一种用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备的制作方法

本发明涉及自动化，具体为一种用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备。

背景技术：

1、激光芯片是一种集成了激光器结构和相关电子器件的微型芯片，它是激光器技术的核心组成部分，用于产生和放大激光光束，激光芯片通常由半导体材料制成，最常见的是利用iii-v族化合物半导体材料，如氮化镓、砷化镓、磷化铟等或砷化磷等材料构建，这些材料具有优异的光电特性，能够实现激光器所需的激发和放大过程，而激光芯片在使用时，会将芯片与散热器(热沉)结合在一起的封装技术，其主要目的是提供有效的热管理，以确保芯片在工作时能够保持适当的温度范围内，因芯片在运行时会产生热量，如果不能有效散热，温度可能会升高，导致性能下降、可靠性降低甚至损坏芯片，芯片热沉封装通过将散热器与芯片直接接触，以提高热量传导和散热效率，从而有效地降低芯片温度，而芯片热沉封装在使用过程中可能出现的老化和衰减情况，这时就需要对芯片热沉封装进行拆卸和重新组装的过程，以进行老化测试和维护。

2、目前cos热沉的拆装领域中，老化前后的夹具，对应的需要把热沉从华夫盒中摆放到夹具或从夹具取出放置到华夫盒中，现有行业基本采用人工上下料的方式，而人工拆装存在耗时较长，工作效率不高，且质量不可控的问题，这样会造成了现在cos热沉拆装领域操作繁琐，效率较低，而成本高昂的情况，同时芯片热沉等产品价格高昂，其人工拆装对操作人员的技术水平和熟练度有很高的要求，否则容易损伤热沉，这也使得人员培养困难，而且随着自动化行业的快速发展，对高功率激光芯片质量把控越来越严格，目前人工拆装的方式已经无法目前行业内的需求。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备，具备全自动拆装热沉、拆、装、拆装三种模式、高效率、降低人工成本等优点，解决了人工操作繁琐，效率较低，而人工成本高昂和对操作人员高要求的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述全自动拆装热沉、拆、装、拆装三种模式、高效率、降低人工成本目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备，包括机架，所述机架的顶部设置有两个料盘上下装置和全面视觉监测装置，两个所述料盘上下装置的一侧均通过螺栓连接有料盘传送装置，所述料盘传送装置的上方位置设置有x轴吸附取料装置，两个所述x轴吸附取料装置的一端处设置有热沉吸附取料装置，所述热沉吸附取料装置的下方设置有二次定位装置和华夫盒上下料装置，电批工作轴装置设置于所述热沉吸附取料装置的一侧。

5、优选的，所述料盘上下装置包括固定板、升降板、直线轴承、驱动电机、同步带、滚珠丝杆、吸塑盒、侧挡板和感应组件，所述固定板的表面贯穿有直线轴承，所述直线轴承的底部设置有升降板，所述升降板的表面设置有滚珠丝杆，驱动电机的驱动端通过同步带设置于所述滚珠丝杆的底端，所述直线轴承的顶部放置有吸塑盒，所述吸塑盒的两侧均设置有侧挡板，所述吸塑盒的前后处均通过支杆安装有用于检测料盘是否凸出的感应组件。

6、优选的，所述料盘传送装置包括支撑座、输送轨道、丝杆电机、丝杆模组、拉料夹爪、调速阀、压缩弹簧和到位感应组件，所述支撑座的顶部通过螺栓安装有两个输送轨道，其中一个所述输送轨道的表面设置有压缩弹簧，丝杆电机设置于两个所述输送轨道中间位置处，所述丝杆电机的驱动端设置有丝杆模组，所述丝杆模组的驱动件设置有拉料夹爪，调速阀设置于所述拉料夹爪上，所述输送轨道的内侧设置有到位感应组件。

7、优选的，所述x轴吸附取料装置包括支撑柱、x轴驱动模组、移动板、步进电机、旋转电机、快速旋转接头和可拆卸吸嘴，所述支撑柱的顶部通过螺栓安装有x轴驱动模组，所述x轴驱动模组的驱动端设置有移动板，步进电机设置于所述移动板上，所述步进电机的驱动端通过传动带设置有旋转电机，所述旋转电机的顶部和底部分别设置有快速旋转接头和可拆卸吸嘴。

8、优选的，所述热沉吸附取料装置包括支柱、y轴驱动模块、移动架、闭环伺服电机、吸嘴旋转驱动电机、取热沉吸嘴、取华夫盒盖吸嘴和缓冲弹簧，y轴驱动模块设置于所述支柱的顶部，所述y轴驱动模块的驱动件设置有移动架，三个闭环伺服电机均设置有移动架上，其中两个所述闭环伺服电机通过传动带分别连接有吸嘴旋转驱动电机和取华夫盒盖吸嘴，所述吸嘴旋转驱动电机和取华夫盒盖吸嘴均滑动连接于所述移动架表面，且顶部设置有缓冲弹簧，所述吸嘴旋转驱动电机的驱动端设置有取热沉吸嘴。

9、优选的，所述二次定位装置包括直线电机模组、平移板、电磁阀、垫块、顶升气缸、夹具、限位块、缓冲器和对射感应组件，所述直线电机模组的驱动件通过螺栓安装有平移板，所述平移板的表面设置有电磁阀和垫块，所述垫块的一侧设置有顶升气缸，夹具和缓冲器均设置于所述顶升气缸的驱动端，限位块和对射感应组件均设置于所述垫块上。

10、优选的，所述华夫盒上下料装置包括平移驱动模组、移动放置盘、限位弹片和真空吸嘴，所述平移驱动模组的移动件设置有移动放置盘，所述移动放置盘的表面设置有限位弹片和真空吸嘴。

11、优选的，所述电批工作轴装置包括安装座、升降驱动模组、升降立板、电批安装板、拉伸弹簧、压缩弹簧、电批机构、电批头支撑座和电批头，所述安装座的一侧通过螺栓连接有升降驱动模组，所述升降驱动模组的驱动件设置有升降立板，所述升降立板的表面滑动连接有电批安装板，所述电批安装板的一侧和顶部分别设置有拉伸弹簧和压缩弹簧，带扭力反馈的电批机构和电批头支撑座均设置于所述电批安装板上，所述电批机构的驱动端设置有电批头，且所述电批头贯穿于所述电批头支撑座。

12、优选的，所述全面视觉监测装置包括夹具定位上视觉检测机构、夹具字符识别侧视觉检测机构、热沉摆放定位下视觉检测机构、热沉摆放定位上视觉检测机构、热沉字符识别定位下视觉机构和扫码组件，均采用检测相机、镜头和光源组成，其中所述夹具定位上视觉检测机构位于所述二次定位装置的一端，且所述夹具定位上视觉检测机构和热沉摆放定位上视觉检测机构的结构规格完全一样，所述夹具字符识别侧视觉检测机构设置于所述x轴吸附取料装置的下方位置处，所述热沉摆放定位下视觉检测机构设置于其中一个所述x轴吸附取料装置的一端和所述热沉吸附取料装置的一端处，且设置有用于自动调节焦距的丝杆电机，所述热沉摆放定位上视觉检测机构位于所述二次定位装置和华夫盒上下料装置之间位置处，所述热沉字符识别定位下视觉机构设置于所述闭环伺服电机的传动带上，且一侧设置有扫码组件。

13、优选的，所述机架的上表面设置有机罩，风机过滤装置设置于所述机罩上，所述机罩的一侧设置有显示屏和控制按钮。

14、(三)有益效果

15、与现有技术相比，本发明提供了一种用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备，具备以下有益效果：

16、1、该用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备，通过x轴吸附取料装置的设置，可以通过对多个热沉进行吸附取料，提高了该设备的工作效率，通过热沉吸附取料装置的设置，来实现自动吸取华夫盒盒盖和取出热沉，通过二次定位装置的设置，保证了该设备的取料精准到位，通过电批工作轴装置的设置，实现自动上紧或拧松夹具上盖，同时通过全面视觉监测装置的设置，来对华夫盒和其夹具进行扫码标记、字符识别和上下定位等检测，有效保证了该设备对华夫盒和其夹具每一步操作的准确度。

17、2、该用于高功率激光芯片老化夹具的全自动上下料设备，实现自动从华夫盒中吸取cos热沉，然后把cos热沉自动放置至指定的夹具里面，或者从夹具里面吸取老化后的cos热沉放置到对应的华夫盒中，全过程实现自动化热沉拆装操作运行，有效提高了生产效率，保证产品拆装时的良率和精度，可自动切换拆、装、拆装三种模式，实现一体三功能，不仅节省人力和降低了人工成本的同时，还提高了产品品质的稳定性。