一種新型智能卡芯片焊接設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能卡制造設備，具體涉及一種智能卡芯片焊接設備。
【背景技術】
[0002]在雙界面智能卡的生產過程中，需要將芯片焊接到卡片的天線上，然后將芯片封裝到卡片中。完成芯片的焊接工作主要包括以下幾項動作:1、利用芯片裁切裝置將設置在芯片帶上的芯片沖裁成一個個芯片，沖裁動作在沖裁模具中進行；2、利用芯片搬運裝置將裁切好的芯片吸起，并調整好芯片的姿態，移動到焊接工位處；3、利用卡片輸送機構將待焊接的卡片輸送到焊接工位；4、利用焊接裝置將位于焊接工位處的芯片和卡片上的天線焊接在一起。
[0003]現有技術中，芯片裁切裝置和芯片搬運裝置設置在卡片輸送機構的一側，焊接裝置設置在卡片輸送機構的另一側，在焊接工位的下方設有芯片帶輸送機構，該芯片帶輸送機構的輸送方向垂直于卡片輸送方向。由于焊接裝置設置卡片輸送機構側旁，為了不發生干涉，因此該焊接裝置和芯片帶輸送機構之間必須相互避開，造成設計、安裝和調試難度大，增大設備體積。
[0004]現有技術中公開，芯片搬運裝置由多個機構實現芯片的吸取、翻轉和移動動作，芯片由第一機構吸取后，先進行180°翻轉，隨后轉移到第二機構中，并移動到第三機構處轉移給第三機構，最后由第三機構對芯片進行90°翻轉，此時芯片位于焊接工位處，隨后進行焊接。這種芯片搬運裝置不但結構復雜、速度慢，而且芯片需要經過多次交換和翻轉，定位精度差，容易出現芯片焊點與天線不對準的問題，影響焊接質量。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種新型智能卡芯片焊接設備，該焊接設備整體布局緊湊，其中的芯片焊接裝置與芯片帶輸送機構互不干涉，芯片帶輸送機構的設計、安裝和調試更加方便；其中的芯片搬運裝置具有結構簡單、體積小、效率高、定位精度好等優點。
[0006]本實用新型的目的通過以下的技術方案實現:
[0007]一種新型智能卡芯片焊接設備，包括機架、芯片搬運裝置、芯片焊接裝置、芯片裁切裝置、芯片帶輸送機構以及卡片輸送機構；其特征在于:
[0008]所述芯片搬運裝置包括芯片吸取機構和帶動芯片吸取機構在X軸、Y軸以及Z軸上移動的移動機構，所述芯片吸取機構包括吸頭、與吸頭連接的真空裝置以及用于安裝吸頭的安裝架，所述安裝架連接在移動機構上，所述移動機構設置在機架上；所述吸頭上連接有翻轉機構，該翻轉機構包括作豎向直線運動的動力機構、設在吸頭與安裝架之間的鉸接結構、設在動力機構與吸頭之間的驅動連接結構以及連接在吸頭和安裝架之間的彈簧；其中，所述驅動連接結構包括設在吸頭上的滑動槽以及設在動力機構上的驅動桿，所述驅動桿伸入到滑動槽內；當所述驅動桿隨動力機構運動至豎向行程的兩個端點時，所述驅動桿位于滑動槽的兩端，且所述吸頭的工作端面分別呈水平狀態和豎直狀態；
[0009]所述芯片焊接裝置包括焊接組件以及帶動焊接組件執行焊接動作的驅動機構，所述驅動機構包括驅動電機、滑塊、驅動滑塊移動的絲杠傳動機構以及連接滑塊和焊接組件的連接組件，其中，所述驅動電機和滑塊設置在機架上，所述機架上設有沿X軸方向延伸的滑槽，所述滑塊設置在該滑槽內；所述絲杠傳動機構中的絲杠一端穿過所述滑塊，另一端通過動力傳動機構與驅動電機連接；
[0010]所述卡片輸送機構設置在芯片搬運裝置和芯片焊接裝置之間的下方，該卡片輸送機構的輸送方向垂直于所述X軸，卡片輸送機構上設有用于讓卡片停留進行芯片焊接的焊接工位；所述芯片裁切裝置設置在焊接工位外側中與芯片搬運裝置對應的一側；所述芯片帶輸送機構沿著垂直于X軸的方向設置，該芯片帶輸送機構中的芯片帶穿過所述焊接工位和芯片裁切裝置。
[0011]本實用新型的一個優選方案，在芯片搬運裝置中，所述動力機構由氣缸構成，該氣缸的缸體固定在安裝架上，該氣缸的伸縮件上設有向下延伸的連接臂，所述驅動桿設置在連接臂的下端。采用氣缸作為動力機構，結構簡單，控制方便；通過設置向下延伸的連接臂，從而將氣缸的動力傳遞給驅動桿，并且可使得氣缸的下端與吸頭之間具有一定的距離，便于吸頭自由轉動。
[0012]本實用新型的一個優選方案，在芯片搬運裝置中，所述吸頭呈“7”字形，該“7”字形吸頭的一端為工作端面，另一端設置所述鉸接結構和滑動槽；所述滑動槽為直槽，該滑動槽的長度方向與吸頭的工作端面平行。通過采用“7”字形吸頭，便于設置所述鉸接結構和滑動槽，使得鉸接結構和滑動槽之間具有一定距離，該距離構成驅動桿推動吸頭轉動的力臂；同時，也便于在吸頭上設置與真空裝置連接的真空管；此外，采用“7”字形吸頭還具有以下好處:當吸頭的工作端面從水平狀態轉動至豎直狀態時，吸頭的工作端面位于安裝架的外偵牝避免碰焊時焊頭與安裝架發生碰撞。
[0013]本實用新型的一個優選方案，在芯片搬運裝置中，所述鉸接結構包括設在吸頭上的軸孔以及連接所述軸孔和安裝架的轉軸；所述軸孔上設有延伸至吸頭邊沿的缺口，吸頭上設有垂直于缺口的螺釘孔；所述轉軸在與安裝架連接的部位設有軸承。設置所述缺口便于轉軸裝入到軸孔中，并通過設置所述螺釘孔以及螺釘對軸孔進行收緊，防止轉軸松脫。
[0014]本實用新型的一個優選方案，在芯片搬運裝置中，所述彈簧的一端連接在設在吸頭上的連接孔上，另一端連接在與所述氣缸的缸體固定連接的連接桿上。這樣更有利于讓驅動桿和滑動槽充分貼合，消除間隙，提高定位精度。
[0015]本實用新型的一個優選方案，在芯片搬運裝置中，所述移動機構包括X軸移動機構、Y軸移動機構和Z軸移動機構，其中:
[0016]所述X軸移動機構包括X軸電機、X軸絲杠和X軸滑塊，其中，所述X軸電機固定在機架上，所述X軸絲杠連接在X軸電機的主軸上并與X軸滑塊連接，所述X軸滑塊設置在設在機架上的滑槽內；
[0017]所述Y軸移動機構包括Y軸電機、Y軸絲杠和Y軸滑塊，其中，所述Y軸電機固定在電機安裝座上，該電機安裝座固定在X軸滑塊上，所述Y軸絲杠連接在Y軸電機的主軸上并與Y軸滑塊連接，所述Y軸滑塊通過滑軌設置在電機安裝座上；
[0018]所述Z軸移動機構包括Z軸電機、Z軸絲杠和Z軸滑塊，其中，Z軸電機固定在Y軸滑塊上，所述Z軸絲杠連接在Z軸電機的主軸上并與Z軸滑塊連接，所述Z軸滑塊通過滑軌設置在Y軸滑塊上，所述安裝架固定在Z軸滑塊上。
[0019]通過上述移動機構，帶動安裝架及其上的吸頭在三維空間內移動，以實現芯片在三維空間內的移動，將芯片準確地移動到焊接工位。
[0020]本實用新型的一個優選方案，在芯片焊接裝置，所述連接組件包括豎向調節機構，該豎向調節機構由豎向滑動機構和螺紋調節機構構成，所述豎向滑動機構包括與滑塊連接的豎向導軌以及連接在豎向導軌上的豎向滑動件；所述螺紋調節機構包括設在豎向導軌上的上調節座、設在豎向滑動件上的下調節座以及連接在上調節座和下調節座上的調節螺桿，所述調節螺桿與下調節座之間通過螺紋連接結構連接。
[0021]通過設置上述豎向調節機構，可以調節焊接組件中焊頭的豎向位置，從而可以根據需要將焊頭調節到豎直方向的合適位置。調節的原理是:通過轉動調節螺桿，從而帶動豎向滑動件在豎向導軌上滑動，并移動到合適的位置。
[0022]本實用新型的一個優選方案，在芯片焊接裝置，所述連接組件還包括彈性緩沖機構，該彈性緩沖機構包括連接在豎向滑動件上的上安裝座、設置上安裝座下方的下安裝座、連接在上安裝座和下安裝座之間的X向滑動機構以及設在上安裝座和下安裝座之間的彈性緩沖機構，其中，所述X向滑動機構包括設置在上安裝座底部的X向滑軌和固定在下安裝座頂部的X向滑座，所述X向滑座與X向滑軌連接；所述彈性緩沖機構包括連接在下安裝座上的緩沖桿，該緩沖桿從下向上穿過設在上安裝座上的緩沖孔；所述上安裝座內設有限位件和緩沖彈簧，該限位件和緩沖彈簧沿著X軸方向設置在緩沖桿的兩側，其中，所述限位件位于靠近焊頭的一側，緩沖彈簧位于另一側，所述限位件和緩沖彈簧的端部伸入到緩沖孔中并作用在緩沖桿上。
[0023]設置上述彈性緩沖機構的目的在于在執行焊接動作時為焊接組件提供緩沖:焊接時驅動機構帶動焊接組件中的焊頭沿著X軸方向朝待焊接的天線和芯片運動，并將天線壓緊在芯片的焊錫上實現焊接，焊頭接觸天線和焊錫時具有一定的沖擊力，采用上述彈性緩沖機構可以避免焊頭對天線和芯片產生過大的沖擊，防止天線被壓斷。該彈性緩沖機構的工作原理是:常態下，所述緩沖彈簧將緩沖桿抵緊在限位件上，此時連接在下安裝座上的焊接組件位于X軸方向的最前端；執行焊接動作過程中，當焊頭接觸天線和芯片并對下安裝座產生向后的沖擊力時，所述緩沖彈簧便起到緩沖作用，使得上安裝座和下安裝座在X向滑動機構處產生X向相對緩沖運動。
[0024]優選地，所述上安裝座內設有兩個相對設置的且與緩沖孔連通的安裝孔，所述限位件和緩沖彈簧分別設置其中一個安裝孔內；所述限位件為螺釘，該螺釘與安裝孔螺紋連接；與緩沖彈簧對應的安裝孔的外端設有封堵件。采用螺釘構成限位件可以調節限位件的位置，設置所述封堵件用于對緩沖彈簧進行限位。
[0025]本實用新型的一個優選方案，在芯片焊接裝置，所述連接組件還包括Y軸微調機構，該Y軸微調機構包括底部安裝座、設置在下安裝座和底部安裝座之間的Y向滑動機構以及微調動力機構，其中，所述底部安裝座設在下安裝座的下方；所述Y向滑動機構包括設置下安裝座底部的Y向滑道和固定在底部安裝座頂部的Y向滑動件，所述Y向滑動件與Y向滑道連接；所述微調動力機構包括微調軸、設在微調軸下端的偏心軸以及設在Y向滑動件內的微調孔，所述微調軸沿豎向穿越下安裝座，并通過轉動連接結構與下安裝座連接；所述偏心軸匹配在所述微調孔中；所述焊接組件安裝在底部安裝座上。
[0026]采用上述Y軸微調