一種雙界面卡的芯片點焊裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙界面卡的芯片點焊裝置，包括機架、芯片定位機構和點焊機構，芯片定位機構包括兩個定位爪以及開合動力機構，點焊機構包括點焊頭以及豎向動力機構；豎向動力機構包括伺服電機和絲杠傳動機構，所述點焊頭連接在中間連接組件上，中間連接組件通過所述絲杠傳動機構與伺服電機連接；開合動力機構連接在安裝板上，安裝板與中間連接組件通過柔性連接結構連接，該柔性連接結構包括懸掛件、設在中間連接組件上的連接座以及彈簧，所述懸掛件的下端連接在安裝板上，上端向上穿越設在連接座上的滑動孔；所述安裝板上設有限位件。本實用新型的芯片點焊裝置具有動力機構少、結構簡單、控制方便、加工時間少、生產效率高等優點。
【專利說明】
一種雙界面卡的芯片點焊裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及智能卡生產設備，具體涉及一種雙界面卡的芯片點焊裝置。
【背景技術】
[0002]在雙界面卡的生產過程中，包含了向卡片內封裝芯片的工藝。芯片的封裝過程主要包括銑槽、挑線、拍線、碰焊和點焊等步驟，其中，銑槽是指在卡片中銑出用于封裝芯片的芯片槽，同時讓卡片內的天線的端部顯露出來;挑線是指將芯片槽中的天線的端部挑起，使之離開卡片；拍線是指將調整天線的位置，以便于與芯片進行碰焊連接;碰焊是指將芯片焊接到兩條天線上；點焊是指將通過按壓芯片使之嵌入到芯片槽中，同時通過加熱使得芯片上的粘合膠熔融與卡片粘合在一起。
[0003]現有的芯片點焊裝置主要由芯片定位機構和點焊機構構成，其中，所述芯片定位機構用于將封裝前的芯片調整到正確位置，使之水平地位于芯片槽的正上方，所述點焊機構用于將修正后的芯片向下按壓使之進入芯片槽，并對芯片進行加熱實現封裝。現有的芯片點焊裝置中各個動作的動力均由氣缸構成，其中，芯片定位機構中包含兩個氣缸，一個用于控制兩個定位爪對芯片進行定位，一個用于控制定位爪作豎向運動；點焊機構中包含兩級串接的氣缸，第一級氣缸用于快進，以減少點焊時間，第二級用于慢進，以確保點焊的質量，具體是，點焊頭快速移動至待封裝芯片的上方一定距離，然后慢速將芯片按壓到芯片槽中。現有的這種芯片點焊裝置存在以下缺陷:1、動力機構多，使得設備結構復雜，控制難度大，成本高;2、多個動力機構之間的動作需要相互配合，前后依次工作的兩個動力機構在工作轉換過程中耗費較多時間，也需要設置多個傳感器來檢測動力機構的動作，使得加工時間長，生產效率低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種雙界面卡的芯片點焊裝置，該芯片點焊裝置具有動力機構少、結構簡單、控制方便、加工時間少、生產效率高等優點。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案是:
[0006]—種雙界面卡的芯片點焊裝置，包括機架、芯片定位機構和點焊機構，其中，所述芯片定位機構包括兩個定位爪以及驅動兩個定位爪作開合運動的開合動力機構，所述點焊機構包括點焊頭以及驅動點焊頭作豎向運動的豎向動力機構，其特征在于:
[0007]所述豎向動力機構包括伺服電機和絲杠傳動機構，其中，所述伺服電機固定在機架上，所述點焊頭連接在中間連接組件上，所述中間連接組件通過所述絲杠傳動機構與伺服電機連接，所述中間連接組件與機架之間設有第一豎向導向結構；
[0008]所述開合動力機構連接在安裝板上，該安裝板與機架之間設有第二豎向導向結構;所述安裝板與中間連接組件通過柔性連接結構連接，該柔性連接結構包括懸掛件、設在中間連接組件上的連接座以及彈簧，其中，所述懸掛件的下端連接在安裝板上，上端向上穿越設在連接座上的滑動孔，且懸掛件的上端設有限位釘頭;所述彈簧套在安裝板和連接座之間的懸掛件上;所述安裝板上設有用于限制定位爪向下運動時的最低點的限位件。
[0009]本實用新型的一個優選方案，其中，所述中間連接組件包括設置于機架前側的安裝面板，所述第一豎向導向結構由設在機架前側的兩條豎向導軌和設在安裝面板背側的滑塊構成;所述安裝面板的背側通過背側連接塊與絲杠傳動機構中的絲杠螺母連接，該安裝面板的前側通過前側連接塊與點焊頭連接。
[0010]上述結構中，通過設置位于機架前側的安裝面板，一方面便于在該安裝面板的背側設置第一豎向導向結構，同時也便于在該安裝面板的前側連接點焊頭；同時，通過背側連接塊與絲杠螺母連接，使得整體結構緊湊。
[0011]優選地，所述連接座設置在所述安裝面板中與其中一個豎向導軌對應處，所述安裝面板在所述連接座的下方對應處設置成空缺結構，所述安裝板設置在該空缺結構處;所述第二豎向導向結構由設在所述安裝板背側的滑塊以及所述第一豎向導向結構中與所述連接座位置對應的豎向導軌構成。
[0012]上述結構中，第一豎向導向結構和第二豎向導向結構共用一條豎向導軌，使得結構更加緊湊，縮減設備的體積。
[0013]優選地，所述柔性連接結構中，所述懸掛件由螺釘構成，該螺釘的下端螺紋連接于設在安裝板上的螺紋連接座上。其好處在于，可以對安裝板與連接座之間的距離進行調節，以滿足不同的生產工藝要求。
[0014]優選地，所述前側連接塊上設有用于與點焊頭連接的連接臂，該連接臂上設有用于夾緊點焊頭的連接孔，該連接孔的一側的連接臂設置成開裂結構，該開裂結構上連接有鎖緊螺釘。通過該結構，實現點焊頭與前側連接塊的連接，通過設置所述開裂結構，結合鎖緊螺釘可以調節所述連接孔的大小，從而實現對點焊頭的夾緊和松開，便于點焊頭的固定和拆卸。
[0015]本實用新型的一個優選方案，其中，所述限位件由螺紋連接在安裝板上的限位螺釘構成。采用該結構具有安裝簡便以及便于調節限位高度的優點。
[0016]本實用新型的一個優選方案，其中，所述定位爪呈直角形，兩個直角形定位爪的角平分線重合，且該角平分線與兩個定位爪的開合運動方向平行;兩個定位爪的開合運動方向與卡片輸送通道中卡片的輸送方向之間的夾角為45°。
[0017]上述結構中，直角形的定位爪組合在一起與矩形的芯片在形狀上相對應，通過讓兩個定位爪沿著它們的角平分線的方向作開合運動對芯片進行定位，能夠實現對芯片的精確定位，同時直角形的定位爪具有向外逐漸擴大的空間，能更好地將處于偏移位置的芯片逐漸地推向正確位置。
[0018]本實用新型的一個優選方案，其中，所述開合動力機構由手指氣缸構成。手指氣缸能夠同步地輸出相對或相向的兩個運動，剛好與兩個定位爪的運動要求相一致。
[0019]本實用新型的一個優選方案，其中，所述機架的底部通過縱向調節機構和橫向調節機構與支撐架連接，其中，所述縱向調節結構包括縱向滑塊、縱向滑軌和縱向調節螺桿，其中，所述縱向滑塊固定在機架的底部，所述縱向滑軌固定在縱向固定座上，所述縱向滑塊與縱向滑軌相匹配，所述縱向調節螺桿連接在機架與縱向固定座上;所述橫向調節機構包括橫向滑塊、橫向滑軌和橫向調節螺桿，其中，所述橫向滑塊固定在縱向固定座的底部，所述橫向滑軌固定在支撐架的頂部，所述橫向滑塊和橫向滑軌相匹配，所述橫向調節螺桿連接在縱向固定座和支撐架之間；所述縱向為與卡片輸送通道中的卡片輸送方向垂直的方向，所述橫向為與卡片輸送通道中的卡片輸送方向平行的方向。
[0020]通過上述結構，實現芯片定位機構和點焊機構的空間位置的微調，以適應不同類型的卡片的封裝，提高生產靈活性。具體地，分別通過轉動所述縱向調節螺桿和橫向調節螺桿來調節芯片定位機構和點焊機構在縱向和橫向上的位置。
[0021]本實用新型的工作原理是:
[0022]初始狀態下，兩個定位爪處于打開狀態，并且與點焊頭均位于待封裝的卡片的芯片的上方，此時，整個芯片定位機構在所述彈簧的彈力以及其自身的重力的作用下，通過懸掛件懸掛在連接組件的連接座上，具體是通過懸掛件上的限位釘頭定位連接座上;接著伺服電機通過絲杠傳動機構帶動點焊頭以及芯片定位機構向下運動，當芯片定位機構中的限位件向下運動到設在卡片輸送軌道附近的限位面處時，兩個定位爪到達設定位置，無法再繼續向下運動，此時開合動力機構驅動兩個定位爪作拍合動作，將芯片定位到設定位置(即位于芯片槽的正上方)；接著，伺服電機繼續驅動點焊頭向下運動，此時由于芯片定位機構無法繼續向下運動，中間連接組件上的連接座會克服所述彈簧的彈力繼續向下運動，并使得懸掛件的限位釘頭向上離開連接座;繼續向下運動的點焊頭將定位好的芯片向下按壓，直至將其嵌入到芯片槽中，該過程中點焊頭內的電加熱元件使得點焊頭具有設定溫度，從而對芯片中的粘合膠起到加熱作用，使之熔融并與卡片粘合在一起，完成一個芯片的封裝；最后芯片定位機構和點焊機構復位到初始狀態，等下進行下一次的封裝動作。
[0023]本實用新型與現有技術相比具有以下的有益效果:
[0024]1、僅僅設置一個由伺服電機構成的豎向動力機構驅動點焊頭和定位爪作豎向運動，不但減少了動力機構的數量，降低了成本，而且極大地簡化了結構，更加便于控制。
[0025]2、伺服電機與現有技術中的氣缸相比，各個動作行程的速度、距離均由程序預先設定，使得各個動作行程可以連貫進行，節省了動作轉換時間，提高了生產效率;并且伺服電機的定位精度更高，提高了封裝的質量。
[0026]3、本實用新型的中間連接組件與芯片定位機構之間采用柔性連接結構進行連接，再結合限位桿的限位作用，使得芯片定位機構和點焊頭可共用伺服電機的動力進行豎向向下運動，而在向下運動到設定位置后芯片定位機構又能斷開與伺服電機的動力傳遞關系，而點焊頭則可以繼續向下運動，并且在隨后的向上復位過程中芯片定位機構又能重新利用伺服電機的動力，從而根據芯片定位和點焊兩個工藝在工作時的動作要求而巧妙地利用了伺服電機的動力，達到了利用一個伺服電機即可獲得多個作業動作的目的。
【附圖說明】
[0027]圖1-圖7為本實用新型的雙界面卡的芯片點焊裝置的一個【具體實施方式】的結構示意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為左視圖，圖3為右視圖，圖4為俯視圖，圖5、圖6和圖7為立體圖。
[0028]圖8為圖1-圖7所示實施方式中定位爪和點焊頭的立體結構示意圖。
[0029]圖9為圖1-圖7所示實施方式中定位爪和點焊頭與卡片輸送通道中的待封裝的卡片的位置關系圖(俯視圖)。
[0030]圖10-圖13為圖1-圖7所示實施方式中定位爪和點焊頭的工作過程示意圖，其中，圖10為初始狀態示意圖，圖11為定位爪下行到極限位置的示意圖，圖12為定位爪將芯片定位到設定位置時的示意圖，圖13為點焊頭將芯片封裝到芯片槽中時的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0032]參見圖1-圖7，本實用新型的雙界面卡的芯片點焊裝置包括機架1、芯片定位機構和點焊機構，其中，所述芯片定位機構包括兩個定位爪14以及驅動兩個定位爪14作開合運動的開合動力機構13，所述點焊機構包括點焊頭8以及驅動點焊頭8作豎向運動的豎向動力機構。
[0033]所述豎向動力機構包括伺服電機2和絲杠傳動機構3，其中，所述伺服電機2固定在機架I上，所述點焊頭8連接在中間連接組件上，所述中間連接組件通過所述絲杠傳動機構3與伺服電機2連接，所述中間連接組件與機架I之間設有第一豎向導向結構。
[0034]所述開合動力機構13連接在安裝板12上，該安裝板12與機架I之間設有第二豎向導向結構;所述安裝板12與中間連接組件通過柔性連接結構連接，該柔性連接結構包括懸掛件10、設在中間連接組件上的連接座9以及彈簧11，其中，所述懸掛件10的下端連接在安裝板12上，上端向上穿越設在連接座9上的滑動孔，且懸掛件10的上端設有限位釘頭10-1;所述彈簧11套在安裝板12和連接座9之間的懸掛件10上;所述安裝板12上設有用于限制定位爪14向下運動時的最低點的限位件15。
[0035]參見圖1-圖7，所述中間連接組件包括設置于機架I前側的安裝面板5，所述第一豎向導向結構由設在機架I前側的兩條豎向導軌17和設在安裝面板5背側的滑塊18構成;所述安裝面板5的背側通過背側連接塊4與絲杠傳動機構3中的絲杠螺母連接，該安裝面板5的前側通過前側連接塊6與點焊頭8連接。上述結構中，通過設置位于機架I前側的安裝面板5，一方面便于在該安裝面板5的背側設置第一豎向導向結構，同時也便于在該安裝面板5的前側連接點焊頭8;同時，通過背側連接塊4與絲杠螺母連接，使得整體結構緊湊。
[0036]參見圖1-圖7，所述連接座9設置在所述安裝面板5中與其中一個豎向導軌17對應處，所述安裝面板5在所述連接座9的下方對應處設置成空缺結構，所述安裝板12設置在該空缺結構處;所述第二豎向導向結構由設在所述安裝板12背側的滑塊18-1以及所述第一豎向導向結構中與所述連接座9位置對應的豎向導軌17構成。該結構中，第一豎向導向結構和第二豎向導向結構共用一條豎向導軌17，使得結構更加緊湊，縮減設備的體積。
[0037]參見圖1-圖7，所述柔性連接結構中，所述懸掛件10由螺釘構成，該螺釘的下端螺紋連接于設在安裝板12上的螺紋連接座16上。其好處在于，可以對安裝板12與連接座9之間的距離進行調節，以滿足不同的生產工藝要求。
[0038]參見圖1-圖7，所述前側連接塊6上設有用于與點焊頭8連接的連接臂7，該連接臂7上設有用于夾緊點焊頭8的連接孔，該連接孔的一側的連接臂7設置成開裂結構，該開裂結構上連接有鎖緊螺釘。通過該結構，實現點焊頭8與前側連接塊6的連接，通過設置所述開裂結構，結合鎖緊螺釘可以調節所述連接孔的大小，從而實現對點焊頭8的夾緊和松開，便于點焊頭8的固定和拆卸。
[0039]參見圖1-圖7，所述限位件15由螺紋連接在安裝板12上的限位螺釘構成，該限位螺釘的下部構成限位面，該限位面與設在卡片輸送軌道附近的限位面相配合限制定位爪14向下運動的極限位置。采用上鎖限位螺釘的結構具有安裝簡便以及便于調節限位高度的優點。
[0040]參見圖8和圖9，所述定位爪14呈直角形，兩個直角形定位爪14的角平分線重合，且該角平分線與兩個定位爪14的開合運動方向平行;兩個定位爪14的開合運動方向與卡片輸送通道28中卡片27的輸送方向之間的夾角為45°。該結構中，直角形的定位爪14組合在一起與矩形的芯片27-1在形狀上相對應，通過讓兩個定位爪14沿著它們的角平分線的方向作開合運動對芯片27-1進行定位，能夠實現對芯片27-1的精確定位，同時直角形的定位爪14具有向外逐漸擴大的空間，能更好地將處于偏移位置的芯片27-1逐漸地推向正確位置。
[0041]參見圖1-圖7，所述開合動力機構13由手指氣缸構成。手指氣缸能夠同步地輸出相對或相向的兩個運動，剛好與兩個定位爪14的運動要求相一致。
[0042]參見圖1-圖7，所述機架I的底部通過縱向調節機構和橫向調節機構與支撐架19連接，其中，所述縱向調節結構包括縱向滑塊20、縱向滑軌21和縱向調節螺桿22，其中，所述縱向滑塊20固定在機架I的底部，所述縱向滑軌21固定在縱向固定座26上，所述縱向滑塊20與縱向滑軌21相匹配，所述縱向調節螺桿22連接在機架I與縱向固定座26上;所述橫向調節機構包括橫向滑塊23、橫向滑軌24和橫向調節螺桿25，其中，所述橫向滑塊23固定在縱向固定座26的底部，所述橫向滑軌24固定在支撐架19的頂部，所述橫向滑塊23和橫向滑軌24相匹配，所述橫向調節螺桿25連接在縱向固定座26和支撐架19之間；所述縱向為與卡片輸送通道28中的卡片輸送方向垂直的方向，所述橫向為與卡片輸送通道28中的卡片輸送方向平行的方向。通過上述結構，實現芯片定位機構和點焊機構的空間位置的微調，以適應不同類型的卡片27的封裝，提高生產靈活性。具體地，分別通過轉動所述縱向調節螺桿22和橫向調節螺桿25來調節芯片定位機構和點焊機構在縱向和橫向上的位置。
[0043]本實用新型的工作原理是:
[0044]參見圖10-圖13，初始狀態下，兩個定位爪14處于打開狀態，并且與點焊頭8均位于待封裝的卡片27的芯片27-1的上方，此時，整個芯片定位機構在所述彈簧11的彈力以及其自身的重力的作用下，通過懸掛件10懸掛在連接組件的連接座9上，具體是通過懸掛件10上的限位釘頭10-1定位連接座9上(參見圖1-圖7和圖10);接著伺服電機2通過絲杠傳動機構3帶動點焊頭8以及芯片定位機構向下運動，當芯片定位機構中的限位件15向下運動到設在卡片輸送軌道附近的限位面處時(參見圖U)，兩個定位爪14到達設定位置，無法再繼續向下運動，此時開合動力機構13驅動兩個定位爪14作拍合動作，將芯片27-1定位到設定位置(即位于芯片槽27-2的正上方，參見圖12);接著，伺服電機2繼續驅動點焊頭8向下運動，此時由于芯片定位機構無法繼續向下運動，中間連接組件上的連接座9會克服所述彈簧11的彈力繼續向下運動，并使得懸掛件10的限位釘頭10-1向上離開連接座9;繼續向下運動的點焊頭8將定位好的芯片27-1向下按壓，直至將其嵌入到芯片槽27-2中(參見圖13)，該過程中點焊頭8內的電加熱元件使得點焊頭8具有設定溫度，從而對芯片27-1中的粘合膠起到加熱作用，使之熔融并與卡片27粘合在一起，完成一個芯片27-1的封裝;最后芯片定位機構和點焊機構復位到初始狀態，等下進行下一次的封裝動作。
[0045]上述為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述內容的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙界面卡的芯片點焊裝置，包括機架、芯片定位機構和點焊機構，其中，所述芯片定位機構包括兩個定位爪以及驅動兩個定位爪作開合運動的開合動力機構，所述點焊機構包括點焊頭以及驅動點焊頭作豎向運動的豎向動力機構，其特征在于: 所述豎向動力機構包括伺服電機和絲杠傳動機構，其中，所述伺服電機固定在機架上，所述點焊頭連接在中間連接組件上，所述中間連接組件通過所述絲杠傳動機構與伺服電機連接，所述中間連接組件與機架之間設有第一豎向導向結構； 所述開合動力機構連接在安裝板上，該安裝板與機架之間設有第二豎向導向結構；所述安裝板與中間連接組件通過柔性連接結構連接，該柔性連接結構包括懸掛件、設在中間連接組件上的連接座以及彈簧，其中，所述懸掛件的下端連接在安裝板上，上端向上穿越設在連接座上的滑動孔，且懸掛件的上端設有限位釘頭;所述彈簧套在安裝板和連接座之間的懸掛件上;所述安裝板上設有用于限制定位爪向下運動時的最低點的限位件。2.根據權利要求1所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述中間連接組件包括設置于機架前側的安裝面板，所述第一豎向導向結構由設在機架前側的兩條豎向導軌和設在安裝面板背側的滑塊構成;所述安裝面板的背側通過背側連接塊與絲杠傳動機構中的絲杠螺母連接，該安裝面板的前側通過前側連接塊與點焊頭連接。3.根據權利要求2所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述連接座設置在所述安裝面板中與其中一個豎向導軌對應處，所述安裝面板在所述連接座的下方對應處設置成空缺結構，所述安裝板設置在該空缺結構處;所述第二豎向導向結構由設在所述安裝板背側的滑塊以及所述第一豎向導向結構中與所述連接座位置對應的豎向導軌構成。4.根據權利要求1-3任一項所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述柔性連接結構中，所述懸掛件由螺釘構成，該螺釘的下端螺紋連接于設在安裝板上的螺紋連接座上。5.根據權利要求3所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述前側連接塊上設有用于與點焊頭連接的連接臂，該連接臂上設有用于夾緊點焊頭的連接孔，該連接孔的一側的連接臂設置成開裂結構，該開裂結構上連接有鎖緊螺釘。6.根據權利要求1-3任一項所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述限位件由螺紋連接在安裝板上的限位螺釘構成。7.根據權利要求1所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述定位爪呈直角形，兩個直角形定位爪的角平分線重合，且該角平分線與兩個定位爪的開合運動方向平行；兩個定位爪的開合運動方向與卡片輸送通道中卡片的輸送方向之間的夾角為45°。8.根據權利要求7所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述開合動力機構由手指氣缸構成。9.根據權利要求1所述的雙界面卡的芯片點焊裝置，其特征在于，所述機架的底部通過縱向調節機構和橫向調節機構與支撐架連接，其中，所述縱向調節結構包括縱向滑塊、縱向滑軌和縱向調節螺桿，其中，所述縱向滑塊固定在機架的底部，所述縱向滑軌固定在縱向固定座上，所述縱向滑塊與縱向滑軌相匹配，所述縱向調節螺桿連接在機架與縱向固定座上；所述橫向調節機構包括橫向滑塊、橫向滑軌和橫向調節螺桿，其中，所述橫向滑塊固定在縱向固定座的底部，所述橫向滑軌固定在支撐架的頂部，所述橫向滑塊和橫向滑軌相匹配，所述橫向調節螺桿連接在縱向固定座和支撐架之間；所述縱向為與卡片輸送通道中的卡片輸 送方向垂直的方向，所述橫向為與卡片輸送通道中的卡片輸送方向平行的方向。
【文檔編號】B23K11/11GK205464772SQ201620017560
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月7日
【發明人】王開來, 房訓軍, 黃文豪, 何輝, 陳勝華
【申請人】廣州明森科技股份有限公司