[发明专利]一种手机移动支付卡焊接设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于手机支付卡领域，更具体地，涉及一种手机移动支付卡焊接设备及方法。

背景技术

具有非接触功能的手机支付卡由SIM卡和天线线圈两部分组成，其中SIM卡实现与移动信号网络的通讯，天线线圈完成账户信息的非接触式识别，两者之间保持信号互连实现完整的移动支付功能。

具有非接触功能的手机支付卡中，SIM卡上具有焊盘，天线线圈中具有焊接铜环，两者一般通过粘结的方法固定及对位，再由加热融化焊料的焊料互连方式实现信号连接，整个互连过程对表面平整度和变形度有很高的要求。由于手机支付卡特殊的焊接结构，传统回流焊接方法难以满足工艺的要求：将钎料层直接制备在SIM卡焊盘上，会导致粘结对位过程中SIM卡与天线线圈之间存在间隙，焊接完成后难以得到良好的表面平整度；而在粘结完成后的铜环表面制备钎料层，则天线线圈铜环及焊盘之间密封的间隙结构会导致虚焊、冷焊、未焊上等问题的出现，同时，在长时间高温焊接环境下粘胶也会发生老化甚至脱落失效。

因此，目前SIM卡与天线线圈的焊接具有效率低、可靠性及稳定性差的缺点，难以满足工业化生产的要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种手机移动支付卡焊接设备，旨在解决现有焊接技术效率低、可靠性及稳定性差的问题。

本发明提供了一种手机移动支付卡焊接设备，包括支撑梁、传动机构、卡夹具、底板、可编程逻辑控制器、伺服电机、载具、光电传感器、焊机和焊机夹具；支撑梁固定在底板上，伺服电机用于带动载具运动，载具边缘对称分布有多个装夹槽，卡夹具固定于所述装夹槽中；焊机夹具固定于传动机构上；焊机装夹在焊机夹具并位于所述装夹槽的上方；传动机构固定于支撑梁上，用于带动焊机沿着垂直于载具方向移动；光电传感器固定在底板上，用于检测卡夹具中是否有手机支付卡，并将采集的信息传输给可编程控制器；可编程控制器通过电线与传动机构、载具、光电传感器及焊机进行控制和通信，可编程控制器根据光电传感器采集的信息判断卡夹具中是否有手机支付卡，若是，则可编程控制器控制传动机构压下焊机并启动焊机对位于卡夹具中的手机支付卡进行焊接。

更进一步地，所述卡夹具包括顶板、底板和后板，所述顶板、底板和后板形成凹槽结构，用于夹持手机支付卡，所述顶板用于限制手机支付卡高度方向位移，所述后板用于限制手机支付卡径向位移，所述底板与顶板共同限制手机支付卡水平方向位移。

更进一步地，所述载具为法兰转盘，所述法兰转盘以额定角度转动，所述额定角度为360°除以夹具数。

更进一步地，所述载具为传送带，所述传送带以额定步长运动，所述额定步长为焊机的间距。

更进一步地，所述焊机为数字化控制的焊枪，焊机的焊接温度为200℃～400℃。

更进一步地，焊嘴可以为钨制或钛制焊嘴，形状可以为平头或圆头或马蹄头或尖头。

更进一步地，所述传动机构为汽缸或直流电机；所述支撑梁为龙门架，所述传动机构固定在龙门架的侧梁或顶梁上。

本发明实施例提供的手机支付卡的焊接设备可夹持不同类型的手机移动支付卡，并可根据焊盘的位置调整焊枪的位置，因此可适用于各种手机支付卡中SIM卡与天线线圈的焊接；焊接过程中，高温焊嘴从上方压在焊盘上熔化焊料完成焊接，焊接过程中不粘锡，因此：热影响区小，钎料与能源的利用率高，焊接质量稳定；加热加压下，焊料与焊盘的润湿好，焊接可靠性高；焊接完成后表面平整度好、无变形，满足了手机移动支付卡的生产要求；同时，焊接过程由PLC可编程逻辑控制器自动化控制，封装效率高，提高了焊接质量稳定性，降低了生产成本。

本发明还提供了一种基于上述的焊接设备的焊接方法，包括下述步骤：

S1：通过调整卡夹具的位置将手机支付卡的N个焊盘朝上并装夹在卡夹具中，N为2或3；

S2：通过调整N个焊机的位置使一个焊机的焊嘴对准手机支付卡的一个焊盘的中心位置；

S3：可编程控制器启动焊机加热，控制伺服电机带动载具运动并将手机支付卡送至第一个焊机下方；

S4：光电传感器实时采集卡夹具中是否有手机支付卡的信息；

S5：当卡夹具中有手机支付卡时，可编程控制器控制传动机构压下焊机并对手机支付卡的一个焊盘进行焊接；

S6：可编程控制器控制伺服电机将手机支付卡依次送至其余(N-1)个焊机下方并完成手机支付卡的N个焊盘的焊接。