旁轴解耦直驱芯片取放装置制造方法及图纸

一种旁轴解耦直驱芯片取放装置，花键轴套通过一对轴承安装在基座上，固定在基座上的旋转电机通过同步带轮和同步带或直接驱动花键轴套旋转，花键轴在花键轴套内随其转动的同时可以相对其作升降运动；解耦套筒通过一对轴承安装在花键轴上，解耦套筒内的轴承内圈随花键轴一同相对轴承外圈旋转的同时，固定在基座上的线性电机通过线性电机连接件、解耦套筒和其内的轴承对直接驱动花键轴作升降运动，实现花键轴旋转和升降运动的解耦；摆臂固定在花键轴末端，随花键轴旋转和升降。减轻了电机负载并提高了运动精度，改善了结构动态特性，提高了升降运动所用导轨的性能和寿命。适用于LED和集成电路芯片键合机及其它有高速精密取放操作需要的机电设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旁轴解耦直驱芯片取放装置，该装置实现了电机直接驱动下的水平旋转和竖直升降两个方向的高速复合运动，适用于LED和集成电路芯片键合机以及其它有高速精密取放操作需要的机电设备。
技术介绍
芯片键合机是把裸芯片高效精确地粘接到封装基板上的微电子器件生产关键设备。芯片键合机的芯片取放装置完成裸芯片的拾取和放置，是芯片键合机的关键部件。为了达到拾取和放置位置之间的高速运动，芯片取放装置通常采用在水平面内旋转的摆臂结构；同时为了实现芯片的拾取和放置，摆臂必须能够在其转轴的带动下作竖直升降运动。现有的芯片取放装置采用旋转电机通过连杆机构带动摆臂转轴水平旋转和旋转电机通过偏心轮带动摆臂转轴竖直升降的方式，不仅过多的传动环节降低精度和増加负载，而且连杆机构的非线性运动学关系也给系统的动态特性造成不利影响。目前也有芯片取放装置采用由直线电机带动摆臂升降再把直线电机固定在旋转电机的动子上由旋转电机带动旋转的方式，直线电机及相应导轨和滑块给旋转电机増加了负载，摆臂高速旋转中施加在导轨上的大值交变扭矩也降低了导轨的性能和寿命。现有的基于连杆旋转、偏心轮升降以及旋转与升降全耦合(即升降电机完全由旋转电机负载)的芯片取放装置方案无法满足芯片键合机迅速增长的对速度和精度的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种旁轴解耦直驱芯片取放装置，解决现有芯片取放装置的精度不足和负载过大的问题；还解决芯片取放装置动态特性较差和寿命较短的问题。本专利技术的技术方案 这种旁轴解耦直驱芯片取放装置包括花键轴、带动花键轴转动的旋转电机、实现花键轴旋转和升降运动解耦的解耦机构、位于花键轴旁侧通过解耦机构带动花键轴升降的线性电机以及固定于花键轴末端井随花键轴旋转和升降的摆臂，其特征在于 花键轴套通过ー对轴承安装在花键轴套基座上，花键轴套基座固定在基座上，花键轴套同步带轮固定在花键轴套上；旋转电机固定在基座上，旋转电机同步带轮固定在旋转电机输出轴上，同步带连接花键轴套同步带轮和旋转电机同步带轮，旋转电机通过上述两个同步带轮和同步带驱动花键轴套旋转，花键轴在花键轴套内随其转动的同时可以相对其作升降运动；解耦套筒通过ー对轴承安装在花键轴上，线性电机连接件固定在解耦套筒上；线性电机定子固定在基座上，线性电机动子固定在线性电机连接件上，线性电机连接件通过滑块和导轨固定在基座上，解耦套筒内的轴承内圈随花键轴一同相对轴承外圈旋转的同吋，线性电机通过线性电机连接件、解耦套筒和其内的轴承对带动花键轴作升降运动；摆臂固定在花键轴末端，随花键轴旋转和升降，完成芯片的传输和取放。上述花键轴套及解耦套筒安装所用轴承对是背对背或面对面配对安装的角接触球轴承，分别提供对花键轴套在旋转电机带动下旋转时所承受的径向、轴向载荷和弯矩以及解耦套筒在实现花键轴旋转和升降解耦时所承受的轴向载荷和弯矩的支承。上述花键轴套及解耦套筒安装所用轴承对通过固定螺母(背对背安装吋)或轴承端盖(面对面安装吋)预紧，以消除轴承内外圈之间的间隙和获得较好的轴承刚度。上述旋转电机也可以通过联轴器与花键轴套直接同轴安装。本专利技术在摆臂旋转和升降两个方向上均采用电机直接驱动，减轻了旋转电机负载并提高了旋转和升降运动的精度，同时改善了两个方向复合运动的动态特性。本专利技术实现了旋转和升降运动的完全解耦，提高了升降运动所用导轨的性能和寿命。附图说明图I是本专利技术的总装三维示意 图2是本专利技术沿花键轴轴心的剖面 图3是本专利技术沿花键轴轴心剖面图的局部放大视 图4是本专利技术具体实施方式中旋转电机同轴安装示意图。I-摆臂、2-解耦套筒、3-导轨、4-滑块、5-线性电机连接件、6-线性电机动子、7-线性电机定子、8-花键轴套同步带轮、9-花键轴套、10-同步带、11-旋转电机同步带轮、12-旋转电机、13-旁轴电机基座、14-花键轴套基座、15-花键轴、16-解耦轴承下端盖、17-解耦上轴承内圏、18-解耦上轴承外圏、19-花键轴套轴承固定螺母、20-花键轴套轴承挡圈、21-花键轴套轴承隔套、22-花键轴套上轴承内圏、23-花键轴套上轴承外圈、24-花键轴套轴承上端盖、25-花键轴套下轴承内圏、26-花键轴套下轴承外圏、27-花键轴套轴承下端盖、28-解耦轴承上端盖、29-解耦轴承隔套、30-解耦下轴承外圏、31-解耦下轴承内圏、32-解耦轴承挡圈、33-解耦轴承固定螺母、34-联轴器、35-同轴电机基座。具体实施例方式具体实施方式參见图1、2、3。本专利技术的结构花键轴套9通过ー对轴承安装在花键轴套基座14上，花键轴套基座14固定在旁轴电机基座13上，花键轴套同步带轮8固定在花键轴套9上；旋转电机12固定在旁轴电机基座13上，旋转电机同步带轮11固定在旋转电机12的输出轴上，同步带10连接花键轴套同步带轮8和旋转电机同步带轮11，旋转电机12通过以上两个同步带轮11、8和同步带10驱动花键轴套9旋转，花键轴15在花键轴套9内随其转动的同时可以相对其作升降运动；解耦套筒2通过ー对轴承安装在花键轴15上，解耦套筒2固定在线性电机连接件5上；线性电机定子7固定在旁轴电机基座13上，线性电机动子6固定在线性电机连接件5上，滑块4固定在线性电机连接件5上，与滑块4配合的导轨3固定在旁轴电机基座13上，滑块4和导轨3为相互连接的线性电机动子6和线性电机连接件5的升降运动提供导向和支承；解耦套筒2内的轴承内圈随花键轴15—同相对轴承外圈旋转的同吋，线性电机(定子7和动子6)通过线性电机连接件5、解耦套筒2和其内的轴承对带动花键轴15作升降运动；摆臂I固定在花键轴15末端，随花键轴15旋转和升降，完成芯片的传输和取放。 花键轴套9及解耦套筒2安装所用轴承对是背对背或面对面配对安装的角接触球轴承。花键轴套9的安装轴承对提供对同步带10的张紧カ在花键轴套9上产生的径向载荷和弯矩、花键轴旁侧线性电机的升降驱动カ通过花键轴15传递到花键轴套9上的弯矩以及花键轴套9的重力和花键轴套9与花键轴15之间的摩擦力产生的轴向载荷的支承。解耦套筒2的安装轴承对提供对线性电机的升降驱动カ及花键轴15的重力在解耦套筒2上产生的轴向载荷以及花键轴旁侧线性电机的升降驱动カ在解耦套筒2上产生的弯矩的支承。花键轴套9及解耦套筒2的安装轴承对的背对背配对安装方式如图3所示。花键轴套轴承固定螺母19沿花键轴套9上的螺纹上旋，依次将花键轴套轴承挡圈20、花键轴套下轴承内圈25、花键轴套下轴 外圈26、花键轴套轴承隔套21、花键轴套上轴承外圈23、花键轴套上轴承内圈22压紧到花键轴套的台阶上，这样产生的预紧カ可以消除花键轴套上、下轴承内外圈之间的间隙并获得较好的轴承刚度。花键轴套轴承下端盖27和花键轴套轴承上端盖24通过螺栓固定在花键轴套基座14上井分别压紧在花键轴套下轴承外圈26和花键轴套上轴承外圈23上。花键轴套轴承固定螺母19、花键轴套轴承挡圈20和花键轴套下轴承内圈25端面之间的摩擦カ以及花键轴套上轴承内圈22和花键轴套台阶之间的摩擦力分别保证花键轴套下轴承内圈25和花键轴套上轴承内圈22随花键轴套一同相对对应的轴承外圈旋转。花键轴套轴承下端盖27和花键轴套下轴承外圈26端面之间的摩擦力以及花键轴套轴承上端盖24和花键轴套上轴承外圈23端面之间的摩擦力分别保证花本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2012.03.11 CN 201210061437.71.一种旁轴解耦直驱芯片取放装置，包括花键轴、带动花键轴转动的旋转电机、实现花键轴旋转和升降运动解耦的解耦机构、位于花键轴旁侧通过解耦机构带动花键轴升降的线性电机以及固定于花键轴末端井随花键轴旋转和升降的摆臂，其特征在于 花键轴套通过ー对轴承安装在花键轴套基座上，花键轴套基座固定在基座上，花键轴套同步带轮固定在花键轴套上；旋转电机固定在基座上，旋转电机同步带轮固定在旋转电机输出轴上，同步带连接花键轴套同步带轮和旋转电机同步带轮，旋转电机通过上述两个同步带轮和同步带驱动花键轴套旋转，花键轴在花键轴套内随其转动的同时可以相对其作升降运动；解耦套筒通过ー对轴承安装在花键轴上，线性电机连接件固定在解耦套筒上；线性电机定子固定在基座上，线性电机动子固定在线性电机连接件上，线性电机连接件通过滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：何田，刘静，
申请(专利权)人：无锡派图半导体设备有限公司，
类型：发明
国别省市：