CN107148163A - 全自动焊接机及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动焊接机，属于电子元件焊接技术领域，包括机架、送料机构、焊接载台工装、第一上下料机构、焊接机构、由旋转驱动装置驱动的转盘、多个翻折压紧机构、第二上下料机构、FPC翻折机构、焊盘擦拭机构、焊后高度检测机构、焊后CCD检测机构、绝缘胶带贴附机构和胶带保压机构。本发明还公开了一种全自动焊接机的焊接方法，包括产品上料；工装上料；工装旋转、FPC精定位和FPC焊接；工装下料；翻折压紧机构上料；焊后FPC翻折并压紧；焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压和产品流出步骤。本发明实现了引脚和焊盘的自动焊接以及焊后处理，提高了生产效率，保证了产品的焊接质量和产品的一致性。

Description

全自动焊接机及其焊接方法

技术领域

本发明属于电子元件焊接技术领域，尤其涉及一种全自动焊接机，还涉及一种全自动焊接机的焊接方法。

背景技术

在TP(Touch Panel,触控面板)和LCM(LCD Module，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(Flexible Printed Circuit，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，FPC的焊接面为FPC靠近TP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。

此外，引脚101和焊盘201在焊接后，需要对其进行检测、贴附绝缘胶带等一系列后处理操作步骤，因此需要设置多个工位。由于FPC200上的焊盘正对TP的背面，因而TP会遮挡焊盘，在每个工位操作前，均需要人工将FPC200折到屏背面，如图2所示，以使焊盘以及引脚露出，不仅生产效率低，劳动强度高，而且人为因素对焊后处理步骤影响大，也导致产品一致性差。

因此，如何实现带TP的液晶屏的引脚和FPC的焊盘的自动焊接以及焊后处理，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种全自动焊接机，实现带TP的液晶屏的引脚和FPC的焊盘的自动焊接以及焊后处理，取代人工操作，提高生产效率，保证产品的焊接质量和产品的一致性。

作为同一种技术构思，本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种全自动焊接机的焊接方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：全自动焊接机，包括机架，所述全自动焊接机还包括：

用于输送产品且将产品按照同一方向依次输出的送料机构；

由第一Y向运动机构驱动的用于对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧的焊接载台工装，所述焊接载台工装位于所述送料机构的下游；

由第一X向运动机构驱动的用于对所述焊接载台工装进行上料和卸料的第一上下料机构，所述第一上下料机构设置在所述焊接载台工装的上方；

由第二X向运动机构驱动的用于对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接的焊接机构，所述焊接机构设置在所述焊接载台工装的上方；

由旋转驱动装置驱动的转盘，所述转盘转动安装于所述机架上，在所述转盘的周边上环形阵列有多个用于将产品竖起来、承载FPC且将FPC压紧的翻折压紧机构；

用于对所述翻折压紧机构进行上料和卸料的第二上下料机构，所述第二上下料机构靠近所述转盘设置；

用于将焊接后的FPC翻折成水平状态的FPC翻折机构，以所述转盘的转动方向为正方向，所述FPC翻折机构的下游依次设有用于对焊接后的焊盘进行清洁的焊盘擦拭机构、焊后高度检测机构、焊后CCD检测机构、绝缘胶带贴附机构和胶带保压机构，所述FPC翻折机构、所述焊盘擦拭机构、所述焊后高度检测机构、所述焊后CCD检测机构、所述绝缘胶带贴附机构和所述胶带保压机构依次设置于所述转盘外周的所述机架上。

作为一种改进，所述焊接载台工装包括：

第一安装平台，所述第一安装平台设于所述第一Y向运动机构上；

设于所述第一安装平台上的FPC支撑平台；

安装于所述第一安装平台上且相对所述FPC支撑平台设置的第二Y向运动机构，在所述第二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支撑平台上的第一FPC压紧机构；

安装于所述第一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；

安装于所述第一安装平台上用于确定引脚和焊盘位置的视觉相机；

安装于所述第一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；

安装于所述第一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。

作为进一步的改进，所述翻转机构包括由第一动力装置驱动的翻转轴，所述翻转轴转动安装于所述第二Y向运动机构上；所述Z向运动机构安装于所述翻转轴上；

所述第一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；

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第一安装平台上，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；

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；

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第一安装平台上。

作为进一步的改进，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；所述第一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。

作为一种改进，所述第一Y向运动机构和所述焊接载台工装有多个。

作为进一步的改进，所述翻折压紧机构包括：

第二安装平台，所述第二安装平台固定安装或一体设置于所述转盘上；

铰接安装于所述第二安装平台上由翻转驱动装置驱动的翻转平台，所述翻转平台包括相互垂直设置的用于吸附液晶屏的第一托板和用于吸附FPC的第二托板；

安装于所述第二安装平台上用于将翻折后的FPC压紧于所述第二托板上的第二FPC压紧机构。

作为进一步的改进，所述第二上下料机构包括用于将产品180°翻转的后翻转机构、翻转平台上料机构和翻转平台卸料机构，所述翻转平台上料机构设置在所述后翻转机构的下游，所述翻转平台卸料机构的下游分别设有良品下料机构和不良品缓存机构。

作为一种改进，所述FPC翻折机构包括：

由第二动力装置驱动的滑动板，所述滑动板沿竖向滑动安装于所述机架上；

由第三动力装置驱动的FPC推爪，所述FPC推爪沿水平方向滑动安装于所述滑动板上。

作为一种改进，所述全自动焊接机还包括：

安装于所述第一X向运动机构上用于对所述焊接载台工装进行清洁的平台清洁机构；

安装于所述第二X向运动机构上用于在焊接前对焊盘进行检测的焊前AOI检测机构。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：全自动焊接机的焊接方法，采用上述全自动焊接机，包括如下步骤：

A、产品上料：所述送料机构输送产品且将产品按照同一方向依次输出；

B、工装上料：所述第一上下料机构在所述第一X向运动机构的带动下对所述焊接载台工装进行上料；

C、工装旋转、FPC精定位和FPC焊接：所述焊接载台工装对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧，所述第一Y向运动机构带动所述焊接载台工装沿Y向运动到所述焊接机构的下方；所述第二X向运动机构带动所述焊接机构对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接；

D、工装下料：所述第一上下料机构在所述第一X向运动机构的带动下对所述焊接载台工装进行卸料；

E、翻折压紧机构上料：所述第二上下料机构对所述翻折压紧机构进行上料；

F、焊后FPC翻折并压紧：所述翻折压紧机构将焊接后的产品竖起来，所述旋转驱动装置带动所述转盘转动设定角度，所述FPC翻折机构将焊接后的FPC翻折成水平状态，所述翻折压紧机构将翻折后的FPC压紧；

G、焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压：所述旋转驱动装置带动所述转盘依次转动设定角度，所述焊盘擦拭机构对焊接后的焊盘进行清洁，所述焊后高度检测机构对焊盘进行高度测量，所述焊后CCD检测机构对焊盘进行CCD检测，所述绝缘胶带贴附机构对良品进行贴附绝缘胶带，所述胶带保压机构对良品上的胶带进行保压；

H、产品流出：所述第二上下料机构对所述翻折压紧机构上的产品进行卸料。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于设计了送料机构、第一Y向运动机构、焊接载台工装、第一X向运动机构、第一上下料机构、第二X向运动机构、焊接机构、由旋转驱动装置驱动的转盘、多个翻折压紧机构、第二上下料机构、FPC翻折机构、焊盘擦拭机构、焊后高度检测机构、焊后CCD检测机构、绝缘胶带贴附机构和胶带保压机构，因而待焊接的产品经过产品上料步骤，工装上料步骤，工装旋转、FPC精定位和FPC焊接步骤，工装下料步骤，翻折压紧机构上料步骤，焊后FPC翻折并压紧步骤，焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压步骤以及产品流出步骤，从而实现了引脚和焊盘的自动焊接以及焊后处理，实现了自动化，取代了人工操作，提高了生产效率，保证了产品的焊接质量和产品的一致性。

本发明提供的全自动焊接机及其焊接方法，实现了引脚和焊盘的自动焊接以及焊后处理，实现了自动化，取代了人工操作，提高了生产效率，保证了产品的焊接质量和产品的一致性。

由于所述吸附平台的左右两侧对称设有所述拨引脚机构；所述第一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。

由于所述第一Y向运动机构和所述焊接载台工装有多个，采用多通道焊接的方式，大大提高了生产效率。

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是本发明实施例的布局简图；

图6是图5中焊接载台工装的结构示意图；

图7是图6中翻转机构翻转后的结构示意图；

图8是图7中第二Y向运动机构向FPC支撑平台靠近后的结构示意图；

图9是图6中第二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10是图9另一视角的结构示意图；

图11是图6中勾引脚和纠偏机构的结构示意图；

图12是引脚焊盘压紧机构的结构示意图；

图13是图5中翻折压紧机构、转盘以及FPC翻折机构的结构示意图；

图14是图13中翻折压紧机构和FPC翻折机构的相对位置示意图(图中省略第二FPC压紧机构)；

图15是14的俯视图；

图16是第二FPC压紧机构的结构示意图；

图17是本发明实施例的工艺流程图；

图中：100-带TP的液晶屏，101-引脚，200-FPC，201-焊盘，300-间隙；1-机架，2-送料机构，21-输送机构，22-前翻转机构，23-中转机构，3-第一Y向运动机构，4-焊接载台工装，41-第一安装平台，42-FPC支撑平台，43-第二Y向运动机构，44-翻转机构，441-翻转轴，442-伺服电机，443-同步带传动机构，45-Z向运动机构，46-吸附平台，47-第一FPC压紧机构，471-第一Y、Z向运动机构，4711-Z向气缸，4712-Y向气缸，472-FPC压爪，4721-推FPC平面，4722-压FPC平面，48-拨引脚机构，481-第二Y、Z向运动机构，482-拨板，483-调节座，4831-调节长孔，4832-螺栓，49-勾引脚和纠偏机构，491-X、Y、Z向运动机构，4911-X向电缸，4912-Z向电缸，4913-Y向驱动装置，492-气动夹爪，4921-位于上部的夹爪，4922-勾引脚部，40-引脚焊盘压紧机构，401-X、Z向运动机构，4011-X向电缸，4012-Z向气缸，402-压板，5-第一X向运动机构，6-第一上下料机构，7-第二X向运动机构，8-焊接机构，9-旋转驱动装置，91-直驱马达，10-转盘，11-翻折压紧机构，111-第二安装平台，112-翻转驱动装置，1121-翻转气缸，113-翻转平台，1131-第一托板，1132-第二托板，114-第二FPC压紧机构，1141-摆杆，1142-FPC压爪，1143-回转气缸，12-第二上下料机构，121-后翻转机构，122-翻转平台上料机构，123-翻转平台卸料机构，13-FPC翻折机构，131-滑动板，132-FPC推爪，133-电缸，134-气缸，14-焊盘擦拭机构，15-焊后高度检测机构，16-焊后CCD检测机构，17-绝缘胶带贴附机构，18-胶带保压机构，19-良品下料机构，20-不良品缓存机构，24-平台清洁机构，25-焊前AOI检测机构；

图5中的加粗实心箭头代表产品流转方向。

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，定义焊接载台工装运动的方向为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，并且图6中，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。

结合图5、图6、图13和图14，一种全自动焊接机，包括机架1；用于输送产品且将产品按照同一方向依次输出的送料机构2；由第一Y向运动机构3驱动的用于对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧的焊接载台工装4，焊接载台工装4位于送料机构2的下游；由第一X向运动机构5驱动的用于对焊接载台工装4进行上料和卸料的第一上下料机构6，第一上下料机构6设置在焊接载台工装4的上方；由第二X向运动机构7驱动的用于对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接的焊接机构8，焊接机构8设置在焊接载台工装4的上方；由旋转驱动装置9驱动的转盘10，转盘10转动安装于机架1上，在转盘10的周边上环形阵列有多个用于将产品竖起来、承载FPC且将FPC压紧的翻折压紧机构11，本领域技术人员可根据实际情况自行选择翻折压紧机构11的具体数量，在本实施例中，翻折压紧机构11有八个；用于对翻折压紧机构11进行上料和卸料的第二上下料机构12，第二上下料机构12靠近转盘10设置；用于将焊接后的FPC翻折成水平状态的FPC翻折机构13，以转盘10的转动方向为正方向，FPC翻折机构13的下游依次设有用于对焊接后的焊盘进行清洁的焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17和胶带保压机构18，FPC翻折机构13、焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17和胶带保压机构18依次设置于转盘10外周的机架1上。

在实际应用中，可将转盘10的第一工位设置成上料工位，将FPC翻折机构13设置在对应第二工位处的机架1上，在对应第三工位及后续工位的机架1上依次设置焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17和胶带保压机构18。

为了使转盘10运动精确，优选的，上述旋转驱动装置9包括直驱马达91，直驱马达91的输出轴传动连接转盘10。当然，旋转驱动装置9也可以选用伺服电机驱动的减速器等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

沿产品的输送方向，如图5所示，上述送料机构2包括顺序设置的输送机构21、前翻转机构22和中转机构23，输送机构21可选用皮带输送机构等等，前翻转机构22用于对产品进行180°翻转，在产品与所需上料方向相反时，对产品进行180°翻转后，再放置到中转机构23上，中转机构23可选用中转平台。

上述第一上下料机构6可以采用由Y、Z向运动机构(图中未示出)驱动的吸嘴(图中未示出)，可以根据需要具体选择吸嘴和Y、Z向运动机构的数量，例如可以设置两个，一个吸嘴用于上料，另一个吸嘴用于卸料，在此不再赘述。

如图6、图7和图8共同所示，上述焊接载台工装4包括第一安装平台41；设于第一安装平台41上的FPC支撑平台42；安装于第一安装平台41上且相对FPC支撑平台42设置的第二Y向运动机构43，在第二Y向运动机构43上安装有翻转机构44，在翻转机构44上安装有Z向运动机构45，在Z向运动机构45上安装有用于吸附产品的吸附平台46，吸附平台46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；Z向运动机构45上安装有用于将产品上的FPC弯折并压紧到FPC支撑平台42上的第一FPC压紧机构47；安装于第一安装平台41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45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48；安装于第一安装平台41上用于确定引脚和焊盘位置的视觉相机(图中未示出)；安装于第一安装平台41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；安装于第一安装平台41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40。

上述第一Y向运动机构3、第一X向运动机构5、第二X向运动机构7、第二Y向运动机构43和Z向运动机构45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6、图9和图10，上述翻转机构44包括：由第一动力装置驱动的翻转轴441，第一动力装置优选为伺服电机442驱动的同步带传动机构443，在翻转轴441的伸出端上安装同步带传动机构443的从动轮，当然，第一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441转动安装于第二Y向运动机构43上；Z向运动机构45安装于翻转轴441上。

当然，作为一种替代方式，翻转机构44也可以选用气缸，气缸的缸体铰接安装在第二Y向运动机构43上，气缸的活塞杆铰接Z向运动机构45，同样也可以实现翻转。

结合图6、图9和图10，上述第一FPC压紧机构47包括由第一Y、Z向运动机构471驱动的FPC压爪472，第一Y、Z向运动机构471安装于Z向运动机构45上。优选的，第一Y、Z向运动机构471包括Z向气缸4711和Y向气缸4712，Z向气缸4711安装于Z向运动机构45上，Y向气缸4712安装于Z向气缸4711上，FPC压爪472安装在Y向气缸4712上。当然，作为一种替代方式，第一Y、Z向运动机构471的Z向气缸4711和Y向气缸4712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472具有相互垂直设置的推FPC平面4721和压FPC平面4722，压FPC平面4722与吸附平台46垂直设置。

结合图6和图11，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49，该勾引角和纠偏机构49包括由X、Y、Z向运动机构491驱动的气动夹爪492，X、Y、Z向运动机构491安装于第一安装平台41上，气动夹爪492的两个夹爪上下设置，且位于上部的夹爪4921具有勾引脚部4922。优选的，X、Y、Z向运动机构491包括X向电缸4911、Z向电缸4912和Y向驱动装置4913，Y向驱动装置4913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492的Y向移动，X向电缸4911和Z向电缸4912的安装方式，可以采用Z向电缸4912安装在X向电缸4911上，也可以采用X向电缸4911安装在Z向电缸4912上。当然，作为一种替代方式，X向电缸4911和Z向电缸4912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6、图9和图10，拨引脚机构48包括由第二Y、Z向运动机构481驱动的拨板482，拨板482的工作面与吸附平台46平行设置，第二Y、Z向运动机构481安装于Z向运动机构45上。第二Y、Z向运动机构481的结构与第一Y、Z向运动机构471的结构相同，在此不再赘述。

为了方便调节，拨板482通过调节座483连接第二Y、Z向运动机构481，调节座483上设有调节长孔4831。通过调节长孔4831及与其相配合的紧固件可以对调节座483的位置进行调节，从而调节拨板482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4832，当然也可以选用螺钉等等。

结合图6和图12，上述引脚焊盘压紧机构40包括由X、Z向运动机构401驱动的压板402，X、Z向运动机构401安装于第一安装平台41上。优选的，X、Z向运动机构401包括X向电缸4011和Z向气缸4012，X向电缸4011安装于第一安装平台41上，Z向气缸4012安装于X向电缸4011上，压板402安装于Z向气缸4012上。当然，作为一种替代方式，X向电缸4011还可以选用气缸，Z向气缸4012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46的左右两侧对称设有拨引脚机构48；第一安装平台41上位于FPC支撑平台42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40。在本实施例中，为了使结构紧凑，具体的，如图6至图12共同所示，上述拨引脚机构48有两个，上述勾引角和纠偏机构中的Y向驱动装置4913有两个，气动夹爪492有两个，其它结构共用，上述引脚焊盘压紧机构40中的压板402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48、勾引角和纠偏机构49、引脚焊盘压紧机构40，扩大了设备的使用范围。

为了提高工作效率，本发明采用多通道焊接的方式，在本实施例中，上述第一Y向运动机构3和焊接载台工装4有六个，当然，本领域技术人员可根据实际情况，自行选择第一Y向运动机构3和焊接载台工装4的具体数量，在此不再赘述。

如图13至图16共同所示，上述翻折压紧机构11包括：第二安装平台111，第二安装平台111固定安装或一体设置于转盘10上；铰接安装于第二安装平台111上由翻转驱动装置112驱动的翻转平台113，翻转平台113包括相互垂直设置的用于吸附液晶屏的第一托板1131和用于吸附FPC的第二托板1132，第一托板1131和第二托板1132为真空吸附平台，其上设有真空吸孔，从而可以吸附产品，为本领域的公知技术，在此不再赘述。优选的，翻转驱动装置112包括翻转气缸1121，翻转气缸1121的缸体铰接于第二安装平台111，翻转气缸1121的活塞杆铰接于翻转平台113。当然，翻转驱动装置112也可以采用伺服电机带动翻转轴等等来实现，此时，将翻转平台固定安装在翻转轴上，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

上述FPC翻折机构13包括：由第二动力装置驱动的滑动板131，滑动板131沿竖向滑动安装于机架1上；由第三动力装置驱动的FPC推爪132，FPC推爪132沿水平方向滑动安装于滑动板131上。

在本实施例中，第二动力装置优选为电缸133，第三动力装置优选为气缸134，当然，第二动力装置也可以选用气缸、液压缸等等，第三动力装置也可以选用电缸等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

上述翻折压紧机构11还包括安装于第二安装平台111上用于将翻折后的FPC压紧于第二托板1132上的第二FPC压紧机构114。第二FPC压紧机构114包括：由第四动力装置驱动的摆杆1141；固定安装于摆杆1141上的FPC压爪1142。

在本实施例中，第四动力装置优选为回转气缸1143，回转气缸1143的活塞杆连接上述摆杆1141。当然，第四动力装置也可以选用伺服电机驱动的翻转轴等等，通过翻转轴带动摆杆的摆动，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

如图5所示，第二上下料机构12包括用于将产品180°翻转的后翻转机构121、翻转平台上料机构122和翻转平台卸料机构123，翻转平台上料机构122设置在后翻转机构121的下游，翻转平台卸料机构123的下游分别设有良品下料机构19和不良品缓存机构20。

由于焊接载台工装4的吸附平台46和FPC支撑平台42相对设置，而翻转平台113的第一托板1131和第二托板1132位于相同侧，结合图2，吸附平台46吸附产品的B面，而第一托板1131吸附产品的C面，因此需要设置后翻转机构121。

后翻转机构121的具体结构，有多种形式，可以采用电机驱动的翻转臂等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。翻转平台上料机构122和翻转平台卸料机构123可以采用机器人来实现，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

如图5所示，上述全自动焊接机还包括：安装于第一X向运动机构5上用于对焊接载台工装4进行清洁的平台清洁机构24；安装于第二X向运动机构7上用于在焊接前对焊盘进行检测的焊前AOI检测机构25。

需要说明的是，上述焊接机构8、焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17、胶带保压机构18、良品下料机构19、不良品缓存机构20、平台清洁机构24和焊前AOI检测机构25均为本领域的公知技术，在此不再赘述。

其工作原理如下：

送料机构2输送产品且将产品按照同一方向依次输出，第一上下料机构6在第一X向运动机构5的带动下对焊接载台工装4的吸附平台46进行上料；焊接载台工装4对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧，第一Y向运动机构3带动焊接载台工装4沿Y向运动到焊接机构8的下方；第二X向运动机构7带动焊接机构8对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接；第一上下料机构6在第一X向运动机构5的带动下对焊接载台工装4进行卸料；第二上下料机构12对翻折压紧机构11的翻转平台113进行上料；翻折压紧机构11的翻转平台113在翻转气缸1121的带动下，向下转动90°将焊接后的产品竖起来，旋转驱动装置9带动转盘10转动设定角度，FPC翻折机构13将焊接后的FPC翻折成水平状态，翻折压紧机构11的第二FPC压紧机构114将翻折后的FPC压紧；旋转驱动装置9带动转盘10依次转动设定角度，焊盘擦拭机构14对焊接后的焊盘进行清洁，焊后高度检测机构15对焊盘进行高度测量，焊后CCD检测机构16对焊盘进行CCD检测，绝缘胶带贴附机构17对良品进行贴附绝缘胶带，胶带保压机构18对良品上的胶带进行保压；第二上下料机构12对翻折压紧机构11上的产品进行卸料。

上述过程中，焊接载台工装4对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧的具体过程如下：

初始状态，如图6所示，吸附平台46为水平状态，第一上下料机构6将产品平放到吸附平台46上，产品被稳定吸附后，伺服电机442通过同步带传动机构443带动翻转轴441转动，从而带动Z向运动机构45、吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48向下转动90°，使产品竖起来，如图7所示；然后第二Y向运动机构43带动翻转机构44、Z向运动机构45、吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48向FPC支撑平台42平移，使产品靠近FPC支撑平台42，移动至间隙1.5mm时停止；然后Z向运动机构45带动吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48向下移动，使产品上的FPC靠近FPC支撑平台42，使FPC底部的高度与吸附平台46的高度相等；然后在Y向气缸4712的带动下，推FPC平面4721可将FPC向FPC支撑平台42方向推动，使FPC弯折，在Z向气缸4711的带动下，压FPC平面4722可将FPC压紧到FPC支撑平台42上，同时，在第二Y、Z向运动机构481的带动下，拨板482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4912的带动下，气动夹爪492向上运动，通过位于上部的夹爪4921的勾引脚部4922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481的带动下，拨板482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491的带动下，气动夹爪492移动到引脚根部，将引脚夹住，此时拨引脚机构48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492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401的带动下，压板402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，第一FPC压紧机构47退回原位，此时可通过焊接机构8对引脚和焊盘进行焊接，焊接完成后，勾引角和纠偏机构49、引脚焊盘压紧机构40退回原位，然后Z向运动机构45带动吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48向上移动退回原位，第二Y向运动机构43带动翻转机构44、Z向运动机构45、吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48反向平移退回原位，然后翻转机构44带动Z向运动机构45、吸附平台46、产品、第一FPC压紧机构47和拨引脚机构48向上转动90°，使产品转至水平状态，吸附平台46断吸，此时可通过第一上下料机构6取走产品。

上述翻折压紧机构11将产品竖起来、承载FPC且将FPC压紧以及FPC翻折机构13将焊接后的FPC翻折成水平状态的具体步骤如下：

在第一工位，翻转平台上料机构122可将产品水平放置在第一托板1131上，产品被第一托板1131吸附后；翻转气缸1121的活塞杆回缩，从而带动翻转平台113自动向下翻折90°，将产品90°竖起来；转盘10在直驱马达91的驱动下旋转45°到达第二工位，然后通过气缸134驱动FPC推爪132沿水平方向推产品上的FPC,再通过电缸133带动滑动板131、气缸134和FPC推爪132下压FPC，从而将FPC翻折成水平状态；然后FPC被第二托板1132吸附后，通过回转气缸1143带动摆杆1141和FPC压爪1142转动90°并下压，从而将FPC压紧于第二托板1132上，然后FPC翻折机构13撤离，转盘10在直驱马达91的驱动下依次旋转45°，到后续工位依次进行焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压，FPC焊后处理完成后，回转气缸1143带动摆杆1141和FPC压爪1142松开FPC并反向转动90°，第二托板1132断吸，翻转气缸1121的活塞杆伸出，从而带动翻转平台113自动向上翻折90°，第一托板1131断吸，翻转平台卸料机构123取走产品。

需要说明的是，送料机构2、第一Y向运动机构3、焊接载台工装4、第一X向运动机构5、第一上下料机构6、第二X向运动机构7、焊接机构8、旋转驱动装置9、翻折压紧机构11、第二上下料机构12、FPC翻折机构13、焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17和胶带保压机构18均与电控单元(图中未示出)相连接。电控装置用于控制送料机构2、第一Y向运动机构3、焊接载台工装4、第一X向运动机构5、第一上下料机构6、第二X向运动机构7、焊接机构8、旋转驱动装置9、翻折压紧机构11、第二上下料机构12、FPC翻折机构13、焊盘擦拭机构14、焊后高度检测机构15、焊后CCD检测机构16、绝缘胶带贴附机构17和胶带保压机构18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。

本发明实施例还公开了一种全自动焊接机的焊接方法，采用上述全自动焊接机，如图17所示，包括如下步骤：

A、产品上料：送料机构2输送产品且将产品按照同一方向依次输出；

B、工装上料：第一上下料机构6在第一X向运动机构5的带动下对焊接载台工装4进行上料；

C、工装旋转、FPC精定位和FPC焊接：焊接载台工装4对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧，第一Y向运动机构3带动焊接载台工装4沿Y向运动到焊接机构8的下方；第二X向运动机构7带动焊接机构8对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接；

D、工装下料：第一上下料机构6在第一X向运动机构5的带动下对焊接载台工装4进行卸料；

E、翻折压紧机构上料：第二上下料机构12对翻折压紧机构11进行上料；

F、焊后FPC翻折并压紧：翻折压紧机构11将焊接后的产品竖起来，旋转驱动装置9带动转盘10转动设定角度，FPC翻折机构13将焊接后的FPC翻折成水平状态，翻折压紧机构11将翻折后的FPC压紧；

G、焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压：旋转驱动装置9带动转盘10依次转动设定角度，焊盘擦拭机构14对焊接后的焊盘进行清洁，焊后高度检测机构15对焊盘进行高度测量，焊后CCD检测机构16对焊盘进行CCD检测，绝缘胶带贴附机构17对良品进行贴附绝缘胶带，胶带保压机构18对良品上的胶带进行保压；

H、产品流出：第二上下料机构12对翻折压紧机构11上的产品进行卸料。

本发明提供的全自动焊接机及其焊接方法，实现了引脚和焊盘的自动焊接以及焊后处理，实现了自动化，取代了人工操作，提高了生产效率，保证了产品的焊接质量和产品的一致性。

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。

Claims (10)

1.全自动焊接机，包括机架，其特征在于，所述全自动焊接机还包括：

用于输送产品且将产品按照同一方向依次输出的送料机构；

由第一Y向运动机构驱动的用于对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧的焊接载台工装，所述焊接载台工装位于所述送料机构的下游；

由第一X向运动机构驱动的用于对所述焊接载台工装进行上料和卸料的第一上下料机构，所述第一上下料机构设置在所述焊接载台工装的上方；

由第二X向运动机构驱动的用于对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接的焊接机构，所述焊接机构设置在所述焊接载台工装的上方；

由旋转驱动装置驱动的转盘，所述转盘转动安装于所述机架上，在所述转盘的周边上环形阵列有多个用于将产品竖起来、承载FPC且将FPC压紧的翻折压紧机构；

用于对所述翻折压紧机构进行上料和卸料的第二上下料机构，所述第二上下料机构靠近所述转盘设置；

用于将焊接后的FPC翻折成水平状态的FPC翻折机构，以所述转盘的转动方向为正方向，所述FPC翻折机构的下游依次设有用于对焊接后的焊盘进行清洁的焊盘擦拭机构、焊后高度检测机构、焊后CCD检测机构、绝缘胶带贴附机构和胶带保压机构，所述FPC翻折机构、所述焊盘擦拭机构、所述焊后高度检测机构、所述焊后CCD检测机构、所述绝缘胶带贴附机构和所述胶带保压机构依次设置于所述转盘外周的所述机架上。

2.根据权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述焊接载台工装包括：

第一安装平台，所述第一安装平台设于所述第一Y向运动机构上；

设于所述第一安装平台上的FPC支撑平台；

安装于所述第一安装平台上且相对所述FPC支撑平台设置的第二Y向运动机构，在所述第二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支撑平台上的第一FPC压紧机构；

安装于所述第一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；

安装于所述第一安装平台上用于确定引脚和焊盘位置的视觉相机；

安装于所述第一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；

安装于所述第一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。

3.根据权利要求2所述的全自动焊接机，其特征在于，所述翻转机构包括由第一动力装置驱动的翻转轴，所述翻转轴转动安装于所述第二Y向运动机构上；所述Z向运动机构安装于所述翻转轴上；

所述第一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；

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第一安装平台上，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；

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；

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第一安装平台上。

4.根据权利要求2所述的全自动焊接机，其特征在于，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；所述第一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。

5.根据权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述第一Y向运动机构和所述焊接载台工装有多个。

6.根据权利要求2所述的全自动焊接机，其特征在于，所述翻折压紧机构包括：

第二安装平台，所述第二安装平台固定安装或一体设置于所述转盘上；

铰接安装于所述第二安装平台上由翻转驱动装置驱动的翻转平台，所述翻转平台包括相互垂直设置的用于吸附液晶屏的第一托板和用于吸附FPC的第二托板；

安装于所述第二安装平台上用于将翻折后的FPC压紧于所述第二托板上的第二FPC压紧机构。

7.根据权利要求6所述的全自动焊接机，其特征在于，所述第二上下料机构包括用于将产品180°翻转的后翻转机构、翻转平台上料机构和翻转平台卸料机构，所述翻转平台上料机构设置在所述后翻转机构的下游，所述翻转平台卸料机构的下游分别设有良品下料机构和不良品缓存机构。

8.根据权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述FPC翻折机构包括：

由第二动力装置驱动的滑动板，所述滑动板沿竖向滑动安装于所述机架上；

由第三动力装置驱动的FPC推爪，所述FPC推爪沿水平方向滑动安装于所述滑动板上。

9.根据权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，所述全自动焊接机还包括：

安装于所述第一X向运动机构上用于对所述焊接载台工装进行清洁的平台清洁机构；

安装于所述第二X向运动机构上用于在焊接前对焊盘进行检测的焊前AOI检测机构。

10.全自动焊接机的焊接方法，采用如权利要求1所述的全自动焊接机，其特征在于，包括如下步骤：

A、产品上料：所述送料机构输送产品且将产品按照同一方向依次输出；

B、工装上料：所述第一上下料机构在所述第一X向运动机构的带动下对所述焊接载台工装进行上料；

C、工装旋转、FPC精定位和FPC焊接：所述焊接载台工装对FPC进行翻折、勾引脚、对引脚和焊盘进行对位纠偏以及对纠偏后的引脚和焊盘进行压紧，所述第一Y向运动机构带动所述焊接载台工装沿Y向运动到所述焊接机构的下方；所述第二X向运动机构带动所述焊接机构对纠偏、压紧后的引脚和焊盘进行焊接；

D、工装下料：所述第一上下料机构在所述第一X向运动机构的带动下对所述焊接载台工装进行卸料；

E、翻折压紧机构上料：所述第二上下料机构对所述翻折压紧机构进行上料；

F、焊后FPC翻折并压紧：所述翻折压紧机构将焊接后的产品竖起来，所述旋转驱动装置带动所述转盘转动设定角度，所述FPC翻折机构将焊接后的FPC翻折成水平状态，所述翻折压紧机构将翻折后的FPC压紧；

G、焊盘擦拭、高度检测、CCD检测、胶带粘贴和胶带保压：所述旋转驱动装置带动所述转盘依次转动设定角度，所述焊盘擦拭机构对焊接后的焊盘进行清洁，所述焊后高度检测机构对焊盘进行高度测量，所述焊后CCD检测机构对焊盘进行CCD检测，所述绝缘胶带贴附机构对良品进行贴附绝缘胶带，所述胶带保压机构对良品上的胶带进行保压；

H、产品流出：所述第二上下料机构对所述翻折压紧机构上的产品进行卸料。