CN100540256C - 一种高压水喷砂去溢料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及IC模封后料条溢料的清理设备，更准确地说涉及一种IC料条高压水喷砂去溢料机。包括上料装置、推料进仓装置、传动输送机构及去溢料系统、下料装置以及自动化控制系统，所述去溢料系统包括集砂式水砂分离箱、若干水砂喷射头、若干清水喷射头、风干装置和高压水泵，其特点是所述上料装置通过真空抓料的方式使IC料条送至推料进仓装置；传动输送机构通过上下两排滚轮轴驱动料条前进；下料装置通过落料机构利用料条自身重量使料条下落至对应位置。具有上下料可控性好、去溢料过程中料条传送稳定可靠、加工质量好、生产效率高的特点。

Description

一种高压水喷砂去溢料机

技术领域

本发明涉及IC模封后料条溢料的清理设备，更准确地说涉及一种IC料条高压水喷砂去溢料机。

背景技术

在半导体IC模块制造的后工序中，料条的去溢料的设备目前用得较多的是激光去溢料机，虽然激光有其定位精确，聚焦能量精准和可调性好的特点；但由于料条的溢料的边缘并不是具有黑白分明的边缘，造成激光机去毛刺时往往留下残痕，造成料条去溢料效果不太理想。另外，激光机无论设备投资，抑或是生产成本均高，且维护难度亦大。这对于国际上半导体后封装行业而言是一个成本控制难点，因为IC后封装行业中，设备投资约占生产前总投入的70％，设备维护约占总生产成本的40％。

另外一种设备是铜料去溢料机，较少企业在使用，它们是利用高压气体的射流作用将铜粉吸入喷射装置中混合，然后喷射到料条需清理面上。此种方法去溢料效果已没有明显的残痕，且设备投资较激光机廉价了许多；但铜粉机的主要缺点在于铜粉飞扬不易回收、铜粉与残渣混合不易分离，使其生产成本依然偏高，也会造成不易解决的环保问题。

还有一种是刚面世不久的高压水砂喷射去溢料机，它比激光机和铜粉机去溢料效果更理想，无不良环保问题，生产成本低。但仍存在上下料可控性较差和去溢料过程中料条传送不太可靠和稳定的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有高压水砂喷射去溢料机的不足而研制的，提供一种上下料可控性好、去溢料过程中料条传送稳定可靠、加工质量好、生产效率高的高压水喷砂去溢料机。

本发明的效果是通过下述方式实现的：

本发明是一种高压水喷砂去溢料机，包括上料装置、推料进仓装置、传动输送机构及去溢料系统、下料装置以及自动化控制系统，所述去溢料系统包括集砂式水砂分离箱、若干水砂喷射头、若干清水喷射头、风干装置和高压水泵，其特点是所述上料装置通过真空抓料的方式使IC料条送至推料进仓装置；传动输送机构通过上下两排滚轮轴驱动料条前进；下料装置通过落料机构利用料条自身重量使料条下落至对应位置。按照IC料条进箱上料、去溢料、风干、下料出箱的顺序，各部份的排列次序为上料装置、推料进仓装置、传动输送机构及去溢料系统、下料装置。

所述上料装置包括料箱下导向框、料箱定位机构、托箱气缸、托料机构、料箱、料箱上导向框、真空吸盘，料箱下导向框、料箱定位机构与托箱气缸同位于料箱的下方，料箱定位机构上设有定位推板，由料箱定位机构气缸驱动，在料箱定位机构气缸推动下可绕其轴摆动90°，将料箱推入到位。托箱气缸负责将料箱顶起，使料箱的上端套入料箱上导向框内。托料机构位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接，托料机构由步进马达通过滚珠丝杆控制其上升下降。料箱上导向框位于料箱的上方，真空吸盘位于料箱上导向框的上方，由抓料气缸和横移无杆气缸分别控制其上下与水平移动。

所述传动输送机构通过隔板分为进料区、去溢料区、清洗区，各区间由上下两排滚轮轴组成，滚轮轴由两边的齿轮传动，上下两层滚轮轴间距一致，之间距离相等，同时夹紧料条，对料条保持一定的压力，随着滚轮轴滚动，带动料条向前运行，能保证料条在运动中的稳定性、连续性。其中，进料区和清洗区的滚轮轴为硅胶滚轮轴，去溢区的滚轮轴为带槽的橡胶滚轮轴。

所述下料装置包括料箱下导向框、料箱定位机构、托箱气缸、托料机构、料箱、落料定位框、进料止回滚轮，料箱下导向框、料箱定位机构和托箱气缸同位于料箱的下方，料箱定位机构上设有定位推板，由料箱定位机构气缸驱动，在料箱定位机构气缸推动下可绕其轴摆动90°，将料箱推入到位。托箱气缸负责将料箱顶起，使料箱的上端套入料箱上导向框内。托料机构位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接，由步进马达通过滚珠丝杆控制其上升下降，可上升至落料定位框框底的高度。落料定位框位于料箱的上方，进料止回滚轮位于落料定位框与传动输送机构之间，负责将来自传动输送机构的料条送入落料定位框。落料定位框两侧设有与控制落料气缸相连接的料条托架，当料条送入到位后，控制落料气缸控制料条托架打开，利用料条自身重量在落料定位框的边框导向下落入料箱内。

所述去溢料系统与传动输送机构有一箱形外罩所封闭，去溢料系统位于传动输送机构的上方，传动输送机构下方设有托水槽，托水槽上有落水口与集砂式水砂分离箱相连。

所述料箱是一个上下面不密封的框架。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、在传送方式上，本发明采用双层动力驱动传送料条。由上下两层滚轮轴同时压紧料条，且上下两层滚轮轴均为主动力驱动，保证传送的稳定性；之前的高压水喷砂去溢料机采用的是单层滚轮轴驱动方式，一层从动压紧轮方式，经实践检验稳定性不能做到完全可靠。

2、上料装置的真空抓料机构保证了料条的输送稳定和有序。

3、下料装置有由落料托架、控制落料气缸及落料定位框架组成落料定位框，能保证料条利用自身重量，准确、有序落入料箱。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为上料装置的结构示意图；

图3为上料装置的侧视图；

图4为传动输送机构的结构示意图；

图5为下料装置的结构示意图；

图6为下料装置的侧视图；

图7为料箱的结构示意图。

图中：1-上料装置，2-推料进仓装置，3-去溢料系统，4-下料装置，5-高压水泵，6-集砂式水砂分离箱，7-托水槽，8-落水口，9-进料区，10-去溢料区，11-清洗区，12-滚轮轴，13-齿轮，101-料箱下导向框，102-料箱定位机构，103-托箱气缸，104-托料机构，105-料箱，106-横移无杆气缸，107-料箱上导向框，108-抓料气缸，109-真空吸盘，110-步进马达，111-料箱定位机构气缸，401-料箱下导向框，402-料箱定位机构，403-托箱气缸，404-托料机构，405-料箱，406-控制落料气缸，407-落料定位框，408-步进电机，409-进料止回滚轮411-料箱定位机构气缸，410-托架。

具体实施方式

本发明是一种高压水喷砂去溢料机，如图1所示，包括上料装置1、推料进仓装置2、传动输送机构及去溢料系统3、下料装置4以及自动化控制系统，所述去溢料系统包括集砂式水砂分离箱6、若干水砂喷射头、若干清水喷射头、风干装置和高压水泵5，其特征在于所述上料装置1通过真空抓料的方式使IC料条送至推料进仓装置；传动输送机构通过上下两排滚轮轴驱动料条前进；下料装置4通过落料机构利用料条自身重量使料条下落至对应位置。按照IC料条进箱上料、去溢料、风干、下料出箱的顺序，各部份的排列次序为上料装置1、推料进仓装置2、传动输送机构及去溢料系统3、下料装置4。

如图2、3所示，上料装置1包括料箱下导向框101、料箱定位机构102、托箱气缸103、托料机构104、料箱105、料箱上导向框107、真空吸盘109，料箱下导向框101、料箱定位机构102与托箱气缸103同位于料箱105的下方，料箱定位机构102上设有定位推板，由料箱定位机构气缸111驱动，在料箱定位机构气缸111推动下可绕其轴摆动90°。托料机构104位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接，由步进马达110通过滚珠丝杆控制其上升下降。料箱上导向框107位于料箱105的上方，真空吸盘109位于料箱上导向框107的上方，由抓料气缸108和横移无杆气缸106分别控制其上下与水平移动。

如图4所示，传动输送机构通过隔板分为进料区9、去溢料区10、清洗区11，各区间由上下两排滚轮轴12组成，滚轮轴12由两边的齿轮13传动。其中，进料区和清洗区的滚轮轴为硅胶滚轮轴，去溢区的滚轮轴为带槽的橡胶滚轮轴。

如图5、6所示，下料装置4包括料箱下导向框401、料箱定位机构402、托箱气缸403、托料机构404、料箱405、落料定位框407、进料止回滚轮409，料箱下导向框401、料箱定位机构402和托箱气缸403同位于料箱405的下方，料箱定位机构402上设有定位推板，由料箱定位机构气缸411驱动，在料箱定位机构气缸411推动下可绕其轴摆动90°。托料机构404位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接，由步进马达408通过滚珠丝杆控制其上升下降；落料定位框407位于料箱405的上方，两侧设有与控制落料气缸406相连接的托架410；进料止回滚轮409位于落料定位框407与传动输送机构之间。

去溢料系统3与传动输送机构有一箱型外罩所封闭，去溢料系统位于传动输送机构的上方，传动输送机构下方设有托水槽7，托水槽7上有落水口8与集砂式水砂分离箱6相连。

如图7所示，料箱105、405是上下面不密封的框架。

本发明的工作过程：

如图2的上料装置可知，由人工把料箱105装入上料装置中的料箱下导向框101内，由下导向框内侧的光电检测开关检测到料箱的装入，料箱定位机构102动作，其上的定位推板在料箱定位机构气缸111推动下，绕其轴摆动90°，将料箱105推送到位；料箱105到位后，托箱气缸103动作，将料箱105顶起，使料箱105的上端套入料箱上导向框107内，套入后，由滚珠丝杆连接的托料机构104在步进马达110的驱动下徐徐向上升起，托起料箱105中的全部料条，当最上端一块料条至料箱上导向框107的上出口时，被装于此处的料条到位光电开关检测到并使托料机构104停止上升。此时，真空抓料机构开始动作，其上的抓料气缸108推动真空吸盘109向下，待其贴住料条时，真空发生器抽真空，延时后待将料条进一步吸住抓紧，抓料气缸108复回上升，将料条一起提升，再由横移无杆气缸106向左横移，将料条搬入推料进仓装置2，将料条放下，再返回重新抓料。与此同时，托料机构104在步进马达110的驱动下使料条又上升一块料条厚度，等待真空吸盘第二次抓料。另外，已放入推料进仓装置2中的料条由推料进仓气缸将其推入去溢料系统3，如图3所示，从去溢料工作仓进2料口进入，由上下两层滚轮轴12同时压紧，对料条保持一定的压力，随着滚轮轴12滚动，带动物料向前运行，这样能使部分弯曲的料条变得平整，使运动中的料条更加稳定，不至于互相重叠。当料条进入去溢料区10时，由带槽橡胶轴继续驱动前行，而具有槽位导向作用的带槽橡胶轴更有利于防止因高压水喷沙引起料条的卡阻偏折等现象的发生。在去溢料区10中，去溢料系统3的水砂自混合去溢料喷射装置利用高压水的喷射时射流作用将砂吸入喷射装置中混合，然后喷射到料条的需清理面上，利用高压水洗、玻璃砂打磨双重作用去除料条的溢料。已去溢料的料条在传动机构的驱动下进入清洗区11清洗，将残留在料条上的玻璃砂洗净；再经强风吹干料条表面水珠，送出双动力驱动传送料装置；如图4所示，经进料止回滚轮409送入落料定位框407的控制落料气缸406的托架410上，进入落料框内，由控制落料光电检测开关感知料条的送入到位，到位时控制落料气缸406打开，利用料条自身重量在落料定位框407的边框导向下落入料箱405内。当一箱已全部加工完成后，下料装置4的托料机构404在步进电机408的驱动下下降，至下限位时，下料出箱信号亮起，此时人工出箱，一箱料加工完成。

另一方面，在上料装置1一侧，当一箱料条全部吸抓完后，托料机构104就已上升至最高位，由近接开关感知，托料机构104将下降，下降复回后，人工拿出料箱105，等待下一箱的装入，如此循环。

Claims (10)

1、一种高压水喷砂去溢料机，包括上料装置(1)、推料进仓装置(2)、传动输送机构及去溢料系统(3)、下料装置(4)以及自动化控制系统，所述去溢料系统包括集砂式水砂分离箱(6)、若干水砂喷射头、若干清水喷射头、风干装置和高压水泵(5)，其特征在于所述上料装置(1)通过真空抓料的方式使IC料条送至推料进仓装置(2)；传动输送机构通过上下两排滚轮轴驱动料条前进；下料装置(4)通过落料机构利用料条自身重量使料条下落至对应位置。

2、根据权利要求1所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于按IC料条进箱上料、去溢料、风干、下料出箱的顺序，各部份的排列次序为上料装置(1)、推料进仓装置(2)、传动输送机构及去溢料系统(3)、下料装置(4)。

3、根据权利要求1所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述上料装置(1)包括料箱下导向框(101)、料箱定位机构(102)、托箱气缸(103)、托料机构(104)、料箱(105)、料箱上导向框(107)、真空吸盘(109)，料箱下导向框(101)、料箱定位机构(102)与托箱气缸(103)同位于料箱(105)的下方；托料机构(104)位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接；料箱上导向框(107)位于料箱(105)的上方，真空吸盘(109)位于料箱上导向框(107)的上方。

4、根据权利要求3所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述料箱定位机构(102)由料箱定位机构气缸(111)驱动；真空吸盘(109)由抓料气缸(108)和横移无杆气缸(106)分别控制其上下与水平移动；托料机构(104)由步进马达(110)通过滚珠丝杆控制其上升下降。

5、根据权利要求4所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述料箱定位机构(102)上设有定位推板，在料箱定位机构气缸(111)推动下可绕其轴摆动90°。

6、根据权利要求1所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述传动输送机构通过隔板分为进料区(9)、去溢料区(10)、清洗区(11)，各区间由上下两排滚轮轴(12)组成，滚轮轴(12)由两边的齿轮(13)传动。

7、根据权利要求1所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述下料装置(4)包括料箱下导向框(401)、料箱定位机构(402)、托箱气缸(403)、托料机构(404)、料箱(405)、落料定位框(407)、进料止回滚轮(409)，料箱下导向框(401)、料箱定位机构(402)和托箱气缸(403)同位于料箱(405)的下方；托料机构(404)位于料箱内侧，与滚珠丝杆连接；落料定位框(407)位于料箱(405)的上方，进料止回滚轮(409)位于落料定位框(407)与传动输送机构之间。

8、根据权利要求7所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述料箱定位机构(402)由料箱定位机构气缸(411)驱动；托料机构(404)由步进马达(408)通过滚珠丝杆控制其上升下降，落料定位框(407)两侧设有与控制落料气缸(406)相连接的托架(410)。

9、根据权利要求7所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述料箱定位机构(402)上设有定位推板，在料箱定位机构气缸(411)推动下可绕其轴摆动90°。

10、根据权利要求1所述的高压水喷砂去溢料机，其特征在于所述去溢料系统(3)与传动输送机构有一箱形外罩所封闭，去溢料系统位于传动输送机构的上方，传动输送机构下方设有托水槽(7)，托水槽(7)上有落水口(8)与集砂式水砂分离箱(6)相连。

Images