一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，包括支撐體和設(shè)置在支撐體上、橫向伸出的中空密封料盒，料盒中注有一定數(shù)量的焊錫片，且還設(shè)有一能相對于料盒橫向伸縮的焊錫片料板，焊錫片料板上排布有可達(dá)2000個的凹孔，還設(shè)有連通各凹孔、并連接抽真空裝置的管道，料盒的橫向一端還設(shè)有電機，電機能驅(qū)動料盒繞橫向正反兩個方向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明機械手，通過電機、料盒與焊錫片料板的簡單配合，將料盒中的焊錫片自動鋪設(shè)到焊錫片料板中，實線鋪設(shè)焊錫片的機械化，大大提高效率，節(jié)省人力。使用本機械手可大大提高焊錫片料板上焊錫片的進洞率，至>99.7%，減小重疊進洞率至<0.1%，代替人工，極大的提高了工作效率，同時顯著降低不良品率。
【專利說明】一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自動化二極管封裝的機械手結(jié)構(gòu)，屬于自動操作裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]二極管的封裝結(jié)構(gòu)通常包括對設(shè)的兩引腳，以及分別與兩引腳相連的兩層焊錫片，兩層焊錫片之間夾有一個芯片。
[0003]傳統(tǒng)鋪設(shè)焊錫片時，將多個引腳排列在引腳料板上，引腳朝下，待鋪設(shè)焊錫片的一端朝上，此引腳料板為底板。同時，設(shè)置凹孔與引腳料板上引腳孔對應(yīng)的焊錫片料板，焊錫片料板上的凹孔與焊錫片形狀對應(yīng)，一個凹孔裝一個焊錫片，將焊錫片料板倒扣到引腳料板上，使得焊錫片一一對應(yīng)的落入引腳料板的引腳孔中，即完成鋪焊錫片工藝流程。具體的，人工將焊錫片撒于布有凹孔的焊錫片料板上，打開焊錫片料板上的負(fù)壓開關(guān)，并晃動焊錫片料板，由于焊錫片料板連有抽真空裝置，并且設(shè)有連通各凹孔及抽真空裝置的管道，因此對凹孔加負(fù)壓從而將焊錫片吸入各凹孔中，人眼觀察大概每個凹孔中都填充有焊錫片時，用刷子輕輕將焊錫片料板上多余的焊錫片掃掉。最后將焊錫片料板置于引腳料板上方、并對準(zhǔn)各引腳，撤去負(fù)壓，焊錫片即落入在對應(yīng)的引腳上。傳統(tǒng)工藝靠人工在焊錫片料板上撒上一定數(shù)量的焊錫片，且需要人工不斷晃動使焊錫片分布均勻，從而使得每個凹孔中盡可能都吸入焊錫片。傳統(tǒng)人工作業(yè)模式存在以下幾點問題:
1)每個焊錫片料板上有多達(dá)2000多個凹孔，人工撒焊錫片時一般撒上去的數(shù)量有限，有限數(shù)量情況下，就需要人工不斷抖動焊錫片料板，使得焊錫片盡量分布均勻，以期提高焊錫片進洞率。人工操作畢竟能力有限，振動焊錫片料板頻率低，短時間內(nèi)難以將焊錫片均布，所以傳統(tǒng)人工操作焊錫片進洞率不高；
2)人工晃動焊錫片料板頻率低，進洞率低，客觀上就要求長時間晃動，以期提高進洞率,如此,生產(chǎn)效率低下。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，包括沿高度方向延伸的支撐體，其特征是，所述支撐體上設(shè)有橫向伸出的中空密封料盒，所述料盒中注有堆疊的焊錫片，且還設(shè)有在一平移裝置驅(qū)動下、能相對于料盒橫向伸縮的焊錫片料板，所述焊錫片料板上排布有多個凹孔，還設(shè)有連通各凹孔、并連接抽真空裝置的管道，所述料盒的橫向一端還設(shè)有電機，電機能驅(qū)動料盒繞橫向正反兩個方向轉(zhuǎn)動。
[0005]優(yōu)選的，所述支撐體包括升降裝置，所述料盒及電機安裝在升降裝置上能夠上下移動。
[0006]優(yōu)選的，所述平移裝置沿電機軸向或平行于電機軸向、設(shè)置在料盒朝向支撐體的一端。
[0007]優(yōu)選的，所述料盒通過平移裝置與電機相連，電機驅(qū)動平移裝置轉(zhuǎn)動從而帶動料盒轉(zhuǎn)動。
[0008]優(yōu)選的，所述料盒中、至少在焊錫片料板伸出方向的前方位置處緊貼焊錫片料板面向料盒一側(cè)設(shè)置有片狀或板狀的刮料件。
[0009]優(yōu)選的，所述刮料件至少包括緊貼焊錫片料板的一泡棉層。
[0010]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
1.本發(fā)明機械手，通過電機、料盒與焊錫片料板的簡單配合，實現(xiàn)二極管封裝工藝中流程中的鋪錫自動化，大大提高效率及良品率，同時節(jié)省了人力。具體為:人工鋪錫片時，由于是開放的環(huán)境，所以只能撒少量的焊錫片于焊錫片料板。本發(fā)明機械手，初始狀態(tài)下，焊錫片料板倒扣在焊錫片料盒上，形成一個密封的環(huán)境，從而使得焊錫片料盒中裝滿的大量的焊錫片全部堆積于焊錫片料板上，這時候，打開焊錫片料板上的負(fù)壓開關(guān)，輔以一定強度的機械振動，可以實現(xiàn)聞達(dá)99.7%的焊錫片進洞率。
[0011]2.傳統(tǒng)人工鋪焊錫片時，人工搖動焊錫片料板的頻率約3HZ，轉(zhuǎn)動幅度約為-5°?+5°，采用本機械手，由于是封閉環(huán)境，高速伺服電機驅(qū)動，振動頻率可達(dá)到10HZ，轉(zhuǎn)動幅度可達(dá)-60°?+60°，如此，大大縮短了鋪焊錫片時間，提高生產(chǎn)效率約3倍。
[0012]3.正常情況下，每一凹孔中應(yīng)有且僅有一片焊錫片，以保證鋪錫的質(zhì)量，凹孔的深度也是僅與一片焊錫片對應(yīng)的，但實際操作時，常常有多片因為靜電等原因而疊合在一起，造成個別凹孔中多片焊錫片的情況，因此傳統(tǒng)人工鋪焊錫片時、在晃動焊錫片料板結(jié)束后，需用毛刷刷掉多余的焊錫片，但因力度，速度等不確定而極易產(chǎn)生不良。本發(fā)明在料盒周圍裝有一圈片狀或板狀的刮料件，在伺服振動結(jié)束后，密封盒翻轉(zhuǎn)，焊錫片料板由氣缸推出，多余的焊錫片由刮料件刷回料盒中，由于自動化操作，速度、力度均勻，不會出現(xiàn)從凹孔中完全刷掉焊錫片以及損傷焊錫片的現(xiàn)象，作業(yè)現(xiàn)場清潔。
[0013]4.料盒及電機安裝在升降裝置上，使得料盒根據(jù)需要可以上下移動。例如在鋪設(shè)焊錫片時向下貼合引腳料板，提高對準(zhǔn)率，鋪設(shè)完畢后向上移動遠(yuǎn)離引腳料板，進行下次鋪錫。
[0014]5.平移裝置沿電機軸向或平行于電機軸向、設(shè)置在料盒朝向支撐體的一端時，可以使本發(fā)明機械手的結(jié)構(gòu)更緊湊，減小縱向空間的占用，根據(jù)需要靈活布置于流水線上，完成鋪焊錫片工藝，多個機械手之間不容易相互影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的立體圖；
圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例在搖焊錫片時的正視圖；
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例在鋪設(shè)錫片時的正視圖；
圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例中焊錫片料板示意；
圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施例中刮料件示意；
其中:2、料盒，4、焊錫片料板，42、凹孔，44、管道，5、刮料件，52、支撐板，54、泡棉層，6、電機，7、真空泵，8、氣缸，82、活塞桿，9、氣缸。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]如圖1-5所示，一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，包括沿高度方向延伸的支撐體，支撐體上設(shè)有橫向伸出的中空密封料盒2。料盒2中堆疊有焊錫片，且還設(shè)有在一平移裝置驅(qū)動下、能相對于料盒2橫向伸縮的焊錫片料板4。焊錫片料板4上密布2000個凹孔42，還設(shè)有連通各凹孔42、并連接抽真空裝置的管道44。料盒2的橫向一端還設(shè)有電機6，電機6能驅(qū)動料盒2繞橫向正反兩個方向轉(zhuǎn)動。
[0018]支撐體為升降裝置，具體為豎直設(shè)置的氣缸8，氣缸8活塞桿82自由端向上，且安裝有電機6。電機6軸水平，并沿該方向依次連接有平移裝置和料盒2。即電機6轉(zhuǎn)動時能帶動平移裝置和料盒2整體轉(zhuǎn)動。氣缸8能帶動電機6、平移裝置及料盒2整體上下移動。
[0019]料盒2具體包括一頂部開口的料盒本體，焊錫片料板4扣合在料盒本體的頂部開口面，從而形成料盒2的密封環(huán)境。振動搖晃焊錫片時，首先電機6轉(zhuǎn)動，使料盒2翻轉(zhuǎn)，達(dá)到焊錫片料板4在下，料盒本體在上的狀態(tài)，此時料盒2中焊錫片堆置在焊錫片料板4上，即焊錫片料板4浸沒在大量焊錫片中。再令電機6在±60°之間以一定頻率轉(zhuǎn)動，即可形成一定頻率，一定幅度的振動，使焊錫片落入焊錫片料板4的凹孔42。平移裝置具體為氣缸9，氣缸9的活塞桿自由端與焊錫片料板4相連，驅(qū)動焊錫片焊錫片料板4伸出料盒2進行鋪料和縮回料盒2浸料。
[0020]另外料盒2中、料盒本體的開口端上固設(shè)有一圈板狀的刮料件5，刮料件緊貼焊錫片料板4面向料盒本體的一側(cè)設(shè)置。則在焊錫片料板4伸出料盒2時自然可與刮料件5形成相對運動，從而無需額外的動力即可對焊錫片料板4端面的多余焊錫片料進行等速，等力度的刮除，使得各凹孔42中都均勻設(shè)置一片焊錫片。刮除時，由于機械手處于焊錫片料板4在上，料盒本體在下的狀態(tài)，料盒2中的焊錫片料不會漏出，同時，刮除掉的多余的焊錫片也會被重新刮人料盒2中，以利于收集再利用。刮料件5可進一步包括支撐板52和設(shè)置在支撐板52側(cè)面、緊貼焊錫片料板4的一泡棉層54，由于泡棉的柔性，有利于較好的保護焊錫片料板4以及焊錫片。
[0021]下面說明本發(fā)明機械手的工作原理。
[0022]安裝:固定機械手底端氣缸8，使得料盒2水平位于引腳料板上方，焊錫片焊錫片料板4伸出時能夠位于引腳料板的正上方，凹孔42與各引腳對應(yīng)。
[0023]振動搖焊錫片:振動搖焊錫片時，電機6轉(zhuǎn)動，使得料盒2翻轉(zhuǎn)，焊錫片料板4在下，料盒本體在上。開啟抽真空裝置，例如真空泵7，使得焊錫片料板4上凹孔42對料盒2中焊錫片料產(chǎn)生吸力，同時電機6在±60°之間以一定頻率轉(zhuǎn)動，形成一定頻率，一定幅度的振動，令料盒2中焊錫片料快速而均勻的落入凹孔42。由于機械晃動下的頻率和幅度有保證，能減小焊錫片料板4上產(chǎn)生空缺的凹孔42，甚至完全杜絕這樣的現(xiàn)象，從而降低不良品率，提高工作效率。待焊錫片料板4上各凹孔42都嵌入了焊錫片，停止電機6。然后電機6再次轉(zhuǎn)動，至焊錫片料板4發(fā)生180°翻轉(zhuǎn)，使焊錫片料板4在上，料盒本體在下。氣缸9驅(qū)動焊錫片料板4伸出料盒2，位于引腳料板正上方。通過氣缸8使焊錫片料板4下降，直至焊錫片料板4與引腳料板對應(yīng)扣合，此時撤去真空吸附力，焊錫片分別掉落在對應(yīng)的引腳，即完成整個工作。之后，氣缸8帶動料盒2在高度方向回位，氣缸9帶動焊錫片料板4縮回料盒2，電機6帶動料盒2轉(zhuǎn)動回位，則可準(zhǔn)備下一次鋪料。
[0024]需要說明的是，本發(fā)明的機械手除用于焊錫片鋪設(shè)外也可以用于鋪設(shè)二極管的其它品種焊片以及芯片。升降裝置和平移裝置也都可采用本領(lǐng)域通用結(jié)構(gòu)，本實施例中采用的氣缸的部分，也可采用其它的裝置，例如絲桿裝置，以及電機驅(qū)動能夠往復(fù)運動的閥桿組件。另外刮料件支撐板面向焊錫片料板的一側(cè)也可以設(shè)置其它的柔性層狀結(jié)構(gòu)，而不限于本實施例的泡棉層。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，包括沿高度方向延伸的支撐體，其特征是，所述支撐體上設(shè)有橫向伸出的中空密封料盒，所述料盒中注有堆疊的焊錫片，且還設(shè)有在一平移裝置驅(qū)動下、能相對于料盒橫向伸縮的焊錫片料板，所述焊錫片料板上排布有多個凹孔，還設(shè)有連通各凹孔、并連接抽真空裝置的管道，所述料盒的橫向一端還設(shè)有電機，電機能驅(qū)動料盒繞橫向正反兩個方向轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，其特征是，所述支撐體包括升降裝置，所述料盒及電機安裝在升降裝置上能夠上下移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，其特征是，所述平移裝置沿電機軸向或平行于電機軸向、設(shè)置在料盒朝向支撐體的一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，其特征是，所述料盒通過平移裝置與電機相連，電機驅(qū)動平移裝置轉(zhuǎn)動從而帶動料盒轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，其特征是，所述料盒中、至少在焊錫片料板伸出方向的前方位置處緊貼焊錫片料板面向料盒一側(cè)設(shè)置有片狀或板狀的刮料件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于鋪設(shè)二極管焊錫片的機械手，其特征是，所述刮料件至少包括緊貼焊錫片料板的一泡棉層。
【文檔編號】B23K3/06GK104384656SQ201410565199
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】李相鵬, 黃海波, 王陽俊, 高萍, 王蓬勃, 楊湛, 胡海燕, 孫立寧 申請人:蘇州大學(xué)