CN108855804B - 一种用于微小产品装配的点胶方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于微小产品装配的点胶方法，包括将胶液均匀抹平后放置待用；在尾部集成有力传感器的蘸胶头上，预先制作与零件上的粘接点吻合的粘接形面，构成蘸胶点；蘸胶时，下压蘸胶头，使蘸胶头接触储胶盒内的胶层，当蘸胶头与胶层的接触力达到预定压力时，停止下压蘸胶头，保持接触预定时间后向上抬起蘸胶头，完成蘸胶；使蘸胶头倒置放置预定时间；使零件靠近蘸胶头，对准蘸胶头上的蘸胶点与零件粘接点；按预定的接触力使零件与蘸胶头接触，完成点胶。本发明的方法不依赖高精度检测与伺服分流系统，就可实现对点胶量的精确控制，从而实现nL级胶量控制；并可实现对复杂多粘接点的一次性点胶；实施方法简单、成本低，利于批量生产。

Description

一种用于微小产品装配的点胶方法
技术领域
本发明涉及微机电产品装配技术领域，尤其涉及一种微小零件装配胶接过程的点胶方法。
背景技术
微机电产品是一类尺寸小、结构复杂的零件集成体，其装配过程中广泛采用胶接工艺实现零件间的结合。产品的装配质量与最终性能与胶接质量密切相关，而胶接过程中的点胶质量又是影响胶接质量的主要因素。点胶位置误差、胶量误差都会导致胶接质量出现极大波动。
现阶段对涂胶方法的研究与工艺装备主要针对涂胶位置与轨迹的精确控制与胶量的精确控制展开。在涂胶位置与轨迹精度控制方面，现有方法通过借助工业相机相机、机器视觉等高精度检测装置，对涂胶的位置与轨迹进行实时检测，与理论位置和轨迹进行对比后，进行涂胶位置和轨迹的修正，进而保证涂胶位置与轨迹的精度要求。
在胶量精度控制方面，通过设计胶液分流与涂抹装置一定程度上解决了定量涂胶的问题。然而，胶量控制精度仅可达到uL级，与微机电产品装配过程中胶量精度需求的nL级相差甚远，无法满足微机电产品的装配需求。此外，胶液分流与涂抹装置中需要集成高精度伺服阀或泵，控制难度大、系统构成复杂、成本高。
在复杂微机电产品的装配过程中，受零件尺寸限制，零件上的粘接面尺寸极小，现有涂胶方法与工艺无法完成对微小零件的微量、均匀涂胶。
发明内容
鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的是提供一种用于微小产品装配的点胶方法，所述方法简单、方便，可完成对微小零件的微量、均匀涂胶，采用本发明的方法可以一次性实现多个粘接点的快速点胶，胶量控制可达到nL级。
本发明的上述目的是利用以下的技术方案实现的：
一种用于微小产品装配的点胶方法，其特征在于包含以下步骤：
将胶液均匀抹平后放置于储胶盒中；
在尾部集成力传感器的蘸胶头上，预先制作与零件上的粘接点吻合的粘接形面，构成蘸胶点，所述力传感器用来测量蘸胶和点胶时的力；
蘸胶时，下压蘸胶头，使蘸胶头接触储胶盒内的胶层，当蘸胶头与胶层的接触力达到预定压力时，停止下压蘸胶头，保持接触预定时间后向上抬起蘸胶头，完成蘸胶；
使蘸胶头倒置放置预定时间，在重力作用下使胶液流动均匀；
使零件靠近蘸胶头，对准蘸胶头上的蘸胶点与零件粘接点；
按预定的接触力使零件与蘸胶头接触，完成点胶。
进一步的，所述粘接形面是刻蚀形成的。
进一步的，均匀抹平后放置于储胶盒的胶液的厚度为15-30微米，以实现微量蘸胶。
进一步的，所述蘸胶头与胶层的接触力不超过0.1N，以实现微量蘸胶。
进一步的，零件与蘸胶头的接触力不超过0.1N，以实现微量点胶。
蘸胶头与胶层的接触保持时间，以及蘸胶头倒置放置时间取决于工艺要求和胶的粘稠度，一般为20-60秒。
本发明的方法不依赖高精度检测与伺服分流系统，就可实现对点胶量的精确控制，从而实现nL级胶量控制；并可实现对复杂多粘接点的一次性点胶；实施方法简单、成本低，利于批量生产。
附图说明
图1(a)和(b)是按照本发明的方法中的蘸胶头的正视图和仰视图；
图2是按照本发明的方法中的点胶过程的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明的目的、技术方案及优点，下面结合附图及实施例，对本发明的方法进行进一步详细说明。
本发明的用于微小产品装配的点胶方法包含以下步骤：将胶液均匀抹平后放置于储胶盒中；在尾部集成力传感器的蘸胶头上，预先制作与零件上的粘接点吻合的粘接形面，构成蘸胶点(如图1(a)和(b)所示)，所述力传感器用来测量蘸胶和点胶时的力；蘸胶时，下压蘸胶头，使蘸胶头接触储胶盒内的胶层，当蘸胶头与胶层的接触力达到预定压力时，停止下压蘸胶头，保持接触预定时间后向上抬起蘸胶头，完成蘸胶；使蘸胶头倒置放置预定时间，在重力作用下使胶液流动均匀；使零件靠近蘸胶头，对准蘸胶头上的蘸胶点与零件粘接点；使零件与蘸胶头以预特定的接触力接触，完成点胶(如图2所示)。
按照实施例，所述粘接形面可以是刻蚀形成的。
另外，按照实施例，均匀抹平后放置于储胶盒的胶液的厚度优选为15-30微米。此外，优选地，所述蘸胶头与胶层的接触力不超过0.1N，零件与蘸胶头的接触力不超过0.1N，以分别实现微量蘸胶和点胶。
蘸胶头与胶层的接触保持时间，以及蘸胶头倒置放置时间取决于工艺要求和胶的粘稠度，一般为20-60秒。
具体过程如下：
第一步：将胶层以30um的厚度均匀抹平在储胶盒内，对胶进行厚度均匀化后可实现胶的微量存储；
第二步：蘸胶头以0.05N的正压力与胶层接触20s后抬起，完成蘸胶过程，这样，通过采用基于蘸胶力控制的蘸胶头，可控制蘸胶头与胶之间的接触力，实现微量蘸胶；
第三步：蘸胶过程完成后，蘸胶头倒置保持时间30s后，在重力的作用下，蘸胶头表面的胶层趋于均匀化的状态；
第四步：蘸胶头保持倒置状态，零件向蘸胶头移动，零件上的粘接点与蘸胶点对准；
第五步：使零件向下运动，以0.03N的接触力与蘸胶头接触，完成点胶工作，这样，通过反向点胶(即，使零件靠近蘸胶头)，可避免点胶不均与粘接后胶液外溢的问题；
第六步：点胶完成后，零件去往下一工位进行粘接。

Claims (3)

1.一种用于微机电产品装配的点胶方法，其特征在于包括以下步骤：
将胶液均匀抹平后放置于储胶盒中；
在尾部集成有力传感器的蘸胶头上，预先制作与零件上的粘接点吻合的粘接形面，构成蘸胶点，所述力传感器用来测量蘸胶和点胶时的力；
蘸胶时，下压蘸胶头，使蘸胶头接触储胶盒内的胶层，当蘸胶头与胶层的接触力达到预定压力时，停止下压蘸胶头，保持接触预定时间后向上抬起蘸胶头，完成蘸胶，其中所述预定压力不大于0.1N，所述预定时间为20～60秒；
使蘸胶头倒置放置20～60秒；
使零件靠近蘸胶头，对准蘸胶头上的蘸胶点与零件粘接点；
按不大于0.1N的接触力使零件与蘸胶头接触，完成点胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘接形面是刻蚀形成的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中均匀抹平后放置于储胶盒中的胶液的厚度为15-30微米。
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基于力反馈的机械微点样系统研究;朱华敏等;《中国新技术新产品》;20180310;第6-7页 *

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