CN1865089A - 包装装置的保持擎爪 - Google Patents

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CN1865089A CNA2006100824257A CN200610082425A CN1865089A CN 1865089 A CN1865089 A CN 1865089A CN A2006100824257 A CNA2006100824257 A CN A2006100824257A CN 200610082425 A CN200610082425 A CN 200610082425A CN 1865089 A CN1865089 A CN 1865089A
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何惕库
大卫·M·克里斯藤森
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Dayuan Semiconductor Packaging Industry Co ltd
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Dayuan Semiconductor Packaging Industry Co ltd
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    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract

一种用于处理精密部件的装置和方法，包括一托盘，该托盘具有整体的成排的掣爪。每个掣爪的一部分用于把这些部件保持在它们各自的支座上。这种使用托盘的方法包括利用一端部操纵器来移置掣爪，以便能够自动地把部件从托盘移走。

Description

包装装置的保持掣爪
相关申请
本申请要求享有于2005年5月16日提交的临时申请60/681294的利益。
发明背景
在对装载有精密部件的托盘进行运输和处理期间，这些部件会遭受振动，这种振动会导致它们从其支座发生位移。这种位移会损坏这些部件，或者在自动拾取这些部件期间会导致错误。此外，当这些部件从它们的支座移离时，托盘受到磨擦。重复磨擦会产生对精密部件造成污染的颗粒，因此，需要有这样一种托盘，这种托盘在运输和处理期间能把这些精密部件保持在它们的期望位置，并且能保护这些精密部件免遭损坏。
发明概述
本发明涉及一种用于对精密的部件或工件例如电子部件进行处理的装置。在对工件进行加工，清洗或运输期间可以使用这种装置。
本发明的第一实施例是一种用于对工件进行处理的装置，它包括一托盘，在该托盘上连接有成排的支座和成排的掣爪。这些掣爪与托盘形成整体。每个掣爪的一部分与每个工件的一部分间隔开。每个掣爪具有一钩，该钩子用于把每个工件保持在它对应的支座上。
本发明还涉及一种利用一端部操纵器在自动组装过程期间使用托盘的方法。端部操纵器用于把掣爪释放开以及把工件从托盘上移走。
附图简述
图1是本发明一优选实施例的托盘的立体示意图。
图2是图1中含有一工件的一部分的零件分解示意图。
图3是图2中的其中一个掣爪的剖面图。
图4是适用于图1中的托盘的一端部操纵器的立体示意图。
图5是本发明的端部操纵器的凸轮部分的零件分解示意图。
图6是用于从托盘抓紧一部件的不同部分的端部操纵器的放大图。
图7是附属于图4中的端部操纵器的工具界面的示意图。
发明的详细描述
现在将参照图1和图2对本发明进行详细地描述。图1表示出了具有成排的支座30的一托盘100，部件或部分部件被放置在所说支座30上。图1还表示出了托盘100的矩形周边75上的可选的斜面肋状件70。与周边75相对的壁上设有一些凹窝(图中未示)，这些凹窝用于从一第二托盘接收肋状件70，以便有助于堆积。通过使一第三托盘的凹窝与托盘100上的肋状件70相配合，就能够把该第三托盘堆积到托盘100上。肋状件70便于托盘堆的分离。如果没有肋状件70的话，本发明的托盘就会固着在一起，这就使得所说托盘堆难以拆卸。
托盘100具有一主表面15，成排的掣爪50被整体地形成在该主表面15上。掣爪50在图2中被更清楚地表示出来。在组装、运输以及处理期间，每当工件65相对于它的支座移动时，掣爪50的一部分就把该工件65保持在其适当位置中。支座30和掣爪50都垂直于托盘100的地板23。支座30在同一托盘中可具有多个形状类型。例如，在图2中，一些支座30呈圆形，而其它的支座则大致呈矩形。
图2还表示出了被连接到主表面15上的一些托脚27A、27B。在托盘的运输和处理期间，这些托脚27A、27B进一步地保护工件65。尤其是，托脚27A、27B和支座30、31限制了工件的x方向/y方向移动。在所示实施例中，托脚27A、27B位于一工件的内周边的侧面，如图2所示。
由操作者把工件人工地放置在托盘100的一个或多个支座30上。图2表示出了位于一个支座上的一语音线圈65和位于另一支座上的一柔性电路板68。在这个实施例中，掣爪50位于语音线圈65的一侧上方。虽然在托盘100中表示出了特定的磁盘驱动器部件，但是，其它类型的工件也可以由本发明的托盘来处理。例如，托盘100也能存储读/写磁头、磁头悬架、微型传动器以及图2中所示的磁头万向架组件。
掣爪50的自由端上设有一钩52，该钩52在工件65的一侧上滑动。钩52与工件65以大约0.002英寸的狭窄间隔分离开。优选地是，钩52平行于托盘100的隔离线。每个掣爪最好位于不同工件的一侧上。在运输或处理期间，掣爪钩52阻止工件65倾斜或移位。因此，掣爪50确保了工件保持在它们的支座上，所说的支座位于围绕工件的一区域内，该区域被称作“定位空间”。例如，如果工件65发生振动，那么，掣爪50上的钩52就阻挡该工件65从它的支座跌落下来，从而把工件65保持在支座上的它的理想位置中。通过提供一掣爪50和定位空间，来阻止工件65与托盘100发生磨擦。因此，工件相对于它的支座的有限移动导致了较少的污染，这是由于通过减少托盘磨损来有效避免产生颗粒的缘故。可通过穿透地板23的许多开口37来把任何可能产生的残渣清除掉。
掣爪50可以是一夹子、弹簧或其它任何相似类型的弹性机构。图3表示出了掣爪50的优选实施例的剖面图。如图3所示，掣爪50由一第一弯曲部51和一第二弯曲部53组成。弯曲部51与弯曲部53之间的中至中距离为大约3.80毫米的一距离310。弯曲部51的自由端具有一钩52，该钩52平行于托盘100的隔离线。在一优选实施例中，钩52的底部55以大约3.70毫米的一距离320与基准面35分离开。两个弯曲部51、53分别具有1.60毫米、1.80毫米的外半径。优选地是，掣爪的厚度在大约0.60毫米至1.20毫米的范围内。具有上述尺寸的掣爪有效地阻止了工件过多的竖直移动。
在使用期间，掣爪通常是固定的。然而，如下面所述，掣爪50在从托盘100移去部件之前能被移位。在这个例子中，掣爪50具有：一倾斜角，该倾斜角为0.50至2.0度；一弹性系数，该弹性系数为4.0至5.0磅/英寸。在一个优选实施例中，掣爪50具有约4.20磅/英寸的弹性系数。
优选地是，利用一机器人***来把工件从托盘上移走。如图4所示，一种这样的***采用一端部操纵器40，该端部操纵器包括一些夹紧臂44、46和一凸轮73。如图4所示，凸轮73平行于两夹紧臂44、46。端部操纵器40用于从托盘100依次传送部件。图4还表示出了一工具安装台75，用于操作端部操纵器的各种工具被附着在该工具安装台75上。
下面将描述把掣爪从定位空间掠过的方式。图5表示凸轮73的放大图。凸轮73包括与一马达(图中未示)相连接的一轴48和一突出部43。轴48和突出部43两者都能转动，以便使钩52从部件65移开。突出部43逐渐地使钩52从定位空间移开。在部件65和68被提升离开托盘100之前，凸轮73把掣爪50保持在一延伸位置中。
当掣爪50位于定位空间外部时，夹紧臂44和46同时被下降至图6所示的位置—部件65和68的正上方。夹紧臂44、46协调操作，从托盘100拾取部件。具体地说，当夹紧臂44抓住部件65时，夹紧臂46夹住磁头组件68。夹紧臂46可包括一气动缸，利用足以把存储在托盘100中的部件提升起来的气压来操作所说的气动缸。在本实施例中，气动缸46利用约为5至10磅/平方英寸的气压来举起一磁头组件(HSA)68。
夹紧臂46包括一些定位销41，这些定位销位于缸46底侧的一槽内。定位销41沿着所说槽(图中未示)向外移动，以便通过工件开口33来抓住磁头组件68。流出缸46的气动气压使得缸46能有效地保持住磁头组件。如图7所示，另外的夹紧臂44与一真空源相连。图6表示出了夹紧臂44包括一管状杆38和一杯31，该杯31利用真空来吸附部件65。当缸46抓住磁头组件68时，夹紧臂44夹紧部件65。当传感器监测到65和68两者都被充分夹紧时，端部操纵器40就把部件65和68移出它们的支座30，并把它们移入至诸如磁盘驱动器，印刷电路板或计算机外壳内。一旦部件65和68被提升至定位空间上方，凸轮73就使掣爪50返回到一非延伸位置。然后，端部操纵器40就把工件传送至磁盘驱动器或其它硬件内。随后，端部操纵器40受一控制器指示，从而回到托盘100上的一新位置。
图7表示出了用于端部操纵器40的一适合工具接口的一个例子。一自动控制器82与一真空源、一马达和一压力调节器相连接。压力调节器63确保流出缸46的压力在抓紧存储在托盘100内的部件所需的期望的范围内。通过一控制阀和一真空杆38来提供真空。利用传感器把来自夹紧臂44和气动缸46的信号输送到控制器82。端部操纵器40也可以与一设备观察***相连，该设备观察***由与一计算机处理器相连接的摄像机提供，从而，自动控制器82能识别端部操纵器的位置和调节它的位置。这样，在从托盘100自动拾取部件期间，该控制器就对端部操纵器40的移动和指示进行控制。
优选地是，利用标准的注模过程来制造本发明的托盘。适合用于制造这种托盘的模制材料包括传导的、热塑的、非传导的和绝缘的塑料。此外，这些托盘还可由具有去静电性能的材料制成。这些托盘还可以利用热力成形过程来制造。
尽管已经通过一些具体的例子描述了本发明，但是，本领域技术人员会知道，可以对本发明的各个特征作出改变，这并未脱离本发明的构思和范围。因此，本发明的范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (16)

1、一种用于处理工件的设备，包括：
一托盘、该托盘具有一主表面；
成排的支座、所说成排的支座被连接到主表面上，至少一个工件被放置在所说的成排的支座上；
成排的掣爪、所说成排的掣爪与所说托盘形成一个整体，其中，每个掣爪与工件以一狭窄间隔分离开。
2、根据权利要求1所述的装置，其中，成排的支座与成排的掣爪相邻。
3、根据权利要求1所述的装置，其中，每个掣爪的一个端部上的一钩位于一定位空间的上方，且接近于所说的工件。
4、根据权利要求1所述的装置，其中，掣爪包括一弹簧，该弹簧的一部分位于主表面的平面之下。
5、根据权利要求3所述的装置，其中，所说的钩阻止被放置在掣爪下面的一工件过多的移动。
6、根据权利要求1所述的装置，其中，掣爪垂直于托盘的主表面。
7、根据权利要求1所述的装置，还包括许多的托脚，这些托脚位于主表面上。
8、根据权利要求1所述的装置，其中，工件包括一读/写磁头、磁头悬架、微型传动器或磁头万向架组件。
9、一种用于处理许多工件的设备包括：
一托盘、该托盘具有适于支撑工件的两个端壁、两个侧壁和一主表面；
成排的支座、所说成排的支座被连接到主表面上，其中，每个支座用于接收一工件；
成排的弹性元件、所说成排的弹性元件被连接到主表面上，并且与成排的支座相分离，在所说许多工件中的一个工件上方至少有一个弹性元件；其中，每个弹性元件把每个工件保持在它的各自支座上。
10、根据权利要求9所述的装置，其中，弹性元件的一部分位于主表面的平面之下。
11、根据权利要求9所述的装置，其中，每个弹性元件的一个端部上具有一钩，该钩位于一定位空间的上方，且接近于所说的工件。
12、根据权利要求9所述的装置，其中，弹性元件包括一掣爪、弹簧、夹子或类似的机构。
13、根据权利要求9所述的装置，其中，弹性元件用于阻止工件过多的竖直移动。
14、根据权利要求9所述的装置，其中，为了堆积目的，托盘的侧壁被配备有一斜面肋状件。
15、根据权利要求9所述的装置，其中，工件包括一读/写磁头、磁头悬架、微型传动器或磁头万向架组件。
16、一种使用具有单一结构的用于处理工件的装置的方法，包括：
a)提供一托盘，该托盘具有位于一主表面上的成排的掣爪和成排的支座；
b)把一工件放置在成排的支座中的一个支座上，且位于一掣爪下方，所说的掣爪与托盘成一整体；
c)以机器人方式把掣爪移置到一延伸的位置中；
d)然后，把工件从托盘移走。
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