TWI575646B - The monitoring unit of the electronic component moving mechanism and the operating equipment for its application - Google Patents
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Description
本發明係提供一種可監測拾取器每一次取放電子元件之下壓力量，而立即排除異常，以提升電子元件良率之監測單元。
在現今，作業設備係以具拾取單元之搬移機構於不同裝置間移送電子元件，由於拾取單元之拾取器於取放電子元件時，係會接觸且壓抵電子元件，從而，工作人員係設定拾取單元之拾取器以預設之下壓力量接觸壓抵一批次之每一個電子元件而執行取放搬移作業，然電子元件日趨精密，一旦拾取器之下壓力量發生異常，即會壓損電子元件，因此，如何監測拾取器是否壓損電子元件而加以淘汰著實相當重要；請參閱第1、2圖，以電子元件測試設備為例，係於機台11上配置有供料裝置12、收料裝置13、測試裝置14、輸入端搬移裝置15及輸出端搬移裝置16，該供料裝置12係設有承置待測電子元件17之料盤121，該收料裝置13係設有承置已測電子元件之料盤131，該測試裝置14係設有測試電子元件之測試座141，該輸入端搬移裝置15係設有輸入端驅動機構151及輸入端拾取單元152，輸入端驅動機構151係用以帶動輸入端拾取單元152作第一、二、三方向(如X、Y、Z方向)位移，該輸入端拾取單元152係設有複數個輸入端拾取器，該輸入端拾取器係設有一連接抽氣裝置(圖未示出)之本體1521，本體1521內係設有一套置彈簧1523之取放件1522，該取放件1522係用以於供料裝置12及測試裝置14間取放待測之電子元件17，該輸出端搬移裝置16係設有輸出端驅動機構161及輸出端拾取單元162，輸出端驅動機構161係用以帶動輸出端拾取單元162作第一、二、三方向位移，該輸出端拾取單元162係設有複數個輸出端拾取器，該輸出端拾取器係設有一連接抽氣裝置之本體1621，本體1621內係設有一套置彈簧1623之取放件1622，該取放件1622係用以於收料裝置13及測
試裝置14間取放已測之電子元件17；請參閱第1、3、4圖，該輸入端搬移裝置15之輸入端驅動機構151係帶動輸入端拾取單元152作第一、二、三方向位移至供料裝置12之料盤121處，並以取放件1522接觸料盤121中之待測電子元件17，令取放件1522以針對一批次電子元件所預設之下壓力量接觸壓抵待測之電子元件17，待測之電子元件17即對取放件1522產生一反作用力，而頂推取放件1522向上位移，取放件1522並壓縮彈簧1523作向上浮動位移，於輸入端拾取單元152吸附待測之電子元件17後，輸入端驅動機構151再帶動輸入端拾取單元152取出料盤121中待測之電子元件17，取放件1522則利用彈簧1523之彈力而向下位移復位，接著輸入端搬移裝置15係將待測之電子元件17移載置入測試裝置14之測試座141而執行測試作業，於完成測試作業後，該輸出端搬移裝置16之輸出端驅動機構161係帶動輸出端拾取單元162作第一、二、三方向位移至測試裝置14之測試座141處，並以取放件1622接觸測試座141中之已測電子元件17，令取放件1622以預設之下壓力量接觸壓抵已測之電子元件17，已測之電子元件17即對取放件1622產生一反作用力，而頂推取放件1622向上位移，取放件1622並壓縮彈簧1623作向上浮動位移，於輸出端拾取單元162吸附已測之電子元件17後，輸出端驅動機構161再帶動輸出端拾取單元162取出測試座141中已測之電子元件17，取放件1622則利用彈簧1623之彈力而向下位移復位，接著輸出端搬移裝置16係將已測之電子元件17移載置入於收料裝置13收置；惟，該輸出端搬移裝置16之輸出端拾取單元162係裝配於輸出端驅動機構161上，一旦該輸出端拾取單元162於吸取已測電子元件17之過程中，發生該輸出端驅動機構161因元件間之作動誤差，導致輸出端拾取單元162以過大之下壓力量接觸壓損已測之電子元件17，由於電子元件17經測試裝置14測試已被判斷為良品，且後續並無檢測作業，工作人員並無法得知已測電子元件17被輸出端搬移裝置16壓損，而仍會將損壞之電子元件17移載至收料裝置13收置，不僅無法確保出廠品質，亦耗費無謂之後續製程作業。
本發明之目的一，係提供一種電子元件搬移機構之監測單元，該搬移機構係設有具至少一拾取器之拾取單元，並以拾取器取放電子元件，該監測單元係設有至少一由拾取單元帶動位移之頂抵部件，另設有具至少一承置件之承置器，該至少一承置件係裝配有至少一力量感知器，當拾取器每一次取放壓抵電子元件，並承受電子元件之反作用力而位移時，即會同步帶動頂抵部件頂推力量感知器，使力量感知器受力變形且輸出感知訊號至控制器，控制器於接收感知訊號後，係判斷拾取器每一次壓抵電子元件之下壓力量，進而立即監測出拾取器之異常下壓力量；藉此，搬移機構不論於任一裝置處取放電子元件，均可利用監測單元監測拾取器之每一次下壓力量，而立即排除異常，以避免耗時對被壓損之電子元件執行無謂之後續製程，進而節省作業時間，達到提高電子元件良率之實用效益。
本發明之目的二，係提供一種電子元件搬移機構之監測單元，其中，該監測單元之承置器係設有第一承置件及第二承置件，該第一承置件上裝配具有彈性之第二承置件，並於第二承置件上配置力量感知器，以於頂抵部件退位後，該監測單元可利用第二承置件帶動力量感知器迅速回復原狀，達到提升使用便利性之實用效益。
本發明之目的三，係提供一種應用電子元件搬移機構之作業設備，其係於機台上配置有供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係用以容納至少一待作業之電子元件，該收料裝置係用以容納至少一已作業之電子元件，該作業裝置係設有至少一作業機構，用以對電子元件執行預設作業，該輸送裝置係設有至少一具拾取單元及監測單元之搬移機構，該拾取單元係用以取放移載電子元件，該監測單元係用以立即感知拾取單元之下壓力量，該中央控制裝置係用以控制及整合各裝置作動，而執行自動化作業，達到提升作業生產效能之實用效益。
11‧‧‧機台
12‧‧‧供料裝置
121‧‧‧料盤
13‧‧‧收料裝置
131‧‧‧料盤
14‧‧‧測試裝置
141‧‧‧測試座
15‧‧‧輸入端搬移裝置
151‧‧‧輸入端驅動機構
152‧‧‧輸入端拾取單元
1521‧‧‧本體
1522‧‧‧取放件
1523‧‧‧彈簧
16‧‧‧輸出端搬移裝置
161‧‧‧輸出端驅動機構
162‧‧‧輸出端拾取單元
1621‧‧‧本體
1622‧‧‧取放件
1623‧‧‧彈簧
17‧‧‧電子元件
20、20A‧‧‧搬移機構
21、21A‧‧‧驅動結構
211‧‧‧第一動力器
212、212A‧‧‧第二動力器
22、22A‧‧‧拾取單元
221‧‧‧連接器
222‧‧‧滑軌
223‧‧‧滑座
224、224A‧‧‧拾取器
2241、2241A‧‧‧本體
2242、2242A‧‧‧取放件
2243‧‧‧作動桿
2244、2244A‧‧‧彈簧
225‧‧‧抽氣管路
231、231A‧‧‧頂抵部件
232‧‧‧承板
2321‧‧‧穿孔
233、233A‧‧‧力量感知器
234A‧‧‧彈片
31‧‧‧測試裝置
311‧‧‧測試座
32‧‧‧收料裝置
321‧‧‧料盤
33‧‧‧電子元件
40‧‧‧機台
50‧‧‧供料裝置
60‧‧‧收料裝置
70‧‧‧作業裝置
80‧‧‧輸送裝置
81‧‧‧第一搬移機構
第1圖：習知電子元件測試設備之示意圖。
第2圖：習知輸入端拾取單元及輸出端拾取單元之示意圖。
第3圖：習知輸入端拾取單元取料之使用示意圖。
第4圖：習知輸出端拾取單元取料之使用示意圖。
第5圖：本發明搬移機構之示意圖。
第6圖：本發明拾取單元及監測單元之外觀圖。
第7圖：本發明拾取單元及監測單元之組裝平面圖。
第8圖：本發明搬移機構之使用示意圖(一)。
第9圖：本發明搬移機構之使用示意圖(二)。
第10圖：本發明搬移機構之使用示意圖(三)。
第11圖：本發明搬移機構另一實施例之示意圖。
第12圖：本發明搬移機構另一實施例之使用示意圖(一)。
第13圖：本發明搬移機構另一實施例之使用示意圖(二)。
第14圖：本發明搬移機構應用於電子元件作業設備之示意圖。
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5、6、7圖，本發明搬移機構20包含驅動結構21、拾取單元22及監測單元，該驅動結構21係設有至少一動力器，用以帶動拾取單元22作至少一方向位移，於本實施例中，該驅動結構21係設有第一動力器211及第二動力器212，該第一動力器211係作第一、二方向(如X、Y方向)位移，並於第一動力器211上裝配第二動力器212，該第二動力器212係帶動拾取單元22作第三方向(如Z方向)位移；該拾取單元22係裝配於驅動結構21，並設有至少一拾取器，以取放電子元件，更進一步，該拾取器可直接裝配於驅動結構21之至少一動力器，亦或該拾取單元22係於拾取器與驅動結構21間設有浮動結構(圖未示出)，於本實施例中，拾取單元22係設有一連接抽氣裝置(圖未示出)之連接器221，該連接器221係裝配於驅動結構21之第二動力器212，並於前方設有滑軌組，該滑軌組之滑軌222係固設於連接器221，而滑軌組之滑座223則連結裝配有拾取器224，該拾取器224之本體2241係以抽氣管路225連接該連接器221，並於本體2241之一端設有取放件2242，用以取放電子元件，本體2241之另一端則設有作動桿2243，作動桿2243上套置有
彈簧2244，彈簧2244之一端係頂抵於本體2241；該監測單元係設有至少一由拾取單元22帶動位移之頂抵部件，更進一步，該頂抵部件可裝配於浮動結構或作動桿2243或取放件2242，該監測單元亦可直接利用浮動結構或拾取器224之部份元件作為頂抵部件，例如以拾取器224之本體2241作為頂抵部件，於本實施例中，係於拾取器224之作動桿2243上設有頂抵部件231，另該監測單元係設有具至少一承置件之承置器，該至少一承置件係為固定元件，監測單元可於頂抵部件231周側之拾取單元22或驅動結構21上設有承置件，亦或利用拾取單元22或驅動結構21之部份元件作為承置件使用，例如當拾取單元22之滑軌222不會隨拾取器224位移時，監測單元係可利用滑軌222作為承置件，亦或該拾取器224之本體2241不會隨取放件2242位移時，監測單元係可利用拾取器224之本體2241作為承置件，於本實施例中，監測單元係於連接器221上固設有一為承板232之第一承置件，該承板232係開設有穿孔2321，以供穿置作動桿2243上之頂抵部件231，該承板232之底面則頂抵彈簧2244之另一端，另該監測單元係於至少一承置件上裝配有至少一力量感知器，該力量感知器係由頂抵部件帶動彎曲變形，並輸出一感知訊號至控制器(圖未示出)，控制器係接收感知訊號，以判斷拾取器之下壓力量，於本實施例中，係於承板232上相對應頂抵部件231之位置設有力量感知器233，該力量感知器233於受頂抵部件231帶動而產生彎曲變形時，係輸出一為電壓數值訊號之感知訊號至控制器，控制器係接收該電壓數值訊號，以判斷拾取器224之下壓力量。
請參閱第8、9圖，本發明之搬移機構20可應用於測試設備之測試裝置31的測試座311及收料裝置32的料盤321間搬移已測之電子元件33，該搬移機構20之驅動結構21係以第一動力器211帶動拾取單元22及監測單元作第一、二方向位移至測試裝置31之測試座311上方，驅動結構21並以第二動力器212帶動拾取單元22及監測單元作第三方向向下位移，令拾取器224之取放件2242接觸測試座311中已測之電子元件33，並對已測之電子元件33施以一下壓力量，該已測之電子元件33會對拾取器224之取放件2242產生
一反作用力，並利用此一反作用力頂推拾取器224作第三方向向上位移，該拾取器224即利用滑座223沿滑軌222位移，並以本體2241壓縮彈簧2244，且令作動桿2243帶動監測單元之頂抵部件231同步作第三方向向上位移，使頂抵部件231立即頂推承板232上之力量感知器233一端，使力量感知器233受力而彎曲變形，並輸出一電壓數值訊號至控制器，控制器於接收電壓數值訊號後，即作一運算判別該拾取器224之下壓力量是否超出預設之下壓力量，若判別為預設之下壓力量，則拾取器224並不會壓損已測之電子元件33，而使拾取器224繼續將已測之電子元件33移載至收料裝置，反之，若判別超出預設之下壓力量，則拾取器224會壓損已測之電子元件33，即可發出警示訊息，以通知工作人員立即停機進行異常狀態排除。
請參閱第8、10圖，於拾取器224之取放件2242吸附已測之電子元件33後，該驅動結構21係利用第二動力器212帶動拾取單元22及監測單元作第三方向向上位移，令拾取器224帶動已測之電子元件33離開測試裝置31之測試座311，該拾取器224之本體2241可利用彈簧2244之彈力而作第三方向向下位移，並以滑座223沿滑軌222位移，且帶動作動桿2243及監測單元之頂抵部件231同步作第三方向向下位移復位，使頂抵部件231並無頂推該力量感知器233，力量感知器233則回復原狀，當已測之電子元件33被判斷為良品且未被壓損，則拾取器224係將已測之電子元件33移載至收料裝置32之料盤321收置，因此，本發明可利用監測單元監測每一次拾取器224之下壓力量，而立即排除異常之電子元件，達到提升電子元件良率及作業品質之實用效益。
請參閱第11圖，係為本發明搬移機構20A之另一實施例，該驅動結構21A係設有第一動力器(圖未示出)及第二動力器212A，該第一動力器係帶動第二動力器212A作第一、二方向位移，該第二動力器212A係帶動拾取單元22A作第三方向(如Z方向)位移；該拾取單元22A係以拾取器224A之本體2241A連接一抽氣裝置(圖未示出)，並裝配於第二動力器212A，另於本體2241A之內部設有一套置彈簧2244A之取放件2242A，用以取放電子元件；該
監測單元係直接以拾取器224A之取放件2242A一端作為頂抵部件231A，由於拾取器224A之本體2241A係固設於第二動力器212A上，而可直接以本體2241A作為第一承置件，另該監測單元係於第一承置件上設有至少一具彈性之第二承置件，並於該第二承置件上裝配有力量感知器233A，以於頂抵部件231A退位後，可利用該第二承置件帶動力量感知器233A迅速回復原狀，於本實施例中，係於本體2241A之頂面固設有可為彈片234A之第二承置件，並於彈片234A上裝配有力量感知器233A，該力量感知器233A於彈片234A受頂抵部件231A頂抵而彎曲時，係同時產生彎曲變形，並輸出一感知訊號至控制器(圖未示出)，控制器係接收感知訊號，並判斷拾取器之下壓力量。
請參閱第12圖，該搬移機構20A係以驅動結構21A之第一動力器帶動拾取單元22A及監測單元作第一、二方向位移至測試裝置31之測試座311上方，該驅動結構21A並以第二動力器212A帶動拾取單元22A及監測單元作第三方向向下位移，令拾取器224A之取放件2242A接觸測試座311中已測之電子元件33，並對已測之電子元件33施以一下壓力量，該已測之電子元件33會對拾取器224A之取放件2242A產生一反作用力，並利用此一反作用力頂推取放件2242A作第三方向向上位移，該取放件2242A即壓縮彈簧2244A，並使另一端之頂抵部件231A同步作第三方向向上位移，令頂抵部件231A立即頂推彈片234A受力而彎曲變形，使彈片234A帶動力量感知器233A受力而彎曲變形，並輸出一電壓數值訊號至控制器，控制器於接收電壓數值訊號後，即作一運算判別該拾取器224A之取放件2242A之下壓力量是否超出預設之下壓力量，若判別為預設之下壓力量，則拾取器224A並不會壓損已測之電子元件33，而使拾取器224A繼續將已測之電子元件33移載至收料裝置，反之，若判別超出預設之下壓力量，則拾取器224A會壓損已測之電子元件33，即可發出警示訊息，以通知工作人員立即停機進行異常狀態排除。
請參閱第13圖，於拾取器224A之取放件2242A吸附已測之電子元件33後，該驅動結構21A係利用第二動力器212A
帶動拾取單元22A及監測單元作第三方向向上位移，令拾取器224之取放件2242A帶動已測之電子元件33離開測試裝置31之測試座311，該拾取器224之取放件2242A可利用彈簧2244A之彈力而作第三方向向下位移，並帶動另一端之頂抵部件231A同步作第三方向向下位移復位，使頂抵部件231A並無頂推該彈片234A，該彈片234A可利用復位彈力而帶動力量感知器233A回復原狀，當已測之電子元件33被判斷為良品且未被壓損，則拾取器224A係將已測之電子元件33移載至收料裝置32之料盤321收置。
請參閱第5、14圖，本發明搬移機構20可應用於電子元件作業設備，該作業設備係於機台40上配置有供料裝置50、收料裝置60、作業裝置70、輸送裝置80及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置50係裝配於機台40，並設有至少一供料機構，用以容納至少一待作業之電子元件；該收料裝置60係裝配於機台40，並設有至少一收料機構，用以容納至少一已作業之電子元件；該作業裝置70係裝配於機台40，並設有至少一作業機構，用以對電子元件執行預設作業；該輸送裝置80係設有第一搬移機構81，用以將供料裝置50處之待作業電子元件輸送至作業裝置70，該作業裝置70之作業機構係對電子元件執行預設作業，另該輸送裝置80係設有一本發明之搬移機構20，用以於作業裝置70取出已作業之電子元件，並依據作業結果，將已作業之電子元件輸送至收料裝置60分類放置，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。
212‧‧‧第二動力器
221‧‧‧連接器
222‧‧‧滑軌
223‧‧‧滑座
224‧‧‧拾取器
2241‧‧‧本體
2242‧‧‧取放件
2243‧‧‧作動桿
2244‧‧‧彈簧
225‧‧‧抽氣管路
231‧‧‧頂抵部件
232‧‧‧承板
2321‧‧‧穿孔
233‧‧‧力量感知器
Claims (9)
- 一種電子元件搬移機構之監測單元，包含：驅動結構：係設有至少一動力器；拾取單元：係裝配於該驅動結構之至少一動力器，並設有至少一拾取器，該拾取器係設有本體，該本體之一端設有取放件，用以取放電子元件，該本體之另一端則設有作動桿；監測單元：係設有至少一由該拾取單元之作動桿帶動位移之頂抵部件，另該監測單元係設有具至少一承置件之承置器，該至少一承置件上裝配有至少一力量感知器，該力量感知器係由該頂抵部件帶動彎曲變形，並輸出一感知訊號至控制器，該控制器係接收感知訊號，並判斷該拾取器之下壓力量。
- 依申請專利範圍第1項所述之電子元件搬移機構之監測單元，其中，該拾取單元係設有連接器，該連接器係裝配於該驅動結構之至少一動力器，並於前方設有滑軌組，該滑軌組則連結該拾取器之本體。
- 依申請專利範圍第2項所述之電子元件搬移機構之監測單元，其中，該監測單元係於該拾取單元之連接器上設有該承置件，並於該承置件裝配該力量感知器。
- 依申請專利範圍第2項所述之電子元件搬移機構之監測單元，其中，該監測單元之承置器係設有第一承置件及第二承置件，該第一承置件係裝配於該拾取單元之連接器，並裝設有具彈性之該第二承置件，該第二承置件係裝配該力量感知器。
- 依申請專利範圍第1項所述之電子元件搬移機構之監測單元，其中，該拾取單元之作動桿上係套置有彈簧。
- 一種電子元件搬移機構之監測單元，包含：驅動結構：係設有至少一動力器；拾取單元：係裝配於該驅動結構之至少一動力器，並設有至少一拾取器，該拾取器係設有本體，該本體之一端設有取放件，用以取放電子元件，另該拾取單元係於該驅動結構之至少一動力器與該拾取器間設有滑軌組； 監測單元：係以該拾取器作為至少一頂抵部件，並以該滑軌組作為至少一承置件，以裝配至少一力量感知器，該力量感知器係由該頂抵部件帶動彎曲變形，並輸出一感知訊號至控制器，該控制器係接收感知訊號，並判斷該拾取器之下壓力量。
- 一種電子元件搬移機構之監測單元，包含：驅動結構：係設有至少一動力器；拾取單元：係裝配於該驅動結構之至少一動力器，並設有至少一拾取器，該拾取器係設有本體，並於該本體設有套置彈簧之取放件，用以取放電子元件；監測單元：係以該拾取器之取放件一端作為至少一頂抵部件，另該監測單元係設有具至少一承置件之承置器，該至少一承置件上裝配有至少一力量感知器，該力量感知器係由該頂抵部件帶動彎曲變形，並輸出一感知訊號至控制器，該控制器係接收感知訊號，並判斷該拾取器之下壓力量。
- 依申請專利範圍第7項所述之電子元件搬移機構之監測單元，其中，該監測單元之承置器係設有第一承置件及第二承置件，該第一承置件係為該拾取單元之本體，並裝設有具彈性之該第二承置件，該第二承置件係裝配該力量感知器。
- 一種應用電子元件搬移機構之監測單元的作業設備，包含：機台；供料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一供料機構，用以容置待作業之電子元件；收料裝置：係裝配於該機台，並設有至少一收料機構，用以容置已作業之電子元件；作業裝置：係裝配於該機台，並設有至少一作業機構，用以對電子元件執行預設作業；輸送裝置：係裝配於該機台，並設有至少一依申請專利範圍第1項所述之電子元件搬移機構之監測單元，用以移載電子元件；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。
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| TW103136840A TWI575646B (zh) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | The monitoring unit of the electronic component moving mechanism and the operating equipment for its application |
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Citations (3)
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