基于视觉引导的芯片封装tube管自动上下料装置

技术领域

本发明涉及芯片贴标领域，具体地说，涉及基于视觉引导的芯片封装tube管自动上下料装置。

背景技术

芯片的封装形式有很多，一般采用管装封装。在通过管装封装的芯片进行贴标时，首先将封装有芯片的tube管上料进入tube管放置区域，然后从tube放置区域将tube管逐个下料，然后使用封装在tube管内的芯片对客户设备进行贴标。

现有的贴标方式中，通常采用人工贴标的方式，需要人工对比产品设备处的条码信息以进行贴标。人工贴标的方式一方面容易出现贴标错误的情况，同时也需要耗费较多人工资源，故而需要一个自动化的上下料贴标装置以改善贴标准确性和贴标效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了基于视觉引导的芯片封装tube管自动上下料装置。

基于视觉引导的芯片封装tube管自动上下料装置，包括装置主体，装置主体处设有移动安装台，移动安装台的上表面处通过第一安装架垂直设置有用于放置tube管的料管放置部，料管放置部自上而下依次形成进料段、排序段和出料段；料管放置部沿tube管宽度方向上的一侧设有推送组件，另一侧设有分料组件和用于取放tube管的取放组件，推送组件用于将出料段处的料管推送至分料组件的分料区域处，分料区域被覆盖于取放组件的取放范围内；取放组件包括多轴机械手和设于多轴机械手移动末端处的夹取组件，夹取组件包括视觉检测组件和吸取组件。

本发明中的装置主体，通过设置于移动安装台处的料管放置部，推送组件，分料组件以及取放组件能够形成一套完整对于tube管的自动上下料流程；具有较高的自动化程度，从而能够较佳地提高上下料效率和贴标准确性，具有较高的实用价值和经济价值。

作为优选，进料段包括上宽下窄状的tube料斗，tube料斗的窄段形成有同时只允许单个tube管通过的料管通路；tube料斗下端沿tube管长度方向上的两侧分别连接有与安装平台垂直的第一板体和第二板体，第一板体和第二板体通过固定座固定安装在安装平台处；第一板体和第二板体之间自上而下依次形成有与料管通路相连通且用于对tube管堆叠排序的排序段以及用于与推送组件进行配合出料的出料段；第一板体和第二板体相互朝向的侧壁处均设有相对设置的限位竖板，限位竖板沿竖直方向设置于排序段的上下两端之间。

本发明通过第一板体和第二板体能够较佳地为tube管长度方向上的两端进行限位；同时，通过设于第一板体和第二板体处的限位竖板能够较佳地对tube管宽度方向上的两侧进行限位。故而，通过第一板体，第二板体以及限位竖板的共同配合能够较佳地确保tube管位于排序段时的位置稳定性；从而能够有效地避免因tube管脱离料管放置部而影响上下料流程正常进行的情况。

作为优选，推送组件包括推动组件和举升组件；推动组件包括设于第一安装架上表面处的两个推块和用于带动两个推块移动的气缸导轨组件，两个推块对称设于料管长度方向上靠近中部的两侧，推块通过气缸导轨组件沿料管宽度方向移动；推块的上部形成有沿料管长度方向延伸形成的放置通槽，两个推块上部处的放置通槽共同配合形成用于放置料管的第一放置区域，推块带动料管沿移动方向移动到极限位置时，料管所处位置形成用于与举升组件配合的待举升位置。

本发明通过推块能够较稳定地带动tube管移动，并且设于推块处的放置通槽能够确保tube管在跟随推块沿其宽度方向移动时，tube管长度方向能够保持稳定不会相对于原有位置发生偏移。

作为优选，气缸导轨组件包括设于第一安装架下表面处且沿推块移动方向布置的两个直线导轨，以及设于直线导轨处与其滑动配合的滑块，还包括用于带动滑块运动的推动气缸；推动气缸的活塞杆通过第一连接板与滑块和推块相连接。

本发明通过推动气缸能够较稳定地通过活塞杆控制滑块以及推块的移动，从而通过推块将tube管推出，同时推动气缸的活塞杆移动进程和回程均固定，故而能够稳定地持续将出料段处的tube管逐个推出。

作为优选，举升组件包括设于第一安装架下表面处且位于待举升位置下侧的举升气缸以及通过第二连接板安装于第二扳体处且位于待举升位置上侧的压紧气缸，两个举升气缸对称设于待举升位置处tube管长度方向上靠近中部的两侧；两个举升气缸的活塞杆沿上下方向运动；举升气缸的活塞杆处连接有举升块，举升块处形成有用于放置料管的缺口，当举升气缸通过活塞杆带动举升块向上运动时，两个举升块的缺口共同配合形成有用于放置tube管的第二放置区域；压紧气缸的活塞杆沿上下方向运动，压紧气缸的活塞杆处连接有压盘。

本发明通过举升块和压盘能够较佳地确保tube管位于举升块缺口处的定位稳定性，从而能够较佳地配合后续的分料组件进行分料。

作为优选，分料组件包括沿料管放置部处tube管宽度方向布置且同步传动的两个传动带，两个传动带通过第二安装架对称设置于料管放置部处tube管长度方向上的靠近中部的两侧；流动带传动方向上的一端位于所述第二放置区域的下方；两个传动带处均布置有多个放置夹具，放置夹具处形成沿料管放置部处tube管长度方向的夹持区域，放置夹具沿传动带传动方向均匀分布，两个传动带处对应位置的放置夹具共同配合形成用于放置tube管的放置位。

本发明通过传动带能够使得tube管沿传动带传动方向间隔形成序列，从而能够较佳地配合后续的取放组件进行取放。

作为优选，多轴机械手包括安装于移动安装台处的固定支座和活动连接于固定支座处的移动座；移动座包括绕竖直方向转动的第一活动臂，以及分别绕水平平面内相垂直的两个方向轴线转动第二活动臂和第三活动臂；第一活动臂通过第一关节连接于固定支座的上部，第二活动臂通过第二关节活动连接于第一活动臂近分料区域的一侧，第三活动臂通过第三关节活动连接于第二活动臂的上部；所述移动末端位于第三活动臂远第三关节的一端。

本发明通过多轴机械手的第一活动臂、第二活动臂和第三活动臂能够较确保夹取组件在多轴机械手的带动下具有足够的活动范围，从而能够保证整个取放组件的取放范围能够对分料区域完成覆盖。故而，通过可灵活活动的机械手能够较佳地确保整个夹取过程以及后续的贴标工作的顺利进行。

作为优选，视觉检测组件和吸取组件分别通过机械手块和抓手安装于多轴机械手的移动末端处，吸取组件的吸取位置被覆盖于视觉检测组件的检测范围内。

本发明通过视觉检测组件能够对吸取组件所吸取的tube管进行实时地检测，从而能够迅速确定与其相对应的贴标位置，进而较佳地提高了贴标工作的准度和效率。

作为优选，视觉检测组件包括安装座以及固定于安装座上部的视觉检测相机，视觉检测相机包括相机主体和拍摄镜头，相机主体固定安装于安装座的上表面处，拍摄镜头设于相机主体近吸取组件的一侧外壁处；拍摄镜头的轴线与吸取组件相垂直，视觉检测相机的镜头朝向吸取组件一侧。

在本发明中的视觉检测组件工作过程中，吸取组件从分料区域处将tube管吸取后，相机主体开始工作，拍摄镜头对tube管进行扫描拍摄并将拍摄数据上传至电脑；电脑对数据进行处理后便能够得出与该tube管对应的贴标位置，从而能够较佳地配合多轴机械手进行后续的贴标工作。

作为优选，吸取组件包括设置于抓手处的吸盘安装板，吸盘安装板随多轴机械手处的第三活动臂移动时不与多轴机械手的其他部件发生干涉；吸盘安装板沿其长度方向上的两侧对称设置有吸盘安装孔；两侧的吸盘安装孔处均设有真空吸盘，真空吸盘的吸嘴设于远抓手的一侧；两侧真空吸盘的吸嘴共同配合形成用于吸取料管的吸取位置，吸取位置与吸盘安装板相平行。

在吸取组件完成吸取后随多轴机械手移动时，tube管能够较佳地与吸取组件保持原有的相对位置；从而使tube管有效地避免出现脱离吸取组件的情况出现，具有较高的稳定性。

附图说明

图1为实施例1中装置主体的结构示意图；

图2为实施例1中装置主体另一视角的结构示意图；

图3为图1中A处的放大示意图；

图4为图1中料管放置部、第二连接板和压紧气缸的结构示意图；

图5为图2中推动组件的结构示意图；

图6为图3中举升气缸和举升块的结构示意图；

图7为图3中压紧气缸和压盘的结构示意图；

图8为图1中分料组件的结构示意图；

图9为图1中多轴机械手的结构示意图；

图10为图1中夹取组件的结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

如图1-10，本实施例提供基于视觉引导的芯片封装tube管自动上下料装置，包括装置主体100，装置主体100处设有移动安装台110，移动安装台110的上表面处通过第一安装架130垂直设置有用于放置tube管的料管放置部120，料管放置部120自上而下依次形成进料段、排序段和出料段；料管放置部120沿tube管宽度方向上的一侧设有推送组件，另一侧设有分料组件140和用于取放tube管的取放组件，推送组件用于将出料段处的料管推送至分料组件140的分料区域处，分料区域被覆盖于取放组件的取放范围内；取放组件包括多轴机械手150和设于多轴机械手150移动末端155处的夹取组件160，夹取组件160包括视觉检测组件和吸取组件。

具体说明地，本实施例中的装置主体100使用时，首先将移动安装台110移动至需要进行上下料贴标的贴标位置，然后将封装有芯片的tube管逐个通过上料段放入料管放置部120内，tube管进行料管放置部120内后由于重力作用自上而下依次在排序段形成tube管序列。此时，位于tube序列最下侧的tube管所处位置即为出料段。

进一步地，位于tube管宽度方向上一侧的推送组件将位于出料段处的tube管沿宽度方向推出。此时，分料组件140将被推出的tube管依次排列于分料区域处以便于取放组件对其进行吸取以及后续的对比贴标。然后，取放组件中的多轴机械手150带动夹取组件160对位于分料区域处的tube管逐个进行夹取并且在夹持过程中，视觉检测组件能够对夹取组件160所夹持的tube管进行视觉检测以确定与其相对应的客户设备以便于后续的贴标工作。

可以理解地，相比于现有技术，本实施例中的装置主体100能够通过设置于移动安装台110处的料管放置部120，推送组件，分料组件140以及取放组件形成一套完整对于tube管的自动上下料流程；具有较高的自动化程度，从而能够较佳地提高上下料效率和贴标准确性，具有较高的实用价值和经济价值。

此外，前述进料段包括上宽下窄状的tube料斗121，tube料斗121的窄段形成有同时只允许单个tube管通过的料管通路；tube料斗121下端沿tube管长度方向上的两侧分别连接有与安装平台110垂直的第一板体122和第二板体123，第一板体122和第二板体123通过固定座124固定安装在安装平台110处；第一板体122和第二板体123之间自上而下依次形成有与料管通路相连通且用于对tube管堆叠排序的排序段以及用于与推送组件进行配合出料的出料段；第一板体122和第二板体123相互朝向的侧壁处均设有相对设置的限位竖板125，限位竖板125沿竖直方向设置于排序段的上下两端之间。

具体说明地，通过上宽下窄的tube料斗，使得使用人员能够更加方便地将tube管放入进料段内；并且由于tube料斗采用上宽下窄的结构，tube管进入tube料斗后由于重力作用自然下落通过料管通路进入到排序段。此外，通过第一板体和第二板体能够较佳地为tube管长度方向上的两端进行限位；同时，通过设于第一板体和第二板体处的限位竖板125能够较佳地对tube管宽度方向上的两侧进行限位。故而，通过第一板体，第二板体以及限位竖板125的共同配合能够较佳地确保tube管位于排序段时的位置稳定性；从而能够有效地避免因tube管脱离料管放置部120而影响上下料流程正常进行的情况。此外，限位竖板125对位于出料段处的tube管没有影响，故而出料段处tube管可以沿其宽度方向正常移动，从而能够配合推送组件被推出。

所述推送组件包括推动组件210和举升组件；推动组件210包括设于第一安装架130上表面处的两个推块215和用于带动两个推块215移动的气缸导轨组件，两个推块215对称设于料管长度方向上靠近中部的两侧，推块215通过气缸导轨组件沿料管宽度方向移动；推块215的上部形成有沿料管长度方向延伸形成的放置通槽2151，两个推块215上部处的放置通槽2151共同配合形成用于放置料管的第一放置区域，推块215带动料管沿移动方向移动到极限位置时，料管所处位置形成用于与举升组件配合的待举升位置。

可以理解地，在本实施例中的装置主体100使用过程中，出料段处的tube管由于重力作用自然落在两个推块215处的第一放置区域处，当两个推块215在气缸导轨组件的带动下沿tube管宽度方向移动时，tube管随着推块215从出料段移出进入到待举升位置。本实施例通过推块215能够较稳定地带动tube管移动，并且设于推块215处的放置通槽2151能够确保tube管在跟随推块215沿其宽度方向移动时，tube管长度方向能够保持稳定不会相对于原有位置发生偏移。

所述气缸导轨组件包括设于第一安装架130下表面处且沿推块215移动方向布置的两个直线导轨212，以及设于直线导轨212处与其滑动配合的滑块213，还包括用于带动滑块213运动的推动气缸211；推动气缸211的活塞杆通过第一连接板214与滑块213和推块215相连接。

具体地，通过推动气缸211能够较稳定地通过活塞杆控制滑块213以及推块215的移动，从而通过推块215将tube管推出，同时推动气缸211的活塞杆移动进程和回程均固定，故而能够稳定地持续将出料段处的tube管逐个推出。

所述举升组件包括设于第一安装架130下表面处且位于待举升位置下侧的举升气缸310以及通过第二连接板410安装于第二扳体处且位于待举升位置上侧的压紧气缸320，两个举升气缸310对称设于待举升位置处tube管长度方向上靠近中部的两侧；两个举升气缸310的活塞杆沿上下方向运动；举升气缸310的活塞杆处连接有举升块610，举升块610处形成有用于放置料管的缺口611，当举升气缸310通过活塞杆带动举升块610向上运动时，两个举升块610的缺口611共同配合形成有用于放置tube管的第二放置区域；压紧气缸320的活塞杆沿上下方向运动，压紧气缸320的活塞杆处连接有压盘710。

具体说明地，当前述推块215带动tube管到达待举升位置时，位于举升位置下侧的举升气缸310通过活塞杆带动举升块610向上运动；举升块610将tube管向上抬起并使tube管与推块215脱离；当tube管与推块215脱离后，气缸导轨组件便可控制推块215收回从而能够继续重复前述推出流程。同时举升块610处的缺口611能够对tube管起到较佳地定位作用，从而能够有效地避免tube管随着举升块610向上运动时出现掉落或偏移的情况。在tube岁举升块610向上运动的同时，压紧气缸320通过活塞杆带动压盘710向下运动将tube管压紧在举升块610处。

可以理解地，通过举升块610和压盘710能够较佳地确保tube管位于举升块610缺口611处的定位稳定性，从而能够较佳地配合后续的分料组件140进行分料。

进一步地，分料组件140包括沿料管放置部120处tube管宽度方向布置且同步传动的两个传动带141，两个传动带141通过第二安装架142对称设置于料管放置部120处tube管长度方向上的靠近中部的两侧；流动带传动方向上的一端位于所述第二放置区域的下方；两个传动带141处均布置有多个放置夹具143，放置夹具143处形成沿料管放置部120处tube管长度方向的夹持区域，放置夹具143沿传动带141传动方向均匀分布，两个传动带141处对应位置的放置夹具143共同配合形成用于放置tube管的放置位。

具体说明地，前述举升气缸310通过活塞杆带动举升块610将tube管举起，然后将推块215收回，此时，将举升气缸310的活塞杆收回使其向下运动，tube管随之向下运动便落在前述传送带处的放置位处。具体地，通过传动带能够使得tube管沿传动带传动方向间隔形成序列，从而能够较佳地配合后续的取放组件进行取放。

总而言之，通过重复上述流程，位于出料段处的tube管能够逐个先从出料段落到推块215处的第一放置区域内；再在推动气缸211的带动下，到达待举升位置；然后通过举升气缸310被举起并落在举升块610处的第二放置区域；最后举升气缸310带动举升块610向下运动，tube管便逐个落入传送带处的放置位内并在传送带处沿其传动方向形成序列。

多轴机械手150包括安装于移动安装台110处的固定支座151和活动连接于固定支座151处的移动座；移动座包括绕竖直方向转动的第一活动臂152，以及分别绕水平平面内相垂直的两个方向轴线转动第二活动臂153和第三活动臂154；第一活动臂152通过第一关节连接于固定支座151的上部，第二活动臂153通过第二关节活动连接于第一活动臂152近分料区域的一侧，第三活动臂154通过第三关节活动连接于第二活动臂153的上部；所述移动末端155位于第三活动臂154远第三关节的一端。

可以理解地，通过多轴机械手150的第一活动臂152、第二活动臂153和第三活动臂154能够较确保夹取组件160在多轴机械手150的带动下具有足够的活动范围，从而能够保证整个取放组件的取放范围能够对分料区域完成覆盖。故而，通过可灵活活动的机械手能够较佳地确保整个夹取过程以及后续的贴标工作的顺利进行。

视觉检测组件和吸取组件分别通过机械手块161和抓手162安装于多轴机械手150的移动末端155处，吸取组件的吸取位置被覆盖于视觉检测组件的检测范围内。

本实施例通过视觉检测组件能够对吸取组件所吸取的tube管进行实时地检测，从而能够迅速确定与其相对应的贴标位置，进而较佳地提高了贴标工作的准度和效率。

具体地，前述视觉检测组件包括安装座167以及固定于安装座167上部的视觉检测相机，视觉检测相机包括相机主体163和拍摄镜头164，相机主体163固定安装于安装座167的上表面处，拍摄镜头164设于相机主体163近吸取组件的一侧外壁处；拍摄镜头164的轴线与吸取组件相垂直，视觉检测相机的镜头朝向吸取组件一侧。

具体说明地，在本实施例中的视觉检测组件工作过程中，吸取组件从分料区域处将tube管吸取后，相机主体163开始工作，拍摄镜头164对tube管进行扫描拍摄并将拍摄数据上传至电脑；电脑对数据进行处理后便能够得出与该tube管对应的贴标位置，从而能够较佳地配合多轴机械手150进行后续的贴标工作。

此外，所述吸取组件包括设置于抓手162处的吸盘安装板165，吸盘安装板165随多轴机械手150处的第三活动臂154移动时不与多轴机械手150的其他部件发生干涉；吸盘安装板165沿其长度方向上的两侧对称设置有吸盘安装孔；两侧的吸盘安装孔处均设有真空吸盘166，真空吸盘166的吸嘴设于远抓手162的一侧；两侧真空吸盘166的吸嘴共同配合形成用于吸取料管的吸取位置，吸取位置与吸盘安装板165相平行。

可以理解地，本实施例中通过位于吸盘安装板165长度方向两侧的真空吸盘166能够较佳地完成对于tube管的吸取和卸放；由于两侧的真空吸盘166共同配合形成的吸取位置能够对tube管长度方向上的两侧均形成吸附定位。故而，在吸取组件完成吸取后随多轴机械手150移动时，tube管能够较佳地与吸取组件保持原有的相对位置；从而有效地避免tube管出现脱离吸取组件的情况，具有较高的稳定性。

容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的一个或几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。