一种锡焊机器人及锡焊焊接设备的制作方法

本实用新型涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种锡焊机器人及锡焊焊接设备。

背景技术：

PCB线路板的锡焊焊接是一种劳动密集型的工艺环节，重复性很强。现有技术中一般采用手工焊接的方式进行焊接，手工焊接劳动强度大，焊接质量与工人的熟练程度、疲劳度、责任心等相关联，焊接质量不稳定，且易造成焊锡浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锡焊机器人，以改善人工焊接质量不稳定的问题。

本实用新型的目的在于提供一种锡焊焊接设备，以改善人工焊接质量不稳定的问题。

本实用新型是这样实现的：

基于上述第一目的，本实用新型提供一种锡焊机器人，包括：

基体；

第一滑体，其与基体滑动连接；

第一驱动装置，其用于驱动第一滑体相对基体横向移动；

第二滑体，其用于固定工件，第二滑体与第一滑体滑动连接；

第二驱动装置，其用于驱动第二滑体相对第一滑体纵向移动；

焊接装置，其包括送丝装置、烙铁和夹持装置，送丝装置用于提供锡丝，夹持装置用夹持烙铁和锡丝，夹持装置与基体滑动连接；

第三驱动装置，其用于驱动夹持装置相对基体竖向滑动。

进一步地，锡焊机器人还包括视觉检测装置；

视觉检测装置包括摄像装置、图像采集卡和控制器，摄像装置与图像采集卡电连接，图像采集卡与控制器电连接，摄像装置用于采集工件的图像信息；

第一驱动装置包括第一伺服电机，第二驱动装置包括第二伺服电机，第三驱动装置包括第三伺服电机，第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机均与控制器电连接。

进一步地，视觉检测装置还包括光源，光源用于照射工件。

进一步地，基体上设有竖向导轨，夹持装置与竖向导轨通过横梁连接，横梁与竖向导轨滑动连接，夹持装置设于横梁上，第三驱动装置用于横梁相对竖向导轨竖向滑动。

进一步地，锡焊机器人还包括第四驱动装置，夹持装置与横梁转动连接，第四驱动装置用于驱动夹持装置绕竖轴线转动。

进一步地，夹持装置包括基座、第一套管和第二套管；

基座与横梁转动连接；

第一套管固定于基座，第一套管用于固定烙铁；

第二套管固定于基座，第二套管用于穿设锡丝，第二套管的轴线与第一套管的轴线相交。

进一步地，第一套管的轴线与第二套管的轴线的交点位于基座相对横梁转动的轴线上。

进一步地，竖向导轨为两个，两个竖向导轨分别为第一竖向导轨和第二竖向导轨，横梁的两端分别与第一竖向导轨和第二竖向导轨滑动连接。

基于上述第二目的，本实用新型提供一种锡焊焊接设备，包括机械手和上述的的锡焊机器人，机械手用于抓取工件。

进一步地，机械手包括执行臂和第五驱动装置，执行臂上设有可滑动的第一V形块和第二V形块；

第五驱动装置用于驱动第一V形块和第二V形块相对靠近或远离。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种锡焊机器人，工作时，工件固定在第二滑体上，在第一驱动装置和第二驱动装置的作用下，可调节对工件的位置进行调节，以使工件位于焊接装置下方的适当位置；在第三驱动装置的作用下，夹持装置将带动烙铁和锡丝竖向向下运动，从而对工件进行焊接，使得在工件的指定位置产生焊点，从而保证焊接质量。

本实用新型提供一种锡焊焊接设备，包括机械手和上述锡焊机器人，具有上述锡焊机器人的所有优点。机械手可对工件进行抓取，从而快速的将工件进行转移到其他工位上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的锡焊机器人的结构示意图；

图2为图1所示的夹持装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2提供的锡焊焊接设备的结构示意图；

图4为图3所示的机械手的结构示意图；

图5为图3所示的执行臂的结构示意图。

图标：100-锡焊机器人；10-基体；11-横向导轨；12-第一竖向导轨；13-第二竖向导轨；14-横梁；20-第一滑体；30-第二滑体；40-焊接装置；41-送丝装置；411-锡丝；42-烙铁；43-夹持装置；431-基座；432-第一套管；433-第二套管；44-温控装置；50-第四驱动装置；60-视觉检测装置；61-摄像装置；62-控制器；63-光源；200-锡焊焊接设备；210-机械手；211-基臂；212-第一转臂；213-第二转臂；214-第三转臂；215-第四转臂；216-执行臂；217-第一V形块；218-第二V形块；219-压力传感器；220-海绵体；221-连接板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种锡焊机器人100，用于使工件上形成焊点。本实施例中，工件为PCB线路板。

如图1所示，锡焊机器人100包括基体10、第一滑体20、第二滑体30、第一驱动装置、第二驱动装置、焊接装置40、第三驱动装置、第四驱动装置50和视觉检测装置60。

其中，基体10用于承载各个部件。基体10的上表面设有横向导轨11。第一滑体20为条形结构，第一滑体20纵行布置，第一滑槽可滑动的设置在第横向导轨11上，第一滑槽能够沿横向导轨11横向滑动。

第二滑体30为板状结构，第二滑体30上设有多个定位孔，PCB线路板上的凸起结构与定位孔配合后PCB线路板将被能够在第二滑体30上。第二滑体30与第一滑体20连接，第二滑体30为第一滑体20滑动的导轨。第二话题能够沿第二滑体30纵向移动。

第一驱动装置(图未示出)用于驱动第一滑体20沿横向导轨11横向滑动。本实施例中，第一驱动装置包括第一伺服电机和第一丝杆，第一丝杆可转动的设置于横向导轨11，第一滑体20螺接在第一丝杆的外侧，第一伺服电机的输出轴与第一丝杆连接。第一伺服电机工作时，第一丝杆将发生转动，从而实现第一滑体20的横向移动。

第二驱动装置(图未示出)用于驱动第二滑体30相对第一滑体20纵向滑动。本实施例中，第二驱动装置包括第二伺服电机和第二丝杆，第二丝杆可转动的设置于第一滑体20，第二滑体30螺接在第二丝杆的外侧，第二伺服电机的输出轴与第二丝杆连接。第二伺服电机工作时，第二丝杆将发生转动，从而实现第二滑体30的纵向移动。

基体10的上表面上设有竖向导轨，竖向导轨为两个，两个竖向导轨分别为第一竖向导轨12和第二竖向导轨13。第一竖向导轨12面向第二竖向导轨13的一侧设有第一滑槽，第一滑槽沿第一竖向导轨12的长度方向布置，第一滑槽的横截面为T形；第二竖向导轨13面向第一竖向导轨12的一侧设有第二滑槽，第二滑槽的沿第二竖向导轨13的长度方向布置，第二滑槽的横截面为T形。

第一竖向导轨12与第一竖向导轨12之间设有横梁14，横梁14的两端分别设有第一T形部和第二T形部，第一T形部可滑动的设于第一滑槽内，第二T形部可滑动的设于第二滑槽内，从而实现横梁14与第一竖向导轨12和第二竖向导轨13的滑动连接。

第三驱动装置(图未示出)用于驱动横梁14相对第一竖向导轨12和第二竖向导轨13竖向滑动。本实施例中，第三驱动装置包括第三丝杆和第三伺服电机，第三丝杆可转动的设于第一竖向导轨12内，横梁14上的第一T形部螺接于第三丝杆外侧，第三伺服电机的输出轴与第三丝杆连接。第三伺服电机工作时，第三丝杆将发生转动，从而实现横梁14的竖向移动。

本实施例中，焊接装置40包括送丝装置41、烙铁42和夹持装置43。

其中，送丝装置41为现有装置，送丝装置41上设有锡丝411，送丝装置41固定在横梁14上。送丝装置41的作用是为焊接时提供锡丝411。锡丝411与加热后的烙铁42接触后，锡丝411将被熔化，从而在PCB线路板上形成焊点。

夹持装置43的作用是夹持烙铁42和送丝装置41所提供的锡丝411。本实施例中，如图2所示，夹持装置43包括基座431、第一套管432和第二套管433，基座431为板状结构，第一套管432和第二套管433均固定在基座431上。第一套管432与第二套管433均倾斜设置，第一套管432的轴线与第二套管433的轴线相交。

如图1所示，第四驱动装置50包括第四伺服电机，第四伺服电机固定在横梁14上，第四伺服电机的输出轴与基座431连接，伺服电机工作时，伺服电机将带动基座431绕竖轴线转动，第一套管432的轴线与第二套管433的轴线的交点位于基座431转动所绕的竖轴线上。烙铁42插设在第一套管432内并形成紧密的配合，从而将烙铁42固定，烙铁42的尖端位于基座431转动所绕的竖轴线上。送丝装置41上的锡丝411穿设在第二套管433内。当送丝装置41工作时，锡丝411将在第二套管433内移动，由于第一套管432与第二套管433相交，锡丝411的端部最终将与烙铁42的尖端接触，从而使锡丝411熔化。锡丝411的端部与烙铁42尖端接触的位置即为第一套管432的轴线与第二套管433轴线的交点的位置。此外，第一竖向导轨12上设有温控装置44，温控装置44与烙铁42电连接，温控装置44与烙铁42电连接，温控装置44用于控制烙铁42的温度。

视觉检测装置60包括摄像装置61、图像采集卡(图未示出)、控制器62和光源63。本实施例中，摄像装置61为高精度摄像头，光源63为LED光源63。摄像装置61和光源63均安装在横梁14上，两者可跟随横梁14一起竖向移动。控制器62固定于基体10上，摄像装置61与图像采集卡电连接，图像采集卡于控制器62电连接，光源63与控制器62电连接，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机均与控制器62电连接。

工作时，PCB线路板固定在第二滑体30上，光源63发出的光照射在PCB线路板，控制器62通过图像采集卡分析处理摄像头所采集的PCB线路板上图像信息，确定待焊点的位置。确定PCB线路板上的待焊点位置后，控制器62向第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机发出指令，第一伺服电机和第二伺服电机工作，使PCB线路板位于焊接装置40下方的适当位置，第三伺服电机工作，使PCB线路板上形成焊点。当然，第三伺服电机在使烙铁42竖向线下运动过程中，若PCB线路板上的器件会对烙铁42产生干扰时，控制器62可控制第四伺服电机工作，使整个焊接装置40转动一定角度，从而使烙铁42避开障碍物，保证焊接的顺利进行。这种锡焊机器人100自动化程度高，可实现对PCB线路板高精度焊接，无需人工参与，可很好的保证焊接质量。

本实施例中，锡焊机器人100中设有视觉检测装置60，视觉检测装置60可对识别PCB线路板上的带焊点，从而自行控制各个伺服电机工作，以实现自动焊接，提高焊接质量。在其他具体实施例中，锡焊机器人100中也可不设置视觉检测装置60，可通过手动控制的方式来实现各个伺服电机的转动，从而来控制第一滑体20、第二滑体30和焊接装置40的位移量。

本实施例中，竖向导轨为两个，即第一竖向导轨12和第二竖向导轨13，第一竖向导轨12与第二竖向导轨13之间设有可滑动的横梁14，焊接装置40固定在横梁14上，这种结构可保证焊接装置40在竖向移动的过程中的稳定性，保证焊接装置40的运动精度。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种锡焊焊接设备200，包括机械手210和上述实施例中的锡焊机器人100。

如图4所示，其中，机械手210包括基臂211、第一转臂212、第二转臂213、第三转臂214、第四转臂215、执行臂216和第五驱动装置(图未示出)。第一转臂212与基臂211转动连接，第一转臂212能够相对基臂211绕竖轴线转动；第二转臂213与第一转臂212转动连接，第二转臂213能够相对第一转臂212绕第一水平轴线转动；第三转臂214与第二转臂213转动连接，第三转臂214能够相对第二转臂213绕第二水平轴线转动，第二水平轴线与第一水平轴线平行；第四转臂215与第三转臂214转动连接，第四转臂215能够相对第三转臂214绕第三水平轴线转动，第三水平轴线垂直于第二水平轴线；执行臂216与第四转臂215转动连接，执行臂216能够相对第四转臂215绕第四水平轴线转动，第四水平轴线平行于第二水平轴线。

其中，如图5所示，执行臂216上设有第一V形块217和第二V形块218，第一V形块217和第二V形块218均与执行臂216滑动连接，第一V形块217与第二V形块218滑动相对设置。第五驱动装置用于驱动第一V形块217和第二V形块218相对执行臂216滑动，从而第一V形块217与第二V形块218相对靠近或远离。第一V形块217面向第二V形块218的一侧设有第一V型槽，第二V形块218面向第一V形块217的一侧设有第二V形槽。第一V形槽与第二V行槽内均设有V形的压力传感器219，压力传感器219的内侧设有V形的海绵体220

本实施例中，第五驱动装置(图未示出)包括第五伺服电机和第五丝杆，第五丝杆上设有左旋螺纹和右旋螺纹。第五丝杆可转动的设置于转动臂，第五伺服电机的输出轴与第五丝杆连接，第一V形块217螺接在左旋螺纹上，第二V形块218螺接在右旋螺纹上。第五伺服电机工作时，第一V形块217和第二V形块218将同时向相反的方向运动。

如图3所示，机械手210的基臂211与锡焊机器人100的基体10通过连接板221连接。当锡焊机器人100对PCB线路板焊接完成后，机械手210动作，使执行臂216运动到指定位置，在第五伺服电机的作用下，使得第一V形块217和第二V形块218相向运动，从而将PCB线路板，最终将PCB线路板快速的转移到其他工位上。第一V形块217与第二V形块218在对PCB线路板进行夹紧时，传感器可对第一V形块217与第二V形块218对PCB线路板产生的压力进行检测，当压力过大或者过小时，第五伺服电机都将工作，从而保证第一V形块217与第二V形块218对PCB线路板产生的压力适中。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。