一種高頻感應焊錫機的製作方法
2023-05-02 07:11:51 1
專利名稱：一種高頻感應焊錫機的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及一種高頻感應焊錫設備，尤其是ー種涉及應用於連接器端子和芯線之間的焊接的高頻感應焊錫設備。
背景技術：
HDMI的電性能要求非常高，尤其超高數字傳輸頻率的特性要求更高，所以線纜同接插件的焊接質量非常重要。HDMI現有的焊接工具電烙鐵、哈巴焊以及紅外線焊接都屬於傳統的熱傳導方式，它通過加熱使錫溶化進行釺焊，傳導方式加熱對金屬表面的氧化層去除不利，並不理想，而高頻感應焊接是焊腳，線纜頭和接插頭PIN腳的金屬表面在高頻感應渦流的作用下自身發熱，並在助焊劑的作用下很容易清除氧化層，減少金屬氧化物，電性能就會有很大提高，所以高頻感應焊接是HDMI較好的焊接方式。 現有技術中，高頻感應加熱原理來源於法拉第發現的電磁感應現象，也即是處於交變的電磁場中的導體，會在其自身體內產生感應電流，感應電流克服導體中的電阻從而使導體發熱，這是ー種內部發熱源，屬於非接觸加熱方式，由於高頻電流的趨膚特性，因此，頻率越高，導體的外表面比其體內的溫升會更快。它具有快速、清潔、節能、易於實現自動化和具有生產效率高等特點，它對加熱的表面和深度的選擇，有高度的靈活性，它的損耗極低，不產生任何物理汙染，可以提供很高的功率密度，常見的連接器端子和芯線之間的焊接設備，是採用電阻式、紅外線以及高頻感應加熱等加熱方式對錫膏或預貼的錫絲進行加熱的，它是先使錫膏(或錫絲)融化潤溼端子和芯線，然後在冷卻時將端子和芯線結合在一起實現焊接的，它靠操作工人的肉眼對エ件進行觀察，這種焊接設備容易造成端子和芯線之間焊接短路、焊接不良、假焊以及虛焊，尤其在焊接HDMI-D型等小型、微型的連接器時，靠肉眼觀察會導致不良品的大幅度増加和效率的下降；而一般的高頻感應焊錫設備，其工作部不能實現對エ件的有效夾持，也容易造成端子和芯線之間焊接不良、脫焊短路、假焊以及虛焊;現在技術對高頻變壓器的電、磁迴路控制也不合理，其電、磁、熱能量的轉換不能得到有效的控制，容易造成功率的額外損耗；其執行機構的不合理，更容易造成設備經常性故障和損壞。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術中存在的問題，為線材行業提供一種升降式高頻感應焊錫機，其結構簡單，操作方便，既減輕了工人的勞動強度，又提高了生產效率和產品的正品率。為實現上述目的，本實用新型的技術方案是ー種高頻感應焊錫機，機箱殼體，以及位於機箱殼體內的機械總成、高頻感應焊接裝置，以及用於控制機械總成、高頻感應焊接裝置的控制單元，以及設置在機箱殼體外部的用於設定工作參數的顯示設定系統，所述高頻感應焊接裝置包括用於焊接待焊接焊件的焊刀組件，以及為焊刀組件提供高頻感應的高頻發生裝置，所述機械總成包括，[0006]夾線治具，所述夾線治具具有夾持待焊件的夾持機構；第一移動機構，所述第一移動機構和夾線治具連接；第二移動機構，所述第二移動機構和焊刀組件連接；所述第一移動機構驅動夾線治具移動並使待焊件具有ー個暴露給焊刀組件的位置，以及ー個伸出機箱殼體外的位置；所述第二移動機構驅動焊刀組件移動使其具有ー個接觸待焊件的位置。優選的是，所述第一移動機構為垂直移動機構，包括升降氣缸，所述夾線治具和升降氣缸的出力軸端連接；所述第二移動機構為水平移動機構，包括氣爪氣缸，所述焊刀組件為兩個，分別連接氣爪氣缸的兩個氣爪；所述升降氣缸帶動夾線治具下降使其具有ー個位 於兩個焊刀組件中心的位置。優選的是，所述機箱殼體內固定有一主底板，主底板上左、右兩端分別固定有一左滑支撐板、右滑支撐板，所述兩個焊刀組件分別和左滑支撐板、右滑支撐板滑動配合。優選的是，所述兩個焊刀組件分別包括和左、右滑支撐板滑動配合的刀套座，以及連接在刀套座上的焊刀。優選的是，所述刀套座包括主刀套座，還包括用於連接焊刀的副刀套座，所述副刀套座和主刀套座平行設置，並和主刀套座端部臺階狀的凸起彈性連接。優選的是，所述主刀套座通過ー導軌槽和左滑支撐板、右滑支撐板上設置的導軌滑動配合；所述氣爪氣缸設在主底板的下方，並通過氣爪氣缸傳動杆和主刀套座的端部連接。優選的是，所述夾線治具包括芯線夾持部和端子夾持部，所述芯線夾持部包括芯線夾持部本體，所述芯線夾持部本體上方的兩端分別設有一臺階狀的凸起，所述凸起中部設有卡線槽；所述端子夾持部包括端子夾持部本體，所述端子夾持部本體中部設有和卡線槽對應的用於卡合端子的槽。優選的是，所述夾線治具可拆卸地和第一移動機構連接。優選的是，所述殼體上還設有用於將待焊件焊接面進行顯微放大的攝像裝置，以及用於將其顯示出來的顯示裝置。本實用新型所述的焊錫機，第一移動機構驅動夾線治具上升到機箱殼體的工作檯水平面上，人工放置待焊エ件，完成後，升降氣缸驅動夾線治具上的芯線、連接器端子下降，使夾線治具下降至焊接位置，到達焊接位置後，第二移動機構驅動焊刀組件進行焊接，氣爪氣缸的兩個氣爪通過氣爪氣缸傳動杆驅動焊刀組件做夾緊動作，使焊刀壓迫芯線和連接器端子的待焊點，由於主刀套座和副刀套座的彈性連接，使得焊刀在壓迫待焊點的時候，彈簧被壓變形。此時，高頻感應發生裝置為焊刀提供高頻電流，使得焊錫熔化進行焊接。由於焊錫具有一定的厚度，在焊錫熔化的時候，在彈簧的弾性回復カ下，副刀套座上的焊刀進一歩壓緊待焊點，焊錫冷卻凝固後，就可以形成很統ー的漂亮焊點，這是手工焊接無法達到的，使得焊接的質量大大提尚。所述殼體上還設有對待焊件焊接面進行拍攝及放大的攝像裝置，以及用於將其顯示出來的顯示裝置，攝像裝置將待焊點的圖像通過處理器將其圖像進ー步放大並傳送到顯示裝置中，可清晰地看到接線的效果，便於及時發現問題，從而提高成品的合格率。本實用新型所述的焊錫機，可以設有計數器、累時器、輸入電流表、輸出電流表等顯示設備工作狀態的儀表，也可以採用觸控螢幕人機界面，設置顯示設定裝置，包括對焊接參數的設定，如焊接功率設定；加熱焊接時間設定；工作周期時間設定。所述焊接裝置包括高頻勵磁線圈和U形鐵氧體磁芯，勵磁線圈繞在U形鐵氧體磁芯的上面，並平均分布在鐵氧體磁芯兩端，兩端的平面緊貼活動式刀片形焊接頭，即本實用新型所述的焊刀，高頻勵磁線圈的電流，由高頻電流發生器供給。
圖I示出了本實用新型高頻感應焊錫機機械總成的結構示意圖。圖2-圖4示出了圖I中焊錫機的部分零部件的連接示意圖。圖5示出了本實用新型焊錫機的工作示意圖。圖6示出了圖I中夾線治具的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進ー步說明。參考圖I-圖6，本實用新型提供的ー種高頻感應焊錫機1，包括機箱殼體，以及位於機箱殼體內的機械總成、高頻感應焊接裝置，以及用於控制機械總成、高頻感應焊接裝置的控制單元，以及設置在機箱殼體外部的用於設定工作參數的顯示設定系統。設置在升降氣缸上的夾線治具6，具有夾持待焊件的夾持機構；第一移動機構，所述第一移動機構和夾線治具6連接；高頻感應焊接裝置，包括用於焊接待焊件的焊刀組件4，以及為焊刀組件4提供高頻感應磁場的高頻變壓器5和高頻電源發生器；第二移動機構，所述第二移動機構和焊刀組件4連接；所述第一移動機構驅動夾線治具6下降並使待焊件具有ー個暴露給焊刀組件4，以便其夾持的位置，以及ー個上升後高出殼體工作檯面的位置，以便於顯微放大裝置進行攝像；所述第二移動機構驅動焊刀組件4，使其具有一個夾持接觸待焊件的位置。本實用新型所述的焊錫機，第一移動機構驅動夾線治具6上升後高出機箱殼體エ作臺面，以方便人工插入待焊エ件。待焊エ件插入後，符合焊接標準時啟動工作按鈕，驅動夾線治具運動至焊接位置，第二移動機構驅動焊刀組件4進行焊接。本實用新型所述的第一移動機構、第二移動機構的運動方向，例如可以是第一移動機構為水平移動以伸出工作檯面或縮回殼體，第二移動機構為垂直升降移動從而進行焊接。本實用新型優選的結構如下所述第一移動機構為垂直升降機構，包括升降氣缸22，所述夾線治具6和升降氣缸22的出力軸端連接；所述第二移動機構為水平同步相向移動機構，包括氣爪氣缸(視圖未給出)，所述焊刀組件4為兩個，分別連接氣爪氣缸的兩個氣爪；所述升降氣缸22帶動夾線治具6下降使其具有一個位於兩個焊刀組件4中心的位置。參考圖1、2、3，具體的結構可以如下所述機械總成室2內固定安裝了機械總成，它有一平行設置的主底板21和副底板23, 二者之間垂直地設有ー氣爪氣缸支撐板47。主底板21上左、右兩側分別固定有一左滑支撐板43和一右滑支撐板(視圖未給出)，所述兩個焊刀組件4分別和左滑支撐板43、右滑支撐板滑動配合。本實用新型夾線治具兩側的結構相同，故在此只對其左側的結構進行詳盡的解釋。參考圖3，主底板21的左方設有用於安裝左滑支撐板43的支撐板槽211，當然，為了便於加工，此支撐板槽211可以和其右側的支撐板槽連通在一起。焊刀組件4包括和左滑支撐板43滑動配合的刀套座42，以及連接在刀套座42上的焊刀41。這樣，第二移動機構例如氣爪氣缸就可以驅動焊刀組件4沿著左滑支撐板移動。參考圖4，所述刀套座42包括主刀套座422，還包括用於連接焊刀41的副刀套座424，所述副刀套座424和主刀套座422平行設置，並和主刀套座422端部臺階狀的凸起彈性連接，例如可以通過兩個彈簧423連接在一起。主刀套座422可以通過一導軌槽421和左滑支撐板43上設置的導軌44滑動配合；這種導軌式的配合結構屬於現有的技術，在此不再詳細說明。所述氣爪氣缸可以設在主底板21的下方,例如可以設置在氣爪氣缸支撐板47上。並可通過氣爪氣缸傳動杆45和主刀套座422的端部連接在一起。為了簡化結構以及便於氣爪氣缸通過爪缸傳動杆驅動主刀套座422做水平移動，所述氣爪氣缸傳動杆45呈L形，其水平端和氣爪氣缸的氣爪固定在一起，其垂直端和主刀套座422固裝在一起，所述主底板21對應的位置還設有供氣爪氣缸傳動杆45垂直端可水平移動的槽ロ 210。本實用新型的夾線治具可以採用本領域所熟知的結構，本實用新型優選的結構參考圖6 :所述夾線治具6包括芯線夾持部和端子夾持部，所述芯線夾持部包括芯線夾持部 本體61，所述芯線夾持部本體61上方的兩端分別設有一臺階狀的凸起610，所述凸起610中部設有卡線槽6101 ;所述夾持部本體61還設有芯線夾線器6103，所述端子夾持部包括端子夾持部本體62，所述端子夾持部本體62中設有和卡線槽6101對應的用於卡合端子的槽621。本實用新型的夾線治具在使用的時候，將連接器端子卡在端子夾持部本體的槽621中，芯線穿過卡線槽6101並將芯線卡入芯線夾線器6103上將其夾紫。升降氣缸22設置在主底板21的下方，為了便於將其固定，可在主底板21的下方設有一升降氣缸左右夾板221和升降氣缸後夾板222，形成一個容納升降氣缸22的腔體。為了便於升降氣缸22的出力軸端伸出，所述主底板21上設有供其穿出的缺ロ 213。出力軸端連接有夾線治具6，從而可以帶動夾線治具6升起、降下。本實用新型的焊錫機，升降氣缸22帶動夾線治具6上的芯線、連接器端子下降，到達對應位置後，氣爪氣缸的兩個氣爪通過氣爪氣缸傳動杆45驅動焊刀組件4做夾緊動作，使焊刀41壓迫芯線和連接器端子的待焊點，由於主刀套座422和副刀套座424的彈性連接，使得焊刀41在壓迫待焊點的時候，彈簧423被壓變形。此時，高頻發生裝置為焊刀提供高頻感應電磁場，使得焊錫熔化進行焊接。由於焊錫具有一定的厚度，在焊錫熔化的時候，在彈簧423的弾性回復カ下，副刀套座424上的焊刀41進ー步壓緊待焊點，使得焊接的質量大大提尚。本實用新型夾線治具6，優選使其可拆卸地和第一移動機構即升降氣缸22連接。這樣，當焊接不同規格的連接器吋，只需要更換相應的夾線治具6即可，使用方便、操作快捷。本實用新型更加優選的技術方案是，所述機箱殼體上還設有用於將待焊件焊接面攝入顯微放大的攝像裝置3，以及用於將其顯示出來的顯示裝置10。參考圖I、圖5所示，攝像裝置3將待焊點的圖像通過處理器11傳送到顯示裝置10中，通過其進一歩的放大，可清晰地看到待焊面人工排線的優劣情況，以便評判是否達到焊接標準，還可對焊接後エ件的焊接效果進行直觀的觀察，便於及時發現問題，從而提高成品的合格率。本實用新型所述的焊錫機，可以設有計數器、累時器、輸入電流表、輸出電流表等顯示設備工作狀態的儀表，也可以採用觸控螢幕人機界面。設置顯示設定裝置，包括對焊接參數的設定，如焊接功率設定；加熱焊接時間設定；工作周期時間設定。所述焊接裝置包括高頻勵磁線圈和U形鐵氧體磁芯，勵磁線圈繞在U形鐵氧體磁芯的上面，並平均分布在鐵氧體磁芯的兩端，兩端的平面緊貼逆向滑動式刀片形焊接頭，即本實用新型所述的焊刀，高頻勵磁線圈的電流，由高頻電流發生器供給。本實用新型所述的高頻感應焊錫機，其還包括機箱殼體，以及設置在機箱殼體內部的機械總成、高頻電源發生裝置、以及用於控制機械總成、高頻感應焊接裝置的控制單元，氣動系統和設置在機箱殼體外部的顯示設定系統。第一部分機械總成在第一エ位處(即升降氣缸的上升止點處)由電子顯微放大器件，對安置在夾線治具上的待焊エ件的待焊面進行顯微放大，操作エ對顯示在屏幕上的待焊面，進行可否焊接的評判。 對符合焊接條件的エ件，在第二エ位處(即升降氣缸的下止點處)由緊貼在「U」形磁芯兩個端面上並能夠向中心滑行的鐵氧體焊刀，對待焊エ件的待焊面進行夾持；再啟動聞頻焊接。機械總成包括夾線治具，所述夾線治具具有夾持待焊件的夾持機構；第一移動機構，所述第一移動機構和夾線治具連接；第二移動機構，所述第二移動機構和焊刀組件連接；所述第一移動機構驅動夾線治具移動並使待焊件具有ー個暴露給焊刀組件的位置，以及ー個伸出殼體外的位置；所述第二移動機構驅動焊刀組件移動使其具有ー個接觸待焊件的位置。第二部分高頻感應焊接裝置的作用高頻感應焊接裝置包括用於焊接待焊件的焊刀組件，以及為焊刀組件提供高頻感應電源的高頻感應發生裝置；依據機械總成在特定位置上發出的啟動信號，準時的輸出高頻電流；輸出高頻電流的時間，由時間控制元件進行設定和控制，輸出高頻電流的大小，由功率元件進行設定和控制。第三部分主控制板的作用對機械總成的各種機械運動發出相應的指令，為相應的元器件提供工作電源，採集相應的信號、參數以供顯示和設定。第四部分氣動系統的作用通過一定壓カ的壓縮空氣源和相關的氣動元件，如電磁閥、氣缸等，按指令程序，發出定向的動力，並傳遞給機械構件，使機械總成完成各種運動。第五部分顯示及設定系統的作用應用電子顯微放大器件，把從焊接工作面攝取到的畫面，通過液晶顯示屏放大並顯示出來，方便直觀的評判待焊エ件的可焊性。應用相應器件或觸控螢幕人機可視界面，將輸入電流、輸出電流、當天焊接數量、カロ熱焊接時間、工作周期時間、本機累計焊接總數量、本機累計工作總時間、等相關焊接エ藝參數及生產統計數字顯示出來。相關焊接エ藝參數的設定，由相應的電子元器件執行，如輸出功率的大小，焊接加熱時間的長短，冷卻時間的長短。安全保護包括過流、過壓、過熱等。第六部分機箱殼體的作用通過合理的布局，把上述五個部分，安裝在同一機箱殼體內，分布在五個不同的區域，互相作用、互相制約，對發熱部件還配備空氣冷卻強迫循環系統及自然循環冷卻措施；方便設備移動的腳輪；下部還設置方便放置易損易耗件及常用工具的工具拒。本實用新型已通過優選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實施方式的變化和増加也是本領域的一般技術人員所顯而易見的。申請人的意圖是所有這些變化和増加都包含了本實用新型的落在了本實用新型權利要求的範圍中的部分。相似的編號通篇指代相似的元器件。為清晰起見，在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特徵放大的情況。本文中使用的術語僅為對具體的實施例加以說明，其並非意在對本實用新型進行 限制。除非另有定義，本文中使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)均與本實用新型所屬領域的一般技術人員的理解相同。
權利要求1.ー種高頻感應焊錫機，其特徵在於，機箱殼體，以及位於機箱殼體內的機械總成、高頻感應焊接裝置，以及用於控制機械總成、高頻感應焊接裝置的控制單元，以及設置在機箱殼體外部的用於設定工作參數的顯示設定系統，所述高頻感應焊接裝置包括用於焊接待焊接焊件的焊刀組件，以及為焊刀組件提供高頻感應的高頻發生裝置，所述機械總成包括， 夾線治具，所述夾線治具具有夾持待焊件的夾持機構； 第一移動機構，所述第一移動機構和夾線治具連接； 第二移動機構，所述第二移動機構和焊刀組件連接； 所述第一移動機構驅動夾線治具移動並使待焊件具有ー個暴露給焊刀組件的位置，以及一個伸出機箱殼體外的位置； 所述第二移動機構驅動焊刀組件移動使其具有ー個接觸待焊件的位置。·
2.根據權利要求I所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述第一移動機構為垂直移動機構，包括升降氣缸，所述夾線治具和升降氣缸的出力軸端連接；所述第二移動機構為水平移動機構，包括氣爪氣缸，所述焊刀組件為兩個，分別連接氣爪氣缸的兩個氣爪；所述升降氣缸帶動夾線治具下降使其具有一個位於兩個焊刀組件中心的位置。
3.根據權利要求2所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述機箱殼體內固定有一主底板，主底板上左、右兩端分別固定有一左滑支撐板、右滑支撐板，所述兩個焊刀組件分別和左滑支撐板、右滑支撐板滑動配合。
4.根據權利要求3所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述兩個焊刀組件分別包括和左、右滑支撐板滑動配合的刀套座，以及連接在刀套座上的焊刀。
5.根據權利要求4所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述刀套座包括主刀套座，還包括用於連接焊刀的副刀套座，所述副刀套座和主刀套座平行設置，並和主刀套座端部臺階狀的凸起彈性連接。
6.根據權利要求5所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述主刀套座通過ー導軌槽和左滑支撐板、右滑支撐板上設置的導軌滑動配合；所述氣爪氣缸設在主底板的下方，並通過氣爪氣缸傳動杆和主刀套座的端部連接。
7.根據權利要求6所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述夾線治具包括芯線夾持部和端子夾持部，所述芯線夾持部包括芯線夾持部本體，所述芯線夾持部本體上方的兩端分別設有一臺階狀的凸起，所述凸起中部設有卡線槽；所述端子夾持部包括端子夾持部本體，所述端子夾持部本體中部設有和卡線槽對應的用於卡合端子的槽。
8.根據權利要求7所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述夾線治具可拆卸地和第ー移動機構連接。
9.根據權利要求I所述的高頻感應焊錫機，其特徵在於所述殼體上還設有用於將待焊件焊接面進行顯微放大的攝像裝置，以及用於將其顯示出來的顯示裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種高頻感應焊錫機，包括夾線治具，所述夾線治具具有夾持待焊件的夾持機構；第一移動機構，所述第一移動機構和夾線治具連接；高頻感應焊接裝置，包括用於焊接待焊件的焊刀組件，以及為焊刀組件提供高頻感應的高頻感應發生裝置；第二移動機構，所述第二移動機構和焊刀組件連接；所述第一移動機構驅動夾線治具移動並使待焊件具有一個暴露給焊刀組件的位置，以及一個伸出殼體外的位置；所述第二移動機構驅動焊刀組件移動使其具有一個接觸待焊件的位置。本實用新型所述的焊錫機，第一移動機構驅動夾線治具伸出殼體外，以進行人工待焊件的安置，人工安置後，驅動夾線治具運動至焊接位置，此時，第二移動機構驅動焊刀組件進行焊接。
文檔編號H01R43/02GK202639572SQ201220344070
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者陳建初, 莊灶強 申請人:陳建初