专利名称：一种半自动编程系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及芯片生产领域，尤其涉及一种把程序和数据烧录写进芯片的半自动编程系统。
背景技术：
目前，编程器早已在移动设备、数码相机、MP3播放器、电脑主板等领域得到广泛应用，编程器的作用之一是把程序和数据写进芯片，这种写入过程俗称为烧录。一般的编程器为手动型，需要人手放芯片到编程器上面的适配器来进行烧录，烧录完成后再用人手把适配器上面的芯片取出，如图I。自动型编程系统是自动机械装置和编程器配合使用，用机械手代替人手来完成芯·片放入适配器和从适配器取出的过程，用以节省人工的一种编程系统，如图2，自动编程系统的价格十分昂贵，少则几十万，多则几百万。自动编程系统烧录容量小、速度快血芯片时，·具有明显的优势，但烧录容量大，速度慢的芯片时，优势显得不明显，例如，一台配有I个机械手，8个编程器适配器的自动编程系统，假设机械手放入和取出芯片的时间均为I秒钟，编程器的每个适配器烧录小容量的芯片时间为8秒，那么整体效率将会很高，达到每小时1800个芯片；但是如果每个适配器烧录大容量芯片的时间为5分钟，那么只能达到每小时96个芯片，因为大部分时间机械手均在等待芯片的烧录完成，而不能充分发挥机械手的快速效能，这时候和人工操作的速度无异。当然，可以通过增加更多的编程器来提高机械手的效率，但这样需要加大机械手的工作范围，成本会增加更多。综上，现有人工编程器虽然成本低，但速度慢，操作复杂，需要人力劳动量过大；自动编程系统虽然速度较快，但成本高，且大部分时间不能充分发挥机械手的效率。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种适当减少人员劳动强度，烧录效率适宜，成本较低的半自动编程系统。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种半自动编程系统，包括外壳、编程器、适配器及机械装置，所述编程器安装于所述外壳内；所述编程器电性连接适配器；所述机械装置包括压板及与压板连接的运动装置，所述运动装置电性连接编程器并受编程器控制。进一步地，所述运动装置为直线步进电机，所述直线步进电机的传动轴与所述压板连接。进一步地，所述压板包括垂直压板和水平压板；所述直线步进电机包括与垂直压板相连接的纵向直线步进电机，及与水平压板相连接的横向直线步进电机。进一步地，所述纵向直线步进电机为外驱式直线步进电机，其传动轴通过法兰与垂直压板连接，所述传动轴上开有外螺纹，所述法兰的法兰筒内开有内螺纹，所述外驱式直线步进电机以螺纹传动方式驱动垂直压板升降。[0010]进一步地,所述横向直线步进电机为固定轴式直线步进电机。进一步地，所述编程器包括编程器主板，所述编程器主板通过电连接器电性连接设置于外壳内的可拆卸电源驱动板。进一步地，所述适配器的PCB电路板通过电连接器电性连接所述编程器主板。进一步地，所述适配器的PCB电路板还设有电源稳压1C。进一步地，所述适配器有多个，共用同一 PCB电路板。进一步地，所述编程器控制所述运动装置的最大压力、运动速度及运动行程为预定值，并根据运动装置的状态作出反馈。本实用新型在降低成本的前提下充分发挥机械装置与人工的配合作用，降低了人工劳动量、减少人工操作失误，且提高了机械装置的使用效率。此外，通过编程器控制运动 装置，提高了运动装置的自动化程度和控制精确度。
图I是现有人工编程器不意图。图2是现有自动型编程系统示意图。图3是本实用新型一种半自动编程系统的一种实施方式在压板未压下时不意图。图4是本实用新型一种半自动编程系统的一种实施方式在压板压下时示意图。图5是本实用新型一种半自动编程系统的一种实施方式右视示意图。图6是本实用新型一种半自动编程系统的专用适配器示意图。图7是本实用新型一种半自动编程系统的多个专用适配器共用同一 PCB电路板弓丨线层的结构示意图。图8是本实用新型一种半自动编程系统的用于专用适配器的垂直压板俯视示意图。图9是本实用新型一种半自动编程系统的用于专用适配器的水平压板俯视示意图。图10是本实用新型一种半自动编程系统的另一种实施方式示意图。图11是本实用新型一种半自动编程系统的另一种实施方式的垂直压板压住普通适配器示意图。图中1，外壳；2，编程器；21，编程器主板；22，可拆卸电源驱动板；3，适配器；31，PCB电路板；41，41’，垂直压板；411，411’，挖孔；42，水平压板；421，挖孔；422，弹簧固定螺栓；423，滑槽；424，压板弹簧；51，纵向直线步进电机；52，横向直线步进电机；53，传动轴；6，法兰；7，芯片；8，电连接器；9，专用适配器；91，螺栓；92，芯片定位板；93，上定位层；94，下定位层；95，引线层；96，弹簧；97，双头探针；98，弹性间距；99，焊盘。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。实施方式I :[0031]如图3至图5所示，本实用新型一种半自动编程系统，包括外壳I、编程器2、适配器3及机械装置，编程器2安装于外壳I内；编程器2电性连接适配器；机械装置包括压板及与压板连接的运动装置，运动装置电性连接编程器2并受编程器2控制。其中，运动装置可以采用气体驱动、液压驱动、电驱动等驱动方式，作为一种优选实施方式，运动装置采用电驱动。优选地，该运动装置为直线步进电机，由步进电机驱动器驱动，直线步进电机的传动轴与压板连接。更优地，压板可包括垂直压板41和水平压板42 ；直线步进电机有多个，包括与垂直压板相连接的纵向直线步进电机51，及与水平压板相连接的横向直线步进电机52。其中，纵向直线步进电机51采用外驱式直线步进电机,其传动轴53通过法兰与垂直压板41连接，传动轴53上开有外螺纹，法兰6的法兰筒内开有内螺纹，所述外驱式直线步进电机以螺纹传动方式驱动垂直压板41升降。此时，法兰6固定在垂直压板41上不可旋转，当传动轴53向正反方向旋转时，法兰6就会带动垂直压板41上下运动。横向直线步进电机52优选采用固定轴式直线步进电机,其传动轴本身就能轴向运 动，以方便推拉水平压板42。在本实施方式中，图3所示为压板未压下时的情形；图4所示为压板压下时的情形；图5是本实用新型的一种实施方式的右视示意图，从图3至图5可以看出，本实用新型的运动装置可以在垂直方向和水平方向运动。在本实施方式中，编程器2包括编程器主板21，编程器主板21通过电连接器8电性连接设置于外壳内的可拆卸电源驱动板22，所述适配器3的PCB电路板31通过电连接器8电性连接所述编程器主板21。作为一种优选实施方式，可选用多个适配器3 ;最优的，该多个适配器3可共用同一 PCB电路板31，此时，该多个适配器3通过一个PCB电路板31连接至编程器主板21，以减少电路器件的复杂度。需要特别指出的是，本实用新型的电连接器8可采用本领域内的任何一种成熟技术，优选地，采用欧式插座作为电连接器。需要特别指出的是，本实用新型还可在适配器3的PCB电路板31上面设有电源稳压IC(图中未示)，以提高供电质量如纹波系数、响应速度、稳压精度等。本实用新型可采用限位部件来控制压板的行程等参数，防止损坏适配器，限位部件可以用机械限位开关、红外线、C⑶等，限位开关可置于适配器3旁边，和适配器3采用同一 PCB电路板31，并根据适配器3的最低下压高低来确定限位开关的高度。作为一种优先实施方式，本实用新型采用编程器2控制运动装置的最大压力、运动速度及运动行程为预定值，并根据运动装置的状态作出反馈。通过预先设定的参数，结合不同的适配器3对运动装置进行控制，从而不再需要限位部件，提高系统的自动化程度。更为先进的方式是采用具有失步检测的步进电机驱动器，发现压力过大后直线步进电机失步，编程器通过步进电机驱动器检测到直线步进电机失步后，控制直线步进电机停止。本实用新型的适配器可为本领域的通用适配器，作为一种优选实施方式，本实用新型还提供了一种独特设计的专用适配器9，如图6所示。专用适配器9包括从上至下依次用螺栓91螺接在一起的芯片定位板92、上定位层93、下定位层94和引线层95 (同前述PCB电路板31 )，螺栓91的螺杆位于下定位层94处套设有弹簧96，弹簧96的直径小于下定位层94的螺孔直径，大于上定位层93及引线层95的螺孔直径，使得上定位层93与下定位层94之间形成一个弹性间距98。其中，上定位层93和下定位层94有上下对应的通孔，通孔中设有双头探针97，双头探针97的下端针头位于引线层95对应位置的焊盘99处，并与引线层95电性连接。优选地，所述焊盘99可为表面焊盘、通孔焊盘或盲孔。特别优选地，本实用新型可采用焊盘99进行电性连接，用以减少生产适配器的工作量，更方便适配器的返修；此外，该专用适配器9可有多个，共用同一引线层95，如图7所示。作为一种优选实施方式，在使用专用适配器9时，本实用新型的垂直压板41可如图8所示，垂直压板通过法兰6连接纵向直线步进电机51的的传动轴53，压板正中开有挖孔411，以放置需要烧录的芯片7。与垂直压板41配合使用的水平压板42如图9所示，压板上开有两个或多个挖孔421，水平压板42上四个端角开有滑槽423，滑槽423内设有弹簧固定螺栓422，滑槽423使得水平压板42可以水平方向移动。当采用本实施方式配合专用适配器9对芯片7进行烧录时，编程器2根据水平压板42上面与不同芯片配合使用的开孔宽度，控制横向直线步进电机52来推动水平压板42到设定位置，此时，水平压板没有挡住专用适配器9，放入所有芯片7后人工按下降按钮，此 时编程器2控制横向直线步进电机52收回传动轴，水平压板在压板弹簧424的弹力作用下回到原始位置，此时水平压板已经在芯片7的上方，编程器2根据专用适配器9的最大压力承受能力、高度等参数，通过直线步进电机驱动器来控制纵向直线步进电机51旋转，并由法兰6带动垂直压板41往下移动；当压板对专用适配器9的压力、行程及高度等参数达到预定值时，编程器2控制直线步进电机停止运转，并保持一个恒定力矩，此时，专用适配器9由于压板的压力而使上定位层93与下定位层94贴合，双头探针97的上端针头露出并于芯片7电性连接，而下定位层94螺栓孔处弹簧的弹力使得芯片被夹紧在压板与上定位层93之间，编程器2判断到芯片夹紧后，就开始进行烧录工作；当编程器2烧录完成所有芯片7后，立刻通过步进电机驱动器控制纵向直线步进电机51来让压板上升，这时专用适配器9会松开所有芯片，编程器2再控制横向直线步进电机52来推动水平压板42到设定位置，此时，水平压板42不再挡住专用适配器9，操作人员可以拿走所有烧录好的芯片7，这样一个完整的烧录过程完成。烧录完成后，基于弹簧96的弹力，上定位层93与下定位层94之间的弹性间距98恢复原样，双头探针97的上端针头回缩进上定位层93的通孔中，从而对双头探针97起到很好的保护作用。需要特别指出的是，本实用新型中芯片定位板92的高度应大于芯片7的厚度，以保护芯片7不承受过大压力，此时芯片承受的压力仅仅为所有双头探针的弹力总和。实施方式2 本实用新型的适配器还可为本领域的通用适配器，如图10所示实施方式采用的适配器3，因通用适配器为本领域的公知技术，在此不再详述。本实施方式与前述实施方式的区别在于，仅采用纵向直线步进电机51，没有横向直线步进电机及与其配合的水平压板等组件，大大减少了本实用新型的复杂程度。此外，图11所示为本实施方式的垂直压板压住普通适配器示意图，本实施方式采用的垂直压板41’上开有挖孔411’，通过法兰6与纵向直线步进电机51连接。当采用本实施方式配合本领域的普通适配器对芯片7进行烧录时，首先，将全部芯片放入普通适配器，然后，人工按下降按钮，编程器2根据适配器3的最大压力承受能力、高度等参数，通过步进电机驱动器来控制纵向直线步进电机51旋转，并由法兰6带动垂直压板41’往下移动；当垂直压板41’对适配器3的压力、行程及高度等参数达到预定值时，编程器2控制纵向直线步进电机51停止运转，并保持一个恒定力矩，以防止其传动轴53转动，此时，芯片7会自动落入适配器3上面，经过若干时间后，通常不到I秒，编程器2控制纵向直线步进电机51带动垂直压板41’往上移动到原来位置，此时，适配器3会自动夹紧芯片7，编程器2判断到芯片7夹紧后，就开始进行烧录工作；当编程器2烧录完成所有芯片7后，无需 人工干预立刻通过步进电机驱动器控制纵向直线步进电机51来让垂直压板41’下降，这时适配器3会松开所有芯片7，操作人员可以拿走所有烧录好的芯片7。这样一个完整的烧录过程完成。需要特别指出的是，本实用新型各实施方式的相关技术特征在不相冲突的情况下，可以通用，在此不再一一记载。此外，本实用新型的直线步进电机的最大压力、速度及行程等参数可由编程器控制，设定最大压力刚好大于适配器能够打开的最大压力，但又不能过于超过适配器所能承受的最大压力，以防止压板把适配器压坏；当直线步进电机受到大于本身驱动电流所能提供的推动力的时候，直线步进电机会丢步而停止。编程器由数据库记录各种芯片所采用的适配器类型，当选定一个芯片型号的时候，匹配适配器的信息如最大压力、运行速度和行程等，以配合使用不同类型的适配器。以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
权利要求1.一种半自动编程系统，包括外壳、编程器、适配器及机械装置，其特征在于，所述编程器安装于所述外壳内；所述编程器电性连接适配器；所述机械装置包括压板及与压板连接的运动装置，所述运动装置电性连接编程器并受编程器控制。
2.根据权利要求I所述的半自动编程系统，其特征在于，所述运动装置为直线步进电机，所述直线步进电机的传动轴与所述压板连接。
3.根据权利要求2所述的半自动编程系统，其特征在于，所述压板包括垂直压板和水平压板；所述直线步进电机包括与垂直压板相连接的纵向直线步进电机，及与水平压板相连接的横向直线步进电机。
4.根据权利要求3所述的半自动编程系统，其特征在于，所述纵向直线步进电机为外驱式直线步进电机，其传动轴通过法兰与垂直压板连接，所述传动轴上开有外螺纹，所述法兰的法兰筒内开有内螺纹，所述外驱式直线步进电机以螺纹传动方式驱动垂直压板升降。
5.根据权利要求3所述的半自动编程系统，其特征在于，所述横向直线步进电机为固定轴式直线步进电机。
6.根据权利要求I所述的半自动编程系统，其特征在于，所述编程器包括编程器主板，所述编程器主板通过电连接器电性连接设置于外壳内的可拆卸电源驱动板。
7.根据权利要求6所述的半自动编程系统，其特征在于，所述适配器的PCB电路板通过电连接器电性连接所述编程器主板。
8.根据权利要求7所述的半自动编程系统，其特征在于，所述适配器的PCB电路板还设有电源稳压1C。
9.根据权利要求7或8所述的半自动编程系统，其特征在于，所述适配器有多个，共用同一 PCB电路板。
10.根据权利要求I所述的半自动编程系统，其特征在于，所述编程器控制所述运动装置的最大压力、运动速度及运动行程为预定值，并根据运动装置的状态作出反馈。
专利摘要本实用新型公开了一种半自动编程系统，包括外壳、编程器、适配器及机械装置，所述编程器安装于所述外壳内；所述编程器电性连接适配器；所述机械装置包括压板及与压板连接的运动装置，所述运动装置电性连接编程器并受编程器控制。本实用新型在降低成本的前提下充分发挥机械装置与人工的配合作用，降低了人工劳动量、减少人工操作失误，且提高了机械装置的使用效率。此外，通过编程器控制运动装置，提高了运动装置的自动化程度和控制精确度。
文档编号G06F9/445GK202720632SQ201220272680
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者白锦添 申请人:白锦添