一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法及系统，包括：对主板进行定位的步骤；识别芯片位置及其围胶路径的步骤；根据所述围胶路径进行芯片围胶清除的步骤；从主板上移除芯片的步骤；清理焊盘的步骤；检测焊盘清理效果的步骤；在所述主板上焊接芯片的步骤。本发明专利技术能够解决现有技术中对手机主板芯片更换费时费力，且不能高效自动化的缺陷，其适用于各种智能手机型号，柔性的路径针对每一个手机主板量身定做，其各个工序步骤均自动进行，与现有人工方法相比，具有效率高，适用范围广的优点，可以实现连续生产，易于工业应用。

A method and system for automatic chip replacement of flexible smart phone motherboard

【技术实现步骤摘要】
一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法及系统
本专利技术涉及人工智能
，特别是一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法及系统。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，智能手机的出货量连年攀升，如2019年第二季度全球智能手机出货3.41亿部。而在生产过程中，避免不了不良品的产生，即使如华为，苹果等手机大厂也有至少千分之三的不良品率。按以上数据推算，每天将产生1.13万部不良品手机。同时市场上也会产生大量的故障手机。这就带来了大量的返修手机，市场返修机机型复杂。返修过程最主要的工序是更换芯片。手机主板大致5cm×5cm左右大小。一般，存储器、CPU故障率高。这部分的维修的难点在于芯片点胶(芯片点胶，是在芯片焊接后需要在芯片周围涂抹胶水，增加芯片的机械牢固度，而去除芯片首要的是去除围胶，去除围胶目前完全靠人工来做)。芯片出于机械牢度的要求需要点胶。更换芯片的过程包括除围胶、取芯片、洗焊盘、焊芯片几个工序。目前这几个工序都要人工完成，在几个工序中需要加热焊锡、使用化学药水清洗焊盘等操作，对工人的身体造成伤害；围胶清理与洗焊盘过程需要花费大量人工，清理效果也不理想，虽然可采用放大镜检测焊盘清理的效果，但人为主观判断没有统一标准，很难保证维修后的主板长时间稳定运行。尤其是围胶清理过程，目前人工靠用小刀慢慢刮的方式进行围胶清除，而机械无法完成人手的精细动作，芯片胶水的配方每家手机厂都不同，通过前期调研，市场上也不存在化学药水溶解胶水的方法。此外，市场返修机机型复杂，统一设置的自动化处理过程无法满足多型号芯片与主板的维修需求，因此需要一种柔性自动化的清围胶、除芯片、清焊盘、焊芯片工艺，而目前还没有有效的方案对智能手机主板进行高效、安全、环保的维修。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术的目的是提供一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其解决了现有技术中对手机主板芯片更换费时费力，且不能高效自动化的缺陷。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其包括如下步骤：S1：对主板进行定位的步骤；S2：识别芯片位置及其围胶路径的步骤；S3：根据所述围胶路径进行芯片围胶清除的步骤；S4：从主板上移除芯片的步骤；S5：清理焊盘的步骤；S6：检测焊盘清理效果的步骤；S7：在所述主板上焊接芯片的步骤。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S1具体为：所述主板通过夹紧单元进行定位，并将所述夹紧单元设置于传送单元上，通过所述传送单元将所述夹紧单元以及固定于其上的主板传送至各个步骤对应的工位处。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S2具体为：采集主板及其表面上的待更换芯片的图像，通过对该图像的特征提取得到主板的外形轮廓及其初始位置、芯片位置及其围胶路径。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S3具体为：所述采用加热与干冰喷射的组合方式进行芯片围胶清除，且所述干冰喷射的走位在加热走位的后方；所述走位按照所述围胶路径移动。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S4具体为：根据所述芯片位置对芯片表面进行加热，融化焊锡，并从所述主板上移除所述芯片。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S5包括，清除残留的焊锡；通过洗板水对焊盘进行清理。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S6具体为：采集主板及其焊盘图像，并在提取焊盘特征后与预先设定的阈值进行比较判断；若符合除净标准，则在焊盘处涂抹助焊膏，并识别主板的终端位置，以主板的终端位置与主板的初始位置进行对比，得到芯片的放置位置以及焊接位置，随后进入下一步的焊接芯片的步骤；若不符合除净标准，则返回至清理焊盘的步骤重新清理，依此循环，直至符合除净标准。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换方法的一种优选方案，其中：步骤S7具体为：根据所述芯片的放置位置以及焊接位置在主板上进行焊接芯片。本专利技术还提供一种柔性智能手机主板芯片自动更换系统，其包括传送单元、回传单元、夹紧单元、图像采集单元、控制单元、围胶清除单元、芯片移除单元、焊盘清理单元以及芯片焊接单元；所述传送单元沿纵向设置于生产工序路径上，所述生产工序路径上依次对应有定位工位、图像采集工位、除围胶工位、取芯片工位、清焊盘工位、焊盘检测工位以及芯片焊接工位；所述回传单元设置于所述传送单元的一侧，其回传端延伸至所述焊盘检测工位，位于另一端的送达端延伸至所述焊盘检测工位之前的任一工位，并能够将所述焊盘检测工位上的主板向所述送达端所对应的工位传送；所述夹紧单元放置于所述定位工位处，并能够对放置于其上的主板进行定位；所述图像采集单元包括设置于所述图像采集工位上部并能够采集主板图像的初始采集模组以及设置于所述焊盘检测工位上部并能够采集主板及其焊盘图像的焊盘检测模组；所述控制单元能够接收来自所述初始采集模组的图像，并能够识别出主板的初始位置以及芯片位置；所述控制单元还能够接收来自所述焊盘检测模组的主板及其焊盘图像，并在提取焊盘特征后与预先设定的阈值进行比较判断，当焊盘特征符合除净标准时，识别主板的终端位置，并以主板的终端位置与所述初始采集模组所采集的主板的初始位置进行对比，得到芯片的放置位置以及焊接位置；所述围胶清除单元设置于所述除围胶工位上，包括第一加热组件以及干冰喷射组件，两者在所述控制单元的控制下，能够根据所述围胶路径对围胶进行清理；所述芯片移除单元设置于所述取芯片工位上，包括第二加热组件以及用于移除芯片的抓取组件；所述第二加热组件在所述控制单元的控制下，能够根据所述芯片位置对芯片表面进行加热；所述抓取组件在所述控制单元的控制下，能够根据所述芯片位置从所述主板上移除所述芯片；所述焊盘清理单元包括设置于所述清焊盘工位上的吸锡组件以及洗板组件，还包括设置于所述清焊盘工位上或者设置于所述焊盘检测工位之后的涂助焊膏组件，三者在所述控制单元的控制下，能够对焊盘进行清理或涂助焊膏；所述芯片焊接单元设置于所述芯片焊接工位上，所述芯片焊接单元在所述控制单元的控制下，能够根据所述芯片的放置位置以及焊接位置在主板上焊接芯片。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换系统的一种优选方案，其中：所述夹紧单元包括夹具台以及固定于所述夹具台上的夹紧组件，所述夹紧组件能够将放置于所述夹具台上的主板进行定位。作为本专利技术所述柔性智能手机主板芯片自动更换系统的一种优选方案，其中：所述夹紧组件在所述夹具台的一周分布有多个，且均采用直线驱动机构，各个所述直线驱动机构的伸缩端朝内，并在末端固定有压力传感器，所述压力传感器能够挤压所述主板的边缘，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：包括，/n对主板进行定位的步骤；/n识别芯片位置及其围胶路径的步骤；/n根据所述围胶路径进行芯片围胶清除的步骤；/n从主板上移除芯片的步骤；/n清理焊盘的步骤；/n检测焊盘清理效果的步骤；/n在所述主板上焊接芯片的步骤。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：包括，
对主板进行定位的步骤；
识别芯片位置及其围胶路径的步骤；
根据所述围胶路径进行芯片围胶清除的步骤；
从主板上移除芯片的步骤；
清理焊盘的步骤；
检测焊盘清理效果的步骤；
在所述主板上焊接芯片的步骤。


2.如权利要求1所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述识别芯片位置及其围胶路径的步骤为：采集主板及其表面上的待更换芯片的图像，通过对所述图像的特征提取得到所述主板的外形轮廓及其初始位置、芯片位置及其围胶路径。


3.如权利要求1或2所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述采用加热与干冰喷射的组合方式进行芯片围胶清除，且所述干冰喷射的走位在加热走位的后方；所述走位按照所述围胶路径移动。


4.如权利要求3所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述从主板上移除芯片的步骤为：根据所述芯片位置对芯片表面进行加热，融化焊锡，并从所述主板上移除所述芯片。


5.如权利要求1、2或4任一所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述清理焊盘的步骤包括，
清除残留的焊锡；
通过洗板水对焊盘进行清理。


6.如权利要求2所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述检测焊盘清理效果的步骤为：采集主板及其焊盘图像，并在提取焊盘特征后与预先设定的阈值进行比较判断；若符合除净标准，则在焊盘处涂抹助焊膏，并识别主板的终端位置，以主板的终端位置与主板的初始位置进行对比，得到芯片的放置位置以及焊接位置，随后进入下一步的焊接芯片的步骤；若不符合除净标准，则返回至清理焊盘的步骤重新清理，依此循环，直至符合除净标准。


7.如权利要求6所述的柔性智能手机主板芯片自动更换方法，其特征在于：所述焊接芯片的步骤为：根据所述芯片的放置位置以及焊接位置在主板上进行焊接芯片。


8.一种柔性智能手机主板芯片自动更换系统，其特征在于：包括：
传送单元(100)，其沿纵向设置于生产工序路径上，所述生产工序路径上依次对应有定位工位(G-1)、图像采集工位(G-2)、除围胶工位(G-3)、取芯片工位(G-4)、清焊盘工位(G-5)、焊盘检测工位(G-6)以及芯片焊接工位(G-7)；
回传单元(200)，其设置于所述传送单元(100)的一侧，所述回传单元(200)的回传端延伸至所述焊盘检测工位(G-6)，位于另一端的送达端延伸至所述焊盘检测工位(G-6)之前的任一工位，并能够将所述焊盘检测工位(G-6)上的主板向所述送达端所对应的工位传送；
夹紧单元(300)，其放置于所述定位工位(G-1)处，并能够对放置于其上的主板进行定位；
图像采集单元(400)，其包括设置于所述图像采集工位(G-2)上部并能够采集主板图像的初始采集模组(401)以及设置于所述焊盘检测工位(G-6)上部并能够采集主板及其焊盘图像的焊盘检测模组(402)；
控制单元(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳，姚林朋，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31