CN100459035C - 全自动ic料条激光打标机 - Google Patents

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CN100459035C CNB2007101522507A CN200710152250A CN100459035C CN 100459035 C CN100459035 C CN 100459035C CN B2007101522507 A CNB2007101522507 A CN B2007101522507A CN 200710152250 A CN200710152250 A CN 200710152250A CN 100459035 C CN100459035 C CN 100459035C
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陈有章
唐召来
张松岭
斐小听
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Abstract

本发明涉及一种全自动IC料条激光打标机,包括一个机体,机体内部设置PC装置和电控系统,机体上设置有由装置控制的上、下料出箱装置,料条输送装置,激光打标装置,检测系统,剔除装置五大部分;机体的两端分别设置上料出箱装置和下料出箱装置,两装置之间设置有料条输送装置,在料条输送装置两侧的输送线路上依次设置有方向检测装置、批号检测装置、标前剔除装置、激光打标装置、标后质量检测装置和标后剔除装置,打标位置检测装置设置在激光打标装置的正下方。由于在打标机上设置有有PC装置控制的上料、输送、检测、剔除以及打标装置,因此可以精确并且合理的进行整个打标过程,在保证精确度的同时也降低了工人的劳动强度。

Description

全自动IC料条激光打标机
技术领域
本发明涉及一种ic料条打标的新设备,更准确地说,涉及以多规格料条芯片,对其进行 逐一上料、检测、打标、再检测、并将每次检测到的不合格料条立即被该处的剔除装置剔除 出去,将打标合格的料条推送入下料箱的一种全自动IC料条激光打标机。
背景技术
打标机广泛应用于ic行业的集成电路的表面打标。根据使用要求的不同,ic行业使用
的集成电路板有料条(组合芯片)或芯片(块粒状芯片)和晶圆三种形式。料条是由若干芯 片组合而成的板料,对料条上的每一粒芯片打标时,是直接通过输送料条实现自动打标的。 芯片是尺寸较小的块粒状料,是放在轨道托盘中,通过对轨道托盘的输送实现芯片自动打标 的。晶圆是直接在其上制作了多块(粒)芯片的一块薄薄的圆片,需要在整块晶圆薄片上对 其上的每一块(粒)芯片的背面进行打标。
目前用于ic料条打标的打标设备大多是半自动打标机。一种是需要人工从料箱中取出料
条,放到传送带上,由传送带送到激光打标机下方进行打标,然后由传送带送出,再经人工 从传送带上取出料条,最后放入料箱中。这种半自动打标机的缺点是,输送带为平皮带,料 条置于其上会存在变形和定位不准,打标精度低,生产效率低。另一种是通过装在往复运动 传送带上的载料台,由人工将料条放到载料台上,往复运动传送带通、过载料台将料条送到打 标位置打标,之后再退回原位,由人工取下料条,再放第二块料条进行打标加工。由于有载 料台,这种打标机比前一种的定位精度稍好且变形也得到一定程度的控制,但打标质量仍然 不高,生产效率仍然较低。还有一种近年来面世的全自动打标机,虽然解决了料条的自动输
送,打标速度可达(1500条/h),但仍然存在输送装置结构较复杂;输送过程中的不合格料 条不能自动剔除,要由人工剔除;打标前没有料条位置扫描装置,不能为打标头提供准确的 打标位置,打标质量仍然不高等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的打标机存在的打标质量低、工人劳动强度大等不足,提供一 种新型的全自动。
本发明的技术方案为: 一种全自动IC料条激光打标机,包括一个机体,机体内部设置 PC装置和电控系统,机体上设置有由装置控制的上、下料出箱装置,料条输送装置,激光打 标装置,检测系统,剔除装置五大部分;剔除装置包括结构相同的标前剔除装置和标后剔除 装置;检测系统包括方向检测装置、批号检测装置、打标位置检测装置和标后质量检测装置; 机体的两端分别设置上料出箱装置和下料出箱装置,两装置之间设置有料条输送装置,在料 条输送装置两侧的输送线路上依次设置有方向检测装置、批号检测装置、标前剔除装置、激 光打标装置、标后质量检测装置和标后剔除装置,打标位置检测装置设置在激光打标装置的 正下方;所述的剔除装置包括一个支架和设置在支架上的水平移动装置,水平移动装置上设 置有垂直移动装置,水平移动装置和垂直移动装置滑动配合,该垂直移动装置上连接有吸盘, 吸盘原始位置的下方设置有废料槽;所述的水平移动装置包括一个吸盘支撑梁和安装在吸盘 支撑梁一侧的水平移动无杆磁性气缸,吸盘支撑梁上设置有水平移动滑轨;所述的垂直移动 装置包括一个连接板、安装在连接板上的垂直移动气缸、以及与垂直移动气缸相连接的吸盘 连接板,连接板的背面设置有水平移动滑槽,连接板上设置有垂直移动滑轨,吸盘连接板的 背面设置有相配合的滑轨;所述的吸盘上设置有多个吸嘴,该吸嘴与吸盘内部的中空部分相 连通。
优选的是,所述的料条输送装置包括前导轨和后导轨,前、后导轨分别通过前导轨支撑 板和导轨支撑安装在打标机的机体上;前、后导轨的上边缘设置有供待打标料条滑动的导向 槽,后导轨的导向槽上设置有由料条输送主动传动系统控制的滚轮,滚轮的上方对应的设置 有固定压轮组和前级上下移动压轮组件和后级上下移动压轮组件,前导轨的两端设置有相配 合的前级活动压板组和后级活动压板组;前导轨与后导轨之间设置有四个挡块和间距调整装 置。
优选的是,前导轨支撑板的下方设置有前导轨移动滑轨,前导轨支撑板的底面上设置有 相配合的滑槽。
优选的是,所述上料出箱装置包括上下两层结构的上料出箱台、上料机械手、以及推料 出箱机构,上料出箱台位于前导轨外侧,上料机械手位于后导轨外侧并与上料出箱台相对而 立,推料出箱机构位于上料出箱台与上料机械手之间,其上设置的推板正对前、后输送导轨
之间料条的输送导向槽位置;所述的上料出箱台的上层为上料箱平台,在上料箱平台上设置 有由电机控制的上料箱同步齿型带,上料箱平台靠近前导轨的一侧设置有上料箱接近开关;
上料出箱台的下层为下料箱平台,下料箱平台上设置有由电机控制的下料箱同步齿型带,下 料箱平台远离前导轨的一侧设置有下料箱接近开关;所述的推料出箱机构包括一个推板支架, 推板支架的顶端设置的AC电机以及推板,该AC电机与一个同步齿型带轮轴相联动,同步 齿型带轮轴上连接有同步齿型带,同步齿型带通过连接板与推板相连接,推板的下方设置推 板滑轨,推板的后端设置推板位置控制信号板。
优选的是,所述的上料机械手包括一个安装板,安装板的顶端设置有垂直移动步进电机, 垂直移动步进电机与垂直移动滚珠丝杆传动相连接;垂直移动滚珠丝杆传动的末端连接水平 移动滚珠丝杆传动,水平移动滚珠丝杆传动的一端安装有水平移动步进电机,另一端穿过安 装板的滑槽与机械手托板相连接;所述的机械手托板设置有机械手活动压板,该机械手活动 压板的末端穿过机械手托板上开设的滑槽与安装在机械手托板背面的气缸相连接。
优选的是,所述的方向检测装置包括支架、设置在支架的扫描头以及扫描头正下方的发 光器,支架上设置有一个调整槽,扫描头的末端可滑动的设置在滑动槽内;所述的产品批号 检测装置包括支架和设置在支架上的扫描头和发光器,发光器位于扫描头的正下方,支架上 设置有一个调整槽,扫描头和发光器的末端可滑动的设置在调整槽内;所述的打标位置检测 装置包括一个支架、设置在支架上的滚珠丝杆传动,以及安装在滚珠丝杆传动上的伺服电机; 扫描头和发光器安装在滚珠丝杆传动上,且发光器位于扫描头的正上方;所述的打标质量检 测装置包括支架、设置在支架上的滚珠丝杆传动,以及安装在滚珠丝杆传动上的伺服电机; 滚珠丝杆传动上安装有扫描头和发光器,且发光器位于扫描头的正下方。
本发明的有益效果为:由于在打标机上设置有由PC装置控制的上料、输送、检测、剔除 以及打标装置,因此可以精确并且合理的进行整个打标过程,整个过程中基本无需人工进行 操作,所以在保证精确度的同时也降低了工人的劳动强度。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构示意图; 图2为本发明具体实施例的局部结构示意图;
图3为本发明具体实施例上料出箱台的结构示意图;
图4为本发明具体实施例机械手的结构示意图;
图5为本发明具体实施例推料出箱机构的结构示意图;
图6为本发明具体实施例料条输送装置的结构示意图;
图7为本发明具体实施例剔除装置的结构示意图;
图8为本发明具体实施例方向检测装置的结构示意图;
图9为本发明具体实施例产品批号检测装置的结构示意图;
图10为本发明具体实施例打标位置检测装置的结构示意图;
图11为本发明具体实施例打标质量检测装置的结构示意图; 图12为本发明具体实施例的打标工作流程图。
具体实施方式
如图1至图11所示的本发明的具体实施例, 一种全自动IC料条激光打标机,包括一个 机体l,机体内部设置PC装置3和电控系统2,机体1上设置有由PC装置3控制的上料出 箱装置4,料条输送装置8,激光打标装置6,检测系统7,剔除装置5五大部分,剔除装置 5包括结构相同的标前剔除装置和标后剔除装置,检测系统7包括方向检测装置71、批号检 测装置72、打标位置检测装置73和标后质量检测装置74;机体1的两端分别设置有上料出 箱装置4和下料出箱装置,两装置之间设置有料条输送装置8,在料条输送装置8两侧的输 送线路上依次设置有方向检测装置71、批号检测装置72、标前剔除装置5、激光打标装置6、 标后质量检测装置74和标后剔除装置5,打标位置检测装置73设置在激光打标装置6的正 下方。
所述的料条输送装置8包括前导轨50和后导轨41,前、后导轨分别通过前导轨支撑板 47和导轨支撑安装在打标机的机体上;前、后导轨的上边缘设置有供待打标料条滑动的导向 槽,后导轨41的导向槽上设置有由料条输送主动传动系统43控制的滚轮,滚轮的上方对应 的设置有固定压轮组和前级上下移动压轮组件42和后级上下移动压轮组件44,前导轨50的 两端设置有相配合的前级活动压板组49和后级活动压板组45;前导轨50与后导轨41之间 设置有四个挡块和间距调整装置48,前导轨支撑板47的下方设置有前导轨移动滑轨46,前 导轨支撑板47的底面上设置有相配合的滑槽。
所述上料出箱装置4的包括上下两层结构的上料出箱台、上料机械手、以及推料出箱机 构,上料出箱台位于前导轨50外侧,上料机械手位于后导轨外侧并与上料出箱台相对而立, 推料出箱机构位于上料出箱台与上料机械手之间,其上设置的推板26正对前、后输送导轨之 间料条的输送导向槽位置;所述的上料出箱台的上层为上料箱平台11,在上料箱平台11上 设置有由电机控制的上料箱同步齿型带12,上料箱平台靠近前导轨的一侧设置有上料箱接近 开关13;上料出箱台的下层为下料箱平台15,下料箱平台15上设置有由电机控制的下料箱 同步齿型带14,下料箱平台15远离前导轨50的一侧设置有下料箱接近开关16;所述的推料 出箱机构包括一个推板支架31,推板支架31的顶端设置的AC电机30以及推板26,该AC 电机30与一个同步齿型带轮轴29相联动,同步齿型带轮轴29上连接有同步齿型带32,同 步齿型带22通过连接板28与推板26相连接,推板26的下方设置推板滑轨33,推板26的 后端设置推板位置控制信号板27。
所述的上料机械手包括一个安装板25,安装板25的顶端设置有垂直移动步进电机21, 垂直移动步进电机21与垂直移动滚珠丝杆传动22相连接;垂直移动滚珠丝杆传动22的末端 连接水平移动滚珠丝杆传动23,水平移动滚珠丝杆传动23的一端安装有水平移动步进电机 24,另一端穿过安装板25的滑槽与机械手托板17相连接;所述的机械手托板17设置有机械 手活动压板18,该机械手活动压板18的末端穿过机械手托板17上开设的滑槽19与安装在 机械手托板17背面的气缸20相连接。
所述的剔除装置包括一个支架51和设置在支架51上的水平移动装置,水平移动装置上 设置有垂直移动装置,水平移动装置和垂直移动装置滑动配合,该垂直移动装置上连接有吸 盘59,吸盘59原始位置的下方设置有废料槽61;所述的水平移动装置包括一个吸盘支撑梁 55和安装在吸盘支撑梁55 —侧的水平移动无杆磁性气缸52,吸盘支撑梁55上设置有水平移 动滑轨56;所述的垂直移动装置包括一个连接板、安装在连接板上的垂直移动气缸54、以及 与垂直移动气缸54相连接的吸盘连接板58,连接板的背面设置有水平移动滑槽,连接板上 设置有垂直移动滑轨53,吸盘连接板58的背面设置有相配合的滑轨;所述的吸盘59上设置 有多个吸嘴60,该吸嘴60与吸盘59内部的中空部分相连通。
所述的方向检测装置71包括支架81、设置在支架81的扫描头82以及扫描头82正下方 的发光器83,支架81上设置有一个调整槽84,扫描头82的末端可滑动的设置在滑动槽84 内;所述的产品批号检测装置72包括支架85和设置在支架85上的扫描头87和发光器88,
发光器88位于扫描头87的正下方,支架85上设置有一个调整槽86,扫描头87和发光器88 的末端可滑动的设置在调整槽86内;所述的打标位置检测装置73包括一个支架89、设置在 支架89上的滚珠丝杆传动91,以及安装在滚珠丝杆传动91上的伺服电机90;扫描头93和 发光器92安装在滚珠丝杆传动91上,且发光器92位于扫描头93的正上方;所述的打标质 量检测装置74包括支架94、设置在支架94上的滚珠丝杆传动95,以及安装在滚珠丝杆传动 95上的伺服电机96;滚珠丝杆传动95上安装有扫描头97和发光器98,且发光器98位于扫 描头97的正下方。
工作时,如图12所示,由人工将料箱(可放40块料条)放到上料出箱台的上料箱平台 11上(通常一次可放4箱,每箱40条,均由料箱两内侧上的平行格子插口均匀分开),设置 于上料箱平台11上的同步齿型带12通过直流电机带动料箱向前移动。当料箱到位并与接近 开关13靠近时,接近开关13发出信号使直流电机停止转动,同步齿型带12亦停止转动;上 料机械手的托板17在步进电机24带动的滚珠丝杆传动23的作用下,向料箱平台上的最前面 的料箱下方移动到位时,托板17又在步进电机21带动的滚珠丝杆传动22的作用下上升托起 料箱,同时上料机械手活动压板18在气缸20作用下向下移动,夹住料箱。之后步进电机21 继续上升,当到达设定位置,即料箱中最下面一块料条与料条输送导轨的导向槽口对准时, 停止上升,等待推料出箱。推料出箱机构的推板26在AC电机30和同步齿型带32的带动下, 将料箱中最下一块料条推入料条的前、后输送导轨41、 50,之后由安装在料条输送导轨上的 料条输送主动传动系统43和前级上下移动压轮组件42带动,在前后导轨的导向槽中间歇移 动。当移动到由气缸控制的第一定位档块时,第一定位档块在气缸作用下上升挡住料条。置 于料条上方的方向检测装置71的扫描头82启动,扫描料条前半段上一侧的方位缺口,若缺 口位置与设定位置不一致时,料条剔出装置5启动,前级上下移动压轮组42在气缸作用下向 上移动一个距离,前导轨上的前级活动压板49也在气缸作用下后退一个距离,使料条两边均 解除向上取出的约束。此时料条标前剔除装置5上的吸盘59沿活塞杆57在无杆磁性气缸52 和上下移动气缸54的联合带动下,去抓起料条,放入废料槽61中。若缺口位置与设定位置 一致时,第一定位档块在气缸作用下下降,料条在传动系统带动下向前移一个料条长度,被 第二定位档块档住,由产品批号检测装置72的扫描头87对设置于料条后半段上一侧的产品 批号进行扫描并记下料条产品批号(条形码)。之后第二定位档块在气缸作用下下降,料条传 动系统启动,料条被输送一个料条长度后,被第三定位挡块档住定位。料条达到此位置时, 设置于该料条下方的并可沿料条移动方向移动的料条打标位置检测装置73的扫描头向上对 准料条,检测料条上芯片的位置,然后将每块芯片的位置传送给PC机,再由PC机控制激光 打标装置6的打标头(双头)对料条的进行准确打标。
打标完成后,第三定位挡块下降,料条传动系统启动,带动料条继续移动到第四定位挡 块档住定位,设置于该料条上方的可沿料条移动方向移动的标后质量检测装置74的扫描头 97,对料条进行打标质量检测,若打标质量合格,则第四定位挡块下降,推料入箱机构(与 退料出箱机构的结构作用相同)的推板26在气缸作用下上升到与料条后侧同高位置后,推板 26在无杆气缸带动下,将料条推入空料箱中最下面一格。若扫描检测到料条打标质量不合格, 则第四定位挡块不下降,标后剔出装置5启动,将该料条剔除出去。在标后剔出装置5的吸 盘吸嘴60吸走打标质量不合格料条前,压住料条的后级上下移动压轮组44在气缸作用下上 升一个距离,同时,前导轨50上的后级活动压板45也在气缸作用下后退一个距离,使料条 两边均解除向上取出的约束,此时料条标后剔除装置5上的吸盘59和料条标前剔除装置5 — 样,在无杆磁性气缸52和上下移动气缸54的联合带动下,去抓起料条放入废料槽61中。
当第一块打标合格的料条被推送入空料箱最下面一格后,该料箱在下料机械手(下料机 械手与上料机械手结构作用相同)的作用下使其下降一格,等待第二块打标合格的料条推送 入空料箱最下面的第二格,之后下料机械手又使该料箱下降一格,等待第三块料条的到来。 如此多次进行之后,该料箱就装满了打标合格的料条。最后由下料机械手将该料箱放到下料 出箱台下面的出箱平台上,并由其上的同步齿型带将料箱送出,再由人工取出完成达标工作。

Claims (7)

1.一种全自动IC料条激光打标机,包括一个机体(1),机体内部设置PC装置(3)和电控系统(2),其特征在于:机体(1)上设置有由PC装置(3)控制的上料出箱装置(4)和下料出箱装置,料条输送装置(8),激光打标装置(6),检测系统(7),和剔除装置(5)五大部分;剔除装置(5)包括结构相同的标前剔除装置和标后剔除装置;检测系统(7)包括方向检测装置(71)、批号检测装置(72)、打标位置检测装置(73)和标后质量检测装置(74);机体(1)的两端设置有上料出箱装置(4)和下料出箱装置,两装置之间设置有料条输送装置(8),在料条输送装置(8)两侧的输送线路上依次设置有方向检测装置(71)、批号检测装置(72)、标前剔除装置、激光打标装置(6)、标后质量检测装置(74)和标后剔除装置,打标位置检测装置(73)设置在激光打标装置(6)的正下方;所述的剔除装置(5)包括一个支架(51)和设置在支架(51)上的水平移动装置,水平移动装置上设置有垂直移动装置,水平移动装置和垂直移动装置滑动配合,该垂直移动装置上连接有吸盘(59),吸盘(59)原始位置的下方设置有废料槽(61);所述的水平移动装置包括一个吸盘支撑梁(55)和安装在吸盘支撑梁(55)一侧的水平移动无杆磁性气缸(52),吸盘支撑梁(55)上设置有水平移动滑轨(56);所述的垂直移动装置包括一个连接板、安装在连接板上的垂直移动气缸(54)、以及与垂直移动气缸(54)相连接的吸盘连接板(58),连接板的背面设置有水平移动滑槽,连接板上设置有垂直移动滑轨(53),吸盘连接板(58)的背面设置有相配合的滑轨。
2. 如权利要求1所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:所述的料条输送装置(8) 包括前导轨(50)和后导轨(41),前、后导轨分别通过前导轨支撑板(47)和导轨支 撑安装在打标机的机体上;前、后导轨的上边缘设置有供待打标料条滑动的导向槽,后 导轨(41)的导向槽上设置有由料条输送主动传动系统(43)控制的滚轮,滚轮的上方 对应的设置有固定压轮组和前级上下移动压轮组件(42)和后级上下移动压轮组件(44), 前导轨(50)的两端设置有相配合的前级活动压板组(49)和后级活动压板组(45); 前导轨(50)与后导轨(41)之间设置有四个挡块和间距调整装置(48)。
3. 如权利要求2所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:前导轨支撑板(47)的 下方设置有前导轨移动滑轨(46),前导轨支撑板(47)的底面上设置有相配合的滑槽。
4. 如权利要求2所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:所述上料出箱装置(4)包括上下两层结构的上料出箱台、上料机械手、以及推料出箱机构,上料出箱台位于前导轨(50)外侧,上料机械手位于后导轨外侧并与上料出箱台相对而立,推料出箱机构 位于上料出箱台与上料机械手之间,其上设置的推板(26)正对前、后输送导轨之间料 条的输送导向槽位置;所述的上料出箱台的上层为上料箱平台(11),在上料箱平台(11) 上设置有由电机控制的上料箱同步齿型带(12),上料箱平台靠近前导轨的一侧设置有 上料箱接近开关(13);上料出箱台的下层为下料箱平台(15),下料箱平台(15)上设 置有由电机控制的下料箱同步齿型带(14),下料箱平台(15)远离前导轨(50)的一 侧设置有下料箱接近开关(16);所述的推料出箱机构包括一个推板支架(31),推板支 架(31)的顶端设置的AC电机(30)以及推板(26),该AC电机(30)与一个同步齿 型带轮轴(29)相联动,同步齿型带轮轴(29)上连接有同步齿型带(32),同步齿型 带(32)通过连接板(28)与推板(26)相连接,推板的下方设置推板滑轨(33),推 板(26)的后端设置推板位置控制信号板(27)。
5. 如权利要求4所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:所述的上料机械手包括 一个安装板(25),安装板(25)的顶端设置有垂直移动步进电机(21),垂直移动步进 电机(21)与垂直移动滚珠丝杆传动(22)相连接;垂直移动滚珠丝杆传动(22)的末 端连接水平移动滚珠丝杆传动(23),水平移动滚珠丝杆传动(23)的一端安装有水平 移动步进电机(24),另一端穿过安装板(25)的滑槽与机械手托板(17)相连接;所 述的机械手托板(17)设置有机械手活动压板(18),该机械手活动压板(18)的末端 穿过机械手托板(17)上开设的滑槽(19)与安装在机械手托板(17)背面的气缸(20) 相连接。
6. 如权利要求1所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:所述的吸盘(59)上设 置有多个吸嘴(60),该吸嘴(60)与吸盘(59)内部的中空部分相连通。
7. 如权利要求1所述的全自动IC料条激光打标机,其特征在于:所述的方向检测装置(71) 包括支架(81)、设置在支架(81)的扫描头(82)以及扫描头(82)正下方的发光器(83),支架(81)上设置有一个调整槽(84),扫描头(82)的末端可滑动的设置在滑 动槽(84)内;所述的产品批号检测装置(72)包括支架(85)和设置在支架(85)上 的扫描头(87)和发光器(88),发光器(88)位于扫描头(87)的正下方,支架(85)上设置有一个调整槽(86),扫描头(87)和发光器(88)的末端可滑动的设置在调整 槽(86)内;所述的打标位置检测装置(73)包括一个支架(89)、设置在支架(89) 上的滚珠丝杆传动(91),以及安装在滚珠丝杆传动(91)上的伺服电机(90);扫描头(93)和发光器(92)安装在滚珠丝杆传动(91)上,且发光器(92)位于扫描头(93) 的正上方;所述的打标质量检测装置(74)包括支架(94)、设置在支架(94)上的滚 珠丝杆传动(95),以及安装在滚珠丝杆传动(95)上的伺服电机(96);滚珠丝杆传动(95)上安装有扫描头(97)和发光器(98),且发光器(98)位于扫描头(97)的正 下方。
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