CN105564974A - 一种基于垂直背板式分选机的上料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于垂直背板式分选机的上料机构，包括推管机构和翻转机构，翻转机构上设有供IC在其内部滑动的翻转轨道，还包括梭子机构，梭子机构包括可水平往复的梭子，梭子上设有若干竖直的梭子轨道，梭子轨道与处于翻转状态的翻转轨道后端依次适配；所述翻转机构包括位于翻转轨道前端的压条、位于翻转轨道后端的挡杆；压条和挡杆均在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。本发明的有益效果是：适用性好，扩展能力强，占用空间小。

Description

一种基于垂直背板式分选机的上料机构

技术领域

本发明属于集成电路（IC）测试分选领域，尤其是一种基于垂直背板式分选机的上料机构。

背景技术

电子产品在时下大行其道，大量的电子产品背后，应用着大量的集成电路芯片，小到手机，大到飞机，几乎无处不在。集成电路芯片在制造过程结束后，需要将其加载到特定的电路中进行性能测试，以检查其是否达到了设计标准，只有达标的芯片才能被封装出售。完成此工作时，需要将装在料管中的整管芯片逐一加载到自动检测分类机上，而传统上向自动检测分类机加载被测芯片的，多为人工或半自动化加载，完全无法适应大规模生产的要求。

中国专利文献CN102175895A，于2011年9月7日，公开了“QFN芯片重力式测试上料翻转装置”，用于推送装有待检工件的工作料管，上料翻转装置包括一倾斜设置的上料工作台，上料工作台上设置有用于提供工作料管的料管弹夹；上料工作台的上侧面上设置有料管推送装置，料管推送装置包括各自独立动作的横向推送臂及纵向推送滑块。本发明由于采用全新结构的料管推送装置，将工作料管的动作分别由各自独立控制的第一汽缸、第二汽缸完成。由于第一气缸、第二气缸各自独立动作，该技术方案的上料翻转装置在工作时，对工作料管的横向推送与纵向推送可以分开实现，在第一气缸对一工作料管做横向推送的同时，第二气缸可以对另一工作料管做纵向推送，提高了整个上料翻转装置的工作效率。

该方案的不足之处在于，其装置的适用范围较小，往往一种类型的上料机构只能用于同一种工位的机型。随着集成电路产业的快速发展，集成电路测试封装使用的重力式分选机种类也多种多样。现有的重力式分选机普遍设有多个工位，如果使用前述技术方案，则不同机型不同工位需要对应设置不同的上料机构，导致在进行设计和生产时，对于不同操作工位的机型，往往需要针对整个上料机构进行重新设计，大大增加了设计和生产输出的时间和成本。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有上料机构适用性的不足，扩展性差，从而提供一种适用性好，扩展能力强，占用空间小的上料机构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于垂直背板式分选机的上料机构，包括推管机构和翻转机构，翻转机构上设有供IC在其内部滑动的翻转轨道，还包括梭子机构，梭子机构包括可水平往复的梭子，梭子上设有若干竖直的梭子轨道，梭子轨道与处于翻转状态的翻转轨道后端依次适配；所述翻转机构包括位于翻转轨道前端的压条、位于翻转轨道后端的挡杆；压条和挡杆均在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。

传统的上料机构，仅能向一个固定的上料通道中上料，仅能满足一条流水线的作业需求，无论是效率还是通用性均不佳。为了提升上料机构的工作效率，本技术方案的设计思路就是以多上料通道替代单上料通道。为此，本方案设计了一个可以在水平向往复移动的梭子，作为多个用来上料的梭子轨道的载具，梭子在外力的作用下定点驻停，每个驻停点均将设于其上的一个上料通道与翻转机构的翻转轨道进行对接，翻转机构的一个翻转动作周期内，翻转轨道上的一整管料可以一次向多个梭子轨道上料，而每个梭子轨道都可以向一条作业流水线输送IC，从而实现了高速高效。翻转机构上的压条用来在翻转轨道前端按照需要对料管内的IC进行拦截，从而实现对进入翻转轨道的IC数量的控制；而挡杆则起到了阀门的作用，挡杆升起，暂留在翻转轨道上定量的IC就会由重力作用滑落至梭子轨道内。压条、挡杆、翻转轨道、梭子轨道均可以根据不同的IC型号进行适配性更换，大大提高了上料机构的机身主体的适应性，有助于降低成本和减少空间占用。

作为优选，所述压条和挡杆在翻转轨道上的运动终点间距离为I，I可调；所述梭子轨道的数量为N，料管的有效装载长度为L，则I=L/N。同一料管内紧密排列放置的IC都是同型号的，其外形尺寸均相同，因此测量料管长度，可以相对精确的获知料管内IC数量，同样，量取特定长度，也可以获知该长度可放置IC的数量。C为了避免一管料无法均匀的分配至多个梭子轨道内，本方案将料管长度按照梭子轨道的数量进行均分，并在翻转轨道上同样设定了该长度，确保每次分料动作都可以将等量的料注入梭子轨道。

作为优选，翻转轨道的前端和后端均设有监测IC是否在轨的传感器。翻转轨道的前端设置传感器，可以监测料管内的IC是否滑出至翻转轨道；翻转轨道的后端设置传感器，可以监测在分料动作中暂留在翻转轨道上的IC是否全部滑出至梭子轨道。

作为优选，所述翻转机构还包括敲料块，敲料块位于压条和挡杆间，长度与压条和挡杆间距离适配，且敲料块在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。当翻转轨道上的IC出现卡滞的时候敲料块在外力作用下向翻转轨道发出伸缩动作，可以对卡滞的IC产生振动作用，便于卡滞现象的消除，使IC可以顺利落入梭子轨道内。

作为优选，所述翻转机构上还设有敲管块，敲管块位于翻转轨道前端的长度方向延长线上，并在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。敲管块可以由气缸等外力控制动作。当料管向翻转轨道进料时，翻转轨道后端的传感器感知到了IC的存在，而翻转轨道前端的传感器感知不到IC的存在，即说明料管内的IC发生了卡滞，此时敲管块动作，对料管进行敲打，消除IC卡滞现象，可以使料管内的IC能顺利滑到翻转轨道上。料管一般被夹在翻转机构的前方，因此敲管块也被设于翻转机构的前方可敲打到料管的位置。

作为优选，所述梭子轨道的下端设有梭子轨道挡杆，梭子轨道挡杆在垂直于梭子轨道的长度方向上可伸缩。当翻转轨道向梭子轨道内加注IC后，IC由梭子轨道挡杆暂时阻挡在梭子轨道内，此时梭子再次移动至流水线上料位置，通过外力控制梭子轨道挡杆运动，形成梭子轨道的放行和拦阻动作，实现对流水线精确上料。

作为优选，所述推管机构与梭子机构间为铰接。本类上料机构在正常作业前，会花费较长时间进行设备调试，尤其是在翻转机构上对截取料管内部分IC的动作，是比较细致的调节工作。为了方便开展调节工作，本方案将推管机构设置成铰接，在必要时可以绕轴转动推管机构，让调试人员近距离靠近翻转机构进行操作。

综上所述，本发明的有益效果是：适用性好，扩展能力强，占用空间小。

附图说明

图1是本发明处于初始工作状态的结构示意图，

图2是本发明处于调试状态的结构示意图，

图3是推管机构的结构示意图，

图4是翻转机构的结构示意图，

图5是梭子机构的结构示意图。

其中：A推管机构，B翻转机构，C梭子机构，1顶管气缸，2顶管弹簧板，3、8、13固定座，4前推管槽，5前推管槽连接块，6、7连杆，9推管气缸，10推管槽连接块，11、12连杆，15后推管槽，16后推管槽连接块，17、22挡料条，18前撑管气缸，19、23待测料管槽，20、21滑块，24后撑管气缸，25前撑管连接块，27翻转气缸，28联轴器，29翻转轨道，30导向连接块，32料管垫块，33料管夹手，34敲打连接座，35敲管块，36敲打气缸，37夹手气缸，38压条，39压料气缸，41敲料块，42导向连接块，43、44挡料气缸，45档杆，46梭子电机，47、48梭子档杆气缸，49左皮带固定块，50梭子轨道挡杆，51梭子，52右皮带固定块，53皮带，54梭子轨道，56梭子底板，58滑块，61空管槽，62机台转轴。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例为一种基于垂直背板式分选机的上料机构，如图1所示，包括推管机构A、翻转机构B和梭子机构C三个主要部件。推管机构固定在一斜向上方的机台上，梭子机构固定在与机台成直角的机架上，翻转机构的固定件和梭子机构固定在机架上，机架与机台间设有机台转轴62实现铰接。如图2所示，即为机台绕机台转轴转动若干角度后的状态图，此时机台与机架间形成足够的空间，方便调试人员靠近机架，对翻转机构进行调试。

如图3所示，推管机构需要实现撑管、顶管、送管的功能，其部件具体包括：1顶管气缸，2顶管弹簧板，3、8、13固定座，4前推管槽，5前推管槽连接块，6、7连杆，9推管气缸，10推管槽连接块，11、12连杆，15后推管槽，16后推管槽连接块，17、22挡料条，18前撑管气缸，19、23待测料管槽，20、21滑块，24后撑管气缸，25前撑管连接块。

待测料管由人工放入待测料管槽19、23中，推管气缸9处于待上料位置，前撑管气缸18和后撑管气缸24同时动作，带动前撑管连接块25和后撑管连接块同时随气缸做上下运动，将待测管槽19、23中的料管撑起，同时推管气缸9开始动作，通过推管槽连接块10和连杆6、7，将前推管槽4和后推管槽15水平推至料管正下方，此时，前撑管气缸18和后撑管气缸24再次动作，将料管放下，待测料管槽19、23最下端的料管的两端分别落入前推管槽4和后推管槽15中，推管气缸9再次动作，将第一根料管向后方推至翻转机构的料管夹手33处，第二根及其上方的待测料管被挡料条17、22挡住而留在待测料管槽19、23中，从而实现了整排料管的分离送管。与此同时，前撑管气缸18和后撑管气缸22动作，将待测料管槽19、23中剩余料管撑起，等待下一次推管动作。顶管气缸1与顶管弹簧板2相连，顶管气缸1动作的同时带动顶管弹簧板2向前运动，将放置于前推管槽4和后推管槽15中的待测料管顶管到位。推管气缸9动作，推动推管槽连接块10运动，连接块10穿过两根连杆6、7，带动前推管槽4和后推管槽15同时沿滑块20、21做直线运动。推管气缸9、前推管槽4和后推管槽15均通过与之相连的固定座8、3、13，穿过两根互相平行的连杆11、12，使三者之间位置固定，并保持相互平行，保证了前推管槽4和后推管槽15随推管气缸9运动时，其运动轨迹与气缸轴平行。送管时，推管气缸9带动待测料管向料管夹手33处运动时，前推管槽连接块5与后推管槽连接块16将料管夹手33中的空料管推落，掉入如图1所示的空管槽61中，送管的同时完成换管的动作，并重复上述上料过程。

如图4所示，翻转机构需要实现夹管、旋转、下料、分料的功能，其部件具体包括：27旋转气缸，28联轴器，29翻转轨道，30导向连接块，32料管垫块，33料管夹手，34敲打连接座，35敲管块，36敲打气缸，37夹手气缸，38压条，39压料气缸，41敲料块，42导向连接块，43、44挡料气缸，45档杆。

翻转机构处于上料初始状态时，33料管夹手受37夹手气缸控制而实现开闭，29翻转轨道的上方设有41敲料块、38压条和45档杆。41敲料块在43挡料气缸的控制下，45挡杆在44挡料气缸的控制下，38压条在39压料气缸的控制下，可以在垂直于29翻转轨道的长度方向上做上下往复运动。41敲料块的长度与38压条和45档杆之间的间距适配。翻转机构设有27旋转气缸和28联轴器，旋转气缸27动作通过联轴器28带动整个翻转机构绕旋转气缸轴转动，转动的两个止点，分别是29翻转轨道的后端与梭子机构中的梭子轨道的适配位置，和29翻转轨道的前端与推管机构推送来的料管后端的适配位置。翻转机构的前端还向前方固定伸出34敲打连接座，34敲打连接座上设有35敲管块，35敲管块受36敲打气缸的控制，可在必要时上下动作，对夹在33料管夹手中的料管进行敲打。30导向连接块固定在33料管夹手与37夹手气缸之间，可以用来通配多个尺寸的33料管夹手。42导向连接块固定在41敲料块和43挡料气缸之间，可以用来通配多个尺寸的41敲料块。本例中，38压条和45挡杆在29翻转轨道上的运动终点间距离为I，I可调；54梭子轨道的数量为4，料管的有效装载长度为L，则I=L/4。即每次分料均可将料管中1/4的IC滑至29翻转轨道上，整个一个料管分4次正好可以均分至4个54梭子轨道上。29翻转轨道的前端和后端均设有监测IC是否在轨的传感器，以感应是否有IC卡滞在料管中，进而反馈至控制中心，以决定是否对35敲管块发出敲打动作指令。

如图5所示，梭子机构要承接由翻转轨道分批送至各个梭子轨道的IC，然后将分在各个梭子轨道中的IC精确送至各个作业流水线。其部件具体包括：46梭子电机，47、48梭子档杆气缸，49左皮带固定块，50梭子轨道挡杆，51梭子，52右皮带固定块，53皮带，54梭子轨道，56梭子底板，58滑块。

56梭子底板上设有46梭子电机，46梭子电机带动53皮带转动，53皮带上固定有51梭子，51梭子两端设有49左皮带固定块和52右皮带固定块，将51梭子固定在53皮带上。56梭子底板上还横向固定有58滑块，51梭子紧配合的套接在58滑块上，使得51梭子可以在以58滑块为轨道的方向上随53皮带左右移动。51梭子上设有4条竖直方向的54梭子轨道，在53皮带的带动下，54梭子轨道与处于翻转状态的29翻转轨道后端依次适配。每个54梭子轨道的下端均设有梭子轨道挡杆50，梭子轨道挡杆50的往复运动方向垂直于54梭子轨道的长度方向。当51梭子运动至47、48梭子档杆气缸处时，气缸轴可以分别作用于50梭子轨道挡杆上，实现54梭子轨道向流水线入料的功能。

本例的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，料管放置在19、23待测料管槽之间的空间内，然后由推管机构将料管一根一根的从19、23待测料管槽推出，并推送至33料管夹手内。当料管的前端进入33料管夹手与32料管垫块之间的间隙内，此时33料管夹手关闭而实现对料管的夹紧动作，料管的前端此时对接29翻转轨道。27旋转气缸带动整个翻转机构转动一定的角度，至29翻转轨道为竖直状态，其后端与54梭子轨道的上端位置适配。在这个过程中，料管内的IC因重力顺序滑落在29翻转轨道上，29翻转轨道后端设置的45档杆挡住IC，38压条压住排列在29翻转轨道上的整排IC，29翻转轨道后端设置的38压条将下一批IC的最下面的那个压住，阻挡料管内其他的IC继续下滑。此时排列在29翻转轨道上的是料管内1/4的IC。然后45档杆抬起，29翻转轨道上的IC全数滑落至在下方承接的某个54梭子轨道内。如果29翻转轨道上的IC出现卡滞现象，41敲料块会对29翻转轨道上的IC进行敲打，以消除卡滞现象。51梭子载运着54梭子轨道在水平方向上与29翻转轨道对接4次，每次都将料管内1/4的IC滑落在54梭子轨道内。经过这样的动作，一整管料就被均匀的分在了4个54梭子轨道内。4个54梭子轨道被梭子带至流水线上方，50梭子轨道挡杆成对的被47、48梭子档杆气缸压下和抬起，实现每次2个的对流水线供料。在翻转机构分料的过程中，当料管向29翻转轨道进料时，翻转轨道后端的传感器感知到了IC的存在，而翻转轨道前端的传感器感知不到IC的存在，即说明料管内的IC发生了卡滞，此时敲管块动作，对料管进行敲打，消除IC卡滞现象，可以使料管内的IC能顺利滑到翻转轨道上。

本发明的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，可以实现1对多的上料效果，大大提升了生产效率；由于只需要一个翻转机构，与多翻转机构的同类产品相比，整体结构更紧凑，占用空间更小；在应用在不同分选机上、上不同料管时，可以通过更换梭子、挡杆等部件来灵活适配，扩展性和适应性好；推管机构与翻转机构之间可以转动分离，暴露足够的空间，供调试人员作业使用。

Claims (7)

1. 一种基于垂直背板式分选机的上料机构，包括推管机构和翻转机构，翻转机构上设有供IC在其内部滑动的翻转轨道（29），其特征是，还包括梭子机构，梭子机构包括可水平往复的梭子（51），梭子上设有若干竖直的梭子轨道（54），梭子轨道与处于翻转状态的翻转轨道后端依次适配；所述翻转机构包括位于翻转轨道前端的压条（38）、位于翻转轨道后端的挡杆（45）；压条和挡杆均在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。

2. 根据权利要求1所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，所述压条和挡杆在翻转轨道上的运动终点间距离为I，I可调；所述梭子轨道的数量为N，料管的有效装载长度为L，则I=L/N。

3. 根据权利要求2所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，翻转轨道的前端和后端均设有监测IC是否在轨的传感器。

4. 根据权利要求1或2或3所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，所述翻转机构还包括敲料块（41），敲料块位于压条和挡杆间，长度与压条和挡杆间距离适配，且敲料块在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。

5. 根据权利要求1或2或3所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，所述翻转机构上还设有敲管块（35），敲管块位于翻转轨道前端的长度方向延长线上，并在垂直于翻转轨道长度方向上可伸缩。

6. 根据权利要求1或2或3所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，所述梭子轨道的下端设有梭子轨道挡杆（50），梭子轨道挡杆在垂直于梭子轨道的长度方向上可伸缩。

7. 根据权利要求1或2或3所述的一种基于垂直背板式分选机的上料机构，其特征是，所述推管机构与梭子机构间为铰接。