CN101401110A - 用于生产证件嵌芯的设备和工艺 - Google Patents

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CN101401110A CNA2006800536417A CN200680053641A CN101401110A CN 101401110 A CN101401110 A CN 101401110A CN A2006800536417 A CNA2006800536417 A CN A2006800536417A CN 200680053641 A CN200680053641 A CN 200680053641A CN 101401110 A CN101401110 A CN 101401110A
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Abstract

一种用于处理证件芯板以生产证件嵌芯的设备，其可包括多个处理操作台和至少一个支撑工作台，每一个处理操作台用于在生产证件嵌芯的过程中执行至少一个步骤，至少一个支撑工作台用于支撑芯板，并用于将芯板输送到每一个处理操作台，用于处理。处理操作台可围绕中心放置，以界定闭环路径。工作台可在处理操作台之间沿闭环路径行进。

Description

用于生产证件嵌芯的设备和工艺
发明领域
本发明涉及用于生产证件嵌芯(document core inlay)的技术。
发明背景
证件可包括插入或嵌入证件板中的集成电路。在示范性实施方式中，证件可为，例如护照、旅行证件、身份证件或其他安全性证件。旅行证件嵌芯生产设备可包括多个处理操作台，每一个处理操作台用于在将旅行证件芯板(core sheet)处理成旅行证件嵌芯的过程中执行至少一个步骤。处理操作台可包括装载操作台、模块放置操作台(module placement station)、嵌线操作台(wire embedding station)、点焊操作台(spot welding station)以及卸载操作台，其中装载操作台用于装载芯板，模块放置操作台用于将集成电路芯片模块放到芯板上，嵌线操作台用于将线放到芯板上，以电连接，点焊操作台用于焊接线，以建立与芯片模块的电连接，卸载操作台用于卸载所制成的嵌芯。
通常，各种处理操作台可沿线性轨道顺序布置。在处理过程中，当芯板沿轨道从一个操作台移动到另一个操纵台时，支撑工作台可支撑芯板。所述设备可包括使支撑工作台循环回到轨道开始处的机构和/或步骤，以处理下一个芯板。这样的机器的尺寸可能比所希望的更庞大。
发明概要
因此，本发明的目的是提供一种相对紧凑的证件嵌芯生产设备和工艺，或至少为公众提供一种有用的选择。
依照本发明的一方面，用于处理证件芯板以生产证件嵌芯的设备包括多个处理操作台和至少一个支撑工作台，每一个处理操作台用于在生产旅行证件嵌芯的过程中执行至少一个步骤，至少一个支撑工作台用于支撑芯板，并用于将芯板输送到每一个处理操作台，用于处理。处理操作台围绕中心放置，以界定闭环路径，且工作台在处理操作台之间沿闭环路径行进。
依照本发明的另一方面，用于在芯板中处理嵌芯的工艺包括：
提供芯板；
沿闭环路径顺序地使芯板循环到多个处理操作台；
在连续的处理操作台中的每一个处处理芯板，
其中所述处理步骤包括提供用于芯板的嵌芯。
从下面的详细描述、联系附图，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，通过举例，该描述展示了本发明的原理。同样被认为是本发明特点的其他特征在所附权利要求中阐明。
附图简述
图1展示了示范性实施方式的旅行证件嵌芯生产设备的简化的顶部平面图；
图2展示了用于嵌芯生产设备的示范性实施方式的示范性操作工艺；
图3展示了装载操作台的示范性实施方式；
图4a展示了图1设备的转台(turntable)的示范性实施方式的简化的顶部平面图；
图4b展示了图4a转台的示范性实施方式的截面图，沿线A-A’；
图5展示了证件嵌芯生产设备的示范性实施方式的简化的顶部平面图；以及
图6展示了证件嵌芯生产设备的示范性实施方式的简化的顶部平面图。
优选实施方式的详细描述
在下面的详细描述和几个附图中，相似的元件用相似的参考数字指明。
图1展示了证件嵌芯生产设备100的示范性实施方式。嵌芯生产设备100可包括多个处理操作台，例如，装载操作台101、模块放置操作台103、嵌线操作台105、点焊操作台107和卸载操作台109。
在示范性实施方式中，处理操作台可结合到平台111中，并可沿圆形转台113的圆周设置。在示范性实施方式中，处理操作台可沿圆周基本上均匀地设置。在示范性实施方式中，转台113可绕中心或轴115旋转。
在示范性实施方式中，转台113可在其上具有多个支撑工作台，例如五个支撑工作台117a-e。在示范性实施方式中，支撑工作台可沿圆周均匀分布。在示范性实施方式中，支撑工作台可设置成使得其可被同时输送到处理操作台的相应工作区内。在示范性实施方式中，当转台旋转通过全部处理操作台101-109时，支撑工作台117a-e的路径可界定闭环路径317。
图2展示了生产证件嵌芯的示范性工艺20。在示范性实施方式中，工艺20可包括在21装载未处理的芯板，在22将模块或芯片放置在芯板中，在23嵌入线，以用于建立到芯片的电连接，在24焊接，例如点焊，以用于将线连接到模块或芯片上的连接件，以及在25从设备上卸载芯片。在示范性实施方式中，可首先完成在21中的装载，第二是在22放置模块或芯片，第三是在23嵌入线，第四是在24焊接以及最后可在25进行卸载。
在示范性实施方式中，该工艺可包括在26从一个处理操作台循环芯板至下一个处理操作台。在示范性实施方式中，芯板或板可在26通过将转台旋转足够角度使芯板或板到达下一处理操作台而从一个处理操作台循环到下一个处理操作台。在示范性实施方式中，在圆形旋转和五个均匀间隔的处理操作台的情况下，可通过旋转转台72度来使芯板在26循环至后续的处理操作台。在示范性实施方式中，如以下关于图5和图6的描述，可通过移动闭环轨道(closed loop rail)313(图5)或轨上的支撑工作台315(图5)，或通过使保持支撑工作台117a-e的臂61a-e(图6)绕中心结构或轴旋转所需度数来在26将芯板从一个处理操作台循环至后续的处理操作台。
在示范性实施方式中，该工艺可进一步包括将芯板输送到处理操作台的工作区内。例如，当芯板被循环到新的处理操作台时，例如循环到模块放置操作台、嵌线操作台和/或点焊操作台时，芯板可随后被输送到相应的处理操作台的工作区。
在示范性实施方式中，该工艺可包括在相应的处理完成之后且在向后续处理操作台循环芯板之前，从相应的处理操作台的工作区移开芯板。
装载操作台
图3展示了装载操作台101的示范性实施方式。在示范性实施方式中，未处理的芯板31可从装载操作台101的输入盘(input tray)32装载到支撑工作台117a上。在示范性实施方式中，装载操作台101可具有提升台33，用于将输入盘32中的芯板堆34升高到与支撑工作台117a近似相同的水平高度，这由安装在支撑工作台117a上的光传感器35确定。在示范性实施方式中，吸取机构(suction mechanism)36可通过真空吸取顶部芯板，而转移装置(transfer unit)37可随后将所拾取的芯板输送到转台113上相应的支撑工作台117a上。在示范性实施方式中，空气38可从提升台的侧面吹动，以保证适当的纸间隔(paper separation)。
模块放置操作台
在示范性实施方式中，当转台113在26(图2)循环或旋转到位时，未处理的芯板可在27(图2)输送到模块放置操作台103的工作区内，在此，集成电路芯片模块(未显示)可被安装到芯板(未显示)上。例如，在具有五个操作台的示范性实施方式中，转台113可旋转72度。
嵌线操作台
在示范性实施方式中，随后可通过在26循环或旋转转台113，例如旋转72度，在27将芯板输送到嵌线操作台105，以使嵌线操作台105可将线(未显示)嵌到芯板上，用于提供到模块或芯片的电连接。
点焊操作台
在示范性实施方式中，芯板可之后在28移开，并在26循环或旋转到点焊操作台107。在示范性实施方式中，线可通过点焊操作台107焊接，以建立与芯片模块的电连接。在示范性实施方式中，在示范性工艺的此阶段，芯板可被制成完成的嵌芯。
卸载操作台
在示范性实施方式中，转台113随后可通过在26循环或旋转适当的度数，例如72度，将制成的嵌芯输送到卸载操作台109中，该卸载操作台109可在之后卸载所制成的嵌芯，并可清空支撑工作台。在示范性实施方式中，清空的支撑工作台可之后在26循环或旋转到装载操作台101，以开始新的生产循环20。
在示范性实施方式中，在29的检测功能可结合到卸载操作台中。
在示范性实施方式中，嵌芯生产设备可通过围绕中心布置处理操作台而以相对紧凑的结构布置。在示范性实施方式中，嵌芯生产设备可界定连接处理操作台的闭环路径。在示范性实施方式中，闭环路径的设备可方便将卸载操作台109中的支撑工作台117d输送到装载操作台101，用于后续的下一循环。
在示范性实施方式中，提供了具有多个支撑工作台117a-e的嵌芯生产设备，其可方便于同时处理多个芯板。例如，在具有五个支撑工作台117a-e的示范性实施方式中，如图1所示，其可能同时处理多达五个芯板。
在示范性实施方式中，每一个分离的处理操作台可具有独立的安全系统。在示范性实施方式中，设置有独立的安全系统的处理操作台可允许每一个处理操作台被单独地控制。
在示范性实施方式中，例如如图4a和4b所示的转台113可在其中心115处可旋转地安装到枢轴或柱205。在示范性实施方式中，转台可具有多个块201a-e。在示范性实施方式中，块201a-e可与安装在一体的平台111(图1)上的激光测微计203共同工作，以定位转台113。
在示范性实施方式中，支撑工作台，例如每一支撑工作台可在其上有真空孔39(图3)，以使芯板在其上变平，并使芯板与支撑工作台保持接触，使得在处理过程中，芯板保持在支撑工作台上，而没有被抬升。在示范性实施方式中，真空孔可通过降低芯板的无意识移动的可能性来方便或帮助实现所需的生产质量。
图5展示了处理设备300的示范性实施方式。在示范性实施方式中，设备300可包括多个处理操作台301、303、305、307、309。在示范性实施方式中，处理操作台可实现类似于关于图1-3显示和描述的那些处理操作台的功能。在示范性实施方式中，处理操作台可绕中心311设置，以使连接处理操作台301-309的闭环路径317呈现出不规则形状。
在示范性实施方式中，处理操作台可通过界定了闭环路径317的轨道313连接。在示范性实施方式中，支撑工作台315可在处理操作台301-309中间通过本领域可理解的，例如，分别安装在轨道和支撑工作台之一上的齿轮和齿轮轨(gear track)(二者均未显示)、带等沿轨313被驱动。
还可实现对上述实施方式的各种可替代的实施方式。
例如，参考图3，装载操作台101可在支撑工作台117a前面使用定位装置(未显示)，以确保芯板更好地定位。在芯板装载到定位装置的平台(未显示)上之后，例如，通过转移装置37，在定位装置上的一对移动板(未显示)朝支撑工作台上的一对固定边缘或限位器(未显示)推动芯板的两条后边缘，直到顶部板的两条前边缘到达固定边缘，以实现对支撑工作台上的芯板的重复定位。可从定位装置的底部吹出空气，以减少在所输送的芯板和定位装置的平台之间的摩擦。
图6展示了证件嵌芯生产设备100的示范性实施方式。在示范性实施方式中，设备100可包括多个用于在处理过程中支撑芯板的支撑工作台117a-117e。在示范性实施方式中，支撑工作台117a-117e可安装或连接在臂61a-61e上。在示范性实施方式中，臂61a-61e可安装在中心结构62上。在示范性实时方式中，中心结构62可绕轴115旋转。在示范性实施方式中，臂61a-62e可安装成使得其可绕轴115旋转。在示范性实施方式中，当臂绕轴115旋转时，支撑工作台117a-e的运动界定了闭环路径317。在示范性实施方式中，每一个臂61a-62e的一端可连接到支撑工作台117a-117e，而另一端旋转连接在中心62处，并通过旋转发动机(未显示)驱动，旋转发动机可用于在处理操作台101-109(图1)中间旋转支撑工作台。在示范性实施方案中，如以上关于图2的描述，支撑工作台117a-e可在26循环通过相继的处理操作台。
在本说明书中所使用的描述本发明及其各种实施方式的词汇应理解为不仅指其通常界定含义的意义，而且还包括在本说明书中具体界定的超出其通常界定含义的范围的结构、材料或行为。因此，如果在本说明书的文本中，元素可被理解为包括超过一种含义，那么其在权利要求中的使用必须被理解为对由说明书及其词汇本身所支持的全部可能含义是通用的。因此，所附权利要求中的词汇或元素的定义在本说明书中界定成不仅包括字面上阐述的元素的组合，而且还包括用于以基本上相同的方式实现基本上相同功能的全部等同的结构、材料或行为，以获得基本上相同的结果。

Claims (28)

1.一种用于处理证件芯板以生产证件嵌芯的设备，其包括：
多个处理操作台，每一个处理操作台用于在生产所述证件嵌芯的过程中执行至少一个步骤；以及
至少一个支撑工作台，其用于支撑所述芯板，并用于将所述芯板输送到每一个处理操作台，用于处理，
其中所述处理操作台围绕中心设置，以界定闭环路径，且其中所述工作台在所述处理操作台之间沿所述闭环路径行进。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述处理操作台沿绕所述中心的圆的圆周至少基本上均匀地分布。
3.如权利要求2所述的设备，其进一步包括臂，所述臂的一端连接到所述工作台，而所述臂的另一端可旋转地连接在所述中心处。
4.如权利要求3所述的设备，其进一步包括用于旋转所述臂的发动机。
5.如权利要求2所述的设备，其进一步包括转台，所述转台可与其上的所述至少一个支撑工作台一起绕所述中心旋转。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述转台包括在其上的至少一个定位器。
7.如权利要求1所述的设备，其进一步包括连接所述处理操作台并界定所述闭环路径的轨道，其中所述工作台沿所述轨道行进。
8.如权利要求7所述的设备，其进一步包括安装到所述支撑工作台和轨道之一上的齿轮轨，以用于沿所述轨道驱动所述工作台。
9.如权利要求7所述的设备，其进一步包括沿所述轨道的带，以用于驱动所述工作台。
10.如权利要求1所述的设备，其中所述处理操作台包括：
装载操作台，其用于装载所述芯板；
模块放置操作台，其用于将集成电路芯片模块放置到所述芯板上；
嵌线操作台，其用于为了电连接的目的而将线放到所述芯板上；
焊接操作台，其用于焊接所述线，以建立与所述芯片模块的电连接；以及
卸载操作台，其用于卸载所制成的嵌芯。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述卸载操作台还起到检测操作台的作用。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述处理操作台顺序地设置，且所述卸载操作台邻近于所述装载操作台。
13.如权利要求10所述的设备，其中所述装载操作台包括提升台，所述提升台用于将未处理的芯板抬高到与所述支撑工作台至少基本上相同的水平高度。
14.如权利要求10所述的设备，其中所述处理操作台结合到一个单一的平台中。
15.如权利要求14所述的设备，其进一步包括可绕所述中心旋转并结合到所述平台中的转台，所述至少一个支撑工作台定位在所述转台上，以使所述转台的旋转在所述处理操作台之间输送所述支撑工作台。
16.如权利要求10所述的设备，其中所述处理操作台中的至少一个包括独立的安全检查机构。
17.如权利要求10所述的设备，其中所述装载操作台包括在所述芯板被装载到所述支撑工作台上之前接纳所述芯板的定位装置，且其中所述定位装置具有在其上的一对移动板，以朝所述装载操作台的工作区中的所述支撑工作台推动所述芯板的后边缘。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述定位装置进一步包括气孔，空气可穿过所述气孔吹动，以降低所输送的芯板与所述定位装置之间的摩擦。
19.如权利要求1所述的设备，其中所述支撑工作台包括用于定位输送到所述支撑工作台上的芯板的限位器。
20.如权利要求1所述的设备，其中所述工作台包括在其上的真空孔，所述真空孔用于使所述支撑工作台上的芯板变平。
21.一种用于在芯板中处理嵌芯的工艺，其包括：
提供芯板；
沿闭环路径顺序地使所述芯板循环到多个处理操作台；
在连续的处理操作台中的每一个处处理所述芯板，
其中所述处理的步骤包括提供用于所述芯板的嵌芯。
22.如权利要求21所述的工艺，其中顺序地使所述芯板循环的所述步骤包括：
使所述芯板循环到模块放置操作台；
使所述芯板循环到嵌线操作台；以及
使所述芯板循环到点焊操作台。
23.如权利要求21所述的工艺，其中处理所述芯板的所述步骤包括：
将模块放置在所述芯板中；
将线嵌入在所述芯板中；以及
点焊所述线，以形成与所述模块的电连接。
24.如权利要求21所述的工艺，其进一步包括将所述芯板装载到支撑结构上，其中所述支撑结构沿所述闭环路径循环到所述多个处理操作台。
25.如权利要求24所述的工艺，其中所述支撑结构包括用于在所述支撑结构上将所述芯板保持在适当位置的真空孔。
26.如权利要求21所述的工艺，其中所述闭环包括绕轴可旋转地安装的转台，且其中使所述芯板循环到多个处理操作台的所述步骤包括绕所述轴旋转所述转台。
27.如权利要求21所述的工艺，其中所述闭环包括绕中心结构可旋转地连接的多个臂，其中使所述芯板循环到多个处理操作台的所述步骤包括绕所述中心结构旋转所述臂。
28.如权利要求21所述的工艺，其中所述闭环路径包括封闭的轨道系统，且其中使所述芯板循环到多个处理操作台的所述步骤包括将所述芯板保持在支撑结构上和沿所述轨道系统顺序地将所述支撑结构移动到所述多个处理操作台中的每一个。
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