TW202248104A - 具疊料檢知單元之工作機構及其應用之作業裝置、作業機 - Google Patents

Abstract

一種具疊料檢知單元之工作機構，包含承載具、作動具及疊料檢知單元，承載具作至少一方向位移，並設有至少一容置部，作動具之桿體穿置於承載具之容置部，並以作業部件對電子元件執行預設作業，疊料檢知單元於承載具設有至少一可投射光束之檢知器，並於承載具或作動具相對應檢知器之位置設有至少一通道，以供通過檢知器投射之光束；藉以作動具於承置器執行預設作業時而由預設位置反向位移至過當位置，檢知器於投射至通道之光束呈遮斷狀態而可迅速檢知承置器異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率。

Description

具疊料檢知單元之工作機構及其應用之作業裝置、作業機

本發明提供一種即時檢知承置器是否異常疊料之疊料檢知單元。

在現今，電子元件測試裝置以壓接器將電子元件移入測試器而執行測試作業，若測試器內殘留上一電子元件，當壓接器將下一電子元件移入測試器時，勢必壓損下一電子元件；因此，測試裝置設置取像器以取像測試器是否異常疊料。

請參閱圖1，測試裝置於機台11設置一具探針之測試座12，以供承置及測試電子元件，另於測試座12之上方設置壓接器13，壓接器13作Y-Z方向位移，並具有吸嘴131，利用吸嘴131於載台14與測試座12間移載電子元件，另於測試座12上方之機架15裝配一取像器16，於初始執行測試作業或重新開機時 ，取像器16取像測試座12內是否殘留電子元件。

惟，取像器16固設於機架15，於取像檢查時，必須控制壓接器13離開測試座12之正上方，方可供取像器16取像測試座12，取像完畢後，再控制壓接器13將下一電子元件移入測試座12，由於此一檢知作動時序繁瑣耗時，工作人員僅於初始執行測試作業或重新開機時，方才以取像器16取像測試座12內是否殘留電子元件，以致測試作業過程中，若測試座12殘留有上一電子元件，工作人員因無法立即得知測試座12發生異常疊料狀況，當壓接器13將下一電子元件移入測試座12時，即會壓損下一電子元件，並降低電子元件之良率。

本發明之目的一，提供一種具疊料檢知單元之工作機構，包含承載具、作動具及疊料檢知單元，承載具作至少一方向位移，並設有至少一容置部，作動具之桿體穿置於承載具之容置部，並以作業部件對電子元件執行預設作業，疊料檢知單元於承載具設有至少一可投射光束之檢知器，並於承載具或作動具相對應檢知器之位置設有至少一通道，以供通過檢知器投射之光束；藉以作動具於承置器執行預設作業時而由預設位置反向位移至過當位置，檢知器於投射至通道之光束呈遮斷狀態而可迅速檢知承置器異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率。

本發明之目的二，提供一種作業裝置，包含至少一承置器及本發明工作機構，至少一承置器以供承置電子元件，本發明工作機構包含承載具、作動具及疊料檢知單元，承載具載送作動具及疊料檢知單元作至少一方向位移 ，作動具於承載具上作Z方向位移，並於承置器執行預設作業，疊料檢知單元以供檢知承置器是否異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率。

本發明之目的三，提供一種作業機，包含機台、至少一作業裝置及中央控制裝置，至少一作業裝置配置於機台，並設有至少一承置器及本發明工作機構，至少一承置器以供承置電子元件，本發明工作機構包含承載具、作動具及疊料檢知單元，以於承置器執行預設作業，並檢知承置器是否異常疊料 ，以利即時排除異常，而提高電子元件良率；中央控制裝置以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。

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：

請參閱圖2、3，本發明工作機構20之第一實施例包含承載具21、作動具22及疊料檢知單元。

承載具21作至少一方向位移，並設有至少一容置部；更進一步，容置部平行作業軸線L或沿作業軸線L設置，承載具21可為移料器之承載具、浮動器之承載具或打印器之承載具等，承載具21包含至少一板件，並於至少一板件設有容置部，於本實施例，承載具21為移料器之承載具，包含第一板件211及第二板件212，承載具21之至少一容置部包含於第一板件211設有至少一第一容置部，至少一第一容置部包含複數個平行於作業軸線L之第一容置部2111，第一容置部2111呈Z方向配置，其兩端相通第一板件211之頂面及底面，第二板件212裝配於第一板件211之頂面，並連接一移動臂213，移動臂213帶動承載具21作至少一方向位移，即帶動第一板件211及第二板件212作X-Y-Z方向位移。

作動具22設有桿體221及作業部件，桿體221裝配於承載具21之容置部，作業部件設於桿體221，以供對電子元件執行預設作業；更進一步，作動具22可為移料具或壓接具等，作業部件可為吸嘴或壓接治具等；於本實施例，作動具22為移料具，其桿體221穿置於承載具21之第一容置部2111，以供於第一容置部2111內作Z方向位移，桿體221以靠近第一板件211頂面之一端作為第一端2211，並以靠近第一板件211底面之另一端作為第二端2212，桿體221之第一端2211位於第一容置部2111內，並未凸伸出第一容置部2111，桿體221之第二端2212則凸伸出第一容置部2111，並設有一為吸嘴222之作業部件，吸嘴222以供取放電子元件。

疊料檢知單元於承載具21設有至少一可投射光束之檢知器，並於承載具21或作動具22相對應檢知器之位置設有至少一通道，以供通過檢知器投射之光束，作動具22於承置器(圖未示出)執行預設作業時而由預設位置反向位移至過當位置，檢知器於投射至通道之光束呈遮斷狀態而可迅速檢知承置器異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率。

依作業需求，疊料檢知單元之通道可為槽道、一空間區域或通孔 ；舉例通道可為槽道，並設於承載具21之第一板件211頂面或第二板件212之底面；舉例通道可為一空間區域，檢知器配置於承載具21之頂面，承載具21頂面相對於檢知器之光束路徑的空間區域即構成通道，亦無不可。疊料檢知單元之通道可設於作動具22，舉例於作動具22相對應檢知器之位置開設一為通孔之通道，亦無不可。

依作業需求，檢知器可為對照式感測器或反射式感測器，檢知器可裝配於承載具21之外周面或內部，或者裝配於通道內；舉例承載具21開設呈槽道之通道，通道相交容置部，檢知器可裝配於承載具21之外周面或通道內，均可對通道投射光束，以感測作動具22是否過當位移，而檢知承置器是否殘留電子元件，亦無不可。

依作業需求，疊料檢知單元可設置至少一架體裝配於承載具21，以供架置檢知器，更佳者，架體可裝配於一調整器(圖未示出)而作至少一方向位移，以供調整檢知器之位置。

於本實施例，疊料檢知單元於承載具21之第一板件211頂面設有通道2112，通道2112為呈X方向配置之槽道，並相交於第一容置部2111；檢知器為對照式感測器，包含投光元件231及受光元件232，更佳者，疊料檢知單元於承載具21之第一板件211兩側分別裝配第一架體233及第二架體234，第一架體233供裝配投光元件231，第二架體234供裝配受光元件232，投光元件231及受光元件232作相對應配置於通道2112之二側，投光元件231對承載具21上之通道2112投射光束，受光元件232接收投光元件21121所投射之光束，若光束被遮斷 ，受光元件232無法接收到光束，表示承置器異常疊料，反之，若光束未遮斷，受光元件232接收到光束，表示承置器正常空置。

請參閱圖4、5，本發明工作機構20應用於作業裝置，作業裝置包含至少一承置器及本發明工作機構20，至少一承置器以供承置電子元件，本發明工作機構20包含承載具21、作動具22及疊料檢知單元，承載具21載送作動具22及疊料檢知單元作至少一方向位移，作動具22於承置器執行預設作業，疊料檢知單元以供檢知承置器是否異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率。

更進一步，作業裝置可為測試裝置、供料裝置、收料裝置、預溫裝置或輸送裝置，承置器可為測試座、供料承置器、收料承置器、預溫承置器或載台等，均可承置電子元件。

於本實施例，作業裝置為輸送裝置，輸送裝置設有一為載台31之承置器，載台31具有二承槽311供承置二電子元件；工作機構20以作動具22之吸嘴222吸附下一電子元件32，並以移動臂213帶動承載具21、疊料檢知單元及下一電子元件32作X-Y方向位移至載台31之上方，且依預設作業高度帶動下一電子元件32作Z方向向下位移，若載台31之一承槽311內殘留上一電子元件33，作動具22會受到二個電子元件32、33的過大反作用力頂推而於承載具21之第一容置部2111內作Z方向反向過當位移，由於此一過當位移量已超出預設位移量，使得作動具22之桿體221的第一端2211由預設位置向上位移至過當位置，由於第一容置部2111相交於通道2112，使得桿體221之第一端2211位於通道2112，並遮斷檢知器之投光元件231朝通道2112投射之光束，檢知器之受光元件232因光束被遮斷而未接收到光束，檢知器於光束呈遮斷狀態而可迅速檢知載台31異常疊料，即會發出一訊號至處理器(圖未示出)，處理器會判斷作動具22之吸嘴222過壓下一電子元件32，以告知工作人員即時排除異常，以避免後續電子元件受損。

請參閱圖6、7，本發明工作機構20之第二實施例與第一實施例差異在於承載具24為浮動器之承載具，包含第一板件241及第二板件242，承載具24之至少一容置部包含第一容置部及第二容置部，即第一板件241設有一沿作業軸線L之第一容置部2411，第一容置部2411呈Z方向配置，其兩端相通第一板件241之頂面及底面，第二板件242裝配於第一板件241之頂面，並設有一相通第一容置部2411的第二容置部2421，第二板件242之頂面連接一移動臂243，移動臂243帶動第一板件241及第二板件242作Y-Z方向位移。

作動具25為壓接具，並設有桿體251及作業部件，其桿體251穿置於承載具24之第一容置部2411及第二板件242之第二容置部2421，並可作Z方向位移，桿體251以靠近第二板件242頂面之一端作為第一端2511，並以靠近第一板件241底面之另一端作為第二端2512，桿體251之第二端2512供裝配一為下壓治具252之作業部件，下壓治具252以供壓接及取放電子元件。

疊料檢知單元於承載具24之第二板件242的底面設有至少一相交於第二容置部2421之通道2422，通道2422為呈X方向配置之槽道，疊料檢知單元另於作動具25之桿體251相對於通道2422的位置設有至少一讓位部2513，讓位部2513可為環槽或通孔，以供通過光束；於本實施例，作動具25之桿體251於相對通道2422的位置凹設有一為環槽之讓位部2513，檢知器為對照式感測器，包含投光元件231及受光元件232，投光元件231及受光元件232分別裝配於承載具24之第二板件242的通道2422兩端，投光元件231對通道2422投射光束，光束通過桿體251之讓位部2513，以供受光元件232接收投光元件231所投射之光束，表示承置器正常空置，反之，若光束被作動具25之桿體251遮斷，受光元件232無法接收到光束，表示承置器異常疊料。

請參閱圖8、9，本發明作業機構20之第二實施例應用於一為測試裝置之作業裝置，測試裝置設有一為測試座34之承置器，測試座34具有探針，以供承置及測試電子元件；工作機構20以作動具25之下壓治具252吸附下一電子元件32，並以承載具24之移動臂243帶動疊料檢知單元及下一電子元件32作Y方向位移至測試座34之上方，且依預設作業高度帶動下一電子元件32作Z方向位移，若測試座34內殘留上一電子元件33，作動具25之下壓治具252會受到二個電子元件32、33的過大反作用力頂推而於承載具24之第一容置部2411及第二容置部2421內作Z方向反向過當位移，由於此一過當位移量已超出預設位移量，使得作動具25之桿體251的讓位部2513由預設位置向上位移至過當位置，即桿體251的讓位部2513偏離通道2422，並以其他部位之桿身相對於通道2422，由於其他桿身之直徑尺寸大於讓位部2513之直徑尺寸，使得其他桿身遮斷檢知器之投光元件231朝通道2422投射之光束，檢知器之受光元件232因光束被遮斷而未接收到光束，檢知器於光束呈遮斷狀態而可迅速檢知測試座34異常疊料，即會發出一訊號至處理器(圖未示出)，處理器會判別作動具25之下壓治具252過壓下一電子元件32，以告知工作人員即時排除異常，以避免後續電子元件受損。

請參閱圖6~10，本發明作業機包含機台30、具至少一本發明工作機構20之作業裝置及中央控制裝置(圖未示出)；至少一作業裝置配置於機台30 ，並設有至少一承置器及本發明之工作機構20，至少一承置器以供承置電子元件，本發明工作機構20包含承載具、作動具及疊料檢知單元，以供於承置器執行預設作業，並檢知承置器是否異常疊料，以利即時排除異常，並提高電子元件良率；中央控制裝置以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。

於本實施例，作業機為電子元件測試作業機，包含機台30、供料裝置40、收料裝置50、具本發明工作機構20之測試裝置60、輸送裝置70及中央控制裝置(圖未示出)；然依作業需求，測試作業機可配置預溫盤(圖未示出)，以供預溫待測之電子元件。供料裝置40配置於機台30，並設有至少一供料承置器41，以供容置複數個待測之電子元件；收料裝置50配置於機台30，並設有至少一收料承置器51，以供容置複數個已測之電子元件。

測試裝置60配置於機台30，包含至少一承置器及至少一本發明工作機構20，承置器為具探針之測試座61，測試座61電性連接一電路板62，並供承置及測試電子元件；本發明工作機構20(請參閱圖6~10)，包含承載具24、作動具25及疊料檢知單元。更佳者，測試裝置60設有測試室63，以供測試座61於測試室63執行測試作業；更進一步，測試室63設置至少一輸送管(圖未示出)，以供輸送乾燥空氣。

另於工作機構20之作動具25或承載具24設有溫控機構(圖未示出) ，溫控機構設有至少一溫控件，以供溫控電子元件，使電子元件於模擬日後使用環境溫度下執行測試作業；更進一步，溫控件可為加熱件、致冷晶片或具流體之座體。然依作業需求，於熱測作業時，測試室63內可配置鼓風機，以供吹送熱風，使測試室63之內部升溫，亦無不可。

輸送裝置70配置於機台30，設有至少一移料器，於本實施例，輸送裝置70以第一移料器71作X-Y-Z方向位移，於供料裝置40之供料承置器41取出待測之電子元件，並移入第一載台72，第一載台72承載待測之電子元件位移至測試裝置60之測試座61側方，測試裝置60之工作機構20以移動臂243帶動承載具24、下壓治具252及疊料檢知單元等作Y-Z方向位移，令下壓治具252於第一載台72取出待測之電子元件，並移入測試座61，若測試座61殘留上一電子元件，下壓治具252受到二個電子元件之過當反作用力頂推而向上位移，令桿體251之讓位部2513偏離承載具24之通道2422，以其他桿身遮斷檢知器之投光元件231朝通道2422投射之光束，受光元件232因光束被遮斷而未接收到光束，檢知器於光束呈遮斷狀態而可迅速檢知測試座61異常疊料，即會發出一訊號至處理器(圖未示出)，處理器會判別作動具25之下壓治具252過壓下一電子元件，以告知工作人員即時排除異常，以避免後續電子元件受損；反之，若測試座61並無殘留電子元件，作動具25之讓位部2513保持相對於承載具24之通道2422，以供投光元件231朝通道2422投射之光束，受光元件232接收光束，檢知器可迅速檢知測試座61正常空置；當測試座61正常空置，下壓治具252將待測之電子元件移入測試座61而執行測試作業；於測試完畢，下壓治具252將已測之電子元件由測試座61移載至第二載台73，第二載台73載出已測之電子元件，輸送裝置70以第二移料器74作X-Y-Z方向位移，於第二載台73取出已測之電子元件，依據測試結果，將複數個已測之電子元件輸送至收料裝置50之收料承置器51而分類收置；中央控制裝置(圖未示出)用以控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業，進而提升作業效能。

輸送裝置依作業需求，可僅配置單一載台以供載送待測電子元件及已測電子元件，亦無不可。又依作業需求，載台可位移至測試座之側方或上方。

[習知] 11:機台 12:測試座 13:壓接器 131:吸嘴 14:載台 15:機架 16:取像器 [本發明] 20:工作機構 21:承載具 211:第一板件 2111:第一容置部 2112:通道 212:第二板件 213:移動臂 22:作動具 221:桿體 2211:第一端 2212:第二端 222:吸嘴 231:投光元件 232:受光元件 233:第一架體 234:第二架體 24:承載具 241:第一板件 2411:第一容置部 242:第二板件 2421:第二容置部 2422:通道 243:移動臂 25:作動具 251:桿體 2511:第一端 2512:第二端 2513:讓位部 252:下壓治具 L:作業軸線 30:機台 31:載台 311:承槽 32、33:電子元件 34:測試座 40:供料裝置 41:供料承置器 50:收料裝置 51:收料承置器 60:測試裝置 61:測試座 62:電路板 63:測試室 70:輸送裝置 71:第一移料器 72:第一載台 73:第二載台 74:第二移料器

圖1：習知取像器之使用示意圖。 圖2：本發明工作機構第一實施例之前視剖面圖。 圖3：本發明工作機構第一實施例之局部俯視圖。 圖4：本發明工作機構第一實施例應用於作業裝置之使用示意圖。 圖5：係圖4之局部放大示意圖。 圖6：本發明工作機構第二實施例之前視剖面圖。 圖7：本發明工作機構第二實施例之局部俯視圖。 圖8：本發明工作機構第二實施例應用於作業裝置之使用示意圖。 圖9：係圖8之局部放大示意圖。 圖10：本發明作業機之配置圖。

21:承載具

2111:第一容置部

2112:通道

221:桿體

2211:第一端

231:投光元件

Claims (17)

1. 一種具疊料檢知單元之工作機構，包含： 承載具：作至少一方向位移，並設有至少一板件，該至少一板件 設有至少一容置部； 作動具：設有桿體及至少一作業部件，該桿體裝配於該承載具之 該容置部，該作業部件設於該桿體，以供對電子元件執行預設作業； 疊料檢知單元：於該承載具設有至少一可投射光束之檢知器，並於該承載具或該作動具之該桿體相對應該檢知器之位置設有至少一通道，以供通過該檢知器投射之光束，於該作動具之該桿體執行預設作業而由預設位置位移至過當位置時，該檢知器投射至該通道之光束呈遮斷狀態，以供迅速檢知承置器異常疊料。
2. 如請求項1所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該承載具之該至少一板件包含第一板件及第二板件，該至少一容置部包含於該第一板件設有至少一第一容置部，該第一容置部以供穿置該作動具之該桿體。
3. 如請求項2所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元於該承載具之該第一板件頂面設有該通道，該通道相交於該第一容置部。
4. 如請求項2所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該承載具之該至少一容置部包含該第一容置部及第二容置部，該第二容置部設於該第二板件，並相通該第一容置部，以供該作動具之該桿體穿置該第一容置部及該第二容置部。
5. 如請求項4所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元於該承載具之該第二板件底面設有該通道，該通道相交於該第二容置部。
6. 如請求項5所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元於該作動具之該桿體相對該通道的位置設有至少一讓位部，以供通過光束。
7. 如請求項6所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元之該讓位部為環槽或通孔。
8. 如請求項1所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元於該作動具之該桿體開設為通孔之該通道。
9. 如請求項1至8中任一項所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元之該檢知器包含投光元件及受光元件，該投光元件及該受光元件作相對應配置於該通道之二側，該投光元件以供對該通道投射光束，該受光元件以供接收該投光元件所投射之光束。
10. 如請求項1所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元之該檢知器裝配於該承載具之外周面或內部，或者裝配於該通道內。
11. 如請求項1所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元設置至少一架體，該至少一架體裝配於該承載具，以供架置該檢知器。
12. 如請求項11所述之具疊料檢知單元之工作機構，其該疊料檢知單元之該架體裝配於一調整器，以供作至少一方向位移調整該檢知器之位置。
13. 一種作業裝置，包含： 至少一承置器：以供承置電子元件； 至少一如請求項1所述之具疊料檢知單元之工作機構，以供對該承 置器執行預設作業，並檢知該承置器是否異常疊料。
14. 一種作業機，包含： 機台； 至少一如請求項13所述之作業裝置； 中央控制裝置：以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。
15. 如請求項14所述之作業機，更包含： 供料裝置：配置於該機台，並設有至少一供料承置器，以供容置 至少一待作業電子元件； 收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料承置器，以供容置 至少一已作業電子元件； 輸送裝置：配置於該機台，並設有至少一移料器，以供輸送電子 元件。
16. 如請求項14或15所述之作業機，其該作業裝置更包含測試室，以供該承置器於該測試室內執行測試作業。
17. 如請求項16所述之作業機，其該作業裝置更包含溫控單元，該溫 控單元於該工作機構設置至少一溫控件，以供溫控電子元件。

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