CN103889164A

CN103889164A - 恒压力校平机构

Info

Publication number: CN103889164A
Application number: CN201410136864.6A
Authority: CN
Inventors: 李科; 谢崇宁; 张天伟; 陈浩
Original assignee: SHENZHEN COMWIN AUTOMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Chengyi Intelligent Equipment Group Co Ltd
Priority date: 2014-04-06
Filing date: 2014-04-06
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-04-06
Also published as: CN103889164B

Abstract

本发明公开了恒压力校平机构，包括恒压力浮动式结构和悬空的透明石英校平头，恒压力浮动式结构与透明石英校平头驱动连接；在透明石英校平头没有受到外来压力时，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下处于受力平衡状态；当透明石英校平头受到外来压力时，透明石英校平头的受力平衡状态被打破，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下对外来压力产生反作用力以恢复受力平衡状态。本发明在实际应用中可以解决电子行业类对柔性电路板的自动贴装难点，适用于同样有类似FPC容易产生弹性变形的薄片型器件需要高精度自动贴装；运用本机构的校平拍照原理，同样可实现手机中手机天线支架薄型钣金件的校平与热熔自动贴装。

Description

恒压力校平机构

技术领域

本发明涉及FOG制程设备机器视觉自动对位机构，特别涉及FPC（柔性电路板）引脚与玻璃基板引脚自动对位的恒压力校平机构。

背景技术

在现有技术中，全自动FOG制程设备机器视觉自动对位机构核心功能模块为FPC（柔性电路板）引脚与玻璃基板引脚自动对位机构。国内外设备供应商也设计有FPC（柔性电路板）引脚与玻璃基板引脚自动对位机构；如日本（Toray,Panasonic）FOG制程设备稳定、高效地运用于FOG制程对位过程。从技术角度看，国内外设备供应商在此项技术上大多数采用压力校平（校平是指校平FPC柔性电路板）后对位，在机构组成上主要以丝杆加导轨的形式；其存在如下技术缺陷：

1.国产设备及国外设备中对此功能模块机构设计相对分离，繁琐。

2.在加压校平的时候校平压力不能改变，压力又过大存在冲击力过大，从而影响受冲击力部件位置精度。

3.加压校平后，加压接触面相对FPC表面是平行退出。

4.集成度不高，装配工艺复杂，维修不便，由于高精度结构以高精度机械加工来保证，使得成本过高且某些零件磨损后精度无法保证。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种能够缓冲压头结构与校平头接触瞬间的冲击力的恒压力校平机构。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：恒压力校平机构，包括恒压力浮动式结构和悬空的透明石英校平头，恒压力浮动式结构与透明石英校平头驱动连接；在透明石英校平头没有受到外来压力时，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下处于受力平衡状态；当透明石英校平头受到外来压力时，透明石英校平头的受力平衡状态被打破，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下对外来压力产生反作用力以恢复受力平衡状态。

上述恒压力校平机构，恒压力校平机构还包括电机定位摆臂结构，电机定位摆臂结构包括电机和摆臂，透明石英校平头固定安装在电机定位摆臂结构的摆臂上，电机定位摆臂结构和透明石英校平头一起在恒压力浮动式结构的驱动下处于受力平衡状态；电机驱动摆臂转动，摆臂带动透明石英校平头旋转以使得透明石英校平头位于被校平物的正下方或远离被校平物的正下方。

上述恒压力校平机构，恒压力浮动式结构包括滑台气缸和机台安装板，滑台气缸安装在机台安装板上，滑台气缸与电机定位摆臂结构驱动连接以便驱动电机定位摆臂结构和透明石英校平头一起处于受力平衡状态。

上述恒压力校平机构，电机定位摆臂结构还包括连接板、复合安装板、主动同步轮、同步带、从动同步轮和传动轴，连接板的第一侧面与滑台气缸安装面连接，连接板的第二侧面与复合安装板的第三侧面连接，连接板的第一侧面与连接板的第二侧面为两个相对的侧面，复合安装板的第一侧面上安装有步进电机，步进电机的动力输出端自复合安装板的第一侧面穿过复合安装板，步进电机的动力输出端的端头上安装有主动同步轮，主动同步轮通过同步带与从动同步轮驱动连接，从动同步轮安装在传动轴上，传动轴的第一端安装在复合安装板上，并且传动轴的第一端端头自复合安装板的第二侧面穿过复合安装板，传动轴的第一端端头上安装有角度感应片，摆臂安装在传动轴的第二端端头上，透明石英校平头包括石英条安装座和石英条压头，石英条安装座安装在摆臂远离传动轴的一端，石英条压头安装在石英条安装座上，复合安装板的第一侧面和复合安装板的第二侧面为两个相对的侧面，感应器座固定安装在复合安装板的底面上，感应器座上安装有光电感应器。

上述恒压力校平机构，复合安装板的第三侧面和复合安装板的第四侧面上分别安装有限位块，复合安装板的第三侧面和复合安装板的第四侧面为两个相对的侧面。

上述恒压力校平机构，石英条压头两端分别通过石英夹块夹紧并安装在石英条安装座上。

本发明技术方案取得了如下有益的技术效果：

本发明机械机构结构简单、动作灵敏、控制简单，是集恒压，角度定位和快速换位于一体的高集成度动作执行功能模块，相比国内外同类设备相同功能模块集成度更高实现了多种机械功能的集成，同时巧妙的解决了原本安装位置有限，维护不便的情况，降低了装配难度，设备成本，提高了设备稳定性，如推广顺利，能降低国内整个LCM液晶显示模组FPC贴装行业对国外昂贵设备的长期依赖性，从而降低终端产品生产成本，提高整个行业的竞争优势。

本发明在实际应用中可以解决电子行业类对柔性电路板的自动贴装难点，适用于同样有类似FPC容易产生弹性变形的薄片型器件需要高精度自动贴装；如在SMT行业中PCB板上的FPC自动贴装；运用本机构的校平拍照原理，同样可实现手机中手机天线支架薄型钣金件的校平与热熔自动贴装。

附图说明

图1为本发明恒压力校平机构的立体装配结构示意图。

图2为本发明恒压力校平机构的机构爆炸图。

图中：1-FPC，2-机台安装板，3-滑台气缸，4-连接板，5-复合安装板，6-步进电机，7-主动同步轮，8-同步带，9-从动同步轮，10-传动轴，11-摆臂，12-石英条安装座，13-石英条压头，14-限位块，15-角度感应片，16-感应器座，17-光电感应器，18-压头，19-石英夹块，20-LCM玻璃基板，21-压着平台。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

如图1和图2所示，在本实施例的恒压力校平机构中：滑台气缸3安装在机台安装板2上，连接板4的第一侧面与滑台气缸3安装面连接，连接板4的第二侧面与复合安装板5的第三侧面连接，连接板4的第一侧面与连接板4的第二侧面为两个相对的侧面，复合安装板5的第一侧面上安装有步进电机6，步进电机6的动力输出端自复合安装板5的第一侧面穿过复合安装板5，步进电机6的动力输出端的端头上安装有主动同步轮7，主动同步轮7通过同步带8与从动同步轮9驱动连接，从动同步轮9安装在传动轴10上，轴承结构采用双深沟球轴承并列形式，以两轴承外圈固定内圈锁紧形式安装，传动轴10的第一端安装在复合安装板5上，并且传动轴10的第一端端头自复合安装板5的第二侧面穿过复合安装板5，传动轴10的第一端端头上安装有角度感应片15和轴承锁紧螺母，传动轴10的第二端端头上安装有摆臂11，摆臂11远离传动轴10的一端安装有石英条安装座12，石英条安装座12上安装有石英条压头13，复合安装板5的第一侧面和复合安装板5的第二侧面为两个相对的侧面，感应器座16固定安装在复合安装板5的底面上，感应器座16上安装有光电感应器17。复合安装板5的第三侧面和复合安装板5的第四侧面上分别安装有限位块14，复合安装板5的第三侧面和复合安装板5的第四侧面为两个相对的侧面。石英条压头13两端分别通过石英夹块19夹紧并安装在石英条安装座12上。

在本实施例的恒压力校平机构在工作时：以步进电机6带动主动同步轮7运动，主动同步轮7经同步带8带动传动轴10（即传动轴10为从动轴），从动同步轮9、传动轴10及摆臂11同时以传动轴10的轴线为轴旋转，当角度感应片15触发到光电感应器17（即光电感应器17为感应开关）后，步进电机6停止旋转，此时石英条压头13上表面与压头18压着面平行。压头18吸附着有弹性变形的FPC1下压，当压头18接触到石英条压头13的瞬间，滑台气缸3以设定压力给FPC1反作用力（即：滑台气缸3间接驱动石英条压头13上压），实现校平的过程压头18随石英校平头（石英条安装座12和石英条压头13总称石英校平头）一起下降且压力均恒，同时对压头结构不产生过大冲击。之后压头18停止下降，FPC1还处于压头18与石英校平头中间，即此时FPC1处于最佳展平状态，此时压头面的垂直下方CCD视觉系统透过石英条压头13对PFC引脚进行拍照并计算出FPC1引脚相对位置，之后步进电机6带动摆臂11旋转让位，使压头18吸附着FPC1下降至下平台位置进行FPC1与LCM玻璃基板20的压合。

本实施例从设计上将同类功能模块的丝杆导轨直线传送结构简化为同步轮同步带加摆臂的旋转式结构，从而避免了结构安装位置苛刻、安装精度、加工精度的限制。

本实施例的技术方案对于同类功能模块，增加了可调压的恒压力浮动式结构，避免了同类设备功能模块校平压力由贴合压力决定的限制，因此更柔性化，可以针对不同产品进行0～0.6Mpa之间的压力自由设定。从动力学上分析可得出，本实施例的技术方案小巧的摆臂式结构，有效降低了动作过程产生的机械惯量，对此类复杂结构设备整机机械振动的降低有明显校果。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims

1.恒压力校平机构，其特征在于，包括恒压力浮动式结构和悬空的透明石英校平头，恒压力浮动式结构与透明石英校平头驱动连接；在透明石英校平头没有受到外来压力时，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下处于受力平衡状态；当透明石英校平头受到外来压力时，透明石英校平头的受力平衡状态被打破，透明石英校平头在恒压力浮动式结构的驱动下对外来压力产生反作用力以恢复受力平衡状态。

2.根据权利要求1所述的恒压力校平机构，其特征在于，恒压力校平机构还包括电机定位摆臂结构，电机定位摆臂结构包括电机和摆臂（11），透明石英校平头固定安装在电机定位摆臂结构的摆臂（11）上，电机定位摆臂结构和透明石英校平头一起在恒压力浮动式结构的驱动下处于受力平衡状态；电机驱动摆臂（11）转动，摆臂（11）带动透明石英校平头旋转以使得透明石英校平头位于被校平物的正下方或远离被校平物的正下方。

3.根据权利要求2所述的恒压力校平机构，其特征在于，恒压力浮动式结构包括滑台气缸（3）和机台安装板（2），滑台气缸（3）安装在机台安装板（2）上，滑台气缸（3）与电机定位摆臂结构驱动连接以便驱动电机定位摆臂结构和透明石英校平头一起处于受力平衡状态。

4.根据权利要求3所述的恒压力校平机构，其特征在于，电机定位摆臂结构还包括连接板（4）、复合安装板（5）、主动同步轮（7）、同步带（8）、从动同步轮（9）和传动轴（10），连接板（4）的第一侧面与滑台气缸（3）安装面连接，连接板（4）的第二侧面与复合安装板（5）的第三侧面连接，连接板（4）的第一侧面与连接板（4）的第二侧面为两个相对的侧面，复合安装板（5）的第一侧面上安装有步进电机（6），步进电机（6）的动力输出端自复合安装板（5）的第一侧面穿过复合安装板（5），步进电机（6）的动力输出端的端头上安装有主动同步轮（7），主动同步轮（7）通过同步带（8）与从动同步轮（9）驱动连接，从动同步轮（9）安装在传动轴（10）上，传动轴（10）的第一端安装在复合安装板（5）上，并且传动轴（10）的第一端端头自复合安装板（5）的第二侧面穿过复合安装板（5），传动轴（10）的第一端端头上安装有角度感应片（15），摆臂（11）安装在传动轴（10）的第二端端头上，透明石英校平头包括石英条安装座（12）和石英条压头（13），石英条安装座（12）安装在摆臂（11）远离传动轴（10）的一端，石英条压头（13）安装在石英条安装座（12）上，复合安装板（5）的第一侧面和复合安装板（5）的第二侧面为两个相对的侧面，感应器座（16）固定安装在复合安装板（5）的底面上，感应器座（16）上安装有光电感应器（17）。

5.根据权利要求4所述的恒压力校平机构，其特征在于，复合安装板（5）的第三侧面和复合安装板（5）的第四侧面上分别安装有限位块（14），复合安装板（5）的第三侧面和复合安装板（5）的第四侧面为两个相对的侧面。

6.根据权利要求5所述的恒压力校平机构，其特征在于，石英条压头（13）两端分别通过石英夹块（19）夹紧并安装在石英条安装座（12）上。