CN105321860A - 全自动进出料设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种全自动进出料设备及其控制方法。一种全自动进出料设备包括物料进出平台、滑轨、机械手臂以及设置于滑轨的旁侧的测试机台；物料进出平台适于送出或回收工作物件，其中工作物件包括载体以及位于载体上的多个待测物，且载体具有辨识码；在物料进出平台的辨识单元辨识完载体的辨识码后，物料进出平台的控制单元驱动机械手臂自物料进出平台取出工作物件，并在机械手臂沿滑轨移动至对应的测试机台时将工作物件置放于其内。本发明提供一种全自动进出料设备及其控制方法，有助于提高测试与分选发光二极管晶粒的效率与可靠度。

Description

全自动进出料设备及其控制方法
技术领域
本发明是有关于一种进出料装置及其控制方法，且特别是有关于一种全自动进出料设备及其控制方法。
背景技术
发光二极管(LED)晶片在制作完成后，会被贴附在蓝膜(bluetape)上并切割成多颗晶粒。一般来说，蓝膜会被固定于晶片环(waferring)且因受张力而绷开，使得贴附在蓝膜上的各颗晶粒彼此分离。接着，晶片环可通过手动或自动的进料过程送入各自独立的外观检查机台(例如自动光学检查(AOI)装置)或光电测试机台，以进行晶粒测试的动作。
通常而言，经外观检查机台检测后的晶片环上的各颗晶粒，需再以人工的方式移置到光电测试机台，以针对晶片环上的各颗晶粒进行光电测试。又或者是，先利用光电测试机台针对晶片环上的各颗晶粒进行光电测试，再在光电测试结束后以人工的方式移置到外观检查机台，以针对晶片环上的各颗晶粒进行外观检查。之后，经外观检查与光电测试后的晶片环上的各颗晶粒再以人工方式移置到分选机台。分选机台可依照外观检查与光电测试后的结果，将晶片环上的各颗晶粒分选到不同等级的分选盒(bin)中。然而，以人工的方式将晶片环从外观检查机台或光电测试机台移置到分选机台的这个过程上，极易发生人为疏失，对处理的可靠度造成危害。
发明内容
本发明提供一种全自动进出料设备及其控制方法，有助于提高测试与分选发光二极管晶粒的效率与可靠度。
本发明提出一种全自动进出料设备，其包括物料进出平台、滑轨、机械手臂、多个测试机台。物料进出平台适于送出或回收工作物件，其中工作物件包括载体以及位于载体上的多个待测物，且载体具有辨识码。物料进出平台包括辨识单元以及控制单元，其中辨识单元用以辨识载体的辨识码，且控制单元电性耦接于辨识单元。滑轨设置于物料进出平台的旁侧。机械手臂可移动地设置于滑轨上，且电性耦接于控制单元。前述测试机台设置于滑轨的旁侧。在辨识单元辨识完载体的辨识码后，控制单元驱动机械手臂自物料进出平台取出工作物件。机械手臂沿滑轨移动至对应的测试机台，以将工作物件置放于对应的测试机台。
本发明提出一种全自动进出料设备的控制方法包括以下步骤：首先，将工作物件送入物料进出平台，其中工作物件包括载体以及位于载体上的多个待测物，且载体具有辨识码。接着，利用物料进出平台的辨识单元辨识载体的辨识码。接着，通过控制单元驱动机械手臂自物料进出平台取出工作物件。接着，通过控制单元驱动机械手臂沿设置于物料进出平台的旁侧的滑轨移动，其中滑轨的旁侧设置有多个测试机台。之后，通过控制单元驱动机械手臂移动至对应的测试机台，以将工作物件置放于对应的测试机台内。
基于上述，本发明的全自动进出料设备可在工作物件送入物料进出平台后，先以辨识单元快速扫描工作物件的载体，以判读出载体的辨识码。接着，再通过控制单元驱动机械手臂取出工作物件，并使机械手臂沿着滑轨移动至对应的测试机台，进而将工作物件置放于其内。详细而言，不同工作物件的载体上承载有不同类型的待测物，故需视各个载体上的待测物的类型以进行不同的测试步骤。举例来说，有部分类型的待测物需经对应的测试机台分别进行光电测试与外观检查等步骤，而其他部分类型的待测物则仅进行光电测试的步骤。换言之，本发明的全自动进出料设备可进行前述自动化辨识、输送与测试等流程，藉以有效提高工作物件测试的效率与可靠度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的全自动进出料设备的俯视示意图。
附图标记说明：
10：工作物件；
11：载体；
11a：晶片环；
11b：蓝膜；
13：待测物；
100：全自动进出料设备；
110：物料进出平台；
111：辨识单元；
112：控制单元；
113：第二收发单元；
120：滑轨；
130：机械手臂；
140：测试机台；
141～144：光电测试机台；
141a～146a：第三收发单元；
145、146：外观检查机台；
150：分选机台；
150a：第四收发单元；
160：数据存储装置；
161：第一收发单元。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的全自动进出料设备的俯视示意图。请参考图1，在本实施例中，全自动进出料设备100可应用于发光二极管晶粒的测试与分选，其包括物料进出平台110、滑轨120、机械手臂130、多个测试机台140以及多个分选机台150。在另一实施例中，全自动进出料设备也可由物料进出平台、滑轨、机械手臂、多个测试机台所组成，而未设置有分选机台，本发明对此不加以限制。
具体来说，物料进出平台110主要是作为送出或回收多个工作物件10所用，其中各工作物件10例如是由载体11以及位于载体11上的多个待测物13所组成。一般来说，载体11可包括晶片环11a以及固定于晶片环11a上的蓝膜11b，由于蓝膜11b在固定于晶片环11a后受张力而绷开，因此可使贴附于蓝膜11b上的各个待测物13彼此分离，且概呈矩阵排列，但本发明并不以此为限。此处，待测物13例如是待测的发光二极管晶粒，其具有一对或两对电极。
为求全自动地进行多个工作物件10及其上的待测物13的测试与分选，故各个工作物件10的载体可具有特定的辨识码，以图1所示的待测物13的排列方式举例说明，待测物13的编号的排序可由上自下且由左自由的依次递增，假使载体11的辨识码为A，则待测物13的编号可排序为A-1～A-9，但本发明并不以此为限。另一方面，物料进出平台110可包括辨识单元111以及控制单元112，其中辨识单元111即是作为辨识(或判读)载体11的辨识码所用。
在判读出载体11的辨识码之后，电性耦接于辨识单元111的控制单元112会接收到自辨识单元111所发出的电信号，以驱动物料输送机构来进行工作物件10的输送。在本实施例中，物料输送机构例如是由滑轨120与机械手臂130所组成，其中滑轨120设置于物料进出平台110的旁侧，且机械手臂130为可移动地设置于滑轨120上。因此，在控制单元112接收到前述电信号后，控制单元112便会驱动与其电性耦接的机械手臂130自物料进出平台110取出工作物件10，并使机械手臂130沿着滑轨120来回移动。通常而言，机械手臂130可通过真空吸附装置、夹取装置或托取装置，以将工作物件10自物料进出平台110取出。
在本实施例中，测试机台140以及分选机台150设置于滑轨120的旁侧(例如滑轨120的两相对侧)，其中测试机台140可包括光电测试机台141～144以及外观检查机台145与146。此处，虽然是以四台光电测试机台141～144、两台外观检查机台145与146以及两台分选机台150举例说明，但前述各类型的机台的数量自可视需求而适度地增减，本发明并不以此为限。如图1所示，外观检查机台145与146较光电测试机台141～144靠近物料进出平台110，且分选机台150较光电测试机台141～144远离物料进出平台110。也就是说，光电测试机台141～144例如是位于外观检查机台145与146以及分选机台150之间，但前述各类型的机台之间的相对配置关系或相对于物料进出平台110的距离自可视需求而适度地调整，本发明并不以此为限。
就尚未检测的工作物件10来说，通过机械手臂130将工作物件10自物料进出平台110取出后，机械手臂130可沿着滑轨120移动至对应的外观检查机台145与146的任一，或者是光电测试机台141～144的任一。由于光电测试机台141～144以及外观检查机台145与146个别具有特定的编码，因此控制单元112可依据前述编码以使机械手臂130沿着滑轨120准确地移动至对应的外观检查机台145与146的任一之所在，或者是光电测试机台141～144的任一之所在。需知，各个分选机台150也具有其特定的编码。另一方面，全自动进出料设备100还包括数据存储装置160，其中数据存储装置160可具有第一收发单元161，物料进出平台110还包括电性耦接于控制单元112的第二收发单元113，光电测试机台141～144可个别具有第三收发单元141a～144a，外观检查机台145、146可个别具有第三收发单元145a、146a，且各个分选机台150可具有第四收发单元150a。第三收发单元141a～146a分别电性耦接于第一收发单元161与第二收发单元113，且各个第四收发单元150a分别电性耦接于第一收发单元161与第二收发单元113。上述的收发单元是以无线传输或有线传输的方式进行数据交换。
倘若机械手臂130先将工作物件10置放于外观检查机台145(或外观检查机台146)内，则外观检查机台145(或外观检查机台146)例如是以自动光学检查(AOI)装置来针对各个待测物13进行外观完整度的检测。之后，各个待测物13经由外观检查机台145(或外观检查机台146)检测后的测试结果，可通过对应的第三收发单元145a(或第三收发单元146a)传送至第一收发单元161，以存储于数据存储装置160。又，倘若机械手臂130先将工作物件10置放于光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)内，则光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)可对各个待测物13进行电性测试及光学测试。电性测试的项目包括测试各个待测物13是的电性是否导通。光学测试的项目包括测试各个待测物13发光时的波长及亮度等。之后，各个待测物13经由光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)检测后的测试结果，可通过对应的第三收发单元141a(或第三收发单元142a～144a的任一)传送至第一收发单元161，以存储于数据存储装置160。
详细而言，在判读出载体11的辨识码之后，电性耦接于辨识单元111的控制单元112会接收到自辨识单元111所发出的电信号以得知载体11上的待测物13的类型，进而依据待测物13的类型来将工作物件10输送对应的测试机台140，进行载体11上的待测物13的测试。待测物13依据其种类及对应的测试流程可以是***内建或由使用者设定。举例来说，有部分类型的待测物13需分别经光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)与外观检查机台145(或外观检查机台146)进行光电测试与外观检查，以将测试结果传送并存储至数据存储装置160。此外，也有部分类型的待测物13仅需经光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)进行光电测试即可，以将测试结果传送并存储至数据存储装置160。
以需要分别经光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)与外观检查机台145(或外观检查机台146)进行光电测试与外观检查的待测物13为例，倘若先经光电测试后的待测物13被检查出光电性能异常，则数据存储装置160会将光电性能异常的待测物13的所属的载体11的辨识码及其编号记录下来，以在后续进行外观检查时通过第一收发单元161传送至对应的第三收发单元145a(或第三收发单元146a)，使对应的外观检查机台145(或外观检查机台146)仅针对光电性能正常的其他待测物13进行外观检查，以提高检测效率。需说明的是，在各个待测物13经光电测试结束之后，光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)会通过对应的第三收发单元141a(或第三收发单元142a～144a的任一)发出电信号至第二收发单元113，再通过第二收发单元113传送至控制单元112，以通过控制单元112驱动机械手臂130将工作物件10自光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)移送至对应的外观检查机台145(或外观检查机台146)进行外观检查。
又，倘若先经外观检查后的待测物13被检查出外观缺陷，则数据存储装置160会将前述具有外观缺陷的待测物13所属的载体11的辨识码及其编号记录下来，以在后续进行光电测试时通过第一收发单元161传送至对应的第三收发单元141a(或第三收发单元142～144的任一)，使对应的光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)仅针对外观完整的其他待测物13进行光电测试，以提高测试效率。需说明的是，在各个待测物13外观检查结束之后，外观检查机台145(或外观检查机台146)会通过对应的第三收发单元145a(或第三收发单元146a)发出电信号至第二收发单元113，再通过第二收发单元113传送至控制单元112，以使控制单元112驱动机械手臂130将工作物件10自外观检查机台145(或外观检查机台146)移送至对应的光电测试机台141(或光电测试机台142～144的任一)进行光电测试。
据此，数据存储装置160可记录有各个待测物13的外观完整度与光电性能的测试结果，并且完成外观检查与光电测试后的工作物件10可通过机械手臂130移送至其中一个分选机台150。此时，数据存储装置160会通过第一收发单元161以将各个待测物13的外观完整度与光电性能的测试结果传送至对应的第四收发单元150a，使分选机台150能依据各个待测物13的等级，例如通过真空吸附装置或夹取装置将待测物13自载体11取下，并摆放至对应的分选盒(未示出)内。详细而言，本实施例的全自动进出料设备100可同时针对多个工作物件10进行光电测试、外观检查以及分选等动作，待分选后的待测物13在分选盒(未示出)的数量达到设定值时，则可通过机械手臂130将分选盒(未示出)回收至物料进出平台110。
值得一提的是，当光电测试机台141～144、外观检查机台145与146以及分选机台150满载时，通过控制单元112驱动机械手臂130将经光电测试后、经外观检查后或经光电测试以及外观检查后的工作物件10先行回收至物料进出平台110，待相应的测试机台140或分选机台150出现空档时，再通过机械手臂130将回收至物料进出平台110的工作物件10取出并移送至相应的测试机台140或分选机台150。假使再次由物料进出平台110所取出的工作物件10经辨识单元111扫描工作物件10的载体11的辨识码，并通过控制单元112基于数据存储装置160所记录的测试结果判断得知此工作物件10已完成光电测试或光电测试与外观检查等步骤后，则此工作物件10便可通过机械手臂130直接输送至对应的分选机台150进行分选的步骤，而此工作物件10的相关测试结果则可由数据存储装置160传送至对应的分选机台150。
另一方面，在测试机台140即将测试待测物13结束之前，可通过对应的收发单元传送电信号至第二收发单元113，再通过第二收发单元113传送至控制单元112，以通过控制单元112驱动机械手臂130将下一个工作物件10自物料进出平台110取出并输送至前述测试机台140，以进行光电测试或外观检查。假使有其中两个测试机台140同时完成待测物13的光电测试或外观检查，则控制单元112会进一步判断各个测试机台相对于物料进出平台110的距离，以在将工作物件10自物料进出平台110取出后先输送至相对靠近物料进出平台110的测试机台140。
综上所述，本发明的全自动进出料设备可在工作物件送入物料进出平台后，先以辨识单元快速扫描工作物件的载体，以判读出载体的辨识码。接着，再通过控制单元驱动机械手臂取出工作物件，并使机械手臂沿着滑轨移动至对应的测试机台，进而将工作物件置放于其内。详细而言，不同的工作物件的载体上承载有不同类型的待测物，故需视各个载体上的待测物的类型以进行不同的测试项目。举例来说，有部分类型的待测物需经对应的测试机台分别进行光电测试与外观检查等步骤，而其他部分类型的待测物则仅进行光电测试的步骤，并将测试的结果传送并存储至数据存储装置，以在后续将经光电测试或光电测试与外观检查后的工作物件输送至分选机台时，数据存储装置可将各个待测物的外观完整度与光电性能的测试结果传送至对应的分选机台，使分选机台能依据各个待测物的等级进行分选的步骤，故能有效提高工作物件测试与分选的效率与可靠度。另一方面，如经由辨识单元扫描工作物件的载体的辨识码，并通过控制单元基于数据存储装置所记录的测试结果判断得知此工作物件已完成光电测试或光电测试与外观检查的步骤后，则可直接将工作物件输送至分选机台进行分选的步骤，而此工作物件的相关测试结果可由数据存储装置传送至对应的分选机台。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种全自动进出料设备，其特征在于，包括：
物料进出平台，适于送出或回收多个工作物件，其中各所述工作物件包括载体以及位于所述载体上的多个待测物，且所述载体具有辨识码，所述物料进出平台包括：
辨识单元，用以辨识所述载体的所述辨识码；以及
控制单元，电性耦接于所述辨识单元；
滑轨，设置于所述物料进出平台的旁侧；
机械手臂，可移动地设置于所述滑轨上，其中所述机械手臂电性耦接于所述控制单元；
至少二个测试机台，设置于所述滑轨的旁侧，在所述辨识单元辨识完所述载体的所述辨识码后，所述控制单元驱动所述机械手臂自所述物料进出平台取出所述工作物件，所述机械手臂沿所述滑轨移动至对应的所述测试机台，以将所述工作物件置放于对应的所述测试机台。
2.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，还包括：
数据存储装置，具有第一收发单元，其中所述物料进出平台还包括电性耦接于所述控制单元的第二收发单元，各所述测试机台具有第三收发单元，各所述第三收发单元分别电性耦接于所述第一收发单元与所述第二收发单元，其中所述多个待测物经对应的所述测试机台测试后的测试结果通过对应的所述第三收发单元传送至所述第一收发单元，以存储于所述数据存储装置。
3.根据权利要求2所述的全自动进出料设备，其中存储于所述数据存储装置的测试结果适于通过所述第一收发单元传送至其他对应的所述测试机台的所述第三收发单元。
4.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，还包括：
至少一分选机台，设置于所述滑轨的旁侧，所述控制单元适于驱动所述机械手臂沿所述滑轨移动至所述分选机台，以将所述工作物件置放于所述分选机台；
数据存储装置，具有第一收发单元，其中所述物料进出平台还包括电性耦接于所述控制单元的第二收发单元，各所述测试机台具有第三收发单元，且各所述分选机台具有第四收发单元，各所述第三收发单元分别电性耦接于所述第一收发单元与所述第二收发单元，各所述第四收发单元分别电性耦接于所述第一收发单元与所述第二收发单元，其中所述多个待测物经对应的所述测试机台测试后的测试结果通过对应的所述第三收发单元传送至所述第一收发单元，以存储于所述数据存储装置，存储于所述数据存储装置的测试结果适于通过所述第一收发单元传送至其他对应的所述测试机台的所述第三收发单元，且存储于所述数据存储装置的测试结果适于通过所述第一收发单元传送至对应的所述分选机台的所述第四收发单元。
5.根据权利要求4所述的全自动进出料设备，其特征在于，各所述分选机台具有不同编码。
6.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，所述多个测试机台包括光电测试机台、外观检查机台或上述机台的组合。
7.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，各所述工作物件依据其种类及对应的测试流程通过所述机械手臂输送至所述多个测试机台的至少其中之一进行测试。
8.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，各所述测试机台具有不同编码。
9.根据权利要求1所述的全自动进出料设备，其特征在于，在所述多个待测物经对应的所述测试机台测试后，所述机械手臂自所述测试机台取出所述工作物件，并回收至所述物料进出平台或移送至其他对应的所述测试机台。
10.一种全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，包括：
将多个工作物件送入物料进出平台，其中各所述工作物件包括载体以及位于所述载体上的多个待测物，且所述载体具有辨识码；
利用所述物料进出平台的辨识单元辨识所述载体的所述辨识码；
通过控制单元驱动机械手臂自所述物料进出平台取出所述工作物件；
通过所述控制单元驱动所述机械手臂沿设置于所述物料进出平台的旁侧的滑轨移动，其中所述滑轨的旁侧设置有至少二个测试机台；以及
通过所述控制单元驱动所述机械手臂移动至对应的所述测试机台，以将所述工作物件置放于对应的所述测试机台内。
11.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，还包括：
通过所述控制单元将所述多个待测物经对应的所述测试机台测试后的测试结果传送并存储至数据存储装置。
12.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述测试机台即将测试所述多个待测物结束之前，通过所述控制单元驱动所述机械手臂自所述物料进出平台取出下一个工作物件。
13.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述测试机台测试所述多个待测物结束之后，通过所述控制单元驱动所述机械手臂自所述测试机台取出所述工作物件，并输送至其他对应的所述测试机台或回收至所述物料进出平台。
14.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，还包括：
在所述测试机台测试所述多个待测物结束之后，通过所述控制单元驱动所述机械手臂自所述测试机台取出所述工作物件，并输送至位于所述滑轨的旁侧的分选机台。
15.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，还包括：
通过所述控制单元驱动所述机械手臂自所述物料进出平台取出所述工作物件，并输送至位于所述滑轨的旁侧的分选机台。
16.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，所述多个测试机台包括光电测试机台、外观检查机台或上述机台的组合。
17.根据权利要求10所述的全自动进出料设备的控制方法，其特征在于，在使所述机械手臂移动至对应的所述测试机台，以将所述工作物件置放于对应的所述测试机台内的步骤包括：
将各所述工作物件依据其种类及对应的测试流程通过所述机械手臂输送至所述多个测试机台的至少其中之一进行测试。
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