CN112838034A - 一种集成电路组装系统及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集成电路组装系统及其组装方法,包括底座,所述底座的正上方水平设置有第一方形支撑框,所述第一方形支撑框上水平摆放有模型板,所述模型板上开设有排放孔,所述排放孔底部设置有环形橡胶挡片,所述第一方形支撑框左上侧设置有自动定位机构。本发明通过第二电动导轨和第一电动导轨使得贴片元件平移至模型板上方,并且依靠激光测距仪对检测的距离变化的感应以及第一行程开关对行程的控制,致使第二激光轮廓仪检测经过的排放孔的尺寸以及形状,并且将排放孔的尺寸以及形状直接传输到计算机主机内的对比系统中,而第一激光轮廓仪则将调节转盘上摆放的贴片元件形状尺寸传输到计算机主机内的对比系统中处理。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路组装设备技术领域,具体为一种集成电路组装系统及其组装方法。
背景技术
集成电路组装就是将多个元件组装在一块集成电路板上,成为具有所需电路功能的集中化电路组件,并且集成电路的引出导线比较少,避免线路杂乱,方便进行检修;
一般集成电路组装存在的不足之处在于:一般集成电路上会存在很多元件需要进行组装,元件多,则组装位置也就多,一般都是依靠人工去将各个元件组装到电路板上,由于位置较多,工人很难确保每个位置都能对应好,容易出现位置装错,并且无论是工人还是机器组装,一般都是逐个将元件装到电路板上,比较麻烦,不够便捷,并且逐个组装的过程中,很有可能会发生在装后一个元件时触碰到前一个元件,造成前一个元件位置偏移或者损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种集成电路组装系统及其组装方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种集成电路组装系统,包括底座,所述底座的正上方水平设置有第一方形支撑框,所述第一方形支撑框上水平摆放有模型板,所述模型板上开设有排放孔,所述排放孔底部设置有环形橡胶挡片,所述第一方形支撑框左上侧设置有自动定位机构,所述自动定位机构包括第一电动导轨、第二电动导轨、步进电机、计算机主机、对比系统、第一激光轮廓仪、第二激光轮廓仪、激光测距仪、连接框、托板、调节转盘、驱动转盘、驱动电机和第一行程开关,所述第二电动导轨水平固定连接在所述第一方形支撑框的后侧,所述第一电动导轨水平滑动连接在所述第二电动导轨左端前侧,所述步进电机滑动连接在所述第一电动导轨上,所述计算机主体固定安装在所述步进电机主轴端上侧,所述计算机主机内装载有对比系统,所述计算机主机的上端右侧固定安装有第一激光轮廓仪,所述计算机主机的下端右侧固定安装有第二激光轮廓仪,所述连接框水平设置在所述第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪之间,所述托板水平设置在所述连接框内侧,所述调节转盘水平转动连接在所述托板上方,所述驱动转盘水平固定连接在所述驱动电机主轴端,所述激光测距仪固定安装在所述第二激光轮廓仪的下端,所述第一行程开关前后成对固定安装在所述第一电动导轨的前后端,所述底座右上侧竖直固定连接有升降电动导轨,所述升降电动导轨上水平滑动连接有第二方形支撑框,所述升降电动导轨上端右侧固定连接有支撑块、第一电动伸缩杆、连接板和顶杆。
优选的,所述计算机主机外壳后侧设置有传输机构,所述传输机构包括第二电动伸缩杆、支撑杆、第二行程开关、第一气泵、波纹伸缩管、对接块、吸孔、联动推杆、凸挡块和弹簧,所述托板水平滑动穿插在所述连接框内,所述凸挡块固定连接在所述托板的右端上侧,所述弹簧水平固定连接在所述凸挡块和所述连接框之间,所述支撑杆竖直固定连接在所述计算机主机后侧,所述第二电动伸缩杆竖直固定连接在所述支撑杆上,所述第一气泵固定安装在所述第二电动伸缩杆下端,所述第一气泵下端设置有气口端,所述对比系统电连接着所述第一气泵的吸气控制电路以及所述第二电动伸缩杆的伸长控制电路,所述波纹伸缩管竖直固定连接在所述气口端下侧,所述对接块固定连接在所述波纹伸缩管下侧,所述吸孔均匀开设在所述对接块上,所述联动推杆通过回弹铰链倾斜活动连接在所述气口端的右侧,并且所述联动推杆末端与所述对接块平齐,所述第二行程开关固定安装在所述支撑杆的下侧,所述第二行程开关与所述第二电动伸缩杆的收缩控制电路以及所述第一气泵的充气控制电路电连接。
优选的,所述联动推杆末端固定连接有顶球。
优选的,所述第二方形支撑框上侧设置有加热冷却机构,所述加热冷却机构包括U型框、通孔、第三行程开关、第二气泵、通管、电热丝、对接嘴、横杆、橡胶片、第一压力感应开关、第二压力感应开关和条形挡板,所述U型框固定连接在所述底座上侧,所述U型框的U型张口水平向右,所述通孔均匀开设在所述U型框前后侧壁上,所述第三行程开关固定安装在所述底座左上侧,所述第三行程开关与所述升降电动导轨的下降控制电路以及所述第一电动伸缩杆的收缩控制电路电连接,所述第二气泵前后成对设置在所述U型框的前后侧外部,所述第二气泵固定连接着所述第二方形支撑框,所述通管固定连接在所述第二气泵的气口位置,所述对接嘴固定连接在所述通管末端,同时所述对接嘴贴合在所述U型框前后侧外壁处,所述电热丝安装在所述通管内侧,所述条形挡板竖直设置在所述升降电动导轨右侧,所述横杆水平固定连接在所述第二方形支撑框的右端,所述橡胶片通过回弹铰链水平活动连接在所述横杆的右端,所述第一压力感应开关倾斜固定安装在所述横杆右端上侧,所述第二压力感应开关固定安装在所述横杆右端下侧。
优选的,所述第一方形支撑框和所述第二方形支撑框的边沿设置有翻折边,所述翻折边左侧通过螺纹配合穿接有第一固定螺栓。
优选的,所述连接板左端固定连接有对接套,所述对接套上设置有第二固定螺栓。
优选的,所述驱动转盘和所述调节转盘边缘位置均环绕开设有第一防滑纹。
优选的,所述调节转盘上端面均匀开设有第二防滑纹。
一种集成电路组装系统的组装方法,具体步骤如下:
第一步 首先将集成电路板安装在第二方形支撑框上,同时选择对应的模型板安装在第一方形支撑框上,选择的模型板上的排放孔分布位置与集成电路板上贴片组装元件的安装位置分布相同,然后将贴片元件摆放在调节转盘上端面中心位置,启动第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪,同时使得第二电动导轨带着第一电动导轨向右平移,这样第二激光轮廓仪和第一激光轮廓仪便向右平移至模型板上方,并且第二激光轮廓仪上的激光测距仪检测着其与模型板之间的间距,当第二激光轮廓仪平移到排放孔上方时,激光测距仪检测的距离则变大,此时便产生电信号,并且通过继电器使得第二电动导轨停止运行,同时使得第一电动导轨带着步进电机以及连接的第一激光轮廓仪、第二激光轮廓仪向后平移,方便第二激光轮廓仪检测经过的排放孔的尺寸以及形状,并且当步进电机平移至第一电动导轨末端时,先触发第一行程开关,使得停机的第二电动导轨再次运行,方便检测下一排排放孔的尺寸形状,而第二激光轮廓仪检测到的排放孔的尺寸以及形状直接传输到计算机主机内的对比系统中,而第一激光轮廓仪则检测处于调节转盘上摆放的贴片元件形状尺寸,并且传输到计算机主机内的对比系统中,对比系统则对第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪传输的数据进行对比,同时驱动电机带着驱动转盘旋转,使其带着调节转盘旋转,即致使摆放的贴片元件旋转,当对比系统对比的两组尺寸形状数据完全重合时,则对比系统便使得第一电动导轨、第二电动导轨以及驱动电机及时停机,这样调节转盘上的贴片元件便停留在了所要组装位置的正上方,实现贴片元件自动定位;
第二步 在定位完成之后,对比系统通过控制模块使得步进电机带着计算机主机顺时针转动,致使第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪从调节转盘的位置偏移开,同时计算机主机带着第一气泵转至调节转盘正上方,并且对比系统通过控制模块控制第二电动伸缩杆向下伸长,致使下方的对接块贴合到调节转盘上的贴片元件上,而第一气泵同时又进行吸气,通过吸孔将贴片元件吸附在对接块下侧,并且在对接块对接到贴片元件上时,联动推杆末端正好抵触在凸挡块左侧,这样当第二电动伸缩杆持续向下伸长时,联动推杆便向右挤压凸挡块,致使托板向右平移打开连接框,而此过程中波纹伸缩管进行收缩,避免未脱离托板的对接块妨碍联动推杆向右推顶凸挡块,当托板完全偏移开后,第二电动伸缩杆则带着第一气泵以及吸附着贴片元件的对接块下降到对应位置的排放孔内,并且此时第二行程开关受到伸长的第二电动伸缩杆触发而致使第一气泵进行充气,方便使得元件与对接块分离,坐落在排放孔内,依靠环形橡胶挡片进行支撑,而第二行程开关也使得第二电动伸缩杆收缩复位,然后使得第一电动导轨和步进电机均复位,摆放下一个元件定位投放,避免人工查询位置而容易造成误装;
第三步 事先选择顶杆按照集成电路板上元件分布位置分布的连接板安装在第一电动伸缩杆上,在所有元件对应投放到模型板的排放孔内后,则转动第一电动伸缩杆,使得连接板旋转至模型板正上方,则顶杆与排放孔上下对齐存在,然后使得第二方形支撑框上的集成电路板组装位置涂好焊锡膏,启动升降电动导轨向上带着第二方形支撑框升起,而此过程中橡胶片则受到条形挡板的阻挡限制而向下旋转挤压到第二压力感应开关上,第二压力感应开关便使得第二气泵进行充气,并且电热丝同步通电产热,对第二气泵排出的气体进行加热,这样在集成电路板在上升过程中,第二气泵和电热丝共同产生的热气流便从对接嘴处喷出,并且从路过的通孔处进入U型框内,对涂抹的焊锡膏进行加热,使其熔化,这样当集成电路板升至第一方形支撑框下侧时,第三行程开关受到触发,致使第一电动伸缩杆进行收缩,带着顶杆下降,将所有贴片元件同步顶到集成电路板上,通过熔化的焊锡膏粘附住,实现同步组装,而第三行程开关也使得升降电动导轨下行,带着集成电路板下移,而下移过程中,橡胶片受到条形挡板阻碍而向上转动触发第一压力感应开关,第一压力感应开关使得第二气泵吸气,将U型框的空气吸走,带走焊锡膏的热量,使其固化,从而实现所有的贴片元件位置固定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明通过第二电动导轨和第一电动导轨使得第二激光轮廓仪和第一激光轮廓仪带着贴片元件平移至模型板上方,并且依靠激光测距仪对检测的距离变化的感应以及第一行程开关对行程的控制,致使第二激光轮廓仪检测经过的排放孔的尺寸以及形状,并且将排放孔的尺寸以及形状直接传输到计算机主机内的对比系统中,而第一激光轮廓仪则将调节转盘上摆放的贴片元件形状尺寸传输到计算机主机内的对比系统中,进行两组数据对比,同时驱动电机致使摆放的贴片元件旋转,当对比系统对比的两组尺寸形状数据完全重合时,则对比系统便使得第一电动导轨、第二电动导轨以及驱动电机及时停机,这样调节转盘上的贴片元件便停留在了对应位置的排放孔上方,即集成电路板对应元件组装位置的正上方,实现自动定位,避免由于组装元件过多,位置过多而依靠人工确定时产生较多错误;
2. 本发明步进电机使得计算机主机顺时针转动,致使第一激光轮廓仪和第二激光轮廓仪从调节转盘的位置偏移开,致使第一气泵转至调节转盘正上方,并且第二电动伸缩杆带着对接块贴合到调节转盘上的贴片元件上,依靠第一气泵吸气产生负压将贴片元件吸附在对接块下侧,并且联动推杆末端向右挤压凸挡块,致使托板向右平移打开连接框,然后第二电动伸缩杆则带着第一气泵以及吸附着贴片元件的对接块下降到对应位置的排放孔内,并且此时第二行程开关使得第一气泵进行充气,方便使得元件与对接块分离,坐落在排放孔内,方便后续组装;
3. 本发明在所有元件对应投放到模型板的排放孔内后,则使得顶杆与排放孔上下对齐存在,然后使得第二方形支撑框上的集成电路板组装位置涂好焊锡膏,然后依靠升降电动导轨向上带着第二方形支撑框升起,而此过程中橡胶片向下旋转触发第二压力感应开关,致使第二气泵进行充气,并且电热丝同步通电产热,这样便产生热气流进入U型框内,对涂抹的焊锡膏进行加热,使其熔化,这样当集成电路板升至第一方形支撑框下侧时,第三行程开关致使第一电动伸缩杆进行收缩,带着顶杆下降,将所有贴片元件同步顶到集成电路板上,通过熔化的焊锡膏粘附住,实现同步组装,而第三行程开关也使得升降电动导轨下行,致使集成电路板下移,此过程橡胶片触发第一压力感应开关,使得第二气泵吸气,将U型框的空气吸走,带走焊锡膏的热量,使其固化,从而实现所有的贴片元件同步组装,避免逐个安装时影响已经安装好的元件。
附图说明
图1为本发明一种集成电路组装系统整体结构示意图;
图2为本发明一种集成电路组装系统中驱动电机、托板、调节转盘和连接框配合连接的结构示意图;
图3为本发明一种集成电路组装系统中传输机构的结构示意图;
图4为本发明一种集成电路组装系统中第一激光轮廓仪、第一气泵相对位置分布的俯视结构示意图;
图5为本发明一种集成电路组装系统中驱动转盘与调节转盘配合连接的俯视结构示意图;
图6为本发明一种集成电路组装系统中条形挡板与第一压力感应开关以及第二压力感应开关配合连接的结构示意图;
图7为本发明一种集成电路组装系统中第二气泵、U型框与第二方形支撑框配合连接的俯视结构示意图;
图8为本发明一种集成电路组装系统中模型板与第一方形支撑框配合连接的局部结构示意图;
图9为本发明一种集成电路组装系统中第一电动导轨与第二电动导轨配合连接的俯视结构示意图。
图中:1、底座;2、集成电路板;3、第二方形支撑框;4、加热冷却机构;5、支撑块;6、第一电动伸缩杆;7、顶杆;8、连接板;9、对接套;10、第二固定螺栓;11、第三行程开关;12、U型框;13、通孔;14、第一方形支撑框;15、模型板;16、第二电动导轨;17、第一电动导轨;18、步进电机;19、自动定位机构;20、传输机构;21、计算机主机;22、对比系统;23、第一激光轮廓仪;24、连接框;25、弹簧;26、凸挡块;27、托板;28、第二激光轮廓仪;29、激光测距仪;30、调节转盘;31、驱动电机;32、驱动转盘;33、第二电动伸缩杆;34、支撑杆;35、第二行程开关;36、第一气泵;37、波纹伸缩管;38、联动推杆;39、顶球;40、对接块;41、吸孔;42、第二防滑纹;43、第一防滑纹;44、橡胶片;45、条形挡板;46、横杆;47、第二压力感应开关;48、第二气泵;49、对接嘴;50、电热丝;51、通管;52、翻折边;53、第一固定螺栓;54、排放孔;55、环形橡胶挡片;56、气口端;57、第一行程开关;58、升降电动导轨;59、按键开关;60、第一压力感应开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种集成电路组装系统,包括底座1,底座1的正上方水平设置有第一方形支撑框14,第一方形支撑框14上水平摆放有模型板15,模型板15上开设有排放孔54,此处排放孔54按照集成电路板2上贴片组装元件的安装位置分布在模型板15上;排放孔54底部内壁上环绕设置有环形橡胶挡片55,第一方形支撑框14左上侧设置有自动定位机构19,自动定位机构19包括第一电动导轨17、第二电动导轨16、步进电机18、计算机主机21、对比系统22、第一激光轮廓仪23、第二激光轮廓仪28、激光测距仪29、连接框24、托板27、调节转盘30、驱动转盘32、驱动电机31和第一行程开关57,第二电动导轨16水平固定连接在第一方形支撑框14的后侧,第一电动导轨17水平滑动连接在第二电动导轨16左端前侧,并且第一电动导轨17处于前后走向位置,第二电动导轨16处于左右走向位置,步进电机18滑动连接在第一电动导轨17上,同时步进电机18的主轴端竖直向上,计算机主体21固定安装在步进电机18主轴端上侧,同时计算机主机21自配有独立电源,计算机主机21内装载有对比系统22,计算机主机21的上端右侧固定安装有第一激光轮廓仪23,计算机主机21的下端右侧固定安装有第二激光轮廓仪28,并且第一激光轮廓仪23、第二激光轮廓仪28轮廓测量扫描端均向下,同时第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28均与对比系统22通过数据传输线路电连接,对比系统22与第一电动导轨17以及第二电动导轨16的停机控制电路以及步进电机18的启动电路电连接,连接框24水平设置在第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28之间,并且连接框24上下通透,同时连接框24通过架体固定连接步进电机18外壳,托板27水平设置在连接框24内侧,调节转盘30通过转轴水平转动连接在托板27上方,驱动电机31固定连接在连接框24的左上侧,驱动电机31主轴竖直向下,驱动转盘32水平固定连接在驱动电机31主轴端,同时驱动转盘32与调节转盘30边缘相接触,激光测距仪29固定安装在第二激光轮廓仪28的下端,激光测距仪29通过继电器与第二电动导轨16停机控制电路、第一电动导轨17的启动电路以及驱动电机31的停机控制电路电连接,第一行程开关57前后成对固定安装在第一电动导轨17的前后端,第一行程开关57与第二电动导轨16的启动电路电连接,第一电动导轨17的前后端内侧均固定安装有按键开关59,前后侧按键开关59分别与第一电动导轨17的反向运动控制电路电连接,即第一电动导轨17带着步进电机18向后移动最终抵触到后侧的按键开关59上时,第一电动导轨17便带着步进电机18向前反向移动,当需要进行元件组装时,将贴片元件摆放在调节转盘30上端面中心位置,然后启动第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28,同时使得第二电动导轨16带着第一电动导轨17向右平移,这样第二激光轮廓仪28和第一激光轮廓仪23便向右平移至模型板15上方,并且第二激光轮廓仪28上的激光测距仪29检测着其与模型板15之间的间距,当第二激光轮廓仪28平移到排放孔54上方时,激光测距仪29检测的距离则变大,此时便产生电信号,并且通过继电器使得第二电动导轨16停止运行,同时使得第一电动导轨17带着步进电机18以及连接的第一激光轮廓仪23、第二激光轮廓仪28向后平移,方便第二激光轮廓仪28检测经过的排放孔54的尺寸以及形状,并且当步进电机18平移至第一电动导轨17末端时,先触发第一行程开关57,使得停机的第二电动导轨16再次运行,方便检测下一排排放孔54的尺寸形状,而第二激光轮廓仪28检测到的排放孔54的尺寸以及形状直接传输到计算机主机21内的对比系统22中,而第一激光轮廓仪23则检测处于调节转盘30上摆放的贴片元件形状尺寸,并且传输到计算机主机21内的对比系统22中,对比系统22则对第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28传输的数据进行对比,同时驱动电机31带着驱动转盘32旋转,使其带着调节转盘30旋转,即致使摆放的贴片元件旋转,当对比系统22对比的两组尺寸形状数据完全重合时,则对比系统22便使得第一电动导轨17、第二电动导轨16以及驱动电机31及时停机,这样调节转盘30上的贴片元件便停留在了所要组装位置的正上方,然后将贴片元件放置在对齐位置的排放孔54内,依靠环形橡胶挡片55进行支撑,避免人工确定位置而产生误装,然后使得第一电动导轨17和步进电机18均复位,进行下一个元件定位;底座1右上侧竖直固定连接有升降电动导轨58,第一方形支撑框14水平固定连接着升降电动导轨58上端,升降电动导轨58上水平滑动连接有第二方形支撑框3,第二方形支撑框3上用于摆放集成电路板2,模型板15上的排放孔54位置正好与集成电路板2上元件焊接位置上下对齐,这样当所有贴片元件定位摆放好在各个位置的排放孔54内时,则对集成电路板2上所有焊接位置涂上焊锡膏,然后启动升降电动导轨58,使其通过第二方形支撑框3带着集成电路板2向上升起对接到第一方形支撑框14下侧;升降电动导轨58上端右侧固定连接有支撑块5,支撑块5上侧通过轴承竖直转动连接有第一电动伸缩杆6,第一电动伸缩杆6上端水平固定连接有连接板8,连接板8下端面竖直分布有顶杆7,此处顶杆7在连接板8上的位置分布与排放孔54位置分布相同,这样在集成电路板2向上升起对接到第一方形支撑框14下侧后,转动第一电动伸缩杆6,使得连接板8旋转至模型板15正上方,则顶杆7与排放孔54上下对齐存在,然后启动第一电动伸缩杆6进行收缩,使得各个位置顶杆7同步向下抵触到各个位置的排放孔54内,将定位放置的贴片元件推压到涂好焊锡膏的集成电路板2上的安装位置,实现所有元件同步依靠焊锡膏粘接到集成电路板2上。
计算机主机21外壳后侧设置有传输机构20,传输机构20包括第二电动伸缩杆33、支撑杆34、第二行程开关35、第一气泵36、波纹伸缩管37、对接块40、吸孔41、联动推杆38、凸挡块26和弹簧25,托板27水平滑动穿插在连接框24内,凸挡块26固定连接在托板27的右端上侧,弹簧25水平固定连接在凸挡块26和连接框24之间,支撑杆34竖直固定连接在计算机主机21后侧,第二电动伸缩杆33竖直固定连接在支撑杆34上,第二电动伸缩杆33下端为伸缩端,第一气泵36固定安装在第二电动伸缩杆33下端,第一气泵36下端设置有气口端56,对比系统22通过控制模块电连接着第一气泵36的吸气控制电路以及第二电动伸缩杆33的伸长控制电路,波纹伸缩管37竖直固定连接在气口端56下侧,对接块40固定连接在波纹伸缩管37下侧,吸孔41均匀开设在对接块40上,联动推杆38通过回弹铰链倾斜活动连接在气口端56的右侧,并且联动推杆38末端与对接块40平齐,第二行程开关35固定安装在支撑杆34的下侧,第二行程开关35与第二电动伸缩杆33的收缩控制电路以及第一气泵36的充气控制电路电连接,当处于调节转盘30上贴片元件定位到对应位置的排放孔54上方后,对比系统22通过控制模块使得步进电机18带着计算机主机21顺时针转动,致使第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28从调节转盘30的位置偏移开,同时计算机主机21带着第一气泵36转至调节转盘30正上方,并且对比系统22通过控制模块控制第二电动伸缩杆33向下伸长,致使下方的对接块40贴合到调节转盘30上的贴片元件上,而第一气泵36同时又进行吸气,通过吸孔41将贴片元件吸附在对接块40下侧,并且在对接块40对接到贴片元件上时,联动推杆38末端正好抵触在凸挡块26左侧,这样当第二电动伸缩杆33持续向下伸长时,联动推杆38便向右挤压凸挡块26,致使托板27向右平移打开连接框24,而此过程中波纹伸缩管37进行收缩,避免未脱离托板27的对接块40妨碍联动推杆38向右推顶凸挡块26,当托板27完全偏移开后,第二电动伸缩杆33则带着第一气泵36以及吸附着贴片元件的对接块40下降到对应位置的排放孔54内,并且此时第二行程开关35受到伸长的第二电动伸缩杆33触发而致使第一气泵36进行充气,方便使得元件与对接块40分离,坐落在排放孔54内,同时第二行程开关35使得第二电动伸缩杆33收缩复位。
联动推杆38末端固定连接有顶球39,顶球39方便联动推杆38末端接触凸挡块26。
第二方形支撑框3上侧设置有加热冷却机构4,加热冷却机构4包括U型框12、通孔13、第三行程开关11、第二气泵48、通管51、电热丝50、对接嘴49、横杆46、橡胶片44、第一压力感应开关60、第二压力感应开关47和条形挡板45,U型框12固定连接在底座1上侧,U型框12的U型张口水平向右,通孔13均匀开设在U型框12前后侧壁上,第三行程开关11固定安装在底座1左上侧,第三行程开关11与升降电动导轨58的下降控制电路以及第一电动伸缩杆6的收缩控制电路电连接,第二气泵48前后成对设置在U型框12的前后侧外部,第二气泵48固定连接着第二方形支撑框3,通管51固定连接在第二气泵48的气口位置,对接嘴49固定连接在通管51末端,同时对接嘴49贴合在U型框12前后侧外壁处,电热丝50安装在通管51内侧,条形挡板45竖直设置在升降电动导轨58右侧,横杆46水平固定连接在第二方形支撑框3的右端,橡胶片44通过回弹铰链水平活动连接在横杆46的右端,第一压力感应开关60倾斜固定安装在横杆46右端上侧,第一压力感应开关60与第二气泵48的吸气控制电路电连接,第二压力感应开关47固定安装在横杆46右端下侧,第二压力感应开关47与第二气泵48的充气控制电路以及电热丝50电连接,当摆放在第二方形支撑框3上的集成电路板2组装位置涂好焊锡膏之后,启动升降电动导轨58向上带着第二方形支撑框3升起,而此过程中橡胶片44则受到条形挡板45的阻挡限制而向下旋转挤压到第二压力感应开关47上,第二压力感应开关47便使得第二气泵48进行充气,并且电热丝50同步通电产热,对第二气泵48排出的气体进行加热,这样在集成电路板2在上升过程中,第二气泵48和电热丝50共同产生的热气流便从对接嘴49处喷出,并且从路过的通孔13处进入U型框12内,对涂抹的焊锡膏进行加热,使其熔化,这样当集成电路板2升至第一方形支撑框14下侧时,第三行程开关11受到触发,致使第一电动伸缩杆6进行收缩,带着顶杆7下降,将贴片元件顶到集成电路板2上,通过熔化的焊锡膏粘附住,而第三行程开关11也使得升降电动导轨58下行,带着集成电路板2下移,而下移过程中,橡胶片44受到条形挡板45阻碍而向上转动触发第一压力感应开关60,第一压力感应开关60使得第二气泵48吸气,将U型框12的空气吸走,带走焊锡膏的热量,使其固化,从而实现所有的贴片元件位置固定。
第一方形支撑框14和第二方形支撑框3的边沿设置有翻折边52,翻折边52左侧通过螺纹配合穿接有第一固定螺栓53,当模型板15和集成电路板2对应放置在第一方形支撑框14和第二方形支撑框3内时,依靠翻折边52对模型板15和集成电路板2进行限位,并且旋转第一固定螺栓53,使其顶紧模型板15和集成电路板2。
连接板8左端固定连接有对接套9,对接套9上设置有第二固定螺栓10,连接板8存在多块,每一块连接板8下方的顶杆7位置分布都对应一种集成电路板2的组件安装位置的分布,当需要使用对应的连接板8时,则将连接板8上的对接套9套在第一电动伸缩杆6上端,然后通过第二固定螺栓10顶紧第一电动伸缩杆6上端,实现连接板8位置固定。
驱动转盘32和调节转盘30边缘位置均环绕开设有第一防滑纹43,方便增大驱动转盘32与调节转盘30之间的摩擦力,从而便于驱动转盘32带着调节转盘30旋转。
调节转盘30上端面均匀开设有第二防滑纹42,第二防滑纹42用于增大调节转盘30上端面摩擦力,方便贴片元件稳固摆放在调节转盘30上。
一种集成电路组装系统的组装方法,具体步骤如下:
第一步 首先将集成电路板2安装在第二方形支撑框3上,同时选择对应的模型板15安装在第一方形支撑框14上,选择的模型板15上的排放孔54分布位置与集成电路板2上贴片组装元件的安装位置分布相同,然后将贴片元件摆放在调节转盘30上端面中心位置,启动第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28,同时使得第二电动导轨16带着第一电动导轨17向右平移,这样第二激光轮廓仪28和第一激光轮廓仪23便向右平移至模型板15上方,并且第二激光轮廓仪28上的激光测距仪29检测着其与模型板15之间的间距,当第二激光轮廓仪28平移到排放孔54上方时,激光测距仪29检测的距离则变大,此时便产生电信号,并且通过继电器使得第二电动导轨16停止运行,同时使得第一电动导轨17带着步进电机18以及连接的第一激光轮廓仪23、第二激光轮廓仪28向后平移,方便第二激光轮廓仪28检测经过的排放孔54的尺寸以及形状,并且当步进电机18平移至第一电动导轨17末端时,先触发第一行程开关57,使得停机的第二电动导轨16再次运行,方便检测下一排排放孔54的尺寸形状,而第二激光轮廓仪28检测到的排放孔54的尺寸以及形状直接传输到计算机主机21内的对比系统22中,而第一激光轮廓仪23则检测处于调节转盘30上摆放的贴片元件形状尺寸,并且传输到计算机主机21内的对比系统22中,对比系统22则对第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28传输的数据进行对比,同时驱动电机31带着驱动转盘32旋转,使其带着调节转盘30旋转,即致使摆放的贴片元件旋转,当对比系统22对比的两组尺寸形状数据完全重合时,则对比系统22便使得第一电动导轨17、第二电动导轨16以及驱动电机31及时停机,这样调节转盘30上的贴片元件便停留在了所要组装位置的正上方,实现贴片元件自动定位;
第二步 在定位完成之后,对比系统22通过控制模块使得步进电机18带着计算机主机21顺时针转动,致使第一激光轮廓仪23和第二激光轮廓仪28从调节转盘30的位置偏移开,同时计算机主机21带着第一气泵36转至调节转盘30正上方,并且对比系统22通过控制模块控制第二电动伸缩杆33向下伸长,致使下方的对接块40贴合到调节转盘30上的贴片元件上,而第一气泵36同时又进行吸气,通过吸孔41将贴片元件吸附在对接块40下侧,并且在对接块40对接到贴片元件上时,联动推杆38末端正好抵触在凸挡块26左侧,这样当第二电动伸缩杆33持续向下伸长时,联动推杆38便向右挤压凸挡块26,致使托板27向右平移打开连接框24,而此过程中波纹伸缩管37进行收缩,避免未脱离托板27的对接块40妨碍联动推杆38向右推顶凸挡块26,当托板27完全偏移开后,第二电动伸缩杆33则带着第一气泵36以及吸附着贴片元件的对接块40下降到对应位置的排放孔54内,并且此时第二行程开关35受到伸长的第二电动伸缩杆33触发而致使第一气泵36进行充气,方便使得元件与对接块40分离,坐落在排放孔54内,依靠环形橡胶挡片55进行支撑,而第二行程开关35也使得第二电动伸缩杆33收缩复位,然后使得第一电动导轨17和步进电机18均复位,摆放下一个元件定位投放,避免人工查询位置而容易造成误装;
第三步 事先选择顶杆7按照集成电路板2上元件分布位置分布的连接板8安装在第一电动伸缩杆6上,在所有元件对应投放到模型板15的排放孔54内后,则转动第一电动伸缩杆6,使得连接板8旋转至模型板15正上方,则顶杆7与排放孔54上下对齐存在,然后使得第二方形支撑框3上的集成电路板2组装位置涂好焊锡膏,启动升降电动导轨58向上带着第二方形支撑框3升起,而此过程中橡胶片44则受到条形挡板45的阻挡限制而向下旋转挤压到第二压力感应开关47上,第二压力感应开关47便使得第二气泵48进行充气,并且电热丝50同步通电产热,对第二气泵48排出的气体进行加热,这样在集成电路板2在上升过程中,第二气泵48和电热丝50共同产生的热气流便从对接嘴49处喷出,并且从路过的通孔13处进入U型框12内,对涂抹的焊锡膏进行加热,使其熔化,这样当集成电路板2升至第一方形支撑框14下侧时,第三行程开关11受到触发,致使第一电动伸缩杆6进行收缩,带着顶杆7下降,将所有贴片元件同步顶到集成电路板2上,通过熔化的焊锡膏粘附住,实现同步组装,而第三行程开关11也使得升降电动导轨58下行,带着集成电路板2下移,而下移过程中,橡胶片44受到条形挡板45阻碍而向上转动触发第一压力感应开关60,第一压力感应开关60使得第二气泵48吸气,将U型框12的空气吸走,带走焊锡膏的热量,使其固化,从而实现所有的贴片元件位置固定。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种集成电路组装系统,包括底座(1),其特征在于:所述底座(1)的正上方水平设置有第一方形支撑框(14),所述第一方形支撑框(14)上水平摆放有模型板(15),所述模型板(15)上开设有排放孔(54),所述排放孔(54)底部设置有环形橡胶挡片(55),所述第一方形支撑框(14)左上侧设置有自动定位机构(19),所述自动定位机构(19)包括第一电动导轨(17)、第二电动导轨(16)、步进电机(18)、计算机主机(21)、对比系统(22)、第一激光轮廓仪(23)、第二激光轮廓仪(28)、激光测距仪(29)、连接框(24)、托板(27)、调节转盘(30)、驱动转盘(32)、驱动电机(31)和第一行程开关(57),所述第二电动导轨(16)水平固定连接在所述第一方形支撑框(14)的后侧,所述第一电动导轨(17)水平滑动连接在所述第二电动导轨(16)左端前侧,所述步进电机(18)滑动连接在所述第一电动导轨(17)上,所述计算机主体(21)固定安装在所述步进电机(18)主轴端上侧,所述计算机主机(21)内装载有对比系统(22),所述计算机主机(21)的上端右侧固定安装有第一激光轮廓仪(23),所述计算机主机(21)的下端右侧固定安装有第二激光轮廓仪(28),所述连接框(24)水平设置在所述第一激光轮廓仪(23)和第二激光轮廓仪(28)之间,所述托板(27)水平设置在所述连接框(24)内侧,所述调节转盘(30)水平转动连接在所述托板(27)上方,所述驱动转盘(32)水平固定连接在所述驱动电机(31)主轴端,所述激光测距仪(29)固定安装在所述第二激光轮廓仪(28)的下端,所述第一行程开关(57)前后成对固定安装在所述第一电动导轨(17)的前后端,所述底座(1)右上侧竖直固定连接有升降电动导轨(58),所述升降电动导轨(58)上水平滑动连接有第二方形支撑框(3),所述升降电动导轨(58)上端右侧固定连接有支撑块(5)、第一电动伸缩杆(6)、连接板(8)和顶杆(7)。
2.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述计算机主机(21)外壳后侧设置有传输机构(20),所述传输机构(20)包括第二电动伸缩杆(33)、支撑杆(34)、第二行程开关(35)、第一气泵(36)、波纹伸缩管(37)、对接块(40)、吸孔(41)、联动推杆(38)、凸挡块(26)和弹簧(25),所述托板(27)水平滑动穿插在所述连接框(24)内,所述凸挡块(26)固定连接在所述托板(27)的右端上侧,所述弹簧(25)水平固定连接在所述凸挡块(26)和所述连接框(24)之间,所述支撑杆(34)竖直固定连接在所述计算机主机(21)后侧,所述第二电动伸缩杆(33)竖直固定连接在所述支撑杆(34)上,所述第一气泵(36)固定安装在所述第二电动伸缩杆(33)下端,所述第一气泵(36)下端设置有气口端(56),所述对比系统(22)电连接着所述第一气泵(36)的吸气控制电路以及所述第二电动伸缩杆(33)的伸长控制电路,所述波纹伸缩管(37)竖直固定连接在所述气口端(56)下侧,所述对接块(40)固定连接在所述波纹伸缩管(37)下侧,所述吸孔(41)均匀开设在所述对接块(40)上,所述联动推杆(38)通过回弹铰链倾斜活动连接在所述气口端(56)的右侧,并且所述联动推杆(38)末端与所述对接块(40)平齐,所述第二行程开关(35)固定安装在所述支撑杆(34)的下侧,所述第二行程开关(35)与所述第二电动伸缩杆(33)的收缩控制电路以及所述第一气泵(36)的充气控制电路电连接。
3.根据权利要求2所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述联动推杆(38)末端固定连接有顶球(39)。
4.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述第二方形支撑框(3)上侧设置有加热冷却机构(4),所述加热冷却机构(4)包括U型框(12)、通孔(13)、第三行程开关(11)、第二气泵(48)、通管(51)、电热丝(50)、对接嘴(49)、横杆(46)、橡胶片(44)、第一压力感应开关(60)、第二压力感应开关(47)和条形挡板(45),所述U型框(12)固定连接在所述底座(1)上侧,所述U型框(12)的U型张口水平向右,所述通孔(13)均匀开设在所述U型框(12)前后侧壁上,所述第三行程开关(11)固定安装在所述底座(1)左上侧,所述第三行程开关(11)与所述升降电动导轨(58)的下降控制电路以及所述第一电动伸缩杆(6)的收缩控制电路电连接,所述第二气泵(48)前后成对设置在所述U型框(12)的前后侧外部,所述第二气泵(48)固定连接着所述第二方形支撑框(3),所述通管(51)固定连接在所述第二气泵(48)的气口位置,所述对接嘴(49)固定连接在所述通管(51)末端,同时所述对接嘴(49)贴合在所述U型框(12)前后侧外壁处,所述电热丝(50)安装在所述通管(51)内侧,所述条形挡板(45)竖直设置在所述升降电动导轨(58)右侧,所述横杆(46)水平固定连接在所述第二方形支撑框(3)的右端,所述橡胶片(44)通过回弹铰链水平活动连接在所述横杆(46)的右端,所述第一压力感应开关(60)倾斜固定安装在所述横杆(46)右端上侧,所述第二压力感应开关(47)固定安装在所述横杆(46)右端下侧。
5.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述第一方形支撑框(14)和所述第二方形支撑框(3)的边沿设置有翻折边(52),所述翻折边(52)左侧通过螺纹配合穿接有第一固定螺栓(53)。
6.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述连接板(8)左端固定连接有对接套(9),所述对接套(9)上设置有第二固定螺栓(10)。
7.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述驱动转盘(32)和所述调节转盘(30)边缘位置均环绕开设有第一防滑纹(43)。
8.根据权利要求1所述的一种集成电路组装系统,其特征在于:所述调节转盘(30)上端面均匀开设有第二防滑纹(42)。
9.根据权利要求1-8所述的一种集成电路组装系统的组装方法,其特征在于,具体步骤如下:
第一步 首先将集成电路板(2)安装在第二方形支撑框(3)上,同时选择对应的模型板(15)安装在第一方形支撑框(14)上,选择的模型板(15)上的排放孔(54)分布位置与集成电路板(2)上贴片组装元件的安装位置分布相同,然后将贴片元件摆放在调节转盘(30)上端面中心位置,启动第一激光轮廓仪(23)和第二激光轮廓仪(28),同时使得第二电动导轨(16)带着第一电动导轨(17)向右平移,这样第二激光轮廓仪(28)和第一激光轮廓仪(23)便向右平移至模型板(15)上方,并且第二激光轮廓仪(28)上的激光测距仪(29)检测着其与模型板(15)之间的间距,当第二激光轮廓仪(28)平移到排放孔(54)上方时,激光测距仪(29)检测的距离则变大,此时便产生电信号,并且通过继电器使得第二电动导轨(16)停止运行,同时使得第一电动导轨(17)带着步进电机(18)以及连接的第一激光轮廓仪(23)、第二激光轮廓仪(28)向后平移,方便第二激光轮廓仪(28)检测经过的排放孔(54)的尺寸以及形状,并且当步进电机(18)平移至第一电动导轨(17)末端时,先触发第一行程开关(57),使得停机的第二电动导轨(16)再次运行,方便检测下一排排放孔(54)的尺寸形状,而第二激光轮廓仪(28)检测到的排放孔(54)的尺寸以及形状直接传输到计算机主机(21)内的对比系统(22)中,而第一激光轮廓仪(23)则检测处于调节转盘(30)上摆放的贴片元件形状尺寸,并且传输到计算机主机(21)内的对比系统(22)中,对比系统(22)则对第一激光轮廓仪(23)和第二激光轮廓仪(28)传输的数据进行对比,同时驱动电机(31)带着驱动转盘(32)旋转,使其带着调节转盘(30)旋转,即致使摆放的贴片元件旋转,当对比系统(22)对比的两组尺寸形状数据完全重合时,则对比系统(22)便使得第一电动导轨(17)、第二电动导轨(16)以及驱动电机(31)及时停机,这样调节转盘(30)上的贴片元件便停留在了所要组装位置的正上方,实现贴片元件自动定位;
第二步 在定位完成之后,对比系统(22)通过控制模块使得步进电机(18)带着计算机主机(21)顺时针转动,致使第一激光轮廓仪(23)和第二激光轮廓仪(28)从调节转盘(30)的位置偏移开,同时计算机主机(21)带着第一气泵(36)转至调节转盘(30)正上方,并且对比系统(22)通过控制模块控制第二电动伸缩杆(33)向下伸长,致使下方的对接块(40)贴合到调节转盘(30)上的贴片元件上,而第一气泵(36)同时又进行吸气,通过吸孔(41)将贴片元件吸附在对接块(40)下侧,并且在对接块(40)对接到贴片元件上时,联动推杆(38)末端正好抵触在凸挡块(26)左侧,这样当第二电动伸缩杆(33)持续向下伸长时,联动推杆(38)便向右挤压凸挡块(26),致使托板(27)向右平移打开连接框(24),而此过程中波纹伸缩管(37)进行收缩,避免未脱离托板(27)的对接块(40)妨碍联动推杆(38)向右推顶凸挡块(26),当托板(27)完全偏移开后,第二电动伸缩杆(33)则带着第一气泵(36)以及吸附着贴片元件的对接块(40)下降到对应位置的排放孔(54)内,并且此时第二行程开关(35)受到伸长的第二电动伸缩杆(33)触发而致使第一气泵(36)进行充气,方便使得元件与对接块(40)分离,坐落在排放孔(54)内,依靠环形橡胶挡片(55)进行支撑,而第二行程开关(35)也使得第二电动伸缩杆(33)收缩复位,然后使得第一电动导轨(17)和步进电机(18)均复位,摆放下一个元件定位投放,避免人工查询位置而容易造成误装;
第三步 事先选择顶杆(7)按照集成电路板(2)上元件分布位置分布的连接板(8)安装在第一电动伸缩杆(6)上,在所有元件对应投放到模型板(15)的排放孔(54)内后,则转动第一电动伸缩杆(6),使得连接板(8)旋转至模型板(15)正上方,则顶杆(7)与排放孔(54)上下对齐存在,然后使得第二方形支撑框(3)上的集成电路板(2)组装位置涂好焊锡膏,启动升降电动导轨(58)向上带着第二方形支撑框(3)升起,而此过程中橡胶片(44)则受到条形挡板(45)的阻挡限制而向下旋转挤压到第二压力感应开关(47)上,第二压力感应开关(47)便使得第二气泵(48)进行充气,并且电热丝(50)同步通电产热,对第二气泵(48)排出的气体进行加热,这样在集成电路板(2)在上升过程中,第二气泵(48)和电热丝(50)共同产生的热气流便从对接嘴(49)处喷出,并且从路过的通孔(13)处进入U型框(12)内,对涂抹的焊锡膏进行加热,使其熔化,这样当集成电路板(2)升至第一方形支撑框(14)下侧时,第三行程开关(11)受到触发,致使第一电动伸缩杆(6)进行收缩,带着顶杆(7)下降,将所有贴片元件同步顶到集成电路板(2)上,通过熔化的焊锡膏粘附住,实现同步组装,而第三行程开关(11)也使得升降电动导轨(58)下行,带着集成电路板(2)下移,而下移过程中,橡胶片(44)受到条形挡板(45)阻碍而向上转动触发第一压力感应开关(60),第一压力感应开关(60)使得第二气泵(48)吸气,将U型框(12)的空气吸走,带走焊锡膏的热量,使其固化,从而实现所有的贴片元件位置固定。
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