Устройство для маркировки изделий

 

Изобретение относится к автоматическим устройствам для производства микросхем, может быть использовано для маркировки микросхем, установленных в плоских кассетах, и позволяет повысить производительность и качество маркировки, имеется каретка 1 с матрицей 2. В каретке выполнены боковые окна 12 и паз в нижней поверхности. В пазу каретки /7 /в установлен ползун 32 с возможностью, взаимодействия с упором 19 установки шага подачи изделий и перемещения вместе с кареткой. Ползун 32 имеет верхние горизонтальные площади, на которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачками 13 каретки и кассетами упругие Г-образные захваты. Ползун 32 имеет П-образную форму и паз 40 в основании. В пазу 40 установлен с возможностью перемещения и взаимодействия с упором-кулачком 15 каретки подпружиненный фиксатор 10, который имеет конические штыри и регулируемый по высоте упор. Имеются механизм ракеля 6 с вкладышем 7, тампон 8, транспортирующее средство, блок управления и пульт управления. 2 з.п. ф-лы, 11 ил. t с сл т со 4 00 to N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1348221 (504 В 41 F 17 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21) 3828035/28-12

22) 21.12.84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 30 ° 10.87. Бюл. У 40 (72) В.И.Морозов (53) 655.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 500080, кл. В 41 F 31/00, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАРКИРОВКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к автоматическим устройствам для проиэвод ства микросхем, может быть использовано для маркировки микросхем, установленных в плоских кассетах, и позволяет повысить производительность и качество маркировки. Имеется каретка 1 с матрицей 2. В каретке выполнены боковые окна 12 и паз в нижней поверхности. В пазу каретки установлен ползун 32 с воэможностью. взаимодействия с упором 19 установки шага подачи изделий и перемещения вместе с кареткой. Ползун 32 имеет верхние горизонтальные площади, на которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачками 13 каретки и кассетами упругие Г-образные захваты. Ползун 32 имеет П-образную форму и паз 40 в основании.

В пазу 40 установлен с воэможностью перемещения и взаимодействия с упором-кулачком 15 каретки подпружиненный фиксатор 1О, который имеет конические штыри и регулируемый по высо". те упор. Имеются механизм ракеля 6 с вкладышем 7, тампон 8, транспортирующее средство, блок управления и пульт управления. 2 з.п. ф-лы, ll ил.

)34822) Изобретение относится к автоматическим устройствам технологического оборудования и может быть использовано для маркировки микросхем, установленных в плоских кассетах.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей маркирования микросхем и повышение качества маркирования.

На фиг,l схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг ° 2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг,l; на фиг.4 — вид по стрелке В на фиг.l; на фиг.5 — вид Г на фиг.l; на фиг,6 каретка, крайнее правое положение; на фиг.7 — сечение Д-Д на фиг.5; на фиг.8 — сечение Е-Е на фиг.6; на фиг.9 — сечение ж- Н на фиг.l; на фиг.)0 — сечение 3-3 на фиг.9; на фиг,11 — пневматическая схема.

УсТроНсТВо для маркирования MHK росхем состоит из каретки 1 с матрицей 2, лотка 3 для транспортирования плоских кассет 4 с микросхемами 5, механизма ракеля 6 с вкладышами 7, тампона 8, механизма 9 подачи кассет, механизма укладки кассет(не показан ), фиксатора !0, плиты 11, пульта управления, блока управления и источника питания (не показаны ), Каретка 1 предназначена для «о з-. вратно-поступательного перемещения матрицы 2 с целью снятия с нее изоб-ражения знаков маркировки для перено-са их на корпус микросхемы, ))атрица может быть круглой или прямоугольной формы. Она устанавливается с возможностью ее регулирования по длине каретки. Знаки маркировки выполнены в ее теле (глубокая печать). Краска для печати знаков маркировки наносится периодически на матрицу определенными дозами вручную. Каретка имеет П-образную форму. На боковых ее стенках выполнены окна 12, в которых установлены кулачки 13 и 14.

В нижней части каретки закреплены упор-кулачок 15, взаимодействующий с фиксатором 10, шток 16 с Г-образным толкателем 17, служащим для подачи кассет из магазина 18 на исходную позицию лотка, и регулируемый упор 19 для установки шага подачи иэделий, выполненный в виде скобы.

Возвратно-поступательное движение каретки осуществляется с помощью

55 пневмопривода, выполненного в виде пневмоцилиндра 20 двойного действия с поршнем 21 и штоком 22. Рабочие камеры 23 и 24 пневмоцилиндра соединены через электропневмоклапаны

25 и 26 с источником сжатого воздуха (не показан).

Электропневмоклапаны 25 и 26 электрически соединены с блоком управления (не показан), Для регулирования скорости перемещения каретки пневмопривод снабжен обратными клапанами 27 и 28 с регулируемыми дросселями 29 и 30. Для подачи иикросхем на позицию 31 маркирования каретка снабжена полэуном 32 П-образной формы, размещенным внутри нее снизу лотка на определенном расстоянии от упора 19, За счет изменения этого расстояния регулируется шаг подачи иэделии на позицию маркирования.

Ползун выполнен с горизонтальными площадками 33 и 34 сверху, на которых установлены упругие Г-образные пластинчатые захваты 35 и 36 с возможностью взаимодействия с кулачками 13 и 14 и плоскими кассетами 4, Для изменения расстояния от упора 19 до полэуна выполнены пазы 37, в которых размещаются крепежные винты 38 упора. Изменение шага подачи изделий на позицию маркирования необходимо для того, чтобы можно было производить маркировку различных микросхем с планарными выводами, установленных в плоских кассетах. Упоркулачок 15 служит для возвращения ползуна в первоначальное положение.

Кроме того, с помощью его осуществляется при подаче микросхем на позицию маркирования отвод фиксатора

1О с упором 39 вниз.

В основании ползуна 32 выполнен паз 40 для размещения фиксатора при движении его с кареткой в крайнее правое положение. На боковой стенке ползуна установлена тормозная упругая пластинка 41 дугообразной формы.

Торможение ползуна необходимо для осуществления более надежного сцепления и расцепления кассет с захватами ползуна и предотвращения его случайного смещения на позиции маркирования до фиксации изделий. Каретка снабжена Флажком 42, а на плите установлены Фотодатчики 43 и 44, Данные коммутационные элементы необ1348221

25 ходимы для осуществления управления устройством.

Плоские кассеты для установки микросхем 5 с планарными выводами выполнены с окнами и элементами, пре5 дохраняющими микросхемы от выпадания иэ кассет. На периферии кассет с обеих сторон выполнены пазы 45, отстоящие друг от друга на равных рас,стояниях. Кассеты с микросхемами укладываются в магазины путем размещения их в пазах, выполненных в вертикальных стенках 46 и 47 магазина.

Для фиксации микросхем на позиции маркирования в их рамках выполнены отверстия 48. Для установки каретки и ползуна и осуществления их перемещения на боковых стенках лотка выполнены гизы 49, в которых размещаются ролики 50 ползуна и каретки.

В зоне периодического перемещения кассет на шаг, равный расстоянию между пазами кассет, в верхней части лотка выполнены угловые вырезы (не показаны), благодаря которым пазы кассет в этой зоне оказываются открытыми для сцепления с захватами ползуна. Для перемещения кассет по лотку с образованием пазов по обеим

его сторонам установлены планки 51 °

Для ограничения перемещения каретки вправо служит регулируемый по положению ограничитель 52. Симметрично относительно осевой линии лотка выполнены на всю длину два паза (не показаны),позволяющие перемещать по нему микросхемы с перпендикулярными выводами, а следовательно, осуществлять при наличии питателя их маркиро- 4р вание °

Ракель и вкладьпп установлены в одном корпусе 53 над кареткой. Ракель служит для очистки поверхности матрицы от лишней краски перед снятием с нее отпечатка маркировки с помощью тампона. Ракель выполнен в виде упругой (эластичной) тонкой пластинки 54, зажатой между двумя щечками 55, и установлен под углом на оси 56 кронштейна 57, жестко сое-диненного с втулкой 58, размещаемой на конце горизонтального вала 59. Такая установка позволяет ракелю при очистке матрицы от лишней краски самоустанавливаться ° На цилиндрической поверхности втулки по окружности выполнен паэ (не показан), в котором размещается крепежный винт

60 ° При ослаблении этого винта ракель можно поворачивать относительно вала и тем самым изменять угол его установки. Вал с втулкой 61 установлены в полэуне 62, связанном с винтовым элементом 63 ° При изменении угла установки ракеля полэун с валом перемещаются в вертикальной плоскости. В пазу 64 втулки перемещается в осевом направлении шпонка

65 вала. Втулка имеет рычаг 66, с помощью которого вал с ракелем связан с кулачковым штоком 67 пневмопривода, выполненного в виде пневмоцилиндра 68 с поршнем 69. Рабочие камеры 70 и 71 пневмоцилиндра соединены через регулируемые дроссели

72 и 73 и электропневмоклапаны 25 и 26 с источником сжатого воздуха.

Закрытие прохода сжатому воздуху в пневмоцилиндр 68 осуществляется путем пережатия трубопроводов с помощью электромагнитного устройства

74. Свободньп конец рычага размещается в пазу 75 штока 67, при движе-! нии которого ракель поворачивается на определенный угол и поднимается над матрицей. Высота подъема ракеля регулируется за счет ограничения хода кулачкового штока пневмоцилиндра 68 винтовым упором 76. На втором конце вала установлена между его буртиком и гайкой 77 прямоугольная втулка 78 с роликом 79, размещаемым в пазу цилиндрического копира (кулачка) 80, закрепленного на валу электродвигателя, 81. Втулка имеет ограничитель 82, выполненный с пазом 83, охватывающим втулку с трех сторон. Она может свободно перемещаться только в осевом направлении вала. Паз на цилиндрическом копире выполнен криволинейным, в результате чего при вращении цилиндрического копира втулка 78 с валом 59 и ракелем вибрирует в осевом направлении, Вибрация ракеля способствует улучшению очистки матрицы от лишней краски и тем самым повышению качества маркирования микросхем. Для изменения положения вала с ракелем в вертикальной плоскости, связанного с изменением установки угла ракеля, во втулке выполнено прямоугольное отверстие (не показано).

Вкладьпп служит для нанесения краски на знаки маркировки и выполнен в виде прямоугольной резиновой плас1348221 тинки 84 с дугообразным пояском 85 снизу. Он крепится на державке 86 и кронштейне 87 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.

Кронштейн вкладыша установлен в под5 пружиненном цилиндрической пружиной

88 ползуне 89 с роликом 90, взаимодействующим с кулачковым штоком 67 пневмопривода.

Тампон выполнен из желатина и имеет форму тела вращения, образующей которого является кривая, близкая к параболе. Тампон крепится на штоке 91 с регулировочным винтом

92, позволяющим устанавливать степень деформации тампона, à следовательно, регулировать силу прижатия тампона к поверхности матриць| и уста1О навливать ее оптимальнои при данном шрифте знаков изображения (печати ) маркировки, от чего в немалой степени зависит качество маркирования микросхем, Корпус 93 тампона связан посредством кронштейна 94 со штоком

95 пневмопривода, выполненного в виде пневмоцилиндра 96 двустороннего действия с поршнем 97 и рабочими камерами 98 и 99, Пневмоцилиндр соединен через регу30 лируемые дроссели 100 и 10! и электропнев.. оклапаны 102 и 103 с источниКО;"1 сжатого в оздуxa, .1лектропнеезмо клапаны 102 и 103 элсктрич скп co!— динены с блоком управления. Пере 35 мещение тампона при снятии пзобра45

Механизм подачи кассет и механизм укладки кассет в приемные магазины

108 по конструктивному исполнению одинаковы. При этом они могут перемещать магазины как в одном направ— лении, так и в разных направлениях, например один — вверх, другой — вниз и наоборот. Каждый механизм состоит из сопряженной пары винта 109 с гайкой 110 и реверсивного двигателя

111, установленного на кронштейне

112. Винт соединен с помощью муфты !

13 с валом электродвигателя..На

55 жения маркировки с матрицы и отпечатывание этого изображе Il!Er E!a корпусе микросхемы ограни«ивастcя цилиндрическим упором 104. Поворот штока

40 тампона по окружности предотвращается винтом 105. Для управления исполнительньг и механизмами устройства кронштейн тампона снабжен флажком

106 с фотодатчиком 107. винте крепится флажок 114, а на гайке — кронштейн 115 и две цилиндрические стойки 116, несущие площадку

ll7, на которой устанавливаются сменные магазины 18 с кассетами. При вхождении флажка 114 в паз фотодатчика 118 электродвигатель выключается. В верхнем и нижнем положениях магазина кронштейн 115 взаимодействует с концевыми выключателями 119 и 120, в результате чего устройство выключается из работы.

При перемещении магазина на шаг кассета устанавливается против торца толкателя 17, закрепленного на штоке 16, связанного с к-реткой l. При движении каретки вправо кассета перемещается толкятелем из магазина на исходную позицию лотка, с которой затем микросхемы подаются на позицию маркирования путем перемещения кассеты на шаг за каждый рабочий цикл маркирования.

Фиксатор err>"æèò для фиксации микросхем на пЬзиции маркирования. Он состоит из двух конических штырей

121, входящих при фиксации в отверстия 48 рамки микросхемы, регулируемого по высоте упора 39 и штока 122, 1Втыри и упор 39 подпружинены цилиндрической пружиной (не показа па). 1Чток фиксатора снабжен роликом

123, взаимодействующим с упором-кулачком при подаче микросхем на позицию маркирования. Упор 39, выполненный в виде цилиндрического стержня с резьбовым концом, необходим для точной установки микросхем по высоте. Он ввернут в шток фиксатора. В результате снабжения фиксатора регулируемым упором повышается качество маркирования.

Блок управления (не показан) содержит трансформатор, выпрямитель, шаговые искатели, промежуточные реле и другие коммутационные элементы.

Управление исполнительными механиз) мами осуществляется через электро- пневмоклапаны и фотодатчики.

На пульте управления установлены автоматический выключатель, выключатели тумблера), сигнальные световые лампочки, переключатель с автоматического режима работы на режим работы с автомати-recKHM выключением устройства после каждого цикла маркировки и переключатель нанесения крас1348221

35 ки на изображение маркировки матрицы через каждые 3-4 цикла маркирования.

Источник питания (не показан) содержит фильтр 124 для очистки сжатого воздуха от загрязнения, регу5 лятор 125 давления и маслораспылитель 126.

Все узлы и элементы устройства крепятся на плите, которая может быть установлена на любом рабочем столе.

Устройство для маркирования микросхем работает следующим образом.

При включении устройства в работу электрический сигнал поступает из блока управления на электропневмоклапан 25 и сжатый воздух через него иэ источника питания поступает в камеру 71 пневмоцилиндра 68 и через об20 ратный клапан 27 в камеру 23 пневмоцилиндра 20. Под действием усилия давления поршень 69 со штоком 67 пневмоцилиндра 68 перемещаются влево до упора 76. В крайнем левом поло- 25 женин штока вкладыш 7 поднимается, в ракель 6, поворачиваясь относительно вала 59, опускается и соприкасается с поверхностью матрицы 2.

С небольшим запаздыванием поршень 30

21 со штоком 22 и кареткой 1 под действием усилия давления в камере

23 перемещаются вправо до ограничителя 52. При движении каретки лишняя краска снимается с матрицы ракелем. При этом ракель вибрирует в осевом направлении за счет перемещения ролика 79 втулки 78 по криволинейному пазу цилиндрического копира 80, приводимого во вращение элект- 4О родвигателем 8!. Вытесненный сжатый воздух из камер 24 и 70 пневмоцилиндров 20 и 68 удаляется через дроссели 30 и 72 и электромагнитный клапан 26 в атмосферу. При зачистке мат45 рицы краска остается только в углублениях знаков маркировки.

При движении каретки вправо штыри 12! и упор 39 фиксатора отводятся упором-кулачком вниз, кулачки 13 и

14, дойдя до захватов 35 и 36 ползуна

32, нажимают на них и они заходят в пазы 45 кассеты 4,а упор 19,дойдя до ползуна (находившийся до этого в неподвижном состоянии ), захватывает его и он вместе с кассетой перемещается на заданный шаг, в результате этого микросхема устанавливается на позицию 31 маркировки, а матрица (центр изображения маркировки) устанавливается соосно с тампоном. В крайнем правом положении каретки флажок 42 заходит в фотодатчик 44 и электрический сигнал поступает на электропневмоклапан 102, открывается проход и сжатый воздух проходит из источника питания в камеру 98 пневмоцилиндра 96. Под действием усилия давления поршень 97 с тампоном 8 перемещаются вниз ° При этом вытесненный сжатый воздух из камеры 99 сбрасывается через электропневмоклапан 103 в атмосферу. Тампон соприкасается с матрицей, и знаки маркировки отпечатываются на его выпуклой поверхности, Движение поршня 97 тампоном 8 ограничивается упором

104, соприкасающимся с кареткой. В нижнем положении тампона флажок 106 заходит в фотодатчик 107 и на электропневмоклапан 103 поступает электрический сигнал. Одновременно электрический сигнал снимается с электро- пневмоклапана 102, поступление сжатого воздуха в камеру 98 прекращается, а оставшийся сжатый воздух иэ нее сбрасывается через дроссель 100 и электропневмоклапан 102 в атмосфеðó. Сжатый воздух проходит через открытый проход электропневмоклапана 103 в камеру 99, и поршень 97 с тампоном поднимаются. После этого электрический сигнал поступает на электропневмоклапан 26 и сжатый воздух через него и обратный клапан

28 проходит в камеру 24 пневмоцилиндра 20 и через дроссель 72 в камеру

70 пневмоцилиндра, а электрический сигнал с электропневмоклапана 25 снимается и поступление сжатого воздуха в камеры 23 и 71 прекращается, Оставшийся сжатый воздух иэ камер

23 и 71 пневмоцилиндров 20 и 68 сбрасывается через дроссели 29 и

78 и электропневмоклапан 25 в атмосферу.

Под действием усилия давления поршень 69 со штоком 67 перемещается вправо, ракель поднимается, а вкладыш опускается и соприкасается с поверхностью матрицы. В это же время поршень 21 с кареткой 1 под действием усилия давления перемещаются в крайнее левое положение.

При движении каретки краска наносится, с помощью вкладыша на знаки матрицы. После ухода каретки с

9 13482 позиции 31 маркирования электрический сигнал снимается с электропневмоклапана 103 и поступает на электропневмоклапан 102, открывается проход и сжатый воздух из источника пи тания проходит в камеру 98 пневмоцилиндра 96. Под действием усилия давления поршень 97 с тампоном 8 опускаются. Тампон соприкасается с плоской поверхностью корпуса микросхемы, и изображение маркировки отпечатывается на нем.

Оставшийся сжатый воздух иэ камеры 99 сбрасывается через дроссель

101 и электропневмоклапан 103 в атмосферу, В нижнем положении флажок

106 заходит в фотодатчик 107, элект" рический сигнал снимается с электропневмоклапана 102 и поступает на электропневмоклапан 103, сжатый воздух проходит иэ источника питания через дроссель 101 в камеру 99, а оставшийся сжатый воздух из камеры

98 сбрасывается через дроссель 100 и электропневмоклапан 102 в атмосферу. Под действием усилия давления поршень 97 с тампоном поднимаются в исходное положение. При движении каретки влево краска наносится вкладышем на матрицу. В крайнем левом положении флажок 42 заходит в фотодатчик 43. Электрический сигнал снимается с электропневмоклапана 26 и поступает на электропневмоклапан 25, 35 через который сжатый воздух проходит в камеру 71 пневмоцилиндра 68 и через обратный клапан 27 в камеру 23 пневмоцилиндра 20. Далее рабочий цикл маркировки автоматически повторяется.

Переключение устройства на режим работы с автоматическим выключением его после каждого цикла маркирования осуществляется с помощью переключателя, установленного на пульте. Для переключения устройства на режим маркирования с нанесением краски на знаки матрицы через 3-4 цикла следует при положении каретки справа включить в работу электромагнитное устройство 74, с помощью которого путем пережатия трубопроводов пневмоцилиндр 68 выключается периодически иэ работы на 3-4 цикла маркировки.

При выключенном цилиндре 68 шток

67 находится в крайнем левом положении, при котором вкладыш 7 оказывается поднятым.

После окончания маркировки микросхем кассеты по сигналу блока управления включается электродвигатель

ill механизма 9 подачи и винт 109 делает поворот на 360, флажок 114 входит в паз фотодатчика 118 и электродвигатель выключается. При повороте винта гайка 110 с магазином 18 перемещаются на заданный шаг и против толкателя 17 и лотка 15 устанавливается кассета с микросхемами. При перемещении каретки вправо кассета подается толкателем из магазина на исходную позицию лотка и процесс маркирования снова продолжается.

Кассеты с отмаркированными микросхемами укладываются в приемные магазины 108, которые так же как магазины механизма подачи по сигналу из блока управления перемещаются на шаг, в результате этого его пазы устанавливаются против лотка.

После маркировки всех кассет магазина кронштейн 115 гайки 110 воздействует на нижний 120 или верхний 119 концевой выключатель, контакты размыкаются. загорается на пульте управления сигнальная лампочка и устройство выключается из работы. 1агазин меняется. Если магазин находится в нижнем положении, то путем реверсирования электродвигателя он переводится в верхнее положение, формула и з обретения

1. Устройство для маркировки иэделий, преимущественно микросхем, установленных в плоских кассетах, содержащее каретку с матрицей, тампон, механизм ракеля с вкладышем,, фиксатор и транспортирующее средство, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, каретка имеет боковые окна и паз в нижней поверхности и снабжена ползуном, установленным в пазу, кулачками, смонтированными в боковых окнах, упором установки шага подачи иэделий и упором-кулачком, причем ползун установлен с возможностью взаимодействия с упором установки шага подачи изделий, перемещения вместе с кареткой и имеет верхние горизонтальные площадки, на которых установлены с возможностью взаимо1348221

74

Вид 8

Ф1

Фое, 3

117

11á

Род /

6 О Я 54 действия с кулачками каретки и кассетами упругие Г-образные захваты.

2, Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества маркировки, полэун имеет П-образную форму и паз в основании, фиксатор подпружинен и выполнен в виде конических штырей и регулируемого по высоте упора и установлен с возможностью перемещения в пазу полэуна и взаимодействия с упором-кулачком каретки.

3, Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что механизм ракеля с вкладышем выполнен в виде установленных в корпусе двух полэунов, привода и цилиндрического копира, при этом в одном полэуне, связанном с винтовым элементом, установлен горизонтальный вал, на котором закреплен ракель, а в другом ползуне установлен кронштейн, на котором

10 смонтирован вкладьпп, причем на горизонтальном валу установлены рычаг, соединяющий вал с приводом, и втулка, св язанная с помощью ро лика с цилиндрическим копи

15 ром °

1348221

Е-E

92

97

76

90 67 Оие. 70

1348221

20 ф1/а, 11

Составитель А. Евстигнеев

Редактор М.Андрушенко Техред А. Кравчук Корректор С.1цекмар!

Заказ 5)55/18 Тираж 348

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул, Проектная, 4