CN203260626U

CN203260626U - 新型led模组封装自动化成套设备

Info

Publication number: CN203260626U
Application number: CN 201320251160
Authority: CN
Inventors: 胡跃明; 刘伟东; 陈安; 吴忻生
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型公开了一种新型LED模组封装自动化成套设备，包括LED模组封装的上料机构、盖透镜机构、下料机构、压边机构、注胶机构和传送机构六个部分，实现LED基板在各封装工艺，包括上料、盖透镜、下料、压边和注胶工艺之间的转换和集成化。本实用新型在传统LED模组压边、盖透镜和注胶设备基础上，加入了上料机构、下料机构和传送机构，同时设计了各原有设备和自动化上料、下料和传送机构之间的接口，从而实现了各设备间的集成，实现了LED模组的封装自动化，这样不仅提高了LED模组的封装效率，同时也节约了劳动成本。

Description

新型LED模组封装自动化成套设备

技术领域

本实用新型主要涉及半导体应用与封装领域，尤其涉及LED模组封装技术领域。

背景技术

大功率LED体积小、寿命长、电光转换效率高，是***“绿色照明光源”。在路灯、投光灯等光源制造行业，具有广泛的应用前景，受到越来越多的重视。LED模组的封装是LED灯具制造的末端关键工艺。

如图1所示为LED连体透镜模组，11为切边之前的LED连体透镜支架，12为LED模组的基板，包括铝基板、陶瓷板等，13为LED芯片，14为LED透镜安装凹槽，15为切边之后的LED连体透镜支架，16为单粒LED透镜，17为LED注胶孔，18为LED排气孔，图1a为LED盖透镜之前的示意图，图1b为LED盖透镜之后的示意图。

LED模组的封装工艺包括：LED连体透镜、基板的上料，盖透镜，切边后LED连体透镜支架的下料，LED透镜压边和注胶等多个工艺。传统LED模组的封装，LED连体透镜、基板的上料以及切边后LED连体透镜支架的下料，都采用手工方式；而盖透镜、切边和注胶工艺采用独立的设备，彼此之间没有有效的集成，LED模组封装的自动化率不高。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本实用新型提供一种新型LED模组封装自动化成套设备，包括传送机构，沿该传送机构依次设置的上料机构、盖透镜机构、下料机构、压边机构和注胶机构，

所述传送机构包括2根相互平行设置的传送导轨，该传送导轨一端的外侧设置有连体透镜支架料盒及LED基板料盒，同步带在伺服电机的驱动下沿传送导轨移动，所述传送导轨内侧设置有张紧轮、所述传送导轨顶部设置有上下料工位的法向压块，底部设置有支撑；

所述LED模组封装的上料机构和下料机构均采用单臂桁架结构，包括受上下料机构支撑架508支撑的水平横臂，所述水平横臂一端设置有驱动y向同步带移动的y向电机,所述水平横臂上还垂直设置有受y向同步带驱动可沿水平横臂来回移动的垂直臂，所述垂直臂设置有第一丝杆螺母副，第一丝杆螺母副与垂直臂顶端的z向电机传动连接，垂直臂底端设置有吸盘；

所述盖透镜机构包括垂直固定的第一支撑桁架，由下而上地设置在第一支撑桁架上的第一定位基板、透镜切边上模版、第一上压板、第一z向电机，所述第一z向电机通过丝杆螺母副驱动第一定位基板、透镜切边上模版、第一上压板上下移动，所述第一定位基板下方还设置有透镜切边下模版、第一定位双顶针和第一z向定位支座；

所述压边机构包括垂直固定的第二支撑桁架，由下而上地设置在第二支撑桁架上的第二定位基板、透镜热压上模版、、第二上压板、第二z向电机，所述第二z向电机通过丝杆螺母副驱动第二定位基板、透镜热压上模版、第二上压板上下移动，第二定位基板下方还设置有透镜热压下模版、第二定位双顶针和第二z向定位支座；

所述注胶机构包括垂直固定的第三支撑桁架，由下而上的设置在第三支撑桁架上的定位压板、导向块、上模版、第三z向电机，所述导向块、上模版之间设置有导向注胶活塞杆和注胶头，所述第三z向电机通过第二丝杆螺母副驱动定位压板、导向块、上模版上下移动，所述定位压板下方设置下模版、第三定位双顶针、第三z向定位支座。

进一步地，所述吸盘为气动双负压吸盘。

进一步地，所述支撑的数量为6个或6个以上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在传统LED模组压边、盖透镜和注胶设备基础上，加入了上料机构、下料机构和传送机构，同时设计了各原有设备和自动化上料、下料和传送机构之间的接口，从而实现了各设备间的集成，实现了LED模组的封装自动化，这样不仅提高了LED模组的封装效率，同时也节约了劳动成本。

附图说明

图1a为LED连体透镜模组盖透镜之前的示意图。

图1b为LED连体透镜模组盖透镜之后的示意图。

图2为新型LED模组封装自动化成套设备示意图。

图3为LED模组封装设备的***框图。

图4为LED模组封装成套设备中的传送机构示意图。

图5a为LED模组封装成套设备中的上料、下料机构右视示意图。

图5b为LED模组封装成套设备中的上料、下料机构主视示意图。

图5c为LED模组封装成套设备中的上料、下料机构俯视示意图。

图6a为LED模组封装成套设备中的盖透镜机构右视示意图。

图6b为LED模组封装成套设备中的盖透镜机构主视示意图。

图6c为LED模组封装成套设备中的盖透镜机构俯视示意图。

图7a为LED模组封装成套设备中的压边机构右视示意图。

图7b为LED模组封装成套设备中的压边机构主视示意图。

图7c为LED模组封装成套设备中的压边机构俯视示意图。

图8a为LED模组封装成套设备中的注胶机构右视示意图。

图8b为LED模组封装成套设备中的注胶机构主视示意图。

图8c为LED模组封装成套设备中的注胶机构俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

需要说明的是，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行进一步详细说明。

如图2、图3所示，一种新型LED模组封装自动化成套设备，包括传送机构26，沿该传送机构26依次设置的上料机构21、盖透镜机构22、下料机构23、压边机构24和注胶机构25，

如图4所示，所述传送机构26包括2根相互平行设置的传送导轨408，同步带403在伺服电机407的驱动下沿传送导轨408移动，所述传送导轨408内侧设置有张紧轮404、所述传送导轨408顶部设置有上下料工位的法向压块405，底部设置有支撑406；该传送机构从左至右以此对应LED模组封装的上料工位、盖透镜工位、下料工位、压边工位和注胶工位；

传送机构26采用同步双带轮传动的方式，导轨尺寸：50 mm ×1000mm。每边同步带403设计有八个张紧轮404，在上料工位、下料工位设计有法向压紧块405和运动方向的定位块，实现LED透镜支架的定位；在盖透镜工位、压边工位和注胶工位，设计有双顶针结构409，实现LED基板的定位和LED模组的封装；同时，传动机构的双导轨固定在六个支撑406上。

如图5a、5b、5c所示，所述LED模组封装的上料机构21和下料机构23均采用单臂桁架结构，包括设置在传送导轨408一端两侧的连体透镜支架料盒401及LED基板料盒402，还包括受上下料机构支撑架508支撑的水平横臂，所述水平横臂一端设置有驱动y向同步带504移动的y向电机503,所述水平横臂上还垂直设置有受y向同步带504驱动可沿水平横臂来回移动的垂直臂，所述垂直臂设置有第一丝杆螺母副506，第一丝杆螺母副506与垂直臂顶端的z向电机505传动连接，垂直臂底端设置有吸盘507，上料机构主要实现将LED基板从基板盒402取出并放到传送带上，将LED连体透镜从连体透镜盒401取出并放到LED基板上与其对位；

上料机构21和下料机构23在前后y方向上基于同步带504，实现y方向上的运动；在高度z方向上，基于第一丝杆螺母副506传动，实现z方向上的运动。y方向同步带504中心距为240mm；y方向和z方向导轨长度为240mm和100mm，且y方向导轨采用方形导轨。LED基板和LED连体透镜的拾取和定位，同采用气动双负压吸盘507吸附定位的方式，吸盘507直径为12mm。

如图6a、6b、6c所示，所述盖透镜机构22包括垂直固定的第一支撑桁架603，由下而上地设置在第一支撑桁架603上的第一定位基板601、透镜切边上模版602、第一上压板604、第一z向电机605，所述第一z向电机605通过丝杆螺母副驱动第一定位基板601、透镜切边上模版602、第一上压板604上下移动，所述第一定位基板601下方还设置有透镜切边下模版606、第一定位双顶针607和第一z向定位支座608。盖透镜机构主要基于切边模具，实现将LED连体透镜的脱粒，并使每粒透镜安装到基板中的透镜凹槽，实现物理配合。

当同步带403将LED基板和连体透镜传送到盖透镜工位时，第一z向定位支座608沿着高度方向顶起，第一定位双顶针607与LED基板上的定位孔配合，实现对LED基板和连体透镜的双顶针联合定位。盖透镜机构的切边模具采用传统结构形式，包括透镜切边上模板602和透镜切边下模版606。在LED基板和连体透镜经第一双顶针607定位之后，第一z向定位支座608沿着高度方向继续向上运动；同时，第一上压板604、透镜切边上模板602，在第一z向电机605作用下，沿着丝杆向下运动，最终实现上下模板的合模， LED连体透镜在切边上下模板的作用下，实现透镜的脱粒。

如图7a、7b、7c所示，所述压边机构24包括垂直固定的第二支撑桁架703，由下而上地设置在第二支撑桁架703上的第二定位基板701、透镜热压上模版702、、第二上压板704、第二z向电机705，所述第二z向电机705通过丝杆螺母副驱动第二定位基板701、透镜热压上模版702、第二上压板704上下移动，第二定位基板701下方还设置有透镜热压下模版706、第二定位双顶针707和第二z向定位支座708。压边机构主要基于压边模具，实现将LED透镜边缘的热压，使每粒透镜与透镜凹槽之间实现紧配合。

当同步带403将LED基板和连体透镜传送到压边工位时，第二z向定位支座708沿着高度方向顶起，第二定位双顶针707与LED基板上的定位孔配合，实现对LED基板和连体透镜的双顶针联合定位。LED透镜的压边模具采用传统结构形式，包括透镜热压上模板702和透镜热压下模板706。在LED基板和连体透镜双顶针定位之后，第二z向定位支座708沿着高度方向继续向上运动；同时，第二上压板704、透镜切边上模板702，在第二z向电机705作用下，沿着丝杆向下运动，最终实现上下模板的合模， LED连体透镜在上下热压模板的作用下，实现每粒透镜与透镜凹槽之间实现紧配合。

如图8a、8b、8c所示，所述注胶机构25包括垂直固定的第三支撑桁架803，由下而上的设置在第三支撑桁架803上的定位压板804、导向块805、上模版808、第三z向电机806，所述导向块805、上模版808之间设置有导向注胶活塞杆和注胶头809，所述第三z向电机806通过第二丝杆螺母副807驱动定位压板804、导向块805、上模版808上下移动，所述定位压板804下方设置下模版801、第三定位双顶针802、第三z向定位支座810。注胶机构主要通过透镜注胶孔，往LED 透镜里边注胶。

当同步带403将LED基板和连体透镜传送到注胶工位时，第三z向定位支座810沿着高度方向顶起，第三定位双顶针802与LED基板上的定位配合，实现对LED基板和连体透镜的双顶针联合定位。LED 透镜的注胶，是基于导向注胶活塞杆和注胶头809实现的。在LED基板和连体透镜双顶针定位之后，第三z向定位支座810沿着高度方向继续向上运动；同时，导向注胶活塞杆和注胶头809在上模板808和第三z向电机805作用下，沿着丝杆向下运动，最终实现上下模板的合模和注胶。

基于模块化设计思想，压边机构支撑桁架跟盖透镜机构相同，主要区别在于：

（1）相比图6a、6b、6c所示的盖透镜机构22中的透镜切边上模板602和透镜切边下模板606，压边机构24变成透镜热压上模板702和透镜热压下模板706，没有切边功能；

（2）相比图6a、6b、6c所示的盖透镜机构22，压边机构24的透镜热压上模板702和第二上压板704包含多了加热功能，通过加热棒实现热压套筒的加热。

基于模块化设计思想，注胶机构25支撑桁架跟盖透镜机构22相同，主要区别在于：

（1）相比盖透镜机构22，注胶机构25中，图6a、6b、6c所示的盖透镜机构中的透镜切边上模板602，被换成导向注胶活塞杆和注胶头809；且导向注胶活塞杆和注胶头809尺寸和形位精度都比透镜切边上模板602要高。

（2）相比图6a、6b、6c所示的中盖透镜机构中的透镜切边上模板602，注胶机构的导向块805多了个总入胶口，以及注胶杆对应的液体胶连通孔。

显然，附图中描述位置关系的仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种新型LED模组封装自动化成套设备，其特征在于：包括传送机构(26，沿该传送机构(26依次设置的上料机构(21)、盖透镜机构(22)、下料机构(23)、压边机构(24)和注胶机构(25)，所述传送机构包括(26)根相互平行设置的传送导轨(408)，该传送导轨(408)一端的外侧设置有连体透镜支架料盒(401)及LED基板料盒(402)，同步带(403)在伺服电机(407)的驱动下沿传送导轨(408)移动，所述传送导轨(408)内侧设置有张紧轮(404)、所述传送导轨(408)顶部设置有上下料工位的法向压块(405)，底部设置有支撑(406)；

所述LED模组封装的上料机构(21)和下料机构(23)均采用单臂桁架结构，包括受上下料机构支撑架(508)支撑的水平横臂，所述水平横臂一端设置有驱动y向同步带(504)移动的y向电机(503),所述水平横臂上还垂直设置有受y向同步带(504)驱动可沿水平横臂来回移动的垂直臂，所述垂直臂设置有第一丝杆螺母副(506)，第一丝杆螺母副(506)与垂直臂顶端的z向电机(505)传动连接，垂直臂底端设置有吸盘(507)；

所述盖透镜机构包括垂直固定的第一支撑桁架(603)，由下而上地设置在第一支撑桁架(603)上的第一定位基板(601)、透镜切边上模版(602)、第一上压板(604)、第一z向电机(605)，所述第一z向电机(605)通过丝杆螺母副驱动第一定位基板(601)、透镜切边上模版(602)、第一上压板(604)上下移动，所述第一定位基板(601)下方还设置有透镜切边下模版(606)、第一定位双顶针(607)和第一z向定位支座(608)；

所述压边机构包括垂直固定的第二支撑桁架(703)，由下而上地设置在第二支撑桁架(703)上的第二定位基板(701)、透镜热压上模版(702)、、第二上压板(704)、第二z向电机(705)，所述第二z向电机(705)通过丝杆螺母副驱动第二定位基板(701)、透镜热压上模版(702)、第二上压板(704)上下移动，第二定位基板(701)下方还设置有透镜热压下模版(706)、第二定位双顶针(707)和第二z向定位支座(708)；

所述注胶机构包括垂直固定的第三支撑桁架(803)，由下而上的设置在第三支撑桁架(803)上的定位压板(804)、导向块(805)、上模版(808)、第三z向电机(806)，所述导向块(805)、上模版(808)之间设置有导向注胶活塞杆和注胶头(809)，所述第三z向电机(806)通过第二丝杆螺母副(807)驱动定位压板(804)、导向块(805)、上模版(808)上下移动，所述定位压板(804)下方设置下模版(801)、第三定位双顶针(802)、第三z向定位支座(810)。

2.根据权利要求1所述LED模组封装自动化成套设备，其特征在于：所述吸盘(507)为气动双负压吸盘。

3.根据权利要求1所述LED模组封装自动化成套设备，其特征在于：所述支撑(406)的数量为6个或6个以上。