CN103249258B - 基板自动装载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基板自动装载装置，包括：能够在传动杆上左右移动的基板吸嘴；以及吸取控制器，所述吸取控制器控制所述基板吸嘴的方向运动以及所述基板吸嘴的吸取和放下动作。通过使用本发明可以实现对基板的高效和可靠的自动装载。

Description

基板自动装载装置

技术领域

本发明涉及电子器件生产工艺，特别涉及SMT贴装过程所涉及的对DBC铝基板的转移。

背景技术

DBC基板是一种独特的金属基覆铜板，采用SMT贴装技术。在生产制造过程中，DBC基板需要从包装袋中装载到载具上。这一过程通常是由人工来实现的。但是DBC基板的尺寸很小，手工操作不方便，导致工作效率低下。SMT贴片时的速度极快，工作人员直接用手去取放DBC基板成为整个流程中的瓶颈步骤，影响整个工序的完成速度。而且，直接用手去取放DBC基板会造成器件表面上的污染，还容易引起DBC基板的氧化。

现有技术中提出了一些自动安装电子器件的装置和方法，例如公开号为CN1111438A的中国专利申请公开了一种电子器件的安装装置，包括向装载工位供给印刷电路板的印刷电路板供给装置；电子器件供给装置，由收容电子器件的复数个器件和与在移动线路上移动且支撑器件盒的移动台组成，并将器件盒中的所需电子器件取出口移动至拾取工位；在以移载头旋转轴为中心的自转圆上备有将所述电子器件加以取出的吸嘴的移载头；使移载头旋转轴旋转并使移载头自转的移载头旋转装置；电子器件移载装置，通过使移载头在拾取工位与装载工位之间作往复运动，从位于拾取工位的器件盒的电子器件取出口取出电子器件，并将取出的电子器件输送至位于装载位置的印刷电路板，并且使移载头当其位于拾取工位时，自转圆与器件和取出口的移动线路有两处交叉；对电子器件供给装置实行控制，使器件盒的所需电子器件取出口停止于两个交叉点中的一个交叉点，同时对移载旋转头装置进行控制，通过使移载头旋转轴旋转，将吸嘴定位于所需的电子器件取出口的上方的控制装置。

然而还是需要有一种方案，能够针对DBC基板尺寸小和重量轻的特点，实现对DBC基板的高效和可靠的自动装载。

发明内容

本发明公开了一种基板自动装载装置，包括：能够在传动杆上左右移动的基板吸嘴；以及吸取控制器，所述吸取控制器控制所述基板吸嘴的方向运动以及所述基板吸嘴的吸取和放下动作。

根据本发明的一个方面，基板自动装载装置中，所述基板吸嘴包括两个吸气孔。

根据本发明的一个方面，基板吸嘴对基板的吸取通过从吸气孔抽气来实现。

根据本发明的一个方面，基板吸嘴对基板的放下通过停止从吸气孔抽气来实现。

根据本发明的一个方面，基板自动装载装置中，所述基板为DBC基板。

本发明公开了一种基板自动装载设备，包括基板自动装载装置、放料台和目标载具，其中所述基板自动装载装置包括：能够在传动杆上左右移动的基板吸嘴；以及吸取控制器，所述吸取控制器控制所述基板吸嘴从放料台中吸取基板并放置到目标载具中。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中，所述基板吸嘴包括两个吸气孔。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中，所述基板为DBC基板。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中，所述放料台包括料筐，所述基板被堆叠放置在所述料筐中，所述料筐包括支撑并推送基板到待吸取位置的基板推送装置,所述推送装置的上边缘具有拨动杆，在所述推送装置到达最高位置时，所述拨动杆触动料筐的行程开关。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中，所述放料台包括料筐，所述基板被堆叠放置在所述料筐中，所述料筐最上部出口的两侧设置有传感器，以感知基板是否被吸取走。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中所述目标载具含有多个基板放置槽，所述基板放置槽具有吸孔以吸取所述基板。

根据本发明的一个方面，基板自动装载设备中所述目标载具含有多个基板放置槽，所述基板放置槽的边缘具有倒角以增大基板放置槽上边缘尺寸，使因设备精度引起的微小偏位的基板仍然可以被放置到基板放置槽中。

附图说明

通过阅读以下详细说明，并参考附图，可以对本发明有一个更全面的了解。附图中：

图1示出了本发明实施例中基板自动装载装置的结构；

图2示出了本发明实施例中目标载具和放料台的结构；

图3是本发明实施例中放料台的料筐的剖面图；

图4是本发明实施例中放料台的料筐的俯视图；

图5是本发明实施例中目标载具的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的基板自动装载装置主要包括能够在传动杆110上左右移动的基板吸嘴120。基板吸嘴120中可以含有马达以驱动其在传动杆110上的移动。或者，马达也可以设置在基板吸嘴120之外。当马达设置在基板吸嘴120之外时，需要通过牵引设备来拖动基板吸嘴120的运动。基板吸嘴120可以在一定的范围内沿丝杆123上下移动。此外，传动杆110本身可以被驱动，从而沿着与其长度方向相垂直的方向上平移。这样基板吸嘴可以实现三维方向上的自由移动。

基板吸嘴120主要由2个吸气孔121和122组成。2个吸气孔可以保证比较牢固地吸起基板130，防止掉料。吸气孔121和122中具有气流通道。在进行吸取动作时，吸气孔121和122的底部首先靠近或者直接贴上基板130。然后，基板吸嘴从气流通道中抽气，从而在气流通道中形成负压，将基板130吸住。此后，基板吸嘴沿着丝杆123向上运动提起基板130，在控制系统的控制下，基板130被基板吸嘴120从原位置送至目标位置上。然后基板吸嘴120停止吸气并使得气流通道中的负压消失，基板130从基板吸嘴120上脱落并落在目标位置。在基板吸嘴的内部可以槽式放置检测传感器，用来检测基板是否被成功吸取。如果不成功则由控制系统实施应对方案，例如加大吸力重新吸取，或者报警并检测系统是否存在故障。

为了保证基板吸嘴在吸取过程中保持足够的吸力，可以选取具有一定柔性的材料来制作吸气孔与基板直接接触的部位。柔性材料可以选取橡胶、软塑料之类的材料。这样不仅可以保证气密性，还可以防止吸嘴对基板造成损伤。这里及下文中提到的基板130可以是DBC基板。

图2示出了适合与上述基板自动装载装置一起使用的放料台210和目标载具220。放料台210包括料筐211。一组基板130被堆叠放置在料筐211中。在料筐211下部具有推送装置212以支撑基板130。在料筐211的最上部出口的两侧设置有传感器，可以感知基板是否被吸取走。每当一片基板被取走，控制系统控制推送装置212自动向上行进一步，使得下一片基板被推送到料筐211上部的待拾取位置。

图3示出了料筐211的剖面图。传感器由信号发射部件310和信号接收部件320组成，它们例如可以是激光信号发射器和激光信号接收器。如果基板被成功吸走，则激光信号接收器320可以接收到来自激光信号发射器310的信号。相反，如果激光信号接收器无法接收到来自激光信号发射器的信号，则说明基板尚未被吸走。

图4是放料台210的料筐211的俯视图。基板130的下方是推送装置212，而推送装置212的上边缘具有拨动杆410。当所有的基板都被拾取走，拨动杆401随着推送装置212也上升到最高位置并触动图2中示出的行程开关213，通知系统要对料筐211中加料。

或者，作为一种替换方式，行程开关213不是设置在最高位置而是在较低一些的位置。这样，当料筐211中堆叠的大部分基板（而不是全部）被吸取走时，行程开关213就已经会被触动并进而提前通知系统要准备对料筐211中加料。

图5是目标载具220的俯视图。通常一件载具在二维方向上设置有多个基板放置槽221。在自动装载装置开始工作后，控制系统首先确定出放料台210的位置，然后确定出目标放置槽的位置。由于基板自动装载装置可以通过传动杆110在X方向上的平移以及基板吸嘴120沿传动杆110在Y方向移动，所以基板吸嘴能够被控制在放料台210的待拾取位置吸取一片基板，然而行进到目标放置槽的上方放置该基板。控制系统可以由例如单片机或者可编程逻辑器件来实现。作为一种替换方式，控制系统也可由通用计算机来实现。

每个放置槽的中心有一个吸孔222。在吸孔下方设有抽真空装置。当基板在被放置到其位置之后，通过抽真空装置的工作，在基板下方形成负压，从而将基板牢固地吸附着在载具上。此外，放置槽的边缘具有倒角，使得设备精度引起微小偏位的基板仍然可以被放置到基板放置槽中。

虽然附图和前面的详述中介绍了本发明的优选实施方案和装置，但是应当理解的是，本发明并不局限于具体公布的实施方案，在不偏离权利要求规定的范围的前提下，仍然可以有多种的修改和变形。

Claims (6)

1.一种基板自动装载设备，包括基板自动装载装置、放料台和目标载具，其特征在于，所述基板自动装载装置包括：

能够在传动杆上左右移动的基板吸嘴；以及

吸取控制器，所述吸取控制器控制所述基板吸嘴从放料台中吸取基板并放置到目标载具中，其中，所述放料台包括料筐，所述基板被堆叠放置在所述料筐中，所述料筐包括支撑并推送基板到待吸取位置的基板推送装置,所述推送装置的上边缘具有拨动杆，在所述推送装置到达最高位置时，所述拨动杆触动料筐的行程开关。

2.如权利要求1所述的基板自动装载设备，其特征在于，所述基板吸嘴包括两个吸气孔。

3.如权利要求1或2所述的基板自动装载设备，其特征在于，所述基板为DBC基板。

4.如权利要求1所述的基板自动装载设备，其特征在于，所述放料台包括料筐，所述基板被堆叠放置在所述料筐中，所述料筐最上部出口的两侧设置有传感器，以感知基板是否被吸取走。

5.如权利要求1所述的基板自动装载设备，其特征在于，所述目标载具含有多个基板放置槽，所述基板放置槽具有吸孔以吸取所述基板。

6.如权利要求1所述的基板自动装载设备，其特征在于，所述目标载具含有多个基板放置槽，所述基板放置槽的边缘具有倒角。