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CN113937036B - 一种上料检测装置以及自动封装系统 - Google Patents

一种上料检测装置以及自动封装系统 Download PDF

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CN113937036B CN202111202183.1A CN202111202183A CN113937036B CN 113937036 B CN113937036 B CN 113937036B CN 202111202183 A CN202111202183 A CN 202111202183A CN 113937036 B CN113937036 B CN 113937036B
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Abstract

本发明公开了一种上料检测装置以及自动封装系统，涉及芯片封装技术领域。该上料检测装置包括机架、送料机械手、工作台和检测机构。送料机械手和工作台均安装于机架上，送料机械手用于将物料送至工作台的预设区域，检测机构安装于送料机械手上；检测机构用于在送料机械手进入预设区域前检测预设区域是否干净，并在检测到预设区域不干净时发出警报；检测机构还用于在送料机械手放置物料后检测物料是否摆放到位，并在检测到物料的摆放不到位时发出警报。本发明提供的上料检测装置能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。

Description

一种上料检测装置以及自动封装系统
技术领域
本发明涉及芯片封装技术领域，具体而言，涉及一种上料检测装置以及自动封装系统。
背景技术
近年来，随着半导体行业的迅速发展，人们对半导体芯片的生产效率提出了更高的要求，因此，芯片的全自动封装系统应运而生。全自动封装系统通过其内部的机械手，将树脂和引线框架输送至塑封模具内部，并利用压机合模完成产品塑封，随后机械手再将产品从模具内抓出并输送至后续工序。但是，在现有的塑封过程中，没有检测塑封模具内是否干净无异物的步骤，也没有检测树脂和引线框架是否缺失或者位置偏离的步骤，这样可能会造成产品塑封不完整的隐患，甚至导致产品报废无法使用，降低良品率。
有鉴于此，设计制造出一种能够提高良品率的上料检测装置以及自动封装系统特别是在芯片生产中显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种上料检测装置，能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。
本发明的另一目的在于提供一种自动封装系统，能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。
本发明是采用以下的技术方案来实现的。
一种上料检测装置，包括机架、送料机械手、工作台和检测机构，送料机械手和工作台均安装于机架上，送料机械手用于将物料送至工作台的预设区域，检测机构安装于送料机械手上；检测机构用于在送料机械手进入预设区域前检测预设区域是否干净，并在检测到预设区域不干净时发出警报；检测机构还用于在送料机械手放置物料后检测物料是否摆放到位，并在检测到物料的摆放不到位时发出警报。
可选地，检测机构包括视觉相机和控制器，视觉相机安装于送料机械手上，且与控制器电连接，视觉相机用于拍摄预设区域的实时图像，并将实时图像发送给控制器，控制器用于将实时图像与预设图像进行比对。
可选地，视觉相机的数量为多个，多个视觉相机均设置于送料机械手靠近工作台的一侧。
可选地，送料机械手包括驱动机构、送料台和连接件，驱动机构与送料台连接，驱动机构用于带动送料台运动至预设区域，连接件安装于送料台的底部，连接件用于拿取或者放下物料。
可选地，连接件为吸盘，和/或，连接件为夹爪。
可选地，机架设置有滑轨，滑轨设置于工作台的上方，送料台可滑动地设置于滑轨上，滑轨用于对送料台进行限位。
可选地，驱动机构包括驱动电机和滚轮，驱动电机安装于送料台上，驱动电机设置有输出轴，滚轮套设于输出轴外，且与输出轴固定连接，滚轮滚动设置于滑轨上。
可选地，送料台包括依次连接的第一限位部、主体部和第二限位部，连接件安装于主体部上，滑轨的数量为两个，两个滑轨平行间隔设置，主体部设置于两个滑轨之间，第一限位部设置于一个滑轨的上方，第二限位部设置于另一个滑轨上的上方。
一种自动封装系统，包括压机、塑封台以及上述的上料检测装置，该上料检测装置包括机架、送料机械手、工作台和检测机构，送料机械手和工作台均安装于机架上，送料机械手用于将物料送至工作台的预设区域，检测机构安装于送料机械手上；检测机构用于在送料机械手进入预设区域前检测预设区域是否干净，并在检测到预设区域不干净时发出警报；检测机构还用于在送料机械手放置物料后检测物料是否摆放到位，并在检测到物料的摆放不到位时发出警报，压机安装于机架上，且与塑封台连接，塑封台设置于工作台的上方，压机用于带动塑封台与工作台合拢，以实现物料的塑封。
可选地，机架设置有导向柱，塑封台设置有底座，底座与导向柱滑动配合，导向柱用于对底座进行导向。
本发明提供的上料检测装置以及自动封装系统具有以下有益效果：
本发明提供的上料检测装置，送料机械手和工作台均安装于机架上，送料机械手用于将物料送至工作台的预设区域，检测机构安装于送料机械手上；检测机构用于在送料机械手进入预设区域前检测预设区域是否干净，并在检测到预设区域不干净时发出警报；检测机构还用于在送料机械手放置物料后检测物料是否摆放到位，并在检测到物料的摆放不到位时发出警报。与现有技术相比，本发明提供的上料检测装置由于采用了安装于机架上的送料机械手和工作台以及安装于送料机械手上的检测机构，所以能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。
本发明提供的自动封装系统，包括上料检测装置，能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的自动封装系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的上料检测装置中工作台放置物料的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的上料检测装置中送料机械手一个视角的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的上料检测装置中送料机械手另一个视角的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的自动封装系统处于上料状态的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的自动封装系统处于塑封状态的结构示意图。
图标：10-自动封装系统；100-上料检测装置；110-机架；111-导向柱；112-滑轨；120-送料机械手；121-驱动机构；122-送料台；123-连接件；124-驱动电机；125-滚轮；126-第一限位部；127-主体部；128-第二限位部；130-工作台；131-预设区域；140-检测机构；141-视觉相机；200-压机；300-塑封台；310-底座；400-物料；410-树脂；420-引线框架。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。
请结合参照图1和图2，本发明实施例提供了一种自动封装系统10，用于对产品进行塑封。其能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。
需要说明的是，自动封装系统10应用于芯片封装过程中，自动封装系统10能够对树脂410和引线框架420进行塑封，以形成产品，便于后续将产品加工成芯片。
自动封装系统10包括压机200、塑封台300和上料检测装置100。其中，压机200与塑封台300连接，塑封台300的位置与上料检测装置100的位置相对应，压机200能够带动塑封台300靠近或者远离上料检测装置100，以实现对产品的塑封工序，上料检测装置100用于实现物料400的上料和检测，便于将物料400塑封成产品，并且提高产品的良品率。
上料检测装置100包括机架110、送料机械手120、工作台130和检测机构140。送料机械手120和工作台130均安装于机架110上，送料机械手120用于将物料400送至工作台130的预设区域131。工作台130用于与塑封台300配合，以将物料400塑封成产品。检测机构140安装于送料机械手120上；检测机构140用于在送料机械手120进入预设区域131前检测预设区域131是否干净，并在检测到预设区域131不干净时发出警报，以防止预设区域131内的异物对产品的塑封造成影响；检测机构140还用于在送料机械手120放置物料400后检测物料400是否摆放到位，并在检测到物料400的摆放不到位时发出警报，以防止物料400的缺失或者位置偏离对产品的塑封造成影响。
值得注意的是，压机200安装于机架110上，且与塑封台300连接。塑封台300设置于工作台130的上方，塑封台300的位置与工作台130的位置相对应。压机200用于带动塑封台300与工作台130合拢，以实现物料400的塑封并形成产品；压机200还用于带动塑封台300朝远离工作台130的方向运动，以便于取出产品。具体地，工作台130和塑封台300共同组成塑封模具，其中，工作台130为塑封下模，塑封台300为塑封上模，压机200能够带动塑封台300降落或者升起，以实现塑封模具的合模或者开模。
进一步地，在产品塑封的过程中，首先利用送料机械手120将物料400送入工作台130，并利用检测机构140检测模内是否干净无异物，以及检测物料400是否摆放不到位；再利用压机200带动塑封台300朝靠近工作台130的方向运动，直至塑封台300与工作台130贴合，完成合模动作，并实现对物料400的塑封工序，形成产品；随后利用压机200带动塑封台300朝远离工作台130的方向运动，完成开模动作；最后利用送料机械手120将产品取出，并送入下一工序。
本实施例中，物料400包括树脂410和引线框架420，其中，树脂410的数量为五个，引线框架420的数量为两个。五个树脂410并排设置，且均位于两个引线框架420之间，送料机械手120能够同时实现五个树脂410和两个引线框架420的上料，方便快捷。但并不仅限于此，在其它实施例中，树脂410的数量可以为三个或者四个，引线框架420的数量可以为一个或者三个，树脂410可以设置于引线框架420的外侧，对树脂410和引线框架420的数量和设置位置不作具体限定。
本实施例中，机架110设置有导向柱111，塑封台300设置有底座310，底座310与导向柱111滑动配合，导向柱111用于对底座310进行导向，以保证底座310只能够沿导向柱111的轴向发生位移，使得塑封台300能够精准地与工作台130进行合模。具体地，导向柱111的数量为四个，四个导向柱111呈矩形阵列地设置于工作台130的四周，且均与底座310滑动配合，以进一步地提高导向的精准度。
请结合参照图3、图4、图5和图6，检测机构140包括视觉相机141和控制器(图未示)。视觉相机141安装于送料机械手120上，且与控制器电连接。视觉相机141用于拍摄预设区域131的实时图像，并将实时图像发送给控制器，控制器用于将实时图像与预设图像进行比对，以判断预设区域131是否干净无杂物，以及判断物料400是否摆放到位。具体地，若控制器判断得出预设区域131不干净，和/或物料400的摆放不到位，则发出警报，并控制整个上料检测装置100停止工作，等待工作人员进行检查。
本实施例中，视觉相机141的数量为多个，多个视觉相机141均设置于送料机械手120靠近工作台130的一侧，视觉相机141能够随着送料机械手120的运动而发生位移。在送料机械手120将物料400送至工作台130的预设区域131的过程中，由于视觉相机141位于送料机械手120靠近工作台130的一侧，所以视觉相机141最先进入预设区域131，其能够率先拍摄到预设区域131的实时图像，以检测预设区域131是否干净无杂物；在送料机械手120将物料400放置于预设区域131后并进行复位的过程中，视觉相机141最后退出预设区域131，其能够拍摄到预设区域131内物料400是否摆放到位。
送料机械手120包括驱动机构121、送料台122和连接件123。驱动机构121与送料台122连接，驱动机构121用于带动送料台122运动至预设区域131。连接件123安装于送料台122的底部，连接件123用于拿取或者放下物料400，以实现物料400的输送功能。本实施例中，连接件123为吸盘，和/或，连接件123为夹爪，吸盘用于吸附树脂410，夹爪用于夹持引线框架420。
需要说明的是，机架110设置有滑轨112，滑轨112设置于工作台130的上方，送料台122可滑动地设置于滑轨112上，滑轨112用于对送料台122进行限位，送料台122能够沿着滑轨112的延伸方向运动，以将物料400送至工作台130的预设区域131。本实施例中，滑轨112设置于塑封台300和工作台130之间，以便于实现上料功能。
当压机200带动塑封台300远离工作台130时，首先连接件123将物料400拿起；随后驱动机构121带动送料台122沿着滑轨112运动，直至送料台122的位置与工作台130的位置相对应；接着连接件123将物料400放下，使得物料400放置于预设区域131内，实现上料功能；最后驱动机构121带动送料台122沿着滑轨112往回运动，实现复位功能。
驱动机构121包括驱动电机124和滚轮125。驱动电机124安装于送料台122上，驱动电机124设置有输出轴，滚轮125套设于输出轴外，且与输出轴固定连接，滚轮125滚动设置于滑轨112上。驱动电机124能够带动滚轮125滚动，以使送料台122相对于滑轨112发生位移，从而实现上料功能。
送料台122包括依次连接的第一限位部126、主体部127和第二限位部128，连接件123安装于主体部127上。滑轨112的数量为两个，两个滑轨112平行间隔设置。主体部127设置于两个滑轨112之间，第一限位部126设置于一个滑轨112的上方，第二限位部128设置于另一个滑轨112上的上方。两个滑轨112共同作用，以对送料台122进行限位，保证送料台122运动的稳定性。
本实施例中，滚轮125的数量为四个，四个滚轮125分为两组。其中，一组滚轮125可转动地安装于第一限位部126的底部，且滚动设置于一个滑轨112上，另一组滚轮125可转动地安装于第二限位部128的底部，且滚动设置于另一个滑轨112上，以带动送料台122相对于滑轨112发生位移。
本发明实施例提供的上料检测装置100，送料机械手120和工作台130均安装于机架110上，送料机械手120用于将物料400送至工作台130的预设区域131，检测机构140安装于送料机械手120上；检测机构140用于在送料机械手120进入预设区域131前检测预设区域131是否干净，并在检测到预设区域131不干净时发出警报；检测机构140还用于在送料机械手120放置物料400后检测物料400是否摆放到位，并在检测到物料400的摆放不到位时发出警报。与现有技术相比，本发明提供的上料检测装置100由于采用了安装于机架110上的送料机械手120和工作台130以及安装于送料机械手120上的检测机构140，所以能够消除产品塑封不完整的隐患，避免产品报废无法使用的情况发生，保证产品的可靠性，提高良品率。使得自动封装系统10实用可靠，生产效率高。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上料检测装置，其特征在于，包括机架、送料机械手、工作台和检测机构，所述送料机械手和所述工作台均安装于所述机架上，所述送料机械手用于将物料送至所述工作台的预设区域，所述检测机构安装于所述送料机械手上，所述检测机构设置于所述送料机械手靠近所述工作台的一侧；
所述检测机构能够在所述送料机械手将所述物料送至所述预设区域时先于所述送料机械手进入所述预设区域，所述检测机构用于在所述送料机械手进入所述预设区域前检测所述预设区域是否干净，并在检测到所述预设区域不干净时发出警报；
所述检测机构还能够在所述送料机械手将所述物料放置于所述预设区域后并进行复位时后于所述送料机械手退出所述预设区域，所述检测机构还用于在所述送料机械手放置所述物料后检测所述物料是否摆放到位，并在检测到所述物料的摆放不到位时发出警报。
2.根据权利要求1所述的上料检测装置，其特征在于，所述检测机构包括视觉相机和控制器，所述视觉相机安装于所述送料机械手上，且与所述控制器电连接，所述视觉相机用于拍摄所述预设区域的实时图像，并将所述实时图像发送给所述控制器，所述控制器用于将所述实时图像与预设图像进行比对。
3.根据权利要求2所述的上料检测装置，其特征在于，所述视觉相机的数量为多个，多个所述视觉相机均设置于所述送料机械手靠近所述工作台的一侧。
4.根据权利要求1所述的上料检测装置，其特征在于，所述送料机械手包括驱动机构、送料台和连接件，所述驱动机构与所述送料台连接，所述驱动机构用于带动所述送料台运动至所述预设区域，所述连接件安装于所述送料台的底部，所述连接件用于拿取或者放下所述物料。
5.根据权利要求4所述的上料检测装置，其特征在于，所述连接件为吸盘，和/或，所述连接件为夹爪。
6.根据权利要求4所述的上料检测装置，其特征在于，所述机架设置有滑轨，所述滑轨设置于所述工作台的上方，所述送料台可滑动地设置于所述滑轨上，所述滑轨用于对所述送料台进行限位。
7.根据权利要求6所述的上料检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机和滚轮，所述驱动电机安装于所述送料台上，所述驱动电机设置有输出轴，所述滚轮套设于所述输出轴外，且与所述输出轴固定连接，所述滚轮滚动设置于所述滑轨上。
8.根据权利要求6所述的上料检测装置，其特征在于，所述送料台包括依次连接的第一限位部、主体部和第二限位部，所述连接件安装于所述主体部上，所述滑轨的数量为两个，两个所述滑轨平行间隔设置，所述主体部设置于两个所述滑轨之间，所述第一限位部设置于一个所述滑轨的上方，所述第二限位部设置于另一个所述滑轨上的上方。
9.一种自动封装系统，其特征在于，包括压机、塑封台以及如权利要求1至8任一项所述的上料检测装置，所述压机安装于所述机架上，且与所述塑封台连接，所述塑封台设置于所述工作台的上方，所述压机用于带动所述塑封台与所述工作台合拢，以实现所述物料的塑封。
10.根据权利要求9所述的自动封装系统，其特征在于，所述机架设置有导向柱，所述塑封台设置有底座，所述底座与所述导向柱滑动配合，所述导向柱用于对所述底座进行导向。
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