专利名称：用于丝焊器的焊接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于丝焊器的焊接头。
丝焊器被用于制造半导体电路片和基片之间的线路连接。如今，可在市场上购得的丝焊器能够通过两个正交设置的驱动装置在水平XY平面中移动焊接头。在EP317 787专利说明书中披露了这种驱动装置的一个实施例。这一驱动系统还使用了由真空装置加载的气垫。这一已知的丝焊器的一个显著缺点在于当将焊接头移动至一个新的位置时，必须加速比较大的质量。其要求使用大功率驱动系统和坚固耐用的支承。另一个缺点在于取决于焊接头的位置，会在加速焊接头时产生比较大的扭矩。其增大了对焊接头支承的要求。这样便限制了最大可能的加速度值以及丝焊器的产量。
在美国专利说明书US5330089中披露了一种丝焊器，该丝焊器是通过一极性驱动系统使焊接头运动的。也必须通过这一驱动系统加速较大的质量。在转动中由电机加速所产生的载荷另外还取决于载荷相对一线性轴线的位置，其一方面阻碍了焊接头的运动，另一方面限制了最大可能的加速度值。
本发明的一个目的在于提供一种新的丝焊器，使其焊接头应能经受非常高的加速度。
本发明的丝焊器包括一焊接头，该焊接头包括一滑动装置，一在垂直轴线上可转动的旋转梁架及一安装在旋转梁架上的摇臂。滑动装置可以以预定水平方向往复运动并一起移动滑动装置。滑动装置最好通过一由真空装置加载的气垫支承在一水平设置的导板上。旋转梁架最好也通过另一由真空装置加载的气垫支承在所述导板上。最好预设一设置在滑动装置上的驱动装置，用于使旋转梁架作旋转运动。
下面，对本发明的实施例作更详细地说明，附图中
图1为本发明丝焊器的透视图，
图2为一坐标图，图3为另一种丝焊器的透视图。
图1描述了一种用于制作线路连接的丝焊器，其具有一水平设置的滑板1及在滑板1上滑动的一个焊接头2。焊接头2包括一滑动装置3，一旋转梁架4及一摇臂5。一电极臂6被安装在摇臂5上，超声波能够作用于固定有一细管7的电极臂6端部，所述细管用于导引焊丝。滑动装置3通过一以真空装置加载的第一气垫在滑板1上运动，并通过一以真空装置加载的第二气垫沿一刚性设置的支承件8运动，所述支承件8平行于由y标出的方向。由真空装置加载的两个气垫的效果在于；滑动装置3不仅能在支承件上运动，而且也还能以预定的作用力抵靠在滑板1或支承件8上牵引滑动装置3。滑动装置3的运动仅能沿y方向且实际在没有摩擦的情况下进行。
滑动装置3以y方向往复运动旋转梁架4。旋转梁架4可在一竖直轴线9上转动，所述旋转梁架随滑动装置3一起运动并支承在滑动装置3上，因此，支承装置最好采用气垫。由于气垫能自动补偿与气垫邻接区域本应具有的理想形状间的无法避免的局部偏差，因此，轴线9的位置相对于滑动装置3是非常稳定的。旋转梁架4可以以相对于y方向的大约±15°的角度θ转动。
旋转梁架4最好通过一由真空装置加载的第三气垫直接支承在导板1上，以便滑动装置3仅能以y方向导引旋转梁架4，且不能作旋转梁架4的垂直支承。因此，滑动装置3的任何垂直振动均不会传送至细管7。
在水平轴线上可转动的摇臂5被装配在旋转梁架4上。滑动装置3和旋转梁架4允许细管7在水平面内的规定区域中运动。摇臂5能够使细管7以垂直方向运动。
由一刚性设置的定子10和一活动线圈11构成的直线马达12用作滑动装置3的驱动装置。旋转梁架4绕垂直轴线9的旋转运动是通过一第二直线马达13产生的，第二直线马达13的定子14被固定在滑动装置3上而其线圈15被固定在旋转梁架4。由于直线马达13被固定至与其一起运动的滑动装置3上，因此，线圈15易于相对于垂直轴线9、在细管7的相对侧设置，以便通过其携带的元件、相对于垂直轴线9平衡旋转梁架4。最好选择线圈15至垂直轴线9的距离，且对应定子14的设置应使旋转梁架4和其所携带元件的重心位于垂直轴线9上或尽可能地靠近垂直轴线9。因此，在旋转梁架4转动时，支承装置上的载荷保持较低。
为了旋转梁架4能水平支承在滑动装置3上，两个在垂直方向分离的气垫预设在滑动装置3的顶部和底部。与使用两个以预定距离分离的气垫一样，仅使用一个气垫也有助于垂直轴线位置相对于滑动装置3的稳定性。为了形成两个空间位置分离设置的气垫，旋转梁架4具有两个缸16和17，这两个缸嵌入滑动装置3的钻孔18和19中。两个缸16和17表明其与钻孔成两列设置，由此输送至缸16和17内侧的空气贴着钻孔18或19边缘向外流出，从而确保了旋转梁架4在滑动装置3上的实际无摩擦的自由间隙支承。
用作旋转梁架4垂直支承的由真空装置加载的第三气垫最好直接整体放入下侧缸17内。适于加载真空度的区域及由此形成的沿垂直方向作用于旋转梁架4上的缸17中的最大可能拉力与下侧缸17的直径成平方关系增大。因此，旋转梁架4的刚性受该直径选择的影响，如果需要，也可增大旋转梁架4的刚性，因为，在旋转梁架4上方，一第二滑板平行滑板1设置，因此旋转梁架4随后支承在滑板间的气垫上。
将焊接区域的图象投射到一摄像机(未示出)上，该摄像机被固定至滑动装置3上并通过两个固定至旋转梁架4的偏转镜聚集在垂直轴线9上。将一个偏转镜20设置在电极臂6的端部上方，而另一个偏转镜(未示出)以垂直轴线9为中心设置。旋转梁架4及设置在其上的所有元件，例如摇臂5，线圈15，摄像机，偏转镜，照明元件等，设置形成二者的结合效果能使旋转梁架4的重心紧靠垂直轴线9。
从欧洲专利说明书EP317787中可理解由真空装置加载的气垫的详细结构。
本发明的丝焊器具有以下优点。
-更紧凑的结构。
-与作用在EP317787中披露的丝焊器的支承装置的载荷相比，通过直线马达12使滑动装置3加速时，作用在支承件8上的载荷是非常低的。由于驱动力是完全或几乎全部朝向或远离焊接头2重心的，因此，没有力矩或相比之下非常小的力矩作用在支承件8上。
-由于被加速的质量比较低，因此能以非常高的加速度使旋转梁架4绕垂直轴线9转动。通过所描述的实施例，直线马达13必须产生比驱动滑动装置3的直线马达12所产生的力要小的能够驱动旋转梁架4的力，从而使直线马达13也相应更小、更便宜。因此，能更容易地实现对直线马达13供给能源。总之，与现有技术相比，能够在水平平面中实现焊接头2非常高的加速。
-结果，作用在支承装置上被减小的载荷会明显减小焊接头2的振动趋势且更快降低任意可能的振动。因此，能更快进行焊接工艺。
-无重量的空气支承装置本身有助于减小被加速的质量。
-旋转梁架4直接支承在导板1上的优点在于滑动装置3的任何垂直振动都不会传送至焊接头2。
细管的位置显然是通过确定沿y方向与滑动装置3一起移动的垂直轴线9的y坐标以及旋转梁架4的角度θ而被确定的，其中，角度θ表示旋转梁架4相对于y方向的旋转位置。从图2中可知，细管在直角坐标(q1,q2)中的位置转换入细管在坐标(y,θ)的位置是根据以下等式实现q1=y+R×Cosθq2=R×Sinθ其中，变量R表示细管端部至垂直轴线9的距离。
预设两个用于确定坐标(y,θ)的位置测定系统，每一系统通常已知包括一金属尺和一相应读数头。用于测定角度θ的金属尺被固定在与上侧缸16同心的一个区域中。当移至另一位置时，可考虑该实际位置以便调节流过直线马达12和13的电流。
代替导板1和支承件8，可预设一用于沿y方向导引滑动装置3的传统支承装置，例如可沿y方向运动的工作台。旋转梁架4也可通过一滚珠轴承或一刚性接头支承在滑动装置3上。
图3描述了丝焊器的一个实施例，该丝焊器刚性设有用于实现旋转梁架4转动的驱动装置。预设一用于驱动装置的直线马达21，其定子固定安装，同时其线圈被固定至旋转梁架4。
权利要求
1.具有一焊接头的丝焊器，其包括一个滑动装置(3)，一个刚性设置的支承件(8)，用于沿预定水平方向导引所述滑动装置(3)，以便仅能使所述滑动装置(3)在该水平方向往复运动，一个旋转梁架(4)，其可通过所述滑动装置(3)运动并可在一垂直轴线上转动。
2.根据权利要求1所述的丝焊器，其特征在于所述滑动装置(3)通过由真空装置加载的气垫支承在一水平设置的导板(1)上。
3.根据权利要求2所述的丝焊器，其特征在于所述旋转梁架(4)通过另一由真空装置加载的气垫支承在所述水平设置的导板(1)上。
4.根据权利要求1-3中任一条所述的丝焊器，其特征在于预设两个以一定距离分离的支承件，以便所述旋转梁架(4)支承在所述滑动装置(3)上。
5.根据权利要求1-4中任一条所述的丝焊器，其特征在于所述旋转梁架(4)通过空气支承在所述滑动装置(3)上，以便在垂直轴线(9)上转动。
6.根据权利要求1-5中任一条所述的丝焊器，其特征在于预设一设置在所述滑动装置(3)上的驱动装置，用于实现所述旋转梁架(4)的旋转运动。
7.根据权利要求1-6中任一条所述的丝焊器，其特征在于在所述旋转梁架(4)上预设一可在水平轴线上转动的摇臂(5)。
8.根据权利要求7所述的丝焊器，其特征在于一电极臂(6)被安装在所述摇臂(5)上，超声波能够作用于固定有一细管(7)的所述电极臂(6)端部，所述细管用于导引焊丝。
全文摘要
一种丝焊器包括一焊接头(2),该焊接头包括一滑动装置(3),在一垂直轴线(9)上可转动的旋转梁架(4),及一安装在旋转梁架(4)上的摇臂(5)。滑动装置(3)以预定水平方向往复运动并一起移动旋转梁架(4)。滑动装置(3)最好通过一由真空装置加载的气垫支承在一水平设置的导板(1)上。旋转梁架(4)最好也通过另一由真空装置加载的气垫支承在上述导板上。最好预设一设置在滑动装置(3)上的驱动装置,以使旋转梁架(4)做转动运动。
文档编号B23K20/10GK1302713SQ0013194
公开日2001年7月11日 申请日期2000年11月1日 优先权日1999年11月2日
发明者西尔万·瑟莱曼 申请人:Esec贸易公司