CN105810624A - 晶片自动校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种晶片自动校正装置，包括旋转组件、XY移动组件、摄像头，所述旋转组件包括定位环、动力组件和底板，所述定位环的外形为圆环，所述定位环的内圆面与晶片环形状适配，所述动力组件带动所述定位环自转，所述动力组件固定在所述底板上，所述底板固定在所述XY移动组件上表面，所述摄像头固定在所述定位环的上方。通过摄像头获取晶片环上晶片的位置和角度，通过XY移动组件和旋转组件校正晶片环上晶片的位置和角度，实现晶片位置和角度的自动校正。

Description

晶片自动校正装置

技术领域

本发明涉及晶片位置校正装置技术领域，特别涉及一种晶片自动校正装置。

背景技术

固晶机是LED封装生产线中的关键设备，其固晶过程是：点胶装置先在基板的固晶工位上点胶，然后由摆臂(也称取晶臂)将晶片(LED芯片)从晶片环上取出，再将其转移到已点胶的固晶工位上。当晶片环上所有合格晶片都被取出，晶片环就从晶片台上取下，并重新放上一个晶片环，校对好角度，再开始固晶。目前主要采用人工将晶片环上的晶片取出，人工操作在校对角度的过程中难以控制，尤其对于双电极芯片正反电极的识别错误，将导致芯片电极安装错误，造成损失。

公开号为CN1824592B的中国发明专利公开了一种晶片传送装置，该晶片传送装置包括其操作由驱动装置所控制的机械手组件、在其上放置晶片的平铲以及夹持件，该夹持件用于将放置在平铲上的晶片定位并固定，即通过夹持件将晶片固定在平铲上，由机械手组件带动平铲移动，采用机械手组件虽然可以实现晶片的定位，但是具有生产和研发成本高、编程复杂的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种定位准确的晶片自动校正装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种晶片自动校正装置，包括旋转组件、XY移动组件、摄像头，所述旋转组件包括定位环、动力组件和底板，所述定位环的外形为圆环，所述定位环的内圆面与晶片环形状适配，所述动力组件带动所述定位环自转，所述动力组件固定在所述底板上，所述底板固定在所述XY移动组件上表面，所述摄像头固定在所述定位环的上方。

本发明的有益效果在于：晶片在晶片环上阵列排布，晶片环固定在定位环上，动力组件带动定位环自转，通过旋转组件实现定位环绕着自身的转动，通过XY移动组件实现定位环在水平面内的移动，摄像头位于定位环的上方，晶片环套接在定位环上，使用时，摄像头固定不动，定位环和晶片环可在水平面内移动以及转动，则摄像头用于获取晶片环上晶片的位置和角度，XY移动组件和旋转组件用于校正晶片环上每个晶片的位置和角度，结构合理，操作便捷，方便定位校正晶片环上每个晶片的位置和角度，晶片的位置和角度校正准确后，便于后续工序直接使用，提高生产效率和合格率。

附图说明

图1为本发明实施例的晶片自动校正装置的转配图；

图2为本发明实施例的旋转组件与卡环组件的爆炸图；

图3为本发明实施例的旋转组件与卡环组件的装配图；

图4为本发明实施例的XY移动组件的装配图；

图5为本发明实施例的左卡爪的结构示意图。

标号说明：

1、旋转组件；2、卡环组件；3、XY移动组件；4、摄像头；5、晶片环；

11、转环；12、滚轮轴承；13、底板；131、第一通孔；14、固定柱；15、定位环；16、动力组件；161、传送带；162、第一带轮；163、第二带轮；164、电机；17、检测片；18、传感器；

21、左卡爪；211、凸沿；22、右卡爪；23、左弹簧；24、右弹簧；25、气缸；26、靠接柱。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过摄像头获取晶片环上晶片的位置和角度，通过XY移动组件和旋转组件校正晶片环上晶片的位置和角度，实现晶片位置和角度的自动校正。

请参照图1至图5，本发明提供了一种晶片自动校正装置，包括旋转组件1、XY移动组件3、摄像头4，所述旋转组件1包括定位环15、动力组件16和底板13，所述定位环15的外形为圆环，所述定位环15的内圆面与晶片环5形状适配，所述动力组件16带动所述定位环15自转，所述动力组件16固定在所述底板13上，所述底板13固定在所述XY移动组件3上表面，所述摄像头4固定在所述定位环15的上方。

进一步的，所述旋转组件1还包括转环11、至少三个圆周分布的滚轮轴承12，所述转环11的投影形状为圆形或者圆环形，所述转环11的外圆面与所述滚轮轴承12的外圆面形状适配，且所述转环11与所述滚轮轴承12滑动配合，所述滚轮轴承12固定在所述底板13上。

由上述描述可知，通过至少三个的滚轮轴承12与转环11的滑动配合，实现转环11与底板13之间的转动连接，滚轮轴承12外圆面的截面形状为V形，滚轮轴承12与转环11形状适配，可限定转环11空间内移动和旋转的自由度，结构紧凑，占用空间小，转环11相对于底板13的转动顺畅；转环11的投影形状为圆形或者圆环形，则转环11中心为实心或者空心均可，具有结构灵活、节省空间的优点。

进一步的，所述旋转组件1还包括固定柱14，所述底板13上设有第一通孔131，所述固定柱14穿过所述第一通孔131和滚轮轴承12的内圈与螺母螺接。

由上述描述可知，滚轮轴承12通过固定柱14固定在底板13上，结构简单合理，所占空间小。

进一步的，所述动力组件16包括传送带161、第一带轮162、第二带轮163、电机164，所述传送带161与所述第一带轮162和第二带轮163啮合，所述第一带轮162与所述电机164的输出轴连接，所述第二带轮163与所述转环11和定位环15固定连接。

由上述描述可知，电机164转动带动第一带轮162、传送带161和第二带轮163转动，第二带轮163与转环11和定位环15固定连接，则第二带轮163转动带动转环11和定位环15转动，实现转环11和定位环15的自转，结构合理紧凑。

进一步的，所述传送带161为同步齿形带。

由上述描述可知，传送带161为同步齿形带，具有角度控制精度高、使用寿命长的优点。

进一步的，还包括卡环组件2，所述卡环组件2包括左卡爪21、右卡爪22、左弹簧23、右弹簧24、气缸25，所述左卡爪21与右卡爪22左右对称设置，且与所述定位环15转动连接，所述左卡爪21靠近右卡爪22的端部与所述定位环15之间设有左弹簧23，所述右卡爪22靠近左卡爪21的端部与定位环15之间设有右弹簧24，所述气缸25的活塞杆顶出时接触到所述左卡爪21与右卡爪22的最接近的两端部。

由上述描述可知，晶片环5固定在定位环15上，左卡爪21与右卡爪22对称设置，左弹簧23位于左卡爪21与定位环15之间，右弹簧24位于右卡爪22与定位环15之间，在左弹簧23和右弹簧24作用下，左卡爪21和右卡爪22向定位环15方向顶出，即通过左弹簧23和右弹簧24调节左卡爪21与右卡爪22在晶片环5上的压紧力，气缸25的活塞杆顶出时将左卡爪21和右卡爪22一起顶出，左卡爪21与右卡爪22此时不与晶片环5接触，实现了晶片环5的卡紧与送来，结构合理，运行稳固，晶片环5的受力均匀。

进一步的，所述卡环组件2还包括靠接柱26，所述靠接柱26的截面形状为T形，所述靠接柱26固定在所述定位环15上，且与所述左卡爪21和右卡爪22相对设置，所述靠接柱26的外圆面与晶片环5接触。

由上述描述可知，在左卡爪21与右卡爪22的对面设有靠接柱26，则晶片环5一端与左卡爪21和右卡爪22接触，另一端与靠接柱26接触，晶片环5定位准确；靠接柱26的截面形状为T形，则可防止晶片环5发生翘曲，使晶片环5保持水平状态，晶片环5的定位重复精度高。

进一步的，所述左卡爪21和右卡爪22与晶片环5接触的端面设有底面为斜面的凸沿211。

由上述描述可知，左卡爪21和右卡爪22与晶片环5接触的端面设有底面为斜面的凸沿211，则左卡爪21与右卡爪22接触时，可防止晶片环5发生翘曲，保证晶片环5的水平度，保证晶片环5的重复定位精度。

进一步的，所述旋转组件1还包括检测片17和传感器18，所述检测片17固定在所述定位环15上，所述传感器18固定在所述底板13上，用于感应所述检测片17的有无。

由上述描述可知，传感器18用于感应与定位环15连接的检测片17，则传感器18可感应定位环15转动的角度，检测片17的位置可用于设定定位环15转动的零点角度位置，结构合理，便于设备内部运行及维护。

请参照图1至图5，本发明的实施例一为：

一种晶片自动校正装置，包括旋转组件1、XY移动组件3、摄像头4、卡环组件2，所述旋转组件1包括定位环15、动力组件16、底板13、转环11、至少三个圆周分布的滚轮轴承12、固定柱14、检测片17和传感器18，所述定位环15的外形为圆环，所述定位环15的内圆面与晶片环5形状适配，所述转环11的投影形状为圆形或者圆环形，所述转环11的外圆面与所述滚轮轴承12的外圆面形状适配，且所述转环11与所述滚轮轴承12滑动配合，所述底板13上设有第一通孔131，所述固定柱14穿过所述第一通孔131和滚轮轴承12的内圈与螺母螺接，所述动力组件16包括传送带161、第一带轮162、第二带轮163、电机164，所述传送带161为同步齿形带，所述传送带161与所述第一带轮162和第二带轮163啮合，所述第一带轮162与所述电机164的输出轴连接，所述第二带轮163与所述转环11和定位环15固定连接，所述动力组件16固定在所述底板13上，所述底板13固定在所述XY移动组件3上表面，所述检测片17固定在所述定位环15上，所述传感器18固定在所述底板13上，用于感应所述检测片17的有无，所述摄像头4固定在所述定位环15的上方。

所述卡环组件2包括左卡爪21、右卡爪22、左弹簧23、右弹簧24、气缸25、靠接柱26，所述左卡爪21与右卡爪22左右对称设置，且与所述定位环15转动连接，所述左卡爪21靠近右卡爪22的端部与所述定位环15之间设有左弹簧23，所述右卡爪22靠近左卡爪21的端部与定位环15之间设有右弹簧24，所述气缸25的活塞杆顶出时接触到所述左卡爪21与右卡爪22的最接近的两端部，所述左卡爪21和右卡爪22与晶片环5接触的端面设有底面为斜面的凸沿211，所述靠接柱26的截面形状为T形，所述靠接柱26固定在所述定位环15上，且与所述左卡爪21和右卡爪22相对设置，所述靠接柱26的外圆面与晶片环5接触。

晶片在晶片环5上圆周阵列排布，晶片自动校正装置要实现将晶片环5上的每个晶片以同一摆放位置和角度进行摆放定位。使用时，调整好摄像头4与定位环15之间的位置和距离，将摄像头4固定在定位环15上方不动，传感器18检测到检测片17的存在，实现定位环15的零点位置校正，气缸25的活塞杆伸出，使左卡爪21和右卡爪22转动，将晶片环5放置在定位环15上，气缸25的活塞杆缩回，左卡爪21和右卡爪22分别在左弹簧23和右弹簧24的作用下回弹，左卡爪21和右卡爪22卡住晶片环5，在左卡爪21和右卡爪22的对面设置靠接柱26，晶片环5靠接在靠接柱26上，实现晶片环5与定位环15之间的固定；摄像头4获取晶片环5上晶片的图片信息，处理器根据接收到的图片分析判断摄像头4对准的晶片的位置和角度是否正确，如果位置不正确，则通过XY移动组件3进行校正，如果角度不正确，则通过旋转组件1进行校正，调整后再次通过摄像头4获取晶片的图片信息，处理器再次对接收到的图片进行分析，直至摄像头4对准的晶片的位置和角度是正确的；下一工序的机械手臂抓取校正好位置的晶片，XY移动组件3和旋转组件1配合将晶片环5上下一使用的晶片位置初步调整到位，继续通过摄像头4获取晶片环5上晶片的图片信息，重复上述摄像头4判断及晶片位置角度校正过程，直至晶片环5上的晶片被下一工序的机械手臂抓取完毕；气缸25的活塞杆缩伸出，使左卡爪21和右卡爪22转动至与晶片环5分离，已使用过的晶片环5被取下，重复上述过程，完成后续晶片环5上晶片的位置角度校正过程。

综上所述，本发明提供的晶片自动校正装置，通过摄像头4获取晶片环5上晶片的位置和角度，通过XY移动组件3实现晶片环5在水平面内沿X轴方向和Y轴方向的移动，通过旋转组件1实现晶片环5的自转，通过滚轮轴承12实现转环11相对于底板13的转动，通过电机164、第一带轮162、第二带轮163、传送带161带动转环11自转，转环11自转时定位环15和晶片环5一起自转，即通过XY移动组件3和旋转组件1可自动校正晶片环5上晶片的位置和角度，通过卡环组件2实现晶片环5在定位环15上位置的固定，结构合理灵活，生产效率高，定位准确且重复定位精度高。便于下一工序中直接抓取晶片环5上的晶片使用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种晶片自动校正装置，其特征在于，包括旋转组件、XY移动组件、摄像头，所述旋转组件包括定位环、动力组件和底板，所述定位环的外形为圆环，所述定位环的内圆面与晶片环形状适配，所述动力组件带动所述定位环自转，所述动力组件固定在所述底板上，所述底板固定在所述XY移动组件上表面，所述摄像头固定在所述定位环的上方。

2.根据权利要求1所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述旋转组件还包括转环、至少三个圆周分布的滚轮轴承，所述转环的投影形状为圆形或者圆环形，所述转环的外圆面与所述滚轮轴承的外圆面形状适配，且所述转环与所述滚轮轴承滑动配合，所述滚轮轴承固定在所述底板上。

3.根据权利要求2所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述旋转组件还包括固定柱，所述底板上设有第一通孔，所述固定柱穿过所述第一通孔和滚轮轴承的内圈与螺母螺接。

4.根据权利要求2所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述动力组件包括传送带、第一带轮、第二带轮、电机，所述传送带与所述第一带轮和第二带轮啮合，所述第一带轮与所述电机的输出轴连接，所述第二带轮与所述转环和定位环固定连接。

5.根据权利要求4所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述传送带为同步齿形带。

6.根据权利要求1所述的晶片自动校正装置，其特征在于，还包括卡环组件，所述卡环组件包括左卡爪、右卡爪、左弹簧、右弹簧、气缸，所述左卡爪与右卡爪左右对称设置，且与所述定位环转动连接，所述左卡爪靠近右卡爪的端部与所述定位环之间设有左弹簧，所述右卡爪靠近左卡爪的端部与定位环之间设有右弹簧，所述气缸的活塞杆顶出时接触到所述左卡爪与右卡爪的最接近的两端部。

7.根据权利要求6所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述卡环组件还包括靠接柱，所述靠接柱的截面形状为T形，所述靠接柱固定在所述定位环上，且与所述左卡爪和右卡爪相对设置，所述靠接柱的外圆面与晶片环接触。

8.根据权利要求6所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述左卡爪和右卡爪与晶片环接触的端面设有底面为斜面的凸沿。

9.根据权利要求1所述的晶片自动校正装置，其特征在于，所述旋转组件还包括检测片和传感器，所述检测片固定在所述定位环上，所述传感器固定在所述底板上，用于感应所述检测片的有无。