CN113231770A - 一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及芯片加工技术领域，公开了一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，包括机箱，所述机箱的上表面一侧固定连接有连接板，所述连接板的上表面固定连接有机头，所述机头的内部侧壁固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端设有传动轴，所述传动轴的一端固定连接有凸轮，所述机头的内部底壁固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有传动板，所述连接板的端面固定连接有限位板，所述传动板的下表面固定连接有连接杆，所述连接杆的底端穿过限位板延伸至限位板下方并与推动板连接固定，本发明能够通过第一电机实现点焊和转换位置，有利于节约成本，且无需将工件拆卸和重新安装，能够提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片加工技术领域，尤其涉及了一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置。
背景技术
中国专利申请号为CN201610012667.2记载了一种双界面卡的芯片点焊装置，通过仅设置一个由伺服电机构成的竖向动力机构驱动点焊头和定位爪作竖向运动，不但减少了动力机构的数量，降低了成本，而且极大地简化了结构，更加便于控制；伺服电机与现有技术中的气缸相比，各个动作行程的速度、距离均由程序预先设定，使得各个动作行程可以连贯进行，节省了动作转换时间，提高了生产效率；并且伺服电机的定位精度更高，提高了封装的质量，但现有技术在对芯片进行点焊的过程中存在一定的问题：1、难以在不拆卸芯片的时候对芯片的不同位置进行加工，以及点焊的位置较少，且点焊过后的位置较为粗糙，需要人工后续进行处理，费时费力；2、工作效率并不高，不能持续对芯片进行加工；3、不易对芯片进行安装和拆卸，不利于提高工作效率；此外，现有技术中的芯片焊接装置难以根据芯片尺寸自主调节电焊头位置，无法实现芯片引脚的自主跟踪定位，而且现有的芯片焊点打磨仅实施一次打磨，在完成一次打磨后仍存在瑕疵的芯片即做次品处理，但该次品芯片中有不少部分的芯片在经过二次处理后可以达到使用标准，因此，目前的芯片电焊打磨装置缺乏对打磨后芯片状态的智能判断及状态处理改进措施，使得芯片的合格率不够理想。
发明内容
本发明针对现有技术中芯片更换位置打磨需要将芯片拆除下来存在的问题，提供了一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，包括机箱，所述机箱的上表面一侧固定连接有连接板，所述连接板的上表面固定连接有机头，所述机头的内部侧壁固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端设有传动轴，所述传动轴的一端固定连接有凸轮，所述机头的内部底壁固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有传动板，所述连接板的端面固定连接有限位板，所述传动板的下表面固定连接有连接杆，所述连接杆的底端依次穿过机头底部和限位板延伸至限位板下方并与有推动板连接固定，所述推动板的下表面固定连接有多个电焊头，所述推动板下表面设有第一视觉传感器，所述机箱的内部侧壁通过轴承转动连接有连接轴，所述传动轴和连接轴的外侧壁分别固定连接有第一皮带轮和第二皮带轮，所述第一皮带轮的外表面通过皮带与第二皮带轮传动连接，所述机箱的内部底壁分别通过轴承转动连接有转轴和固定轴，所述转轴的顶端延伸至机箱上方并固定连接有工作台，所述连接轴的一端和固定轴的外侧壁分别固定连接有第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一锥齿轮的外表面与第二锥齿轮啮合，所述固定轴和转轴的外侧壁分别固定连接有不完全齿轮和齿轮，所述工作台上设置有卡接部件，所述机头的下部设置有打磨部件，所述机箱的外侧壁设置有控制面板，所述控制面板内部设置有控制器，所述控制器包含有信号接收模块、处理分析模块和控制模块，所述第一电机、电焊头和第一视觉传感器均与所述控制器连接。
作为优选，所述打磨部件包括固定安装在机头下表面的第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的自由端与传动盒连接固定，所述传动盒的内部侧壁固定安装有第二电机，所述传动盒下表面设有第二视觉传感器，所述第二电机的输出端固定连接有转动轴，所述转动轴的外侧壁设置有多个蜗杆，所述传动盒的内部上壁通过轴承转动连接有多个承重轴，所述承重轴的外侧壁固定连接有蜗轮，所述蜗轮的外表面与蜗杆啮合，所述承重轴的底端延伸至传动盒下方并固定连接有打磨盘，所述第一电动伸缩杆、第二电机、第二视觉传感器均与所述控制器连接。
作为优选，所述卡接部件包括通过轴承转动连接在工作台内部侧壁的双向螺杆，所述双向螺杆的外表面两侧分别螺纹连接有滑块，所述滑块的顶端穿过滑槽延伸至工作台上部并固定连接有卡块，所述双向螺杆的一端延伸至工作台外部并固定连接有第三电机，所述第三电机与所述控制器连接。
作为优选，所述机箱的外侧壁固定连接有导风盒，所述导风盒的内部侧壁固定安装有风机，所述导风盒的外侧壁和上表面分别固定连接有出风管和导流管，所述连接板的外侧壁下部固定连接有连接管，所述连接管的外侧壁固定连接有多个吸尘头，所述导流管的一端与连接管固定连接。
作为优选，所述出风管上螺纹连接有滤盖，所述吸尘头位于工作台的上部。
作为优选，所述传动板上表面开设有卡位槽，所述卡位槽与凸轮滑动配合。
作为优选，所述第一电机的输出端与第二电动伸缩杆连接固定，所述第二电动伸缩杆的一端与传动轴连接固定，所述第二电动伸缩杆与所述控制器连接。
作为优选，所述传动板两端的外侧壁均固定连接有限位块，所述机头内壁两侧开设有调节槽，所述限位块两端滑动连接在调节槽内部，所述限位板贯穿开设有限位槽。
作为优选，所述滤盖内填充有活性炭。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
1、本发明通过设置凸轮、传动板和不完全齿轮，凸轮推动传动板及与其连接的电焊头实现周期性升降，使得推动板上的电焊头对工件进行点焊，在皮带传动副和齿轮传动副的配合下，当凸轮转动到另一侧不再对传动板进行挤压时，不完全齿轮与齿轮啮合传动带动工作台转动一定角度，从而可以对工件的多个位置进行点焊，无需人工更换方向，省时省力，且采用单个第一电机实现点焊和转换位置，有利于节约成本，且无需将工件拆卸和重新安装，有利于节约时间，能够提高工作效率。
2、本发明通过设置打磨部件，第一电动伸缩杆启动使得自由端下降传动盒随着自由端下降，然后第二电机带动转动轴转动，蜗杆随着转动轴转动，蜗杆通过蜗轮带动承重轴转动，承重轴带动打磨盘转动，从而可以同时对多个位置进行打磨，使得焊接的位置更加光滑，无需后续进行人工进行打磨，有利于提高工件的质量。
3、本发明通过设置卡接部件，转动第三电机带动双向螺杆转动，使得双向螺杆上的滑块向中间进行移动，继而可以通过卡块将工件进行固定，使得工件在加工过程中不会出现移位，能够提高加工的质量。
4、本发明通过设置视觉传感器，推动板下表面的第一视觉传感器可对芯片引脚与电焊头之间的位置关系的判断及调整给出关键性的参考依据，可以提高对芯片尺寸大小的适配，传动盒下表面的第二视觉传感器可用于芯片焊接打磨情况的自主判断及处理，大大提高了点焊装置操作的智能化，保证并提高了芯片焊接的质量，提高了芯片焊接的合格率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明的仰视图；
图4是本发明的传动轴外部连接结构示意图；
图5是本发明的打磨部件结构示意图；
图6是本发明的卡接部件结构示意图；
图7是本发明的导风盒外部连接结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1、机箱；2、控制面板；3、连接板；4、机头；5、第一电机；6、传动轴；7、凸轮；8、弹簧；9、传动板；10、连接杆；11、推动板；12、电焊头；13、第一皮带轮；14、连接轴；15、第二皮带轮；16、第一锥齿轮；17、固定轴；18、第二锥齿轮；19、转轴；20、不完全齿轮；21、齿轮；22、限位板；23、限位块；24、导风盒；25、风机；26、导流管；27、连接管；28、吸尘头；29、出风管；30、滤盖；31、工作台；32、卡接部件；3201、双向螺杆；3202、滑块；3203、第三电机；3204、卡块；33、打磨部件；3301、第一电动伸缩杆；3302、传动盒；3303、第二电机；3304、转动轴；3305、蜗杆；3306、承重轴；3307、蜗轮；3308、打磨盘；34、第二电动伸缩杆。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，如图1-图7所示，包括机箱1，机箱1的上表面一侧固定连接有连接板3，连接板3的上表面固定连接有机头4，机头4的内部侧壁固定安装有第一电机5，第一电机5的输出端设有传动轴6，传动轴6的一端固定连接有凸轮7，机头4的内部底壁固定连接有弹簧8，弹簧8的顶端固定连接有传动板9，连接板3的端面固定连接有限位板22，传动板9的下表面固定连接有连接杆10，连接杆10的底端依次穿过机头4底部和限位板22延伸至限位板22下方并与推动板11连接固定，推动板11的下表面固定连接有多个电焊头12，推动板11下表面设有第一视觉传感器，机箱1的内部侧壁通过轴承转动连接有连接轴14，传动轴6和连接轴14的外侧壁分别固定连接有第一皮带轮13和第二皮带轮15，第一皮带轮13的外表面通过皮带与第二皮带轮15传动连接，机箱1的内部底壁分别通过轴承转动连接有转轴19和固定轴17，转轴19的顶端延伸至机箱1上方并固定连接有工作台31，连接轴14的一端和固定轴17的外侧壁分别固定连接有第一锥齿轮16和第二锥齿轮18，第一锥齿轮16的外表面与第二锥齿轮18啮合，固定轴17和转轴19的外侧壁分别固定连接有不完全齿轮20和齿轮21，工作台31上设置有卡接部件32，机头4的下部设置有打磨部件33，机箱1的外侧壁设置有控制面板2，控制面板2内部设置有控制器，控制器包含有信号接收模块、处理分析模块和控制模块，第一电机5、电焊头12和第一视觉传感器均与控制器连接，通过卡接部件32将芯片安装固定后，推动板11下表面的第一视觉传感器获取芯片位置图像并通过信号接收模块将图像传递至控制器，控制器的处理分析模块判断芯片引脚侧是否与电焊头12所处直线平行(即判断芯片引脚与电焊头12是否在同一侧)，若两者不平行，则控制模块启动第一电机5，使第一电机5通过皮带传动副和齿轮传动副带动工作台31转动，使得芯片引脚与电焊头12所处直线平行，之后处理分析模块判断电焊头12与芯片引脚之间的距离，并通过控制模块使第二电动伸缩杆34工作，使得电焊头12移动到芯片上方并与芯片引脚对准，装置可以适用于不同尺寸大小的芯片焊接工作，并通过打磨部件33能够同时对工件的多个位置进行打磨，有利于提高工作效率。
进一步的，打磨部件33包括固定安装在机头4下表面的第一电动伸缩杆3301，第一电动伸缩杆3301的自由端与传动盒3302连接固定，传动盒3302的内部侧壁固定安装有第二电机3303，传动盒3302下表面设有第二视觉传感器，第二电机3303的输出端固定连接有转动轴3304，转动轴3304的外侧壁设置有多个蜗杆3305，传动盒3302的内部上壁通过轴承转动连接有多个承重轴3306，承重轴3306的外侧壁固定连接有蜗轮3307，蜗轮3307的外表面与蜗杆3305啮合，承重轴3306的底端延伸至传动盒3302下方并固定连接有打磨盘3308，第一电动伸缩杆3301、第二电机3303、第二视觉传感器均与控制器连接，在第一电机5带动工作台31转动将刚刚完成焊接的芯片引脚转至打磨部件33下方时，通过传动盒3302下表面的第二视觉传感器获取一次芯片图像，并通过处理分析模块判断是否需要打磨，若芯片引脚焊接状况良好则控制打磨部件33不工作，继续进行下一侧芯片引脚的焊接，若芯片引脚焊接外形有瑕疵则控制第一电动伸缩杆3301下降，使第二电机3303带动打磨盘3308对焊接处进行打磨，在工作台31进行下一次转动之前，完成一次打磨并通过第二视觉传感器对一次打磨后的芯片获取二次芯片图像，并通过处理分析模块判断一次打磨后的芯片焊接情况是否符合要求，若符合要求则完成该侧芯片引脚的焊接打磨，若不符合要求，则根据情况进一步判断并控制进行二次打磨或二次焊接打磨，二次打磨后仍不符合要求作次品处理，且第二电机3303同时带动多个打磨盘3308转动，有利于节约成本。在一个进一步的优选实施例中，若芯片一侧引脚一次打磨不充分，则控制第一电机5停止工作，再次启动第二电机3303进行二次打磨，二次打磨后仍不符合要求作次品处理，若一次打磨后发现焊接不充分，则在完成芯片各侧引脚一次焊接打磨后，使该侧芯片引脚再次转至电焊头12下方进行二次焊接，二次焊接后进行二次打磨。
更进一步的，卡接部件32包括通过轴承转动连接在工作台31内部侧壁的双向螺杆3201，双向螺杆3201的外表面两侧分别螺纹连接有滑块3202，滑块3202的顶端穿过滑槽延伸至工作台31上部并固定连接有卡块3204，双向螺杆3201的一端延伸至工作台31外部并固定连接有第三电机3203，第三电机3203与控制器连接，便于对工件进行安装和拆卸。
再进一步的，机箱1的外侧壁固定连接有导风盒24，导风盒24的内部侧壁固定安装有风机25，导风盒24的外侧壁和上表面分别固定连接有出风管29和导流管26，连接板3的外侧壁下部固定连接有连接管27，连接管27的外侧壁固定连接有多个吸尘头28，导流管26的一端与连接管27固定连接，能够将点焊产生的有毒气体进行输送。
需要说明的是，出风管29上螺纹连接有滤盖30，吸尘头28位于工作台31的上部，能够对气体进行净化，减少污染。
需要注意的是，传动板9上表面开设有卡位槽，卡位槽与凸轮7滑动配合，凸轮7在旋转过程中始终位于卡位槽内部，使得传动板9和连接杆10的中心位置上下运动平面始终与凸轮7的垂直中心重合，使得传动板9和连接杆10的移动更加稳定。
值得关注的是，第一电机5的输出端与第二电动伸缩杆34连接固定，第二电动伸缩杆34的一端与传动轴6连接固定，第二电动伸缩杆34与控制器连接，传动板9两端的外侧壁均固定连接有限位块23，机头4内壁两侧开设有调节槽，限位块23两端滑动连接在调节槽内部，限位板22贯穿开设有限位槽，通过第二电动伸缩杆34和凸轮7与卡位槽的卡位配合，使得第二电动伸缩杆34可以带动传动板9前后移动，并通过限位块23与调节槽的配合及限位板22的限位槽对连接杆10运动方向的限制作用，保证下方的电焊头12前后移动轨迹一致，从而调整电焊头12的位置以适应不同尺寸大小的芯片焊接工作。
此外，滤盖30内填充有活性炭，能够提高气体的净化效果。
工作原理：工作人员先将工件放置在工作台31上，转动第三电机3203带动双向螺杆3201转动，使得双向螺杆3201上的滑块3202向中间进行移动，通过卡块3204将工件进行固定，随后将机器启动，第一电机5启动带动传动轴6转动，传动轴6带动凸轮7转动，凸轮7转动推动传动板9下降，传动板9带动连接杆10下降，推动板11随着连接杆10下降，利用第一视觉传感器判断并使电焊头12对准芯片引脚，使得推动板11上的电焊头12对工件进行点焊，以及风机25启动通过吸尘头28将点焊产生的气体以及通过连接管27和导流管26输送到导风盒24内，然后通过出风管29排出，同时传动轴6带动第一皮带轮13转动，第一皮带轮13通过皮带带动第二皮带轮15转动第二皮带轮15带动连接轴14转动，连接轴14带动第一锥齿轮16转动，第一锥齿轮16通过第二锥齿轮18带动固定轴17转动，固定轴17带动不完全齿轮20转动，当凸轮7转动到另一侧不再对传动板9进行挤压时，弹簧8推动传动板9使得电焊头12复位，此时不完全齿轮20与齿轮21啮合，使得转轴19转动，转轴19带动工作台31转动，使得工作台31上的工件转换位置，继续对工件进行点焊，点焊过后的工件转动到打磨盘3308下方，第一电动伸缩杆3301启动使得自由端下降传动盒3302随着自由端下降，然后第二电机3303带动转动轴3304转动，蜗杆3305随着转动轴3304转动，蜗杆3305通过蜗轮3307带动承重轴3306转动，承重轴3306带动打磨盘3308转动，打磨盘3308同时对多个位置进行打磨，利用第二视觉传感器判断芯片焊接打磨情况，并分情况进行后续操作，在加工结束后，反转第三电机3203使得双向螺杆3201转动，使得卡块3204脱离工件，然后继续对工件进行加工即可。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (9)
1.一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，包括机箱(1)，其特征在于：所述机箱(1)的上表面一侧固定连接有连接板(3)，所述连接板(3)的上表面固定连接有机头(4)，所述机头(4)的内部侧壁固定安装有第一电机(5)，所述第一电机(5)的输出端设有传动轴(6)，所述传动轴(6)的一端固定连接有凸轮(7)，所述机头(4)的内部底壁固定连接有弹簧(8)，所述弹簧(8)的顶端固定连接有传动板(9)，所述连接板(3)的端面固定连接有限位板(22)，所述传动板(9)的下表面固定连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)的底端依次穿过机头(4)底部和限位板(22)延伸至限位板(22)下方并与推动板(11)连接固定，所述推动板(11)的下表面固定连接有多个电焊头(12)，所述推动板(11)下表面设有第一视觉传感器，所述机箱(1)的内部侧壁通过轴承转动连接有连接轴(14)，所述传动轴(6)和连接轴(14)的外侧壁分别固定连接有第一皮带轮(13)和第二皮带轮(15)，所述第一皮带轮(13)的外表面通过皮带与第二皮带轮(15)传动连接，所述机箱(1)的内部底壁分别通过轴承转动连接有转轴(19)和固定轴(17)，所述转轴(19)的顶端延伸至机箱(1)上方并固定连接有工作台(31)，所述连接轴(14)的一端和固定轴(17)的外侧壁分别固定连接有第一锥齿轮(16)和第二锥齿轮(18)，所述第一锥齿轮(16)的外表面与第二锥齿轮(18)啮合，所述固定轴(17)和转轴(19)的外侧壁分别固定连接有不完全齿轮(20)和齿轮(21)，所述工作台(31)上设置有卡接部件(32)，所述机头(4)的下部设置有打磨部件(33)，所述机箱(1)的外侧壁设置有控制面板(2)，所述控制面板(2)内部设置有控制器，所述控制器包含有信号接收模块、处理分析模块和控制模块，所述第一电机(5)、电焊头(12)和第一视觉传感器均与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述打磨部件(33)包括固定安装在机头(4)下表面的第一电动伸缩杆(3301)，所述第一电动伸缩杆(3301)的自由端与传动盒(3302)连接固定，所述传动盒(3302)的内部侧壁固定安装有第二电机(3303)，所述传动盒(3302)下表面设有第二视觉传感器，所述第二电机(3303)的输出端固定连接有转动轴(3304)，所述转动轴(3304)的外侧壁设置有多个蜗杆(3305)，所述传动盒(3302)的内部上壁通过轴承转动连接有多个承重轴(3306)，所述承重轴(3306)的外侧壁固定连接有蜗轮(3307)，所述蜗轮(3307)的外表面与蜗杆(3305)啮合，所述承重轴(3306)的底端延伸至传动盒(3302)下方并固定连接有打磨盘(3308)，所述第一电动伸缩杆(3301)、第二电机(3303)、第二视觉传感器均与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述卡接部件(32)包括通过轴承转动连接在工作台(31)内部侧壁的双向螺杆(3201)，所述双向螺杆(3201)的外表面两侧分别螺纹连接有滑块(3202)，所述滑块(3202)的顶端穿过滑槽延伸至工作台(31)上部并固定连接有卡块(3204)，所述双向螺杆(3201)的一端延伸至工作台(31)外部并固定连接有第三电机(3203)，所述第三电机(3203)与所述控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述机箱(1)的外侧壁固定连接有导风盒(24)，所述导风盒(24)的内部侧壁固定安装有风机(25)，所述导风盒(24)的外侧壁和上表面分别固定连接有出风管(29)和导流管(26)，所述连接板(3)的外侧壁下部固定连接有连接管(27)，所述连接管(27)的外侧壁固定连接有多个吸尘头(28)，所述导流管(26)的一端与连接管(27)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述出风管(29)上螺纹连接有滤盖(30)，所述吸尘头(28)位于工作台(31)的上部。
6.根据权利要求1所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述传动板(9)上表面开设有卡位槽，所述卡位槽与凸轮(7)滑动配合。
7.根据权利要求6所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述第一电机(5)的输出端与第二电动伸缩杆(34)连接固定，所述第二电动伸缩杆(34)的一端与传动轴(6)连接固定，所述第二电动伸缩杆(34)与所述控制器连接。
8.根据权利要求7所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述传动板(9)两端的外侧壁均固定连接有限位块(23)，所述机头(4)内壁两侧开设有调节槽，所述限位块(23)两端滑动连接在调节槽内部，所述限位板(22)贯穿开设有限位槽。
9.根据权利要求5所述的一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置，其特征在于：所述滤盖(30)内填充有活性炭。
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| CN202110512166.1A CN113231770A (zh) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 一种具有焊点打磨功能的芯片加工用点焊装置 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113967861A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-25 | 漳州市龙文区悦丰木业有限公司 | 一种大理石桌数控信息化打磨系统及制造工艺 |
| CN114161044A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-03-11 | 徐州利恒轨道交通设备有限公司 | 一种工件焊接操作平台 |
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2021
- 2021-05-11 CN CN202110512166.1A patent/CN113231770A/zh not_active Withdrawn
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