Led芯片搬運(yùn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED顯示屏的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，具體地說是一種LED芯片搬運(yùn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在利用紅綠藍(lán)三原色LED芯片制作高分辨率和超高分別率的顯示器過程中，目前還沒有專門的自動(dòng)設(shè)備用來(lái)對(duì)單一的RGB芯片進(jìn)行抓取和擺放，從而來(lái)制作LED顯示屏。因此，為了提高效率，有必要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)的LED芯片搬運(yùn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種高效率的可自動(dòng)抓取和擺放芯片的LED芯片搬運(yùn)
目.ο
[0004]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種LED芯片搬運(yùn)裝置，包括工作臺(tái)及上相機(jī)系統(tǒng)，所述工作臺(tái)上安裝有X軸運(yùn)動(dòng)裝置，所述X軸運(yùn)動(dòng)裝置上安裝有Y軸運(yùn)動(dòng)裝置，所述Y軸運(yùn)動(dòng)裝置上安裝有Z軸逼近機(jī)構(gòu)；所述Z軸逼近機(jī)構(gòu)包括Z軸運(yùn)動(dòng)裝置及角度調(diào)整裝置，所述Z軸運(yùn)動(dòng)裝置上安裝有抓取裝置；所述上相機(jī)系統(tǒng)觀察LED芯片的空間位置，通過所述X軸運(yùn)動(dòng)裝置、所述Y軸運(yùn)動(dòng)裝置及所述Z軸運(yùn)動(dòng)裝置分別實(shí)現(xiàn)所述LED芯片的X向、Y向及Z向的運(yùn)動(dòng)，通過所述角度調(diào)整裝置實(shí)現(xiàn)所述LED芯片的角度調(diào)整。
[0005]所述X軸運(yùn)動(dòng)裝置包括X向?qū)к?、直線電機(jī)及編碼器，所述編碼器包括光柵讀頭與光柵尺，所述直線電機(jī)及所述光柵尺分別平行于所述X向?qū)к墸凰鲋本€電機(jī)的動(dòng)子上固定有Y平臺(tái)連接架及光柵讀頭固定架，所述光柵讀頭固定架上固定有所述光柵讀頭；所述X向?qū)к壣匣瑒?dòng)配合有Y平臺(tái)支腿連接塊。
[0006]所述Y軸運(yùn)動(dòng)裝置包括固定在Y平臺(tái)上的Y向?qū)к壖敖z杠系統(tǒng)；所述絲杠系統(tǒng)包括平行于所述Y向?qū)к壍慕z杠，所述絲杠與步進(jìn)馬達(dá)相連；所述Y向?qū)к壣匣瑒?dòng)配合有Z平臺(tái)連接塊；所述Z平臺(tái)連接塊螺紋配合在所述絲杠上。
[0007]所述上相機(jī)系統(tǒng)安裝在所述Z軸運(yùn)動(dòng)裝置上，所述上相機(jī)系統(tǒng)包括上相機(jī)、物鏡及光源；所述Z軸運(yùn)動(dòng)裝置包括Z平臺(tái)，所述Z平臺(tái)上活動(dòng)連接有可軸向移動(dòng)的中空的Z向軸，所述Z向軸上套裝有可繞其旋轉(zhuǎn)的角度微調(diào)臂，所述Z向軸上固定有Z軸運(yùn)動(dòng)臂；所述Z軸運(yùn)動(dòng)臂與所述角度微調(diào)臂之間安裝有直線驅(qū)動(dòng)裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述Z軸運(yùn)動(dòng)臂并帶動(dòng)所述Z向軸做軸向移動(dòng)；所述Z向軸的上端安裝有所述上相機(jī)及所述光源，所述Z向軸的下端安裝有所述物鏡；所述Z向軸的中空孔作為所述物鏡與所述上相機(jī)之間的光路。
[0008]所述直線驅(qū)動(dòng)裝置包括Z向微調(diào)電機(jī)、絲杠及直線導(dǎo)軌；所述直線導(dǎo)軌安裝在所述Z軸運(yùn)動(dòng)臂與所述角度微調(diào)臂之間，所述Z向微調(diào)電機(jī)固定在所述角度微調(diào)臂上，所述絲杠連接在所述Z向微調(diào)電機(jī)的輸出軸上，所述Z軸運(yùn)動(dòng)臂螺紋連接在所述絲杠上。
[0009]所述角度調(diào)整裝置包括角度微調(diào)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪及驅(qū)動(dòng)輪適配；所述角度微調(diào)電機(jī)固定在所述Z平臺(tái)上，所述角度微調(diào)電機(jī)的輸出軸上固定有所述驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪適配固定在所述角度微調(diào)臂上，所述驅(qū)動(dòng)輪與所述驅(qū)動(dòng)輪適配摩擦連接；所述角度微調(diào)電機(jī)通過所述驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)輪適配繞著所述驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)而帶動(dòng)所述角度微調(diào)臂、所述Z軸運(yùn)動(dòng)臂及所述Z向軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]所述抓取裝置固定在所述物鏡的一側(cè)。
[0011]所述工作臺(tái)上設(shè)置有下相機(jī)系統(tǒng)；所述下相機(jī)系統(tǒng)包括鏡筒，所述鏡筒的兩端分別安裝有物鏡與下相機(jī)，所述物鏡的周圍設(shè)置有連接在所述鏡筒上的反光罩，所述反光罩的外端開口、內(nèi)端封閉，所述反光罩內(nèi)端的底部安裝有環(huán)繞所述物鏡的照明光源。
[0012]所述工作臺(tái)上設(shè)置有樣品臺(tái)。
[0013]所述工作臺(tái)的底部設(shè)置有腳墊，所述工作臺(tái)的側(cè)面設(shè)置有相對(duì)的兩個(gè)把手。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明通過X軸運(yùn)動(dòng)裝置、Y軸運(yùn)動(dòng)裝置、Z軸運(yùn)動(dòng)裝置及角度調(diào)整裝置實(shí)現(xiàn)四個(gè)軸的精確運(yùn)動(dòng)控制與定位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED芯片的精確定位抓取與擺放，提高了效率與精度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明中的X軸運(yùn)動(dòng)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明中的X軸運(yùn)動(dòng)裝置的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明中的Y軸運(yùn)動(dòng)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明中的Y軸運(yùn)動(dòng)裝置的另一視角的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖7為本發(fā)明中的Z軸逼近機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0022]圖8為圖7的俯視圖。
[0023]圖9為圖7的左視圖。
[0024]圖10為圖9中的A-A剖視圖。
[0025]圖11為本發(fā)明中的Z軸逼近機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖12為本發(fā)明中的下相機(jī)系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖13為本發(fā)明中的下相機(jī)系統(tǒng)的主視圖。
[0028]圖14為圖13中的B-B剖視圖。
[0029]圖1?圖14中，包括工作臺(tái)100、腳墊101、下相機(jī)安裝孔102、把手103，樣品臺(tái)200，下相機(jī)系統(tǒng)300、物鏡301、反光罩302、照明光源303、第一鎖緊螺母304、鏡筒305、第二鎖緊螺母306、固定法蘭307、下相機(jī)308，X軸運(yùn)動(dòng)裝置400、X向?qū)к?01、直線電機(jī)402、Y平臺(tái)支腿連接塊403、動(dòng)子404、Y平臺(tái)連接架405、光柵讀頭固定架406、光柵讀頭407、光柵尺408，Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500、Y平臺(tái)501、限位塊502、導(dǎo)軌503、絲杠504、Z平臺(tái)連接塊505、步進(jìn)馬達(dá)506、Y平臺(tái)支腿507，Z軸逼近機(jī)構(gòu)600、絲杠601、Ζ軸運(yùn)動(dòng)臂602、直線導(dǎo)軌603、Z向微調(diào)電機(jī)604、Z平臺(tái)605、Z向軸606、傳感器固定架607、抓取裝置608、角度微調(diào)電機(jī)609、驅(qū)動(dòng)輪610、驅(qū)動(dòng)輪適配611、角度微調(diào)臂612、直線軸承套613、軸承座614、軸承615，上相機(jī)系統(tǒng)700、上相機(jī)701、相機(jī)適配器702、物鏡703、光源704、分光鏡705等。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031]如圖1、圖2所示，本發(fā)明是一種LED芯片搬運(yùn)裝置，包括工作臺(tái)100及安裝在工作臺(tái)100上的X軸運(yùn)動(dòng)裝置400、Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500、Z軸逼近機(jī)構(gòu)600及上相機(jī)系統(tǒng)700。X軸運(yùn)動(dòng)裝置400直接安裝在工作臺(tái)100上，X軸運(yùn)動(dòng)裝置400上安裝有Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500，Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500上安裝有Z軸逼近機(jī)構(gòu)600 ;Z軸逼近機(jī)構(gòu)600包括Z軸運(yùn)動(dòng)裝置及角度調(diào)整裝置，Z軸運(yùn)動(dòng)裝置上還安裝有抓取裝置608。上相機(jī)系統(tǒng)700觀察LED芯片的空間位置，通過X軸運(yùn)動(dòng)裝置400、Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500及Z軸運(yùn)動(dòng)裝置分別實(shí)現(xiàn)LED芯片的X向、Y向及Z向的運(yùn)動(dòng)，通過角度調(diào)整裝置實(shí)現(xiàn)LED芯片的角度調(diào)整。本發(fā)明中的X軸、Y軸及Z軸是指立體空間三維坐標(biāo)系的三個(gè)軸，相應(yīng)的，X向、Y向及Z向分別是指沿著X軸、Y軸及Z軸的方向。
[0032]工作臺(tái)100—般選用花崗巖。如圖3及圖4所示，工作臺(tái)100的底部設(shè)置有四個(gè)軟質(zhì)腳墊101，工作臺(tái)100的側(cè)面設(shè)置有相對(duì)的兩個(gè)把手103。四個(gè)軟質(zhì)腳墊101可以有效地降低地面或工作臺(tái)的震動(dòng)影響，兩個(gè)把手103方便整個(gè)裝置的移動(dòng)。
[0033]如圖3及圖4所示，X軸運(yùn)動(dòng)裝置400包括X向?qū)к?01、直線電機(jī)402及編碼器。直線電機(jī)402提供高速運(yùn)動(dòng)需求，編碼器提供高精度的重復(fù)定位要求。
[0034]X向?qū)к?01有兩根，平行固定在工作臺(tái)100上本；每根X向?qū)к?01上分別滑動(dòng)配合有兩個(gè)Y平臺(tái)支腿連接塊403，Y平臺(tái)支腿連接塊403用于固定Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500中的Y平臺(tái)支腿507。直線電機(jī)402安裝在兩根X向?qū)к?01之間，并且平行于X向?qū)к?01。直線電機(jī)402的動(dòng)子404上固定有Y平臺(tái)連接架405及光柵讀頭固定架406。光柵讀頭固定架406為L(zhǎng)形。
[0035]編碼器包括光柵讀頭407與光柵尺408，光柵尺408也安裝在兩根X向?qū)к?01之間，并且平行于X向?qū)к?01。光柵讀頭407固定在光柵讀頭固定架406上。
[0036]如圖5及圖6所示，Y軸運(yùn)動(dòng)裝置500包括Y平臺(tái)501、Y向?qū)к?03及絲杠系統(tǒng)。
[0037]Y平臺(tái)501的下面固定有兩個(gè)Y平臺(tái)支腿507，兩個(gè)Y平臺(tái)支腿507分別固定在兩根X向?qū)к?01上的Y平臺(tái)支腿連接塊403上。Y平臺(tái)501通過兩個(gè)Y平臺(tái)支腿507跨在直線電機(jī)402的兩側(cè)，直線電機(jī)402的動(dòng)子404上固定的Y平臺(tái)連接架405固定在其中一個(gè)Y平臺(tái)支腿507上。
[0038]Y向?qū)к?03固定在Y平臺(tái)501上，Y向?qū)к?03上滑動(dòng)配合有Z平臺(tái)連接塊505，Z平臺(tái)連接塊505用來(lái)固定Z平臺(tái)605。絲杠系統(tǒng)包括平行于Y向?qū)к?03的絲杠504，絲杠504與步進(jìn)馬達(dá)506相連，絲杠504的自由端設(shè)置有限位塊502 ;絲杠504上螺紋配合有Z平臺(tái)連接塊505。
[0039]如圖7?圖11所示，Z軸逼近機(jī)構(gòu)600包括Z軸運(yùn)動(dòng)裝置及角度調(diào)整裝置這兩個(gè)部分。
[0040]上相機(jī)系統(tǒng)700可以布置在Y平臺(tái)501上，也可以布置在Z軸運(yùn)動(dòng)裝置上。本實(shí)施例中，上相機(jī)系統(tǒng)700是布置在Z軸運(yùn)動(dòng)裝置上。上相機(jī)系統(tǒng)700用于觀察微米級(jí)LED芯片樣品，確定樣品位置。上相機(jī)系統(tǒng)700包括上相機(jī)701、相機(jī)適配器702、物鏡703、光源704及分光鏡705。光源704位于相機(jī)適配器702上，分光鏡705位于相機(jī)適配器702的內(nèi)部。
[0041]Z軸運(yùn)動(dòng)裝置用于實(shí)現(xiàn)Z向的運(yùn)動(dòng)。Z軸運(yùn)動(dòng)裝置包括Z平臺(tái)605，Z平臺(tái)605作為整個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)裝置的機(jī)架，Z平臺(tái)605的作用是將整個(gè)Z軸運(yùn)動(dòng)裝置固定在LED芯片搬運(yùn)裝置上。
[0042]Z平臺(tái)605上活動(dòng)連接有可軸向移動(dòng)的中空的Z向軸606。Z向軸606的上端安裝有上相機(jī)701及光源704，上相機(jī)701安裝在相機(jī)適配器702上，相機(jī)適配器702固定在Z向軸606的上端。Z向軸606的下端安裝有物鏡703。Z向軸606的中空孔作為物鏡703與上相機(jī)701之間的光路。
[0043]在Z向軸606的下端還固定有傳感器固定架607，物鏡703通過螺紋適配器連接在傳感器固定架607上。
[0044]物鏡703的一側(cè)還可以固定有抓取裝置608，抓取裝置608最好螺紋連接在傳感器固定架607上。抓取裝置608采用真空吸頭、磁吸頭或者電吸頭等任意一種。抓取裝置608用來(lái)抓取LED芯片，其采用多空陣列的形式，每次可以抓取多個(gè)LED芯片。抓取裝置608配有力傳感器和電容距離傳感器，力傳感器判斷芯片是否被抓取到，距離傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量吸頭與芯片的距離，防止吸頭撞壞LED芯片。
[0045]Z平臺(tái)605上固定有直線軸承套613，Z向軸606安裝在直線軸承套613內(nèi)。Z向軸606只能在直線軸承套613內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，而不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0046]Z向軸606上套裝有可繞其旋轉(zhuǎn)的角度微調(diào)臂612。角度微調(diào)臂612通過軸承615安裝在軸承座614上，軸承座614固定在直線軸承套613外。
[0047]Z向軸606上還固定有Z軸運(yùn)動(dòng)臂602。Z軸運(yùn)動(dòng)臂602最好固定在Z向軸606的頂端，位于相機(jī)適配器702的下方。
[0048]在Z軸運(yùn)動(dòng)臂60