自动堆栈装置的制作方法

本实用新型涉及自动化设备领域，特别涉及一种自动堆栈装置。

背景技术：

随着半导体行业的迅速发展，芯片设计、封装及检测等行业具有广阔的应用前景。尤其在芯片的检测领域中，芯片的上料和下料是必不可少的关键步骤。芯片的常规上料方法是，先采用气缸将装有芯片的料盘搬运到输送带上，再由输送带将料盘移送至上料工位。由于芯片的体积通常都比较小，细小的误差都会影响芯片的上下料效果，故为了确保芯片的精度，需要严格控制气缸和输送带的加工精度和装配精度，造成加工资源的浪费和装配成本的增高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种自动堆栈装置，从而可以将装有芯片的料盘平稳搬运并确保芯片不会发生震动或者脱离。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动堆栈装置，包括：堆栈支架、安装在所述堆栈支架上的输送机构、位于所述堆栈支架一端的升降机构、与升降机构配合工作的堆栈机构以及设置在远离所述升降机构和堆栈机构所在端的堆栈支架上的定位机构，其中，所述堆栈机构包括：为料盘提供导向的限位组件和为料盘提供支撑的料盘分离组件。

作为优选，所述限位组件包括：设置在料盘的四角出的导杆以及设置在其中一个导杆顶部的料盘限高感应器。

作为优选，所述料盘分离组件包括：与堆栈支架固接的安装座、设置在所述安装座上的交换气缸和与所述交换气缸的活动端连接的托爪，所述托爪由交换气缸带动伸至料盘底部或者从料盘底部缩回。

作为优选，所述托爪的底部高于放置在输送带表面的料盘。

作为优选，所述输送机构包括：位于所述堆栈支架内部两侧的输送带、驱动所述输送带移动的驱动件以及连接在所述输送带与所述驱动件之间的传动件。

作为优选，所述输送机构还包括输送带张紧调节件，该输送带调节件与设置在输送带端部的输送带轮连接，并通过改变输送带轮的位置实现对输送带的张力调节。

作为优选，所述升降机构包括：顶板和驱动所述顶板升降的顶升电缸。

作为优选，所述定位机构包括：对角定位气缸，所述对角定位气缸推动料盘的其中一个拐角，以精确定位所述料盘。

作为优选，所述定位机构还包括设置在料盘侧边的堆栈支架上的侧推气缸，所述侧推气缸间歇式震动料盘，使芯片落入料盘的型腔中。

作为优选，所述堆栈支架的两端内侧分别设置有料盘感应器。

作为优选，所述堆栈支架的一端设置有防呆块，另一端设置有料盘挡块。

与现有技术相比，本实用新型采用定位机构对料盘的位置进行定位，进而使料盘上的芯片位置固定，提高了芯片的位置精度，相对于现有技术，降低了对设备的加工精度和装配精度要求，降低了生产成本。

此外，该定位机构还为料盘提供稳定支撑，确保后续的芯片拾取过程中，芯片不会因料盘受力震动发生位移。本实用新型还采用料盘分离组件与限位组件配合执行料盘的进栈或者出栈操作，确保料盘不会发生偏移和震动。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中自动堆栈装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中自动堆栈装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中自动堆栈装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例1中自动堆栈装置的料盘分离组件的结构示意图。

图中所示：

1、堆栈支架；2、输送机构；3、升降机构；4、堆栈机构；5、定位机构；6、料盘感应器；7、防呆块；8、料盘挡块；

21、输送带；22、驱动件；23、传动件；24、输送带张紧调节件；

31、顶板；32、顶升电缸；

41、限位组件；411、导杆；412、料盘限高感应器；

42、料盘分离组件；421、安装座；422、交换气缸；423、托爪；

51、对角定位气缸；52、侧向定位气缸。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例公开的自动堆栈装置，设置在芯片检测设备的上料工位处，用于对承载有芯片的料盘进行上料。具体参照图1-4，该自动堆栈装置包括：堆栈支架1、安装在所述堆栈支架1上用于将料盘从堆栈支架1的上料端传送到出料端的输送机构2、位于所述堆栈支架1的上料端的升降机构3、与升降机构3配合进行工作的堆栈机构4以及设置在所述输送机构2的出料端的堆栈支架1上的定位机构5。其中，堆栈机构1上堆叠有若干待上料的料盘，升降机构3与堆栈机构1配合将堆叠的料盘逐个放置到输送机构2上，所述输送机构2将料盘从上料端传送到出料端，定位机构5用于对出料端的料盘进行定位，使料盘相对于堆栈支架1的位置固定，进而保证了芯片的位置精度，由此完成料盘的上料操作。

请重点参照图1和图2，所述堆栈机构4与升降机构3同向设置，均位于输送机构2的上料端。所述堆栈机构4和升降机构3配合，将堆栈机构4上的料盘上料到所述输送机构2上。具体地，所述堆栈机构4包括：与升降机构3同向设置并为料盘提供导向的限位组件41和为料盘提供支撑的料盘分离组件42。

继续参照图1和图2，所述限位组件41包括：设置在料盘的四个拐角处的导杆411以及设置在其中一个导杆411顶部的料盘限高感应器412。所述料盘限高感应器412采用光电传感器，用于探测料盘的堆叠高度，并在料盘达到最高处或者无料盘时，向芯片检测设备的控制系统发送提醒信号。所述导杆411通常设置为l型，从而可以在料盘堆叠时，对料盘的拐角进行限位，以免料盘发生偏移。

重点参照图3，所述料盘分离组件42包括：与堆栈支架1固接的安装座421、设置在所述安装座421上的交换气缸422和与所述交换气缸422的活动端连接的托爪423。所述托爪423用于与升降机构3配合，将料盘逐个放置到输送机构2上。需要说明的是，所述托爪423的高度高于放置在输送机构2表面的料盘的高度，即堆叠于托爪423上的料盘，不会与输送机构2上的料盘发生干涉。当输送机构2上需要上料时，升降机构3先上升顶起料盘，待料盘脱离托爪423后，交换气缸422带动托爪423缩回。接着，升降机构3带动料盘下降，并在底层的料盘下降至低于托爪423后，交换气缸422带动托爪423伸出，此时的托爪423位于倒数第二层料盘的下方。接着，升降机构3继续下降，最底层的料盘跟随升降机构3下降并停留在输送机构2上，其余料盘保留在托爪423上，待输送机构2接收到料盘后，将该料盘输送至堆栈支架1的出料端，至此，完成料盘的上料操作。

参照图1至图3，所述输送机构2包括：位于所述堆栈支架1内部两侧的输送带21、驱动所述输送带21移动的驱动件22以及连接在所述输送带21与所述驱动件22之间的传动件23。通常驱动件22采用调速电机，调速电机通过所述传动件23带动输送带21移动，进而将输送带21上的料盘移动。

进一步的，所述输送机构2还包括输送带张紧调节件24，该输送带调节件24与设置在输送带21端部的输送带轮连接，并通过改变输送带轮的位置实现对输送带21的张力调节。由于输送带21设置有两组，每组输送带21对应设置一组所述输送带张紧调节件24，以便根据实际情况对不同输送带进行调节。

重点参照图2，所述升降机构3包括：顶板31和驱动所述顶板31升降的顶升电缸32。工作时，所述顶板31的高度等于或低于堆栈支架1的内表面高度。采用顶升电缸32带动顶板31升降，可以精确控制顶板31的高度，从而缓慢将顶板31上的料盘顶起或放至输送机构2上，确保芯片不会在料盘上发生位移，保证了料盘的上料精度。

作为优选，所述堆栈支架1的两端内侧分别设置有料盘感应器6，用于分别感应上料端和出料端的料盘存在。

本实施例中，所述堆栈支架1的上料端设置有防呆块7，当料盘的放置方向发生错误时，料盘从托爪423上向输送机构下降时，会被卡住以提醒工作人员纠正，以免造成不必要的损失。所述堆栈支架1的出料端设置有料盘挡块8，用于与定位机构5配合，对料盘限位。

所述定位机构5采用对角定位气缸51，所述对角定位气缸51斜向设置在所述堆栈支架1上，用于推动料盘的其中一个拐角，实现对料盘的对准。本实施例中，所述对角定位气缸51由电磁阀控制动作，当料盘从堆料支架1的上料端传送到出料端后，对角定位气缸51将料盘向图示3中的右上方推动，使料盘相对于堆栈支架1固定。如此可以保证每次料盘的位置精度，提高了料盘上的芯片的位置精度，为后续芯片的拾取提供了保证。

继续参照图1至图，本实施例的自动堆栈装置的上料过程为：

初始状态：料盘堆叠在托爪423上，输送机构2的上料端无料盘，需要上料。

顶升电缸32带动顶板31上升，假设料盘的厚度为h，顶板31先与料盘底部接触，再上升h高度后停止，此时，托爪423与料盘的底部脱离。

交换气缸422带动托爪423从料盘的下方缩回。

接着，顶升电缸32带动顶板31及其上的料盘下降，下降高度为2h。此时，位于最底层的料盘高度低于托爪423，而位于倒数第二层的料盘高度与托爪423对应，交换气缸422带动托爪423伸出，正好可以托住除最底层料盘外的其他所有料盘。

接着，升降机构3继续下降，最底层的料盘跟随升降机构3下降并停留在输送机构2上，其余料盘保留在托爪423上。

待上料端的料盘感应器6感应到输送机构2上的料盘后，驱动件22通过传动件23带动输送带21动作，将该料盘输送至堆栈支架1的出料端。

待出料端的料盘感应器6感应到料盘到达输送机构2的出料端后，输送机构2停止。

与此同时，所述对角定位气缸51由电磁阀控制动作，当料盘从堆料支架1的上料端传送到出料端后，对角定位气缸51工作，对角定位气缸51将料盘向图示3中的右上方推动，使料盘相对于堆栈支架1固定。

实施例2

继续参照图1至图4，本实施例的自动堆栈装置设置在芯片检测设备的下料工位处，用于对承载有芯片的料盘进行下料。即本实施例中的输送机构2的转动方向与实施例1相反，即先接收料盘，再传递料盘，最后对料盘进行堆叠。

所述定位机构5设置在堆栈机构4的入料端，在料盘在入料端时，定位机构5先对料盘的位置进行固定，再由外部取放设备将芯片放置到料盘上，待料盘装满后，输送机构2动作将料盘传递至出料端，最终升降机构3和堆栈机构4配合对料盘进行堆叠。进一步的，芯片在前期检测和取放过程中，位置会发生偏移，因此，芯片由外部取放设备放置到入料端的料盘中时，芯片会发生偏移，不能够准确落入到型腔中。故如图1和图3所示，本实施例的定位机构5还包括设置在料盘侧边的堆栈支架1上的侧推气缸52。所述侧推气缸52间歇式推动料盘，从而使料盘轻微震动，进而使芯片落入到料盘的型腔中。

因此，料盘下料堆叠步骤为：

输送机构2的上料端接收料盘后，对角定位气缸51推动料盘以定位料盘的位置。接着，外部取放设备将芯片逐个放置到料盘中。与此同时，侧推气缸52间歇式推动料盘，使料盘上的芯片在轻微震动下落入到型腔中。料盘上芯片装满后，输送机构2动作，将料盘传递到出料端。升降机构3上升顶起位于输送机构2上的料盘后再缓慢上升，待该料盘与位于托爪423上的料盘底部接触时停止。此时，交换气缸422带动托爪423缩回，升降机构3带动所有料盘继续上升高度h，然后交换气缸422带动托爪423伸出，此时，托爪423位于最底层的料盘下方，升降机构3下降返回初始位置，以此类推，依次完成料盘的堆叠。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。