CN111070081A - 一种研磨机用pin针自动上下料和进孔机构 - Google Patents

Abstract

一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，包括用于储存和提供PIN针的储PIN针组件，储PIN针组件的一侧衔接有与其配合的送PIN针组件，储PIN针组件的另一侧衔接驱动组件，驱动组件的背面安装回转组件，驱动组件将水平设置的PIN针转换成垂直设置，并与所需加工的焊针内孔对应。本办法通过设置储PIN针组件可批量储存PIN针，便于快速自动上料，易于自动化的实现，通过顶杆和多个导向槽连贯完成PIN针的推动过程，配合驱动组件完成PIN针的自动上下料，节省加工空间，通过导向板和吹气管可以实现上料时PIN针快速准确定位，通过限位块、限位装置和导向槽使PIN针的上下料路线固定可控，使生产过程稳定高效。

Description

一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构

技术领域

本发明涉及研磨机技术领域，尤其是一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构。

背景技术

焊针内孔倒角(IC，Inside Chamfer)的直径及角度直接影响半导体芯片封装时焊点的大小及形状。PIN针作为加工焊针内孔倒角IC的关键工具，根据焊针加工的需要预先在磨床上磨好角度和直径。IC自动加工时，平均每加工1粒焊针就会用到2～3根PIN针，所以PIN针自动上下料及自动进孔的过程快慢和准确度会直接影响IC加工的效率和精度。在半导体焊针加工领域，传统技术为手动PIN针上下料，在显微镜的辅助下让PIN针的针尖进入焊针上30μm左右的孔，需要操作者具有很高的熟练度，且效率较低，人工成本居高不下。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，从而实现PIN针自动上下料和自动对位进孔加工，且配备储PIN针舱，可实现连续更换PIN针的操作。

本发明所采用的技术方案如下：

一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，包括用于储存和提供PIN针的储PIN针组件，储PIN针组件的一侧衔接有与其配合的送PIN针组件，储PIN针组件的另一侧衔接驱动组件，驱动组件的背面安装回转组件，驱动组件将水平设置的PIN针转换成垂直设置，并与所需加工的焊针内孔对应。

其进一步技术方案在于：

送PIN针组件包括顶杆支架，顶杆支架前端外侧安装第一气缸，顶杆支架的前端面上设置导向槽，导向槽内设置顶杆，第一气缸的活塞杆通过转接件连接顶杆，推动顶杆沿导向槽做直线运动；

送PIN针组件前端面靠近第一气缸的一侧还垂直安装第一固定板，送PIN针组件前端面的另一侧水平安装贴接于其上的第二固定板，第二固定板上安装一组上下间隔设置的第三固定板，第三固定板均与第二固定板的长边平行，位于下方的第三固定板上表面开设第一导向槽，第一导向槽内嵌接顶杆，第一导向槽为“V”形结构且也与第二固定板的长边平行；

转接件包括安装在第一固定板内侧前端的第一安装块，第一气缸的活塞杆穿过第一固定板，并通过螺母紧固于第一安装块上，第一安装块的后方还设置第二安装块，第二安装块的前端面固接于第一安装块的后端面上，第二安装块的内侧与顶杆的一侧固接，顶杆的另一侧伸入储PIN针组件内第一安装块的前端伸出第一固定板，于其上还固接用于限制第一气缸拉伸距离的限位装置，第一安装块和第二安装块在第一气缸的推动下做直线运动；

储PIN针组件包括与顶杆支架相邻设置的安装底板，安装底板的上方设置推PIN针板，推PIN针板上表面的前端开设与第一导向槽平行的第二导向槽，在第二导向槽两侧的推PIN针板上垂直安装一组储PIN针舱，两侧储PIN针舱的相对面上对称开设上下贯通的储PIN针槽，各储PIN针舱的底部与储PIN针槽之间均设置供PIN针通过的间隙，推PIN针板下方的安装底板上固接滑轨，推PIN针板通过滑块连接滑轨，推PIN针板的后方平行安装第二气缸，各储PIN针舱后方的推PIN针板上均安装与储PIN针舱固接的支撑块；

PIN针的两侧分别插接在相邻储PIN针舱的储PIN针槽内，各储PIN针舱的底部与第二导向槽底部的距离大于单根PIN针的直径且小于PIN针直径的两倍；

推PIN针板前方的安装底板上还设置限位块，限位块的后端面与推PIN针板的前端面抵接，限位块的中部向下凹陷形成安装槽，于安装槽内设置定位杆，于第二导向槽的前端槽壁上开设供定位杆嵌接的凹槽，定位杆穿过限位块并通过凹槽伸入第二导向槽内，与PIN针的外壁接触；

驱动组件包括倒置的“L”形驱动支架，驱动支架与储PIN针组件相邻的一侧平行安装电机固定板，电机固定板上边缘处、在安装底板的前方固接驱动电机，于安装底板外侧、在驱动电机对角处安装空气阻尼器，驱动电机的输出轴连接带轮组，驱动支架上表面靠近驱动电机的一侧设置一组前后对称的滚轮，其另一侧垂直安装第四固定板，第四固定板的上边缘中部向下凹陷形成第四导向槽，滚轮通过传动件连接带轮组，传动件的上表面相对第四导向槽同轴开设第三导向槽，驱动支架的后方还垂直安装回转部连接板；

带轮组包括并排设置的第一带轮、第二带轮和第三带轮，第一带轮与驱动电机的输出轴配合，第二带轮和第三带轮连接传动件，第二带轮和第三带轮的交线与第三导向槽的轴心线平行，两侧滚轮的交线也与第三导向槽的轴心线平行；

第四固定板远离驱动电机的一侧贴接导向板，导向板上相对第四导向槽开设导向孔，导向孔为与PIN针紧密配合的正多边形或圆形结构；

驱动支架的上表面的前端安装若干根吹气管，各吹气管与第四固定板的上边缘平行设置，各吹气管均向驱动支架的中部延伸，各吹气管的出风口于第三导向槽轴心线的正上方向下弯折形成直角弯头；

回转组件包括回转底座，回转底座上安装回转气缸，回转底座的正上方设置传动轴，还包括第一回转轮和第二回转轮，同一条皮带绕接于第一回转轮和第二回转轮上，第一回转轮与回转气缸的输出轴配合，第二回转轮与传动轴的一端配合，传动轴的另一端通过法兰与回转部连接板固接。

本发明的有益效果如下：

本发明结构合理，操作方便，与传统技术相比具有如下优势：

设置储PIN针组件：通过储PIN针舱可批量储存PIN针，便于快速自动上料，易于自动化的实现；

设置送PIN针组件：通过顶杆和多个导向槽连贯完成PIN针的推动过程，配合驱动组件完成PIN针的自动上下料，节省加工空间；

具有多种定位和限位措施：通过导向板和吹气管可以实现上料时PIN针快速准确定位，通过限位块、限位装置和导向槽使PIN针的上下料路线固定可控，使生产过程稳定高效。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的储PIN组件示意图。

图3为本发明的驱动组件示意图。

图4为本发明的回转组件示意图。

图5为图1中的A处放大图。

图6为图1中的B处放大图。

图7为图1中的C处放大图。

图8为本发明的传动杆连接方式示意图。

其中：1、送PIN针组件；101、第一气缸；102、第一固定板；103、第一安装块；104、顶杆支架；105、第二固定板；106、第一导向槽；107、第三固定板；108、顶杆；109、限位装置；110、第二安装块；2、储PIN针组件；201、安装底板；202、储PIN针舱；2021、储PIN针槽；203、第二气缸；204、支撑块；205、推PIN针板；2051、第二导向槽；206、滑块；207、滑轨；208、限位块；209、定位杆；3、驱动组件；301、驱动电机；302、电机固定板；303、驱动支架；304、吹气管；305、回转部连接板；306、带轮组；3061、第一带轮；3062、第二带轮；3063、第三带轮；307、传动件；3071、第三导向槽；308、滚轮；309、第四固定板；3091、第四导向槽；310、导向板；3101、导向孔；311、空气阻尼器；4、回转组件；401、回转底座；402、回转气缸；403、第一回转轮；404、皮带；405、第二回转轮；406、传动轴；4061、法兰；5、PIN针；6、焊针固定组件；601、焊针；602、固定支架。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1、图5、图6、图7和图8所示，本发明包括用于储存和提供PIN针5的储PIN针组件2，储PIN针组件2的一侧衔接有与其配合的送PIN针组件1，储PIN针组件2的另一侧衔接驱动组件3，驱动组件3的背面安装回转组件4，驱动组件3将水平设置的PIN针转换成垂直设置，并与所需加工的焊针601内孔对应。

送PIN针组件1包括顶杆支架104，顶杆支架104前端外侧安装第一气缸101，顶杆支架104的前端面上设置导向槽，导向槽内设置顶杆108，第一气缸101的活塞杆通过转接件连接顶杆108，推动顶杆108沿导向槽做直线运动。送PIN针组件1前端面靠近第一气缸101的一侧还垂直安装第一固定板102，送PIN针组件1前端面的另一侧水平安装贴接于其上的第二固定板105，第二固定板105上安装一组上下间隔设置的第三固定板107，第三固定板107均与第二固定板105的长边平行，位于下方的第三固定板107上表面开设第一导向槽106，第一导向槽106内嵌接顶杆108第一导向槽106为“V”形结构且也与第二固定板105的长边平行。转接件包括安装在第一固定板102内侧前端的第一安装块103，第一气缸101的活塞杆穿过第一固定板102，并通过螺母紧固于第一安装块103上，第一安装块103的后方还设置第二安装块110，第二安装块110的前端面固接于第一安装块103的后端面上，第二安装块110的内侧于顶杆108的一侧固接，顶杆108的另一侧伸入储PIN针组件2内第一安装块103的前端伸出第一固定板102，于其上还固接用于限制第一气缸101拉伸距离的限位装置109，第一安装块103和第二安装块110在第一气缸101的推动下做直线运动。

如图2所示，储PIN针组件2包括与顶杆支架104相邻设置的安装底板201，安装底板201的上方设置推PIN针板205，推PIN针板205上表面的前端开设与第一导向槽106平行的第二导向槽2051，在第二导向槽2051两侧的推PIN针板205上垂直安装一组储PIN针舱202，两侧储PIN针舱202的相对面上对称开设上下贯通的储PIN针槽2021，各储PIN针舱202的底部与储PIN针槽2021之间均设置供PIN针5通过的间隙，推PIN针板205下方的安装底板201上固接滑轨207，推PIN针板205通过滑块206连接滑轨207，推PIN针板205的后方平行安装第二气缸203，各储PIN针舱202后方的推PIN针板205上均安装与储PIN针舱202固接的支撑块204。PIN针5的两侧分别插接在相邻储PIN针舱202的储PIN针槽2021内，各储PIN针舱202的底部与第二导向槽2051底部的距离大于单根PIN针5的直径且小于PIN针5直径的两倍。推PIN针板205前方的安装底板201上还设置限位块208，限位块208的后端面与推PIN针板205的前端面抵接，限位块208的中部向下凹陷形成安装槽，于安装槽内设置定位杆209，于第二导向槽2051的前端槽壁上开设供定位杆209嵌接的凹槽，定位杆209穿过限位块208并通过凹槽伸入第二导向槽2051内，与PIN针5的外壁接触。

如图3所示，驱动组件3包括倒置的“L”形驱动支架303，驱动支架303与储PIN针组件2相邻的一侧平行安装电机固定板302，电机固定板302上边缘处、在安装底板201的前方固接驱动电机301，于安装底板201外侧、在驱动电机301对角处安装空气阻尼器311，驱动电机301的输出轴连接带轮组306，驱动支架303上表面靠近驱动电机301的一侧设置一组前后对称的滚轮308，其另一侧垂直安装第四固定板309，第四固定板309的上边缘中部向下凹陷形成第四导向槽3091，滚轮308通过传动件307连接带轮组306，传动件307的上表面相对第四导向槽3091同轴开设第三导向槽3071，驱动支架303的后方还垂直安装回转部连接板305。带轮组306包括并排设置的第一带轮3061、第二带轮3062和第三带轮3063，第一带轮3061与驱动电机301的输出轴配合，第二带轮3062和第三带轮3063连接传动件307，第二带轮3062和第三带轮3063的交线与第三导向槽3071的轴心线平行，两侧滚轮308的交线也与第三导向槽3071的轴心线平行。第四固定板309远离驱动电机301的一侧贴接导向板310，导向板310上相对第四导向槽3091开设导向孔3101，导向孔3101为与PIN针5紧密配合的正多边形或圆形结构。驱动支架303的上表面的前端安装若干根吹气管304，各吹气管304与第四固定板309的上边缘平行设置，各吹气管304均向驱动支架303的中部延伸，各吹气管304的出风口于第三导向槽3071轴心线的正上方向下弯折形成直角弯头。

如图4所示，回转组件4包括回转底座401，回转底座401上安装回转气缸402，回转底座401的正上方设置传动轴406，还包括第一回转轮403和第二回转轮405，同一条皮带404绕接于第一回转轮403和第二回转轮405上，第一回转轮403与回转气缸402的输出轴配合，第二回转轮405与传动轴406的一端配合，传动轴406的另一端通过法兰4061与回转部连接板305固接。

本发明的具体工作过程如下：

第二气缸203推动推PIN针板205向前运动，第二导向槽2051内的PIN针5随着推PIN针板205运动，直至第二导向槽2051与第一导向槽106同轴排列。顶杆108在第一气缸101的推动下将PIN针5推向驱动组件3内，为保证运动的准确性，顶杆108依次通过第一导向槽106、第二导向槽2051、第三导向槽3071，在各导向槽的约束下平稳地运动。当PIN针5进入驱动组件3时，回转气缸402动作，驱动组件3顺时针旋转90°，PIN针5在重力作用下沿着第四导向槽3091滑落，PIN针5带有定位锥度的前端进入导向板310上的等边三角形导向孔3101内，PIN针5后端由两个滚轮308夹持，PIN针5的侧面设有若干根吹气管304，吹气管304吹出压缩空气，防止PIN针5侧翻。PIN针5的针尖与下方的半导体焊针位置对准，在空气阻尼器311的缓冲下，PIN针5的针尖稳定进入下方半导体焊针的35微米的孔内，驱动电机301旋转，PIN针5跟着转动，从而对焊针内孔的内导角进行研磨加工；加工结束后PIN针5上提，同时回转气缸402反转，反旋到PIN针5上下料的位置，完成下料动作。限位装置109可以限制第一气缸101的最大伸长量，所述限位装置109可以为位移传感器，用于检测第一气缸101活塞杆的位移量。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (12)

1.一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：包括用于储存和提供PIN针(5)的储PIN针组件(2)，所述储PIN针组件(2)的一侧衔接有与其配合的送PIN针组件(1)，所述储PIN针组件(2)的另一侧衔接驱动组件(3)，所述驱动组件(3)的背面安装回转组件(4)，驱动组件(3)将水平设置的PIN针转换成垂直设置，并与所需加工的焊针(601)内孔对应。

2.如权利要求1所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述送PIN针组件(1)包括顶杆支架(104)，所述顶杆支架(104)前端外侧安装第一气缸(101)，所述顶杆支架(104)的前端面上设置导向槽，所述导向槽内设置顶杆(108)，所述第一气缸(101)的活塞杆通过转接件连接顶杆(108)，推动顶杆(108)沿所述导向槽做直线运动。

3.如权利要求2所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述送PIN针组件(1)前端面靠近第一气缸(101)的一侧还垂直安装第一固定板(102)，所述送PIN针组件(1)前端面的另一侧水平安装贴接于其上的第二固定板(105)，所述第二固定板(105)上安装一组上下间隔设置的第三固定板(107)，所述第三固定板(107)均与第二固定板(105)的长边平行，位于下方的第三固定板(107)上表面开设第一导向槽(106)，所述第一导向槽(106)内嵌接顶杆(108)，所述第一导向槽(106)为“V”形结构且也与第二固定板(105)的长边平行。

4.如权利要求2所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述转接件包括安装在第一固定板(102)内侧前端的第一安装块(103)，所述第一气缸(101)的活塞杆穿过第一固定板(102)，并通过螺母紧固于第一安装块(103)上，所述第一安装块(103)的后方还设置第二安装块(110)，所述第二安装块(110)的前端面固接于第一安装块(103)的后端面上，所述第二安装块(110)的内侧与顶杆(108)的一侧固接，所述顶杆(108)的另一侧伸入储PIN针组件(2)内,所述第一安装块(103)的前端伸出第一固定板(102)，于其上还固接用于限制第一气缸(101)伸长距离的限位装置(109)，所述第一安装块(103)和第二安装块(110)在第一气缸(101)的推动下做直线运动。

5.如权利要求1所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述储PIN针组件(2)包括与顶杆支架(104)相邻设置的安装底板(201)，所述安装底板(201)的上方设置推PIN针板(205)，所述推PIN针板(205)上表面的前端开设与第一导向槽(106)平行的第二导向槽(2051)，在第二导向槽(2051)两侧的推PIN针板(205)上垂直安装一组储PIN针舱(202)，两侧储PIN针舱(202)的相对面上对称开设上下贯通的储PIN针槽(2021)，所述各储PIN针舱(202)的底部与储PIN针槽(2021)之间均设置供PIN针(5)通过的间隙，所述推PIN针板(205)下方的安装底板(201)上固接滑轨(207)，所述推PIN针板(205)通过滑块(206)连接滑轨(207)，所述推PIN针板(205)的后方平行安装第二气缸(203)，各储PIN针舱(202)后方的推PIN针板(205)上均安装与储PIN针舱(202)固接的支撑块(204)。

6.如权利要求5所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述PIN针(5)的两侧分别插接在相邻储PIN针舱(202)的储PIN针槽(2021)内，各储PIN针舱(202)的底部与第二导向槽(2051)底部的距离大于单根PIN针(5)的直径且小于PIN针(5)直径的两倍。

7.如权利要求5所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述推PIN针板(205)前方的安装底板(201)上还设置限位块(208)，所述限位块(208)的后端面与推PIN针板(205)的前端面抵接，所述限位块(208)的中部向下凹陷形成安装槽，于所述安装槽内设置定位杆(209)，于所述第二导向槽(2051)的前端槽壁上开设供定位杆(209)嵌接的凹槽，所述定位杆(209)穿过限位块(208)并通过所述凹槽伸入第二导向槽(2051)内，与PIN针(5)的外壁接触。

8.如权利要求1所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述驱动组件(3)包括倒置的“L”形驱动支架(303)，所述驱动支架(303)与储PIN针组件(2)相邻的一侧平行安装电机固定板(302)，所述电机固定板(302)上边缘处、在安装底板(201)的前方固接驱动电机(301)，于安装底板(201)外侧、在驱动电机(301)对角处安装空气阻尼器(311)，所述驱动电机(301)的输出轴连接带轮组(306)，所述驱动支架(303)上表面靠近驱动电机(301)的一侧设置一组前后对称的滚轮(308)，其另一侧垂直安装第四固定板(309)，所述第四固定板(309)的上边缘中部向下凹陷形成第四导向槽(3091)，所述滚轮(308)通过传动件(307)连接带轮组(306)，所述传动件(307)的上表面相对第四导向槽(3091)同轴开设第三导向槽(3071)，所述驱动支架(303)的后方还垂直安装回转部连接板(305)。

9.如权利要求8所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述带轮组(306)包括并排设置的第一带轮(3061)、第二带轮(3062)和第三带轮(3063)，所述第一带轮(3061)与驱动电机(301)的输出轴配合，所述第二带轮(3062)和第三带轮(3063)连接传动件(307)，所述第二带轮(3062)和第三带轮(3063)的交线与第三导向槽(3071)的轴心线平行，所述两侧滚轮(308)的交线也与第三导向槽(3071)的轴心线平行。

10.如权利要求8所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述第四固定板(309)远离驱动电机(301)的一侧贴接导向板(310)，所述导向板(310)上相对第四导向槽(3091)开设导向孔(3101)，所述导向孔(3101)为与PIN针(5)紧密配合的正多边形或圆形结构。

11.如权利要求8所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述驱动支架(303)的上表面的前端安装若干根吹气管(304)，所述各吹气管(304)与第四固定板(309)的上边缘平行设置，各吹气管(304)均向驱动支架(303)的中部延伸，各吹气管(304)的出风口于第三导向槽(3071)轴心线的正上方向下弯折形成直角弯头。

12.如权利要求1所述的一种研磨机用PIN针自动上下料和进孔机构，其特征在于：所述回转组件(4)包括回转底座(401)，所述回转底座(401)上安装回转气缸(402)，所述回转底座(401)的正上方设置传动轴(406)，还包括第一回转轮(403)和第二回转轮(405)，同一条皮带(404)绕接于第一回转轮(403)和第二回转轮(405)上，所述第一回转轮(403)与回转气缸(402)的输出轴配合，所述第二回转轮(405)与传动轴(406)的一端配合，所述传动轴(406)的另一端通过法兰(4061)与回转部连接板(305)固接。

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