CN113909407B - 多工位回转式微型探针全自动卷边机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多工位回转式微型探针全自动卷边机，旋转台上设有多个夹持工装形成上料工位、卷边工位和下料工位，机台上与之匹配的设有上料机构、切割机构、定位机构和下料机构，上料机构将探针送料至上料工位，定位机构抵接于探针上端对探针在竖直方向定位，切割机构包括切割部和旋转部，旋转部驱动探针自转，切割部包括驱动组件和成型刀，驱动组件驱动成型刀平移对自转的探针切割后形成卷边，下料机构将卷边后的探针移离夹持工装。本发明通过设置上料机构、卷边机构和下料机构，可以实现探针自动上料、卷边和自动下料，效率高，精度高；卷边机构通过一对往复水平移动的成型刀对自转的探针进行切割，卷边效率高，卷边精度高，产品品质优异。

Description

多工位回转式微型探针全自动卷边机
技术领域
本发明涉及微型探针加工装置技术领域，尤其涉及多工位回转式微型探针全自动卷边机。
背景技术
对集成电路电性能进行测试时，一般都要用到导电体例如测试探针或导电胶。测试探针被用于测试插座或测试接触器中，以在测试电路板和被测器件（DUT）（诸如电子封装）之间提供电互连。弹簧式探针是由柱塞、弹簧、套筒三个基本部件通过精密仪器铆压预压之后形成的，柱塞和弹簧预设于套筒内，正常情况下，弹簧在套筒内为压缩状态。为防止弹簧的变形恢复，套筒需要进行卷边操作，将一小段套筒向内挤压形成卷边槽，从而限制弹簧的弹出。套筒的卷边主要分为开口卷边以及中间卷边，其成型是由人工把预组装好的半成品放入卷边机内，用脚触发脚踏使其完成卷边工作。由于产品比较小（直径0.3mm左右）、人工放置难度大，不易定位导致效率和良率较低，产品放置的统一性较差，易造成产品划伤和放料失败的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供多工位回转式微型探针全自动卷边机，主要用于中间卷边探针，可解决产品外形划伤、放料困难、产品成型一致性差，生产效率低等问题，可满足0.25mm直径以上的产品自动组装，可提升产品良率、生产效率、大幅度节约人力资源。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：多工位回转式微型探针全自动卷边机，包括机台，所述机台上设有旋转台，所述旋转台上设有多个用于夹持探针的夹持工装，多个所述夹持工装沿旋转台转动方向形成上料工位、卷边工位和下料工位，所述机台上位于上料工位的旁侧设有上料机构，所述上料机构用于将探针送料至上料工位，所述机台上位于卷边工位的旁侧设有切割机构和定位机构，所述定位机构抵接于探针上端对探针在竖直方向定位，所述切割机构包括切割部和旋转部，所述旋转部驱动经竖直方向定位后的探针自转，所述切割部包括驱动组件和成型刀，所述驱动组件驱动成型刀平移对自转的探针切割后形成卷边，所述机台上位于下料工位的旁侧设有下料机构，所述下料机构将卷边后的探针移离夹持工装。
作为进一步的优化，所述上料机构包括上料盘、上料机械手和上料夹头，所述上料盘安装于机台上位于上料工位的旁侧，所述上料夹头设置于上料机械手的自由端，并经上料机械手驱动将探针由上料盘送料至上料工位。
作为进一步的优化，所述定位机构包括下压气缸和下压头，所述下压头设置于下压气缸的自由端，并经下压气缸驱动下移抵接于卷边工位内探针的上端。
作为进一步的优化，所述旋转部包括升降气缸、旋转电机和磁铁，所述旋转电机设置于升降气缸的自由端，所述磁铁设置于旋转电机的自由端，所述升降气缸驱动所述磁铁上升与夹持工装相吸附，所述旋转电机驱动所述磁铁转动带动夹持工装和探针同轴旋转。
作为进一步的优化，所述夹持工装包括底座、轴承套、铁质旋转套、定位套和护套，所述底座上设有第一通孔，所述旋转台上设有与第一通孔同轴的第二通孔，所述铁质旋转套可转动的安装于轴承套内，该铁质旋转套的底端位于第一通孔处被磁铁吸附，所述定位套固定于铁质旋转套内，该定位套内安装有用于探针固定的护套。
作为进一步的优化，所述驱动组件包括升降电缸、回转气缸、同步轮、同步带和刀座，所述回转气缸安装于升降电缸上并经驱动上下移动，回转气缸通过一对同步轮驱动同步带移动，一对所述刀座相错位的固定于同步带相对两侧，所述成型刀安装于刀座内，一对成型刀经同步带带动平移对自转的探针进行切割。
作为进一步的优化，所述切割部还包括导轨和微调旋钮，所述微调旋钮设置于刀座上用于调节成型刀位置，所述刀座可滑移的设置于导轨上。
作为进一步的优化，所述下料机构包括下料框、下料机械手和下料夹头，所述下料框安装于机台上位于下料工位的旁侧，所述下料夹头设置于下料机械手的自由端，并经下料机械手驱动将探针由下料工位送料至下料框。
作为进一步的优化，还包括检测机构，所述旋转台上位于卷边工位和下料工位之间具有检测工位，所述机台上位于检测工位旁侧设有检测机构，所述检测机构包括驱动气缸和测力器，所述测力器设置于驱动气缸的自由端，该测力器下压于检测工位内的探针上用于检测探针回弹力。
作为进一步的优化，所述上料机构上设有第一视觉检测CCD；所述下料机构上设有第二视觉检测CCD。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
1.通过设置上料机构、卷边机构、检测机构和下料机构，可以实现探针自动上下料、卷边和检测动作，效率高，精度高；卷边机构通过一对往复水平移动的成型刀对自转的探针进行切割，卷边效率高，卷边精度高，产品品质优异；
2.人工生产良率为95%，使用全自动卷边机生产良率可达98%，良率提升机3.0%；人工生产人均每天产出为2500个(一人一台机），使用自动机人均产出15000个（一人看两台机器），人均产出提升6.0倍；自动组装的产品在产品下线时可以自动检验是否漏装弹簧，无需后道弹簧检验的工序；人工生产不可避免会产生人为的影响（组装手法的变化及人员疲劳），自动生产可杜绝此现象的发生，卷边的尺寸一致性可控制在0.015mm以内。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为图1中A处的放大图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明夹持工装的结构图。
图5为具有卷边的微型探针的结构图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至5所示，多工位回转式微型探针全自动卷边机，包括机台1，机台1上设有旋转台2，旋转台2上设有多个用于夹持探针100的夹持工装21，多个夹持工装21沿旋转台2转动方向形成上料工位30、卷边工位40和下料工位60，机台1上位于上料工位30的旁侧设有上料机构，上料机构用于将探针送料至上料工位30，具体为，上料机构包括上料盘31、上料机械手32和上料夹头701，用于盛装卷边探针的上料盘31安装于机台1上，且位于上料工位30的旁侧，上料夹头701设置于上料机械手32的自由端，并经上料机械手32驱动将探针由上料盘31送料至上料工位30，机台1上位于卷边工位40的旁侧设有切割机构41和定位机构42，定位机构42抵接于探针的上端对探针在竖直方向定位，定位机构包括下压气缸421和下压头422，下压头422设置于下压气缸421的自由端，并经下压气缸421驱动下移抵接于卷边工位40内探针的上端，使探针在竖直方向上保持稳定，切割机构41包括切割部和旋转部，旋转部驱动经竖直方向定位后的探针自转，具体为，旋转部包括升降气缸418、旋转电机419和磁铁（图中未示出），旋转电机419设置于升降气缸418的自由端，磁铁设置于旋转电机419的自由端，升降气缸418驱动磁铁上升与夹持工装相吸附，夹持工装21包括底座211、轴承套212、铁质旋转套213、定位套214和护套215，底座211上设有第一通孔210，旋转台2上设有与第一通孔210同轴的第二通孔（图中未示出），铁质旋转套213可转动的安装于轴承套212内，该铁质旋转套213的底端位于第一通孔210处被磁铁吸附，定位套214固定于铁质旋转套213内，该定位套214内安装有用于插装探针的护套215，结合探针顶端被下压头下压，因此探针可相对稳定的安装于护套内，其可随护套同角度转动，因而可以实现旋转电机419驱动磁铁转动带动铁质旋转套和探针同轴旋转，使探针产生自转动作；切割部包括驱动组件和成型刀416，驱动组件包括升降电缸411、回转气缸412、同步轮413、同步带414和刀座415，回转气缸412安装于升降电缸411上并经驱动上下移动，回转气缸412通过一对同步轮413驱动同步带414移动，一对刀座415相错位的固定于同步带414相对两侧，成型刀416安装于刀座415内，一对成型刀416经同步带414带动平移对自转的探针进行切割，即通过两个成型刀在探针的两侧对正在自转的探针进行切割，完成卷边动作。
探针卷边的具体过程为：位于护套内的探针顶端被下压头压住，升降气缸带动旋转电机上移，旋转电机自由端的磁铁吸附铁质旋转套，从而由旋转电机驱动铁质旋转套转动，实现探针自转；同时，升降电缸工作，驱动回转气缸下降，至成型刀与探针上需卷边位置相同高度，由于一对成型刀错位设置，且初始位置避开成型刀所在位置，因此成型刀可以下降至需卷边处位置高度，回转气缸驱动同步轮带动同步带上的刀座产生水平方向上的位移，使得一对成型刀在探针两侧对自转的探针进行切割，完成卷边动作；升降气缸动作，使得磁铁与铁质旋转套脱离，下压头上升，升降电缸动作，使得成型刀上升至设定高度，通过旋转台转动将完成卷边的探针送料至下一工位，并将上料工位的探针送料至卷边工位。
机台1上位于下料工位60的旁侧设有下料机构，下料机构将卷边后的探针移离夹持工装，下料机构包括下料框61、下料机械手62（与上料机械手结构相同）和下料夹头（与上料夹头结构相同），下料框61安装于机台1上位于下料工位60的旁侧，下料夹头设置于下料机械手62的自由端，并经下料机械手驱动将探针由下料工位60送料至下料框61。
切割部还包括导轨417和微调旋钮4151，微调旋钮4151设置于刀座415上用于调节成型刀416的位置，即用于调节成型刀的端部伸入程度，从而控制卷边成型的深度，刀座415可滑移的设置于导轨417上，保证刀座带动成型刀移动的精准度。
还包括检测机构，旋转台2上位于卷边工位40和下料工位60之间具有检测工位50，机台1上位于检测工位50旁侧设有检测机构5，检测机构包括驱动气缸51和测力器52，测力器52设置于驱动气缸51的自由端，该测力器52下压于检测工位50内的探针上用于检测探针回弹力。
上料机构上设有第一视觉检测CCD，通过视觉定位拍摄材料位置，确认坐标后由上料机械手抓取产品，再由上料视觉定位上料工位的位置坐标，上料机械手把抓取好的产品放入上料工位；下料机构上设有第二视觉检测CCD 63，通过视觉定位后由下料机械手进行产品抓取，如果产品力是合格的，产品会放入对应工位的下料框，如果产品力不合格，会直接放入不合格料盒里面。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，包括机台，所述机台上设有旋转台，所述旋转台上设有多个用于夹持探针的夹持工装，多个所述夹持工装沿旋转台转动方向形成上料工位、卷边工位和下料工位，所述机台上位于上料工位的旁侧设有上料机构，所述上料机构用于将探针送料至上料工位，所述机台上位于卷边工位的旁侧设有切割机构和定位机构，所述定位机构抵接于探针上端对探针在竖直方向定位，所述切割机构包括切割部和旋转部，所述旋转部驱动经竖直方向定位后的探针自转，所述切割部包括驱动组件和成型刀，所述驱动组件驱动成型刀平移对自转的探针切割后形成卷边，所述机台上位于下料工位的旁侧设有下料机构，所述下料机构将卷边后的探针移离夹持工装；所述定位机构包括下压气缸和下压头，所述下压头设置于下压气缸的自由端，并经下压气缸驱动下移抵接于卷边工位内探针的上端；所述旋转部包括升降气缸、旋转电机和磁铁，所述旋转电机设置于升降气缸的自由端，所述磁铁设置于旋转电机的自由端，所述升降气缸驱动所述磁铁上升与夹持工装，所述旋转电机驱动所述磁铁转动带动夹持工装和探针同轴旋转。
2.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述上料机构包括上料盘、上料机械手和上料夹头，所述上料盘安装于机台上位于上料工位的旁侧，所述上料夹头设置于上料机械手的自由端，并经上料机械手驱动将探针由上料盘送料至上料工位。
3.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述夹持工装包括底座、轴承套、铁质旋转套、定位套和护套，所述底座上设有第一通孔，所述旋转台上设有与第一通孔同轴的第二通孔，所述铁质旋转套可转动的安装于轴承套内，该铁质旋转套的底端位于第一通孔处被磁铁吸附，所述定位套固定于铁质旋转套内，该定位套内安装有用于探针固定的护套。
4.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述驱动组件包括升降电缸、回转气缸、同步轮、同步带和刀座，所述回转气缸安装于升降电缸上并经驱动上下移动，该回转气缸通过一对同步轮驱动同步带移动，一对所述刀座相错位的固定于同步带的相对两侧，所述成型刀安装于刀座内，一对所述成型刀经同步带带动平移对自转的探针进行切割。
5.根据权利要求4所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述切割部还包括导轨和微调旋钮，所述微调旋钮设置于刀座上用于调节成型刀位置，所述刀座可滑移的设置于导轨上。
6.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述下料机构包括下料框、下料机械手和下料夹头，所述下料框安装于机台上位于下料工位的旁侧，所述下料夹头设置于下料机械手的自由端，并经下料机械手驱动将探针由下料工位送料至下料框。
7.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，还包括检测机构，所述旋转台上位于卷边工位和下料工位之间具有检测工位，所述机台上位于检测工位旁侧设有检测机构，所述检测机构包括驱动气缸和测力器，所述测力器设置于驱动气缸的自由端，该测力器下压于检测工位内的探针上用于检测探针回弹力。
8.根据权利要求1所述的多工位回转式微型探针全自动卷边机，其特征在于，所述上料机构上设有第一视觉检测CCD；所述下料机构上设有第二视觉检测CCD。
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