墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具及智能键合工艺的制作方法

    专利查询2026-04-05  12


    本发明涉及墨盒喷嘴与软性线路板的键合领域,具体涉及墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具及智能键合工艺。


    背景技术:

    1、喷墨打印机的工作原理主要依赖于墨盒内的墨水通过喷嘴以微小的液滴形式喷射到纸张上,从而形成文字或图像。喷嘴的精度、稳定性和耐用性直接影响到打印质量、速度和打印机的整体性能。

    2、喷墨打印机及类似设备的生产过程中,墨盒喷嘴与软性线路板的键合是一个至关重要的环节,墨盒喷嘴与软性线路板的键合通常需要用到键合治具来对其进行定位,键合治具主要用于压紧软性线路板和墨盒喷嘴,便于保证键合工艺的键合效果。现有的键合治具通常包括底座和压板,底座的顶面留有用于容纳墨盒喷嘴和软性线路板的定位槽,压板通过夹具夹紧定位于底座的顶面,从而压紧墨盒喷嘴和软性线路板。现有的键合治具仅通过夹具来夹紧压板,从而达到压紧墨盒喷嘴和软性线路板的目的,现有的键合治具存在以下缺陷:操作夹具过程较为复杂,不便于拆装墨盒喷嘴和软性线路板,且治具带动夹紧压板过程的精度难以控制,后继在键合过程如精度偏差较大时,则会严重影响键合后的产品质量。

    3、另外,传统键合工艺中,软性线路板与喷嘴的定位往往受键合治具的结构影响,需要依赖于人工进行定位操作,操作复杂,智能化程度低,难以保证精准对齐,容易出现脱落或错位现象,导致焊接不良或短路等问题。同时,由于缺乏有效的自动化设备和工艺流程,在键合过程,缺少用于进一步保证精准度的夹紧定位方式,导致键合过程经常出现位置偏差,从而容易出现焊接不良的问题,良品率降低,进而导致生产效率低下,无法满足大规模生产的需求。同时,传统键合工艺中,在焊接完成之后的点胶步骤中,现有的点胶方式只对焊接区域的正面进行点胶,不能起全面封装固定作用,导致焊接区域受力后容易松脱,且受键合治具的结构限制,胶水不易控制,多余的胶水会溢流至软性线路板及喷嘴的周围,从而导致短路、污染周围或者影响喷嘴的正常工作,形成不良品,使产品质量难以保证,进而导致生产效率低、产品质量不稳定等问题。


    技术实现思路

    1、本发明的第一个目的是解决以上缺陷,提供墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具,其整体操作便捷,确保安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,解决了现有技术中不便于对软性线路板和喷嘴进行快速定位,且不能保持软性线路板安装后的稳定性和精准性的技术问题。

    2、本发明的第一个目的是通过以下方式实现的:

    3、墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具,包括定位座,定位座的顶面为平整面,所述定位座的顶面设有三个以上并排设置且结构相同的定位凹槽,定位凹槽用于配对容纳喷嘴且开口向上,定位座的顶面设有若干吸附台,吸附台凸出于定位座所在的平面,吸附台设置于定位凹槽的两末端外围,吸附台上均匀布设有若干个吸附孔,定位座的底部为垂直向下延伸的方形夹持部,夹持部的内部为开口向下且与吸附孔导通的吸附腔,定位座的顶面设有可拆卸的磁吸夹板,磁吸夹板通过磁铁快速吸附且贴合压紧于定位座的顶面,磁吸夹板上设有若干与吸附台位置相对应的避空透孔,安装磁吸夹板后,避空透孔用于裸露定位凹槽的两末端和吸附台。

    4、进一步的,所述定位座的顶面设置有均匀排布的磁铁,磁铁的顶面与定位座的顶面平齐,磁吸夹板为可被磁铁吸附的金属板,定位座的顶面一端设有两根以上的凸起限定柱,磁吸夹板的一端设有两个以上用于配对接入限定柱的定位孔。

    5、进一步的,所述定位凹槽的两末端设有沿定位凹槽的侧面水平往外延伸的弧形避胶槽,弧形避胶槽与定位凹槽导通。

    6、本发明的第二个目的是解决以上缺陷,提供墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其一次至少可同时对六个以上的喷嘴与软性线路板实现键合操作,提高了生产效率,而且安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,从而可提高软性线路板和喷嘴在键合治具上进行后续键合工艺的精度,引入了多重定位机制,在键合过程进行全面压紧和精确对齐,减少了因位置偏差导致的焊接不良问题,保证产品键合的良品率,解决了现有技术中在键合步骤中因定位不牢、定位不够精准而导致键合良品率降低和焊接效率低的技术问题。

    7、本发明的第二个目的是通过以下方式实现的:

    8、墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,该键合工艺包括以下步骤:

    9、第一步,制作线路板,选材,根据打印机型号对应的墨盒要求,选择适合的软性线路板基材,设计,根据墨盒的尺寸和功能需求,设计软性线路板的布局和电路图,制造,使用计算机辅助制造技术,将设计好的电路图转化为实际的生产文件,然后通过印刷制作、切割成型和覆盖膜处理形成软性线路板;软性线路板的外围包含有与软性线路板一体的软性框架,软性框架的基材与软性线路板的基材相同,且软性框架与软性线路板同步制造,软性线路板共包含三块以上,且相邻两块软性线路板横向并排设置,并排设置的软性线路板被围绕在软性框架进行定位,软性线路板与软性框架之间通过模压有便于拆卸分离的连接痕,软性线路板可沿连接痕进行拆卸,每块软性线路板上均留有用于安装喷嘴的长条形透孔,软性线路板靠近长条形透孔的两末端均留有用于与喷嘴进行键合的焊盘,焊盘的两末端旁留有用于容纳多余胶水的容错透孔,软性框架的两末端边缘设有若干用于进行定位的定位圆环;

    10、第二步,准备喷嘴,根据墨盒的型号和性能要求,选择适合的喷嘴,喷嘴的两末端均留为焊接部,喷嘴需要进行预处理,对喷嘴进行清洗和检测的预处理工作,确保喷嘴的清洁度和性能处于最佳状态;

    11、第三步,键合治具定位,采用墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具对软性线路板和喷嘴进行定位,首先将喷嘴对应放入键合治具的定位凹槽,喷嘴配对放入至定位凹槽后受定位凹槽限制,以保证喷嘴沿前后左右方向不松动,接着将带软性框架的软性线路板对应铺设于键合治具的定位座的顶面,一个软性框架内部的软性线路板的数量与定位凹槽的数量一致,定位圆环与限定柱的位置一致,软性框架的定位圆环配对穿入定位座顶面的限定柱后对软性线路板和软性框架进行精准定位,此时软性线路板的长条形透孔刚好与定位凹槽和喷嘴的位置相对应,最后将磁吸夹板快速吸附且贴合压紧于键合治具的定位座的顶面,通过磁吸夹板的定位孔与限定柱的配合,可对磁吸夹板进行精准定位,磁吸夹板将压紧软性框架和软性线路板,同时压紧喷嘴,此时喷嘴两末端的焊接部分别靠近软性线路板的两个焊盘,同时喷嘴的焊接部和软性线路板的焊盘均通过避空透孔进行裸露;

    12、第四步,智能键合,将夹紧有软性线路板和喷嘴的键合治具放置于焊线焊接机的送料治具,焊线焊接机设置有智能定位系统,智能定位系统包括真空吸附控制模块、前后夹持控制模块、左右夹持控制模块和压板下压控制模块,送料治具包含定位板和位于定位板中部的两个定位框,一个送料治具可同时并排放置两个键合治具,键合治具的方形夹持部向下配对卡入定位框,接着将安装有键合治具的送料治具放入焊线焊接机的上料工位,焊线焊接机将送料治具自动送入键合工位,并通过配对压合至键合治具顶部的压板对键合治具进行定位,压板上留有与避空透孔位置相对应的焊接透孔,键合工位上设置有分别沿前后方向和左右方向夹紧压板的前后夹持臂和左右夹持臂,键合工位的底部设置有真空吸附平台,真空吸附平台与夹持部的吸附腔进行密封对接,压板压紧键合治具的同时,真空吸附平台开始抽真空工作,使吸附孔产生吸附力,吸附孔将软性线路板紧密吸附至吸附台,确保喷嘴的焊接部和软性线路板的焊盘均进行精准定位并对齐,真空吸附控制模块用于控制真空吸附平台,前后夹持控制模块用于控制前后夹持臂,左右夹持控制模块用于控制左右夹持臂,压板下压控制模块用于控制压板升降,然后焊线焊接机的焊接头开始工作,将焊接头和金丝移动至焊接透孔上方,通过焊接头在键合工位将金丝的一端压焊在喷嘴的焊接部,金丝的一端在压焊过程受热和受压,与喷嘴的焊接部发生熔融和扩散,实现牢固连接,通过夹持将金丝的另一端拉伸至焊接透孔的另一端上方,并使用金丝剪切器按预设的长度将金丝剪断,现次使用焊接头在键合工位将金丝的另一端压焊在软性线路板的焊盘,金丝的另一端在压焊过程受热和受压,与软性线路板的焊盘发生熔融和扩散,实现牢固连接,通过焊接头往复的相同压焊动作,将三块以上的软性线路板和对应的三块以上的喷嘴完成键合,最后将键合完成的整个送料治具沿键合工位自动传送至下料工位;

    13、第五步,点胶保护,将位于下料工位的送料治具取出,并将位于送料治具的键合治具取出送入至自动点胶机的点胶工位,点胶工位上设置有点胶夹具,点胶夹具包括弹性夹槽和位于弹性夹槽内壁的x轴弹性夹块和y轴弹性夹块,将键合治具的夹持部配对卡入弹性夹槽,通过x轴弹性夹块和y轴弹性夹块同时对键合治具的夹持部进行夹紧定位,此时软性线路板带金丝的一面朝上,自动点胶机控制点胶头移动至点胶工位,点胶头对准第四步中完成键合的喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝的正面并进行正面自动点胶,使胶水完全覆盖喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝的正面,多余的胶水流动至容错透孔和弧形避胶槽,通过容错透孔和弧形避胶槽可精准控制点胶量,正面自动点胶完成后,取出键合治具,并依次打开磁吸夹板和取出软性框架,将软性框架取出翻转180度后再重新装入键合治具定位座的顶面,并再次安装磁吸夹板,磁吸夹板再次压紧软性框架和软性线路板,将键合治具的夹持部再次配对卡入弹性夹槽,此时软性线路板带金丝的一面朝下,自动点胶机再次控制点胶头移动至点胶工位,点胶头对准喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝的背面并进行背面自动点胶,使胶水完全覆盖喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝的背面;

    14、第六步,干燥固化,将完成点胶的键合治具沿点胶夹具取出,并放置于电热恒温干燥机的干燥工位,电热恒温干燥机启动后对键合治具的点胶区域进行干燥工作,确保点胶材料能够充分固化,形成稳定的保护层,保护层覆盖着喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝,经过预设的干燥时间之后,取出键合治具;

    15、第七步,取出成品,打开键合治具的磁吸夹板,并取出软性线路板和软性框架,最后沿各条连接痕的方向扯断所有连接痕,使软性线路板脱离软性框架。

    16、进一步的,所述第四步中,金丝压焊完成后,使用质量检测机构对金丝与喷嘴的焊接部和金丝与软性线路板的焊盘的焊接区域进行质量检测,质量检测机构包括电子显微镜和电阻测试仪,先选择合适的电子显微镜的放大倍数和观察模式,电子显微镜能够高分辨率地观察焊接区域的表面形貌和微观结构,对金丝的直径、金丝的形状和金丝压焊后的连接点进行观察,可清晰地看到金丝与喷嘴的焊接部和金丝与软性线路板的焊盘的接触情况,记录金丝及焊接区域的外形特征,并将数据送入焊线焊接机,与焊线焊接机中关于金丝的外观特征、焊接区域空隙、裂纹和未熔合的特征的图库进行对比分析,如通过图库对比后发现有差异时,则通过焊线焊接机发出报警提示,如通过图库对比后发现不存在差异时,则通过电阻测试仪测试金丝两末端的焊接区域的导通性和接触质量,机械手控制两根探针移动至金丝两末端焊接区域,两根探针连接电阻测试仪,两根探针形成导通回路,通过两根探针测量金丝的电阻值是否符合预设标准,如电阻值未达到预设标准范围,则通过焊线焊接机发出报警提示。

    17、金丝压焊完成后,依次通过电子显微镜和电阻测试仪进行检测,确保键合后的喷嘴与软性线路板符合后续的使用标准,电子显微镜和电阻测试仪均属于焊线焊接机的检测机构,在键合工位完成焊接后紧接着通过电子显微镜和电阻测试仪进行检测,智能化程序高,通过双重检测进一步提升键合质量,可确保键合完成的不良品流入下一工序。

    18、进一步的,所述第二步中,喷嘴通过旧墨盒回收获取,通过旧墨盒回收喷嘴使其达到二次利用的标准,旧墨盒回收喷嘴的步骤如下:

    19、步骤1,拆卸,使用热风枪或者恒温加热台对喷嘴周围进行加热,保持适当的距离和温度控制,避免过热损坏喷嘴内部结构,持续加热预设时间待胶水软化后,使用钩子或夹子轻翘一下喷嘴底部,使喷嘴与软性线路板分离,接着使用夹子将喷嘴从墨盒上取下;

    20、步骤2,清洗,使用超声波清洗机进行清洗,超声波清洗机包括第一清洗槽和第二清洗槽,第一清洗槽内提前倒入油墨清洗剂,并设定第一清洗槽的工作温度为40-45摄氏度,第二清洗槽内提前倒入油墨标记清洁剂,并设定第二清洗槽的工作温度为25-30摄氏度,使用夹子将步骤1取下的喷嘴放入用于支撑起喷嘴的清洗篮子,并把清洗篮子放入超声波清洗机的第一清洗槽中,启动超声波清洗机使第一清洗槽工作,喷嘴在第一清洗槽内洗清10-12分钟,接着将清洗篮子沿第一清洗槽取出,并将清洗篮子转移至高压氮气吹洗机构的吹洗工位进行第一次吹洗,第一次吹洗过程中需要将喷嘴进行定位,高压氮气吹洗机构工作时第一次吹洗温度控制为常温,第一次吹洗时间控制为10-20秒,再接着将清洗篮子放入超声波清洗机的第二清洗槽中,启动超声波清洗机使第二清洗槽工作,喷嘴在第二清洗槽内洗清8-10分钟,接着将清洗篮子沿第二清洗槽取出,并将清洗篮子转移至高压氮气吹洗机构的吹洗工位进行第二次吹洗,第二次吹洗过程中需要将喷嘴进行定位,高压氮气吹洗机构工作时第二次吹洗温度控制为40-45摄氏度,第二次吹洗时间控制为8-10秒,高压氮气吹洗机构利用高压氮气喷射产生的气流和挤压效应,将喷嘴表面的污垢或灰尘冲走,同时高压氮气还用于对喷嘴进行干燥处理;

    21、步骤3,测试,先对喷嘴进行物理检测,再对喷嘴进行功能检测,物理检测过程需要使用电子显微镜,通过电子显微镜仔细观察喷嘴表面,检查喷嘴表面是否有明显的堵塞物或墨水干涸痕迹或损坏的迹象,如观察过程发现在喷嘴的焊接部有顽固残留胶水,则需要在电子显微镜的辅助作用下进行人工除胶,采用铲状工具将位于喷嘴的焊接部的顽固残留胶水铲除,接着将物理检测合格的喷嘴进行功能检测,通过电阻测试仪的探针接触喷嘴的焊接部进行导电检测,确保喷嘴的焊接部没有开路或短路现象,如果测量结果正常,说明喷嘴的焊接部的导电性能良好,喷嘴可正常使用,如果测量结果异常,则判定喷嘴为残次品。

    22、通过旧墨盒回收喷嘴使其达到二次利用的标准不仅体现在环保和经济效益上,还涉及资源循环利用和可持续发展方面,通过拆卸回收、清洗和测试的步骤,使旧墨盒的喷嘴能够进行循环利用,可以减少新墨盒的生产需求,从而降低生产过程中的能源消耗和碳排放,回收旧墨盒喷嘴并进行再加工利用可以降低生产成本,因为回收材料通常比新材料更便宜,通过回收再利用,墨盒的售价有望得到适当下调,从而使消费者能够以更实惠的价格购买到墨盒,节省开支。

    23、旧墨盒回收喷嘴的步骤中,拆卸过程简单方便,清洗过程依次通过第一清洗槽和第二清洗槽进行清洗,第一清洗槽清洗完成后进行第一次吹洗,第二清洗槽洗完成后进行第二次吹洗,通过两次不同的药液清洗和两次高压氮气吹洗,确保将喷嘴表面的污垢或灰尘分别通过化学和物理的方式溶解及冲走,同时可对喷嘴进行快速干燥处理,确保喷嘴足够达到正常使用的标准要求,整个清洗过程高效快捷,清洗效果显著,另外清洗完成后接着进行物理检测和功能检测,确保喷嘴的焊接部没有开路或短路现象,以保证金喷嘴符合各项标准要求。

    24、进一步的,所述第三步之后,还需要对软性框架和喷嘴的相对位置进行ccd视觉检测,将夹持有软性线路板和喷嘴的键合治具放置于ccd视觉检测设备的视觉检测工位,启动ccd相机,对柔性线路板和喷嘴进行图像采集,此时,柔性线路板和喷嘴均被键合治具进行初步对齐定位,利用ccd视觉检测设备的图像处理软件对采集到的图像进行处理,包括对采集到的图像进行去噪、增强对比度和边缘检测,以突出显示需要测量的特征点或边缘,通过图像处理算法自动提取柔性线路板和喷嘴上的关键特征点,具体提取的关键特征点为柔性线路板和喷嘴的边缘轮廓,将提取的关键特征点进行匹配和比较,计算两者之间的位置偏差和角度偏差,根据对齐分析结果,ccd视觉检测设备的控制系统自动给出对齐状态的评估,如对齐成功或者严重偏差需重新定位,同时,还通过显示屏和喇叭对分析结果进行提示。

    25、进一步的,所述油墨清洗剂采用的型号为yite-m100,油墨标记清洁剂采用的型号为dd4126。

    26、本发明采用的dd4126油墨标记清洁剂含有低voc的非危险溶剂,环保且低污染,适用于工业表面的清洁、脱脂和油墨污渍消除操作,特别适用于去除树脂类污染和已经干燥了的油墨标记。dd4126油墨标记清洁剂含有防腐蚀和抗氧化成分,可在清洁过程中有效保护金属表面。同时具备安全性,免除危险标签,不可燃(闪点>61℃),使用更安全。另外dd4126油墨标记清洁剂还偹高效防腐保护。

    27、本发明采用的yite-m100的油墨清洗剂同样具有环保低voc的特点,符合相关环保标准。对金属、橡胶、塑料表面附着的多种印刷油墨有很好的清洗效果。yite-m100的油墨清洗剂的去污力强,清洗速度快,对几乎所有油墨连接料(如氯醋树脂、丙烯酸树脂)与工业污垢都有很好的溶解去污能力,适用于超声波清洗,也可用于丝网印刷、印刷设备、工业设备机械清洗。

    28、进一步的,所述油墨清洗剂按以下质量分数的原料进行配比:

    29、聚氧乙烯醚--18%,植物皂苷--4%,脂肪酸甲酯乙氧基化物--19%改性聚硅氧烷--7%,表面活性剂--2%,环己酮--7%,乳酸乙酯--7%,茶树油提取物--3%,迷迭香提取物--3%,混合磷酸盐--2%,edta四钠--1%,dtpa--0.5%,维生素e醋酸酯--0.5%,丁基羟基茴香醚--0.5%,聚丙烯酰胺--0.5%,余量为去离子水。

    30、聚氧乙烯醚与植物皂苷复合物,结合化学合成与天然成分的双重优势,提供更强力的去油污能力,同时减少对环境的影响。脂肪酸甲酯乙氧基化物需要采用纳米级脂肪酸甲酯乙氧基化物,利用纳米技术提高乳化剂的表面积,增强与油墨颗粒的接触和分散效果,进一步提升清洗效率。改性聚硅氧烷与表面活性剂的复配后,不仅低泡,还能显著提升清洗剂在狭窄喷嘴内部的渗透性,确保深层清洁。环己酮与乳酸乙酯的环保型配比,通过精心设计的溶剂组合,优化溶解油墨的能力,同时减少有害挥发物的排放。茶树油提取物和迷迭香提取物为天然成分的抗菌防腐剂,利用天然成分的抗菌防腐特性,延长清洗剂的使用寿命,减少化学防腐剂的使用。在更宽的ph范围内保持清洗剂的稳定性,适应不同材质的清洗需求。混合磷酸盐为ph稳定调节剂,在更宽的ph范围内保持清洗剂的稳定性,适应不同材质的清洗需求。edta四钠与dtpa的复配可更全面地去除清洗过程中的金属离子干扰,保护喷嘴免受堵塞和腐蚀。维生素e醋酸酯与丁基羟基茴香醚的复配用于防止清洗剂在储存和使用过程中因氧化而变质。聚丙烯酰胺为温度敏感型聚丙烯酰胺,属于智能响应性聚合物,根据超声波清洗过程中的温度变化,调整清洗剂的黏度,提高清洗效果。油墨清洗剂配方通过引入纳米技术、天然抗菌防腐体系和智能响应性聚合物,显著提升了清洗剂的清洁效率、环保性、安全性和使用寿命。特别是纳米级生物基乳化剂和智能响应性聚合物的应用,使得清洗剂在超声波清洗过程中能够更精准地作用于油墨颗粒,同时减少对环境的影响。此外,绿色溶剂组合和天然抗菌防腐体系的设计,也体现了本发明在可持续发展方面的独特贡献。

    31、进一步的,所述油墨标记清洁剂按以下质量分数的原料进行配比:

    32、烷基糖苷apg--20%,复合酶增效剂--5%,氯化胆碱与尿素的低共熔混合物--20%,纳米级edta--8%,稳定剂--1%,ph调节剂--2%,十二烷基苯磺酸钠--8%,聚乙二醇--2%,壳聚糖提取物--1%,茶树油提取物--1%,余量为去离子水。

    33、油墨标记清洁剂的配制过程如下:

    34、1)溶解生物降解型表面活性剂:首先,在搅拌釜中加入去离子水,然后缓慢加入烷基糖苷apg,边加边搅拌,直至完全溶解。

    35、2)加入复合酶增效剂:在表面活性剂溶液中,继续加入复合酶增效剂,搅拌均匀,确保酶剂均匀分散在溶液中。

    36、3)混合环保型溶剂:将氯化胆碱与尿素的低共熔混合物缓慢加入搅拌釜中,边加边搅拌,直至混合均匀。

    37、4)加入螯合剂:将纳米级edta加入溶液中,继续搅拌,确保纳米级edta充分溶解并分散在清洁剂中。

    38、5)调节ph值:使用ph调节剂调节溶液的ph值至预定范围(通常为中性或微碱性),加入稳定剂以提高溶液的稳定性。

    39、6)加入渗透增强剂和天然抗菌剂:将十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇、壳聚糖提取物和茶树油提取物依次加入溶液中,充分搅拌均匀,最后使用高效过滤器对溶液进行过滤,去除存在的杂质和颗粒物。

    40、ph调节剂的引入,使得清洁剂能够根据清洗环境的变化自动调节ph值,保持最佳工作状态,这种智能响应技术不仅提高了清洁剂的稳定性,还减少了人工干预的需求。渗透增强剂(十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇)与超声波清洗机的结合,实现了物理与化学清洗的双重作用。超声波的空化效应和渗透增强剂的协同作用,能够更深入地清洁喷嘴内部的微小结构,提高清洗效率和质量。整个配方设计注重环保和可持续性,采用生物降解型表面活性剂、低共熔溶剂等环保材料,减少了对环境的污染。同时,天然抗菌剂(壳聚糖提取物和茶树油提取物)的添加也提高了清洁剂的生物安全性和可降解性。

    41、本发明墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具所产生的有益效果如下:

    42、1)利用吸附台上均匀布设的吸附孔,结合底部吸附腔的负压作用,安装软性线路板时可实现对软性线路板的有效吸附固定,增强软性线路板吸附的稳定性,确保安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,从而可提高软性线路板和喷嘴在键合治具上进行后续键合工艺的精度;

    43、2)整体操作便捷,采用磁吸夹板的快速磁吸设计,通过磁吸夹板可快速将软性线路板和喷嘴吸附并贴合压紧于定位座顶面,不仅简化了安装流程,不需要另外进行夹持操作,还大大提高了工作效率,同时,避空透孔的设计使得在安装磁吸夹板后仍能清晰观察并对吸附台上的软性线路板和喷嘴进行后续键合工艺。

    44、本发明墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺所产生的有益效果如下:

    45、1)软性线路板的外围设置有用于进行定位的软性框架,软性线路板可沿连接痕扯断后脱离软性框架,软性框架与键合治具相匹配,通过定位圆环限位安装后可用于对齐及精准定位,一块软性框架可同时限定三块以上的软性线路板,具体软性线路板的数量与键合治具的定位凹槽的数量一致,可同时对三组以上的喷嘴与软性线路板实现键合操作,配合一出二的送料治具,一次至少可同时对六个以上的喷嘴与软性线路板实现键合操作,提高了生产效率;

    46、2)键合治具通过设置吸附孔的结构可增强软性线路板吸附的稳定性,确保安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,从而可提高软性线路板和喷嘴在键合治具上进行后续键合工艺的精度,另外通过磁吸夹板可快速将软性线路板和喷嘴吸附并贴合压紧于定位座顶面,不仅简化了安装流程,不需要另外进行夹持操作,还大大提高了工作效率;

    47、3)智能键合步骤中,引入了多重定位机制,设置有智能定位系统,智能定位系统包含的真空吸附控制模块、前后夹持控制模块、左右夹持控制模块和压板下压控制模块可实现智能控制,使整体智能化程度高,包括在键合工位上通过前后夹持臂、左右夹持臂、真空吸附平台和压板,分别从前后、左右、底部和顶部对键合治具进行多重定位,再配合真空吸附,且基于键合治具本身对软性线路板和喷嘴进行定位的前提下,在键合过程进行全面压紧和精确对齐,减少了因位置偏差导致的焊接不良问题,保证产品键合的良品率;

    48、4)点胶步骤中,分别依次进行正面和背面的自动点胶,使胶水完全覆盖喷嘴的焊接部、软性线路板的焊盘和金丝的正面及背面,通过胶水以全覆盖的方式进行进一步固定,使焊接区域更加牢固,进一步增强了连接的稳固性,同时多余的胶水流动至容错透孔和弧形避胶槽,通过容错透孔和弧形避胶槽可精准控制点胶量,有效防止了因胶水溢出导致的短路或污染问题。


    技术特征:

    1.墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具,包括定位座,定位座的顶面为平整面,其特征在于:所述定位座的顶面设有三个以上并排设置且结构相同的定位凹槽,定位凹槽用于配对容纳喷嘴且开口向上,定位座的顶面设有若干吸附台,吸附台凸出于定位座所在的平面,吸附台设置于定位凹槽的两末端外围,吸附台上均匀布设有若干个吸附孔,定位座的底部为垂直向下延伸的方形夹持部,夹持部的内部为开口向下且与吸附孔导通的吸附腔,定位座的顶面设有可拆卸的磁吸夹板,磁吸夹板通过磁铁快速吸附且贴合压紧于定位座的顶面,磁吸夹板上设有若干与吸附台位置相对应的避空透孔,安装磁吸夹板后,避空透孔用于裸露定位凹槽的两末端和吸附台。

    2.根据权利要求1所述墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具,其特征在于:所述定位座的顶面设置有均匀排布的磁铁,磁铁的顶面与定位座的顶面平齐,磁吸夹板为可被磁铁吸附的金属板,定位座的顶面一端设有两根以上的凸起限定柱,磁吸夹板的一端设有两个以上用于配对接入限定柱的定位孔。

    3.根据权利要求1所述墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具,其特征在于:所述定位凹槽的两末端设有沿定位凹槽的侧面水平往外延伸的弧形避胶槽,弧形避胶槽与定位凹槽导通。

    4.墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于该键合工艺包括以下步骤:

    5.根据权利要求4所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于:所述第四步中,金丝压焊完成后,使用质量检测机构对金丝与喷嘴的焊接部和金丝与软性线路板的焊盘的焊接区域进行质量检测,质量检测机构包括电子显微镜和电阻测试仪,先选择合适的电子显微镜的放大倍数和观察模式,电子显微镜能够高分辨率地观察焊接区域的表面形貌和微观结构,对金丝的直径、金丝的形状和金丝压焊后的连接点进行观察,可清晰地看到金丝与喷嘴的焊接部和金丝与软性线路板的焊盘的接触情况,记录金丝及焊接区域的外形特征,并将数据送入焊线焊接机,与焊线焊接机中关于金丝的外观特征、焊接区域空隙、裂纹和未熔合的特征的图库进行对比分析,如通过图库对比后发现有差异时,则通过焊线焊接机发出报警提示,如通过图库对比后发现不存在差异时,则通过电阻测试仪测试金丝两末端的焊接区域的导通性和接触质量,机械手控制两根探针移动至金丝两末端焊接区域,两根探针连接电阻测试仪,两根探针形成导通回路,通过两根探针测量金丝的电阻值是否符合预设标准,如电阻值未达到预设标准范围,则通过焊线焊接机发出报警提示。

    6.根据权利要求4所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于:所述第二步中,喷嘴通过旧墨盒回收获取,通过旧墨盒回收喷嘴使其达到二次利用的标准,旧墨盒回收喷嘴的步骤如下:

    7.根据权利要求4所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于:所述第三步之后,还需要对软性框架和喷嘴的相对位置进行ccd视觉检测,将夹持有软性线路板和喷嘴的键合治具放置于ccd视觉检测设备的视觉检测工位,启动ccd相机,对柔性线路板和喷嘴进行图像采集,此时,柔性线路板和喷嘴均被键合治具进行初步对齐定位,利用ccd视觉检测设备的图像处理软件对采集到的图像进行处理,包括对采集到的图像进行去噪、增强对比度和边缘检测,以突出显示需要测量的特征点或边缘,通过图像处理算法自动提取柔性线路板和喷嘴上的关键特征点,具体提取的关键特征点为柔性线路板和喷嘴的边缘轮廓,将提取的关键特征点进行匹配和比较,计算两者之间的位置偏差和角度偏差,根据对齐分析结果,ccd视觉检测设备的控制系统自动给出对齐状态的评估,如对齐成功或者严重偏差需重新定位,同时,还通过显示屏和喇叭对分析结果进行提示。

    8.根据权利要求6所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于:所述油墨清洗剂采用的型号为yite-m100,油墨标记清洁剂采用的型号为dd4126。

    9.根据权利要求6所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于,所述油墨清洗剂按以下质量分数的原料进行配比:

    10.根据权利要求6所述墨盒喷嘴与软性线路板的智能键合工艺,其特征在于,所述油墨标记清洁剂按以下质量分数的原料进行配比:


    技术总结
    本发明涉及墨盒喷嘴与软性线路板的键合领域的墨盒喷嘴与软性线路板的键合治具及智能键合工艺,键合工艺包括以下步骤:第一步,制作线路板,第二步,准备喷嘴,第三步,键合治具定位,第四步,智能键合,第五步,点胶保护,第六步,干燥固化,第七步,取出成品,确保安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,一次至少可同时对六个以上的喷嘴与软性线路板实现键合操作,提高了生产效率,而且安装后的软性线路板和喷嘴的相对位置保持精准,从而可提高软性线路板和喷嘴在键合治具上进行后续键合工艺的精度,引入了多重定位机制,在键合过程进行全面压紧和精确对齐,智能化程度高,减少了因位置偏差导致的焊接不良问题,保证产品键合的良品率。

    技术研发人员:尹无冲,尹彦军,谭雨林
    受保护的技术使用者:东莞市海威办公用品有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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