现在我们已经开始进入大数据时代和物联网时代，芯片产业的发展必不可少。而中国的芯片产业与欧美等发达国家相比还有很大的差距，但芯片产品的下游应用非常广泛，主要市场在智能终端、电脑、消费电子、工业、汽车、军事、医疗等领域。芯片的发展潜力在中国是巨大的，芯片的质量也决定着产品的优劣。

而晶振是芯片里不可缺少的一部分，晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。随着集成电路的迅速发展，晶振朝着微型化、高精密、高稳定性的方向发展。SMD（表面贴装器件）微纳石英晶体谐振器应运而生。封装设备是SMD微纳石英晶体谐振器生产制造业的主要配套设备，主要工作是完成石英晶体谐振器LID与 BASE的封装以使它达到所需的工艺要求。

移载装置是封装设备的重要组成部分，它是传送晶振基座的重要载体，主要用于完成晶振基座的取料、移送和送料过程，它的送料速度和稳定性也影响着封装设备的工作效率和产品的质量，所以这对移栽装置的要求也越来越高，对其自动化的程度也要求越来越高。目前市场上产品主要有2016、2520和3225三款型号。BASE移载装置的移载对象是型号为3225的微纳晶体谐振器，它主要由晶盖（LID）、基座（BASE）以及内部的石英晶体组成，其外形结构示意图如图（a）（b）所示。

移载装置在物品的自动化分拣中是提高生产效率、降低成本的重要手段。各种设备上物件的方向变化、移送等过程都需要移载装置来实现，工业常用的移载装置有：

滚筒式顶升移载装置：

其结构组成为一套方向上相互垂直的输送装置，一套气动顶升机构以及机架。输送装置一般分为窄带输送装置和电动滚筒输送装置，气动顶升机构的作用是实现输送装置的交替工作，使物品在十字方向上分流和转向输送，但是移载装置不会随之转动。滚筒式顶升移载装置可在三个方向上进行运动。其中窄带运输装置由电机和减速器驱动主轴转动，主轴上安装有带轮，带轮带动窄带做直线运动。电动滚筒运输装置由若干个滚筒等间距并列安装而成，滚筒内部有小型电机，可直接驱动滚筒转动。顶升机构由升降气缸，导轨、升降平台等组成，通过气缸的升降，使工作对象在两种输送装置上切换，起到改变物件运输方向目的。

平移式转台移载装置：

该装置只有一套输送装置，另外加气动回转机构以及机架组成，输送装置可以是皮带式的，也可以是滚筒式的，气动回转机构通过主轴带动平台转动，平台上的输送装置也随之旋转，从而实现货物在一定角度方向的输送。

而BASE移载装置就是基于上述移载装置设计制造。

本文将针对移载对象是型号为3225的微纳晶体谐振器的BASE移载装置的运动方案和执行机构，按照动作顺序合理地设计整个装置的动作时序。使各个机构在完成功能的基础上能够协调运动，同时使设备获得较高的工作效率。同时该设计将为相关移载装置时序设计提供参考。

2. 研究的基本内容与方案

封装设备的作业流程如图2.1：

图2.1封装设备作业流程图

BASE移载装置位于真空烤箱与移载传输装置工位1之间如图2.2

图2.2移载装置布局图

真空烤箱箱门正对着BASE移载装置区域，箱门开口是一个长约450mm高约290mm的矩形，开口离地面（即机架）的高度约为110mm。真空腔体中有两个存放载料盘的箱体，左右各一个，每边箱体都有16个层体，其中中间14个是用于存放载料盘的存放层，最上层和最下层为上盖和底座，每层之间的间隔是12.5mm，总高度为187.5mm，两个箱体的中心距离约为250mm。如图2.3

图2.3烤箱结构图

在真空烤箱与工位1之间设计一个可存储载料盘的装置 ，当烤箱烘烤作业完成以后，BASE移载装置会将所有的载料盘转移至存储载料盘的装置中，真空烤箱便可以继续进行下一次烘烤作业。而当移载传输装置工位1缺料时，BASE移载装置便会从存储装置中取出料盘并送入工位1。另外，当BASE移载装置在从真空烤箱转运载料盘至存储装置过行程中，若是工位1出现缺料情况，为了提高送料效率，BASE移载装置将会直接将载料盘从真空烤箱转运至工位1。如图2.4

图2.4移载装置布局图

正常工作时，SMD微纳石英晶体谐振器基座被放置在载料盘表面成行成列的料槽内。BASE移载装置取送料作业实际是完成载料盘的转运工作。转运过程中载料盘以矩阵形式在真空烤箱、载料盘存储装置和工位1之间进行转移，即BASE移载装置的作业对象是如图所示的矩形载料盘。而在对载料盘进行移载作业之前，应当需要一个执行机构对载料盘进行固定，然后才能进行后续作业。如图2.5

图2.5载料盘尺寸图

综上所述，BASE移载装置需要至少两个主要功能：

（1）存储功能，即在真空烤箱完成烘烤作业之后，烤箱中所有的载料盘能寄存至存储装置，且它能容纳下所有数量的载料盘以供工位1使用。

（2）转运功能，即可将载料盘从某个存放位置转运至另一个不同的存放位置。本装置要实现的转运功能有三种情况：从真空烤箱转运至载料盘存储装置、从载料盘存储装置转运至工位1、从真空烤箱转运至工位1。

其中转运功能又由移送功能和取送料功能共同构成，因此最终包括如下基本功能：

a.移送功能，即完成对载料盘的位置转移和姿态调整，并为取送料夹持机构提供支撑。

b.取送料功能，即把载料盘从箱体中拉取出来或将载料盘推入箱体中。

c.存储功能，即可存储足够量的载料盘。

本文拟运用有限状态机理论对移载装置系统性能需求进行分析，运用MATLAB/Simulink搭建作动气缸的模型，在作动气缸模型分析无误后，运用MATLAB/Stateflow搭建移载装置的动作时序模型，最后对动作时序模型进行性能仿真测试。

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而晶振是芯片里不可缺少的一部分，晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。随着集成电路的迅速发展，晶振朝着微型化、高精密、高稳定性的方向发展。SMD（表面贴装器件）微纳石英晶体谐振器应运而生。封装设备是SMD微纳石英晶体谐振器生产制造业的主要配套设备，主要工作是完成石英晶体谐振器LID与 BASE的封装以使它达到所需的工艺要求。

移载装置是封装设备的重要组成部分，它是传送晶振基座的重要载体，主要用于完成晶振基座的取料、移送和送料过程，它的送料速度和稳定性也影响着封装设备的工作效率和产品的质量，所以这对移栽装置的要求也越来越高，对其自动化的程度也要求越来越高。目前市场上产品主要有2016、2520和3225三款型号。BASE移载装置的移载对象是型号为3225的微纳晶体谐振器，它主要由晶盖（LID）、基座（BASE）以及内部的石英晶体组成，其外形结构示意图如图（a）（b）所示。