智能机器人组装系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于混合集成电路生产线中的自动化生产设备，具体涉及一种智能机器人组装系统，包括混合集成电路自动化生产线的输送轨道旁侧设置的机械臂，所述机械臂前端设有图像采集单元以及用于实施特定工艺的组合功能头，所述图像采集单元将图像信号输送至图像识别单元，所述图像识别单元输出坐标信号至自动控制模块，所述自动控制模块输出控制信号控制机械壁动作，所述机械臂为多关节铰接结构即组合功能头能够沿空间任意方向平移且能够沿任意轴线旋转。通过图像采集即图像识别判断待组装工件的位置，然后通过自动控制模块控制机械臂动作，完全取代手工操作，减少人为因素，保证产品质量一致性和稳定性，并提高生产效率。
【专利说明】智能机器人组装系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于混合集成电路生产线中的自动化生产设备，具体涉及一种智能机器人组装系统。
【背景技术】
[0002]目前，混合集成电路组装生产过程中某些特定工艺仍然停留在手工操作上，如贴装器件端头点锡膏，多角度点涂，焊片、基板背面助焊剂涂覆及干燥，基板装架于管壳中，特别是绕过引脚障碍物放置基板等动作，市场无成熟的自动化设备提供。由于是人工操作，容易出现错点、漏点，位置不良，助焊剂量不均匀，基板磕碰等情况，操作过程因人而异，一致性较差，效率较低，影响产品质量稳定性和可靠性。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种应用于混合集成电路自动化成产的智能机器人组装系统。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案:
[0005]一种智能机器人组装系统，包括混合集成电路自动化生产线的输送轨道旁侧设置的机械臂，所述机械臂前端设有用于实施特定工艺的组合功能头，所述组合功能头上设有图像采集单元，所述图像采集单元将图像信号输送至图像识别单元，所述图像识别单元输出坐标信号至自动控制模块，所述自动控制模块输出控制信号控制机械壁动作；
[0006]本实用新型的其中一个实施方案为:所述组合功能头上设有用于对混合集成电路的基板进行锡膏点涂的点胶头，所述机械臂安装在基板输送轨道旁侧的工作台上，所述工作台上还设有供图像采集单元进行拍摄用于校准点胶头坐标的校准模块，所述校准模块以及用于放置基板的基板载具上均设有供图像识别单元识别的可视特征；
[0007]本实用新型的另一实施方案为:所述组合功能头上设有用于拾取基板的吸片头，所述吸片头接真空气源，混合集成电路自动化生产线上的基板输送轨道和管壳输送轨道并排布置，所述两个轨道旁侧的工作台上还设有底照相机，所述底照相机的镜头朝上，所述底照相机输出图像信号至图像识别单元；
[0008]进一步的，所述工作台上还设有助焊剂涂覆模块，所述助焊剂涂覆模块包括助焊剂涌出机构、海绵以及助焊剂风干机构；
[0009]进一步的，所述组合功能头上设有至少两个吸片头，所述两个吸片头之间呈夹角设置；
[0010]进一步的，所述基板输送轨道和管壳输送轨道的上方横跨设置有一横梁，所述机械臂设置在该横梁上，所述机械臂最前端的一段关节上设有转轴，所述组合功能头上设有旋转支架，所述旋转支架与所述转轴同步转动连接。
[0011]本实用新型的技术效果在于:通过图像采集即图像识别判断待组装工件的位置，然后通过自动控制模块控制机械臂动作，完全取代手工操作，减少人为因素，保证产品质量一致性和稳定性，并提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例1的立体结构示意图；
[0013]图2是本实用新型实施例2的立体机构示意图，图中多个组合功能头所表示的是组合功能头的几个关键工位，实际结构中组合功能头只有一个，并且安装在机械臂前端；
[0014]图3是本实用新型实施例2的组合功能头立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2所示，一种智能机器人组装系统，包括混合集成电路自动化生产线的输送轨道旁侧设置的机械臂6，所述机械臂6前端设有用于实施特定工艺的组合功能头15，所述组合功能头上设有图像采集单元8，所述图像采集单元8将图像信号输送至图像识别单元，所述图像识别单元输出坐标信号至自动控制模块3，所述自动控制模块3输出控制信号控制机械臂6动作，所述机械臂6为多关节铰接结构即组合功能头15能够沿空间任意方向平移且能够沿任意轴线翻转。
[0016]实施例1
[0017]如图1所示，所述组合功能头15上设有用于对混合集成电路的基板进行锡膏点涂的点胶头，所述机械臂6安装在基板输送轨道2旁侧的工作台I上，所述工作台I上还设有供图像采集单元8进行拍摄并用于校准点胶头坐标的校准模块4，所述校准模块4以及用于放置基板的基板载具5上均设有供图像识别单元识别的可视特征。
[0018]在图1中，设备工作前，机械臂6通过校准模块4校准坐标。基板输送轨道2、机械臂6等部件安装在工作台I上，基板载具5沿基板输送轨道2进入工作台I并顶升固定，机械臂6携带图像采集单元8移动到基板载具5上方进行拍照，找特征点，确定基板位置，计算坐标，随后按程序指令将点胶头依规定路径移动到编程点位置，触发点胶控制器按设定的压力和时间对设定点进行锡膏点涂。
[0019]实施例2
[0020]如图2、图3所示，作为本实用新型的优选实施例，所述组合功能头15上设有用于拾取基板的吸片头18，所述吸片头18接真空气源，混合集成电路自动化生产线上的基板输送轨道2和管壳输送轨道10并排布置，所述两个轨道旁侧的工作台I上还设有底照相机13，所述底照相机13的镜头朝上，所述底照相机13输出图像信号至图像识别单元。
[0021]进一步的，所述基板输送轨道2和管壳输送轨道10的上方横跨设置有一横梁16，所述机械臂6设置在该横梁16上，所述机械臂6最前端的一段关节上设有转轴，所述组合功能头15上设有旋转支架17，所述旋转支架17与所述转轴同步转动连接。
[0022]基板载具5和管壳载具11分别沿基板传输轨道2和管壳传输轨道10进入工作台I位置并定位，机械臂6携带组合功能头15移动到基板载具5上方，利用图像采集单元8对基板拍照，确定基板位置，计算坐标，然后通过旋转支架17转动将吸片头18移动到基板上方，下降至接触基板，触发真空系统，吸取基板。
[0023]进一步的，所述工作台I上还设有助焊剂涂覆模块14，所述助焊剂涂覆模块14包括助焊剂涌出机构、海绵以及助焊剂风干机构。机械臂6将基板移动至助焊剂涂覆模块14处，助焊剂涌出机构动作，机器人携基板蘸取助焊剂，在旁边的海绵上将助焊剂蘸干，然后提起角度，吹风启动，在设定的时间内将助焊剂风干，此过程基板可能会有位移，机械臂6将基板移至底照相机13上方再次拍照，确定坐标，然后再移至管壳载具11上方，利用组合功能头15上的图像采集单元8对管壳进行拍照，确定管壳位置坐标，然后将吸取的基板放入管壳中，然后重复上述动作，将基板载具5上的基板全部装入管壳载具11上的管壳中。
[0024]进一步的，所述组合功能头15上设有至少两个吸片头18，所述两个吸片头18之间呈一定角度设置。如产品在管壳中有两块基板，则两个吸片头18都发挥作用，通过上述编程动作将第二块基板放入管壳中。
【权利要求】
1.一种智能机器人组装系统，其特征在于:包括混合集成电路自动化生产线的输送轨道旁侧设置的机械臂(6)，所述机械臂(6)前端设有用于实施特定工艺的组合功能头(15)，所述组合功能头上设有图像采集单元(8)，所述图像采集单元(8)将图像信号输送至图像识别单元，所述图像识别单元输出坐标信号至自动控制模块(3)，所述自动控制模块(3)输出控制信号控制机械臂(6)动作。
2.根据权利要求1所述的智能机器人组装系统，其特征在于:所述组合功能头(15)上设有用于对混合集成电路的基板进行锡膏点涂的点胶头，所述机械臂(6)安装在基板输送轨道(2)旁侧的工作台(I)上，所述工作台(I)上还设有供图像采集单元(8)进行拍摄用于校准点胶头坐标的校准模块(4)，所述校准模块(4)以及用于放置基板的基板载具(5)上均设有供图像识别单元识别的可视特征。
3.根据权利要求1所述的智能机器人组装系统，其特征在于:所述组合功能头(15)上设有用于拾取基板的吸片头(18)，所述吸片头(18)接真空气源，混合集成电路自动化生产线上的基板输送轨道(2)和管壳输送轨道(10)并排布置，所述两个轨道旁侧的工作台(I)上还设有底照相机(13)，所述底照相机(13)的镜头朝上，所述底照相机(13)输出图像信号至图像识别单元。
4.根据权利要求3所述的智能机器人组装系统，其特征在于:所述工作台(I)上还设有助焊剂涂覆模块(14)，所述助焊剂涂覆模块(14)包括助焊剂涌出机构、海绵以及助焊剂风干机构。
5.根据权利要求3所述的智能机器人组装系统，其特征在于:所述组合功能头(15)上设有至少两个吸片头(18)，所述两个吸片头(18)之间呈夹角设置。
6.根据权利要求3所述的智能机器人组装系统，其特征在于:所述基板输送轨道(2)和管壳输送轨道(10)的上方横跨设置有一横梁(16),所述机械臂(6)设置在该横梁(16)上，所述机械臂(6)最前端的一段关节上设有转轴，所述组合功能头(15)上设有旋转支架(17)，所述旋转支架(17)与所述转轴同步转动连接。
【文档编号】B23K3/08GK204206620SQ201420655041
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】孙志强, 常永嘉, 王腾, 曾辉, 朱仁贤, 田朝奎 申请人:中国电子科技集团公司第四十三研究所