一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116021654A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310339214.0B28D7/04(2006.01)(22)申请日2023.04.02(71)申请人西北电子装备技术研究所（中国电子科技集团公司第二研究所）地址030024山西省太原市万柏林区和平南路115号(72)发明人马海亮李伟狄希远韦杰张志耀田芳董永谦(74)专利代理机构太原智慧管家知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14114专利代理师马俊平(51)Int.Cl.B28D5/02(2006.01)B28D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法(57)摘要本发明属于晶片换刀技术领域，涉及一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法，该装置包括划切刀片机构、高度标定系统和视觉系统，划切刀片机构滑动安装在龙门架上，龙门架跨设在台机上，其换刀方法，包括以下步骤：装置启动，各设备归位回零，刀片恢复到竖直状态，并进行刀片高度标定，确认刀片零点；划切刀片机构开始划切晶片，划切完成后，晶片运动到视觉系统的视场内，控制器触发相机，对产品进行拍照识别切割缝隙的损伤宽度a；损伤宽度a与规定损伤宽度的标准值a0进行比较，判断是否需要换刀。本发明减少人工干预，效率显著提升，提升产品的划切质量，刀片寿命判断与自动换刀有效结合，减少了人工干预，大大提升了设备效率。CN116021654ACN116021654A权利要求书1/1页1.一种晶片切割自动换刀装置，包括划切刀片机构、高度标定系统和视觉系统，划切刀片机构滑动安装在龙门架上，龙门架跨设在台机上，其特征在于：划切刀片机构，包括安装板，安装板上倒置安装有Z向电机，Z向电机下端设置有凸轮，安装板下部竖直安装有导轨，导轨上安装有滑块，滑块与连接板固定连接，连接板上端安装的滚轮顶接在凸轮上，连接板下端安装有水平电机，水平电机的输出端安装刀片，刀片上设置有若干刀刃；高度标定系统，包括吸附平台、影像平台和高度标高传感器，所述吸附平台和影像平台依次安装在台机上，并由台机驱动吸附平台和影像平台运动，高度标高传感器安装在吸附平台上，用于采集刀片上刀刃的位置高度，影像平台用于寻找切割路径；视觉系统，包括光源和相机，光源和相机安装在龙门架背部，用于检测晶片切割缝隙的损伤宽度。2.根据权利要求1所述的一种晶片切割自动换刀装置，其特征在于，所述水平电机电性连接有光电开关传感器，用于检测刀刃转动角度。3.根据权利要求2所述的一种晶片切割自动换刀装置，其特征在于，所述Z向电机、水平电机、吸附平台、影像平台、高度标高传感器、光源、相机和光电开关传感器分别与控制器电性连接。4.根据权利要求3所述的一种晶片切割自动换刀装置，其特征在于，所述高度标高传感器采用压力传感器。5.一种权利要求1‑4任一所述的晶片切割自动换刀装置的换刀方法，其特征在于，包括以下步骤：S1:装置启动，各设备归位回零，刀片恢复到竖直状态，并进行刀片高度标定，确认刀片零点；S2:划切刀片机构开始划切晶片，划切完成后，晶片运动到视觉系统的视场内，控制器触发相机，对产品进行拍照识别切割缝隙的损伤宽度a；S3:损伤宽度a与规定损伤宽度的标准值a0进行比较；当a＜a0，划切结果满足要求，划切寿命N增加1，继续进行划切循环；当a≥a0，划切效果不满足要求，需要进行刀片或刀刃更换；记录划切刀刃数量为m，同时刀刃数量增加1，当m≤m0，m0为刀片上刀刃的数量，水平电机旋转一定的角度，将下一刀刃旋转至竖直方向，并将高度标定系统运动至刀片下方，进行高度标定，弥补换刀过程中的机械误差，继续进行晶片划切循环；当a≥a0，且m＞m0，输出刀片寿命N，系统报警，提醒用户进行换刀片，并结束循环。2CN116021654A说明书1/3页一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法技术领域[0001]本发明属于晶片换刀技术领域，尤其涉及一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法。背景技术[0002]划切产品为一种硬度较高的脆性材料，划切过程中极易产生崩边，通过工艺实验采用了软性刀片解决崩边问题，但刀片寿命较短，因此，定制多刃的刀片。通过视觉系统监测划切产品的质量，当质量降低不能满足要求时，通过旋转系统带动多刃刀片旋转，实现自动换刀，同时，通过高度标定系统，精确确认换刀后刀片高度，弥补换刀过程中的机械误差。[0003]对于现有技术，其不能及时监测划切产品的质量，不能精确的判断刀片的寿命，造成刀片浪费，且刀片高度的控制精度不够。发明内容[0004]鉴于此，本发明的目的在于，提供一种晶片切割自动换刀装置及其换刀方法，通过高度标定系统将刀片的机械误差控制到微米级，并将寿命统计及换刀集成于同一系统下，自行统计寿命