CN115942645A - 活动式大尺寸pcb下压台机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及邦定机技术领域，具体涉及一种活动式大尺寸PCB下压台机构，包括：基板；第一X向直线驱动副，其固定在基板上；安装板，其固定在第一X向直线驱动副的滑动部上；下压头组件，其沿Y向固定在安装板上；条形板，其沿Y向水平布置，条形板位于下压头组件的X向一侧，条形板通过驱动组件安装在安装板上，驱动组件驱动条形板X、Y、Z向移动以及绕Z向轴旋转；吸附头，其安装在条形板上，吸附头设有多个且沿条形板的长度方向分布，吸附头的顶面设为吸附面，吸附面远离下压头组件的一端设有Y向布置的挡边。本结构采用多段PCB板同时邦定作业的方式能够提高邦定效率和精度，还能实现PCB板上料定位、对位补偿与压接邦定多工序的机构集合。

Description

活动式大尺寸PCB下压台机构

技术领域

本发明涉及邦定机技术领域，尤其涉及一种活动式大尺寸PCB下压台机构。

背景技术

在LED液晶面板显示制造领域，FOB邦定机是一种用于将印制电路板（PCB板）与柔性电路板（FPC）之间建立稳定的机械和电气连接的生产设备，它采用机器视觉对位、精密运动控制等技术，通过异方性导电胶膜（ACF）粘合，在一定的热压条件下实现精细间距的PCB板与FPC的电气和机械联结。PCB板与FPC邦定前，PFC与玻璃基板连接为一个整体；邦定时，玻璃基板和部分PCB板吸附固定，并使PCB板外露部分与PPC竖直方向对应，下压头与上压头配合完成邦定。

现有针对带有多段PCB板的大尺寸面板而言，FOB邦定机的PCB下压台机构主要采用固定式升降下压台结构，即：下压头X、Y向位置固定仅可Z向升降。这种结构中，PCB板和玻璃基板皆吸附在玻璃工作台上，玻璃工作台的中部设有适配下压头的缺口，PCB板和玻璃基板分别吸附在缺口两侧并且使PCB板待邦定部分与FPC竖直对应，工作时由于上压头的Z向活动距离不足以避让玻璃工作台水平移动，所以需要下压台下降避让，玻璃工作台移动至缺口与下压头竖直对齐时，下压台再上升配合上压头进行邦定。

这种方式具有如下缺陷：其一，由于下压台需升降，为保证下压台平面度，下压台的长度设计较小，对于带有多段PCB板的大尺寸面板而言，需要逐段邦定，效率较低；其二，PCB板依靠机械固定在玻璃工作台上，只能通过手动调节进行对位，精度较差；其三，由于玻璃工作台需进行ACF贴附、预压等额外多个工序的加工，而PCB板并不需要，将PCB板吸附相关结构集成在玻璃工作台上，随玻璃工作台一体运动，会增大消耗，造成浪费。

发明内容

为克服现有FOB邦定机的PCB下压台机构效率较低、精度较差、存在无用消耗的技术缺陷，本发明提供了一种活动式大尺寸PCB下压台机构。

本发明提供的活动式大尺寸PCB下压台机构，包括：

基板；

第一X向直线驱动副，其固定部固定在所述基板上；

安装板，其固定在所述第一X向直线驱动副的滑动部上；

下压头组件，其固定在所述安装板上且Y向布置；

条形板，其板面水平布置且长度方向为Y方向，所述条形板位于所述下压头组件的X向一侧，所述条形板通过驱动组件安装在所述安装板上，所述驱动组件驱动所述条形板X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转；

吸附头，其安装在所述条形板上，所述吸附头设有多个且沿所述条形板的长度方向分布，所述吸附头的顶面设为吸附面，所述吸附面远离所述下压头组件的一端设有Y向布置的挡边。

可选的，所述条形板上设有Y向布置的滑轨，所述吸附头滑动安装在所述滑轨上，且所述吸附头配置有适于将所述吸附头固定在所述滑轨上的锁紧件。

可选的，所述条形板上固定有Y向布置的固定梁，所述固定梁的上表面沿其长度方向开设有卡槽，所述锁紧件为拧装在所述吸附头上且Z向布置的螺钉，所述螺钉贯穿所述吸附头且下端抵接至所述卡槽的槽底。

可选的，所述吸附头包括：

活动板，其滑动安装在所述滑轨上；

吸附头本体，其滑动安装在所述活动板上且滑动方向为X方向；

手动调节组件，其安装在所述活动板上且适于调节所述吸附头本体相对所述活动板的X向位置。

可选的，所述手动调节组件包括：

导杆，其固定于所述活动板上且X向布置；

螺杆，其转动安装在所述活动板上且X向布置；

所述吸附头本体滑动安装在所述导杆上且螺接于所述螺杆上。

可选的，所述下压头组件包括从上至下依次设置的压头本体、加热座、绝缘板和压头底座，所述压头底座固定在所述安装板上。

可选的，所述加热座包括加热基座，所述加热基座的中部开设有Y向布置的安装孔，所述安装孔内插装有加热棒。

可选的，所述驱动组件包括：

Y向直线驱动副，其固定部固定在所述安装板上；

第二X向直线驱动副，其固定部固定在所述Y向直线驱动副的滑动部上；

Z向直线驱动副，其固定部固定在所述第二X向直线驱动副的滑动部上；

旋转副，其旋转轴Z向布置，且所述旋转副的固定部固定在所述Z向直线驱动副的滑动部上，所述旋转副的旋转部与所述条形板固定连接。

可选的，所述第一X向直线驱动副、Y向直线驱动副、第二X向直线驱动副和Z向直线驱动副皆为电机丝杠副。

可选的，所述旋转副包括：

伺服电机，其壳体固定在所述Z向直线驱动副的滑动部上；

谐波减速器，其固定部固定在所述伺服电机的壳体上，所述谐波减速器的旋转部与所述条形板固定连接。

本发明提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

其一，本结构的PCB板与玻璃基板分别单独吸附，玻璃工作台采用常规的吸附平台即可，PCB板吸附相关结构与下压头组件皆设于基板上，基板由第一X向直线驱动副驱动能够使下压头移动至上压头下方，配合玻璃工作台完成邦定，本结构的下压头组件不需避让玻璃工作台的运动，所以不需升降，可将长度设计的较大，并且本结构设有多个吸附头，能够同时吸附多片PCB板，吸附头通过X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转能够实现每段PCB板的对位补偿，从而能够满足大尺寸面板的多段PCB板的同时邦定，提高了邦定效率；

其二，本结构的吸附头能够被驱动组件驱动X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转，在上料后配合视觉对位系统可进行四个方向的自动补偿，确保PCB板与FPC压接时的位置一致性，提高了邦定精度；

其三，本结构的PCB板吸附相关结构和下压台组件皆相对玻璃工作台独立设置，玻璃工作台进行ACF贴附、预压等额外工序的加工时，不需携带无用的部件，减小了消耗，避免造成浪费；

其四，本结构的PCB板吸附相关结构与下压头组件皆设于基板上，在进行拍照时，PCB板在X方向上的两端分别支撑在吸附头和下压头上，避免因PCB板一端悬空变形引起的误差，提高了视觉对位的精度，从而进一步提高了邦定的精度；

其五，本结构的PCB板吸附相关结构与下压头组件皆设于基板上，并且基板由第一X向直线驱动副驱动，能够依次通过PCB板的上料位、拍照位、压接位、下料位，实现多工序功能的机构集合。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明实施例中活动式大尺寸PCB下压台机构的整体结构示意图；

图2表示本发明实施例中多个吸附头在条形板上的装配示意图；

图3表示本发明实施例中单个吸附头的结构示意图；

图4表示本发明实施例中驱动组件的结构示意图；

图5表示本发明实施例中下压头组件的结构示意图。

图中：

1、基板；11、限位块；2、第一X向直线驱动副；3、安装板；4、下压头组件；41、压头本体；42、加热座；421、加热基座；422、加热棒；43、绝缘板；44、压头底座；5、条形板；51、滑轨；52、固定梁；521、卡槽；6、驱动组件；61、Y向直线驱动副；62、第二X向直线驱动副；63、Z向直线驱动副；64、旋转副；641、伺服电机；642、谐波减速器；7、吸附头；71、锁紧件；72、活动板；73、吸附头本体；731、挡边；74、手动调节组件；741、导杆；742、螺杆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在描述中，需要说明的是，术语 “第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

在一个实施例中，如图1所示，活动式大尺寸PCB下压台机构包括基板1、第一X向直线驱动副2、安装板3、下压头组件4、条形板5、驱动组件6和吸附头7。

基板1：

基板1采用常规板状结构即可。

进一步的，参照图2，可在基板1的X向两端固定限位块11，以定位安装板3X向移动的两个极限位置。

第一直线驱动副：

如图1所示，第一X向直线驱动副2的固定部固定在基板1上、滑动部与安装板3固定连接。

具体的，第一直线驱动副为电机丝杠副，电机丝杠副为机械领域成熟结构，包括电机、丝杠、导轨和滑块，导轨与丝杠平行，滑块螺接在丝杠上且滑动连接在导轨上，电机驱动丝杠旋转时，滑块便沿导轨滑动。本方案中，将电机和导轨固定在基板1上，将丝杠转动安装在基板1上，并将活动板72固定在滑块上，电机动作时，滑动块便沿导轨X向移动。采用电机丝杠副精度较高、性能可靠。当然，这仅是第一直线驱动副的一种优选方式，作为可替换的实施方式，第一直线驱动副也可采用直线推杆、气缸等其他常用的结构。

需要说明的是，第一直线驱动副的主要功能是输出直线运动，则其必然分为固定部和滑动部，例如上述电机丝杠副中，电机和导轨即属于固定部，滑块即属于滑动部；又例如气缸中，缸体为固定部，活塞杆即为滑动部。

安装板3：

如图1所示，安装板3固定在第一X向直线驱动副2的滑动部上。

下压头组件4：

如图1所示，下压头组件4固定在安装板3上且Y向布置。

具体的，参照图5，下压头组件4包括从上至下依次设置的压头本体41、加热座42、绝缘板43和压头底座44，压头底座44固定在安装板3上。

更具体的，加热座42包括加热基座421，加热基座421的中部开设有Y向布置的安装孔，安装孔内插装有加热棒422。加热棒422通过加热基座421将热量传递给压头本体41，以满足ACF粘合所需的热压条件。

当然，上述仅为下压头组件4的优选结构，采用其他常用的下压头结构亦可。

条形板5：

如图1所示，条形板5的板面水平布置且长度方向为Y方向，条形板5位于下压头组件4的X向一侧，条形板5通过驱动组件6安装在安装板3上，驱动组件6驱动条形板5X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转。

具体的，如图4所示，驱动组件6包括Y向直线驱动副61、第二X向直线驱动副62、Z向直线驱动副63和旋转副64。Y向直线驱动副61的固定部固定在安装板3上；第二X向直线驱动副62的固定部固定在Y向直线驱动副61的滑动部上；Z向直线驱动副63的固定部固定在第二X向直线驱动副62的滑动部上；旋转副64的旋转轴Z向布置，且旋转副64的固定部固定在Z向直线驱动副63的滑动部上，旋转副64的旋转部与条形板5固定连接。

更具体的， Y向直线驱动副61、第二X向直线驱动副62和Z向直线驱动副63皆为电机丝杠副。当然，这仅是第一直线驱动副的一种优选方式，作为可替换的实施方式，上述直线驱动副也可采用直线推杆、气缸等其他常用的结构。

更具体的，旋转副64包括伺服电机641和谐波减速器642。伺服电机641的壳体固定在Z向直线驱动副63的滑动部上；谐波减速器642的固定部固定在伺服电机641的壳体上，谐波减速器642的旋转部与条形板5固定连接。这种旋转副64精度较高，并且可控性强。当然，作为可替换的实施方式，旋转副64也可仅采用伺服电机641；还可采用旋转气缸等其他旋转动力件。

上述结构仅是驱动组件6的优选结构，从下往上依次设置Y向直线驱动副61、第二X向直线驱动副62和Z向直线驱动副63，旋转副64连接在Z向直线驱动副63。这种结构空间布置较为合理，结构稳定。在其他实施例中，也可将从下往上依次设置Z向直线驱动副63、第二X向直线驱动副62和Y向直线驱动副61，旋转副64连接在Y向直线驱动副61上；也可以是将旋转副64连接在Y向直线驱动副61和第二X向直线驱动副62之间，将条形板5固定在Z向直线驱动副63的滑动部上；或者采用其他的组合方式，只要能够最终实现条形板5X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转四个方向的运动即可。

吸附头7：

如图1至图3所示，吸附头7安装在条形板5上，吸附头7设有多个且沿条形板5的长度方向分布，吸附头7的顶面设为吸附面，吸附面远离下压头组件4的一端设有Y向布置的挡边731。

容易理解的，挡边731主要的作用是实现PCB板的机械定位，确保机构在拍照位时产品的靶标能够进入图像的视野，且每一片PCB板的补偿值不至于过大造成与下压头组件4的干涉。另外，通过挡边731和不同吸附头7的相对位置精度保证吸附头7吸附的所有PCB的相对位置精度，从而通过驱动组件6对所有PCB板形成的整体进行对位补偿。

具体的，吸附面即设有吸嘴的表面，工作时吸嘴连接负压装置，产生负压完成对PCB板的吸附固定。

具体实施时，第一X向直线驱动副2驱动基板1沿X向运动，基板1带动其上所有结构X向运动，直至吸附头7到达上料位；将PCB板上料至吸附头7上紧靠挡边731，同时开启负压吸附固定PCB板；第一X向直线驱动副2驱动基板1沿X向运动，基板1带动其上所有结构X向运动，直至吸附头7到达拍照位，视觉对位系统拍照给出第一片PCB板的补偿，控制驱动组件6运动进行四个方向的补偿，同时通过控制吸附头7Z向运动将该片PCB板与下压台机构4的位置进行固定，此时PCB板X向的两端分别搭接于吸附头7和下压头组件4上；第一X向直线驱动副2驱动基板1沿X向运动，基板1带动其上所有结构X向运动，直至下压头组件4到达压接位，通过与上压头机构、玻璃工作台等的配合实现第一片PCB板与FPC的压接；此时，松开第一片PCB板的吸附，视觉对位系统拍照给出第二片PCB板的补偿，控制驱动组件6运动进行四个方向的补偿，然后通过与上压头机构、玻璃工作台等的配合实现第二片PCB板与FPC的压接；如此在同一工位实现所有PCB板的同时邦定作业。

本实施例的活动式大尺寸PCB下压台机构， PCB板与玻璃基板1分别单独吸附，玻璃工作台采用常规的吸附平台即可，PCB板吸附相关结构与下压头组件4皆设于基板1上，基板1由第一X向直线驱动副2驱动能够使下压头移动至上压头下方，配合玻璃工作台完成邦定，本结构的下压头组件4不需避让玻璃工作台的运动，所以不需升降，可将长度设计的较大，并且本结构设有多个吸附头7，能够同时吸附多片PCB板，吸附头7通过X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转能够实现每段PCB板的对位补偿，从而能够满足大尺寸面板的多段PCB板的同时邦定，提高了邦定效率；吸附头7能够被驱动组件6驱动X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转，在上料后配合视觉对位系统可进行四个方向的自动补偿，确保PCB板与FPC压接时的位置一致性，提高了邦定精度；PCB板吸附相关结构和下压台组件皆相对玻璃工作台独立设置，玻璃工作台进行ACF贴附、预压等额外工序的加工时，不需携带无用的部件，减小了消耗，避免造成浪费；PCB板吸附相关结构与下压头组件4皆设于基板1上，在进行拍照时，PCB板在X方向上的两端分别支撑在吸附头7和下压头上，避免因PCB板一端悬空变形引起的误差，提高了视觉对位的精度，从而进一步提高了邦定的精度；PCB板吸附相关结构与下压头组件4皆设于基板1上，并且基板1由第一X向直线驱动副2驱动，能够依次通过PCB板的上料位、拍照位、压接位、下料位，实现多工序功能的机构集合。

一些实施例中，如图2所示，条形板5上设有Y向布置的滑轨51，吸附头7滑动安装在滑轨51上，且吸附头7配置有适于将吸附头7固定在滑轨51上的锁紧件71。

具体的，条形板5上固定有Y向布置的固定梁52，固定梁52的上表面沿其长度方向开设有卡槽521，锁紧件71为拧装在吸附头7上且Z向布置的螺钉，螺钉贯穿吸附头7且下端抵接至卡槽521的槽底。当然，作为可替换的实施方式，也可在固定梁52上开设若干螺纹孔，锁紧件71采用螺栓，螺栓贯穿吸附头7并螺接于螺纹孔内实现吸附头7在滑轨51上的固定。

这些实施例中，通过调节吸附头7在滑轨51上的位置，实现相邻吸附头7间距的调节，从未使得本结构能够适用于不同长度PCB板的吸附。

在上述实施例的基础上，如图3所示，吸附头7包括活动板72、吸附头本体73和手动调节组件74。活动板72滑动安装在滑轨51上；吸附头本体73滑动安装在活动板72上且滑动方向为X方向；手动调节组件74安装在活动板72上且适于调节吸附头本体73相对活动板72的X向位置。

具体的，手动调节组件74包括导杆741和螺杆742。导杆741固定于活动板72上且X向布置；螺杆742转动安装在活动板72上且X向布置；吸附头本体73滑动安装在导杆741上且螺接于螺杆742上。导杆741、螺杆742构成手动丝杠副，通过旋拧螺杆742即可实现吸附头本体73沿X向的移动。当然，作为可替换的实施方式，也可将吸附头本体73滑动安装在X向的轨道上，并通过锁紧结构实现吸附头本体73在轨道上的固定。

这些实施例中，通过调节吸附头本体73在活动板72上的位置，实现吸附头本体73与下压头组件4间距的调节，从未使得本结构能够适用于不同宽度PCB板的吸附。

需要说明的是，本结构中的所有吸附头7并不需调节至同一X向位置，对于设有多个不同宽度的PCB板的面板而言，也可以将吸附头7调节至不同的X向位置，以满足对应的PCB吸附，但需保证所有PCB板的待绑定位置皆位于下压头组件4上。

以上仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。尽管参照前述各实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离各实施例技术方案的范围，其均应涵盖权利要求书的保护范围中。

Claims (10)

1.一种活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，包括：

基板(1)；

第一X向直线驱动副(2)，其固定部固定在所述基板(1)上；

安装板(3)，其固定在所述第一X向直线驱动副(2)的滑动部上；

下压头组件(4)，其固定在所述安装板(3)上且Y向布置；

条形板(5)，其板面水平布置且长度方向为Y方向，所述条形板(5)位于所述下压头组件(4)的X向一侧，所述条形板(5)通过驱动组件(6)安装在所述安装板(3)上，所述驱动组件(6)驱动所述条形板(5)X向移动、Y向移动、Z向升降以及绕Z向轴旋转；

吸附头(7)，其安装在所述条形板(5)上，所述吸附头(7)设有多个且沿所述条形板(5)的长度方向分布，所述吸附头(7)的顶面设为吸附面，所述吸附面远离所述下压头组件(4)的一端设有Y向布置的挡边(731)。

2.根据权利要求1所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述条形板(5)上设有Y向布置的滑轨(51)，所述吸附头(7)滑动安装在所述滑轨(51)上，且所述吸附头(7)配置有适于将所述吸附头(7)固定在所述滑轨(51)上的锁紧件(71)。

3.根据权利要求2所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述条形板(5)上固定有Y向布置的固定梁(52)，所述固定梁(52)的上表面沿其长度方向开设有卡槽(521)，所述锁紧件(71)为拧装在所述吸附头(7)上且Z向布置的螺钉，所述螺钉贯穿所述吸附头(7)且下端抵接至所述卡槽(521)的槽底。

4.根据权利要求2所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述吸附头(7)包括：

活动板(72)，其滑动安装在所述滑轨(51)上；

吸附头本体(73)，其滑动安装在所述活动板(72)上且滑动方向为X方向；

手动调节组件(74)，其安装在所述活动板(72)上且适于调节所述吸附头本体(73)相对所述活动板(72)的X向位置。

5.根据权利要求4所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述手动调节组件(74)包括：

导杆(741)，其固定于所述活动板(72)上且X向布置；

螺杆(742)，其转动安装在所述活动板(72)上且X向布置；

所述吸附头本体(73)滑动安装在所述导杆(741)上且螺接于所述螺杆(742)上。

6.根据权利要求1所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述下压头组件(4)包括从上至下依次设置的压头本体(41)、加热座(42)、绝缘板(43)和压头底座(44)，所述压头底座(44)固定在所述安装板(3)上。

7.根据权利要求6所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述加热座(42)包括加热基座(421)，所述加热基座(421)的中部开设有Y向布置的安装孔，所述安装孔内插装有加热棒(422)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述驱动组件(6)包括：

Y向直线驱动副(61)，其固定部固定在所述安装板(3)上；

第二X向直线驱动副(62)，其固定部固定在所述Y向直线驱动副(61)的滑动部上；

Z向直线驱动副(63)，其固定部固定在所述第二X向直线驱动副(62)的滑动部上；

旋转副(64)，其旋转轴Z向布置，且所述旋转副(64)的固定部固定在所述Z向直线驱动副(63)的滑动部上，所述旋转副(64)的旋转部与所述条形板(5)固定连接。

9.根据权利要求8所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述第一X向直线驱动副(2)、Y向直线驱动副(61)、第二X向直线驱动副(62)和Z向直线驱动副(63)皆为电机丝杠副。

10.根据权利要求8所述的活动式大尺寸PCB下压台机构，其特征在于，所述旋转副(64)包括：

伺服电机(641)，其壳体固定在所述Z向直线驱动副(63)的滑动部上；

谐波减速器(642)，其固定部固定在所述伺服电机(641)的壳体上，所述谐波减速器(642)的旋转部与所述条形板(5)固定连接。

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