一种芯片自动上下料机的多头吸嘴机构

技术领域

本发明属于芯片自动上下料设备领域，具体涉及一种芯片自动上下料机的多头吸嘴机构，用于芯片搬运。

背景技术

在半导体行业中，为了加快生产速度，通常都会采用配备搬运吸嘴机构的芯片自动上下料机，用以将芯片快速有序地转移，而其中的搬运吸嘴机构就是用来从治具中吸取芯片或将芯片组装入治具中，从而实现芯片后续的自动上下料。

现有的此类搬运吸嘴机构多为采用手动调节吸嘴间距的方式，也有少部分具备自动调节吸嘴间距的功能，但大部分的此类机构均只设计有4组吸嘴，可提升生产效率的空间已经几乎被开发完全。

同时，现有的此类搬运吸嘴机构存在吸嘴间距调整精度低，取料、搬运、放料过程中稳定性低等缺陷，这也是设备整体效率不高的问题之一。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种芯片自动上下料机的多头吸嘴机构，通过扩大适用范围及提升稳定性，从而提高设备的生产效率。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种芯片自动上下料机的多头吸嘴机构，包括一块固定立板，所述固定立板的正面上部设置有一个安装架，所述安装架的底部通过Y轴移动立板线性导轨设置有一块移动立板，所述安装架的顶部设置有Y轴驱动伺服电机，所述安装架的底部设置有Y轴间距调整滚珠丝杆，所述Y轴驱动伺服电机与所述Y轴间距调整滚珠丝杆之间通过设置在所述固定立板背面的Y轴驱动同步轮机构传动连接，所述Y轴间距调整滚珠丝杆的滑块与所述移动立板连接；

所述固定立板的正面下部通过对应的X轴吸嘴间距调整导向线性导轨并排设置有若干块吸嘴气缸安装板，所述移动立板的背面下部同样通过对应的X轴吸嘴间距调整导向线性导轨并排设置有若干块吸嘴气缸安装板，位于所述固定立板的所述吸嘴气缸安装板与位于所述移动立板上的所述吸嘴气缸安装板的数量相同；每块所述吸嘴气缸安装板的上部均设置有一个Z轴吸嘴升降气缸，每块所述吸嘴气缸安装板的下部均通过Z轴吸嘴升降导向线性导轨设置有一个竖直向下的吸嘴，每个所述吸嘴分别与其上方对应的所述Z轴吸嘴升降气缸的推块固定连接，所述安装架的顶部设置电磁阀，所述电磁阀分别与每个所述吸嘴电连接，所述吸嘴通过所述Z轴吸嘴升降气缸的驱动及所述Z轴吸嘴升降导向线性导轨的配合实现在Z轴方向上的位置调节；

所述固定立板上的所有所述吸嘴气缸安装板均通过一个位于所述固定立板背面的X轴吸嘴间距同步调整机构连接在一起，所述固定立板的背面设置有X轴驱动伺服电机和X轴滚珠丝杆，所述X轴驱动伺服电机与所述X轴滚珠丝杆之间通过X轴驱动同步轮机构传动连接，所述X轴滚珠丝杆上的滑块与任意一个位于所述固定立板上的所述吸嘴气缸安装板连接，所述固定立板上的所述吸嘴通过所述X轴驱动伺服电机、所述X轴驱动同步轮机构、所述X轴滚珠丝杆、所述X轴吸嘴间距同步调整机构的带动以及对应的所述X轴吸嘴间距调整导向线性导轨的配合实现在X轴方向上的间距同步调节；

所述移动立板与所述固定立板上前后对应的两个所述吸嘴气缸安装板之间分别设置有一根吸嘴间距同步调整导轨，每根所述吸嘴间距同步调整导轨的轨道一端分别与所述固定立板上对应的所述吸嘴气缸安装板连接，每根所述吸嘴间距同步调整导轨的滑块分别与所述移动立板上对应的所述吸嘴气缸安装板连接；所述移动立板上的所述吸嘴通过所述吸嘴间距同步调整导轨的带动实现在X轴方向上与所述固定立板上的所有所述吸嘴的间距同步调节；同时，所述移动立板上的所述吸嘴通过所述Y轴驱动伺服电机、所述Y轴驱动同步轮机构、所述Y轴间距调整滚珠丝杆的带动以及所述吸嘴间距同步调整导轨的配合实现在Y轴方向上的间距调节。

进一步的，所述固定立板的背面设置有一块用于与如机械臂或龙门架移栽模组等转移机构连接的机构固定底板。

进一步的，所述固定立板、所述移动立板和所述安装架的外部设置有一个机构保护壳。

进一步的，所述X轴吸嘴间距同步调整机构为菱形X轴吸嘴间距同步调整机构。

进一步的，所述移动立板上设置有X轴吸嘴间距调整限位传感器，所述X轴吸嘴间距调整限位传感器与所述X轴驱动伺服电机信号连接。

进一步的，所述吸嘴间距同步调整导轨的滑块设置在所述吸嘴间距同步调整导轨主体的下表面，所述吸嘴间距同步调整导轨主体的一端与位于所述固定立板上的所述吸嘴气缸安装板前侧面的上部固定连接，所述吸嘴间距同步调整导轨的滑块与位于所述移动立板上的所述吸嘴气缸安装板的顶端面固定连接。

进一步的，所述固定立板和所述移动立板上均设置有4组所述吸嘴。

进一步的，所述电磁阀包括若干个独立电磁阀，其数量与所述吸嘴的数量相对应，每个所述独立电磁阀分别单独控制一个对应的所述吸嘴，以实现每个所述吸嘴的单独动作。

本发明的有益效果为：

1、本发明具有8组吸嘴，比原有吸嘴机构多了4组吸嘴，并每组吸嘴前后和左右的间距都可以实现按需调整，以及每组吸嘴都可以单独上下升降和工作，从而本机构可以实现每次吸取更多的产品，大大提升了整个设备的兼容性和工作效率。

2、本发明的吸嘴间距调整采用精密丝杆驱动，并配合精密线性导轨导向，与现有同步带驱动的方式相比，极大地提高了吸嘴移动的精度和稳定性，为设备整体运行的稳定性提供了保障。

3、本发明的动力源采用伺服电机驱动，对机构进行闭环控制，能够很好地控制移栽精度。

4、本发明在吸嘴间距调整时运用了菱形X轴吸嘴间距同步调整机构进行机械限位，实现了高精度的间距调整。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明芯片自动上下料机的多头吸嘴机构的外部结构示意图；

图2为本发明芯片自动上下料机的多头吸嘴机构的除去机构保护壳后的后部结构示意图；

图3为本发明芯片自动上下料机的多头吸嘴机构的除去机构保护壳后的前部结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。此处所作说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

参见图1-3所示，一种芯片自动上下料机的多头吸嘴机构，包括一块固定立板16，所述固定立板16的正面上部设置有一个安装架17，所述安装架17的底部通过Y轴移动立板线性导轨19设置有一块移动立板18，所述安装架17的顶部设置有Y轴驱动伺服电机7，所述安装架17的底部设置有Y轴间距调整滚珠丝杆15，所述Y轴驱动伺服电机7与所述Y轴间距调整滚珠丝杆15之间通过设置在所述固定立板16背面的Y轴驱动同步轮机构6传动连接，所述Y轴间距调整滚珠丝杆15的滑块与所述移动立板18连接；

所述固定立板16的正面下部通过对应的X轴吸嘴间距调整导向线性导轨12并排设置有若干块吸嘴气缸安装板20，所述移动立板18的背面下部同样通过对应的X轴吸嘴间距调整导向线性导轨12并排设置有若干块吸嘴气缸安装板20，位于所述固定立板16的所述吸嘴气缸安装板20与位于所述移动立板18上的所述吸嘴气缸安装板20的数量相同；每块所述吸嘴气缸安装板20的上部均设置有一个Z轴吸嘴升降气缸10，每块所述吸嘴气缸安装板20的下部均通过Z轴吸嘴升降导向线性导轨11设置有一个竖直向下的吸嘴3，每个所述吸嘴3分别与其上方对应的所述Z轴吸嘴升降气缸10的推块固定连接，所述安装架17的顶部设置电磁阀2，所述电磁阀2分别与每个所述吸嘴3电连接，所述吸嘴3通过所述Z轴吸嘴升降气缸10的驱动及所述Z轴吸嘴升降导向线性导轨11的配合实现在Z轴方向上的位置调节；

所述固定立板16上的所有所述吸嘴气缸安装板20均通过一个位于所述固定立板16背面的X轴吸嘴间距同步调整机构5连接在一起，所述固定立板16的背面设置有X轴驱动伺服电机8和X轴滚珠丝杆9，所述X轴驱动伺服电机8与所述X轴滚珠丝杆9之间通过X轴驱动同步轮机构21传动连接，所述X轴滚珠丝杆9上的滑块与任意一个位于所述固定立板16上的所述吸嘴气缸安装板20连接，所述固定立板16上的所述吸嘴3通过所述X轴驱动伺服电机8、所述X轴驱动同步轮机构21、所述X轴滚珠丝杆9、所述X轴吸嘴间距同步调整机构5的带动以及对应的所述X轴吸嘴间距调整导向线性导轨12的配合实现在X轴方向上的间距同步调节；

所述移动立板18与所述固定立板16上前后对应的两个所述吸嘴气缸安装板20之间分别设置有一根吸嘴间距同步调整导轨13，每根所述吸嘴间距同步调整导轨13的轨道一端分别与所述固定立板16上对应的所述吸嘴气缸安装板20连接，每根所述吸嘴间距同步调整导轨13的滑块分别与所述移动立板18上对应的所述吸嘴气缸安装板20连接；所述移动立板18上的所述吸嘴3通过所述吸嘴间距同步调整导轨13的带动实现在X轴方向上与所述固定立板16上的所有所述吸嘴3的间距同步调节；同时，所述移动立板18上的所述吸嘴3通过所述Y轴驱动伺服电机7、所述Y轴驱动同步轮机构6、所述Y轴间距调整滚珠丝杆15的带动以及所述吸嘴间距同步调整导轨13的配合实现在Y轴方向上的间距调节。。

进一步的，所述固定立板16的背面设置有一块用于与如机械臂或龙门架移栽模组等转移机构连接的机构固定底板4。

进一步的，所述固定立板16、所述移动立板18和所述安装架17的外部设置有一个机构保护壳1。

进一步的，所述X轴吸嘴间距同步调整机构5为菱形X轴吸嘴间距同步调整机构。

进一步的，所述移动立板18上设置有X轴吸嘴间距调整限位传感器14，所述X轴吸嘴间距调整限位传感器14与所述X轴驱动伺服电机8信号连接。

进一步的，所述吸嘴间距同步调整导轨13的滑块设置在所述吸嘴间距同步调整导轨13主体的下表面，所述吸嘴间距同步调整导轨13主体的一端与位于所述固定立板16上的所述吸嘴气缸安装板20前侧面的上部固定连接，所述吸嘴间距同步调整导轨13的滑块与位于所述移动立板18上的所述吸嘴气缸安装板20的顶端面固定连接。

进一步的，所述固定立板16和所述移动立板18上均设置有4组所述吸嘴3。

进一步的，所述电磁阀2包括若干个独立电磁阀，其数量与所述吸嘴3的数量相对应，每个所述独立电磁阀分别单独控制一个对应的所述吸嘴3，以实现每个所述吸嘴3的单独动作。

本发明的芯片自动上下料机的多头吸嘴机构具有前后各4组吸嘴，比原有机构多了四组吸嘴，且根据所需吸取芯片的尺寸，每组吸嘴都可以单独进行Z轴方向上的位置调节，同排的4组吸嘴可以在X轴方向上进行同步间距调节，前后两排吸嘴则可以在Y轴方向上进行整体间距调节，从而实现每次吸取更多的产品。

每个吸嘴3都具有Z轴吸嘴升降气缸10和Z轴吸嘴升降导向线性导轨11，从而实现在Z轴方向上的位置调节，并每个吸嘴3分别通过独立的电磁阀2单独控制，实现吸嘴3的单独动作。

位于固定立板16上的吸嘴3，其X轴方向上的间距调整通过X轴驱动伺服电机8经X轴驱动同步轮机构21驱动X轴滚珠丝杆9来实现，再由菱形的X轴吸嘴间距同步调整机构5保持多个吸嘴3间的间距一致；X轴吸嘴间距调整限位传感器14则可以对吸嘴3X轴方向上的极限位进行程序限位，使X轴驱动伺服电机8停止转动或反向转动。

位于移动立板18上的吸嘴3，其X轴方向上的间距调整与位于固定立板16上的吸嘴3同步，主要是通过前后对应的两个吸嘴3间的吸嘴间距同步调整导轨13的整体移动来实现，当位于固定立板16上的吸嘴3进行X轴方向上的间距调整时，其所属的吸嘴气缸安装板20会带动对应的吸嘴间距同步调整导轨13的整体在X轴方向上运动，进而同时带动位于移动立板18上的吸嘴气缸安装板20在X轴方向上运动，从而实现前后两排吸嘴3在X轴方向上的间距同步调节。

位于固定立板16上的吸嘴3和位于移动立板18上的吸嘴3前后两排吸嘴3，其Y轴方向上的间距调整则通过Y轴驱动伺服电机7经Y轴驱动同步轮机构6驱动Y轴间距调整滚珠丝杆15来实现，并且通过吸嘴间距同步调整导轨13的滑块移动来保证吸嘴3与移动立板18在Y轴方向上同步平稳性运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。