专利名称：视觉定位式smd晶片检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视觉定位式SMD晶片检测的装置，尤其是小型化、高频化、薄 型化的smd晶片的视觉定位检测装置。
二背景技术：
随着通讯设备、手机、电脑、家电及网络等应用电子产品市场的飞速发展，SMD石 英晶片元器件的市场需求日益增长，超高频、超薄型和超小型晶片的厚度甚至在0.03 毫米以下，长与宽最小尺寸是0.5X0.5毫米，采用传统的方法进行分选由于静电的千扰 容易造成空吸、空测等现象，影响了分选效率，所以现有的对石英晶片和陶瓷片的分选 测试方法不能简单移用于此。
本申请人已经申请过对晶片自动测量的方法和系统，例如中国专利CN00240759. 0 石英晶片自动定位测频分选装置、CN0327889L6片式压电陶瓷及相关器件自动定位 测试装置和CN200520076016. 7晶片分选装置。现有的技术一般是经过螺旋送料器将零散 的晶片排列后送到直线送料器的末端，机械手搬运晶片至分度盘，分度盘带晶片移位至 测量工位进行测量。得到的信号送到计算机内处理。然后分度盘带晶片继续移位至下料 工位，计算机根据处理的结果，通过显示器显示结果并控制下料部分，将晶片送入设定
的料盒内。
现有的技术采用螺旋送料器送料，晶片长时间在螺旋盘里振动，相互摩擦，容易产 生静电，造成走片不畅，吸附现象严重，引起晶片，特别是高频化、薄型化的smd晶片 的破损，影响产品质量。现有的分度盘转移SMD晶片方式，容易发生塞片现象，影响测 试精度，并且现有的分选装置，结构复杂，维修困难，故障率高。
三、 发明内容
本实用新型目的是提出一种结构简单、高效而可靠的视觉定位式SMD晶片检测装 置，对SMD晶片的分选的工艺和装置作优化实现SMD晶片的自动传送、搬运，在测量工 位对晶片的性能指标进行测量，测量分选后自动送入料盒，保证整个分选装置的稳定性 和准确性。
本实用新型的技术方案是视觉定位式SMD晶片检测装置，由传送单元和图象识别 处理单元构成，传送单元包括加料装置、圆盘料台、机械手搬运装置，图象识别处理单 元包括摄像头、光源；散乱的待测晶片经加料器后进入圆盘料台，抖动或振动的圆盘料 台将成堆的SMD晶片散开。圆盘料台上设有对晶片的中心位置进行视觉定位识别的工
位，此视觉定位识别釆用图象识别处理方法进行，然后机械手将识别出的晶片搬运至测 量工位，在测量工位，上、下测试电极组成谐振腔，晶片、测量仪器组成振荡电路完成 对该晶片的非接触式测量，测量仪器是特有的高精度的网络测试仪，来进行频率、阻抗、 寄生等参数的测试，计算机将测量后的参数进行处理，通过显示器显示结果，同时机械 手将晶片搬至可翻转的磁性小斗内，计算机控制下料分类部分，将晶片送入设定的料盒内。
加料器一般为一个带有旋转螺纹的圆柱形容器，由步进电机驱动其动作。 圆盘料台下设有一伺服电极，伺服电极顺时针匀速转动，带动圆盘料台和其上的晶 片相应转动，将晶片输送至图象识别位置进行识别。
本装置的测试采用单工位无触点式的静态测量方式，即设有一个测试下电极工位和 一个可搬运晶片的机械手式上电极。这个机械手在测量时是测试单元的上电极。在测量 前和测试完成后，这个机械手式上电极又能实现对晶片的搬运。在测量工位，上电极位 置固定，下电极位置由电子数显内径千分尺来进行上下调整，保证上下电极有固定的相
对位置，防止SMD晶片被砸坏、损伤。
机械手一般是由一个金属(铜质)材料的负压吸头构成，由电磁阀控制其进出气方
式，同时也是测试工位的测试上电极。流程加料器和平台匀速转动送料器、图象识别 系统进行晶片中心位置判别，双机械手搬运，双工位同时测量，直线运输至下料翻转小 斗，分类落料
本实用新型的优点是装置测量精度高、自动化程度高、结构简单、操作方便、故 障率低，采用视觉判别系统定位，较之现有的分度盘定位测试方式，定位精确可靠，判 断准确，识别率高，特别适合小型化、高频化、薄型化的smd晶片的定位。采用圆盘平 台匀速转动送料，摒弃了传统的振动方式，避免了SMD晶片频率分选中常见的静电千扰， 降低了晶片的破损率，提高了产品质量和合格率。机械手搬运式上电极，实现送料、 测试、放料的直线运输，既简捷、快速、可靠、方便，又保证了SMD晶片的单片测试， 增强了整机工作的稳定性、可靠性。送料部分采用专用加料器存放待测SMD晶片，存取 方便，减少了停机处理的时间，提高了系统运行效率。 四
图l是本实用新型总体结构示意图
图2是本实用新型送料料台结构示意图
1、加料器，2、加料料斗，3、圆盘料台，4、光源，5、负压吸头(上电极)，6、电 子数显内径千分尺，7、测试下电极，8、料盒，9、翻转小斗，10、机械臂，11、摄像 头，12、磁翻转圆盘、21、圆盘料台、22、凹形槽、23、接料盒、24、伺服电机
五具体实施方式
机械手在机械臂上直线运动，完成吸取SMD晶片、测量、放下SMD晶片一系列动作。 翻转小斗内的SMD晶片随磁翻转圆盘一步一步转动，当小翻斗转到相应档位处时，
PLC接受计算机发出的信号，控制此位的小翻斗翻转，SMD晶片被送入相应的料盒中。
若料盒已满，系统报警。
伺服电极带动圆盘料台匀速转动，将一批SMD晶片输送至图象识别位，图象识别系
统接受到信息后，将信号传给计算机，计算机控制料台停止转动，图象识别系统寻找单
片SMD晶片的中心位置，识别结束，机械手工作，吸取SMD晶片，同时圆盘料台继续转动，
输送下一批SMD晶片。
圆盘料台的圆周边有一圈凹形槽，防止SMD晶片散落到平台外。凹形槽里设有两个椭圆形的孔，将溅落到槽里的SMD晶片处理到椭圆孔下方的接料盒里。测试单元由上、下电极、电子数显内径千分尺、LED指示灯、高精度滑块等部件组成。对同规格的SMD晶片批量分选前，需要对测试工位上的上、下电极的间隙进行调整。本实用新型测试单元上电极的位置固定，通过调整下电极的位置来保证上、下电极 之间的适当的间隙，从而完成对SMD晶片各种参数的测量。下电极位置调整的方法触点A和触点B之间连有一LED指示灯，当它们相接触时， LED灯亮。顺时针旋转电子数显内径千分尺，千分尺的内径慢慢伸出，将滑块和连接块 A向上托起，连接块A和B之间设有一拉簧，在拉簧的作用下，连接块B和下电极缓慢向 上移动，当上、下电极相碰时，触点A 、 B分开，LED灯灭，电子数显内径千分尺通过 数据通讯口将当前位置传给计算机，计算机处理后，将合适的间隙在显示器上显示出来， 回旋千分尺至计算机提示的间隙，即可使上、下电极间有固定的间隙，既保证了测量精 度，有可防止晶片被损伤。装置包括传送单元包括加料装置、平台转动装置、机械手搬运装置、图象识别处 理单元包括摄像头、光源；辅之于测试单元包括专用网络仪及与被测晶体组成的振荡电 路，可与数据处理部分通讯、由数据采集卡、计算机组成的数据处理单元、计算机及PLC 控制器构成的控制单元；由同步电机及其驱动器、磁翻转小斗、磁翻转线包、存料盒等 等部件组成下料分类处理单元构成。从而构成比较完整的测试装置。本实用新型的工作过程如下当分选装置开始工作，加料器将散乱的待测SMD晶片 经加料料斗送入旋转的圆盘平台，圆盘平台抖动成堆的SMD晶片散开，并继续匀速转动 将SMD晶片向图象识别位输送。此时摄像头拍照，将图象传输给计算机进行SMD晶片中 心位置的识别。接着，负压吸头机械手动作，吸住经图象处理系统判别出中心位置的单 片SMD晶片，机械手在机械手臂上直线运动，将单片SMD晶片搬至测试工位的测试下 电极上，吸取SMD晶片的机械手同时也是测试工位的上电极，与下电极组成谐振腔，SMD 晶片、测量仪器组成振荡电路，测量该SMD晶片的频率、杂波、寄生等各种参数。测试 参数通过相关电路送至计算机，由计算机对此SMD晶片进行分类。测试完毕，机械手将 该SMD晶片输送至下料磁翻转圆盘的翻转小斗内，然后机械手回到初始位置，等待吸取 下一个SMD晶片，同时翻转小斗内的已测SMD晶片随下料磁翻砖圆盘转动，到指定位置 后，计算机信号控制其倾倒，将其倒入相应的料盒。当运行出现故障或料盒已满时，系 统报警。重复上述动作。
权利要求1、 视觉定位式SMD晶片检测装置，由传送单元和图象识别处理单元构成，传送单元 包括加料器、圆盘料台、机械手搬运装置构成，图象识别处理单元包括摄像头、光源， 待测晶片经加料器后进入圆盘料台，圆盘料台上设有对晶片的中心位置进行视觉定位识 别的工位，其特征是所述机械手搬运装置在测量时是测试单元的上电极，机械手由一个 金属材料的负压吸头构成。
2、 根据权利要求1所述的视觉定位式SMD晶片检测装置，其特征是加料装置为 一个带有旋转螺纹的圆柱形容器，由步进电机驱动其旋转。
3、 根据权利要求1所述的视觉定位式SMD晶片检测装置，其特征是圆盘料台下设 有一伺服电机，伺服电机顺时针匀速转动，带动圆盘料台和其上的SMD晶片相应转动， 将SMD晶片输送至视觉定位工位。
专利摘要视觉定位式SMD晶片检测装置，由传送单元和图象识别处理单元构成，传送单元包括加料器、圆盘料台、机械手搬运装置构成，图象识别处理单元包括摄像头、光源，待测晶片经加料器后进入圆盘料台，圆盘料台上设有对晶片的中心位置进行视觉定位识别的工位，所述机械手搬运装置在测量时是测试单元的上电极，机械手由一个金属材料的负压吸头构成。装置的测量精度高、自动化程度高、结构简单、操作方便、故障率低，采用视觉判别系统定位，较之现有的分度盘定位测试方式，定位精确可靠，判断准确，识别率高，特别适合小型化、高频化、薄型化的smd晶片的定位和搬运。
文档编号G01R31/26GK201156073SQ200720130900
公开日2008年11月26日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者周文俊, 孙迎春, 秩 张, 徐华军, 钟丹秋, 义 黄 申请人:南京熊猫仪器仪表有限公司