CN108135088A - 一种fpc全自动贴合机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种FPC全自动贴合机，包括外壳、机架以及设于机架上的贴合装置；贴合装置包括设于机架上的操作平台、垂直立于操作平台上的横梁和立柱、设于操作平台上并从横梁下方垂直穿过的载物台组件，以及设于操作平台上且位于立柱对面的上料盘组件；横梁正面设有两套吸料定位系统，横梁背面设有下料盘组件和上料机械手，立柱上设有下料机械手，操作平台的左右两侧上还设有左右两套剥料系统，位于吸料定位系统的下方。本发明通过两套吸料定位系统和两套剥料系统，轮流交替进行剥料、吸料操作，大大提高了贴合效率；同时，吸料定位系统通过拍照定位，可精准的将补强物料贴附在FPC待贴补位置处，提高了贴合精度。

Description

一种FPC全自动贴合机

技术领域

本发明涉及全自动机电一体化技术领域，尤其涉及一种FPC全自动贴合机。

背景技术

在FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)的生产制造过程中，随着自动化技术的逐步普及和提高，在FPC的补强方面，生产厂商越来越多的使用了钢片机和贴胶机等补强贴合自动化设备来代替人工操作，既提高了贴合效率，又节省了人工成本，但是随着FPC生产制造工艺的逐步提高，越来越多地需要在FPC上贴合大尺寸的、异形的补强材料、覆盖膜、屏蔽膜，目前市场上的钢片机，贴胶机基本无法贴合此类产品。

因此，有必要设计一种全自动大尺寸补强贴合机，用以专门贴合大尺寸的、异形的补强材料、覆盖膜、屏蔽膜等，同时提高贴合精度和效率，减少人工成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种FPC全自动贴合机，其结构简单，操作方便，可提高贴合精度和效率。

为解决本发明的技术问题，本发明公开一种FPC全自动贴合机，包括外壳、机架以及设于机架上的贴合装置；所述贴合装置包括设于机架上的操作平台、垂直立于操作平台上的横梁和立柱、设于操作平台上并从横梁下方垂直穿过的载物台组件，以及设于操作平台上且位于立柱对面的上料盘组件，用于放置待贴补的FPC；

所述横梁正面设有两套吸料定位系统，用于交替吸取补强物料并将补强物料贴附在置于载物台组件上的FPC的预定位置处；所述横梁背面设有下料盘组件和上料机械手，可沿横梁X轴方向运动，所述上料机械手用于吸取所述待贴补的FPC，并放入载物台组件上；

所述立柱上设有下料机械手，可沿立柱进行Z轴方向运动，所述下料机械手用于将载物台组件上已贴补的FPC放入所述下料盘组件上；

所述操作平台的左右两侧上还设有左右两套剥料系统，位于吸料定位系统的下方，用于交替剥离补强物料，供吸料定位系统吸取。

其中，所述横梁背面还设有隔纸盘组件，位于所述下料盘组件下方和上料机械手上方，用于放置隔纸；所述下料机械手还用于吸取所述隔纸，放在下料盘组件上。

其中，所述吸料定位系统包括固定于横梁正面的吸头组件、FPC影像系统和运动组件；所述吸头组件用于吸取所述剥料系统上的补强物料，贴附在FPC预定位置上；所述FPC影像系统用于对FPC上需贴补的位置点进行拍照定位；所述运动组件用于带动所述吸头组件和FPC影像系统沿横梁X轴方向运动。

其中，所述吸头组件包括吸头、第一真空吸附组件、第一加热组件；所述吸头用于吸附所述补强物料；所述第一真空吸附组件用于控制吸头真空吸附补强物料；所述第一加热组件用于控制吸头加热补强物料。

其中，所述运动组件还用于控制所述吸头朝Z轴方向和θ轴方向运动。

其中，所述载物台组件包括固定在操作平台上并从所述横梁下方垂直穿过的Y轴运动机构和固定在Y轴运动机构上的载物台；所述载物台用于将所述待贴补FPC从所述上料机械手下方运送到所述吸头定位系统下方；以及将已贴补的FPC运送到所述下料机械手的下方。

其中，所述载物台上设有第二加热组件和第二真空吸附组件，所述第二加热组件用于加热所述待贴补FPC；所述第二真空吸附组件用于吸附所述待贴补FPC。

其中，所述剥料系统包括上料气胀轴，剥刀，拉料组件和下料气胀轴；所述上料气胀轴和下料气胀轴用于固定补强物料；所述剥刀用于做Y轴方向移动，将补强物料剥离；所述拉料组件用于拉动料带，使补强物料移动到剥刀边缘。

其中，所述上料气胀轴上安装有电磁刹车，用于在所述剥刀剥料时将上料气胀轴锁死。

其中，所述操作平台上还设有左右两套物料影像系统，紧靠所述左右两套剥料系统；所述物料影像系统用于对所述吸料定位系统进行拍照，以检测所述补强物料被正确吸取。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过两套吸料定位系统和两套剥料系统，轮流交替进行剥料、吸料操作，大大提高了贴合效率；同时，吸料定位系统通过拍照定位，可精准的将补强物料贴附在FPC待贴补位置处，提高了贴合精度。

附图说明

图1是本发明实施例的FPC全自动贴合机外观结构图；

图2是本发明实施例的FPC全自动贴合机内部正面结构图；

图3是本发明实施例的FPC全自动贴合机内部背面结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2、图3所示，本发明实施例提供一种FPC全自动贴合机，包括外壳1、机架2以及设于机架2上的贴合装置100。其中，贴合装置100包括设于机架2上的操作平台13、垂直立于操作平台13上的横梁9和立柱20、设于操作平台13上并从横梁9下方垂直穿过的载物台组件7，以及设于操作平台13上且位于立柱20对面的上料盘组件18，用于放置待贴补的FPC。

在横梁9正面设有两套吸料定位系统(左吸料定位系统3和右吸料定位系统8)，用于交替吸取补强物料并将补强物料贴附在置于载物台组件7上的FPC的预定位置处。在横梁9背面设有下料盘组件15和上料机械手17，可沿横梁X轴方向运动，所述上料机械手17用于吸取所述待贴补的FPC，并放入载物台组件7上。

立柱20上设有下料机械手14，可沿立柱20进行Z轴方向运动，用于将载物台组件7上已贴补的FPC放入下料盘组件15上；另外，在操作平台13的左右两侧还设有左右两套剥料系统(左剥料系统5和右剥料系统12)，分别位于左吸料定位系统3和右吸料定位系统8的下方，用于交替剥离补强物料，供左吸料定位系统3和右吸料定位系统8吸取补强物料。

具体的，在本发明实施例中，机架2内部设有电路控制系统，用于整个机器的电路控制。外壳1上开有若干窗口，可方便操作人员上下料。另外，操作平台13和横梁9采用大理石材质，立柱20为铝材组装而成。本实施例的补强物料，包括但不限于覆盖膜、屏蔽膜等物料。

具体的，在本发明实施例中，上料盘组件18上放置了若干个待贴补的FPC，为保证上料机械手17可准确吸取最上面的一片FPC，上料盘组件18可自动调节高度，使最上面的FPC在一固定高度，方便上料机械手17吸取。当上料机械手17吸取完最上面的一片FPC后，上料盘组件18继续将下面的FPC抬升到一固定高度，以便上料机械手17下一次吸取。

具体的，在本发明实施例中，左吸料定位系统3和右吸料定位系统8均包括固定于横梁9正面的吸头组件、FPC影像系统和运动组件。吸头组件用于吸取所述剥料系统上的补强物料，并贴附在FPC预定位置上；FPC影像系统(如图2所示的左FPC影像系统4和右FPC影像系统10)用于对FPC上需贴补的位置点进行拍照定位，以便于吸头组件准确贴附补强物料；运动组件用于带动所述吸头组件和FPC影像系统沿横梁X轴方向运动。

其中，左右两套吸头组件均包括吸头、第一真空吸附组件、第一加热组件。所述吸头(如图2所示的左吸头31)用于吸附所述补强物料；所述第一真空吸附组件控制吸头真空吸附补强物料；所述第一加热组件控制吸头加热补强物料，以使补强物料更牢固地贴附在FPC上。

为提高贴合效率，在本实施例中，所述运动组件还可控制吸头沿自身Z轴方向进行上下运动和θ轴方向进行旋转运动，使吸头更精准的吸取和贴附补强物料。

在本实施例中，载物台组件7包括固定在操作平台13上并从所述横梁9下方垂直穿过的Y轴运动机构72和固定在Y轴运动机构72上的载物台71。载物台71用于将所述待贴补FPC从上料机械手17下方运送到吸头定位系统下方；以及将已贴补的FPC运送回下料机械手14的下方。Y轴运动机构19包括安装在操作平台13上的导轨和丝杆，带动载物台71沿导轨朝Y轴方向前后运动，向前可运动到贴合位置(即吸料定位系统下方)，向后可运动到上下料位置(即上/下料机械手下方)。

另外，在载物台71上还设有第二加热组件和第二真空吸附组件，使载物台71具有真空吸附功能和加热功能，使FPC更为稳固的吸附在载物台71上。

具体的，本发明实施例的左右两套剥料系统(如图2所示的左剥料系统5和右剥料系统12)均包括：上料气胀轴(如图2所示的左上料气胀轴51和右上料气胀轴121)，剥刀(如图2所示的右剥刀123)，拉料组件和下料气胀轴。其中，上料气胀轴和下料气胀轴用于固定补强物料，补强卷料(图中未示出)固定在上料气胀轴上，拉出料带穿过剥刀和拉料组件，再缠绕固定在下料气胀轴上(如图2所示的右下料气胀轴122)。剥刀沿料带进行Y轴方向移动，可将料带上的补强物料剥离。拉料组件可拉动料带，使补强物料移动到剥刀边缘，以便于剥刀剥离物料。

另外，上料气胀轴上还安装有电磁刹车，在所述剥刀剥料时可将上料气胀轴锁死，防止其转动。

具体的，在本发明实施例中，在Z轴方向，下料盘组件15位于上料机械手17上方和下料机械手14的下方，上料机械手17位于上料盘组件18上方。当FPC贴补完毕，载物台71会移动到下料机械手14下方，下料机械手14朝Z轴方向向下移动，吸取FPC后再上升回到原位。此时下料盘组件15沿横梁X轴方向移动，直至下料机械手14下方。下料机械手14松开FPC，便落入下料盘组件15中，下料盘组件15再反向运动，回到原位。当下一片FPC贴补完毕时，也重复以上步骤，直至结束。因此，下料盘组件15上会放置若干片FPC，为保证FPC不受损害，在本发明另一实施例中，在横梁9上还设有隔纸盘组件16，其位于所述下料盘组件15下方和上料机械手17上方，用于放置隔纸。具体的，在上述下料盘组件15反向运动，回到原位的步骤之后，下料机械手14向下移动一定距离，此时隔纸盘组件16已经位于下料机械手14下方，其上已放有若干隔纸，下料机械手14吸取一片隔纸后，再上升到最上端，下料盘组件15再运动回下料机械手14所吸取的隔纸下方，下料机械手14向下运动指定距离将隔纸放到下料盘组件15中已贴好补强的FPC上层，然后下料盘组件15、隔纸盘组件16一起沿横梁X轴方向运动回到原位。因此，每放置一片FPC便会有一片隔纸在上面，从而保护FPC不受损坏。

另外，为了提高补强物料的贴合准确度，提高效率，在本发明另一实施例中，在操作平台13上还设有左右两套物料影像系统(如图2所示的左物料影像系统6和右物流影像系统11)，紧靠左右两套剥料系统(如图2所示的左剥料系统5和右剥料系统12)。物料影像系统用于对吸料定位系统(如图2所示的左吸料定位系统3和右吸料定位系统8)进行拍照，以检测补强物料被正确吸取。

以下再结合图2和图3，对本发明实施例的FPC全自动贴合机的补强物料贴合工作过程进行详细描述。

操作人员将若干片需贴补强的FPC整齐地放置在上料盘组件18上并定好位置，并将若干片隔纸整齐地放置在隔纸盘组件16上也定好位置。

操作人员将需贴合的补强卷料分别固定在左剥刀组件5和右剥刀组件12的上料气胀轴上(如图2所示的左上料气胀轴51和右上料气胀轴121)，拉出料带，穿过剥刀和拉料组件，最终缠绕固定在下料气胀轴上(如图2所示的右下料气胀轴122)，并调试料带到准确的位置上，检查完毕后，启动机器开始运行全自动贴合工作。

由于放置在上料盘组件18上的若干FPC具有一定的厚度，上料盘组件18将自动调节最上一片FPC上升到一特定高度以便上料机械手17吸取。此时上料机械手17连同隔纸盘组件16一起位于上料盘组件18的上方，下料机械手14位于立柱20最上端，载物台71运行到下料机械手14下方。

上料机械手17从上料盘组件18上吸取一片FPC，然后沿横梁X轴运行到载物台71上方，并将FPC放置到载物台71上。载物台71待FPC料放好后启动真空吸附功能和加热功能，将FPC牢牢并且平整的吸附在载物台71上并对FPC进行加热，并带动已吸附的FPC从横梁9下方穿过，运行到贴合位置(即吸料定位系统的下方)。同时，上料机械手17沿横梁X轴回到上料盘组件18的上方，并吸取下一张FPC等待。

此时，左吸料定位系统3沿横梁X轴移动到载物台71上的FPC的上方，并对FPC的特定Mark点拍照进行定位以确定FPC在载物台71上的准确位置以及FPC上需补强的位置。

此时，右吸料定位系统8运动到右剥料系统12的剥刀123上方等待吸附补强物料。

右剥刀组件12的拉料组件开始动作，将料带拉动一个物料的距离，将补强物料停在剥刀123的边缘，此时，补强物料并没有从料带剥离，吸头沿自身的Z轴下降一段距离，贴住所述补强物料，并开启真空吸附功能和加热功能。而后，剥刀123通过其上的运动组件进行Y轴纵向移动，便将该片补强物料剥离出补强料带，同时补强物料会被已等在吸取位置的吸头吸取并进行下一步动作。至此完成一个剥料周期，右剥料系统12在吸头离开后进行下一个剥料周期。

右吸料定位系统8的吸头吸附待贴合的补强物料后，会沿着横梁9的X轴向FPC上的贴料位置移动，在移动到右物料影像系统11上方时，右物料影像系统11会对右吸料定位系统8上吸头进行拍照定位，以检测补强物料在吸头的正确位置处。接着，右吸料定位系统8继续沿着横梁9上的X轴移动到载物台71上的FPC上的待贴料位置处。

在右吸料定位系统8贴料的过程中，左吸料定位系统3会运行到左剥料系统5上方吸取补强物料，吸取补强物料的动作及过程与右吸料定位系统8吸取补强物料的过程相同，待右吸料定位系统8贴完补强物料并确认安全后，左吸料定位系统3同样沿横梁9的X轴运行到载物台71上的FPC上的待贴料位置处，进行贴料动作，贴料动作和过程与右吸料定位系统8相同。

左吸料定位系统3和右吸料定位系统8按以上动作交替吸料和贴料，直到FPC上设定的待贴补强位置全部都贴完补强。

在本实施例中，是由右吸料定位系统8开始吸料和贴料工作，本领域技术人员可知，还可设置为左吸料定位系统3开始吸料和贴料工作，都不影响本专利的实施。

当FPC上设定的待贴补强位置全部都贴完补强后，载物台71带动已贴补的FPC在Y轴运动机构72的驱动下运行到上下料位置(即下料机械手14下方)。此时，下料盘组件15、隔纸盘组件16、上料机械手17都位于上料盘组件18的上方，且上料机械手17已经吸取了下一片FPC等待。

下料机械手14下降，将载物台71上的已贴补的FPC吸起，然后上升到最上端。而后，下料盘组件15、隔纸盘组件16、上料机械手17一起沿着横梁9的X轴运动到下料机械手14所吸取的FPC下方和载物台71的上方。下料机械手14向下运动指定距离将FPC放到下料盘组件15中，同时，上料机械手17将下一片FPC放置在载物台7上进行下一个贴料周期。下料盘组件15退回到上料盘组件18的上方，下料机械手14再下降一定高度从隔纸盘组件16中吸取一张隔纸，然后再上升到最上端。下料盘组件15再运动回下料机械手14所吸取的隔纸下方，下料机械手14向下运动指定距离将隔纸放到下料盘组件15中已贴补的FPC上层，而后上升到最上端。最后下料盘组件15、隔纸盘组件16、上料机械手17一起沿着横梁9的X轴运动到上料盘组件18的上方，至此，一片FPC板的完整的贴合周期结束。

综上所述，本发明通过两套吸料定位系统和两套剥料系统，轮流交替进行剥料、吸料操作，大大提高了贴合效率；同时，吸料定位系统通过拍照定位，可精准的将补强物料贴附在FPC待贴补位置处，提高了贴合精度。

以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明所主张的权利范围应以发明申请范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种FPC全自动贴合机，其特征在于：包括外壳、机架以及设于机架上的贴合装置；所述贴合装置包括设于机架上的操作平台、垂直立于操作平台上的横梁和立柱、设于操作平台上并从横梁下方垂直穿过的载物台组件，以及设于操作平台上且位于立柱对面的上料盘组件，用于放置待贴补的FPC；

所述横梁正面设有两套吸料定位系统，用于交替吸取补强物料并将补强物料贴附在置于载物台组件上的FPC的预定位置处；所述横梁背面设有下料盘组件和上料机械手，可沿横梁X轴方向运动，所述上料机械手用于吸取所述待贴补的FPC，并放入载物台组件上；

所述立柱上设有下料机械手，可沿立柱进行Z轴方向运动，所述下料机械手用于将载物台组件上已贴补的FPC放入所述下料盘组件上；

所述操作平台的左右两侧上还设有左右两套剥料系统，位于吸料定位系统的下方，用于交替剥离补强物料，供吸料定位系统吸取。

2.如权利要求1所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述横梁背面还设有隔纸盘组件，位于所述下料盘组件下方和上料机械手上方，用于放置隔纸；所述下料机械手还用于吸取所述隔纸，放在下料盘组件上。

3.如权利要求1所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述吸料定位系统包括固定于横梁正面的吸头组件、FPC影像系统和运动组件；所述吸头组件用于吸取所述剥料系统上的补强物料，贴附在FPC预定位置上；所述FPC影像系统用于对FPC上需贴补的位置点进行拍照定位；所述运动组件用于带动所述吸头组件和FPC影像系统沿横梁X轴方向运动。

4.如权利要求3所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述吸头组件包括吸头、第一真空吸附组件、第一加热组件；所述吸头用于吸附所述补强物料；所述第一真空吸附组件用于控制吸头真空吸附补强物料；所述第一加热组件用于控制吸头加热补强物料。

5.如权利要求4所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述运动组件还用于控制所述吸头朝Z轴方向和θ轴方向运动。

6.如权利要求1所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述载物台组件包括固定在操作平台上并从所述横梁下方垂直穿过的Y轴运动机构和固定在Y轴运动机构上的载物台；所述载物台用于将所述待贴补FPC从所述上料机械手下方运送到所述吸头定位系统下方；以及将已贴补的FPC运送到所述下料机械手的下方。

7.如权利要求6所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述载物台上设有第二加热组件和第二真空吸附组件，所述第二加热组件用于加热所述待贴补FPC；所述第二真空吸附组件用于吸附所述待贴补FPC。

8.如权利要求1所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述剥料系统包括上料气胀轴，剥刀，拉料组件和下料气胀轴；所述上料气胀轴和下料气胀轴用于固定补强物料；所述剥刀用于做Y轴方向移动，将补强物料剥离；所述拉料组件用于拉动料带，使补强物料移动到剥刀边缘。

9.如权利要求8所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述上料气胀轴上安装有电磁刹车，用于在所述剥刀剥料时将上料气胀轴锁死。

10.如权利要求1所述的FPC全自动贴合机，其特征在于：所述操作平台上还设有左右两套物料影像系统，紧靠所述左右两套剥料系统；所述物料影像系统用于对所述吸料定位系统进行拍照，以检测所述补强物料被正确吸取。