一种线束折弯焊接设备的制作方法

本技术涉及线束加工，尤其是涉及一种线束折弯焊接设备。

背景技术：

1、线束作为电气连接的重要组成部分，广泛应用于汽车、家用电器及电子设备等领域。线束的端部通常需要先将多股导线与端子焊接固定，再将焊接后的端部按照装配要求折弯成型，最后经导通检测与外观检测后才能交付使用。

2、传统的线束加工主要依赖人工操作，包括上料、焊接、折弯、检测和下料等环节，人工操作效率低下，且容易因操作失误导致产品质量问题。随着工业自动化的发展，部分企业开始引入自动化设备进行线束加工，但现有设备往往功能单一，无法实现多工序的连续自动化生产，且存在工序分散、设备兼容性差、检测不全面等问题。

3、更为具体地，现有技术中焊接与折弯通常由两台独立的设备分别完成，线束在焊接后需要从焊接工装中取出并重新装夹到折弯工装中，一方面二次装夹带来重复定位误差，使折弯根部与焊点之间的距离难以保持一致；另一方面转移与再装夹过程中容易对刚刚焊接完成的焊点施加拉力或扭力，造成焊点开裂、导线抽芯等隐性缺陷，而此类缺陷又往往难以通过单一的外观检测发现。此外，现有的折弯工装大多依靠折弯刀的行程量来控制折弯角度，折弯半径不受约束，容易在折弯处压伤绝缘层，并且不同批次之间的折弯一致性较差。

4、基于此，本领域技术人员提出了一种线束折弯焊接设备，为解决上述技术问题提出了一种新的解决方案。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中提出的问题，本技术提供一种线束折弯焊接设备，其能够在一次装夹的条件下连续完成线束端部的焊接、折弯、导通检测与视觉检测下料，并能够提高折弯位置与折弯半径的一致性。

2、本技术提供的一种线束折弯焊接设备采用如下的技术方案：

3、一种线束折弯焊接设备，包括操作台和设于所述操作台上的转运机构；所述转运机构包括转动设置在所述操作台上的转运盘以及驱动所述转运盘间歇转动的分度驱动机构，所述转运盘上沿其周向间隔设置有多个载具结构；所述载具结构包括固定在所述转运盘上的载具台，所述载具台上开设有用于容纳线束的治具槽，所述治具槽的端部设有折弯活动腔，所述折弯活动腔的内侧中部设有定位弧板，线束的端部置于所述折弯活动腔内并贴近所述定位弧板的两端；所述操作台上沿所述转运盘的周向依次设置有上料工位、焊接工位、折弯工位、导通检测工位和下料检测工位；所述焊接工位设有用于对线束的端部进行焊接的焊接机构，所述导通检测工位设有用于对线束进行导通检测的导通检测机构，所述下料检测工位设有用于对线束进行视觉检测并下料的视觉检测下料机构；所述折弯工位包括固定在所述操作台上的第二安装架、安装在所述第二安装架上的升降驱动件、与所述升降驱动件的输出端连接的第一安装板、位于所述第一安装板下方且与所述第一安装板弹性浮动连接的弹性压板、绕竖直轴线可转动地设置在所述第一安装板上的折弯件以及设于所述第一安装板上并用于驱动所述折弯件转动的折弯驱动组件；所述弹性压板用于在折弯时压紧所述折弯活动腔内的线束，所述折弯件用于在折弯时伸入所述折弯活动腔内并位于线束端部的两侧线段之间，且在所述折弯驱动组件的驱动下转动，以将线束端部的两侧线段沿所述定位弧板向两侧推压弯折成型。

4、通过采用上述技术方案，线束在上料工位一次装入载具结构的治具槽后，即随转运盘依次经过焊接工位、折弯工位、导通检测工位和下料检测工位，焊接、折弯、检测与下料在同一设备上连续完成，无需在工序之间二次装夹与转移，既提高了加工效率，又避免了转移过程中对焊点施加附加外力而产生的隐性缺陷。更为重要的是，折弯所需的成型基准（即折弯活动腔与定位弧板）直接集成在载具台上并随线束一同流转，因此折弯根部相对于治具槽内线束的位置始终由载具台自身保证，与折弯工位的重复定位精度无关，折弯位置的一致性显著提高；折弯时先由弹性压板压紧折弯活动腔内的线束，再由折弯件转动推压，线束在折弯过程中不会窜动或翘起，折弯角度稳定；折弯件以定位弧板作为成型内模，线束端部的两侧线段绕定位弧板的两端包覆弯折，折弯半径由定位弧板的弧面尺寸决定而非由折弯件的行程决定，既保证了不同批次之间折弯半径的一致，又避免了折弯处绝缘层被压伤。

5、可选的，所述载具台上且位于所述治具槽的一侧转动设置有定位压块，所述定位压块上设有扭簧，所述扭簧的两端分别连接在所述定位压块和所述载具台上；自然状态下，在所述扭簧的扭力作用下，所述定位压块盖设在所述治具槽的上方并压住所述治具槽内的线束；所述定位弧板朝向所述折弯活动腔开口方向的外周面为圆弧面，所述圆弧面的半径与线束端部折弯后的弯曲半径相适配；所述折弯活动腔沿所述治具槽的延伸方向贯通至所述载具台的端部，且所述定位弧板的两端与所述折弯活动腔的内壁之间形成供线束端部的两侧线段弯折后容纳的避让间隙。

6、通过采用上述技术方案，定位压块在扭簧的作用下常态压紧线束，上料时人工翻开定位压块放入线束后松手即可自动压紧，操作简便，且线束在随转运盘转动、焊接、折弯及检测的全过程中始终被压住，不会因转运盘的启停惯性而移位，保证了各工位的加工基准一致；定位弧板的圆弧面直接确定线束的折弯半径，只需更换载具台或定位弧板即可适应不同折弯半径的产品，设备兼容性好；避让间隙则为弯折后的线段提供了容纳空间，使线束能够被折弯至预定角度而不被腔壁顶回，也便于折弯完成后取料。

7、可选的，所述升降驱动件为固定安装在所述第二安装架上的第一升降气缸，所述第一安装板固定连接在所述第一升降气缸的输出端；所述弹性压板的顶部两端设有导向杆，所述导向杆穿设在所述第一安装板上并与所述第一安装板滑动配合，所述导向杆的外侧套设有第一弹簧，所述第一弹簧沿轴向弹性抵持于所述第一安装板与所述导向杆之间，以使所述弹性压板能够相对所述第一安装板沿竖直方向浮动；折弯时，所述弹性压板先压紧所述折弯活动腔内的线束，所述第一升降气缸随后驱动所述第一安装板相对所述弹性压板继续下行，所述折弯驱动组件将所述第一安装板与所述弹性压板之间的相对位移转换为所述折弯件绕竖直轴线的转动。

8、通过采用上述技术方案，弹性压板经导向杆与第一弹簧悬挂在第一安装板下方，第一升降气缸下行时弹性压板先行接触并压紧线束，此后第一安装板继续下行而弹性压板保持不动，压紧力由第一弹簧的压缩量决定，既保证了可靠压紧又不会压伤线束；更为重要的是，压紧与折弯由同一个升降驱动件顺序完成，第一安装板与弹性压板之间的相对位移被直接转换为折弯件的转动，无需为折弯动作另设动力源与电气控制，结构简单、成本低，且压紧与折弯在时序上天然联动，不会出现先折弯后压紧的误动作。

9、可选的，所述弹性压板的底部内侧滑动设置有弹性托撑板，所述弹性托撑板与所述弹性压板之间设有多个第四弹簧，所述第四弹簧的两端分别抵接在所述弹性压板与所述弹性托撑板上，所述弹性托撑板用于在折弯时对线束的待折弯部位进行弹性托撑。

10、通过采用上述技术方案，弹性托撑板以柔性方式贴合线束的待折弯部位，可适应线束直径的公差与端子的高度差异，使压紧力沿线束长度方向均匀分布，进一步抑制折弯时线束的翘曲与回弹。

11、可选的，所述折弯驱动组件包括安装在所述第一安装板顶部的折弯电机，所述折弯电机的输出端贯穿所述第一安装板并固定安装有旋转头，所述折弯件固定安装在所述旋转头的内侧且与所述折弯电机的输出轴偏心设置；所述旋转头的两侧开设有感应槽，所述第一安装板上安装有两个第二传感器，两个所述第二传感器分别用于感应对应的所述感应槽的位置，以限定所述折弯件的正转极限位置与反转极限位置。

12、通过采用上述技术方案，折弯件由折弯电机直接驱动，折弯角度、转速及正反转次序均可由程序设定，无需更换机械零件即可适应不同折弯角度的产品，柔性程度高；两个第二传感器为折弯件提供了独立于电机编码器的位置反馈与限位保护，既可在每一循环中校核折弯件是否准确回到初始位置，又能防止折弯件超程而撞击载具台或定位弧板。

13、可选的，所述折弯驱动组件包括固定安装在所述第一安装板底部的支撑柱，所述折弯件包括分别转动安装在所述支撑柱上的第一折弯杆和第二折弯杆；所述第一折弯杆的一侧设有第一尾翼，所述第二折弯杆的一侧设有第二尾翼，所述第一尾翼与所述第二尾翼上下、左右相互错开设置，所述第一尾翼的顶部固定有第一传动杆，所述第二尾翼的顶部固定有第二传动杆；两个所述导向杆的顶部伸出所述第一安装板并分别转动连接有第一连接板和第三连接板，所述第一连接板的一端转动连接有第二连接板，所述第二连接板与所述第一传动杆转动连接；所述第三连接板的一端转动连接有第四连接板，所述第四连接板与所述第二传动杆转动连接；所述第一安装板相对所述弹性压板下行时，所述导向杆相对所述第一安装板向上位移，并依次经所述第一连接板、所述第二连接板、所述第一传动杆以及所述第三连接板、所述第四连接板、所述第二传动杆驱动所述第一折弯杆与所述第二折弯杆绕所述支撑柱反向转动。

14、通过采用上述技术方案，气缸压紧到位后的剩余行程经两组连杆机构分别转换为两根折弯杆的反向转动，一次下行即可完成“压紧—折弯”的复合动作；两根折弯杆同步反向转动，线束端部两侧线段同时受力，折弯过程中线束受到的合力接近对称，折弯后两侧线段的对称性好；两个尾翼上下、左右错开设置，使两组传动在同一空间内互不干涉，机构紧凑。

15、可选的，所述第一安装板的内侧转动连接有与所述支撑柱同轴设置的第二传动盘，所述第一传动杆穿过所述第二传动盘并与所述第二传动盘转动连接；所述第二传动盘的外侧转动连接有第一传动盘，所述第二传动杆穿过所述第一传动盘并与所述第一传动盘转动连接；两个所述导向杆的顶部分别螺纹连接有第一调节销和第二调节销，所述第一连接板转动连接在所述第一调节销上，所述第三连接板转动连接在所述第二调节销上，以通过旋转所述第一调节销和所述第二调节销调节所述折弯件的初始转角。

16、通过采用上述技术方案，两个传动盘为两根传动杆提供了绕支撑柱轴线的圆周导向，使传动杆在摆动过程中仅沿预定圆弧轨迹运动，避免了连杆机构的侧向偏摆与卡涩，提高了传动精度与运动平稳性；旋转调节销即可微调连杆机构的初始长度，从而分别微调两根折弯杆的初始转角与折弯终点角度，既便于装配时消除两侧不对称，又便于在不更换零件的情况下适应折弯角度的微小变更。

17、可选的，两个所述导向杆分别转动连接在所述弹性压板的两端；所述折弯驱动组件包括固定在所述第一安装板底部的支撑轴，所述支撑轴的外侧转动设置有上转环和位于所述上转环下方的下转环；所述折弯件为两个，两个所述折弯件分别固定在所述上转环和所述下转环上；所述上转环和所述下转环上分别固定有传动板，两个所述传动板分别位于对应的所述折弯件相互远离的一侧，所述传动板上开设有传动槽；所述弹性压板的顶部固定有导向支撑杆，所述导向支撑杆上滑动设置有两个滑动安装座，所述滑动安装座上固定有驱动杆，所述驱动杆的顶部滑动插设在对应的所述传动槽内；所述导向支撑杆的外侧且位于两个所述滑动安装座相互远离的一侧套设有第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别抵接在对应的所述滑动安装座与所述弹性压板上；所述滑动安装座的顶部滑动设置有铰支座，所述滑动安装座的顶部还螺纹连接有调节螺杆，所述铰支座转动连接在对应的所述调节螺杆的端部；所述第一安装板的底部固定有连接架，所述连接架的两端与对应的所述铰支座之间分别转动连接有传动连杆；所述第一安装板相对所述弹性压板下行时，所述传动连杆推动两个所述滑动安装座沿所述导向支撑杆相互远离，并经所述驱动杆与所述传动槽驱动所述上转环与所述下转环反向转动。

18、通过采用上述技术方案，第一安装板的竖直下行位移先经传动连杆转换为两个滑动安装座的水平反向平移，再经驱动杆与传动槽转换为上转环、下转环的反向转动，传动链的增益由传动连杆的倾角与传动槽的形状共同决定，因而可在气缸行程不变的条件下获得较大的折弯转角；两个折弯件分别固定在上下叠置的转环上，可在同一竖直平面内交错通过而互不干涉，折弯件的回转中心与定位弧板的圆心可以布置得更为接近，折弯根部更为清晰；第三弹簧在第一安装板上行时驱动两个滑动安装座相互靠近而自动复位，无需另设复位动力；调节螺杆可分别改变两侧铰支座相对于滑动安装座的位置，从而单独调整每一个折弯件的初始张开角度，装配调试便捷、两侧折弯角度易于对称。

19、可选的，所述导通检测机构包括固定在所述操作台顶部的第三安装架，所述第三安装架上安装有第二升降气缸，所述第二升降气缸的输出端固定安装有第二安装板，所述第二安装板上与所述治具槽内线束端部相对应的位置滑动安装有上检测导杆，所述上检测导杆的底部设有用于与线束端部电连接的检测触点，所述上检测导杆的外侧套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵接在所述检测触点与所述第二安装板上；所述操作台上且位于所述转运盘下方与所述上检测导杆相对的位置固定安装有第三升降气缸，所述第三升降气缸的输出端固定有安装块，所述安装块上安装有用于与线束端部电连接的下检测导杆。

20、通过采用上述技术方案，上检测导杆与下检测导杆自上下两侧同时接近线束端部并构成检测回路，可对焊接、折弯后的线束直接进行导通、断路与短路的判定，无需将线束取出，检测与加工共用同一装夹基准；上检测导杆经第二弹簧浮动安装，检测触点以恒定的弹性接触力压在线束端部上，既保证接触可靠、不虚接，又不会压伤端子表面。

21、可选的，所述焊接机构包括固定安装在所述操作台上的第一安装架，所述第一安装架上固定安装有直线运动模块，所述直线运动模块的输出端安装有焊接头；所述上料工位设有固定安装在所述操作台上且位于所述治具槽上方的第一传感器，所述第一传感器用于检测所述治具槽内线束的到位状态；所述视觉检测下料机构包括固定安装在所述操作台上的第四安装架以及设于所述操作台上且位于所述第四安装架一侧的视觉检测组件，所述第四安装架上设有取料机构，所述取料机构用于将所述治具槽内的线束取出并放置到所述视觉检测组件上进行视觉检测。

22、通过采用上述技术方案，直线运动模块驱动焊接头竖直升降，焊接头的下压位置与下压速度均可控，焊接质量稳定，并且便于根据线束规格调整焊接行程；第一传感器保证只有在线束正确放入到位后设备才执行分度转动，避免漏放、放偏的线束进入后续工位而造成撞机、空焊或误折弯；取料与外观检测合并在同一工位完成，线束被取出后即在视觉检测组件上完成焊点与折弯外形的检测，检测结果可与前序导通检测结果一并用于分选，实现了不合格品的在线剔除，无需增设独立的检测工序。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、本发明转运盘配合多个载具结构，将上料、焊接、折弯、导通检测与视觉检测下料五个工位集成于同一操作台上，线束一次装夹即可连续完成多道工序，解决了现有设备功能单一、工序分散的问题，加工效率与自动化程度显著提高；

25、本发明将折弯的成型基准，即折弯活动腔与定位弧板直接集成在随线束一同流转的载具台上，折弯根部相对线束的位置由载具台自身保证，与折弯工位的重复定位精度无关，同时避免了焊接后二次装夹与转移对焊点造成的隐性损伤，同时折弯以定位弧板作为成型内模，折弯半径由弧面尺寸而非折弯件行程决定，折弯半径一致、绝缘层不易被压伤，且更换载具台或定位弧板即可适应不同规格的产品；

26、本发明弹性压板经导向杆与第一弹簧浮动悬挂于第一安装板下方，实现了先压紧、后折弯的动作时序，并可将第一安装板与弹性压板之间的相对位移直接转换为折弯件的转动，使压紧与折弯共用同一动力源，结构简单、动作互锁；

27、本发明给出了折弯驱动组件的多种实施方式，可根据折弯角度、节拍与成本要求灵活选用，并均设有初始角度的调节结构，装配调试与产品切换便捷。