CN114324396A - 一种芯片自动分选机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片自动分选机，通过上料机构用以将叠置的芯片依次向上输送；通过第一转运机构将芯片交替转送至正面检测机构，由检测机构进行芯片正面的视觉检测；检测后的芯片再由第一转运机构交替转送至翻转机构；通过翻转机构将芯片翻转一面后通过第二转运机构交替转送至反面检测机构，由检测机构进行芯片反面的视觉检测；通过第二转运机构将检测后的芯片交替转送至中转机构，通过中转机构将芯片平移后由分选下料机构根据检测结果进行分别存放。采用该芯片自动分选机，能够自动有序的对芯片产品进行检测与分选，提高效率。
Description
技术领域
本发明属于芯片检测设备、具体涉及一种芯片自动分选机。
背景技术
芯片在生产过中，需要对每一个芯片进行视觉检测，并根据检测结果进行有序分选。如何实现自动化有序检测和分选，并能够满足不同规格的芯片产品，是目前需要解决的问题。另外，芯片的视觉检测需要对芯片的正反两面都进行，如何在同一台分选机中对芯片进行反面并进行正反两面的自动依次检测，也是需要解决的难点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种芯片自动分选机，能够自动有序的对芯片产品进行检测与分选，提高效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种芯片自动分选机，包括分选平台，还包括设于分选平台上的上料机构、第一转运机构、正面检测机构、翻转机构、第二转运机构、反面检测机构、中转机构及分选下料机构，上料机构用以将叠置的芯片依次向上输送；第一转运机构将芯片交替转送至正面检测机构，由检测机构进行芯片正面的视觉检测；检测后的芯片再由第一转运机构交替转送至翻转机构；翻转机构将芯片翻转一面后通过第二转运机构交替转送至反面检测机构，由检测机构进行芯片反面的视觉检测；第二转运机构将检测后的芯片交替转送至中转机构，中转机构将芯片平移后由分选下料机构根据检测结果进行分别存放。
所述上料机构包括上料仓，上料仓内设有用以承载芯片的滑架，上料仓一侧壁上设有供滑架滑移的升降滑轨，上料仓外设有与滑架相连的第一升降直线电机模组，上料仓上端还设有用以感应芯片的光电传感器。
所述第一、二转运机构均包括第一水平横移直线电机模组、与第一水平横移直线电机模组相连的第二升降直线电机模组、与第二升降直线电机模组相连的吸盘支架、分设于吸盘支架两侧端的用以吸附芯片的各一吸盘组，每个吸盘组包括数对真空吸盘。
所述吸盘支架上具有一对横向调节滑轨，所述吸盘组分别布置于横向调节滑轨的两侧且每个真空吸盘均通过滑块配合设于相应的横向调节滑轨上。
所述正、反面检测机构均包括入口区域、设于入口区域后方的检测区域、布设于两区域之间的一对均具有水平纵向滑轨的进出直线电机模组、分设于水平纵向滑轨上的一对支承台、设于检测区域上方的数组光源及设于光源上的视觉相机，每个支承台均包括固定支架、升降支架、升降电缸，固定支架底部配合设于水平纵向滑轨上，固定支架上设有升降轨道，升降支架呈倒L形状，其竖直段通过滑块与升降轨道配合，水平段顶部设有具有真空吸孔的吸附板，升降电缸与水平段相连用以驱动升降支架沿升降轨道升降，两支承台的水平段呈上下布置。
所述翻转机构包括翻转支架、设于翻转支架上端的一对翻转轴、分设于翻转支架上端两侧的第一翻转台与第二翻转台、分别驱动翻转轴的翻转电机，两翻转轴同轴心设置，第一翻转台与第二翻转台沿轴心对称设置并分别与一翻转轴相连，且第一翻转台与第二翻转台顶部均设有具有真空吸孔的吸附板。
所述第一翻转台下方还设有丢纸桶。
所述中转机构包括第二水平横移直线电机模组、与第二水平横移直线电机模组相连的中转台、设于中转台上的具有真空吸孔的吸附板。
所述分选下料机构包括第三转运机构及一对前后并排设置的下料仓，第三转运机构包括水平纵移直线电机模组、与水平纵移直线电机模组相连的第三升降直线电机模组、与第三升降直线电机模组相连的吸盘支架、设于吸盘支架上的一吸盘组，该吸盘组包括数对真空吸盘。
所述下料仓内设有用以承载芯片的滑架，下料仓一侧壁上设有供滑架滑移的升降滑轨，上料仓外设有与滑架相连的第四升降直线电机模组，下料仓上端还设有用以感应芯片的光电传感器。
采用本发明的一种芯片自动分选机，具有以下优点：
1、通过上料仓能够将叠置的芯片逐一上升并由第一转运机构逐一送至正面检测机构进行正面检测，然后送至翻转机构进行翻转后，再由第二转运机构送至反面检测机构进行反面检测，再由分选下料机构按检测结构进行分类存放，从而实现有序检测和分选。
2、通过芯片交替进出机构的一对呈倒L形状的升降支架的交替升降以及进出，从而实现芯片的逐一检测。
3、通过中转机构，能够横向平移芯片位置，从而能够避免第二转运机构与第三转运机构之间的运行干涉。
4、通过设置丢纸桶，能够配合翻转机构将某些芯片具有的垫纸自动丢除。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明：
图1、图2分别是本发明的芯片自动分选机的不同视角的立体示意图；
图3是本发明的上料结构的结构示意图；
图4是本发明的第一或第二转运机构的立体示意图；
图5、图6分别是本发明的芯片交替进出机构的不同视角的立体示意图；
图7是本发明的芯片交替进出机构的升降支架与固定支架的连接结构示意图；
图8是本发明的光源及视觉相机的安装结构示意图；
图9是本发明的第一转运机构与翻转机构的立体示意图；
图10是本发明的第一转运机构与翻转机构的结构示意图；
图11-图13分别是本发明的翻转机构的翻转过程示意图；
图14是本发明的中转机构的立体示意图；
图15是本发明的第三转运机构的立体示意图。
具体实施方式
本发明的芯片自动分选机如图1-图2所示，其主要包括分选平台1、设于分选平台1上的上料机构2、第一转运机构3、正面检测机构4、翻转机构5、第二转运机构6、反面检测机构7、中转机构8及分选下料机构9，上料机构2用以将叠置的芯片依次向上输送；第一转运机构3将芯片交替转送至正面检测机构4，由正面检测机构进行芯片正面的视觉检测；检测后的芯片再由第一转运机构3交替转送至翻转机构5；翻转机构5将芯片翻转一面后通过第二转运机构6交替转送至反面检测机构7，由检测机构进行芯片反面的视觉检测；第二转运机构6将检测后的芯片交替转送至中转机构8，中转机构8将芯片平移后由分选下料机构9根据检测结果进行分别存放。
如图3所示，上料机构2包括一上料仓21，上料仓21内设有用以承载芯片的滑架22，上料仓21一侧壁上设有供滑架22滑移的升降滑轨23，上料仓21外设有与滑架22相连的第一升降直线电机模组24，通过第一升降直线电机模组24驱动能够使叠置于滑架22上的芯片逐一上升，而上料仓21上端还设有用以感应芯片的光电传感器25，当有芯片升至取料位时，由光电传感器25感应而触发第一转运机构3动作。
如图4所示，第一、二转运机构3、6结构相同，以第一转运机构为例，其包括第一水平横移直线电机模组31、与第一水平横移直线电机模组31相连的第二升降直线电机模组32、与第二升降直线电机模组32相连的吸盘支架33、分设于吸盘支架33左、右两侧端的用以吸附芯片的各一吸盘组，每个吸盘组包括数对真空吸盘34。当上述的触发第一转运机构3后，通过第一水平横移直线电机模组31向左横移至上料仓21的上方，再由第二升降直线电机模组32下降使右侧的吸盘组吸取一芯片，再上升后通过向右横移使右侧的吸盘组运行至正面检测机构4，而左侧的吸盘组正好位于上料仓21上方，可等待检测到新的芯片上升到位后再由左侧的吸盘组进行吸取，而与此同时，右侧的吸盘组则将前一芯片放置于正面检测机构4的入口区域的支承台46上。另外，该吸盘支架33上具有一对横向调节滑轨35，而吸盘组分别布置于横向调节滑轨35的两侧且每个真空吸盘34均通过滑块36配合设于相应的横向调节滑轨35上，如此，可根据不同规格的芯片，相应调整真空吸盘34的位置。
如图5-图8所示，正、反面检测机构4、7结构相似，以正面检测机构为例，其包括芯片交替进出机构、光源41及视觉相机42，芯片交替进出机构包括设于上料仓21一侧的入口区域43、设于入口区域43后方的检测区域44、布设于两区域之间均具有水平纵向滑轨45的一对进出直线电机模组47、分设于水平纵向滑轨45上的一对支承台46，而每个支承台46均包括固定支架461、升降支架462、升降电缸48，固定支架461底部配合设于水平纵向滑轨45上，固定支架461上设有升降轨道463，升降支架462呈倒L形状，其竖直段通过滑块与升降轨道463配合，水平段顶部均设有具有真空吸孔的吸附板10，通过真空吸附可将置于其上的芯片吸住，避免运行时的滑脱；升降电缸48的活动杆与连接于水平段侧面的挡板49底部相连接，用以驱动升降支架462沿升降轨道463升降，并且两支承台46的水平段呈上下布置(处于同一纬度，具有高低差)，如此两支承台46可交替升降、进出，与转运机构的两吸盘组配合实现芯片的逐一上料及检测，具体为当第一转运机构3的右侧吸盘将芯片放置处于高位的右侧支承台46上后，右侧支承台46将芯片送入检测区域44进行检测，而左侧支承台46上升至高位，此时第一转运机构3右移使左侧吸盘组将其上的芯片放置在左侧支承台46上，由左侧支承台46输送至检测区域44，而右侧支承台46装载着已检测的芯片下降至低位后返回至入口区域43，再上升至高位，由返回至此的右侧吸盘组再次吸取并右移至翻转机构5，准备芯片另一面的检测；数组光源41间隔设于检测区域44上方，将光线打在下方的芯片上表面，数个视觉相机42(彩色、黑白)通过轨道加直线模组的结构方式活动设于光源41上方，可在光源41间对芯片的朝上一面的外观缺陷进行视觉扫描并输出检测信号。
如图9-图13所示，翻转机构5设于正、反面检测机构4、7的入口区域43之间，包括翻转支架51、设于翻转支架51上端中间的一对翻转轴52、分设于翻转支架51上端两侧的第一翻转台53与第二翻转台54、分别驱动翻转轴的带减速机的翻转电机55，两翻转轴同轴心设置，第一翻转台53与第二翻转台54沿轴心对称设置并分别与其对应一翻转轴52相连，且第一翻转台53与第二翻转台54顶部也均设有具有真空吸孔的吸附板10，当第一转运机构3右侧的吸盘组将经正面检测机构4检测后的芯片吸取并放置第一翻转台53,同时左侧的吸盘组则把后一芯片从上料仓21取放置，第二翻转台54向左翻转180度至第一翻转台53上，与第一翻转台53一起夹住芯片，再一起向右翻转180度，将芯片翻面，等待第二转运机构6的吸盘组吸取送至反面检测机构7进行反面的检测。另外，在第一翻转台53下方还设有丢纸桶56，由于有些规格(例如5μm分辨率检测)的芯片之间设有垫纸100，因此通过第一转运机构3的两组吸盘依次将芯片、垫纸100送至正面检测机构4的入口区域43的支承台46上，但垫纸100不送入检测，此时第一翻转台53向右空翻露出其下方的丢纸桶56，同时垫纸100由正面检测机构4的右侧吸盘组将其右移至丢纸桶56上方进行丢弃。
如图14所示，为了避免水平横向布置的第二转运机构6与水平纵向布置的第三转运机构91运行时发生相互干涉，在反面检测机构7的入口区域43的右侧还设置了一中转机构8，该中转机构8包括支座83、设于支座83上的第二水平横移直线电机模组81、与第二水平横移直线电机模组81相连的中转台82、设于中转台82上的具有真空吸孔的吸附板10、，当第二转运机构6将经反面检测机构7检测后的芯片吸取放置在中转台82上后，由第二水平横移直线电机模组81驱动向右横移一段距离，将芯片送至第三转运机构91的运动轨迹的前端下方。
所述分选下料机构9包括如图15所示的第三转运机构91及一对前后并排设置的下料仓92(见图2)，第三转运机构91包括水平纵移直线电机模组93、与水平纵移直线电机模组93相连的第三升降直线电机模组94、与第三升降直线电机模组94相连的吸盘支架33、设于吸盘支架33上的一吸盘组，该吸盘组也包括数对前后设置的真空吸盘34，也采用与第一、二转运机构相类似的滑动设计，可根据芯片规格进行相应调整位置；而下料仓92也采用与上料仓21相同的结构，其内均设有用以承载芯片的滑架22，下料仓92一侧壁上设有供滑架22滑移的升降滑轨23，上料仓21外设有与滑架22相连的第四升降直线电机模组，下料仓92上端还设有用以感应芯片的光电传感器25。此两个下料仓92可分别用于装载检测后判定为GOOD与NOGOOD的芯片，通过第三转运机构91的吸盘组逐一将由中转台82右移后的芯片取放置对应的下料仓92内，并通过光电传感器25感应到芯片后由第四升降直线电机模组带去滑架22下降，实现下料芯片的堆叠。另外，对于具有垫纸的芯片，可预先将垫纸置于后侧的下料仓92内，由第三转运机构91的吸盘组先移取垫纸至前侧的下料仓92，再将中转台82的芯片移至该垫纸上，如此往返作业，实现该规格芯片的下料(5μm分辨率检测规格的芯片不分好坏安放，而是直接输出检测数据)。
另外，在正、反面检测机构4、7的入口区域43，还均设有一套除尘设备，如图2所示，其主要包括辊架、设于辊架上的上粘尘辊11和下粘尘辊12，下粘尘辊12为硅胶材质用以接触输送至此处支承台46上的芯片上表面，将其表面灰尘粘除再进行检测，而上粘尘辊11上具有可替换的粘尘纸，通过两辊面相接触滚动，可将硅胶上的灰尘粘至粘尘纸上。
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来说明本发明，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)
1.一种芯片自动分选机，包括分选平台，其特征在于：还包括设于分选平台上的上料机构、第一转运机构、正面检测机构、翻转机构、第二转运机构、反面检测机构、中转机构及分选下料机构，上料机构用以将叠置的芯片依次向上输送；第一转运机构将芯片交替转送至正面检测机构，由检测机构进行芯片正面的视觉检测；检测后的芯片再由第一转运机构交替转送至翻转机构；翻转机构将芯片翻转一面后通过第二转运机构交替转送至反面检测机构，由检测机构进行芯片反面的视觉检测；第二转运机构将检测后的芯片交替转送至中转机构，中转机构将芯片平移后由分选下料机构根据检测结果进行分别存放。
2.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述上料机构包括上料仓，上料仓内设有用以承载芯片的滑架，上料仓一侧壁上设有供滑架滑移的升降滑轨，上料仓外设有与滑架相连的第一升降直线电机模组，上料仓上端还设有用以感应芯片的光电传感器。
3.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述第一、二转运机构均包括第一水平横移直线电机模组、与第一水平横移直线电机模组相连的第二升降直线电机模组、与第二升降直线电机模组相连的吸盘支架、分设于吸盘支架两侧端的用以吸附芯片的各一吸盘组，每个吸盘组包括数对真空吸盘。
4.根据权利要求3所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述吸盘支架上具有一对横向调节滑轨，所述吸盘组分别布置于横向调节滑轨的两侧且每个真空吸盘均通过滑块配合设于相应的横向调节滑轨上。
5.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述正、反面检测机构均包括入口区域、设于入口区域后方的检测区域、布设于两区域之间的一对均具有水平纵向滑轨的进出直线电机模组、分设于水平纵向滑轨上的一对支承台、设于检测区域上方的数组光源及设于光源上的视觉相机，每个支承台均包括固定支架、升降支架、升降电缸，固定支架底部配合设于水平纵向滑轨上，固定支架上设有升降轨道，升降支架呈倒L形状，其竖直段通过滑块与升降轨道配合，水平段顶部设有具有真空吸孔的吸附板，升降电缸与水平段相连用以驱动升降支架沿升降轨道升降，两支承台的水平段呈上下布置。
6.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述翻转机构包括翻转支架、设于翻转支架上端的一对翻转轴、分设于翻转支架上端两侧的第一翻转台与第二翻转台、分别驱动翻转轴的翻转电机，两翻转轴同轴心设置，第一翻转台与第二翻转台沿轴心对称设置并分别与一翻转轴相连，且第一翻转台与第二翻转台顶部均设有具有真空吸孔的吸附板。
7.根据权利要求6所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述第一翻转台下方还设有丢纸桶。
8.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述中转机构包括第二水平横移直线电机模组、与第二水平横移直线电机模组相连的中转台、设于中转台上的具有真空吸孔的吸附板。
9.根据权利要求1所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述分选下料机构包括第三转运机构及一对前后并排设置的下料仓，第三转运机构包括水平纵移直线电机模组、与水平纵移直线电机模组相连的第三升降直线电机模组、与第三升降直线电机模组相连的吸盘支架、设于吸盘支架上的一吸盘组，该吸盘组包括数对真空吸盘。
10.根据权利要求9所述的一种芯片自动分选机，其特征在于：所述下料仓内设有用以承载芯片的滑架，下料仓一侧壁上设有供滑架滑移的升降滑轨，上料仓外设有与滑架相连的第四升降直线电机模组，下料仓上端还设有用以感应芯片的光电传感器。
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