推杆机构在预压对位系统中的应用

宋保玲， 张璐璐

（中电科风华信息装备股份有限公司， 山西 太原 030024）

引言

随着手机显示技术的飞快发展，对手机液晶显示屏生产线的各个工艺环节要求也在不断提高。邦定是一种用于将FPC（柔性电路板）或IC 与LCD 之间建立稳定的机械和电气连接的生产工艺，是手机屏生产线中的一个重要环节，其精度、稳定性、效率、良率的要求也越来越高。手机液晶显示屏制造工艺主要有ACF 邦定、预压邦定、主压邦定三个环节。本文介绍的就是预压邦定中的一种旋转机构。

1 预压对位技术的介绍

预压对位是将需要相互连接的两组引线（COG、OLB，FOG、FOF），用视觉系统确认位置后，由伺服定位系统将连接对象搬运到相对理想位置，再用预压头通过ACF 将两者热压粘接。其中，X、Y方向由平台执行，θ 方向由于产品在X方向较大，为了减小偏心距，θ 方向就由预压头来完成。常规COG、COF 对位精度要求≤±0.005 mm，FOG、FOF 的对位精度要求≤±0.01 mm。

2 预压头推杆机构原理

预压头推杆机构如图1 所示，其工作原理如下：

1）预压推杆机构是以旋转式滚珠花键为旋转中心，直线模组带动推杆推动与花键相连接的轴承，实现花键转动功能。

2）推杆与轴承之间点对点接触，通过高强度拉簧将两者连接，确保运行过程中无间隙。

3）线性模组采用THK 品牌KR26 系列，精度等级为P（精密级），其反复定位精度为±0.003 mm，定位精度为±0.02 mm；滚珠花键采用THK 品牌双花键母带轻预压型滚珠花键，其优点是刚性高、精度高、结构小，旋转方向间隙为零。

图1 预压推杆头机构

4）如图2 所示：O为旋转中心；OA为旋转半径，即滚珠花键中心到推动轴承的距离；X为线性模组的直线运动距离；θ 为花键转动角度。则直线驱动旋转方式角度计算公式为X/50=tanθ，即θ=arctan（X/50）。当X=0.01mm 时，θ=arctan（0.01/50），由此得出θ=0.0011459155°=4.125″，即当直线模组在X方向运动0.01 mm 时，压头角度转动4.125″。

图2 角度计算示意图

3 预压推杆机构的安装要求

预压推杆机构的安装主要是花键安装基座的安装，花键安装基座如下页图3 所示。

1）花键安装基座必须严格按照图纸标注精度予以加工并检测。

2）花键基座安装面B与安装预压机构安装面A垂直度≤0.02 mm，花键基座安装面B与工作台安装面平行度≤0.02 mm。保证花键轴在Z向运动和旋转运动过程中始终与产品保持垂直，不会产生其他方向的位移，保证对位精度。

图3 花键安装基座（单位：mm）

4 原点位置的确认

预压头在对位过程中的运动轨迹是一段弧线A（B，如图4 所示，在装配完后轴承位置可能在任意位置C点或其他点，为了使预压头在补正过程中正负方向的参数更加精确，必须以旋转半径与X方向的垂点作为原点，即D点。

图4 预压头在对位过程中的运动轨迹

原点位置的确认步骤为：将千分尺放置于凸轮轴承最靠近花键轴中心的位置；在X方向移动模组滑块，轴承转动时取千分表最高点即为理论上的垂点。

5 精度数据的测试

在生产过程中，随机取样20 片产品，进行测试，测试标准如图5 所示，测试数据如表1 所示。

由表1 可知X、Y向的最终偏差都在±0.005 mm之内，基本上可以满足绝大多数产品的工艺要求。

6 结论

在推杆机构在预压对位系统中的应用中，应从各个方面保证推杆机构结构的稳定性和精度，其中装配精度的保证和原点位置的确认是重中之重。预压推杆机构结构紧凑、性价比高，不仅可提高玻璃产品的良率，而且可提高设备的竞争力。

图5 测试标准示意图

表1 测试数据 μm