RU2115527C1 - Head for resistance spot miniature welding - Google Patents

Head for resistance spot miniature welding Download PDF

Info

Publication number
RU2115527C1
RU2115527C1 RU96101892/02A RU96101892A RU2115527C1 RU 2115527 C1 RU2115527 C1 RU 2115527C1 RU 96101892/02 A RU96101892/02 A RU 96101892/02A RU 96101892 A RU96101892 A RU 96101892A RU 2115527 C1 RU2115527 C1 RU 2115527C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
base
electrodes
head
carriages
Prior art date
Application number
RU96101892/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96101892A (en
Inventor
Н.В. Лапичев
С.В. Мартынов
Э.И. Плавинский
А.А. Сиротов
Ю.И. Файков
Original Assignee
Министерство РФ по атомной энергии
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Министерство РФ по атомной энергии, Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ filed Critical Министерство РФ по атомной энергии
Priority to RU96101892/02A priority Critical patent/RU2115527C1/en
Publication of RU96101892A publication Critical patent/RU96101892A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2115527C1 publication Critical patent/RU2115527C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: welding equipment, applicable for connection of leads of electronic equipment units to lands of printed circuit boards, circuits and semiconductor materials. SUBSTANCE: head has a base, carriages with electrode assemblies installed on it, electrode-positioning mechanism, and electrode-positioning mechanism drive; the base is made as a plate with three carriages with electrode assemblies fastened to its lower surface, two of them are installed for radial displacement, and the third one is fixed; the first two carriages are installed at an angle of 90 deg relative to each other, and the third one-in the same plane aligned with the first carriage. The electrode-positioning mechanism represents a gear set kinematically linked with common reversing drive, one of the gear set wheels is installed on the electrode- positioning mechanism drive, and the other - on the axle of rotation common with the base and made with shaped lateral and lower surfaces, it also has two groups of carriers, each carrier of the same group is rigidly linked with moving carriage of the electrode shaped surface of gear-wheel, and each carrier of the other group has a movable joint through a swinging link of the electrode assembly to one of the electrodes and is engageable with the lower shaped surface of the gear-wheel. The swinging links are spring- loaded, shock-absorbing members are installed between the links and electrode holders. The electrode-positioning mechanism is furnished with rotation stops. The axle of rotation has a central hole. EFFECT: improved design of head for resistance miniature welding. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному оборудованию и предназначено для присоединения выводов изделий электронной техники к контактным площадкам печатных плат, схем и полупроводниковым материалам. The invention relates to welding equipment and is intended to connect the findings of electronic products to the contact pads of printed circuit boards, circuits and semiconductor materials.

Известно устройство для прецезионной контактной точечной и рельефной микросварки, которое содержит электродную подвеску, выполненную в виде параллелограмма из двух одинаковых плоских пружин и имеющую возможность качания вокруг неподвижной оси, подвижный шток, соединенный с приводом, механизм давления и рабочий столик, установленный на неподвижном основании. A device for precision contact spot and relief micro-welding, which contains an electrode suspension made in the form of a parallelogram of two identical flat springs and having the ability to swing around a fixed axis, a movable rod connected to the actuator, a pressure mechanism and a work table mounted on a fixed base.

Недостатком указанного устройства является то, что последнее выполнено по одноэлектродной схеме, вследствие чего процесс сварки возможен при подаче сварочного тока от источника питания одной полярности к электроду, а другой к контактной площадке платы. Поэтому при большом числе сварок производительность будет низкой, поскольку требуется переброска вывода от источника питания от одной контактной площадки к другой. The disadvantage of this device is that the latter is made according to a single-electrode circuit, as a result of which the welding process is possible when the welding current is supplied from a power source of one polarity to the electrode and the other to the contact area of the board. Therefore, with a large number of welds, the productivity will be low, since it is necessary to transfer the output from the power source from one contact pad to another.

Данный недостаток в значительной степени устранен в установке для контактной точечной сварки [1], выбранной в качестве прототипа. Установка содержит станину, подвижную каретку, источник сварочного тока, электроды, каждый из которых снабжен приводом давления, узел установки рабочего зазора между электродами. This disadvantage is largely eliminated in the installation for resistance spot welding [1], selected as a prototype. The installation comprises a bed, a movable carriage, a source of welding current, electrodes, each of which is equipped with a pressure drive, a site for installing a working gap between the electrodes.

В прототипе использована двухэлектродная схема (принцип расщепленного электрода), что обеспечивает сварку лишь по одной оси, например, X. Для сварки по другой (а необходимость таковой имеется, поскольку часть изделий электронной техники содержит выводы по координатам X и Y ), требуется либо разворот головки, либо перестановка платы. Кроме того, перемещение электродов в вертикальной плоскости и их раздвижка осуществляются от индивидуальных приводов, а это увеличение веса конструкции, чему способствует также наличие грузов приводов давления. Оба недостатка в конечном итоге приводят к снижению производительности. The prototype uses a two-electrode circuit (the principle of a split electrode), which provides welding only on one axis, for example, X. For welding on the other (and there is a need for this, since some electronic products contain conclusions on the coordinates X and Y), either a turn is required heads, or rearrangement of the board. In addition, the movement of the electrodes in the vertical plane and their extension are carried out from individual drives, and this is an increase in the weight of the structure, which is also facilitated by the presence of loads of pressure drives. Both shortcomings ultimately lead to reduced performance.

Решаемой технической задачей является создание головки для контактной точечной микросварки. The technical problem to be solved is the creation of a head for contact spot microwelding.

Ожидаемый технический результат состоит в расширении технологических возможностей устройства и повышении его производительности (количество сварок в единицу времени). The expected technical result consists in expanding the technological capabilities of the device and increasing its productivity (the number of welds per unit time).

Решение технической задачи заключается в том, что в представленной головке для контактной точечной микросварки, содержащей основание, каретки с электродными узлами, механизм перемещения электродов, привод перемещения, основание выполнено в виде пластины, к нижней поверхности которой закреплены три каретки с электродными узлами, две с возможностью радиального перемещения, а третья неподвижно, причем две первые каретки установлены под углом 90o друг к другу, а третья - в этой же плоскости соосно с первой, механизм перемещения электродов представляет собой кинематически связанную с общим реверсивным приводом зубчатую пару, одно из колес которой установлено на приводе перемещения, а другое - на общей с основанием оси вращения и выполнено с профильными боковой и нижней поверхностями, а также двух групп водил, при этом каждое водило одной группы жестко связано с движущейся кареткой и взаимодействует с боковой профильной поверхностью зубчатого колеса, а каждое водило второй группы подвижно соединено через качающийся рычаг электродного узла с одним из электродов и взаимодействует с нижней профильной поверхностью зубчатого колеса, при этом качающиеся рычаги подпружинены, между рычагом и электродержателем установлен амортизирующий элемент, механизм перемещения снабжен ограничителями вращения, ось вращения выполнена с центральным отверстием.The solution to the technical problem lies in the fact that in the presented head for contact spot microwelding containing a base, carriages with electrode assemblies, a mechanism for moving electrodes, a displacement drive, the base is made in the form of a plate, three carriages with electrode assemblies fixed to its lower surface, two with radially displaceable, and the third stationary, wherein the two first carriages mounted at an angle of 90 o to each other, and the third - in the same plane, coaxially with the first transfer mechanism electrodes etc. constitutes a gear pair kinematically connected with a common reversible drive, one of the wheels of which is mounted on the displacement drive, and the other on the axis of rotation common to the base and is made with profile side and lower surfaces, as well as two drove groups, each drove one group is rigidly connected with the moving carriage and interacts with the side profile surface of the gear wheel, and each carrier of the second group is movably connected through the rocking lever of the electrode assembly to one of the electrodes and interacts uet a bottom surface profile of a gear wheel, the rocker arms are sprung, between the lever and the electrode holders mounted damping member provided with the moving mechanism stops rotation, the rotational axis is formed with a central opening.

Применение трехэлектродной схемы позволяет производить сварку по осям X и Y, при этом исключается операция разворота головки на угол 90o. Попарное включение в работу электродов обеспечивается движением кареток с электродными узлами по направляющим посредством механизма перемещения.The use of a three-electrode circuit allows welding along the X and Y axes, while excluding the operation of turning the head through an angle of 90 o . Pairwise inclusion in the operation of the electrodes is provided by the movement of carriages with electrode assemblies along the guides by means of a movement mechanism.

Наличие единого реверсивного привода, кинематически связанного с механизмом вертикального перемещения электродов и их раздвижки (установление рабочего зазора), содержащим зубчатое колесо с двумя специальным образом спрофилированными поверхностями, взаимодействующими посредством водил с электрододержателями, обеспечивает:
а) программное управление перемещением электродов путем подачи электрического сигнала на привод перемещения;
б) снижение веса конструкции.
The presence of a single reversible drive kinematically connected with the mechanism of vertical movement of the electrodes and their extension (setting the working gap), containing a gear wheel with two specially shaped surfaces that interact through carriers with electrode holders, provides:
a) software control of the movement of the electrodes by applying an electrical signal to the movement drive;
b) reducing the weight of the structure.

Крепление электродного узла на качающемся рычаге обеспечивает подъем электрода в вертикальной плоскости, при этом в качестве привода использована пластинчатая пружина. The mounting of the electrode assembly on the swing arm allows the electrode to rise in a vertical plane, with a leaf spring being used as a drive.

Наличие амортизирующего элемента необходимо для снижения нагрузок на электродный узел при касании электродом вывода изделия, привариваемого к контактной площадке, поскольку скорости перемещений головки достаточно высоки при требуемой производительности нескольких сварок в секунду. The presence of a shock-absorbing element is necessary to reduce the loads on the electrode assembly when the electrode touches the output of the product that is welded to the contact pad, since the speed of movement of the head is quite high at the required productivity of several welds per second.

Присутствующие в конструкции головки ограничители вращения зубчатого колеса, установленного на приводе перемещения, исключают разворот колеса за пределы рабочих углов (-φ...+φ) и как следствие накопление погрешностей по углу и повреждение водил. The rotation limiters of the gear wheel mounted on the displacement drive present in the head construction exclude the wheel turning beyond the working angles (-φ ... + φ) and, as a result, the accumulation of errors in the angle and damage to the carrier.

Отверстие, расположенное по центру основания, предназначено для прохождения оптического луча системы контроля взаиморасположения электродов между собой и по отношению их к выводам изделий электронной техники в процессе приварки к контактным площадкам платы. The hole located in the center of the base is intended for the passage of the optical beam of the system for monitoring the relative position of the electrodes with each other and with respect to the conclusions of electronic products during welding to the contact pads of the board.

На фиг. 1 представлена головка для контактной точечной микросварки, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг.3 - зубчатое колесо механизма привода с системой водил и ограничителями вращения; на фиг.4 - кинематическая схема перемещения водил. In FIG. 1 shows a head for contact spot microwelding, side view; in FIG. 2 - the same, bottom view; figure 3 - the gear wheel of the drive mechanism with a carrier system and rotation limiters; figure 4 is a kinematic diagram of the movement of drove.

Представленная на фиг. 1...4 головка предназначена для использования в автоматах для поверхностного монтажа печатных плат, схем. Presented in FIG. 1 ... 4 head is designed for use in machines for surface mounting of printed circuit boards, circuits.

Головка для контактной точечной микросварки содержит основание 1, на нижней поверхности которого расположены три каретки 2а...2в с электродными узлами 3а...3в. Каретки 2а и 2б установлены с возможностью радиального перемещения в направляющих 4, а 2в - неподвижно. Причем каретки 2в и 2б размещены под углом 90o друг к другу, а 2в этой же плоскости соосно с кареткой 2а. Механизм перемещения электродов 5а и 5б представляет собой кинематически связанную с общим реверсивным приводом 6 зубчатую пару. Колесо 7 установлено на приводе перемещения, а колесо 8 - на общей с основанием 1 оси вращения 9, причем колесо 8 снабжено профильными боковой В и нижней Г поверхностями. Водила 10а и 10б жестко связаны с каретками 2а и 2б и взаимодействуют с поверхностью В колеса 8, а водила 11а и 11б подвижно соединены через качающиеся на осях 12 рычаги 13а и 13б электродных узлов 3а и 3б с электродами 5а и 5б и взаимодействуют с поверхностью Г колеса 8. Качающиеся рычаги 13а и 13в подпружинены посредством пластинчатых пружин 14. Между рычагами 13а...13в и электрододержателями 15...15в установлены амортизирующие элементы 16. Механизм перемещения снабжен ограничителем вращения 17, взаимодействующим с микропереключателями 18а и 18б отключения питания электропривода.The head for contact spot microwelding contains a base 1, on the lower surface of which there are three carriages 2a ... 2c with electrode assemblies 3a ... 3c. The carriages 2a and 2b are mounted with the possibility of radial movement in the guides 4, and 2B is stationary. Moreover, the carriages 2b and 2b are placed at an angle of 90 ° to each other, and 2b in the same plane is aligned with the carriage 2a. The mechanism for moving the electrodes 5a and 5b is a gear pair kinematically connected with a common reversible drive 6. The wheel 7 is mounted on the displacement drive, and the wheel 8 is on the axis of rotation 9 common with the base 1, and the wheel 8 is provided with profile side B and lower D surfaces. Drove 10a and 10b are rigidly connected to carriages 2a and 2b and interact with the surface 8 of wheel 8, and the drove 11a and 11b are movably connected via levers 13a and 13b of electrode assemblies 3a and 3b that swing on axes 12 and with electrodes 5a and 5b and interact with surface D wheels 8. The swinging levers 13a and 13b are spring-loaded by means of leaf springs 14. Between the levers 13a ... 13b and the electrode holders 15 ... 15v shock-absorbing elements are installed 16. The movement mechanism is equipped with a rotation limiter 17 that interacts with the microswitches 18a and 18b for disconnecting the pit electric Ia.

Головка для контактной точечной микросварки работает следующим образом. The head for contact spot microwelding works as follows.

В исходном положении (фиг.1,2):
- электроды 5а и 5б, управляемые водилами 11а и 11б, подняты;
- электроды 5а...5в разведены на максимальное расстояние Lmax.
In the initial position (Fig.1,2):
- electrodes 5a and 5b, driven by carriers 11a and 11b, are raised;
- electrodes 5a ... 5c are separated to a maximum distance L max .

Сварка по оси X (осуществляется электродами 5а и 5в). Колесо 8 при подаче питания на электропривод перемещения поворачивается по часовой стрелке. До поворота на угол "+α" водила 10а и 106 и 11а и 116, скользя по профильным поверхностям В и Г (фиг.3 и 4), перемещают (опускают) лишь электрод 5а, выведя его на уровень электрода 5в. Дальнейшее вращение колеса 8 сопровождается только перемещением водила 10а при неподвижных остальных, обеспечивая тем самым движение электрода 5а к электроду 5в (выставление заданного технологией сварки рабочего зазора Lраб.). Перемещение водила 10 а в точку Д на поверхности Г, т.е. поворот на угол "+φ" , соответствует выставлению минимально допустимого технологией сварки зазора Lmin и срабатыванию микропереключателя 18а посредством ограничителя вращения 17.Welding along the X axis (carried out by electrodes 5a and 5b). Wheel 8 when applying power to the electric drive rotates clockwise. Before turning through the angle “+ α”, the carrier 10a and 106 and 11a and 116, sliding along the profile surfaces B and D (FIGS. 3 and 4), only electrode 5a is moved (lowered), bringing it to the level of electrode 5c. Further rotation of the wheel 8 is accompanied only by the movement of the carrier 10a with the rest stationary, thereby ensuring the movement of the electrode 5a to the electrode 5b (setting the working gap L work specified by the welding technology). Movement of carrier 10 a to point D on surface D, i.e. rotation through the angle “+ φ” corresponds to setting the minimum allowable welding technology gap L min and the operation of the microswitch 18a through the rotation limiter 17.

Сварки по оси Y (осуществляется электродами 5б и 5в). Колесо 8 при подаче питания противоположной полярности на электропривод перемещения начинает вращаться в противоположную сторону (реверсивное движение против часовой стрелки), сначала переведя электроды в исходное состояние, а затем аналогичным образом выведя электроды 5б и 5в в рабочее состояние. Welding along the Y axis (carried out by electrodes 5b and 5c). Wheel 8 when applying power of the opposite polarity to the electric drive moves starts to rotate in the opposite direction (reverse movement counterclockwise), first putting the electrodes in the initial state, and then likewise putting the electrodes 5b and 5c in working condition.

Предлагаемая головка для контактной точечной микросварки обладает тем существенным положительным качеством по сравнению с прототипом, что позволяет за счет исключения операции разворота на угол 90o и уменьшения веса путем применения единого реверсивного привода увеличить производительность сварки в несколько раз.The proposed head for spot bonding has the substantial positive quality in comparison with the prototype, which allows for the exclusion of turning operation through 90 o and reducing weight by the use of a single reverse drive to increase the welding performance in several times.

Claims (5)

1. Головка для контактной точечной микросварки, содержащая основание, каретку, электродные узлы с качающимися рычагами, механизм перемещения электродов, привод перемещения, отличающаяся тем, что она снабжена двумя дополнительными каретками, а основание выполнено в виде пластины, к нижней поверхности которой закреплены все три каретки со смонтированными на них электродными узлами, две с возможностью радиального перемещения, а третья неподвижно, причем две первые каретки установлены под углом 90o одна относительно другой, а третья в этой же плоскости соосно с первой, механизм перемещения электродов выполнен в виде кинематически связанной с общим реверсивным приводом зубчатой пары, одно из колес которой установлено на приводе перемещения, а другое колесо с профильными боковой и нижней поверхностями - на общей с основанием оси вращения, а также двух групп водил, при этом каждое водило одной группы жестко связано с подвижной кареткой с возможностью взаимодействия с боковой профильной поверхностью зубчатого колеса, а каждое водило второй группы соединено посредством качающегося рычага электродного узла с одним из электродов с возможностью взаимодействия с нижней профильной поверхностью зубчатого колеса.1. The head for contact spot microwelding containing a base, a carriage, electrode assemblies with swinging levers, a mechanism for moving electrodes, a movement drive, characterized in that it is provided with two additional carriages, and the base is made in the form of a plate, to which all three are fixed a carriage mounted thereon with the electrode assemblies, with two radially displaceable, and the third stationary, wherein the two first carriages mounted at an angle of 90 o relative to one another, and in that the third rail the plane is coaxial with the first one, the mechanism for moving the electrodes is made in the form of a gear pair kinematically connected to a common reversible drive, one of the wheels of which is mounted on the movement drive, and the other wheel with profile side and lower surfaces on the axis of rotation common to the base, as well as two groups drove, while each carrier of one group is rigidly connected with the movable carriage with the possibility of interaction with the side profile surface of the gear wheel, and each carrier of the second group is connected by means of a swing Osya electrode assembly of the lever with one of the electrodes to interact with the lower surface of the gear profile. 2. Головка по п.1, отличающаяся тем, что качающиеся рычаги выполнены подпружиненными. 2. The head according to claim 1, characterized in that the swinging arms are spring loaded. 3. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что между рычагами и электрододержателями установлены амортизирующие элементы. 3. The head according to claim 1, characterized in that between the levers and the electrode holders shock absorbing elements are installed. 4. Головка по п.1, отличающаяся тем, что механизм перемещения снабжен ограничителями вращения. 4. The head according to claim 1, characterized in that the movement mechanism is equipped with rotation limiters. 5. Головка по п.1, отличающаяся тем, что ось вращения выполнена с центральным отверстием. 5. The head according to claim 1, characterized in that the axis of rotation is made with a Central hole.
RU96101892/02A 1996-01-31 1996-01-31 Head for resistance spot miniature welding RU2115527C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96101892/02A RU2115527C1 (en) 1996-01-31 1996-01-31 Head for resistance spot miniature welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96101892/02A RU2115527C1 (en) 1996-01-31 1996-01-31 Head for resistance spot miniature welding

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96101892A RU96101892A (en) 1998-03-20
RU2115527C1 true RU2115527C1 (en) 1998-07-20

Family

ID=20176396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96101892/02A RU2115527C1 (en) 1996-01-31 1996-01-31 Head for resistance spot miniature welding

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2115527C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628451C2 (en) * 2012-05-15 2017-08-17 Комау С.п.А. Head of electric point welding for multi-axis industrial robot and robot containing this head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2628451C2 (en) * 2012-05-15 2017-08-17 Комау С.п.А. Head of electric point welding for multi-axis industrial robot and robot containing this head

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104626589B (en) Rotary type double-nozzle switching device for 3D printing
CA2683638A1 (en) Inverted wheel type moving body and method of controlling the same
RU2115527C1 (en) Head for resistance spot miniature welding
CN111055072A (en) Jacking rotary mechanism and welding equipment
JP2011121089A (en) Electrode tip grinding apparatus of welding robot in spot welding line
CN219152879U (en) Series-parallel three-degree-of-freedom redundant parallel robot
JPS59217802A (en) Work machine for railroad
JPH1052761A (en) Resistant welding equipment
RU96101892A (en) HEAD FOR CONTACT POINT MICROWELDING
CN108562493A (en) A kind of mash welder welding intensity detecting device
CN209027712U (en) Ball pin torque test device on swing arm assembly
CN202461897U (en) Head-tail type deflection unit with controller
CN211102240U (en) Tiltable chuck clamp for laser engraving
CN112536641A (en) Machining makes with buffer that has angle modulation post
KR100997886B1 (en) Jig device for laser welding
CN218555879U (en) Welding wire rapid processing structure of arc welding robot
KR200294307Y1 (en) Centering apparatus of plates for laser welding
SU1625664A1 (en) Multistation transfer machine
CN213793947U (en) Component pin shaping machine
CN102901605A (en) Balancing machine for four-swinging bracket transmission shaft
CN216410641U (en) Suspension strength test frock
CN215390499U (en) AC shaft rotating mechanism of dispenser
JP4010186B2 (en) Bonding equipment
SU513231A1 (en) Electrode bypass device
JPH0731890Y2 (en) Seam welder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050201