焊接装置的制作方法

1.本实用新型涉及机械工装技术领域，特别是涉及一种焊接装置。


背景技术：

2.对于半导体功率器件，通常涉及到将芯片焊接在功率器件框架上，一般地，可以采用焊锡丝作为芯片与功率器件框架之间的粘接剂，即通过焊接装置对焊锡丝进行加热，从而使得焊锡丝在热量的作用下产生熔化，然后将芯片放置在该已熔化的焊锡丝上，待熔化的焊锡丝固化成型后，可以实现芯片与功率器件框架之间的焊接连接。但是，对于传统的焊接装置，通常存在工作效率较低和运动精度欠佳的缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的一个技术问题是如何提高焊接装置的工作效率和运动精度。
4.一种焊接装置，用于对焊接材料进行加热，所述焊接装置包括：
5.底座；
6.输送机构，安装在所述底座上并包括用于将所述焊接材料输送至焊接位置的输送组件，所述输送组件能够相对所述底座沿空间坐标系内的x轴方向、y轴方向和z轴方向运动；及
7.加热机构，安装在所述底座上并与所述输送机构独立设置，所述加热机构包括能够对所述焊接材料进行按压和加热的加热组件，所述加热组件能够相对所述底座沿空间坐标系内的x轴方向、y轴方向和z轴方向运动。
8.在其中一个实施例中，所述输送机构还包括第一x轴直线电机模组，所述第一x轴驱动组件包括第一x轴滑块、第一x轴安装座和第一x轴动子，所述第一x轴安装座固定在所述底座上，所述第一x轴动子能够相对所述第一x轴安装座沿x方向往复滑动，所述第一x轴滑块与所述第一x轴动子连接。
9.在其中一个实施例中，所述输送机构还包括第一y轴直线电机模组,所述第一y轴直线电机模组包括第一y轴滑块和第一y轴动子，所述第一y轴动子与所述第一x轴滑块滑动连接并能相对所述第一x轴滑块沿y轴方向运动，所述第一y轴滑块与所述第一y轴动子连接。
10.在其中一个实施例中，所述输送机构还包括第一z轴驱动组件，所述第一z轴驱动组包括驱动器和丝杆，所述驱动器固定在所述第一y轴滑块上，所述丝杆与所述驱动器连接并转动设置在所述第一y轴滑块上，所述输送组件与所述丝杆转动连接并能够相对所述第一y轴滑块沿z轴方向运动。
11.在其中一个实施例中，所述输送组件卷料轮、第一导轮、第二导轮、马达和输送头，所述焊接材料卷绕在所述卷料轮上并穿设在所述输送头中，所述马达用于驱动所述第一导轮运动，所述焊接材料夹置在所述第一导轮和所述第二导轮之间。
12.在其中一个实施例中，所述第二导轮固定设置。
13.在其中一个实施例中，所述加热机构还包括第二x轴直线电机模组，所述第二x轴驱动组件包括第二x轴滑块、第二x轴安装座和第二x轴动子，所述第二x轴安装座固定在所述底座上，所述第二x轴动子能够相对所述第二x轴安装座沿x方向往复滑动，所述第二x轴滑块与所述第二x轴动子连接。
14.在其中一个实施例中，所述加热机构还包括第二y轴直线电机模组,所述第二y轴直线电机模组包括第二y轴滑块和第二y轴动子，所述第二y轴动子与所述第二x轴滑块滑动连接并能相对所述第二x轴滑块沿y轴方向运动，所述第二y轴滑块与所述第二y轴动子连接。
15.在其中一个实施例中，所述加热机构还包括第二z轴驱动组件，所述第二z轴驱动组包括驱动器和丝杆，所述驱动器固定在所述第二y轴滑块上，所述丝杆与所述驱动器连接并转动设置在所述第二y轴滑块上，所述加热组件与所述丝杆转动连接并能够相对所述第二y轴滑块沿z轴方向运动。
16.在其中一个实施例中，所述加热组件包括基台、加热件和抵接件，所述加热件和所述抵接件两者均设置在所述基台上，所述加热件用于对所述抵接件加热，所述抵接件用于对所述焊接材料进行抵压。
17.本实用新型的一个实施例的一个技术效果是：鉴于整个输送组件可以沿x轴方向、y轴方向和z轴方向做直线运动，故可以快速并准确调节输送组件在三维空间内的位置，最终使得焊接材料快速并准确输送至相应的焊接位置。且加热组件也可以沿x轴方向、y轴方向和z轴方向做直线运动，故可以快速并准确调节加热组件在三维空间内的位置，最终使得加热组件快速并准确抵达至焊接位置，从而对焊接位置处的焊接材料进行抵压和加热。如此可以提高整个焊接装置的工作效率和运动精度。同时，整个输送机构和加热机构两者独立设置，当两者中任何一个机构出现故障时，对其中一个机构的维护将不会对另一个机构的正常工作产生影响，如此也可以进一步提高焊接装置的工作效率。
附图说明
18.图1为一实施例提供的焊接装置的立体结构示意图；
19.图2为图1所示焊接装置中输送机构的立体结构示意图；
20.图3为图2所示输送装置的正视结构示意图；
21.图4为图1所示焊接装置中加热机构的立体结构示意图；
22.图5为功率器件框架的立体结构示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
24.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及
类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
25.参阅图1、图2和图5，本实用新型一实施例提供的一种焊接装置10用于将焊接材料20抵压在功率器件框架30等承载件上的焊接位置31处，然后对焊接材料20进行加热以熔化，再将芯片等工件放置在该焊接位置31，当熔化的焊接材料20冷却固化成型后，固化后的焊接材料20实际起到粘接剂的作用，最终实现芯片与功功率器件框架30之间的焊接连接关系。焊接材料20可以为焊锡丝等。焊接装置10包括输送机构100、加热机构200和底座300，输送机构100和加热机构200两者均设置在该底座300上，但是，输送机构100和加热机构200两者独立设置。
26.参阅图1、图2和图3，在一些实施例中，输送机构100包括输送组件110、第一x轴直线电机模组120、第一y轴直线电机模组130和第一z轴驱动组件140。
27.第一x轴直线电机模组120包括第一x轴滑块121、第一x轴安装座122和第一x轴动子123子，第一x轴安装座122固定在底座300上，第一x轴安装座122上可以设置导轨，该导轨沿x轴方向延伸，第一x轴动子123子与第一x轴安装座122滑动连接，例如，第一x轴安装座122能够对第一x轴动子123子产生电磁力，从而使得第一x轴动子123子能够相对第一x轴安装座122沿x轴方向往复滑动，第一x轴滑块121可以固定连接在第一x轴动子123子上，第一x轴滑块121可以开设有导槽，该导槽与第一x轴安装座122上的导轨相配合，当第一x轴动子123子相对第一x轴安装座122产生往复滑动时，在导槽和导轨相互配合而产生的导向作用下，第一x轴滑块121将跟随第一x轴动子123子相对第一x轴安装座122沿x轴方向往复滑动。
28.第一y轴直线电机模组130包括第一y轴滑块131和第一y轴动子132，第一y轴动子132与所述第一x轴滑块121滑动连接，例如，第一x轴滑块121能够对第一y轴动子132产生电磁力，从而使得第一y轴动子132能够相对第一x轴滑块121沿y轴方向往复滑动。第一x轴滑块121也可以设置导轨，该导轨沿y轴方向延伸，第一y轴滑块131固定在第一y轴动子132上，第一y轴滑块131上可以开设导槽，该导槽与第一x轴滑块121上的导轨相配合，当第一y轴动子132相对第一x轴滑块121产生往复滑动时，在导槽和导轨相互配合而产生的导向作用下，第一y轴滑块131将跟随第一y轴动子132相对第一x轴滑块121沿y轴方向往复滑动。
29.第一z轴驱动组包括驱动器141和丝杆142，驱动器141可以为旋转电机，该驱动器141固定在第一y轴滑块131上，丝杆142沿z轴方向延伸，即丝杆142竖直设置，丝杆142的一端固定在驱动器141的输出轴，丝杆142的另一端与第一y轴滑块131转动连接。输送组件110可以包括安装台111，该安装台111上可以设置导槽，第一y轴滑块131上可以设置导轨，该导轨沿z轴方向延伸，即沿竖直方向延伸，安装台111上的导槽与第一y轴滑块131上的导轨相互配合。同时，安装台111与丝杆142转动连接，当驱动器141通过输出轴带动丝杆142产生转动时，丝杆142的旋转运动将转化为安装台111的直线滑动，使得安装台111和整个输送组件110沿z轴方向做上下往复滑动。
30.鉴于第一x轴滑块121滑动设置在第一x轴安装座122上，第一y轴滑块131滑动设置在第一x轴滑块121上，且安装台111滑动设置在第一y轴滑块131上。因此，当第一x轴直线电机模组120上的第一x轴滑块121沿x轴方向滑动时，安装台111和整个输送组件110将沿x轴方向滑动。当第一y轴直线电机模组130上的第一y轴滑块131沿y轴方向滑动时，安装台111和整个输送组件110将沿x轴方向滑动。同时，第一z轴驱动组件140上的丝杆142可以直接驱动安装台111和整个输送组件110沿z轴方向滑动。故通过第一x轴直线电机模组120、第一y
轴直线电机模组130和第一z轴驱动组件140三者的共同作用，可以带动整个输送组件110沿空间坐标系内的x轴方向、y轴方向和z轴方向做往复直线运动，使得输送组件110存在三个自由度。
31.输送组件110还包括卷料轮112、第一导轮113、第二导轮114、马达115和输送头116，卷料轮112、第一导轮113、第二导轮114、马达115和输送头116均设在安装台111上，马达115的输出轴可以与第一导轮113连接，即马达115可以驱动第一导轮113产生转动，例如第一导轮113可以绕沿x轴方向延伸的转轴的产生转动。第二导轮114设置在第一导轮113的旁侧，第二导轮114可以固定设置而使得第二导轮114无法转动，在其他实施例中，第二导轮114也可以产生转动。焊接材料20为线条状结构，焊接材料20的一端卷绕在卷料轮112上，卷料轮112可以绕沿x轴方向延伸的转轴的产生转动，焊接材料20的另一端穿设在输送头116上，同时，焊接材料20的中部被夹置在第一导轮113和第二导轮114之间。当第一导轮113顺时针运动时，在第一导轮113与第二导轮114之间摩擦力的共同作用下，焊接材料20将从输送头116中不断伸出；当第一导轮113逆时针运动时，在第一导轮113与第二导轮114之间摩擦力的共同作用下，焊接材料20将不断缩入至输送头116中。因此，通过输送组件110的作用，可以将焊接材料20输送至焊接位置31。
32.鉴于整个输送组件110存在三个自由度，即可以沿x轴方向、y轴方向和z轴方向做直线运动，如此可以快速并准确调节输送组件110和输送头116在三维空间内的位置，最终使得焊接材料20快速并准确输送至相应的焊接位置31。
33.参阅图1和图4，在一些实施例中，加热机构200包括加热组件210、第二x轴直线电机模组220、第二y轴直线电机模组230和第二z轴驱动组件240。
34.第二x轴直线电机模组220包括第二x轴滑块221、第二x轴安装座222和第二x轴动子223，第二x轴安装座222固定在底座300上并可以与第一x轴安装座122间隔一定的距离，第二x轴安装座222上可以设置导轨，该导轨沿x轴方向延伸，第二x轴动子223与第二x轴安装座222滑动连接，例如，第二x轴安装座222能够对第二x轴动子223产生电磁力，从而使得第二x轴动子223能够相对第二x轴安装座222沿x轴方向往复滑动，第二x轴滑块221可以固定连接在第二x轴动子223上，第二x轴滑块221可以开设有导槽，该导槽与第二x轴安装座222上的导轨相配合，当第二x轴动子223相对第二x轴安装座222产生往复滑动时，在导槽和导轨相互配合而产生的导向作用下，第二x轴滑块221将跟随第二x轴动子223相对第二x轴安装座222沿x轴方向往复滑动。
35.第二y轴直线电机模组230包括第二y轴滑块231和第二y轴动子232，第二y轴动子232与所述第二x轴滑块221滑动连接，例如，第二x轴滑块221能够对第二y轴动子232产生电磁力，从而使得第二y轴动子232能够相对第二x轴滑块221沿y轴方向往复滑动。第二x轴滑块221也可以设置导轨，该导轨沿y轴方向延伸，第二y轴滑块231固定在第二y轴动子232上，第二y轴滑块231上可以开设导槽，该导槽与第二x轴滑块221上的导轨相配合，当第二y轴动子232相对第二x轴滑块221产生往复滑动时，在导槽和导轨相互配合而产生的导向作用下，第二y轴滑块231将跟随第二y轴动子232相对第二x轴滑块221沿y轴方向往复滑动。
36.第二z轴驱动组包括驱动器241和丝杆242，驱动器241可以为旋转电机，该驱动器241固定在第二y轴滑块231上，丝杆242沿z轴方向延伸，即丝杆242竖直设置，丝杆242的一端固定在驱动器241的输出轴，丝杆242的另一端与第二y轴滑块231转动连接。加热组件210
可以包括基台211，该基台211上可以设置导槽，第二y轴滑块231上可以设置导轨，该导轨沿z轴方向延伸，即沿竖直方向延伸，基台211上的导槽与第二y轴滑块231上的导轨相互配合。同时，基台211与丝杆242转动连接，当驱动器241通过输出轴带动丝杆242产生转动时，丝杆242的旋转运动将转化为基台211的直线滑动，使得基台211和整个加热组件210沿z轴方向做上下往复滑动。
37.鉴于第二x轴滑块221滑动设置在第二x轴安装座222上，第二y轴滑块231滑动设置在第二x轴滑块221上，且基台211滑动设置在第二y轴滑块231上。因此，当第二x轴直线电机模组220上的第二x轴滑块221沿x轴方向滑动时，基台211和整个加热组件210将沿x轴方向滑动。当第二y轴直线电机模组230上的第二y轴滑块231沿y轴方向滑动时，基台211和整个加热组件210将沿x轴方向滑动。同时，第二z轴驱动组件240上的丝杆242可以直接驱动基台211和整个加热组件210沿z轴方向滑动。故通过第二x轴直线电机模组220、第二y轴直线电机模组230和第二z轴驱动组件240三者的共同作用，可以带动整个加热组件210沿空间坐标系内的x轴方向、y轴方向和z轴方向做往复直线运动，使得加热组件210存在三个自由度。
38.加热组件210还包括加热件212和抵接件213，加热件212和抵接件213两者均设置在基台211上，加热件212用于对抵接件213加热，抵接件213用于对焊接材料20进行抵压。工作时，当抵接件213运动至功率器件框架30的焊接位置31处时，可以使得抵接件213向下运动以抵压焊接位置31处的焊接材料20，然后加热件212对抵接件213进行加热，抵接件213将加热件212的热量传递至焊接材料20上，从而使得焊接材料20在热量的作用下产生熔化，以便后续芯片在功率器件框架30上的焊接。
39.鉴于整个加热组件210存在三个自由度，即可以沿x轴方向、y轴方向和z轴方向做直线运动，如此可以快速并准确调节加热组件210和抵接件213在三维空间内的位置，最终使得抵接件213快速并准确抵达至焊接位置31，从而对焊接位置31处的焊接材料20进行抵压和加热，
40.因此，输送组件110可以快速并准确将焊接材料20输送至焊接位置31，且加热组件210可以快速并准确抵达至焊接位置31以对焊接材料20进行抵压和加热，从而可以提高整个焊接装置10的工作效率和运动精度。同时，整个输送机构100和加热机构200两者独立设置，当两者中任何一个机构出现故障时，对其中一个机构的维护将不会对另一个机构的正常工作产生影响，如此也可以进一步提高焊接装置10的工作效率。
41.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
42.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。