CN115593117A - 一种全自动二维码打标机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体技术领域，尤其是一种全自动二维码打标机，包括：芯片；产品输送系统，用以将待打标的芯片输送至待检测区域；正反识别装置，用以对处于所述检测区域中的芯片进行正反面识别；检测及定位装置，用以检测芯片的位置与目标位置是否存在偏差，并根据所述偏差值使所述定位装置对所述芯片进行位置纠正以使所述芯片处于所述目标位置，吸盘组件配合上料组件对储物盘进行吸取移动，减少了人工单次上料的人力成本，且通过在传输轨道的顶部设置了二维码读码器，二维码读取采用的底层算法是将图片进行二值化，得到的图片的每个像素值为0‑255之间的一个值，进行判定传输的工作，使得本产品上料间隔大于30分钟，可以一人操作多台设备。

Description

一种全自动二维码打标机

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种全自动二维码打标机。

背景技术

半导体芯片：在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件；不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓，锗等半导体材料；

随着半导体行业日益发展，业内对产品信息追溯及绑定的需求以及对产品塑封过后的产品信息打二维码mark越来越高，人工方式只有贴标签等较为古老易错的方式，因此，二维码打标机的需求量很高；

目前市面上多数的二维码打标机为半自动，即人工装夹一件物料，设备打标一次，效率较低，对人工的操作要求也相对较的需求较高，依靠半自动打标设备实现标记非常困难，效率极低且易错，需要大量的设备以满足半导体封测行业的产能需求；

经检索公开号为CN210703110U的双打标机构的双面打标机，所述打标机包括用于将产品的A面进行打标的A面打标机构、用于将产品的B面进行打标的B面打标机构，及位于所述A面打标机构及所述B面打标机构之间用于将产品进行翻面的翻面机构；所述翻面机构包括翻面机架、装设在所述翻面机架上的第一转动组件、装设在所述第一转动组件上的第二转动组件、装设在所述第二转动组件上的翻面组件及装设在所述翻面组件上的翻面抓料组件，其中设置的A面打标机构与B面打标机构虽然具备对芯片双面打标的功能，但是在打标前不具备对芯片正反进行检测的功能，而且并未提及移动过程中如何对芯片进行定位的机构，此装置设置的机械臂只具备对物料进行单层移动的功能，不仅会增加加工的效率，单排的吸取盘体还会影响对物料吸取的稳定性。

发明内容

针对现有技术中对于存在的上述问题，现提供一种全自动二维码打标机。

具体技术方案如下：

设计一种全自动二维码打标机，包括：

芯片；

产品输送系统，用以将待打标的芯片输送至待检测区域；

正反识别装置，用以对处于所述检测区域中的芯片进行正反面识别；

检测及定位装置，用以检测芯片的位置与目标位置是否存在偏差，并根据所述偏差值使所述定位装置对所述芯片进行位置纠正以使所述芯片处于所述目标位置；

打码装置，对于处于所述目标位置的所述芯片进行打码处理，打码后的所述芯片通过下料机构进行下料。

优选的，所述产品输送系统包括：

机架；

上料组件，与所述机架固定连接，所述上料组件用以对待打标的芯片进行纵向移动，以使未加工产品被移动至所述上料组件的顶部；

吸盘组件，位于所述上料组件的背部，所述吸盘组件用以对上料组件顶部的芯片进行吸附；以使产品被吸附后跟随所述吸盘组件移动；

传输轨道，固定连接所述机架，位于所述吸盘组件的下方，所述传输轨道的内侧设有储物盘，所述储物盘用以接收所述吸盘组件吸附的芯片；

定位机构，与所述传输轨道连接，所述定位机构用以对所述传输轨道传输的吸盘组件进行定位；

吸盘搬运组件，远离所述吸盘组件位于所述传输轨道的上方，所述吸盘搬运组件用以对所述储物盘内部打标后的芯片进行吸附移动下料工作；

下料组件，远离所述上料组件的一端固定连接所述机架，所述下料组件用以接收储存所述吸盘搬运组件吸附下料被打标后的芯片。

优选的，所述正反识别装置包括：

二维码读码器，所述产品输送系统把所述芯片传输至所述二维码读码器的下方，所述二维码读码器用以对所述芯片外部的二维码进行识别；

正反检测相机，位于所述二维码读码器的后方，所述正反检测相机用以对读码后的芯片进行正反拍摄识别。

优选的，所述打码装置包括：打标激光装置，所述打标激光装置用以对所述定位机构顶部的芯片进行激光打标工作。

优选的，所述吸盘组件的背部固定连接滑块，所述滑块活动连接第三滑轨，所述第三滑轨的顶部设有第一电机，所述第一电机活动连接所述滑块，所述吸盘组件的底部设有吸盘。

优选的，所述定位机构的内侧设有第二定位销，所述第二定位销呈等间距分布形式，所述定位机构的外部固定连接第一定位销，所述定位机构的底部设有第二气缸，所述第二气缸的顶部活动连接驱动板，所述驱动板远离所述第二气缸的一端设有传感器，所述驱动板位于所述储物盘的下方。

优选的，所述上料组件的下方设有第一滑轨，所述第一滑轨的底部设有第一气缸，所述第一滑轨的顶部活动连接所述推板，所述上料组件的顶部固定连接挡板，所述推板位于所述挡板的内侧。

优选的，所述吸盘的两侧开设有定位孔，所述第二定位销位于所述定位孔的内部，所述吸盘外部开设有凹槽，所述第一定位销位于所述凹槽内部。

优选的，所述传输轨道的外部设有第三电机，所述第三电机活动连接传送带，所述储物盘位于所述传送带的顶部，所述机架的顶部固定连接第二滑轨，所述第二滑轨活动连接所述吸盘组件。

优选的，所述定位机构远离所述传输轨道的一端设有吸盘搬运组件，所述吸盘搬运组件的下方设有下料组件。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1.通过上料组件与机架固定连接，上料组件用以对待打标的芯片进行纵向移动，以使未加工产品被移动至上料组件的顶部；吸盘组件位于上料组件的背部，吸盘组件用以对上料组件顶部的芯片进行吸附；以使产品被吸附后跟随吸盘组件移动；传输轨道固定连接机架，位于吸盘组件的下方，传输轨道的内侧设有储物盘，储物盘用以接收吸盘组件吸附的芯片，此装置通过上料组件进行上料工作，吸盘组件配合上料组件对储物盘进行吸取移动，减少了人工单次上料的人力成本，且通过在传输轨道的顶部设置了二维码读码器，二维码读取采用的底层算法是将图片进行二值化，得到的图片的每个像素值为0-255之间的一个值；通过多个像素点的数值组合逆向转换位二维码信息，进行判定传输的工作，使得本产品上料间隔大于30分钟，可以一人操作多台设备，体现了此装置的自动化。

2.通过定位机构的内侧设有第二定位销，定位机构的外部固定连接第一定位销，定位机构的底部设有第二气缸，第二气缸的顶部活动连接驱动板，驱动板远离第二气缸的一端设有传感器，驱动板位于储物盘的下方，前端物料进入正反检测相机下方进行拍照，通过9点算法算出目前物料的位置与实际需要走到位置的差值反馈给模组使得模组,同时结合物理前进限位柱，能够带物料精准地到达指定位置；等产品到达精准位置后通过接触精密定位销上抬来固定住产品，定位销下细上粗，可使其顺利插进物料定位孔；定位销插入孔中后还需进行底部的传感器再次确认是否顶入；以上三个步骤保证了定位的精准性，先通过相机进行精密定位再通过机械的设计保证定位销的顺利插入，最后通过传感器来进一步确认。

3.通过吸盘组件的背部固定连接滑块，滑块活动连接第三滑轨，第三滑轨的顶部设有第一电机，第一电机活动连接滑块，吸盘组件的底部设有吸盘，此装置设置的吸盘组件为可拆卸结构，通过弹性卡扣进行固定，不仅可以精选合适的吸盘对物料进行吸取，而且等间距分布的吸盘结构，可以增加对物料的吸取面积，增加对物料吸取的精准度与稳定性。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明提出的一种全自动二维码打标机的结构示意图；

图2为本发明提出的一种全自动二维码打标机的结构立体图；

图3为本发明提出的一种全自动二维码打标机吸盘组件的结构俯视图；

图4为本发明提出的一种全自动二维码打标机吸盘组件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种全自动二维码打标机上料组件的结构俯视图；

图6为本发明提出的一种全自动二维码打标机上料组件的结构示意图；

图7为本发明提出的一种全自动二维码打标机图1A部分的结构放大图；

图8为本发明提出的一种全自动二维码打标机定位机构的结构示意图；

图9为本发明提出的一种全自动二维码打标机图8B部分的结构放大图；

图10为本发明提出的一种全自动二维码打标机工作的流程图。

上述附图标记表示：机架1、上料组件2、第一气缸21、第一滑轨22、推板23、挡板24、第二滑轨3、吸盘组件4、滑块41、第三滑轨42、吸盘43、下料组件5、吸盘搬运组件6、传输轨道7、储物盘8、正反检测相机9、二维码读码器10、装料盒下料机构11、第一电机12、凹槽13、第三电机15、传送带16、定位机构17、第二气缸171、驱动板172、传感器173、第一定位销174、第二定位销175、打标激光装置18、定位孔19。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1-10，一种全自动二维码打标机，包括：芯片；产品输送系统，用以将待打标的芯片输送至待检测区域；正反识别装置，用以对处于检测区域中的芯片进行正反面识别；检测及定位装置，用以检测芯片的位置与目标位置是否存在偏差，并根据偏差值使定位装置对芯片进行位置纠正以使芯片处于目标位置；打码装置，对于处于目标位置的芯片进行打码处理，打码后的芯片通过下料机构11进行下料。

进一步的，产品输送系统包括：机架1；上料组件2，与机架1固定连接，上料组件2用以对待打标的芯片进行纵向移动，以使未加工产品被移动至上料组件2的顶部；吸盘组件4，位于上料组件2的背部，吸盘组件4用以对上料组件2顶部的芯片进行吸附；以使产品被吸附后跟随吸盘组件4移动；传输轨道7，固定连接机架1，位于吸盘组件4的下方，传输轨道7的内侧设有储物盘8，储物盘8用以接收吸盘组件4吸附的芯片；定位机构17，与传输轨道7连接，定位机构17用以对传输轨道7传输的吸盘组件4进行定位；吸盘43搬运组件6，远离吸盘组件4位于传输轨道7的上方，吸盘43搬运组件6用以对储物盘8内部打标后的芯片进行吸附移动下料工作；下料组件5，远离上料组件2的一端固定连接机架1，下料组件5用以接收储存吸盘43搬运组件6吸附下料被打标后的芯片。

进一步的，正反识别装置包括：二维码读码器10，产品输送系统把芯片传输至二维码读码器10的下方，二维码读码器10用以对芯片外部的二维码进行识别；正反检测相机9，位于二维码读码器10的后方，正反检测相机9用以对读码后的芯片进行正反拍摄识别，正反识别相机9如果检测出产品反向的话会被吸嘴吸至NG料盒中并提醒操作员处理。

进一步的，打码装置包括：打标激光装置18，打标激光装置用以对定位机构顶部的芯片进行激光打标工作，定位机构17对储物盘8进程固定后，即可对内部的半导体芯片进行打标工作。

进一步的，吸盘组件4的背部固定连接滑块41，滑块41活动连接第三滑轨42，第三滑轨42的顶部设有第一电机12，第一电机12活动连接滑块41，吸盘组件4的底部设有吸盘43，此装置设置的吸盘组件4为可拆卸结构，通过弹性卡扣进行固定，不仅可以精选合适的吸盘43对物料进行吸取，而且等间距分布的吸盘43结构，可以增加对物料的吸取面积，增加对物料吸取的精准度与稳定性。

进一步的，定位机构17的内侧设有第二定位销175，第二定位销175呈等间距分布形式，定位机构17的外部固定连接第一定位销174，定位机构17的底部设有第二气缸171，第二气缸171的顶部活动连接驱动板172，驱动板172远离第二气缸171的一端设有传感器173，驱动板172位于储物盘8的下方，前端物料进入正反检测相机9下方进行拍照，通过9点算法算出目前物料的位置与实际需要走到位置的差值反馈给模组使得模组,同时结合物理前进限位柱，能够带物料精准地到达指定位置；等产品到达精准位置后通过接触精密定位销上抬来固定住产品，定位销下细上粗，可使其顺利插进物料定位孔19；定位销插入孔中后还需进行底部的传感器173再次确认是否顶入；以上三个步骤保证了定位的精准性，先通过相机进行精密定位再通过机械的设计保证定位销的顺利插入，最后通过传感器173来进一步确认。

进一步的，上料组件2的下方设有第一滑轨22，第一滑轨22的底部设有第一气缸21，第一滑轨22的顶部活动连接推板23，上料组件2的顶部固定连接挡板24，推板23位于挡板24的内侧。

进一步的，吸盘43的两侧开设有定位孔19，第二定位销175位于定位孔19的内部，吸盘43外部开设有凹槽13，第一定位销174位于凹槽13内部，用以对储物盘8进行限位固定，一盒料框可以容纳100片产品，上料区可以同时上两盒料框。

进一步的，传输轨道7的外部设有第三电机15，第三电机15活动连接传送带16，储物盘8位于传送带16的顶部，机架1的顶部固定连接第二滑轨3，第二滑轨3活动连接吸盘组件4，第三滑轨42用以为吸盘组件4提供横向移动的路径，第三电机15带动传送带16旋转，对顶部的储物盘8进行传输工作。

进一步的，定位机构17远离传输轨道7的一端设有吸盘43搬运组件6，吸盘43搬运组件6的下方设有下料组件5，吸盘组件4可以将产品搬运到装盒下料机构内或进入下料组件5内。

工作原理：首先人工将产品放置在料盒的内部，上料组件2通过第一气缸21向上推动推板23，推板23在第一滑轨22的外部纵向移动，推板23把顶部的料盒推至挡板24内侧后，通过集成控制系统控制第一滑轨22在第二滑杆的外部横向移动，把吸盘组件4移动至挡板24的顶部时，打开第一电机12，第一电机12向下推动底部的滑块41，滑块41带动吸盘组件4纵向移动，使得吸盘组件4底部的吸盘43与料盒内部的储物盘8贴合，通过外部气缸抽气，使得吸盘43吸取固定底部的储物盘8，通过气缸与电机控制吸盘组件4移动至滑动轨道的顶部，把储物盘8放置在传输轨道7的顶部，打开第三电机15，第三电机15通过辊轮带动传送带16旋转，传送带16带动顶部的储物盘8横向移动，储物盘8被移动至读码器下进行读码识别，同时通过正反检测相机9对产品正反进行检测，二维码读取采用的底层算法是将图片进行二值化，得到的图片的每个像素值为0-255之间的一个值。通过多个像素点的数值组合逆向转换位二维码信息；通过得到的二维码信息与客户的MES系统进行通讯从未判断此二维码是否有过站信息，然后储物盘8被移动至定位机构17内部，通过储物盘8顶部的凹槽13进行导向，当第一定位销174位于凹槽13内部时，打开第二气缸171，第二气缸171向上推动驱动板172，使得驱动板172推动顶部的储物盘8，使得第二定位销175插入定位孔19的内部，对储物盘8进行固定，然后即可打开打标激光器对储物盘8内部的物料进行达标工作，达标结束后，通过第二气缸171带动储物盘8复位，并通过传送带16传输至吸盘43搬运组件6的下方，通过吸盘43搬运组件6将产品搬运到装盒下料机构内或进入下料组件5内部进行储存即可完成加工。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动二维码打标机，其特征在于：包括：

芯片；

产品输送系统，用以将待打标的芯片输送至待检测区域；

正反识别装置，用以对处于所述检测区域中的芯片进行正反面识别；

检测及定位装置，用以检测芯片的位置与目标位置是否存在偏差，并根据所述偏差值使所述定位装置对所述芯片进行位置纠正以使所述芯片处于所述目标位置；

打码装置，对于处于所述目标位置的所述芯片进行打码处理，打码后的所述芯片通过下料机构进行下料。

2.根据权利要求1所述的二维码打标机，其特征在于：所述产品输送系统包括：

机架(1)；

上料组件(2)，与所述机架(1)固定连接，所述上料组件(2)用以对待打标的芯片进行纵向移动，以使未加工产品被移动至所述上料组件(2)的顶部；

吸盘组件(4)，位于所述上料组件(2)的背部，所述吸盘组件(4)用以对上料组件(2)顶部的芯片进行吸附；以使产品被吸附后跟随所述吸盘组件(4)移动；

传输轨道(7)，固定连接所述机架(1)，位于所述吸盘组件(4)的下方，所述传输轨道(7)的内侧设有储物盘(8)，所述储物盘(8)用以接收所述吸盘组件(4)吸附的芯片；

定位机构(17)，与所述传输轨道(7)连接，所述定位机构(17)用以对所述传输轨道(7)传输的吸盘组件(4)进行定位；

吸盘(43)搬运组件(6)，远离所述吸盘组件(4)位于所述传输轨道(7)的上方，所述吸盘(43)搬运组件(6)用以对所述储物盘(8)内部打标后的芯片进行吸附移动下料工作；

下料组件(5)，远离所述上料组件(2)的一端固定连接所述机架(1)，所述下料组件(5)用以接收储存所述吸盘(43)搬运组件(6)吸附下料被打标后的芯片。

3.根据权利要求1所述的二维码打标机，其特征在于：所述正反识别装置包括：

二维码读码器(10)，所述产品输送系统把所述芯片传输至所述二维码读码器(10)的下方，所述二维码读码器(10)用以对所述芯片外部的二维码进行识别；

正反检测相机(9)，位于所述二维码读码器(10)的后方，所述正反检测相机(9)用以对读码后的芯片进行正反拍摄识别。

4.根据权利要求1所述的二维码打标机，其特征在于：所述打码装置包括：打标激光装置(18)，所述打标激光装置(18)用以对所述定位机构(17)顶部的芯片进行激光打标工作。

5.根据权利要求2所述的二维码打标机，其特征在于：所述吸盘组件(4)的背部固定连接滑块(41)，所述滑块(41)活动连接第三滑轨(42)，所述第三滑轨(42)的顶部设有第一电机(12)，所述第一电机(12)活动连接所述滑块(41)，所述吸盘组件(4)的底部设有吸盘(43)。

6.根据权利要求2所述的二维码打标机，其特征在于：所述定位机构(17)的内侧设有第二定位销(175)，所述第二定位销(175)呈等间距分布形式，所述定位机构(17)的外部固定连接第一定位销(174)，所述定位机构(17)的底部设有第二气缸(171)，所述第二气缸(171)的顶部活动连接驱动板(172)，所述驱动板(172)远离所述第二气缸(171)的一端设有传感器(173)，所述驱动板(172)位于所述储物盘(8)的下方。

7.根据权利要求2所述的二维码打标机，其特征在于：所述上料组件(2)的下方设有第一滑轨(22)，所述第一滑轨(22)的底部设有第一气缸(21)，所述第一滑轨(22)的顶部活动连接所述推板(23)，所述上料组件(2)的顶部固定连接挡板(24)，所述推板(23)位于所述挡板(24)的内侧。

8.根据权利要求6所述的二维码打标机，其特征在于：所述吸盘(43)的两侧开设有定位孔(19)，所述第二定位销(175)位于所述定位孔(19)的内部，所述吸盘(43)外部开设有凹槽(13)，所述第一定位销(174)位于所述凹槽(13)内部。

9.根据权利要求2所述的二维码打标机，其特征在于：所述传输轨道(7)的外部设有第三电机(15)，所述第三电机(15)活动连接传送带(16)，所述储物盘(8)位于所述传送带(16)的顶部，所述机架(1)的顶部固定连接第二滑轨(3)，所述第二滑轨(3)活动连接所述吸盘组件(4)。

10.根据权利要求1所述的二维码打标机，其特征在于：所述定位机构(17)远离所述传输轨道(7)的一端设有吸盘(43)搬运组件(6)，所述吸盘(43)搬运组件(6)的下方设有下料组件(5)。

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