用于LED封装的加工装置的制作方法

文档序号:22721573发布日期:2020-10-30 21:39阅读:51来源:国知局
用于LED封装的加工装置的制作方法

本实用新型涉及led加工技术领域,具体而言,涉及一种用于led封装的加工装置。



背景技术:

在led封装工艺中,焊线工艺之后需要进行点胶工艺(包括:点银浆、点荧光粉以及点底胶等)。因为焊线工艺要求极小的振动干扰,而点胶工艺具有很大的振动,需配置专门的定位机构。所以通常将进行焊线工艺的焊线机和进行点胶工艺的点胶机分离布局,二者单独作业。

经研究发现,现有的用于led封装的加工系统存在如下缺点:

其一、现有的工件在完成“一焊010+拉弧+二焊020”(焊线过程可以简化为:第一焊点的键合过程,简称一焊010;焊线成形过程,简称拉弧;第二焊点020的键合过程,简称二焊。在此称“一焊+拉弧+二焊”形成的连接丝线为“线弧130”,详见附图7)形成的线弧长时间暴露在空气中,很容易被氧化和污染,从而降低了产品的合格率;

其二、单独作业的点胶机在对二焊位置进行点胶以增加焊点与支架之间的结合力,该点胶机无法对led支架的每个点胶面的位置(xyz方向)进行精确地实时测量,长期以往,这就会造成点胶头点胶位置偏差过大,需要定期纠偏,否则不仅会降低焊点与支架之间的结合力,而且增大了点胶头碰歪甚至损坏线弧的风险;

其三、传统点胶机采用多头多杯的点胶头方式,无法实时测量当时要点胶的多个灯杯的位置,只能按照预先设置的各灯杯的平均位置作为点胶位置,这样会因为实际的位置误差而影响点胶一致性,同时,多头多杯的点胶方式使移动质量重,会产生很大的振动冲击。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种用于led封装的加工装置,其能够缩线弧保护在空气中的时间,提高产品的合格率。

本实用新型的实施例是这样实现的:

本实用新型实施例提供一种用于led封装的加工装置,包括:

机架、焊线机构和点胶机构,焊线机构与点胶机构均设于机架上,焊线机构用于焊接led并形成焊点,点胶机构用于对焊点进行点胶;

或者加工装置包括:机架、焊线机构和喷胶机构,焊线机构与喷胶机构均设于机架上,焊线机构用于焊接led并形成焊点,喷胶机构用于对焊点进行喷胶。

在可选的实施方式中,焊线机构包括瓷嘴和第一驱动组件,第一驱动组件与机架连接,第一驱动组件用于驱动瓷嘴运动,以使瓷嘴接触led并焊接led。

在可选的实施方式中,第一驱动组件包括第一三维移动平台,瓷嘴与第一三维移动平台连接,第一三维移动平台与机架连接。

在可选的实施方式中,点胶机构包括点胶头以及第二驱动组件,第二驱动组件与机架连接,点胶头与第二驱动组件连接,第二驱动组件用于驱动点胶头运动,以使点胶头靠近焊点。

在可选的实施方式中,点胶头包括外管、固定件以及针管,固定件插接在外管内,针管插接在固定件内,且针管远离外管的一端伸出固定件;固定件具有通气腔道,通气腔道的一端设为进气口;固定件的外壁与外管的内壁形成储气腔,固定件上设有连通孔,通气腔道与储气腔连通;储气腔远离进气口的一侧设有第一出气口;针管通过通气腔道与连通孔连通,针管远离连通孔的一端设为第二出气口。

在可选的实施方式中,第二驱动组件包括第二三维移动平台,第二三维移动平台与机架连接,点胶头与第二三维移动平台连接,第二三维移动平台用于驱动点胶头运动。

在可选的实施方式中,第二三维移动平台包括第一直线伸缩结构、第二直线伸缩结构和四连杆结构,第二直线伸缩结构与第一直线伸缩结构连接,四连杆结构与第二直线伸缩结构连接,点胶头与四连杆结构连接;其中,第一直线伸缩结构沿第一方向伸缩,第二直线伸缩结构沿与第一方向垂直的第二方向伸缩,四连杆结构用于带动点胶头在第三方向上运动,第三方向与第一方向和第二方向所确定的平面具有夹角。

在可选的实施方式中,点胶机构还包括储胶件,储胶件与第二驱动组件连接,点胶头用于从储胶件中采集胶液。

在可选的实施方式中,点胶机构还包括抹平件和驱动件,驱动件与第二驱动组件连接,驱动件与储胶件连接,用于驱动储胶件转动;抹平件与第二驱动组件连接,抹平件用于在储胶件转动时搅拌位于储胶件中的胶液。

可选的,工装置还包括控制系统,控制系统用于与焊线机构和点胶机构通信连接,以控制焊线机构焊接led以及点胶机构对焊点进行点胶。

本实用新型实施例的有益效果是:

综上所述,本实施例提供了一种用于led封装的加工装置,包括机架和同时设置在机架上的焊线机构和点胶机构,焊线机构和点胶机构集成为一个装置,在焊线机构对led进行焊线作业后,即可将完成焊线作业的led直接利用点胶机构进行点胶作业,省略了led焊线作业完成后再将led转移到与焊线机独立设置的点胶机上进行点胶作业的步骤,减少了led转移环节产生的成本,也避免发生在led转移环节中损坏led上的焊线的情况,从而不会影响到后续点胶工序,从而提高产品合格率。同时,焊线机构和点胶机构集成为一体,当led完成焊线作业后,led能够及时通过点胶机构进行点胶作业,led线弧暴露在空气中的时间短,线弧不易被氧化和污染,同样能够提高产品的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的用于led封装的加工装置的结构示意图;

图2为图1中的局部放大结构示意图;

图3为本实用新型实施例的点胶机构的部分结构的结构示意图;

图4为本实用新型实施例的储胶件和抹平件的结构示意图;

图5为本实用新型实施例的点胶头的结构示意图;

图6为本实用新型实施例的点胶头的剖视结构示意图;

图7为led焊线组成示意图。

图标:

010-一焊;020-二焊;030-线弧;001-led支架;100-焊线机构;110-瓷嘴;300-点胶机构;310-点胶头;311-外管;312-固定件;3121-通气腔道;3122-进气口;3123-连通孔;313-针管;314-储气腔;315-第一出气口;316-第二出气口;317-锥面;330-第二驱动组件;331-第一直线伸缩结构;333-第二直线伸缩结构;335-四连杆结构;3351-电动机;3352-主动轮;3353-从动轮;3354-传动带;3355-第一传动杆;3356-第二传动杆;3357-第三传动杆;350-传动臂;370-储胶件;371-环形槽;380-抹平件;390-驱动件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,以下实施例中,除非特别说明外,第一方向是指ab箭头或者ba箭头所示方向,第二方向是指cd箭头或者dc箭头所示方向,第三方向是指ef箭头或者fe箭头所示方向,其中,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直,显然,在其他实施例中,三个方向可以不是两两垂直。

请参阅图7,在led焊线工艺过程中,为便于理解,焊线过程可以简化为:第一焊点的键合过程,简称一焊010,此过程为led芯片与丝线焊接;焊线成形过程,简称拉弧;第二焊点的键合过程,简称二焊020,此过程为丝线与led支架焊接。“一焊+拉弧+二焊”形成的连接丝线为“线弧030”,焊线工序完成后,为了增加二焊的强度,需要在第二焊点所在位置进行点胶工序。目前,焊线机和点胶机为独立设置且为了避免相互影响,焊线机和点胶机基本设于不同的房间,当led焊线工艺完成后,需要运输led至点胶机所在房间,从而增加了运输成本,且在运输过程中,led易受损,影响led封装质量。此外,在运输过程中,线弧030暴露在外部环境中的时间长,线弧易被氧化和污染,从而降低产品合格率。

请参阅图1,鉴于此,本实施例提供了一种用于led封装的加工装置,能够完成led封装过程中的焊线工艺和点胶工艺。该加工装置将焊线和点胶集成为一体,缩短led封装工艺的周期,提高加工效率,且加工成本低,产品的合格率高。

请参阅图1,本实施例中,用于led封装的加工装置包括机架(图未示)、焊线机构100和点胶机构300,焊线机构100与点胶机构300均设于机架上,焊线机构100用于焊接led并形成焊点,点胶机构300用于对焊点进行点胶。

本实施例提供的加工装置,焊线机构100和点胶机构300均安装在机架上,从而使两个机构集成为一个装置,在led封装过程中,焊线机构100对led进行焊线作业后,即可将完成焊线作业的led直接利用点胶机构300进行点胶作业,省略了led焊线作业完成后再将led转移到与焊线机独立设置的点胶机上进行点胶作业的步骤,减少了led转移环节产生的成本,也避免发生在led转移环节中损坏led上的焊线的情况,从而不会影响到后续点胶工序,从而提高产品合格率。同时,焊线机构100和点胶机构300集成为一体,当led完成焊线作业后,led能够及时通过点胶机构300进行点胶作业,led上的线弧暴露在空气中的时间短,线弧不易被氧化和污染,同样能够提高产品的合格率。

本实施例中,可选的,机架可以是框架结构或者板状结构,机架上设有多个供螺栓穿过的孔,从而便于利用螺栓将焊线机构100和点胶机构300固定于机架上。

显然,在其他实施例中,焊线机构100和点胶机构300可以通过焊接等方式与机架连接。

请结合图1和图2,本实施例中,可选的,焊线机构100包括瓷嘴110和第一驱动组件(图未示),第一驱动组件与机架连接,瓷嘴110与第一驱动组件连接,第一驱动组件用于驱动瓷嘴110相对于待焊接的led运动,从而实现led焊接区域与丝线的焊接。

可选的,第一驱动组件包括第一滑台、第二滑台和升降台,第一滑台与机架沿第一方向滑动配合,第二滑台与第一滑台沿第二方向滑动配合,升降台与第二滑台沿第三方向滑动配合,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

进一步的,第一滑台、第二滑台和升降台均可以通过气缸、液压缸或者丝杠传动结构驱动。例如,本实施例中,以丝杠传动结构作为驱动源进行举例说明。机架上设置丝杠传动结构,丝杠传动结构与第一滑台连接,用于驱动第一滑台沿第一方向相对于机架滑动。第一滑台上设有丝杠传动结构,丝杠传动结构与第二滑台连接,用于驱动第二滑台相对于第一滑台在第二方向上运动;第二滑台上设有丝杠传动结构,丝杠传动结构与升降台连接,用于驱动升降台在第三方向上运动,瓷嘴110与升降台连接,最终在第一驱动组件的带动下实现瓷嘴110在三维方向上的运动,瓷嘴110的运动范围广,便于对led进行焊线作业。

需要说明的是,丝杠传动结构包括电机、丝杠本体和滑块,滑块与丝杠本体螺接,电机驱动丝杠本体转动,以使滑块在丝杠本体的延伸方向上往复运动。电机可以是伺服电机,控制更加精确。

需要说明的是,第一驱动组件可以是机械臂,机械臂与机架连接,瓷嘴110与机械臂连接。

请参阅图1-图3,本实施例中,可选的,点胶机构300包括点胶头310和第二驱动组件330,第二驱动组件330与机架连接,点胶头310与第二驱动组件330连接,第二驱动组件330用于驱动点胶头310运动,以使点胶头310靠近焊点,点胶头310送出胶液对焊点进行点胶作业。

请参阅图5和图6,可选的,点胶头310包括外管311、固定件312以及针管313,固定件312插接在外管311内,针管313插接在固定件312内,且针管313远离外管311的一端伸出固定件312;固定件312具有通气腔道3121,通气腔道3121的一端设为进气口3122;固定件312的外壁与外管311的内壁形成储气腔314,固定件312上设有连通孔3123,通气腔道与储气腔314连通;储气腔314远离进气口3122的一侧设有第一出气口315,第一出气口315围绕针管313的四周设置,第一出气口315的出气方向指向针管313远离外管311的端部,可选的,围成第一出气口315的周壁为锥面317,从而使从第一出气口315排出的气体吹向针管313的远端;进一步的,与第一出气口315配合的固定件312的内周壁为锥面317,起到双重导向的作用,使第一出气口315排出的气体顺利到达针管313的远端外壁;针管313通过通气腔道3121与连通孔3123连通,针管313远离连通孔3123的一端设为第二出气口316。采用内外吹气式的点胶头结构,可以保证在点胶的时候,点胶头310移动到非常接近led支架的点胶位置,且点胶头310无需接触点胶面,通过内外吹气实现点胶,这样可以避免点胶头310撞击支架产生振动,提高点胶质量。同时,还可以实现微量控制。在实际作业过程中,移动点胶头310使其针管313运动至取胶处并插入粘稠状的胶水中,针管313的管腔内、针管313的外管壁和端面均粘附少量胶水,然后,将点胶头310移动至与led支架的待点胶位置对应处,利用风机向通气腔道3121中吹气,气体在针管313中流动并将针管313内的胶液吹向焊线位置;同时,气体从连通孔3123进入储气腔314,并从第二出气口316排出,气体直接吹向针管313的外管壁,使外管壁上的胶液脱落并到达焊线位置。也即,该点胶头310利用第一出气口315和第二出气口316将粘附在针管313上以及内部的胶液吹向焊线位置,以实现点胶,由于吹向焊线位置的胶液量能够通过针管313上粘附的胶液量进行控制,不易出现胶液偏少或者偏多的情况,既保证点胶质量,也不会造成胶液的浪费。且采用内外吹气式的方式进行点胶,胶液不易残留在针管313上,保证针管313内外的胶液均能够到达焊线位置,从而保证点胶质量。

需要说明的是,本实施例中提到的点胶机构300,用于对已经完成焊线工序的led支架进行点胶,点胶机构300也可以采用喷胶机构,利用点胶机构300进行的点胶工序也可以采用喷胶机构进行,称作喷胶工序。同理,点胶头310也可以采用喷胶头。

此外,本实施例中所说的点胶工序,点胶头310可以与led支架直接接触,也可以使二者保持一定间距;同时,本实施例提供的喷胶工序,喷胶头与led支架可以直接接触,二者也可以具有一定间距。

可选的,第二驱动组件330包括第二三维移动平台,第二三维移动平台包括第一直线伸缩结构331、第二直线伸缩结构333和四连杆结构335,第二直线伸缩结构333与第一直线伸缩结构331连接,四连杆结构335与第二直线伸缩结构333连接,点胶头310与四连杆结构335连接;其中,第一直线伸缩结构331沿第一方向伸缩,第二直线伸缩结构333沿与第一方向垂直的第二方向伸缩,四连杆结构335用于带动点胶头310在第三方向上运动,第三方向与第一方向和第二方向所确定的平面垂直。显然,在其他实施例中,第三方向可以与第一方向和第二方向所确定的平面呈不是垂直的倾斜状态。

请参阅图3,可选的,四连杆结构335包括电动机3351、主动轮3352、从动轮3353、传动带3354、第一传动杆3355、第二传动杆3356和第三传动杆3357,电动机3351和第二直线伸缩结构333连接,主动轮3352和从动轮3353均与第二直线伸缩结构333转动配合,传动带3354被张紧在主动轮3352和从动轮3353外,第一传动杆3355同时与主动轮3352的轮轴和第三传动杆3357转动配合,第二传动杆3356同时与从动轮3353的轮轴和第三传动杆3357转动配合。主动轮3352在电动机3351的驱动下转动,从而带动从动轮3353、第一传动杆3355、第二传动杆3356和点传动杆运动。

需要说明的是,主动轮3352和从动轮3353可以是链轮或者齿轮,对应的,传动带3354可以是链条或者齿形条。

可选的,点胶机构300还包括传动臂350,传动臂350与第三传动杆3357连接,点胶头310与传动臂350连接。点胶头310的出胶口朝下设置。通过四连杆结构335带动点胶头310升高或者降低时,点胶头310始终保持竖向状态,位于点胶头310中的胶液不会倒流,保证出胶的均匀性,从而提高点胶质量。且通过四连杆结构335的设置,合理利用横向空间,避免加工装置的零部件集中产生干涉的情况。

需要说明的是,第二驱动组件330可以是机械臂,机械臂与机架连接,点胶头310与机械臂连接。

本实施例中,需要说明的是,点胶机构300的点胶头310和焊线机构100的瓷嘴110还可以共用一个三维运动平台。

请参阅图3和图4,本实施例中,可选的,点胶机构300还包括储胶件370、抹平件380和驱动件390。

可选的,储胶件370具有用于容纳胶液的环形槽371。储胶件370与第二直线伸缩结构333转动配合,二者的转动轴线沿第三方向延伸,同时,环形槽371的轴线与转动轴线重合。储胶件370与点胶头310在第一方向和第二方向上的运动是一致的。换句话说,在第一直线伸缩结构331和第二直线伸缩结构333运动时,储胶件370和点胶头310均同步运动。

其中,驱动件390与第二直线伸缩结构333连接,驱动件390用于驱动储胶件370相对于第二直线伸缩结构333转动。

其中,抹平件380与第二直线伸缩结构333连接,抹平件380的部分伸入环形槽371中,当储胶件370在驱动件390的作用下转动时,储胶件370相对于抹平件380转动,抹平件380实现对位于环形槽371中的胶液的搅拌作业,胶液不易凝结,点胶头310从储胶件370中采集胶液时,胶液混合均匀,能够提高点胶质量。同时,在储胶件370转动过程中,位于储胶件370中的胶液经过抹平件380的搅拌后,胶液的液面更加平整、一致以及稳定,使得每次点胶头310在取胶时浸入胶液的深度一致,保证取胶的一致性,从而进一步提高点胶质量。

需要说明的是,点胶机构300的机构不限于上述结构,还可以直接采用现有的点胶机的结构。

本实施例中,可选的,加工装置还包括输送机构,输送机构与机架连接,输送机构在第二方向上相对于机架滑动配合,输送机构用于承载led支架001并带动led支架001在第二方向上运动。

需要说明的是,点胶头310和瓷嘴110在第二方向上间隔排布,当led支架001在运输机构的运输作用下,先到达瓷嘴110并完成焊线作业,然后继续输送至点胶头310完成点胶作业。led焊线和点胶工艺在同一加工装置上进行,且加工过程中,led通过运输机构运动,led不需要进行重新定位,换句话说,led在焊线和点胶过程中共用一个定位坐标系,led的焊点位置便于确认,且能够直接反馈至点胶工序中,从而确保点胶位置的准确性,提高点胶的质量。

本实施例中,焊线和点胶可以通过控制系统进行统一操控,实现自动化封装。例如,控制系统发出指令驱动焊线机构的瓷嘴运动至待焊线位置对led支架进行焊线,然后,瓷嘴回位准备下一次焊线;而后,输送机构将led支架进行输送并使已经完成焊线的位置运动至点胶机构处,控制系统获取led支架焊线位置信息并可以利用该位置信息控制第二驱动组件330运动,此时,先通过第二驱动组件330带动点胶头310运动至储胶件370处进行取胶后,而后在驱动点胶头310进行点胶作业,点胶完成后,点胶头310回位,便于进行下一次取胶、点胶作业。

本实施例提供的加工装置,用于led封装,led焊线和点胶通过同一装置实现,降低了转运led的成本,且缩短了led的线弧暴露在空气中的时间,提高产品的合格率。

本实施例还提供了一种led封装工艺,在同一设备上将完成焊线的led进行点胶,降低了转运led的成本,且缩短了led的线弧030暴露在空气中的时间,提高产品的合格率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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