CN108847402A - 一种二维输送式的芯片烧录设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种二维输送式的芯片烧录设备，包括芯片供给模块、处理模块、搬运模块以及收料封装模块；所述搬运模块包括设置在处理模块上方的移动板、驱动移动板横向移动的横向驱动机构以及竖向搬运机构，所述竖向搬运机构包括吸取杆以及驱动吸取杆进行竖向运动的竖向驱动机构；所述处理模块包括依次沿横向方向排列的烧录单元、激光打码单元、烧录信息检测单元以及OCR检测单元；所述芯片供给模块设置在烧录单元的上游，所述收料封装模块设置在OCR检测单元的下游。本发明的整个处理过程实现芯片的“二维”移动，使得芯片的移动路径简单有效，有利于提高芯片的加工效率和搬运效率，同时简洁的芯片移动路径，有利于提高芯片的加工精度。
Description
技术领域
本发明涉及芯片加工设备，具体涉及一种二维输送式的芯片烧录设备。
背景技术
随着科学技术的进步，越来越多的电子产品出现在人们的眼前，而芯片是大部分电子产品中的重要组成部分，其存有大量的数据。芯片在出厂前均需要通过烧录设备将相应的数据先行烧录在芯片上，因此烧录设备对于芯片的加工非常重要。
现有的芯片烧录设备的处理模块布局设置以及搬运机构都非常复杂，一般是将多个处理模块设置在不同的方向上，每个处理模块对应一组芯片搬运机构；芯片在不同处理模块转移时，需要经过复杂的搬运路线，并由不同的芯片搬运机构实现搬运转移，这样会导致芯片的搬运效率以及加工效率都会降低，同时还会影响芯片的位置精度，增加芯片的废品率。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种二维输送式的芯片烧录设备，该芯片烧录设备只需要对芯片进行二维的输送，就能够完成芯片的整个烧录过程，结构简单且效率高。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，包括芯片供给模块、处理模块、搬运模块以及收料封装模块；所述搬运模块包括设置在处理模块上方的移动板、驱动移动板横向移动的横向驱动机构以及设置在移动板上的竖向搬运机构，所述竖向搬运机构包括用于吸取芯片的吸取杆以及驱动吸取杆进行竖向运动的竖向驱动机构，所述吸取杆通过连接管与负压装置连接；所述处理模块包括依次沿横向方向排列的烧录单元、激光打码单元、烧录信息检测单元以及OCR检测单元；所述芯片供给模块设置在烧录单元的上游，所述收料封装模块设置在OCR检测单元的下游；其中，
所述烧录单元包括烧录固定板、设置在烧录固定板上且沿纵向排列的多组烧录座、用于驱动烧录座打开的驱动机构以及驱动所述烧录固定板在纵向方向上移动的第一纵向驱动机构；所述激光打码单元包括激光设备、激光固定座以及驱动激光固定座纵向移动的第二纵向驱动机构，所述激光设备的激光头设置在移动板的纵向前方且位于激光固定座的移动路径的上方位置；所述烧录信息检测单元包括烧录检测架、设置在烧录检测架上的烧录检测座以及用于驱动烧录检测座打开的检测驱动机构；所述OCR检测单元包括摄像读取设备、OCR检测固定座以及驱动OCR检测固定座纵向移动的第三纵向驱动机构，所述摄像读取设备的摄像头设置在移动板的纵向前方且位于OCR检测固定座的移动路径的上方位置。
上述二维输送式的芯片烧录设备的工作原理是：
工作时，所述竖向搬运机构将芯片供给模块中的待处理的芯片吸起，并在横向驱动机构的驱动下将芯片横移到烧录单元的烧录座上方，接着所述驱动机构将对应的烧录座打开，在竖向搬运机构的作用下将待处理的芯片放置在烧录单元中的烧录固定板的烧录座上，紧接着驱动机构驱动烧录座关闭，完成将芯片固定在烧录座上；随后，所述第一纵向驱动机构驱动烧录固定板向前移动一个工位，使得第二组烧录座移动到芯片放置工位上，所述搬运模块返回到芯片供给模块的对应处，并继续将下一组待处理的芯片搬运到第二组烧录座上，并如此不断地将待处理的芯片搬运到烧录固定板的各组烧录座上；在搬运模块将待处理的芯片搬运到烧录座上的同时，已经位于烧录座上的芯片进行信息的录入，由于信息的录入时间较长，因此设置多组纵向排列的烧录座可以延长芯片的烧录时间的同时，还能够将其他待处理的芯片陆续搬运到空余的烧录座上，从而提高了芯片的搬运效率。
当位于烧录座上的芯片完成信息的录入后，搬运模块将该芯片吸起，并搬运到激光打码单元的激光固定座上；紧接着，所述第二纵向驱动机构驱动激光固定座沿纵向方向向前移动，使得激光固定座上的芯片移动到激光头的下方，并开始进行激光打码加工，完成激光打码处理后，第二纵向驱动机构驱动激光固定座返回移动初始位置，并在搬运模块的作用下将完成激光打码处理后的芯片搬运到烧录信息检测单元的芯片固定座上，开始进行烧录信息的校核；接着，搬运模块将芯片搬运到OCR检测单元的OCR检测固定座上，第三纵向驱动机构驱动 OCR检测固定座沿纵向方向移动，使得OCR检测固定座上的芯片移动到摄像头的下方，开始进行激光打码的信息校核；完成校核后，第三纵向驱动机构驱动OCR检测固定座返回到初始位置上，最后通过搬运模块将芯片搬运到收料封装模块中，完成整个芯片的加工处理。
在整个芯片处理过程中，各个处理单元之间的搬运转换由横向移动的搬运模块来完成，而烧录单元、激光打码单元以及OCR检测单元在对芯片进行处理时均通过纵向驱动机构对相应的芯片固定座(包括烧录座、激光固定座、烧录信息检测座以及OCR检测固定座)的驱动来对芯片进行纵向移动，实现芯片的横向和纵向的移动，从而实现“二维”的芯片搬运，以确保将芯片在搬运模块与各个处理单元之间顺利交接，使得搬运模块与各个处理模块在纵向上可以错开设置，避免相互干涉；这样的芯片搬运方式简单有效，有利于提高芯片的移动效率，从而提高芯片烧录设备的处理效率，同时，只通过“二维”的移动方式就实现芯片的处理，便于设备的调试和安装，有利于提高设备的处理精度，降低芯片的废品率。
本发明的一个优选方案，所述处理模块上的各个处理单元等间距设置在机架上；所述搬运模块上的竖向搬运机构有多组，且多组竖向搬运机构沿横向方向等间距设置在移动板上，相邻两组竖向搬运机构之间的间距与相邻两个处理单元之间的间距相等。设置这样的搬运模块有利于提高芯片在各个处理单元之间的搬运，提高芯片的转移效率，并实现芯片的定格输送；具体地：当所有处理单元上都放有芯片，并且所有处理单元均对所在的芯片完成处理后，对应的竖向搬运机构将芯片吸起，所述横向驱动机构驱动移动板横移一个工位，使得所有被吸起的芯片均从上一个处理单元移动到下一个处理单元的对应上方，随后通过竖向搬运机构将芯片准确放置的对应的处理单元上，即可完成所有芯片的搬运转移；而位于最后一个处理单元的芯片将会搬运到设置在处理模块另一端的收料封装模块上，从而完成整个芯片烧录加工。
本发明的一个优选方案，其中，所述处理模块还包括芯片旋转定位单元，该芯片旋转定位单元设置在烧录单元的上游；所述芯片旋转单元包括安装座、设置在安装座上的旋转轴以及用于驱动旋转轴转动的旋转驱动机构；其中，所述旋转轴竖直设置在所述安装座上，且该旋转轴的端面上设置有用于存放芯片的芯片存放槽。通过芯片旋转定位单元的设置，实现对芯片的姿态的调整，使得芯片供给模块的设置方向更加多样化，便于设备的各个零部件的布局设置；另外，所述芯片旋转定位单元通过旋转驱动机构带动旋转轴旋转，从而带动旋转轴上的芯片存放槽以及放置在芯片存放槽内的芯片旋转，从而实现芯片姿态的调整，结构简单且旋转精度高。
优选地，所述芯片旋转定位单元还包括用于促使吸取杆中的芯片与吸取杆分离的定位机构，所述定位机构包括定位座以及用于驱动定位座做纵向移动的定位驱动机构，其中，所述定位座在与所述吸取杆对应位置处设置有与所述吸取杆配合的凹槽。
优选地，所述处理模块还包括补充定位单元，该补充定位单元设置在芯片旋转单元和烧录单元之间；所述补充定位单元包括定位安装架以及设置在定位安装架上的芯片定位座，所述芯片定位座包括固定板、设置在固定板上的用于对芯片进行支撑的支撑件、用于对芯片的一组侧面进行定位的第一定位组件、用于对芯片的另一组侧面进行定位和限位的第二定位组件以及用于驱动第一定位组件和第二定位组件运动的定位驱动机构；
其中，所述第一定位组件包括两个相对设置的第一定位件，两个第一定位件上均设有用于与芯片接触对芯片进行定位的第一定位面；所述第二定位组件包括两个相对设置的第二定位件，两个第二定位件上均设有用于与芯片接触对芯片进行定位的第二定位面和用于对芯片在竖直方向上进行限位的限位面，当所述第一定位件和第二定位件对芯片进行定位时，所述限位面位于芯片的上方；所述定位驱动机构包括用于驱动两个第一定位件同时作相互靠近或远离运动的第一定位件驱动机构和用于驱动两个第二定位件同时作相互靠近或远离运动的第二定位件驱动机构。通过补充定位单元的设置，使得经过旋转的芯片进行重新定位，确保被搬运到烧录单元中的芯片的位置准确，有利于提高对芯片的加工处理精度。
本发明的一个优选方案，所述烧录单元中的每组烧录座均由烧录运动座构成，该烧录运动座包括固定在烧录固定板上的固定座以及可相对固定座上下移动的活动座；所述活动座为中空结构，套在固定座上端的外侧，其下端与烧录固定板之间设有多个压缩弹簧；
所述固定座的上端面设有芯片槽，位于芯片槽的两侧均设有安装槽，两个安装槽中均设有夹紧爪；所述夹紧爪包括延伸至芯片槽中的夹紧部、延伸至活动座的避让槽中的驱动部以及通过转动杆转动连接在安装槽的侧壁上的转动部，所述转动部位于夹紧部和驱动部之间；当两个夹紧部作用在芯片上时，两个夹紧部之间的间隙的宽度大于位于该间隙处的用于将芯片放进芯片槽中的吸头的宽度；所述驱动部上设有驱动杆，该驱动杆的两端延伸至活动座的驱动槽中，所述驱动槽位于避让槽的两侧；
所述驱动机构包括作用在活动座的上端面上的施压件和用于驱动施压件做升降运动的驱动件。
本发明的一个优选方案，其中，芯片旋转单元中的安装座、补充定位单元中的芯片定位座、每组烧录座的烧录运动座、激光打码单元中的激光固定座、烧录信息检测单元中的烧录检测座以及OCR检测单元中的OCR检测固定座均有两个；每组竖向搬运机构的吸取杆以及竖向驱动机构均有两个，且两个吸取杆之间的间距与每个处理单元中放置两个芯片的位置距离相等。这样，使得每个处理单元每次都能够进行两个芯片的处理，有效提高芯片的加工效率。
优选地，所述处理模块还包括搬运暂存单元，该搬运暂存单元设置在OCR检测单元的下游；所述搬运暂存单元包括暂存安装架以及两个设置在暂存安装架上的芯片暂存座。在实际生产中，如果收料封装模块只有一个收料工位，那么，当完成所有处理的一组芯片被搬运到搬运暂存单元后，将这一组完成处理的芯片逐一搬运到收料封装模块上，从而实现处理单元与收料封装模块之间的芯片搬运的协同合作，所述搬运暂存单元实现芯片暂存的功能。
本发明的一个优选方案，其中，所述激光固定座、OCR检测固定座以及芯片暂存座均由所述芯片定位座构成。
本发明的一个优选方案，所述收料封装模块包括收料机构以及用于驱动收料机构在收料方向(纵向)上平移的第三纵向驱动机构；其中，所述第三纵向驱动机构包括驱动电机以及传动组件，所述传动组件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆螺母通过固定板连接在收料机构的底板上。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、各个处理单元之间的搬运转换由横向移动的搬运模块来完成，而烧录单元、激光打码单元以及OCR检测单元在对芯片进行处理时又通过纵向驱动机构实现芯片的纵向移动，以确保芯片能够准确地完成相应的处理加工；整个处理过程实现芯片的“二维”移动，使得芯片的移动路径简单有效，有利于提高芯片的加工效率和搬运效率，同时简洁的芯片移动路径，便于对设备的调试，有利于提高芯片的加工精度。
2、本发明通过烧录信息检测单元以及OCR检测单元的设置，对芯片进行烧录处理和激光打码处理的信息进行校核，提高对芯片的信息准确度。
附图说明
图1为本发明的二维输送式的芯片烧录设备的一种具体实施方式的立体结构示意图。
图2-图4为图1中搬运模块和处理模块的结构示意图，其中，图2为主视图，图3为侧视图，图4为立体图。
图5为激光打码单元的立体结构示意图。
图6为搬运模块的主视图。
图7-图10为芯片旋转定位单元的结构示意图，其中，图7-图9为不同方位的立体结构示意图，图10为俯视图。
图11为调节机构的爆炸视图(省去竖向调节机构)。
图12为旋转轴的俯视图。
图13为芯片定位座的立体机构示意图。
图14为图13的爆炸图。
图15为图13中第一定位组件的剖视图。
图16为图15中I处的局部放大图。
图17为图13中第二定位组件的剖视图。
图18为当固定板上设有两组四爪气缸及第一定位组件、第二定位组件支撑件时的立体结构示意图。
图19为图18的爆炸图。
图20为烧录运动座的立体结构示意图。
图21-23为图20中的烧录座的立体结构示意图，其中，图21为待机状态下的示意图，图22为打开状态下的示意图，图23为夹紧爪将芯片夹在芯片槽中的示意图。
图24为图21中的活动座的立体结构示意图。
图25为图21中的固定座的立体结构示意图。
图26为图21中的夹紧爪的立体结构示意图。
图27-31为图20中的烧录运动座工作时的剖视简图，其中，图27为吸头将芯片搬运至烧录座的上方的简图，图28为活动座和吸头往下移动时的简图，图29为吸头将芯片放进芯片槽的简图，图30为夹紧爪夹在芯片上的简图，图31为吸头远离芯片的简图。
图32-为本发明的二维输送式的芯片烧录设备的俯视结构简图。
图33-39为在线补芯片方法的俯视简图，其中，烧录信息检测单元中带有阴影的为不合格的芯片，烧录座中粗实线的为替换的芯片；图33为检测到不合格的芯片的简图；图34为替换的芯片搬运至烧录座中的简图；图35为替换的芯片完成烧录并搬运至激光打码单元中的简图；图36为替换的芯片搬运至搬运暂存单元中的简图；图37为与被剔除的芯片对应的芯片放置槽后退平移回到收集工位中的简图；图38为替换的芯片搬运至对应的芯片放置槽中的简图；图39为第三纵向驱动机构驱动收料机构复位后的简图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1-图6，本实施例的二维输送时的芯片烧录设备，包括芯片供给模块A、处理模块M、搬运模块L以及收料封装模块K；其中，所述处理模块M包括沿横向排列且等间距设置在机架上的芯片旋转定位单元B、补充定位单元C、烧录单元D、激光打码单元E、烧录信息检测单元F、OCR检测单元G以及搬运暂存单元H；所述搬运模块L包括设置在处理单元上方的移动板10、驱动移动板10沿着横向方向移动的横向驱动机构以及八组竖向搬运机构P，所述八组竖向搬运机构P沿横向方向等间距设置在移动板10上，且相邻两组竖向搬运机构P之间的间距与相邻两个处理单元之间的间距相等；每组竖向搬运机构P包括用于吸取芯片的吸取杆以及驱动吸取杆进行竖向运动的竖向驱动机构，所述吸取杆通过连接管与负压装置连接；所述芯片供给模块A设置在芯片旋转定位单元B的上游，所述收料封装模块K设置在搬运暂存单元H的下游；所述搬运模块L的横向驱动机构由电机8以及丝杠传动机构9 构成。
所述芯片供给模块A将芯片带中的封装膜撕开，并将芯片带上的芯片逐一输送到芯片旋转定位单元B的上游，且与第一个竖向搬运机构P对应，以确保芯片能够搬运到芯片旋转定位单元B的芯片存放槽中。
参见图7-图12，所述芯片旋转定位单元B包括安装座10b以及设置在安装座10b上的旋转轴1b以及用于驱动旋转轴1b转动的旋转驱动机构9b，其中，所述旋转轴1b竖直设置在所述安装座10b上，且该旋转轴1b的端面上设置有用于存放芯片的芯片存放槽8b。
参见图7-图12，所述芯片旋转定位装置还包括用于促使吸取杆中的芯片与吸取杆分离的定位机构2b，其中，所述定位机构2b包括定位座2-1b以及用于驱动定位座2-1b做纵向移动的定位驱动机构，其中，所述定位座2-1b在与吸取杆对应位置处设置有与所述吸取杆配合的凹槽2-2b。工作时，芯片吸取机构带动吸取杆以及吸取杆上的芯片运动到芯片存放槽8b 的正上方。接着，芯片吸取机构带动吸取杆向下运动，使得吸取杆所吸取的芯片平放在芯片存放槽8b中。随后，定位驱动机构驱动定位座2-1b做纵向运动，使得所述定位座2-1b上的凹槽2-2b与吸取杆配合，这时，芯片吸取机构带动吸取杆向上运动，而位于芯片存放槽8b 的芯片由于受到定位座2-1b的下表面的阻挡，从而停留在芯片存放槽8b中。接着，所述定位驱动机构带动所述定位座2-1b回到初始位置。随后，旋转驱动机构9b带动旋转轴1连同旋转轴1中的芯片存放槽8b内的芯片转动特定角度，从而实现芯片的姿态调整。最后，芯片吸取机构带动吸取杆运动，从而将芯片搬运到下一个加工工位。其目的在于防止芯片吸取机构在带动吸取杆离开芯片存放槽8b时，由于芯片较轻，位于芯片存放槽8b内的芯片可能被吸取杆重新带出芯片存放槽8b，同时，也可以适用于吸取杆在工作过程中始终保持吸附力的情况，此时通过定位座2-1b的限位作用，吸取杆在向上运动离开芯片槽的过程中，芯片与吸取杆得以分离，从而无需让吸取杆频繁地进行吸附状态和非吸附状态的切换。
参见图7-图12，所述旋转驱动机构9b为电机，所述电机安装在安装座10b上，该电机的主轴与所述旋转轴1b连接。通过电机带动旋转轴1b转动，从而带动旋转轴1b上的芯片存放槽8b以及芯片存放槽8b内的芯片转动，从而实现芯片姿态的调整。
参见图7-图12，所述定位机构2b还包括设置在所述旋转轴1b上的定位轮4b以及设置在安装座10b上的光电传感器3b，其中，所述定位轮4b上设置有缺口4-1b，该定位轮4位于所述光电传感器3b的检测口的检测范围内。当电机带动旋转轴1b旋转特定角度以完成对芯片存放槽8b内的芯片的姿态调整后，该芯片存放槽8b内的芯片被芯片吸取机构搬运到下个加工工位中。接着，电机带动旋转轴1b以及旋转轴1b上的定位轮4转动，当光电传感器 3b的检测口检测到定位轮4b上的缺口4-1b时，所述旋转轴1b停止转动，此位置为旋转轴 1b的初始位置。当芯片旋转定位单元B每完成一次对芯片的姿态调整之后，所述电机均带动旋转轴1b回到初始位置，这样可以提高芯片的旋转定位精度。
参见图7-图12，所述定位驱动机构包括设置在所述安装座10b上的气缸2-3b以及设置在所述气缸2-3b与所述定位座2-1b之间滑动机构，其中，所述气缸2-3b的缸体固定在所述安装座10b上，该气缸2-3b的活塞杆通过连接板2-5b与所述定位座2-1b连接；所述滑动机构包括设置在所述气缸2-3b上的滑块2-4b以及设置在所述连接板2-5b上的滑轨，所述滑块 2-4b安装在所述滑轨上。通过气缸2-3b带动伸缩杆运动，从而带动连接板2-5b以及连接板 2-5b上的定位座2-1b作纵向运动。
参见图7-图12，所述旋转轴1b为两个，对应的，所述芯片存放槽8b也有两个，所述定位座2-1b上的凹槽2-2b、光电传感器3b、定位轮4b也为两个，两个旋转轴1b通过两个电机分别驱动。当芯片吸取机构中的吸取杆为两组时，本实施例的芯片旋转定位单元B可以同时对两张芯片进行姿态的调整，从而提高效率。
参见图7-图12，本实施例的芯片旋转定位单元B还包括调节机构，所述调节机构包括纵向调节机构7b，所述纵向调节机构7b包括第一调节板7-4b、第二调节板6-6b以及用于驱动第二调节板6-6b在第一调节板7-4b上做纵向移动的调节纵向驱动机构，其中，所述第二调节板6-6b与所述安装座10b连接，所述调节纵向驱动机构包括纵向调节旋钮7-1b以及第一丝杆传动机构，其中，所述第一丝杆传动机构包括纵向设置的第一丝杆7-2b以及与第一丝杆7-2b配合的第一丝杆螺母7-3b，所述第一丝杆螺母7-3b安装在第二调节板6-6b上，所述第一丝杆7-2b转动连接在所述第一调节板7-4b上，所述纵向调节旋钮7-1b安装在第一丝杆 7-2b中伸出第一调节板7-4b的端部上。在将芯片旋转定位单元B安装在机架上后，可以通过旋转纵向调节旋钮7-1b来带动第一丝杆7-2b转动，从而带动第二调节板6-6b以及与第二调节板6-6b连接的安装座10b作纵向运动，进而调整芯片旋转定位单元B的安装座10b的定位精度。
参见图7-图12，所述第一调节板7-4b上设置有限位孔7-6b，所述第一丝杆螺母7-3b位于所述限位孔7-6b内。通过设置上述限位孔7-6b可以实现第一丝杆螺母7-3b的纵向行程进行限位，防止第二调节板6-6b因为超程而与第一调节板7-4b分离。
参见图7-图12，所述调节机构还包括横向调节机构6b，所述横向调节机构6b包括设置在第二调节板6-6b与安装座10b之间的第三调节板6-1b以及用于驱动第三调节板6-1做横向运动的调节横向驱动机构，其中，所述第三调节板6-1b与所述安装座10b连接；所述调节横向驱动机构包括横向调节旋钮6-2b以及第二丝杆传动机构，其中，所述第二丝杆传动机构包括横向设置的第二丝杆6-3b以及与第二丝杆6-3b配合的第二丝杆螺母6-4b，其中，所述第二丝杆螺母6-4b安装在所述第三调节板6-1b上，所述第二丝杆6-3b转动连接在所述第二调节板6-6b上，所述横向调节旋钮6-2b安装在第二丝杆6-3b的端部上。在将芯片旋转定位单元B的安装座安装在机架上后，可以通过旋转横向调节旋钮6-2b来带动第二丝杆6-3b转动，从而带动第三调节板6-1b以及与第三调节板6-1b连接的安装座10b作横向运动，并通过与纵向调节机构7b配合，从而调整芯片旋转定位单元B的安装座10b的定位精度。
参见图7-图12，所述调节机构还包括竖向调节机构5b，所述竖向调节机构5b包括竖直固定在安装座10b上的立板5-1b以及竖直固定在所述第三调节板6-1b上的第四调节板5-2b，其中，所述第四调节板5-2b上设置有四组调节槽5-3b，所述调节槽5-3b竖向延伸，所述立板5-1b上在与所述第四调节板5-2的调节槽5-3b对应位置处设置有连接孔，并通过螺钉将所述立板5-1b安装在所述第四调节板5-2b上。调节时，松开螺钉，竖向移动安装座10b，当调节到合适高度后，再通过螺钉将立板5-1b以及第四调节板5-2b固定，从而实现安装座10b 的高度的调节。
参见图7-图12，所述第一调节板7-4b与第二调节板6-6b之间设置有纵向导向机构，所述纵向导向机构包括设置在第一调节板7-4b上的纵向导向块7-5b以及设置在第二调节板6-6b 上的与所述纵向导向块7-5b配合的纵向导轨6-8b；所述第二调节板6-6b与第三调节板6-1b 之间设置有横向导向机构，所述横向导向机构包括设置在第二调节板6-6b上的横向导向块 6-7b以及设置在第三调节板6-1b上的与所述横向导向块6-7b配合的横向导轨6-5b。通过横向导向机构和和纵向导向机构可以避免第二调节板6-6b和第三调节板6-1b在移动的过程中发生偏移，从而保证本发明的芯片旋转定位装置的定位精度。
参见图7-图12，本实施例的芯片旋转定位单元B的工作原理是：
工作时，搬运模块L将芯片从芯片供给模块A搬运到芯片存放槽8b的正上方。接着，再通过搬运模块L中的竖向搬运机构P带动吸取杆向下运动，使得吸取杆所吸取的芯片平放在芯片存放槽8b中。随后，旋转驱动机构9b带动旋转轴1b连同旋转轴1b中的芯片存放槽 8b内的芯片转动特定角度，从而实现芯片的姿态调整。
参见图13-图19，所述补充定位单元C包括定位安装架以及设置在定位安装架上的芯片定位座O，所述芯片定位座O包括固定板10a、设置在固定板10a上的用于对芯片1a进行支撑的支撑件2a、用于对芯片1a的一组侧面进行定位的第一定位组件、用于对芯片1a的另一组侧面进行定位和限位的第二定位组件以及用于驱动第一定位组件和第二定位组件运动的定位驱动机构。
参见图，13-图17，所述第一定位组件包括两个相对设置的第一定位件3a，两个第一定位件3a上均设有用于与芯片1a接触对芯片1a进行定位的第一定位面5a；所述第二定位组件包括两个相对设置的第二定位件4a，两个第二定位件4a上均设有用于与芯片1a接触对芯片1a 进行定位的第二定位面6a和用于对芯片1a在竖直方向上进行限位的限位面7a，当所述第一定位件3a和第二定位件4a对芯片1a进行定位时，所述限位面7a位于芯片1a的上方。
具体地，所述第一定位件3a和第二定位件4a分别由第一定位块和第二定位块构成，其中，所述第一定位块上设有用于对芯片1a定位的定位部3-1a和用于与定位驱动机构连接的连接部3-2a，所述第一定位块自连接部3-2a向定位部3-1a逐渐内缩；第二定位块上设有用于对芯片1a定位的定位部4-1a和用于与定位驱动机构连接的连接部4-2a；所述第二定位块自连接部4-2a向定位部4-1a逐渐内缩。这样设置的目的在于，由于芯片1a的尺寸较小，因此第一定位件3a和第二定位件4a在作相互靠近的定位运动中，相邻的第一定位块和第二定位块之间会相互干涉限位，导致第一定位块和第二定位块的定位运动无法继续进行，而通过上述内缩设置后，第一定位块和第二定位块的定位端的尺寸大大减小，因此在作芯片1a的靠近定位运动中不会发生相互干涉，从而保证了定位工作的顺利进行。
参见图15和图16，所述第一定位块上的定位部的端面构成所述第一定位面5a，所述第二定位块上的定位部的端面构成所述第二定位面6a，该第二定位面6a的上部设有向外突出的限位凸体8a，该限位凸体8a的底面构成所述限位面7a。
参见图13和图14，所述第一定位件驱动机构和第二定位件驱动机构由四爪气缸11a构成，该四爪气缸11a的其中一对气缸爪9a分别通过螺钉与两个第一定位块的连接部连接，另一对气缸爪9a分别通过螺钉与两个第二定位块的连接部连接。工作时，气缸同时驱动四个气缸爪9a作相互靠近或远离运动来带动第一定位块和第二定位块进行夹卡运动或者松卡运动，从而实现对芯片的定位。
参见图18和图19，所述固定板10a上设有避障槽，所述四爪气缸11a安装在固定板10a 的下方，所述第一定位件3a和第二定位件4a的定位部穿过所述避障槽后位于所述固定板10a 的上方，所述支撑件2a设置在固定板10a的上方位于固定板10a的中心位置处，支撑件2a 的上表面构成用于对芯片1a进行支撑的支撑面。通过上述设置，能够实现各组件的安装固定。
参见图18和图19，作为本方案的优选方案，所述固定板10a上并排设有两组四爪气缸 11a，每组四爪气缸11a的四个气缸爪9a上分别设有所述第一定位件3a和第二定位件4a，每组四爪气缸11a的中心位置处对应设有支撑件2a。工作时，由两组四爪气缸11a及第一定位件3a、第二定位件4a以及支撑件2a构成的芯片定位座O能够完成两组芯片1a的定位和脱离任务，从而能够提高工作效率。
参见图13-图15，所述支撑件2a由圆柱体构成，其中，圆柱体的顶面构成所述支撑面，该支撑面的宽度大于芯片1a的宽度，圆柱体的侧面构成用于对第一定位块和第二定位块上进行限位的支撑件2a限位面；当两个第一定位块和两个第二定位块均作相互靠近运动至定位终点位置时，第一定位块与支撑件2a之间以及第二定位块与支撑件2a之间存留有第一安全间隙13a，且真空吸嘴与限位凸体之间存留有第二安全间隙14a。通过设置所述第一安全间隙13a，能够防止第一定位件3a和第二定位件4a在作相互靠近的定位运动时与支撑件2a之间发生碰撞而对定位件和支撑件2a造成损坏，而通过将支撑面的宽度大于芯片1a的宽度后，即使在出错的情况下第一定位件3a或第二定位件4a与支撑件2a发生了碰撞，由于芯片1a的宽度小于支撑面的宽度，亦即小于两个第一定位件3a和两个第二定位件4a之间的距离，因此芯片1a不会被第一定位件3a和第二定位件4a夹伤。而由于真空吸嘴与限位凸体之间存留有第二安全间隙14a，因此限位凸体在随第一定位件3a和第二定位件4a运动至定位终点位置时也不会与真空吸嘴发生碰撞，从而能够保证真空吸嘴的上下运动能够正常进行。需要说明的是，所述第一间隙的尺寸很小，因此不会影响芯片1a的定位精度.
参见图14，所述支撑件2a由圆柱体构成，该圆柱体的侧面构成用于对第一定位块的定位部和第二定位块上的定位部进行限位的支撑件限位面，当所述第一定位块定位部和第二定位块上的定位部与所述支撑件限位面接触时，芯片位于所述支撑面内。这样设置的好处在于，通过对第一限位块和第二限位块进行限位，能够防止两个第一定位面和两个第二定位面在作相互靠近的运动中距离较近而对芯片造成定位损伤。
参见图13-图19，本实施例的芯片定位座O的原理为：工作时，芯片定位座O上的第一定位件3a和第二定位件4a之间处于打开状态，在相应驱动机构的驱动下，吸取杆带动芯片 1a一起向下运动至支撑面上方的定位空间内，接着第一定位件3a驱动机构驱动两个第一定位件3a作相互靠近运动，将芯片1a定位在两个第一定位件3a中间，从而完成了芯片1a在一个方向上的定位任务。
与此同时，第二定位件驱动机构驱动两个第二定位件4a作相互靠近运动，将芯片1a定位在两个第二定位件4a中间，完成定位后，芯片1a在水平方向上处于整个定位空间的中心位置处，即实现了整个芯片1a的定位任务。
之后，吸取杆带动芯片1a向上运动，在运动的过程中，芯片1a与限位面7a接触，限位面7a对芯片1a有向下的按压力，芯片1a在该按压力下能够克服吸取杆向上的吸附力，与吸取杆发生脱离，从而不需要电磁阀就能够实现将芯片1a从吸取杆上取下的任务。
参见图20-图26，所述烧录单元D包括烧录支架、设置在烧录支架上的烧录固定板、设置在烧录固定板上且沿纵向排列的多组烧录座1、用于驱动烧录座1打开的驱动机构以及驱动所述烧录固定板在纵向方向上移动的第一纵向驱动机构。其中，用于录入信息的读卡器设置在烧录架上且位于烧录固定板的下方；所述第一纵向驱动机构包括电机以及丝杠传动机构，该丝杠传动机构的丝杆与电机连接，丝杠螺母上设有连接板，所述烧录支架设置在连接板上。所述第一纵向驱动机构也可采用皮带传动机构或齿轮传动等方式实现，而本实施例的第一纵向驱动机构采用丝杠传动机构，有利于提高烧录固定板上的烧录座1的纵向移动精度。
由于芯片进行录入信息的时间相对于其他处理单元的处理时间较长，因此通过在烧录固定板设置多组烧录座1，可以增加芯片的烧录时间，从而提高烧录效率。具体为：竖向搬运机构P将待处理的芯片依次搬运到烧录固定板的烧录座1上，当所有烧录座1填满芯片时，第一组芯片就在后续芯片的搬运过程中完成信息的录入，随后就能够将该芯片搬运到激光打码单元E中，从而减少烧录单元D后面的处理单元的搬运等待，设计巧妙。待烧录的芯片被搬运到烧录固定板的烧录座1上时，设置在烧录单元D上的纵向驱动机构配合驱动烧录固定板移动，从而使得烧录固定板上的烧录座1移动到指定位置，从而更好地进行芯片的搬运。
参见图20-图26，所述烧录单元D中的烧录座1由烧录运动座构成，该烧录运动座包括固定在烧录固定板上的固定座1c以及可相对固定座1c上下移动的活动座2c；所述活动座2c 为中空结构，且套在固定座1c上端的外侧，其下端与烧录固定板之间设有多个压缩弹簧3c；所述固定座1c的上端面设有所述芯片槽1-1c，位于芯片槽1-1c的两侧均设有安装槽1-2c，两个安装槽1-2c中均设有所述夹紧爪4c；所述夹紧爪4c包括延伸至芯片槽1-1c中的夹紧部 4-1c、延伸至活动座2c的避让槽2-1c中的驱动部4-2c以及通过转动杆4-4c转动连接在安装槽1-2c的侧壁上的转动部4-3c，所述转动部4-3c位于夹紧部4-1c和驱动部4-2c之间；两个夹紧部4-1c分别位于芯片槽1-1c的对角位置上，且两个夹紧部4-1c之间的间隙的宽度大于用于将芯片放进芯片槽1-1c中的吸取杆的吸头7c宽度，小于芯片的对角斜边的长度；所述驱动部4-2c上设有驱动杆5c，该驱动杆5c的两端延伸至活动座2c的驱动槽2-2c中，所述驱动槽2-2c位于避让槽2-1c的两侧；所述驱动机构包括作用在活动座2c的上端面上施压件6c 和用于驱动施压件6c做升降运动的驱动气缸。
由于两个夹紧部4-1c分别延伸至芯片槽1-1c的对角位置上，这样两个夹紧部4-1c之间有足够的空间避让吸取杆的吸头7c，可以防止在工作过程中与吸取杆发生干涉，而且，由于间隙的宽度大，所以现有常规的吸取杆的吸头7c也可以用于本实施例中的芯片搬运工作中，而不需要进行改进。
参见图20-图26，所述活动座2c上对称的两个侧壁上均设有竖向延伸的导向定位孔2-3c，所述固定座1c上对应的两个侧壁上设有往外延伸至导向定位孔2-3c中的导向定位杆1-3c。通过上述结构，可以为活动座2c的上下移动提供导向，且还可以为活动座c2提供定位，防止复位时的活动座2c过度移动。
参见图20-图24，所述活动座2c与烧录固定板之间设有弹簧座8c，所述压缩弹簧3c设置在活动座2c与弹簧座8c之间，上端抵在活动座2c上，下端抵在弹簧座8c上。
参见图20-图31，本实施例中的烧录装置的工作原理是：
当移动板上的搬运机构将补充定位单元C上的芯片搬运到烧录座1的上方时，所述驱动机构的驱动气缸驱动施压件6c向下移动，从而驱动活动座2c往下移动；其中，由于夹紧爪 4c的驱动部4-2c上设有两端延伸至活动座2c的驱动槽2-2c中的驱动杆5c，且位于驱动部4-2c 和夹紧部4-1c之间的转动部4-3c通过转动杆4-4c转动连接在固定座1c上，所以随着活动座 2c的下移，驱动杆5c带动驱动部4-2c绕着转动杆4-4c往下转动，而夹紧部4-1c则绕着转动杆4-4c往上转动，并远离芯片槽1-1c，以便避让芯片，如图27-图28。当夹紧部4-1c远离芯片后，吸取杆的吸头7c往下移动，直至将芯片放进芯片槽1-1c中，如图29；然后驱动气缸驱动施压件6c往上复位，由于缺少了压力，压缩弹簧3c开始释放势能并复原，从而驱动活动座2c往上移动并恢复原位；随着活动座2c往上复位，驱动杆5c带动驱动部4-2c绕着转动杆4-4c往上转动，而夹紧部4-1c则绕着转动杆4-4c往下转动，并靠近芯片槽1-1c，直至将芯片固定在芯片槽1-1c中，如图30；接着，负压装置停止提供负压，吸头7c往上以移动并远离芯片，如图31；最后，进行烧录工作。在此过程中，吸头7c将芯片放置在芯片槽1-1c 中后，并没有马上离开芯片，而是当夹紧爪4c将芯片固定在芯片槽1-1c中后，才远离芯片，这样，芯片就不会随着吸头7c的远离而发生位置偏移，从而能够准确地将芯片定位在芯片槽 1-1c中，避免了因芯片错位而导致的烧录故障。当两个夹紧部4-1c作用在芯片上时，由于两个夹紧部4-1c之间的间隙的宽度大于位于该间隙处的用于将芯片放进芯片槽1-1c中的吸头7c的宽度，因此两个夹紧部4-1c的动作与吸头7c的动作之间互不干涉，两者均可以对芯片进行定位，并实现定位任务的无缝对接。
参见图5，所述激光打码单元E包括激光设备4、激光固定座以及驱动激光固定座纵向移动的第二纵向驱动机构，所述激光设备4的激光头设置在移动板的纵向前方且位于激光固定座的移动路径的上方位置。所述第二纵向驱动机构由电机6以及丝杠传动机构7构成，有利于提高激光固定座的移动精度；所述激光固定座由所述芯片定位座O构成，有利于芯片的定位和固定。
参见图1-图4，所述烧录信息检测单元F包括烧录检测架、设置在烧录检测架上的烧录检测座以及用于驱动烧录检测座打开的检测驱动机构；所述烧录检测由所述烧录运动座构成，所述检测驱动机构设置在烧录检测座的前方。
参见图1-图2，所述OCR检测单元G包括摄像读取设备5、OCR检测固定座以及驱动OCR检测固定座纵向移动的第三纵向驱动机构，所述摄像读取设备5的摄像头设置在移动板的纵向前方且位于OCR检测固定座的移动路径的上方位置。其中，所述OCR检测固定座由所述芯片定位座O构成，所述第三纵向驱动机构由电机以及丝杠传动机构构成。
所述搬运暂存单元H的芯片暂存座由芯片定位座O构成。
参见图1-图6，在本实施例中，芯片旋转单元中的安装座、补充定位单元C中的芯片定位座O、每组烧录座1的烧录运动座、激光打码单元E中的激光固定座、烧录信息检测单元F中的烧录检测座以及OCR检测单元G中的OCR检测固定座均有两个；每组竖向搬运机构 P的吸取杆以及竖向驱动机构均有两个，且两个吸取杆之间的间距与每个处理单元中的两个芯片固定座(安装座、芯片定位座O、烧录运动座、激光固定座、烧录检测座以及OCR检测固定座)之间的距离相等。这样，使得每个处理单元每次都能够进行两个芯片的处理，有效提高芯片的加工效率。
参见图1，图32-图39，所述收料封装模块K包括收料机构以及用于驱动收料机构在收料方向(纵向)上平移的第三纵向驱动机构；其中，所述第三纵向驱动机构包括驱动电机以及传动组件，所述传动组件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆螺母通过固定板连接在收料机构的底板上。通过设置这样的收料封装模块K，可实现在收料模块上进行芯片的在线补充，参见图32-图39，具体为一种在线补芯片的方法：
S1：当烧录信息检测单元F检测到不合格的芯片后，搬运模块L剔除该芯片，如图33。
S2：搬运模块L将烧录座1中已完成烧录的芯片搬运至激光打码工位中，同时将替补的芯片搬运至该烧录座1的芯片槽中，其他处理单元上的芯片也横向移动至下一处理单元中；然后通过读卡器在替补的芯片上写入与被剔除的芯片相同的信息，如图34；此时，搬运模块 L停止搬运工作。
一般地，在现有的收料机构7中，空载的芯片带2从放料盘上传送出来，绕至传送轮上，然后穿过收集工位I，搬运模块L将已烧录的芯片搬至收集工位I处的芯片放置槽2-1中，接着芯片带2继续往前移动至复合工位J中，与膜带复合，最后收卷到收料盘上。其中，收集工位I到复合工位J之间的距离有限，即芯片放到芯片放置槽2-1后，接着芯片带2往前移动，进行覆膜，所以当不合格的芯片被剔除后，需要尽快加入替补的芯片，避免被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1越过复合工位J，而没有放入替补的芯片；所以当替补的芯片在进行烧录时，停止将其他位于烧录座1中的已完成烧录的芯片搬往收集工位I处，这样可以间接地减短被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1往前移动的距离，从而防止被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1越过复合工位J。
S3：当替补的芯片完成烧录后，搬运模块L依次将搬运暂存单元H、OCR检测单元G、烧录信息检测单元F、激光打码单元E以及烧录单元D的烧录座11中替换的芯片搬运至收集工位I中；其中，按照预定的顺序，在搬运的过程中，将与被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1空置，如图35-36。
S4：当替换的芯片搬运至搬运暂存单元HE后，第三纵向驱动机构3d驱动整个收料机构作纵向的后退平移运动，使得被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1后退回到收集工位I上，如图37。
S5：搬运模块L将已烧录的替补的芯片搬运至被剔除的芯片对应的芯片放置槽2-1中，接着驱动机构驱动芯片带2复位，如图38-39。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，包括芯片供给模块、处理模块、搬运模块以及收料封装模块；所述搬运模块包括设置在处理模块上方的移动板、驱动移动板横向移动的横向驱动机构以及设置在移动板上的竖向搬运机构，所述竖向搬运机构包括用于吸取芯片的吸取杆以及驱动吸取杆进行竖向运动的竖向驱动机构，所述吸取杆通过连接管与负压装置连接；所述处理模块包括依次沿横向方向排列的烧录单元、激光打码单元、烧录信息检测单元以及OCR检测单元；所述芯片供给模块设置在烧录单元的上游，所述收料封装模块设置在OCR检测单元的下游；其中，
所述烧录单元包括烧录固定板、设置在烧录固定板上且沿纵向排列的多组烧录座、用于驱动烧录座打开的驱动机构以及驱动所述烧录固定板在纵向方向上移动的第一纵向驱动机构；所述激光打码单元包括激光设备、激光固定座以及驱动激光固定座纵向移动的第二纵向驱动机构，所述激光设备的激光头设置在移动板的纵向前方且位于激光固定座的移动路径的上方位置；所述烧录信息检测单元包括烧录检测架、设置在烧录检测架上的烧录检测座以及用于驱动烧录检测座打开的检测驱动机构；所述OCR检测单元包括摄像读取设备、OCR检测固定座以及驱动OCR检测固定座纵向移动的第三纵向驱动机构，所述摄像读取设备的摄像头设置在移动板的纵向前方且位于OCR检测固定座的移动路径的上方位置。
2.根据权利要求1所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述处理模块上的各个处理单元等间距设置在机架上；所述搬运模块上的竖向搬运机构有多组，且多组竖向搬运机构沿横向方向等间距设置在移动板上，相邻两组竖向搬运机构之间的间距与相邻两个处理单元之间的间距相等。
3.根据权利要求1所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述处理模块还包括芯片旋转定位单元，该芯片旋转定位单元设置在烧录单元的上游；所述芯片旋转单元包括安装座、设置在安装座上的旋转轴以及用于驱动旋转轴转动的旋转驱动机构；其中，所述旋转轴竖直设置在所述安装座上，且该旋转轴的端面上设置有用于存放芯片的芯片存放槽。
4.根据权利要求3所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述芯片旋转定位单元还包括用于促使吸取杆中的芯片与吸取杆分离的定位机构，所述定位机构包括定位座以及用于驱动定位座做纵向移动的定位驱动机构，其中，所述定位座在与所述吸取杆对应位置处设置有与所述吸取杆配合的凹槽。
5.根据权利要求3-4任一项所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述处理模块还包括补充定位单元，该补充定位单元设置在芯片旋转单元和烧录单元之间；所述补充定位单元包括定位安装架以及设置在定位安装架上的芯片定位座，所述芯片定位座包括固定板、设置在固定板上的用于对芯片进行支撑的支撑件、用于对芯片的一组侧面进行定位的第一定位组件、用于对芯片的另一组侧面进行定位和限位的第二定位组件以及用于驱动第一定位组件和第二定位组件运动的定位驱动机构；
其中，所述第一定位组件包括两个相对设置的第一定位件，两个第一定位件上均设有用于与芯片接触对芯片进行定位的第一定位面；所述第二定位组件包括两个相对设置的第二定位件，两个第二定位件上均设有用于与芯片接触对芯片进行定位的第二定位面和用于对芯片在竖直方向上进行限位的限位面，当所述第一定位件和第二定位件对芯片进行定位时，所述限位面位于芯片的上方；所述定位驱动机构包括用于驱动两个第一定位件同时作相互靠近或远离运动的第一定位件驱动机构和用于驱动两个第二定位件同时作相互靠近或远离运动的第二定位件驱动机构。通过补充定位单元的设置，使得经过旋转的芯片进行重新定位，确保被搬运到烧录单元中的芯片的位置准确，有利于提高对芯片的加工处理精度。
6.根据权利要求5所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述烧录单元中的每组烧录座均由烧录运动座构成，该烧录运动座包括固定在烧录固定板上的固定座以及可相对固定座上下移动的活动座；所述活动座为中空结构，套在固定座上端的外侧，其下端与烧录固定板之间设有多个压缩弹簧；
所述固定座的上端面设有芯片槽，位于芯片槽的两侧均设有安装槽，两个安装槽中均设有夹紧爪；所述夹紧爪包括延伸至芯片槽中的夹紧部、延伸至活动座的避让槽中的驱动部以及通过转动杆转动连接在安装槽的侧壁上的转动部，所述转动部位于夹紧部和驱动部之间；当两个夹紧部作用在芯片上时，两个夹紧部之间的间隙的宽度大于位于该间隙处的用于将芯片放进芯片槽中的吸头的宽度；所述驱动部上设有驱动杆，该驱动杆的两端延伸至活动座的驱动槽中，所述驱动槽位于避让槽的两侧；
所述驱动机构包括作用在活动座的上端面上的施压件和用于驱动施压件做升降运动的驱动件。
7.根据权利要求6所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，芯片旋转单元中的安装座、补充定位单元中的芯片定位座、每组烧录座的烧录运动座、激光打码单元中的激光固定座、烧录信息检测单元中的烧录检测座以及OCR检测单元中的OCR检测固定座均有两个；每组竖向搬运机构的吸取杆以及竖向驱动机构均有两个，且两个吸取杆之间的间距与每个处理单元中放置两个芯片的位置距离相等。
8.根据权利要求5所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述处理模块还包括搬运暂存单元，该搬运暂存单元设置在OCR检测单元的下游；所述搬运暂存单元包括暂存安装架以及两个设置在暂存安装架上的芯片暂存座。
9.根据权利要求8所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述激光固定座、OCR检测固定座以及芯片暂存座均由所述芯片定位座构成。
10.根据权利要求1所述的二维输送式的芯片烧录设备，其特征在于，所述收料封装模块包括收料机构以及用于驱动收料机构在收料方向上平移的第三纵向驱动机构；其中，所述第三纵向驱动机构包括驱动电机以及传动组件，所述传动组件包括丝杆和丝杆螺母，所述丝杆螺母通过固定板连接在收料机构的底板上。
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