CN112309922B - 一种集上料与绑定为一体的智能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集上料与绑定为一体的智能设备，涉及IC绑定技术领域。本发明的工作台上端沿从左到右的方向顺次设置有玻璃上料单元、玻璃清洗单元、ACF贴附机、预压绑定单元和本压绑定单元，工作台上端还设置有能沿左右方向移动的机械手组件，机械手组件能吸附玻璃进行搬运，工作台上端还设置有IC上料仓，IC上料仓与预压绑定单元之间设置有用于IC上料的翻转上料组件，所述工作台上设置有玻璃清洗平台、贴附平台、预压平台和本压平台。能够先对玻璃板进行自动化清洗，清洗工序完毕后即可进行与IC芯片的绑定，IC芯片在送料的过程中实现自动化翻转，降低人工劳动强度，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及IC绑定技术领域，具体涉及一种集上料与绑定为一体的智能设备。
背景技术
ACF是英文Anisotropic Conductive Film(异向导电胶膜)的缩写，其特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性。IC与玻璃绑定之前，需要先在玻璃上贴附ACF，然后再将IC贴附到玻璃上进行绑定。
现有的IC芯片绑定到玻璃板上时，需要先对玻璃板进行清洗，然后再将IC芯片绑定到玻璃板上。但是玻璃板的清洗往往通过人工手动进行清洗，IC芯片从料盘内输送到绑定工位，往往也是通过人工进行搬运，人工劳动强度大，玻璃板的清洗转移困难，容易出现玻璃损坏的风险。
为此，亟待一种集上料与绑定为一体的智能设备，能够先对玻璃板进行自动化清洗，清洗工序完毕后即可进行与IC芯片的绑定，IC芯片在送料的过程中实现自动化翻转，降低人工劳动强度，提高工作效率。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种集上料与绑定为一体的智能设备，能够先对玻璃板进行自动化清洗，清洗工序完毕后即可进行与IC芯片的绑定，IC芯片在送料的过程中实现自动化翻转，降低人工劳动强度，提高工作效率。
本发明具体采用以下技术方案：
本发明的集上料与绑定为一体的智能设备，包括工作台，工作台上端沿从左到右的方向顺次设置有玻璃上料单元、玻璃清洗单元、ACF贴附机、预压绑定单元和本压绑定单元，工作台上端还设置有能沿左右方向移动的机械手组件，机械手组件能吸附玻璃进行搬运，工作台上端还设置有IC上料仓，IC上料仓与预压绑定单元之间设置有用于IC上料的翻转上料组件，玻璃上料单元与玻璃清洗单元之间设置有能左右移动的玻璃清洗平台，ACF贴附机与预压绑定单元之间设置有贴附平台，预压绑定单元和本压绑定单元下方分别设置有预压平台和本压平台，预压平台和本压平台能沿垂直左右的方向移动。
本发明作为进一步优选的：玻璃上料单元包括支撑架、十字滑台、竖直滑轨、托板、托架，竖直滑台和玻璃上料盘；支撑架的下端安装在工作台上，十字滑台安装在支撑架的上端，十字滑台的下端设置有吸附取料盘，竖直滑轨设置在十字滑台的下方，托架通过竖直滑台与竖直滑轨相互连接，托板安装在托架上端，玻璃上料盘设置在托板的上端，玻璃上料盘位于吸附取料盘的下方。
本发明作为进一步优选的：玻璃清洗单元包括从左至右顺次设置的CCD相机和等离子清洗机，等离子清洗机设置有喷头，玻璃清洗平台的下端设置有横轴滑座，横轴滑座的下端安装有横轴滑轨，横轴滑轨的下端设置有纵轴滑座，纵轴滑座的下端安装有纵轴滑轨，CCD相机和喷头位于横轴滑轨的上方。
本发明作为进一步优选的：贴附平台的下端设置有第一XY轴滑台。
本发明作为进一步优选的：IC上料仓下方设置放置台，放置台的上端并排设置有两个IC上料盘，放置台安装有DD马达，两个IC上料盘分别位于DD马达的两侧并与DD马达相互连接，放置台的下端设置有第二XY轴滑台。
本发明作为进一步优选的：翻转上料组件包括Y轴模组、Z轴模组、定位滑座、定位板、翻转电机、同步带和翻转吸头组件；Y轴模组水平设置，Y轴模组的两端分别位于IC上料盘的上方和位于预压平台的上方，定位滑座安装在Y轴模组的侧壁，Z轴模组沿竖直方向安装在定位滑座的侧壁，定位板水平安装在Z轴模组的下端，翻转电机设置在定位板上，定位板上端还设置有固定板，翻转吸头组件转动设置在固定板下端，固定板开设有便于翻转吸头组件翻转的让位槽，翻转吸头组件的一端和翻转电机的输出轴均套设有同步轮，同步带套设在两个同步轮上。
本发明作为进一步优选的：翻转吸头组件包括IC转轴、微型接头、吸头本体和固定块；IC转轴为空心结构，IC转轴的一端为封闭结构，IC转轴的另一端与微型接头相互连通，固定块套设在IC转轴上，固定块设置有用于固定吸头本体的定位槽，吸头本体开设有多个与IC转轴内部相互连通的通孔。
本发明作为进一步优选的：预压平台和本压平台下端均设置有与左右方向相互垂直的导轨。
本发明作为进一步优选的：机械手组件包括能在清洗平台与贴附平台之间移动的第一机械手、能在贴附平台与预压平台之间移动的第二机械手、能在预压平台与本压本体之间移动的第三机械手和能在本压平台与下一工位之间移动的第四机械手，工作台上端设置有沿左右方向水平设置的水平导轨，第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手下端均设置有安装在水平导轨上的移动座。
本发明作为进一步优选的：第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手均包括导向架、吸附头和吸附安装座；导向架沿垂直水平导轨的方向设置，导向架贯穿开设有腰形槽，吸附头安装在吸附安装座上，吸附安装座贯穿开设有与腰形槽对齐的固定孔，吸附安装座与导向架通过螺栓组件相互连接。
本发明的有益效果体现在：
本发明通过在工作台上端沿从左至右的方向顺次设置有玻璃清洗单元、ACF贴附机、预压绑定单元和本压绑定单元。通过玻璃上料单元实现玻璃板的自动上料，通过玻璃上料单元的十字滑台带动吸附取料盘在水平面的移动，吸附取料盘吸附玻璃板，然后将玻璃移动到玻璃清洗单元进行清洗。在工作台的上端设置有机械手组件，配合清洗平台、贴附平台、预压平台和本压平台，能够对玻璃在不同工位之间进行搬运移动，不需要人工手动搬动，降低人工劳动强度，提高工作效率。预压绑定的过程中，翻转上料组件将IC上料盘内IC通过吸附的方式抓取，然后在Y轴模组的作用下向预压平台上移动。实现IC的自动上料，减少人工的劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的立体装配图；
图2为玻璃上料单元的立体结构示意图；
图3为图2所示的仰视立体示意图；
图4为等离子清洗机立体示意图；
图5为玻璃清洗平台的立体示意图；
图6为ACF贴附机的立体示意图；
图7为贴附平台的立体示意图；
图8为预压平台的立体示意图；
图9为本压平台的立体示意图；
图10为翻转上料组件和IC上料仓的立体示意图；
图11为图10的左视示意图；
图12为图10的另一立体示意图；
图13为翻转吸头组件的立体示意图；
图14为机械手组件的立体示意图；
图15为图14中A处放大结构示意图；
附图中，1-工作台，2-玻璃上料单元，201-支撑架，202-托板，203-玻璃上料盘，204-十字滑台，205-吸附取料盘，206-竖直滑轨，207-竖直滑台，208-托架，3-玻璃清洗单元，301-等离子清洗机，3011-喷头，302-CCD相机，4-ACF贴附机，5-预压绑定单元，6-本压绑定单元，7-机械手组件，701-第一机械手，702-第二机械手，703-第三机械手，704-第四机械手，8-玻璃清洗平台，801-横轴滑座，802-横轴滑轨，803-纵轴滑座，804-纵轴滑轨，9-贴附平台，901-第一XY轴滑台，10-预压平台，11-本压平台，12-IC上料仓，1201-第二XY轴滑台，1202-放置台，1203-IC上料盘，13-翻转上料组件，1301-Y轴模组，1302-Z轴模组，1303-定位滑座，1304-翻转电机，1305-定位板，1306-同步轮，1307-同步套，1308-翻转吸头组件，13081-IC转轴，13082-固定块，13083-吸头本体，13084-微型接头，14-水平导轨，15-移动座，16-导向架，17-吸附安装座，18-吸附头。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
参考附图1，本发明在工作台1上端沿从左至右的方向顺次设置玻璃上料单元2、玻璃清洗单元3、ACF贴附机4、预压绑定单元5和本压绑定单元6，在实际使用过程中，在工作台1外侧是设置有防护罩的，在本申请为了观察而将防护罩去掉了。作为一种优选的ACF型号为7831，预压绑定单元5其实际就是预先将IC放置到玻璃板上，将IC预绑定到玻璃上，然后通过本压绑定单元6对IC和玻璃进行热压，实现ACF固化，其工作原理是目前通用的。现有技术中，玻璃的清洗、AFC的贴附、IC的绑定都是通过人工进行手动在不同工位搬运，人工劳动强度大。在工作台1的上端设置有机械手组件7，配合清洗平台、贴附平台9、预压平台10和本压平台11，能够对玻璃在不同工位之间进行搬运移动，不需要人工手动搬动，降低人工劳动强度，提高工作效率。
参考附图2和3，支撑架201安装在工作台1上，十字滑台204安装在支撑架201的上端，十字滑台204包括两个横向导轨，两个横向导轨相互平行，并且与从左至右的方向一致，两个横向导轨跨设有纵向导轨，纵向导轨能沿着横向导轨的方向移动，在纵向导轨的下端设置有能升降移动的吸附取料盘205，吸附取料盘205即为吸附式取料手，通过真空吸附的方式，与玻璃紧贴吸附，从而起到抓取玻璃的效果。吸附取料盘205在十字滑台204的作用下，能够移动到玻璃清洗平台8的上方，并将玻璃放置到玻璃清洗平台8上。需要进一步说明的是，托板202的下端设置有托架208，托架208通过竖直滑台207与竖直滑轨206相互连接，能够沿着竖直滑轨206升降移动，至于其驱动方式，可以通过液压缸的伸缩方式，也可以采用丝杠传动与步进电机配合的方式。
参考附图4和5，在附图1中标记有CCD相机302的位置，玻璃在清洗之间先通过CCD相机302拍照定位，然后再通过酒精无尘布进行擦拭，去除掉玻璃上的杂物，然后通过喷头3011进行等离子清洗，进一步去掉玻璃上的有机物等杂物。玻璃清洗平台8的下端设置有横轴滑座801和纵轴滑座803，能够实现在玻璃清洗单元3的移动，玻璃清洗每次移动的过程中，均是先后退一定距离，然后再沿横向移动。当清洗完毕后，通过第一机械手701，能够对清洗完毕后玻璃进行吸附抓取，将玻璃从玻璃清洗平台8转移到贴附平台9。
参考附图6-11，贴附平台9在下端的第一XY轴滑台901作用下能够在水平面方向进行调节，以保证贴附平台9在承托玻璃的情况下，在ACF贴附机4的下端移动，保证ACF能够贴附到玻璃上。ACF贴附完毕后，通过第二机械手702，将贴有ACF的玻璃放置到预压平台10上。IC上料仓12与贴附平台9位于两侧，故而，贴有ACF的玻璃移动到预压平台10上，不影响IC的上料。
放置台1202在下端设置的第二XY轴滑台1201作用下，移动到IC上料仓12的下端，承接满载有IC芯片的料盘，放置台1202的上端设置有两个IC上料盘1203，通过双上料结构，增加了IC储存的数量，避免了IC上料过程中换料时等待时间过长的问题。IC上料盘1203承接完毕IC后，移动到翻转上料组件13的下方；然后翻转电机1304工作，通过同步轮1306和同步套1307的作用，带动翻转吸头组件1308翻转180°，翻转吸头组件1308朝下；在Z轴模组1302的作用下，翻转吸头组件1308向下移动，吸取IC，然后上升；再然后翻转电机1304工作，翻转吸头组件1308翻转180°恢复最开始的状态；在Y轴模组1301的作用下，IC移动到预压绑定单元5的压头下方，方便压头拾取IC，最后与玻璃预绑定。
参考附图13，需要进一步说明的是：翻转吸头组件1308的工作原理为，IC转轴13081的内部为空心结构，IC转轴13081的一端与微型接头13084连接，微型接头13084与真空管相互连通，使真空源能够通过微型进入到IC转轴13081中，IC转轴13081的另一端套设有同步轮1306，翻转电机1304工作，使IC转轴13081能够绕自身轴线转动，翻转吸头组件1308通过固定板进行转动固定，并且在固定板侧壁开设有对翻转吸头组件1308翻转让位的让位槽。在吸头本体13083外还套设有轴套，固定块13082开设有与IC转轴13081连通的连通孔，吸头本体13083套设有轴套后安装在连通孔内，轴套与IC转轴13081过渡配合，轴套与吸头本体13083间隙配合，吸头开设有与IC转轴13081内部相互连通的通孔，以实现封闭且将真空源导通到吸头本体13083中，使吸头本体13083能够吸取IC。进一步优选的，在吸头本体13083下端还套设有弹簧，使吸头本体13083对IC进行吸取时获得弹性，避免发生刚醒碰撞。
参考附图14和15，第一机械手701、第二机械手702、第三机械手703和第四机械手704的结构一致，为了提高工作效率，而设置有4个机械手，理论上仅只有一个机械手也是能够满足要求的，在本申请为了方便描述而加以命名区分。第一机械手701、第二机械手702、第三机械手703和第四机械手704均能够沿着水平导轨14移动，现以第一机械手701进行阐述，导向架16沿垂直水平导轨14的方向设置，通过腰形槽与螺栓组件配合的方式，能够对吸附安装座17的相对位置进行调节，以及自定义吸附安装座17的个数以及相邻吸附安装座17之间的距离，吸附头18安装在吸附安装座17上，吸附头18连接有气动系统，能够实现真空吸附。吸附头18能够根据实际需求自定义数量，以能够对玻璃进行稳定吸取。
本发明的工作过程为：当玻璃上料单元2中的玻璃上料盘203到达取料位时吸附取料盘205会将玻璃从玻璃上料盘203中取出，在十字滑台204的作用下运动到玻璃清洗平台8上端，并将玻璃放到玻璃清洗平台8上，玻璃清洗平台8运动到CCD相机302下对玻璃角度进行校正，再经过酒精无尘布清洗，将玻璃ITO上的异物进行擦拭，最后经过Plasma清洗，对玻璃ITO上的有机物进行清洗，完成玻璃的上料清洗。随后第一机械手701会将玻璃搬送到ACF贴附机4下端的贴附平台9上，经过另一组CCD对角度进行校正，贴附平台9将玻璃送到贴附压头下方，压头工作将ACF贴附在玻璃上，贴附平台9退至检测位，经CCD检测ACF贴附情况后，再退至出料位，然后第二机械手702会将贴有ACF的玻璃搬送到预压绑定单元5中的预压平台10上，同时翻转上料组件13会从IC上料仓12中将IC料盘取出，移动到全景相机下方对IC角度进行校正，翻转上料组件13从IC料盘中拾取IC进行翻转，运送到预压压头下方，压头吸气，并在预压CCD上进行拍照对位，然后将IC预绑定在玻璃上。第三机械手703将预绑定好的玻璃搬送到本压绑定机构中的本压平台11上，经过CCD校正，本压平台11将带IC的玻璃送到本压压头下方，本压压头工作，对IC和玻璃进行热压，实现ACF固化。至此完成IC和玻璃的绑定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (4)
1.一种集上料与绑定为一体的智能设备，包括工作台，其特征在于：所述工作台上端沿从左到右的方向顺次设置有玻璃上料单元、玻璃清洗单元、ACF贴附机、预压绑定单元和本压绑定单元，所述工作台上端还设置有能沿左右方向移动的机械手组件，所述机械手组件能吸附玻璃进行搬运，所述工作台上端还设置有IC上料仓，所述IC上料仓与预压绑定单元之间设置有用于IC上料的翻转上料组件，所述玻璃上料单元与玻璃清洗单元之间设置有能左右移动的玻璃清洗平台，所述ACF贴附机与预压绑定单元之间设置有贴附平台，所述预压绑定单元和本压绑定单元下方分别设置有预压平台和本压平台，所述预压平台和本压平台能沿垂直左右的方向移动；
所述玻璃上料单元包括支撑架、十字滑台、竖直滑轨、托板、托架，竖直滑台和玻璃上料盘；所述支撑架的下端安装在工作台上，所述十字滑台安装在支撑架的上端，所述十字滑台的下端设置有吸附取料盘，所述竖直滑轨设置在十字滑台的下方，所述托架通过竖直滑台与竖直滑轨相互连接，所述托板安装在托架上端，所述玻璃上料盘设置在托板的上端，所述玻璃上料盘位于吸附取料盘的下方；
所述玻璃清洗单元包括从左至右顺次设置的CCD相机和等离子清洗机，所述等离子清洗机设置有喷头，所述玻璃清洗平台的下端设置有横轴滑座，所述横轴滑座的下端安装有横轴滑轨，所述横轴滑轨的下端设置有纵轴滑座，所述纵轴滑座的下端安装有纵轴滑轨，所述CCD相机和喷头位于横轴滑轨的上方；
所述翻转上料组件包括Y轴模组、Z轴模组、定位滑座、定位板、翻转电机、同步带和翻转吸头组件；所述Y轴模组水平设置，所述Y轴模组的两端分别位于IC上料盘的上方和位于预压平台的上方，所述定位滑座安装在Y轴模组的侧壁，所述Z轴模组沿竖直方向安装在定位滑座的侧壁，所述定位板水平安装在Z轴模组的下端，所述翻转电机设置在定位板上，所述定位板上端还设置有固定板，所述翻转吸头组件转动设置在固定板下端，所述固定板开设有便于翻转吸头组件翻转的让位槽，所述翻转吸头组件的一端和翻转电机的输出轴均套设有同步轮，同步带套设在两个同步轮上；
所述翻转吸头组件包括IC转轴、微型接头、吸头本体和固定块；所述IC转轴为空心结构，所述IC转轴的一端为封闭结构，IC转轴的另一端与微型接头相互连通，所述固定块套设在IC转轴上，所述固定块设置有用于固定吸头本体的定位槽，所述吸头本体开设有多个与IC转轴内部相互连通的通孔；
所述机械手组件包括能在清洗平台与贴附平台之间移动的第一机械手、能在贴附平台与预压平台之间移动的第二机械手、能在预压平台与本压本体之间移动的第三机械手和能在本压平台与下一工位之间移动的第四机械手，所述工作台上端设置有沿左右方向水平设置的水平导轨，所述第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手下端均设置有安装在水平导轨上的移动座；
所述第一机械手、第二机械手、第三机械手和第四机械手均包括导向架、吸附头和吸附安装座；所述导向架沿垂直水平导轨的方向设置，所述导向架贯穿开设有腰形槽，所述吸附头安装在吸附安装座上，所述吸附安装座贯穿开设有与腰形槽对齐的固定孔，所述吸附安装座与导向架通过螺栓组件相互连接。
2.根据权利要求1所述的集上料与绑定为一体的智能设备，其特征在于：所述贴附平台的下端设置有第一XY轴滑台。
3.根据权利要求1所述的集上料与绑定为一体的智能设备，其特征在于：所述IC上料仓下方设置放置台，所述放置台的上端并排设置有两个IC上料盘，所述放置台安装有DD马达，两个IC上料盘分别位于DD马达的两侧并与DD马达相互连接，所述放置台的下端设置有第二XY轴滑台。
4.根据权利要求1所述的集上料与绑定为一体的智能设备，其特征在于：所述预压平台和本压平台下端均设置有与左右方向相互垂直的导轨。
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