TW201902799A - 電子元件載具裝置及其應用之作業分類設備 - Google Patents

Abstract

一種電子元件載具裝置，其包含驅動機構及載具，該驅動機構係以第一驅動器驅動至少一旋轉臂旋轉作動，該旋轉臂裝配載具，該載具係設有一具擋掣器之載座，並於載座上裝配有升降機構，該升降機構係以第二驅動器驅動至少一升降傳動組，該升降傳動組裝配至少一承置件，以承載具電子元件之物件，於第二驅動器經升降傳動組而帶動承置件上之物件頂抵於擋掣器時，可使擋掣器及承置件夾持複數個物件定位，該驅動機構之第一驅動器經旋轉臂即帶動具物件之載具旋轉作動，以翻轉載具及複數個物件擺置於預設位置，使得電子元件換置於不同物件且翻面收置，進而可自動化翻轉複數個物件，並迅速提供翻面之電子元件執行預設作業，達到提升翻轉複數個物件之作業便利性及生產效能之實用效益。

Description

電子元件載具裝置及其應用之作業分類設備

本發明係提供一種以載具之承置件承載且帶動複數個具電子元件之物件頂抵於擋掣器定位，並以驅動機構之旋轉臂帶動具複數個物件之載具旋轉作動，以自動化翻轉載具及複數個物件擺置於預設位置，並迅速提供翻面之電子元件執行預設作業，進而提升翻轉複數個物件之作業便利性及生產效能的電子元件載具裝置。

在現今，業者大多於電子元件(如IC)之頂面及底面分別設有資訊標記及電性接點等，以供使用者觀知該電子元件之型號或製造商等資訊，並以電性接點電性接觸相關元件(如電路板)；請參閱第1圖，係為電子元件10之示意圖，該電子元件10之頂面係以雷射或噴墨打印等方式印製有型號或製造商等標記11，而底面則焊固有複數個為錫球12之電性接點，由於電子元件10在生產過程中經過多道加工製程，為確保電子元件10之品質，業者於電子元件10製作完成後，均會進行外觀檢查作業及測試作業，以淘汰出不良品；請參閱第1、2圖，由於電子元件10之體積小及一批次產量繁多，往往可能高達百萬顆，業者遂利用料盤20一次承置數百顆電子元件10，該料盤20之頂面係設有複數個第一容置槽21，並於底面設有複數個第二容置槽22，該料盤20係以複數個第一容置槽21承置複數個頂面標記11朝上之電子元件10，進而將複數個具電子元件10之料盤20相互堆疊，以便載送至不同作業設備而執行預設作業(例如外觀檢查作業或電性測試作業)，然當前段製程為執 行電子元件10之錫球外觀檢查作業，而以料盤20承置具錫球12朝上之電子元件10，若後段製程之電子元件電性測試作業的作業需求，係為料盤20承置具錫球12朝下之電子元件10，由於前段製程與後段製程對電子元件10的錫球12朝上或朝下之擺置要件不同，即必需執行翻轉料盤20及電子元件10作業，以使料盤20內之電子元件10的錫球12朝下擺置而符合後段製程的需求；因此，業者必須視後段製程之作業需求，而翻轉料盤20及電子元件10，令電子元件10的錫球12朝上或朝下擺置，以利執行後段製程預設作業。

請參閱第1、3、4圖所示，係為電子元件外觀檢查設備之示意圖，其係於機台31上設有供料器32，該供料器32具有可承置複數個料盤20A、20B之二承置件321，並於二承置件321間設有可輸送料盤20A、20B之皮帶輪組322，該皮帶輪組322將位於下層之料盤20A載送至一為CCD之取像器33下方，以供取像器33取像料盤20A之第一容置槽21A上的電子元件10頂面之標記11，而執行標記11檢查作業，於完成檢查作業後，再將複數個料盤20A、20B上下堆疊收置，然由於錫球12係設置於電子元件10之底面，欲執行錫球12外觀檢查作業時，必須將電子元件10翻面，令其錫球12朝向上方擺置，方可供取像器33取像錫球12之外觀，故業者係以手部握持且翻轉複數個具電子元件10之料盤20A、20B，將上、下層料盤20A、20B換位，令原位於下層料盤20B之第一容置槽21B的電子元件10翻轉移入原位於上層料盤20A之第二容置槽22A內，使電子元件10翻面，且令錫球12朝向上方，再將複數個上、下層料盤20B、20A放置於供料器32，由供料器32之皮帶輪組322輸出位於下層之料盤20A，以供取像器33取像料盤20A之第二容置槽22A的電子元件10之錫球12，而進行錫球12外觀檢查作業；惟，此一手動翻轉複數個料盤的方式，於使用 上具有如下缺失：

1．由於料盤20A、20B並無外蓋蓋置電子元件10，業者以手部一次翻轉數十個料盤20A、20B…時，必須施力緊壓手中之數十個料盤20A、20B，以避免其一料盤20B於翻轉過程中滑脫，以致業者翻轉數十個料盤20A、20B之動作上相當費力耗時，造成增加作業時間及使用不便之缺失。

2．由於每個料盤20A、20B內均承置數百顆精密且微小之電子元件10，當業者以手部一次翻轉數十個料盤20A、20B時，若不慎翻轉失誤而使料盤20A、20B錯開滑脫，即會發生上千個電子元件10向外散落，以致電子元件10因碰撞而損壞，造成電子元件成本損失。

3．當業者以手部一次翻轉數十個料盤20A、20B而不慎失誤時，即會發生上千個電子元件10向外散落，以致業者必須停機，而清理散落於機台31及設備場所之上仟個電子元件10，造成供料不便及降低產能之缺失。

本發明之目的一，係提供一種電子元件載具裝置，其包含驅動機構及載具，該驅動機構係以第一驅動器驅動至少一旋轉臂旋轉作動，該旋轉臂裝配載具，該載具係設有一具擋掣器之載座，並於載座上裝配有升降機構，該升降機構係以第二驅動器驅動至少一升降傳動組，該升降傳動組裝配至少一承置件，以承載具電子元件之物件，於第二驅動器經升降傳動組而帶動承置件上之物件頂抵於擋掣器時，可使擋掣器及承置件夾持複數個物件定位，該驅動機構之第一驅動器經旋轉臂即帶動具物件之載具旋轉作動，以翻轉載具及複數個物件擺置於預設位置，使得電子元件換置於不同物件且翻面收置，進而可自動化翻轉複數個物件，並迅速提供翻面之電子元件執行預設作業，達到提升翻轉複數個物件之作業便利性及生產效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種電子元件載具裝置，其中，該載具之承置件係平穩承置複數個具電子元件之物件，並利用載座上之擋掣器擋掣複數個物件，使擋掣器及承置件確實夾持複數個物件定位，以便驅動機構自動化翻轉該載具及複數個物件，而可有效防止物件及電子元件滑脫散落碰損，以提升電子元件良率，達到節省作業成本之實用效益。

本發明之目的三，係提供一種電子元件載具裝置，其中，該載具之承置件係平穩承置複數個具電子元件之物件，並利用載座上之擋掣器擋掣複數個物件，使擋掣器及承置件確實夾持複數個物件定位，以便驅動機構自動化翻轉載具及複數個物件至預設裝置(如供料裝置)處，不僅可避免物件內之電子元件散落，亦毋須停機及耗時清理機台場所處散落之電子元件，進而確保供料作業之順暢性，達到提升使用便利性及生產效能之實用效益。

本發明之目的四，係提供一種應用電子元件載具裝置之作業分類設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置、本發明載具裝置及中央控制裝置，該供料裝置係配置於機台上，並設有至少一供料輸送器，以輸送具待作業電子元件之物件，該收料裝置係配置於機台上，並設有至少一收料輸送器，以輸送具已作業電子元件之物件，本發明載具裝置係配置於機台上，並自動化翻轉複數個具電子元件之物件於供料裝置之供料輸送器或收料裝置之收料輸送器，該作業裝置係配置於機台上，並設有至少一對電子元件執行預設作業之作業器，該輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一移載電子元件之移料器，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，達到提升作業效能之實用效益。

〔習知〕

10‧‧‧電子元件

11‧‧‧標記

12‧‧‧錫球

20、20A、20B‧‧‧料盤

21、21A、21B‧‧‧第一容置槽

22、22A‧‧‧第二容置槽

31‧‧‧機台

32‧‧‧供料器

321‧‧‧承置件

322‧‧‧皮帶輪組

33‧‧‧取像器

〔本發明〕

40‧‧‧載具裝置

41‧‧‧機座

42‧‧‧第一馬達

43‧‧‧旋轉臂

44‧‧‧載座

441‧‧‧底板

442‧‧‧側板

443‧‧‧第一限位件

444‧‧‧第二限位件

45‧‧‧承置件

451‧‧‧第二滑軌

461‧‧‧壓缸

462‧‧‧擋掣件

471‧‧‧第二馬達

472‧‧‧螺桿

473‧‧‧螺座

474‧‧‧轉接件

475‧‧‧第一樞軸

4761‧‧‧第一滑座

4762‧‧‧第一滑軌

481‧‧‧第一連桿

482‧‧‧第二連桿

483‧‧‧第二樞軸

484‧‧‧第三樞軸

485‧‧‧第四樞軸

486‧‧‧第五樞軸

487‧‧‧第二滑座

49‧‧‧感測器

50‧‧‧機台

60‧‧‧供料裝置

61‧‧‧供料架

62‧‧‧皮帶輪組

63‧‧‧托架

71A、71B、71C、71D‧‧‧料盤

711A‧‧‧第一容置槽

712B‧‧‧第二容置槽

72‧‧‧電子元件

721‧‧‧錫球

80‧‧‧收料裝置

81‧‧‧收料架

82‧‧‧皮帶輪組

83‧‧‧收料料盤

90‧‧‧作業裝置

91‧‧‧取像器

92‧‧‧測試器

100‧‧‧輸送裝置

101‧‧‧第一移料器

102‧‧‧第一入料載台

103‧‧‧第二入料載台

104‧‧‧第二移料器

105‧‧‧第三移料器

106‧‧‧第一出料載台

107‧‧‧第二出料載台

108‧‧‧第四移料器

第1圖：習知電子元件之示意圖。

第2圖：習知料盤承裝電子元件之示意圖。

第3圖：習知電子元件作業設備取像電子元件之使用示意圖(一)。

第4圖：習知電子元件作業設備取像電子元件之使用示意圖(二)。

第5圖：本發明電子元件載具裝置之前視圖。

第6圖：本發明電子元件載具裝置之側視圖。

第7圖：本發明載具裝置與供料裝置之配置示意圖。

第8圖：本發明載具裝置之使用示意圖(一)。

第9圖：本發明載具裝置之使用示意圖(二)。

第10圖：本發明載具裝置之使用示意圖(三)。

第11圖：本發明載具裝置之使用示意圖(四)。

第12圖：本發明載具裝置之使用示意圖(五)。

第13圖：本發明載具裝置之使用示意圖(六)。

第14圖：係應用電子元件載具裝置之作業分類設備示意圖。

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5、6圖，本發明電子元件載具裝置40包含驅動機構及載具，該驅動機構係以第一驅動器驅動至少一旋轉臂旋轉作動，於本實施例中，該第一驅動器係以機座41架置第一馬達42，該第一馬達42之轉軸係裝配旋轉臂43，以帶動旋轉臂43旋轉作動；該載具係裝配於驅動機構之旋轉臂43，並包含載座44、升降機構及承置件45，該載座44係裝配於驅動機構之旋轉臂43，並設有底板441及二側板442，更進一步，底板441及二側板442可一體成型或為獨立元件，於本實施例中，底板441及二側板442係分別為獨立元件，載座44並以一側板442裝配於驅動機構之旋轉臂43，而可由旋轉臂43帶動由第一位置翻轉至第二位置，例如由裝料第一位置作180度翻轉至供料第二位置，該載座44係於至少一端設有至少一可限位物件之限位件，於本實施例中，該物 件係為盛裝電子元件用之料盤(圖未示出)，更進一步，該載座44與限位件可一體成型或為獨立元件，於本實施例中，該載座44係於底板441之前、後端設有複數個呈Z方向配置且為不同尺寸之第一限位件443及第二限位件444，不僅可擋止限位載座44上之物件滑脫，並可視物件之外部形狀，利用不同尺寸寛度設計，而導引工作人員迅速且正確地擺置物件，又該載座44係設有至少一擋掣器，以擋掣物件，更進一步，載座44可於至少一側板或至少一限位件上配置至少一擋掣器，該擋掣器係設有至少一擋掣件，該擋掣件作至少一方向位移而擋掣物件或解除擋掣物件，更進一步，該擋掣器係設有至少一掣動件，以驅動該擋掣件位移，該掣動件可以自動化方式或手動方式驅動擋掣件位移，該擋掣件可作直線位移或旋轉位移，於本實施例中，該擋掣器係裝配於側板442，並設有呈X方向配置之壓缸461，並以壓缸461驅動擋掣件462作水平位移，該升降機構係裝配於載座44上，並以第二驅動器驅動至少一升降傳動組，更進一步，該升降傳動組可為連桿組或齒輪齒條組或壓缸，以帶動承置件45作無段位移或多段位移，該承置件45係承置複數個為料盤之物件，於本實施例中，該第二驅動器係於載座44之底板441上設置第二馬達471，該第二馬達471係驅動一呈Y方向配置之螺桿螺座組的螺桿472旋轉，而使螺座473沿螺桿472作線性位移，該螺座473則帶動至少一轉接件474作線性位移，更進一步，螺座473與轉接件474可一體成型或為獨立元件，於本實施例中，螺座473與轉接件474係分別為獨立元件，該轉接件474係設有呈X方向配置之第一樞軸475，以樞接升降傳動組，另該轉接件474與載座44之底板441間設有至少一呈Y方向配置之第一滑移組，於本實施例中，該第一滑移組係於轉接件474設有第一滑座4761，以及於底板441上設有供第一滑座4761滑置之第一滑軌4762，該升降傳動組係為連桿組，其具有二相互交叉且以第二樞 軸483樞接之第一連桿481及第二連桿482，該第一連桿481之第一端係樞接於第一樞軸475，而第二端則以第三樞軸484樞接承置件45，該第二連桿482之第一端係以第四樞軸485樞設於底板441上，而第二端則以第五樞軸486樞接承置件45，另該升降傳動組與承置件45之間設有至少一第二滑移組，於本實施例中，該第二滑移組係於第五樞軸486設有第二滑座487，以及於承置件45上設有供第二滑座487滑置之第二滑軌451，使第一連桿481及第二連桿482帶動承置件45作Z方向升降位移，另該載具裝置40係於載座44設有至少一可感測物件之感測器，更進一步，可於載座44之側板或限位件上配置至少一感測器49，以感測承置件45承載之最上層物件的作業高度，於本實施例中，係於載座44之第一限位件443近頂端處設置感測器49。

請參閱第7、8圖，本發明載具裝置40係裝配於機台50上之供料裝置60的一側，該供料裝置60係設有二供料架61，並於二供料架61設有可輸送料盤之皮帶輪組62，二皮帶輪組62間則設有一可作Z方向位移之托架63，以將載具上之料盤托移至皮帶輪組62上而輸出供料，於使用時，該第二驅動器之第二馬達471係驅動螺桿472旋轉，令螺桿472上之螺座473帶動轉接件474及第一樞軸475同步作Y方向位移，第一樞軸475帶動第一連桿481之第一端作Y方向位移，令第一連桿481之第二端以第二樞軸483為旋轉軸心而向下擺動，並經由第三樞軸484帶動承置件45作Z方向向下位移，由於第二連桿482之第一端係以第四樞軸485樞設於載座44之底板441上，第二連桿482即以第四樞軸485為旋轉中心而向下擺動，並於擺動時，令第五樞軸486利用第二滑座487沿承置件45底面之第二滑軌451作Y方向位移，使承置件45作Z方向向下位移；接著該載座44上之擋掣器係以壓缸461控制擋掣件462作X方向向外位移退位， 以供工作人員將複數個料盤71A、71B、71C、71D…置放於承置件45上，以料盤71A為例，其第一容置槽711A承置一具錫球721朝下之電子元件72，然於置放複數個料盤71A、71B、71C、71D時，可利用位於承置件45周側之複數個不同尺寸的第一、二限位件443、444供料盤71A、71B、71C、71D對位，使工作人員將複數個料盤71A、71B、71C、71D正確擺置於承置件45上。

請參閱第9、10圖，於載具承載複數個料盤71A、71B、71C、71D後，該載座44上之擋掣器係以壓缸461控制擋掣件462作X方向向內位移而凸伸於承置件45之上方，該第二驅動器之第二馬達471係驅動螺桿472反向旋轉，令螺桿472上之螺座473帶動轉接件474及第一樞軸475同步作Y方向反向位移，第一樞軸475則帶動第一連桿481之第一端作Y方向反向位移，令第一連桿481之第二端以第二樞軸483為旋轉軸心而向上擺動，並經第三樞軸484帶動承置件45作Z方向向上位移，第二連桿482即以第四樞軸485為旋轉中心而向上擺動，並於擺動時，令第五樞軸486利用第二滑座487沿承置件45底面之第二滑軌451作Y方向反向位移，使承置件45承置複數個料盤71A、71B、71C、71D作Z方向向上位移，於感測器49感測到最上層料盤71D時，即將感測訊號傳輸至中央控制裝置(圖未示出)，由中央控制裝置控制第二馬達471停止作動，使承置件45及擋掣器之擋掣件462作上下穩固夾持複數個料盤71A、71B、71C、71D定位，以有效防止其一料盤滑脫，使複數個電子元件72平穩確實收置於複數個料盤71A、71B、71C、71D。

請參閱第11、12、13圖，該驅動機構之第一驅動器係以第一馬達42驅動旋轉臂43旋轉作動，旋轉臂43即帶動載具及複數個料盤71A、71B、71C、71D作1 80度翻轉由裝料第一位置換置於供料第二位置，將載具跨置於供料裝置60之供料架61上，以料盤71A為例，料盤71A第一容置槽711A內的電子元件72亦翻面換置於料盤71B之第二容置槽712B，而使電子元件72之錫球721朝向上方，以便進行檢知作業；接著，該供料裝置60之托架63係作Z方向向上位移而托置載具上之料盤71D，並帶動複數個料盤71A、71B、71C、71D同步作Z方向向下位移，先令料盤71C由擋掣件462擋止定位，再將料盤71D托移至皮帶輪組62上，使皮帶輪組62將料盤71D輸出供料；於載具內之料盤輸出完畢後，該驅動機構之第一驅動器係以第一馬達42驅動旋轉臂43反向旋轉作動，旋轉臂43即帶動空載具之載座44及承置件45等作180度反向翻轉由供料第二位置換置於裝料第一位置復位，以便承載下一批複數個料盤。

請參閱第5、6、9、14圖，本發明電子元件載具裝置40可應用於作業分類設備，該作業分類設備包含載具裝置40、機台50、供料裝置60、收料裝置80、作業裝置90、輸送裝置100及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置60係配置於機台50上，並設有至少一供料輸送器，以輸送具待作業電子元件之物件，於本實施例中，該供料輸送器係設有供料架61，並於供料架61設有可輸送物件之皮帶輪組62；該收料裝置80係配置於機台50上，並設有至少一收料輸送器，以輸送具已作業電子元件之物件，於本實施例中，該收料輸送器係設有收料架81，並於收料架81設有可輸送物件之皮帶輪組82，該物件則為收料料盤83，至少一本發明之電子元件載具裝置40，係裝配於供料裝置60或收料裝置80，並包含載具及驅動機構，該驅動機構係以第一驅動器驅動至少一旋轉臂43旋轉作動，該旋轉臂43裝配載具，該載具係設有一具擋掣器之載座44，並於載座44上裝配有升降機構，該升降機構係以第二驅動器驅動至少一升降傳動組，該升降傳動組裝配至少一承置件 45，以承載具電子元件之物件，於本實施例中，該載具裝置40係裝配於供料裝置60之側方，該物件係為料盤71A、71B、71C、71D，並盛裝複數個待作業之電子元件72，於載具之承置件45承置複數個料盤71A、71B、71C、71D後，以擋掣件462及承置件45夾持複數個具待作業電子元件72之料盤71A、71B、71C、71D定位，該驅動機構之第一驅動器經旋轉臂43而帶動載具及料盤71A、71B、71C、71D作自動化翻轉，且置放於供料裝置60之供料架61上而供應具待作業電子元件72之料盤71A、71B、71C、71D，使料盤71A、71B、71C、71D內之電子元件72翻面，再由皮帶輪組62依序輸出具待作業電子元件72之料盤71A、71B、71C、71D，該作業裝置90係配置於機台50上，並設有至少一對電子元件執行預設作業之作業器，於本實施例中，係於供料裝置60之上方設有一為取像器91之作業器，以對皮帶輪組62上之料盤71D上的待作業電子元件72執行外觀檢知作業，並於機台50設有另一為測試器92之作業器，以對待作業電子元件72執行測試作業，該輸送裝置100係配置於機台50上，並設有至少一移載電子元件之移料器，於本實施例中，係設有第一移料器101，以於供料裝置60之皮帶輪組62上的料盤71D取出已檢知電子元件72，並移載至位於作業裝置90兩側之第一入料載台102及第二入料載台103，以載送待作業電子元件72至作業裝置90處，第二移料器104及第三移料器105再將第一入料載台102及第二入料載台103上之已檢知電子元件72依序移入測試器92而執行測試作業，以及將測試器92之已測電子元件72移入第一出料載台106及第二出料載台107，第一出料載台106及第二出料載台107載出已測電子元件72，供第四移料器108依測試結果，將第一出料載台106及第二出料載台107上之已測電子元件72移載至收料裝置80 之收料料盤83而分類收置，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，達到提升作業效能之實用效益。

Claims (10)

1. 一種電子元件載具裝置，包含：驅動機構：係設有至少一第一驅動器，該第一驅動器係驅動至少一旋轉臂作動；載具：係裝配於該驅動機構之旋轉臂，並設有載座、升降機構及承置件，該載座係裝配於該旋轉臂，並設有至少一擋掣物件之擋掣器，該升降機構係裝配於該載座上，並以第二驅動器驅動至少一升降傳動組，該升降傳動組裝配該承置件，該承置件係承載複數個具電子元件之該物件。
2. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該驅動機構之第一驅動器係以機座架置第一馬達，該第一馬達驅動該旋轉臂作動。
3. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該載具之載座係於至少一端設有至少一限位該物件之限位件。
4. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該載具之擋掣器係設有作至少一方向位移之擋掣件。
5. 依申請專利範圍第4項所述之電子元件載具裝置，其中，該載具之擋掣器係設有至少一掣動件，以驅動該擋掣件位移。
6. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該載具之升降傳動組係為連桿組或齒輪齒條組或壓缸。
7. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該載具之第二驅動器係於該載座設置第二馬達，該第二馬達係驅動螺桿螺座組，該螺桿螺座組帶動至少一轉接件作線性位移，該轉接件係驅動該升降傳動組。
8. 依申請專利範圍第7項所述之電子元件載具裝置，其中，該轉接件與該載座間設有至少一第一滑移組，該升降傳動組與該承置件之間設有至少一第二滑移組。
9. 依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置，其中，該載座設有至少一可感測該物件之感測器。
10. 一種應用電子元件載具裝置之作業分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一供料輸送器，以輸送具待作業電子元件之物件；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一收料輸送器，以輸送具已作業電子元件之物件；至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件載具裝置：係配置於該機台上，並位於該供料裝置之供料輸送器一側或該收料裝置之收料輸送器一側，以承載及翻轉複數個物件；作業裝置：係配置於該機台上，並設有至少一對電子元件執行預設作業之作業器；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一移載電子元件之移料器；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。