TWI585413B - Rotary angle adjustment mechanism and its application of the test classification equipment - Google Patents

Description

轉軸角度調整機構及其應用之測試分類設備

本發明係提供一種利用螺座器與螺桿之嚙合卡掣，令螺座器及旋轉盤間之滾子與套合槽卡抵定位，以防止旋轉盤任意偏轉，使轉軸確實定位於預設角度，進而提升轉軸角度定位精準性及利於機構空間配置之轉軸角度調整機構。

在現今，具有複數個電性接點之電子元件日趨輕薄且體積小，當壓取機構之壓取器將電子元件移入具有探針的測試座時，其電子元件之電性接點與測試座之探針的對位精準性要求相當高，若精準度稍有偏差，即使得電子元件之電性接點無法與測試座之探針作有效接觸，因而降低測試作業品質；遂有業者於壓取機構之移動桿與壓取器間裝配至少一調整機構，利用調整機構帶動壓取器作至少一方向位移調整或角度旋轉調整，使電子元件之電性接點準確接觸測試座之探針而執行測試作業。

請參閱第1圖，係為習知壓取機構10之示意圖，該壓取機構10係設有一可作第一、二、三方向(如X、Y、Z方向)位移之移動桿11，並以移動桿11帶動至少一壓取器12位移，另於移動桿11與壓取器12之間設有第一方向調整結構、第二方向調整結構及角度調整結構，該第一方向調整結構係於第一承載件131上固設有呈X方向配置之第一滑軌132，並以滑置於第一滑軌132上之第一滑座133連結第二方向調整結構之第二承載件141，又該第一方向調整結構係於第一承載件131設有第一馬達134，第一馬達134係驅動一呈X方向配置之第一螺桿螺座組135，並以第一螺桿螺座組135 之第一螺座1351連結帶動第二承載件141作X方向位移，該第二方向調整結構係於第二承載件141上固設有呈Y方向配置之第二滑軌142，並以滑置於第二滑軌142上之第二滑座143連結角度調整結構之第三承載件151，又該第二方向調整結構係於第二承載件141設有第二馬達144，第二馬達144係驅動呈Y方向配置之第二螺桿螺座組145，並以第二螺桿螺座組145之第二螺座1451連結帶動第三承載件151作Y方向位移，該角度調整結構係於第三承載件151之內部裝配呈Z方向配置之第三馬達152，該第三馬達152之轉軸1521則裝配有壓取器12，進而壓取機構10可利用第一方向調整結構、第二方向調整結構及角度調整結構帶動壓取器12作X-Y方向位移調整及角度旋轉調整；請參閱第2圖，於壓取機構10之壓取器12吸附電子元件21後，即利用移動桿11帶動第一方向調整結構、第二方向調整結構、角度調整結構及壓取器12作X-Y方向位移至測試機構之測試座22上方，並利用第一方向調整結構、第二方向調整結構及角度調整結構帶動壓取器12及其上之電子元件21作X-Y方向位移調整及角度旋轉調整，使電子元件21之電性接點211對位測試座22之探針221，接著該壓取機構10之移動桿11帶動壓取器12及電子元件21作Z方向向下位移，使電子元件21之電性接點211接觸測試座22之探針221，以期進行測試作業；惟，目前業者為利於壓取機構10之空間配置，係採用體積小且無減速機之馬達作為角度調整結構的第三馬達152，但此一第三馬達152之轉軸1521於承受外力時仍會產生偏轉，當電子元件21之電性接點211壓抵測試座22之探針221時，探針221會對電性接點211產生一反作用力，該電性接點211並將此一反作用力傳導至壓取器12及第三馬達152之轉軸1521，導致轉軸1521承受此一反作用力時會發生偏轉的情形，因而帶動壓取器12及電子元件21作些微偏轉，以致電子元件 21之電性接點211滑脫測試座22之探針221而無法作有效的電性接觸，不僅影響電子元件21之電性接點211與測試座22之探針221二者的對位接觸精準度，更會影響測試品質而造成誤判電子元件21為不良品之缺失。

本發明之目的一，係提供一種轉軸角度調整機構，其係於承載架上裝配旋轉器、驅動結構及傳動結構，該旋轉器係於承載架上裝配具有轉軸之旋轉盤，該驅動結構係於承載架上裝配有馬達，該馬達並驅動一螺合有螺座器之螺桿，該傳動結構係於螺座器與旋轉盤之間設有相互配合之滾子及套合槽，該驅動結構以體積小之馬達經螺桿驅動螺座器作直線位移，該螺座器利用滾子及套合槽之配合傳動將直線運動轉換為旋轉運動而帶動旋轉盤及轉軸旋轉調整至預設角度，當轉軸承受外力時，利用螺座器與螺桿之嚙合卡掣，令螺座器及旋轉盤間之滾子與套合槽卡抵定位，以防止旋轉盤任意偏轉，進而使轉軸確實定位於預設角度，達到提升轉軸角度定位精準性及利於機構空間配置之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種轉軸角度調整機構，其中，該旋轉器之轉軸可連結至少一作業具(如壓取器)，以移載物件(如具電性接點之電子元件)，當作業具將外力傳導至轉軸時，該角度調整機構利用螺座器與螺桿的嚙合卡掣，令螺座器及旋轉盤間之滾子與套合槽卡抵定位，以防止旋轉盤及轉軸任意偏轉，使得作業具上之物件(如電子元件之電性接點)精準對位於作業器(如測試座之探針)而有效執行預設作業，達到提升作業品質的實用效益。

本發明之目的三，係提供一種應用轉軸角度調整機構之測試分類設備，其係於機台上配置有供料裝置、收料裝置、測試裝置、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係設有至少一容納待測電子元件之供料承置器，該收料裝置係設有至少一容納已測電子元件之收料承置器，該測試裝置係設有至少一具測試座 之電路板，以對電子元件執行測試作業，該輸送裝置係設有至少一具有作業具之搬移機構，以移載電子元件，並於至少一搬移機構設有本發明之轉軸角度調整機構，以調整該作業具及電子元件之角度，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。

〔習知〕

10‧‧‧壓取機構

11‧‧‧移動桿

12‧‧‧壓取器

131‧‧‧第一承載件

132‧‧‧第一滑軌

133‧‧‧第一滑座

134‧‧‧第一馬達

135‧‧‧第一螺桿螺座組

1351‧‧‧第一螺座

141‧‧‧第二承載件

142‧‧‧第二滑軌

143‧‧‧第二滑座

144‧‧‧第二馬達

145‧‧‧第二螺桿螺座組

1451‧‧‧第二螺座

151‧‧‧第三承載件

152‧‧‧第三馬達

1521‧‧‧轉軸

21‧‧‧電子元件

211‧‧‧電性接點

22‧‧‧測試座

221‧‧‧探針

〔本發明〕

30‧‧‧角度調整機構

31‧‧‧承載架

311‧‧‧底板

312‧‧‧支柱

313‧‧‧頂板

32‧‧‧旋轉盤

321‧‧‧滾子

322‧‧‧套合槽

33‧‧‧轉軸

34‧‧‧載板

35‧‧‧馬達

36‧‧‧螺桿

371‧‧‧螺座本體

372‧‧‧連動件

373‧‧‧套合槽

374‧‧‧滾子

381‧‧‧滑軌

382‧‧‧滑座

39‧‧‧彈性件

40‧‧‧壓取機構

41‧‧‧移動桿

42‧‧‧壓取具

43‧‧‧第一方向調整結構

44‧‧‧第二方向調整結構

441‧‧‧第二傳動器

442‧‧‧第二滑座

45‧‧‧電子元件

451‧‧‧電性接點

50‧‧‧測試裝置

51‧‧‧測試座

52‧‧‧電路板

53‧‧‧探針

60‧‧‧機台

70‧‧‧供料裝置

71‧‧‧供料承置器

80‧‧‧收料裝置

81‧‧‧收料承置器

90‧‧‧輸送裝置

91‧‧‧第一搬移機構

911‧‧‧第一作業具

92‧‧‧第一入料載台

93‧‧‧第二入料載台

94‧‧‧第二搬移機構

941‧‧‧第二作業具

95‧‧‧第三搬移機構

951‧‧‧第三作業具

96‧‧‧第一出料載台

97‧‧‧第二出料載台

98‧‧‧第四搬移機構

981‧‧‧第四作業具

100‧‧‧檢知裝置

101‧‧‧第一檢知器

102‧‧‧第二檢知器

第1圖：習知壓取機構之示意圖。

第2圖：習知壓取機構將電子元件移入測試座之示意圖。

第3圖：本發明角度調整機構之俯視圖。

第4圖：本發明角度調整機構之前視圖。

第5圖：本發明角度調整機構應用於壓取機構之示意圖。

第6圖：本發明角度調整機構之使用示意圖(一)。

第7圖：本發明角度調整機構之使用示意圖(二)。

第8圖：本發明角度調整機構之使用示意圖(三)。

第9圖：本發明角度調整機構另一實施例之俯視圖。

第10圖：本發明角度調整機構另一實施例之前視圖。

第11圖：本發明角度調整機構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3、4圖，本發明角度調整機構30包含承載架31、旋轉器、驅動結構及傳動結構，該承載架31可為獨立面板或其他機構之面板，於本實施例中，該承載架31係設有底板311，並於底板311上設置複數個支柱312，以連結頂置一頂板313；該旋轉器係裝配於承載架31，並於承載架31上裝配具有轉軸33之旋轉盤32，該旋轉盤32與轉軸33可各為獨立元件或一體成型，於本實施例中，該旋轉盤32係於中心位置一體成型設有呈第三方向(如Z方向)配置之轉軸3 3，該轉軸33之一端並穿伸出承載架31之底板311，以供裝配作業具或載板34，該作業具可為僅作移料之移料具，或為作移料及壓抵之壓取具等，若於轉軸33一端裝配載板34，則可以載板34裝配作業具，又該轉軸33或載板34係可連通至少一抽氣管路，以使具吸嘴之作業具拾取移載電子元件；該驅動結構係裝配於承載架31上，並設有馬達35，該馬達35係連結驅動一螺合有螺座器之螺桿36，於本實施例中，該驅動結構係採用體積小且無減速機之馬達35，以有效縮小機構體積而利於機構空間配置，該馬達35係連結驅動一呈第二方向配置之螺桿36，該螺座器則設有螺座本體371及連動件372，該螺座本體371及連動件372可各為獨立元件或一體成型，於本實施例中，該螺座本體371及連動件372各為獨立元件，並以螺座本體371螺合於螺桿36上而作Y方向直線位移，該連動件372連結螺座本體371而同步位移，另該驅動結構係於螺座器與承載架31之間設有至少一滑軌組，於本實施例中，該滑軌組之滑軌381係呈第二方向配置固設於承載架31之底板311上，滑軌組之滑座382則連結於螺座器之螺座本體371；該傳動結構係於螺座器與旋轉盤32之間設有相互配合之滾子及套合槽，以將螺座器之直線運動轉換為旋轉運動，使旋轉盤32及轉軸33旋轉調整至預設角度，更進一步，該傳動結構之滾子可裝配於旋轉盤32，並於螺座器設有可供滾子嵌置之套合槽，亦或該傳動結構之滾子可裝配於螺座器，並於旋轉盤32設有可供滾子嵌置之套合槽，於本實施例中，該傳動結構係於旋轉盤32上且位於轉軸33之一側設有呈第三方向配置之滾子321，並於螺座器之連動件372設有可供滾子321嵌置滑移之套合槽373，另於旋轉盤32與承載架31之間設有至少一彈性件39，該彈性件39可為拉伸彈簧，其一端固設於承載架31，另一端則固設於旋轉盤32上且位於轉軸33之另一側，彈性件39可適當拉掣旋轉盤32之另一側，使旋轉盤32一側之 滾子321保持靠抵於套合槽373之一側面，而消除滾子321與套合槽373間之間隙，以更加確保旋轉盤32及轉軸33之角度定位精準性。

請參閱第5圖，係本發明角度調整機構30應用於電子元件壓取機構40之示意圖，該壓取機構40係設有作X-Y-Z方向位移之移動桿41，並以移動桿41帶動至少一作業具位移，該作業具係為可移載及壓抵電子元件之壓取具42，另於移動桿41之下方設置有第一方向調整結構43及第二方向調整結構44，以使壓取具42可作X-Y方向位移調整，由於第一方向調整結構43及第二方向調整結構44係為習知技術，故在此不予贅述，該壓取機構40係於第二方向調整結構44之下方裝配有本發明之角度調整機構30，該角度調整機構30係以承載架31之頂板313連結第二方向調整結構44之第二傳動器441及第二滑座442，使第一方向調整結構43及第二方向調整結構44可帶動角度調整機構30作X-Y方向位移，該角度調整機構30之載板34則供裝配壓取具42，使得壓取具42可作X-Y方向位移調整及角度調整。

請參閱第6、7圖，該壓取機構40係以壓取具42吸附具有複數個電性接點451之電子元件45，並利用移動桿41帶動第一方向調整結構43、第二方向調整結構44、角度調整機構30、壓取具42及電子元件45同步作X-Y方向位移，將電子元件45移載至一測試裝置50之測試座51上方，該測試座51係設有複數支電性連接電路板52之探針53，該壓取機構40並利用第一方向調整結構43及第二方向調整結構44帶動角度調整機構30、壓取具42及電子元件45作X-Y方向位移調整，該角度調整機構30係以馬達35驅動螺桿36轉動，令螺桿36傳動螺座器之螺座本體371作Y方向直線位移，該螺座本體371即帶動具有套合槽373之連動件372同步位移，利用連動件372之套合槽373頂推旋轉 盤32之滾子321，令滾子321沿套合槽373位移，將螺座本體371之直線運動轉換為旋轉運動而帶動旋轉盤32轉動，該旋轉盤32即以轉軸33帶動載板34及壓取具42旋轉至預設角度，使得壓取具42帶動具複數個電性接點451之電子元件45調整至預設角度，進而使電子元件45之複數個電性接點451對位於測試座51之複數支探針53，又由於角度調整機構30之彈性件39係拉掣於旋轉盤32之另一側，而可使位於旋轉盤32一側之滾子321保持靠抵於套合槽373之一面，以消除滾子321與套合槽373間之間隙，進而提升轉軸33帶動電子元件45旋轉調整至預設角度之精準性。

請參閱第3、8圖，於完成電子元件45之校正對位後，該壓取機構40係以移動桿41帶動第一方向調整結構43、第二方向調整結構44、角度調整機構30、壓取具42及電子元件45同步作Z方向向下位移，令電子元件45之電性接點451壓抵測試座51之探針53，探針53即對電性接點451產生一反作用力，電子元件45於承受此一反作用力時，係會將反作用力傳導至旋轉盤32的轉軸33，由於角度調整機構30之螺座器的螺座本體371與螺桿36相互螺合卡掣，可防止連結於螺座本體371上之連動件372任意移動，令連動件372之套合槽373確實卡抵旋轉盤32之滾子321定位，該旋轉盤32即因滾子321無法任意移動而不會旋轉作動，進而使轉軸33確實定位，更進一步使轉軸33下方連結之壓取具42及電子元件45確實定位，使得電子元件45之電性接點451精準接觸測試座51之探針53而執行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。

請參閱第9、10圖，係為本發明角度調整機構30之另一實施例，其不同處在於該傳動結構係於旋轉盤32上開設有套合槽322，以及於螺座器之連動件372上配置有可於套合槽322內滑移之滾子374，於馬達35驅動螺桿36轉 動時，螺桿36係傳動螺座器之螺座本體371作Y方向直線位移，該螺座本體371帶動具滾子374之連動件372同步位移，利用滾子374頂推旋轉盤32之套合槽322，將螺座本體371之直線運動轉換為旋轉運動而帶動旋轉盤32轉動，使旋轉盤32之轉軸33旋轉至預設角度，當轉軸33承受外力時，即可利用螺座器之螺座本體371與螺桿36的相互嚙合卡掣，令螺座器之滾子374卡抵旋轉盤32之套合槽322，使旋轉盤32無法轉動，進而使轉軸33確實定位，達到提升轉軸角度定位精準性及作業品質之實用效益。

請參閱第3、4、11圖，係本發明角度調整機構30應用於電子元件測試分類設備之示意圖，該電子元件測試分類設備係於機台60上配置有供料裝置70、收料裝置80、測試裝置50、輸送裝置90及中央控制裝置(圖未示出)；測試分類設備更包含有檢知裝置100，該檢知裝置100係設有至少一檢知器，用以檢知該具角度調整機構30之搬移機構上的電子元件；該供料裝置70係裝配於機台60，並設有至少一為供料盤之供料承置器71，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置80係裝配於機台60，並設有至少一為收料盤之收料承置器81，用以容納至少一已測之電子元件；該測試裝置50係裝配於機台60上，並設有電性連接之測試座51及電路板52，以對電子元件執行測試作業；該輸送裝置90係裝配於機台60上，並設有至少一具有作業具之搬移機構而移載電子元件，以及於至少一搬移機構裝配本發明之角度調整機構30，用以調整作業具及電子元件之擺置角度，於本實施例中，係配置有具第一作業具911且作第一、二、三方向位移之第一搬移機構91，以於供料裝置70之供料承置器71取出待測之電子元件，並分別移載至第一入料載台92及第二入料載台93，第一入料載台92及第二入料載台93係將待測之電子元件載送至測試裝置50處，該輸送裝置90另於測試裝置50處配置具第二作 業具941之第二搬移機構94，以及具第三作業具951之第三搬移機構95，並分別於第二搬移機構94及第三搬移機構95設有本發明之角度調整機構30，以調整第二作業具941及第三作業具951之擺置角度，又該檢知裝置100係於第二搬移機構94與測試裝置50之間設有可為CCD之第一檢知器101，以及於第三搬移機構95與測試裝置50之間設有可為CCD之第二檢知器102，第二搬移機構94之第二作業具941及第三搬移機構95之第三作業具951分別將第一入料載台92及第二入料載台93上待測之電子元件移載至第一檢知器101及第二檢知器102，以供檢知電子元件之擺放位置等，若水平擺放角度有異，則利用角度調整機構30調整電子元件之擺放角度，於調整完畢後，第二搬移機構94之第二作業具941及第三搬移機構95之第三作業具951分別將待測之電子元件移載至測試裝置50而執行測試作業，以及將測試裝置50處之已測電子元件移載至第一出料載台96及第二出料載台97，第一出料載台96及第二出料載台97係載出已測之電子元件，該輸送裝置90另設有具第四作業具981且作第一、二、三方向位移之第四搬移機構98，該第四搬移機構98係於第一出料載台96及第二出料載台97上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80之收料承置器81處而分類收置；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。

30‧‧‧角度調整機構

31‧‧‧承載架

311‧‧‧底板

312‧‧‧支柱

32‧‧‧旋轉盤

321‧‧‧滾子

33‧‧‧轉軸

34‧‧‧載板

35‧‧‧馬達

36‧‧‧螺桿

371‧‧‧螺座本體

372‧‧‧連動件

373‧‧‧套合槽

381‧‧‧滑軌

382‧‧‧滑座

39‧‧‧彈性件

Claims (10)

1. 一種轉軸角度調整機構，包含：承載架；旋轉器：其裝配於該承載架，並設有至少一具轉軸之旋轉盤；驅動結構：其裝配於該承載架，並設有至少一馬達，該馬達係驅動一螺合有螺座器之螺桿；傳動結構：其係於該驅動結構之螺座器與該旋轉器之旋轉盤間設有相互配合之滾子及套合槽。
2. 依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，其中，該旋轉器之轉軸一端係穿伸於該承載架，以供裝配至少一作業具。
3. 依申請專利範圍第2項所述之轉軸角度調整機構，其中，該作業具係為作移料之移料具，或為作移料及壓抵之壓取具。
4. 依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，其中，該傳動結構係於該驅動結構之螺座器設有該套合槽，並於該旋轉器之旋轉盤設有該滾子。
5. 依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，其中，該傳動結構係於該驅動結構之螺座器設有該滾子，並於該旋轉器之旋轉盤設有該套合槽。
6. 依申請專利範圍第4或5項所述之轉軸角度調整機構，其中，該驅動結構之螺座器係設有螺座本體及連動件，該連動件係開設該套合槽或裝配該滾子，並連結該螺座本體，該螺座本體螺合於該螺桿。
7. 依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，其中，該驅動結構係於該螺座器與該承載架之間設有至少一滑軌組。
8. 依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，其中，該傳動結構係於該旋轉盤與該承載架之間設有至少一彈性件。
9. 一種應用轉軸角度調整機構之測試分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一供料承置器，用以容納至少一待測之電子元件；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一收料承置器，用以容納至少一已測之電子元件；測試裝置：係配置於該機台上，並設有電性連接之電路板及測試座，以測試該電子元件；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一具有作業具之搬移機構，以搬移該電子元件，另於該至少一搬移機構設有依申請專利範圍第1項所述之轉軸角度調整機構，並以該轉軸帶動調整該作業具之擺置角度；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。
10. 依申請專利範圍第9項所述之應用轉軸角度調整機構之測試分類設備，更包含有檢知裝置，該檢知裝置係設有至少一檢知器，用以檢知該具角度調整機構之搬移機構上的電子元件。