CN104384656B - 一种用于铺设二极管焊锡片的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，包括支撑体和设置在支撑体上、横向伸出的中空密封料盒，料盒中注有一定数量的焊锡片，且还设有一能相对于料盒横向伸缩的焊锡片料板，焊锡片料板上排布有可达2000个的凹孔，还设有连通各凹孔、并连接抽真空装置的管道，料盒的横向一端还设有电机，电机能驱动料盒绕横向正反两个方向转动。本发明机械手，通过电机、料盒与焊锡片料板的简单配合，将料盒中的焊锡片自动铺设到焊锡片料板中，实线铺设焊锡片的机械化，大大提高效率，节省人力。使用本机械手可大大提高焊锡片料板上焊锡片的进洞率，至>99.7%，减小重叠进洞率至<0.1%，代替人工，极大的提高了工作效率，同时显著降低不良品率。

Description

一种用于铺设二极管焊锡片的机械手

技术领域

本发明涉及一种用于自动化二极管封装的机械手结构，属于自动操作装置技术领域。

背景技术

二极管的封装结构通常包括对设的两引脚，以及分别与两引脚相连的两层焊锡片，两层焊锡片之间夹有一个芯片。

传统铺设焊锡片时，将多个引脚排列在引脚料板上，引脚朝下，待铺设焊锡片的一端朝上，此引脚料板为底板。同时，设置凹孔与引脚料板上引脚孔对应的焊锡片料板，焊锡片料板上的凹孔与焊锡片形状对应，一个凹孔装一个焊锡片，将焊锡片料板倒扣到引脚料板上，使得焊锡片一一对应的落入引脚料板的引脚孔中，即完成铺焊锡片工艺流程。具体的，人工将焊锡片撒于布有凹孔的焊锡片料板上，打开焊锡片料板上的负压开关，并晃动焊锡片料板，由于焊锡片料板连有抽真空装置，并且设有连通各凹孔及抽真空装置的管道，因此对凹孔加负压从而将焊锡片吸入各凹孔中，人眼观察大概每个凹孔中都填充有焊锡片时，用刷子轻轻将焊锡片料板上多余的焊锡片扫掉。最后将焊锡片料板置于引脚料板上方、并对准各引脚，撤去负压，焊锡片即落入在对应的引脚上。传统工艺靠人工在焊锡片料板上撒上一定数量的焊锡片，且需要人工不断晃动使焊锡片分布均匀，从而使得每个凹孔中尽可能都吸入焊锡片。传统人工作业模式存在以下几点问题：

1）每个焊锡片料板上有多达2000多个凹孔，人工撒焊锡片时一般撒上去的数量有限，有限数量情况下，就需要人工不断抖动焊锡片料板，使得焊锡片尽量分布均匀，以期提高焊锡片进洞率。人工操作毕竟能力有限，振动焊锡片料板频率低，短时间内难以将焊锡片均布，所以传统人工操作焊锡片进洞率不高；

2）人工晃动焊锡片料板频率低，进洞率低，客观上就要求长时间晃动，以期提高进洞率，如此，生产效率低下。

发明内容

一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，包括沿高度方向延伸的支撑体，其特征是，所述支撑体上设有横向伸出的中空密封料盒，所述料盒中注有堆叠的焊锡片，且还设有在一平移装置驱动下、能相对于料盒横向伸缩的焊锡片料板，所述焊锡片料板上排布有多个凹孔，还设有连通各凹孔、并连接抽真空装置的管道，所述料盒的横向一端还设有电机，电机能驱动料盒绕横向正反两个方向转动。

优选的，所述支撑体包括升降装置，所述料盒及电机安装在升降装置上能够上下移动。

优选的，所述平移装置沿电机轴向或平行于电机轴向、设置在料盒朝向支撑体的一端。

优选的，所述料盒通过平移装置与电机相连，电机驱动平移装置转动从而带动料盒转动。

优选的，所述料盒中、至少在焊锡片料板伸出方向的前方位置处紧贴焊锡片料板面向料盒一侧设置有片状或板状的刮料件。

优选的，所述刮料件至少包括紧贴焊锡片料板的一泡棉层。

本发明所达到的有益效果：

1.本发明机械手，通过电机、料盒与焊锡片料板的简单配合，实现二极管封装工艺中流程中的铺锡自动化，大大提高效率及良品率，同时节省了人力。具体为：人工铺锡片时，由于是开放的环境，所以只能撒少量的焊锡片于焊锡片料板。本发明机械手，初始状态下，焊锡片料板倒扣在焊锡片料盒上，形成一个密封的环境，从而使得焊锡片料盒中装满的大量的焊锡片全部堆积于焊锡片料板上，这时候，打开焊锡片料板上的负压开关，辅以一定强度的机械振动，可以实现高达99.7%的焊锡片进洞率。

2.传统人工铺焊锡片时，人工摇动焊锡片料板的频率约3HZ，转动幅度约为-5°~+5°，采用本机械手，由于是封闭环境，高速伺服电机驱动，振动频率可达到10HZ，转动幅度可达-60°~+60°，如此，大大缩短了铺焊锡片时间，提高生产效率约3倍。

3.正常情况下，每一凹孔中应有且仅有一片焊锡片，以保证铺锡的质量，凹孔的深度也是仅与一片焊锡片对应的，但实际操作时，常常有多片因为静电等原因而叠合在一起，造成个别凹孔中多片焊锡片的情况，因此传统人工铺焊锡片时、在晃动焊锡片料板结束后，需用毛刷刷掉多余的焊锡片，但因力度，速度等不确定而极易产生不良。本发明在料盒周围装有一圈片状或板状的刮料件，在伺服振动结束后，密封盒翻转，焊锡片料板由气缸推出，多余的焊锡片由刮料件刷回料盒中，由于自动化操作，速度、力度均匀，不会出现从凹孔中完全刷掉焊锡片以及损伤焊锡片的现象，作业现场清洁。

4.料盒及电机安装在升降装置上，使得料盒根据需要可以上下移动。例如在铺设焊锡片时向下贴合引脚料板，提高对准率，铺设完毕后向上移动远离引脚料板，进行下次铺锡。

5.平移装置沿电机轴向或平行于电机轴向、设置在料盒朝向支撑体的一端时，可以使本发明机械手的结构更紧凑，减小纵向空间的占用，根据需要灵活布置于流水线上，完成铺焊锡片工艺，多个机械手之间不容易相互影响。

附图说明

图1是本发明优选实施例的立体图；

图2是本发明优选实施例在摇焊锡片时的正视图；

图3是本发明优选实施例在铺设锡片时的正视图；

图4是本发明优选实施例中焊锡片料板示意；

图5是本发明优选实施例中刮料件示意；

其中：2、料盒，4、焊锡片料板，42、凹孔，44、管道，5、刮料件，52、支撑板，54、泡棉层，6、电机，7、真空泵，8、气缸，82、活塞杆，9、气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-5所示，一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，包括沿高度方向延伸的支撑体，支撑体上设有横向伸出的中空密封料盒2。料盒2中堆叠有焊锡片，且还设有在一平移装置驱动下、能相对于料盒2横向伸缩的焊锡片料板4。焊锡片料板4上密布2000个凹孔42，还设有连通各凹孔42、并连接抽真空装置的管道44。料盒2的横向一端还设有电机6，电机6能驱动料盒2绕横向正反两个方向转动。

支撑体为升降装置，具体为竖直设置的气缸8，气缸8活塞杆82自由端向上，且安装有电机6。电机6轴水平，并沿该方向依次连接有平移装置和料盒2。即电机6转动时能带动平移装置和料盒2整体转动。气缸8能带动电机6、平移装置及料盒2整体上下移动。

料盒2具体包括一顶部开口的料盒本体，焊锡片料板4扣合在料盒本体的顶部开口面，从而形成料盒2的密封环境。振动摇晃焊锡片时，首先电机6转动，使料盒2翻转，达到焊锡片料板4在下，料盒本体在上的状态，此时料盒2中焊锡片堆叠在焊锡片料板4上，即焊锡片料板4浸没在大量焊锡片中。再令电机6在±60°之间以一定频率转动，即可形成一定频率，一定幅度的振动，使焊锡片落入焊锡片料板4的凹孔42。平移装置具体为气缸9，气缸9的活塞杆自由端与焊锡片料板4相连，驱动焊锡片焊锡片料板4伸出料盒2进行铺料和缩回料盒2浸料。

另外料盒2中、料盒本体的开口端上固设有一圈板状的刮料件5，刮料件紧贴焊锡片料板4面向料盒本体的一侧设置。则在焊锡片料板4伸出料盒2时自然可与刮料件5形成相对运动，从而无需额外的动力即可对焊锡片料板4端面的多余焊锡片料进行等速，等力度的刮除，使得各凹孔42中都均匀设置一片焊锡片。刮除时，由于机械手处于焊锡片料板4在上，料盒本体在下的状态，料盒2中的焊锡片料不会漏出，同时，刮除掉的多余的焊锡片也会被重新刮人料盒2中，以利于收集再利用。刮料件5可进一步包括支撑板52和设置在支撑板52侧面、紧贴焊锡片料板4的一泡棉层54，由于泡棉的柔性，有利于较好的保护焊锡片料板4以及焊锡片。

下面说明本发明机械手的工作原理。

安装：固定机械手底端气缸8，使得料盒2水平位于引脚料板上方，焊锡片焊锡片料板4伸出时能够位于引脚料板的正上方，凹孔42与各引脚对应。

振动摇焊锡片：振动摇焊锡片时，电机6转动，使得料盒2翻转，焊锡片料板4在下，料盒本体在上。开启抽真空装置，例如真空泵7，使得焊锡片料板4上凹孔42对料盒2中焊锡片料产生吸力，同时电机6在±60°之间以一定频率转动，形成一定频率，一定幅度的振动，令料盒2中焊锡片料快速而均匀的落入凹孔42。由于机械晃动下的频率和幅度有保证，能减小焊锡片料板4上产生空缺的凹孔42，甚至完全杜绝这样的现象，从而降低不良品率，提高工作效率。待焊锡片料板4上各凹孔42都嵌入了焊锡片，停止电机6。然后电机6再次转动，至焊锡片料板4发生180°翻转，使焊锡片料板4在上，料盒本体在下。气缸9驱动焊锡片料板4伸出料盒2，位于引脚料板正上方。通过气缸8使焊锡片料板4下降，直至焊锡片料板4与引脚料板对应扣合，此时撤去真空吸附力，焊锡片分别掉落在对应的引脚，即完成整个工作。之后，气缸8带动料盒2在高度方向回位，气缸9带动焊锡片料板4缩回料盒2，电机6带动料盒2转动回位，则可准备下一次铺料。

需要说明的是，本发明的机械手除用于焊锡片铺设外也可以用于铺设二极管的其它品种焊片以及芯片。升降装置和平移装置也都可采用本领域通用结构，本实施例中采用的气缸的部分，也可采用其它的装置，例如丝杆装置，以及电机驱动能够往复运动的阀杆组件。另外刮料件支撑板面向焊锡片料板的一侧也可以设置其它的柔性层状结构，而不限于本实施例的泡棉层。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，包括沿高度方向延伸的支撑体，其特征是，所述支撑体上设有横向伸出的中空密封料盒，所述料盒中注有堆叠的焊锡片，且还设有在一平移装置驱动下、能相对于料盒横向伸缩的焊锡片料板，料盒具体包括一顶部开口的料盒本体，焊锡片料板扣合在料盒本体的顶部开口面，所述焊锡片料板上排布有多个凹孔，还设有连通各凹孔、并连接抽真空装置的管道，所述料盒的横向一端还设有电机，电机能驱动料盒绕横向正反两个方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，其特征是，所述支撑体包括升降装置，所述料盒及电机安装在升降装置上能够上下移动。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，其特征是，所述平移装置沿电机轴向或平行于电机轴向、设置在料盒朝向支撑体的一端。

4.根据权利要求3所述的一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，其特征是，所述料盒通过平移装置与电机相连，电机驱动平移装置转动从而带动料盒转动。

5.根据权利要求1所述的一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，其特征是，所述料盒中、至少在焊锡片料板伸出方向的前方位置处紧贴焊锡片料板面向料盒一侧设置有片状或板状的刮料件。

6.根据权利要求5所述的一种用于铺设二极管焊锡片的机械手，其特征是，所述刮料件至少包括紧贴焊锡片料板的一泡棉层。