CN101096159A - 一种ic激光标刻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种IC料条标刻设备，更准确地说涉及采用全自动化料条传送及高速、高精度对IC料条进行光刻的一种IC激光标刻机，包括传料装置、激光标刻装置，激光标刻装置位于传料装置之上，其在传料装置前后方分别设有上料装置和下料装置，所述上、下料装置、传料装置、激光标刻装置均由电脑控制系统控制运行。具有料条自动进箱、自动出箱的功能；以及自动定向传送、自动定位、自动夹紧的功能，传送装置的上方安装有进料方向检测器和成品质量检测器使装置具有质量自动检测、不合格料条自动报警和剔除功能；由电脑控制系统控制运行，具有全新的智能化控制系统。

Description

一种IC激光标刻机

技术领域

本发明涉及一种IC料条标刻设备，更准确地说涉及采用全自动化料条传送及高速、高精度对IC料条进行光刻的一种IC激光标刻机。

背景技术

在IC料条的后工序加工中，需要在IC料条各粒芯片表面标刻客户商标、产品名称、等级、出厂日期等信息。目前用于这些料条标刻的标刻设备大多是半自动标刻机。一种是需要人工从料箱中取出料条，放到传送带上，由传送带送到激光光刻机下方进行标刻，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。这种半自动标刻机的缺点是，输送带为平皮带，料条置于其上会存在变形和定位不准，标刻精度低(200μm以上)，生产效率低(1800粒/h)。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标刻位置光刻，之后再退回原位，由人工取下料条，再放第二块料条进行标刻加工。由于有载料台，这种标刻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，但标刻质量仍然不高，生产效率仍然较低(3600粒/h)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动IC激光标刻机，克服上述半自动激光标刻机的标刻精度低、生产效率低等缺陷。

本发明的效果是通过下述方案实现的：

本发明是一种IC激光标刻机，包括传料装置、激光标刻装置，激光标刻装置位于传料装置之上，其在传料装置前后方分别设有上料装置和下料装置，所述上、下料装置、传料装置、激光标刻装置均由电脑控制系统控制运行。

所述传送料装置包括后侧导轨、前侧导轨、一传夹头、活动导向夹紧机构、二传夹头，前、后侧导轨对称设置，其上均设有相同的导向槽和同步齿形带，同步齿形带分别由伺服电机带动，IC料条的两条侧边被两导轨上的导向槽托住，可由一、二传夹头夹住在导向槽内有序移动。

一传夹头设置在后侧导轨的同步齿形带上，在伺服电机带动下在后侧导轨的前段往复滑动，负责料条的前段传送；二传夹头设置在前侧导轨的同步齿形带上，在伺服电机带动下在前侧导轨的后段往复滑动，负责料条的后段传送。

活动导向夹紧机构由压条以及与压条连接的弹簧和气缸组成，压条对称设置于前、后导轨上，能同时压紧或同时松开料条。同时压紧是保证料条平整稳定，保证标刻质量；同时松开是为料条下一步传送提供导向通道。

所述压条长280～320mm。

所述上料装置包括有上料进箱台、上料夹箱机械手、料条出箱推送机构、上料出箱台，上料进箱台和上料出箱台固定在支撑板上，进箱台在上方，出箱台在下方，上料夹箱机械手安装在进、出箱台的侧边，正对着上述的传料装置导轨的入口处，料条出箱推送机构安装在上料夹箱机械手所夹持料箱的旁边。

所述上料进箱台上设有传送带和料箱到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述上料出箱台设有传送带，由直流电机驱动传送带转动。

所述上料夹箱机械手包括有步进电机、滚珠丝杆、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆相连，滚珠丝杆与步进电机相连，当步进电机带动滚珠丝杆转动，使夹头滑座上下移动时，被夹持的料箱就可上下移动；活动夹头在气缸控制下可产生张、闭动作，实现料箱夹紧和放开。

料条出箱推送机构包括有推板、推送气缸，推板与上述传送导轨的导向槽在同一水平面上，它的作用是将料箱中的料条一条一条地推送出箱，并使其准确地送入料条传送导轨的导向槽中，推送气缸与推板相连。

所述下料装置包括料条进箱推送机构、出料进箱台、出料夹箱机械手、出料出箱台，料条进箱推送机构安装在后侧导轨的后段，出料进箱台与出料出箱台固定在支撑板上，进箱台在上方，出箱台在下方，上料夹箱机械手安装在进、出箱台的侧边，正对着上述的传料装置导轨的出口处，其工作原理与上料装置相同。

所述料条进箱推送机构包括有推板、推送气缸，推板可在前、后导轨之间的后段上下和前后移动，前后移动是为推料进箱，上下移动是为让料和推料。当料条由二传夹头送入进料箱时，送料推板要下移，好让料条通过导向槽进入料箱，当料条一定长度送入料箱后，推板在料条尾部升起，向前推送料条完全入箱。

出料进箱台上设有传送带和料箱到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述出料出箱台设有传送带，由直流电机驱动传送带转动；所述出料夹箱机械手包括有步进电机、滚珠丝杆、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆相连，滚珠丝杆与步进电机相连。

所述激光标刻装置的前方安装有进料方向检测器，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制。

所述激光标刻装置的后方安装有成品质量检测器，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、自动上、下料装置使装置具有料条自动进箱、自动出箱的功能；

2、传送装置具有料条自动定向传送、自动定位、自动夹紧的功能，传送装置的上方安装有进料方向检测器和成品质量检测器使装置具有质量自动检测、不合格料条自动报警和剔除功能；

3、上、下料装置、传料装置、激光标刻装置均由电脑控制系统控制运行，具有全新的智能化控制系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作流程框图；

图3为传送装置的结构示意图。

图中：1-上料出箱台、2-上料进箱台、3-上料夹箱机械手、4-料箱、5-料条出箱推送机构、6-滚珠丝杆、7-活动导向夹紧机构、8-上料夹箱机械手步进电机、9-一传夹头、10-进料方向检测器、11-激光发射头、12-二传夹头、13-成品质量检测器、14-料条进箱推送机构、15-二传夹头侍服电机、16-出料夹箱机械手步进电机、17-出料夹箱机械手、18-料箱、19-出料进箱台、20-出料出箱台、22-电脑控制系统、23-后侧导轨、24-前侧导轨、25-一传夹头侍服电机

具体实施方式

本发明是一种IC激光标刻机，如图1所示，包括传料装置、激光标刻装置21，激光标刻装置21位于传料装置之上，在传料装置前后方分别设有上料装置和下料装置，上、下料装置、传料装置、激光标刻装置21均由电脑控制系统22控制运行。

传送料装置包括后侧导轨23、前侧导轨24、一传夹头9、活动导向夹紧机构7、二传夹头12，前、后侧导轨24、23对称设置，其上均设有相同的导向槽和同步齿形带，同步齿形带分别由伺服电机带动25，IC料条的两条侧边被两导轨上的导向槽托住，可由一、二传夹头9、12夹住在导向槽内有序移动。一传夹头9设置在后侧导轨的同步齿形带上，在伺服电机25带动下在后侧导轨23的前段往复滑动，负责料条的前段传送；二传夹头12设置在前侧导轨的同步齿形带上，在伺服电机15带动下在前侧导轨24的后段往复滑动，负责料条的后段传送。活动导向夹紧机构7由长300mm的压条以及与压条连接的弹簧和气缸组成，压条对称设置于前、后导轨24、23上，能同时压紧或同时松开料条。同时压紧是保证料条平整稳定，保证标刻质量；同时松开是为料条下一步传送提供导向通道。

上料装置包括有上料进箱台2、上料夹箱机械手3、料条出箱推送机构5、上料出箱台1，上料进箱台2和上料出箱台1固定在支撑板上，进箱台2在上方，出箱台1在下方，上料夹箱机械手3安装在进、出箱台2、1的侧边，正对着上述的传料装置导轨的入口处，料条出箱推送机构5安装在上料夹箱机械手3所夹持料箱4的旁边。

上料进箱台2上设有传送带和料箱到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述上料出箱台1设有传送带，由直流电机驱动传送带转动。上料夹箱机械手3包括有步进电机8、滚珠丝杆6、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆6相连，滚珠丝杆6与步进电机8相连，当步进电机8带动滚珠丝杆6转动，使夹头滑座上下移动时，被夹持的料箱4就可上下移动；活动夹头在气缸控制下可产生张、闭动作，实现料箱夹紧和放开。料条出箱推送机构5包括有推板、推送气缸，推板与上述传送导轨的导向槽在同一水平面上，它的作用是将料箱中的料条一条一条地推送出箱，并使其准确地送入料条传送导轨的导向槽中，推送气缸与推板相连。

下料装置包括料条进箱推送机构14、出料进箱台19、出料夹箱机械手17、出料出箱台20，料条进箱推送机构14安装在后侧导轨23的后段，出料进箱台19与出料出箱台20固定在支撑板上，进箱台19在上方，出箱台20在下方，上料夹箱机械手17安装在进、出箱台19、20的侧边，正对着上述的传料装置导轨的出口处，其工作原理与上料装置相同。

料条进箱推送机构14包括有推板、推送气缸，推板可在前、后导轨24、23之间的后段上下和前后移动，前后移动是为推料进箱，上下移动是为让料和推料；出料进箱台19上设有传送带和料箱18到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述出料出箱台20设有传送带，由直流电机驱动传送带转动；所述出料夹箱机械手包括有步进电机16、滚珠丝杆6、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆6相连，滚珠丝杆6与步进电机16相连。

激光标刻装置的前方安装有进料方向检测器10，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制。

激光标刻装置的后方安装有成品质量检测器13，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制。

本发明的标刻工作过程为：如图2所示，由人工(与生产线连接时由自动传送装置)将装有待标刻料条的料箱4送到上料进箱台2上，上料进箱台2上的传送带由直流电机驱动将料箱4向里输送，当料箱4送到指定位置时压下到位行程开关即发出信号，上料夹箱机械手3前移夹住料箱4后退，到达料条出箱位置，使料箱4最下面的一块料条与料条传送导轨上的导向槽对齐；料条出箱推送机构5上的气动活塞推杆将料箱4中的料条至下而上一一推送到料条传送导轨的导向槽上。

每推送出一块料条，由上料夹箱机械手3步进电机8带动的滚珠丝杠6使上料夹箱机械手3夹住料箱4下降一个步距(两料条的间距)。料箱4中的料条推送完后，空箱仍由上料夹箱机械手3夹持，在上述的步进电机和滚珠丝杠带动下，将料箱4下降至与出箱台同一高度并向前移动，把空箱准确放到上料出箱台1上；之后上料夹箱机械手3退回并上升到位，准备去上料进箱台2夹取第二个装有待标刻料条的箱料。

当料条由料条出箱推送机构5从料箱中推出并进入料条传送装置的导轨导向槽约40mm长度时，装在料条传送装置后侧导轨上的一传夹头8，由伺服电机和气动夹持装置控制，夹住料条在传送导轨的导向槽上快速移动，到激光标刻位置时，安装在料条传送导轨上的活动导向夹紧机构7上的压条在弹簧力的作用下转动，牢牢夹住料条。此时一传夹头沿后侧轨道返回原位准备夹送第二块料条。与此同时，安装在料条传送装置前侧导轨上的二传夹头12，由伺服电机和气动夹持装置控制，过来夹住第一块料条；当激光机11光刻完一个工位后，活动导向夹紧机构7上的压条在汽缸活塞作用下张开，二传夹头夹住料条移动一个工位；活动导向夹紧机构7再次转动夹紧料条，激光机再进行标刻。当料条标刻完成后，二传夹头将料条传送至装料箱位并使料条插入装料箱18一定长度(最下一块料条位)，之后迅速退回去夹第二块料条。当二传夹头刚退回一个定长度，安装在料条传送导轨下面的料条进箱推送机构14立即上升将料条的剩余长度完全推入装料箱中，之后立即返回并下降至原位，准备第二次推料入箱。

装料箱由人工(与生产线连接时由自动传送装置)送到出料进箱台19上，出料进箱台上的传送带由直流电机驱动将装料箱向里输送，当输送到指定位置时压下到位行程开关即发出信号，出料夹箱机械手17前移夹住料箱后退，到达料条进箱位置时，使料箱最下面的一块料条进料位置与料条传送导轨上的导向槽对齐；料条进箱推送机构14上的气动活塞杆将标刻好的料条一一推送到装料箱中。

每推入一块料条，由出料夹箱机械手步进电机16带动的滚珠丝杠使出料夹箱机械手夹住料箱18下降一个步距(两料条的间距)。装料箱中的料条装满后，由出料夹箱机械手夹持，在上述的步进电机和滚珠丝杠带动下，将料箱下降至与出料出箱台20同一高度并向前移动，把装料箱准确放到出料出箱台上；之后出料夹料机械手退回并上升到位，准备去出料进箱台夹取第二个装料箱，准备再装新送来的料条。

本机具有标刻速度快(18000粒/h)、精度高(可达50μm)、质量好、综合成本低、效益高的显著特点和优势。与当前应用的半自动激光标刻机相比，前者的生产率是后者的10倍，精度是后者的4倍，价格仅为后者的4倍左右。综合考虑人工和场地费，全自动IC激光标刻机具有生产实用、技术先进、成本低的优势，是最理想的IC激光标刻设备。

Claims (9)

1、一种IC激光标刻机，包括传料装置、激光标刻装置(11)，激光标刻装置位于传料装置之上，其特征在于在传料装置前后方分别设有上料装置和下料装置，所述上、下料装置、传料装置、激光标刻装置(11)均由电脑控制系统(22)控制运行。

2、根据权利要求1所述的IC激光标刻机，其特征在于所述传料装置包括后侧导轨(23)、前侧导轨(24)、一传夹头(9)、活动导向夹紧机构(7)、二传夹头(12)，前、后侧导轨(24、23)对称设置，其上均设有相同的导向槽和同步齿形带，同步齿形带分别由伺服电机带动；一传夹头(9)设置在后侧导轨(23)的同步齿形带上；二传夹头(12)设置在前侧导轨(24)的同步齿形带上；活动导向夹紧机构(7)由压条以及与压条连接的弹簧和气缸组成，压条对称设置于前、后导轨(24、23)上。

3、根据权利要求2所述的IC激光标刻机，其特征在于所述压条长280～320mm。

4、根据权利要求1所述的IC激光标刻机，其特征在于所述上料装置包括有上料进箱台(2)、上料夹箱机械手(3)、料条出箱推送机构(5)、上料出箱台(1)，上料进箱台(2)和上料出箱台(1)固定在支撑板上，进箱台(2)在上方，出箱台(3)在下方，上料夹箱机械手(3)安装在进、出箱台(2、1)的侧边，正对着上述的传料装置导轨的入口处，料条出箱推送机构(5)安装在上料夹箱机械手(3)所夹持料箱(4)的旁边。

5、根据权利要求4所述的IC激光标刻机，其特征在于所述上料进箱台(2)上设有传送带和料箱到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述上料出箱台(1)设有传送带，由直流电机驱动传送带转动；所述上料夹箱机械手(3)包括有步进电机(8)、滚珠丝杆(6)、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆(6)相连，滚珠丝杆(6)与步进电机(8)相连；料条出箱推送机构(5)包括有推板、推送气缸，推板与上述传送导轨的导向槽在同一水平面上，推送气缸与推板相连。

6、根据权利要求1所述的IC激光标刻机，其特征在于所述下料装置包括料条进箱推送机构(14)、出料进箱台(19)、出料夹箱机械手(17)、出料出箱台(20)，料条进箱推送机构(14)安装在后侧导轨(23)的后段，出料进箱台(19)与出料出箱台(20)固定在支撑板上，进箱台(19)在上方，出箱台(20)在下方，上料夹箱机械手(17)安装在进、出箱台(19、20)的侧边，正对着上述的传料装置导轨的出口处。

7、根据权利要求6所述的IC激光标刻机，其特征在于所述料条进箱推送机构(14)包括有推板、推送气缸，推板可在前、后侧导轨(24、23)之间的后段上下和前后移动；出料进箱台(19)上设有传送带和料箱到位行程检测开关，由直流电机驱动传送带转动；所述出料出箱台(20)设有传送带，由直流电机驱动传送带转动；所述出料夹箱机械手包括有步进电机、滚珠丝杆、夹头滑座、活动夹头和气缸，活动夹头与气缸相连，安装在夹头滑座上，夹头滑座与滚珠丝杆相连，滚珠丝杆与步进电机相连。

8、根据权利要求1所述的IC激光标刻机，其特征在于所述激光标刻装置的前方安装有进料方向检测器(10)，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制(22)。

9、根据权利要求1所述的IC激光标刻机，其特征在于所述激光标刻装置的后方安装有成品质量检测器(13)，位于传送导轨之上，受电脑控制系统控制(22)。

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