CN116079769A - 一种芯片翻转机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及芯片夹持机械手技术领域，公开了一种芯片翻转机械手，包括安装框、支撑机构和夹持机构；支撑机构，包括转动连接于安装框侧壁的主轴，主轴远离安装框的一端设置有支撑管；夹持机构，包括与支撑管同轴设置并且相对于支撑管转动连接的旋转环，旋转环远离支撑管的一侧设置有多个悬挂杆，悬挂杆远离支撑管的一端设置有安装板，安装板上滑动连接有多个夹持杆组件，所述支撑管侧壁设置有驱动旋转环转动的旋转驱动组件。本发明适用于一种芯片翻转机械手，通过在安装板上设置多个夹持杆组件，使得本机械手可以对于不同尺寸的芯片进行夹持处理，并且由于支撑管可以自由的转动，从而使得机械手可以带动芯片进行翻转。

Description

一种芯片翻转机械手

技术领域

本发明涉及芯片夹持机械手技术领域，具体是一种芯片翻转机械手。

背景技术

随着半导体工艺的发展，越来越多的可以实现不同功能的芯片被用于诸如手机和电脑等电子成品，并且随着自动化生产的普及，芯片在电路板上进行安装时通常是采用机械手进行转移处理。

一些通过两个夹持板实现固定的夹具对于芯片进行固定时需要对于芯片的侧面进行夹持处理，但是一块电路板上需要安装不同尺寸的芯片，这导致夹具的张开角度的范围较大，影响夹持的精度，因此需要设计一种针对不同尺寸芯片进行转移的机械手。

发明内容

本发明提供一种芯片翻转机械手，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种芯片翻转机械手，包括安装框、支撑机构和夹持机构；

支撑机构，包括转动连接于安装框侧壁的主轴，主轴远离安装框的一端设置有支撑管；

夹持机构，包括与支撑管同轴设置并且相对于支撑管转动连接的旋转环，旋转环远离支撑管的一侧设置有多个悬挂杆，悬挂杆远离支撑管的一端设置有安装板，安装板上滑动连接有多个夹持杆组件，所述支撑管侧壁设置有驱动旋转环转动的旋转驱动组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述夹持杆组件包括与安装板滑动连接的滑动杆，滑动杆远离支撑管的一端设置有配重头，配重头的外侧套设有弹性圈，滑动杆靠近支撑管的一端设置有挡边。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装板的中部滑动连接有伸出杆，伸出杆远离支撑管的一端设置有顶出头，伸出杆靠近支撑管的一端设置有限位板，限位板与安装板之间设置有驱动伸出杆朝向支撑管方向移动的复位弹簧，支撑管的侧壁设置有推动伸出杆朝向远离支撑管方向移动的顶出组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述顶出组件包括设置于支撑管内部的固定板，固定板滑动连接顶杆，顶杆远离支撑管中心的一端设置有顶头，所述支撑管的内壁设置有气缸，气缸的活塞杆固定连接推板，推板转动连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端转动连接顶杆的中部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述顶出头的截面为等腰梯形，限位板上设置有与顶头配合的球头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转驱动组件包括与支撑管转动的驱动环，驱动环与旋转环之间设置了连接杆，在支撑管上设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接主动齿轮，主动齿轮啮合连接从动齿圈，从动齿圈固定连接驱动环。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装框与主轴之间设置有辅助支撑组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述辅助支撑组件包括套设于主轴上的套环，套环的外侧设置有挡板，挡板以及支撑管靠近安装框的一侧均设置有与安装框配合的顶轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装框的内部设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接主轴的端部。

本发明具有以下有益之处：

本发明适用于一种芯片翻转机械手，通过在安装板上设置多个夹持杆组件，使得本机械手可以对于不同尺寸的芯片进行夹持处理，并且由于支撑管可以自由的转动，从而使得机械手可以带动芯片进行翻转，从而在不同方向完成对于芯片的安装处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种芯片翻转机械手的结构示意图。

图2为一种芯片翻转机械手的正视图。

图3为一种芯片翻转机械手中支撑机构的结构示意图。

图4为一种芯片翻转机械手中支撑机构的正视图。

图5为一种芯片翻转机械手中夹持机构的结构示意图。

图6为一种芯片翻转机械手中安装板与支撑管配合的结构示意图。

图7为一种芯片翻转机械手中顶头与伸出杆的结构示意图。

图8为图7的正视图。

图9为一种芯片翻转机械手中顶出组件的结构示意图。

图10为一种芯片翻转机械手中弹性圈与芯片配合的结构示意图。

图11为图10的正视图。

图中：1、安装框；2、安装孔；3、支撑机构；4、夹持机构；5、主轴；6、支撑管；7、辅助支撑组件；8、第一锥齿轮；9、第二锥齿轮；10、第一驱动电机；11、套环；12、挡板；13、顶轮；14、驱动环；15、从动齿圈；16、第二驱动电机；17、主动齿轮；18、连接杆；19、旋转驱动组件；20、旋转环；21、悬挂杆；22、安装板；23、顶杆；24、顶头；25、球头；26、限位板；27、复位弹簧；28、伸出杆；29、顶出头；30、弹性圈；31、配重头；32、滑动杆；33、挡边；34、夹持杆组件；35、气缸；36、推板；37、支撑杆；38、固定板；39、顶出组件。

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做出创造性劳动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。

在一个实施例中，请参阅图1-图11，一种芯片翻转机械手，包括安装框1、支撑机构3和夹持机构4；

支撑机构3，包括转动连接于安装框1侧壁的主轴5，安装框1是回字形结构，在安装框1的上表面设置了安装孔2，从而通过安装孔2可以将安装框1与机械臂进行连接，从而使得本机械手的运动范围加大，便于后续的芯片转移，并且主轴5是左右朝向的转动连接在安装框1的右侧壁中部，在主轴5的右端固定连接支撑管6的左端；

夹持机构4，包括与支撑管6同轴设置并且相对于支撑管6转动连接的旋转环20，旋转环20远离支撑管6的一侧设置有多个悬挂杆21，可以在旋转环20的侧壁设置四个悬挂杆21，悬挂杆21相对于支撑管6的中心均匀分布，悬挂杆21远离支撑管6的一端固定连接安装板22，安装板22的左右两侧均设置了悬挂杆21，因此在支撑管6的中部以及右侧都设置了旋转环20，两个旋转环20可以同步转动，从而使得安装板22可以更好的被支撑，在安装板22上滑动连接了多个夹持杆组件34，夹持杆组件34与安装板22垂直设置，悬挂杆21也是与安装板22垂直设置，在支撑管6的外壁左侧设置了旋转驱动组件19，旋转驱动组件19可以使得旋转环20进行转动。

在本实施例的一种情况中，所述夹持杆组件34包括与安装板22滑动连接的滑动杆32，滑动杆32远离支撑管6的一端设置有配重头31，配重头31的外侧套设有弹性圈30，滑动杆32靠近支撑管6的一端设置有挡边33。挡边33可以避免滑动杆32与安装板22脱开，并且弹性圈30的可以适应性的形变，当安装板22处于下方后，在配重头31的作用下滑动杆32处于下方，此时可以通过弹性圈30完成对于芯片进行固定处理。

在本实施例的一种情况中，所述安装板22的中部并没有设置夹持杆组件34，此时在安装板22的中心位置垂直设置伸出杆28，按照最下方的安装板22描述位置关系，伸出杆28与安装板22滑动连接，伸出杆28的下端设置了顶出头29，伸出杆28的上端设置了限位板26，限位板26与安装板22之间设置有复位弹簧27，复位弹簧27会推动伸出杆28向上移动，在复位弹簧27没有被压缩时，顶出头29要高于上方的弹性圈30，当弹性圈30夹持芯片时，芯片的下表面贴合弹性圈30，顶出头29贴合芯片上表面，从而完成对于芯片的固定处理，因此顶出头29不会限制芯片的夹持处理。在支撑管6的内部设置了顶出组件39，顶出组件39可以推动伸出杆28向下移动，当顶出组件39推动伸出杆28完全伸出时，此时顶出头29的高度低于弹性圈30，从而使得芯片被推出，实现卸料的效果。

在本实施例的一种情况中，所述顶出组件39包括设置于支撑管6内部的固定板38，固定板38是前后朝上设置，固定板38的中部滑动连接有竖直设置的顶杆23，顶杆23的下端设置了与伸出杆28配合的顶头24，并且在支撑管6的内壁左侧设置了气缸35，气缸35的活塞杆固定连接推板36，推板36转动连接支撑杆37的左端，支撑杆37的右端转动连接顶杆23的中部，因此气缸35的活塞杆的伸出和收缩可以通过支撑杆37推动顶杆23上下移动。在顶杆23的下端设置了截面为等腰梯形的顶头24，并且顶头24的下表面是短边，在限位板26的上表面设置了球头25，因此当顶头24完全伸出后，旋转环20在转动时，不同的球头25转动到顶头24的下方时，伸出杆28会向下被推动，使得球头25与顶头24更好的进行配合。

在本实施例的一种情况中，所述旋转驱动组件19包括转动连接于支撑管6左侧的驱动环14，驱动环14与旋转环20之间水平设置了连接杆18，连接杆18的左端固定连接驱动环14，连接杆18的右端固定连接旋转环20，从而使得旋转环20可以随着驱动环14进行转动，在驱动环14的外侧套设了从动齿圈15，在支撑管6的左侧设置第二驱动电机16，第二驱动电机16的输出轴固定连接主动齿轮17，主动齿轮17啮合连接从动齿圈15。

在本实施例的一种情况中，所述安装框1与主轴5之间设置有辅助支撑组件7。辅助支撑组件7包括套设在主轴5左侧的套环11，套环11设置在安装框1右侧壁的左侧，在套环11的外侧伸出了多个挡板12，挡板12的右侧以及支撑管6的左侧设置了顶轮13，顶轮13可以在安装框1上进行滚动，从而通过在安装框1的右侧壁的左右两侧都设置顶轮13进行顶紧，使得主轴5可以更加稳定的在安装框1的右侧壁进行转动。

在本实施例的一种情况中，在安装框1右侧壁的上方设置了第一驱动电机10，第一驱动电机10的输出轴固定连接第一锥齿轮8，第一锥齿轮8啮合连接第二锥齿轮9，第二锥齿轮9固定连接主轴5的端部。从而使得第一驱动电机10通过齿轮传动的方式使得主轴5进行旋转，从而使得整个支撑管6进行旋转。

本实施例在实施过程中，首先通过安装孔2将整个安装框1与相关的机械臂进行连接，从而通过机械臂带动整个机械手进行移动。

当需要夹取芯片首先通过机械臂移动到芯片的上方，此时最下方的安装板22位于芯片的上方，安装板22向下移动时，安装板22下方的配重头31和弹性圈30与芯片接触，当弹性圈30完全位于芯片的上表面时，芯片是被稳定的放置，也就是说芯片不会向下移动的，滑动杆32会适应性向上滑动，当弹性圈30在芯片的侧边后，弹性圈30会适应性的凹陷，从而使得弹性圈30移动到芯片的下方，此时机械臂带动整个机械手向上移动，安装板22向上移动，由于芯片外沿的几个弹性圈30在芯片的下方，因此可以使得芯片可以随着安装板22移动，当需要对于多个芯片进行夹取时，此时可以通过第二驱动电机16使得旋转环20进行旋转，从而使得空的安装板22转动到正下方，重复上述的步骤完成对于芯片的夹取处理。

当需要释放芯片时，依然是通过机械臂将芯片移动到需要进行安装的位置的上方，此时可以启动气缸35，气缸35的活塞杆伸出，从而使得支撑杆37推动顶杆23向下移动，顶头24推动伸出杆28向下移动，顶出头29推动芯片与弹性圈30脱开，此时芯片落在需要进行安装的位置，如果需要连续释放芯片，例如需要在连续移动的传送带上释放芯片，可以保持顶头24处于下方的状态后，持续的通过第二驱动电机16使得旋转环20进行转动，从而使得不同安装板22转动到下方，并且顶出头29会依次的将芯片推出实现卸料的效果。

当需要在电路板的下表面或者对于一些竖直设置的安装位置进行芯片的安装时，可以通过第一驱动电机10带动支撑管6进行转动，从而使得顶头24朝向需要进行安装芯片的位置，当芯片随着旋转环20转动到该位置后，顶出头29的伸出可以推动芯片压在该安装位置，后续可以进行焊接的处理完成芯片的固定。

本发明适用于一种芯片翻转机械手，通过在安装板22上设置多个夹持杆组件34，使得本机械手可以对于不同尺寸的芯片进行夹持处理，并且由于支撑管6可以自由的转动，从而使得机械手可以带动芯片进行翻转，从而在不同方向完成对于芯片的安装处理。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种芯片翻转机械手，其特征在于，包括安装框、支撑机构和夹持机构；

支撑机构，包括转动连接于安装框侧壁的主轴，主轴远离安装框的一端设置有支撑管；

夹持机构，包括与支撑管同轴设置并且相对于支撑管转动连接的旋转环，旋转环远离支撑管的一侧设置有多个悬挂杆，悬挂杆远离支撑管的一端设置有安装板，安装板上滑动连接有多个夹持杆组件，所述支撑管侧壁设置有驱动旋转环转动的旋转驱动组件。

2.根据权利要求1所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述夹持杆组件包括与安装板滑动连接的滑动杆，滑动杆远离支撑管的一端设置有配重头，配重头的外侧套设有弹性圈，滑动杆靠近支撑管的一端设置有挡边。

3.根据权利要求1所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述安装板的中部滑动连接有伸出杆，伸出杆远离支撑管的一端设置有顶出头，伸出杆靠近支撑管的一端设置有限位板，限位板与安装板之间设置有驱动伸出杆朝向支撑管方向移动的复位弹簧，支撑管的侧壁设置有推动伸出杆朝向远离支撑管方向移动的顶出组件。

4.根据权利要求3所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述顶出组件包括设置于支撑管内部的固定板，固定板滑动连接顶杆，顶杆远离支撑管中心的一端设置有顶头，所述支撑管的内壁设置有气缸，气缸的活塞杆固定连接推板，推板转动连接支撑杆的一端，支撑杆的另一端转动连接顶杆的中部。

5.根据权利要求4所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述顶出头的截面为等腰梯形，限位板上设置有与顶头配合的球头。

6.根据权利要求1所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述旋转驱动组件包括与支撑管转动的驱动环，驱动环与旋转环之间设置了连接杆，在支撑管上设置有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴固定连接主动齿轮，主动齿轮啮合连接从动齿圈，从动齿圈固定连接驱动环。

7.根据权利要求1所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述安装框与主轴之间设置有辅助支撑组件。

8.根据权利要求7所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述辅助支撑组件包括套设于主轴上的套环，套环的外侧设置有挡板，挡板以及支撑管靠近安装框的一侧均设置有与安装框配合的顶轮。

9.根据权利要求1所述的一种芯片翻转机械手，其特征在于，所述安装框的内部设置有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，第二锥齿轮固定连接主轴的端部。

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