用于制造TCO的设备和方法 |
|||||||
申请号 | CN201410749385.1 | 申请日 | 2014-12-09 | 公开(公告)号 | CN104708203A | 公开(公告)日 | 2015-06-17 |
申请人 | 南京众海电池电子有限公司; | 发明人 | 李载枉; 李导永; 陈原遇; 金东珍; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种用于制造热熔断器TCO的设备,其可实现能够确保热熔丝 稳定性 和可靠性的TCO的批量生产。应用于便携式移动装置 电池 保护 电路 的TCO的热熔丝和导电薄板平行安置在夹具装置上,并在通过圆环形轨道的传送带移动热熔丝和导电薄板时,通过 接触 或非接触式插入测试装置确定热熔丝和导电薄板是否安装,以及是否安装重复的导电薄板。在 激光 焊接 工作之前,通过按压装置按压导电薄板和热熔丝 端子 彼此重叠的区域。在焊接工作之后,拍摄TCO的 焊接区域 ,并通过将拍摄的焊接区域的图像和基本图像对比,确定焊接 缺陷 。设置功能测试装置和卸载装置,以通过与导电薄板两端接触测量热熔丝 电阻 值。该设备可实现能够确保热熔丝稳定性和可靠性的TCO的批量生产。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于制造热熔断器TCO的设备,包括: |
||||||
说明书全文 | 用于制造TCO的设备和方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于制造TCO(热熔断器)的设备和方法,不同于制造应用于移动装置电池保护电路的TCO的手动工作,其通过配置用于进行构成TCO的热熔丝和一对导电薄板的焊接、缺陷测试和其他功能测试过程的自动组装线,可以实现具有可靠性与高质量的TCO产品的批量生产。 背景技术[0004] 应用于移动装置电池保护电路的TCO的热熔丝配置为,通过焊接过程将一对导电薄板(由镍材料制成的薄金属板)连接到热熔丝的两侧端子。 [0007] 第二,根据点焊方法,电阻焊条按压导电薄板和热熔丝端子,因此导电薄板容易变形,导致焊接缺陷。 [0008] 第三,由于依赖于目视检查和工人进行焊接缺陷测试和测量TCO电阻值的缺陷功能测试,产品质量不一致,导致非常低的可靠性的问题。 [0009] 第四,由于手动进行将热熔丝和导电薄板插入到TCO批量生产托盘中、焊接工作以及缺陷测试的过程,如图1B所示,在将导电薄板从托盘中移动并且拉拽的过程中,导电薄板容易变形。 [0010] 第五,在热熔丝和导电薄板的焊接工作过程中,可能在没有识别提供两倍导电薄板(例如,一次提供两个导电薄板)的情况下进行焊接工作,这导致批量生产缺陷。 [0011] 如上所述,根据现有技术,限制了TCO批量生产,并且不能保持统一的生产质量,导致产品的高缺陷率。 [0012] 此外,根据现有技术,由于在TCO焊接工作之后,用肉眼进行包括缺陷测试的一系列功能测试,所以依赖于工人的技能,测试精度变差,从而生产率也降低。 发明内容[0013] 因此,鉴于现有技术中出现的上述问题做出本发明,并且本发明的一个目的是提供一种用于制造TCO(热熔断器)的设备和方法,其在通过激光焊接制造应用于移动装置的电池保护电路的TCO的过程中,通过用于进行热熔丝和一对导电薄板的激光焊接、缺陷测试以及其他功能测试过程的自动化生产系统,可以实现具有可靠性和高质量的TCO产品的批量生产。 [0014] 本发明的另一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以通过将构成TCO的热熔丝和一对导电薄板平行地安置在沿传送带环行的夹具装置上,进行焊接、缺陷测试和功能测试。 [0015] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可在焊接热熔丝和导电薄板之前,通过热熔丝和导电薄板是否正常地安装在夹具装置上以及是否堆叠安装了两个导电薄板的非接触式或接触式自动插入测试,预先防止焊接缺陷。 [0016] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以在焊接工作之前按压热熔丝和导电薄板不移动,并且热熔丝和导电薄板堆叠的焊接区域处于紧密接触状态的状态下,进行统一的激光焊接。 [0017] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以通过在激光焊接之后拍摄焊接区域而获得的图像的视觉测试,检验焊接区域的外观。 [0018] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以通过自动测量完成了焊接工作的TCO完整产品的电阻值,确保相对于焊接缺陷的TCO功能的统一性并且提供TCO产品的可靠性。 [0019] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以自动卸载已经经过焊接工作和功能测试而没有损坏的良好品质的TCO产品。 [0020] 本发明的又一个目的是提供一种用于制造TCO的设备和方法,其可以实现生产率的提高、缺陷率的降低以及防止安全事故,并且通过一系列TCO制造过程的自动操作,以低制造成本保持产品的可靠性和高质量。 [0021] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种用于制造TCO(热熔断器)的设备,其包括:传送带,其具有形成在其中间的空间部分,并且形成圆环形轨道;板状的夹具装置,其配置为沿传送带移动,并且具有多个安置凹槽平行地形成在其上以顺序地安置构成TCO的热熔丝和一对导电薄板的上表面;插入测试装置,其配置为通过测量导电薄板的厚度,确定安置在夹具装置上的热熔丝是否安装,以及是否插入了重复的导电薄板;激光焊接装置,其安装在传送带的运动路径中,以进行热熔丝的端子部分和导电薄板的连接区域的点焊接;按压装置,其安装在对应于激光焊接装置的位置,以按压导电薄板、热熔丝的端子部分以及导电薄板和热熔丝的端子部分的重叠区域;视觉测试装置,其设置有中央处理单元,以通过将拍摄TCO的焊接区域而获得的图像和基本图像进行比较,确定是否存在焊接缺陷;功能测试装置,其与导电薄板的两端接触,并且通过顺序测量热熔丝的电阻值,确定存在/不存在异常;以及自动卸载装置,其配置为从夹具装置中吸附并且卸载TCO。 [0022] 根据本发明的另一个方面,提供了一种用于制造TCO(热熔断器)的方法,所述TCO由热熔丝和焊接到热熔丝两端上的一对导电薄板构成,所述方法包括:提供步骤,其在热熔丝和导电薄板通过埋置在安置凹槽中的磁体,与形成在沿传送带移动的夹具装置上的安置凹槽底部紧密接触的状态下,提供热熔丝和导电薄板;插入测试步骤,其通过非接触式光学传感器测试提供到夹具装置上的热熔丝是否安装,并且通过由线性可变差动变压器测试导电薄板的厚度,测试导电薄板是否安装到安置凹槽中以及是否提供了两倍的导电薄板;按压步骤,其通过设置在激光焊接装置的下部上的按压装置,按压并固定提供到夹具装置上的导电薄板、热熔丝的端子和导电薄板的端部的重叠区域,其中夹具装置通过传送带进入到激光焊接装置的下部;激光焊接步骤,其通过照射穿过形成在按压装置的按压板上的光束通过孔的激光束,以包括至少三点的放射状焊接热熔丝的端子部分和导电薄板的连接区域;视觉测试步骤,其通过由中央处理单元将拍摄TCO的焊接区域而获得的焊接区域图像与焊接区域的预先输入的基本图像进行比较,确定激光焊接缺陷;功能测试步骤,其通过在多个电阻测量装置与导电薄板接触的状态下,测量热熔丝的电阻值,确定存在/不存在异常,其中所述多个电阻测量装置安装在传送带的路径上,以向上和向下移动;以及卸载步骤,其通过设置在提取机器人上的吸附垫,从夹具装置中吸附并卸载TCO,其中所述提取机器人安装在传送带的路径上,以向上、向下、向左和向右移动。 [0023] 根据本发明,如果可能的话,多个工人使用磁性工具手动地将热熔丝和导电薄板部件提供到夹具装置的安置部分,而不是用手抓取。然后,通过插入测试装置自动确定部件是否插入到安置凹槽中以及是否插入了重复的部件,并且由中央处理单元通过条形码识别构件管理它们的历史记录。 [0024] 此外,在激光焊接工作的预先步骤中,在热熔丝和导电薄板被按压装置固定的状态下,进行激光焊接工作,因此可以自动地进行TCO的批量生产。 [0025] 另外,通过视觉测试装置和功能测试装置精确地进行完成了焊接的TCO产品的焊接缺陷测试和功能测试(测试热熔丝的电阻值),并且可以通过自动卸载装置自动进行除部件插入过程之外的其余整个过程,而没有部件的损坏或变形。 [0026] 按照根据本发明的用于制造TCO的设备和方法,取得如下效果。 [0027] 第一,由于当平行地插入到夹具装置中的热熔丝和一对导电薄板沿传送带环行时,在焊接工作之前进行非接触式或接触式自动插入测试,防止因部件插入缺陷造成的焊接缺陷。 [0028] 第二,由于在激光焊接工作之前,按压安置在夹具装置上的热熔丝和导电薄板以防止其运动,在热熔丝端子和导电薄板彼此重叠的焊接区域处于紧密接触状态的状态下,进行激光焊接工作,从而使制造具有统一性和可靠性的TCO成为可能。 [0029] 第三,由于在激光焊接工作之后就通过视觉测试装置测试焊接区域的外观的缺陷,并且通过自动测量TCO的电阻值自动地检查相对于焊接缺陷的TCO功能的统一性,使进行具有产品质量可靠性的TCO的批量生产成为可能。 [0030] 如上所述,通过制造应用于移动装置的电池保护电路的TCO(热熔断器)的一系列过程的自动操作,可以实现TCO生产率的提高、缺陷率的降低以及防止安全事故,并且可以以低制造成本保持TCO产品的可靠性和高质量。附图说明 [0031] 通过下面结合附图详细描述的本发明的优选实施方式,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将是显而易见的,其中: [0032] 图1A至图1C是主要部分的放大照片,示出了在现有技术的TOC焊接过程中,根据电阻焊接方法的焊接区域缺陷、因手工作业造成的变形以及重复材料提供缺陷; [0033] 图2是示出了根据本发明的用于制造TCO的设备的整个配置的平面图; [0034] 图3是示出了根据本发明的用于制造TCO的设备的夹具装置的配置的立体图; [0035] 图4A是平面图并且图4B是侧面剖视图,示出了图3的夹具装置的组装配置; [0036] 图5A和图5B是主要部分放大侧视图,示出了根据本发明第一实施方式的插入测试装置的配置和操作状态; [0037] 图6A至图6C是示出了根据本发明第二实施方式的插入测试装置的配置和操作状态的主要部分放大侧视图,以及升降板的平面图; [0038] 图7A至图7C是示出了根据本发明第一实施方式的按压装置和激光焊接装置的配置和操作状态的主要部分放大侧视图,以及按压板的平面图和侧面剖视图; [0039] 图8A和图8B是主要部分放大侧视图,示出了根据本发明第二实施方式的按压装置和激光焊接装置的配置和操作状态; [0040] 图9A和图9B是主要部分放大侧视图,示出了根据本发明的视觉测试装置的配置和测试焊接缺陷的过程以及测试图像照片; [0041] 图10是示出了根据本发明的功能测试装置的配置和操作状态的主要部分放大侧视图; [0042] 图11是示出了根据本发明的自动卸载装置的配置和操作状态的主要部分放大侧视图;以及 [0043] 图12是示出了根据本发明用于制造TCO的方法的流程图。 具体实施方式[0044] 下文将结合附图详细描述根据本发明优选实施方式的用于制造TCO的设备和方法。 [0046] 此外,为了清楚和方便解释,可以放大附图中示出的构成元件的尺寸或形状。此外,将在后面描述的所有术语都是在考虑到本发明的功能的情况下限定的,并且可以根据使用者、操作者的意图或习惯而不同。因此,应当基于本发明整个说明书的内容做出这些术语的定义。 [0047] 如图2和图3所示,根据本发明制造的TCO(热熔断器)10包括通过焊接一体形成的热熔丝20和一对导电薄板30。 [0048] TCO 10是应用于例如手机、笔记本电脑或平板电脑的移动装置的电池保护电路(未示出)的热熔丝20。 [0049] 因此,TCO 10连接到移动装置的电池保护电路(未示出),并且如果由于电池过热感测到预定温度,则TCO将信号发送到主板,以防止因电池过热造成的安全事故。 [0050] TCO 10的热熔丝采用可重复的熔丝,当电池过热到超过预定温度时,所述可重复的熔丝关闭,然后在经过预定时间之后再次打开。 [0051] TCO 10配置为通过激光焊接过程将一对导电薄板30一体连接到从热熔丝20的两侧突出的板状连接端子21。 [0052] 这里,导电薄板30是具有等于或小于0.3mm厚度的镍材料的金属板。 [0053] 因此,根据TCO 10的焊接区域的结合状态,热熔丝20的性能可能会不同,从而需要统一地进行焊接。 [0054] 根据本发明,当自动焊接构成TCO 10的热熔丝20和一对导电薄板30时,自动进行焊接缺陷(welding inferiority)测试和其他功能测试(包括电阻值测试(IR测试)),从而使具有可靠性和高质量的TCO 10的批量生产成为可能。 [0055] 下文将参照附图更加详细地描述用于制造TCO的设备的配置。 [0057] 作为基本配置,根据本发明的用于制造TCO的设备包括传送带100、多个夹具装置120、插入测试装置140、激光焊接装置180、按压装置160、视觉测试装置200、功能测试装置 220以及自动卸载装置240,它们构成由中央处理单元202自动控制的自动生产线。 [0058] 传送带100具有在其中间形成的空间部分101,并且形成圆环形轨道以传送夹具装置120。 [0059] 夹具装置120为板状并且放置在传送带100上来移动。 [0060] 在夹具装置120的上表面上,平行地形成多个安置凹槽(seating groove)121,用于顺序地安置构成TCO 10的热熔丝20和一对导电薄板30。 [0061] 通过测量导电薄板30的厚度,插入测试装置140测试安置在夹具装置120上的热熔丝20是否安装,以及是否插入了重复的导电薄板30。 [0062] 激光焊接装置180安装在传送带100的运动路径上,通过热熔丝20的连接端子21和导电薄板30的连接区域的激光焊接,完成点焊接部分181,以便一体地组装热熔丝20和一对导电薄板30。 [0063] 按压装置160安装在对应于激光焊接装置180的位置上,以按压导电薄板30、热熔丝20的连接端子21以及导电薄板30和热熔丝20连接端子21的重叠区域,以便在被按压部分暂时固定不能移动的状态下,进行精确的激光焊接工作。 [0064] 视觉测试装置200使用中央处理单元202,通过将相机201拍摄TCO的焊接区域而获得的图像和基本图像进行比较,确定是否存在焊接缺陷。 [0065] 功能测试装置220与导电薄板30的两端接触并通过顺序测量热熔丝20的电阻值来确定存在/不存在异常。 [0066] 自动卸载装置240从夹具装置120中吸附并且卸载TCO 10。 [0067] 传送带 [0069] 带导引块103配置为支撑传送带100的底部并且包围传送带100两侧的一部分。带导引块103用于防止夹具装置120掉落并且用于以水平保持状态运送传送带100。 [0070] 在传送带100的两侧上,安装用于在传送带100之间搬运夹具装置120的搬运机器人80,以便使多个夹具装置120在圆环形轨道上环行。 [0071] 在用于制造TCO的设备的一侧上,设置部件提供部分90,并且多个运动辊安装在传送带100的空间部分101中,其中传送带100安装在部件提供部分90的部分中。 [0072] 因此,几个工人W被安排在部件提供部分90的部分中,从而当沿运动辊移动夹具装置120时,顺序地将热熔丝20和导电薄板30插入到夹具装置120的安置凹槽121中。 [0073] 例如,优选地,几个工人W被安排在部件提供部分90,完全负责构成TCO 10的热熔丝20和导电薄板30,并且顺序地将它们插入到夹具装置120中。 [0074] 此外,为了在传送带100之间搬运夹具装置120,已知的搬运机器人80还被安装到用于制造TCO的设备的两侧和中间,以形成夹具装置120在环形轨道上环行的运动路径。 [0075] 夹具装置 [0076] 参考图3,夹具装置120为板状,并且配置为在夹具装置120的两个边缘水平地安置在一对传送带100上的状态下移动。 [0078] 形成绝缘涂层以防止导电薄板30与夹具装置120之间导电,用于在完成了焊接工作的TCO 10的功能测试步骤中,精确测试热熔丝20的电阻值。 [0079] 在夹具装置120由铝材料制成的情况下,优选地,可通过阳极氧化过程在夹具装置120的表面上形成氧化膜作为绝缘涂层。在这种情况下,优选地,进行硬质阳极氧化并且阳极氧化涂层的厚度保持0.05mm。 [0080] 此外,作为另一种配置,绝缘涂层具有绝缘功能,并且可以用喷涂法形成陶瓷涂层。 [0081] 在这种情况下,对于绝缘功能,可以仅在夹具装置120的上表面上局部形成绝缘涂层,其中安置凹槽121形成在夹具装置120上,以提供有益条件。 [0082] 优选地,通过相对于夹具装置120的表面进行打磨处理、首先将陶瓷涂料涂覆在夹具装置120的表面上、然后再将透明涂料涂覆在其上,形成陶瓷涂层。 [0083] 此外,传送带100配置为环行、由带导引块支撑,所述带导引块沿运动路径安装,以包围传送带100的底表面和两侧的一部分。 [0084] 因此,安置在传送带100上并且通过传送带100移动的沉重的夹具装置120可以在保持水平状态的同时稳定地移动。 [0085] 如上所述,夹具装置120是基本构成元件,当在由传送带100构成的环形轨道上移动时,能够进行多个TCO 10的激光焊接。 [0086] 夹具装置120可以是各种形状,并且根据本发明的优选实时方式,夹具装置120由共用运动板124和专用夹具板125构成。 [0087] 此外,在夹具装置120的上表面上,平行地形成多个安置凹槽121,安置凹槽121用于顺序地安置构成TCO 10的热熔丝20和一对导电薄板30。 [0088] 共用运动板124由矩形板构成,所述矩形板具有安置到传送带100上的两个端部,并在其上表面上具有用于安置多个TCO 10部件的水平宽度和竖直宽度。 [0089] 专用夹具板125通过紧固螺栓(未示出)以可拆卸方式组装到共用运动板124上,以构成夹具装置120。 [0090] 这里,安置凹槽121包括彼此连接的热熔丝安置凹槽121和导电薄板安置凹槽123,并且热熔丝安置凹槽121和导电薄板安置凹槽123的底表面具有阶梯部分。 [0091] 因此,热熔丝20的连接端子21和导电薄板30彼此重叠的区域保持在水平状态,以实现更好的激光焊接工作。 [0092] 此外,安置凹槽121形成在共用运动板124的上表面上,与对应于TCO 10的轮廓尺寸相比具有容许公差。 [0093] 因此,当工人W将各部件插入到安置凹槽121中或者自动卸载TCO 10的成品时,导电薄板30可以容易地从安置凹槽121中脱离,从而在这个过程中防止导电薄板30变形。 [0094] 优选地,根据工人W的部件提供顺序,首先安置热熔丝20,然后将导电薄板30的内端部安置在热熔丝20两侧上的连接端子21上。因此,在激光焊接工作过程中,当将激光束照射到导电薄板30上时,相对于连接端子21进行统一的焊接工作。 [0095] 此外,根据本发明的又一实施方式,专用夹具板125分成至少两个单元夹具板。 [0096] 因此,在专用夹具板125损坏或绝缘涂层剥落的情况下,专用夹具板125不全部更换,而是仅部分更换损坏的单元夹具板,以在批量生产线中实现成本节约和快速更换。 [0097] 此外,根据本发明的实施方式,在安置凹槽121的底部上设置用于暂时固定的磁体,以当工人W将热熔丝20和导电薄板30插入到安置凹槽121中时,使热熔丝20和导电薄板30安置并且与安置凹槽121的底表面紧密接触而不移动。 [0099] 磁体安装为埋置在安置凹槽121底部,以便磁体不直接贴附到热熔丝20和导电薄板30,而是相对于热熔丝20和导电薄板30保持细小间隙。 [0100] 如图4A和4B所示,优选地,磁体埋置在安置凹槽121的底部中,保持自安置凹槽121的底表面起0.1mm的细小间隙。 [0101] 磁体的埋置深度设定为,与磁力的强度和TCO 10部件的大小成比例插入到安置凹槽121中的TCO 10的部件没有因磁力变形。 [0102] 此外,磁体可以足以保持磁力的深度被埋置,通过这样,当磁体从安置凹槽121取出时,磁体可通过自动卸载装置240的吸附垫242的吸附力容易地卸载。 [0103] 另一方面,根据本发明的用于制造TCO的设备还包括夹持装置130,其配置为在导电薄板30的插入测试和激光焊接工作过程中,将共用运动板124夹持在垂直于共用运动板124运动方向的方向上。 [0104] 在各个过程中,夹持装置130保持夹具装置120的水平状态不移动,从而可以进行更精确的测试和焊接工作。 [0105] 为此,在夹具装置120的共用运动板124的一侧上形成长的在运动方向上打开的滑动凹槽,并且在所述滑动凹槽的相对侧上形成中心孔。 [0106] 此外,夹持装置130设置在安装插入测试装置140和激光焊接装置180的部分中,并安装在传送带100的外侧上。 [0107] 例如,夹持装置130包括固定块131,其安装在传送带100外侧上的滑动凹槽中,以与滑动凹槽表面接触。 [0108] 此外,夹持装置130包括操作杆41,操作杆41设置在固定块131的相对侧上,以当向中心孔做进出的往复运动时,与固定块131一起夹持共用运动板124。 [0109] 操作杆41可以配置为通过气动致动器或螺线管致动器40插入到中心孔中。 [0110] 滑动凹槽为如附图所示的大致“V”形,并且固定块131的横截面形状为对应于滑动凹槽形状的“V”形。 [0111] 滑动凹槽和固定块131的横截面可以是除了“V”形之外,包括半圆形和矩形的各种形状。 [0112] 如上所述,操作杆41配置为通过致动器40朝向中心孔在水平方向上操作。 [0113] 因此,如果夹具装置120通过传送带100传送,以到达插入测试装置140和激光焊接装置180,则夹具装置120的滑动凹槽由有待插入的固定块131引导,因此夹具装置120不会向前和向后移动。 [0114] 接下来,如果操作杆41通过致动器40向前和向后操作而插入到中心孔中,则夹具装置120暂时固定在测试装置或焊接装置的工作位置。 [0115] 在完成测试或焊接工作之后,操作杆41向后移动以从中心孔中移出,并且夹具装置120同时通过传送带100传送到下个过程。 [0116] 此外,根据本发明的又一实施方式,如图3所示,所述设备包括识别构件50,其设置在夹具装置120的上表面的一侧上,以通过安装在传送带100上的无线阅读器51记录和管理制造历史记录。 [0117] 在每个过程的前一步骤或后一步骤中,无线阅读器51可以通过夹具装置120的运输线安装在识别构件50的上面。 [0118] 识别构件50是用于记录和管理当夹具装置120通过各个过程顺利地移动时产生的历史记录的一种装置。 [0119] 因此,识别构件50可以各种无线识别类型来配置,例如条形码和RF或NFC类型。在本发明的实施方式中,优选地采用条形码。 [0120] 识别构件50,即,条形码,印刷在共用运动板124的上表面的一侧上,或者作为单独的贴纸形式贴附到其上,而不是形成在专用夹具板125上。 [0121] 此外,用于读取条形码的无线阅读器51安装在夹具装置120的工作部分的前端或后端。在这个实施方式中,用于识别条形码的条形码阅读器(未示出)安装为与将在后面描述的中央处理单元202相关地操作。 [0122] 插入测试装置 [0123] 参考图5A和5B,插入测试装置140配置为检查提供到专用夹具板125的安置凹槽121的热熔丝20和一对导电薄板30是否插入到安置凹槽121中。 [0124] 首先,插入测试装置140包括升降板141和感测构件150,并且配置为在夹具装置120被夹持装置130暂时固定到传送带100上的状态下,当感测构件150通过升降板141上升或下降时,进行插入测试。 [0126] 感测构件150由接触式传感器或非接触式传感器构成,并且安装为垂直于升降板141。 [0127] 这里,夹具装置120通过固定块131和操作杆41暂时固定,从而在止动装置250的前端部分通过止动装置250的向上和向下操作锁定在锁孔251中的情况下,进行插入测试,其中所述止动装置250作为安装在传送带100空间部分101中的致动器操作。 [0128] 通过感测安置在夹具上的热熔丝20和导电薄板30是否安装,以及热熔丝20和导电薄板30是否以接触或非接触的方式彼此重叠,感测构件150进行热熔丝20和导电薄板30的插入缺陷测试。将在后面描述其细节。 [0129] 此外,参考图6A和图6B,作为另一种配置,插入测试装置140包括夹具升降装置142、固定框架60和感测构件150,并且感测构件150固定安装为垂直于固定框架60。插入测试装置140可以配置为,当通过设置在传送带100的空间部分101中的夹具升降装置142使夹具装置120上升或下降时,进行插入测试。 [0130] 这里,夹具升降装置142包括盘式支撑板和气动致动器,并且多个支撑突起143形成在支撑板的上表面上。 [0131] 参考图6C,虽然夹具升降装置142可以包括四个支撑突起143,但是从夹具装置120的平面看时,两个支撑突起143设置在沿对角线方向彼此相对的角处。 [0132] 如上所述,夹具升降装置142配置为,在夹具升降装置142的支撑板安装为通过设置在传送带100的空间部分101中的气动致动器40上升和下降的状态下,当使安置在传送带100上的夹具装置120上升预定高度时,通过感测构件150以接触或非接触的方式进行插入测试。 [0133] 固定框架60安装在传送带100的外侧上,以便在竖直方向上安装感测构件150,感测构件150设置在上侧以面向夹具升降装置142。 [0134] 感测构件150在竖直方向上由固定框架60支撑,以感测安置在夹具上的热熔丝20和导电薄板30是否安装,以及热熔丝20和导电薄板30是否以接触或非接触的方式彼此重叠。 [0135] 在上述实施方式中,感测构件150可以由非接触式光学传感器151或接触式线性可变差动变压器152构成,并且包括红外线式光学传感器151作为非接触式感测构件150。 [0136] 由于红外线式光学传感器151和接触式线性可变差动变压器152是已知的配置,将省略其配置和操作的详细说明。 [0137] 通过感测构件150插入到夹具装置120中的热熔丝20通过光学传感器151来确定插入/未插入状态。 [0138] 此外,通过接触式感测构件150来确定导电薄板30是否插入。即,通过与导电薄板30表面接触的感测构件150测量导电薄板30的厚度,来确定两个或多个导电薄板30是否堆叠并插入。 [0139] 这里,优选地,线性可变差动变压器152的测量探头70配置为与插入到夹具装置120的安置凹槽121中的导电薄板30弹性接触,以便防止导电薄板30因在导电薄板30的表面上压制标志或作用在其上的接触力造成的变形。 [0140] 此外,根据本发明的另一实施方式,所述设备还包括设置在插入测试装置140与将在后面描述的激光焊接装置180之间的收集机器人260,以便收集通过测量热熔丝20是否安装并且测量导电薄板30的厚度而确定为对应于插入缺陷的夹具装置120。 [0141] 通过上述配置,在插入测试装置140确定缺陷的情况下,收集机器人260将收集的夹具装置120再次传送给部件提供部分90的工人W。 [0142] 依赖于存在/不存在提供到确定为对应于插入缺陷的夹具装置120的热熔丝20和导电薄板30以及提供两倍的导电薄板30,根据通过中央处理单元202传递的信息,工人W可以采取后续处理。 [0143] 因此,在激光焊接过程的预先步骤中,进行部件插入测试,从而在TCO 10的批量生产过程中可以防止部件插入缺陷。 [0144] 激光焊接装置和按压装置 [0145] 参考图7A至图7C,激光焊接装置180安装在传送带100的运动路径中,以便激光束朝安置在夹具装置120上的TCO 10部件向下照射。 [0146] 因此,优选地,进行焊接过程,以便通过将激光束照射到热熔丝20的连接端子21和导电薄板30的端部彼此重叠的区域,形成具有至少三个点的放射状点焊接部分181。 [0147] 此外,激光焊接装置180通过关于安置在夹具装置120上的TCO产品数量(在附图中,6个TCO产品被安置在夹具装置上)的激光控制程序,可以选择性地生产一个至六个TCO 10。 [0148] 例如,可以选择性地将一个至六个TCO 10安置在要被焊接的夹具装置120的安置凹槽121中。 [0149] 在激光焊接装置180的焊接区域具有10cm×10cm尺寸的情况下,根据TCO产品的设置形式,可以在夹具装置120上设置六个或更多个TCO,以共同进行焊接工作。 [0150] 即,根据便携式移动装置(未示出)的电池保护电路的配置,TCO产品可以具有各种尺寸和形状。 [0151] 在这种情况下,大量TCO部件安置在夹具装置120上,并且在具有10cm×10cm尺寸的激光焊接区域中通过最大一次激光焊接工作共同进行焊接。因此,可以节省批量生产成本以降低制造成本。 [0152] 此外,按压装置160对固定提供到专用夹具板125的安置凹槽121的热熔丝20和一对导电薄板30,使之在激光焊接工作之前不移动,起到重要作用。 [0153] 特别地,按压装置160是进行精确焊接的配置,以局部按压导电薄板30和热熔丝20的连接端子彼此重叠的部分,并且形成具有统一质量的三个或更多个点的点焊接部分 181。 [0154] 例如,如果点焊接部分181的焊接状态不是统一的,则在功能测试过程中,热熔丝20的电阻值不是恒定的,因此相对于相应的热熔丝20最终确定为缺陷。卸载缺陷热熔丝造成大量损失。 [0155] 因此,按压装置160是一个重要的配置,其能够使在便携式移动装置的电池保护电路中使用的热熔丝20实现具有可靠性和高质量的高性能。 [0156] 根据本发明的另一实施方式,参考图8A和图8B,按压装置160由安装到固定框架60上以使按压板161在夹具装置120上上升和下降的一对致动器40构成,按压板161安装到激光焊接装置180的下部上,以上升和下降。 [0157] 按压板161连接到致动器40的操作杆41,从而当被引导部分167引导时上升和下降。 [0158] 在这种情况下,夹具装置120被止动装置250暂时固定,其中止动装置250被安装在传送带100的空间部分101中的致动器40抬起。 [0159] 在这种状态下,按压板161下降以与专用夹具板125相结合,并且按压热熔丝20和导电薄板30。 [0160] 在另一实施方式中,按压装置160设置有安装为在传送带100的空间部分101中上升和下降的夹具升降装置142,并且使安置在传送带100上的夹具装置120上升。 [0161] 此外,按压装置160还包括按压板161,按压板161安装为在致动器40的操作杆41的端部上上升和下降,以与夹具装置120的上表面相结合,其中致动器40竖直地安装在激光焊接装置的一侧上。 [0162] 根据这样的配置,夹具装置120通过夹具升降装置142上升预定高度,并且按压板161下降以与专用夹具板125相结合,以便按压TCO 10使之不移动。 [0163] 按照根据如上所述的两个实施方式的按压装置160,按压板161具有按压突起162,按压突起162形成为从按压板161的底表面向下突出,以便以表面接触的方式按压安置在夹具装置120上的导电薄板30。 [0164] 在按压装置160上表面的中心中形成激光标记部分166,以容易地设定激光工作的初始位置,以使与激光标记部分166相结合的夹具装置120的点焊接部分181的位置是不变的。 [0165] 特别地,优选地,按压突起162以与导电薄板30的外部形状相同的形状形成,并且完全按压插入到夹具装置120的安置凹槽121中的导电薄板30。 [0166] 此外,按压装置160还包括压脚163,压脚163形成在按压板161的底表面上,以在按压突起162的一侧上以点接触的方式在导电薄板30的端部和热熔丝20的连接端子21彼此重叠的区域上按压点焊接部分181的中心。 [0167] 此外,在按压板161上,激光束通过孔164形成在对应于点焊接部分181的位置上。 [0168] 激光束通过孔164的入口被磨圆成倾斜的,并且防止激光束照射到激光束通过孔164的入口上,其中激光束通过孔164的入口形成在具有防止焊接缺陷的厚度的专用夹具板125上。 [0169] 视觉测试装置 [0170] 参考图9A和图9B,视觉测试装置200包括相机201、水平导引构件和中央处理单元202。 [0171] 相机201安装在水平导引构件上,所述水平导引构件安装在传送带100的外侧上,以沿夹具装置120的运动路径可移动,以便局部地拍摄完成了激光焊接工作的夹具装置120的TCO产品的点焊接部分181。 [0172] 因此,在沿运动路径移动时,相机201局部地拍摄平行地安置在夹具装置120上的TCO 10的焊接区域,并且将拍摄的TCO 10的焊接区域传送到中央处理单元202。 [0173] 中央处理单元202配置为通过将拍摄TCO 10的焊接区域而获得的图像和预先输入的基本图像进行比较,确定是否存在焊接缺陷。 [0174] 中央处理单元202通过将实时拍摄完成了焊接的TCO 10的焊接区域而获得的图像和预先输入的基本图像进行比较,确定产品的完整尺寸、插入/未插入TCO部件以及TCO部件的安置状态。 [0175] 作为确定的结果,读取形成在夹具装置120上表面的一侧上的识别构件50,并且将制造历史存储在中央处理单元的存储器中以被管理。 [0176] 功能测试装置 [0177] 参考图10,功能测试装置220包括安装在传送带100上的支撑框架221、安装在支撑框架221上的升降构件222以及电阻测量装置223。 [0178] 电阻测量装置223安装在升降构件222的操作杆41上以向上和向下操作,并且电阻测量装置223电连接到中央处理单元202。 [0179] 因此,通过测量探头70测量热熔丝20的电阻值,并且测试测量的电阻值是否符合参考值,其中测量探头70通过升降构件222的向上/向下操作,与TCO 10的导电薄板30弹性接触。 [0180] 在这种情况下,如果存在激光焊接缺陷,将测量到不同的电阻值,从而可以区分出因焊接缺陷造成的劣质产品。 [0181] 在这种情况下,获得的数据,即,通过测量探头70获得的电阻值通过条形码识别构件50和无线阅读器51处理,然后被记录在中央处理单元202中并且通过中央处理单元202管理。 [0182] 自动卸载装置 [0183] 参考图11,自动卸载装置240包括提取机器人241,其在功能测试装置220的后端处沿竖直方向安装在传送带100上,以可向上、向下、向左和向右移动;以及多个吸附垫242,其平行地安装在提取机器人241的提取板241a上,并且连接到已知的气动装置,以吸附导电薄板30。 [0184] 提取机器人241配置为抬起吸附板,并且配置为使传送带100和卸载传送机往复运动,设置为对应于TCO产品的多个吸附垫242安装在所述吸附板上。 [0185] 因此,已经通过最后功能测试的TCO产品被吸附垫242吸附在夹具装置120上,并且通过卸载传送机243运送去包装,以便可以完成TCO 10的制造。 [0186] 在这种情况下,吸附垫242竖直地设置在吸附板上,以吸附一对导电薄板30和热熔丝20,并且气控管线(未示出)连接到各个吸附垫242以进行吸附操作。 [0187] 下文将参考附图详细描述根据本发明的用于制造TCO的方法。 [0188] 参考图12,根据本发明的用于制造TCO的方法包括TCO部件提供步骤(S10)、插入测试步骤(S20)、按压步骤(S30)、激光焊接步骤(S40)、视觉测试步骤(S50)、功能测试步骤(S60)以及卸载步骤(S70)。 [0189] TCO部件提供步骤(S10) [0190] TCO部件提供步骤(S10)是工人W顺序地将构成TCO 10的热熔丝20和焊接到热熔丝20两端上的一对导电薄板30提供到夹具装置120的安置凹槽121的步骤。 [0191] 即,热熔丝20和导电薄板30顺序地插入到沿传送带100移动的夹具装置120的安置凹槽121中。 [0192] 工人W专门插入各个部件,并且这种插入工作是在安装到传送带100的部件提供部分上的多个传送辊102上进行的。 [0193] 如果可能的话,工人W使用具有磁体附接到其上的端部的工具将热熔丝20和导电薄板30插入到安置凹槽121中,而不用手抓取它们,从而可以防止部件的变形。 [0194] 在热熔丝20和导电薄板30通过埋置在底部中的磁体与安置凹槽121的底部紧密接触的状态下,提供热熔丝20和导电薄板30。 [0195] 插入测试步骤(S20) [0196] 插入测试步骤(S20)是为了测试提供到夹具装置120上的热熔丝20是否安装。 [0197] 这里,测试方法分为接触式和非接触式。 [0198] 优选地,通过非接触式光学传感器151测试热熔丝20是否插入。 [0199] 此外,由于导电薄板30是薄镍板,所以通过线性可变差动变压器30基于安置凹槽121的底表面测量导电薄板30的厚度来测试。 [0200] 因此,测试导电薄板30是否安装在安置凹槽121上并且是否提供了多于一片的导电薄板30。 [0201] 此外,在根据本发明的用于制造TCO的方法的插入测试步骤(S20)中,夹持装置130设置在传送带100的外侧,以在正交于夹具装置120运动方向的方向上夹持所提供的夹具装置120,并且精确地测试热熔丝20和导电薄板30是否被正常地提供并插入到安置凹槽 121中。 [0202] 按压步骤(S30) [0203] 按压步骤(S30)是在进行激光焊接工作之前,按压提供到夹具装置120上的导电薄板30以及热熔丝20的连接端子21和导电薄板30的端部彼此重叠的区域的步骤,其中夹具装置120通过传送带100进入激光焊接装置180的下部。 [0204] 如上所述,由于设置在激光焊接装置180下部上的按压装置160按压导电薄板30和热熔丝20,以便在激光焊接过程中导电薄板30和热熔丝20不移动,所以热熔丝20的性能不因为焊接缺陷而改变,从而可以将劣质产品减到最少。该按压步骤是用于制造TCO的方法中的一个重要步骤。 [0205] 此外,在按压步骤(S30)中,安装在传送带100上以上升和下降的按压装置160下降,并按压提供到夹具装置120上的导电薄板30以及热熔丝20的连接端子21和导电薄板30的端部彼此重叠的区域。 [0206] 根据这个方法,在通过磁力贴附到夹具装置120安置凹槽121的热熔丝20和导电薄板30不移动的状态下,进行按压,因此可以防止激光焊接缺陷。 [0207] 此外,作为另一种方法,在按压步骤(S30)中,夹具装置120被夹具升降装置142抬起预定高度,其中夹具升降装置142在形成在传送带100中心的空间部分101中上升和下降。 [0208] 接下来,安装在夹具升降装置142上以上升和下降的按压装置160下降,并按压提供到夹具装置120的导电薄板30以及热熔丝20的连接端子21和导电薄板30的端部彼此重叠的区域。 [0209] 根据这个方法,由于在夹具装置120与传送带100间隔开并且按压装置160下降的按压状态下进行激光焊接,使得在将激光束和焊接区域保持在一个短距离的状态下进行焊接工作成为可能。 [0210] 在这种情况下,由于确保了激光焊接机的镜头与点焊接部分181之间的短距离,使得采用低输出激光焊接机成为可能,并且可以进行更精确的焊接工作。因此,这个方法在进行具有非常小尺寸的TCO产品的焊接工作中是有效的。 [0211] 激光焊接步骤(S40) [0212] 激光焊接步骤(S40)是通过照射穿过形成在按压装置160的按压板161上的激光束通过孔164的激光束,进行热熔丝20的连接端子21的连接区域和导电薄板30的连接区域的点焊接的步骤。优选地,点焊接部分181进行点焊接,形成包括三个或更多个点的放射状。 [0213] 此外,在激光焊接步骤(S40)中,通过设置在传送带100外侧上的夹持装置130在正交于夹具装置120运动方向的方向上夹持夹具装置120,并且在激光焊接之前测试部件是否插入。 [0214] 视觉测试步骤(S50) [0215] 视觉测试步骤(S50)是在使用相机201拍摄TCO 10的焊接区域之后,通过中央处理单元202测试焊接缺陷的步骤。 [0216] 例如,通过将拍摄的点焊接部分181的图像和焊接区域的预先输入的基本图像进行比较,确定激光焊接缺陷。 [0217] 功能测试步骤(S60)和卸载步骤(S70) [0218] 功能测试步骤(S60)是在多个电阻测量装置与导电薄板30接触的状态下,通过测量热熔丝20的电阻值,由中央处理单元202确定存在/不存在异常的步骤,其中所述多个电阻测量装置安装在传送带100的路径上以向上和向下移动。 [0219] 此外,卸载步骤(S70)是通过设置在提取机器人241上的吸附垫242从夹具装置120中吸附并卸载TCO 10的步骤,其中所述提取机器人241安装在传送带100的路径上以向上、向下、向左和向右移动。 [0220] 如上所述,按照根据本发明的用于制造TCO的设备和方法,如果可能的话,工人W使用磁性工具手动地将热熔丝20和导电薄板30的部件提供到夹具装置120的安置部分,而不是用手抓取。 [0221] 然后,通过插入测试装置自动确定部件是否插入到安置凹槽121中,以及是否插入了重复的部件,并且由中央处理单元202通过条形码识别构件50管理它们的历史记录。 [0222] 此外,在激光焊接装置180的预先步骤中,在通过按压装置160固定热熔丝20和导电薄板30的状态下,进行激光焊接工作,从而可以自动进行TCO 10的批量生产。 [0223] 另外,通过视觉测试装置和功能测试装置220精确地进行完成了焊接的TCO产品的焊接缺陷测试和功能测试(测试热熔丝20的电阻值),并且可以通过自动卸载装置240自动地进行除部件插入过程之外的其余整个过程而没有部件的损坏或变形。 [0224] 按照根据本发明的用于制造TCO的设备和方法,通过激光焊接过程和测试过程的自动操作,可以提高应用于昂贵移动装置的电池电路的TCO产品的生产率,并且可以降低缺陷率。 [0225] 此外,可以进行具有恒定质量的TCO的批量生产,并且可以根据生产日期通过自动总数检验管理TCO产品。因此,可以大大降低产品缺陷率,从而可以大幅降低制造成本。 |