CN215747596U - 芯片杯和芯片盒的组装设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种芯片杯和芯片盒的组装设备，用于将芯片杯组装在芯片盒上，包括：芯片盒供料装置、芯片盒搬运装置、芯片杯供料装置和芯片杯组装装置；芯片盒供料装置包括：芯片盒供料机构、芯片盒翻转机构和芯片盒转移机构，芯片盒供料机构存放有芯片盒以供给芯片盒，芯片盒转移机构与芯片盒供料机构芯片盒翻转机构邻近设置以从芯片盒供料机构上拾取芯片盒并将芯片盒放置在芯片盒翻转机构上，芯片盒翻转机构用于转换芯片盒的方向；芯片杯组装装置与芯片杯供料装置和芯片盒搬运装置邻近设置以从芯片杯供料装置上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒搬运装置的芯片盒内。本申请提供的芯片杯和芯片盒的组装设备实现了芯片盒和芯片杯的自动化组装。

Description

芯片杯和芯片盒的组装设备

技术领域

本申请涉及芯片加工技术领域，尤其涉及尤其涉及一种芯片杯和芯片盒的组装设备。

背景技术

伴随分子生物学理论和技术的发展，芯片技术在检测方面具有高通量、多样性、微型化和自动化的优势特点。在对各种病原体的分子检测中，往往针对病原体的基因进行检测。而芯片技术能对各种病原体的RNA、DNA进行定性和定量的分析，从而帮助诊断者明确疾病的种类及疾病的感染程度。因此芯片技术在传染性疾病的诊断和病原体的筛查上发挥着越来越重要的作用。制作完成的芯片在使用之前需要对芯片进行组装，组装时需要在芯片的一端安装芯片柄，然后将芯片和芯片柄放置在芯片盒的芯片杯中，芯片盒中的芯片杯需要预先组装在芯片盒中，然而人工组装芯片杯和芯片盒的劳动强度太大，效率低，不能满足大批量芯片的组装需求，且人工组装芯片杯和芯片盒容易造成芯片杯和芯片盒的污染，影响芯片的检测准确性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种芯片杯和芯片盒的组装设备，该芯片杯和芯片盒的组装设备能够实现芯片盒和芯片杯的自动化组装。

本申请的目的采用以下技术方案实现：

一种芯片杯和芯片盒的组装设备，用于将芯片杯组装在芯片盒上，包括：芯片盒供料装置、芯片盒搬运装置、芯片杯供料装置和芯片杯组装装置；所述芯片盒供料装置包括：芯片盒供料机构、芯片盒翻转机构和芯片盒转移机构，所述芯片盒供料机构存放有多个芯片盒以供给芯片盒，所述芯片盒转移机构与所述芯片盒供料机构芯片盒翻转机构邻近设置以从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构上，所述芯片盒翻转机构用于转换芯片盒的放置方向，芯片盒转换放置方向后，所述芯片盒转移机构从所述芯片盒翻转机构上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置上；所述芯片杯供料装置包括：芯片杯供料机构，所述芯片杯供料机构用于送出芯片杯；所述芯片杯组装装置与所述芯片杯供料装置和芯片盒搬运装置邻近设置以从所述芯片杯供料装置上拾取芯片杯并将芯片杯放置在所述芯片盒搬运装置的芯片盒内。

优选的，所述芯片杯供料装置还包括芯片杯分组机构，所述芯片杯供料机构连接所述芯片杯分组机构以将芯片杯送出至所述芯片杯分组机构，所述芯片杯分组机构用于将芯片杯分组排列，所述芯片杯组装装置与所述芯片杯分组机构邻近设置以从所述芯片杯分组机构上拾取分组后的芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

优选的，所述芯片杯分组机构包括芯片杯转移组件和芯片杯分组组件，所述芯片杯转移组件连接所述芯片杯供料机构并接收所述芯片杯供料机构送出的芯片杯，所述芯片杯分组组件上设置有至少一个芯片杯容置部，所述芯片杯转移组件将芯片杯转移至所述芯片杯分组组件的芯片杯容置部内，所述芯片杯组装装置用于从所述芯片杯分组组件上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

优选的，所述芯片杯转移组件包括芯片杯接收件、芯片杯推送块和推送气缸，所述芯片杯接收件连接所述芯片杯供料机构并接收所述芯片杯供料机构送出的芯片杯，所述推送气缸连接所述芯片杯推送块以驱动所述芯片杯推送块的伸缩，所述芯片杯推送块与所述芯片杯接收件邻近设置，以将芯片杯推送至所述芯片杯分组组件的芯片杯容置部内。

优选的，所述芯片杯分组组件包括芯片杯分组模块、分组移动导轨和分组移动气缸，所述芯片杯分组模块上设置有至少一个芯片杯容置部，所述分组移动气缸用于驱动所述芯片杯分组模块沿分组移动导轨移动，所述芯片杯分组模块移动后，所述芯片杯转移组件将芯片杯转移至所述芯片杯分组模块的芯片杯容置部内。

优选的，所述芯片杯供料机构包括振动盘和送料槽，所述振动盘用于盛装芯片杯并送出芯片杯，所述送料槽连接所述振动盘以接收所述振动盘送出的芯片杯并逐个送出芯片杯。

优选的，所述芯片杯组装装置包括芯片杯拾取组件、芯片杯转移支架、芯片杯平移导轨、芯片杯平移驱动组件、芯片杯升降导轨和芯片杯升降驱动组件，所述芯片杯平移导轨设置在所述芯片杯转移支架上，所述芯片杯升降导轨设置在所述芯片杯平移导轨上，所述芯片杯拾取组件设置在所述芯片杯升降导轨上，所述芯片杯平移驱动组件驱动所述芯片杯升降导轨沿所述芯片杯平移导轨移动，所述芯片杯升降驱动组件驱动所述芯片杯拾取组件沿所述芯片杯升降导轨升降。

优选的，所述芯片盒供料机构包括第一感测装置、顶升组件和至少一个芯片盒供料弹夹，所述芯片盒供料弹夹中存放有多个叠放的芯片盒，所述第一感测装置用于感测所述芯片盒供料弹夹的顶端是否有芯片盒，所述顶升组件设置在所述芯片盒供料弹夹下方，所述顶升组件用于顶升所述芯片盒供料弹夹内的芯片盒以使芯片盒移动至所述芯片盒供料弹夹的顶端。

优选的，所述芯片盒翻转机构包括翻转支架、翻转组件和翻转驱动机构，所述翻转组件和翻转驱动机构设置在所述翻转支架上，所述芯片盒转移机构从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒后将芯片盒放置在所述翻转组件上，所述翻转驱动机构连接所述翻转组件以驱动所述翻转组件和翻转组件上的芯片盒翻转。

优选的，所述翻转组件包括翻转块、翻转夹紧块和翻转夹紧气缸，所述翻转块连接所述翻转驱动机构，所述翻转块上设置有第一芯片盒容置部，所述翻转夹紧气缸设置在所述翻转块上，所述翻转夹紧块邻近所述第一芯片盒容置部，所述翻转夹紧气缸连接所述翻转夹紧块以驱动所述翻转夹紧块夹紧或松开所述第一芯片盒容置部内的芯片盒。

优选的，所述芯片盒翻转机构还包括平推组件，所述平推组件用于将放置在所述翻转块上的芯片盒推入所述翻转块的第一芯片盒容置部内。

优选的，所述翻转驱动机构包括翻转轴、翻转驱动块和翻转驱动气缸，所述翻转轴上设置有圆形齿轮，所述翻转组件设置在所述翻转轴上，所述翻转驱动气缸连接所述翻转驱动块以驱动所述翻转驱动块的伸缩，所述翻转驱动块上设置有与所述翻转轴的翻转齿轮相啮合的直线齿轮。

优选的，所述芯片盒转移机构包括第一拾取组件和第二拾取组件，所述第一拾取组件用于从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构上，所述第二拾取组件用于从所述芯片盒翻转机构上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置上。

优选的，所述第一拾取组件包括用于吸附芯片盒的侧面的至少一个吸附头，所述第二拾取组件包括用于夹取芯片盒相对的两个侧面的夹头。

优选的，所述芯片盒搬运装置包括搬运导轨、搬运驱动组件和搬运组件；所述搬运导轨延伸至所述芯片盒转移机构和芯片杯组装装置处，所述搬运组件设置在所述搬运导轨上，所述搬运驱动组件驱动所述搬运组件沿所述搬运导轨移动。

优选的，所述搬运组件包括搬运支架、组装夹紧块和组装夹紧气缸，所述搬运支架设置在所述搬运导轨上，所述搬运支架上设置有第二芯片盒容置部，所述组装夹紧气缸设置在所述搬运支架上，所述组装夹紧气缸连接所述组装夹紧块以驱动所述组装夹紧块移动，所述组装夹紧块夹紧或松开第二芯片盒容置部内的芯片盒。

优选的，所述组装设备还包括芯片及芯片柄上料装置和组装下料装置，所述芯片及芯片柄上料装置用于将安装有芯片柄的芯片放置在所述芯片盒搬运装置的芯片盒内的芯片杯中，所述组装下料装置用于从所述芯片盒搬运装置上拾取组装有芯片、芯片柄和芯片杯的芯片盒并转移至预设区域。

本申请的有益效果至少包括：

本申请提供了一种芯片杯和芯片盒的组装设备，实现了芯片盒和芯片杯的自动组装，能够节约人力，且有效提高了芯片盒和芯片杯组装的效率，同时也减少了因人工组装带来的芯片盒和芯片杯污染的风险。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请实施例提供的一种芯片杯和芯片盒的组装设备的结构示意图；

图2A是本申请实施例提供的芯片杯供料装置的组装设备的结构示意图；

图2B是图2A中S部分的放大图；

图3是本申请实施例提供的芯片盒供料装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的芯片杯组装装置的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的芯片盒供料机构的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的芯片盒翻转机构的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的芯片盒转移机构的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的芯片盒搬运装置的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的第二芯片盒容置部的结构示意图；

图中：1、芯片盒供料装置；11、芯片盒供料机构；12、芯片盒翻转机构；13、芯片盒转移机构；111、固定装置；112、限位传感器；113、第一感测装置；114、顶升组件；115、芯片盒供料弹夹；121、翻转支架；122、翻转组件；123、翻转驱动机构；124、平推组件；1221、翻转块；1222、翻转夹紧块；1223、翻转夹紧气缸；12211、第一芯片盒容置部；1231、翻转轴；1232、翻转驱动块；1233、翻转驱动气缸；12311、圆形齿轮；12321、直线齿轮；131、第一拾取组件；132、第二拾取组件；133、芯片盒转移支架；134、芯片盒平移导轨；135、芯片盒升降导轨；

2、芯片盒搬运装置；21、搬运导轨；22、搬运组件；221、搬运支架；222、组装夹紧块；223、组装夹紧气缸；224、组装夹紧块中转块；2211、第二芯片盒容置部；

3、芯片杯供料装置；31、芯片杯供料机构；32、芯片杯分组机构；321、芯片杯转移组件；322、芯片杯分组组件；3211、芯片杯接收件；3212、芯片杯推送块；3213、推送气缸；3221、芯片杯分组模块；3222、分组移动导轨；3223、分组移动气缸；32211、芯片杯容置部；311、振动盘；312、送料槽；

4、芯片杯组装装置；41、芯片杯拾取组件；42、芯片杯转移支架；43、芯片杯平移导轨；44、芯片杯升降导轨；

5、组装下料装置。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实施例提供了一种芯片杯和芯片盒的组装设备，用于芯片杯和芯片盒的自动组装，其具有节约人力、自动化程度高的优点，能有效提高芯片盒和芯片杯组装的效率，同时节省了设备占用空间。

请参阅图1至图3，本申请的芯片杯和芯片盒的组装设备包括：芯片盒供料装置1、芯片盒搬运装置2、芯片杯供料装置3和芯片杯组装装置4，还可以包括组装下料装置5。

所述芯片盒供料装置1包括：芯片盒供料机构11、芯片盒翻转机构12和芯片盒转移机构13。所述芯片盒供料机构11存放有多个芯片盒以供给芯片盒，所述芯片盒转移机构13与所述芯片盒供料机构11、芯片盒翻转机构12邻近设置以从所述芯片盒供料机构11上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构12上，所述芯片盒翻转机构12用于转换芯片盒的放置方向，芯片盒转换放置方向后，所述芯片盒转移机构13从所述芯片盒翻转机构12上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置2上。

所述芯片杯供料装置3包括：芯片杯供料机构31，所述芯片杯供料机构31用于送出芯片杯。

所述芯片杯组装装置4与所述芯片杯供料装置3和芯片盒搬运装置2邻近设置以从所述芯片杯供料装置3上拾取芯片杯并将芯片杯放置在所述芯片盒搬运装置2的芯片盒内。

借由上述结构，该芯片杯和芯片盒的组装设备能够在一套设备里自动完成芯片杯、芯片盒的供给和组装，相对人工搬运和组装其自动化程度更高，该芯片杯和芯片盒的组装设备提高了芯片杯和芯片盒的组装效率。

具体的，请参阅图2A和图2B，所述芯片杯供料装置3可以适用于芯片杯的转移、分组，以便于芯片杯组装装置4抓取。所述芯片杯供料装置3还可以包括芯片杯分组机构32，所述芯片杯供料机构31连接所述芯片杯分组机构32以将芯片杯送出至所述芯片杯分组机构32，所述芯片杯分组机构32用于将芯片杯分组排列。所述芯片杯组装装置4与所述芯片杯分组机构32邻近设置以便于从所述芯片杯分组机构32上拾取分组后的芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内，节省了设备占用空间。

为实现芯片杯的自动分组、便于芯片杯组装装置4将芯片杯根据芯片盒的容量按组拾取的效果，上述芯片杯分组机构32可以包括芯片杯转移组件321和芯片杯分组组件322，所述芯片杯转移组件321连接所述芯片杯供料机构31并接收所述芯片杯供料机构31送出的芯片杯，所述芯片杯分组组件322上设置有至少一个芯片杯容置部32211，所述芯片杯转移组件321将芯片杯转移至所述芯片杯分组组件322的芯片杯容置部32211内，所述芯片杯组装装置4用于从所述芯片杯分组组件322上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

在具体的实施例中，每个芯片杯容置部32211上可以设置传感器(未示出)，检测芯片杯容置部32211是否空置。例如设置有一字排开的多个空置的芯片杯容置部32211，可以通过传感器从任一侧的芯片杯容置部32211依次进行检测，如果检测到有空置的芯片杯容置部32211，所述芯片杯转移组件321将芯片杯转移至所述芯片杯分组组件322的芯片杯容置部32211内，直至空置的芯片杯容置部32211被装满。当芯片杯容置部32211按照分组数量装满芯片杯时，所述芯片杯组装装置4从所述芯片杯分组组件322的芯片杯容置部32211上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

借由上述结构，通过芯片杯分组机构32，能根据芯片盒对芯片杯的计划容纳数量选取合适的芯片杯数量进行自动分组，便于芯片杯组装装置4一次拾取多个芯片杯，节省后续芯片杯与芯片盒的组装的时间，进而提高了芯片杯和芯片盒的组装效率。

为实现在芯片杯自动分组过程中，芯片杯能够快速的从芯片杯供料机构31转移到空置的芯片杯容置部32211内的效果，请参阅图2B，在本实施例中，上述芯片杯转移组件321还包括芯片杯接收件3211、芯片杯推送块3212和推送气缸3213，所述芯片杯接收件3211连接所述芯片杯供料机构31并接收所述芯片杯供料机构31送出的芯片杯，所述推送气缸3213连接所述芯片杯推送块3212以驱动所述芯片杯推送块3212的伸缩，所述芯片杯推送块3212与所述芯片杯接收件3211邻近设置，以将芯片杯推送至所述芯片杯分组组件322的芯片杯容置部32211内。

借由上述结构，当传感器检测到所对应的芯片杯容置部32211空置时，通过推送气缸3213以作用于芯片杯推送块3212推力、将芯片杯供料机构31传送到芯片杯接收件3211上的芯片杯推送到上述空置的芯片杯容置部32211。该芯片杯转移组件321实现了将芯片杯从芯片杯供料机构31快速转移到芯片杯分组模块3221的功能，缩短了芯片杯分组的时间。

为实现在芯片杯自动分组过程中，芯片杯从芯片杯供料机构31准确的转移到芯片杯容置部32211，请继续参照图2A和图2B，在本实施例中，芯片杯分组组件322还可以设置芯片杯分组模块3221、分组移动导轨3222和分组移动气缸3223，所述芯片杯分组模块3221上设置有至少一个芯片杯容置部32211，所述分组移动气缸3223用于驱动所述芯片杯分组模块3221沿分组移动导轨3222移动，所述芯片杯分组模块3221移动后，所述芯片杯转移组件321将芯片杯转移至所述芯片杯分组模块3221的芯片杯容置部32211内。

借由上述结构，当设置不止一个芯片杯容置部32211时，如果传感器检测到有空置的芯片杯容置部32211，所述分组移动气缸3223可以驱动所述芯片杯分组模块3221沿分组移动导轨3222移动，以便于所述芯片杯转移组件321将芯片杯转移至所述芯片杯分组模块3221的芯片杯容置部32211内。当设置的芯片杯容置部32211都装上芯片杯后，所述芯片杯组装装置4从所述芯片杯分组组件322的芯片杯容置部32211上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。借由上述结构，当芯片杯容置部32211空置时芯片杯通过芯片杯分组模块3221、分组移动导轨3222和分组移动气缸3223可以从芯片杯供料机构31准确的转移到芯片杯容置部32211。该芯片杯分组组件322实现了将芯片杯从芯片杯供料机构31准确转移到芯片杯分组模块3221的效果，便于下一步芯片杯组装装置4的拾取。

当然，在其他可选的实施方式中，推送气缸3213、分组移动气缸3223可以采用电气缸等推动件，不以此为限。

为能实现芯片杯自动传送到芯片杯分组机构32进行分组的目的，芯片杯供料机构31可以包括振动盘311和送料槽312。本实施例中，振动盘311用于盛装芯片杯并送出芯片杯，所述送料槽312连接所述振动盘311以接收所述振动盘311送出的芯片杯并逐个送出至芯片杯分组机构32。送料槽312可以设置为靠近芯片杯分组机构32的一端比靠近振动盘311的一端低，便于按照振动盘311要求调整好姿势后的芯片杯滑动到芯片杯分组机构32，达到了芯片杯自动供料的效果；当然的，在其他可选的实施方式中，送料槽312还可以设置成包含有直线送料机或同步带送料机，当设置包含直线送料机或同步带送料机时，可以更好的控制送料槽312的长度，弥补了振动盘311只能实现调整芯片杯姿势而不能把已经排列好的芯片杯长距离地送到芯片杯分组机构32的不足；直线送料机或同步带送料机上可以设置传感器，根据芯片杯分组机构32对芯片杯分组的进度控制芯片杯供给的速度，避免出现无序的供料。

因此，通过上述芯片杯供料机构31，可以对芯片杯进行自动、有序和定向地排列，并能准确地输送芯片杯到芯片杯分组机构32。芯片杯供料机构31自动供料相对于人工供料，具有快速、准确、平稳的效果。

具体的，请参照图4，所述芯片杯组装装置4包括芯片杯拾取组件41、芯片杯转移支架42、芯片杯平移导轨43、芯片杯平移驱动组件、芯片杯升降导轨44和芯片杯升降驱动组件，所述芯片杯平移导轨43设置在所述芯片杯转移支架42上，所述芯片杯升降导轨44设置在所述芯片杯平移导轨43上，所述芯片杯拾取组件41设置在所述芯片杯升降导轨44上，所述芯片杯平移驱动组件驱动所述芯片杯升降导轨44沿所述芯片杯平移导轨43移动，所述芯片杯升降驱动组件驱动所述芯片杯拾取组件41沿所述芯片杯升降导轨44升降。

当芯片杯推送到芯片杯容置部32211时，在芯片杯容置部32211上方的所述芯片杯拾取组件41经所述芯片杯升降驱动组件驱动上下移动以拾取芯片杯，并经芯片杯平移驱动组件驱动所述芯片杯升降导轨44沿所述芯片杯平移导轨43移动到芯片盒搬运装置2上方，拾取到的芯片杯通过所述芯片杯拾取组件41经所述芯片杯升降驱动组件驱动上下移动到位放置在芯片盒搬运装置2的芯片盒内，便于组装下料装置5从所述芯片盒搬运装置2上拾取组装有芯片、芯片柄和芯片杯的芯片盒并转移至预设区域。因此，通过设置芯片杯组装装置4，起到了芯片杯的自动拾取和自动组装到芯片盒中的作用。

具体的，为便于芯片杯的拾取、转移和放置，所述芯片杯拾取组件41可以是气缸式机械手，气缸式机械手具有定位准确、刚性好的优点。芯片杯平移驱动组件和芯片杯升降驱动组件可以是直线电机驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等。芯片杯平移驱动组件和芯片杯升降驱动组件优选为直线电机驱动。相比减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等，直线电机驱动无需将转动转为线性运动，机械结构简单可靠，直线电机驱动的系统中直接取消了丝杠等一些响应时间常数较大的机械传动件，由于取消了传动丝杠等部件，所以减少了运行中的机械摩擦，且直线电机驱动的配套导轨可以采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨进而达到直线电机驱动和导轨无机械接触的效果，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。由于无中间传动环节，直线电机驱动消除了机械摩擦时的能量损耗，更为节能。直线电机驱动可以通过直线位置检测反馈控制，提高定位精度，同时提高了其传动刚度，具有速度快、加减速过程短、行程长度不受限制的优点。

具体的，请参阅图3和图5，在本实施例中，所述芯片盒供料机构11可以包括第一感测装置113、顶升组件114和至少一个芯片盒供料弹夹115，所述芯片盒供料弹夹115中存放有多个叠放的芯片盒，所述第一感测装置113用于感测所述芯片盒供料弹夹115的顶端是否有芯片盒，所述顶升组件114设置在所述芯片盒供料弹夹115下方，所述顶升组件114用于顶升所述芯片盒供料弹夹115内的芯片盒以使芯片盒移动至所述芯片盒供料弹夹115的顶端。通过所述芯片盒供料机构11的存放和自动供给功能，可以配合芯片盒翻转机构12、芯片盒转移机构13，给芯片盒搬运装置2进行芯片盒的供应，便于与通过芯片杯组装装置4从芯片杯供料装置3转移出的芯片杯进行自动组装。第一感测装置113会检测当前高度的芯片盒供料弹夹115内是否有芯片盒，如果当前高度没有芯片盒，芯片盒托架顶升机构会向上运动，确保光电开关检测到有芯片盒。当设置多个芯片盒供料弹夹115时，第一感测装置113会检测当前高度的全部芯片盒供料弹夹115内是否有芯片盒，如果芯片盒供料弹夹115在当前高度都没有芯片盒，芯片盒托架顶升机构会向上运动，确保光电开关检测到有芯片盒。

由此，通过设置芯片盒供料机构11，实现了芯片盒自动检测功能，实现了芯片盒供应的自动化的效果。

为了便于精准感测所述芯片盒供料弹夹115的顶端是否有芯片盒，所述第一感测装置113优选为激光传感器。激光传感器相对红外传感器具有无接触距离测量远，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等优势。所述顶升组件114附近可以设置限位传感器112，用于顶升组件114的限位和复位。所述芯片盒供料弹夹115周围可以设置固定装置111，避免顶升组件114作用于芯片盒供料弹夹115时的位置移动，所述固定装置111优选为两个，设置在芯片盒供料弹夹115相对的两侧。

为便于调整芯片盒的放置角度以便于芯片盒转移机构13准确的转移芯片盒到芯片盒搬运装置2，请继续参照图3和图6，本实施例提供的芯片盒翻转机构12可以包括翻转支架121、翻转组件122和翻转驱动机构123，所述翻转组件122和翻转驱动机构123设置在所述翻转支架121上，所述芯片盒转移机构13从所述芯片盒供料机构11上拾取芯片盒后将芯片盒放置在所述翻转组件122上，所述翻转驱动机构123连接所述翻转组件122以驱动所述翻转组件122和翻转组件122上的芯片盒翻转。当芯片盒被芯片盒转移机构13放置在芯片盒翻转机构12上时，翻转组件122带动芯片盒翻转一定角度，以使所述芯片盒转移机构13能够拾取芯片盒并放置到芯片盒搬运装置2。

为实现芯片盒翻转机构12在翻转芯片盒的过程中芯片盒的位置固定，以提高翻转后芯片盒转移机构13拾取的准确性，请参照图3和图6，所述翻转组件122还可以包括翻转块1221、翻转夹紧块1222和翻转夹紧气缸1223，所述翻转块1221连接所述翻转驱动机构123，所述翻转块1221上设置有第一芯片盒容置部12211，所述翻转夹紧气缸1223设置在所述翻转块1221上，所述翻转夹紧块1222邻近所述第一芯片盒容置部12211，所述翻转夹紧气缸1223连接所述翻转夹紧块1222以驱动所述翻转夹紧块1222夹紧或松开所述第一芯片盒容置部12211内的芯片盒。所述翻转块1221连接所述翻转驱动机构123，所述翻转块1221上设置第一芯片盒容置部12211，所述翻转夹紧气缸1223设置在所述翻转块1221上，所述翻转夹紧块1222邻近所述第一芯片盒容置部12211，所述翻转夹紧气缸1223连接所述翻转夹紧块1222以驱动所述翻转夹紧块1222夹紧或松开所述第一芯片盒容置部12211内的芯片盒。

通过设置的翻转块1221、翻转夹紧块1222、翻转夹紧气缸1223，和第一芯片盒容置部12211，翻转过程中的芯片盒被限制在第一芯片盒容置部12211，便于芯片盒转移机构13拾取的精度，减少了芯片盒在供料过程中掉落的可能性。

进一步的，为使芯片盒能够快速的进入第一芯片盒容置部12211，参照图3和图6，所述芯片盒翻转机构12还可以设置平推组件124，所述平推组件124用于将放置在所述翻转块1221上的芯片盒推入所述翻转块1221的第一芯片盒容置部12211内。当传感器检测到芯片盒被吸附头拾取并放置到翻转块1221位置后，平推组件124将放置在所述翻转块1221上的芯片盒推入所述翻转块1221的第一芯片盒容置部12211内便于翻转。

在本实施例中，所述平推组件124还可以包含在所述翻转支架121上的平推块和平推气缸，所述平推气缸连接平推块以驱动所述平推块伸缩。所述平推气缸可以是液压缸或电动缸。

在具体的实施例中，所述翻转驱动机构123可以是齿轮齿条翻动机构、同步带翻动机构或链条翻动机构。为了提高芯片盒翻转过程的稳定性，所述翻转驱动机构123优选为齿轮齿条翻动机构。参照图3和图6，所述翻转驱动机构123可以设置有翻转轴1231、翻转驱动块1232和翻转驱动气缸1233，所述翻转轴1231上设置有圆形齿轮12311，所述翻转组件122设置在所述翻转轴1231上，所述翻转驱动气缸1233连接所述翻转驱动块1232以驱动所述翻转驱动块1232的伸缩，所述翻转驱动块1232上设置有与所述翻转轴1231的圆形齿轮12311相啮合的直线齿轮12321。当齿轮齿条翻动机构作为翻转驱动机构123时，结构终端可以实现较小行程大扭矩，精度高且便于维护。

在本实施例中，所述翻转支架121的两侧可以设置轴承，所述翻转轴1231支撑在所述翻转支架121的轴承上。在翻转支架121的两侧设置的轴承可以减少驱动机构123翻转芯片杯过程中的摩擦力，提高翻转驱动机构123翻转的精度。翻转支架121两侧设置的轴承可以是深沟球轴承和滑动轴承，最优的选用深沟球轴承。相对滑动轴承，在上述结构中使用深沟球轴承一方面和滑动轴承相同轴径下深沟球轴承的宽度小，空间结构更紧凑；一方面深沟球轴承可用预紧力减少径向游隙，运转精度高。

请继续参照图3和图7，在本实施例中，所述芯片盒转移机构13包括第一拾取组件131和第二拾取组件132，所述第一拾取组件131用于从所述芯片盒供料机构11上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构12上，所述第二拾取组件132用于从所述芯片盒翻转机构12上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置2上。借由上述结构，所述芯片盒转移机构13的芯片盒转移过程可以包括：

步骤S1：所述芯片盒转移机构13利用第一拾取组件131从所述芯片盒供料机构11上拾取芯片盒；

步骤S2：所述第一拾取组件131拾取芯片盒后的芯片盒转移机构13移动到芯片盒翻转机构12位置，所述第二拾取组件132从所述芯片盒翻转机构12上拾取转换放置方向后的芯片盒；

步骤S3：在芯片盒翻转机构12复位的过程中，所述第二拾取组件132将从所述芯片盒翻转机构12上拾取的芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置2上；

步骤S4：所述芯片盒转移机构13移动到芯片盒翻转机构12位置，第一拾取组件131将从所述芯片盒供料机构11上拾取的芯片盒放置在复位后芯片盒翻转机构12上；

步骤S5：所述芯片盒转移机构13重新移动到芯片盒供料机构11位置以重复上述作业过程。

所述芯片盒转移机构13的转移过程不限于以上组合，通过设置第一拾取组件131和第二拾取组件132可以提高芯片盒转移的效率。

在本实施例中，可以通过真空负压实现第一拾取组件131对芯片盒的拾取，第一拾取组件131可以包括用于吸附芯片盒的侧面的至少一个吸附头，第一拾取组所设置的吸附头可以是扁平吸附头、波纹吸附头和椭圆吸附头等形式，以便于满足不同规格和要求的芯片盒的拾取。当芯片盒的拾取面是平整面时，可以选用扁平吸附头，在平整的芯片盒基础表面利用扁平吸附头小巧的设计和较小的内部容积能使抓取时间最小化，实现高侧向力，具有最佳的密封特性。芯片盒的拾取面不平整时，可以选用波纹吸附头，波纹吸附头对不平整的芯片盒拾取表面有良好的适应性，抓取工件时有提升的效果，通过波纹吸附头所具有的不同高度的补偿性，可以轻柔地抓取芯片盒。芯片盒的拾取面是凸面时，可以选用椭圆吸附头，椭圆吸附头针对凸面的芯片盒拾取面具有尺寸小吸力大的效果。第一拾取组件131还可以包括真空发生器或真空泵等以产生负压，相比真空泵而言真空发生器具有体积小、反应速度快的特点，优先选用。第二拾取组件132可以设置用于夹取芯片盒相对的两个侧面的夹头，用于夹取所述芯片盒翻转机构12上转换放置方向后的芯片盒。利用夹头刚性强、不变形和定位准确的优点，可以更准确的拾取芯片盒翻转机构12调整好角度的芯片盒，配合上述结构实现芯片盒自动夹紧的效果，以使芯片盒准确的放置到芯片盒搬运装置2。

在本实施例中，所述芯片盒转移机构13还可以包括芯片盒转移支架133、芯片盒平移导轨134、芯片盒平移驱动组件、芯片盒升降导轨135和芯片盒升降驱动组件，所述芯片盒升降导轨135设置在所述芯片盒平移导轨134上，所述第一拾取组件131和第二拾取组件132设置在所述芯片盒升降导轨135上，所述平移驱动组件驱动所述芯片盒升降导轨135沿所述芯片盒平移导轨134移动，所述芯片盒升降驱动组件驱动所述第一拾取组件131和第二拾取组件沿所述芯片盒升降导轨135升降。

所述芯片盒平移驱动组件和芯片盒升降驱动组件可以由直线电机驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等进行驱动。优选为直线电机进行驱动。相比减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等，直线电机驱动无需将转动转为线性运动，机械结构简单可靠，直线电机驱动的系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件，由于取消了传动丝杠等部件，减少了这部分的机械摩擦，且直线电机驱动的配套导轨可以采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨进而达到直线电机驱动和导轨无机械接触的效果，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，更为节能。直线电机驱动可以通过直线位置检测反馈控制，提高定位精度，同时提高了其传动刚度。具有速度快、加减速过程短、行程长度不受限制的优点。

具体的，请参照图8，所述芯片盒搬运装置2包括搬运导轨21、搬运驱动组件和搬运组件22；所述搬运导轨21延伸至所述芯片盒转移机构13和芯片杯组装装置4处，所述搬运组件22设置在所述搬运导轨21上，所述搬运驱动组件驱动所述搬运组件22沿所述搬运导轨21移动。

所述芯片盒搬运装置2可以设置感测装置用于感测芯片盒的搬运状态和芯片盒搬运装置2的运行状态。所设置的感测装置可以是光电开关。当芯片盒被放置到芯片盒搬运组件22上后，所设置的光电开关会检测到有芯片盒存在，通过组装夹紧气缸223带动组装夹紧块222动作，将芯片盒夹紧。组装夹紧气缸223带动组装夹紧块222夹紧芯片盒的动作完成后，搬运驱动组件带动放置在芯片盒搬运组件22上的芯片盒到目标工位便于芯片杯组装装置4从芯片杯供料装置3上拾取芯片杯并将芯片杯放置在所述芯片盒搬运装置2的芯片盒内。当设置的光电开关检测到有芯片盒内放置有芯片杯时，所述搬运驱动22驱动所述搬运组件22将组装好的芯片盒和芯片杯传送到下一工位，便于组装下料装置5从所述芯片盒搬运装置2上拾取组装有芯片、芯片柄和芯片杯的芯片盒并转移至预设区域。

所述搬运驱动组件可以由直线电机驱动、减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等进行驱动。优选为直线电机进行驱动。相比减速电机通过同步轮带动同步带驱动或电机通过联轴器带动丝杆驱动等，直线电机驱动无需将转动转为线性运动，机械结构简单可靠，直线电机驱动的系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件，由于取消了传动丝杠等部件，减少了这部分的机械摩擦，且直线电机驱动的配套导轨可以采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨进而达到直线电机驱动和导轨无机械接触的效果，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，更为节能。直线电机驱动可以通过直线位置检测反馈控制，提高定位精度，同时提高了其传动刚度。具有速度快、加减速过程短、行程长度不受限制的优点。

进一步的，请参照图8和图9，所述搬运组件22可以包括搬运支架221、组装夹紧块222和组装夹紧气缸223，所述搬运支架221设置在所述搬运导轨21上，所述搬运支架221上设置有第二芯片盒容置部2211，所述组装夹紧气缸223设置在所述搬运支架221上，所述组装夹紧气缸223连接所述组装夹紧块222以驱动所述组装夹紧块222移动，所述组装夹紧块222夹紧或松开第二芯片盒容置部2211内的芯片盒。通过上述结构，实现了在芯片盒在自动搬运过程中位置稳定的效果。

进一步的，所述搬运组件22还可以包括组装夹紧块中转块224，所述组装夹紧块中转块224的一端连接所述组装夹紧气缸223，所述搬运支架221的第二芯片盒容置部2211下方设置有供组装夹紧块中转块224活动穿过的通孔，所述组装夹紧块222连接所述组装夹紧块中转块224的另一端并位于所述第二芯片盒容置部2211的一侧。当芯片盒供料装置1将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置2的第二芯片盒容置部2211上、所述组装夹紧气缸223通过所设置的组装夹紧块中转块224作用于组装夹紧块222，所述组装夹紧块222夹紧第二芯片盒容置部2211内的芯片盒。当后续的装置在拾取装安装有芯片杯的芯片盒时，所述组装夹紧气缸223可以通过所设置的组装夹紧块中转块224作用于组装夹紧块222，进而组装夹紧块222松开第二芯片盒容置部2211内的芯片盒。通过上述结构，芯片盒自动搬运的过程可以根据情况自动选择杯搬运组件夹紧或放松的效果。

具体的，请参照图1，所述芯片杯和芯片盒的组装设备还包括芯片及芯片柄上料装置和组装下料装置5，所述芯片及芯片柄上料装置用于将安装有芯片柄的芯片放置在所述芯片盒搬运装置2的芯片盒内的芯片杯中，所述组装下料装置5用于从所述芯片盒搬运装置2上拾取组装有芯片、芯片柄和芯片杯的芯片盒并转移至预设区域。通过设置芯片及芯片柄上料装置和组装下料装置5，本实施例中的芯片杯和芯片盒的组装设备可以和其他自动设备结合在一起，可以实现芯片杯和芯片盒更多的自动化功能，进而提高了芯片杯和芯片盒的组装效率。

本申请从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本申请以上的说明书及说明书附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种芯片杯和芯片盒的组装设备，用于将芯片杯组装在芯片盒上，其特征在于，包括：芯片盒供料装置、芯片盒搬运装置、芯片杯供料装置和芯片杯组装装置；

所述芯片盒供料装置包括：芯片盒供料机构、芯片盒翻转机构和芯片盒转移机构，所述芯片盒供料机构存放有多个芯片盒以供给芯片盒，所述芯片盒转移机构与所述芯片盒供料机构芯片盒翻转机构邻近设置以从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构上，所述芯片盒翻转机构用于转换芯片盒的放置方向，芯片盒转换放置方向后，所述芯片盒转移机构从所述芯片盒翻转机构上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置上；

所述芯片杯供料装置包括：芯片杯供料机构，所述芯片杯供料机构用于送出芯片杯；

所述芯片杯组装装置与所述芯片杯供料装置和芯片盒搬运装置邻近设置以从所述芯片杯供料装置上拾取芯片杯并将芯片杯放置在所述芯片盒搬运装置的芯片盒内。

2.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯供料装置还包括芯片杯分组机构，所述芯片杯供料机构连接所述芯片杯分组机构以将芯片杯送出至所述芯片杯分组机构，所述芯片杯分组机构用于将芯片杯分组排列，所述芯片杯组装装置与所述芯片杯分组机构邻近设置以从所述芯片杯分组机构上拾取分组后的芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

3.根据权利要求2所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯分组机构包括芯片杯转移组件和芯片杯分组组件，所述芯片杯转移组件连接所述芯片杯供料机构并接收所述芯片杯供料机构送出的芯片杯，所述芯片杯分组组件上设置有至少一个芯片杯容置部，所述芯片杯转移组件将芯片杯转移至所述芯片杯分组组件的芯片杯容置部内，所述芯片杯组装装置用于从所述芯片杯分组组件上拾取芯片杯并将芯片杯放置在芯片盒内。

4.根据权利要求3所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯转移组件包括芯片杯接收件、芯片杯推送块和推送气缸，所述芯片杯接收件连接所述芯片杯供料机构并接收所述芯片杯供料机构送出的芯片杯，所述推送气缸连接所述芯片杯推送块以驱动所述芯片杯推送块的伸缩，所述芯片杯推送块与所述芯片杯接收件邻近设置，以将芯片杯推送至所述芯片杯分组组件的芯片杯容置部内。

5.根据权利要求3所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯分组组件包括芯片杯分组模块、分组移动导轨和分组移动气缸，所述芯片杯分组模块上设置有至少一个芯片杯容置部，所述分组移动气缸用于驱动所述芯片杯分组模块沿分组移动导轨移动，所述芯片杯分组模块移动后，所述芯片杯转移组件将芯片杯转移至所述芯片杯分组模块的芯片杯容置部内。

6.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯供料机构包括振动盘和送料槽，所述振动盘用于盛装芯片杯并送出芯片杯，所述送料槽连接所述振动盘以接收所述振动盘送出的芯片杯并逐个送出芯片杯。

7.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片杯组装装置包括芯片杯拾取组件、芯片杯转移支架、芯片杯平移导轨、芯片杯平移驱动组件、芯片杯升降导轨和芯片杯升降驱动组件，所述芯片杯平移导轨设置在所述芯片杯转移支架上，所述芯片杯升降导轨设置在所述芯片杯平移导轨上，所述芯片杯拾取组件设置在所述芯片杯升降导轨上，所述芯片杯平移驱动组件驱动所述芯片杯升降导轨沿所述芯片杯平移导轨移动，所述芯片杯升降驱动组件驱动所述芯片杯拾取组件沿所述芯片杯升降导轨升降。

8.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片盒供料机构包括第一感测装置、顶升组件和至少一个芯片盒供料弹夹，所述芯片盒供料弹夹中存放有多个叠放的芯片盒，所述第一感测装置用于感测所述芯片盒供料弹夹的顶端是否有芯片盒，所述顶升组件设置在所述芯片盒供料弹夹下方，所述顶升组件用于顶升所述芯片盒供料弹夹内的芯片盒以使芯片盒移动至所述芯片盒供料弹夹的顶端。

9.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片盒翻转机构包括翻转支架、翻转组件和翻转驱动机构，所述翻转组件和翻转驱动机构设置在所述翻转支架上，所述芯片盒转移机构从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒后将芯片盒放置在所述翻转组件上，所述翻转驱动机构连接所述翻转组件以驱动所述翻转组件和翻转组件上的芯片盒翻转。

10.根据权利要求9所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述翻转组件包括翻转块、翻转夹紧块和翻转夹紧气缸，所述翻转块连接所述翻转驱动机构，所述翻转块上设置有第一芯片盒容置部，所述翻转夹紧气缸设置在所述翻转块上，所述翻转夹紧块邻近所述第一芯片盒容置部，所述翻转夹紧气缸连接所述翻转夹紧块以驱动所述翻转夹紧块夹紧或松开所述第一芯片盒容置部内的芯片盒。

11.根据权利要求10所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片盒翻转机构还包括平推组件，所述平推组件用于将放置在所述翻转块上的芯片盒推入所述翻转块的第一芯片盒容置部内。

12.根据权利要求9所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述翻转驱动机构包括翻转轴、翻转驱动块和翻转驱动气缸，所述翻转轴上设置有圆形齿轮，所述翻转组件设置在所述翻转轴上，所述翻转驱动气缸连接所述翻转驱动块以驱动所述翻转驱动块的伸缩，所述翻转驱动块上设置有与所述翻转轴的翻转齿轮相啮合的直线齿轮。

13.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片盒转移机构包括第一拾取组件和第二拾取组件，所述第一拾取组件用于从所述芯片盒供料机构上拾取芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒翻转机构上，所述第二拾取组件用于从所述芯片盒翻转机构上拾取转换放置方向后的芯片盒并将芯片盒放置在所述芯片盒搬运装置上。

14.根据权利要求13所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述第一拾取组件包括用于吸附芯片盒的侧面的至少一个吸附头，所述第二拾取组件包括用于夹取芯片盒相对的两个侧面的夹头。

15.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述芯片盒搬运装置包括搬运导轨、搬运驱动组件和搬运组件；

所述搬运导轨延伸至所述芯片盒转移机构和芯片杯组装装置处，所述搬运组件设置在所述搬运导轨上，所述搬运驱动组件驱动所述搬运组件沿所述搬运导轨移动。

16.根据权利要求15所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述搬运组件包括搬运支架、组装夹紧块和组装夹紧气缸，所述搬运支架设置在所述搬运导轨上，所述搬运支架上设置有第二芯片盒容置部，所述组装夹紧气缸设置在所述搬运支架上，所述组装夹紧气缸连接所述组装夹紧块以驱动所述组装夹紧块移动，所述组装夹紧块夹紧或松开第二芯片盒容置部内的芯片盒。

17.根据权利要求1所述芯片杯和芯片盒的组装设备，其特征在于，所述组装设备还包括芯片及芯片柄上料装置和组装下料装置，所述芯片及芯片柄上料装置用于将安装有芯片柄的芯片放置在所述芯片盒搬运装置的芯片盒内的芯片杯中，所述组装下料装置用于从所述芯片盒搬运装置上拾取组装有芯片、芯片柄和芯片杯的芯片盒并转移至预设区域。

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