CN109748098A - 用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置，包括行程调节装置和抓取装置，所述行程调节装置包括顶板、支柱、安装板、第一气缸、第二气缸、底板和旋转电缸，所述抓取装置包括固定板、连接柱、升降板、气动滑台、气缸连接块、抵块、导套、机械爪安装块和机械爪。采用了这种结构后，行程调节装置实现对气缸上下行程的精确把控，配合能够运动平稳且高精度定位旋转电缸带动抓取装置旋转，抓取装置的气动滑台带动机械爪运动，保证引线框架可以准确的放置，能够满足高精度加工时的精度要求。

Description

用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置

技术领域

本发明涉及用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置。

背景技术

封装设备对集成电路（以下简称IC）塑封时，IC注入树脂并成型的机构，适用于一次封装含有两片IC引线框架（以下简称L/F）的情况。环氧树脂包裹芯片完成塑封过程后，经过冲切流道、浇口流程后，需由产品抓取机构精准地放入产品收集料盒中。抓放产品涉及到不同的高度尺寸位置，目前IC封装设备大多采用双气缸分别带动机械抓手部件上下运动，电机带动旋转运动，这种结构精准性较低，无法满足高精度加工时的精度要求。

发明内容

本发明的目的是解决现有抓放机构精准性较低，无法满足高精度加工时的精度要求的问题。

本发明采用的技术方案是：用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置，包括行程调节装置和抓取装置，所述行程调节装置包括顶板、支柱、安装板、第一气缸、第二气缸、底板和旋转电缸，所述的支柱固定连接于顶板下表面与安装板上表面之间，所述第一气缸安装在顶板下表面，所述安装板中央设置有开口，所述第二气缸穿过开口安装在底板上表面，所述第一气缸的活塞杆和第二气缸的活塞杆彼此相向，所述的第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间联接，所述的旋转电缸固连在底板下表面；所述抓取装置包括固定板、连接柱、升降板、气动滑台、气缸连接块、抵块、导套、机械爪安装块和机械爪，所述的连接柱位于固定板与升降板之间，连接柱与固定板固定连接，所述的气动滑台设置在滑台座上，所述气缸连接块与气动滑台的滑块固定连接，所述的升降板上开设有通孔，所述导套一部分位于升降板上方与升降板接触、另一部分穿过通孔位于升降板下方与机械爪安装块连接，所述的机械爪安装块与升降板活动连接，所述的机械爪固定连接在机械爪安装块上，所述抵块固定连接在气缸连接块下表面，抵块一端大一端小，抵块侧面与导套配合，所述固定板顶部与行程调节装置的旋转电缸的输出轴连接。

作为本发明的进一步改进，行程调节装置还包括浮动接头、转接头、直线轴承、导向轴、第一传感器、挡光板和限位柱，所述的浮动接头与第一气缸的活塞杆连接、所述的转接头与第二气缸的活塞杆连接、浮动接头与转接头相适配且它们之间联接实现第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间的联接，所述的第一气缸和第二气缸的气接头上均设有调速阀，所述直线轴承和导向轴均设有两个，分别位于安装板长度方向左右，所述的安装板上开设有供直线轴承安装且供导向轴穿过的轴孔、供挡光板穿过的通孔，每个导向轴一侧位于安装板上方且该侧设置有限位圈、另一侧位于安装板下方且限位柱安装在该侧，两个直线轴承设置均在安装板上轴孔内与分别与两个导向轴活动连接，所述的挡光板一侧与底板上表面连接、另一侧能够穿过安装板的通孔位于安装板上表面上方，所述第一传感器设置在安装板上表面上且能够设置的位置与挡光板相适配；所述的抓取装置还包括滚轮、直线导轨、第二传感器、拉簧、检测针和连接板，所述的滚轮活动连接在导套上，所述滚轮能够与抵块的表面接触，所述直线导轨固定连接在升降板下表面，所述的机械爪安装块活动连接在升降板上的直线导轨上，所述的检测针与升降板活动连接且一端穿过升降板，所述的第二传感器安装在升降板上表面且设置在检测针运动路径上，所述拉簧与机械爪安装块连接，所述连接柱穿过连接板与升降板连接。

本发明的有益效果是：采用了这种结构后，行程调节装置实现对气缸上下行程的精确把控，配合能够运动平稳且高精度定位旋转电缸带动抓取装置旋转，抓取装置的气动滑台带动机械爪运动，保证引线框架可以准确的放置，能够满足高精度加工时的精度要求。

附图说明

图1为本发明正面示意图。

图2为图1中行程调节装置的侧视图。

图3为图1中抓取装置的正面视图，图中机械爪为打开状态。

图4为图3局部放大图，为了能够更好的导套的连接方式，其中升降板省略。

图5为图3俯视图，为了能够更好的看到升降板上结构，其中固定板省略。

图中所示：顶板1、支柱2、安装板3、第一气缸4、第二气缸5、底板6、旋转电缸7、固定板8、连接柱9、升降板10、气动滑台11、气缸连接块12、抵块13、导套14、机械爪安装块15、机械爪16、浮动接头17、转接头18、直线轴承19、导向轴20、第一传感器21、挡光板22、限位柱23、调速阀24、限位圈25、滚轮26、直线导轨27、第二传感器28、拉簧29、检测针30、连接板31。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1：用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置，包括行程调节装置和抓取装置，所述行程调节装置包括顶板1、支柱2、安装板3、第一气缸4、第二气缸5、底板6和旋转电缸7，所述的支柱固定连接于顶板下表面与安装板上表面之间，所述第一气缸安装在顶板下表面，所述安装板中央设置有开口，所述第二气缸穿过开口安装在底板上表面，所述第一气缸的活塞杆和第二气缸的活塞杆彼此相向，所述的第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间联接，所述的旋转电缸固连在底板下表面；所述抓取装置包括固定板8、连接柱9、升降板10、滑台座、气动滑台11、气缸连接块12、抵块13、导套14、机械爪安装块15和机械爪16，所述的连接柱位于固定板与升降板之间，连接柱与固定板固定连接，所述的气动滑台设置在滑台座上，所述气缸连接块与气动滑台的滑块固定连接，所述的升降板上开设有通孔，所述导套一部分位于升降板上方与升降板接触、另一部分穿过通孔位于升降板下方与机械爪安装块连接，所述的机械爪安装块与升降板活动连接，所述的机械爪固定连接在机械爪安装块上，所述抵块固定连接在气缸连接块下表面，抵块一端大一端小，抵块侧面与导套配合，所述固定板顶部与行程调节装置的旋转电缸的输出轴连接。

实施例2与实施例1的区别在于：行程调节装置还包括浮动接头17、转接头18、直线轴承19、导向轴20、第一传感器21、挡光板22和限位柱23，所述的浮动接头与第一气缸的活塞杆连接、所述的转接头与第二气缸的活塞杆连接、浮动接头与转接头相适配且它们之间联接实现第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间的联接，所述的第一气缸和第二气缸的气接头上均设有调速阀24，所述直线轴承和导向轴均设有两个，分别位于安装板长度方向左右，所述的安装板上开设有供直线轴承安装且供导向轴穿过的轴孔、供挡光板穿过的通孔，每个导向轴一侧位于安装板上方且该侧设置有限位圈25、另一侧位于安装板下方且限位柱安装在该侧，两个直线轴承设置均在安装板上轴孔内与分别与两个导向轴活动连接，所述的挡光板一侧与底板上表面连接、另一侧能够穿过安装板的通孔位于安装板上表面上方，所述第一传感器设置在安装板上表面上且能够设置的位置与挡光板相适配；所述的抓取装置还包括滚轮26、直线导轨27、第二传感器28、拉簧29、检测针30和连接板31，所述的滚轮活动连接在导套上，所述滚轮能够与抵块的表面接触，所述直线导轨固定连接在升降板下表面，所述的机械爪安装块活动连接在升降板上的直线导轨上，所述的检测针与升降板活动连接且一端穿过升降板，所述的第二传感器安装在升降板上表面且设置在检测针运动路径上，所述拉簧与机械爪安装块连接，所述连接柱穿过连接板与升降板连接。

本发明使用中，一组导套、机械爪安装块和机械爪包括左右两个机械爪、与左右机械爪连接的左右机械爪安装块和左右导套（当然还可以采用其他方式实现），最好是设置在抓取装置的左右均设置导套、机械爪安装块和机械爪，因为抓取装置的固定板顶部与行程调节装置的旋转电缸的输出轴连接，因此旋转电缸的输出轴连接转动带动整个抓取装置旋转，左右均设置导套、机械爪安装块和机械爪的情况下能够在其中一边投放产品时，另一边抓取产品，从而效率更高，至于总共用多少组是根据产品的长度来决定的。滑台座的设置方法有多种，例如在实施例1中安装在升降板上，例如实施例2中滑台座与连接板连接，这样根据不同位置需要选用不同连接板来将滑台座垫到相应的高度（连接柱的安装方式有多种，例如在实施例1采用连接柱直接与升降板固定连接的方式，例如实施例2中连接柱穿过连接板与升降板连接，例如连接柱与连接板连接、连接板与升降板），气动滑台活动连接在滑台座上且能够直线运动，气动滑台带动气缸连接块运动进而带动抵块直线运动，抵块运动带动导套传动方式有多种，例如位于左右导套之间直接与导套接触，由于抵块一端大一端小，因此从较小端至较大端与导套接触会带动导套彼此远离，为了能够更好的保证运动，抵块可以具有一定斜度或莫式锥度等，为了保证抵块带动两侧导套运动的距离相等，抵块两侧的斜度或莫式锥度等需要对称设置。实施例2中，在导套上设置滚轮，采用滚动接触的方式与抵块的表面接触配合，这样减少与抵块的摩擦，同时还设置了直线导轨用于机械爪安装块的活动连接，抵块的运动更为顺利使得机械爪开启时稳定无卡阻。抵块的形状的设置至少要保证抵块直线运动时能够使得导套彼此远离时，带动左右机械爪安装块彼此远离，从而带动机械爪打开（即机械爪彼此远离）。至于如何使得机械爪关闭夹持，有多种方法，其中一种方式是除了左右导套之间需要有抵块之外还有在气缸安装块合适的位置安装位于左右导套外侧的抵块，这样气缸安装块往复运动，不同的抵块带动导套相互靠近运动；另外一种方式是实施例2中拉簧与机械爪安装块连接（具体的拉簧两端与的左右机械爪安装块连接，连接的方式可以采用直接与左右机械爪安装块连接，也可以在左右机械爪安装块上设置拉簧安装块用于拉簧两端连接），采用拉簧弹力复位的方式，在抵块较大端抵住导套使得机械爪安装块向两侧运动、且机械爪处于打开状态时，拉簧处于拉伸状态，因此当由较大端向较小端运动过程中，弹簧在弹力作用下逐渐收缩恢复原来的长度，使得机械爪关闭。

行程调节装置的第一气缸和第二气缸活塞杆的伸缩能够调整底板所在高度，调节底板的高度便能够调节抓取装置所在高度，为了进一步保证整个升降运动过程中运行的稳定以及位置的准确，实施例2中，设置调速阀对第一气缸和第二气缸伸缩的速度进行精确调节，调速阀可以采用磁性开关控制，第一气缸和第二气缸间通过浮动接头和转接头连接，第一气缸和第二气缸的伸缩带动底板升降，在底板升降时导向轴也会升降，导向轴配合直线轴承保证能够底板直线运动。导向轴上的限位圈和限位柱能够与直线轴承接触进行限位，这样根据不同的行程需要选择不同长度的导向轴、限位圈和/或限位柱安装在导向轴上不同的位置，限位柱可以采用聚氨酯制成，限位圈的制作材料相对于限位柱较硬。第一传感器和挡光板配合用于检测机械爪所在高度。这些设置使得能够更精确的调节机械爪所在高度。

使用时，初始状态下机械爪处于打开状态，当产品塑封后在凹模上精确冲切后，凹模在电机同步带的带动下运行到本发明下方，实际根据所需行程控制第一气缸和第二气缸活塞杆的伸缩（当第一气缸和第二气缸的活塞杆均伸出时，为最大行程）、从而调整底板所在高度，从而使得抓取装置下降到抓取产品位，气动滑台运动使机械爪关闭夹持IC引线框架（实施例1中采用特殊形状抵块使得机械爪关闭；实施例2中在拉簧的作用下，机械爪安装块复位，机械爪关闭），IC引线框架在预压作用下轻微变形，起到固定作用。在实施例2中设置检测针，由于检测针与升降板活动连接且一端穿过升降板，因此抓取到IC引线框架时将检测针顶起做直线运动阻挡第二传感器，产生信号检测到抓取产品。旋转电缸带动抓取装置旋转，气动滑台运动、机械爪打开使得IC引线框架精准放入收料盒，之后控制气缸使得抓取装置上升，整个机构回到初始状态。

本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换。例如顶部固定板中央设置理线孔供线路穿过，防止线路散乱。在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置，其特征在于：包括行程调节装置和抓取装置，所述行程调节装置包括顶板、支柱、安装板、第一气缸、第二气缸、底板和旋转电缸，所述的支柱固定连接于顶板下表面与安装板上表面之间，所述第一气缸安装在顶板下表面，所述安装板中央设置有开口，所述第二气缸穿过开口安装在底板上表面，所述第一气缸的活塞杆和第二气缸的活塞杆彼此相向，所述的第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间联接，所述的旋转电缸固连在底板下表面；所述抓取装置包括固定板、连接柱、升降板、气动滑台、气缸连接块、抵块、导套、机械爪安装块和机械爪，所述的连接柱位于固定板与升降板之间，连接柱与固定板固定连接，所述的气动滑台设置在滑台座上，所述气缸连接块与气动滑台的滑块固定连接，所述的升降板上开设有通孔，所述导套一部分位于升降板上方与升降板接触、另一部分穿过通孔位于升降板下方与机械爪安装块连接，所述的机械爪安装块与升降板活动连接，所述的机械爪固定连接在机械爪安装块上，所述抵块固定连接在气缸连接块下表面，抵块一端大一端小，抵块侧面与导套配合，所述固定板顶部与行程调节装置的旋转电缸的输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的用于半导体封装设备的多行程旋转抓取装置，其特征在于：行程调节装置还包括浮动接头、转接头、直线轴承、导向轴、第一传感器、挡光板和限位柱，所述的浮动接头与第一气缸的活塞杆连接、所述的转接头与第二气缸的活塞杆连接、浮动接头与转接头相适配且它们之间联接实现第一气缸的活塞杆与第二气缸的活塞杆之间的联接，所述的第一气缸和第二气缸的气接头上均设有调速阀，所述直线轴承和导向轴均设有两个，分别位于安装板长度方向左右，所述的安装板上开设有供直线轴承安装且供导向轴穿过的轴孔、供挡光板穿过的通孔，每个导向轴一侧位于安装板上方且该侧设置有限位圈、另一侧位于安装板下方且限位柱安装在该侧，两个直线轴承设置均在安装板上轴孔内与分别与两个导向轴活动连接，所述的挡光板一侧与底板上表面连接、另一侧能够穿过安装板的通孔位于安装板上表面上方，所述第一传感器设置在安装板上表面上且能够设置的位置与挡光板相适配；所述的抓取装置还包括滚轮、直线导轨、第二传感器、拉簧、检测针和连接板，所述的滚轮活动连接在导套上，所述滚轮能够与抵块的表面接触，所述直线导轨固定连接在升降板下表面，所述的机械爪安装块活动连接在升降板上的直线导轨上，所述的检测针与升降板活动连接且一端穿过升降板，所述的第二传感器安装在升降板上表面且设置在检测针运动路径上，所述拉簧与机械爪安装块连接，所述连接柱穿过连接板与升降板连接。