專利名稱：一種移動式數控超聲波焊槍的制作方法
技術領域：
一種移動式數控超聲波焊槍
技術領域：
本實用新型涉及一種釬焊領域，特別涉及一種超聲波焊錫領域。背景技術：
在進行釬焊的過程中，焊錫質量的好壞將會直接影響到釬焊工件的質量，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來回反復涂覆釬料。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 工操作時存在釬料涂覆不均勻的嚴重問題，如果對于大面積的被加工工件使用大型超聲波 焊接機時，由于重量問題也不適合于手工操作，基于這些問題，公告日為2007年12月12 號，公告號為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 制器來控制龍門三軸“滾珠絲桿滑臺”，間接控制超聲波焊接機的移動的方法，其將超聲波 錫焊裝置、加熱操作臺、龍門三軸“滾珠絲桿滑臺”、設備控制箱等組合成一固定整體系統(tǒng)， 通過加熱操作臺加熱工件，設備控制箱控制龍門三軸“滾珠絲桿滑臺”運動，連接于龍門三 軸Z軸的超聲波錫焊裝置間接由設備控制箱控制，進行工件表面的釬料涂敷作業(yè)，但由于 整體固定式結構設計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。該設備存在以下問題1、龍門三軸“滾珠絲桿滑臺”固定于加熱操作臺上，使得工 作區(qū)域局限于龍門三軸的工作行程范圍內，對于尺寸大于龍門三軸工作行程的焊接工件， 將無法進行加工，若要改大龍門三軸的工作行程，將需要更換價格昂貴的“滾珠絲桿滑臺” 和加熱操作臺，尺寸越大的“滾珠絲桿滑臺”不僅造價越高，且在安裝和使用的過程中由于 負載過重等原因，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，若單獨將加熱操作臺加熱面積加大，待工件加熱后，由于工件高溫、易碎、自重較大等 特點，不適合將其移動至龍門三軸的工作行程內進行釬料涂敷作業(yè)。需要進行焊接的工件， 例如不銹鋼平板和石英平板進行釬焊黏合，石英平板由于在加熱的過程中易受熱應力沖擊 開裂，所以需要緩慢升溫加熱，升溫后盡量避免移動，釬焊完后再進行緩慢降溫。所以對于 需要大批量進行釬焊生產的情況下，只能增大加熱操作臺加熱面積，或者增加加熱區(qū)域，使 得同批次待釬焊的工件可同時進行緩慢升溫加熱，釬焊完后再進行集體降溫，或者分區(qū)域 進行緩慢升溫及降溫，但固定的龍門三軸受工作行程固定的限制，無法對大面積或者多區(qū) 域的加熱區(qū)域進行釬焊的涂敷作業(yè)。3、由于現(xiàn)有的設計是一個整體的工作系統(tǒng)，在工作的過程中，加熱操作臺將加熱 到200°C左右，若隔熱效果不良，造成接觸熱傳導，緊挨著加熱工作臺的龍門三軸和設備控 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，長時間工作，對于熱源距離 較近的龍門三軸和設備控制箱內熱敏感元器件將造成使用壽命低下。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種移動式數控超聲波焊槍，它能夠加 工任意大小的工件，配合任意大小的加熱操作臺使用，更換操作臺工作區(qū)域或者更換操作臺。本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型一種移動式數控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑 臺、Y軸方向滾珠絲滑臺、Z軸方向滾珠絲滑臺，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺上均設置有 伺服電機，一控制所述伺服電機、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺設置于所 述Y軸方向滾珠絲滑臺上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺設置于所述X軸方向滾珠絲滑臺上，所 述超聲波焊槍安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺上，它還包括一可沿水平方向移動的支架， 所述Y軸方向滾珠絲滑臺設置在所述支架上。進一步的，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 滑臺設置于所述Y軸方向支撐桿上。進一步的，所述X軸方向支撐桿設置有滑動軌道，所述Y軸方向支撐桿以可沿著X 軸方向支撐桿軌道滑動的方式連接于所述X軸方向支撐桿之間。進一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿以可調節(jié)間距的方式連接于所述X軸方向 支撐桿。進一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿均通過一支持托架固定于所述X軸方向支 撐桿。進一步的，所述每一根Z軸方向支撐桿的底部均設置有滾輪。進一步的，所述滾輪具體為前端2個定向輪和后端兩個萬向輪，所述的2個萬向輪 上均設置有滾輪剎車。本實用新型的優(yōu)點在于1、本實用新型將大大降低制作成本，并減少了升級設備的成本，避免了加熱操作 臺對龍門三軸及控制系統(tǒng)的接觸熱傳導，降低了高溫輻射熱傳導，提高了設備的使用壽 命；2、本實用新型解決了焊接工件尺寸大小限制的問題，將龍門三軸制作成整體可移 動式，通過簡單的調整支架位置，不僅可以加工任意大小的工件，并可配合任意大小的加熱 操作臺使用；3、本實用新型解決了工件需要緩慢升溫及降溫而影響連續(xù)性生產的問題，通過大 批量同時緩慢加熱及降溫，或者分幾張加熱操作臺加熱工作，可真正實現(xiàn)大批量工業(yè)化連 續(xù)性生產。

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，對本實用新型的實施例進行詳細的說明。如圖1所示，本實用新型的實施例包括一超聲波焊槍1、一根X軸方向滾珠絲滑臺 2、兩根Y軸方向滾珠絲滑臺3、一根Z軸方向滾珠絲滑臺4，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺 上均設置有伺服電機，即分別為X軸方向伺服電機21、Y軸方向伺服電機31、Z軸方向伺服 電機41，一控制所述伺服電機、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通過兩固定桿固定，并且安裝有滑動軌道，其具有足夠的長度，長度大于最 大面積加熱操作臺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7的臺面，控制在1. 5米至1. 6米，所 述每一根Z軸方向支撐桿63的底部均設置有滾輪64，所述兩根Y軸方向滾珠絲滑臺3設置 于所述兩Y軸方向支撐桿62上，所述X軸方向滾珠絲滑臺2設置于所述兩Y軸方向滾珠絲 滑臺3上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺4設置于所述X軸方向滾珠絲滑臺2上，所述超聲波焊 槍1安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺4上。所述每一根Z軸方向支撐桿63以可調節(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均通過一支持托 架65固定于所述X軸方向支撐桿61。所述4個滾輪具體為前端2個為定向輪和后端兩個 為萬向輪，所述的2個萬向輪上均設置有滾輪剎車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遠離加熱操作臺，它包括顯示器51、電腦工控機52、超聲波發(fā)生器 53和伺服電機控制柜M。所述顯示器51與電腦工控機52相連，所述電腦工控機52安裝 PLC運動控制卡，并在操作系統(tǒng)中安裝了運動控制軟件，進行龍門三軸運動軌跡的預先編寫 及程控，并可通過運動控制手柄55手動控制龍門三軸運動軌跡，以便于調整超聲波焊槍1 的位置，設置運動軌跡，所述運動控制手柄55，可采用普通游戲手柄，其與電腦工控機52相 連，在龍門三軸根據運動軌跡程序運動自動運行前，可手動靈活控制調整焊槍位置，確定運 動軌跡的原點、X軸終點、Y軸終點的位置，以確定自動運動的軌跡，用戶還可根據鍵盤56 或鼠標57來操作；所述的超聲波發(fā)生器53，將低頻電訊號轉換為高頻電訊號，并通過專用 電源線，將高頻電訊號傳輸到超聲波焊槍1 ；超聲波焊槍1將高頻電訊號轉換為高頻物理震 動，產生超聲波震蕩，對釬料起到高速涂覆作用；所述伺服電機控制柜M，將電腦PLC控制 卡發(fā)出的運動控制指令轉換為不同的供電頻率來控制伺服電機的制動。該設備工作的時候，根據操作臺7的大小，拆除支撐托架65，調節(jié)Z軸方向支撐桿 63在X軸方向支撐桿上61的間距位置，然后通過調節(jié)支架6在Y軸方向的位置，和調整兩 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整在需要 加工的區(qū)域上方。通過與電腦工控機52連接的運動控制手柄55或鍵盤56或鼠標57調節(jié) 超聲波焊槍1在Z軸方向的高度位置，運動的XY軸原點位置、X軸終點位置、Y軸終點位置， 來設置其自動運行軌跡，通過控制箱5的伺服電機控制柜M來控制各個伺服電機，通過Y 軸方向伺服電機31的制動，可使X軸方向滾珠絲滑臺2在Y軸方向往返運動，通過X軸方 向伺服電機21的制動，可使Z軸方向滾珠絲滑臺4在X軸方向往返運動，通過Z軸方向伺 服電機41的制動，可使安裝在Z軸方向滾珠絲滑臺4上的超聲波焊槍1在Z軸方向上下運動。然后通過運動控制軟件根據運動軌跡設置進行焊料涂覆工作，由于Z軸方向支撐桿63 底部設置有滾輪64，在加工完該區(qū)域后，可重新選擇同一張加熱操作臺7不同工作區(qū)域或 者整體移動到另一張加熱操作臺上，以實現(xiàn)連續(xù)性大批量生產。 以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的 范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新 型涵蓋的范圍內。
權利要求1.一種移動式數控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑臺、Y軸方向 滾珠絲滑臺、Z軸方向滾珠絲滑臺，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺上均設置有伺服電機，一 控制所述伺服電機、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺設置于所述Y軸方向滾 珠絲滑臺上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺設置于所述X軸方向滾珠絲滑臺上，所述超聲波焊槍 安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺上，其特征在于它還包括一可沿水平方向移動的支架，所 述Y軸方向滾珠絲滑臺設置在所述支架上。
2.根據權利要求1所述的一種移動式數控超聲波焊槍，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軸方向滾珠絲滑臺設置于所述Y軸方向 支撐桿上。
3.根據權利要求2所述的一種移動式數控超聲波焊槍，其特征在于所述X軸方向支 撐桿設置有滑動軌道，所述Y軸方向支撐桿以可沿著X軸方向支撐桿軌道滑動的方式連接 于所述X軸方向支撐桿之間。
4.根據權利要求2所述的一種移動式數控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z軸 方向支撐桿以可調節(jié)間距的方式連接于所述X軸方向支撐桿。
5.根據權利要求2或4所述的一種移動式數控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z 軸方向支撐桿均通過一支持托架固定于所述X軸方向支撐桿。
6.根據權利要求2所述的一種移動式數控超聲波焊槍，其特征在于所述每一根Z軸 方向支撐桿的底部均設置有滾輪。
7.根據權利要求6所述的一種移動式數控超聲波焊槍，其特征在于所述滾輪具體為 前端2個定向輪和后端兩個萬向輪，所述的2個萬向輪上均設置有滾輪剎車。
專利摘要本實用新型提供了一種移動式數控超聲波焊槍，它包括一超聲波焊槍、X軸方向滾珠絲滑臺、Y軸方向滾珠絲滑臺、Z軸方向滾珠絲滑臺，所述每一軸方向的滾珠絲滑臺上均設置有伺服電機，一控制所述伺服電機、超聲波焊槍的控制箱，所述X軸方向滾珠絲滑臺設置于所述Y軸方向滾珠絲滑臺上，所述Z軸方向滾珠絲滑臺設置于所述X軸方向滾珠絲滑臺上，所述超聲波焊槍安裝于所述Z軸方向滾珠絲滑臺上，它還包括一可沿水平方向移動的支架，所述Y軸方向滾珠絲滑臺設置在所述支架上。本實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使用，更換操作臺工作區(qū)域或者更換操作臺。
文檔編號B23K1/06GK201841335SQ201020596009
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者張科, 陳欽忠 申請人:福州阿石創(chuàng)光電子材料有限公司