(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221482972.5 (22)申请日 2022.06.15 (73)专利权人 深圳市泰沃德技 术有限公司 地址 518133 广东省深圳市宝安区新 安街 道兴东社区67区留芳路6号庭威产业 园2号楼3A (72)发明人 闵建君　阳纯旭　 (74)专利代理 机构 深圳市广诺专利代理事务所 (普通合伙) 44611 专利代理师 董彩玉 (51)Int.Cl. B23K 37/00(2006.01) H01L 21/60(2006.01) (54)实用新型名称 一种ZR轴驱动结构 (57)摘要 本实用新型提供一种ZR轴驱动结构， 其中Z 轴驱动模块采用直线电机驱动邦头实现上下升 降移动， 直线电机在变速时的加速度快， 最大能 达到8G(G为重力加速度单位， 即80m/s^2)以上， 而且直线电机直接驱动邦头， 摩擦力更小， 在移 动精度更快， 有利于整个芯片焊接速度和精度的 提升； 直线电机本技术方案还通过在直线电机的 两侧设置交叉滚 珠导轨， 代替现有技术中的花键 轴， 再配合在直线电机中间开孔， 使相机视觉模 块可以安装在直线电机的中孔位置， 缩小相机视 觉模块跟劈刀之间的距离(相机视觉模块和劈刀 的间距从30mm以上缩小到15mm以内， 降低一 半以 上)， 从而 进一步提高焊接速度。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 217647770 U 2022.10.25 CN 217647770 U 1.一种ZR轴驱动结构， 其特 征在于， 包括： 邦头， 用于在芯片上键合引线； Z轴驱动模块， 用于带动邦 头实现Z轴方向上的移动； R轴驱动模块， 用于带动邦 头以自身中线为旋转中心实现旋转； 所述Z轴驱动模块包括直线电机， 所述直线电机包括定子和动子， 所述动子与所述R轴 驱动模块通过皮带连接， 由所述 R轴驱动模块带动所述动子实现旋转； 所述邦头与所述动子 连接， 由所述动子带动邦 头相对于 定子实现上 下移动。 2.根据权利要求1所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述R轴驱动模块包括安装板、 设 置在安装板上的轴承、 与所述轴承配合安装的空心转轴、 旋转电机、 传动皮带、 主动皮带轮 和从动皮带轮， 所述主动皮带轮设置在所述旋转电机的电机轴 上， 所述从动皮带轮设置在 所述空心转轴 上， 所述传动皮带连接所述主动皮带轮和从动皮带轮； 所述动子与 空心转轴 连接， 随空心转轴一 起转动。 3.根据权利要求1所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述Z轴驱动模块还包括沿Z轴方 向设置的交叉滚珠导轨， 所述动子沿所述交叉滚珠导轨相对于 定子实现上 下移动。 4.根据权利要求3所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述交叉滚珠导轨设置两个， 两 个交叉滚珠导轨互相平行， 两个所述交叉滚珠导轨分别设置在所述直线电机的对称两侧 处。 5.根据权利要求1所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述Z轴驱动模块还包括用于防 止断电后邦头因重力而自然下掉的保护装置， 所述保护装置的一端与所述定子连接， 所述 保护装置的另一端与所述动子连接 。 6.根据权利要求2所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述邦头包括劈刀、 超声波换能 器和切刀， 所述劈刀将引线压 向芯片的焊接点， 所述超声波换能器将超声波脉冲电流变成 高频振动并传递到劈刀， 当劈刀与引线及芯片 接触时， 在压力和振动的作用下， 使引线与芯 片实现焊接； 所述切刀在芯片焊接完毕后对引线进行切断； 还包括用于对邦头的焊接进行 监控和定位的相 机视觉模块， 所述相 机视觉模块固定设置在所述安装板上， 置于所述劈刀 的上方， 所述相 机视觉模块在焊接前对待焊接芯片进行拍照定位， 同时相 机视觉模块还可 对所述劈刀的焊点进行监控以及对焊接质量进行监控。 7.根据权利要求6所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述相机视觉模块还包括用于发 出光线照射焊接位的视觉光源； 所述相 机视觉模块还包括固定安装的铰接架， 所述视觉光 源与所述铰接架连接， 通过铰接架调节所述视 觉光源的照射角度。 8.根据权利要求7所述的ZR轴驱动结构， 其特征在于， 所述相机视觉模块位于所述动子 与空心转轴的上 方。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217647770 U 2一种ZR轴驱动结构 技术领域 [0001]本实用新型 涉及粗铝线键合机设备， 尤其涉及的是一种ZR轴驱动结构。 背景技术 [0002]粗铝线键合机， 主要应用于TO ‑220、 TO‑3P封装大、 中功率三极管、 可控硅、 场效应 管、 大电流快恢复二极管、 肖特基二极管等半导体功率器件的内引线焊接。 在焊接过程中， 焊接邦头通过Z轴驱动模块 驱动实现Z轴方向上的移动， 通过相机视觉模块对焊接邦头的焊 接进行监控和定位。 现有的Z轴驱动模块采用伺服电机、 丝杆和空心花键轴(花键轴是机械 传动一种， 可保持跟轴同步旋转， 在旋转的同时， 还可以在轴上作纵向滑动)的结构实现， 但 是， 伺服电机和 丝杆的结构在变速时的加 速度小， 一般只能达到20m/s^2， 限制了焊接邦头 焊接速度的提高； 而且因为空心花键轴的内部空间较小， 现有的相 机视觉模块设置在焊接 邦头的侧 面， 相机视觉模块每次需要来回移动的距离较长， 进一步限制 了焊接邦头焊接速 度的提高， 不能满足生产要求。 [0003]因此， 现有技 术还有待改进。 实用新型内容 [0004]本实用新型的目的在于提供一种ZR轴驱动结构， 旨在解决现有技术中的一个或多 个问题。 [0005]本实用新型的技 术方案如下： [0006]本技术方案提供一种ZR轴驱动结构， 包括： [0007]邦头， 用于在芯片上键合引线； [0008]Z轴驱动模块， 用于带动邦 头实现Z轴方向上的移动； [0009]R轴驱动模块， 用于带动邦 头以自身中线为旋转中心实现旋转； [0010]所述Z轴驱动模块包括直线电机， 所述直线电机包括定子和动子， 所述动子与所述 R轴驱动模块通过皮带连接， 由所述R轴驱动模块带动所述动子实现旋转； 所述邦头与所述 动子连接， 由所述动子带动邦 头相对于 定子实现上 下移动。 [0011]进一步地， 所述R轴 驱动模块包括安装板、 设置在安装板上的轴承、 与所述轴承配 合安装的空心转轴、 旋转电机、 传动皮带、 主动皮带轮和从动皮带轮， 所述主动皮带轮设置 在所述旋转电机的电机轴 上， 所述从动皮带轮设置在所述空心转轴 上， 所述传动皮带连接 所述主动皮带轮和从动皮带轮； 所述动子与空心转轴连接， 随空心转轴一 起转动。 [0012]进一步地， 所述Z轴 驱动模块还包括沿Z轴方向设置的交叉滚珠导轨， 所述动子沿 所述交叉滚珠导轨相对于 定子实现上 下移动。 [0013]进一步地， 所述 交叉滚珠导轨设置两个， 两个交叉滚珠导轨互相平行， 两个所述交 叉滚珠导轨分别设置在所述 直线电机的对称两侧处。 [0014]进一步地， 所述Z轴驱动模块还包括用于防止断电后邦头因重力而自然下掉的保 护装置， 所述保护装置的一端与所述定 子连接， 所述保护装置的另一端与所述动子连接 。说　明　书 1/5 页 3 CN 217647770 U 3