一种剪线锡焊机

技术领域

本发明涉及发电机领域，特别是涉及一种剪线锡焊机。

背景技术

在汽车碳刷行业来说，发电机碳刷装置的组装主要依靠人工完成，装配的工序为：手动将碳刷和弹簧塞入刷盒-放在锡焊工装上进行锡焊-剪线，前三道工序需要2-3个人完成，使得劳动力密集；每道工序都手工完成，长时间作业影响工人身体健康，使得劳动强度高；手工操作容易导致剪线长短参差不齐，产品质量不能得到保证。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种剪线锡焊机，节省了劳动成本，降低了劳动强度，提高了产品质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种剪线锡焊机，包括工作台、剪线总成和锡焊总成，所述剪线总成包括旋转驱动机构、转盘、顶出机构、剪线机构和多个定位工装，所述旋转驱动机构设置于所述工作台上并用于驱动上方的所述转盘转动，所述转盘上沿周向设置有多个安装孔；所述定位工装包括定位支架、导向部件、弹性部件、工装顶杆和工装滑板，所述导向部件设置于所述定位支架的下部，所述工装滑板滑动套设于所述导向部件上，所述弹性部件设置于所述定位支架与所述工装滑板之间，所述工装顶杆设置于所述工装滑板上，所述定位支架上设置有供所述工装顶杆穿过的通孔，所述定位支架用于固定于所述转盘上并用于对刷盒进行定位安装，且所述工装滑板位于所述转盘的下方；所述顶出机构设置于所述工作台上并位于所述转盘的下方，所述顶出机构用于将所述工装滑板向上顶起，进而使得所述工装顶杆向上顶起碳刷并挤压所述碳刷与所述刷盒之间的弹簧；所述锡焊总成包括XYZ三轴运动机构、旋转驱动部件和焊接部件，所述XYZ三轴运动机构设置于所述工作台上并用于驱动所述旋转驱动部件沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，所述旋转驱动部件用于驱动所述焊接部件旋转。

可选地，还包括下压机构，所述导向部件和所述工装滑板穿过所述安装孔伸至所述转盘的下方，所述定位支架的底面与所述转盘的上表面相接触，所述下压机构位于所述转盘的上方，并用于向所述定位支架的顶部施加向下的压力进而将所述定位支架固定于所述转盘上。

可选地，所述定位支架包括工装底板、工装侧板和工装顶板，所述工装顶板通过所述工装侧板连接于所述工装底板一侧的上部，所述工装底板的底面与所述转盘的上表面相接触，所述下压机构用于向所述工装顶板的顶部施加向下的压力；所述工装底板上设置有用于安装所述刷盒底部的定位槽，所述工装顶板上设置有用于安装于所述刷盒顶部的定位开口，所述工装底板上设置有供所述工装顶杆穿过的所述通孔；所述工装侧板下部的两侧均设置有一个延伸块，各所述延伸块上均设置有一个第一定位孔，所述转盘上设置有多个第二定位孔，所述定位工装还包括两个定位销，各所述定位销均用于依次穿过一个所述第一定位孔和一个所述第二定位孔。

可选地，所述导向部件包括两个工装导柱，两个所述工装导柱对称固定于所述工装底板的下部，各所述工装导柱的底端均设置有一个限位块，所述弹性部件包括两个压缩弹簧，各所述压缩弹簧均套设于一个所述工装导柱上。

可选地，所述下压机构包括立柱、安装板、下压直线驱动部件和压板，所述安装板设置于所述立柱的顶部且位于所述转盘的上方，所述下压直线驱动部件的下端安装有所述压板，所述压板用于向所述定位支架的顶部施加向下的压力。

可选地，所述顶出机构包括安装架、顶出直线驱动部件、压力传感部件和顶柱，所述安装架设置于所述工作台上，所述顶出直线驱动部件设置于所述安装架上，所述顶出直线驱动部件的上端通过所述压力传感部件与所述顶柱连接。

可选地，所述剪线机构包括竖向直线驱动组件和剪线部件，所述竖向直线驱动机构设置于所述工作台上且下端连接有所述剪线部件，所述剪线部件位于所述转盘的上方。

可选地，所述竖向直线驱动组件包括支撑架、第一模组支架和竖向丝杆模组，所述支撑架设置于所述工作台上，所述第一模组支架设置于所述支撑架的顶部，所述竖向丝杆模组设置于所述第一模组支架上，所述剪线部件设置于所述竖向丝杆模组的竖向滑块上。

可选地，还包括设置于所述工作台上的底座，所述XYZ三轴运动机构包括X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构，所述Y向运动机构设置于所述底座上，所述Y向运动机构用于驱动所述X向运动机构沿Y轴方向运动，所述X向运动机构用于驱动所述Z向运动机构沿X轴方向运动，所述Z向运动机构用于驱动所述旋转驱动部件沿Z轴方向运动，所述旋转驱动部件的中心轴线与Y轴方向相一致。

可选地，还包括设置于所述工作台上的自动锡焊机，所述焊接部件包括电烙铁支架和设置于所述电烙铁支架上的电烙铁，所述电烙铁支架设置于所述旋转驱动部件的输出端，所述电烙铁与所述自动锡焊机连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的剪线锡焊机包括工作台、剪线总成和锡焊总成，先手动将碳刷和弹簧塞入刷盒，之后放入定位工装的定位支架中，将定位工装安装于转盘上的一个安装孔处，且工装滑板位于转盘的下方；顶出机构将工装滑板向上顶起，进而使得工装顶杆向上顶起碳刷并挤压碳刷与刷盒之间的弹簧，并使得碳刷以及刷线向上移动至所需位置，之后通过剪线机构进行剪线；剪线之后转盘转动使得剪线后的发电机碳刷装置转动至靠近锡焊总成的一侧，通过XYZ三轴运动机构和旋转驱动部件相配合使得焊接部件移动至所需位置，进而对刷线进行焊接。该剪线锡焊机的前三道工序只需要一个人完成，节省了劳动成本；剪线和锡焊工序都由设备自动完成，工人只需取放产品，降低了劳动强度；先剪线后锡焊，调整了工序顺序，剪线长度一致美观，提高了产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的剪线锡焊机的第一立体结构示意图；

图2为本发明提供的剪线锡焊机的第二立体结构示意图；

图3为本发明提供的剪线锡焊机中剪线总成的立体结构示意图；

图4为本发明提供的剪线锡焊机中剪线总成的俯视图；

图5为本发明提供的剪线锡焊机中锡焊总成的第一立体结构示意图；

图6为本发明提供的剪线锡焊机中锡焊总成的第二立体结构示意图；

图7为本发明提供的剪线锡焊机中定位工装与发电机碳刷装置的安装示意图；

图8为采用本发明提供的剪线锡焊机进行加工的发电机碳刷装置的立体结构示意图；

图9为采用本发明提供的剪线锡焊机进行加工的发电机碳刷装置的主视图；

图10为图9中A-A向的剖视图。

附图标记说明：100、剪线锡焊机；1、工作台；2、旋转驱动机构；3、转盘；4、立柱；5、安装板；6、下压直线驱动部件；7、压板；8、吸尘管支架；9、安装架；10、顶出直线驱动部件；11、压力传感部件；12、顶柱；13、支撑架；14、第一模组支架；15、竖向伺服电机；16、竖向滑块；17、剪线部件；18、定位工装；181、工装底板；182、工装侧板；183、延伸块；184、第一定位孔；185、工装顶板；186、工装导柱；187、限位块；188、压缩弹簧；189、工装滑板；1810、工装顶杆；19、底座；20、Y轴电机支架；21、Y轴伺服电机；22、Y轴滚珠丝杆；23、第一皮带轮；24、第二皮带轮；25、皮带；26、X轴安装板；27、X轴伺服电机；28、X轴直线导轨；29、X轴滚珠丝杆；30、Z轴安装板；31、第二模组支架；32、Z轴伺服电机；33、Z轴滑块；34、旋转驱动部件；35、电烙铁支架；36、电烙铁；37、自动锡焊机；38、触摸屏；39、机架；40、脚轮；

200、发电机碳刷装置；201、刷盒；202、弹簧；203、碳刷；204、刷线；205、耳板；206、第一个焊点；207、第二个焊点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种剪线锡焊机，节省了劳动成本，降低了劳动强度，提高了产品质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图10所示，本实施例提供一种剪线锡焊机100，包括工作台1、剪线总成和锡焊总成，剪线总成包括旋转驱动机构2、转盘3、顶出机构、剪线机构和多个定位工装18，旋转驱动机构2设置于工作台1上并用于驱动上方的转盘3转动，转盘3上沿周向设置有多个安装孔，安装孔用于安装定位工装18；定位工装18包括定位支架、导向部件、弹性部件、工装顶杆1810和工装滑板189，导向部件设置于定位支架的下部，工装滑板189滑动套设于导向部件上，导向部件用于对工装滑板189在竖直方向上的运动进行导向，弹性部件设置于定位支架与工装滑板189之间，工装顶杆1810设置于工装滑板189上，定位支架上设置有供工装顶杆1810穿过的通孔，定位支架用于固定于转盘3上并用于对刷盒201进行定位安装，且工装滑板189位于转盘3的下方；顶出机构设置于工作台1上并位于转盘3的下方，顶出机构用于将工装滑板189向上顶起，进而使得工装顶杆1810向上顶起碳刷203并挤压碳刷203与刷盒201之间的弹簧202；剪线机构设置于工作台1上并用于剪线。锡焊总成包括XYZ三轴运动机构、旋转驱动部件34和焊接部件，XYZ三轴运动机构设置于工作台1上并用于驱动旋转驱动部件34沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向运动，旋转驱动部件34用于驱动焊接部件旋转。

工作时，如图8-图10所示，先手动将碳刷203和弹簧202塞入刷盒201，其中，弹簧202位于碳刷203与刷盒201之间，且刷线204与碳刷203为一体式结构，刷线204穿过刷盒201的顶面伸至上方。之后将组装好的发电机碳刷203装置200放入定位工装18的定位支架中，安装好之后刷盒201相对于定位支架位置固定，将定位工装18安装于转盘3上的一个安装孔处，且工装滑板189位于转盘3的下方；顶出机构将工装滑板189向上顶起，进而使得工装顶杆1810向上顶起碳刷203并挤压碳刷203与刷盒201之间的弹簧202，并使得碳刷203以及刷线204向上移动至所需位置，之后通过剪线机构进行剪线；剪线之后转盘3转动使得剪线后的发电机碳刷203装置200转动至靠近锡焊总成的一侧，通过XYZ三轴运动机构和旋转驱动部件34相配合使得焊接部件移动至所需位置，进而对刷线204进行焊接。该剪线锡焊机100的前三道工序只需要一个人完成，节省了劳动成本；剪线和锡焊工序都由设备自动完成，工人只需取放产品，降低了劳动强度；先剪线后锡焊，调整了工序顺序，剪线长度一致美观，提高了产品质量。

如图3所示，本实施例中还包括下压机构，导向部件和工装滑板189穿过安装孔伸至转盘3的下方，定位支架的底面与转盘3的上表面相接触，下压机构位于转盘3的上方，并用于向定位支架的顶部施加向下的压力进而将定位支架固定于转盘3上，即本实施例中通过下压机构将定位支架挤紧于转盘3的上表面，进而实现定位工装18固定于转盘3上。

如图7所示，定位支架包括工装底板181、工装侧板182和工装顶板185，工装顶板185通过工装侧板182连接于工装底板181一侧的上部，工装底板181的底面与转盘3的上表面相接触，下压机构用于向工装顶板185的顶部施加向下的压力；工装底板181上设置有用于安装刷盒201底部的定位槽，工装顶板185上设置有用于安装于刷盒201顶部的定位开口，刷盒201安装于定位槽和定位开口中之后能够卡接于工装顶板185与工装底板181之间，工装底板181上设置有供工装顶杆1810穿过的通孔。具体地，本实施例中刷盒201上部的两侧均具有一个耳板205，安装时，刷盒201由一侧推入工装底板181的定位槽和工装顶板185的定位开口中，刷盒201安装好之后耳板205与工装顶板185的底面相接触，且刷盒201底部与定位槽相接触，进而使得刷盒201相对于工装底板181和工装顶板185不再进行竖直方向的移动，即实现了刷盒201的定位安装。工装侧板182下部的两侧均设置有一个延伸块183，各延伸块183上均设置有一个第一定位孔184，转盘3上设置有多个第二定位孔，定位工装18还包括两个定位销，各定位销均用于依次穿过一个第一定位孔184和一个第二定位孔，进而能够对定位支架在转盘3上进行定位安装。

导向部件包括两个工装导柱186，两个工装导柱186对称固定于工装底板181的下部，各工装导柱186的底端均设置有一个限位块187，通过设置限位块187防止工装滑板189由工装导柱186的底部脱出，弹性部件包括两个压缩弹簧188，各压缩弹簧188均套设于一个工装导柱186上，各压缩弹簧188均位于工装底板181与工装滑板189之间。

本实施例中刷盒201中塞入两个弹簧202和两个碳刷203，各碳刷203均位于一个弹簧202的下方；工装滑板189的上方设置有两个工装顶杆1810，各工装顶杆1810均与一个碳刷203位置相对应。

下压机构包括立柱4、安装板5、下压直线驱动部件6和压板7，安装板5设置于立柱4的顶部且位于转盘3的上方，下压直线驱动部件6的下端安装有压板7，压板7用于向定位支架的顶部施加向下的压力。本实施例中的下压直线驱动部件6为下压气缸，压板7设置于下压气缸的活塞杆的下端。

本实施例中还包括设置于安装板5上的吸尘管支架8，吸尘管支架8用于安装吸尘管，吸尘管用于吸收焊接过程中的烟尘。

旋转驱动机构2为多工位分割器，下压机构设置于多工位分割器的中心固定轴上，即下压机构的位置是不变的，具体地，立柱4设置于多工位分割器的中心固定轴上。转盘3设置于多工位分割器的转动端，使得多工位分割器带动转盘3进行转动，进而带动设置于安装孔处的定位工装18和发电机碳刷203装置200转动至不同的工位。本实施例中的多工位分割器为四工位分割器。

顶出机构包括安装架9、顶出直线驱动部件10、压力传感部件11和顶柱12，安装架9设置于工作台1上，顶出直线驱动部件10设置于安装架9上，顶出直线驱动部件10的上端通过压力传感部件11与顶柱12连接。本实施例中的顶出直线驱动部件10为顶出气缸，压力传感部件11设置于顶出气缸的活塞杆的上端，本实施例中的压力传感部件11为压力传感器。

剪线机构包括竖向直线驱动组件和剪线部件17，竖向直线驱动组件设置于工作台1上且下端连接有剪线部件17，剪线部件17位于转盘3的上方。本实施例中的剪线部件17为气动剪刀。

竖向直线驱动组件包括支撑架13、第一模组支架14和竖向丝杆模组，支撑架13设置于工作台1上，第一模组支架14设置于支撑架13的顶部，竖向丝杆模组设置于第一模组支架14上，剪线部件17设置于竖向丝杆模组的竖向滑块16上，进而能够驱动剪线部件17沿竖直方向运动。

如图5和图6所示，本实施例中还包括设置于工作台1上的底座19，XYZ三轴运动机构包括X向运动机构、Y向运动机构和Z向运动机构，Y向运动机构设置于底座19上，Y向运动机构用于驱动X向运动机构沿Y轴方向运动，X向运动机构用于驱动Z向运动机构沿X轴方向运动，Z向运动机构用于驱动旋转驱动部件34沿Z轴方向运动，旋转驱动部件34的中心轴线与Y轴方向相一致。

于本具体实施例中，Y向运动机构为Y轴丝杆模组，其中，Y轴电机支架20设置于底座19的一侧，Y轴伺服电机21安装于Y轴电机支架20上，且Y轴伺服电机21的动力输出轴上设置有第一皮带轮23，Y轴滚珠丝杆22的一端设置有第二皮带轮24，皮带25绕设于第一皮带轮23和第二皮带轮24上。

X向运动机构为X轴丝杆模组，X轴丝杆模组通过X轴安装板26安装于Y轴丝杆模组的Y轴滑块上，X轴丝杆模组包括X轴伺服电机27、X轴直线导轨28、X轴滚珠丝杆29和X轴滑块。

Z向运动机构为Z轴丝杆模组，X轴滑块上设置有Z轴安装板30，Z轴安装板30上设置有第二模组支架31，Z轴丝杆模组设置于第二模组支架31的一侧，Z轴丝杆模组包括Z轴伺服电机32和Z轴滑块33，旋转驱动部件34设置于Z轴滑块33的一侧。

本实施例中的竖向丝杆模组、X轴丝杆模组、Y轴丝杆模组和Z轴丝杆模组均采用现有技术中的丝杆模组，故其具体结构不再赘述。

本实施例中还包括设置于工作台1上的自动锡焊机37，焊接部件包括电烙铁支架35和设置于电烙铁支架35上的电烙铁36，电烙铁支架35设置于旋转驱动部件34的输出端，电烙铁36与自动锡焊机37连接。本实施例中的旋转驱动部件34为旋转气缸。

本实施例中的工作台1设置于机架39上，机架39的底部设置有多个脚轮40，进而便于移动整个剪线锡焊机100。

本实施例中还包括PLC控制器和与PLC控制器相连接的触摸屏38，旋转驱动机构2、下压直线驱动部件6、顶出直线驱动部件10、压力传感部件11、竖向直线丝杆模组、剪线部件17、X轴丝杆模组、Y轴丝杆模组、Z轴丝杆模组、旋转驱动部件34和自动锡焊机37均与PLC控制器连接。

具体地，竖向丝杆模组的竖向伺服电机15、X轴伺服电机27、Y轴伺服电机21、Z轴伺服电机32、旋转气缸、多工位分割器、下压气缸、顶出气缸、压力传感器和气动剪刀均与PLC控制器连接。

本实施例中还包括与PLC控制器连接的报警器，当压力传感器传输至PLC控制器的压力值不在正常范围内时，即压力传感器测得的压力值小于正常范围时，表示产品中的弹簧202漏装，此时报警器进行报警。

具体工作过程为：步骤一、工人手动将碳刷203和弹簧202塞入刷盒201，之后将组装好的发电机碳刷203装置200放入定位工装18中，再将其放在转盘3的安装孔中。

步骤二、控制多工位分割器使得定位工装18和发电机碳刷203装置200旋转至一个工位，使其位于气动剪刀的下方，通过竖向丝杆模组将气动剪刀调整至合适高度，此时刷线204进入气动剪刀的刃口内，顶出气缸上升顶出，顶柱12顶在工装滑板189上，工装滑板189上的工装顶杆1810顶在碳刷203上，弹簧202被压缩，碳刷203上的刷线204上升至合适位置。

步骤三、气动剪刀进行剪线，完成后竖向丝杆模组带动其复位，顶出气缸复位。其中，如果产品漏装弹簧202，则超出压力传感器的正常输出范围，则报警器报警。当切换不同产品时，竖向伺服电机15驱动竖向丝杆模组上的竖向滑块16运动，将气动剪刀调整至合适的高度。

步骤四、控制多工位分割器使得转盘3旋转至另一个工位后，Y轴伺服电机21旋转，通过第一皮带轮23、皮带25和第二皮带轮24带动Y轴滚珠丝杆22的丝杆螺母前进，驱动电烙铁36在Y轴方向前进，到位后X轴伺服电机27旋转，驱动电烙铁36在X轴方向运动，同时旋转气缸旋转至合适的角度，到位后自动锡焊机37自动控制电烙铁36进行第一个焊点206的焊接；

步骤五、完成第一个焊点206的焊接动作后，X轴伺服电机27和Y轴伺服电机21带动电烙铁36移动至第二个焊点207位置，同时旋转气缸旋转至反向同一角度，到位后进行第二个焊点207的焊接，焊接完成后复位准备下一个产品的焊接。其中，Z轴位移调节用于更换其它产品后的高度调节。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。