TW201941852A - 多致動器引線焊接裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種用於將引線焊接到焊接表面的焊接裝置，其包括：焊接頭主體，其通過安裝部分可移動地保持；第一致動器；和第二致動器，其中，焊接頭本體具有工具部分和致動器部分，工具部分配置成接收用於接收和焊接引線的焊接工具，致動器部分與第一致動器和第二致動器聯接，第一致動器和第二致動器可操作以作用在致動器部分上，以使焊接頭本體關於安裝部分移動，從而使焊接工具關於焊接表面移動。

Description

多致動器引線焊接裝置
本發明涉及用於焊接裝置的焊接頭，例如用於將引線焊接到焊接表面的引線焊接頭，並且特別涉及一種具有多個致動器的焊接頭。
在引線焊接技術中，將導電線焊接在電子器件上的電焊接盤之間，諸如在半導體晶片與其上附接晶片的襯底之間。襯底經常是半導體導線框架。還可以在單獨的半導體晶片上的焊接盤之間進行電連接。焊接通過焊接工具形成，焊接工具可以是附接到超聲換能器的毛細管的形式，超聲換能器用於向毛細管末端產生超聲能量。
在用於製作所謂的“球形焊接”的引線焊接器中，承載焊接工具的焊接頭設計成圍繞適當定位的樞軸執行搖擺運動。對於超聲焊接，焊接工具是安裝在焊接頭上的超聲換能器，該超聲換能器包括聯接到焊頭(horn)的壓電驅動器堆，以及處於焊頭端部的毛細管。焊接引線通常由金、鋁或銅製成，其通過毛細管中的孔從焊接引線軸饋送到毛細管的末端。通過將超聲能量施加到毛細管末端，使毛細管末端處的引線結合到焊接盤上來完成焊接。
多年來，引線焊接機的操作速度已大幅提高，結果是需要以高速致動焊接頭，同時在不損壞引線的情況下，對夾緊的引線施加受控力。
圖1A至圖1C示出了現有技術焊接頭100的示例。圖1A顯示了側視圖，圖1B顯示了俯視圖(為提高清晰度，省略了引線夾和換能器)，圖1C顯示了透視圖。焊接頭100一般包括焊接頭本體102、固定到本體102的引線夾104和安裝到焊接頭100的換能器106。
焊接引線(未示出)從引線軸(未示出)饋送，並且被引導經過引線夾104的鉗口並穿過換能器106中的孔。引線夾104沿著焊接引線的路徑佈置，以便控制引線到換能器106的饋送。
焊接頭本體102在樞轉點112處樞轉以進行轉動運動，並且焊接頭本體102圍繞樞轉點112的轉動移動是由容納在殼體結構105內的致動器114致動。致動器114可以包括音圈電機，該音圈電機包括線圈，當電流在控制器(未示出)的控制下流過線圈時，線圈可借助電磁相互作用相對於磁體移動。當由致動器114沿著轉動弧115致動時，焊接頭本體102受驅動以沿著轉動弧116轉動。當引線夾104閉合時，朝向焊接位置從引線軸拉出焊接引線，而焊接頭主體102遠離焊接引線軸轉動。引線夾104可以進一步打開並且焊接頭主體102朝向線軸轉動，以將引線夾104置於夾緊和拉出更多焊接引線的位置。
在焊接迴圈期間以及在開始第一焊接結合之前，在從換能器106突出的焊接引線的尾端處形成熔融球。熔融球隨後下落到焊接盤(未示出)上以形成第一球焊。通過電火花熔化引線，在該突出的焊接引線的尾端處形成熔融球，因此在焊接引線 的尾端處必須有足夠長度的引線才能這樣做。電子火焰熄滅(“EFO”)器件(未示出)產生電火花並熔化引線來形成熔融球。
為了在完成焊接之後留下焊接引線尾部從換能器106突出，焊接頭本體102必須在控制器的控制下遵循各種已程式設計運動。更具體地，在球形焊接過程期間，在已經在第二焊接位置處焊接引線之後，焊接頭主體102需要在引線夾104打開的情況下向上移動一小段距離，以完成引線連接。然後，焊接頭本體102停止並且引線夾104閉合以夾持焊接引線。此後，焊接頭主體102進一步向上移動到更高的位置。在該進一步向上運動期間，焊接引線在第二焊接位置被拉起並斷開，並準備好開始下一個引線連接的第一焊接。這被稱為尾部成型，以確保在建立每個引線連接之後從換能器106突出預定長度的焊接引線。突出的引線的長度和線性的一致性決定了球成型的可重複性以及成型的球的大小。
然而，當試圖以更快且更準確的方式執行焊接時，焊接頭100存在許多缺點。一個缺點是當焊接頭100以非常高的速度和加速度移動時，對焊接頭本體102的運動的控制變得更加困難。焊接頭100的速度和加速度對其結構穩定性也提出了非常苛刻的要求。焊接頭100還易受溫度變化的影響，這會影響焊接引線的成型和定位。這使得難以在高速下準確生成和定位具有均勻長度且直度一致的尾部。與現有技術相比，以更快且更準確的方式進行焊接將是有益的。
因此，本發明的一個目的是尋求提供一種焊接裝置的焊接頭，其能克服現有技術中的至少一些上述問題。
根據本發明的第一方面，提供了一種用於將引線焊接到焊接表面的焊接頭，其包括：焊接頭主體，其可移動地由安裝部分保持；第一致動器；和第二致動器，其中，焊接頭本體具有工具部分和致動器部分，工具部分配置成接收用於接收和焊接引線的焊接工具，致動器部分與第一致動器和第二致動器聯接，第一致動器和第二致動器可操作以作用在致動器部分上，以使焊接頭本體關於安裝部分移動，從而使焊接工具關於焊接表面移動。
第一方面認識到現有焊接頭的問題在於其通常採用單個致動器來移動焊接頭本體。使用單個致動器降低了對焊接頭本體的移動的控制水準，並且影響了焊接頭本體的結構完整性。而且，當需要產生更大的力來提供增加的加速度時，增加單個致動器佈置的大小可能會導致不可接受的慣性和結構不穩定性。
因此，提供了一種焊接頭。該焊接頭可以將引線焊接或固定到焊接表面上。焊接頭可以包括焊接頭本體或構件。焊接頭本體可以操作或配置成在安裝部分周圍或安裝部分上移動或移位元。焊接頭可以包括第一致動器。焊接頭可以包括第二致動器。焊接頭本體可以具有工具部分。工具部分可以配置或修改成接收焊接工具，該焊接工具接收引線並將其焊接到焊接表面。焊接頭本體還可以具有致動器部分。致動器部分可以和第一致動器聯接或連接。致動器部分可以和第二致動器聯接或連接。第一致動器和第二致動器可以操作或配置成在致動器部分上一起作用。第一致動器和第二致動器在致動器部分上的作用可以使焊接頭本體圍繞致動器部分移動或移位元。焊接頭的移動可以使焊接工具相對於焊接表面移動或移位。通過這種方式，第一致動器和第二致動器都可以用來移動焊接頭本體，這提供了對在焊接頭本 體上產生的力的更大控制，可以提供減小的慣性，並且與等效的單個致動器佈置相比，兩個致動器的佈置可以說明改善結構穩定性。
在一個實施例中，第一致動器可操作以在致動器部分上產生第一力，並且第二致動器可操作以在致動器部分上產生第二力。因此，第一致動器可以配置或佈置成在致動器部分上產生第一力，而第二致動器可以配置或佈置成在致動器部分上產生第二力。因此，每個致動器可以產生獨立的或單獨的力，該力作用在致動器部分上，以便在焊接頭本體上提供推動力。
在一個實施例中，焊接頭包括致動邏輯，其可操作以產生第一信號來激勵第一致動器從而產生第一力，並且產生第二信號來激勵第二致動器從而產生第二力。因此，致動邏輯或控制器可以配置或佈置成產生激勵或操作致動器的信號，以便控制力的產生。
在一個實施例中，致動器部分配置成接收第一力和第二力，並且由於包括第一力和第二力的組合的合力而在一個方向上被推動。因此，致動器部分可以和致動器聯接或連接，使得由致動器產生的力一起承載在致動器部分上。致動器可以通過因致動器的組合力產生的合力而在一個方向上被移動或推動。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作以產生具有相等量級的第一力和第二力。因此，致動器可以產生具有相等幅度或大小的力。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作以產生具有不等量級的第一力和第二力。因此，致動器可以產生具有不同幅度或大小的力。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作 以產生第一力和第二力，以在共同方向上作用。因此，致動器可以與致動器部分聯接或連接並且可以操作成在相同方向上將力傳送到致動器部分上。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作以產生第一力和第二力，以在不同方向上作用。因此，致動器可以與致動器部分聯接或連接並且可以操作成在非平行或發散方向上將力傳送到致動器部分上。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作以產生第一力和第二力，以在相反方向上作用。因此，致動器可以與致動器部分聯接或連接並且可以操作成在相反或相對方向上在致動器部分上傳遞力。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器中的至少一個可操作以產生第一力和第二力中的至少一個，其具有時變數級和時變方向中的至少一種。因此，致動器中的任一個或兩個可以產生其量級和/或方向隨著時間發生變化的力。
在一個實施例中，致動器部分可操作以組合第一力和第二力，從而產生具有時變數級和時變方向中的至少一種的合力。因此，致動器部分可以由致動器作用並呈現合力，該合力的量級和/或方向隨時間發生變化。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器可操作以產生第一力和第二力，二者具有相等量級並且在相反方向上作用進行組合以生成零合力。因此，致動器可以操作或配置成產生匹配的相反力，以便致動器部分經歷零合力。這使得能夠驅動致動器而不會致使致動器部分被合力推動，致動器部分將保持在適當位置。這使得焊接頭能夠由於致動器的操作而維持在其正常操作溫度，同時避免焊接頭移動，而是將其保持在空閒位置。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器各包括電機。
在一個實施例中，電機包括音圈電機、直線電機、壓電電機和氣動電機中的至少一種。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器由致動器部分並置。因此，致動器可以通過致動器部分定位或放置在一起。
在一個實施例中，第一致動器通過致動器部分與第二致動器間隔開但相連。將致動器間隔開或彼此遠離地放置有助於改善焊接頭本體的結構剛度。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器都定位成與致動器部分並行移動。因此，致動器部分和致動器之間的連接可能會導致致動器與致動器部分一起移動。
在一個實施例中，致動器部分具有第一殼體部分和第二殼體部分，第一殼體部分接收第一致動器的第一可移動部件，第二殼體部分接收第二致動器的第二可移動部件。因此，致動器部分可以接收或容納致動器的可移動部件。
在一個實施例中，第一致動器的第一可移動部件通過致動器部分定位成關於第二致動器的第二可移動部件成固定關係。因此，第一致動器的可移動部件可以連接到致動器部分，致動器部分繼而連接到第二致動器的可移動部件。
在一個實施例中，致動器部分的移動致使第一致動器的第一可移動部件和第二致動器的第二可移動部件進行相應的移動。因此，可移動部分可以和致動器部分一起移動。
在一個實施例中，第一殼體部分定位成遠離第二殼體部分。
在一個實施例中，致動器部分包括至少一個在第一殼體部分和第二殼體部分之間延伸的支架。在殼體部分之間提供支架或支柱改善了焊接頭本體的結構剛性。
在一個實施例中，第一致動器的第一固定部件定位成關於第二致動器的第二固定部件成固定關係。
在一個實施例中，第一固定部件和第二固定部件定位成關於安裝部分成固定關係。因此，致動器的固定部件可以都與安裝部分聯接或連接。
在一個實施例中，第一致動器的第一可移動部件包括第一線圈，並且第二致動器的第二可移動部件包括第二線圈。雙核心佈置提供了諸多優點。為了生成特定量的力，雙線圈的尺寸可以小於能夠生成該力的等效單線圈的尺寸。這使得焊接頭本體更加緊湊，並且可以使線圈的重心移動得更接近焊接頭本體的重心，這降低了其慣性。而且，與單個線圈相比，兩個線圈的散熱面積更大，因此提高了雙線圈的冷卻效率。而且，線圈可以定位成改善焊接頭本體的剛度。
在一個實施例中，第一致動器的第一固定部件和第二致動器的第二固定部件各包括磁體陣列。
在一個實施例中，磁體陣列定位成提供軸向延伸通過第一線圈和第二線圈的磁場。
在一個實施例中，磁體陣列包括定位成靠近第一線圈的第一軸向面的第一磁體陣列，和定位成靠近第二線圈的第二軸向面的第二磁體陣列。
在一個實施例中，第一軸向面背向第二軸向面。因此，面可以朝向不同方向定向。
在一個實施例中，磁體陣列包括位於第一線圈和第 二線圈之間的中間磁體陣列。因此，第三磁體陣列可以位於第一磁體陣列和第二磁體陣列之間的位置。
在一個實施例中，致動器部分定位成與工具部分成固定關係。因此，致動器部分可以固定到工具部分。
在一個實施例中，致動器部分的移動致使工具部分進行相應的移動。因此，致動器部分和工具部分可以一起移動。
在一個實施例中，焊接頭本體由安裝部分可樞轉地接收。因此，焊接頭本體可以圍繞樞軸在安裝部分上旋轉。
在一個實施例中，焊接頭本體由安裝部分圍繞轉動軸線可樞轉地接收。
在一個實施例中，致動器部分圍繞轉動軸線以致動移動弧進行的移動致使工具部分圍繞轉動軸線以工具移動弧進行相應的移動。移動弧可以是同心的。
根據第二方面，提供了一種移動焊接頭以將引線焊接到焊接表面的方法，該方法包括以下步驟：將焊接頭本體可移動地保持在安裝部分上，該焊接頭本體具有致動器部分和工具部分，該工具部分配置成接收用於接收和焊接引線的焊接工具；將第一致動器和第二致動器與致動器部分聯接；以及致動第一致動器和第二致動器以使焊接頭本體關於安裝部分移動，從而使焊接工具關於焊接表面移動。
在一個實施例中，致動包括使用第一制動器在致動器部分上產生第一力以及使用第二制動器在致動器部分上產生第二力。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一信號來激勵第一致動器以產生第一力，並且產生第二信號來激勵第二致動器以產生第二力。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：由於包括致動器部分接收的第一力和第二力的組合的合力而在一個方向上推動致動器部分。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生具有相等量級的第一力和第二力。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生具有不等量級的第一力和第二力。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一力和第二力，以在共同方向上作用。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一力和第二力，以在不同方向上作用。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一力和第二力，以在相反方向上作用。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一力和第二力中的至少一個，其具有時變數級和時變方向中的至少一種。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生第一力和第二力中的至少一個，以提供具有時變數級和時變方向中的至少一種的合力。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：產生具有相等量級的第一力和第二力，並且在相反方向上作用進行組合以產生零合力。
在一個實施例中，第一致動器和第二致動器各包括電機。
在一個實施例中，電機包括音圈電機、直線電機、壓電電機和氣動電機中的至少一種。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：利用致動器部分並置第一致動器和第二致動器。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：將第一致動器和第二致動器連接到致動器部分，以通過致動器部分將第一致動器與第二致動器間隔開。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：將第一致動器和第二致動器定位成與致動器部分並行移動。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：利用致動器部分的第一殼體部分接收第一致動器的第一可移動部件，並且利用致動器部分的第二殼體部分接收第二致動器的第二可移動部件。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：通過致動器部分使第一致動器的第一可移動部件定位成關於第二致動器的第二可移動部件成固定關係。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：移動致動器部分以致使第一致動器的第一可移動部件和第二致動器的第二可移動部件二者進行相應的移動。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：使第一殼體部分遠離第二殼體部分定位。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：提供至少一個在第一殼體部分和第二殼體部分之間延伸的支架。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：使第一致動器的第一固定部件定位成關於第二致動器的第二固定部件成固定關係。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：使第一固定部件和第二固定部件定位成關於安裝部分成固定關係。
在一個實施例中，第一致動器的第一可移動部件包括第一線圈，並且第二致動器的第二可移動部件包括第二線圈。
在一個實施例中，第一致動器的第一固定部件和第二致動器的第二固定部件各包括磁體陣列。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：將磁體陣列定位成提供軸向延伸通過第一線圈和第二線圈的磁場。
在一個實施例中，磁體陣列包括第一磁體陣列和第二磁體陣列，並且該方法包括以下步驟：將第一磁體陣列靠近第一線圈的第一軸向面定位並且將第二磁體陣列靠近第二線圈的第二軸向面定位。
在一個實施例中，第一軸向面背向第二軸向面。
在一個實施例中，磁體陣列包括中間磁體陣列，並且該方法包括以下步驟：將中間磁體陣列定位在第一線圈和第二線圈之間。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：使致動器部分定位成與工具部分成固定關係。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：移動致動器部分，以致使工具部分進行相應的移動。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：通過安裝部分樞轉地接收焊接頭本體。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：樞轉地接收由安裝部分圍繞轉動軸線接收的焊接頭本體。
在一個實施例中，該方法包括以下步驟：使致動器部分圍繞轉動軸線以致動移動弧移動，以致使工具部分圍繞轉動軸線以工具移動弧進行相應的移動。
關於說明書部分、所附權利要求和附圖，將更好地 理解這些和其他特徵、方面和優點。
100‧‧‧焊接頭
102‧‧‧本體
104‧‧‧引線夾
105‧‧‧殼體結構
106‧‧‧換能器
112‧‧‧樞轉點
114‧‧‧致動器
115‧‧‧轉動弧
116‧‧‧轉動弧
120‧‧‧重心
200‧‧‧焊接頭
202‧‧‧焊接頭本體
204‧‧‧雙致動器殼體結構
205‧‧‧側向部
206A‧‧‧凸緣結構
206B‧‧‧凸緣結構
208‧‧‧支撐支柱
214A‧‧‧雙線圈
214B‧‧‧雙線圈
215‧‧‧轉動弧
220‧‧‧重心
300A‧‧‧磁體陣列
300B‧‧‧磁體疊層
310A‧‧‧第二磁體疊層
310B‧‧‧磁體疊層
320A‧‧‧第三磁體疊層
320B‧‧‧磁體疊層
330‧‧‧殼體
340‧‧‧上部殼體
圖1A至圖1C示出了現有技術焊接頭的示例。
圖2A和圖2B示出了一個實施例的焊接頭。
圖3示出了致動器線圈的相對尺寸和重心。
圖4示出了一個實施例的具有磁體陣列的焊接頭本體的佈置。
圖5示出了另一個實施例的磁體陣列。
圖6顯示了一個實施例的具有其磁體陣列以及殼體的焊接頭。
圖7A和圖7B示出了一個實施例的在焊接頭操作期間產生的示例性的力。
在附圖中，相同的零件由相同的附圖標記表示。
在更詳細地討論本發明的實施例之前，首先將提供概述。實施例提供了一種致動機構，該致動機構可以由例如焊接頭或致動控制需要改進的其他裝置使用。致動器機構具有一個以上致動器，其經聯接一起作用在焊接頭上。具有一個以上致動器提供了對為移動焊接頭而產生的力的增強控制。而且，具有一個以上致動器提供了結構優勢，因為每個致動器可以小於等效的單個致動器而且致動器在不同位置與焊接頭聯接，從而改善了結構剛度。此外，致動器可以操作成產生抵消力，以避免在轉變到靜止或非活動狀態時焊接頭的操作發生變化。
焊接頭
圖2A和圖2B示出了根據一個實施例的焊接裝置 的焊接頭200。圖2A顯示了透視圖並且圖2B顯示了俯視圖(為提高清晰度，省略了引線夾和換能器)。除了提供雙線圈214A、214B和雙致動器殼體結構204之外，焊接頭本體202的佈置和配置與上述佈置相同。
雙致動器殼體結構204包括側向部件205並且具有兩個凸緣結構206A、206B，側向部件205在樞軸112的軸向方向上延伸，兩個凸緣結構206A、206B橫向于側向部件205在徑向方向上遠離樞軸112延伸。兩個凸緣結構206A、206B具有凹槽，凹槽的形狀適於接收相應的線圈214A、214B。雙致動器殼體結構204沿著樞軸112的軸向方向與焊接頭本體202的其餘部分的延伸連接有助於改善焊接頭的剛度，這有助於改善其操作性能。
線圈214A、214B由兩個凸緣結構206A、206B固持使得其在徑向上遠離樞軸112延伸，其主面定向成大致平行。線圈214A、214B由兩個凸緣結構206A、206B間隔開，以提供接收磁體陣列(未示出)的空隙，這將在下面更詳細地說明。
雙致動器殼體結構204具有支撐支柱208，其在凸緣結構206A和206B之間延伸，以便進一步改善其剛性，這有助於改善其操作性能。
焊接頭本體202可以由連接在一起的部件部分形成，或者可以由部件一起移動或串聯移動的整體部件形成。在任一種情況下，由線圈214A、214B中的任一個產生的力被傳送到其凸緣結構206A、206B並由雙致動器殼體結構204接收，合力起作用以使焊接頭本體202圍繞樞軸112移動。
如圖3中所示，為了產生預定量的力，產生該量的力所需的單個線圈114的尺寸大於一起操作以產生相同量的力 的線圈對214A、214B的尺寸。與單個線圈114的重心120相比，尺寸較小的線圈214A、214B使線圈對214A，214B的重心220定位成更靠近樞軸112。將重心220放置成更靠近樞軸112減小了電機慣性。在一個示例性佈置中，等效單線圈的慣性比雙線圈的慣性高47%，並且等效單線圈的固有頻率比雙線圈的固有頻率低550Hz。
圖4示出了具有磁體陣列的焊接頭本體202的佈置。當焊接頭本體202圍繞樞軸112旋轉時，磁體陣列在焊接頭200的操作期間保持在固定位置。磁體陣列包括鄰近線圈214A的一個主面的第一磁體疊層300A和鄰近線圈214A的另一個主面設置的第二磁體疊層310A。這產生了一般在方向B上延伸的磁場，該方向B大致平行於樞軸112的軸線，磁通量垂直流通到線圈214A的主面。當電流沿著方向I流過線圈214A時，一般在方向F上產生力，這致使焊接頭本體202遵循轉動弧215圍繞樞軸112樞轉。
第二磁體疊層310A位於線圈214B的一個主面附近，並且第三磁體疊層320A鄰近線圈214B的另一個主面設置。這產生了一般在方向B上延伸的磁場，該方向B大致平行於樞軸112的軸線，磁通量垂直流通到線圈214B的主面。當電流沿著方向I流過線圈214B時，一般在方向F上產生力，這致使焊接頭本體202遵循轉動弧215圍繞樞軸112樞轉。
由於其雙層磁體陣列設計，雙線圈214A、214B的佈置更加有效，雙層磁體陣列設計提供了更大的磁密度，並且因此線圈本身可以更小。而且，由於散熱面積更大，雙線圈佈置的冷卻效率更高。
圖5示出了備選磁體陣列，其中每個磁性疊層 300B、310B、320B由三個磁體形成，這些磁體的極性如圖所示般佈置。特別地，磁體疊層300B、310B、320B中的每一個的外磁體的極性均定向成大致平行於樞軸112的軸線，而每個疊層300B、310B、320B中的內磁體的極性垂直定向在磁體疊層的方向上。這提供了形成為形狀更加矩形的磁通線，以橫向穿過線圈214A、214B的主要長度。
圖6顯示了焊接頭200，其磁體陣列300A、310A、320A由其殼體330和上部殼體340保持，上部殼體340容納光學器件和其他控制電路，該光學器件和其他控制電路在焊接頭200操作期間提供驅動電流和回饋。
焊接頭的操作
圖7A和圖7B示出了在焊接頭200操作期間產生的示例性的力。如在圖7A中所看到的，假設當線圈214A、214B利用在指定方向上流動的相同電流通電時，線圈214A、214B產生在相同方向上操作的相同的力FA、FB。力FA、FB的量級可以通過改變電流的量級來改變。力FA、FB的方向可以通過改變電流的方向來改變。這種差分力的產生提供了對焊接頭本體202的改進控制。由線圈214A、214B產生的力FA、FB一起作用在雙致動器殼體結構204上，其中組合的合力FR作用在焊接頭本體202上。所以，應當理解，可以利用不相同的電流和/或在相反方向上操作的電流驅動線圈214A、214B，以便改變焊接頭200經受的合力FR的量，從而提供柔性的力配置，諸如，例如高加速或減速力，精細焊接力等等。
如圖7B中所示，在一種操作模式中，利用具有相等且相反量級的電流驅動線圈214A、214B，以便產生相等且相反的力FA、FB，使得流過線圈的電流可以維持焊接頭200的熱 穩定性。換句話說，可以分別向兩個線圈214A、214B提供具有相反相位的電流，以在焊接頭200處於空閒狀態時產生熱量。在由每個線圈產生的力FA、FB彼此抵消時，合力FR具有零值並且焊接頭200將保持靜止。這有助於焊接頭200在空閒時段期間維持熱穩定性。
儘管已經參照某些實施例對本發明進行了相當詳細的描述，但是其他實施例也是可能的。
因此，所附權利要求的精神和範圍不應限於本文所包含的對實施例的描述。

Claims (20)

  1. 一種用於將引線焊接到焊接表面之焊接頭，包括：焊接頭本體，其通過安裝部分可移動地保持；第一致動器；及第二致動器，其中，所述焊接頭本體具有工具部分，其配置成接收用於接收和焊接所述引線的焊接工具；以及致動器部分，其與所述第一致動器和所述第二致動器聯接，所述第一致動器和所述第二致動器可操作以作用在所述致動器部分上，以使所述焊接頭本體關於所述安裝部分移動，從而使所述焊接工具關於所述焊接表面移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器可操作以在所述致動器部分上產生第一力，並且所述第二致動器可操作以在所述致動器部分上產生第二力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之焊接頭，其中，所述致動器部分配置成接收所述第一力和所述第二力，並且由於包括所述第一力和所述第二力的組合的合力而在一個方向上被推動。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器可操作以產生所述第一力和所述第二力，二者具有相等量級和不等量級中的一種。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器可操作以產生所述第一力和所述第二力，以在共同方向和不同方向中的一種上作用。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器中的至少一個可操作以產生所述第一力和 所述第二力中的至少一個，其具有時變數級和時變方向中的至少一種。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之焊接頭，其中，所述致動器部分配置成組合所述第一力和所述第二力，以產生具有時變數級和時變方向中的至少一種的所述合力。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器可操作以產生所述第一力和所述第二力，二者具有相等量級並且在相反方向上作用進行組合以生成零合力。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器各包括電機。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器通過所述致動器部分並置。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器通過所述致動器部分與所述第二致動器間隔開但相連。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器和所述第二致動器都定位成與所述致動器部分並行移動。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述致動器部分具有第一殼體部分和第二殼體部分，所述第一殼體部分接收所述第一致動器的第一可移動部件，所述第二殼體部分接收所述第二致動器的第二可移動部件。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器的所述第一可移動部件通過所述致動器部分定位成關於所述第二致動器的所述第二可移動部件成固定關係。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之焊接頭，其中，所述致動器部分包括至少一個在所述第一殼體部分和所述第二殼體部分之 間延伸的支架。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器的第一固定部件定位成關於所述第二致動器的第二固定部件成固定關係。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之焊接頭，其中，所述第一固定部件和所述第二固定部件定位成關於所述安裝部分成固定關係。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器的所述第一可移動部件包括第一線圈，並且所述第二致動器的所述第二可移動部件包括第二線圈。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之焊接頭，其中，所述第一致動器的所述第一固定部件和所述第二致動器的所述第二固定部件各包括磁體陣列。
  20. 一種移動焊接頭以將引線焊接到焊接表面的方法，所述方法包括以下步驟：將焊接頭本體可移動地保持在安裝部分上，所述焊接頭本體具有致動器部分和工具部分，所述工具部分配置成接收用於接收和焊接所述引線的焊接工具；將第一致動器和第二致動器與所述致動器部分聯接；以及致動所述第一致動器和所述第二致動器以使所述焊接頭本體關於所述安裝部分移動，從而使所述焊接工具關於所述焊接表面移動。
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