專利名稱:微工件的選料裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種選料裝置,應用于微工件,特別是涉及一種在微工件進行加工前,提供微工件的給料、整列和分離的連續(xù)性作業(yè)的選料裝置。
目前,科技研究人員又試圖通過改善傳統(tǒng)加工技術及應用半導體制造技術,使用制造微工件的技術微機電系統(tǒng)(Micro Electro MechanicalSystem,MEMS)、深刻電鑄模造(Lithogrophy electroforming micromolding;LIGA)、微機械加工等,使得各種機械組件微小化,并期望這種技術的發(fā)展能夠如半導體工業(yè)一樣,成為革命性的先驅技術。
而在將上述微工件加工組裝成一實用產(chǎn)品之前,還需應用到選料的技術,其包括有微工件的給料、整列以及分離等技術,但例如美國第6218762號、第6220550號、第6255758號專利案中所公開的技術僅包括輸送微工件,因而并無法提供微工件選料時所需的其它技術(給料、整列以及分離等技術),以進行連續(xù)性作業(yè)。
因此在將上述的微工件加工,以組裝成一實用產(chǎn)品之前,必須以一微工件的選料裝置提供微工件的給料、整列以及分離的連續(xù)性作業(yè),提高選料的便利性。
本發(fā)明的上述目的是這樣實現(xiàn)的一種微工件的選料裝置,其中包括
一微工件給料單元,用于供給微工件;一微工件整列單元,與所述微工件給料單元相連接,并在接收所述微工件給料單元所供給的微工件后,選擇符合特定方向的微工件,并加以輸送;以及,一微工件分離單元,與所述微工件整列單元相連接,并在接收所述微工件整列單元所供給的符合特定方向的微工件后,將符合特定方向的微工件加以分離,以供微工件進行后續(xù)的加工。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元是一往復式微致動單元。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元包括有一用于供給微工件的供料件及一用于接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其一端連接管狀的所述集料件,借助所述供料件與所述集料件兩者往復的相對運動,微工件向所述集料件中移動。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元是一擺動式微致動單元。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件及一用以接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其一端連接管狀的所述集料件,借助所述供料件與所述集料件兩者往復的相對擺動,微工件向所述集料件中移動。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元是一壓電式微致動單元。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件、一用以接收由所述供料件供給的微工件的平臺、兩個分別與所述平臺以及所述供料件相連接的震動件及一用以接收由所述平臺供給的微工件的集料件,且所述震動件使所述供料件震動,以供給所述供料件中的微工件到所述平臺,并由所述另一震動件使所述平臺震動,將微工件輸送至所述集料件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元是一氣壓式微致動單元。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件及一用以接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其具有兩開口,所述一開口連接管狀的所述集料件,所述另一開口用以提供氣流,在氣流吹動微工件時,接近所述集料件連接所述供料件一端的微工件會被吸入所述集料件中。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件整列單元包括有一用以選擇符合特定方向的微工件的限制件及一用以輸送微工件的搬運件,在所述搬運件輸送微工件至所述微工件分離單元時,以所述限制件選擇符合特定方向的微工件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述搬運件包括有多個微致動器及一位于所述微致動器上方的微輸送帶,在微工件位于所述微輸送帶上方時,所述微致動器進行上下方向的往復運動,使所述微輸送帶運動,以輸送微工件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述搬運件包括有多個成對的微致動器及一位于所述微致動器上方的微輸送帶,在微工件位于所述微輸送帶上方時,以連續(xù)切換電路的方式,使所述成對的微致動器中的一個朝向一特定方向運動,且所述成對的微致動器中的另一個朝向所述特定方向的反向運動,再由所述成對的微致動器中的一個朝向所述特定方向的反向運動,且所述成對的微致動器中的另一個朝向所述特定方向運動,并重復所述成對的微致動器的動作,使所述微輸送帶運動,以輸送微工件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件分離單元包括有一用以存放由所述微工件整列單元所供給的符合特定方向微工件的儲料件、一用以輸送微工件的搬運件及一用以將儲料件中的微工件之間分離至搬運件的分離件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件分離單元包括有一用以輸送由所述微工件整列單元所供給的符合特定方向微工件的搬運件及一用以將位于所述搬運件的微工件間分離的分離件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件分離單元包括有一另一分離件及一與所述搬運件相鄰的另一搬運件,且所述兩分離件是以相對于所述兩搬運件運動的方式,分離微工件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述微工件分離單元包括有一另一分離件,且所述兩分離件是以交錯地相對于所述搬運件運動的方式,分離微工件。
本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,其中所述搬運件是分成兩個,并以所述分離件阻擋所述兩搬運件之一,以分離微工件。
由此可見,根據(jù)本發(fā)明所述的微工件的選料裝置,包括有微工件給料單元、微工件整列單元以及微工件分離單元,且微工件整列單元與微工件給料單元和微工件分離單元相連接,本發(fā)明先經(jīng)由微工件給料單元供給微工件到微工件整列單元,接著由微工件整列單元選擇符合特定方向的微工件到微工件分離單元,且微工件分離單元再將符合特定方向的微工件分離,從而對微工件進行后續(xù)的加工,因此本發(fā)明可在對微工件進行加工前,提供微工件的給料、整列和分離的連續(xù)性作業(yè)。
為使對本發(fā)明的目的、構造特征及其功能有進一步的了解,現(xiàn)結合附圖
進行詳細說明。
上述的微工件給料單元10用于供給微工件到所述選料裝置的微工件整列單元20,且此單元10的實施方式包括有多種,例如往復式微致動單元、擺動式微致動單元、壓電式微致動單元以及氣壓式微致動單元等供給微工件到微工件整列單元20,以下將其一一介紹。
如圖2A所示,往復式微致動單元110包括有供料件111和集料件112,其中供料件111用以供給微工件,其具有用以容納微工件的空間,此空間成杯狀,而此空間的一端連接銜接部,在供料件111通過做一特定維度下的往復運動時,將微工件供給到集料件112,集料件112為管狀,其一端設于供料件111的銜接部,并以此端的開口接收由供料件111在做往復運動時所供給到集料件112的微工件,如圖中所示,當供料件111做上下方向的往復動作時,供料件111和集料件112會產(chǎn)生相對運動,因而使供料件111中的微工件向集料件112中移動;如圖2B所示,擺動式微致動單元120包括有同樣用以供給微工件的供料件121和同樣用以接收由供料件121所供給的微工件的集料件122,供料件121具有用以容納微工件的空間,此空間成杯狀,且此空間的端緣連接管狀的集料件122的一端,在供料件121做往復的相對擺動時,其會將微工件供給到集料件122,且集料件122通過連接于供料件121此端的開口而接收供料件121所供給的微工件。
又、如圖2C所示,壓電式微致動單元130包括有用以供給微工件的供料件131、用以接收由供料件131供給的微工件的平臺134、分別與平臺134以及供料件131相連接的震動件133、133’和用以接收由平臺134供給的微工件的集料件132,供料件131具有用以容納微工件的空間,此空間成杯狀,且此空間的一端有開口,此開口對應平臺134,平臺134的一端設有具有容納微工件的空間的集料件132,當微工件位于供料件131中時,借助連接于供料件131的震動件133使供料件131震動,因而微工件經(jīng)由供料件131的開口移動至平臺134,并以震動件133’使平臺134震動,以使微工件借此輸送至集料件132;如圖2D所示,氣壓式致動單元140包括有供料件141和集料件142,供料件141也是具有容納微工件的空間,圖中所示為僅具兩開口的封閉空間,供料件141用以供給微工件,集料件142則為一管狀,且其一端連接供料件141的一開口,用以接收由供料件141所供給的微工件,其主要是在供料件141的下方開口提供氣流,借此使容納于供料件141中的微工件被氣流吹動,而接近集料件142連接供料件141的開口時,微工件會被吸入集料件142中。
上述的微工件整列單元20與微工件給料單元10相連接,在微工件給料單元10供給其微工件后,用以選擇符合特定方向的微工件,并輸送到微工件分離單元30,且此單元20的實施方式包括有多種,以下將其一一介紹。
如圖3A及圖4A、圖4B、圖4C所示,微工件整列單元20包括有限制件21、22和搬運件23,限制件21、22用以選擇符合特定方向的微工件,搬運件23則具備有微致動器231和微輸送帶232以輸送微工件至微工件分離單元30,在微工件位于微輸送帶232上方時,借助微致動器231進行上下方向的往復運動,使微輸送帶運動,以輸送微工件,主要在微致動器231位于伸展位置時,位于其上端的微工件將掉落至此微致動器231旁邊的位于縮回位置的微致動器231,并一再地借助此伸展及縮回的方式使微輸送帶232做波浪式的動作輸送微工件。
當然,搬運件23也可以其它的方式進行輸送,如圖5A所示,搬運件23包括有成對的微致動器231和微輸送帶232,在電路切換至通電路時,微致動器231會朝向一特定方向作動,而在電路切換至斷電路時,微致動器231則朝向另一特定方向作動,因此,第一微致動器231’(成對微致動器231中位于左端者)在電路切換至斷電路時向上方移動(如圖5A所示),接著第二微致動器231”在電路切換至通電路時向下方移動(如圖5B所示),然后,第一微致動器231’在電路切換成通電路時向下方移動(如圖5C所示),第二微致動器231”再在電路切換成斷電路時向上方移動(如圖5D所示),之后,第一微致動器231’在電路切換成斷電路時向上方移動(如圖5E所示),并重復第一、二微致動器231’、231”的動作,因此使位于微輸送帶232的微工件得以同微輸送帶232一起移動,又,搬運件23也可用馬達配合輸送帶的驅動方式,將微工件做輸送。
此外,微工件整列單元20在以微輸送帶232輸送微工件時,限制件21、22可以將不符合特定方向的微工件排除至輸送帶232之外,并將符合特定方向的微工件輸送至下一單元30。如圖3B、圖3C、圖3D所示,上述的限制件21、22更可依實際的需要以其它種類的限制件21和缺口24取代,或是直接以缺口24取代,以選擇出符合特定方向的微工件。
而上述的微工件分離單元30是與微工件整列單元20相連接,在微工件整列單元20供給其符合特定方向的微工件后,用以將符合特定方向的微工件加以分離,甚至分配其運動路徑,以對微工件進行后續(xù)的加工,且此單元30的實施方式包括有下列多種,以下將其一一做介紹。
如圖6A所示,微工件分離單元30包括有分離件31、儲料件32和搬運件33,其中儲料件32用以存放由微工件整列單元20所供給的符合特定方向的微工件,搬運件33用以輸送經(jīng)分離的微工件,而分離件31用以將儲料件32中的微工件分離至搬運件33(一個一個分離,抑或是數(shù)個間分離,此圖中所示為一一分離),在分離件31朝向儲料件32移動時,分離件31會將儲料件32中的微工件自儲料件32中分離出,并以搬運件33輸送此微工件至加工裝置40以做后續(xù)的加工。
又、如圖6B所示,微工件分離單元包括有用以輸送由微工件整列單元20所供給的符合特定方向微工件的搬運件33及用以將位于搬運件33的微工件間分離的分離件31,當微工件在搬運件33時,分離件31以左右移動的方式使微工件能夠朝向加工裝置40移動;而如圖6C所示,微工件分離單元30也包括分離件31和搬運件33,且兩分離件31是以交錯的上下移動達到一次將多個微工件(如圖中所示為四個)加以分離;如圖6D所示,微工件分離單元30也包括分離件31和搬運件33,且分離件31是以將由搬運件33輸送微工件所通過的通道擇一阻擋,達到將微工件分離的目的,并分配其運動路徑。
由于以上所述的組件皆為非常微小的組件,以對微組件做選料的動作,因此這些組件的制造方式可以應用微機械加工、微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System,或簡稱MEMS)、LIGA(深刻電鑄模造技術)和IC等工藝技術加以制作。
本發(fā)明是一種微工件的選料裝置,是提供微工件的給料、整列及分離的連續(xù)性作業(yè),以在微工件的加工前先給料,且將微工件整列至其具有特定的方向,并輸送至其它加工裝置以進行后續(xù)的加工。
以上所述僅為本發(fā)明其中的較佳實施例,并非用來限定本發(fā)明的實施范圍;即凡根據(jù)本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾,皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種微工件的選料裝置,其特征在于,包括一微工件給料單元,用于供給微工件;一微工件整列單元,與所述微工件給料單元相連接,并在接收所述微工件給料單元所供給的微工件后,選擇符合特定方向的微工件,并加以輸送;以及,一微工件分離單元,與所述微工件整列單元相連接,并在接收所述微工件整列單元所供給的符合特定方向的微工件后,將符合特定方向的微工件加以分離,以供微工件進行后續(xù)的加工。
2.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元是一往復式微致動單元。
3.如權力要求2所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元包括有一用于供給微工件的供料件及一用于接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其一端連接管狀的所述集料件,借助所述供料件與所述集料件兩者往復的相對運動,微工件向所述集料件中移動。
4.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元是一擺動式微致動單元。
5.如權力要求4所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件及一用以接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其一端連接管狀的所述集料件,借助所述供料件與所述集料件兩者往復的相對擺動,微工件向所述集料件中移動。
6.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元是一壓電式微致動單元。
7.如權力要求6所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件、一用以接收由所述供料件供給的微工件的平臺、兩個分別與所述平臺以及所述供料件相連接的震動件及一用以接收由所述平臺供給的微工件的集料件,且所述震動件使所述供料件震動,以供給所述供料件中的微工件到所述平臺,并由所述另一震動件使所述平臺震動,將微工件輸送至所述集料件。
8.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元是一氣壓式微致動單元。
9.如權力要求8所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件給料單元包括有一用以供給微工件的供料件及一用以接收由所述供料件供給的微工件的集料件,所述供料件具有容納微工件的空間,其具有兩開口,所述一開口連接管狀的所述集料件,所述另一開口用以提供氣流,在氣流吹動微工件時,接近所述集料件連接所述供料件一端的微工件會被吸入所述集料件中。
10.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件整列單元包括有一用以選擇符合特定方向的微工件的限制件及一用以輸送微工件的搬運件,在所述搬運件輸送微工件至所述微工件分離單元時,以所述限制件選擇符合特定方向的微工件。
11.如權利要求10所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述搬運件包括有多個微致動器及一位于所述微致動器上方的微輸送帶,在微工件位于所述微輸送帶上方時,所述微致動器進行上下方向的往復運動,使所述微輸送帶運動,以輸送微工件。
12.如權利要求10所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述搬運件包括有多個成對的微致動器及一位于所述微致動器上方的微輸送帶,在微工件位于所述微輸送帶上方時,以連續(xù)切換電路的方式,使所述成對的微致動器中的一個朝向一特定方向運動,且所述成對的微致動器中的另一個朝向所述特定方向的反向運動,再由所述成對的微致動器中的一個朝向所述特定方向的反向運動,且所述成對的微致動器中的另一個朝向所述特定方向運動,并重復所述成對的微致動器的動作,使所述微輸送帶運動,以輸送微工件。
13.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件分離單元包括有一用以存放由所述微工件整列單元所供給的符合特定方向微工件的儲料件、一用以輸送微工件的搬運件及一用以將儲料件中的微工件之間分離至搬運件的分離件。
14.如權利要求1所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件分離單元包括有一用以輸送由所述微工件整列單元所供給的符合特定方向微工件的搬運件及一用以將位于所述搬運件的微工件間分離的分離件。
15.如權利要求14所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件分離單元包括有一另一分離件及一與所述搬運件相鄰的另一搬運件,且所述兩分離件是以相對于所述兩搬運件運動的方式,分離微工件。
16.如權利要求14所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述微工件分離單元包括有一另一分離件,且所述兩分離件是以交錯地相對于所述搬運件運動的方式,分離微工件。
17.如權利要求14所述的微工件的選料裝置,其特征在于,所述搬運件是分成兩個,并以所述分離件阻擋所述兩搬運件之一,以分離微工件。
全文摘要
本發(fā)明是一種微工件的選料裝置,其包括有微工件給料單元、微工件整列單元以及微工件分離單元,且微工件整列單元是與微工件給料單元和微工件分離單元相連接,而微工件是先經(jīng)由微工件給料單元供給到微工件整列單元,接著由微工件整列單元選擇符合特定方向的微工件到微工件分離單元,且微工件分離單元再將微工件分離以供微工件進行后續(xù)的加工,因此可在微工件進行加工前,提供微工件的給料、整列和分離的連續(xù)性作業(yè)。
文檔編號H05K13/02GK1463904SQ02124818
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權日2001年10月22日
發(fā)明者潘正堂, 吳東權 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院