一种键合金丝专用卸料总成及其使用方法与流程

本发明属于键合金丝包装设备技术领域，具体涉及一种键合金丝专用卸料总成及其使用方法。

背景技术：

键合是集成电路生产中的一步重要工序,是把电路芯片与引线框架连接起来的操作。键合金丝是半导体器件和集成电路组装时为使芯片内电路的输入/输出键合点与引线框架的内接触点之间实现电气链接而使用的微细金属丝内引线。键合效果的好坏直接影响集成电路的性能。键合金丝是整体ic封装材料市场五大类基本材料之一，是一种具备优异电器、导热、机械性能并且化学稳定性极好的内引线材料,是制造集成电路及分立器件的重要结构材料,键合金丝主要用于各种电子元器件,如二极管、三极管、集成电路等。

在现有的键合金丝的生产过程中，将键合金丝缠绕到卷筒上后，通常采用人工对键合金丝卷筒进行排列、装箱，而手工一次性拿取键合金丝卷筒个数有限，导致工人工作量大、有安全隐患、生产效率低，运行成本高等问题。

技术实现要素：

本发明目的是：旨在提供一种键合金丝专用卸料总成，能够自动将键合金丝卷筒进行排列、装箱，降低安全隐患、提高生产效率、节约成本。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：该装置包括传送机构、排序机构、卸料机构、载物台；传送机构、排序机构、载物台依次安装，卸料机构安装在排序机构和载物台之间的侧面位置，其中，传送机构包括底部安装架、两组平行的第一带传动机构、出料轨、第一减速机和第一电机，第一带传动机构通过固定脚架与底部安装架固定连接，两组第一带传动机构一端的上方设置有分流机构，第一带传动机构输出端开设有第二分流通孔，第一带传动机构下方安装有第一电机，第一电机通过第一减速机与第一带传动机构连接，且第一电机固定安装在底部安装架上；所述卸料机构包括抓取装置和用于限位抓取装置的支撑装置；

抓取装置包括两个机械手，机械手包括固定壳、第一机械爪、第二机械爪、第一连杆、第二连杆、第一摆动臂、第二摆动臂，固定壳与机械臂固定连接，固定壳上水平依次安装有第三不完全齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第四不完全齿轮，第四齿轮分别与第三不完全齿轮和第五齿轮啮合，第五齿轮另一端与第四不完全齿轮啮合，第三不完全齿轮与第一摆动臂固定连接，第四不完全齿轮与第二摆动臂固定连接，第一摆动臂与第一机械爪铰接，第二摆动臂与第二机械爪铰接，第一连杆一端与固定壳铰接，另一端与第一机械爪铰接，第二连杆一端与固定壳铰接，另一端与第二机械爪铰接，第四齿轮与双轴电机连接。

通过采用上述方案，双轴电机启动，双轴电机带动第四齿轮转动，第四齿轮转动带动第五齿轮反方向转动，第三不完全齿轮随第四齿轮转动而做圆弧运动，第四不完全齿轮随第五齿轮转动而做圆弧运动，由于第四齿轮和第五齿轮的转动方向相反，第三不完全齿轮和第四部不完全齿轮也做相反运动，第三不完全齿轮通过第一连接杆带动第一机械爪运动，第四不完全齿轮通过第二连接杆带动第二机械爪做与第一机械爪方向相反的运动，实现机械爪夹紧，将穿满键合金丝卷筒的立柱夹住，双轴电机反向旋转，带动第四齿轮做与之前方向相反的转动，从而带动第五齿轮、第三不完全齿轮、第四不完全齿轮、第一连杆、第二连杆、第一机械爪、第二机械爪均做与之前相反的运动，实现机械爪张开，将穿满键合金丝卷筒的立柱松开。本方案两个机械手同时运行，将穿有卷筒的立柱转移到第二载物盘上的包装箱内，提高生产效率，降低生产成本。

排序机构又包括底座、旋转电机、旋转盘、圆盘和立柱，底座上方连接旋转电机，旋转电机上安装旋转盘，旋转盘上四个角均开设有圆形凹槽，圆盘放置在凹槽内，圆盘上固定连接有立柱；

通过采用上述方案，立柱穿满键合金丝卷筒立即转动到另一边，该过程时间短暂，不影响后续键合金丝卷筒持续从第二分流通孔掉落穿在空的立柱上。

卸料机构又包括竖直固定板、竖直活动板、第一活动杆、第二活动杆、第二支撑柱、机械臂、机械手、第三电机、第三减速机、双轴电机，竖直固定板与底座和支撑底座固定连接，竖直固定板上开设有滑槽，竖直活动板安装在滑槽内，竖直固定板上开设有第一通孔，第一通孔为中间水平两端竖直的形状，竖直活动板上开设有第二通孔，第二通孔类似等腰三角形的两条腰线无缝连接的形状，机械臂尾部安装有直径大于第一通孔宽度的圆形挡盘，机械臂穿过第一通孔和第二通孔，第二通孔的宽度与第一通孔的宽度相同，机械臂的端部垂直设置有机械手，第二支撑柱连接有第三电机，第三电机与第一活动杆连接，第一活动杆与第二活动杆连接，所述第二活动杆与竖直活动板连接；

通过采用上述方案，将缠绕键合金丝的卷筒通过出料轨传送到分流机构上，然后分流机构将卷筒分流到两端，卷筒从分流机构中掉落到两组平行的第一带传动机构上，卷筒随第一带传动机构移动到输出端，通过第二分流通孔掉落穿在立柱上，然后通过排序机构、卸料机构与载物台相互配合，调整卸料机构的机械臂位置、排序机构上立柱的位置和载物台上载物盘的位置，实现缠绕键合金丝的卷筒的自动排列和装箱，该方案通过机械方式完成对键合金丝卷筒进行排列和装箱，相较人工作业，提高了生产效率、还节约制造成本。

进一步限定，第二分流通孔的下方安装有挡环，每组链轮传动机的两侧安装有长挡片。

通过采用上述方案，限制键合金丝卷筒位置，防止键合金丝卷筒在传送过程中掉落到设备外部。

进一步限定，载物台又包括支撑底座、固定盘、第五电机、第六电机、左右滑移块、前后滑移块、连接座、第一长杆、第二长杆、第一载物盘、第二载物盘，第五电机通过固定盘安装在支撑底座上，第一长杆通过连接座固定安装在固定盘上，左右滑移块滑动安装于第一长杆上，左右滑移块上端与第一载物盘固定连接，第五电机与第一载物盘相连接，用于带动第一载物盘在第一长杆上往复水平滑移，第一载物盘上通过连接座水平固定安装有垂直于第一长杆的第二长杆，前后滑移块滑动安装于第二长杆上，前后滑移块上端与第二载物盘固定连接，第六电机与第二载物盘相连接，用于带动第二载物盘在第二长杆上往复水平运动。

通过采用上述方案，卸料机构完成一次将键合金丝卷筒转移到第二载物盘上的包装箱内动作后，启动第五电机，第五电机带动第二带传动机构前、后移动，第二带传动机构带动第一载物盘和第二载物盘整体向前、后移动，关闭第五电机，启动第六电机，第六电机带动第三带传动机构左、右移动，第三带传动机构带动第二载物盘左、右移动，通过上述操作达到调整放置在第二载物盘上的包装箱位于x轴和y轴的位置。

进一步限定，第一通孔的两端为矩形，第二通孔的两端为圆弧形，所述机械臂孔穿过第二通孔的部分机械臂为圆柱体形状，穿过第一通孔的部分为四方体形状。

通过采用上述方案，机械臂可配合第二通孔和第一通孔实现上、下、左、右滑动，且在滑动过程中机械臂不会前后位移、亦不会发生自转，保障设备能稳定运作。

进一步限定，立柱顶部设置有圆环，所述机械手端部可从圆环中穿过。

通过采用上述方案，便于机械手将立柱提起来，避免在转移过程中损伤键合金丝卷筒，并使键合金丝卷筒不会在转移过程中掉落。

本发明还提供一种键合金丝专用卸料总成的使用方法，主要包括以下步骤：

步骤一，键合金丝卷筒分流；

首先，键合金丝卷筒通过振动盘和出料轨依次传送到分流机构上，分流机构将分流的键合金丝卷筒分别传送到两组第一带传动机构上；

步骤二，键合金丝卷筒排序；

键合金丝卷筒通过第一分流通孔掉落到第一带传动机构上，随第一带传动机构的传送向前移动，移动到第一带传动机构输出端时，从第二分流通孔掉落并穿在立柱上，随着第一带传动机构的持续传送，后续的键合金丝卷筒依次穿在立柱上，直到立柱上穿满键合金丝卷筒；

步骤三，穿满键合金丝卷筒的立柱转移；

待立柱上穿满键合金丝卷筒，启动旋转电机，旋转电机带动旋转盘转动180度，将未穿键合金丝卷筒的立柱和穿满键合金丝卷筒的立柱交换位置，使未穿键合金丝卷筒的立柱转到第二分流通孔处的挡环下方，启动第三电机，第三电机带动第一活动杆转动，第一活动杆带动第二活动杆向上摆动，第二活动杆向上摆动带动竖直活动板向右移动，竖直活动板向右移动带动机械臂先向上移动、再向右移动、再向下移动，待机械臂移动到最右位置，关闭第三电机，双轴电机启动，双轴电机带动第四齿轮转动，第四齿轮带动第三不完全齿轮和第五齿轮转动，第五齿轮转动带动第四不完全齿轮转动，由于第三不完全齿轮和第四不完全齿轮转动方向相反，第一摆动臂和第二摆动臂做相反动作，机械手将穿过立柱上的圆环勾住并夹紧，关闭双轴电机，然后再次启动第三电机，第三电机带动第一活动杆转动，第一活动杆带动第二活动杆继续向上摆动，第二活动杆带动竖直活动板向左移动，竖直活动板带动机械臂先向上移动、再向左移动、再向下移动，待机械臂到达最左端，关闭第三电机，启动双轴电机，双轴电机反向转动，带动机械手做张开动作，键合金丝卷筒放置到包装箱内，此时完成一次完整的穿满键合金丝卷筒的立柱的转移；

步骤四，调整包装箱位置；

启动第五电机，第五电机通过第二带传动机构带动第一载物盘和第二载物盘整体向前、向后移动，用以调整第二载物盘在y轴的位置，关闭第五电机，启动第六电机，第六电机通过第三传动机构带动第二载物盘向左、向右移动，以此调整第二载物盘在x轴的位置，待第二载物盘移动到合适位置后，关闭第六电机；

步骤五，将穿满键合金丝的立柱全部装箱；

重复步骤三，将下一穿满键合金丝卷筒的立柱移动到包装箱内，重复步骤四，穿满键合金丝卷筒的立柱被依次放入包装箱内，直到装满包装箱为止。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例的正视图；

图2为本发明实施例的立体结构示意图一；

图3为本发明实施例的立体结构示意图二；

图4本发明实施例的后视图；

图5为本发明实施例的俯视图；

图6为本发明实施例中卸料机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中卸料机构的正视图；

图8为本发明实施例中卸料机构的局部结构示意图；

图9为本发明实施例中排序机构的局部结构示意图；

图10为本发明实施例中载物台的局部结构示意图；

主要元件符号说明如下：

传送机构1、排序机构2、卸料机构3、载物台4、底部安装架101、第一带传动机构102、出料轨103、第一电机104，固定脚架105、第二分流通孔108、底座201、旋转电机202、旋转盘203、圆盘204、立柱205、竖直固定板301、竖直活动板302、第一活动杆303、第二活动杆304、第二支撑柱305、机械臂306、机械手307、第一通孔308、第二通孔309、圆形挡盘310、支撑底座401、固定盘402、第五电机403、第六电机404、左右滑移块406、前后滑移块405、连接座407、第一长杆408、第二长杆409、第一载物盘410、第二载物盘411、挡环6、长挡片7、第二带传动机构10、第三带传动机构11、固定壳24、第一机械爪20、第二机械爪21、第一连杆18、第二连杆19、第一摆动臂16、第二摆动臂17、第三不完全齿轮14、第四齿轮12、第五齿轮13、第四不完全齿轮15、双轴电机23。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1到图10所示，本发明的一种用于包装键合金丝卷筒的设备，包括一种键合金丝卷筒包装装置，该装置包括传送机构1、排序机构2、卸料机构3、载物台4；其中，传送机构1、排序机构2、载物台4依次排列安装，卸料机构3安装在排序机构2和载物台4的侧面。

其中，传送机构1作为第一工序，用于将键合金丝卷筒分流成两组并传送到排序机构2，传送机构1包括底部安装架101、第一带传动机构102、出料轨103、减速机和第一电机104；底部安装架101上并排安装两组第一传动机构102，第一传动机构102包括横向支架、第一传动轮和第一传送带，横向支架通过固定脚架105安装在底部安装架101上，第一传动轮安装在横向支架内，每组第一传动机构102中的第一传送带连接在两个第一传动轮之间，第一传动轮转动带动第一传送带向前移动，两组第一带传动机构102一端的上方设置有分流机构。第一带传动机构102输出端开设有第二分流通孔108，第二分流通孔108的下方安装有挡环6，每组链轮传动机102的两侧安装有长挡片7，第一带传动机构102下方安装有第一电机104，第一电机104通过第一减速机与第一带传动机构102连接，且第一电机104固定安装在底部安装架101上；卸料机构3包括抓取装置和用于限位抓取装置的支撑装置。

工作时，出料轨103前方安装有用于将缠绕有键合金丝的卷筒进行排序的振动盘，该振动盘的原理和结构为现有技术，此处不再赘述。振动盘将缠绕有键合金丝的卷筒通过出料轨103依次输送出来，键合金丝卷筒在出料轨103上传送，后面一个键合金丝卷筒挤压前一键合金丝卷筒，将前一个键合金丝卷筒顶到分流机构上，该分流机构的原理和结构为现有技术，此处不再赘述。分流机构使键合金丝卷筒分流成两组，分别掉落到两组第一带传动机构102上，为使键合金丝卷筒能顺利的在第一带传动机构102上传动，第一带传动机构102的两侧设置长挡片7、第二分流通孔下方设置挡环6。

经过传送机构1的分流，键合键合金丝卷筒掉落到排序机构2上，排序机构2包括底座201、旋转电机202、旋转盘203、圆盘204和立柱205，底座上方连接旋转电机202，旋转电机202上安装旋转盘203，旋转盘203上四个角均开设有圆形凹槽，圆盘204可拆卸的放置在凹槽内，圆盘204上固定安装有立柱205，立柱205位于第二分流通孔108正下方，上述方案在旋转盘203上四个角均设置有立柱205，使得一侧立柱205在穿满键合金丝卷筒时，启动旋转电机202，旋转电机202带动旋转盘203旋转180度，即可将未穿有键合金丝卷筒的立柱205转动到第二分流通孔108处的挡环6下方，节省了机械手307传送穿满键合金丝卷筒时的等待时间，在立柱205的顶部设置有圆环，机械手307端部可从圆环中穿过，便于机械手307提起整个立柱205的同时不会损伤键合金丝卷筒，也防止了提起过程中卷筒从立柱205上掉落。

键合金丝卷筒穿在立柱205上后，需要将穿满键合金丝卷筒的立柱205转移到载物台4上的包装箱内，为了能够更加安全、高效的转移穿满键合金丝卷筒的立柱205，该设备还设置了卸料机构3，卸料机构3包括竖直固定板301、竖直活动板302、第一活动杆303、第二活动杆304、第二支撑柱305、机械臂306、第三电机、第三减速机，竖直固定板301与排序机构2和载物台4的底座固定连接，竖直固定板301上开设有滑槽，竖直固定板301上开设有第一通孔308，竖直活动板302上开设倾斜的第二通孔309，机械臂306前端通过双轴电机23连接有两个机械手307，两个机械手307之间的距离与竖直方向两个立柱205之间的距离相等，其中机械手307包括固定壳24、第一机械爪20、第二机械爪21、第一连杆18、第二连杆19、第一摆动臂16、第二摆动臂17，固定壳24与机械臂307固定连接，固定壳24内部水平依次安装有第三不完全齿轮14、第四齿轮12、第五齿轮13、第四不完全齿轮15，第四齿轮12分别与第三不完全齿轮14和第五齿轮13啮合，第五齿轮13另一边与第四不完全齿轮15啮合，第三不完全齿轮14与第一摆动臂16固定连接，第四不完全齿轮15与第二摆动臂17固定连接，第一摆动臂16与第一机械爪20铰接，第二摆动臂17与第二机械爪21铰接，第一连杆18一端与固定壳24铰接，另一端与第一机械爪20铰接，第二连杆19一端与固定壳24铰接，另一端与第二机械爪21铰接，第四齿轮12与双轴电机23连接，第一摆动臂16、第二摆动臂17、第一机械爪20和第二机械爪21从固定壳24外壁上穿出。械臂306尾部设置有直径大于第一通孔宽度的圆形挡盘310，该圆形挡盘310将机械臂306固定在第一通孔308和第二通孔309之间。第一通孔308的两端为矩形，第二通孔309的两端为圆弧形，机械臂306穿过第二通孔309的部分为圆柱体形状，穿过第一通孔308的部分为四方体形状，该设置使得机械臂306前后固定在一字通孔309和第一通孔308内，不能前后移动，增加设备的稳定性，延长设备使用寿命。

由于卸料机构3只能左右移动而不能前后移动，所以不能调整穿满键合金丝卷筒的立柱205放在包装箱内的位置，而需要一个可以调整包装箱位置的装置，以便放置穿满键合金丝卷筒的立柱205，因此该设备设置了载物台4，载物台4包括支撑底座401、固定盘402、第五电机403、第六电机404、左右滑移块406、前后滑移块405、连接座407、第一长杆408、第二长杆409、第一载物盘410、第二载物盘411、第二传动机构10、第三传动机构11，第五电机403通过固定盘402安装在支撑底座401上，第一长杆408通过连接座407固定安装在固定盘402上，左右滑移块406滑动安装于第一长杆408上，左右滑移块406上端与第一载物盘410固定连接，第二传动机构包括转第二传动轮和第二传送带，所述第二传送带围绕第二传动轮且与第一载物盘410底部连接，第五电机403与第二传动轮连接，第一载物盘410上通过连接座407水平固定安装有垂直于第一长杆408的第二长杆409，前后滑移块405滑动安装于第二长杆409上，前后滑移块405上端与第二载物盘411固定连接，所述第三传送带围绕第三传动轮且与第二载物盘411底部连接，第六电机404与第三传动轮连接。

在完成一次将穿满键合金丝卷筒的立柱205转移到载物台4上的纸箱中的动作后，启动第五电机403，调整纸箱左右的位置，关闭第五电机403，启动第六电机404，调整纸箱前后的位置，以腾出下一次夹取的穿满键合金丝的立柱205的放置位置，腾出相应位置后，进行下一次机械臂306和机械手307配合的夹取动作，再进行调整纸箱位置的动作，依次重复上述两个步骤，直至纸箱装满键合金丝卷筒。上述方案通过机械臂306、机械手307和滑动载物台4的互相配合，实现了键合金丝卷筒的机械化装箱操作，极大提升了工作效率。

为了防止穿在立柱205上的键合金丝卷筒发生偏移，难以放进在纸箱中，将立柱205的直径设置为比键合金丝卷筒内部空心圆的直径小2mm，使键合金丝卷筒刚好平整依次叠放，并且不会卡住键合金丝卷筒，为保证键合金丝卷筒从第二分流通孔108掉落时能准确穿在立柱205上，将立柱205的顶部高度设置为低于于挡环底部2mm。

本发明还提供一种键合金丝专用卸料总成的使用方法，主要包括以下步骤：

步骤一，键合金丝卷筒分流；

首先，键合金丝卷筒通过振动盘和出料轨103依次传送到分流机构上，分流机构将分流的键合金丝卷筒分别传送到两组第一带传动机构102上；

步骤二，键合金丝卷筒排序；

键合金丝卷筒通过第一分流通孔107掉落到第一带传动机构102上，随第一带传动机构102的传送向前移动，移动到第一带传动机构102输出端时，从第二分流通孔108掉落并穿在立柱205上，随着第一带传动机构102的持续传送，后续的键合金丝卷筒依次穿在立柱205上，直到立柱205上穿满键合金丝卷筒。

步骤三，穿满键合金丝的立柱转移；

待立柱205上穿满键合金丝卷筒，启动旋转电机202，旋转电机202带动旋转盘203转动180度，将未穿键合金丝卷筒的立柱205和穿满键合金丝卷筒的立柱205交换位置，使未穿键合金丝卷筒的立柱205转到第二分流通孔108处的挡环6下方，启动第三电机，第三电机带动第一活动杆303转动，第一活动杆303带动第二活动杆304向上摆动，第二活动杆304向上摆动带动竖直活动板302向右移动，竖直活动板302向右移动带动机械臂306先向上移动、再向右移动、再向下移动，待机械臂306移动到最右位置，关闭第三电机，双轴电机23启动，双轴电机23带动第四齿轮12转动，第四齿轮12带动第三不完全齿轮14和第五齿轮13转动，第五齿轮13转动带动第四不完全齿轮15转动，由于第三不完全齿轮14和第四不完全齿轮15转动方向相反，第一摆动臂16和第二摆动臂17做相反动作，机械手307将穿过立柱205上的圆环勾住并夹紧，关闭双轴电机23，然后再次启动第三电机，第三电机带动第一活动杆303转动，第一活动杆303带动第二活动杆304继续向上摆动，第二活动杆304带动竖直活动板302向左移动，竖直活动板302带动机械臂306先向上移动、再向左移动、再向下移动，待机械臂到达最左端，关闭第三电机，启动双轴电机23，双轴电机23反向转动，带动机械手做张开动作，键合金丝卷筒放置到包装箱内，此时完成一次完整的穿满键合金丝卷筒的立柱的转移；

步骤四，调整包装箱位置；

启动第五电机403，第五电机403通过第二带传动机构10带动第一载物盘410和第二载物盘411整体向前、向后移动，用以调整第二载物台411在y轴的位置，关闭第五电机，启动第六电机，第六电机通过第三传动机构11带动第二载物盘411向左、向右移动，以此调整第二载物盘411在x轴的位置，待第二载物盘411移动到合适位置后，关闭第六电机；

步骤五，将穿满键合金丝的立柱全部装箱；

重复步骤三，将下一穿满键合金丝卷筒的立柱移动到包装箱内，重复步骤四，穿满键合金丝卷筒的立柱被依次放入包装箱内，直到装满包装箱为止。

以上对本发明提供的一种键合金丝专用卸料总成及其使用方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。