CN111204999A - 一种新型玻璃舌片焊接系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及舌片焊接的技术领域，提供一种新型玻璃舌片焊接系统，其包括电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，所述电力执行模块、位移检测模块以及温度检测模块均与系统控制模块连接，所述电力执行模块与焊接工装模块连接，所述位移检测模块与温度检测模块均安装于焊接模块上；本发明还提供一种新型玻璃舌片焊接方法，依次包括预热阶段、加热阶段、保温阶段以及冷却阶段。本发明整个系统实现焊接过程的可控，提高焊接质量，提升产品品质及生产效率；而且焊接参数可记录，为后期的产品的工艺提高提供基础数据。

Description

一种新型玻璃舌片焊接系统及其方法

技术领域

本发明涉及舌片焊接的技术领域，尤其涉及一种新型玻璃舌片焊接系统及其方法。

背景技术

汽车玻璃生产过程中，舌片通过锡焊工艺固定在玻璃上，由于环保的需求，原来的含铅焊料逐渐被无铅焊料替代，但由于无铅焊料对焊接工艺有较高要求，使用原有的焊接系统焊接无铅焊料时，易出线虚焊、过焊、脱焊等不良现象，影响了产品品质及生产效率。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种新型玻璃舌片焊接系统及其方法，本案由此产生。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种新型玻璃舌片焊接系统及其方法，克服现有的缺陷；其所采用的技术方案是:

本发明目的之一在于提供一种新型玻璃舌片焊接系统，包括电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，所述电力执行模块、位移检测模块以及温度检测模块均与系统控制模块连接，所述电力执行模块与焊接工装模块连接，所述位移检测模块与温度检测模块均安装于焊接模块上，其中：

所述电力执行模块用于输出焊接所需的电流电压，并在焊接工装模块上加载焊接电流电压；

所述焊接工装模块的两极末端分别与舌片两端接触，并将热量传导至舌片使舌片底部的焊锡熔化；具体的，焊接工装模块的两极末端装有碳棒或其他导电发热材料，焊接时碳棒分别与舌片两端接触，通电后碳棒产生热量，热量传导使舌片底部的焊锡熔化，

所述位移检测模块用于检测舌片底面的锡焊料熔化时产生的位移值，且位移值作为焊接电流电压调整的依据，通过焊锡熔化后，舌片与玻璃面贴平，舌片底面与玻璃表面之间的间隙变小，舌片上表面位置发生变化来判断位移值；

所述温度检测模块用于实时检测焊点的温度，由系统控制模块生成温度-时间曲线，并且在焊接结束后将其数据保存；

所述系统控制模块，根据位移值的变化调整电力执行模块输出的电流与电压。

进一步的，所述焊接工装模块包括基座、夹具组件和焊接组件；

所述基座包括平行间隔设置的两块支撑板和固定安装在两支撑板之间的第一固定板及第二固定板，所述两块支撑板、第一固定板和第二固定板之间围成安装口；

所述夹具组件安装在所述安装口内且靠近所述第一固定板，包括第一固定座，两根导杆、导杆连接头和舌片吸取件；所述第一固定座固定安装在所述第一固定板的侧部，所述第一固定座设有两个竖直方向的通孔，两根导杆分别穿过两个通孔，导杆的顶部连接外部的驱动机构，底部固定连接所述导杆连接头，所述导杆连接头的底部连接所述舌片吸取件；

所述焊接组件设置在所述所述安装口内且靠近所述第二固定板，包括竖直轨道、上挡块、下挡块、滑块、两根伸缩杆以及两根碳棒；所述滑块通过竖直轨道可移动安装在所述第二固定板侧面，所述上挡块和下挡块分别安装在所述第二固定板的上部和下部，且均靠近所述竖直轨道的端部，所述滑块和上挡块上均设有两个竖直方向的通孔，两根伸缩杆分别穿过两个通孔后连接碳棒，且两根伸缩杆与所述滑块固定连接；

两根所述碳棒一端均与焊机一极连接，另一端分别与舌片两端接触连接，所述舌片吸取件与焊机另一极连接。

进一步的，所述第一固定座的通孔的顶部设有限位环。

进一步的，所述夹具组件还包括第一弹簧；所述第一弹簧套设在所述导杆上，一端面向所述第一固定板，另一端面向所述导杆连接头；所述焊接组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述伸缩杆上，一端面向所述上挡块，另一端面向所述滑块。

进一步的，所述伸缩杆和碳棒之间设有碳棒安装头，所述碳棒安装头设有竖直方向的条形通孔，所述伸缩杆的底部设有螺孔，通过螺钉、条形通孔和螺孔，所述碳棒安装头安装在所述伸缩杆的底部；所述导杆连接头上设有限位螺钉，所述限位螺钉从所述导杆连接头上凸出并位于所述舌片吸取件的夹具头的加持位置中部。

进一步的，所述位移检测模块包括位移检测装置，所述位移检测装置包括安装座、编码器、移动杆、主动轮、从动轮、皮带以及压块，所述安装座固定设置于第二固定板上，所述编码器固定设置于安装座上，所述移动杆通过压块固定设置于皮带上，其末端固定设置于任意一伸缩杆上，所述皮带分别绕过主动轮与从动轮，所述主动轮与编码器连接，通过伸缩杆带动移动杆上下移动，并通过编码器计算出移动的距离。

进一步的，所述温度检测模块包括温度检测装置，所述温度检测装置包括第三固定板以及测温器，所述测温器通过第三固定板固定设置于任意一支撑板上，且其朝向舌片设置。

本发明目的之二在于提供一种新型玻璃舌片焊接方法，其特征在于，依次包括预热阶段以及加热阶段，其中，

所述预热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后自动进入下一阶段阶段；

所述加热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，并检测位移值X的值是否符合设定条件a，当位移检测单元反馈的位移数值符合设定条件时加热阶段终止。

进一步的，还包括保温阶段，保温阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后停止保温。

进一步的，还包括冷却阶段，保温阶段结束后，工装上的气管对舌片进行吹气，使舌片快速冷却，完成焊接过程。

本发明的的焊接系统通过设置电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，其具备以下优点：

第一，工作时，精度高，从而提高了焊接位置的精度；

第二，具有较高的灵活度，结构紧凑，占用空间小，使用方便，产品兼容性好；

第三，整个系统实现焊接过程的可控，提高焊接质量，提升产品品质及生产效率；

第四，焊接参数可记录，为后期的产品的工艺提高提供基础数据。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1为本发明焊接系统的示意图；

图2为本发明焊接系统的侧视图；

图3为本发明焊接系统的剖视图；

图4为本使用新型焊接系统的结构示意图；

图5为本发明图4的局部放大图；

图6为本发明夹具组件的结构示意图；

图7为本使用新型焊接组件的结构示意图；

图8为本发明焊接方法的示意图。

标号说明：

10-基座，11-支撑板，12-第一固定板，13-第二固定板，20-夹具组件，21-第一固定座，22-导杆，23-导杆连接头，24-舌片吸取件，25-限位环，30-焊接组件，31-竖直轨道，32-上挡块，33-下挡块，34-滑块，35-伸缩杆，36-碳棒，37-碳棒安装头，40-位移检测装置，41-安装座，42-编码器，43-移动杆，44-主动轮，45-从动轮，46-皮带，47-压块，50-温度检测装置，51-第三固定板，52-测温器，60-舌片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参阅图1至7，是作为本发明提供的一种新型玻璃舌片焊接系统的示意图，其包括电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，电力执行模块、位移检测模块以及温度检测模块均与系统控制模块连接，电力执行模块与焊接工装模块连接，位移检测模块与温度检测模块均安装于焊接模块上，其中：

电力执行模块用于输出焊接所需的电流电压，并在焊接工装模块上加载焊接电流电压；

焊接工装模块的两极末端分别与舌片60两端接触，并将热量传导至舌片60使舌片60底部的焊锡熔化，具体的，焊接工装模块的两极末端装有碳棒36或其他导电发热材料，焊接时碳棒36分别与舌片60两端接触，通电后碳棒36产生热量，热量传导使舌片60底部的焊锡熔化；

位移检测模块用于检测舌片60底面的锡焊料熔化时产生的位移值，且位移值作为焊接电流电压调整的依据，通过焊锡熔化后，舌片60与玻璃面贴平，舌片60底面与玻璃表面之间的间隙变小，舌片60上表面位置发生变化来判断位移值；

温度检测模块用于实时检测焊点的温度，由系统控制模块生成温度-时间曲线，并且在焊接结束后将其数据保存；

系统控制模块，根据位移值的变化调整电力执行模块输出的电流与电压。

焊接工装模块包括基座10、夹具组件20和焊接组件30；其中基座10包括平行间隔设置的两块支撑板11和固定安装在两支撑板11之间的第一固定板12及第二固定板13，两块支撑板11、第一固定板12和第二固定板13之间围成安装口。

请参阅图6，夹具组件20安装在安装口内且靠近第一固定板12，包括第一固定座21，两根导杆22、导杆22连接头23和用于吸取舌片6060的舌片吸取件24；第一固定座21固定安装在第一固定板12的侧部，第一固定座21设有两个竖直方向的通孔，两根导杆22分别穿过两个通孔，导杆22的顶部连接外部的驱动机构，底部固定连接导杆22连接头23，导杆22连接头23的底部连接舌片吸取件24；通过驱动机构带动导杆22上下运动，从而带动舌片吸取件24上下移动，靠近或远离玻璃舌片。本实施例中，第一固定座21的通孔的顶部设有限位环25，驱动机构上与导杆22连接的驱动杆为台阶型，第一段圆柱的直径小于限位环25的孔，穿过限位环25与导杆22连接，第二段圆柱的直径大于限位环25的孔，即导杆22的形成小于第一段圆柱的长度。

请参阅图7，焊接组件30设置在安装口内且靠近第二固定板13，包括竖直轨道31、上挡块32、下挡块33、滑块34、两根伸缩杆35以及两根碳棒36；滑块34通过竖直轨道31可移动安装在第二固定板13侧面，上挡块32和下挡块33分别安装在第二固定板13的上部和下部，且均靠近竖直轨道31的端部，滑块34和上挡块32上均设有两个竖直方向的通孔，两根伸缩杆35分别穿过两个通孔后连接碳棒36，且两根伸缩杆35与滑块34固定连接；通过外部的驱动机构带动伸缩杆35上下移动，从而带动碳棒36上下移动。本实施例中，提高兼容性，伸缩杆35和碳棒36之间设有碳棒36安装头37，碳棒36安装头37设有竖直方向的条形通孔，伸缩杆35的底部设有螺孔，通过螺钉、条形通孔和螺孔，碳棒36安装头37安装在伸缩杆35的底部，松开螺钉时，能够调节两跟碳棒36之间的距离，从而适应不同尺寸的舌片60。

两根碳棒36一端均与焊机一极连接，另一端分别与舌片60两端接触连接，舌片吸取件24与焊机另一极连接。

夹具组件20还包括第一弹簧；第一弹簧套设在导杆22上，一端面向第一固定板12，另一端面向导杆22连接头23；焊接组件30还包括第二弹簧，第二弹簧套设在伸缩杆35上，一端面向上挡块32，另一端面向滑块34。

伸缩杆35和碳棒36之间设有碳棒36安装头37，碳棒36安装头37设有竖直方向的条形通孔，伸缩杆35的底部设有螺孔，通过螺钉、条形通孔和螺孔，碳棒36安装头37安装在伸缩杆35的底部；导杆22连接头23上设有限位螺钉，限位螺钉从导杆22连接头23上凸出并位于舌片吸取件24的夹具头的加持位置中部。

请参阅图5，位移检测模块包括位移检测装置40，位移检测装置40包括安装座41、编码器42、移动杆43、主动轮44、从动轮45、皮带46以及压块47，安装座41固定设置于第二固定板13上，编码器42固定设置于安装座41上，移动杆43通过压块47固定设置于皮带46上，其末端固定设置于任意一伸缩杆35上，皮带46分别绕过主动轮44与从动轮45，主动轮44与编码器42连接，通过伸缩杆35带动移动杆43上下移动，并通过编码器42计算出移动的距离；本发明在碳棒36头接触后，在焊接过程中会逐步下移，而位移值就是在碳棒36头紧贴舌片60上端面后所下降的距离。在舌片60下移，同时碳棒36头与伸缩杆35下移，伸缩杆35的下移带动移动杆43下移，即可通过编码器42测出位移值进行后续判断。

温度检测模块包括温度检测装置50，温度检测装置50包括第三固定板51以及测温器52，测温器52通过第三固定板51固定设置于任意一支撑板11上，且其朝向舌片60设置，可实时监测整个过程中温度所发生的变化，便于记录，为后期的产品的工艺提高提供基础数据。

本发明工作时，夹具组件20的导杆22下移并带动舌片吸取件24下移，舌片吸取件24吸住舌片60并按压在指定的焊接位置，夹具头与舌片60上的锡接触，此时伸缩杆35下移，带动碳棒36下移并以适当的力度压紧舌片60两端，焊机工作，碳棒36导通产生热量，融化舌片60底部的锡，实现焊接；在整个加热阶段碳棒36始终紧贴于舌片60上端面的两端，当底部的锡融化，碳棒36下移，同时带动移动杆43向下移动，通过编码器42读取碳棒36下移的距离，即为舌片60下移的距离，即为位移值(X)。

请参阅图8，本发明还提供一种新型玻璃舌片焊接方法，其特征在于，依次包括预热阶段、加热阶段(焊接阶段)、保温阶段以及冷却阶段，其中，

预热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后自动进入下一阶段阶段；

加热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，并检测位移值X的值是否符合设定条件a，当位移检测单元反馈的位移数值符合设定条件时加热阶段终止，具体的，当X≥a时，加热阶段终止，当X＜a时，继续加热阶段；

保温阶段，保温阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后停止保温；

冷却阶段，保温阶段结束后，工装上的气管对舌片60进行吹气，使舌片60快速冷却，完成焊接过程。

本发明的玻璃舌片焊接方法根据焊料的不同，焊接过程可根据需要进行设置，其中保温阶段与冷却阶段可根据需要进行自主选择，可完全不需要，也可以至少选择其中一种。

综上所述，本发明的的焊接系统通过设置电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，其具备以下优点：

第一，工作时，精度高，从而提高了焊接位置的精度；

第二，具有较高的灵活度，直接将温度检测装置以及位移检测装置直接集成于焊接工装模块上，整体结构紧凑，占用空间小，使用方便，产品兼容性好；

第三，整个系统实现焊接过程的可控，提高焊接质量，提升产品品质及生产效率；

第四，焊接参数可记录，为后期的产品的工艺提高提供基础数据。

而且本发明的焊接系统对应的焊接方法可根据焊料自行设定，整个方法更加灵活，方便使用。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，包括电力执行模块、焊接工装模块、位移检测模块、温度检测模块以及系统控制模块，所述电力执行模块、位移检测模块以及温度检测模块均与系统控制模块连接，所述电力执行模块与焊接工装模块连接，所述位移检测模块与温度检测模块均安装于焊接模块上，其中：

所述电力执行模块用于输出焊接所需的电流电压，并在焊接工装模块上加载焊接电流电压；

所述焊接工装模块的两极末端分别与舌片两端接触，并将热量传导至舌片使舌片底部的焊锡熔化；

所述位移检测模块用于检测舌片底面的锡焊料熔化时产生的位移值，且位移值作为焊接电流电压调整的依据；

所述温度检测模块用于实时检测焊点的温度，由系统控制模块生成温度-时间曲线；

所述系统控制模块，根据位移值的变化调整电力执行模块输出的电流与电压。

2.根据权利要求1所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述焊接工装模块包括基座、夹具组件和焊接组件；

所述基座包括平行间隔设置的两块支撑板和固定安装在两支撑板之间的第一固定板及第二固定板，所述两块支撑板、第一固定板和第二固定板之间围成安装口；

所述夹具组件安装在所述安装口内且靠近所述第一固定板，包括第一固定座，两根导杆、导杆连接头和舌片吸取件；所述第一固定座固定安装在所述第一固定板的侧部，所述第一固定座设有两个竖直方向的通孔，两根导杆分别穿过两个通孔，导杆的顶部连接外部的驱动机构，底部固定连接所述导杆连接头，所述导杆连接头的底部连接所述舌片吸取件；

所述焊接组件设置在所述所述安装口内且靠近所述第二固定板，包括竖直轨道、上挡块、下挡块、滑块、两根伸缩杆以及两根碳棒；所述滑块通过竖直轨道可移动安装在所述第二固定板侧面，所述上挡块和下挡块分别安装在所述第二固定板的上部和下部，且均靠近所述竖直轨道的端部，所述滑块和上挡块上均设有两个竖直方向的通孔，两根伸缩杆分别穿过两个通孔后连接碳棒，且两根伸缩杆与所述滑块固定连接；

两根所述碳棒一端均与焊机一极连接，另一端分别与舌片两端接触连接，所述舌片吸取件与焊机另一极连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述第一固定座的通孔的顶部设有限位环。

4.根据权利要求1所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述夹具组件还包括第一弹簧；所述第一弹簧套设在所述导杆上，一端面向所述第一固定板，另一端面向所述导杆连接头；所述焊接组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述伸缩杆上，一端面向所述上挡块，另一端面向所述滑块。

5.根据权利要求1所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述伸缩杆和碳棒之间设有碳棒安装头，所述碳棒安装头设有竖直方向的条形通孔，所述伸缩杆的底部设有螺孔，通过螺钉、条形通孔和螺孔，所述碳棒安装头安装在所述伸缩杆的底部；所述导杆连接头上设有限位螺钉，所述限位螺钉从所述导杆连接头上凸出并位于所述舌片吸取件的夹具头的加持位置中部。

6.根据权利要求2所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述位移检测模块包括位移检测装置，所述位移检测装置包括安装座、编码器、移动杆、主动轮、从动轮、皮带以及压块，所述安装座固定设置于第二固定板上，所述编码器固定设置于安装座上，所述移动杆通过压块固定设置于皮带上，其末端固定设置于任意一伸缩杆上，所述皮带分别绕过主动轮与从动轮，所述主动轮与编码器连接，通过伸缩杆带动移动杆上下移动，并通过编码器计算出移动的距离。

7.根据权利要求2所述的一种新型玻璃舌片焊接系统，其特征在于，所述温度检测模块包括温度检测装置，所述温度检测装置包括第三固定板以及测温器，所述测温器通过第三固定板固定设置于任意一支撑板上，且其朝向舌片设置。

8.一种新型玻璃舌片焊接方法，其特征在于，依次包括预热阶段以及加热阶段，其中，

所述预热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后自动进入下一阶段阶段；

所述加热阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，并检测位移值X的值是否符合设定条件a，当位移检测单元反馈的位移数值符合设定条件时加热阶段终止。

9.根据权利要求8所述的一种新型玻璃舌片焊接方法，其特征在于，还包括保温阶段，保温阶段以设定的电流电压和焊接时长进行焊接，时间到达后停止保温。

10.根据权利要求8所述的一种新型玻璃舌片焊接方法，其特征在于，还包括冷却阶段，保温阶段结束后，工装上的气管对舌片进行吹气，使舌片快速冷却，完成焊接过程。

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