一种导热片自动取放设备的制作方法

本发明属于自动化装配设备，具体为电子散热部件装配领域中的导热片自动取放设备。现有技术中，导热硅胶片等柔软且具有黏性的片材在自动取放时存在吸附不稳、夹持损伤、铲面黏连及释放拖移等问题，且贴装定位与质量检测工序相互独立、需要转运衔接。本发明旨在解决上述问题，提供一种通过铲体与可移动防粘膜带协同联动实现黏性导热片低应力取放、并集成视觉定位、复检检测与压实加固的导热片自动取放设备及贴装方法。

背景技术：

1、在计算机、服务器、通信设备、功率电子设备及各类芯片产品中，通常需要在发热元件与散热片、散热板或散热器之间设置导热硅胶片、导热垫片等柔性导热介质，以填充接触面的微小间隙并降低界面热阻。为保证导热性能，导热片往往具有柔软、可压缩和贴合性较好的特点，部分产品表面还具有一定黏性，这给导热片相对散热片的自动取放与精准贴装带来了困难。

2、cn202421745566公开了一种基于机器视觉的导热硅胶垫自动化贴装及检测设备，其通过机架、上料组件、输送带组件与抓取组件的配合，由视觉检测定位模块检测产品位置，采用负压吸盘在x轴、y轴、z轴及u轴运动模组驱动下吸取并释放导热硅胶垫，实现导热硅胶垫的自动贴装与检测。虽然该方案实现了导热硅胶垫从上料到贴装及检测的自动化，但是，由于导热硅胶垫质地柔软、部分材料具有透气性且表面较黏，负压吸盘在局部负压作用下容易使片材产生凹陷或拉伸变形，对薄型透气片材还存在吸附不稳的问题；同时，该方案在贴装完成后缺少对导热硅胶垫的按压加固环节，导热硅胶垫与散热部件之间容易残留贴合不充分的部分。

3、cn122070014a公开了一种散热片贴装设备及贴装方法，其包括上料机构、流转机构、滚压机构及吸膜机构，由四轴机械手将带有顶膜的散热片放置于产品上并进行滚压。虽然该方案实现了散热片贴装与滚压的集成，但是，其贴装对象为带有顶膜的刚性散热片，取放过程依赖机械手对刚性件的直接抓取，并未解决柔软黏性导热片在拾取、搬运及释放过程中与取料机构发生黏连、拉伸和释放不完全的问题；且其滚压机构适用于刚性散热片的压合，若直接作用于柔软的导热片，滚动压力容易造成导热片偏移或褶皱。

4、此外，cn202321555398公开了一种功放组装用自动贴矽胶片装置，采用四轴机器人抓取上料盘上的矽胶片后贴至印刷电路板，其取料同样依赖常规吸取或夹持方式，对柔软黏性片材的取料稳定性有限。

5、综上，现有技术在黏性柔性片材的低应力取放、铲面防黏连、贴装后按压加固以及贴装与检测工序的集成方面均存在明显不足，亟需一种能够对黏性导热片形成连续承托、降低接触黏附、在放置阶段渐进释放，并集成视觉定位、复检与压实功能的导热片自动取放设备。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述背景技术中存在的不足，特别是解决黏性柔性导热片在自动取放过程中易发生黏连、堆皱、拉伸变形及释放拖移，以及贴装、检测与加固工序相互独立的问题，提供一种导热片自动取放设备及贴装方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：通过铲体与包覆于其表面的可循环移动防粘膜带协同工作、结合机械臂位移与视觉定位、并集成复检与压实机构，从而实现黏性导热片在低局部应力条件下的铲取承托、稳定搬运、精确定位与渐进释放。

3、具体地，本发明提供一种导热片自动取放设备，包括壳体、上料皮带传送线、智能铲子组件、散热片轨道、治具定位机构和成品复检压实机构。上料皮带传送线包括传送电机、主动轮、从动轮和传动带，导热片承载于传动带上并随传动带输送。智能铲子组件包括机械臂、连接板、步进电机、传动架、定齿条、齿轮、滚筒、铲体和防粘膜带；机械臂设置于机器人底座上，机械臂的末端设置有连接板，连接板内设置有步进电机，步进电机的输出端连接有传动架，传动架与连接板滑动导向配合；定齿条固定于连接板的一侧；两个滚筒设置于传动架的下方，滚筒的一端设置有齿轮，齿轮与定齿条啮合；铲体设置于传动架上，防粘膜带的端头和末端分别连接于两个滚筒，防粘膜带的中段包覆于铲体的表面。当步进电机驱动传动架相对连接板平移时，齿轮沿定齿条滚动而带动滚筒转动，两个滚筒中的一个收卷、另一个放卷，使防粘膜带在铲体表面移动，从而在铲体进给铲起导热片的过程中由防粘膜带对导热片形成连续承托，并在放料阶段通过防粘膜带与铲体之间的相对移动使导热片渐进释放。散热片轨道包括伺服电机、滚珠丝杆、散热片导轨和散热片移动总成，用于承载散热片的治具并驱动其在上料、贴装、复检、压实与卸料工位之间移动。治具定位机构包括定位支架、定位相机和定位补光灯，用于采集散热片的位置图像以计算贴装坐标。成品复检压实机构包括复检龙门架、相机支架、复检相机、压实支架、薄型气缸、直线导轨、压头和缓冲器，用于贴装结果的视觉复检与按压加固。

4、本发明还提供一种采用上述设备的导热片贴装方法，包括上料、铲取、定位、贴放、复检、压实与卸料步骤，其中铲取步骤中铲体的进给与防粘膜带的收放卷由同一步进电机驱动并保持确定的运动比例。

5、本发明提供一种导热片自动取放设备及贴装方法，其有益效果为：

6、（1）显著提升黏性柔性导热片的取放可靠性。通过在铲体表面包覆由两个滚筒收放卷的防粘膜带，导热片在铲起、搬运全程均承托于防粘膜带上，铲体不与导热片直接接触，避免了负压吸附造成的凹陷拉伸、夹爪夹持造成的压痕卷曲以及固定铲面造成的黏连堆皱，导热片在取放全过程中保持平面形态。

7、（2）可靠实现铲体进给与膜带收放的运动学联动，机构简洁且同步准确。步进电机经传动架、齿轮与定齿条的传动链，将传动架的平移同时转换为滚筒的旋转，铲体的进给量与防粘膜带的收放卷长度自动保持确定的传动比例，无需为防粘膜带设置独立的驱动电机与同步控制环节；铲体与防粘膜带在功能上彼此支持——铲体提供插入与支撑骨架，防粘膜带提供与导热片接触的低黏附承托面，二者组合产生的承托式渐进取放功能是各自单独使用时不具备的，取得超过各自效果简单叠加的协同效果，放料阶段铲体回撤时导热片不随铲体拖移，实现无卷曲、无错位的渐进释放。

8、（3）有效保证贴装位置的准确性。机械臂在治具定位机构的定位相机与铲子相机的视觉配合下，能够对散热片的实际放置偏差进行识别与补偿，将导热片准确平稳地放置于散热片的预设贴装区域内。

9、（4）充分保障贴装质量与检测可靠性。贴装后由复检相机进行二次视觉检测，合格品经薄型气缸驱动的压头按压加固，使导热片与散热片表面充分贴合；直线导轨上下两侧的缓冲器吸收薄型气缸伸缩时产生的冲击力，避免冲击损伤柔软的导热片；不合格品由报警灯提示人工干预，贴装、复检与压实集成于一体，减少了工序间转运引入的位置偏差与产品损伤，同时，散热片轨道两端的光栅机构在感应到人员或异物靠近时触发设备急停，保障设备运行与人员安全。

10、（5）可靠改善作业环境的洁净度。壳体顶部设置的洁净等级达百级的过滤风机持续向设备内部送入经过滤的空气，配合底部排气扇形成内部正压洁净气流，减少粉尘对导热片贴装质量的影响。

11、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书中所特别指出的结构来实现和获得。

12、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。