CN112429564A - 卷盘自动更换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种卷盘自动更换系统。空卷盘堆叠器将各空卷盘装载成一列。载带卷绕器接受从空卷盘堆叠器抽出的空卷盘的供给，并将包装有各半导体器件的载带仅以设定长度缠绕于空卷盘而固定。绑扎机利用绑带绑扎由载带卷绕器所缠绕于卷盘而固定的载带。卷盘更换器依次执行以下操作：将空卷盘从空卷盘堆叠器抽出并向载带卷绕器供给；从空卷盘堆叠器抽出后行空卷盘并使该后行空卷盘待机；将缠绕固定有载带的卷盘从载带卷绕器分离并向绑扎机供给；将待机状态的空卷盘向载带卷绕器供给。卸载堆叠器将卷盘更换器所传递的通过绑扎机而以绑带绑扎的卷盘接收并装载。

Description

卷盘自动更换系统
技术领域
本发明是涉及一种将仅以设定长度缠绕了包装有各半导体器件的载带的卷盘以空卷盘(empty reel)来自动更换的系统的技术。
背景技术
半导体器件在通过半导体工艺而制造之后在出厂之前经过检查。即、就半导体器件而言，无论是封装包裹的内部存在不良还是外观存在缺陷，都会对性能带来致命的影响。因此，对于半导体器件，不仅执行电操作检查，而且执行包括外观视觉检查在内的各种检查。
经过了这些检查的合格产品的半导体器件盛装在包装容器中而向外部出厂。作为包装容器，能够使用托盘(tray)或载带(carrier tape)等。通常，就载带而言，用于收纳半导体器件的多个袋(pocket)排列成一列。载带在以各半导体器件收纳于各袋中的状态由盖带(cover tape)所密封之后通过卷绕器(winder)而缠绕于卷盘。
另一方面，就卷绕器而言，若将包装有各半导体器件的载带根据半导体器件的批量(LOT)等而仅缠绕设定长度，则须以空卷盘来更换缠绕了载带的卷盘。此时，在以手工作业来进行更换卷盘的作业的情况下，增加作业人员的疲劳度且作业效率也降低。因此，需要一种能够自动更换卷盘的系统。
发明内容
技术问题
本发明所要解决的问题在于提供一种卷盘自动更换系统，该系统将在空卷盘上仅缠绕设定长度的包装有各半导体器件的载带之后以新的空卷盘来进行更换的一系列作业自动化，从而能够提高作业效率。
解决问题的方案
旨在达到上述问题的根据本发明的卷盘自动更换系统包括空卷盘堆叠器(emptyreel stacker)、载带卷绕器(carrier tape winder)、绑扎机(banding device)、卷盘更换器(reel changer)以及卸载堆叠器(unload stacker)。空卷盘堆叠器将各空卷盘装载成一列。载带卷绕器接受从空卷盘堆叠器抽出的空卷盘的供给，并将包装有各半导体器件的载带仅以设定长度缠绕于空卷盘而固定。绑扎机利用绑带绑扎由载带卷绕器所缠绕于卷盘而固定的载带。卷盘更换器依次执行以下操作：将空卷盘从空卷盘堆叠器抽出并向载带卷绕器供给；从空卷盘堆叠器抽出后行空卷盘并使该后行空卷盘待机；将缠绕固定有载带的卷盘从载带卷绕器分离并向绑扎机供给；将待机状态的空卷盘向载带卷绕器供给。卸载堆叠器将卷盘更换器所传递的通过绑扎机而以绑带绑扎的卷盘接收并装载。
发明的效果
根据本发明，将所装载的各空卷盘依次抽出，并根据半导体器件的批量等而将载带仅以设定长度缠绕于所抽出的空卷盘而固定，且将缠绕固定于空卷盘的载带利用绑带绑扎而卸载，由于将这一系列作业自动化，因而能够提高作业效率。
附图说明
图1是对于根据本发明的一个实施例的卷盘自动更换系统的立体图。
图2是示出了图1中所图示的卷盘自动更换系统的内部的立体图。
图3是对于图2的主视图。
图4是对于空卷盘堆叠器的立体图。
图5是对于图4的主视图。
图6是对于卷绕单元的立体图。
图7是将图6中所图示的卷绕单元从后方观察的立体图。
图8是对于载带附接单元的侧视图。
图9和图10是用于说明载带附接单元的作用的图。
图11是对于绑带供给单元的立体图。
图12是对于绑带附接单元的侧视图。
图13和图14是用于说明绑带附接单元的作用的图。
图15是对于卷盘更换器的立体图。
图16是对于卸载堆叠器的立体图。
图17是对于条形码附着器的立体图。
图18是对于图17的主视图。
符号说明
10：载带
100：空卷盘堆叠器
101：空卷盘
110：空卷盘装载架
120：闸门
200：载带卷绕器
210：卷绕单元
220：载带附接单元
300：绑扎机
301：绑带
310：绑带供给单元
320：绑带附接单元
400：卷盘更换器
420：夹具(Gripper)
500：卸载堆叠器
510：卸载架
520：卸载架移动机构
600：条形码附着器
610：条形码印刷机
620：条形码传送器
具体实施方式
对于本发明参照附图详细说明如下。这里，对于相同的构成使用相同的附图标记，并且省略重复的说明以及对于有可能使本发明的要旨不必要地模糊的公知功能和构成的详细说明。本发明的实施方式是为了向本领域普通技术人员更完整地说明本发明而提供的。因此，可以夸张附图中的各要素的形状和大小等，以使说明更加清楚。
图1是对于根据本发明的一个实施例的卷盘自动更换系统的立体图。图2是示出了图1中所图示的卷盘自动更换系统的内部的立体图。图3是对于图2的主视图。
参照图1至图3，根据本发明的一个实施例的卷盘自动更换系统1000包括空卷盘堆叠器100、载带卷绕器200、绑扎机300、卷盘更换器400以及卸载堆叠器500。
空卷盘堆叠器100将各空卷盘101装载成一列。载带卷绕器200接受从空卷盘堆叠器100抽出的空卷盘101的供给，并将包装有各半导体器件的载带10仅以设定长度缠绕于空卷盘101而固定。这里，载带卷绕器200能够包括卷绕单元210和载带附接单元220。
绑扎机300利用绑带301绑扎由载带卷绕器200所缠绕固定于卷盘101的载带10。这里，绑扎机300能够包括绑带供给单元310和绑带附接单元320。
卷盘更换器400依次执行以下操作：将空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出并向载带卷绕器200供给；从空卷盘堆叠器100抽出后行空卷盘101并使该后行空卷盘101待机；将缠绕固定有载带10的卷盘101从载带卷绕器200分离并向绑扎机300供给；将待机状态的空卷盘101向载带卷绕器200供给。卸载堆叠器500将卷盘更换器400所传递的通过绑扎机300而以绑带301绑扎的卷盘101接收并装载。
根据本实施例，卷盘自动更换系统1000将所装载的各空卷盘101依次抽出，并根据半导体器件的批量等而将载带10仅以设定长度缠绕于所抽出的空卷盘101而固定，且将缠绕固定于空卷盘101的载带10利用绑带301绑扎而卸载，而且能够将这一系列作业自动化。
此时，卷盘自动更换系统1000能够执行如下作业：在将载带10缠绕固定于所抽出的先行空卷盘101之前，抽出后行空卷盘101并使该后行空卷盘101待机；在对缠绕固定有载带10的先行空卷盘101利用绑带301进行绑扎期间，将载带10缠绕于后行空卷盘101而固定。因此，能够提高将载带10仅以设定长度缠绕于空卷盘101之后以新的空卷盘101来更换的作业效率。
另一方面，卷盘自动更换系统1000能够包括条形码附着器(Bar code attachingdevice)600。条形码附着器600将条形码附着于供给至载带卷绕器200的空卷盘101。条形码附着器600能够包括条形码印刷机610和条形码传送器620。
图4是对于空卷盘堆叠器的立体图。图5是对于图4的主视图。
参照图4和图5，空卷盘堆叠器100能够包括空卷盘装载架110和闸门120。空卷盘装载架110使各空卷盘101以沿着垂直于XY水平面的Z轴方向层叠的状态对齐。空卷盘装载架110在下端形成有抽出空卷盘101的卷盘抽出口110a。
空卷盘装载架110能够具备一对装载块111和各对齐杆112。各装载块111形成为相互对称的形态。各装载块111能够相互隔开而固定于系统支撑架1001。在各装载块111相互隔开的间隔能够形成卷盘抽出口110a。各对齐杆112垂直地竖立于各装载块111上且沿着各空卷盘101的周围排列。因此，各对齐杆112能够使各空卷盘101以层叠的状态对齐。
闸门120使卷盘抽出口110a开闭，由此，朝向下方每次抽出一个空卷盘101。闸门120具备一对闸门部件121和分别使各闸门部件121移动的各闸门部件移动机构122。各闸门部件121形成为相互对称的形态。各闸门部件121配置成各自从各装载块111朝向上方隔开。
各闸门部件121在各自以遮盖卷盘抽出口110a的一部分的方式移动的状态下支承最下层的空卷盘101，从而防止最下层的空卷盘101通过卷盘抽出口110a而被抽出。各闸门部件121在以完全暴露卷盘抽出口110a的方式移动的状态下不支承最下层的空卷盘101，从而能够通过卷盘抽出口110a而抽出最下层的空卷盘101。
各闸门部件移动机构122能够支撑于各装载块111。各闸门部件移动机构122各自能够由线性致动器(Linear actuator)构成。因此，各闸门部件121能够线性移动而开闭卷盘抽出口110a。线性致动器能够由线性马达或气缸(Cylinder)等构成。
空卷盘堆叠器100能够包括空卷盘位置检测器130。空卷盘位置检测器130能够检测在空卷盘装载架110移动至最下层的空卷盘101的基准位置。空卷盘位置检测器130能够向系统控制器(未图示)提供空卷盘101的基准位置信息。这里，系统控制器整体控制卷盘自动更换系统1000。
系统控制器能够基于空卷盘101的基准位置信息而控制卷盘更换器400，使得空卷盘101对准设定位置而安装于卷绕器用夹具211。这里，空卷盘101能够在其里侧圆周面具有插入载带10的前端的里侧槽101a。在空卷盘101对准设定位置而安装于卷绕器用夹具211的状态下，空卷盘101的里侧槽101a定位成插入载带10的前端。
空卷盘位置检测器130能够包括一对传感器模块131和分别使各传感器模块131移动的各传感器模块移动机构132。各传感器模块131能够配置成比各闸门部件121还靠下方。各个传感器模块131能够在其上表面沿着空卷盘101的圆周方向以一定间隔排列多个传感器131a。例如，空卷盘101能够在中心周围具有各扇形孔。各传感器131a通过在各位置所检测的空卷盘101的各扇形孔的值而能够检测出空卷盘101的基准位置。传感器131a能够由光学式传感器等构成。
各传感器模块131在各闸门部件121的闭锁位置进入卷盘抽出口110a而检测最下层的空卷盘101的基准位置。各传感器模块131在各闸门部件121的敞开位置从卷盘抽出口110a退出，从而不妨碍空卷盘101的抽出。
各传感器模块移动机构132能够支撑于各装载块111。各传感器模块移动机构132各自能够由线性致动器构成。因此，各传感器模块131能够线性移动而进入卷盘抽出口110a。线性致动器能够由线性马达或气缸等构成。
图6是对于卷绕单元的立体图。图7是将图6中所图示的卷绕单元从后方观察的立体图。图8是对于载带附接单元的侧视图。图9和图10是用于说明载带附接单元的作用的图。
参照图6至图10，卷绕单元210具备以夹住或松开卷盘101的方式进行操作的卷绕器用夹具211和使卷绕器用夹具211以X轴为中心旋转并沿着Z轴方向线性移动的卷绕器用夹具移动机构216。
卷绕器用夹具211能够包括卷盘支撑部件212和各真空压力吸附垫213。卷盘支撑部件212能够形成为轮毂和轮缘由各辐条(spoke)所连接的形态。轮毂能够在中央具有突出的凸台以插入到卷盘的中央孔。卷盘支撑部件212具有小于卷盘101的外径的外径。卷盘支撑部件212以能够旋转的方式支撑于旋转安装架212a。
各真空压力吸附垫213沿着卷盘支撑部件212的圆周方向排列而安装于卷盘支撑部件212。各真空压力吸附垫213能够产生真空压力而使卷盘101吸附于卷盘支撑部件212，且能够释放真空压力而使卷盘101从卷盘支撑部件212分离。各真空压力吸附垫213能够根据真空泵等是否工作而产生真空压力或释放真空压力。卷绕器用夹具211能够包括用于探测卷盘是否被吸附的传感器。
卷绕器用夹具移动机构216能够包括使卷绕器用夹具211以X轴为中心旋转的旋转致动器217和使旋转致动器217沿着Z轴方向线性移动的Z轴线性致动器218。
旋转致动器217能够包括旋转马达和将旋转马达的旋转力传递至卷绕器用夹具211的动力传递器。旋转马达的主体支撑于旋转安装架212a。动力传递器能够包括同轴固定于旋转马达的驱动轴的驱动带轮、同轴固定于卷盘支撑部件212的中心的从动带轮以及将驱动带轮的旋转力传递至从动带轮的传动带。当然，旋转致动器217还能够多种多样地构成而不限定于例示。
Z轴线性致动器218使旋转致动器217沿着Z轴方向线性移动，由此使卷绕器用夹具211沿着Z轴方向升降。Z轴线性致动器218支撑于系统支撑架1001。Z轴线性致动器218能够包括旋转马达和将旋转马达的旋转运动转换为线性运动而传递至旋转致动器217的运动转换器。旋转马达的主体能够支撑于基体块218a。
运动转换器能够包括同轴固定于旋转马达的驱动轴而以能够旋转的方式支撑于基体块218a的螺钉、以与螺钉螺纹配合的状态固定于旋转安装架212a的升降部件以及引导升降部件的升降运动的线性引导件。当然，Z轴线性致动器218还能够多种多样地构成而不限定于例示。
旋转致动器217通过X轴线性致动器219而沿着X轴方向线性移动，由此还能够在X轴方向上调整卷绕器用夹具211的位置。在该情况下，Z轴线性致动器218能够使X轴线性致动器219沿着Z轴方向线性移动。X轴线性致动器219能够包括线性马达或气缸等而构成。
通过半径检测器214而能够检测缠绕于空卷盘101的载带10的卷绕半径。Z轴线性致动器218能够基于半径检测器所检测的信息而进行控制，使得卷盘101与载带10的卷绕半径增加相应地下降。半径检测器214能够由光学式传感器等构成并安装于粘合带加压器240的加压杆241。
载带附接单元220在载带10由卷绕单元210所缠绕于空卷盘101时，向载带10的前端和后端供给粘合带230a而将载带10固定于空卷盘101。即、载带附接单元220在载带10对于空卷盘101的卷绕开始时使粘合带230a附着于空卷盘101的里侧圆周面至载带10的前端。
另外，载带附接单元220在载带10对于空卷盘101的卷绕结束时使粘合带230a附着于载带10的后端至载带10的卷绕部位。因此，载带10能够固定成缠绕于卷盘101的状态。载带附接单元220能够包括粘合带供给器230、粘合带加压器240以及推动器250。
粘合带供给器230能够包括供给器本体231和输送机构232。供给器本体231以使缠绕有粘合带230a的供给辊由供给辊旋转致动器所旋转而从供给辊退绕粘合带230a并将退绕的粘合带230a利用刀具切割成设定长度而抽出的方式构成。输送机构232将从供给器本体231抽出的粘合带230a输送至卷盘101。输送机构232能够包括输送架233、旋转马达234、驱动带轮235、从动带轮236以及金属线237。
输送架233支撑于供给器本体231。输送架233在上表面具有用于向卷盘101输送粘合带230a的输送轨道。输送架233通过朝向卷盘101的前端抽出粘合带230a并向卷盘101供给该粘合带230a。输送架233能够以与从供给器本体231抽出的粘合带230a的宽度方向平行的轴为中心可枢转地设置于供给器本体231。因此，输送架233能够调节对于卷盘101的上下倾斜角度。
旋转马达234的主体能够支撑于供给器本体231。驱动带轮235以与横穿输送轨道的方向平行的轴为中心可旋转地支撑于输送架233的后端。驱动带轮235同轴固定于旋转马达234的驱动轴。从动带轮236以与横穿输送轨道的方向平行的轴为中心可旋转地支撑于输送架233的前端。金属线237以绕接于驱动带轮235和从动带轮236的状态接受旋转马达234的旋转力的传递并以履带方式旋转。
金属线237一边以履带方式旋转一边沿着输送轨道输送传递至上游部位的粘合带230a。因此，粘合带230a能够通过输送轨道的前端而被抽出并供给至卷盘101。粘合带供给器230能够包括用于探测粘合带230a的输送的传感器。
粘合带加压器240对附着于空卷盘101的里侧圆周面至载带10的前端的粘合带230a进行加压，或者，对附着于载带10的后端至载带10的卷绕部位的粘合带230a进行加压。因此，粘合带230a能够牢固地附着于空卷盘101的里侧圆周面至载带10的前端。另外，粘合带230a能够牢固地附着于载带10的后端至载带10的卷绕部位。粘合带加压器240能够包括一对加压杆241、加压杆引导件242以及各加压杆升降致动器243。
各加压杆241能够通过安装于各自的下端的辊241a而与粘合带230a接触。加压杆引导件242引导各加压杆241的各自的升降。加压杆引导件242支撑于系统支撑架1001。各加压杆升降致动器243使各加压杆241沿着Z轴方向升降。因此，各加压杆241能够下降并通过各辊241a而将粘合带230a向空卷盘101的里侧圆周面或载带10加压。
各加压杆升降致动器243能够包括线性马达或气缸等而构成。粘合带加压器240能够包括各弹簧244。各弹簧244对各加压杆241施加弹性力，从而能够保持各加压杆241的各辊241a与载带10接触的状态。
推动器250将进入到空卷盘101中的载带10的前端和粘合带230a按压而插入到空卷盘101的里侧槽101a中。因此，载带10的前端由粘合带230a所附着于空卷盘101并插入到里侧槽101a中，从而能够更牢固地固定于空卷盘101。
推动器250能够包括推杆251、推杆引导件252以及推杆升降致动器253。推杆251以其下端能够插入到空卷盘101的里侧槽101a中的方式形成。推杆引导件252引导推杆251的升降。推杆升降致动器253使推杆251升降。因此，推杆251在进行下降操作时下端进入到空卷盘101的里侧槽101a中，从而能够将载带10的前端和粘合带230a按压而插入到空卷盘101的里侧槽101a中。推杆升降致动器253能够包括线性马达或气缸等而构成。
图11是对于绑带供给单元的立体图。图12是对于绑带附接单元的侧视图。图13和图14是用于说明绑带附接单元的作用的图。
参照图11至图14，绑带供给单元310在使缠绕固定有载带10的卷盘101通过卷盘更换器400而旋转期间，以沿着缠绕固定于卷盘101的载带10的外周缠绕绑带301的方式供给绑带301。这里，绑带301包裹载带10的外周而进行保护。绑带供给单元310能够包括输送架311、供给辊312、供给辊旋转致动器313、输送引导件314、输送机构315以及刀具316。
输送架311在上表面具有用于向卷盘101输送绑带301的输送轨道311a。输送架311通过朝向卷盘101的前端而将绑带301抽出并向卷盘101供给该绑带301。供给辊312以缠绕有绑带301的状态可旋转地支撑于供给辊支撑架312a。供给辊支撑架312a能够固定于系统支撑架1001。供给辊旋转致动器313使供给辊312旋转，由此将绑带301从供给辊312退绕而供给。供给辊旋转致动器313能够包括旋转马达等而构成。
输送引导件314将从供给辊312供给的绑带301引导到输送轨道311a。输送引导件314能够包括各引导辊314a和引导通道314b。各引导辊314a以与横穿输送轨道311a的方向平行的轴为中心可旋转地支撑于输送架311，从而能够引导绑带301的输送。引导通道314b能够以使从各引导辊314a传递的绑带301通过并将绑带301引导到输送轨道311a的方式安装于输送架311。
输送机构315从输送引导件314接受绑带301的传递，并沿着输送轨道311a输送绑带301。输送机构315能够包括各输送辊315a、输送辊旋转致动器315b以及各辅助辊315c。各输送辊315a沿着输送轨道311a隔开。各输送辊315a以与横穿输送轨道311a的方向平行的轴为中心可旋转地支撑于输送架311。各输送辊315a以在上侧置放了绑带301的状态旋转，由此输送绑带301。输送辊旋转致动器315b使各输送辊315a中的某一个旋转而对绑带301施加输送力。
各辅助辊315c以与横穿输送轨道311a的方向平行的轴为中心可旋转地支撑于各升降架315d。各升降架315d以使各辅助辊315c位于各输送辊315a的上侧的状态可升降地支撑于输送架311。各个升降架315d通过操作螺栓315e的旋转操作而固定为高度被调节的状态。因此，在绑带301的厚度有变更的情况下，调节各辅助辊315c与各输送辊315a的间隔，从而能够顺利地输送绑带301。
刀具316将沿着输送轨道311a输送的绑带301切割成设定长度。刀具316能够构成为刀刃通过线性致动器沿着垂直于绑带301的方向进行线性操作而切割绑带301。线性致动器支撑于输送架311且能够包括线性马达或气缸等。绑带供给单元310能够包括用于探测绑带的输送的传感器。
绑带附接单元320在绑带301沿着载带10的外周缠绕时向绑带301的前端和后端供给粘合带330a而将绑带301固定于载带10。即、绑带附接单元320在绑带301对于载带10的卷绕开始时使粘合带330a附着于载带10的外侧表面至绑带301的前端。另外，绑带附接单元320在绑带301对于载带10的卷绕结束时使粘合带330a附着于绑带301的后端至绑带301的卷绕部位。因此，绑带301能够以缠绕于载带10的状态被固定。
绑带附接单元320能够包括粘合带供给器330和粘合带加压器340。粘合带供给器330和粘合带加压器340能够以与载带附接单元220的粘合带供给器230和粘合带加压器240相同的方式构成。
图15是对于卷盘更换器的立体图。
参照图15，卷盘更换器400能够包括旋转块410、一对更换器用夹具420、各夹具旋转致动器430、Y轴旋转致动器440、X轴线性致动器450、Z轴线性致动器460。
旋转块410具有与Y轴正交的长度。一对更换器用夹具420以相互对称的方式安装于旋转块410的两端且各自以夹住或松开卷盘101的方式进行操作。更换器用夹具420能够包括卷盘支撑部件421和各真空压力吸附垫422。卷盘支撑部件421能够形成为轮毂和轮缘由各辐条所连接的形态。轮毂能够在中央具有突出的凸台以插入到卷盘101的中央孔中。卷盘支撑部件421具有小于卷盘的外径的外径。卷盘支撑部件421以能够旋转的方式支撑于旋转块410。
各真空压力吸附垫422沿着卷盘支撑部件421的圆周方向排列而安装于卷盘支撑部件421。各真空压力吸附垫422能够产生真空压力而使卷盘101吸附于卷盘支撑部件421，且能够释放真空压力而使卷盘101从卷盘支撑部件421分离。各真空压力吸附垫422能够根据真空泵等是否工作而产生真空压力或释放真空压力。更换器用夹具420能够包括用于探测卷盘101是否被吸附的传感器。
各夹具旋转致动器430以与旋转块410的长度方向平行的轴为中心分别使各更换器用夹具420旋转。即、各夹具旋转致动器430分别使各更换器用夹具420独立地旋转。因此，在某一个更换器用夹具420为了将空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出并安装于卷绕器用夹具211而进行旋转操作时，另一个更换器用夹具420能够以停止的状态待机。另外，在某一个更换器用夹具420与绑扎机300相关联而进行旋转操作时，另一个更换器用夹具420能够以停止的状态待机。
夹具旋转致动器430能够包括旋转马达和将旋转马达的旋转力传递至更换器用夹具420的动力传递器。旋转马达的主体支撑于旋转块410。动力传递器能够包括同轴固定于旋转马达的驱动轴的驱动带轮、同轴固定于卷盘支撑部件421的中心的从动带轮以及将驱动带轮的旋转力传递至从动带轮的传动带。当然，夹具旋转致动器430还能够多种多样地构成而不限定于例示。
Y轴旋转致动器440使旋转块410以Y轴为中心旋转。旋转块410通过Y轴旋转致动器440而以Y轴为中心旋转，由此能够使各更换器用夹具420进行转动(turn)操作。因此，各更换器用夹具420进行转动操作，从而能够将空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出并传递至卷绕器用夹具211，且将卷盘传递至卸载堆叠器500。
Y轴旋转致动器440能够包括旋转马达和将旋转马达的旋转力传递至旋转块410的动力传递器。旋转马达的主体支撑于X轴移动块441。动力传递器能够包括同轴固定于旋转马达的驱动轴的驱动带轮、同轴固定于旋转块410的旋转轴的从动带轮以及将驱动带轮的旋转力传递至从动带轮的传动带。当然，Y轴旋转致动器440还能够多种多样地构成而不限定于例示。
X轴线性致动器450使Y轴旋转致动器440沿着X轴方向线性移动。Y轴旋转致动器440通过X轴线性致动器450而沿着X轴方向线性移动，由此使各更换器用夹具420沿着X轴方向线性移动。因此，各更换器用夹具420能够在载带卷绕器200与绑扎机300之间往复运动。
X轴线性致动器450构成为旋转马达和用于将旋转马达的旋转运动转换为直线运动的螺钉支撑于Y轴移动块451，从而能够使X轴移动块441沿着X轴方向线性移动。X轴线性致动器450还能够包括线性马达或气缸等而构成。
Z轴线性致动器460使X轴线性致动器450沿着垂直方向的Z轴线性移动。X轴线性致动器450通过Z轴线性致动器460而沿着Z轴方向线性移动，由此使各更换器用夹具420升降。因此，更换器用夹具420能够进行升降操作并与闸门120相关联而从空卷盘堆叠器100抽出空卷盘101。
Z轴线性致动器460构成为旋转马达和用于将旋转马达的旋转运动转换为直线运动的螺钉支撑于基体块461，从而能够使Y轴移动块451沿着Y轴方向线性移动。Z轴线性致动器460还能够包括线性马达或气缸等而构成。
图16是对于卸载堆叠器的立体图。
参照图16，卸载堆叠器500能够包括卸载架510和卸载架移动机构520。卸载架510将卷盘更换器400所传递的利用绑带301绑扎的卷盘101依次接收并沿着Z轴方向层叠而对齐。卸载架510能够在上表面具有稳定地安置卷盘101的构造物。
卸载架移动机构520使卸载架510沿着Z轴方向线性移动并沿着X轴方向线性移动。卸载架移动机构520能够包括使卸载架510沿着Z轴方向线性移动的Z轴线性致动器521和使Z轴线性致动器521沿着X轴线性移动的X轴线性致动器522。
Z轴线性致动器521能够在使卸载架510上升而接收卷盘更换器400所传递的卷盘101之后使卸载架510下降而待机。Z轴线性致动器521能够包括旋转马达和将旋转马达的旋转运动转换为线性运动而传递至卸载架510的运动转换器。旋转马达的主体支撑于X轴移动块521a。
运动转换器能够包括同轴固定于旋转马达的驱动轴的驱动带轮、以能够旋转的方式支撑于X轴移动块的从动带轮、将驱动带轮的旋转力传递至从动带轮的传动带、以固定于传动带的状态固定于卸载架510的升降部件以及引导升降部件的升降运动的线性引导件。当然，Z轴线性致动器521还能够多种多样地构成而不限定于例示。各导杆521b能够以竖立于卸载架510的两侧的状态固定于X轴移动块521a。各导杆521b引导安置于卸载架510的各卷盘101能够以稳定的姿势升降。
X轴线性致动器522使卸载架510沿着X轴方向往复运动，由此使卷盘101卸载至卸载区域。X轴线性致动器522构成为旋转马达和用于将旋转马达的旋转运动转换为直线运动的螺钉支撑于基体块522a，从而能够使X轴移动块521a沿着X轴方向线性移动。X轴线性致动器522还能够包括线性马达或气缸等而构成。
图17是对于条形码附着器的立体图。图18是对于图17的主视图。
参照图17和图18，条形码印刷机610印发条形码601。条形码印刷机610能够以在成一列附着于离型纸601a的一个面的各条形码用空白纸上分别印刷条形码601而抽出的方式构成。条形码印刷机610能够在壳体611中内置未图示的供给辊和供给辊旋转致动器以及印刷头。
供给辊以缠绕了附着有各条形码用空白纸的离型纸601a的状态可旋转地支撑于壳体611。供给辊旋转致动器使供给辊旋转，由此将离型纸601a从供给辊退绕而供给。供给辊旋转致动器能够包括旋转马达等而构成。印刷头在从供给辊供给的离型纸601a的各条形码用空白纸上印刷条形码601。所印刷的各条形码601以附着于离型纸601a的状态通过壳体611的抽出口612而被抽出。
条形码印刷机610将以附着有各条形码601的状态朝向条形码传送器620而抽出的离型纸601a以由弯曲引导件613所弯曲的方式引导，从而使各条形码601能够从离型纸601a顺利地分离。壳体611能够通过X轴线性致动器614而沿着X轴方向线性移动。因此，能够在X轴方向上调节壳体611与条形码传送器620的吸附垫621之间的间隔。X轴线性致动器614能够包括线性马达或气缸等而构成。
条形码传送器620将条形码印刷机610所印发的条形码601拾取并附着于载带卷绕器200的空卷盘101。条形码传送器620能够包括吸附垫621、使吸附垫621沿着X轴线性移动的X轴线性致动器622以及使X轴线性致动器622沿着Z轴方向线性移动的Z轴线性致动器623。
吸附垫621产生真空压力而吸附条形码601，且释放真空压力而使条形码601分离。吸附垫621能够根据真空泵等是否工作而产生真空压力或释放真空压力。吸附垫621能够由弹簧621b所支撑于X轴移动块621a。因此，吸附垫621通过弹簧621b而提高将条形码601对空卷盘101进行加压的效果，从而不仅使得条形码601对于空卷盘101的粘合可靠，而且能够进行缓冲。
X轴线性致动器622使吸附垫621沿着X轴方向往复运动。X轴线性致动器622支撑于升降块622a。X轴线性致动器622能够包括线性马达或气缸等而构成。
Z轴线性致动器623使吸附垫621沿着Z轴方向在条形码印刷机610与载带卷绕器200之间往复运动。Z轴线性致动器623构成为旋转马达和用于将旋转马达的旋转运动转换为直线运动的螺钉支撑于基体块623a，从而能够使升降块622a沿着Z轴方向升降。Z轴线性致动器623还能够包括线性马达或气缸等而构成。
条形码传送器620如下作用。吸附垫621在通过X轴线性致动器622从待机位置向条形码印刷机610前进而吸附条形码601之后返回。接着，吸附垫621通过Z轴线性致动器623而向载带卷绕器200上升。接着，吸附垫621向载带卷绕器200前进而在空卷盘101上附着条形码601之后返回。接着，吸附垫621由Z轴线性致动器623所下降而返回到待机位置。通过这些过程而能够在空卷盘101上附着条形码601。条形码传送器620能够包括用于探测条形码601是否吸附于吸附垫621的传感器。
说明前面所述的卷盘自动更换系统1000的工作例子如下。
各空卷盘101装载于空卷盘堆叠器100而待机。此时，装载于空卷盘堆叠器100的最下层的空卷盘101由闸门120所支承而待机，从而不会从卷盘抽出口110a被抽出。在该状态下，卷盘更换器400将最下层的空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出而向载带卷绕器200供给。
此时，各更换器用夹具420在待机区域沿上下方向就位并以与卷盘抽出口110a相对的状态由Z轴线性致动器460所开始上升。上侧的更换器用夹具420继续上升并经由卷盘抽出口110a而吸附最下层的空卷盘101，之后进一步上升至上止点。如此一来，闸门120敞开卷盘抽出口110a，由此上侧的更换器用夹具420从卷盘抽出口110a抽出最下层的空卷盘101。
接着，闸门120再次闭锁卷盘抽出口110a而支承后行空卷盘101，从而阻止后行空卷盘101的抽出。吸附了空卷盘101的更换器用夹具420在下降至下止点之后由Y轴旋转致动器440所进行转动90度的操作以与卷绕器用夹具211相对。吸附了空卷盘101的更换器用夹具420通过X轴线性致动器450向卷绕器用夹具211前进而使空卷盘101与卷绕器用夹具211接触。如此一来，卷绕器用夹具211吸附空卷盘101，由此更换器用夹具420分离空卷盘101。
接着，更换器用夹具420从卷绕器用夹具211退回到待机区域，之后再次位于上侧而进行转动90度的操作以与卷盘抽出口110a相对。此时，条形码传送器620将条形码印刷机610所印发的条形码601吸附于吸附垫621，之后使吸附了条形码601的吸附垫621向卷绕器用夹具211移动而能够对卷绕器用夹具211的空卷盘101附着条形码601。与此同时，上侧的更换器用夹具420如前面所述的过程那样将后行空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出而在下止点待机。
接着，卷绕器用夹具211以吸附了空卷盘101的状态由Z轴线性致动器218所上升至上止点。如此一来，粘合带230a从载带附接单元220的粘合带供给器230供给至空卷盘101的里侧圆周面。载带10输送至卷绕器用夹具211，由此供给至空卷盘101的里侧圆周面与粘合带230a之间。如此一来，卷绕器用夹具211由旋转致动器217所旋转，由此开始缠绕载带10。此时，推动器250将粘合带230a和载带10的前端按压而插入到空卷盘101的里侧槽101a中，粘合带加压器240沿着空卷盘101的里侧圆周面和载带10的前端加压附着粘合带230a。
若卷绕器用夹具211在继续旋转的同时下降并仅以设定长度缠绕载带10，则粘合带230a从粘合带供给器230供给至载带10的后端。此时，粘合带加压器240沿着载带10的后端和载带10的卷绕部位加压附着粘合带230a。因此，载带10能够以缠绕于卷盘101的状态固定。
在卷绕器用夹具211缠绕载带10期间，腾空状态的更换器用夹具420进行转动操作而待机以与卷绕器用夹具211相对。若载带10通过前面所述的过程而缠绕固定于卷盘101，则卷绕器用夹具211向下止点下降。如此一来，腾空状态的更换器用夹具420向卷绕器用夹具211前进而接收卷绕器用夹具211所传递的卷盘101，之后返回到待机区域。
接着，吸附了空卷盘101的更换器用夹具420进行转动180度的操作以与卷绕器用夹具211相对，之后向卷绕器用夹具211传递空卷盘101并返回到待机区域。如此一来，条形码601如前面所述的过程那样附着于卷绕器用夹具211的空卷盘101。接着，载带10如前面所述的过程那样缠绕固定于卷绕器用夹具211的空卷盘101。与此同时，吸附了缠绕固定有载带10的卷盘101的更换器用夹具420向上止点上升。
如此一来，绑扎机300利用绑带301绑扎由载带卷绕器200所缠绕固定于卷盘101的载带10。此时，粘合带330a从绑带附接单元320的粘合带供给器330供给至载带10的外侧表面，绑带301通过绑带供给单元310而供给至载带10的外侧表面与粘合带330a之间。如此一来，更换器用夹具420由夹具旋转致动器430所旋转，由此开始缠绕绑带301。此时，粘合带加压器340沿着载带10的外侧表面和绑带301的前端加压附着粘合带330a。
若更换器用夹具420继续旋转而仅以设定长度缠绕绑带301，则粘合带330a从粘合带供给器330供给至绑带301的后端。此时，粘合带加压器340沿着绑带301的后端和绑带301的卷绕部位加压附着粘合带330a。因此，绑带301能够固定成包裹了缠绕于卷盘101的载带10的外周的状态。如此一来，吸附了被绑扎的卷盘101的更换器用夹具420下降至下止点，之后进行转动操作以与卸载堆叠器500的卸载架510相对。如此一来，卸载架510由Z轴线性致动器521所上升而与更换器用夹具420的卷盘101接触。如此一来，更换器用夹具420将卷盘101分离而传递至卸载架510。如此一来，卸载架510由Z轴线性致动器521所下降而返回。如此一来，更换器用夹具420返回到待机区域，之后如前面所述的过程那样将后行空卷盘101从空卷盘堆叠器100抽出而待机。
如此一来，卷绕器用夹具211的卷盘101如前面所述的过程那样传递至腾空状态的更换器用夹具420，并由绑带301所绑扎后卸载至卸载堆叠器500。更换器用夹具420的空卷盘101如前面所述的过程那样传递至卷绕器用夹具211并被附着条形码601，之后缠绕固定载带10。空卷盘堆叠器100的剩余的各空卷盘101也被重复执行前面所述的各过程，由此能够在以缠绕有载带10的状态由绑带301所绑扎之后卸载至卸载堆叠器500。
虽然参考附图中所图示的一个实施例来说明了本发明，但这只是例示而已，本领域普通技术人员会理解由此能够进行各种变形且会有等同的其它实施例这一点。因此，本发明的真正的保护范围应仅由所附的权利要求书而定。

Claims (7)

1.一种卷盘自动更换系统，其特征在于，包括：
空卷盘堆叠器，其将各空卷盘装载成一列；
载带卷绕器，其接受从上述空卷盘堆叠器抽出的空卷盘的供给，并将包装有各半导体器件的载带仅以设定长度缠绕于空卷盘而固定；
绑扎机，其利用绑带绑扎由上述载带卷绕器所缠绕于卷盘而固定的载带；
卷盘更换器，其依次执行以下操作：将空卷盘从上述空卷盘堆叠器抽出并向上述载带卷绕器供给；从上述空卷盘堆叠器抽出后行空卷盘并使该后行空卷盘待机；将缠绕固定有载带的卷盘从上述载带卷绕器分离并向上述绑扎机供给；将待机状态的空卷盘向上述载带卷绕器供给；以及，
卸载堆叠器，其将上述卷盘更换器所传递的通过上述绑扎机而以绑带绑扎的卷盘接收并装载。
2.根据权利要求1所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
上述卷盘更换器包括：
旋转块，其具有与XY水平面的Y轴正交的长度；
一对更换器用夹具，其以相互对称的方式安装于上述旋转块的两端且各自以夹住或松开卷盘的方式进行操作；
各夹具旋转致动器，其分别使上述各更换器用夹具以与上述旋转块的长度方向平行的轴为中心旋转；
Y轴旋转致动器，其使上述旋转块以Y轴为中心旋转；
X轴线性致动器，其使上述Y轴旋转致动器沿着X轴方向线性移动；以及，
Z轴线性致动器，其使上述X轴线性致动器沿着垂直方向的Z轴线性移动。
3.根据权利要求2所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
上述载带卷绕器包括：
卷绕单元，其具备以夹住或松开卷盘的方式进行操作的卷绕器用夹具和使上述卷绕器用夹具以X轴为中心旋转并沿着Z轴方向线性移动的卷绕器用夹具移动机构；以及，
载带附接单元，其在载带由上述卷绕单元所缠绕于空卷盘时，向载带的前端和后端供给粘合带而将载带固定于空卷盘。
4.根据权利要求2所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
上述空卷盘堆叠器包括：
空卷盘装载架，其使各空卷盘以沿着Z轴方向层叠的状态对齐，在所述空卷盘装载架的下端形成有抽出空卷盘的卷盘抽出口；以及，
闸门，其使上述卷盘抽出口开闭，由此每次抽出一个空卷盘。
5.根据权利要求2所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
上述卸载堆叠器包括：
卸载架，其将上述卷盘更换器所传递的利用绑带绑扎的卷盘依次接收并沿着Z轴方向层叠而对齐；以及，
卸载架移动机构，其使上述卸载架沿着Z轴方向线性移动并沿着X轴方向线性移动。
6.根据权利要求1所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
上述绑扎机包括：
绑带供给单元，其在使缠绕固定有载带的卷盘通过上述卷盘更换器而旋转期间，以沿着缠绕固定于卷盘的载带的外周缠绕绑带的方式供给绑带；以及，
绑带附接单元，其在绑带沿着载带的外周缠绕时向绑带的前端和后端供给粘合带而将绑带固定于载带。
7.根据权利要求1所述的卷盘自动更换系统，其特征在于，
包括条形码附着器，其将条形码附着于供给至上述载带卷绕器的空卷盘。
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