CN110176425B - 一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备，包括顶板、处理器、吸管、吸盘、固定机构和支撑机构，吸管内设有风机，支撑机构包括若干支撑组件，支撑组件包括铰接单元、转动板、转动单元、托板、连接板和紧固单元，固定机构包括缓冲垫和若干固定组件，固定组件包括伸缩单元、压力传感器、弹簧、平板、滑环和滑杆，转动单元包括第一电机、线盘和吊线，该抓取牢固的节能型芯片拾取设备通过支撑机构对吸盘下方的芯片进行支撑，避免拾取芯片时需要依靠风机持续抽气消耗过多的电能，不仅如此，通过固定机构对托板上的芯片进行固定，避免芯片从托板上掉落，保证了设备的牢固的抓取效果，从而提高了设备的实用性。

Description

一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备
技术领域
本发明涉及芯片拾取设备领域，特别涉及一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备。
背景技术
集成电路(Integrated Circuit，IC)，也称微芯片、晶片或芯片，在电子学中是一种把电路(包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面。
随着半导体行业的发展，集成电路芯片的厚度越做越薄，芯片的尺寸也越来越多样化，而在芯片的生产加工过程中，常常需要进行芯片拾取的操作。现有的芯片拾取设备主要依靠吸盘和吸管将芯片吸附起来，实现芯片拾取的功能，但是采用这种方式拾取芯片时，需要设备内的风机持续进行抽气，才能将芯片吸附在吸盘的下方，由于风机持续抽气，导致设备的能耗大，不仅如此，仅仅依靠风机抽气，芯片拾取不够牢固，当容易从吸盘下方掉落，进而造成了现有的芯片拾取设备实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备，包括顶板、处理器、吸管、吸盘、固定机构和支撑机构，所述处理器和吸管均固定在顶板的下方，所述处理器内设有PLC，所述吸管的顶端设有若干排气孔，所述吸管内设有风机，所述风机与PLC电连接，所述吸盘固定在吸管的底端；
所述支撑机构包括若干支撑组件，所述支撑组件周向均匀分布在吸管的外周，所述支撑组件包括铰接单元、转动板、转动单元、托板、连接板和紧固单元，所述转动板的一侧通过铰接单元与吸管连接，所述连接板的一端固定在转动板的远离吸管的一侧，所述托板固定在连接板的另一端，所述紧固单元位于托板的靠近转动板的一侧，所述转动单元位于转动板的上方，所述转动单元与转动板传动连接；
所述固定机构包括缓冲垫和若干固定组件，所述固定组件的数量与支撑组件的数量相等，所述固定组件与支撑组件一一对应，所述缓冲垫位于吸盘的下方，所述缓冲垫的形状为环形，所述固定组件周向均匀分布在缓冲垫的上方，所述固定组件包括伸缩单元、压力传感器、弹簧、平板、滑环和滑杆，所述伸缩单元、压力传感器、弹簧、平板和滑杆从上而下依次设置，所述弹簧处于拉伸状态，所述滑环固定在吸管上，所述滑环套设在滑杆上。
作为优选，为了驱动转动板转动，所述转动单元包括第一电机、线盘和吊线，所述第一电机固定在吸管上，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与线盘传动连接，所述吊线的一端设置在线盘上，所述吊线的另一端与转动板连接。
作为优选，为了保证吊线的强度，所述吊线为碳素线。
作为优选，为了便于转动板的转动，所述铰接单元包括中心轴、两个插管和两个侧杆，两个插管分别通过两个侧杆与吸管固定连接，所述中心轴的两端分别设置在两个插管内，所述中心轴的中心处与转动板固定连接。
作为优选，为了带动缓冲垫下移，所述伸缩单元包括第二电机、丝杆、套管和限位单元，所述第二电机固定在两个侧杆之间，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在套管内，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述压力传感器固定在套管的下方，所述套管通过限位单元与吸管连接。
作为优选，为了保证套管的平稳移动，所述限位单元包括滑块和滑槽，所述滑块固定在套管上，所述滑槽固定在吸管上，所述滑块与滑槽滑动连接，所述滑块与滑槽相匹配。
作为优选，为了保证芯片的固定效果，所述固定组件的数量为四个。
作为优选，为了避免芯片移动，所述紧固单元包括气缸和夹板，所述气缸的缸体固定在连接板的远离吸盘的一侧，所述夹板位于连接板的另一侧，所述夹板抵靠在托板的上方，所述气缸的气杆穿过连接板与夹板固定连接，所述气缸与PLC电连接。
作为优选，为了检测夹板是否靠在芯片的侧面，所述夹板的远离气缸的一侧设有接触传感器，所述接触传感器与PLC电连接。
作为优选，为了避免芯片受过度挤压而损坏，所述缓冲垫的制作材料为海绵。
本发明的有益效果是，该抓取牢固的节能型芯片拾取设备通过支撑机构对吸盘下方的芯片进行支撑，避免拾取芯片时需要依靠风机持续抽气消耗过多的电能，不仅如此，通过固定机构对托板上的芯片进行固定，避免芯片从托板上掉落，保证了设备的牢固的抓取效果，从而提高了设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的抓取牢固的节能型芯片拾取设备的结构示意图；
图2是本发明的抓取牢固的节能型芯片拾取设备的转动单元的结构示意图；
图3是本发明的抓取牢固的节能型芯片拾取设备的铰接单元的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图中：1.顶板，2.处理器，3.吸管，4.吸盘，5.风机，6.转动板，7.托板，8.连接板，9.缓冲垫，10.压力传感器，11.弹簧，12.平板，13.滑环，14.滑杆，15.第一电机，16.线盘，17.吊线，18.中心轴，19.插管，20.侧杆，21.第二电机，22.丝杆，23.套管，24.滑块，25.滑槽，26.气缸，27.夹板，28.接触传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备，包括顶板1、处理器2、吸管3、吸盘4、固定机构和支撑机构，所述处理器2和吸管3均固定在顶板1的下方，所述处理器2内设有PLC，所述吸管3的顶端设有若干排气孔，所述吸管3内设有风机5，所述风机5与PLC电连接，所述吸盘4固定在吸管3的底端；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
该芯片拾取设备中，通过顶板1的移动，将设备移动至不同的位置，对芯片进行拾取工作，在进行拾取工作时，PLC控制吸管3内的风机5启动，将气管内的空气通过顶部的排气孔排出，使得吸管3内的压强减小，外部的空气通过吸盘4向上流动进入吸管3内，再从排气孔排出，如此通过空气的循环流动，将下方的芯片吸附起来，而后通过支撑机构对芯片的底部进行支撑后，PLC控制风机5停止运行，避免芯片持续抽气，造成持续使用电能，而后通过固定机构对芯片进行固定作用，避免芯片掉落，保证设备牢固抓取芯片，从而提高了设备的实用性。
如图1-2所示，所述支撑机构包括若干支撑组件，所述支撑组件周向均匀分布在吸管3的外周，所述支撑组件包括铰接单元、转动板6、转动单元、托板7、连接板8和紧固单元，所述转动板6的一侧通过铰接单元与吸管3连接，所述连接板8的一端固定在转动板6的远离吸管3的一侧，所述托板7固定在连接板8的另一端，所述紧固单元位于托板7的靠近转动板6的一侧，所述转动单元位于转动板6的上方，所述转动单元与转动板6传动连接；
支撑机构由多个支撑组件构成，支撑组件中，通过转动单元可带动转动板6进行转动，在拾取前，转动单元带动转动板6向上移动，便于吸盘4将芯片吸附起来，当芯片吸附完毕后，转动单元带动转动板6向下转动，通过连接板8带动托板7转动，使得托板7转动至水平的角度，此时托板7位于芯片的下方，再通过固定机构将芯片放置于托板7的上方，便于将芯片固定在托板7上，避免芯片掉落，同时风机5停止运行，避免设备持续依靠风机5运行，将芯片吸附固定，从而减小了设备拾取芯片所需的能耗，并保证芯片的牢固的拾取效果，提高了设备的实用性。
如图1和图4所示，所述固定机构包括缓冲垫9和若干固定组件，所述固定组件的数量与支撑组件的数量相等，所述固定组件与支撑组件一一对应，所述缓冲垫9位于吸盘4的下方，所述缓冲垫9的形状为环形，所述固定组件周向均匀分布在缓冲垫9的上方，所述固定组件包括伸缩单元、压力传感器10、弹簧11、平板12、滑环13和滑杆14，所述伸缩单元、压力传感器10、弹簧11、平板12和滑杆14从上而下依次设置，所述弹簧11处于拉伸状态，所述滑环13固定在吸管3上，所述滑环13套设在滑杆14上。
风机5启动后，将芯片向上吸取，使得芯片抵靠在缓冲垫9的上方，并且随着风机5的持续运行，带动芯片向上移动，使得缓冲垫9上移，使得滑杆14向上移动，由于滑环13固定在吸管3上，使得滑杆14沿着滑环13的轴线向上移动，使得平板12上移，弹簧11由原先的拉伸状态转为压缩状态，压力传感器10检测到压力数据，并将压力数据传递给PLC，PLC接收到压力数据后，确定设备已吸附芯片，此时支撑机构启动，通过转动单元带动转动板6转动，使得托板7转动至水平角度，此时托板7位于芯片的下方，此时PLC控制伸缩单元运行，通过弹簧11带动平板12向下移动，使得滑杆14带动缓冲垫9向下移动，由于芯片抵靠在缓冲垫9的下方，将芯片固定在缓冲垫9和托板7之间，固定芯片的位置，由于此时芯片的位置固定，PLC控制风机5停止运行，减小设备持续拾取芯片所需消耗的能源，进而提高了设备的实用性。
如图2所示，所述转动单元包括第一电机15、线盘16和吊线17，所述第一电机15固定在吸管3上，所述第一电机15与PLC电连接，所述第一电机15与线盘16传动连接，所述吊线17的一端设置在线盘16上，所述吊线17的另一端与转动板6连接。
PLC控制第一电机15启动，带动线盘16转动，通过线盘16收紧或者放松吊线17，利用吊线17带动转动板6进行转动，从而控制托板7转动，改变托板7的角度位置。
作为优选，利用碳素线强度高韧性好的特点，为了保证吊线17的强度，所述吊线17为碳素线。
如图3所示，所述铰接单元包括中心轴18、两个插管19和两个侧杆20，两个插管19分别通过两个侧杆20与吸管3固定连接，所述中心轴18的两端分别设置在两个插管19内，所述中心轴18的中心处与转动板6固定连接。
插管19的位置通过侧杆20与吸管3固定，使得中心轴18可绕着插管19的轴线转动，由于中心轴18与转动板6固定连接，从而方便了转动板6的转动。
如图4所示，所述伸缩单元包括第二电机21、丝杆22、套管23和限位单元，所述第二电机21固定在两个侧杆20之间，所述第二电机21与PLC电连接，所述第二电机21与丝杆22的顶端传动连接，所述丝杆22的底端设置在套管23内，所述套管23的与丝杆22的连接处设有与丝杆22匹配的螺纹，所述压力传感器10固定在套管23的下方，所述套管23通过限位单元与吸管3连接。
PLC控制第二电机21启动，带动丝杆22旋转，丝杆22通过螺纹作用在套管23上，使得套管23在限位单元的作用下，沿着竖直方向进行移动，进而通过弹簧11、平板12和滑杆14带动缓冲垫9进行移动。
作为优选，为了保证套管23的平稳移动，所述限位单元包括滑块24和滑槽25，所述滑块24固定在套管23上，所述滑槽25固定在吸管3上，所述滑块24与滑槽25滑动连接，所述滑块24与滑槽25相匹配。利用固定在吸管3上的滑槽25固定滑块24的移动轨迹，由于滑块24与套管23固定连接，从而固定了套管23的移动方向，使得套管23保持平稳的移动。
作为优选，为了保证芯片的固定效果，所述固定组件的数量为四个。由于由于固定组件的数量为四个，使得四个紧固单元可分别从芯片的四侧对芯片进行固定，保证对芯片的固定效果。
如图1所示，所述紧固单元包括气缸26和夹板27，所述气缸26的缸体固定在连接板8的远离吸盘4的一侧，所述夹板27位于连接板8的另一侧，所述夹板27抵靠在托板7的上方，所述气缸26的气杆穿过连接板8与夹板27固定连接，所述气缸26与PLC电连接。
当缓冲垫9向下移动，将芯片挤压在托板7和缓冲垫9之间后，为了避免芯片滑动，使得芯片掉落，此时紧固单元启动，带动气缸26运行，改变气缸26的缸体的气量，使得气缸26的气杆带动夹板27移动，使得各个夹板27抵靠在芯片的四侧，对芯片进行固定，避免芯片掉落。
作为优选，为了检测夹板27是否靠在芯片的侧面，所述夹板27的远离气缸26的一侧设有接触传感器28，所述接触传感器28与PLC电连接。当夹板27抵抗在芯片的侧面后，夹板27上的接触传感器28与芯片进行接触，使得接触传感器28检测的接触信号，并将信号传递给PLC，使得PLC确定四个夹板27分别从芯片的四侧对芯片抵靠固定。
作为优选，为了避免芯片受过度挤压而损坏，所述缓冲垫9的制作材料为海绵。海绵具有柔软的弹性，将芯片抵靠在缓冲垫9的下方，可避免缓冲垫9过度受挤压而损坏。
该芯片拾取设备在拾取芯片时，通过风机5启动，将芯片吸附在缓冲垫9的下方，而后转动单元带动转动板6向下转动，使得托板7转动至水平位置，托板7位于芯片的下方，PLC控制伸缩单元启动，带动平板12向下移动，使得缓冲垫9带动芯片向下移动，将芯片固定在缓冲垫9和支板之间，而后PLC控制紧固单元启动，使得四个连接板8上的气缸26带动夹板27移动，将芯片固定在四个芯片、缓冲垫9和托板7之间，从而固定了芯片的位置，避免芯片掉落，并且，风机5停止运行，避免拾取芯片时依靠风机5持续运行消耗过多电能，进而减少了设备拾取芯片所需的电能，提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该抓取牢固的节能型芯片拾取设备通过支撑机构对吸盘4下方的芯片进行支撑，避免拾取芯片时需要依靠风机5持续抽气消耗过多的电能，不仅如此，通过固定机构对托板7上的芯片进行固定，避免芯片从托板7上掉落，保证了设备的牢固的抓取效果，从而提高了设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，包括顶板(1)、处理器(2)、吸管(3)、吸盘(4)、固定机构和支撑机构，所述处理器(2)和吸管(3)均固定在顶板(1)的下方，所述处理器(2)内设有PLC，所述吸管(3)的顶端设有若干排气孔，所述吸管(3)内设有风机(5)，所述风机(5)与PLC电连接，所述吸盘(4)固定在吸管(3)的底端；
所述支撑机构包括若干支撑组件，所述支撑组件周向均匀分布在吸管(3)的外周，所述支撑组件包括铰接单元、转动板(6)、转动单元、托板(7)、连接板(8)和紧固单元，所述转动板(6)的一侧通过铰接单元与吸管(3)连接，所述连接板(8)的一端固定在转动板(6)的远离吸管(3)的一侧，所述托板(7)固定在连接板(8)的另一端，所述紧固单元位于托板(7)的靠近转动板(6)的一侧，所述转动单元位于转动板(6)的上方，所述转动单元与转动板(6)传动连接；
所述固定机构包括缓冲垫(9)和若干固定组件，所述固定组件的数量与支撑组件的数量相等，所述固定组件与支撑组件一一对应，所述缓冲垫(9)位于吸盘(4)的下方，所述缓冲垫(9)的形状为环形，所述固定组件周向均匀分布在缓冲垫(9)的上方，所述固定组件包括伸缩单元、压力传感器(10)、弹簧(11)、平板(12)、滑环(13)和滑杆(14)，所述伸缩单元、压力传感器(10)、弹簧(11)、平板(12)和滑杆(14)从上而下依次设置，所述弹簧(11)处于拉伸状态，所述滑环(13)固定在吸管(3)上，所述滑环(13)套设在滑杆(14)上。
2.如权利要求1所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述转动单元包括第一电机(15)、线盘(16)和吊线(17)，所述第一电机(15)固定在吸管(3)上，所述第一电机(15)与PLC电连接，所述第一电机(15)与线盘(16)传动连接，所述吊线(17)的一端设置在线盘(16)上，所述吊线(17)的另一端与转动板(6)连接。
3.如权利要求2所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述吊线(17)为碳素线。
4.如权利要求1所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述铰接单元包括中心轴(18)、两个插管(19)和两个侧杆(20)，两个插管(19)分别通过两个侧杆(20)与吸管(3)固定连接，所述中心轴(18)的两端分别设置在两个插管(19)内，所述中心轴(18)的中心处与转动板(6)固定连接。
5.如权利要求1所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述伸缩单元包括第二电机(21)、丝杆(22)、套管(23)和限位单元，所述第二电机(21)固定在两个侧杆(20)之间，所述第二电机(21)与PLC电连接，所述第二电机(21)与丝杆(22)的顶端传动连接，所述丝杆(22)的底端设置在套管(23)内，所述套管(23)的与丝杆(22)的连接处设有与丝杆(22)匹配的螺纹，所述压力传感器(10)固定在套管(23)的下方，所述套管(23)通过限位单元与吸管(3)连接。
6.如权利要求5所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述限位单元包括滑块(24)和滑槽(25)，所述滑块(24)固定在套管(23)上，所述滑槽(25)固定在吸管(3)上，所述滑块(24)与滑槽(25)滑动连接，所述滑块(24)与滑槽(25)相匹配。
7.如权利要求1所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述固定组件的数量为四个。
8.如权利要求7所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述紧固单元包括气缸(26)和夹板(27)，所述气缸(26)的缸体固定在连接板(8)的远离吸盘(4)的一侧，所述夹板(27)位于连接板(8)的另一侧，所述夹板(27)抵靠在托板(7)的上方，所述气缸(26)的气杆穿过连接板(8)与夹板(27)固定连接，所述气缸(26)与PLC电连接。
9.如权利要求8所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述夹板(27)的远离气缸(26)的一侧设有接触传感器(28)，所述接触传感器(28)与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的抓取牢固的节能型芯片拾取设备，其特征在于，所述缓冲垫(9)的制作材料为海绵。
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