专利名称：硅微型麦克风装配线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微型麦克风生产技术领域，尤其是一种硅基MEMS微型麦克风装 配线。
背景技术：
硅基MEMS麦克风又叫微型硅基麦克风，其内含两个芯片——MEMS芯片和专用集 成电路(ASIC)芯片，两枚芯片封装在一个表面贴装器件封装体中，是采用硅基MEMS工艺生 产的仅有普通麦克风一半大小的新型产品，它具有普通麦克风相同的声学和电学性能，但 却更加结实耐用，耐热性能更强，功耗更低。目前国际上大型的硅基MEMS麦克风制造商主要是Knowles Acoustics执牛耳，其 后是Akustica、Pulse Engineering的Sonion MEMS部门和英国的飞凌科技，而国内的硅 MEMS麦克风大型制造商可以说至今也是空白的。虽然国外市场上有很多MEMS麦克风制造 商，也包括国内的一些后起之秀，但其中大多数企业都无法真正地实现MEMS麦克风的大量 生产。要实现大量生产，供应商不仅要快速扩大产能，还要能够提供低成本、高可靠性、具有 优良声学和电气特性的产品，而产能的扩大取决于是否有高效的自动化生产设备以满足需 要。国外有部分企业已经有MEMS麦克风的装配线，但鉴于技术保密，国内至今没有自主开 发的MEMS麦克风装配线，也影响了国内MEMS麦克风制造商的快速发展，现在国内MEMS硅 微型麦克风行业麦克风的装配及检测多采取半自动或人工方式，导致了工作效率低、工人 劳动强度大、质量不稳定、成本高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中之不足，提供一种硅微型麦克 风装配线，以实现硅基MEMS微型麦克风装配检测的自动化生产，提高生产效率和产品质 量，降低生产成本以及人为因素对产品质量的影响。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种硅微型麦克风装配线，用 于将硅微型麦克风所需的膜片、垫片、电极组件以及线路板装入麦克风外壳组成工件，并将 装配完后的工件按要求装入工装，进行性能检测并分类存放，所述装配生产线包括按照工 艺步骤顺次连接排列的上料装配单元，用于将膜片和垫片依次装入外壳，并送入下一单元，包括可将膜片 装入外壳内的膜片装配装置、可将垫片冲压入外壳内的垫片装配装置，膜片装配装置与垫 片装配装置之间设有可输送外壳的轨道搬运装置，轨道搬运装置的尾端连接有下料装置；输送单元，包括与下料装置相接、接受下料装置所送装有膜片和垫片的外壳的输 送带，在输送带的输送过程中将电极组件和线路板装入外壳中组成工件，并将装配好的工 件送入下一单元；折边整形单元，将输送单元送来的已装配好的工件其中的外壳上周边向内折边并 对折边面进行整形，并送入下一单元；包括可夹持并带动工件旋转的夹持旋转装置和出料装置，夹持旋转装置两侧分别设有折边装置和整形装置，夹持旋转装置上方设有可将工件 放置于夹持旋转装置上的真空吸头装置，同时真空吸头装置可将折边整形好的工件放置于 出料装置送入下道工序；检测分拣单元，将已折边整形好的工件按方位要求装入工装，进行性能检测并按 检测结果进行分类存放，包括工装工件定位输送装置、设于工装工件输送定位装置前端部 上方用于识别工件方位的视觉识别装置、设于工装工件输送定位装置中部上方可将工件装 入工装的第一真空吸盘装置，工装工件输送定位装置后依次设有检测装置和分拣装置，工 件工装定位输送装置与检测装置之间设有可将工件工装定位输送装置上已装配有工件的 工装接送到检测装置的第二真空吸盘装置，分拣装置包括可将已检测完毕的含有工件的工 装进行分类存放的第三真空吸盘装置。进一步说，为实现膜片的自动提供和外壳的自动输送，所述的上料装配单元还包 括位于膜片装配装置上方可提供膜片的轮转垂直落料装置、用于校正外壳正反面的外壳震 动盘，外壳震动盘与膜片装配装置之间设有可传送外壳的第一直线振动器。同样地，为了自动输送上道单元所送工件，实现自动供料，所述的折边整形单元还 包括可传送输送单元所送工件的第二直线振动器，第二直线振动器与夹持旋转装置之间设 有折边供料装置。由于外壳中已装有膜片、垫片以及相关元器件，为防止在传送过程中掉出外壳，所 述的折边整形单元进一步包括设置在折边供料装置与输送单元之间的预折边装置。为便于直观观察工件与工装之间的相互位置和检测结果，所述的视觉识别装置线 路连接有反映识别效果的视觉显示器，检测装置线路连接有反映检测过程的检测显示器， 检测装置还包括可放置工件的消音箱和位于消音箱上工件上方的检测头。为实现工件和工装的自动传送，所述的检测分拣单元进一步包括可接受折边整形 单元所送工件并将工件送至工件工装定位输送装置的第三直线振动器、可提供并可校正工 装正反面的工装震动盘、设于工装震动盘和工件工装定位输送装置之间可输送工装的第四 直线振动器。本实用新型的有益效果是本实用新型通过微型麦克风生产设备的有机结合，实 现了麦克风上料装配、折边整形和检测分拣的自动化生产，减少了生产人员，有利于提高生 产效率，防止人为因素造成的对产品质量的影响，降低劳动强度和生产成本。
以下结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本发明所述上料装配单元的结构示意图。图3是图2的俯视图。图4是本发明所述折边整形单元的结构示意图。图5是图4的俯视图。图6是本发明所述检测分拣单元的结构示意图。图7是图6的俯视图。图中1.上料装配单元10.膜片装配装置11.垫片装配装置12.轨道搬运装置13.下料装置14.轮转垂直落料装置15.外壳震动盘16.第一直线振动器2.输 送单元20.输送带3.折边整形单元30.夹持旋转装置31.出料装置32.折边装置 33.整形装置34.真空吸头装置35.第二直线振动器36.折边供料装置37.预折边 装置4.检测分拣单元40.工装工件定位输送装置41.视觉识别装置42.第一真空 吸盘装置43.检测装置431.消音箱432.检测头44.分拣装置441.第三真空吸盘 装置 45.第二真空吸盘装置 46.视觉显示器 47.检测显示器 48.第三直线振动器 49.工装震动盘491.第四直线振动器5.机架6.控制器
具体实施方式
。现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的一种微型麦克风装配线，具有机架5，在机架5上设有控制器6和按 照工艺步骤顺次连接排列的上料装配单元1，用于将膜片和垫片依次装入外壳，并送入下 一单元；输送单元2，与上料装配单元1相接以输送外壳，输送过程中将电极组件和线路板 装入外壳中组成工件，并将装配好的工件送入下一单元；折边整形单元3，将输送单元2送 来的已装配好的工件其中的外壳上周边向内折边并对折边面进行整形，并送入下一单元； 检测分拣单元4，将已折边整形好的工件按方位要求装入工装，进行性能检测并按检测结果 进行分类存放。具体说，如图2、图3所示的上料装配单元1包括可将膜片装入外壳内的膜片装配 装置10、可将垫片冲压入外壳内的垫片装配装置11，膜片装配装置10与垫片装配装置11 之间设有可输送外壳的轨道搬运装置12，轨道搬运装置12的尾端连接有下料装置13，为了 实现膜片的自动提供和自动输送，上料装配单元1还包括有用于校正外壳正反面的外壳震 动盘15，外壳震动盘15与膜片装配装置10之间设有可传送外壳的第一直线振动器16，在 膜片装配装置10上方可提供膜片的轮转垂直落料装置14。工作时麦克风外壳由外壳震动 盘15校正好正反面后，再经第一直线振动器16传送到膜片装配装置10上，轮转垂直落料 装置14采用多工位结构向膜片装配装置10提供膜片，通过膜片装配装置10动作将膜片装 入外壳中，而后膜片装配装置10把装有膜片的外壳推送至轨道搬运装置12，该轨道搬运装 置12也是采用多工位同步进行输送以提高效率，当轨道搬运装置12把装有膜片的外壳输 送到设定位置时，垫片装配装置11动作将垫片卷冲压成环状自动落入外壳内，轨道搬运装 置12继续将装配有膜片和垫片的外壳输送到下料装置13，进入输送单元。输送单元2包括与下料装置13相接、接受下料装置13所送装有膜片和垫片的外 壳的输送带20，在输送带20的输送过程中人工将电极组件和线路板装入外壳中组成工件， 并将装配好的工件送入折边整形单元3。折边整形单元3如图4、图5所示，包括可夹持并带动工件旋转的夹持旋转装置30 和出料装置31，夹持旋转装置30两侧分别设有折边装置32和整形装置33，夹持旋转装置 30上方设有可将工件放置于夹持旋转装置30上的真空吸头装置34，该真空吸头装置34为 双联式结构，在将工件放置于夹持旋转装置30上的同时，可将折边整形好的工件放置于出 料装置31送入下道工序，同样为了自动输送上道单元所送工件，实现自动供料，折边整形 单元3还包括可传送输送单元2所送工件的第二直线振动器35，在第二直线振动器35与夹持旋转装置30之间设有折边供料装置36，由于外壳中已装有膜片、垫片以及相关元器件， 为防止在传送过程中掉出外壳，所述的折边整形单元3进一步包括设置在折边供料装置36 与输送单元2之间的预折边装置37。工作时输送单元2传送的工件首先经过预折边装置37 进行初步折边，大约将外壳圆周边缘向内折30°，以防止外壳内部元件在运动中掉出来，预 折边好的工件再通过第二直线振动器35输送到折边供料装置36，工件的到达位置由传感 器检测控制，工件到达指定位置后真空吸头装置34动作，将工件吸起放置到夹持旋转装置 30上，夹持旋转装置30夹紧工件并带动工件旋转时，折边装置32和整形装置33开始动作， 折边装置32主要是把预折边后的工件圆周翻折到90°，整形装置33是负责把工件的折边 面圆整光滑，整形完毕后，双联式的真空吸头装置34将工件吸起放置到出料装置31上送入检测分拣单元4。检测分拣单元4如图6、图7所示，包括工装工件定位输送装置40、设于工装工件 输送定位装置40前端部上方用于识别工件方位的视觉识别装置41、设于工装工件输送定 位装置40中部上方可将工件装入工装的第一真空吸盘装置42，工装工件输送定位装置40 后依次设有检测装置43和分拣装置44，工件工装定位输送装置40与检测装置43之间设 有可将工件工装定位输送装置40上已装配有工件的工装接送到检测装置43的第二真空吸 盘装置45，分拣装置44包括可将已检测完毕的含有工件的工装进行分类存放的第三真空 吸盘装置441，为便于直观观察工件与工装之间的相互位置和检测结果，所述的视觉识别装 置41线路连接有反映识别效果的视觉显示器46，可以直观显示工件相对于工装的位置，检 测装置43线路连接有反映检测过程的检测显示器47，检测装置43还包括可放置工件的消 音箱431和位于消音箱431上工件上方的检测头432，为实现工件和工装的自动传送，所述 的检测分拣单元4进一步包括可接受折边整形单元3所送工件并将工件送至工件工装定位 输送装置40的第三直线振动器48、可提供并可校正工装正反面的工装震动盘49、设于工装 震动盘49和工件工装定位输送装置40之间可输送工装的第四直线振动器491。工作时，折 边整形单元3的出料装置31将工件传送到第三直线振动器48上，通过第三直线振动器48 把工件输送到工件工装定位输送装置40，工装由工装震动盘49校正正反面后由第四直线 振动器491输送到工件工装定位输送装置40，当工件、工装到位后，配有工控机及相关软件 的视觉识别装置41进行采样，辨别工件相对于工装的方位是否准确，然后第一真空吸盘装 置42根据视觉识别装置41发出的指令，将工件按准确方位装入工装，接着，第二真空吸盘 装置45将工件工装定位输送装置40送过来的含有工件的工装接送到检测装置43的消音 箱431上，同样配有工控机及相关软件的检测装置43的检测头432对已套装有工装的工件 进行性能检测，检测过程可由检测显示器47直观显示，检测完毕的工装工件再由分拣装置 44上的第三真空吸盘装置441按检测结果进行分类存放，上述所述的工件工装定位输送装 置40采用多工位并进动作，在第一真空吸盘装置42将工件按准确方位装入工装时，同时可 将已装配完成的工件工装移动一定距离，由第二真空吸盘装置45将含有工件的工装接送 到检测装置43的消音箱431上，消音箱431也采用相对两套设置，从而提高了生产效率。以上所述各生产单元均设在机架5上，各部件的动作均由设在机架5上的控制器 6实行控制。本实用新型所述的微型麦克风装配线完全能够实现工业自动化的批量生产要求， 装配合理、平稳可靠，定位精确快捷，调整简单方便且直观，外观简洁而美观，装配整体工作精密稳定，整套系统运转可靠，效率高，是一款理想的微型麦克风装配流水线装备，也填补了国内此领域的空白。 以上述依据本实用新型的实施方式为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员 完全可以在不偏离本实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新 型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求一种硅微型麦克风装配线，用于将硅微型麦克风所需的膜片、垫片、电极组件以及线路板装入麦克风外壳组成工件，并将装配完后的工件按要求装入工装，进行性能检测并分类存放，其特征是包括按照工艺步骤顺次连接排列的上料装配单元(1)，用于将膜片和垫片依次装入外壳，并送入下一单元，包括可将膜片装入外壳内的膜片装配装置(10)、可将垫片冲压入外壳内的垫片装配装置(11)，膜片装配装置(10)与垫片装配装置(11)之间设有可输送外壳的轨道搬运装置(12)，轨道搬运装置(12)的尾端连接有下料装置(13)；输送单元(2)，包括与下料装置(13)相接、接受下料装置(13)所送装有膜片和垫片的外壳的输送带(20)，在输送带(20)的输送过程中将电极组件和线路板装入外壳中组成工件，并将装配好的工件送入下一单元；折边整形单元(3)，将输送单元(2)送来的已装配好的工件其中的外壳上周边向内折边并对折边面进行整形，并送入下一单元；包括可夹持并带动工件旋转的夹持旋转装置(30)和出料装置(31)，夹持旋转装置(30)两侧分别设有折边装置(32)和整形装置(33)，夹持旋转装置(30)上方设有可将工件放置于夹持旋转装置(30)上的真空吸头装置(34)，同时真空吸头装置(34)可将折边整形好的工件放置于出料装置(31)送入下道工序；检测分拣单元(4)，将已折边整形好的工件按方位要求装入工装，进行性能检测并按检测结果进行分类存放，包括工装工件定位输送装置(40)、设于工装工件输送定位装置(40)前端部上方用于识别工件方位的视觉识别装置(41)、设于工装工件输送定位装置(40)中部上方可将工件装入工装的第一真空吸盘装置(42)，工装工件输送定位装置(40)后依次设有检测装置(43)和分拣装置(44)，工件工装定位输送装置(40)与检测装置(43)之间设有可将工件工装定位输送装置(40)上已装配有工件的工装接送到检测装置(43)的第二真空吸盘装置(45)，分拣装置(44)包括可将已检测完毕的含有工件的工装进行分类存放的第三真空吸盘装置(441)。
2.根据权利要求1所述的硅微型麦克风装配线，其特征是所述的上料装配单元(1) 还包括位于膜片装配装置(10)上方可提供膜片的轮转垂直落料装置(14)、用于校正外壳正反面的外壳震动盘(15)，外壳震动盘(15)与膜片装配装置(10) 之间设有可传送外壳的第一直线振动器(16)。
3.根据权利要求1所述的硅微型麦克风装配线，其特征是所述的折边整形单元(2) 还包括可传送输送单元所送工件的第二直线振动器(35)，第二直线振动器(35)与夹持旋 转装置(30)之间设有折边供料装置(36)。
4.根据权利要求3所述的硅微型麦克风装配线，其特征是所述的折边整形单元(3) 进一步包括设置在折边供料装置(36)与输送单元(2)之间的预折边装置(37)。
5.根据权利要求1所述的硅微型麦克风装配线，其特征是所述的视觉识别装置(41) 线路连接有反映识别效果的视觉显示器(46)，检测装置(43)线路连接有反映检测过程的 检测显示器(47)，检测装置(43)还包括可放置工件的消音箱(431)和位于消音箱(431)上 工件上方的检测头(432)。
6.根据权利要求1所述的硅微型麦克风装配线，其特征是所述的检测分拣单元(4) 进一步包括可接受折边整形单元(3)所送工件并将工件送至工件工装定位输送装置(40) 的第三直线振动器(48)、可提供并可校正工装正反面的工装震动盘(49)、设于工装震动盘 (49)和工件工装定位输送装置(40)之间可输送工装的第四直线振动器(491)。
专利摘要本实用新型公开了一种硅微型麦克风装配线，用于完成硅微型麦克风的装配、折边整形和性能检测，包括按照工艺步骤顺次排列的上料装配单元，用于将膜片和垫片依次装入外壳，并送入下一单元；输送单元，在输送过程中将电极组件和线路板装入外壳中组成工件，并将装配好的工件送入下一单元；折边整形单元，将输送单元送来的已装配好的工件中的外壳上周边向内折边并对折边面进行整形，并送入下一单元；检测分拣单元，将已折边整形好的工件按方位要求装入工装，进行性能检测并按检测结果进行分类存放。本实用新型可实现硅基MEMS微型麦克风装配检测的自动化生产，提高生产效率和产品质量，降低生产成本以及人为因素对产品质量的影响。
文档编号H04R31/00GK201557257SQ20092029899
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月19日 优先权日2009年12月19日
发明者吕建华, 孙岩, 徐庆海, 曲东升, 李长峰, 梁健, 王强, 许国华, 闵继江 申请人:常州铭赛机器人科技有限公司