專利名稱：一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種釬焊領(lǐng)域，特別涉及一種超聲波焊錫領(lǐng)域。背景技術(shù)：
在進(jìn)行釬焊的過(guò)程中，焊錫質(zhì)量的好壞將會(huì)直接影響到釬焊工件的質(zhì)量，傳統(tǒng)工 藝在工件表面焊錫或者涂覆釬料的操作是在加熱平臺(tái)上放置被加工工件，然后在被加工 工件上放置釬料，把釬料加熱到熔融后，手工操作小型超聲波焊接機(jī)來(lái)回反復(fù)涂覆釬料。但是這種手工涂覆釬料的工藝，僅適用于被加工工件面積比較小的情況，而且手 工操作時(shí)存在釬料涂覆不均勻的嚴(yán)重問(wèn)題，如果對(duì)于大面積的被加工工件使用大型超聲波 焊接機(jī)時(shí)，由于重量問(wèn)題也不適合于手工操作，基于這些問(wèn)題，公告日為2007年12月12 號(hào)，公告號(hào)為CN200988124Y的專利“一種超聲波焊錫裝置”，提出了一種使用PLC可編程控 制器來(lái)控制龍門三軸“滾珠絲桿滑臺(tái)”，間接控制超聲波焊接機(jī)的移動(dòng)的方法，其將超聲波 錫焊裝置、加熱操作臺(tái)、龍門三軸“滾珠絲桿滑臺(tái)”、設(shè)備控制箱等組合成一固定整體系統(tǒng)， 通過(guò)加熱操作臺(tái)加熱工件，設(shè)備控制箱控制龍門三軸“滾珠絲桿滑臺(tái)”運(yùn)動(dòng)，連接于龍門三 軸Z軸的超聲波錫焊裝置間接由設(shè)備控制箱控制，進(jìn)行工件表面的釬料涂敷作業(yè)，但由于 整體固定式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制了其加工工件的尺寸大小，并且不適合大批量連續(xù)性生產(chǎn)。該設(shè)備存在以下問(wèn)題1、龍門三軸“滾珠絲桿滑臺(tái)”固定于加熱操作臺(tái)上，使得工 作區(qū)域局限于龍門三軸的工作行程范圍內(nèi)，對(duì)于尺寸大于龍門三軸工作行程的焊接工件， 將無(wú)法進(jìn)行加工，若要改大龍門三軸的工作行程，將需要更換價(jià)格昂貴的“滾珠絲桿滑臺(tái)” 和加熱操作臺(tái)，尺寸越大的“滾珠絲桿滑臺(tái)”不僅造價(jià)越高，且在安裝和使用的過(guò)程中由于 負(fù)載過(guò)重等原因，將容易造成變形彎曲，降低使用壽命。2、加熱操作臺(tái)受龍門三軸工作行程限制，加熱面積只能與龍門三軸工作行程面積 一樣，若單獨(dú)將加熱操作臺(tái)加熱面積加大，待工件加熱后，由于工件高溫、易碎、自重較大等 特點(diǎn)，不適合將其移動(dòng)至龍門三軸的工作行程內(nèi)進(jìn)行釬料涂敷作業(yè)。需要進(jìn)行焊接的工件， 例如不銹鋼平板和石英平板進(jìn)行釬焊黏合，石英平板由于在加熱的過(guò)程中易受熱應(yīng)力沖擊 開裂，所以需要緩慢升溫加熱，升溫后盡量避免移動(dòng)，釬焊完后再進(jìn)行緩慢降溫。所以對(duì)于 需要大批量進(jìn)行釬焊生產(chǎn)的情況下，只能增大加熱操作臺(tái)加熱面積，或者增加加熱區(qū)域，使 得同批次待釬焊的工件可同時(shí)進(jìn)行緩慢升溫加熱，釬焊完后再進(jìn)行集體降溫，或者分區(qū)域 進(jìn)行緩慢升溫及降溫，但固定的龍門三軸受工作行程固定的限制，無(wú)法對(duì)大面積或者多區(qū) 域的加熱區(qū)域進(jìn)行釬焊的涂敷作業(yè)。3、由于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)是一個(gè)整體的工作系統(tǒng)，在工作的過(guò)程中，加熱操作臺(tái)將加熱 到200°C左右，若隔熱效果不良，造成接觸熱傳導(dǎo)，緊挨著加熱工作臺(tái)的龍門三軸和設(shè)備控 制箱將燒毀，即使做了一些隔熱措施，但由于高溫輻射熱傳導(dǎo)，長(zhǎng)時(shí)間工作，對(duì)于熱源距離 較近的龍門三軸和設(shè)備控制箱內(nèi)熱敏感元器件將造成使用壽命低下。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，它能夠加 工任意大小的工件，配合任意大小的加熱操作臺(tái)使用，更換操作臺(tái)工作區(qū)域或者更換操作臺(tái)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑 臺(tái)、Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)、Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺(tái)上均設(shè)置有 伺服電機(jī)，一控制所述伺服電機(jī)、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所 述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，所 述超聲波焊槍安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，它還包括一可沿水平方向移動(dòng)的支架， 所述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置在所述支架上。進(jìn)一步的，所述支架包括至少兩根X軸方向支撐桿、兩根Y軸方向支撐桿、四根Z 軸方向支撐桿，所述X軸方向支撐桿通過(guò)固定桿固定，所述Y軸方向支撐桿連接于所述兩X 軸方向支撐桿之間，所述Z軸方向支撐桿連接于所述X軸方向支撐桿，所述Y軸方向滾珠絲 滑臺(tái)設(shè)置于所述Y軸方向支撐桿上。進(jìn)一步的，所述X軸方向支撐桿設(shè)置有滑動(dòng)軌道，所述Y軸方向支撐桿以可沿著X 軸方向支撐桿軌道滑動(dòng)的方式連接于所述X軸方向支撐桿之間。進(jìn)一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿以可調(diào)節(jié)間距的方式連接于所述X軸方向 支撐桿。進(jìn)一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿均通過(guò)一支持托架固定于所述X軸方向支 撐桿。進(jìn)一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿的底部均設(shè)置有滾輪。進(jìn)一步的，所述滾輪具體為前端2個(gè)定向輪和后端兩個(gè)萬(wàn)向輪，所述的2個(gè)萬(wàn)向輪 上均設(shè)置有滾輪剎車。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型將大大降低制作成本，并減少了升級(jí)設(shè)備的成本，避免了加熱操作 臺(tái)對(duì)龍門三軸及控制系統(tǒng)的接觸熱傳導(dǎo)，降低了高溫輻射熱傳導(dǎo)，提高了設(shè)備的使用壽 命；2、本實(shí)用新型解決了焊接工件尺寸大小限制的問(wèn)題，將龍門三軸制作成整體可移 動(dòng)式，通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整支架位置，不僅可以加工任意大小的工件，并可配合任意大小的加熱 操作臺(tái)使用；3、本實(shí)用新型解決了工件需要緩慢升溫及降溫而影響連續(xù)性生產(chǎn)的問(wèn)題，通過(guò)大 批量同時(shí)緩慢加熱及降溫，或者分幾張加熱操作臺(tái)加熱工作，可真正實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化連 續(xù)性生產(chǎn)。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1所示，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括一超聲波焊槍1、一根X軸方向滾珠絲滑臺(tái) 2、兩根Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)3、一根Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)4，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺(tái) 上均設(shè)置有伺服電機(jī)，即分別為X軸方向伺服電機(jī)21、Y軸方向伺服電機(jī)31、Z軸方向伺服 電機(jī)41，一控制所述伺服電機(jī)、超聲波焊槍1的控制箱5，它還包括一支架6，所述支架6包 括兩根X軸方向支撐桿61、兩根Y軸方向支撐桿62、四根Z軸方向支撐桿63，所述兩X軸 方向支撐桿61通過(guò)兩固定桿固定，并且安裝有滑動(dòng)軌道，其具有足夠的長(zhǎng)度，長(zhǎng)度大于最 大面積加熱操作臺(tái)7的寬度0. 5米，所述兩Y軸方向支撐桿62以可沿著X軸方向支撐桿61 軌道滑動(dòng)的方式連接于所述X軸方向支撐桿61，所述Z軸方向支撐桿63連接于所述X軸方 向支撐桿61，其具有足夠的高度，能夠高于加熱操作臺(tái)7的臺(tái)面，控制在1. 5米至1. 6米，所 述每一根Z軸方向支撐桿63的底部均設(shè)置有滾輪64，所述兩根Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)3設(shè)置 于所述兩Y軸方向支撐桿62上，所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)2設(shè)置于所述兩Y軸方向滾珠絲 滑臺(tái)3上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)4設(shè)置于所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)2上，所述超聲波焊 槍1安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)4上。所述每一根Z軸方向支撐桿63以可調(diào)節(jié)間距 的方式連接于所述X軸方向支撐桿61，并且所述每一根Z軸方向支撐桿63均通過(guò)一支持托 架65固定于所述X軸方向支撐桿61。所述4個(gè)滾輪具體為前端2個(gè)為定向輪和后端兩個(gè) 為萬(wàn)向輪，所述的2個(gè)萬(wàn)向輪上均設(shè)置有滾輪剎車66。所述每一軸支撐桿都極有足夠的承 重能力，不彎曲變形。所述控制箱5遠(yuǎn)離加熱操作臺(tái)，它包括顯示器51、電腦工控機(jī)52、超聲波發(fā)生器 53和伺服電機(jī)控制柜M。所述顯示器51與電腦工控機(jī)52相連，所述電腦工控機(jī)52安裝 PLC運(yùn)動(dòng)控制卡，并在操作系統(tǒng)中安裝了運(yùn)動(dòng)控制軟件，進(jìn)行龍門三軸運(yùn)動(dòng)軌跡的預(yù)先編寫 及程控，并可通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制手柄55手動(dòng)控制龍門三軸運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于調(diào)整超聲波焊槍1 的位置，設(shè)置運(yùn)動(dòng)軌跡，所述運(yùn)動(dòng)控制手柄55，可采用普通游戲手柄，其與電腦工控機(jī)52相 連，在龍門三軸根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡程序運(yùn)動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行前，可手動(dòng)靈活控制調(diào)整焊槍位置，確定運(yùn) 動(dòng)軌跡的原點(diǎn)、X軸終點(diǎn)、Y軸終點(diǎn)的位置，以確定自動(dòng)運(yùn)動(dòng)的軌跡，用戶還可根據(jù)鍵盤56 或鼠標(biāo)57來(lái)操作；所述的超聲波發(fā)生器53，將低頻電訊號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻電訊號(hào)，并通過(guò)專用 電源線，將高頻電訊號(hào)傳輸?shù)匠暡ê笜? ；超聲波焊槍1將高頻電訊號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻物理震 動(dòng)，產(chǎn)生超聲波震蕩，對(duì)釬料起到高速涂覆作用；所述伺服電機(jī)控制柜M，將電腦PLC控制 卡發(fā)出的運(yùn)動(dòng)控制指令轉(zhuǎn)換為不同的供電頻率來(lái)控制伺服電機(jī)的制動(dòng)。該設(shè)備工作的時(shí)候，根據(jù)操作臺(tái)7的大小，拆除支撐托架65，調(diào)節(jié)Z軸方向支撐桿 63在X軸方向支撐桿上61的間距位置，然后通過(guò)調(diào)節(jié)支架6在Y軸方向的位置，和調(diào)整兩 根Y軸方向支撐桿62在X軸方向支撐桿61上的間距，將龍門三軸的工作范圍調(diào)整在需要 加工的區(qū)域上方。通過(guò)與電腦工控機(jī)52連接的運(yùn)動(dòng)控制手柄55或鍵盤56或鼠標(biāo)57調(diào)節(jié) 超聲波焊槍1在Z軸方向的高度位置，運(yùn)動(dòng)的XY軸原點(diǎn)位置、X軸終點(diǎn)位置、Y軸終點(diǎn)位置， 來(lái)設(shè)置其自動(dòng)運(yùn)行軌跡，通過(guò)控制箱5的伺服電機(jī)控制柜M來(lái)控制各個(gè)伺服電機(jī)，通過(guò)Y 軸方向伺服電機(jī)31的制動(dòng)，可使X軸方向滾珠絲滑臺(tái)2在Y軸方向往返運(yùn)動(dòng)，通過(guò)X軸方 向伺服電機(jī)21的制動(dòng)，可使Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)4在X軸方向往返運(yùn)動(dòng)，通過(guò)Z軸方向伺 服電機(jī)41的制動(dòng)，可使安裝在Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)4上的超聲波焊槍1在Z軸方向上下運(yùn)動(dòng)。然后通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制軟件根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)置進(jìn)行焊料涂覆工作，由于Z軸方向支撐桿63 底部設(shè)置有滾輪64，在加工完該區(qū)域后，可重新選擇同一張加熱操作臺(tái)7不同工作區(qū)域或 者整體移動(dòng)到另一張加熱操作臺(tái)上，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性大批量生產(chǎn)。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的 范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新 型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑臺(tái)、Y軸方向 滾珠絲滑臺(tái)、Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺(tái)上均設(shè)置有伺服電機(jī)，一 控制所述伺服電機(jī)、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述Y軸方向滾 珠絲滑臺(tái)上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，所述超聲波焊槍 安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，其特征在于它還包括一可沿水平方向移動(dòng)的支架，所 述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置在所述支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述支架包括至 少兩根X軸方向支撐桿、至少兩根Y軸方向支撐桿、至少四根Z軸方向支撐桿，所述X軸方 向支撐桿通過(guò)固定桿固定，所述Y軸方向支撐桿連接于所述兩X軸方向支撐桿之間，所述Z 軸方向支撐桿連接于所述X軸方向支撐桿，所述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述Y軸方向 支撐桿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述X軸方向支 撐桿設(shè)置有滑動(dòng)軌道，所述Y軸方向支撐桿以可沿著X軸方向支撐桿軌道滑動(dòng)的方式連接 于所述X軸方向支撐桿之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z軸 方向支撐桿以可調(diào)節(jié)間距的方式連接于所述X軸方向支撐桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z 軸方向支撐桿均通過(guò)一支持托架固定于所述X軸方向支撐桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z軸 方向支撐桿的底部均設(shè)置有滾輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，其特征在于所述滾輪具體為 前端2個(gè)定向輪和后端兩個(gè)萬(wàn)向輪，所述的2個(gè)萬(wàn)向輪上均設(shè)置有滾輪剎車。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種移動(dòng)式數(shù)控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑臺(tái)、Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)、Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺(tái)上均設(shè)置有伺服電機(jī)，一控制所述伺服電機(jī)、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置于所述X軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，所述超聲波焊槍安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺(tái)上，它還包括一可沿水平方向移動(dòng)的支架，所述Y軸方向滾珠絲滑臺(tái)設(shè)置在所述支架上。本實(shí)用新型能夠加工任意大小的工件，配合任意大小的加熱操作臺(tái)使用，更換操作臺(tái)工作區(qū)域或者更換操作臺(tái)。
文檔編號(hào)B23K1/06GK201841335SQ201020596009
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者張科, 陳欽忠 申請(qǐng)人:福州阿石創(chuàng)光電子材料有限公司