[發(fā)明專利]自動(dòng)貼裝系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410307703.9
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104394656B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文會(huì);王立代;王文方
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H05K3/30
• 分類號(hào): H05K3/30
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及片狀柔性工件、剛性工件、透氣性工件的表面貼裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)貼裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)中，貼裝機(jī)主要應(yīng)用于集成電路元器件的表面貼裝工藝，即SMT(Surface Mounted Technology)。元器件通常形狀規(guī)則，重量輕，表面為剛性平面或者剛性曲面，采用的是傳統(tǒng)的真空單點(diǎn)吸附方式，其定位方式一般選擇視覺定位，在該領(lǐng)域技術(shù)相對成熟。但對于大尺寸、柔性、形狀不規(guī)則和表面透氣工件的貼裝工藝，并不適用。

在絲網(wǎng)印刷行業(yè)中，傳統(tǒng)自動(dòng)化絲印設(shè)備大多采用卡槽卡位或是人工定位來實(shí)現(xiàn)工件的定位和貼裝，其中卡槽卡位用于硬質(zhì)工件，如塑料制品等，每種形狀對應(yīng)一種卡槽，卡槽在使用前需人工定位。操作過程中通過人工或機(jī)械手將工件至于卡槽中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。當(dāng)使用機(jī)械手操作時(shí)，需上料機(jī)構(gòu)設(shè)有卡位裝置，以確保每個(gè)工件經(jīng)固定的路徑軌跡后可以置于工位的卡槽上。但這種僅適用于產(chǎn)品規(guī)格較少且單件需求量較大的產(chǎn)品，適合量產(chǎn)。而對于產(chǎn)品樣式極多，單獨(dú)某種樣式需求量不大的情況只能采用人工定位，人工定位工作量大，內(nèi)容枯燥，相關(guān)技術(shù)熟練工較少；且油性墨多有毒性，長期接觸對人體不利。

在服裝行業(yè)也要使用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，如在布料衣物上印各種圖案。待印工件為柔性且具有透氣性的材質(zhì)，一般操作是由人工將衣服或者布料等工件放到印刷臺(tái)板上貼平，之后進(jìn)行手工或者自動(dòng)印刷。這種印刷方式僅僅是將圖案印到某個(gè)固定區(qū)域，其圖案的位置與角度全靠人工貼工件時(shí)把握，精度很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種自動(dòng)貼裝系統(tǒng)。該自動(dòng)貼裝系統(tǒng)可對形狀不規(guī)則的柔性工件或透氣性工件進(jìn)行自動(dòng)貼裝，且具有貼裝精度高、貼裝效率高的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種自動(dòng)貼裝系統(tǒng)，包括：上料機(jī)構(gòu)，所述上料機(jī)構(gòu)包括上料平臺(tái)，所述上料平臺(tái)上設(shè)有工位，所述工位用于放置工件；工件取貼機(jī)構(gòu)，所述工件取貼機(jī)構(gòu)包括吸盤和負(fù)壓系統(tǒng)，所述吸盤用于取/放所述工件，所述吸盤設(shè)有特定規(guī)格的點(diǎn)陣孔，所述負(fù)壓系統(tǒng)與所述吸盤相連，所述負(fù)壓系統(tǒng)通過所述點(diǎn)陣孔控制所述吸盤以氣壓原理的方式吸/放所述工件；吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述吸盤運(yùn)動(dòng)；圖像采集器，所述圖像采集器用于采集工件圖像；以及控制器，所述控制器分別與所述工件取貼機(jī)構(gòu)、所述吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述圖像采集器相連，所述控制器用于對所述負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)行控制以使所述吸盤吸/放所述工件，并對所述圖像采集器采集的工件圖像進(jìn)行校正，以及根據(jù)校正后的工件圖像與目標(biāo)位置圖形之間的偏差量和偏差角度控制所述吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)平移和旋轉(zhuǎn)，直至所述工件移動(dòng)到目標(biāo)方位時(shí)，控制吸盤上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對工件的貼裝。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)貼裝系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)貼裝設(shè)備只能針對硬質(zhì)工件和形狀規(guī)則的工件進(jìn)行自動(dòng)貼裝的局限性，不僅可對柔性工件有很好的吸附效果，對于透氣性工件也一樣適用，并可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行自動(dòng)貼裝，且對工件形狀無特殊要求，可代替人工貼裝方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低成本。另外，該自動(dòng)貼裝系統(tǒng)具有貼裝精度高、貼裝效率高的優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的自動(dòng)貼裝系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述上料平臺(tái)上設(shè)有多個(gè)工位，所述多個(gè)工位可一一對應(yīng)地預(yù)置同一規(guī)格的工件。

在一些示例中，所述上料機(jī)構(gòu)還包括：上料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器，所述上料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)所述上料平臺(tái)旋轉(zhuǎn)和升降。

在一些示例中，所述吸盤可為圓形或矩形，所述點(diǎn)陣孔也可為圓形、矩形或其他形狀，所述點(diǎn)陣孔以所述吸盤的中心向所述吸盤的邊緣擴(kuò)散且所述點(diǎn)陣孔的孔徑沿所述吸盤的中心向所述吸盤的邊緣延伸的方向逐漸減小。

在一些示例中，所述負(fù)壓系統(tǒng)包括：大功率風(fēng)機(jī)；閥門，所述閥門設(shè)置在所述大功率風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣口，所述閥門用于氣路切換；氣管，所述氣管的一端與所述閥門相連，所述氣管的另一端與所述吸盤相連。

在一些示例中，所述負(fù)壓系統(tǒng)還包括：消音器，所述消音器設(shè)置于所述大功率風(fēng)機(jī)的出氣口端，以降低所述大功率風(fēng)機(jī)的工作噪音。

在一些示例中，所述吸盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：電機(jī)，所述電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述吸盤平移和旋轉(zhuǎn)；和氣缸或絲杠滑臺(tái)，所述氣缸或絲杠滑臺(tái)用于驅(qū)動(dòng)所述吸盤升降。

在一些示例中，所述工件取貼機(jī)構(gòu)還包括：緩沖裝置，所述緩沖裝置設(shè)置在所述吸盤上，用于在所述吸盤取/放工件時(shí)，避免所述吸盤與所述上料平臺(tái)和貼裝臺(tái)板發(fā)生剛性接觸。