智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于混合集成電路生產(chǎn)線中的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，包括混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線的輸送軌道旁側(cè)設(shè)置的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂前端設(shè)有圖像采集單元以及用于實(shí)施特定工藝的組合功能頭，所述圖像采集單元將圖像信號(hào)輸送至圖像識(shí)別單元，所述圖像識(shí)別單元輸出坐標(biāo)信號(hào)至自動(dòng)控制模塊，所述自動(dòng)控制模塊輸出控制信號(hào)控制機(jī)械壁動(dòng)作，所述機(jī)械臂為多關(guān)節(jié)鉸接結(jié)構(gòu)即組合功能頭能夠沿空間任意方向平移且能夠沿任意軸線旋轉(zhuǎn)。通過圖像采集即圖像識(shí)別判斷待組裝工件的位置，然后通過自動(dòng)控制模塊控制機(jī)械臂動(dòng)作，完全取代手工操作，減少人為因素，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性，并提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于混合集成電路生產(chǎn)線中的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，混合集成電路組裝生產(chǎn)過程中某些特定工藝仍然停留在手工操作上，如貼裝器件端頭點(diǎn)錫膏，多角度點(diǎn)涂，焊片、基板背面助焊劑涂覆及干燥，基板裝架于管殼中，特別是繞過引腳障礙物放置基板等動(dòng)作，市場(chǎng)無成熟的自動(dòng)化設(shè)備提供。由于是人工操作，容易出現(xiàn)錯(cuò)點(diǎn)、漏點(diǎn)，位置不良，助焊劑量不均勻，基板磕碰等情況，操作過程因人而異，一致性較差，效率較低，影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于混合集成電路自動(dòng)化成產(chǎn)的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0005]一種智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，包括混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線的輸送軌道旁側(cè)設(shè)置的機(jī)械臂，所述機(jī)械臂前端設(shè)有用于實(shí)施特定工藝的組合功能頭，所述組合功能頭上設(shè)有圖像采集單元，所述圖像采集單元將圖像信號(hào)輸送至圖像識(shí)別單元，所述圖像識(shí)別單元輸出坐標(biāo)信號(hào)至自動(dòng)控制模塊，所述自動(dòng)控制模塊輸出控制信號(hào)控制機(jī)械壁動(dòng)作；
[0006]本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施方案為:所述組合功能頭上設(shè)有用于對(duì)混合集成電路的基板進(jìn)行錫膏點(diǎn)涂的點(diǎn)膠頭，所述機(jī)械臂安裝在基板輸送軌道旁側(cè)的工作臺(tái)上，所述工作臺(tái)上還設(shè)有供圖像采集單元進(jìn)行拍攝用于校準(zhǔn)點(diǎn)膠頭坐標(biāo)的校準(zhǔn)模塊，所述校準(zhǔn)模塊以及用于放置基板的基板載具上均設(shè)有供圖像識(shí)別單元識(shí)別的可視特征；
[0007]本實(shí)用新型的另一實(shí)施方案為:所述組合功能頭上設(shè)有用于拾取基板的吸片頭，所述吸片頭接真空氣源，混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線上的基板輸送軌道和管殼輸送軌道并排布置，所述兩個(gè)軌道旁側(cè)的工作臺(tái)上還設(shè)有底照相機(jī)，所述底照相機(jī)的鏡頭朝上，所述底照相機(jī)輸出圖像信號(hào)至圖像識(shí)別單元；
[0008]進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)上還設(shè)有助焊劑涂覆模塊，所述助焊劑涂覆模塊包括助焊劑涌出機(jī)構(gòu)、海綿以及助焊劑風(fēng)干機(jī)構(gòu)；
[0009]進(jìn)一步的，所述組合功能頭上設(shè)有至少兩個(gè)吸片頭，所述兩個(gè)吸片頭之間呈夾角設(shè)置；
[0010]進(jìn)一步的，所述基板輸送軌道和管殼輸送軌道的上方橫跨設(shè)置有一橫梁，所述機(jī)械臂設(shè)置在該橫梁上，所述機(jī)械臂最前端的一段關(guān)節(jié)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述組合功能頭上設(shè)有旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架與所述轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:通過圖像采集即圖像識(shí)別判斷待組裝工件的位置，然后通過自動(dòng)控制模塊控制機(jī)械臂動(dòng)作，完全取代手工操作，減少人為因素，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性，并提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的立體機(jī)構(gòu)示意圖，圖中多個(gè)組合功能頭所表示的是組合功能頭的幾個(gè)關(guān)鍵工位，實(shí)際結(jié)構(gòu)中組合功能頭只有一個(gè)，并且安裝在機(jī)械臂前端；
[0014]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的組合功能頭立體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2所示，一種智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，包括混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線的輸送軌道旁側(cè)設(shè)置的機(jī)械臂6，所述機(jī)械臂6前端設(shè)有用于實(shí)施特定工藝的組合功能頭15，所述組合功能頭上設(shè)有圖像采集單元8，所述圖像采集單元8將圖像信號(hào)輸送至圖像識(shí)別單元，所述圖像識(shí)別單元輸出坐標(biāo)信號(hào)至自動(dòng)控制模塊3，所述自動(dòng)控制模塊3輸出控制信號(hào)控制機(jī)械臂6動(dòng)作，所述機(jī)械臂6為多關(guān)節(jié)鉸接結(jié)構(gòu)即組合功能頭15能夠沿空間任意方向平移且能夠沿任意軸線翻轉(zhuǎn)。
[0016]實(shí)施例1
[0017]如圖1所示，所述組合功能頭15上設(shè)有用于對(duì)混合集成電路的基板進(jìn)行錫膏點(diǎn)涂的點(diǎn)膠頭，所述機(jī)械臂6安裝在基板輸送軌道2旁側(cè)的工作臺(tái)I上，所述工作臺(tái)I上還設(shè)有供圖像采集單元8進(jìn)行拍攝并用于校準(zhǔn)點(diǎn)膠頭坐標(biāo)的校準(zhǔn)模塊4，所述校準(zhǔn)模塊4以及用于放置基板的基板載具5上均設(shè)有供圖像識(shí)別單元識(shí)別的可視特征。
[0018]在圖1中，設(shè)備工作前，機(jī)械臂6通過校準(zhǔn)模塊4校準(zhǔn)坐標(biāo)?；遢斔蛙壍?、機(jī)械臂6等部件安裝在工作臺(tái)I上，基板載具5沿基板輸送軌道2進(jìn)入工作臺(tái)I并頂升固定，機(jī)械臂6攜帶圖像采集單元8移動(dòng)到基板載具5上方進(jìn)行拍照，找特征點(diǎn)，確定基板位置，計(jì)算坐標(biāo)，隨后按程序指令將點(diǎn)膠頭依規(guī)定路徑移動(dòng)到編程點(diǎn)位置，觸發(fā)點(diǎn)膠控制器按設(shè)定的壓力和時(shí)間對(duì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行錫膏點(diǎn)涂。
[0019]實(shí)施例2
[0020]如圖2、圖3所示，作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述組合功能頭15上設(shè)有用于拾取基板的吸片頭18，所述吸片頭18接真空氣源，混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線上的基板輸送軌道2和管殼輸送軌道10并排布置，所述兩個(gè)軌道旁側(cè)的工作臺(tái)I上還設(shè)有底照相機(jī)13，所述底照相機(jī)13的鏡頭朝上，所述底照相機(jī)13輸出圖像信號(hào)至圖像識(shí)別單元。
[0021]進(jìn)一步的，所述基板輸送軌道2和管殼輸送軌道10的上方橫跨設(shè)置有一橫梁16，所述機(jī)械臂6設(shè)置在該橫梁16上，所述機(jī)械臂6最前端的一段關(guān)節(jié)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述組合功能頭15上設(shè)有旋轉(zhuǎn)支架17，所述旋轉(zhuǎn)支架17與所述轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0022]基板載具5和管殼載具11分別沿基板傳輸軌道2和管殼傳輸軌道10進(jìn)入工作臺(tái)I位置并定位，機(jī)械臂6攜帶組合功能頭15移動(dòng)到基板載具5上方，利用圖像采集單元8對(duì)基板拍照，確定基板位置，計(jì)算坐標(biāo)，然后通過旋轉(zhuǎn)支架17轉(zhuǎn)動(dòng)將吸片頭18移動(dòng)到基板上方，下降至接觸基板，觸發(fā)真空系統(tǒng)，吸取基板。
[0023]進(jìn)一步的，所述工作臺(tái)I上還設(shè)有助焊劑涂覆模塊14，所述助焊劑涂覆模塊14包括助焊劑涌出機(jī)構(gòu)、海綿以及助焊劑風(fēng)干機(jī)構(gòu)。機(jī)械臂6將基板移動(dòng)至助焊劑涂覆模塊14處，助焊劑涌出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，機(jī)器人攜基板蘸取助焊劑，在旁邊的海綿上將助焊劑蘸干，然后提起角度，吹風(fēng)啟動(dòng)，在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)將助焊劑風(fēng)干，此過程基板可能會(huì)有位移，機(jī)械臂6將基板移至底照相機(jī)13上方再次拍照，確定坐標(biāo)，然后再移至管殼載具11上方，利用組合功能頭15上的圖像采集單元8對(duì)管殼進(jìn)行拍照，確定管殼位置坐標(biāo)，然后將吸取的基板放入管殼中，然后重復(fù)上述動(dòng)作，將基板載具5上的基板全部裝入管殼載具11上的管殼中。
[0024]進(jìn)一步的，所述組合功能頭15上設(shè)有至少兩個(gè)吸片頭18，所述兩個(gè)吸片頭18之間呈一定角度設(shè)置。如產(chǎn)品在管殼中有兩塊基板，則兩個(gè)吸片頭18都發(fā)揮作用，通過上述編程動(dòng)作將第二塊基板放入管殼中。
【權(quán)利要求】
1.一種智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:包括混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線的輸送軌道旁側(cè)設(shè)置的機(jī)械臂(6)，所述機(jī)械臂(6)前端設(shè)有用于實(shí)施特定工藝的組合功能頭(15)，所述組合功能頭上設(shè)有圖像采集單元(8)，所述圖像采集單元(8)將圖像信號(hào)輸送至圖像識(shí)別單元，所述圖像識(shí)別單元輸出坐標(biāo)信號(hào)至自動(dòng)控制模塊(3)，所述自動(dòng)控制模塊(3)輸出控制信號(hào)控制機(jī)械臂(6)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:所述組合功能頭(15)上設(shè)有用于對(duì)混合集成電路的基板進(jìn)行錫膏點(diǎn)涂的點(diǎn)膠頭，所述機(jī)械臂(6)安裝在基板輸送軌道(2)旁側(cè)的工作臺(tái)(I)上，所述工作臺(tái)(I)上還設(shè)有供圖像采集單元(8)進(jìn)行拍攝用于校準(zhǔn)點(diǎn)膠頭坐標(biāo)的校準(zhǔn)模塊(4)，所述校準(zhǔn)模塊(4)以及用于放置基板的基板載具(5)上均設(shè)有供圖像識(shí)別單元識(shí)別的可視特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:所述組合功能頭(15)上設(shè)有用于拾取基板的吸片頭(18)，所述吸片頭(18)接真空氣源，混合集成電路自動(dòng)化生產(chǎn)線上的基板輸送軌道(2)和管殼輸送軌道(10)并排布置，所述兩個(gè)軌道旁側(cè)的工作臺(tái)(I)上還設(shè)有底照相機(jī)(13)，所述底照相機(jī)(13)的鏡頭朝上，所述底照相機(jī)(13)輸出圖像信號(hào)至圖像識(shí)別單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:所述工作臺(tái)(I)上還設(shè)有助焊劑涂覆模塊(14)，所述助焊劑涂覆模塊(14)包括助焊劑涌出機(jī)構(gòu)、海綿以及助焊劑風(fēng)干機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:所述組合功能頭(15)上設(shè)有至少兩個(gè)吸片頭(18)，所述兩個(gè)吸片頭(18)之間呈夾角設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能機(jī)器人組裝系統(tǒng)，其特征在于:所述基板輸送軌道(2)和管殼輸送軌道(10)的上方橫跨設(shè)置有一橫梁(16),所述機(jī)械臂(6)設(shè)置在該橫梁(16)上，所述機(jī)械臂(6)最前端的一段關(guān)節(jié)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述組合功能頭(15)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)支架(17)，所述旋轉(zhuǎn)支架(17)與所述轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
【文檔編號(hào)】B23K3/08GK204206620SQ201420655041
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】孫志強(qiáng), 常永嘉, 王騰, 曾輝, 朱仁賢, 田朝奎 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第四十三研究所