Устройство для загрузки изделий, преимущественно оснований корпусов интегральных схем, в кассеты

 

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.

COIO3 COBFTCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<Я)с Н 05 К 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4663486/21 (22) 20.03.89 (46) 15.09.92.Бюл,N 34 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро при Гомельском злектровакуумном заводе (72) Я,M.Èçðàèëeâ, О.В.Савченко, B.Â.Beляев и B.Ä.Êîëåñíèê (56) Штейнберг M.È,. Арбит С,Э„Веселов

В,В. Роботизация подготовительных операций подачи элементов приборов на сборку, Электронная техника, Серия 7 ТОПО.

Вып.4 (143} 1987, с. 42-43. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОСНОВАНИЙ

КОРПУСОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, В

КАССЕТЫ

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 зта операция осуществляется вручную, что значительно снижает производительность сборки, Известен автомат ориентированного кассетирования, содержащий систему тех. Ж 1762431 А1 (57) Использование: производство полупроводниковых приборов. Цель — расширение эксплуатационных возможностей, Сущность изобретения; кассеты 5,6 выполнены цилиндрическими и установлены с вазможностью 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 иэ 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. нического зрения, механизм поштучной выдачи, устройство ориентирования, устройство загрузки корпусов в кассеты, блоки управления и вторичного питания, манипулятора загрузки-выгрузки. Автомат осуществляет загрузку плоских кассет.

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

Кроме ориентированной загрузки оснований в планарные кассеты известный автомат осуществляет выгрузку оснований из упаковочной или технологической тары, для этой цели служит накопитель и манипулятор с групповым электромагнитным захватом, 1 f62431 который подает основания в механизм поштучной выдачи, Известная установка (автомат) осуществл яет загрузку тол ько плоских кассет.

Целью изобретения является расшире- 5 ние эксплуатационных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в известной установке кассетирования, содержащей станину и расположенные на ней, объединенные по ходу технологиче- 10 ских операций,механизм поштучной выдачи, устройство ориентации с блоком захватов, механизм перемещения с приемными кассетами.

Согласно изобретению механизм пере- 15 мещения содержит каретку с соосно зафиксированными кассетами, каждая из которых .кинематически соединена с приводом, сообщающим кассете дискретное вращение с реверсом в конце заданного угла поворота, 20 а каретка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения дискретного на заданном участке, Конструкция механизма перемещения и поворота кассет позволяет с определен- 25 ным интервалом подавать пустое гнездо цилиндрической кассеты на позицию загрузки, На фиг.1 изображен общий вид установки кассетирования; на фиг,2 — кинематиче- 30 ская схема перемещения и поворота кассет; на фиг.3 — схема расположения кассет на исходных позициях при линейном перемещении; на фиг,4 — схема расположения кассет на исходных позициях при угловом 35 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 иэделие) — вид спереди; на фиг.8 — основание 40 корпуса (сечение А-А), Установка кассетирования содержит станину 1, на которой размещены механизм поштучной выдачи 2, устройство ориентации с блоком захватов 3, механизм переме- 45 щения 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), 50

Механизм поштучной выдачи 2 содержит чашу с магнитами под ней, приводимую во вращение электродвигателем, лоток, установленный между полюсами электромаг- 55 нита, 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 иэ 7 рабочих позиций 9, l5 (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.

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

Кроме того фиксаторы 19 являются также ведущими звеньями вращения кассет. Когда кассеты зафиксированы, включена зл. цепь привода перемещения блока захватов 3, имеющая в своем составе двигатель 20 и муфту 21 (фиг.1).

Каждая кассета фиксируется совместно с цилиндрической оправкой 22 (фиг.5), изготовленной иэ немагнитного материала. На оправке 22 закреплены постоянные магниты 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 под гнездами кассеты, Это достигается за счет совмещения штифта 24, имеющегося на оправке, с технологическим отверстием. кассеты. Система единичных магнитов, расположенных под гнездами цилиндрической кассеты, способствует более точному центрированию оснований корпусов при укладке их в.гнезда и удерживает их при вращении кассеты какого-либо иного принудительного закрепления, На цилиндрической поверхности кассеты, вдоль образующей имеет технологический выступ

25, необходимый в дальнейших технологических операциях и нарушающих равномерность расположения гнезд кассеты по окружности.

Привод линейного перемещения каретки 17 состоит из шагового двигателя 26 (фиг.2). сообщающего ей возвратно-поступательное перемещение через муфту 27 и 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, 1762431

10 с ограничителем 40, установленным на каретке. Когда упор 39 совмещен с ограничителем 40, кассета, зафиксированная 15 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 иэ 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 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 flo BblBO" дам (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 сориентированное основание разворачивается в вертикальной плоскости на 180 . На позиции 11 происходит поворот оснований на 90 в горизонтальной плоскости. после поворота вывода основания располагаются перпендикулярно направлению линейного перемещения кассет. На позициях 12-15 происходит центрирование оснований за счет ужесточения размеров центрирующего гнезда. Сцентрированное и сориентированное 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 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 сигнал на отключение двигателя 35, если лепесток по какой-либо причине не попал в прорезь фотодатчика, происходит отключение муфты 21.

После загрузки последнего гнезда первого 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 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 взаимодействует с ограничителем 40 и останавливает вращение кассеты.

После линейного перемещения каретки на 1 шаг следующий лепесток флажка 33 попадает в прорезь фотодатчика 34, который 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 противоположную 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 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 лепестками диска 41 или флажка 33. то при дви1762431

Фиь.1 жении 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 двигатель 26 отключает датчик 34 и электромагнитную муфту 21 привода блока захватов, двигатель 26 начинает работать в ускоренном режиме, выводя кассету 6 на исходную позицию (см.фиг,3). 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 кассетирования позволила повысить производительность процесса загрузки цилиндрических кассет эа 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, пре5 имущественно оснований корпусов интегральных схем, в кассеты, содержащее станину и расположенные на ней по ходу технологических операций механизмы поштучной выдачи, ориентации с блоком за10 хватов, механизм перемещения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей. кассеты выполнены цилиндрическими и установлены с возможностью поворота относительно

15 своей оси, механизм перемещения выполнен в виде каретки. установленной в шариковых направляющих с пневматическим средством для фиксации кассет, привод возвратно-поступательного перемещения ка20 ретки выполнен в аиде шагового двигателя, соединенного посредством муфты с винтовой передачей, механизмы поворота кассет размещены на каретке, а каждый из них выполнен в виде шагового двигателя и дис25 ка с подпружиненным фиксатором, соединенных посредством муфты и редуктора, причем диск жестко соединен с валом редуктора и кассетой.

1762431 авиа 3

1762431 й

1762431

Составитель Я.Израилев

Техред M. Моргентал Корректор M.немчик

Редактор. Заказ 3266 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101