一种新型智能卡芯片焊接设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能卡制造设备，具体涉及一种智能卡芯片焊接设备。
【背景技术】
[0002]在双界面智能卡的生产过程中，需要将芯片焊接到卡片的天线上，然后将芯片封装到卡片中。完成芯片的焊接工作主要包括以下几项动作:1、利用芯片裁切装置将设置在芯片带上的芯片冲裁成一个个芯片，冲裁动作在冲裁模具中进行；2、利用芯片搬运装置将裁切好的芯片吸起，并调整好芯片的姿态，移动到焊接工位处；3、利用卡片输送机构将待焊接的卡片输送到焊接工位；4、利用焊接装置将位于焊接工位处的芯片和卡片上的天线焊接在一起。
[0003]现有技术中，芯片裁切装置和芯片搬运装置设置在卡片输送机构的一侧，焊接装置设置在卡片输送机构的另一侧，在焊接工位的下方设有芯片带输送机构，该芯片带输送机构的输送方向垂直于卡片输送方向。由于焊接装置设置卡片输送机构侧旁，为了不发生干涉，因此该焊接装置和芯片带输送机构之间必须相互避开，造成设计、安装和调试难度大，增大设备体积。
[0004]现有技术中公开，芯片搬运装置由多个机构实现芯片的吸取、翻转和移动动作，芯片由第一机构吸取后，先进行180°翻转，随后转移到第二机构中，并移动到第三机构处转移给第三机构，最后由第三机构对芯片进行90°翻转，此时芯片位于焊接工位处，随后进行焊接。这种芯片搬运装置不但结构复杂、速度慢，而且芯片需要经过多次交换和翻转，定位精度差，容易出现芯片焊点与天线不对准的问题，影响焊接质量。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型智能卡芯片焊接设备，该焊接设备整体布局紧凑，其中的芯片焊接装置与芯片带输送机构互不干涉，芯片带输送机构的设计、安装和调试更加方便；其中的芯片搬运装置具有结构简单、体积小、效率高、定位精度好等优点。
[0006]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:
[0007]一种新型智能卡芯片焊接设备，包括机架、芯片搬运装置、芯片焊接装置、芯片裁切装置、芯片带输送机构以及卡片输送机构；其特征在于:
[0008]所述芯片搬运装置包括芯片吸取机构和带动芯片吸取机构在X轴、Y轴以及Z轴上移动的移动机构，所述芯片吸取机构包括吸头、与吸头连接的真空装置以及用于安装吸头的安装架，所述安装架连接在移动机构上，所述移动机构设置在机架上；所述吸头上连接有翻转机构，该翻转机构包括作竖向直线运动的动力机构、设在吸头与安装架之间的铰接结构、设在动力机构与吸头之间的驱动连接结构以及连接在吸头和安装架之间的弹簧；其中，所述驱动连接结构包括设在吸头上的滑动槽以及设在动力机构上的驱动杆，所述驱动杆伸入到滑动槽内；当所述驱动杆随动力机构运动至竖向行程的两个端点时，所述驱动杆位于滑动槽的两端，且所述吸头的工作端面分别呈水平状态和竖直状态；
[0009]所述芯片焊接装置包括焊接组件以及带动焊接组件执行焊接动作的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机、滑块、驱动滑块移动的丝杠传动机构以及连接滑块和焊接组件的连接组件，其中，所述驱动电机和滑块设置在机架上，所述机架上设有沿X轴方向延伸的滑槽，所述滑块设置在该滑槽内；所述丝杠传动机构中的丝杠一端穿过所述滑块，另一端通过动力传动机构与驱动电机连接；
[0010]所述卡片输送机构设置在芯片搬运装置和芯片焊接装置之间的下方，该卡片输送机构的输送方向垂直于所述X轴，卡片输送机构上设有用于让卡片停留进行芯片焊接的焊接工位；所述芯片裁切装置设置在焊接工位外侧中与芯片搬运装置对应的一侧；所述芯片带输送机构沿着垂直于X轴的方向设置，该芯片带输送机构中的芯片带穿过所述焊接工位和芯片裁切装置。
[0011]本实用新型的一个优选方案，在芯片搬运装置中，所述动力机构由气缸构成，该气缸的缸体固定在安装架上，该气缸的伸缩件上设有向下延伸的连接臂，所述驱动杆设置在连接臂的下端。采用气缸作为动力机构，结构简单，控制方便；通过设置向下延伸的连接臂，从而将气缸的动力传递给驱动杆，并且可使得气缸的下端与吸头之间具有一定的距离，便于吸头自由转动。
[0012]本实用新型的一个优选方案，在芯片搬运装置中，所述吸头呈“7”字形，该“7”字形吸头的一端为工作端面，另一端设置所述铰接结构和滑动槽；所述滑动槽为直槽，该滑动槽的长度方向与吸头的工作端面平行。通过采用“7”字形吸头，便于设置所述铰接结构和滑动槽，使得铰接结构和滑动槽之间具有一定距离，该距离构成驱动杆推动吸头转动的力臂；同时，也便于在吸头上设置与真空装置连接的真空管；此外，采用“7”字形吸头还具有以下好处:当吸头的工作端面从水平状态转动至竖直状态时，吸头的工作端面位于安装架的外侦牝避免碰焊时焊头与安装架发生碰撞。
[0013]本实用新型的一个优选方案，在芯片搬运装置中，所述铰接结构包括设在吸头上的轴孔以及连接所述轴孔和安装架的转轴；所述轴孔上设有延伸至吸头边沿的缺口，吸头上设有垂直于缺口的螺钉孔；所述转轴在与安装架连接的部位设有轴承。设置所述缺口便于转轴装入到轴孔中，并通过设置所述螺钉孔以及螺钉对轴孔进行收紧，防止转轴松脱。
[0014]本实用新型的一个优选方案，在芯片搬运装置中，所述弹簧的一端连接在设在吸头上的连接孔上，另一端连接在与所述气缸的缸体固定连接的连接杆上。这样更有利于让驱动杆和滑动槽充分贴合，消除间隙，提高定位精度。
[0015]本实用新型的一个优选方案，在芯片搬运装置中，所述移动机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，其中:
[0016]所述X轴移动机构包括X轴电机、X轴丝杠和X轴滑块，其中，所述X轴电机固定在机架上，所述X轴丝杠连接在X轴电机的主轴上并与X轴滑块连接，所述X轴滑块设置在设在机架上的滑槽内；
[0017]所述Y轴移动机构包括Y轴电机、Y轴丝杠和Y轴滑块，其中，所述Y轴电机固定在电机安装座上，该电机安装座固定在X轴滑块上，所述Y轴丝杠连接在Y轴电机的主轴上并与Y轴滑块连接，所述Y轴滑块通过滑轨设置在电机安装座上；
[0018]所述Z轴移动机构包括Z轴电机、Z轴丝杠和Z轴滑块，其中，Z轴电机固定在Y轴滑块上，所述Z轴丝杠连接在Z轴电机的主轴上并与Z轴滑块连接，所述Z轴滑块通过滑轨设置在Y轴滑块上，所述安装架固定在Z轴滑块上。
[0019]通过上述移动机构，带动安装架及其上的吸头在三维空间内移动，以实现芯片在三维空间内的移动，将芯片准确地移动到焊接工位。
[0020]本实用新型的一个优选方案，在芯片焊接装置，所述连接组件包括竖向调节机构，该竖向调节机构由竖向滑动机构和螺纹调节机构构成，所述竖向滑动机构包括与滑块连接的竖向导轨以及连接在竖向导轨上的竖向滑动件；所述螺纹调节机构包括设在竖向导轨上的上调节座、设在竖向滑动件上的下调节座以及连接在上调节座和下调节座上的调节螺杆，所述调节螺杆与下调节座之间通过螺纹连接结构连接。
[0021]通过设置上述竖向调节机构，可以调节焊接组件中焊头的竖向位置，从而可以根据需要将焊头调节到竖直方向的合适位置。调节的原理是:通过转动调节螺杆，从而带动竖向滑动件在竖向导轨上滑动，并移动到合适的位置。
[0022]本实用新型的一个优选方案，在芯片焊接装置，所述连接组件还包括弹性缓冲机构，该弹性缓冲机构包括连接在竖向滑动件上的上安装座、设置上安装座下方的下安装座、连接在上安装座和下安装座之间的X向滑动机构以及设在上安装座和下安装座之间的弹性缓冲机构，其中，所述X向滑动机构包括设置在上安装座底部的X向滑轨和固定在下安装座顶部的X向滑座，所述X向滑座与X向滑轨连接；所述弹性缓冲机构包括连接在下安装座上的缓冲杆，该缓冲杆从下向上穿过设在上安装座上的缓冲孔；所述上安装座内设有限位件和缓冲弹簧，该限位件和缓冲弹簧沿着X轴方向设置在缓冲杆的两侧，其中，所述限位件位于靠近焊头的一侧，缓冲弹簧位于另一侧，所述限位件和缓冲弹簧的端部伸入到缓冲孔中并作用在缓冲杆上。
[0023]设置上述弹性缓冲机构的目的在于在执行焊接动作时为焊接组件提供缓冲:焊接时驱动机构带动焊接组件中的焊头沿着X轴方向朝待焊接的天线和芯片运动，并将天线压紧在芯片的焊锡上实现焊接，焊头接触天线和焊锡时具有一定的冲击力，采用上述弹性缓冲机构可以避免焊头对天线和芯片产生过大的冲击，防止天线被压断。该弹性缓冲机构的工作原理是:常态下，所述缓冲弹簧将缓冲杆抵紧在限位件上，此时连接在下安装座上的焊接组件位于X轴方向的最前端；执行焊接动作过程中，当焊头接触天线和芯片并对下安装座产生向后的冲击力时，所述缓冲弹簧便起到缓冲作用，使得上安装座和下安装座在X向滑动机构处产生X向相对缓冲运动。
[0024]优选地，所述上安装座内设有两个相对设置的且与缓冲孔连通的安装孔，所述限位件和缓冲弹簧分别设置其中一个安装孔内；所述限位件为螺钉，该螺钉与安装孔螺纹连接；与缓冲弹簧对应的安装孔的外端设有封堵件。采用螺钉构成限位件可以调节限位件的位置，设置所述封堵件用于对缓冲弹簧进行限位。
[0025]本实用新型的一个优选方案，在芯片焊接装置，所述连接组件还包括Y轴微调机构，该Y轴微调机构包括底部安装座、设置在下安装座和底部安装座之间的Y向滑动机构以及微调动力机构，其中，所述底部安装座设在下安装座的下方；所述Y向滑动机构包括设置下安装座底部的Y向滑道和固定在底部安装座顶部的Y向滑动件，所述Y向滑动件与Y向滑道连接；所述微调动力机构包括微调轴、设在微调轴下端的偏心轴以及设在Y向滑动件内的微调孔，所述微调轴沿竖向穿越下安装座，并通过转动连接结构与下安装座连接；所述偏心轴匹配在所述微调孔中；所述焊接组件安装在底部安装座上。
[0026]采用上述Y轴微调