CN108046208A - 一种用于传感器模块约束圈封装设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感器生产设备领域，具体来说是一种用于传感器模块约束圈封装设备及其使用方法，所述封装设备包括支撑底座，在支撑底座上设有坐标定位机构，所述坐标定位机构上设有用于夹持约束圈的夹取机构，在支撑底座上设有用于上料的上料装置；在支撑底座上设有用于盛放胶液的盛放装置以及在支撑底座上设有用于放置电路板的放置托盘。本发明通过传统设备的整合，使得约束圈的安装更为自动化，改变了传统手工黏连的麻烦，本发明能够代替人工特定作业，实现机械化生产，可实时监控力和位移，有效保证约束圈安装精度，同时具备胶水自动补偿功能，代替传统点胶方式，更有效的控制约束圈粘贴过程。

Description

一种用于传感器模块约束圈封装设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及传感器生产设备领域，具体来说是一种用于传感器模块约束圈封装设备及其使用方法。

背景技术

MEMS裸片封装工艺实现中，在D/B和W/B后会采用约束圈对芯片进行保护，传统粘贴工艺采用手工或半自动实现，生产效率低，加工精度的一致性无法保证，且胶水量无法得到有效控制，进而会导致产品粘贴过程中出现质量问题，影响传感器使用寿命；所以一种能够自动粘连约束圈的设备是现在所需要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于黏连约束圈的自动封装设备。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于传感器模块约束圈封装设备，所述封装设备包括支撑底座，在支撑底座上设有坐标定位机构，所述坐标定位机构上设有用于夹持约束圈的夹取机构，在支撑底座上设有用于上料的上料装置；在支撑底座上设有用于盛放胶液的盛放装置以及在支撑底座上设有用于放置电路板的放置托盘。

所述盛放装置包括设置在支撑底座上由多个侧板拼装组成的盛放盒；所述盛放盒包括盒体底座，在盒体底座相对的两侧边上分别设有一个横向侧板，两个所述横向侧板平行设置，两个所述横向侧板端部分别通过纵向侧板相连接，所述纵向侧板与横向侧板围成一个截面呈矩形并具有底板的盒体。

所述盛放盒内壁上设有用于避免胶液残留在盛放盒内壁上的玻璃板。

所述盛放盒内设有用于刮胶的刮胶板；所述刮胶板垂直与盛放盒底面设置；所述刮胶板两端分别与盛放盒内壁相贴合。

所述盛放装置还包括用于添加胶液的补胶系统；所述补胶系统包括用于检测盛放盒内胶液余量的检测系统和用于补胶的放胶系统。

所述放胶系统包括盛放胶液的胶袋，所述胶带通过支撑部件连接在支撑底座上，所述支撑部件包括支撑架，在支撑架上方设有用于放置胶袋的支撑板，所述支撑板上设有用于挤压胶袋的辊轮；所述检测系统包括检测模块以及用于接收检测模块信号的控制模块，所述控制模块连接有执行模块。

所述放置托盘包括放置托盘本体，在放置托盘本体上设有用于放置电路板的放置槽；所述放置槽与电路板尺寸相同。

所述放置槽贯穿放置板设置，在放置槽下端内壁上设有限位条肋，所述放置槽内设有用于放置电路板的放置板。

所述放置托盘还包括与放置托盘本体相适配用于放置槽内电路板退料的退料组件。

所述退料组件包括退料盘，在退料盘上设有退料柱，每个所述退料柱与一个放置槽相对应。

一种用于传感器模块约束圈封装设备的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

(1)启动约束圈封装设备；

(2)在上料装置内投放约束圈，在放置托盘放置槽内放置电路板；

(3)启动坐标定位机构，通过坐标定位机构的移动，带动连接在坐标定位机构上的夹取机构移动到上料装置上方，夹取机构启动夹取一个约束圈；

(4)步骤(3)完成后，再通过坐标定位机构移动，带动夹取机构上的约束圈移动至盛放盒上方，夹取机构启动，带动约束圈下移，使得约束圈下端面粘取胶液，粘取胶液后，夹取机构回位；

(5)步骤(4)完成后，坐标定位机构再次启动，坐标定位机构移动到放置托盘相应的放置槽上方，此时再启动夹取机构，夹取机构下移，使得约束圈黏连在电路板相应位置上；

(6)步骤(5)完成后，一个约束圈与一个电路板黏连完毕，如果需要重复黏连，重复步骤(3)-(5)即可。

本发明的优点在于：

本发明通过传统设备的整合，使得约束圈的安装更为自动化，改变了传统手工黏连的麻烦，本发明能够代替人工特定作业，实现机械化生产，可实时监控力和位移，有效保证约束圈安装精度，同时具备胶水自动补偿功能，代替传统点胶方式，更有效的控制约束圈粘贴过程。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中放置托盘的结构示意图。

图3为本发明中补胶系统的结构示意图。

图4为本发明中放胶系统的结构示意图。

上述图中的标记均为：

1、检测底座，2、上料装置，3、夹取机构，4、坐标定位机构，5、放置托盘，6、放置槽，7、盛放盒，8、刮胶板，9、补胶系统，51、退料盘，52、退料柱，61、放置板，62、限位条肋，901、支撑架，902、支撑板，903、胶袋，904、辊轮。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种用于传感器模块约束圈封装设备，封装设备包括支撑底座1，在支撑底座1上设有坐标定位机构4，坐标定位机构4上设有用于夹持约束圈的夹取机构3，在支撑底座1上设有用于上料的上料装置2；在支撑底座1上设有用于盛放胶液的盛放装置以及在支撑底座1上设有用于放置电路板的放置托盘5；本发明中传感器模块就是传感器芯片；本发明中约束圈为截面为矩形的框架，用来套接在电路板芯片的周边，芯片尺寸小于框架尺寸，框架是由四个侧板组成，框架端部黏连在电路板上，起到电路板芯片的作用，本发明公开的封装设备包括坐标定位机构4，这里是采用现有技术，主要就是设置在支撑底座1上的第一滑轨，在第一滑轨上设有第一调节板，在第一调节板上设有第二滑轨，在第二滑轨上设有第二调节板，在第二调节板竖直方向上设有第三滑轨，在第三滑轨上设有第三调节板，在第三调节板上设有夹取机构3；第一滑轨垂直于第二滑轨，第二滑轨垂直于第三滑轨，通过第一调节板、第二调节板以及第三调节板在相应轨道上移动，可以实现对夹取机构3位置的调节，以上所述只是一种简单的坐标定位机构4，目的是调节夹取机构3的相对位置，当然其他一些能够调节夹取机构3的坐标定位机构4也是可以使用的，这里不再赘述，同时关于坐标定位机构4相应位置的确定是通过相应的编程来实现的，这些都是公知技术，这里是清楚的；同时本发明中公开的夹取机构3包括设置在第三调节板上的推进气缸，推进气缸端部连接有夹紧气缸，通过推进气缸的移动，可以实现夹取机构3上下移动，夹紧气缸的设置用于约束圈的夹持；而本发明中上料装置2也是公知技术，在百度百科上是可以检索到的，叫做振动盘，振动盘是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，简称部品送料装置；振动盘工作原理:变频器、电机、实现自动输送作用，振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动；料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升；在上升的过程中经过一系列轨道的筛选或者姿态变化，零件能够按照组装或者加工的要求呈统一状态自动进入组装或者加工位置；其工作目的是通过振动将无序工件自动有序定向排列整齐、准确地输送到下道工序；所以本发明使用的上料装置2也是公知技术，所以这里也不再赘述；本发明除了以上结构，本发明中还包括在支撑底座1上设置的盛放装置以及在支撑底座1上设置的放置托盘5，盛放装置的设置可以为胶液提供安放场所，放置托盘5为电路板的安放提供了场所，在本发明中盛放装置包括设置在支撑底座1上由多个侧板拼装组成的盛放盒7；盛放盒7包括盒体底座，在盒体底座相对的两侧边上分别设有一个横向侧板，两个横向侧板平行设置，两个横向侧板端部分别通过纵向侧板相连接，纵向侧板与横向侧板围成一个截面呈矩形并具有底板的盒体；盛放盒7的设置可以用来盛放胶液，方便后续夹取机构3夹取约束圈到盛放盒7处粘取胶液，而本发明中放置托盘5包括放置托盘5本体，在放置托盘5本体上设有用于放置电路板的放置槽6；放置槽6与电路板尺寸相同，放置托盘5的设置为电路板的放置提供了场所，放置槽6的设置为电路板固定提供了基础；作为更大的优选，本发明公开的设置上增加广角相机，广角相机连接有检测识别系统，更好的实现放置托盘5上放置槽6的定位，更好的实现对约束圈的装配；同时为了实时控制设备的运行，在本发明中还包括主调控系统，通过主调控系统中的控制器来控制各部件的运作；控制器可以采用单片机；综上，通过以上结构的设置，使得本发明能够代替人工特定作业，实现机械化生产，可实时监控力和位移，有效保证约束圈安装精度，同时具备胶水自动补偿功能，代替传统点胶方式，更有效的控制约束圈粘贴过程，另外切换不同型号规格产品无需要更换定位夹具，只需要更改相应存储程度以及相应的放置托盘5即可，操作简单。

作为优选的，本发明中盛放盒7内壁上设有用于避免胶液残留在盛放盒7内壁上的玻璃板；玻璃板的设置有利于清理盛放盒7内壁上的胶液，有利于盛放盒7的清理。

作为优选的，本发明中盛放盒7内设有用于刮胶的刮胶板8；刮胶板8垂直与盛放盒7底面设置；刮胶板8两端分别与盛放盒7内壁相贴合，刮胶板8来回移动，可以实现对盛放盒7内壁胶液的清理。

作为优选的，本发明中盛放装置还包括用于添加胶液的补胶系统9；补胶系统9包括用于检测盛放盒7内胶液余量的检测系统和用于补胶的放胶系统；放胶系统包括盛放胶液的胶袋903，胶带通过支撑部件连接在支撑底座1上，支撑部件包括支撑架901，在支撑架901上方设有用于放置胶袋903的支撑板902，支撑板902上设有用于挤压胶袋903的辊轮904；检测系统包括检测模块以及用于接收检测模块信号的控制模块，控制模块连接有执行模块；通过辊轮904在支撑板902上的移动，辊轮904与支撑板902的相互作用，可以实现把胶袋903中的胶液挤出，挤出的胶液掉落在盛放盒7内，用于补充盛放盒7内的胶液；而在本发明中还包括检测系统，检测模块采用传感器或者一些接近开关类的装置，检测模块可以用来检测胶液的高度，当检测模块检测到盛放盒7内胶液减少时，检测模块传递信号给控制模块，控制模块控住补胶系统9开启，继而实现对盛放盒7的补胶操作；本发明中辊轮对胶袋的挤压是通辊轮相对支撑板的运动来实现的，在本发明中，辊轮两端分别连接有一个转轴905，转轴连接有驱动气缸，通过驱动气缸906推动转轴水平移动，转轴905运动带动辊轮运动，辊轮外侧面与支撑板相贴合，同时辊轮与转轴905是活动连接，辊轮能够转动，辊轮在支撑板上移动没通过辊轮与支撑板的相互作用，实现辊轮对放置在支撑板上的胶带的挤压，继而实现对盛放盒的补胶操作，当然其他一些能够驱动辊轮运转的装置也是可以在本发明中采用的。

作为优选的，本发明汇总放置槽6贯穿放置板61设置，在放置槽6下端内壁上设有限位条肋62，放置槽6内设有用于放置电路板的放置板61，本发明放置槽6类似通槽的设置，方便配合退料组件的使用，而限位条肋62可以限位放置板61从放置槽6中脱落，放置板61可以用来支撑电路板；为了方便电路板退料，本发明中放置托盘5还包括与放置托盘5本体相适配用于放置槽6内电路板退料的退料组件；退料组件包括退料盘51，在退料盘51上设有退料柱52，每个退料柱52与一个放置槽6相对应；使用时黏连好约束圈的放置托盘5安放在退料组件上，退料组件的推动作用使得电路板从放置槽6中脱离，进而实现放置托盘5的脱料操作。

一种用于传感器模块约束圈封装设备的使用方法，使用方法包括如下步骤：

(1)启动约束圈封装设备；

(2)在上料装置2内投放约束圈，在放置托盘5放置槽6内放置电路板；

(3)启动坐标定位机构4，通过坐标定位机构4的移动，带动连接在坐标定位机构4上的夹取机构3移动到上料装置2上方，夹取机构3启动夹取一个约束圈；

(4)步骤(3)完成后，再通过坐标定位机构4移动，带动夹取机构3上的约束圈移动至盛放盒7上方，夹取机构3启动，带动约束圈下移，使得约束圈下端面粘取胶液，粘取胶液后，夹取机构3回位；

(5)步骤(4)完成后，坐标定位机构4再次启动，坐标定位机构4移动到放置托盘5相应的放置槽上方，此时再启动夹取机构3，夹取机构3下移，使得约束圈黏连在电路板相应位置上；

(6)步骤(5)完成后，一个约束圈与一个电路板黏连完毕，如果需要重复黏连，重复步骤(3)-(5)即可。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于传感器模块约束圈封装设备，所述封装设备包括支撑底座，在支撑底座上设有坐标定位机构，所述坐标定位机构上设有用于夹持约束圈的夹取机构，在支撑底座上设有用于上料的上料装置；其特征在于，在支撑底座上设有用于盛放胶液的盛放装置以及在支撑底座上设有用于放置电路板的放置托盘。

2.根据权利要求1所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述盛放装置包括设置在支撑底座上由多个侧板拼装组成的盛放盒；所述盛放盒包括盒体底座，在盒体底座相对的两侧边上分别设有一个横向侧板，两个所述横向侧板平行设置，两个所述横向侧板端部分别通过纵向侧板相连接，所述纵向侧板与横向侧板围成一个截面呈矩形并具有底板的盒体。

3.根据权利要求2所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述盛放盒内设有用于刮胶的刮胶板；所述刮胶板垂直与盛放盒底面设置；

所述刮胶板两端分别与盛放盒内壁相贴合。

4.根据权利要求2所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述盛放装置还包括用于添加胶液的补胶系统；所述补胶系统包括用于检测盛放盒内胶液余量的检测系统和用于补胶的放胶系统。

5.根据权利要求4所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述放胶系统包括盛放胶液的胶袋，所述胶带通过支撑部件连接在支撑底座上，所述支撑部件包括支撑架，在支撑架上方设有用于放置胶袋的支撑板，所述支撑板上设有用于挤压胶袋的辊轮；所述检测系统包括检测模块以及用于接收检测模块信号的控制模块，所述控制模块连接有执行模块。

6.根据权利要求1所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述放置托盘包括放置托盘本体，在放置托盘本体上设有用于放置电路板的放置槽；所述放置槽与电路板尺寸相同。

7.根据权利要求6所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述放置槽贯穿放置板设置，在放置槽下端内壁上设有限位条肋，所述放置槽内设有用于放置电路板的放置板。

8.根据权利要求6所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述放置托盘还包括与放置托盘本体相适配用于放置槽内电路板退料的退料组件。

9.根据权利要求6所述的一种用于传感器模块约束圈封装设备，其特征在于，所述退料组件包括退料盘，在退料盘上设有退料柱，每个所述退料柱与一个放置槽相对应。

10.如权利要求1-9任一项所述用于传感器模块约束圈封装设备的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

(1)启动约束圈封装设备；

(2)在上料装置内投放约束圈，在放置托盘放置槽内放置电路板；

(3)启动坐标定位机构，通过坐标定位机构的移动，带动连接在坐标定位机构上的夹取机构移动到上料装置上方，夹取机构启动夹取一个约束圈；

(4)步骤(3)完成后，再通过坐标定位机构移动，带动夹取机构上的约束圈移动至盛放盒上方，夹取机构启动，带动约束圈下移，使得约束圈下端面粘取胶液，粘取胶液后，夹取机构回位；

(5)步骤(4)完成后，坐标定位机构再次启动，坐标定位机构移动到放置托盘相应的放置槽上方，此时再启动夹取机构，夹取机构下移，使得约束圈黏连在电路板相应位置上；

(6)步骤(5)完成后，一个约束圈与一个电路板黏连完毕，如果需要重复黏连，重复步骤(3)-(5)即可。