CCD自動對位真空貼合設備
硬貼硬應用,将TP貼到(dào)LCM相應的(de)位置
項目需求 功能特點 用戶界面 應用視頻
描述:主要(yào / yāo)用于(yú)7"~13.3"将貼好OCA膠的(de)TP與LCM之(zhī)間的(de)膠合。
作業流程:
人(rén)工将TP/ LCM 放置到(dào)對應物料Stage上(shàng),人(rén)工将TP/ LCM的(de)保護膜剝離,氣缸控制TP平台前移到(dào)LCM交接處,由LCM交接平台吸取TP,伺服軸控制TP交接平台X向移動到(dào)CCD組件處讀取TP相對位置信息,在(zài)移到(dào)真空貼合位置,通過參數設置和(hé / huò)LCM的(de)位置信息調節TP的(de)X & θ坐标,伺服軸控制LCM平台至CCD組件位置得到(dào)LCM的(de)位置信息,再移動到(dào)真空貼合位置,同時(shí)控制貼合位置對應的(de)Y方向坐标,LCM、TP位置調整好後上(shàng)下腔體合攏,真空管路與真空腔體對接,真空腔體壓合,抽真空,産品貼合,破真空,開真空腔,真空管路與真空腔體脫開,LCM平台與TP交接平台回位,人(rén)工從LCM平台上(shàng)取下成品。

應用:
硬貼硬應用,将TP貼到(dào)LCM相應的(de)位置。

視覺部分需求:
1左側一(yī / yì /yí)顆相機爲(wéi / wèi)拍攝玻璃蓋闆(TP)。
2右側2課相機拍攝LCM。
3貼合精度:±3條(需要(yào / yāo)保證運動控制部分的(de)精度采用中心對位
視野大(dà)小(FOV):9.6mm x 6.4mm
相機數量:3顆
相機分辨率:1280x960(130萬)
視覺精度:9.6mm/1280Pixel =0.0075mm/Pixel

CCD自動對位真空貼合機設備視覺需求細分
項目具體指标
需對位調整物體7~14寸TP
待貼物體LCM
視野範圍9.6mm x 7.2mm
像素精度0.0075mm/Pixel
對位精度10um
最終貼合精度±5條(±0.05mm)
TP和(hé / huò)LCM貼合方式人(rén)工取放基闆,自動對位貼合
定位方式CCD自動對位
貼合速度28秒/片
設備軸數4軸
運動控制模式位置控制方式
運動方式通過右側相機抓取LCM坐标爲(wéi / wèi)基準,調整TP,完成對位調整

視覺部分
此自動對位真空貼合設備視覺部分由三顆130萬像素分辨率的(de)德國(guó)工業級相機,搭配高精度的(de)遠心鏡頭和(hé / huò)日本WaveCrest工業專用光源(使用壽命長、專用電源給LED光源供電時(shí),達到(dào)最大(dà)照度的(de)時(shí)間小于(yú)10s)組成。
表2視覺組成部分
産品描述視野範圍分辨率(Pixel)視覺精度
德國(guó)工業相機9.6mm x 6.4mm1280x9600.0075mm/Pixel
遠心鏡頭9.6mm x 6.4mm百萬像素分辨率-
日本WaveCrest工業級光源紅外光源,穿透能力強,能夠看清LCM模組的(de)液晶區域
 
從上(shàng)表可知,視覺部分的(de)精度爲(wéi / wèi)7.5微米/像素,對位部分的(de)精度能夠得到(dào)保證。

對位原理及優點

 如上(shàng)圖所示:
  我們要(yào / yāo)将蓋闆貼到(dào)LCM上(shàng),隻需要(yào / yāo)将蓋闆左角點和(hé / huò)右角點分别對應和(hé / huò)LCM的(de)左角點和(hé / huò)右角點完全對上(shàng)即可。采用同邊對位的(de)方法,讓蓋闆和(hé / huò)LCM的(de)左右角點分别對齊,當蓋闆位置變動的(de)時(shí)候,我們通通過拍攝LCM的(de)兩顆相機分别抓取其左、右角點的(de)坐标,并以(yǐ)此坐标作爲(wéi / wèi)基準位置;左邊的(de)相機即拍攝蓋闆的(de)相機獲取蓋闆的(de)坐标,得出(chū)蓋闆和(hé / huò)LCM的(de)位置差異,控制運動平台進行X、Y、和(hé / huò)θ方向的(de)調整,最終完成對位的(de)調整,保證蓋闆左、右角點分别和(hé / huò)LCM的(de)左、右角點完全對齊。
Fig.3 對位原理模型
舉個(gè)簡單例子(zǐ)來(lái)說(shuō),我們若要(yào / yāo)将兩個(gè)完全一(yī / yì /yí)緻的(de)圖形,讓它們重合在(zài)一(yī / yì /yí)起,做法爲(wéi / wèi)可讓A點和(hé / huò)A',B點和(hé / huò)B'完全重合在(zài)一(yī / yì /yí)起即可,若是(shì)兩點重合在(zài)一(yī / yì /yí)起,即完全消除了(le/liǎo)X、Y、θ方向上(shàng)的(de)偏差,兩個(gè)矩形也(yě)完全重合到(dào)了(le/liǎo)一(yī / yì /yí)起。
同理在(zài)此真空貼合機台中,TP和(hé / huò)LCM就(jiù)分别類似于(yú)圖3上(shàng)的(de)兩個(gè)矩形,讓它們完全重合,隻需采用同樣的(de)方法即可。
爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)準确獲取兩條直角邊的(de)交點,我們先采用粗定位,确定找到(dào)TP和(hé / huò)LCM的(de)左右角點,然後再獲得兩條直角邊的(de)交點,從而(ér)求得我們想要(yào / yāo)的(de)角點坐标。
 
采用同邊抓取直角邊角點來(lái)進行居中對位,結合此真空貼合機機構的(de)動作,隻需在(zài)X軸方向上(shàng)運動,即可看到(dào)同一(yī / yì /yí)邊上(shàng)兩個(gè)直角邊的(de)角點,設備整體速度得到(dào)提升。采用同邊直角對位的(de)方法,有以(yǐ)下優點:
Ø采用同邊直角對位方法,使設備結構最合理。在(zài)加工效率,設備成本方面達到(dào)最優化。
Ø采用同邊直角對位方法,補償計算過程最直接,精度控制更理想。
Ø采用同邊直角對位方法,減少系統設置環節,使用上(shàng)更簡潔,更方便生産人(rén)員操作。
Ø軟件的(de)靈活性、開放性
(1軟件的(de)靈活性,充分利用PC-Based的(de)開放性,可根據最終用戶的(de)需求,量身定制出(chū)符合最終用戶需求的(de)功能,如若是(shì)由于(yú)機械平台的(de)安裝存在(zài)些許的(de)偏差,導緻相機安裝的(de)不(bù)垂直,可通過CCD标定算法将平台和(hé / huò)CCD的(de)關系進行關聯,從而(ér)将相機自身存在(zài)的(de)角度進行校正。
(2軟件的(de)開放性,在(zài)需要(yào / yāo)的(de)時(shí)候,根據實際操作人(rén)員處了(le/liǎo)解到(dào)設備實際生産過程中所碰到(dào)的(de)各種狀況,設計出(chū)可靠且穩定的(de)軟件,能做到(dào)軟件的(de)本地(dì / de)化。
Ø軟件的(de)擴展性
軟件的(de)可擴展性,由于(yú)貼合完後,我們還要(yào / yāo)通過二次元或者三次元儀器進行貼合精度的(de)檢測,但我們在(zài)設備控制軟件中,擴展了(le/liǎo)檢測功能,我們可以(yǐ)将貼合後的(de)産品進行檢測,看是(shì)否滿足精度需求。
Ø設備穩定性測試
通過自動貼合産品測出(chū)數據進行分析



  Fig.4 TP和(hé / huò)LCM貼合被測量部分示意圖
  測試詳細情況如下所述:[注明:以(yǐ)下表格中,最大(dà)誤差值 = 測量最大(dà)值 - 平均值]


Fig.5第一(yī / yì /yí)種方式數據統計圖

從圖中紫色線[圖5中最底部的(de)曲線]可看出(chū),數據收斂區在(zài)0.05mm以(yǐ)内。我們分别做了(le/liǎo)100組數據,以(yǐ)上(shàng)數據爲(wéi / wèi)其中一(yī / yì /yí)組。由于(yú)TP和(hé / huò)LCM産品本身存在(zài)的(de)誤差,基本上(shàng)貼合出(chū)來(lái)的(de)産品最終貼合精度都能夠保證在(zài)0.05mm以(yǐ)内,而(ér)同一(yī / yì /yí)片産品,重複貼合精度基本上(shàng)都在(zài)0.03mm範圍内。

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