TWI701445B - 作業裝置之移載機構及其應用之作業分類設備 - Google Patents

Abstract

一種作業裝置之移載機構，包含搬運單元、移料單元及載料單元，搬運單元係設有至少一搬運架，並以至少一搬運驅動器驅動搬運架位移，移料單元係裝配於搬運單元之搬運架，並設有至少一移載電子元件之移料器，載料單元係裝配於搬運單元之搬運架，並設有至少一承置複數個電子元件之承料器，以供移料器取放電子元件；藉以利用搬運單元帶動移料單元及載料單元同步位移，以縮短移料單元之取放料位移行程，達到提升生產效能之實用效益。

Description

作業裝置之移載機構及其應用之作業分類設備

本發明係提供一種可縮短移料單元之取放料位移行程，進而提升生產效能的作業裝置之移載機構。

在現今，測試分類設備依電子元件之測試時間長短，而配置不同數量之測試裝置，請參閱第1圖，測試分類設備之測試裝置係於立式機架11沿Z方向設有複數層作業室111，各層作業室111沿Y方向(圖未示出，Y方向係為異於X方向及Z方向之另一方向)配置有複數個測試器12，測試器12係設有電性連接之電路板及測試座，以測試電子元件，各測試器12之上方設有壓接器13，以壓抵測試器12內之電子元件執行測試作業，測試分類設備之移料裝置係於立式機架11之側面裝配第一動力器14，以驅動二移料器15作Y-Z方向位移，而於複數層作業室111之複數個測試器12執行取放電子元件作業，測試分類設備之載送裝置係於機台16上設置第二動力器17，以驅動二承載電子元件之載台18作Y方向位移，二載台18供二移料器15取放電子元件作業。

惟，由於載台18配置於機台16上，以取放立式機架11最高層之測試器12的電子元件為例，移料裝置之第一動力器14必須驅動移料器15作較大行程之Y-Z方向向上位移，將單一待測之電子元件由載台18移載至立式機架11最高層之測試器12，再作較大行程之Y-Z方向向下位移，將最高層之測試器12的已測電子元件移載至載台18，由此可知，移料器 15欲於立式機架11之各層作業室111的複數個測試器12移載待測電子元件及已測電子元件時，第一動力器14必須驅動移料器15作複數次且較大行程Y-Z方向往復位移，方可於各層作業室111之複數個測試器12及載台18間移載待測電子元件及已測電子元件，造成大幅增加移料作業時間，而無法提升生產效能之問題。

本發明之目的一，係提供一種作業裝置之移載機構，包含搬運單元、移料單元及載料單元，搬運單元係設有至少一搬運架，並以至少一搬運驅動器驅動搬運架位移，移料單元係裝配於搬運單元之搬運架，並設有至少一移載電子元件之移料器，載料單元係裝配於搬運單元之搬運架，並設有至少一承置複數個電子元件之承料器，以供移料器取放電子元件；藉以利用搬運單元帶動移料單元及載料單元同步位移，以縮短移料單元之取放料位移行程，達到提升生產效能之實用效益。

本發明之目的二，係提供一種應用作業裝置之移載機構的作業分類設備，包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置及中央控制裝置，該供料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納待作業電子元件之供料承置器，該收料裝置係配置於機台上，並設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器，該作業裝置係配置於機台上，包含作業機構、確動機構及本發明移載機構，該作業機構係設有複數個作業器，以對電子元件執行預設作業，該確動機構包含承置單元、扣接單元及控制單元，以使作業器確實對電子元件執行預設作業，本發明移載機構包含搬運單元、移料單元及載料單元，以利用搬運單元帶動移料單元及載料單元同步位移，以縮短移料單元之取放電子元件位移行 程，該輸送裝置係配置於機台上，並設有至少一拾取器，以移載電子元件，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。

〔習知〕

11:立式機架

111:作業室

12:測試器

13:壓接器

14:第一動力器

15:移料器

16:機台

17:第二動力器

18:二載台

〔本發明〕

20:作業裝置

21:搬運架

211:第一裝配部件

212:第二裝配部件

213:讓位空間

22:第一搬運驅動器

23:第二搬運驅動器

31:第一馬達

311:第三皮帶輪組

32:第一皮帶輪組

321:第一連結件

33:第一載具

34:第二皮帶輪組

341:第二連結件

342:第三連結件

35:第二載具

361:第一移料器

362:第二移料器

41:承架

42:第二馬達

43:第四皮帶輪組

44:移動架

45:第一載台

46:第二載台

47:第三馬達

48:第五皮帶輪組

51:立式機架

511:作業室

512:測試器

513:壓接器

5131:壓接部件

521:第一承置具

522:第二承置具

531:架具

532:第一壓缸

533:第六皮帶輪組

534:第七皮帶輪組

541:第一確動具

542:第二確動具

543:卡塊

544:卡槽

551:第二壓缸

552:齒條

553:齒輪

61、62:電子元件

70:機台

80:供料裝置

81:供料承置器

90:收料裝置

91:收料承置器

100:輸送裝置

101:第一拾取器

102:第二拾取器

第1圖：習知測試裝置、移料裝置及載送裝置之示意圖。

第2圖：本發明作業裝置之移載機構之示意圖(一)。

第3圖：本發明移載機構之示意圖(二)。

第4圖：本發明移料單元之示意圖(一)。

第5圖：本發明移料單元之示意圖(二)。

第6圖：本發明作業裝置之各機構配置示意圖。

第7圖：本發明作業機構及確動機構之示意圖。

第8圖：本發明確動機構之局部示意圖(一)。

第9圖：本發明確動機構之局部示意圖(二)。

第10圖：本發明移載機構之使用示意圖(一)。

第11圖：本發明移載機構之使用示意圖(二)。

第12圖：本發明移載機構之使用示意圖(三)。

第13圖：本發明移載機構之使用示意圖(四)。

第14圖：本發明移載機構之使用示意圖(五)。

第15圖：本發明移載機構之使用示意圖(六)。

第16圖：本發明作業裝置應用於作業分類設備之示意圖。

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至5圖，本發明作業裝置20之移載機構包含搬運單元、移料單元及載料單元；該搬運單元係設有至少一搬運架21，並以至少一搬運驅動器驅動搬運架21作至少一方向位移，於本實施例中，搬運架21係設有第一裝配部件211及第二裝配部件212，第一裝配部件211及第二裝配部件212之間係設有讓位空間213，又搬運驅動器可為線性馬達或磁力線性驅動器或包含馬達及傳動組，傳動組可為皮帶輪組或螺桿螺座組，於本實施例中，搬運單元係設有第一搬運驅動器22及第二搬運驅動器23，其中，第一搬運驅動器22係呈Y方向配置於機台，並包含馬達及傳動組，該傳動組係為皮帶輪組，第二搬運驅動器23係呈Z方向配置於第一搬運驅動器22，而由第一搬運驅動器22驅動作Y方向位移，第二搬運驅動器23係供裝配搬運架21，以驅動搬運架21作Z方向位移，使得搬運單元利用第一搬運驅動器22及第二搬運驅動器23驅動搬運架21作Y-Z方向位移。

該移料單元係裝配於搬運單元之搬運架21，並設有至少一移料器及至少一移料驅動器，移料器係移載電子元件，移料驅動器係驅動移料器作至少一方向位移，更進一步，移料驅動器可為壓缸、線性馬達、磁力線性驅動器或包含馬達及傳動組，或包含馬達、複數個傳動組及複數個載具，傳動組可為皮帶輪組或螺桿螺座組，於本實施例中，移料驅動器係裝配於搬運架21之第一裝配部件211，並包含基架板、第一馬達31、第一皮帶輪組32、第一載具33、第二皮帶輪組34及第二載具35；更進一步，基架板可為獨立板體，或以搬運單元之搬運架21作為基架板，於本實施例中，移料驅動器係 以搬運單元之搬運架21作為基架板；第一馬達31係裝配於基架板，可直接驅動第一皮帶輪組32，或搭配一第三皮帶輪組311而驅動第一皮帶輪組32，於本實施例中，第一馬達31係呈Y方向配置，並連結驅動一呈X方向配置於搬運架21之第一裝配部件211第一側的第三皮帶輪組311；第一皮帶輪組32係裝配於基架板，並供第一馬達31驅動，於本實施例中，第一皮帶輪組32係裝配於搬運架21之第一裝配部件211的第二側，並令二第一皮帶輪的輪軸呈Y方向配置，並以其一第一皮帶輪連結第一馬達31之第三皮帶輪組311，另於第一皮帶輪組32之一皮帶段設置第一連結件321；第一載具33係連結第一皮帶輪組32，並供該第一皮帶輪組32驅動位移，於本實施例中，第一載具33係連結第一皮帶輪組32之第一連結件321，並由第一連結件321帶動作X方向位移，另於第一載具33與基架板之間裝配至少一第一滑軌組；該第二皮帶輪組34係裝配於第一載具33，並連結基架板及第二載具35，於本實施例中，第二皮帶輪組34係呈X方向配置於第一載具33之頂面，第二皮帶輪組34之二第二皮帶輪的輪軸呈Z方向配置，第二皮帶輪組34係於第一側之皮帶段設置第二連結件341，第二連結件341固接於搬運架21之頂面，第二皮帶輪組34於第二側之皮帶段設置第三連結件342，第三連結件342連結第二載具35；該第二載具35係連結第二皮帶輪組34，第二皮帶輪組34驅動第二載具35位移，更進一步，第二載具35與第一載具33之間係裝配至少一第二滑軌組；至少一移料器係裝配於第二載具35，以移載電子元件，於本實施例中，係於第二載具35設置二作Z方向位移之第一移料器361及第二移料器362，以分別移載待作業電 子元件及已作業電子元件，第一移料器361及第二移料器362係由二馬達及二皮帶輪組而分別驅動作Z方向位移。

該載料單元係裝配於搬運單元之搬運架21，並設有至少一承置複數個電子元件之承料器，以供移料單元之移料器取放電子元件，更進一步，該承料器可為料盤或具承槽之治具或具承槽之載台或具承槽之料帶等，依作業所需而配置，不以本實施例為限，又承料器可固設於搬運架21，亦或利用至少一載料驅動器驅動作至少一方向位移，該載料驅動器則裝配於搬運架21，於本實施例中，載料單元包含承架41、第一載料驅動器、移動架44、複數個第一承料器及複數個第二承料器，該承架41係固設於搬運架21之第二連結部件212，該第一載料驅動器可為線性馬達或壓缸或磁力線性驅動器或包含馬達及傳動組，傳動組可為皮帶輪組或齒輪齒條組或螺桿螺座組等，於本實施例中，第一載料驅動器係裝配於承架41，並包含第二馬達42及第四傳動組，第四傳動組係呈Y方向配置，且為一第四皮帶輪組43，該移動架44係由第一載料驅動器驅動作至少一方向位移，並供裝配承料器，於本實施例中，移動架44係連結第一料驅動器之第四皮帶輪組43，而可作Y方向位移，並通過搬運架21之讓位空間213，複數個第一承料器係分別為具承槽之第一載台45，以承置待作業之電子元件，複數個第二承料器係分別為具承槽之第二載台46，以承置已作業之電子元件，另可依作業所需而配置第二載料驅動器，第二載料驅動器可為旋轉缸或包含馬達及傳動組，於本實施例中，第二載料驅動器係裝配於移動架44，並包含第三馬達47及第五傳動組，第五傳動組係為一第五皮帶輪組48，第五皮帶輪組48之皮帶圈繞於複數個第一載台45及複數個第二載台46而驅動同步旋轉調整角位。

請參閱第6至9圖，該作業裝置20另於移載機構之側方設置作業機構及確動機構，該作業機構係配置於機台，並具有複數個作業器，以對電子元件執行預設作業，更進一步，作業器可為測試器、壓接器、檢知器等而執行測試作業或下壓作業或外觀檢知作業，複數個作業器可呈水平排列於機台，亦或裝配於立式機架之各層作業室，於本實施例中，作業機構包含立式機架51、複數個第一作業器及複數個第二作業器，立式機架51設有複數層作業室511，各層作業室511沿Y方向配置有複數個為測試器512之第一作業器，測試器512係設有電性連接之電路板及測試座，以測試電子元件，第二作業器係為壓接器513，並配置於確動機構，且位於測試器512之上方，壓接器513具有可作Z方向位移之壓接部件5131，以執行下壓電子元件之作業。

該確動機構係裝配於作業機構，並包含承置單元、扣接單元及控制單元，承置單元係設置第一承置具521及第二承置具522，第一承置具521係供裝配作業器，第二承置具522係配置於作業室，第一承置具521及第二承置具522係作相對位移，更進一步，承置單元係設置至少一承置驅動器，以驅動第一承置具521或第二承置具522作相對位移，於本實施例中，承置驅動器包含架具531、第一壓缸532、第六傳動組及第七傳動組，架具531係固設於立式機架51，第一壓缸532係呈X方向裝配於架具531，第六傳動組係為第六皮帶輪組533，並呈X方向裝配於架具531，且以皮帶連結第一壓缸532之活塞桿，而由第一壓缸532驅動第六皮帶輪組533，第七傳動組係為第七皮帶輪組534，並呈Z方向裝配於架具531，第七皮帶輪組534之一第七皮帶輪及第六皮帶輪組533之一第六 皮帶輪係裝配於同一轉軸，使第六皮帶輪組533傳動不同方向之第七皮帶輪組534作動，以縮減佔用立式機架51之Z方向空間，而利於作業機構採多層式裝配複數個作業器及複數個確動機構，而增加生產效能；第七皮帶輪組534連結第一承置具521，以帶動第一承置具521及裝配其上之壓接器513作Z方向位移，第二承置具522可為立式機架51之局部、機台、第二作業器之局部或獨立承座，於本實施例中，承置單元係於測試器設有凸耳作為第二承置具522。

該扣接單元係於第一承置具521設置第一確動具541，並於第二承置具522設置第二確動具542，於本實施例中，第一確動具541係為桿件，並裝配於第一承置具521，且位於壓接器513之周側，第二確動具542係為座體，並裝配於第二承置具522，且相對於第一確動具541，又扣接單元係於第一確動具541設置第一扣接部件，以及於第二確動具542設有供第一扣接部件扣接之第二扣接部件，更進一步，第一扣接部件及第二扣接部件可為相互扣接之卡塊及卡槽，於本實施例中，扣接單元係於第一確動具541相對於第二確動具542之一端設置一為卡塊543之第一扣接部件，以及於第二確動具542設有供卡塊543勾扣且為卡槽544之第二扣接部件。

該控制單元係設置至少一控制驅動器，以供驅動第一確動具541或第二確動具542作角度旋轉，更進一步，控制驅動器可為旋轉缸、馬達或包含馬達及傳動組，或包含第二壓缸及傳動組，於本實施例中，控制驅動器包含第二壓缸551及第八傳動組，第二壓缸551係裝配於第一承置具521，第八傳動組係為齒輪齒條組，齒輪齒條組之齒條552係連結第二壓缸5 51之活塞桿，而可由活塞桿帶動齒條552作線性位移，齒輪齒條組之齒輪553則裝配於第一承置具521上，且連結驅動第一確動具541旋轉，使第一確動具541之卡塊543扣接於第二確動具542之卡槽544。

請參閱第3、10圖，當移載機構之載料單元的複數個第一載台45已承置複數個待測之電子元件61，搬運單元係以第一搬運驅動器22及第二搬運驅動器23經搬運架21帶動移料單元之第一移料器361、第二移料器362，以及載料單元之複數個第一載台45、複數個第二載台46及複數個待測之電子元件61同步作Y-Z方向位移至立式機架51最高層之作業室511側方。

請參閱第11圖，接著載料單元係以第二馬達42經第四皮帶輪組43而帶動移動架44及裝配於上之複數個第一載台45、複數個第二載台46作Y方向位移，令一具待測電子元件61之第一載台45及一空的第二載台46分別對應於第一移料器361及第二移料器362，第一移料器361係作Z方向位移，而於第一載台45取出待測電子元件61。

請參閱第5、12圖，接著移料單元係以第一馬達31經第三皮帶輪組311而驅動第一皮帶輪組32，第一皮帶輪組32以第一連結件321帶動第一載具33及裝配其上之第二皮帶輪組34、第二載具35同步作X方向位移，由於第二皮帶輪組34之第二連結件341固接搬運架21，當第一載具33帶動第二皮帶輪組34作X方向位移時，第二皮帶輪組34之二第二皮帶輪即嚙合拉動第二皮帶，令第二皮帶之第三連結件342作X方向位移，使第三連結件342帶動第二載具35及第一移料器361及第二移料器362同步作X方向位移至作業室511，第二移料器362係作Z方向位移， 而於測試器512取出已測之電子元件62，再使第一移料器361作Z方向位移，將待測之電子元件61移入測試器512而執行測試作業；因此，移載單元僅需配置一第一馬達31即可使第二載具35帶動第一移料器361及第二移料器362作多段行程位移，不僅有效節省機構成本，由於第一載具33之第二側並未設置另一驅動用馬達，更可有效縮減機構體積，以利作業室511之空間配置。

請參閱第13、14、15圖，由於測試器512已承置待測之電子元件61，確動機構之第一壓缸532經第六皮帶輪組533及第七皮帶輪組534轉動，以帶動第一承置具521及裝配其上之壓接器513、第一確動具541等同步作Z方向向下位移，使第一確動具541之卡塊543插入於第二確動具542之卡槽544內；接著控制單元以第二壓缸551驅動齒輪齒條組之齒條552作Y方向線性位移，齒條552傳動相嚙合之齒輪553旋轉，齒輪553即驅動第一確動具541旋轉90度，使第一確動具541之卡塊543扣接於第二確動具542之卡槽544；接著壓接器513即驅動壓接部件5131作Z方向向下位移且以預設下壓力下壓電子元件61，由於測試器512之複數支探針的彈簧(圖未示出)被壓縮，使得複數支探針會對電子元件61產生一較大之反作用力，此一較大之反作用力經由電子元件61而傳導至壓接器513及第一承置具521，然第一確動具541裝配於第一承置具521，藉以利用第一確動具541的卡塊543與第二確動具542之卡槽544作一相互扣接，進而有效防止第一承置具521及壓接器513整組作Z方向向上位移，以確保壓接器513之壓接部件5131以 預設下壓力確實下壓電子元件61進行測試作業，達到提升測試品質之實用效益。

請參閱第2至9、16圖，係本發明作業裝置20之移載機構應用於作業分類設備，包含機台70、供料裝置80、收料裝置90、作業裝置20、輸送裝置100及中央控制裝置(圖未示出)，該供料裝置80係配置於機台70上，並設有至少一容納待作業電子元件之供料承置器81；該收料裝置90係配置於機台70上，並設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器91；該作業裝置20係配置於機台70上，包含作業機構、複數個確動機構及本發明移載機構，該作業機構係設有複數個作業器，以對電子元件執行預設作業，複數個確動機構包含承置單元、扣接單元及控制單元，以使複數個作業器確實對複數個電子元件執行預設作業，本發明移載機構包含搬運單元、移料單元及載料單元，以利用搬運單元帶動移料單元及載料單元同步位移，以縮短移料單元之取放電子元件位移行程；該輸送裝置100係配置於機台70上，並設有至少一拾取器，以移載電子元件，於本實施例中，第一拾取器101及第二拾取器102，第一拾取器101係於供料裝置80之供料承置器81及作業裝置20之第一載台45移載待測之電子元件，第二拾取器102係於作業裝置20之第二載台46移載已測之電子元件；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。

21:搬運架

22:第一搬運驅動器

23:第二搬運驅動器

361:第一移料器

362:第二移料器

45:第一載台

46:第二載台

51:立式機架

511:作業室

61:電子元件

Claims (10)

1. 一種作業裝置之移載機構，包含：搬運單元：係設有至少一搬運架，並以至少一搬運驅動器驅動該搬運架作至少一方向位移；移料單元：係裝配於該搬運單元之該搬運架，並設有至少一移料器及至少一移料驅動器，該移料器係移載電子元件，該移料驅動器係驅動該移料器作至少一方向位移；載料單元：係裝配於該搬運單元之該搬運架，並設有至少一承置複數個電子元件之承料器。
2. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該搬運單元係設有第一搬運驅動器及第二搬運驅動器以驅動該搬運架作Y-Z方向位移。
3. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該移料單元之該移料驅動器係為壓缸、線性馬達、磁力線性驅動器或包含馬達及傳動組。
4. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該移料單元之該移料驅動器包含：基架板：係作至少一方向位移；第一馬達：係裝配於該基架板；第一皮帶輪組：係裝配於該基架板，並供該第一馬達驅動；第一載具：係連結該第一皮帶輪組而供驅動位移；第二皮帶輪組：係裝配於該第一載具，並連結該基架板； 第二載具：係連結該第二皮帶輪組而供驅動位移，並供裝配該移料器。
5. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該載料單元之該承料器係為料盤、具承槽之治具、具承槽之載台或具承槽之料帶。
6. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該載料單元之該承料器係固設於該搬運架或由至少一載料驅動器驅動作至少一方向位移。
7. 依申請專利範圍第1項所述之作業裝置之移載機構，其中，該載料單元包含承架、第一載料驅動器、移動架及該承料器，該承架係固設於該搬運架，該第一載料驅動器係裝配於該承架，該移動架係由該第一載料驅動器驅動作至少一方向位移，並供裝配該承料器。
8. 一種作業裝置，包含：至少一依申請專利範圍第1項所述之移載機構；作業機構：係配置於該移載機構之側方，並具有複數個作業器，以對電子元件執行預設作業；確動機構：係裝配於該作業機構，包含：承置單元：係設置第一承置具及第二承置具，該第一承置具係供裝配該作業器，該第一承置具及該第二承置具係作相對位移；扣接單元：係於該第一承置具設置第一確動具，並於該第二承置具設置第二確動具，另於該第一確動具設有第一 扣接部件，以及於該第二確動具設有供該第一扣接部件扣接之第二扣接部件；控制單元：係設置至少一控制驅動器，以供驅動該第一確動具或該第二確動具旋轉作動。
9. 依申請專利範圍第8項所述之作業裝置，其中，該作業機構包含立式機架、複數個第一作業器及複數個第二作業器，該立式機架係設有複數層作業室以供配置該複數個第一作業器，該複數個第二作業器係配置於該確動機構，且相對於該複數個第一作業器。
10. 一種作業分類設備，包含：機台；供料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納待作業電子元件之供料承置器；收料裝置：係配置於該機台上，並設有至少一容納已作業電子元件之收料承置器；至少一依申請專利範圍第8項所述之作業裝置：係配置於該機台上；輸送裝置：係配置於該機台上，並設有至少一拾取器，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。

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