CN106127284A - 一种双界面卡的自动挑线辅助装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双界面卡的自动挑线辅助装置，包括通过自动控制装置控制依次联动工作的雕刻切线装置、激光灼烧天线装置、挑线装置；其中所述雕刻切线装置包括第一雕刻槽位装置、第一吸尘装置、切线装置，所述第一雕刻槽位装置用于在卡体上雕刻出芯片槽位，所述切线装置用于将卡体内置的环形天线切断成两根天线；所述激光灼烧天线装置用于激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线；所述挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。可避免机械雕刻的误差，大大提高挑线成功率，其工作速度快、稳定性高、产品合格率高，可大大节约原材料、节省人力资源、生产效率提高一倍。

Description

一种双界面卡的自动挑线辅助装置及生产方法

技术领域

本发明涉及一种生产带芯片的双界面卡的自动挑线辅助装置及方法。

背景技术

随着世界各地信息技术和经济的飞速发展，人们之间的经济和信息交流越来越频繁，同时人们也一直在寻找各种便捷的交流媒介，从早期的磁卡到后来的存储卡、逻辑加密卡以及现在很多领域正在使用的接触式CPU卡(智能卡)。目前智能卡在人们的生活中还发挥着不可替代的作用，市场上对智能卡的需求越来越大。

智能卡包括接触式卡、非接触式卡、双界面卡（也称金融IC卡）等。

现有技术中，生产双界面卡的方法一般包括以下步骤：

1、在内置有天线的卡体上雕刻出芯片槽位，芯片槽位内露出内置天线；

2、挑出内置天线的两根天线头；

3、两个天线头与芯片上的2个预定焊点分别焊接；

4、将芯片植入芯片槽位内，再进行黏贴，制造嵌入有芯片的双界面卡。

现有技术中生产双界面卡采用系统都是半自动的，第一种系统的生产过程是雕刻机一次性铣削芯片槽位，手工挑线，机器植入芯片，并人工黏贴的方法来完成制造双界面卡。由于卡片中埋线的深浅会有细微不同，一次性铣削芯片槽位会遇到雕刻槽位过深，或者直接将线切断的情况出现，导致合格成品率低。

如果分几次雕刻卡体，也会因制作卡体时产生天线在卡体内预埋深度的不同，比如相差0.2毫米，将导致雕刻时天线露出的深浅有误差，而影响切线和挑线的成功率，进而不能自动准确焊接到位。

第二种系统的生产过程是：雕刻机铣削出芯片槽位，人工拉出卡体内置天线头，再用机器植入芯片并黏贴的方法来完成制造双界面卡。

以上两种生产双界面卡的系统都没完全实现机械自动化，有些过程需3-4个工人操作，生产效率低，每个工序耗时长，稳定性差，人工操作工序多，合格率低等缺点。生产过程中没有多种检测装置，当发生卡片加工不好时，没及时剔除不良卡片，影响产品合格率。

现有生产系统和方法生产效率低，只有1200-1500张/小时；其导致产能低的原因是有部分工作需要手工完成，或机器分成了多台，没联动控制自动工作；机器设计考虑不周全，没考虑全部工序的连贯配合问题，动作流程不合理。

现有生产系统稳定性较差的原因是系统设计有缺陷，比如：入料卡匣里因卡体的重力原因，在自动下拉时容易出现重叠两张或多张卡在传送带上传输，会导致停机修整时间多；另外雕刻时铣削出的废屑吸不干净，会导致停机清理垃圾，也影响雕刻精度。

发明内容

本发明目的是提供一种生产速度快、稳定性高的一种双界面卡的自动挑线辅助装置及生产方法，避免机械雕刻的误差，大大提高挑线成功率。

本发明提供一种双界面卡的自动挑线辅助装置，包括通过自动控制装置控制依次联动工作的雕刻切线装置、激光灼烧天线装置、挑线装置；其中所述雕刻切线装置包括第一雕刻槽位装置、第一吸尘装置、切线装置，所述第一雕刻槽位装置用于在卡体上雕刻出芯片槽位，所述切线装置用于将卡体内置的环形天线切断成两根天线；所述激光灼烧天线装置用于激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线；所述挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

进一步，所述激光灼烧天线装置包括由所述自动控制装置控制的激光触发器、激光发生器、激光头，所述激光发生器的功率参数和加热时间通过所述自动控制装置的触摸显示器调整。所述激光灼烧天线装置还包括控制激光发生器和激光头运动的升降装置，吸走废料的吸烟装置和吸烟管道。

所述双界面卡的自动挑线辅助装置还包括连接在所述雕刻切线装置前端的入料卡控制装置，所述入料卡控制装置包括装卡的卡槽、卡槽管位机构、卡片传输过道，设置在卡槽管位机构上面的第一止卡下坠气缸、第二止卡下坠气缸、吹气孔，设置在卡槽管位机构上面的第一下拉卡气缸、第二下拉卡气缸、传感器。这样能够精准控制每次只取一张卡片进行雕刻。

所述双界面卡的自动挑线辅助装置还包括连接在所述挑线装置后的粘线装置，粘线装置包括卡片修正定位装置、粘线上下运动支架、皱纹胶纸卷料轮，通过控制皱纹胶纸卷料轮上下运动，把天线粘住竖立起来。

本发明还提供一种采用上述自动挑线辅助装置的双界面卡的自动挑线生产方法，包括步骤

（1）、通过雕刻切线装置对双界面卡进行芯片槽位雕刻，吸走废料并切断卡体内置的环形天线；

（2）、通过激光灼烧天线装置检测定位卡体芯片槽位位置，并控制激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线，吸走废料；

（3）、通过挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

步骤（2）包括由所述自动控制装置控制的激光触发器检测定位卡体芯片槽位位置，根据不同卡片类型，通过触摸显示器调整激光功率参数和加热时间，控制激光灼烧卡体基材内的天线。

进一步，步骤（1）之前还包括通过入料卡控制装置自动控制依次吸取一张卡片进行雕刻；具体的，通过分别控制所述入料卡控制装置的止卡下坠气缸、下拉卡气缸运动，吸取一张卡片进行雕刻。

本发明提供的所述双界面卡的自动挑线辅助装置是整个双界面卡的自动生产系统的一部分，可把多个工作站位全线贯通传动，实现了入料、雕铣、挑线等机构一体化智能化控制，没有人工加工的工序，实现了真正意义上的自动化生产，有利于管理，节省了操作人手，节省了车间的使用空间，巧妙运用了在卡片加工别人不敢用的激光灼烧技术，不但没烧坏卡体，还能保证了嵌入有芯片的双界面卡生产过程的一致性和稳定性。

本发明的系统和生产方法优点非常明显：

1.大大提升产量，每个工作站加工时间短，并且连贯加工，使机器产量提升到3000张/小时；

2.提升了产品挑线的成功率，加工精度高，产品合格率达到98%-99.5%；因为不同卡体的天线预埋在卡体内的深浅有误差，导致雕铣过程中，雕铣的位置偶尔有不到位的情况，我们采用二氧化碳激光灼烧的原理，来把天线表面的一薄层基材炭化而达到天线裸露出来的目的，二氧化碳激光器只针对非金属具有灼烧，不损伤卡体内置金属天线，这是发明人在自己开发的雕刻装置上经过上百次实验，得出控制激光头定位和激光功率，能最精确的灼烧出两根天线，避免了雕刻切断线或没完全暴露天线，激光灼烧比分几次雕刻卡体，要更容易和方便控制实现。

3. 采用入料卡控制装置提高了稳定性，稳定性达到96.5%以上，极少出现卡机，生产过程中及时发现加工不良产品，能快速剔除。

附图说明

图1是本发明实施例提供的双界面卡的自动挑线辅助装置的激光灼烧天线装置立体结构示意图。

图2是本本发明实施例提供的双界面卡的自动挑线辅助装置的激光灼烧天线装置另一角度的立体结构示意图。

图3是本发明实施例提供的双界面卡的入料卡控制装置立体结构示意图。

图4是本发明实施例提供的双界面卡的入料卡控制装置侧面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明提供一种双界面卡的自动挑线辅助装置，包括通过自动控制装置控制依次联动工作的雕刻切线装置、激光灼烧天线装置、挑线装置；其中所述雕刻切线装置包括第一雕刻槽位装置、第一吸尘装置、切线装置，所述第一雕刻槽位装置用于在卡体上浅浅雕刻出芯片槽位，第一吸尘装置吸走雕刻产生的废料，所述切线装置用于将卡体内置的环形天线切断成两根天线；所述激光灼烧天线装置用于激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线；所述挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

本发明这种浅雕刻芯片槽位，并通过激光灼烧天线的方式是卡片生产中的一个大胆创新，带来了意想不到的技术效果。因为每张卡片内预埋的天线深度有细微不同，比如相差0.1-0.3毫米左右，如果分几次雕刻卡体，也会导致机械雕刻时天线露出的深浅有误差，不能做到成千上万张卡片统一都完整露出天线，影响切线和挑线的成功率，进而不能自动准确焊接到位。另外如果仅仅采用灼烧卡体露出天线的加工方式，会带来加工时间长影响整个自动流水线生产速度，而且卡体上芯片槽位受热久了容易发生变形。本发明人通过反复试验没采用烙铁接触式灼烧，因为发现废料会粘连在加热头上，影响加工精度。

本发明装置先浅雕刻芯片槽位，快速定位并除去一层基材，为下一步激光灼烧减少加工时间，避免芯片槽位受热久了容易发生变形。下一步采用二氧化碳激光器灼烧，这是成本最低最高效的灼烧方式，可精确控制激光头定位后再触发启动，同时根据不同卡片类型，激光功率和加热时间可动态调整，并及时吸走废料，保证加工精度。

如图1,2所示，所述激光灼烧天线装置包括由所述自动控制装置控制的激光触发器（图中看不见没画出）、激光发生器81、激光头78，所述激光发生器的功率参数和加热时间通过所述自动控制装置的触摸显示器调整（图中没画出）。所述激光灼烧天线装置还包括控制激光发生器和激光头运动的升降装置77，以及手摇轮装置76，吸走废料的吸烟装置79和吸烟管道80。卡片82在传送通道上传送，当到达激光头78处时，由卡片压紧装置83固定，触发激光触发器，进行激光灼烧。

如图3,4所示，所述双界面卡的自动挑线辅助装置还包括连接在所述雕刻切线装置前端的入料卡控制装置，所述入料卡控制装置包括装卡的卡槽42、卡槽管位机构49、卡片传输过道39，设置在卡槽管位机构49上面的第一止卡下坠气缸43、第二止卡下坠气缸44、支架上的吹气孔45，设置在卡槽管位机构上面的第一下拉卡气缸46、第二下拉卡气缸47、传感器48。这样能够精准控制每次只取一张卡片进行雕刻。

工作过程是：卡槽42装满上百张卡时，卡槽管位机构49控制槽位里的卡片下坠第二止卡下坠气缸44伸出，顶紧卡槽里的卡，防止安装在第二止卡下坠气缸44上面的卡片下落，第二下拉卡气缸47上端的真空吸盘和第一下拉卡气缸46上端的真空吸盘向上运动，此时产生真空，吸盘吸住最下一张卡片的背面，同时支架上的吹气孔45开始吹气，把紧挨的多张卡片分开，第二下拉卡气缸47先向下运动，传感器48感应第二下拉卡气缸47运行到位后，这时控制释放吸盘真空，关闭吹气孔45吹气，第一下拉卡气缸46再向下运动，第一下拉卡气缸46吸盘上的卡片自由落在卡片传输过道39上，卡片传送至下一工作站，比如雕刻切线装置。一个流程完成，然后重复拉卡-传输，直到第二止卡下坠气缸44下面的卡片取完后，第一止卡下坠气缸43伸出，顶紧卡槽里的卡，防止安装在第一止卡下坠气缸43上面的卡片下落，第二止卡下坠气缸44收回，这样处于第一止卡下坠气缸43和第二止卡下坠气缸44之间的卡片下落至卡槽管位机构49处，第二止卡下坠气缸44再伸出，这样第一止卡下坠气缸43和第二止卡下坠气缸44交替伸出、收回，主要是防止因卡槽里卡片的重量太重，下拉卡气缸拉不下卡或吸盘长期超负荷使用而降低使用寿命。

所述双界面卡的自动挑线辅助装置还包括连接在所述挑线装置后的粘线装置，粘线装置包括卡片修正定位装置、粘线上下运动支架、皱纹胶纸卷料轮，通过控制皱纹胶纸卷料轮上下运动，把天线粘住竖立起来。这样节约皱纹胶纸用量，而且快速竖立其天线，方便下一步焊接。

所述双界面卡的自动挑线辅助装置还包括连接在所述粘线装置之后的CCD视觉装置，可视检测卡片电路导通情况，采用射频非接触式检测方式和测试头接触式检测方式，智能检测手段多，确保了产品的高质量。

本发明还提供一种采用上述自动挑线辅助装置的双界面卡的自动挑线生产方法，包括步骤

（1）、通过雕刻切线装置对双界面卡进行芯片槽位雕刻，吸走废料并切断卡体内置的环形天线；

（2）、通过激光灼烧天线装置检测定位卡体芯片槽位位置，并控制激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线，吸走废料；具体由所述自动控制装置控制的激光触发器检测定位卡体芯片槽位位置，根据不同卡片类型，通过触摸显示器调整激光功率参数和加热时间，控制激光灼烧卡体基材内的天线。

（3）、通过挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

作为一种改进方式，步骤（1）之前还包括通过入料卡控制装置自动控制依次吸取一张卡片进行雕刻；具体的，通过分别控制所述入料卡控制装置的止卡下坠气缸、下拉卡气缸运动，吸取一张卡片进行雕刻。

Claims (8)

1.一种双界面卡的自动挑线辅助装置，其特征在于，包括通过自动控制装置控制依次联动工作的雕刻切线装置、激光灼烧天线装置、挑线装置；其中所述雕刻切线装置包括第一雕刻槽位装置、第一吸尘装置、切线装置，所述第一雕刻槽位装置用于在卡体上雕刻出芯片槽位，所述切线装置用于将卡体内置的环形天线头切断，易于机械挑起；所述激光灼烧天线装置用于激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线；所述挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

2.根据权利要求1所述双界面卡的自动挑线辅助装置，其特征在于，所述激光灼烧天线装置包括由所述自动控制装置控制的激光触发器、激光发生器、激光头，所述激光发生器的功率参数和加热时间通过所述自动控制装置的触摸显示器调整。

3.根据权利要求2所述双界面卡的自动挑线辅助装置，其特征在于，所述激光灼烧天线装置还包括控制激光发生器和激光头运动的升降装置，吸走废料的吸烟装置和吸烟管道。

4.根据权利要求1或2所述双界面卡的自动挑线辅助装置，其特征在于，

还包括连接在所述雕刻切线装置前端的入料卡控制装置，所述入料卡控制装置包括装卡的卡槽、卡槽管位机构、卡片传输过道，以及设置在卡槽管位机构上面的第一止卡下坠气缸、第二止卡下坠气缸、吹气孔，设置在卡槽管位机构上面的第一下拉卡气缸、第二下拉卡气缸、传感器。

5.根据权利要求1或2所述双界面卡的自动挑线辅助装置，其特征在于，

还包括连接在所述挑线装置后的粘线装置，粘线装置包括卡片修正定位装置、粘线上下运动支架、皱纹胶纸卷料轮，通过控制皱纹胶纸卷料轮上下运动，把天线粘住竖立起来。

6.一种采用权利要求1中自动挑线辅助装置的双界面卡的自动挑线生产方法，其特征在于，包括步骤

（1）、通过雕刻切线装置对双界面卡进行芯片槽位雕刻，吸走废料并切断卡体内置的环形天线；

（2）、通过激光灼烧天线装置检测定位卡体芯片槽位位置，并控制激光灼烧雕刻芯片槽位处预埋在卡体基材内的天线，暴露出两根天线，吸走废料；

（3）、通过挑线装置用于挑出双界面卡灼烧暴露出的所述两根天线。

7.根据权利要求6所述的自动挑线生产方法，其特征在于，步骤（2）包括由所述自动控制装置控制的激光触发器检测定位卡体芯片槽位位置，根据不同卡片类型，通过触摸显示器调整激光功率参数和加热时间，控制激光灼烧卡体基材内的天线。

8.根据权利要求6所述的自动挑线生产方法，其特征在于，步骤（1）之前还包括通过入料卡控制装置自动控制依次吸取一张卡片进行雕刻；具体的，通过分别控制所述入料卡控制装置的止卡下坠气缸、下拉卡气缸运动，吸取一张卡片进行雕刻。