CN113681221B - 一种转盘式自动焊接生产线及半导体制冷器件的焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种转盘式自动焊接生产线及半导体制冷器件的焊接工艺。所述转盘式自动焊接生产线包括：胶模上料机构和转盘焊接装置；所述转盘焊接装置包括：基板上料机构、转动平台、焊接定位模具和焊接装置；所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；所述转盘式自动焊接生产线和所述焊接工艺，巧妙利用胶模和焊接定位模具实现晶粒的高效上料和精准定位，通过转动平台实现对待焊接的基板和晶粒进行自动移动操作，焊接装置可以自动对转动平台上的的基板和晶粒进行焊接操作，基板和晶粒的上料、移动和焊接过程中无需人工干预，可完全实现机械自动化控制，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

Description

一种转盘式自动焊接生产线及半导体制冷器件的焊接工艺

技术领域

本发明涉及半导体制冷器件的焊接设备领域，特别是一种转盘式自动焊接生产线及半导体制冷器件的焊接工艺。

背景技术

半导体制冷器件包括第一基板、第二基板、以及设置在第一基板与第二基板之间的晶粒。在半导体制冷器件生产过程中要先将晶粒按照设定分布在胶模中排列成层状结构，再将晶粒层状结构与第一基板和第二基板进行定位装夹，最终利用焊接装置对三者进行焊接组装。

随着自动化技术的发展，自动生产设备在半导体制冷器件的生产装配过程中得到应用。半导体制冷器件的生产装配过程中，涉及到多个工序的装配生产，通常在每个工序分别分配有相应的工作人员，通过工作人员来对待装配的半导体制冷器件进行相应工序的装配工作(如上料、涂胶、焊接、下料等)。然而传统对待装配的半导体制冷器件的装配方式繁琐，自动焊接效率低，人工成本高。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种转盘式自动焊接生产线及半导体制冷器件的焊接工艺，可以解决半导体制冷器件自动焊接效率低和人工成本高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种转盘式自动焊接生产线，其包括：胶模上料机构和转盘焊接装置；所述转盘焊接装置包括：基板上料机构、转动平台、焊接定位模具和焊接装置；所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；所述转盘的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架连接；所述转动驱动机构用于驱动所述转盘相对于所述平台支架绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具用于对胶模和基板进行定位；所述焊接定位模具设置于所述转盘的顶面；所述焊接装置用于将所述焊接定位模具内的基板与胶模内设有的晶粒进行焊接；所述胶模上料机构用于将胶模上料至所述焊接定位模具内；所述基板上料机构用于将基板上料至所述焊接定位模具内并与胶模内设有的晶粒定位放置。

优选地，所述转盘的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具分别设置在所述加工区域内；所述转动驱动机构包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘传动连接的减速器；所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘底部设有的环形齿条传动连接。

优选地，所述转盘式自动焊接生产线还包括胶模传输机构；所述胶模传输机构用于将胶模传输至所述胶模上料机构；所述胶模传输机构包括：第一传输支架、第一传输带和第一传送机构；所述第一传输带靠近所述胶模上料机构的一端设有限位板；所述第一传送机构用于驱动所述第一传输带移动，所述限位板用于对所述第一传输带上的胶模进行限位；所述胶模上料机构包括：第一上料支架、第一抓取爪和第一上料驱动机构；所述第一上料驱动机构包括：第一水平滑轨、第一水平滑块、第一水平伸缩驱动装置和第一竖向伸缩驱动装置；所述第一水平滑轨和所述第一水平伸缩驱动装置设置于所述第一上料支架，所述第一水平滑块滑动安装于所述第一水平滑轨，所述第一水平滑块与所述第一水平伸缩驱动装置传动连接；所述第一竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第一水平滑块，所述第一竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第一抓取爪。

优选地，所述转盘焊接装置还包括基板传输机构；所述基板传输机构用于将基板传输至所述基板上料机构；所述基板传输机构包括：第二传输支架、第二传输带和第二传送机构；所述第二传输带靠近所述基板上料机构的一端设有限位部；所述第二传送机构用于驱动所述第二传输带移动，所述限位部用于对所述第二传输带上的基板进行限位；所述基板上料机构包括：第二上料支架、第二抓取爪和第二上料驱动机构；所述第二上料驱动机构包括：第一竖向滑轨、第一竖向滑块、第二竖向伸缩驱动装置和第一翻转驱动装置；所述第一竖向滑轨和所述第二竖向伸缩驱动装置设置于所述第二上料支架，所述第一竖向滑块滑动安装于所述第一竖向滑轨，所述第一竖向滑块与所述第二竖向伸缩驱动装置传动连接；所述第一翻转驱动装置水平设置于所述第一竖向滑块，所述第一翻转驱动装置的驱动端设有所述第二抓取爪，在所述第一翻转驱动装置的驱动下所述第二抓取爪能在竖直平面内翻转。

优选地，所述焊接装置包括焊接安装支架和设置于焊接安装支架上的Z向焊接导轨和焊接伸缩驱动装置；所述焊接伸缩驱动装置的伸缩驱动端设有加热焊接操作端；所述加热焊接操作端的一侧与所述Z向焊接导轨滑动安装；所述加热焊接操作端在所述焊接伸缩驱动装置的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具内的基板接触或分离；所述加热焊接操作端为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述电热偶用于检测所述电热焊接模块的温度。

优选地，所述转盘焊接装置还包括下料机构，所述下料机构用于将工件从所述焊接定位模具中取出；所述下料机构包括：定位缓存座、第一下料支架、第三抓取爪和第一下料驱动机构；第一下料驱动机构包括：第二竖向滑轨、第二竖向滑块、第三竖向伸缩驱动装置和第二翻转驱动装置；所述第二竖向滑轨和所述第三竖向伸缩驱动装置设置于所述第一下料支架，所述第二竖向滑块滑动安装于所述第二竖向滑轨，所述第二竖向滑块与所述第三竖向伸缩驱动装置传动连接；所述第二翻转驱动装置水平设置于所述第二竖向滑块，所述第二翻转驱动装置的驱动端设有所述第三抓取爪，在所述第二翻转驱动装置的驱动下所述第三抓取爪能在竖直平面内翻转；所述定位缓存座内部竖向设有条形存储腔，所述条形存储腔的顶部和侧面设有镂空部，使得所述第三抓取爪在竖直平面内翻转时能穿过镂空部进入所述条形存储腔。

优选地，所述焊接定位模具包括：胶模定位座和基板定位座；所述胶模定位座设有胶模定位槽，所述胶模定位槽用于对胶模进行定位；所述基板定位座设有基板定位镂空部，所述基板定位镂空部用于对基板进行定位；所述基板定位座可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座的顶面，且当所述基板定位座盖合于所述胶模定位座的顶面时，所述基板定位镂空部与所述胶模定位槽沿竖直方向正对设置；所述焊接定位模具还设有水平转轴件；所述基板定位座的一侧通过所述水平转轴件与所述胶模定位座的一侧铰接，使得所述基板定位座能相对于所述胶模定位座在竖直平面内翻转；所述基板定位座上与所述水平转轴件铰接的侧设有延伸部，所述延伸部背离所述水平转轴件向外延伸；所述胶模定位槽的相对两侧分别设置有抓取缺口部，所述抓取缺口部与所述胶模定位槽连通；所述转盘焊接装置还设有下压机构，所述下压机构包括：下压支架和下压驱动装置；所述下压驱动装置设置于所述下压支架，且所述下压驱动装置的伸缩驱动端位于所述基板定位座的延伸部的正上方；所述基板定位座固定安装在转盘的顶面，所述转盘的顶面开设有通孔部；所述基板定位座的延伸部能在所述下压驱动装置的驱动作用下在所述通孔部内翻转移动。

优选地，所述转盘焊接装置还包括脱模机构，所述脱模机构用于将胶模从所述焊接定位模具中取出；所述脱模机构包括：第二下料支架、第四抓取爪和第二下料驱动机构；所述第二下料驱动机构包括：第二水平滑轨、第二水平滑块、第二水平伸缩驱动装置和第四竖向伸缩驱动装置；所述第二水平滑轨和所述第二水平伸缩驱动装置设置于所述第二下料支架，所述第二水平滑块滑动安装于所述第二水平滑轨，所述第二水平滑块与所述第二水平伸缩驱动装置传动连接；所述第四竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第二水平滑块，所述第四竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第四抓取爪。

优选地，所述的转盘式自动焊接生产线，其包括两个所述转盘焊接装置，按照两次焊机工序分为：第一转盘焊接装置和第二转盘焊接装置；所述第二转盘焊接装置设有半成品上料机构，所述半成品上料机构用于半成品工件上料至所述第二转盘焊接装置中的所述焊接定位模具内；

所述第一转盘焊接装置中的所述下料机构和所述第二转盘焊接装置中的所述半成品上料机构衔接设置，使得所述第一转盘焊接装置中的所述焊接定位模具中的半成品工件翻面并上料至所述第二转盘焊接装置中的所述焊接定位模具中。

半导体制冷器件的焊接工艺，其包括如下步骤：

将设有晶粒的胶模定位放置于焊接定位模具中。

将第一基板放置在胶模的顶部。

焊接装置将第一基板与胶模中晶粒焊接。

将完成第一基板焊接后，得到的半成品工件取出，去除半成品工件上的胶模，再将半成品工件翻面，并重新定位放置于焊接定位模具中。

将第二基板放置在半成品工件的顶部。

焊接装置将第二基板与晶粒焊接。

将完成第二基板焊接后，得到半导体制冷器件。

本发明的实施例的有益效果：

所述转盘式自动焊接生产线和所述焊接工艺，巧妙利用胶模和焊接定位模具实现晶粒的高效上料和精准定位，再通过转动平台实现对待焊接的基板和晶粒进行自动移动操作，所述焊接装置可以自动对转动平台上的待焊接的基板和晶粒进行焊接操作，在待焊接的基板和晶粒上料、移动和焊接过程中无需人工干预，可完全实现机械自动化控制，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中所述转动平台与焊接定位模具组装时的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例中所述转动平台、焊接定位模具、胶模上料机构和胶模传输机构组装时的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例中所述基板上料机构和基板传输机构组装时的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例中所述下料机构中部分结构的结构示意图；

图5是本发明的一个实施例中所述转动平台、焊接定位模具和焊接装置组装时的结构示意图；

图6是本发明的一个实施例中所述焊接装置的结构示意图；

图7是本发明的一个实施例中所述焊接定位模具的结构示意图；

图8是图7所示实施例与胶模组装时的结构示意图；

图9是图8所示实施例与基板装时的结构示意图；

图10是本发明的一个实施例中所述转盘式自动焊接生产线的结构示意图；

图11是图10所示实施例的另一个视角的结构示意图。

其中：平台支架110，转盘120，转动驱动机构130，通孔部140，胶模传输机构210，胶模上料机构220，第一上料支架221，第一抓取爪222，第一水平滑轨223，第一水平滑块224，第一水平伸缩驱动装置225，第一竖向伸缩驱动装置226，基板传输机构230，基板上料机构240，第二上料支架241，第二抓取爪242，第一竖向滑轨243，第一竖向滑块244，第二竖向伸缩驱动装置245，第一翻转驱动装置246，焊接装置250，焊接安装支架251，Z向焊接导轨252，焊接伸缩驱动装置253，电热焊接操作端254，下料机构260，定位缓存座261，第一下料支架262，第三抓取爪263，第二竖向滑轨264，第二竖向滑块265，第三竖向伸缩驱动装置266，第二翻转驱动装置267，焊接定位模具280，胶模定位座281，胶模定位槽282，抓取缺口部283，基板定位座284，基板定位镂空部285，延伸部286，水平转轴件287，胶模291，基板292，脱模机构300，第一转盘焊接装置11，第二转盘焊接装置12，半成品上料机构310。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1至图9所示，一种转盘式自动焊接生产线，其包括：胶模上料机构220和转盘焊接装置；所述转盘焊接装置包括：基板上料机构240、转动平台、焊接定位模具280和焊接装置250；所述转动平台包括：平台支架110、转盘120和转动驱动机构130；所述转盘120的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架110连接；所述转动驱动机构130用于驱动所述转盘120相对于所述平台支架110绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具280用于对胶模291和基板292进行定位；所述焊接定位模具280设置于所述转盘120的顶面；所述焊接装置250用于将所述焊接定位模具280内的基板292与胶模291内设有的晶粒进行焊接；所述胶模上料机构220用于将胶模291上料至所述焊接定位模具280内；所述基板上料机构240用于将基板292上料至所述焊接定位模具280内并与胶模291内设有的晶粒定位放置。

所述转盘式自动焊接生产线，巧妙利用胶模291和焊接定位模具280实现晶粒的高效上料和精准定位，再通过转动平台实现对待焊接的基板292和晶粒进行自动移动操作，所述焊接装置250可以自动对转动平台上的待焊接的基板292和晶粒进行焊接操作，在待焊接的基板292和晶粒的上料、移动和焊接过程中无需人工干预，可完全实现机械自动化控制，使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效且成本更低。

更优的，所述转盘120的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具280分别设置在所述加工区域内；可以根据半导体制冷器件的加工工序步骤将转盘120上设置焊接定位模具280的区域划分成不同的区域；比如当转盘120上只设置一个焊接定位模具280时，转盘120的上料区域、焊接区域和下料区域都是在同一个加工区域完成的，这样多个加工区域之间的操作就无法同步进行，而为了进一步提高加工效率，可以在多个能同步进行的工序的位置增加所述加工区域并设置所述焊接定位模具280，使得所述转盘焊接装置在进行焊接操作时，上料或下料操作都可以根据需要同步进行。

所述转动驱动机构130的具体实施方式很多样，只要能按照加工要求使得所述转盘120带动所述焊接定位模具280精准地转动至指定位置即可。

在一些实施例中，所述转动驱动机构130包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘120传动连接的减速器；所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘120底部设有的环形齿条传动连接。由于驱动电机的转速比较高，直接将驱动电机与转盘120传动连接，会导致所述转盘120转动速度过快，不利于对所述转盘120的转动进行精准控制，此外，所述转盘120的转速过高，突然停止下来，在惯性作用下容易造成所述焊接定位模具280内的基板292和胶模291发生移动，进而影响焊接精度；因此在采用驱动电机驱动转盘120转动时，需要增设减速器等调速传送结构，使得转盘120的转速能调整到合适范围内，既能保证驱动的平稳和舒畅性，也能保证半导体制冷芯片的焊接精度。

更优的，所述转盘式自动焊接生产线还包括胶模传输机构210；所述胶模传输机构210用于将胶模291传输至所述胶模上料机构220；所述胶模传输机构210包括：第一传输支架、第一传输带和第一传送机构；所述第一传输带靠近所述胶模上料机构220的一端设有限位板；所述第一传送机构用于驱动所述第一传输带移动，所述限位板用于对所述第一传输带上的胶模291进行限位；所述胶模上料机构220包括：第一上料支架221、第一抓取爪222和第一上料驱动机构；所述第一上料驱动机构包括：第一水平滑轨223、第一水平滑块224、第一水平伸缩驱动装置225和第一竖向伸缩驱动装置226；所述第一水平滑轨223和所述第一水平伸缩驱动装置225设置于所述第一上料支架221，所述第一水平滑块224滑动安装于所述第一水平滑轨223，所述第一水平滑块224与所述第一水平伸缩驱动装置225传动连接；所述第一竖向伸缩驱动装置226竖向设置于所述第一水平滑块224，所述第一竖向伸缩驱动装置226的驱动端设有所述第一抓取爪222。晶粒按照要求排列设置在所述胶模291中后，胶模291被上料至所述胶模传输机构210上的所述第一传输带上，所述第一传输带在所述第一传送机构的驱动下，会带动胶模291向所述胶模上料机构220处移动；当所述胶模291移动至所述第一传输带的限位板处时，会被限位板拦住实现定位操作；在所述第一水平伸缩驱动装置225和第一竖向伸缩驱动装置226的驱动下，所述第一抓取爪222会通过水平方向或竖直方向上的移动调整，最终将被所述限位板定位的胶模291抓取，再通过水平方向或竖直方向上的移动调整，将胶模291精准的放置在指定位置的所述焊接定位模具280中。

更优的，所述转盘焊接装置还包括基板传输机构230；所述基板传输机构230用于将基板292传输至所述基板上料机构240处；所述基板传输机构230包括：第二传输支架、第二传输带和第二传送机构；所述第二传输带靠近所述基板上料机构240的一端设有限位部；所述第二传送机构用于驱动所述第二传输带移动，所述限位部用于对所述第二传输带上的基板292进行限位；所述基板上料机构240包括：第二上料支架241、第二抓取爪242和第二上料驱动机构；所述第二上料驱动机构包括：第一竖向滑轨243、第一竖向滑块244、第二竖向伸缩驱动装置245和第一翻转驱动装置246；所述第一竖向滑轨243和所述第二竖向伸缩驱动装置245设置于所述第二上料支架241，所述第一竖向滑块244滑动安装于所述第一竖向滑轨243，所述第一竖向滑块244与所述第二竖向伸缩驱动装置245传动连接；所述第一翻转驱动装置246水平设置于所述第一竖向滑块244，所述第一翻转驱动装置246的驱动端设有所述第二抓取爪242，在所述第一翻转驱动装置246的驱动下所述第二抓取爪242能在竖直平面内翻转。第一块基板292被上料至所述第一基板传输机构230上的所述第二传输带上，所述第二传输带在所述第二传送机构的驱动下，会带动基板292向所述基板上料机构240处移动；当基板292移动至所述第二传输带的限位部时，会被限位部挡住实现定位操作；在所述第二竖向伸缩驱动装置245和第一翻转驱动装置246的驱动下，所述第二抓取爪242会通过竖直方向的移动和竖直面内的翻转操作，将所述第二传输带的限位部所定位的基板292抓取，再通过竖直方向的移动和竖直面内的翻转移动调整，将基板292精准的放置在指定位置的所述焊接定位模具280中，并使得基板292与晶粒定位放置。

更优的，所述焊接装置250包括焊接安装支架251和设置于焊接安装支架251上的Z向焊接导轨252和焊接伸缩驱动装置253；所述焊接伸缩驱动装置253的伸缩驱动端设有加热焊接操作端254；所述加热焊接操作端254的一侧与所述Z向焊接导轨252滑动安装；所述加热焊接操作端254在所述焊接伸缩驱动装置253的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具280内的基板292接触或分离；其中，所述Z向焊接导轨252中的Z向为图6中竖直方向，即所述Z向焊接导轨252是沿竖直方向设置的。所述加热焊接操作端254为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述电热偶用于检测所述电热焊接模块的温度。当所述热电偶检测到电热焊接模块的温度过高时，所述电热焊接模块的电源控制模块会切断电源，从而可以避免所述电热焊接模块的温度过高损坏被加工的半导体制冷器件。

更优的，所述转盘焊接装置还包括下料机构260，所述下料机构260用于将工件从所述焊接定位模具280中取出；所述下料机构260包括：定位缓存座261、第一下料支架262、第三抓取爪263和第一下料驱动机构；第一下料驱动机构包括：第二竖向滑轨264、第二竖向滑块265、第三竖向伸缩驱动装置266和第二翻转驱动装置267；所述第二竖向滑轨264和所述第三竖向伸缩驱动装置266设置于所述第一下料支架262，所述第二竖向滑块265滑动安装于所述第二竖向滑轨264，所述第二竖向滑块265与所述第三竖向伸缩驱动装置266传动连接；所述第二翻转驱动装置267水平设置于所述第二竖向滑块265，所述第二翻转驱动装置267的驱动端设有所述第三抓取爪263，在所述第二翻转驱动装置267的驱动下所述第三抓取爪263能在竖直平面内翻转；所述定位缓存座261内部竖向设有条形存储腔，所述条形存储腔的顶部和侧面设有镂空部，使得所述第三抓取爪263在竖直平面内翻转时能穿过镂空部进入所述条形存储腔。当所述焊接装置250完成对基板292与晶粒的焊接后，所述转盘120带动所述焊接定位模具280转动，当所述焊接定位模具280转动至所述下料机构260处时，所述第三抓取爪263通过在竖直方向移动和在竖直面内翻转调整，将对应位置的所述焊接定位模具280中的工件取出，对应的胶模291会依然放置在所述焊接定位模具280中，再通过在竖直方向移动和在竖直面内翻转调整，使得第三抓取爪263从所述定位缓存座261穿过，将工件放置在所述定位缓存座261内，即完成该阶段的下料操作。

更优的，所述焊接定位模具280包括：胶模定位座281和基板定位座284；所述胶模定位座281设有胶模定位槽282，所述胶模定位槽282用于对胶模291进行定位；所述基板定位座284设有基板定位镂空部285，所述基板定位镂空部285用于对基板292进行定位；所述基板定位座284可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座281的顶面，且当所述基板定位座284盖合于所述胶模定位座281的顶面时，所述基板定位镂空部285与所述胶模定位槽282沿竖直方向正对设置。

所述焊接定位模具280在半导体制冷器件的焊接组装过程中应用时，所述胶模定位座281固定安装，所述胶模定位槽282竖直向上设置，所述基板定位座284在外力作用下与所述胶模定位座281分离，使得所述胶模定位槽282的顶部外露；然后将设有晶粒的胶模291放置在所述胶模定位槽282内被精准限位，所述基板定位座284在重力或其他外力作用下盖合在所述胶模定位座281的顶部，此时所述基板定位镂空部285正好位于所述胶模291的正上方，最后将基板292放入所述基板定位镂空部285内，即可完成对胶模291和基板292的快速定位操作。当一块基板292与胶模291焊接完成后，所述基板定位座再次与所述胶模定位座281分离，而焊接得到的半成品仍然留在所述胶模定位座281内，最终被取出。

所述焊接定位模具280可以对胶模291和基板292分别进行精准定位，所述胶模定位座281和所述基板定位座284采用可拆分式的组装设计，在两者分开时可以方便上下料操作，两者组装盖合在一起后，可以实现基板292与胶模291中晶粒层精准定位装夹，进而可以使得半导体制冷器件的焊接组装操作更加高效，产品焊接精准度更高。

所述焊接定位模具280还设有水平转轴件287；所述基板定位座284的一侧通过所述水平转轴件287与所述胶模定位座281的一侧铰接，使得所述基板定位座284能相对于所述胶模定位座281在竖直平面内翻转；具体的，所述基板定位座284设有第一通孔；所述胶模定位座281设有第二通孔；所述水平转轴件287穿过第二通孔和第一通孔，将基板定位座284的一侧与胶模定位座281一侧转动连接。所述基板定位座284在重力作用下会具有向所述胶模定位座281的顶面盖合的趋势，在外力作用下，可以从所述胶模定位座281的顶面向上翻起。使得所述基板定位座284与所述胶模定位座281稳定组装的同时，所述基板定位座284和所述胶模定位座281可以更方便拆卸，当基板292规格更改后，可以通过拆卸更换所述基板定位座284来满足加工需求。

所述基板定位座284上与所述水平转轴件287铰接的侧设有延伸部286，所述延伸部286背离所述水平转轴件287向外延伸；所述胶模定位槽282的相对两侧分别设置有抓取缺口部283，所述抓取缺口部283与所述胶模定位槽282连通；抓取缺口用于容纳机械臂的抓取爪，进而机械臂抓取设置有晶粒的胶模291，放入胶模定位槽282中时，可平稳准确的将胶模291放入在胶模定位槽282中；而且，需要取出胶模291时，机械臂的抓取爪可伸入抓取缺口部283中，将胶模291夹住并取出，实现脱模工序。

更优的，所述转盘焊接装置还设有下压机构，所述下压机构包括：下压支架和下压驱动装置；所述下压驱动装置设置于所述下压支架，且所述下压驱动装置的伸缩驱动端位于所述基板定位座284的延伸部286的正上方；所述基板定位座284固定安装在转盘120的顶面，所述转盘120的顶面开设有通孔部140；所述基板定位座284的延伸部286能在所述下压驱动装置的驱动作用下在所述通孔部140内翻转移动；因为所述延伸部286是设置在所述基板定位座284与所述胶模定位座281铰接的一侧的，当所述基板定位座284相对于胶模定位座281在竖直平面内翻转时，所述基板定位座284的延伸部286容易与承载平台的顶面接触，增设所述通孔部140后，延伸部286能有更大的翻转空间，也便于采用机械臂带动基板定位座284的打开或闭合。具体的，所述基板定位座284在不受其他外力作用时，在重力作用下会保持与所述胶模定位座281盖合的状态，当需要向所述胶模定位座281内放置胶模291时或者从所述胶模定位座281内取出胶模291时，所述下压机构可以向下顶压所述延伸部286，使得所述基板定位座284在竖直平面内翻转，更便于胶模291的上料和下料操作。当所述下压机构设置在所述胶模上料机构220或所述脱模机构300上时，所述下压驱动装置可以与所述第一竖向伸缩驱动装置226或第四竖向伸缩驱动装置是一体的，在伸缩驱动端额外设置一个顶压件用于下压所述延伸部286即可。

实施例二

在实施例一的基础上，增设脱模机构300，其具体实施方式为：所述转盘焊接装置还包括脱模机构300，所述脱模机构300用于将胶模291从所述焊接定位模具280中取出；所述脱模机构300包括：第二下料支架、第四抓取爪和第二下料驱动机构；所述第二下料驱动机构包括：第二水平滑轨、第二水平滑块、第二水平伸缩驱动装置和第四竖向伸缩驱动装置；所述第二水平滑轨和所述第二水平伸缩驱动装置设置于所述第二下料支架，所述第二水平滑块滑动安装于所述第二水平滑轨，所述第二水平滑块与所述第二水平伸缩驱动装置传动连接；所述第四竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第二水平滑块，所述第四竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第四抓取爪。当所述焊接定位模具280中的半成品被取出后，胶模291上的晶粒会被抽出移除，所述焊接定位模具280内放置的是没有晶粒的胶模291；在所述第二水平伸缩驱动装置和第四竖向伸缩驱动装置的驱动下，所述第四抓取爪222会通过水平方向或竖直方向上的移动调整，最终将所述焊接定位模具280中的胶模291抓取，再通过水平方向或竖直方向上的移动调整，将胶模291精准的下料至指定的位置；使得胶模291可以自动完成下料操作，便于重复利用。

实施例三

如图10和11所示，在实施例一或实施例二的基础上进行改进优化，在所述转盘式自动焊接生产线中设置两个所述转盘焊接装置，以实现对半导体制冷器件中两块基板292与晶粒的自动焊接操作，具体实施方式为：

所述的转盘式自动焊接生产线包括两个所述转盘焊接装置，按照两次焊机工序分为：第一转盘焊接装置11和第二转盘焊接装置12；所述第二转盘焊接装置12设有半成品上料机构310，所述半成品上料机构310用于半成品工件上料至所述第二转盘焊接装置12中的所述焊接定位模具280内；所述第一转盘焊接装置11中所述下料机构260和所述第二转盘焊接装置12中所述半成品上料机构310衔接设置，使得前工序中所述第一转盘焊接装置中的所述焊接定位模具280中的半成品工件翻面并上料至后工序中所述第二转盘焊接装置中的所述焊接定位模具280中。

所述半成品上料机构310的具体实施方式很多样，基于上述所述第一下料机构260的具体实施方式，所述半成品上料机构310的具体实施方式可以为：所述半成品上料机构310包括：第三上料支架、第五抓取爪和第三上料驱动机构；所述第三上料驱动机构包括：第三水平滑轨、第三水平滑块、第三水平伸缩驱动装置和第五竖向伸缩驱动装置；所述第三水平滑轨和所述第三水平伸缩驱动装置设置于所述第三上料支架，所述第三水平滑块滑动安装于所述第三水平滑轨，所述第三水平滑块与所述第三水平伸缩驱动装置传动连接；所述第五竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第三水平滑块，所述第五竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第五抓取爪。

当所述第一下料机构260将半成品工件从所述第一转盘焊接装置11的所述焊接定位模具280中取出后，会通过翻转操作将半成品工件翻面并放置在所述定位缓存座261内；在所述第三水平伸缩驱动装置和第五竖向伸缩驱动装置的驱动下，所述第五抓取爪会通过水平方向或竖直方向上的移动调整，最终将所述定位缓缓存座261中的半成品工件抓取，再通过水平方向或竖直方向上的移动调整，将半成品工件精准的上料所述第二转盘焊接装置12的所述焊接定位模具280中，使得所述第一转盘焊接装置11中完成第一次焊接工序的半成品工件能自动下料、翻面和精准上料至所述第二转盘焊接装置12中，所述第二转盘焊接装置12又了继续完成半成品工件的与第二块基板292的焊接工艺，最终所述第二转盘焊接装置12的下料机构260下料得到的即为成品的半导体制冷器件。

优选地，由于胶模291具有空隙，没有良好的吸附面，因此第一抓取爪222和所述第四抓取爪采用机械爪结构，所述机械爪结构上用于抓取胶模291两侧的爪头可以插入所述胶模定位槽282设有的抓取缺口部283；由于基板292、半成品工件和成品工件都具有稳定的吸附面，因此所述第二抓取爪242、第三抓取爪263和第五抓取爪可以采用吸盘吸附结构来实施。其中竖向伸缩驱动装置或水平伸缩驱动装置具体可以为伸缩气缸或液压缸等；翻转驱动装置可以是电机或者旋转气缸等。

实施例四

本实施例提出一种可以实现对半导体制冷器件中两块基板292与晶粒的自动焊接操作的焊接工艺，其可以应用于包括但不局限于上述三个实施例所述描述的焊接生产线或设备。具体为：

半导体制冷器件的焊接工艺，其包括如下步骤：

将设有晶粒的胶模291定位放置于焊接定位模具280中。

将第一基板292放置在胶模291的顶部。

焊接装置250对第一基板292与胶模291中晶粒焊接。

将完成第一基板292焊接后，得到的半成品工件取出，去除半成品工件上的胶模291，再将半成品工件翻面，并重新定位放置于焊接定位模具280中。

将第二基板292放置在半成品工件的顶部。

焊接装置250对第二基板292与晶粒焊接。

将完成第二基板292焊接后，得到半导体制冷器件。

为了更好的理解所述焊接工艺的工艺流程，结合上述实施例一、实施例二和实施例三进一步阐述：

如实施例一所述，当所述转盘式自动焊接生产线只具备一个所述转盘焊接装置时，所述转盘焊接装置需要先后经过两次上料、焊接和下料操作才能完成对半导体制冷器件的焊接操作，具体为：先在机械手或人工协助下将设有晶粒的胶模291上料至所述胶模传输机构210中，将基板292上料至所述基板传输机构230中，所述胶模传输机构210再将胶模291传输至所述胶模上料机构220处，所述转盘120将指定的焊接定位模具280转动至所述胶模上料机构220附近，并使的所述基板定位座284向上翻开，所述胶模上料机构220将胶模291放入所述胶模定位槽282内；所述基板定位座284向下盖合在所述胶模定位槽282的顶部；当所述转盘120将定位放置完胶模291的所述焊接定位模具280转动至靠近所述基板上料机构240处；所述基板上料机构240将基板292移动并放置在该焊接定位具的基板定位镂空部285内，使得基板292与胶模291中晶粒的顶部实现定位；在所述转盘120的转动作用下，该焊接定位模具280继续转动，移动至所述焊接装置250的加工区域，所述焊接装置250的加热焊接操作端将基板292向下压合并焊接，使得基板292与晶粒焊接在一起；在转盘120的转动作用下，完成焊接操作后的所述焊接定位模具280转动依次转动至所述下料机构260处，所述下料机构260将焊接在一起的基板292和晶粒从胶模291中取出并下料至所述定位缓存座261中；至此，所述转盘焊接装置完成了对半导体制冷器件中一块基板292与晶粒的焊接操作，得到的是半成品工件；如果要完成第二块基板292与半成品工件的焊接操作，就需要将半成品工件重新上料至所述焊接定位模具280中，且使得半成品工件中已经被焊接的基板292向下放置，晶粒向上放置，这样在按照上述操作流程，即可完成对第二块基板292的焊接操作。

如实施例二所述，当所述转盘式自动焊接生产线只具备一个所述转盘焊接装置时，所述转盘焊接装置也需要先后经过两次上料、焊接和下料操作才能完成对半导体制冷器件的焊接操作；与实施例的区别在于，当所述焊接定位模具280中半成品工件下料完成后，转盘120带动该焊接定位模具280继续转动至所述脱模机的加工区域时，所述脱模机构300将胶模291能自动取出并下料至指定位置备用，实现了胶模291的自动下料操作，便于胶模291的重复利用；需要说明的是，当对半成品工件与第二块基板292的焊接操作时，由于第一焊接操作流程中胶模291已经被去除，因此第二次焊接操作时转盘120上没有多余的胶模291时，所述脱模机构300可以不进行胶模291的下料操作。

同理，如实施例三所述，在实施例一或实施例二的基础上，在所述转盘式自动焊接生产线中再增设一个所述转盘焊接装置，两个转盘焊接装置可以按照两块基板292的焊接工序排列设置，且通过所述下料机构260和所述半成品上料机构310将半成品工件进行翻面、转移和定位上料操作；所述第一转盘焊接装置11可以实现第一块基板292与晶粒的焊接操作，得到半成品工件，所述第二转盘焊接装置12可以实现第二块基板292与半成品工件中晶粒的焊接操作，这样就可以使得所述转盘式自动焊接生产线的整个加工流程可以自动完成两块基板292与晶粒的自动焊接操作，且加工操作过程更加高效，加工精度更高。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，包括：胶模上料机构和转盘焊接装置；所述转盘焊接装置包括：基板上料机构、转动平台、焊接定位模具和焊接装置；所述转动平台包括：平台支架、转盘和转动驱动机构；所述转盘的中部设有转动部，所述转动部与所述平台支架连接；所述转动驱动机构用于驱动所述转盘相对于所述平台支架绕所述转动部水平转动；所述焊接定位模具用于对胶模和基板进行定位；所述焊接定位模具设置于所述转盘的顶面；所述焊接装置用于将所述焊接定位模具内的基板与胶模内设有的晶粒进行焊接；所述胶模上料机构用于将胶模上料至所述焊接定位模具内；所述基板上料机构用于将基板上料至所述焊接定位模具内并与胶模内设有的晶粒定位放置；

所述焊接定位模具包括：胶模定位座和基板定位座；所述胶模定位座设有胶模定位槽，所述胶模定位槽用于对胶模进行定位；所述基板定位座设有基板定位镂空部，所述基板定位镂空部用于对基板进行定位；所述基板定位座可拆卸地盖合设置于所述胶模定位座的顶面，且当所述基板定位座盖合于所述胶模定位座的顶面时，所述基板定位镂空部与所述胶模定位槽沿竖直方向正对设置。

2.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述转盘的周边环形区域至少划分为两个加工区域；所述焊接定位模具分别设置在所述加工区域内；

所述转动驱动机构包括：转动驱动电机及将所述转动驱动电机与所述转盘传动连接的减速器；

所述驱动电机的输出轴与所述减速器的输入端传动连接，所述减速器的输出端通过齿轮与所述转盘底部设有的环形齿条传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，还包括胶模传输机构；所述胶模传输机构用于将胶模传输至所述胶模上料机构；

所述胶模传输机构包括：第一传输支架、第一传输带和第一传送机构；

所述第一传输带靠近所述胶模上料机构的一端设有限位板；

所述第一传送机构用于驱动所述第一传输带移动，所述限位板用于对所述第一传输带上的胶模进行限位；

所述胶模上料机构包括：第一上料支架、第一抓取爪和第一上料驱动机构；

所述第一上料驱动机构包括：第一水平滑轨、第一水平滑块、第一水平伸缩驱动装置和第一竖向伸缩驱动装置；所述第一水平滑轨和所述第一水平伸缩驱动装置设置于所述第一上料支架，所述第一水平滑块滑动安装于所述第一水平滑轨，所述第一水平滑块与所述第一水平伸缩驱动装置传动连接；所述第一竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第一水平滑块，所述第一竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第一抓取爪。

4.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述转盘焊接装置还包括基板传输机构；所述基板传输机构用于将基板传输至所述基板上料机构处；

所述基板传输机构包括：第二传输支架、第二传输带和第二传送机构；

所述第二传输带靠近所述基板上料机构的一端设有限位部；

所述第二传送机构用于驱动所述第二传输带移动，所述限位部用于对所述第二传输带上的基板进行限位；

所述基板上料机构包括：第二上料支架、第二抓取爪和第二上料驱动机构；

所述第二上料驱动机构包括：第一竖向滑轨、第一竖向滑块、第二竖向伸缩驱动装置和第一翻转驱动装置；所述第一竖向滑轨和所述第二竖向伸缩驱动装置设置于所述第二上料支架，所述第一竖向滑块滑动安装于所述第一竖向滑轨，所述第一竖向滑块与所述第二竖向伸缩驱动装置传动连接；所述第一翻转驱动装置水平设置于所述第一竖向滑块，所述第一翻转驱动装置的驱动端设有所述第二抓取爪，在所述第一翻转驱动装置的驱动下所述第二抓取爪能在竖直平面内翻转。

5.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述焊接装置包括焊接安装支架和设置于焊接安装支架上的Z向焊接导轨和焊接伸缩驱动装置；

所述焊接伸缩驱动装置的伸缩驱动端设有加热焊接操作端；所述加热焊接操作端的一侧与所述Z向焊接导轨滑动安装；所述加热焊接操作端在所述焊接伸缩驱动装置的驱动下，能与正下方的所述焊接定位模具内的基板接触或分离；

所述加热焊接操作端为电热焊接模块；所述电热焊接模块包括热电偶、焊接壳体和安装于所述焊接壳体内部的电加热管；所述热电偶与电热焊接模块的电源控制模块电联接，所述热电偶用于检测所述电热焊接模块的温度。

6.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述转盘焊接装置还包括下料机构，所述下料机构用于将工件从所述焊接定位模具中取出；

所述下料机构包括：定位缓存座、第一下料支架、第三抓取爪和第一下料驱动机构；

第一下料驱动机构包括：第二竖向滑轨、第二竖向滑块、第三竖向伸缩驱动装置和第二翻转驱动装置；

所述第二竖向滑轨和所述第三竖向伸缩驱动装置设置于所述第一下料支架，所述第二竖向滑块滑动安装于所述第二竖向滑轨，所述第二竖向滑块与所述第三竖向伸缩驱动装置传动连接；所述第二翻转驱动装置水平设置于所述第二竖向滑块，所述第二翻转驱动装置的驱动端设有所述第三抓取爪，在所述第二翻转驱动装置的驱动下所述第三抓取爪能在竖直平面内翻转；

所述定位缓存座内部竖向设有条形存储腔，所述条形存储腔的顶部和侧面设有镂空部，使得所述第三抓取爪在竖直平面内翻转时能穿过镂空部进入所述条形存储腔。

7.根据权利要求1所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述焊接定位模具还设有水平转轴件；所述基板定位座的一侧通过所述水平转轴件与所述胶模定位座的一侧铰接，使得所述基板定位座能相对于所述胶模定位座在竖直平面内翻转；

所述基板定位座上与所述水平转轴件铰接的侧设有延伸部，所述延伸部背离所述水平转轴件向外延伸；

所述胶模定位槽的相对两侧分别设置有抓取缺口部，所述抓取缺口部与所述胶模定位槽连通；

所述转盘焊接装置还设有下压机构，所述下压机构包括：下压支架和下压驱动装置；所述下压驱动装置设置于所述下压支架，且所述下压驱动装置的伸缩驱动端位于所述基板定位座的延伸部的正上方；

所述基板定位座固定安装在转盘的顶面，所述转盘的顶面开设有通孔部；

所述基板定位座的延伸部能在所述下压驱动装置的驱动作用下在所述通孔部内翻转移动。

8.根据权利要求1或6所述的转盘式自动焊接生产线，其特征在于，所述转盘焊接装置还包括脱模机构，所述脱模机构用于将胶模从所述焊接定位模具中取出；

所述脱模机构包括：第二下料支架、第四抓取爪和第二下料驱动机构；

所述第二下料驱动机构包括：第二水平滑轨、第二水平滑块、第二水平伸缩驱动装置和第四竖向伸缩驱动装置；所述第二水平滑轨和所述第二水平伸缩驱动装置设置于所述第二下料支架，所述第二水平滑块滑动安装于所述第二水平滑轨，所述第二水平滑块与所述第二水平伸缩驱动装置传动连接；所述第四竖向伸缩驱动装置竖向设置于所述第二水平滑块，所述第四竖向伸缩驱动装置的驱动端设有所述第四抓取爪。

9.根据权利要求6所述的一种转盘式自动焊接生产线，其特征在于，包括两个所述转盘焊接装置，按照两次焊机工序分为：第一转盘焊接装置和第二转盘焊接装置；

所述第二转盘焊接装置设有半成品上料机构，所述半成品上料机构用于半成品工件上料至所述第二转盘焊接装置中的所述焊接定位模具内；

所述第一转盘焊接装置中的所述下料机构和所述第二转盘焊接装置中的所述半成品上料机构衔接设置，使得所述第一转盘焊接装置中的所述焊接定位模具中的半成品工件翻面并上料至所述第二转盘焊接装置中的所述焊接定位模具中。

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