CN108281373B - 一种发光二极管芯片的拾取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光二极管芯片的拾取装置，属于光电技术领域。该拾取装置包括拾取机构和顶针机构，拾取机构包括摆臂和转台，摆臂的一端与转台连接，摆臂的另一端设置有真空吸嘴，顶针机构包括顶针安装套和顶针，顶针活动设置在顶针安装套内，拾取机构还包括传感器组件，传感器组件用于在拾取发光二极管芯片时检测顶针对真空吸嘴的压力，在拾取LED芯片时，可以由传感器组件检测顶针对真空吸嘴的压力，从而可以便于根据检测到的压力控制顶针的移动，避免由于压力顶针力量过大导致的LED芯片、真空吸嘴和顶针的受损，有利于提高拾取装置的使用寿命。

Description

一种发光二极管芯片的拾取装置
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别涉及一种发光二极管芯片的拾取装置。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)作为光电子产业中极具影响力的新产品，具有体积小、使用寿命长、颜色丰富多彩、能耗低等特点，广泛应用于照明、显示屏、信号灯、背光源、玩具等领域。
LED芯片在制作完成后，多个LED芯片阵列粘贴在蓝膜上，需要通过拾取装置逐个将LED芯片从蓝膜上取下。LED芯片的拾取装置主要包括顶针和摆臂，摆臂的一端固定在一个转台上，摆臂可以在一定角度范围内往复摆动，摆臂的另一端设置有一个真空吸嘴，在进行LED芯片的拾取时，可以转动摆臂，使真空吸嘴正对一个LED芯片，再通过顶针刺破蓝膜顶起LED芯片，使LED芯片与真空吸嘴接触，然后通过真空吸嘴吸附住LED芯片，转动摆臂，将LED芯片转移至目标位置。
由于顶针在顶起LED芯片时力量较难控制，容易导致LED芯片受损，同时由于顶针和吸嘴的尺寸都很小(直径很细)，如果力量过大，顶针和吸嘴可能出现变形，导致损坏，降低拾取装置的使用寿命。
发明内容
为了解决现有拾取装置容易导致LED芯片受损，容易损坏真空吸嘴和顶针的问题，本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的拾取装置。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种发光二极管芯片的拾取装置，所述拾取装置包括支撑平台、拾取机构和顶针机构，所述拾取机构包括摆臂和转台，所述转台设置在所述支撑平台上，所述摆臂的一端与所述转台连接，所述摆臂的另一端设置有真空吸嘴，所述真空吸嘴朝向所述支撑平台设置，所述顶针机构设置在所述支撑平台上，所述顶针机构包括顶针安装套和顶针，所述顶针活动设置在所述顶针安装套内，所述顶针垂直于所述支撑平台，在垂直于所述支撑平台的方向上，所述顶针与所述真空吸嘴间隔设置，且所述顶针位于所述真空吸嘴在所述支撑平台上的正投影的运动轨迹上，
其特征在于，所述拾取机构还包括传感器组件和控制机构，所述传感器组件用于在拾取发光二极管芯片时检测所述顶针对所述真空吸嘴的压力，所述控制机构用于当所述传感器组件检测到的压力值达到设定值时控制所述顶针退回所述顶针安装套。
可选地，所述传感器组件包括压力传感器和安装支架，所述安装支架固定在所述转台上，所述安装支架、所述摆臂和所述真空吸嘴沿所述转台的轴线方向依次排布，所述压力传感器设置在所述安装支架上。
可选地，所述安装支架上设置有导向杆，所述压力传感器设置在所述导向杆上，所述传感器组件还包括弹簧，所述弹簧套设在所述导向杆上，所述弹簧的一端与所述压力传感器接触，所述弹簧的另一端与所述摆臂接触。
可选地，所述摆臂与所述转台之间弹性连接。
可选地，所述拾取机构还包括弹性块，所述摆臂的一端与所述弹性块固定连接，所述弹性块与所述转台固定连接。
可选地，所述压力传感器为微压力传感器。
可选地，所述转台上设置有安装板，所述安装支架包括悬臂，所述悬臂的一端与所述摆臂的一端间隔设置在所述安装板的同一面上，且所述摆臂位于所述真空吸嘴和所述悬臂之间，所述压力传感器设置在所述悬臂的另一端。
可选地，所述拾取装置还包括显示设备，所述显示设备用于显示所述传感器组件检测到的压力值。
可选地，所述控制机构还用于当所述顶针退回所述顶针安装套后控制所述转台转动。
可选地，所述真空吸嘴与所述摆臂可拆卸连接。
本发明实施例通过设置传感器组件，在拾取LED芯片时，可以由传感器组件检测顶针对真空吸嘴的压力，从而可以便于根据检测到的压力控制顶针的移动，避免由于压力顶针力量过大导致的LED芯片、真空吸嘴和顶针的受损，有利于提高拾取装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的拾取装置的结构图；
图2是图1中的A-A截面图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种发光二极管芯片的拾取装置的结构图，如图1所示，该拾取装置包括支撑平台40、拾取机构10、顶针机构20、传感器组件30和和控制机构(图未示)。
拾取机构10包括摆臂11和转台12，转台12设置在支撑平台40上，摆臂11的一端与转台12连接，摆臂11的另一端设置有真空吸嘴13，真空吸嘴13朝向支撑平台40设置，顶针机构20设置在支撑平台40上。
顶针机构20包括顶针安装套21、顶针22和顶针驱动结构(图未示)，顶针22活动设置在顶针安装套21内，顶针22垂直于支撑平台40，在垂直于支撑平台40的方向上，顶针22与真空吸嘴13间隔设置，且顶针22位于真空吸嘴13在支撑平台40上的正投影的运动轨迹上，顶针驱动结构用于驱动顶针22活动。
传感器组件30用于在拾取发光二极管芯片时检测顶针22对真空吸嘴13的压力。控制机构用于当传感器组件30检测到的压力值达到设定值时控制顶针22退回顶针安装套21。
需要说明的是，驱动顶针22伸出和退回的顶针驱动结构可以采用现有的发光二极管芯片的拾取装置的顶针驱动结构，此处不详述。
此外，虽然图1中所示的摆臂11水平放置，但是在其他实施例中，摆臂11也可以竖直方式，相应地，顶针22则处于水平放置的状态，拾取装置的放置方式可以根据需要进行设置，本发明并不以此为限。
通过设置传感器组件，在拾取LED芯片时，可以由传感器组件检测顶针对真空吸嘴的压力，从而可以便于根据检测到的压力控制顶针的移动，避免由于压力顶针力量过大导致的LED芯片、真空吸嘴和顶针的受损，有利于提高拾取装置的使用寿命。
容易想到的是，拾取装置还可以包括用于固定蓝膜1的支架，以便于拾取二极管芯片2，该支架可以采用现有的发光二极管芯片的拾取装置的支架，此处不详述。
如图1所示，传感器组件30可以包括压力传感器31和安装支架，安装支架固定在转台12上，安装支架、摆臂11和真空吸嘴13沿转台12的轴线方向依次排布，压力传感器31设置在安装支架上。在拾取发光二极管芯片2时，顶针22伸出顶针安装套21将芯片从蓝膜1上顶起，在芯片与真空吸嘴13接触后，随着顶针22的伸出，真空吸嘴13受到的力越来越大，使得摆臂11产生一定程度的形变，压力传感器31受到摆臂11的挤压，从而可以通过压力传感器31检测出顶针22对真空吸嘴13的压力。当真空吸嘴13受到的压力过大时，可以控制顶针22缩回，同时控制真空吸嘴13吸住芯片。
可选地，真空吸嘴13可以与摆臂11可拆卸连接，这样可以便于更换真空吸嘴13，满足不同的需要，同时便于对真空吸嘴13进行维修。
压力传感器31、真空吸嘴13和摆臂11共面，且压力传感器31和真空吸嘴13的连线与摆臂11垂直。这样可以使压力传感器31准确检测到摆臂11的形变，有利于提高检测的精度。
如图1所示，转台12上可以设置有安装板121，安装支架包括悬臂32，悬臂32的一端与摆臂11的一端间隔设置在安装板121的同一面上，且摆臂11位于真空吸嘴13和悬臂32之间，压力传感器31设置在悬臂32的另一端。通过设置悬臂32来安装压力传感器31，结构简单，便于制作。在安装时，悬臂32与摆臂11可以相互平行。
悬臂32的刚度可以大于摆臂11的刚度，这样可以降低悬臂32的形变程度，有利于提高压力检测的准确性。
如图1所示，摆臂11可以为管件，管件内可以布置抽气管111，抽气管111的一端与真空吸嘴13连通，抽气管111的另一端与真空发生器连接，以吸附芯片2。
安装板121上对应抽气管111的位置可以设置通孔121a，真空发生器14可以设置在转台12上，摆臂11和真空发生器14分别位于安装板121相反的两侧，抽气管111可以穿过通孔121a与真空发生器14连接。
容易想到的是，也可以不设置抽气管111，直接将真空吸嘴13与摆臂11连通，摆臂11的另一端通过通孔121a与真空发生器14连通。
图2是图1中的A-A截面图，如图2所示，摆臂11的轴截面的外轮廓可以为矩形，摆臂11的轴截面的内轮廓也可以为矩形，且摆臂11的轴截面的外轮廓的较长的边和摆臂11的轴截面的外轮廓的较长的边均平行于摆臂11的转动平面，这样可以利于摆臂11在压力检测时产生形变。
进一步地，安装支架上还可以设置有导向杆33，具体可以将导向杆33设置在悬臂32上，压力传感器31设置在导向杆33上，传感器组件30还包括弹簧34，弹簧34套设在导向杆33上，弹簧34的一端与压力传感器31接触，弹簧34的另一端与摆臂11接触，由于压力传感器31较小，若直接使压力传感器31与摆臂11接触，则悬臂32与摆臂11之间的间距需要设置的很小，不便于压力传感器31的安装，而且悬臂32和摆臂11具有一定的刚度，只要安装过程中悬臂32和摆臂11的间距稍小，就会导致压力传感器31安装后受到较大的挤压力，温度的变化导致的热胀冷缩也可能会导致悬臂32和摆臂11对压力传感器31产生较大的挤压，因此压力检测的精度会受到影响，而通过弹簧34使压力传感器31与摆臂11间接接触可以使悬臂32与摆臂11之间留有较大的空间，既便于压力传感器31的安装，又有利于提高压力检测的精度。导向杆33则可以避免弹簧34歪曲。
导向杆33与摆臂11之间应留有间隙，以避免摆臂11的形变喉道导向杆33的影响。
容易想到的是，导向杆33与顶针22平行布置，这样可以使顶针22对摆臂11的作用力更好的作用在弹簧34上。
优选地，摆臂11与转台12之间可以弹性连接。由于摆臂11发生的形变很小，因此对压力传感器31的精度要求很高，将摆臂11与转台12弹性连接可以增大摆臂11的形变量，在压力传感器31相同的情况下，可以提高压力检测的精确性。
具体地，拾取机构10还包括弹性块15，摆臂11的一端与弹性块15固定连接，弹性块15与转台12固定连接。从而实现摆臂11与转台12的弹性连接。弹性块15的刚度小于摆臂11的刚度，以使得摆臂11的形变产生在弹性块15处。
弹性块15可以采用弹簧钢制作，由于芯片通常较小，在拾取和放置的过程中对摆臂11转动的精度有较高的要求，使得在拾取过程中真空吸嘴13可以准确对准芯片，在放置过程中可以准确将芯片对准目标位置，因此摆臂11需要具有一定的刚度，相比于常规的弹性材料(例如橡胶)，弹簧钢既有一定刚度，又可以在检测压力时产生形变。
弹性块15中可以设置通孔以便于抽气管111通过。
优选地，压力传感器可以为微压力传感器，相比于传统的压力传感器，微压力传感器具有更高的检测精度和灵敏度，体积也更小。
优选地，该拾取装置还可以包括显示设备，显示设备可以用于显示传感器组件30检测到的压力值，有利于操作人员对拾取装置进行调整。
优选地，控制机构还可以用于当顶针22退回顶针安装套21后控制转台12转动，以提高芯片的拾取效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (9)

1.一种发光二极管芯片的拾取装置，所述拾取装置包括支撑平台(40)、拾取机构(10)和顶针机构(20)，所述拾取机构(10)包括摆臂(11)和转台(12)，所述转台(12)设置在所述支撑平台(40)上，所述摆臂(11)的一端与所述转台(12)连接，所述摆臂(11)的另一端设置有真空吸嘴(13)，所述真空吸嘴(13)朝向所述支撑平台(40)设置，所述顶针机构(20)设置在所述支撑平台(40)上，所述顶针机构(20)包括顶针安装套(21)、顶针(22)和顶针驱动结构，所述顶针(22)活动设置在所述顶针安装套(21)内，所述顶针(22)垂直于所述支撑平台(40)，在垂直于所述支撑平台(40)的方向上，所述顶针(22)与所述真空吸嘴(13)间隔设置，且所述顶针(22)位于所述真空吸嘴(13)在所述支撑平台(40)上的正投影的运动轨迹上，所述顶针驱动结构用于驱动所述顶针(22)活动，
其特征在于，所述拾取机构(10)还包括传感器组件(30)和控制机构，所述传感器组件(30)用于在拾取发光二极管芯片时检测所述顶针(22)对所述真空吸嘴(13)的压力，所述控制机构用于当所述传感器组件(30)检测到的压力值达到设定值时控制所述顶针(22)退回所述顶针安装套(21)，所述传感器组件(30)包括压力传感器(31)和安装支架，所述安装支架固定在所述转台(12)上，所述安装支架、所述摆臂(11)和所述真空吸嘴(13)沿所述转台(12)的轴线方向依次排布，所述压力传感器(31)设置在所述安装支架上。
2.根据权利要求1所述的拾取装置，其特征在于，所述安装支架上设置有导向杆(33)，所述压力传感器(31)设置在所述导向杆(33)上，所述传感器组件(30)还包括弹簧(34)，所述弹簧(34)套设在所述导向杆(33)上，所述弹簧(34)的一端与所述压力传感器(31)接触，所述弹簧(34)的另一端与所述摆臂(11)接触。
3.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述摆臂(11)与所述转台(12)之间弹性连接。
4.根据权利要求3所述的拾取装置，其特征在于，所述拾取机构(10)还包括弹性块(15)，所述摆臂(11)的一端与所述弹性块(15)固定连接，所述弹性块(15)与所述转台(12)固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述压力传感器为微压力传感器。
6.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述转台(12)上设置有安装板(121)，所述安装支架包括悬臂(32)，所述悬臂(32)的一端与所述摆臂(11)的一端间隔设置在所述安装板(121)的同一面上，且所述摆臂(11)位于所述真空吸嘴(13)和所述悬臂(32)之间，所述压力传感器(31)设置在所述悬臂(32)的另一端。
7.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述拾取装置还包括显示设备，所述显示设备用于显示所述传感器组件(30)检测到的压力值。
8.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述控制机构还用于当所述顶针(22)退回所述顶针安装套(21)后控制所述转台(12)转动。
9.根据权利要求1或2所述的拾取装置，其特征在于，所述真空吸嘴(13)与所述摆臂(11)可拆卸连接。
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