一种芯片抓取机器人及抓取方法技术

本发明专利技术属于芯片抓取领域，尤其涉及一种芯片抓取机器人，它包括L臂、滑塞A、弹簧A、滑塞B、臂管、滑套、弹簧B、吸盘、滑塞C、补气管、吸气软管，其中中空L臂安装在机械臂上；L臂的两支中分别密封滑动有滑塞A和滑塞B，且滑塞A与滑塞B的截面积相等；本发明专利技术通过滑塞A、滑塞B和滑塞C的联动，使得在芯片被吸盘抓取过程中芯片受到使其脱离吸盘的外力作用越大，滑塞B在L臂中的运动幅度越大，吸气系统从吸盘中继续抽取空气的量越多，吸盘对芯片的吸力越大，芯片越不容易脱离吸盘，从而保护芯片不会因脱离吸盘而掉落损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片抓取机器人及抓取方法
本专利技术属于芯片抓取领域，尤其涉及一种芯片抓取机器人。
技术介绍
芯片制造中通常通过安装在机械臂上的真空吸盘对芯片进行抓取，真空吸盘通过其内的空气被抽走后形成的真空环境而对芯片的表面进行吸附。由于芯片较脆弱已损坏且其质量较小，所以要求吸盘对芯片的真空吸力较小。当吸盘的真空吸力较小时，虽然可以达到抓取并转移芯片的目的，但是若受到其他因素干扰（如有异物触碰芯片）时芯片极易脱离吸盘而造成芯片掉落甚至损坏。如果吸盘的真空吸力过大，会导致芯片的损坏。所以设计一种真空吸力较小且能够防止芯片在外力作用下脱离真空吸盘的装置很有必要。本专利技术设计一种芯片抓取机器人解决如上问题。
技术实现思路
为解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术公开一种芯片抓取机器人，它是采用以下技术方案来实现的。在本专利技术的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。一种芯片抓取机器人，其特征在于：它包括L臂、滑塞A、弹簧A、滑塞B、臂管、滑套、弹簧B、吸盘、滑塞C、补气管、吸气软管，其中中空L臂安装在机械臂上。L臂的两支中分别密封滑动有滑塞A和滑塞B，且滑塞A与滑塞B的截面积相等，保证L臂内位于滑塞A与滑塞B之间的空间体积保持不变。滑塞A与滑塞B之间等速传动连接；L臂内安装有对滑塞A和滑塞B运动复位的弹簧A。滑塞A所在的L臂一支末端开设有连通L臂内部的通气槽B，通气槽B使得滑塞A与其所在L臂一端的末端之间的空间与大气相通，有利于滑塞A在L臂中的顺利滑行。滑塞B的吸气槽A处对接安装有末端封闭的臂管，臂管与L臂一支末端的导向槽A滑动配合，导向槽A为臂管的运动提供支撑导向。导向槽A的内壁上开有若干连通L臂内外的通气槽A，通气槽A使得滑塞B与其所在的L臂一端的末端之间的空间与大气相通，有利于滑塞B在L臂中的顺利滑行。L臂上具有补气口，且补气口位于滑塞A与滑塞B之间的位置区域；补气口处安装有补气管，补气管中密封滑动有滑塞C；滑塞C上靠近L臂的一端端面上开有非贯通的补气槽A，补气槽A中靠近其底部侧壁上周向开有若干与滑塞C外侧相通的补气槽B；滑塞C与滑塞B传动连接，且滑塞B的运动速度大于滑塞C的运动速度；当滑塞B向其所在L臂一支末端方向运动时，滑塞C向L臂内部方向运动。臂管末端轴向密封滑动配合有与芯片配合的滑套，滑套末端封闭；滑套侧壁上对称开设的两个吸气槽C与臂管末端柱面上对称开设的两个吸气槽B配合；滑套内安装有对其复位的弹簧B；臂管末端柱面上安装有与芯片配合的橡胶吸盘；L臂拐角处的吸气口通过吸气软管与吸气系统连接。作为本技术的进一步改进，上述弹簧A的弹性系数大于弹簧B的弹性系数，保证吸盘在吸取芯片时，滑套在芯片作用下相对于臂管滑动而不会引起臂管的运动，使得吸盘在滑套上的吸气槽C分别与臂管上的两个吸气槽B相对时顺利地完成对芯片的吸取。作为本技术的进一步改进，上述滑塞A的外侧柱面上开设有环槽A，环槽A内安装有与L臂内壁配合的密封环A；滑塞B的外柱面上开设有环槽B，环槽B内安装有与L臂内壁配合的密封环B；滑塞C的外柱面上开设有环槽C，环槽C内安装有与L臂内壁配合的密封环C；吸气管的末端内壁上开有环槽D，环槽D内安装有与滑塞C外柱面配合的密封环D。作为本技术的进一步改进，上述弹簧A安装在滑塞A所在L臂的一支内；弹簧A一端与滑塞A端面连接，另一端与安装在L臂内的固定环连接；弹簧B一端与滑套内壁连接，另一端与臂管末端连接；弹簧A和弹簧B均为压缩弹簧，且弹簧A和弹簧B始终处于压缩状态；臂管上对称安装有两个导向块，两个导向块分别滑动于滑套内壁上的两个导向槽B内。导向块与导向槽B的配合一方面保证弹簧B可以处于预压缩状态，另一方面对滑套在臂管上的滑动发挥定位导向作用，防止滑套从臂管上脱落或防止滑套相对于臂管产生旋转。作为本技术的进一步改进，上述滑塞A上安装有齿条A，滑塞B上安装有齿条B；齿条A和齿条A同时与安装在L臂内的齿轮A啮合。作为本技术的进一步改进，上述L臂内安装有固定轴，固定轴上旋转配合有轴套；轴套上同轴安装有齿轮B和齿轮C，且齿轮C与齿轮B的传动比大于1；齿轮C与安装在滑塞B上的齿条C啮合，齿轮B与安装在滑塞C上的齿条D啮合。齿轮C与齿轮B的传动比大于1，保证滑塞C向L臂内部方向的运动速度小于滑塞B向其所在的L臂一支末端方向的运动速度，保证芯片在外力作用下通过一系列传动带动滑塞B向滑塞B所在的L臂一支末端方向运动的同时，随着滑塞C的运动，滑塞C上的若干补气槽B逐渐向补气管内运动，经滑塞C上补气槽B和补气槽A向L臂内补充空气的速度也逐渐减小而不是急剧减小。由于吸气系统经吸气软管向外抽取的空气速度不变，使得吸盘内的空气继续被缓慢抽取以补充吸气系统的吸气量，从而使得吸盘对芯片的吸力逐渐缓慢增大而不是急剧增大，避免因滑塞C运动速度过快和吸盘内空气被抽取速度过快而使得芯片因受到的吸力过大而导致芯片损坏。相对于传统的芯片抓取设备，本专利技术通过滑塞A、滑塞B和滑塞C的联动，使得在芯片被吸盘抓取过程中芯片受到使其脱离吸盘的外力作用越大，滑塞B在L臂中的运动幅度越大，吸气系统从吸盘中继续抽取空气的量越多，吸盘对芯片的吸力越大，芯片越不容易脱离吸盘，从而保护芯片不会因脱离吸盘而掉落损坏。同时，随着被吸盘吸取的芯片受到的外力的增大，滑塞B通过一系列传动带动滑塞C运动的速度缓慢。经滑塞C上补气槽B和补气槽A向L臂内补充空气的速度也逐渐减小而不是急剧减小。由于吸气系统经吸气软管向外抽取的空气速度不变，使得吸盘内的空气继续被缓慢抽取以补充吸气系统的吸气量，从而使得吸盘对芯片的吸力逐渐缓慢增大而不是急剧增大，避免因滑塞C运动速度过快和吸盘内空气被抽取速度过快而使得芯片因受到的吸力过大而导致芯片损坏。本专利技术结构简单，具有较好的使用效果。附图说明图1是本专利技术整体示意图。图2是本专利技术整体剖面示意图。图3是吸气管、滑塞C、齿条D、齿轮C、齿轮B、齿条C、滑塞B、臂管与L臂配合剖面示意图。图4是吸气管与滑塞C配合剖面示意图。图5是吸盘、臂管与滑套配合剖面示意图。图6是滑塞B、齿条B、齿轮A与齿条A配合剖面示意图。图7是L臂及其剖面示意图。图8是滑塞A与齿条A配合示意图。图9是齿条C、齿轮B、轴套、固定轴、齿轮C与齿条D配合剖面示意图。图10是滑套及其剖面示意图。图11是滑塞B、臂管与吸盘配合及其剖面示意图。图12是滑塞C两个视角的剖面示意图。图13是补气管剖面示意图。图14是臂管、滑塞B、齿条B与齿条C配合示意图。图15是导向块与导向槽B配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片抓取机器人，其特征在于：它包括L臂（11111）、滑塞A、弹簧A、滑塞B、臂管、滑套、弹簧B、吸盘、滑塞C、补气管、吸气软管，其中中空L臂安装在机械臂上；L臂的两支中分别密封滑动有滑塞A和滑塞B，且滑塞A与滑塞B的截面积相等；滑塞A与滑塞B之间等速传动连接；L臂内安装有对滑塞A和滑塞B运动复位的弹簧A；滑塞A所在的L臂一支末端开设有连通L臂内部的通气槽B；滑塞B的吸气槽A处对接安装有末端封闭的臂管，臂管与L臂一支末端的导向槽A滑动配合；导向槽A的内壁上开有若干连通L臂内外的通气槽A；/nL臂上具有补气口，且补气口位于滑塞A与滑塞B之间的位置区域；补气口处安装有补气管，补气管中密封滑动有滑塞C；滑塞C上靠近L臂的一端端面上开有非贯通的补气槽A，补气槽A中靠近其底部侧壁上周向开有若干与滑塞C外侧相通的补气槽B；滑塞C与滑塞B传动连接，且滑塞B的运动速度大于滑塞C的运动速度；当滑塞B向其所在L臂一支末端方向运动时，滑塞C向L臂内部方向运动；/n臂管末端轴向密封滑动配合有与芯片配合的滑套，滑套末端封闭；滑套侧壁上对称开设的两个吸气槽C与臂管末端柱面上对称开设的两个吸气槽B配合；滑套内安装有对其复位的弹簧B；臂管末端柱面上安装有与芯片配合的橡胶吸盘；L臂拐角处的吸气口通过吸气软管与吸气系统连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种芯片抓取机器人，其特征在于：它包括L臂（11111）、滑塞A、弹簧A、滑塞B、臂管、滑套、弹簧B、吸盘、滑塞C、补气管、吸气软管，其中中空L臂安装在机械臂上；L臂的两支中分别密封滑动有滑塞A和滑塞B，且滑塞A与滑塞B的截面积相等；滑塞A与滑塞B之间等速传动连接；L臂内安装有对滑塞A和滑塞B运动复位的弹簧A；滑塞A所在的L臂一支末端开设有连通L臂内部的通气槽B；滑塞B的吸气槽A处对接安装有末端封闭的臂管，臂管与L臂一支末端的导向槽A滑动配合；导向槽A的内壁上开有若干连通L臂内外的通气槽A；
L臂上具有补气口，且补气口位于滑塞A与滑塞B之间的位置区域；补气口处安装有补气管，补气管中密封滑动有滑塞C；滑塞C上靠近L臂的一端端面上开有非贯通的补气槽A，补气槽A中靠近其底部侧壁上周向开有若干与滑塞C外侧相通的补气槽B；滑塞C与滑塞B传动连接，且滑塞B的运动速度大于滑塞C的运动速度；当滑塞B向其所在L臂一支末端方向运动时，滑塞C向L臂内部方向运动；
臂管末端轴向密封滑动配合有与芯片配合的滑套，滑套末端封闭；滑套侧壁上对称开设的两个吸气槽C与臂管末端柱面上对称开设的两个吸气槽B配合；滑套内安装有对其复位的弹簧B；臂管末端柱面上安装有与芯片配合的橡胶吸盘；L臂拐角处的吸气口通过吸气软管与吸气系统连接。


2.根据权利要求1所述的一种芯片抓取机器人，其特征在于：上述弹簧A的弹性系数大于弹簧B的弹性系数。


3.根据权利要求1所述的一种芯片抓取机器人，其特征在于：上述滑塞A的外侧柱面上开设有环槽A，环槽A内安装有与L臂内壁配合的密封环A；滑塞B的外柱面上开设有环槽B，环槽B内安装有与L臂内壁配合的密封环B；滑塞C的外柱面上开设有环槽C，环槽C内安装有与L臂内壁配合的密封环C；吸气管的末端内壁上开有环槽D，环槽D内安装有与滑塞C外柱面配合的密封环D。


4.根据权利要求1所述的一种芯片抓取机器人，其特征在于：上述弹簧A安装在滑塞A所在L臂的一支内；弹簧A一端与滑塞A端面连接，另一端与安装在L臂内的固定环连接；弹簧B一端与滑套内壁连接，另一端与臂管末端连接；弹簧A和弹簧B均为压缩弹簧，且弹簧A和弹簧B始终处于压缩状态；臂管上对称安装有两个导向块，两个导向块分别滑动于滑套内壁上的两个导向槽B内。


5.根据权利要求1所述的一种芯片抓取机器人，其特征在于：上述滑塞A上安装有齿条A，滑塞B上安装有齿条B；齿条A和齿条A同时与安装在L臂内的齿轮A啮合。


6.根据权利要求1所述的一种芯片抓取机器人，其特征在于：上述L臂内安装有固定轴，固定轴上旋转配合有轴套；轴套上同轴安装有齿轮B和齿轮C，且齿轮C与齿轮B的传动比大于1；齿轮C与安装在滑塞B上的齿条C啮合，齿轮B与安装在滑塞C上的齿条D啮合。


7.一种芯片抓取机器人的抓取方法，其特征在于：在初始状态，滑塞A7位于其所在的L臂1一支的末端解限位置处，弹簧A10处于预压缩储能状态；
滑塞B15距离其所在的L臂1一支的末端具有一点距离；滑套22末端突出吸盘26吸口，弹簧B25处于预压缩储能状态；臂管19上的两个吸气槽B20分别与滑套22上的两个吸气槽C24相错；滑塞C33位于补气管38末端的极限位置，滑塞C33上的补气槽B36全部位于补气管38外侧；当利用本发明抓取芯片时，机械臂带动本发明向芯片运动，当滑套22末端与芯片接触时，滑套22在芯片的作用下沿臂管19周向收缩滑动；弹簧B25被压缩储能；滑套22上的两个吸气槽C24逐渐靠近臂管19上的两个吸气槽B20，吸盘26逐渐靠近芯片；
当滑套22上的两个吸气槽C24分别与臂管19上的两个吸气槽B20相遇时，吸盘26正好与芯片相遇；此时，吸气系统通过吸气软管41从L臂1中向外抽取空气，使得L臂1中的空气密度减小气压降低，此时，被封于吸盘26内的空气经滑套22上的吸气槽C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艳凤，
申请(专利权)人：南京迪海智科精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32