一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法，该装置包括机械组件、检测与控制组件、计算机以及多个芯片分类盒；机械组件包括电动滑台、三自由度机械臂以及自动锁紧与解锁芯片座机构；多个芯片分类盒分别设置在电动滑台两侧；三自由度机械臂的顶部可移动，底部设置在电动滑台上方；三自由度机械臂包括控制水平方向转动的第一机械臂和控制向两侧转动的第二机械臂，自动锁紧与解锁芯片座机构安装在第一机械臂的底部；电动滑台、三自由度机械臂、自动锁紧与解锁芯片座机构以及计算机均与检测与控制组件相连。本发明专利技术能够对芯片进行自动检测，并根据检测结果进行分类，能够对废弃芯片进行再检测、再利用，提高了芯片的利用率。

A waste microprocessor chip quality detection and automatic sorting device and its control method

The invention discloses a quality detection and automatic sorting device for waste microprocessor chips and its control method, which comprises mechanical components, detection and control components, computer and a plurality of chip classification boxes; mechanical components include an electric slide table, a three-degree-of-freedom mechanical arm, and an automatic locking and unlocking chip holder mechanism. The top of the three-degree-of-freedom manipulator is movable and the bottom is above the electric slide. The three-degree-of-freedom manipulator includes the first manipulator which controls the horizontal rotation and the second manipulator which controls the lateral rotation. The automatic locking and unlocking mechanism of the chip holder is installed in the first. The bottom of the manipulator, the electric sliding table, the three-degree-of-freedom manipulator, the automatic locking and unlocking chip holder mechanism, and the computer are all connected with the detection and control components. The invention can automatically detect the chip and classify the chip according to the test results, and can re-detect and reuse the discarded chip, thereby improving the utilization ratio of the chip.

【技术实现步骤摘要】
一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法
本专利技术涉及芯片检测设备
，尤其涉及一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法。
技术介绍
STM32微处理器作为高性能32位微处理器在社会生产和生活中得到广泛应用。仅以每年的省和全国电子设计竞赛中其使用量为例，初步估计达10万片计。但由于主要是基于训练，因为不熟练等原因造成大量芯片通用输入输出口或个别管脚物理损坏而被废弃，估计约废弃量达15000片，而其中大部分芯片只是个别口损坏，在大多数训练甚至产品中很多时候是用不到那么多的输入输出口或某些端口。另一方面，废弃芯片含重金属对环境造成破坏不利于环保。如果能够设计一种微处理器质量检测和分拣装置，能自动测出芯片是完全失效，还是某些功能或端口失效，然后一一标注出来，把相关芯片重新利用起来可以减少废旧芯片对环境的污染同时也可以减少成本。而目前的芯片自动分拣系统，如专利技术人柳弘俊等的专利技术专利《半导体器件分拣装置及其分拣方法》是一种根据分拣标准自动分拣诸如半导体芯片的器件的分拣装置，专利技术的目的在“第一器件”和“第二器件”搬运及处理速度的提高。再如基于LED高速高精度自动测试分拣设备方案等，未见专门针对芯片质量检测和自动分拣的装置、方案和方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中缺少对芯片进行质量检测和自动分拣的装置的缺陷，提供一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，该装置包括机械组件、检测与控制组件、计算机以及多个芯片分类盒；其中机械组件包括电动滑台、三自由度机械臂以及自动锁紧与解锁芯片座机构；多个芯片分类盒分别设置在电动滑台两侧；三自由度机械臂的顶部可移动，底部设置在电动滑台上方；三自由度机械臂包括控制水平方向转动的第一机械臂和控制向两侧转动的第二机械臂，自动锁紧与解锁芯片座机构安装在第一机械臂的底部；电动滑台、三自由度机械臂、自动锁紧与解锁芯片座机构以及计算机均与检测与控制组件相连；通过自动锁紧与解锁芯片座机构对待检测的芯片进行锁紧，检测与控制组件通过计算机将检测代码下载至芯片中，通过检测代码对芯片进行检测，根据检测结果对芯片进行分类，并通过电动滑台和三自由度机械臂将芯片移动至对应类别的芯片分类盒上方，自动锁紧与解锁芯片座机构完成解锁后，芯片放置于对应类别的芯片分类盒中。进一步地，本专利技术的电动滑台包括：导轨电机、滑台导轨、光轴、丝杆、滑动轴承和T型丝杆滑台；其中：滑台导轨设置在底部，光轴和丝杆依次平行设置在滑台导轨的上方，导轨电机设置在滑台导轨的侧面，丝杆与导轨电机的转动轴相连；T型丝杆滑台套装在丝杆上，滑动轴承套装在光轴上，且滑动轴承与T型丝杆滑台的底部固定连接；导轨电机与检测与控制组件相连。进一步地，本专利技术的检测与控制组件包括：承重台、控制器及驱动器板和细分器；其中：承重台一侧与第一机械臂的底部相连，且承重台设置在T型丝杆滑台上；控制器及驱动器板和细分器均固定安装在承重台上。进一步地，本专利技术的第一机械臂设置在第二机械臂的底部；其中：第一机械臂包括L型支架、U型支架和第一舵机；第一舵机安装在U型支架内部的U型开口位置；L型支架一端与第一舵机的转动轴相连，另一端通过连接件与自动锁紧与解锁芯片座机构相连，第一舵机带动L型支架转动，进而带动自动锁紧与解锁芯片座机构转动；第二机械臂包括第二舵机、左一字型支架、右一字型支架、第三舵机和T型支架；第二舵机设置在第二机械臂的底部，且与U型支架的顶部固定连接；T型支架设置在第二机械臂的顶部，第三舵机安装在T型支架上；第二舵机和第三舵机均设置在左一字型支架和右一字型支架之间，且左一字型支架和右一字型支架的底部分别与第二舵机的两端相连，左一字型支架和右一字型支架的顶部分别与第三舵机的两端相连。进一步地，本专利技术的自动锁紧与解锁芯片座机构包括：芯片底座、第四舵机、第五舵机、芯片座、JTAG接口以及两个十字臂；其中：芯片底座与第一机械臂相连；JTAG接口设置在芯片底座的一侧，芯片座设置在芯片底座的中心位置，第四舵机和第五舵机分别设置在芯片底座的两端，两个十字臂分别与第四舵机和第五舵机连接；第四舵机和第五舵机分别带动两个十字臂运动，对放置于芯片座上的待检测芯片锁紧或解锁。进一步地，本专利技术的控制器及驱动器板上设置有控制器、驱动器、WIFI模块以及芯片检测板。进一步地，本专利技术的计算机包括PC机和笔记本电脑；PC机通过JTAG通信的方式与芯片检测板相连，笔记本电脑通过WIFI通信的方式与控制器及驱动器板上的WIFI模块相连。进一步地，本专利技术的芯片分类盒设置有8个，8个芯片分类盒等间距且对称的设置在电动滑台的两侧。本专利技术提供一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置的控制方法，该方法包括以下步骤：S1、装置首次上电时，三自由度机械臂移动至电动滑台的一侧，此时芯片底座未通电；S2、人工将待检测的芯片放入芯片座中，接通芯片底座的电源，通过第四舵机和第五舵机驱动十字臂将芯片锁紧；S3、计算机通过JTAG通信的方式将检测代码发送到待检测的芯片中，通过检测代码对芯片进行检测，检测完成后将芯片的检测类型发送给控制器；S4、控制器根据芯片的检测类型找到对应类型的芯片分类盒，并将控制指令发送给驱动器；S5、驱动器驱动导轨电机工作，通过T型丝杆滑台将三自由度机械臂移动到对应类型的芯片分类盒的侧面；进而驱动第一舵机、第二舵机和第三舵机，带动三自由度机械臂运动，将芯片底座运送至对应类型的芯片分类盒的上方；最后驱动第四舵机和第五舵机，通过十字臂对芯片解锁，芯片被分拣至对应类型的芯片分类盒中；S6、完成芯片分拣后，控制三自由度机械臂回到初始位置。进一步地，本专利技术的芯片分类盒的对应类型包括：芯片无故障、芯片坏、通用输入输出口故障、定时器故障、串口故障、PWM故障、ADC故障以及DAC故障。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术的废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置及其控制方法，能够对芯片进行自动检测，并根据检测结果进行分类；提供对放入芯片座的芯片自动锁紧和解锁芯片座中的芯片的机构，通过对两个带四叶轮的微型舵机的控制来达到快速锁紧和解锁芯片座的目的；提供对检测分类好的芯片实现自动分拣到分类区位的分拣机构，实现多芯片的自动分拣；本专利技术自动化程度高，能够对废弃芯片进行再检测、再利用，提高了芯片的利用率，有较高的经济价值。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是装置总体布局图；图2-1是装置机电组件整体正视图；图2-2是装置机电组件整体侧视图；图2-3是装置机电组件整体俯视图；图3-1是装置三自由度机械臂正视图；图3-2是装置三自由度机械臂侧视图；图3-3是装置三自由度机械臂俯视图；图4-1是装置芯片底座正视图；图4-2是装置芯片底座侧视图；图4-3是装置芯片底座俯视图；图中：1-导轨电机，2-滑台导轨，3-光轴，4-丝杆，5-滑动轴承，6-T型丝杆滑台，7-承重台，8-控制器及驱动器板，9-细分器，10-L型支架，11-U型支架，12-第一舵机，13-第二舵机，14-左一字型支架，15.右一字型支架，16-第二舵机，17-T型支架，18-芯片底座，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，其特征在于，该装置包括机械组件、检测与控制组件、计算机以及多个芯片分类盒；其中机械组件包括电动滑台、三自由度机械臂以及自动锁紧与解锁芯片座机构；多个芯片分类盒分别设置在电动滑台两侧；三自由度机械臂的顶部可移动，底部设置在电动滑台上方；三自由度机械臂包括控制水平方向转动的第一机械臂和控制向两侧转动的第二机械臂，自动锁紧与解锁芯片座机构安装在第一机械臂的底部；电动滑台、三自由度机械臂、自动锁紧与解锁芯片座机构以及计算机均与检测与控制组件相连；通过自动锁紧与解锁芯片座机构对待检测的芯片进行锁紧，检测与控制组件通过计算机将检测代码下载至芯片中，通过检测代码对芯片进行检测，根据检测结果对芯片进行分类，并通过电动滑台和三自由度机械臂将芯片移动至对应类别的芯片分类盒上方，自动锁紧与解锁芯片座机构完成解锁后，芯片放置于对应类别的芯片分类盒中。

【技术特征摘要】
1.一种废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，其特征在于，该装置包括机械组件、检测与控制组件、计算机以及多个芯片分类盒；其中机械组件包括电动滑台、三自由度机械臂以及自动锁紧与解锁芯片座机构；多个芯片分类盒分别设置在电动滑台两侧；三自由度机械臂的顶部可移动，底部设置在电动滑台上方；三自由度机械臂包括控制水平方向转动的第一机械臂和控制向两侧转动的第二机械臂，自动锁紧与解锁芯片座机构安装在第一机械臂的底部；电动滑台、三自由度机械臂、自动锁紧与解锁芯片座机构以及计算机均与检测与控制组件相连；通过自动锁紧与解锁芯片座机构对待检测的芯片进行锁紧，检测与控制组件通过计算机将检测代码下载至芯片中，通过检测代码对芯片进行检测，根据检测结果对芯片进行分类，并通过电动滑台和三自由度机械臂将芯片移动至对应类别的芯片分类盒上方，自动锁紧与解锁芯片座机构完成解锁后，芯片放置于对应类别的芯片分类盒中。2.根据权利要求1所述的废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，其特征在于，电动滑台包括：导轨电机(1)、滑台导轨(2)、光轴(3)、丝杆(4)、滑动轴承(5)和T型丝杆滑台(6)；其中：滑台导轨(2)设置在底部，光轴(3)和丝杆(4)依次平行设置在滑台导轨(2)的上方，导轨电机(1)设置在滑台导轨(2)的侧面，丝杆(4)与导轨电机(1)的转动轴相连；T型丝杆滑台(6)套装在丝杆(4)上，滑动轴承(5)套装在光轴(3)上，且滑动轴承(5)与T型丝杆滑台(6)的底部固定连接；导轨电机(1)与检测与控制组件相连。3.根据权利要求2所述的废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，其特征在于，检测与控制组件包括：承重台(7)、控制器及驱动器板(8)和细分器(9)；其中：承重台(7)一侧与第一机械臂的底部相连，且承重台(7)设置在T型丝杆滑台(6)上；控制器及驱动器板(8)和细分器(9)均固定安装在承重台(7)上。4.根据权利要求3所述的废弃微处理器芯片质量检测与自动分拣装置，其特征在于，第一机械臂设置在第二机械臂的底部；其中：第一机械臂包括L型支架(10)、U型支架(11)和第一舵机(12)；第一舵机(12)安装在U型支架(11)内部的U型开口位置；L型支架(10)一端与第一舵机(12)的转动轴相连，另一端通过连接件与自动锁紧与解锁芯片座机构相连，第一舵机(12)带动L型支架(10)转动，进而带动自动锁紧与解锁芯片座机构转动；第二机械臂包括第二舵机(13)、左一字型支架(14)、右一字型支架(15)、第三舵机(16)和T型支架(17)；第二舵机(13)设置在第二机械臂的底部，且与U型支架(11)的顶部固定连接；T型支架(17)设置在第二机械臂的顶部，第三舵机(16)安装在T型支架(17)上；第二舵机(13)和第三舵机(16)均设置在左一字型支架(14)和右一字型支架(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓彬伟，蒋何鹏，张轶蔚，吴聪，康夏涛，
申请(专利权)人：湖北理工学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42