一种芯片整理与摆放机械手及一种芯片整理与摆放方法技术

本发明专利技术公开了一种芯片整理与摆放机械手及一种芯片整理与摆放方法。所述机械手包括：外壳（4）；运动架（64），其设置为能够相对于外壳（4）沿着Z向运动；第一吸笔（1），其能够在运动架（64）的带动下，沿着Z向在伸出位置和缩回位置之间运动，第一吸笔的吸嘴设置为能够绕其自身轴线自转；第二吸笔（2），其设置为能够在初始位置和翻转位置之间翻转运动，在初始位置，第二吸笔（2）的延伸方向平行于第一吸笔（1）的延伸方向，在翻转位置，第二吸笔（2）的延伸方向与第一吸笔（1）的延伸方向共线，且第二吸嘴与第一吸嘴分别位于被吸取芯片的相对两侧。本发明专利技术的芯片整理与摆放机械手和方法能够实现对芯片的高效整理与摆放。的高效整理与摆放。的高效整理与摆放。

【技术实现步骤摘要】
一种芯片整理与摆放机械手及一种芯片整理与摆放方法


[0001]本专利技术涉及芯片机器人或芯片机械手
，特别是涉及一种芯片整理与摆放机械手及一种芯片整理与摆放方法。

技术介绍

[0002]在现有的芯片抓取机械手或芯片传输机械手中，通常是安装在一个高度自动化的生产线上，用于抓取芯片或传输芯片。在诸如芯片二次筛选等应用场景下，需要抓取或传输的芯片种类繁多，单批次数量多少不一，在整个实验流程中，芯片的一般放置在托盘中进行周转，此时芯片的位置和正反面会比较凌乱，且通常采用人工测试方式，因此难以使用现有的芯片抓取机械手或芯片传输机械手。目前，在该种应用场景下，都是人工将芯片一颗一颗的调整至统一方向，效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种芯片整理与摆放机械手及一种芯片整理与摆放方法来实现对芯片的高效整理与摆放。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种芯片整理与摆放机械手，所述芯片整理与摆放机械手包括：外壳，其上设置有抓手或者连接部，其中，所述抓手用于由用户握持；所述连接部用于与驱动单元连接，以驱动所述外壳在取芯片位置与放芯片位置之间运动；运动架，其设置为能够相对于所述外壳沿着Z向运动；第一吸笔，其设置有第一吸嘴，用于吸取芯片，且所述第一吸笔能够在所述运动架的带动下，沿着Z向在伸出位置和缩回位置之间运动，在伸出位置，所述第一吸嘴位于外壳之外，在缩回位置，所述第一吸嘴以及/或者其吸取的芯片位于外壳之内；而且，所述第一吸嘴设置为能够绕其自身轴线自转，以调整所吸取芯片的角度位置；以及第二吸笔，其设置有第二吸嘴，用于吸取芯片，且所述第二吸笔设置为能够在初始位置和翻转位置之间翻转运动，在初始位置，第二吸笔的延伸方向平行于第一吸笔的延伸方向，在翻转位置，第二吸笔的延伸方向与第一吸笔的延伸方向共线，且第二吸嘴与第一吸嘴分别位于被吸取芯片的相对两侧。
[0005]优选地，在所述外壳上固定安装有齿条，所述齿条沿着Z向延伸；在所述运动架上设置有齿轮和第一驱动电机，所述齿轮与所述齿条配合，所述第一驱动电机用于驱动所述齿轮，以实现所述运动架相对于所述外壳的Z向运动，所述第一吸笔安装在所述运动架上，且随着所述运动架做Z向运动。
[0006]优选地，在所述运动架上设置有两个从动轮，所述两个从动轮滚动地抵靠齿条的背离齿状结构的一侧，使得齿条的齿状结构保持与齿轮啮合，其中，一个从动轮的Z向高度高于所述齿轮；另一个从动轮的Z向高度低于所述齿轮。
[0007]优选地，所述运动架包括：第一安装板与第二安装板，所述第一安装板包括两个相互平行的竖板，以及连接所述两个竖板的连接板；第二安装板为平板形状；第一安装板与第二安装板相互连接，形成一个竖直延伸的矩形框，
[0008]所述齿轮与两个从动轮设置在所述矩形框限定的内部空间之内，所述第一驱动电机设置在一个所述竖板的外侧；
[0009]所述芯片整理与摆放机械手还包括位置检测模块，用于检测运动架的Z向运动位置以及/或者第二吸笔的翻转运动，
[0010]在第一安装板上设置有第一感应凸起，所述第一感应凸起与位置检测模块的第一光电开关相互配合，以检测第一吸笔的缩回位置，其中，第一光电开关相对于所述外壳固定安装；
[0011]在所述外壳的内侧设置有第二感应凸起，所述第二感应凸起与位置检测模块的第二光电开关相互配合，以检测第一吸笔的伸出位置，所述第二光电开关设置在所述运动架的外侧，其中，所述第二感应凸起的数量为多个，且在Z向上均匀布置。
[0012]优选地，所述芯片整理与摆放机械手还包括翻转架，所述翻转架安装在所述齿条的下部，能够相对于所述齿条转动，所述第二吸笔设置在所述翻转架上，以随之在初始位置和翻转位置之间翻转运动，
[0013]在所述翻转架上设置有第三感应凸起，所述第三感应凸起的数量为多个，且周向均匀布置，起始的第三感应凸起与结束的第三感应凸起之间的周向夹角为180度，其中，起始的第三感应凸起对应于第二吸笔的初始位置，结束的第三感应凸起对应于第二吸笔的翻转位置。
[0014]优选地，所述的芯片整理与摆放机械手还包括相机模块，所述相机模块用于识别第一吸笔吸取的芯片的正反面朝向以及旋转角度，其中，所述相机模块设置在所述翻转架上，在所述翻转架处于带动所述第二吸笔翻转的翻转位置时，所述相机模块识别第一吸笔吸取的芯片的正反面朝向以及角度位置。
[0015]优选地，所述芯片整理与摆放机械手包括清洁模块，所述清洁模块的出口对准处于缩回位置的第一吸笔所吸取的芯片，以通过清洁模块的出口吹出空气到芯片上，清洁芯片表面，其中，所述清洁模块的出口高于处于清洁状态下的芯片，所述外壳的一个侧面与所述出口相对，且在下部处开放，以便所述空气排出至所述外壳之外。
[0016]优选地，所述驱动单元驱动所述外壳做X向运动以及/或者Y向运动，其中，X向与Y向相互垂直，且都垂直于所述Z向，在所述驱动单元的驱动下，所述外壳仅仅在X向与Y向限定的平面上运动。
[0017]本专利技术还提供一种芯片整理与摆放方法，所述芯片整理与摆放方法采用如上所述的芯片整理与摆放机械手来进行芯片整理与摆放，且所述芯片整理与摆放方法包括下述步骤：
[0018]步骤1，使得芯片整理与摆放机械手处于初始状态，其中，第一吸笔处于缩回位置，第二吸笔处于未翻转的初始位置；
[0019]步骤2，使得第一吸笔伸出至外壳之外，将第一吸笔移动至待吸取芯片，并以第一吸笔吸取所述待吸取芯片；
[0020]步骤3，使得第一吸笔带着芯片沿着Z向缩回至缩回位置；
[0021]步骤4，使得第二吸笔从初始位置翻转到翻转位置；通过相机模块识别芯片的角度位置和/或正反面朝向，
[0022]若芯片有角度位置偏差，则使得第一吸笔自转，以消除所述角度位置偏差；
[0023]若芯片的正反面朝向不需要调整，则转步骤5；若芯片的正反面朝向需要调整，则以第二吸笔吸取芯片的下侧；并转步骤6；
[0024]步骤5，第二吸笔翻转至初始位置，由第一吸笔将芯片放出至摆放位置；
[0025]步骤6，第一吸笔释放所述芯片，第二吸笔带着芯片翻转至初始位置，由第二吸笔将芯片放出至摆放位置。
[0026]优选地，在步骤4中，使得第一吸笔与第二吸笔同时对芯片施加吸力，并吹出干燥的空气，对芯片表面进行清洁。
[0027]本专利技术的芯片整理与摆放机械手和方法能够实现对芯片的高效整理与摆放。
附图说明
[0028]图1为根据本专利技术一实施例的芯片整理与摆放机械手的用途示意图。所述机械手用于将右侧托盘中的芯片高效摆放至左侧托盘中。
[0029]图2为图1所示的芯片整理与摆放机械手的外壳的示意图。
[0030]图3为根据本专利技术一实施例的芯片整理与摆放机械手内部结构示意图，在图1中，去除了外壳，以更清楚地显示内部结构。
[0031]图4为图2所示内部结构的侧视示意图。
[0032]图5为沿图4中A
‑
A剖面线的剖面示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯片整理与摆放机械手，其特征在于，包括：外壳（4），其上设置有抓手（41）或者连接部（42），其中，所述抓手（41）用于由用户握持；所述连接部用于与驱动单元连接，以驱动所述外壳（4）在取芯片位置与放芯片位置之间运动；运动架（64），其设置为能够相对于所述外壳（4）沿着Z向运动；第一吸笔（1），其设置有第一吸嘴，用于吸取芯片（9），且所述第一吸笔（1）能够在所述运动架（64）的带动下，沿着Z向在伸出位置和缩回位置之间运动，在伸出位置，所述第一吸嘴位于外壳（4）之外，在缩回位置，所述第一吸嘴以及/或者其吸取的芯片位于外壳（4）之内；而且，所述第一吸嘴设置为能够绕其自身轴线自转，以调整所吸取芯片的角度位置；以及第二吸笔（2），其设置有第二吸嘴，用于吸取芯片（9），且所述第二吸笔（2）设置为能够在初始位置和翻转位置之间翻转运动，在初始位置，第二吸笔（2）的延伸方向平行于第一吸笔（1）的延伸方向，在翻转位置，第二吸笔（2）的延伸方向与第一吸笔（1）的延伸方向共线，且第二吸嘴与第一吸嘴分别位于被吸取芯片的相对两侧。2.如权利要求1所述的芯片整理与摆放机械手，其特征在于，在所述外壳（4）上固定安装有齿条（61），所述齿条（61）沿着Z向延伸；在所述运动架（64）上设置有齿轮（62）和第一驱动电机（65），所述齿轮（62）与所述齿条（61）配合，所述第一驱动电机（65）用于驱动所述齿轮，以实现所述运动架（64）相对于所述外壳（4）的Z向运动，所述第一吸笔（1）安装在所述运动架（64）上，且随着所述运动架（64）做Z向运动。3.如权利要求2所述的芯片整理与摆放机械手，其特征在于，在所述运动架（64）上设置有两个从动轮（66），所述两个从动轮（66）滚动地抵靠齿条（61）的背离齿状结构的一侧，使得齿条（61）的齿状结构保持与齿轮（62）啮合，其中，一个从动轮（66）的Z向高度高于所述齿轮（62）；另一个从动轮（66）的Z向高度低于所述齿轮（62）。4.如权利要求3所述的芯片整理与摆放机械手，其特征在于，所述运动架（64）包括：第一安装板（642）与第二安装板（643），所述第一安装板（642）包括两个相互平行的竖板，以及连接所述两个竖板的连接板；第二安装板为平板形状；第一安装板（642）与第二安装板（643）相互连接，形成一个竖直延伸的矩形框，所述齿轮（62）与两个从动轮（66）设置在所述矩形框限定的内部空间之内，所述第一驱动电机（65）设置在一个所述竖板的外侧；所述芯片整理与摆放机械手还包括位置检测模块（7），用于检测运动架（64）的Z向运动位置以及/或者第二吸笔（2）的翻转运动，在第一安装板（642）上设置有第一感应凸起（641），所述第一感应凸起（641）与位置检测模块（7）的第一光电开关（71）相互配合，以检测第一吸笔（1）的缩回位置，其中，第一光电开关（71）相对于所述外壳（4）固定安装；在所述外壳（4）的内侧设置有第二感应凸起（401），所述第二感应凸起（401）与位置检测模块（7）的第二光电开关（72）相互配合，以检测第一吸笔（1）的伸出位置，所述第二光电开关（72）设置在所述运动架（64）的外侧，其中，所述第二感应凸起（401）的数量为多个，且在Z向上均匀布置。5.如权利要求4所述的芯片整理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵臣龙，霍风祥，张超，
申请(专利权)人：俐玛光电科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：