[發(fā)明專利]一種精密自動化點膠裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610256606.0
• 申請日: 2016-04-22
• 公開（公告）號: CN105750156B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 王曉東;羅怡;周宗磊;張青青
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B05C5/00
• 分類號: B05C5/00;B05C11/10
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉;溫福雪

本發(fā)明提出了一種精密自動化點膠裝置和方法，屬于點膠機領域，包括三軸驅動單元、點膠機主體單元、視覺定位單元和控制單元。三軸驅動單元為整個裝置提供動力，點膠機主體單元用于實現(xiàn)點膠，視覺定位單元用于實現(xiàn)膠滴的精密定位，控制單元實現(xiàn)精密自動化點膠裝置的控制。其特性是利用三維操縱桿控制三軸驅動單元，將要點膠零件位置迅速呈現(xiàn)在相機視野中，提高了點膠裝置的自動化程度；提出的首滴膠滴標定法用于補償精密自動化點膠裝置在更換點膠噴針時帶來的安裝誤差，在安裝誤差補償?shù)幕A上，利用機器視覺實現(xiàn)裝置的精密定位點膠，提高了點膠效率。

技術領域

本發(fā)明屬于膠粘接技術領域，涉及一種精密自動化點膠裝置和方法。

背景技術

膠粘接技術是先進電子制造業(yè)中至為重要的關鍵性技術，其工藝過程簡單，廣泛應用于芯片封裝和集成電路裝備中。但是隨著精密器件的集成度提高，點膠量、點膠的位置精度以及精密點膠裝置的自動化程度越來越不能滿足要求。目前多個研究機構開展了相關研究，專利號為201310186242.3的專利中公開了一種點膠機定位方法，使用歸零校正模塊搭配歸零校正訊號來對點膠機進行標定，此點膠設備在更換針頭時，都需要歸零校正模塊重新標定一遍，因此效率較低。專利號為201420618658.0的專利中利用恒溫膠液容器解決膠液溫度變化的問題，利用濃度傳感器檢測膠水的濃度，通過智能控制加壓壓力，避免出膠量過多或者過少的問題，提高了點膠質(zhì)量。

也有一些手工點膠工藝，自動化程度較低，生產(chǎn)效率和工人的操作水平有很大的關系，尤其是當涂膠器件是難以定位的微小器件時，膠量與膠滴的一致性都很難保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種精密自動化點膠裝置和方法。精密自動化點膠裝置引入了三軸驅動和三維操縱桿17，提高了點膠設備的自動化程度；點膠裝置在更換噴針13時，采用視覺定位與首滴膠滴標定法，能夠快速標定，實現(xiàn)精密定位點膠。

本發(fā)明的技術方案：

一種精密自動化點膠裝置包括三軸驅動單元、點膠機主體單元、視覺定位單元和控制單元。

三軸驅動單元為精密自動化點膠裝置提供動力，包括X導軌1、Y導軌2、Z導軌3、Z導軌3上機械臂8和三維操縱桿17；三維操縱桿17通過串口與控制單元的工控機6連接，三維操縱桿17的擺動和旋轉對X導軌1、Y導軌2和Z導軌3進行變速聯(lián)動控制，三維操縱桿17上設有控制點膠機主體單元的按鈕18，用于啟動和停止出膠，從而提高精密自動化點膠裝置的自動化程度。

點膠機主體單元由點膠機5、儲料桶11、噴針13和空氣壓縮機4組成；從空氣壓縮機4出來的氣壓進入點膠機5，經(jīng)點膠機5到儲料桶11，實現(xiàn)膠滴的噴出；儲料桶11通過儲料桶安裝板12固定在Z導軌3的機械臂上8，儲料桶11與噴針13配合實現(xiàn)膠液的儲存與出膠；其中點膠機5通過I/O接口與控制單元的工控機6連接。

視覺定位單元用于實現(xiàn)膠滴的精密定位，由光源控制器、相機10和測距傳感器9組成；光源控制器通過串口與控制單元的工控機6連接，用于控制光照強度；相機10固定在Z導軌3的機械臂8上，相機10的移動由三軸驅動單元實現(xiàn)，用于利用首滴膠滴標定本次點膠的原始位置精度，噴針13實時跟蹤點膠位置，測距傳感器9固定于Z導軌3的機械臂上8，用于測量噴針13垂直方向的距離。

控制單元對精密自動化點膠裝置實現(xiàn)控制，由工控機6與人際交互界面7組成。

該精密自動化點膠裝置采用首滴膠滴標定法來補償更換噴針時帶來的安裝誤差，同時利用機器視覺實現(xiàn)精密點膠，避免了使用機械結構來標定點膠位置的繁瑣過程，提高了點膠效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的精密自動化點膠裝置結構示意圖。