一种板料定位复合焊接装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种智能卡制造设备，具体涉及一种板料定位复合焊接装置。


背景技术：

[0002]
在非接触智能卡生产过程中，通常情况下需要经过以下加工工序：激光打孔工序、绕线加工工序、芯片焊接工序、超声波复合焊接工序以及裁切加工工序；经过上述加工工序后，形成独立的智能卡板料单元，为后续其他加工提供半成品原料。
[0003]
现有的超声波复合焊接装置，例如申请公布号为cn107932917a的发明专利申请公开了“一种非接触智能卡的超声复合装置”，所述非接触智能卡的超声复合装置包括机架、设置在机架上的超声波支架、设置在超声波支架上的焊接滑行组件、两个分别设置在焊接滑行组件两端的超声波焊头、驱动焊接滑行组件在超声波支架上上下运动的焊接竖向动力机构以及将pvc覆盖板料输送到复合焊接工位上的pvc覆盖板料输送机构；其中，两个所述超声波焊头均与超声波设备连接；所述超声波支架与焊接滑行组件之间设有用与引导焊接滑行组件在超声波支架上运动的焊头导向组件。本发明能够将pvc覆盖板料输送到复合焊接工位中，并将pvc覆盖板料与已绕线加工完毕的pvc板料焊接在一起，形成智能卡板料，保证pvc板料上的线圈不会裸露出来，便于后续加工和运输。
[0004]
然而上述非接触智能卡的超声复合装置还存在以下不足：
[0005]
所述非接触智能卡的超声复合装置在复合过程中，通过板料输送机构将已绕线pvc板料和pvc覆盖板料输送到复合焊接工位上，此时，所述pvc覆盖板料位于所述已绕线pvc板料的上方；接着，所述焊接竖向动力机构驱动所述焊接滑行组件向下运动，使得两个设置在焊接滑行组件上的超声波焊头同时向下运动，从而使得所述超声波焊头对pvc覆盖板料上的待焊接位置进行复合焊接加工，最终使得所述已绕线pvc板料与pvc覆盖板料焊接在一起，形成智能卡生产板料；复合焊接加工完毕后，所述焊接竖向动力机构驱动所述焊接滑行组件向上运动，使得两个所述超声波焊头向上运动，并离开待焊接加工位置；紧接着，所述板料输送机构同时将加工完毕后形成的智能卡生产板料向前输送一定距离，使得后面的pvc覆盖板料上的下一个待焊接位置输送到复合焊接工位中；重复上述复合焊接的加工步骤，完成焊接加工；以此类推，通过将pvc 覆盖板料和已绕线pvc板料同步输送到复合焊接工位上，并进行复合焊接加工，完成对pvc板料和pvc覆盖板料的复合。在此过程中，由于已绕线的pvc板料与pvc覆盖板料使用的是卷材，在整个焊接过程，当某些因素(例如振动、风力)导致已绕线的pvc板料与pvc覆盖板料之间位置发生偏移，导致复合焊接失败，并且会影响后续焊接位置的偏移，从而影响到非接触智能卡的生产质量；另外，该上述的超声复合装置只能对一张pvc覆盖板料和一张已绕线的pvc 板料进行焊接，导致不能将已绕线的pvc板料完全覆盖，后续的工序上很容易造成已绕线的pvc板料的损坏，影响产品的质量。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型的目的在于克服上述存在的问题，提供一种板料定位复合焊接装置，
该装置可以对已绕线的板料进行上下进行覆盖，即将底料放置在已绕线的板料的下方，面料放置在已绕线的板料的上方，然后将三张板料进行复合焊接；另外，该装置可以对底料、已绕线的板料、面料进行定位，使得板料摆放整齐，位置精确，提高了板料复合焊接的质量，从而保证了非接触智能卡的生产质量。
[0007]
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
[0008]
一种板料定位复合焊接装置，包括机架、设置所述机架上的支架、用于输送板料的输送机构、用于对板料进行压紧的压紧机构、设置在所述输送机构上用于对板料进行定位的定位机构以及用于对定位后的板料进行复合焊接的复合焊接机构；其中，
[0009]
所述输送机构包括设置在所述机架上用于放置板料的板料放置平台以及驱动所述板料放置平台在所述机架上进行移动的平台驱动机构；
[0010]
所述压紧机构包括压紧件以及设置在所述支架上用于驱动所述压紧件做竖向运动的压紧驱动机构；
[0011]
所述定位机构包括设置在所述板料放置平台上的定位板、驱动所述定位板运动的定位驱动机构以及设置在所述定位板相对位置处的定位条，所述定位驱动机构用于驱动所述定位板向定位条运动；
[0012]
所述复合焊接机构为两组，分别位于所述板料放置平台的两侧，每组所述复合焊接机构包括焊接头以及设置在所述支架上用于驱动所述焊接头做竖向运动的焊接驱动机构。
[0013]
上述一种板料定位复合焊接装置的工作原理是：
[0014]
工作时，将底料、已绕线的板料、面料依次搬运至板料放置平台上；接着，平台驱动机构驱动板料放置台移动至复合焊接工位上，使得底料、已绕线的板料、面料输送至复合焊接工位上；然后压紧驱动机构驱动压紧件向下运动，直到将板料放置平台上的三张板料压紧；随后，定位驱动机构驱动定位板向着定位条的方向运动，在这个过程中，定位板与三张板料的侧边接触，推动三张板料向定位条方向运动，直到三张板料的另一侧与定位条接触，通过以定位条为基准将板料在x轴方向或者y轴方向进行定位补正，其中，定位机构可以设置两组，两组定位机构成90
°
设置，实现对三张板料的x轴方向以及y轴方向进行定位；紧接着，焊接驱动机构驱动焊接头向下运动，将三张板料两侧进行复合焊接，最后焊接驱动机构驱动焊接头向上运动，此时，由于三张板料被压紧驱动机构压紧，焊接头向上运动的过程中不会将板料带起，使得焊接头与板料进行分离；最后，压紧驱动机构驱动压紧件向上运动，平台驱动机构驱动板料放置平台运动，将复合焊接好的板料搬运至下一工位。
[0015]
本实用新型的一个优选方案，其中，所述定位机构为两组，两组定位机构成90
°
设置。设置两组定位机构，可以实现对板料的x轴以及y轴方向进行定位，进一步提高板料的定位精度。
[0016]
优选地，所述定位驱动机构包括安装在所述板料放置平台的第一支座以及设置在所述第一支座上定位驱动气缸，该定位驱动气缸的伸缩件与所述定位板连接；所述板料放置平台在所述定位板对应位置处设有避让槽。通过设置定位驱动气缸，保证了定位块在定位过程时的精度，设置避让槽有利于定位板更好的对板料进行定位。
[0017]
优选地，所述压紧驱动机构为两组，分别设置所述板料放置平台的两侧，所述压紧驱动机构包括安装在所述机架上的第二支座以及设置在所述第二支座上的压紧驱动气缸；
其中，一个压紧驱动气缸的伸缩件与所述压紧件一端连接，另一个压紧驱动气缸的伸缩件与所述压紧件另一端连接。当板料放置平台将三张板料移动至复合焊接工位时，两个压紧驱动气缸同时工作，驱动压紧驱动气缸的伸缩件向下运动，带动压紧件压紧向下运动，将直到将板料压紧在板料放置平台上。
[0018]
优选地，所述压紧件包括用于压紧板料的压紧架以及设置在所述压紧架两端的连接杆；所述连接杆一端与所述压紧架固定连接，另一端与所述压紧驱动气缸的伸缩件连接。
[0019]
进一步地，所述压紧架为矩形，其好处在于，通过设置矩形压紧架，可以使得板料有足够的压紧面积，有利于对板料的压紧以及定位。
[0020]
本实用新型的一个优选方案，其中，所述焊接驱动机构包括设置在所述机架上的第三支座以及设置在所述第三支座上的焊接驱动气缸，所述焊接驱动气缸的伸缩件与所述焊接头连接。通过焊接驱动气缸驱动伸缩件的向上和向下运动，从而带动焊接头的运动，使得焊头能精确到达焊接位置，实现对板料的复合焊接。
[0021]
优选地，所述板料定位复合焊接装置还包括设置在所述支架上用于检测焊接板料焊接质量的质量检测机构以及驱动所述质量检测机构在所述支架上沿着所述板料焊接位置向另一端板料焊接位置运动的横向驱动机构。设置质量检测机构，可以对芯片以及复合焊接的质量进行监测，以提高产品质量，防止不良品的流出。
[0022]
进一步地，所述质量检测机构包括用于读取芯片信息的读卡器、用于检测复合焊接质量的检测器以及驱动所述读卡器、检测器竖直向下运动的质检驱动机构；所述质检驱动机构包括设置在所述横向驱动机构上的质检驱动气缸；所述读卡器、所述检测器与所述质检驱动气缸的伸缩件连接。当板料复合焊接完毕后，质检驱动气缸驱动读卡器与检测器向下运动，到达复合焊接位置，然后再通横向驱动机构驱动读卡器与检测器横向移动，到达另一个复合焊接位置，在此过程中，读卡器依次对芯片进行信息读取，检测器到达焊点位置时对焊点的焊接质量进行判断，检测完成后读卡器与检测器复位，完成质量的检测。
[0023]
优选地，所述横向驱动机构包括横向驱动电机以及用于传递所述横向驱动电机动力的传动机构；其中，所述传动机构包括丝杆、滑块以及滑槽；所述横向驱动电机安装在滑槽的一端，所述滑槽与所述支架固定连接，所述丝杆与所述横向驱动电机的主轴连接并与所述滑块连接，所述滑块设置在所述滑槽内且与所述滑槽滑动配合，所述滑块通过第四支座与所述质检驱动气缸连接。通过上述结构，可以实现质量检测机构的横向运动；采用丝杆传动，具有定位精度高、运行平稳等优点。
[0024]
优选地，所述板料放置平台下端设有用于支撑所述板料放置平台的支撑件，所述支撑件与所述机架之间设有用于引导所述板料放置平台移动进行移动的导向组件，所述导向组件包括两条平行设置在所述机架上的导轨以及设置在所述支撑件上且与所述两条导轨相互匹配的滑动块。通过设置导向组件，使得板料放置平台进行移动时更加稳定。
[0025]
优选地，所述平台驱动机构包括设置在机架一端的平台驱动电机以及用于传递所述平台驱动电机动力给所述支撑件的平台传动机构，其中，所述平台传动机构包括设置在机架上且与所述平台驱动电机连接的主动驱动轮、设置在所述机架另一端的从动驱动轮以及连接在所述主动驱动轮和所述从动驱动轮之间的传动皮带；所述支撑件通过固定组件与第二传动皮带的其中一侧固定。通过平台驱动电机驱动主动驱动轮转动，从而驱动主动驱动轮和从动驱动轮之间的传动皮带运动，进而带动固定组件运动，使得支撑件进行移动，实
现了板料放置平台的移动。
[0026]
进一步地，所述固定组件包括设置在所述支撑件上的第一夹紧件以及将所述传动皮带夹紧在所述第一夹紧件上的第二夹紧件，其中，所述第一夹紧件或第二夹紧件上设置有与所述传动皮带的同步齿配合的凹槽。通过固定组件与传动皮带夹紧固定，实现传动皮带通过固定组件带动支撑件的运动。
[0027]
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
[0028]
1、本实用新型中，通过设置板料定位平台，可以将板料的底料、已绕线的板料、面料进行复合焊接，对已绕线的板料上下进行覆盖，可以有效保护已绕线的板料在后续工序中不受损坏，提高了生产质量。
[0029]
2、本实用新型中，通过定位驱动机构驱动定位板向着定位条的方向运动，从而板料放置平台上三张板料朝着定位条运动，并以定位条为基准，实现对三张板料的精确定位，从而使得底料、已绕线的板料、面料摆放整齐，提高了复合焊接的质量。
[0030]
3、本实用新型中，通过设置压紧机构将板料进行压紧，使得板料在定位过程中不会飘动而越过定位条，从而保证定位的顺利进行，提高了复合焊接质量。
[0031]
4、本实用新型中，复合焊接机构对三张板料进行复合焊接的时候，由于压紧机构将三张板料压紧，当复合焊接完成，焊接驱动机构驱动焊接头向上运动时，由于三张板料被压紧机构压紧，因此，可以避免焊接头将三张板料带起，提高了复合焊接质量。
附图说明
[0032]
图1-图5为本实用新型中的一种板料定位复合焊接装置的具体实施方式的结构示意图；其中，图1为主视图，图2为俯视图，图3为左视图，图4为立体图，图5为另一视角方向的立体图。
[0033]
图6为图5中a处的局部放大图。
[0034]
图7为本实用新型中的定位机构的立体结构示意图。
[0035]
图8为本实用新型中的压紧机构的立体结构示意图。
[0036]
图9为本实用新型中的复合焊接机构的立体结构示意图。
[0037]
图10为本实用新型中的质量检测机构和横向驱动机构的立体结构示意图。
具体实施方式
[0038]
为了使本领域的技术人员很好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的实施方式不仅限于此。
[0039]
参见图1-图5，本实施例中的一种板料定位复合焊接装置，包括机架1、设置所述机架1上的支架2、用于输送板料的输送机构3、用于对板料进行压紧的压紧机构4、设置在所述输送机构3上用于对板料进行定位的定位机构5以及用于对定位好的板料进行复合焊接的复合焊接机构6。
[0040]
参见图1-图6，所述输送机构3包括设置在所述机架1上用于放置板料的板料放置平台3-1以及驱动所述板料放置平台3-1在所述机架1上进行移动的平台驱动机构。
[0041]
参见图1-图5和图8，所述压紧机构4包括压紧件4-1以及设置在所述支架 2上用于驱动所述压紧件4-1做竖向运动的压紧驱动机构；所述压紧驱动机构为两组，分别设置所述
板料放置平台3-1的两侧，所述压紧驱动机构包括安装在所述机架1上的第二支座4-2以及设置在所述第二支座4-2上的压紧驱动气缸4-3；其中，一个压紧驱动气缸4-3的伸缩件与所述压紧件4-1一端连接，另一个压紧驱动气缸4-3的伸缩件与所述压紧件4-1另一端连接。当板料放置平台3-1将三张板料移动至复合焊接工位时，两个压紧驱动气缸4-3同时工作，驱动压紧驱动气缸4-3的伸缩件向下运动，带动压紧件4-1压紧向下运动，将直到将板料压紧在板料放置平台3-1上。
[0042]
参见图1-图5和图8，所述压紧件4-1包括用于压紧板料的压紧架4-11以及设置在所述压紧架4-11两端的连接杆4-12；所述连接杆4-12一端与所述压紧架4-11固定连接，另一端与所述压紧驱动气缸4-3的伸缩件连接；所述压紧架 4-11为矩形，其好处在于，通过设置矩形压紧架4-11，可以使得板料有足够的压紧面积，有利于对板料的压紧以及定位。
[0043]
参见图1-图7，所述定位机构5包括设置在所述板料放置平台3-1上的定位板5-1、驱动所述定位板5-1运动的定位驱动机构以及设置在所述定位板5-1相对位置处的定位条5-2，所述定位驱动机构用于驱动所述定位板5-1向定位条5-2 运动；其中，所述定位机构5为两组，两组定位机构5成90
°
设置。设置两组定位机构5，可以实现对板料的x轴以及y轴方向进行定位，进一步提高板料的定位精度。
[0044]
参见图1-图7，所述定位驱动机构包括安装在所述板料放置平台3-1的第一支座5-3以及设置在所述第一支座5-3上定位驱动气缸5-4，该定位驱动气缸5-4 的伸缩件与所述定位板5-1连接；所述板料放置平台3-1在所述定位板5-1对应位置处设有避让槽3-11。通过设置定位驱动气缸5-4，保证了定位块在定位过程时的精度，设置避让槽3-11有利于定位板5-1更好的对板料进行定位。
[0045]
参见图1-图5和图9，所述复合焊接机构6为两组，分别位于所述板料放置平台3-1的两侧，每组所述复合焊接机构6包括焊接头6-1以及设置在所述支架2上用于驱动所述焊接头6-1做竖向运动的焊接驱动机构；其中，所述焊接驱动机构包括设置在所述机架1上的第三支座6-2以及设置在所述第三支座6-2上的焊接驱动气缸6-3，所述焊接驱动气缸6-3的伸缩件与所述焊接头6-1连接。通过焊接驱动气缸6-3驱动伸缩件的向上和向下运动，从而带动焊接头6-1的运动，使得焊头能精确到达焊接位置，实现对板料的复合焊接。
[0046]
参见图1-图6和图10，所述板料定位复合焊接装置还包括设置在所述支架 2上用于检测焊接板料焊接质量的质量检测机构7以及驱动所述质量检测机构7 在所述支架2上沿着所述板料焊接位置向另一端板料焊接位置运动的横向驱动机构8。设置质量检测机构7，可以对芯片以及复合焊接的质量进行监测，以提高产品质量，防止不良品的流出。
[0047]
参见图1-图6和图10，所述质量检测机构7包括用于读取芯片信息的读卡器7-1、用于检测复合焊接质量的检测器7-2以及驱动所述读卡器7-1、检测器 7-2竖直向下运动的质检驱动机构；所述质检驱动机构包括设置在所述横向驱动机构8上的质检驱动气缸7-3；所述读卡器7-1、所述检测器7-2与所述质检驱动气缸7-3的伸缩件连接。当板料复合焊接完毕后，质检驱动气缸7-3驱动读卡器7-1与检测器7-2向下运动，到达复合焊接位置，然后再通横向驱动机构8驱动读卡器7-1与检测器7-2横向移动，到达另一个复合焊接位置，在此过程中，读卡器7-1依次对芯片进行信息读取，检测器7-2到达焊点位置时对焊点的焊接质量进行判断，检测完成后读卡器7-1与检测器7-2复位，完成质量的检测。
[0048]
除上述的驱动方式外，本实施例的压紧驱动气缸4-3、定位驱动气缸5-4、焊接驱动
气缸6-3以及质检驱动气缸7-3均可以采用电机与丝杆传动机构结合的方式。
[0049]
参见图1-图6和图10，所述横向驱动机构8包括横向驱动电机8-1以及用于传递所述横向驱动电机8-1动力的传动机构；其中，所述传动机构包括丝杆 8-2、滑块8-3以及滑槽8-4；所述横向驱动电机8-1安装在滑槽8-4的一端，所述滑槽8-4与所述支架2固定连接，所述丝杆8-2与所述横向驱动电机8-1的主轴连接并与所述滑块8-3连接，所述滑块8-3设置在所述滑槽8-4内且与所述滑槽8-4滑动配合，所述滑块8-3通过第四支座与所述质检驱动气缸7-3连接。通过上述结构，可以实现质量检测机构7的横向运动；采用丝杆8-2传动，具有定位精度高、运行平稳等优点。
[0050]
参见图1-图7，所述板料放置平台3-1下端设有用于支撑所述板料放置平台 3-1的支撑件9，所述支撑件9与所述机架1之间设有用于引导所述板料放置平台3-1移动进行移动的导向组件，所述导向组件包括两条平行设置在所述机架1 上的导轨10以及设置在所述支撑件9上且与所述两条导轨10相互匹配的滑动块11。通过设置导向组件，使得板料放置平台3-1进行移动时更加稳定。
[0051]
参见图1-图6，所述平台驱动机构包括设置在机架1一端的平台驱动电机 3-2以及用于传递所述平台驱动电机3-2动力给所述支撑件9的平台传动机构，其中，所述平台传动机构包括设置在机架1上且与所述平台驱动电机3-2连接的主动驱动轮3-3、设置在所述机架1另一端的从动驱动轮3-4以及连接在所述主动驱动轮3-3和所述从动驱动轮3-4之间的传动皮带3-5；所述支撑件9通过固定组件与第二传动皮带3-5的其中一侧固定。通过平台驱动电机3-2驱动主动驱动轮3-3转动，从而驱动主动驱动轮3-3和从动驱动轮3-4之间的传动皮带3-5 运动，进而带动固定组件运动，使得支撑件9进行移动，实现了板料放置平台 3-1的移动。
[0052]
参见图1-图6，所述固定组件包括设置在所述支撑件9上的第一夹紧件12 以及将所述传动皮带3-5夹紧在所述第一夹紧件12上的第二夹紧件13，其中，所述第一夹紧件12或第二夹紧件13上设置有与所述传动皮带3-5的同步齿配合的凹槽。通过固定组件与传动皮带3-5夹紧固定，实现传动皮带3-5通过固定组件带动支撑件9的运动。
[0053]
参见图1-图10，上述一种板料定位复合焊接装置的工作原理是：
[0054]
工作时，将底料、已绕线的板料、面料依次搬运至板料放置平台3-1上；接着，平台驱动机构驱动板料放置台移动至复合焊接工位上，使得底料、已绕线的板料、面料输送至复合焊接工位上；然后压紧驱动机构驱动压紧件4-1向下运动，直到将板料放置平台3-1上的三张板料压紧；随后，定位驱动机构驱动定位板5-1向着定位条5-2的方向运动，在这个过程中，定位板5-1与三张板料的侧边接触，推动三张板料向定位条5-2方向运动，直到三张板料的另一侧与定位条 5-2接触，通过以定位条5-2为基准将板料在x轴方向或者y轴方向进行定位补正，其中，定位机构5可以设置两组，两组定位机构5成90
°
设置，实现对三张板料的x轴方向以及y轴方向进行定位；紧接着，焊接驱动机构驱动焊接头 6-1向下运动，将三张板料两侧进行复合焊接，最后焊接驱动机构驱动焊接头6-1 向上运动，此时，由于三张板料被压紧驱动机构压紧，焊接头6-1向上运动的过程中不会将板料带起，使得焊接头6-1与板料进行分离；最后，压紧驱动机构驱动压紧件4-1向上运动，平台驱动机构驱动板料放置平台3-1运动，将复合焊接好的板料搬运至下一工位。
[0055]
上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的
限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

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