□ 王 領(lǐng) □ 王 蔓 □ 張 東 □ 張成爽 □ 王新霞

1.日照國(guó)嶠黃越汽車(chē)零部件有限公司 山東日照 276514 2.山東梅拉德能源動(dòng)力科技有限公司 山東濰坊 262404 3.山東省電子信息產(chǎn)品檢驗(yàn)院 濟(jì)南 250014

1 設(shè)計(jì)背景

目前,隨著移動(dòng)電話行業(yè)的飛速發(fā)展,液晶顯示模組作為顯示部件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,尤以液晶屏模組和觸摸液晶屏模組兩種結(jié)構(gòu)形式居多[1]。液晶屏模組組裝完成后,需要對(duì)背光引腳和柔性電路板焊盤(pán)進(jìn)行上錫焊接或熱壓焊[2],焊接位置如圖1所示。焊接完成之后,還要經(jīng)過(guò)一系列工序操作及質(zhì)量檢驗(yàn),然后才可以進(jìn)行后續(xù)裝配?，F(xiàn)有的焊接工序基本都由人工進(jìn)行焊接,焊接效率低,產(chǎn)品單一,制造柔性差[3],且焊接質(zhì)量差,無(wú)法滿足高效焊接的要求。對(duì)此,筆者設(shè)計(jì)了移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī),在電控系統(tǒng)的控制下,通過(guò)機(jī)械、電子、軟件三大部分的高效配合來(lái)完成焊接工序,不僅能夠節(jié)省焊接時(shí)間,而且可以顯著提高工作效率和工作質(zhì)量[4]。

2 設(shè)計(jì)思路

對(duì)焊接工序進(jìn)行研究,分析工人在進(jìn)行焊接操作時(shí)的動(dòng)作,綜合考慮各方面因素,確定移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)需要具備的功能,并對(duì)現(xiàn)有焊接工序的不合理之處進(jìn)行改進(jìn)[5-6]。

▲圖1 液晶屏模組焊接位置

移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)應(yīng)用于2～8 in(1 in=2.54 cm)液晶屏背光引腳和柔性電路板焊盤(pán)的焊接,兼容帶觸摸屏和不帶觸摸屏兩種產(chǎn)品形式,需要具備的功能包括自動(dòng)上料、自動(dòng)下料、自動(dòng)翻轉(zhuǎn)、電荷耦合器件對(duì)位糾偏、自動(dòng)焊接、自動(dòng)清潔、檢測(cè)、焊接絕緣膠帶貼附等,并可兼容拖焊和脈沖熱壓焊兩種方式。

3 結(jié)構(gòu)

由于受到物流運(yùn)輸與加工工藝的限制,將移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)設(shè)計(jì)為3.8 m長(zhǎng)大架臺(tái)和1.2 m長(zhǎng)小架臺(tái)兩部分,兩部分可以組裝為一個(gè)整體使用。大架臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)物料傳輸及焊接功能,包括氣缸、直線導(dǎo)軌、直線軸承等驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)向元件,組成直線型布置形式。小架臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)焊后物料進(jìn)行處理,采用回轉(zhuǎn)型布置方式,實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)定位[7-8]。

移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)各工位情況如圖2所示。

▲圖2 移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)工位

4 工作流程

移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)的工作流程如圖3所示。

▲圖3 移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)工作流程

5 時(shí)序圖

為滿足所設(shè)定的生產(chǎn)節(jié)拍,需要確定應(yīng)用移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)后上下料、載臺(tái)清潔、烙鐵頭校準(zhǔn)等的動(dòng)作順序,以及焊接通道的數(shù)量與次序。移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)時(shí)序圖如圖4所示,通過(guò)時(shí)序圖,可以計(jì)算生產(chǎn)節(jié)拍,時(shí)序圖同時(shí)也是電氣工程師加工編程的重要依據(jù)。

▲圖4 移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)時(shí)序圖

6 結(jié)束語(yǔ)

目前,在移動(dòng)電話的生產(chǎn)組裝過(guò)程中,除焊接工序外都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。焊接工序中,柔性電路板手工焊接的效率嚴(yán)重制約著移動(dòng)電話液晶顯示模組的產(chǎn)能。筆者設(shè)計(jì)的移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,占用空間小,造價(jià)低,兼容性強(qiáng),可以滿足不同產(chǎn)線布局和不同上下料位置的要求,進(jìn)而提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

移動(dòng)電話液晶屏全自動(dòng)焊接機(jī)已在多家企業(yè)中得到應(yīng)用,效果良好,并獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)[9]。