CN109701820A - 一种光器件接收端智能外围涂胶装置及涂胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光器件接收端智能外围涂胶装置及涂胶方法，涂胶装置包括：相机、同心旋转机构、点胶针、Z轴步进电动滑台、导轨气缸、产品固定工装、Y轴步进电动滑台和X轴伺服电机模组等。与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明一次涂胶20只产品，快速装夹，节约时间、避免频繁上下料；使用相机来进行产品定位和判断产品接收端芯片相对于壳体偏移量，解决产品位置不统一也可以移动到旋转中心涂胶。自动补偿外围胶量，达到外围均匀饱满的效果及提升生产效率保证外观标准，提升外观质量70％；使用新型45°针头保证涂胶稳定和一致，即使频繁更换胶也不需要调整涂胶位置、可直接开始生产，且全金属针头使用寿命长。

Description

一种光器件接收端智能外围涂胶装置及涂胶方法

技术领域

本发明涉及一种光器件接收端智能外围涂胶装置及涂胶方法。

背景技术

在光通信行业中，产品封装主要有发射端和接收端两种。发射端都是经过耦合后再用激光焊接机把芯片和壳体焊接固定在一起，接收端也是经过耦合用UV胶预固定后再涂一圈353ND胶，最后高温固化连接在一起。现有外围涂胶机工作是装夹一只产品在旋转电机工装上，点胶针利用气缸从上往下靠近接收端芯片，电机旋转一圈，同时353ND胶被压缩空气挤出覆盖芯片一周。其示意图如图1。这样设计每工作一只频繁装夹浪费时间。产品固定不能和电机同心，覆盖的353ND胶部分填充不饱满、部分溢出壳体影响外观和应用，未达到外观标准还需要人为矫正产品，影响质量和效率。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种光器件接收端智能外围涂胶装置及涂胶方法。

本发明所采用的技术方案是：一种光器件接收端智能外围涂胶装置，包括：相机、同心旋转机构、点胶针、Z轴步进电动滑台、导轨气缸、产品固定工装、Y轴步进电动滑台和X轴伺服电机模组，其中：X轴伺服电机模组安装在底板上作为基准，导轨气缸垂直于X轴伺服电机模组安装在底板上，Y轴步进电动滑台垂直于X轴伺服电机模组安装在X轴伺服电机模组上。产品固定工装平行于X轴伺服电机模组安装在Y轴步进电动滑台的平台上，Z轴步进电动滑台安装在导轨气缸的平板上，点胶针偏离旋转中心安装在同心旋转机构上，同心旋转机构通过同步轮和同步带与旋转电机连接后安装于轴步进电动滑台上；所述点胶针具有45°针头。

本发明还提供了一种光器件接收端智能外围涂胶方法，包括如下步骤：

步骤一、将两个固定工装各装10只待涂胶产品，并利用固定工装上通过连接弹簧设置的压紧盘和压紧条将每只产品前后压平不动，将两个固定工装并排放置在X轴伺服电机模组和Y轴步进电动滑台搭建的移动平台上；

步骤二、将点胶针偏离旋转中心安装在同心旋转机构上，所述同心旋转机构通过同步轮和同步带与旋转电机连接后，将旋转电机安装在Z轴步进电动滑台上，然后将整体锁紧在导轨气缸上；

步骤三、调节光源使相机通过镜头采集清晰的产品图像，并将产品图像发送给计算机计算出壳体中心在图像中的位置坐标，然后根据位置坐标调整Y轴步进电动滑台和X轴伺服电机模组，使壳体中心和同心旋转机构的旋转中心重合；

步骤四、导轨气缸推动Z轴步进电动滑台向前到限位处，Z轴步进电动滑台带动同心旋转机构和点胶针整体向下移动到涂胶位置，旋转电机旋转，带动固定在同心旋转机构上的点胶针围绕芯片旋转一周对产品进行涂胶；

步骤五、完成涂胶后Z轴步进电动滑台上升，导轨气缸后退至等待位，通过X轴伺服电机模组移动下一只产品到相机视野下，然后重复步骤三直到完成20只产品的涂胶。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1、一次涂胶20只产品，快速装夹，节约时间、避免频繁上下料；

2、使用相机来进行产品定位和判断产品接收端芯片相对于壳体偏移量，解决产品位置不统一也可以移动到旋转中心涂胶。自动补偿外围胶量，达到外围均匀饱满的效果及提升生产效率保证外观标准，提升外观质量70％；

3、使用新型45°针头保证涂胶稳定和一致，即使频繁更换胶也不需要调整涂胶位置、可直接开始生产，且全金属针头使用寿命长；

4、整体涂胶效率提升50％。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为现有的外围涂胶机工作原理示意图；

图2为本发明的智能外围涂胶装置的结构示意图；

图3为同心旋转机构的结构示意图；

图4为点胶针的结构示意图；

图5为产品固定工装在压紧状态时的结构示意图；

图6为产品固定工装在微打开状态时的结构示意图；

图7为背景技术与本发明的产品固定方式对比图；

图8为背景技术与本发明的点胶针对比图；

图9为本发明的点胶针的针筒更换示意图。

具体实施方式

一种光器件接收端智能外围涂胶装置，如图2所示，包括：相机1、远心高清镜头2、可调光源3、旋转电机4、同心旋转机构5、Z轴步进电动滑台6、点胶针7、导轨气缸8、产品固定工装9、Y轴步进电动滑台10、X轴伺服电机模组11等，其中：

本发明克服产品旋转涂胶的常规方式，提供了一种将产品壳体水平放置，使用相机1和远心高清镜头2(相机和镜头为螺纹连接)为每颗产品定位。镜头2要和固定工装9上的产品保持垂直，误差不超过1°。偏差过大采集到的图片影响识别率。可调光源3锁紧在镜头2上。旋转电机4提供动力使同步带轮带动同心旋转机构5(所述同心旋转机构5的结构如图3所示，包括外套21、轴22、轴承23等，两个轴承23和轴22、外套21之间过盈配合，以保证稳定性；且两个轴承23之间距离越远圆跳动越小)旋转。

将点胶针7(其结构如图4所示，包括：两个固定块31和33、针头32、针筒34和45°针尖35)两个固定块31、33环抱针头32且固定块31和针头32之间硬限位保证45°针尖Z方向距离固定不变，再和针筒34一起固定在偏离旋转中心一定距离(偏离距离大于45°针尖Z方向距离)的旋转机构5上。

Z轴电机6垂直于待涂胶产品壳体安装在导轨气缸8的平板上。Z轴电机6带动同心旋转机构5和点胶针7整体下移到涂胶位置。X轴伺服电机模组11安装在底板上作为基准，Y轴步进电动滑台10垂直X轴伺服电机模组11，固定工装9平行于X轴伺服电机模组11安装在Y轴步进电动滑台10的平台上，待涂胶产品水平放置在产品固定工装9中。

产品固定工装9的结构如图5和图6所示，包括：压紧盘41、压紧条42、底座43、压紧盘连接弹簧44、压紧条连接弹簧45、上架46等，所述底座43用于放置待涂胶产品，在底座上设置可开合的上架46，在上架46上通过连接弹簧44和45分别设置压紧盘41和压紧条42。合上上架46时，由压紧盘41和压紧条42前后作用，靠弹簧1mm压缩距离的力(在2.1N左右)压紧产品。这样做到产品不动相机定位，涂胶针旋转一周涂胶。提高整体效率和质量、避免过多的人为参与。

本发明还提供了一种光器件接收端智能外围涂胶方法，将两个固定工装9各装10只待涂胶产品，并利用固定工装上架上通过连接弹簧设置的压紧盘41和压紧条42将每只产品前后压平不动，将两个固定工装并排放置在X轴11和Y轴10搭建的移动平台上，将点胶针7安装在同心旋转机构5上(偏离同心旋转机构5的旋转中心一定距离)，通过同步轮、同步带和旋转电机4连接安装于Z轴6，再通过旋转机构一起锁紧在气缸8上。CCD相机1通过镜头2采集产品图像，通过对光源3控制，以利于图像采集的更清晰。利用处理软件计算出壳体位于图像中的位置，通过图像中的坐标使X轴11和Y轴10将壳体中心和旋转中心重合。气缸8推动向前到限位处，Z轴6带动涂胶结构整体向下移动到涂胶位置，再根据图像中芯片相对壳体的偏移量，点胶针7围绕芯片自动修改涂胶速度(在偏移量大的地方点胶针旋转慢，偏移量小的地方点胶针旋转快)旋转一周涂胶。完成后Z轴6上升，气缸8后退至等待位，X轴11移动第二只到CCD相机视野下重复之前动作完成20只产品的涂胶。

背景技术与本发明的不同之处：

(1)背景技术的固定工装一次只能固定一只产品，本发明可以放置二十只产品，而且放置后只用一个动作就可以固定10产品，保证固定好的高度一致，并节约上下料时间，如图7所示。

(2)背景技术把产品直接放在电机的工装上，点胶针头竖直向下靠近产品，电机旋转，每次上料产品很难保证在电机的旋转中心，旋转一周成椭圆形覆盖的胶出现一边多一边少的情况影响外观。而本发明让产品平放向上固定，通过相机识别产品位置后移动到旋转中心，点胶针围绕产品旋转一圈涂胶，产品外围均匀覆盖一圈胶。外观标准、统一，无需再进行人为矫正，提高质量。

(3)背景技术采用的是10CC的针筒和塑料针头，每半小时使用完一筒胶后都需要更换针筒和针头且每只针头的误差很大，使用时要重新调整固定位置，本发明采用10CC针筒和机加工45°针头(如图8所示)，每只精度保证在0.05mm以内。胶使用完成后只需把针筒更换，针头在结构上固定不动，再使用时不用调整位置直接工作。保证涂胶的稳定性、一致性、提升效率，如图9所示。

Claims (9)

1.一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：包括：相机、同心旋转机构、点胶针、Z轴步进电动滑台、导轨气缸、产品固定工装、Y轴步进电动滑台和X轴伺服电机模组，其中：X轴伺服电机模组安装在底板上作为基准，导轨气缸垂直于X轴伺服电机模组安装在底板上，Y轴步进电动滑台垂直于X轴伺服电机模组安装在X轴伺服电机模组上，产品固定工装平行于X轴伺服电机模组安装在Y轴步进电动滑台的平台上，Z轴步进电动滑台安装在导轨气缸的平板上，点胶针偏离旋转中心安装在同心旋转机构上，同心旋转机构通过同步轮和同步带与旋转电机连接后安装于轴步进电动滑台上；所述点胶针具有45°针头。

2.根据权利要求1所述的一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：所述相机的镜头与产品固定工装上的待涂胶产品保持垂直，误差不超过1°。

3.根据权利要求1所述的一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：在相机的镜头上锁紧设置有可调光源。

4.根据权利要求1所述的一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：所述产品固定工装包括底座和在底座上设置的可开合的上架，在上架上通过连接弹簧分别设置有压紧盘和压紧条。

5.根据权利要求1所述的一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：所述点胶针包括可拆卸的针筒和针头，所述针头通过两个固定块固定在同心旋转机构上，两个固定块环抱针头且固定块和针头之间为硬限位。

6.根据权利要求5所述的一种光器件接收端智能外围涂胶装置，其特征在于：所述针筒为10CC针筒，所述针头为全金属机加工45°针头。

7.一种光器件接收端智能外围涂胶方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将两个固定工装各装10只待涂胶产品，并利用固定工装上通过连接弹簧设置的压紧盘和压紧条将每只产品前后压平不动，将两个固定工装并排放置在X轴伺服电机模组和Y轴步进电动滑台搭建的移动平台上；

步骤二、将点胶针偏离旋转中心安装在同心旋转机构上，所述同心旋转机构通过同步轮和同步带与旋转电机连接后，将旋转电机安装在Z轴步进电动滑台上，然后再整体锁紧在导轨气缸上；

步骤三、调节光源使相机通过镜头采集清晰的产品图像，并将产品图像发送给计算机计算出壳体中心在图像中的位置坐标，然后根据位置坐标调整Y轴步进电动滑台和X轴伺服电机模组，使壳体中心和同心旋转机构的旋转中心重合；

步骤四、导轨气缸推动Z轴步进电动滑台向前到限位处，Z轴步进电动滑台带动同心旋转机构和点胶针整体向下移动到涂胶位置，旋转电机旋转，带动固定在同心旋转机构上的点胶针围绕芯片旋转一周对产品进行涂胶；

步骤五、完成涂胶后Z轴步进电动滑台上升，导轨气缸后退至等待位，通过X轴伺服电机模组移动下一只产品到相机视野下，然后重复步骤三直到完成20只产品的涂胶。

8.根据权利要求7所述的一种光器件接收端智能外围涂胶方法，其特征在于：所述点胶针根据图像中芯片相对壳体的偏移量，围绕芯片自动修改涂胶速度：在偏移量大的地方点胶针旋转慢，在偏移量小的地方点胶针旋转快。

9.根据权利要求7所述的一种光器件接收端智能外围涂胶方法，其特征在于：所述压紧盘和压紧条通过连接弹簧压缩1mm产生的力将每只产品前后压平不动。