一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备和焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备和焊接方法，其中，所述焊接设备包括将待焊接的卡片送到进出卡工位并将焊接好的卡片从进出卡工位取出的卡片转移机构、将芯片移送到进出卡工位的芯片移送机构、将芯片从水平状态翻转成竖直状态的芯片翻转机构、用于矫正天线端部垂直度的天线矫正装置、将天线端部与芯片对应焊点焊接的焊接装置以及间歇式精确停位的转盘，所述转盘上设有多个沿圆周方向均匀分布的工作单元，每个工作单元中设有随转盘作间歇式转动的卡片定位机构和芯片翻转机构；转盘的外围固定设有沿着圆周方向均匀分布的与所述工作单元数量相同的工作工位。本发明专利技术具有焊接效率高、焊接质量好、使用维修方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备和焊接方法
本专利技术涉及智能卡的生产设备及方法，具体涉及一种双界面智能卡芯片焊接设备和焊接方法。
技术介绍
在双界面智能卡的生产过程中，将卡片内预埋的天线两端头(即本专利技术所述的天线)引出与芯片的对应焊点焊接导通，再将芯片安装固定到挖好的槽内，即可形成接触与非接触方式都可读写芯片的双界面卡，是目前制卡行业的主流方式之一。将引出的天线两端头与芯片的对应焊点焊接是其中难度最大、质量要求最高的一个环节。焊接的主要过程是：1、焊接前，将卡片中需要与芯片焊接的天线两端部对应位置也是预先设定作为芯片安装槽位位置的卡体铣掉，其深度刚好露出天线，再将天线两端头挑起，使之呈竖直状态；2、挑好线的卡片在直线输送机构中逐步、逐张地向前输送；3、当卡片到达焊接工位处时，天线夹紧装置将两条天线夹紧，以确保焊接时两条天线的位置与芯片上的焊点对应，同时芯片移送装置吸取芯片并翻转成竖直状态，并让芯片的焊接点贴近所述两条天线端部；4、待天线夹好、芯片到位后，焊接装置的焊头朝天线与芯片的焊接点处移动并执行焊接，焊接时，可采用一个焊接装置分别焊接天线两端部，也可以采用两个焊接装置分别同时焊接天线两端部；5、焊接完成后，继续向前输送，下一张卡接着进入焊接工位进行焊接。后续工位再将芯片安装固定到挖好的槽内。上述现有的焊接工艺中，采用串行的走卡方式，存在以下的不足：1、当卡片到达焊接工位时，需要先完卡片定位、夹线和芯片移送(辅助时间)，然后才能进行焊接(焊接时间)，每张卡片的焊接工时等于辅助时间、焊接时间以及卡片输送时间之和，焊接工时较长，生产效率低。2、卡片输送通常通过同步带以及拨齿推动，当卡片到达该焊接工位时，如果不先行对卡片进行定位，由于同步带具有韧性，因此定位精度不高，容易出现焊接位置偏差的现象，易产生废品，影响产品质量。3、由于焊接装置和天线夹紧装置都设置在焊接工位处，两者之间的空间小，因此对天线夹紧装置的夹爪以及焊接装置的焊头的清洁较为麻烦，需要将设备停下来才能进行，影响生产效率。特别是对于焊接装置的焊头，焊头工作一段时间后，表面形成氧化层，如果不及时清洁，会影响焊头的热量传输，从而影响焊接质量，造成虚焊接、脱焊，此时必须及时停机进行清洁，或者从新设定焊接设备的参数，延长焊接时间，影响产生；尤其是，当发现由于氧化层过厚影响焊接质量时，已经有部分卡片的焊接出现了问题，使得该部分卡片报废。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效都智能卡芯片焊接装置，该焊接装置具有焊接效率高、焊接质量好、清洁方便、使用维修方便等优点。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用上述智能卡芯片焊接装置实现的智能卡芯片的焊接方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，包括将待焊接的卡片送到进出卡工位并将焊接好的卡片从进出卡工位取出的卡片转移机构、将芯片移送到进出卡工位的芯片移送机构、将芯片从水平状态翻转成竖直状态的芯片翻转机构、用于矫正天线端部垂直度的天线矫正装置、将天线端部与芯片对应焊点焊接的焊接装置以及间歇式精确停位的转盘，其中：所述转盘上设有沿圆周方向均匀分布的多个工作单元，每个工作单元中设有随转盘作间歇式转动的卡片定位机构和芯片翻转机构；转盘的外围固定设有沿着圆周方向均匀分布的与所述工作单元数量相同的工作工位，这些工作工位中至少有一个为进出卡工位、有一个为天线矫正工位以及有一个为焊接工位，且所述进出卡工位、天线矫正工位以及焊接工位沿着转盘的转动方向依次排列；转盘每一周的转动平均分为与所述工作单元数量相同的等分角行程，每转动一个等分角行程，转盘停顿一次，每次停顿时所述工作单元的位置分别与相应的工作工位对应，在转盘转动一周的每次停顿中，每个工作单元的位置依次与所述工作工位对应；所述卡片转移机构和芯片移送机构设置在进出卡工位，所述天线矫正装置设置在天线矫正工位；所述焊接装置设置在焊接工位。本专利技术的一个优选方案，其中，所述的工作单元为四个，相应地，所述工作工位也为四个，这四个工作工位中有一个为进出卡工位，有一个为天线矫正工位，剩余两个为焊接工位；转盘每一周的转动平均分为四个角行程，每个角行程为90°。本专利技术中，天线的矫正可以通过现有的夹线的方式来实现，亦即焊接时由天线夹线装置中的夹爪进行夹紧定型，使得天线能够与芯片上的焊点对准，但是这种方案存在以下的缺点：需要在转盘的每个工作单元处设置一个天线夹紧装置，焊接时的油气会粘附在夹爪上，需要定期清洁，影响工作效率和产品质量，此外由于焊接时有天线夹紧装置的存在，不利于热量的迅速消散，影响产品质量。为此，本专利技术可采用拍线的形式实现对天线的矫正，通过天线拍线装置的拍爪对天线进行拍打，将其矫正到正确姿态，随后天线拍线装置离开天线，焊接时天线处于非装夹状态，这样只需在与天线矫正工位对应处的机架上设置一个天线拍线装置即可，因此本专利技术的一个优选方案是：所述天线矫正装置为天线拍打装置，该天线拍打装置设置在与天线矫正工位对应处的机架上；该天线拍打装置包括两个拍打机构以及用于将拍打机构移至或移离天线的竖向移位机构，其中：每个拍打机构包括具有两个输出端且两个输出端可以作开合运动的动力组件以及由外拍爪和内拍爪构成的执行组件，所述外拍爪和内拍爪分别连接在动力组件的其中一个输出端上；所述外拍爪和内拍爪的拍线面相互平行且每个拍线面与铅垂面之间形成一个修正夹角；两个拍打机构的拍爪之间的拍线面形成“八”字形；当两个拍打机构的拍爪拍合时，两个拍合面之间的距离等于芯片上的两个焊点中心之间的距离。本专利技术中，所述卡片转移机构包括转臂、设在转臂两端的向下延伸的吊杆、设置吊杆下端的真空吸头、与转臂中部连接的转轴以及驱动转轴作旋转运动和升降运动的驱动机构；所述转臂每次的转动角度为180°，每转动一次，所述转臂两端的吊杆下端的真空吸头中，一个位于卡片输送线的卡片转移工位处，另一个位于转盘上的进出卡工位处。本专利技术中，所述卡片定位机构包括设在转盘上的用于夹紧卡片的四周的多个定位柱，其中，卡片的其中两个相邻边上的定位柱为固定定位柱，其中一个边上的固定定位柱为两个，另一个边上的固定定位柱为一个；其余两个相邻边上的定位柱为活动定位柱，且每个边上的活动定位柱至少为一个；；每个活动定位柱通过转轴与转盘形成可转动连接，活动定位柱的下部设有倾斜面，该倾斜面处设有可作用在该倾斜面上并推动活动定位柱绕所述转轴转动的直线运动机构；所述每个活动定位柱还连接有常态下促使该活动定位柱夹紧在卡片边沿上的弹簧。本专利技术中，所述芯片翻转机构包括与机架固定连接的凸轮和设置在转盘上的四组翻转组件，每组翻转组件包括翻转杆以及连接所述凸轮和翻转杆的连接件，其中：所述凸轮上设有凸轮槽，该凸轮槽由四段连接而成，其中两段为等径圆弧段，分别为大等径圆弧段和小等径圆弧段，其余两段为连接于大等径圆弧段和小等径圆弧段两端之间的过渡段；所述翻转杆的一端设有真空吸头，中部与转盘通过转轴连接，另一端与所述连接件的一端通过滑槽滑块结构连接，连接件的另一端设有伸入到凸轮槽内的滑动牵引部；当所述连接件上的滑动牵引部随转盘运动至大等径圆弧段内时，所述真空吸头的工作端面呈水平状态，当该滑动牵引部运动至小等径圆弧段内时，所述真空吸头的工作端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，包括将待焊接的卡片送到进出卡工位并将焊接好的卡片从进出卡工位取出的卡片转移机构、将芯片移送到进出卡工位的芯片移送机构、将芯片从水平状态翻转成竖直状态的芯片翻转机构、用于矫正天线端部垂直度的天线矫正装置、将天线端部与芯片对应焊点焊接的焊接装置以及间歇式精确停位的转盘，其中：所述转盘上设有沿圆周方向均匀分布的多个工作单元，每个工作单元中设有随转盘作间歇式转动的卡片定位机构和芯片翻转机构；转盘的外围固定设有沿着圆周方向均匀分布的与所述工作单元数量相同的工作工位，所述多个工作工位至少包括一个进出卡工位、一个天线矫正工位以及至少一个焊接工位，且所述进出卡工位、天线矫正工位以及焊接工位沿着转盘的转动方向依次排列；转盘每一周的转动平均分为按与所述工作单元数量相同的等分角行程，每转动一个等分角行程，转盘停顿一次，每次停顿时所述工作单元的位置分别与相应的工作工位对应，在转盘转动一周的每次停顿中，每个工作单元的位置依次与所述工作工位对应；所述卡片转移机构和芯片移送机构设置在进出卡工位，所述天线矫正装置设置在天线矫正工位；所述焊接装置设置在焊接工位。

【技术特征摘要】
1.一种高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，包括将待焊接的卡片送到进出卡工位并将焊接好的卡片从进出卡工位取出的卡片转移机构、将芯片移送到进出卡工位的芯片移送机构、将芯片从水平状态翻转成竖直状态的芯片翻转机构、用于矫正天线端部垂直度的天线矫正装置、将天线端部与芯片对应焊点焊接的焊接装置以及间歇式精确停位的转盘，其中：所述转盘上设有沿圆周方向均匀分布的多个工作单元，每个工作单元中设有随转盘作间歇式转动的卡片定位机构和芯片翻转机构；转盘的外围固定设有沿着圆周方向均匀分布的与所述工作单元数量相同的工作工位，这些工作工位中至少有一个为进出卡工位、有一个为天线矫正工位以及有一个为焊接工位，且所述进出卡工位、天线矫正工位以及焊接工位沿着转盘的转动方向依次排列；转盘每一周的转动平均分为按与所述工作单元数量相同的等分角行程，每转动一个等分角行程，转盘停顿一次，每次停顿时所述工作单元的位置分别与相应的工作工位对应，在转盘转动一周的每次停顿中，每个工作单元的位置依次与所述工作工位对应；所述卡片转移机构和芯片移送机构设置在进出卡工位，所述天线矫正装置设置在天线矫正工位；所述焊接装置设置在焊接工位；所述卡片转移机构包括转臂、设在转臂两端的向下延伸的吊杆、设置吊杆下端的真空吸头、与转臂中部连接的转轴以及驱动转轴作旋转运动和升降运动的驱动机构；所述转臂每次的转动角度为180°，每转动一次，所述转臂两端的吊杆下端的真空吸头中，一个位于卡片输送线的卡片转移工位处，另一个位于转盘上的进出卡工位处。2.根据权利要求1所述的高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，所述的工作单元为四个，相应地，所述工作工位也为四个，这四个工作工位中有一个为进出卡工位，有一个为天线矫正工位，剩余两个为焊接工位；转盘每一周的转动平均分为四个等分角行程，每个角行程为90°。3.根据权利要求1或2所述的高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，所述天线矫正装置为天线拍打装置，该天线拍打装置设置在与天线矫正工位对应处的机架上；该天线拍打装置包括两个拍打机构以及用于将拍打机构移至或移离天线的竖向移位机构，其中：每个拍打机构包括具有两个输出端且两个输出端可以作开合运动的动力组件以及由外拍爪和内拍爪构成的执行组件，所述外拍爪和内拍爪分别连接在动力组件的其中一个输出端上；所述外拍爪和内拍爪的拍线面相互平行且每个拍线面与铅垂面之间形成一个修正夹角；两个拍打机构的拍爪之间的拍线面形成“八”字形；当两个拍打机构的拍爪拍合时，两个拍合面之间的距离等于芯片上的两个焊点中心之间的距离。4.根据权利要求1或2所述的高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，所述卡片定位机构包括设在转盘上的用于夹紧卡片的四周的多个定位柱，其中，卡片的其中两个相邻边上的定位柱为固定定位柱，其中一个边上的固定定位柱为两个，另一个边上的固定定位柱为一个；其余两个相邻边上的定位柱为活动定位柱，且每个边上的活动定位柱至少为一个；每个活动定位柱通过转轴与转盘形成可转动连接，活动定位柱的下部设有倾斜面，该倾斜面处设有可作用在该倾斜面上并推动活动定位柱绕所述转轴转动的直线运动机构；所述每个活动定位柱还连接有常态下促使该活动定位柱夹紧在卡片边沿上的弹簧。5.根据权利要求2所述的高效的双界面智能卡芯片焊接设备，其特征在于，所述芯片翻转机构包括与机架固定连接的凸轮和设置在转盘上的四组翻转组件，每组翻转组件包括翻转杆以及连接所述凸轮和翻转杆的连接件，其中：所述凸轮上设有凸轮槽，该凸轮槽由四段连接而成，其中两段为等径圆弧段，分别为大等径圆弧段和小等径圆弧段，其余两段为连接于大等径圆弧段和小等径圆弧段两端之间的过渡段；所述翻转杆的一端设有真空吸头，中部与转盘通过转轴连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开来，
申请(专利权)人：广州市明森机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44