于 虹

（友達(dá)光電（廈門(mén)）有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

伴隨著科技的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)人工的需求在不斷地提高。在生產(chǎn)工作中，勞動(dòng)力需求大的企業(yè)支付工人的工資是一筆較大的支出，并且人工成本在不斷地提高。在需要確保產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，想要做便宜的產(chǎn)品，能走的路線(xiàn)便是降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。工人的操作速度是有限的，不管是哪一個(gè)工位，哪一種產(chǎn)品，都有通過(guò)機(jī)器來(lái)完成操作的可能性，而工人的工資是只升不降的，而且每個(gè)月都需要按時(shí)支付，此費(fèi)用也隨著工人工作年限的延長(zhǎng)而不斷增加。這些因素都促使了非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展和產(chǎn)生。

文章講述的非標(biāo)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備主要應(yīng)用在LCD、OLED、Micro LED 顯示屏行業(yè)中，這些設(shè)備中的治具屬于非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備中的一部分，對(duì)于非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備的整體功能性影響非常大，通常整個(gè)設(shè)備流程需要運(yùn)行順暢，除了機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)的影響外，治具的使用更影響著設(shè)備在客戶(hù)使用時(shí)的觀(guān)感。API 點(diǎn)燈測(cè)試機(jī)臺(tái)中，它影響著產(chǎn)品的點(diǎn)亮率、稼動(dòng)率等；光學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)臺(tái)中，它影響著產(chǎn)品點(diǎn)亮與實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)。隨著各大制造工廠(chǎng)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的要求越來(lái)越高，自動(dòng)化設(shè)備的整理流暢性、效率至關(guān)重要。

1 治具概述

治具在工業(yè)時(shí)代前就被廣泛使用在各個(gè)領(lǐng)域，其主要功能是為重復(fù)和準(zhǔn)確的重復(fù)某部分的重制，幫助人工更方便快速地完成指定動(dòng)作。通過(guò)客制化設(shè)計(jì)&制作，幫助人工精確的重復(fù)某些特定動(dòng)作，使工作更加便利從而提高生產(chǎn)力。治具的設(shè)計(jì)基本上是建立于邏輯，根據(jù)客戶(hù)的不同使用需求，精心設(shè)計(jì)&制作客制化，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用功能。

在現(xiàn)代工業(yè)中，治具作為輔助產(chǎn)品生產(chǎn)的一種工具，主要應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)制造的裝配、輔助產(chǎn)品檢測(cè)等相關(guān)復(fù)雜工藝環(huán)節(jié)中，起到定位固定、調(diào)節(jié)角度或調(diào)節(jié)方向位置或動(dòng)作的控制、檢測(cè)等關(guān)鍵作用。由于其應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，涉及的生產(chǎn)工序較為復(fù)雜，因此治具具有定制化程度高、產(chǎn)品多樣性、仿形設(shè)計(jì)等特點(diǎn)。

伴隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，精密治具已發(fā)展成為與自動(dòng)化、智能化的制造設(shè)備緊密結(jié)合的關(guān)鍵工藝裝備，被廣泛應(yīng)用于各制造領(lǐng)域的精密制造中，為現(xiàn)代制造業(yè)高精度、高效率、高質(zhì)量、低成本的大批量生產(chǎn)提供了必要條件。

在LCD、OLED、Micro LED 等顯示屏制造企業(yè)中，治具作為液晶顯示屏生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)使用的一種功能性測(cè)試類(lèi)機(jī)械治具，使用壓接模塊將產(chǎn)品和信號(hào)連接，給產(chǎn)品輸送信號(hào)，以點(diǎn)亮產(chǎn)品，其幫助人工便捷的將產(chǎn)品順利點(diǎn)亮，治具的使用使得產(chǎn)線(xiàn)工作變得更加的便利，以提高人工的作業(yè)效率。

2 自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備概述

隨著科技的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)逐步被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)方面。自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備能減少人員，節(jié)約人工費(fèi)用，大幅度減少人為檢測(cè)錯(cuò)誤，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品出貨質(zhì)量，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。倘若進(jìn)一步將光學(xué)篩選系統(tǒng)運(yùn)用于生產(chǎn)線(xiàn)上，在生產(chǎn)線(xiàn)上生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)還可以進(jìn)行生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)，不僅可以減少原材料的浪費(fèi)，而且可以進(jìn)一步有效管控生產(chǎn)時(shí)間。

近年來(lái)，隨著人工成本的不斷上升，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始關(guān)注工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備，特別是非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備，非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備需要根據(jù)客戶(hù)的需求進(jìn)行定制設(shè)計(jì)&制作、功能多樣從而滿(mǎn)足客戶(hù)的不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。

在液晶顯示屏工廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，非標(biāo)自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備是使用機(jī)臺(tái)代替人工對(duì)產(chǎn)品的功能性缺陷進(jìn)行檢測(cè)并給出判定的設(shè)備。在液晶顯示屏制作工廠(chǎng)內(nèi)，不同的檢測(cè)流程中需要應(yīng)用不同的自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備。自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)，便是基于光學(xué)原理來(lái)對(duì)產(chǎn)品的常見(jiàn)缺陷進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備。AOI 是新興起的一種新型測(cè)試技術(shù)，且發(fā)展迅速，很多廠(chǎng)家都推出了各類(lèi)AOI 測(cè)試設(shè)備。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工作方式是通過(guò)視覺(jué)相機(jī)等設(shè)備將被攝取產(chǎn)品信息轉(zhuǎn)換為圖像信息，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息。隨著機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的極速發(fā)展，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備利用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)代替人眼判定產(chǎn)品的各種缺陷，相對(duì)于人眼，使用機(jī)器視覺(jué)的方式更加智能化且準(zhǔn)確率更高。

3 治具在自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備中的應(yīng)用

隨著自動(dòng)化程度的要求越來(lái)越高，Inline 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)用逐步擴(kuò)大，在多數(shù)液晶顯示屏行業(yè)的Inline 自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)設(shè)備中，機(jī)臺(tái)需要使用機(jī)械手等機(jī)構(gòu)把產(chǎn)品通過(guò)自動(dòng)上下料等的方式將產(chǎn)品運(yùn)送至指定產(chǎn)品載臺(tái)上，再通過(guò)自動(dòng)對(duì)位&自動(dòng)壓接的方式點(diǎn)亮產(chǎn)品，這個(gè)承接產(chǎn)品并壓接點(diǎn)亮產(chǎn)品的模塊，稱(chēng)之為自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備中的治具。在不同的自動(dòng)化測(cè)試機(jī)臺(tái)中，需要根據(jù)不同的產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)行客制化設(shè)計(jì)使用不同的治具。自動(dòng)化機(jī)臺(tái)內(nèi)部的治具不同于人工治具，它不僅需要考慮配合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且需要與設(shè)備的上下料、視覺(jué)對(duì)位等搭配設(shè)計(jì)。對(duì)于治具的精密性、穩(wěn)定性要求更高。

3.1 工裝治具在Cell 全自動(dòng)點(diǎn)燈檢查設(shè)備中的應(yīng)用

Cell 全自動(dòng)點(diǎn)燈檢查設(shè)備。即產(chǎn)品在Cell 段的自動(dòng)畫(huà)面檢測(cè)機(jī)臺(tái)。這類(lèi)機(jī)臺(tái)通常包括入料單元、產(chǎn)品檢測(cè)單元、出料分揀單元，機(jī)臺(tái)通過(guò)機(jī)械裝置將產(chǎn)品運(yùn)送至產(chǎn)品載臺(tái)上，再通過(guò)自動(dòng)對(duì)位壓接、自動(dòng)點(diǎn)亮、相機(jī)取像等的方式完成產(chǎn)品檢測(cè)。在此類(lèi)機(jī)臺(tái)中，將產(chǎn)品的放置載板，壓接模塊等部分歸于治具的部分。產(chǎn)品載板用于放置產(chǎn)品，配合機(jī)臺(tái)機(jī)構(gòu)&視覺(jué)模塊，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行固定并壓接產(chǎn)品點(diǎn)亮產(chǎn)品。

小尺寸Cell 全自動(dòng)點(diǎn)燈檢查設(shè)備中的Cell 自動(dòng)壓接治具模塊，它包含壓接模塊、產(chǎn)品放置模塊、產(chǎn)品微調(diào)平臺(tái)。其采用壓頭固定，產(chǎn)品微調(diào)的結(jié)構(gòu)模式。另一種Cell 自動(dòng)壓接治具，包含壓接模塊、放置產(chǎn)品模塊。為產(chǎn)品固定，壓頭微調(diào)的結(jié)構(gòu)。具體需要使用壓頭調(diào)節(jié)或者產(chǎn)品調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)模式，需要根據(jù)不同的產(chǎn)品精度&視覺(jué)對(duì)位&客戶(hù)需求等多方因素綜合確定。

3.2 工裝治具在Moudle AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備中的應(yīng)用

Moudle AOI 檢測(cè)設(shè)備,即產(chǎn)品在已經(jīng)bonding完IC 芯片&FPC（柔性電路板）&PCB 板&背光源等之后的一道畫(huà)面檢測(cè)流程。這類(lèi)機(jī)臺(tái)通常由入料單元、檢測(cè)模塊、出料分揀單元燈組成。該類(lèi)機(jī)臺(tái)與Cell 自動(dòng)檢測(cè)機(jī)臺(tái)屬于不同流程段的檢測(cè)設(shè)備。

Moudle AOI 檢測(cè)治具，同樣包含產(chǎn)品定位模塊與壓接模塊，它們因產(chǎn)品形態(tài)不同而結(jié)構(gòu)不同，與Cell 產(chǎn)品自動(dòng)檢測(cè)機(jī)臺(tái)的不同結(jié)構(gòu)在于壓頭壓接模塊壓接的產(chǎn)品位置不同，需要根據(jù)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品PCB 的連接器或者FPC 的信號(hào)點(diǎn)而客制化設(shè)計(jì)不同的壓接模塊治具。

4 發(fā)展趨勢(shì)

隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求越來(lái)越高，同時(shí)也促使自動(dòng)化技術(shù)不斷地更新與發(fā)展。自20 世紀(jì)70 年代以來(lái)，自動(dòng)化不斷向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展，廣泛地應(yīng)用到機(jī)械、國(guó)防、科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)等各個(gè)領(lǐng)域，不同程度地實(shí)現(xiàn)了更大規(guī)模的自動(dòng)化。例如各大企業(yè)內(nèi)綜合自動(dòng)化管理系統(tǒng)、國(guó)家監(jiān)控系統(tǒng)等等。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用正從工業(yè)工程領(lǐng)域向非工程服務(wù)領(lǐng)域擴(kuò)展。自動(dòng)化在各個(gè)方面越來(lái)越大的程度上模仿人的智能，機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域更多的得到應(yīng)用，自動(dòng)化系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域取得顯著效果。工廠(chǎng)自動(dòng)化管理、自動(dòng)化生產(chǎn)等均將成為新技術(shù)的重要課題，并且得到飛速發(fā)展。

4.1 治具精密度要求不斷提升

隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品輕薄化、高度集成化發(fā)展大勢(shì)的來(lái)臨，產(chǎn)品零部件隨著終端產(chǎn)品技術(shù)提升而要求更高的精密度，因而消費(fèi)電子產(chǎn)品制造商對(duì)生產(chǎn)零部件所需的治具的加工精度要求亦越來(lái)越高，需要不斷優(yōu)化治具生產(chǎn)加工工藝，更新治具的產(chǎn)品類(lèi)型，以確保零部件的精度符合整機(jī)組裝的要求。在此背景下，零部件的加工難度將愈發(fā)提升，而治具作為輔助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要工具，企業(yè)對(duì)新型治具的需求以及其技術(shù)要求不斷提高。

4.2 治具逐漸高端化

經(jīng)過(guò)多年生產(chǎn)積累的行業(yè)技術(shù)與生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)部分治具廠(chǎng)商已在成本管控、響應(yīng)速度、交付效率等方面逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)外廠(chǎng)商的超越，正逐步向系統(tǒng)化、自動(dòng)化、設(shè)備化方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。同時(shí)，自動(dòng)控制技術(shù)等新技術(shù)的創(chuàng)新和突破，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工工藝升級(jí)和產(chǎn)品差異化發(fā)展，進(jìn)一步增加了治具產(chǎn)品的附加值，我國(guó)治具產(chǎn)業(yè)開(kāi)始出現(xiàn)從中低端領(lǐng)域向高端發(fā)展的趨勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著電子科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品功能日趨多樣化，產(chǎn)品精密度、復(fù)雜性不斷提高，出廠(chǎng)所需的檢測(cè)項(xiàng)目也相應(yīng)增多，下游企業(yè)往往需要配置多種類(lèi)型的檢測(cè)裝備才能完成單個(gè)產(chǎn)品的全面檢測(cè)。采用自動(dòng)化的技術(shù)不僅可以將人從重復(fù)單一、繁重以及惡劣、危險(xiǎn)的工作環(huán)境中解放出來(lái)，并且可以更大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在此基礎(chǔ)上更有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，自動(dòng)化技術(shù)廣泛地應(yīng)用于制造、工業(yè)、家庭、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，擴(kuò)展人的器官功能，增強(qiáng)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界與改造世界的能力。自動(dòng)化設(shè)備不僅讓企業(yè)更好控制開(kāi)支預(yù)算，也提高了工作效率等。自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備代替人工單一的重復(fù)性檢測(cè)工作，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行百分百自動(dòng)全檢，提高檢測(cè)效率，保證測(cè)試過(guò)程的準(zhǔn)確性&穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效果的提升，為客戶(hù)達(dá)到提升質(zhì)量、降本增效的效果，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。