TW201018554A - Restoring mechanism of pick-and-place device - Google Patents

Description

201018554 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種復位機構，尤指一種適用於需精密 定位、復位、或緩衝之各種測試機器設備之取放裝置之復 5 位機構。 【先前技術】 I 習知領域中舉凡所有機器或設備只要有涉及移動、及 定位等動作時，皆需要有復位機構來進行緩衝並輔助定 10位。特別是半導體、封裝測試、機密機械等需高精密度之 產業。 然而目前習知技術中常見之復位機構如圖5所示，其係 由一螺旋彈簧93、一鋼球92、及一定位座91所組成。其中， 螺旋彈簧93之-端抵住—固定端面（圖未示），而另—端組設 15鋼球92。而定位座91之上表面凹設有一圓弧凹槽911，且鋼 球92—部份容設於圓弧凹槽911内。其作動原理如下：當螺 旋彈簧93端受一徑向力而產生有徑向位移時，鋼球％之一 部份移出圓弧凹槽911外，若當造成位移的力移除後，螺旋 彈簧93之彈簧力便促使鋼球％回落至圓弧凹槽9ιι内進而 20 產生復位機制。 據此，習知之復位機構雖能達成復位之功效，惟其組 裝、維修不易、成本較高。再者’定位座91上表面之圓弧 凹槽911、或鋼球92常因長久使用後，容易造成嚴重磨損， 以致無法發揮正常功效。另外，螺旋彈簧93也是一個影響 3 201018554 復位能力之重要因素，若採用不當之螺旋彈簧93容易造成 回復力不足、或因彈簧力過強以致無法產生功效，甚至造 成機件之損壞。 由此可知，如何達成一種構造簡單、成本低廉、組裝 維修容易、使用壽命長之取放裝置之復位機構，實在是產 業上的一種迫切需要。 > 【發明内容】 本發明為一種取放裝置之復位機構，包括：一固定軸 1〇座、一固定座、—可動座、至少二環形簧柱、以及一轴桿。 其中’固定轴座包括有一固定部。固定座設於固定轴座下 方並開設有-中央穿孔，且固定座之下表面沿著中央穿孔 之外環周分別等角度凹設有至少二第一圓凹槽。此外，固 定座更由下表面分別等角度凸設有至少二固定塊，其至少 15二固定塊是分別與至少二第一圓凹槽穿插配置，且每一固 定塊内部容設有-軸向緩衝單元，其向下凸伸出其所容置 ^ 之固定塊外。 20 另外，可動座亦開設有一中央軸孔，而可動座之上表 面對應於固疋座之至少二第一圓凹槽處凹設有至少二第二 圓凹槽。其中可動座對應於固定座之至少二^塊處鐘: 凹設有至少二凹部，且$ ,卜_ > ~凹部分別大於其所對應至 少二固定塊。又，至少二撣π從t " —f形簧柱係分別容設於相互對應 之至二第一圓凹槽、及至少二第二圓凹槽内。 4 201018554 5 10 15

20 此外，軸桿包括有一頭部、及一尾端，頭部勾抵於可 動座之下表面，尾端穿經中央軸孔、及中央穿孔並g)· 設於固定軸座之固定部上，促使固定座與可動座能介於頭 部與固定轴座之間、並彼此預留一轴向間隙，故可略微轴 向移動。並且，轴桿之桿徑係小於可動座之中央轴孔、並 彼此預留一徑向間隙，故可動座可略微徑向橫移或可略微 同轴旋轉。因此’本發明俾能提供徑向、轴向位移、及轴 向旋轉之復位功能。 其中，本發明之軸桿可為一螺桿，而固定軸座之固定 部為-内螺孔，螺桿係對應螺固於内螺孔内。亦即，藉此 軸桿可連結並組設固定座、及可動座。而且，本發明可更 包括有至少一軸承組設於固定座與可動座之間用以減少 固定座與可動座間移動或轉動時之磨耗、及摩擦阻力。 此外，本發明每一環形簧柱4可為一鋼片條二端環繞搭 接而成之中空簧柱、二端環繞密接而成之中空箸柱、 ^開放未連接之中Μ柱、由圓心螺旋環繞而成之螺旋 黃柱、或以其他形式呈現之等效簧柱。 另外’本發明固定座上方可更組設有一機械手臂，其 下方組設上述固定軸座。藉此提供復位機構整體移動、及 升降之功用。再且，本發明可動座之下表面更組設有 引座’且其更包括有至少一導引孔’亦即藉由導引座之導 引孔再搭配測試基座之導引柱，可進行精準的定位。又， 本導引座之下表面可更組設有一真空吸取頭，其主要用以 進仃吸取、及放置晶片或其他物件。 5 25 201018554 【實施方式】 以下實施方式將以半導體封裝測試產業中用以運載晶 片之取放裝置進行說明，惟本發明並不偈限於此設備或此 產業，任何機器、設備中需要精密定位、復位、或緩衝皆 5 可適用本發明。 冑參Μ®卜其係本發明—種取放裝置之復位機構之較 佳實施例設備整體之示意圖。圖中為晶片封裝測試製程中 帛以搬運晶片之裝置’其中顯示有-測試基座84，其中央 罾 S有-晶片插槽842，其主要用以測試晶片是否可正常運 1〇作、或是測試晶片之相關參數。而測試基座84二端又各凸 設有導引柱841。 另外測試基座84上方還顯示有一真空吸取頭82，其 主要用以吸取、及放置晶片83。而真空吸取頭82上方用以 固設真空吸取頭82為導引座8，其二端更開設二導引孔Μ， 15而-導引孔81又为別對應於導引柱84卜當真空吸取頭μ到 達定位，而準備下降放置晶片83至晶片插槽842時便藉由 參導引柱841、及導引孔81之插入配合，促使晶片以精準置入 晶片插槽842内。 此外，圖中另顯不有一機械手臂7，其用以提供整體移 20動、及升降之功肖。而機械手臂7連接有一復位機構ι，復 位機構1下方便連接上述之導引座8。然而，當真空吸取頭 82下降準備吸取或放置晶片83時’難免因為機件誤差或因 長久使用產生之位移偏差，以致無法精準對位。復位機構^ 便可吸收誤差、產生缓衝，亦即提供㈣、㈣之位移裕 201018554 度、以及軸向旋轉裕度等，進而促使導引孔81可以順利插 入導引柱841内。並且，當導引座8上升，導引孔以離開導 引柱841後，復位機構1又能提供復位，回復原軸心位置以 便適應不同測試基座84之偏移誤差。 5 10 15 ❹ 請同時參閱圖2、及圖3,圖2係本發明一較佳實施例復 位機構1之分解圖，圖3係本發明一較佳實施例復位機構1之 剖視圖。圖中顯示有固定轴座54,其具有一固定部541為一 内螺孔。一固定座2,設置於固定軸座54下方並開設有一中 央穿孔21。而固定座2之下表面24沿著中央穿孔21之外環周 分別等角度凹設有三個第一圓凹槽22,且固定座2之下表面 24又分別等角度凸設有三個固定塊23〇。其中，三固定塊23〇 是分別與三第一圓凹槽22穿插配置。 此外，每一固定塊230内部容設有一轴向緩衝單元23， 軸向緩衝單元23向下凸伸出其所容置之固定塊230外。而本 實施例之軸向緩衝單元23係由一氣壓導柱231、及一滑套 232所組成。氣壓導柱231内充滿高壓氣體，且滑套232滑設 於氣愿導柱231内並凸出於固定座2之下表面24·。藉由氣壓 導柱231内之高壓氣體可頂住滑套232，據此可產生軸向之 緩衝力。 另外’圖1f7還顯示有一可動座3，其中央組設有一可動 軸座36’可動轴座36又開設有一中央軸孔31。而可動座3之 上表面33對應於固定座2之三個第一圓凹槽22處也凹設有 二個第二圓凹槽32。而可動座3對應於固定座2之三個固定 塊230處又鏤空凹設有三凹部34,且凹部34分別大於其所對 20 201018554 應之固定塊230 ’其凹部34用來容置固定塊230，以便固定 塊230之轴向緩衝單元23可直接頂住下方之導引座8。 再者’三個環形簧柱4容設於相對應之三個第一圓凹槽 22、及三個第二圓凹槽32内。本實施例之環形簀柱4為一鋼 5片條二端環繞搭接而成之中空簧柱41，如圖4A所示。當然， 環形簧柱4亦可為—鋼片條二端環繞但開放未連接之中空 開放簧柱42，如圖4B所示。或為一鋼片條二端環繞密接而 成之中空密接簧柱43，如圖4C所示。亦可為一鋼片條由圓 ® 心螺旋環繞而成之螺旋簧柱44 ,如圖4D所示。 10 請繼續參閱圏2、及圖3,圖中顯示有軸桿5,於本實 施例中，軸桿5係為一螺桿53，其包括有一頭部51、一尾端 52。頭部51勾抵於可動轴座36之下表面35 ,使可動座3不至 於掉落。而螺桿53之尾端52穿經中央轴孔31、及中央穿孔 21並螺固於固定轴座54之固定部541内螺孔内且促使固定 15座2與可動座3能介於頭部51與固定轴座54之間、並彼此預 留一轴向間隙Ta，故可略微軸向移動。其中，轴桿5之桿徑 • 係小於可動座3之中央轴孔31、並彼此預留一徑向間隙Tr， 故可動座3可略微徑向橫移或可略微同轴旋轉。再且，固定 座2與可動座3之間夾設有一轴承6，其用以減少固定座2與 20 可動座3間移動或轉動時之磨耗、及摩擦阻力。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 8 201018554 【圖式簡單說明】 圖1係本發明一較佳實施例設備整體之示意圖。 圖2係本發明一較佳實施例復位機構之分解圖。 圖3係本發明一較佳實施例復位機構之剖視圖。 5 圖4A至圖4D係本發明環形簧柱之示意圖。 圖5係習知技術復位機構之示意圖。

【主要元件符號說明】 1 復位機構 2 固定座 21 中央穿孔 22 第一圓凹槽 23 軸向緩衝單元 230 固定塊 231 氣壓導柱 232滑套 24 下表面 3 可動座 31 中央軸孔 32 第二圓凹槽 33 上表面 34 凹部 35 下表面 36 可動轴座 4 環形簧柱 41 中空簧柱 42 中空開放簧柱 43 中空密接簧柱 44 螺旋簧柱 5 轴桿 51 頭部 52 尾端 53 螺桿 54 固定轴座 541 固定部 6 轴承 7 機械手臂 8 導弓丨座 81 導引孔 82 真空吸取頭 83 晶片 84 測試基座 841導引柱 842 晶片插槽 91 定位座 911 圓弧凹槽 92 鋼球 93 螺旋彈簧 Ta 轴向間隙 Tr 徑向間隙 9 10

Claims (1)

1. 201018554 七、申請專利範圍： 1. 一種取放裝置之復位機構，包括： 一固定轴座，包括有一固定部； 一固定座，設於該固定軸座下方，該固定座開設有一 5中央穿孔，該固定座之下表面沿著該中央穿孔之外環周分 * 別等角度凹設有至少二第一圓凹槽，該固定座更由該= • 面分別等角度凸設有至少二固定塊，該至少二固定塊是分 籲㈣該至少二第一圓凹槽穿插配置，每一固定塊内部容： 有-轴向緩衝單元，該軸向緩衝單元向下凸伸出其所容置 10 之固定塊外； 一可動座’開設有-中央抽孔，該可動座之上表面對 應於該固定座之該至少二第一圓凹槽處凹設有至少二第二 圓凹槽，該可動座對應於該固定座之該至少二固定塊處鎮 空凹設有至少二凹部，該至少二凹部分別大於其所對應之 15 該至少二固定塊； 纟少二環形簧柱’係分別容設於相互對應之該至少二 第一圓凹槽、及該至少二第二圓凹槽内；以及 軸杯，包括有1部、及—尾端，該頭部勾抵於該 可動座之下表面，該尾端穿經該中央轴孔、及該中央穿孔 20並固定組設於該固定轴座之該固定部上促使該固定座與 該可動座能介於該頭部與該固定軸座之間、並彼此預留- 抽向間隙’其中，該轴桿之桿徑係小於該可動座之該中央 軸孔、並彼此預留一徑向間隙。 201018554 2. 如申請專利範圍第1項所述取放裝置之復位機構， 其中該輛桿係為一螺桿，該固定轴座之該固定部為一内 螺孔’該螺桿係對應螺固於該内螺孔内。 3. 如申請專利範圍第丨項所述取放裝置之復位機構， 5其中，每—環形簧柱為一鋼片條環繞搭接而成之中空簧柱。 4. 如申請專利範圍第丨項所述取放裝置之復位機構， 其中，每一環形簧柱為一鋼片條由圓心螺旋環繞而成之螺 旋簧柱。 μ ^ 5.如申請專利範圍第1項所述取放裝置之復位機構， 10其更包括有一機械手臂，該機械手臂下方組設有該固定軸 座。 6·如申請專利範圍第1項所述取放裝置之復位機構， 其中，該可動座之下表面更組設有一導引座，該導引座包 括有至少一導引孔。 15 7.如申請專利範圍第6項所述取放裝置之復位機構， 其中’該導引座之下表面更組設有一真空吸取頭。 Ο 8.如申請專利範圍第1項所述取放裝置之復位機構， 其更包括有至少一軸承組設於該固定座與該可動座之間。