一种铜丝线支架制造用的自动磨削设备的制作方法

1.本发明涉及一种铜丝线软支架封装领域，具体是一种铜丝线支架制造用的自动磨削设备。


背景技术：

2.市面上，铜丝灯封装是通过激光烧焊形成的。由于采用的是smd贴片灯珠器件，灯珠本身经过了固晶封装，其电极较强的熔焊能力，该方案是可行的。本项目采用的是倒装芯片，要把芯片电极倒装焊接到铜丝线上。由于芯片相对脆弱得多，容易导致铜丝线表面氧化或烧伤，因此不适合采用激光烧焊，需要事先在铜丝线上制造出合金支架。在封装时，先将支架熔融，再把芯片贴装到熔融表面，通过共晶沉积实现封装。这其中，基于铜丝线的合金支架的制造是关键。本项目研究在0.1mm～0.18mm的铜丝线上，磨削出两个相对均匀的支架座，形成一系列的软支架，以备后续贴片封装之用。
3.目前，铜丝线软支架的制造采用气动磨削方法，例如公开号为cn113829144a，发明名称为“一种钢丝锥度磨削机”的中国专利公开文本中，该系统有以下问题：
4.(1)气动磨头磨削速度难以控制，端跳较大，严重影响磨削质量；
5.(2)传统磨削方法缺少视觉感知和反馈，在不适当的情况下缺少后续处理，使得支架座的制造缺少质量管控，容易导致后续封装短路。


技术实现要素：

6.本发明实施例所要解决的问题在于，提供一种铜丝线支架制造用的自动磨削设备，利用双端轴承和微型夹头实现磨头的高精度同轴控制，大幅降低了磨头在高速磨削过程中的端跳，并在视觉引导作用下修整磨削量，提高软支架制造质量。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种铜丝线支架制造用的自动磨削设备，包括：
9.压线装置，所述压线装置用于压紧待打磨的铜丝线；
10.磨削装置，所述磨削装置设置于所述压线装置的一侧，所述磨削装置包括电动打磨机、滚珠丝杆直线模组，所述电动打磨机固定安装于所述滚珠丝杆直线模组上；
11.其中，所述电动打磨机包括高速电机、双轴承轴承座、磨头，所述双轴承轴承座上转动设置有直柄钻夹头，且所述直柄钻夹头与所述高速电机的输出轴固定连接，所述磨头装夹于所述直柄钻夹头上，通过所述高速电机联动所述磨头旋转，并所述滚珠丝杆直线模组配合运动，控制所述磨头上下移动对铜丝线进行打磨；
12.视觉检测模块，所述视觉检测模块设置于所述压线装置的上方，用于对铜丝线进行实时扫描和检测。
13.进一步的，所述压线装置包括压线底座、压线气缸以及设置于所述压线底座上的压线夹爪，所述压线气缸固定安装于所述压线底座的底部，所述压线气缸的伸缩端与所述压线夹爪固定连接，通过所述压线气缸驱使所述压线夹爪配合所述压线底座压紧待打磨的
铜丝线。
14.进一步的，所述压线夹爪邻近于所述磨头的一端具有开槽。
15.进一步的，所述视觉检测模块包括支架、视觉模块、夹持件、光源，所述夹持件转动设置于所述支架上，所述视觉模块固定安装于所述夹持件上，所述光源架设于所述视觉模块上。
16.进一步的，还包括收线装置，所述收线装置包括收卷辊、收卷电机、丝杆滑块直线模组、横移电机，所述收卷电机固定安装于所述丝杆滑块直线模组上，所述收卷辊的传动轴通过皮带与所述收卷电机的输出轴传动连接，通过收卷电机驱使所述收卷辊旋转，并通过所述横移电机驱使所述丝杆滑块直线模组带动所述收卷辊以及所述收卷电机垂直于铜丝线的运动方向往复运动。
17.进一步的，还包括移线装置，所述移线装置设置于所述压线装置的下方，所述移线装置包括至少两组夹持组件、同步带直线模组，所述两组夹持组件分别安装于所述同步带直线模组上，在所述同步带直线模组驱使所述夹持组件沿铜丝线的长度方向往复运动。
18.进一步的，所述支架的上部设置有定位安装孔，所述夹持件与所述定位安装孔转动连接，且所述支架上设置有以所述定位安装孔为中心的一对弧形槽，锁紧组件分别通过所述弧形槽与锁紧件固定连接。
19.进一步的，还包括张紧装置，所述张紧装置包括张紧支架、导轨滑块、若干滑轮，所述张紧支架上固定有与所述导轨滑块滑动连接的竖直滑道，所述若干滑轮分别转动设置于所述张紧支架上，且其中一所述滑轮转动设置于所述导轨滑块上。
20.进一步的，所述夹持组件包括两组夹持气缸以及与所述夹持气缸伸缩端连接的活动夹爪，所述同步带直线模组上的两端设置有连接架，所述夹持气缸固定于所述连接架上，通过夹持气缸驱使所述活动夹爪与所述连接架配合夹持铜丝线。
21.进一步的，还包括两组固定夹线装置，其中一组所述固定夹线装置设置于所述张紧装置与所述压线装置之间，另一组所述固定夹线装置设置于所述收线装置与所述压线装置之间。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明利用双轴承轴承座和直柄钻夹头实现对磨头的高精度同轴控制，大幅降低了磨头在高速磨削过程中的端跳，提高铜丝线的磨削精度，同时利用视觉监测模块，对铜丝线软支架座进行实时扫描和检测，在视觉引导作用下修整磨削量，对于不符合要求的支架座进行重构，使得支架座质量可控，提高软支架制造质量，并且视觉检测模块有一定的可调整性，且通过设置的移线模块、收线模块、磨削机构以及视觉监测模块在内的磨削系统，实现了高精度铜线软支架座的自动化生产。
附图说明
24.图1为铜丝线软支架磨削设备一种实施例的整体结构示意图。
25.图2为铜丝线软支架磨削设备一种实施例中磨削装置的结构示意图。
26.图3为铜丝线软支架磨削设备一种实施例中视觉检测模块的结构示意图。
27.图4为铜丝线软支架磨削设备一种实施例中移线装置的结构示意图。
28.图5为铜丝线软支架磨削设备一种实施例中收线装置的结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
31.参照图1、图2所示，本发明实施例中，一种铜丝线支架制造用的自动磨削设备，包括压线装置32、磨削装置3、视觉检测模块4、支撑架7。
32.支撑架7安装于工作台上，支撑架7与工作台为可拆卸的连接方式，具体可以为螺纹连接或者卡扣连接，且示例性的，螺栓连接可以为通过螺栓螺母进行连接，同时支撑架7与工作台均为现有技术的应用，对此不做赘述。
33.参照图1、图2所示，压线装置32设置于支撑架7上，压线装置32包括压线底座、压线气缸321以及设置于压线底座上的压线夹爪322，压线底座架设于支撑架7上，压线气缸321固定安装于压线底座的底部，压线气缸321的伸缩端与压线夹爪322固定连接，通过压线气缸321驱使压线夹爪322配合压线底座压紧铜丝线。
34.在进行打磨作业前，铜丝线被置于压线夹爪322与压线底座之间，通过控制压线气缸321的伸缩端运动，可带动压线夹爪322朝向或者远离压线底座运动，且在当压线夹爪322朝向压线底座运动时，可对铜丝线进行夹持，以使在打磨的过程中，铜丝线不会发生位移，保证打磨过程中铜丝线的稳定性。
35.通过上述设置，避免在打磨过程中，铜丝线发生移动，造成打磨效果差甚至是打磨失败，实现了对铜丝线的稳定夹持，使得在打磨的过程中，铜丝线更加稳定，避免由于铜丝线位移而出现偏磨的现象，降低次品率。
36.磨削装置3设置于所述压线装置32的一侧，磨削装置3包括电动打磨机30、滚珠丝杆直线模组31，滚珠丝杆直线模组31固定安装于支撑架7上，电动打磨机30固定安装于滚珠丝杆直线模组31上。
37.其中，电动打磨机30包括高速电机301、双轴承轴承座302、磨头303，双轴承轴承座302上转动设置有直柄钻夹头，磨头303装夹于直柄钻夹头上，本实施例中利用双轴承轴承座内设置的两个轴承，有效降低了磨头303的端面跳动，高速电机301的输出轴固定安装有联轴器，并与直柄钻夹头固定连接，通过高速电机301联动磨头303旋转，并与滚珠丝杆直线模组31配合运动，控制磨头303上下移动对铜丝线进行打磨。从而利用双端轴承和微型夹头实现磨头的高精度同轴控制，磨削端跳可以控制在0.01mm范围以内，大幅度降低了磨头在高速磨削过程中的端跳。
38.当铜丝线被压线夹爪322与压线底座固定后，控制高速电机301工作，高速电机301的输出轴通过联轴器带动直柄钻夹头旋转，进而驱使磨头303旋转，且在磨头303旋转的过程中，由滚珠丝杆直线模组31带动其朝向铜丝线方向运动，并对铜丝线进行磨削。
39.具体的，在滚珠丝杆直线模组31驱使磨头303朝向铜丝线方向运动时，可对铜丝线
进行下压并同步磨削，并可根据需要打磨的程度调节磨头303的下降距离，且压线夹爪322邻近于磨头303的一端具有开槽，使得压线夹爪322的开槽处为镂空设置，因此使得磨头303可由压线夹爪322的中部继续向下运动，进而实现对铜丝线更好的磨削。
40.相较于传统采用气动磨头对铜丝线进行磨削，本实施例采用电动磨头，速度更加可控，且由于采用双轴承轴承座302和直柄钻夹头，有效降低了在打磨过程中，磨头303发生端跳的情况。
41.参照图1、图3所示，视觉检测模块4设置于压线装置32的上方，视觉检测模块4包括支架40、视觉模块41、夹持件42、光源43，支架40固定设置，夹持件42转动设置于支架40上，视觉模块41固定安装于夹持件42上，本实施例中视觉模块优选采用工业相机，光源43架设于视觉模块41上，从而提高目标亮度，确保视觉模块更好地捕捉目标。
42.其中支架40的上部设置有定位安装孔，夹持件42与定位安装孔转动连接，且支架40上设置有以定位安装孔为中心的一对弧形槽，夹持件42分别通过弧形槽与锁紧件固定连接，本实施例中锁紧件优选采用细牙螺栓，通过松开锁紧件，从而可调节夹持件的旋转角度，实现视觉检测模块在一定角度范围内的可调性，使视觉更加精准。
43.当铜丝线完成磨削后，被输送至视觉模块42下部，由视觉模块42对铜丝线软支架座的磨削成型效果进行监控和反馈，具体的反馈过程为：当视觉模块42检测到铜丝线软支架座的磨削程度不够时，控制滚珠丝杆直线模组31的动作端朝向铜丝线运动，并带动磨头303与铜丝线之间的相互作用力增加，进而提高磨削程度，反之，当视觉硬件42检测到铜丝线软支架座的磨削程度过量时，控制滚珠丝杆直线模组31的伸缩端背离铜丝线运动，并带动磨头303与铜丝线之间的相互作用力减小，进而降低磨削程度。
44.相较于现有技术，首先是在加工位置上方布置了视觉检测模块4，可实现对铜丝线定位准确性进行视觉检测，并反馈用以引导铜丝线的移动，再者是对加工状况的在线智能检测，通过视觉检测模块4对压线底座上的铜丝线进行实时扫描和检测，实现对铜丝线软支架座的磨削成型效果进行监控和反馈，并利用伺服驱动控制，在视觉引导作用下修整磨削量，对于不符合要求的支架座进行重构，使得铜丝线软支架座的磨削成型效果得到有效的管控，以减小后续封装后发生断路的概率，提高软支架制造质量。
45.参照图1所示，铜丝线支架制造用的自动磨削设备，还包括张紧装置1、移线装置5、收线装置6，张紧装置1、收线装置6分别设置于支撑架7的首、尾端上，压线装置32设置于张紧装置1与收线装置6之间，移线装置5设置于压线装置32的下方，用于在铜丝线待打磨区域完成打磨后，驱使铜丝线由张紧装置1朝向收线装置6运动。
46.参照图1所示，张紧装置1包括张紧支架、导轨滑块、若干滑轮，张紧支架上固定有与导轨滑块滑动连接的竖直滑道，若干滑轮分别转动设置于张紧支架上，且其中一滑轮转动设置于导轨滑块上。
47.在使用时，铜丝线依次绕过三个滑轮，具体的，铜丝线绕过位于导轨滑块上滑轮的下部，并绕过位于两侧的滑轮的上部，从而在导轨滑块的自重力作用下为铜丝线提供预紧力，保持铜丝线的绷紧状态，使得铜丝线的输送更加稳定，利用位置传感器检测滑块位置，间接控制铜线的张力。
48.通过上述设置，使得铜丝线的张力处于可控条件下，避免在重力过大时，导致铜丝线发生绷断的现象，同时，由于张力的存在，有效避免了随着对铜丝线打磨的进行，铜丝线
的待打磨面发生翻转，而使铜丝线发生倾斜翻折的现象，提高打磨精度的同时，降低了打磨次品率。
49.参照图1、图4所示，移线装置5包括至少两组夹持组件50、同步带直线模组51，两组夹持组件50分别安装于同步带直线模组51上，在同步带直线模组5151驱使夹持组件50沿铜丝线的长度方向往复运动。
50.其中，夹持组件50包括两组夹持气缸501以及与夹持气缸501伸缩端连接的活动夹爪503，同步带直线模组51上的两端设置有连接架502，夹持气缸501固定于连接架502上，且夹持气缸501的伸缩端贯穿所述连接架502并连接活动夹爪503，在进行移线作业时，同步带直线模组51驱使夹持气缸501以及活动夹爪503朝向张紧装置1的方向运动，此时活动夹爪503与连接架502之间处于分离状态，当同步带直线模组51驱使夹持气缸501以及活动夹爪503运动至行程端部时，夹持气缸501的伸缩端将驱使活动夹爪503朝向连接架502运动，并将置于连接架502与活动夹爪503之间的铜丝线进行夹持，后同步带直线模组51反向运动，带动铜丝线运动，并在同步带直线模组51驱使夹持气缸501以及活动夹爪503运动至行程端部的另一端时，夹持气缸501的伸缩端将驱使活动夹爪503远离连接架502运动，并在活动夹爪503与连接架502分离后，二者对铜丝线完成释放。
51.相较于传统技术，通过设置连接件与两组夹爪实现对铜丝线的移线模式，避免了对中部磨削段受热铜丝线产生拉伸应力，进而产生变形和误差，且通过夹持气缸带动活动夹爪运动，夹紧动作和夹紧力可以通过气路元件、气压进行调节，同时采用同步带作为直线移动模组，在启停时比较稳定，减少振动对柔性线材位置的干扰。
52.参照图1、图5所示，收线装置6包括收卷辊60、收卷电机63、丝杆滑块直线模组64、横移电机65，本实施例中丝杆滑块直线模组由丝杆、滑块组成，该结构为现有公知技术，对此不做重复赘述，横移电机65的输出轴与丝杆滑块直线模组64的丝杆固定连接，收卷辊60转动设置于滑块上，且收卷电机63固定安装于丝杆滑块直线模组64的滑块上，收卷辊60的传动轴62通过皮带61与收卷电机63的输出轴传动连接。
53.在使用时，收卷电机63通过皮带带动收卷辊60转动，使得铜丝线的一端被收卷，同时随着铜丝线的收卷，横移电机65将驱使丝杆滑块直线模组64带动收卷辊60以及收卷电机63垂直于铜丝线的运动方向往复运动，进而使铜丝线可被均匀的卷绕在收卷辊60上。
54.相较于传统技术，给予收卷辊60一个水平横移的自由度，可实现对铜丝线较好的收集以及整理，同时在收卷电机63、丝杆滑块直线模组64的作用下，实现精准的绕线和横移联动。
55.结合图1、2所示，本实施例还包括两组固定夹线装置2，其中一组固定夹线装置2设置于张紧装置1与压线装置32之间，另一组固定夹线装置2设置于收线装置6与压线装置32之间。固定夹线装置2包括固定架、固定夹线板、活动夹线板、夹线气缸，固定夹线板固定设置于固定架的顶部，且夹线气缸固定安装于固定夹线板的一端，并且夹线气缸的伸缩端与活动夹线板固定连接。
56.铜丝线在打磨作业时，两组固定夹线装置2的夹线气缸分别驱使活动夹线板朝固定夹线运动对铜丝线的两端进行夹持固定，再配合压线装置32的压线气缸321驱使压线夹爪322压紧压线底座上的铜丝线，使得铜丝线的张力更加稳定，避免铜丝线的打磨过程中发生晃动、位移等情况。
57.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
58.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。