CN114843209A - 一种led芯片固晶设备及其使用方法 - Google Patents

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赵克家
刘鹏
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Abstract

本发明公开了一种LED芯片固晶设备及其使用方法，涉及LED封装技术领域，具体为一种LED芯片固晶设备，包括安装机架，所述安装机架顶部的左侧设置有X轴移动机构，且X轴移动机构的顶部设置有Y轴移动机构，所述Y轴移动机构的顶部设置有传动盘，且传动盘的内部卡接有放料盘。该LED芯片固晶设备及其使用方法，通过第一传输机构将芯片输送至第一固晶机构上，当第一固晶机构对芯片处理后，再通过第二传输机构将芯片输送至第二固晶机构，通过第一传输机构与第三传输机构可将芯片在放料盘与第一固晶机构、第三固晶机构之间输送，同时通过第二传输机构可将芯片在第一固晶机构、第三固晶机构与第二固晶机构之间输送，实现对三色芯片的不间断处理。

Description

一种LED芯片固晶设备及其使用方法
技术领域
本发明涉及LED封装技术领域，具体为一种LED芯片固晶设备及其使用方法。
背景技术
LED固晶机是封装产业的重要设备，由上料机构把PCB板传送到工作台卡具上的工作位置，先由点胶机构将PCB需要键合晶片的位置点胶，然后键合臂从原点位置运动到吸取晶片位置，晶片放置在薄膜支撑的扩张器晶片盘上，键合臂到位后吸嘴向下运动，顶针向上运动顶起晶片，在拾取晶片后键合臂返回原点位置(漏晶检测位置)，键合臂再从原点位置运动到键合位置，吸嘴向下键合晶片后键合臂再次返回原点位置，这样就是一个完整的键合过程。当一个节拍运行完成后，由机器视觉检测得到晶片下一个位置的数据，并把数据传送给晶片盘电机，让电机走完相应的距离后使下一个晶片移动到对准的拾取晶片位置。PCB板的点胶键合位置也是同样的过程，直到PCB板上所有的点胶位置都键合好晶片，再由传送机构把PCB板从工作台移走，并装上新的PCB板开始新的工作循环。
当前固晶机普遍产能水平为40K/h,当作业RGB三色芯片时，通常由三台设备协作，每台设备负责一种颜色芯片的固晶，当前一个机台完成工作后转给下一台，一次完成固晶，再进行烘烤，完成整个RGB的固晶过程。在这个过程中，每台设备里面放置1个或多个料盒，每个料盒放置10-20个PCB板，每个PCB板上有1K-2K个单色芯片需要固晶，当第一个料盒中的全部PCB板完工后才能整料盒进入到下一台设备，同样的，这个最开始的第一料盒，仍要在第二、第三台设备里重复这个过程。按照每个PCB板1K的单色芯片计算，当一个料盒放置10个PCB板时，按照40K/h的固晶速度，完成全部RGB固晶，需要0.75小时，因此RGB产品的效率受到影响。并且同一个RGB板需要3台设备才能完成固晶，占用空间多，成本高，同样的对操作人员活动距离、工作量都有所增加，降低生产效率，为此我们提出一种LED芯片固晶设备及其使用方法以解决上述提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种LED芯片固晶设备及其使用方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种LED芯片固晶设备，包括安装机架，所述安装机架顶部的左侧设置有X轴移动机构，且X轴移动机构的顶部设置有Y轴移动机构，所述Y轴移动机构的顶部设置有传动盘，且传动盘的内部卡接有放料盘，所述安装机架的顶部固定安装有龙门架，且龙门架的内部设置有第一传输机构、第二传输机构、第三传输机构，所述安装机架顶部的右侧固定安装有第一固晶机构、第二固晶机构、第三固晶机构，且第一固晶机构、第二固晶机构、第三固晶机构的内部设置有放置卡具，所述龙门架的正面固定安装有控制器，所述安装机架的左侧固定安装有连接架，且连接架靠近X轴移动机构的一侧固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出轴上固定连接有两组工业相机。
优选的，所述X轴移动机构、Y轴移动机构内部均设置调节丝杆、调节伺服电机，所述X轴移动机构通过调节丝杆与Y轴移动机构传动连接，所述Y轴移动机构通过调节丝杆与传动盘传动连接，所述调节伺服电机与控制器电性连接。
优选的，所述X轴移动机构的顶部设置有与X轴移动机构相互配合的第一导向滑轨，所述Y轴移动机构的顶部设置有与传动盘相互配合的第二导向滑轨。
优选的，所述龙门架顶部的内侧固定安装有限位滑块，所述第一传输机构、第二传输机构、第三传输机构的顶部固定连接有与限位滑块相互配合的限位滑套。
优选的，所述第一传输机构、第二传输机构、第三传输机构的侧面均固定安装有移位伺服电机，且移位伺服电机的输出轴上固定套装有主动齿轮，所述龙门架顶部的内侧固定安装有与主动齿轮相互配合的传动齿条，所述移位伺服电机与控制器电性连接。
优选的，所述第一传输机构、第二传输机构、第三传输机构均包括导向架、驱动伺服电机、驱动丝杆、连接悬臂、第二电动伸缩杆、气动吸盘，所述导向架的一端固定安装有驱动伺服电机，且驱动伺服电机的输出轴上固定连接有驱动丝杆，所述驱动丝杆的外部螺纹连接有连接悬臂，所述驱动伺服电机与控制器电性连接。
优选的，所述连接悬臂的一端固定连接有第二电动伸缩杆，且第二电动伸缩杆的输出轴上固定连接有气动吸盘，所述第二电动伸缩杆、气动吸盘与控制器电性连接。
一种LED芯片固晶设备的使用方法，包括以下操作步骤：
S1、将芯片放置入放料盘内部，控制器控制电动伸缩杆带动两组工业相机移动至放料盘顶部，并控制两组工业相机对芯片进行拍照，并将照片信息反馈至控制器，控制器获得芯片的初始位置，当芯片位置获取后，控制器控制两组工业相机复位；
S2、控制器控制第一传输机构中的驱动伺服电机带动驱动丝杆转动，带动连接悬臂、气动吸盘移动至放料盘顶部，并通过控制器控制第二电动伸缩杆带动气动吸盘下移，通过气动吸盘对芯片进行吸附，并通过驱动伺服电机控制气动吸盘移动至第一固晶机构上的放置卡具顶部，第二电动伸缩杆控制气动吸盘下移，对芯片进行上料；
S3、第一固晶机构对芯片进行第一步固晶作业，当第一步固晶结束后，控制器控制第二传输机构将第一固晶机构中的芯片传输至第二固晶机构上的放置卡具中，通过第二固晶机构对芯片进行第二部固晶，当第二部固晶完成后，再通过第二传输机构将芯片传输至第三固晶机构上的放置卡具中；
S4、当第三固晶机构对芯片进行第三步固晶后，控制器控制第三传输机构将芯片传输至放料盘顶部，并使芯片回复至初始位置，以此循环，控制器控制第一传输机构、第二传输机构、第三传输机构以及第一固晶机构、第二固晶机构、第三固晶机构之间配合，对芯片进行不间断三色固晶处理。
本发明提供了一种LED芯片固晶设备及其使用方法，具备以下有益效果：
1、该LED芯片固晶设备及其使用方法，通过第一传输机构将芯片输送至第一固晶机构上，当第一固晶机构对芯片处理后，再通过第二传输机构将芯片输送至第二固晶机构，通过第一传输机构与第三传输机构可将芯片在放料盘与第一固晶机构、第三固晶机构之间输送，同时通过第二传输机构可将芯片在第一固晶机构、第三固晶机构与第二固晶机构之间输送，实现对三色芯片的不间断处理，提高自动化程度，缩短处理时间，提高工作效率，降低劳动强度。
2、该LED芯片固晶设备及其使用方法，通过两组工业相机对芯片初始位置进行检测，并将信心反馈至控制器，控制器可对放料盘与传输机构的位置进行调节，保证放料盘与气动吸盘之间的配合精度，保证了芯片上料与下料的精准性。
3、该LED芯片固晶设备及其使用方法，通过将多组固晶机构集成于一体，并通过多组传输机构将芯片在固晶机构之间传输，可实现对芯片的三色不间断处理，同时缩小了设备占地空间，降低了员工操作动线劳动强度。
附图说明
图1为本发明整体组合后的结构示意图；
图2为本发明移动机构的结构示意图；
图3为本发明传输机构的结构示意图；
图4为本发明第一传输机构的结构示意图；
图5为本发明工业相机的结构示意图；
图6为本发明龙门架内部的结构示意图。
图中：1、安装机架；2、X轴移动机构；201、调节丝杆；202、调节伺服电机；203、第一导向滑轨；204、第二导向滑轨；3、Y轴移动机构；4、传动盘；5、放料盘；6、连接架；7、电动伸缩杆；8、工业相机；9、龙门架；10、第一传输机构；101、导向架；102、驱动伺服电机；103、驱动丝杆；104、连接悬臂；105、第二电动伸缩杆；106、气动吸盘；11、第二传输机构；12、第三传输机构；13、控制器；14、第一固晶机构；15、第二固晶机构；16、第三固晶机构；17、放置卡具；18、传动齿条；19、移位伺服电机；20、主动齿轮；21、限位滑块；22、限位滑套。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1与5，本发明提供一种技术方案：一种LED芯片固晶设备，包括安装机架1，安装机架1顶部的左侧设置有X轴移动机构2，且X轴移动机构2的顶部设置有Y轴移动机构3，Y轴移动机构3的顶部设置有传动盘4，且传动盘4的内部卡接有放料盘5，安装机架1的顶部固定安装有龙门架9，且龙门架9的内部设置有第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12，安装机架1顶部的右侧固定安装有第一固晶机构14、第二固晶机构15、第三固晶机构16，且第一固晶机构14、第二固晶机构15、第三固晶机构16的内部设置有放置卡具17，通过将多组固晶机构集成于一体，并通过多组传输机构将芯片在固晶机构之间传输，可实现对芯片的三色不间断处理，缩小了设备占地空间，龙门架9的正面固定安装有控制器13，安装机架1的左侧固定安装有连接架6，且连接架6靠近X轴移动机构2的一侧固定安装有电动伸缩杆7，通过电动伸缩杆7带动工业相机8移动，可对工业相机8位置进行调节，保证工业相机8可对芯片位置检测，同时避免工业相机8对传输机构移动造成影响，，电动伸缩杆7的输出轴上固定连接有两组工业相机8，通过两组工业相机8对芯片初始位置进行检测，并将信心反馈至控制器13，控制器13可对放料盘5与传输机构的位置进行调节，保证放料盘5与气动吸盘106之间的配合精度。
请参阅图2，X轴移动机构2、Y轴移动机构3内部均设置调节丝杆201、调节伺服电机202，X轴移动机构2通过调节丝杆201与Y轴移动机构3传动连接，Y轴移动机构3通过调节丝杆201与传动盘4传动连接，调节伺服电机202与控制器13电性连接，通过控制器13控制X轴移动机构2、Y轴移动机构3中的调节丝杆201、调节伺服电机202工作，可通过X轴移动机构2、Y轴移动机构3对放料盘5的位置进行调节，保证了放料盘5与气动吸盘106之间配合的精度，同时对放料盘5位置调节，便于对芯片上料以及处理后的收料。
X轴移动机构2的顶部设置有与X轴移动机构2相互配合的第一导向滑轨203，Y轴移动机构3的顶部设置有与传动盘4相互配合的第二导向滑轨204，通过第一导向滑轨203、第二导向滑轨204进行限制，保证了X轴移动机构2、Y轴移动机构3移动时的稳定性，保证了放料盘5位置调节的精度。
请参阅图6，龙门架9顶部的内侧固定安装有限位滑块21，第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12的顶部固定连接有与限位滑块21相互配合的限位滑套22，通过限位滑块21与限位滑套22相互配合，保证了第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12移动时的稳定性，保证了对芯片传输的精度。
请参阅图3与4，第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12的侧面均固定安装有移位伺服电机19，且移位伺服电机19的输出轴上固定套装有主动齿轮20，通过移位伺服电机19带动主动齿轮20转动并与传动齿条18相互配合，可对第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12位置进行调节，实现对芯片的输送，龙门架9顶部的内侧固定安装有与主动齿轮20相互配合的传动齿条18，移位伺服电机19与控制器13电性连接。
第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12均包括导向架101、驱动伺服电机102、驱动丝杆103、连接悬臂104、第二电动伸缩杆105、气动吸盘106，导向架101的一端固定安装有驱动伺服电机102，且驱动伺服电机102的输出轴上固定连接有驱动丝杆103，驱动丝杆103的外部螺纹连接有连接悬臂104，通过连接悬臂104进行传动，保证可将芯片传输至固晶机构中，避免连接悬臂104与固晶机构之间产生影响，驱动伺服电机102与控制器13电性连接。
连接悬臂104的一端固定连接有第二电动伸缩杆105，且第二电动伸缩杆105的输出轴上固定连接有气动吸盘106，第二电动伸缩杆105、气动吸盘106与控制器13电性连接，通过第二电动伸缩杆105带动气动吸盘106上下移动，可带动芯片在放料盘5与放置卡具17之间移动。
一种LED芯片固晶设备的使用方法，包括以下操作步骤：
S1、将芯片放置入放料盘5内部，控制器13控制电动伸缩杆7带动两组工业相机8移动至放料盘5顶部，并控制两组工业相机8对芯片进行拍照，并将照片信息反馈至控制器13，控制器13获得芯片的初始位置，当芯片位置获取后，控制器13控制两组工业相机8复位；
S2、控制器13控制第一传输机构10中的驱动伺服电机102带动驱动丝杆103转动，带动连接悬臂104、气动吸盘106移动至放料盘5顶部，并通过控制器13控制第二电动伸缩杆105带动气动吸盘106下移，通过气动吸盘106对芯片进行吸附，并通过驱动伺服电机102控制气动吸盘106移动至第一固晶机构14上的放置卡具17顶部，第二电动伸缩杆105控制气动吸盘106下移，对芯片进行上料；
S3、第一固晶机构14对芯片进行第一步固晶作业，当第一步固晶结束后，控制器13控制第二传输机构11将第一固晶机构14中的芯片传输至第二固晶机构15上的放置卡具17中，通过第二固晶机构15对芯片进行第二部固晶，当第二部固晶完成后，再通过第二传输机构11将芯片传输至第三固晶机构16上的放置卡具17中；
S4、当第三固晶机构16对芯片进行第三步固晶后，控制器13控制第三传输机构12将芯片传输至放料盘5顶部，并使芯片回复至初始位置，以此循环，控制器13控制第一传输机构10、第二传输机构11、第三传输机构12以及第一固晶机构14、第二固晶机构15、第三固晶机构16之间配合，对芯片进行不间断三色固晶处理。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种LED芯片固晶设备，包括安装机架(1)，其特征在于：所述安装机架(1)顶部的左侧设置有X轴移动机构(2)，且X轴移动机构(2)的顶部设置有Y轴移动机构(3)，所述Y轴移动机构(3)的顶部设置有传动盘(4)，且传动盘(4)的内部卡接有放料盘(5)，所述安装机架(1)的顶部固定安装有龙门架(9)，且龙门架(9)的内部设置有第一传输机构(10)、第二传输机构(11)、第三传输机构(12)，所述安装机架(1)顶部的右侧固定安装有第一固晶机构(14)、第二固晶机构(15)、第三固晶机构(16)，且第一固晶机构(14)、第二固晶机构(15)、第三固晶机构(16)的内部设置有放置卡具(17)，所述龙门架(9)的正面固定安装有控制器(13)，所述安装机架(1)的左侧固定安装有连接架(6)，且连接架(6)靠近X轴移动机构(2)的一侧固定安装有电动伸缩杆(7)，所述电动伸缩杆(7)的输出轴上固定连接有两组工业相机(8)。
2.根据权利要求1所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述X轴移动机构(2)、Y轴移动机构(3)内部均设置调节丝杆(201)、调节伺服电机(202)，所述X轴移动机构(2)通过调节丝杆(201)与Y轴移动机构(3)传动连接，所述Y轴移动机构(3)通过调节丝杆(201)与传动盘(4)传动连接，所述调节伺服电机(202)与控制器(13)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述X轴移动机构(2)的顶部设置有与X轴移动机构(2)相互配合的第一导向滑轨(203)，所述Y轴移动机构(3)的顶部设置有与传动盘(4)相互配合的第二导向滑轨(204)。
4.根据权利要求1所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述龙门架(9)顶部的内侧固定安装有限位滑块(21)，所述第一传输机构(10)、第二传输机构(11)、第三传输机构(12)的顶部固定连接有与限位滑块(21)相互配合的限位滑套(22)。
5.根据权利要求1所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述第一传输机构(10)、第二传输机构(11)、第三传输机构(12)的侧面均固定安装有移位伺服电机(19)，且移位伺服电机(19)的输出轴上固定套装有主动齿轮(20)，所述龙门架(9)顶部的内侧固定安装有与主动齿轮(20)相互配合的传动齿条(18)，所述移位伺服电机(19)与控制器(13)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述第一传输机构(10)、第二传输机构(11)、第三传输机构(12)均包括导向架(101)、驱动伺服电机(102)、驱动丝杆(103)、连接悬臂(104)、第二电动伸缩杆(105)、气动吸盘(106)，所述导向架(101)的一端固定安装有驱动伺服电机(102)，且驱动伺服电机(102)的输出轴上固定连接有驱动丝杆(103)，所述驱动丝杆(103)的外部螺纹连接有连接悬臂(104)，所述驱动伺服电机(102)与控制器(13)电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种LED芯片固晶设备，其特征在于：所述连接悬臂(104)的一端固定连接有第二电动伸缩杆(105)，且第二电动伸缩杆(105)的输出轴上固定连接有气动吸盘(106)，所述第二电动伸缩杆(105)、气动吸盘(106)与控制器(13)电性连接。
8.根据权利要求1-7任意所述的一种LED芯片固晶设备的使用方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
S1、将芯片放置入放料盘(5)内部，控制器(13)控制电动伸缩杆(7)带动两组工业相机(8)移动至放料盘(5)顶部，并控制两组工业相机(8)对芯片进行拍照，并将照片信息反馈至控制器(13)，控制器(13)获得芯片的初始位置，当芯片位置获取后，控制器(13)控制两组工业相机(8)复位；
S2、控制器(13)控制第一传输机构(10)中的驱动伺服电机(102)带动驱动丝杆(103)转动，带动连接悬臂(104)、气动吸盘(106)移动至放料盘(5)顶部，并通过控制器(13)控制第二电动伸缩杆(105)带动气动吸盘(106)下移，通过气动吸盘(106)对芯片进行吸附，并通过驱动伺服电机(102)控制气动吸盘(106)移动至第一固晶机构(14)上的放置卡具(17)顶部，第二电动伸缩杆(105)控制气动吸盘(106)下移，对芯片进行上料；
S3、第一固晶机构(14)对芯片进行第一步固晶作业，当第一步固晶结束后，控制器(13)控制第二传输机构(11)将第一固晶机构(14)中的芯片传输至第二固晶机构(15)上的放置卡具(17)中，通过第二固晶机构(15)对芯片进行第二部固晶，当第二部固晶完成后，再通过第二传输机构(11)将芯片传输至第三固晶机构(16)上的放置卡具(17)中；
S4、当第三固晶机构(16)对芯片进行第三步固晶后，控制器(13)控制第三传输机构(12)将芯片传输至放料盘(5)顶部，并使芯片回复至初始位置，以此循环，控制器(13)控制第一传输机构(10)、第二传输机构(11)、第三传输机构(12)以及第一固晶机构(14)、第二固晶机构(15)、第三固晶机构(16)之间配合，对芯片进行不间断三色固晶处理。
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