CN112209043A - 一种双工位刻印与检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双工位刻印与检查装置，包括输入工位、刻印工位与检查工位，输入工位包括用于输入电路板的进料通道和设于进料通道上方的孔阵读取器，刻印工位与检查工位分开布置，刻印工位包括连接位移机构的刻印平台和位于刻印平台上方的刻印机，检查工位包括用于放置电路板的检料通道和设于检料通道上方的读码装置，刻印平台能够在位移机构的带动下与进料通道或检料通道衔接，进料通道、刻印平台与检料通道上设有用于收纳或输出电路板的输送装置。本发明可使二维码的刻印工序与检验工序同时进行，进而提高生产效率。

Description

一种双工位刻印与检查装置
技术领域
本发明涉及半导体制造设备领域，尤其涉及一种双工位刻印与检查装 置。
背景技术
半导体封装工艺中需要在大型基板上的每个单位上精确刻印二维码，刻 印的二维码有严格的位置精度(正负150微米)和等级要求(全部为A等级)。 现有的二维码刻印设备主要包括以下工位：输入工位，用于输入产品；刻印 与检查工位，用于刻印二维码，并对二维码的刻印情况进行检查。这种设备 主要有两个缺陷：产品的刻印和检查功能在同一个工位，效率较低；产品在 工位间的转移是用吸嘴实现的，吸嘴吸取产品不稳定，当产品本身翘曲或者 过重时，产品吸取会经常失败。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的双工位刻印与检查装置， 将刻印工位和检查工位分开，刻印后的产品流入检查工位进行检查，同时下 一片产品可以进入刻印工位进行刻印，提升生产效率。
本发明通过如下方式解决该技术问题：
一种双工位刻印与检查装置，包括输入工位、刻印工位与检查工位，所 述输入工位包括用于输入电路板的进料通道和设于所述进料通道上方的孔 阵读取器，其特征在于：所述刻印工位与检查工位分开布置，所述刻印工位 包括连接位移机构的刻印平台和位于所述刻印平台上方的刻印机，所述检查 工位包括用于放置电路板的检料通道和设于所述检料通道上方的读码装置， 所述刻印平台能够在所述位移机构的带动下与所述进料通道或检料通道衔 接，所述进料通道、刻印平台与检料通道上设有用于收纳或输出电路板的输送装置。
使用时，位移机构带动刻印平台与进料通道衔接，将电路板送入刻印平 台，位于刻印平台上方的刻印机在电路板上刻印二维码，刻印完毕后，位移 机构带动刻印平台与检料通道衔接，通过输送装置将电路板送入检料通道， 位于检料通道上方的检验机构对二维码进行检验，随后检料通道将验完二维 码的电路板送入后续工序。
在将刻印平台上的上片电路板送入检料通道后，位移装置再次驱动刻印 平台与进料通道衔接，对下片电路板进行二维码刻印操作，使得二维码的刻 印工序与检验工序可以同时进行，提高了生产效率。
作为本发明的一种优选实施方式，所述输送装置包括设于所述进料通道 上的第一皮带输送轮组、设于所述刻印平台上的能够与所述第一皮带输送轮 组相衔接的第二皮带输送轮组以及设于所述检料通道上的能够与所述第二 皮带输送轮组相衔接的第三皮带输送轮组。采用皮带传输的方式，不容易因 为电路板自重过大或者翘脚导致电路板转移失败，使用可靠性更高，故障率 更低。
作为本发明的一种优选实施方式，还包括衔接所述检查工位的输出工 位。用于接收和输出完成刻印和检查工序的电路板。
作为本发明的一种优选实施方式，所述输出工位包括翻转架和置于所述 翻转架上的翻转平台，所述翻转平台上设有能够与所述检查工位上的第三皮 带输送轮组相衔接的第四皮带输送轮组。通过第三、第四皮带输送轮组的协 同作用将电路板转入输出工位中。
作为本发明的一种优选实施方式，所述翻转平台包括位于两侧的侧支撑 板和跨接所述侧支撑板的支撑梁，两组上下间隔布置的所述第四皮带输送轮 组设于所述侧支撑板的内表面上。
此外，还包括位于所述第四皮带输送轮组一侧的阻挡机构，所述阻挡机 构包括设于所述支撑梁上的阻挡气缸和与所述阻挡气缸的活塞杆相连的挡 板，所述挡板在伸出后能够对置于所述第四皮带输送轮组中的电路板进行遮 挡。使电路板不会在翻转时从平台上掉落。
作为本发明的一种优选实施方式，所述位移机构包括横向滑台和设于所 述横向滑台上的纵向滑台，所述刻印平台设于所述纵向滑台上。采用这样的 结构，使刻印平台能够在XY平面上自由移动。
作为本发明的一种优选实施方式，所述刻印平台包括连接纵向滑台的底 板、设于所述底板上的升降装置、与所述升降装置相连的真空吸板和设于所 述真空吸板上方的压平装置，所述第二皮带输送轮组位于所述真空吸板的两 侧。
作为本发明的一种优选实施方式，所述升降装置包括设于所述底板上的 第一驱动电机，连接所述第一驱动电机的主动轮、设于所述底板四角的从动 轮、绕设于主动轮和从动轮上的皮带、与所述从动轮相连的丝杆、与所述丝 杆相啮合的丝杆螺母、设于所述丝杆螺母上的连接块，所述连接块的顶端连 接所述刻印平台。通过第一驱动电机带动丝杆旋转，控制丝杆螺母升降，进 而带动真空吸板进行升降。
作为本发明的一种优选实施方式，所述真空吸板上均匀布置有真空吸 孔，用于吸附该电路板。
本发明将刻印工位和检查工位分开，在上一块电路板进入检查工位进行 检查的同时，驱动刻印工位对下块电路板进行刻印，使刻印工序与检查工序 能够同时进行，提高了整体运行效率。
另外，本发明中电路板在各工位间的传输是通过皮带输送轮组完成的， 相比现有技术中采用吸嘴转移电路板的方式，不存在因为电路板自重过大或 者翘脚导致转移失败的问题，使用可靠性更高，故障率更低。
附图说明
下面结合附图来对本发明进行进一步的说明：
图1为本发明的立体视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为输入工位的立体视图；
图4为位移机构与刻印平台的立体视图；
图5为位移机构与刻印平台的立体视图；
图6为刻印平台的立体视图；
图7为刻印平台的立体视图；
图8为刻印工位和检查工位的立体视图；
其中：100-基台，200-输入工位，210-进料通道，220-孔阵读取器，222- 第一皮带输送轮组，223-侧板，224-支撑板，225-滑轮，300-刻印工位，310- 位移机构，311-横向滑台，312-纵向滑台，313-第一台板，314-横向滑轨， 315-横向丝杠，316-第一电机，317-第一活动块，318-第二台板，319-第一 滑块，320-纵向滑轨，321-纵向丝杠，322-第二电机，323-第二活动块，330- 刻印平台,331-底板，332-升降装置，333-真空吸板，334-压平装置，335-第二皮带输送轮组，336-第二滑块，337-支架，338-第一驱动电机，339-主 动轮，340-从动轮，341-皮带，342-丝杆，343-丝杆螺母，344-连接块，345- 止转块，346-导轨，347-支撑架，348-滑台气缸，349-压框，350-第一皮带 轮，351-第二皮带轮,352-第三皮带轮，353-输送皮带，354-第三驱动电机， 355-驱动轴，356-驱动轮，357-真空吸孔，358-滑轮架，359-立柱，370-刻 印机，371-刻印头，372-除尘装置，373-激光控制器，400-检查工位,410- 检料通道，420-读码装置，421-纵向导轨，422-横梁，423-横向导轨，424- 读码头，430-第三皮带输送轮组，500-输出工位，510-翻转架，511-翻转电 机，512-滚轮架，520-翻转平台，530-侧支撑板，540-支撑梁，550-第四皮 带输送轮组，560-阻挡机构，561-阻挡气缸，562-挡板，600-电路板。
具体实施方式
以下通过具体实施例来对本发明进行进一步阐述：
如图1和图2所示，一种双工位刻印与检查装置，包括基台100，设于 基台100上的输入工位200、刻印工位300、检查工位400与输出工位500。
如图3所示，该输入工位200包括用于输入电路板600的进料通道210 以及位于进料通道210上方的孔阵读取器220。该进料通道210包括位于两 侧的侧板223，两侧侧板223的内侧设有第一皮带输送轮组222，还包括间 隔布置于两块侧板223间的多块支撑板224，在支撑板224的侧壁上安装有 滑轮225，滑轮225的顶部突出支撑板224，与第一皮带输送轮组222的皮 带齐平。以起到对电路板600进行支撑的效果，避免电路板600在自重力作 用下弯曲。此外，优选在位于正中的支撑板224侧壁上增设一组皮带输送轮 组，以此提高电路板输送效能。
孔阵读取器220位于进料通道上方，与横跨在进料通道210上方的支架 相连。对经过进料通道210的电路板600的孔阵信息进行读取。
如图4所示，该刻印工位300包括位移机构310、置于位移机构310上 的刻印平台330以及置于位移机构310旁的刻印机370。位移机构310包括 横向滑台311与纵向滑台312。该横向滑台312包括第一台板313、位于第 一台板313顶面两侧的横向滑轨314、位于第一台板313顶面中间的横向丝 杠315、与横向丝杠315相连的第一电机316，穿设于横向丝杠315中并与 横向丝杠315啮合的第一活动块317。该纵向滑台312包括与第一活动块317 固定的第二台板318、设于第二台板318底面两侧的与横向滑轨314配合的 第一滑块319、位于第二台板318顶面两侧的纵向滑轨320、位于两侧纵向 滑轨320中间的纵向丝杠321、与纵向丝杠321相连的第二电机322以及穿 设于纵向丝杠321中并与该纵向丝杠321啮合的第二活动块323。
如图4所示，该刻印平台330包括底板331、设于底板331上的升降装 置332、与升降装置332相连的真空吸板333、设于真空吸板333上方的压 平装置334、设于真空吸板333两侧的第二皮带输送轮组335。
该底板331与第二活动块323相连，在底板331的两侧设有与纵向滑轨 320配合的第二滑块336，使底板331能够在该横向滑台311、纵向滑台312 的驱动下在XY平面上平移。
如图4、图5与图6所示，升降装置332包括通过支架337与底板331 相连的第一驱动电机338，连接第一驱动电机338的主动轮339、设于底板 331四角的从动轮340、绕设于主动轮339和从动轮340上的皮带341、与从 动轮340相连的丝杆342、穿设于丝杆342上并与丝杆342相啮合的丝杆螺 母343和设于丝杆螺母343上的连接块344，连接块344的顶端连接刻印平 台330，还包括和连接块344相连的止转块345，该止转块345和设于丝杆 342旁的导轨346相配合，能够沿该导轨346滑动。在使用时，第一驱动电 机338带动主动轮339旋转，通过皮带341带动底板331四角的从动轮340 同步旋转，与从动轮340相连的丝杆342也随之发生旋转，带动丝杆螺母343 进行升降，进而带动与丝杆螺母343通过连接块344连接的刻印平台330进 行升降。
该压平装置334包括位于底板331两侧的支撑架347、设于支撑架347 外表面处的滑台气缸348以及位于真空吸板333上方的日字形压框349，该 滑台气缸348的滑台与压框349相连。
第二皮带输送轮组335设于两侧支撑架347的内表面，包括设于支撑架 347前端的第一皮带轮、设于支撑架347后端的与第一皮带轮平行的第二皮 带轮351、设于支撑架上且位于第二皮带轮351下方的第三皮带轮352、绕 设于第一皮带轮350、第二皮带轮351和第三皮带轮352上的输送皮带353， 还包括设于底板331上的第三驱动电机354、与第三驱动电机354通过皮带 传动连接的驱动轴355，该驱动轴355两端安装有用于驱动输送皮带353的 驱动轮356。使用时，通过第三驱动电机354带动驱动轴355旋转，进而带 动输送皮带353的运行，对架在输送皮带353上的电路板600进行输送。
该真空吸板333上均匀布置有多个真空吸孔357，用于对电路板600进 行吸附。另外，由于电路板600的面积较大，为避免电路板600在自重力的 作用下发生弯曲，真空吸板333的中部设有一排间隔布置的通孔，在底板对 应通孔的位置处设置滑轮架358，该滑轮架358上设有能够从通孔中伸出的 立柱359，该立柱359的顶部具有和输送皮带353齐平的滑轮，以对电路板 600进行支撑，避免电路板出现变形。
结合图1与图2所示，该刻印机370包括连接于支撑臂上的刻印头371、 设于支撑臂一侧与刻印头371相连的除尘装置372、设于支撑臂另一侧与刻 印头371相连的激光控制器373、刻印头371位于刻印平台330的正上方。
如图1与图7所示，该检查工位400包括检料通道410以及设于检料通 道410上方的读码装置420。该检料通道410的两侧设有第三皮带输送轮组 430。该读码装置420包括位于检料通道410上方两侧的纵向导轨421、架设 于两侧纵向导轨421上的横梁422、设于横梁422上的横向导轨423、设于 横向导轨423上的读码头424。
如图8所示，该输出工位500包括翻转架510和置于翻转架510上的翻 转平台520，该翻转平台520包括位于两侧的侧支撑板530、架设在侧支撑 板530间的多根支撑梁540、设于侧支撑板530内表面的两组上下间隔布置 的第四皮带输送轮组550和设于翻转平台520一端的阻挡机构560。该阻挡 机构560包括置于支撑梁540上的阻挡气缸561以及与阻挡气缸561的活塞 杆相连的挡板562，该挡板能够挡住位于第四皮带输送轮组550间的电路板600。
翻转架510上设有与侧支撑板530相连的翻转电机511，通过翻转电机 511带动翻转平台520进行旋转。为避免电路板600在翻转时左右晃动，优 选在翻转平台520上设置与支撑梁540相连的纵置滚轮架512，该滚轮架512 上下相对布置，对置于第四皮带输送轮组550间的电路板600进行限位。
以上就是本发明的整体结构，运行初始时，位移机构310带动刻印平台 330和进料通道210衔接，通过第一皮带输送轮组222和第二皮带输送轮组 335的协同作用将电路板600从进料通道210送入真空吸板333，接着真空 吸板333上升至高于第二皮带输送轮组335的输送皮带353，使电路板600 的底面与真空吸板333直接接触，设于真空吸板333上的真空吸孔357吸住 电路板600，随后压框349下压，将电路板600夹在压框349与真空吸板333 之间，对电路板600进行限位固定。
接着，使电路板600的四角在位移机构310的带动下依次对齐刻印头371，通过刻印头371在电路板600四角处打下二维码。打码结束后，压框 349上升，真空吸孔357停止抽真空，真空吸板333下降，使打好二维码后 的电路板600重新落到第二皮带输送轮组335上。
然后，位移机构310驱动刻印平台330和检料通道410衔接，通过第二 皮带输送轮组335和第三皮带输送轮组430的协同作用将电路板600从真空 吸板333送入检料通道410，位于检料通道410上方的读码头424在横向导 轨423、纵向导轨421的驱动下分别对齐电路板600的四角，对二维码进行 检测。
当上块电路板600在检料通道410中进行检测的同时，位移机构310驱 动刻印平台330再次与进料通道210衔接，将下块电路板送入刻印平台330 进行刻印操作。
最后，通过第三皮带输送轮组430与第四皮带输送轮组550的协同作用 将电路板600从检料通道410送入翻转平台520，再通过第四皮带输送轮组 550将电路板600送出至下道工序。结束整道刻印与检查工序。
对于需要双面打印二维码的电路板600而言，在送入翻转平台520后， 阻挡气缸561驱动挡板562上升，挡住电路板600，翻转电机511驱动翻转 平台520旋转180°后将电路板600送出，再将该电路板600重新回流输入 进料通道进行二次刻印，就此实现双面刻印与检查操作。
本发明将刻印工位300和检查工位400分开，在上一块电路板进入检查 工位400进行检查的同时，驱动刻印工位300对下块电路板进行刻印，使刻 印工序与检查工序能够同时进行，提高了整体运行效率。
另外，本发明中电路板在各工位间的传输是通过皮带输送轮组完成的， 相比现有技术中采用吸嘴转移电路板的方式，不存在因为电路板自重过大或 者翘脚导致转移失败的问题，使用可靠性更高，故障率更低。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用 说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围 内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种双工位刻印与检查装置，包括输入工位(200)、刻印工位(300)与检查工位(400)，所述输入工位(200)包括用于输入电路板(600)的进料通道(210)和设于所述进料通道(210)上方的孔阵读取器(220)，其特征在于：所述刻印工位(300)与检查工位(400)分开布置，所述刻印工位(300)包括位移机构(310)、连接所述位移机构(310)的刻印平台(330)和位于所述刻印平台(330)上方的刻印机(370)，所述检查工位(400)包括用于放置电路板(600)的检料通道(410)和设于所述检料通道(410)上方的读码装置(420)，所述刻印平台(330)能够在所述位移机构(310)的带动下与所述进料通道(210)或检料通道(410)衔接，所述进料通道(210)、刻印平台(330)与检料通道(410)上设有用于收纳或输出电路板(600)的输送装置。
2.按照权利要求1所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述输送装置包括设于所述进料通道(210)上的第一皮带输送轮组(222)、设于所述刻印平台(330)上的能够与所述第一皮带输送轮组(222)相衔接的第二皮带输送轮组(335)以及设于所述检料通道(410)上的能够与所述第二皮带输送轮组(335)相衔接的第三皮带输送轮组(430)。
3.按照权利要求1所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：还包括衔接所述检查工位(400)的输出工位(500)。
4.按照权利要求3所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述输出工位(500)包括翻转架(510)和置于所述翻转架(510)上的翻转平台(520)，所述翻转平台(520)上设有能够与所述检查工位(400)上的第三皮带输送轮组(430)相衔接的第四皮带输送轮组(550)。
5.按照权利要求4所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述翻转平台(520)包括位于两侧的侧支撑板(530)和跨接所述侧支撑板(530)的支撑梁(540)，两组上下间隔布置的所述第四皮带输送轮组(550)设于所述侧支撑板(530)的内表面上。
6.按照权利要求5所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：还包括位于所述第四皮带输送轮组(550)一侧的阻挡机构(560)，所述阻挡机构(560)包括设于所述支撑梁(540)上的阻挡气缸(561)和与所述阻挡气缸(561)的活塞杆相连的挡板(562)，所述挡板(562)在伸出后能够对置于所述第四皮带输送轮组(550)中的电路板(600)进行遮挡。
7.按照权利要求1所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述位移机构(310)包括横向滑台(311)和设于所述横向滑台(311)上的纵向滑台(312)，所述刻印平台(330)设于所述纵向滑台(312)上。
8.按照权利要求7所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述刻印平台(330)包括底板(331)、设于所述底板(331)上的升降装置(332)、与所述升降装置(332)相连的真空吸板(333)、设于所述真空吸板(333)上方的压平装置(334)，第二皮带输送轮组(335)位于所述真空吸板(333)的两侧。
9.按照权利要求8所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述升降装置(332)包括设于所述底板(331)上的第一驱动电机(338)，连接所述第一驱动电机(338)的主动轮(339)、设于所述底板(331)四角的从动轮(340)、绕设于主动轮(339)和从动轮(340)上的皮带(341)、与所述从动轮(340)相连的丝杆(342)、与所述丝杆(342)相啮合的丝杆螺母(343)、设于所述丝杆螺母(343)上的连接块(344)，所述连接块(344)的顶端连接所述真空吸板(333)。
10.按照权利要求7所述的双工位刻印与检查装置，其特征在于：所述真空吸板(333)上均匀布置有真空吸孔(357)。
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