TWI827289B - 具測試機構之作業裝置及作業機 - Google Patents

Abstract

一種具測試機構之作業裝置，其測試機構包含機架、測試單元及承載單元 ，機架於第一側界定第一作業區，於第二側界定第二作業區，並以複數層容置室供配置複數個測試單元及複數個承載單元，測試單元設置測試器，以供測試電子元件，承載單元之第一載板承置測試器，並以第一位移器驅動第一載板承載測試器沿第一方向位移至第一作業區，以供取放電子元件，承載單元之第二載板承載第一載板、第一位移器及測試單元，並以第二位移器供第二載板沿第二方向位移至第二作業區，以供便利換裝修護測試單元。

Description

具測試機構之作業裝置及作業機

本發明提供一種利於換裝修護測試單元及提高生產效能的具測試機構之作業裝置。

在現今，電子元件作業機為縮減測試機構佔用機台之空間，測試機構設置一具複數層容置室之立式機架，各層容置室配置測試器，以供測試電子元件，作業機另於測試機構之立式機架一側配置一移料裝置，移料裝置之移料器可於各層容置室之測試器移入或移出電子元件，例如移料器作X-Z方向位移而於第一層容置室之測試器執行移出已測電子元件及移入待測電子元件之作業後，可依序於第二層容置室之測試器及第三層容置室之測試器…移入下一批待測電子元件；然，立式機架雖可縮減佔用機台空間，但移料裝置於立式機架之一側作Z方向位移執行取放電子元件作業，若機架其中一層的測試器(例如第二層測試器)異常，工作人員並無法單獨維修第二層測試器，而必須將移料裝置及整個測試機構停機，換言之，機架各層之測試器均停止作動，方可供工作人員由機架之一側對第二層測試器進行維修作業，不僅停機耗時維修而降低生產效能，工作人員於立式機架與移料裝置之間進行維修作業，亦會影響維修操作之便利性。

本發明之目的一，提供一種具測試機構之作業裝置，包含機架、測試單元及承載單元，機架設有複數層容置室，並於第一側界定第一作業區，於第二側界定第二作業區，第一作業區與第二作業區位於相異側，複數個測試單元配置於複數層容置室，並設有至少一測試器，以供測試電子元件，複數個承載單元配置於複數層容置室，各承載單元設有第一載板、第二載板、第一位移器及第二位移器，第一載板供承置測試器，第一位移器驅動第一載板承載測試器位移於容置室及第一作業區，第二載板供承置第一載板及第一位移器，第二位移器供第二載板承載第一載板、第一位移器及測試單元位移於容置室及第二作業區；藉以承載單元不僅使測試單元於第一作業區以供取放電子元件，更可供工作人員將異常之測試單元單獨取置於第二作業區執行修護作業，毋需整個測試機構停機空等，以確保測試機構之其他測試單元照常執行測試電子元件作業，達到提高生產效能之實用效益。

本發明之目的二，提供一種具測試機構之作業裝置，其機架之第一作業區與第二作業區位於相異側，承載單元可供工作人員將異常之測試單元單獨取置於第二作業區，不受限位於第一作業區之相關移料裝置或搬盤機構，使得工作人員可於更加寬廣之操作空間執行換裝修護測試單元之作業，達到提高修護作業便利性之實用效益。

本發明之目的三，提供一種作業機，包含機台、供料裝置、收料裝置、移料裝置、作業裝置及中央控制裝置，供料裝置配置於機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電子元件；收料裝置配置於機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電子元件；移料裝置配置於機台，並設有至少一移料器，以供移載電子元件；作業裝置配置於機台，並設有測試機構、載盤機構及搬盤機構，測試機構包含機架、至少一測試單元及至少一承載單元，以供測試電子元件及利於修護測試單元，載盤機構以供運送至少一可分離式之載盤，搬盤機構以供取放第一載盤或第二載盤，並於第一載盤或第二載盤及測試機構間移載電子元件；中央控制裝置以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。

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：

請參閱圖1、2，本發明作業裝置之測試機構10包含機架11、至少一測試單元及至少一承載單元。

機架11設有至少一層容置室，並於第一側界定第一作業區，於第二側界定第二作業區，第一作業區與第二作業區位於相異側；例如機架11沿第一方向(如X方向)於第一側界定第一作業區，並沿第二方向(如Y方向)於第二側界定第二作業區；又例如機架11沿第一方向於第一側界定第一作業區，並於相對之第二側界定第二作業區；於本實施例，機架11呈立式之第三方向(如Z方向)配置，至少一層容置室包含複數層容置室111，機架11沿X方向於第一側界定第一作業區A，並沿Y方向於第二側界定第二作業區B；又機架11設有相通容置室111及第一作業區A之第一通口112，並設有相通容置室111及第二作業區B之第二通口113。

至少一測試單元配置於機架11之至少一層容置室111，並設有至少一測試器，以供測試電子元件；依作業需求，測試單元更設有至少一壓接器 ，以供壓接電子元件執行測試作業；更進一步，於壓接器配置至少一溫控器(圖未示出)，溫控器可為加熱件、致冷晶片或具流體之容置具，以供壓接器於壓接電子元件之同時，利用溫控器(圖未示出)溫控電子元件，使電子元件於模擬日後使用環境之溫度下執行測試作業，進而提高測試良率；更佳者，測試單元於測試器之外部配置一測試室(圖未示出)，使測試器於測試室內執行測試作業；又測試室配置至少一輸送管(圖未示出)，以輸送乾燥空氣至測試室，而可防止結露；於本實施例，至少一測試單元包含複數個測試單元，各測試單元於機架11之容置室111配置測試器121及壓接器122，測試器121包含電性連接之電路板及具有探針之測試座，測試座供承置及測試電子元件，壓接器122位於測試器121之上方，以供壓接測試器121上之電子元件執行測試作業。

至少一承載單元位於機架11之至少一層容置室111，並設有第一載板131、第二載板132、第一位移器及第二位移器，第一載板131以供承置測試單元之測試器121，第二載板132以供承置第一載板131，第一位移器裝配於第二載板132，以供驅動第一載板131承載測試器121位移於容置室111及第一作業區A ，第二位移器裝配於機架11，並連結第二載板132，以供第二載板132承載測試單元、第一載板131及第一位移器位移於容置室111及第二作業區B。

於本實施例，至少一承載單元包含複數個承載單元，各承載單元於機架11之容置室111內配置第一載板131、第二載板132、第一位移器及第二位移器，第一載板131為一可位移之板體，以供承置測試單元之測試器121，第二載板132為一可位移之板體，並承載第一載板131，依作業需求，第一載板131與第二載板132間設有呈第一方向配置之第一滑軌組133，於本實施例，第一滑軌組133於第一載板131之底面設置呈X方向之滑軌，並於第二載板132之頂面設置滑置於滑軌之滑座，以輔助第一載板131平穩位移。

第二載板132設有呈第三方向配置之側架134，以供裝配測試單元之壓接器122，第一載板131承載測試單元之測試器121移入容置室111，並位於壓接器122之下方。

第一位移器可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，至少一傳動組可為皮帶輪組或螺桿螺座組，於本實施例，第一位移器裝配於第二載板132之側架134上，而可隨第二載板132同步位移，第一位移器包含第一馬達135及複數個第一傳動組，複數個第一傳動組分別為第一皮帶輪組136，其一第一皮帶輪組136以連結件1361連結第一載板131，而可帶動第一載板131及其承置之測試器121沿X方向位移於容置室111及第一作業區A，以供於測試器121移入或移出電子元件。

第二位移器可為主動式之線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，或為被動式之滑軌組；於本實施例，第二位移器為被動式且呈Y方向配置之滑軌組，滑軌組包含相互配合之第一滑軌1371、第二滑軌1372及第三滑軌1373，而可作多段伸出或收合，第一滑軌1371連結第二載板132，第三滑軌1373連結於機架11，以供第二載板132承載測試單元、第一載板131及第一位移器同步沿Y方向位移於容置室111及第二作業區B，以供單獨取出換裝修護測試單元。

依作業需求，承載單元於第二載板132設置至少一呈第三方向配置之門板14，以關閉機架11之第二通口113；更進一步，門板14設有至少一把手15，以供工作人員便利操作拉出或收合第二載板132。

請參閱圖3~7，本發明作業裝置更包含於測試機構10之第一作業區A的同一側配置搬盤機構20，搬盤機構20包含至少一輸送結構、拾盤結構及拾料結構。

至少一輸送結構以驅動拾盤結構作第三方向位移取放載盤，並驅動拾料結構作第二方向位移於載盤及測試機構間移載電子元件，更進一步，至少一輸送結構設有至少一輸送驅動源，以驅動至少一移動架作第二方向位移；依作業需求，至少一輸送結構包含第一輸送結構及第二輸送結構，第一輸送結構設有第一輸送驅動源，以驅動第一移動架作第三方向位移，第二輸送結構設有一裝配於第一移動架之第二輸送驅動源，以驅動第二移動架作第二方向位移 。依作業需求，更包含第三輸送結構，第三輸送結構設有一裝配於第二移動架之第三輸送驅動源，以驅動第三移動架作第二方向位移。

於本實施例，至少一輸送結構包含第一輸送結構、第二輸送結構及第三輸送結構，第一輸送結構包含複數支支架211、第一輸送驅動源及第一移動架；複數支支架211呈第三方向(如Z方向)配置，第一輸送驅動源可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，至少一傳動組可為螺桿螺座組或皮帶輪組；於本實施例，第一輸送驅動源包含第二馬達212及複數個為第二皮帶輪組213之第二傳動組，第二皮帶輪組213呈Z方向裝配於支架211，第二馬達212以軸桿驅動複數個第二皮帶輪組213，第一移動架214呈第二方向(如Y方向)配置，並以複數個連接具2141分別連結兩兩相對之第二皮帶輪組213，而由第二皮帶輪組213帶動第一移動架214沿支架211作Z方向位移；更進一步，複數個連接具2141與複數支支架211間設有呈Z方向配置之滑軌組，以供輔助第一移動架214位移。

依作業需求，第一輸送驅動源包含馬達及螺桿螺座組，並以螺桿螺座組之螺座連結帶動第一移動架214作Z方向位移，毋需配置支架，以縮減元件而可節省成本，亦無不可。

第二輸送結構於第一移動架214設有第二輸送驅動源，第二輸送驅動源可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，至少一傳動組可為螺桿螺座組或皮帶輪組；於本實施例，第二輸送驅動源包含第三馬達221及一為第三皮帶輪組222之第三傳動組，第三皮帶輪組222呈Y方向配置於第一移動架214 ，第三皮帶輪組222連結驅動一呈Y方向配置之第二移動架223作Y方向位移。

第三輸送結構於第二移動架223設有第三輸送驅動源，第三輸送驅動源可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，至少一傳動組可為螺桿螺座組或皮帶輪組；於本實施例，第三輸送驅動源包含第四馬達231及一為第四皮帶輪組232之第四傳動組，第四皮帶輪組232呈Y方向配置於第二移動架223 ，並連結驅動一呈Y方向配置之第三移動架233作Y方向位移。

拾盤結構包含承架241、拾盤驅動源及至少一頂抵件，承架241裝配於至少一輸送結構之至少一移動架，並以側板裝配拾盤驅動源，拾盤驅動源可驅動至少一頂抵件作第二方向位移，頂抵件與側板底面之間具有容置空間，以供容置載盤之一側，頂抵件能夠由初始位置作第二方向位移至定位位置，以頂抵載盤作第三方向位移貼合側板而定位。

於本實施例，承架241以呈第一方向配置之頂板2411跨置於第一移動架214，並於頂板2411之兩側設有相對配置之側板2412，二側板2412位於第一移動架214及拾料結構之兩側，並分別裝配拾盤驅動源，拾盤驅動源可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，於本實施例，拾盤驅動源為一呈Y方向配置之壓缸242，壓缸242可驅動二呈X方向配置之頂抵件243作Y方向位移，頂抵件243可為滾輪或塊體，並能夠由初始位置朝外或朝內作Y方向位移至定位位置；於本實施例，頂抵件243為呈X方向配置之滾輪，並與側板2412底面之間設有一容置空間，以供容置載盤之一側，頂抵件243能夠由初始位置朝外作Y方向位移至定位位置的行程中，以頂升載盤作Z方向位移貼合側板2412之底面而定位。

承上述，拾盤結構更包含換位單元，換位單元裝配於至少一輸送結構之至少一移動架，並設有換位驅動源，以驅動承架241作第一方向位移；於本實施例，換位單元於第一輸送結構之第一移動架214裝配有換位驅動源，換位驅動源可為線性馬達、壓缸或包含馬達及至少一傳動組，至少一傳動組可為螺桿螺座組或皮帶輪組；於本實施例，換位驅動源包含第五馬達251及複數個傳動組，複數個傳動組包含第五皮帶輪組252及螺桿螺座組253，第五馬達251以第五皮帶輪組252傳動一呈X方向配置之螺桿螺座組253，螺桿螺座組253以螺座連結承架241之頂板2411，而帶動承架241作X方向位移。

承上述，拾盤結構於承架241之側板2412底面設有至少一對位件 ，以供插置於載盤之對位孔；於本實施例，拾盤結構於承架241之側板2412底面設有二為對位銷244之對位件。

拾料結構裝配於至少一輸送結構之至少一移動架，並設有至少一拾取器，以供於拾盤結構所搬移之載盤取放電子元件；更進一步，拾取器可為固定式配置或裝配於變距器，而由變距器帶動調整與相鄰拾取器之間距；於本實施例，拾料結構裝配於第三輸送結構之第三移動架233，並設有變距器261，以連結裝配複數個拾取器262，並帶動複數個拾取器262作Y方向位移而調整彼此間距，複數個拾取器262可作Z方向位移而取放電子元件。

請參閱圖4、6、8～13，於執行取盤作業時，載盤機構30之供盤架31承載一可分離式之載盤41位於搬盤機構20之拾盤結構下方，搬盤機構20之第二馬達212經第二皮帶輪組213帶動第一移動架214作Z方向向下位移，第一移動架214帶動拾盤結構及拾料結構同步向下位移，令拾盤結構之承架241的對位銷244插置於載盤41之對位孔411，並使頂抵件243插置於載盤41之缺口412而位於初始位置L1；拾盤結構以壓缸242驅動二頂抵件243朝相反方向作Y方向位移 ，頂抵件243由初始位置L1朝外沿載盤41之導斜面413作Y方向位移至定位位置L2的行程中，由於導斜面413為一呈朝下且尺寸逐漸遞增之型態，於頂抵件243沿導斜面413位移時，可先令載盤41之一側位於頂抵件243與側板2412底面之間的容置空間，再頂推載盤41作Z方向向上位移貼合於側板2412之底面，使頂抵件243與側板2412底面夾持載盤41定位，而於供盤架31取用載盤41。

第一輸送結構之第二馬達212經第二皮帶輪組213帶動第一移動架214作Z方向向上位移，第一移動架214帶動拾盤結構及拾料結構同步向上位移，令拾盤結構於供盤架31取出一具待測電子元件之載盤41；由於拾料結構之拾取器262位於載盤41之上方，拾取器262作Z方向位移於載盤41取出待測電子元件，於取料後，第二輸送結構之第三馬達221經第三皮帶輪組222驅動第二移動架223作Y方向位移，第二移動架223帶動第三輸送結構、拾料結構及待測電子元件同步作第一段Y方向位移，第三輸送結構之第四馬達231經第四皮帶輪組232驅動第三移動架233作Y方向位移，第三移動架233帶動拾料結構及電子元件同步作第二段Y方向位移，使拾料結構之拾取器262將電子元件移載至測試機構10之第一作業區A。

依作業需求，若載盤41具有複數列電子元件，為使拾料結構之拾取器262可於載盤41取放不同列之電子元件，拾盤結構之換位單元以第五馬達251驅動第五皮帶輪組252及螺桿螺座組253，螺桿螺座組253以螺座帶動承架241及載盤41作X方向位移，以供拾取器262便利取放不同列之電子元件。

測試機構10之第一馬達135經第一皮帶輪組136帶動第一載板131沿X方向位移，第一載板131相對第二載板132位移，且載送測試器121由容置室111經第一通口112位移至第一作業區A，令測試器121位於搬盤機構20之拾取器262下方，以供移入待測之電子元件；於測試器121承置待測之電子元件後，第一馬達135經第一皮帶輪組136帶動第一載板131及測試器121沿X方向反向位移至容置室111，令測試器121位於壓接器122之下方，壓接器122作Z方向位移壓接電子元件，使電子元件於測試器121作有效性測試作業。

當測試機構10之任一層測試單元發生異常或更換不同型式之測試器121時，由於第一作業區A與第二作業區B位於相異側，毋需將整個測試機構10停機空等，搬盤機構20可照常於第一作業區A執行其他層測試器121的移入或移出電子元件作業，以及其他層之測試器121可照常執行電子元件測試作業，進而提高生產效能；當工作人員欲修護其中一層之異常測試器121時，可單獨拉持該層之門板14的把手15，利用相互配合之第一滑軌1371、第二滑軌1372及第三滑軌1373沿Y方向作多段向外伸出而帶動第二載板132向外位移，第二載板132承載第一載板131、第一位移器及測試單元由容置室111經第二通口113位移至第二作業區B，以單獨取出異常之測試器121位於第二作業區B，不受限位於第一作業區A之搬盤機構20，使得工作人員可於更加寬廣之操作空間執行換裝修護測試器121之作業，進而提高修護作業便利性。

請參閱圖1~14，本發明作業機包含機台50、供料裝置60、收料裝置70、移料裝置80、本發明作業裝置及中央控制裝置（圖未示出）；供料裝置60裝配於機台50，並設有至少一供料器61，以供容納至少一待測之電子元件；收料裝置70裝配於機台50，並設有至少一收料器71，以供容納至少一已測之電子元件；移料裝置80裝配於機台50，並設有至少一移料器81，以供移載電子元件；作業裝置配置於機台50，包含測試機構10、搬盤機構20及載盤機構30，載盤機構30之供盤架31供承置可分離式之載盤41，載盤41以供移料器81移入待測之電子元件，供盤架31將載盤41移載至搬盤機構20，搬盤機構20包含至少一輸送結構、拾盤結構及拾料結構，拾盤結構於供盤架31取出載盤41，以供拾料結構取用待測之電子元件，至少一輸送結構包含第一輸送結構、第二輸送結構及第三輸送結構，以分別驅動拾盤結構作Z方向位移及拾料結構作Y方向位移，並令拾料結構將載盤41之待測電子元件移載至第一作業區A，測試機構10之第一位移器驅動第一載板131載送測試器121至第一作業區A，以供拾料結構移入待測電子元件及移出已測電子元件，第一載板131再將具待測電子元件之測試器121移入容置室111而執行測試作業，然當測試機構10之任一層測試器121異常時 ，可利用第二位移器而單獨取出第二載板132，第二載板132載送第一載板131、第一位移器及測試單元至第二作業區B，在不影響其他層測試器執行測試作業的情況下，可使工作人員於第二作業區B對異常之測試器121執行修護作業；移料器81依據測試結果將已測電子元件移載至收料器71而分類收置；中央控制裝置(圖未示出)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。

10:測試機構

11:機架

111:容置室

112:第一通口

113:第二通口

A:第一作業區

B:第二作業區

121:測試器

122:壓接器

131:第一載板

132:第二載板

133:第一滑軌組

134:側架

135:第一馬達

136:第一皮帶輪組

1361:連結件

1371:第一滑軌

1372:第二滑軌

1373:第三滑軌

14:門板

15:把手

20:搬盤機構

211:支架

212:第二馬達

213:第二皮帶輪組

214:第一移動架

2141:連接具

221:第三馬達

222:第三皮帶輪組

223:第二移動架

231:第四馬達

232:第四皮帶輪組

233:第三移動架

241:承架

2411:頂板

2412:側板

242:壓缸

243:頂抵件

244:對位銷

251:第五馬達

252:第五皮帶輪組

253:螺桿螺座組

261:變距器

262:拾取器

30:載盤機構

31:供盤架

41:載盤

411:對位孔

412:缺口

413:導斜面

L1:初始位置

L2:定位位置

50:機台

60:供料裝置

61:供料器

70:收料裝置

71:收料器

80:移料裝置

81:移料器

圖1：本發明作業裝置之測試機構的俯視圖。 圖2：本發明作業裝置之測試機構的側視圖。 圖3：本發明作業裝置之測試機構及搬盤機構的示意圖。 圖4至7：搬盤機構之示意圖。 圖8至13：測試機構與搬盤機構之使用示意圖。 圖14：本發明作業裝置應用於作業機之配置圖。

10:測試機構

11:機架

111:容置室

112:第一通口

113:第二通口

A:第一作業區

B:第二作業區

121:測試器

131:第一載板

132:第二載板

133:第一滑軌組

134:側架

135:第一馬達

136:第一皮帶輪組

1361:連結件

1371:第一滑軌

1372:第二滑軌

1373:第三滑軌

14:門板

15:把手

Claims (10)

1. 一種具測試機構之作業裝置，該測試機構包含： 機架：設有至少一層容置室，並於第一側界定第一作業區，於第二側界定第二 作業區，該第一作業區與該第二作業區位於相異側； 至少一測試單元：位於該機架之至少一層該容置室，並設有至少一測試器，以 供測試電子元件； 至少一承載單元：位於該機架之至少一層該容置室，並設有第一載板、第二載 板、第一位移器及第二位移器，該第一載板以供承置該測試器，該第二載板以供承置該第一載板，該第一位移器裝配於該第二載板，以供驅動該第一載板承載該測試器位移於該容置室及該第一作業區，該第二位移器裝配於該機架，並連結該第二載板，以供該第二載板承載該測試單元、該第一載板及該第一位移器位移於該容置室及該第二作業區。
2. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該機架沿第一方向於該第一側界定該第一作業區，並沿第二方向於該第二側界定該第二作業區。
3. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該機架沿第一方向於該第一側界定該第一作業區，並於相對之該第二側界定該第二作業區。
4. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該機架呈立式配置，至少一層該容置室包含複數層該容置室，該機架設有相通該容置室及該第一作業區之第一通口，以供通過該第一載板，並設有相通該容置室及該第二作業區之第二通口，以供通過該第二載板。
5. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該測試單元於該第二載板架置壓接器，以供壓接該測試器之電子元件。
6. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該承載單元於該第二載板設有呈第三方向配置之門板。
7. 如請求項6所述之具測試機構之作業裝置，其該門板設有把手。
8. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該承載單元於該第二載板設有呈第三方向配置之側架，以供裝配該第一位移器。
9. 如請求項1所述之具測試機構之作業裝置，其該承載單元之該第一載板與該第二載板間設有呈第一方向配置之第一滑軌組。
10. 一種作業機，包含： 機台； 供料裝置：配置於該機台，並設有至少一供料器，以供容置至少一待測電子元 件； 收料裝置：配置於該機台，並設有至少一收料器，以供容置至少一已測電子元 件； 移料裝置：配置於該機台，並設有至少一移料器，以供移載電子元件； 至少一如請求項1所述之具測試機構之作業裝置：配置於該機台，該作業裝置 包含該測試機構、載盤機構及搬盤機構，該測試機構設有機架、至少一測試單元及至少一承載單元，以供測試電子元件及便於修護該測試單元，該載盤機構以供盤架承置至少一可分離式之載盤，以供入出料電子元件，並載送該載盤至該搬盤機構，該搬盤機構包含至少一輸送結構、拾盤結構及拾料結構，該拾盤結構於該供盤架取放該載盤，該拾料結構於該拾盤結構之該載盤取放電子元件，至少一輸送結構以驅動該拾盤結構作第三方向位移取放該載盤，並驅動該拾料結構作第二方向位移於該載盤及該測試機構間移載電子元件； 中央控制裝置：以控制及整合各裝置作動而執行自動化作業。

Images