CN110886751B

CN110886751B - 一种fpc自动粘接机

Info

Publication number: CN110886751B
Application number: CN201911230147.9A
Authority: CN
Inventors: 董丙玺; 祝青松; 王新江; 丁策; 李建坤
Original assignee: Goertek Inc
Current assignee: Goertek Inc
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: CN110886751A

Abstract

本发明提供一种FPC自动粘接机，包括：承载装置，被配置为承载FPC和产品；翻转装置，包括第一接料机构、翻转机构和第一驱动机构，第一接料机构被配置为承载FPC，第一接料机构设置在翻转机构上，第一驱动机构与翻转机构连接，第一驱动机构被配置为驱动翻转机构翻转，使FPC的粘接面与产品的待粘面相对；粘接装置，被配置为将FPC粘接到产品上；转移装置被配置为将承载装置上的FPC转移到翻转装置上以及将翻转装置上的FPC转移到粘接装置上；定位装置，包括位置获取机构和偏差纠正机构；位置获取机构被配置为获取FPC和产品的位置信息，偏差纠正机构根据位置信息对FPC和产品的位置进行纠正。翻转机构可实现FPC自动粘接，定位装置可提高FPC的粘接精度。

Description

一种FPC自动粘接机

技术领域

本发明涉及电路板组装技术领域，更具体地，本发明涉及一种FPC自动粘接机。

背景技术

FPC作为一种电器元件，具有较高的弯曲挠性。用户可以根据安装空间改变其形状，折弯后不影响其信号传递功能。而且FPC还具有抗静电干扰，耐高低温的特质，所以被广泛应用于手机、手环、耳机、平板电脑等多种电子设备中。在电子产品的组装过程中，往往需要将FPC粘接到固定壳体或腔体表面，且装配要求精度较高。

现有技术中，一般采取手工方式将折弯定型好的FPC粘接到固定壳体或腔体表面。电子产品上的FPC存在自身尺寸较小、安装空间狭小、粘接过程受人为因素影响大、位置精度难以保证等缺点。

因此，有必要提出一种FPC自动粘接机，解决粘接精度低的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种FPC自动粘接机，提高FPC的粘接精度。

一种FPC自动粘接机，包括：

承载装置，所述承载装置被配置为承载FPC和产品；

翻转装置，所述翻转装置包括第一接料机构、翻转机构和第一驱动机构，所述第一接料机构被配置为承载FPC，所述第一接料机构设置在所述翻转机构上，所述第一驱动机构与所述翻转机构连接，所述第一驱动机构被配置为驱动所述翻转机构翻转，使所述第一接料机构上的FPC的粘接面与产品的待粘面相对；

粘接装置，所述粘接装置被配置为将FPC粘接到产品上；

转移装置，所述转移装置被配置为将所述承载装置上的FPC转移到所述翻转装置上以及将所述翻转装置上的FPC转移到所述粘接装置上；

定位装置，所述定位装置包括位置获取机构和偏差纠正机构；所述位置获取机构被配置为获取FPC和产品的位置信息，所述偏差纠正机构根据所述位置获取机构获取的位置信息对FPC和产品的位置进行纠正。

可选地，所述翻转机构为转轴，所述第一接料机构垂直连接于所述转轴，所述转轴被配置为通过旋转翻转所述第一接料机构上承载的FPC。

可选地，所述第一接料机构包括真空发生器和真空吸嘴，所述真空吸嘴连接于所述真空发生器，所述真空发生器被配置为减小所述真空吸嘴的气压，所述真空吸嘴被配置为吸附FPC。

可选地，所述承载装置包括承载机构，所述承载机构具有第一工位和第二工位，所述第一工位被配置为承载FPC，所述第二工位被配置为承载产品，所述第一工位和所述第二工位对应设置。

可选地，所述位置获取机构包括第一图像采集模块和第二图像采集模块，所述第一图像采集模块被配置为采集FPC的位置信息，所述第二图像采集模块被配置为采集产品的位置信息。

可选地，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块设置为运动相机。

可选地，所述第一图像采集模块以仰拍的方式采集所述FPC的位置信息，所述第二图像采集模块以俯拍的方式采集所述产品的位置信息。

可选地，所述FPC自动粘接机还包括信息处理中心，所述信息处理中心被配置为：当所述第一图像采集模块采集FPC的位置信息及所述第二图像采集模块采集产品的位置信息后，所述信息处理中心对采集结果进行分析，输出位置纠正命令。

可选地，所述偏差纠正机构包括X轴纠偏单元、Y轴纠偏单元和R轴纠偏单元，所述X轴纠偏单元被配置为纠正产品的X轴方向位置，所述Y轴纠偏单元被配置为纠正FPC的Y轴方向位置,所述R轴纠偏单元被配置为纠正FPC的角度。

可选地，所述粘接装置包括第二接料机构，所述第二接料机构被配置为通过旋转调节FPC的粘接角度。

本发明所述技术方案的有益效果在于：通过翻转机构对FPC翻转一定角度可使FPC朝向产品，实现FPC自动粘接，定位装置可提高FPC的粘接精度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明实施例的FPC自动粘接机的示意图；

图2为根据本发明实施例的第一转移装置的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的翻转装置的结构示意图；

图4为根据本发明实施例的第二转移装置的结构示意图；

图5为根据本发明实施例的粘接装置的结构示意图；

图中标示如下：10-承载装置；101-第三驱动机构；102-承载机构；20-第一转移装置；201-第一取料机构；2021-电缸1；2022-电缸2；20221-拖链1；30-翻转装置；301-第一接料机构；302-翻转机构；303-第一驱动机构；40-第二转移装置；401-第二取料机构；4021-电缸3；4022-电缸4；40221-拖链2；50-粘接装置；501-第二接料机构；5021-电缸5；5022-电缸6；50211-拖链3；6011-第一图像采集模块；6012-第二图像采集模块；6021-X轴纠偏单元；6022-R轴纠偏单元。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

现有技术中，通常将折弯后的FPC通过手工方式粘接到固定壳体或腔体表面，存在操作空间小、粘接过程受人为因素影响大、位置精度难以保证等缺点，同时一旦粘接错误后，撕下将造成不良品，废品率高。因此，有必要提出一种FPC自动粘接机，解决粘接精度低的问题。

一种FPC自动粘接机，包括：承载装置，所述承载装置被配置为承载FPC和产品；翻转装置，所述翻转装置包括第一接料机构、翻转机构和第一驱动机构，所述第一接料机构被配置为承载FPC，所述第一接料机构设置在所述翻转机构上，所述第一驱动机构与所述翻转机构连接，所述第一驱动机构被配置为驱动所述翻转机构翻转，使所述第一接料机构上的FPC的粘接面与产品的待粘面相对；粘接装置，所述粘接装置被配置为将FPC粘接到产品上；转移装置，所述转移装置被配置为将所述承载装置上的FPC转移到所述翻转装置上以及将所述翻转装置上的FPC转移到所述粘接装置上；定位装置，所述定位装置包括位置获取机构和偏差纠正机构；所述位置获取机构被配置为获取FPC和产品的位置信息，所述偏差纠正机构根据所述位置获取机构获取的位置信息对FPC和产品的位置进行纠正。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，FPC自动粘接机包括承载装置10。可选地，承载装置包括承载机构102和第三驱动机构101。承载机构被用于承载FPC和产品。作为一个示例，可以将FPC承载于承载机构上，然后撕去FPC上覆盖粘接区的离型纸。离型纸用于保护粘接区的胶粘剂，可减少空气及灰尘对胶粘剂的影响。可选地，可以使用镊子撕去离型纸，撕去离型纸后的FPC的粘接区朝上承载。可选地，当FPC承载在承载机构上后，承载机构可以对其进行固定，防止FPC位置变化。承载机构还被用于承载产品，该处的产品为待粘接产品。同样地，承载机构可以对产品进行固定。可选地，第三驱动机构用于驱动承载机构使承载机构沿X轴方向移动，从而能够改变FPC和/或产品的位置。可选地，承载机构可以是一个工作台，第三驱动机构可选择电缸。选用电缸作为第三驱动机构可以使承载装置的运动更加精确。可选地，也可以使用输送带和电机作为第一驱动机构。本发明对此不作限制。

作为本发明的一个实施例，FPC自动粘接机的转移装置包括第一转移装置20和第二转移装置40，第一转移装置用于将承载装置上的FPC转移到翻转装置30上，第二转移装置用于将翻转装置上的FPC转移到粘接装置50上。如图2所示，第一转移装置包括第一取料机构201和第四驱动机构。可选地，第一取料机构自上而下吸附于FPC的带胶粘剂的一面的非粘接区，将FPC从承载机构102上取出。可选地，参照图2，第四驱动机构包括电缸1 2021和电缸2 2022。电缸1用于控制第一取料机构Z轴即上下方向的运动，电缸2用于驱动第一取料机构沿Y轴方向运动。第四驱动机构还包括拖链1 20221，其用于限制第一取料机构的Y轴方向的运动。当第一取料机构沿Y轴方向运动，其可以将从承载装置上取出的FPC转移至下一装置。当第一取料机构将FPC从承载装置上取出后，PFC的粘接面朝上，第一取料机构吸附于粘接面上的非粘接区。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，FPC自动粘接机还包括翻转装置30。翻转装置包括第一接料机构301、翻转机构302和第一驱动机构303，可参照图3。作为一种实施方式，电缸2驱动第一取料机构沿Y轴方向向翻转装置靠近，电缸1控制第一取料机构沿Z轴方向移动使第一取料机构运动到第一接料机构的上方，然后将FPC转移给第一接料机构。此时，第一接料机构作用于FPC的粘接区的背面，FPC的粘接区仍然朝向上方。第一接料机构连接于翻转机构。可选地，第一驱动机构控制翻转机构翻转一定角度，使FPC的粘接面与产品的待粘面相对。可选地，翻转角度可以是180°。翻转机构翻转带动第一接料机构同步翻转，使FPC的粘接区所在的一面朝下，此时可以将产品设置在FPC的下侧。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，FPC自动粘接机还包括第二转移装置40。可选地，参照图4，第二转移装置包括第二取料机构401。第二取料机构能够产生于X轴方向的移动，其被配置为移动到第一接料机构301的下方，然后吸取FPC。第二取料机构吸附于FPC粘接面的非粘接区。此时，FPC的粘接面朝下。第二转移装置还包括电缸3 4021和电缸44022。电缸3用于控制第二取料机构Z轴方向的移动，电缸4则用于控制第二取料机构的X轴方向的运动。通过电缸4驱动第二取料机构移动，将FPC转移给下一装置。可选地，第二转移装置还包括拖链2 40221。拖链2用于限制第二取料机构在X轴方向的运动范围。

作为本发明的一个实施例，FPC自动粘接机还包括定位装置。定位装置包括位置获取机构和偏差纠正机构。位置获取机构用于获取FPC和产品的位置信息。偏差纠正机构根据位置获取机构获取的位置信息纠正FPC和产品的位置，保证FPC的粘接精度。定位装置能够提高FPC自动粘接时的粘接精度，提高产品的良品率。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，FPC自动粘接机还包括粘接装置50。可选地，第二转移装置沿Y轴方向移动，在靠近粘接装置时，将FPC转移给粘接装置。可选地，粘接装置根据所述定位装置纠正后的FPC和产品的位置，将FPC粘接到产品上。可选地，产品承载在承载装置10上，粘接装置将其上的FPC与承载在承载装置上的产品粘接。可选地，粘接装置上的FPC的粘接面朝下，粘接装置向下运动将FPC粘接到位于下方的产品上。

本发明通过设置承载装置、第一转移装置、翻转装置、第二转移装置、定位装置和粘接装置可以实现FPC的高精度自动粘接，有效提高了FPC的粘接效率，避免了现有技术中人为因素的影响，提高FPC粘接的产品合格率，降低生产成本。

作为本发明的一个实施例，参照图3，可以将翻转装置30的翻转机构301设置成转轴，第一接料机构301垂直连接在转轴上。第一接料机构随转轴转动，当转轴转过一定角度，第一接料机构上的FPC实现翻转，使FPC的粘接面与产品相对。将翻转机构设置为转轴不但能够实现FPC的翻转，同时可以简化翻转机构的机构，降低翻转装置的制造成本。可选地，第一驱动机构可以设置成伺服电机或步进电机，驱动机构的输出轴通过同步带与转轴连接。启动伺服电机或步进电机，其旋转运动经由同步带传递给转轴，实现FPC的翻转。

作为本发明的一个实施例，参照图3，第一接料机构301包括真空发生器和真空吸嘴。真空吸嘴与真空发生器连接。真空发生器将真空吸嘴内的气体抽出，减小真空吸嘴内的气压。真空吸嘴靠近并接触FPC后，由于FPC两侧存在压力差，真空吸嘴吸附住FPC。使用真空吸嘴吸附FPC，可以避免FPC发生损伤，保证FPC的质量，从而保证产品粘接的合格率。本发明的第一接料机构也可以设置成其他形式，例如夹爪，只需保证取料时不对FPC造成损伤即可。本发明对第二接料机构的形式不做限制，本领域技术人员可以根据实际条件选择。

作为本发明的一个实施例，承载机构102可设置成工作平台。在工作平台上设有第一工位和第二工位，其中第一工位被用于承载FPC，第二工位被用于承载产品。可选地，第一工位包括多个工位，可同时承载多个FPC。可选地，第二工位包括多个工位，可同时承载多个产品。该设置方式下能够使FPC自动粘接机运行一次即实现多个产品的FPC粘接，可以明显提高FPC的粘接效率，降低生产成本。可选地，承载FPC的工位数和产品的工位数相同。可选地，FPC的工位与产品的工位位置一一对应，这样可以防止遗漏FPC或产品，有利于提高产品的FPC粘接效率。可选地，工位可以设置成与FPC和产品尺寸相适应的凹槽，凹槽具有一定深度。这样不仅可以承载FPC和产品，还能对FPC和产品进行限位。

作为本发明的一个实施例，如图1所示，定位装置的位置获取机构包括第一图像采集模块6011。第一图像采集模块用于采集FPC的位置信息。可选地，位置获取机构包括第二图像采集模块6012。第二图像采集模块用于采集产品的位置信息。将用于采集FPC位置信息的第一图像采集模块

可选地，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块设置为运动相机。将第一图像采集模块设置成运动相机，可以对移动中的FPC飞拍以获取FPC的位置信息。同样地，将第二图像采集模块设置成运动相机，可以对移动中的产品飞拍以获取产品的位置信息。该设置方式下可以提高位置信息的获取效率，从而提高FPC的自动粘接效率。

作为本发明的一个实施例，FPC粘接之前的最终状态是粘接面朝下。此时可以设置第一图像采集模块的位置信息获取方式为仰拍，在这种情况下可利用第一图像采集模块获取更加准确的FPC的位置信息。可选地，产品粘接之前位于FPC的下侧，此时第二图像采集模块可采取俯拍的方式获取产品的位置信息，在这种情况下可利用第二图像采集模块获取更加准确的产品的位置信息。FPC和产品分别采用仰拍和俯拍的方式获取位置信息，有利于提高位置信息的准确率，从而提高FPC的粘接精度。

作为本发明的一个实施例，使用信息处理中心分析获取的FPC和产品的位置信息。信息处理中心通过运算分析后输出相对于FPC和产品的位置纠正命令，偏差纠正机构接收位置纠正命令，然后对FPC和产品的位置进行纠正，以将FPC准确地粘接到产品表面。利用信息处理中心进行运算分析可以提高分析效率。所述的信息处理中心还可以用作FPC自动粘接机的控制中心，用于控制各个装置的工作过程，提高FPC自动粘接机的智能化程度。

作为本发明的一个实施例，偏差纠正机构可包括用于纠正产品X轴向位置的X轴纠偏单元6021、用于纠正FPC的Y轴方向位置的Y轴纠偏单元以及用于纠正FPC角度的R轴纠偏单元6022。当FPC移动到产品上方，执行偏差纠正步骤。通过X轴纠偏单元、Y轴纠偏单元和R轴纠偏单元来调节FPC和产品的位置，使位置满足粘接要求，可以获得粘接后的高精度效果，提高FPC的粘接合格率。

作为本发明的一个实施例，参见图5，粘接装置50包括第二接料机构501。可选地，粘接装置还包括第二驱动机构。可选地，第二驱动机构包括电缸5 5021。电缸5用于驱动第二接料机构沿Y轴方向移动。可选地，第二驱动机构还包括电缸6 5022。电缸6用于驱动第二接料机构沿Z轴方向移动及在X-Y平面内转动，以实现FPC粘接角度的调节。可选地，粘接装置还包括拖链3 50211。拖链3用于限制第二接料机构沿Y轴方向的移动。

可选地，第二接料机构向第二转移装置靠近，在移动到第二转移装置的第二取料机构上方后，将FPC从第二转移装置上取下，此时FPC的粘接面朝下。然后，第二接料机构沿Y轴方向移动向产品靠近，执行粘接步骤。

可选地，Y轴纠偏单元和R轴纠偏单元设置在粘接装置上，当信息处理中心发出位置纠正命令，Y轴纠偏单元控制电缸5纠正FPC沿Y轴方向的位置，R轴纠偏单元控制电缸6纠正FPC的角度。可选地，X轴纠偏单元设置在承载装置上，在收到位置纠正命令后，X轴纠偏单元控制第三驱动机构101纠正产品在X轴方向的位置。纠偏完成后，电缸6驱动第二接料机构沿Z轴方向向产品靠近，使FPC粘接到产品的对应位置。

可选地，本发明中的第一取料机构201、第一接料机构301、第二取料机构401和第二接料机构501可以均设置成真空吸嘴的形式，能够防止FPC转移过程中受损。可选地，真空吸嘴的数量与第一工位的工位数相同，可以实现同时对多个产品进行FPC粘接，提高粘接效率。

作为本发明的一个实施方式，FPC首先承载在承载装置10上，然后由第一转移装置20转运至翻转装置30。FPC经翻转后，第二转移装置40从翻转装置30上取下FPC并将其转移至粘接装置50。粘接装置将FPC与产品粘接。

本发明通过设置承载装置、第一转移装置、翻转装置、第二转移装置、定位装置和粘接装置可以实现FPC的高精度自动粘接，有效提高了FPC的粘接效率，避免了现有技术中人为因素的影响，提高FPC的粘接精度，进而提高FPC粘接的产品合格率，降低生产成本。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种FPC自动粘接机，其特征在于，包括：

承载装置，所述承载装置被配置为承载FPC和产品；

粘接装置，所述粘接装置被配置为将FPC粘接到产品上；

2.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述翻转机构为转轴，所述第一接料机构垂直连接于所述转轴，所述转轴被配置为通过旋转翻转所述第一接料机构上承载的FPC。

3.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述第一接料机构包括真空发生器和真空吸嘴，所述真空吸嘴连接于所述真空发生器，所述真空发生器被配置为减小所述真空吸嘴的气压，所述真空吸嘴被配置为吸附FPC。

4.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述承载装置包括承载机构，所述承载机构具有第一工位和第二工位，所述第一工位被配置为承载FPC，所述第二工位被配置为承载产品，所述第一工位和所述第二工位对应设置。

5.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述位置获取机构包括第一图像采集模块和第二图像采集模块，所述第一图像采集模块被配置为采集FPC的位置信息，所述第二图像采集模块被配置为采集产品的位置信息。

6.根据权利要求5所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述第一图像采集模块和所述第二图像采集模块设置为运动相机。

7.根据权利要求6所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述第一图像采集模块以仰拍的方式采集所述FPC的位置信息，所述第二图像采集模块以俯拍的方式采集所述产品的位置信息。

8.根据权利要求5所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述FPC自动粘接机还包括信息处理中心，所述信息处理中心被配置为：当所述第一图像采集模块采集FPC的位置信息及所述第二图像采集模块采集产品的位置信息后，所述信息处理中心对采集结果进行分析，输出位置纠正命令。

9.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述偏差纠正机构包括X轴纠偏单元、Y轴纠偏单元和R轴纠偏单元，所述X轴纠偏单元被配置为纠正产品的X轴方向位置，所述Y轴纠偏单元被配置为纠正FPC的Y轴方向位置,所述R轴纠偏单元被配置为纠正FPC的角度。

10.根据权利要求1所述的FPC自动粘接机，其特征在于，所述粘接装置包括第二接料机构，所述第二接料机构被配置为通过旋转调节FPC的粘接角度。