專利名稱：多頭埋線焊接一體機(jī)及其埋線焊接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動化加工設(shè)備，特別涉及一種多頭埋線焊接一體機(jī)及其埋線焊接的方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式中，埋線、焊接工序大都是分開工作的。所以自動化程度低，工序間需要轉(zhuǎn)運(yùn)物料時，需要更多的人工，轉(zhuǎn)運(yùn)過程還可能造成產(chǎn)品的損壞或者是產(chǎn)品質(zhì)量的降低。同時造成占地面積大，設(shè)備成本高。即便有一體的設(shè)備，也多是在埋線和焊接工序間采用托盤傳送，這樣依然存在上述問題。采用埋線頭和焊接頭放在一起設(shè)計的設(shè)備，往往因為埋線頭、焊接頭架構(gòu)設(shè)計，工作流程、加工順序設(shè)計不合理，所以在埋完線后總需要進(jìn)行很大的移動距離(＞60％被加工卡片的卡-卡間距)才能進(jìn)行焊接操作，或者焊接完之后需要移動很大的距離方可埋線，大大影響生產(chǎn)速度及設(shè)備壽命，難以滿足用戶的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可同時多頭埋線和/或焊接并且移動距離小，大大提高生產(chǎn)效率和降低成本的多頭埋線焊接一體機(jī)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的多頭埋線焊接一體機(jī)，包括機(jī)體、埋線頭和焊接頭，機(jī)體安裝有用于承載被加工卡片的工作臺以及所述埋線頭和焊接頭的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)至少為三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)，被加工卡片的列間距為A，被加工卡片的行間距為B，被加工卡片加工的方向為X軸的正方向，所述埋線頭和焊接頭分別具有多個，并分為多組同時驅(qū)動，按焊接頭到埋線頭連線沿X軸正向放置，即設(shè)定被加工卡片的列間距為A，被加工卡片的行間距為B，被加工卡片加工的方向為X軸的正方向，每組埋線頭底部出線孔中心與焊接頭底部焊接點(diǎn)間的距離為D，各組埋線頭底部出線孔的間距為P，各組焊接頭底部焊接點(diǎn)的間距為Q，N為正整數(shù)0，1，2，3，......E為偏移系數(shù)，-60％≤E≤60％。則有D＝A*(N+E)，D＞0；P＝B*(N+E)，P＞0；Q＝B*(N+E)，Q＞0。
本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)，其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，所述各組的埋線頭和焊接頭由Z軸驅(qū)動。
本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)，其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，所述各組的埋線頭由Z軸驅(qū)動，所述各組焊接頭由Y軸驅(qū)動。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多頭埋線焊接的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的多頭埋線焊接的方法，采用該方法的多頭埋線焊接一體機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)在加工順序中相鄰埋線與焊接過程間的移動距離交替為m1和m2，0％A≤m1≤60％A，40％A≤m2≤160％A，其中A為被加工卡片的列間距。
本發(fā)明提供的多頭埋線焊接的方法，該方法執(zhí)行下述步驟(1)驅(qū)動機(jī)構(gòu)從安全位置移動到第1列卡片埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(2)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(3)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到第2列埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(4)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(5)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進(jìn)行焊接；(6)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m2到第k列，其中k＝3，4，……n-1，埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(7)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(8)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進(jìn)行焊接；(9)依次循環(huán)操作，驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到最后的第n列卡片埋線開始位置，此時各個埋線頭分別處于第n列卡片的埋線開始位置；(10)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(11)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進(jìn)行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到安全位置。
本發(fā)明提供的多頭埋線焊接一體機(jī)，其有益的技術(shù)效果是由于設(shè)計在同1臺設(shè)備中裝有2組以上的埋線頭和焊接頭，多頭同時埋線，多頭同時焊接，并通過埋線頭與焊接頭間合理的安裝位置，保證埋完線后，設(shè)備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡-卡間距即可進(jìn)行焊接，大大提高了機(jī)器的效率，最終達(dá)到了將本來2套的運(yùn)動機(jī)構(gòu)縮減為1套，大幅度降低成本，而生產(chǎn)效率基本相當(dāng)于原來的2套設(shè)備，具有使用方便、操作勞動強(qiáng)度低、工作效率高、節(jié)約原材料的特點(diǎn)，市場的前景很好。
下面將結(jié)合實(shí)施例參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1的局部結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)實(shí)施例中片材加工示意圖。
具體實(shí)施例方式
多頭埋線焊接一體機(jī)在同1臺設(shè)備中裝有2組以上(包括2組)數(shù)量相同的埋線頭和焊接頭。使用時，先埋線，后焊接，多頭同時埋線，多頭同時焊接，并通過埋線頭與焊接頭間合理的安裝位置，保證埋完線后，設(shè)備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡-卡間距即可進(jìn)行焊接。
下面參照實(shí)施例對本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)做具體說明。
本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)包括機(jī)體9、埋線頭7和焊接頭8，機(jī)體9設(shè)有用于承載被加工卡片12的工作臺10以及埋線頭7和焊接頭8的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。在本實(shí)用新型埋線焊接一體機(jī)的實(shí)施例中，多軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)為三維的X軸、Y軸和Z軸(圖中的6、5、4)。在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，各組的埋線頭7和焊接頭8由Z軸4同時驅(qū)動。在本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)其他的實(shí)施例當(dāng)中，可以采用各組埋線頭7由Z軸4驅(qū)動，各組焊接頭8由Y軸5驅(qū)動的方案。
參照圖1和圖2，本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)的實(shí)施例中，埋線頭7和焊接頭8分為2組。被加工片材定位及待加工方向的確定a)待加工材料如果是卷料，則將卷料展開方向設(shè)為X向放置；b)待加工材料如果是片張，若片張的待加工單元行列數(shù)目不等，則行或列中片張待加工單元多的方向設(shè)為X方向；若片張的待加工單元行列數(shù)目相等，則行或列的方向任取其一作為X方向；c)被加工片材加工進(jìn)行的方向為X軸正向。
設(shè)備定位設(shè)備由焊接頭8到埋線頭7連線沿X軸正向放置，允許偏差+/-30度。
安裝時，每組埋線頭7底部出線孔中心與焊接頭8底部焊接點(diǎn)間的距離D＝A*(N+E)，D＞0；各組埋線頭7底部出線孔的間距P＝B*(N+E)，P＞0；各組焊接頭8底部焊接點(diǎn)的間距Q＝B*(N+E)，Q＞0；其中，A為被加工卡片的列間距，B為被加工卡片的行間距，N正整數(shù)0，1，2，3，……；E-60％≤E≤60％，E為偏移系數(shù)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)在加工順序中相鄰埋線與焊接過程間的移動距離交替為m1和m2，其中0％A≤m1≤60％A，40％A≤m2≤160％A。其加工過程為(1)驅(qū)動機(jī)構(gòu)從安全位置移動到第1列卡片埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；
(2)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(3)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到第2列埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(4)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(5)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進(jìn)行焊接；(6)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動距離m2到第k列，其中k＝3，4，……n-1，埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(7)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(8)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進(jìn)行焊接；(9)依次循環(huán)操作，驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到最后的第n列卡片埋線開始位置，此時各個埋線頭分別處于第n列卡片的埋線開始位置；(10)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(11)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進(jìn)行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到安全位置。
下面參照實(shí)施例對本實(shí)用新型多頭埋線焊接一體機(jī)的工作過程做具體說明。
參照圖2和圖3，現(xiàn)以被加工卡片4×8片材為例，其中，A為被加工卡片的列間距，B為被加工卡片的行間距，說明片材的加工過程。
實(shí)施例一兩頭(1個埋線頭，1個焊接頭)工作時，片材為圖3所示，對應(yīng)此片材，待加工片材的總列數(shù)為n＝8，埋線、焊接過程為1.由X軸臂6、Y軸臂5和Z軸臂4構(gòu)成的驅(qū)動機(jī)構(gòu)從安全位置(該位置位于工作平臺的右側(cè)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)行程范圍內(nèi)，并且不和其他機(jī)械部件干涉的空間內(nèi))移動到被加工卡片上A1卡片埋線開始位置2.對A1卡片進(jìn)行埋線3.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到A2埋線開始位置4.對A2卡片進(jìn)行埋線5.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，對A1卡片進(jìn)行焊接6.依次循環(huán)操作7-9，直至An-1卡片焊接完畢7.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動m2到Ak卡片(k＝3，4，……n-1)埋線開始位置8.對Ak卡片進(jìn)行埋線
9.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，對Ak-1卡片進(jìn)行焊接10.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到An卡片焊接位置，對An卡片進(jìn)行焊接11.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到B1卡片埋線開始位置12.對B1卡片進(jìn)行埋線13.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到B2埋線開始位置14.對B2卡片進(jìn)行埋線15.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，對B1卡片進(jìn)行焊接16.依次循環(huán)操作17-19，直至Bn-1卡片焊接完畢17.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動m2到Bk卡片(k＝3，4，……n-1)埋線開始位置18.對Bk卡片進(jìn)行埋線19.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，對Bk-1卡片進(jìn)行焊接20.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到Bn卡片焊接位置，對Bn卡片進(jìn)行焊接21.依次操作，直至Dn-1卡片焊接完畢22.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到Dn卡片焊接位置，對Dn卡片進(jìn)行焊接23.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到安全位置可以看出，m1值越小，m2越靠近A，則提高生產(chǎn)效率的幅度越大；m1等于0，m2等于A時最佳，完成相同的生產(chǎn)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動距離最短，可最大程度上節(jié)約時間，提高生產(chǎn)效率；即使m1在等于60％A時，仍可較大幅度節(jié)約時間，提高生產(chǎn)效率。
實(shí)施例二8個頭(4個埋線頭，4個焊接頭)工作時，片材為圖3所示，待加工片材的總列數(shù)為n＝8，埋線、焊接過程為1.驅(qū)動機(jī)構(gòu)從安全位置(該位置位于工作平臺的右側(cè)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)行程范圍內(nèi)，并且不和其他機(jī)械部件干涉的空間內(nèi))移動到A1、B1、C1、D1卡片埋線開始位置，此時4個埋線頭分別處于列A1、B1、C1、D1卡片的埋線開始位置(四頭同時埋線可大大提高生產(chǎn)效率)2.4個埋線頭同時分別對A1、B1、C1、D1卡片進(jìn)行埋線3.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到A2、B2、C2、D2埋線開始位置，此時4個埋線頭分別處于列A2、B2、C2、D2卡片的埋線開始位置。
4.4個埋線頭同時分別對A2、B2、C2、D2卡片進(jìn)行埋線5.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，4個焊接頭同時分別對A1、B1、C1、D1卡片進(jìn)行焊接(四頭同時焊接可大大提高生產(chǎn)效率)
6.依次循環(huán)操作7-9，直至An-1、Bn-1、Cn-1、Dn-1卡片焊接完畢7.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動m2到Ak、Bk、Ck、Dk卡片(k＝3，4，……n-1)埋線開始位置，此時4個埋線頭分別處于列Ak、Bk、Ck、Dk卡片的埋線開始位置8.4個埋線頭同時分別對Ak、Bk、Ck、Dk卡片進(jìn)行埋線9.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，4個焊接頭同時分別對Ak-1、Bk-1、Ck-1、Dk-1卡片進(jìn)行焊接10.驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到An、Bn、Cn、Dn卡片焊接位置，4個焊接頭同時分別對An、Bn、Cn、Dn卡片進(jìn)行焊接11.驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到安全位置可以看出，m1值越小，m2值越接近A，提高生產(chǎn)效率的幅度越大；m1等于0時最佳，m2值等于A時，驅(qū)動機(jī)構(gòu)無需移動，可最大程度上節(jié)約時間，提高生產(chǎn)效率；即使m1在等于60％A時，仍可大幅度節(jié)約時間，提高生產(chǎn)效率。而且，四頭同時焊接可大大提高生產(chǎn)效率。
在舊式生產(chǎn)設(shè)備中，埋線、焊接工序大都是分開工作的。現(xiàn)在依靠自動控制技術(shù)和軟件，將多個埋線與焊接頭集裝到同一臺設(shè)備上，并且采用同一套驅(qū)動機(jī)構(gòu)，組成埋線焊接一體機(jī)，可以先埋線后焊接，也可以只用于埋線或只焊接。而且這種集裝方式靈活多樣，完全可以根據(jù)使用的具體要求來設(shè)計和更改，極大程度上滿足了不同客戶的需要。例如我們可以根據(jù)片材的大小和每張片材上安放模塊的數(shù)量，組裝出三頭、四頭埋線焊接一體機(jī)，可以多頭同時埋線，多頭同時焊接，而且在埋完線后可以在進(jìn)行很少移動就進(jìn)行焊接操作，最終達(dá)到了將本來2套驅(qū)動機(jī)構(gòu)縮減為1套，大幅度降低成本，而生產(chǎn)效率基本相當(dāng)于原來的2套設(shè)備，可以成倍的提高生產(chǎn)效率或降低成本，滿足大生產(chǎn)的要求，具有使用方便、操作勞動強(qiáng)度低、工作效率高、節(jié)約原材料的特點(diǎn)，市場的前景很好。
權(quán)利要求
1.一種多頭埋線焊接一體機(jī)，包括機(jī)體(9)、埋線頭(7)和焊接頭(8)，機(jī)體(9)安裝有用于承載被加工卡片(12)的工作臺(10)以及所述埋線頭(7)和焊接頭(8)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述埋線頭(7)和焊接頭(8)分別具有多個，并分為多組同時驅(qū)動，按由焊接頭(8)到埋線頭(7)的連線沿X軸(6)正向布置安裝，即設(shè)定被加工卡片的列間距為A，被加工卡片的行間距為B，被加工卡片加工的方向為X軸(6)的正方向，每組埋線頭(7)底部出線孔中心與焊接頭(8)底部焊接點(diǎn)間的距離為D，各組埋線頭(7)底部出線孔的間距為P，各組焊接頭(8)底部焊接點(diǎn)的間距為Q，N為正整數(shù)0，1，2，3，……E為偏移系數(shù)，-60％≤E≤60％。則有D＝A*(N+E)，D＞0；P＝B*(N+E)，P＞0；Q＝B*(N+E)，Q＞0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭埋線焊接一體機(jī)，其特征在于其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)至少為三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頭埋線焊接一體機(jī)，其特征在于其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，所述各組的埋線頭(7)和焊接頭(8)由Z軸(4)驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頭埋線焊接一體機(jī)，其特征在于其中所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，所述各組的埋線頭(7)由Z軸(4)驅(qū)動，所述各組焊接頭(8)由Y軸(5)驅(qū)動。
5.一種多頭埋線焊接的方法，其特征在于采用該方法的多頭埋線焊接一體機(jī)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)在加工順序中相鄰埋線與焊接過程間的移動距離交替為m1和m2，0％A≤m1≤60％A，40％A≤m2≤160％A，其中A為被加工卡片的列間距。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頭埋線焊接的方法，其特征在于該方法執(zhí)行下述步驟(1)驅(qū)動機(jī)構(gòu)從安全位置移動到第1列卡片埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(2)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(3)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到第2列埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(4)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(5)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進(jìn)行焊接；(6)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動距離m2到第k列，其中k＝3，4，……n-1，埋線開始位置，各個埋線頭分別處于該列卡片的埋線開始位置；(7)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(8)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進(jìn)行焊接；(9)依次循環(huán)操作，驅(qū)動機(jī)構(gòu)向右移動到最后的第n列卡片埋線開始位置，此時各個埋線頭分別處于第n列卡片的埋線開始位置；(10)各個埋線頭同時分別對該列卡片進(jìn)行埋線；(11)驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進(jìn)行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅(qū)動機(jī)構(gòu)移動到安全位置。
全文摘要
本發(fā)明多頭埋線焊接一體機(jī)，包括機(jī)體、工作臺以及埋線頭和焊接頭的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，被加工卡片加工的方向為X軸的正方向，同1臺設(shè)備中裝有2組以上(包括2組)數(shù)量相同的埋線頭和焊接頭，多頭同時埋線，多頭同時焊接，并通過埋線頭與焊接頭間合理的安裝位置，保證埋完線后，設(shè)備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡－卡間距即可進(jìn)行焊接。本發(fā)明同時提供了多頭埋線焊接的方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是大大提高了機(jī)器的效率，最終達(dá)到了將本來2套的運(yùn)動機(jī)構(gòu)縮減為1套，大幅度降低成本，而生產(chǎn)效率基本相當(dāng)于原來的2套設(shè)備，具有使用方便、操作勞動強(qiáng)度低、工作效率高、節(jié)約原材料的特點(diǎn)，市場的前景很好。
文檔編號H05K13/00GK101083877SQ20071011776
公開日2007年12月5日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者張曉冬 申請人:北京德鑫泉科技發(fā)展有限公司