CN117697134A - 巨量焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种巨量焊接设备。巨量焊接设备包括：上下料模块，包括第一柜体和位于第一柜体内的多个上料料仓组件、机械手组件，每个上料料仓组件用于存放第一载板；焊接主体模块，包括第二柜体和位于第二柜体内的载板缓存组件、压合组件、基板治具以及激光焊接组件，第二柜体与第一柜体连通，载板缓存组件能够暂存由机械手组件从上料料仓组件抓取的第一载板，压合组件能够从载板缓存组件上吸附第一载板，并将第一载板与基板压合，激光焊接组件用于将第一载板上的发光二极管焊接于基板，其中，第一柜体与第二柜体之间可拆卸连接。根据本发明实施例的巨量焊接设备，能够实现具有发光二极管的载板的自动化供应，便于提高生产效率。

Description

巨量焊接设备

技术领域

本发明显示装置制造领域，特别涉及一种巨量焊接设备。

背景技术

微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro-LED)是一种能将像素点降低至微米级别，并能在芯片上高度集成的自发光显示技术。在超高分辨率和像素密度方面具有潜在的优势。

相关技术中，微发光二极管显示面板的制造过程中，需要将微发光二极管从载板上转移至基板上，并将微发光二极管与基板巨量焊接。然而目前对焊接工位供给载板的过程自动化程度较低，使得生产效率较低。

发明内容

本发明提供一种巨量焊接设备，能够实现具有发光二极管的载板的自动化供应，便于提高生产效率。

本发明实施例提供一种巨量焊接设备，其包括：上下料模块，包括第一柜体和位于所述第一柜体内的多个上料料仓组件、机械手组件，每个所述上料料仓组件用于存放第一载板，所述第一载板上具有多个发光二极管；焊接主体模块，包括第二柜体和位于所述第二柜体内的载板缓存组件、压合组件、基板治具以及激光焊接组件，所述第二柜体与所述第一柜体连通，所述基板治具能够承载基板，所述载板缓存组件能够暂存由所述机械手组件从所述上料料仓组件抓取的所述第一载板，所述压合组件能够从所述载板缓存组件上吸附所述第一载板，并将所述第一载板与所述基板压合，所述激光焊接组件用于将所述第一载板上的发光二极管焊接于所述基板，使得所述第一载板在参与焊接工序后转变为所述第二载板，其中，所述第一柜体与所述第二柜体之间可拆卸连接。

根据本发明的前述实施方式，所述上下料模块还包括多个下料料仓组件，每个所述下料料仓组件用于存放所述第二载板，所述第一柜体与所述第二柜体沿第一横向拼接，所述机械手组件与所述载板缓存组件沿所述第一横向相对设置，所述多个上料料仓组件、所述多个下料料仓组件半环绕所述机械手组件排列，所述多个上料料仓组件与所述多个下料料仓组件相互对称布置。

根据本发明的前述任一实施方式，每个所述上料料仓组件包括第一升降架以及上料弹夹，所述上料弹夹包括沿纵向排列的多个第一存放槽，所述第一存放槽用于存放所述第一载板，所述上料弹夹设置于所述第一升降架，所述第一升降架能够带动所述上料弹夹升降；每个所述下料料仓组件包括第二升降架以及下料弹夹，所述下料弹夹包括沿纵向排列的多个第二存放槽，所述第二存放槽用于存放所述第二载板，所述下料弹夹设置于所述第二升降架，所述第二升降架能够带动所述下料弹夹升降。

根据本发明的前述任一实施方式，所述载板缓存组件包括：支撑架；第一吸附治具以及第二吸附治具，安装于所述支撑架，所述第一吸附治具用于吸附所述第一载板，所述第二吸附治具用于吸附承接从所述压合组件脱离的所述第二载板。

根据本发明的前述任一实施方式，所述载板缓存组件还包括：直线驱动件，与所述支撑架连接，所述直线驱动件能够驱动所述支撑架沿第二横向移动，所述第二横向与所述第一横向垂直。

根据本发明的前述任一实施方式，所述载板缓存组件还包括：旋转驱动件，所述第一吸附治具通过所述旋转驱动件与所述支撑架连接，所述旋转驱动件用于带动所述第一吸附治具相对所述支撑架旋转运动。

根据本发明的前述任一实施方式，所述上下料模块还包括寻边组件，所述寻边组件位于所述多个上料料仓组件中的两个所述上料料仓组件之间，所述机械手组件从所述上料料仓组件抓取所述第一载板后将所述第一载板移动至所述寻边组件，所述寻边组件对所述第一载板寻边校正后，所述机械手组件将所述第一载板移动至所述载板缓存组件。

根据本发明的前述任一实施方式，所述机械手组件包括：第一驱动臂和第二驱动臂；避位框架，所述避位框架设置于所述第一驱动臂；第一抓取臂和第二抓取臂，所述第一抓取臂安装于所述避位框架，所述第一驱动臂能够带动所述第一抓取臂活动，所述第二抓取臂安装于所述第二驱动臂，所述第二驱动臂能够带动所述第二抓取臂活动，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂沿纵向排列，所述第二驱动臂能够穿过所述避位框架，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂能够分别抓取所述第一载板或所述第二载板。

根据本发明的前述任一实施方式，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂都包括对称设置的两个手指部，两个所述手指部能够连接所述第一载板或所述第二载板的周向的两侧，以抓取所述第一载板或所述第二载板，其中，两个所述手指部集成有对射式传感器，所述对射式传感器能够检测两个所述手指部之间是否抓取有所述第一载板或所述第二载板。

根据本发明的前述任一实施方式，所述机械手组件还包括：料仓空缺检测传感器，与所述第一抓取臂、所述第二抓取臂中的一者连接，所述料仓空缺检测传感器能够检测所述上料料仓组件是否空缺。

根据本发明实施例的巨量焊接设备，巨量焊接设备包括焊接主体模块和上下料模块。上下料模块包括第一柜体和位于第一柜体内的多个上料料仓组件、机械手组件。焊接主体模块包括第二柜体和位于第二柜体内的载板缓存组件、压合组件、基板治具以及激光焊接组件。压合组件、基板治具以及激光焊接组件能够实现第一载板与基板的压合以及发光二极管的焊接。通过设置上料料仓组件、机械手组件，能够自动化向焊接主体模块持续供应第一载板，载板缓存组件能够暂存第一载板并且能够与机械手组件配合，保证了上下料模块与焊接主体模块之间载板传输的顺利衔接，提高了载板的自动化供应程度，便于提高生产效率。本发明实施例的巨量焊接设备，第一柜体与第二柜体之间可拆卸连接，使得上下料模块与焊接主体模块能够模块化组装和拆解，使得巨量焊接设备的装配更灵活。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明巨量焊接设备一实施例的立体示意图；

图2为本发明巨量焊接设备一实施例的俯视示意图；

图3为本发明巨量焊接设备一实施例中上下料模块的局部立体示意图；

图4为本发明巨量焊接设备一实施例中载板缓存组件的立体示意图；

图5为本发明巨量焊接设备一实施例中机械手组件的立体示意图。

附图标记说明：

100-上下料模块；

110-第一柜体；

120-上料料仓组件；121-第一升降架；122-上料弹夹；

130-机械手组件；131a-第一驱动臂；131b-第二驱动臂；132-避位框架；133a-第一抓取臂；133b-第二抓取臂；1331-手指部；134-料仓空缺检测传感器；

140-下料料仓组件；141-第二升降架；142-下料弹夹；

150-寻边组件；

200-焊接主体模块；

210-第二柜体；

220-载板缓存组件；221-支撑架；222-直线驱动件；223-第一吸附治具；224-第二吸附治具；225-旋转驱动件；

230-压合组件；

240-基板治具；

250-激光焊接组件；

X-第一横向；Y-第二横向；Z-纵向。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参阅附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明巨量焊接设备一实施例的立体示意图，图2为本发明巨量焊接设备一实施例的俯视示意图，图2中为示出巨量焊接设备的内部结构，将巨量焊接设备的部分顶部结构透明化绘示。巨量焊接设备包括上下料模块100、焊接主体模块200。

上下料模块100包括第一柜体110和位于第一柜体110内的多个上料料仓组件120、机械手组件130。每个上料料仓组件120用于存放第一载板，第一载板上具有多个发光二极管。在本实施例中，发光二极管为微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，Micro-LED)。

焊接主体模块200包括第二柜体210和位于第二柜体210内的载板缓存组件220、压合组件230、基板治具240以及激光焊接组件250，第二柜体210与第一柜体110连通，基板治具240能够承载基板，载板缓存组件220能够暂存由机械手组件130从上料料仓组件120抓取的第一载板，压合组件230能够从载板缓存组件220上吸附第一载板，并将第一载板与基板压合，激光焊接组件250用于将第一载板上的发光二极管焊接于基板，使得第一载板在参与焊接工序后转变为第二载板。

第一载板上具有多个发光二极管，压合组件230将第一载板与基板压合时，第一载板与基板对位，第一载板上的多个发光二极管也与基板上预设位置对位，在焊接工序中，激光焊接组件250将多个发光二极管焊接于基板。焊接工序后，压合组件230吸附第一载板并带动其离开基板时，原本位于第一载板上的发光二极管与第一载板分离，使得第一载板上的发光二极管已经剥离去除，即第一载板转变为第二载板。

在本实施例中，第一柜体110与第二柜体210之间可拆卸连接。

根据本发明实施例的巨量焊接设备，巨量焊接设备包括焊接主体模块200和上下料模块100。上下料模块100包括第一柜体110和位于第一柜体110内的多个上料料仓组件120、机械手组件130。焊接主体模块200包括第二柜体210和位于第二柜体210内的载板缓存组件220、压合组件230、基板治具240以及激光焊接组件250。压合组件230、基板治具240以及激光焊接组件250能够实现第一载板与基板的压合以及发光二极管的焊接。通过设置上料料仓组件120、机械手组件130，能够自动化向焊接主体模块200持续供应第一载板，载板缓存组件220能够暂存第一载板并且能够与机械手组件130配合，保证了上下料模块100与焊接主体模块200之间载板传输的顺利衔接，提高了载板的自动化供应程度，便于提高生产效率。本发明实施例的巨量焊接设备，第一柜体110与第二柜体210之间可拆卸连接，使得上下料模块100与焊接主体模块200能够模块化组装和拆解，使得巨量焊接设备的装配更灵活。

图3为本发明巨量焊接设备一实施例中上下料模块100的局部立体示意图。在一些实施例中，上下料模块100还包括多个下料料仓组件140。每个下料料仓组件140用于存放第二载板。第一柜体110与第二柜体210沿第一横向X拼接，机械手组件130与载板缓存组件220沿第一横向X相对设置。在本实施例中，第一横向X为任意一个平行于地面的方向，在一个示例中，第一横向X为巨量焊接设备的长度方向。多个上料料仓组件120、多个下料料仓组件140半环绕机械手组件130排列，多个上料料仓组件120与多个下料料仓组件140相互对称布置。

在一些实施例中，第一柜体110、第二柜体210彼此相向的侧面具有开口，第一柜体110的开口与第一柜体110的内部腔室连通，第二柜体210的开口与第二柜体210的内部腔室连通。第一柜体110侧面的开口的尺寸和形状与第二柜体210侧面的开口的尺寸和形状相对应。第一柜体110与第二柜体210沿第一横向X拼接时，第一柜体110侧面的开口与第二柜体210侧面的开口相互对接，使得第一柜体110与第二柜体210合并为一个柜体结构第一柜体110的内部腔室与第二柜体210的内部腔室相互连通。

本实施例中，上料料仓组件120、下料料仓组件140分别为两个，在其它一些实施例中，上料料仓组件120、下料料仓组件140分别可以是三个、四个等其它数量。

在上述实施例中，上下料模块100包括多个上料料仓组件120以及多个下料料仓组件140，从而能够通过机械手组件130进行载板的自动化上下料，保证巨量焊接设备进行焊接工艺的有序进行。

在一些实施例中，每个上料料仓组件120包括第一升降架121以及上料弹夹122。上料弹夹122包括沿纵向Z排列的多个第一存放槽，第一存放槽用于存放第一载板。在本实施例中，纵向Z为垂直于地面的方向，在一个示例中，纵向Z为巨量焊接设备的高度方向。上料弹夹122设置于第一升降架121，第一升降架121能够带动上料弹夹122升降。在上述实施例中，上料弹夹122能够存放多个第一载板，第一升降架121能够带动上料弹夹122升降，使得目标的第一载板能够与机械手组件130对位，便于机械手组件130对第一载板的抓取。

在一些实施例中，每个下料料仓组件140包括第二升降架141以及下料弹夹142，下料弹夹142包括沿纵向Z排列的多个第二存放槽，第二存放槽用于存放第二载板，下料弹夹142设置于第二升降架141，第二升降架141能够带动下料弹夹142升降。第二升降架141能够带动下料弹夹142升降，使得机械手组件130能够将第二载板存放至目标的第二存放槽中。

图4为本发明巨量焊接设备一实施例中载板缓存组件220的立体示意图。在一些实施例中，载板缓存组件220包括支撑架221、第一吸附治具223以及第二吸附治具224。第一吸附治具223以及第二吸附治具224安装于支撑架221，第一吸附治具223用于吸附第一载板，第二吸附治具224用于吸附承接从压合组件230脱离的第二载板。

在一些实施例中，第一吸附治具223、第二吸附治具224能够与负压产生装置连通，从而负压吸附对应的载板。

在上述实施例中，载板缓存组件220包括第一吸附治具223和第二吸附治具224，即该载板缓存组件220为双工位载板缓存组件220。第一吸附治具223能够吸附第一载板，第二吸附治具224能够吸附第二载板，使得上下料模块100与焊接主体模块200之间的载板传输过程更加节省时间，优化工艺节拍，从而提高生产效率。

在一些实施例中，载板缓存组件220还包括直线驱动件222，直线驱动件222与支撑架221连接。直线驱动件222能够驱动支撑架221沿第二横向Y移动，第二横向Y与第一横向X垂直。在一些实施例中，直线驱动件222为直线电机模组。在本实施例中，第二横向Y也为平行于地面的方向，并且与第一横向X垂直，在一个示例中，第二横向Y为巨量焊接设备的宽度方向。

在上述实施例中，直线驱动件222驱动支撑架221沿第二横向Y移动，使得载板缓存组件220能够更方便切换第一吸附治具223、第二吸附治具224的位置，更快速切换其上料、下料模式。

在一些实施例中，载板缓存组件220还包括旋转驱动件225。第一吸附治具223通过旋转驱动件225与支撑架221连接。旋转驱动件225用于带动第一吸附治具223相对支撑架221旋转运动。在一些实施例中，旋转驱动件225为旋转马达模组。通过设置旋转驱动件225，能够对第一载板在压合前进行角度校正，便于后续第一载板与基板的准确对位。

如图2、图3，在一些实施例中，上下料模块100还包括寻边组件150。寻边组件150位于多个上料料仓组件120中的两个上料料仓组件120之间。机械手组件130从上料料仓组件120抓取第一载板后将第一载板移动至寻边组件150，寻边组件150对第一载板寻边校正后，机械手组件130将第一载板移动至载板缓存组件220。

图5为本发明巨量焊接设备一实施例中机械手组件130的立体示意图。在一些实施例中，机械手组件130包括第一驱动臂131a、第二驱动臂131b、避位框架132、第一抓取臂133a和第二抓取臂133b。避位框架132避位框架132设置于第一驱动臂131a。在本实施例中，避位框架132为C字形框架结构。第一抓取臂133a和第二抓取臂133b，第一抓取臂133a安装于避位框架132，第一驱动臂131a能够带动第一抓取臂133a活动，第二抓取臂133b安装于第二驱动臂131b，第二驱动臂131b能够带动第二抓取臂133b活动，第一抓取臂133a、第二抓取臂133b沿纵向Z排列，第二驱动臂131b能够穿过避位框架132，第一抓取臂133a、第二抓取臂133b能够分别抓取第一载板或第二载板。

在一些实施例中，第一抓取臂133a既能够抓取第一载板，也能够抓取第二载板；第二驱动臂131b既能够抓取第一载板，也能够抓取第二载板。

在一些实施例中，第一抓取臂133a用于抓取第一载板、第二载板中的其中一个，第二驱动臂131b用于抓取第一载板、第二载板中的另一个。

在上述实施例中，机械手组件130包括第一驱动臂131a、第二驱动臂131b、第一抓取臂133a、第二抓取臂133b，第一驱动臂131a能够带动第一抓取臂133a活动，第二驱动臂131b能够带动第二抓取臂133b活动，第一抓取臂133a、第二抓取臂133b能够分别抓取第一载板或第二载板，使得机械手组件130具有更高的载板抓取传送效率。通过设置避位框架132，能够避免第一抓取臂133a和第二抓取臂133b在运动时相互干涉，保证机械手组件130的两个抓取臂高效活动、运行。

在一些实施例中，第一抓取臂133a、第二抓取臂133b都包括对称设置的两个手指部1331，两个手指部1331能够连接第一载板或第二载板的周向的两侧，以抓取第一载板或第二载板，其中，两个手指部1331集成有对射式传感器，对射式传感器能够检测两个手指部1331之间是否抓取有第一载板或第二载板。在一些实施例中，手指部1331通过真空吸附结构与第一载板或第二载板吸附连接。

在上述实施例中，对射式传感器在两个手指部1331之间有载板时和无载板时反馈不同的信号，使得第一抓取臂133a、第二抓取臂133b分别是否抓取有载板的状态能够实时获知，便于提高对机械手组件130的控制。

在一些实施例中，机械手组件130还包括料仓空缺检测传感器134。料仓空缺检测传感器134与第一抓取臂133a、第二抓取臂133b中的一者连接，料仓空缺检测传感器134能够检测上料料仓组件120是否空缺。本实施例中，料仓空缺检测传感器134连接于第一抓取臂133a的与手指部1331相对的一侧。通过设置料仓空缺检测传感器134，能够在上料料仓组件120空缺时及时准确获知，保证巨量焊接设备的上下料过程有序进行。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种巨量焊接设备，其特征在于，包括：

上下料模块，包括第一柜体和位于所述第一柜体内的多个上料料仓组件、机械手组件，每个所述上料料仓组件用于存放第一载板，所述第一载板上具有多个发光二极管；

焊接主体模块，包括第二柜体和位于所述第二柜体内的载板缓存组件、压合组件、基板治具以及激光焊接组件，所述第二柜体与所述第一柜体连通，所述基板治具能够承载基板，所述载板缓存组件能够暂存由所述机械手组件从所述上料料仓组件抓取的所述第一载板，所述压合组件能够从所述载板缓存组件上吸附所述第一载板，并将所述第一载板与所述基板压合，所述激光焊接组件用于将所述第一载板上的发光二极管焊接于所述基板，使得所述第一载板在参与焊接工序后转变为所述第二载板，

其中，所述第一柜体与所述第二柜体之间可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述上下料模块还包括多个下料料仓组件，每个所述下料料仓组件用于存放所述第二载板，所述第一柜体与所述第二柜体沿第一横向拼接，所述机械手组件与所述载板缓存组件沿所述第一横向相对设置，所述多个上料料仓组件、所述多个下料料仓组件半环绕所述机械手组件排列，所述多个上料料仓组件与所述多个下料料仓组件相互对称布置。

3.如权利要求2所述的巨量焊接设备，其特征在于，每个所述上料料仓组件包括第一升降架以及上料弹夹，所述上料弹夹包括沿纵向排列的多个第一存放槽，所述第一存放槽用于存放所述第一载板，所述上料弹夹设置于所述第一升降架，所述第一升降架能够带动所述上料弹夹升降；

每个所述下料料仓组件包括第二升降架以及下料弹夹，所述下料弹夹包括沿纵向排列的多个第二存放槽，所述第二存放槽用于存放所述第二载板，所述下料弹夹设置于所述第二升降架，所述第二升降架能够带动所述下料弹夹升降。

4.如权利要求2所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述载板缓存组件包括：

支撑架；

第一吸附治具以及第二吸附治具，安装于所述支撑架，所述第一吸附治具用于吸附所述第一载板，所述第二吸附治具用于吸附承接从所述压合组件脱离的所述第二载板。

5.如权利要求4所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述载板缓存组件还包括：

直线驱动件，与所述支撑架连接，所述直线驱动件能够驱动所述支撑架沿第二横向移动，所述第二横向与所述第一横向垂直。

6.如权利要求4所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述载板缓存组件还包括：

旋转驱动件，所述第一吸附治具通过所述旋转驱动件与所述支撑架连接，所述旋转驱动件用于带动所述第一吸附治具相对所述支撑架旋转运动。

7.如权利要求1所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述上下料模块还包括寻边组件，所述寻边组件位于所述多个上料料仓组件中的两个所述上料料仓组件之间，所述机械手组件从所述上料料仓组件抓取所述第一载板后将所述第一载板移动至所述寻边组件，所述寻边组件对所述第一载板寻边校正后，所述机械手组件将所述第一载板移动至所述载板缓存组件。

8.如权利要求1所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述机械手组件包括：

第一驱动臂和第二驱动臂；

避位框架，所述避位框架设置于所述第一驱动臂；

第一抓取臂和第二抓取臂，所述第一抓取臂安装于所述避位框架，所述第一驱动臂能够带动所述第一抓取臂活动，所述第二抓取臂安装于所述第二驱动臂，所述第二驱动臂能够带动所述第二抓取臂活动，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂沿纵向排列，所述第二驱动臂能够穿过所述避位框架，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂能够分别抓取所述第一载板或所述第二载板。

9.如权利要求8所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述第一抓取臂、所述第二抓取臂都包括对称设置的两个手指部，两个所述手指部能够连接所述第一载板或所述第二载板的周向的两侧，以抓取所述第一载板或所述第二载板，其中，两个所述手指部集成有对射式传感器，所述对射式传感器能够检测两个所述手指部之间是否抓取有所述第一载板或所述第二载板。

10.如权利要求8所述的巨量焊接设备，其特征在于，所述机械手组件还包括：

料仓空缺检测传感器，与所述第一抓取臂、所述第二抓取臂中的一者连接，所述料仓空缺检测传感器能够检测所述上料料仓组件是否空缺。