TW201804163A

TW201804163A - 電子元件作業裝置及其應用之測試分類設備

Info

Publication number: TW201804163A
Application number: TW105124150A
Authority: TW
Inventors: 梁志偉; 劉昌興
Original assignee: 鴻勁科技股份有限公司
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01
Also published as: TWI593980B

Abstract

一種電子元件作業裝置，其係於機台之第一、二作業區配置作業機構及輸送機構，該作業機構係於第一、二作業區設有相對應之第一、二作業器，以對電子元件執行預設作業，該輸送機構係於第一、二作業區設有承載電子元件之第一、二載台，一移載機構係設有驅動器，並以驅動器帶動一橫跨第一、二作業區之承架作X方向位移，該承架之兩側則配置可移載電子元件之第一、二移載具；藉此，移載機構利用承架帶動第一、二移載具同步作X方向位移，使第一移載具於第一作業區之第一作業器及第一載台間移載電子元件，以及使第二移載具同步於第二作業區之第二作業器及第二載台間移載電子元件，不僅提升第一、二移載具之移載效能，並簡化移載用元件及利於空間配置，達到提升作業生產效能及節省成本之實用效益。

Description

電子元件作業裝置及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種利用移載機構橫設於第一、二作業區之承架帶動第一、二移載具同步位移，使第一移載具於第一作業區之第一作業器及第一載台間移載電子元件，以及使第二移載具同步於第二作業區之第二作業器及第二載台間移載電子元件，不僅提升第一、二移載具之移載效能，並簡化移載用元件及利於空間配置，進而提升作業生產效能及節省成本之電子元件作業裝置。

請參閱第1、2、3圖，係為習知作業裝置之示意圖，其係於機台上設有具測試電路板111及測試座112之測試機構11，該測試座112係設有朝上配置之複數支探針，用以接觸待測電子元件之電性接點，一輸送機構12係於測試機構11之一側設有作第一方向位移(如X方向)之入料載台121，用以載送待測之電子元件，並於測試機構11之另一側設有作第一方向位移之出料載台122，用以載送已測之電子元件，一移載機構13係配置於測試機構11之上方，並於機架131上設有第一馬達1321及第一傳動組1322，第一傳動組1322驅動一第一L型臂133作第二方向(如Z方向)位移，第一L型臂133係設有取放電子元件之第一取放件1331，另於機架131上設有第二馬達1341及第二傳動組1342，第二傳動組1342驅動一第二L型臂135作第二方向位移，該第二L型臂135係設有取放電子元件之第二取放件1351，又移載機構13為使第一取放件1331及第二取放件1351作第三方向(如Y方向)位移，而於測試機構11及輸送機構12間移載電子元件，移載機構13係於第一傳動組1322與第一L型臂133間設有相互配合且呈第三方向配置之第一滑軌1323與第一滑座1332，並於第一L型臂133之兩側與一第一移動座136間設有相互配合且呈第二方向配置之第二滑軌1333與第二滑座1361，再以一第三馬達1371經第三傳動組1372驅動第一移動座136作第三方向位移，使第一移動座136帶動第一L型臂133及第一取放件1331作第三方向位移，另於第二傳動組1342與第二L型臂135間設有相互配合且呈第三方向配置之第三滑軌1343與第三滑座1352，並於第二L型臂135之兩側與一第二移動座138間設有相互配合且呈第二方向配置之第四滑軌1353與第四滑座1381，再以一第四馬達1391經第四傳動組1392驅動第二移動座138作第三方向位移，使第二移動座138帶動第二L型臂135及第二取放件1351作第三方向位移；以第一L型臂133移載電子元件為例，該第三馬達1371係利用第三傳動組1372驅動第一移動座136作第三方向位移，第一移動座136經由第二滑座1361及第二滑軌1333帶動第一L型臂133及第一取放件1331作第三方向位移，該第一L型臂133則利用第一滑座1332沿第一滑軌1323滑移而位於輸送機構12之入料載台121之上方，接著第一馬達1321係經由第一傳動組1322驅動第一L型臂133作第二方向位移，使第一取放件1331於入料載台121取出待測之電子元件，於取料後，該第三馬達1371再經由第三傳動組1372及第一移動座136帶動第一L型臂133及第一取放件1331作第三方向位移至測試機構11之測試座112上方，並以第一馬達1321經第一傳動組1322而驅動第一L型臂133作第二方向位移，使第一取放件1331將待測電子元件置入壓抵於測試座112內執行測試作業，於測試完畢後，移載機構13之第一L型臂133作第二、三方向位移將已測之電子元件移載置入於輸送機構12之出料載台122上以便輸出；惟，由於入、出料載台121、122係位於測試機構11之兩側，該移載機構13為了使第一、二取放件1331、1351作Y方向位移，必須配置第一移動座136、第三馬達1371、第三傳動組1372、第二移動座138、第四馬達1391及第四傳動組1392等移載用元件，不僅整體機構相當複雜，亦增加機構成本及不利於裝置空間配置；再者，當第二取放件135作Y方向位移將已測電子元件由測試座112移載至出料載台122後，又必須作Y方向反向位移橫越測試座112上方，方可位移至入料載台121處而接續取用下一待測之電子元件，以致增加移載行程而耗費作業時間，造成無法提升測試產能之缺失。

本發明之目的一，係提供一種電子元件作業裝置，其係於機台之第一、二作業區配置作業機構及輸送機構，該作業機構係於第一、二作業區設有相對應之第一、二作業器，以對電子元件執行預設作業，該輸送機構係於第一、二作業區設有承載電子元件之第一、二載台，一移載機構係設有驅動器，並以驅動器帶動一橫跨第一、二作業區之承架位移，承架之兩側配置可移載電子元件之第一、二移載具；藉此，移載機構利用承架帶動第一、二移載具同步作X方向位移，使第一移載具於第一作業區之第一作業器及第一載台間移載電子元件，以及使第二移載具同步於第二作業區之第二作業器及第二載台間移載電子元件，不僅提升第一、二移載具之移載效能，並簡化移載用元件及利於空間配置，達到提升作業生產效能及節省成本之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件作業裝置，其中，該移載機構係於第一作業區及第二作業區之上方分別設有第一限位塊及第二限位塊，並於承架之兩側設有第一頂抵器及第二頂抵器，當承架一側之第一移載具承受電子元件之向上反作用力時，可利用第一頂抵器頂抵第一限位塊，而使第一頂抵器承受一向下反作用力，藉以防止承架裝配第一移載具之該側發生翹曲之情形，進而確保第一移載具壓抵電子元件於第一作業器有效執行預設作業，達到提升作業品質之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種應用電子元件作業裝置之測試分類設備，該測試分類設備包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、移料裝置及中央控制裝置，該供料裝置係裝配於機台上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器；該收料裝置係裝配於機台上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器；該作業裝置係裝配於機台上，並設有第一、二作業區及作業機構、輸送機構、移載機構，以移載電子元件及對電子元件執行預設作業；該移料裝置係裝配於機台上，並設有至少一移料器，以於供、收料裝置及作業裝置間移載電子元件；該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業生產效能之實用效益。

〔習知〕

11‧‧‧測試機構

111‧‧‧測試電路板

112‧‧‧測試座

12‧‧‧輸送機構

121‧‧‧入料載台

122‧‧‧出料載台

13‧‧‧移載機構

131‧‧‧機架

1321‧‧‧第一馬達

1322‧‧‧第一傳動組

1323‧‧‧第一滑軌

133‧‧‧第一L型臂

1331‧‧‧第一取放件

1332‧‧‧第一滑座

1333‧‧‧第二滑軌

1341‧‧‧第二馬達

1342‧‧‧第二傳動組

1343‧‧‧第三滑軌

135‧‧‧第二L型臂

1351‧‧‧第二取放件

1352‧‧‧第三滑座

1353‧‧‧第四滑軌

136‧‧‧第一移動座

1361‧‧‧第二滑座

1371‧‧‧第三馬達

1372‧‧‧第三傳動組

138‧‧‧第二移動座

1381‧‧‧第四滑座

1391‧‧‧第四馬達

1392‧‧‧第四傳動組

〔本發明〕

20‧‧‧作業裝置

211‧‧‧第一作業區

212‧‧‧第二作業區

22‧‧‧作業機構

221‧‧‧第一電路板

222、222A、222B、222C、222D‧‧‧第一測試座

223‧‧‧第二電路板

224、224A、224B、224C、224D‧‧‧第二測試座

225A、225B、225C、225D‧‧‧第一下壓器

226A、226B、226C、226D‧‧‧第二下壓器

23‧‧‧輸送機構

231‧‧‧第一載台

2311‧‧‧第一容置槽

232‧‧‧第二載台

2321‧‧‧第二容置槽

24‧‧‧移載機構

241‧‧‧第一驅動器

242‧‧‧第二驅動器

243‧‧‧承架

244‧‧‧第一移載具

245‧‧‧第二移載具

246‧‧‧第一限位塊

247‧‧‧第二限位塊

248‧‧‧第一頂抵器

2481‧‧‧第一頂塊

249‧‧‧第二頂抵器

2491‧‧‧第二頂塊

250‧‧‧第三驅動器

31、32、33、34、35、36、37、38‧‧‧電子元件

40‧‧‧機台

50‧‧‧供料裝置

51‧‧‧供料承置器

60‧‧‧收料裝置

61‧‧‧收料承置器

70‧‧‧移料裝置

71‧‧‧移料器

第1圖：習知電子元件作業裝置之各機構配置示意圖(一)。

第2圖：習知電子元件作業裝置之各機構配置示意圖(二)。

第3圖：習知電子元件作業裝置之移載機構示意圖。

第4圖：本發明作業裝置第一實施例之示意圖。

第5圖：本發明作業裝置第一實施例之使用示意圖(一)。

第6圖：本發明作業裝置第一實施例之使用示意圖(二)。

第7圖：本發明作業裝置第一實施例之使用示意圖(三)。

第8圖：本發明作業裝置第一實施例之使用示意圖(四)。

第9圖：本發明作業裝置第一實施例之使用示意圖(五)。

第10圖：本發明作業裝置第二實施例之俯視圖。

第11圖：本發明作業裝置第二實施例之前視圖。

第12圖：本發明作業裝置第二實施例之使用示意圖(一)。

第13圖：本發明作業裝置第二實施例之使用示意圖(二)。

第14圖：本發明作業裝置第二實施例之使用示意圖(三)。

第15圖：本發明作業裝置第二實施例之使用示意圖(四)。

第16圖：本發明作業裝置應用於測試分類設備之示意圖。

為使貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如後：請參閱第4圖，本發明作業裝置20係於機台上配置有第一作業區211、第二作業區212、作業機構22、輸送機構23及移載機構24，該第一作業區211及第二作業區212係作相對應配置，該作業機構22係於第一作業區211設有至少一對電子元件執行預設作業之第一作業器，以及於第二作業區212設有至少另一對電子元件執行預設作業之第二作業器，更進一步，該第一、二作業器可為檢知器或測試器等，該預設作業可為外觀檢知作業或電性測試作業等，於本實施例中，該第一作業器係為測試器，並具有電性連接之第一電路板221及第一測試座222，用以測試電子元件，該第二作業器亦為測試器，並具有電性連接之第二電路板223及第二測試座224，用以測試電子元件；該輸送機構23係於機台設有至少一承載電子元件之載台，更進一步，係於第一作業區211設有至少一承載電子元件之第一載台231，並於第二作業區212設有至少一承載電子元件之第二載台232，該第一、二載台231、232可為固定式或活動式，以承載待測電子元件或已測電子元件，或承置待測電子元件與已測電子元件，於本實施例中，輸送機構23係於第一作業區211之第一測試座222一側設有作第三方向(如Y方向)位移之第一載台231，該第一載台231具有承置待測電子元件或已測電子元件之第一容置槽2311，另於第二作業區212之第二測試座224另一側設有作Y方向位移之第二載台232，該第二載台232具有承置待測電子元件或已測電子元件之第二容置槽2321；該移載機構24係設於第一作業區211及第二作業區212之間，並設有至少一於第一、二作業區211、212之間位移的承架，於本實施例中，該移載機構24係於機台上設有呈第二方向(如Z方向)配置之第一驅動器241，以帶動一呈第一方向(如X方向)配置之第二驅動器242作較大行程之Z方向位移，該第二驅動器242上係設有一呈X方向配置且橫跨第一、二作業區211、212上方之承架243，使承架243可作Z-X方向位移，另該承架243係於對應第一作業區211之位置裝配有至少一第一移載具244，並於對應該第二作業區212之位置裝配有至少一第二移載具245，而以該承架243帶動第一移載具244及第二移載具245同步位移，該第一移載具244係於該第一作業器及該載台之間移載該電子元件，該第二移載具245於該載台及該第二作業器之間移載另一電子元件，亦即使第一移載具244於第一作業器及第一載台231間移載電子元件，並使第二移載具245於第二載台232及第二作業器移載另一電子元件，進而使第一、二移載具244、245同步迅速移動，並有效縮減移載用元件而節省成本及利於空間配置，更進一步，該第一、二移載具244、245可為單純移載電子元件之移載具，或為可移載及下壓電子元件之壓取具，於本實施例中，該第一移載具244係為壓取具且可作較小行程之Z方向位移，而於第一測試座222及第一載台231 間移載電子元件，並將電子元件壓抵於第一測試座222內而執行測試作業，該第二移載具245亦為壓取具且可作較小行程之Z方向位移，以於第二測試座224及第二載台232間移載電子元件，並將電子元件壓抵於第二測試座224內而執行測試作業，又該移載機構24係於第一作業區211及第二作業區212之上方分別設有第一限位塊246及第二限位塊247，並於承架243一側設有至少一可頂抵第一限位塊246之第一頂抵器248，以及於承架243之另一側設有至少一可頂抵第二限位塊247之第二頂抵器249，於本實施例中，該第一頂抵器248係為壓缸，並具有作Z方向位移之第一頂塊2481，以頂抵第一限位塊246，該第二頂抵器249亦為壓缸，並具有作Z方向位移之第二頂塊2491，以頂抵第二限位塊247。

請參閱第5、6圖，由於第一作業區211處之第一測試座222內已預先置入待測之電子元件32，該移載機構24可利用第一驅動器241帶動承架243及第一、二移載具244、245同步作較大行程之Z方向向下位移，該第一移載具244即作較小行程之Z方向向下位移壓抵第一測試座222內之待測電子元件32執行測試作業，然因第一移載具244會承受待測電子元件32之向上反作用力，為避免承架243裝配有第一移載具244之該一側發生彎曲變形，因此於第一移載具244下壓待測之電子元件32時，該移載機構24利用第一頂抵器248驅動第一頂塊2481作Z方向向上位移頂抵於第一限位塊246，令第一頂抵器248承受第一限位塊246之向下反作用力，並利用此一向下反作用力而可防止承架243之一側向上彎曲變形，使得位於承架243一側之第一移載具244確實下壓待測之電子元件32於第一測試座222內有效地執行測試作業，另由於該第二移載具245已取出第二測試座224內之已測電子元件31，該輸送機構23之第二載台232即可作Y方向位移至第二移載具245之下方，以供第二移載具245作較小行程之Z方向向下位移將已測電子元件31移入第二載台232，並反向位移復位；由於第一移載具244仍保持下壓待測之電子元件32於第一測試座222內有效地執行測試作業，該輸送機構23之第二載台232作Y方向位移載出已測之電子元件31，再承載下一待測之電子元件33 至第二移載具245之下方，第二移載具245即作Z方向向下位移於第二載台232取出下一待測之電子元件33，並反向位移復位；因此，該第二移載具245可於第一移載具244下壓待測電子元件32之測試作業期間同步執行取放料作業，進而縮減作業時間以提升測試產能。

請參閱第7圖，於第一測試座222內之電子元件32測試完畢後，移載機構24之第一移載具244係作較小行程之Z方向向上位移取出已測之電子元件32，並令第一頂抵器248驅動第一頂塊2481作Z方向向下位移脫離第一限位塊246，接著移載機構24係以第一驅動器241帶動承架243及第一、二移載具244、245同步作較大行程之Z方向向上位移復位，再利用第二驅動器242帶動承架243及第一、二移載具244、245同步作X方向位移，使具有已測電子元件32之第一移載具244由第一測試座222位移至第一載台231之上方，以及使具有待測電子元件33之第二移載具245由第二載台232位移至第二測試座224之上方。

請參閱第8、9圖，該移載機構24係以第一驅動器241帶動承架243及第一、二移載具244、245同步作較大行程之Z方向向下位移至預設位置，該第二移載具245即作較小行程之Z方向向下位移將待測之電子元件33移入壓抵於第二測試座224內執行測試作業，由於第二移載具245會承受待測電子元件33之向上反作用力，為避免承架243裝配第二移載具245之該另一側發生彎曲變形，因此於第二移載具245下壓待測之電子元件33時，該第二頂抵器249係驅動第二頂塊2491作Z方向向上位移頂抵第二限位塊247，令第二頂抵器249承受第二限位塊247之向下反作用力，利用此一向下反作用力而可防止承架243之另一側向上彎曲變形，使得位於承架243另一側之第二移載具245確實下壓待測之電子元件33於第二測試座224內有效地執行測試作業，另由於該第一移載具244已取出第一測試座222內之已測電子元件32，該輸送機構23之第一載台231即可作Y方向位移至第一移載具244之下方，以供第一移載具244作較小行程之Z方向向下位移將已測電子元件32移入第一載台231，並反向位移復位；然由於第二移載具245仍保持下壓待測之電子元件33於第二測試座224內有效地執行測試作業，該輸送機構23之第一載台231係作Y方向位移載出已測之電子元件32，再承載下一待測之電子元件34至第一移載具244之下方，第一移載具244即作Z方向向下位移於第一載台231取出下一待測之電子元件34，並反向位移復位；因此，該第一移載具244可於第二移載具245下壓待測電子元件33之測試作業期間同步執行取放料作業，進而縮減作業時間以提升測試產能。

請參閱第10、11圖，係本發明作業裝置20之第二實施例，其與第一實施例之差異在於該作業機構22係於第一作業區211設有複數個第一作業器及複數個壓抵電子元件之第一下壓器，由於第一下壓器係為習知技術，故在此不予贅述，於本實施例中，係於第一作業區211設有複數個第一測試座222A、222B、222C、222D，並於複數個第一測試座222A、222B、222C、222D處設有複數個作Z方向位移且可壓抵電子元件之第一下壓器225A、225B、225C、225D，另於第二作業區212相對應複數個第一作業器之位置設有複數個第二作業器，並於複數個第二作業器處設有複數個壓抵電子元件之第二下壓器，於本實施例中，第二作業區212設有複數個第二測試座224A、224B、224C、224D，並於複數個第二測試座224A、224B、224C、224D處設有複數個作Z方向位移且可壓抵電子元件之第二下壓器226A、226B、226C、226D；該輸送機構23之第一載台231係於複數個第一測試座222A、222B、222C、222D之側方作Y方向位移，而第二載台232則於複數個第二測試座224A、224B、224C、224D之另一側方作Y方向位移；該移載機構24係設有至少一驅動該第一驅動器241作Y方向位移之第三驅動器250，以帶動第一驅動器241、第二驅動器242、承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作Y方向位移，使第一移載具244及第二移載具245位移至複數個第一測試座222A、222B、222C、222D及複數個第二測試座224A、224B、224C、224D，又由於作業機構22已配置有獨立之下壓器，該移載機構24之第一移載具244及第二移載具245可為單純之移載具，並可視作業需求而縮減第一、二限位塊及第一、二頂抵器之配置。

請參閱第12、13圖，於使用時，該移載機構24係以第三驅動器250帶動第一驅動器241、第二驅動器242、承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作Y方向位移，令第一移載具244及第二移載具245分別位於第一測試座222A及第二測試座224A之側方，並利用第二驅動器242帶動承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作X方向位移，使第一移載具244位於第一測試座222A之上方，並使第二移載具245位於第二載台232之上方，再以第一驅動器241帶動第二驅動器242、承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作較大行程之Z方向位移至預設位置，接著第一移載具244即作較小行程之Z方向位移將預先取用之待測電子元件35移入第一測試座222A，此時，該第二移載具245亦作較小行程之Z方向位移於第二載台232上取出下一待測之電子元件36；接著該移載機構24利用第二驅動器242帶動承架243、第一移載具244及第二移載具245作X方向位移，使第一移載具244對應於第一載台231且作Z方向位移而取出下一待測之電子元件37，以及使第二移載具245對應於第二測試座224A且作Z方向位移而將待測電子元件36移入第二測試座224A，又由於第一移載具244已離開第一測試座222A之上方，該作業機構22即利用第一下壓器225A作Z方向位移而壓抵第一測試座222A內之待測電子元件35執行測試作業。

請參閱第14、15圖，於第一下壓器225A及第二下壓器226A分別壓抵第一測試座222A及第二測試座224A內之電子元件35及電子元件36執行測試作業時，該移載機構24係以第三驅動器250帶動第一驅動器241、承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作Y方向位移，使第一移載具244及第二移載具245位移至第一測試座222B及第二測試座224B之側方，由於第一移載具244已吸附下一待測之電子元件37，該移載機構24利用第二驅動器242帶動承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作X方向位移，使第一移載具244位於第一測試座222B之上方，並使第二移載具245位於第二載台232之上方，令第一移載具244作Z方向位移將待測之電子元件37移入第一測試座222B，以及令第二移載具245於第二載台232取出待測之電子元件38，使第一、二移載具244、245同步進行取放料作業，達到提升移載效能之使用效益。

請參閱第4、16圖，本發明之作業裝置20應用於測試分類設備為例，包含機台40、供料裝置50、收料裝置60、作業裝置20、移料裝置70及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置50係配置於機台40上，並設有至少一容納待測電子元件之供料承置器51；該收料裝置60係配置於機台40上，並設有至少一容納已測電子元件之收料承置器61；本發明之作業裝置20係配置於機台40上，並設有作業機構22、輸送機構23及移載機構24；該移料裝置70係裝配於機台40上，並設有至少一移料器，用以於供料裝置50、收料裝置60及作業裝置20間移載電子元件，於本實施例中，係以移料器71將供料裝置50之供料承置器51上待測的電子元件移載至移載機構23之第一載台231或第二載台232上，第一載台231或第二載台232係分別將待測之電子元件載送至作業機構22處，該移載機構24之第一移載具244或第二移載具245即於第一載台231或第二載台232上取出待測之電子元件，並利用第二驅動器242帶動承架243、第一移載具244及第二移載具245同步作X方向位移，使第一移載具244或第二移載具245將待測之電子元件移入第一測試座222或第二測試座224而執行測試作業，以及將第一測試座222或第二測試座224內之已測電子元件移載至第一載台231或第二載台232，由第一載台231或第二載台232載出已測電子元件，以供移料裝置70之移料器71取出已測之電子元件，並依據測試結果，將已測之電子元件輸送至收料裝置60之收料承置器61分類放置，中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，達到提升作業效能之實用效益。