CN112110202A - 吸附取放料机械臂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种吸附取放料机械臂，包括主控板、基座模组、取料模组；取料模组包括第一取料组件、第二取料组件、摄像头组件；摄像头组件用于对带吸取的物料进行拍照并将图片反馈给主控板，吸嘴组件在第二驱动组件的驱动力下吸取物料。本发明提供的机械臂包括运动行程较大的基座模组与运动行程较精确的取料模组，同一个方向通过两个模组运动以实现机械臂的精确取料；取料模组通过摄像头组件对待吸取的物料进行拍照，主控板对照片进行处理后发送指令给第二驱动组件，第二驱动组件驱动吸嘴组件运动以精确吸取物料，通过摄像头组件提高吸取机构的取料精度；吸取机构包括双工位即两个吸嘴组件，提高取料效率。

Description

吸附取放料机械臂
技术领域
本发明涉及物料传输技术领域，特别涉及一种吸附取放料机械臂。
背景技术
半导体在手机、汽车、传感器等领域有着非常广泛的运用，半导体作为手机、电脑的一种核心部件，技术日益增强，社会需求逐渐增大，半导体趋向小型化，而且制造数量巨大。
吸附取料机械臂是一种代替人工进行送料动作的装置，机械臂取料可长时间重复工作，减少了人工搬运。
目前现有的机械臂对于大型物料可以很好的完成搬运动作，达到搬运要求，但是对于极小的物料机械臂的搬运精度很难达到要求。在半导体行业中，通常都是一些微小的物体，而且加工的数量巨大。
故目前急需一种高精度取料的机械臂，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种吸附取放料机械臂，提高取料的精度。
为解决上述技术问题，本发明提供一种吸附取放料机械臂。
根据本发明实施例的吸附取放料机械臂，主控板；
基座模组，所述基座模组包括基座、第一驱动组件、第一滑座和第一导轨；所述第一导轨与第一驱动组件固定安装于所述基座上；所述第一滑座与第一导轨滑动连接；所述第一滑座在所述第一驱动组件的驱动下沿所述第一导轨方向往复运动；
取料模组，所述取料模组包括第一固定板、第一取料组件、第二取料组件和摄像头组件；所述第一固定板固定连接所述基座，以使得所述取料模组跟随所述第一滑座一起运动；所述第一取料组件、第二取料组件、摄像头组件均与所述第一固定板连接；其中，
所述第一取料组件或第二取料组件包括第二驱动组件、第二导轨和吸嘴组件；所述第二驱动组件、第二导轨固定安装于所述第一固定板上，所述吸嘴组件与第二导轨滑动连接；所述吸嘴组件在所述第二驱动组件的驱动力下沿所述第二导轨方向往复运动；
所述吸嘴组件与摄像头组件相邻设置，所述摄像头组件、第二驱动组件与所述主控板电性连接；所述摄像头组件用于对待吸取的物料进行拍照并将图片反馈给所述主控板，所述第二驱动组件接收并执行所述主控板的指令，所述吸嘴组件在所述第二驱动组件的驱动力下吸取物料。
优选地，所述第一取料组件与第二取料组件以所述第一固定板对称设置。
优选地，所述吸嘴组件分别包括吸杆组件、移动组件；所述移动组件的一端固定连接所述第二驱动组件，所述移动组件的另一端与所述第二导轨滑动连接；所述吸杆组件固定安装于所述移动组件上；所述吸杆组件在所述第二驱动组件的作用下沿所述第二导轨方向往复运动，以吸取或放下物料。
优选地，所述移动组件包括吸嘴升降板、移动板和第二固定板；所述移动板固定连接所述第二驱动组件，所述吸嘴升降板与移动板固定连接，所述吸嘴升降板与所述第二导轨滑动连接；所述吸杆组件固定安装于所述第二固定板上，所述第二固定板与所述吸嘴升降板固定连接。
优选地，所述吸嘴组件还包括弹性组件，所述弹性组件固定安装于所述移动组件上；所述弹性组件产生弹性力的方向与所述移动组件的运动方向相同。
优选地，所述吸嘴组件还包括旋转电机，所述旋转电机电性连接所述主控板，所述旋转电机安装于所述第二固定板上，所述旋转电机连接所述吸杆组件；所述旋转电机接收所述主控板的指令驱动所述吸杆组件进行旋转，以摆正物料。
优选地，所述摄像头组件包括摄像头与第三固定板，所述第三固定板固定连接所述第一固定板，所述摄像头固定安装于所述第三固定板上。
优选地，所述基座模组还包括读数头与光栅尺，所述读数头固定安装于所述基座上，所述光栅尺固定安装于所述第一滑座上，所述读数头与所述光栅尺用于定位所述第一滑座的位置。
优选地，所述吸嘴组件还包括传感器，所述传感器固定安装于所述第二固定板的顶端；所述传感器电性连接所述主控板，所述传感器将采集的信号反馈给所述主控板；所述主控板根据所述传感器反馈的信号发送指令，以使所述旋转电机调零回正。
优选地，所述吸嘴组件还包括挡光板，所述挡光板跟随所述旋转电机一起转动；所述旋转电机在转动过程中，当所述挡光板碰触所述传感器时，所述传感器采集信号，并反馈给所述主控板。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
根据本发明实施例的吸附取放料机械臂，该机械臂包括运动行程较大的基座模组与运动行程较精确的取料模组，同一个方向通过两个模组运动以实现机械臂的精确取料；取料模组通过摄像头组件对待吸取的物料进行拍照，主控板对照片进行处理后发送指令给第二驱动组件，第二驱动组件驱动吸嘴组件运动以精确吸取物料，通过摄像头组件提高吸取机构的取料精度；吸取机构包括双工位即两个吸嘴组件，提高取料效率。
附图说明
图1为本发明一个实施例的吸附取放料机械臂的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的吸附取放料机械臂的另一角度结构示意图；
图3为本发明一个实施例的基座模组的结构示意图；
图4为本发明一个实施例的取料模组的结构示意图；
图5为本发明一个实施例的取料模组的俯视图；
图6为本发明一个实施例的取料模组的侧视图。
附图标记：
基座模组221；基座2211；磁力弹簧2212；读数头2213；光栅尺2214；第一滑座2215；第一驱动组件2216；第一导轨2217；
取料模组222；第一固定板222a；第二固定板222b；弹性组件222c；第三固定板222d；旋转电机222e；摄像头组件222f；第二导轨222g；吸杆组件222h；传感器222i；吸嘴升降板222j；挡光板222k；移动板222m；第二驱动组件222n。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的吸附取放料机械臂。
如图1至图6所示，根据本发明实施例的吸附取放料机械臂，包括主控板、基座模组221和取料模组222。
其中，基座模组221包括基座2211、第一驱动组件2216、第一滑座2215和第一导轨2217；第一导轨2217与第一驱动组件2216固定安装于基座2211上；第一滑座2215与第一导轨2217滑动连接；第一滑座2215在第一驱动组件2216的驱动下沿第一导轨2217方向往复运动。第一驱动组件2216优选为直线电机，第一滑座2215在直线电机的驱动下沿第一导轨2217方向往复运动。
具体地，如图2所示，基座模组221上安装有读数头2213与光栅尺2214，读数头2213固定安装于基座2211上，光栅尺2214固定安装于第一滑座2215上。光栅尺2214用于标度第一滑座2215运动的行程，读数头2213读取光栅尺2214，读数头2213与光栅尺2214配合使用以精确定位第一滑座2215的位置。读数头2213电性连接主控板，读数头2213将读取的位置数据反馈给主控板，主控板根据第一滑座2215的位置发送指令。
如图4所示，取料模组222包括第一固定板222a、第一取料组件、第二取料组件和摄像头组件222f；其中，第一固定板222a固定连接基座2211，以使得取料模组222跟随第一滑座2215一起运动；第一取料组件、第二取料组件、摄像头组件222f均与第一固定板222a连接。第一取料组件与第二取料组件分别安装于第一固定板222a的两侧。第一取料组件或第二取料组件包括第二驱动组件222n、第二导轨222g和吸嘴组件，第二驱动组件222n优选为微型气缸，第二驱动组件222n、第二导轨222g固定安装于第一固定板222a上，吸嘴组件与第二导轨222g滑动连接，吸嘴组件在第二驱动组件222n的驱动力下沿第二导轨222g方向往复运动。
吸嘴组件与摄像头组件222f相邻设置，摄像头组件222f、第二驱动组件222n与主控板电性连接。摄像头组件222f用于对带吸取的物料进行拍照并将图片反馈给主控板，第二驱动组件222n接收并执行主控板的指令，吸嘴组件在第二驱动组件222n的驱动力下吸取物料。若干物料以任意角度放置于载板上，吸嘴组件进行吸取物料之前需要确定带吸取物料的角度，以摆正物料姿态。摄像头组件222f精确采集带吸取物料的姿态，以使得吸嘴组件精准的摆正吸取的物料姿态，提高物料吸取的精度以及吸取效率。
如图5所示，摄像头组件222f包括摄像头与第三固定板222d，第三固定板222d连接第一固定板222a，摄像头固定安装于第三固定板222d上。摄像头与吸嘴组件相邻设置，以方便准确的采集带吸取物料的姿态。
在本发明的一个实施例中，第一取料组件与第二取料组件为两个相互独立的取料组件，第一取料组件与第二取料组件以第一固定板222a对称设置，应当理解为：第一取料组件与第二取料组件都包括第二驱动组件222n、第二导轨222g以及吸嘴组件，或者说是取料模组包括两个对称设置的第二驱动组件222n、第二导轨222g以及吸嘴组件。第二驱动组件222n连接有主控板，主控板发送指令给第一取料组件或第二取料组件包括的第三驱动组件驱动吸嘴组件吸取或者放下物料。
本发明的实施例中的第一取料组件中的吸嘴组件与第二取料组件中的吸嘴组件单独运行，应当理解为：当第一取料组件中的吸嘴组件运动时，第二取料组件中的吸嘴组件停止运动，当第一取料组件中的吸嘴组件完成吸取或放下物料动作时，第二取料组件中的吸嘴组件开始吸取或放下物料的动作。比如：第一取料组件中的吸嘴组件在完成放下成品芯片动作后，第二取料组件中的吸嘴组件开始吸取半成品芯片。第一取料组件中的吸嘴组件与第二取料组件中的吸嘴组件分别负责吸取物料或放下物料。两个吸嘴组件在摄像头组件222f的协助下独立运行，提高取料精度的同时提高取料效率，降低取料成本。
具体地，如图4所示，吸嘴组件分别包括吸杆组件222h、移动组件；移动组件的一端固定连接第二驱动组件222n，移动组件的另一端与第二导轨222g滑动连接；吸杆组件222h固定安装于移动组件上；吸杆组件222h在第二驱动组件222n的作用下沿第二导轨222g方向往复运动，以吸取或放下物料。
移动组件包括吸嘴升降板222j、移动板222m和第二固定板222b；移动板222m固定连接第二驱动组件222n，吸嘴升降板222j与移动板222m固定连接，吸嘴升降板222j与第二导轨222g滑动连接；吸杆组件222h固定安装于第二固定板222b上，第二固定板222b与吸嘴升降板222j固定连接。吸嘴升降板222j、移动板222m、第二固定板222b分别固定连接不同的元件，以使得取料模组的结构更加灵活有利于后期维护。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，吸嘴组件还包括弹性组件222c，弹性组件222c固定安装于移动组件上；弹性组件产生弹性力的方向与移动组件的运动方向相同，弹性组件222c与吸嘴升降板222j相邻设置。该弹性组件222c优选为弹簧，弹簧用于对吸杆组件222h进行缓冲减震。为了防止吸杆组件222h在吸取物料的时候对物料造成损伤，该弹性组件222c即弹簧使得吸杆组件222h在吸取物料的时候实现柔性接触。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，吸嘴组件还包括旋转电机222e，旋转电机222e电性连接主控板，旋转电机222e安装于第二固定板222b上，旋转电机222e连接吸杆组件222h；旋转电机222e接收主控板的指令并执行驱动吸杆组件222h进行旋转，以摆正物料。旋转电机222e优选空心旋转电机，当气体进入空心旋转电机222e后，吸杆组件222h吸附物料。旋转电机222e连接主控板，摄像头组件222f将采集的带吸取芯片的姿态数据反馈给主控板，主控板经过数据处理后发送指令给旋转电机222e，旋转电机222e旋转一定角度后吸取物料，以使得吸杆组件222h将正确姿态的芯片进行吸取并进行传输至指定位置。旋转电机222e在吸取物料之前对吸杆组件222h进行旋转以使其吸取所需姿态的物料，提高物料的吸取精度且提高物料的传送效率。
在本发明的一个实施例中，如图4所示，吸嘴组件还包括传感器222i，传感器222i固定安装于第二固定板222b的顶端；传感器222i电性连接主控板，传感器222i将采集的信号反馈给主控板；主控板根据传感器222i反馈的信号发送指令，以使旋转电机222e调零回正。当旋转电机222e工作一段时间后容易造成偏差，该传感器222i用于对旋转电机222e进行校准，以提高吸嘴组件吸取物料的精度。
进一步的，吸嘴组件还包括挡光板222k，挡光板222k跟随旋转电机222e一起转动；当挡光板222k碰触传感器222i发出的感应信号时，传感器222i采集信号，并将采集的信号反馈给主控板，主控板发送指令给旋转电机222e以起到精确校准的作用。
本发明提供的机械臂包括运动行程较大的基座模组与运动行程较精确的取料模组，同一个方向通过两个模组运动以实现机械臂的精确取料；取料模组通过摄像头组件对待吸取的物料进行拍照，主控板对照片进行处理后发送指令给第二驱动组件，第二驱动组件驱动吸嘴组件运动以精确吸取物料，通过摄像头组件提高吸取机构的取料精度；吸取机构包括双工位即两个吸嘴组件，提高取料效率。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸附取放料机械臂，其特征在于，包括：
主控板；
基座模组(221)，所述基座模组(221)包括基座(2211)、第一驱动组件(2216)、第一滑座(2215)和第一导轨(2217)；所述第一导轨(2217)与第一驱动组件(2216)固定安装于所述基座(2211)上；所述第一滑座(2215)与第一导轨(2217)滑动连接；所述第一滑座(2215)在所述第一驱动组件(2216)的驱动下沿所述第一导轨(2217)方向往复运动；
取料模组(222)，所述取料模组(222)包括第一固定板(222a)、第一取料组件、第二取料组件和摄像头组件(222f)；所述第一固定板(222a)固定连接所述基座(221)，以使得所述取料模组(222)跟随所述第一滑座(2215)一起运动；所述第一取料组件、第二取料组件、摄像头组件(222f)均与所述第一固定板(222a)连接；其中，
所述第一取料组件或第二取料组件包括第二驱动组件(222n)、第二导轨(222g)、吸嘴组件；所述第二驱动组件(222n)、第二导轨(222g)固定安装于所述第一固定板(222a)上，所述吸嘴组件与第二导轨(222g)滑动连接；所述吸嘴组件在所述第二驱动组件(222n)的驱动力下沿所述第二导轨(222g)方向往复运动；
所述吸嘴组件与摄像头组件(222f)相邻设置，所述摄像头组件(222f)、第二驱动组件(222n)与所述主控板电性连接；所述摄像头组件(222f)用于对待吸取的物料进行拍照并将图片反馈给所述主控板，所述第二驱动组件(222n)接收并执行所述主控板的指令，所述吸嘴组件在所述第二驱动组件(222n)的驱动力下吸取物料。
2.根据权利要求1所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述第一取料组件与第二取料组件以所述第一固定板(222a)对称设置。
3.根据权利要求1所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述吸嘴组件分别包括吸杆组件(222h)、移动组件；所述移动组件的一端固定连接所述第二驱动组件(222n)，所述移动组件的另一端与所述第二导轨(222g)滑动连接；所述吸杆组件(222h)固定安装于所述移动组件上；所述吸杆组件(222h)在所述第二驱动组件(222n)的作用下沿所述第二导轨(222g)方向往复运动，以吸取或放下物料。
4.根据权利要求3所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述移动组件包括吸嘴升降板(222j)、移动板(222m)和第二固定板(222b)；所述移动板(222m)固定连接所述第二驱动组件(222n)，所述吸嘴升降板(222j)与移动板(222m)固定连接，所述吸嘴升降板(222j)与所述第二导轨(222g)滑动连接；所述吸杆组件(222h)固定安装于所述第二固定板(222b)上，所述第二固定板(222b)与所述吸嘴升降板(222j)固定连接。
5.根据权利要求3所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述吸嘴组件还包括弹性组件(222c)，所述弹性组件(222c)固定安装于所述移动组件上；所述弹性组件产生弹性力的方向与所述移动组件的运动方向相同。
6.根据权利要求4所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述吸嘴组件还包括旋转电机(222e)，所述旋转电机(222e)电性连接所述主控板，所述旋转电机(222e)安装于所述第二固定板(222b)上，所述旋转电机(222e)连接所述吸杆组件(222h)；所述旋转电机(222e)接收所述主控板的指令并执行驱动所述吸杆组件(222h)进行旋转，以摆正物料。
7.根据权利要求1所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述摄像头组件(222f)包括摄像头与第三固定板(222d)，所述第三固定板(222d)固定连接所述第一固定板(222a)，所述摄像头固定安装于所述第三固定板(222d)上。
8.根据权利要求1所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述基座模组(221)还包括读数头(2213)与光栅尺(2214)，所述读数头(2213)固定安装于所述基座(2211)上，所述光栅尺(2214)固定安装于所述第一滑座(2215)上，所述读数头(2213)与所述光栅尺(2214)用于定位所述第一滑座(2215)的位置。
9.根据权利要求6所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述吸嘴组件还包括传感器(222i)，所述传感器(222i)固定安装于所述第二固定板(222b)的顶端；所述传感器(222i)电性连接所述主控板，所述传感器(222i)将采集的信号反馈给所述主控板；所述主控板根据所述传感器(222i)反馈的信号发送指令，以使所述旋转电机(222e)调零回正。
10.根据权利要求9所述的吸附取放料机械臂，其特征在于，所述吸嘴组件还包括挡光板(222k)，所述挡光板(222k)跟随所述旋转电机(222e)一起转动；当所述挡光板(222k)碰触所述传感器(222i)发出的感应信号时，所述传感器(222i)采集信号，并将采集的信号反馈给所述主控板。
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