一种轴向二极管管脚焊接装置的制作方法

本发明涉及轴向二极管制造，具体涉及一种轴向二极管管脚焊接装置。

背景技术：

1、轴向二极管通常包括芯片以及分别连接于芯片轴向两侧的两根管脚，在生产过程中，需要将管脚、焊片和芯片按照预定位置进行装配，并通过加热使焊片熔融，从而将管脚与芯片焊接连接。为了保证轴向二极管的结构一致性以及后续装配使用，需要使芯片两侧的管脚保持较好的同轴度，并保证管脚在焊接过程中与芯片及焊片稳定接触。

2、相关技术中，通常通过定位槽、定位孔或者夹持结构分别对芯片、焊片和管脚进行定位，并驱动芯片两侧的管脚朝向芯片移动，使管脚、焊片和芯片形成待焊状态后进行加热焊接。但是，管脚、焊片和芯片自身存在一定的尺寸误差，且两侧管脚的定位结构也存在装配误差，容易使两根管脚在焊接过程中出现偏心或者偏斜；同时，焊片受热熔融后，管脚、焊片和芯片形成的焊接结构在轴向上的尺寸会发生变化，若管脚保持刚性定位，容易使焊接部位的轴向作用力发生变化，影响焊接稳定性。

3、因此，相关技术难以在保证轴向二极管两侧管脚同轴定位的同时，适应焊接过程中焊料熔融所引起的轴向尺寸变化，容易影响轴向二极管管脚的焊接一致性。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种轴向二极管管脚焊接装置，以解决相关技术难以在保证轴向二极管两侧管脚同轴定位的同时，适应焊接过程中焊料熔融所引起的轴向尺寸变化的问题。

2、本发明提供了一种轴向二极管管脚焊接装置，包括：定位组件、第一管脚夹持组件、第二管脚夹持组件、进给组件、轴向补偿组件和焊接组件；所述定位组件用于定位二极管芯片并形成焊接位置，所述焊接位置对应设置有焊接轴线；所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件分别设置于所述焊接位置沿所述焊接轴线的相对两侧，所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件均具有自定心夹持部，所述自定心夹持部能够从管脚的周向朝向对应的夹持中心移动，以使被夹持管脚的轴线与所述焊接轴线重合；所述进给组件与所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件中的至少一个连接，用于使所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件沿所述焊接轴线相对靠近或相对远离；所述轴向补偿组件设置于所述第一管脚夹持组件与所述进给组件之间，和/或，设置于所述第二管脚夹持组件与所述进给组件之间，所述轴向补偿组件允许对应的所述自定心夹持部相对于所述进给组件沿所述焊接轴线移动，并限制所述自定心夹持部沿垂直于所述焊接轴线的方向移动，所述轴向补偿组件能够向对应的所述自定心夹持部施加朝向所述焊接位置的轴向作用力；所述焊接组件对应所述焊接位置设置，用于对管脚与芯片之间的焊接部位进行加热。

3、有益效果：第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件分别设置于焊接位置沿焊接轴线的相对两侧，且两者均具有自定心夹持部，自定心夹持部能够从管脚的周向朝向对应的夹持中心移动，因此，在夹持管脚的过程中，可以使位于芯片两侧的管脚分别朝向对应的夹持中心归中，并使被夹持管脚的轴线与焊接轴线重合，从而降低管脚自身尺寸误差、上料偏差以及夹持位置偏差对管脚同轴度的影响。进给组件使第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件沿焊接轴线相对靠近后，两侧管脚能够沿同一焊接轴线朝向芯片移动，使管脚、焊料和芯片形成待焊状态。

4、同时，第一管脚夹持组件和/或第二管脚夹持组件与进给组件之间设有轴向补偿组件，轴向补偿组件允许对应的自定心夹持部相对于进给组件沿焊接轴线移动，并限制自定心夹持部沿垂直于焊接轴线的方向移动，因此，在焊接过程中，自定心夹持部能够保持对管脚的径向定位，并仅沿焊接轴线进行补偿移动。当焊料受热熔融导致管脚、焊料及芯片形成的焊接结构的轴向尺寸减小时，轴向补偿组件向对应的自定心夹持部施加朝向焊接位置的轴向作用力，使对应管脚能够沿焊接轴线朝向芯片补偿移动，在适应焊接部位轴向尺寸变化的同时，降低管脚沿垂直于焊接轴线方向发生偏移的可能性，从而兼顾两侧管脚的同轴定位和焊接过程中的轴向尺寸补偿，提高轴向二极管管脚的焊接一致性。

5、根据本发明的一些实施例，所述自定心夹持部包括弹性定心夹套和压紧件，所述弹性定心夹套设有供管脚穿过的夹持孔以及围绕所述夹持孔设置的多个弹性夹持部，所述压紧件能够相对于所述弹性定心夹套沿所述焊接轴线移动，以驱动多个所述弹性夹持部朝向所述夹持孔的中心移动。

6、有益效果：管脚穿设于弹性定心夹套的夹持孔内，压紧件相对于弹性定心夹套沿焊接轴线移动时，能够使围绕夹持孔设置的多个弹性夹持部共同朝向夹持孔的中心移动。由于多个弹性夹持部从管脚周向的不同位置对管脚施加夹持作用，因此管脚能够在夹持过程中自动朝向夹持孔的中心归中，相较于以单一固定面作为定位基准的夹持方式，可以减小管脚直径误差以及初始上料偏差对最终定位位置的影响。

7、根据本发明的一些实施例，所述弹性定心夹套设有多个沿其轴向延伸并沿周向间隔设置的开缝，相邻两个所述开缝之间形成一个所述弹性夹持部；

8、所述弹性定心夹套的外侧和所述压紧件的内侧设有相互配合的锥形面，所述压紧件沿所述焊接轴线移动时，通过所述锥形面驱动多个所述弹性夹持部沿径向收缩。

9、有益效果：通过在弹性定心夹套上设置多个沿轴向延伸的开缝，使相邻开缝之间形成能够发生径向弹性变形的弹性夹持部。压紧件与弹性定心夹套通过相互配合的锥形面进行力的传递，压紧件沿焊接轴线移动时，可以将轴向驱动力转化为多个弹性夹持部的径向收缩力，从而使多个弹性夹持部围绕管脚同步收缩，结构简单，并能够实现对管脚的自定心夹持。

10、根据本发明的一些实施例，轴向二极管管脚焊接装置还包括导向组件，所述导向组件沿所述焊接轴线延伸，所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件均与所述导向组件移动连接，以使所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件沿同一导向基准相对移动。

11、有益效果：第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件均与同一沿焊接轴线延伸的导向组件移动连接，使第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件能够基于同一导向基准沿焊接轴线移动，可以减小两侧管脚夹持组件分别设置独立导向结构所产生的安装基准误差，有利于保持两侧管脚夹持组件之间的同轴位置关系。

12、根据本发明的一些实施例，所述进给组件包括驱动件、双向丝杠、第一传动件和第二传动件；

13、所述双向丝杠具有旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段，所述第一传动件和所述第二传动件分别与所述第一螺纹段和所述第二螺纹段螺纹连接；

14、所述第一传动件与所述第一管脚夹持组件连接，所述第二传动件与所述第二管脚夹持组件连接，以在所述双向丝杠转动时带动所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件相对靠近或相对远离。

15、有益效果：第一传动件和第二传动件分别与旋向相反的第一螺纹段和第二螺纹段配合，因此驱动件驱动双向丝杠转动时，可以通过同一双向丝杠同步带动第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件相向移动或者背向移动，使芯片两侧的管脚同步朝向焊接位置靠近或者远离。采用同一双向丝杠建立两侧管脚夹持组件之间的运动关联，可以减少两个独立驱动结构之间的运动不同步，提高两侧管脚进给的一致性。

16、根据本发明的一些实施例，所述轴向补偿组件包括固定部、浮动部以及设置于所述固定部和所述浮动部之间的浮动导向部，所述固定部与所述进给组件连接，对应的所述自定心夹持部设于所述浮动部；

17、所述浮动导向部沿所述焊接轴线延伸，以使所述浮动部能够相对于所述固定部沿所述焊接轴线移动，并限制所述浮动部沿垂直于所述焊接轴线的方向移动。

18、有益效果：固定部与进给组件连接，使进给组件能够通过固定部带动轴向补偿组件整体运动；自定心夹持部设于浮动部，使浮动部相对于固定部移动时能够同步带动被夹持的管脚移动。浮动导向部沿焊接轴线延伸，使浮动部仅能够沿焊接轴线进行补偿移动，并限制浮动部在垂直于焊接轴线方向上的位移，从而在允许管脚进行轴向补偿的同时，保持管脚的径向定位状态，避免轴向补偿过程中破坏两侧管脚的同轴关系。

19、根据本发明的一些实施例，所述轴向补偿组件还包括弹性件和预压力调节件，所述弹性件设置于所述固定部和所述浮动部之间，所述预压力调节件相对于所述固定部的位置可调；

20、所述弹性件的一端与所述预压力调节件直接或间接抵接，另一端与所述浮动部直接或间接抵接，以通过调节所述预压力调节件的位置改变所述弹性件对所述浮动部施加的轴向作用力。

21、有益效果：弹性件能够持续向浮动部施加朝向焊接位置的轴向作用力，当焊料熔融导致焊接部位的轴向尺寸发生变化时，弹性件可以通过浮动部推动对应管脚朝向芯片进行补偿移动，从而使管脚在焊接过程中保持与焊接部位的接触。预压力调节件相对于固定部的位置可调，可以通过改变弹性件的初始变形量调节弹性件施加于浮动部的轴向作用力，以适应不同规格的芯片、管脚或者焊料所对应的焊接压力需求。

22、根据本发明的一些实施例，所述轴向补偿组件还包括锁止组件，所述锁止组件设置于所述固定部和所述浮动部之间，并具有锁止状态和释放状态；

23、在所述锁止状态，所述锁止组件限制所述浮动部相对于所述固定部沿所述焊接轴线移动；

24、在所述释放状态，所述锁止组件解除对所述浮动部的轴向限制，使所述浮动部能够在所述轴向作用力下朝向所述焊接位置移动。

25、有益效果：在第一管脚夹持组件和第二管脚夹持组件相对靠近的送料过程中，可以使锁止组件处于锁止状态，使浮动部和固定部保持相对固定，避免弹性件受到送料阻力或者其他外力作用而使浮动部提前发生补偿移动，有利于提高管脚送料位置的稳定性。当管脚、焊料和芯片形成待焊状态后，可以使锁止组件切换至释放状态，使浮动部获得沿焊接轴线的移动自由度，从而在焊接过程中利用轴向作用力推动浮动部自动适应焊接部位的轴向尺寸变化，实现送料阶段的位置约束与焊接阶段的轴向补偿之间的切换。

26、根据本发明的一些实施例，所述定位组件包括定位承载件和与所述定位承载件连接的定位驱动件，所述定位承载件设有芯片定位部以及位于所述芯片定位部沿所述焊接轴线两侧的焊料定位部；

27、所述定位驱动件用于驱动所述定位承载件在定位位置和退出位置之间移动，在所述定位位置，所述芯片定位部和所述焊料定位部位于所述第一管脚夹持组件和所述第二管脚夹持组件之间，在所述退出位置，所述定位承载件避让所述焊接位置。

28、有益效果：在定位位置，定位承载件可以通过芯片定位部对芯片进行定位，并通过位于芯片两侧的焊料定位部对焊料进行定位，使管脚、焊料及芯片能够形成预定的焊接位置关系。在两侧管脚对芯片和焊料形成轴向定位后，定位驱动件能够驱动定位承载件移动至退出位置，使定位承载件避让焊接位置，减少定位承载件对焊接过程中管脚轴向补偿运动的限制，并为焊接组件提供焊接空间。

29、根据本发明的一些实施例，轴向二极管管脚焊接装置还包括控制组件，所述控制组件与所述进给组件、所述锁止组件和所述焊接组件连接；

30、所述控制组件用于使所述锁止组件处于所述锁止状态，并在两根管脚与芯片形成待焊状态后使所述锁止组件切换至所述释放状态；和/或，

31、所述控制组件还用于使所述锁止组件保持所述释放状态，以使所述轴向补偿组件在焊接部位冷却固化过程中持续向对应的所述自定心夹持部施加朝向所述焊接位置的轴向作用力。

32、有益效果：在两侧管脚相对靠近的过程中使锁止组件保持锁止状态，可以使浮动部与固定部保持相对固定，从而保证管脚进给过程的稳定性；在两根管脚与芯片形成待焊状态后，将锁止组件切换至释放状态，可以使对应管脚在焊料熔融过程中根据焊接部位的轴向尺寸变化进行补偿移动。焊接组件停止加热后，继续保持锁止组件处于释放状态，使轴向补偿组件在焊接部位冷却固化过程中持续向对应管脚施加朝向焊接位置的轴向作用力，可以使管脚在焊料由熔融状态逐渐固化的过程中继续保持与芯片的相对位置关系，降低焊接部位冷却过程中因位置变化导致管脚偏移的可能性，提高焊接后的结构一致性。