CN110381717B

CN110381717B - 一种半导体贴片焊接自动排布设备

Info

Publication number: CN110381717B
Application number: CN201910536282.XA
Authority: CN
Inventors: 滕吉美
Original assignee: Taizhou Huangyan Rilong Mould Factory General Partnership
Current assignee: Hangzhou Huayu Zhixun Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: CN110381717A

Abstract

本发明公开一种半导体贴片焊接自动排布设备，适用于半导体贴片在焊接时自动精准的排布的电路板上。本发明的设备能自动识别、自动放置排布半导体贴片，具有高响应、高精准度的特点，本发明的设备连续运转，能够极大的提高效率。本发明采用模块化设计，包括电路板上料模块、运动模块、半导体贴片上料模块和贴片取放模块，各模块之间相互配合工作，使用和维护方便简单；贴片取放模块采用胶粘头粘取贴片，没有静电，动作稳定振动小，最大限度的保持贴片放置的精准度。

Description

一种半导体贴片焊接自动排布设备

技术领域

本发明提供一种半导体贴片焊接自动排布设备，属于半导体贴片焊接自动排布设备的设计领域。

背景技术

半导体贴片的焊接一直都是一项非常精细的工作，无论人工贴片还是机器贴片，都需要非常高的操作精度和稳定性，然后现有的多数人工贴片，虽然技术经验丰富的工人能够很好的贴片，但是工作比较累。劳动强度很大；机器人贴片成本有非常高，必须中大型企业才能应用。针对上述原因，设计相关的简单化的设备，能较好的完成相应的贴片工作，成本较低，是需求的一个要点。

发明内容

针对上述现状，本发明提供一种半导体贴片焊接自动排布设备，能够在允许的精度范围内，自动完成半导体贴片的排布工作。

本发明的发明内容为：一种半导体贴片焊接自动排布设备，包括电路板上料模块、平移运动模块、贴片供料模块及贴片取放模块，电路板上料模块为循环供料设计，具有包括上料工位、贴片工位、卸料工位在内的多个工位，包括安装在机架上的两个固定板，其中，两个固定板上转动安装有转轴，转轴上固定安装有托架，托架为六支臂设计，每个支臂顶端有半圆槽，若干个载物板通过销轴铰接形成环状并绕缠在两个托架之间，同时托架的支臂顶端的半圆槽转动托举载物板铰接处销轴，将载物板形成的环形支撑起来，两个转轴的同一侧还安装有同步轮，同步轮上设置有同步带。

载物板位矩形板，其某一长边上设置有长推板，相邻短边上设置有短推板，长推板和短推板都依靠小电缸推动或回缩，小电缸固定于载物板的侧边上，载物板上载有对应的电路板，并在长推板和短推板的推挤下固定于载物板上；载物板的某一角设置有定位光点。

平移运动模块能够在平面内带动贴片取放模块平移运动。

贴片取放模块为半导体贴片的取放装置，包括有上固定板和下固定板，上固定板和下固定板之间通过光柱互动连接，在光柱上还套装有大弹簧，上固定板上固定安装有电缸，电缸的伸缩杆头固定在下固定板上；下固定板上固定安装有固定架，固定架上固定安装有舵机，固定架上还转动安装有带轴凸轮，带轴凸轮的转轴与舵机固定相连，固定架上还滑动安装有下压架，下压架设置有圆球槽，滚珠通过顶丝转动安装在下压架的圆球槽中，并与带轴凸轮相贴合；下压架的下端圆柱段上固定卡装有外弹簧，外弹簧的另一端固定卡装有外圆柱，外圆柱为空心柱，其外环面设置有两个平面，固定架的下部设置有两个保持架，保持架贴合在外圆柱的外环面的两个平面上；外圆柱的中心穿装有一中心柱，中心柱固定于固定架上，在中心柱与外圆柱之间设置有回位弹簧，在中心柱的底部设置有胶粘头。

贴片取放模块还包括双目视觉组，为配合双目视觉组的精准识别，外圆柱的外环面上设置有标定刻度。

进一步的，为实现平移运动需要，平移运动模块包括直线电机导轨和直线电机滑块组成的平移运动机构，直线电机导轨通过L型支架固定安装；贴片取放模块的上固定板通过挂架固定于直线电机滑块上。

进一步的，为实现半导体贴片上料的需要，贴片供料模块包括料斗、上料电缸及上料架，上料电缸固定于料斗的底部，上料电缸的杠头固定安装有上料架，上料架上还包括有隔断板，隔断板在上料架将半导体贴片推出料斗时隔断半导体贴片的供料，防止影响上料架的动作。

进一步的，为实现正确安装配合的需要，电路板上料模块的某一转轴采用步进电机驱动，托架的两个支臂顶端半圆槽的中心距离等于载物板两端的铰接转轴的中心距离。

采用上述技术路线，本发明的优势在：上料连续自动，效率高；直线电机驱动，动作精准，定位精度高；贴片取放模块没有采用气动或电动驱动，振动小，而且采用外弹簧柔性连接，有效降低了多余的动作幅度。

附图说明

图1为本发明的整体三维结构示意图。

图2为本发明的电路板上料模块的三维结构示意图。、

图3为本发明的平移运动模块的三维结构示意图。

图4为本发明的贴片供料模块的三维结构示意图。

图5为本发明的贴片取放模块的三维结构示意图。

图6为本发明的贴片取放模块的局部剖视图。

附图标号：1-机架；2-固定板；3-转轴；4-托架；5-载物板；501-定位光点；6-直线电机导轨；7-L型支架；8-同步轮；9-同步带；10-电路板；11-短推板；12-长推板；13-小电缸；14-直线电机滑块；15-挂架；16-料斗；17-上料电缸；18-上料架；1801-隔断板；19-半导体贴片；20-上固定板；21-电缸；22-大弹簧；23-光柱；24-下固定板；25-固定架；26-舵机；27-带轴凸轮；28-双目视觉组；29-下压架；30-顶丝；31-滚珠；32-保持架；33-回位弹簧；34-外圆柱；35-中心柱；36-胶粘头；37-外弹簧；38-标定刻度。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1至图6所示的一种半导体贴片焊接自动排布设备，一种半导体贴片焊接自动排布设备，包括电路板上料模块、平移运动模块、贴片供料模块及贴片取放模块，其电路板上料模块还包括链条驱动的循环供料模式，平移运动模块还包括丝杠导轨式的进给驱动模式。

电路板上料模块为循环供料设计，具有包括上料工位、贴片工位、卸料工位在内的多个工位，包括安装在机架1上的两个固定板2，其中，两个固定板2上转动安装有转轴3，转轴3上固定安装有托架4，托架4为六支臂设计，每个支臂顶端有半圆槽，若干个载物板5通过销轴铰接形成环状并绕缠在两个托架4之间，同时托架4的支臂顶端的半圆槽转动托举载物板5铰接处销轴，将载物板5形成的环形支撑起来，两个转轴3的同一侧还安装有同步轮8，同步轮8上设置有同步带9。

载物板5位矩形板，其某一长边上设置有长推板12，相邻短边上设置有短推板11，长推板12和短推板11都依靠小电缸13推动或回缩，小电缸13固定于载物板5的侧边上，载物板5上载有对应的电路板10，并在长推板12和短推板11的推挤下固定于载物板5上；载物板5的某一角设置有定位光点501。平移运动模块能够在平面内带动贴片取放模块平移运动。

贴片取放模块为半导体贴片的取放装置，包括有上固定板20和下固定板21，上固定板20和下固定板21之间通过光柱23互动连接，在光柱23上还套装有大弹簧22，上固定板20上固定安装有电缸21，电缸21的伸缩杆头固定在下固定板21上；下固定板21上固定安装有固定架25，固定架25上固定安装有舵机26，固定架25上还转动安装有带轴凸轮27，带轴凸轮27的转轴与舵机26固定相连，固定架25上还滑动安装有下压架29，下压架29设置有圆球槽，滚珠31通过顶丝30转动安装在下压架29的圆球槽中，并与带轴凸轮27相贴合；下压架29的下端圆柱段上固定卡装有外弹簧37，外弹簧37的另一端固定卡装有外圆柱34，外圆柱34为空心柱，其外环面设置有两个平面，固定架25的下部设置有两个保持架32，保持架32贴合在外圆柱34的外环面的两个平面上；外圆柱34的中心穿装有一中心柱35，中心柱35固定于固定架25上，在中心柱35与外圆柱34之间设置有回位弹簧33，在中心柱35的底部设置有胶粘头36；

贴片取放模块还包括双目视觉组28，为配合双目视觉组28的精准识别，外圆柱34的外环面上设置有标定刻度38。为实现平移运动需要，平移运动模块包括直线电机导轨6和直线电机滑块14组成的平移运动机构，直线电机导轨6通过L型支架7固定安装；贴片取放模块的上固定板20通过挂架15固定于直线电机滑块14上。为实现半导体贴片上料的需要，贴片供料模块包括料斗16、上料电缸17及上料架18，上料电缸17固定于料斗16的底部，上料电缸17的杠头固定安装有上料架18，上料架18上还包括有隔断板1801，隔断板1801在上料架18将半导体贴片19推出料斗16时隔断半导体贴片19的供料，防止影响上料架18的动作。为实现正确安装配合的需要，电路板上料模块的某一转轴3采用步进电机驱动，托架4的两个支臂顶端半圆槽的中心距离等于载物板5两端的铰接转轴的中心距离。

本发明的贴片取放模块在工作，先是胶粘头36粘取半导体贴片19后，在平移运动模块的带动运动到设定的放置位置，然后由双目视觉组28进行精准定位（在其误差允许的范围内），然后电缸21推下下固定板24，粗定位后，舵机26驱动带轴凸轮27转动，进而通过滚珠31迫使下压架29下压，通过外弹簧37的作用使得外圆柱34下移运动，进而从胶粘头36上剖落半导体贴片19，放置在需要的位置上，然后，舵机反向转动，外圆柱34在回位弹簧33的作用下回位，进而下一个贴片的取放。当一块电路板10完成贴片排布后，托架4转动一个工位，使得下一块电路板10进入贴片排布工位；已经排布的电路板10转运到焊接工位。电路板10在放置在载物板5上的时候，小电缸13顶出长推板12和短推板11，使得电路板10夹紧定位，并依靠载物板5定位光点501在机架1上精准定位。

Claims

1.一种半导体贴片焊接自动排布设备，包括电路板上料模块、平移运动模块、贴片供料模块及贴片取放模块，其特征在于：电路板上料模块为循环供料设计，具有包括上料工位、贴片工位、卸料工位在内的多个工位，包括安装在机架（1）上的两个固定板（2），其中，两个固定板（2）上转动安装有转轴（3），转轴（3）上固定安装有托架（4），托架（4）为六边形结构，其中左侧托架（4）的左边设置有五个支臂，右侧托架（4）的右边设置有五个支臂，每个支臂顶端有半圆槽，若干个载物板（5）通过销轴铰接形成环状并绕缠在两个托架（4）之间，同时托架（4）的支臂顶端的半圆槽转动托举载物板（5）铰接处销轴，将载物板（5）形成的环形支撑起来，两个转轴（3）的同一侧还安装有同步轮（8），同步轮（8）上设置有同步带（9）；载物板（5）为矩形板，其某一长边上设置有长推板（12），相邻短边上设置有短推板（11），长推板（12）和短推板（11）都依靠小电缸（13）推动或回缩，小电缸（13）固定于载物板（5）的侧边上，载物板（5）上载有对应的电路板（10），并在长推板（12）和短推板（11）的推挤下固定于载物板（5）上；载物板（5）的某一角设置有定位光点（501）；平移运动模块能够在平面内带动贴片取放模块平移运动；贴片取放模块为半导体贴片的取放装置，包括有上固定板（20）和下固定板（21），上固定板（20）和下固定板（21）之间通过光柱（23）互动连接，在光柱（23）上还套装有大弹簧（22），上固定板（20）上固定安装有电缸（21），电缸（21）的伸缩杆头固定在下固定板（21）上；下固定板（21）上固定安装有固定架（25），固定架（25）上固定安装有舵机（26），固定架（25）上还转动安装有带轴凸轮（27），带轴凸轮（27）的转轴与舵机（26）固定相连，固定架（25）上还滑动安装有下压架（29），下压架（29）设置有圆球槽，滚珠（31）通过顶丝（30）转动安装在下压架（29）的圆球槽中，并与带轴凸轮（27）相贴合；下压架（29）的下端圆柱段上固定卡装有外弹簧（37），外弹簧（37）的另一端固定卡装有外圆柱（34），外圆柱（34）为空心柱，其外环面设置有两个平面，固定架（25）的下部设置有两个保持架（32），保持架（32）贴合在外圆柱（34）的外环面的两个平面上；外圆柱（34）的中心穿装有一中心柱（35），中心柱（35）固定于固定架（25）上，在中心柱（35）与外圆柱（34）之间设置有回位弹簧（33），在中心柱（35）的底部设置有胶粘头（36）；贴片取放模块还包括双目视觉组（28），为配合双目视觉组（28）的精准识别，外圆柱（34）的外环面上设置有标定刻度（38）。

2.如权利要求1所述的一种半导体贴片焊接自动排布设备，平移运动模块包括直线电机导轨（6）和直线电机滑块（14）组成的平移运动机构，其特征在于：直线电机导轨（6）通过L型支架（7）固定安装；贴片取放模块的上固定板（20）通过挂架（15）固定于直线电机滑块

（14）上。

3.如权利要求1所述的一种半导体贴片焊接自动排布设备，贴片供料模块包括料斗（16）、上料电缸（17）及上料架（18），其特征在于：上料电缸（17）固定于料斗（16）的底部，上料电缸（17）的杠头固定安装有上料架（18），上料架（18）上还包括有隔断板（1801），隔断板（1801）在上料架（18）将半导体贴片（19）推出料斗（16）时隔断半导体贴片（19）的供料，防止影响上料架（18）的动作。

4.如权利要求1所述的一种半导体贴片焊接自动排布设备，其特征在于：电路板上料模块的转轴（3）采用步进电机驱动，托架（4）的两个支臂顶端半圆槽的中心距离等于载物板（5）两端的铰接转轴的中心距离。