Fpc补强片智能贴装的制造方法
【专利摘要】本发明公开了FPC补强片智能贴装机，包括控制装置、机架、机械手、移动块、三维移动装置、识别定位装置和用于吸附并加热柔性电路板的至少一个贴装平台，所述机架包括架体和水平固定于架体中的机台，该机台上间隔地设有待加工品放置平台和成品放置平台；所述贴装平台与机台滑动配合，并位于待加工品放置平台和成品放置平台之间，贴装平台一侧的机台上设有用于输送补强片的输送带；所述控制装置、机械手和三维移动装置均安装于机架上，机械手和移动块均位于机台上方，移动块的下端设有用于吸附补强片的吸嘴机构；所述识别定位装置、机械手、三维移动装置和贴装平台均与控制装置电连接。本发明能全自动、高效率、高精度地贴装补强片。
【专利说明】FPC补强片智能贴装机
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及贴装补强片的技术，具体涉及FPC补强片智能贴装机。
【背景技术】
[0003]FPC (Flexible Printed Circuit board),即柔性电路板,在柔性电路板上一般用补强片来增加基板的强度，补强片与基板的电气连接用高温加热方法实现贴装，并用热压以确保可靠性。这里提到贴装，在现在大量的生产线上都仍然采用手工贴装，贴装速度慢，并且人手容易抖动造成元器件损坏，而且贴装的位置也不准确，同时，肉眼无法精确识别补强片的缺损，这将直接造成生产效率低，产品合格率下降。
[0004]另外，现也有采用冲压模具的方式，将冲压完成的补强片吸附，然后贴装到柔性电路板上，柔性电路板被夹具固定定位，效率和贴装质量有所提升。但其补强片的定位精度仍较低，无法识别补强片缺损，其采用复杂的人工来排列柔性电路板并需更换补强片冲压模具，造成大批量模具利用率极低，故该类型的设备贴装速度也比较慢，贴装精度和产品合格率仍有待进一步提升。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供FPC补强片智能贴装机，能全自动、高效率、高精度地贴装补强片。
[0006]本发明的目的采用如下技术方案实现:
FPC补强片智能贴装机，包括控制装置、机架、机械手、移动块、用于驱动移动块进行三维移动的三维移动装置、用于识别定位补强片和柔性电路板的识别定位装置和用于吸附并加热柔性电路板的至少一个贴装平台，所述机架包括架体和水平固定于架体中的机台，该机台上间隔地设有待加工品放置平台和成品放置平台；所述贴装平台与机台滑动配合，并位于待加工品放置平台和成品放置平台之间，贴装平台一侧的机台上设有用于输送补强片的输送带；所述控制装置、机械手和三维移动装置均安装于机架上，机械手和移动块均位于机台上方，移动块的下端设有用于吸附补强片的吸嘴机构；所述识别定位装置、机械手、三维移动装置和贴装平台均与控制装置电连接。
[0007]优选地，所述识别定位装置包括用于抓点的抓点CCD相机、LED环形光源、用于定位补强片并识别补强片正反面的定位CCD相机、LED平面光源、用于修正补强片角度的修正CCD相机和LED同轴光源，所述抓点CCD相机和LED环形光源均安装于移动块的一侧；所述定位CCD相机和LED平面光源均安装于机台上方的机架上，所述抓点CCD相机的镜头朝向、定位CCD相机的镜头朝向、LED环形光源的出光方向、LED平面光源的出光方向均朝下；所述修正CXD相机和LED同轴光源均安装于输送带一侧的机台上，修正CXD相机的镜头朝向和LED同轴光源的出光方向均朝上。[0008]优选地，所述三维移动装置包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构包括X轴直线电机和沿左右方向设置的X轴轨道，Y轴移动机构包括Y轴直线电机和沿前后方向设置的Y轴轨道，所述Z轴移动机构包括Z轴直线电机和沿上下方向设置的升降架，所述升降架与X轴轨道沿X轴滑动配合，所述X轴轨道的两端与Y轴轨道沿Y轴滑动配合，所述移动块安装于升降架上。
[0009]优选地，所述吸嘴装置包括均枢装在移动块下端的左旋转吸嘴和右旋转吸嘴。
[0010]优选地，所述贴装平台沿前后方向与机台滑动配合。
[0011]优选地，所述输送带的后方机台上设有用于输送补强片的自动送料装置。
[0012]优选地，所述控制装置包括放有鼠标和键盘的抽屉、电源开关控制板、温度气源控制板、处理模块和显示器，所述抽屉、电源开关控制板和温度气源控制板均固定于机台下方的机架上，所述显示器固定于机台上方的机架一侧。
[0013]优选地，所述机架的顶部伸出有报警灯，该报警灯与处理模块电连接。
[0014]优选地，所述机架的两侧还分别设有用于对移动块提供监测限位的前光栅保护器和后光栅保护器，后光栅保护器位于前光束保护器的后方。
[0015]相比现有技术，本发明的有益效果在于:
本发明通过机械手、吸嘴机构、三维移动装置和控制装置实现了补强片贴装在柔性电路板上的全自动化智能操作，其由吸附方式来吸附补强片，适用于不同大小形状和不同厚度的多种PFC补强片，补强片的数量不受限制地进行连续化贴装。
[0016]本发明只要将批量柔性电路板摆放在待加工品放置平台上就能通过机械手来移动柔性电路板，达到全自动化生产或直接放在贴装平台上被吸附和加热，柔性电路板不需要精密定位，然后通过识别定位装置来对预设在柔性电路板上的标记进行抓点定位，再驱动贴装平台自动移动至贴装的位置进行CCD视觉对点移动贴装，同时，补强片可预先通过识别定位装置来对其大小及厚度、正反面进行识别、角度修正，则贴装速度，贴装时间，贴装高度，加热时间均可由控制装置完成参数更改，方便自定义贴装路线，根据贴装要求选择最佳贴装位置，贴装精度高，全面提高了产品的良品率与生产效率。
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图中:1、控制装置；2、成品放置平台；3、Y轴轨道；4、前光栅保护器；5、X轴轨道；6、后光栅保护器；7、左旋转吸嘴；8、右旋转吸嘴；9、移动块；10、抓点C⑶相机；11、LED环形光源；12、输送带；13、定位C⑶相机；14、LED平面光源；15、修正C⑶相机；16、LED同轴光源；17、升降架；18、自动送料装置；19、机械手；20、报警灯；21、显示器；22、贴装平台；24、待加工品放置平台；25、机台；26、抽屉；27、电源开关控制板；28、温度气源控制板；29、机架；291、架体。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示的FPC补强片智能贴装机，包括控制装置1、机架29、机械手19、移动块
9、用于驱动移动块9进行三维移动的三维移动装置、用于识别定位补强片和柔性电路板的识别定位装置和用于吸附并加热柔性电路板的至少一个贴装平台22，机架29包括架体291和水平固定于架体291中的机台25，该机台25上间隔地设有待加工品放置平台24和成品放置平台2 ;贴装平台22与机台25滑动配合，并位于待加工品放置平台24和成品放置平台2之间，贴装平台22 —侧的机台25上设有用于输送补强片的输送带12 ;控制装置1、机械手19和三维移动装置均安装于机架29上，机械手19和移动块9均位于机台25上方，移动块9的下端设有用于吸附补强片的吸嘴机构；识别定位装置、机械手19、三维移动装置和贴装平台22均与控制装置I电连接。其中，机架29为钣金机架，机台25为大理石机台。[0021 ] 本例的识别定位装置包括用于抓点的抓点CXD相机10、LED环形光源11、用于定位补强片并识别补强片正反面的定位CCD相机13、LED平面光源14、用于修正补强片角度的修正CXD相机15和LED同轴光源16，抓点CXD相机10和LED环形光源11均安装于移动块9的一侧；定位CXD相机13和LED平面光源14均安装于机台25上方的机架29上，抓点CXD相机10的镜头朝向、定位CCD相机13的镜头朝向、LED环形光源11的出光方向、LED平面光源14的出光方向均朝下；修正(XD相机15和LED同轴光源16均安装于输送带12 —侧的机台25上，修正CXD相机15的镜头朝向和LED同轴光源16的出光方向均朝上。
[0022]本例的三维移动装置包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构包括X轴直线电机(图中未示出)和沿左右方向设置的X轴轨道5，Y轴移动机构包括Y轴直线电机(图中未示出)和沿前后方向设置的Y轴轨道3，Z轴移动机构包括Z轴直线电机(图中未示出)和沿上下方向设置的升降架17，升降架17与X轴轨道5沿X轴滑动配合，X轴轨道5的两端与Y轴轨道3沿Y轴滑动配合，移动块9安装于升降架17上。图1中示出了 X轴方向、Y轴方向和Z轴方向构成的坐标系。
[0023]本例的吸嘴装置包括均枢装在移动块9下端的左旋转吸嘴7和右旋转吸嘴8，用于左右分别旋转修正调节补强片的角度，保证贴装在柔性电路板上的角度。
[0024]其中，贴装平台22沿前后方向与机台25滑动配合，可采用电机驱动其滑移，该贴装平台22对应配置有真空吸附机构来吸附柔性电路板，还配置有加热装置来加热柔性电路板，以使补强片与柔性电路板更好地粘合。本例将贴装平台22设为左右两个，两贴装平台22 —侧均具有输送带12，两输送带12位于两贴装平台22之间。
[0025]本例的输送带12的后方机台25上设有用于输送补强片的自动送料装置18，则补强片可源源不断地被自动送料。
[0026]为便于可视化控制补强片的贴装过程，控制装置I包括存放有鼠标和键盘的抽屉26、电源开关控制板27、温度气源控制板28、处理模块(图中未示出)和显示器21，抽屉26、电源开关控制板27和温度气源控制板28均固定于机台25下方的机架29上，显示器21固定于机台25上方的机架29 —侧。控制装置I将机械手19、三维移动装置和贴装平台22的移动参数反馈收集并显示，同时可通过键盘、鼠标来发出参数指令控制三者的移动，识别定位装置则可将其检测获得参数反馈至控制装置I的处理模块进行处理，再形成相应指令控制上述三者移动。
[0027]而为便于显示贴装过程的任务状态，机架29的顶部伸出有报警灯20，该报警灯20与处理模块电连接，本例的报警灯20为三色报警灯。机架29的两侧还分别设有用于对移动块9提供监测限位的前光栅保护器4和后光栅保护器6，后光栅保护器6位于前光栅保护器4的后方。[0028]贴装时，通过机械手19把未加工的柔性电路板向右运动送至右边的贴装平台22上方，机械手19将柔性电路板放下。然后右边的贴装平台22移动至贴装位置，抓点CCD相机10进行寻找柔性电路板的标记点，同时抓点CCD相机10上安装的LED环形光源11进行补光拍摄。于此同时，定位C⑶相机13寻找识别位于右边的输送带12上面的补强片，用LED平面光源14补光拍摄，并进行区分补强片的正反面和定位，区分正反面的目的是补强片的其中一面贴有用于贴装在柔性电路板上的胶体，该胶体受热后将融化粘合在柔性电路板上。
[0029]然后，移动块9上的左旋转吸嘴7和右旋转吸嘴8将已区分正反面和定位完成的补强片吸起来，移动块9移动至修正CXD相机15的上方，同时修正CXD角度相机上端的LED同轴光源16补光拍摄，把左旋转吸嘴7和右旋转吸嘴8上面的补强片分别进行角度修正，修正完成后移动至位于右边的贴装平台22的上方，在已经过抓点CCD相机10抓点的柔性电路板上下压贴装补强片。贴装完成后位于右边的贴装平台22从贴装的位置移动出来到机械手19的下端，机械手19吸起柔性电路板向左移动，把已经贴装补强片的柔性电路板放置在成品放置平台2上，到此单行程右边的贴装22上的柔性电路板已经加工完毕。
[0030]以上过程是位于右边的贴装平台22上的柔性电路板贴装补强片，在加工完毕时，贴装平台22退出来的同时，移动块9将移动至位于左边的贴装平台22位置进行贴装，运动过程与上述工作模式相同。即:
在上述贴装过程中，机械手19返回至待加工品放置平台24上方吸起柔性电路板，移动至左边的贴装平台22的上方，放置好柔性电路板，左边的贴装平台移动至贴装位置重复与右边的贴装平台22相同的贴装运动。在左右两个贴装平台22工作的同时，自动送料装置18，将会源源不断的分别交替循环将补强片送料至位于左边的输送带12和右边的输送带12，通过左右输送带12交替循环把补强片送至定位CXD相机13的视场范围内，定位CXD相机13会进行补强片的定位和正反面的区分，来保证时刻有补强片进行柔性电路板的贴装工作，当自动送料装置18内的补强片用完时，报警灯20将报警提示。
[0031]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
【权利要求】
1.FPC补强片智能贴装机，其特征在于:包括控制装置、机架、机械手、移动块、用于驱动移动块进行三维移动的三维移动装置、用于识别定位补强片和柔性电路板的识别定位装置和用于吸附并加热柔性电路板的至少一个贴装平台，所述机架包括架体和水平固定于架体中的机台，该机台上间隔地设有待加工品放置平台和成品放置平台；所述贴装平台与机台滑动配合，并位于待加工品放置平台和成品放置平台之间，贴装平台一侧的机台上设有用于输送补强片的输送带；所述控制装置、机械手和三维移动装置均安装于机架上，机械手和移动块均位于机台上方，移动块的下端设有用于吸附补强片的吸嘴机构；所述识别定位装置、机械手、三维移动装置和贴装平台均与控制装置电连接。
2.根据权利要求1所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述识别定位装置包括用于抓点的抓点CCD相机、LED环形光源、用于定位补强片并识别补强片正反面的定位CXD相机、LED平面光源、用于修正补强片角度的修正CXD相机和LED同轴光源，所述抓点CCD相机和LED环形光源均安装于移动块的一侧；所述定位CCD相机和LED平面光源均安装于机台上方的机架上，所述抓点CCD相机的镜头朝向、定位CCD相机的镜头朝向、LED环形光源的出光方向、LED平面光源的出光方向均朝下；所述修正CCD相机和LED同轴光源均安装于输送带一侧的机台上，修正CCD相机的镜头朝向和LED同轴光源的出光方向均朝上。
3.根据权利要求1所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述三维移动装置包括X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴移动机构，X轴移动机构包括X轴直线电机和沿左右方向设置的X轴轨道，Y轴移动机构包括Y轴直线电机和沿前后方向设置的Y轴轨道，所述Z轴移动机构包括Z轴直线电机和沿上下方向设置的升降架，所述升降架与X轴轨道沿X轴滑动配合，所述X轴轨道的两端与Y轴轨道沿Y轴滑动配合，所述移动块安装于升降架上。
4.根据权利要求1所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述吸嘴装置包括均枢装在移动块下端的左旋转吸嘴和右旋转吸嘴。
5.根据权利要求1所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述贴装平台沿前后方向与机台滑动配合。
6.根据权利要求1所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述输送带的后方机台上设有用于输送补强片的自动送料装置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述控制装置包括放有鼠标和键盘的抽屉、电源开关控制板、温度气源控制板、处理模块和显示器，所述抽屉、电源开关控制板和温度气源控制板均固定于机台下方的机架上，所述显示器固定于机台上方的机架一侧。
8.根据权利要求7所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述机架的顶部伸出有报警灯，该报警灯与处理模块电连接。
9.根据权利要求1-6任一项所述的FPC补强片智能贴装机，其特征在于:所述机架的两侧还分别设有用于对移动块提供监测限位的前光栅保护器和后光栅保护器，后光栅保护器位于前光束保护器的后方。
【文档编号】H05K3/00GK103841764SQ201410096403
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月15日 优先权日:2014年3月15日
【发明者】丁晓华, 陈鸣, 刘仕林 申请人:深圳市鹰眼在线电子科技有限公司