CN109256347B - 制造芯片的智能化生产流水线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于芯片的自动化输送和存储装置。制造芯片的智能化生产流水线，包括：工作台、固连于所述工作台上的下模具、用于推动芯片毛坯上升运动的芯片上升送料机构、用于从所述芯片上升送料机构上抓取到芯片毛坯并将其放置到所述下模具上的毛坯上料机械手、用于对芯片毛坯进行制造加工的挤压成型机构、用于输送芯片体的汇合轨道、用于将两条芯片滑槽上的芯片体抓取到所述汇合轨道上的龙门机械手。本发明制造芯片的智能化生产流水线，用于实现芯片的自动化输送和定位。

Description

制造芯片的智能化生产流水线

技术领域

本发明涉及工业自动化装备，更具体地说，涉及一种用于芯片的自动化制造装备。

背景技术

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：(1) 半自动化。即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。(2) 全自动化。指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转)，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：

（1）提高生产过程的安全性；

（2）提高生产效率；

（3）提高产品质量；

（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。

在生产过程中，传统的芯片的搬运和输送都是手工方式的，导致产品的一致性低，利用工业自动化技术实现芯片制造作业的自动化生产，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种制造芯片的智能化生产流水线，应用在芯片的制造过程中；本发明制造芯片的智能化生产流水线，用于实现芯片的自动化输送和制造。

一种制造芯片的智能化生产流水线，包括：工作台、固连于所述工作台上的下模具、用于推动芯片毛坯上升运动的芯片上升送料机构、用于从所述芯片上升送料机构上抓取到芯片毛坯并将其放置到所述下模具上的毛坯上料机械手、用于对芯片毛坯进行制造加工的挤压成型机构、用于输送芯片体的汇合轨道、用于将两条芯片滑槽上的芯片体抓取到所述汇合轨道上的龙门机械手；

所述龙门机械手包括：龙门支架、机械手电机、水平同步带传动机构、机械手水平滑板、龙门竖直滑台、左侧真空吸盘、右侧真空吸盘，所述龙门支架固连于所述工作台，所述机械手电机固连于所述龙门支架，所述机械手水平滑板活动连接于所述龙门支架，所述机械手电机的输出轴通过所述水平同步带传动机构驱动所述机械手水平滑板做水平滑动；所述龙门竖直滑台固连于所述机械手水平滑板，所述龙门竖直滑台的下部固连有所述左侧真空吸盘和右侧真空吸盘。

优选地，所述挤压成型机构包括：下模具、成型底板、成型立柱、成型运动板、成型固定板、成型大气缸、模中推出气缸、推出连接板、模中推板、二道折弯板、折弯直线导轨、一道折弯推板、切除刀口、驱动辊子、拍平块、对正销钉、芯片通道，所述成型底板固连于所述工作台，所述成型立柱竖直固连于所述成型底板，所述成型固定板固连于所述成型立柱的顶端，所述成型运动板活动连接于所述成型立柱，所述成型大气缸的气缸体固连于所述成型固定板，所述成型大气缸的活塞杆的末端固连于所述成型运动板；所述下模具固连于所述成型底板，所述下模具上设置有芯片下降通道、芯片推出通道，所述芯片下降通道用于芯片体从竖直方向下降并到达所述芯片推出通道，所述芯片推出通道用于芯片体从水平方向移动；所述模中推板通过所述推出连接板固连于所述模中推出气缸，所述模中推出气缸用于驱动所述模中推板做直线运动，所述模中推板活动连接于所述芯片推出通道；所述二道折弯板活动连接于所述折弯直线导轨，所述二道折弯板位于所述芯片通道的两侧，所述二道折弯板设置有驱动斜面、对引脚进行折弯的折弯面；所述成型运动板的下部固连有所述一道折弯推板、切除刀口、驱动辊子、拍平块、对正销钉，所述一道折弯推板和所述芯片下降通道相匹配，所述切除刀口用于切除连接片，所述驱动辊子和所述驱动斜面相匹配并推动所述二道折弯板向所述芯片滑道所在方向运动，所述拍平块用于将位于所述芯片滑槽的引脚拍平，所述对正销钉和所述下模具上的对正圆柱孔相匹配，用于提高所述成型运动板的运动精度。

优选地，所述芯片上升送料机构包括：用于存储芯片毛坯的芯片料夹、用于固定所述芯片料夹的料夹换位机构、用于推动所述芯片毛坯上升运动的推力上升机构；芯片毛坯叠放于所述芯片料夹中，芯片毛坯位于上升推板的上部，所述料夹换位机构通过料夹锁固定住两个所述芯片料夹，所述推力上升机构通过推动所述上升推板使芯片毛坯不断上升；所述料夹换位机构上设置有工作台缺口，所述推力上升机构的上升滑板、推力工作台可以从所述工作台缺口中通过；

所述毛坯上料机械手包括：毛坯机械手支架、毛坯水平气缸、毛坯连接板、毛坯竖直气缸、真空吸盘，所述毛坯机械手支架固连于所述工作台，所述毛坯水平气缸的气缸体固连于所述毛坯机械手支架，所述毛坯连接板固连于所述毛坯水平气缸的活塞杆的末端，所述毛坯竖直气缸的气缸体固连于所述毛坯连接板，所述真空吸盘固连于所述毛坯竖直气缸的活塞杆的末端。

优选地，所述料夹换位机构包括：换位底板、换位导轨、换位无杆气缸、换位滑板、料夹锁、换位支架，所述换位导轨、换位无杆气缸的气缸体固连于所述换位底板，所述换位滑板活动连接于所述换位导轨，所述换位无杆气缸驱动所述换位滑板沿所述换位导轨滑动；所述换位支架固连于所述换位滑板，所述换位支架上设置有用于容纳所述芯片料夹的容腔，所述料夹锁固连于所述换位支架上，所述料夹锁将所述芯片料夹固连于所述换位支架上。

优选地，所述料夹锁包括：锁底座、锁把手、锁压板、锁连杆、锁中间连杆、锁摆动杆、一号铰链、二号铰链、三号铰链、四号铰链、锁紧螺栓，所述锁底座固连于所述换位支架，所述锁把手固连于所述锁中间连杆，所述锁压板固连于所述锁摆动杆；所述锁连杆通过所述一号铰链活动连接于所述锁底座，所述锁摆动杆通过四号铰链活动连接于所述锁底座，所述锁中间连杆的一端通过所述二号铰链活动连接于所述锁连杆，所述锁中间连杆的另一端通过所述三号铰链活动连接于所述锁摆动杆；在所述锁压板的末端固连有所述锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的脑头用于压住所述芯片料夹。

优选地，当所述料夹锁处于锁紧状态时，所述脑头压于所述芯片料夹上，所述一号铰链、二号铰链、三号铰链三点处于同一直线上。

优选地，所述芯片料夹包括：料夹体、上升推板、立式导柱、护板，所述立式导柱的两端固连于所述料夹体，所述上升推板活动连接于所述立式导柱，在所述上升推板的前方设置有所述护板。

芯片毛坯放置于所述上升推板上，连接片位于所述料夹体和护板之间，芯片体通过引脚固连于连接片。

优选地，所述推力上升机构包括：上升底板、上升顶板、上升导柱、上升导套、上升滑板、推力工作台、上升驱动电机、同步带传动机构、滚珠丝杆、滚珠螺母，所述上升底板、上升顶板通过所述上升导柱实现固定连接，所述上升导套固连于所述上升滑板，所述上升导套活动连接于所述上升导柱；所述滚珠螺母固连于所述上升滑板，所述滚珠丝杆活动连接于所述上升底板、上升顶板，所述驱动电机的输出轴通过所述同步带传动机构连接于所述滚珠丝杆，所述滚珠螺母活动连接于所述滚珠丝杆；所述上升滑板的上部设置有用于推动所述上升推板的推力工作台。

附图说明

图1是本发明制造芯片的智能化生产流水线的总体结构示意图；

图2、3是本发明制造芯片的智能化生产流水线的局部结构示意图；

图4、5、6是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片上升送料机构的结构示意图；

图7是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片上升送料机构在俯视图状态下的结构示意图；

图8、9是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片料夹的结构示意图；

图10是本发明制造芯片的智能化生产流水线的推力上升机构的结构示意图；

图11是本发明制造芯片的智能化生产流水线的毛坯上料机械手的结构示意图；

图12、13是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的结构示意图；

图14是本发明制造芯片的智能化生产流水线的下模具的全剖结构示意图；

图15是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的A处局部结构示意图；

图16是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的B处局部结构示意图；

图17是本发明制造芯片的智能化生产流水线的龙门机械手的结构示意图。

1 芯片上升送料机构、2 芯片料夹、3 料夹换位机构、4 推力上升机构、6 芯片毛坯、7 芯片体、8 引脚、9 连接片、20 料夹体、21 上升推板、22 立式导柱、23 护板、28 换位底板、29 换位导轨、30 换位无杆气缸、31 换位滑板、32 料夹锁、33 换位支架、35 锁底座、36 锁把手、37 锁压板、38 锁连杆、39 锁中间连杆、40 锁摆动杆、41 一号铰链、42 二号铰链、43 三号铰链、44 四号铰链、45 锁紧螺栓、46 脑头、50 上升底板、51 上升顶板、52 上升导柱、53 上升导套、54 上升滑板、55 推力工作台、56 上升驱动电机、57 同步带传动机构、58 滚珠丝杆、59 滚珠螺母、60 工作台缺口、65 工作台、66 下模具、67 毛坯上料机械手、70 毛坯机械手支架、71 毛坯水平气缸、72 毛坯连接板、73 毛坯竖直气缸、74 真空吸盘、76 挤压成型机构、80 成型底板、81 成型立柱、82 成型运动板、83 成型固定板、84 成型大气缸、85 模中推出气缸、86 推出连接板、87 模中推板、88 芯片下降通道、89 芯片推出通道、90 二道折弯板、91 折弯直线导轨、92 驱动斜面、93 折弯面、94 一道折弯推板、95切除刀口、96 驱动辊子、97 拍平块、98 对正销钉、99 对正圆柱孔、100 芯片滑道、101 龙门机械手、103 汇合轨道、105 龙门支架、106 机械手电机、107 水平同步带传动机构、108机械手水平滑板、109 龙门竖直滑台、110 左侧真空吸盘、111 右侧真空吸盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步地详细说明，但不构成对本发明的任何限制，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种制造芯片的智能化生产流水线，应用在芯片的制造过程中；本发明制造芯片的智能化生产流水线，用于实现芯片的自动化输送和制造。

图1是本发明制造芯片的智能化生产流水线的总体结构示意图，图2、3是本发明制造芯片的智能化生产流水线的局部结构示意图，图4、5、6是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片上升送料机构的结构示意图，图7是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片上升送料机构在俯视图状态下的结构示意图，图8、9是本发明制造芯片的智能化生产流水线的芯片料夹的结构示意图，图10是本发明制造芯片的智能化生产流水线的推力上升机构的结构示意图，图11是本发明制造芯片的智能化生产流水线的毛坯上料机械手的结构示意图，图12、13是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的结构示意图，图14是本发明制造芯片的智能化生产流水线的下模具的全剖结构示意图，图15是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的A处局部结构示意图，图16是本发明制造芯片的智能化生产流水线的挤压成型机构的B处局部结构示意图，图17是本发明制造芯片的智能化生产流水线的龙门机械手的结构示意图。

一种制造芯片的智能化生产流水线，包括：工作台65、固连于所述工作台65上的下模具66、用于推动芯片毛坯6上升运动的芯片上升送料机构1、用于从所述芯片上升送料机构1上抓取到芯片毛坯6并将其放置到所述下模具66上的毛坯上料机械手67、用于对芯片毛坯6进行制造加工的挤压成型机构76、用于输送芯片体7的汇合轨道103、用于将两条芯片滑槽100上的芯片体7抓取到所述汇合轨道103上的龙门机械手101；

所述龙门机械手101包括：龙门支架105、机械手电机106、水平同步带传动机构107、机械手水平滑板108、龙门竖直滑台109、左侧真空吸盘110、右侧真空吸盘111，所述龙门支架105固连于所述工作台65，所述机械手电机106固连于所述龙门支架105，所述机械手水平滑板108活动连接于所述龙门支架105，所述机械手电机106的输出轴通过所述水平同步带传动机构107驱动所述机械手水平滑板108做水平滑动；所述龙门竖直滑台109固连于所述机械手水平滑板108，所述龙门竖直滑台109的下部固连有所述左侧真空吸盘110和右侧真空吸盘111。

更具体地，所述挤压成型机构76包括：下模具66、成型底板80、成型立柱81、成型运动板82、成型固定板83、成型大气缸84、模中推出气缸85、推出连接板86、模中推板87、二道折弯板90、折弯直线导轨91、一道折弯推板94、切除刀口95、驱动辊子96、拍平块97、对正销钉98、芯片通道100，所述成型底板80固连于所述工作台65，所述成型立柱81竖直固连于所述成型底板80，所述成型固定板83固连于所述成型立柱81的顶端，所述成型运动板82活动连接于所述成型立柱81，所述成型大气缸84的气缸体固连于所述成型固定板83，所述成型大气缸84的活塞杆的末端固连于所述成型运动板82；所述下模具66固连于所述成型底板80，所述下模具66上设置有芯片下降通道88、芯片推出通道89，所述芯片下降通道88用于芯片体7从竖直方向下降并到达所述芯片推出通道89，所述芯片推出通道89用于芯片体7从水平方向移动；所述模中推板87通过所述推出连接板86固连于所述模中推出气缸85，所述模中推出气缸85用于驱动所述模中推板87做直线运动，所述模中推板87活动连接于所述芯片推出通道89；所述二道折弯板90活动连接于所述折弯直线导轨91，所述二道折弯板90位于所述芯片通道100的两侧，所述二道折弯板90设置有驱动斜面92、对引脚8进行折弯的折弯面93；所述成型运动板82的下部固连有所述一道折弯推板94、切除刀口95、驱动辊子96、拍平块97、对正销钉98，所述一道折弯推板94和所述芯片下降通道88相匹配，所述切除刀口95用于切除连接片9，所述驱动辊子96和所述驱动斜面92相匹配并推动所述二道折弯板90向所述芯片滑道100所在方向运动，所述拍平块97用于将位于所述芯片滑槽100的引脚8拍平，所述对正销钉98和所述下模具66上的对正圆柱孔99相匹配，用于提高所述成型运动板82的运动精度。

更具体地，所述芯片上升送料机构1包括：用于存储芯片毛坯6的芯片料夹2、用于固定所述芯片料夹2的料夹换位机构3、用于推动所述芯片毛坯6上升运动的推力上升机构4；芯片毛坯6叠放于所述芯片料夹2中，芯片毛坯6位于上升推板21的上部，所述料夹换位机构3通过料夹锁32固定住两个所述芯片料夹2，所述推力上升机构4通过推动所述上升推板21使芯片毛坯6不断上升；所述料夹换位机构3上设置有工作台缺口60，所述推力上升机构4的上升滑板54、推力工作台55可以从所述工作台缺口60中通过；

所述毛坯上料机械手67包括：毛坯机械手支架70、毛坯水平气缸71、毛坯连接板72、毛坯竖直气缸73、真空吸盘74，所述毛坯机械手支架70固连于所述工作台65，所述毛坯水平气缸71的气缸体固连于所述毛坯机械手支架70，所述毛坯连接板72固连于所述毛坯水平气缸71的活塞杆的末端，所述毛坯竖直气缸73的气缸体固连于所述毛坯连接板72，所述真空吸盘74固连于所述毛坯竖直气缸73的活塞杆的末端。

更具体地，所述料夹换位机构3包括：换位底板28、换位导轨29、换位无杆气缸30、换位滑板31、料夹锁32、换位支架33，所述换位导轨29、换位无杆气缸30的气缸体固连于所述换位底板28，所述换位滑板31活动连接于所述换位导轨29，所述换位无杆气缸30驱动所述换位滑板31沿所述换位导轨29滑动；所述换位支架33固连于所述换位滑板31，所述换位支架33上设置有用于容纳所述芯片料夹2的容腔，所述料夹锁32固连于所述换位支架33上，所述料夹锁32将所述芯片料夹2固连于所述换位支架33上。

更具体地，所述料夹锁32包括：锁底座35、锁把手36、锁压板37、锁连杆38、锁中间连杆39、锁摆动杆40、一号铰链41、二号铰链42、三号铰链43、四号铰链44、锁紧螺栓45，所述锁底座35固连于所述换位支架33，所述锁把手36固连于所述锁中间连杆39，所述锁压板37固连于所述锁摆动杆40；所述锁连杆38通过所述一号铰链41活动连接于所述锁底座35，所述锁摆动杆40通过四号铰链44活动连接于所述锁底座35，所述锁中间连杆39的一端通过所述二号铰链42活动连接于所述锁连杆38，所述锁中间连杆39的另一端通过所述三号铰链43活动连接于所述锁摆动杆40；在所述锁压板37的末端固连有所述锁紧螺栓45，所述锁紧螺栓45的脑头46用于压住所述芯片料夹2。

更具体地，当所述料夹锁32处于锁紧状态时，所述脑头46压于所述芯片料夹2上，所述一号铰链41、二号铰链42、三号铰链43三点处于同一直线上。

更具体地，所述芯片料夹2包括：料夹体20、上升推板21、立式导柱22、护板23，所述立式导柱22的两端固连于所述料夹体20，所述上升推板21活动连接于所述立式导柱22，在所述上升推板21的前方设置有所述护板23。

芯片毛坯6放置于所述上升推板21上，连接片位于所述料夹体20和护板23之间，芯片体通过引脚8固连于连接片9。

更具体地，所述推力上升机构4包括：上升底板50、上升顶板51、上升导柱52、上升导套53、上升滑板54、推力工作台55、上升驱动电机56、同步带传动机构57、滚珠丝杆58、滚珠螺母59，所述上升底板50、上升顶板51通过所述上升导柱52实现固定连接，所述上升导套53固连于所述上升滑板54，所述上升导套53活动连接于所述上升导柱52；所述滚珠螺母59固连于所述上升滑板54，所述滚珠丝杆58活动连接于所述上升底板50、上升顶板51，所述驱动电机56的输出轴通过所述同步带传动机构57连接于所述滚珠丝杆58，所述滚珠螺母59活动连接于所述滚珠丝杆58；所述上升滑板54的上部设置有用于推动所述上升推板21的推力工作台55。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明制造芯片的智能化生产流水线较有代表性的例子。显然，本发明制造芯片的智能化生产流水线不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明制造芯片的智能化生产流水线的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明制造芯片的智能化生产流水线的保护范围。

Claims (1)

1.一种制造芯片的智能化生产流水线，其特征在于，包括：工作台、固连于所述工作台上的下模具、用于推动芯片毛坯上升运动的芯片上升送料机构、用于从所述芯片上升送料机构上抓取到芯片毛坯并将其放置到所述下模具上的毛坯上料机械手、用于对芯片毛坯进行制造加工的挤压成型机构、用于输送芯片体的汇合轨道、用于将两条芯片滑槽上的芯片体抓取到所述汇合轨道上的龙门机械手；

所述龙门机械手包括：龙门支架、机械手电机、水平同步带传动机构、机械手水平滑板、龙门竖直滑台、左侧真空吸盘、右侧真空吸盘，所述龙门支架固连于所述工作台，所述机械手电机固连于所述龙门支架，所述机械手水平滑板活动连接于所述龙门支架，所述机械手电机的输出轴通过所述水平同步带传动机构驱动所述机械手水平滑板做水平滑动；所述龙门竖直滑台固连于所述机械手水平滑板，所述龙门竖直滑台的下部固连有所述左侧真空吸盘和右侧真空吸盘；

所述挤压成型机构包括：下模具、成型底板、成型立柱、成型运动板、成型固定板、成型大气缸、模中推出气缸、推出连接板、模中推板、二道折弯板、折弯直线导轨、一道折弯推板、切除刀口、驱动辊子、拍平块、对正销钉、芯片通道，所述成型底板固连于所述工作台，所述成型立柱竖直固连于所述成型底板，所述成型固定板固连于所述成型立柱的顶端，所述成型运动板活动连接于所述成型立柱，所述成型大气缸的气缸体固连于所述成型固定板，所述成型大气缸的活塞杆的末端固连于所述成型运动板；所述下模具固连于所述成型底板，所述下模具上设置有芯片下降通道、芯片推出通道，所述芯片下降通道用于芯片体从竖直方向下降并到达所述芯片推出通道，所述芯片推出通道用于芯片体从水平方向移动；所述模中推板通过所述推出连接板固连于所述模中推出气缸，所述模中推出气缸用于驱动所述模中推板做直线运动，所述模中推板活动连接于所述芯片推出通道；所述二道折弯板活动连接于所述折弯直线导轨，所述二道折弯板位于所述芯片通道的两侧，所述二道折弯板设置有驱动斜面、对引脚进行折弯的折弯面；所述成型运动板的下部固连有所述一道折弯推板、切除刀口、驱动辊子、拍平块、对正销钉，所述一道折弯推板和所述芯片下降通道相匹配，所述切除刀口用于切除连接片，所述驱动辊子和所述驱动斜面相匹配并推动所述二道折弯板向芯片滑道所在方向运动，所述拍平块用于将位于所述芯片滑槽的引脚拍平，所述对正销钉和所述下模具上的对正圆柱孔相匹配，用于提高所述成型运动板的运动精度。

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