推桿機構在預壓對位系統(tǒng)中的應用

宋保玲， 張璐璐

（中電科風華信息裝備股份有限公司， 山西 太原 030024）

引言

隨著手機顯示技術的飛快發(fā)展，對手機液晶顯示屏生產(chǎn)線的各個工藝環(huán)節(jié)要求也在不斷提高。邦定是一種用于將FPC（柔性電路板）或IC 與LCD 之間建立穩(wěn)定的機械和電氣連接的生產(chǎn)工藝，是手機屏生產(chǎn)線中的一個重要環(huán)節(jié)，其精度、穩(wěn)定性、效率、良率的要求也越來越高。手機液晶顯示屏制造工藝主要有ACF 邦定、預壓邦定、主壓邦定三個環(huán)節(jié)。本文介紹的就是預壓邦定中的一種旋轉機構。

1 預壓對位技術的介紹

預壓對位是將需要相互連接的兩組引線（COG、OLB，F(xiàn)OG、FOF），用視覺系統(tǒng)確認位置后，由伺服定位系統(tǒng)將連接對象搬運到相對理想位置，再用預壓頭通過ACF 將兩者熱壓粘接。其中，X、Y方向由平臺執(zhí)行，θ 方向由于產(chǎn)品在X方向較大，為了減小偏心距，θ 方向就由預壓頭來完成。常規(guī)COG、COF 對位精度要求≤±0.005 mm，F(xiàn)OG、FOF 的對位精度要求≤±0.01 mm。

2 預壓頭推桿機構原理

預壓頭推桿機構如圖1 所示，其工作原理如下：

1）預壓推桿機構是以旋轉式滾珠花鍵為旋轉中心，直線模組帶動推桿推動與花鍵相連接的軸承，實現(xiàn)花鍵轉動功能。

2）推桿與軸承之間點對點接觸，通過高強度拉簧將兩者連接，確保運行過程中無間隙。

3）線性模組采用THK 品牌KR26 系列，精度等級為P（精密級），其反復定位精度為±0.003 mm，定位精度為±0.02 mm；滾珠花鍵采用THK 品牌雙花鍵母帶輕預壓型滾珠花鍵，其優(yōu)點是剛性高、精度高、結構小，旋轉方向間隙為零。

圖1 預壓推桿頭機構

4）如圖2 所示：O為旋轉中心；OA為旋轉半徑，即滾珠花鍵中心到推動軸承的距離；X為線性模組的直線運動距離；θ 為花鍵轉動角度。則直線驅(qū)動旋轉方式角度計算公式為X/50=tanθ，即θ=arctan（X/50）。當X=0.01mm 時，θ=arctan（0.01/50），由此得出θ=0.0011459155°=4.125″，即當直線模組在X方向運動0.01 mm 時，壓頭角度轉動4.125″。

圖2 角度計算示意圖

3 預壓推桿機構的安裝要求

預壓推桿機構的安裝主要是花鍵安裝基座的安裝，花鍵安裝基座如下頁圖3 所示。

1）花鍵安裝基座必須嚴格按照圖紙標注精度予以加工并檢測。

2）花鍵基座安裝面B與安裝預壓機構安裝面A垂直度≤0.02 mm，花鍵基座安裝面B與工作臺安裝面平行度≤0.02 mm。保證花鍵軸在Z向運動和旋轉運動過程中始終與產(chǎn)品保持垂直，不會產(chǎn)生其他方向的位移，保證對位精度。

圖3 花鍵安裝基座（單位：mm）

4 原點位置的確認

預壓頭在對位過程中的運動軌跡是一段弧線A（B，如圖4 所示，在裝配完后軸承位置可能在任意位置C點或其他點，為了使預壓頭在補正過程中正負方向的參數(shù)更加精確，必須以旋轉半徑與X方向的垂點作為原點，即D點。

圖4 預壓頭在對位過程中的運動軌跡

原點位置的確認步驟為：將千分尺放置于凸輪軸承最靠近花鍵軸中心的位置；在X方向移動模組滑塊，軸承轉動時取千分表最高點即為理論上的垂點。

5 精度數(shù)據(jù)的測試

在生產(chǎn)過程中，隨機取樣20 片產(chǎn)品，進行測試，測試標準如圖5 所示，測試數(shù)據(jù)如表1 所示。

由表1 可知X、Y向的最終偏差都在±0.005 mm之內(nèi)，基本上可以滿足絕大多數(shù)產(chǎn)品的工藝要求。

6 結論

在推桿機構在預壓對位系統(tǒng)中的應用中，應從各個方面保證推桿機構結構的穩(wěn)定性和精度，其中裝配精度的保證和原點位置的確認是重中之重。預壓推桿機構結構緊湊、性價比高，不僅可提高玻璃產(chǎn)品的良率，而且可提高設備的競爭力。

圖5 測試標準示意圖

表1 測試數(shù)據(jù) μm