專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波鋁絲壓焊機(jī)芯片框架傳動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波鋁絲壓焊機(jī)，特別涉及一種超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用的超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)，輸片軌道上能夠同時(shí)放置一條以上由多 個(gè)框架單元構(gòu)成的芯片框架，芯片放置在框架單元上。壓輪和傳送輪分別壓靠芯片框架的 上表面和下表面，工控機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制傳送輪和壓輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，使芯片框架在輸片軌 道上移動(dòng)，控制撥針撥動(dòng)芯片框架將待焊目標(biāo)(即芯片)撥送到位，然后利用識(shí)別系統(tǒng)和 工控機(jī)實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)對(duì)位、焊接自動(dòng)控制。芯片框架傳動(dòng)控制裝置主要完成將待焊接的芯片框 架從輸片軌道起始端傳送到焊接區(qū)域，焊接完畢再傳送到輸片軌道末端的傳動(dòng)工作?，F(xiàn)有 的輸片機(jī)構(gòu)為了使輸片軌道上能夠同時(shí)存在多條芯片框架，多采用數(shù)控方式控制芯片框架 在軌道上的傳輸，因此需要設(shè)置與查詢(xún)繁瑣的芯片框架信息以進(jìn)行正確的輸片動(dòng)作處理， 過(guò)程復(fù)雜，成本高，且要求設(shè)備的使用者完成相關(guān)的框架信息設(shè)置工作，造成用戶(hù)的操作負(fù) 擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輸片動(dòng)作處理簡(jiǎn)便，在保證芯片框架在輸片 軌道上準(zhǔn)確、快速、可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，又不需要設(shè)備操作者進(jìn)行芯片框架操作設(shè)置的超聲波 鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置包括 位于輸片軌道起始端的第一光纖傳感器，位于輸片軌道上焊接區(qū)域起始位置的第二光纖傳 感器，位于輸片軌道上焊接區(qū)域結(jié)束位置的第三光纖傳感器，位于輸片軌道末端的第四光 纖傳感器，運(yùn)動(dòng)控制卡，可編程邏輯控制器，工控機(jī)；第一光纖傳感器、第三光纖傳感器的輸 出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡的輸入端；第二光纖傳感器的輸出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡的輸入端和可 編程邏輯控制器的輸入端；第四光纖傳感器的輸出連接到可編程邏輯控制器的輸入端；運(yùn) 動(dòng)控制卡插在工控機(jī)的PCI插槽中，運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端與可編程邏輯控制器的輸入端連 接。工控機(jī)查詢(xún)運(yùn)動(dòng)控制卡上與第一光纖傳感器相連接的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)，如果輸 片軌道起始端有芯片框架遮擋住第一光纖傳感器，則此輸入點(diǎn)電平為0，反之為1。當(dāng)工控 機(jī)查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡上與第一光纖傳感器相連接的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)為0時(shí)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控 制卡給可編程邏輯控制器發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)；工控機(jī)查詢(xún)運(yùn)動(dòng)控制卡上與第二光纖傳感器 相連接的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)，如果查到信號(hào)1 (即焊接區(qū)域無(wú)芯片框架時(shí))，再通過(guò)運(yùn)動(dòng)控 制卡給可編程邏輯控制器發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)?？删幊踢壿嬁刂破魇盏絻蓚€(gè)邊沿觸發(fā)信號(hào) 后，給驅(qū)動(dòng)裝置一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，使壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將芯片框架快速傳動(dòng)到焊接區(qū)域。當(dāng) 可編程邏輯控制器查詢(xún)到第二光纖傳感器信號(hào)由高變低時(shí)，給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送停止信號(hào)，壓
3輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，工控機(jī)查到運(yùn)動(dòng)控制卡上與第二光纖傳感器相連接的輸 入點(diǎn)的電平信號(hào)變?yōu)?，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制撥針啟動(dòng)撥動(dòng)芯片框架，將第一個(gè)框架單元撥送 到夾具基座上。然后利用識(shí)別系統(tǒng)和工控機(jī)實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)對(duì)位、焊接自動(dòng)控制。當(dāng)一條芯片框 架的最后一個(gè)框架單元被撥針撥到夾具基座上時(shí)，第二光纖傳感器發(fā)送端又將不再被芯片 框架遮擋。工控機(jī)查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡與第二光纖傳感器的連接點(diǎn)信號(hào)為1，繼續(xù)通過(guò)運(yùn)動(dòng) 控制卡給可編程邏輯控制器發(fā)送邊沿觸發(fā)信號(hào)，若運(yùn)動(dòng)控制卡上與第一光纖傳感器相連接 的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)變成0 (代表輸片軌道起始端又有新的芯片框架準(zhǔn)備好了)，則工控機(jī) 通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡給可編程邏輯控制器發(fā)送另一個(gè)邊沿信號(hào)，這樣新的芯片框架可以繼續(xù)傳 送。當(dāng)最后一個(gè)框架單元被撥針撥離夾具基座時(shí)，第三光纖傳感器發(fā)送端被遮擋，工 控機(jī)查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡上與之連接的輸入點(diǎn)信號(hào)變?yōu)?，表明一條芯片框架焊接完成；工 控機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡給可編程邏輯控制器發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)；可編程邏輯控制器輪詢(xún)到該 邊沿信號(hào)，給驅(qū)動(dòng)裝置一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，使壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)將芯片框架向輸片軌道末端輸 送。當(dāng)芯片框架傳送到第四光纖傳感器的發(fā)送端的正上方時(shí)，與第四光纖傳感器輸出相連 接的可編程邏輯控制器輸入點(diǎn)信號(hào)變低，可編程邏輯控制器輪詢(xún)到該低邊沿信號(hào)后，給驅(qū) 動(dòng)裝置一個(gè)停止信號(hào)，壓輪和傳送輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)芯片框架已被傳送到軌道末端，可以進(jìn) 行后續(xù)的芯片框架處理。由于芯片框架輸送位置并無(wú)精確的位置要求，而芯片框架的停止位置又要求足夠 準(zhǔn)確，以保證撥針將框架單元撥動(dòng)到夾具基座上時(shí)停止位置準(zhǔn)確，若利用數(shù)控方式實(shí)現(xiàn)芯 片框架的輸送，成本較高。本發(fā)明采用查詢(xún)光纖傳感器信號(hào)狀態(tài)的變化來(lái)判斷芯片框架的 輸送位置，并利用可多任務(wù)運(yùn)行、邊沿捕捉準(zhǔn)確的可編程邏輯控制器向驅(qū)動(dòng)裝置輸出啟動(dòng) 和停止信號(hào)，在保證芯片框架在輸片軌道上準(zhǔn)確、快速、可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，不需要設(shè)備操作 者進(jìn)行芯片框架操作設(shè)置，可節(jié)約設(shè)備的生產(chǎn)成本。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1為輸片機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明的超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置包括第一光纖 傳感器10，第二光纖傳感器9，第三光纖傳感器6，第四光纖傳感器5，可編程邏輯控制器11， 運(yùn)動(dòng)控制卡12和工控機(jī)13。第一光纖傳感器器10安裝在輸片軌道的起始端，當(dāng)一個(gè)新的 芯片框架到位時(shí)，第一光纖傳感器10的發(fā)送端正好被遮擋。第二光纖傳感器9安裝在焊 接區(qū)域的起始位置，它的安裝位置要保證撥針撥動(dòng)芯片框架到夾具基座7上時(shí)停止位置準(zhǔn) 確。第三光纖傳感器6安裝在焊接區(qū)域的結(jié)束位置，它的位置要保證當(dāng)最后一個(gè)框架單元 被撥針撥離夾具基座后，第三光纖傳感器6的發(fā)送端正好被遮擋。第四光纖傳感器5安裝 在輸片軌道的末端。第一光纖傳感器10、第三光纖傳感器6的輸出端連接到運(yùn)動(dòng)控制卡12 的輸入端上；第二光纖傳感器9既連接到可編程邏輯控制器11的輸入端又連接到運(yùn)動(dòng)控制卡12輸入端上；第四光纖傳感器5只連接到可編程邏輯控制器11的輸入端上。為了保證 可編程邏輯控制器11的時(shí)序準(zhǔn)確，選擇運(yùn)動(dòng)控制卡12的幾個(gè)輸出點(diǎn)與可編程邏輯控制器 11的輸入點(diǎn)連接。運(yùn)動(dòng)控制卡12插到工控機(jī)13的PCI插槽中。工控機(jī)13和可編程邏輯 控制器11與驅(qū)動(dòng)裝置連接?？删幊踢壿嬁刂破?1選擇歐姆龍公司的繼電器型可編程邏輯 控制器或者其他普通的可編程邏輯器件，其內(nèi)部包括輸入邊沿信號(hào)時(shí)輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的 處理程序，該處理程序由PLC程序語(yǔ)言編寫(xiě)完成。所述驅(qū)動(dòng)裝置包括控制撥針移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)，控制壓輪和傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng) 芯片框架移動(dòng)的前驅(qū)動(dòng)模塊、后驅(qū)動(dòng)模塊和電機(jī)。當(dāng)?shù)谝还饫w傳感器10被新的芯片框架遮擋時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制卡12與之相連接的輸入 點(diǎn)信號(hào)為0，工控機(jī)13查詢(xún)到信號(hào)0，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡12上與可編程邏輯控制器11相連接 的輸出點(diǎn)給可編程邏輯控制器11發(fā)送一邊沿信號(hào)(也即運(yùn)動(dòng)控制卡12的輸出端有幾個(gè)點(diǎn) 與可編程邏輯控制器11的輸入點(diǎn)分別相連接，當(dāng)工控機(jī)13給運(yùn)動(dòng)控制卡12這幾個(gè)輸出點(diǎn) 邊沿信號(hào)時(shí)，可編程邏輯控制器上相對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)也將是邊沿信號(hào))。當(dāng)?shù)诙饫w傳感器 9未被框架單元遮擋時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制卡12與之相連接的輸入點(diǎn)為信號(hào)1，工控機(jī)13查詢(xún)到信 號(hào)1，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡12的輸出點(diǎn)給可編程邏輯控制器11再發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)。當(dāng)可編 程邏輯控制器11輪詢(xún)到這兩個(gè)邊沿信號(hào)時(shí)，給前輸片驅(qū)動(dòng)模塊14發(fā)送一個(gè)運(yùn)行啟動(dòng)信號(hào)， 壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)將芯片框架傳送到焊接區(qū)域。當(dāng)芯片框架被送至焊接區(qū)域遮擋住第二光 纖傳感器9的發(fā)送端時(shí)，可編程邏輯控制器11上與第二光纖傳感器9相連接的輸入點(diǎn)信號(hào) 由高變低，可編程邏輯控制器輪詢(xún)到這一邊沿信號(hào)，給前輸片驅(qū)動(dòng)模塊14 一個(gè)停止運(yùn)行信 號(hào)；同時(shí)工控機(jī)13查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡12上與第二光纖傳感器9相連接的輸入點(diǎn)信號(hào)為0， 通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置控制撥針8啟動(dòng)將芯片框架的第一個(gè)框架單元撥到夾具基座7上。當(dāng)一個(gè)芯片框架焊接完畢時(shí)，第三光纖傳感器6的發(fā)送端正好被遮擋，這時(shí)運(yùn)動(dòng) 控制卡12上與之連接的輸入點(diǎn)信號(hào)為0，工控機(jī)13查詢(xún)到信號(hào)0后通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡12的 輸出點(diǎn)給可編程邏輯控制器11的輸入點(diǎn)一個(gè)邊沿信號(hào)；可編程邏輯控制器輪詢(xún)到此邊沿 信號(hào)后，給后輸片驅(qū)動(dòng)模塊15 —個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)將芯片框架送到輸片 軌道末端；當(dāng)芯片框架2被輸送到第四光纖傳感器5的發(fā)送端上方時(shí)，可編程邏輯控制器 11上與第四光纖傳感器5相連接的輸入點(diǎn)信號(hào)由高變低，可編程邏輯控制器輪詢(xún)到此信號(hào) 后，給后輸片驅(qū)動(dòng)模塊15 —個(gè)停止運(yùn)行信號(hào)，將芯片框架2停在輸片軌道末端，等待后續(xù)的 芯片框架處理。第一、第二、第三、第四光纖傳感器5、6、9、10采用數(shù)字光纖傳感器；運(yùn)動(dòng)控 制卡9采用普通的運(yùn)動(dòng)控制卡?？刂茡茚樢苿?dòng)的驅(qū)動(dòng)模塊、前輸片驅(qū)動(dòng)模塊和后輸片驅(qū)動(dòng) 模塊采用普通的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)模塊。工控機(jī)13查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡12上與第一光纖傳感器10相連接的輸入點(diǎn)的電平 信號(hào)為信號(hào)ο時(shí)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡12給可編程邏輯控制器11發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)；工控機(jī)13 查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控制卡12上與第二光纖傳感器9相連接的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)為1時(shí)，再通過(guò)運(yùn) 動(dòng)控制卡12給可編程邏輯控制器11發(fā)送一個(gè)邊沿信號(hào)；可編程邏輯控制器11收到兩個(gè)邊 沿觸發(fā)信號(hào)后，給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，使壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將芯片框架快速傳動(dòng) 到焊接區(qū)域?？删幊踢壿嬁刂破?1查詢(xún)到第二光纖傳感器9信號(hào)由高變低時(shí)，給驅(qū)動(dòng)裝置 發(fā)送一個(gè)停止信號(hào)，壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，工控機(jī)13查到運(yùn)動(dòng)控制卡12上與 第二光纖傳感器9相連接的輸入點(diǎn)的電平信號(hào)變?yōu)?，給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，控制
5撥針啟動(dòng)撥動(dòng)芯片框架，將第一個(gè)框架單元撥送到夾具基座7上；工控機(jī)13查詢(xún)到運(yùn)動(dòng)控 制卡12上與第三光纖傳感器6連接的輸入點(diǎn)信號(hào)變?yōu)?，給可編程邏輯控制器11發(fā)送一個(gè) 邊沿信號(hào)；可編程邏輯控制器11給驅(qū)動(dòng)裝置一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)，使壓輪和傳送輪轉(zhuǎn)動(dòng)將芯片框 架向輸片軌道1的末端輸送；可編程邏輯控制器11輪詢(xún)到與第四光纖傳感器5輸出相連接 的可編程邏輯控制器11輸入點(diǎn)信號(hào)變低，給驅(qū)動(dòng)裝置一個(gè)停止信號(hào)，壓輪和傳送輪停止轉(zhuǎn) 動(dòng)。 工控計(jì)算機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡的配合應(yīng)用可以準(zhǔn)確的控制前、后輸片驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出啟 動(dòng)和停止運(yùn)行信號(hào)的時(shí)間，但輸片運(yùn)動(dòng)無(wú)需精密對(duì)位調(diào)整，因此可以減少或避免復(fù)雜的數(shù) 控處理。用PLC所具有的控制功能可靠、可多任務(wù)運(yùn)行、邊沿捕捉準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)快速、 準(zhǔn)確、可靠的輸片傳動(dòng)。同時(shí)本發(fā)明簡(jiǎn)化了工控機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制卡的數(shù)控處理過(guò)程，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
權(quán)利要求
一種超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置，其特征在于包括位于輸片軌道起始端的第一光纖傳感器(10)，位于輸片軌道上焊接區(qū)域起始位置的第二光纖傳感器(9)，位于輸片軌道上焊接區(qū)域結(jié)束位置的第三光纖傳感器(6)，位于輸片軌道末端的第四光纖傳感器(5)，運(yùn)動(dòng)控制卡(12，可編程邏輯控制器(11)，工控機(jī)(13)；第一光纖傳感器(10)、第三光纖傳感器(6)的輸出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡(12)的輸入端；第二光纖傳感器(9)的輸出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡(12)的輸入端和可編程邏輯控制器(11)的輸入端；第四光纖傳感器(5)的輸出連接到可編程邏輯控制器(11)的輸入端；運(yùn)動(dòng)控制卡(12)插在工控機(jī)的PCI插槽中，運(yùn)動(dòng)控制卡(12)的輸出端與可編程邏輯控制器(11)的輸入端連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超聲波鋁絲壓焊機(jī)輸片機(jī)構(gòu)傳動(dòng)控制裝置，該裝置的位于輸片軌道起始端的第一光纖傳感器、位于輸片軌道上焊接區(qū)域結(jié)束位置的第三光纖傳感器的輸出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡的輸入端；位于輸片軌道上焊接區(qū)域起始位置的第二光纖傳感器的輸出連接到運(yùn)動(dòng)控制卡的輸入端和可編程邏輯控制器的輸入端；位于輸片軌道末端的第四光纖傳感器的輸出連接到可編程邏輯控制器的輸入端；運(yùn)動(dòng)控制卡插在工控機(jī)的PCI插槽中。運(yùn)動(dòng)控制卡的輸出端與可編程邏輯控制器的輸入端連接。本發(fā)明在保證芯片框架在輸片軌道上準(zhǔn)確、快速、可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，不需要設(shè)備操作者進(jìn)行芯片框架操作設(shè)置，可節(jié)約設(shè)備的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23K20/10GK101954538SQ201010273839
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者劉亞忠, 宋志 , 李維, 洪喜, 鄭福志 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所