專利名稱：一種細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動焊接機(jī)及其焊接方法。
背景技術(shù)：
目前，我國發(fā)熱電纜線芯的制造主要采用半自動焊接設(shè)備由人工焊接而成，傳統(tǒng)的電阻釬焊工藝不適合利用自動化裝備進(jìn)行焊接，產(chǎn)品質(zhì)量高度依賴人工，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。國內(nèi)有相關(guān)的半自動對焊設(shè)備，缺少全自動焊接設(shè)備。國外只有少數(shù)地?zé)犭娎|企業(yè)有相關(guān)全自動專用設(shè)備，但市場尚無商業(yè)化產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題針對現(xiàn)有發(fā)熱電纜線芯制造工藝高度依賴人工而導(dǎo)致的效率低和質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，提供了一種用于細(xì)直徑異種金屬絲的全自動焊接機(jī)。本發(fā)明技術(shù)方案
一種細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，包括PLC控制模塊、焊接池中央的發(fā)熱體和發(fā)熱體側(cè)面的加熱機(jī)構(gòu)，發(fā)熱體中央開有通孔，下方設(shè)有金屬絲夾持機(jī)構(gòu)上方設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)，焊接機(jī)的頂部設(shè)置有移動機(jī)構(gòu)。焊接池側(cè)面設(shè)置有釬料輸送機(jī)構(gòu)。左右對稱的設(shè)置有兩個焊接池。移動機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)和二維精密線性模組構(gòu)成，其下端安裝有夾持裝置。釬料輸送機(jī)構(gòu)由釬料剪切裝置和一維電動精密線性模組成。加熱機(jī)構(gòu)采用兩個開槽結(jié)構(gòu)的電極對夾發(fā)熱體。本發(fā)明有益效果1.本設(shè)備的焊接是利用接觸發(fā)熱式中心打孔的發(fā)熱體發(fā)熱，進(jìn)而將孔中釬料融化實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線和發(fā)熱絲的連接，與現(xiàn)有人工焊接相比，本發(fā)明采用深熔釬焊方式，其工藝簡單，操作方便，不僅提高焊接工作效率，而且能確保焊接接頭質(zhì)量，提高了對接的同心度，同時降低工人勞動強(qiáng)度。本發(fā)明成果推廣，將對提高我國發(fā)熱電纜的制造技術(shù)水平和制造效率、增加我國技術(shù)成果儲備和科研成果的轉(zhuǎn)化、推進(jìn)我國發(fā)熱電纜制造企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步、提升我國發(fā)熱電纜企業(yè)的市場競爭力起到積極的推進(jìn)作用。2.本設(shè)備采用左右兩側(cè)依次順序焊接的方式進(jìn)行自動焊接，機(jī)構(gòu)在啟動后先進(jìn)行右側(cè)的相關(guān)焊接動作，此時焊池上方是發(fā)熱絲，焊池下方是導(dǎo)線。右側(cè)焊接動作完成后，再將線頭移動至左側(cè)進(jìn)行焊接，此時焊池上方是導(dǎo)線，下方是發(fā)熱絲。左側(cè)焊接完成后再將線頭移動至右側(cè)進(jìn)行整套焊接動作，如此往復(fù)循環(huán)，便可實(shí)現(xiàn)整個自動化焊接工藝流程。3.焊接完成后焊料能夠均勻的覆蓋和包裹在導(dǎo)線和發(fā)熱絲的端部；焊接接頭能夠承受發(fā)熱電纜生產(chǎn)和施工過程中的拉力；在發(fā)熱電纜工作時接頭部分不會有發(fā)熱不均的現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式 如圖所示，細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)的工作臺有左右兩個對稱焊接池，焊接池中央是發(fā)熱體7，發(fā)熱體7中央開有通孔，發(fā)熱體7側(cè)面被加熱機(jī)構(gòu)4的兩個開槽結(jié)構(gòu)電極對夾，下方設(shè)有金屬絲的夾持機(jī)構(gòu)2，上方設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)5，焊接機(jī)的頂部設(shè)置有移動機(jī)構(gòu)1，焊接池側(cè)面設(shè)置有釬料輸送機(jī)構(gòu)3。帶夾持裝置的移動機(jī)構(gòu)I由步進(jìn)電機(jī)和二維精密線性模組構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)橫向和縱向運(yùn)動；夾持裝置是靠電磁鐵的動作通/斷電實(shí)現(xiàn)金屬絲的加緊/松開。夾持機(jī)構(gòu)2靠電磁鐵的動作通/斷電實(shí)現(xiàn)金屬絲的加緊/松開。釬料輸送機(jī)構(gòu)3由釬料剪切裝置和一維電動精密線性模組成，可實(shí)現(xiàn)釬料顆粒剪裁和輸送。剪切機(jī)構(gòu)5靠電磁鐵驅(qū)動一對專用刀具實(shí)現(xiàn)連接的細(xì)直徑金屬絲剪斷。PLC控制模塊由于此設(shè)備對各機(jī)構(gòu)之間的相對位置要求較高，整套設(shè)備的動作比較復(fù)雜，因此選用三菱電機(jī)的較高端的Q系列控制模塊，如Q61P電源模塊、QOlCPU模塊、QDT0P8高速定位模塊、Qx41輸入模塊、QY41P輸出模塊和QJ71C24N — R2串行口通信模塊。為了便于人機(jī)交互操作，選用Kinco公司的MT4403T人機(jī)界面。整個系統(tǒng)有六個電機(jī)組成的執(zhí)行終端，故選用最多可控制8軸的QDT0P8作為電機(jī)的集中控制器；整套設(shè)備需要近20個輸出控制點(diǎn)(如電磁鐵等)，故選用最多可輸出32點(diǎn)的QY41P來作為輸出模塊；設(shè)備運(yùn)行需要較多傳感器檢測數(shù)據(jù)，故選用QX41作為輸入模塊；雖然QOlCPU模塊自身帶有串行通訊接口，考慮到工程實(shí)際應(yīng)用中的情況以及便于連接電腦進(jìn)行程序?qū)懭肱c調(diào)試，故選用QJ71C24N—R2模塊來實(shí)現(xiàn)CPU模塊與人機(jī)界面MT4403T之間的通訊。工作過程左邊焊接池底部的夾持機(jī)構(gòu)2將被對接的發(fā)熱絲夾住放置在加熱機(jī)構(gòu)4中的帶孔發(fā)熱體7里。右邊的夾持機(jī)構(gòu)2將導(dǎo)線夾持放置在加熱機(jī)構(gòu)4中的帶孔發(fā)熱體7里。右邊釬料輸送機(jī)構(gòu)2將焊接所需焊接釬料送入加熱機(jī)構(gòu)4中的帶孔的發(fā)熱體7里；然后，帶夾持裝置的移動機(jī)構(gòu)I夾持發(fā)熱絲夾從左向右橫向移動，并且在圖中位置將助焊劑的自動沾在金屬絲端部，到達(dá)右邊焊接池后，移動機(jī)構(gòu)I將發(fā)熱絲從上向下運(yùn)動伸入發(fā)熱體7里，被對接的兩個頭與釬料緊密接觸，加熱機(jī)構(gòu)4通電發(fā)熱，當(dāng)發(fā)熱體7溫度到達(dá)確定值時，斷電即可完成對接；最后，將對接金屬絲拉走，到達(dá)確定的長度值時，右邊焊接池底部的夾持機(jī)構(gòu)3將金屬絲夾住，右邊的剪切機(jī)構(gòu)5剪斷導(dǎo)線，夾持機(jī)構(gòu)3將夾住導(dǎo)線抽回放置在帶孔的發(fā)熱體7里，同時移動機(jī)構(gòu)I的夾持裝置將剪斷的另一段金屬絲的導(dǎo)線端夾住，并到左邊焊接池和左邊加熱體中的發(fā)熱絲完成焊接并剪斷發(fā)熱絲。重復(fù)上述動作，交替實(shí)現(xiàn)發(fā)熱電纜線芯的焊接。具體的焊接工藝如圖2，加熱機(jī)構(gòu)4的兩個電極之間接上O 220V電壓的交流電源，將需要對接的發(fā)熱絲b從發(fā)熱體7底部伸入中心孔內(nèi)，再將釬料c送入發(fā)熱體7中心內(nèi)孔里，最后將導(dǎo)線a沾上助焊劑從發(fā)熱體7上部伸入中心孔內(nèi)，被對接的兩個頭與釬料c緊密接觸，通電加熱發(fā)熱體7，當(dāng)發(fā)熱體7溫度到達(dá)確定值時，斷電即可完成對接。發(fā)熱體7的外徑為8mm，長度為10mm，發(fā)熱體7中心內(nèi)孔直徑等于導(dǎo)線a直徑加上
O.1mm0放入發(fā)熱體7中心內(nèi)孔的釬料c外徑比發(fā)熱體7中心內(nèi)孔直徑小O. 4mm，釬料的長度2mm，助焊劑選擇劑101與膏SOOl比例混合物。發(fā)熱體7的加熱溫度由選用釬料c確定，焊接所選用釬料c為1303，發(fā)熱體7溫度為700°C或發(fā)熱體7加熱至全部變紅。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，包括PLC控制模塊、焊接池中央的發(fā)熱體(7)和發(fā)熱體(7)側(cè)面的加熱機(jī)構(gòu)(4)，其特征在于發(fā)熱體(7)中央開有通孔，下方設(shè)有金屬絲夾持機(jī)構(gòu)(2)上方設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)(5),焊接機(jī)的頂部設(shè)置有移動機(jī)構(gòu)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，其特征在于焊接池側(cè)面設(shè)置有釬料輸送機(jī)構(gòu)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，其特征在于左右對稱的設(shè)置有兩個焊接池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，其特征在于移動機(jī)構(gòu)(I)由步進(jìn)電機(jī)和二維精密線性模組構(gòu)成，其下端安裝有夾持裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，其特征在于釬料輸送機(jī)構(gòu)(3)由釬料剪切裝置和一維電動精密線性模組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)，其特征在于加熱機(jī)構(gòu)(4)采用兩個開槽結(jié)構(gòu)的電極對夾發(fā)熱體(J)。
7.一種細(xì)直徑異種金屬絲焊接方法，其特征在于在發(fā)熱體中心加工中心孔，將需要對接的一種金屬絲從發(fā)熱體底部伸入中心孔內(nèi)，再將釬料送入發(fā)熱體中心內(nèi)孔里，最后將另一種金屬絲沾上助焊劑從發(fā)熱體上方伸入中心孔內(nèi)，被對接的兩個頭與釬料緊密接觸，通電加熱發(fā)熱體，當(dāng)發(fā)熱體溫度到達(dá)確定值時，斷電完成焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種細(xì)直徑異種金屬絲自動焊接機(jī)及其焊接方法，包括PLC控制模塊、焊接池中央的發(fā)熱體(7)和發(fā)熱體7側(cè)面的加熱機(jī)構(gòu)(4)，發(fā)熱體(7)中央開有通孔，下方設(shè)有金屬絲夾持機(jī)構(gòu)(2)上方設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)(5)，焊接機(jī)的頂部設(shè)置有移動機(jī)構(gòu)(1)。本發(fā)明采用深熔釬焊方式，可實(shí)現(xiàn)整個自動化焊接工藝流程，不僅提高焊接工作效率，而且能確保焊接接頭質(zhì)量，提高了對接的同心度，同時降低工人勞動強(qiáng)度。
文檔編號B23K1/00GK103042286SQ20121055246
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者何林, 馮治國, 田明, 黃勤 申請人:貴州大學(xué), 貴州伊思特新技術(shù)發(fā)展有限公司