Fpc補強片智能貼裝的製造方法
2023-12-11 07:41:02 1
Fpc補強片智能貼裝的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了FPC補強片智能貼裝機，包括控制裝置、機架、機械手、移動塊、三維移動裝置、識別定位裝置和用於吸附並加熱柔性電路板的至少一個貼裝平臺，所述機架包括架體和水平固定於架體中的機臺，該機臺上間隔地設有待加工品放置平臺和成品放置平臺；所述貼裝平臺與機臺滑動配合，並位於待加工品放置平臺和成品放置平臺之間，貼裝平臺一側的機臺上設有用於輸送補強片的輸送帶；所述控制裝置、機械手和三維移動裝置均安裝於機架上，機械手和移動塊均位於機臺上方，移動塊的下端設有用於吸附補強片的吸嘴機構；所述識別定位裝置、機械手、三維移動裝置和貼裝平臺均與控制裝置電連接。本實用新型能全自動、高效率、高精度地貼裝補強片。
【專利說明】FPC補強片智能貼裝機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及貼裝補強片的技術，具體涉及FPC補強片智能貼裝機。
【背景技術】
[0002]FPC (Flexible Printed Circuit board),即柔性電路板,在柔性電路板上一般用補強片來增加基板的強度，補強片與基板的電氣連接用高溫加熱方法實現貼裝，並用熱壓以確保可靠性。這裡提到貼裝，在現在大量的生產線上都仍然採用手工貼裝，貼裝速度慢，並且人手容易抖動造成元器件損壞，而且貼裝的位置也不準確，同時，肉眼無法精確識別補強片的缺損，這將直接造成生產效率低，產品合格率下降。
[0003]另外，現也有採用衝壓模具的方式，將衝壓完成的補強片吸附，然後貼裝到柔性電路板上，柔性電路板被夾具固定定位，效率和貼裝質量有所提升。但其補強片的定位精度仍較低，無法識別補強片缺損，其採用複雜的人工來排列柔性電路板並需更換補強片衝壓模具，造成大批量模具利用率極低，故該類型的設備貼裝速度也比較慢，貼裝精度和產品合格率仍有待進一步提升。
實用新型內容
[0004]為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供FPC補強片智能貼裝機，能全自動、高效率、高精度地貼裝補強片。
[0005]本實用新型的目的採用如下技術方案實現:
[0006]FPC補強片智能貼裝機，包括控制裝置、機架、機械手、移動塊、用於驅動移動塊進行三維移動的三維移動裝置、用於識別定位補強片和柔性電路板的識別定位裝置和用於吸附並加熱柔性電路板的至少一個貼裝平臺，所述機架包括架體和水平固定於架體中的機臺，該機臺上間隔地設有待加工品放置平臺和成品放置平臺；所述貼裝平臺與機臺滑動配合，並位於待加工品放置平臺和成品放置平臺之間，貼裝平臺一側的機臺上設有用於輸送補強片的輸送帶；所述控制裝置、機械手和三維移動裝置均安裝於機架上，機械手和移動塊均位於機臺上方，移動塊的下端設有用於吸附補強片的吸嘴機構；所述識別定位裝置、機械手、三維移動裝置和貼裝平臺均與控制裝置電連接。
[0007]優選地，所述識別定位裝置包括用於抓點的抓點CCD相機、LED環形光源、用於定位補強片並識別補強片正反面的定位CCD相機、LED平面光源、用於修正補強片角度的修正CCD相機和LED同軸光源，所述抓點CCD相機和LED環形光源均安裝於移動塊的一側；所述定位CCD相機和LED平面光源均安裝於機臺上方的機架上，所述抓點CCD相機的鏡頭朝向、定位CCD相機的鏡頭朝向、LED環形光源的出光方向、LED平面光源的出光方向均朝下；所述修正CXD相機和LED同軸光源均安裝於輸送帶一側的機臺上，修正CXD相機的鏡頭朝向和LED同軸光源的出光方向均朝上。
[0008]優選地，所述三維移動裝置包括X軸移動機構、Y軸移動機構和Z軸移動機構，X軸移動機構包括X軸直線電機和沿左右方向設置的X軸軌道，Y軸移動機構包括Y軸直線電機和沿前後方向設置的Y軸軌道，所述Z軸移動機構包括Z軸直線電機和沿上下方向設置的升降架，所述升降架與X軸軌道沿X軸滑動配合，所述X軸軌道的兩端與Y軸軌道沿Y軸滑動配合，所述移動塊安裝於升降架上。
[0009]優選地，所述吸嘴裝置包括均樞裝在移動塊下端的左旋轉吸嘴和右旋轉吸嘴。
[0010]優選地，所述貼裝平臺沿前後方向與機臺滑動配合。
[0011]優選地，所述輸送帶的後方機臺上設有用於輸送補強片的自動送料裝置。
[0012]優選地，所述控制裝置包括放有滑鼠和鍵盤的抽屜、電源開關控制板、溫度氣源控制板、處理模塊和顯示器，所述抽屜、電源開關控制板和溫度氣源控制板均固定於機臺下方的機架上，所述顯示器固定於機臺上方的機架一側。
[0013]優選地，所述機架的頂部伸出有報警燈，該報警燈與處理模塊電連接。
[0014]優選地，所述機架的兩側還分別設有用於對移動塊提供監測限位的前光柵保護器和後光柵保護器，後光柵保護器位於前光束保護器的後方。
[0015]相比現有技術，本實用新型的有益效果在於:
[0016]本實用新型通過機械手、吸嘴機構、三維移動裝置和控制裝置實現了補強片貼裝在柔性電路板上的全自動化智能操作，其由吸附方式來吸附補強片，適用於不同大小形狀和不同厚度的多種PFC補強片，補強片的數量不受限制地進行連續化貼裝。
[0017]本實用新型只要將批量柔性電路板擺放在待加工品放置平臺上就能通過機械手來移動柔性電路板，達到全自動化生產或直接放在貼裝平臺上被吸附和加熱，柔性電路板不需要精密定位，然後通過識別定位裝置來對預設在柔性電路板上的標記進行抓點定位，再驅動貼裝平臺自動移動至貼裝的位置進行CCD視覺對點移動貼裝，同時，補強片可預先通過識別定位裝置來對其大小及厚度、正反面進行識別、角度修正，則貼裝速度，貼裝時間，貼裝高度，加熱時間均可由控制裝置完成參數更改，方便自定義貼裝路線，根據貼裝要求選擇最佳貼裝位置，貼裝精度聞，全面提聞了廣品的良品率與生廣效率。
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]圖中:1、控制裝置；2、成品放置平臺；3、Y軸軌道；4、前光柵保護器；5、X軸軌道；
6、後光柵保護器；7、左旋轉吸嘴；8、右旋轉吸嘴；9、移動塊；10、抓點C⑶相機；11、LED環形光源；12、輸送帶；13、定位C⑶相機；14、LED平面光源；15、修正C⑶相機；16、LED同軸光源；17、升降架；18、自動送料裝置；19、機械手；20、報警燈；21、顯示器；22、貼裝平臺；24、待加工品放置平臺；25、機臺；26、抽屜；27、電源開關控制板；28、溫度氣源控制板；29、機架；291、架體。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示的FPC補強片智能貼裝機，包括控制裝置1、機架29、機械手19、移動塊
9、用於驅動移動塊9進行三維移動的三維移動裝置、用於識別定位補強片和柔性電路板的識別定位裝置和用於吸附並加熱柔性電路板的至少一個貼裝平臺22，機架29包括架體291和水平固定於架體291中的機臺25，該機臺25上間隔地設有待加工品放置平臺24和成品放置平臺2 ;貼裝平臺22與機臺25滑動配合，並位於待加工品放置平臺24和成品放置平臺2之間，貼裝平臺22 —側的機臺25上設有用於輸送補強片的輸送帶12 ;控制裝置1、機械手19和三維移動裝置均安裝於機架29上，機械手19和移動塊9均位於機臺25上方，移動塊9的下端設有用於吸附補強片的吸嘴機構；識別定位裝置、機械手19、三維移動裝置和貼裝平臺22均與控制裝置I電連接。其中，機架29為鈑金機架，機臺25為大理石機臺。
[0022]本例的識別定位裝置包括用於抓點的抓點CXD相機10、LED環形光源11、用於定位補強片並識別補強片正反面的定位CCD相機13、LED平面光源14、用於修正補強片角度的修正CXD相機15和LED同軸光源16，抓點CXD相機10和LED環形光源11均安裝於移動塊9的一側；定位CXD相機13和LED平面光源14均安裝於機臺25上方的機架29上，抓點CXD相機10的鏡頭朝向、定位CCD相機13的鏡頭朝向、LED環形光源11的出光方向、LED平面光源14的出光方向均朝下；修正(XD相機15和LED同軸光源16均安裝於輸送帶12 —側的機臺25上，修正CXD相機15的鏡頭朝向和LED同軸光源16的出光方向均朝上。
[0023]本例的三維移動裝置包括X軸移動機構、Y軸移動機構和Z軸移動機構，X軸移動機構包括X軸直線電機(圖中未示出)和沿左右方向設置的X軸軌道5，Y軸移動機構包括Y軸直線電機(圖中未示出)和沿前後方向設置的Y軸軌道3，Z軸移動機構包括Z軸直線電機(圖中未示出)和沿上下方向設置的升降架17，升降架17與X軸軌道5沿X軸滑動配合，X軸軌道5的兩端與Y軸軌道3沿Y軸滑動配合，移動塊9安裝於升降架17上。圖1中示出了 X軸方向、Y軸方向和Z軸方向構成的坐標系。
[0024]本例的吸嘴裝置包括均樞裝在移動塊9下端的左旋轉吸嘴7和右旋轉吸嘴8，用於左右分別旋轉修正調節補強片的角度，保證貼裝在柔性電路板上的角度。
[0025]其中，貼裝平臺22沿前後方向與機臺25滑動配合，可採用電機驅動其滑移，該貼裝平臺22對應配置有真空吸附機構來吸附柔性電路板，還配置有加熱裝置來加熱柔性電路板，以使補強片與柔性電路板更好地粘合。本例將貼裝平臺22設為左右兩個，兩貼裝平臺22 —側均具有輸送帶12，兩輸送帶12位於兩貼裝平臺22之間。
[0026]本例的輸送帶12的後方機臺25上設有用於輸送補強片的自動送料裝置18，則補強片可源源不斷地被自動送料。
[0027]為便於可視化控制補強片的貼裝過程，控制裝置I包括存放有滑鼠和鍵盤的抽屜26、電源開關控制板27、溫度氣源控制板28、處理模塊(圖中未示出)和顯示器21，抽屜26、電源開關控制板27和溫度氣源控制板28均固定於機臺25下方的機架29上，顯示器21固定於機臺25上方的機架29 —側。控制裝置I將機械手19、三維移動裝置和貼裝平臺22的移動參數反饋收集並顯示，同時可通過鍵盤、滑鼠來發出參數指令控制三者的移動，識別定位裝置則可將其檢測獲得參數反饋至控制裝置I的處理模塊進行處理，再形成相應指令控制上述三者移動。
[0028]而為便於顯示貼裝過程的任務狀態，機架29的頂部伸出有報警燈20，該報警燈20與處理模塊電連接，本例的報警燈20為三色報警燈。機架29的兩側還分別設有用於對移動塊9提供監測限位的前光柵保護器4和後光柵保護器6，後光柵保護器6位於前光柵保護器4的後方。
[0029]貼裝時，通過機械手19把未加工的柔性電路板向右運動送至右邊的貼裝平臺22上方，機械手19將柔性電路板放下。然後右邊的貼裝平臺22移動至貼裝位置，抓點CCD相機10進行尋找柔性電路板的標記點，同時抓點CCD相機10上安裝的LED環形光源11進行補光拍攝。於此同時，定位C⑶相機13尋找識別位於右邊的輸送帶12上面的補強片，用LED平面光源14補光拍攝，並進行區分補強片的正反面和定位，區分正反面的目的是補強片的其中一面貼有用於貼裝在柔性電路板上的膠體，該膠體受熱後將融化粘合在柔性電路板上。
[0030]然後，移動塊9上的左旋轉吸嘴7和右旋轉吸嘴8將已區分正反面和定位完成的補強片吸起來，移動塊9移動至修正CXD相機15的上方，同時修正CXD角度相機上端的LED同軸光源16補光拍攝，把左旋轉吸嘴7和右旋轉吸嘴8上面的補強片分別進行角度修正，修正完成後移動至位於右邊的貼裝平臺22的上方，在已經過抓點CCD相機10抓點的柔性電路板上下壓貼裝補強片。貼裝完成後位於右邊的貼裝平臺22從貼裝的位置移動出來到機械手19的下端，機械手19吸起柔性電路板向左移動，把已經貼裝補強片的柔性電路板放置在成品放置平臺2上，到此單行程右邊的貼裝22上的柔性電路板已經加工完畢。
[0031]以上過程是位於右邊的貼裝平臺22上的柔性電路板貼裝補強片，在加工完畢時，貼裝平臺22退出來的同時，移動塊9將移動至位於左邊的貼裝平臺22位置進行貼裝，運動過程與上述工作模式相同。即:
[0032]在上述貼裝過程中，機械手19返回至待加工品放置平臺24上方吸起柔性電路板，移動至左邊的貼裝平臺22的上方，放置好柔性電路板，左邊的貼裝平臺移動至貼裝位置重複與右邊的貼裝平臺22相同的貼裝運動。在左右兩個貼裝平臺22工作的同時，自動送料裝置18，將會源源不斷的分別交替循環將補強片送料至位於左邊的輸送帶12和右邊的輸送帶12，通過左右輸送帶12交替循環把補強片送至定位CCD相機13的視場範圍內，定位CCD相機13會進行補強片的定位和正反面的區分，來保證時刻有補強片進行柔性電路板的貼裝工作，當自動送料裝置18內的補強片用完時，報警燈20將報警提示。
[0033]上述實施方式僅為本實用新型的優選實施方式，不能以此來限定本實用新型保護的範圍，本領域的技術人員在本實用新型的基礎上所做的任何非實質性的變化及替換均屬於本實用新型所要求保護的範圍。
【權利要求】
1.FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:包括控制裝置、機架、機械手、移動塊、用於驅動移動塊進行三維移動的三維移動裝置、用於識別定位補強片和柔性電路板的識別定位裝置和用於吸附並加熱柔性電路板的至少一個貼裝平臺，所述機架包括架體和水平固定於架體中的機臺，該機臺上間隔地設有待加工品放置平臺和成品放置平臺；所述貼裝平臺與機臺滑動配合，並位於待加工品放置平臺和成品放置平臺之間，貼裝平臺一側的機臺上設有用於輸送補強片的輸送帶；所述控制裝置、機械手和三維移動裝置均安裝於機架上，機械手和移動塊均位於機臺上方，移動塊的下端設有用於吸附補強片的吸嘴機構；所述識別定位裝置、機械手、三維移動裝置和貼裝平臺均與控制裝置電連接。
2.根據權利要求1所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述識別定位裝置包括用於抓點的抓點CCD相機、LED環形光源、用於定位補強片並識別補強片正反面的定位CXD相機、LED平面光源、用於修正補強片角度的修正CXD相機和LED同軸光源，所述抓點CCD相機和LED環形光源均安裝於移動塊的一側；所述定位CCD相機和LED平面光源均安裝於機臺上方的機架上，所述抓點CCD相機的鏡頭朝向、定位CCD相機的鏡頭朝向、LED環形光源的出光方向、LED平面光源的出光方向均朝下；所述修正CCD相機和LED同軸光源均安裝於輸送帶一側的機臺上，修正CCD相機的鏡頭朝向和LED同軸光源的出光方向均朝上。
3.根據權利要求1所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述三維移動裝置包括X軸移動機構、Y軸移動機構和Z軸移動機構，X軸移動機構包括X軸直線電機和沿左右方向設置的X軸軌道，Y軸移動機構包括Y軸直線電機和沿前後方向設置的Y軸軌道，所述Z軸移動機構包括Z軸直線電機和沿上下方向設置的升降架，所述升降架與X軸軌道沿X軸滑動配 合，所述X軸軌道的兩端與Y軸軌道沿Y軸滑動配合，所述移動塊安裝於升降架上。
4.根據權利要求1所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述吸嘴裝置包括均樞裝在移動塊下端的左旋轉吸嘴和右旋轉吸嘴。
5.根據權利要求1所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述貼裝平臺沿前後方向與機臺滑動配合。
6.根據權利要求1所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述輸送帶的後方機臺上設有用於輸送補強片的自動送料裝置。
7.根據權利要求1-6任一項所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述控制裝置包括放有滑鼠和鍵盤的抽屜、電源開關控制板、溫度氣源控制板、處理模塊和顯示器，所述抽屜、電源開關控制板和溫度氣源控制板均固定於機臺下方的機架上，所述顯示器固定於機臺上方的機架一側。
8.根據權利要求7所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述機架的頂部伸出有報警燈，該報警燈與處理模塊電連接。
9.根據權利要求1-6任一項所述的FPC補強片智能貼裝機，其特徵在於:所述機架的兩側還分別設有用於對移動塊提供監測限位的前光柵保護器和後光柵保護器，後光柵保護器位於前光束保護器的後方。
【文檔編號】H05K3/00GK203748119SQ201420118061
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月15日 優先權日:2014年3月15日
【發明者】丁曉華, 陳鳴, 劉仕林 申請人:深圳市鷹眼在線電子科技有限公司