一种提高焊接精准度的焊线机转让专利

申请号 : CN202110592404.4

文献号 : CN113020742B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 张昕阳贺云波罗诚言益军刘青山关晓明

申请人 : 广东阿达智能装备有限公司

摘要 :

本发明提供一种提高焊接精准度的焊线机,包括温控系统以及邦头结构;其中,邦头结构包括邦头主体、音圈电机、换能器;音圈电机与邦头主体的一端机械连接,所换能器安装于邦头主体的另一端。邦头主体的顶面或底面设有加热片,加热片覆盖住所述邦头主体的顶面或底面。邦头主体的长度大于或等于邦头结构整体长度的二分之一,或者邦头主体包裹于其他组件外部且邦头主体的长度大于邦头结构整体长度的二分之一。本发明的提高焊接精准度的焊线机具有相对稳定的温度值,有效避免邦头在作业过程中产生热胀冷缩现象,提高焊接的准确性。

权利要求 :

1.一种提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:包括温控系统以及邦头结构,所述邦头结构包括邦头主体、音圈电机、换能器;所述音圈电机与所述邦头主体的一端机械连接,所述换能器安装于所述邦头主体的另一端;通过所述音圈电机驱动所述邦头主体高速地上下摆动,带动所述换能器高速地上下摆动;所述温控系统包括加热片,所述加热片设于所述邦头主体的顶面或底面,且所述加热片覆盖住所述邦头主体的顶面或底面;

所述邦头主体的长度大于或等于所述邦头结构整体长度的二分之一,或者所述邦头主体包裹于其他组件外部且所述邦头主体的长度大于所述邦头结构整体长度的二分之一;

所述加热片的尺寸大于或等于所述邦头主体的顶面或底面的尺寸;所述加热片内设有第一温度传感器,所述邦头主体上安装有第二温度传感器;所述温控系统还包括温度控制器和上位机,所述第一温度传感器、所述第二温度传感器均与所述温度控制器通信连接,所述温度控制器与所述上位机通信连接;由所述温度控制器实时发送所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号至所述上位机,由所述上位机控制所述加热片实现对整个所述邦头结构的恒温控制,使得整个所述邦头结构的温度要比外界环境最高温度高。

2.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述加热片具备单区或者多区加热材料,且所述加热片的外部包裹有硬质或软质的绝缘密封材料。

3.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为热电偶、热敏电阻、电阻式温度检测器、半导体传感器中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述加热片埋设了一条加热回路,为单片加热区。

5.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述加热片埋设了两条加热回路,将所述加热片分为左、右两片加热区。

6.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述加热片埋设了三条加热回路,沿着所述加热片纵长方向将所述加热片分为前、中、后三片加热区。

7.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述音圈电机通过片簧轴承或十字弹片与所述邦头主体的一端机械连接,使得所述邦头主体以所述片簧轴承或所述十字弹片为摆动支点高速地上下摆动。

8.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述邦头主体的材质为铝合金或铝基复合材料。

9.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述邦头主体上设有编码器,用以检测所述邦头主体的转速。

10.如权利要求1所述的提高焊接精准度的焊线机,其特征在于:所述邦头结构还包括线夹,所述线夹安装于所述邦头主体的另一端,且所述线夹位于所述换能器的上方。

说明书 :

一种提高焊接精准度的焊线机

技术领域

[0001] 本发明涉及焊接设备技术领域,尤其涉及一种焊线机。

背景技术

[0002] 焊线机是半导体封装后道的核心工艺之一,而邦头则是焊线机最重要的组成部分,是实行金线焊接的直接的部件。
[0003] 现有的焊线机由于温度加热是由位于邦头下面的加热板提供,通常加热板需要加热到250‑300℃,邦头再在加热板上的各个位置进行动作。然而,这种传统的结构由于加热
板温度的影响,当邦头处在加热板的各个位置时,由于邦头的受热不均匀,使得邦头的各个
模块都会产生不同程度的热变形(即:邦头产生热胀冷缩的现象),导致邦头的工作精度下
降,从而影响邦头最终的焊接(Bonding)的位置精度。

发明内容

[0004] 本发明提供一种将整个邦头结构的温度和胀缩控制在一定的范围内, 有效避免邦头结构在作业过程中出现热胀冷缩现象,提高焊接准确性的焊线机。
[0005] 本发明采用的技术方案为:一种提高焊接精准度的焊线机,包括温控系统以及邦头结构,所述邦头结构包括邦头主体、音圈电机、换能器;所述音圈电机与所述邦头主体的
一端机械连接,所述换能器安装于所述邦头主体的另一端;通过所述音圈电机驱动所述邦
头主体高速地上下摆动,带动所述换能器高速地上下摆动;所述温控系统包括加热片,所述
加热片设于所述邦头主体的顶面或底面,且所述加热片覆盖住所述邦头主体的顶面或底
面;
[0006] 所述邦头主体的长度大于或等于所述邦头结构整体长度的二分之一,或者所述邦头主体包裹于其他组件外部且所述邦头主体的长度大于所述邦头结构整体长度的二分之
一。
[0007] 进一步地,所述加热片具备单区或者多区加热材料,且所述加热片的外部包裹有硬质或软质的绝缘密封材料。
[0008] 进一步地,所述加热片的尺寸大于或等于所述邦头主体的顶面或底面的尺寸。
[0009] 进一步地,所述加热片内设有第一温度传感器,所述邦头主体上安装有第二温度传感器。
[0010] 进一步地,所述第一温度传感器和所述第二温度传感器为热电偶、热敏电阻、电阻式温度检测器、半导体传感器中的一种或几种。
[0011] 进一步地,所述温控系统还包括温度控制器和上位机,所述第一温度传感器、所述第二温度传感器均与所述温度控制器通信连接,所述温度控制器与所述上位机通信连接;
由所述温度控制器实时发送所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度信号至所
述上位机,由所述上位机控制所述加热片实现对整个所述邦头结构的恒温控制。
[0012] 进一步地,所述加热片埋设了一条加热回路,为单片加热区。
[0013] 进一步地,所述加热片埋设了两条加热回路,将所述加热片分为左、右两片加热区。
[0014] 进一步地,所述加热片埋设了三条加热回路,沿着所述加热片纵长方向将所述加热片分为前、中、后三片加热区。
[0015] 进一步地,所述音圈电机通过片簧轴承或十字弹片与所述邦头主体的一端机械连接,使得所述邦头主体以所述片簧轴承或所述十字弹片为摆动支点高速地上下摆动。
[0016] 进一步地,所述邦头主体的材质为铝合金或铝基复合材料。
[0017] 进一步地,所述邦头主体上设有编码器,用以检测所述邦头主体的转速。
[0018] 进一步地,所述邦头结构还包括线夹,所述线夹安装于所述邦头主体的另一端,且所述线夹位于所述换能器的上方。
[0019] 相较于现有技术,本发明的提高焊接精准度的焊线机通过在邦头主体的顶面或底面设置加热片,且加热片覆盖住邦头主体的顶面和底面,由加热片对整个邦头结构进行恒
温加热,根据邦头结构的位置或邦头结构关键区域的温度,实时对邦头结构进行选择性加
热,保证邦头结构整体的温度在焊接区域内运动时不会受下方的加热板的影响,使得邦头
结构具有相对稳定的温度值,从而有效避免邦头结构在作业过程中产生热胀冷缩现象,提
高焊接的准确性。

附图说明

[0020] 附图是用来提供对本发明的进一步理解,并构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但不应构成对本发明的限制。在附图中,
[0021] 图1:本发明邦头结构的立体图;
[0022] 图2:本发明邦头结构的侧视图;
[0023] 图3:本发明邦头结构的另一立体图;
[0024] 图4:本发明邦头结构的剖视图;
[0025] 图5:本发明加热片实施例一的结构示意图;
[0026] 图6:本发明加热片实施例二的结构示意图;
[0027] 图7:本发明加热片实施例三的结构示意图。

具体实施方式

[0028] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0029] 如图1、图2和图4所示,本发明的提高焊接精准度的焊线机包括温控系统以及邦头结构,其中,邦头结构包括邦头主体1、音圈电机2、换能器3、线夹4;其中,音圈电机2与邦头
主体1的一端机械连接,换能器3以及线夹4均安装于邦头主体1的另一端,且线夹4位于换能
器3的上方,温控系统至少部分安装于邦头主体1。通过音圈电机2驱动邦头主体1在垂直方
向上高速地上下摆动,从而带动换能器3以及线夹4高速地上下摆动;通过温控系统选择性
加热邦头主体1,以调节邦头结构的温度。
[0030] 如图1和图3所示,具体的,温控系统包括加热片6、温度控制器以及上位机;其中,加热片6设置在邦头主体1的顶面或底面,且加热片6与温度控制器通信连接,温度控制器与
上位机通信连接。
[0031] 可以理解的,其它实施例中,也可在邦头主体1的顶面和底面均设置一层加热片6,并不以此为限。
[0032] 如图5所示,图5为加热片6实施例一的结构示意图,在该实施例中,加热片6仅埋设了一条加热回路,为单加热回路结构,即:加热片6只有单片加热区。
[0033] 如图6所示,图6为加热片6实施例二的结构示意图,在该实施例中,加热片6埋设了两条加热回路,将加热片6分为左、右两片加热区,可选择性地加热其中一条加热回路。
[0034] 如图7所示,图7为加热片6实施例三的结构示意图,在该实施例中,加热片6埋设了三条加热回路,沿着加热片6纵长方向将加热片6分为前、中、后三片加热区,可选择性地加
热其中一条加热回路。
[0035] 可以理解的,其它实施例中,加热片6还可以埋设四条以上的加热回路,加热回路的设置方式可以根据实际生产的需要进行设置,并不以此为限。
[0036] 如图1至图3所示,进一步,加热片6具备单区或者多区加热材料分布设计,且加热片6的外部包裹有陶瓷、聚酰亚胺塑料(kapton)或云母片等硬质或软质的绝缘密封材料。进
一步,加热片6的尺寸与邦头主体1的顶面和底面的尺寸一致或者略微大于邦头主体1的顶
面和底面的尺寸,以覆盖住邦头主体1的顶面和底面为准。
[0037] 此外,加热片6内设有第一温度传感器,邦头主体1上安装有第二温度传感器;第一温度传感器和第二温度传感器均与温度控制器通信连接。第一温度传感器和第二温度传感
器可以是热电偶、热敏电阻、电阻式温度检测器(RTD),半导体传感器中的一种或几种,用以
分别对加热片6的温度和邦头结构关键区域的温度做实时监控。
[0038] 其中,温控系统的工作原理如下:
[0039] 由温度控制器将加热片6中第一温度传感器和第二温度传感器的实时温度信号传递至上位机,再由上位机控制加热片6实现对整个邦头结构的恒温控制(要求整个邦头结构
的温度要比外界环境最高温度高);
[0040] 具体为:温度控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器反馈的邦头结构的位置或邦头结构关键区域的温度,实时发送信号至上位机,通过上位机控制加热片6对邦头结
构进行选择性加热,保证邦头结构整体的温度在焊接区域内运动时不会受下方的加热板
100的影响,使得邦头结构具有相对稳定的温度值(即:邦头结构的受热均匀)。其中,该选择
性加热可以为温度的高低变化或时间变化,也可以是根据加热分区的不同的加热区变化。
[0041] 如图2和图4所示,除此外,音圈电机2通过十字弹片7与邦头主体1的一端机械连接,使得音圈电机2可以驱动邦头主体1以十字弹片7为摆动支点5高速地上下摆动。可以理
解的,其它实施例中,十字弹片7还可以替换片簧轴承成,并不以此为限。此外,邦头主体1上
还设有编码器,用以检测邦头主体1的转速。
[0042] 综上,本发明提高焊接精准度的焊线机通过在邦头主体1的顶面或底面设置加热片6,且加热片6覆盖住邦头主体1的顶面和底面,且加热片6连接至温度控制器,由温度控制
器控制加热片6实现对整个邦头结构的恒温控制,根据邦头结构的位置或邦头结构关键区
域的温度,实时控制加热片6对邦头结构进行选择性加热,保证邦头结构整体的温度在焊接
区域内运动时不会受下方的加热板100的影响;使得邦头结构具有相对稳定的温度值,从而
有效避免邦头在作业过程中产生热胀冷缩现象,提高焊接的准确性。
[0043] 只要不违背本发明创造的思想,对本发明的各种不同实施例进行任意组合,均应当视为本发明公开的内容;在本发明的技术构思范围内,对技术方案进行多种简单的变型
及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合,均应在本发明的保护范围之
内。