CN113161245B - 一种多引脚芯片智能装配*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多引脚芯片智能装配***,旨在提供一种不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装;而且能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题的多引脚芯片智能装配***。它包括机架、托盘、旋转平台、上料工位,检测工位及下料工位,所述托盘用于放置IGBT模块;旋转平台转动设置在机架上,旋转平台的上设有至少三个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位,上料工位,检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围,旋转驱动执行机构用于驱动旋转平台旋转,以使各芯片定位工位依次经过上料工位,检测工位与下料工位。
Description
技术领域
本发明涉及一种芯片装配装置,具体涉及一种多引脚芯片智能装配***。
背景技术
目前的IGBT模块上具有若干块芯片,芯片为多引脚芯片,芯片的引脚需要根据IGBT模块的安装需要进行剪脚和折弯,使芯片的引脚的长度符合安装需要,并使芯片的引脚折弯呈90度,以符合安装需要。在芯片的引脚完成剪脚和折弯后,将芯片放置到IGBT模块上芯片安装位上。传统的IGBT模块的芯片安装,采用人工手动安装的方式,人工手动安装效率低,人工成本高;因此目前的IGBT模块的芯片安装一般采用自动安装的方式,即通过机械手来抓取芯片,并将芯片放置到IGBT模块上芯片安装位上,从而实现IGBT模块的芯片的自动安装。目前这种自动安装方式,虽然能够实现IGBT模块的芯片的自动安装;但其在完成IGBT模块芯片的自动安装后,经常出现因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及一些芯片的引脚没有剪脚,芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装;而且能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题的多引脚芯片智能装配***。
本发明的技术方案是:
一种多引脚芯片智能装配***,包括机架、托盘、旋转平台、上料工位,检测工位及下料工位, 所述托盘用于放置IGBT模块;所述旋转平台转动设置在机架上, 机架设有用于驱动旋转平台转动的旋转驱动执行机构,旋转平台的上设有至少三个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位,每个芯片定位工位包括设置在旋转平台的上表面的芯片定位块及夹紧气缸,夹紧气缸用于夹紧定位放置在芯片定位块上的芯片;
上料工位,检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围,旋转驱动执行机构用于驱动旋转平台旋转,以使各芯片定位工位依次经过上料工位,检测工位与下料工位;
所述上料工位包括上料机械手,上料机械手用于将芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上;
所述检测工位包括芯片引脚检测装置,芯片引脚检测装置用于对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测;
所述下料工位包括下料机械手,下料机械手用于将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块上或者搬运至不合格仓。
芯片引脚检测装置包括位于旋转平台上方的升降架、用于升降所述升降架的升降气缸、位于升降架下方的升降架下限位块及若干设置在升降架上的检测组件,检测组件与芯片定位工位上的芯片的引脚一一对应,检测组件包括设置在升降架上的竖直导套、滑动设置在竖直导套内的角度检测杆、设置在角度检测杆内的竖直检测通孔及滑动设置在竖直检测通孔内的长度检测杆,所述角度检测杆的外侧面设有第一限位块,第一限位块抵在竖直导套的上端,所述长度检测杆的外侧面设有第二限位块,第二限位块抵在角度检测杆的上端,长度检测杆的上端位于竖直检测通孔的上方,长度检测杆的下端位于竖直检测通孔内,
当芯片定位工位上的芯片旋转至检测工位时,升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移,直至升降架抵在升降架下限位块上,这个过程中,若芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求,则芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利***对应的竖直检测通孔,并且对应的长度检测杆保持不动;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求,则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上,并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求,但引脚的长度超出设定要求,则角度符合设定要求,但长度超出设定要求的引脚在顺利***对应的竖直检测通孔后,将顶起对应的长度检测杆。
本方案的多引脚芯片智能装配***在安装芯片时,先通过上料机械手将芯片(完成引脚的剪脚和折弯的芯片)搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上;通过旋转平台将芯片旋转至检测工位;
接着,通过芯片引脚检测装置对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测,具体的,升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移,直至升降架抵在升降架下限位块上,这个过程中,若芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利***对应的竖直检测通孔,并且对应的长度检测杆保持不动,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求,则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上,并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起;若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求,但引脚的长度超出设定要求,则角度符合设定要求,但长度超出设定要求的引脚在顺利***对应的竖直检测通孔后,将顶起对应的长度检测杆;即只要长度检测杆被顶起,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求;如此,通过同一检测组件即可同步对芯片的引脚角度和引脚的长度径向检测,无需分步检测,可以有效简化检测步骤,提高检测效率;
再接着,通过旋转平台将芯片旋转至下料工位,若检测工位中检测的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求,则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块上;若检测不合格,则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至不合格仓;如此,不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装;而且对芯片的引脚折弯角度以及长度进行检测,踢出引脚折弯角度以及长度不合格的芯片,从而能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题。
作为优选,检测组件还包括设置升降架上的检测传感器,检测传感器用于感应对应的长度检测杆的上端位置。如此,可以通过检测传感器来感应长度检测杆的上端位置,只要有一个检测传感器检测到长度检测杆被顶起,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求,则下料机械手会将改芯片搬运至不合格仓。
作为优选,角度检测杆的下端面的外边缘设有往外延伸的环形挡块,环形挡块的下端面与角度检测杆的下端面齐平。如此,在芯片的引脚的角度偏离较大时,可以通过环形挡块将角度检测杆顶起。
作为优选,芯片引脚检测装置包括设置机架上的竖直导杆,升降架上设有与竖直导杆配合的升降架导套,所述升降架下限位块设置在竖直导杆上,且升降架下限位块位于升降架导套的下方,所述竖直导杆上并位于升降架导套的上方还设有升降架上限位块。
作为优选,芯片定位块上设有芯片定位槽。
作为优选,还包括:输送轨道,托盘支撑于输送轨道上并通过输送轨道输送;托盘挡停装置,托盘挡停装置包括阻挡件及设置在机架上用于升降阻挡件的第一升降执行装置,阻挡件用于挡停输送轨道上的托盘。
作为优选,还包括抬升定位装置,抬升定位装置包括托盘抬升柱、位于输送轨道上方的托盘定位块及第二升降执行装置,第二升降执行装置用于抬升托盘抬升柱,已将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上。
作为优选,还包括芯片剪脚折弯装置,芯片剪脚折弯装置设置在机架上,芯片剪脚折弯装置用于对芯片的引脚进行剪脚与折弯。
本发明的有益效果是:不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装;而且能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题。
附图说明
图1是本发明的具体实施例一的一种多引脚芯片智能装配***的一种三维视角的局部结构示意图。
图2是本发明的具体实施例的一种多引脚芯片智能装配***的一种局部主视图。
图3是图2中A处的局部放大图。
图4是本发明的具体实施例二的一种多引脚芯片智能装配***的一种三维视角的局部结构示意图。
图5是本发明的具体实施例三的芯片剪脚折弯装置的一种结构示意图。
图6是图5中B处的局部放大图。
图中:
托盘1.1;
输送轨道1.2;
托盘挡停装置1.3,阻挡件1.31,第一升降执行装置1.32;
托盘定位块1.4;
IGBT模块2,芯片2.1,引脚2.11;
剪脚进退机构3.1,第一导轨3.11,主滑座3.12,进退执行机构3.13;
芯片定位装置3.2,芯片定位夹爪3.21,夹持块3.22,安装支架3.23;
芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3,第二导轨3.31,上滑座3.32,平移执行机构3.33,剪脚折弯切刀3.34,剪切刃3.341,折弯部3.342,剪脚刀片3.35,折弯挡板3.36,切刀容纳口3.37;
浮动式消隙装置3.4,第三导轨3.41,浮动滑座3.42,浮动柱容纳口3.43,侧壁斜面3.44,推板3.45,支撑平面3.46,顶推斜面3.47,竖直导套3.48,浮动柱3.49,滚轮3.410,浮动柱斜面3.411,浮动柱限位块3.412;
旋转平台4.1;
芯片定位工位4.2,芯片定位块4.21,夹紧气缸4.22;
上料工位4.3;
检测工位4.4,升降架4.41,检测组件4.42,竖直导套4.421,角度检测杆4.422,第一限位块4.423,长度检测杆4.424,第二限位块4.425,环形挡块4.426,升降气缸4.43,升降架下限位块4.44,竖直导杆4.45,升降架上限位块4.46。
具体实施方式
为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明,但下述实施例仅为本发明的优选实施例,而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例,都属于本发明的保护范围。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本方案,而不能解释为对本发明方案的限制。
参照下面的描述和附图,将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中,具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式,但是应当理解,本发明的实施例的范围不受此限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定,“若干”的含义是表示一个或者多个。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施例一:如图1 、图2所示,一种多引脚芯片智能装配***,包括机架、托盘1.1、旋转平台4.1、上料工位4.3,检测工位4.4及下料工位。
托盘用于放置IGBT模块2,托盘上设有竖直分布的定位销,用于定位IGBT模块,IGBT模块放置在托盘上,IGBT模块上具有工艺孔,该工艺孔与定位销配合。本实施例中,托盘固定放置在机架上。
旋转平台4.1转动设置在机架上, 机架设有用于驱动旋转平台转动的旋转驱动执行机构,本实施例中,旋转驱动执行机构为驱动电机或旋转气缸。旋转平台的上设有四个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位4.2。每个芯片定位工位包括设置在旋转平台的上表面的芯片定位块4.21及夹紧气缸4.22。夹紧气缸用于夹紧定位放置在芯片定位块上的芯片。本实施例中,芯片定位块上设有芯片定位槽。
上料工位,检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围。旋转驱动执行机构用于驱动旋转平台旋转,以使各芯片定位工位依次经过上料工位,检测工位与下料工位,本实施例中,旋转驱动执行机构驱动旋转平台转动做间歇旋转,每次旋转90度。
上料工位4.2包括上料机械手,上料机械手用于将芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上,本实施例中,上料机械手通过吸盘来吸取芯片,或者通过夹爪来抓取芯片。
下料工位包括下料机械手,下料机械手用于将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块的指定位置上或者搬运至不合格仓。本实施例中,下料机械手通过吸盘来吸取芯片,或者通过夹爪来抓取芯片。
如图1 、图2、图3所示,检测工位包括芯片引脚检测装置,芯片引脚检测装置用于对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测。芯片引脚检测装置包括位于旋转平台上方的升降架4.41、用于升降所述升降架的升降气缸4.43、位于升降架下方的升降架下限位块4.44及若干设置在升降架上的检测组件4.42。检测组件与芯片定位工位上的芯片的引脚一一对应,本实施例中,芯片的引脚为三个。检测组件包括设置在升降架上的竖直导套4.421、滑动设置在竖直导套内的角度检测杆4.422、设置在角度检测杆内的竖直检测通孔及滑动设置在竖直检测通孔内的长度检测杆4.424。角度检测杆的外侧面设有第一限位块4.423,第一限位块抵在竖直导套的上端。长度检测杆的外侧面设有第二限位块4.425,第二限位块抵在角度检测杆的上端。长度检测杆的上端位于竖直检测通孔的上方,长度检测杆的下端位于竖直检测通孔内。
当芯片定位工位上的芯片旋转至检测工位时,升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移,直至升降架抵在升降架下限位块上,这个过程中,若芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求,则芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利***对应的竖直检测通孔,并且对应的长度检测杆保持不动;本实施例中,芯片的引脚的角度为90度±1度,则芯片的引脚的角度均符合设定要求。
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求,则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上,并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求,但引脚的长度超出设定要求,则角度符合设定要求,但长度超出设定要求的引脚在顺利***对应的竖直检测通孔后,将顶起对应的长度检测杆。
本方案的多引脚芯片智能装配***在安装芯片时,先通过上料机械手将芯片2.1(完成引脚的剪脚和折弯的芯片)搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上,芯片平放在芯片定位块上,并通过芯片定位槽定位,芯片的引脚2.11呈竖直分布(具体说是,芯片定位块上的引脚折弯角度符合要求的芯片的引脚呈竖直分布);然后,通过旋转平台将芯片旋转至检测工位;
接着,通过芯片引脚检测装置对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测,具体的,升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移,直至升降架抵在升降架下限位块上,这个过程中,若芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利***对应的竖直检测通孔,并且对应的长度检测杆保持不动,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求,则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上,并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起;若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求,但引脚的长度超出设定要求,则角度符合设定要求,但长度超出设定要求的引脚在顺利***对应的竖直检测通孔后,将顶起对应的长度检测杆;即只要长度检测杆被顶起,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求;如此,通过同一检测组件即可同步对芯片的引脚角度和引脚的长度径向检测,无需分步检测,可以有效简化检测步骤,提高检测效率;
再接着,通过旋转平台将芯片旋转至下料工位,若检测工位中检测的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求,则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块上;若检测不合格,则下料机械手将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至不合格仓(机架上设有不合格仓);如此,不仅能够实现IGBT模块芯片的自动安装;而且对芯片的引脚折弯角度以及长度进行检测,踢出引脚折弯角度以及长度不合格的芯片,从而能够有效解决因IGBT模块上的芯片的引脚折弯角度不合格以及芯片的引脚的长度不符合安装要求,而进行返工处理的问题。
进一步的,检测组件还包括设置升降架上的检测传感器,检测传感器用于感应对应的长度检测杆的上端位置。如此,可以通过检测传感器来感应长度检测杆的上端位置,只要有一个检测传感器检测到长度检测杆被顶起,则说明芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度中至少有一个不均符合设定要求,则下料机械手会将改芯片搬运至不合格仓。
进一步的,如图3所示,角度检测杆的下端面的外边缘设有往外延伸的环形挡块4.426,环形挡块的下端面与角度检测杆的下端面齐平。如此,在芯片的引脚的角度偏离较大时,可以通过环形挡块将角度检测杆顶起。
进一步的,如图3所示,芯片引脚检测装置包括设置机架上的竖直导杆4.45,升降架上设有与竖直导杆配合的升降架导套,升降架下限位块设置在竖直导杆上,且升降架下限位块位于升降架导套的下方,竖直导杆上并位于升降架导套的上方还设有升降架上限位块4.46。如此,有利于提高升降架的升降稳定性。
具体实施例二,本实施例的其余结构参照具体实施例一,其不同之处在于:
如图4所示,一种多引脚芯片智能装配***,还包括输送轨道1.2、托盘挡停装置1.3与抬升定位装置。本实施例中,托盘1.1支撑于输送轨道上并通过输送轨道输送。托盘挡停装置包括阻挡件1.31及设置在机架上用于升降阻挡件的第一升降执行装置1.32,阻挡件用于挡停输送轨道上的托盘。抬升定位装置包括托盘抬升柱、位于输送轨道上方的托盘定位块1.4及第二升降执行装置。托盘抬升柱位于托盘的下方。第二升降执行装置用于抬升托盘抬升柱,已将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上。第一升降执行装置和第二升降执行装置均为气缸。
当输送轨道将托盘输送到阻挡件处,托盘将被阻挡件挡停;此时,抬升定位装置抬升托盘抬升柱,将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上,从而使托盘与输送轨道分离并固定,以托盘的位置受到输送轨道的传递的影响;当IGBT模块的芯片安装好后,抬升定位装置控制托盘抬升柱下降,使托盘支撑于输送轨道上;然后第一升降执行装置带动阻挡件下行,使阻挡件位于托盘下方,从而放行托盘,通过输送轨道将托盘往下输送。
具体实施例三,本实施例的其余结构参照具体实施例一或实施例二,其不同之处在于:
如图5、图6所示,一种多引脚芯片智能装配***,还包括芯片剪脚折弯装置。芯片剪脚折弯装置设置在机架上,芯片剪脚折弯装置用于对芯片的引脚进行剪脚与折弯。
芯片剪脚折弯装置包括剪脚进退机构3.1、芯片定位装置3.2及芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3。
剪脚进退机构3.1包括设置在机架上的第一导轨3.11、沿第一导轨滑动的主滑座3.12及设置在机架上用于驱动主滑座移动的进退执行机构3.13;本实施例中,第一导轨水平分布,进退执行机构为气缸。
芯片定位装置3.2包括设置在主滑座上的芯片定位夹爪3.21,芯片定位夹爪用于夹持固定待剪脚折弯的芯片;本实施例中,主滑座上设有安装支架3.23,芯片定位夹爪固定在安装支架上。芯片定位夹爪为气动手指,气动手指的两根夹指上各设有一个夹持块3.22,两根夹指上的夹持块的相对两侧面上分别设有块弹性板。
芯片剪脚与折弯一次成型机构3.3包括剪脚折弯刀具组件、设置在主滑座上并与第一导轨相平行的第二导轨3.31、沿第二导轨滑动的上滑座3.32及设置在机架上用于驱动上滑座移动的平移执行机构3.33。本实施例中,平移执行机构为气缸。
剪脚折弯刀具组件包括设置在上滑座上的剪脚折弯切刀3.34及设置在机架上的剪脚刀片3.35与折弯挡板3.36。剪脚刀片与折弯挡板之间形成切刀容纳口3.37。剪脚折弯切刀包括与剪脚刀片配合的剪切刃3.341及与折弯挡板配合的折弯部3.342。切刀容纳口与剪脚折弯切刀沿主滑座移动方向分布,且切刀容纳口的开口朝向剪脚折弯切刀。
平移执行机构用于带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动,并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内;在剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中,剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合,以实现对芯片的引脚进行剪脚,然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合,以实现对芯片的引脚进行折弯。
本实施例中,剪脚进退机构还包括设置在机架上的主滑座限位块,主滑座限位块与剪脚刀片位于主滑座的同一侧。
本实施例的IGBT模块的芯片剪脚折弯装置的具体工作如下:
第一,如图1、图2所示,进退执行机构带动主滑座和芯片定位装置往剪脚折弯切刀方向移动到位,具体的,进退执行机构带动主滑座和芯片定位装置往剪脚折弯切刀方向移动,直至主滑座抵在主滑座限位块上;接着,将待剪脚折弯的芯片2.1夹持固定在芯片定位夹爪上,夹持固定在芯片定位夹爪上的芯片呈竖直分布,芯片的引脚也呈竖直分布,且芯片的引脚朝向延伸;
第二,平移执行机构带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动,并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内;在剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中,剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合,以实现对芯片的引脚进行剪脚,然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合,以实现对芯片的引脚进行折弯;进而在同一工位,同一工序中实现对芯片的引脚的剪脚和折弯(芯片的引脚折弯呈90度),从而有效提高芯片剪脚折弯加工的效率,而且一次定位完成芯片引脚的剪脚和折弯,因而能够有效解决因剪脚与折弯两道加工工序的芯片定位误差,而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。
进一步的,如图1、图2所示,折弯挡板位于剪脚刀片的上方,剪脚折弯切刀上朝向切刀容纳口的端面构成切刀斜面3.343,该切刀斜面的下部往切刀容纳口方向倾斜,切刀斜面与剪脚折弯切刀的下表面的交接部形成所述的剪切刃,切刀斜面与剪脚折弯切刀的上表面的交接部形成所述的折弯部。如此,通过同一剪脚折弯切刀的切刀斜面就可以实现芯片引脚的剪脚和折弯,可以进一步简化刀具结构,提高芯片剪脚折弯加工的效率。
切刀斜面的倾斜角度为85度。折弯挡板与剪脚刀片相平行。
本实施例中,剪脚刀片上朝向剪脚折弯切刀的一侧设有与剪切刃配合的剪脚刀刃,折弯挡板上朝向剪脚折弯切刀的侧面与剪脚刀刃位于同一竖直平面上。
进一步的,如图1、图2所示,IGBT模块的芯片剪脚折弯装置还包括浮动式消隙装置3.4。浮动式消隙装置包括复位弹簧、设置在机架上并与第一导轨相平行的第三导轨3.41、沿第三导轨滑动的浮动滑座3.42、设置在浮动滑座上的开口朝下的浮动柱容纳口3.43、设置在机架上并位于浮动滑座下方的竖直导套3.48、沿竖直导套上下滑动的浮动柱3.49、设置在浮动柱下端的滚轮3.410及位于浮动柱下方的推板3.45。折弯挡板和剪脚刀片均固定在浮动滑座上。推板固定在上滑座上,推板的上表面包括用于与滚轮配合的支撑平面3.46与顶推斜面3.47,支撑平面与顶推斜面沿第一导轨方向分布,支撑平面与第一导轨相平行,支撑平面呈水平分布。浮动柱容纳口的侧壁上设有侧壁斜面3.44,浮动柱的上部伸入到浮动柱容纳口内,且浮动柱的上部设有与侧壁斜面配合的浮动柱斜面3.411。
浮动滑座在复位弹簧的作用下往远离剪脚折弯切刀方向移动,并使侧壁斜面紧靠在浮动柱斜面上。本实施例中,复位弹簧与剪脚折弯切刀位于浮动滑座的同一侧,复位弹簧的一端抵在机架上,另一端抵在浮动滑座上。复位弹簧在图中未示出。
在平移执行机构带动上滑座往切刀容纳口方向移动的过程中,顶推斜面先与滚轮接触并推动浮动柱沿竖直导套上移,并通过浮动柱斜面与侧壁斜面配合,使浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片往剪脚折弯切刀方向移动,接着滚轮支撑于所述支撑平面上,滚轮支撑于所述支撑平面上的过程中,浮动柱保持不动,浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片也保持不动。
为了保证芯片竖直的放置到芯片定位夹爪上的过程中,芯片的引脚不与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉,芯片放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上后,芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间需要预留一定的间隙;而且由于芯片的引脚可能发生小角度的折弯,因而芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间需要预留的间隙还不能太小,这个间隙一般要留出1-2毫米;如此虽然保证了芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上,不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉;但同时也使得固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙;由于这一间隙的存在,在平移执行机构带动剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中,剪脚折弯切刀的剪切刃先抵在芯片的引脚上,直至芯片的引脚抵在剪脚刀片为止,这个过程中芯片的引脚将被折弯,而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题;为了解决这一问题,本方案设置了浮动式消隙装置,其能够在保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上,不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉的情况下,有效解决因固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙,而导致芯片引脚在剪脚过程中发生折弯,而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题;具体的,
本方案中,在芯片放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上后,芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间也存间隙,以保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上,不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉;
在平移执行机构带动剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中,顶推斜面先与滚轮接触并推动浮动柱沿竖直导套上移,以使浮动柱斜面紧靠在侧壁斜面上,并推动浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片往剪脚折弯切刀方向移动,从而使折弯挡板和剪脚刀片靠近芯片引脚,接着,滚轮支撑于支撑平面上,此时,芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间的间隙将被消除或者极大的减小;同时,浮动柱保持不动,浮动滑座、折弯挡板和剪脚刀片也保持不动,此后,在平移执行机构用于带动上滑座和剪脚折弯切刀沿第二导轨移动,并使剪脚折弯切刀移动到切刀容纳口内的过程中,滚轮保持支撑于支撑平面上;再接着, 剪脚折弯切刀的剪切刃先与剪脚刀片配合,以实现对芯片的引脚进行剪脚,然后剪脚折弯切刀的折弯部再与折弯挡板配合,以实现对芯片的引脚进行折弯;从而实现在保证芯片能够顺利放置并夹紧固定在芯片定位夹爪上,不会与折弯挡板和剪脚刀片发生干涉的情况下,有效解决因固定在芯片定位夹爪上的芯片的引脚与折弯挡板和剪脚刀片之间存在1-2毫米间隙,而导致芯片引脚在剪脚过程中发生折弯,而影响芯片剪脚折弯成型后的尺寸精度的问题。
进一步的,浮动柱的外侧面上设有浮动柱限位块3.412,且浮动柱限位块位于竖直导套的上方。如此,在平移执行机构带动上滑座和剪脚折弯切刀往远离切刀容纳口方向移动,并使推板与滚轮分离后,浮动柱至自重作用下下移,直至浮动柱限位块抵在竖直导套上;同时,浮动滑座在复位弹簧的作用下往远离剪脚折弯切刀方向移动。
进一步的,IGBT模块的芯片剪脚折弯装置还包括上下料机械手及中转平台。上下料机械手用于抓取芯片(引脚待剪脚折弯的芯片)。上下料机械手抓取待剪脚折弯的芯片(芯片呈竖直分布),并将待剪脚折弯的芯片放置到芯片定位夹爪处,将待剪脚折弯的芯片夹持固定在芯片定位夹爪上,以实现芯片的自动上料;同理,在芯片完成剪脚折弯后,上下料机械手抓取芯片定位夹爪处的芯片(完成剪脚折弯后的芯片),将芯片取走,并将芯片放置到中转平台上,芯片平放在中转平台上,且该芯片的引脚呈竖直分布。上料机械手用于将中转平台上的芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1. 一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,包括机架、托盘、旋转平台、上料工位,检测工位及下料工位, 所述托盘用于放置IGBT模块;所述旋转平台转动设置在机架上, 机架设有用于驱动旋转平台转动的旋转驱动执行机构,旋转平台的上设有至少三个绕旋转平台的旋转轴的周向均匀分布的芯片定位工位,每个芯片定位工位包括设置在旋转平台的上表面的芯片定位块及夹紧气缸,夹紧气缸用于夹紧定位放置在芯片定位块上的芯片;
上料工位,检测工位与下料工位绕旋转平台的旋转轴的周向依次分布在旋转平台的周围,旋转驱动执行机构用于驱动旋转平台旋转,以使各芯片定位工位依次经过上料工位,检测工位与下料工位;
所述上料工位包括上料机械手,上料机械手用于将芯片搬运到旋转至上料工位的芯片定位工位上;
所述检测工位包括芯片引脚检测装置,芯片引脚检测装置用于对旋转至检测工位的芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度进行检测,芯片引脚检测装置包括位于旋转平台上方的升降架、用于升降所述升降架的升降气缸、位于升降架下方的升降架下限位块及若干设置在升降架上的检测组件,检测组件与芯片定位工位上的芯片的引脚一一对应;
所述下料工位包括下料机械手,下料机械手用于将旋转至下料工位的芯片定位工位上的芯片搬运至IGBT模块上或者搬运至不合格仓。
2.根据权利要求1所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,检测组件包括设置在升降架上的竖直导套、滑动设置在竖直导套内的角度检测杆、设置在角度检测杆内的竖直检测通孔及滑动设置在竖直检测通孔内的长度检测杆,所述角度检测杆的外侧面设有第一限位块,第一限位块抵在竖直导套的上端,所述长度检测杆的外侧面设有第二限位块,第二限位块抵在角度检测杆的上端,长度检测杆的上端位于竖直检测通孔的上方,长度检测杆的下端位于竖直检测通孔内,
当芯片定位工位上的芯片旋转至检测工位时,升降气缸带动升降架和各检测组件一同下移,直至升降架抵在升降架下限位块上,这个过程中,若芯片定位工位上的芯片的引脚的角度和长度均符合设定要求,则芯片定位工位上的芯片的引脚能够顺利***对应的竖直检测通孔,并且对应的长度检测杆保持不动;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度不符合设定要求,则角度不符合设定要求的引脚将抵在对应的角度检测杆的下端面上,并将对应的角度检测杆和长度检测杆顶起;
若芯片定位工位上的芯片的引脚中存在引脚的角度符合设定要求,但引脚的长度超出设定要求,则角度符合设定要求,但长度超出设定要求的引脚在顺利***对应的竖直检测通孔后,将顶起对应的长度检测杆。
3.根据权利要求2所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,所述检测组件还包括设置升降架上的检测传感器,检测传感器用于感应对应的长度检测杆的上端位置。
4.根据权利要求2或3所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,所述角度检测杆的下端面的外边缘设有往外延伸的环形挡块,环形挡块的下端面与角度检测杆的下端面齐平。
5.根据权利要求2或3所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,所述芯片引脚检测装置包括设置机架上的竖直导杆,升降架上设有与竖直导杆配合的升降架导套,所述升降架下限位块设置在竖直导杆上,且升降架下限位块位于升降架导套的下方,所述竖直导杆上并位于升降架导套的上方还设有升降架上限位块。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,所述芯片定位块上设有芯片定位槽。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,还包括:
输送轨道,托盘支撑于输送轨道上并通过输送轨道输送;
托盘挡停装置,托盘挡停装置包括阻挡件及设置在机架上用于升降阻挡件的第一升降执行装置,阻挡件用于挡停输送轨道上的托盘。
8.根据权利要求7所述的一种IGBT模块的夹片安装设备,其特征是,还包括抬升定位装置,抬升定位装置包括托盘抬升柱、位于输送轨道上方的托盘定位块及第二升降执行装置,第二升降执行装置用于抬升托盘抬升柱,已将被阻挡件挡停的托盘顶起并使托盘抵在托盘定位块上。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种多引脚芯片智能装配***,其特征是,还包括芯片剪脚折弯装置,芯片剪脚折弯装置设置在机架上,芯片剪脚折弯装置用于对芯片的引脚进行剪脚与折弯。
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