CN111755929B - 柔性电路板插入装置 - Google Patents

柔性电路板插入装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111755929B
CN111755929B CN202010161015.1A CN202010161015A CN111755929B CN 111755929 B CN111755929 B CN 111755929B CN 202010161015 A CN202010161015 A CN 202010161015A CN 111755929 B CN111755929 B CN 111755929B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit board
flexible circuit
connector
fpc
load sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010161015.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111755929A (zh
Inventor
罗兴烈
朴钟勳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of CN111755929A publication Critical patent/CN111755929A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111755929B publication Critical patent/CN111755929B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/26Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02Feeding of components
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70Coupling devices
    • H01R12/77Coupling devices for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/205Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve with a panel or printed circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及如下的柔性电路板插入装置:在侧边缘弯曲的Youm有机发光显示装置中,当向连接器插入柔性电路板(FPC)时,通过修正FPC的高度方向来防止插入不良。本发明的FPC插入装置可包括:单元(Cell),包括FPC以及连接器;机械手,用于把持FPC;机械臂,用于移动机械手;图像获取部,通过拍摄待插入FPC的连接器来获取图像;第一负荷传感器(Loadcell),用于感测机械手的第一方向(Z)的负荷(Load);第二负荷传感器,用于感测机械手的第二方向(X)或第三方向(Y)的负荷;以及控制部,通过分析获取的图像来计算第二方向(X)及第三方向(Y)的位置修正值,并且根据计算的位置修正值控制机械手,并且根据第一负荷传感器及第二负荷传感器的感测结果来控制FPC向连接器的插入。

Description

柔性电路板插入装置
技术领域
本发明涉及将显示装置的柔性电路板插入至连接器的装置,更详细地,涉及如下的柔性电路板插入装置:在侧边缘弯曲的有机发光显示装置中,当向连接器插入柔性电路板(FPC)时,通过修正柔性电路板的高度方向来防止插入不良。
背景技术
在有机发光显示装置的制造工艺中,为了实现前面触摸,需要在将屏幕指纹(FOD,Fingerprint On Display)传感器附着至单元(Cell)的同时组装用于屏幕指纹传感器的连接器的工艺。
但是,在这种工艺中,由于操作人员通过手工作业向连接器插入柔性电路板(FPC),因此需要研发自动化设备。
连接器插入自动化设备的核心在于,在X、Y平面校准(Align)并修正插入至连接器的柔性电路板,并修正Z方向的高度。此时,使用两台视觉摄像机,一台测量X、Y平面方向的修正值,另一台测量高度方向的修正值。
此方法可适用于刚性(Rigid)有机发光显示装置,在面板的外围具有弯曲边缘(edge)形态的Youm有机发光显示装置中,无法观察到连接器,因此无法修正高度方向。
另外,柔性电路板插入至连接器的深度由机器人的示教(Teaching)值确定,因此,可能由于校准(Align)误差等情况产生未完全插入或插入过度等插入不良。
现有技术文献
专利文献
韩国公开专利公报第10-2015-0049219号(公开日:2015年05月08日)
发明内容
解决的技术问题
用于解决如上所述问题的本发明的目的在于,提供如下的柔性电路板插入装置:在侧边缘弯曲的有机发光显示装置中,当向连接器插入柔性电路板(FPC)时,通过修正柔性电路板的高度方向来防止插入不良。
解决方法
用于实现如上所述的目的的、根据本发明实施例的柔性电路板插入装置可包括:单元(Cell),包括柔性电路板以及连接器;机械手,用于把持上述柔性电路板(FPC);机械臂,用于移动上述机械手;图像获取部,通过拍摄待插入上述柔性电路板的连接器来获取图像;第一负荷传感器(Loadcell),用于感测上述机械手的第一方向Z的负荷(Load);第二负荷传感器,用于感测上述机械手的第二方向X或第三方向Y的负荷;以及控制部,对所获取的上述图像进行分析并计算第二方向X及第三方向Y的位置修正值,并且根据计算出的位置修正值控制上述机械手,并根据上述第一负荷传感器及上述第二负荷传感器的感测结果,控制上述柔性电路板向上述连接器的插入。
对于所获取的上述图像,上述控制部可根据基准标记、连接器基准点、连接器周围位置基准点中的一者来计算用于对上述柔性电路板的第二方向X及第三方向Y的插入位置进行修正的位置修正值。
上述第一负荷传感器及上述第二负荷传感器可布置于上述图像获取部的拍摄范围外的区域。
上述第二负荷传感器可布置于上述机械手。
上述第一负荷传感器可以为垂直负荷传感器,上述第二负荷传感器可以为水平负荷传感器。
本发明还可包括布置有单元的台(Stage),上述单元固定有上述连接器。
上述控制部可使上述机械手沿着负第一方向-Z移动,并且在通过上述第一负荷传感器感测到的负荷值大于第一特定值a时,可识别为上述机械手与上述单元接触,并且可终止上述机械手沿着负第一方向-Z移动。
上述控制部可使上述机械手沿着正第一方向+Z移动达第二特定值b并移动至上述连接器的插入位置,并且可使上述柔性电路板沿着第二方向X或第三方向Y移动并插入至上述连接器。
在上述控制部中,在向上述连接器插入上述柔性电路板的情况下,若通过上述第二负荷传感器感测到的负荷值大于第三特定值c,则可以识别为完成向上述连接器的插入,并且可终止上述柔性电路板的插入。
在上述控制部中,若识别为完成上述柔性电路板向上述连接器的插入,则可以通过上述机械手解除对上述柔性电路板的把持,并且可使上述机械手沿着与朝向上述连接器的插入方向相反的方向移动。
另一方面,用于实现如上所述的目的的、根据本发明实施例的柔性电路板插入装置可包括:单元,包括连接器以及柔性电路板;第一机械手,用于把持上述单元;台,用于吸附并固定通过上述第一机械手布置的上述单元;第二机械手,用于把持上述柔性电路板;图像获取部,通过拍摄上述连接器来获取图像;第一负荷传感器,用于感测根据上述第二机械手沿着第一方向Z移动并停止而产生的负荷;第二负荷传感器,用于感测通过使上述第二机械手沿着第二方向X或第三方向Y移动来向上述连接器插入上述柔性电路板时产生的负荷;以及控制部,根据对所获取的上述图像进行分析的结果和上述第一负荷传感器及上述第二负荷传感器的感测结果,控制上述柔性电路板向上述连接器的插入。
上述第二机械手可包括:吸附部,用于吸附上述柔性电路板;以及夹持部,用于夹持上述柔性电路板的两侧。
上述夹持部可包括:第一夹持部,用于夹持上述柔性电路板两侧中的第一侧;以及第二夹持部,用于夹持上述柔性电路板两侧中的第二侧。
上述图像获取部可布置于与布置有上述台、上述第一机械手及上述第二机械手的各个区域隔开的区域。
当从侧面观察时,上述图像获取部可布置于在第一方向Z上与布置有上述台的区域重叠的区域。
当上述图像获取部进行拍摄时,上述第一机械手及上述第二机械手可布置在不与拍摄范围重叠的区域,并且在上述图像获取部进行拍摄之后,上述第一机械手及上述第二机械手可布置成能够与拍摄范围重叠。
上述第一机械手及上述第二机械手可布置于彼此不重叠的区域。
在上述控制部中,若完成上述柔性电路板向上述连接器的插入,则可以对通过上述图像获取部拍摄上述柔性电路板的插入状态来获取的插入图像进行分析,并计算上述柔性电路板的插入深度值。
在上述柔性电路板的插入深度值在第一特定值f与第二特定值g之间时,上述控制部可通过控制上述第一机械手来解除对上述单元的把持。
在上述柔性电路板的插入深度值不在第一特定值f与第二特定值g之间时,上述控制部可通过控制上述第二机械手从上述连接器取出上述柔性电路板并重新尝试向上述连接器插入上述柔性电路板。
有益效果
在根据本发明的有机发光显示装置的制造工艺中,可通过修正柔性电路板的插入高度来准确地插入至用于屏幕指纹传感器的连接器。
因此,可实现连接器插入工艺的自动化,并且还可降低柔性电路板和连接器的插入不良率。
附图说明
图1为示出根据本发明实施例的利用柔性电路板插入装置向连接器插入柔性电路板的状态的单元的图。
图2为进一步详细示出图1的A部分的图。
图3为示出根据本发明实施例的柔性电路板插入装置的结构图。
图4为示出根据本发明实施例的通过图像获取部获取的XY图像的图。
图5a及图5b为示出根据本发明实施例的柔性电路板插入装置的操作的流程图。
图6为示出根据本发明实施例的FPC、连接器及单元底面的位置的图。
图7为示出根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置的结构的图。
图8为放大示出图7的C部分的图。
图9为示出根据本发明另一实施例的机械手的结构的图。
图10a为进一步详细示出图9的D部分的图。
图10b为示出根据本发明实施例的通过第二机械手吸附并固定的FPC的图。
图11a及图11b为示出根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置的操作过程的流程图。
图12为示出根据本发明的以真空方式实施吸附部的示例的图。
图13为示出根据本发明的以静电方式实施吸附部的示例的图。
图14为示出根据本发明实施例的FPC的当前位置的图。
图15为示出根据本发明实施例的从连接器的端部至FPC的距离的图。
图16为示出根据本发明实施例的FPC的移动基准位置的图。
图17为示出根据本发明实施例的以位于与连接器的中心点相同的直线上的、FPC的移动中心点为基准来移动FPC的示例的图。
图18为示出根据本发明实施例的沿着+Z方向移动FPC的示例的图。
图19为示出根据本发明实施例的通过图像获取部拍摄连接器及FPC的示例的图。
图20为示出根据本发明实施例的计算FPC及连接器的Z方向坐标值的示例的图。
具体实施方式
本发明的优点及特征以及实现它们的方法将通过参照结合附图详细说明的实施例变得清楚。但是,本发明并不局限于以下所公开的实施例,而是以互不相同的多种形态实现,且提供本实施例仅使本发明的公开变得更完整,并且使本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范围,且本发明仅由权利要求的范围来限定。因此,在若干实施例中,为了避免本发明的解释变得模糊,未具体说明已公知的工艺步骤、已公知的器件结构及已公知的技术。在说明书全文中,相同的附图标记表示相同的结构要素。
在附图中,为了明确表达多个层及区域,放大示出了其厚度。在说明书全文中,对相似的部分赋予相同的附图标记。当提及层、膜、区域、板等的部分位于另一部分“上”时,不仅包括其位于另一部分“正上方”的情况,还包括两者之间具有其他部分的情况。相反,当提及某一部分位于另一部分“正上方”时,意味着两者之间没有其他部分。另外,当提及层、膜、区域、板等的部分位于另一部分“下方”时,不仅包括其位于另一部分“正下方”的情况,还包括两者之间具有其他部分的情况。相反,当提及某一部分位于另一部分“正下方”时,意味着两者之间没有其他部分。
如图所示,空间上的相对术语“下(below)”、“……之下(beneath)”、“下部(lower)”、“上(above)”、“上部(upper)”等可用于记述一个器件或结构要素与另一器件或结构要素之间的相关关系。应当理解的是,空间上的相对术语不仅包括附图所示的方向,还包括器件在使用时或操作时的互不相同的方向。例如,在翻转图示的器件的情况下,记述为在另一器件“下(below)”或“……之下(beneath)”的器件可位于另一器件“上(above)”。因此,示例性术语“下方”可包括上下两个方向。器件还可以另一方向定向,由此,空间上的相对术语可根据定向来解释。
在本说明书中,当提及某一部分与另一部分连接时,其不仅包括直接连接的情况,还包括两者之间隔着其他器件而电连接的情况。另外,当提及某一部分包括某一结构要素时,除非具有特别相反的记载,则意味着还包括其他结构要素,而不是排除其他结构要素。
在本说明书中,第一、第二、第三等的术语可用于说明各种结构要素,且这些结构要素并不限定于上述术语。上述术语用于区分某一结构要素与另一结构要素。例如,可在不脱离本发明的权利范围内的情况下,第一结构要素可被命名为第二结构要素或第三结构要素等,且类似地,第二结构要素或第三结构要素也可互换命名。
除非另行定义,否则在本说明书中使用的所有术语(包括技术术语及科学术语)能够以本发明所属技术领域的普通技术人员共同理解的含义来使用。并且,除非明确且特别定义,否则在通常使用的词典中所定义的术语不应以理想化或过于形式化的含义进行解释。
以下,参照图1至图20详细说明根据本发明的柔性电路板插入装置。
图1为示出根据本发明实施例的利用柔性电路板插入装置向连接器插入柔性电路板的状态的单元的图。
参照图1,适用本发明的单元(Cell)10可包括柔性电路板(Flexible PrintedCircuit board;以下称为FPC)11、连接器(Connector)12以及面板(Panel)13。
其中,单元10可以为包括FPC 11、连接器12及面板13的显示装置或有机发光显示装置(OLED)。
并且,适用本发明的单元10可为包括可触摸接触感测面板(Touch Screen Panel)的智能电话(Smart Phone)、终端装置、电子装置、显示装置中的一个。
在本发明的实施例中,将适用本发明的单元10的所有装置统称为显示装置来进行说明。
显示装置可包括:驱动IC,用于驱动面板13;以及FPC 11,与面板13连接以传递用于驱动面板13的信号。
FPC 11与面板13连接,以从面板13接收感测信号并将其传递至驱动IC。
虽未图示,但面板13可与印刷电路板(PCB)电连接。
面板13可例举为显示面板,并且通过FPC 11从驱动IC接收驱动信号。并且,面板13可例举为接触感测面板(TSP),并且可通过FPC 11向驱动IC传递通过用户的触摸产生的感测信号。
在面板13使用如有机电场发光显示面板、等离子显示面板、电泳显示面板的其他显示面板的情况下,代替作为实现图像的图像显示单元的液晶层,可分别包括有机发光层、等离子层、电泳层。
FPC 11的一端部能够以插入形态与连接器12连接。
FPC 11的另一端部可与面板13的焊盘区域15联接。
虽未图示,但面板13可在焊盘区域15的一侧布置多个数据驱动器件。即,在面板13左侧或右侧的焊盘区域中形成有栅极焊盘,其与形成在面板13的像素区域中的栅极线电联接,从而可向栅极线施加信号。此时,栅极驱动器件可通过在面板13的基板上直接层叠多个薄膜晶体管和各种导电图案来直接形成于焊盘上,或者可以制造为IC形态并附着于面板13的焊盘。
图2为进一步详细示出图1的A部分的图。
参照图2,根据本发明实施例的FPC 11可通过本发明的柔性电路板插入装置准确地插入至连接器12。
连接器12以插入形态与FPC 11连接。
FPC 11包括一个以上的配线端子,当插入至连接器12时,一个以上的配线端子与连接器12的电配线电联接。
连接器12可包括本体、未图示但形成于内部的插入槽、形成于插入槽内部并向面板13的接触区域延伸的一个以上的导电图案。本体由如环氧树脂及聚酰亚胺类的绝缘性较佳的树脂材料构成,在内部形成有供插入FPC 11的插入槽。本体可形成为一体且在内部形成有插入槽,也可以通过具有对称的槽的两个本体接合而形成插入槽。
可在插入槽的内部布置导电图案。导电图案可利用导电性较佳的铝(Al)或铝合金等的金属以薄的板形状构成。导电图案与插入槽的内壁隔开预定距离来布置,而不是附着于内壁。此时,导电图案以设定的薄的厚度形成,并且当插入FPC 11时,导电图案向相反方向弯曲,从而可通过导电图案的弹性来固定插入的FPC 11。
在导电图案中还可形成至少一个接触图案。接触图案以突起形态与导电图案形成为一体,并且当插入FPC 11时,使导电图案与FPC 11的电路图案电联接。当然,即使在未形成接触图案的情况下,导电图案也通过导电图案的弹性而紧贴于FPC 11,因此,导电图案与FPC 11的电路图案可电联接,但是为了更加准确地电联接,可形成接触图案。
图3为示出根据本发明实施例的柔性电路板插入装置的结构图。
参照图3,根据本发明实施例的柔性电路板插入装置包括机械手(Robot Hands)110、图像获取部120、负荷传感器(Loadcell)130、机械臂140、控制部150以及台(Stage)160。
机械手110用于把持(Holding)单元10的FPC 11。这里,机械手110可呈夹持(Grip)FPC 11的夹具形状。并且,机械手110可具有与FPC 11的两侧接触并施加力来把持FPC 11的结构。
图像获取部120可通过拍摄FPC 11及连接器12来获取图像信息。即,如图4所示,图像获取部120通过拍摄所要插入FPC 11的连接器12来获取呈FPC形态和连接器形态的XY图像。图4为示出根据本发明实施例的在图像获取部中拍摄连接器来获取的XY图像的图。图像获取部120向控制部150传递所获取的XY图像。
例如,图像获取部120可例举为通过拍摄处于未插入FPC 11的状态的连接器12或处于插入FPC 11的状态的连接器12来获取XY图像的摄像机。其中,摄像机可通过电荷耦合元件(CCD,Charge Coupled Device)或互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor)等的图像传感器收集从拍摄目标物发射的光来生成图像信息。根据本发明的图像获取部120可为工业用摄像机(industrial camera)中的一个,但并不限定于此,只要是可生成图像信息的装置,可使用任何装置。
负荷传感器130用于感测根据机械手110的水平移动或垂直移动产生的负荷。负荷传感器130包括第一负荷传感器310以及第二负荷传感器320。
第一负荷传感器310感测机械手110的第一方向Z(也称为Z方向)的负荷(Load)。即,第一负荷传感器310感测机械手110沿着垂直方向-Z下降并移动之后与单元10接触而停止时产生的负荷。因此,第一负荷传感器310可称为垂直负荷传感器。
第二负荷传感器320感测机械手110的第二方向X(也称为X方向)或第三方向Y(也称为Y方向)的负荷。即,第二负荷传感器320感测通过使把持FPC 11的机械手110沿着水平方向、即连接器12所在的方向移动并向连接器12插入FPC 11时FPC 11与内部末端接触而无法进一步插入时产生的负荷。
机械臂140移动机械手110。其中,机械臂140包括:第一机械臂141,与机械手110连接;第二机械臂142,与第一机械臂141连接;以及第三机械臂143,与第二机械臂142连接。
第一机械臂141、第二机械臂142及第三机械臂143分别可具有在连接部位利用马达的旋转力沿着上下方向或左右方向移动或旋转的结构。
控制部150通过分析所获取的图像来计算第二方向X及第三方向Y的位置修正值,并且可根据所计算的位置修正值控制机械手110。
另外,控制部150可根据第一负荷传感器310及第二负荷传感器320的感测结果来控制FPC 11向连接器12的插入。
对于通过图像获取部120而获取的图像,控制部150根据基准标记、连接器基准点、连接器周围位置基准点中的一个来计算对FPC 11的第二方向X及第三方向Y的插入位置进行修正的位置修正值。
第一负荷传感器310及上述第二负荷传感器320可布置于图像获取部120的拍摄范围外的区域。
第二负荷传感器320可布置于机械手110。
第一负荷传感器310可以为垂直负荷传感器,第二负荷传感器320可以为水平负荷传感器。
控制部150使机械手110沿着负第一方向-Z移动,并且在通过第一负荷传感器310感测到的负荷值大于第一特定值a的情况下,识别为机械手110与单元10接触,并终止机械手110沿着负第一方向-Z移动。
控制部150使机械手110沿着正第一方向+Z朝向连接器12的插入位置移动达第二特定值b,并且可使FPC 11沿着第二方向X或第三方向Y移动,从而向连接器12插入。
在控制部150中,在向连接器12插入FPC 11的情况下,若通过第二负荷传感器320感测到的负荷值大于第三特定值c,则识别为完全插入于连接器12,并终止FPC 11的插入。
在控制部150中,若识别为FPC 11完全插入于连接器12,则通过机械手110解除FPC11的把持,并可使机械手110沿着向连接器12插入的方向的相反方向移动。
控制部150与机械臂140连接,并且包括与机械臂140的连接结构,并且可包括支撑机械臂140的结构。
控制部150例示为与移动机械手110的机械臂140连接,但并不限定于此,其可不与机械臂140连接,并且可位于与机械臂140隔开预定距离的位置。此时,控制部150可与机械臂140进行远程无线通信,并且可远程控制机械臂140的操作。
台160容纳其上部包括有连接器12的单元10。虽未图示,台160可具有以真空方式吸附并固定单元10的结构。
图5a及图5b为示出根据本发明实施例的柔性电路板插入装置的操作的流程图。
参照图1至图20,在根据本发明实施例的柔性电路板插入装置中,机械手110把持单元10并将单元10装载(Loading)至台160上(步骤S510)。
此时,FPC 11与连接器12定位成如下状态:在连接器12固定于单元10底面的状态下,FPC 11的插入于连接器12的部分被连接器12的上部覆盖。
在本发明的实施例中,机械手110和机械臂140均根据控制部150的控制命令或根据编程的操作顺序执行上下、左右、旋转等的操作。
接着,台160的内部包括以真空方式吸附的结构,因此在单元10布置于台160的情况下,台160以真空方式吸附并固定单元10的下部(步骤S520)。
之后,机械手110夹持(grip)并把持FPC 11(步骤S530)。
即,机械手110通过根据示教(Teaching)值的力夹持并把持位于连接器12上部的FPC 11。
此时,图像获取部120布置于与机械手110连接的第一机械臂141。
接着,图像获取部120通过拍摄FPC 11及连接器12获取XY图像并向控制部150传递,控制部150通过分析XY图像并计算XY修正值后,控制机械手110以对FPC 11的XY位置进行修正(步骤S540)。
例如,图像获取部120通过摄像机拍摄FPC 11及连接器12来获取如图4所示具有FPC形态和连接器形态的XY图像。图4为示出根据本发明实施例的通过图像获取部获取的XY图像的图。图像获取部120向控制部150传递所获取的XY图像。
控制部150根据从图像获取部120接收的XY图像计算如图14所示的连接器12的XY坐标值(a,b,c,d)和FPC 11的当前位置。图14为示出根据本发明实施例的FPC的当前位置的图。如图14所示,控制部150从XY图像计算FPC 11的当前位置,即,FPC 11的XY坐标值(e’,f’,g’,h’)。FPC 11的XY坐标值包括与形成FPC 11的四个顶点,e’(x5’,y5’)、f’(x6’,y6’)、g’(x7’,y7’)、h’(x8’,y8’)有关的各个x、y坐标值。
另外,如图14所示,连接器12的XY坐标值包括与形成连接器12的四个顶点,即,a(x1,y1)、b(x2,y2)、c(x3,y3)、d(x4,y4)有关的各个x、y坐标。
此时,FPC 11的XY坐标值所形成的矩形(e’,f’,g’,h’)和连接器12的XY坐标值所形成的矩形(a,b,c,d)需维持相互平行的状态,才能准确地向连接器12插入FPC 11。
因此,控制部150利用FPC 11的XY坐标值和连接器12的XY坐标值计算FPC 11的相邻面与连接器12的相邻面相互平行的状态的XY修正值。
即,如图15所示,控制部150可通过分析XY图像计算从连接器12的相邻面至FPC 11的相邻面的距离,从而可计算XY修正值。图15为示出根据本发明实施例的从FPC的相邻面至连接器的相邻面的距离的图。如图15所示,控制部150可分别计算从连接器12的右侧相邻面至FPC 11的右侧相邻面的距离d1、从连接器12的中心点至FPC 11的中心点的距离d2以及从连接器12的左侧相邻面至FPC 11的左侧相邻面的距离d3。
之后,如图16所示,控制部150将从连接器12的中心点至FPC 11的中心点的距离d2设置为维持相互平行的状态的基准距离,并计算使得d1成为基准距离d2且使d3成为基准距离d2的、形成目标位置FPC 11’的移动目标XY坐标值。图16为示出根据本发明实施例的FPC的移动目标XY坐标值的图。如图16所示,计算形成目标位置FPC 11’的移动目标XY坐标值(e,f,g,h)。移动目标XY坐标值(e,f,g,h)包括与形成目标位置FPC 11’的四个顶点,即,e(x5,y5)、f(x6,y6)、g(x7,y7)、h(x8,y8)有关的各个xy坐标。
此时,如图16所示,连接器12的XY坐标值包括与形成连接器12的四个顶点,即,a(x1,y1)、b(x2,y2)、c(x3,y3)、d(x4,y4)有关的各个xy坐标。
因此,如图17所示,控制部150可通过机械手110将当前位置的FPC 11移动至目标位置的FPC 11’。图17为示出根据本发明实施例的以位于与连接器的中心点相同的直线上的、FPC的移动中心点为基准来移动FPC的示例的图。
即,如图17所示,从连接器12的中心点122和FPC 11的移动中心点11”在平面上位于相同直线510上的状态至连接器12的相邻面和FPC 11的相邻面相互平行为止,控制部150可通过机械手110控制FPC 11的移动及旋转。
由此,FPC 11的当前位置(a’,b’,c’,d’)成为FPC 11的目标位置(a,b,c,d)。即,FPC 11根据机械手110的移动进行移动及旋转,使与各个顶点相对应的当前位置e’(x5’,y5’)、f’(x6’,y6’)、g’(x7’,y7’)、h’(x8’,y8’)成为目标位置e(x5,y5)、f(x6,y6)、g(x7,y7)、h(x8,y8)。
如上所述,随着根据控制部150的修正值的控制,可通过机械手110对FPC 11的XY位置进行修正。
接着,控制部150使机械手110沿着Z方向下降,并通过作为垂直负荷传感器的第一负荷传感器310感测负荷值(步骤S550)。
此时,如图6所示,随着机械手110沿着第一方向Z下降,FPC 11也沿着第一方向Z朝向单元底面14下降。图6为示出根据本发明实施例的FPC、连接器及单元底面的位置的图。
在机械手110沿着第一方向Z下降并与单元10接触的情况下,机械手110不会进一步下降并通过下降的力产生负荷。第一负荷传感器310感测通过机械手110的下降的力产生的负荷。
之后,在通过第一负荷传感器310感测到的负荷值大于第一特定值a的情况下(负荷值>a),控制部150终止机械手110沿着第一方向Z下降,并使机械手110沿着Z方向上升达第二特定值b(步骤S560)。
此处,从单元10至沿着+Z方向移动达第二特定值b的距离为与连接器12的插入位置相对应的距离。
因此,随着机械手110移动达第二特定值b,FPC 11位于连接器12的插入位置。
接着,机械手110在插入位置进行水平移动以向连接器12插入FPC 11(步骤S570)。
此时,随着机械手110进行水平移动,若FPC 11向连接器12插入且FPC 11的端部与连接器12的内部端部接触,则终止插入FPC 11,并产生根据机械手110的移动力的负荷。
因此,第二负荷传感器320感测根据机械手110的移动及停止产生的负荷并将其传递至控制部150。
接着,控制部150通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测负荷值(步骤S580)。
在负荷值大于第三特定值c的情况下(负荷值>c),控制部150识别为完成FPC的插入,并终止机械手110的移动(步骤S590)。
之后,机械手110解除FPC 11的把持,并沿着与插入方向相反的方向移动(步骤S595)。
另一方面,在根据通过图像获取部120获取的XY图像计算的XY修正值产生误差的情况下,可发生FPC 11以与连接器12的入口周围接触的状态无法进入连接器12的入口的情况。
此时,即使FPC 11处于未插入连接器12的状态,通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值也可以增加至第三特定值c以上。
因此,在机械手110的第一方向Z的位置超出连接器12的插入宽度(X方向的宽度或Y方向的宽度)范围且通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值为第三特定值c以上的情况下,控制部150识别为XY方向的校准(Align)不良,并且重新计算XY修正值,根据重新计算的XY修正值通过机械手110对FPC 11的XY位置进行修正。
并且,即使在FPC 11超出连接器12的第一方向Z的插入范围且通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值为第三特定值c以上的情况下,控制部150也识别为FPC 11的校准不良,并且重新计算XY修正值并通过机械手110对FPC 11的XY位置进行修正。
因此,可降低向连接器插入FPC的插入不良率。
图7为示出根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置的结构的图。
参照图7,根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置可包括图像获取部120、机械手200、第一负荷传感器310、第二负荷传感器320、机械臂140、控制部150以及台160。
在本发明的另一实施例中,图像获取部120、机械手200、第一负荷传感器310、第二负荷传感器320、机械臂140、台160等均可根据控制部150的控制命令执行各自的操作。
图像获取部120布置于第一支撑部125,并且可布置于与布置有台160、第一机械手210及第二机械手220的各区域隔开的区域。图像获取部120可被第一支撑部125支撑固定。当从侧面观察时,图像获取部120可布置于在第一方向Z上与布置有台160的区域重叠的区域。
与如上所述的实施例相同地,机械臂140包括第一机械臂141、第二机械臂142以及第三机械臂143等,并且根据控制部150的控制或根据编程的操作顺序执行上下、左右、旋转等的操作。
机械手200把持FPC 11和连接器12。如图8所示,机械手200可包括第二机械手220。图8为放大示出图7的C部分的图。在图8中,第二机械手220能够以与单元10的区域重叠的方式布置。单元10可布置于台160。单元10包括FPC 11和连接器12。第一负荷传感器310为垂直负荷传感器,并且可布置于台160。第一负荷传感器310感测第二机械手220沿着第一方向Z进行移动并停止而产生的负荷。第二负荷传感器320为水平负荷传感器,并且可布置于第二机械手220。第二负荷传感器320根据第二机械手220沿着第二方向X或第三方向Y的移动来感测FPC 11向连接器12插入时产生的负荷。
在图7中,机械手200可包括第一机械手210以及第二机械手220。第一机械手210把持单元10。第一机械手210把持单元10并将其布置在台160上。第二机械手220把持FPC 11。
台160吸附并固定通过第一机械手210布置的单元10。台160被第二支撑部165支撑固定。
图像获取部120对于布置在台160上的单元10拍摄连接器12以获取图像。
如图9所示,机械手200可包括第一机械手210以及第二机械手220。图9为示出根据本发明另一实施例的机械手的结构的图。如图9所示,第一机械手210及第二机械手220可布置于相互不重叠的区域。当图像获取部120进行拍摄时,第一机械手210及第二机械手220布置于不与拍摄范围重叠的区域,并且在图像获取部120进行拍摄后,第一机械手210及第二机械手220布置成能够与拍摄范围重叠。
如图10a和图10b所示,第二机械手220可包括:吸附部221,用于吸附FPC 11;以及夹持部222,用于夹持FPC 11的两侧。图10a为进一步详细示出图9的D部分的图。在图10a中,夹持部222可包括:第一夹持部222a,用于夹持FPC 11的两侧中的第一侧;以及第二夹持部222b,用于夹持FPC 11的两侧中的第二侧。因此,如图10b所示,第二机械手220通过吸附部221吸附FPC 11后,通过夹持部222夹持并固定FPC 11的两侧。图10b为示出根据本发明实施例的通过第二机械手吸附并固定的柔性电路板的图。在图10b中,夹持部222以大于FPC 11的宽度的间隔使第一夹持部222a及第二夹持部222b朝向两侧间隔开,并且当FPC 11位于第一夹持部222a与第二夹持部222b之间时,缩小第一夹持部222a与第二夹持部222b之间的间隔距离来夹持FPC 11。并且,如图10a所示,在解除对FPC 11的夹持的情况下,夹持部222通过缩小第一夹持部222a与第二夹持部222b之间的间隔距离来使第一夹持部222a和第二夹持部222b定位成与吸附部221的两侧接触。
在图7中,控制部150可根据对所获取的图像进行分析的结果以及第一负荷传感器310和第二负荷传感器320的感测结果来控制FPC 11向连接器12的插入。
在控制部150中,若完成FPC 11向连接器12的插入,则可通过分析图像获取部120拍摄FPC 11的插入状态而获取的插入图像来计算FPC11的插入深度值。
在控制部150中,在FPC 11的插入深度在第一特定值f与第二特定值g之间的情况下,可通过控制第一机械手210来解除单元10的把持。
在控制部150中,在FPC 11的插入深度不在第一特定值f与第二特定值g之间的情况下,可通过控制第二机械手220来从连接器12取出FPC 11并重新尝试向连接器12插入FPC11。
图11a及图11b为示出根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置的操作过程的流程图。
参照图11a及图11b,在根据本发明另一实施例的柔性电路板插入装置中,第一机械手210夹持单元10并将其装载到台160上(步骤S1110)。
此时,第一机械手210以真空方式吸附并夹持单元10。
在本发明的另一实施例中,第一机械手210和第二机械手220、第一负荷传感器310、第二负荷传感器320、图像获取部120、台160等均根据控制部150的控制命令或根据编程的操作顺序执行操作。
接着,第二机械手220吸附并夹持FPC 11,从而把持FPC 11(步骤S1120)。
即,如图10a和图10b所示,第二机械手220通过吸附部221以真空方式吸附FPC 11,并且通过夹持部222夹持FPC 11的两侧从而进行把持。
之后,图像获取部120通过拍摄连接器12来获取如图4所示的XY图像(步骤S1130)。
接着,控制部150通过分析XY图像来计算柔性电路板的位置修正值(步骤S1140)。
即,如图14至图16所示,控制部150利用连接器12的XY坐标值和FPC 11的XY坐标值计算使两个相邻面平行的柔性电路板的XY修正值。
接着,如图17所示,第二机械手220根据柔性电路板的位置修正值移动FPC 11并对位置进行修正(步骤S1150)。
即,在夹持FPC 11的状态下,第二机械手220根据位置修正值移动FPC 11来使FPC11的相邻面与连接器12的相邻面相互平行,从而使FPC 11定向成插入至连接器12。
之后,控制部150使第二机械手220沿着Z方向下降,并且通过作为垂直负荷传感器的第一负荷传感器310感测是否与单元底面14接触(步骤S1160)。
此时,若第二机械手220在沿着Z方向下降时与单元底面14接触,则由于单元底面14而停止下降,其由此产生负荷。
因此,第一负荷传感器310感测到根据第二机械手220的下降及停止产生的负荷,并向控制部150传递感测到的负荷值。
若负荷值为第一特定值a以上,则控制部150终止第二机械手220的下降,并使第二机械手220沿着Z方向上升达第二特定值b(步骤S1170)。
其中,如图6所示,从单元底面14上升的、沿着Z方向移动达第二特定值b的距离为从单元底面14上升的、沿着Z方向连接器12所在的位置。
接着,第二机械手220沿着水平方向(X方向或Y方向)移动并向连接器12插入FPC11,并通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测负荷值(步骤S1180)。
此时,若FPC 11的端部插入至连接器12并与连接器12的内部的端部接触,则FPC11不会进一步插入,且第二机械手220的水平移动也停止,且由此产生负荷。
因此,作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到根据第二机械手220的水平移动及停止而产生的负荷,并向控制部150传递感测到的负荷值。
在控制部150中,若感测到的负荷值为第三特定值c以上,则识别为完成FPC 11的插入,并终止第二机械手220的水平移动(步骤S1190)。
接着,第二机械手220解除FPC 11的把持并沿着与插入方向相反的方向移动(步骤S1192)。
之后,图像获取部120通过摄像机拍摄FPC 11的插入状态来获取插入图像,并且控制部150分析插入图像,且若插入深度在第六特定值f与第七特定值g之间,则解除第一机械手210对单元10的把持并将其卸载(步骤S1194)。
此处,对于插入深度,可在FPC 11上以特定记号标记插入位置或者也可标记插入停止线,并且也可通过比较FPC 11的在插入方向上的整体长度和插入之后的FPC 11的在插入方向上的长度来获取。
图像获取部120的第二次拍摄用于检查FPC 11的插入质量。若FPC 11的插入深度未达到设定值,则控制部150控制通过第二机械手220从连接器12取出FPC 11并重新插入的操作。若重新尝试之后发生相同的情况,则控制部150通过第一机械手210从台160卸载(Unloading)单元10,并将其移动至坏件托盘(Tray)。
同样,在本发明的另一实施例中,在根据通过图像获取部120获取的XY图像来计算的XY修正值产生误差的情况下,可出现FPC 11以与连接器12的入口周围接触的状态下无法进入连接器12的入口的状况。
此时,即使FPC 11处于未插入于连接器12的状态,通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值也可增加为第三特定值c以上。
因此,在第二机械手220的第一方向Z的位置超出连接器12的插入宽度(X方向的宽度或Y方向的宽度)范围且通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值为第三特定值c以上的情况下,控制部150识别为XY方向的校准(Align)不良,并重新计算XY修正值,并且根据重新计算的XY修正值通过第二机械手220对FPC 11的XY位置进行修正。
另外,在FPC 11超出连接器12的第一方向Z的插入范围且通过作为水平负荷传感器的第二负荷传感器320感测到的负荷值为第三特定值c以上的情况下,控制部150也识别为FPC 11的校准不良,并且重新计算XY修正值并通过第二机械手220对FPC 11的XY位置进行修正。
因此,可降低向连接器插入FPC的插入不良率。
图12为根据本发明的以真空方式实施吸附部的示例的图。
参照图12,根据本发明实施例的吸附部221可包括垫部710、弹性部720以及真空产生部730。
垫部710可布置有吸入空气的多个吸入口702。
弹性部720形成有与吸入口702相连通的通路,并且可缓冲通过吸入力引起的垫部710的移动。
真空产生部730可通过产生真空使得空气通过吸入口702及通路流入。
若具有如上所述的结构的吸附部221开始操作,则在真空产生部730中产生真空,并通过吸入口702及通路使空气流入。随着空气的流入,FPC 11吸附于垫部710。
图13示出根据本发明的以静电方式实施吸附部的示例的图。
参照图13,根据本发明实施例的吸附部221可包括吸附装置805、吸附基板810以及吸附电源部820。
在吸附装置805的一侧设置有吸附面850且在另一侧设置有吸附电极811。
吸附基板810与吸附装置805隔开,并且可产生具有与吸附电极811相反极性的电荷。例如,当在吸附电极811中产生正电荷(+)时,在吸附基板810中可产生负电荷(-)。
吸附电源部820可向吸附基板810与吸附装置805之间施加预定电压。
具有如上所述的结构的吸附部221使FPC 11定位于吸附装置805与吸附基板810之间,并且从吸附电源部820向吸附电极811与吸附基板810之间施加预定电压。
由此,在吸附装置805的吸附电极811中产生正极性电荷,并且在吸附基板810中产生负极性电荷。
吸附装置805的吸附面850与吸附基板810被库伦力约束,从而使吸附基板810吸附并维持于吸附装置805的吸附面850。
因此,位于吸附装置805与吸附基板810之间的FPC 11通过如上所述的过程吸附于吸附部221。
图18示出根据本发明实施例的沿着+Z方向移动FPC的示例的图。
如图18所示,控制部150可沿着+Z方向移动FPC 11,使得连接器12的相邻面12-1的上端部12-2和FPC 11的相邻面11-1的上端部11-2位于相同平面上。
因此,夹持FPC 11的第二机械手220沿着正第一方向(+Z方向)移动,从而使连接器12的相邻面12-1的上端部12-2和FPC 11的相邻面11-1的上端部11-2位于相同线上。
图19为示出根据本发明实施例的通过图像获取部拍摄FPC及连接器的示例的图。
参照图19,根据本发明的图像获取部120可通过摄像机拍摄固定于单元10的连接器12的同时拍摄FPC 11。为此,图像获取部120位于可拍摄FPC 11及连接器12的区域。
控制部150可根据通过图像获取部120拍摄的图像信息计算FPC 11及连接器12的Z方向位置。
具体地,控制部150通过分析所拍摄的图像信息检测FPC 11及连接器12的三维坐标(XYZ坐标)。为此,例如,控制部150可根据拍摄亮度对从图像获取部120接收到的图像信息进行二值化(binarization)来生成黑白图像(Black-White image),并且沿着上下方向及左右方向扫描上述黑白图像并提取与图像中的拍摄对象有关的基本轮廓线,并从上述轮廓线识别拍摄对象的中心位置,且可根据上述中心位置检测出拍摄对象(例如,连接器)的各个顶点位置。
因此,如图14所示,控制部150可获取FPC 11及连接器12的XY坐标。即,控制部150可获取与连接器12的当前位置相对应的各个顶点坐标a(x1,y1)、b(x2,y2)、c(x3,y3)、d(x4,y4)。
并且,控制部150可获取与FPC 11的当前位置相对应的各个顶点坐标e’(x5’,y5’)、f’(x6’,y6’)、g’(x7’,y7’)、h’(x8’,y8’)。
此时,FPC 11的各个顶点坐标(e’,f’,g’,h’)所形成的矩形的相邻面与连接器12的各个顶点坐标(a,b,c,d)所形成的矩形的相邻面处于彼此不平行的状态。
另一方面,如图20所示,控制部150可计算FPC 11及连接器12的Z坐标。
图20为示出根据本发明实施例的计算FPC及连接器的Z坐标的示例的图。
参照图20,根据本发明的图像获取部120拍摄最大透视角的区域151并向控制部150传输多个图像。在图20中,图像获取部120的最大透视角为2θ。即,图像获取部120可根据所设置的场所自由地设定最大透视角,并且根据设定的最大透视角来确定图像获取部120能够拍摄的最大透视角的区域151。图像获取部120可拍摄位于最大透视角的区域151内的FPC 11及连接器12。
控制部150根据多个图像计算FPC 11及连接器12的位置。为此,控制部150可包括比例计算部及坐标计算部。
首先,将Z坐标的基准点0定义为图像获取部120。另外,基准点0与基准面12的中心重叠。其中,基准面12可设定图19所示的连接器12的上部面。
与此不同,可将最大透视角的区域151的基准面设定为FPC 11的上部面。以三维坐标中的Z坐标为基准,将与基准面平行设定的面定义为拍摄面11。其中,拍摄面11可设定图19所示的FPC 11的上部面。因此,位于拍摄面11的FPC 11的三维坐标为实际所要求解的FPC11的三维坐标。
在FPC 11的Z坐标位于基准面12的情况下,其为Z1,并且在FPC的Z坐标位于拍摄面11的情况下,其为Z2。图像获取部120的最大透视角为2θ。由于基准面12为连接器12的上部面,因此,可测量基准面12的一边的长度t1。还可通过测量出的一边的长度t1获知与基准面12的一边的一半相对应的长度t2。
因此,根据三角函数的定律,通过下述数学式1确定Z1。
数学式1
另一方面,通过图像获取部120所拍摄的图像中的FPC的大小根据实际所在的高度而不同。即,离图像获取部120越远,拍摄在图像中的FPC的大小越小。
因此,可根据拍摄在图像中的FPC的大小来获取实际FPC的高度,即,Z坐标。
位于基准面12的连接器12的大小为基准值,并且对通过图像获取部120拍摄的连接器12的大小与基准值进行比较来计算坐标变换比例。
如图14所示,连接器12的基准值可通过各个顶点坐标a(x1,y1)、b(x2,y2)、c(x3,y3)、d(x4,y4)来获取。
所拍摄的连接器12的大小为图像信息中的连接器12的XY坐标,并且如图20所示,在图像信息中设置基准点0,并可根据所设置的基准点0来获取各个顶点坐标a’(x1’,y1’)、b’(x2’,y2’)、c’(x3’,y3’)、d’(x4’,y4’)。
可根据如下的数学式2计算坐标变换比例。
数学式2
因此,若将坐标变换比例乘以数学式1,则可根据如下的数学式3计算FPC 11的Z坐标。
数学式3
比例计算部根据最大透视角的区域151的基准面12的坐标、利用所确定的连接器12的大小和在图像中显示的FPC 11的大小来计算坐标变换比例。
坐标计算部利用坐标变换比例、图像获取部120的最大透视角、位于基准面12的连接器12的Z坐标Z1及最大透视角区域151的基准面12的一边的长度t1来计算FPC 11的Z坐标Z2。
另一方面,如图20所示,对于FPC 11的XY坐标,可通过在图像信息中设置基准点0并根据所设置的基准点0获得各个顶点坐标e’(x5’,y5’)、f’(x6’,y6’)、g’(x7’,y7’)、h’(x8’,y8’)。
此处,由于在图像信息中显示的FPC 11的XY坐标与实际存在差异,因此,在根据如下的数学式4适用先前所算出的坐标变换比例时,可算出实际的XY坐标。
数学式4
实际X坐标=X×坐标变化比例
实际Y坐标=Y×坐标变化比例
如上所述,本发明可利用图像获取部120的最大透视角和坐标变换比例更准确地计算FPC的三维坐标。
另外,控制部150通过比较从图像获取部120至基准面12的Z坐标Z1和从图像获取部120至拍摄面11的Z坐标Z2来计算使FPC 11沿着+Z方向移动的距离。
另外,控制部150根据所计算的距离控制第二机械手220以使FPC 11沿着+Z方向上升移动。
如上所述的图14至图20仅为一实施例,并不限定于此,而是还可由其他方法实现。例如,可以以像素单位区分通过图像获取部120获取的FPC 11的图像和连接器12的图像,并根据与各个像素相对应的XY坐标值计算FPC 11和连接器12的大小和位置等。
如上所述,根据本发明,可实现如下的柔性电路板插入装置:在侧边缘弯曲的有机发光显示装置中,当向连接器插入柔性电路板(FPC)时,通过修正柔性电路板的高度方向来防止插入不良。
以上所说明的本发明并不局限于如上所述的实施例及附图,而是可在不脱离本发明的技术思想的范围内进行各种取代、变型及变更,而这对本发明所属技术领域的普通技术人员是显而易见的。
附图标记的说明
10:单元 11:FPC
12:连接器 13:面板
14:单元底面 110:机械手
120:图像获取部 125:第一支撑部
130:负荷传感器 310:第一负荷传感器
320:第二负荷传感器 140:机械臂
141:第一机械臂 142:第二机械臂
143:第三机械臂 150:控制部
160:台 165:第二支撑部
200:机械手 210:第一机械手
220:第二机械手 221:吸附部
222:夹持部 222a:第一夹持部
222b:第二夹持部 702:吸入口
710:垫部 720:弹性部
722:通路 730:真空产生部
805:吸附装置 810:吸附基板
811:吸附电极 820:吸附电源部
850:吸附面 15:焊盘区域
11’:目标移动位置 11”:移动基准点
11-1:FPC相邻面 11-2:FPC上端部
12-1:连接器相邻面 12-2:连接器上端部

Claims (20)

1.一种柔性电路板插入装置,其特征在于,包括:
单元,包括柔性电路板和连接器;
机械手,用于把持所述柔性电路板;
机械臂,用于移动所述机械手;
图像获取部,通过拍摄待插入所述柔性电路板的连接器来获取图像;
第一负荷传感器,用于感测所述机械手的第一方向(Z)的负荷;
第二负荷传感器,用于感测所述机械手的第二方向(X)或第三方向(Y)的负荷;以及
控制部,通过分析所获取的所述图像来计算所述第二方向(X)及所述第三方向(Y)的位置修正值,根据计算的位置修正值控制所述机械手,根据所述第一负荷传感器及所述第二负荷传感器的感测结果,控制所述柔性电路板向所述连接器的插入。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板插入装置,其中,对于所获取的所述图像,所述控制部根据基准标记、连接器基准点、连接器周围位置基准点中的一个来计算用于对所述柔性电路板的所述第二方向(X)及所述第三方向(Y)的插入位置进行修正的位置修正值。
3.根据权利要求1所述的柔性电路板插入装置,其中,所述第一负荷传感器及所述第二负荷传感器布置于所述图像获取部的拍摄范围外的区域。
4.根据权利要求1所述的柔性电路板插入装置,其中,所述第二负荷传感器布置于所述机械手。
5.根据权利要求1所述的柔性电路板插入装置,其中,所述第一负荷传感器为垂直负荷传感器,所述第二负荷传感器为水平负荷传感器。
6.根据权利要求1所述的柔性电路板插入装置,其中,还包括布置有所述单元的台,所述单元固定有所述连接器。
7.根据权利要求6所述的柔性电路板插入装置,其中,所述控制部使所述机械手沿着负第一方向(-Z)移动,并且在通过所述第一负荷传感器感测到的负荷值大于第一特定值(a)的情况下,识别为所述机械手与所述单元接触,并终止所述机械手沿着所述负第一方向(-Z)移动。
8.根据权利要求7所述的柔性电路板插入装置,其中,所述控制部使所述机械手沿着正第一方向(+Z)移动达第二特定值(b)并移动至所述连接器的插入位置,并且使所述柔性电路板沿着所述第二方向(X)或所述第三方向(Y)移动并插入至所述连接器。
9.根据权利要求8所述的柔性电路板插入装置,其中,在所述控制部中,在向所述连接器插入所述柔性电路板的情况下,若通过所述第二负荷传感器感测到的负荷值大于第三特定值(c),则识别为完成向所述连接器的插入,并终止所述柔性电路板的插入。
10.根据权利要求9所述的柔性电路板插入装置,其中,在所述控制部中,若识别为完成所述柔性电路板向所述连接器的插入,则通过所述机械手解除所述柔性电路板的把持,并使所述机械手沿着与朝向所述连接器的插入方向相反的方向移动。
11.一种柔性电路板插入装置,其中,包括:
单元,包括连接器以及柔性电路板;
第一机械手,用于把持所述单元;
台,用于吸附并固定通过所述第一机械手布置的所述单元;
第二机械手,用于把持所述柔性电路板;
图像获取部,通过拍摄所述连接器来获取图像;
第一负荷传感器,用于感测根据所述第二机械手沿着第一方向(Z)的移动和停止而产生的负荷;
第二负荷传感器,用于感测通过使所述第二机械手沿着第二方向(X)或第三方向(Y)移动来向所述连接器插入所述柔性电路板时产生的负荷;以及
控制部,根据对所获取的所述图像进行分析的结果和所述第一负荷传感器及所述第二负荷传感器的感测结果来控制所述柔性电路板向所述连接器的插入。
12.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,所述第二机械手包括:
吸附部,用于吸附所述柔性电路板;以及
夹持部,用于夹持所述柔性电路板的两侧。
13.根据权利要求12所述的柔性电路板插入装置,其中,所述夹持部包括:
第一夹持部,用于夹持所述柔性电路板两侧中的第一侧;以及
第二夹持部,用于夹持所述柔性电路板两侧中的第二侧。
14.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,所述图像获取部布置于与布置有所述台、所述第一机械手及所述第二机械手的各区域隔开的区域。
15.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,当从侧面观察时,所述图像获取部布置于在所述第一方向(Z)上与布置有所述台的区域重叠的区域。
16.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,当所述图像获取部进行拍摄时,所述第一机械手及所述第二机械手布置在不与拍摄范围重叠的区域,并且当所述图像获取部进行拍摄之后,所述第一机械手及所述第二机械手布置成能够与所述拍摄范围重叠。
17.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,所述第一机械手及所述第二机械手布置于彼此不重叠的区域。
18.根据权利要求11所述的柔性电路板插入装置,其中,在所述控制部中,若完成所述柔性电路板向所述连接器的插入,则对通过所述图像获取部拍摄所述柔性电路板的插入状态而获取的插入图像进行分析,并计算所述柔性电路板的插入深度值。
19.根据权利要求18所述的柔性电路板插入装置,其中,当所述柔性电路板的所述插入深度值在第一特定值(f)与第二特定值(g)之间时,所述控制部通过控制所述第一机械手来解除对所述单元的把持。
20.根据权利要求18所述的柔性电路板插入装置,其中,当所述柔性电路板的所述插入深度值不在第一特定值(f)与第二特定值(g)之间时,所述控制部通过控制所述第二机械手从所述连接器取出所述柔性电路板并重新尝试向所述连接器插入所述柔性电路板。
CN202010161015.1A 2019-03-29 2020-03-10 柔性电路板插入装置 Active CN111755929B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0036513 2019-03-29
KR1020190036513A KR20200115907A (ko) 2019-03-29 2019-03-29 연성회로기판 삽입 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111755929A CN111755929A (zh) 2020-10-09
CN111755929B true CN111755929B (zh) 2024-04-02

Family

ID=72673106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010161015.1A Active CN111755929B (zh) 2019-03-29 2020-03-10 柔性电路板插入装置

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20200115907A (zh)
CN (1) CN111755929B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113381267B (zh) * 2021-06-30 2023-02-10 博众精工科技股份有限公司 一种插接设备
JP7004939B1 (ja) * 2021-07-02 2022-01-21 株式会社不二越 電子機器組立装置および電子機器組立方法
JP7057537B1 (ja) * 2021-08-05 2022-04-20 株式会社不二越 電子機器組立装置
CN116372961B (zh) * 2023-05-30 2023-08-18 苏州精濑光电有限公司 一种fpc插接机械手、检测装置及其工作方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013180380A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Seiko Epson Corp 制御装置、制御方法及びロボット装置
CN103855564A (zh) * 2014-02-28 2014-06-11 福建一丁芯智能技术有限公司 自动控制装置
CN104608113A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 精工爱普生株式会社 机器人、机器人系统以及机器人控制装置
CN108068109A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 佳能株式会社 控制保持装置的方法、保持装置和机器人装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528607B1 (ko) 2013-10-29 2015-06-12 (주) 인텍플러스 디스플레이 패널 이송장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013180380A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Seiko Epson Corp 制御装置、制御方法及びロボット装置
CN104608113A (zh) * 2013-11-01 2015-05-13 精工爱普生株式会社 机器人、机器人系统以及机器人控制装置
CN103855564A (zh) * 2014-02-28 2014-06-11 福建一丁芯智能技术有限公司 自动控制装置
CN108068109A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 佳能株式会社 控制保持装置的方法、保持装置和机器人装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200115907A (ko) 2020-10-08
CN111755929A (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111755929B (zh) 柔性电路板插入装置
CN109423603B (zh) 对准方法、对准装置、真空蒸镀方法及真空蒸镀装置
KR101365848B1 (ko) 전자 부품 반송 장치 및 전자 부품 반송 방법
JP5621313B2 (ja) 電子部品検査装置及び電子部品搬送方法
KR100625855B1 (ko) 카메라 모듈의 렌즈배럴 조립장비 및 이를 이용한 조립방법
US9238303B2 (en) Transfer position teaching method, transfer position teaching apparatus and substrate processing apparatus
KR101014292B1 (ko) 전자 부품의 실장 장치 및 실장 방법
CN101144926A (zh) 具有对准单元的基板接合装置以及使用该装置对准基板的方法
KR100915592B1 (ko) 고해상도 카메라모듈의 포커싱 장비와 이를 이용한 포커싱 방법
TWI691392B (zh) 機器人、機器人之控制裝置、及機器人之位置教示方法
KR102072061B1 (ko) 기판벤딩장치, 기판벤딩검사장치 및 이를 이용한 기판벤딩검사방법
CN109791908B (zh) 机器人、机器人的控制装置及机器人的位置教示方法
TWI544220B (zh) Electrical inspection device
TW201009972A (en) Camera based vision alignment with device group guiding for semiconductor device testing handlers
WO2015040903A1 (ja) 撮像モジュールの製造方法及び撮像モジュールの製造装置
TWI775198B (zh) 半導體裝置的製造裝置以及半導體裝置的製造方法
CN105466946B (zh) 基于机器视觉的在线检测系统及其检测方法
JP2016207565A (ja) コネクタの接続装置および接続方法
CN106530357B (zh) 视觉对位控制装置以及校准方法
CN105990193B (zh) 粘接装置以及粘接方法
CN109600983B (zh) 部件安装装置以及安装基板的制造方法
JP2001326252A (ja) 電子部品の実装装置および実装方法
JP2011181675A (ja) 回路部品の実装装置
KR101817937B1 (ko) 카메라 모듈 렌즈의 능동 정렬 장치 및 그 정렬 방법
CN220473619U (zh) 一种插接件电阻焊接机电阻测试模组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant