CN101499430B - 49s/smd晶体自动测试检测封装机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种49S/SMD晶体自动测试检测封装机，它包括工控机，还包括有工作平台、振动上料装置、分料测试装置、视觉判别A装置、晶体移载定向装置、供载带装置、载带导向装置、视觉判别B装置、热封上膜供料装置、载带热封机构、载带驱动装置、载带收料装置、机架。本发明的特点是：能将散装49S/SMD晶体通过分料机构有效分工，测试、判别“良品”和不良品，再通过视觉系统判别摆放方向和判断表面的状况，把真正的良品封带包装，把不良品放到不良品回收装置，速度快、准确度高、自动化程度高完全代替了人工操作。

Description

49S/SMD晶体自动测试检测封装机

技术领域

本发明涉及一种晶体自动测试检测封装装置，特别涉及一种49S/SMD晶体自动测试检测封装机。

背景技术

49S/SMD这种晶体是电子行业中比较成熟的元器件，但由于其外型较为特殊，所以使得这种产品的测试检测及自动封装问题一直得不到很好的解决，目前的测试及封装工作还处于人工手动上料阶段，其速度较慢，平均1.5秒/只，并且由于人工参与避免不了误操作，比如：把不良品混入良品，往编带载带中放时会造成方向放反等。另对于晶体上的激光打标字符的正确与否、打标的清晰度及位置是否偏移等问题只靠人的眼睛目测也是很难保证100％正确的。

发明内容

本发明提供一种用于49S/SMD这种晶体的快速的分料、准确的参数测试、外观检测及自动封装设备，采用的技术方案是：一种49S/SMD晶体自动测试检测封装机，包括工控机，其特征在于：还包括有工作平台、振动上料装置、分料测试装置、视觉判别A装置、晶体移载定向装置、供载带装置、载带导向装置、视觉判别B装置、热封上膜供料装置、载带热封机构、载带驱动装置、载带收料装置、机架，所述的工作平台固定于机架上的上端面，在机架的左下部固定有工控机安装支架，供载带装置、载带导向装置、载带驱动装置、载带收料装置从右向左依次成一直线固定于工作平台的平面上；载带热封机构固定于载带导向装置上，并使载带热封机构的封刀板垂直对准载带导向装置的中间导槽部分，热封上膜供料装置固定于工作平台的左后面上并位于载带热封机构的左后方；振动上料装置的圆振固定于机架的左后部的机架上，并使振动上料装置的平振与固定于工作平台上的分料测试装置中的两块料前预挡板组成的进料轨道成一直线衔接在一起，使分料测试装置的分料执行机构与载带导向装置的中间导槽部分成空间上下垂直角度；视觉判别A装置固定于工作平台上并使视觉判别A装置中的CCD相机处于分料测试装置的分料执行机构的最后端正上方；晶体移载定向装置位于分料测试装置的分料执行机构右侧并固定于工作平台上；视觉判别B装置固定于大立板肋板上的对应位置上，视觉判别B装置的CCD相机处于载带热封机构的右面及晶体移载定向装置的左面，并在载带导向装置的中间导槽部分正上方。

其工作过程是，晶体由振动料斗及平振进行供料，再由分料装置分料，晶体在分料机构的作用下，会顺次到达测试位进行测试，首先方向判别位进行视觉方向判别，判别后由晶体移载定向装置将晶体由真空系统吸起向载带放料位移动，若此晶体在前面测试是良品且方向正确，会直接被放到指定载带位，若是良品但方向反了，移载机构的旋转马达会将其转正位置再放入载带；但若是测试不良，就会被放入到不良品盒中，载带载着晶体在驱动机构的驱动下向收料端移动，每次前移一个载带位，移载机构会连续不断的将晶体放入对应载带槽中，载带到达热封机构时，由热封机构将载带和封带薄膜热封在一起，封好的载带在驱动机构的驱动下继续往收料端运动，收料装置会自动将封好的载带卷绕收起。

本发明的特点是：能将散装49S/SMD晶体通过分料机构有效分工，测试、判别“良品”和不良品，再通过视觉系统判别摆放方向和判断表面的状况，把真正的良品封带包装，把不良品放到不良品回收装置，速度快、准确度高、自动化程度高完全代替了人工操作。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明的载带结构图。

图3为本发明的振动上料装置结构图。

图4为本发明的分料测试装置的前视图。

图5为本发明的分料测试装置的后视图。

图6为本发明的视觉判别A装置结构图。

图7为本发明的晶体移载定向装置的结构爆炸图。

图8为本发明的晶体移载定向装置的结构图。

图9为本发明的供载带装置结构图。

图10为本发明的载带导向装置外部结构图。

图11为本发明的载带导向装置内部结构图。

图12为本发明的视觉判别B装置结构图。

图13为本发明的热封上膜供料装置结构图。

图14为本发明的载带热封装机构结构图。

图15为本发明的载带驱动装置前视图。

图16为本发明的载带驱动装置后视图。

图17为本发明的载带收料装置结构图。

图18为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图具体对49S/SMD晶体测试检测封装机作进一步详细说明，本发明适用于49S/SMD晶体高低两种料，这两晶体外观仅高度相差1mm，其余部分同，以下简称晶体。

如图2所示，载带是采用工程塑料制成的成型带体。

如图1所示，本发明外观上由上中下三部分构成：下部的机架13和中部的工作平台1及上部的各装置组合，为了便于安放视觉用工控机、显示器以及测试用的测试仪，特在机架13的左下部设计了工控机安装支架，在上部左侧设计了显示器安装架；在右部设计了安放测量仪的支架，作为控制系统的辅助件，键盘和鼠标被设计安放在工作平台1的最前面，便于操作者使用，另控制机台的按钮和安全用急停被巧妙的设计安装在测量仪的支架上，既实现了功能又增加了机器整体的美观度。

49S/SMD晶体自动测试检测封装机，包括工控机，还包括有工作平台1、振动上料装置2、分料测试装置3、视觉判别A装置4、晶体移载定向装置5、供载带装置6、载带导向装置7、视觉判别B装置8、热封上膜供料装置9、载带热封机构10、载带驱动装置11、载带收料装置12、机架13，工作平台1固定于机架13上的上端面，在机架13的左下部固定有工控机安装支架，供载带装置6、载带导向装置7、载带驱动装置11、载带收料装置12从右向左依次成一直线固定于工作平台1的平面上；载带热封机构10固定于载带导向装置7上，并使载带热封机构10的封刀板10-1垂直对准载带导向装置7的中间导槽部分，热封上膜供料装置9固定于工作平台1的左后面上并位于载带热封机构10的左后方；振动上料装置2的圆振2-2固定于机架13的左后部的机架上，并使振动上料装置2的平振2-3与固定于工作平台1上的分料测试装置3中的两块料前预挡板3-1组成的进料轨道成一直线衔接在一起，使分料测试装置3的分料执行机构与载带导向装置7的中间导槽部分成空间上下垂直角度；视觉判别A装置4固定于工作平台1上并使视觉判别A装置4中的CCD相机4-6处于分料测试装置3的分料执行机构的最后端正上方；晶体移载定向装置5位于分料测试装置3的分料执行机构右侧并固定于工作平台1上；视觉判别B装置8固定于大立板肋板9-13上的对应位置上，视觉判别B装置8的CCD相机8-5处于载带热封机构10的右面及晶体移载定向装置5的左面，并在载带导向装置7的中间导槽部分正上方。

如图3所示，振动上料装置2，包括高度调节脚杯2-1、圆振2-2、平振2-3、满料传感器2-4组成，其装配关系：高度调整脚杯2-1三个呈120度角安装在机架13小的底板上，圆振体2-2底部有三个橡胶垫，将其顺次安装在三个脚杯2-1中；然后将平振2-3装在工作平台1的右后部设定的位置，满料传感器2-4就装在平振2-3的轨道后部。

圆振2-2和平振2-3均可调频调幅，其作用是适当的参数下可使晶体上料稳定，用于放散装待测晶体的圆振2-2一次可容纳放置3000至5000个左右的晶体，圆振2-2在振体的振动下会沿着设计的螺旋轨道上料，出口处有一小段直轨道位于螺旋轨道的终点(切线方向)，从螺旋轨道出来的晶体会进入这一小段直轨，从而再进入后面的直线平振2-3部分；在圆振2-2轨道的后半端及进入切线直轨道之前设置了一个气动分选装置，可以使振动过来的各种杂乱的晶体在分选条件的作用下，只有附合要求的晶体通过，从而保证了进入直线轨道的晶体在外观上有了一致的方向，晶体进入平振2-3后会在振体的作用下继续前行，到达平振2-3的最前端后被分料测试机构3的预挡装置3-1挡住，后面的晶体就会持续不断的排在平振2-3中，待平振2-3后端(平振和圆振的接口处)的满料感应器2-4感测满料后，平振2-3和圆振2-2都会自动停止工作。待后面的分料测试机构3工作把平振2-3中的料从前头一个一个取走时，后面的圆振2-2会在信号的作用下自动开启，继续向平振2-3中供料。

如图4、5所示，分料测试机构3包括预挡料装置、测试装置及分料执行装置三部分构成。其中预挡料装置由料前预挡板3-1(左右各一)、限位挡及光纤架3-2、反射式光纤及镜头3-3、销轴安装板3-4、挡爪弹性联块3-5(左右各一)、微力小弹簧3-6、开口调节螺栓3-7、预挡爪转轴3-8、立板3-31和转轴用轴承组合而成。

本小部分装配关系：先行将销轴安装板3-4固定在L形板3-9上，然后在此L形板3-9上的对应位置处，安装转动轴承并将预挡爪转轴3-8从下向上穿入轴承中，下部靠轴肩限位，上部用轴承挡圈卡住，后将料前预挡板3-1(左右两件)分别如图示安装在预挡爪转轴3-8的下端，将挡爪弹性联块3-5(左右两件)分别如图示安装在预挡爪转轴3-8的上端，取一段微力小弹簧3-6分别将两端固定在左右料前预挡板3-1的拉簧螺丝上，将限位挡及光纤架3-2依对应关系安装在销轴安装板3-4的前端面上，将反射式光纤及镜头3-3安装在限位挡及光纤架3-2上，立板3-31依对应关系安装在工作平台1上，再将L形板3-9固定在立板3-31的上端，这样就完成了本小部分的装配。

测试装置包括后限位板3-9、后限位螺丝3-10、L形限位板3-11、滑轨3-12、滑块3-13、直角座底板3-14、直角座肋板3-15、直角座立板3-16、测试气缸3-17、测试安装架3-18、探针套导向块3-19、探针套3-20和测试探针3-21构成，本小部分装配关系：将测试机构后限位板3-9依对应关系装配在工作平台1上，将后限位螺丝3-10如图安装在后限位板3-9上，再将滑轨3-12依关系安装在工作平台1上，将直角座底板3-14安装在滑块3-13上，将直角座立板3-16按对应关系安装在直角座底板3-14上，直角座肋板3-15安装在此两件上，再将测试气缸3-17如图装配在直角座立板3-16上，将测试安装架3-18装配在测试气缸3-17上，顺次将探针套导向块3-19装配在测试安装架3-18上，再将探针套3-20和探针3-21按对应关系装配在探针套导向块3-19上，本小部分装配关系完成。

分料执行装置由气缸安装板3-22、前后气缸前限位板3-23、前后气缸后限位板3-24、前后运动气缸3-25、分料夹爪3-26(对称各一)、夹爪开闭气缸3-27、两气缸联结板3-28、分料下底板3-29等构成，此小部分的装配关系如下述：将气缸安装板3-22按对应关系装配在工作平台1上，将分料下底板3-22依图中位置装配在气缸安装板3-22上，将前后运动气缸3-25依对应关系装配在气缸安装板3-22上，将前后气缸后限位板3-24装配在前后运动气缸3-25的后端，将前后气缸前限位板3-23依对应关系装配在气缸安装板3-22上，将两气缸联结板3-28按图中关系装配在前后运动气缸3-25上部的滑块3-13上，将夹爪开闭气缸3-27按图示装配在两气缸联结板3-28上，将两个夹爪转接块3-30分别依对应关系装配在夹爪开闭气缸3-27的两个夹爪上，而后将两个分料夹爪3-26如图分别装配在两个夹爪转接块3-30上，这样就完成了本部分的装配。

预挡料装置，此部分工作过程描述：料在平振2-3中前行，最前面的会被后面的料顶送到预挡料机构的料前预挡板3-1中，由于微力小弹簧3-6的作用左右两个料前预挡板3-1处于关闭状态，此时这颗晶体会被安装在限位挡及光纤架3-2上的反射光纤及镜头3-3感应到，并把这个信号反馈到本机的处理器上，这样分料执行装置就会工作，首先是夹爪开闭气缸3-27闭合，从而带动分料夹爪3-26把晶体夹住，尔后前后运动气缸3-25工作，把料向载带的方向拉动到设定好的位置，(前后运动气缸3-25拉动的位置可由前后气缸前限位扳3-23、前后气缸后限位扳3-24上的螺栓调整出)，到位置一个小的延时后，(此延时是为了测试所设定)夹紧料的夹爪开闭气缸3-27打开，然后前后运动气缸3-25工作带动夹爪组件又到达前位，若反射式光纤及镜头3-3感应到料前预挡板3-1中还有料，分料机构会重复上述动作即：先夹住，然后向后拉一个固定距离，这样由于分料夹爪3-26的设计是等距的，先前被分出的料也会在分料机构的重复运动中被往前移动一个位置，料被带到测试位后，测试气缸3-17工作带动测试机构向上运动，测试探针3-20会穿过底嵌入块上的小孔接触到晶体的两个管脚引线上，从而可以将测试参数信号送入测试仪，由测试仪判断是良品还是不良品，这样就完成了分料测试动作。

如图6所示，视觉判别A装置4包括两部分：第一部分为视觉相机部分包括CCD固定座4-1、高度调节支柱4-2、前CCD相机夹紧板4-3、CCD相机安装板4-4、前CCD安装板4-5和CCD相机4-6等；另一部分为弹性灯源部分包括弹簧后挡板4-7、光轴安装板4-8、小光源盒4-9、正弦板4-10、灯源安装平板4-11、回复弹簧4-12、直线轴承4-13、前限位抱箍4-14、导向光轴4-15等；本部分装配关系：先将CCD固定座4-1按对应关系装配在工作平台1上，然后将高度调节支柱4-2插入CCD固定座4-1中固定，后将前CCD夹紧板4-3固定在高度调节支柱4-2的上方，再将CCD安装板4-4依图固定在前CCD夹紧板4-3上，前CCD安装板4-5如图固定在CCD安装板4-4上，再将CCD相机4-6固定在前CCD安装板4-5上，这样就完成了这一小部分的装配。弹性灯源部分装配关系：将弹簧后挡板4-7装配在工作平台1的对应位置上，将直线轴承4-13如图示装配在弹簧后挡板4-7上的对应位置处，将两根导向光轴4-15分别插入两个直线轴承4-13中，后端用前限位抱箍4-14锁紧固定，再将两根回复弹簧4-12从右方穿入两个导向光轴4-15上，将光轴安装板4-8按对应关系和两根导向光轴4-15联接固定，将正弦板4-10如图位置和光轴安装板4-8固定，将灯源安装平板4-11和光轴安装板4-8对应装配固定，再将小光源同心安装在灯源安装平板4-11上；它们在回复弹簧4-12和前限位抱箍4-14的作用下平时停在CCD相机4-6的下方及被拍摄物的上方，因CCD相机4-6间接固定在前CCD夹紧板4-3上，所以调节此夹紧板4-3在高度调节支柱4-2上的高度就可以调节CCD相机4-6的高度，再附配以镜头的选择和焦距的调节后，就可以把光源下的被拍摄物放大拍摄清楚。

此部分动作描述：接上一机构，晶体在分料测试机构3的作用下会被带到CCD相机4-6的正下方，CCD相机4-6会在一个特定的时间对晶体进行拍摄，信息由信息传导线将取像数据传递到控制用的工业工控机上，处理后的结果会被送到控制部分的中心，以便发布下一动作的执行，同时结果由显示器(1a)放大显示，便于操作者判断处理。

如图7、8所示，晶体移载定向装置5包括直线移载装置和上下吸料旋转装置两部分构成，其中直线移载装置由直线后排管夹5-1、排管夹B压板5-2、松下伺服电机5-3、直线电机连接板5-4、KK60直线单元5-5、防尘盖板5-6、排管夹A压板5-7、排管夹5-8、防撞保护罩5-9、KK60滑台托板5-10、六棱连接柱5-11、凸轮轴承安装板5-12、CF5凸轮轴承5-13、滑块连接板5-14、KK60滑台连接板5-15等构成；上下吸料旋转装置包括真空发生阀组5-16、旋转定位盘5-17、轴转接头5-18、上下步进电机5-19、吸头组件立板5-20、归位感应片5-21、升降立板5-22、28电机立架5-23、28电机横板5-24、吸料转接杆5-25、28电机5-26(将反向料转正)、偏心轮5-27、凸轮随动板5-28构成。

直线移载装置装配关系分四部分说明：①首先将六棱连接柱5-11固定在工作平台1上，然后将KK60滑台托板5-10按图示摆放并从上方固定到六棱连接柱5-11上，并将防撞保护罩5-9按图所示装配到KK60滑台托板5-10上，再将KK60直线单元5-5按图所示方向固定到KK60滑台托板5-10上，将直线电机转接板5-4按图所示从右下方固定到KK60直线单元5-5的后端，而后将松下伺服电机5-3按图所示的装配关系安装到直线电机转接板5-4上，最后将直线后排管夹5-1如图所示从右下方固定到KK60滑台托板5-10上，再将排管夹B压板5-2排管压板2按照图示的要求从右下方安装到直线后排管夹5-10上；②先行将滑块连接板5-14如图所示装配到KK60直线单元5-5的滑块上，然后把防尘盖板5-6如图所示固定到KK60直线单元5-5上，再将KK60滑台连接板5-15如图所示从上方固定到滑块连接板5-14上，将排管夹5-8如图所示从上方固定到KK60滑台连接板5-15上，而后排管夹A压板5-7按照图示的要求从右方安装到排管夹5-8上；将CF5凸轮轴承5-13按图所示从下方安装到凸轮轴承安装板5-12上，再把此组件从左下方安装到KK60滑台连接板5-15上；③将上下步进电机5-19按图所示从左上后方安装到吸头组件立板5-20的对应位置上，偏心轮5-27安装在上下步进电机轴5-19的前端；将滑轨组件按图所示从右下方固定到吸头组件立板5-20上，并把升降立板5-22按图所以的装配关系固定在滑轨组件上的滑块上面，把归位感应片5-21从左边的位置安装到升降立板5-22上，同时将凸轮随动板5-28从右边安装到升降立板5-22相对应位置上，然后把28电机立板5-23固定在升降立板5-22上的安装位置上，随后将28电机横板5-24固定在28电机立板5-23上，28电机5-26如图所示固定在28电机横板5-24相应位置上，吸料转接杆5-25如图所示从下方安装到28电机5-26的下转轴上，而后把轴转接头5-18如图所示从上方固定到28电机5-26的另一端转动杆上，旋转定位盘5-17如图所示从上方固定到轴转接5-18头上，最后将吸头组件立板5-20按图所示从下方安装到KK60滑台连接板5-15的相应位置上。这样就完成了直线移载装置和上下吸料旋转装置的大组装。

此部分动作原理描述：接分料测试装置3，经CCD相机4-6拍像判别后的晶体会等待在分料测试装置3的最后位，kk60直线单元5-5接到指令后会带动上下吸料旋转装置快速到达此晶体的正上方，(此过程会和上述的弹性光源机构有关联，在kk60直线单元5-5运动部分向晶体移动的过程中，安装在凸轮轴承安装板5-12上的CF5凸轮轴承5-13会在kk60直线单元5-5的运动过程中逐渐将正弦板4-10向后推开，从而将处于“晶体正上方的光源组件”向侧后方推开，避免了吸头和灯源部分的干涉问题)此时上下步进电机5-19转动，将旋转运动经偏心轮5-27转为上下的直线运动，从而吸头会到达晶体的上表面，在真空的作用下，将晶体吸住，上下步进电机5-19再反向转动就可以将此晶体提起，而后KK60直线单元5-5快速向载带方向移动，若此晶体在前面测试是良品且方向经CCD相机4-6判别为正确，会直接被放到指定载带位，若是良品但方向反了，28电机5-26会将其转正位置再放入载带；但若是测试不良，就会被放入到不良品盒中(不良品盒安装在分料测试装置3和载带摆放位之间的走带后限位板7-26上)。

如图9所示，供载带装置6包括载带盘支撑架6-1、挡料盘环6-2、载带盘6-3、前载带盘绕轴6-4、前挡盘钣金6-5、钣金联接块6-6、扭力弹簧6-7、前挡盘转轴6-8、前扭簧基板6-9组成。本部分装配关系如下述：先行将载带盘支撑架6-1安装在工作平台1的对应位置上，再将前载带盘绕轴6-4对应安装在载带盘支撑架6-1上，将挡料盘环6-2从图中的左侧插入前载带盘绕轴6-4并锁定在适当的位置上，再将前扭簧基板6-9对应安装在载带盘支撑架6-1上，配合轴承将前挡盘转轴6-8装入前扭簧基板6-9上，中间有一扭簧6-7加入，然后将钣金联接块6-6(对称各一)分别从两端插入前挡盘转轴6-8并在适当位固定，再将前挡盘钣金6-5对应装配在钣金联接块6-6上，这样前挡盘钣金6-5在扭簧6-7的作用下，会弹性压在载带盘6-3上，从面防止载带盘6-3从轴向滑出，同时载带盘6-3在转动时就有了一定的阻尼，在后面载带驱动装置11的驱动下，载带会稳定的被拉动，而不会造成载带太松。

如图10、11所示，载带导向装置7包括进料导向机构、阻尼限位机构、中间导槽限位部分、后上限位部分，其中进料导向机构由大盘导向轮7-1、大盘导向轴7-2、大盘导向立板7-3、小盘导向轮7-4、小盘导向轴7-5等件构成；阻尼限位机构由阻尼轮支架7-10、弹性压轮支板7-11、阻尼轮轴7-12、阻尼压带轮7-13、阻尼压料大轮7-14、A导杆7-15、直线轴承7-16、导杆下推拉板7-17、A垫块7-18、B轴承座7-19、B驱动杆7-20、转动手柄7-21、B手柄7-22、驱动轴7-23和转动轴承7-24等组成；中间导槽限位部分由二层用垫板7-25(左右各一件)、后限位板7-26、前限位板7-27、前挡板7-28进料导向安装板7-6(对称各一)、导向限位环7-7(对称各一)、导向轮轴7-8(对称各一)及转动轴承7-9等组成；后上限位部分由直线轴承7-29、B导杆7-30、升降顶头7-31、滑轨安装板7-32、小导轨组件7-33、滑动立板7-34、滑动横板7-35、载带上压板7-36、薄膜限位块7-37、可调式后升降垫块7-38、A驱动杆7-39、凸轮轴承7-40等件组成；

进料导向机构装配关系：先行将大盘导向立板7-3安装在工作平台1的对应位置上，顺次将大盘导向轴7-2装配在大盘导向立板7-3上，再配合轴承将大盘导向轮7-1装配在此轴上，使之能绕大盘导向轴7-2顺畅旋转，同理在大盘导向立板7-3上装配上小盘导向轴7-5和小盘导向轮7-4；

阻尼限位机构装配关系：本部分分上下两部分说明。下半部分：先将A垫块7-18安装在工作平台1上的相对应位置上，然后将B轴承座7-19安装在A垫块7-18上，再将两个转动轴承7-24分别从B轴承座7-19上的大孔两侧装入，将驱动轴7-23从图中的前端插入此转动轴承7-24中，在对应位置用卡簧将此驱动轴7-23固定，使其轴向不可移动，将B驱动杆7-20对应插在驱动轴7-23的前端，用螺丝将其固定，再将B手柄7-22装在图中B驱动杆7-20上的对应位置上，将A驱动杆7-39装在驱动轴7-23的后侧对应位置上，用螺丝将其固定，再将凸轮轴承7-40安装在A驱动杆7-39的对应位置上，这样装完后，摇动B手柄7-22可以间接带动凸轮轴承7-40上下摆动；上半部分：先行将两个直线轴承7-16如图所示安装在后限位板7-26图中的位置上，后将两个A导杆7-15分别对应插入直线轴承7-16中，将导杆下推拉板7-17对应和此两个A导杆7-15相连并固定；两个A导杆7-15的上部所连的机构不同，在此分别说明：图中的左边1组将阻尼轮轴7-12和A导杆7-15(左边的)对应固定连接，将两个小轴承分别从阻尼压料大轮7-14中间孔的两侧装入，再将此小组件插入阻尼轮轴7-12上，里侧靠轴肩固定后，外侧用卡簧卡住；右边先将阻尼压带轮7-13、阻尼轮轴7-12、弹性压轮支架7-11、阻尼轮支架7-10配合轴承安装成图示模样组件，而后将此小组件依靠弹性压轮支架7-11和另一个A导杆7-15对应固定连接，这样上半部分就安装完成了。用手托住导杆下推拉板7-17向上，此上部组件依靠两个A导杆7-15和直线轴承7-16的配合会向上运动，松手后此组件将在自重下下降，并最终压在下面的凸轮轴承7-40上。

中间导槽限位部分：将两块二层用垫板7-25分别在工作平台1的左右找到对应安装位装配好，然后将后限位板7-26装在两块二层用垫板7-25的后半部，将前限位板7-27如图示装在两块二层用垫板7-25的前半部，将前挡板7-28如图示装在两块二层用垫板7-25的前侧，将进料导向安装板7-6(对称各一)分别按对应关系装在前限位板7-27和后限位板7-26上，同理将导向轮轴7-8分别对应装在两个进料导向安装板7-6上，再将2个轴承7-9和2个导向限位环7-8如图安装在2个导向轮轴7-8上。

后限位部分也分为两部分：上部分和下部分；下部分除了一个可调式升降垫块7-38和阻尼限位机构下部分中的A垫块7-18形状上不一样外，其余相同，因此不再多作叙述；上半部分依然是将两个直线轴承7-29从后限位板7-26上的对应孔下面插入并固定，将两个B导杆7-30分别从上面插入此两个直线轴承7-29中，再用一板将两个B导杆7-30固定连接，杆的上部分别和两个升降顶头7-31如图示联接固定，上部分的这两个组件类同，在此只以左边一组说明：将滑轨安装板7-32对应固定在后限位板7-26上，后将小导轨组件7-33(含滑轨和滑块)安装在滑轨安装板7-32上，再将滑动横板7-35如图所示和滑动立板7-34固定，并把滑动立板7-34和小导轨组件7-33的滑块对应固定连接，后将载带上压板7-36安装在滑动横板7-35的下面。右边的一组同上，差别仅在于左边的是载带上压板7-36，而右边的是薄膜限位块7-37。

从供载带装置6拉出空载带，绕经载带导向装置7的进料导向机构的小盘导向轮7-4再绕入图示的导向限位环7-8中，而后穿过中间导槽限位部分(注：穿载带前，先行将图示的阻尼机构和后上限位装置的转动手柄7-21顺时针转至转不动，此时机构的上半部分会在偏心杆的作用下沿着直线轴承7-16和直线轴承7-29所限的方向上移，下方部分如图示：偏心转杆的凸轮轴承7-40在转过最高点后靠在了一颗上限位螺丝上被重力自锁住(图中未表达出)，这样操作人员便可以方便的将载带放入中间导槽限位部分里了，然后再顺次将前后两个机构的转动手柄7-21逆时针转到最下方，这样阻尼机构的压料大轮7-14和阻尼压带轮7-13便可以压在载带上了，使载带在导槽里的运动过程中，不会翘起来，后上限位机构也会保证载带在导槽限位的后方也不会从槽中脱出。

如图12所示，视觉判别B装置8由上下两部分构成：上部分包括后位相机固定板8-1、CCD相机L形调整板8-2、CCD上下调节板8-3、螺纹孔块8-4和后位CCD相机8-5等件，下部分包括：光源垫块8-6、翻盖件后架8-7、灯源安装板8-8、光源盒8-9、光源盒轴8-10、对射式触发支架8-11和对射光纤8-12组成。其装配关系如下述：先行将CCD上下调整板8-3和螺纹孔块8-4分别分里外夹在大立板肋板9-13的两侧，用螺丝将其联结锁住在合适位置，继而将CCD相机L形调整板8-2对应安装在CCD上下调节板8-3上，再将后位相机固定板8-1对位安装在CCDL形调整板8-2上，最后把CCD相机8-5固定在后位相机固定板8-1上，此为上半部分组装关系，下半部分是将光源垫块8-6固定在后限位板8-1上，再将翻盖件后架8-7固定在光源垫块8-6上，顺次按图中对位关系将光源安装板8-8、光源盒轴8-10和光源盒8-9装配好，最后将对射光纤支架8-11装配在后限位板7-26对应的位置上，同时装好对射光纤8-12。

工作过程是，载带在驱动机构的带动下，每走一个载带单元由对射光纤8-12感应触发定位，视觉系统B装置8的CCD相机8-5就对其镜头正下方的晶体拍照并将信息上传至工控机分析：判断其位置是否放正及晶体表面的字符有无缺陷，如上述两个条件均为OK则通过，若有一个不满足，机器系统就停在此位报警待作业人员处理，此部分结果也会在上方的显示器中显示。

如图13所示，热封上膜供料装置9包括薄膜内挡衬9-1、薄膜支柱9-2、挡板钣金9-3、钣金联结块9-4、压板回转轴9-5、扭簧基板9-6、扭簧9-7、加长板9-8、薄膜内挡板9-9、立板右大立板9-10、后大立板9-11、薄膜导向轴9-12、大立板肋板9-13、薄膜圆导柱9-14、薄膜导柱9-15构成。其装配关系如下：①首先将后大立板9-11、大立板肋板及大立板右肋板9-13按装配关系固定在工作平台1上面，把薄膜支柱9-2固定在后大立板9-11如图所示位置上，用螺丝把薄膜内挡板9-9与薄膜内挡衬9-1同心固定在一起，然后将此组件如图所示从左前方插入薄膜支柱9-2上并在适当位置固定，②再按装配关系把加长板9-8固定在后大立板-11上，将扭簧基板9-6装配在加长板9-8上，继而将压板回转轴9-5穿过扭簧基板9-6和放置在扭簧基板9-6之间的扭簧9-7，用轴用卡簧将压板回转轴9-5两端固定，再将钣金联接块9-4如图固定在压板回转轴9-5两端，最后把挡板钣金9-3固定在钣金联接块9-4对应的位置上，装配完成后使挡板钣金9-3能在一定角度回转；③最后按装配关系把薄膜导向轴9-12及薄膜导柱9-15固定在后大立板9-11对应安装位置上，把薄膜圆导柱9-14如图所示从左前方插入薄膜导柱9-15在适当位置固定。这样就完成了热封上膜供料装置9的组装。

安装薄膜时可按如下述顺序操作：先行将挡板钣金9-3顺时针掀起一个角度，后将薄膜盘同心插入薄膜内挡衬9-1，再松开挡板钣金9-3，这样薄膜盘就被弹性压住了，从薄膜盘上剥离下薄膜带的头顺次穿过两根薄膜导向柱9-12、薄膜圆导柱9-14，再绕入薄膜限位块7-37的限位部分而后从热封机构下通过，从载带上压板7-36下方拉出，这样就完成了封带薄膜的上料。

如图14所示，载带热封装机构10包括上下两部分组成：上半部分包括封刀板10-1、传热块10-2、隔热材料板10-3、平板10-4、联结肋板10-5、立板10-6、气缸组件10-7、滑轨组件10-8、温控表10-9、封带气缸安装板10-10、隔热钣金10-11、加热棒10-12等构成；下半部分由上挡垫片10-13、夹紧限位板10-14、弹簧安装板10-15、缓冲装置联结板10-16、缓冲弹簧10-17、弹性板10-18、间隔柱10-19构成。

上半部分装配关系如下：①首先将封带气缸安装板10-10、温控表10-9和滑轨组件10-8按如图所示固定在后大立板9-11的相应位置上，然后顺次将立板10-6、联接肋板10-5、平板10-4、隔热材料板10-3、传热块10-2、封刀板10-1按装配关系依图所示装配到一起，再将加热棒10-12插入传热块10-2内，并用顶丝将其固定；再将此大组件靠立板10-6与滑轨组件10-8的滑轨对应固定联接组装到一起，如图所示使气缸组件10-7的上部与封带气缸安装板10-10相连接，气缸组件10-7的下部与联接肋板10-5连接到一起，并保证气缸拉杆能带动此组件在滑块上顺畅的上下运动，，最后把隔热钣金10-11如图所示从左上方固定到封带气缸安装板10-10相应位置上，这样就完成了此上部的组装。下半部分装配关系：下部的弹性装置分里外两部分，这两部分在结构上是完全对称的，此处仅以外部的说明：先把2个缓冲弹簧10-17放入弹簧安装板10-15的通孔内，然后把夹紧限位板10-14、间隔柱10-19、弹性板10-18如图所示装配到一起，再将弹簧安装板10-15插入上述组件中间，使弹性板正好压在缓冲压弹簧10-17上面，把上挡垫片10-13固定在弹簧安装板10-15上面，且上档垫片10-13正好挡在夹紧限位板10-14上面，在完成上述安装后应使弹性板能滑快的运动，而后把弹簧安装板10-15(里外两个)固定在缓冲装置联接板10-16上面。最终这个大的缓冲组件安装在可调式后升降垫块7-38上，这样就完成了载带热封装置机构10的组装。

动作过程描述：在正常运行中，载带载着已装入的晶体在载带驱动机构11的作用下，每次执行“一个载带单元格”的距离从载带热封装置机构10的上下两部分间通过，载带驱动机构11每走一步，气缸组件10-7的气缸就执行一次下压及回上位的动作，这样热封部分的封刀便在气缸到最低端时将载带和封带薄膜按规格要求热封在一起了。(因封刀为前后两片且均加工在一个机件上，所以热封机构下面的弹性部分就是为了消除前后刀口不平造成的封带拉力不均匀的问题)。

如图15、16所示，载带驱动装置11如托带轮11-1、驱动轮盖板11-2、轴承11-3、压料带轮11-4、压料轮轴11-5、新压轮支架11-6、A轴承法兰11-7、长齿轮轴11-8、带驱动基轮11-9、线切割齿形轮11-10、B轴承法兰11-11、压轮摆杆11-12、新转轴11-13、皮带轮11-14、皮带11-15、56电机安装板11-16、56加长电机11-17、56电机皮带轮11-18、张紧轴承11-19、张紧轮轴11-20、张紧块11-21组成，

载带驱动装置11装配关系是：①首先将轴承11-3分别放入A轴承法兰11-7两端，然后依图所示将其固定到后大立板9-11的前面位置上，再把长齿轮轴11-8从左前方插入A轴承法兰11-7内，一端靠轴肩定位，另一端用卡簧将长齿轮轴11-8固定，把线切割齿形轮11-10、驱动轮盖11-2依次同心固定在带驱动基轮11-9上，并把此组件依图15所示插在长齿轮轴11-8上，并用顶丝固定合适位置上，把托带轮11-1也插入长齿轮轴11-8上并将其固定，在后大立板9-11背面将皮带轮11-14从有卡簧的长齿轮轴11-8后端插入，并将其固定。②首先将轴承11-3分别放入B轴承法兰11-11两端，如图所示将其固定到后大立板9-11的后面位置上，再把新转轴11-13插入B轴承法兰内，待前端靠轴肩定位后，后端用卡簧将其固定，再将新压料轮支架11-6从后大立板9-11的前面插在新转轴11-13上并用顶丝将其固定，然后把压料轮轴11-5固定在新压轮支架11-6上，把压料带轮11-4两端安入轴承11-3，并把此小组件插在压料轮轴11-5上，后端靠轴肩定位后，前端用卡簧将其固定，最后把压料摆杆11-12插在新转轴11-13处，用顶丝将其固定。③先行将56电机安装板11-16依对应关系安装在工作平台1上，再将56电机皮带轮11-18安装到56加长电机轴11-17前端用顶丝固定，然后把此组件安装在56电机安装板11-16上，用皮带11-15把56电机皮带轮11-18与皮带轮11-14连接起来。④把张紧轴11-20插入张紧块11-21的槽内并固定，把张紧轴承11-19插在张紧轴11-20上，靠轴肩定位后外侧用卡簧将其固定，然后将此组件固定在后大立板9-11背面的对应位置上，通过此张紧装置调节皮带11-15的张紧程度。这样就完成了载带驱动装置11的组装。

动作过程描述如下：载带的定位驱动孔和载带驱动装置11的线切割齿形轮11-10啮合在一起，并由上部的弹性压轮机构压住，当载带驱动装置11接到指令前行时，便会带动载带前行一段距离，前进距离的大小依靠视觉判别B装置8的对射传感器组件来决定：当对射传感器触发到下一个载带底袋边缘时，驱动就会即刻停止，依靠载带驱动装置11的56电机11-17和此传感器组件的配合工作，这样载带的前进距离就得到了保障。

如图17所示，载带收料装置12包括力矩电机12-1、收料轮支架12-2、收料盘绕轴12-3、挡料盘环12-4、无夹紧孔外挡板12-5、导向棒12-6部件组成，装配关系：收料轮支架12-2靠右端的四个孔固定在后大立板9-11的对应处，导向棒12-6用螺丝装配在收料轮支架12-2左前端面上，力矩电机12-1用螺丝固定在收料轮支架12-2右后端面上，其转动轴伸出在收料轮支架12-2左前端面，然后将收带盘绕轴12-3装配在力矩电机12-1的转动轴上，再将挡料盘环12-4插在收带盘绕轴12-3上固定，将无夹紧孔外挡板12-5也插在收带盘绕轴12-3上用手动螺丝固定。

力矩电机12-1是可调式的力矩马达，所以可使得由载带驱动装置11驱动出来的已封好的载带被载带收料装置12的力矩电机12-1组件及时卷起，并始终在载带收料装置12和载带驱动装置11间保持一个较为恒定的张紧力。

综上所述，将49S/SMD晶体散料倒入振动料斗2-2中，按下启动按钮，由振动料斗2-2及平振组件2-3进行供料到预挡料区，再由分料测试装置3分料，料在分料测试装置3的作用下，会顺次到达测试位进行测试，到达视觉判别A装置4进行视觉方向判别，判别后由晶体移载定向装置5将料由真空系统吸起向载带放料位移动，若此料在前面测试是良品且方向正确，会直接被放到指定载带位，若是良品但方向反了，晶体移载定向装置5的旋转马达会将其转正位置再放入载带；但若是测试不良，就会被直接放入到不良品盒中，载带载着晶体在载带驱动装置11的驱动下向收料端移动，每次前移一个载带位，晶体移载定向装置5会连续不断的将料(晶体)放入对应载带槽中，晶体到达视觉判别B装置8的下方时，相机CCD 8-5会拍照并传回系统判断处理，载带到达载带热封装机构10时，由载带热封装机构10将载带和薄膜带热封在一起，封好的载带在载带驱动装置11的驱动下继续往收料端运动，载带收料装置12会自动将封好的载带卷绕收起，待供载带区无料时，人工为其更换上新的空载带，收料区完成后，也由作业人员更换上新的收料空盘

本发明的每项操作都由内置控制器和工业工控机联合控制，也可以通过输入输出端口连接外部微机或网络进行控制，运动控制是通过可编程序逻辑控制器(PLC：Programable LogicController)控制各马达和各气缸执行运动的。操作者可以用鼠标控制，也可以通过面板上的按钮进行运行、暂停、走带、手动封带等动作执行。

如图18所示，本发明通过专设的视觉软件进行模板设定，工作流程包括以下步骤：

①复位、等待步骤

各个动作执行部分归原点，各汽缸回到初始位置，如果有异常则报警且不能启动；

②等待料震出到分料测试装置3的第一位步骤

用户下达启动指令后，振动上料装置2振动和等待料振出到分料测试装置3的第一位；

③视觉判别A装置4测试、判别步骤

分料用夹爪3-26夹紧后前后运动汽缸3-24向前将料平送到前位，到位后判断第三位是否有料，如果有则测试汽缸3-17上下动作开始测试频率，并将测量的结果按位置保存到PLC中；判断第5位是否有料，如果有料则视觉判别A装置4的CCD相机4-6判断该料的方向，并将结果保存到PLC中；

④晶体移载定向装置5取料并判别步骤

晶体移载定向装置5的KK60直线单元5-5取料，吸头到位后上下吸料旋转装置下行吸料并抬起，查询对应的频率测量的结果，如果为不良品则直接放置到不良品盒，如果是良品再查询视觉判别A装置4判断的结果，如果是反向的则KK60直线单元5-5上的28电机5-26旋转180度，如果是正向的则不旋转将料运送到载带中；

⑤载带前进一步并视觉判别B装置8判断步骤

载带前进一步并判断料是否运行到视觉判别B装置8的后位CCD8-5的下方，有料则判断表面的状况，如果是NG则报警，否则无动作；

⑥载带热封机构10封带步骤

载带热封机构10的封刀板10-1根据设定的参数封带一次；

⑦判断热封总数量步骤

判断是否达到设定的总数量，如果达到则结束本次运行，否则循环1-7。通过设置运动轴上的参数可以完成运动轴设置，从而可实现在指定的位置放置晶体，并可以自行修改，原点、速度、加速度等参数。

Claims (3)

1.一种49S/SMD晶体自动测试检测封装机，包括工控机，其特征在于：还包括有工作平台(1)、振动上料装置(2)、分料测试装置(3)、视觉判别A装置(4)、晶体移载定向装置(5)、供载带装置(6)、载带导向装置(7)、视觉判别B装置(8)、热封上膜供料装置(9)、载带热封机构(10)、载带驱动装置(11)、载带收料装置(12)、机架(13)，所述的工作平台(1)固定于机架(13)上的上端面，在机架(13)的左下部固定有工控机安装支架，供载带装置(6)、载带导向装置(7)、载带驱动装置(11)、载带收料装置(12)从右向左依次成一直线固定于工作平台(1)的平面上；载带热封机构(10)固定于载带导向装置(7)上，并使载带热封机构(10)的封刀板(10-1)垂直对准载带导向装置(7)的中间导槽部分，热封上膜供料装置(9)固定于工作平台(1)的左后面上并位于载带热封机构(10)的左后方；振动上料装置(2)的圆振(2-2)固定于机架(13)的左后部的机架上，并使振动上料装置(2)的平振(2-3)与固定于工作平台(1)上的分料测试装置(3)中的两块料前预挡板(3-1)组成的进料轨道成一直线衔接在一起，使分料测试装置(3)的分料执行机构与载带导向装置(7)的中间导槽部分成空间上下垂直角度；视觉判别A装置(4)固定于工作平台(1)上并使视觉判别A装置(4)中的CCD相机(4-6)处于分料测试装置(3)的分料执行机构的最后端正上方；晶体移载定向装置(5)位于分料测试装置(3)的分料执行机构右侧并固定于工作平台(1)上；视觉判别B装置(8)固定于大立板肋板(9-13)上的对应位置上，视觉判别B装置(8)的CCD相机(8-5)处于载带热封机构(10)的右面及晶体移载定向装置(5)的左面，并在载带导向装置(7)的中间导槽部分正上方。

2.如权利要求1所述的49S/SMD晶体自动测试检测封装机，其特征在于：所述的分料测试装置(3)包括预挡料装置、测试装置及分料执行装置三部分构成，其预挡料装置包括左右各一块的料前预挡板(3-1)、限位挡及光纤架(3-2)、反射式光纤及镜头(3-3)、销轴安装板(3-4)、左右各一块的挡爪弹性联块(3-5)、微力小弹簧(3-6)、开口调节螺栓(3-7)、预挡爪转轴(3-8)、立板(3-31)和转轴用轴承组合而成，其连接关系为销轴安装板(3-4)固定在L形板(3-9)上，然后在此L形板(3-9)上安装转轴用轴承并将预挡爪转轴(3-8)从下向上穿入轴承中，下部靠轴肩限位，上部用轴承挡圈卡住，后将左右各一块的料前预挡板(3-1)分别安装在预挡爪转轴(3-8)的下端，将左右各一块的挡爪弹性联块(3-5)分别安装在预挡爪转轴(3-8)的上端，微力小弹簧(3-6)分别将两端固定在左右料前预挡板(3-1)的拉簧螺丝上，将限位挡及光纤架(3-2)安装在销轴安装板(3-4)的前端面上，将反射式光纤及镜头(3-3)安装在限位挡及光纤架(3-2)上，立板(3-31)安装在工作平台(1)上，再将L形板(3-9)固定在立板(3-31)的上端；测试装置由后限位板(3-91)、后限位螺丝(3-10)、L形限位板(3-11)、滑轨(3-12)、滑块(3-13)、直角座底板(3-14)、直角座肋板(3-15)、直角座立板(3-16)、测试气缸(3-17)、测试安装架(3-18)、探针套导向块(3-19)、探针套(3-20)和测试探针(3-21)构成，其连接关系为测试装置后限位板(3-91)依对应关系装配在工作平台(1)上，后限位螺丝(3-10)安装在后限位板(3-91)上，再将滑轨(3-12)也安装在工作平台(1)上，将直角座底板(3-14)安装在滑块(3-13)上，将直角座立板(3-16)安装在直角座底板(3-14)上，直角座肋板(3-15)安装在此两件上，再将测试气缸(3-17)安装在直角座立板(3-16)上，将测试安装架(3-18)装配在测试气缸(3-17)上，顺次将探针套导向块(3-19)装配在测试安装架(3-18)上，探针套(3-20)和探针(3-21)装配在探针套导向块(3-19)上；分料执行装置由气缸安装板(3-22)、前后气缸前限位板(3-23)、前后气缸后限位板(3-24)、前后运动气缸(3-25)、对称各一的分料夹爪(3-26)、夹爪开闭气缸(3-27)、两气缸联结板(3-28)、分料下底板(3-29)构成，其连接关系为气缸安装板(3-22)按对应关系装配在工作平台(1)上，将分料下底板(3-29)安装在气缸安装板(3-22)上，前后运动气缸(3-25)装配在气缸安装板(3-22)上，前后气缸后限位板(3-24)装配在前后运动气缸(3-25)的后端，前后气缸前限位板(3-23)安装在气缸安装板(3-22)上，两气缸联结板(3-28)装配在前后运动气缸(3-25)上部的滑块(3-13)上，夹爪开闭气缸(3-27)装配在两气缸联结板(3-28)上，两个夹爪转接块(3-30)装配在夹爪开闭气缸(3-27)的两个分料夹爪(3-26)上，而后将两个分料夹爪(3-26)分别装配在两个夹爪转接块(3-30)上。

3.如权利要求2所述的49S/SMD晶体自动测试检测封装机，其特征在于：工作流程包括以下步骤：

①复位、等待步骤

各个动作执行部分归原点，各汽缸回到初始位置，如果有异常则报警且不能启动；

②等待料震出到分料测试装置(3)的第一位步骤

用户下达启动指令后，振动上料装置(2)振动和等待料振出到分料测试装置(3)的第一位；

③视觉判别A装置(4)测试、判别步骤

分料夹爪(3-26)夹紧后前后运动汽缸(3-25)向前将料平送到前位，到位后判断第三位是否有料，如果有则测试汽缸(3-17)上下动作开始测试频率，并将测量的结果按位置保存到PLC中；判断第5位是否有料，如果有料则视觉判别A装置(4)的CCD相机(4-6)判断该料的方向并将结果保存到PLC中；

④晶体移载定向装置(5)取料并判别步骤

晶体移载定向装置(5)的KK60直线单元(5-5)取料，吸头到位后上下吸料旋转装置下行吸料并抬起，查询对应的频率测量的结果，如果为不良品则直接放置到不良品盒，如果是良品再查询视觉判别A装置(4)判断的结果，如果是反向的则KK60直线单元(5-5)上的28电机(5-26)旋转180度，如果是正向的则不旋转将料运送到载带中；

⑤载带前进一步并视觉判别B装置(8)判断步骤

载带前进一步并判断料是否运行到视觉判别B装置(8)的CCD相机(8-5)的下方，有料则判断表面的状况，如果是NG则报警，否则无动作；

⑥载带热封机构(10)封带步骤

载带热封机构(10)的封刀板(10-1)根据设定的参数封带一次；

⑦判断热封总数量步骤

判断是否达到设定的总数量，如果达到则结束本次运行，否则循环步骤①～⑦。

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