專利名稱：長軸組件裝載器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及用于將芯片裝載到(例如)輸送帶中的裝載器。
背景技術：
在用于裝載小型組件并使小型組件定向以進行額外處理(例如施加可焊膏)的已知 設備與方法中，批量小型組件置于振動輥筒饋送器中。饋送器含有一系列閘門、壁及孔 以形成組件的單一徑向流。組件是端對端的且在單一層中。組件的徑向流被傳送到線性 振動裝置，其將徑向流轉化為組件的線性流，同時維持端對端定向。從此裝置，組件的 線性流被引導到在其外圍具有多個組件接納槽的旋轉輪。
由于組件的較小尺寸，包括組件寬度與高度之間的較小差異，搬運及沿著外圍插入 到所述槽內很重要。如果組件未正確定向，隨后的處理步驟可發(fā)生在不適當表面上。裝 載速度也較很重要，因為較高的處理速度降低每一組件的單價。因此平衡速度與精確度 較重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種裝載小型直線或管軸式組件并使其定向以使得可在其端 部附近接近其的方法。具體來說，本發(fā)明提供一種設備，其能夠在需要每一組件圍繞其 長軸被操縱的后續(xù)自動化處理中裝載并提供組件。
本發(fā)明的一實施例提供長軸組件裝載器?？尚D裝載板具有外圍邊緣及上表面。上 表面從水平面傾斜以支撐具有長軸的多個芯片。多個槽在上表面上且，每一者圍繞裝載 板的外邊緣而定位。多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納至少一個芯片，所述芯片以 其長軸垂直于可旋轉裝載板的旋轉軸而平放。外壁與裝載板的外邊緣的曲率相符且鄰近 于并圍繞所述外邊緣而安裝。傳送槽在所述槽中的每一者外端上軸向延伸到裝載板的上 表面中，且傳送槽鄰近于可旋轉裝載板的外圍邊緣。每一傳送槽經定形以使得從各自槽 下降到所述傳送槽內的芯片圍繞所述長軸具有九十度的旋轉。
本發(fā)明的另一實施例提供具有可旋轉裝載板的長軸組件裝載器，所述可旋轉裝載板 具有外圍邊緣及上表面，其中所述上表面從水平面傾斜以支撐多個芯片。多個槽在所述上表面上，且每一者圍繞所述裝載板的外邊緣而定位，且所述多個槽中的每一者的尺寸 經設計以接納所述多個芯片中的至少一者。外壁與裝載板的外圍邊緣的曲率相符且鄰近 于并圍繞所述外圍邊緣而安裝。內壁安裝在與裝載板的上表面相對的一側上的多個槽上 方且在外壁內部。內壁也沿著裝載板的旋轉軸安裝。多個傳送槽與多個槽中的各自一者 相關聯(lián)且位于所述槽的外圍端以接納芯片以供傳輸?shù)捷斔蜆嫾?br> 本發(fā)明的又一實施例提供用于使用機器饋送機構將芯片供應到一過程的對機器的 改進，所述機器饋送機構包含輸送帶、包括相對于水平傾斜的上暴露表面及外徑向邊緣 的可旋轉饋送板及與外徑向邊緣的曲率相符且鄰近于并圍繞所述外徑向邊緣而安裝的 外壁。多個槽圍繞外徑向邊緣定位在上暴露表面上。多個槽中的每一者的尺寸經設計以 接納至少一個芯片，所述芯片以其長軸垂直于可旋轉饋送板的旋轉軸而平放。傳送槽在 多個槽的各自一者的外端上從上暴露表面軸向延伸。傳送槽鄰近于外徑向邊緣，且每一 者經定形以使得從各自槽下降到每一傳送槽中的芯片繞其長軸具有九十度的旋轉。內壁 與多個凹槽的上表面接觸地安裝在與上暴露表面相對的一側上。內壁也安裝在外壁內部 并沿著饋送板的旋轉軸。
在下文更詳細地描述這些實施例的發(fā)明性特征及其它發(fā)明性特征。


本文描述參考附圖，其中在所有若千視圖中相同參考標號是指相同部件，H.附圖中 圖1A為根據本發(fā)明的一個實施例的裝載器關于輸送帶的說明性部分平面圖； 圖1B為說明芯片在裝載器的槽中定位的裝載器的一部分的放大部分平面圖； 圖2為根據圖1的裝載器相對于用于從所述裝載器的槽將芯片卸載到輸送帶的輸送 帶的位置的部分橫截面的側面正視圖3為根據本發(fā)明的裝載器的一個實施例的槽的部分橫截面?zhèn)纫晥D； 圖4為根據圖3的槽的另一部分橫截面圖5為關于裝載器的負載區(qū)域的內壁配置的一個實例的部分橫截面圖； 圖6為關于裝載器的負載區(qū)域的內壁配置的另一實例的部分橫截面圖以及 圖7為用于從裝載器的槽經芯片移動到根據圖1A的輸送帶的一種可能構件的部分 橫截面正視圖。
具體實施例方式
6由于裝載及定向所需裝置的數(shù)目，所以當前設備難以設置及操作。此可造成速度與 精確度問題。此外，當待處理的組件尺寸改變時，解決新尺寸的設備的改建可造成復雜 化的部件更換。
本文所教示的長軸裝載器的實施例對這些問題作出響應。長軸裝載器的發(fā)明性特征 參看圖1到7而最佳描述。首先參看圖1A與圖2，所展示的為關于運輸?shù)母鶕景l(fā)明 的一個實施例的組件裝載器10，在此實例中輸送帶12安裝在驅動滑輪14上。組件裝載 器10廣義上包括經安裝以供圍繞軸x-x旋轉的裝載板16、外壁18及優(yōu)選的內壁20。為 了看到裝載板16的槽22的細節(jié)，在某些圖(包括圖1A)中未展示內壁20。同樣，未 展示所有的槽22。優(yōu)選的是，槽22完全圍繞裝載板16的圓周延伸。
批量小型組件24或芯片置于組件裝載器IO的裝載板16中。如圖所示，芯片24為 直線芯片，但只要芯片24具有與芯片24的任何其余軸相比的長軸，其它形狀的芯片(例 如管軸芯片)是可能的。對于在圖1B中展示的芯片24，長軸被說明為軸y-y。芯片24 垂直于長軸的表面A在下文中被稱作端部A，而芯片24標記為B與C的表面分別被稱 作寬B及窄C側。
可為多種尺寸的裝載板16優(yōu)選是圓形的且具有外圍邊緣26。裝載板16由安裝在可 旋轉軸30的基座28支撐，可旋轉軸30在此實施例中圍繞軸x-x以逆時針方式以一傾斜 角度旋轉裝載板16 (如在下文更詳細地論述)?？尚D軸30常規(guī)上由收容在基座28內 的軸承(未圖示)支撐且以已知方式由馬達驅動(未圖示)以受控速度轉動。
除了外圍邊緣26之外，裝載板16具有上板表面32。上板表面32可為平坦的或平 面的，但在所示實施例中，僅含有槽22的外環(huán)部分34是平坦的或平面的。上板表面32 的其余部分至少部分地從軸x-x向外環(huán)部分34傾斜。在操作中，如在圖2中所示，組件 裝載器10以與水平傾斜一角度安裝以使得上板表面32大致與水平傾斜角度a。角度a 的范圍優(yōu)選為20到70度且更優(yōu)選為大約45度。可經由馬達或通過己知的線圈及電樞 給裝載板16賦予振動能量。
視情況，組件裝載器10包括置于上板表面32中心上并緊固到其的芯片分配環(huán)。此 環(huán)可包括向外輻射到上板表面32的外環(huán)部分34的多個臂。所述臂可與裝載板16及基 座28的旋轉方向向后成一角度。 一種可能的芯片分配環(huán)的額外細節(jié)在1999年1月26 日頒布的第5,863,331號美國專利中展示，其轉讓給本發(fā)明的受讓人且其以其全文引用 的方式并入本文中。
外壁18與裝載板16的外圍邊緣26的曲率相符且鄰近于并圍繞所述外圍邊緣而安 裝。外壁18固定地安裝到基座28或與基座28成一體，且從基座28軸向延伸到略高于裝載板16的上板表面32的高度。圍繞裝載板16的外環(huán)部分34的是以并排布置形成的 多個窄槽22，從內槽端36延伸到外槽端38的每一槽22與裝載板16的外圍邊緣26具 有共同末端。槽22的尺寸經設計以接納以端對端定向的單層芯片24，如在下文中更詳 細地論述。優(yōu)選的是，每一槽22可固持多達二個芯片24。
如在圖1B中最佳展示，槽22開始于在裝載板16的外環(huán)部分34上方抬高的位置且 軸向延伸到外環(huán)部分34的表面中。槽22延伸到外環(huán)部分34上方的高度優(yōu)選僅略高于 每一芯片24的窄側C的厚度。槽22優(yōu)選在內槽端36處包括圓角及/或倒角以輔助裝載 過程。在此實施例中，內槽端36在相對于裝載板16的旋轉的前邊緣40處并入90度弧 形徑向彎曲，而每一內槽端36的后邊緣42為90度拐角。如圖所示，每一槽22的寬度 略寬于芯片24的寬側B的寬度。
如先前所述，批量芯片24置于組件裝載器IO的裝載板16中。當可旋轉軸30旋轉 裝載板16時，槽22被連續(xù)提供到芯片24。當芯片24變得在此位置定向以使得其能夠 配合在內槽端36中時，即，其長軸y-y垂直于旋轉軸x-x且寬側B倚靠在上板表面32 的外環(huán)部分34上，其裝載到槽22中。由于裝載器IO的傾斜角cx，芯片24在槽22中下 滑(B卩，向外滑)。也如所提及，可使用振動能量來輔助此裝載。如在(例如)第5,863,331 號美國專利中所述，可并入振動饋送器/溝槽組合件并用于在上板表面32的頂部上根據 裝載板16中的剩余芯片24而連續(xù)傳送批量芯片24。可通過光學監(jiān)控裝置監(jiān)控這些芯片 24的數(shù)目以使得當所述數(shù)目變低時，組合件自動開啟以將史多芯片24饋送到裝載板16 的上板表面32。關于更多細節(jié)，請讀者參考第5，863，331號美國專利。
如在圖1B、圖3及圖4中所示，額外窄槽在外槽端38處，在本文中被稱作傳送槽 44，其進一步軸向延伸到裝載板16的表面中且與裝載板16的外圍邊緣26具有共同末 端。當芯片24到達外槽端38時，其圍繞其長軸y-y旋轉90度以倚靠在傳送槽44中。 更具體來說，每一槽22的前邊緣40及后邊緣42徑向向外延伸到裝載板16的外圍邊緣 26。在外槽端38處，傳送槽44從槽22底部向下下降，優(yōu)選平行于旋轉軸x-x，月.由一 對相對隔開的傳送槽側壁、前邊緣壁46及后邊緣壁48界定。后邊緣壁48優(yōu)選為槽22 的后邊緣42的延續(xù)部分。傳送槽44優(yōu)選具有斜切引入邊緣。即，前邊緣壁46優(yōu)選包 括斜切邊緣部分50以使得在槽22的前邊緣40與傳送槽44之間形成肩部52。盡管展示 斜切邊緣部分50從前邊緣壁46及周圍前邊緣40延伸到前邊緣壁46與后邊緣壁48之 間的后壁，但傳送槽44的此后壁可從底壁56直接軸向延伸，BP，無斜切邊緣。
如在圖1B與圖4中最佳展示，設定傳送槽44的寬度以使得芯片24可以特定定向 配合在其內，即，如果其在其一個窄側C上平放定向。當芯片24下降到槽22中時，其長軸y-y垂直于旋轉軸x-x且寬側B倚靠在上板表面32的外環(huán)部分34上。當其長軸y-y 垂直于旋轉軸x-x時，芯片24被稱作長軸定向。當芯片24到達外槽端38，且由前邊緣 壁46的斜切邊緣部分50輔助時，芯片24繞其長軸y-y旋轉90度以倚靠在傳送槽44 的底板54上。由于傳送槽44的寬度，寬側B實質上與前邊緣壁46及后邊緣壁48平行。 應注意，盡管所說明的實例提供傳送槽44具有僅足以用于一個芯片24的深度，但并不 要求如此。傳送槽44的深度可足以在長軸定向中支撐兩個或兩個以上芯片。
與如所展示的槽22的底壁56與外環(huán)部分34相平或成平面不同，底壁56可或者在 傳送槽44的一區(qū)域中從內槽端36到外槽端38向下傾斜，如在圖3中以點線輪廓所展 示。此傾斜底壁將在沿著各自槽22的移動芯片24中向重力提供額外輔助。在另一選擇 中，如在圖1B與圖5中所示，與槽22的底壁56與外環(huán)部分34相平或成平面不同，槽 22的底壁56可凹陷(即，降低)到外環(huán)部分34的表面中，形成在上板表面32的旋轉 方向上從每一槽22延伸的路徑76。(應注意，為了清楚起見，在圖1B中并非所有槽22 展示路徑76)。路徑76從內槽端36延伸且跟隨前邊緣40的彎曲，在剛好未到達鄰近槽 22的后沿42的位置處停止。進入表面中的較小切口形成路徑76,路徑76的寬度足以 使芯片自由穿過所述路徑76，但所述路徑76僅具有參考芯片24的微小深度，大約 0.005"。此使得路徑76的深度足以對芯片24的定向提供某些導引，但還小是深得使芯 片24需要越過另 -障礙物。
圖5與圖6展示內壁20的可能配置。如問外壁18，內壁20與裝載板16的外圍邊 緣26的曲率相符。然而，與外壁18不同，內壁20并不鄰近于裝載板16的外圍邊緣R 圍繞其安裝。相反，內壁20可移除地安裝在外壁18內部目.倚靠在槽22的前邊緣40及 后邊緣42的頂部上，且在裝載板16上方軸向延伸到外壁18的高度或外壁18上方的高 度。內壁20的寬度w徑向向內延伸以至少部分覆蓋槽22。內壁20在裝載板16的較低 高度處提供一其中可收集芯片24的存貨但仍防止從上板表面32溢離的位置。內壁20 至少具有足以覆蓋傳送槽44的寬度w。在圖5中所示的實施例中，內壁20僅覆蓋槽22 的一部分以使得槽22的入口在內槽端36處是可見的。在圖6中展示一替代實施例。在 此實施例中，存在延伸組件截留部分，因為內壁20延伸超過內槽端36處槽22的入口， 使得整個槽長度由內壁20覆蓋。內壁20的內外圍表面58也包括可選斜切邊緣60。根 據這些實施例，內壁20的內直徑(內外圍表面58)及裝載板16的上板表面32用于容 納芯片24及使其部分定向。
再次參看圖2，裝載板16的外圍邊緣26具有在其中形成的孔62，所述孔62被布 置成與傳送槽44垂直對準?？?2的尺寸與形狀允許一個芯片24以長軸定向徑向向外
9穿過所述孔62，但其尺寸及形狀可允許一個以上芯片24穿過所述孔62，其中芯片24 是以長軸定向且窄側C與窄側C并列。
如在前文簡要提及，組件裝載器IO經設計而以已知定向將芯片24到傳遞運輸構件 以供額外處理。額外處理可包括由機器執(zhí)行的任何數(shù)目的處理，所述機器例如為，在第 5，226,382號美國專利中所揭示的封端機(termination machine)。在本文所揭示的實施例 中，運輸構件為在遮罩(未圖示)中包括芯片固持槽的輸送帶子或帶12。輸送帶12在 驅動滑輪14上傳遞(如在圖1A中所示)且經布置以進入鄰近于組件裝載器IO的外圍 邊緣26的對準位置(如在圖2中所示)，使得輸送帶12中的每一芯片固持槽與孔62對 準。在操作中，組件裝載器IO的旋轉速度與輸送帶12的旋轉速度經控制以使得在每一 連續(xù)芯片固持槽與每一連續(xù)孔62之間維持對準。在裝載板16經安裝而逆時針旋轉的情 況下，支撐輸送帶12的驅動滑輪14順時針旋轉。對于輸送帶12的額外細節(jié)，請讀者 再次參看第5,863,331號美國專利。
可能包括第5,863,331號美國專利中所揭示的多種傳送構件以將芯片24從組件裝載 器IO傳送到傳送皮帶12或其它運輸構件。在圖7中以實例展示一種可能的傳送構件。 在與暴露的上板表面32相對的裝載板16中形成較寬下凹槽64。凹槽64在傳送槽44內 側且由內凹槽壁66及外凹槽壁68定界。如圖所示，至少一個槽70從外凹槽壁68延伸 到傳送槽44中。通過使用槽70，芯片24從其在傳送槽44中的位置徑向向外移動到輸 送帶12。更具體來說，至少一個非常薄的小直徑傳送盤72安裝在軸74上，其中使用槽 70使盤72穿過到傳送槽44中。裝載板16的圓周速度及盤72的圓周速度經控制及協(xié)調 以使得其之間的周長速度存在很小的差異或不存在差異。當傳送槽44到達輸送帶12的 相對的芯片固持槽時，盤72已經由槽70穿過傳送槽44且促使芯片24從傳送槽44徑 向向外穿過孔62進入芯片固持槽。以此方式，傳送槽44被清空。傳送槽44接著逆時 針行進，其中裝載板16反轉(back around)且向下到裝載板16的下端，此處芯片24 等待其被拾取到傳送槽44中。
如上文提及，可在傳送槽44中包括一個以上芯片24。為了從傳送槽44同時清空這 些芯片24, —個以上槽70可以彼此靠近、隔開平行接近的方式共同安裝在軸74上，使 得在數(shù)目上對應于槽70的盤74促使芯片24從傳送槽44徑向向外穿過孔62，到達輸送 帶12。
描述上述實施例以允許容易地理解本發(fā)明而并非限制本發(fā)明。相反，希望本發(fā)明涵
蓋所附權利要求書的精神與范圍內所包括的各種修改及等效布置，賦予所附權利要求書
的范圍最廣泛的解釋以包含法律準許的所有此類修改及等效結構。
10
權利要求
1. 一種長軸組件裝載器，其包含可旋轉裝載板，其具有外圍邊緣及上表面，所述上表面從水平面傾斜以支撐具有長軸的多個芯片；多個槽，其在所述上表面上且圍繞所述裝載板的所述外邊緣而定位，所述多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納至少一個芯片，所述芯片以其長軸垂直于所述可旋轉裝載板的旋轉軸而平放；外壁，其與所述裝載板的所述外邊緣的曲率相符且鄰近于并圍繞所述外邊緣而安裝；以及傳送槽，其在所述多個槽的各自一者的外端上軸向延伸到所述裝載板的所述上表面中且鄰近于所述可旋轉裝載板的所述外圍邊緣，每一傳送槽經定形以使得從各自槽下降到每一傳送槽中的芯片圍繞所述長軸具有九十度的旋轉。
2. 根據權利要求l所述的長軸組件裝載器，其進一步包含內壁，其安裝在與所述裝載板的所述上表面相對的一側卜.的所述多個槽上方冃.在所述外壁內部，所述內壁沿著所述裝載板的所述旋轉軸而安裝。
3. 根據權利要求1所述的長軸組件裝載器，其進一步包含所述多個槽中的至少一者的內槽端，其包括圓角及斜切面中的至少一者以輔助裝載各自芯片。
4. 根據權利要求3所述的長軸組件裝載器，其進一步包含斜切表面，其在所述多個槽中的一槽的前邊緣與各自傳送槽的前邊緣之間延伸。
5. 根據權利要求1所述的長軸組件裝載器，其中所述多個槽被軸向抬高到高于所述裝載板的所述上表面。
6. 根據權利要求5所述的長軸組件裝載器，其進一步包含內壁，其在與所述裝載板的所述上表面相對的一側上鄰近于多個凹槽的上表面而安裝，所述內壁安裝在所述外壁內部并沿著所述裝載板的所述旋轉軸。
7. —種長軸組件裝載器，其包含可旋轉裝載板，其具有外圍邊緣及上表面，所述上表面從水平面傾斜以支撐多個心片；多個槽，其在所述上表面上且圍繞所述裝載板的所述外邊緣而定位，所述多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納所述多個芯片中的至少一者外壁，其與所述裝載板的所述外圍邊緣的曲率相符且鄰近于并圍繞所述外圍邊緣而安裝；內壁，其安裝在與所述裝載板的所述上表面相對的一側上的所述多個槽上方且在所述外壁內部，所述內壁沿著所述裝載板的所述旋轉軸而安裝；以及多個傳送槽，其與所述多個槽中的各自一者相關聯(lián)且位于所述槽的外圍端處以接納芯片以供傳輸?shù)捷斔蜆嫾?br> 8. 根據權利要求7所述的長軸組件裝載器，其中所述多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納所述多個芯片中的至少一者，所述多個芯片中的所述至少一者以其長軸垂直于所述可旋轉裝載板的所述旋轉軸而平放；且其中所述多個傳送槽中的每一者經定形以使得從各自槽下降到各自傳送槽中的芯片圍繞所述長軸具有九十度的旋轉。
9. 一種使用機器饋送機構將芯片供應到 -過程的機器，所述機器饋送機構包含輸送帶、包括相對于水平傾斜的上暴露表面及外徑向邊緣的可旋轉饋送板，及與所述外徑向邊緣的曲率相符且鄰近于并圍繞其而安裝的外壁，在所述機器中，改進處包含多個槽，其位于所述上暴露表面上且圍繞所述外徑向邊緣，所述多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納至少一個芯片，所述芯片以其長軸垂直于所述可旋轉饋送板的旋轉軸而平放；傳送槽，其在所述多個槽中的各自一者的外端上從所述上暴露表面軸向延伸且鄰近于所述外徑向邊緣，每一傳送槽經定形以使得從各自槽下降到每--傳送槽中的芯片圍繞所述長軸具有九十度的旋轉。
10. 根據權利要求9所述的機器，其進一步包含內壁，其與多個凹槽的上表面接觸地安裝在與所述上暴露表面相對的一側上，所述內壁安裝在所述外壁內部并沿著所述饋送板的所述旋轉軸。
11. 根據權利要求9所述的機器，其進一步包含-所述多個槽中的至少一者的內槽端，其包括圓角及斜切面中的至少一者以輔助裝載各自芯片。
12. 根據權利要求9所述的機器，其進一步包含斜切表面，其在所述多個槽中的一槽的前邊緣與各自傳送槽的前邊緣之間延伸。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種組件裝載器，其用于沿著組件長軸定向所述組件以供傳送到例如輸送帶等傳輸構件。所述裝載器包括可旋轉裝載板，其具有外圍邊緣及上表面，其中所述上表面從水平面傾斜。多個槽在所述上表面上，且每一者圍繞所述裝載板的所述外邊緣而定位。所述多個槽中的每一者的尺寸經設計以接納至少一個芯片，所述芯片優(yōu)選以其長軸垂直于所述可旋轉裝載板的旋轉軸而平放。外壁與所述外圍邊緣的曲率相符且鄰近于并圍繞所述外圍邊緣而安裝。傳送槽軸向延伸到所述裝載板的所述上表面中，且可經定形以使得從各自槽下降到每一傳送槽中的芯片圍繞所述長軸具有九十度的旋轉。所述裝載器可包括內壁，所述內壁也沿著所述裝載板的所述旋轉軸安裝在所述多個槽上方且在所述外壁內部。
文檔編號B65G47/24GK101466622SQ200780014292
公開日2009年6月24日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權日2006年4月21日
發(fā)明者威廉·桑德斯, 尼克·塔布斯, 道格·J·加西亞 申請人:Esi電子科技工業(yè)公司