TWM610176U - 割袋模組及割袋機構 - Google Patents

Abstract

本新型創作提供一種割袋模組，包括一本體、一吸取件、一裁切件以及一氣閥。吸取件連接於本體，且本體以及吸取件共同定義一腔室；裁切件的一部份配置於腔室內，且裁切件的另一部份相對於吸取件突出；氣閥連接於本體，且腔室透過氣閥連通於一抽氣幫浦。此外，本新型創作還提供一種包括上述割袋模組的割袋機構。

Description

割袋模組及割袋機構

本新型創作提供一種割袋模組及割袋機構，且特別是關於一種可吸附袋體進行裁切且可防止傷到內部物體的割袋模組，以及利用上述割袋模組實現自動化割袋流程的割袋機構。

晶圓是一種在半導體產業中被高度利用的電子元件。一般而言，裝配有晶圓的晶圓盒可大致分為前開式通用晶圓盒(front opening unified pod, FOUP)以及前開式晶圓運輸盒(front opening shipping box, FOSB)兩大種類，在運送過程中，晶圓盒會被放入包裝晶圓盒的專用袋體內，以避免運輸過程中外界的雜質混入從而汙染晶圓。在放入晶圓盒後，操作人員會將袋體的內部空氣抽出，這樣的作法不僅可減少晶圓盒包佔據的體積，也可防止袋體內的空氣與晶圓產生反應而影響晶圓品質。

當晶圓盒包運送至下一個加工區時，工作人員會需要將晶圓的包裝袋卸除以取出內部的晶圓盒。過往，上述的作業程序大多以人力進行，不僅曠日廢時，且由於晶圓盒的重量較重，在搬運過程中很有可能會不慎掉落造成晶圓盒甚至是內部的晶圓損傷。為此，諸多的業界人員以及研發單位均致力於將上述程序自動化以減少資源的支出，例如台灣專利公告號TW I631047B提出了一種自動拆袋系統以及應用上述系統的自動拆袋方法，可先透過吸力裝置固定包裝袋，並藉由刀具模組將包裝袋切割出開口後由移載模組將袋中的晶圓盒取出，實現拆袋的自動化。

然而，上述的刀具模組必須使用鉤狀刀具，並利用鉤狀刀鋒的行進方向平行於晶圓盒體的方式進行切割避免切割盒體，這樣的配置不僅刀具需要特別客製化，且由於外層的包裝袋在真空狀態下緊貼於晶圓盒體，在初始下刀時，鉤狀刀具的外緣仍有割傷盒體的風險。除此之外，鉤狀刀具需要避開包裝袋的封口以進行切割，這也使得載送晶圓盒包的載送裝置或切割用的刀具模組需要額外判斷包裝袋的封口位置，使得流程更加繁瑣。

創作人遂竭其心智悉心研究，進而研發出一種可直接吸附袋體進行裁切的割袋模組，以及利用上述割袋模組實現自動化割袋流程的割袋機構，以期達到割袋作業自動化、節省人力以及提高晶圓盒品質的效果。

本新型創作提供一種割袋模組，包括一本體、一吸取件、一裁切件以及一氣閥。吸取件連接於本體，且本體以及吸取件共同定義一腔室；裁切件的一部份配置於腔室內，且裁切件的另一部份相對於吸取件突出；氣閥連接於本體，且腔室透過氣閥連通於一抽氣幫浦。

在一實施例中，上述的吸取件形成有一吸嘴，吸嘴具有一底面以及一端面。裁切件具有一刃部，刃部相對於底面突出，且端面與底面的高度差大於刃部的端部與底面的高度差。

在一實施例中，上述的底面上形成有一裁切孔以及複數個吸取孔，其中刃部穿設於裁切孔，且裁切孔配置於這些吸取孔之間。

在一實施例中，割袋模組還包括複數個導引件，這些導引件樞接於本體或吸取件且相鄰於吸嘴。

在一實施例中，上述的裁切件為一靜態切刀或一超音波切刀。本體上還形成有至少一導引部，且導引部的尺寸沿吸取件的延伸方向漸縮。

在一實施例中，上述的裁切件為一滾刀。割袋模組還包括一裁切馬達以及一傳動件，其中裁切馬達連接於本體且相對於本體固定，且裁切馬達透過傳動件驅動滾刀轉動。

在一實施例中，割袋模組還包括一輔助氣閥，輔助氣閥連接於本體，且腔室透過輔助氣閥連通於一真空檢知計。

除此之外，本新型創作還提供一種割袋機構，包括一架體、一機械手臂以及一種上述的割袋模組。架體上配置有至少一承載平台；機械手臂連接於架體；割袋模組連接於機械手臂。

在一實施例中，割袋機構還包括一連接件以及複數個彈性件，其中割袋模組透過連接件連接於機械手臂，且這些彈性件配置於機械手臂以及割袋模組之間。

在一實施例中，上述的承載平台形成有一開口，且承載平台上配置有一對承載件、一定位件以及一抵靠件。承載件架設於開口上且沿一第一方向滑設於承載平台；定位件相鄰於開口；抵靠件沿一第二方向滑設於承載平台，其中第二方向與第一方向線性獨立。

藉此，本新型創作的割袋模組能透過吸取件吸附袋體，並透過裁切件相對於吸取件突出的部份裁切被吸附的袋體，可避免盒體受到損傷。另一方面，本新型創作的割袋機構能透過機械手臂移動割袋模組，因此可吸取晶圓盒體上任意部位的袋體進行裁切，從而達到節省人力、免去位置判斷以及提高晶圓盒品質的效果。

為讓本新型創作的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本新型創作之前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。值得一提的是，以下實施例所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明，而非對本新型創作加以限制。此外，在下列各個實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

請參考圖1，圖1為本新型創作的割袋機構的一實施例的立體示意圖。本實施例的割袋機構1用以對一物體外層的包裝袋體進行裁切，其中物體例如是一晶圓盒，且包裝袋體的材質例如是且包括一架體100、一機械手臂200以及一割袋模組300，其中架體100上配置有至少一承載平台110，機械手臂200連接於架體100，且割袋模組300連接於機械手臂200。

請參考圖2，圖2為圖1中的承載平台的立體示意圖。詳細而言，承載平台110形成有一開口O，且承載平台110上配置有一對承載件112、一定位件114以及一抵靠件116，其中承載件112架設於開口O上且透過一汽缸112a沿一第一方向D1滑設於承載平台110，定位件114相鄰於開口O，且抵靠件116透過另一汽缸116a沿一第二方向D2滑設於承載平台110，其中第二方向D2與第一方向D1線性獨立，亦即第一方向D1以及第二方向D2兩者彼此不平形。當包裝有物體的袋體被運送至架體100上的承載平台時，承載件112會透過汽缸112a沿第一方向D1相對於承載平台110滑動以承載袋體，由於承載件112之間形成有凹口，因此袋體的一部份會經由凹口露出於開口O，以供機械手臂200移動割袋模組300進行裁切。之後，抵靠件116會透過汽缸116a沿第二方向相對於承載平台110滑動，並將袋體朝定位件114的方向推移，直到袋體碰觸到定位件114為止。透過這樣的配置，可協助機械手臂200對袋體進行定位，同時確保在割袋流程中割袋模組300每一次對袋體進行裁切的相對位置均相同，使割袋流程標準化並減少誤差。

請參考圖3及圖4，其中圖3為圖1中的割袋模組的立體示意圖，而圖4為圖3另一角度的局部立體示意圖。本實施例的割袋模組300包括一本體310、一吸取件320、一裁切件330以及一氣閥340，其中吸取件320連接於本體310，且氣閥340連接於本體310。

具體而言，割袋模組300用以對上述的袋體進行裁切，其中本體310以及吸取件320均為中空結構，且本體310以及吸取件320共同定義一腔室C(請參考圖5)，而裁切件330的一部份配置於腔室C內，且裁切件330的另一部份相對於吸取件320突出。另一方面，腔室C透過氣閥340連通於一抽氣幫浦(未繪示)，因此割袋模組300可藉由抽氣幫浦使腔室C形成負壓環境，用以吸附袋體。

請同時參考圖4及圖5，其中圖5為圖4的前視示意圖，且為了便於說明，圖5中部份元件以透明的方式呈現。詳細而言，吸取件320形成有一吸嘴322，其中吸嘴322具有一底面322a以及一端面322b，且底面322a相對於端面322b向腔室C凹陷。另一方面，本實施例的裁切件330例如是一靜態切刀或一超音波切刀且具有一刃部332，且裁切件330透過刃部332對袋體進行裁切。換言之，裁切件330的刃部332相對於吸取件320固定或可相對於吸取件320做些許的上下振動，以利於裁切袋體。除此之外，刃部332相對於底面322a突出，且如圖5所示，端面322b與底面322a的高度差H1大於刃部332露出的端部與底面322a的高度差H2。透過這樣的配置，當抽氣幫浦啟動後，物體外層的袋體將會受到吸力作用脫離物體表面，並伸入吸嘴322內接觸到裁切件330的刃部從而被裁出切口，且由於端面322b與底面322a的高度差H1大於刃部332端部與底面322a的高度差H2，當袋體被吸入吸嘴322內時，物體會受到端面322b的抵頂，因此刃部332不會誤傷到物體的其它部份，從而達到保護物體的效果。

更進一步而言，底面322a上形成有一裁切孔H _C以及複數個吸取孔H _S，其中刃部332穿設於裁切孔H _C，且裁切孔H _C配置於這些吸取孔H _S之間。透過這樣的配置，可以確保腔體C連通外部的氣孔不會受到刃部332的擋掣而造成吸力減弱。除此之外，當袋體的局部被吸取件320吸附時，割袋模組300有可能會受到袋體的材料張力拉扯而產生跳停的現象，為此，本實施例的割袋模組300還包括複數個導引件360，這些導引件360例如是滾輪，樞接於本體310且相鄰於吸嘴322。具體而言，如圖4及圖5所示，本體310上還形成有至少一導引部312，且導引部312的尺寸沿吸取件320的延伸方向漸縮。藉此，不僅吸取件320可移動至袋體的任何位置吸取並進行裁切，當袋體的局部被吸取件320吸附，且機械手臂200持續帶動割袋模組300移動時，袋體的相鄰區域所產生的皺摺會順應導引件360的滾動以及導引部312的傾斜而滑動，從而使得張力減小並避免割袋機構跳停。

除此之外，如3所示，為了更進一步增強割袋時的流暢度及穩定性，割袋機構1還包括一連接件210以及複數個彈性件220，其中連接件210例如是一配置有複數個導柱的底盤，而彈性件220例如是線性彈簧，且這些彈性件220配置於機械手臂200以及割袋模組300之間的導柱上。當割袋模組300因為上述吸附袋體而受到袋體材料張力作用時，這些張力會由彈性件220吸收，因此不會影響到機械手臂200的移動行程，進而確保割袋時的流暢度及穩定性。

較佳地，割袋模組300還包括一輔助氣閥350，其中輔助氣閥350連接於本體310，且腔室C透過輔助氣閥連通於一真空檢知計。透過這樣的配置，在割袋作業當中，使用者可透過真空檢知計隨時確認腔室C的真空度，避免割袋模組300由於吸力不足而無法裁切袋體的情況發生。

請參考圖6及圖7，其中圖6為本新型創作的割袋模組的另一實施例的立體示意圖，而圖7為圖6的前視示意圖，為了便於說明，在圖7中部份元件以透明的方式呈現。本實施例的割袋模組300’與圖3的割袋模組300相似，其主要的差別在於：割袋模組300’的裁切件320’為一滾刀，且割袋模組300’還包括一裁切馬達370以及一傳動件372。

詳細而言，本實施例的裁切件330’為一多邊形滾刀，但本新型創作對此並不加以限制，在其它可能的實施例中，裁切件330’也可以是一圓盤鋸或由複數個刀刃所組合而成的轉動型切刀。另一方面，裁切馬達370例如是一伺服馬達，而傳動件372例如是一皮帶，但也可以是傳動軸、齒輪或鏈條之類的傳動元件，且裁切馬達370透過傳動件372驅動滾刀轉動。在本實施例中，導引件360直接連接於吸取件320’的吸嘴322’上，且本體310不具備導引部。透過這樣的配置，在割袋過程中，裁切馬達370將持續驅動裁切件330’轉動，且裁切件330’的刃部332’的最長端處在旋轉過程中維持在底面322a’以及端面322b’之間，如此一來能以較快的速度對袋體進行裁切，且同時確保物體不會被刃部332’誤傷，可減少割袋流程所需的時間。

本新型創作在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，上述實施例僅用於描繪本新型創作，而不應解讀為限制本新型創作之範圍。且應注意的是，舉凡與上述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本新型創作之範疇內。因此，本新型創作之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1:割袋機構 100:架體 110:承載平台 112:承載件 112a:汽缸 114:定位件 116:抵靠件 116a:汽缸 200:機械手臂 210:連接件 220:彈性件 300、300’:割袋模組 310、310’:本體 312:導引部 320、320’:吸取件 322、322’:吸嘴 322a、322a’:底面 322b、322b’:端面 330、330’:裁切件 332、332’:刃部 340:氣閥 350:輔助氣閥 360:導引件 370:裁切馬達 372:傳動件 C:腔室 D1:第一方向 D2:第二方向 H1、H2:高度差 H _C:裁切孔 H _S:吸取孔 O:開口

圖1為本新型創作的割袋機構的一實施例的立體示意圖。 圖2為圖1中的承載平台的立體示意圖。 圖3為圖1中的割袋模組的立體示意圖。 圖4為圖3另一角度的局部立體示意圖。 圖5為圖4的前視示意圖。 圖6為本新型創作的割袋模組的另一實施例的立體示意圖。 圖7為圖6的前視示意圖。

1:割袋機構

100:架體

110:承載平台

200:機械手臂

300:割袋模組

Claims (10)

1. 一種割袋模組，包括： 一本體； 一吸取件，連接於該本體，且該本體以及該吸取件共同定義一腔室； 一裁切件，該裁切件的一部份配置於該腔室內，且該裁切件的另一部份相對於該吸取件突出；以及 一氣閥，連接於該本體，且該腔室透過該氣閥連通於一抽氣幫浦。
2. 如請求項1所述的割袋模組，其中該吸取件形成有一吸嘴，該吸嘴具有一底面以及一端面，該裁切件具有一刃部，該刃部相對於該底面突出，且該端面與該底面的高度差大於該刃部的端部與該底面的高度差。
3. 如請求項2所述的割袋模組，其中該底面上形成有一裁切孔以及複數個吸取孔，該刃部穿設於該裁切孔，且該裁切孔配置於該複數個吸取孔之間。
4. 如請求項2所述的割袋模組，還包括複數個導引件，該複數個導引件樞接於該本體或該吸取件且相鄰於該吸嘴。
5. 如請求項1所述的割袋模組，其中該裁切件為一靜態切刀或一超音波切刀，該本體上還形成有至少一導引部，且該至少一導引部的尺寸沿該吸取件的延伸方向漸縮。
6. 如請求項1所述的割袋模組，其中該裁切件為一滾刀，該割袋模組還包括一裁切馬達以及一傳動件，該裁切馬達連接於該本體且相對於該本體固定，且該裁切馬達透過該傳動件驅動該滾刀轉動。
7. 如請求項1所述的割袋模組，還包括一輔助氣閥，該輔助氣閥連接於該本體，且該腔室透過該輔助氣閥連通於一真空檢知計。
8. 一種割袋機構，包括： 一架體，該架體上配置有至少一承載平台； 一機械手臂，連接於該架體；以及 一種如請求項1~7中任一項所述的割袋模組，該割袋模組連接於該機械手臂。
9. 如請求項8所述的割袋機構，還包括一連接件以及複數個彈性件，該割袋模組透過該連接件連接於該機械手臂，且該複數個彈性件配置於該機械手臂以及該割袋模組之間。
10. 如請求項8所述的割袋機構，其中該至少一承載平台形成有一開口，且該承載平台上配置有： 一對承載件，架設於該開口上且沿一第一方向滑設於該承載平台； 一定位件，相鄰於該開口；以及 一抵靠件，沿一第二方向滑設於該承載平台，其中該第二方向與該第一方向線性獨立。

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