專利名稱：金絲球焊接機(jī)及其焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，以及 包含該焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的金絲球焊接機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有進(jìn)行精密焊接的金絲球焊接機(jī)都包含一個(gè)顯微鏡，使用時(shí)需要操作 者通過顯微鏡觀察焊點(diǎn)是否對(duì)準(zhǔn)，并通過一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(萬向搖桿人工 搓球)來手動(dòng)調(diào)整焊點(diǎn)的位置，調(diào)整好后才能進(jìn)行焊接。此種金絲球焊接機(jī) 由于需要較多的人為干預(yù)，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大，而焊接效率低。操作者需 要進(jìn)行大量培訓(xùn)及練習(xí)后才能熟練，培訓(xùn)成本高。而且操作者需要通過顯微 鏡去觀察焊點(diǎn)，長(zhǎng)期工作對(duì)視力損傷較大，因而熟練后的操作者還不能長(zhǎng)期 工作，造成培訓(xùn)成本更高。此外，操作者的技術(shù)水平、疲勞程度、視力變化， 甚至工作態(tài)度和情緒等都會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成一定的影響，從而無法很好的保 證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性?？傊鲜鰡栴}已經(jīng)成為困擾金絲球焊接加工企業(yè)的一 個(gè)重要問題，有必要對(duì)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供 包含上述焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的金絲球焊接機(jī)。
為解決上述焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的技術(shù)問題
案
焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調(diào)整平臺(tái)、驅(qū)動(dòng) 器和計(jì)算機(jī)；所述數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐，且與計(jì)算機(jī)連接；所述位置 調(diào)整平臺(tái)用于支撐并調(diào)整工作臺(tái)的位置；所述計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器與位置調(diào)整
一種焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，以及 ，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方平臺(tái)連接。
為解決上述金絲球焊接機(jī)的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
金絲球焊接機(jī)，包括底座、工作臺(tái)，以及用于調(diào)整工作臺(tái)與底座之間相 對(duì)位置的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置；所述焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置設(shè)置在底座和工作臺(tái)之 間，包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調(diào)整平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)；所述數(shù) 碼攝像裝置通過支架支撐，且與計(jì)算機(jī)連接；所述位置調(diào)整平臺(tái)用于支撐并 調(diào)整工作臺(tái)的位置；所述計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器與位置調(diào)整平臺(tái)連接。
本實(shí)用新型的有益效果是-
由于本實(shí)用新型的金絲球焊接機(jī)采用了本實(shí)用新型的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝 置，不再需要操作者通過顯微鏡調(diào)整焊點(diǎn)的位置，在減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生 產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，還能夠大大節(jié)約培訓(xùn)成本，保護(hù)操作者的健康，以及保持 焊接質(zhì)量的一致性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是本實(shí)用新型金絲球焊接機(jī)的位置調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置中X-Y軸調(diào)整平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置中X-Y軸調(diào)整平臺(tái)的分解圖。 圖4是本實(shí)用新型焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施方式
的金絲球焊接機(jī)是在現(xiàn)有的金絲球焊接機(jī)，尤其是焊接 發(fā)光二極管芯片的金絲球焊接機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)而得到的，主要是取消了 現(xiàn)有金絲球焊接機(jī)的(體視)顯微鏡，而采用計(jì)算機(jī)通過與其連接的攝像頭， 來獲取工作臺(tái)上待焊接工件的圖像信息，然后通過計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件，根據(jù)預(yù) 存的模板識(shí)別出焊點(diǎn)，然后計(jì)算出焊點(diǎn)所處的實(shí)際位置與參考點(diǎn)位置(劈刀 在工作臺(tái)上的正投影位置，也即是焊點(diǎn)的設(shè)定位置)之間的位置偏差，最后 通過與計(jì)算機(jī)連接的驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)位置調(diào)整平臺(tái)上的相應(yīng)步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)工作臺(tái)對(duì)焊點(diǎn)的位置進(jìn)行微調(diào)，從而自動(dòng)調(diào)整焊點(diǎn)的位置消除位置偏差，以便 進(jìn)行精密焊接。位置調(diào)整平臺(tái)位于原有的工作臺(tái)和底座之間，代替了現(xiàn)有精 密焊接機(jī)上手動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。由于在計(jì)算機(jī)的控制下自動(dòng)調(diào)整焊點(diǎn)的位置，
可使產(chǎn)能提高30°/。以上。
如圖1所示，本具體實(shí)施方式
的金絲球焊接機(jī)的位置調(diào)整裝置固定在底 座1上，包括數(shù)碼攝像裝置5、支架4、位置調(diào)整平臺(tái)3、轉(zhuǎn)接板2、驅(qū)動(dòng) 器和計(jì)算機(jī)(驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)未在圖中畫出)。
數(shù)碼攝像裝置5通過位于底座1 一側(cè)的支架4支撐在工作臺(tái)(工作臺(tái)未 在圖中畫出)上方適當(dāng)位置。工作臺(tái)位于圖中轉(zhuǎn)接板2的上方，數(shù)碼攝像裝 置5選用清晰度稍高，拍攝速度稍高的數(shù)碼攝像頭即可，并通過調(diào)整所述支 架4使數(shù)碼攝像裝置5對(duì)準(zhǔn)工作臺(tái)的中央部位的焊接區(qū)域即可。當(dāng)然必需保 證拍攝區(qū)域的光照度，以及調(diào)節(jié)好焦距保證拍攝照片的清晰度。數(shù)碼攝像裝 置5與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)的控制下拍攝數(shù)碼照片并傳給計(jì)算機(jī)分析及處 理。
位置調(diào)整平臺(tái)3的下方與底座1固定連接，而其上方則通過所述轉(zhuǎn)接板 2與工作臺(tái)固定連接。在本具體實(shí)施方式
中為X-Y軸調(diào)整平臺(tái)，這是因?yàn)樵?大多數(shù)的場(chǎng)合只需要調(diào)整X-Y方向上的位置，而不需要再調(diào)整Z方向上的位 置。X-Y軸調(diào)整平臺(tái)具有兩個(gè)垂直設(shè)置的步進(jìn)電機(jī)，分別為第一電機(jī)31和第 二電機(jī)32。步進(jìn)電機(jī)都通過驅(qū)動(dòng)器與計(jì)算機(jī)相連，因而可在計(jì)算機(jī)的控制下 運(yùn)轉(zhuǎn)，從而調(diào)整工作臺(tái)在X-Y方向上的位置。本具體實(shí)施方式
選用了伺服電 機(jī)及專業(yè)的伺服驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)然也可以自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)板來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
X-Y軸調(diào)整平臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示，包括前述的第一電機(jī)31 和第二電機(jī)32，以及平臺(tái)下蓋33、滑塊34、滑軌35、平臺(tái)上蓋36、第一 連接機(jī)構(gòu)、第二連接機(jī)構(gòu)和電機(jī)座39。其中，第一連接機(jī)構(gòu)包括第一絲杠 381、螺母座382、螺母連接座383和連軸器384;第二連接機(jī)構(gòu)包括第二 絲杠371、軸承端蓋372、銅螺母373、軸承374和墊圈375。
平臺(tái)下蓋33固定設(shè)置在底座1上，其上設(shè)有沿第二電機(jī)32軸向的滑槽，所述滑塊34可滑動(dòng)的設(shè)置在所述滑槽內(nèi)。第二電機(jī)32也固定設(shè)置在底座1 上，且通過所述第二連接機(jī)構(gòu)與滑塊34動(dòng)力連接，從而驅(qū)動(dòng)滑塊34沿第二 電機(jī)32的軸向在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。第二連接機(jī)構(gòu)主要包括第二絲杠371，以 及順序穿設(shè)于第二絲杠371上的軸承374、墊圈375、軸承端蓋372和銅螺母 373。第二絲杠371與滑塊34嚙合，另一端與第二電機(jī)32的主軸動(dòng)力連接， 在第二電機(jī)32的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)滑塊32作直線運(yùn)動(dòng)。
所述滑軌35有四根，兩根為一組，平行對(duì)稱設(shè)置在所述滑塊34的兩側(cè)， 且滑軌35的方向與滑塊34的滑動(dòng)方向垂直。所述平臺(tái)上蓋36設(shè)置在滑軌 35上，因此可以相對(duì)底座1在垂直于滑塊34的運(yùn)動(dòng)方向上滑動(dòng)?；瑝K34通 過第一連接機(jī)構(gòu)與第一電機(jī)31動(dòng)力連接，而第一電機(jī)31又通過所述電機(jī)座 39與平臺(tái)上蓋36固定連接，因此第一電機(jī)31運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以相對(duì)滑塊34運(yùn) 動(dòng)，從而帶動(dòng)平臺(tái)上蓋36運(yùn)動(dòng)。所述第一連接機(jī)構(gòu)中的螺母連接座383與滑 塊34固定連接，而螺母座382則與螺母連接座383固定連接。所述第一絲杠 381的一端與螺母座382嚙合，另一端則通過所述連軸器384與第一電機(jī)31 的主軸連接。
由于第一電機(jī)31和第二電機(jī)32垂直設(shè)置，所以可以調(diào)整平臺(tái)上蓋36在 X和Y方向的位置。而平臺(tái)上蓋36通過轉(zhuǎn)接板2與原有工作臺(tái)固定連接，從 而最終可以調(diào)節(jié)工作臺(tái)上工件上的焊點(diǎn)的位置，將待焊接的焊點(diǎn)逐一送至劈 刀正下方進(jìn)行焊接。
本具體實(shí)施方式
的精密焊接機(jī)，其工作流程如圖4所示，開機(jī)后系統(tǒng)自 檢，(然后開啟相關(guān)軟件，清除相關(guān)報(bào)警信號(hào),檢査焊線機(jī)的狀態(tài)是否準(zhǔn)備好, 未準(zhǔn)備好就繼續(xù)準(zhǔn)備，)準(zhǔn)備好后就拍攝照片。拍攝的照片被傳送給計(jì)算機(jī)， 計(jì)算機(jī)使用相關(guān)軟件自動(dòng)進(jìn)行分析，主要利甩幾何匹配、灰度匹配及BLOG 分析等圖象處理技術(shù)，分析出焊點(diǎn)特征，然后再與預(yù)存的圖片進(jìn)行比較，從 而找出焊點(diǎn)。若沒能找到焊點(diǎn)，則再拍照，再尋找焊點(diǎn)分析，直到找到焊點(diǎn)。 找到焊點(diǎn)之后繼續(xù)往下執(zhí)行，計(jì)算出焊點(diǎn)所處的實(shí)際位置與設(shè)定位置之間的 位置偏差，然后發(fā)出控制指令給驅(qū)動(dòng)器，最終控制X軸步進(jìn)電機(jī)和/或Y軸步 進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，從而調(diào)整工作臺(tái)的位置，以消除焊點(diǎn)的位置偏差，使焊點(diǎn)精確對(duì)準(zhǔn)，位置偏差消除之后即可進(jìn)行焊接。當(dāng)然， 一個(gè)工件上可能不止一個(gè)焊 點(diǎn)，所以焊好一個(gè)焊點(diǎn)之后，計(jì)算機(jī)會(huì)控制驅(qū)動(dòng)器再次移動(dòng)工作臺(tái)，從而將 下一個(gè)待焊接焊點(diǎn)移動(dòng)到焊接參考點(diǎn)進(jìn)行焊接。待焊接工件上的所有焊點(diǎn)焊 接完成之后，進(jìn)給系統(tǒng)會(huì)按原有流程將下一個(gè)待焊接工件送到工作臺(tái)上的焊 接區(qū)域；攝像頭再次拍照，從而進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。
本實(shí)用新型的精密焊接機(jī)不需要操作者通過顯微鏡調(diào)整焊點(diǎn)的位置，在 減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，還能夠大大節(jié)約培訓(xùn)成本，保護(hù)操 作者的健康，以及保持焊接質(zhì)量的一致性。
需要說明的是，本實(shí)用新型的改進(jìn)之處針對(duì)的不僅僅是用于發(fā)光二極管 制造業(yè)的精密焊接機(jī)，還針對(duì)其它精密焊接機(jī)，位置調(diào)整平臺(tái)也不僅僅是X-Y 軸調(diào)整平臺(tái)，也可以是三維的X-Y-Z軸調(diào)整平臺(tái)。本具體實(shí)施方式
僅僅是舉 例說明，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說 明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可 以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于，所述焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調(diào)整平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)；所述數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐，且與計(jì)算機(jī)連接；所述位置調(diào)整平臺(tái)用于支撐并調(diào)整工作臺(tái)的位置；所述計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器與位置調(diào)整平臺(tái)連接。
2、 如權(quán)利要求l所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述位置調(diào)整 平臺(tái)為X-Y軸調(diào)整平臺(tái)。
3、 如權(quán)利要求2所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述X-Y軸 調(diào)整平臺(tái)包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、平臺(tái)下蓋、滑塊、平臺(tái)上蓋、第一連 接機(jī)構(gòu)和第二連接機(jī)構(gòu)；所述平臺(tái)下蓋上設(shè)置有滑槽，所述滑塊可滑動(dòng)設(shè)置 在所述滑槽上；所述第二電機(jī)通過第二連接機(jī)構(gòu)與滑塊動(dòng)力連接；所述平臺(tái) 上蓋可滑動(dòng)的設(shè)置在滑塊上，且其相對(duì)滑塊在與滑塊滑動(dòng)方向垂直的方向滑 動(dòng)；所述第一電機(jī)通過第一連接機(jī)構(gòu)與滑塊動(dòng)力連接，且還與平臺(tái)上蓋固定 連接。
4、 如權(quán)利要求3所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述第一連接 機(jī)構(gòu)包括第一絲杠、螺母座、螺母連接座和連軸器；所述螺母連接座與滑 塊固定連接；所述螺母座與螺母連接座固定連接，且與所述第一絲杠嚙合， 第一絲杠的一端通過所述連軸器與第一電機(jī)動(dòng)力連接。
5、 如權(quán)利要求3所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述第二連接 機(jī)構(gòu)包括第二絲杠；所述第二絲杠的一端與滑塊嚙合，另一端與第二電機(jī)的 主軸動(dòng)力連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述第二連接 機(jī)構(gòu)還包括軸承、墊圈、軸承端蓋和銅螺母；所述軸承、墊圈、軸承端蓋 和銅螺母順序穿設(shè)在第二絲杠上。
7、 如權(quán)利要求3所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述X-Y軸 調(diào)整平臺(tái)還包括電機(jī)座，所述第一電機(jī)通過電機(jī)座與平臺(tái)上蓋固定連接。
8、 如權(quán)利要求3所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其特征在于所述X-Y軸調(diào)整平臺(tái)還包括滑軌；所述滑軌設(shè)置在滑塊上，所述平臺(tái)上蓋通過滑軌可滑 動(dòng)的設(shè)置在滑塊上。
9、金絲球焊接機(jī)，包括底座和工作臺(tái)，其特征在于所述金絲球焊接機(jī) 還包括用于調(diào)整工作臺(tái)與底座之間相對(duì)位置的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置；所述焊點(diǎn) 位置調(diào)整裝置為權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置，其設(shè) 置在所述底座和工作臺(tái)之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置以及金絲球焊接機(jī)。該金絲球焊接機(jī)包括底座、工作臺(tái)以及設(shè)置在底座和工作臺(tái)之間的焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置。該焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置包括數(shù)碼攝像裝置、支架、位置調(diào)整平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)器和計(jì)算機(jī)；數(shù)碼攝像裝置通過支架支撐且與計(jì)算機(jī)連接；位置調(diào)整平臺(tái)用于支撐并調(diào)整工作臺(tái)的位置；計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動(dòng)器與位置調(diào)整平臺(tái)連接。采用本實(shí)用新型焊點(diǎn)位置調(diào)整裝置的金絲球焊接機(jī)，由于不再需要操作者通過顯微鏡調(diào)整焊點(diǎn)的位置，在減小勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，還大大節(jié)約培訓(xùn)成本，保護(hù)操作者的健康，以及提高焊接質(zhì)量的一致性。
文檔編號(hào)B23K37/047GK201366602SQ20092012909
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者羅會(huì)才, 胡霞軍, 陳小宇 申請(qǐng)人:深圳市因沃客科技有限公司