CN116422650B - 一种等离子清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种等离子清洗设备，其中，第一上下料机构与第二上下料机构分设于机架的相异两侧，其中一者或两者用于工件的上下料；第一转移机构用于将工件在第一上下料机构与第一中转机构之间转移；第二转移机构用于将工件在第二上下料机构与第二中转机构之间转移；移栽机构用于将工件在第一中转机构与清洗机构之间传输，和/或用于将工件在第二中转机构与清洗机构之间传输。第一转移机构与第二转移机构均包括吸嘴模组，每个吸嘴模组均包括吸嘴座与多个吸嘴，每个吸嘴均与对应的吸嘴座可拆卸地连接。该等离子清洗设备的整个清洗工艺中无需人工介入，自动化程度高，能够实现工件的连续上料和清洗，工作效率更高，适用范围更广。

Description

一种等离子清洗设备

技术领域

本发明涉及半导体芯片制造技术领域，尤其涉及一种等离子清洗设备。

背景技术

等离子表面处理技术是一种利用离子、电子、活性基团、光子等组成的等离子体来处理工件表面，实现清洁、改性、光刻胶灰化等目的的一种新型表面处理技术，能够达到常规清洗方法所无法达到的特殊效果。等离子表面处理技术通常应用于半导体、新能源电池、数码电子等精密产品工件的生产制造中。现有的等离子清洗设备中，等离子清洗装置设置在真空腔体里，通过射频电源在一定的压力下起辉产生高能量的无序等离子体，通过等离子体轰击待清洗工件表面.以达到清洗或增加工件表面吸附性等目的，对芯片等工件点胶后的附着力、印刷质量的提升效果非常显著。

现有的等离子清洗设备大多自动化程度较低，需要借助人工进行上下料，且上料、下料机构分别位于设备的两侧，需要至少两名操作人员配合实现，一方面效率低下、耗费人力，另一方面，工件表面会留下操作人员的橡胶手套印，还容易因人工疲劳出现工件放反、损坏等失误，影响清洗效果和工件质量。此外，现有的等离子清洗设备中通常为单线传输，待清洗的工件只能依次从设备的一侧传输至另一侧，工作效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动化程度高、工作效率高的等离子清洗设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种等离子清洗设备，用于清洗工件，所述等离子清洗设备包括机架、第一上下料机构、第二上下料机构、第一转移机构、第二转移机构、第一中转机构、第二中转机构、清洗机构及移栽机构，其中，

所述第一上下料机构与所述第二上下料机构分设于所述机架的相异两侧，所述第一上下料机构和/或所述第二上下料机构用于所述工件的上料，所述第一上下料机构和/或所述第二上下料机构用于所述工件的下料；

所述第一转移机构用于将所述工件在所述第一上下料机构与所述第一中转机构之间转移；

所述第二转移机构用于将所述工件在所述第二上下料机构与所述第二中转机构之间转移；

所述移栽机构用于将所述工件在所述第一中转机构与所述清洗机构之间传输，和/或，所述移栽机构用于将所述工件在所述第二中转机构与所述清洗机构之间传输；

所述第一转移机构与所述第二转移机构均包括吸嘴模组，每个所述吸嘴模组均包括吸嘴座与多个吸嘴，每个所述吸嘴用于吸取一个所述工件，每个所述吸嘴均与对应的所述吸嘴座可拆卸地连接。

在一些实施方式中，所述第一上下料机构、所述第一中转机构、所述清洗机构、所述第二中转机构、所述第二上下料机构沿水平的第一方向依次设置；与所述第一方向相垂直的水平方向为第二方向，沿所述第二方向，所述第一转移机构及所述第二转移机构设于所述清洗机构的同一侧，所述移栽机构设于所述清洗机构的另一侧，所述第一中转机构及所述第二中转机构分别能够沿所述第二方向传输所述工件。

在一些实施方式中，所述第一上下料机构包括托盘平移模组与第一升降模组，所述机架包括第一工作台，所述托盘平移模组位于所述第一工作台的下方，所述托盘平移模组用于沿水平方向传输托盘，所述托盘用于存放多个所述工件，所述第一升降模组用于沿上下方向传输所述托盘，所述第一转移机构用于将所述工件在位于所述第一工作台上方的所述托盘与所述第一中转机构之间转移。

在一些实施方式中，所述第二上下料机构包括第一弹夹轨道、第二弹夹轨道及第二升降模组，所述第一弹夹轨道、所述第二弹夹轨道分别用于沿水平方向传输弹夹，所述弹夹用于存放所述工件，所述第一弹夹轨道具有靠近所述第二中转机构的第一接口，所述第二弹夹轨道具有靠近所述第二中转机构的第二接口，所述第一弹夹轨道位于所述第二弹夹轨道的上方，所述第一接口位于所述第二接口的上方，所述第二升降模组用于在所述第一接口与所述第二接口之间传输所述弹夹及工件，所述第二转移机构用于将所述工件在位于所述第一接口处的所述弹夹与所述第二中转机构之间转移。

在一些实施方式中，所述第二上下料机构具有沿第二方向间隔设置的两组，每组所述第二上下料机构中，所述第一弹夹轨道的传输方向及所述第二弹夹轨道的传输方向分别沿第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向分别沿水平方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在一些实施方式中，所述第二升降模组包括弹夹顶升装置与工件顶升装置，所述弹夹顶升装置用于驱使所述弹夹沿上下方向相对运动，所述工件顶升装置用于驱使所述弹夹中的工件相对所述弹夹沿上下方向相对运动，所述工件顶升装置具有一个或多个，所述第二升降模组还包括用于检测所述工件高度的到位传感器。

在一些实施方式中，所述第二升降模组包括弹夹座，所述弹夹顶升装置包括弹夹升降座，所述弹夹升降座能够沿上下方向相对运动地与所述弹夹座连接；所述工件顶升装置包括顶升杆，所述顶升杆能够沿上下方向相对运动地与所述弹夹升降座连接，所述顶升杆的顶部具有顶板，所述顶板能够在所述弹夹中上下运动。

在一些实施方式中，所述第二升降模组包括弹夹座，所述弹夹座包括底座及侧板，所述侧板具有分设于所述底座两侧的两个，两个所述侧板与所述底座围设形成用于容纳所述弹夹的容纳空间，两个所述侧板能够相互靠近或相对远离地运动，所述第二升降模组还包括用于驱使至少一个所述侧板相对靠近或远离另一个所述侧板运动的间距调整装置。

在一些实施方式中，所述第一转移机构与所述第二转移机构均为机械手，每个所述机械手的一端部均设有所述吸嘴模组，所述吸嘴座具有第一磁性件，每个所述吸嘴均具有第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件能够通过磁吸力相互吸合，每个所述吸嘴均具有真空吸附结构。

在一些实施方式中，所述第一中转机构与所述第二中转机构的结构相同，两者均包括中转座、第一传输台、第二传输台、第一治具及第二治具，其中，所述第一治具及所述第二治具分别用于存放多个所述工件，所述第一治具与所述第一传输台连接，所述第二治具与所述第二传输台连接，所述第一传输台及所述第二传输台分别能够沿第二方向相对运动地设置在所述中转座上，所述第一中转机构与所述第二中转机构沿第一方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向分别沿水平方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在一些实施方式中，所述第一中转机构与所述第二中转机构的每一者中，所述中转座设有第一轨道与第二轨道，所述第一轨道及所述第二轨道分别沿所述第二方向延伸，所述第一轨道位于所述第二轨道的上方，沿所述第一方向，所述第一轨道位于所述第二轨道的外侧；所述第一传输台能够相对滑动与所述第一轨道连接；所述第二传输台能够相对滑动地与所述第二轨道连接，所述第二传输台位于所述第一传输台的下方，所述第二治具能够沿上下方向相对运动地与所述第二传输台连接，所述第二传输台沿所述第二轨道运动的过程中，第二治具能够从所述第一传输台的下方穿过。

在一些实施方式中，所述第一中转机构与所述第二中转机构的每一者中，所述中转座开设有沿所述第二方向延伸的导向槽，所述导向槽具有沿所述第二方向依次相接的第一段、第二段及第三段，所述第一段位于所述第二段的上方，所述第三段位于所述第二段的上方；所述第二治具连接有导向销，所述导向销能够沿所述导向槽的延伸方向相对滑动地插设于所述导向槽中。

在一些实施方式中，所述第一中转机构、所述清洗机构、所述第二中转机构沿水平的第一方向依次设置，所述移栽机构包括支架、移栽座及吸取座，所述支架与所述机架固定连接，所述移栽座能够沿所述第一方向相对运动地与所述支架连接，所述吸取座能够沿上下方向相对运动地与所述移栽座连接，所述吸取座能够同时吸取多个所述工件。

在一些实施方式中，所述清洗机构包括等离子清洗喷头，所述等离子清洗喷头具有沿水平的第二方向依次设置的多个，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在一些实施方式中，所述第一中转机构及所述第二中转机构分别包括用于承载所述工件的治具，每个所述治具均具有阵列排布的多个凹槽，每个所述凹槽用于放置一个所述工件，所述吸取座具有阵列排布的多个吸头，多个所述吸头与多个所述凹槽的位置一一对应，所述吸取座能够同时吸取一个所述治具中的全部工件。

由于以上技术方案的运用，本发明提供的等离子清洗设备，可以灵活选用第一上下料机构与第二上下料机构中的一者或两者进行上下料，适用多种供料模式，配合第一转移机构和/或第二转移机构，以及第一中转机构和/或第二中转机构完成工件的上下料、传输与清洗，无论从哪个方向上下料都可以顺畅衔接，不同机构互不干涉。整个清洗工艺中无需人工介入，自动化程度高，且能够不停机作业，实现工件的连续上料和清洗，工作效率更高。进一步地，本发明中第一转移机构与第二转移机构中的吸嘴模组能够一次性吸取多个工件，提高传输效率，且其吸嘴可以方便地拆卸更换，针对不同规格尺寸的工件选用不同的吸嘴，适用范围更广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。

附图1为本发明一具体实施例中等离子清洗设备的立体示意图；

附图2为本实施例中等离子清洗设备的局部立体示意图；

附图3为本实施例中等离子清洗设备另一角度的局部立体示意图；

附图4为本实施例中第二上下料机构的立体示意图；

附图5为本实施例中第二升降模组的立体示意图；

附图6为本实施例中吸嘴模组的主视示意图；

附图7为本实施例中吸嘴模组的仰视示意图；

附图8为本实施例中吸嘴的俯视示意图；

附图9为本实施例中等离子清洗设备的另一局部立体示意图；

附图10为本实施例中等离子清洗设备的又一局部立体示意图；

附图11为本实施例中第一中转机构或第二中转机构的立体示意图；

附图12为图11的俯视示意图；

附图13为图12中A-A剖视示意图；

附图14为图13中第一传输台与第二传输台相对运动后的示意图；

其中：100、机架；110、第一工作台；120、第二工作台；

200、第一上下料机构；210、托盘平移模组；211、托盘座；220、第一升降模组；

300、第二上下料机构；310、第一弹夹轨道；320、第二弹夹轨道；301、第一接口；302、第二接口；330、第二升降模组；331、弹夹座；3311、底座；3312、侧板；332、弹夹升降座；3321、弹夹升降气缸；333、顶升杆；334、顶板；335、间距调整装置；3351、调整轨道；3352、皮带；3353、开合驱动电机；336、到位传感器；340、轨道调整装置；

410、第一转移机构；420、第二转移机构；430、吸嘴模组；431、吸嘴座；4311、连接部；432、吸嘴；433、第一磁性件；434、第二磁性件；435、真空吸附结构；436、定位销；437、密封环；438、定位孔；

500、视觉检测模组；

610、第一中转机构；620、第二中转机构；630、中转座；631、第一轨道；632、第二轨道；633、导向槽；633a、第一段；633b、第二段；633c、第三段；634、导向座；640、第一传输台；650、第二传输台；651、滑座；660、第一治具；670、第二治具；671、导向销；672、导向件；673、滑柱；601、凹槽；

800、清洗机构；810、等离子清洗喷头；

900、移栽机构；910、支架；911、横梁；920、移栽座；930、吸取座；

2、弹夹；21、弹夹槽；X、第一方向；Y、第二方向；Z、上下方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。

参见图1至图5所示，本实施例提供一种等离子清洗设备，用于清洗工件(图中未示出)，尤其适用于采用等离子表面处理技术对芯片或其配件等精密工件进行表面清洗或改性等。本实施例中，待清洗的工件具体为小尺寸金属盖，该金属盖可用于对于精密芯片进行密封保护及散热，上料前或下料后的多个工件可以摆放存储在托盘(图中未示出)或弹夹2中。

参见图1所示，该等离子清洗设备包括机架100。为了便于描述和理解，本实施例中以机架100为参照建立XYZ三维坐标系，其中，第一方向X、第二方向Y、上下方向Z三者两两垂直，第一方向X与第二方向Y分别沿水平方向延伸，上下方向Z沿竖直方向延伸。本实施例中，机架100包括第一工作台110与第二工作台120，第一工作台110高于第二工作台120，第一工作台110与第二工作台120沿第一方向X相接。

参见图1至图3所示，该等离子清洗设备进一步包括第一上下料机构200、第二上下料机构300、第一转移机构410、第二转移机构420、第一中转机构610、第二中转机构620、清洗机构800及移栽机构900等。其中，第一上下料机构200、第一转移机构410、第二转移机构420、第一中转机构610、第二中转机构620、清洗机构800及移栽机构900等均设于第一工作台110，第二上下料机构300设于第二工作台120。本实施例中，第一上下料机构200与第二上下料机构300分设于机架100的相异两侧，第一上下料机构200和/或第二上下料机构300用于工件的上料，第一上下料机构200和/或第二上下料机构300用于工件的下料。第一转移机构410用于将工件在第一上下料机构200与第一中转机构610之间转移；第二转移机构420用于将工件在第二上下料机构300与第二中转机构620之间转移。移栽机构900用于将工件在第一中转机构610与清洗机构800之间传输，和/或，移栽机构900用于将工件在第二中转机构620与清洗机构800之间传输。本实施例中，第一上下料机构200、第一中转机构610、清洗机构800、第二中转机构620、第二上下料机构300沿第一方向X依次设置；沿第二方向Y，第一转移机构410及第二转移机构420设于清洗机构800的同一侧，移栽机构900设于清洗机构800的另一侧，第一中转机构610及第二中转机构620分别能够沿第二方向Y传输工件。

由上可知，该等离子清洗设备最多可以选择四种不同且高效的上下料及传输模式：(1)由第一上下料机构200上料，工件依次传输至第一中转机构610、清洗机构800、第二中转机构620，最后由第二上下料机构300下料；(2)由第二上下料机构300上料，工件依次传输至第二中转机构620、清洗机构800、第一中转机构610，最后由第一上下料机构200下料；(3)由第一上下料机构200上料，工件经第一中转机构610后传输至清洗机构800，然后返回第一中转机构610，仍由第一上下料机构200下料；(4)由第二上下料机构300上料，工件经第二中转机构620后传输至清洗机构800，然后返回第二中转机构620，仍由第二上下料机构300下料。本实施例中，第一上下料机构200具体可以对托盘中的工件进行上料，而第二上下料机构300可以对弹夹2中的工件上料或下料，因此该等离子清洗设备在实际使用中，适宜采用上述模式(1)或模式(4)。在其他实施例中，第一上下料机构200、第二上下料机构300也可以采用其他不同的机构形式，使得模式(2)、模式(3)也是可行的。

参见图2及图3所示，本实施例中，该等离子清洗设备还包括视觉检测模组500，视觉检测模组500具体包括设置在第一上下料机构200周边的一个或多个CCD相机，能够通过视觉拍照定位待上料工件的位置、方向、正反，避免工件摆放错误，提高清洗效率。此外，该等离子清洗设备还包括控制系统(图中未示出)，控制系统与上述第一上下料机构200、第二上下料机构300、第一转移机构410、第二转移机构420、视觉检测模组500、第一中转机构610、第二中转机构620、清洗机构800及移栽机构900等各个机构分别信号连接，能够接收不同传感器的检测信号，统筹控制整台设备的运行，确保清洗工艺有序、高效进行。

参见图2所示，本实施例中，第一上下料机构200包括托盘平移模组210与第一升降模组220。其中，托盘平移模组210位于第一工作台110的下方，托盘平移模组210用于沿水平方向传输托盘。此处托盘平移模组210进一步包括托盘座211，托盘座211能够在气缸等驱动装置的驱动下沿第二方向Y相对滑动，多个托盘可以摞设在托盘座211上，由托盘座211同步带动沿第二方向Y运动。第一工作台110上开设有通孔，第一升降模组220沿上下方向Z穿过该通孔，第一升降模组220用于沿上下方向Z传输托盘。具体地，当托盘座211移动至靠近第一升降模组220的预设位置后，第一升降模组220可以从托盘座211上一次抓取整摞托盘，并将整摞托盘抬升至第一工作台110的上方，供第一转移机构410吸取转移托盘中的工件。本实施例中，第一转移机构410同样设于第一工作台110的上方，第一转移机构410用于将工件在位于第一工作台110上方的托盘与第一中转机构610之间转移。进一步地，本实施例中，每个托盘均具有阵列排布的多个工件槽，每个工件槽中可以摆放一个工件，第一转移机构410从位于最上层的托盘中取料；当该托盘中的全部工件被取完后，该托盘即会被转移至空盘区(图中未示出)；随后，第一升降模组220将剩余的托盘整体抬升一定高度，从而第一转移机构410可以继续从下一个顶层托盘中取料；如此继续，直至全部托盘都被转移至空盘区后，将全部空盘取走，即可重复进行下一批托盘的上料。由上可知，只需要将一摞托盘从机架100的外部上料口放置到托盘座211上后，就可以在一段时间内进行连续上料，无需人工干预，上料效率高。

参见图2至图5所示，本实施例中，第二上下料机构300包括第一弹夹轨道310、第二弹夹轨道320及第二升降模组330。其中，第一弹夹轨道310、第二弹夹轨道320分别用于沿水平方向传输弹夹2，此处第一弹夹轨道310的传输方向与第二弹夹轨道320的传输方向分别沿第一方向X延伸，第一弹夹轨道310具有靠近第二中转机构620的第一接口301，第二弹夹轨道320具有靠近第二中转机构620的第二接口302，第一弹夹轨道310位于第二弹夹轨道320的上方，第一接口301位于第二接口302的上方。第二升降模组330用于在第一接口301与第二接口302之间传输弹夹2及工件，第二转移机构420用于将工件在位于第一接口301处的弹夹2与第二中转机构620之间转移。

参见图4所示，本实施例中，为了适用于不同尺寸的弹夹2，第一弹夹轨道310及第二弹夹轨道320的轨道宽度均能够调整，第二上下料机构300包括用于调整各个轨道宽度的轨道调整装置340。本实施例中，第一弹夹轨道310设于第二工作台120的上方，第二弹夹轨道320设于第二工作台120的下方，第二工作台120靠近第一工作台110的一侧具有开口，该开口与第一接口301、第二接口302衔接，可供第二升降模组330上下穿梭运动。

参见图2至图5所示，本实施例中，第二上下料机构300具有沿第二方向Y间隔设置的两组，两组第二上下料机构300的结构设置相同。在上述模式(1)中，第一上下料机构200用于上料，两组第二上下料机构300均用于下料，此时两组第二上下料机构300的运行方式相同，例如均可以由下层的第二弹夹轨道320向第二接口302处传输空弹夹2，第二升降模组330将空弹夹2抬升至第一接口301处，并接收清洗后的工件；待弹夹2装满后，再由第一弹夹轨道310向外传输，完成下料。在上述模式(4)中，第一上下料机构200不用于上下料，两组第二上下料机构300中，一者用于上料，另一者用于下料，此时两组第二上下料机构300中第一弹夹轨道310、第二弹夹轨道320及第二升降模组330的传输方向相反，从而能够实现不同的功能。例如，在用于上料的一组第二上下料机构300中，上层的第一弹夹轨道310向第一接口301处传输满弹夹2，该满弹夹2中装有待清洗的工件，第二升降模组330在第一接口301处承接该弹夹2，并配合第二转移机构420将工件取走，实现上料；全部工件被取走后，置空的弹夹2由第二升降模组330下降至对应的第二接口302处，最后由第二弹夹轨道320传走。另一方面，在模式(4)中，用于下料的第二上下料机构300中第一弹夹轨道310、第二弹夹轨道320及第二升降模组330的运行方式与模式(1)相同，同样由下层的第二弹夹轨道320传入空弹夹2，由上层的第一弹夹轨道310传走清洗完毕的满弹夹2。需要说明的是，在模式(4)中，两组第二上下料机构300的第一弹夹轨道310均用于传输满弹夹2(装有待清洗或清洗完的工件)，第二弹夹轨道320均用于传输空弹夹2，从而有利于两组第二上下料机构300与外部弹夹2的传输装置衔接，确保工件上下料有条不紊地进行。

参见图2至图5所示，本实施例中，在每组第二上下料机构300中，第二升降模组330均包括弹夹顶升装置与工件顶升装置。其中，弹夹顶升装置用于驱使弹夹2沿上下方向Z相对运动，从而将弹夹2及其中的工件整体在第一接口301与第二接口302之间传输；工件顶升装置用于驱使弹夹2中的工件相对弹夹2沿上下方向Z相对运动，工件顶升装置具有一个或多个，可以适用于具有不同数量弹夹槽21的弹夹2。本实施例中，第二升降模组330还包括用于检测工件高度的到位传感器336，其能够检测工件顶升装置是否将工件抬升至了预设高度，进而与第二转移机构420相配合转移工件。

参见图5所示，具体地，第二升降模组330包括弹夹座331。弹夹座331包括底座3311及侧板3312，侧板3312具有分设于底座3311两侧的两个，两个侧板3312与底座3311围设形成用于容纳弹夹2的容纳空间。两个侧板3312能够相互靠近或相对远离地运动，此处两个侧板3312均能够沿第二方向Y相对运动，从而能够针对不同尺寸的弹夹2调整间距，对弹夹2形成有效的限位与升降导向。该第二升降模组330还包括用于驱使至少一个侧板3312相对靠近或远离另一个侧板3312运动的间距调整装置335。本实施例中，间距调整装置335包括调整轨道3351、皮带3352及开合驱动电机3353等，其中，底座3311上固设有多条沿第二方向Y延伸的调整轨道3351，每个侧板3312均能够相对滑动地与调整轨道3351连接；环形的皮带3352连接在两个侧板3312之间，开合驱动电机3353用于驱使皮带3352转动。如此，通过控制开合驱动电机3353绕不同的方向旋转，可以驱使两个侧板3312沿调整轨道3351相互靠近或相对远离，实现容纳空间的宽度调整。

参见图5所示，本实施例中，弹夹顶升装置包括弹夹升降座332，弹夹升降座332能够沿上下方向Z相对运动地与弹夹座331连接。具体地，弹夹升降座332设于弹夹座331的容纳空间中，弹夹顶升装置还包括用于驱使弹夹升降座332升降的弹夹升降气缸3321，弹夹升降座332能够将位于其上的弹夹2定位，当弹夹2定位于弹夹升降座332上时，弹夹升降气缸3321即可驱使弹夹升降座332及弹夹2整体升降。

参见图5所示，本实施例中，每个弹夹2均具有沿第二方向Y间隔设置的两个弹夹槽21，每个弹夹槽21中可存放一摞工件。工件顶升装置包括顶升杆333，顶升杆333能够沿上下方向Z相对运动地与弹夹升降座332连接，顶升杆333的顶部具有顶板334，顶板334能够在弹夹升降座332上的弹夹2中上下运动。本实施例中，顶升杆333及顶板334具有沿第二方向Y间隔设置的三组，每根顶升杆333均能够独立升降运动，每根顶升杆333均自下而上穿过底座3311及弹夹升降座332，顶板334位于弹夹升降座332的上方。针对不同配置的弹夹2，控制系统可以选择使用其中一根、两根或三根顶升杆333，例如本实施例中，弹夹2具有两个弹夹槽21，则仅启用两侧的顶升杆333，其对应的两个顶板334恰好位于两个弹夹槽21中，而中间的顶升杆333及其顶板334相对静止不运行。每根顶升杆333升降运动时带动对应的顶板334升降，进而能够驱使顶板334上承载的整摞工件升降，实现工件的逐个上料或下料。每个弹夹槽21中位于最上层的工件能够被设于弹夹升降座332上方的到位传感器336检测到，从而控制系统能够正确判断和控制每个顶板334的升降高度。本实施例中，到位传感器336具有与三根顶升杆333相对应的三个，能够分别检测每根顶升杆333上方工件的高度位置。

参见图2及图3所示，本实施例中，第一转移机构410与第二转移机构420均为机械手，两个机械手的结构相同，每个机械手的一端部均设有吸嘴模组430，吸嘴模组430能够同时吸取多个工件并进行转移。参见图6至图8所示，本实施例中，每个吸嘴模组430均包括吸嘴座431与多个吸嘴432，吸嘴座431与机械手的一端部固定连接，每个吸嘴432用于吸取一个工件，每个吸嘴432均与对应的吸嘴座431可拆卸地连接。本实施例中，吸嘴座431与吸嘴432具体是通过磁性力可拆卸连接，吸嘴座431具有第一磁性件433，每个吸嘴432均具有第二磁性件434，第一磁性件433与第二磁性件434既能够通过磁吸力相互吸合，又可以在外力作用下快速脱离。此外，每个吸嘴432均具有真空吸附结构435，具体为真空吸盘，能够通过真空吸附一个工件。本实施例中，每个吸嘴模组430均包括三个吸嘴432，吸嘴座431具有向下延伸且并排设置的三个连接部4311，三个连接部4311分别能够与三个吸嘴432对应连接。每个连接部4311的底部具有两个向下凸起的定位销436，每个定位销436上套设有密封环437，每个连接部4311的底部均固设有两个上述第一磁性件433；相对应地，每个吸嘴432的顶部开设有两个定位孔438，并固设有两个第二磁性件434。如此，当吸嘴432与连接部4311配合连接时，每个定位销436配合插设在其中一个定位孔438中，两个第一磁性件433与两个第二磁性件434一一对应吸合，吸嘴432能够以正确的朝向与连接部4311保持连接。另一方面，由于本实施例中的吸嘴432是可拆卸的，因此可以根据待清洗工件的尺寸选择更换不同的吸嘴432，同一个吸嘴座431能够与多种不同规格的吸嘴432配合连接，适用范围更广。

参见图1、图9及图10所示，本实施例中，第一中转机构610、清洗机构800、第二中转机构620沿第一方向X依次设置，清洗机构800包括等离子清洗喷头810，等离子清洗喷头810具有沿第二方向Y依次设置的多个，此处具体设有三个，每个等离子清洗喷头810均能够向上喷射等离子体，清洗工件的底部。沿第二方向Y上，三个等离子清洗喷头810均位于靠近移栽机构900的一侧。本实施例中，移栽机构900包括支架910、移栽座920及吸取座930，其中，支架910与机架100固定连接，支架910包括沿第一方向X延伸的横梁911，移栽座920能够沿第一方向X相对运动地与支架910连接，移栽座920具体是与横梁911滑动连接；吸取座930能够沿上下方向Z相对运动地与移栽座920连接，吸取座930能够同时吸取多个工件。本实施例中，第一中转机构610及第二中转机构620分别包括用于承载工件的治具，每个治具均具有阵列排布的多个凹槽601，每个凹槽601用于放置一个工件。相应地，移栽机构900的吸取座930具有阵列排布的多个吸头(图中未示出)，多个吸头与多个凹槽601的位置一一对应，从而吸取座930能够同时吸取一个治具中的全部工件，进而将这些工件移动至三个等离子清洗喷头810的上方，接受等离子清洗；清洗完毕的多个工件进一步可以被吸取座930整体移栽至第一中转机构610或第二中转机构620的某个治具中，等待下料。

参见图9至图14所示，本实施例中，第一中转机构610与第二中转机构620的结构相同，两者均包括中转座630、第一传输台640、第二传输台650、第一治具660及第二治具670等。其中，第一治具660及第二治具670分别用于存放多个工件，即对应上文所说的用于承载工件的治具，第一治具660与第二治具670中凹槽601的数量及排布方式相同，此处每个治具具体设置了阵列排布的九个凹槽601，而吸取座930相应具有九个吸头。吸取座930可以从任意治具中同时吸取九个工件。第一治具660与第一传输台640连接，第二治具670与第二传输台650连接，第一传输台640及第二传输台650分别能够沿第二方向Y相对运动地设置在中转座630上。

参见图10至图14所示，进一步地，在第一中转机构610与第二中转机构620的每一者中，中转座630设有第一轨道631与第二轨道632，第一轨道631及第二轨道632分别沿第二方向Y延伸，此处第一轨道631及第二轨道632分别具有分设于中转座630的第一方向X两侧的两条。第一轨道631位于第二轨道632的上方，沿第一方向X，第一轨道631位于第二轨道632的外侧。第一传输台640能够相对滑动地与两条第一轨道631连接，第一治具660与第一传输台640固定连接；第二传输台650能够相对滑动地与两条第二轨道632连接，第二治具670能够沿上下方向Z相对运动地与第二传输台650连接。本实施例中，第一传输台640沿第一方向X的宽度大于第二传输台650沿第一方向X的宽度，第二传输台650位于第一传输台640的下方。如此，当第一传输台640与第二传输台650沿第二方向Y间隔设置时，第二治具670能够相对升起，并与第一治具660相齐平；而当第二传输台650沿第二轨道632运动的过程中，第一传输台640与第二传输台650相互靠近，为了避免干涉，第二治具670能够从第一传输台640的下方穿过，从而第一治具660与第二治具670能够在第二方向Y上交换位置，各自运动至所需的位置。

参见图10至图14所示，本实施例中，第一中转机构610与第二中转机构620的每一者中，中转座630开设有沿第二方向Y延伸的导向槽633，导向槽633具有沿第二方向Y依次相接的第一段633a、第二段633b及第三段633c，其中，第一段633a位于第二段633b的上方，第三段633c也位于第二段633b的上方。本实施例中，中转座630包括导向座634，沿第一方向X，导向座634位于两条第二轨道632之间，导向槽633即开设于导向座634上。第一段633a、第二段633b及第三段633c分别沿第二方向Y水平延伸，第一段633a与第三段633c的高度相同，第一段633a与第二段633b之间通过一段斜槽过渡相接，第二段633b与第三段633c之间通过另一段斜槽过渡相接。另一方面，第二治具670连接有导向销671，导向销671能够沿导向槽633的延伸方向相对滑动地插设于导向槽633中，使得第二传输台650沿第二轨道632滑动的过程中，能够联动第二治具670升降。具体地，第二治具670的底部具有向下延伸的导向件672，第二传输台650上开设有穿孔，导向件672自上而下穿过该穿孔，导向销671连接于导向件672的下端部，导向销671与导向件672具体可以是固定连接或转动连接。进一步地，第二传输台650上间隔固设有多个滑座651，第二治具670的下部对应设有多个滑柱673，每个滑柱673能够沿上下方向Z相对滑动地插设于一个滑座651中，多组滑座651与滑柱673相互配合，实现第二治具670相对第二传输台650的上下滑动导向。由上可知，如图13所示，当第二传输台650沿第二轨道632滑动至中转座630的两侧时，导向销671位于第一段633a或第三段633c中，此时第二治具670相对升高并与第一治具660基本齐平；如图14所示，当第二传输台650沿第二轨道632滑动至中转座630的中部时，导向销671位于第二段633b中，此时第二治具670相对降低，从而能够从第一传输台640下方穿过，并继续运动到中转座630的另一侧，与第一治具660交换位置。

参见图1至图14所示，由前文可知，本实施例中的等离子清洗设备可以采用模式(1)或模式(4)两种略有不同的上下料及传输方式，下面进行具体阐述。

在模式(1)中：该模式下，待清洗的工件从第一上下料机构200上料，即采用盘式上料，清洗完的工件从两组第二上下料机构300中下料，即采用弹夹式下料。

首先，装满待清洗工件的一摞托盘被放置在第一上下料机构200的托盘座211上，托盘平移模组210驱使托盘座211水平向内移动，进而与第一升降模组220交接，第一升降模组220将整摞托盘抬升至第一工作台110上方的待上料位置。接着，第一转移机构410的吸嘴模组430从最上层的托盘中同时吸取三个工件，经过视觉检测模组500拍照定位各个工件的位置、方向及正反，确认无误后一起转移到第一中转机构610的第一治具660中。在视觉检测模组500检测后，若吸取的工件存在放反等错误，则会被移动至不合格工件的收集处(图中未示出)，进行统一回收。第一转移机构410不断重复上述动作，直至第一治具660的所有凹槽601被摆满。需要说明的是，在第一转移机构410转移工件的过程中，沿第二方向Y，第一治具660应当位于靠近第一转移机构410的一侧，能够直接承接第一转移机构410吸取的工件；在其他实施例中，如果恰好此时第二治具670位于靠近第一转移机构410的一侧，则第一转移机构410可以将工件转移到第二治具670中；也就是说，第一治具660与第二治具670在功能上是相同的，第一转移机构410根据实际情况可以选用更靠更近的一者。下文中继续以第一治具660为例进行描述。

当第一中转机构610的第一治具660被摆满后，第一传输台640沿第二方向Y运动，并与第二传输台650交换位置，从而第一治具660移动到靠近移栽机构900及清洗机构800的一侧。接着，移栽机构900的移栽座920及吸取座930移动，将第一治具660中的全部工件一次性吸取，然后带动这些工件沿第一方向X移动至三个等离子清洗喷头810的上方，工件的底部接受等离子清洗。清洗后的工件继续被移栽机构900沿第一方向X传输，并被一次性移栽到第二中转机构620的第一治具660中(同理，根据实际情况，也可能是移栽至第二中转机构620的第二治具670中)。吸取座930上的工件被同时释放后，移栽座920及吸取座930就可以回到第一中转机构610处，继续移栽下一批工件。

然后，第二中转机构620的第一传输台640及第一治具660沿第二方向Y运动运动至靠近第二转移机构420的一侧，第二转移机构420的吸嘴模组430同时从该第一治具660中吸取两个工件(根据弹夹2的弹夹槽21数量不同，吸嘴模组430也可以同时吸取一个或三个工件)，进而第二转移机构420将工件转移到第二上下料机构300中的弹夹2中，待一个弹夹2被装满后，就可以经第一弹夹轨道310被传走，完成下料。在该模式下，两组第二上下料机构300的功能相同，第二转移机构420可以将清洗好的工件转移到任一组第二上下料机构300的弹夹2中。

需要说明的是，在每个弹夹2接收工件下料的过程中，空弹夹2首先经由第二弹夹轨道320及第二升降模组330传输至第一接口301处，此后弹夹2保持不动，与两个弹夹槽21位置相对应的两根顶升杆333上升，将其上的顶板334抬升至接近弹夹槽21顶部开口的位置。接着，两个顶板334就可以同时接收第二转移机构420转移的工件，每当第二转移机构420将两个工件放到两个弹夹槽21中时，位于最上层的工件就能够被到位传感器336检测到，从而控制系统就会控制对应的顶升杆333下降一个工件的高度，并继续接收下一个工件，直至两个弹夹槽21均被填满。上述逐步降低顶板334的下料方式能够防止工件在弹夹2中抛料损坏，保护工件。

在模式(4)中：该模式下，第一上下料机构200及第一中转机构610不被使用，待清洗的工件从一组第二上下料机构300上料，清洗完的工件从另一组第二上下料机构300下料，即采用弹夹式上下料。

首先，装满待清洗工件的弹夹2由一组上料用第二上下料机构300的第一弹夹轨道310传入，在第一接口301处被第二升降模组330承接并保持不动。随后，与两个弹夹槽21相对应的两根顶升杆333上升一定距离，将最顶层的两个工件抬升至到位传感器336处，到位传感器336检测到待上料工件后，即会控制第二转移机构420将该两个工件同时取走，并放入第二中转机构620的第二治具670中(也可能是第一治具660)。待该第二治具670被装满后，第二传输台650沿第二轨道632运动至靠近移栽机构900的一侧。接着，移栽机构900的吸取座930一次性吸取第二治具670中的全部工件，并移动至三个等离子清洗喷头810的上方接受清洗。清洗完的工件被移栽机构900放回至第二中转机构620的第二治具670中。随后，第二治具670沿第二方向Y回到靠近第二转移机构420的一侧，仍由第二转移机构420将工件转移到另一组下料用第二上下料机构300的空弹夹2中，该下料用第二上下料机构300的工作方式与模式(1)相同，此处不再赘述。

综上所述，本实施例的等离子清洗设备至少具有以下优点：

1、适用于多种上下料模式，可供生产者自由选择，适用范围更广；

2、当仅使用第二上下料机构300上下料时，两组第二上下料机构300能够协同工作，实现弹夹2上下料不停机作业；

3、第一转移机构410与第二转移机构420使用双机械臂多吸嘴432取放料，工件转移效率更高，且吸嘴432可以灵活更换，适用于多种供料模式和不同规格的工件产品；

4、第一中转机构610与第二中转机构620均使用双滑台机构，使得双机械手取放料互不干涉，能够同时作业，节约时间，提高效率；

5、移栽机构900的吸取座930能够同时吸附多个工件，同时清洗，提高效率；

6、整台等离子清洗设备的清洗过程全自动化，不用人工接触工件，产品质量更高。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种等离子清洗设备，用于清洗工件，其特征在于：所述等离子清洗设备包括机架、第一上下料机构、第二上下料机构、第一转移机构、第二转移机构、第一中转机构、第二中转机构、清洗机构及移栽机构，其中，

所述第一上下料机构与所述第二上下料机构分设于所述机架的相异两侧，所述第一上下料机构和/或所述第二上下料机构用于所述工件的上料，所述第一上下料机构和/或所述第二上下料机构用于所述工件的下料；

所述第一转移机构用于将所述工件在所述第一上下料机构与所述第一中转机构之间转移；

所述第二转移机构用于将所述工件在所述第二上下料机构与所述第二中转机构之间转移；

所述移栽机构用于将所述工件在所述第一中转机构与所述清洗机构之间传输，和/或，所述移栽机构用于将所述工件在所述第二中转机构与所述清洗机构之间传输；

所述第一转移机构与所述第二转移机构均包括吸嘴模组，每个所述吸嘴模组均包括吸嘴座与多个吸嘴，每个所述吸嘴用于吸取一个所述工件，每个所述吸嘴均与对应的所述吸嘴座可拆卸地连接，

其中，所述第一中转机构与所述第二中转机构的结构相同，两者均包括中转座、第一传输台、第二传输台、第一治具及第二治具，其中，所述第一治具及所述第二治具分别用于存放多个所述工件，所述第一治具与所述第一传输台连接，所述第二治具与所述第二传输台连接，所述第一传输台及所述第二传输台分别能够沿第二方向相对运动地设置在所述中转座上，所述第一中转机构与所述第二中转机构沿第一方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向分别沿水平方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

所述第一中转机构与所述第二中转机构的每一者中，所述中转座设有第一轨道与第二轨道，所述第一轨道及所述第二轨道分别沿所述第二方向延伸，所述第一轨道位于所述第二轨道的上方；沿所述第一方向，所述第一轨道位于所述第二轨道的外侧；所述第一传输台能够相对滑动地与所述第一轨道连接；所述第二传输台能够相对滑动地与所述第二轨道连接，所述第二传输台位于所述第一传输台的下方，所述第二治具能够沿上下方向相对运动地与所述第二传输台连接，所述第二传输台沿所述第二轨道运动的过程中，第二治具能够从所述第一传输台的下方穿过；所述中转座开设有沿所述第二方向延伸的导向槽，所述导向槽具有沿所述第二方向依次相接的第一段、第二段及第三段，所述第一段位于所述第二段的上方，所述第三段位于所述第二段的上方；所述第二治具连接有导向销，所述导向销能够沿所述导向槽的延伸方向相对滑动地插设于所述导向槽中。

2.根据权利要求1所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第一上下料机构、所述第一中转机构、所述清洗机构、所述第二中转机构、所述第二上下料机构沿水平的第一方向依次设置；与所述第一方向相垂直的水平方向为第二方向，沿所述第二方向，所述第一转移机构及所述第二转移机构设于所述清洗机构的同一侧，所述移栽机构设于所述清洗机构的另一侧，所述第一中转机构及所述第二中转机构分别能够沿所述第二方向传输所述工件。

3.根据权利要求1所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第一上下料机构包括托盘平移模组与第一升降模组，所述机架包括第一工作台，所述托盘平移模组位于所述第一工作台的下方，所述托盘平移模组用于沿水平方向传输托盘，所述托盘用于存放多个所述工件，所述第一升降模组用于沿上下方向传输所述托盘，所述第一转移机构用于将所述工件在位于所述第一工作台上方的所述托盘与所述第一中转机构之间转移。

4.根据权利要求1所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第二上下料机构包括第一弹夹轨道、第二弹夹轨道及第二升降模组，所述第一弹夹轨道、所述第二弹夹轨道分别用于沿水平方向传输弹夹，所述弹夹用于存放所述工件，所述第一弹夹轨道具有靠近所述第二中转机构的第一接口，所述第二弹夹轨道具有靠近所述第二中转机构的第二接口，所述第一弹夹轨道位于所述第二弹夹轨道的上方，所述第一接口位于所述第二接口的上方，所述第二升降模组用于在所述第一接口与所述第二接口之间传输所述弹夹及工件，所述第二转移机构用于将所述工件在位于所述第一接口处的所述弹夹与所述第二中转机构之间转移。

5.根据权利要求4所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第二上下料机构具有沿第二方向间隔设置的两组，每组所述第二上下料机构中，所述第一弹夹轨道的传输方向及所述第二弹夹轨道的传输方向分别沿第一方向延伸，所述第一方向与所述第二方向分别沿水平方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

6.根据权利要求4所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第二升降模组包括弹夹顶升装置与工件顶升装置，所述弹夹顶升装置用于驱使所述弹夹沿上下方向相对运动，所述工件顶升装置用于驱使所述弹夹中的工件相对所述弹夹沿上下方向相对运动，所述工件顶升装置具有一个或多个，所述第二升降模组还包括用于检测所述工件高度的到位传感器。

7.根据权利要求6所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第二升降模组包括弹夹座，所述弹夹顶升装置包括弹夹升降座，所述弹夹升降座能够沿上下方向相对运动地与所述弹夹座连接；所述工件顶升装置包括顶升杆，所述顶升杆能够沿上下方向相对运动地与所述弹夹升降座连接，所述顶升杆的顶部具有顶板，所述顶板能够在所述弹夹中上下运动。

8.根据权利要求4所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第二升降模组包括弹夹座，所述弹夹座包括底座及侧板，所述侧板具有分设于所述底座两侧的两个，两个所述侧板与所述底座围设形成用于容纳所述弹夹的容纳空间，两个所述侧板能够相互靠近或相对远离地运动，所述第二升降模组还包括用于驱使至少一个所述侧板相对靠近或远离另一个所述侧板运动的间距调整装置。

9.根据权利要求1所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第一转移机构与所述第二转移机构均为机械手，每个所述机械手的一端部均设有所述吸嘴模组，所述吸嘴座具有第一磁性件，每个所述吸嘴均具有第二磁性件，所述第一磁性件与所述第二磁性件能够通过磁吸力相互吸合，每个所述吸嘴均具有真空吸附结构。

10.根据权利要求1所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述第一中转机构、所述清洗机构、所述第二中转机构沿水平的第一方向依次设置，所述移栽机构包括支架、移栽座及吸取座，所述支架与所述机架固定连接，所述移栽座能够沿所述第一方向相对运动地与所述支架连接，所述吸取座能够沿上下方向相对运动地与所述移栽座连接，所述吸取座能够同时吸取多个所述工件。

11.根据权利要求10所述的等离子清洗设备，其特征在于：所述清洗机构包括等离子清洗喷头，所述等离子清洗喷头具有沿水平的第二方向依次设置的多个，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；和/或，

所述第一中转机构及所述第二中转机构分别包括用于承载所述工件的治具，每个所述治具均具有阵列排布的多个凹槽，每个所述凹槽用于放置一个所述工件，所述吸取座具有阵列排布的多个吸头，多个所述吸头与多个所述凹槽的位置一一对应，所述吸取座能够同时吸取一个所述治具中的全部工件。