XY工作台走向得到改进的丝焊装置

摘要

本发明涉及楔形丝焊装置改进结构,其中振子轴线在一条与XY轴相交的直线上,工人可直接沿振子轴线方向观察焊接过程。得到的结果是焊接周期较短,因为焊接头从第一焊接位置移动到第二焊接位置省时,同时工人处于观察焊接过程的最佳位置,特别有利于进行必要的调整和准备工序。

说明书

本发明涉及楔形丝焊装置，特别地涉及XY工作台走向得到改进的这样一种装置。

用于把半导体及其它电子元件焊接到集成电路板上的丝焊装置通常分成两类：球焊装置及楔形丝焊装置，在球焊装置中，例如金质的小球形成在焊接金属丝的端部；而在楔形丝焊装置中，金属丝焊接时发生变形。

球焊装置要求焊接头沿着X，Y，Z三个轴向移动。但对楔形丝焊装置而言，工件或焊接头尚须环绕其轴θ转动。例如，如果金属丝要在两处焊接，则在焊第一焊接点之前转动工件使焊接头与第一和第二焊接点的连线在一条直线上，焊完第一焊接点后焊接头移向第二焊接位置。当然看得出，焊接头与工件作相对运动是必需的。一件可以固定，另一件运动，反之亦可。

图1至图3示出三种常见结构的丝焊装置的俯视图和立体图。先参看图1，工件1固定在转动工作台2上，转动工作台2又装在滑动工作台3、4上，此滑动工作台可沿互相正交的X轴和Y轴移动。在工件1上方的是焊接头5，它包括一个沿轴线伸长的振子6。焊接头5借助于滑动机构可沿Z轴作垂直运动，滑动机构配置在焊接头支承构件7的侧面。在图1中的先有技术结构中可注意到，振子6经支承而平行于X轴。

使用时，在焊接第一焊接点之前，以转动工作台使工件转动，而使振子6的轴线与第一、第二焊接点连线在一直线上。第一焊接点形成后通过滑动工作台3使工件1沿X轴运动，直到工件1处在焊接头5作第二焊接点焊接的正确位置。焊接头在Z方向向下移动形成焊接点，在焊接点形成后，焊接头在Z方向向上移动。

从图1中的先有技术焊接装置可看出，焊接头支承构件7位于XY轴内角所限定的空间内且振子轴线平行于移动工作台3的X轴。图2中的先有技术结构和图1中的相似，但其振子轴线平行于移动工作台4的Y轴。在图2中的先有技术结构中，工件转动第一和第二焊接点的位置与振子6在同一直线上，工件1通过滑动工件台4沿Y轴运动。

图3示出另一先有技术结构，其中焊接头支承构件7位于XY轴内角以外且振子6的轴线垂直于一条与XY轴相交的直线。在此先有技术结构中，工件转动到使其第一和第二焊接位置与振子6在一条直线上后，工件既沿X轴也沿Y轴移动到第二焊接点焊接时的正确位置。

应当看出，在图1-3所示的先前的传统装置中，操作者在焊接装置的所在位置使他从X轴旁边注视焊接装置，并且沿与X轴垂直的方向观看焊接作业。指出下面一点也很重要，即在图3的先有技术结构中，操作者观看焊接过程的角度与振子轴线成45°角，这样会难以正确观察焊接过程，特别是难以完成必要的调整和准备工序。

本发明的目的是提供结构上改进了的楔形丝焊装置，提高其操作效率。

根据本发明所提供的楔形丝焊装置，因此包括：

(A)支承工件的装置，

(B)焊接头，其中包括振子，振子有一纵轴，

(C)使工件与振子同时沿正交的X轴和Y轴发生相对运动的装置，

(D)将焊接头支承在工件上方的装置，支承后使上述振子纵轴与划分所述X，Y轴的直线在同一直线上。

本发明的推荐形式的优点是，由于振子同时沿X轴和Y轴与工件发生相对运动，而不是只沿两根轴中的一根运动，所以振子运动所费时间明显减少。不管是振子还是工件(取决于实际运动的是哪个)，当与X，Y轴相交的那根直线与X轴和Y轴的夹角都是45°时，行走时间减少最多，并且其行走距离为只沿一根轴线运动的0.707倍。这样可减少行走时间约30％。当然，振子和工件相对的XY运动不是焊接操作唯一费时部分，但这是主要部分(占周期的30-50％)，这样做可使焊接周期总时间减少约9-15％。

在本发明的一个实施例中，工件支承装置包括转动工作台，可使工件也旋转。

在一个实施例中，焊接头是固定的而工件支承工作台可沿X和Y轴移动。反之，工件支承工作台是固定的而焊接头沿X和Y轴移动。

让工人观察焊接过程时处在最合适位置也是可能的。具体地说，在本发明的一个优选实施例中，该装置有一工人观察焊接过程的位置，其中振子指向工人的位置。这是最佳位置，因为它使工人能充分观察焊接过程，并且便于在焊接的初期或中间进行必要的调整工作和准备工序。

现在通过实例并对照附图来说明本发明的一些实施例，其中：

图1至图3是三个已有技术实施例的结构的俯视图，

图4是按本发明一个实施例的第一结构的立体图和俯视图，

图5是具体体现图4结构的丝焊装置的立体图，及

图6是按照本发明另一实施例的第二结构的立体图和俯视图。

首先参看图4，可以看出在这本发明的第一实施例中，焊接头支承构件7定在这样位置上，当俯视观看，振子6在X轴和Y轴内角范围内，且振子6的纵轴线与X和Y轴相交且与它们各成45°夹角(或者振子轴线与和X，Y轴相交且成45°夹角的直线接近或平行)。在此实施例中，第一焊接点形成前，通过转动工件使振子轴线与第一和第二焊接点的位置在一条直线上，在第一焊接点形成后，工件同时沿X轴和Y轴移动直到焊接头5位于第二焊接点上方，然后形成第二焊接点。

由于振子轴线布置到与X和Y轴的夹角为45°的位置，且由于焊接头与同时沿两轴运动而不是沿两根轴中的一根运动，所以焊接头沿X和Y轴的行走距离，与先有技术结构中振子与两根轴中的一根平行时相比，降低到后者的0.707倍(即Sin45°)。此外，由于工人所在位置可在振子轴线方向上，即图5中箭头所示方向观察焊接过程，即工人可沿振子轴线观察，给工人提供能观察焊接过程的最佳位置且在焊接过程的开始和中间进行任何必要的调整工作或准备工序。

在图4和图5的实施中，工件与振子的相对转动是由转动工件本身实现的，振子6保持固定不动，随后工件沿X和Y轴移动，振子6仍保持固定。在图6的实施例中，工件也被支承在旋转支承工作台上，提供必要的绕θ轴的运动。在此实施例中，却是振子6沿X和Y轴作相对于工件的运动。实现这一相对运动时，焊接头支承构件7固定在一个滑动工作台4上，使焊接头5相对于X和Y轴的方向总是与处在与X和Y轴都相交45°角的直线上的振子轴线保持不变，虽然在该实施例中振子指向工人，背向XY工作台。工件1支承在转动工作台10与X轴和Y轴保持固定。

在图6的实施例中，第一焊接点焊接前，工件支承工作台10相对于焊接头5作转动，使第一和第二焊接点的位置与振子6轴线在一直线上。处在一直线上后焊接第一焊接点，然后滑动工作台3和4沿着X和Y轴运动，将焊接头移动到第二焊接位置。

可以理解，若振子轴线与X轴和Y轴的夹角均为45°，则可得到最佳效果，但若振子轴线所在直线与X和Y轴相交但夹角不等，仍可作改进。