專利名稱：多頭埋線焊接一體機及其埋線焊接的方法
技術領域：
本發明涉及自動化加工設備，特別涉及一種多頭埋線焊接一體機及其埋線焊接的方法。
背景技術：
在傳統的生產方式中，埋線、焊接工序大都是分開工作的。所以自動化程度低，工序間需要轉運物料時，需要更多的人工，轉運過程還可能造成產品的損壞或者是產品質量的降低。同時造成占地面積大，設備成本高。即便有一體的設備，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計的設備，往往因為埋線頭、焊接頭架構設計，工作流程、加工順序設計不合理，所以在埋完線后總需要進行很大的移動距離(＞60％被加工卡片的卡-卡間距)才能進行焊接操作，或者焊接完之后需要移動很大的距離方可埋線，大大影響生產速度及設備壽命，難以滿足用戶的要求。
發明內容
本發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，大大提高生產效率和降低成本的多頭埋線焊接一體機。
為達到上述目的，本發明提供的多頭埋線焊接一體機，包括機體、埋線頭和焊接頭，機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動機構，其中所述驅動機構至少為三維驅動機構，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，并分為多組同時驅動，按焊接頭到埋線頭連線沿X軸正向放置，即設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的間距為Q，N為正整數0，1，2，3，......E為偏移系數，-60％≤E≤60％。則有D＝A*(N+E)，D＞0；P＝B*(N+E)，P＞0；Q＝B*(N+E)，Q＞0。
本發明多頭埋線焊接一體機，其中所述驅動機構中，所述各組的埋線頭和焊接頭由Z軸驅動。
本發明多頭埋線焊接一體機，其中所述驅動機構中，所述各組的埋線頭由Z軸驅動，所述各組焊接頭由Y軸驅動。
本發明的另一目的是提供一種多頭埋線焊接的方法。
為達到上述目的，本發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的驅動機構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。
本發明提供的多頭埋線焊接的方法，該方法執行下述步驟(1)驅動機構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行埋線；(3)驅動機構移動到第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行埋線；(5)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進行焊接；(6)驅動機構移動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行埋線；(8)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進行焊接；(9)依次循環操作，驅動機構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行埋線；(11)驅動機構移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅動機構移動到安全位置。
本發明提供的多頭埋線焊接一體機，其有益的技術效果是由于設計在同1臺設備中裝有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，設備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡-卡間距即可進行焊接，大大提高了機器的效率，最終達到了將本來2套的運動機構縮減為1套，大幅度降低成本，而生產效率基本相當于原來的2套設備，具有使用方便、操作勞動強度低、工作效率高、節約原材料的特點，市場的前景很好。
下面將結合實施例參照附圖對本發明進行詳細說明。
圖1是本發明多頭埋線焊接一體機的結構圖；圖2是圖1的局部結構圖；圖3是本發明多頭埋線焊接一體機實施例中片材加工示意圖。
具體實施例方式
多頭埋線焊接一體機在同1臺設備中裝有2組以上(包括2組)數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，設備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡-卡間距即可進行焊接。
下面參照實施例對本發明多頭埋線焊接一體機做具體說明。
本發明多頭埋線焊接一體機包括機體9、埋線頭7和焊接頭8，機體9設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的驅動機構。在本實用新型埋線焊接一體機的實施例中，多軸驅動機構為三維的X軸、Y軸和Z軸(圖中的6、5、4)。在驅動機構中，各組的埋線頭7和焊接頭8由Z軸4同時驅動。在本發明多頭埋線焊接一體機其他的實施例當中，可以采用各組埋線頭7由Z軸4驅動，各組焊接頭8由Y軸5驅動的方案。
參照圖1和圖2，本發明多頭埋線焊接一體機的實施例中，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目不等，則行或列中片張待加工單元多的方向設為X方向；若片張的待加工單元行列數目相等，則行或列的方向任取其一作為X方向；c)被加工片材加工進行的方向為X軸正向。
設備定位設備由焊接頭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0，1，2，3，……；E-60％≤E≤60％，E為偏移系數。驅動機構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)驅動機構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行埋線；(3)驅動機構移動到第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行埋線；(5)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進行焊接；(6)驅動機構移動距離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行埋線；(8)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進行焊接；(9)依次循環操作，驅動機構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行埋線；(11)驅動機構移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅動機構移動到安全位置。
下面參照實施例對本實用新型多頭埋線焊接一體機的工作過程做具體說明。
參照圖2和圖3，現以被加工卡片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，對應此片材，待加工片材的總列數為n＝8，埋線、焊接過程為1.由X軸臂6、Y軸臂5和Z軸臂4構成的驅動機構從安全位置(該位置位于工作平臺的右側，驅動機構行程范圍內，并且不和其他機械部件干涉的空間內)移動到被加工卡片上A1卡片埋線開始位置2.對A1卡片進行埋線3.驅動機構向右移動到A2埋線開始位置4.對A2卡片進行埋線5.驅動機構移動m1，對A1卡片進行焊接6.依次循環操作7-9，直至An-1卡片焊接完畢7.驅動機構向右移動m2到Ak卡片(k＝3，4，……n-1)埋線開始位置8.對Ak卡片進行埋線
9.驅動機構移動m1，對Ak-1卡片進行焊接10.驅動機構向右移動到An卡片焊接位置，對An卡片進行焊接11.驅動機構移動到B1卡片埋線開始位置12.對B1卡片進行埋線13.驅動機構向右移動到B2埋線開始位置14.對B2卡片進行埋線15.驅動機構移動m1，對B1卡片進行焊接16.依次循環操作17-19，直至Bn-1卡片焊接完畢17.驅動機構向右移動m2到Bk卡片(k＝3，4，……n-1)埋線開始位置18.對Bk卡片進行埋線19.驅動機構移動m1，對Bk-1卡片進行焊接20.驅動機構向右移動到Bn卡片焊接位置，對Bn卡片進行焊接21.依次操作，直至Dn-1卡片焊接完畢22.驅動機構向右移動到Dn卡片焊接位置，對Dn卡片進行焊接23.驅動機構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，驅動機構移動距離最短，可最大程度上節約時間，提高生產效率；即使m1在等于60％A時，仍可較大幅度節約時間，提高生產效率。
實施例二8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為n＝8，埋線、焊接過程為1.驅動機構從安全位置(該位置位于工作平臺的右側，驅動機構行程范圍內，并且不和其他機械部件干涉的空間內)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效率)2.4個埋線頭同時分別對A1、B1、C1、D1卡片進行埋線3.驅動機構向右移動到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卡片進行埋線5.驅動機構移動m1，4個焊接頭同時分別對A1、B1、C1、D1卡片進行焊接(四頭同時焊接可大大提高生產效率)
6.依次循環操作7-9，直至An-1、Bn-1、Cn-1、Dn-1卡片焊接完畢7.驅動機構向右移動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卡片進行埋線9.驅動機構移動m1，4個焊接頭同時分別對Ak-1、Bk-1、Ck-1、Dk-1卡片進行焊接10.驅動機構向右移動到An、Bn、Cn、Dn卡片焊接位置，4個焊接頭同時分別對An、Bn、Cn、Dn卡片進行焊接11.驅動機構移動到安全位置可以看出，m1值越小，m2值越接近A，提高生產效率的幅度越大；m1等于0時最佳，m2值等于A時，驅動機構無需移動，可最大程度上節約時間，提高生產效率；即使m1在等于60％A時，仍可大幅度節約時間，提高生產效率。而且，四頭同時焊接可大大提高生產效率。
在舊式生產設備中，埋線、焊接工序大都是分開工作的。現在依靠自動控制技術和軟件，將多個埋線與焊接頭集裝到同一臺設備上，并且采用同一套驅動機構，組成埋線焊接一體機，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，完全可以根據使用的具體要求來設計和更改，極大程度上滿足了不同客戶的需要。例如我們可以根據片材的大小和每張片材上安放模塊的數量，組裝出三頭、四頭埋線焊接一體機，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行很少移動就進行焊接操作，最終達到了將本來2套驅動機構縮減為1套，大幅度降低成本，而生產效率基本相當于原來的2套設備，可以成倍的提高生產效率或降低成本，滿足大生產的要求，具有使用方便、操作勞動強度低、工作效率高、節約原材料的特點，市場的前景很好。
權利要求
1.一種多頭埋線焊接一體機，包括機體(9)、埋線頭(7)和焊接頭(8)，機體(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)的驅動機構，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)底部焊接點的間距為Q，N為正整數0，1，2，3，……E為偏移系數，-60％≤E≤60％。則有D＝A*(N+E)，D＞0；P＝B*(N+E)，P＞0；Q＝B*(N+E)，Q＞0。
2.根據權利要求1所述的多頭埋線焊接一體機，其特征在于其中所述驅動機構至少為三維驅動機構。
3.根據權利要求2所述的多頭埋線焊接一體機，其特征在于其中所述驅動機構中，所述各組的埋線頭(7)和焊接頭(8)由Z軸(4)驅動。
4.根據權利要求2所述的多頭埋線焊接一體機，其特征在于其中所述驅動機構中，所述各組的埋線頭(7)由Z軸(4)驅動，所述各組焊接頭(8)由Y軸(5)驅動。
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的驅動機構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.根據權利要求5所述的多頭埋線焊接的方法，其特征在于該方法執行下述步驟(1)驅動機構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行埋線；(3)驅動機構移動到第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行埋線；(5)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第1列卡片進行焊接；(6)驅動機構移動距離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行埋線；(8)驅動機構移動m1，各個焊接頭同時分別對第k-1列卡片進行焊接；(9)依次循環操作，驅動機構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行埋線；(11)驅動機構移動m1，各個焊頭同時分別對第n列卡片進行焊接；(12)第n列卡片焊接完畢，驅動機構移動到安全位置。
全文摘要
本發明多頭埋線焊接一體機，包括機體、工作臺以及埋線頭和焊接頭的驅動機構，被加工卡片加工的方向為X軸的正方向，同1臺設備中裝有2組以上(包括2組)數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，設備的移動距離不超過60％被加工卡片的卡－卡間距即可進行焊接。本發明同時提供了多頭埋線焊接的方法。本發明的優點是大大提高了機器的效率，最終達到了將本來2套的運動機構縮減為1套，大幅度降低成本，而生產效率基本相當于原來的2套設備，具有使用方便、操作勞動強度低、工作效率高、節約原材料的特點，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 優先權日2007年6月22日
發明者張曉冬 申請人:北京德鑫泉科技發展有限公司