CN101310579A - 翻转电子零件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种翻转电子零件的装置，包括转盘(1)，用于在以下的固定位置之间连续驱动待翻转的电子零件：将它们装载到转盘上的位置(A)，翻转开始位置(B)，翻转结束位置(C)，和用于卸载转盘的位置(D)。翻转装置(2)由不与所述转盘联接的固定的回转电机(21)致动，允许在翻转开始位置和翻转结束位置之间翻转电子零件。

Description

翻转电子零件的装置和方法
技术领域
本发明涉及翻转电子零件的装置。
背景技术
在生产或测试过程中，电子零件连续穿过不同的加工位置。这些位置经常规则地在圆筒的周边上隔开，其分度的转动允许零件从一个位置移向另一个位置。
这些位置中的每一个通常由加工站占用，加工站对提供给它的电子零件执行一个或几个操作。在一些情况下，加工站可以占用几个位置。因此围绕圆筒放置的全体加工站形成了圆筒上传送的电子零件需要经受的循环连续操作，例如电或机械测试、调节操作等。例如，已知圆筒具有16或32个位置。
第一循环加工站通常为进入站，其作用基本在于将电子零件从存储处或其它传送器带到圆筒上。循环可包括一个或几个退出站，从而能够使零件在循环的不同阶段退出，例如根据在先前测试站测量的特性。
经常会发生两个连续加工站必须接触电子零件的相对两侧。例如，标记站必须接触待标记零件的上侧，同时集成电路的电测试经常在“翻转位置”-所谓的“死臭虫”位置执行。因此必须在两个加工站之间翻转电子零件。
申请人的专利申请WO2004/023858描述了有利的翻转装置，因为它仅仅占用单个加工站。但是，零件的翻转由线性致动器例如气动起重器引起。这种起重器通常比电力回转电机更慢并且更难以控制。致动器作用于杆，杆的垂直往复运动使零件翻转并从一个零件承载器传向另一个。但是这种杆的轴线与零件承载器的转动轴线相同。旋转驱动零件承载器的电机因此必须以偏心方式放置；在这种方案中，其通过传动带连接于翻转机构。但是，借助传动带来非常高精确地传送极快的运动是很困难的。另外，当翻转的零件回到其初始位置时，必须在传送器的隐藏时间内执行翻转操作，仅当翻转装置的速度明确地高于传送器的速度时这才是可行的。因此当必须要围绕圆筒占用单个位置时这个方案才基本是理想的。
存在另外的方案，需要在一个臂的末端放置抓握元件，用于抓握电子零件并在臂翻转180度来翻转零件时保持它。但是，对着零件的横向侧制造这种抓握元件是棘手的。
US-B1-6468023描述了翻转机构，需要围绕水平轴线转动的臂。臂在翻转开始位置和翻转结束位置之间前后移动。臂的致动电机因此必须在每个循环改变两次转动方向，从而很难获得非常高的速度。另外，随臂转动的质量非常大。此外，没有完全控制翻转零件的位置。
发明内容
因此本发明的一个目标是提出一种相对于现有技术的装置被改进的翻转电子零件的装置。
另一个目标是提出一种翻转装置，能够在传送器或者转动圆筒的两个连续加工站之间翻转电子零件。
根据本发明，这些目标通过一种翻转电子零件的装置来完成，该翻转电子零件的装置具有：
转盘，用于在以下的固定位置之间连续驱动待翻转的电子零件：将它们装载到转盘上的位置，翻转开始位置，翻转结束位置，和用于卸载转盘的位置，
翻转装置，由不与所述转盘联接的固定的回转电机致动，用于在所述翻转开始位置和翻转结束位置之间翻转所述电子零件。
这种方案具有仅使用回转电机的优点，在整个翻转循环期间还可以使其沿单一方向转动。在一个实施例中，驱动转盘的电机总是沿相同方向转动，同时致动翻转装置的固定的回转电机执行往复运动。
该方案还具有优点：将翻转电机与转盘分离，因此避免了转盘的转动轴线周围的庞大体积。
附图说明
通过阅读附图所示的随附描述，会更好地理解本发明，其中，
图1是上述翻转装置的局部视图，
图2是翻转装置的局部侧视图。
具体实施方式
本发明的翻转装置表示在图1和2中，仅仅是理解翻转方法必须的零件才被示出，翻转装置设计成与传送器一起工作，传送器将一系列零件带到第一位置，例如引线朝下，并使它们恢复到翻转位置，例如引线朝上。在优选实施例中，传送器由具有垂直轴线的转动圆筒3构成，仅示意性地表示了它的周边30的倾斜部分。圆筒包括例如16或32个周边位置，在这些位置上放置有加工站，圆筒的转动运动优选被分度；在每个步骤待加工零件从一个位置传向另一个位置，并因此连续通过这些不同的待测试、标记、调节等的加工点。
本发明的翻转装置占用圆筒3的两个连续位置。待翻转的电子零件从圆筒的第一位置被抽取，并放置在翻转装置的转盘1的第一位置A上。在这个实施例中，转盘1是水平的；它通过电力电机4(例如直流电机或步进电机)以分度的方式被旋转驱动，以穿过四个连续位置A-B-C-D。零件在位置B和C之间翻转，并在位置D卸载于转盘1，在位置D处，它接合圆筒3的第二位置。图1中的标记31表示圆筒的第一位置的半径，装载到转盘上的电子零件从第一位置被抽取。标记32对应于第二位置的半径，从转盘的最后位置D翻转的零件被定位在第二位置。
待翻转的零件在圆筒3的位置A处通过没有被示出的定位装置被放置在零件承载架20上。定位装置以及零件承载架的形状一起作用，使得零件承载架上的零件的定位被精确地确定，并从一个零件到另一个地进行复制。零件承载架20设置有喷嘴201，连接于未示出的气动通道，以允许空气被吸入或吹入来将零件保持到位，或相反地把它推回去。在一个实施例中，气体循环还允许稳定的“中性点”被产生，在“中性点”零件既没有被退回也没有被吸入；命令使其直接传向“中性点”。气体通道优选包括未示出的环形路径，允许喷嘴在其转动过程中保持连接于该通道。
零件承载架20围绕平行于水平板的翻转轴线200被铰接。图2中可见的弹簧203将零件承载架20保持在图1和2所示的明显水平的位置上。弹簧203张紧在与部件20坚固地结合的轴线20X和与框架坚固地结合的轴线20Y之间。零件承载架20优选可以至少围绕轴线200枢转180度，以在移动零件时相对于水平面翻转零件。轴线200定位在放置有待翻转零件的零件承载架的平面之上，在零件厚度的中间，以允许位置B处的零件承载架的翻转，位置B处的零件承载架在位置C处的另一个零件承载架之上，两个零件承载架的喷嘴随后围绕相同的竖直轴线排列。
位置B处的零件的一个维度相对于半径31对齐，半径31穿过圆筒的第一位置通向圆筒3的中心。另一方面，位置B处的零件承载架的转动轴线200平行于两个连续圆筒位置之间的对称轴线33。通过围绕轴线200翻转零件，其维度相对于穿过第二位置的半径32对齐。因此零件在位置B和位置C之间的位移是围绕水平轴线的翻转以及围绕穿过圆筒3中心的竖直轴线转动角度α的组合。
位置B处的零件承载器的翻转通过翻转电机21例如直流回转电机或步进电机来致动，电机21的转动轴线210是水平的，并与翻转轴线200在同一平面内，在所示的优选实施例中，轴线210和轴线200甚至会合并，电机驱动偏心部件22，其末端设置有缝隙220，缝隙220可以接收连接于位置B处的零件承载架的水平杆202。因此，偏心部件22布置为仅与杆202啮合，杆202连接于位置B处的零件承载架。
电机的转动在具有竖直分量的方向上驱动杆202，因此，将零件承载架朝向弹簧203的作用力提升，并围绕轴线200将其翻转，直至其叠置于位置C处的零件承载架。通过以合适的方式控制喷嘴201上的气体压力，零件随后可以被放置在位置C处的零件承载架上，下面将会进一步描述。
现在我们将描述转盘的位置A和D之间的零件的循环，待翻转元件离开圆筒3并被放置在零件承载架的位置A上。控制气动循回路线以通过该位置的喷嘴201的空气吸入，将零件保持到位。在本发明的框架内可以使用其它的可以保持零件的装置包括机械抓握装置。
电机4随后使具有四个零件承载架的转盘1逆时针方向枢转90度，以使零件现在位于翻转开始位置B处。优选通过角度编码器来控制精确的转动幅度，角度编码器将反馈信号供给电机4的控制电路。在该转动过程中，连接于零件承载架的杆202开始坐入偏心部件22的缝隙220。
随后通过电机21执行翻转，电机21致动偏心部件22来将零件承载架20提升到位置B，并使其围绕轴线200枢转180度。同样，电机21的转动幅度通过第二角度编码器来控制，第二编码器影响电机21的控制电流，或者受到行程端部监测器的控制。喷嘴201下的空气真空度在翻转过程中得到维持，以将零件保持到位。同时，位置C处的零件承载架的喷嘴201由气动系统致动，以产生轻微的空气真空度或者中性压力。
在翻转结束时，当零件位于位置C处的喷嘴之上时，控制气动系统以阻断连接于翻转零件承载架B的喷嘴的空气吸入，并且产生或者增加连接于零件承载架C的喷嘴的空气真空度。甚至可以在连接于零件承载架B的气体循回路线上产生轻微的过压以回推零件，零件随后从零件承载架B被升起并且随后被零件承载架C吸引，其位置被精确控制。
零件承载架B随后返回其初始位置B。在第一实施例中，通过电机21将其送回初始位置，电机21执行往复运动来将零件承载架放回其位置B。但是该实施例具有缺点：需要双向电机21并需要其转动方向的颠倒，这放慢了加工。在另一个实施例中，使用弹簧203来将零件承载架带回其初始位置。为此，转盘1沿逆时针方向恢复其转动，直至杆201脱离偏心部件的缝隙220。弹簧203随后施加回动力来将零件承载架回动到其初始位置B。
循环继续，转盘在逆时针循环中转动90度。零件随后从位置C通向位置D，从位置D处其可以自转盘1被卸载，并在翻转位置传送到传送器。
转盘1包括用于零件1的4个位置。当然在第一零件离开转盘之前可以开始下一个零件的新的翻转循环。在优选实施例中，转盘每次转动时新零件被装载到位置A上，并且已翻转的零件同时自位置D被卸载。零件在转盘的两个转动之间从位置B直接传送到位置D，因此可以同时占用转盘1的三个位置并且每次转动圆筒3时分别装载(卸载)一个零件。因此，圆筒的位置都不空闲：在每个步骤，一个零件被卸载到位置A上，另一个已翻转零件自位置D被装载。
本发明的翻转装置包括4个连续位置A、B、C和D。但是在本发明的框架内可以提供具有不同数量位置的翻转装置。例如，待翻转零件可以直接被装载到翻转开始位置上，或者自翻转结束位置直接被卸载，以减少位置数量。相反地，也可以提供中间位置来用于间歇存储或者用于执行另外的操作，例如沿同一轴线200或者沿另一例如互相垂直的轴线的另外的翻转操作。此外，在这些中间位置也可以执行例如标记、测试、分类操作。
为了使上述操作能够被直接执行，并且保证不同运动的同步性，电机4和21的所有的圆筒位移以及在气动循回路线的不同腔室内的空气压力优选被未示出的控制系统，例如CNC(计算机化数字控制)类型的可编程数字系统所控制。
在此前给出的示例性优选实施例的描述中，翻转装置连接于环形圆筒。但是在本发明的框架内可以将翻转装置连接于其它类型的传送器例如线性传送器。
零件列表
1     转盘
10    盘的转动轴线
A     装载位置
B     翻转开始位置
C     翻转结束位置
D     卸载位置
2     翻转装置
20    零件承载架
200   零件承载架的翻转轴线
201   喷嘴
202   杆
203   零件承载架回动弹簧
20X   部件20上的弹簧紧固轴线
20Y   连接于框架的部件上的弹簧紧固轴线
21    固定电机
210   固定电机的轴线
22    偏心部件
220   缝隙
3     圆筒
30    连接于圆筒的周边
31    圆筒上的轴线位置1
32    圆筒上的轴线位置2
33    位置1和位置2之间的对称轴线
α    两个连续圆筒位置之间的角度
4     转盘的电机

Claims (19)

1.一种翻转电子零件的装置，具有：
转盘(1)，用于在以下的固定位置之间连续驱动待翻转的电子零件：将它们装载到转盘上的位置(A)，翻转开始位置(B)，翻转结束位置(C)，和用于卸载转盘的位置(D)，
翻转装置(2)，由不与所述转盘联接的固定的回转电机(21)致动，用于在所述翻转开始位置(B)和翻转结束位置(C)之间翻转所述电子零件。
2.权利要求1的装置，其中所述固定的位置彼此不同。
3.权利要求1或2的装置，其中所述翻转装置设置成将所述电子零件围绕平行于所述转盘的翻转轴线(200)翻转180度。
4.权利要求1-3之一的装置，具有与所述转盘(1)一起工作的气动装置，用于保持或者推开所述电子零件。
5.权利要求1-4之一的装置，具有控制装置，控制装置设置成使所述转盘(1)总是以分度的方式围绕竖直轴线沿相同的方向转动。
6.权利要求1-5之一的装置，所述固定的回转电机(21)具有平行于所述转盘的轴线(210)。
7.权利要求1-6之一的装置，所述翻转装置具有至少一个零件承载架(20)，所述至少一个零件承载架(20)联接于所述转盘(1)且围绕平行于所述转盘的翻转轴线(200)被铰接，并且能够被所述固定电机(21)致动以使其能够在所述翻转开始位置(B)和所述翻转结束位置(C)之间翻转，从而在那里将所述电子零件置于已翻转位置。
8.权利要求7的装置，其中固定电机的所述轴线(210)和所述翻转轴线(200)在同一竖直平面内。
9.权利要求8的装置，其中固定电机的所述轴线(210)和所述翻转轴线(200)合并。
10.权利要求7-9之一的装置，具有偏心部件(22)，偏心部件(22)被所述固定电机(21)围绕所述翻转轴线(200)旋转地驱动并且设置成在翻转开始位置(B)与所述连续的零件承载架(20)连续地啮合。
11.权利要求10的装置，其中所述偏心部件(22)和所述零件承载架(20)设置成能够沿水平方向彼此相对滑动并沿竖直方向相互坚固地结合。
12.权利要求1-11之一的装置，其中电子零件围绕竖直轴线在翻转开始位置(B)和翻转结束位置(C)之间枢转一个非零角度(α)。
13.一种翻转电子零件的方法，具有以下步骤：
将待翻转电子零件装载到转盘(1)的第一位置(A)上，
转动所述转盘(1)以将所述电子零件置于翻转开始位置(B)，
借助由固定的回转电机(21)致动的翻转装置(2)来翻转所述电子零件，将处于已翻转位置的电子零件置于不同于所述翻转开始位置的翻转结束位置(C)，
从转盘(1)的卸载位置(D)卸载所述电子零件。
14.权利要求13的方法，其中在翻转所述电子零件之后且在其卸载之前使所述转盘(1)枢转90度。
15.权利要求13或14的方法，其中多个电子零件同时置于所述转盘(1)的多个位置。
16.权利要求13-15之一的方法，其中所述转盘由回转电机(4)致动，
并且转盘的电机和翻转电机都沿单一方向执行逐步转动。
17.权利要求11-16之一的方法，其中在翻转期间所述电子零件的位移是围绕水平轴线的翻转和围绕竖直轴线的角度转动α的组合。
18.权利要求11-17之一的方法，其中所述固定的回转电机(4)与所述翻转开始位置(B)的零件承载架(20)啮合，并且一旦后者已经枢转就与所述零件承载架脱离啮合。
19.一种系统，包括：
转动圆筒(3)，用于在转动圆筒(3)的周边(30)上的多个连续加工位置之间驱动电子零件，
根据权利要求1-12之一的翻转装置，安装在所述圆筒的两个连续位置之间以在这两个位置之间翻转电子零件。
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