JP4272402B2 - Package and lid combination device and combination method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば表面実装形パッケージのリッド封止構造などに適用可能なパッケージ(箱)とリッド(蓋)の組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、パッケージとリッドの組み合わせ(位置決め)は、パッケージの位置をCCDカメラで画像認識して、そのパッケージに対してリッドに3次元(X,Y,θ)の補正をかけて、リッドをパッケージ上に搭載する方法、もしくはパッケージとリッドをXY方向からチャッキングして、両者をセンタリングしてからリッドをパッケージ上に搭載する方法などが一般に用いられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のパッケージとリッドの組み合わせ方法は、CCDカメラなどの画像認識装置(画像処理装置)、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの諸設備が必要で、設備費が高価となり、また装置が大型化し、広い設置スペースをとっていた。さらに、パッケージとリッドを一対毎に位置決めして組み合わせるため、作業が煩雑で時間がかかり、生産効率が悪いなどの欠点を有している。
【0004】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、装置の小型化と設備投資の削減が図れ、しかも生産効率の高いパッケージとリッドの組み合わせ装置ならびにその組み合わせ方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の第1の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有し、パッケージとリッドを対にして収納する収納凹部を多数設けた位置決め治具と、前記位置決め用の各角部が下側になるように前記位置決め治具を傾斜する例えば傾斜用シリンダなどからなる傾斜手段と、その傾斜した状態の位置決め治具に振動を与える例えば加振用シリンダを有する加振ユニットなどからなる加振手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0006】
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、前記収納凹部の底部にパッケージを浮かすためのガス噴出孔が設けられていることを特徴とするものである。
【0007】
本発明の第3の手段は、同じ方向に位置決め用の角部を有する収納凹部を多数設けた位置決め治具にパッケージとリッドを対にしてそれぞれ収納する収納工程と、そのパッケージとリッドを収納して前記位置決め用の各角部が下側になるように位置決め治具を傾斜した状態で、その位置決め治具に振動を与えてパッケージとリッドを位置決めして組み合わせる加振工程とを含むことを特徴とするものである。
【0008】
本発明の第4の手段は前記第3の手段において、前記加振工程でパッケージを収納凹部の底部から浮かせることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施形態】
次に本発明の実施形態を図とともに説明する。図1はパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図、図2はその装置の動作前の正面図、図3はその装置の動作前の側面図、図4はその装置の動作中の上面図、図5はその装置の動作中の正面図、図6は図4の円内Aの拡大図である。図7はその装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図、図8はその位置決め治具の拡大部分断面図、図9は組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【0010】
本実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置1は、例えば窒素ガスやアルゴンガスなどの特定のガスが充満したガス室2内に設置されている製造ライン中に組込まれている。
【0011】
この組み合わせ装置1は図1ないし図3に示すように、基台3上に2本で一対になった支柱4が立設され、支柱4,4間に掛け渡された1本の支軸5の中間位置に加振ユニット6が揺動可能に支持されている。
【0012】
加振ユニット6上に平板状でほぼ四角形をしたステージ7が取り付けられ、ステージ7の片隅で直交する二つの端辺の近くにピン状のストッパー8がそれぞれ立設されている。図2に示すようにステージ7のストッパー8とは反対側の下面には、傾斜用シリンダ9が連結されている。
【0013】
前記加振ユニット6には図1ならびに図2に示すように、位置決め治具11またはステージ7を面方向(X,Y方向)に振動する2つの加振用シリンダ10a,10bと、位置決め治具11またはステージ7を厚さ方向に振動する加振用シリンダ10cを備えている。
【0014】
ステージ7上に載置される搬送治具を兼ねた位置決め治具11は図7ならびに図8に示すように、平面形状が四角形の収納凹部12が整列して多数形成され、各収納凹部12の底部にガス噴出孔13が設けられている(図8参照)。
【0015】
位置決め治具11の各収納凹部12には、電子部品を実装した例えばセラミックパッケージなどからなるパッケージ14がその開口部が上を向くようにして収納され(図8参照)、パッケージ14の上にリッド15が置かれている。パッケージ14とリッド15の平面の形状ならびに広さはほぼ同じに設計されている。パッケージ14とリッド15は、例えばパーツフィーダなどにより自動装填される。収納凹部12の平面の大きさはパッケージ14ならびにリッド15よりも若干大きく、収納凹部12の深さはパッケージ14とリッド15の合計高さよりも若干深く設計されている。
【0016】
パッケージ14とリッド15は前の工程で各収納凹部12にそれぞれ収納され、この状態のときはパッケージ14とリッド15は嵌合されておらず、図7ならびに図8に示すように両者はランダムな状態にある。
【0017】
動作前の組み合わせ装置1は図1ないし図3に示すようにステージ7は水平状態になっており、各収納凹部12にパッケージ14とリッド15を一対にして収納した位置決め治具11をステージ7上に自動搬送する。次に傾斜用シリンダ9を伸長し、支軸5を中心にしてステージ7を例えば30〜45°程度傾ける。傾斜用シリンダ9のストロークにより、ステージ7の適切な傾斜角度が確保される。位置決め治具11はストッパー8,8で支えられているため、傾斜してもステージ7から脱落することはない。
【0018】
この傾斜状態で加振ユニット6(加振用シリンダ10a〜10c)を駆動して、位置決め治具11に短時間微振動を与える。この振動でパッケージ14とリッド15は図6において矢印で示すように収納凹部12内で下側になった位置決め用の角部16側に寄せられ、それにより両者の位置が合って(両者が位置決めされて)、パッケージ14の開口部にリッド15が自動的に嵌合した後開口部が封止される。パッケージ14とリッド15が位置決めされるとリッド15の一部が自動的にパッケージ14の開口部に嵌入し易いような形状になっている。
【0019】
本実施形態の場合、組み合わせ装置1は図9に示すように所定のガス圧(正圧)を維持したガス室2内で稼動されるため、そのガス圧によりパッケージ14が収納凹部12の底面に若干押し付けられて、パッケージ14の振動が抑制される懸念がある。そのため図8に示すように収納凹部12の底部からガス室2のガスと同じガスGを吹き込み、パッケージ14を収納凹部12の底部から若干浮かせた状態で、パッケージ14とリッド15の位置決めを行なっている。このようにすれば、ガス室2内のガス圧に影響されず、パッケージ14とリッド15の嵌合がスムーズに行なわれる。なお、パッケージ14を浮かせた状態でも、リッド15は収納凹部12内にあるように収納凹部12の深さが設計されている。またガス抜き穴17を設けた押さえ蓋18により、パッケージ14とリッド15が飛び出ないように設計されている。
【0020】
次にステージ7を元の水平状態に戻し、位置決め治具11をステージ7から排出し、嵌合されたパッケージ14とリッド15を位置決め治具11から取り出す。
【0021】
前記実施形態では、ステージ7上に4本のピン状ストッパー8,8を設けたが、位置決め治具11の一方の角部を支える平面形状がほぼL字形のストッパーでも構わない。
【0022】
前記実施形態では、加振用シリンダ10a〜10cを備えた加振ユニット6を用いたが、例えば電磁式のバイブレータなどを使用する他の形式の加振ユニットを用いても構わない。
【0023】
前記実施形態では、傾斜用シリンダ9を用いてステージ7を傾斜したり水平状態に戻したりしたが、傾斜用シリンダ9を用いないで、傾斜しているステージ7上に直接位置決め治具11をセットし、振動を与えた後に傾斜しているステージ7から位置決め治具11を取り出すようにしても構わない。
【0024】
前記実施形態では、パッケージ14を下側にしてその上にリッド15を掲置したが、反対にリッド15を下側にしてその上にパッケージ14を被せるようにしても構わない。
【0025】
【発明の効果】
本発明の請求項1ならびに請求項3記載の構成によれば、CCDカメラなどの画像認識装置(画像処理装置)、チャッキング機構ならびに位置決め機構などの大掛かりな諸設備が不要で、設備投資の削減が図れる。また装置が小型になり、省スペース化が図れる。さらに、多数個のパッケージとリッドを一括して同時に処理できるから、生産効率の向上が図れる。
【0026】
本発明の請求項2ならびに請求項4記載の構成によれば、加圧下の雰囲気においてもパッケージとリッドをスムーズに嵌合することが可能となるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るパッケージとリッドの組み合わせ装置の動作前の上面図である。
【図2】その装置の動作前の正面図である。
【図3】その装置の動作前の側面図である。
【図4】その装置の動作中の上面図である。
【図5】その装置の動作中の正面図である。
【図6】図4の円内Aの拡大図である。
【図7】その装置にセットされる位置決め治具の拡大部分上面図である。
【図8】その位置決め治具の拡大部分断面図である。
【図9】組み合わせ装置の設置位置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1:組み合わせ装置、2:ガス室、3:基台、4:支柱、5:支軸、6:加振ユニット、7:ステージ、8:ストッパー、9:傾斜用シリンダ、10a,10b,10c:加振用シリンダ、11:位置決め治具、12:収納凹部、13:ガス噴出孔、14:パッケージ、15:リッド、16:角部、17:ガス抜き穴、18:押さえ蓋、G:噴出ガス。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination device of a package (box) and a lid (lid) applicable to, for example, a lid-sealing structure of a surface mount package, and a combination method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the combination (positioning) of a package and a lid is performed by recognizing the image of the position of the package with a CCD camera, and applying a three-dimensional (X, Y, θ) correction to the lid on the package to place the lid on the package. In general, a method of mounting the lid on the package, or a method of mounting the lid on the package after chucking the package and the lid from the XY directions and centering both of them is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
This conventional method of combining a package and a lid requires various facilities such as an image recognition device (image processing device) such as a CCD camera, a chucking mechanism and a positioning mechanism, which increases the equipment cost and increases the size of the device. A large installation space was taken. Furthermore, since the package and the lid are positioned and combined in pairs, the work is complicated and time consuming, and the production efficiency is poor.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a package / lid combination apparatus and a combination method that eliminate such drawbacks of the prior art, reduce the size of the apparatus, reduce capital investment, and have high production efficiency. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first means of the present invention includes a positioning jig having a corner for positioning in the same direction and provided with a large number of storage recesses for storing a package and a lid in pairs, and the positioning tool An exciter having an inclining means such as an inclining cylinder for inclining the positioning jig so that each corner of the inclining portion is on the lower side, and an exciting cylinder for giving vibration to the inclining positioning jig, for example. And a vibration means comprising a unit or the like.
[0006]
According to a second means of the present invention, in the first means, a gas ejection hole for floating the package is provided at the bottom of the storage recess.
[0007]
The third means of the present invention includes a storing step of storing a pair of a package and a lid in a positioning jig provided with a large number of storage recesses having positioning corners in the same direction, and storing the package and the lid. And an oscillating step for positioning and combining the package and the lid by applying vibration to the positioning jig in a state where the positioning jig is inclined so that the corners for positioning are on the lower side. It is what.
[0008]
A fourth means of the present invention is characterized in that, in the third means, the package is floated from the bottom of the housing recess in the vibration step.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view of a package and lid combination device before operation, FIG. 2 is a front view of the device before operation, FIG. 3 is a side view of the device before operation, and FIG. 4 is a top view of the device during operation. 5 is a front view of the apparatus during operation, and FIG. 6 is an enlarged view of a circle A in FIG. FIG. 7 is an enlarged partial top view of the positioning jig set in the apparatus, FIG. 8 is an enlarged partial sectional view of the positioning jig, and FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the installation position of the combination apparatus.
[0010]
The package and lid combination device 1 according to this embodiment is incorporated in a production line installed in a
[0011]
As shown in FIGS. 1 to 3, the combination device 1 has two
[0012]
A flat plate-
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0014]
As shown in FIGS. 7 and 8, the
[0015]
In each storage recess 12 of the
[0016]
The
[0017]
As shown in FIGS. 1 to 3, the combination apparatus 1 before the operation is such that the
[0018]
In this inclined state, the vibration unit 6 (
[0019]
In the case of this embodiment, the combination apparatus 1 is operated in the
[0020]
Next, the
[0021]
In the above embodiment, the four pin-shaped
[0022]
In the said embodiment, although the
[0023]
In the above embodiment, the
[0024]
In the above-described embodiment, the
[0025]
【The invention's effect】
According to the first and third aspects of the present invention, large-scale facilities such as an image recognition device (image processing device) such as a CCD camera, a chucking mechanism, and a positioning mechanism are unnecessary, and the equipment investment is reduced. Can be planned. Further, the apparatus can be reduced in size and space can be saved. Furthermore, since a large number of packages and lids can be processed at the same time, the production efficiency can be improved.
[0026]
According to the structure of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view before an operation of a package and lid combination apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a front view of the apparatus before operation.
FIG. 3 is a side view of the apparatus before operation.
FIG. 4 is a top view of the apparatus during operation.
FIG. 5 is a front view of the apparatus during operation.
6 is an enlarged view of a circle A in FIG. 4. FIG.
FIG. 7 is an enlarged partial top view of a positioning jig set in the apparatus.
FIG. 8 is an enlarged partial cross-sectional view of the positioning jig.
FIG. 9 is a schematic view for explaining an installation position of the combination device.
[Explanation of symbols]
1: combination device, 2: gas chamber, 3: base, 4: support, 5: spindle, 6: vibration unit, 7: stage, 8: stopper, 9: cylinder for tilting, 10a, 10b, 10c: Cylinder for vibration, 11: positioning jig, 12: storage recess, 13: gas ejection hole, 14: package, 15: lid, 16: corner, 17: vent hole, 18: holding lid, G: ejection gas .
Claims (4)
前記位置決め用の各角部が下側になるように前記位置決め治具を傾斜する傾斜手段と、
その傾斜した状態の位置決め治具に振動を与える加振手段と
を備えたことを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ装置。A positioning jig having a corner for positioning in the same direction and provided with a plurality of storage recesses for storing the package and the lid in pairs;
Inclining means for inclining the positioning jig so that each corner for positioning is on the lower side,
An apparatus for combining a package and a lid, comprising: an oscillating means for applying vibration to the tilted positioning jig.
そのパッケージとリッドを収納して前記位置決め用の各角部が下側になるように位置決め治具を傾斜した状態で、その位置決め治具に振動を与えてパッケージとリッドを位置決めして組み合わせる加振工程と
を含むことを特徴とするパッケージとリッドの組み合わせ方法。A storing step of storing the package and the lid in pairs in a positioning jig provided with a large number of storing recesses having positioning corners in the same direction;
With the package and lid stored, the positioning jig is tilted so that the positioning corners are on the lower side, and vibration is applied to the positioning jig to position and combine the package and lid. A package and a lid combination method.
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