Устройство для загрузки изделий, преимущественно оснований корпусов интегральных схем, в кассеты Советский патент 1992 года по МПК H05K13/02 

сл

с

Использование: производство полупроводниковых приборов. Цель - расширение эксплуатационных возможностей. Сущность изобретения: кассеты 5,6 выполнены цилиндрическими и установлены с возможностью поворота относительно своей оси. Механизм перемещения выполнен в виде каретки 17 с ограничителем 40 и пневматическим средством для фиксации кассет 5,6 Привод возвратно-поступательного перемещения каретки выполнен в виде тягового двигателя 26, а механизмы поворота кассет 5,6 размещены на каретке 17 и каждый из них также выполнен в виде шагового двигателя 35 и диска 38 с подпружиненным фиксатором 19 и упором 39, размещенным с возможностью взаимодействия с ограничителем 40 каретки 17. 8 ил.

Изобретение относится к производству полупроводниковых приборов и может быть использовано в процессе сборки корпусов интегральных схем для загрузки оснований корпусов в цилиндрические кассеты.

Известны автоматы кассетирования, осуществляющие ориентированную укладку деталей в гнезда плоской технологической кассеты. Однако в производстве корпусов интегральных схем (ИС) перед операцией гальванического покрытия корпуса, в соответствии с технологическим процессом, загружают корпуса в цилиндрические кассеты с гнездами на их поверхности. В настоящее время эта операция осуществляется вручную, что значительно снижает производительность сборки.

Известен автомат ориентированного кассетирования, содержащий систему технического зрения, механизм поштучной выдачи, устройство ориентирования, устройство загрузки корпусов в кассеты, блоки управления и вторичного питания, манипулятора загрузки-выгрузки. Автомат осуществляет загрузку плоских кассег.

За прототип принята установка (автомат) кассетирования, содержащий станину и расположенные на ней. объединенные по ходу технологических операций, механизмы поштучной выдачи, устройство ориентации с блоком захватов, механизм перемещения с приемными кассетами.

Кроме ориентированной загрузки оснований в пленарные кассеты известный автомат осуществляет выгрузку оснований из упаковочной или технологической тары, для этой цели служит накопитель и манипулятор с групповым электромагнитным захватом,

XI

О hO 4 СО

который подает основания в механизм поштучной выдачи.

Известная установка (автомат) осуществляет загрузку только плоских кассет.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.

Указанная цель достигается тем. что в известной установке кассетирования, содержащей станину и расположенные на ней, объединенные по ходу технологических операций, механизм поштучной выдачи, устройство ориентации с блоком захватов, механизм перемещения с приемными кассетами.

Согласно изобретению механизм перемещения содержит каретку с соосно зафиксированными кассетами, каждая из которых кинематически соединена с приводом, сообщающим кассете дискретное вращение с реверсом в конце заданного угла поворота, а каретка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения дискретного на заданном участке.

Конструкция механизма перемещения и поворота кассет позволяет с определенным интервалом подавать пустое гнездо ци- линдрической кассеты на позицию загрузки.

На фиг.1 изображен общий вид установки кассетирования; на фиг.2 - кинематическая схема перемещения и поворота кассет; на фиг.З - схема расположения кассет на исходных позициях при линейном перемещении; на фиг.4 - схема расположения кассет на исходных позициях при угловом повороте; на фиг.5 - кассета с оправкой в разрезе; на фиг.6 - основание в гнезде кассеты (вид А); на фиг.7 - основание корпуса интегральной схемы (кассетируемое изделие) - вид спереди; на фиг.8 - основание корпуса (сечение А-А).

Установка кассетирования содержит станину 1, на которой размещены механизм поштучной выдачи 2, устройство ориентации с блоком захватов 3, механизм перемещения и поворота 4 (фиг.1) с цилиндрическими кассетами 5,6 (фиг.2,3) (в дальнейшем кассеты). Кроме того имеется блок управления 7 и пульт управления 8 (фиг.1).

Механизм поштучной выдачи 2 содержит чашу с магнитами под ней, приводимую во вращение электродвигателем, лоток/установленный между полюсами электромагнита, приводимый в движение электромагнитным вибратором. По лотку основания корпусов ИС (фиг.7,8) поступают на исходную позицию, снабженную фотодатчиком.

Механизм ориентации представляет собой технологическую линейку, состоящую из 7 рабочих позиций 9, 15 (фиг.1), обслуживаемых блоком захватов 3, перемещающимся по принципу манипулятора. Каждый из захватов представляет собой электромагнит с фотодатчиком контроля наличия основания. Позиция 16 (фиг.4) является гнездом кассеты 5 или 6.

0 Механизм перемещения и поворота 4 (фиг.2) содержит каретку 17с соосно установленными на ней кассетами 5,6, привод линейного перемещения каретки 17, два привода поворота кассет 5 и б. выполнен5 ные идентично. Каждая кассета фиксируется пневматическим блоком фиксации 18, жестко укрепленным на каретке 17, и фиксаторами 19, каждый из которых установлен на соответствующем приводе поворота.

0 Кроме того фиксаторы 19 являются также ведущими звеньями вращения кассет. Когда кассеты зафиксированы, включена эл. цепь привода перемещения блока захватов 3, имеющая в своем составе двигатель 20 и

5 муфту 21 (фиг.1).

Каждая кассета фиксируется совместно с цилиндрической оправкой 22 (фиг.5), изготовленной из немагнитного материала. На оправке 22 закреплены постоянные магни0 ты 23, так что 2 любых соседних магнита направлены разноименными полюсами к цилиндрической поверхности оправки. Внутри кассеты оправка размещена таким образом, что магниты 23 находятся строго

5 под гнездами кассеты. Это достигается за счет совмещения штифта 24, имеющегося на оправке, с технологическим отверстием кассеты. Система единичных магнитов, расположенных под гнездами цилиндрической

0 кассеты, способствует более точному центрированию оснований корпусов при укладке их в гнезда и удерживает их при вращении кассеты какого-либо иного принудительного закрепления. На цилиндриче5 ской поверхности кассеты, вдоль образующей имеет технологический выступ 25, необходимый в дальнейших технологических операциях и нарушающих равномерность расположения гнезд кассеты по

0 окружности.

Привод линейного перемещения каретки 17 состоит из шагового двигателя 26 (фиг.2), сообщающего ей возвратно-поступательное перемещение через муфту 27 и

5 винтовую передачу 28. Исходные (конечные) положения каретки контролируются фотодатчиками 29,30 при помощи флажка 31. На каретке.размещены флажки 32.33 с лепестками по количеству гнезд вдоль образующей цилиндрической поверхности кассеты,

взаимодействующие с фотодатчиком 34. Перемещается каретка в шариковых направляющих.

Привода поворота кассет 5 и 6 установлены на каретке 17. Каждый из них содержит (на фиг.2 приведена нумерация элементов одного из приводов) шаговый двигатель 35, передающий реверсивное движение через муфту 36 и редуктор, 37 диску 38, жестко сидящему на валу редуктора 37, На диске 38 укреплен подпружиненный фиксатор 19 и упор 39, взаимодействующей с ограничителем 40, установленным на каретке. Когда упор 39 совмещен с ограничителем 40, кассета, зафиксированная относительно диска 38, находится в исходном положении. На вал редуктора 37 насажен лепестковый диск 41, жестко соединенный с диском 38, взаимодействующий с фотодатчиком 42 и укреплен флажок 43, взаимодействующий с фотодатчиком 44, 45 контроля конечных положений кассеты по углу поворота.

Установка кассетирования работает следующим образом.

Основания корпусов ИС загружают в чашу механизма поштучной выдачи 2, где они, разделяясь, ориентируются по выводам (направление выводов перпендикулярно направлению перемещения оснований в лотке) и поступают на исходную позицию, откуда их забирает блок захватов 3 и переносит на позиции 9-16. Наличие детали на исходной позиции контролирует фотодатчик, по сигналу которого включается электромагнитная муфта 21 привода блока захватов 3.

Дальнейшая работа установки описана с момента, когда уже на каждой позиции 9-15 находится основание.

После -включения электромагнита муфта 21 блок захватов 3 из исходного центрального положения перемещается в крайнее левое положение, опускается вниз, включаются электромагниты захватов, примагничивая к себе основания, блок захватов 3 с основаниями поднимается вверх и перемещается вправо. В процессе его перемещения производится опрос каждого из 8 фотодатчиков блока захватов, контролирующих наличие оснований на электромагнитах захватов. В случае отсутствия основания на одном из них отключается электромагнитная муфта 21 установки и блок захватов 3 останавливается. В крайнем правом положении блок захватов опускается вниз, электромагниты захватов отключаются, оставляя основания перемещенными на 1 позицию вправо.

На позиции 9 анализируется положение основания по донышку и при неправильном положении подается команда на позицию 10, на которой направленное сориентиро 5 ванное основание разворачивается в вертикальной плоскости на 180°. На позиции 11 происходит поворот оснований на 90° в горизонтальной плоскости после поворота вывода основания располагаются перпен- 10 дикулярно направлению линейного перемещения кассет. На позициях 12-15 происходит центрирование оснований за счет ужесточения размеров центрирующего гнезда. Сцентрированное и сориентирован- 15 ное по донышку и выводам основание блок захватов переносит на позицию 16, которая является гнездом кассеты.

После загрузки первого гнезда кассета 5, при движении блока захватов 3 справа 0 налево включается двигатель 35 привода поворота кассеты, обеспечивающий подвод следующего гнезда на позицию 16, при этом следующий лепесток диска 41 попадает в прорезь фотодатчика 42, который дает 5 сигнал на отключение двигателя 35, если лепесток по какой-либо причине не попал в прорезь фотодатчика, происходит отключение муфты 21.

После загрузки последнего гнезда пер- 0 вого ряда по окружности флажок 43 взаимодействует с одним из фотодатчиков 44 или 45 (в зависимости от направления вращения), который дает сигнал на отключение двигателя 35 привода поворота и включение 5 двигателя 26 линейного перемещения каретки 17. Если отключение двигателя 35 по какой либо причине не произошло, то блок 38, совершив совместно с кассетой заданный угол поворота, своим упором 39 взаи- 0 модействует с ограничителем 40 и останавливает вращение кассеты.

После линейного перемещения крретки на 1 шаг следующий лепесток флажка 33 попадает в прорезь фотодатчика 34, кото- 5 рый дает команду на остановку двигателя 26, происходит загрузка основания в первое гнездо второго ряда, а при движении блока захватов 3 справа налево происходит включение двигателя 35 с реверсом в противопо- 0 ложную сторону, снова сообщающего кассете дискретное вращение до конца заполнения 2-го ряда, затем снова линейное перемещение каретки на 1 шаг и т.д. Цикл повторяется до конца заполнения всех 5 гнезд 1-ой кассеты.

Если по каким-либо причинам не произошел поворот кассеты или каретка не переместилась на 1 шаг, т.е соответствующие датчики 42 или 35 не будут затемнены лепе- суками диска 41 или флажка 33. то при движении блока захватов 3 слева направо происходит отключение муфты 21 в момент, когда блок захватов достигнет своего исходного положения (верхнее среднее).

После заполнения первой кассеты 5, т.е. завершения дискретного перемещения каретки на заданном участке, шаговый двига- тель 26 отключает датчик 34 и электромагнитную муфту 21 привода блока захватов, двигатель 26 начинает работать в ускоренном режиме, выводя кассету б на исходную позицию (см.фиг.З). Контроль исходного положения кассеты осуществляет фотодатчик 30 (флажок 31 входит в прорезь фотодатчика 30).

Включается фотодатчик 34 и электромагнитная муфта 21 привода блока захватов, Описанный цикл заполнения кассеты повторяется. В это время оператор снимает первую заполненную кассету и взамен вставляет пустую.

Предлагаемая установка кассетирова- ния позволила повысить производительность процесса загрузки цилиндрических кассет за счет его автоматизации в 2-2,3 раза, высвободив 40-46 рабочих, занятых на данной операции, а также повысить процент выхода годных за счет правильной ориентации оснований при загрузке. Формула изобретения Устройство для загрузки изделий, преимущественно оснований корпусов интегральных схем, в кассеты, содержащее станину и расположенные на ней по ходу технологических операций механизмы поштучной выдачи, ориентации с блоком захватов, механизм перемещения, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, кассеты выполнены цилиндрическими и установлены с возможностью поворота относительно своей оси, механизм перемещения выполнен в виде каретки, установленной в шариковых направляющих с пневматическим средством для фиксации кассет, привод возвратно-поступательного перемещения каретки выполнен в виде шагового двигателя, соединенного посредством муфты с винтовой передачей, механизмы поворота кассет размещены на каретке, а каждый из них выполнен в виде шагового двигателя и диска с подпружиненным фиксатором, соеди - ненных посредством муфты и редуктора, причем диск жестко соединен с валом редуктора и кассетой.

f3

в-вZ гпф

X

Линия t/cxofaffu

/70Э(/ЦЈ/{/

23

22

,4

А фиг. 7

ffvfA

Фиг. б

А-А

фиг. 8