一种高精度贴装焊接装置的制作方法

本实用新型涉及精密贴装技术领域，特别是涉及一种高精度贴装焊接装置。

背景技术：

光敏模块作为光电探测器的组成部分，在制作工艺上，需要将其与管壳贴装焊接在一起，且满足敏模块圆心偏差0.1mm，角度偏差15′的贴装焊接要求；然而现有技术仅能够实现一般电容、电阻等元器件的贴装，无法实现光敏模块和管壳的高精度对准以及焊接。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种高精度贴装焊接装置，以实现光敏模块的高精度贴装焊接。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高精度贴装焊接装置，包括处理器、真空检测模块、吸嘴控制模块、温度检测模块、加热模块、相机组和位置调整模块，其中，真空检测模块、吸嘴控制模块、温度检测模块、加热模块、相机组和位置调整模块均与处理器连接。

具体地，所述的位置调整模块包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和旋转台运动模块。

具体地，所述的X轴运动模块包括X轴驱动器、X轴直线电机、X轴光栅尺、X轴第一限位传感器和X轴第二限位传感器，其中，X轴直线电机、X轴光栅尺、X轴第一限位传感器和X轴第二限位传感器均与X轴驱动器连接，X轴驱动器连接所述的处理器。

具体地，所述的Y轴运动模块包括Y轴驱动器、Y轴直线电机、Y轴光栅尺、Y轴第一限位传感器和Y轴第二限位传感器，其中，Y轴直线电机、Y轴光栅尺、Y轴第一限位传感器和Y轴第二限位传感器均与Y轴驱动器连接，Y轴驱动器连接所述的处理器。

具体地，所述的Z轴运动模块包括Z轴驱动器、Z轴直线电机、Z轴光栅尺、Z轴第一限位传感器和Z轴第二限位传感器，其中，Z轴直线电机、Z轴光栅尺、Z轴第一限位传感器和Z轴第二限位传感器均与Z轴驱动器连接，Z轴驱动器连接所述的处理器。

具体地，所述的旋转台运动模块包括旋转台驱动器、步进电机、旋转台第一限位传感器和旋转台第二限位传感器，其中步进电机、旋转台第一限位传感器和旋转台第二限位传感器均与旋转台驱动器连接，旋转台驱动器连接所述的处理器。

具体地，所述的加热模块采用加热丝，加热丝为环状结构。

具体地，所述的温度检测模块采用温度传感器。

具体地，所述的吸嘴控制模块采用吸嘴电磁阀。

具体地，所述真空检测模块采用压力表。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：本实用新型将真空检测模块、吸嘴控制模块、温度检测模块、加热模块和位置调整模块集成在一起，能够完成光敏模块与管壳的精确对准，并实现在圆心偏差小于0.1mm，角度偏差小于15′的高精度要求下的贴装焊接。

附图说明

图1为管壳底部和光敏模块的圆心及零度线位置示意图；其中，(a)为管壳底部的圆心及零度线位置示意图；(b)为光敏模块的圆心及零度线位置示意图；

图2为本实用新型的整体结构示意图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的方案作进一步详细地解释和说明。

具体实施方式

遵从上述技术方案，本实用新型的高精度贴装焊接装置，用于实现光敏模块的高精度贴装焊接，即将光敏模块与管壳贴装焊接在一起，具体包括处理器、真空检测模块、吸嘴控制模块、温度检测模块、加热模块和位置调整模块，其中，真空检测模块、吸嘴控制模块、温度检测模块、加热模块和位置调整模块均与处理器连接。

本实用新型的高精度贴装焊接装置需要利用多个吸嘴来吸取光敏模块，为了实现上述目的，采用真空检测模块检测吸嘴的气压的压力，并将此压力值输入到处理器中，若此压力值达到设定值，处理器控制吸嘴控制模块的运动，从而控制吸嘴的吸取动作，达到吸取光敏模块的目的；另外，所述的位置调整模块用于调整光敏模块和管壳的位置，使得光敏模块和管壳底部精确对准；所述的温度检测模块用于检测加热丝的温度，并将检测到的温度信息传送到处理器内，处理器将温度信息与设定值进行比较，若温度值低于设定值，则控制加热模块工作，对光敏模块和管壳进行加热；所述的相机组包括上视相机和下视相机，分别用于对光敏模块和管壳底部进行拍照，并将拍摄的图片传送到处理器内，处理器根据图片中的灰度比对，控制位置调整模块的运动。本实用新型能够完成光敏模块与管壳底部精确的对准，并实现在圆心偏差小于0.1mm，角度偏差小于15′的高精度要求下的贴装焊接。

参见图1，光敏模块和管壳底部均设置有“十”字线，并对零度线位置进行了标注，为了实现光敏模块和管壳底部的精确对准并焊接，需要实现光敏模块和管壳底部的中心位置的对准，以及零度线的对准，因此，所述的位置调整模块包括X轴运动模块、Y轴运动模块、Z轴运动模块和旋转台运动模块。管壳放置在旋转台上，旋转台连接旋转台运动模块和Z轴运动模块；光敏模块被多个吸嘴吸取，吸嘴连接X轴运动模块和Y轴运动模块。

通过X轴运动模块和Y轴运动模块控制吸嘴和光敏模块一起沿X轴方向和Y轴方向运动，使得光敏模块和管壳底部的中心位置对准；通过旋转台运动模块控制管壳的旋转，实现光敏模块和管壳底部零度线的对准，以此实现光敏模块和管壳的精确对准。为了使得光敏模块和管壳焊接在一起，通过Z轴运动模块控制旋转台和管壳一起沿Z轴方向运动，使得二者接触。

具体地，所述的X轴运动模块包括X轴驱动器、X轴直线电机、X轴光栅尺、X轴第一限位传感器和X轴第二限位传感器，其中，X轴直线电机、X轴光栅尺、X轴第一限位传感器和X轴第二限位传感器均与X轴驱动器连接，X轴驱动器连接所述的处理器。其中，处理器通过X轴驱动器控制X轴直线电机的运动，实现吸嘴和光敏模块一起沿X轴方向运动的目的；X轴第一限位传感器和X轴第二限位传感器分别设置在X轴直线电机两端，用于限制X轴直线电机的位移；X轴光栅尺设置在X轴直线电机上，用于测量X轴直线电机的位移，并将位移信息反馈给X轴驱动器，X轴驱动器根据反馈的信息控制X轴直线电机的运动。

具体地，所述的Y轴运动模块包括Y轴驱动器、Y轴直线电机、Y轴光栅尺、Y轴第一限位传感器和Y轴第二限位传感器，其中，Y轴直线电机、Y轴光栅尺、Y轴第一限位传感器和Y轴第二限位传感器均与Y轴驱动器连接，Y轴驱动器连接所述的处理器。其中，处理器通过Y轴驱动器控制Y轴直线电机的运动，实现吸嘴和光敏模块一起沿Y轴方向运动的目的；Y轴第一限位传感器和Y轴第二限位传感器分别设置在Y轴直线电机两端，用于限制Y轴直线电机的位移；Y轴光栅尺设置在Y轴直线电机上，用于测量Y轴直线电机的位移，并将位移信息反馈给Y轴驱动器，Y轴驱动器根据反馈的信息控制Y轴直线电机的运动。

具体的，所述的Z轴运动模块包括Z轴驱动器、Z轴直线电机、Z轴光栅尺、Z轴第一限位传感器和Z轴第二限位传感器，其中，Z轴直线电机、Z轴光栅尺、Z轴第一限位传感器和Z轴第二限位传感器均与Z轴驱动器连接，Z轴驱动器连接所述的处理器。其中，处理器通过Z轴驱动器控制Z轴直线电机的运动，实现旋转台沿Z轴方向运动的目的；Z轴第一限位传感器和Z轴第二限位传感器分别设置在Z轴直线电机两端，用于限制Z轴直线电机的位移；Z轴光栅尺设置在Z轴直线电机上，用于测量Z轴直线电机的位移，并将位移信息反馈给Z轴驱动器，Z轴驱动器根据反馈的信息控制Z轴直线电机的运动。

具体地，所述的旋转台运动模块包括旋转台驱动器、步进电机、旋转台第一限位传感器和旋转台第二限位传感器，其中步进电机、旋转台第一限位传感器和旋转台第二限位传感器均与旋转台驱动器连接，旋转台驱动器连接所述的处理器。处理器通过旋转台驱动器控制步进电机的运动，实现旋转台转动的目的；旋转台第一限位传感器和旋转台第二限位传感器分别设置在旋转台步进电机两端，用于限制步进电机的位移。

具体地，所述的加热模块采用加热丝。为了实现光敏模块和管壳顶部的焊接，光敏模块和管壳顶部之间涂刷锡膏，利用加热丝对锡膏进行加热，加热丝为环形结构，分布在光敏模块和管壳接触位置的圆周上；采用吹风机构对加热丝进行吹风，形成环形吹风方式，实现对锡膏的固化。

具体地，所述的温度检测模块采用温度传感器，温度传感器用于检测加热丝的温度。

具体地，所述的吸嘴控制模块采用吸嘴电磁阀，吸嘴电磁阀连接吸嘴。

可选地，所述的处理器采用的是STC12C2051。

具体地，所述的真空检测模块采用压力表，用于确认吸嘴处的真空压力是否符合要求。

本实用新型的高精度贴装焊接装置，具体工作过程如下：

(1)对相机组进行校准，确保上视相机和下视相机的中心十字线完全重合。

(2)将管壳放置在旋转台的支架上，将光敏模块放置在托盘中；

(3)利用真空检测模块对吸嘴处进行真空检测，调整吸嘴处的气压值，保证气压值达到设定值；

(4)利用X轴运动模块和Y轴运动模块将吸嘴移动到托盘的正上方，然后利用吸嘴控制模块控制吸嘴吸取托盘中的光敏模块；

(5)利用X轴运动模块和Y轴运动模块将光敏模块移动到管壳正上方；

(6)利用相机组对光敏模块和管壳底部进行拍照，并将拍照得到的图片传送到处理器中；

(7)处理器根据图片中的信息控制X轴运动模块和Y轴运动模块对管壳及光敏模块的中心进行校准，通过Z轴运动模块的运动，对管壳及光敏模块的零度线位置进行对准，使得光敏模块和管壳底部的中心点及零度线位置对准；

(8)在管壳顶部均匀涂刷锡膏；

(9)通过Z轴运动模块控制旋转台上升，使得管壳顶部与光敏模块平整贴合；

(10)温度检测模块检测加热丝的温度，并将温度信息传送到处理器中，若该温度信息大于设定值，处理器控制加热丝加热，实现对锡膏的固化；

(11)通过Z轴运动模块控制旋转台下降，取出贴装焊接后的管壳和光敏模块。