一种自动焊锡机器人系统的制作方法

本申请涉及工业机器人技术领域，尤其涉及一种自动焊锡机器人系统。

背景技术：

现有技术中的焊锡机器的运动控制方式一般采用开环控制，因此当执行部件受到外力干扰时可能会出现无法到达目标位置的现象，运动控制的稳定性较差。出现上述问题的主要原因在于：步进电机的加减速和瞬间过载会造成“失步”，造成控制和执行的错位；开环控制系统因为对电机转动情况和执行部件的运行位置没有反馈信息，整个系统运行无法感知错误也就不会停止，继续运行会造成设备部件损坏或者产品工件损坏。

另外，电机到执行部件之间，从电能转换到机械动能的转换过程采用皮带传动方式，同步皮带通常是橡胶或尼龙等制成。因为皮带自身材料的柔韧性，受力时容易拉伸变形，执行部件在目标位置有过冲和回弹现象，所以传动末端的执行部件定位刚性差、定位精度低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种自动焊锡机器人系统，从而可以用于完成电子产品的通孔引脚元件和印制线路板焊盘之间的焊接。

本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

一种自动焊锡机器人系统，该系统包括：烙铁头、烙铁主机、送锡丝机构、除锡渣器、电控箱和编程手柄和机械结构框架；

烙铁头和烙铁主机之间电性连接，烙铁主机通过电线控制烙铁头温度；烙铁主机放置在侧边立柱板旁的平板上；烙铁头由烙铁夹持机构固定在r模组旋转轴末端。

较佳的，所述机械结构框架包括：

地脚杯、底板、侧边立柱板、前面板、后面板、电控箱盖板、x模组、y模组、z模组、r模组、烙铁夹持机构和载物板。

较佳的，所述送锡丝机构包括：破锡器和送锡管。

如上可见，本实用新型中的自动焊锡机器人系统可以用于完成电子产品的通孔引脚元件和印制线路板焊盘之间的焊接。机器人系统通过自动控制精确移动机械部件上搭载的烙铁头位置，xyzr四个方向轴由闭环反馈步进电机驱动丝杆传动，实现电路板上不同位置元件的准确焊接。焊接过程中焊接头的热量使钎焊锡丝熔化后填充满缝隙，使元件引脚和线路板焊盘之间金属电性能实现导通。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的控制框架示意图。

图2为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的立体结构示意图。

图3为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的正视图。

图4为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的局部示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的控制框架示意图。如图1所示，本实用新型中的自动焊锡机器人系统的核心控制部分是电控箱主机101，电控箱主机101外接编程手柄102用来调试焊接程序的参数，自动运行时系统按程序参数自动执行指令。编程手柄102内嵌输入按键和液晶显示面板，用来设置和显示电控箱主机101的程序参数和提示信息，编程手柄102是人机交互的主界面；对于开始、急停等常用操作，可以通过操作按钮103快捷操作，使信号快速传送到电控箱主机101执行控制指令；除锡渣器104和电机驱动105，接收电控箱主机101的指令执行任务。电机驱动105接收到指令后，使各个运动轴的电机精确移动到目标位置完成元件引脚焊接。

图2为本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统的立体结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例中的自动焊锡机器人系统包括：

烙铁头1、烙铁主机2、送锡丝机构、除锡渣器4、电控箱5和编程手柄6和机械结构框架。

另外，较佳的，在本实用新型的具体实施例中，所述机械结构框架具体包括：地脚杯7、底板8、侧边立柱板9、前面板10、后面板11、电控箱盖板12、x模组13、y模组14、z模组15、r模组16、烙铁夹持机构17、载物板18。

在本实用新型的具体实施例中，烙铁头1和烙铁主机2之间电性连接，烙铁主机通过电线控制烙铁头温度。烙铁主机放置在侧边立柱板旁的平板上。烙铁头由烙铁夹持机构17固定在r模组16旋转轴末端。

另外，所述送锡丝机构包括：破锡器3-1和送锡管3-2，破锡器与控制箱主机电性连接，当主机发出送锡信号时，破锡器的电机轴带动刀片状齿轮组转动，焊锡丝在向前输送的同时锡线侧面被刀片刺破露出松香线芯，避免焊接加热时焊锡丝包裹的松香膨胀爆出飞溅。送锡管把从破锡器输出的锡线，通过管道送到烙铁头处，管道出口对准烙铁尖用螺钉固定在烙铁夹持机构上；除锡渣器4内部安装有可以高速旋转的钢毛刷，当接收到启动信号时钢毛刷转动，清除烙铁头上的锡渣和杂物。除锡渣器用螺钉固定在电控箱盖板12表面靠近左侧立柱区域；电控箱5和编程手柄6间电性连接完成信号传输，电控箱的核心部件是电控箱主机，电控箱主机用螺钉安装在底板8上面。电控箱的空间结构由底板8、左右侧边立柱板9根部、前面板10、后面板11、电控箱盖板12等部件组成六个面，每个面板之间都用螺钉相互锁紧固定。前面板上安装开关等操作按钮，与控制箱主机电性连接。后面板上安装电源插座、散热风扇、编程接口等与控制箱主机电性连接，用来给主机供电、散热、以及和编程手柄通讯；地脚杯7用机械螺纹拧在底板四角，可以平稳支撑机器和调节机器水平度；y模组14用螺钉安装在底板竖向中心线上，y模组丝杆和电机间用联轴器锁固，丝杆副带动滑块往复运动，滑块靠滑轨支撑滑行。滑块上安装条形支撑块穿过电控箱盖板的开槽，载物板18用螺钉安装在y模组滑块的条形支撑块上实现前后移动；x模组13用螺钉固定安装在左右侧立板上端之间，x模组丝杆和电机间用联轴器锁固，丝杆副带动滑块往复运动，滑块靠滑轨支撑左右方向滑行；z模组15用螺钉固定安装在x模组滑块上，z模组丝杆和电机间用联轴器锁固，丝杆副带动滑块往复运动，滑块靠滑轨支撑上下方向滑行；r模组16用螺钉固定安装在z模组滑块上，r模组旋转轴和电机间用同步轮减速机构传动，旋转轴上部和中部由轴承和z模组滑块座联接实现在xy平面内旋转；烙铁夹持机构用螺钉固定安装在r模组旋转轴下端，即烙铁头实现x左右、z上下、r旋转的方向移动，待焊接的线路板放置在载物板上实现y前后方向移动，xyzr模组整体组成待加工件y方向移动，工作头xzr方向移动的龙门式运动结构，为线路板元件焊接实现准确、稳定焊接定位的工作状态。

综上所述，在本实用新型的技术方案中，在同量级成本范围内，各个运动轴的核心驱动部件采用有编码器反馈的闭环步进电机系统。当执行部件受到外力干扰时，引起电机转轴角位移的微小变化，与电机轴同步旋转的编码器会对电机轴转动信息进行反馈，同时控制系统会对电机轴角位移的偏差进行补偿，从而使得执行部件准确到达目标位置，彻底消除了“失步”误差；闭环步进系统在发生误差，而且无法进行补偿调整时，则会向控制系统发出报警信息，停止设备运行，直到故障排除再重新启动，从而保证设备部件和加工件的安全。

电机到执行部件之间的传动方式，采用滚珠丝杆结构。滚珠丝杆是钢材制成，能承受更大力矩，受力时变形小。滚珠丝杆使执行部件能准确到达目标位置，执行部件在目标位置不存在过冲和回弹问题，定位钢性大，精度高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。