TWI627359B - Diaphragm type operator and test classification equipment thereof - Google Patents

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Abstract

一種膜片式作業器，其係設有具第一腔室之承置座，並於第一腔室之周側設有相通之第二腔室，第一腔室及第二腔室係相通至少一輸入流體之流體通道，一置放於承置座內之膜片，其緩衝部係位於承置座之第一腔室，並以自由周緣部跨置於承置座之第二腔室，至少一連結承置座之作業件，該作業件並位於膜片之緩衝部一方，於承置座之流體通道將流體注入第一腔室及第二腔室時，可使膜片的緩衝部受流體頂撐而變形隆起以供作業件浮動緩衝，並使膜片的自由周緣部於第二腔室承受流體壓力之非剛性平均壓掣，以防止自由周緣部與緩衝部間之變形彎曲處發生應力集中而疲勞破損，達到提升膜片使用壽命及節省成本之實用效益。

Description

膜片式作業器及其應用之測試分類設備
本發明係提供一種將膜片之自由周緣部跨置於承置座之第二腔室，並利用流入於第二腔室之流體壓力作非剛性平均壓掣膜片的自由周緣部，以防止膜片之自由周緣部與緩衝部間的變形彎曲處應力集中破損，進而提升膜片使用壽命及節省成本之膜片式作業器。
在現今，具緩衝浮動作用之膜片式作業器可應用於電子元件浮動裝置或防振裝置，請參閱第1圖，係為膜片式浮動裝置10之示意圖，其係設有一具穿孔111之本體11，並於穿孔111內裝配有作業件12，該作業件12凸伸出本體11之一端則裝配有複數個可取放電子元件之取放件13，一置放於本體11頂面之膜片14，其中央部位141係位於本體11之穿孔111上方，而周緣部位142則置放於本體11之頂面，一固定板15係壓置於膜片14之周緣部位142上，並與本體11相互鎖固，進而將膜片14之周緣部位142剛性夾固定位，又該固定板15與膜片14之間形成一氣室16，並於固定板15設有一相通至氣室16的壓力源通氣口151，當壓力源通氣口151將氣體注入氣室16時，可令氣體充氣頂撐膜片14之中央部位141向下隆起彎折變形，利用膜片14之中央部位141頂推作業件12向下位移，而於作業件12之上方形成一緩衝浮動空間，於作業件12承受待作業電子元件之反作用力頂抵時，可向上位移壓抵膜片14作一浮動緩衝，以防止作業件12以過大下壓力壓損電子元件；惟，由於膜片14之周緣部位 142受固定板15與本體11作剛性夾固定位，而為一固定約束，當壓力源通氣口151將氣體注入氣室16而頂撐膜片14之中央部位141向下隆起彎折變形，或者壓力源通氣口151將氣室16內之氣體抽出而使膜片14之中央部位141向上彎折復位時，該膜片14即會因中央部位141反覆向下或向上彎折變形，導致膜片14之中央部位141與周緣部位142間的變形彎曲處A發生應力集中而疲勞破裂，以致必須更換膜片14，造成增加成本之缺失，再者，膜片式浮動裝置10之膜片14破損後，由於工作人員無法立即得知更換，導致氣室16內之氣體會逐漸由膜片14之破損處外洩，致使膜片14無法確實提供作業件12一預設緩衝空間，造成緩衝效果不佳而影響作業品質之缺失。
本發明之目的一，係提供一種膜片式作業器，其係設有具第一腔室之承置座，並於第一腔室之周側設有相通之第二腔室，第一腔室及第二腔室係相通至少一輸入流體之流體通道，一置放於承置座內之膜片，其緩衝部係位於承置座之第一腔室，並以自由周緣部跨置於承置座之第二腔室，至少一連結承置座之作業件，該作業件並位於膜片之緩衝部一方，於承置座之流體通道將流體注入第一腔室及第二腔室時，可使膜片的緩衝部受流體頂撐而變形隆起以供作業件浮動緩衝，並使膜片的自由周緣部於第二腔室承受流體壓力之非剛性平均壓掣，以防止自由周緣部與緩衝部間之變形彎曲處發生應力集中而疲勞破損，達到提升膜片使用壽命及節省成本之實用效益。
本發明之目的二，係提供一種膜片式作業器，其中，該承置座係於第二腔室內置放墊片，該墊片並貼合於膜片之自由周緣部上方，且可供自由周緣部位移，於流體通道將流體輸入於第一腔室時，利用墊片防止膜片之自由周緣部向上翹起，進而輔助膜片更加平穩置放於承置座內，達到提升使用效能之目的。
本發明之目的三，係提供一種應用膜片式作業器之測試分類設備，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測試器，以對電子元件執行測試作業，該輸送裝置係設有至少一移載電子元件之移料器，以及設有至少一本發明膜片式作業器，對電子元件執行預設作業，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‧‧‧浮動裝置
11‧‧‧本體
111‧‧‧穿孔
12‧‧‧作業件
13‧‧‧取放件
14‧‧‧膜片
141‧‧‧中央部位
142‧‧‧周緣部位
15‧‧‧固定板
151‧‧‧壓力源通氣口
16‧‧‧氣室
〔本發明〕
20‧‧‧作業器
21‧‧‧承置座
211‧‧‧第一座體
212‧‧‧第二座體
213‧‧‧第一腔室
214‧‧‧第二腔室
215‧‧‧流體通道
216‧‧‧通孔
217‧‧‧墊片
22‧‧‧膜片
221‧‧‧緩衝部
222‧‧‧自由周緣部
23‧‧‧作業件
231‧‧‧頂壓部
232‧‧‧作動部具
233‧‧‧壓移具
24‧‧‧移動臂
30‧‧‧測試裝置
31‧‧‧測試座
32‧‧‧電路板
40‧‧‧機台
50‧‧‧供料裝置
51‧‧‧供料承置器
60‧‧‧收料裝置
61‧‧‧收料承置器
70‧‧‧輸送裝置
71‧‧‧第一移料器
72‧‧‧第一供料載台
73‧‧‧第二供料載台
74‧‧‧第二移料器
75‧‧‧第三移料器
76‧‧‧第一收料載台
77‧‧‧第二收料載台
78‧‧‧第四移料器
第1圖：習知膜片式浮動裝置之示意圖。
第2圖：本發明膜片式作業器之第一實施例示意圖。
第3圖：本發明膜片式作業器之第一實施例使用示意圖(一)。
第4圖：本發明膜片式作業器之第一實施例使用示意圖(二)。
第5圖：本發明膜片式作業器之第二實施例示意圖。
第6圖：本發明膜片式作業器之第二實施例使用示意圖。
第7圖：本發明膜片式作業器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2圖，本發明膜片式作業器20包含承置座21、膜片22及作業件23，該承置座21係設有至少一具流體之第一腔室，並於第一腔室之周側設有相通之第二腔室，更進一步，該承置座21可為一體成型或由複數個座體所組成，並設有至少一連通第一、二腔室之流體通道，以將流體輸入於第一、二腔室，該承置座21可作至少一方向位移，於本實施例中，該承置座21係設有第一座體211及第二座體212，並以第一座體211連結至少一移動臂24，該移動臂24係帶動承置座 21作第一、二、三方向(如X-Y-Z方向)位移，該第一座體211及第二座體212之間設有第一腔室213，並於第一腔室213之周側設有相通之第二腔室214，該第二腔室214之高度尺寸係大於膜片22之厚度尺寸，另於第一座體211設有流體通道215，該流體通道215之第一端係連接流體供應裝置(圖未示出)，第二端則連通第一腔室213，而可將為氣體之流體輸入於第一腔室213及第二腔室214，該第二座體212之底面則開設有相通至第一腔室213之通孔216；該膜片22係裝配於承置座21內，並設有至少一位於第一腔室213之緩衝部，以及至少一位於第二腔室214之自由周緣部，於本實施例中，該膜片22係由可彈性變形之材質製成，並以中央部位作為緩衝部221，該緩衝部221之上方對應流體通道215之第二端，而下方則對應第二座體212之通孔216，以於流體通道215將氣體輸入第一腔室213時，可令膜片22之緩衝部221受氣體之頂撐而朝向通孔216處隆起變形，以形成一緩衝浮動之空間，又該膜片22之周緣的厚度尺寸係小於承置座21之第二腔室214的高度尺寸，使得膜片22之周緣可於第二腔室214內位移而形成一自由周緣部222，於流體通道215將氣體輸入於第二腔室214時，可利用氣體之壓力平均壓掣膜片22之自由周緣部222，作一非剛性約束，使膜片22可平穩放置於承置座21內，且該自由周緣部222可於第二腔室214作適當位移；該作業件23係裝配於承置座21，並對應於膜片22之緩衝部221，以執行預設作業，於本實施例中，該作業件23之第一端係設有頂壓部231，該頂壓部231凸伸置入於承置座21之第二座體212的通孔216，並位於膜片22之緩衝部221下方，該作業件23之第二端則設有至少一作動部具232，以執行預設作業，更進一步，該作業件23之作動部具232可直接為下壓具或移載具或壓移具，亦或另外裝配至少一下壓具或移載具或壓移具，以執行下壓 或移載或壓移等預設作業，於本實施例中，係於作業件23之作動部具232裝配有壓移具233，以執行下壓及移載作業。
請參閱第3圖，於使用時，該作業器20之承置座21的流體通道215係將氣體輸入於第一腔室213，由於膜片22具有可彈性變形之特性，當膜片22之緩衝部221受到氣體頂撐時，係會向下隆起變形，而呈一弧凸狀位於第二座體212之通孔216內，由於作業件23之頂壓部231亦位於第二座體212之通孔216內，進而利用膜片22之緩衝部221頂推作業件23之頂壓部231，以推動作業件23作Z方向向下位移，由於膜片22與第一座體211間充滿可壓縮之氣體，進而於作業件23之上方形成一緩衝浮動空間，又於由於承置座21之第一腔室213及第二腔室214相通，使得氣體會由第一腔室213流入於第二腔室214，可利用氣體之壓力而平均壓掣膜片22之自由周緣部222，使膜片22平穩置放於承置座21。
請參閱第4圖，當作業器20之作業件23的壓移具233已吸附待測之電子元件後，利用移動臂24帶動承置座21、作業件23及待測電子元件同步作Z方向向下位移，令壓移具233將待測之電子元件置入壓抵於一測試裝置30之測試座31內，由於電子元件會對壓移具233產生一反作用力，於壓移具233承受此一反作用力時，即會帶動作業件23向上位移，令作業件23之頂壓部231向上頂壓膜片22之緩衝部221，該膜片22之緩衝部221即會壓縮第一腔室213內之氣體，並向上彎折變形，使作業件23作一緩衝浮動位移，以防止壓移具233過當壓抵待測之電子元件，由於膜片22之緩衝部221反覆向上或向下彎曲變形，作業器20即可利用第二腔室214內之氣體壓力採非剛性壓掣約束膜片22之自由周緣部222，使得膜片22之自由周緣部222仍可於承置座21之第二腔室214內作適當位移，以防止膜片22之緩衝部221 與自由周緣部222間的變形彎曲處發生應力集中而疲勞破損，並有效防止氣體外洩，達到節省成本及提升使用效能之目的。
請參閱第5、6圖，係本發明膜片式作業器20之第二實施例示意圖，該第二實施例與第一實施例的差異在於該承置座21係於第二腔室214設有至少一貼置於膜片22之自由周緣部222的墊片，並供膜片22之自由周緣部222於第二腔室214內位移，於本實施例中，該承置座21係於第二腔室214設置一為O形環之墊片217，該墊片217並貼置於膜片22之自由周緣部222，由於墊片217僅貼置於膜片22之自由周緣部222，並未將自由周緣部222固定，使得膜片22之自由周緣部222仍可於第二腔室214內位移；因此，當承置座21的流體通道215將氣體輸入於第一腔室213及第二腔室214時，可利用輸入於第一腔室213之氣體頂撐膜片22之緩衝部221向下隆起變形，而於作業件23之上方形成一緩衝浮動空間，以及利用輸入於第二腔室214之氣體壓力平均壓掣膜片22之自由周緣部222，以防止膜片22因應力集中而破損，並可利用墊片217防止膜片22之自由周緣部222翹起及防止第二腔室214之氣體外洩，更可達到提升使用效能之目的。
請參閱第2、7圖，係本發明作業器20應用於電子元件測試分類設備，該測試分類設備包含機台40、供料裝置50、收料裝置60、測試裝置30、輸送裝置70及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置50係裝配於機台40，並設有至少一供料承置器51，用以容納至少一待測之電子元件；該收料裝置60係裝配於機台40，並設有至少一收料承置器61，用以容納至少一已測之電子元件，該測試裝置30係裝配於機台40，並設有至少一對電子元件執行測試作業之測試器，於本實施例中，該測試器係具有電性連接之測試座31及電路板32；該輸送裝置70係裝配於機台40，並設有至少一移載電子元件之 移料器，以及至少一本發明之作業器20，於本實施例中，該輸送裝置70係以第一移料器71於供料裝置50之供料承置器51取出待測之電子元件，並分別輸送至第一供料載台72及第二供料載台73，第一供料載台72及第二供料載台73將待測之電子元件載送至測試裝置30處，該輸送裝置70係設有二相同本發明作業器20之第二移料器74及第三移料器75，該第二移料器74及第三移料器75分別將第一供料載台72及第二供料載台73上待測之電子元件移載且下壓至測試裝置30之測試座31而執行測試作業，以及將測試座31之已測電子元件移載至第一收料載台76及第二收料載台77，第一收料載台76及第二收料載台77則載出已測之電子元件，該輸送裝置70之第四移料器73係於第一收料載台76及第二收料載台77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60之收料承置器61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 (9)

  1. 一種膜片式作業器，包含：承置座：係設有至少一具流體之第一腔室，並於該第一腔室之周側設有相通之第二腔室；膜片：係裝配於該承置座內，並設有至少一位於該第一腔室之緩衝部，以及至少一位於該第二腔室之自由周緣部，該第二腔室的高度尺寸係大於該膜片之自由周緣部的厚度尺寸，該膜片之緩衝部受流入於該第一腔室之流體頂撐隆起變形，該膜片之自由周緣部則受流入於該第二腔室之流體壓力壓掣；作業件：係連結該承置座，並由該膜片之緩衝部驅動位移。
  2. 依申請專利範圍第1項所述之膜片式作業器，其中，該承置座可為一體成型或由複數個座體所組成。
  3. 依申請專利範圍第1項所述之膜片式作業器，其中，該承置座係設有至少一連通該第一腔室且輸入流體之流體通道。
  4. 依申請專利範圍第1項所述之膜片式作業器，其中，該承置座之第二腔室係設有墊片，該墊片係貼置於該膜片之自由周緣部。
  5. 依申請專利範圍第1項所述之膜片式作業器，其中，該承置座係具有第一座體及第二座體，並於該第一座體及該第二座體之間設有該第一腔室，該第一腔室之周側設有相通之該第二腔室。
  6. 依申請專利範圍第5項所述之膜片式作業器，其中，該承置座係設有至少一連結帶動該第一座體作至少一方向位移之移動臂。
  7. 依申請專利範圍第5項所述之膜片式作業器，其中，該承置座之第二座體底面開設有相通至該第一腔室之通孔，該作業件第一端之頂壓部係置入於該承置座之通孔，而第二端則設 有至少一作動部具。
  8. 依申請專利範圍第7項所述之膜片式作業器，其中，該作業件之作動部具可為下壓具或移載具或壓移具，亦或另外裝配至少一下壓具或移載具或壓移具。
  9. 一種應用膜片式作業器之測試分類設備，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，並設有至少一測試器，用以對該電子元件執行測試作業；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，以及至少一依申請專利範圍第1項所述之膜片式作業器；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。
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