CN201702776U - 一种用于全自动排片机的机械手 - Google Patents

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罗云华
章青春
康金
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Abstract

一种用于全自动排片机的机械手,包括移动驱动装置、手臂和抓手装置,移动驱动装置包括Y轴驱动装置和垂直安装在Y轴驱动装置上的X轴驱动装置,X轴驱动装置与Y轴驱动装置之间通过一垂直滑块相连,在X轴驱动装置上设有一水平滑块,手臂包括有支撑板、升降气缸、活动板,支撑板固定在水平滑块上,升降气缸安装在支撑板的上端,活动板安装在支撑板的下端,升降气缸的推杆与活动板连接,抓手装置安装在活动板上,本实用新型的有益效果是:采用机械手自动抓取排放料片,解决基片不与人手接触的问题,提高质量的同时提高生产率,本实用新型平移精度高、稳定,并且可应用于多种不同规格的产品。

Description

一种用于全自动排片机的机械手
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及集成电路封装技术领域,尤其是一种用于全自动排片机上抓取焊 接有集成电路芯片的基片的机械手。
背景技术
[0002] 集成电路自芯片焊接在基片后需进入封装设备做进一步封装,期间需将基片排列 在上料架上,加热后进入封装设备。目前将基片排放到上料架主要靠人工完成,此种做法有 以下缺点:1、人工排放会因料片与人体接触,影响料片质量;因为每块集成电路上有几十 根到几百根不等的焊线,人工操作会带来焊线变形以及静电作用,影响料片的质量。2、人工 排放周期长,效率低且出错率高。3、工作环境是高温,对人体有害。所以,这一工序迫切需 要一种减少工人劳动强度,提高产品质量及生产率的全自动排片机。工业上应用的工业机 器人,如机械手,可代替人手工作,现有的机械手虽然多种多样,但都是各自应用于某一领 域,针对集成电路基片的规格大小不一,多种多样,现有机械手不能满足需要,因此,必须设 计一种机械手,使其能适合基片的抓取排放。
发明内容
[0003] 本实用新型的主要任务是要克服上述现有技术所存在的缺陷,提供一种用于全自 动排片机上的机械手,可提高产品质量及全自动排片机的工作效率。
[0004] 本实用新型的进一步目的是提供一种用于全自动排片机的机械手,利用其可更换 手爪规格得以适应多种产品。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案如下:一种用于全自动排片机的机械手,其特征是: 所述机械手包括移动驱动装置、手臂和抓手装置,移动驱动装置包括Y轴驱动装置和垂直 安装在Y轴驱动装置上的X轴驱动装置,所述X轴驱动装置与Y轴驱动装置之间通过一垂 直滑块相连,在X轴驱动装置上设有一水平滑块,
[0006] 手臂包括有支撑板、升降气缸、活动板,支撑板固定在水平滑块上,升降气缸安装 在支撑板的上端,活动板安装在支撑板的下端,升降气缸的推杆与活动板连接,抓手装置安 装在活动板上,抓手装置包括抓手、抓手旋转驱动装置和抓手开合驱动装置,抓手旋转驱动 装置和抓手开合驱动装置均安装在活动板上,抓手旋转驱动装置驱动抓手转动,抓手开合 驱动装置驱动抓手开合。
[0007] 所述Y轴驱动装置由两套平行安装在全自动排片机机架上的驱动组件构成,所述 X轴驱动装置由一套垂直安装在Y轴驱动装置上的驱动组件构成,所述Y轴驱动装置上的驱 动组件与X轴驱动装置上的驱动组件均包括导轨、伺服电机和丝杠,伺服电机安装在导轨 上,丝杠与伺服电机相连,垂直滑块与Y轴驱动装置上的丝杠相连,水平滑块与X轴驱动装 置上的丝杠相连。
[0008] 所述抓手旋转驱动装置由与抓手相连的旋转轴、安装在旋转轴上的皮带轮和与皮 带轮通过皮带相连接的电机组成,皮带轮通过轴承和轴承座固定安装在活动板上,电机安
3装在活动板上,旋转轴上设有同轴的轴向通孔,
[0009] 所述抓手开合驱动装置包括气缸、连杆和中间连接件,气缸的活塞杆与中间连接 件上端固定连接,连杆上端枢接在中间连接件上,所述连杆末端设有圆台体,
[0010] 所述抓手包括一固定板、左手指、右手指、前手指、后手指、左手指撑开板、右手指 撑开板、前手指撑开板和后手指撑开板,在固定板下方安装有前后移动的前手指滑块、后手 指滑块和左右移动的左手指滑块、右手指滑块,前后手指滑块对应地与前后手指撑开板固 定连接,左右手指滑块对应地与左右手指撑开板固定连接,左、右手指撑开板与前、后手指 撑开板的一端与对应地手指固定连接,另一端均与一轴承连接,前、后手指滑块之间与左、 右手指滑块之间均设置有复位弹簧,
[0011] 所述连杆穿过旋转轴上的轴向通孔且连杆末端的圆台体与左、右手指撑开板上的 轴承与前、后手指撑开板上的轴承接触连接。
[0012] 所述前手指、后手指均设有两对。
[0013] 所述左、右手指撑开板与前、后手指撑开板均包括两段,两段之间通过螺丝连接。
[0014] 所述连杆的上端安装有一轴承。
[0015] 所述活动板上设有固定块,所述电机安装在固定块上,在固定块上侧、下侧设有销 钉。
[0016] 所述活动板上设有导线柱,所述电机和气缸的电源线和气缸的气源线均固定安装 在导线柱上。
[0017] 在所述活动板下端还安装有一检测上料架上是否有料片的光电传感器。
[0018] 本实用新型的有益效果是:1、采用机械手自动抓取料片,解决基片不与人手接触 的问题,提高质量的同时提高生产率。2、可更换抓手上的连板,使本实用新型适和多种不同 规格的产品。3、采用伺服电机控制机械手的移动,精度高。4、电机安装在固定块上,固定 块通过销钉固定安装在活动板上,可保证电机不会左右转动,始终使旋转轴上的皮带轮与 电机上的皮带轮处于同一安装基准面上,皮带呈水平状态,这样可以减少皮带磨损,降低噪 音。5、抓手开合驱动装置上的连杆上设有轴承,避免连杆转动时带动气缸活塞杆转动,使气 缸损坏。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型的结构示意图;
[0020] 图2是本实用新型中抓手装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021] 以下结合附图和具体实施例,对本实用新型做进一步的详细叙述。
[0022] 如图1、2所示,一种用于全自动排片机的机械手,包括移动驱动装置1、手臂2和抓 手装置3。
[0023] 移动驱动装置1包括Y轴驱动装置和垂直安装在Y轴驱动装置上的X轴驱动装 置,X轴驱动装置与Y轴驱动装置之间通过一垂直滑块11相连,Y轴驱动装置包括两套平行 安装在全自动排片机机架上的驱动组件12,X轴驱动装置包括一套垂直安装在Y轴驱动装 置上的驱动组件13,X轴驱动装置的驱动组件13和Y轴驱动装置上的驱动组件12结构相
4同,驱动组件13包括导轨131、安装在导轨131上的伺服电机132和与伺服电机相连的丝 杠133,在X轴驱动装置上设有一水平滑块14,在水平滑块14上固定安装有机械手的手臂 2,垂直滑块11与X轴驱动装置上的丝杠相连,水平滑块14与Y轴驱动装置上的丝杠相连。 通过X轴驱动装置和Y轴驱动装置上的伺服电机带动丝杆转动,带动水平滑块14和垂直滑 块11移动,从而使手臂在X轴、Y轴上移动。
[0024] 手臂2包括有支撑板21、升降气缸22、活动板23,支撑板21固定在水平滑块14上, 升降气缸22安装在支撑板21的上端,活动板23安装在支撑板21的下端,升降气缸22的推 杆24与活动板23连接,抓手装置3安装在活动板23上,抓手装置3包括抓手、抓手旋转驱动 装置和抓手开合驱动装置,抓手旋转驱动装置和抓手开合驱动装置均安装在活动板23上,抓 手旋转驱动装置驱动抓手转动,抓手开合驱动装置驱动抓手开合。在活动板23下端还安装有 智能反射型的光电传感器26,可检测上料架上是否有料片存在,防止叠片。升降气缸22向下 动作,可使活动板23向下运动,升降气缸22的推杆24复位,则活动板向上运动。
[0025] 抓手旋转驱动装置由与抓手相连的旋转轴311、安装在旋转轴311上的皮带轮312 和与皮带轮通过皮带313相连接的电机314组成,皮带轮312通过轴承和轴承座固定安装 在活动板23上,电机314安装在活动板23上,旋转轴311上设有同轴的轴向通孔。在活动 板23上设有固定块231,电机314安装在固定块231上,在固定块231上侧、下侧设有销钉。 通过电机转动带动旋转轴311转动,进而使抓手旋转。在活动板上还设有导线柱25,电机和 气缸的电源线和气缸的气源线均固定安装在导线柱25上。
[0026] 抓手开合驱动装置包括气缸321、连杆322和中间连接件323,气缸321的活塞杆 与中间连接件323上端固定连接,连杆322上端与中间连接件323枢接,且在连杆322上端 安装有一轴承324,中间连接件323设有一空腔,轴承324设于腔内,连杆322的末端设有圆 台体325。
[0027] 抓手包括一固定板331、左手指332、右手指333、前手指334、后手指、左手指撑开 板335、右手指撑开板336、前手指撑开板和后手指撑开板,前手指、后手指均设有两对,在 固定板下方安装有前后移动的前手指滑块、后手指滑块和左右移动的左手指滑块337、右手 指滑块338,前后手指滑块对应地与前后手指撑开板固定连接,左右手指滑块对应地与左 右手指撑开板固定连接,左、右手指撑开板与前、后手指撑开板的一端与对应地手指固定连 接,另一端均与一轴承339连接,前、后手指滑块之间与左、右手指滑块之间均设置有复位 弹簧,左、右手指撑开板与前、后手指撑开板均包括两段,两段之间通过螺丝连接,在前、后、 左、右手指滑块内设有一线性轴承,每个线性轴承各与一圆轴相连,圆轴经组件固定于固定 板331上。
[0028] 连杆322穿过旋转轴上的轴向通孔且连杆322末端的圆台体325与左、右手指撑 开板上的轴承与前、后手指撑开板上的轴承接触连接。在前、后、左、右手指滑块内设有一线 性轴承,每个线性轴承各与一圆轴相连,圆轴经组件固定于固定板331上。
[0029] 本实用新型的工作原理是:机械手的移动驱动装置实现抓手的前、后、左、右移动; 手臂上的升降气缸动作实现抓手的上下移动;抓手装置上的抓手旋转驱动装置和抓手开 合驱动装置分别实现抓手的旋转和抓手的开合。当全自动排片机上的抓取位置有料片时, 机械手则运动到抓取位置,下降后抓取料片,然后上升,运动到指定位置,下降松开,如此循 环。
5

Claims (9)

  1. 一种用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述机械手包括移动驱动装置、手臂和抓手装置,移动驱动装置包括Y轴驱动装置和垂直安装在Y轴驱动装置上的X轴驱动装置,X轴驱动装置与Y轴驱动装置之间通过一垂直滑块相连,在X轴驱动装置上设有一水平滑块,手臂包括有支撑板、升降气缸、活动板,支撑板固定在水平滑块上,升降气缸安装在支撑板的上端,活动板安装在支撑板的下端,升降气缸的推杆与活动板连接,抓手装置安装在活动板上,抓手装置包括抓手、抓手旋转驱动装置和抓手开合驱动装置,抓手旋转驱动装置和抓手开合驱动装置均安装在活动板上,抓手旋转驱动装置驱动抓手转动,抓手开合驱动装置驱动抓手开合。
  2. 2.根据权利要求1所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述Y轴驱动装置 由两套平行安装在全自动排片机机架上的驱动组件构成,所述χ轴驱动装置由一套垂直安 装在Y轴驱动装置上的驱动组件构成,所述Y轴驱动装置上的驱动组件与X轴驱动装置上 的驱动组件均包括导轨、伺服电机和丝杠,伺服电机安装在导轨上,丝杠与伺服电机相连, 垂直滑块与Y轴驱动装置上的丝杠相连,水平滑块与χ轴驱动装置上的丝杠相连。
  3. 3.根据权利要求1所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述抓手旋转驱动 装置由与抓手相连的旋转轴、安装在旋转轴上的皮带轮和与皮带轮通过皮带相连接的电机 组成,皮带轮通过轴承和轴承座固定安装在活动板上,电机安装在活动板上,旋转轴上设有 同轴的轴向通孔,所述抓手开合驱动装置包括气缸、连杆和中间连接件,气缸的活塞杆与中间连接件上 端固定连接,连杆上端枢接在中间连接件上,连杆末端设有圆台体,所述抓手包括一固定板、左手指、右手指、前手指、后手指、左手指撑开板、右手指撑开 板、前手指撑开板和后手指撑开板,在固定板下方安装有前后移动的前手指滑块、后手指滑 块和左右移动的左手指滑块、右手指滑块,前后手指滑块对应地与前后手指撑开板固定连 接,左右手指滑块对应地与左右手指撑开板固定连接,左、右手指撑开板与前、后手指撑开 板的一端与对应地手指固定连接,另一端均与一轴承连接,前、后手指滑块之间与左、右手 指滑块之间均设置有复位弹簧,所述连杆穿过旋转轴上的轴向通孔且连杆末端的圆台体与左、右手指撑开板上的轴承 与前、后手指撑开板上的轴承接触连接。
  4. 4.根据权利要求3所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述前手指、后手指 均设有两对。
  5. 5.根据权利要求3所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述左、右手指撑开 板与前、后手指撑开板均包括两段,两段之间通过螺丝连接。
  6. 6.根据权利要求3所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述连杆的上端安装有一轴承。
  7. 7.根据权利要求3所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述活动板上设有 固定块,所述电机安装在固定块上,在固定块上侧、下侧设有销钉。
  8. 8.根据权利要求3所述的用于全自动排片机的机械手,其特征是:所述活动板上设有 导线柱,所述电机和气缸的电源线和气缸的气源线均固定安装在导线柱上。
  9. 9.根据权利要求1-8所述的任一种用于全自动排片机的机械手,其特征是:在所述活 动板下端还安装有一检测上料架上是否有料片的光电传感器。
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