CN113466255B - 一种芯片检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种芯片检测设备,其包括基座、第一搬运装置、第二搬运装置、第三搬运装置、第一检测装置和第二检测装置。第一搬运装置将料仓机构中带有料盒的芯片放置在第二搬运装置上,第一搬运装置将料盒打开,便于后续的转运和检测。采用双通道搬运装置为同一套检测装置上料,第一搬运装置完成两个通道的初步上料,每个通道的单独上料过程则采用第二搬运装置和第三搬运装置来完成,两个搬运通道同时工作,如此能有效地加快设备的节拍,提高工作效率。检测完成后的下料过程为上料过程的逆向操作,将料盒放回到料仓机构中。整个上下料以及检测过程均无需人工参与,提高了检测的精度,并进一步提高了检测效率,避免了芯片检测过程中对芯片造成污染。

Description

一种芯片检测设备
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域,尤其涉及一种芯片检测设备。
背景技术
集成电路芯片成品生产后为了避免环境对芯面造成污染,芯片直接封装在料盒内。料盒内的成品芯片要需要进行检测保证合格后才能包装入库,检测内容包括物理缺陷检测、磁感应检测等等,检测不合格芯片则进行回收。
现有的芯片检测过程包括人工检测和设备检测,人工检测是通过劳动密集形工人对芯片逐一通过肉眼进行检测,这种检测方式效率低下,检测误差大,并且在检测过程中检测环境极易对芯片造成污染。设备检测是通过检测相机对芯片的一面进行检测后,通过人工将芯片翻转后,再进行另一面的检测。这种方式同样效率不高,无法实现自动上料和下料操作,并且后续包装等工序无法同时完成。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点和不足,本发明提供一种芯片检测设备,其解决了检测效率低且容易对芯片造成污染的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明的芯片检测设备包括:
基座,所述基座上设有料仓机构,所述料仓机构用于存放待检测和检测完毕的芯片;
第一搬运装置,所述第一搬运装置包括第一运送机构和夹持机械手;所述第一运送机构设置于所述基座上,所述第一运送机构能够在x轴方向和z轴方向上运动,x轴方向和z轴方向相互垂直;所述夹持机械手设置于所述第一运送机构上,用于从所述料仓机构中夹取芯片;
第二搬运装置,所述第二搬运装置包括相对设置的第二运送机构和第三运送机构,所述第二运送机构和所述第三运送机构的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动,x轴方向和z轴方向均与y轴方向垂直;
第三搬运装置,所述第三搬运装置包括相对设置的第四运送机构和第五运送机构,所述第四运送机构和所述第五运送机构的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动;
第一检测装置,所述第一检测装置包括翻转机构和底面检测相机机构,所述翻转机构与所述基座滑动连接,所述底面检测相机机构设置于所述翻转机构的上方;
第二检测装置,所述第二检测装置包括设置于所述基座上的顶面检测相机机构和端面检测相机机构,所述顶面检测相机机构的光轴线和所述端面检测相机机构的光轴线正交。
可选地,所述第一运送机构包括横梁、x轴运送组件以及z轴运送组件;
所述横梁设置于所述基座上,所述横梁上沿x轴方向设置有第一导轨,所述第一导轨水平设置;
所述x轴运送组件包括x轴驱动电机、x轴丝杆组件以及x轴运送底板;所述x轴驱动电机和所述x轴丝杆组件均设置于所述横梁上,所述x轴驱动电机的转轴与所述x轴丝杆组件的丝杆连接,所述x轴丝杆组件水平设置;所述x轴运送底板与所述第一导轨滑动连接,所述x轴运送底板与所述x轴丝杆组件的滑块连接;所述x轴运送底板上沿z轴方向设置有第二导轨;
所述z轴运送组件包括z轴驱动电机、z轴丝杆组件以及z轴运送底板;所述z轴驱动电机和所述z轴丝杆组件均设置于所述x轴运送底板上,所述z轴驱动电机的转轴与所述z轴丝杆组件的丝杆连接,所述z轴丝杆组件竖直设置;所述z轴运送底板与所述第二导轨滑动连接,所述z轴运送底板与所述z轴丝杆组件的滑块连接。
可选地,所述夹持机械手包括夹持气缸、气缸安装板以及夹持手指气缸;
所述夹持气缸的缸体设置于所述z轴运送底板上,所述夹持气缸的活塞杆竖直设置;所述夹持气缸的缸体上设置有气缸导轨,所述气缸导轨竖直设置;
所述气缸安装板与所述气缸导轨滑动连接,所述气缸安装板与所述夹持气缸的活塞杆连接;
所述夹持手指气缸的缸体设置于所述气缸安装板上,所述夹持手指气缸的缸体水平设置,所述夹持手指气缸的气爪朝向所述料仓机构;
所述夹持手指气缸的气爪上设置有吸爪。
可选地,所述第二运送机构和所述第三运送机构均包括第一y轴驱动电机、第三导轨、第一y轴丝杆组件以及第一y轴运送平台;
所述第一y轴驱动电机、所述第三导轨以及所述第一y轴丝杆组件均设置于所述基座上;所述第一y轴驱动电机的转轴与所述第一y轴丝杆组件的丝杆连接,所述第三导轨与所述第一y轴丝杆组件平行;
所述第三导轨沿y轴方向分布,所述第一y轴运送平台与所述第三导轨滑动连接,所述第一y轴运送平台与所述第一y轴丝杆组件的滑块连接。
可选地,所述第一y轴运送平台包括第一y轴运送底板、定位平台以及定位手指气缸;
所述第一y轴运送底板与所述第三导轨滑动连接,所述第一y轴运送底板与所述第一y轴丝杆组件的滑块连接;
所述定位平台水平设置于所述第一y轴运送底板上,所述定位平台的上表面沿x轴方向开设有定位槽,所述定位槽的槽底开设有定位通孔以及相对设置的条形通孔,所述定位通孔位于相对设置的两个所述条形通孔之间;
所述定位手指气缸的缸体沿x轴方向设置于所述定位平台的下表面,所述定位手指气缸的气爪位于所述定位通孔的正下方,所述定位手指气缸的气爪上设置有定位块,所述定位块穿过所述定位通孔。
可选地,所述第二搬运装置还包括定位挡板,所述定位挡板竖直设置于所述基座上,所述定位挡板沿x轴方向设置,所述定位平台沿所述第三导轨运动时,所述定位槽的一侧能够与所述定位挡板接触。
可选地,第四运送机构和第五运送机构均包括第四导轨、第二y轴驱动电机、第二y轴运送底板、升降组件、旋转组件以及旋转吸嘴;
所述第四导轨沿y轴方向设置于所述基座上,所述第二y轴运送底板与所述第四导轨滑动连接;
所述第二y轴驱动电机设置于所述第二y轴运送底板上,所述第二y轴驱动电机能够驱动所述第二y轴运送底板沿所述第四导轨运动;
所述升降组件设置于所述第二y轴运送底板上,所述旋转组件设置于所述升降组件上,所述旋转吸嘴设置于所述旋转组件上。
可选地,所述升降组件包括升降安装板、升降驱动电机、升降导轨、升降丝杆组件以及升降板;
所述升降安装板竖直设置于所述第二y轴运送底板上;
所述升降驱动电机、所述升降导轨以及所述升降丝杆组件均设置于所述升降安装板上,所述升降导轨和所述升降丝杆组件均竖直设置,所述升降驱动电机的转轴与所述升降丝杆组件的丝杆连接;
所述升降板与所述升降导轨滑动连接,所述升降板与所述升降丝杆组件的滑块连接;
所述旋转组件包括旋转驱动电机、旋转壳体以及旋转头,所述旋转驱动电机和所述旋转壳体均设置于所述升降板上,所述旋转驱动电机的转轴竖直设置;
所述旋转驱动电机的转轴的下端穿过所述旋转壳体后连接所述旋转头,所述旋转吸嘴设置于所述旋转头的下端。
可选地,所述翻转机构包括平移组件、第二升降组件以及翻转组件;
所述平移组件通过第五导轨滑动设置于所述基座上,所述第五导轨沿x轴方向分布,所述平移组件能够沿着所述第五导轨运动;
所述第二升降组件通过第六导轨滑动设置于所述平移组件上,所述第六导轨竖直设置,所述第二升降组件能够沿着所述第六导轨运动;
所述翻转组件包括翻转驱动电机和翻转头,所述翻转驱动电机设置于所述第二升降组件上,所述翻转驱动电机的转轴与y轴方向平行,所述翻转头与所述翻转驱动电机的转轴连接,所述翻转头的上下端面均设置有翻转吸嘴。
可选地,所述料仓机构包括料架、移动平台、料架搬运气缸以及第七导轨;
所述第七导轨和所述料架搬运气缸均设置于所述基座上,所述料架搬运气缸的活塞杆和所述第七导轨均与y轴平行;
所述移动平台滑动设置于所述第七导轨上,所述料架搬运气缸的活塞杆与所述移动平台连接;
所述料架可拆卸地设置于所述移动平台上,用于存放待检测和检测完毕的芯片,所述芯片外包裹有料盒。
(三)有益效果
夹持机械手从料仓机构中夹取带有料盒的芯片,并将芯片放置在第二搬运装置上,通过与第二搬运装置的配合,夹持机械手将料盒打开,便于后续的转运和检测,从而完成芯片的初步上料过程。采用双通道搬运装置为同一套检测装置上料,第一搬运装置完成两个通道的初步上料,每个通道的单独上料过程则采用第二搬运装置和第三搬运装置来完成,两个搬运通道同时工作,如此能有效地加快设备的节拍,提高工作效率。检测完成后的下料过程为上料过程的逆向操作,已经检测完成的芯片被重新放回料盒内,第三搬运装置、第二搬运装置以及第一搬运装置逆向配合,将料盒放回到料仓机构中。整个上下料以及检测过程均无需人工参与,提高了检测的精度,并进一步提高了检测效率,避免了芯片检测过程中对芯片造成污染。
附图说明
图1为本发明的芯片检测设备的整体结构的第一视角图;
图2为本发明的芯片检测设备的整体结构的第二视角图;
图3为本发明的芯片检测设备的第一搬运装置的结构示意图;
图4为本发明的芯片检测设备的夹持机械手的结构示意图;
图5为本发明的芯片检测设备的第二搬运装置的安装结构示意图;
图6为本发明的芯片检测设备的第二搬运装置的结构示意图;
图7为本发明的芯片检测设备的定位平台的机构示意图;
图8为本发明的芯片检测设备的第三搬运装置的结构示意图;
图9为本发明的芯片检测设备的旋转组件的结构示意图;
图10为本发明的芯片检测设备的翻转机构的结构示意图;
图11为本发明的芯片检测设备的翻转组件的结构示意图;
图12为本发明的芯片检测设备的料仓机构的结构示意图;
图13为本发明的芯片检测设备的移动平台的结构示意图。
【附图标记说明】
1000:基座;100:芯片;101:料盒;
1:第一搬运装置;111:横梁;81:第一导轨;
1121:x轴驱动电机;1122:x轴丝杆组件;1123:x轴运送底板;
1131:z轴驱动电机;1132:z轴丝杆组件;1133:z轴运送底板;
12:夹持机械手;121:夹持气缸;122:气缸安装板;123:夹持手指气缸;124:气缸导轨;125:吸爪;
2:第二搬运装置;21:第二运送机构;211:第一y轴驱动电机;83:第三导轨;212:第一y轴丝杆组件;
213:第一y轴运送平台;2131:第一y轴运送底板;2132:定位平台;2133:定位手指气缸;2134:定位通孔;2135:条形通孔;2136:定位块;
22:第三运送机构;23:定位挡板;
3:第三搬运装置;31:第四运送机构;84:第四导轨;311:第二y轴驱动电机;312:第二y轴运送底板;
3131:升降安装板;3132:升降驱动电机;3133:升降板;
314:旋转组件;3141:旋转驱动电机;3142:旋转壳体;3143:旋转头;
315:旋转吸嘴;32:第五运送机构;
4:第一检测装置;411:平移组件;412:第二升降组件;
413:翻转组件;4131:翻转驱动电机;4132:翻转头;4133:翻转吸嘴;
42:底面检测相机机构;
5:第二检测装置;51:顶面检测相机机构;52:端面检测相机机构;
6:料仓机构;61:料架;62:移动平台;63:定位销;64:电磁铁;87:第七导轨。
具体实施方式
为了更好地解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。其中,本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图z的定向为参照。
为了更好地理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1和图2所示,本发明提供了一种芯片检测设备,其包括基座1000、第一搬运装置1、第二搬运装置2、第三搬运装置3、第一检测装置4以及第二检测装置5。其中,基座1000优选为大理石底板,基座1000上设有料仓机构6,料仓机构6用于存放待检测和检测完毕的芯片100。放置在料仓机构6内的芯片100均封装有单独的料盒101,在芯片100上、下料过程中均封装在料盒101内,仅检测过程会打开料盒101。第一搬运装置1包括第一运送机构和夹持机械手12。第一运送机构安装在基座1000上,第一运送机构能够在x轴方向和z轴方向上运动。夹持机械手12安装在第一运送机构上,夹持机械手12随第一运送机构的运送而完成x轴和z轴的运动,夹持机械手12从料仓机构6中夹取带有料盒101的芯片100,并将芯片100放置在第二搬运装置2上,通过与第二搬运装置2的配合,夹持机械手12将料盒101打开,便于后续的转运和检测,从而完成芯片100的初步上料过程。本发明采用双通道搬运装置为同一套检测装置上料,第一搬运装置1完成两个通道的初步上料,每个通道的单独上料过程则采用第二搬运装置2和第三搬运装置3来完成。第二搬运装置2包括相对设置的第二运送机构21和第三运送机构22,第二运送机构21和第三运送机构22的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动,从而为位于y轴上的检测装置进行上料,x轴、y轴和z轴为坐标系,三轴之间相互垂直,并且x轴和y轴均水平。第三搬运装置3包括相对设置的第四运送机构31和第五运送机构32,第四运送机构31和第五运送机构32的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动,从而为位于y轴上的检测装置进行上料。芯片100的检测过程需要对被检测芯片100的底面、顶面以及端面进行光学检测;第一检测装置4用于检测芯片100的底面,其包括翻转机构和底面检测相机机构42,翻转机构与基座1000滑动连接,底面检测相机机构42安装在翻转机构的上方,翻转机构从第二搬运装置2中拾取待检测的芯片100并进行翻转后供底面检测相机机构42进行拍照检测。第二检测装置5用于检测芯片100的顶面和各个端面,第二检测装置5包括顶面检测相机机构51和端面检测相机机构52,顶面检测相机机构51的光轴和端面检测相机机构52的光轴正交,芯片100通过第三搬运装置3运送至顶面检测相机机构51和端面检测相机机构52的正交区域内,同时完成芯片100的顶面和端面检测。检测完成后的下料过程为上料过程的逆向操作,已经检测完成的芯片100被重新放回料盒101内,第三搬运装置3、第二搬运装置2以及第一搬运装置1逆向配合,将料盒101放回到料仓机构6中。两个搬运通道同时工作,如此能有效地加快设备的节拍,提高工作效率。整个上下料以及检测过程均无需人工参与,提高了检测的精度,并进一步提高了检测效率,避免了芯片100检测过程中对芯片100造成污染。
如图3所示,第一运送机构包括横梁111、x轴运送组件以及z轴运送组件。横梁111通过两根立柱安装在基座1000上,横梁111上设置有第一导轨81,第一导轨81与x轴平行。x轴运送组件包括x轴驱动电机1121、x轴丝杆组件1122以及x轴运送底板1123。x轴驱动电机1121和x轴丝杆组件1122均固定安装在横梁111上,x轴驱动电机1121的转轴与x轴丝杆组件1122的丝杆连接以驱动x轴丝杆组件1122的丝杆旋转,x轴丝杆组件1122水平设置。x轴驱动电机1121优选为伺服电机,实现精准的运行和定位。x轴运送底板1123与第一导轨81滑动连接,且受第一导轨81的限制,x轴运送底板1123卡设在第一导轨81上而不会掉落。x轴运送底板1123与x轴丝杆组件1122的滑块连接,x轴驱动电机1121带动x轴丝杆组件1122的丝杆旋转,x轴运送底板1123沿着第一导轨81运动,从而实现x轴方向的运动。同样的,z轴运送组件包括z轴驱动电机1131、z轴丝杆组件1132以及z轴运送底板1133。x轴运送底板1123上设置有第二导轨,第二导轨与z轴平行。z轴驱动电机1131和z轴丝杆组件1132均安装在x轴运送底板1123上,z轴驱动电机1131的转轴与z轴丝杆组件1132的丝杆连接以驱动z轴丝杆组件1132的丝杆旋转,z轴丝杆组件1132竖直设置。z轴驱动电机1131优选为伺服电机,实现精准的运行和定位。z轴运送底板1133与第二导轨滑动连接,z轴运送底板1133与z轴丝杆组件1132的滑块连接。z轴运送底板1133在z轴驱动电机1131的作用下沿着第二导轨运动,从而实现z轴方向的运动。z轴运送组件在沿z轴方向运动时需要克服自身重力,因此z轴运送组件采用反装式丝杆导轨组件,节约空间的同时有更好的刚性,有利于z轴运送组件长期稳定的运行。通过两个驱动电机来驱动两个方向上的运动,结构简单占用空间小,稳定性强。
如图4所示,夹持机械手12包括夹持气缸121、气缸安装板122以及夹持手指气缸123。夹持气缸121的缸体安装在z轴运送底板1133上,夹持气缸121的活塞杆竖直设置朝下,用于延长夹持机械手12在Z方向行程,保证机械手能取到料仓机构6内的每个料盒101。夹持气缸121的缸体上设置有气缸导轨124,气缸导轨124竖直设置。气缸安装板122与气缸导轨124滑动连接,气缸安装板122与夹持气缸121的活塞杆连接,气缸安装板122在夹持气缸121的推动下沿着气缸导轨124运动。夹持手指气缸123的缸体安装在气缸安装板122上,夹持手指气缸123的缸体水平设置,当第一运送机构运行到料仓机构6的位置进行上料时,夹持手指气缸123的气爪朝向料仓机构6,两个气爪相对的面上安装有吸爪125,两个吸爪125相对的面上安装吸盘,分别用于吸附来料盒101的盒体和盒盖,从而通过夹持手指气缸123的气爪从料仓机构6中夹取需要检测的料盒101。当两个气爪分离时,料盒101的盒体和盒盖分离,从将芯片100暴露出来。
如图5和图6所示,第二运送机构21和第三运送机构22为两个单独的运送通道,两个运送通道同时运行上料,两个运送机构的机构相同,对称分布。其中第二运送机构21和第三运送机构22均包括第一y轴驱动电机211、第三导轨83、第一y轴丝杆组件212以及第一y轴运送平台213。第一y轴驱动电机211、第三导轨83以及第一y轴丝杆组件212均安装在基座1000上。第一y轴驱动电机211的转轴与第一y轴丝杆组件212的丝杆的丝杆连接以驱动丝杆旋转,第三导轨83与第一y轴丝杆组件212平行。第三导轨83平行与y轴,第一y轴运送平台213与第三导轨83滑动连接,第一y轴运送平台213与第一y轴丝杆组件212的滑块连接。在第一y轴驱动电机211的驱动下,第一y轴运送平台213沿着第三导轨83运动,运动方向为y轴方向。
如图6和图7所示,第一y轴运送平台213包括第一y轴运送底板2131、定位平台2132以及定位手指气缸2133。第一y轴运送底板2131与第三导轨83滑动连接,第一y轴运送底板2131与第一y轴丝杆组件212的滑块连接。定位平台2132水平安装在第一y轴运送底板2131上,定位平台2132的上表面沿x轴方向开设有定位槽,定位槽沿x轴方的两端均设置有定位靠肩,定位槽的槽底开设有定位通孔2134以及相对设置的条形通孔2135,定位通孔2134位于相对设置的两个条形通孔2135之间。定位手指气缸2133的缸体沿x轴方向安装在定位平台2132的下表面,定位手指气缸2133的气爪位于定位通孔2134的正下方,定位手指气缸2133的气爪上设置有定位块2136,定位块2136穿过定位通孔2134。定位块2136与定位靠肩形成一个定位孔,用于对料盒101进行定位。第二搬运装置2还包括定位挡板23,定位挡板23竖直安装在基座1000上,定位挡板23也沿x轴方向设置,第二运送机构21和第三运送机构22沿第一y轴方向运动时,定位槽的一侧能够与定位挡板23接触。
上料过程:被取出的料盒101通过x轴运送组件运送到第一y轴运送平台213的正上方,第一y轴运送平台213运动,带动定位槽运动到被夹取的料盒101正下方,同时,气爪上的吸爪125输入真空,料盒101的盒体和盒盖分别被吸附住,夹持手指气缸123动作,盒体和盒盖被分离。z轴运送组件运动,带动被分离开的盒体及盒盖也向下运动,盒体被放置到定位槽的其中一个定位孔中;x轴运送组件运行再次向左侧移动小段距离,盒盖运动到定位槽的另一个定位孔的正上方,z轴运送组件再次运动,带剩余的盒盖向下运动,盒盖被放置到定位槽的另一个定位孔中;定位手指气缸2133动作,带动定位块2136,定位块2136背向运动,通过与定位靠肩配合,盒体及盒盖在x方向被定位住。第一y轴运送平台213再次移动,带动已被定位的盒体及盒盖向后运动,盒体及盒盖接触到定位挡板23,至此,盒体及盒盖在y方向上也被定位住。第一y轴运送平台213再次移动,带动被定位好的盒体及盒盖向前运动,芯片100被带入检测工作区域。
如图8所示,第四运送机构31和第五运送机构32均包括第四导轨84、第二y轴驱动电机311、第二y轴运送底板312、升降组件、旋转组件314以及旋转吸嘴315。第四导轨84沿y轴方向安装在基座1000上,第二y轴运送底板312与第四导轨84滑动连接。第二y轴驱动电机311安装在第二y轴运送底板312上,第二y轴驱动电机311能够通过丝杆组件来驱动第二y轴运送底板312沿第四导轨84运动。升降组件安装在第二y轴运送底板312上,旋转组件314安装在升降组件上,旋转吸嘴315安装在旋转组件314上。具体地,升降组件包括升降安装板3131、升降驱动电机3132、升降导轨、升降丝杆组件以及升降板3133。升降安装板3131竖直安装在第二y轴运送底板312上。升降驱动电机3132、升降导轨、升降丝杆组件均安装在升降安装板3131上,升降导轨和升降丝杆组件均竖直设置,升降驱动电机3132与升降丝杆组件的丝杆连接以驱动丝杆旋转。升降板3133与升降导轨滑动连接,升降板3133与升降丝杆组件的滑块连接。升降驱动电机3132通过驱动丝杆旋转来驱动升降板3133沿着升降滑轨运动。如图9所示,旋转组件314包括旋转驱动电机3141、旋转壳体3142以及旋转头3143,旋转驱动电机3141和旋转壳体3142均安装在升降板3133上,旋转驱动电机3141的转轴竖直设置。旋转驱动电机3141的转轴的下端穿过旋转壳体3142后连接旋转头3143,旋转吸嘴315安装在旋转头3143的下端。旋转吸嘴315能够独立真空开启,芯片100被吸附住,旋转驱动电机3141工作从而带动芯片100旋转。
如图10所示,翻转机构包括平移组件411、第二升降组件412以及翻转组件413。平移组件411通过第五导轨滑动安装在基座1000上,第五导轨与x轴平行,平移组件411能够在电机的驱动下沿着第五导轨运动。第二升降组件412通过第六导轨滑动安装在平移组件411上,第六导轨与z轴平行,第二升降组件412能够沿着第六导轨运动。如图11所示,翻转组件413包括翻转驱动电机4131和翻转头4132,翻转驱动电机4131安装在第二升降组件412上,翻转驱动电机4131的转轴与y轴平行,翻转头4132与翻转驱动电机4131的转轴连接,翻转头4132为矩形块,翻转头4132能够在竖直设置平面内旋转,翻转头4132的上下端面均设置有翻转吸嘴4133。第一y轴运送平台213带动芯片100进入底面检测相机机构42的检测工作区域后,平移组件411移动运动,带动第二升降组件412上的翻转组件413移动到芯片100的正上方,第二升降组件412动作,翻转组件413向下运动,翻转吸嘴4133接触到芯片100,独立真空开启,芯片100被吸附住,翻转驱动电机4131工作,翻转头4132旋转180度,从而使芯片100也翻转180度,芯片100的底面朝上,对准底面检测相机机构42。
如图12所示,料仓机构6包括料架61、移动平台62、料架搬运气缸以及第七导轨87。第七导轨87和料架搬运气缸均安装在基座1000上,料架搬运气缸的活塞杆和第七导轨87均与y轴平行。移动平台62滑动安装在第七导轨87上,料架搬运气缸的活塞杆与移动平台62连接,通过料架搬运气缸来驱动移动平台62沿着第七导轨87运动。料架61可拆卸地安装在移动平台62上,用于存放待检测和检测完毕的芯片100,芯片100外包裹有料盒101。检测芯片100放置在由盒体及盒盖组成的料盒101内,料盒101放置在料架61内,料架61可容纳多个料盒101。料架61填充完毕后,再将放有料盒101的料架61安装到移动平台62上。如图13所示,移动平台62上安装有两个定位销63,其中一个定位销63为圆柱销,另一个定位销63为楔形销,定位完毕,设置在移动平台62内的两个电磁铁64通电,将料架61吸附固定。
完整的芯片100检测过程如下:x轴运送组件运行,带动x轴运送底板1123及其上安装的组件运动到需要抓取的料盒101位置的正上方,夹持气缸121伸出,带动夹持手指气缸123向下运动,z轴运送组件运行,带动夹持手指气缸123向下运动到需要抓起料盒101的水平设置位置,同时夹持手指气缸123动作,带动气爪张开,料架搬运气缸动作,向前移动,带动其上定位固定的料架61运动,同时需要抓取的料盒101运动到两个气爪中间,夹持手指气缸123再次动作,气爪闭合,将料盒101夹持住,料架搬运气缸再次动作,向后移动,回到原位置,如此,一个料盒101便从料架61中取出。
料盒101被取出后,x轴运送组件运行,带动被取出的料盒101运动,x轴运送组件运动到第一y轴运送平台213的正上方,第一搬运装置1的夹持机械手12将料盒101打开后分别将盒盖和带有芯片100的盒体放置到两个定位孔中。第一检测装置4的翻转机构移动到芯片100的正上方,通过翻转吸嘴4133吸附盒体中的芯片100,翻转头4132旋转180度后,芯片100的底面朝上。平移组件411动作,带动芯片100运动至底面检测相机机构42的正下方进行底面检测。底面检测完毕,平移组件411再次移动,带动芯片100移动到第四运送机构31或者第五运送机构32对齐的位置,第二升降组件412动作,芯片100向下运动,第二y轴运送底板312运动,带动旋转吸嘴315运动到翻转吸嘴4133上的芯片100的正上方,旋转吸嘴315向下运动与芯片100接触后,芯片100被旋转吸嘴315吸附起来,第三搬运装置3的三个移动轴系配合运动,带动芯片100运动到顶面检测相机机构51和端面检测相机机构52的正交区域,顶面检测相机机构51工作,芯片100顶面被拍摄检测。端面检测相机机构52工作,芯片100第一个端面面被拍摄,旋转驱动电机3141工作,带动芯片100旋转90°,端面检测相机机构52再次工作,芯片100第二个端面面被拍摄,如此重复,直至四个端面全被拍摄。
上述动作,完成一块芯片100的六面检测,检测完成后的下料过程为上料过程的逆向操作,已经检测完成的芯片100被重新放回料盒101内,第三搬运装置3、第二搬运装置2以及第一搬运装置1逆向配合,将料盒101放回到料仓机构6中。两个搬运通道同时工作,如此能有效地加快设备的节拍,提高工作效率。整个上下料以及检测过程均无需人工参与,提高了检测的精度,并进一步提高了检测效率,避免了芯片100检测过程中对芯片100造成污染。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种芯片检测设备,其特征在于,所述芯片检测设备包括:
基座(1000),所述基座(1000)上设有料仓机构(6),所述料仓机构(6)用于存放待检测和检测完毕的芯片(100);
第一搬运装置(1),所述第一搬运装置(1)包括第一运送机构和夹持机械手(12);所述第一运送机构设置于所述基座(1000)上,所述第一运送机构能够在x轴方向和z轴方向上运动,x轴方向和z轴方向相互垂直;所述夹持机械手(12)设置于所述第一运送机构上,用于从所述料仓机构(6)中夹取芯片(100);
第二搬运装置(2),所述第二搬运装置(2)包括相对设置的第二运送机构(21)和第三运送机构(22),所述第二运送机构(21)和所述第三运送机构(22)的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动,x轴方向和z轴方向均与y轴方向垂直;
第三搬运装置(3),所述第三搬运装置(3)包括相对设置的第四运送机构(31)和第五运送机构(32),所述第四运送机构(31)和所述第五运送机构(32)的运动方向平行且均能够在y轴方向上运动;
第一检测装置(4),所述第一检测装置(4)包括翻转机构和底面检测相机机构(42),所述翻转机构与所述基座(1000)滑动连接,所述底面检测相机机构(42)设置于所述翻转机构的上方;
第二检测装置(5),所述第二检测装置(5)包括设置于所述基座(1000)上的顶面检测相机机构(51)和端面检测相机机构(52),所述顶面检测相机机构(51)的光轴线和所述端面检测相机机构(52)的光轴线正交;
所述第二运送机构(21)和所述第三运送机构(22)均包括第一y轴驱动电机(211)、第三导轨(83)、第一y轴丝杆组件(212)以及第一y轴运送平台(213);
所述第一y轴驱动电机(211)、所述第三导轨(83)以及所述第一y轴丝杆组件(212)均设置于所述基座(1000)上;所述第一y轴驱动电机(211)的转轴与所述第一y轴丝杆组件(212)的丝杆连接,所述第三导轨(83)与所述第一y轴丝杆组件(212)平行;
所述第三导轨(83)沿y轴方向分布,所述第一y轴运送平台(213)与所述第三导轨(83)滑动连接,所述第一y轴运送平台(213)与所述第一y轴丝杆组件(212)的滑块连接。
所述第一y轴运送平台(213)包括第一y轴运送底板(2131)、定位平台(2132)以及定位手指气缸(2133);
所述第一y轴运送底板(2131)与所述第三导轨(83)滑动连接,所述第一y轴运送底板(2131)与所述第一y轴丝杆组件(212)的滑块连接;
所述定位平台(2132)水平设置于所述第一y轴运送底板(2131)上,所述定位平台(2132)的上表面沿x轴方向开设有定位槽,所述定位槽的槽底开设有定位通孔(2134)以及相对设置的条形通孔(2135),所述定位通孔(2134)位于相对设置的两个所述条形通孔(2135)之间;
所述定位手指气缸(2133)的缸体沿x轴方向设置于所述定位平台(2132)的下表面,所述定位手指气缸(2133)的气爪位于所述定位通孔(2134)的正下方,所述定位手指气缸(2133)的气爪上设置有定位块(2136),所述定位块(2136)穿过所述定位通孔(2134)。
2.如权利要求1所述的芯片检测设备,其特征在于,所述第一运送机构包括横梁(111)、x轴运送组件以及z轴运送组件;
所述横梁(111)设置于所述基座(1000)上,所述横梁(111)上沿x轴方向设置有第一导轨(81);
所述x轴运送组件包括x轴驱动电机(1121)、x轴丝杆组件(1122)以及x轴运送底板(1123);所述x轴驱动电机(1121)和所述x轴丝杆组件(1122)均设置于所述横梁(111)上,所述x轴驱动电机(1121)的转轴与所述x轴丝杆组件(1122)的丝杆连接,所述x轴丝杆组件(1122)水平设置;所述x轴运送底板(1123)与所述第一导轨(81)滑动连接,所述x轴运送底板(1123)与所述x轴丝杆组件(1122)滑块连接;所述x轴运送底板(1123)上沿z轴方向设置有第二导轨;
所述z轴运送组件包括z轴驱动电机(1131)、z轴丝杆组件(1132)以及z轴运送底板(1133);所述z轴驱动电机(1131)和所述z轴丝杆组件(1132)均设置于所述x轴运送底板(1123)上,所述z轴驱动电机(1131)的转轴与所述z轴丝杆组件(1132)的丝杆连接,所述z轴丝杆组件(1132)竖直设置;所述z轴运送底板(1133)与所述第二导轨滑动连接,所述z轴运送底板(1133)与所述z轴丝杆组件(1132)的滑块连接。
3.如权利要求2所述的芯片检测设备,其特征在于,所述夹持机械手(12)包括夹持气缸(121)、气缸安装板(122)以及夹持手指气缸(123);
所述夹持气缸(121)的缸体设置于所述z轴运送底板(1133)上,所述夹持气缸(121)的活塞杆竖直设置;所述夹持气缸(121)的缸体上设置有气缸导轨(124),所述气缸导轨(124)竖直设置;
所述气缸安装板(122)与所述气缸导轨(124)滑动连接,所述气缸安装板(122)与所述夹持气缸(121)的活塞杆连接;
所述夹持手指气缸(123)的缸体设置于所述气缸安装板(122)上,所述夹持手指气缸(123)的缸体水平设置,所述夹持手指气缸(123)的气爪朝向所述料仓机构(6);
所述夹持手指气缸(123)的气爪上设置有吸爪(125)。
4.如权利要求1-3任意一项所述的芯片检测设备,其特征在于,所述第二搬运装置(2)还包括定位挡板(23),所述定位挡板(23)竖直设置于所述基座(1000)上,所述定位挡板(23)沿x轴方向设置,所述定位平台(2132)沿所述第三导轨(83)运动时,所述定位槽的一侧能够与所述定位挡板(23)接触。
5.如权利要求1-3任意一项所述的芯片检测设备,其特征在于,第四运送机构(31)和第五运送机构(32)均包括第四导轨(84)、第二y轴驱动电机(311)、第二y轴运送底板(312)、升降组件、旋转组件(314)以及旋转吸嘴(315);
所述第四导轨(84)沿y轴方向设置于所述基座(1000)上,所述第二y轴运送底板(312)与所述第四导轨(84)滑动连接;
所述第二y轴驱动电机(311)设置于所述第二y轴运送底板(312)上,所述第二y轴驱动电机(311)能够驱动所述第二y轴运送底板(312)沿所述第四导轨(84)运动;
所述升降组件设置于所述第二y轴运送底板(312)上,所述旋转组件(314)设置于所述升降组件上,所述旋转吸嘴(315)设置于所述旋转组件(314)上。
6.如权利要求5所述的芯片检测设备,其特征在于,所述升降组件包括升降安装板(3131)、升降驱动电机(3132)、升降导轨、升降丝杆组件以及升降板(3133);
所述升降安装板(3131)竖直设置于所述第二y轴运送底板(312)上;
所述升降驱动电机(3132)、所述升降导轨以及所述升降丝杆组件均设置于所述升降安装板(3131)上,所述升降导轨和所述升降丝杆组件均竖直设置,所述升降驱动电机(3132)的转轴与所述升降丝杆组件的丝杆连接;
所述升降板(3133)与所述升降导轨滑动连接,所述升降板(3133)与所述升降丝杆组件的滑块连接;
所述旋转组件(314)包括旋转驱动电机(3141)、旋转壳体(3142)以及旋转头(3143),所述旋转驱动电机(3141)和所述旋转壳体(3142)均设置于所述升降板(3133)上,所述旋转驱动电机(3141)的转轴竖直设置;
所述旋转驱动电机(3141)的转轴的下端穿过所述旋转壳体(3142)后连接所述旋转头(3143),所述旋转吸嘴(315)设置于所述旋转头(3143)的下端。
7.如权利要求1-3任意一项所述的芯片检测设备,其特征在于,所述翻转机构包括平移组件(411)、第二升降组件(412)以及翻转组件(413);
所述平移组件(411)通过第五导轨滑动设置于所述基座(1000)上,所述第五导轨沿x轴方向分布,所述平移组件(411)能够沿着所述第五导轨运动;
所述第二升降组件(412)通过第六导轨滑动设置于所述平移组件(411)上,所述第六导轨沿z轴方向分布,所述第二升降组件(412)能够沿着所述第六导轨运动;
所述翻转组件(413)包括翻转驱动电机(4131)和翻转头(4132),所述翻转驱动电机(4131)设置于所述第二升降组件(412)上,所述翻转驱动电机(4131)的转轴与y轴方向平行,所述翻转头(4132)与所述翻转驱动电机(4131)的转轴连接,所述翻转头(4132)的上下端面均设置有翻转吸嘴(4133)。
8.如权利要求1-3任意一项所述的芯片检测设备,其特征在于,所述料仓机构(6)包括料架(61)、移动平台(62)、料架(61)搬运气缸以及第七导轨(87);
所述第七导轨(87)和所述料架(61)搬运气缸均设置于所述基座(1000)上,所述料架(61)搬运气缸的活塞杆和所述第七导轨(87)均与y轴平行;
所述移动平台(62)滑动设置于所述第七导轨(87)上,所述料架(61)搬运气缸的活塞杆与所述移动平台(62)连接;
所述料架(61)可拆卸地设置于所述移动平台(62)上,用于存放待检测和检测完毕的芯片(100),所述芯片(100)外包裹有料盒(101)。
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