專(zhuān)利名稱(chēng):一種用于led多頭陣列式高速并行貼片機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電子裝聯(lián)的貼片機(jī)領(lǐng)域,具體涉及一種用于LED燈片貼裝的多頭陣列式高速并行貼片機(jī)技術(shù)。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著電子科技技術(shù)的不斷發(fā)展,LED在照明和電子行業(yè)領(lǐng)域的使用越來(lái)越廣泛。LED作為新一代光源,具有低能耗、長(zhǎng)壽命、色彩表現(xiàn)力強(qiáng)、通用性好,特別是在大型照明設(shè)備中,以矩陣式排列的LED燈組可取代現(xiàn)有鎢絲燈、惰性氣體燈等,成為節(jié)能減排的有效手段,正被逐漸推廣。矩陣式排列的LED晶片的貼裝結(jié)構(gòu)中,每個(gè)晶片通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)線(xiàn)與基板相連,在晶片密集分布的情況下,利用手工貼裝費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、效率低下,不利于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和大規(guī)模生產(chǎn),只適合簡(jiǎn)單產(chǎn)品加工領(lǐng)域使用。因此,應(yīng)選用或研發(fā)合適的貼裝設(shè)備來(lái)適應(yīng)LED晶片貼裝的具體情況,同時(shí)平衡產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本這對(duì)矛盾。貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)線(xiàn)中的關(guān)鍵設(shè)備,現(xiàn)有的貼片機(jī)從結(jié)構(gòu)上大致可以分為三類(lèi) 拱架式、轉(zhuǎn)塔式、復(fù)合式結(jié)構(gòu)。不同類(lèi)的貼片機(jī)各有優(yōu)劣,通常取決于應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的要求以及速度和精度間的匹配。盡管貼片機(jī)種類(lèi)繁多,綜合起來(lái)可以簡(jiǎn)要地概括為以下四部分組成貼裝系統(tǒng)、供料系統(tǒng)、基板運(yùn)輸系統(tǒng)和管理控制系統(tǒng)。其中貼裝系統(tǒng)是貼片機(jī)的核心部件,完成芯片拾取、校正、正確貼裝的全過(guò)程,決定了貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)和主要性能。目前國(guó)內(nèi)外貼片機(jī)相關(guān)技術(shù)主要集中在貼裝頭的傳動(dòng)方式和貼裝頭結(jié)構(gòu)形式兩個(gè)方面。貼裝頭的傳動(dòng)方式主要有如下幾類(lèi)一、采用齒輪、齒條傳動(dòng)方式,該方式傳動(dòng)簡(jiǎn)單,執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)容易,但精度難以保證;二、采用伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠傳動(dòng),該方式采用閉環(huán)控制算法和相應(yīng)精確的光、電、機(jī)執(zhí)行設(shè)備,控制精度高,貼裝質(zhì)量好,可靠性高,但這類(lèi)技術(shù)方案執(zhí)行元件國(guó)內(nèi)很難配套,外購(gòu)價(jià)格高,而且復(fù)雜精密的軟、硬件控制系統(tǒng)也不利于用戶(hù)的二次開(kāi)發(fā);三、采用步進(jìn)電機(jī)和同步帶的驅(qū)動(dòng)控制及傳動(dòng)系統(tǒng),該方式屬于開(kāi)環(huán)控制, 控制簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),但精度不是特別高。貼裝頭結(jié)構(gòu)大都采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠或同步帶實(shí)現(xiàn)上下及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),但現(xiàn)有的貼裝頭總成結(jié)構(gòu)空間體積太大,不能根據(jù)需要選配或增加吸嘴數(shù)量,可擴(kuò)展性差,這樣不但造成貼裝頭沉重笨拙,還影響整機(jī)性能,限制其市場(chǎng)推廣前
旦
ο鑒于上述幾類(lèi)貼裝頭傳動(dòng)方式和貼裝頭結(jié)構(gòu)形式的各自的缺點(diǎn),致使用戶(hù)難以在現(xiàn)有的貼片機(jī)上根據(jù)LED貼裝零件及產(chǎn)品的具體情況,對(duì)貼裝頭及貼片機(jī)軟、硬件進(jìn)行靈活、應(yīng)用性調(diào)整,限制了用戶(hù)對(duì)貼片機(jī)潛能的開(kāi)發(fā)及快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的能力。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有LED貼片機(jī)的上述缺點(diǎn),本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)合理、 傳動(dòng)便捷、機(jī)械體積小、集成靈活、通用性強(qiáng)、成本經(jīng)濟(jì)的用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī)。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),包括機(jī)架、LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、貼片機(jī)構(gòu)、人機(jī)控制界面及電氣保護(hù)裝置,上述人機(jī)控制界面主要用于參數(shù)設(shè)定、程序編寫(xiě)、貼裝控制及用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)擴(kuò)展接口,所述電氣保證裝置包括光電開(kāi)關(guān)和擋塊、壓力檢測(cè)裝置、斷電保護(hù)和急停按鈕,所述貼片機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架上的2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)、Y軸機(jī)構(gòu)和單模組貼裝頭;上述Y軸機(jī)構(gòu)固定安裝在機(jī)架上,2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)分別滑動(dòng)安裝在Y軸機(jī)構(gòu)上,上述2個(gè) X軸機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有單模組貼裝頭;上述Y軸機(jī)構(gòu)具有2根縱向滑軌,且每根縱向滑軌上分別設(shè)有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī),上述2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有用來(lái)驅(qū)動(dòng)單模組貼裝頭的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。上述單模組貼裝頭采用微型模塊化貼裝頭陳列,具有吸嘴和氣路接口。上述LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)和布置在機(jī)架平面的中心位置,LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)包括兩組供料器、司服電機(jī)、主動(dòng)帶輪、同步帶、運(yùn)輸平臺(tái)、大平板和從動(dòng)帶輪,上述兩組供料器對(duì)稱(chēng)分布在機(jī)架的前后兩側(cè)。上述Y軸機(jī)構(gòu)包括Y軸司服電機(jī)、Y軸帶輪、第一立柱、第二立柱、Y軸同步帶、驅(qū)動(dòng)光軸和Y軸直線(xiàn)軸承,上述Y軸司服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器、Y軸帶輪驅(qū)動(dòng)Y軸同步帶運(yùn)動(dòng)。上述X軸機(jī)構(gòu)包括X軸司服電機(jī)、第一 Y向移動(dòng)滑塊、X軸同步帶、X軸直線(xiàn)軸承、 光軸、第二 Y向移動(dòng)滑塊和X軸帶輪,上述第一、二 Y向移動(dòng)滑塊分別安裝在上述Y軸機(jī)構(gòu)的Y軸直線(xiàn)軸承上,并且上述第一、二 Y向移動(dòng)滑塊與Y軸機(jī)構(gòu)的Y軸同步帶固定連接。上述單模組貼裝頭具有X向移動(dòng)滑塊和貼片頭箱體,上述貼片頭箱體上設(shè)有吸嘴,上述X向移動(dòng)滑塊滑動(dòng)安裝在上述X軸機(jī)構(gòu)的X軸直線(xiàn)軸承上,且上述X向移動(dòng)滑塊滑動(dòng)與X軸同步帶固定連接。具有上述結(jié)構(gòu)的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)I、傳動(dòng)便捷,成本經(jīng)濟(jì)。該貼片機(jī)的LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)及貼片機(jī)構(gòu)主要采用同步帶傳動(dòng),在降低成本的同時(shí)又保證了傳動(dòng)的便捷性。2、貼片速度高。該貼片機(jī)采用采用雙模組并行獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式,雙模組配合動(dòng)作,使得貼裝速度成倍增加,貼裝效率顯著提高。3、集成靈活。該貼片機(jī)的貼片單模組采用微型模塊化貼裝頭陣列結(jié)構(gòu),可以根據(jù)工廠的實(shí)際情況調(diào)整微型模塊化貼裝頭的數(shù)量,從而達(dá)到調(diào)整貼片速度的目的。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
圖I為本發(fā)明貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為L(zhǎng)ED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為貼片機(jī)Y軸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為貼片機(jī)X軸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為貼片機(jī)單模組貼裝頭結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及原理,并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
本實(shí)施方案采用的是雙模組貼裝頭并行運(yùn)動(dòng),單模組貼裝頭由兩組微型模塊化貼裝頭組成,微型模塊化貼裝頭數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要選配,優(yōu)選為兩個(gè)。本實(shí)施例為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式,其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實(shí)施例相同或近似的,均在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。圖I為一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī)的外觀示意圖,該貼片機(jī)包括機(jī)架1,LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)2,貼片機(jī)的Y軸機(jī)構(gòu)3,貼片機(jī)的X軸機(jī)構(gòu)4以及單模組貼裝頭5。 所述的機(jī)架I上裝有人機(jī)控制界面和電氣保護(hù)裝置,人機(jī)控制界面主要用于參數(shù)設(shè)定、程序編寫(xiě)、貼裝控制及用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)擴(kuò)展接口,電氣保證裝置包括光電開(kāi)關(guān)和擋塊、壓力檢測(cè)裝置、斷電保護(hù)和急停按鈕。上述X軸機(jī)構(gòu)4與單模組貼裝頭5均有兩套,可以協(xié)調(diào)動(dòng)作,也可以分別獨(dú)立運(yùn)行,從而加快貼片速度。如圖2所示,LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)2包括伺服電機(jī)2-1、主動(dòng)帶輪2-2、同步帶2-3、運(yùn)輸平臺(tái)2-4、供料器2-5、大平板2-6、和從動(dòng)帶輪2-7。所述的伺服電機(jī)2_1通過(guò)同步帶2_3 將驅(qū)動(dòng)力傳遞到與同步帶2-3相連接的運(yùn)輸平臺(tái)2-4,從而控制運(yùn)輸平臺(tái)2-4的運(yùn)動(dòng)。所述的供料器2-5有兩個(gè),對(duì)稱(chēng)安裝在大平板2-6上,從而實(shí)現(xiàn)雙模組同時(shí)獨(dú)立貼片的要求。如圖3所示,貼片機(jī)的Y軸機(jī)構(gòu)3包括Y軸伺服電機(jī)3-1、聯(lián)軸器3_2、Y軸帶輪 3-3、第一立柱3-4、Y軸同步帶3-5、驅(qū)動(dòng)光軸3-6、第二立柱3_7、和Y軸直線(xiàn)軸承3_8。所述的Y軸伺服電機(jī)3-1通過(guò)聯(lián)軸器3-2、Y軸帶輪3-3驅(qū)動(dòng)Y軸同步帶3_5運(yùn)動(dòng)。所述的 Y軸機(jī)構(gòu)有兩套縱向滑軌,每套滑軌上設(shè)有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)同步帶運(yùn)動(dòng)。如圖4所示,貼片機(jī)的X軸機(jī)構(gòu)4包括X軸伺服電機(jī)4-1、第一 Y向移動(dòng)滑塊4_2、 X軸同步帶4-3、X軸直線(xiàn)軸承4-4、光軸4-5、第二 Y向移動(dòng)滑塊4_6、和X軸帶輪4_7。所述的X軸伺服電機(jī)4-1固定在第一 Y向移動(dòng)滑塊4-2上,通過(guò)X軸帶輪4-7驅(qū)動(dòng)X軸同步帶運(yùn)動(dòng)。所述的第一 Y向移動(dòng)滑塊4-2、第二 Y向移動(dòng)滑塊4-6分別安裝在Y軸機(jī)構(gòu)3的Y 軸直線(xiàn)軸承3-8上,并分別與Y軸機(jī)構(gòu)3的Y軸同步帶3-5固定,從而使X軸機(jī)構(gòu)4隨Y軸同步帶3-5 —起運(yùn)動(dòng)。如圖5所示,單模組貼裝頭5包括X向移動(dòng)滑塊5-1、貼片頭箱體5_2和兩組陣列式貼裝頭組成。貼裝頭陣列的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要配置,本實(shí)施方案采用的兩組陣列式貼裝頭分別包括直線(xiàn)電機(jī)5-3、壓板5-4、復(fù)位彈簧5-5、直流電機(jī)5-6、和吸嘴5_7。所述的X向移動(dòng)滑塊5-1通過(guò)X軸直線(xiàn)軸承4-4安裝在X軸機(jī)構(gòu)4上,并與X軸同步帶4-3 相對(duì)固定,從而使單模組貼裝頭5隨X軸同步帶4-3 —起運(yùn)動(dòng)。所述的直線(xiàn)電機(jī)5-3通過(guò)壓板5-4帶動(dòng)吸嘴5-7向下運(yùn)動(dòng),所述的復(fù)位彈簧5-5可以使吸嘴5-7在被壓下后復(fù)位。 所述的直流電機(jī)5-6通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)吸嘴5-7轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的直線(xiàn)電機(jī)5-3、壓板5-4、復(fù)位彈簧5-5、直流電機(jī)5-6和吸嘴5-7 —起構(gòu)成了微型模塊化貼裝頭,通過(guò)改變貼裝頭箱體 5-2的大小,可以根據(jù)情況配置單模組貼裝頭吸嘴的數(shù)量,從而改變貼裝速度。工作時(shí),LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)2、Y軸機(jī)構(gòu)3、X軸機(jī)構(gòu)4以及單模組貼裝頭5首先分別通過(guò)一組光電開(kāi)關(guān)及擋片復(fù)位,LED燈帶粘貼在運(yùn)輸平臺(tái)2-4上,然后,LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)2運(yùn)動(dòng)到合適的位置,Y軸機(jī)構(gòu)3及兩組X軸機(jī)構(gòu)4分別同時(shí)動(dòng)作,帶動(dòng)兩套單模組貼裝頭5運(yùn)動(dòng)到供料器2-5的上方,單模組貼裝頭5動(dòng)作,各微型模塊化貼裝頭依次完成取料。 隨后,Y軸機(jī)構(gòu)3及兩組X軸機(jī)構(gòu)4再次運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)兩套單模組貼裝頭5運(yùn)動(dòng)到LED燈帶的上方,單模組貼裝頭5動(dòng)作,各微型模塊化貼裝頭依次將LED燈貼裝在燈帶上。依次重復(fù)進(jìn)行,可以實(shí)現(xiàn)LED燈的快速貼裝。顯然,本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式
僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以容易的做出其它形式上的變化或者替代,而這些改變或者替代也將包含在本發(fā)明確定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),包括機(jī)架(I)、LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)(2)、 貼片機(jī)構(gòu)、人機(jī)控制界面及電氣保護(hù)裝置,上述人機(jī)控制界面主要用于參數(shù)設(shè)定、程序編寫(xiě)、貼裝控制及用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)擴(kuò)展接口,所述電氣保證裝置包括光電開(kāi)關(guān)和擋塊、壓力檢測(cè)裝置、斷電保護(hù)和急停按鈕,其特征在于所述貼片機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架上的2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)(4)、Y軸機(jī)構(gòu)(3)和單模組貼裝頭(5);上述Y軸機(jī)構(gòu)(3)固定安裝在機(jī)架上,2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)(4)分別滑動(dòng)安裝在Y軸機(jī)構(gòu)上,上述2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有單模組貼裝頭(5);上述 Y軸機(jī)構(gòu)具有2根縱向滑軌,且每根縱向滑軌上分別設(shè)有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電機(jī),上述2個(gè)X軸機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有用來(lái)驅(qū)動(dòng)單模組貼裝頭的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),其特征在于上述單模組貼裝頭(5)采用微型模塊化貼裝頭陳列,具有吸嘴和氣路接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),其特征在于上述LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)(2)和布置在機(jī)架平面的中心位置,LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)包括兩組供料器(2-5)、司服電機(jī)(2-1)、主動(dòng)帶輪(2-2)、同步帶(2-3)、運(yùn)輸平臺(tái)(2_4)、大平板(2_6)和從動(dòng)帶輪(2-7),上述兩組供料器對(duì)稱(chēng)分布在機(jī)架的前后兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),其特征在于上述Y軸機(jī)構(gòu)(3)包括Y軸司服電機(jī)(3-1)、Y軸帶輪(3-3)、第一立柱(3-4)、第二立柱(3_7)、 Y軸同步帶(3-5)、驅(qū)動(dòng)光軸(3-6)和Y軸直線(xiàn)軸承(3-8),上述Y軸司服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器 (3-2)、Y軸帶輪驅(qū)動(dòng)Y軸同步帶運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),其特征在于上述X軸機(jī)構(gòu)(4)包括X軸司服電機(jī)(4-1)、第一 Y向移動(dòng)滑塊(4-2)、X軸同步帶(4-3)、X 軸直線(xiàn)軸承(4-4)、光軸(4-5)、第二 Y向移動(dòng)滑塊(4-6)和X軸帶輪(4_7),上述第一、二 Y 向移動(dòng)滑塊分別安裝在上述Y軸機(jī)構(gòu)的Y軸直線(xiàn)軸承(3-8)上,并且上述第一、二 Y向移動(dòng)滑塊與Y軸機(jī)構(gòu)的Y軸同步帶(3-5)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),其特征在于上述單模組貼裝頭(5)具有X向移動(dòng)滑塊(5-1)和貼片頭箱體(5-2),上述貼片頭箱體上設(shè)有吸嘴(5-7),上述X向移動(dòng)滑塊滑動(dòng)安裝在上述X軸機(jī)構(gòu)的X軸直線(xiàn)軸承(4-4)上,且上述 X向移動(dòng)滑塊滑動(dòng)與X軸同步帶(4-3)固定連接。
全文摘要
一種用于LED多頭陣列式高速并行貼片機(jī),該貼片機(jī)包括機(jī)架、LED燈帶運(yùn)輸機(jī)構(gòu)、貼片機(jī)構(gòu)、供料器、廢料收集器、人機(jī)控制界面及電氣保護(hù)裝置,其特征在于所述的貼片機(jī)采用雙模組并行獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式,單模組采用微型模塊化貼裝頭陣列結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可配置單模組貼裝頭數(shù)量,自由切換貼裝頭吸嘴型號(hào),實(shí)現(xiàn)一次行程多次貼裝,同時(shí)適應(yīng)不同LED產(chǎn)品需要;還可靈活操控模組的運(yùn)行方式,雙模組配合動(dòng)作,使得貼裝速度成倍增加,貼裝效率顯著提高。整個(gè)貼片機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理、傳動(dòng)便捷、機(jī)械體積小、集成靈活、通用性強(qiáng)、成本經(jīng)濟(jì),為L(zhǎng)ED貼裝提供了一個(gè)新的解決途徑。
文檔編號(hào)H05K3/30GK102595803SQ20121006024
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者馮寶林, 葉曉東, 姜濤, 張麗華, 張勇杰, 畢世書(shū), 駱敏舟 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院, 常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所