專利名稱：一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，尤其涉及一種在半導(dǎo)體 行葉中焊接發(fā)光二極管支架的全自動(dòng)焊接機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在半導(dǎo)體行業(yè)中手動(dòng)超聲波焊線機(jī)基本由以下部件組成機(jī)箱1、焊接平臺(tái) 3、手搖桿13、焊接臂2和焊接頭，如圖1所示。該焊接機(jī)在焊接發(fā)光二極管時(shí)，只有手動(dòng)放 置發(fā)光二極管支架在焊接平臺(tái)導(dǎo)軌上進(jìn)行目視焊接。其存在如下缺陷一、產(chǎn)能效率低，一 人一機(jī)進(jìn)行操作，作業(yè)工序復(fù)雜、煩鎖、耗時(shí)；其工序流程為從左邊將發(fā)光二極管支架放置 導(dǎo)軌上，通過顯微鏡目視發(fā)光二極管支架上的晶片位置，再操作手搖桿移動(dòng)焊接平臺(tái)定位 進(jìn)行焊接，最后在導(dǎo)軌右邊接回支架，人員時(shí)間大多消耗在上料、接料、目視支架上晶片、手 移搖桿定位等等，人員操作熟練度對(duì)產(chǎn)能影響非常大。二、人員操作難度大，極易疲勞；發(fā)光 二極管支架電極屬精密焊接，定位準(zhǔn)確度需達(dá)微米級(jí)，人工定點(diǎn)定位操作極耗精神精力，新 員工需一整天時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)，至少一到三周才可熟練操作此機(jī)器，機(jī)器上安裝的顯微鏡只 適短時(shí)間目視檢查，不適合長時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)人員視力極易造成疲勞，甚至?xí)斐啥虝盒曰?永久性傷害。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請(qǐng)人在現(xiàn)有的手動(dòng)超聲波焊線機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技 術(shù)改良和結(jié)構(gòu)改進(jìn)，把手動(dòng)的焊線機(jī)改造成全自動(dòng)焊線機(jī)，在全自動(dòng)焊線機(jī)需加裝上料和 吸料裝置、視覺系統(tǒng)、XY定位平臺(tái)等，本實(shí)用新型采用料盤輸送方式，配合螺桿、滑塊滑軌傳 動(dòng)等部件，舍棄傳統(tǒng)的上料和吸料裝置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的全自動(dòng)上料及接料 的超聲波焊接機(jī)，舍棄現(xiàn)有手動(dòng)超聲波焊線機(jī)焊接發(fā)光二極管支架的方式，解決只有手動(dòng) 放置發(fā)光二極管支架在焊接平臺(tái)導(dǎo)軌上進(jìn)行目視焊接等不足。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)方案為一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，包 括一機(jī)箱，機(jī)箱上設(shè)置有帶焊接頭的焊接臂，機(jī)箱下方設(shè)有一固定板，固定板上設(shè)有可支承 發(fā)光二極管支架對(duì)應(yīng)焊接頭的焊接平臺(tái)，其中所述的機(jī)箱上部設(shè)有監(jiān)測(cè)焊接頭和發(fā)光二極 管支架焊接位置的視覺系統(tǒng)，機(jī)箱的二側(cè)分別設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的放料架和接料架，機(jī)箱上分 別設(shè)有對(duì)應(yīng)放料架的吸取料組件和對(duì)應(yīng)接料架的吸接料組件；所述的放料架上還設(shè)有對(duì)應(yīng) 放料架放置發(fā)光二極管支架位置的推入料組件；所述的固定板下部設(shè)有可調(diào)節(jié)焊接平臺(tái)位 移的XY定位平臺(tái)。利用放料架、吸取料組件、接料架、吸接料組件、推入料組件、視覺系統(tǒng)、 XY定位平臺(tái)等主要部件實(shí)現(xiàn)超聲波焊接機(jī)全自動(dòng)焊接發(fā)光二極管的目的。作為對(duì)前述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)前述的放料架和接料架上以圓插銷柱連接有 一豎板，豎板上平放設(shè)置有二根可掛起發(fā)光二極管支架的穿料圓柱；所述的吸取料組件包 括第一安裝架、設(shè)于第一安裝上可放置發(fā)光二極管支架的入料槽、第一安裝架上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)齒輪、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同步帶、第一安裝架上設(shè)有的平面滑軌滑 塊、與平面滑軌滑塊配合滑動(dòng)和與同步帶固定連接的平板、平板上設(shè)有位于入料槽上方的 金屬接近開關(guān)和由金屬接近開關(guān)控制通斷并可吸緊發(fā)光二極管支架的第一螺管型電磁吸； 所述的吸接料組件包括第二安裝架、設(shè)于第二安裝架上可放置發(fā)光二極管支架的出料槽、 出料槽上設(shè)有可吸緊發(fā)光二極管支架的第二螺管型電磁吸、出料槽上設(shè)有可推動(dòng)發(fā)光二極 管支架的推針和控制推針動(dòng)作的方型電磁閥。其中主要幾大部件的作用如下放料架和接 料架，其作用是將多片發(fā)光二極管支架豎立整齊，并水平穿入在二根穿料圓柱上，而二根穿 料圓柱水平定位在豎板上，豎板下面設(shè)計(jì)帶有圓插銷柱，方便豎板豎立放置及定位在放料 架或接料架上；吸取料組件，其作用是利用電磁吸通電吸放原理吸取放料架上的發(fā)光二極 管支架，將第一螺管型電磁吸和金屬接近開關(guān)安裝在平板上，利用金屬接近開關(guān)控制第一 螺管型電磁吸通斷電來實(shí)現(xiàn)吸取發(fā)光二極管支架，而平板安裝在平面滑軌滑塊上，平面滑 軌滑塊跟同步帶連接，從而通過步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來拖動(dòng)同步帶使平板能前后移動(dòng)；吸接料組 件其作用原理同上述吸取料組件相同，同樣利用電磁吸通電吸放原理將出料槽上的發(fā)光 二極管支架接回穿入放料架的兩根穿料圓柱上。作為對(duì)前述技術(shù)方案的更進(jìn)一步設(shè)計(jì)前述的推入料組件包括一安裝盒、安裝盒 上設(shè)有的直流電機(jī)、安裝于安裝盒內(nèi)的從動(dòng)輪和由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪、穿過安裝盒并 令主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上下咬合實(shí)現(xiàn)推動(dòng)的推桿，推桿的推動(dòng)端對(duì)應(yīng)入料槽放置發(fā)光二極管支 架的位置。推入料組件通過主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上下水平咬合推桿及直流電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng) 來實(shí)現(xiàn)推桿左右推料動(dòng)作。全自動(dòng)超聲波焊接機(jī)的具體工作過程為首先將多片發(fā)光二極管支架豎立整齊穿 入放料架內(nèi)，將放料架對(duì)準(zhǔn)圓柱銷柱的插入放置，吸取料組件的平板前移靠近發(fā)光二極管 支架，利用金屬接近開關(guān)感應(yīng)發(fā)光二極管支架的位置，接通平板上的第一螺管型電磁吸電 流，從而吸取發(fā)光二極管支架，平板后移復(fù)位至入料槽上方，關(guān)閉電磁吸，發(fā)光二極管支架 落入到入料槽內(nèi)，再利用推入料組件的推桿將發(fā)光二極管支架推進(jìn)超聲波焊線機(jī)的焊接平 臺(tái)上進(jìn)行焊接，當(dāng)超聲波焊線機(jī)將發(fā)光二極管支架送出入料槽一半時(shí)，吸接料組件上的第 二螺管型電磁吸馬上通電將發(fā)光二極管支架吸住，直至焊接完成后，超聲波焊線機(jī)完全送 出發(fā)光二極管支架時(shí)，第二螺管型電磁吸關(guān)閉電流，再用方形電磁閥控制推針把發(fā)光二極 管支架推至收料架的穿料圓柱上。本實(shí)用新型的全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用、簡單，將半導(dǎo)體 行業(yè)中手動(dòng)超聲波焊線機(jī)改造為具有全自動(dòng)的上料、接料功能，完全取代人手復(fù)雜操作，從 而有效地將產(chǎn)能提高二倍多，大大提高工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的手動(dòng)超聲波焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的全自動(dòng)超聲波焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)示意。圖3是本實(shí)用新型的全自動(dòng)超聲波焊接機(jī)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的放料架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型的吸取料組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型的吸接料組件的結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖7是本實(shí)用新型的推入料組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用的全自動(dòng)超聲波焊機(jī)的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明。一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，如圖2、圖3所示，包括一機(jī)箱1，機(jī)箱上 設(shè)置有帶焊接頭的焊接臂2，機(jī)箱下方安裝有一固定板10，固定板上安裝有可支承發(fā)光二 極管支架11對(duì)應(yīng)焊接頭的焊接平臺(tái)3，機(jī)箱上部設(shè)有監(jiān)測(cè)焊接頭和發(fā)光二極管支架焊接位 置的視覺系統(tǒng)4，機(jī)箱的二側(cè)分別安裝有結(jié)構(gòu)相同的放料架5和接料架6，機(jī)箱上還分別安 裝有對(duì)應(yīng)放料架的吸取料組件7和對(duì)應(yīng)接料架的吸接料組件8 ；放料架上還設(shè)有對(duì)應(yīng)放料 架放置發(fā)光二極管支架位置的推入料組件9 ；固定板下部設(shè)有可調(diào)節(jié)焊接平臺(tái)位移的XY定 位平臺(tái)12。如圖4所示，放料架和接料架上以圓插銷柱51連接有一豎板52，豎板上平放設(shè)置 有二根可掛起發(fā)光二極管支架的穿料圓柱53。如圖5所示，吸取料組件包括第一安裝架71、設(shè)于第一安裝上可放置發(fā)光二極管 支架的入料槽72、第一安裝架上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)73和傳動(dòng)齒輪74、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 動(dòng)的同步帶75、第一安裝架上設(shè)有的平面滑軌滑塊76、與平面滑軌滑塊配合滑動(dòng)和與同步 帶固定連接的平板77、平板上設(shè)有位于入料槽上方的金屬接近開關(guān)78和由金屬接近開關(guān) 控制通斷并可吸緊發(fā)光二極管支架的第一螺管型電磁吸79。如圖6所示，吸接料組件包括第二安裝架81、設(shè)于第二安裝架上可放置發(fā)光二極 管支架的出料槽82、出料槽上設(shè)有可吸緊發(fā)光二極管支架的第二螺管型電磁吸83、出料槽 上設(shè)有可推動(dòng)發(fā)光二極管支架的推針84和控制推針動(dòng)作的方型電磁閥85。如圖7所示，推入料組件包括一安裝盒91、安裝盒上設(shè)有的直流電機(jī)92、安裝于安 裝盒內(nèi)的從動(dòng)輪93和由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)輪94、穿過安裝盒并令主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上下 咬合實(shí)現(xiàn)推動(dòng)的推桿94，推桿的推動(dòng)端對(duì)應(yīng)入料槽放置發(fā)光二極管支架的位置。全自動(dòng)超聲波焊接機(jī)的具體工作過程為首先將多片發(fā)光二極管支架豎立整齊穿 入放料架內(nèi)，將放料架對(duì)準(zhǔn)圓柱銷柱的插入放置，吸取料組件的平板前移靠近發(fā)光二極管 支架，利用金屬接近開關(guān)感應(yīng)發(fā)光二極管支架的位置，接通平板上的第一螺管型電磁吸電 流，從而吸取發(fā)光二極管支架，平板后移復(fù)位至入料槽上方，關(guān)閉電磁吸，發(fā)光二極管支架 落入到入料槽內(nèi)，再利用推入料組件的推桿將發(fā)光二極管支架推進(jìn)超聲波焊線機(jī)的焊接平 臺(tái)上進(jìn)行焊接，當(dāng)超聲波焊線機(jī)將發(fā)光二極管支架送出入料槽一半時(shí)，吸接料組件上的第 二螺管型電磁吸馬上通電將發(fā)光二極管支架吸住，直至焊接完成后，超聲波焊線機(jī)完全送 出發(fā)光二極管支架時(shí)，第二螺管型電磁吸關(guān)閉電流，再用方形電磁閥控制推針把發(fā)光二極 管支架推至收料架的穿料圓柱上。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，包括一機(jī)箱(1)，機(jī)箱上設(shè)置有帶焊接頭 的焊接臂(2)，機(jī)箱下方設(shè)有一固定板(10)，固定板上設(shè)有可支承發(fā)光二極管支架(11)對(duì) 應(yīng)焊接頭的焊接平臺(tái)(3)，其特征在于所述的機(jī)箱上部設(shè)有監(jiān)測(cè)焊接頭和發(fā)光二極管支 架焊接位置的視覺系統(tǒng)(4)，機(jī)箱的二側(cè)分別設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的放料架(5)和接料架(6)，機(jī) 箱上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)放料架的吸取料組件(7)和對(duì)應(yīng)接料架的吸接料組件(8)；所述的放料 架上還設(shè)有對(duì)應(yīng)放料架放置發(fā)光二極管支架位置的推入料組件(9)；所述的固定板下部設(shè) 有可調(diào)節(jié)焊接平臺(tái)位移的XY定位平臺(tái)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接機(jī)，其特征在于所述的放料架和接料架上以圓插銷柱 (51)連接有一豎版(52)，豎版上平放設(shè)置有二根可掛起發(fā)光二極管支架的穿料圓柱(53)； 所述的吸取料組件包括第一安裝架(71)、設(shè)于第一安裝上可放置發(fā)光二極管支架的入料槽 (72)、第一安裝架上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)(73)和傳動(dòng)齒輪(74)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同 步帶(75)、第一安裝架上設(shè)有的平面滑軌滑塊(76)、與平面滑軌滑塊配合滑動(dòng)和與同步帶 固定連接的平板(77)、平板上設(shè)有位于入料槽上方的金屬接近開關(guān)(78)和由金屬接近開 關(guān)控制通斷并可吸緊發(fā)光二極管支架的第一螺管型電磁吸(79)；所述的吸接料組件包括 第二安裝架(81)、設(shè)于第二安裝架上可放置發(fā)光二極管支架的出料槽(82)、出料槽上設(shè)有 可吸緊發(fā)光二極管支架的第二螺管型電磁吸(83)、出料槽上設(shè)有可推動(dòng)發(fā)光二極管支架的 推針(84)和控制推針動(dòng)作的方型電磁閥(85)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接機(jī)，其特征在于所述的推入料組件包括一安裝盒(91)、 安裝盒上設(shè)有的直流電機(jī)(92)、安裝于安裝盒內(nèi)的從動(dòng)輪(93)和由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng) 輪(94)、穿過安裝盒并令主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上下咬合實(shí)現(xiàn)推動(dòng)的推桿(95)，推桿的推動(dòng)端對(duì) 應(yīng)入料槽放置發(fā)光二極管支架的位置。
專利摘要本實(shí)用新型所公開的一種全自動(dòng)上料及接料的超聲波焊接機(jī)，包括一機(jī)箱，機(jī)箱上設(shè)置有帶焊接頭的焊接臂，機(jī)箱下方設(shè)有一固定板，固定板上設(shè)有可支承發(fā)光二極管支架對(duì)應(yīng)焊接頭的焊接平臺(tái)，其中所述的機(jī)箱上部設(shè)有監(jiān)測(cè)焊接頭和發(fā)光二極管支架焊接位置的視覺系統(tǒng)，機(jī)箱的二側(cè)分別設(shè)有結(jié)構(gòu)相同的放料架和接料架，機(jī)箱上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)放料架的吸取料組件和對(duì)應(yīng)接料架的吸接料組件；所述的放料架上還設(shè)有對(duì)應(yīng)放料架放置發(fā)光二極管支架位置的推入料組件；所述的固定板下部設(shè)有可調(diào)節(jié)焊接平臺(tái)位移的XY定位平臺(tái)。利用放料架、吸取料組件、接料架、吸接料組件、推入料組件、視覺系統(tǒng)、XY定位平臺(tái)等主要部件實(shí)現(xiàn)超聲波焊接機(jī)全自動(dòng)焊接發(fā)光二極管的目的。
文檔編號(hào)B23K20/26GK201776561SQ20102025703
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者朱亦武 申請(qǐng)人:江門市新僑光電科技有限公司