CN109732322A - 一种芯片起拔装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片起拔装置及其使用方法，涉及芯片生产加工技术领域，包括支座、执行机构、抓取机构以及芯片放置台，所述执行机构安装于所述支座上，执行机构的下端连接至所述的抓取机构并驱动抓取机构上下移动，所述抓取机构用于抓取芯片并借助于所述的执行机构将芯片拔出，所述芯片放置台位于抓取机构的正下方，且芯片放置台上设有芯片放置槽，芯片放置槽外侧的芯片放置台上还设有至少2个用于将PCBA板压紧的压紧机构，本发明的起拔装置借助于抓取机构即可从芯片的侧面将芯片夹紧，再利用执行机构将芯片拔出，整个过程操作简单，不会对芯片本身及周边元器件造成损伤，且结构简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及属于芯片生产加工技术领域，具体涉及一种结构简单、可操作性强、半自动的芯片起拔装置。
背景技术
在电子设计领域中，尤其是在单片机技术的应用领域中，当需要修改单片机内部的程序或是要回收某些旧电路板上的芯片时，难免会遇到起拔芯片的情况。现有的芯片拔除是用镊子等工具从芯片边角强制撬取芯片，但由于此种方式是从芯片一侧的边角使力，芯片各部分焊点受力严重不均，容易把原有焊点的原始断裂面位置及形态结构改变或覆盖。
中国专利公开号为CN104476003B公开了一种用于PCBA表贴芯片焊接质量分析的拔除装置及拔除方法。为解决现有表贴芯片拔除困难的问题，所述用于PCBA表贴芯片焊接质量分析的拔除装置包括一用于固定PCBA的PCBA夹具；一垂直于PCBA表面设置的拔出部；以及一用于固定拔出部并可牵引拔出部垂直于PCBA移动的拔出部夹具；所述拔出部的一端用于与PCBA被拔除的表贴芯片粘接固定在一起，且所述拔出部与PCBA被拔除的表贴芯片之间的粘结力大于所述PCBA与被拔除的表贴芯片之间的焊接力。但是其需要再芯片表面涂抹强力胶，耗时较长，且拔出后，附着于芯片表面的胶还需要另外去除，无疑增加了工作量。
中国专利公开号为CN201559159U公开了一种芯片起拔器，包括握力夹、夹紧装置、转轴，所述的握力夹和夹紧装置的一端均连接于转轴之上，所述的夹紧装置的下方设置有爪子，握力夹的下方与爪子相连接，所述的连接为可转动式连接；它还包括支撑脚，所述的支撑脚固定于握力夹的外侧，所述的支撑脚要比爪子长3-5mm，实现了方便、安全的起拔芯片，降低了芯片起拔的损坏率。但是该种起拔器采用的爪子容易为尖口，容易对芯片造成损伤，且需要人工拔出，较为费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片起拔装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种芯片起拔装置，包括支座、执行机构、抓取机构以及芯片放置台；
所述执行机构安装于所述支座上，执行机构的下端连接至所述的抓取机构并驱动抓取机构上下移动；
所述抓取机构用于抓取芯片并借助于所述的执行机构将芯片拔出，其具体包括底座、盖板、连接板、卡爪、连杆、转盘、蜗轮、蜗杆以及旋转驱动电机，所述底座上设有四个导向槽且相邻两个导向槽之间的夹角为90度，导向槽内滑动连接有导向块，导向块的外端连接所述的卡爪，导向块的里端铰接有所述的连杆，所述底座的几何中心处还设有圆柱槽，圆柱槽内转动连接有所述的转盘，所述连杆的另一端转动连接在转盘的顶部，所述盖板安装于底座的顶部，所述连接板位于盖板的上方并通过连接件与盖板连接，转盘的顶端连接有连接轴，连接轴穿过盖板并键连接有所述的蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆的一端连接至旋转驱动电机，蜗杆的另一端通过轴承转动连接在支撑座上；
所述芯片放置台位于抓取机构的正下方，且芯片放置台上设有芯片放置槽，芯片放置槽外侧的芯片放置台上还设有至少2个用于将PCBA板压紧的压紧机构。
优选的，所述执行机构具体为气缸或直线电机。
优选的，所述卡爪的横截面为L形，且卡爪的夹持面上设有垫块，所述垫块的表面设有滚花。
优选的，所述压紧机构包括压紧片和立柱，压紧片的一端转动连接在芯片放置台上，压紧片的另一端的顶部连接所述的立柱。
优选的，所述底座、盖板、连接板的平面形状均为矩形，连接件包括螺柱和螺帽，所述螺柱有4个并分别固定于盖板的四个拐角，所述螺柱的上部设有一限位端面，所述连接板上设有与螺柱配合的安装孔，连接板穿过螺柱与限位端面接触并通过螺帽拧紧固定。
优选的，所述光电感应开关位于芯片放置台的前侧且与执行机构所处的电路串联。
优选的，还包括按钮式开关，所述按钮式开关与执行机构所处的电路串联。
优选的，所述底座的底面设有柔性的垫片。
一种利用上述芯片起拔装置进行芯片拔出的方法，具体方法如下：首先人工将需要拔出芯片的PCBA板放置于芯片放置槽内，转动压紧机构将PCBA板压紧，此时的卡爪处于展开状态，接着执行机构下行，垫片首先与芯片接触并进行预压紧，下行至最低点后，旋转驱动电机启动，驱动蜗杆、蜗轮旋转，转盘也随之旋转并带动导向块及卡爪向内收缩，将芯片夹紧，接着旋转驱动电机停止转动，执行机构上行，卡爪将芯片整体拔出。
本发明的优点在于：
(1)本发明的起拔装置借助于抓取机构即可从芯片的侧面将芯片夹紧，再利用执行机构将芯片拔出，整个过程操作简单，不会对芯片本身及周边元器件造成损伤，且结构简单，易于实现；
(2)本发明中的抓取机构，借助于分布于底座四周的卡爪实现芯片的抓取定位，符合芯片本身的结构特点，且采用蜗轮蜗杆机构驱动转盘旋转并带动卡爪展开和收紧，抓取力及稳定性得到了保证；
(3)本方案中的压紧机构能够对PCBA板进行定位，结构简单，易于操作。
附图说明
图1为本发明中实施例1的结构示意图。
图2为图1的主视图。
图3、图4为本发明实施例1中抓取机构不同视角的结构示意图。
图5为图4中去掉连接件及螺柱后的结构示意图。
图6为图5中去掉盖板后的结构示意图。
图7为本发明中实施例2的结构示意图。
图8为实施例2中抓取机构去掉连接件及螺柱后的结构示意图。
图9为本发明实施例2中卡爪的结构示意图。
其中，1-支座，2-执行机构3-抓取机构，30-底座，31-盖板，32-连接板，33-卡爪，34-连杆，35-转盘，36-蜗轮，37-蜗杆，38-旋转驱动电机，39-导向槽，310-导向块，311-圆柱槽，312-支撑座，4-芯片放置台，5-芯片放置槽，6-压紧片，7-立柱，8-螺柱，9-限位端面，10-螺帽，11-光电感应开关，12-按钮式开关，13-加强筋，14-保护罩，15-垫片，16-垫块，17-滚花。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1至图6所示，一种芯片起拔装置，包括支座1、执行机构2、抓取机构3以及芯片放置台4；
所述执行机构2安装于所述支座1上，支座1上设有加强筋13，执行机构2的下端连接至所述的抓取机构3并驱动抓取机构3上下移动；
所述抓取机构3用于抓取芯片并借助于所述的执行机构2将芯片拔出，其具体包括底座30、盖板31、连接板32、卡爪33、连杆34、转盘35、蜗轮36、蜗杆37以及旋转驱动电机38，所述底座30上设有四个导向槽39且相邻两个导向槽39之间的夹角为90度，导向槽39内滑动连接有导向块310，导向块310的外端连接所述的卡爪33，导向块310的里端铰接有所述的连杆34，所述底座30的几何中心处还设有圆柱槽311，圆柱槽311内转动连接有所述的转盘35，所述连杆34的另一端转动连接在转盘35的顶部，所述盖板31安装于底座30的顶部，所述连接板32位于盖板31的上方并通过连接件与盖板31连接，转盘35的顶端连接有连接轴，连接轴穿过盖板31并键连接有所述的蜗轮36，蜗轮36与蜗杆37啮合，蜗杆37的一端连接至旋转驱动电机38，蜗杆37的另一端通过轴承转动连接在支撑座312上；
所述芯片放置台4位于抓取机构3的正下方，且芯片放置台4上设有芯片放置槽5，芯片放置槽5外侧的芯片放置台4上还设有至少2个用于将PCBA板压紧的压紧机构。
在本实施例中，所述执行机构2具体为气缸或直线电机，执行速度快，且维护方便。
在本实施例中，所述压紧机构包括压紧片6和立柱7，压紧片6的一端转动连接在芯片放置台4上，压紧片6的另一端的顶部连接所述的立柱7。
在本实施例中，所述底座30、盖板31、连接板32的平面形状均为矩形，连接件包括螺柱8和螺帽10，所述螺柱8有4个并分别固定于盖板31的四个拐角，所述螺柱8的上部设有一限位端面9，所述连接板32上设有与螺柱8配合的安装孔，连接板32穿过螺柱8与限位端面9接触并通过螺帽10拧紧固定。连接件主要起到执行机构2与盖板31之间的桥梁作用，执行机构2的下端与连接件连接固定，连接件再与盖板31连接固定。盖板31上还设有保护罩14，将蜗轮36蜗杆37包裹于内，起到保护作用。保护罩14的侧面设有穿线孔，用于相关电源线的布线。
实施例2
如图7至图9所示，一种芯片起拔装置，包括支座1、执行机构2、抓取机构3以及芯片放置台4；
所述执行机构2安装于所述支座1上，支座1上设有加强筋13，执行机构2的下端连接至所述的抓取机构3并驱动抓取机构3上下移动；
所述抓取机构3用于抓取芯片并借助于所述的执行机构2将芯片拔出，其具体包括底座30、盖板31、连接板32、卡爪33、连杆34、转盘35、蜗轮36、蜗杆37以及旋转驱动电机38，所述底座30上设有四个导向槽39且相邻两个导向槽39之间的夹角为90度，导向槽39内滑动连接有导向块310，导向块310的外端连接所述的卡爪33，导向块310的里端铰接有所述的连杆34，所述底座30的几何中心处还设有圆柱槽311，圆柱槽311内转动连接有所述的转盘35，所述连杆34的另一端转动连接在转盘35的顶部，所述盖板31安装于底座30的顶部，所述连接板32位于盖板31的上方并通过连接件与盖板31连接，转盘35的顶端连接有连接轴，连接轴穿过盖板31并键连接有所述的蜗轮36，蜗轮36与蜗杆37啮合，蜗杆37的一端连接至旋转驱动电机38，蜗杆37的另一端通过轴承转动连接在支撑座312上；
所述芯片放置台4位于抓取机构3的正下方，且芯片放置台4上设有芯片放置槽5，芯片放置槽5外侧的芯片放置台4上还设有至少2个用于将PCBA板压紧的压紧机构。
在本实施例中，所述执行机构2具体为气缸或直线电机，执行速度快，且维护方便。
在本实施例中，所述卡爪33的横截面为L形，且卡爪33的夹持面上设有垫块16，所述垫块16的表面设有滚花17。滚花17的作用在于防滑，可以防止拔出过程中产生打滑现象。
在本实施例中，所述压紧机构包括压紧片6和立柱7，压紧片6的一端转动连接在芯片放置台4上，压紧片6的另一端的顶部连接所述的立柱7。
在本实施例中，所述底座30、盖板31、连接板32的平面形状均为矩形，连接件包括螺柱8和螺帽10，所述螺柱8有4个并分别固定于盖板31的四个拐角，所述螺柱8的上部设有一限位端面9，所述连接板32上设有与螺柱8配合的安装孔，连接板32穿过螺柱8与限位端面9接触并通过螺帽10拧紧固定。连接件主要起到执行机构2与盖板31之间的桥梁作用，执行机构2的下端与连接件连接固定，连接件再与盖板31连接固定。盖板31上还设有保护罩14，将蜗轮36蜗杆37包裹于内，起到保护作用。保护罩14的侧面设有穿线孔，用于相关电源线的布线。
在本实施例中，所述光电感应开关11位于芯片放置台4的前侧且与执行机构2所处的电路串联。当执行机构2启动后，若人手伸入到工作区间内，则光电感应开关11会检测到该信号，并切断执行机构2的电源电路，执行机构2停止工作，起到保护人员安全的作用。
在本实施例中，还包括按钮式开关12，所按钮式开关12与执行机构2所处的电路串联。其用于控制执行机构2的启动，可与光电感应开关11串联。
一种利用上述芯片起拔装置进行芯片拔出的方法，具体方法如下：首先人工将需要拔出芯片的PCBA板放置于芯片放置槽5内，转动压紧机构将PCBA板压紧，此时的卡爪33处于展开状态，接着执行机构2下行，垫片15首先与芯片接触并进行预压紧，下行至最低点后，旋转驱动电机38启动，驱动蜗杆37、蜗轮36旋转，转盘35也随之旋转并带动导向块310及卡爪33向内收缩，将芯片夹紧，接着旋转驱动电机38停止转动，执行机构2上行，卡爪33将芯片整体拔出，完成整个操作。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (9)
1.一种芯片起拔装置，其特征在于，包括支座(1)、执行机构(2)、抓取机构(3)以及芯片放置台(4)；
所述执行机构(2)安装于所述支座(1)上，执行机构(2)的下端连接至所述的抓取机构(3)并驱动抓取机构(3)上下移动；
所述抓取机构(3)用于抓取芯片并借助于所述的执行机构(2)将芯片拔出，其具体包括底座(30)、盖板(31)、连接板(32)、卡爪(33)、连杆(34)、转盘(35)、蜗轮(36)、蜗杆(37)以及旋转驱动电机(38)，所述底座(30)上设有四个导向槽(39)且相邻两个导向槽(39)之间的夹角为90度，导向槽(39)内滑动连接有导向块(310)，导向块(310)的外端连接所述的卡爪(33)，导向块(310)的里端铰接有所述的连杆(34)，所述底座(30)的几何中心处还设有圆柱槽(311)，圆柱槽(311)内转动连接有所述的转盘(35)，所述连杆(34)的另一端转动连接在转盘(35)的顶部，所述盖板(31)安装于底座(30)的顶部，所述连接板(32)位于盖板(31)的上方并通过连接件与盖板(31)连接，转盘(35)的顶端连接有连接轴，连接轴穿过盖板(31)并键连接有所述的蜗轮(36)，蜗轮(36)与蜗杆(37)啮合，蜗杆(37)的一端连接至旋转驱动电机(38)，蜗杆(37)的另一端通过轴承转动连接在支撑座(312)上；
所述芯片放置台(4)位于抓取机构(3)的正下方，且芯片放置台(4)上设有芯片放置槽(5)，芯片放置槽(5)外侧的芯片放置台(4)上还设有至少2个用于将PCBA板压紧的压紧机构。
2.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：所述执行机构(2)具体为气缸或直线电机。
3.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：所述卡爪(33)的横截面为L形，且卡爪(33)的夹持面上设有垫块(16)，所述垫块(16)的表面设有滚花(17)。
4.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：所述压紧机构包括压紧片(6)和立柱(7)，压紧片(6)的一端转动连接在芯片放置台(4)上，压紧片(6)的另一端的顶部连接所述的立柱(7)。
5.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：所述底座(30)、盖板(31)、连接板(32)的平面形状均为矩形，连接件包括螺柱(8)和螺帽(10)，所述螺柱(8)有4个并分别固定于盖板(31)的四个拐角，所述螺柱(8)的上部设有一限位端面(9)，所述连接板(32)上设有与螺柱(8)配合的安装孔，连接板(32)穿过螺柱(8)与限位端面(9)接触并通过螺帽(10)拧紧固定。
6.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：还包括光电感应开关(11)，所述光电感应开关(11)位于芯片放置台(4)的前侧且与执行机构(2)所处的电路串联。
7.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：还包括按钮式开关(12)，所述按钮式开关(12)与执行机构(2)所处的电路串联。
8.根据权利要求1所述的一种芯片起拔装置，其特征在于：所述底座(30)的底面设有柔性的垫片(15)。
9.一种利用权利要求8所述的芯片起拔装置进行芯片拔出的方法，其特征在于，具体方法如下：首先人工将需要拔出芯片的PCBA板放置于芯片放置槽(5)内，转动压紧机构将PCBA板压紧，此时的卡爪(33)处于展开状态，接着执行机构(2)下行，垫片(15)首先与芯片接触并进行预压紧，下行至最低点后，旋转驱动电机(38)启动，驱动蜗杆(37)、蜗轮(36)旋转，转盘(35)也随之旋转并带动导向块(310)及卡爪(33)向内收缩，将芯片夹紧，接着旋转驱动电机(38)停止转动，执行机构(2)上行，卡爪(33)将芯片整体拔出。
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