CN215280262U - 一种转盘焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转盘焊接装置，其包括：转动平台、焊接定位模具和焊接装置；所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；所述转盘的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架连接；所述转动驱动机构用于驱动所述转盘相对于所述平台支架绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具设置于所述转盘的顶面；所述转盘焊接装置通过转动平台实现对待焊接的基板和晶粒进行自动移动操作，所述焊接装置可以自动对转动平台上的待焊接的基板和晶粒进行焊接操作，使得待焊接的基板和晶粒的焊接操作可以实现自动化，在待焊接的基板和晶粒移动和焊接过程中无需人工干预，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

Description

一种转盘焊接装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制冷器件的焊接设备领域，特别是一种转盘焊接装置。

背景技术

半导体制冷器件包括第一基板、第二基板、以及设置在第一基板与第二基板之间的晶粒。在半导体制冷器件生产过程中要先将晶粒按照设定分布在胶模中排列成层状结构，再将晶粒层状结构与第一基板和第二基板进行定位装夹，最终利用焊接装置对三者进行焊接组装。

随着自动化技术的发展，自动生产设备在半导体制冷器件的生产装配过程中得到应用。半导体制冷器件的生产装配过程中，涉及到多个工序的装配生产，通常在每个工序分别分配有相应的工作人员，通过工作人员来对待装配的半导体制冷器件进行相应工序的装配工作(如上料、焊接等)。然而传统对待装配的半导体制冷器件的装配方式繁琐，自动焊接效率低，人工成本高。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种转盘焊接装置，其可以解决半导体制冷器件自动焊接效率低和人工成本高的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种转盘焊接装置，其包括：转动平台、焊接定位模具和焊接装置；所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；所述转盘的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架连接；所述转动驱动机构用于驱动所述转盘相对于所述平台支架绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具用于对胶模和基板进行定位；所述焊接定位模具设置于所述转盘的顶面；所述焊接装置用于将所述焊接定位模具内的基板与胶模内设有的晶粒进行焊接。

优选地，所述转盘的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具分别设置在所述加工区域内。

优选地，所述转动驱动机构包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘传动连接的减速器；

所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘底部设有的环形齿条传动连接。

优选地，所述焊接装置包括焊接安装支架和设置于焊接安装支架上的Z向焊接导轨和伸缩驱动装置；所述伸缩驱动装置的伸缩驱动端设有加热焊接操作端；所述加热焊接操作端的一侧与所述Z向焊接导轨滑动安装；所述加热焊接操作端在所述伸缩驱动装置的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具内的基板接触或分离。

优选地，所述加热焊接操作端为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述电热偶用于检测所述电热焊接模块的温度。

优选地，所述焊接定位模具包括：胶模定位座和基板定位座；所述胶模定位座设有胶模定位槽，所述胶模定位槽用于对胶模进行定位；所述基板定位座设有基板定位镂空部，所述基板定位镂空部用于对基板进行定位；所述基板定位座可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座的顶面，且当所述基板定位座盖合于所述胶模定位座的顶面时，所述基板定位镂空部与所述胶模定位槽沿竖直方向正对设置。

优选地，所述焊接定位模具还设有水平转轴件；所述基板定位座的一侧通过所述水平转轴件与所述胶模定位座的一侧铰接，使得所述基板定位座能相对于所述胶模定位座在竖直平面内翻转。

优选地，所述基板定位座上与所述水平转轴件铰接的侧设有延伸部，所述延伸部背离所述水平转轴件向外延伸。

优选地，所述胶模定位槽的相对两侧分别设置有抓取缺口部，所述抓取缺口部与所述胶模定位槽连通。

优选地，所述基板定位座固定安装在转盘的顶面，所述转盘的顶面开设有通孔部，所述基板定位座的延伸部能在所述通孔部内翻转移动。

本实用新型的实施例的有益效果：

所述转盘焊接装置通过转动平台实现对待焊接的基板和晶粒进行自动移动操作，所述焊接装置可以自动对转动平台上的待焊接的基板和晶粒进行焊接操作，使得待焊接的基板和晶粒的焊接操作可以实现自动化，在待焊接的基板和晶粒移动和焊接过程中无需人工干预，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例中所述转盘焊接装置的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例中所述转动平台与焊接定位模具组装时的结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例中所述焊接装置的结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例中所述焊接定位模具的结构示意图；

图5是本实用新型的一个实施例中所述焊接定位模具与胶模定位组装时的结构示意图；

图6是图5所示实施例与基板定位组装时的结构示意图。

其中：平台支架210，转盘211，转动驱动机构212，通孔部213，焊接装置240，焊接安装支架241，Z向焊接导轨242，伸缩驱动装置243，焊接定位模具100，胶模定位座110，胶模定位槽111，抓取缺口部112，基板定位座120，基板定位镂空部121，延伸部122，水平转轴件130，胶模140，基板150。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本申请的一个实施例，如图1至图6所示，一种转盘焊接装置，其包括：转动平台、焊接定位模具100和焊接装置240；所述转动平台包括：平台支架210、转盘211和转动驱动机构212；所述转盘211的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架210连接；所述转动驱动机构212用于驱动所述转盘211相对于所述平台支架210绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具100用于对胶模140和基板150进行定位；所述焊接定位模具100设置于所述转盘211的顶面；所述焊接装置240用于将所述焊接定位模具100内的基板150与胶模140内设有的晶粒进行焊接。

所述转盘焊接装置通过转动驱动机构212带动转盘211转动，进而让焊接定位模具100按照加工需要转动到指定的位置，当完成对应加工操作后，转盘211又可以自动将焊接定位模具100转动至下一个加工工序的指定位置，而焊接定位模具100中定位装夹有待焊接的基板150和晶粒，这样就可以实现让待焊接的基板150和晶粒按照加工工序自动移动依次完成上料、焊接和下料的操作；所述转盘焊接装置中一个焊接装置240的单次操作可以完成一个基板150与晶粒的焊接操作；因此可以根据加工需要当一个基板150与晶粒焊接完成后，将半成品翻面，并将另一块基板150定位装夹在半成品上，即可继续完成另一个基板150的焊接操作。

所述转盘焊接装置通过转动平台实现了对待焊接的基板150和晶粒自动且精准的移动操作，所述焊接装置240可以自动对转动平台上的待焊接的基板150和晶粒进行焊接操作，使得待焊接的基板150和晶粒的焊接操作可以实现自动化，在待焊接的基板150和晶粒移动和焊接过程中无需人工干预，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

所述转盘211的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具100分别设置在所述加工区域内。可以根据半导体制冷器件的加工工序步骤将转盘211上设置焊接定位模具100的区域划分成不同的区域；比如当转盘211上只设置一个焊接定位模具100时，转盘211上上料区域、焊接区域和下料区域都是在同一个区域完成的，这样多个区域之间的操作就无法同步进行，而为了进一步提高加工效率，可以在多个能同步进行的工序的位置增加加工区域并设置所述焊接定位模具100，使得所述转盘焊接装置在进行焊接操作时，上料或下料操作都可以根据需要同步进行。具体的，如图1和图2所示，所述转盘211划分为8个加工区域，每个区域设有一个所述焊接定位模具100。

所述转动驱动机构212的具体实施方式很多样，只要能按照加工要求使得所述转盘211带动所述焊接定位模具100精准地转动至指定位置即可。

在一些实施例中，所述转动驱动机构212包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘211传动连接的减速器；所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端通过皮带或链条传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘211底部设有的环形齿条传动连接。由于驱动电机的转速比较高，直接将驱动电机与转盘211传动连接，会导致所述转盘211转动速度过快，不利于对所述转盘211的转动进行精准控制，此外，所述转盘211的转速过高，突然停止下来，在惯性作用下容易造成所述焊接定位模具100内的基板150和胶模140发生移动，进而影响焊接精度；因此在采用驱动电机驱动转盘211转动时，需要增设减速器等调速传送结构，使得转盘211的转速能调整到合适范围内，既能保证驱动的平稳和舒畅性，也能保证半导体制冷芯片的焊接精度。

在一些实施例中，如图3所示，所述焊接装置240包括焊接安装支架241和设置于焊接安装支架241上的Z向焊接导轨242和伸缩驱动装置243；所述伸缩驱动装置243的伸缩驱动端设有加热焊接操作端；所述加热焊接操作端的一侧与所述Z向焊接导轨242滑动安装；所述加热焊接操作端在所述伸缩驱动装置243的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具100内的基板150接触或分离；其中，所述Z向焊接导轨242中的Z向为图3中竖直方向，即所述Z向焊接导轨242是沿竖直方向设置的。

所述加热焊接操作端为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述电热偶用于检测所述电热焊接模块的温度。当所述热电偶检测到电热焊接模块的温度过高时，所述电热焊接模块的电源控制模块会切断电源，从而可以避免所述电热焊接模块的温度过高损坏被加工的半导体制冷器件。

如图4至6所示，所述焊接定位模具100包括：胶模定位座110和基板定位座120；所述胶模定位座110设有胶模定位槽111，所述胶模定位槽111用于对胶模140进行定位；所述基板定位座120设有基板定位镂空部121，所述基板定位镂空部121用于对基板150进行定位；所述基板定位座120可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座110的顶面，且当所述基板定位座120盖合于所述胶模定位座110的顶面时，所述基板定位镂空部121与所述胶模定位槽111沿竖直方向正对设置。

所述焊接定位模具100在半导体制冷器件的焊接组装过程中应用时，所述胶模定位座110固定安装，所述胶模定位槽111竖直向上设置，所述基板定位座120在外力作用下与所述胶模定位座110分离，使得所述胶模定位槽111的顶部外露；然后将设有晶粒的胶模140放置在所述胶模定位槽111内被精准限位，所述基板定位座120在重力或其他外力作用下盖合在所述胶模定位座110的顶部，此时所述基板定位镂空部121正好位于所述胶模140的正上方，最后将基板150放入所述基板定位镂空部121内，即可完成对胶膜和基板150的快速定位操作。当一块基板150与胶模140焊接完成后，所述基板150定位给做再次与所述胶模定位座110分离，而焊接得到的半成品仍然留在所述胶模定位座110内，最终被取出。

所述焊接定位模具100可以对胶模140和基板150分别进行精准定位，所述胶模定位座110和所述基板定位座120采用可拆分式的组装设计，在两者分开时可以方便上下料操作，两者组装盖合在一起后，可以实现基板150与胶模140中晶粒层精准定位装夹，进而可以使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效，产品焊接精准度更高。

其中，所述胶模定位座110和所述基板定位座120采用可拆分式的组装设计时，具体实施方式很多，在一些实施例中，可以将两者设置成完全独立的两个部件，然后在机械手或人工操作下盖合组装。

在一些实施例中，所述焊接定位模具100还设有水平转轴件130；所述基板定位座120的一侧通过所述水平转轴件130与所述胶模定位座110的一侧铰接，使得所述基板定位座120能相对于所述胶模定位座110在竖直平面内翻转。

具体的，所述基板定位座120设有第一通孔；所述胶模定位座110设有第二通孔；所述水平转轴件130穿过第二通孔和第一通孔，将基板定位座120的一侧与胶模定位座110一侧转动连接。所述基板定位座120在重力作用下会具有向所述胶模定位座110的顶面盖合的趋势，在外力作用下，可以从所述胶模定位座110的顶面向上翻起；使得所述基板定位座120与所述胶模定位座110稳定组装的同时，所述基板定位座120和所述胶模定位座110可以更方便拆卸，当基板150规格更改后，可以通过拆卸更换所述基板定位座120来满足加工需求。

所述基板定位座120上与所述水平转轴件130铰接的侧设有延伸部122，所述延伸部122背离所述水平转轴件130向外延伸。

所述胶模定位槽111的相对两侧分别设置有抓取缺口部112，所述抓取缺口部112与所述胶模定位槽111连通；抓取缺口用于容纳机械臂的抓取爪，进而机械臂抓取设置有晶粒的胶模140，放入胶模定位槽111中时，可平稳准确的将胶模140放入在胶模定位槽111中；而且，需要取出胶模140时，机械臂的抓取爪可伸入抓取缺口部112中，将胶模140夹住并取出，实现脱模工序。

所述基板定位座120固定安装在转盘211的顶面，所述转盘211的顶面开设有通孔部213，所述基板定位座120的延伸部122能在所述通孔部213内翻转移动。

因为所述延伸部122是设置在所述基板定位座120与所述胶模定位座110铰接的一侧的，当所述基板定位座120相对于胶模定位座110在竖直平面内翻转时，所述基板定位座120的延伸部122容易与承载平台的顶面接触，增设所述通孔部213后，延伸部122能有更大的翻转空间，也便于采用机械臂带动基板定位座120的打开或闭合。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转盘焊接装置，其特征在于，包括：转动平台、焊接定位模具和焊接装置；

所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；

所述转盘的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架连接；

所述转动驱动机构用于驱动所述转盘相对于所述平台支架绕所述转动部水平转动；

所述焊接定位模具用于对胶模和基板进行定位；所述焊接定位模具设置于所述转盘的顶面；

所述焊接装置用于将所述焊接定位模具内的基板与胶模内设有的晶粒进行焊接。

2.根据权利要求1所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述转盘的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具分别设置在所述加工区域内。

3.根据权利要求1所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述转动驱动机构包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘传动连接的减速器；

所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘底部设有的环形齿条传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述焊接装置包括焊接安装支架和设置于焊接安装支架上的Z向焊接导轨和伸缩驱动装置；

所述伸缩驱动装置的伸缩驱动端设有加热焊接操作端；所述加热焊接操作端的一侧与所述Z向焊接导轨滑动安装；所述加热焊接操作端在所述伸缩驱动装置的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具内的基板接触或分离。

5.根据权利要求4所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述加热焊接操作端为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述热电偶用于检测所述电热焊接模块的温度。

6.根据权利要求1所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述焊接定位模具包括：胶模定位座和基板定位座；

所述胶模定位座设有胶模定位槽，所述胶模定位槽用于对胶模进行定位；

所述基板定位座设有基板定位镂空部，所述基板定位镂空部用于对基板进行定位；

所述基板定位座可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座的顶面，且当所述基板定位座盖合于所述胶模定位座的顶面时，所述基板定位镂空部与所述胶模定位槽沿竖直方向正对设置。

7.根据权利要求6所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述焊接定位模具还设有水平转轴件；所述基板定位座的一侧通过所述水平转轴件与所述胶模定位座的一侧铰接，使得所述基板定位座能相对于所述胶模定位座在竖直平面内翻转。

8.根据权利要求7所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述基板定位座上与所述水平转轴件铰接的侧设有延伸部，所述延伸部背离所述水平转轴件向外延伸。

9.根据权利要求6所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述胶模定位槽的相对两侧分别设置有抓取缺口部，所述抓取缺口部与所述胶模定位槽连通。

10.根据权利要求6所述的一种转盘焊接装置，其特征在于，所述基板定位座固定安装在转盘的顶面，所述转盘的顶面开设有通孔部，所述基板定位座的延伸部能在所述通孔部内翻转移动。

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