一种用于键合机机头的旋转限位装置的制作方法

文档序号:33378823发布日期:2023-03-08 04:59阅读:150来源:国知局

1.本实用新型属于键合机系统技术领域,更具体的说涉及一种用于键合机机头的旋转限位装置。


背景技术:

2.随着中国工业的快速发展及美国对我国的科技打压“缺芯”的现状越来越凸显,芯片行业已成为我国急需解决的重大课题,也被国家高度重视和重点发展。制造主要分为三大环节:晶圆加工制造、芯片前处理和芯片后封装。其中键合机是后封装设备中必不可少的,键合机是将微米级别的金属线从芯片电极的一端连接到另一端,以便电流通过,键合机简单的说实质上就是一种高精密的焊接设备。键合机的机头在工作中需要带线移动或旋转,极易出现线缆缠绕问题,影响键合机的正常工作,浪费金属导线等,甚至会损坏键合机机头,这样,就使得键合机在工作中不能够旋转整周,键合机机头在一定角度范围内往复旋转,一方面满足焊接要求和焊接范围,另一方面以适应金属导线送线,避免金属导线缠绕。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供一种用于键合机机头的旋转限位装置,通过限位销和限位摆杆实现机头极限限位,能够通过伺服电机实现键合机机头的寻零操作。
4.本实用新型技术方案一种用于键合机机头的旋转限位装置,包括带动机头旋转的旋转驱动机构和用于对机头旋转角度进行限位的限位机构,所述旋转驱动机构包括与机头固接的机头轴承以及分别固接在所述机头轴承两端的第一压圈和第二压圈,所述第一压圈和所述第二压圈均与所述机头固接;所述第一压圈上连接有带动所述机头旋转的旋转驱动机构;所述限位机构包括安装在所述第二压圈上的限位销和置于所述第二压圈的外侧并对所述限位销旋转极限位置进行限位的限位摆杆;
5.所述限位销与所述机头轴承的轴线呈平行状设置,所述限位摆杆与所述机头轴承的轴线呈垂直状设置,且一端延伸至所述第二压圈上方,所述限位销随所述机头轴承旋转被位于第二压圈上方的限位摆杆阻挡限位。
6.优选地,所述机头轴承外部设置有机头固定座,所述机头固定座上固接有与所述限位销平行的安装轴和限位板,所述限位摆杆与所述安装轴转动连接;所述限位板设置在所述限位摆杆外侧,对限位摆杆转动角度限位。
7.优选地,所述限位板呈设置有两块,均与所述机头固定座固接,且分别置于所述限位摆杆两侧。
8.优选地,所述限位摆杆上连接有对中组件,所述对中组件包括以限位摆杆中线对称设置的两拉伸弹簧,两所述拉伸弹簧一端均与所述限位摆杆连接,另一端分别与限位摆杆两侧的机头固定座连接。
9.优选地,所述限位摆杆上设置有第一弹簧支柱,所述机头固定座上设置有第二弹簧支柱和第三弹簧支柱,两所述拉伸弹簧一端与所述第一弹簧支柱可拆卸连接,两拉伸弹
簧的另一端分别与第二弹簧支柱和第三弹簧支柱可拆卸连接。
10.优选地,所述旋转驱动机构包括与伺服电机、由所述伺服电机带动的主动轮、由所述主动轮带动的传动带以及由所述传动带带动的从动轮,所述从动轮与所述第一压圈固接。
11.优选地,所述主动轮和从动轮均为同步轮,所述传动带为同步带,所述同步带外部设置有张紧轮,所述张紧轮通过张紧轮支架连接于机头固定座上。
12.本实用新型技术方案一种用于键合机机头的旋转限位装置的有益效果是:
13.1、通过限位销和限位摆杆的设置,使得限位销随键合机机头旋转后至一定角度时,与限位摆杆接触并干涉,被限位摆杆阻挡,不能继续向前旋转,即实现了机头的机械限位。本限位装置结构紧凑、简单稳定、性能优良、成本低、易于维修。
14.2、通过限位摆杆对限位销的阻挡限位,使得驱动机头旋转的伺服电机获得极限位置,便于伺服电机带动机头进行寻零。
附图说明
15.图1为本实用新型一种用于键合机机头的旋转限位装置的结构示意图。
16.图2为图1的主视图。
17.图3为旋转驱动机构结构示意图。
18.图4为图1的轴测图。
具体实施方式
19.为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案,现结合具体实施例和说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。
20.如图1所示,本实用新型技术方案一种用于键合机机头的旋转限位装置,包括带动机头旋转的旋转驱动机构和用于对机头旋转角度进行限位的限位机构,旋转驱动机构带动机头旋转,在旋转中接触上限位机构,实现限位。旋转驱动机构包括与机头固接的机头轴承1以及分别固接在机头轴承1两端的第一压圈13和第二压圈2。第一压圈13和第二压圈2均与机头固接。第一压圈13上连接有带动机头旋转的旋转驱动机构。旋转驱动机构工作,带动第一压圈13旋转,与第一压圈13固接的机头轴承1旋转,机头轴承1带动与其固接的第二压圈2和机头(机头在图1中未画出)旋转旋转,即实现了旋转驱动机构驱动机头旋转,同时带动第二压圈2旋转,即带动连接在第二压圈2上的限位销20旋转。
21.如图3所示,限位机构包括安装在第二压圈2上的限位销20和置于第二压圈2的外侧并对限位销20旋转极限位置进行限位的限位摆杆3。旋转驱动机构驱动机头旋转,同时带动第二压圈2旋转,即带动连接在第二压圈2上的限位销20旋转,限位销20旋转过一定角度后至限位摆杆3位置,接触上限位摆杆3,被限位摆杆3限位,不能继续向前旋转,即实现了对机头旋转角度的限位,使得机头不能继续向前旋转,避免机头带动的金属导线缠绕,避免损坏机头或损坏被键合的芯片。
22.基于上述技术方案,通过限位销20和限位摆杆3的接触实现机械限位,成本低,结构简单,结构可靠,不易出现故障,在断电后再次启动时,能够实现对机头旋转角度进行极限限位,避免其旋转过度。
23.在断电再次启动后,伺服电机7工作,带动机头和限位销20旋转。限位销20旋转至接触到限位摆杆3位置,被限位摆杆3阻挡,不能继续向前旋转,限位摆杆3对伺服电机的输出轴施加一相反的力,使得伺服电机输出扭转变大,即相当于伺服电机7的负载瞬时增大,从而导致伺服电机7内通过电流增大。此时,设置在伺服电机电路上的电流感应器获得电流增大信号,并将信号传输至电机控制器,电机控制器获得伺服电机处于极限位置的信号并将信号传输至伺服电机内置编码器,控制伺服电机反转带动机头至零点位置,实现电机键合机机头寻零。电机即便于键合机机头在再次进行键合操作前进行位置回零。
24.在伺服电机启动时,伺服电机的输出轴旋转,此时电机编码器就能够获得伺服电机旋向。若伺服电机正转,机头旋转至限位摆杆的极限位置,即键合机机头达到了正极限位置,此时,伺服电机开始反转,反转至机头零位。伺服电机由正极限位置选择至零位的角度通过提前设定即可。若伺服电机启动时,伺服电机反转,机头旋转至限位摆杆的极限位置,即键合机机头达到了负极限位置,此时,伺服电机开始反转,反转至机头零位。伺服电机由负极限位置选择至零位的角度通过提前设定即可,伺服电机开始反转达到设定的角度后,即实现了机头的寻零。
25.本技术方案中,限位销20与机头轴承1的轴线呈平行状设置,限位摆杆3与机头轴承1的轴线呈垂直状设置,且一端延伸至第二压圈2上方。限位销20随机头轴承1旋转被位于第二压圈2上方的限位摆杆3阻挡限位。将限位销20与机头轴承1的轴线呈平行状设置,在限位销20岁机头旋转至限位摆杆3位置前,限位销20不会与其他部件发生干涉问题,确保机头的正常旋转和键合操作。限位销20固定在第二压圈2上,即处于机头外侧,不会影响机头对金属导线的输送和键合。限位销20与机头轴承1的轴线呈平行状设置,限位摆杆3与机头轴承1的轴线呈垂直状设置,使得本限位机构结构简单,安装方便,限位工作可靠。
26.本技术方案中,机头轴承1外部设置有机头固定座8,机头固定座8上固接有与限位销20平行的安装轴7和限位板9。限位摆杆3与安装轴7转动连接。限位板9设置在限位摆杆3外侧,对限位摆杆3转动角度限位。限位摆杆3与安装轴7转动连接,在限位销20随机头旋转碰撞上限位摆杆3上后,限位摆杆3在碰撞作用力下,随着机头向前推动,绕安装轴7旋转一定角度,避免限位销20与限位摆杆3出现完全的刚性碰撞,造成限位销20和限位摆杆3出现断裂的问题。限位摆杆3一端在限位销20作用下旋转,在限位摆杆3接触上限位板9后不能继续旋转,即限位摆杆3到达极限位置,即机头已旋转至极限位置。
27.本技术方案中,限位板9呈设置有两块,均与机头固定座8固接,且分别置于限位摆杆3两侧。如图4中,两限位板9一体连接,呈一倒置的v型板,架设在限位摆杆3上,即实现了两限位板9分别置于限位摆杆3两侧。两限位板8分别置于限位摆杆3两侧,实现机头正反转时,均能够带动限位销与限位摆杆实现限位。
28.为了避免机头在单方向上的旋转角度过大,本技术方案中通过设置或调节限位板9与限位摆杆3的位置实现控制限位摆杆摆动角度。本技术方案中,限位摆杆3已经设置完成,呈固定状。限位摆杆3单向旋转20
°
,将机头零位设置在限位摆杆以机头轴承1轴线对称位置,这样能够实现机头单向旋转220
°
,即本技术方案的限位装置使得机头能够实现440
°
的旋转,确保了机头键合的角度范围满足要求,获得足够的大焊接活动范围,同时也避免机头旋转角度过大易造成金属导线缠绕的问题。
29.本技术方案中,限位摆杆3上连接有对中组件,对中组件包括以限位摆杆3中线对
称设置的两拉伸弹簧5,两拉伸弹簧5一端均与限位摆杆3连接,另一端分别与限位摆杆3两侧的机头固定座8连接。通过对称的两拉伸弹簧5的设置,确保限位摆杆3在两限位板9之间居中设置,同时在限位完成后,限位销撤离限位摆杆后,限位摆杆能够回复至两限位板9之间居中设置。同时,通过拉伸弹簧5的设置,在限位销20碰撞上限位摆杆3后,限位摆杆3被向前推动摆动,此时拉伸弹簧5对限位摆杆具有一个反向的拉力,降低限位摆杆向前摆动的速度,同时也是降低机头旋转的速度。用时,另一拉伸弹簧5对限位摆杆具有一定反向的推力,避免限位摆杆直接碰撞上限位板9,避免限位摆杆与限位板9出现刚性碰撞,造成限位摆杆或限位板损坏或断裂。
30.本技术方案中,限位摆杆3上设置有第一弹簧支柱16,机头固定座8上设置有第二弹簧支柱6和第三弹簧支柱,两拉伸弹簧5一端与第一弹簧支柱16可拆卸连接,两拉伸弹簧5的另一端分别与第二弹簧支柱6和第三弹簧支柱可拆卸连接。两拉伸弹簧5可拆卸设置,便于在两拉伸弹簧5出现损坏或变形后进行及时的更换,更换操作简单。
31.本技术方案中,旋转驱动机构包括与伺服电机7、由伺服电机7带动的主动轮10、由主动轮10带动的传动带11以及由传动带11带动的从动轮12,从动轮12与第一压圈13固接。主动轮10和从动轮12均为同步轮,传动带11为同步带,同步带外部设置有张紧轮14,张紧轮14通过张紧轮14支架连接于机头固定座8上。旋转驱动机构通过第一压圈13带动机头轴承1轴线旋转,从而带动机头旋转,旋转驱动机构结构简单,安装方便快捷,通过同步带传动,传动可靠,不易出现传动带打滑问题,确保了机头旋转角度与伺服电机的电机轴输出角度一致。
32.本实用新型技术方案在上面结合实施例及附图对实用新型进行了示例性描述,显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进,或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本实用新型的保护范围之内。
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