引脚焊接纠正装置的制作方法

本发明属于电子元件生产设备技术领域，尤其涉及一种引脚焊接纠正装置。

背景技术：

在tp(touchpanel,触控面板)和lcm(lcdmodule，液晶显示模组)组装生产过程中，如图1所示，带tp的液晶屏100的背光引脚101和fpc200(flexibleprintedcircuit，柔性电路板)的焊盘201需要进行焊锡连接。由于fpc200上的焊盘201正对tp的背面(背面指tp靠近fpc的一面)，因而tp会遮挡焊盘，在进行焊接前，需要将fpc200翻折，如图2所示，以使焊盘露出。并且，如图3和图4共同所示，在初始状态时，带tp的液晶屏100的背光引脚101位于fpc200的背面(该背面是指与fpc的焊接面相背的一面)，因而需要在fpc200翻折后且在焊接前，将引脚101从fpc200与带tp的液晶屏100之间的间隙300勾到焊盘侧。此外，在进行焊接前，需要对引脚101和焊盘201进行对位纠偏，防止出现焊接不良。

目前，带tp的液晶屏100的背光引脚101和fpc200的焊盘201在焊接时，对fpc进行翻折、勾引脚和引脚对位纠偏都是依靠人工进行，生产效率低，劳动强度高；并且根据各人的操作水平不同，焊接良率差距也较大，对工人的焊接水平要求较高，人工焊接产品的质量和一致性也较差。

因此，如何自动对fpc进行翻折、自动勾引脚以及自动对带tp的液晶屏的背光引脚和fpc的焊盘进行对位纠偏，从而实现自动焊接，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种引脚焊接纠正装置，能够自动对fpc进行翻折、勾引脚以及自动对带tp的液晶屏的背光引脚和fpc的焊盘进行对位纠偏，取代人工操作，提高生产效率，并保证焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：引脚焊接纠正装置，包括安装平台，所述引脚焊接纠正装置还包括：

设于所述安装平台上的fpc支撑平台；

安装于所述安装平台上且相对所述fpc支撑平台设置的y向运动机构，在所述y向运动机构上安装有翻转机构，在所述翻转机构上安装有z向运动机构，在所述z向运动机构上安装有用于吸附产品的吸附平台，所述z向运动机构上安装有用于将产品上的fpc弯折并压紧到所述fpc支撑平台上的fpc压紧机构；

安装于所述安装平台上用于将产品上的引脚勾到fpc焊盘侧的勾引脚机构；

安装于所述z向运动机构上用于将勾到焊盘侧的引脚弯折压到fpc的焊盘上的拨引脚机构；

安装于所述安装平台上用于确定引脚和焊盘位置的视觉相机；

安装于所述安装平台上用于夹持引脚且对引脚和焊盘进行对位纠偏的纠偏机构；

安装于所述安装平台上用于将对位纠偏后引脚和焊盘压紧的引脚焊盘压紧机构。

作为一种改进，所述翻转机构包括：

由动力装置驱动的翻转轴，所述翻转轴转动安装于所述y向运动机构上；

所述z向运动机构安装于所述翻转轴上。

作为一种改进，所述fpc压紧机构包括由第一y、z向运动机构驱动的fpc压爪，所述第一y、z向运动机构安装于所述z向运动机构上。

作为进一步的改进，所述fpc压爪具有相互垂直设置的推fpc平面和压fpc平面，所述压fpc平面与所述吸附平台垂直设置。

作为一种改进，所述勾引脚机构和所述纠偏机构为同一机构，定义为勾引角和纠偏机构，所述勾引脚和纠偏机构包括由x、y、z向运动机构驱动的气动夹爪，所述x、y、z向运动机构安装于所述安装平台上，定义z向为上下方向，所述气动夹爪的两个夹爪上下设置，且位于上部的所述夹爪具有勾引脚部。

作为一种改进，所述拨引脚机构包括由第二y、z向运动机构驱动的拨板，所述拨板的工作面与所述吸附平台平行设置，所述第二y、z向运动机构安装于所述z向运动机构上。

作为进一步的改进，所述拨板通过调节座连接所述第二y、z向运动机构，所述调节座上设有调节长孔。

作为一种改进，所述引脚焊盘压紧机构包括由x、z向运动机构驱动的压板，所述x、z向运动机构安装于所述安装平台上。

作为一种改进，定义x向为左右方向，所述吸附平台的左右两侧对称设有所述拨引脚机构；所述安装平台上位于所述fpc支撑平台的左右两侧对称设有所述勾引脚机构、所述纠偏机构和所述引脚焊盘压紧机构。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于引脚焊接纠正装置设计了fpc支撑平台、y向运动机构、翻转机构、z向运动机构、吸附平台、fpc压紧机构、勾引脚机构、拨引脚机构、视觉相机、纠偏机构和引脚焊盘压紧机构，因而在使用时，初始状态，吸附平台为水平状态，将产品平放到吸附平台上，产品被稳定吸附后，翻转机构带动z向运动机构、吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构向下转动90°，使产品竖起来；然后y向运动机构带动翻转机构、z向运动机构、吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构向fpc支撑平台平移至产品靠近fpc支撑平台；然后z向运动机构带动吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构向下移动，使产品上的fpc靠近fpc支撑平台，使fpc底部的高度与吸附平台的高度相等；然后通过fpc压紧机构将产品上的fpc弯折并压紧到所述fpc支撑平台上；然后通过勾引脚机构将产品上的引脚勾到fpc焊盘侧；然后通过拨引脚机构将勾到焊盘侧的引脚弯折压到fpc的焊盘上；然后通过纠偏机构夹持引脚的根部，此时拨引脚机构退回原位，引脚露出，此时通过视觉相机对焊盘和引脚进行拍照，并计算偏位数据，从而确定出引脚和焊盘位置，通过纠偏机构带动引脚运动使引脚上的焊盘和fpc上的焊盘对齐，从而完成引脚焊盘的对位，对位完成后，通过引脚焊盘压紧机构将引脚和焊盘压住，使引脚固定，fpc压紧机构退回原位，此时可对引脚和焊盘进行焊接，焊接完成后，勾引脚机构、纠偏机构和引脚焊盘压紧机构退回原位，然后z向运动机构带动吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构向上移动退回原位，y向运动机构带动翻转机构、z向运动机构、吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构反向平移退回原位，然后翻转机构带动z向运动机构、吸附平台、产品、fpc压紧机构和拨引脚机构向上转动90°，使产品转至水平状态，吸附平台断吸，此时可取走产品。

本发明提供的引脚焊接纠正装置，实现了自动将产品翻转90°，自动对fpc进行翻折、勾引脚以及自动对带tp的液晶屏的背光引脚和fpc的焊盘进行对位纠偏，取代人工操作，提高了生产效率，有效保证了焊接质量。

由于所述翻转机构包括由动力装置驱动的翻转轴，因而动力装置带动翻转轴转动，从而带动z向运动机构实现翻转。

由于所述fpc压紧机构包括由第一y、z向运动机构驱动的fpc压爪，所述fpc压爪具有相互垂直设置的推fpc平面和压fpc平面，因而在第一y、z向运动机构的带动下，沿y向移动时，推fpc平面可将fpc向fpc支撑平台方向推动，沿z向向下移动时，压fpc平面可将fpc压紧到fpc支撑平台上。

由于所述勾引脚机构和所述纠偏机构为同一机构，使得结构紧凑，占用空间小，且节省成本；由于所述勾引脚和纠偏机构包括由x、y、z向运动机构驱动的气动夹爪，因而在x、y、z向运动机构的带动下，在勾引脚时，气动夹爪向上运动，即可将引脚从fpc的背面经间隙勾到fpc的焊盘侧；在纠偏时，气动夹爪进行前后左右移动，使引脚和焊盘对齐。

由于所述拨引脚机构包括由第二y、z向运动机构驱动的拨板，因而在第二y、z向运动机构的带动下，在勾引脚前，拨板向下运动移动到引脚内侧(此时引脚位于fpc的背面)，当引脚被勾到fpc的焊盘侧时，拨板沿y向向前移动，将引脚弯折压到fpc的焊盘上。

由于所述拨板通过调节座连接所述第二y、z向运动机构，所述调节座上设有调节长孔，通过调节长孔及与其相配合的紧固件可以对调节座的位置进行调节，从而调节拨板的位置，进而适应多种产品的焊接要求，扩大了设备的使用范围。

由于所述引脚焊盘压紧机构包括由x、z向运动机构驱动的压板，因而在x、z向运动机构的带动下，压板沿左右方向和上下方向移动，将对位纠偏后的引脚和焊盘压紧。

由于所述吸附平台的左右两侧对称设有所述拨引脚机构；所述安装平台上位于所述fpc支撑平台的左右两侧对称设有所述勾引脚机构、所述纠偏机构和所述引脚焊盘压紧机构，因而设计了双工位，可以根据产品上引脚和焊盘处于左侧或者右侧，选择使用相应侧的拨引脚机构、勾引脚机构、所述纠偏机构和所述引脚焊盘压紧机构，扩大了设备的使用范围。

附图说明

图1是产品的结构示意图；

图2是产品的fpc翻折成水平状态的结构示意图；

图3是图1的左视图；

图4是图3中a处局部放大示意图；

图5是本发明实施例的结构示意图；

图6是图5中翻转机构翻转后的结构示意图；

图7是图6中y向运动机构向fpc支撑平台靠近后的结构示意图；

图8是图5中y向运动机构、翻转机构、z向运动机构、吸附平台、fpc压紧机构和拨引脚机构的相对位置示意图；

图9是图8另一视角的结构示意图；

图10是图5中勾引脚和纠偏机构的结构示意图；

图11是引脚焊盘压紧机构的结构示意图；

图中：100-带tp的液晶屏，101-引脚，200-fpc，201-焊盘，300-间隙；1-安装平台，2-fpc支撑平台，3-y向运动机构，4-翻转机构，41-翻转轴，42-伺服电机，43-同步带传动机构，5-z向运动机构，6-吸附平台，7-fpc压紧机构，71-第一y、z向运动机构，711-z向气缸，712-y向气缸，72-fpc压爪，721-推fpc平面，722-压fpc平面，9-拨引脚机构，91-第二y、z向运动机构，92-拨板，93-调节座，931-调节长孔，932-螺栓，10-勾引脚和纠偏机构，101-x、y、z向运动机构，1011-x向电缸，1012-z向电缸，1013-y向驱动装置，102-气动夹爪，1021-位于上部的夹爪，1022-勾引脚部，11-引脚焊盘压紧机构，111-x、z向运动机构，1111-x向电缸，1112-z向气缸，112-压板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本实施例中，为了描述方便，定义吸附平台相对fpc支撑平台运动的方向为y向，在水平面内垂直于y向的方向为x向；垂直于水平面的方向为z向。同时，定义x向为左右方向，定义y向为前后方向，并且吸附平台向fpc支撑平台靠近的方向为前，定义z向为上下方向。

如图5、图6和图7共同所示，一种引脚焊接纠正装置，包括安装平台1；设于安装平台1上的fpc支撑平台2；安装于安装平台1上且相对fpc支撑平台2设置的y向运动机构3，在y向运动机构3上安装有翻转机构4，在翻转机构4上安装有z向运动机构5，在z向运动机构5上安装有用于吸附产品的吸附平台6，z向运动机构5上安装有用于将产品上的fpc弯折并压紧到fpc支撑平台2上的fpc压紧机构7；安装于安装平台1上用于将产品上的引脚勾到fpc焊盘侧的勾引脚机构；安装于z向运动机构5上用于将勾到焊盘侧的引脚弯折压到fpc的焊盘上的拨引脚机构9；安装于安装平台1上用于确定引脚和焊盘位置的视觉相机(图中未示出)；安装于安装平台1上用于夹持引脚且对引脚和焊盘进行对位纠偏的纠偏机构；安装于安装平台1上用于将对位纠偏后引脚和焊盘压紧的引脚焊盘压紧机构11。

上述y向运动机构3和z向运动机构5分别优选为电缸，当然，也可以选用气缸等等，为领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

结合图5、图8和图9，上述翻转机构4包括：由动力装置驱动的翻转轴41，动力装置优选为伺服电机42驱动的同步带传动机构43，在翻转轴41的伸出端上安装同步带传动机构43的从动轮，当然，动力装置也可以直接选用直驱马达等等，为本领域技术人所熟知，在此不再赘述；翻转轴41转动安装于y向运动机构3上；z向运动机构5安装于翻转轴41上。

当然，作为一种替代方式，翻转机构4也可以选用气缸，气缸的缸体铰接安装在y向运动机构3上，气缸的活塞杆铰接z向运动机构5，同样也可以实现翻转。

结合图5、图8和图9，上述fpc压紧机构7包括由第一y、z向运动机构71驱动的fpc压爪72，第一y、z向运动机构71安装于z向运动机构5上。优选的，第一y、z向运动机构71包括z向气缸711和y向气缸712，z向气缸711安装于z向运动机构5上，y向气缸712安装于z向气缸711上，fpc压爪72安装在y向气缸712上。当然，作为一种替代方式，第一y、z向运动机构71的z向气缸711和y向气缸712还可以分别选用电缸等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

fpc压爪72具有相互垂直设置的推fpc平面721和压fpc平面722，压fpc平面722与吸附平台6垂直设置。

结合图5和图10，为了使结构紧凑，占用空间小，且节省成本，在本实施例中，勾引脚机构和纠偏机构采用同一机构，定义为勾引角和纠偏机构10，该勾引脚和纠偏机构10包括由x、y、z向运动机构101驱动的气动夹爪102，x、y、z向运动机构101安装于安装平台1上，气动夹爪102的两个夹爪上下设置，且位于上部的夹爪1021具有勾引脚部1022。优选的，x、y、z向运动机构101包括x向电缸1011、z向电缸1012和y向驱动装置1013，y向驱动装置1013可以选用驱动电机驱动的同步带机构或者凸轮机构等等，都可以实现气动夹爪102的y向移动，x向电缸1011和z向电缸1012的安装方式，可以采用z向电缸1012安装在x向电缸1011上，也可以采用x向电缸1011安装在z向电缸1012上。当然，作为一种替代方式，x向电缸1011和z向电缸1012也可以分别选用气缸等等，在此不再赘述。

当然，作为一种替代方式，勾引脚机构和纠偏机构也可以采用两套独立的机构，本领域技术人员可根据实际情况自行选择，在此不再赘述。

结合图5、图8和图9，拨引脚机构9包括由第二y、z向运动机构91驱动的拨板92，拨板92的工作面与吸附平台6平行设置，第二y、z向运动机构91安装于z向运动机构5上。第二y、z向运动机构91的结构与第一y、z向运动机构71的结构相同，在此不再赘述。

为了方便调节，拨板92通过调节座93连接第二y、z向运动机构91，调节座93上设有调节长孔931。通过调节长孔931及与其相配合的紧固件可以对调节座93的位置进行调节，从而调节拨板92的位置，进而适应多种产品的焊接要求，扩大了设备的使用范围。紧固件优选为螺栓932，当然也可以选用螺钉等等。

结合图5和图11，上述引脚焊盘压紧机构11包括由x、z向运动机构111驱动的压板112，x、z向运动机构111安装于安装平台1上。优选的，x、z向运动机构111包括x向电缸1111和z向气缸1112，x向电缸1111安装于安装平台1上，z向气缸1112安装于x向电缸1111上，压板112安装于z向气缸1112上。当然，作为一种替代方式，x向电缸1111还可以选用气缸，z向气缸1112还可以选用电缸等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

在实际应用中，产品的引脚和焊盘根据产品的不同类型，有些位于产品的左侧，有些位于产品的右侧，为了适应产品的不同类型，采用双工位设计，吸附平台6的左右两侧对称设有拨引脚机构9；安装平台1上位于fpc支撑平台2的左右两侧对称设有勾引脚机构、纠偏机构和引脚焊盘压紧机构11。在本实施例中，为了使结构紧凑，具体的，如图5至图11共同所示，上述拨引脚机构9有两个，上述勾引角和纠偏机构中的y向驱动装置1013有两个，气动夹爪102有两个，其它结构共用，上述引脚焊盘压紧机构11中的压板112有两个，其它结构共同。这样，可以根据产品上引脚和焊盘处于左侧或者右侧，选择使用相应侧的拨引脚机构9、勾引脚和纠偏机构10、引脚焊盘压紧机构11，扩大了设备的使用范围。

需要说明的是，上述y向运动机构3、翻转机构4、z向运动机构5、fpc压紧机构7、勾引脚和纠偏机构10、拨引脚机构9、视觉相机和引脚焊盘压紧机构11均与电控单元(图中未示出)相连接。电控装置用于控制y向运动机构3、翻转机构4、z向运动机构5、fpc压紧机构7、勾引脚和纠偏机构10、拨引脚机构9、视觉相机和引脚焊盘压紧机构11的动作顺序，电控装置优选为微电脑控制器，本领域技术人员可以根据专业知识自行设定。上述吸附平台6为真空吸附平台，其上设有真空吸孔，从而可以吸附产品，吸附力可根据产品的要求进行调整，为本领域的公知技术，在此不再赘述。

其工作原理如下：

在使用时，初始状态，如图5所示，吸附平台6为水平状态，将产品平放到吸附平台6上，产品被稳定吸附后，伺服电机42通过同步带传动机构43带动翻转轴41转动，从而带动z向运动机构5、吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9向下转动90°，使产品竖起来，如图6所示；然后y向运动机构3带动翻转机构4、z向运动机构5、吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9向fpc支撑平台2平移，使产品靠近fpc支撑平台2，移动至间隙1.5mm时停止；然后z向运动机构5带动吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9向下移动，使产品上的fpc靠近fpc支撑平台2，使fpc底部的高度与吸附平台6的高度相等；然后在y向气缸712的带动下，推fpc平面721可将fpc向fpc支撑平台2方向推动，使fpc弯折，在z向气缸711的带动下，压fpc平面722可将fpc压紧到fpc支撑平台2上，同时，在第二y、z向运动机构91的带动下，拨板92向下运动移动到引脚内侧(此时引脚位于fpc的背面)；然后在z向电缸1012的带动下，气动夹爪102向上运动，通过位于上部的夹爪1021的勾引脚部1022即可将引脚从fpc的背面经间隙勾到fpc的焊盘侧，此时，在第二y、z向运动机构91的带动下，拨板92沿y向向前移动，将引脚弯折压到fpc的焊盘上，然后在x、y、z向运动机构101的带动下，气动夹爪102移动到引脚根部，将引脚夹住，此时拨引脚机构9向上、向后移动退回原位，引脚露出，此时通过视觉相机对焊盘和引脚进行拍照，并计算偏位数据，从而确定出引脚和焊盘位置，气动夹爪102根据计算数据，进行前后左右移动，使引脚和焊盘对齐，从而完成引脚焊盘的对位，对位完成后，在x、z向运动机构111的带动下，压板112沿左右方向移动，并向下移动，将对位纠偏后的引脚和焊盘压紧，使引脚固定，fpc压紧机构7退回原位，此时可对引脚和焊盘进行焊接，焊接完成后，勾引脚和纠偏机构10、引脚焊盘压紧机构11退回原位，然后z向运动机构5带动吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9向上移动退回原位，y向运动机构3带动翻转机构4、z向运动机构5、吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9反向平移退回原位，然后翻转机构4带动z向运动机构5、吸附平台6、产品、fpc压紧机构7和拨引脚机构9向上转动90°，使产品转至水平状态，吸附平台6断吸，此时可取走产品。

需要说明的是，上述过程中，引脚和焊盘进行焊接时通过焊接机构来实现，焊接机构为公知技术，在此不再赘述。

本发明实施例提供的引脚焊接纠正装置，实现了自动将产品翻转90°，自动对fpc进行翻折、勾引脚以及自动对带tp的液晶屏的背光引脚和fpc的焊盘进行对位纠偏，取代人工操作，提高了生产效率，有效保证了焊接质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。