一种芯片原位翻转机构的制作方法

本实用新型涉及智能卡制造设备，具体涉及一种芯片翻转机构。

背景技术：

在智能卡生产过程中，需要把芯片封装到卡片中。芯片的封装工艺依次包括铣槽、挑线、碰焊、封装等，其中，碰焊时卡片的芯片槽中伸出的两条天线呈竖直状态，待焊接芯片呈竖起状态与天线碰焊连接在一起；在进行后续的封装之前，需要让已碰焊的呈竖起状态的芯片翻转成水平状态，以便让芯片对准芯片槽，进而将芯片封装到芯片槽中。上述芯片的翻转通过芯片翻转机构完成，现有的芯片翻转机构主要由一组相对运动的天线弯折机构构成，两个天线弯折机构在高度方向上相互错开，工作时两个天线弯折机构相向运动并分别作用在竖起的两条天线上，使得天线在两个作用点处向相反方向发生弯折，从而让竖起的芯片转换成水平状态。现有的这种芯片翻转机构存在以下不足：

通过弯折天线间接实现芯片的翻转，翻转后的芯片的水平度难以保证，并且翻转后的芯片与芯片槽之间的位置关系也难以保证(芯片不能准确地与芯片槽对准)，从而影响后续的封装加工。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种芯片原位翻转机构，该翻转机构能够实现对芯片的原位翻转，使得翻转后的芯片不但能够确保水平度，而且还能够确保与芯片槽准确对准，便于后续的封装加工。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种芯片原位翻转机构，其特征在于，由中间连接座、设置在中间连接座上的用于对芯片进行翻转的翻转执行机构以及用于驱动中间连接座接近或离开待翻转芯片的直线驱动机构构成；其中：

所述翻转执行机构包括真空吸头、摆杆以及伸缩缸，其中，所述真空吸头与负压装置连接；所述伸缩缸的缸体通过第一转动结构与中间连接座连接，该伸缩缸的伸缩杆通过第二转动结构与摆杆的一端连接，摆杆的另一端与真空吸头连接，该摆杆的中部通过第三转动结构与中间连接座连接；所述第三转动结构的转动中心轴线与真空吸头的吸取面的几何中心相重合。

上述芯片原位翻转机构的工作原理是：在进行芯片翻转之前，所述伸缩缸的伸缩杆处于缩回状态，所述真空吸头的吸取面处于竖直状态，且位于远离待翻转芯片所在位置的常态位置，等待卡片送入；焊接有芯片的卡片送入到芯片翻转工位后，直线驱动机构驱动中间连接座及其上的翻转执行机构朝待翻转芯片移动，使得真空吸头的吸取面与待翻转芯片的表面贴合并将芯片吸住；随后翻转执行机构工作，伸缩缸的伸缩杆伸出，促使摆杆绕着第三转动结构的转动中心轴线进行90°翻转，相应的所述真空吸头和芯片也一起作90°翻转，在上述翻转过程中，所述真空吸头的吸取面以及与之贴合的芯片表面均绕着与它们重合的第三转动结构的转动中心轴线转动，由于第三转动结构的转动中心轴线与真空吸头的吸取面的几何中心相重合，也与芯片中与吸取面贴合的表面的几何中心贴合，使得芯片绕其表面的几何中心翻转，亦即实现原位翻转；翻转完成后，真空吸头松开翻转后的芯片，随后直线驱动机构驱动中间连接座及其上的翻转执行机构复位，同时，伸缩缸的伸缩杆缩回使得真空吸头的吸取面恢复至竖起状态，等待下一次的芯片翻转作业。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述摆杆包括用于与伸缩缸的伸缩杆连接的第一连接臂、用于与真空吸头连接的第二连接臂以及转动轴，其中，所述转动轴与中间连接座连接形成第三转动结构，且该转动轴与所述第一连接臂和第二连接臂固定连接；所示第二连接臂为直角形构件，所述真空吸头固定在该直角形构件的端部。通过采用上述结构的摆杆，实现与伸缩杆、中间连接座以及真空吸头的连接；其中，采用直角形第二连接臂的目的在于让真空吸头的吸取面与第三转动结构的转动中心轴线重合，具体地，由于真空吸头具有一定的长度，通过设置直角形的第二连接臂使得其末端在径向和轴向离开第三转动结构的转动中心轴线一定距离，从而在第二连接臂的末端设置真空吸头使其在径向反向延伸，便可让吸取面与第三转动结构的转动中心轴线重合。

优选地，所述第二连接臂内设有与真空吸头内腔连通的真空通道，该真空通道上设有用于与负压装置连接的气孔。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述中间连接座由第一连接段和第二连接段通过螺钉连接而成，其中，所述伸缩缸的缸体通过第一转动结构与第一连接段的端部连接，所述摆杆通过第三转动结构与第二连接段的端部连接。采用两段式的中间连接座具有便于加工和装配的优点。

本实用新型的一个优选方案，其中，所述直线驱动机构由气缸构成，该气缸的伸缩件与所述中间连接座连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、芯片翻转时绕着固定的转轴转动，由于该转轴与芯片表面的几何中心重合，因此芯片翻转后其表面的几何中心所在位置不变，这就能保证翻转后的芯片位于芯片槽的正上方，且与芯片槽准确对准。

2、由于芯片在翻转过程中由真空吸头吸住，真空吸头在翻转后可以确保其吸取面严格处于水平状态，从而保证翻转后的芯片的水平度，便于后续的精确封装。

3、本实用新型的翻转机构仅设置于芯片的一侧，结构更加紧凑。

附图说明

图1-图3为本实用新型的芯片原位翻转机构的一个具体实施方式的结构示意图(处于等待芯片翻转状态)，其中，图1为主视图，图2为俯视图，图3为立体图。

图4-图6为图1-图3所示芯片原位翻转机构处于芯片翻转状态下的结构示意图，其中，图4为主视图，图5为俯视图，图6为立体图。

图7为图1-图3所示芯片原位翻转机构中摆杆和真空吸头的立体结构示意图。

图8-图10为图1-图3所示芯片原位翻转机构的使用状态图，其中，图8为芯片在进行翻转前的示意图；图9和图10为芯片进行90°翻转后的示意图，其中，图9为主视图，图10为立体图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1-图7，本实施方式的芯片原位翻转机构由中间连接座4、设置在中间连接座4上的用于对芯片9进行翻转的翻转执行机构以及用于驱动中间连接座4接近或离开待翻转芯片9的直线驱动机构构成。其中：所述翻转执行机构包括真空吸头1、摆杆2以及伸缩缸3，其中，所述真空吸头1与负压装置连接。所述伸缩缸3的缸体3-1通过第一转动结构6与中间连接座4连接，该伸缩缸3的伸缩杆3-2通过第二转动结构7与摆杆2的一端连接，摆杆2的另一端与真空吸头1连接，该摆杆2的中部通过第三转动结构8与中间连接座4连接；所述第三转动结构8的转动中心轴线2-4与真空吸头1的吸取面1-1的几何中心相重合，亦即第三转动结构8的转动中心轴线2-4既与真空吸头1的吸取面1-1重合，又与真空吸头1轴心线相交。

参见图1-图7，所述摆杆2包括用于与伸缩缸3的伸缩杆3-2连接的第一连接臂2-1、用于与真空吸头1连接的第二连接臂2-2以及转动轴2-3，其中，所述转动轴2-3与中间连接座4连接形成第三转动结构8，且该转动轴2-3与所述第一连接臂2-1和第二连接臂2-2固定连接；所示第二连接臂2-2为直角形构件，所述真空吸头1固定在该直角形构件的端部。通过采用上述结构的摆杆2，实现与伸缩杆3-2、中间连接座4以及真空吸头1的连接；其中，采用直角形第二连接臂2-2的目的在于让真空吸头1的吸取面1-1与第三转动结构8的转动中心轴线2-4重合，具体地，由于真空吸头1具有一定的长度，通过设置直角形的第二连接臂2-2使得其末端在径向和轴向离开第三转动结构8的转动中心轴线2-4一定距离，从而在第二连接臂2-2的末端设置真空吸头1使其在径向反向延伸，便可让吸取面1-1与第三转动结构8的转动中心轴线2-4重合。

参见图7，所述第二连接臂2-2内设有与真空吸头1内腔连通的真空通道，该真空通道上设有用于与负压装置连接的气孔2-5。

参见图1-图6，所述中间连接座4由第一连接段4-1和第二连接段4-2通过螺钉连接而成，其中，所述伸缩缸3的缸体3-1通过第一转动结构6与第一连接段4-1的端部连接，所述摆杆2通过第三转动结构8与第二连接段4-2的端部连接。采用两段式的中间连接座4具有便于加工和装配的优点。

参见图1-图6，所述直线驱动机构由气缸5构成，该气缸5的伸缩件5-2与所述中间连接座4连接，所述伸缩件5-2与气缸5的缸体5-1连接。此外，所述直线驱动机构也有可以由油缸、直线电机等其他能够输出直线往复运动的机构构成。

参见图1-图10，本实用新型的芯片原位翻转机构的工作原理是：

参见图8-图10，生产中，待翻转的芯片9焊接在卡片10的天线11上，天线11和待焊接芯片9均处于竖起状态，卡片10在卡片输送轨道12内由卡片输送机构向前输送，当卡片10到达芯片翻转工位时，由卡片定位机构13对卡片10进行定位。

在进行芯片9翻转之前，所述伸缩缸3的伸缩杆3-2处于缩回状态，所述真空吸头1的吸取面1-1处于竖直状态，且位于远离待翻转芯片9所在位置的常态位置，等待卡片10送入；焊接有芯片9的卡片10送入到芯片9翻转工位后，直线驱动机构驱动中间连接座4及其上的翻转执行机构朝待翻转芯片9移动，使得真空吸头1的吸取面1-1与待翻转芯片9的表面贴合并将芯片9吸住；随后翻转执行机构工作，伸缩缸3的伸缩杆3-2伸出，促使摆杆2绕着第三转动结构8的转动中心轴线2-4进行90°翻转，相应的所述真空吸头1和芯片9也一起作90°翻转，在上述翻转过程中，所述真空吸头1的吸取面1-1以及与之贴合的芯片9表面均绕着与它们重合的第三转动结构8的转动中心轴线2-4转动，由于第三转动结构8的转动中心轴线2-4与真空吸头1的吸取面1-1的几何中心相重合，也与芯片9中与吸取面1-1贴合的表面的几何中心贴合，使得芯片9绕其表面的几何中心翻转，亦即实现原位翻转；翻转完成后，真空吸头1松开翻转后的芯片9，随后直线驱动机构驱动中间连接座4及其上的翻转执行机构复位，同时，伸缩缸3的伸缩杆3-2缩回使得真空吸头1的吸取面1-1恢复至竖起状态，等待下一次的芯片9翻转作业。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。