專利名稱：智能電子點(diǎn)焊機(jī)及其點(diǎn)焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子點(diǎn)焊機(jī)以及電子點(diǎn)焊方法，尤其是一種專門用于電子工業(yè)、精密 儀器和微電子工業(yè)的智能電子點(diǎn)焊機(jī)及其點(diǎn)焊方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著通信行業(yè)、航空航天工業(yè)以及高級(jí)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)電子元器件的迅速發(fā) 展，人們對(duì)電子元器件行業(yè)的生產(chǎn)和制作，特別是對(duì)電子元器件的顯微點(diǎn)熔焊提出了更高 的技術(shù)要求。以往的電子點(diǎn)焊機(jī)，雖然也是顯微點(diǎn)熔焊，也有主機(jī)、板架和壓力裝置，但是 都屬于腳踏的手動(dòng)點(diǎn)焊設(shè)備，這種設(shè)備在電子元器件的焊接過(guò)程中存在嚴(yán)重的缺陷，即只 焊接而不檢測(cè)焊點(diǎn)焊接質(zhì)量。該操作方式在焊接參數(shù)一定的情況下，焊點(diǎn)的質(zhì)量主要取決 于焊點(diǎn)的厚度，如果腳踏的焊接壓力過(guò)小，會(huì)造成焊點(diǎn)厚度偏大，焊點(diǎn)接觸面沒(méi)有形成合金 面，從而造成了焊點(diǎn)的虛焊現(xiàn)象，致使焊點(diǎn)耐高溫和耐低溫性能降低，導(dǎo)致電子元器件的不 可靠。如果腳踏的焊接壓力過(guò)大，會(huì)造成焊點(diǎn)厚度偏小，從而造成焊點(diǎn)的漆包線斷線現(xiàn)象， 這在航空航天行業(yè)以及高級(jí)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的電子元器件制作中是日益嚴(yán)重的問(wèn)題?？梢?jiàn)， 相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)電子元器件的顯微焊接技術(shù)提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有點(diǎn)焊機(jī)的上述缺陷，提供一種具有實(shí)時(shí)檢測(cè)和補(bǔ)焊功能 的智能電子點(diǎn)焊機(jī)以及電子點(diǎn)焊方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，包括主機(jī)、機(jī)頭和控制裝置，主機(jī)設(shè)有電源調(diào)控裝置并通過(guò)連接 線與機(jī)頭電路連接，控制裝置可以控制機(jī)頭運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行焊接動(dòng)作，所述控制裝置包括數(shù)據(jù) 處理和存儲(chǔ)單元，該單元與主機(jī)的電源調(diào)控裝置電路連接；所述機(jī)頭包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、前軸和設(shè) 在前軸下端的焊頭夾，焊頭夾的前端緊固連接點(diǎn)焊頭，檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置分別與前軸連 接；所述驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置與控制裝置電路連接；所述檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元電路連接；所述控制裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置可以使點(diǎn)焊頭自由上下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)裝置將所得數(shù)據(jù)實(shí) 時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元，并通過(guò)主機(jī)使點(diǎn)焊頭自動(dòng)執(zhí)行焊接動(dòng)作。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述檢測(cè)裝置包括壓力傳感器和位移傳感器，所述 驅(qū)動(dòng)裝置與壓力傳感器的后端連接，壓力傳感器的前端與所述前軸連接；所述前軸的上端設(shè)有位移傳感器。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述位移傳感器包括電子光柵尺或圓型光柵傳感
O作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)氣缸或伺服電機(jī)；
所述驅(qū)動(dòng)氣缸通過(guò)連接桿與壓力傳感器連接，壓力傳感器的上方設(shè)有電子光柵 尺；所述伺服電機(jī)上設(shè)有圓型光柵傳感器，伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軸裝有法蘭盤，法蘭盤和 壓力傳感器的后端相連，壓力傳感器的前端和前軸相連。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述制動(dòng)裝置包括電磁制動(dòng)裝置，電磁制動(dòng)裝置設(shè) 在所述前軸的中間部分。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元包括單片機(jī)，單片機(jī)設(shè)在 主機(jī)內(nèi)，并與主機(jī)的單片機(jī)控制電路、電流反饋電路和功率開(kāi)關(guān)電路相連接；所述單片機(jī)控制電路經(jīng)電流反饋電路連接功率開(kāi)關(guān)電路。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述主機(jī)設(shè)有顯示器和控制按鍵，顯示器可以實(shí)時(shí) 顯示電壓、電流和焊接壓力；所述點(diǎn)焊頭由耐高溫金屬材料做成的兩個(gè)電極構(gòu)成，所述電極的末端相互歐姆接 觸或者直接連接，其余部分絕緣。一種智能電子點(diǎn)焊方法，該方法包括以下步驟(1)建立具有若干焊接參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)；(2)測(cè)量待加工漆包線的直徑，根據(jù)所得線徑到上述數(shù)據(jù)庫(kù)中找出相應(yīng)組別的除 漆脈沖和焊接壓力的參數(shù)；(3)點(diǎn)焊頭作用在漆包線上的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，主機(jī)自動(dòng)輸出除漆脈沖完成除 漆；(4)制動(dòng)裝置自動(dòng)抱死點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸，主機(jī)自動(dòng)測(cè)量被除漆后漆包線焊點(diǎn)的厚 度，由此厚度確定調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)組別的焊接脈沖和焊接壓力的參數(shù)，點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸 繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的焊接壓力時(shí)，主機(jī)輸出焊接脈沖完成焊接；(5)制動(dòng)裝置自動(dòng)抱死點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸，再次自動(dòng)測(cè)量被焊接脈沖點(diǎn)焊后的焊點(diǎn) 厚度，由此厚度確定主機(jī)是否需要輸出第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖，如果焊點(diǎn)質(zhì)量好，達(dá)到規(guī)定的參 數(shù)，主機(jī)不輸出補(bǔ)焊脈沖，完成整套焊接過(guò)程；(6)如果焊點(diǎn)質(zhì)量不好，達(dá)不到規(guī)定的參數(shù)， 機(jī)繼續(xù)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的補(bǔ)焊脈沖和 焊接壓力數(shù)據(jù)，由主機(jī)繼續(xù)輸出補(bǔ)焊脈沖進(jìn)行補(bǔ)焊過(guò)程，完成整套焊接過(guò)程。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟(6)的第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖大于第二個(gè)焊接脈 沖，第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖的焊接壓力小于第二個(gè)焊接脈沖的焊接壓力。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有1000種以上的焊接參數(shù)。本發(fā)明的有益效果是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種具有實(shí)時(shí)檢測(cè)和補(bǔ)焊功 能的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，即焊接和檢查焊點(diǎn)質(zhì)量同步進(jìn)行，焊接好一個(gè)焊點(diǎn)就檢查一個(gè)，形成 了一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)檢查系統(tǒng)，解決了以往點(diǎn)焊機(jī)只點(diǎn)焊而不檢測(cè)焊點(diǎn)質(zhì)量的問(wèn)題。使用本 智能電子點(diǎn)焊機(jī)，解決了點(diǎn)焊機(jī)在點(diǎn)焊過(guò)程中的虛焊和斷線問(wèn)題，提高了通訊行業(yè)、航空航 天工業(yè)以及高級(jí)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)電子元器件制造的可靠性。本發(fā)明自動(dòng)化程度較高，使用更 加方便、可靠。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1是本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)的原理圖；圖2是本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)的按鍵控制電路圖；圖3是本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖(含主機(jī)、機(jī)頭、氣缸、電磁制動(dòng)裝置、 電子光柵尺、焊頭夾和點(diǎn)焊頭)；圖4是本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖(含主機(jī)、機(jī)頭、伺服電機(jī)、焊頭 夾和點(diǎn)焊頭)。圖1中U2為ATMEGE128單片機(jī)控制電路、74LS164為160*160也顯示模塊驅(qū)動(dòng)電 路、485為RS485通信電路、MCP4725為DA轉(zhuǎn)換電路、0P07壓力傳感器放大電路、J7壓力傳 感器采樣電路、J6電流采樣電路、CN4為PLC接口或者RS232接口電路、C0N7為按鍵掃描電 路、U30A、U30B、U30C、U30D和Q5、Q6、Q7、QlO組成電子點(diǎn)焊機(jī)驅(qū)動(dòng)和功率放大電路。圖2中Jl為電子點(diǎn)焊機(jī)按鍵輸入電路。圖3和圖4中1為主機(jī)、2為機(jī)頭、3為氣缸、4為壓力傳感器、5為前軸、6為電磁制 動(dòng)裝置、7為焊頭夾、8為電子光柵尺、9為點(diǎn)焊頭、10為工作臺(tái)、11被焊工件、12為伺服電機(jī)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)包括點(diǎn)焊頭、主機(jī)、帶壓力檢測(cè)和電磁制動(dòng)裝置的機(jī)頭，主 機(jī)的單片機(jī)安裝有焊接數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，內(nèi)置了焊接參數(shù)和數(shù)據(jù)，便于智能控制輸出焊接 脈沖的大小，并實(shí)時(shí)檢查外部焊接電壓、電流和焊接壓力的變化。機(jī)頭的執(zhí)行桿上裝有電子光柵、氣缸或者伺服電機(jī)，所述點(diǎn)焊頭由耐高溫金屬材 料做成的兩個(gè)電極構(gòu)成，所述電極的末端相互歐姆接觸或者直接連接，其余部分絕緣。所述 主機(jī)包括單片機(jī)控制電路、電流反饋電路和功率開(kāi)關(guān)電路，其連接關(guān)系是單片機(jī)控制電路 經(jīng)電流反饋電路后，接功率開(kāi)關(guān)電路。焊接時(shí)，主機(jī)由單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生三個(gè)脈沖，第一個(gè)為除漆脈沖，用來(lái)除漆； 第二個(gè)為焊接脈沖，用來(lái)完成焊接，第三個(gè)為補(bǔ)焊脈沖。三個(gè)脈沖均由單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)， 根據(jù)需要焊接的漆包線線徑和是否需要補(bǔ)焊而自動(dòng)產(chǎn)生，焊接的漆包線線徑和焊點(diǎn)的厚度 不同，從而所決定的焊接脈沖和焊接壓力也就不同，每個(gè)脈沖相隔Ims 10ms。如此設(shè)計(jì)，可以預(yù)先檢測(cè)出每次焊接的漆包線線徑的大小，從而確定調(diào)用單片機(jī) 數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)組別的除漆脈沖和焊接壓力，此脈沖和焊接壓力會(huì)自動(dòng)作用在漆包線上，一 旦達(dá)到設(shè)定的焊接壓力后，主機(jī)會(huì)自動(dòng)輸出除漆脈沖完成除漆，然后電磁制動(dòng)裝置自動(dòng)抱 死機(jī)頭的運(yùn)動(dòng)軸，這時(shí)單片機(jī)自動(dòng)測(cè)量被除漆后漆包線焊點(diǎn)的厚度，由此厚度確定調(diào)用單 片機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相應(yīng)組別的焊接脈沖和焊接壓力，這時(shí)氣缸或者伺服電機(jī)會(huì)繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)達(dá)到設(shè)定的焊接壓力后，主機(jī)輸出焊接脈沖完成焊接。然后，電磁制動(dòng)裝置自動(dòng)抱死機(jī)頭 的運(yùn)動(dòng)軸，再次由單片機(jī)自動(dòng)測(cè)量被焊接脈沖點(diǎn)焊后焊點(diǎn)的厚度，由此厚度確定主機(jī)是否 需要輸出第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖，如果焊點(diǎn)質(zhì)量好，達(dá)到規(guī)定的參數(shù)，主機(jī)則不輸出補(bǔ)焊脈沖，自 動(dòng)完成整套焊接過(guò)程。如果焊點(diǎn)質(zhì)量不好，主機(jī)繼續(xù)調(diào)用單片機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的補(bǔ)焊脈沖和焊 接壓力，第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖自動(dòng)比第二個(gè)焊接脈沖大，第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖的焊接壓力自動(dòng)比第 二個(gè)焊接脈沖的焊接壓力小，由主機(jī)繼續(xù)輸出補(bǔ)焊脈沖進(jìn)行補(bǔ)焊過(guò)程，完成整套焊接過(guò)程。
本智能電子點(diǎn)焊機(jī)解決了點(diǎn)焊機(jī)在點(diǎn)焊過(guò)程中的虛焊和斷線問(wèn)題，提高了航空航 天工業(yè)以及高級(jí)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)電子元器件制作的可靠性。本發(fā)明的機(jī)頭上端安裝有氣缸或者伺服電機(jī)、執(zhí)行桿、壓力傳感器和前軸，其中機(jī) 頭的前軸上端裝有光柵，中間部分裝有電磁制動(dòng)裝置，下端裝有焊頭夾，焊頭夾用于緊固點(diǎn) 焊頭。主機(jī)單片機(jī)內(nèi)部的管理程序是本智能電子點(diǎn)焊機(jī)的核心，焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、三 個(gè)智能脈沖的輸出和外部反饋信號(hào)的檢測(cè)均由它來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為優(yōu)化實(shí)施方式，所述機(jī)頭執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為兩部分，分別是氣缸或伺服電機(jī)，用來(lái) 為機(jī)頭的上下軸向運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。使用氣缸時(shí)，由壓縮氣源提供軸向運(yùn)動(dòng)力，需要用電子光 柵尺來(lái)輔助來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)距離；使用伺服電機(jī)時(shí)，由直流電提供軸向運(yùn)動(dòng)力，直接由單片機(jī)讀 取伺服電機(jī)的脈沖輸出個(gè)數(shù)并轉(zhuǎn)換成運(yùn)動(dòng)距離。作為優(yōu)化實(shí)施方式，氣缸或者伺服電機(jī)通過(guò)執(zhí)行桿與壓力傳感器相連，壓力傳感 器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)焊接壓力，通過(guò)主機(jī)的單片機(jī)實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)并和數(shù)據(jù)庫(kù)中的焊接壓力參數(shù) 實(shí)時(shí)對(duì)比，以確定主機(jī)輸出相應(yīng)的脈沖。機(jī)頭前軸的上端裝有電子光柵尺，通過(guò)單片機(jī)讀取 電子光柵尺的數(shù)據(jù)，以測(cè)量運(yùn)動(dòng)距離。機(jī)頭前軸的中間部分裝有電磁制動(dòng)裝置，直接控制前 軸的軸向運(yùn)動(dòng)。機(jī)頭前軸的下端裝有焊頭夾，用于緊固點(diǎn)焊頭。點(diǎn)焊頭通過(guò)焊頭夾和主機(jī) 的脈沖輸出電纜連接，通過(guò)主機(jī)向點(diǎn)焊頭提供焊接能量。主機(jī)設(shè)有LCD顯示屏，實(shí)時(shí)顯示測(cè) 量的數(shù)據(jù)和三個(gè)脈沖輸出的數(shù)據(jù)。本發(fā)明主機(jī)的存儲(chǔ)芯片里固化有2000種焊接參數(shù)，能夠 滿足精密電子點(diǎn)焊的需要。本發(fā)明的具體實(shí)施例如下實(shí)施例一如圖1至圖3所示，本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)包括主機(jī)1、機(jī)頭2和氣缸 3，主機(jī)1內(nèi)設(shè)有單片機(jī)控制電路和焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，氣缸3設(shè)有的連接桿與壓力 傳感器4的后端相連，壓力傳感器4的上方裝有電子光柵尺8，壓力傳感器4的前端和前軸 5鏈接，前軸5中間部分裝有電磁制動(dòng)裝置6，焊頭夾7裝在前軸5的下端，焊頭夾7的前端 固定有點(diǎn)焊頭9，點(diǎn)焊頭9下方是工作臺(tái)10和被焊工件11。主機(jī)1通過(guò)控制電纜實(shí)時(shí)控制氣缸3、壓力傳感器4、電磁制動(dòng)裝置6和電子光柵 尺8。第一次打開(kāi)主機(jī)1時(shí)，電子光柵尺8自動(dòng)清零，按下啟動(dòng)按鍵，在沒(méi)有被焊漆包線或者 被焊物體的情況下，前軸5在氣缸3的帶動(dòng)下，使焊頭夾7和點(diǎn)焊頭9緩慢往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)焊頭 運(yùn)動(dòng)到工作臺(tái)10的上面時(shí)，壓力會(huì)有稍微的增大，主機(jī)1的單片機(jī)程序會(huì)通過(guò)壓力傳感器4 自動(dòng)檢測(cè)焊頭的焊接壓力，同時(shí)主機(jī)1的單片機(jī)程序，通過(guò)電子光柵尺8自動(dòng)讀入此時(shí)的運(yùn) 動(dòng)距離，此距離為測(cè)量焊點(diǎn)厚度的總距離。然后，前軸5在氣缸3的帶動(dòng)下自動(dòng)復(fù)位歸零， 需要焊接時(shí)，再次按啟動(dòng)按鍵，這時(shí)本智能電子點(diǎn)焊機(jī)便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)焊接程序，通過(guò)氣缸3 控制點(diǎn)焊頭9往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)點(diǎn)焊頭9接近被焊接工件11上的漆包線或者被焊接物體時(shí)，焊 接壓力會(huì)迅速增大，主機(jī)1自動(dòng)輸出除漆脈沖，同時(shí)，主機(jī)單片機(jī)控制電路通過(guò)控制電磁制 動(dòng)裝置6鎖死前軸5，主機(jī)1同時(shí)通過(guò)電子光柵尺8實(shí)時(shí)讀入此時(shí)的運(yùn)動(dòng)距離，首次焊頭的 運(yùn)動(dòng)總距離減去此次的距離，即是除漆脈沖輸出后的焊點(diǎn)厚度，此厚度也就是焊點(diǎn)的大小， 由此焊點(diǎn)的大小，通過(guò)數(shù)據(jù)做對(duì)比，決定主機(jī)1輸出焊接脈沖的大小，這時(shí)主機(jī)1會(huì)迅速釋 放電磁制動(dòng)裝置6，并通過(guò)氣缸3使前軸5繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)，實(shí)時(shí)輸出焊接脈沖，同時(shí)鎖死前 軸5，再次實(shí)時(shí)測(cè)量焊點(diǎn)厚度的大小，由此焊點(diǎn)的大小來(lái)判斷是否需要補(bǔ)焊，將此焊點(diǎn)的大 小與數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)進(jìn)行比較，如果不需要補(bǔ)焊，則前軸在氣缸的帶動(dòng)下自動(dòng)復(fù)位歸零，如果需要補(bǔ)焊，這時(shí)主機(jī)1會(huì)迅速釋放電磁制動(dòng)裝置6，并通過(guò)氣缸3使前軸5繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)， 主機(jī)1同時(shí)輸出一個(gè)比焊接脈沖大10%的補(bǔ)焊脈沖，完成補(bǔ)焊，并鎖死前軸5，使焊頭壓在 焊點(diǎn)上，延時(shí)2-lOms后釋放氣缸3使前軸5復(fù)位歸零，從而完成一次自動(dòng)點(diǎn)焊和自動(dòng)檢查 焊點(diǎn)質(zhì)量是否牢靠的過(guò)程。實(shí)施例二 如圖1、圖2和圖4所示，本發(fā)明智能電子點(diǎn)焊機(jī)包括主機(jī)1、機(jī)頭2和伺 服電機(jī)12，主機(jī)1內(nèi)設(shè)有單片機(jī)控制電路和焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序，伺服電機(jī)12上裝有 圓盤型光柵傳感器，伺服電機(jī)12的主軸通過(guò)法蘭盤和壓力傳感器4的后端相連，壓力傳感 器4的前端與前軸5相連，前軸5下端裝有焊頭夾7，焊頭夾7的前端固定點(diǎn)焊頭9，主機(jī)1 的存儲(chǔ)芯片里存儲(chǔ)有2000種焊接參數(shù)，根據(jù)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)來(lái)輸出除漆脈沖、焊接脈沖和 補(bǔ)焊脈沖，通過(guò)主機(jī)1的液晶顯示界面實(shí)時(shí)顯示測(cè)量、焊接電壓、電流和焊接壓力的數(shù)據(jù)， 并通過(guò)控制電纜實(shí)時(shí)控制伺服電機(jī)12、壓力傳感器4，其它實(shí)施方式與實(shí)施例一相同。具體 使用過(guò)程如下第一次打開(kāi)主機(jī)1時(shí)，主機(jī)1自動(dòng)清零，按下啟動(dòng)按鍵，在沒(méi)有被漆包線或者被焊 物體的情況下，前軸5在伺服電機(jī)12的帶動(dòng)下，使焊頭夾7和點(diǎn)焊頭9緩慢勻速往下運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)焊頭運(yùn)動(dòng)到工作臺(tái)的上面時(shí)，壓力會(huì)有稍微的增大，主機(jī)的單片機(jī)程序會(huì)通過(guò)壓力傳感 器自動(dòng)檢測(cè)焊頭的焊接壓力，同時(shí)主機(jī)內(nèi)的單片機(jī)程序會(huì)自動(dòng)通過(guò)伺服電機(jī)12上的圓盤 光柵傳感器讀入此時(shí)的運(yùn)動(dòng)距離，以此距離作為測(cè)量焊點(diǎn)厚度的總長(zhǎng)度，然后，前軸5自動(dòng) 復(fù)位。需要焊接時(shí)，再次按啟動(dòng)按鍵，這時(shí)本智能電子點(diǎn)焊機(jī)便會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)焊接程序，通過(guò) 伺服電機(jī)12控制點(diǎn)焊頭7往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)點(diǎn)焊頭7接近被焊接工件11上的漆包線或者被焊接 物體時(shí)，這時(shí)焊接壓力會(huì)迅速增大，主機(jī)1自動(dòng)輸出除漆脈沖，同時(shí)，主機(jī)單片機(jī)控制電路 通過(guò)控制伺服電機(jī)12鎖死前軸5，主機(jī)1同時(shí)通過(guò)伺服電機(jī)12上的圓盤光柵傳感器實(shí)時(shí)讀 入此時(shí)的運(yùn)動(dòng)距離，首次焊頭的運(yùn)動(dòng)距離減去此次的距離，便是去除脈沖輸出后的焊點(diǎn)厚 度，此厚度也就是焊點(diǎn)的大小，由此焊點(diǎn)的大小，通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)對(duì)比，來(lái)決定主機(jī)1 輸出焊接脈沖的大小，這時(shí)主機(jī)1會(huì)迅速控制伺服電機(jī)12使前軸5繼續(xù)往下運(yùn)動(dòng)，并實(shí)時(shí) 輸出焊接脈沖，同時(shí)，通過(guò)伺服電機(jī)12鎖死前軸5，再次實(shí)時(shí)測(cè)量焊點(diǎn)厚度的大小，由此焊 頭的厚度來(lái)判斷是否需要補(bǔ)焊，將此焊點(diǎn)厚度和數(shù)據(jù)庫(kù)中的參數(shù)比較，如果不需要補(bǔ)焊，則 伺服電機(jī)12自動(dòng)復(fù)位；如果需要補(bǔ)焊，這時(shí)主機(jī)1會(huì)迅速控制伺服電機(jī)12使前軸5繼續(xù)往 下運(yùn)動(dòng)，主機(jī)1同時(shí)輸出一個(gè)比焊接脈沖大10 %的補(bǔ)焊脈沖，完成補(bǔ)焊，并鎖死前軸5，使焊 頭壓在焊點(diǎn)上，延時(shí)2-lOms后伺服電機(jī)12復(fù)位歸零，從而完成一次自動(dòng)點(diǎn)焊和自動(dòng)檢查焊 點(diǎn)質(zhì)量以及補(bǔ)焊的過(guò)程。
權(quán)利要求
一種智能電子點(diǎn)焊機(jī)，包括主機(jī)、機(jī)頭和控制裝置，主機(jī)設(shè)有電源調(diào)控裝置并通過(guò)連接線與機(jī)頭電路連接，控制裝置可以控制機(jī)頭運(yùn)動(dòng)并執(zhí)行焊接動(dòng)作，其特征是所述控制裝置包括數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元，該單元與主機(jī)的電源調(diào)控裝置電路連接；所述機(jī)頭包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、前軸和設(shè)在前軸下端的焊頭夾，焊頭夾的前端緊固連接點(diǎn)焊頭，檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置分別與前軸連接；所述驅(qū)動(dòng)裝置、檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置與控制裝置電路連接；所述檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元電路連接；所述控制裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置可以使點(diǎn)焊頭自由上下運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)裝置將所得數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元，并通過(guò)主機(jī)使點(diǎn)焊頭自動(dòng)執(zhí)行焊接動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述檢測(cè)裝置包括壓力傳感器 和位移傳感器，所述驅(qū)動(dòng)裝置與壓力傳感器的后端連接，壓力傳感器的前端與所述前軸連 接；所述前軸的上端設(shè)有位移傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述位移傳感器包括電子光柵 尺或圓型光柵傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)氣 缸或伺服電機(jī)；所述驅(qū)動(dòng)氣缸通過(guò)連接桿與壓力傳感器連接，壓力傳感器的上方設(shè)有電子光柵尺；所述伺服電機(jī)上設(shè)有圓型光柵傳感器，伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)軸裝有法蘭盤，法蘭盤和壓力 傳感器的后端相連，壓力傳感器的前端和前軸相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述制動(dòng)裝置包括電磁制 動(dòng)裝置，電磁制動(dòng)裝置設(shè)在所述前軸的中間部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)單元 包括單片機(jī)，單片機(jī)設(shè)在主機(jī)內(nèi)，并與主機(jī)的單片機(jī)控制電路、電流反饋電路和功率開(kāi)關(guān)電 路相連接；所述單片機(jī)控制電路經(jīng)電流反饋電路連接功率開(kāi)關(guān)電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子點(diǎn)焊機(jī)，其特征是所述主機(jī)設(shè)有顯示器和控制按 鍵，顯示器可以實(shí)時(shí)顯示電壓、電流和焊接壓力；所述點(diǎn)焊頭由耐高溫金屬材料做成的兩個(gè)電極構(gòu)成，所述電極的末端相互歐姆接觸或 者直接連接，其余部分絕緣。
8.一種智能電子點(diǎn)焊方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)建立具有若干焊接參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)；(2)測(cè)量待加工漆包線的直徑，根據(jù)所得線徑到上述數(shù)據(jù)庫(kù)中找出相應(yīng)組別的除漆脈 沖和焊接壓力的參數(shù)；(3)點(diǎn)焊頭作用在漆包線上的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，主機(jī)自動(dòng)輸出除漆脈沖完成除漆；(4)制動(dòng)裝置自動(dòng)抱死點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸，主機(jī)自動(dòng)測(cè)量被除漆后漆包線焊點(diǎn)的厚度，由 此厚度確定調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)組別的焊接脈沖和焊接壓力的參數(shù)，點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸繼續(xù)往 下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的焊接壓力時(shí)，主機(jī)輸出焊接脈沖完成焊接；(5)制動(dòng)裝置自動(dòng)抱死點(diǎn)焊頭的運(yùn)動(dòng)軸，再次自動(dòng)測(cè)量被焊接脈沖點(diǎn)焊后的焊點(diǎn)厚度，由此厚度確定主機(jī)是否需要輸出第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖，如果焊點(diǎn)質(zhì)量好，達(dá)到規(guī)定的參數(shù)，主機(jī) 不輸出補(bǔ)焊脈沖，完成整套焊接過(guò)程；(6)如果焊點(diǎn)質(zhì)量不好，達(dá)不到規(guī)定的參數(shù)，主機(jī)繼續(xù)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的補(bǔ)焊脈沖和焊接 壓力數(shù)據(jù)，由主機(jī)繼續(xù)輸出補(bǔ)焊脈沖進(jìn)行補(bǔ)焊過(guò)程，完成整套焊接過(guò)程。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能電子點(diǎn)焊方法，其特征是所述步驟(6)的第三個(gè)補(bǔ)焊 脈沖大于第二個(gè)焊接脈沖，第三個(gè)補(bǔ)焊脈沖的焊接壓力小于第二個(gè)焊接脈沖的焊接壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能電子點(diǎn)焊方法，其特征是所述焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ) 有1000種以上的焊接參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及智能電子點(diǎn)焊機(jī)及其點(diǎn)焊方法，點(diǎn)焊機(jī)包括設(shè)有單片機(jī)和焊接數(shù)據(jù)庫(kù)的主機(jī)及機(jī)頭，機(jī)頭包括驅(qū)動(dòng)裝置、前軸和焊頭，檢測(cè)裝置和制動(dòng)裝置分別與前軸連接。檢測(cè)裝置將所得數(shù)據(jù)傳輸至單片機(jī)，通過(guò)主機(jī)使焊頭自動(dòng)執(zhí)行焊接動(dòng)作。智能電子點(diǎn)焊方法包括(1)建立焊接參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；(2)測(cè)量待加工漆包線的直徑；(3)輸出除漆脈沖除漆；(4)輸出焊接脈沖焊接；(5)測(cè)量或補(bǔ)焊。本發(fā)明具有實(shí)時(shí)檢測(cè)和補(bǔ)焊功能，即焊接和檢查焊點(diǎn)質(zhì)量同步進(jìn)行，焊好一個(gè)焊點(diǎn)即檢查，形成閉環(huán)自動(dòng)檢查系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)點(diǎn)焊機(jī)只焊接不檢測(cè)焊點(diǎn)質(zhì)量以及點(diǎn)焊過(guò)程中的虛焊和斷線問(wèn)題，提高了通訊、航空航天以及高級(jí)醫(yī)療設(shè)備行業(yè)加工電子元器件的可靠性。
文檔編號(hào)B23K11/24GK101890565SQ20101021369
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者陳利生, 黎原 申請(qǐng)人:珠海精易焊接設(shè)備有限公司