CN111180372A - 双轨翻板机台 - Google Patents
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Abstract
一种双轨翻板机台，用以将进料托盘上的基板翻面并置于出料托盘。所述双轨翻板机台包括一进料输送轨道以运送进料托盘，一出料输送轨道以运送出料托盘、一翻转机构、一第一吸盘模块用以吸附基板、一转运机构邻近出料输送轨道、及一第二吸盘模块。通过所述翻转机构翻转后，使基板未被吸附的表面朝上；转运机构能移动第二吸盘模块，第二吸盘模块吸附翻面后的基板，并置于出料托盘。
Description
技术领域
本发明涉及一种双轨翻板机台，特别是指一种能用以自动翻转基板的机台，例如翻转高精密芯片或微处理器。
背景技术
一般的集成电路的高精密芯片或微处理器，在封装过程或封装完成后，具有许多检查的程序。这些检查程序通常涉及要翻转高精密芯片或微处理器。然而，高精密芯片或微处理器需要在无尘环境中处理，且要避免静电造成的损坏。
过去利用人力的生产作业，常常导致产品在进料、出料的过程中，因为人为作业疏失及不稳定作业，导致产品的质量无法有效的控制，产品良莠不齐；因此若有基板的自动化的进料、出料，以及翻板的设备，不但能解决人力不足的问题，亦能提高产品的质量良率。
此外，高精密芯片或微处理器至少有一表面具有多个端子且通常附有锡球，以供进行表面贴焊SMT(Surface Mount Technology)制程。基板的翻转过程还需要避免破坏附有锡球的表面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种双轨翻板机台，至少能解决上述的问题。
为了解决上述技术问题，根据本发明的其中一种方案，提供一种双轨翻板机台，用以将进料托盘上的基板翻面并置于出料托盘，所述双轨翻板机台包括一进料输送轨道，沿着一第一方向运送所述进料托盘，所述进料托盘承载所述基板；一出料输送轨道，平行于所述进料输送轨道，沿着所述第一方向运送所述出料托盘；一翻转机构，置于所述进料输送轨道与所述出料输送轨道之间，所述翻转机构具有一摆臂，所述摆臂能沿着一平行于所述第一方向的转轴翻转；一第一升降模块，能升降地连接于所述摆臂的一端；一第一吸盘模块，连接于所述第一升降模块，从而所述第一吸盘模块相对于所述翻转机构的所述摆臂能升降；所述第一吸盘模块吸附所述基板后，通过所述翻转机构的所述摆臂翻转后，从而所述基板未被吸附的表面朝上；一转运机构，邻近所述出料输送轨道，能沿着一垂直于所述第一方向的第二方向移动；一第二升降模块，能升降地连接于所述转运机构；及一第二吸盘模块，连接于所述至少一第二升降模块，从而相对于所述转运机构能升降，所述第二吸盘模块吸附位于所述第一吸盘模块上并且被翻转后的所述基板；其中所述第一吸盘模块及所述第二吸盘模块各具有一承载座、及一弹性吸盘，所述弹性吸盘固定于所述承载座，所述弹性吸盘以弹性材料制成，所述弹性吸盘至少一部分呈圆筒状，所述弹性吸盘的底面低于所述承载座的底面，从而具有一缓冲溃缩距离。
本发明具有以下有益效果：本发明的双轨翻板机台可以自动化将基板翻转180度，特别适用于高精密的微处理器的基板，可避免因人工翻面带来可能的伤害，例如静电、或沾附杂质等。
为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而附图与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明的双轨翻板机台的立体分解图。
图2为本发明的双轨翻板机台的前视图。
图3为本发明的双轨翻板机台的侧视图。
图4为本发明的双轨翻板机台吸附基板的立体图。
图5A为本发明的双轨翻板机台的吸嘴模块的立体分解图。
图5B为本发明的双轨翻板机台的吸嘴模块的另一立体分解图。
图5C为本发明的双轨翻板机台的吸嘴模块的立体剖视图。
图6为本发明的双轨翻板机台翻转基板的立体图。
图7为本发明的双轨翻板机台吸附基板另一面的立体图。
图8为本发明的双轨翻板机台视觉检查基板的立体图。
图9为本发明的双轨翻板机台置放已翻面后的基板的立体图。
图10为本发明的双轨翻板机台退出托盘的立体图。
具体实施方式
请参考图1至图3，为本发明的双轨翻板机台的立体图、前视图及侧视图。本发明提供一种双轨翻板机台1，用以将进料托盘B1上的基板C翻面并置于出料托盘B2。所述基板C在本实施例是高精密的微处理器，基板C有一底面，其具有多个附有锡球的端子。本实施例可应用在检查基板C的底面后，提供自动翻面的技术。例如，由基板C的底面朝上的状态，将基板C翻面，使基板C的底面朝下并置于出料托盘B2，以进入下一制程。其中本实施例的其中一项技术特征，在于吸取并翻面基板C的过程中，需要留意不伤及基板C的底面。然而本发明并不限制只应用于此种基板C。
本实施例的双轨翻板机台1包括一进料输送轨道R1、一出料输送轨道R2、一翻转机构20、一对第一升降模块30a、一对第一吸盘模块50a、一转运机构40、一对第二升降模块30b、及一对第二吸盘模块50b。然而，第一升降模块30a、第一吸盘模块50a、第二升降模块30b、及第二吸盘模块50b的数量可以是至少一个。
进料输送轨道R1沿着第一方向运送所述进料托盘B1，所述进料托盘B1承载所述基板C。所述第一方向在本实施例中，如图所示，为沿着Y轴方向。进料托盘B1表面可以设有多个支撑柱(未标号)用以限位基板C的边缘。进料输送轨道R1在本实施例中为一对履带式结构，但不限制于此。
出料输送轨道R2平行于所述进料输送轨道R1，也是沿着所述第一方向运送所述出料托盘B2。出料输送轨道R2的结构可以相同于进料输送轨道R1，只是运送方向不同。出料托盘B2的结构相同于进料托盘B1，只是应用于出料的一侧。
翻转机构20置于所述进料输送轨道R1与所述出料输送轨道R2之间。所述翻转机构20具有一摆臂23，所述摆臂23能沿着一平行于所述第一方向的转轴21翻转。本实施例是翻转180度。本实施例的摆臂23为一板状体，转轴21设置于摆臂23的一边缘，摆臂23的另一边缘设有一对第一升降模块30a及一对第一吸盘模块50a。翻转机构20的动力可以是通过马达、气压动力、或液压动力等。由图2观看，本发明的双轨翻板机台的使用空间精简，所述进料输送轨道R1与所述出料输送轨道R2之间的距离约等于所述翻转机构20的摆臂23的三倍宽。
请参阅图2及图3，本实施例进一步包括第一X轴滑轨TX1、第一Y轴滑轨TY1、第二X轴滑轨TX2及第二Y轴滑轨TY2。所述第一X轴滑轨TX1沿着所述第二方向移动所述翻转机构20，所述第一Y轴滑轨TY1沿着所述第一方向移动所述第一X轴滑轨TX1。所述第二Y轴滑轨TY2沿着所述第一方向移动所述转运机构40，所述第二X轴滑轨TX2沿着所述第二方向移动所述第二Y轴滑轨TY2。为避免图示杂乱，图1及其他图式隐藏上述X轴滑轨及Y轴滑轨。
所述第一升降模块30a能升降地连接于所述摆臂23的一端。所述第一吸盘模块50a连接于所述第一升降模块30a，从而所述第一吸盘模块50a相对于所述翻转机构20的所述摆臂23能升降。本实施例的第一升降模块30a可以是微型气动伸缩气缸、液压升降气缸、或步进马达等。
如图4所示，本实施例的翻转机构20先通过第一X轴滑轨TX1及第一Y轴滑轨TY1沿X轴及Y轴移动至进料托盘B1的上方后，再通过第一升降模块30a，使第一吸盘模块50a精准地下降而吸附基板C的表面。
所述转运机构40邻近所述出料输送轨道R2，能沿着一垂直于所述第一方向的第二方向移动。在本实施例中，第二方向相同于X轴方向。所述第二升降模块30b能升降地连接于所述转运机构40。所述第二吸盘模块50b连接于第二升降模块30b。本实施例的转运机构40不需要翻转，其被设置成在翻转机构20与出料托盘B2之间往返，将第二吸盘模块50b移动靠近所述翻转机构20以吸取翻面后的基板C，然后转运机构40再移动第二吸盘模块50b至出料托盘B2的上方。通过第二升降模块30b，从而第二吸盘模块50b相对于所述转运机构40能升降，以降低基板C。
请参阅图5A至图5C，为本发明的双轨翻板机台的吸嘴模块的立体分解图及立体剖视图。本实施例为着能合适且安全地吸附基板C。其中所述第一吸盘模块50a及所述第二吸盘模块50b各具有一承载座、及一弹性吸盘54。所述弹性吸盘54固定于所述承载座，所述弹性吸盘54以弹性材料制成，弹性吸盘54至少一部分呈圆筒状。此外，弹性吸盘54的底面低于承载座的底面，从而具有一缓冲溃缩距离。更具体的说，其中每一承载座包括一锁块51、一接管52、及一转接盘53。所述锁块51固定于所述第一升降模块30a或所述第二升降模块30b。所述接管52连接于所述锁块51与所述转接盘53之间。所述转接盘53具有一上本体531及一圆筒壁532。圆筒壁532由上本体531的底面突出。锁块51、接管52及转接盘53例如可以是以聚缩醛(Polyoxymethylene,POM)制成，其具有高刚性，低摩擦和优异的尺寸稳定性。但本发明不限制于此。
如图5C所示，其中所述弹性吸盘54呈圆筒状，所述圆筒壁532连接于所述弹性吸盘54的内侧面。由另一角度描述，弹性吸盘54的内径等于所述圆筒壁532的外径。另外，所述圆筒壁532的高度小于所述弹性吸盘54的高度，一种可行的实施例，圆筒壁532为6mm高，弹性吸盘54为10mm高。弹性吸盘54超出圆筒壁532的部分也就是上述缓冲溃缩距离，依上述可行实施例为4mm。本实施例的所述弹性吸盘54吸附所述基板C溃缩后的高度大于或等于所述圆筒壁532的高度。为着视觉判定的稳定度，圆筒壁532的底缘可以刚好碰触基板C。然而，本发明并不限制于此，圆筒壁532的底缘也可以不碰触基板C，仅以弹性吸盘54的底面碰触基板C。较佳的，其中所述弹性吸盘54的外径小于所述基板C的任一边长。
本实施例的所述弹性吸盘54较佳为海绵制成。较佳是以防静电材质制成。弹性吸盘54的海绵(Sponge type)，适用于表面凹凸，不平整的对象，可依对象表面变形。本实施例较佳的，为绍氏A(Shore A)硬度18至30度的海绵，例如三元乙丙橡胶(EPDM，EthylenePropylene Diene Monomer)海绵、PU(Poly Urethane聚氨酯)海绵、或EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)海绵。EPDM橡胶属于合成橡胶，是一种弹性体。补充说明，所述弹性吸盘54在本实施例需要避免会在基板C表面在吸附后留下印痕的材料，例如避免硅胶、或橡胶。
请参阅图6，所述第一吸盘模块50a吸附所述基板C后，通过所述翻转机构20的所述摆臂23沿转轴21翻转180度后，所述基板C未被吸附的表面朝上。在本实施例，原先在进料托盘B1上的基板C为顶面朝上，翻转后，基板C的底面朝上。
请参阅图7，通过第二X轴滑轨TX2及第二Y轴滑轨TY2(如图2及图3所示，图7中省略)，转运机构40被移动至摆臂23的上方。本实施例较佳的，还包括一上视觉模块CA1(参考图2及图3)，所述上视觉模块CA1固定于转运机构40，用以定位被吸附于所述第一吸盘模块50a上并且被翻转后的所述基板C。定位后，通过能相对于所述转运机构40升降的第二升降模块30b，所述第二吸盘模块50b被下降以吸附基板C连接于所述第二升降模块30b。所述第二吸盘模块50b吸附位于所述第一吸盘模块50a上并且被翻转后的所述基板C。
请参阅图8，本实施例的双轨翻板机台1还包括一上视觉模块CA1，下视觉模块CA2邻近所述出料输送轨道R2，所述下视觉模块CA2用以定位被吸附于所述第二吸盘模块50b的所述基板C，以进行所述基板C的角度校正。如图8所示，借着第二X轴滑轨TX2及第二Y轴滑轨TY2(如图2及图3所示，图7中省略)，转运机构40连同第二吸盘模块50b以及基板C先被移动至下视觉模块CA2的正上方。经过下视觉模块CA2的撷取影像并判断是否偏移或歪斜；若是偏移，则沿着X轴或Y轴移动作修正；若有歪斜，则沿着第二吸盘模块50b的中心轴转动作修正。
请参阅图9，借着第二X轴滑轨TX2及第二Y轴滑轨TY2(如图2及图3所示，图7中省略)，转运机构40连同第二吸盘模块50b以及基板C被移动至出料托盘B2的上方。然后，透过第二升降模块30b将第二吸盘模块50b以及基板C降低以置放于出料托盘B2。
请参阅图10，等到所有基板C由进料托盘B1移动至出料托盘B2后，出料托盘B2即可通过出料输送轨道R2，退出双轨翻板机台1。
本发明的特点及功能在于双轨翻板机台可以自动化将基板翻转180度，特别适用于高精密的微处理器的基板C，可避免因人工翻面带来可能的伤害，例如静电、或沾附杂质等。再者，本发明的双轨翻板机台的使用空间精简，进料输送轨道与出料输送轨道之间的距离约等于翻转机构的摆臂的三倍宽。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种双轨翻板机台，用以将进料托盘上的基板翻面并移置于出料托盘，其特征在于，所述双轨翻板机台包括：
一进料输送轨道，沿着一第一方向运送所述进料托盘，所述进料托盘承载所述基板；
一出料输送轨道，平行于所述进料输送轨道，沿着所述第一方向运送所述出料托盘；
一翻转机构，置于所述进料输送轨道与所述出料输送轨道之间，所述翻转机构具有一摆臂，所述摆臂能沿着一平行于所述第一方向的转轴翻转；
一第一升降模块，能升降地连接于所述摆臂的一端；
一第一吸盘模块，连接于所述第一升降模块，从而所述第一吸盘模块相对于所述翻转机构的所述摆臂能升降；所述第一吸盘模块吸附所述基板后，通过所述翻转机构的所述摆臂翻转后，从而所述基板未被吸附的表面朝上；
一转运机构，邻近所述出料输送轨道，所述转运机构能沿着一垂直于所述第一方向的第二方向移动；
一第二升降模块，能升降地连接于所述转运机构；及
一第二吸盘模块，连接于至少所述一第二升降模块，从而相对于所述转运机构能升降，所述第二吸盘模块吸附位于所述第一吸盘模块上并且被翻转后的所述基板；
其中所述第一吸盘模块及所述第二吸盘模块各具有一承载座、及一弹性吸盘，所述弹性吸盘固定于所述承载座，所述弹性吸盘以弹性材料制成，所述弹性吸盘至少一部分呈圆筒状，所述弹性吸盘的底面低于所述承载座的底面，从而具有一缓冲溃缩距离。
2.如权利要求1所述的双轨翻板机台，其特征在于，还包括一上视觉模块，所述上视觉模块定位被吸附于所述第一吸盘模块上并且被翻转后的所述基板。
3.如权利要求2所述的双轨翻板机台，其特征在于，还包括一下视觉模块，邻近所述出料输送轨道，所述下视觉模块定位被吸附于所述第二吸盘模块的所述基板，以进行所述基板的角度校正。
4.如权利要求1所述的双轨翻板机台，其特征在于，每一所述承载座包括一锁块、一接管、及一转接盘，所述锁块固定于所述第一升降模块或所述第二升降模块，所述接管连接于所述锁块与所述转接盘之间，所述转接盘的底面突出一圆筒壁，所述弹性吸盘呈圆筒状，所述圆筒壁连接于所述弹性吸盘的内侧面，所述圆筒壁的高度小于所述弹性吸盘的高度。
5.如权利要求4所述的双轨翻板机台，其特征在于，所述弹性吸盘吸附所述基板溃缩后的高度大于或等于所述圆筒壁的高度。
6.如权利要求4所述的双轨翻板机台，其特征在于，所述弹性吸盘的外径小于所述基板的任一边长。
7.如权利要求1所述的双轨翻板机台，其特征在于，所述弹性吸盘为三元乙丙橡胶制成。
8.如权利要求1所述的双轨翻板机台，其特征在于，还包括一第一X轴滑轨及第一Y轴滑轨，所述第一X轴滑轨沿着所述第二方向移动所述翻转机构，所述第一Y轴滑轨沿着所述第一方向移动所述第一X轴滑轨。
9.如权利要求8所述的双轨翻板机台，其特征在于，还包括一第二X轴滑轨及第二Y轴滑轨，所述第二Y轴滑轨沿着所述第一方向移动所述转运机构，所述第二X轴滑轨沿着所述第二方向移动所述第二Y轴滑轨。
10.如权利要求1所述的双轨翻板机台，其特征在于，所述进料输送轨道与所述出料输送轨道之间的距离等于所述翻转机构的所述摆臂的三倍宽。
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