TW381200B - Pick and place apparatus for transferring objects - Google Patents

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五 、發明説明（ 1 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 發明之領域： 本發明係有關於依負壓源之開關吸著或吸著開放搬運 對象物之吸著搬運裝置。 發明之背景： 在吸著搬運裝置中，有為了提升設備之運轉效率，需 要以短時間正確迅速搬運搬運對象物之裝置。例如使用於 半導體試驗裝置之搬運裝置之吸著搬運裝置是比例，作為 搬運對象物是半導體ic。再者也有將一般的晶片零件等之 電氣零件配置於印刷線路底板上之晶片安裝器。 該等裝置是需要提升設備之運轉與卡住率低的高可靠 性。因此’於使用於裝置内之吸墊方式之吸著搬運裝置是 在各吸墊設置顳示吸著狀態之壓力檢測裝置實施確實的吸 著保持檢測與吸著完了時間或吸著開放完了時間之縮短化 控制。 在第5圖顯示從前之一般性一系統之吸著裝置構成例 而說明。於此例是設置壓力檢測裝置41控制實施吸著，吸 著開放工程之構成例，係多數配置於托盤100上之搬運對象 物（DUT)90之吸著搬運事例。一系統之吸著裝置構造是， 由吸墊30,與墊支承部32,與搬運驅動裝置80,與真空軟 管38，與壓力檢測裝置41，與負壓開關裝置45，與負壓源 50 ’與吸著控制裝置70所構成。 吸墊30是吸墊前端部31接觸DUT90，在中央設置導壓 用貫通孔75，係依負壓吸著保持之圓狀構造物，如於第6 圖顯示有使用彈性橡皮墊之物，或於彈性橡皮塾設置金屬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I- n I I n I I - I I n I n I I - n n n n (請先閱讀^-面之^一意事項再填寫本頁) 五、發明説明（2 A7 B7 環形蓋之物，或金屬管狀之物。於該上端側連接屈曲自如 之真空軟管38，依貫通孔75負壓被引導至吸墊前端部31。 在真空軟管38之他端連接在遠距離之負壓開關裝置45，由 此控制吸著驅動之ΟΝ/OFF。 而且該吸墊30是介於吸熱支承部32依丨軸或3軸機構之 搬運驅動裝置80被可動支承，例如成為可向上下乙軸方向 ，左右X轴，Y轴方向正確自由移動之構造。有關該搬運 驅動裝置80之說明要省略。 壓力檢測裝置41係以半固定可調整開關之壓力點，按 照配管長度或其他條件調整使用。將該設定壓力點之檢測 裝置信號供給予吸著控制裝置70。 作為負壓源50之例是.一般的使用依利用將高壓空氣 (AI.R)放出於大氣時產生之流速之負壓產生原理之喷射式 真空泵之物。再者為了裝置小型化有壓力檢測裝置41與負 壓開關裝置45與負壓源50—體構造化之物。 在此對吸著時或吸著開放時之軟管内負壓特性曲線之 偏差顯示於第4圖說明。 第4圖（a)係吸著時之軟管内負壓特性曲線例。於該圖 -負壓到達特性是，如從圖示之特性曲線cla至clb不相同。 作為此要因有真空軟管38配管長度或吸墊前端部31與 DUT90接面之傾斜間隙或凹凸間隙等之狀態或經時變化等 。此結果至規定之安全吸著壓力點P1之到達時間Tla，Tib 是，如圖示有時候產生數倍之時差偏差。 第4圖（b)係吸著開放時之軟管内負壓特性例。於該圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之1意事頃再填寫本頁) ----------------------..訂-------- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 也依與前述說明同樣之諸條件產生從特性曲線c2a至c2b之 偏差。 依據則述偏差之背景，先說明從托盤上拾起DUT90之 吸著動作步驟。而且於本例是將壓力檢測裝置41之設定如 於第3圖顯示，假定設定於確實吸著保持〇1;丁9〇之吸著壓 力點P1位置時說明。 預先依搬運驅動裝置80將吸墊30之前端部輕輕地壓住 於DUT90之上面的狀態定位控制後，吸著控制裝置7〇將使 負壓開關裝置450N將負壓引導於真空軟管38内。將此狀 態顯示於第3圖之前半部分之吸著時之壓力遷移圖。 由吸著開始後壓力檢測裝置41接受吸著壓力點P1之 檢測信號時即時完成吸著工程移行至下一步驟。 在該吸著步驟’ DUT90確實被吸著保持，且沒有無用 之時間損失。 接著說明將DUT90置放於托盤上之吸著開放動作。 第3圖之後半是’吸著開放時之壓力遷移圖。DUT90 剛被搬運於托盤100上之規定袋直上之後，吸著控制裝置7〇 則使負壓開關裝置450FF引進大氣壓。在此壓力檢測裝置 41，就為了吸著壓力點pi位置之設定條件，於未吸著保 持狀態時產生檢測信號。因此設置定時器，以來自壓力锋 測裝置41之檢測信號啟動該定時器，預測確實被吸著開放 之預測定時間經過後，完成本吸著開放步驟移行至下一步 驟。 於該時之吸著開放步驟由於是預測，須要設置考慮偏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 6 (請先閲绩背面之注意事項再填窝本1·} .6. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 ____ Β7 —- - _ I_I_ ___五、發明説明（4 ) 差’再附加安全率之預測定時時間。此結果，於實際之 DUT90之吸著開放時間與預測定時時間產生差異，因此有 產生無用之損失時間之缺點》相反地將預測定時時間縮短 設定可能會變成卡住的要因，因此在搬運可靠性方面不理 想》 因此，本發明欲解決之課題是，提供分開設置吸著侧 與吸著開放側之壓力檢測裝置，不會產生卡住且確實更高 速之吸著搬運裝置為目的。 發明之摘要： 第1疋’為了解決前述課題，於本發明之構造，包含 有吸著狀態檢測裝置，與吸著解除檢測裝置，與接受來自 吸者狀態檢測.裝置之檢測信號認定吸著步驟完成移行至下 一步驟之控制裝置’與接受來自吸著解除狀態檢測裝置之 檢測信號認定吸著解除步驟完成移行至次一步驟之控制裝 置。' 由此’於具有負壓產生裝置，吸著或吸著開放搬運對 象物之吸著裝置，可實現吸著時能確實吸著，吸著開放時 能轉實吸著開放’不會產生卡住且確實之更高速之吸著搬 運裝置。 第2疋’為了解決前述課題’本發明之構造是包含有 ，於吸著動作時檢測搬運對象物之吸墊前端部31之吸著狀 態之吸著檢測裝置41，與於吸著解除動作時檢測搬運對象 物之吸墊前端部31之吸著解除狀態之吸著解除檢測裝置42 ，與接受吸著檢測裝置41之檢測信號，移行至吸著完成後 本紙張X韻财關家標準（CNS ) A4· ( 2IGX297公釐) ~ *--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ

• I- I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ' A7 __B7_,五、發明説明（5 ) 之下一搬運控制步驟之吸著控制裝置10,與接受吸著解除 檢測裝置42之檢測信號，移行至吸著解除完成後之下一控 制步驟之吸著控制裝置10之構成裝置。 由此，於具有負壓源產生裝置，具有接面搬運對象物 依負壓源之開關吸著或吸著開放之吸墊30之吸著裝置，可 實現能防止產生卡住確實且高速之吸著搬運裝置。 第3是，為了解決前述課題，於本發明之構造，包含 有檢測測定搬運對象物之吸墊前端部31之吸著壓力之壓力 檢測裝置62，與將壓力檢測裝置62之壓力信號變換為數字 ， 碼數據之AD變換裝置64，與接受來自AD變換裝置64之代 碼數據，於第1之吸著動作時檢測第1壓力點（吸著狀態檢 ’ 測壓力點），移行至吸著後之下一搬運控制步驟，於第2之 吸著解除動作時檢測第2壓力點（吸著開放檢測壓力點，移 行至吸著解除後之下控制之吸著控制裝置l〇b。 第4是，為了解決前述課題，本發明之構造是包含有 於吸著動作檢測搬運對象物之吸墊前端部31之吸著初期狀 態之吸著檢測裝置41，與於吸著解除動作時檢測搬運對象 物之吸墊前端部31之吸著解除初期狀態之吸著解除檢測裝 置42，與接受吸著檢測裝置41之檢測信號，設置短時間定 時器1規定短時間定時器1之時間經過，移行至吸著完成後 之下一搬運控制步驟之吸著控制裝置，與接受吸著解除檢 測裝置之檢測信號，設置短時間定時器2規定短時間定時 器2之時間經過後，移行至吸著解除完成後之下一控制步 驟之吸著控制裝置之構成裝置。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -Q- 訂 -9. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） 經濟部中央標準為員工消費合作社印製 A7 ' _____ B7__, ,_ 五、發明説明（6 ) 依該短時間定時器1，2之併用’可減少工程間之浪費 時間’能實現更高速化。 圖面之簡單說明： 第1圖係本發明實施例1之一系統之吸著裝置構造圖。 第2圖係本發明實施例2之一系統之吸著裝置構造圖。 第3圖係依從前之單一壓力檢測裝置之吸著，吸著開 放動作說明圖。. 第4圖係吸著時與吸著開放時之軟管内負壓特性曲線 例。 第5圖係從前之一系統之吸著裝置構造例。 第6圖係吸墊部之各種構造例》 一 第7圖係依併用本發明之定時器之吸著，吸著開放動 作說明圖。， 發明之詳細說明： 於本發明係設置獨立之吸著狀態專用之壓力檢測裝置 ，與吸著解除狀態檢測專用之壓力檢測裝置，接受兩壓力 檢測裝置信號實施吸著步驟或吸著解除步驟之確實之完成 檢測作為移行至下一步驟之控制裝置為特徵。 顯示本發明之第1實施例。 本發明之第1實施例之一系統吸著裝置之構造是，如 於第1圖顯示，由吸墊30，與墊片支承部32，與搬運驅動 裝置80，與真空軟管38，與壓力檢測裝置41，42，與負壓 開關裝置45，與負壓源50，與吸著控制裝置1〇所構成《本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） _ 9 - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ · > —^1 ^^1 β^ϋ HI m vm TJ 1^1 in m ^- - - 1^1 I In I n ^^^1 ^^1 mi In 1^1 1^1 、發明説明（7 ) 發明之構造係除壓力檢測裝置41，42與吸著控制裝置外， 其他是與從前相同之構造。 壓力檢測裝置41係吸著狀態檢測專用之壓力檢測裝置 °該壓力設定值是設定於確實吸著之壓力值ρ1 β 於吸者控制裝置10，檢測該壓力後，即時移行至下一 控制步驟。 壓力檢測裝置4 2係吸著開放狀態檢測專用之至壓力檢 測裝置。與前述相同，壓力設定值是設定於確實吸著開放 之壓力值Ρ2。於吸著控制裝置10，檢測該壓力後，即時 移行至下一控制步驟。由此不安定不確實要因消失，同時 ’可取得吸著可靠性及吸著開放可靠性之提升與生產能力 提升之優點\ 如刖述說明獨立設置吸.著狀態檢測專用與吸著開放狀 態專用之壓力檢測裝置設定則不需要設置等待預測時間用 之定時器。 顯示本發明之第2實施例。 本發明之第1實施例之一系統吸著裝置之構造是，如 於第2圖顯示’由吸墊30,與吸墊支承部32,與搬運驅動 裝置80’與真空軟管38，與壓力檢測裝62，與AD變換裝 置64 ’與負壓開關裝置45，與負壓源5〇，與吸著控制裝置 i〇b所構成《本發明之構造是，除壓力檢測裝置62與變 換裝置64與吸著控制裝置10b外，其他是與從前相同之構 造。 壓力檢測裝置62係，例如直線的半導體壓力傳感器， 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^ __B7

~ _丨 _ .....' 11,1 I I 五、發明説明（8 ) 將真空軟管38内之負壓信號變換為電氣信號之模擬信號供 給予AD變換裝置64。 於AD變換裝置64是，接受前述模擬電氣信號，依AD 變換器變換為數字瑪數據供給予吸著控制裝置1 〇b。 於吸著控制裝置10b是，順序接受前述連繪變換之代 碼數據，與預先設定之吸著或吸著開放之規定設定數據做 比較，如果檢測到達壓力就移行至下一控制步驟控制。亦 即，於第1吸著動作時以規定吸著壓力值!^以上，移行至 吸著完成後之下一搬運控制步驟，於第2吸著解除動作時 ，以規定吸著開放壓值P2以下’移行至吸著解除完成後 之下一控制步驟。於該構成例是吸著壓力值？1或吸著開 放壓力值P2之設定值是具有可柔軟的變更設定之優點。 再者，於前述實述例之說明，只利用吸著狀態檢測用 與吸著開放狀態檢測用之壓力檢測裝置時做說明，但，有 除此外再設置短時間定時器更柔軟地控制吸著/開放之時 間的實施例。第7圖之實施例係依併用該定時器之吸著， 吸著開放動作說明圖。 第1吸著時之壓力檢測裝置41之設定值是，設定於靠 近原來之確實吸著壓力值之吸著狀態之吸著初期階段之壓 力值Plb。而且以壓力檢測裝置41之檢測信號啟動規定之 短時間定時器，作為該定時器時間經遍後移行至吸著完成 後之下一搬運控制步驟之控制裝置《此結果於實際之 DUT90之搬運動作時候，由於以短時間定時器丨經過後之 適時移行至控制步驟依調整該短時間定時器1，可微妙地 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格（210><297公釐） 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .-Q_ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ---B7、_, _ 五、發明説明（9 ) 設定於壓力值P1之前後。 第2是’與前述同樣的做吸著開放時之壓力檢測裝置42 之設定值是’設定於比原來之確實吸著開放之壓力值以前 之吸著開放初期階段之壓力值P2b。而且以壓力檢測裝置 42之檢測信號啟動規定之短時間定時器2，該定時器時間 經過後作為移行至吸著開放完成後之下一搬運控制步驟之 控制裝置。此結果於實際之DUT90之搬運動作時，由於以 短時間定時器2過後之適時移行之控制步驟，依調整該短 時間定時器2，就可微妙地設定於壓力值打之前後。 如此併用2個壓力檢測裝置與短時間定時器i，2，於 本實施裝置，可個別的微妙地設定移行至控制步驟之適時 ，就知可減少步驟間之浪費時間，可取得更高速化之優點 再者，此時也同樣，各短時間定時器i，2之設定值是 比習知技藝之預測定時器時間非常小的值，因此，起因於 偏差或安全率之無用的損失時間非常小。 而且於前述說明之在短時間定時器丨，2之兩方各自設 置短時間定時器之例說明過，按照自己喜歡也可作為只適 用一方之實施裝置。 再者.，於前述實施例之說明，在吸墊30侧係上設置搬 運驅動裝置80之具體構成例說明過，相反地在托盤1〇〇側 具有上下左右移動裝置時也可行，明顯地同樣可實施。 再者，於前述實施例之說明是以對〗個吸墊3〇設置真 空驅動系統之具體構成例說H按照個人的喜歡 ----------©------,钉------Θ— * - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明（10 多數之吸墊30，將該等吸墊30以真空軟管38或歧管等並列 配管連接使用之形態也可行，同樣可適用。 而且’於前述實施例之說明係對1個吸墊3〇設置搬運 驅動裝置80之構造，但，也有按照個人的喜歡將多數之吸 墊30以規定配置，將該等吸墊3〇以i系統之搬運驅動裝置8〇 同時驅動之構成例，明顯地同樣可適用。 本發明係由於前述說明之内容，能發揮如下之效果。 依獨立的設置吸著狀態檢測專用之壓力檢測裝置，與 吸著解除狀態檢測專用之壓力檢測裝置，則可取得著吸時 實行確實之DUT之吸著，吸箸開放時實行確實之DUT之吸 著解除之優點。因此，可解決如從前之依預測定時器時間 之無用的等待時間可實現吸著搬運之實質性搬運處理量之 提升。而且，由於依確實之吸著或吸著解除之檢測，能提 升吸著可靠性’也可取得防止產生無用之卡住之優點。因 此’產業上之效果大。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 P· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 13 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（11 ) 文件標號對1照 1··..短時間定時器 2.. ..短時間定時器 10··..吸著控制裝置 10b.…吸著控制裝置 30.. ..吸塑· 31·…吸墊前端部 32.…吸墊支承部 38.·..真空軟管 41.. ..壓力檢測裝置 42.. ··吸著解除檢測裝 45….負壓開關裝置 50.. .·負壓源 62….壓力檢測裝置 64…_AD變換裝置 70.··.吸著控制裝置 75.. ..導壓用貫通孔 80.. ·.搬運驅動裝置 90.. ..搬運對象物（DUT) 100.. ..托盤 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -Θ1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ规格（210X297公釐） _ 14 - -

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1· 一種搬運對象物吸著裝置，係具有負聲源產生裝置以 及吸著搬運對象物或將吸著予以開放著，其特徵在於 包含有： 一吸著狀態檢測裝置； 1 ·. 一吸著解除檢測裝置； 一控制裝置，用以接受來自該吸著解除檢測裝置 之檢測信號而認定吸著步驟之完成並移行至下一步称 著； 另一控制裝置，用以接受來自該吸著解除檢測裝 置之檢測信號而認定吸著解除步驟之完成並移行至下 一步驟者。 2. —種搬運對物吸著裝置，除具有負壓源產生裝置外， 並具有可與搬運對象物接觸而依負壓源之開關吸著或 將吸著予以開放之吸墊者，其特徵在於包含有： 一吸著檢測裝置，用以於吸著動作時檢測搬運對 象物之吸著解除狀態者； 一吸著解除檢測裝置，用以於吸著解除動作時檢 測搬運對象之吸著解除狀態者； 一吸著控制裝置，用以接受來自該吸著檢測裝置 之檢測信號而移行至吸著完成後之下一搬運步驟； 另一吸著控制裝置，用以接受來自該吸著解除檢 測裝置之檢測信號而移行至吸著解除完成後之下一控 制步驟。 3. —種搬運對象物吸著裝置，係具有可與搬運對物接觸 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4規格（210X297公釐） -15 - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

   A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範園 而依負壓源之開關吸著或將吸著予以開放之吸墊者， 其特徵在於包含有： 一壓力檢測裝置，用以檢測出搬運對象物之吸著 壓力； 一 A D變換裝置，用以將來自該壓力檢測裝置之 壓力信號變換為數字碼數據； 一吸著控制裝置，用以接受來自該AD變換裝置 之代碼數據而第1於吸著動作時依第一壓力點之檢測 ，移行至吸著後之下一搬運控制步驟，第2於吸著解 除動作時依第2壓力點之檢測，移行至吸著解除後之 下一控制步驟。 4. 一種搬運對象物吸著裝置，除具有負壓源產生裝置外 ’並具有可與搬運對物接觸而依負壓源之開關吸著或 將吸著予以開放之吸墊者，其特徵在於包含有： 一吸著檢測.裝置，用以於吸著動作時，檢測搬運 對象物之吸著初期狀態； 一吸著解除檢測裝置，用以於吸著解除動作時， 檢測搬運對象物之吸著解除狀態； 一吸著控制裝置’用以接受來自該吸著檢測裝置 之檢測信號，設定定時器一短時間俟定時器經過既定 之時間後’移行至吸著完成後之下一搬運控制步驟； 另一吸著控制裝置，用以接受來自該吸著解除檢 測裝置之檢測信號’設定定時器一短時間俟定時器經 過既定之時間後’移行至吸著解除完成後之下一控制 步驟。 -------—------訂—-----Θ (請先閎t背面，之注意事項再填寫本頁)