[发明专利]一种用于RFID标签生产的点胶控制系统

说明书

技术领域

本发明属于RFID标签封装技术领域，更具体地，涉及一种用于RFID标签生产的点胶控制系统。

背景技术

射频识别技术（RFID）是一种非接触式的自动识别技术。由于RFID标签具有条形码所不具有的防水防磁性能，同时具备存储容量大，使用寿命长，抗干扰能力强，使用距离远，智能化程度高等优点，因而在物流、商品追踪、制造过程控制、供应链管理、零售系统以及自动付费系统等领域具有广阔的应用前景。

RFID标签主要是由标签天线和标签芯片封装组成。作为标签电子封装过程的核心技术之一，点胶技术被广泛应用于RFID标签的封装过程。所谓点胶，就是通过可控的方式将流体定量地转移到基板上，进而固定芯片并实现电气连接及保护等，在微电子封装，食品和生物等多个行业都有广泛的应用，因此，高效可控的点胶过程对于RFID标签生产时必不可少的关键工艺流程。

现有技术中用于RFID标签的点胶技术主要包括时间/压力型点胶技术、阿基米德螺线管点胶技术和活塞杆点胶技术等。其中时间/压力型点胶技术在应用中占70%以上，由于它成本低，操作方便，易于维护，已成为一种通用标准。然而，进一步的研究表明，上述现有的点胶技术仍然存在以下的缺陷或不足：首先，在操作过程中往往只做点胶位置控制，而未进行胶滴状态、尤其是固化后的胶滴形状尺寸的检测和反馈，而事实上，胶滴形状尺寸对于RFID标签的封装质量同样重要；其次，缺乏对点胶针筒的点胶时间、内部的压力和温度等工艺参数的精确检测操作，对于点胶时间和压力的调整通常基于人工经验；第三、整个控制系统属于开环控制，同时对于不同的天线的适应性不强。相应地，本领域亟需寻找更为完善的点胶控制方案，以便对RFID标签生产的整个过程及最终质量执行精确、全面的控制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于RFID标签生产的点胶控制系统，其中通过结合RFID标签封装的自身特点及其实际生产过程中的各种需求，对其关键组成部分的构造及工作方式进行设计，相应能够对整个封装过程执行快速、精确和全面的质量控制，同时具备结构紧凑、便于操控和适应性强等特点，因而适于各类RFID标签的高质量生产过程。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种用于RFID标签生产的点胶控制系统，其特征在于，该系统包括XYZ三轴运动单元、针筒单元、图像采集单元、系统控制单元以及气路调整单元，其中：

所述XYZ三轴运动单元由耦合集成为一体的X轴运动模块、Y轴运动模块和Z轴运动模块共同组成，并根据系统控制单元所发出的指令提供XYZ三轴方向上的运动；

所述针筒单元内部储存有胶水并承载在XYZ三轴运动单元之上，由此随其一同运动至指定的点胶位置以执行点胶；此外，它还配备有压力传感器、温度传感器和点胶高度传感器，其中压力传感器用于实时检测针筒内部的气压值，温度传感器用于实时检测针筒内部的温度值，点胶高度传感器用于对针筒每次执行点胶时点胶针头与基板之间的高度进行标定，这些传感器所获得的检测数据分别被传递至系统控制单元；

所述图像采集单元包括第一检测相机和第二检测相机，其中第一检测相机用于获取有关点胶前后的点胶位置之类的图像信息，第二检测相机用于获取有关胶滴在基板上固化前后的形状和尺寸之类的图像信息，这些图像信息同样被传递至系统控制单元；

所述系统控制单元基于来自第一检测相机的图像信息判断点胶位置,相应对XY两轴运动单元执行闭环控制,基于点胶高度传感器所检测的针头距离基板的高度数据，相应对Z轴运动单元执行闭环控制，由此对整个点胶过程中的点胶位置执行精确调整；此外，它基于来自第二检测相机的图像信息判断胶滴固化前后的胶滴大小,以及所述压力传感器和温度传感器的检测的针筒内气压和温度数据反馈，相应对针筒单元执行有关点胶压力和点胶时间等参数的闭环控制，同时输出相应的调整指令；

所述气路调整单元包括电气比例阀和电磁阀，该电气比例阀和电磁阀分别根据系统控制单元所发出的调整指令来改变针筒单元内部的气压以及控制点胶关闭和打开的延时，由此对整个点胶过程中的点胶动作以及胶滴形状尺寸进行精确调整。

作为进一步优选地，所述针筒单元还配备有液面传感器，该液面传感器用于实时检测针筒内剩余胶料的液面高度，并在达到或超过预设的高度阈值时提供报警。

作为进一步优选地，所述第一、第二检测相机为工业CCD相机，且其工作规格优选被设定为分辨率超过130万像素，帧率超过30fps。