CN113117981A - 多方位智能流体点胶控制系统及其控制方法 - Google Patents

多方位智能流体点胶控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种多方位智能流体点胶控制系统，包括主控模块及与主控模块连接的XYZ轴运动平台、喷射点胶模块、流体余量监测模块、胶量闭环分析模块、气压恒定控制模块和光学检测模块；本发明通过设置胶量闭环分析模块，从而可在点胶前进行胶量检测，从而实现对胶量进行实时补偿和调节，保证胶量稳定如一；通过设置流体余量监测模块，从而可实时监测胶筒内的胶水高度和胶水余量，从而实时对胶筒内的胶水进行调节，保证胶筒内的胶水液位和余量保持稳定，进而保证点胶重量的稳定；通过设置气压恒定控制模块，从而可实时监测泵阀内的压力变化，及时调节泵阀压力，保证点胶系统的稳定性，能在减少人为干预的同时提高生产效率，降低生产成本。

Description

多方位智能流体点胶控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及点胶控制系统技术领域，具体涉及一种多方位智能流体点胶控制系统及控制方法。
背景技术
流体点胶技术广泛应用于集成电路封装、MEMS封装、电子元器件与印刷电路板的表面贴装。随着芯片集成度的不断提高，导致引线、焊盘尺寸及间距持续变小，从而对点胶精度和胶量一致性提出了更高要求。
市场现有点胶机设备，主要通过控制点胶阀在指定工件、指定位置进行自动精确点胶，但随着点胶过程的进行，胶筒剩余胶水高度下降，气体容积增加，流体阻力发生变化，此时，在相同的条件下，作用于胶水的压力将发生变化，由于这种变化的存在，将导致点胶重量和单点直径随着液面高度的变化而波动。对于整个点胶过程而言，短时间内胶点重量和直径的微小变化可能不太显著，但当胶水液位降到较低水平时，胶点重量将发生较大改变(约10-20％)，胶点直径也无法保持。在实际生产过程中，技术人员或许可以通过修改相关控制参数对单次胶点重量和胶点直径进行调整，但这种操作偶然性太大，且增加了维护次数，降低了生产效率，不符合自动化生产的要求。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种多方位智能流体点胶控制系统及其控制方法，其能对胶水存储和喷涂过程中的多种参数进行智能控制，并对单次胶点重量进行实时标定补偿，将能在减少人为干预的同时，提高生产效率，降低生产成本，显著提高企业核心竞争力。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种多方位智能流体点胶控制系统，包括主控模块及与主控模块连接的XYZ轴运动平台、喷射点胶模块、流体余量监测模块、胶量闭环分析模块、气压恒定控制模块和光学检测模块；
所述光学检测模块用于对点胶位置进行校准定位，并编程设定点胶轨迹；
所述XYZ轴运动平台用于承载喷射点胶模块，使喷射点胶模块按设定的点胶轨迹运动进行喷射点胶；
所述胶量闭环分析模块用于对喷射点胶模块射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块，通过主控模块调节喷射点胶模块的出胶量和点胶次数；
所述流体余量监测模块用于监测喷射点胶模块中的胶筒内的残余胶量和液位水平，并通过声光报警装置提醒工作人员及时补充胶水或调整胶压，同时将胶量及液位数据反馈至胶量闭环分析模块；
所述气压恒定控制模块用于监测与喷射点胶模块连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈至主控模块，通过主控模块调节泵阀气压，保证喷射点胶模块点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
作为一种优选技术方案，所述胶量闭环分析模块集成有精度为0.1mg的精密质量测量单元，所述精密质量测量单元通过数字通信协议定时采集单点胶重的重量数据，并将重量数据保存到数据库中。
作为一种优选技术方案，所述光学检测模块还用于对点前的点胶质量进行检测，当喷射点胶模块射出的胶点的直径出现偏差时，主控模块读取数据库中的重量数据，并根据重量数据控制喷射点胶模块对单点胶重进行自动补偿。
作为一种优选技术方案，流体余量监测模块搭配有精密位置传感器和精密液位传感器，所述精密位置传感器和精密液位传感器设于胶筒内。
作为一种优选技术方案，所述光学检测模块和喷射点胶模块均设于XYZ轴运动平台上，并可由XYZ轴运动平台控制移动。
一种多方位智能流体点胶控制系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)主控模块根据工艺要求，调整喷射点胶模块的相关控制参数；
(2)光学检测模块拍摄样品图像，对点胶位置进行校准定位，并建立图像模板，编程设定点胶轨迹；
(3)胶量闭环分析模块对喷射点胶模块射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块，通过主控模块调节喷射点胶模块的出胶量和点胶次数；
(4)利用流体余量监测模块监测喷射点胶模块中的胶筒内的残余胶量和液位水平，以及利用气压恒定控制模块监测与喷射点胶模块连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈到主控模块，通过主控模块自动补偿胶量和气压，保证喷射点胶模块点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
本发明与现在技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过设置胶量闭环分析模块，从而可在点胶前进行胶量检测，分析当前点胶量是否在合格范围内，从而实现对胶量进行实时补偿和调节，保证胶量稳定如一；通过设置流体余量监测模块，从而可实时监测胶筒内的胶水高度和胶水余量，从而实时对胶筒内的胶水进行调节，保证胶筒内的胶水液位和余量保持稳定，进而保证点胶重量的稳定；通过设置气压恒定控制模块，从而可实时监测泵阀内的压力变化，及时调节泵阀压力，避免因压力不足而导致的出胶量变少的情况，保证点胶系统的稳定性；通过设置光学检测模块，可通过光学检测模块对点胶位置进行提前校准，提高点胶精度，同时可通过光学检测模块对点胶后的胶点质量进行检测，当胶点直径出现偏差时，可将检测结果反馈至主控模块，实时调节喷射点胶模块的出胶参数，实现自动补偿，减少人工干预，优化点胶流程，实现闭环控制。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：
附图说明
图1是本发明之实施例的组装结构示意图。
附图标识说明：
10、XYZ轴运动平台；20、喷射点胶模块；30、流体余量监测模块；
40、胶量闭环分析模块；50、气压恒定控制模块；60、主控模块。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种多方位智能流体点胶控制系统，包括主控模块60及与主控模块60连接的XYZ轴运动平台10、喷射点胶模块20、流体余量监测模块30、胶量闭环分析模块40、气压恒定控制模块50和光学检测模块(未图示)；所述光学检测模块用于对点胶位置进行校准定位，并编程设定点胶轨迹；所述XYZ轴运动平台10用于承载喷射点胶模块20，使喷射点胶模块20按设定的点胶轨迹运动进行喷射点胶；所述胶量闭环分析模块40用于对喷射点胶模块20射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块60，通过主控模块60调节喷射点胶模块20的出胶量和点胶次数；所述流体余量监测模块30用于监测喷射点胶模块20中的胶筒内的残余胶量和液位水平，并通过声光报警装置提醒工作人员及时补充胶水或调整胶压，同时将胶量及液位数据反馈至胶量闭环分析模块40；所述气压恒定控制模块50用于监测与喷射点胶模块20连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈至主控模块60，通过主控模块60调节泵阀气压，保证喷射点胶模块20点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
本发明中，所述胶量闭环分析模块40集成有精度为0.1mg的精密质量测量单元，所述精密质量测量单元通过数字通信协议定时采集单点胶重的重量数据，并将重量数据保存到数据库中。所述光学检测模块还用于对点前的点胶质量进行检测，当喷射点胶模块20射出的胶点的直径出现偏差时，主控模块60读取数据库中的重量数据，并根据重量数据控制喷射点胶模块20对单点胶重进行自动补偿。所述流体余量监测模块30搭配有精密位置传感器和精密液位传感器，所述精密位置传感器和精密液位传感器设于胶筒内。所述光学检测模块和喷射点胶模块20均设于XYZ轴运动平台10上，并可由XYZ轴运动平台10控制移动。
本发明还提供一种多方位智能流体点胶控制系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)主控模块60根据工艺要求，调整喷射点胶模块20的相关控制参数；
(2)光学检测模块拍摄样品图像，对点胶位置进行校准定位，并建立图像模板，编程设定点胶轨迹；
(3)胶量闭环分析模块40对喷射点胶模块20射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块60，通过主控模块60调节喷射点胶模块20的出胶量和点胶次数；
(4)利用流体余量监测模块30监测喷射点胶模块20中的胶筒内的残余胶量和液位水平，以及利用气压恒定控制模块50监测与喷射点胶模块20连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈到主控模块60，通过主控模块60自动补偿胶量和气压，保证喷射点胶模块20点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
综上所述，本发明通过设置胶量闭环分析模块40，从而可在点胶前进行胶量检测，分析当前点胶量是否在合格范围内，从而实现对胶量进行实时补偿和调节，保证胶量稳定如一；通过设置流体余量监测模块30，从而可实时监测胶筒内的胶水高度和胶水余量，从而实时对胶筒内的胶水进行调节，保证胶筒内的胶水液位和余量保持稳定，进而保证点胶重量的稳定；通过设置气压恒定控制模块50，从而可实时监测泵阀内的压力变化，及时调节泵阀压力，避免因压力不足而导致的出胶量变少的情况，保证点胶系统的稳定性；通过设置光学检测模块，可通过光学检测模块对点胶位置进行提前校准，提高点胶精度，同时可通过光学检测模块对点胶后的胶点质量进行检测，当胶点直径出现偏差时，可将检测结果反馈至主控模块60，实时调节喷射点胶模块20的出胶参数，实现自动补偿，减少人工干预，优化点胶流程，实现闭环控制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种多方位智能流体点胶控制系统，其特征在于，包括主控模块及与主控模块连接的XYZ轴运动平台、喷射点胶模块、流体余量监测模块、胶量闭环分析模块、气压恒定控制模块和光学检测模块；
所述光学检测模块用于对点胶位置进行校准定位，并编程设定点胶轨迹；
所述XYZ轴运动平台用于承载喷射点胶模块，使喷射点胶模块按设定的点胶轨迹运动进行喷射点胶；
所述胶量闭环分析模块用于对喷射点胶模块射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块，通过主控模块调节喷射点胶模块的出胶量和点胶次数；
所述流体余量监测模块用于监测喷射点胶模块中的胶筒内的残余胶量和液位水平，并通过声光报警装置提醒工作人员及时补充胶水或调整胶压，同时将胶量及液位数据反馈至胶量闭环分析模块；
所述气压恒定控制模块用于监测与喷射点胶模块连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈至主控模块，通过主控模块调节泵阀气压，保证喷射点胶模块点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
2.根据权利要求1所述的多方位智能流体点胶控制系统，其特征在于，所述胶量闭环分析模块集成有精度为0.1mg的精密质量测量单元，所述精密质量测量单元通过数字通信协议定时采集单点胶重的重量数据，并将重量数据保存到数据库中。
3.根据权利要求2所述的多方位智能流体点胶控制系统，其特征在于，所述光学检测模块还用于对点前的点胶质量进行检测，当喷射点胶模块射出的胶点的直径出现偏差时，主控模块读取数据库中的重量数据，并根据重量数据控制喷射点胶模块对单点胶重进行自动补偿。
4.根据权利要求1所述的多方位智能流体点胶控制系统，其特征在于，流体余量监测模块搭配有精密位置传感器和精密液位传感器，所述精密位置传感器和精密液位传感器设于胶筒内。
5.根据权利要求1所述的多方位智能流体点胶控制系统，其特征在于，所述光学检测模块和喷射点胶模块均设于XYZ轴运动平台上，并可由XYZ轴运动平台控制移动。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的多方位智能流体点胶控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)主控模块根据工艺要求，调整喷射点胶模块的相关控制参数；
(2)光学检测模块拍摄样品图像，对点胶位置进行校准定位，并建立图像模板，编程设定点胶轨迹；
(3)胶量闭环分析模块对喷射点胶模块射出的单点胶重进行精确测量，依据点胶轨迹和需求胶量自动计算点胶次数，并将计算结果反馈至主控模块，通过主控模块调节喷射点胶模块的出胶量和点胶次数；
(4)利用流体余量监测模块监测喷射点胶模块中的胶筒内的残余胶量和液位水平，以及利用气压恒定控制模块监测与喷射点胶模块连接的泵阀内的气压，并将监测结果反馈到主控模块，通过主控模块自动补偿胶量和气压，保证喷射点胶模块点胶过程中出胶量及出胶速度的稳定均一。
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