可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置及其方法与流程

本发明属于键合银丝生产技术领域，具体涉及可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置及其方法。

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。键合银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。键合银丝是整体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，键合银丝主要用于各种电子元器件，如二极管、三极管、集成电路等。

现目前，在键合银丝的生产过程中，需要将键合银丝缠绕到卷筒上，然后采用人工对键合银丝卷筒进行排列、装箱，而手工一次性拿取键合银丝卷筒个数有限，因此，存在工人工作量大、有安全隐患、生产效率低等诸多的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明提供了可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置，还提供了该装置的使用方法，大大降低了工人的工作量，避免了安全隐患，大大提高了生产效率，在很大程度上降低了企业的生产成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置，包括振动送料机构、送料通道、分流机构、双通道传送机构、位置兑换机构、三维立体取料机构、装箱机构和支撑机构；

所述的振动送料机构为振动盘，所述振动送料机构的出料口与送料通道的入口相连通；

所述的分流机构包括倒l形分流板、电机安装座、减速机安装座、倒u形框、分流横板和分流导向筒，所述电机安装座的顶部与倒l形分流板的顶板内表面可拆卸连接，所述电机安装座的底部安装有第一电机，所述第一电机的动力输出轴上安装有第一主动带轮，所述减速机安装座的顶部与倒l形分流板的顶板内表面可拆卸连接，所述减速机安装座的底部安装有减速机，所述减速机的输入轴安装有第一从动带轮，所述的第一主动带轮和第一从动带轮外张紧绕设有第一皮带，所述减速机的输出轴安装有第二主动带轮，所述倒u形框的顶部与倒l形分流板的顶板内表面可拆卸连接，所述倒u形框的前后框板之间的中间位置安装有可转动的轴杆，所述轴杆的最前端安装有第二从动带轮，所述的第二主动带轮和第二从动带轮外张紧绕设有第二皮带，所述轴杆的中部安装有凸轮，所述凸轮的侧壁上开设有弧形槽，所述倒u形框的前后框板之间的下部位置安装有可前后滑动的滑杆，所述的滑杆上安装有导向柱，所述的导向柱插入弧形槽内，所述滑杆的右侧面中部固定安装有拨片，所述的拨片由两个背靠背的c形条一体成型，所述c形条的内壁可与键合银丝卷筒的外壁相贴合，所述分流横板的前后两端正对c形条的位置开设有分流通道，所述分流横板上开设有可与分流通道相通的内高外低的倾斜通道，所述分流导向筒的顶部固定安装在分流横板的底部并与分流通道相连通；

所述送料通道的出口与分流横板的右部上表面中间位置固定；

所述的双通道传送机构包括前立板、后立板、第二电机和四个立柱，所述前立板和后立板之间于正对的中间位置固定有连接杆，所述前立板和后立板之间于正对的左下角位置安装有可转动的导向杆，所述导向杆前端靠近前立板内侧的位置固定安装有从动轮，所述导向杆于前立板、后立板外的两端头固定安装有第一导向轮，所述前立板的前侧面、后立板的后侧面于第一导向轮的上方均安装有两个可转动的第二导向轮，所述第二电机的动力输出轴固定安装有驱动轮，所述的驱动轮可与从动轮啮合，四个所述立柱的顶部均安装有可转动的传动轮，同侧的所述第一导向轮、两个第二导向轮和两个传动轮上张紧绕设有传送带，所述传送带的右端入口正好位于分流导向筒的正下方；

所述的位置兑换机构包括方形旋转盘、套杆和旋转电机，所述的方形旋转盘固定安装在旋转电机的动力输出轴顶部，所述套杆的底部一体成型有圆形托板，所述的圆形托板可拆卸安装在方形旋转盘的上表面四个角位置的凹槽内，同侧的两个所述套杆正好位于传送带的左端出口下方；

所述的三维立体取料机构包括相对设置且平行的y1龙门和y2龙门，还包括支撑横梁板，所述y1龙门包括第一y1龙门座、第二y1龙门座，所述第一y1龙门座与第二y1龙门座之间设有第一导轨安装条，所述第一导轨安装条上设有第一直线导轨，所述第一直线导轨上设有至少两块第一导轨滑块，所述第一y1龙门座上设有电机座，所述电机座上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的控制输入端电连接有电源和控制开关，所述第一伺服电机的动力输出轴连接有第一研磨滚珠丝杠，所述第一研磨滚珠丝杠的自由端与第二y1龙门座连接，所述第一研磨滚珠丝杠设有第一螺母，所述第一螺母外套设有第一螺母连接套，所述y2龙门包括第一y2龙门座、第二y2龙门座，所述第一y2龙门座、第二y2龙门座之间设有第二导轨安装条，所述第二导轨安装条上安装有第二直线导轨，所述第二直线导轨上设有至少两块第二导轨滑块，所述第一直线导轨与第二直线导轨平行；

所述支撑横梁板的下表面左右两端分别与第一导轨滑块、第一螺母连接套和第二导轨滑块可拆卸连接；

所述支撑横梁板上设有第二伺服电机和两根平行的第三直线导轨，所述第二伺服电机的控制输入端电连接有电源和控制开关，所述第三直线导轨上设有两块第三导轨滑块，两根所述第三直线导轨的两端头设有支座，四块所述第三导轨滑块上安装有l形连接板，所述的l形连接板包括水平底板和垂直立板，所述支座底部与支撑横梁板连接，所述支座上设有通孔，所述通孔内套设有第二研磨滚珠丝杠，所述第二研磨滚珠丝杠与第二伺服电机的动力输出端传动连接，所述第二研磨滚珠丝杠设有第二螺母，所述第二螺母外套设有第二螺母连接套，所述第二螺母连接套的底部与水平底板连接，所述的垂直立板位于支撑横梁板的外边缘正上方，所述垂直立板的前端面可拆卸安装有取料机构，所述的取料机构包括取料立板，所述取料立板的前端面下部一体成型有水平支承板，所述取料立板的上端中部可拆卸安装有第三伺服电机，所述第三伺服电机的控制输入端电连接有电源和控制开关，所述第三伺服电机的动力输出轴的最前端安装有第一驱动齿轮，所述取料立板于第一驱动齿轮的正下方安装有可转动的第一从动齿轮，所述第一驱动齿轮和第一从动齿轮外张紧绕设有第一传动齿带，所述的第一传动齿带固定安装有移动块，所述的移动块安装有取料杆，所述取料杆的下端穿过水平支承板，所述取料杆的最下端安装有取料机械爪；

所述的方形旋转盘位于第二导轨安装条的下方；

所述的装箱机构位于位置兑换机构的左侧，所述的装箱机构包括装箱板，所述装箱板上表面的前后两边缘可拆卸安装有限位条，两个所述限位条之间的中部可拆卸安装有分隔条，从而将装箱板的上表面分隔成两个容纳腔，所述的容纳腔内可拆卸安装有卷筒箱；

所述的支撑机构包括两个支撑架和一个水平板，所述的水平板固定安装在两个支撑架上；

所述前立板、后立板、第二电机、立柱、旋转电机、第一y1龙门座、第二y1龙门座、第一y2龙门座、第二y2龙门座和装箱板的底部均与水平板可拆卸连接。

进一步，同侧的两个所述立柱之间固定安装有两块导料挡板，两块所述的导料挡板位于传送带的前后两侧，从而构成导料通道，所述导料通道的右端入口正好位于分流导向筒的正下方。

进一步，所述套杆的顶部为上小下大的圆锥台状。

进一步，所述第一直线导轨和第二直线导轨两端均设有限位座，所述第一导轨安装条、第二导轨安装条的外侧设有卡槽，所述卡槽内嵌设有水平尺，所述水平尺与第一直线导轨、第二直线导轨平行，所述第三直线导轨的两端设有限位座，所述限位座位于支座的内侧，所述第一导轨滑块和第二导轨滑块均设有两个，所述支撑横梁板上设有若干通孔。

进一步，所述第一直线导轨、第二直线导轨的规格型号为egh15ca，所述第三直线导轨的规格型号为mgn12h，所述第一伺服电机的型号为msmj082g1c，所述第二伺服电机的型号为msmj042g1c。

进一步，所述的取料机械爪包括取料气缸和两个v形料爪，两个所述v形料爪的开口正对，所述v形料爪的上端与取料气缸铰接，所述取料气缸的伸缩杆下端与v形料爪的上部内壁之间铰接有推杆。

进一步，所述分隔条的上表面中部安装有双向导轮组件，所述的双向导轮组件包括两个第一装箱导向轮和一个h形支撑块，所述的第一装箱导向轮可转动地安装在h形支撑块内，所述装箱板的左右两边缘中间位置安装有单向导轮组件，所述的单向导轮组件包括u形支撑块、l形支撑块和一个第二装箱导向轮，所述的l形支撑块与u形支撑块铰接，所述的第二装箱导向轮可转动地安装在l形支撑块的内端缺口处，两个所述的第一装箱导向轮和两个第二装箱导向轮共同对卷筒箱进行导向。

进一步，所述的支撑架设置两套，所述的支撑架由四根立杆和八根横杆构成立体框架结构。

进一步，所述振动送料机构的支腿底部和支撑架的底部均可拆卸安装有护套。

上述的可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、键合银丝卷筒分流；

键合银丝卷筒通过所述的振动送料机构振动出料，并通过所述的送料通道传送到分流横板上，启动所述的第一电机带动第一皮带和第二皮带传动，从而带动所述的凸轮转动，由于所述的滑杆上安装有导向柱，所述的导向柱插入弧形槽内，故所述的凸轮带动滑杆前后滑动，在滑动过程中，所述的c形条将键合银丝卷筒推至倾斜通道，由于倾斜通道内高外低倾斜设置，故键合银丝卷筒将顺着倾斜通道进入分流通道，键合银丝卷筒被均分成两组，并通过所述的分流导向筒传送至传送带上；

步骤二、键合银丝卷筒套串；

键合银丝卷筒通过所述的传送带输送至左端，并掉落套在所述的套杆上，直到所述的套杆上穿满键合银丝卷筒；

步骤三、穿满键合银丝卷筒的套杆位置兑换；

启动所述的旋转电机，所述的旋转电机带动方形旋转盘转动180度，将未穿键合银丝卷筒的所述套杆和穿满键合银丝卷筒的套杆交换位置，使未穿键合银丝卷筒的所述套杆转到传送带的左端出口下方，继续套串；

步骤四、三维立体取料并装箱；

根据穿满键合银丝卷筒的所述套杆和卷筒箱的位置，通过所述的第一伺服电机的控制开关控制第一伺服电机的旋转方向，带动所述的第一研磨滚珠丝杠旋转，从而使所述的取料机构前后移动；通过所述的第二伺服电机的控制开关控制第二伺服电机的旋转方向，带动所述的第二研磨滚珠丝杠旋转，使所述的取料机构左右移动，以使所述的取料机械爪与穿满键合银丝卷筒的套杆的位置正对，然后启动所述的第三伺服电机以使第一传动齿带带动移动块移动，从而调整所述取料杆的高度，然后通过所述的取料机械爪抓取穿满键合银丝卷筒的套杆，并移动到卷筒箱的位置进行装箱操作。

本发明与现有技术相比，大大降低了工人的工作量，避免了安全隐患，大大提高了生产效率，在很大程度上降低了企业的生产成本。

附图说明

图1为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置的立体结构示意图一；

图2为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置的立体结构示意图二；

图3为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置的主视结构示意图；

图4为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中送料通道和分流机构的安装结构示意图；

图5为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中分流机构的部分立体结构示意图一；

图6为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中分流机构的部分立体结构示意图二；

图7为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中分流机构和双通道传送机构的安装结构示意图一；

图8为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中分流机构和双通道传送机构的安装结构示意图二；

图9为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中位置兑换机构的立体结构示意图；

图10为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中位置兑换机构、三维立体取料机构、装箱机构的安装结构示意图一；

图11为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中位置兑换机构、三维立体取料机构、装箱机构的安装结构示意图二；

图12为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中三维立体取料机构的立体结构示意图；

图13为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中取料机构的立体结构示意图；

图14为本发明可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置中装箱机构的立体结构示意图。

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-图14所示，本发明的可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置，包括振动送料机构1、送料通道2、分流机构3、双通道传送机构4、位置兑换机构5、三维立体取料机构6、装箱机构7和支撑机构8；

振动送料机构1为振动盘，振动送料机构1的出料口与送料通道2的入口相连通；

分流机构3包括倒l形分流板30、电机安装座、减速机安装座、倒u形框、分流横板38和分流导向筒39，电机安装座的顶部与倒l形分流板30的顶板内表面可拆卸连接，电机安装座的底部安装有第一电机31，第一电机31的动力输出轴上安装有第一主动带轮，减速机安装座的顶部与倒l形分流板30的顶板内表面可拆卸连接，减速机安装座的底部安装有减速机33，减速机33的输入轴安装有第一从动带轮，第一主动带轮和第一从动带轮外张紧绕设有第一皮带32，减速机33的输出轴安装有第二主动带轮，倒u形框的顶部与倒l形分流板30的顶板内表面可拆卸连接，倒u形框的前后框板之间的中间位置安装有可转动的轴杆，轴杆的最前端安装有第二从动带轮，第二主动带轮和第二从动带轮外张紧绕设有第二皮带34，轴杆的中部安装有凸轮35，凸轮35的侧壁上开设有弧形槽，倒u形框的前后框板之间的下部位置安装有可前后滑动的滑杆36，滑杆36上安装有导向柱，导向柱插入弧形槽内，滑杆36的右侧面中部固定安装有拨片37，拨片37由两个背靠背的c形条一体成型，c形条的内壁可与键合银丝卷筒的外壁相贴合，分流横板38的前后两端正对c形条的位置开设有分流通道，分流横板38上开设有可与分流通道相通的内高外低的倾斜通道，分流导向筒39的顶部固定安装在分流横板38的底部并与分流通道相连通；

送料通道2的出口与分流横板38的右部上表面中间位置固定；

双通道传送机构4包括前立板、后立板、第二电机和四个立柱，前立板和后立板之间于正对的中间位置固定有连接杆，前立板和后立板之间于正对的左下角位置安装有可转动的导向杆，导向杆前端靠近前立板内侧的位置固定安装有从动轮，导向杆于前立板、后立板外的两端头固定安装有第一导向轮，前立板的前侧面、后立板的后侧面于第一导向轮的上方均安装有两个可转动的第二导向轮，第二电机的动力输出轴固定安装有驱动轮，驱动轮可与从动轮啮合，四个立柱的顶部均安装有可转动的传动轮，同侧的第一导向轮、两个第二导向轮和两个传动轮上张紧绕设有传送带，传送带的右端入口正好位于分流导向筒39的正下方；

位置兑换机构5包括方形旋转盘50、套杆51和旋转电机52，方形旋转盘50固定安装在旋转电机52的动力输出轴顶部，套杆51的底部一体成型有圆形托板，圆形托板可拆卸安装在方形旋转盘50的上表面四个角位置的凹槽内，同侧的两个套杆51正好位于传送带的左端出口下方；

三维立体取料机构6包括相对设置且平行的y1龙门和y2龙门，还包括支撑横梁板，y1龙门包括第一y1龙门座、第二y1龙门座，第一y1龙门座与第二y1龙门座之间设有第一导轨安装条，第一导轨安装条上设有第一直线导轨，第一直线导轨上设有至少两块第一导轨滑块，第一y1龙门座上设有电机座，电机座上安装有第一伺服电机，第一伺服电机的控制输入端电连接有电源和控制开关，第一伺服电机的动力输出轴连接有第一研磨滚珠丝杠，第一研磨滚珠丝杠的自由端与第二y1龙门座连接，第一研磨滚珠丝杠设有第一螺母，第一螺母外套设有第一螺母连接套，y2龙门包括第一y2龙门座、第二y2龙门座，第一y2龙门座、第二y2龙门座之间设有第二导轨安装条，第二导轨安装条上安装有第二直线导轨，第二直线导轨上设有至少两块第二导轨滑块，第一直线导轨与第二直线导轨平行；

支撑横梁板的下表面左右两端分别与第一导轨滑块、第一螺母连接套和第二导轨滑块可拆卸连接；

支撑横梁板上设有第二伺服电机和两根平行的第三直线导轨，第二伺服电机的控制输入端电连接有电源和控制开关，第三直线导轨上设有两块第三导轨滑块，两根第三直线导轨的两端头设有支座，四块第三导轨滑块上安装有l形连接板，l形连接板包括水平底板和垂直立板，支座底部与支撑横梁板连接，支座上设有通孔，通孔内套设有第二研磨滚珠丝杠，第二研磨滚珠丝杠与第二伺服电机的动力输出端传动连接，第二研磨滚珠丝杠设有第二螺母，第二螺母外套设有第二螺母连接套，第二螺母连接套的底部与水平底板连接，垂直立板位于支撑横梁板的外边缘正上方，垂直立板的前端面可拆卸安装有取料机构60，取料机构60包括取料立板600，取料立板600的前端面下部一体成型有水平支承板，取料立板600的上端中部可拆卸安装有第三伺服电机601，第三伺服电机601的控制输入端电连接有电源和控制开关，第三伺服电机601的动力输出轴的最前端安装有第一驱动齿轮，取料立板600于第一驱动齿轮的正下方安装有可转动的第一从动齿轮，第一驱动齿轮和第一从动齿轮外张紧绕设有第一传动齿带602，第一传动齿带602固定安装有移动块603，移动块603安装有取料杆604，取料杆604的下端穿过水平支承板，取料杆604的最下端安装有取料机械爪605；

方形旋转盘50位于第二导轨安装条的下方；

装箱机构7位于位置兑换机构5的左侧，装箱机构7包括装箱板，装箱板上表面的前后两边缘可拆卸安装有限位条，两个限位条之间的中部可拆卸安装有分隔条，从而将装箱板的上表面分隔成两个容纳腔，容纳腔内可拆卸安装有卷筒箱；

支撑机构8包括两个支撑架和一个水平板，水平板固定安装在两个支撑架上；

前立板、后立板、第二电机、立柱、旋转电机52、第一y1龙门座、第二y1龙门座、第一y2龙门座、第二y2龙门座和装箱板的底部均与水平板可拆卸连接。

作为优选方案，同侧的两个立柱之间固定安装有两块导料挡板，两块导料挡板位于传送带的前后两侧，从而构成导料通道，导料通道的右端入口正好位于分流导向筒39的正下方。这样的设计，可以防止键合银丝卷筒掉落，确保质量。

作为优选方案，套杆51的顶部为上小下大的圆锥台状。这样的设计，可以为键合银丝卷筒的套入提供良好的导向作用。

作为优选方案，第一直线导轨和第二直线导轨两端均设有限位座，第一导轨安装条、第二导轨安装条的外侧设有卡槽，卡槽内嵌设有水平尺，水平尺与第一直线导轨、第二直线导轨平行，第三直线导轨的两端设有限位座，限位座位于支座的内侧，第一导轨滑块和第二导轨滑块均设有两个，支撑横梁板上设有若干通孔。这样的设计，不仅限位效果较佳，便于移动操作，而且可以校准水平度，方便使用，不仅如此，整体结构更加紧凑，重量较轻，强度较好。

作为优选方案，第一直线导轨、第二直线导轨的规格型号为egh15ca，第三直线导轨的规格型号为mgn12h，第一伺服电机的型号为msmj082g1c，第二伺服电机的型号为msmj042g1c。这样的设计，反应灵敏，便于控制，大大提高了生产效率。

作为优选方案，取料机械爪605包括取料气缸和两个v形料爪，两个v形料爪的开口正对，v形料爪的上端与取料气缸铰接，取料气缸的伸缩杆下端与v形料爪的上部内壁之间铰接有推杆。这样的设计，便于取料操作。

作为优选方案，分隔条的上表面中部安装有双向导轮组件，双向导轮组件包括两个第一装箱导向轮和一个h形支撑块，第一装箱导向轮可转动地安装在h形支撑块内，装箱板的左右两边缘中间位置安装有单向导轮组件，单向导轮组件包括u形支撑块、l形支撑块和一个第二装箱导向轮，l形支撑块与u形支撑块铰接，第二装箱导向轮可转动地安装在l形支撑块的内端缺口处，两个第一装箱导向轮和两个第二装箱导向轮共同对卷筒箱进行导向。这样的设计，可以对卷筒箱提供良好的导向作用，便于卷筒箱的取出和放入。

作为优选方案，支撑架设置两套，支撑架由四根立杆和八根横杆构成立体框架结构。这样的设计，不仅重量轻，而且强度较佳，整体结构更加紧凑。

作为优选方案，振动送料机构1的支腿底部和支撑架的底部均可拆卸安装有护套。这样的设计，可以起到良好的保护作用。

上述的可兑换位置的键合银丝卷筒包装装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、键合银丝卷筒分流；

键合银丝卷筒通过振动送料机构1振动出料，并通过送料通道2传送到分流横板38上，启动第一电机31带动第一皮带32和第二皮带34传动，从而带动凸轮35转动，由于滑杆36上安装有导向柱，导向柱插入弧形槽内，故凸轮35带动滑杆36前后滑动，在滑动过程中，c形条将键合银丝卷筒推至倾斜通道，由于倾斜通道内高外低倾斜设置，故键合银丝卷筒将顺着倾斜通道进入分流通道，键合银丝卷筒被均分成两组，并通过分流导向筒39传送至传送带上；

步骤二、键合银丝卷筒套串；

键合银丝卷筒通过传送带输送至左端，并掉落套在套杆51上，直到套杆51上穿满键合银丝卷筒；

步骤三、穿满键合银丝卷筒的套杆51位置兑换；

启动旋转电机52，旋转电机52带动方形旋转盘50转动180度，将未穿键合银丝卷筒的套杆51和穿满键合银丝卷筒的套杆51交换位置，使未穿键合银丝卷筒的套杆51转到传送带的左端出口下方，继续套串；

步骤四、三维立体取料并装箱；

根据穿满键合银丝卷筒的套杆51和卷筒箱的位置，通过第一伺服电机的控制开关控制第一伺服电机的旋转方向，带动第一研磨滚珠丝杠旋转，从而使取料机构60前后移动；通过第二伺服电机的控制开关控制第二伺服电机的旋转方向，带动第二研磨滚珠丝杠旋转，使取料机构60左右移动，以使取料机械爪605与穿满键合银丝卷筒的套杆51的位置正对，然后启动第三伺服电机601以使第一传动齿带602带动移动块603移动，从而调整取料杆604的高度，然后通过取料机械爪605抓取穿满键合银丝卷筒的套杆51，并移动到卷筒箱的位置进行装箱操作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。