一種用於全自動排片機的機械手的製作方法
2023-06-14 11:27:16
專利名稱：一種用於全自動排片機的機械手的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路封裝技術領域，尤其是一種用於全自動排片機上抓取焊 接有集成電路晶片的基片的機械手。
背景技術：
集成電路自晶片焊接在基片後需進入封裝設備做進一步封裝，期間需將基片排列 在上料架上，加熱後進入封裝設備。目前將基片排放到上料架主要靠人工完成，此種做法有 以下缺點1、人工排放會因料片與人體接觸，影響料片質量；因為每塊集成電路上有幾十 根到幾百根不等的焊線，人工操作會帶來焊線變形以及靜電作用，影響料片的質量。2、人工 排放周期長，效率低且出錯率高。3、工作環境是高溫，對人體有害。所以，這一工序迫切需 要一種減少工人勞動強度，提高產品質量及生產率的全自動排片機。工業上應用的工業機 器人，如機械手，可代替人手工作，現有的機械手雖然多種多樣，但都是各自應用於某一領 域，針對集成電路基片的規格大小不一，多種多樣，現有機械手不能滿足需要，因此，必須設 計一種機械手，使其能適合基片的抓取排放。
發明內容本實用新型的主要任務是要克服上述現有技術所存在的缺陷，提供一種用於全自 動排片機上的機械手，可提高產品質量及全自動排片機的工作效率。本實用新型的進一步目的是提供一種用於全自動排片機的機械手，利用其可更換 手爪規格得以適應多種產品。本實用新型所採用的技術方案如下一種用於全自動排片機的機械手，其特徵是 所述機械手包括移動驅動裝置、手臂和抓手裝置，移動驅動裝置包括Y軸驅動裝置和垂直 安裝在Y軸驅動裝置上的X軸驅動裝置，所述X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置之間通過一垂 直滑塊相連，在X軸驅動裝置上設有一水平滑塊，手臂包括有支撐板、升降氣缸、活動板，支撐板固定在水平滑塊上，升降氣缸安裝 在支撐板的上端，活動板安裝在支撐板的下端，升降氣缸的推桿與活動板連接，抓手裝置安 裝在活動板上，抓手裝置包括抓手、抓手旋轉驅動裝置和抓手開合驅動裝置，抓手旋轉驅動 裝置和抓手開合驅動裝置均安裝在活動板上，抓手旋轉驅動裝置驅動抓手轉動，抓手開合 驅動裝置驅動抓手開合。所述Y軸驅動裝置由兩套平行安裝在全自動排片機機架上的驅動組件構成，所述 X軸驅動裝置由一套垂直安裝在Y軸驅動裝置上的驅動組件構成，所述Y軸驅動裝置上的驅 動組件與X軸驅動裝置上的驅動組件均包括導軌、伺服電機和絲槓，伺服電機安裝在導軌 上，絲槓與伺服電機相連，垂直滑塊與Y軸驅動裝置上的絲槓相連，水平滑塊與X軸驅動裝 置上的絲槓相連。所述抓手旋轉驅動裝置由與抓手相連的旋轉軸、安裝在旋轉軸上的皮帶輪和與皮 帶輪通過皮帶相連接的電機組成，皮帶輪通過軸承和軸承座固定安裝在活動板上，電機安
3裝在活動板上，旋轉軸上設有同軸的軸向通孔，所述抓手開合驅動裝置包括氣缸、連杆和中間連接件，氣缸的活塞杆與中間連接 件上端固定連接，連杆上端樞接在中間連接件上，所述連杆末端設有圓臺體，所述抓手包括一固定板、左手指、右手指、前手指、後手指、左手指撐開板、右手指 撐開板、前手指撐開板和後手指撐開板，在固定板下方安裝有前後移動的前手指滑塊、後手 指滑塊和左右移動的左手指滑塊、右手指滑塊，前後手指滑塊對應地與前後手指撐開板固 定連接，左右手指滑塊對應地與左右手指撐開板固定連接，左、右手指撐開板與前、後手指 撐開板的一端與對應地手指固定連接，另一端均與一軸承連接，前、後手指滑塊之間與左、 右手指滑塊之間均設置有復位彈簧，所述連杆穿過旋轉軸上的軸向通孔且連杆末端的圓臺體與左、右手指撐開板上的 軸承與前、後手指撐開板上的軸承接觸連接。所述前手指、後手指均設有兩對。所述左、右手指撐開板與前、後手指撐開板均包括兩段，兩段之間通過螺絲連接。所述連杆的上端安裝有一軸承。所述活動板上設有固定塊，所述電機安裝在固定塊上，在固定塊上側、下側設有銷 釘。所述活動板上設有導線柱，所述電機和氣缸的電源線和氣缸的氣源線均固定安裝 在導線柱上。在所述活動板下端還安裝有一檢測上料架上是否有料片的光電傳感器。本實用新型的有益效果是1、採用機械手自動抓取料片，解決基片不與人手接觸 的問題，提高質量的同時提高生產率。2、可更換抓手上的連板，使本實用新型適和多種不同 規格的產品。3、採用伺服電機控制機械手的移動，精度高。4、電機安裝在固定塊上，固定 塊通過銷釘固定安裝在活動板上，可保證電機不會左右轉動，始終使旋轉軸上的皮帶輪與 電機上的皮帶輪處於同一安裝基準面上，皮帶呈水平狀態，這樣可以減少皮帶磨損，降低噪 音。5、抓手開合驅動裝置上的連杆上設有軸承，避免連杆轉動時帶動氣缸活塞杆轉動，使氣 缸損壞。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中抓手裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型做進一步的詳細敘述。如圖1、2所示，一種用於全自動排片機的機械手，包括移動驅動裝置1、手臂2和抓 手裝置3。移動驅動裝置1包括Y軸驅動裝置和垂直安裝在Y軸驅動裝置上的X軸驅動裝 置，X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置之間通過一垂直滑塊11相連，Y軸驅動裝置包括兩套平行 安裝在全自動排片機機架上的驅動組件12，X軸驅動裝置包括一套垂直安裝在Y軸驅動裝 置上的驅動組件13，X軸驅動裝置的驅動組件13和Y軸驅動裝置上的驅動組件12結構相
4同，驅動組件13包括導軌131、安裝在導軌131上的伺服電機132和與伺服電機相連的絲 槓133，在X軸驅動裝置上設有一水平滑塊14，在水平滑塊14上固定安裝有機械手的手臂 2，垂直滑塊11與X軸驅動裝置上的絲槓相連，水平滑塊14與Y軸驅動裝置上的絲槓相連。 通過X軸驅動裝置和Y軸驅動裝置上的伺服電機帶動絲杆轉動，帶動水平滑塊14和垂直滑 塊11移動，從而使手臂在X軸、Y軸上移動。手臂2包括有支撐板21、升降氣缸22、活動板23，支撐板21固定在水平滑塊14上， 升降氣缸22安裝在支撐板21的上端，活動板23安裝在支撐板21的下端，升降氣缸22的推 杆24與活動板23連接，抓手裝置3安裝在活動板23上，抓手裝置3包括抓手、抓手旋轉驅動 裝置和抓手開合驅動裝置，抓手旋轉驅動裝置和抓手開合驅動裝置均安裝在活動板23上，抓 手旋轉驅動裝置驅動抓手轉動，抓手開合驅動裝置驅動抓手開合。在活動板23下端還安裝有 智能反射型的光電傳感器26，可檢測上料架上是否有料片存在，防止疊片。升降氣缸22向下 動作，可使活動板23向下運動，升降氣缸22的推桿24復位，則活動板向上運動。抓手旋轉驅動裝置由與抓手相連的旋轉軸311、安裝在旋轉軸311上的皮帶輪312 和與皮帶輪通過皮帶313相連接的電機314組成，皮帶輪312通過軸承和軸承座固定安裝 在活動板23上，電機314安裝在活動板23上，旋轉軸311上設有同軸的軸向通孔。在活動 板23上設有固定塊231，電機314安裝在固定塊231上，在固定塊231上側、下側設有銷釘。 通過電機轉動帶動旋轉軸311轉動，進而使抓手旋轉。在活動板上還設有導線柱25，電機和 氣缸的電源線和氣缸的氣源線均固定安裝在導線柱25上。抓手開合驅動裝置包括氣缸321、連杆322和中間連接件323，氣缸321的活塞杆 與中間連接件323上端固定連接，連杆322上端與中間連接件323樞接，且在連杆322上端 安裝有一軸承324，中間連接件323設有一空腔，軸承324設於腔內，連杆322的末端設有圓 臺體325。抓手包括一固定板331、左手指332、右手指333、前手指334、後手指、左手指撐開 板335、右手指撐開板336、前手指撐開板和後手指撐開板，前手指、後手指均設有兩對，在 固定板下方安裝有前後移動的前手指滑塊、後手指滑塊和左右移動的左手指滑塊337、右手 指滑塊338，前後手指滑塊對應地與前後手指撐開板固定連接，左右手指滑塊對應地與左 右手指撐開板固定連接，左、右手指撐開板與前、後手指撐開板的一端與對應地手指固定連 接，另一端均與一軸承339連接，前、後手指滑塊之間與左、右手指滑塊之間均設置有復位 彈簧，左、右手指撐開板與前、後手指撐開板均包括兩段，兩段之間通過螺絲連接，在前、後、 左、右手指滑塊內設有一線性軸承，每個線性軸承各與一圓軸相連，圓軸經組件固定於固定 板331上。連杆322穿過旋轉軸上的軸向通孔且連杆322末端的圓臺體325與左、右手指撐 開板上的軸承與前、後手指撐開板上的軸承接觸連接。在前、後、左、右手指滑塊內設有一線 性軸承，每個線性軸承各與一圓軸相連，圓軸經組件固定於固定板331上。本實用新型的工作原理是機械手的移動驅動裝置實現抓手的前、後、左、右移動； 手臂上的升降氣缸動作實現抓手的上下移動；抓手裝置上的抓手旋轉驅動裝置和抓手開 合驅動裝置分別實現抓手的旋轉和抓手的開合。當全自動排片機上的抓取位置有料片時， 機械手則運動到抓取位置，下降後抓取料片，然後上升，運動到指定位置，下降鬆開，如此循 環。
權利要求一種用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述機械手包括移動驅動裝置、手臂和抓手裝置，移動驅動裝置包括Y軸驅動裝置和垂直安裝在Y軸驅動裝置上的X軸驅動裝置，X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置之間通過一垂直滑塊相連，在X軸驅動裝置上設有一水平滑塊，手臂包括有支撐板、升降氣缸、活動板，支撐板固定在水平滑塊上，升降氣缸安裝在支撐板的上端，活動板安裝在支撐板的下端，升降氣缸的推桿與活動板連接，抓手裝置安裝在活動板上，抓手裝置包括抓手、抓手旋轉驅動裝置和抓手開合驅動裝置，抓手旋轉驅動裝置和抓手開合驅動裝置均安裝在活動板上，抓手旋轉驅動裝置驅動抓手轉動，抓手開合驅動裝置驅動抓手開合。
2.根據權利要求1所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述Y軸驅動裝置 由兩套平行安裝在全自動排片機機架上的驅動組件構成，所述χ軸驅動裝置由一套垂直安 裝在Y軸驅動裝置上的驅動組件構成，所述Y軸驅動裝置上的驅動組件與X軸驅動裝置上 的驅動組件均包括導軌、伺服電機和絲槓，伺服電機安裝在導軌上，絲槓與伺服電機相連， 垂直滑塊與Y軸驅動裝置上的絲槓相連，水平滑塊與χ軸驅動裝置上的絲槓相連。
3.根據權利要求1所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述抓手旋轉驅動 裝置由與抓手相連的旋轉軸、安裝在旋轉軸上的皮帶輪和與皮帶輪通過皮帶相連接的電機 組成，皮帶輪通過軸承和軸承座固定安裝在活動板上，電機安裝在活動板上，旋轉軸上設有 同軸的軸向通孔，所述抓手開合驅動裝置包括氣缸、連杆和中間連接件，氣缸的活塞杆與中間連接件上 端固定連接，連杆上端樞接在中間連接件上，連杆末端設有圓臺體，所述抓手包括一固定板、左手指、右手指、前手指、後手指、左手指撐開板、右手指撐開 板、前手指撐開板和後手指撐開板，在固定板下方安裝有前後移動的前手指滑塊、後手指滑 塊和左右移動的左手指滑塊、右手指滑塊，前後手指滑塊對應地與前後手指撐開板固定連 接，左右手指滑塊對應地與左右手指撐開板固定連接，左、右手指撐開板與前、後手指撐開 板的一端與對應地手指固定連接，另一端均與一軸承連接，前、後手指滑塊之間與左、右手 指滑塊之間均設置有復位彈簧，所述連杆穿過旋轉軸上的軸向通孔且連杆末端的圓臺體與左、右手指撐開板上的軸承 與前、後手指撐開板上的軸承接觸連接。
4.根據權利要求3所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述前手指、後手指 均設有兩對。
5.根據權利要求3所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述左、右手指撐開 板與前、後手指撐開板均包括兩段，兩段之間通過螺絲連接。
6.根據權利要求3所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述連杆的上端安裝有一軸承。
7.根據權利要求3所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述活動板上設有 固定塊，所述電機安裝在固定塊上，在固定塊上側、下側設有銷釘。
8.根據權利要求3所述的用於全自動排片機的機械手，其特徵是所述活動板上設有 導線柱，所述電機和氣缸的電源線和氣缸的氣源線均固定安裝在導線柱上。
9.根據權利要求1-8所述的任一種用於全自動排片機的機械手，其特徵是在所述活 動板下端還安裝有一檢測上料架上是否有料片的光電傳感器。
專利摘要一種用於全自動排片機的機械手，包括移動驅動裝置、手臂和抓手裝置，移動驅動裝置包括Y軸驅動裝置和垂直安裝在Y軸驅動裝置上的X軸驅動裝置，X軸驅動裝置與Y軸驅動裝置之間通過一垂直滑塊相連，在X軸驅動裝置上設有一水平滑塊，手臂包括有支撐板、升降氣缸、活動板，支撐板固定在水平滑塊上，升降氣缸安裝在支撐板的上端，活動板安裝在支撐板的下端，升降氣缸的推桿與活動板連接，抓手裝置安裝在活動板上，本實用新型的有益效果是採用機械手自動抓取排放料片，解決基片不與人手接觸的問題，提高質量的同時提高生產率，本實用新型平移精度高、穩定，並且可應用於多種不同規格的產品。
文檔編號B25J15/08GK201702776SQ201020116819
公開日2011年1月12日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者吳梓明, 康金, 章青春, 羅雲華, 陳天祥 申請人:東莞朗誠模具有限公司