TWI715014B - 能源回收溫控結構及其應用之電子元件作業設備 - Google Patents

能源回收溫控結構及其應用之電子元件作業設備 Download PDF

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Abstract

一種能源回收溫控結構，包含第一作業器、第二作業器及熱交換單元，熱交換單元係設有第一交換流道及第二交換流道，第一交換流道係連通第一作業器之第一回收輸出流道，以供輸入具有高溫或低溫且回收之第一流體，第二交換流道係相鄰第一交換流道，並供第二流體供應源輸入待調溫之第二流體，以令回收之第一流體與第二流體作熱交換，而溫控第二流體至預設作業溫度，第二交換流道連通第二作業器之第二輸入流道而輸入已調溫之第二流體；藉以有效利用回收之第一流體溫控第二流體，而縮減第二流體供應源之能源耗費，達到節省能源成本之實用效益。

Description

能源回收溫控結構及其應用之電子元件作業設備
本發明係提供一種有效利用回收之第一流體溫控第二流體，而縮減第二流體供應源之能源耗費，進而節省能源成本之能源回收溫控結構。
在現今，電子元件作業設備係以不同溫度之流體供應源(如冷媒供應源或熱風供應源)對不同作業器(如載台或作業室或預冷盤)提供不同溫度之流體(如低溫流體或高溫流體)，使不同作業器執行不同預設作業。請參閱第1圖，以電子元件作業設備之測試裝置及輸送裝置為例，該測試裝置係於作業室11之內部係設置電性連接之電路板12及測試座13，以測試電子元件，作業室11並以冷風輸入管14連接一冷風供應源15，冷風供應源15係輸入-20℃低溫之冷風至作業室11，以使作業室11保持低溫乾燥環境，該輸送裝置係於測試座13之一側設有入料載台161及出料載台162，以載送電子元件，其中，入料載台161並須於載送過程中預冷電子元件，因此，入料載台161係以冷媒輸入管17連通一冷媒供應源18，冷媒供應源18係輸入-45℃低溫之冷媒至入料載台161，以使入料載台161於載送過程中預冷承載之電子元件，入料載台161再以冷媒輸出管19將回收冷媒輸出至冷媒供應源18；惟，作業設備除了冷媒供應源18必須耗費一定之能源以提供-45℃低溫冷媒至入料載台161外，更必須使冷風供應源15也要耗費一定之能源，方可提供-20℃低溫冷風至作業室11，以致作業設備相當耗費能源成本。
本發明之目的一，係提供一種能源回收溫控結構，包含第一作業器、第二作業器及熱交換單元，熱交換單元係設有第一交換流道及第二交換流道，第一交換流道係連通第一作業器之第一回收輸出流道，以供輸入具有高溫或低溫且回收之第一流體，第二交換流道係相鄰第一交換流道，並供第二流體供應源輸入待調溫之第二流體，以令回收之第一流體與第二流體作熱交換，而溫控第二流體至預設作業溫度，第二交換流道連通第二作業器之第二輸入流道而輸入已調溫之第二流體；藉以有效利用回收之第一流體溫控第二流體，而縮減第二流體供應源之能源耗費，達到節省能源成本之實用效益。
本發明之目的二，係提供一種應用能源回收溫控結構之電子元件作業設備，其包含機台、供料裝置、收料裝置、作業裝置、輸送裝置、本發明能源回收溫控結構及中央控制裝置；該供料裝置係配置於機台，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，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，並設有至少一作業器，以對電子元件執行預設作業；該輸送裝置係配置於機台，並設有至少一移料器及至少一載台，移料器係移載電子元件，載台係載送電子元件；本發明之能源回收溫控結構包含第一作業器、第二作業器及熱交換單元，以有效利用回收流體而節省能源成本，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:作業室
12:電路板
13:測試座
14:冷風輸入管
15:冷風供應源
161:入料載台
162:出料載台
17:冷媒輸入管
18:冷媒供應源
19:冷媒輸出管
〔本發明〕
21:第一作業器
211:第一輸入流道
212:第一回收輸出流道
213:第一輸入管
214:第一輸出管
22:第二作業器
221:第二輸入流道
222:第二輸入管
23:熱交換單元
231:第一交換流道
232:第二交換流道
233:交換座
234:中介隔板
24:第一流體供應源
25:第二流體供應源
311:入料載台
312:出料載台
32:作業室
33:電路板
34:測試座
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:作業裝置
71:作業室
72:電路板
73:測試座
80:輸送裝置
81:第一移料器
82:第一入料載台
83:第二入料載台
84:第二移料器
85:第三移料器
86:第一出料載台
87:第二出料載台
88:第四移料器
第1圖：習知測試裝置及輸送裝置之配置示意圖。
第2圖：本發明能源回收溫控結構第一實施例之示意圖。
第3圖：能源回收溫控結構第一實施例及測試裝置及輸送裝置之配置示意圖。
第4圖：能源回收溫控結構第一實施例及測試裝置及輸送裝置之使用示意圖。
第5圖：本發明能源回收溫控結構第二實施例之示意圖。
第6圖：本發明能源回收溫控結構應用於作業設備之示意圖。
第7圖：係第6圖能源回收溫控結構之使用示意圖。
為使 貴審查委員對本發明作更進一步之瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式，詳述如后：請參閱第2圖，本發明能源回收溫控結構包含第一作業器21、第二作業器22及熱交換單元23之第一實施例，該第一作業器21係設有第一輸入流道211及第一回收輸出流道212，第一輸入流道211係輸入第一流體，第一回收輸出流道212則輸出回收之第一流體，更進一步，第一作業器21可為載台或壓接器，第一輸入流道211係連通第一流體供應源，以供應可為冷媒或高溫液體之第一流體，其依作業所需，不受限於本實施例，於本實施例中，第一作業器21係於一側配置具第一輸入流道211之第一輸入管213，第一輸入管213連通一為冷媒供應源之第一流體供應源24，第一流體供應源24提供為冷媒之第一流體，並經第一輸入管213之第一輸入流道211將第一流體輸入第一作業器21，第一作業器21再經由另一側具有第一回收輸出流道212之第一輸出管214輸出回收略微升溫之第一流體。
該第二作業器22係設有第二輸入流道221，第二輸入流道221係輸入第二流體，更進一步，第二作業器22可為作業室或預溫盤，第二作業器22更可設置第二輸出流道，以輸出第二流體，第二流體可為低溫氣體或高溫液體，其依作業所需，不受限於本實施例，於本實施例中，第二作業器22係配置具有第二輸入流道221之第二輸入管222，並以第二輸入流道221輸入第二流體至第二作業器22。
熱交換單元23係設有第一交換流道231及第二交換流道232，第一交換流道231係連通第一作業器21之第一回收輸出流道212，以供輸入具有高溫或低溫且回收之第一流體，第二交換流道232係相鄰第一交換流道231，並供流入待調溫之第二流體，以令回收之第一流體與第二流體作熱交換，而溫控第二流體至預設作業溫度，第二交換流道232連通第二作業器22之第二輸入流道221，而輸入已調溫之第二流體，更進一步，第一交換流道231及第二交換流道232可分別配置於第一交換管及第二交換管，亦或配置於一具有至少一中介隔板之交換座，第一交換流道231及第二交換流道232非相通，並可依作業所需而具有適當之熱傳導間距，以利溫控第二流體之溫度，又第一交換管與第一作業器21之第一輸出管214可為同一管體或不同管體，第二交換管與第二作業器22之第二輸入管222可為同一管體或不同管體，於本實施例中，熱交換單元23之第一交換流道231係配置於第一交換管，由於第一交換管與第一輸出管214係為同一管體，進而以第一輸出管214之不同管段作為第一回收輸出流道212及第一交換流道231，以使第一回收輸出流道212將回收之第一流體輸入至第一交換流道231，第一交換流道231將回收之第一流體輸出至第一流體供應源24， 又熱交換單元23之第二交換流道232係配置於第二交換管，由於第二交換管與第二輸入管222係為同一管體，進而以第二輸出管222之不同管段作為第二輸入流道221及第二交換流道232，第二交換流道232連通一為冷風供應源之第二流體供應源25，第二流體供應源25提供為冷風之第二流體至第二交換流道232，以使第二交換流道232將第二流體輸入至第二輸入流道221，第二輸入流道221將第二流體輸入至第二作業器22，又熱交換單元23並使第一輸出管214之具有第一交換流道231的此一管段相鄰第二輸入管222之具有第二交換流道232的此一管段，以使回收輸入至第一交換流道231內之第一流體與第二交換流道232內之第二流體作熱交換，以調整降低或升高第二流體之溫度至預設作業溫度。
請參閱第3、4圖，該能源回收溫控結構第一實施例應用於測試裝置及輸送裝置，該輸送裝置係於機台上配置入料載台311及出料載台312，入料載台311係載送及預冷待作業之電子元件，出料載台312係載送已作業之電子元件，該能源回收溫控結構之第一作業器係為輸送裝置之入料載台311，並於入料載台311之一側設置具第一輸入流道211之第一輸入管213，第一輸入管213連通一為冷媒供應源之第一流體供應源24，第一流體供應源24提供為冷媒之第一流體，並經第一輸入管213之第一輸入流道211將-45℃低溫之第一流體輸入入料載台311，使入料載台311預冷承載之電子元件，入料載台311再以另一側具有第一回收輸出流道212之第一輸出管214輸出略微升溫-35℃且回收之第一流體，-35℃之第一流體係回收輸入於熱交換單元23之第一交換流道231，又該能源回收溫控結構之第二作業器係為測試裝置之作業室32，測試裝置並於作業室32內配置電 性連接之電路板33及測試座34，以測試電子元件，熱交換單元23之第二交換流道232係連通一為冷風供應源之第二流體供應源25，第二流體供應源25提供為冷風且10℃之第二流體至第二交換流道232，由於具有第一交換流道231之第一輸出管214與具有第二交換流道232之第二輸入管222係採相鄰配置，使得第一交換流道231內回收之-35℃第一流體即與第二交換流道232之10℃第二流體作熱交換，利用回收之-35℃第一流體降低10℃第二流體之溫度，而溫控調整第二流體之溫度至預設溫度-20℃，第二交換流道232即可將-20℃低溫之第二流體輸入至第二輸入管222之第二輸入流道221，第二輸入流道221將第二流體輸入至作業室32，使作業室32之內部具有-20℃低溫之第二流體，而第一交換流道231則將已作熱交換且升溫至-10℃之第一流體輸出至第一流體供應源24；因此，本發明能源回收溫控結構有效利用入料載台311輸出低溫回收之第一流體至第一交換流道231，而與第二交換流道232之第二流體作熱交換，即可溫控第二流體之預設作業溫度，以有效縮減第二流體供應源25之能源耗費，達到回收能源再利用及節省能源成本之實用效益。
請參閱第5圖，本發明能源回收溫控結構包含第一作業器21、第二作業器22及熱交換單元23之第二實施例，該第一作業器21係設有第一輸入流道211及第一回收輸出流道212，第一輸入流道211係輸入第一流體，第一回收輸出流道212則輸出第一流體，更進一步，第一作業器21可為載台或壓接器，第一輸入流道211係連通第一流體供應源，以供應可為冷媒或高溫液體之第一流體，其依作業所需，不受限於本實施例，於本實施例中，第一作業器21係於一側配置具第一輸入流道211之第一輸入管21 3，第一輸入管213連通一為冷媒供應源之第一流體供應源24，第一流體供應源24提供為冷媒之第一流體，並經第一輸入管213將第一流體輸入第一作業器21，第一作業器21再經由另一側具有第一回收輸出流道212之第一輸出管214輸出略微升溫且回收之第一流體。
該第二作業器22係設有第二輸入流道221，第二輸入流道221係輸入第二流體，更進一步，第二作業器22可為作業室或預溫盤，第二作業器22更可設置第二輸出流道，以輸出第二流體，第二流體可為低溫氣體或高溫液體，其依作業所需，不受限於本實施例，於本實施例中，第二作業器22係配置具有第二輸入流道221之第二輸入管222，並以第二輸入流道221輸入第二流體至第二作業器22。
熱交換單元23係設有第一交換流道231及第二交換流道232，第一交換流道231係連通第一作業器21之第一回收輸出流道212，以供輸入回收且具有高溫或低溫之第一流體，第二交換流道232係相鄰第一交換流道231，並供輸入待調溫之第二流體，以令回收之第一流體與待調溫之第二流體作熱交換，而溫控第二流體至預設作業溫度，第二交換流道232連通第二作業器22之第二輸入流道221，而輸入已調溫之第二流體，於本實施例中，熱交換單元23係設有一具中介隔板234之交換座233，該中介隔板234可為傳導性佳之材質製成，交換座233係於中介隔板234之一側設有第一交換流道231，於另一側設有第二交換流道232，第一交換流道231及第二交換流道232非相通，交換座233之第一交換流道231供第一作業器21之第一回收輸出流道212輸入回收之第一流體，並將已作熱交換之第一流體輸出至第一流體供應源24，交換座233之第二交換流 道232供第二流體供應源25輸入第二流體，以使第一交換流道231內回收之第一流體與第二交換流道232內之第二流體作熱交換，以調整降低或升高第二流體之溫度至預設作業溫度，第二交換流道232將已調溫之第二流體輸入至第二作業器22之第二輸入管222的第二輸入流道221，並以第二輸入流道221輸入第二流體至第二作業器22。
請參閱第6、7圖，係本發明能源回收溫控結構應用於電子元件作業設備之示意圖，該電子元件作業設備係於機台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、本發明能源回收溫控結構及中央控制裝置(圖未示出)；該供料裝置50係配置於機台40，並設有至少一供料承置器51，以容納至少一待作業之電子元件；該收料裝置60係配置於機台40，並設有至少一收料承置器61，以容納至少一已作業之電子元件；該作業裝置70係配置於機台40，並設有作業室及至少一作業器，以對電子元件執行預設作業，於本實施例中，作業裝置係設有作業室71，作業器係為測試器，測試器係設有電性連接之電路板72及測試座73，以測試電子元件；該輸送裝置80係配置於機台40，並設有至少一移料器及至少一載台，移料器係移載電子元件，載台係載送電子元件，於本實施例中，輸送裝置80係設有第一移料器81，以於供料裝置50之供料承置器51取出待測之電子元件，並移載至第一入料載台82及第二入料載台83，第一入料載台82及第二入料載台83將待測之電子元件載送至作業裝置70之側方，輸送裝置80之第二移料器84及第三移料器85係於第一入料載台82及第二入料載台83取出待測之電子元件，並移載至作業裝置70之測試座73而執行測試作業，以及將測試座73內已測之電子元件取出且移載至第一出料載台86及第 二出料載台87，第一出料載台86及第二出料載台87載出已測之電子元件，輸送裝置80之第四移料器88於第一出料載台86及第二出料載台87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處而分類收置；本發明之能源回收溫控結構包含第一作業器、第二作業器及熱交換單元，熱交換單元23係設有第一交換流道231及第二交換流道232，第一交換流道231係連通第一作業器之第一回收輸出流道212，以供輸入回收且具有高溫或低溫之第一流體，第二交換流道232係供流入待調溫之第二流體，並相鄰第一交換流道231，以供回收之第一流體與第二流體作熱交換，而溫控第二流體至預設作業溫度，第二交換流道232連通第二作業器之第二輸入流道221，而輸入已調溫之第二流體，於本實施例中，能源回收溫控結構係設置二第一作業器，二第一作業器係為輸送裝置80之第一入料載台82及第二入料載台83，以承載及預溫電子元件，以第一入料載台82為例，能源回收溫控結構係於第一入料載台82之一側設置具第一輸入流道211之第一輸入管213，第一輸入管213連通第一流體供應源24，第一流體供應源24提供為冷媒之第一流體，並經第一輸入管213之第一輸入流道211將-45℃低溫之第一流體輸入第一入料載台82，使第一入料載台82預冷承載之電子元件，第一入料載台82再以另一側具有第一回收輸出流道212之第一輸出管214輸出略微升溫-35℃且回收之第一流體，-35℃之第一流體係輸入於熱交換單元23之第一交換流道231，又該能源回收溫控結構之第二作業器係為作業裝置70之作業室71，熱交換單元23之第二交換流道232連通一為冷風供應源之第二流體供應源25，第二流體供應源25提供為冷風且10℃之第二流體至第二交換流道232，使得第一 交換流道231之-35℃第一流體即與第二交換流道232之10℃第二流體作熱交換，利用回收之-35℃第一流體降低10℃第二流體之溫度，而調整第二流體之溫度至預設溫度-20℃，第二交換流道232即可將-20℃低溫之第二流體輸入至第二輸入管222之第二輸入流道221，第二輸入流道221將第二流體輸入至作業室71，使作業室71之內部具有-20℃低溫之第二流體，而第一交換流道231則將已作熱交換且升溫至-10℃之第一流體輸出回收至第一流體供應源24；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。
第一輸入流道２１１　　　　　　　　第一回收輸出流道２１２ 第一輸入管２１３　　　　　　　　　第一輸出管２１４　　　　　　　　　第二輸入流道２２１　　　　　　　　第二輸入管２２２ 熱交換單元２３　　　　　　　　　　第一交換流道２３１ 第二交換流道２３２　　　　　　　　第一流體供應源２４ 第二流體供應源２５　　　　　　　　入料載台３１１ 作業室３２

Claims (10)

  1. 一種能源回收溫控結構，包含： 第一作業器：係設有第一輸入流道及第一回收輸出流道，該第一輸 入流道輸入第一流體，該第一回收輸出流道輸出該第 一流體； 第二作業器：係設有第二輸入流道，該第二輸入流道係輸入第二流 體； 熱交換單元：係設有第一交換流道及第二交換流道，該第一交換流 道係連通該第一作業器之第一回收輸出流道，以供輸 入回收之第一流體，該第二交換流道係相鄰且非相通 該第一交換流道，並供流入待調溫之該第二流體，以 供回收之該第一流體與該第二流體作熱交換，而溫控 該第二流體至預設作業溫度，該第二交換流道連通該 第二作業器之第二輸入流道而輸入第二流體。
  2. 依申請專利範圍第１項所述之能源回收溫控結構，其中，該第一作業器之第一輸入流道係連通具該第一流體之第一流體供應源，以供輸入該第一流體。
  3. 依申請專利範圍第１或項所述之能源回收溫控結構，其中，該熱交換單元之第二交換流道係連通具該第二流體之第二流體供應源，以供輸入該第二流體。
  4. 依申請專利範圍第１項所述之能源回收溫控結構，其中，該第一作業器係配置具該第一輸入流道之第一輸入管，以及配置具有該第一回收輸出流道之第一輸出管，該第二作業器係配置具有該第二輸入流道之第二輸入管。
  5. 依申請專利範圍第４項所述之能源回收溫控結構，其中，該熱交換單元之第一交換流道及該第二交換流道係分別配置於第一交換管及第二交換管。
  6. 依申請專利範圍第５項所述之能源回收溫控結構，其中，該第一交換管與該第一作業器之第一輸出管係為同一管體或不同管體。
  7. 依申請專利範圍第５項所述之能源回收溫控結構，其中，該第二交換管與該第二作業器之第二輸入管係為同一管體或不同管體。
  8. 依申請專利範圍第１項所述之能源回收溫控結構，其中，該熱交換單元之第一交換流道及該第二交換流道係配置於具有至少一中介隔板之交換座。
  9. 依申請專利範圍第８項所述之能源回收溫控結構，其中，該中介隔板係為傳導性佳之材質製成。
  10. 一種應用能源回收溫控結構之電子元件作業設備，包含： 機台； 供料裝置：係配置於該機台，並設置至少一供料承置器，以容納待 作業之電子元件； 收料裝置：係配置於該機台，並設置至少一收料承置器，以容納已 作業之電子元件； 作業裝置：係配置於該機台，並設置作業室及至少一作業器，該作 業器係配置於該作業室，以供對電子元件執行預設作業 ； 輸送裝置：係配置於該機台，並設有至少一移料器及載台，該移料 器係移載電子元件，該載台係載送電子元件； 至少一依申請專利範圍第１項所述之能源回收溫控結構； 中央控制裝置：係控制及整合各裝置作動，以執行自動化作業。
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