一种应用于矩形排列的物料自动拾取装置的制作方法

1.本发明属于半导体加工领域，尤其涉及一种应用于矩形排列的物料自动拾取装置。


背景技术：

2.在全自动共晶贴片机中，一般是将管座或者基板以矩形阵列形式排列在料盘或者华夫盒上，通过拾取吸嘴将其拾取，然后放置在焊台上与芯片进行共晶焊接，要求该拾取装置能够包括x、y、z向传动运动，且传动精度要求高，吸嘴具有吸附及负压破坏功能，且吸嘴z向具有一定的柔性结构，避免过大的刚性使管座或者基板造成损坏或压痕。现有的技术x向传动采用同步带轮与皮带传动，是依靠传动带轮与皮带之间的摩擦力来传递运动和动力，噪音大，且存在反向传动间隙，传动精度不高，共晶贴片机实际生产时，该传动轴频繁快速的往返运动，造成皮带磨损后开始掉屑的现象，y向运动采用凸轮传动，加工、装配、调试难度大，拾取吸嘴处z向吸嘴采用三向轴承夹紧结构，当z向吸嘴受力过载时，容易造成吸嘴从轴承夹紧结构中脱出，需要人工手持镊子操作来使吸嘴恢复原位，给操作员增加了劳动量。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明的目的在于，提供一种应用于矩形排列的物料自动拾取装置，解决了现有技术中存在的矩阵排列的器件拾取精度低、噪音大、装配难度大、经常需要人工干预的问题。
4.为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：一种应用于矩形排列的物料自动拾取装置，包括支撑底板，所述支撑底板上设有能够控制拾取组件移动的运动控制模组，所述运动控制模组包括x向运动模组、安装在x向运动模组上端的y向运动模组，以及连接在y向运动模组上的z向运动模组，所述x向运动模组、y向运动模组和z向运动模组分别与一控制器连接；所述拾取组件包括固定在z向运动模组上的过滤器安装件和吸嘴安装架，且所述吸嘴安装架设置在所述过滤器安装件的下方，所述过滤器安装件的下方设置有过滤器，所述过滤器下方设置有第一气路接头，所述吸嘴安装架的上部设有过载保护感应器，下部设有两个运动导轮，两运动导轮之间设置有z向运动导杆，所述z向运动导杆的顶部通过顶丝连接有z向夹持架，所述z向夹持架的自由端安装有微型滚珠衬套导向组件，所述微型滚珠衬套导向组件的上端连接有第二气路接头，下端连接有吸嘴，所述第二气路接头与第一气路接头通过管路连接。
5.作为本发明的进一步改进，所述x向运动模组包括设置在支撑底板上的x向运动拖链、x向运动伺服电机和x向运动丝杠，所述x向运动拖链设置在所述支撑底板上，所述x向运动拖链的上端与x向拖链移动端固定件相连，所述x向拖链移动端固定件固定连接于y向运动模组，所述x向运动伺服电机的输出轴上设有主动同步带轮，所述主动同步带轮通过传动皮带与从动同步带轮传动连接，所述从动同步带轮与x向运动丝杠连接，所述x向运动丝杠
的两侧沿其长度方向均设有x向运动导轨，所述x向运动丝杠的螺母上设置有y向运动模组，所述y向运动模组可沿x向运动导轨滑动，所述支撑底板上设置有x向限位传感器和x向原点传感器，用于检测y向运动模组的移动位置。
6.作为本发明的进一步改进，所述x向运动丝杠的上方设置有x向运动模组保护罩。
7.作为本发明的进一步改进，所述y向运动模组包括安装在x向运动丝杠螺母上的y向运动底板，所述y向运动底板的两侧均设有y向运动导轨，两根y向运动导轨上均设有y向导轨随动板，y向运动底板的中间设有电机固定板，所述电机固定板上安装有推杆步进电机，所述推杆步进电机的电机轴为伸缩丝杆，所述推杆步进电机的电机轴连接有y向推动板，所述y向推动板上固定有z向运动模组，在推杆步进电机的驱动下，y向推动板带动左侧y向导轨随动板和右侧y向导轨随动板分别在两根y向运动导轨上做沿y轴方向的运动，所述y向运动底板上设置有y向原点传感器，其中一y向导轨随动板上设有y向传动感应片，用于检测z向运动模组的移动位置。
8.作为本发明的进一步改进，所述z向运动模组包括z向运动部件固定板，所述z向运动部件固定板上设置有z向步进电机和z向传动导轨，所述z向步进电机的电机轴上装有齿轮，z向传动导轨的滑块上设置有z向运动传动板，所述z向运动传动板上设置有z向传动齿条，所述传动齿条与所述齿轮相互啮合传递运动，所述z向运动部件固定板上设置有z向原点传感器，所述z向运动传动板上设置有z向传动感应片，当z向运动传动板向上运动至z向原点传感器感应到z向传动感应片时，视为z向运动传动板回到原点。
9.作为本发明的进一步改进，所述z向运动模组上设有防脱组件，所述防脱组件包括固定在z向运动部件固定板上的弹簧挂钩和固定在z向运动传动板上的螺钉，所述弹簧挂钩与螺钉之间通过拉簧连接，当z向步进电机由于意外情况突然掉电时，由于重力的影响会使z向运动传动板自然下落，会导致吸嘴与其他机构碰撞，拉簧的作用就是克服z向运动传动板的重力，使之保持当前z向位置不掉落。
10.作为本发明的进一步改进，所述z向运动部件固定板上设有四个长圆孔，可以调节z向运动模组在y向运动模组上的安装位置。
11.作为本发明的进一步改进，所述微型滚珠衬套导向组件由衬套、导向轴、滚珠架三部分构成，所述z向夹持架与微型滚珠衬套导向组件的导向轴连接，所述微型滚珠衬套导向组件的衬套固定在吸嘴安装架上，所述微型滚珠衬套导向组件的外圈装有吸嘴滑套防脱环，所述微型滚珠衬套导向组件的内圈上固定有吸嘴定位环，所述吸嘴滑套防脱环和吸嘴定位环之间设置有压缩弹簧；当吸嘴吸附物料时，如果z向运动位置过低，则吸嘴会带动微型滚珠衬套导向组件的导向轴向上运动，这时压缩弹簧缩回起到缓冲作用，从而保证管座或者基板等物料不会被压碎；微型滚珠衬套导向组件的导向轴向上运动时，带动z向夹持架向上运动，当过载保护感应器感应到z向夹持架时，则判定吸嘴z向过载。
12.作为本发明的进一步改进，所述支撑底板上设置有负压发生器，所述负压发生器可以将正压转化为负压，所述负压发生器可以输出两路气：一路是正压，一路是负压，所述负压发生器通过气管与过滤器连接，所述负压发生器输出的气压经过过滤器、第一气路接头和第二气路接头后,穿过微型滚珠衬套导向组件的导向轴内径，直接到达吸嘴；当负压发生器输出的气压为负压时，吸嘴能够吸附物料；当负压发生器输出的气压为正压时，吸嘴能够吹物料。
13.作为本发明的进一步改进，所述支撑底板的底部设有第一支座和第二支座，用于整个自动拾取装置的固定安装。
14.本发明的有益效果是：本发明所述自动拾取装置能够实现x、y、z三个方向的传动运动，且传动精度高，吸嘴具有吸附及负压破坏功能，且吸嘴z向具有一定的柔性结构，能够避免过大的刚性使管座或者基板造成损坏或压痕。
附图说明
15.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的第二视角结构示意图；图3是本发明z向运动模组和拾取组件的结构示意图；图4是本发明z向运动模组和拾取组件的第二视角结构示意图；图5是本发明拾取组件的局部结构示意图；图6是本发明微型滚珠衬套导向组件的剖视图。
具体实施方式
16.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
17.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
18.如图1-6所示，一种应用于矩形排列的物料自动拾取装置，包括支撑底板1，所述支撑底板1上设有能够控制拾取组件移动的运动控制模组，所述运动控制模组包括x向运动模组、安装在x向运动模组上端的y向运动模组，以及连接在y向运动模组上的z向运动模组，所述x向运动模组、y向运动模组和z向运动模组分别与一控制器（图中未画出）连接；所述拾取组件包括固定在z向运动模组上的过滤器安装件2和吸嘴安装架3，且所述吸嘴安装架3设置在所述过滤器安装件2的下方，所述过滤器安装件2的下方设置有过滤器4，所述过滤器4下方设置有第一气路接头5，所述吸嘴安装架3的上部设有过载保护感应器6，下部设有两个运动导轮7，两运动导轮7之间设置有z向运动导杆8，所述z向运动导杆8的顶部通过顶丝连接有z向夹持架9，所述z向夹持架9的自由端安装有微型滚珠衬套导向组件10，所述微型滚珠衬套导向组件10的上端连接有第二气路接头11，下端连接有吸嘴12，所述第二气路接头11与第一气路接头5通过管路连接。
19.所述x向运动模组包括设置在支撑底板1上的x向运动拖链13、x向运动伺服电机14和x向运动丝杠15，所述x向运动拖链13设置在所述支撑底板1上，所述x向运动拖链13的上端与x向拖链移动端固定件16相连，所述x向拖链移动端固定件16固定连接于y向运动模组，所述x向运动伺服电机14的输出轴上设有主动同步带轮17，所述主动同步带轮17通过传动
皮带18与从动同步带轮19传动连接，所述从动同步带轮19与x向运动丝杠15连接，所述x向运动丝杠15的两侧沿其长度方向均设有x向运动导轨20，所述x向运动丝杠15的螺母上设置有y向运动模组，所述y向运动模组可沿x向运动导轨20滑动，所述支撑底板1上设置有x向限位传感器21和x向原点传感器22，用于检测y向运动模组的移动位置。
20.所述x向运动丝杠15的上方设置有x向运动模组保护罩23。
21.所述y向运动模组包括安装在x向运动丝杠15螺母上的y向运动底板24，所述y向运动底板24的两侧均设有y向运动导轨25，两根y向运动导轨25上均设有y向导轨随动板26，y向运动底板24的中间设有电机固定板27，所述电机固定板27上安装有推杆步进电机28，所述推杆步进电机28的电机轴为伸缩丝杆，所述推杆步进电机28的电机轴连接有y向推动板29，所述y向推动板29上固定有z向运动模组，在推杆步进电机28的驱动下，y向推动板29带动左侧y向导轨随动板26和右侧y向导轨随动板26分别在两根y向运动导轨25上做沿y轴方向的运动，所述y向运动底板24上设置有y向原点传感器30，其中一y向导轨随动板26上设有y向传动感应片31，用于检测z向运动模组的移动位置。
22.所述z向运动模组包括z向运动部件固定板32，所述z向运动部件固定板32上设置有z向步进电机33和z向传动导轨34，所述z向步进电机33的电机轴上装有齿轮35，z向传动导轨34的滑块上设置有z向运动传动板36，所述z向运动传动板36上设置有z向传动齿条37，所述传动齿条与所述齿轮35相互啮合传递运动，所述z向运动部件固定板32上设置有z向原点传感器38，所述z向运动传动板36上设置有z向传动感应片39，当z向运动传动板36向上运动至z向原点传感器38感应到z向传动感应片39时，视为z向运动传动板36回到原点。
23.所述z向运动模组上设有防脱组件，所述防脱组件包括固定在z向运动部件固定板32上的弹簧挂钩40和固定在z向运动传动板36上的螺钉41，所述弹簧挂钩40与螺钉41之间通过拉簧42连接，当z向步进电机33由于意外情况突然掉电时，由于重力的影响会使z向运动传动板36自然下落，会导致吸嘴12与其他机构碰撞，拉簧42的作用就是克服z向运动传动板36的重力，使之保持当前z向位置不掉落。
24.所述z向运动部件固定板32上设有四个长圆孔，可以调节z向运动模组在y向运动模组上的安装位置。
25.所述微型滚珠衬套导向组件10由衬套、导向轴、滚珠架三部分构成，所述z向夹持架9与微型滚珠衬套导向组件10的导向轴连接，所述微型滚珠衬套导向组件10的衬套固定在吸嘴安装架3上，所述微型滚珠衬套导向组件10的外圈装有吸嘴滑套防脱环43，所述微型滚珠衬套导向组件10的内圈上固定有吸嘴定位环44，所述吸嘴滑套防脱环43和吸嘴定位环44之间设置有压缩弹簧45；当吸嘴12吸附物料时，如果z向运动位置过低，则吸嘴12会带动微型滚珠衬套导向组件10的导向轴向上运动，这时压缩弹簧45缩回起到缓冲作用，从而保证管座或者基板等物料不会被压碎；微型滚珠衬套导向组件10的导向轴向上运动时，带动z向夹持架9向上运动，当过载保护感应器6感应到z向夹持架9时，则判定吸嘴12z向过载。
26.所述支撑底板1上设置有负压发生器46，所述负压发生器46可以将正压转化为负压，所述负压发生器46可以输出两路气：一路是正压，一路是负压，所述负压发生器46通过气管与过滤器4连接，所述负压发生器46输出的气压经过过滤器4、第一气路接头5和第二气路接头11后,穿过微型滚珠衬套导向组件10的导向轴内径，直接到达吸嘴12；当负压发生器46输出的气压为负压时，吸嘴12能够吸附物料；当负压发生器46输出的气压为正压时，吸嘴
12能够吹物料。
27.所述支撑底板1的底部设有第一支座47和第二支座48，用于整个自动拾取装置的固定安装。
28.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进、部件拆分或组合等，均应包含在本发明的保护范围之内。