自動(dòng)焊接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在產(chǎn)品上自動(dòng)地執(zhí)行焊接的系統(tǒng)，尤其涉及一種在電路板上自動(dòng)地執(zhí)行焊接的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，以高精度焊接復(fù)雜產(chǎn)品是件非常困難的任務(wù)。目前，焊接工人需要借助放大鏡才能將導(dǎo)線焊接到產(chǎn)品上的數(shù)百個(gè)微小的引腳上，即使在放大鏡的輔助下，焊接工人仍然需要花費(fèi)大量的時(shí)間，有時(shí)甚至需要數(shù)天才能完成一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品的焊接任務(wù)，而且人工焊接精度不聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題和缺陷的至少一個(gè)方面。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種自動(dòng)焊接系統(tǒng)，其通過(guò)程序控制、自動(dòng)執(zhí)行焊接工作，該自動(dòng)焊接系統(tǒng)包括:視覺(jué)系統(tǒng)；第一移動(dòng)裝置，安裝有抓取器，用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下抓取一對(duì)象并將該對(duì)象移動(dòng)到待焊接的產(chǎn)品上的待焊接部位處；和第二移動(dòng)裝置，安裝有加熱機(jī)構(gòu)，用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下將加熱機(jī)構(gòu)的發(fā)熱端對(duì)準(zhǔn)設(shè)置在產(chǎn)品的待焊接部位處的焊料，以便加熱焊料，從而將所述對(duì)象焊接到所述產(chǎn)品上。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，在焊接時(shí)，所述抓取器將所述對(duì)象保持在待焊接部位處，使得所述對(duì)象的位置保持不變。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括:固定裝置，用于將所述產(chǎn)品保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰帯?br>[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述焊料為預(yù)先印刷在產(chǎn)品上的導(dǎo)電漿糊、預(yù)先熔融或熔接在產(chǎn)品上的合金焊料、或在焊接過(guò)程中供應(yīng)到產(chǎn)品上的焊絲。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述焊料為在焊接過(guò)程中供應(yīng)到產(chǎn)品上的焊絲；并且所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的送絲機(jī)構(gòu)，用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下將焊絲準(zhǔn)確地輸送到產(chǎn)品的待焊接部位處。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，還包括:安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的焊劑涂敷機(jī)構(gòu)，用于在加熱焊絲之前在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下將焊劑涂敷到產(chǎn)品的待焊接部位處。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述對(duì)象為將與產(chǎn)品上的引腳焊接在一起的導(dǎo)線或?qū)⒑附拥疆a(chǎn)品上的引腳；并且所述第一移動(dòng)裝置上安裝有適于抓取導(dǎo)線的第一抓取器或適于抓取引腳的第二抓取器，或同時(shí)安裝有適于抓取導(dǎo)線的第一抓取器和適于抓取引腳的第二抓取器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述對(duì)象為將與產(chǎn)品上的引腳焊接在一起的導(dǎo)線；并且所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的切割機(jī)構(gòu)，用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下切割導(dǎo)線使得導(dǎo)線具有預(yù)定長(zhǎng)度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括:第三抓取器，安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上，用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下抓取所述產(chǎn)品并將所述產(chǎn)品加載到固定裝置上，或者用于在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下抓取所述產(chǎn)品并將所述產(chǎn)品從所述固定裝置上卸下。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述第三抓取器安裝在第一移動(dòng)裝置上；并且所述送絲機(jī)構(gòu)、所述焊劑涂敷機(jī)構(gòu)和所述切割機(jī)構(gòu)安裝在第二移動(dòng)裝置上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述送絲機(jī)構(gòu)、所述焊劑涂敷機(jī)構(gòu)、所述切割機(jī)構(gòu)、和所述第三抓取器分別安裝在不同的移動(dòng)裝置上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述送絲機(jī)構(gòu)、所述焊劑涂敷機(jī)構(gòu)、所述切割機(jī)構(gòu)、和所述第三抓取器中的至少兩個(gè)安裝在同一個(gè)移動(dòng)裝置上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述視覺(jué)系統(tǒng)包括至少一個(gè)攝像機(jī)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，用于安裝所述加熱機(jī)構(gòu)、所述送絲機(jī)構(gòu)、所述焊劑涂敷機(jī)構(gòu)、所述切割機(jī)構(gòu)、所述第一 /第二抓取器和所述第三抓取器的移動(dòng)裝置均為具有多個(gè)自由度的機(jī)器人。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述加熱機(jī)構(gòu)、所述送絲機(jī)構(gòu)、所述焊劑涂敷機(jī)構(gòu)、所述切割機(jī)構(gòu)、所述第一 /第二抓取器和所述第三抓取器安裝在機(jī)器人的末端執(zhí)行臂上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述固定裝置安裝在第三移動(dòng)裝置上，用于在產(chǎn)品上的一個(gè)待焊接部位處的焊接工作已經(jīng)完成之后，將產(chǎn)品上的下一個(gè)待焊接部位移動(dòng)到前一個(gè)待焊接部位所在的目標(biāo)工作位置，以便執(zhí)行對(duì)下一個(gè)待焊接部位的焊接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述產(chǎn)品為電路板。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述加熱機(jī)構(gòu)為焊接烙鐵頭。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用程序控制的自動(dòng)焊接系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行復(fù)雜產(chǎn)品的焊接工作，提高了焊接效率和焊接精度。而且，在本發(fā)明中，自動(dòng)焊接系統(tǒng)包括相互協(xié)作的多個(gè)機(jī)器人，并且焊接中所需要的所有工具均安裝在機(jī)器人上，作為機(jī)器人的末端執(zhí)行器，因此，在整個(gè)焊接過(guò)程中，多個(gè)機(jī)器人根據(jù)預(yù)先編制的控制程序在視覺(jué)系統(tǒng)的引導(dǎo)下自動(dòng)地完成全部焊接工作，無(wú)需人工參與，極大地提高復(fù)雜產(chǎn)品的焊接效率和精度。
[0023]通過(guò)下文中參照附圖對(duì)本發(fā)明所作的描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見(jiàn)，并可幫助對(duì)本發(fā)明有全面的理解。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的立體示意圖；
[0025]圖2顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的局部放大示意圖；
[0026]圖3顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的第一機(jī)器人的立體示意圖；和
[0027]圖4顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的第二機(jī)器人的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。在說(shuō)明書(shū)中，相同或相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或相似的部件。下述參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的說(shuō)明旨在對(duì)本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的一種限制。
[0029]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的立體示意圖；圖2顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的局部放大示意圖。
[0030]在圖1和圖2所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種自動(dòng)焊接系統(tǒng)，其通過(guò)程序控制、自動(dòng)執(zhí)行焊接工作。該自動(dòng)焊接系統(tǒng)主要包括:視覺(jué)系統(tǒng)300 ;第一移動(dòng)裝置100，安裝有抓取器110，用于在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下抓取一對(duì)象并將該對(duì)象移動(dòng)到待焊接的產(chǎn)品500上的待焊接部位處；和第二移動(dòng)裝置200，安裝有加熱機(jī)構(gòu)210，用于在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下將加熱機(jī)構(gòu)210的發(fā)熱端對(duì)準(zhǔn)設(shè)置在產(chǎn)品500的待焊接部位處的焊料，以便加熱焊料，從而將所述對(duì)象焊接到所述產(chǎn)品500上。
[0031]如圖1和圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，第一移動(dòng)裝置100和第二移動(dòng)裝置200可以為機(jī)器人，例如，六軸機(jī)器人或其它類型的多自由度機(jī)器人。這些機(jī)器人可以根據(jù)預(yù)先編制的程序自主移動(dòng)，相互協(xié)作以便自動(dòng)地執(zhí)行焊接操作。
[0032]圖3顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的第一機(jī)器人100(作為第一移動(dòng)裝置)的立體示意圖.
[0033]如圖1至圖3所示，第一機(jī)器人100上安裝有適于抓取導(dǎo)線(未圖示)的第一抓取器110，該第一抓取器110安裝在第一機(jī)器人100的末端執(zhí)行臂101上。
[0034]在圖示的實(shí)施例中，如圖3所示，第一抓取器110具有兩個(gè)手指，兩個(gè)手指可以打開(kāi)和閉合，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線的抓取。
[0035]在圖示的實(shí)施例中，盡管在第一機(jī)器人100上僅安裝有一個(gè)用于抓取導(dǎo)線的第一抓取器110，但是，本發(fā)明不局限于此，也可以在第一機(jī)器人100上安裝有適于抓取引腳或其它對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)第二抓取器。也就是說(shuō)，可以根據(jù)實(shí)際需要，在第一機(jī)器人100上安裝有一種或多種不同類型的抓取器。
[0036]如圖1和圖2所示，在一個(gè)實(shí)施例中，自動(dòng)焊接系統(tǒng)還可以包括固定裝置400，其用于將產(chǎn)品500保持在適當(dāng)?shù)奈恢锰?。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，待焊接的產(chǎn)品500可以為印刷電路板或其它需要焊接的電子器件。
[0037]盡管未圖示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，自動(dòng)焊接系統(tǒng)還可以包括一個(gè)第三抓取器，該第三抓取器也可以安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上，例如，第一或第二移動(dòng)裝置上，用于在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下抓取產(chǎn)品500并將產(chǎn)品500加載到固定裝置400上，或者用于在焊接完成之后在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下抓取產(chǎn)品500并將產(chǎn)品500從固定裝置400上卸下。
[0038]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，焊料可以為預(yù)先印刷在產(chǎn)品500上的導(dǎo)電漿糊、預(yù)先熔融或熔接在產(chǎn)品500上的合金焊料、或在焊接過(guò)程中供應(yīng)到產(chǎn)品500上的焊絲。
[0039]圖4顯示圖1中的自動(dòng)焊接系統(tǒng)的第二機(jī)器人(作為第二移動(dòng)裝置)200的立體示意圖。
[0040]如圖2和圖4所示，在圖示的實(shí)例性的實(shí)施例中，焊料為在焊接過(guò)程中供應(yīng)到產(chǎn)品500上的焊絲。因此，在圖示的實(shí)施例中，自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的送絲機(jī)構(gòu)220，例如，安裝在第二移動(dòng)裝置上，用于在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下將焊絲準(zhǔn)確地輸送到產(chǎn)品500的待焊接部位處。
[0041]請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖2和圖4，在圖示的實(shí)施例中，自動(dòng)焊接系統(tǒng)還可以包括安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的焊劑涂敷機(jī)構(gòu)230，例如，安裝在第二移動(dòng)裝置上，用于在加熱焊絲之前在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下將焊劑涂敷到產(chǎn)品500的待焊接部位處。
[0042]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例中，與產(chǎn)品500焊接在一起的對(duì)象可以為將與產(chǎn)品500上的引腳焊接在一起的導(dǎo)線或?qū)⒑附拥疆a(chǎn)品500上的引腳。在圖示的實(shí)施例中，該對(duì)象為將與產(chǎn)品500上的引腳焊接在一起的導(dǎo)線，并且，如圖2和圖4所示，該自動(dòng)焊接系統(tǒng)還包括安裝在一個(gè)移動(dòng)裝置上的切割機(jī)構(gòu)240，例如，安裝在第二移動(dòng)裝置上，用于在視覺(jué)系統(tǒng)300的引導(dǎo)下切割過(guò)長(zhǎng)的導(dǎo)線使得導(dǎo)線具有預(yù)定長(zhǎng)度。
[0043]在圖1至圖4所示的實(shí)施例中，第三抓取器安裝在第一移動(dòng)裝置100上，并且送絲機(jī)構(gòu)220、焊劑涂敷機(jī)構(gòu)230和切割機(jī)構(gòu)240安裝在第二移動(dòng)裝置200上。
[0044]在圖4所示的實(shí)施例中，加熱機(jī)構(gòu)210、送絲機(jī)構(gòu)220、焊劑涂敷機(jī)構(gòu)230和切割機(jī)構(gòu)240均安裝在第二機(jī)器人200的末端執(zhí)行臂201上。具體地，