CN217913373U - 一种新型热压焊自动化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型热压焊自动化设备，包括电源、控制器、驱动机构和热压焊机构；驱动机构连接热压焊机构并电性连接控制器，用于驱使热压焊机构水平移动；热压焊机构包括多组相互独立的热压焊组件，热压焊组件包括依次连接的焊头、极棒、冲杆和竖直驱动件，还包括压力传感器和温度传感器，竖直驱动件、压力传感器与温度传感器电性连接控制器；压力传感器用于感应焊头下压的压力，温度传感器用于感应焊头的温度，竖直驱动件用于驱动冲杆、极棒与焊头竖直移动，本设备可以使得每个FPC的焊盘和针脚所受到的压力和温度均保持一致，保证焊接的质量，避免产生虚焊、焊接不牢固或者高温焊伤等不良情况。

Description

一种新型热压焊自动化设备

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体涉及一种新型热压焊自动化设备。

背景技术

目前，越来越多的磁头130通过热压焊的方式来实现与FPC140的焊接，热压焊主要通过热压焊设备来完成。热压焊设备设有一块平的焊头110，利用脉冲电流流过高电阻材料制成的焊头110产生热量去加热焊接件。磁头130上设置有多个针脚131，FPC140焊接面上设有相应数量的焊盘141，焊接时，首先在FPC140的焊盘141上涂上锡膏，将磁头130放入物料盘凹槽120中，再将FPC140放入磁头130的内腔，此时，磁头130上的多个针脚131与FPC140上的多个焊盘141一一对应并相互接触。热压焊设备的焊头110下移将FPC140的焊盘141与磁头130的针脚131压紧，焊头110产生的热量使得FPC140的焊盘141和磁头130的针脚131之间的锡膏熔融，冷却风管对焊接件进行吹风冷却，使得锡膏固化，从而将FPC140的焊盘141和磁头130的针脚131焊接固定。最后，焊头110向上抬起，完成磁头130与FPC140的焊接。

对于采用热压焊方式的磁头130来说，磁头130的针脚131的共面度对于焊接性能有着非常巨大的影响，而针脚131的共面度又会受到材料、装配精度等多方面的影响。为了保证焊接性能，在生产装配磁头130的过程中，需要尽量控制磁头130的多个针脚131之间的共面度，生产品控也是尽可能多地检测磁头130的针脚131装配之后的共面度，这就极大地影响着磁头130的生产装配效率，也需要花费较多的成本。而且，尽管在生产装配磁头130的过程中已经尽可能地把控磁头130的针脚131的共面度，但是，装配好的磁头130的多个针脚131之间的共面度有时候仍然会存在一定偏差，也即，装配后的各个针脚131之间的装配高度存在差异。此外，焊接时，将磁头130放入物料盘凹槽120内时，也不可能完全保证磁头130与凹槽120的垂直状态，磁头130在物料盘凹槽120内稍有倾斜，其针脚131也会随之发生相应倾斜。

焊接时，焊头110平面将会下压FPC140和磁头130的针脚131。当磁头130的针脚131的共面度不理想时，各个针脚131所受到的焊接压力是不一致的，高度较高的针脚131受到来自焊头110的下压压力较大，高度较低的针脚131受到来自焊头110的下压压力较小。如图1所示，高度较高的针脚131受到的压力较大，焊接时，焊头110容易将FPC140和磁头130的针脚131挤压变形。高度较低的针脚131受到的压力较小，针脚131与FPC140的焊盘141之间未紧密接触，锡膏无法充分接触固定针脚131和焊盘141，极易产生虚焊的现象。在磁头130以后的使用过程中，针脚131与FPC140的焊盘141存在分离的风险。此外，由于针脚131受到的焊头110压力不一致，每个针脚131受到的焊头110温度也不一致，焊接后，各个磁头130的针脚131的焊接效果会存在不一致的情况。严重的，可能会出现一个磁头130里有些针脚131和FPC140的焊盘141焊接牢固，有些针脚131与FPC140的焊盘141焊接不牢固，容易分离，而有些针脚131与FPC140的焊盘141的焊接温度过高，使得FPC140表面被烫伤，造成FPC140层与层之间分离的现象，严重影响着FPC140与磁头130的焊接性能。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型热压焊自动化设备，能够使得每个FPC的焊盘和针脚所受到的压力和温度均保持一致，保证焊接的质量，避免产生虚焊、焊接不牢固或者高温焊伤等不良情况。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种新型热压焊自动化设备，包括电源、控制器、驱动机构和热压焊机构；所述驱动机构连接所述热压焊机构并电性连接所述控制器，用于驱使所述热压焊机构水平移动；所述热压焊机构包括多组相互独立的热压焊组件，每组所述热压焊组件均包括依次连接的焊头、极棒、冲杆和竖直驱动件，所述热压焊组件还包括压力传感器和温度传感器，所述竖直驱动件、所述压力传感器与所述温度传感器均电性连接所述控制器，所述电源电性连接所述极棒和所述控制器；所述压力传感器用于感应所述焊头下压FPC的焊盘和磁头的针脚的压力，所述温度传感器用于感应所述焊头的温度，所述竖直驱动件用于驱动所述冲杆、所述极棒与所述焊头竖直移动。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：本设备设置有多组独立的热压焊组件，每组热压焊组件均独立设置有焊头、极棒、冲杆、竖直驱动件、压力传感器和温度传感器。焊接时，驱动机构驱使热压焊机构水平移动，使热压焊机构移动至待焊接部位的上方，竖直驱动件驱动冲杆与焊头下压，使焊头下压至FPC的焊盘和磁头的针脚处，此时，压力传感器能够感应焊头下压的压力，并将压力信号发送至控制器，控制器根据所接收的压力信号，相应地调整竖直驱动件与冲杆的下压行程，进而调整焊头的压力，使得每组热压焊组件的焊头压力均满足要求并一致。之后，控制器控制电源输出电流至极棒，给焊头提供热量，温度传感器能够感应焊头的温度，并将温度信号发送至控制器，控制器根据所接收的温度信号，相应地调整电源的输出电流的大小，使得每组热压焊组件的焊头温度均满足要求并一致。因此，本设备可以使得每个FPC的焊盘和针脚所受到的压力和温度均保持一致，能够保证焊接的质量，避免产生虚焊、焊接不牢固或者高温焊伤等不良情况。

上述的新型热压焊自动化设备，所述驱动机构包括支承架和安装板，所述安装板水平移动连接所述支承架，所述热压焊组件还包括固定杆，所述固定杆的其中一端连接所述安装板，另一端连接所述竖直驱动件。

上述的新型热压焊自动化设备，多组所述热压焊组件中的所述固定杆相互错位分布，并分别连接于各自对应的所述竖直驱动件的不同位置。

上述的新型热压焊自动化设备，所述极棒的下部尺寸与所述焊头的尺寸相当，所述极棒的中部尺寸由下至上逐渐增大，并过渡至所述极棒的上部。

上述的新型热压焊自动化设备，当所述热压焊组件沿同一直线上分布超过两组时，位于两外侧的两根极棒均由下至上向外倾斜设置。

上述的新型热压焊自动化设备，所述压力传感器的上下两端分别抵接所述冲杆和所述极棒。

上述的新型热压焊自动化设备，所述温度传感器为焊接于所述焊头侧部的热电偶。

上述的新型热压焊自动化设备，还包括物料盘，所述驱动机构可驱使所述物料盘水平移动，所述物料盘上开设有多个用于定位放置所述磁头的凹槽。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为现有技术中的热压焊设备焊接时的局部结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的热压焊自动化设备的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的热压焊自动化设备焊接时的局部结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的热压焊组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一的焊头与极棒的结构示意图；

图6为图5所示结构的俯视图；

图7为本实用新型实施例二的热压焊组件的结构示意图。

附图标号说明：110焊头、120物料盘凹槽、130磁头、131针脚、140FPC、141焊盘、200驱动机构、210支承架、220安装板、221第一背板、222第二背板、230安装板传动丝杠、300热压焊机构、310热压焊组件、311焊头、312极棒、313冲杆、314竖直驱动件、315压力传感器、316温度传感器、317固定杆、318电流输入线、410磁头、411针脚、510FPC、511焊盘、610物料盘、611凹槽、620物料盘传动丝杠。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例：

实施例一

参照图2至图6，本实用新型的实施例提供了一种新型热压焊自动化设备，包括电源、控制器、驱动机构200和热压焊机构300；驱动机构200连接热压焊机构300并电性连接控制器，用于驱使热压焊机构300水平移动；热压焊机构300包括多组相互独立的热压焊组件310，每组热压焊组件310均包括依次连接的焊头311、极棒312、冲杆313和竖直驱动件314，热压焊组件310还包括压力传感器315和温度传感器316，竖直驱动件314、压力传感器315与温度传感器316均电性连接控制器，电源电性连接极棒312和控制器；压力传感器315用于感应焊头311下压FPC510的焊盘511和磁头410的针脚411的压力，温度传感器316用于感应焊头311的温度，竖直驱动件314用于驱动冲杆313、极棒312与焊头311竖直移动。

本设备还包括物料盘610，驱动机构可驱使物料盘610水平移动，物料盘610上开设有多个用于定位放置磁头410的凹槽611。如图2所示，焊接前，将磁头410放置在物料盘610的凹槽611内，将FPC510放置到磁头410的内腔中，并使FPC510的焊盘511与磁头410的针脚411一一对应接触，之后，物料盘610沿前后方向运动至目标位置。控制器控制驱动机构200启动，启动机构驱动热压焊机构300沿左右方向水平移动，以使热压焊机构300移动至FPC510与磁头410的上方。由于本设备设置有多组独立的热压焊组件310，热压焊组件310与待焊接的FPC510的焊盘511和磁头410的数量对应，每组热压焊组件310均独立设置有焊头311、极棒312、冲杆313、竖直驱动件314、压力传感器315和温度传感器316。焊接时，竖直驱动件314驱动冲杆313与焊头311下压，使焊头311下压至FPC510的焊盘511和磁头410的针脚411处，此时，压力传感器315能够感应焊头311下压的压力，并将压力信号发送至控制器，控制器根据所接收的压力信号，相应地调整竖直驱动件314与冲杆313的下压行程，进而调整焊头311的压力，使得每组热压焊组件310的焊头311压力均满足要求并一致。之后，控制器控制电源输出电流至极棒312，给焊头311提供热量，温度传感器316能够感应焊头311的温度，并将温度信号发送至控制器，控制器根据所接收的温度信号，相应地调整电源的输出电流的大小，使得每组热压焊组件310的焊头311温度均满足要求并一致。因此，如图3所示，本设备可以使得每个FPC510的焊盘511和针脚411所受到的压力和温度均保持一致，能够保证焊接的质量，避免产生虚焊、焊接不牢固或者高温焊伤等不良情况。

需要说明的是，焊接时，焊头311的热量使得焊盘511与针脚411之间的锡膏熔融，再通过冷却风管对焊接部位进行吹风冷却，锡膏固化后将焊盘511与针脚411焊接固定。但是冷却风管等部件并非本实用新型所要保护的重点，其具体的结构及工作原理可以参考现有技术，在此不加以赘述。

进一步地，参照图2和图4，驱动机构200包括支承架210和安装板220，安装板220水平移动连接支承架210，热压焊组件310还包括固定杆317，固定杆317的其中一端连接安装板220，另一端连接竖直驱动件314。当安装板220相对支承架210水平移动时，安装板220将会带动热压焊机构300水平移动，使热压焊组件310水平移动至FPC510和磁头410的上方。进一步地，安装板220包括第一背板221和第二背板222，第一背板221水平移动连接支承架210，第二背板222的上部连接第一背板221，固定杆317的其中一端连接第二背板222。具体地，第二背板222的侧部与第一背板221的侧部贴合连接，且第二背板222贴合连接第一背板221的长度超过第二背板222自身长度的二分之一。具体地，可以在支承架210内安装安装板丝杠230，安装板丝杠230的驱动电机与控制器电性连接，可以由控制器控制驱动电机的驱动，再通过安装板丝杠230的传动，来使第一背板221沿水平方向移动。

进一步地，参照图4，多组热压焊组件310中的固定杆317相互错位分布，并分别连接于各自对应的竖直驱动件314的不同位置，因此，各组热压焊组件310中的固定杆317不会发生装配冲突。以图4中的为例，在本实用新型的一个实施例中，磁头410的针脚411、FPC510的焊盘511与热压焊组件310均有六组，此时，六组竖直驱动件314以三排两列的形式分布，沿左右方向看为三排，沿前后方向看为两列。对于第一排的竖直驱动件314，左右两组固定杆317分别连接于各自竖直驱动件314的左右侧，在安装于左右侧的前提下，可以靠近上侧安装，也可以靠近下侧安装。对于中间一排的竖直驱动件314，左右两组固定杆317也分别连接于各自竖直驱动件314的左右侧，在安装于左右侧的前提下，可以靠近上侧安装，也可以靠近下侧安装。但是，第一排竖直驱动件314与中间一排竖直驱动件314所对应的固定杆317，则上下错位安装。而最后一排的竖直驱动件314，左右两组固定杆317则分别连接于各自竖直驱动件314的后侧。这样不仅可以避免发生装配冲突，还可以使得多组固定杆317的分布空间较小，使得热压焊机构300的结构更加紧凑。具体地，竖直驱动件314可以采用气缸或电缸等。

进一步地，继续参照图4，压力传感器315的上下两端分别抵接冲杆313和极棒312，由于极棒312与焊头311是装配固定在一起的，因此，极棒312受到的冲杆313压力等于焊头311受到的压力，继而，FPC510的焊盘511和磁头410的针脚411受到的压力等于极棒312受到的冲杆313压力，压力传感器315设置于冲杆313和极棒312之间，其感应到的冲杆313压力等同于FPC510的焊盘511和磁头410的针脚411所受到的焊头311压力。进一步地，温度传感器316为焊接于焊头311侧部的热电偶，热电偶电性连接控制器，可以将感应到的焊头311温度发送至控制器。进一步地，每一组极棒312上都连接有电流输入线318，电流输入线318连接至电源，控制器可以通过控制电源来控制极棒312所接收的脉冲电流，进而调整极棒312与焊头311的发热温度。

进一步地，参照图5和图6，极棒312的下部尺寸与焊头311的尺寸相当，可以与焊头311的尺寸相等，也可以稍大或稍小，只要能与焊头311适配使用即可。极棒312的下部与对应的焊头311装配，用于承接焊头311。例如，在图5中，极棒312插接于焊头311内，那么，极棒312的下部尺寸则小于焊头311的尺寸。极棒312的下部与焊头311形成空间受限的设备工作区，极棒312的中部尺寸由下至上逐渐增大，并过渡至极棒312的上部。极棒312的中部尺寸逐渐增大部分形成空间过渡区，极棒312的上部尺寸最大，用于放置压力零件，形成空间扩展的控制结构区。空间受限的设备工作区，指的是磁头410的多个针脚411之间的间距较小，焊头311的尺寸不能超过磁头410内腔的尺寸，所以，焊头311的尺寸受限于磁头410内腔的尺寸。这种空间受限的结构不利于放置尺寸较大的压力传感器315和竖直驱动件314，因此，本申请增加了极棒312作为承接结构，并采用自下而上逐渐扩张的尺寸设置，增大了极棒312上部的面积，使得极棒312顶部有足够的面积支承放置压力传感器315和竖直驱动件314。空间过渡区就是极棒312的尺寸在逐渐增大的区域。空间扩展的控制结构区指的是极棒312增大了尺寸之后的上部结构区域，空间扩展之后，可以便于放置压力传感器315以及竖直驱动件314等部件。更进一步的，如图5所示，当热压焊组件310沿同一直线上分布超过两组时，位于两外侧的两根极棒312均由下至上向外倾斜设置，可以使得极棒312更好的形成空间过渡区，并在各组热压焊组件310互不影响的前提下，使得热压焊机构300的结构更加紧凑。

实施例二

本实用新型的实施例二还提供了一种热压焊自动化设备，本实施例中，热压焊组件310设有六组，六组热压焊组件310以三排两列的形式分布，沿左右方向看为三排，沿前后方向看为两列。一般情况下，磁头410的针脚411都是以两组为一排分布的，本实施例中的六组热压焊组件310也两两为一排设置。当磁头410的针脚411只有一排时，则只有一排的热压焊组件310工作。如图7所示，当磁头410的针脚411只有两排时，则只有两排的热压焊组件310工作。当磁头410的针脚411有三排时，则有三排的热压焊组件310工作。因此，本设备可以用于多种结构的磁头410，适用范围较广。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，如有涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系的，均为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一或第二等的，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种新型热压焊自动化设备，其特征在于，包括电源、控制器、驱动机构(200)和热压焊机构(300)；

所述驱动机构(200)连接所述热压焊机构(300)并电性连接所述控制器，用于驱使所述热压焊机构(300)水平移动；

所述热压焊机构(300)包括多组相互独立的热压焊组件(310)，每组所述热压焊组件(310)均包括依次连接的焊头(311)、极棒(312)、冲杆(313)和竖直驱动件(314)，所述热压焊组件(310)还包括压力传感器(315)和温度传感器(316)，所述竖直驱动件(314)、所述压力传感器(315)与所述温度传感器(316)均电性连接所述控制器，所述电源电性连接所述极棒(312)和所述控制器；

所述压力传感器(315)用于感应所述焊头(311)下压FPC(510)的焊盘(511)和磁头(410)的针脚(411)的压力，所述温度传感器(316)用于感应所述焊头(311)的温度，所述竖直驱动件(314)用于驱动所述冲杆(313)、所述极棒(312)与所述焊头(311)竖直移动。

2.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，所述驱动机构(200)包括支承架(210)和安装板(220)，所述安装板(220)水平移动连接所述支承架(210)，所述热压焊组件(310)还包括固定杆(317)，所述固定杆(317)的其中一端连接所述安装板(220)，另一端连接所述竖直驱动件(314)。

3.根据权利要求2所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，多组所述热压焊组件(310)中的所述固定杆(317)相互错位分布，并分别连接于各自对应的所述竖直驱动件(314)的不同位置。

4.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，所述极棒(312)的下部尺寸与所述焊头(311)的尺寸相当，所述极棒(312)的中部尺寸由下至上逐渐增大，并过渡至所述极棒(312)的上部。

5.根据权利要求4所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，当所述热压焊组件(310)沿同一直线上分布超过两组时，位于两外侧的两根极棒(312)均由下至上向外倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，所述压力传感器(315)的上下两端分别抵接所述冲杆(313)和所述极棒(312)。

7.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，所述温度传感器(316)为焊接于所述焊头(311)侧部的热电偶。

8.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，所述极棒(312)的侧部连接有电流输入线(318)，所述电流输入线(318)连接所述电源。

9.根据权利要求1所述的新型热压焊自动化设备，其特征在于，还包括物料盘(610)，所述驱动机构(200)可驱使所述物料盘(610)水平移动，所述物料盘(610)上开设有多个用于定位放置所述磁头(410)的凹槽(611)。

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