CN220584083U - 一种芯片外观aoi检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种芯片外观AOI检测设备，包括机架，扩膜组件安装在机架上，扩膜组件对铁环进行扩膜，膜上具有若干芯片，所述机架上安装有提篮上料组件、铁环上料夹爪组件、上料引导组件、中转台组件、转塔组件和NG摆料组件和检测相机组件，检测相机组件用于对芯片的六面进行拍照，以便对芯片进行外观检测。本实用新型中，在芯片的上、下料过程中完成芯片六个外表面的AO I检测过程，大大提高芯片的检测效率。本实施例能够实现微小芯片的全面AO I检测，通过多组直线滑轨的配合运用来实现高速运动和高效率。

Description

一种芯片外观AOI检测设备

技术领域

本实用新型涉及芯片AOI检测技术领域，尤其涉及一种芯片外观AOI检测设备。

背景技术

随着人工智能的快速发展，电子行业迅速庞大，对电子元器件的需求和生产效率逐渐提高。目前，对PCB、柔性屏和SMT贴装芯片的外观检测逐步由人工检测转变为机器视觉检测，通过机器视觉进行光学外观自动检测的设备即为AOI检测设备。与传统人工检测相比，AOI检测设备的检测效率更高、检测成本更低，同时检测数据能进行反馈和存档，可靠性更高。

目前，AOI检测设备主要应用于PCB检测领域和平面显示屏检测领域，这些检测产品尺寸相对较大；而对于微小芯片的AOI检测，相应的AOI检测设备应用较少。同时，芯片AOI检测设备主要对芯片进行单面外观检测，主要对一个外表面进行外观检测，存在一定的局限性，不能检测出其余5面的外观质量和贴装质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述背景技术中所提到的技术问题，而提出的一种芯片外观AOI检测设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种芯片外观AOI检测设备，包括机架，扩膜组件安装在机架上，扩膜组件对铁环进行扩膜，膜上具有若干芯片，所述机架上安装有提篮上料组件、铁环上料夹爪组件、上料引导组件、中转台组件、转塔组件和NG摆料组件和检测相机组件；

提篮上料组件设置于机架前端，沿Y轴方向，与扩膜组件间隔设置，用于驱动组铁环在Z轴方向升降；

铁环上料夹爪组件设置于机架左侧，用于夹紧铁环将其从提篮上料组件上沿Y轴方向换位至扩膜组件上；

沿X轴方向，中转台组件设置在远离扩膜组件的一侧上料引导组件架设于扩膜组件和中转台组件上方，转塔组件设置于中转台组件远离上料引导组件的一侧，NG摆料组件设置于转塔组件前端下方位置，上料引导组件用于吸附芯片将其从扩膜组件上沿X轴方向换位至中转台组件上，中转台组件用于将芯片送入转塔组件，转塔组件吸附芯片并带动其转动，将芯片放置在NG摆料组件上；

检测相机组件用于对芯片的六面进行拍照，以便对芯片进行外观检测。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述提篮上料组件包括支架，支架顶部固定有料架，若干组铁环间隔插设于料架上，支架底部安装有滚珠丝杠机构，驱动料架沿Z轴方向升降。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述铁环上料夹爪组件包括第一电动滑轨、第一气缸和气爪，第一气缸滑动设置于第一电动滑轨上，气爪通过连接架与第一气缸的活动端固定连接，第一电动滑轨驱动Y轴方向运动，第一气缸驱动Z轴方向运动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述上料引导组件包括门型架、第一直线导轨和第一取料吸头组件，第一直线导轨安装在门型架水平端，第一取料吸头组件安装在第一直线导轨上，第一直线导轨驱动X轴方向运动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第一取料吸头组件包括第二电动滑轨、角度矫正组件、第一取料吸头和第二气缸，第二电动滑轨安装在第一直线导轨上，第二气缸安装在第二电动滑轨上，角度矫正组件安装在第二气缸的活动端，取料吸头安装在角度矫正组件的活动端，第二电动滑轨驱动Z轴方向运动，第二气缸驱动Y轴方向运动；

角度矫正组件包括电机、主动齿轮和摆杆，主动齿轮固定套设在电机输出轴上，摆杆中部定点转动，摆杆靠近主动齿轮的具有与主动齿轮啮合的扇形齿轮，摆杆的另一端与取料吸头连接，取料吸头连接外部气管。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述中转台组件包括第二直线导轨、第三电动滑轨、负压泵和橡胶吸嘴，第三电动滑轨滑动设置于第二直线导轨上，负压泵安装在第三电动滑轨上，橡胶吸嘴与负压泵气嘴连接，第三电动滑轨沿X轴方向运动，第三电动滑轨沿Y轴方向运动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述转塔组件包括转塔和若干第二取料吸头组件，第二取料吸头组件与第一取料吸头组件结构相同，转塔沿其中轴线向靠近NG摆料组件的方向旋转，对第二取料吸头组件吸附的芯片进行换位。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述NG摆料组件包括第四电动滑轨、第五电动滑轨和摆料盘，第五电动滑轨滑动设置于第四电动滑轨上，摆料盘滑动设置于第五电动滑轨上，第四电动滑轨沿Y轴方向运动，第五电动滑轨沿X轴方向运动。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述检测相机组件包括上相机、前相机、后相机、右相机、左相机和下相机，六组相机均安装在机架上；

上相机布设于中转台组件上方，且靠近扩膜组件设置；

沿Y轴正方向，前相机靠近扩膜组件设置，且布设在中转台组件前侧，后相机靠近转塔组件设置，且布设在中转台组件后侧，右相机布设在中转台组件靠近转塔组件的一端，且右相机朝向与转塔径向方向一致；

沿转塔转动方向，下相机布设于第二取料吸头组件下方，沿转塔径向方向，左相机布设于下相机外侧。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：在芯片的上、下料过程中完成芯片六个外表面的AOI检测过程，大大提高芯片的检测效率。本实施例能够实现微小芯片的全面AOI检测，通过多组直线滑轨的配合运用来实现高速运动和高效率。进一步地，本设备能将相机检测组件的检测画面和检测参数实时反馈到显示屏上，便于掌握AOI检测设备的实时状况，具有操作便利、高精度、高效率和良好的人机互动体验的优点。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的立体结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的提篮上料组件的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的铁环上料夹爪组件的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的上料引导组件的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的取料吸头组件的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的中转台组件的结构示意图；

图7示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的转塔组件的结构示意图；

图8示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的NG摆料组件的结构示意图；

图9示出了根据本实用新型实施例提供的一种芯片外观AOI检测设备的检测相机组件的结构示意图。

图例说明：

1、提篮上料组件；11、支架；12、滚珠丝杠机构；13、料架；2、铁环上料夹爪组件；21、第一电动滑轨；22、第一气缸；23、气爪；3、上料引导组件；31、门型架；32、第一直线导轨；33、第二电动滑轨；34、角度矫正组件；35、第一取料吸头；36、第二气缸；4、中转台组件；41、第二直线导轨；42、第三电动滑轨；43、负压泵；5、转塔组件；51、转塔；52、第二取料吸头组件；6、NG摆料组件；61、第四电动滑轨；62、第五电动滑轨；7、铁环；8、芯片；9、检测相机组件；91、上相机；92、前相机；93、后相机；94、右相机；95、左相机；96、下相机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-9，本实用新型提供一种技术方案：一种芯片外观AOI检测设备，包括机架，扩膜组件安装在机架上，扩膜组件对铁环7进行扩膜，膜上具有若干芯片8，机架上安装有提篮上料组件1、铁环上料夹爪组件2、上料引导组件3、中转台组件4、转塔组件5和NG摆料组件6和检测相机组件9。需要说明的是，扩膜组件为本领域技术人员公知技术常识，目的是使铁环7上的膜基绷紧扩张，扩张后的每个芯片出现间隙，相邻两芯片之间的作用力消失，以便单芯片取料，扩膜组件可参考现有授权公开号CN215755104U中的结构设置。

如图2所示，提篮上料组件1设置于机架前端，沿Y轴方向，与扩膜组件间隔设置，用于驱动组铁环7在Z轴方向升降。具体的，提篮上料组件1包括支架11，支架11顶部固定有料架13，若干组铁环7间隔插设于料架13上，支架11底部安装有滚珠丝杠机构12，驱动料架13沿Z轴方向升降。通过滚珠丝杠机构12驱动料架13升降，不断将最上层的铁环7送到铁环上料夹爪组件2的夹取高度，以便铁环7的取料。

如图3所示，铁环上料夹爪组件2设置于机架左侧，用于夹紧铁环7将其从提篮上料组件1上沿Y轴方向换位至扩膜组件上。具体的，铁环上料夹爪组件2包括第一电动滑轨21、第一气缸22和气爪23，第一气缸22滑动设置于第一电动滑轨21上，气爪23通过连接架与第一气缸22的活动端固定连接，第一电动滑轨21驱动Y轴方向运动，第一气缸22驱动Z轴方向运动。第一电动滑轨21驱动第一气缸22和气爪23往返于料架13和扩膜组件之间，气爪23从料架13上抓取最上层的铁环7，在第一电动滑轨21的驱动下，来到扩膜组件上方，第一气缸22下降，气爪23松开，将铁环7放入扩膜组件上。

如图4-8所示，沿X轴方向，中转台组件4设置在远离扩膜组件的一侧上料引导组件3架设于扩膜组件和中转台组件4上方，转塔组件5设置于中转台组件4远离上料引导组件3的一侧，NG摆料组件6设置于转塔组件5前端下方位置，上料引导组件3用于吸附芯片8将其从扩膜组件上沿X轴方向换位至中转台组件4上，中转台组件4用于将芯片8送入转塔组件5，转塔组件5吸附芯片8并带动其转动，将芯片8放置在NG摆料组件6上。

具体的，如图4和图5所示，上料引导组件3包括门型架31、第一直线导轨32和第一取料吸头组件，第一直线导轨32安装在门型架31水平端，第一取料吸头组件安装在第一直线导轨32上，第一直线导轨32驱动X轴方向运动。第一直线导轨32往返于扩膜组件和中转台组件4之间，用于芯片的搬运输料；

第一取料吸头组件包括第二电动滑轨33、角度矫正组件34、第一取料吸头35和第二气缸36，第二电动滑轨33安装在第一直线导轨32上，第二气缸36安装在第二电动滑轨33上，角度矫正组件34安装在第二气缸36的活动端，取料吸头35安装在角度矫正组件的活动端，第二电动滑轨33驱动Z轴方向运动，第二气缸36驱动Y轴方向运动。第一取料吸头35从扩膜组件处吸取单个芯片8，在第一直线导轨32的驱动下，运动至中转台组件4处，第二电动滑轨33下降，芯片被放置在橡胶吸嘴44上，气管泄压，橡胶吸嘴44吸附住芯片8；

角度矫正组件包括电机、主动齿轮和摆杆，主动齿轮固定套设在电机输出轴上，摆杆中部定点转动，摆杆靠近主动齿轮的具有与主动齿轮啮合的扇形齿轮，摆杆的另一端与取料吸头35连接，取料吸头35连接外部气管。通过电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮驱动扇形齿轮带动摆杆转动，摆杆驱动取料吸头35及其吸附的芯片转动。设置角度矫正组件，是为调整芯片角度，保证芯片各表面正对六组相机镜头，保证芯片六面外观检测的准确性。

具体的，如图6所示，中转台组件4包括第二直线导轨41、第三电动滑轨42、负压泵43和橡胶吸嘴44，第三电动滑轨42滑动设置于第二直线导轨41上，负压泵43安装在第三电动滑轨42上，橡胶吸嘴44与负压泵43气嘴连接，第三电动滑轨42沿X轴方向运动，第三电动滑轨42沿Y轴方向运动。负压泵43使得橡胶吸嘴44产生负压，吸紧芯片，第二直线导轨41驱动芯片往返于扩膜组件和转塔组件5之间，第三电动滑轨42驱动芯片沿Y轴方向运动，调整芯片与前、后两组相机之间的间距，以提高照片拍摄的清晰度，提高外观检测的准确性。在中转台组件4处完成芯片上、前、后、右表面四处外观检测。

具体的，如图7所示，转塔组件5包括转塔51和若干第二取料吸头组件52，第二取料吸头组件52与第一取料吸头组件结构相同，转塔51沿其中轴线向靠近NG摆料组件6的方向旋转，对第二取料吸头组件52吸附的芯片8进行换位。负压泵43泄压，第二取料吸头组件52从橡胶吸嘴44上吸附芯片8，在转塔51转动驱动下，带动芯片8运动至NG摆料组件6处进行下料。在该过程中，完成芯片下、左表面两外观检测。

具体的，如图8所示，NG摆料组件6包括第四电动滑轨61、第五电动滑轨62和摆料盘63，摆料盘63上具有若干用于摆放芯片的凹槽，第五电动滑轨62滑动设置于第四电动滑轨61上，摆料盘63滑动设置于第五电动滑轨62上，第四电动滑轨61沿Y轴方向运动，第五电动滑轨62沿X轴方向运动。通过第四电动滑轨61和第五电动滑轨62驱动摆料盘63换位，与第二取料吸头组件52配合，以将芯片逐个摆放入凹槽内，完成芯片下料。

如图9所示，检测相机组件9用于对芯片8的六面进行拍照，以便对芯片8进行外观检测。具体的，检测相机组件9包括上相机91、前相机92、后相机93、右相机94、左相机95和下相机96，六组相机均安装在机架上。

上相机91布设于中转台组件4上方，且靠近扩膜组件设置，沿Y轴正方向，前相机92靠近扩膜组件设置，且布设在中转台组件4前侧。芯片8被橡胶吸嘴44吸附且位于中转台组件4一端时，上相机91从上方对芯片上表面进行外观检测，前相机92从前端对芯片前表面进行外观检测；

后相机93靠近转塔组件5设置，且布设在中转台组件4后侧，右相机94布设在中转台组件4靠近转塔组件5的一端，且右相机94朝向与转塔51径向方向一致。芯片8运动到中转台组件4另一端时，后相机93从后端对芯片后表面进行外观检测，右相机94从右侧对芯片右表面进行外观检测；

沿转塔51转动方向，下相机96布设于第二取料吸头组件52下方，沿转塔51径向方向，左相机95布设于下相机96外侧。芯片8被第二取料吸头组件52吸附时，随转塔51运动至左相机95和下相机96处时，左相机95从左侧对芯片8左表面进行外观检测，下相机96从底部对芯片进行下表面外观检测。

在芯片的上、下料过程中完成芯片六个外表面的AOI检测过程，大大提高芯片的检测效率。本实施例能够实现微小芯片的全面AOI检测，通过多组直线滑轨的配合运用来实现高速运动和高效率。进一步地，本设备能将相机检测组件9的检测画面和检测参数实时反馈到显示屏上，便于掌握AOI检测设备的实时状况，具有操作便利、高精度、高效率和良好的人机互动体验的优点。

工作原理：使用时，首先，通过滚珠丝杠机构12驱动料架13升降，不断将最上层的铁环7送到铁环上料夹爪组件2的夹取高度，以便铁环7的取料，之后，第一电动滑轨21驱动第一气缸22和气爪23往返于料架13和扩膜组件之间，气爪23从料架13上抓取最上层的铁环7，在第一电动滑轨21的驱动下，来到扩膜组件上方，第一气缸22下降，气爪23松开，将铁环7放入扩膜组件上，之后，第一取料吸头35从扩膜组件处吸取单个芯片8，在第一直线导轨32的驱动下，运动至中转台组件4处，第二电动滑轨33下降，芯片被放置在橡胶吸嘴44上，气管泄压，负压泵43使得橡胶吸嘴44产生负压，吸紧芯片，第二直线导轨41驱动芯片往返于扩膜组件和转塔组件5之间，第三电动滑轨42驱动芯片沿Y轴方向运动，调整芯片与前、后两组相机之间的间距，以提高照片拍摄的清晰度，提高外观检测的准确性；在该过程中，芯片8被橡胶吸嘴44吸附且位于中转台组件4一端时，上相机91从上方对芯片上表面进行外观检测，前相机92从前端对芯片前表面进行外观检测，芯片8运动到中转台组件4另一端时，后相机93从后端对芯片后表面进行外观检测，右相机94从右侧对芯片右表面进行外观检测；

其次，负压泵43泄压，第二取料吸头组件52从橡胶吸嘴44上吸附芯片8，在转塔51转动驱动下，带动芯片8运动至NG摆料组件6处进行下料，通过第四电动滑轨61和第五电动滑轨62驱动摆料盘63换位，与第二取料吸头组件52配合，以将芯片逐个摆放入凹槽内，完成芯片下料。在该过程中，芯片8被第二取料吸头组件52吸附时，随转塔51运动至左相机95和下相机96处时，左相机95从左侧对芯片8左表面进行外观检测，下相机96从底部对芯片进行下表面外观检测；

在芯片的上、下料过程中完成芯片六个外表面的AOI检测过程，大大提高芯片的检测效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种芯片外观AOI检测设备，包括机架，扩膜组件安装在机架上，扩膜组件对铁环(7)进行扩膜，膜上具有若干芯片(8)，其特征在于，所述机架上安装有提篮上料组件(1)、铁环上料夹爪组件(2)、上料引导组件(3)、中转台组件(4)、转塔组件(5)和NG摆料组件(6)和检测相机组件(9)；

提篮上料组件(1)设置于机架前端，沿Y轴方向，与扩膜组件间隔设置，用于驱动组铁环(7)在Z轴方向升降；

铁环上料夹爪组件(2)设置于机架左侧，用于夹紧铁环(7)将其从提篮上料组件(1)上沿Y轴方向换位至扩膜组件上；

沿X轴方向，中转台组件(4)设置在远离扩膜组件的一侧上料引导组件(3)架设于扩膜组件和中转台组件(4)上方，转塔组件(5)设置于中转台组件(4)远离上料引导组件(3)的一侧，NG摆料组件(6)设置于转塔组件(5)前端下方位置，上料引导组件(3)用于吸附芯片(8)将其从扩膜组件上沿X轴方向换位至中转台组件(4)上，中转台组件(4)用于将芯片(8)送入转塔组件(5)，转塔组件(5)吸附芯片(8)并带动其转动，将芯片(8)放置在NG摆料组件(6)上；

检测相机组件(9)用于对芯片(8)的六面进行拍照，以便对芯片(8)进行外观检测。

2.根据权利要求1所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述提篮上料组件(1)包括支架(11)，支架(11)顶部固定有料架(13)，若干组铁环(7)间隔插设于料架(13)上，支架(11)底部安装有滚珠丝杠机构，驱动料架(13)沿Z轴方向升降。

3.根据权利要求1所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述铁环上料夹爪组件(2)包括第一电动滑轨(21)、第一气缸(22)和气爪(23)，第一气缸(22)滑动设置于第一电动滑轨(21)上，气爪(23)通过连接架与第一气缸(22)的活动端固定连接，第一电动滑轨(21)驱动Y轴方向运动，第一气缸(22)驱动Z轴方向运动。

4.根据权利要求1所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述上料引导组件(3)包括门型架(31)、第一直线导轨(32)和第一取料吸头组件，第一直线导轨(32)安装在门型架(31)水平端，第一取料吸头组件安装在第一直线导轨(32)上，第一直线导轨(32)驱动X轴方向运动。

5.根据权利要求4所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述第一取料吸头组件包括第二电动滑轨(33)、角度矫正组件(34)、第一取料吸头(35)和第二气缸(36)，第二电动滑轨(33)安装在第一直线导轨(32)上，第二气缸(36)安装在第二电动滑轨(33)上，角度矫正组件(34)安装在第二气缸(36)的活动端，取料吸头(35)安装在角度矫正组件的活动端，第二电动滑轨(33)驱动Z轴方向运动，第二气缸(36)驱动Y轴方向运动；

角度矫正组件包括电机、主动齿轮和摆杆，主动齿轮固定套设在电机输出轴上，摆杆中部定点转动，摆杆靠近主动齿轮的具有与主动齿轮啮合的扇形齿轮，摆杆的另一端与取料吸头(35)连接，取料吸头(35)连接外部气管。

6.根据权利要求1所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述中转台组件(4)包括第二直线导轨(41)、第三电动滑轨(42)、负压泵(43)和橡胶吸嘴(44)，第三电动滑轨(42)滑动设置于第二直线导轨(41)上，负压泵(43)安装在第三电动滑轨(42)上，橡胶吸嘴(44)与负压泵(43)气嘴连接，第三电动滑轨(42)沿X轴方向运动，第三电动滑轨(42)沿Y轴方向运动。

7.根据权利要求5所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述转塔组件(5)包括转塔(51)和若干第二取料吸头组件(52)，第二取料吸头组件(52)与第一取料吸头组件结构相同，转塔(51)沿其中轴线向靠近NG摆料组件(6)的方向旋转，对第二取料吸头组件(52)吸附的芯片(8)进行换位。

8.根据权利要求1所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述NG摆料组件(6)包括第四电动滑轨(61)、第五电动滑轨(62)和摆料盘(63)，第五电动滑轨(62)滑动设置于第四电动滑轨(61)上，摆料盘(63)滑动设置于第五电动滑轨(62)上，第四电动滑轨(61)沿Y轴方向运动，第五电动滑轨(62)沿X轴方向运动。

9.根据权利要求7所述的一种芯片外观AOI检测设备，其特征在于，所述检测相机组件(9)包括上相机(91)、前相机(92)、后相机(93)、右相机(94)、左相机(95)和下相机(96)，六组相机均安装在机架上；

上相机(91)布设于中转台组件(4)上方，且靠近扩膜组件设置；

沿Y轴正方向，前相机(92)靠近扩膜组件设置，且布设在中转台组件(4)前侧，后相机(93)靠近转塔组件(5)设置，且布设在中转台组件(4)后侧，右相机(94)布设在中转台组件(4)靠近转塔组件(5)的一端，且右相机(94)朝向与转塔(51)径向方向一致；

沿转塔(51)转动方向，下相机(96)布设于第二取料吸头组件(52)下方，沿转塔(51)径向方向，左相机(95)布设于下相机(96)外侧。