CN105522288B - 一种led焊线机 - Google Patents

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Abstract

本专利公开了一种LED焊线机，包括：凸轮组件，所述凸轮组件包括凸轮轴，固定连接在所述凸轮轴上的加热块凸轮及夹钳凸轮；加热块组件，所述加热块组件包括第一滚子轴、套设在所述第一滚子轴上的热块凸轮滚子；夹钳组件，所述夹钳组件包括第二滚子轴、套设在所述第二滚子轴上的夹钳凸轮滚子。通过在加热块凸轮的轮廓轨迹的运动以及夹钳凸轮滚子在夹钳凸轮轨迹的运动，提高了LED焊线机的生产能力及调整的精确度，降低LED生产的辅助准备时间，缩短了调试时间。

Description

一种LED焊线机
技术领域
本专利涉及LED焊线机领域，具体而言涉及一种LED焊线机夹具系统的高速高精度LED焊线机。
背景技术
LED焊线机是以金属引线连接芯片焊盘和封装管脚的半导体关键设备。焊线机工作过程中的根本特征在于通过引导金属引线在三维空间中作复杂高速的运动以形成各种满足不同封装形式要求的特殊线弧形状。
目前，现行的LED焊线机在实际使用过程中存在高速性能差、调整精度差、对不同引线框调整范围差以及调试时间长的缺点。
高速性能差主要是指凸轮轮廓动力学性能不好，如果进一步提高步进电机的转速会引起振动，达不到精确调整的目的，且凸轮所需驱动力矩比较高，受步进电机功率限制，也无法把步进电机转速提高很多；调整精度差是指在调整过程中，一个步进电机脉冲所调整夹钳组件的位移过大，不利于精确调整压下量和控制夹持力度，并且在实际过程中由于调整量过大容易造成夹钳压板变形，影响焊接；对不同引线框调整范围差是指LED焊线机使加热块组件和夹钳组件在工作位置的行程不够，如果在更换不同厚度规格引线框时没调整到位便不能再继续调整，导致不得不停机，重新调整夹钳在竖直方向的位置，然后再采用凸轮调整系统来调整；调试时间长是指，更换不同引线框需要停机调整夹钳组件，且凸轮运动规律未知，夹钳调整的位移为非线性，需要有经验的调试人员不断尝试才能找到合适的调整点，不利于计算机编程自动控制。
发明内容
本专利正是基于现有技术的上述需求而提出的，本专利要解决的技术问题是，提供一种LED焊线机，其能提高LED焊线机的生产能力及调整的精确度、降低LED生产的辅助准备时间或缩短调试时间。
为了解决该问题，本专利提供了如下技术方案：
一种LED焊线机，包括：凸轮组件，所述凸轮组件包括凸轮轴，固定连接在所述凸轮轴上的加热块凸轮及夹钳凸轮；加热块组件，所述加热块组件包括第一滚子轴、套设在所述第一滚子轴上的加热块凸轮滚子；夹钳组件，所述夹钳组件包括第二滚子轴、套设在所述第二滚子轴上的夹钳凸轮滚子。
优选地，所述加热块凸轮的轮廓由相连接的第一部分、第二部分和第三部分组成，第一部分是第一凹槽；第二部分是采用简谐运动规律的所述加热块凸轮的轨迹；第三部分是第一圆弧。
优选地，所述夹钳凸轮的轮廓由相连接的第四部分、第五部分、第六部分组成，第四部分是第二凹槽；第五部分是采用摆线-直线-摆线运动规律的所述夹钳凸轮的轨迹；第六部分是第二圆弧。
优选地，还包括底座，所述底座设有安装孔，以及第一直线导轨、与所述第一直线导轨平行的第二直线导轨、置于所述第一直线导轨与所述第二直线导轨中间且与所述第一直线导轨与所述第二直线导轨互相垂直的第三直线导轨。
优选地，还包括联轴器，所述联轴器置于所述底座的安装孔内，且所述联轴器上设有通孔。
优选地，还包括步进电机，所述步进电机上设有步进电机轴。
优选地，还包括轴承，所述轴承套设于所述凸轮轴一端。
优选地，所述加热块组件设有相互平行的第四直线导轨与第五直线导轨。
优选地，所述夹钳组件设有第六直线导轨。
优选地，还包括第一拉簧和第二拉簧。所述第一拉簧一端固定于所述底座上，另一端固定于所述加热块组件上；所述第二拉簧一端固定于所述底座上，另一端固定于所述夹钳组件上。
本专利通过加热块凸轮滚子在加热块凸轮的轮廓轨迹的运动，以及夹钳凸轮滚子在夹钳凸轮轨迹的运动来调整精确度，克服了现行设备存在的高速调整性能差，调整精度差，对不同引线框调整范围差以及调试时间长的缺点，降低LED生产的辅助准备时间，提高LED焊线机的生产能力。
附图说明
图1为本发明实施例LED焊线机的总体结构图；
图2为本发明实施例LED焊线机的爆炸图；
图3为本发明实施例加热块凸轮轮廓放大图；
图4为本发明实施例夹钳凸轮轮廓放大图；
图5为本发明实施例夹钳组件运动速度曲线图；
图6为本发明实施例夹钳组件运动加速度曲线图；
图7为本发明实施例加热块组件运动速度曲线图；
具体实施方式
下面结合附图对本专利的具体实施方式进行阐述，需要说明的是，该具体实施方式仅仅是对本专利优选技术方案的举例，并不能理解为对本专利保护范围的限制。
本实施方式的LED焊线机的总体结构如图1、图2所示。所述LED焊线机包括底座1，所述底座1设有安装孔，还设有第一直线导轨11、平行于所述第一直线导轨11的第二直线导轨12、以及垂直于所述第一直线导轨11和所述第二直线导轨12的第三直线导轨13。
所述LED焊线机包括步进电机2，所述步进电机2一方面提供动力作用，另一方面通过脉冲计算移动的位置。步进电机2设有步进电机轴21，步进电机轴21起到连接的作用。
所述LED焊线机包括凸轮组件3，所述凸轮组件3包括凸轮轴31，加热块凸轮32、夹钳凸轮33，所述加热块凸轮32和所述夹钳凸轮33分别置于凸轮轴31上，且加热块凸轮32、所述夹钳凸轮33和凸轮轴31三者加工为一个整体，其中加热块凸轮32和所述夹钳凸轮33之间距离设置为6mm。
所述LED焊线机包括联轴器4，所述联轴器4设有通孔，所述凸轮轴31插入联轴器4的通孔，通过第一顶丝和第二顶丝安装固定在联轴器4的通孔内(顶丝是用在轴和套之间防止轴和套在使用过程中轴对套发生位置变化的紧固件，可以用来防止轴和轴套间的相对运动，且拆卸方便)，所述步进电机轴21也插入联轴器4的通孔内，通过第三顶丝和第四顶丝安装固定在联轴器4的通孔内。
所述LED焊线机包括轴承5，所述轴承5安装在凸轮轴31上，当所述LED焊线机运行时，凸轮轴受力大，轴承起支撑凸轮轴的作用。
将所述步进电机轴21以及凸轮轴31插入所述联轴器4的通孔内，再将所述轴承5安装在凸轮轴31上，此时，将装配好的步进电机2、步进电机轴21、凸轮组件3、联轴器4以及轴承5安装至底座1的安装孔内，并通过螺丝固定。
所述LED焊线机包括加热块组件6，所述加热块组件6包括加热块凸轮滚子61、第一滚子轴62(图未示)、与第一直线导轨11(图未示)相匹配的第四直线导轨63、与第二直线导轨12相匹配的第五直线导轨64(图未示)。所述热块凸轮滚子61套设于所述第一滚子轴62，并可在所述第一滚子轴62上自由滑动。将第一直线导轨11与第四直线导轨63匹配安装，将第二直线导轨12与第五直线导轨64匹配安装，此时所述加热块组件6通过第一直线导轨11和第二直线导轨12、第四直线导轨63、第五直线导轨64安装固定在所述底座1上。
所述LED焊线机包括夹钳组件7，所述夹钳组件7包括夹钳凸轮滚子71、第二滚子轴72(图未示)、与第三直线导轨13相匹配的第六直线导轨73(图未示)。所述夹钳凸轮滚子71套设于所述第二滚子轴72，并可在所述第二滚子轴72上自由滑动。将所述第三直线导轨13与所述第六直线导轨73匹配安装，此时所述夹钳组件7通过所述第三直线导轨13与所述第六直线导轨73安装固定在所述底座1上。
所述加热块凸轮32的轮廓由相连接的第一部分、第二部分和第三部分组成，第一部分是第一凹槽321，用于容纳加热块凸轮滚子61，且所述第一凹槽321是一段半径大于等于所述加热块凸轮滚子61半径的圆弧；第二部分是采用简谐运动规律的所述加热块凸轮32的轨迹322，第三部分是第一圆弧323，所述第一圆弧323以凸轮轴31的轴心为圆点，以到所述加热块凸轮32最高点距离为半径的一段圆弧。所述夹钳凸轮33轮廓由相连接的第四部分、第五部分、第六部分组成，第四部分是第二凹槽331，用于容纳夹钳凸轮滚子71，且所述第二凹槽331是一段半径大于等于所述加夹钳凸轮滚子71半径的圆弧；第五部分是采用摆线-直线-摆线运动规律的所述夹钳凸轮33的轨迹332，第六部分是第二圆弧333，所述第二圆弧333以凸轮轴31的轴心为圆点，以到所述夹钳凸轮33最高点距离为半径的一段圆弧。当步进电机2通过联轴器4带动凸轮轴31旋转时，则加热块组件凸轮滚子61沿着加热块凸轮32的轮廓轨迹向上运动，运动一段距离后，到达工作位置后，加热块组件6不再向上运动，保持在此位置静止不动；夹钳组件7在拉簧力作用下，所述夹钳凸轮滚子71贴着所述夹钳凸轮33的轨迹向下运动，实现调整的目的，当达到最大调整量时，夹钳凸轮滚子71恰好运动到夹钳凸轮33的第二凹槽内。所述第一凹槽321和第二凹槽331的作用如下：一方面，在狭窄空间内分别容纳加热块凸轮滚子61和所述夹钳凸轮滚子71；另一方面可以增加所述加热块凸轮32和夹钳凸轮33可以转动的角度，降低所述加热块凸轮32和夹钳凸轮33在一个步进脉冲下的升程；此外，还可以起到机械限位的作用，减少一个位置传感器的使用。
所述LED焊线机包括第一拉簧(图未示)和第二拉簧(图未示)。所述第一拉簧一端固定于所述底座1上，另一端固定于所述加热块组件6上；所述第二拉簧一端固定于所述底座1上，另一端固定于所述夹钳组件7上。则所述底座1和所述加热块组件6之间存在拉簧力，所述底座1和所述夹钳组件7之间也存在拉簧力。当所述LED焊线机在断电情况下时，所述加热块组件6在所述第一拉簧的作用力下自动回归到初始位置，此时所述加热块凸轮滚子61位于所述加热块凸轮32最低点处的所述第一凹槽中；所述夹钳组件7同样由于所述第二拉簧弹力的作用回归到初始位置，此时夹钳凸轮滚子71位于所述夹钳凸轮33最高点处即第二圆弧中。当所述LED焊线机运行中，所述第一拉簧可防止所述加热块凸轮滚子61与所述加热块凸轮32脱离接触产生振动，保持所述加热块凸轮滚子61与所述加热块凸轮32不发生分离；所述第二拉簧可防止所述夹钳凸轮滚子71与所述夹钳凸轮33脱离接触产生振动，保持所述夹钳凸轮滚子71与所述夹钳凸轮33不发生分离。
步进电机2当步进电机2通过联轴器4带动凸轮轴31旋转时，带动加热块凸轮32和夹钳凸轮33旋转，此时所述加热块凸轮32与所述加热块凸轮滚子61相接触，所述夹钳凸轮33与所述夹钳凸轮滚子71相接触，此时所述加热块凸轮滚子61与所述夹钳凸轮滚子71均旋转，变滑动摩擦为滚动摩擦，降低了阻力，由于直线导轨的限制，所述加热块凸轮32和所述夹钳凸轮33均上下运动，达到调整精度的目的。
采用本发明的LED焊线机，夹钳组件7运动的速度、加速度曲线如图5和图6所示；加热块组件6运动的速度、加速度曲线如图7所示。
采用本发明的LED焊线机与现行设备相比(步进电机转速均一致)，具体如下表一所示。
表一
虽然该具体实施方式中说明了本专利的几种实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提出的，并非意图限定本发明的范围。这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、置换、组合、及变更。这些实施方式和其变形都包含于本专利的范围及要旨中，并且包含于权利要求书所记载的本发明及其均等范围内。

Claims (5)

1.一种LED焊线机，其特征在于，包括：
步进电机，所述步进电机上设有步进电机轴；
底座，所述底座设有安装孔，以及第一直线导轨、与所述第一直线导轨平行的第二直线导轨、置于所述第一直线导轨与所述第二直线导轨中间且与所述第一直线导轨与所述第二直线导轨互相垂直的第三直线导轨；
联轴器，所述联轴器置于所述底座的安装孔内，且所述联轴器上设有通孔
加热块组件，所述加热块组件包括第一滚子轴、套设在所述第一滚子轴上的加热块凸轮滚子；
夹钳组件，所述夹钳组件包括第二滚子轴、套设在所述第二滚子轴上的夹钳凸轮滚子；
凸轮组件，所述凸轮组件包括凸轮轴，固定连接在所述凸轮轴上的加热块凸轮及夹钳凸轮；
所述加热块凸轮的轮廓由相连接的第一部分、第二部分和第三部分组成，第一部分是第一凹槽,第一凹槽是一段半径大于等于所述加热块凸轮滚子半径的圆弧,用于容纳加热块凸轮滚子；第二部分是采用简谐运动规律的加热块凸轮的轨迹；第三部分是第一圆弧,所述第一圆弧以凸轮轴的轴心为圆点，以到所述加热块凸轮最高点距离为半径的一段圆弧；
所述夹钳凸轮的轮廓由相连接的第四部分、第五部分、第六部分组成，第四部分是第二凹槽，所述第二凹槽是一段半径大于等于所述夹钳凸轮滚子半径的圆弧，用于容纳夹钳凸轮滚子；第五部分是采用摆线-直线-摆线运动规律的所述夹钳凸轮的轨迹；第六部分是第二圆弧，所述第二圆弧以凸轮轴的轴心为圆点，以到所述夹钳凸轮的最高点距离为半径的一段圆弧；
当步进电机通过联轴器带动凸轮轴旋转时，则加热块组件凸轮滚子沿着加热块凸轮的轮廓轨迹向上运动，运动一段距离后，到达工作位置后，加热块组件不再向上运动，保持在此位置静止不动；夹钳组件在拉簧力作用下，所述夹钳凸轮滚子贴着所述夹钳凸轮的轨迹向下运动，实现调整的目的，当达到最大调整量时，夹钳凸轮滚子恰好运动到夹钳凸轮的第二凹槽内。
2.根据权利要求1所述的一种LED焊线机，其特征在于，还包括轴承，所述轴承套设于所述凸轮轴一端。
3.根据权利要求1所述的一种LED焊线机，其特征在于，所述加热块组件设有相互平行的第四直线导轨与第五直线导轨。
4.根据权利要求1所述的一种LED焊线机，其特征在于，所述夹钳组件设有第六直线导轨。
5.根据权利要求1所述的一种LED焊线机，其特征在于，还包括第一拉簧和第二拉簧；所述第一拉簧一端固定于所述底座上，另一端固定于所述加热块组件上；所述第二拉簧一端固定于所述底座上，另一端固定于所述夹钳组件上。
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