CN101466622B - 长轴组件装载器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种组件装载器，其用于沿着组件长轴定向所述组件以供传送到例如输送带等传输构件。所述装载器包括可旋转装载板，其具有外围边缘及上表面，其中所述上表面从水平面倾斜。多个槽在所述上表面上，且每一者围绕所述装载板的所述外边缘而定位。所述多个槽中的每一者的尺寸经设计以接纳至少一个芯片，所述芯片优选以其长轴垂直于所述可旋转装载板的旋转轴而平放。外壁与所述外围边缘的曲率相符且邻近于并围绕所述外围边缘而安装。传送槽轴向延伸到所述装载板的所述上表面中，且可经定形以使得从各自槽下降到每一传送槽中的芯片围绕所述长轴具有九十度的旋转。所述装载器可包括内壁，所述内壁也沿着所述装载板的所述旋转轴安装在所述多个槽上方且在所述外壁内部。

Description

长轴组件装载器

技术领域

本发明大体上涉及用于将芯片装载到(例如)输送带中的装载器。

背景技术

在用于装载小型组件并使小型组件定向以进行额外处理(例如施加可焊膏)的已知设备与方法中，批量小型组件置于振动辊筒馈送器中。馈送器含有一系列闸门、壁及孔以形成组件的单一径向流。组件是端对端的且在单一层中。组件的径向流被传送到线性振动装置，其将径向流转化为组件的线性流，同时维持端对端定向。从此装置，组件的线性流被引导到在其外围具有多个组件接纳槽的旋转轮。

由于组件的较小尺寸，包括组件宽度与高度之间的较小差异，搬运及沿着外围插入到所述槽内很重要。如果组件未正确定向，随后的处理步骤可发生在不适当表面上。装载速度也较很重要，因为较高的处理速度降低每一组件的单价。因此平衡速度与精确度较重要。

发明内容

本发明的实施例提供一种装载小型直线或管轴式组件并使其定向以使得可在其端部附近接近其的方法。具体来说，本发明提供一种设备，其能够在需要每一组件围绕其长轴被操纵的后续自动化处理中装载并提供组件。

本发明的一实施例提供长轴组件装载器。可旋转装载板具有外围边缘及上表面。上表面从水平面倾斜以支撑具有长轴的多个芯片。多个槽在上表面上且，每一者围绕装载板的外边缘而定位。多个槽中的每一者的尺寸经设计以接纳至少一个芯片，所述芯片以其长轴垂直于可旋转装载板的旋转轴而平放。外壁与装载板的外边缘的曲率相符且邻近于并围绕所述外边缘而安装。传送槽在所述槽中的每一者外端上轴向延伸到装载板的上表面中，且传送槽邻近于可旋转装载板的外围边缘。每一传送槽经定形以使得从各自槽下降到所述传送槽内的芯片围绕所述长轴具有九十度的旋转。

本发明的另一实施例提供具有可旋转装载板的长轴组件装载器，所述可旋转装载板具有外围边缘及上表面，其中所述上表面从水平面倾斜以支撑多个芯片。多个槽在所述上表面上，且每一者围绕所述装载板的外边缘而定位，且所述多个槽中的每一者的尺寸经设计以接纳所述多个芯片中的至少一者。外壁与装载板的外围边缘的曲率相符且邻近于并围绕所述外围边缘而安装。内壁安装在与装载板的上表面相对的一侧上的多个槽上方且在外壁内部。内壁也沿着装载板的旋转轴安装。多个传送槽与多个槽中的各自一者相关联且位于所述槽的外围端以接纳芯片以供传输到输送构件。

本发明的又一实施例提供用于使用机器馈送机构将芯片供应到一过程的对机器的改进，所述机器馈送机构包含输送带、包括相对于水平倾斜的上暴露表面及外径向边缘的可旋转馈送板及与外径向边缘的曲率相符且邻近于并围绕所述外径向边缘而安装的外壁。多个槽围绕外径向边缘定位在上暴露表面上。多个槽中的每一者的尺寸经设计以接纳至少一个芯片，所述芯片以其长轴垂直于可旋转馈送板的旋转轴而平放。传送槽在多个槽的各自一者的外端上从上暴露表面轴向延伸。传送槽邻近于外径向边缘，且每一者经定形以使得从各自槽下降到每一传送槽中的芯片绕其长轴具有九十度的旋转。内壁与多个凹槽的上表面接触地安装在与上暴露表面相对的一侧上。内壁也安装在外壁内部并沿着馈送板的旋转轴。

在下文更详细地描述这些实施例的发明性特征及其它发明性特征。

附图说明

本文描述参考附图，其中在所有若干视图中相同参考标号是指相同部件，且附图中：

图1A为根据本发明的一个实施例的装载器关于输送带的说明性部分平面图；

图1B为说明芯片在装载器的槽中定位的装载器的一部分的放大部分平面图；

图2为根据图1的装载器相对于用于从所述装载器的槽将芯片卸载到输送带的输送带的位置的部分横截面的侧面正视图；

图3为根据本发明的装载器的一个实施例的槽的部分横截面侧视图；

图4为根据图3的槽的另一部分横截面图；

图5为关于装载器的负载区域的内壁配置的一个实例的部分横截面图；

图6为关于装载器的负载区域的内壁配置的另一实例的部分横截面图；以及

图7为用于从装载器的槽经芯片移动到根据图1A的输送带的一种可能构件的部分横截面正视图。

具体实施方式

由于装载及定向所需装置的数目，所以当前设备难以设置及操作。此可造成速度与精确度问题。此外，当待处理的组件尺寸改变时，解决新尺寸的设备的改建可造成复杂化的部件更换。

本文所教示的长轴装载器的实施例对这些问题作出响应。长轴装载器的发明性特征参看图1到7而最佳描述。首先参看图1A与图2，所展示的为关于运输的根据本发明的一个实施例的组件装载器10，在此实例中输送带12安装在驱动滑轮14上。组件装载器10广义上包括经安装以供围绕轴x-x旋转的装载板16、外壁18及优选的内壁20。为了看到装载板16的槽22的细节，在某些图(包括图1A)中未展示内壁20。同样，未展示所有的槽22。优选的是，槽22完全围绕装载板16的圆周延伸。

批量小型组件24或芯片置于组件装载器10的装载板16中。如图所示，芯片24为直线芯片，但只要芯片24具有与芯片24的任何其余轴相比的长轴，其它形状的芯片(例如管轴芯片)是可能的。对于在图1B中展示的芯片24，长轴被说明为轴y-y。芯片24垂直于长轴的表面A在下文中被称作端部A，而芯片24标记为B与C的表面分别被称作宽B及窄C侧。

可为多种尺寸的装载板16优选是圆形的且具有外围边缘26。装载板16由安装在可旋转轴30的基座28支撑，可旋转轴30在此实施例中围绕轴x-x以逆时针方式以一倾斜角度旋转装载板16(如在下文更详细地论述)。可旋转轴30常规上由收容在基座28内的轴承(未图示)支撑且以已知方式由马达驱动(未图示)以受控速度转动。

除了外围边缘26之外，装载板16具有上板表面32。上板表面32可为平坦的或平面的，但在所示实施例中，仅含有槽22的外环部分34是平坦的或平面的。上板表面32的其余部分至少部分地从轴x-x向外环部分34倾斜。在操作中，如在图2中所示，组件装载器10以与水平倾斜一角度安装以使得上板表面32大致与水平倾斜角度α。角度α的范围优选为20到70度且更优选为大约45度。可经由马达或通过已知的线圈及电枢给装载板16赋予振动能量。

视情况，组件装载器10包括置于上板表面32中心上并紧固到其的芯片分配环。此环可包括向外辐射到上板表面32的外环部分34的多个臂。所述臂可与装载板16及基座28的旋转方向向后成一角度。一种可能的芯片分配环的额外细节在1999年1月26日颁布的第5,863,331号美国专利中展示，其转让给本发明的受让人且其以其全文引用的方式并入本文中。

外壁18与装载板16的外围边缘26的曲率相符且邻近于并围绕所述外围边缘而安装。外壁18固定地安装到基座28或与基座28成一体，且从基座28轴向延伸到略高于装载板16的上板表面32的高度。围绕装载板16的外环部分34的是以并排布置形成的多个窄槽22，从内槽端36延伸到外槽端38的每一槽22与装载板16的外围边缘26具有共同末端。槽22的尺寸经设计以接纳以端对端定向的单层芯片24，如在下文中更详细地论述。优选的是，每一槽22可固持多达三个芯片24。

如在图1B中最佳展示，槽22开始于在装载板16的外环部分34上方抬高的位置且轴向延伸到外环部分34的表面中。槽22延伸到外环部分34上方的高度优选仅略高于每一芯片24的窄侧C的厚度。槽22优选在内槽端36处包括圆角及/或倒角以辅助装载过程。在此实施例中，内槽端36在相对于装载板16的旋转的前边缘40处并入90度弧形径向弯曲，而每一内槽端36的后边缘42为90度拐角。如图所示，每一槽22的宽度略宽于芯片24的宽侧B的宽度。

如先前所述，批量芯片24置于组件装载器10的装载板16中。当可旋转轴30旋转装载板16时，槽22被连续提供到芯片24。当芯片24变得在此位置定向以使得其能够配合在内槽端36中时，即，其长轴y-y垂直于旋转轴x-x且宽侧B倚靠在上板表面32的外环部分34上，其装载到槽22中。由于装载器10的倾斜角α，芯片24在槽22中下滑(即，向外滑)。也如所提及，可使用振动能量来辅助此装载。如在(例如)第5,863,331号美国专利中所述，可并入振动馈送器/沟槽组合件并用于在上板表面32的顶部上根据装载板16中的剩余芯片24而连续传送批量芯片24。可通过光学监控装置监控这些芯片24的数目以使得当所述数目变低时，组合件自动开启以将更多芯片24馈送到装载板16的上板表面32。关于更多细节，请读者参考第5,863,331号美国专利。

如在图1B、图3及图4中所示，额外窄槽在外槽端38处，在本文中被称作传送槽44，其进一步轴向延伸到装载板16的表面中且与装载板16的外围边缘26具有共同末端。当芯片24到达外槽端38时，其围绕其长轴y-y旋转90度以倚靠在传送槽44中。更具体来说，每一槽22的前边缘40及后边缘42径向向外延伸到装载板16的外围边缘26。在外槽端38处，传送槽44从槽22底部向下下降，优选平行于旋转轴x-x，且由一对相对隔开的传送槽侧壁、前边缘壁46及后边缘壁48界定。后边缘壁48优选为槽22的后边缘42的延续部分。传送槽44优选具有斜切引入边缘。即，前边缘壁46优选包括斜切边缘部分50以使得在槽22的前边缘40与传送槽44之间形成肩部52。尽管展示斜切边缘部分50从前边缘壁46及周围前边缘40延伸到前边缘壁46与后边缘壁48之间的后壁，但传送槽44的此后壁可从底壁56直接轴向延伸，即，无斜切边缘。

如在图1B与图4中最佳展示，设定传送槽44的宽度以使得芯片24可以特定定向配合在其内，即，如果其在其一个窄侧C上平放定向。当芯片24下降到槽22中时，其长轴y-y垂直于旋转轴x-x且宽侧B倚靠在上板表面32的外环部分34上。当其长轴y-y垂直于旋转轴x-x时，芯片24被称作长轴定向。当芯片24到达外槽端38，且由前边缘壁46的斜切边缘部分50辅助时，芯片24绕其长轴y-y旋转90度以倚靠在传送槽44的底板54上。由于传送槽44的宽度，宽侧B实质上与前边缘壁46及后边缘壁48平行。应注意，尽管所说明的实例提供传送槽44具有仅足以用于一个芯片24的深度，但并不要求如此。传送槽44的深度可足以在长轴定向中支撑两个或两个以上芯片。

与如所展示的槽22的底壁56与外环部分34相平或成平面不同，底壁56可或者在传送槽44的一区域中从内槽端36到外槽端38向下倾斜，如在图3中以点线轮廓所展示。此倾斜底壁将在沿着各自槽22的移动芯片24中向重力提供额外辅助。在另一选择中，如在图1B与图5中所示，与槽22的底壁56与外环部分34相平或成平面不同，槽22的底壁56可凹陷(即，降低)到外环部分34的表面中，形成在上板表面32的旋转方向上从每一槽22延伸的路径76。(应注意，为了清楚起见，在图1B中并非所有槽22展示路径76)。路径76从内槽端36延伸且跟随前边缘40的弯曲，在刚好未到达邻近槽22的后沿42的位置处停止。进入表面中的较小切口形成路径76，路径76的宽度足以使芯片自由穿过所述路径76，但所述路径76仅具有参考芯片24的微小深度，大约0.005″。此使得路径76的深度足以对芯片24的定向提供某些导引，但还不是深得使芯片24需要越过另一障碍物。

图5与图6展示内壁20的可能配置。如同外壁18，内壁20与装载板16的外围边缘26的曲率相符。然而，与外壁18不同，内壁20并不邻近于装载板16的外围边缘且围绕其安装。相反，内壁20可移除地安装在外壁18内部且倚靠在槽22的前边缘40及后边缘42的顶部上，且在装载板16上方轴向延伸到外壁18的高度或外壁18上方的高度。内壁20的宽度w径向向内延伸以至少部分覆盖槽22。内壁20在装载板16的较低高度处提供一其中可收集芯片24的存货但仍防止从上板表面32溢离的位置。内壁20至少具有足以覆盖传送槽44的宽度w。在图5中所示的实施例中，内壁20仅覆盖槽22的一部分以使得槽22的入口在内槽端36处是可见的。在图6中展示一替代实施例。在此实施例中，存在延伸组件截留部分，因为内壁20延伸超过内槽端36处槽22的入口，使得整个槽长度由内壁20覆盖。内壁20的内外围表面58也包括可选斜切边缘60。根据这些实施例，内壁20的内直径(内外围表面58)及装载板16的上板表面32用于容纳芯片24及使其部分定向。

再次参看图2，装载板16的外围边缘26具有在其中形成的孔62，所述孔62被布置成与传送槽44垂直对准。孔62的尺寸与形状允许一个芯片24以长轴定向径向向外穿过所述孔62，但其尺寸及形状可允许一个以上芯片24穿过所述孔62，其中芯片24是以长轴定向且窄侧C与窄侧C并列。

如在前文简要提及，组件装载器10经设计而以已知定向将芯片24到传递运输构件以供额外处理。额外处理可包括由机器执行的任何数目的处理，所述机器例如为，在第5,226,382号美国专利中所揭示的封端机(termination machine)。在本文所揭示的实施例中，运输构件为在遮罩(未图示)中包括芯片固持槽的输送带子或带12。输送带12在驱动滑轮14上传递(如在图1A中所示)且经布置以进入邻近于组件装载器10的外围边缘26的对准位置(如在图2中所示)，使得输送带12中的每一芯片固持槽与孔62对准。在操作中，组件装载器10的旋转速度与输送带12的旋转速度经控制以使得在每一连续芯片固持槽与每一连续孔62之间维持对准。在装载板16经安装而逆时针旋转的情况下，支撑输送带12的驱动滑轮14顺时针旋转。对于输送带12的额外细节，请读者再次参看第5,863,331号美国专利。

可能包括第5,863,331号美国专利中所揭示的多种传送构件以将芯片24从组件装载器10传送到传送皮带12或其它运输构件。在图7中以实例展示一种可能的传送构件。在与暴露的上板表面32相对的装载板16中形成较宽下凹槽64。凹槽64在传送槽44内侧且由内凹槽壁66及外凹槽壁68定界。如图所示，至少一个槽70从外凹槽壁68延伸到传送槽44中。通过使用槽70，芯片24从其在传送槽44中的位置径向向外移动到输送带12。更具体来说，至少一个非常薄的小直径传送盘72安装在轴74上，其中使用槽70使盘72穿过到传送槽44中。装载板16的圆周速度及盘72的圆周速度经控制及协调以使得其之间的周长速度存在很小的差异或不存在差异。当传送槽44到达输送带12的相对的芯片固持槽时，盘72已经由槽70穿过传送槽44且促使芯片24从传送槽44径向向外穿过孔62进入芯片固持槽。以此方式，传送槽44被清空。传送槽44接着逆时针行进，其中装载板16反转(backaround)且向下到装载板16的下端，此处芯片24等待其被拾取到传送槽44中。

如上文提及，可在传送槽44中包括一个以上芯片24。为了从传送槽44同时清空这些芯片24，一个以上槽70可以彼此靠近、隔开平行接近的方式共同安装在轴74上，使得在数目上对应于槽70的盘72促使芯片24从传送槽44径向向外穿过孔62，到达输送带12。

描述上述实施例以允许容易地理解本发明而并非限制本发明。相反，希望本发明涵盖所附权利要求书的精神与范围内所包括的各种修改及等效布置，赋予所附权利要求书的范围最广泛的解释以包含法律准许的所有此类修改及等效结构。

Claims (6)

1.一种长轴组件装载器，其包含：

可旋转装载板，其具有外围边缘及上表面，所述上表面从水平面倾斜以支撑具有长轴的多个芯片；

多个槽，其在所述上表面上且围绕所述可旋转装载板的所述外围边缘而定位，所述多个槽中的每一者的尺寸经设计以接纳至少一个芯片，所述芯片以其长轴垂直于所述可旋转装载板的旋转轴而平放，且以其长轴平行于所述可旋转装载板的半径而平放，且所述多个槽中的每个槽具有外槽端，所述外槽端与所述可旋转装载板的所述外围边缘具有共同末端；

外壁，其与所述可旋转装载板的所述外围边缘的曲率相符且邻近于并围绕所述外围边缘而安装；以及

传送槽，其在所述每个槽的外槽端处，进一步延伸到所述可旋转装载板中且与所述可旋转装载板的所述外围边缘具有共同末端，所述传送槽经定形以使得从所述每个槽下降到所述传送槽中的芯片围绕所述长轴具有九十度的旋转。

2.根据权利要求1所述的长轴组件装载器，其进一步包含：

内壁，其安装在所述外壁内部且倚靠在所述多个槽中的槽的前边缘及后边缘的顶部上。

3.根据权利要求1所述的长轴组件装载器，其中所述多个槽中的每一者包括位于径向内槽端上的圆角或倒角以辅助装载各自芯片；且其中所述多个传送槽中的每一者具有比所述多个槽的宽度窄的宽度。

4.根据权利要求1所述的长轴组件装载器，其中所述多个槽中的每一者具有由所述可旋转装载板的旋转方向界定的前边缘和后边缘，且所述多个传送槽中的每一者具有一对相对隔开的传送槽侧壁，其包括前边缘壁及后边缘壁，所述长轴组件装载器进一步包含：

斜切表面，其在所述多个槽中的每一槽的所述前边缘与各自传送槽的所述前边缘壁之间延伸；且其中所述多个槽中的每一槽的所述后边缘相对于所述可旋转装载板的上表面具有90度的角。

5.根据权利要求1所述的长轴组件装载器，其中所述多个槽中的每一者是由相对于所述可旋转装载板的旋转方向的前边缘和相对于所述可旋转装载板的旋转方向的后边缘形成，其开始于所述可旋转装载板的所述上表面的外环部分上方抬高的位置且轴向延伸到所述外环部分的表面中。

6.根据权利要求5所述的长轴组件装载器，其进一步包含：

内壁，其安装在所述外壁内部且倚靠在所述多个槽中的槽的前边缘及后边缘的顶部上，且其中：

所述多个槽中的每一个槽具有足以支撑多达三个端对端沿长轴定向平放的芯片的径向长度；

所述内壁具有足以覆盖所述传送槽的宽度。

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