TWI731533B - 卷盤自動更換系統 - Google Patents

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金潤洙
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Abstract

本發明涉及一種卷盤自動更換系統。空卷盤堆疊器將各空卷盤裝載成一列。載帶捲繞器接受從空卷盤堆疊器抽出的空卷盤的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶僅以設定長度纏繞於空卷盤而固定。綁紮機利用綁帶綁紮由載帶捲繞器所纏繞於卷盤而固定的載帶。卷盤更換器依次執行以下操作：將空卷盤從空卷盤堆疊器抽出並向載帶捲繞器供給；從空卷盤堆疊器抽出後行空卷盤並使該後行空卷盤待機；將纏繞固定有載帶的卷盤從載帶捲繞器分離並向綁紮機供給；將待機狀態的空卷盤向載帶捲繞器供給。卸載堆疊器將卷盤更換器所傳遞的通過綁紮機而以綁帶綁紮的卷盤接收並裝載。

Description

卷盤自動更換系統
本發明是涉及一種將僅以設定長度纏繞了包裝有各半導體器件的載帶的卷盤以空卷盤(empty reel)來自動更換的系統的技術。
半導體器件在通過半導體工藝而製造之後在出廠之前經過檢查。即、就半導體器件而言，無論是封裝包裹的內部存在不良還是外觀存在缺陷，都會對性能帶來致命的影響。因此，對於半導體器件，不僅執行電操作檢查，而且執行包括外觀視覺檢查在內的各種檢查。
經過了這些檢查的合格產品的半導體器件盛裝在包裝容器中而向外部出廠。作為包裝容器，能夠使用托盤(tray)或載帶(carrier tape)等。通常，就載帶而言，用於收納半導體器件的多個袋(pocket)排列成一列。載帶在以各半導體器件收納於各袋中的狀態由蓋帶(cover tape)所密封之後通過捲繞器(winder)而纏繞於卷盤。
另一方面，就捲繞器而言，若將包裝有各半導體器件的載帶根據半導體器件的批量(LOT)等而僅纏繞設定長度，則須以空卷盤來更換纏繞了載帶的卷盤。此時，在以手工作業來進行更換卷盤的作業的情況下，增加作業人員的疲勞度且作業效率也降低。因此，需要一種能夠自動更換卷盤的系統。
本發明所要解決的問題在於提供一種卷盤自動更換系統，該系統將在空卷盤上僅纏繞設定長度的包裝有各半導體器件的載帶之後以新的空卷盤來進行更換的一系列作業自動化，從而能夠提高作業效率。
旨在達到上述問題的根據本發明的卷盤自動更換系統包括空卷盤堆疊器(empty reel stacker)、載帶捲繞器(carrier tape winder)、綁紮機(banding device)、卷盤更換器(reel changer)以及卸載堆疊器(unload stacker)。空卷盤堆疊器將各空卷盤裝載成一列。載帶捲繞器接受從空卷盤堆疊器抽出的空卷盤的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶僅以設定長度纏繞於空卷盤而固定。綁紮機利用綁帶綁紮由載帶捲繞器所纏繞於卷盤而固定的載帶。卷盤更換器依次執行以下操作：將空卷盤從空卷盤堆疊器抽出並向載帶捲繞器供給；從空卷盤堆疊器抽出後行空卷盤並使該後行空卷盤待機；將纏繞固定有載帶的卷盤從載帶捲繞器分離並向綁紮機供給；將待機狀態的空卷盤向載帶捲繞器供給。卸載堆疊器將卷盤更換器所傳遞的通過綁紮機而以綁帶綁紮的卷盤接收並裝載。
根據本發明，將所裝載的各空卷盤依次抽出，並根據半導體器件的批量等而將載帶僅以設定長度纏繞於所抽出的空卷盤而固定，且將纏繞固定於空卷盤的載帶利用綁帶綁紮而卸載，由於將這一系列作業自動化，因而能夠提高作業效率。
10:載帶
100:空卷盤堆疊器
101:空卷盤
110:空卷盤裝載架
120:閘門
200:載帶捲繞器
210:捲繞單元
220:載帶附接單元
300:綁紮機
301:綁帶
310:綁帶供給單元
320:綁帶附接單元
400:卷盤更換器
420:夾具
500:卸載堆疊器
510:卸載架
520:卸載架移動機構
600:條碼附著器
610:條碼印刷機
620:條碼傳送器
圖1是對於根據本發明的一個實施例的卷盤自動更換系統的立體圖。
圖2是示出了圖1中所圖示的卷盤自動更換系統的內部的立體圖。
圖3是對於圖2的主視圖。
圖4是對於空卷盤堆疊器的立體圖。
圖5是對於圖4的主視圖。
圖6是對於捲繞單元的立體圖。
圖7是將圖6中所圖示的捲繞單元從後方觀察的立體圖。
圖8是對於載帶附接單元的側視圖。
圖9和圖10是用於說明載帶附接單元的作用的圖。
圖11是對於綁帶供給單元的立體圖。
圖12是對於綁帶附接單元的側視圖。
圖13和圖14是用於說明綁帶附接單元的作用的圖。
圖15是對於卷盤更換器的立體圖。
圖16是對於卸載堆疊器的立體圖。
圖17是對於條碼附著器的立體圖。
圖18是對於圖17的主視圖。
對於本發明參照附圖詳細說明如下。這裡，對於相同的構成使用相同的附圖標記，並且省略重複的說明以及對於有可能使本發明的要旨不必要地模糊的公知功能和構成的詳細說明。本發明的實施方式是為了向本領域普通技術人員更完整地說明本發明而提供的。因此，可以誇張附圖中的各要素的形狀和大小等，以使說明更加清楚。
圖1是對於根據本發明的一個實施例的卷盤自動更換系統的立體圖。圖2是示出了圖1中所圖示的卷盤自動更換系統的內部的立體圖。圖3是對於圖2的主視圖。
參照圖1至圖3，根據本發明的一個實施例的卷盤自動更換系統1000包括空卷盤堆疊器100、載帶捲繞器200、綁紮機300、卷盤更換器400以及卸載堆疊器500。
空卷盤堆疊器100將各空卷盤101裝載成一列。載帶捲繞器200接受從空卷盤堆疊器100抽出的空卷盤101的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶10僅以設定長度纏繞於空卷盤101而固定。這裡，載帶捲繞器200能夠包括捲繞單元210和載帶附接單元220。
綁紮機300利用綁帶301綁紮由載帶捲繞器200所纏繞固定於卷盤101的載帶10。這裡，綁紮機300能夠包括綁帶供給單元310和綁帶附接單元320。
卷盤更換器400依次執行以下操作：將空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出並向載帶捲繞器200供給；從空卷盤堆疊器100抽出後行空卷盤101並使該後行空卷盤101待機；將纏繞固定有載帶10的卷盤101從載帶捲繞器200分離並向綁紮機300供給；將待機狀態的空卷盤101向載帶捲繞器200供給。卸載堆疊器500將卷盤更換器400所傳遞的通過綁紮機300而以綁帶301綁紮的卷盤101接收並裝載。
根據本實施例，卷盤自動更換系統1000將所裝載的各空卷盤101依次抽出，並根據半導體器件的批量等而將載帶10僅以設定長度纏繞於所抽出的空卷盤101而固定，且將纏繞固定於空卷盤101的載帶10利用綁帶301綁紮而卸載，而且能夠將這一系列作業自動化。
此時，卷盤自動更換系統1000能夠執行如下作業：在將載帶10纏繞固定於所抽出的先行空卷盤101之前，抽出後行空卷盤101並使該後行空卷盤101待機；在對纏繞固定有載帶10的先行空卷盤101利用綁帶301進行綁紮期間，將載帶10纏繞於後行空卷盤101而固定。因此，能 夠提高將載帶10僅以設定長度纏繞於空卷盤101之後以新的空卷盤101來更換的作業效率。
另一方面，卷盤自動更換系統1000能夠包括條碼附著器(Bar code attaching device)600。條碼附著器600將條碼附著於供給至載帶捲繞器200的空卷盤101。條碼附著器600能夠包括條碼印刷機610和條碼傳送器620。
圖4是對於空卷盤堆疊器的立體圖。圖5是對於圖4的主視圖。
參照圖4和圖5，空卷盤堆疊器100能夠包括空卷盤裝載架110和閘門120。空卷盤裝載架110使各空卷盤101以沿著垂直於XY水平面的Z軸方向層疊的狀態對齊。空卷盤裝載架110在下端形成有抽出空卷盤101的卷盤抽出口110a。
空卷盤裝載架110能夠具備一對裝載塊111和各對齊杆112。各裝載塊111形成為相互對稱的形態。各裝載塊111能夠相互隔開而固定於系統支撐架1001。在各裝載塊111相互隔開的間隔能夠形成卷盤抽出口110a。各對齊杆112垂直地豎立於各裝載塊111上且沿著各空卷盤101的周圍排列。因此，各對齊杆112能夠使各空卷盤101以層疊的狀態對齊。
閘門120使卷盤抽出口110a開閉，由此，朝向下方每次抽出一個空卷盤101。閘門120具備一對閘門部件121和分別使各閘門部件121移動的各閘門部件移動機構122。各閘門部件121形成為相互對稱的形態。各閘門部件121配置成各自從各裝載塊111朝向上方隔開。
各閘門部件121在各自以遮蓋卷盤抽出口110a的一部分的方式移動的狀態下支承最下層的空卷盤101，從而防止最下層的空卷盤101通過卷盤抽出口110a而被抽出。各閘門部件121在以完全暴露卷盤抽出口 110a的方式移動的狀態下不支承最下層的空卷盤101，從而能夠通過卷盤抽出口110a而抽出最下層的空卷盤101。
各閘門部件移動機構122能夠支撐於各裝載塊111。各閘門部件移動機構122各自能夠由線性致動器(Linear actuator)構成。因此，各閘門部件121能夠線性移動而開閉卷盤抽出口110a。線性致動器能夠由線性馬達或氣缸(Cylinder)等構成。
空卷盤堆疊器100能夠包括空卷盤位置檢測器130。空卷盤位置檢測器130能夠檢測在空卷盤裝載架110移動至最下層的空卷盤101的基準位置。空卷盤位置檢測器130能夠向系統控制器(未圖示)提供空卷盤101的基準位置資訊。這裡，系統控制器整體控制卷盤自動更換系統1000。
系統控制器能夠基於空卷盤101的基準位置資訊而控制卷盤更換器400，使得空卷盤101對準設定位置而安裝於捲繞器用夾具(Gripper)211。這裡，空卷盤101能夠在其裡側圓周面具有插入載帶10的前端的裡側槽101a。在空卷盤101對準設定位置而安裝於捲繞器用夾具211的狀態下，空卷盤101的裡側槽101a定位成插入載帶10的前端。
空卷盤位置檢測器130能夠包括一對感測器模組131和分別使各感測器模組131移動的各感測器模組移動機構132。各感測器模組131能夠配置成比各閘門部件121還靠下方。各個感測器模組131能夠在其上表面沿著空卷盤101的圓周方向以一定間隔排列多個感測器131a。例如，空卷盤101能夠在中心周圍具有各扇形孔。各感測器131a通過在各位置所檢測的空卷盤101的各扇形孔的值而能夠檢測出空卷盤101的基準位置。感測器131a能夠由光學式感測器等構成。
各感測器模組131在各閘門部件121的閉鎖位置進入卷盤 抽出口110a而檢測最下層的空卷盤101的基準位置。各感測器模組131在各閘門部件121的敞開位置從卷盤抽出口110a退出，從而不妨礙空卷盤101的抽出。
各感測器模組移動機構132能夠支撐於各裝載塊111。各感測器模組移動機構132各自能夠由線性致動器構成。因此，各感測器模組131能夠線性移動而進入卷盤抽出口110a。線性致動器能夠由線性馬達或氣缸等構成。
圖6是對於捲繞單元的立體圖。圖7是將圖6中所圖示的捲繞單元從後方觀察的立體圖。圖8是對於載帶附接單元的側視圖。圖9和圖10是用於說明載帶附接單元的作用的圖。
參照圖6至圖10，捲繞單元210具備以夾住或鬆開卷盤101的方式進行操作的捲繞器用夾具211和使捲繞器用夾具211以X軸為中心旋轉並沿著Z軸方向線性移動的捲繞器用夾具移動機構216。
捲繞器用夾具211能夠包括卷盤支撐部件212和各真空壓力吸附墊213。卷盤支撐部件212能夠形成為輪轂和輪緣由各輻條(spoke)所連接的形態。輪轂能夠在中央具有突出的凸台以插入到卷盤的中央孔。卷盤支撐部件212具有小於卷盤101的外徑的外徑。卷盤支撐部件212以能夠旋轉的方式支撐於旋轉安裝架212a。
各真空壓力吸附墊213沿著卷盤支撐部件212的圓周方向排列而安裝於卷盤支撐部件212。各真空壓力吸附墊213能夠產生真空壓力而使卷盤101吸附於卷盤支撐部件212，且能夠釋放真空壓力而使卷盤101從卷盤支撐部件212分離。各真空壓力吸附墊213能夠根據真空泵等是否工作而產生真空壓力或釋放真空壓力。捲繞器用夾具211能夠包括用於探測卷盤是否被吸附的感測器。
捲繞器用夾具移動機構216能夠包括使捲繞器用夾具211以X軸為中心旋轉的旋轉致動器217和使旋轉致動器217沿著Z軸方向線性移動的Z軸線性致動器218。
旋轉致動器217能夠包括旋轉馬達和將旋轉馬達的旋轉力傳遞至捲繞器用夾具211的動力傳遞器。旋轉馬達的主體支撐於旋轉安裝架212a。動力傳遞器能夠包括同軸固定於旋轉馬達的驅動軸的驅動帶輪、同軸固定於卷盤支撐部件212的中心的從動帶輪以及將驅動帶輪的旋轉力傳遞至從動帶輪的傳動帶。當然，旋轉致動器217還能夠多種多樣地構成而不限定於例示。
Z軸線性致動器218使旋轉致動器217沿著Z軸方向線性移動，由此使捲繞器用夾具211沿著Z軸方向升降。Z軸線性致動器218支撐於系統支撐架1001。Z軸線性致動器218能夠包括旋轉馬達和將旋轉馬達的旋轉運動轉換為線性運動而傳遞至旋轉致動器217的運動轉換器。旋轉馬達的主體能夠支撐於基體塊218a。
運動轉換器能夠包括同軸固定於旋轉馬達的驅動軸而以能夠旋轉的方式支撐於基體塊218a的螺釘、以與螺釘螺紋配合的狀態固定於旋轉安裝架212a的升降部件以及引導升降部件的升降運動的線性引導件。當然，Z軸線性致動器218還能夠多種多樣地構成而不限定於例示。
旋轉致動器217通過X軸線性致動器219而沿著X軸方向線性移動，由此還能夠在X軸方向上調整捲繞器用夾具211的位置。在該情況下，Z軸線性致動器218能夠使X軸線性致動器219沿著Z軸方向線性移動。X軸線性致動器219能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
通過半徑檢測器214而能夠檢測纏繞於空卷盤101的載帶10的捲繞半徑。Z軸線性致動器218能夠基於半徑檢測器所檢測的資訊而 進行控制，使得卷盤101與載帶10的捲繞半徑增加相應地下降。半徑檢測器214能夠由光學式感測器等構成並安裝於黏合帶加壓器240的加壓杆241。
載帶附接單元220在載帶10由捲繞單元210所纏繞於空卷盤101時，向載帶10的前端和後端供給黏合帶230a而將載帶10固定於空卷盤101。即、載帶附接單元220在載帶10對於空卷盤101的捲繞開始時使黏合帶230a附著於空卷盤101的裡側圓周面至載帶10的前端。
另外，載帶附接單元220在載帶10對於空卷盤101的捲繞結束時使黏合帶230a附著於載帶10的後端至載帶10的捲繞部位。因此，載帶10能夠固定成纏繞於卷盤101的狀態。載帶附接單元220能夠包括黏合帶供給器230、黏合帶加壓器240以及推動器250。
黏合帶供給器230能夠包括供給器本體231和輸送機構232。供給器本體231以使纏繞有黏合帶230a的供給輥由供給輥旋轉致動器所旋轉而從供給輥退繞黏合帶230a並將退繞的黏合帶230a利用刀具切割成設定長度而抽出的方式構成。輸送機構232將從供給器本體231抽出的黏合帶230a輸送至卷盤101。輸送機構232能夠包括輸送架233、旋轉馬達234、驅動帶輪235、從動帶輪236以及金屬線237。
輸送架233支撐於供給器本體231。輸送架233在上表面具有用於向卷盤101輸送黏合帶230a的輸送軌道。輸送架233通過朝向卷盤101的前端抽出黏合帶230a並向卷盤101供給該黏合帶230a。輸送架233能夠以與從供給器本體231抽出的黏合帶230a的寬度方向平行的軸為中心可樞轉地設置於供給器本體231。因此，輸送架233能夠調節對於卷盤101的上下傾斜角度。
旋轉馬達234的主體能夠支撐於供給器本體231。驅動帶輪 235以與橫穿輸送軌道的方向平行的軸為中心可旋轉地支撐於輸送架233的後端。驅動帶輪235同軸固定於旋轉馬達234的驅動軸。從動帶輪236以與橫穿輸送軌道的方向平行的軸為中心可旋轉地支撐於輸送架233的前端。金屬線237以繞接於驅動帶輪235和從動帶輪236的狀態接受旋轉馬達234的旋轉力的傳遞並以履帶方式旋轉。
金屬線237一邊以履帶方式旋轉一邊沿著輸送軌道輸送傳遞至上游部位的黏合帶230a。因此，黏合帶230a能夠通過輸送軌道的前端而被抽出並供給至卷盤101。黏合帶供給器230能夠包括用於探測黏合帶230a的輸送的感測器。
黏合帶加壓器240對附著於空卷盤101的裡側圓周面至載帶10的前端的黏合帶230a進行加壓，或者，對附著於載帶10的後端至載帶10的捲繞部位的黏合帶230a進行加壓。因此，黏合帶230a能夠牢固地附著於空卷盤101的裡側圓周面至載帶10的前端。另外，黏合帶230a能夠牢固地附著於載帶10的後端至載帶10的捲繞部位。黏合帶加壓器240能夠包括一對加壓杆241、加壓杆引導件242以及各加壓杆升降致動器243。
各加壓杆241能夠通過安裝於各自的下端的輥241a而與黏合帶230a接觸。加壓杆引導件242引導各加壓杆241的各自的升降。加壓杆引導件242支撐於系統支撐架1001。各加壓杆升降致動器243使各加壓杆241沿著Z軸方向升降。因此，各加壓杆241能夠下降並通過各輥241a而將黏合帶230a向空卷盤101的裡側圓周面或載帶10加壓。
各加壓杆升降致動器243能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。黏合帶加壓器240能夠包括各彈簧244。各彈簧244對各加壓杆241施加彈性力，從而能夠保持各加壓杆241的各輥241a與載帶10接觸的狀態。
推動器250將進入到空卷盤101中的載帶10的前端和黏合 帶230a按壓而插入到空卷盤101的裡側槽101a中。因此，載帶10的前端由黏合帶230a所附著於空卷盤101並插入到裡側槽101a中，從而能夠更牢固地固定於空卷盤101。
推動器250能夠包括推杆251、推杆引導件252以及推杆升降致動器253。推杆251以其下端能夠插入到空卷盤101的裡側槽101a中的方式形成。推杆引導件252引導推杆251的升降。推杆升降致動器253使推杆251升降。因此，推杆251在進行下降操作時下端進入到空卷盤101的裡側槽101a中，從而能夠將載帶10的前端和黏合帶230a按壓而插入到空卷盤101的裡側槽101a中。推杆升降致動器253能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
圖11是對於綁帶供給單元的立體圖。圖12是對於綁帶附接單元的側視圖。圖13和圖14是用於說明綁帶附接單元的作用的圖。
參照圖11至圖14，綁帶供給單元310在使纏繞固定有載帶10的卷盤101通過卷盤更換器400而旋轉期間，以沿著纏繞固定於卷盤101的載帶10的外周纏繞綁帶301的方式供給綁帶301。這裡，綁帶301包裹載帶10的外周而進行保護。綁帶供給單元310能夠包括輸送架311、供給輥312、供給輥旋轉致動器313、輸送引導件314、輸送機構315以及刀具316。
輸送架311在上表面具有用於向卷盤101輸送綁帶301的輸送軌道311a。輸送架311通過朝向卷盤101的前端而將綁帶301抽出並向卷盤101供給該綁帶301。供給輥312以纏繞有綁帶301的狀態可旋轉地支撐於供給輥支撐架312a。供給輥支撐架312a能夠固定於系統支撐架1001。供給輥旋轉致動器313使供給輥312旋轉，由此將綁帶301從供給輥312退繞而供給。供給輥旋轉致動器313能夠包括旋轉馬達等而構成。
輸送引導件314將從供給輥312供給的綁帶301引導到輸送軌道311a。輸送引導件314能夠包括各引導輥314a和引導通道314b。各引導輥314a以與橫穿輸送軌道311a的方向平行的軸為中心可旋轉地支撐於輸送架311，從而能夠引導綁帶301的輸送。引導通道314b能夠以使從各引導輥314a傳遞的綁帶301通過並將綁帶301引導到輸送軌道311a的方式安裝於輸送架311。
輸送機構315從輸送引導件314接受綁帶301的傳遞，並沿著輸送軌道311a輸送綁帶301。輸送機構315能夠包括各輸送輥315a、輸送輥旋轉致動器315b以及各輔助輥315c。各輸送輥315a沿著輸送軌道311a隔開。各輸送輥315a以與橫穿輸送軌道311a的方向平行的軸為中心可旋轉地支撐於輸送架311。各輸送輥315a以在上側置放了綁帶301的狀態旋轉，由此輸送綁帶301。輸送輥旋轉致動器315b使各輸送輥315a中的某一個旋轉而對綁帶301施加輸送力。
各輔助輥315c以與橫穿輸送軌道311a的方向平行的軸為中心可旋轉地支撐於各升降架315d。各升降架315d以使各輔助輥315c位於各輸送輥315a的上側的狀態可升降地支撐於輸送架311。各個升降架315d通過操作螺栓315e的旋轉操作而固定為高度被調節的狀態。因此，在綁帶301的厚度有變更的情況下，調節各輔助輥315c與各輸送輥315a的間隔，從而能夠順利地輸送綁帶301。
刀具316將沿著輸送軌道311a輸送的綁帶301切割成設定長度。刀具316能夠構成為刀刃通過線性致動器沿著垂直於綁帶301的方向進行線性操作而切割綁帶301。線性致動器支撐於輸送架311且能夠包括線性馬達或氣缸等。綁帶供給單元310能夠包括用於探測綁帶的輸送的感測器。
綁帶附接單元320在綁帶301沿著載帶10的外周纏繞時向綁帶301的前端和後端供給黏合帶330a而將綁帶301固定於載帶10。即、綁帶附接單元320在綁帶301對於載帶10的捲繞開始時使黏合帶330a附著於載帶10的外側表面至綁帶301的前端。另外，綁帶附接單元320在綁帶301對於載帶10的捲繞結束時使黏合帶330a附著於綁帶301的後端至綁帶301的捲繞部位。因此，綁帶301能夠以纏繞於載帶10的狀態被固定。
綁帶附接單元320能夠包括黏合帶供給器330和黏合帶加壓器340。黏合帶供給器330和黏合帶加壓器340能夠以與載帶附接單元220的黏合帶供給器230和黏合帶加壓器240相同的方式構成。
圖15是對於卷盤更換器的立體圖。
參照圖15，卷盤更換器400能夠包括旋轉塊410、一對更換器用夾具420、各夾具旋轉致動器430、Y軸旋轉致動器440、X軸線性致動器450、Z軸線性致動器460。
旋轉塊410具有與Y軸正交的長度。一對更換器用夾具420以相互對稱的方式安裝於旋轉塊410的兩端且各自以夾住或鬆開卷盤101的方式進行操作。更換器用夾具420能夠包括卷盤支撐部件421和各真空壓力吸附墊422。卷盤支撐部件421能夠形成為輪轂和輪緣由各輻條所連接的形態。輪轂能夠在中央具有突出的凸台以插入到卷盤101的中央孔中。卷盤支撐部件421具有小於卷盤的外徑的外徑。卷盤支撐部件421以能夠旋轉的方式支撐於旋轉塊410。
各真空壓力吸附墊422沿著卷盤支撐部件421的圓周方向排列而安裝於卷盤支撐部件421。各真空壓力吸附墊422能夠產生真空壓力而使卷盤101吸附於卷盤支撐部件421，且能夠釋放真空壓力而使卷盤101從卷盤支撐部件421分離。各真空壓力吸附墊422能夠根據真空泵等是否 工作而產生真空壓力或釋放真空壓力。更換器用夾具420能夠包括用於探測卷盤101是否被吸附的感測器。
各夾具旋轉致動器430以與旋轉塊410的長度方向平行的軸為中心分別使各更換器用夾具420旋轉。即、各夾具旋轉致動器430分別使各更換器用夾具420獨立地旋轉。因此，在某一個更換器用夾具420為了將空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出並安裝於捲繞器用夾具211而進行旋轉操作時，另一個更換器用夾具420能夠以停止的狀態待機。另外，在某一個更換器用夾具420與綁紮機300相關聯而進行旋轉操作時，另一個更換器用夾具420能夠以停止的狀態待機。
夾具旋轉致動器430能夠包括旋轉馬達和將旋轉馬達的旋轉力傳遞至更換器用夾具420的動力傳遞器。旋轉馬達的主體支撐於旋轉塊410。動力傳遞器能夠包括同軸固定於旋轉馬達的驅動軸的驅動帶輪、同軸固定於卷盤支撐部件421的中心的從動帶輪以及將驅動帶輪的旋轉力傳遞至從動帶輪的傳動帶。當然，夾具旋轉致動器430還能夠多種多樣地構成而不限定於例示。
Y軸旋轉致動器440使旋轉塊410以Y軸為中心旋轉。旋轉塊410通過Y軸旋轉致動器440而以Y軸為中心旋轉，由此能夠使各更換器用夾具420進行轉動(turn)操作。因此，各更換器用夾具420進行轉動操作，從而能夠將空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出並傳遞至捲繞器用夾具211，且將卷盤傳遞至卸載堆疊器500。
Y軸旋轉致動器440能夠包括旋轉馬達和將旋轉馬達的旋轉力傳遞至旋轉塊410的動力傳遞器。旋轉馬達的主體支撐於X軸移動塊441。動力傳遞器能夠包括同軸固定於旋轉馬達的驅動軸的驅動帶輪、同軸固定於旋轉塊410的旋轉軸的從動帶輪以及將驅動帶輪的旋轉力傳遞至從 動帶輪的傳動帶。當然，Y軸旋轉致動器440還能夠多種多樣地構成而不限定於例示。
X軸線性致動器450使Y軸旋轉致動器440沿著X軸方向線性移動。Y軸旋轉致動器440通過X軸線性致動器450而沿著X軸方向線性移動，由此使各更換器用夾具420沿著X軸方向線性移動。因此，各更換器用夾具420能夠在載帶捲繞器200與綁紮機300之間往復運動。
X軸線性致動器450構成為旋轉馬達和用於將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動的螺釘支撐於Y軸移動塊451，從而能夠使X軸移動塊441沿著X軸方向線性移動。X軸線性致動器450還能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
Z軸線性致動器460使X軸線性致動器450沿著垂直方向的Z軸線性移動。X軸線性致動器450通過Z軸線性致動器460而沿著Z軸方向線性移動，由此使各更換器用夾具420升降。因此，更換器用夾具420能夠進行升降操作並與閘門120相關聯而從空卷盤堆疊器100抽出空卷盤101。
Z軸線性致動器460構成為旋轉馬達和用於將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動的螺釘支撐於基體塊461，從而能夠使Y軸移動塊451沿著Y軸方向線性移動。Z軸線性致動器460還能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
圖16是對於卸載堆疊器的立體圖。
參照圖16，卸載堆疊器500能夠包括卸載架510和卸載架移動機構520。卸載架510將卷盤更換器400所傳遞的利用綁帶301綁紮的卷盤101依次接收並沿著Z軸方向層疊而對齊。卸載架510能夠在上表面具有穩定地安置卷盤101的構造物。
卸載架移動機構520使卸載架510沿著Z軸方向線性移動並沿著X軸方向線性移動。卸載架移動機構520能夠包括使卸載架510沿著Z軸方向線性移動的Z軸線性致動器521和使Z軸線性致動器521沿著X軸線性移動的X軸線性致動器522。
Z軸線性致動器521能夠在使卸載架510上升而接收卷盤更換器400所傳遞的卷盤101之後使卸載架510下降而待機。Z軸線性致動器521能夠包括旋轉馬達和將旋轉馬達的旋轉運動轉換為線性運動而傳遞至卸載架510的運動轉換器。旋轉馬達的主體支撐於X軸移動塊521a。
運動轉換器能夠包括同軸固定於旋轉馬達的驅動軸的驅動帶輪、以能夠旋轉的方式支撐於X軸移動塊的從動帶輪、將驅動帶輪的旋轉力傳遞至從動帶輪的傳動帶、以固定於傳動帶的狀態固定於卸載架510的升降部件以及引導升降部件的升降運動的線性引導件。當然，Z軸線性致動器521還能夠多種多樣地構成而不限定於例示。各導杆521b能夠以豎立於卸載架510的兩側的狀態固定於X軸移動塊521a。各導杆521b引導安置於卸載架510的各卷盤101能夠以穩定的姿勢升降。
X軸線性致動器522使卸載架510沿著X軸方向往復運動，由此使卷盤101卸載至卸載區域。X軸線性致動器522構成為旋轉馬達和用於將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動的螺釘支撐於基體塊522a，從而能夠使X軸移動塊521a沿著X軸方向線性移動。X軸線性致動器522還能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
圖17是對於條碼附著器的立體圖。圖18是對於圖17的主視圖。
參照圖17和圖18，條碼印刷機610印發條碼601。條碼印刷機610能夠以在成一列附著於離型紙601a的一個面的各條碼用空白紙上 分別印刷條碼601而抽出的方式構成。條碼印刷機610能夠在殼體611中內置未圖示的供給輥和供給輥旋轉致動器以及印刷頭。
供給輥以纏繞了附著有各條碼用空白紙的離型紙601a的狀態可旋轉地支撐於殼體611。供給輥旋轉致動器使供給輥旋轉，由此將離型紙601a從供給輥退繞而供給。供給輥旋轉致動器能夠包括旋轉馬達等而構成。印刷頭在從供給輥供給的離型紙601a的各條碼用空白紙上印刷條碼601。所印刷的各條碼601以附著於離型紙601a的狀態通過殼體611的抽出口612而被抽出。
條碼印刷機610將以附著有各條碼601的狀態朝向條碼傳送器620而抽出的離型紙601a以由彎曲引導件613所彎曲的方式引導，從而使各條碼601能夠從離型紙601a順利地分離。殼體611能夠通過X軸線性致動器614而沿著X軸方向線性移動。因此，能夠在X軸方向上調節殼體611與條碼傳送器620的吸附墊621之間的間隔。X軸線性致動器614能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
條碼傳送器620將條碼印刷機610所印發的條碼601拾取並附著於載帶捲繞器200的空卷盤101。條碼傳送器620能夠包括吸附墊621、使吸附墊621沿著X軸線性移動的X軸線性致動器622以及使X軸線性致動器622沿著Z軸方向線性移動的Z軸線性致動器623。
吸附墊621產生真空壓力而吸附條碼601，且釋放真空壓力而使條碼601分離。吸附墊621能夠根據真空泵等是否工作而產生真空壓力或釋放真空壓力。吸附墊621能夠由彈簧621b所支撐於X軸移動塊621a。因此，吸附墊621通過彈簧621b而提高將條碼601對空卷盤101進行加壓的效果，從而不僅使得條碼601對於空卷盤101的黏合可靠，而且能夠進行緩衝。
X軸線性致動器622使吸附墊621沿著X軸方向往復運動。X軸線性致動器622支撐於升降塊622a。X軸線性致動器622能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
Z軸線性致動器623使吸附墊621沿著Z軸方向在條碼印刷機610與載帶捲繞器200之間往復運動。Z軸線性致動器623構成為旋轉馬達和用於將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動的螺釘支撐於基體塊623a，從而能夠使升降塊622a沿著Z軸方向升降。Z軸線性致動器623還能夠包括線性馬達或氣缸等而構成。
條碼傳送器620如下作用。吸附墊621在通過X軸線性致動器622從待機位置向條碼印刷機610前進而吸附條碼601之後返回。接著，吸附墊621通過Z軸線性致動器623而向載帶捲繞器200上升。接著，吸附墊621向載帶捲繞器200前進而在空卷盤101上附著條碼601之後返回。接著，吸附墊621由Z軸線性致動器623所下降而返回到待機位置。通過這些過程而能夠在空卷盤101上附著條碼601。條碼傳送器620能夠包括用於探測條碼601是否吸附於吸附墊621的感測器。
說明前面所述的卷盤自動更換系統1000的工作例子如下。
各空卷盤101裝載於空卷盤堆疊器100而待機。此時，裝載於空卷盤堆疊器100的最下層的空卷盤101由閘門120所支承而待機，從而不會從卷盤抽出口110a被抽出。在該狀態下，卷盤更換器400將最下層的空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出而向載帶捲繞器200供給。
此時，各更換器用夾具420在待機區域沿上下方向就位並以與卷盤抽出口110a相對的狀態由Z軸線性致動器460所開始上升。上側的更換器用夾具420繼續上升並經由卷盤抽出口110a而吸附最下層的空卷盤101，之後進一步上升至上止點。如此一來，閘門120敞開卷盤抽出口 110a，由此上側的更換器用夾具420從卷盤抽出口110a抽出最下層的空卷盤101。
接著，閘門120再次閉鎖卷盤抽出口110a而支承後行空卷盤101，從而阻止後行空卷盤101的抽出。吸附了空卷盤101的更換器用夾具420在下降至下止點之後由Y軸旋轉致動器440所進行轉動90度的操作以與捲繞器用夾具211相對。吸附了空卷盤101的更換器用夾具420通過X軸線性致動器450向捲繞器用夾具211前進而使空卷盤101與捲繞器用夾具211接觸。如此一來，捲繞器用夾具211吸附空卷盤101，由此更換器用夾具420分離空卷盤101。
接著，更換器用夾具420從捲繞器用夾具211退回到待機區域，之後再次位於上側而進行轉動90度的操作以與卷盤抽出口110a相對。此時，條碼傳送器620將條碼印刷機610所印發的條碼601吸附於吸附墊621，之後使吸附了條碼601的吸附墊621向捲繞器用夾具211移動而能夠對捲繞器用夾具211的空卷盤101附著條碼601。與此同時，上側的更換器用夾具420如前面所述的過程那樣將後行空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出而在下止點待機。
接著，捲繞器用夾具211以吸附了空卷盤101的狀態由Z軸線性致動器218所上升至上止點。如此一來，黏合帶230a從載帶附接單元220的黏合帶供給器230供給至空卷盤101的裡側圓周面。載帶10輸送至捲繞器用夾具211，由此供給至空卷盤101的裡側圓周面與黏合帶230a之間。如此一來，捲繞器用夾具211由旋轉致動器217所旋轉，由此開始纏繞載帶10。此時，推動器250將黏合帶230a和載帶10的前端按壓而插入到空卷盤101的裡側槽101a中，黏合帶加壓器240沿著空卷盤101的裡側圓周面和載帶10的前端加壓附著黏合帶230a。
若捲繞器用夾具211在繼續旋轉的同時下降並僅以設定長度纏繞載帶10，則黏合帶230a從黏合帶供給器230供給至載帶10的後端。此時，黏合帶加壓器240沿著載帶10的後端和載帶10的捲繞部位加壓附著黏合帶230a。因此，載帶10能夠以纏繞於卷盤101的狀態固定。
在捲繞器用夾具211纏繞載帶10期間，騰空狀態的更換器用夾具420進行轉動操作而待機以與捲繞器用夾具211相對。若載帶10通過前面所述的過程而纏繞固定於卷盤101，則捲繞器用夾具211向下止點下降。如此一來，騰空狀態的更換器用夾具420向捲繞器用夾具211前進而接收捲繞器用夾具211所傳遞的卷盤101，之後返回到待機區域。
接著，吸附了空卷盤101的更換器用夾具420進行轉動180度的操作以與捲繞器用夾具211相對，之後向捲繞器用夾具211傳遞空卷盤101並返回到待機區域。如此一來，條碼601如前面所述的過程那樣附著於捲繞器用夾具211的空卷盤101。接著，載帶10如前面所述的過程那樣纏繞固定於捲繞器用夾具211的空卷盤101。與此同時，吸附了纏繞固定有載帶10的卷盤101的更換器用夾具420向上止點上升。
如此一來，綁紮機300利用綁帶301綁紮由載帶捲繞器200所纏繞固定於卷盤101的載帶10。此時，黏合帶330a從綁帶附接單元320的黏合帶供給器330供給至載帶10的外側表面，綁帶301通過綁帶供給單元310而供給至載帶10的外側表面與黏合帶330a之間。如此一來，更換器用夾具420由夾具旋轉致動器430所旋轉，由此開始纏繞綁帶301。此時，黏合帶加壓器340沿著載帶10的外側表面和綁帶301的前端加壓附著黏合帶330a。
若更換器用夾具420繼續旋轉而僅以設定長度纏繞綁帶301，則黏合帶330a從黏合帶供給器330供給至綁帶301的後端。此時， 黏合帶加壓器340沿著綁帶301的後端和綁帶301的捲繞部位加壓附著黏合帶330a。因此，綁帶301能夠固定成包裹了纏繞於卷盤101的載帶10的外周的狀態。如此一來，吸附了被綁紮的卷盤101的更換器用夾具420下降至下止點，之後進行轉動操作以與卸載堆疊器500的卸載架510相對。如此一來，卸載架510由Z軸線性致動器521所上升而與更換器用夾具420的卷盤101接觸。如此一來，更換器用夾具420將卷盤101分離而傳遞至卸載架510。如此一來，卸載架510由Z軸線性致動器521所下降而返回。如此一來，更換器用夾具420返回到待機區域，之後如前面所述的過程那樣將後行空卷盤101從空卷盤堆疊器100抽出而待機。
如此一來，捲繞器用夾具211的卷盤101如前面所述的過程那樣傳遞至騰空狀態的更換器用夾具420，並由綁帶301所綁紮後卸載至卸載堆疊器500。更換器用夾具420的空卷盤101如前面所述的過程那樣傳遞至捲繞器用夾具211並被附著條碼601，之後纏繞固定載帶10。空卷盤堆疊器100的剩餘的各空卷盤101也被重複執行前面所述的各過程，由此能夠在以纏繞有載帶10的狀態由綁帶301所綁紮之後卸載至卸載堆疊器500。
雖然參考附圖中所圖示的一個實施例來說明瞭本發明，但這只是例示而已，本領域普通技術人員會理解由此能夠進行各種變形且會有等同的其它實施例這一點。因此，本發明的真正的保護範圍應僅由所附的申請專利範圍而定。
10:載帶
100:空卷盤堆疊器
101:空卷盤
200:載帶捲繞器
210:捲繞單元
220:載帶附接單元
300:綁紮機
301:綁帶
310:綁帶供給單元
320:綁帶附接單元
400:卷盤更換器
500:卸載堆疊器

Claims (6)

  1. 一種卷盤自動更換系統，其特徵在於，包括：空卷盤堆疊器，其將各空卷盤裝載成一列；載帶捲繞器，其接受從上述空卷盤堆疊器抽出的空卷盤的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶僅以設定長度纏繞於空卷盤而固定；綁紮機，其利用綁帶綁紮由上述載帶捲繞器所纏繞於卷盤而固定的載帶；卷盤更換器，其依次執行以下操作：將空卷盤從上述空卷盤堆疊器抽出並向上述載帶捲繞器供給；從上述空卷盤堆疊器抽出後行空卷盤並使該後行空卷盤待機；將纏繞固定有載帶的卷盤從上述載帶捲繞器分離並向上述綁紮機供給；將待機狀態的空卷盤向上述載帶捲繞器供給；上述卷盤更換器包括：旋轉塊，其具有與XY水平面的Y軸正交的長度；一對更換器用夾具，其以相互對稱的方式安裝於上述旋轉塊的兩端且各自以夾住或鬆開卷盤的方式進行操作；各夾具旋轉致動器，其分別使上述各更換器用夾具以與上述旋轉塊的長度方向平行的軸為中心旋轉；Y軸旋轉致動器，其使上述旋轉塊以Y軸為中心旋轉；X軸線性致動器，其使上述Y軸旋轉致動器沿著X軸方向線性移動；及Z軸線性致動器，其使上述X軸線性致動器沿著垂直方向的Z軸線性移動；以及卸載堆疊器，其將上述卷盤更換器所傳遞的通過上述綁紮機而以綁帶綁紮的卷盤接收並裝載。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的卷盤自動更換系統，其中，上述載帶捲繞器包括：捲繞單元，其具備以夾住或鬆開卷盤的方式進行操作的捲繞器用夾具和使上述捲繞器用夾具以X軸為中心旋轉並沿著Z軸方向線性移動的捲繞器用夾具移動機構；以及，載帶附接單元，其在載帶由上述捲繞單元所纏繞於空卷盤時，向載帶的前端和後端供給黏合帶而將載帶固定於空卷盤。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的卷盤自動更換系統，其中，上述空卷盤堆疊器包括：空卷盤裝載架，其使各空卷盤以沿著Z軸方向層疊的狀態對齊，在所述空卷盤裝載架的下端形成有抽出空卷盤的卷盤抽出口；以及，閘門，其使上述卷盤抽出口開閉，由此每次抽出一個空卷盤。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的卷盤自動更換系統，其中，上述卸載堆疊器包括：卸載架，其將上述卷盤更換器所傳遞的利用綁帶綁紮的卷盤依次接收並沿著Z軸方向層疊而對齊；以及，卸載架移動機構，其使上述卸載架沿著Z軸方向線性移動並沿著X軸方向線性移動。
  5. 一種卷盤自動更換系統，其特徵在於，包括：空卷盤堆疊器，其將各空卷盤裝載成一列；載帶捲繞器，其接受從上述空卷盤堆疊器抽出的空卷盤的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶僅以設定長度纏繞於空卷盤而固定；綁紮機，其利用綁帶綁紮由上述載帶捲繞器所纏繞於卷盤而固定的載帶；上述綁紮機包括： 綁帶供給單元，其在使纏繞固定有載帶的卷盤通過上述卷盤更換器而旋轉期間，以沿著纏繞固定於卷盤的載帶的外周纏繞綁帶的方式供給綁帶；及綁帶附接單元，其在綁帶沿著載帶的外周纏繞時向綁帶的前端和後端供給黏合帶而將綁帶固定於載帶；及卷盤更換器，其依次執行以下操作：將空卷盤從上述空卷盤堆疊器抽出並向上述載帶捲繞器供給；從上述空卷盤堆疊器抽出後行空卷盤並使該後行空卷盤待機；將纏繞固定有載帶的卷盤從上述載帶捲繞器分離並向上述綁紮機供給；將待機狀態的空卷盤向上述載帶捲繞器供給；以及卸載堆疊器，其將上述卷盤更換器所傳遞的通過上述綁紮機而以綁帶綁紮的卷盤接收並裝載。
  6. 一種卷盤自動更換系統，特徵在於，包括：空卷盤堆疊器，其將各空卷盤裝載成一列；載帶捲繞器，其接受從上述空卷盤堆疊器抽出的空卷盤的供給，並將包裝有各半導體器件的載帶僅以設定長度纏繞於空卷盤而固定；綁紮機，其利用綁帶綁紮由上述載帶捲繞器所纏繞於卷盤而固定的載帶；卷盤更換器，其依次執行以下操作：將空卷盤從上述空卷盤堆疊器抽出並向上述載帶捲繞器供給；從上述空卷盤堆疊器抽出後行空卷盤並使該後行空卷盤待機；將纏繞固定有載帶的卷盤從上述載帶捲繞器分離並向上述綁紮機供給；將待機狀態的空卷盤向上述載帶捲繞器供給；卸載堆疊器，其將上述卷盤更換器所傳遞的通過上述綁紮機而以綁帶綁紮的卷盤接收並裝載；以及 條碼附著器，其將條碼附著於供給至上述載帶捲繞器的空卷盤。
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