CN217719545U - 一种机械手旋转摆臂取放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械手旋转摆臂取放装置，包括驱动电机和旋转座，旋转座上设有旋转摆臂，旋转摆臂为呈90到180°对称设置的长型面板结构，其中部与驱动电机转轴呈垂直设置，且延伸出所述旋转座的两侧，靠近旋转摆臂的两端位置分别设有一组吸头座和导向机构，位于旋转摆臂两端的两组吸头座和导向机构对称于旋转座的轴线设置，吸头座的后端与导向机构连接，位于吸头座前端的吸嘴伸出旋转摆臂的端部，吸嘴受压时，导向机构将吸嘴限制在沿其受压方向上移动。本实用新型解决了现有机械手臂摆臂在取放芯片受到压缩作用力时，存在摆臂会沿着其下端作为轴线小角度旋转的问题，显著提高芯片产品排列精度，从而避免了部分芯片产品出现质量异常的问题。

Description

一种机械手旋转摆臂取放装置

技术领域

本实用新型属于半导体设备领域，具体涉及一种机械手旋转摆臂取放装置。

背景技术

随着发光二极管的发展，晶圆切割成多个晶粒(die or chip,又称为芯片)后，须依其质量、性能、产品特性予以分级分类，以将等级互异的晶粒应用于不同的领域，特别是在发光二极管(Light Emitted Diode,LED)的产业中，二极管的发光亮度、波长、色温、操作电压等会因制程条件的些许差异，即使在同一片LED生产晶圆上，各个晶粒之间多少都会存在着些许微小差异。而随着发光二极管的分类要求渐趋于精细，目前已经发展出150类的分类细目，为求效率，一般会使用机械手臂进行分类。因此，晶粒的挑拣分类速度便直接影响到生产速度，在现有技术中，LED芯片挑拣机必须经过捡取LED芯片、旋转LED芯片及向下放置LED芯片等数个步骤才能完成将LED芯片由芯片承载面放置于芯片贴附面的芯片分拣过程，并且，这样的LED芯片在拾取及贴附过程中，摆臂的前后位移会造成吸嘴在上下方向的微量位移，从而对芯片的贴附精度造成影响，如图1所示，旋转摆臂上的吸嘴进行吸取和贴附放置芯片时，吸嘴在垂直压力作用下会以旋转摆臂的底部为轴前后做微旋转转动(如图1中箭头所示)，从而使吸嘴在上下和前后位置上存在位移，由于吸嘴旋转所带来的上下位移误差在芯片分拣的过程中不易被察觉，往往直到LED芯片放置于芯片贴附面时才会被发现，然而此时已经无法处理，造成质量异常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有机械手臂摆臂在受到压缩作用力时，存在摆臂会沿着其下端作为轴线小角度旋转的问题，致使位于摆臂上端的吸嘴会产生上下方向的位移，从而对芯片产品排列精度的影响，使得部分芯片产品出现质量异常，为此，本实用新型提供了一种机械手旋转摆臂取放装置，很好地保证产品的排列精度，控制位置误差在合理范围内。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种机械手旋转摆臂取放装置，包括驱动电机和与所述驱动电机转轴连接的旋转座，所述旋转座上安装有旋转摆臂，所述旋转摆臂为两端呈90°～180°夹角、且呈对称设置的长型面板结构，其中部与所述驱动电机转轴呈垂直设置，且延伸出所述旋转座的外侧，靠近所述旋转摆臂的两端部位置分别设有一组吸头座和导向机构，所述吸头座的后端与所述导向机构连接，位于所述吸头座前端的吸嘴伸出所述旋转摆臂的端部，所述吸嘴受压时，所述导向机构将所述吸嘴限制在沿其受压方向上移动。

优选地，所述导向机构包括导向杆、复位弹簧、导向座和滑套，所述导向座靠近所述旋转摆臂的两端边缘设置，所述导向杆与所述驱动电机转轴呈垂直设置，所述滑套贯穿设置于所述导向座中，二者形成相对固定连接，所述导向杆的前端与所述吸头座形成可拆卸的固定连接，所述导向杆贯穿所述滑套，二者形成滑动连接，所述导向杆的后端设有限位块，所述复位弹簧套装于所述吸头座与所述导向座之间的所述导向杆上。

进一步优选地，所述限位块上还设有限位顶丝，所述限位顶丝沿着与所述导向杆的平行方向设置，所述限位顶丝与所述滑套的后端形成相抵。

进一步优选地，所述限位块呈可拆卸方式夹持在所述导向杆的后端。

所述滑套为一滑动轴承，其外圈与所述导向座紧配合连接，其内圈与所述导向杆形成轴向滑动连接。

所述导向座上平行设置至少两个导向孔，每个所述导向孔中固定一个所述滑套，所述的导向杆对应贯穿于所述滑套中，每一所述导向杆的前端与所述吸头座形成可拆卸的固定连接，每个所述导向杆上分别套装有所述的复位弹簧。

或优选地，所述导向机构包括导向杆、复位弹簧和导向座，所述导向座靠近所述旋转摆臂的两端边缘设置，所述导向杆与所述驱动电机转轴呈垂直设置，所述导向杆的后端与所述导向座固定连接，所述吸头座上设有导向孔，所述导向杆贯穿于所述吸头座上的导向孔，二者形成滑动连接，且在所述导向杆的前端设有限位块，所述复位弹簧套装于所述吸头座与所述导向座之间的所述导向杆上。

进一步地，所述导向座上平行设置至少两个导向孔，所述的导向杆对应贯穿所述导向孔中，且与所述导向座形成可拆卸的固定连接，每个所述导向杆上分别套装有所述的复位弹簧。

所述吸头座包括吸嘴和带有充气腔的密闭腔体，所述吸嘴设置于所述密闭腔体的前端，所述导向杆固定于所述密闭腔体的后端，所述密闭腔体上还设有与其连通的气动接头。

所述导向座上平行设置两个导向孔，各个所述导向孔间呈上下和/或水平设置。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

A.本实用新型将带有吸嘴的吸头座与导向机构连接，在旋转摆臂工作时，吸嘴在取放芯片受到挤压作用力时只沿着导向机构产生水平一个方向上的位移，不会使吸嘴产生上下方向的位移，执行排布作业时保证芯片的排列精度在设定范围内，从而解决了现有技术中因摆臂的微旋转对芯片排列精度存在超出误差范围的技术问题，有效控制了产品的质量。

B.本实用新型在导向机构中的导向杆后端或前端设置限位块，可以根据所需要的吸嘴位置进行实时调节，有效控制了吸嘴的受力强度，使吸嘴在吸取或取放芯片时受到最佳的挤压作用力，提升吸嘴寿命，且调整操作更便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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是现有技术所采用的取放装置立体结构示意图；

图2是本实用新型所提供的取放装置立体结构示意图；

图3是本实用新型中所提供的导向机构与吸头座间的第一种连接结构图；

图4是本实用新型中所提供的导向机构与吸头座间的第二种连接结构图；

图5是图4所示俯视图；

图6是图5所示注视图。

图中标识如下：

1-驱动电机

11-转轴

2-旋转座

3-旋转摆臂

4-吸头座

41-吸嘴，42-密闭腔体，43-气动接头

5-导向机构

51-导向杆，52-复位弹簧，53-导向座，54-限位块，55-滑套

6-限位顶丝

a-导向孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图2和图3所示，本实用新型提供了一种机械手旋转摆臂取放装置，包括驱动电机1和与驱动电机1转轴11连接的旋转座2，旋转座2上安装有旋转摆臂3，旋转摆臂的两端呈90°～180°夹角、且呈对称设置的长型面板结构，优选为180°夹角，当然还可以采用120°或其它角度，旋转摆臂旋转时，可以使旋转摆臂的两端同步实现拿取和放置交替执行动作。长型面板的中部与驱动电机1转轴11呈垂直设置，且延伸出旋转座2的外侧，靠近旋转摆臂3的两端部位置分别设有一组吸头座4和导向机构5，位于旋转摆臂3两端的两组吸头座4和导向机构5对称于旋转座的轴线设置，吸头座4的后端与导向机构5连接，位于吸头座4前端的吸嘴41伸出旋转摆臂3的端部，吸头座4上的吸嘴41受压时，导向机构5将吸嘴41限制在沿其受压方向上移动，即在一个方向实现前后移动，从而使吸嘴41在取放芯片时，不会存在旋转位移(即不会产生上下位移影响排列精度动作)，可以实现对芯片的精确吸取和放置，大大提高了芯片质量。

如图2和图3所示，导向机构5优选包括导向杆51、复位弹簧52和导向座53，导向座53靠近旋转摆臂3的端部设置，导向杆51与驱动电机1转轴11呈垂直设置，导向杆51的后端与导向座53固定连接，吸头座4上设有导向孔a，导向杆51贯穿于吸头座4上的导向孔a，二者形成滑动连接，且在导向杆51的前端设有限位块54，复位弹簧52套装于吸头座4与导向座53之间的导向杆51上，这里的限位块54可以为作用在导向杆伸出导向孔a外侧的销轴或顶丝等用于对吸头座4进行限位的结构件。

本实用新型在导向座53上平行设置至少两个导向孔a，导向杆51对应贯穿导向孔a中，且与导向座53形成可拆卸的固定连接，每个导向杆51上分别套装有复位弹簧52，当吸头座4上的吸嘴41受到压缩作用力时，吸头座4会将吸嘴41所受到的作用力传给吸头座4，吸头座4沿着导向杆51滑动，并挤压复位弹簧52，从而使吸嘴41只在一个方向上发生位移，当作用力消失后，吸头座4和吸嘴41会在复位弹簧52的作用力下恢复到原来位置。这里的多个导向孔可以呈上下设置，也可以设置在同一水平面上。

作为另一个实施例，本实用新型所采用的导向机构还可以为图4所示结构，结合图5和图6所示，导向机构5包括导向杆51、复位弹簧52、导向座53和滑套55，导向座53靠近旋转摆臂3的两端边缘设置，导向杆51与驱动电机1转轴11呈垂直设置，滑套55贯穿导向座53，二者形成相对固定连接，其中，导向杆51的前端与吸头座4形成可拆卸的固定连接，导向杆51贯穿滑套55，二者形成滑动连接，导向杆51的后端设有限位块54，复位弹簧52套装于吸头座4与导向座53之间的导向杆51上。当吸头座4上的吸嘴41受到挤压作用力时，吸头座4通过挤压复位弹簧52，使吸头座4带动导向杆51同步同向移动，导向杆51此时沿着滑套55向着旋转摆臂3的中部移动；当吸嘴41所受挤压作用力消失时，在复位弹簧52的作用下，吸头座4与导向杆51逐步复位至初位置，同样保证了吸嘴41在一个自由度方向上产生位移。

如图4和图5所示，本实用新型还在限位块54上设有限位顶丝6，限位顶丝6沿着与导向杆51的平行方向设置，限位顶丝6与滑套55的后端形成相抵。当需要调节吸嘴41位置时，只需改变限位顶丝6与滑套55的相抵位置即可，通过正反旋转限位顶丝6，在复位弹簧52的作用下即可实现吸嘴41的前后移动，调节到需要的位置。

本实用新型所采用的限位块54呈可拆卸方式夹持在导向杆51的后端，如图4结构，包括上夹块和下夹块，上下夹块通过螺丝连接，导向杆51位于上夹块和下夹块之间的通孔中，通过旋紧螺丝即可将限位块54与导向杆51紧固在一起。

其中的滑套55可以优选为铜套或滑动轴承，其外圈与导向座53紧配合连接，其内圈与导向杆51形成轴向滑动连接，当然这里的滑套55不限于上述结构形式。本实用新型优选在导向座53上平行设置至少两个导向孔a，每个导向孔a中固定一个滑套55，导向杆51对应贯穿于滑套55中，每一导向杆51的前端与吸头座4形成可拆卸的固定连接，每个导向杆51上分别套装有复位弹簧52，可以在两套导向机构中的复位弹簧52作用下，实现更稳定更精准的芯片排布。当然，上述中的导向孔a还可以设置三个或更多，导向孔a之间可以形成上下和/或在同一水平面上的设置。

另外，本实用新型所采用的吸头座4包括吸嘴41和带有充气腔的密闭腔体42，吸嘴41设置于密闭腔体42的前端，并与密闭腔体42相连通，导向杆51固定于密闭腔体52的后端，密闭腔体52上还设有与其连通的气动接头43，用于向密闭腔体52中供应压力气体，从而控制吸嘴41的取放动作。

本实用新型装置工作时，当吸嘴41受压，吸嘴41会连同吸头座4一起后退，由于有导向机构5的存在，吸嘴41可以水平移动，避免了产生上下和左右多个方向上的位移，不会对产品精度产生影响。

因此，本实用新型彻底改善现有结构的摆臂在受到压缩时，会造成吸嘴上下方向的位移，从而对产品排列精度产生影响。由于本实用新型所采用的导向机构没有偏摆分量，因此会避免现有机构的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种机械手旋转摆臂取放装置，包括驱动电机(1)和与所述驱动电机(1)转轴(11)连接的旋转座(2)，所述旋转座(2)上安装有旋转摆臂(3)，其特征在于，所述旋转摆臂(3)为两端呈90°～180°夹角、且呈对称设置的长型面板结构，其中部与所述驱动电机(1)转轴(11)呈垂直设置，且延伸出所述旋转座(2)的外侧，靠近所述旋转摆臂(3)的两端部位置分别设有一组吸头座(4)和导向机构(5)，所述吸头座(4)的后端与所述导向机构(5)连接，位于所述吸头座(4)前端的吸嘴(41)伸出所述旋转摆臂(3)的端部，所述吸嘴(41)受压时，所述导向机构(5)将所述吸嘴(41)限制在沿其受压方向上移动。

2.根据权利要求1所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述导向机构包括导向杆(51)、复位弹簧(52)、导向座(53)和滑套(55)，所述导向座(53)靠近所述旋转摆臂(3)的两端边缘设置，所述导向杆(51)与所述驱动电机(1)的转轴(11)呈垂直设置，所述滑套(55)贯穿设置于所述导向座(53)中，二者形成相对固定连接，所述导向杆(51)的前端与所述吸头座(4)形成可拆卸的固定连接，所述导向杆(51)贯穿所述滑套(55)，二者形成滑动连接，所述导向杆(51)的后端设有限位块(54)，所述复位弹簧(52)套装于所述吸头座(4)与所述导向座(53)之间的所述导向杆(51)上。

3.根据权利要求2所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述限位块(54)上还设有限位顶丝(6)，所述限位顶丝(6)沿着与所述导向杆(51)的平行方向设置，所述限位顶丝(6)与所述滑套(55)的后端形成相抵。

4.根据权利要求3所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述限位块(54)呈可拆卸方式夹持在所述导向杆(51)的后端。

5.根据权利要求4所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述滑套(55)为一滑动轴承，其外圈与所述导向座(53)紧配合连接，其内圈与所述导向杆(51)形成轴向滑动连接。

6.根据权利要求2-5任一所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述导向座(53)上平行设置至少两个导向孔(a)，每个所述导向孔(a)中固定一个所述滑套(55)，所述的导向杆(51)对应贯穿于所述滑套(55)中，每一所述导向杆(51)的前端与所述吸头座(4)形成可拆卸的固定连接，每个所述导向杆(51)上分别套装有所述的复位弹簧(52)。

7.根据权利要求1所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述导向机构(5)包括导向杆(51)、复位弹簧(52)和导向座(53)，所述导向座(53)靠近所述旋转摆臂(3)的两端边缘设置，所述导向杆(51)与所述驱动电机(1)转轴(11)呈垂直设置，所述导向杆(51)的后端与所述导向座(53)固定连接，所述吸头座(4)上设有导向孔(a)，所述导向杆(51)贯穿于所述吸头座(4)上的导向孔(a)，二者形成滑动连接，且在所述导向杆(51)的前端设有限位块(54)，所述复位弹簧(52)套装于所述吸头座(4)与所述导向座(53)之间的所述导向杆(51)上。

8.根据权利要求7所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述导向座(53)上平行设置至少两个导向孔(a)，所述的导向杆(51)对应贯穿所述导向孔(a)中，且与所述导向座(53)形成可拆卸的固定连接，每个所述导向杆(51)上分别套装有所述的复位弹簧(52)。

9.根据权利要求2或7所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述吸头座(4)包括吸嘴(41)和带有充气腔的密闭腔体(42)，所述吸嘴(41)设置于所述密闭腔体(42)的前端，所述导向杆(51)固定于所述密闭腔体(42)的后端，所述密闭腔体(42)上还设有与其连通的气动接头(43)。

10.根据权利要求2或7所述的机械手旋转摆臂取放装置，其特征在于，所述导向座(53)上平行设置两个导向孔(a)，各个所述导向孔(a)间呈上下和/或水平设置。

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