將電子元件從傾斜供應軌道傳遞到另一單元的裝置的製作方法
2023-10-18 11:01:54 1
專利名稱：將電子元件從傾斜供應軌道傳遞到另一單元的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種裝置，該裝置用於將電子元件從傾斜供應軌道(inclined supply track)傳遞到另一單元，如包裝單元、印刷電路板、測試裝置等。
具體地說，它涉及一種裝置，該裝置可用於帶卷式(tape-and-reel)包裝機上將單個電子元件，如半導體、集成電路等從傾斜重力供應軌道連續傳遞到設有容納單個元件窩眼(pocket)的包裝帶，並隨著所述電子元件逐一插入所述窩眼，而後包裝帶纏繞到卷盤而逐步前移並封裝起來。
背景技術：
這種裝填電子元件的帶有效地用於印刷電路板等的自動裝配。
在傳統的帶卷式裝置中，所述電子元件主要通過兩種型式的取放(pick-and-place)裝置從傾斜重力供應軌道傳遞到帶卷式機構。
第一種已知型式的取放裝置由單搖臂形成，該搖臂裝有真空嘴，該真空嘴被壓在電子元件上面並將其吸住。電子元件然後從供應軌道上升起並移到帶中的窩眼上方，接下來，元件被推入下面的窩眼中並釋放。
第二種已知型式的取放裝置更複雜，它由轉塔構成，該轉塔裝有單一真空嘴，用於從供應軌道上取起電子元件且將其移到隨後的工作檯進行檢查再傳遞到帶。
這些已知的取放裝置的缺點是電子元件受到撞擊力可能損壞元件，特別是當要使用新一代元件時，例如易碎、細薄收縮的小元件。
在這些已知的取放裝置中，元件同樣受到側向慣性力，可能導致元件在所述真空嘴上錯位，造成元件在窩眼上定位不正確。當錯位的元件隨後被推入窩眼中時，易損壞的引線通常會嚴重損壞且將無用的元件封裝在帶中。
最近，採用了另外一種裝置用於從傾斜供應軌道將電子元件傳遞到帶。這種已知的裝置由圓錐形的轉盤構成。使得在一側的圓盤與供應軌道對準，而圓盤的相對側位於水平位置。電子元件從供應軌道滑進圓盤邊緣上的徑向槽內，並旋轉到相對側，在這裡它們被旋轉取放機構取起，並傳遞到帶。
這種最近已知型式裝置的缺點是電子元件的引線與所述轉盤直接接觸，因此容易損壞。另一個缺點是需要額外的取放機構，而且，該機構可能會對有關元件造成一些損壞。
發明內容
本發明的目的是克服上述及其它缺點。
為了達到這一目的，本發明涉及一種裝置，該裝置用於從傾斜重力供應軌道將電子元件傳遞到另一單元，更具體地說，是一種接收單元，其特徵在於它包括至少一個搖臂，該搖臂被固定到一個與驅動裝置相連的傾斜轉軸上或為該軸的一部分，該轉軸位於供應軌道和接收單元之間，由此搖臂與轉軸形成一個角度，並至少可以在第一位置和第二位置之間旋轉，在第一位置時，搖臂與供應軌道平行並位於其上方，而在第二位置時，搖臂位於接收單元上方，所述裝置還包括抽吸裝置，用於吸取相關元件並將其吸靠在搖臂上。
按照本發明裝置的一個優點是它考慮到了很高的生產速度。
另一個優點是沒有衝擊力從取放臂作用到電子元件上，這消除了所有損壞元件的危險，因此使其也適合於使用更脆弱的電子元件。
而且，按照本發明裝置的另一個優點是因為搖臂可平穩控制旋轉，所以將電子元件保持在搖臂上的正確位置，使得它們總是正確定位於接收單元的窩眼內，從而避免了代價很高的系統堵塞。
為了更好地顯示本發明的特徵，下面參考附圖，沒有限制任何特點，通過示例，對本發明的幾個優選實施例類型加以描述，其中圖1示意性地表示按照本發明的一種裝置；圖2表示圖1中位於第二位置的裝置；圖3表示按照圖1中箭頭F2的頂視圖；圖4和圖5分別表示按照圖1線IV-IV和V-V的兩個放大截面；圖6示意性地表示圖1中裝置的變型；圖7示意性地表示圖6中的裝置，但具有附加的目視檢測裝置。
具體實施例方式
圖1至圖5表示按照本發明的裝置1，該裝置用於將電子元件2從傾斜重力供應軌道3傳遞到接收單元6，其中供應軌道3接收從包裝機5檢驗供應間4來的單個電子元件2，在這裡，接收單元為一個處於水平位置並包括一系列窩眼7的包裝帶，這些窩眼沿著帶的縱向等間距分布並可容納各個元件2。
重力供應軌道3沿垂直面延伸，並面對電子元件2從上述檢驗供應間4釋放的出口。
所述重力供應軌道3包括兩個平行的固定導面，分別為8和9，這兩個導面相距很小的距離，一個位於另一個上方，並且成傾角A傾斜，在所示實例中該傾角為45°角，但是也可以為不同值。
上型面9在其底面包括一個縱嚮導槽10，該導槽10與下型面8的頂部上方對中。
供應軌道3還包括附加導面11，該導面11與下型面8的寬度相同且與其平行。
該附加的型面11與驅動裝置12，如電磁鐵或類似物相連，並可在供應軌道3的平面上在高低位置之間移動，由此，在高位置，該活動型面11的上表面與固定的下型面8的上表面對準。
按照本發明的裝置1裝在供應軌道3和上述的接收單元6之間，並包括一個傾斜轉軸13，該轉軸13與供應軌道3位於同一垂直面上，並裝有搖臂14，該搖臂14成一定角度固定到轉軸13上，並且最好可拆卸。
轉軸13與驅動裝置15，如電動機或類似裝置相連，並可在圖1所示第一位置和圖2所示至少第二位置之間旋轉，兩個位置最好對應旋轉180°以上，在第一位置，搖臂14位於供應軌道3上方，在第二位置，搖臂14位於接收單元6上方並越過接收單元6。
轉軸13和搖臂14最好以這種方式定位，使得在所述第一位置搖臂14與供應軌道3平行，而在所述第二位置，搖臂14主要在水平方向引導。
這可通過這種方式定位轉軸13和搖臂14來實現，即轉軸13的傾角B和搖臂14與轉軸13之間形成的銳角C大約等於直角減去上述供應軌道3傾角A值的一半所得的值。這可通過表達式B＝C＝(90°-A/2)折算出來。
用於電子元件2的縱嚮導槽16設在搖臂14的底面，由此當搖臂14位於其第一位置時，該槽16在供應軌道3的上方對中，因此在搖臂的這一位置形成供應軌道3固定上型面9的導槽10的延伸。
搖臂14上的導槽16被從搖臂14底面延伸的止塊17阻斷。
按照本發明的裝置1包括由真空裝置18構成的抽吸裝置，真空裝置18包含通過軟管20與搖臂14導槽16相連的吸入口19，而軟管20則與導管21相連，導管21貫穿搖臂14上的通孔22並連通所述槽16。
上述接收單元6可通過牽引機構23沿其縱向移動，例如，該牽引機構23由帶有徑向延長銷25的牽引輪24構成，並被固定到驅動馬達27的軸上，所述徑向延長銷25與所述接收單元6邊緣上等間距分布的穿孔26相配合。
設置控制裝置28，以使上述活動部件同步運動，因此將所述控制裝置28分別連接到檢驗供應間4的釋放機構、活動型面11的驅動裝置12、轉軸的驅動裝置15、真空裝置18以及最後連接到接收單元6的牽引機構23上。這些控制裝置28為相關技術領域的技術人員所熟知，因此不在本申請中進一步詳述。
按照本發明的裝置很易於操作，現操作如下。
電子元件2被來自檢驗供應間4的控制裝置28逐一釋放，並被進給到供應軌道3的固定上、下型面8-9之間。
當電子元件2被釋放時，供應軌道3的活動部件11位於其上位置，而搖臂14位於其第一位置。該位置示於圖1中並對應於活動型面11形成固定下型面8延伸部分的位置及搖臂14的導槽10與供應軌道3固定上型面9的導槽16對準的位置。
很明顯，釋放的元件2將靠重力向下滑，通過導面8-11支撐在其主體29的底面，並通過上型面9和搖臂14的導槽10-16引導在其頂面，這樣，元件2的引線30自由懸掛在供應軌道3的型面8-11的兩側，並且不接觸裝置1的任何部件。因此型面8-11的寬度W小於元件2相對引線30之間的距離D。
當元件2到達上述止塊17時，真空裝置18由控制裝置28啟動，因此元件2被吸在導槽16內並牢固吸靠在搖臂14上。
一旦真空裝置18被啟動，供應軌道3的活動部件11便被移到與元件2的引線30安全距離的低位置，因此，在下一步驟中，當元件2通過搖臂14的旋轉被傳遞時，引線30離開供應軌道30，以避免對引線可能的損壞。
接下來搖臂14旋轉到其第二位置，如圖2中所示，使得電子元件2被傳遞到正好位於接收單元6的窩眼7上方的位置。
然後真空裝置18被控制裝置28停止動作，使得電子元件2被釋放並從很低的高度掉入所述窩眼7中。
緊接著牽引機構23被啟動，且接收單元6移過一段與兩個連續窩眼7之間中心距相對應的距離，而新裝填的窩眼7同時用帶封裝，該帶沒有在圖中示出。
同時，搖臂14旋轉回到其第一位置，而供應軌道3的活動部件11再次升高到與下型面對準，這樣再次就位，如圖1所示。
而後，下面的元件2從供應間4釋放，並以前面所述的相似方式傳遞到接收單元6。
優選空接收單元6，更具體地說包裝帶從第一卷盤退繞，該卷盤沒有在圖中示出，同時將裝填並封裝的包裝帶纏繞在第二卷盤上，該卷盤同樣沒有在圖中示出。
按照本發明裝置的另一個實施例示於圖6中，這裡第二搖臂14與第一搖臂14對稱地固定到轉軸13上，由此第二搖臂14也與真空裝置18相連。
很明顯，在這種情況下，由於轉軸13等速，傳遞電子元件2的速度增加一倍，因為元件2可以被一個搖臂14拾取，同時先前拾起的元件2在接收單元6的窩眼7上方被另一搖臂14釋放。
在又一個實施例中三個搖臂14成三個相同的角度固定到轉軸13上。
在圖7中顯示了本發明的又一個實施例，由此，相對於前述實施例，增加了一個帶有檢測相機32或類似機構的目視檢測裝置31，其中相機32正好位於下一個要裝填窩眼7的上面。
目視檢測裝置31與控制裝置28相連，以這種方式監視接收單元6的運動，即當它釋放元件2時，接收單元6的連續窩眼7總是正好停在位於搖臂14正下方的同一對中位置，以這種方式補償窩眼7在間距和尺寸上可能出現的容許誤差。
目視檢測裝置31也監視電子元件2在窩眼7內的正確定位，並且一檢測到定位有問題就停止包裝過程，因此操作者可在窩眼7被封裝之前清除誤放的元件2。
本發明的一個重要優點是檢測相機32可以放在下一個要裝填的窩眼7上方。對於現有的包裝機，取放裝置不可能總是位於該部位的上方，因此檢測相機通常安裝在更下遊的位置，這裡錯誤定位的元件2隻能在它們已經封裝之後檢測到。而且，在這種情況下，對於要裝填的相關窩眼7的正確定位檢測不很準確，因為監視在另一下遊窩眼7上進行。
本發明決不限於圖中所示和用示例所說的實施例形式，相反，這種用於傳遞電子元件的裝置可以以各種形式和尺寸實現，並且不脫離本發明的範圍。
權利要求
1.一種裝置，用於從傾斜重力供應軌道將電子元件傳遞到另一單元，更具體地說，是一種接收單元，其特徵在於，它包括至少一個搖臂，該搖臂被固定到一個與驅動裝置相連的傾斜轉軸上，該轉軸位於供應軌道和接收單元之間，由此搖臂與轉軸形成一個角度，並至少可以在第一位置和第二位置之間旋轉，在第一位置時，搖臂與供應軌道平行並位於其上方，而在第二位置時，搖臂位於接收單元上方，所述裝置還包括抽吸裝置，用於吸取相關元件並將其吸靠在搖臂上。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，轉軸的傾角和搖臂與轉軸之間形成的銳角都大約等於直角減去供應軌道傾角值的一半所得的值。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，供應軌道的傾角為45°並且轉軸的傾角和搖臂與轉軸之間形成的角度都等於67°30′。
4.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，傾斜供應軌道包括至少一個可以在電子元件的主體底面支撐相關電子元件的導面。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，可以支撐相關電子元件的所述導面的寬度小於要傳遞的元件相對引線之間的距離。
6.根據權利要求4或5所述的裝置，其特徵在於，所述供應軌道的至少一部分是活動的。
7.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，搖臂在其底面包括一個用於電子元件的縱嚮導槽，由此當搖臂位於所述第一位置時，該導槽在供應軌道的上方對中。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，搖臂中的導槽被一個止塊阻斷。
9.根據權利要求7或8所述的裝置，其特徵在於，所述抽吸裝置至少包括一個在所述止塊附近與搖臂中的導槽相連的真空裝置。
10.根據前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，它包括對稱固定在轉軸上的兩個相似搖臂。
11.根據權利要求1至9任一所述的裝置，其特徵在於，它包括成三個相同角度固定在轉軸上的三個相似搖臂。
12.根據權利要求9、10或11所述的裝置，其特徵在於，電子元件由釋放機構一個一個地供應；接收單元是一個由牽引機構移動的包裝帶；並且該裝置還包括控制裝置，所述控制裝置連接所述釋放機構、供應軌道的驅動裝置、轉軸的驅動裝置、真空裝置以及接收單元的牽引機構。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述控制裝置在搖臂的對應第二位置上方某一位置另外包括一個帶有相機的可視檢測裝置，其中相機位於接收單元上面。
全文摘要
一種裝置，用於從傾斜重力供應軌道(3)將電子元件(2)傳遞到另一單元，更具體地說，是一種接收單元(6)，其特徵在於，它包括至少一個搖臂(14)，該搖臂被固定到一個與驅動裝置(15)相連的傾斜轉軸(13)上，該轉軸位於供應軌道(3)和接收單元(6)之間，由此搖臂(14)與轉軸(13)形成一個角度C，並至少可在第一位置和第二位置之間旋轉，在第一位置時，搖臂(14)與供應軌道(3)平行並位於其上方，而在第二位置時，搖臂(14)位於接收單元(6)上方，所述裝置(1)還包括抽吸裝置，用於吸取相關元件(2)並將其吸靠在搖臂(14)上。
文檔編號B65B15/04GK1625929SQ02828839
公開日2005年6月8日 申請日期2002年6月21日 優先權日2002年6月21日
發明者卡爾·特魯延斯 申請人:Icos 影像系統股份有限公司