一种焊线机的断线检测系统的制作方法

本实用新型涉及焊线机技术领域，特别涉及一种焊线机的断线检测系统。

背景技术：

金丝球焊接机是集精密机械、自动控制、图像识别、光学、热压焊等于一体的现代化高技术微电子封装设备，主要用于LED或集成电路制造后工序中芯片焊盘与外框架间引线的焊接。

目前现有的金丝球焊线机中，无法对漏焊进行检测，导致焊接过程中产生漏焊、翘线、断线、失线等问题而无法第一时间被机台操作者发现，影响焊线机的可靠性和焊接成品质量。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种焊线机的断线检测系统，能通过断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线情况，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的问题，提高焊线机的可靠性和焊接产品的质量。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种焊线机的断线检测系统，包括上位机、ACS运动控制器和断线检测模块，由断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS控制器，ACS控制器将所述电平信号反馈至上位机，由上位机根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程。

所述的焊线机的断线检测系统中，所述断线检测模块包括切换控制单元、检测比较单元和比较输出单元，切换控制单元根据上位机输出的切换指令切换检测模式，由检测比较单元分别检测球形焊接和楔形焊接时的焊线状态，并输出相应的电平信号至比较输出单元，由比较输出单元将所述电平信号反馈至ACS控制器。

所述的焊线机的断线检测系统中，上位机根据球形焊接和楔形焊接时的电平信号判断焊线机是否断线，当球形焊接时输出低电平，且楔形焊接时电平由低到高切换时判断为未断线，输出继续焊接的控制指令；否则判断为已断线，输出停止焊接的控制指令。

所述的焊线机的断线检测系统中，所述切换控制单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管、第一发光二极管、第一MOS管、第一光耦和继电器，所述第一电阻的一端连接ACS控制器的通信接口的第4端，所述第一电阻的另一端连接第一二极管的负极和第一发光二极管的正极；所述第一二极管的正极连接ACS控制器的通信接口的第5端和第一光耦的第2端；所述第一发光二极管的负极连接第一光耦的第1端；所述第二电阻的一端连接供电端，所述第二电阻的了另一端连接第一光耦的第4端、第一MOS管的栅极、还通过第三电阻连接第一光耦的第3端和地；所述第一MOS管的漏极连接继电器的第2端，所述第一MOS管的源极接地；所述继电器的第1端连接供电端，所述继电器的第3端连接第一测试点，所述继电器的第4端连接第二测试点，所述继电器的第5端连接检测比较单元。

所述的焊线机的断线检测系统中，所述检测比较单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻；所述第四电阻的一端连接继电器的第5端，所述第四电阻的另一端连接第三测试点、第五电阻的一端、还通过第十电阻连接比较输出单元；所述第五电阻的另一端通过第六电阻连接供电端，还通过第七电阻接地；所述第八电阻的一端连接供电端，所述第八电阻的另一端连接第四测试点和比较输出单元，还通过第九电阻接地。

所述的焊线机的断线检测系统中，所述比较输出单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一电容、第二光耦和比较器；所述第十一电阻的一端连接第五测试点、第十二电阻的一端和比较器的1OUT端，所述第十一电阻的另一端连接第二光耦的第1端；所述第十二电阻的另一端连接供电端、第一电容的一端和比较器的VCC+端；所述第一电容的另一端连接第二光耦的第2端；所述第二光耦的第3端连接ACS控制器的通信接口的第7端，所述第二光耦的第4端通过第十三端连接供电端；所述比较器的1IN-端连接第四测试点，所述比较器的1IN+连接第三测试点，所述比较器的VCC-端接地。

所述的焊线机的断线检测系统中，还包括电源隔离电路，所述电源隔离电路包括隔离变压器、保险管、第十四电阻、电解电容、第二二极管和第二发光二极管；所述隔离变压器的Vin+端连接供电端，所述隔离变压器的Vin-端接地，所述隔离变压器的Vo+端通过保险管连接供电端、第六测试点和第十四电阻的一端，所述隔离变压器的Vo-端连接电解电容的负极、第七测试点和地；所述电解电容的正极连接第六测试点；所述第十四电阻的另一端通过第二发光二极管接地；所述第二二极管的正极连接第七测试点，所述第二二极管的负极连接第六测试点。

一种焊线机的断线检测方法，其包括如下步骤：

A、由断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS控制器；

B、由ACS控制器将所述电平信号反馈至上位机；

C、由上位机根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程。

所述的焊线机的断线检测方法中，所述步骤A包括步骤：

A1、切换控制单元根据上位机输出的切换指令切换检测模式；

A2、由检测比较单元分别检测球形焊接和楔形焊接时的焊线状态，并输出相应的电平信号至比较输出单元；

A3、比较输出单元将所述电平信号反馈至ACS控制器。

所述的焊线机的断线检测方法中，所述步骤C具体包括：

当球形焊接时输出低电平，且楔形焊接时电平由低到高切换时，上位机判断焊线机未断线，输出继续焊接的控制指令；否则判断为已断线，输出停止焊接的控制指令。

相较于现有技术，本实用新型提供的焊线机的断线检测系统包括上位机、ACS运动控制器和断线检测模块，由断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS控制器，ACS控制器将所述电平信号反馈至上位机，由上位机根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程，能通过断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线情况，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的问题，提高焊线机的可靠性和产品的良率。

附图说明

图1 为本实用新型提供的焊线机的断线检测系统的结构框图。

图2 为本实用新型提供的焊线机的断线检测方法中焊线示意图。

图3 为本实用新型提供的焊线机的断线检测系统中断线检测模块的电路图。

图4 为本实用新型提供的焊线机的断线检测系统中电源隔离电路的电路图。

图5 为本实用新型提供的焊线机的断线检测方法的流程图。

具体实施方式

本实用新型提供的焊线机的断线检测系统能通过断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线情况，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的问题，提高焊线机的可靠性和焊接产品的质量。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的焊线机的断线检测系统包括上位机10、ACS运动控制器20和断线检测模块30，由断线检测模块30检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS运动控制器20，ACS运动控制器20将所述电平信号反馈至上位机10，由上位机10根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程。通过焊线状态输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线、漏焊等问题，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的弊端，提高焊线机的可靠性和产品的良率。

其中，所述断线检测模块30包括切换控制单元301、检测比较单元302和比较输出单元303，切换控制单元301根据上位机10输出的切换指令切换检测模式，由检测比较单元302分别检测球形焊接和楔形焊接时的焊线状态，并输出相应的电平信号至比较输出单元303，由比较输出单元303将所述电平信号反馈至ACS运动控制器20。当上位机10输出检测指令时，切换控制单元301切换至开始检测模式，此时检测比较单元302分别检测球形焊接和楔形焊接时的焊线状态，并输出相应的电平信号，请一并参阅图2，焊线时包括两个焊接过程，首先烧球完成后将金线与芯片焊盘连接（简称为一焊），之后将金线拉至外框架进行焊接（简称为二焊），焊接完成后拉断金线，检测比较单元302分别检测一焊和二焊的焊线状态，输出相应的电平信号，保证整个焊线过程中出现了断点或漏焊情况能第一时间检测到，保证检测的全面性。

具体地，所述上位机10根据球形焊接和楔形焊接时的电平信号判断焊线机是否断线，当球形焊接时输出低电平，且楔形焊接时电平由低到高切换时判断为未断线，输出继续焊接的控制指令；否则判断为已断线，输出停止焊接的控制指令。

即出现断线情况时会输出高电平，未出现断线时输出低电平，因此球形焊接时将金线焊接至芯片焊盘，此时输出低电平，说明没有发生断线，之后楔形焊接时，拉断金线前电平保持低电平，拉断金线后电平由低到高切换，说明金线在拉至外框架时没有发生断线，且焊接完成后正常拉断，上位机10在接收到一焊为低电平，二焊为低电平切换为高电平的信号时，判断此时未发生断线，输出继续焊接的控制指令，否则判断为已断线，输出停止焊接的控制指令。其中当一焊的电平信号为高电平时，直接判断为已断线，输出停止焊接的控制指令；当一焊的电平信号为低电平，而二焊的电平信号在预设时间内没有发生变化时，此时可能二焊拉断金线时发生错误，同样输出停止焊接的控制指令。

进一步地，请一并参阅图3，所述切换控制单元301包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第一发光二极管LED1、第一MOS管Q1、第一光耦U1和继电器K1，所述第一电阻R1的一端连接ACS运动控制器20的通信接口P1的第4端，所述第一电阻R1的另一端连接第一二极管D1的负极和第一发光二极管LED1的正极；所述第一二极管D1的正极连接ACS运动控制器20的通信接口P1的第5端和第一光耦U1的第2端；所述第一发光二极管LED1的负极连接第一光耦U1的第1端；所述第二电阻R2的一端连接供电端，所述第二电阻R2的了另一端连接第一光耦U1的第4端、第一MOS管Q1的栅极、还通过第三电阻R3连接第一光耦U1的第3端和地；所述第一MOS管Q1的漏极连接继电器K1的第2端，所述第一MOS管Q1的源极接地；所述继电器K1的第1端连接供电端，所述继电器K1的第3端连接第一测试点，所述继电器K1的第4端连接第二测试点，所述继电器K1的第5端连接检测比较单元302，所述第一MOS管Q1为NMOS管，所述继电器K1可采用型号为HGJM-5111-T00的继电器K1，所述第一光耦U1可采用型号为PC817的光耦，当然也可采用其他具有相同功能的继电器K1和光耦，本实用新型对比不作限定。根据上位机10发出的切换指令控制继电器K1的切换，从而实现检测模式的切换，可根据实际情况实现断线检测的进程。

所述检测比较单元302包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10；所述第四电阻R4的一端连接继电器K1的第5端，所述第四电阻R4的另一端连接第三测试点、第五电阻R5的一端、还通过第十电阻R10连接比较输出单元303；所述第五电阻R5的另一端通过第六电阻R6连接供电端，还通过第七电阻R7接地；所述第八电阻R8的一端连接供电端，所述第八电阻R8的另一端连接第四测试点和比较输出单元303，还通过第九电阻R9接地。其中第三测试点为检测比较单元302的输入电压，第四测试点输入比较电压，两路电压输入到比较输出单元303，由比较输出单元303反馈相应的电平信号。

所述比较输出单元303包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第一电容C1、第二光耦U2和比较器A1；所述第十一电阻R11的一端连接第五测试点、第十二电阻R12的一端和比较器A1的1OUT端，所述第十一电阻R11的另一端连接第二光耦U2的第1端；所述第十二电阻R12的另一端连接供电端、第一电容C1的一端和比较器A1的VCC+端；所述第一电容C1的另一端连接第二光耦U2的第2端；所述第二光耦U2的第3端连接ACS运动控制器20的通信接口P1的第7端，所述第二光耦U2的第4端通过第十三端连接供电端；所述比较器A1的1IN-端连接第四测试点，所述比较器A1的1IN+连接第三测试点，所述比较器A1的VCC-端接地。检测比较单元302将两路电压输出至比较器A1的1IN-端和1IN+端，之后由比较器A1输出相应的电平信号至第二光耦U2，通过第二光耦U2将所述电平信号反馈至ACS运动控制器20，隔离输入信号和输出信号，提高信号的抗干扰能力。所述比较器A1的型号为LM393，所述第二光耦U2的型号为PC817，当然也可采用其他具有相同功能的比较器A1和第二光耦U2，本实用新型对此不作限定。

进一步地，本实用新型提供的焊线机的断线检测系统还包括电源隔离电路，请一并参阅图4，所述电源隔离电路包括隔离变压器T1、保险管F1、第十四电阻R14、电解电容C2、第二二极管D2和第二发光二极管LED2；所述隔离变压器T1的Vin+端连接供电端，所述隔离变压器T1的Vin-端接地，所述隔离变压器T1的Vo+端通过保险管F1连接供电端、第六测试点和第十四电阻R14的一端，所述隔离变压器T1的Vo-端连接电解电容C2的负极、第七测试点和地；所述电解电容C2的正极连接第六测试点；所述第十四电阻R14的另一端通过第二发光二极管LED2接地；所述第二二极管D2的正极连接第七测试点，所述第二二极管D2的负极连接第六测试点，通过电源隔离电路对断线检测系统进行电路隔离保护，提高系统工作安全性，所述隔离变压器T1的型号为24VDC-24VDC，当然也可采用其他具有相同功能的隔离变压器T1，本实用新型对此不作限定。

本实用新型还相应提供一种焊线机的断线检测方法，如图5所示，所述焊线机的断线检测方法包括如下步骤：

S100、由断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS控制器；

S200、由ACS控制器将所述电平信号反馈至上位机；

S300、由上位机根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程。

通过焊线状态输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线、漏焊等问题，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的弊端，提高焊线机的可靠性和产品的良率。

进一步地，所述步骤S100包括：

S101、切换控制单元根据上位机输出的切换指令切换检测模式；

S102、由检测比较单元分别检测球形焊接和楔形焊接时的焊线状态，并输出相应的电平信号至比较输出单元；

S103、比较输出单元将所述电平信号反馈至ACS控制器。

所述步骤S300具体包括：当球形焊接时输出低电平，且楔形焊接时电平由低到高切换时，上位机判断焊线机未断线，输出继续焊接的控制指令；否则判断为已断线，输出停止焊接的控制指令。

为了更好的理解本实用新型的技术方案，以下结合图1至图4，举具体实施例对实用新型的数控动态调压装置的调节过程进行详细说明：

焊接过程中，当烧球完成后，上位机10发出切换指令，控制继电器K1的动触点第3端切换至BSD端，即与继电器K1第5端闭合，开始进行断线检测。

当金线未焊接至芯片时检测比较单元302输入高电平至比较器A1的输入端，此时比较器A1输出高电平至ACS运动控制器30；

当金线烧球并成功焊接至芯片后（此过程为一焊），检测比较单元302输入低电平至比较器A1的输入端；

之后将金线拉至外框架进行二焊（即楔形焊接），成功焊接完成后拉断金线。二焊过程中，直至拉断金线前，比较器A1输出为低电平；拉断金线后比较器A1输出高电平至ACS运动控制器30，继电器K1切换至EFO_GND端，即继电器K1的动触点即第3端与继电器第4端闭合。

上位机10通过ACS运动控制器30反馈的电平信号：一焊和拉线弧时的低电平、二焊至拉断金线时，电平由低至高的变化来判断焊点是否焊接正常，从而输出控制指令控制后续焊接进程。

综上所述，本实用新型提供的焊线机的断线检测系统包括上位机、ACS运动控制器和断线检测模块，由断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号至ACS控制器，ACS控制器将所述电平信号反馈至上位机，由上位机根据所述电平信号判断焊线机是否断线，并输出控制指令控制焊接进程，能通过断线检测模块检测焊线状态并输出相应的电平信号，根据所述电平信号可判断当前焊线机是否出现了断线情况，解决目前焊线时无法第一时间发现断线的问题，提高焊线机的可靠性和产品的良率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。