一种顶针自动更换装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动化生产的技术领域，特别涉及一种顶针自动更换装置。


背景技术：

2.在芯片贴装设备上，通过自动更换晶圆环种类或上料台直接切换的方式可将不同尺寸规格的芯片自动在设备上进行切换生产。一般地，芯片在吸取时需要顶针进行顶升脱膜，而不同规格的芯片切换作业时需切换不同的顶针组件以适配工作。
3.若要达到在设备上自动兼容不同规格的芯片生产，则需要采用多个物料台对应多种规格的顶针组件。然而这样的做法在实际工作中，对不同规格的芯片进行取料时，取料头需要运动到不同的位置进行取料并移动至相应规格的顶针组件进行脱膜，因此取料头的运动范围大，运动轨迹复杂，并且在芯片规格较多时（3种及以上），因设备规格及运动组件行程等因素限制而难以实现，况且以多组顶针结构实现，成本高，驱动电机多，对于整体的运动控制也较为不便。
4.因此，针对上述问题，一些企业采用单个顶针组件进行作业，在面对规格不同的芯片时，通过人工的方式更换顶针组件的规格以实现适配作业，虽然这样可以有效降低结构的复杂性，但是却需要设置专人进行更换，自动化效率低，特别是对于一些机台/设备布局紧密的情况，人工更换的方式极其不便。
5.公开号为cn 215451377 u的实用新型专利公开了一种可实现自动更换顶针桶的顶针机构，包括机架、x向驱动机构、y向驱动机构、顶针组件和夹取更换机构，顶针组件包括顶针桶座和第一z向驱动组件，夹取更换机构包括固定板、若干夹取组件和第二z向驱动组件，夹取组件包括手指气缸、与所述手指气缸输出端连接的夹持板；在工作时通过各个机构的配合进行顶针桶的新旧更换，从而实现自动更换的功能，避免了人工手动更换，提高了更换效率以及更换精度。但是，上述专利还存在以下缺陷：采用多组夹取组件对顶针桶进行夹持以实现更换工作，需要多个手指气缸及夹持板，结构复杂、成本高；为兼顾气路设置，夹取组件的数量需要控制在少数，不适用于产品规格较多的生产设备；更换顶针桶时没有相关的定位机构定位精度较低，并且更换后固定效果较差。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单紧凑、成本低、适应能力强且定位精度高、固定效果好的顶针自动更换装置。
7.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括安装底板，所述安装底板上设置有相配合的z轴升降机构和xy双轴移动机构，所述z轴升降机构的动作端设置有快换夹持板，所述快换夹持板上开设有若干道夹持槽，每道所述夹持槽上均活动卡嵌有顶针快换头，所述xy双轴移动机构的动作端设置有顶针机构，所述顶针机构上设置有下磁铁座，所述顶针快换头的下端设置有与所述下磁铁座相适配的上磁铁座。
8.进一步，所述下磁铁座上开设有对位口，所述上磁铁座的下端设置有与所述对位
口相适配的对位凸块。
9.进一步，所述下磁铁座上设置有定位销，所述定位销与开设在所述上磁铁座下端的定位孔相适配。
10.进一步，所述顶针快换头的上端两侧开设有卡位槽，所述卡位槽的宽度与所述快换夹持板的厚度适配。
11.进一步，所述z轴升降机构包括定位安装板、升降电机、直线模组和升降底板，所述定位安装板固定在所述安装底板的下端，所述升降电机和所述直线模组设置在所述定位安装板上，所述升降电机通过联轴器与所述直线模组传动连接，所述升降底板设置在所述直线模组的动作端上，所述安装底板上开设有与所述升降底板配合的升降口，所述快换夹持板设置在所述升降底板的上端。
12.进一步，所述xy双轴移动机构包括x轴丝杆驱动组件和y轴丝杆驱动组件，所述x轴丝杆驱动组件设置在所述安装底板上，所述y轴丝杆驱动组件设置在所述x轴丝杆驱动组件的动作端，所述顶针机构设置在所述y轴丝杆驱动组件的动作端。
13.进一步，所述快换夹持板靠近所述顶针机构的一侧设置有若干根夹持条，若干根所述夹持条排列设置，每两根所述夹持条之间形成一道所述夹持槽。
14.进一步，所述夹持槽的数量为五道，五道所述夹持槽排列设置在所述快换夹持板靠近所述顶针机构的一侧。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在快换夹持板上开设多道夹持槽用于对顶针快换头进行活动放置，多个顶针快换头中的顶针规格不同以适配不同规格的芯片产品，顶针快换头的下端设置有上磁铁座与顶针机构上的下磁铁座配合从而实现快速定位；工作时，每道夹持槽上均夹持有顶针快换头，z轴升降机构带动快换夹持板上升，xy双轴移动机构带动顶针机构移动至快换夹持板的下方并且使得下磁铁座处在将要放置的顶针快换头的正下方，随后z轴升降机构驱动使得快换夹持板下降，将相应的顶针快换头放置在顶针机构上，此时顶针快换头在上磁铁座和下磁铁座的作用下定位并固定，xy双轴移动机构随即从而将顶针快换头从夹持槽拉出并移动至工作位工作；需要更换不同规格的顶针时，xy双轴移动机构带动顶针快换头移动至原安装位并将顶针快换头重新送入夹持槽中，随后z轴升降机构上升将顶针快换头从顶针机构中取出，同时xy双轴移动机构驱动使得顶针机构移动至将要更换的新的顶针快换头下方，z轴升降机构再度下降使得新的顶针快换头与顶针机构连接，xy双轴移动机构驱动将顶针快换头带离，实现更换。由上述可见，本实用新型整体动作均自动化完成，不需要人工操作，并且整体结构简单、紧凑，不需要设置多个气缸进行夹持固定，成本较低，不需要顾及线路或气管的排布从而设置数量更多、规格更多的更换件，适应能力强，而且采用上下磁吸结构进行定位及连接，定位精度高、固定效果好。
附图说明
16.图1是本实用新型的立体结构示意图；
17.图2是本实用新型另一角度的立体结构示意图；
18.图3是图2中a部分的放大图；
19.图4是本实用新型所述顶针机构与所述顶针快换头相配合时的立体结构示意图；
20.图5是本实用新型所述z轴升降机构的立体结构示意图；
21.图6是本实用新型所述快换夹持板的立体结构示意图；
22.图7是本实用新型所述顶针快换头的立体结构示意图。
具体实施方式
23.如图1至图7所示，在本实施例中，本实用新型包括安装底板1，所述安装底板1上设置有相配合的z轴升降机构2和xy双轴移动机构3，所述z轴升降机构2的动作端设置有快换夹持板4，所述快换夹持板4上开设有若干道夹持槽5，每道所述夹持槽5上均活动卡嵌有顶针快换头6，所述xy双轴移动机构3的动作端设置有顶针机构7，所述顶针机构7上设置有下磁铁座8，所述顶针快换头6的下端设置有与所述下磁铁座8相适配的上磁铁座9。
24.所述安装底板1用于所述z轴升降机构2和所述xy双轴移动机构3的安装，并且可以安装在机架上与外部设备配合；所述z轴升降机构2用于带动所述快换夹持板4进行升降动作，从而实现所述顶针快换头6的更换；所述xy双轴移动机构3用于带动所述顶针机构7进行前、后、左、右方向的移动，以便于进行所述顶针快换头6的安装或更换；所述快换夹持板4上设置多道所述夹持槽5，从而能够夹持多个所述顶针快换头6；所述顶针快换头6用于顶针的安装，并且多个所述顶针快换头6中的顶针规格均不同，从而适应不同规格的芯片产品；所述顶针机构7用于所述顶针快换头6的安装，并且带动所述顶针快换头6内的顶针对芯片产品进行脱模工作；所述下磁铁座8与所述上磁铁座9适配，从而使得所述顶针快换头6能够快速安装固定在所述顶针机构7上并且取得较好的固定效果。
25.工作时，每道所述夹持槽5上都夹持有一个所述顶针快换头6，并且每个所述顶针快换头6中的顶针规格都不同，所述z轴升降机构2带动所述快换夹持板4上升，所述xy双轴移动机构3带动所述顶针机构7移动至所述快换夹持板4的下方并且使得所述下磁铁座8处在将要放置的所述顶针快换头6的正下方，随后所述z轴升降机构2驱动使得所述快换夹持板4下降，将相应的所述顶针快换头6安装在所述顶针机构7上，此时所述顶针快换头6在所述上磁铁座9和所述下磁铁座8的磁吸作用下定位并固定，所述xy双轴移动机构3随即将所述顶针快换头6从所述夹持槽5拉出并移动至工作位工作；当需要更换不同规格的顶针时，所述xy双轴移动机构3带动所述顶针快换头6移动至原安装位并将所述顶针快换头6重新送入先前空出的所述夹持槽5中，随后所述z轴升降机构2上升将所述顶针快换头6从所述顶针机构7中取出，同时所述xy双轴移动机构3沿所述夹持槽5的排列方向驱动使得所述顶针机构7移动至将要更换的新的所述顶针快换头6下方，然后所述z轴升降机构2再度下降使得新的所述顶针快换头6与所述顶针机构7连接，接着所述xy双轴移动机构3驱动将所述顶针快换头6带离，实现更换。由上述可见，本实用新型整体动作均自动化完成，不需要人工操作，并且整体结构简单、紧凑，不需要设置多个气缸进行夹持固定，成本较低，不需要顾及线路或气管的排布从而设置数量更多、规格更多的更换件，适应能力强，而且采用上下磁吸结构进行定位及连接，定位精度高、固定效果好。
26.在本实施例中，所述下磁铁座8上开设有对位口10，所述上磁铁座9的下端设置有与所述对位口10相适配的对位凸块11。在安装所述顶针快换头6时，所述对位凸块11插入所述对位口10，然后所述xy双轴移动机构3在移动，从而有效保障所述顶针快换头6能够脱离所述快换夹持板4，并且所述上磁铁座9和所述下磁铁座8吸合后，所述上磁铁座9嵌入所述下磁铁座8内，能够进一步提升固定效果，不易出现偏位、错位。
27.在本实施例中，所述下磁铁座8上设置有定位销12，所述定位销12与开设在所述上磁铁座9下端的定位孔13相适配。通过所述定位销12和所述定位孔13之间的配合，使得所述下磁铁座8和所述上磁铁座9之间的对接精度大大提高，从而实现高精度定位。
28.在本实施例中，所述顶针快换头6的上端两侧开设有卡位槽14，所述卡位槽14的宽度与所述快换夹持板4的厚度适配。通过两侧的所述卡位槽14，可以使得所述顶针快换头6在所述夹持槽5上的位置保持不变不会发生转动，同时也在安装至所述顶针机构7上时保证安装方向的正确；所述卡位槽14与所述快换夹持板4适配，以便于所述顶针快换头6能够嵌入所述夹持槽5并悬挂在所述快换夹持板4上。
29.在本实施例中，所述z轴升降机构2包括定位安装板21、升降电机22、直线模组23和升降底板24，所述定位安装板21固定在所述安装底板1的下端，所述升降电机22和所述直线模组23设置在所述定位安装板21上，所述升降电机22通过联轴器25与所述直线模组23传动连接，所述升降底板24设置在所述直线模组23的动作端上，所述安装底板1上开设有与所述升降底板24配合的升降口，所述快换夹持板4设置在所述升降底板24的上端。所述定位安装板21用于所述升降电机22和所述直线模组23的安装，所述升降电机22通过所述联轴器25与所述直线模组23传动连接从而驱动所述直线模组23的动作端进行移动，所述升降底板24固定在所述直线模组23的动作端从而能够在所述升降电机22的驱动下进行上下移动，所述升降口用于让位从而使得所述直线模组23及所述升降底板24顺利运动。
30.在本实施例中，所述xy双轴移动机构3包括x轴丝杆驱动组件31和y轴丝杆驱动组件32，所述x轴丝杆驱动组件31设置在所述安装底板1上，所述y轴丝杆驱动组件32设置在所述x轴丝杆驱动组件31的动作端，所述顶针机构7设置在所述y轴丝杆驱动组件32的动作端。所述x轴丝杆驱动组件31用于带动所述顶针机构7进行x轴方向的运动，即左右移动，所述y轴丝杆驱动组件32用于带动所述顶针机构7进行y轴方向的运动，即前后移动；所述x轴丝杆驱动组件31和所述y轴丝杆驱动组件32均采用丝杆结构驱动，包括电机、丝杆、滑轨、滑块和滑座等部件，与常规的丝杆模组相同；所述x轴丝杆驱动组件31和所述y轴丝杆驱动组件32也可以采用类似所述z轴升降机构2的结构实现驱动效果。
31.在本实施例中，所述快换夹持板4靠近所述顶针机构7的一侧设置有若干根夹持条15，若干根所述夹持条15排列设置，每两根所述夹持条15之间形成一道所述夹持槽5。多根所述夹持条15排列设置在所述快换夹持板4上，并且相邻的两根所述夹持条15配合从而组成所述夹持槽5，所述夹持条15对所述顶针快换头6支撑的一侧还设有仿形槽与所述顶针快换头6配合，以便于对所述顶针快换头6起到更好的定位效果。
32.在本实施例中，所述夹持槽5的数量为五道，五道所述夹持槽5排列设置在所述快换夹持板4靠近所述顶针机构7的一侧。所述夹持槽5共有五道，所述顶针快换头6的数量共有五个，因此能够准备五种规格不同的顶针以适配脱模工作，适应能力强。
33.虽然本实用新型的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本实用新型含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。