[發(fā)明專利]一種高精度LED半導體晶片自動分選機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011292247.7
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112563163B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 王耀榮;王振海;盛沙;崔培豹;楊索和;生魯江
• 申請（專利權）人: 青島中科墨云智能有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L33/00;B07C5/00;B07C5/02;B07C5/36;B07C5/38
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 張正

1.一種高精度LED半導體晶片自動分選機，其特征在于，包括分選裝置和軟硬件控制系統(tǒng)，軟硬件控制系統(tǒng)包括四核CPU工業(yè)控制計算機和運動控制系統(tǒng)；四核CPU工業(yè)控制計算機的其中一內核用于運動控制系統(tǒng)中的底層程序的控制運行，另外三內核用于分選裝置的控制運行；

所述運動控制系統(tǒng)包括工控機、軟控制器機構、硬控制器機構和驅動器機構，軟控制器機構與設置在工控機、硬控制器機構之間的EtherCAT網絡相連，工控機通過EtherCAT網絡控制整機運動控制系統(tǒng)的運行；工控機的網口與硬控制器網口串聯(lián)，構成串聯(lián)EtherCAT的通信網絡結構；

所述分選裝置包括硅圓片承載臺機械部件、料片承載臺機械部件和晶片分選機械部件，硅圓片承載臺機械部件包括硅圓片裝卸載平臺、硅圓片裝卸載機械手、硅圓片承載臺和推頂器，硅圓片承載臺上方安裝有硅片臺CCD相機；

所述料片承載臺機械部件包括料片承載臺、料片裝卸載平臺、料片裝卸載機械手和料片緩沖臺，料片承載臺上方安裝有料片臺CCD相機；晶片分選機械部件包括晶片分選電機、第一擺臂吸嘴組件和第二擺臂吸嘴組件；

所述硬控制器機構包括直驅旋轉電機驅動器、第一直線電機驅動器、第二直線電機驅動器、第一步進伺服電機驅動器、第二步進電機驅動器和音圈電機驅動器；

直驅旋轉電機驅動器控制直驅旋轉電機，直驅旋轉電機內部安裝有用于電機角度精確測量的正弦編碼器，通過正弦編碼器的反饋實現(xiàn)直驅旋轉電機的位置反饋閉環(huán)控制，實現(xiàn)直驅旋轉電機的±20角秒的角度定位；

所述第一直線電機驅動器控制硅圓片承載臺上的硅圓片臺直線電機的運動，硅圓片臺直線電機連接有第一電機滑軌基座；

第一直線電機驅動器通過控制粘貼在第一電機滑軌基座上的第一光柵編碼器實現(xiàn)硅圓片臺直線電機的閉環(huán)位置反饋控制；

所述第二直線電機驅動器控制料片承載臺上的料片臺直線電機，料片臺直線電機連接有第二電機滑軌基座；

第二直線電機驅動器通過控制粘貼在第二電機滑軌基座上的第二光柵編碼器實現(xiàn)料片臺直線電機的閉環(huán)位置反饋控制；

所述第一步進伺服電機驅動器是兩軸控制器，第一步進伺服電機驅動器控制料片裝卸載平臺上的第一步進電機上的運動；

第一步進伺服電機驅動器通過安裝在第一步進電機內部的第三編碼器，實現(xiàn)第一步進電機閉環(huán)位置的反饋控制，控制精度為±0.1mm；

第二步進電機驅動器是四軸控制器，分別控制硅圓片裝卸載平臺上的電機、硅圓片裝卸載機械手上的電機、料片裝卸載機械手上的電機和第二步進電機驅動器自身旋轉的第二步進電機；

所述第二步進電機驅動器的旋轉依靠紅外光電傳感器定位，在硅圓片裝卸載時，確保裝卸載位置準確，在硅圓片承載臺工作時，確保硅圓片位置準確；

所述音圈電機驅動器是四軸控制器，音圈電機驅動器用來控制推頂器的頂針的運動和擺臂吸嘴組件上的音圈電機的運動；

音圈電機驅動器通過安裝在音圈電機滑道基座上的第五光柵編碼器實現(xiàn)音圈電機位置的反饋閉環(huán)控制；

所述硅圓片承載臺的上端安裝有第一承載臺擴張器，第一承載臺擴張器由第一承載臺氣動機構驅動升降；

所述分選裝置連接有真空氣壓轉換氣路系統(tǒng)，真空氣壓轉換氣路系統(tǒng)確保吸嘴拾取晶粒時能夠抽真空，擺放晶粒時能夠吹氣壓；真空氣路上安裝有真空流量計。

2.根據權利要求1所述的一種高精度LED半導體晶片自動分選機，其特征在于，所述四核CPU工業(yè)控制計算機通過USB口接口連接有顯示器、鍵盤、鼠標和標簽打印機；

四核CPU工業(yè)控制計算機通過RS232接口連接有硅圓片紅外條碼掃描儀和料片紅外條碼掃描儀；

四核CPU工業(yè)控制計算機通過千兆網口連接硅片臺CCD相機和料片臺CCD相機；四核CPU工業(yè)控制計算機通過千兆網口與硬控制器機構連接，實現(xiàn)EtherCAT Net網絡通信。