一种芯片焊接机的环铁上料装置的制作方法

本发明涉及芯片焊接技术领域，具体涉及一种芯片焊接机的环铁上料装置。

背景技术：

电子芯片是将大量的微电子元器件形成的集成电路放在一块塑基上，做成一块整体的芯片。芯片由底芯和环铁组成，环铁与底芯顶部的圆形金属圈通过焊接的方式进行连接，底芯的下端设置有多个引脚。

公开号为cn102419822b、名称为芯片焊接机的工装夹具管理方法和芯片焊接机的专利申请，公开了一种芯片焊接机的工装夹具管理方法和芯片焊接机。在预成形头、焊接头、顶出单元的工装夹具上安装rfid标签，存储加工对象的管芯的尺寸等关于工装夹具的信息。在安装工装夹具，操作员输入关于工装夹具的制造条件。另一方面，在rfid读写器从rfid标签读取的关于工装夹具的信息与关于工装夹具的制造条件不一致时在监视器上显示工装夹具安装错误的信息。在生产结束时，rfid读写器将工装夹具的工作履历写入rfid标签，在下次生产开始时读取该工作履历，当其超过规定的次数时在监视器上显示信息。

现有技术存在以下不足：1.环铁结构难以夹取困难，上料效率低；2.芯片底芯在加工时位置易错动，定位夹紧困难；3.沾锡质量不高，焊接不牢固，焊接效率低；4.芯片收集困难。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中环铁结构难以夹取困难，上料效率低的不足，提出一种环铁夹取准确，上料精准的芯片焊接机的环铁上料装置。

为本发明之目的，采用以下技术方案：一种芯片焊接机的环铁上料装置，包括振动上料器、支板、横移气缸、横移板、步进电机、同步带组件、纵移板、折板、手指气缸和按压头组件；所述的支板固定在机架上，横移板通过滑轨移动在支板上，横移气缸安装在支板上，横移气缸的伸缩端与横移板相连接；所述的步进电机安装在横移板上，同步带组件连接在横移板上，步进电机与同步带组件的带轮相连接；纵移板通过竖直的滑轨移动连接在横移板上，纵移板通过卡扣与同步带组件的同步带相固定，同步带组件带动纵移板竖直运动；所述的折板固定在纵移板上，手指气缸安装在折板上，手指气缸的两运动端设置有夹爪；折板的一端设置有滑轨，滑轨上安装有滑板，所述的按压头组件安装在滑板上，所述的按压头组件位于两个夹爪之间；振动上料器的出料端位于手指气缸的下方。

作为优选，所述的按压头组件包括导向座、升降轴、按压头和下压弹簧；升降轴通过轴承安装在导向座的内部，升降轴的上端固定设置有挡块，按压头固定在升降轴的下端，所述的下压弹簧套在升降轴外，下压弹簧下端与按压头相抵，下压弹簧上端与导向座相抵；按压头的下端为圆柱，圆柱的直径大于环铁的内径。

作为优选，所述的滑板与折板之间设置有拉紧弹簧，滑板的背部设置有立板，立板位于折板的上方，拉紧弹簧将立板压在折板上。

作为优选，所述的振动上料器包括圆振和直振，直振上设置有料轨，料轨的出料端向外突出，端部的料轨设置有凸部。

作为优选，所述的纵移板上设置有感应片，横移板上设置有对应的红外传感器，感应片与红外传感器的光路相对应。

一种芯片焊接机的环铁上料装置工作方法，该装置在工作时，振动上料器将环铁有序振出，而后在横移气缸和步进电机的驱动下，将手指气缸移运到振动上料器的上端，而后同步带组件带动纵移板下降，首先使按压头组件下降，压住料轨上的环铁，而后手指气缸带动夹爪靠近，夹住环铁的两端；夹住后搬运到底芯上，松开夹爪，压头组件在弹簧力的作用下将环铁压在底芯上，实现上料。

一种芯片焊接机，其包括机架以及安装在机架上的转动治具装置、底芯加热装置、底芯上料装置、压紧组件、环铁上料装置、外观检测装置、次品搬运装置、焊接装置和下料装置；所述的转动治具装置成圆盘状设置在机架的中心部位，所述的底芯上料装置衔接底芯加热装置与转动治具装置；所述的底芯加热装置、压紧组件、环铁上料装置、次品搬运装置、外观检测装置、焊接装置和下料装置沿转动治具装置的一周依次相衔接设置；上述的环铁上料装置采用上述技术方案所述的一种芯片焊接机的环铁上料装置。

作为优选，所述的转动治具装置用于载动底芯圆周运动起来，底芯加热装置用于对底芯进行加热，底芯上料装置用于将底芯搬运到转动治具装置上；压紧组件用于将底芯压紧在治具中，环铁上料装置用于将环铁实现上料，外观检测装置用于对环铁进行检测，次品搬运装置用于将不合格品实现下料，焊接装置用于将底芯和环铁实现焊接，下料装置实现下料。

采用上述技术方案的一种芯片焊接机的环铁上料装置的优点是：通过先压住在从两侧夹住的方式进行夹取，提高夹取的成功率，采用按压头组件下压，弹性夹紧，防止刚性冲击引起的冲击，会与振动上料器抵触，使环铁从料轨中振出；将薄片状的环铁压住，实现竖直方向的定位，再从两侧进行夹紧，提高薄片状的环铁夹取成功率，避免掉落；环铁上料装置的水平移动采用气缸驱动，竖直移动采用电机驱动，将电机的精度和气缸的效率相结合，提高环铁上料的准确度和效率；按压头组件在上料至底芯上时有下压的动作，能够更准确的将环铁进行上料落位。

采用上述技术方案的一种芯片焊接机的优点是：

转动治具装置通过设置特定的治具组件进行底芯的定位和夹紧，保持底芯精确的位置，提高加工的精度；治具组件在不同的工位需要实现开合，通过在工位上设置对应的治具驱动组件对指定工位的治具组件进行控制，提高转盘式的转动输送效率；治具组件通过弹簧保持常闭的状态，弹性力夹紧，避免冲击，保护底芯质量；设置驱动楔块和滚珠进行传动，实现活动治具块靠近固定治具块的运动，并且活动治具块和固定治具块相对侧设置相应的槽纹，即能对水平面内的底芯进行定位，又能防止底芯在竖直方向被拉出。

环铁上料装置通过先压住在从两侧夹住的方式进行夹取，提高夹取的成功率，采用按压头组件下压，弹性夹紧，防止刚性冲击引起的冲击，会与振动上料器抵触，使环铁从料轨中振出；将薄片状的环铁压住，实现竖直方向的定位，再从两侧进行夹紧，提高薄片状的环铁夹取成功率，避免掉落；环铁上料装置的水平移动采用气缸驱动，竖直移动采用电机驱动，将电机的精度和气缸的效率相结合，提高环铁上料的准确度和效率；按压头组件在上料至底芯上时有下压的动作，能够更准确的将环铁进行上料落位。

焊接装置通过设置有环形的锡池盛放锡液，并且设置带动减速电机带动锡池转动，而刮板保持不动，将锡液表层的进行刮除，从而保证沾锡的质量，提高焊接的牢固程度；刮板的高度可以通过调节螺栓调节高度，以适应不同高度的锡液液面；设置有多个点焊针，同时进行点焊，一次焊接即可完成焊接，提高焊接的效率；焊接装置水平移动通过水平气缸驱动，竖直移动通过驱动电机和皮带组件驱动，实现水平的快速移动和竖直的精准移动。

下料装置通过设置特定的载具进行收集，载具采用刚性的轨道实现自动流转，效率更高；载具通过多个方位实现定位，提高芯片的放置精度，提高下料的精度。

附图说明

图1为本发明实施例的芯片环铁焊接方法流程示意图。

图2为转动治具装置的爆炸结构图。

图3为治具组件的爆炸结构图。

图4为底芯加热装置和底芯上料装置的结构图。

图5为环铁上料装置的爆炸结构图。

图6为按压头组件的爆炸结构图。

图7为料轨的结构图。

图8为焊接装置的爆炸结构图。

图9为下料装置的爆炸结构图。

图10为本发明芯片的结构图。

具体实施方式

如图2-10所示的一种芯片焊接机，包括机架以及安装在机架上的转动治具装置1、底芯加热装置2、底芯上料装置3、压紧组件4、环铁上料装置5、外观检测装置6、次品搬运装置7、焊接装置8和下料装置9；所述的转动治具装置1成圆盘状设置在机架的中心部位，所述的底芯上料装置3衔接底芯加热装置2与转动治具装置1；所述的底芯加热装置2、压紧组件4、环铁上料装置5、次品搬运装置6、外观检测装置7、焊接装置8和下料装置9沿转动治具装置1的一周依次相衔接设置。

所述的转动治具装置1用于载动底芯圆周运动起来，底芯加热装置2用于对底芯进行加热，底芯上料装置3用于将底芯搬运到转动治具装置1上；压紧组件4用于将底芯压紧在治具中，环铁上料装置5用于将环铁实现上料，外观检测装置6用于对环铁进行检测，次品搬运装置7用于将不合格品实现下料，焊接装置8用于将底芯和环铁实现焊接，下料装置9实现下料。上述的环铁上料装置5即一种芯片焊接机的环铁上料装置。

如图10所示为本专利加工的芯片，由底芯100和环铁200组成，环铁200与底芯100顶部的圆形金属圈通过焊接的方式进行连接，底芯100的下端设置有多个引脚。

如图2所示，所述的转动治具装置1包括转盘11、治具组件12、分割器和治具驱动组件13；所述的分割器固定在机架上，转盘11安装在分割器的输出轴上，所述的治具组件12设置有多组，多组治具组件12均匀安装在转盘11的一周，转盘11的一周上设置有底芯上料工位101、压紧工位102、环铁上料工位103、检测工位104、分离工位105、焊接工位106和下料工位107；所述的治具驱动组件13安装在机架上，治具驱动组件13设置有三组，三组治具驱动组件13分别对应底芯上料工位101、分离工位105和下料工位107。

所述的治具驱动组件13包括支座131、驱动气缸132、连接块133和滚珠134；驱动气缸132水平安装在支座131上，连接块133安装在驱动气缸132的伸缩端，滚珠134铰接在连接块133的上端。

如图3所示，所述的治具组件12包括底座121、置料块122、固定治具块123、滑移板124、驱动楔块125、活动治具块126、第一连接板127、弹簧128和第二连接板129；所述的底座121固定在转盘11上，置料块122安装在底座121上，固定治具块123安装在置料块122的侧方，置料块122的下端设置有缺口，底座121上设置有滑轨，滑移板124通过滑轨移动连接在底座121上；驱动楔块125安装在滑移板124上，活动治具块126安装在滑移板124的上端；所述的驱动楔块125端部设置有斜面，斜面与治具驱动组件13的滚珠134相对应；所述的活动治具块126与固定治具块123相对侧设置有缺槽1261，缺槽1261的形状与底芯的侧边形状相匹配；缺槽1261侧边设置有竖直的内凹盲槽，盲槽的上端封闭，盲槽中卡住底芯的端子实现底芯纵向的固定；所述的活动治具块126和固定治具块123相对应，活动治具块126和固定治具块123分别位于置料块122的两侧上方；所述的第一连接板127安装在底座121的侧方，第二连接板129安装在滑移板124的侧方，所述的弹簧128受拉，弹簧128两端分别与第一连接板127和第二连接板129相连接。

所述的转动治具装置1在工作时，分割器带动治具组件12依次间歇运动，在底芯上料工位101处，驱动气缸132收缩带动滚珠134向内侧运动，滚珠134靠近驱动楔块125的斜面，推动驱动楔块125沿滑轨移动，使活动治具块126向外侧移动，将底芯放置到置料块122上后，滚珠134复位，弹簧128通过回弹力将滑移板124往回拉，将活动治具块126靠近固定治具块123，实现底芯的压紧。

转动治具装置1解决了芯片底芯在加工时位置易错动，定位夹紧困难的问题，通过设置特定的治具组件12进行底芯的定位和夹紧，保持底芯精确的位置，提高加工的精度；治具组件12在不同的工位需要实现开合，通过在工位上设置对应的治具驱动组件13对指定工位的治具组件12进行控制，提高转盘式的转动输送效率；治具组件12通过弹簧128保持常闭的状态，弹性力夹紧，避免冲击，保护底芯质量；设置驱动楔块125和滚珠134进行传动，实现活动治具块126靠近固定治具块123的运动，并且活动治具块126和固定治具块123相对侧设置相应的槽纹，即能对水平面内的底芯进行定位，又能防止底芯在竖直方向被拉出。

如图4所示，所述的底芯加热装置2包括输送皮带组件21和加热箱组件22；加热箱组件22安装在输送皮带组件21的中部，加热箱组件22用于对经过的底芯进行加热；所述的底芯上料装置3包括连接座31、第一移动模组32、第二移动模组33、第三移动模组34和吸取块35；所述的第一移动模组32、第二移动模组33和第三移动模组34之间相互垂直布置，第一移动模组32安装在连接座31上，第二移动模组33安装在第一移动模组32的运动部，第三移动模组34安装在第二移动模组33的运动部，吸取块35安装在第三移动模组34的运动端，吸取块35对应加热箱组件22的出料端。

如图5-7所示，所述的一种芯片焊接机的环铁上料装置包括振动上料器、支板51、横移气缸52、横移板53、步进电机54、同步带组件55、纵移板56、折板57、手指气缸58和按压头组件59；所述的支板51固定在机架上，横移板53通过滑轨移动在支板51上，横移气缸52安装在支板51上，横移气缸52的伸缩端与横移板53相连接；所述的步进电机54安装在横移板53上，同步带组件55连接在横移板53上，步进电机54与同步带组件55的带轮相连接；纵移板56通过竖直的滑轨移动连接在横移板53上，纵移板56通过卡扣与同步带组件55的同步带相固定，同步带组件55带动纵移板56竖直运动；所述的折板57固定在纵移板56上，手指气缸58安装在折板57上，手指气缸58的两运动端设置有夹爪581；折板57的一端设置有滑轨，滑轨上安装有滑板571，所述的按压头组件59安装在滑板571上，所述的按压头组件59位于两个夹爪581之间；所述的滑板571与折板57之间设置有拉紧弹簧572，滑板571的背部设置有立板573，立板573位于折板57的上方，拉紧弹簧572将立板573压在折板57上；所述的振动上料器包括圆振和直振，直振上设置有料轨501，料轨501的出料端向外突出，便于从侧方夹取，端部的料轨501设置有凸部502，凸部502用于挡住环铁；振动上料器的出料端位于手指气缸58的下方；所述的纵移板56上设置有感应片，横移板53上设置有对应的红外传感器，感应片与红外传感器的光路相对应；所述的按压头组件59包括导向座591、升降轴592、按压头593和下压弹簧594；升降轴592通过轴承安装在导向座591的内部，升降轴592的上端固定设置有挡块595，按压头593固定在升降轴592的下端，所述的下压弹簧594套在升降轴592外，下压弹簧594下端与按压头593相抵，下压弹簧594上端与导向座591相抵；按压头593的下端为圆柱，圆柱的直径大于环铁的内径。

所述的一种芯片焊接机的环铁上料装置在工作时，振动上料器将环铁有序振出，而后在横移气缸52和步进电机54的驱动下，将手指气缸58移运到振动上料器的上端，而后同步带组件55带动纵移板56下降，首先使按压头组件59下降，压住料轨501上的环铁，而后手指气缸58带动夹爪581靠近，夹住环铁的两端；夹住后搬运到底芯上，松开夹爪581，压头组件59在弹簧力的作用下将环铁压在底芯上，实现上料。

一种芯片焊接机的环铁上料装置解决了环铁结构难以夹取困难的问题，通过先压住在从两侧夹住的方式进行夹取，提高夹取的成功率，采用按压头组件59下压，弹性夹紧，防止刚性冲击引起的冲击，会与振动上料器抵触，使环铁从料轨中振出；将薄片状的环铁压住，实现竖直方向的定位，再从两侧进行夹紧，提高薄片状的环铁夹取成功率，避免掉落；环铁上料装置5的水平移动采用气缸驱动，竖直移动采用电机驱动，将电机的精度和气缸的效率相结合，提高环铁上料的准确度和效率；按压头组件59在上料至底芯上时有下压的动作，能够更准确的将环铁进行上料落位。

如图8所示，所述的焊接装置8包括基座81、水平气缸82、水平移动板83、驱动电机84、第一皮带组件85、升降板86、点焊针87、锡池组件88和刮锡组件89；所述的水平气缸82安装在基座81上，水平移动板83通过滑轨移动连接在基座81上，水平气缸82的伸缩端与水平移动板83相连接；所述的驱动电机84安装在水平移动板83上，第一皮带组件85竖直连接在水平移动板83上，驱动电机84驱动第一皮带组件85工作；所述的水平移动板83上设置有竖直的滑轨，滑轨上安装有中间板851，所述的中间板851侧方设置有夹板，夹板与第一皮带组件85的皮带相固定，所述的中间板851上端设置有感应片，所述的水平移动板83上设置有对应的红外传感器，感应片与红外传感器对应，控制中间板851的移动高度；所述的升降板86固定在中间板851上；所述的点焊针87安装在升降板86上，所述的点焊针87共有四根；所述的锡池组件88设置在基座81上，刮锡组件89位于锡池组件88的上方；所述的锡池组件88包括锡池881、第二皮带组件882和减速电机883，所述的锡池881成环形，锡池881的下端设置有转轴，锡池881铰接在基座81上，减速电机883安装在基座81上，减速电机883的输出端通过第二皮带组件882与锡池881下端的转轴相连接；所述的锡池881中设置有加热组件；所述的刮锡组件89包括调节板891、调节螺栓892、安装夹块893、压紧弹簧894和刮板895；调节板891通过滑轨移动连接在基座81上，刮板895安装在调节板891上，所述的刮板895位于锡池881的环形槽中。刮板895沿着锡池881的径向；基座81上设置有l形的挡条896，所述的压紧弹簧894上端与l形的挡条896相抵，压紧弹簧894下端与调节板891相抵，压紧弹簧894将调节板891向下压紧，所述的安装夹块893固定在基座81上，调节螺栓892安装在安装夹块893上，所述的调节螺栓892上端与调节板891相抵，调节螺栓892可以转动来抬起调节板891，以调节刮板895的高度。

所述的焊接装置8在工作时，锡池881中盛放有液态的锡液，减速电机883带动锡池881缓慢转动，转动调节螺栓892调节刮板895的高度，刮板895的下端位于锡液的液面下，锡池881在转动过程中，刮板895将液面上的氧化层进行刮除；而后在水平气缸82和驱动电机84的作用下，带动点焊针87先伸进锡池881中进行沾锡，而后点焊针87移动到焊接工位处，进行焊接。

焊接装置8解决了沾锡质量不高，焊接不牢固，焊接效率低的问题，通过设置有环形的锡池881盛放锡液，并且设置带动减速电机883带动锡池881转动，而刮板895保持不动，将锡液表层的进行刮除，从而保证沾锡的质量，提高焊接的牢固程度；刮板895的高度可以通过调节螺栓892调节高度，以适应不同高度的锡液液面；设置有多个点焊针87，同时进行点焊，一次焊接即可完成焊接，提高焊接的效率；焊接装置8水平移动通过水平气缸82驱动，竖直移动通过驱动电机84和皮带组件驱动，实现水平的快速移动和竖直的精准移动。

如图9所示，所述的下料装置9包括移动滑台91、第一托板92、第二托板93、底部定位组件94、侧端定位组件95、拉压板96、侧移气缸97、退料板98和下料搬运机构99；移动滑台91固定设置，第一托板92安装在移动滑台91的移动部，第二托板93固定在机架上，第一托板92和第二托板93处于同一高度；所述的底部定位组件94和侧端定位组件95安装在第一托板92的下方，第一托板92上设置有进料轨道，进料轨道中设置有储存芯片的条形载具901，侧端定位组件95用于对条形载具901的侧方进行定位，底部定位组件94上端设置有两个凸柱，凸柱可以升降，凸柱插入条形载具901底部实现治具的定位；所述的拉压板96安装在侧移气缸97的伸缩端，侧移气缸97安装在第二托板93上，拉压板96上设置有一排吸气孔961，拉压板96对应第一托板92的进料轨道侧方；所述的退料板98通过滑轨移动连接在第二托板93上，第二托板93侧方还设置有退料气缸931，退料气缸931的伸缩端与退料板98相连接，第二托板93上设置有退料轨道932，退料板98对应退料轨道932。

所述的下料装置9在工作时，空条形载具901在进料轨道进入，一侧通过拉压板96压紧，另一侧通过侧端定位组件95顶起实现定位，两侧实现完全定位后，底部定位组件94顶起，对条形载具901实现定位，而后下料搬运机构99开始工作，将芯片搬运到条形载具901中，装满之后，拉压板96开始吸气，吸住载具，而后侧移气缸97带动条形载具901侧向移动，最后退料气缸931带动退料板98运动，将装满的条形载具901实现下料。

下料装置9解决了芯片收集困难的问题，通过设置特定的载具进行收集，载具采用刚性的轨道实现自动流转，效率更高；载具通过多个方位实现定位，提高芯片的放置精度，提高下料的精度。

如图1所示，一种芯片环铁焊接方法，使用上述的芯片环铁焊接设备，依次通过以下步骤进行加工：

（一）底芯上料：输送皮带组件21载动底芯经过加热箱组件22，进行预热之后，底芯上料装置3将底芯吸住，放置到转动治具装置1中实现底芯的上料，转动治具装置1载动底芯旋转间歇运动；

（二）环铁上料：振动上料器将环铁有序振出，而后在横移气缸52和步进电机54的驱动下，将手指气缸58移运到振动上料器的上端，而后同步带组件55带动纵移板56下降，首先使按压头组件59下降，压住料轨501上的环铁，而后手指气缸58带动夹爪581靠近，夹住环铁的两端；夹住后搬运到底芯上，松开夹爪581，压头组件59在弹簧力的作用下将环铁压在底芯上，实现上料；

（三）检测剔除：外观检测装置6对环铁进行外观检测，将外观不合格的产品通过次品搬运装置7进行吸取搬运出转动治具装置1，实现剔除；

（四）焊接：锡池881中盛放有液态的锡液，减速电机883带动锡池881缓慢转动，转动调节螺栓892调节刮板895的高度，刮板895的下端位于锡液的液面下，锡池881在转动过程中，刮板895将液面上的氧化层进行刮除；而后在水平气缸82和驱动电机84的作用下，带动点焊针87先伸进锡池881中进行沾锡，而后点焊针87移动到焊接工位处，进行焊接；

（五）下料：空条形载具901在进料轨道进入，一侧通过拉压板96压紧，另一侧通过侧端定位组件95顶起实现定位，两侧实现完全定位后，底部定位组件94顶起，对条形载具901实现定位，而后下料搬运机构99开始工作，将芯片搬运到条形载具901中，装满之后，拉压板96开始吸气，吸住载具，而后侧移气缸97带动条形载具901侧向移动，最后退料气缸931带动退料板98运动，将装满的条形载具901实现下料。