一种FPC高精度翻折对位压合装置及其对位压合方法

技术领域

本申请涉及自动化设备技术领域，尤其是涉及一种FPC高精度翻折对位压合装置及其对位压合方法。

背景技术

在显示器技术领域，FPC（柔性电路板）应用非常广泛，如图1和图2所示，一些显示器产品的设计存在以下情况，FPC100一端固定在产品101（显示模组）的一个表面，另一端需要将FPC翻折后（一般为180度）粘贴在产品101的另一个表面上，对粘贴对位的精度要求较高，不能贴歪，否则FPC100一侧边缘会超出产品101的边缘。

目前的FPC翻折对位压合装置主要包括视觉对位识别机构和位置补偿移动载台和翻折机构，利用上料机械手把产品放置在位置补偿移动载台上，由于放置精度的原因，产品位置会有所偏差，然后利用视觉对位识别机构对产品进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品的位置补偿数据，位置补偿移动载台根据位置补偿数据对产品进行相应的位置调整，把产品调整至预设的基准位置后，翻折机构将FPC翻折至产品上方，并使FPC粘贴在产品上，由于FPC具有一定的弹性（或者说有些FPC比较硬），内部线路走线布局也不一定均匀，翻折后两侧的反弹力不同，使翻折后的FPC与产品产生了新的对位偏差，导致粘贴对位的精度变差，有待改进。

发明内容

为了解决现有的FPC翻折对位压合装置在翻折后产生新的偏差，导致粘贴对位精度变差的技术问题，本发明提供了一种FPC高精度翻折对位压合装置及其对位压合方法。

本申请提供的一种FPC高精度翻折对位压合装置采用如下的技术方案：一种FPC高精度翻折对位压合装置，用于将FPC翻折后粘贴在产品上，包括翻折机构、压合气缸、视觉对位识别机构和位置补偿移动载台；所述翻折机构用于将FPC翻折至产品上方，使FPC贴近产品但并不接触；所述压合气缸，用于将翻折后的FPC压合粘贴在产品上；所述视觉对位识别机构用于对产品进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品的第一位置补偿数据，以及对产品和翻折后的FPC进行拍照，并以FPC为基准计算和输出产品的第二位置补偿数据；所述位置补偿移动载台用于根据第一位置补偿数据和第二位置补偿数据对产品进行相应的位置调整。

通过采用上述技术方案，本申请先利用视觉对位识别机构和位置补偿移动载台对产品进行第一次精准定位，然后利用翻折机构将FPC翻折至产品上方，使FPC贴近产品但并不接触，再利用视觉对位识别机构和位置补偿移动载台对产品进行第二次精准定位，保证产品和FPC对位精度极高，最后用压合气缸将翻折后的FPC压合粘贴在产品上，由于翻折后的FPC与产品之间的间距很小，压合时偏移量也会很小，从而保证了极高的粘贴对位精度。

优选地，所述翻折机构包括翻折臂、翻折板、翻折中枢轴和翻折驱动机构，所述翻折臂设置在翻折中枢轴上，所述压合气缸设置在翻折臂上，所述翻折板设置在压合气缸的气缸轴上，所述翻折驱动机构用于驱动翻折臂绕翻折中枢轴旋转，所述翻折板用于将FPC翻折至预定位置，所述压合气缸用于带动翻折板移动，以将翻折后的FPC压合粘贴在产品上。

通过采用上述技术方案，所述翻折驱动机构可以为电机，电机直接带动翻折臂旋转，运动稳定可靠。

优选地，所述翻折板内部设有真空腔，与FPC接触的一面设有真空吸附孔，所述真空吸附孔与真空腔连通，用于吸附FPC。

通过采用上述技术方案，通过真空吸附的方式把FPC吸附在翻折板上，较好地保证了翻折后的FPC位置精度，产品在第二次位置纠偏时也不再会带动FPC产生位移，从而保证了对位精度。

优选地，所述压合气缸的气缸轴上还设有拉力传感器，用于检测翻折板受到的FPC的拉力。

通过采用上述技术方案，当拉力传感器检测到翻折板受到的FPC的拉力超出预设范围时，则立即停止移动，避免FPC被拉坏。

优选地，所述装置还包括保压压合气缸，用于进一步把FPC压合粘贴在产品上。

通过采用上述技术方案，保压压合气缸起到主要的压合作用，提供较大的压合力，并保持一定的压合时间，使粘贴更牢固。

优选地，所述位置补偿移动载台包括XY工作台，用于调整产品在水平面的X向和Y向的位置。

通过采用上述技术方案，可对产品进行位置调整补偿。

优选地，所述位置补偿移动载台还包括角度自动调节装置，用于调整产品在水平面内的角度。

通过采用上述技术方案，可以对产品进行位置及角度的调整补偿，对位更精准。

本申请还提供了一种上述FPC高精度翻折对位压合装置的对位压合方法，包括以下步骤：

S1,利用视觉对位识别机构对放置在位置补偿移动载台上的产品进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品的第一位置补偿数据；

S2，利用位置补偿移动载台根据第一位置补偿数据对产品进行相应的位置调整；

S3，利用翻折机构将FPC翻折至产品上方，使FPC贴近产品但并不接触；

S4，再次利用视觉对位识别机构对放置在位置补偿移动载台上的产品和翻折后的FPC进行拍照，并以FPC为基准计算和输出产品的第二位置补偿数据；

S5，利用位置补偿移动载台根据第二位置补偿数据对产品进行相应的位置调整；

S6，利用压合气缸将翻折后的FPC压合粘贴在产品上。

优选地，在步骤S3中，翻折机构先将FPC吸附在翻折板上，再进行翻折；在步骤S5中，位置补偿移动载台在对产品进行相应的位置调整时，若拉力传感器检测到翻折板受到的FPC的拉力超出预设范围时，则立即停止移动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.利用视觉对位识别机构和位置补偿移动载台对产品进行两次精准定位，从而保证了极高的粘贴对位精度；

2.所述翻折板内部设有真空腔，与FPC接触的一面设有真空吸附孔，通过真空吸附的方式把FPC吸附在翻折板上，较好地保证了翻折后的FPC位置精度，偏差范围变小，提高位置补偿的工作效率；

3.压合气缸的气缸轴上还设有拉力传感器，若拉力传感器检测到翻折板受到的FPC的拉力超出预设范围时，则立即停止移动，避免FPC被拉坏。

附图说明

图1绘示了产品和FPC的原始状态示意图；

图2绘示了产品和FPC的翻折后的状态示意图；

图3绘示了本申请实施例所述FPC高精度翻折对位压合装置的立体图；

图4绘示了图1中的局部示意图；

图5绘示了图1中另一区域的局部示意图；

图6绘示了本申请实施例中保压压合气缸的结构示意图；

图7绘示了本申请实施例中翻折机构和位置补偿移动载台的结构示意图；

图8绘示了本申请实施例中视觉对位识别机构的结构示意图。

附图标记说明：1、翻折机构；11、翻折臂；12、翻折板；121、真空吸附孔；13、翻折中枢轴；14、翻折驱动机构；2、压合气缸；3、视觉对位识别机构；4、位置补偿移动载台；41、XY工作台；5、拉力传感器；6、保压压合气缸；100、FPC；101、产品。

具体实施方式

以下结合附图3-8对本申请作进一步详细说明。

参照图3至图5，本申请实施例公开一种FPC高精度翻折对位压合装置，用于将FPC100翻折后粘贴在产品101上，包括翻折机构1、压合气缸2、视觉对位识别机构3和位置补偿移动载台4；所述翻折机构1用于将FPC100翻折至产品101上方，使FPC100贴近产品101但并不接触（仅留一点点缝隙）；所述压合气缸2，用于将翻折后的FPC100压合粘贴在产品101上；所述视觉对位识别机构3用于对产品101进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品101的第一位置补偿数据，以及对产品101和翻折后的FPC100进行拍照，并以FPC100为基准计算和输出产品101的第二位置补偿数据；所述位置补偿移动载台4用于根据第一位置补偿数据和第二位置补偿数据对产品101进行相应的位置调整。

所述FPC100高精度翻折对位压合装置的对位压合方法，包括以下步骤：

S1,利用视觉对位识别机构3对放置在位置补偿移动载台4上的产品101进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品101的第一位置补偿数据；

S2，利用位置补偿移动载台4根据第一位置补偿数据对产品101进行相应的位置调整；

S3，利用翻折机构1将FPC100翻折至产品101上方，使FPC100贴近产品101但并不接触；

S4，再次利用视觉对位识别机构3对放置在位置补偿移动载台4上的产品101和翻折后的FPC100进行拍照，并以FPC100为基准计算和输出产品101的第二位置补偿数据；

S5，利用位置补偿移动载台4根据第二位置补偿数据对产品101进行相应的位置调整；

S6，利用压合气缸2将翻折后的FPC100压合粘贴在产品101上。

本申请先利用视觉对位识别机构3和位置补偿移动载台4对产品101进行第一次精准定位，然后利用翻折机构1将FPC100翻折至产品101上方，使FPC100贴近产品101但并不接触，再利用视觉对位识别机构3和位置补偿移动载台4对产品101进行第二次精准定位，保证产品101和FPC100对位精度极高，最后用压合气缸2将翻折后的FPC100压合粘贴在产品101上，由于翻折后的FPC100与产品101之间的间距很小，压合时偏移量也会很小，从而保证了极高的粘贴对位精度。

参照图5和图7，所述翻折机构1包括翻折臂11、翻折板12、翻折中枢轴13和翻折驱动机构14，所述翻折臂11设置在翻折中枢轴13上，所述压合气缸2设置在翻折臂11上，所述翻折板12设置在压合气缸2的气缸轴上，所述翻折驱动机构14用于驱动翻折臂11绕翻折中枢轴13旋转，所述翻折板12用于将FPC100翻折至预定位置，所述压合气缸2用于带动翻折板12移动，以将翻折后的FPC100压合粘贴在产品101上。本实施例翻折驱动机构14为电机，电机直接带动翻折臂11旋转，运动稳定可靠。

由于一些FPC的翻折粘贴面整个面都有背胶，此时不能使用夹子之类的治具进行夹持，会破坏背胶。在翻折和第二次对位时，如果不对FPC进行固定，FPC翻折后的位置可能会产生较大的偏差，而且无法控制偏差范围，产品在第二次位置补偿时也会带动FPC产生位移（产品和FPC之间具有拉扯力），会导致对位效率低下，精度变低的问题。

参照图7，所述翻折板12内部设有真空腔，与FPC100接触的一面设有真空吸附孔121，所述真空吸附孔121与真空腔连通，用于吸附FPC100。通过真空吸附的方式把FPC100吸附在翻折板12上，较好地保证了翻折后的FPC100位置精度，偏差范围变小，提高位置补偿的工作效率，产品101在第二次位置纠偏时也不再会带动FPC100产生位移，从而保证了对位精度。

参照图7，所述压合气缸2的气缸轴上还设有拉力传感器5，用于检测翻折板12受到的FPC100的拉力。位置补偿移动载台4在对产品101进行相应的位置调整时，若拉力传感器5检测到翻折板12受到的FPC100的拉力超出预设范围时，则立即停止移动，避免FPC100被拉坏，然后报警通知工作人员进行处理。

参照图4和图6，所述装置还包括保压压合气缸6，用于进一步把FPC100压合粘贴在产品101上。保压压合气缸6起到主要的压合作用，提供较大的压合力，并保持一定的压合时间，使粘贴更牢固，由于保压压合气缸6可以固定设置，不需要跟随翻折臂11一起转动，所以可以选择压合力大、体积大、重量大的气缸，以保证压合效果。压合气缸2仅起到预压合作用，所以不需要提供太大的压合力，就可以选用体积小、重量轻的气缸，方便跟随翻折臂11一起转动，降低转动惯量。

参照图5，所述位置补偿移动载台4包括XY工作台41，用于调整产品101在水平面的X向和Y向的位置。

当然根据实际情况，所述位置补偿移动载台不仅包括XY工作台41，还可以包括设置在XY工作台上的角度自动调节装置，用于调整产品在水平面内的角度。

本实施例所述对位压合方法更详细的步骤如下：

S1,利用视觉对位识别机构3对放置在位置补偿移动载台4上的产品101进行拍照，并以预设的基准计算和输出产品101的第一位置补偿数据；

S2，利用位置补偿移动载台4根据第一位置补偿数据对产品101进行相应的位置调整；

S3，翻折机构1先将FPC100吸附在翻折板12上，尤其是FPC100的两侧边缘位置一定要固定好，再利用翻折机构1将FPC100翻折至产品101上方，使FPC100贴近产品101但并不接触；

S4，再次利用视觉对位识别机构3对放置在位置补偿移动载台4上的产品101和翻折后的FPC100进行拍照，并以FPC100为基准计算和输出产品101的第二位置补偿数据；

S5，利用位置补偿移动载台4根据第二位置补偿数据对产品101进行相应的位置调整，若拉力传感器5检测到翻折板12受到的FPC100的拉力超出预设范围时，则立即停止移动；

S6，利用压合气缸2将翻折后的FPC100压合粘贴在产品101上；

S7，使翻折机构1复位；

S8，利用保压压合气缸6进一步把FPC100压合粘贴在产品101上，并保持一定的压合时间，压合完毕后，即完成对位压合作业，利用下料机械手把产品101取走。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。