CN112159298A - 一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子雷管的芯片制造技术领域，尤其涉及一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置及方法，该装置在滑台机构上设有沿一方向水平移动的基座，下料机构、冲切机构和对焊机构均位于滑台机构上方且沿一方向依次排列，基座包括沿竖直方向伸缩的第一气缸和设置在第一气缸顶端的限位座，限位座上设有两个以上间隔分布且能够容纳芯片模块的限位槽，对焊机构上设有与限位槽一一对应设置且用于放置电子雷管脚线的条形槽，滑台机构被配置为控制基座先移动至下料机构处后，再经过冲切机构后移动至对焊机构处进行焊接操作，还提供了使用上述装置实现的电子雷管脚线与芯片模块对焊方法，使得生产自动化程度高，保证了芯片模块焊接的生产效率。

Description

一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置及方法

技术领域

本发明涉及电子雷管制造技术领域，尤其涉及一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置及方法。

背景技术

当前，在电子雷管生产中，采用单次单发或单次几发的方式，从整片芯片模组(一般为10个)中取下，然后将取下的芯片模块排列到载有电子雷管脚线的模具上进行对焊之后。在电子雷管装配时又要将上述对焊好的脚线与芯片模块(电子雷管引火元件)用人工或设备重新排摸。上述生产工艺技术步骤多，操作效率低下。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是，提供一种电子雷管脚线和芯片模块对焊装置及方法，能够实现电子雷管脚线和芯片模组自动化精准定位及焊接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：

一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，包括滑台机构、下料机构、冲切机构和对焊机构；

所述滑台机构上设有沿一方向水平移动的基座，所述下料机构、冲切机构和对焊机构均位于所述滑台机构上方且沿所述一方向依次排列，所述基座包括沿竖直方向伸缩的第一气缸和设置在所述第一气缸顶端的限位座，所述限位座上设有两个以上间隔分布且能够容纳芯片模块的限位槽，所述对焊机构上设有与所述限位槽一一对应设置且用于放置电子雷管脚线的条形槽，所述滑台机构被配置为控制基座先移动至下料机构处后，再经过冲切机构后移动至对焊机构处进行焊接操作。

进一步的，所述限位槽的数量为10个。

进一步的，相邻两个限位槽之间的间距范围为20mm～40mm。

进一步的，所述下料机构包括用于装载芯片模块的下料模和设置在所述下料模一侧且用于控制芯片模块下料的驱动组件，所述驱动组件包括限位气缸和下料气缸，所述限位气缸位于所述下料气缸的正上方。

进一步的，所述冲切机构包括沿竖直方向伸缩的第二气缸和设置在所述第二气缸底端的切刀，所述切刀包括相互固定设置的限位板和刀片，所述限位槽上设有与所述限位板相适配的凹槽，所述限位板与刀片之间的间距为第一距离，所述凹槽与所述限位槽靠近条形槽一端的间距为第二距离，所述第一距离与第二距离相等；所述限位板的水平高度高于所述刀片的水平高度且所述限位板与刀片之间的水平高度差等于芯片模块的竖直厚度。

进一步的，所述限位槽靠近条形槽一端设有导向面。

进一步的，所述凹槽的槽口边沿设有倒角。

本发明采用的另一技术方案为：提供一种电子雷管脚线与芯片模块对焊方法，应用于上述的电子雷管脚线与芯片模块对焊装置中，包括以下步骤：

S1、将待加工的芯片模块放入下料机构中；

S2、控制基座移动至下料机构处，以使得限位座上的限位槽与下料机构的出料端相对应，下料机构将步骤S1中的芯片模块下料至限位座上的限位槽的开口内；

S3、控制基座移动至冲切机构处，以使步骤S2中下料完成的限位座位于冲切机构正下方的冲切工位，到位后，驱动第一气缸以使限位座向上顶起同时驱动冲切机构朝正下方运动，对限位座上的芯片模块进行冲切分板；

S4、控制基座移动至对焊机构处，以使将步骤S3中完成芯片模块冲切的限位座位于对焊机构的焊接工位，驱动对焊机构移动至焊接工位且与限位座上的限位槽的开口对准，以使对焊机构的脚线与限位座的芯片模块一一对应，将芯片模块和脚线进行焊接操作。

本发明的有益效果在于：提供了一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置及方法，该装置对芯片模块可以实现自动下料和分板冲切，显著提高了生产效率。此外，该装置将电子雷管的脚线和芯片模块进行自动精准对准和焊接，提升了焊接效率。该方法依次完成芯片模块的下料、芯片模块的冲切分板和芯片模块与脚线的对焊的生产步骤，显著提高了工业数码电子雷管的生产效率。

附图说明

图1所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置的示意图；

图2所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置的滑台机构示意图；

图3所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置的冲切机构与限位座的工作示意图；

图4所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置的下料机构示意图；

图5所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置的对焊机构示意图；

图6所示为一种电子雷管脚线与芯片模块对焊方法的流程图；

标号说明：

1、滑台机构；11、机架；12、开关键；13、驱动带；14、伺服电机；15、联轴器；16、基座；17、外置感应器；18、挡板；

2、下料机构；21、下料模；22、限位气缸；23、下料气缸；24、芯片模块组；

3、对焊机构；31、脚线模具；32、条形槽；

4、冲切机构；41、第二气缸；42、切刀；43、固定板；44、限位板；45、刀片；

5、第一气缸；

6、限位座；61、导向面；62、限位槽；63、凹槽。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图5所示，本发明提供一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，包括滑台机构、下料机构、冲切机构和对焊机构；

所述滑台机构上设有沿一方向水平移动的基座，所述下料机构、冲切机构和对焊机构均位于所述滑台机构上方且沿所述一方向依次排列，所述基座包括沿竖直方向伸缩的第一气缸和设置在所述第一气缸顶端的限位座，所述限位座上设有两个以上间隔分布且能够容纳芯片模块的限位槽，所述对焊机构上设有与所述限位槽一一对应设置且用于放置电子雷管脚线的条形槽，所述滑台机构被配置为控制基座先移动至下料机构处后，再经过冲切机构后移动至对焊机构处进行焊接操作。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，该装置的芯片模块可以实现自动下料和分板冲切，显著提高了生产效率。电子雷管的脚线和芯片模块之间可以实现自动对接进行焊接工作，从而减少焊接难度。

进一步的，所述限位槽的数量为10个。

从上述描述可知，限位座上的限位槽的数量设置为10个可以实现单次十发的将芯片模块自动焊接到电子雷管脚线上，显著提高了生产效率并节约了生产成本。

进一步的，相邻两个限位槽之间的间距范围为20mm～40mm。

从上述描述可知，限位座上限位槽之间的间距范围为20mm～40mm，可以最大限度的提升芯片模块与电子雷管脚线之间的焊接的成品率，通过测试后得出，当限位槽之间的间距范围大于20mm时，芯片模块与电子雷管脚线之间的焊接的成品率大幅上升，当限位槽之间的间距范围大于40mm时，由于限位槽与放置电子雷管脚线的条形槽之间的对准精度会下降，导致芯片模块与电子雷管脚线之间的焊接的成品率又大幅下降。

进一步的，所述下料机构包括用于装载芯片模块的下料模和设置在所述下料模一侧且用于控制芯片模块下料的驱动组件，所述驱动组件包括限位气缸和下料气缸，所述限位气缸位于所述下料气缸的正上方。

从上述描述可知，下料模上装配有10个芯片模块为一板的芯片模块组，芯片模块组上的芯片模块与限位座上的限位槽一一对应设置，当下料机构进行下料工作时，限位座限位气缸首先将下料模推出与限位座对位，到位后，再由下料气缸将芯片模块组推入限位座上的限位槽内，从而实现自动化下料，操作简单且高效。

进一步的，所述冲切机构包括沿竖直方向伸缩的第二气缸和设置在所述第二气缸底端的切刀，所述切刀包括相互固定设置的限位板和刀片，所述限位槽上设有与所述限位板相适配的凹槽，所述限位板与刀片之间的间距为第一距离，所述凹槽与所述限位槽靠近条形槽一端的间距为第二距离，所述第一距离与第二距离相等；所述限位板的水平高度高于所述刀片的水平高度且所述限位板与刀片之间的水平高度差等于芯片模块的竖直厚度。

从上述描述可知，冲切机构上的切刀由第二气缸控制在竖直方向上做上下运动，当第二气缸带动切刀从初始位置向下运动到冲切工位时，可以完成一次冲切工作。

凹槽设置在限位槽上与限位板相对设置，限位板可插入到凹槽内，并且限位板与凹槽的底部抵顶时，限位板可以正好与限位槽内的芯片模块接触，从而在竖直方向上将芯片模块限位，这时刀片向下运动对芯片模块进行分板冲切。

进一步的，所述限位槽靠近条形槽一端设有导向面。

从上述描述可知，所述导向面沿限位槽的顶部向下倾斜设置形成一个导向面，所述导向面呈向下倾斜的斜面，当刀片与限位槽之间的对准精度下降时，刀片在导向面的作用下，会沿着导向面的倾斜方向向下运动从而实现自动对准。导向面的设置可以降低滑台机构的移动精度，提升生产的工作效率。

进一步的，所述凹槽的槽口边沿设有倒角。

从上述描述可知，限位板的下端面设置有与凹槽的倒角相切合的倒角，当限位座和冲切机构的定位精度下降时，上述相互切合的倒角之间会产生向下滑动的力，从而将未对准的限位板导向至凹槽内。

参阅图6，本发明还提供一种电子雷管脚线与芯片模块对焊方法，应用于电子雷管脚线与芯片模块对焊装置中，包括以下步骤：

S1、将待加工的芯片模块放入下料机构中；

S2、控制基座移动至下料机构处，以使得限位座上的限位槽与下料机构的出料端相对应，下料机构将步骤S1中的芯片模块下料至限位座上的限位槽的开口内；

S3、控制基座移动至冲切机构处，以使步骤S2中下料完成的限位座位于冲切机构正下方的冲切工位，到位后，驱动第一气缸以使限位座向上顶起同时驱动冲切机构朝正下方运动，对限位座上的芯片模块进行冲切分板；

S4、控制基座移动至对焊机构处，以使将步骤S3中完成芯片模块冲切的限位座位于对焊机构的焊接工位，驱动对焊机构移动至焊接工位且与限位座上的限位槽的开口对准，以使对焊机构的脚线与限位座的芯片模块一一对应，将芯片模块和脚线进行焊接操作。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：控制基座移动从而带动限位座依次移动到下料机构、冲切机构和对焊结构的工作工位上并分别与上述机构实现精准对位，并且依次完成芯片模块的下料、芯片模块的冲切分板和芯片模块与脚线的对焊的生产步骤，显著提高了工业数码电子雷管的生产效率。

请参照图1至图5所示，本发明的实施例一为：提供一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，包括滑台机构1、下料机构2、对焊机构3和设置在滑台机构上的冲切机构4。上述下料机构、冲切机构和对焊机构均位于所述滑台机构上方且沿一方向依次排列。本实施例中，上述滑台机构、下料机构、冲切机构和对焊机构之间都可独立拼装，再通过螺栓固定在一起。

所述滑台机构1为一种直线滑台，该滑台机构包括机架11、设置在机架一端上的开关键12、设置在机架另一端上的驱动带13、设置在机架下端的伺服电机14，所述伺服电机通过联轴器15与机架另一端上的驱动带驱动连接。所述机架的顶端还设置有基座16，所述基座的顶部位于机架的顶端上，基座的底部与机架内的导轨滑动连接，所述基座还与设置在机架内的传动轴传动连接，传动轴的一端通过轴承与驱动带连接。伺服电机被驱动后，所述传动轴可以带动基座沿导轨在水平方向上做直线往返运动。

所述基座上还设置有外置感应器17，基座的一侧还设置有挡板18，基座的顶端与第一气缸5连接，第一气缸包括底座和推杆，所述第一气缸的底座固定在基座上，第一气缸的推杆位于第一气缸的底座的竖直上方，并且第一气缸的推杆上固定有限位座，所述第一气缸的推杆可以带动限位座6在竖直方向上做上下运动。设置在第一气缸上的限位座在基座的作用下可以沿着导轨在水平方向上做直线往返运动。

本实施例中，所述限位座6在垂直方向的投影呈长方形，限位座的顶部具有设置在一端的导向面61、与限位座短边平行设置的十个间隔分布且开口向上的限位槽62、设置在限位槽上与限位槽之间呈垂直设置且开口向上的一个凹槽63。

所述限位槽的底部为弧形，弧形的弧度与芯片模块的球形头部相适配，使得限位槽用于容纳芯片模块的同时还能对芯片模块起到一定的限位作用。相邻两个限位槽之间的间距范围为20mm～40mm，每个限位槽的槽口边沿还设置有第一倒角，凹槽的槽口边沿设有第二倒角。

所述下料机构2包括用于装载芯片模块的下料模21和设置在所述下料模一侧且用于控制芯片模块下料的驱动组件，所述驱动组件包括限位气缸22和下料气缸23，所述限位气缸位于所述下料气缸的正上方。所述下料模内还装有多排以10个芯片模块为一板的芯片模块组24，芯片模块组内装有的芯片模块之间的间距与限位槽之间的间距相同。具体的，限位气缸的推杆在水平方向上与下料模固定，从而推动下料模在水平方向上运动，下料气缸的推杆在水平方向上与芯片模块组接触，从而可以在水平方向上将芯片模块推出。下料模上还设置有入料口，在线生产时可根据芯片模块在线储存量用机械手或人工加料至下料模中，无须停机加料，让整个机构生产时更顺畅。

下料模的水平方向上设置有下料工位，当限位座沿水平方向移动到下料工位的正下方时，第一气缸上的推杆可以带动限位座沿竖直方向向上运动到下料工位。这时，下料模在限位气缸的推动下同时可以运动到下料工位与限位座对准，对准时，限位座上的限位槽的开口与芯片模块组的开口一一对应，然后再通过下料气缸将芯片模块推入到限位槽内。

所述冲切机构4包括沿竖直方向伸缩的第二气缸41和设置在所述第二气缸底端的切刀42，所述第二气缸的推杆与固定板43固定并通过固定板与切刀连接。

所述切刀包括相互固定设置的限位板44和刀片45，所述限位板为一竖直设置的矩形板，所述刀片设置在限位板的一侧与限位板平行设置，且刀片的刀口朝下。所述限位板可与限位座上的凹槽相对设置。同时，限位板的长度与凹槽的长度相同，限位板的厚度小于凹槽的宽度，所以在进行冲切工作时，限位板在气缸的作用下可向下运动插入到凹槽内，从而对分布在限位槽内的芯片模块在竖直方向上进行限位。

所述限位板与刀片之间的间距为第一距离，所述凹槽与所述限位槽靠近对焊机构3一端的间距为第二距离，所述第一距离与第二距离相等；所述限位板的水平高度高于所述刀片的水平高度且所述限位板与刀片之间的水平高度差等于芯片模块的竖直厚度。冲切机构的正下方设置有一冲切工位，当限位座运动到冲切工位后，限位座顶部的凹槽开口与限位板正对，刀片与限位槽靠近条形槽一端的端面正对，这时在第二气缸的作用下切刀向下运动，限位板被插入凹槽内，刀片向下与限位槽靠近条形槽一端的端面相切，当限位板的下端面正好与凹槽的底部顶抵时，限位板的下端面与芯片模块接触，将芯片模块限制在限位槽内，同时刀片向下运动对芯片模块进行分板冲切。

本实施例中，限位板的下端面的边沿还设有与所述第二倒角相切合的第三倒角，刀片的刀口处设有一道与限位座顶部的导向面相切合的第四倒角。上述第二倒角、第三倒角、第四倒角和导向面上均覆盖有一层润滑油，当限位座在滑台机构上的定位精度下降时，第三倒角和第四倒角同时向下并分别与第二倒角和导向面切合，会产生向下滑动的作用，使得限位板最终被插入凹槽内，使得刀片最终与限位槽靠近条形槽一端的端面相切，从而完成冲切工作。上述改进可以降低滑台机构上的定位精度，从而降低工艺难度，提高生产效率。

所述对焊机构3包括脚线模具31，所述脚线模具上设有与所述限位槽一一对应设置且用于放置电子雷管脚线的条形槽32，芯片模块经冲切结构冲切分板后被限位座移动到对焊工位，此时对焊机构被传送带移动到对焊工位上与限位座对准，对准时，脚线模具上的条型槽与限位槽一一对应，这时焊接器具移动到对焊工位上对芯片模块和电子雷管脚线进行对焊。

本实施例中，所述条型槽的之间的间距范围与限位槽之间的间距范围相同，均为20mm～40mm。上述间距范围设置可以最大程度的提升芯片模块与电子雷管脚线之间的焊接的成品率，通过测试后得出，当上述间距范围大于20mm且小于40mm时，芯片模块与电子雷管脚线之间的焊接的平均成品率可以提升到92％，相较于间距范围小于20mm时的平均成品率75％和间距范围大于40mm时的平均成品率78％，成品率得到了大幅上升。

请参照图6所示，一种电子雷管脚线与芯片模块对焊方法，应用于上述的电子雷管脚线与芯片模块对焊装置中，包括以下步骤：

S1、将待加工的芯片模块放入下料机构中；

所述步骤S1可以采用机械手自动或者人工手动将芯片模块添加至下料机构的下料模中，并且一次性排满，保证后续工作中不再停机加料。

S2、控制基座移动至下料机构处，以使得限位座上的限位槽与下料机构的出料端相对应，下料机构将步骤S1中的芯片模块下料至限位座上的限位槽的开口内；

所述步骤S2中，当下料机构放入芯片模块后，驱动基座移动以使得限位座先沿水平方向移动到下料工位的正下方，再由第一气缸上推动限位座沿竖直方向向上运动知道到达下料工位。同时下料机构的下料模在限位气缸的推动下与限位座对准，对准时，限位座上的限位槽的开口与芯片模块组的开口一一对应，然后再通过下料气缸将芯片模块推入到限位槽内。

S3、控制基座移动至冲切机构处，以使步骤S2中下料完成的限位座位于冲切机构正下方的冲切工位，到位后，驱动第一气缸以使限位座向上顶起同时驱动冲切机构朝正下方运动，对限位座上的芯片模块进行冲切分板；

所述步骤S3中，芯片模块下料至限位座的限位槽内后，控制第一气缸向下运动以使得限位座从下料工位降下，再控制基座移动从而带动限位座移动至位于冲切机构正下方的冲切工位到位后，驱动第一气缸以使限位座向上顶起同时驱动冲切机构朝正下方运动，对限位座上的芯片模块进行冲切分板，冲切完成后限位座受第一器官控制往下降回位于冲切机构正下方的冲切工位。

S4、控制基座移动至对焊机构处，以使将步骤S3中完成芯片模块冲切的限位座位于对焊机构的焊接工位，驱动对焊机构移动至焊接工位且与限位座上的限位槽的开口对准，以使对焊机构的脚线与限位座的芯片模块一一对应，将芯片模块和脚线进行焊接操作。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：控制基座移动从而带动限位座依次移动到下料机构、冲切机构和对焊结构的工作工位上并分别与上述机构实现精准对位，并且依次完成芯片模块的下料、芯片模块的冲切分板和芯片模块与脚线的对焊的生产步骤，显著提高了工业数码电子雷管的生产效率。

综上所述，本发明提供的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，对芯片模块可以实现自动下料和分板冲切，此外，该装置的电子雷管的脚线和芯片模块可以进行自动对准和焊接，并且焊接完不必重新排摸，从整体上显著提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：包括滑台机构、下料机构、冲切机构和对焊机构；

所述滑台机构上设有沿一方向水平移动的基座，所述下料机构、冲切机构和对焊机构均位于所述滑台机构上方且沿所述一方向依次排列，所述基座包括沿竖直方向伸缩的第一气缸和设置在所述第一气缸顶端的限位座，所述限位座上设有两个以上间隔分布且能够容纳芯片模块的限位槽，所述对焊机构上设有与所述限位槽一一对应设置且用于放置电子雷管脚线的条形槽，所述滑台机构被配置为控制基座先移动至下料机构处后，再经过冲切机构后移动至对焊机构处进行焊接操作。

2.根据权利要求1所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：所述限位槽的数量为10个。

3.根据权利要求1或2所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：相邻两个限位槽之间的间距范围为20mm～40mm。

4.根据权利要求1所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：所述下料机构包括用于装载芯片模块的下料模和设置在所述下料模一侧且用于控制芯片模块下料的驱动组件，所述驱动组件包括限位气缸和下料气缸，所述限位气缸位于所述下料气缸的正上方。

5.根据权利要求1所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：所述冲切机构包括沿竖直方向伸缩的第二气缸和设置在所述第二气缸底端的切刀，所述切刀包括相互固定设置的限位板和刀片，所述限位槽上设有与所述限位板相适配的凹槽，所述限位板与刀片之间的间距为第一距离，所述凹槽与所述限位槽靠近条形槽一端的间距为第二距离，所述第一距离与第二距离相等；所述限位板的水平高度高于所述刀片的水平高度且所述限位板与刀片之间的水平高度差等于芯片模块的竖直厚度。

6.根据权利要求5所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：所述限位槽靠近条形槽一端设有导向面。

7.根据权利要求5所述的一种电子雷管脚线与芯片模块对焊装置，其特征在于：所述凹槽的槽口边沿设有倒角。

8.一种电子雷管脚线与芯片模块对焊方法，应用于权利要求1-7任意一项所述的电子雷管脚线与芯片模块对焊装置中，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将待加工的芯片模块放入下料机构中；

S2、控制基座移动至下料机构处，以使得限位座上的限位槽与下料机构的出料端相对应，下料机构将步骤S1中的芯片模块下料至限位座上的限位槽的开口内；

S3、控制基座移动至冲切机构处，以使步骤S2中下料完成的限位座位于冲切机构正下方的冲切工位，到位后，驱动第一气缸以使限位座向上顶起同时驱动冲切机构朝正下方运动，对限位座上的芯片模块进行冲切分板；

S4、控制基座移动至对焊机构处，以使将步骤S3中完成芯片模块冲切的限位座位于对焊机构的焊接工位，驱动对焊机构移动至焊接工位且与限位座上的限位槽的开口对准，以使对焊机构的脚线与限位座的芯片模块一一对应，将芯片模块和脚线进行焊接操作。

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