CN219702726U - 一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片缺陷检测技术领域，具体涉及一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置，上下料装置包括底座、供料机构、中转机构、正面检测相机和端面检测相机。供料机构设置于底座上；供料机构上设置有检测台；中转机构设置于底座上方，并能够相对于底座水平移动和竖直移动；供料机构能够将工件搬运至中转机构的下方；正面检测相机设置于中转机构上；正面检测相机能够对检测台上的工件的正面进行缺陷检测，并识别工件在检测台上的放置位置；端面检测相机设置于底座上；端面检测相机能够对检测台上的工件的端面进行缺陷检测。上下料装置能够实现半成品或芯片的搬运及缺陷检测，节省了自动贴片设备的占用空间，缩短了工件的转运工时。

Description

一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置

技术领域

本实用新型涉及芯片缺陷检测技术领域，具体涉及一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置。

背景技术

芯片通常由两个半成品焊接而成，通过升温将半成品上的焊料熔化，再压合两个半成品，冷却后即可完成芯片的焊接。可以通过人工手动焊接，也可以通过贴片机等自动化贴片设备自动进行焊接，贴片机的贴片精度高、效率高，应用前景良好。

对于自动化贴片设备而言，在焊接前为确保半成品的供料品质，需要对半成品进行缺陷检测，即对半成品进行探伤检测，以提前剔除半成品中的不良品，保证进行焊接的半成品的产品质量，也有效地避免了不良品参与到焊接工艺当中，从而提高芯片的产品质量以及生产效率。同样，在完成芯片的焊接后，也需要对芯片进行缺陷检测，以检测焊接压合过程中是否损坏芯片，最终确保芯片的焊接质量。

现有的缺陷检测装置大多单独设置，设备占用空间过大，且工件需要人工在自动化贴片设备和缺陷检测装置之间来回搬运，既投入了人力，增加了检测工时，也存在搬运过程中工件发生磕碰而损坏的风险。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提供一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其解决了现有的缺陷检测装置检测效率较低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型的带芯片缺陷检测功能的上下料装置包括：

底座；

供料机构，所述供料机构设置于所述底座上；所述供料机构上设置有检测台；

中转机构，所述中转机构设置于所述底座上方，并能够相对于所述底座水平移动和竖直移动；所述供料机构能够将工件搬运至所述中转机构的下方；

正面检测相机，所述正面检测相机设置于所述中转机构上；所述正面检测相机能够对所述检测台上的工件的正面进行缺陷检测，并识别工件在所述检测台上的放置位置；

端面检测相机，所述端面检测相机设置于所述底座上；所述端面检测相机能够对所述检测台上的工件的端面进行缺陷检测。

可选地，所述检测台包括转台和回转驱动器；

所述回转驱动器设置于所述供料机构上，所述转台与所述回转驱动器的转轴连接。

可选地，所述中转机构包括第一滑移组件、吸头升降组件和连接板；

所述第一滑移组件设置于所述底座的上方；

所述吸头升降组件与所述第一滑移组件滑动连接；

所述连接板设置于所述吸头升降组件上，所述正面检测相机设置于所述连接板上。

可选地，所述中转机构还包括定位相机；

所述定位相机设置于所述连接板上，以能够与所述吸头升降组件同步移动。

可选地，所述连接板为凹形连接板；

所述正面检测相机和所述定位相机均设置于所述连接板的内侧。

可选地，所述上下料装置还包括横梁和成对的立柱；

成对的所述立柱垂直设置于所述底座上，所述横梁的两端与成对的所述立柱一一对应连接；

所述中转机构设置于所述横梁上；所述端面检测相机设置于所述横梁的下方的一侧，所述供料机构设置于所述横梁的下方的另一侧。

可选地，所述供料机构包括第二滑移组件、支撑柱和托盘；

所述第二滑移组件设置于所述底座上；

所述支撑柱与所述第二滑移组件滑动连接，所述检测台和所述托盘均设置于所述支撑柱上。

可选地，所述支撑柱上设置有成对的所述托盘，所述检测台设置于成对的所述托盘之间。

可选地，所述供料机构还包括托盘升降组件；

所述托盘升降组件设置于所述支撑柱上，所述托盘设置于所述托盘升降组件的伸缩杆上。

可选地，所述检测台和所述托盘均设置于所述支撑柱的侧端。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：供料机构能够将工件移动至中转机构的下方，为中转机构供料。同时，供料机构上设置有检测台，供料机构取料后将工件放置于检测台上进行检测。正面检测相机对检测台上的工件进行拍照，对工件进行正面的缺陷检测，并能够根据照片识别工件在检测台上的放置位置。正面检测相机只需进行一次拍照，就能够对工件的正面缺陷进行检测，同时能够识别工件在检测台上的放置位置，集缺陷检测功能和位置识别功能于一体，检测效率高。

中转机构根据工件在检测台上的放置位置，调整工件在检测台上的位置，将工件移动至端面检测相机的成像位置，使端面检测相机对工件进行端面缺陷检测。中转机构能够根据正面检测相机测得的工件放置于检测台上的位置信息，对工件放置位置相对于端面检测相机的成像位置的偏差进行补偿调节，提高了测量精度。

上下料装置能够在半成品的上料过程中或芯片的下料过程中，对应实现半成品或芯片的缺陷检测，将传统的缺陷检测装置设置于自动贴片设备上，节省了自动贴片设备的占用空间，缩短了工件的转运工时，提高了检测效率，避免了人工搬运工件而发生磕碰的风险。

附图说明

图1为本实用新型的带芯片缺陷检测功能的上下料装置的结构示意图；

图2为本实用新型的带芯片缺陷检测功能的上下料装置的立体图；

图3为本实用新型的带芯片缺陷检测功能的上下料装置的俯视图；

图4为本实用新型的带芯片缺陷检测功能的上下料装置的背面的结构示意图；

图5为图4中A处的放大图。

【附图标记说明】

1：底座；

2：供料机构；21：第二滑移组件；22：支撑柱；23：托盘升降组件；

3：检测台；31：转台；

4：中转机构；41：第一滑移组件；42：吸头升降组件；43：连接板；44：定位相机；

5：正面检测相机；

6：端面检测相机；

7：横梁；

8：立柱；

9：料仓；91：半成品仓；92：空置料盘一仓；93：芯片仓；94：空置料盘二仓。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图3，本实用新型提供一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置，上下料装置包括底座1、供料机构2、中转机构4、正面检测相机5和端面检测相机6。供料机构2设置于底座1上；供料机构2上设置有检测台3；中转机构4设置于底座1上方，并能够相对于底座1水平移动和竖直移动；供料机构2能够将工件搬运至中转机构4的下方；正面检测相机5设置于中转机构4上；正面检测相机5能够对检测台3上的工件的正面进行缺陷检测，并识别工件在检测台3上的放置位置；端面检测相机6设置于底座1上；端面检测相机6能够对检测台3上的工件的端面进行缺陷检测。

供料机构2能够将工件移动至中转机构4的下方，为中转机构4供料。同时，供料机构2上设置有检测台3，供料机构2取料后将工件放置于检测台3上进行检测。正面检测相机5对检测台3上的工件进行拍照，对工件进行正面的缺陷检测，并能够根据照片识别工件在检测台3上的放置位置。正面检测相机5只需进行一次拍照，就能够对工件的正面缺陷进行检测，同时能够识别工件在检测台3上的放置位置，集缺陷检测功能和位置识别功能于一体，检测效率高。

中转机构4根据工件在检测台3上的放置位置，调整工件在检测台3上的位置，将工件移动至端面检测相机6的成像位置，使端面检测相机6对工件进行端面缺陷检测。中转机构4能够根据正面检测相机5测得的工件放置于检测台3上的位置信息，对工件放置位置相对于端面检测相机6的成像位置的偏差进行补偿调节，提高了测量精度。

上下料装置能够在半成品的上料过程中或芯片的下料过程中，对应实现半成品或芯片的缺陷检测，将传统的缺陷检测装置设置于自动贴片设备上，节省了自动贴片设备的占用空间，缩短了工件的转运工时，提高了检测效率，避免了人工搬运工件而发生磕碰的风险。

传统的缺陷检测装置通常设置有三套，即两个半成品的缺陷检测装置和芯片缺陷检测装置，本实用新型的上下料装置集成一个半成品缺陷检测装置和芯片缺陷检测装置于一体，大大减少了缺陷检测装置的占用空间。且缺陷检测的过程在工件的上下料过程中完成，工件的上下料路径与缺陷检测的路径重合度高，大大缩短了对工件的缺陷检测工时。

需要说明的是，供料机构2上的料盘内放置有多个半成品，料盘对半成品有一定的限位作用，会干涉到正面检测相机5的拍照检测，因而正面检测相机5并不能直接对料盘上的半成品进行缺陷检测。且由于供料机构2上的料盘内的半成品的放置位置可能存在误差，因此当半成品放置于检测台3上后也就对应存在位置误差，从而可能导致半成品位于端面检测相机6的成像位置之外，难以做到对半成品的正面和端面缺陷的同步检测。本实用新型通过中转机构4将半成品放置于检测台3上后，检测台3的顶端为一平面，半成品放置于检测台3上后，受自身重心的影响，能够自动持平，即半成品的底面与检测台3的顶面面面抵接，从而提高正面检测相机5的检测精度。正面检测相机5以检测台3为基准，对半成品进行拍照，在对半成品进行正面缺陷检测的同时，又能够测得半成品距检测台3各边长的距离，从而确定半成品在检测台3上的偏移位置，中转机构4进而能够根据偏移位置对半成品在检测台3上的放置位置进行补偿调节，将半成品移动至端面检测相机6的成像位置，使得端面检测相机6能够对半成品进行端面缺陷检测，并提高端面缺陷检测的检测精度。

同理，当芯片在自动贴片设备上完成焊接后，中转机构4移动至自动贴片设备处取料，并将芯片移动检测台3上，正面相机对芯片进行正面缺陷检测及定位，中转机构4根据定位信息对芯片的放置位置进行补偿调节，以提高端面缺陷检测的检测精度，最后中转机构4将检测完的芯片移动至供料机构2处卸料。

正面检测相机5和端面检测相机6为现有技术，是基于激光传感器、超声波传感器等设备的应用，如常见的CCD技术，能够用于对工件进行探伤及放置位置的测量。本实用新型的上下料装置通过正面检测相机5和端面检测相机6对工件进行缺陷检测，能够有效地防止缺陷不良品流出产线，严格把控了产品质量。

如图4和图5所示，检测台3包括转台31和回转驱动器；回转驱动器设置于供料机构2上，转台31与回转驱动器的转轴连接。回转驱动器可以选用马达或电机，通过回转驱动器驱动转台31转动，转台31进而带动工件转动，从而能够变换工件端面的检测面，实现对工件端面的全面检测，对端面待侧面数量较多的工件的适应性高。检测台3能够在端面检测相机6拍照后，直接带动工件转动，无需通过中转机构4进行转向，对工件的换向效率高，从而提高了端面检测相机6的检测效率。

其次，中转机构4包括第一滑移组件41、吸头升降组件42和连接板43；第一滑移组件41设置于底座1的上方；吸头升降组件42与第一滑移组件41滑动连接；连接板43设置于吸头升降组件42上，正面检测相机5设置于连接板43上。本实用新型的第一滑移组件41、第二滑移组件21、吸头升降组件42和托盘升降组件23均可以采用现有的气缸、液压缸、直线电机模组、丝杆滑块电机模组或皮带电机模组等方式驱动。具体地，吸头升降组件42与第一滑移组件41滑动连接，同时供料机构2与底座1滑动连接，因此供机构上的工件能够移动至吸头升降组件42的正下方，再通过吸头升降组件42自身的升降功能对工件进行取料。中转机构4与供料机构2配合驱动，有效地缩短了吸头升降组件42的取料工时，提高了缺陷检测效率及生产效率。

吸头升降组件42设置有吸头，吸头外接有气管，通过真空吸附的方式实现对工件的吸附。本实施例中，吸头选用橡胶片，橡胶片的中心位置开设有通气孔，通气管外接气管。吸附的取料方式相较于夹取的取料方式更为柔和，能够有效地保护工件，降低压坏工件的情况发生。

另外，中转机构4还包括定位相机44；定位相机44设置于连接板43上，以能够与吸头升降组件42同步移动。由于机械设备长时间使用难免存在行程误差，通过设置定位相机44能够使中转机构4精准地在料盘上或自动贴片设备上取料。以料盘为例，定位相机44能够以料盘为基准，识别工件在料盘中的放置位置，使中转机构4根据工件的实际放置位置基于理论放置位置对应补偿调节，使中转机构4精准地在料盘上取料，从而提高了中转机构4的取料精度，进一步降低了吸头碰撞而损坏工件的概率。

进一步地，连接板43为凹形连接板；正面检测相机5和定位相机44均设置于连接板43的内侧，连接板43能够起到保护内侧设备的作用，且使得正面检测相机5、吸头升降组件42和定位相机44能够同步移动和升降，既提高了上料机构的检测效率和上料效率，又减少了上料机构的占用空间。

其次，上下料装置还包括横梁7和成对的立柱8；成对的立柱8垂直设置于底座1上，横梁7的两端与成对的立柱8一一对应连接；中转机构4设置于横梁7上；端面检测相机6设置于横梁7的下方的一侧，供料机构2设置于横梁7的下方的另一侧。横梁7和成对的立柱8整体呈凹字形，能够与底座1围成一通孔，使得端面检测相机6能够对设置于通孔另一侧的检测台3进行拍照，也即对工件进行端面的缺陷检测，横梁7和立柱8的空间布局合理，使得供料机构2能够移动至通孔内，增大了供料机构2的可移动路径，便于中转机构4取料。在一实施例中，端面检测相机6设置于横梁7的正下方，端面检测相机6可以与检测台3设置于同一直线上，也可以垂直于检测台3设置，进一步减少了设备的占用空间。

另外，供料机构2包括第二滑移组件21、支撑柱22和托盘；第二滑移组件21设置于底座1上；支撑柱22与第二滑移组件21滑动连接，检测台3和托盘均设置于支撑柱22上。支撑柱22相当于滑块，能够带动检测台3和托盘同步移动。托盘的形状与料盘的底部形状相适配，以能够带动料盘移动，可以设置槽位、销轴等结构进行配合限位，增强料盘移动过程中的稳定性，以保护料盘内的工件。

进一步地，支撑柱22上设置有成对的托盘，检测台3设置于成对的托盘之间。支撑柱22上一侧的托盘用于放置待检测的半成品，另一侧则用于放置检测完的芯片。如此，便能够在供料机构2上集成半成品的上料、芯片的卸料以及工件的缺陷检测功能，大大减小了设备的占用空间，提高了检测和生产效率。

其次，供料机构2还包括托盘升降组件23；托盘升降组件23设置于支撑柱22上，托盘设置于托盘升降组件23的伸缩杆上。托盘升降组件23能够对托盘的高度进行调节，从而对应设置料仓9，使供料机构2能够在料仓9处进行工件的上下料。具体地，料仓9设置于底座1的上方，料仓9为一矩形孔状结构，在矩形孔的两侧对应设置有气缸和夹爪，通过气缸驱动夹爪移动，使成对的夹爪能够相互靠近或远离，以夹持或解除夹持堆叠放置的多个料盘。托盘升降组件23对应上升至多个料盘的底端，成对的夹爪解除夹持，托盘上升一个料盘的厚度距离，就能够实现料盘的上料；托盘下降一个料盘的厚度距离，就能够实现料盘的取料。上料或取料后成对的夹爪再进行夹持，则完成了托盘升降组件23的上料或下料。

本实施方式中，支撑柱22设置有半成品托盘和芯片托盘，半成品托盘内放置待检测的半成品，芯片托盘内放置已检测完的芯片。料仓9对应设置，包括半成品仓91、空置料盘一仓92、芯片仓93和空置料盘二仓94，半成品托盘在半成品仓91拿取半成品进行后续缺陷检测及组装，在空置料盘一仓92对空料盘进行卸料；芯片托盘在芯片仓93对芯片进行卸料，在空置料盘二仓94拿取新的空料盘。可选地，在底座1上还设置有不良品料仓，不良品料仓设置于第一滑移机构的一侧，自动贴片设备则位于第一滑移机构的另一侧，中转机构4能够移动至不良品料仓对不良品进行卸料，不良品料仓可进一步设置为半成品不良品仓和芯片不良品仓，以将不良品工件筛分出来，也便于后续不良品工件的回收再利用。

另外，检测台3和托盘均设置于支撑柱22的侧端。本实施方式中，托盘上的料盘和检测台3的高度趋于一致，中转机构4在料盘上取料后，无需上升过多的距离就能够移动至检测台3的上方，能够有效地避免中转机构4与检测台3发生干涉的情况，也缩短了中转机构4对工件的搬运行程，提高了搬运效率。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述上下料装置包括：

底座(1)；

供料机构(2)，所述供料机构(2)设置于所述底座(1)上；所述供料机构(2)上设置有检测台(3)；

中转机构(4)，所述中转机构(4)设置于所述底座(1)上方，并能够相对于所述底座(1)水平移动和竖直移动；所述供料机构(2)能够将工件搬运至所述中转机构(4)的下方；

正面检测相机(5)，所述正面检测相机(5)设置于所述中转机构(4)上；所述正面检测相机(5)能够对所述检测台(3)上的工件的正面进行缺陷检测，并识别工件在所述检测台(3)上的放置位置；

端面检测相机(6)，所述端面检测相机(6)设置于所述底座(1)上；所述端面检测相机(6)能够对所述检测台(3)上的工件的端面进行缺陷检测。

2.根据权利要求1所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述检测台(3)包括转台(31)和回转驱动器；

所述回转驱动器设置于所述供料机构(2)上，所述转台(31)与所述回转驱动器的转轴连接。

3.根据权利要求1所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述中转机构(4)包括第一滑移组件(41)、吸头升降组件(42)和连接板(43)；

所述第一滑移组件(41)设置于所述底座(1)的上方；

所述吸头升降组件(42)与所述第一滑移组件(41)滑动连接；

所述连接板(43)设置于所述吸头升降组件(42)上，所述正面检测相机(5)设置于所述连接板(43)上。

4.根据权利要求3所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述中转机构(4)还包括定位相机(44)；

所述定位相机(44)设置于所述连接板(43)上，以能够与所述吸头升降组件(42)同步移动。

5.根据权利要求4所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述连接板(43)为凹形连接板；

所述正面检测相机(5)和所述定位相机(44)均设置于所述连接板(43)的内侧。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述上下料装置还包括横梁(7)和成对的立柱(8)；

成对的所述立柱(8)垂直设置于所述底座(1)上，所述横梁(7)的两端与成对的所述立柱(8)一一对应连接；

所述中转机构(4)设置于所述横梁(7)上；所述端面检测相机(6)设置于所述横梁(7)的下方的一侧，所述供料机构(2)设置于所述横梁(7)的下方的另一侧。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述供料机构(2)包括第二滑移组件(21)、支撑柱(22)和托盘；

所述第二滑移组件(21)设置于所述底座(1)上；

所述支撑柱(22)与所述第二滑移组件(21)滑动连接，所述检测台(3)和所述托盘均设置于所述支撑柱(22)上。

8.根据权利要求7所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述支撑柱(22)上设置有成对的所述托盘，所述检测台(3)设置于成对的所述托盘之间。

9.根据权利要求7所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述供料机构(2)还包括托盘升降组件(23)；

所述托盘升降组件(23)设置于所述支撑柱(22)上，所述托盘设置于所述托盘升降组件(23)的伸缩杆上。

10.根据权利要求7所述的带芯片缺陷检测功能的上下料装置，其特征在于，所述检测台(3)和所述托盘均设置于所述支撑柱(22)的侧端。