一种芯片自动装配中保压上下料的装置及方法与流程

1.本发明涉及智能芯片治具上下架安装的技术领域，具体涉及一种芯片自动装配中保压上下料的装置及方法。


背景技术：

2.贴片的英文缩写是smt，是表面组装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。smt贴片指的是在pcb基础上进行加工的系列工艺流程的简称。pcb意为印刷电路板。电子电路表面组装技术，称为表面贴装或表面安装技术，是一种将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板的表面或其它基板的表面上，通过再流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。
3.随着生产技术的发展及生产效率的提升，传统的人工贴片技术既不能保证贴片的准确性、一致性，还极大的阻碍了pcb贴片的效率提升。在此基础上，贴片治具就能很好的解决贴片的准确性、一致性问题，但是没有完全解决人工贴片带来的效率提升问题。在此过程中，治具的准确上下料、定位及数据记录校准的过程也是决定着该自动芯片贴片过程的关键，如果治具放置偏差或数据记录偏差都会对芯片贴片带来整条线路的差异问题。因此，如何提供一种精准、数据记录准确的芯片自动装配中保压上下料的方案是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.(1)要解决的技术问题
5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供精准、数据记录准确的芯片自动装配中保压上下料的方案，以解决上述技术问题。
6.(2)技术方案
7.为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
8.一种芯片自动装配中保压上下料的装置，包括：保压机、上料机、下料机及控制器；其中，
9.所述保压机，包括：芯片治具输送轨道、芯片治具检测器、保压机构及保压自动测力机构，均电连接至所述控制器；所述芯片治具输送轨道，从送入芯片治具的上板机朝向所述上料机延伸，在所述芯片治具输送轨道预设位置设置芯片治具检测记录位点及保压位点；所述芯片治具检测器设置于所述芯片治具检测记录位点的上部/下部，将所述芯片治具的检测记录数据传输至所述控制器；所述保压机构设置于所述保压位点的上部/下部，对传送至该处的所述芯片治具进行保压；所述保压自动测力机构，设置于所述保压位点的两侧，保证以恒定的压力压在所述芯片治具的芯片上；
10.所述上料机，包括：芯片治具进料轨道、芯片治具上料缓存平台、芯片治具上料检测器及上料抓取机械手，均电连接至所述控制器；所述芯片治具进料轨道，连接于所述芯片治具输送轨道及贴片机，在所述芯片治具进料轨道上预设位置设置有芯片治具上料检测位
点；所述芯片治具上料检测器，位于所述芯片治具上料检测位点的上部/下部，将所述芯片治具的上料检测记录数据传输至所述控制器；所述芯片治具上料缓存平台，为位于所述芯片治具进料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；所述上料抓取机械手，位于所述芯片治具进料轨道上方，将经过检测后的所述芯片治具抓取后放置于所述芯片治具上料缓存平台；
11.所述下料机，包括：芯片治具出料轨道、芯片治具下料缓存平台及下料抓取机械手，均电连接至所述控制器；所述芯片治具出料轨道，连接于所述贴片机，接收完成贴片的所述芯片治具；所述芯片治具下料缓存平台，为位于所述芯片治具出料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；所述下料抓取机械手，位于所述芯片治具出料轨道上方，将完成贴片的所述芯片治具抓取后放置于所述芯片治具下料缓存平台。
12.可选地，其中，所述芯片治具检测器，包括：底部自动扫描机构及检测ccd移动模组；
13.所述底部自动扫描机构，设置在所述芯片治具上料检测位点的下部，电连接至所述控制器；扫描所述芯片治具底面的二维码记录该芯片治具的数据并传输至所述控制器；
14.所述检测ccd移动模组，设置在所述芯片治具上料检测位点的上部，电连接至所述控制器；自动给所述芯片治具拍照，将数据传输中所述控制器进行比较判断所述芯片治具是否合格。
15.可选地，其中，所述上料机，还包括：非合格芯片治具缓存平台，为位于所述芯片治具进料轨道旁预设间隔位置的非合格芯片治具缓存区域；所述上料抓取机械手的夹爪附带测试ccd移动模组，自动给所述芯片治具拍照，与预设芯片治具数据对比判断，判定为合格时放置至所述芯片治具上料缓存平台，判定为非合格时放置至所述非合格芯片治具缓存平台。
16.可选地，其中，该芯片自动装配中保压上下料的装置，还包括：离子风棒，位于所述芯片治具输送轨道、芯片治具进料轨道及芯片治具出料轨道的旁边或上方预设位置，电连接至所述控制器，在工作时消除所述芯片治具中芯片的静电。
17.可选地，其中，该芯片自动装配中保压上下料的装置，还包括：拆盖机，位于所述上料机及下料机之间，电连接至所述控制器，包括：拆盖机构、拆盖机械手、盖板检测器、盖板料仓及芯片下料输送轨道；所述拆盖机构，对接于所述芯片治具进料轨道，将所述芯片治具进料轨道上盖好的芯片产品进行拆盖；所述拆盖机械手，处于所述拆盖机构预设相对应位置，吸取拆盖的盖板至所述盖板检测器；所述盖板检测器，处于所述拆盖机械手预设相对应位置，检测所述盖板将数据传输至所述控制器，并控制将所述盖板推入所述盖板料仓；所述盖板料仓，位于所述拆盖机械手预设相对应位置，存储所述盖板；所述芯片下料输送轨道，位于所述拆盖机械手预设相对应位置，接收所述芯片产品进行检测，将数据传送至所述控制器，并控制将所述芯片产品输送至所述下料机。
18.另一方面，本发明还提供一种芯片自动装配中保压上下料的方法，实施于一种芯片自动装配中保压上下料的装置，该装置包括：保压机、上料机、下料机及控制器；其中，
19.所述保压机，包括：芯片治具输送轨道、芯片治具检测器、保压机构及保压自动测力机构，均电连接至所述控制器；所述芯片治具输送轨道，从送入芯片治具的上板机朝向所述上料机延伸，在所述芯片治具输送轨道预设位置设置芯片治具检测记录位点及保压位
点；所述芯片治具检测器设置于所述芯片治具检测记录位点的上部/下部，将所述芯片治具的检测记录数据传输至所述控制器；所述保压机构设置于所述保压位点的上部/下部，对传送至该处的所述芯片治具进行保压；所述保压自动测力机构，设置于所述保压位点的两侧，保证以恒定的压力压在所述芯片治具的芯片上；
20.所述上料机，包括：芯片治具进料轨道、芯片治具上料缓存平台、芯片治具上料检测器及上料抓取机械手，均电连接至所述控制器；所述芯片治具进料轨道，连接于所述芯片治具输送轨道及贴片机，在所述芯片治具进料轨道上预设位置设置有芯片治具上料检测位点；所述芯片治具上料检测器，位于所述芯片治具上料检测位点的上部/下部，将所述芯片治具的上料检测记录数据传输至所述控制器；所述芯片治具上料缓存平台，为位于所述芯片治具进料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；所述上料抓取机械手，位于所述芯片治具进料轨道上方，将经过检测后的所述芯片治具抓取后放置于所述芯片治具上料缓存平台；
21.所述下料机，包括：芯片治具出料轨道、芯片治具下料缓存平台及下料抓取机械手，均电连接至所述控制器；所述芯片治具出料轨道，连接于所述贴片机，接收完成贴片的所述芯片治具；所述芯片治具下料缓存平台，为位于所述芯片治具出料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；所述下料抓取机械手，位于所述芯片治具出料轨道上方，将完成贴片的所述芯片治具抓取后放置于所述芯片治具下料缓存平台。
22.该方法包括：
23.接收所述上板机送入的所述芯片治具，控制输送至所述芯片治具输送轨道中；
24.在所述芯片治具移动至所述芯片治具检测记录位点时，控制所述芯片治具检测器记录所述芯片治具的检测记录数据并传输至所述控制器；
25.在所述芯片治具移动至所述保压位点时，控制所述保压机构的保压头按照预设方位及预设的压力压在所述芯片治具上的芯片上；
26.控制所述芯片治具输送轨道将所述芯片治具输送至所述芯片治具进料轨道，定位好后，控制所述上料抓取机械手将所述芯片治具进行检测后放置于所述芯片治具上料缓存平台；在接收到贴片的指令时，控制所述上料抓取机械手将所述芯片治具上料缓存平台的对应所述芯片治具转移至所述贴片机内；
27.在接收到贴片完成的指令时，控制所述下料抓取机械手将完成的所述芯片治具转移至所述芯片治具下料缓存平台；控制所述下料抓取机械手将所述芯片治具下料缓存平台的所述芯片治具转移至所述芯片治具出料轨道。
28.可选地，其中，控制所述芯片治具检测器记录所述芯片治具的检测记录数据并传输至所述控制器，为：
29.控制所述芯片治具检测器中的底部自动扫描机构，扫描所述芯片治具底面的二维码记录该芯片治具的数据并传输至所述控制器；
30.控制所述芯片治具检测器中的检测ccd移动模组，自动给所述芯片治具拍照，将数据传输中所述控制器进行比较判断所述芯片治具是否合格。
31.可选地，其中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
32.控制所述上料机种所述上料抓取机械手的夹爪附带测试ccd移动模组，自动给所述芯片治具拍照，与预设芯片治具数据对比判断；
33.判定所述芯片治具为合格时放置至所述芯片治具上料缓存平台；
34.判定所述芯片治具为非合格时放置至所述非合格芯片治具缓存平台。
35.可选地，其中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
36.在所述上料机及下料机之间设置拆盖机；
37.控制对接于所述芯片治具进料轨道的拆盖机构，将所述芯片治具进料轨道上盖好的芯片产品进行拆盖；
38.控制所述拆盖机的所述拆盖机械手，对所述芯片产品进行检测，将数据传送至所述控制器，并控制将所述芯片产品输送至所述下料机的所述芯片下料输送轨道。
39.可选地，其中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
40.控制所述拆盖机械手吸取拆盖的盖板至所述盖板检测器；
41.控制所述盖板检测器，处于所述拆盖机械手预设相对应位置，检测所述盖板将数据传输至所述控制器，并控制将所述盖板推入所述盖板料仓。
42.(3)有益效果：
43.本发明中芯片自动装配中保压上下料的装置及方法，通过控制器的程序化控制，结合保压机、上料机、贴片机、下料机，将芯片原件及贴片的元器件、装载治具分别程序化放置对应位置，通过自动流程化的轨道及抓取机械手将各个物件准确、高效地贴合至芯片原件上，并自动化检测芯片治具位置、放置准确性等精准性问题，将合格与不合格的芯片治具或产品对应放置于相应的放置仓内，实现了精准、数据记录准确的芯片自动装配中保压上下料的方案。
附图说明
44.图1为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置的结构示意图；
45.图2为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中保压机的结构示意图；
46.图3为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中保压机另一面的结构示意图；
47.图4为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中上料机的结构示意图；
48.图5为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中上料机另一面的结构示意图；
49.图6为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中下料机的结构示意图；
50.图7为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中下料机另一面的结构示意图；
51.图8为本发明中一种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；
52.图9为本发明中第二种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；
53.图10为本发明中第三种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；
54.图11为本发明中第四种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；
55.图12为本发明中第五种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图。
具体实施方式
56.下面结合附图1-12和实施例对本发明进一步说明：
57.具体的，如图1-12所示，图1为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置的结构示意图；图2为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中保压机的结构示意图；图3为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中保压机另一面的结构示意图；图4为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中上料机的结构示意图；图5为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中上料机另一面的结构示意图；图6为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中下料机的结构示意图；图7为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的装置中下料机另一面的结构示意图；图8为本实施例中一种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；图9为本实施例中第二种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；图10为本实施例中第三种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；图11为本实施例中第四种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图；图12为本实施例中第五种芯片自动装配中保压上下料的方法的流程示意图。
58.具体地，本实施例中提供一种芯片自动装配中保压上下料的装置，包括：保压机101、上料机102、下料机103及控制器(控制器在图中未示出，是连接控制整个系统的控制设备)。
59.其中，保压机101，包括：芯片治具输送轨道111、芯片治具检测器112、保压机构113及保压自动测力机构114，均电连接至控制器；芯片治具输送轨道，从送入芯片治具100的上板机朝向上料机延伸，在芯片治具输送轨道预设位置设置芯片治具检测记录位点及保压位点；芯片治具检测器设置于治具检测记录位点的上部/下部，将芯片治具的检测记录数据传输至控制器；保压机构设置于保压位点的上部/下部，对传送至该处的芯片治具进行保压；保压自动测力机构，设置于保压位点的两侧，保证以恒定的压力压在芯片治具的芯片上。
60.芯片治具可以由上板机送入芯片治具，送到保压机治具输送带中，治具自动输送到ccd工位，ccd移动模组给治具自动拍照，下方同时扫描治具二维码以记录此治具。治具输送到保压工位时，保压头压下，左、右、前、后各压一次，在压下的过程中，砝码始终保持恒定的压力压在芯片上。
61.上料机102，包括：芯片治具进料轨道121、芯片治具上料缓存平台122、芯片治具上料检测器123及上料抓取机械手124，均电连接至控制器；芯片治具进料轨道，连接于芯片治具输送轨道及贴片机，在芯片治具进料轨道上预设位置设置有芯片治具上料检测位点；芯片治具上料检测器，位于芯片治具上料检测位点的上部/下部，将芯片治具的上料检测记录数据传输至控制器；芯片治具上料缓存平台，为位于芯片治具进料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；上料抓取机械手，位于芯片治具进料轨道上方，将经过检测后的芯片治具抓取后放置于芯片治具上料缓存平台。
62.下料机103，包括：芯片治具出料轨道131、芯片治具下料缓存平台132及下料抓取机械手133，均电连接至控制器；芯片治具出料轨道，连接于贴片机，接收完成贴片的芯片治具；芯片治具下料缓存平台，为位于芯片治具出料轨道旁预设间隔位置的芯片治具缓存区域；下料抓取机械手，位于芯片治具出料轨道上方，将完成贴片的芯片治具抓取后放置于芯片治具下料缓存平台134。
63.在一些可选的实施例中，芯片治具上料检测器112，包括：底部自动扫描机构及检测ccd移动模组。ccd(charge coupled device)是指电荷耦合器件，是一种用电荷量表示信
号大小，用耦合方式传输信号的探测元件，具有自扫描、感受波谱范围宽、畸变小、体积小、重量轻、系统噪声低、功耗小、寿命长、可靠性高等一系列优点，并可做成集成度非常高的组合件。它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的ccd相机元件，以其构成的ccd相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。
64.底部自动扫描机构，设置在芯片治具上料检测位点的下部，电连接至控制器；扫描芯片治具底面的二维码记录该芯片治具的数据并传输至控制器。
65.检测ccd移动模组，设置在芯片治具上料检测位点的上部，电连接至控制器；自动给芯片治具拍照，将数据传输中控制器进行比较判断芯片治具是否合格。
66.在一些可选的实施例中，上料机102，还包括：非合格芯片治具缓存平台301，为位于芯片治具进料轨道旁预设间隔位置的非合格芯片治具缓存区域；上料抓取机械手的夹爪附带测试ccd移动模组，自动给芯片治具拍照，与预设芯片治具数据对比判断，判定为合格时放置至芯片治具上料缓存平台，判定为非合格时放置至非合格芯片治具缓存平台。
67.在一些可选的实施例中，该芯片自动装配中保压上下料的装置，还包括：离子风棒401，位于芯片治具输送轨道、芯片治具进料轨道及芯片治具出料轨道的旁边或上方预设位置，电连接至控制器，在工作时消除芯片治具中芯片的静电。离子风棒是一种固定式静电消除的专用设备，属棒式除静电产品的一种。具有安装简易、工作安全稳定、消除静电速度快的特点。
68.在一些可选的实施例中，该芯片自动装配中保压上下料的装置，还包括：拆盖机，位于上料机及下料机之间，电连接至控制器，包括：拆盖机构、拆盖机械手、盖板检测器、盖板料仓及芯片下料输送轨道；拆盖机构，对接于芯片治具进料轨道，将芯片治具进料轨道上盖好的芯片产品进行拆盖；拆盖机械手，处于拆盖机构预设相对应位置，吸取拆盖的盖板至盖板检测器；盖板检测器，处于拆盖机械手预设相对应位置，检测盖板将数据传输至控制器，并控制将盖板推入盖板料仓；盖板料仓，位于拆盖机械手预设相对应位置，存储盖板；芯片下料输送轨道，位于拆盖机械手预设相对应位置，接收芯片产品进行检测，将数据传送至控制器，并控制将芯片产品输送至下料机。
69.可选地，上料治具由保压机输送到上料机输送带中，治具定位好之后由上料机器人自动夹取治具放到上料治具缓冲平台上，装满缓冲平台，对拍照ng的治具机器人自动转运到ng区存储。当电镀平台上出现过炉大治具时，机器人对过炉大治具进行拍照，系统计算出过炉大治具的原点，机器人自动抓去上料缓冲平台上的上料治具转到过炉大治具上。当过炉大治具电镀完成之后，下料机器人ccd对过炉大治具进行拍照，系统自动计算出原点，机器人自动抓区到治具到下料治具缓冲平台上，当机器人空闲时候，机器人抓取下料缓冲平台上的治具到下料输送带上，由下板机收料。
70.在一些可选的实施例中，提供一种芯片自动装配中保压上下料的方法，实施于上述的芯片自动装配中保压上下料的装置，该方法包括：
71.步骤801、接收上板机送入的芯片治具，控制输送至芯片治具输送轨道中。
72.步骤802、在芯片治具移动至芯片治具检测记录位点时，控制芯片治具检测器记录芯片治具的检测记录数据并传输至控制器。
73.步骤803、在芯片治具移动至保压位点时，控制保压机构的保压头按照预设方位及
预设的压力压在芯片治具上的芯片上。
74.步骤804、控制芯片治具输送轨道将芯片治具输送至芯片治具进料轨道，定位好后，控制上料抓取机械手将芯片治具进行检测后放置于芯片治具上料缓存平台；在接收到贴片的指令时，控制上料抓取机械手将芯片治具上料缓存平台的对应芯片治具转移至贴片机内。
75.步骤805、在接收到贴片完成的指令时，控制下料抓取机械手将完成的芯片治具转移至芯片治具下料缓存平台；控制下料抓取机械手将芯片治具下料缓存平台的芯片治具转移至芯片治具出料轨道。
76.在一些可选的实施例中，控制芯片治具检测器记录芯片治具的检测记录数据并传输至控制器，为：
77.步骤901、控制芯片治具检测器中的底部自动扫描机构，扫描芯片治具底面的二维码记录该芯片治具的数据并传输至控制器。
78.步骤902、控制芯片治具检测器中的检测ccd移动模组，自动给芯片治具拍照，将数据传输中控制器进行比较判断芯片治具是否合格。
79.在一些可选的实施例中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
80.步骤1001、控制上料机种上料抓取机械手的夹爪附带测试ccd移动模组，自动给芯片治具拍照，与预设芯片治具数据对比判断。
81.步骤1002、判定芯片治具为合格时放置至芯片治具上料缓存平台。
82.步骤1003、判定芯片治具为非合格时放置至非合格芯片治具缓存平台。
83.在一些可选的实施例中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
84.在上料机及下料机之间设置拆盖机；
85.步骤1101、控制对接于芯片治具进料轨道的拆盖机构，将芯片治具进料轨道上盖好的芯片产品进行拆盖。
86.步骤1102、控制拆盖机的拆盖机械手，对芯片产品进行检测，将数据传送至控制器，并控制将芯片产品输送至下料机的芯片下料输送轨道。
87.在一些可选的实施例中，该芯片自动装配中保压上下料的方法，还包括：
88.步骤1201、控制拆盖机械手吸取拆盖的盖板至盖板检测器；
89.步骤1202、控制盖板检测器，处于拆盖机械手预设相对应位置，检测盖板将数据传输至控制器，并控制将盖板推入盖板料仓。
90.可选地，芯片治具输送轨道对接上料机接入已经合盖好的产品，产品到位后由工作平台进行拆盖。工作平台拆盖完成后由机械手吸取盖板放入盖板输送轨道进行扫码，扫码完成后推入盖板料仓内。工作平台拆盖完成后由机械手吸取pcba放入pcba输送轨道进行扫码，扫码完成后输送轨道把pcba输送至下料机内。工作平台拆盖完成后由芯片治具输送轨道把治具输送到扫码区域进行扫码，扫码完成后推入治具料仓内。
91.本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。