CN111453117A - 芯片自动贴标设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芯片自动贴标机，属于芯片加工设备领域，其包括有上料机构、预定位机构、转盘机构、检测机构、贴标机构和取料机构，通过上述机构，本发明可以实现自动堆料方式的上料动作、自动定位、自动抓取芯片、自动检测、自动贴标和自动取料动作，其能够一次对多个芯片同时贴标，并且无需人工上料与收料，解决现有技术中人工贴标效率低、质量差和半自动贴标设备还需人工辅助的问题，相较于传统的人工贴标方式，本实施例可以有效提高生产效率。

Description

芯片自动贴标设备

技术领域

本发明涉及芯片加工设备领域，尤其涉及一种芯片自动贴标设备。

背景技术

传统的贴标是靠工人手工进行或是使用半自动贴标设备辅助人工进行。人工贴标方式的贴标速度慢、精度低、容易出错、效率低，现有的半自动贴标设备一般需人工上料与收料，生产效率较低，并且其结构一般较为复杂，受其自身结构的限制，只能实现普通尺寸标签的贴标，不适合用于来微型产品的贴标使用，如芯片等。

视觉检测是利用通过图像摄取装置将被摄取目标转换成图像信号，结合识别技术用于代替人眼进行测量和判断的一种成熟技术。传送给专用的图像处理系统，一般会根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，由图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、自动化程度高的芯片自动贴标设备，其能够一次对多个芯片同时贴标，并且无需人工上料与收料，解决现有技术中人工贴标效率低、质量差和半自动贴标设备还需人工辅助的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种芯片自动贴标设备，包括上料机构、预定位机构、视觉检测机构、贴标机构、取料机构和用于输送动作的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、转盘机构。

所述上料机构包括用于放置料盒的上料座和电机，所述上料座的大小与料盒大小相适应，所述上料座包括上料底板和环绕上料底板的边沿围绕设置的防护支架，上料底部的中心设有开孔，所述开孔内穿设有受电机驱动而上、下升降的主杆与辅杆；所述上料座的顶部设有一用于清洁的毛刷，同时在上料座的相对两侧设有吹气头与集成盒，所述吹气头的吹气方向垂直于上料机构同预定位机构之间的直线连线，所述毛刷连接于第一机械臂的末端上，由机械臂驱动进行动作。

所述预定位机构包括安装板和底板，安装板和底板均为方形、二者之间用支撑杆固定连接，所述安装板的左侧与前侧、后侧均装设有导块，导块的内侧具有斜面，用于自然导向实现定位。在安装板的底部，对应前、后两侧的导块分别设有电机与所述导块固定连接；所述安装板右侧边沿设有由上夹块、驱动上夹块下移的气缸、下夹块、驱动下夹块上移的气缸组成的夹持装置，所述下夹块与其气缸之间连接有滑块，所述滑块通过多根滑杆滑动固定于一滑座上，所述下夹块与左侧的滑块相对设置且其之间的间隙与料盘的长度或宽度相适应。

所述上料机构与所述预定位机构之间通过第二机械臂输送料盘，所述第二机械臂的主体结构与第一机械臂的结构相同、其末端与一移动安装板固定，所述移动安装板上开设若干安装孔，安装孔中分别竖直安装有真空吸盘，真空吸盘均与一抽吸泵连通；所述真空吸盘呈六角菱形分布，移动安装板的下方通过连接光杆连线有一十字形的压板。

所述上料机构与转盘机构之间通过第三机械臂输送一列料盘上的芯片，所述第三机械臂的末端上安装有调整机构，所述调整机构包括与纵向滑座固定连接的调整底板、纵移座和吸嘴，所述纵移座位于吸嘴与调整底板之间，所述调整底板设有两道相互平行的水平滑轨以及竖直滑动跨设在两道水平滑轨上的移滑块。在水平滑轨的两端，还分别设有纵轨，所述纵轨上滑动设有纵移滑块，纵移座的两侧分别固定于两侧的纵移滑块上，所述纵移座上设置有多个条形通槽，多个条形通槽的底部、顶部之间等距，并且底部之间的间隙小于的顶部之间的间隙，所述纵移座由一电机和丝杠结构组合驱动。所述吸嘴与横移滑块之间设有U形连接座，所述U形连接座具有两个侧臂、其一侧臂与吸嘴固定连接、另一侧臂从纵移座的底部绕过并与纵移滑块固定连接。U形连接座的另一个侧臂上设有凸起嵌于纵移座上与其位置对应的条形通槽中。

所述转盘机构包括转台和电机，转台上设置有四个用于放置芯片、均匀分布的夹具，夹具设有一列多个容置槽，所述电机用于驱动转台转动。

所述检测机构、贴标机构、取料机构分别依照处理顺序沿着转台的剩余三个对应夹具所在位置的方位依次分布：所述视觉检测机构与第三机械臂下放芯片时的位置相邻，其包括滑座、上平台、视觉检测组件、安装立板、纵移电机、横移电机，所述视觉检测组件安装于安装立板上，所述安装立板则滑动安装于上平台上、上平台滑动安装于下平台上；纵移电机、横移电机分别驱动上平台、滑座纵向或横向移动。

所述贴标机构与视觉检测机构相邻，其包括送料卷、收料卷、底座、安装座、贴标头、平移电机、滑轨，平移电机和贴标头固定安装于安装座上，安装座通过滑轨固定安装于底座上，平移电机驱动安装座来回平移；所述贴标头包括小气缸、吸嘴、滑杆座、滑动附件，所述小气缸固定于安装座上、其交错分布为至少两排，所述吸嘴固定于小气缸的活塞杆的底部，滑杆座则固定于安装座的底部，其上滑动连接有滑动附件，所述滑动附件与所述吸嘴之间固定连接。

所述取料机构包括底座、安装座、吸芯头、平移电机、滑轨，平移电机和吸芯头安装于安装座上，安装座通过滑轨安装于底座上，平移电机驱动安装座平移；所述吸芯头包括小气缸、吸嘴，所述吸嘴固定于小气缸的活塞杆的底部。。

通过上述，本发明可以借由毛刷、吹气头对料盘上的芯片进行清理，清理出的灰尘、金属颗粒物可通过集尘盒收集，既能够保持芯片清洁、便于储存，也可提高贴标之后标签与芯片表面之间粘合度，避免标签脱落。

并且本发明设计有调整机构，通过调整机构可以自如地控制在芯片之间的距离，以适应料盘上芯片之间的间距以及夹具上芯片之间的间距的变化，此外，可以在运输过程中加大芯片之间的距离，避免距离过近时吸嘴之间相互影响，进而导致吸嘴无法持续吸住芯片，有效避免转移过程中芯片掉落的情况发生，提高芯片的转移的稳定性、避免遗漏芯片，提高本发明设备的加工合格率。

本发明进一步设置如下：所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂结构相同：包括两个平行间隔设置的支撑立板，两个所述支撑立板的中上部之间共同固定有一轨道板，所述轨道板上设有与轨道板平行的丝杠，所述丝杠的一端与—电机同轴联动，丝杠上螺纹连接有螺母，所述螺母上固定有横向滑座，所述横向滑座上设有竖直并排的两个滑轨，所述滑轨上共同安装有纵向滑座。本发明将机械臂结构通用化，不仅可以降低结构复杂程度，也可以降低设备的维修和生产成本。

本发明进一步设置如下：对应每个夹具的所在位置的转台下方，分别设有一个光电检测座，所述光电检测座上设有与夹具中所带有的容置槽数量相等的光电检测器。

本发明进一步设置如下：支撑座设有四个、其成四角分设于转台的底部并与转台间隙配合。

本发明进一步设置如下：所述任意相对的两侧防护支架上具有中心对称的开槽。在放置料盘时，分别拿住料盘长边边沿的两侧即可稳定、快速、不费力地将堆叠的料盘放入。

本发明进一步设置如下：所述条形通槽的顶部之间的间距为16mm、底部之间的间距为5mm、中部之间的间距为8mm。

本发明进一步设置如下：第二机械臂与第一机械臂相邻且位于同侧并排设置，所述预定位机构也与上料机构相邻并并排设置。既便于第二机械臂从上料机构中吸取一个料盘进行预定位处理，也省去了从上料机构至预定位机构移动时对于其垂直于移动方向上的料盘的位置过大的调整，只需通过导块自然定位即可达到定位的精度要求。另外，也降低了对机械臂结构的要求，只需机械臂具有上下、左右四个自由运动维度即可。

本发明的有益效果如下：本发明可以实现自动堆叠方式的上料动作、自动定位、自动抓取芯片、自动检测、自动贴标和自动取料动作，相较于传统的人工贴标方式和需要人工辅助的半自动化的加工设备，本发明各工序的工位设计间距合理，并可以一次对一列多个芯片同时进行贴标动作，可以有效提高生产效率。

本发明还通过将预定位机构与上料机构并排设置、使预定位机构与转盘的夹具位置对准设计对芯片实施精确定位，并通过调整机构精确控制芯片转移过程的间距控制，还进一步结合视觉检测机构检测芯片的转移后的位置情况，从上料伊始至贴标之前通过多道工序确保芯片位置准确，有效保障本发明设备的贴标质量。

附图说明

图1为本发明具体实施例的整体正面结构示意图。

图2为本发明具体实施例的整体背面结构示意图。

图3为本发明具体实施例的整体俯视示意图。

图4为本发明具体实施例的上料机构整体结构示意图。

图5为本发明具体实施例的上料机构左视示意图。

图6为本发明具体实施例的上料机构后视示意图。

图7为本发明具体实施例的第一机械臂结整体结构示意图

图8为本发明具体实施例的第一机械臂左侧面结构示意图。

图9为本发明具体实施例的第二机械臂背面结构示意图。

图9-1为本发明具体实施例的吸盘结构整体示意图。

图9-2为本发明具体实施例的吸盘结构仰视图。

图10为本发明具体实施例的预定位机构整体示意图。

图11为本发明具体实施例的预定位机构正视示意图。

图12为本发明具体实施例的预定位机构左视示意图。

图13为本发明具体实施例的调整机构整体结构示意图。

图14为本发明具体实施例的调整机构正视示意图。

图15为本发明具体实施例的调整机构的吸嘴结构示意图

图16为本发明具体实施例的检测机构示意图。

图17为本发明具体实施例的检测机构正视示意图。

图18为本发明具体实施例的贴标机构整体结构示意图。

图19为本发明具体实施例的贴标机构正视示意图。

图20为本发明具体实施例贴标机构的贴标头结构示意图。

图21为本发明具体实施例转盘机构整体示意图。

图22为本发明具体实施例转盘机构俯视示意图。

附图标记：1—料盘，2—台面，100—上料机构，200—第一机械臂，300—第二机械臂，400—预定位机构，500—第三机械臂，600—转盘机构，700—检测机构，800—贴标机构，900—取料机构；

110—毛刷，120—上料底板，130—防护支架，140—集尘座，150—吹气座，160—上料电机，170—距离传感器一，180—上料挡块，141—集尘盒，151—吹气头，161—上料传动箱，162—上料升降辅杆，163—上料升降主杆，181—上料缓冲垫；

210—支撑立板，220—轨道板，230—机械臂电机，240—机械臂丝杠，250—机械臂横向滑座，260—机械臂纵向滑座，270—机械臂小气缸，271—机械臂挡块，231—机械臂螺母，272—机械臂位置传感器；

310—移动安装板，320—真空吸盘，330—移动滑座，340—移动小气缸，350—光电传感器发射部，351—光电传感器接受部，360—压板，370—连接光杆；

410—下夹块，420—预定位安装板，430—预定位底板，440—预定位导块一，450—预定位导块二，460—上夹块，480—压杆小气缸，411—下夹持气缸，412—预定位固定座，413—预定位滑杆，421—预定位支撑杆，461—上夹持气缸，451—校准电机，471—预定位齿条，472—预定位齿轮，473—压杆；

510—调整底板，520—滑轨，530—调整纵移座，540—调整吸嘴，550—调整纵移电机，560—调整丝杆，511—调整纵轨，521—调整横移滑块，531—调整纵移滑块，532—调整槽，541—U形连接座，552—调整皮带，561—调整纵移螺母；

610—转台，620—转盘支撑座，630—转盘电机，640—转盘传动箱，650—光电检测座，651—光电检测器；

710—检测上平台，720—检测滑座，730—检测下平台，740—视觉检测组件，750—检测安装立板，760—检测小气缸，770—检测纵移电机，731—检测横移电机，761—均衡杆，762—均衡连接杆，763—均衡滑座；

810—送料卷，820—收料卷，830—贴标底座，840—贴标安装座，850—贴标头，860—贴标平移电机，831—贴标滑轨，851—贴标小气缸，852—贴标吸嘴，853—贴标滑杆座，854—贴标滑动附件。

具体实施方式

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供一种芯片自动贴标机，其包括有上料机构100、预定位机构400、转盘机构600、检测机构700、贴标机构800和取料机构900，通过上述机构，本发明可以实现自动堆料方式的上料动作、自动定位、自动抓取芯片、自动检测、自动贴标和自动取料动作，相较于传统的人工贴标方式，本实施例可以有效提高生产效率。

如图4所示，本实施例上料机构100包括毛刷110、上料底板120、防护支架130、集尘座140、吹气座150、上料电机160、距离传感器一170、上料挡块180、集尘盒141、吹气头151、上料传动箱161、上料升降辅杆162、上料升降主杆163、上料缓冲垫181：上料底板120水平设置，防护支架130垂直安装并固定于上料底板120上。防护支架130由多根杆材组合加工而成、其围绕上料底部一周设置，从前、后、左、右四个方向将其包围形成一个具有上敞口的容置空间。容置空间的大小与料盘1相适应，最好以料盘1恰能放入为宜。上料电机160与上料传动箱161均位于上料底板120的下方，同时上料底板120的中部设有一个开口，上料升降主杆163与上料升降辅杆162的底端延伸至上料传动箱161中，上料升降主杆163与上料升降辅杆162的顶端穿过开口并与一水平放置板固定连接。上述料盘1堆叠即堆放于水平放置板的上表面之上。上料电机160工作时，上料传动箱161可将其转动通过传动结构转换为上、下运动，例如丝杆结构、凸轮结构等，令上料升降主杆163与上料升降辅杆162一同推动水平放置板上、下升降，进而带动放置于水平放置板上的料盘1上下移动。在实际使用时，会通过调节上料电机160使堆叠的料盘1整体处于容置空间的上部分、并使其与其他工位的操作平面保持水平对齐。

上料机构100中，毛刷110连接于第一机械臂200的末端，如图3所示，通过第一机械臂200可驱动毛刷110水平、上下移动实现对位于最上层的料盘1上的芯片的清理。清理出的灰尘、金属颗粒物可通过图3中位于上料底板120右侧的吹气头151吹入左侧的集尘盒141中，完成对料盘1上料之前的清理。既能够保持芯片清洁、便于储存，也可提高贴标之后标签与芯片表面之间粘合度，避免标签脱落。为便于收集灰尘，集尘盒141的底部设有出尘口并通过外接管道将灰尘导入到灰尘收集袋中。

而为了便于从上敞口放入料盘1，本实施例将防护支架130的前侧(此处以图4、图6中的视图方向为基准进行描述)、后侧不使用杆材封闭，而分别留置出一个放料开槽，两个放料开槽呈中心对称设计，在放置料盘1时，分别扶住料盘1长边边沿的两侧即可稳定、快速、不费力地将堆叠的料盘1放入；此外，在放入料盘1时即便于通过防护支架130的结构、大小对放入的料盘1完成一次性的初步定位，以便于后续工序的进一步定位。

本实施例第一机械臂200、第二机械臂300、第三机械臂500的基本结构都是相同的，区别仅在于三者的末端所连接的执行结构存在不同。以第一机械臂200为例进行结构说明，如图7-图8所示：第一机械臂200包括有两个平行间隔设置的支撑立板210，支撑立板210呈L形、支撑立板210的水平部分用于将与台面2固定安装、保持支撑立板210竖立与稳定。两个支撑立板210的竖直部分之间固定连接有轨道板220，轨道板220具有一定的长度，其长度不小于毛刷110所需要的横向行程。以图7中所示方向为基准，在轨道板220的正面、其两端之间转动固定有机械臂丝杠240，机械臂丝杠240的一端与—机械臂电机230通过联轴器同轴固定连接。机械臂丝杠240上螺纹连接有机械臂螺母231，机械臂螺母231上固定有机械臂横向滑座250，通过控制机械臂电机230转动方向，可以借由丝杠传动结构控制机械臂横向滑座250在轨道板220上来回横移。为实现纵向运动，在机械臂横向滑座250之上设有竖直并排设置的两个滑轨，滑轨上共同滑动安装有机械臂纵向滑座260。机械臂纵向滑座260的纵向运动由一个固定安装于两个滑轨之间的机械臂小气缸270进行驱动。简而言之，第一机械臂200结构是通过机械臂电机230驱动机械臂横向滑座250来回横移，结合通过机械臂小气缸270实现机械臂纵向移动。

在本实施例所提供的机械臂结构中，为检测气缸行程/移动位置状况，如图7所示，于机械臂纵向滑座260的左侧设置了一个机械臂位置传感器272用于检测机械臂纵向滑座260的移动位置，同时在机械臂纵向滑座260右侧(图9为参照基准)设置了机械臂挡块271，机械臂挡块271上设有缓冲垫，机械臂挡块271与缓冲垫配合用于限制机械臂纵向滑座260的运动行程。机械臂横向滑座250的具体位置则可以通过设定电机的转动圈数实现精确定位。本实施例中所述机械臂位置传感器272可以使用红外线传感器或霍尔传感器。

上述第一机械臂200与上料机构100邻接，二者共同构成了本实施例的第一工位。

本实施例的第二工位由第二机械臂300与预定位机构400组成，本实施例中第二机械臂300与第一机械臂200相邻且位于同侧并排设置，预定位机构400也与上料机构100相邻并并排设置，甚至，第二机械臂300处于上料机构100与预定位机构400的中间位置，从而便于第二机械臂300从上料机构100中吸取一个料盘1进行预定位处理，以便于后续加工。

第二工位中，第二机械臂300的末端的执行机构结构如图9所示，其包括水平设置的移动安装板310，移动安装板310上开设若干安装孔，安装孔中分别竖直安装有真空吸盘320，真空吸盘320均与抽吸泵连通。移动安装板310则固定于第二机械臂300的移动滑座330(即第一机械臂200中的机械臂纵向滑座260)上，在移动小气缸340的驱动之下上、下运动。在移动滑座330的两端，同样设置了用于控制位置的传感器和挡块结构。

在需要将第一工位上料机构100中位于最顶层的料盘1吸起时，移动小气缸340控制移动滑座330与移动安装板310一同下移直至真空吸盘320的底部与料盘1接触，开启抽吸泵采用负压模式使真空吸盘320具备吸力，移动滑座330向上移动即可将料盘1吸起。机械臂电机230工作驱动机械臂横向滑座250带动移动安装板310、料盘1向预定位机构400移动至指定位置后，将料盘1下放即可完成第一工位到第二工位的过渡。

本实施例将真空吸盘320设置为如图9-图9-2所示的六角菱形分布，并且还在通过一十字形的压板360，压板360与真空吸盘320所固定安装的安装板310之间通过四根连接光杆370固定连接。压板360的作用如下：本例中，四个真空吸盘320分布于十字形的压板360的四个凹角处并与其间隙配合，剩余两个真空吸盘320则从压板360的开孔上穿过，因此压板360在六个真空吸盘320呈六角分布的情况下保护真空吸盘320，并且也能过将该分布结构加以固定；进一步地，穿设于压板360中的真空吸盘320的抽吸面积被相应缩减，以此减少真空吸盘320与料盘1的接触面积，避免芯片与真空吸盘320完全相对而导致被真空吸盘320吸起。通过上述两方面，本实施例所述的真空吸盘320结构可以有效避免芯片被真空吸盘320吸起，实现在稳定吸取料盘1的同时，大大简化吸取料盘1的相应结构，使得结构简单、体积小巧，并且可直接适用于与第一机械臂200相同结构的第二机械臂300。

而通用的机械臂结构，不仅可以降低结构复杂程度，也可以降低设备的维修和生产成本。由前述第一机械臂200的结构也可知，本实施例所提供的机械臂结构仅存在上下、左右四个自由运动维度，其简单、体积小巧、便于安装和拆卸。

另外本实施例得以将第一机械臂200与第二机械臂300相邻设置，是通过使第二机械臂300与与其作用的对象——上料机构100与预定位机构400的位置极其贴近，结合上料机构100的初步定位作用以及上料机构100同预定位机构400的并排、相邻设置的特殊位置结构，并简化掉传统机械臂六个自由运动维度的结构设计，实现了第一工位到第二工位的精确移动。简而言之，本实施例中机械臂结构与预定位机构400、上料机构100的结构以及位置分布是相互作用、相互相成的。机械臂结构基于预定位机构400、上料机构100的结构以及位置分布得以简化，而预定位机构400、上料机构100精确移动也依赖于该简化，在该精确移动的基础之上，预定位机构400、上料机构100的结构以及位置分布才可如图中所示。

预定位机构400用于对吸取并移动到预定位机构400中的料盘1的具体位置进行精确校准，以便于第三机械臂500上的吸嘴将料盘1中最靠近于下一工位——即第三工位的一列芯片单个、单个地吸取并转移至第三工位上进行后续操作。由于芯片的体积通常较小，因此预定位机构400直接决定着在下续的转移过程中，是否能够实现100％的芯片吸取率。

结合图10-12所示，预定位机构400包括预定位安装板420和预定位底板430，预定位安装板420和预定位底板430均为方形、二者之间的四个角落处分别设置有一根预定位支撑杆421进行固定连接。预定位底板430通常安装于台面2上，起到安装与支撑的作用。以图10所示方向为前，预定位安装板420的左侧装设了预定位导块一440，预定位安装板420的前、后均装设有预定位导块二450，预定位安装板420的右侧边沿设置了用于将料盘1压住并固定的夹持装置。预定位导块一440、预定位导块二450的内侧(以靠近于预定位安装板420的中心为内)有斜面，在料盘1放入的时候自动对其位置进行一个初步的调整。在预定位安装板420的底部，对应前、后两侧的预定位导块二450分别设有校准电机451或者用于校准电机451，预定位导块二450与校准电机451之间通过连接附件可拆卸连接为一体。通过两处校准电机451的同步反向动作，可以从前、后方向进行收缩，使对料盘1定位于预定位安装板420中中心并固定。

用于固定料盘1的夹持装置包括下夹块410、上夹块460、上夹持气缸461、下夹持气缸411左、预定位固定座412、预定位滑杆413，上夹持气缸461的活塞杆与上夹块460垂直固定，上夹持气缸461可以通过其活塞杆控制上夹块460上下移动，预定位滑杆413通过固定滑块(图中未标识)滑动安装于预定位固定座412上，预定位固定座412则固定安装于台面2书。下夹持气缸411固定于预定位滑杆413的底端，其活塞杆与预定位滑杆413平行并驱动预定位滑杆413带动下夹块410上下移动。本实施例中左、右方向上的位置校准是基于预定位导块一440位置特定的自然精确定位：即通过确定预定位导块一440的位置，在料盘1放下时，利用预定位安装板420上左、右方向上的有限空间，结合预定位导块一440的内侧沿的斜面使料盘1放下沿着该斜面下移时自动定位。上述自然定位过程中，料盘1的右侧始终受限于下夹块410的左侧面作用而被限制，并且在料盘1下放之间，上夹块460与下夹块410是如图11所示的分离并间隔有一定间隙的状态。

需要特别注意的是上夹块460的形状以及上夹块460与下夹块410之间的配合关系，如图11右上角所示，上夹块460与下夹块410的配合处是与下夹块410相应部分相适应的台阶形状，由图11可直观地看出，上夹块460与下夹块410的右侧面相对齐。在料盘1下放后，通过驱动上夹持气缸461驱动上夹块460下移、下夹持气缸411驱动下夹块410上移，此过程中上夹块460与下夹块410的右侧面始终相抵触，从而确保夹持过程的稳定、并避免最终将料盘1夹住时由于夹紧力导致料盘1发生偏移，进一步确保了预定位机构400的校准定位的精确性。

为了便于第三机械臂500单独吸取最右一列的芯片而不将整个料盘1带起，本实施例预定位机构400在最右第二列位置上设置了压紧结构，该压紧结构包括压杆小气缸480、预定位齿条471、预定位齿轮472、预定位压杆473，压杆小气缸480推动预定位齿条471上下运动间接驱动预定位齿轮472齿轮转动，而预定位齿轮472则通过其与预定位齿条471的啮合作用上、下移动并带动压杆473上、下移动。本实施例在该处结构采取压杆小气缸480，一方面利用其有限的行程实现了稳定、简单的上下运动控制，另一方面避免了在料盘1附近使用电机，放置电机震动导致芯片抖动。在最右一列的芯片之后的其他单列待吸取的芯片，可以无需使用压紧结构。

如图13-15所示，第三机械臂500的执行机构是一个结构特殊的调整机构，调整机构用于在第三机械臂500从预定位机构400上吸取芯片后在转移芯片的过程中使芯片分散、而在转移至转盘机构600使又要缩小芯片之间的间距将其放下。之所以采用调整机构控制芯片转移过程中的间距，是由于在料盘1中，芯片之间的距离过于贴近，该近距离下吸嘴过于贴近会导致吸嘴之间相互影响而导致吸嘴无法持续吸住芯片，造成转移过程中芯片掉落。

调整机构主要由三个功能部分组成，第一、与第三机械臂500固定连接以便第三机械臂500控制其整体进行大行程运动的竖直设置的调整底板510。第二、水平固定安装于调整底板510上的两道滑轨520以及竖直滑动520跨设在两道滑轨520上的调整横移滑块521所组成的横移方向调整部分，和竖直固定安装于调整底板510的两侧的调整纵轨511，调整纵移座530通过调整纵移滑块531滑动安装于调整纵轨511上。调整纵移座530上设置有如图所示布局的多个调整槽532，调整槽532的长度与倾斜方向均是根据最大间距与最小间距综合得出。第三、用于驱动调整纵移座530纵向移动的调整纵移电机550、调整皮带552、调整纵移螺母561、调整丝杆560以及传动齿轮所组成的驱动结构。

调整纵移座530位于调整吸嘴540与调整底板510之间，为将三者联动连接，先使调整吸嘴540固定于U形连接座541的一个臂上，再使U形连接座541的另一个臂绕过调整纵移座530的底部至调整纵移座530的后方与调整纵移滑块531固定安装，同时，U形连接座541的另一个臂上朝前凸设有一调整凸起，调整凸起设于与其位置向对应的调整槽532中。当调整纵移座530受驱动上、下运动时，其上的调整槽532与调整凸起向配合，控制各个调整吸嘴540靠近或远离。

以移动过程中实现5mm-16mm-8mm的间距控制进行具体说明：在预定位机构400中，第三机械臂500控制调整机构移动至预定位机构400的相应位置上，同时调整电机驱动调整纵移座530向上移动至最上端，则调整凸起移动到调整槽532的最低端，使调整吸嘴540之间的间距为5mm，调整吸嘴540工作将芯片一一吸起。第三机械臂500控制调整机构上升过程中，调整电机控制调整纵移座530向下移动最下端，则调整凸起移动到调整槽532的最高端，使调整吸嘴540之间的间距为16mm。当第三机械臂500移动到转盘机构600的相应位置上时，调整电机驱动调整纵移座530向下移动至中间位置，则调整凸起移动到调整槽532的中间端，使调整吸嘴540之间的间距为8mm，调整吸嘴540停止工作放下芯片。

本实施例转盘机构600包括转台610、转盘支撑座620、转盘电机630、转盘传动箱640、光电检测座650、光电检测器651，转台610上设置有四个用于放置芯片、均匀分布的夹具，对应每个夹具的所在位置的转台610下方，分别设有一个光电检测座650，光电检测座650上并排设置有位置、数量均与单列芯片个数相对应的光电检测器651，用于检测夹具中是否放置有芯片。转盘电机630、转盘传动箱640组合用于驱动转台610转动，转盘支撑座620同样设有四个，与转台610间隙配合并对其进行过度防倾斜支撑。

除第三机械臂500下放芯片时需占用转盘机构600的一个方位外，本实施例检测机构700、贴标机构800、和取料机构900分别依照处理顺序沿着转台610的剩余三个方位依次分布。

检测机构700与第三机械臂500下放芯片时的位置相邻，其包括检测上平台710、检测滑座720、检测下平台730、视觉检测组件740、检测安装立板750、检测纵移电机770、检测横移电机731，通过检测纵移电机770、检测横移电机731分别驱动检测下平台730、检测上平台710纵向、横向移动调节至适宜的检测位置。通过检测安装立板750与视觉检测组件740设置在转台610夹具位置的上方以便检测，本实施例中视觉检测组件740可以采用现有技术中十分成熟的CCD视觉检测技术以及相关组件。为了实现多排同时检测，本实施例通过设置两侧视觉检测组件740同时检测单列7个芯片的情况，并为了进一步提高视觉检测组件740与转台610夹具之间的距离、使之得以更好地检测转台610上夹具中的各个芯片，本实施例还于检测安装立板750上设置了检测小气缸760、均衡杆761、均衡连接杆762和均衡滑座763组成了纵向微调结构。

贴标机构800包括送料卷810、收料卷820、贴标底座830、贴标安装座840、贴标头850、贴标平移电机860、贴标滑轨831等主要部件，贴标平移电机860和贴标头850固定安装于贴标安装座840上，贴标安装座840上通过贴标滑轨831固定安装于贴标底座830上，贴标平移电机860驱动贴标安装座840来回平移于取标点和贴标点之间。为了提高贴标的稳定性，本实施例贴标头850包括贴标小气缸851、贴标吸嘴852、贴标滑杆座853、贴标滑动附件854，贴标小气缸851固定于贴标安装座840上，其交错分布为至少两排，以提高取标、贴标的效率。贴标吸嘴852固定于贴标小气缸851的活塞杆的底部。贴标滑杆座853则固定于贴标安装座840的底部，其固定安装有竖直设立的贴标滑动附件854，贴标滑动附件854与贴标吸嘴852之间固定连接。在贴标吸嘴852受贴标小气缸851驱动滑动时，贴标滑动附件854起到辅助滑动的作用。

综上所述，本实施例具体工作过程如下：料盘1通过上料机构100以堆叠方式上料，第一机械臂200在上料后、第二机械臂300动作之前使用毛刷110将最上层的料盒上的灰尘清理干净。而后，第二机械臂300动作通过真空吸盘320将最上层的料盒从上料机构100所在的第一工位转移至第二工位的预定位机构400中。通过预定位机构400的校准、定位与夹紧，第三机械臂500将最靠近于转盘机构600的一列芯片单个吸取，在第三机械臂500转移至转盘机构600上的第三工位的过程中，调整机构调整各芯片散开，以便于安全转移。在第三机械臂500放下芯片时，需要调整机构缩小芯片的间距，使其符合转台610上夹具中各存放位的间距。接着，转盘机构600工作，图22中顺时针转动90°，使被单列夹出的芯片经过视觉检测，之后，再顺时针转动90°，转移至贴标机构800进行贴标会，转动最后一次90°，取料机构900的结构与贴标机构800的吸取结构相同，依据之前视觉检测的结果，将合格的芯片取出放入收料盒中，将不合格的芯片取出放入回收盒中，完成一次一列芯片的贴标。

Claims (7)

1.一种芯片自动贴标设备，其特征在于：包括上料机构、预定位机构、视觉检测机构、贴标机构、取料机构和用于输送动作的第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、转盘机构：

所述上料机构包括用于放置料盒的上料座和电机，所述上料座的大小与料盒大小相适应，所述上料座包括上料底板和环绕上料底板的边沿围绕设置的防护支架，上料底部的中心设有开孔，所述开孔内穿设有受电机驱动而上、下升降的主杆与辅杆；所述上料座的顶部设有一用于清洁的毛刷，同时在上料座的相对两侧设有吹气头与集成盒，所述吹气头的吹气方向垂直于上料机构同预定位机构之间的直线连线，所述毛刷连接于第一机械臂的末端上，由机械臂驱动进行动作；

所述预定位机构包括安装板和底板，安装板和底板均为方形、二者之间用支撑杆固定连接，所述安装板的左侧与前侧、后侧均装设有导块，导块的内侧具有斜面，用于自然导向实现定位；在安装板的底部，对应前、后两侧的导块分别设有电机与所述导块固定连接；所述安装板右侧边沿设有由上夹块、驱动上夹块下移的气缸、下夹块、驱动下夹块上移的气缸组成的夹持装置，所述下夹块与其气缸之间连接有滑块，所述滑块通过多根滑杆滑动固定于一滑座上，所述下夹块与左侧的滑块相对设置且其之间的间隙与料盘的长度或宽度相适应；

所述上料机构与所述预定位机构之间通过第二机械臂输送料盘，所述第二机械臂的主体结构与第一机械臂的结构相同、其末端与一移动安装板固定，所述移动安装板上开设若干安装孔，安装孔中分别竖直安装有真空吸盘，真空吸盘均与一抽吸泵连通；所述真空吸盘呈六角菱形分布，移动安装板的下方通过连接光杆连线有一十字形的压板；

所述上料机构与转盘机构之间通过第三机械臂输送一列料盘上的芯片，所述第三机械臂的末端上安装有调整机构，所述调整机构包括与纵向滑座固定连接的调整底板、纵移座和吸嘴，所述纵移座位于吸嘴与调整底板之间，所述调整底板设有两道相互平行的水平滑轨以及竖直滑动跨设在两道水平滑轨上的移滑块，在水平滑轨的两端，还分别设有纵轨，所述纵轨上滑动设有纵移滑块，纵移座的两侧分别固定于两侧的纵移滑块上，所述纵移座上设置有多个条形通槽，多个条形通槽的底部、顶部之间等距，并且底部之间的间隙小于的顶部之间的间隙，所述纵移座由一电机和丝杠结构组合驱动；所述吸嘴与横移滑块之间设有U形连接座，所述U形连接座具有两个侧臂、其一侧臂与吸嘴固定连接、另一侧臂从纵移座的底部绕过并与纵移滑块固定连接；U形连接座的另一个侧臂上设有凸起嵌于纵移座上与其位置对应的条形通槽中；

所述转盘机构包括转台和电机，转台上设置有四个用于放置芯片、均匀分布的夹具，夹具设有一列多个容置槽，所述电机用于驱动转台转动；

所述检测机构、贴标机构、取料机构分别依照处理顺序沿着转台的剩余三个对应夹具所在位置的方位依次分布：所述视觉检测机构与第三机械臂下放芯片时的位置相邻，其包括滑座、上平台、视觉检测组件、安装立板、纵移电机、横移电机，所述视觉检测组件安装于安装立板上，所述安装立板则滑动安装于上平台上、上平台滑动安装于下平台上；纵移电机、横移电机分别驱动上平台、滑座纵向或横向移动；

所述贴标机构与视觉检测机构相邻，其包括送料卷、收料卷、底座、安装座、贴标头、平移电机、滑轨，平移电机和贴标头固定安装于安装座上，安装座通过滑轨固定安装于底座上，平移电机驱动安装座来回平移；所述贴标头包括小气缸、吸嘴、滑杆座、滑动附件，所述小气缸固定于安装座上、其交错分布为至少两排，所述吸嘴固定于小气缸的活塞杆的底部，滑杆座则固定于安装座的底部，其上滑动连接有滑动附件，所述滑动附件与所述吸嘴之间固定连接；

所述取料机构包括底座、安装座、吸芯头、平移电机、滑轨，平移电机和吸芯头安装于安装座上，安装座通过滑轨安装于底座上，平移电机驱动安装座平移；所述吸芯头包括小气缸、吸嘴，所述吸嘴固定于小气缸的活塞杆的底部。

2.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：所述第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂结构相同：包括两个平行间隔设置的支撑立板，两个所述支撑立板的中上部之间共同固定有一轨道板，所述轨道板上设有与轨道板平行的丝杠，所述丝杠的一端与—电机同轴联动，丝杠上螺纹连接有螺母，所述螺母上固定有横向滑座，所述横向滑座上设有竖直并排的两个滑轨，所述滑轨上共同安装有纵向滑座。

3.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：对应每个夹具的所在位置的转台下方，分别设有一个光电检测座，所述光电检测座上设有与夹具中所带有的容置槽数量相等的光电检测器。

4.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：支撑座设有四个、其成四角分设于转台的底部并与转台间隙配合。

5.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：所述任意相对的两侧防护支架上具有中心对称的开槽。

6.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：所述条形通槽的顶部之间的间距为16mm、底部之间的间距为5mm、中部之间的间距为8mm。

7.如权利要求1所述的芯片自动贴标设备，其特征在于：第二机械臂与第一机械臂相邻且位于同侧并排设置，所述预定位机构也与上料机构相邻并并排设置。

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