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

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 115 Н 05 К 13/ Т ЗОБ ИСА ВТОРСКОМУ ДЕТЕЛЬСТВУ техноло- ектрова.В.Беля Веселов ных опена сбор ТОПО,дству т быть пусов ваний СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторскогическое бюро при Гомельском элкуумном заводе(56) Штейнберг М,ИАрбит С,ЭВ,В. Роботизация подготовительраций подачи элементов приборовку, Электронная техника, СерияВ ып.4 (143) 1987, с. 42-43.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ИЗДЕЛИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ОСНОВАНИЙКОРПУСОВ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, ВКАССЕТЫ Изобретение относится к произво полупроводниковых приборов и може использовано в процессе сборки кор интегральных схем для загрузки осно 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(57) 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. нического зрения, механизм поштучной выдачи, устройство ориентирования, устройст- а во загрузки корпусов в кассеты,блоки управления и вторичного питания, манипулятора загрузки-выгрузки. Автомат осуществляет загрузку плоских кассет,ЬЭЗа прототип принята установка (авто- Фь мат) кассетирования, содержащий станину 6 д и расположенные на ней. обьединенные по а ходу технологических операций, механизмы поштучной выдачи. устройство ориентации с блоком захватов, механизм перемещенияееВ 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 6243110 20 25 30 40 45 50 55 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, обьединенные 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 цилиндрической 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 иэделие) - вид спереди: на фиг.8 - основаниекорпуса (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 фото- датчиком. Механизм ориентации представляет собой технологическую линейку, состоящую иэ 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,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 ассет 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 фото- датчиками 29, 30 при помощи флажка 31. На каретке.размещены флажки 32, 33 с лепестками по количеству гнезд вдоль образующей цилиндрической поверхности кассеты, 176243110 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 следующимобразом.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. 20 25 30 35 40 45 50 55 На позиции 9 анализируется положение основания по донышку и при неправильном положении подается команда на позицию 10, на которой направленное сориентиро. ванное 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 дви 1762431жении 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, пре имущественно оснований корпусов интегральных схем, в кассеты, содержащее станину и расположенные на ней по ходу технологических операций механизмы поштучной выдачи, ориентации с блоком за 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 ка 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 дис ка с подпружиненным фиксатором, соединенных посредством муфты и редуктора, причем диск жестко соединен с валом редуктора и кассетой.. Заказ 3266 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5