[发明专利]一种全自动荧光粉涂覆工艺及设备

权利要求书

1.一种全自动荧光粉涂覆设备，用于完成LED芯片上的荧光粉涂覆工序，该设备包括下位机系统和上位机系统，下位机系统包括荧光粉喷头、xyz轴运动控制平台、全自动上/下料装置和机器视觉装置；上位机系统包括涂覆控制模块、运动控制模块和机器视觉控制模块；其特征在于，下位机系统还包括喷头恒温控制装置、真空搅拌除泡装置和激光测厚装置；上位机系统还包括除泡控制模块；涂覆控制模块分别连接荧光粉喷头和喷头恒温控制装置，除泡控制模块连接真空搅拌除泡装置，机器视觉控制模块分别连接激光测厚装置和机器视觉装置，运动控制模块分别连接xyz轴运动控制平台和全自动上/下料装置。

2.根据权利要求1所述的全自动荧光粉涂覆设备，其特征在于所述荧光粉喷头可使用点胶喷头、雾化喷头或压电喷头荧光粉喷头，用于喷涂荧光粉胶；

所述喷头恒温控制装置包括发热丝和热敏电阻，发热丝和热敏电阻安装在所述荧光粉喷头的内部或外部，用于对所述荧光粉喷头进行恒温控制；

所述真空搅拌除泡装置包括：荧光粉胶容器，用于存储待涂覆的荧光粉胶；电动搅拌棒，用于搅拌荧光粉胶；空气阀门，用于抽出荧光粉胶容器内的空气，通过空气阀门把装有待涂覆荧光粉胶的荧光粉胶容器内部的空气抽出，形成真空环境，在真空环境下电动搅拌棒不断的搅拌，把装置内荧光粉胶的气泡从装置的底部搅拌到荧光粉胶表面最终消除； 

所述激光测厚装置包括：激光发射器，用于发射测量激光；传感器感光面，用于接收被测表面反射回来的测量激光；透镜，用于汇聚激光发射器所发射出来的测量激光；所述激光测厚装置，使用激光三角测量法，用于测量涂覆后的荧光粉层的厚度分布；

所述机器视觉装置包括图像传感器，图像传感器采用CMOS传感器或者CCD传感器；视觉处理及控制模块基于FPGA、CPLD、DSP、DSP+FPFA或者DSP+CPLD；接口模块采用基于总线的方式，包括IEEE 1394a、USB或以太网，用于LED支架的机器视觉定位和涂覆后荧光粉层的缺陷检测；

喷头xyz轴运动控制平台采用步进电机、伺服电机或直线电机，用于控制所述荧光粉喷头在xyz轴方向上高速高精度移动；

所述全自动上下料装置包括上料盒、下料盒，用于分别存放待涂覆的LED支架和已完成涂覆的LED支架；机械传送装置，用于实现料盒到涂覆工作区域的支架运送工作，包括涂覆前在上料盒中把LED支架送入待涂覆区域，和涂覆后把已经涂覆好的LED支架运送到下料盒中，机械传送装置采用机械手臂或者传送带实现。

3.根据权利要求1所述的全自动荧光粉涂覆设备，其特征在于上位机系统包括：

涂覆控制模块，实现荧光粉胶喷涂量精确控制、荧光粉雾化控制、荧光粉喷头内部荧光粉胶的流速控制，用于控制荧光粉喷头涂覆过程中荧光粉喷涂量，雾化均匀度，喷涂范围和控制喷头恒温控制装置对荧光粉喷头进行加热恒温控制，以降低和稳定喷头内部荧光粉胶的粘度；

所诉运动控制模块用于控制xyz轴运动控制装置对荧光粉喷头进行xyz轴向的移动，用于对xyz轴运动控制装置和全自动上下料装置的协调控制；

控制真空搅拌除泡装置进行除泡工作，用于控制真空搅拌除泡装置对刚混合好的荧光粉胶进行除泡工序；

机器视觉控制模块控制激光测厚装置和机器视觉装置进行对荧光粉层的厚度测量与缺陷检测工作，用于控制激光测厚装置对已涂覆好的荧光粉层进行激光测厚工作，和控制机器视觉及缺陷检测装置对已喷涂荧光粉层进行缺陷检测工作。