一种正方形封装器件的排布转置装置和方法
阅读说明：本技术 一种正方形封装器件的排布转置装置和方法 (Arrangement transposition device and method for square packaging device ) 是由 邵冬冬 于 2021-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种正方形封装器件的排布转置装置和方法,条形轨道的上部设置拨动式输送带,尾端斜下方设置喇叭口式的窄料斗,窄料斗的下部设置可移动的器件承载料带,器件承载料带上设置有器件槽；条形轨道的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起,正方形封装器件在条形轨道上滚动时,几何中心高度保持不变；拨动式输送带滚动时,下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进,条形轨道的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进,从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；正方形封装器件在条形轨道的尾端失去支撑,在窄料斗的导引下滑进器件槽,有效地实现切割后封装器件散料的排布转置。(The invention discloses a device and a method for arranging and transposing square packaged devices.A toggle type conveying belt is arranged at the upper part of a strip-shaped track, a horn mouth type narrow hopper is arranged obliquely below the tail end, a movable device bearing material belt is arranged at the lower part of the narrow hopper, and a device groove is arranged on the device bearing material belt; the upper surface of the strip-shaped track is continuously provided with more than 4N first wavy line-shaped bulges which are continuously connected with each other along the long direction, and the geometric center height of the square packaging device is kept unchanged when the square packaging device rolls on the strip-shaped track; when the toggle type conveying belt rolls, the lower surface toggles the upper clamping point of the square packaging device to advance by virtue of friction force, and the upper surface of the strip-shaped track prevents the lower supporting point of the square packaging device from advancing by virtue of friction force, so that the square packaging device rolls and advances without sliding; the square packaging device loses support at the tail end of the strip-shaped rail, and a sliding device groove is guided by the narrow hopper, so that arrangement and transposition of bulk materials of the packaging device after cutting are effectively realized.)
技术领域
本发明涉及封装技术领域，具体涉及一种正方形封装器件的排布转置装置和方法。
背景技术
在半导体封装领域，产品完成封装加工之后会经过成品切割，切成设计所需的封装尺寸大小。切割完成的封装成品散料一般会再经编带加工做成料盘包装，后续才能上贴片机进行产品贴装等一系列后段生产加工。
当产品加工及验证周期较短、紧急事项等情况下，要求切割完的散料短时间内上贴片机或者其他设备验证，此时就需要快速有效地实现切割后散料的排布转置。
发明内容
本发明实施例提供了一种正方形封装器件的排布转置装置，有效地实现切割后封装器件散料的排布转置。
一种正方形封装器件的排布转置装置，包括条形轨道、拨动式输送带、器件承载料带、喇叭口式的窄料斗，拨动式输送带设置在条形轨道的上部，喇叭口式的窄料斗设置在条形轨道的尾端斜下方，窄料斗的下部设置器件承载料带，器件承载料带上设置有器件槽，器件承载料带可移动设置，窄料斗设置在器件槽的上部；
条形轨道的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起，正方形封装器件在条形轨道上滚动时，几何中心高度保持不变；N为自然数；
拨动式输送带滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；
正方形封装器件在条形轨道的尾端失去支撑，在窄料斗的导引下滑进器件槽。
第一波浪线式凸起，也可以是波浪线式凹槽，从而有利于正方形封装器件的定向和滚动前进。
优选的，第一波浪线式凸起的截面曲线公式为：
其中，以波浪线式凸起最左侧端点为原点、水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系；在正方形封装器件的边长为1且上述平面直角坐标系单位长也为1，t为参数方程的参变量，t的范围是全体正实数。
优选的，拨动式输送带的下表面沿长方向连续设置4M个以上的彼此无间断连接的第二波浪线式凸起，正方形封装器件在条形轨道上滚动前进时，正方形封装器件的顶点始终抵触在第二波浪线式凸起的下表面，M为自然数。
优选的，拨动式输送带的表面沿长方向呈阵列设置有微型拨针，微型拨针从左上方向右下方倾斜设置，微型拨针由弹性材料制作而成，沿拨动式输送带的宽方向，微型拨针的直径为5~50 μm，两个微型拨针的间距为5~100 μm。
优选的，微型拨针的头部设置吸盘，吸盘的右上侧厚左下侧薄，正方形封装器件过来时，吸盘能够吸附紧，正方形封装器件离开时，吸盘能够松开。
优选的，拨动式输送带为选用柔性可变形低粗糙度材质设计的传动卷带，正方形封装器件在滚动前进过程中几何中心高度保持不变；但正方形封装器件的最高点时刻变化，柔性可变形低粗糙度材质可有效满足时刻压触正方形封装器件，提供滚动前进所需的摩擦力又不会压坏损伤正方形封装器件。
优选的，拨动式输送带与条形轨道之间的距离为H，设正方形封装器件的边长为L，则H≤L，拨动式输送带的表面设置有第一波浪线式凸起对应的第一波浪线式凹坑，正方形封装器件在条形轨道上滚动前进时，正方形封装器件的顶点始终抵触在第二波浪第一波浪线式凹坑的下表面。
优选的，条形轨道与器件承载料带按照设定的角度相互倾斜设置，条形轨道的末端设置相向运动的器件承载料带，在窄料斗的导引下，正方形封装器件从条形轨道滑进器件槽。
优选的，条形轨道沿长方向设置有第一条型卡槽，拨动式输送带的下表面沿长方向设置有第二条型卡槽，正方形封装器件滚动前进时，下支撑点和上卡点分别嵌入第一条型卡槽和第二条型卡槽。
一种正方形封装器件的排布转置方法，包括：
A. 将正方形封装器件放置在条形轨道和拨动式输送带之间，条形轨道的下方设置第一波浪线式凸起，拨动式输送带从上部拨动正方形封装器件滚动前进，第一波浪线式凸起保证正方形封装器件在滚动前进过程中，几何中心高度不变；
B. 在条形轨道的尾端，通过喇叭口式的窄料斗进入器件承载料带上的器件槽，完成正方形封装器件的排布转置。
针对现状，本发明提供了一种针对正方形尺寸的封装器件（准确说是长方体，厚度很薄的正方形封装器件）快速简易排布转置结构。针对正方形封装尺寸产品（诸如DFN1x1、DFN2x2等等），设计特定的拱形波浪边条轨道，保证正方形封装器件在轨道上做无相对滑动的滚动运动，并保持器件中心处于恒定高度不发生上下波动偏移，避免芯片被震动破损。采用柔性可变形可控粗糙度卷带带动器件在拱形波浪边条轨道上滚动，最终在轨道出口处以器件转动匹配角度设置承料载带，快速便捷准确地实现切割后封装成品散料的排布转置。
本发明所要解决的技术问题是开发一种针对正方形尺寸的封装器件快速简易排布转置结构，该方法可用于快速便捷低成本解决切割后封装成品散料的排布转置工作，低成本且设计灵活适用范围广。
本发明所采用的技术方案为：
（1）利用数学及几何学知识，设定特定拱形波浪形状与正方形封装尺寸相匹配，保证器件在轨道上做无相对滑动的滚动运动，并保持器件中心处于恒定高度不变。轨道曲线方程如上文所述。
（2）选用柔性可变形低粗糙度材质设计传动卷带，方形器件在转动过程中重心保持水平位置不变，但器件外形最高点时刻变化，柔性可变性材质可有效满足时刻接触器件提供滚动所需水平方向摩擦力又不会压坏损伤器件。
（3）固定底部拱形波浪形轨道，在其上方特定的距离H设置传动卷带，其中H的设计取值范围： （其中L为正方形封装器件的边长）；
（4）计算底部拱形波浪形轨道末端正方形封装器件转动角度，在轨道末端斜下方匹配设置相向运动的承料载带；
（5）启动柔性传动卷带，入料口器件沿着轨道做无相对滑动的滚动运动并保持中心高度位置不变，匹配柔性传动卷带速度与承料载带速度，轨道出口处切割封装器件依次落入承料载带，完成排布转置。
本发明所要解决的技术问题是开发一种针对正方形尺寸的封装器件快速简易排布转置结构，方法可用于快速便捷低成本解决切割后封装成品散料的排布转置工作，低成本且设计灵活适用范围广：
1、低成本：无需采用昂贵编带机设备加工，节省设备成本；快速实现器件排布重置，节省时间成本。
2、高可靠性：采用柔性材料，设备传动过程中有效保护器件，不会因器件滚动后高度不一致导致挤压损伤器件。
3、适用性：针对不同切割成品尺寸只需要匹配变化特定拱形波浪轨道，即可进行多尺寸器件的快速排布重置，工艺参数灵活选择，适用范围广。
本发明中，第一波浪线式凸起的截面曲线公式也可以参阅下面的网址获取，https://www.netpad.net.cn/presentationEditor/presentationPlay.html#130311。
本发明的有益效果为：本发明实施例公开了一种正方形封装器件的排布转置装置，条形轨道的上部设置拨动式输送带，尾端斜下方设置喇叭口式的窄料斗，窄料斗的下部设置可移动的器件承载料带，器件承载料带上设置有器件槽；条形轨道的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起，正方形封装器件在条形轨道上滚动时，几何中心高度保持不变；拨动式输送带滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；正方形封装器件在条形轨道的尾端失去支撑，在窄料斗的导引下滑进器件槽，有效地实现切割后封装器件散料的排布转置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明正方形封装器件的排布转置装置的实施例一的结构示意图。
图2为本发明正方形封装器件的排布转置装置的第一波浪线式凸起的线型公式。
图3为本发明正方形封装器件的排布转置装置的实施例一的正方形封装器件的行动轨迹示意图。
图4为本发明正方形封装器件的排布转置装置的实施例三的结构示意图。
图5为本发明正方形封装器件的排布转置装置的图4的A处的局部放大图。
图6为本发明正方形封装器件的排布转置装置的实施例四的结构示意图。
图7为本发明正方形封装器件的排布转置装置的实施例五的结构示意图。
图中：
1-条形轨道；11-第一波浪线式凸起；12-第一条型卡槽；2-拨动式输送带；21-第二波浪线式凸起；211-微型拨针；2111-吸盘；22-第一波浪线式凹坑；23-第二条型卡槽；3-器件承载料带；31-器件槽；4-窄料斗。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种正方形封装器件的排布转置装置和方法，用于解决封装及切割后散料的快速有效地排布转置。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
请参阅说明书附图1~3。
一种正方形封装器件的排布转置装置，包括条形轨道1、拨动式输送带2、器件承载料带3、喇叭口式的窄料斗4，通常情况下料斗是圆锥形的，在本技术方案中，拨动式输送带2设置在条形轨道1的上部，喇叭口式的窄料斗4设置在条形轨道1的尾端斜下方，窄料斗4的下部设置器件承载料带3，器件承载料带3上设置有器件槽31，器件承载料带3可移动设置，窄料斗4设置在器件槽31的上部；
条形轨道1的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起11，正方形封装器件在条形轨道1上滚动时，几何中心高度保持不变；N为自然数；
拨动式输送带2滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道1的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；
正方形封装器件在条形轨道1的尾端失去支撑，在窄料斗4的导引下滑进器件槽31，由于封装器件一般是薄的四方形器件，因此窄料斗4沿正方形封装器件的长方向呈长条形，而沿正方形封装器件的宽方向窄料斗4呈喇叭形开口，以利于接住并让正方形封装器件沿窄料斗4的高方向滑落，滑进器件槽31。
本领域的技术人员可以借助振动筛等工具实现，正方形封装器件设置在条形轨道1和拨动式输送带2之间。具体的方法可以参考专利：一种条形元器件姿态调整装置 -CN110949726B、一种多组件的电子产品的自动化组装设备 - CN211332127U和一种自动化组装设备的焊机组件 - CN211135981U。
本实施例中，第一波浪线式凸起11的截面曲线公式为：
其中，以波浪线式凸起最左侧端点为原点、水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系；在正方形封装器件的边长为1且上述平面直角坐标系单位长也为1，t为参数方程的参变量，t的范围是全体正实数。
本实施例中，条形轨道1与器件承载料带3按照设定的角度相互倾斜设置，条形轨道1的末端设置相向运动的器件承载料带3，在窄料斗4的导引下，正方形封装器件从条形轨道1滑进器件槽31。
实施例二
不同于实施例一的是第一波浪线式凸起11，第一波浪线式凸起11被波浪线式凹槽替换，凹槽的内侧轨迹同实施例一的第一波浪线式凸起11，从而有利于正方形封装器件的定向和滚动前进。
实施例三
请参阅说明书附图2~5。
一种正方形封装器件的排布转置装置，包括条形轨道1、拨动式输送带2、器件承载料带3、喇叭口式的窄料斗4，通常情况下料斗是圆锥形的，在本技术方案中，拨动式输送带2设置在条形轨道1的上部，喇叭口式的窄料斗4设置在条形轨道1的尾端斜下方，窄料斗4的下部设置器件承载料带3，器件承载料带3上设置有器件槽31，器件承载料带3可移动设置，窄料斗4设置在器件槽31的上部；
条形轨道1的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起11，正方形封装器件在条形轨道1上滚动时，几何中心高度保持不变；N为自然数；
拨动式输送带2滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道1的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；
正方形封装器件在条形轨道1的尾端失去支撑，在窄料斗4的导引下滑进器件槽31，由于封装器件一般是薄的四方形器件，因此窄料斗4沿正方形封装器件的长方向呈长条形，而沿正方形封装器件的宽方向窄料斗4呈喇叭形开口，以利于接住并让正方形封装器件沿窄料斗4的高方向滑落，滑进器件槽31。
本实施例中，第一波浪线式凸起11的截面曲线公式为：
其中，以波浪线式凸起最左侧端点为原点、水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系；在正方形封装器件的边长为1且上述平面直角坐标系单位长也为1，t为参数方程的参变量，t的范围是全体正实数。
本实施例中，拨动式输送带2的下表面沿长方向连续设置4M个以上的彼此无间断连接的第二波浪线式凸起21，正方形封装器件在条形轨道1上滚动前进时，正方形封装器件的顶点始终抵触在第二波浪线式凸起21的下表面，M为自然数。
本实施例中，拨动式输送带2的表面沿长方向呈阵列设置有微型拨针211，微型拨针211从左上方向右下方倾斜设置，微型拨针211由弹性材料制作而成，沿拨动式输送带2的宽方向，微型拨针211的直径为5~50 μm，两个微型拨针211的间距为5~100 μm，有两个以上的微型拨针211接触正方形封装器件，保证有足够的拨动力施加到正方形封装器件上，使得正方形封装器件不会相对于拨动式输送带2发生相对滑移。
本实施例中，微型拨针211的头部设置吸盘2111，吸盘2111的右上侧厚左下侧薄，正方形封装器件过来时，吸盘2111能够吸附紧，正方形封装器件离开时，吸盘2111能够松开。
本实施例中，拨动式输送带2为选用柔性可变形低粗糙度材质设计的传动卷带，正方形封装器件在滚动前进过程中几何中心高度保持不变；但正方形封装器件的最高点时刻变化，柔性可变形低粗糙度材质可有效满足时刻压触正方形封装器件，提供滚动前进所需的摩擦力又不会压坏损伤正方形封装器件。
实施例四
请参阅说明书附图2、3和6。
一种正方形封装器件的排布转置装置，包括条形轨道1、拨动式输送带2、器件承载料带3、喇叭口式的窄料斗4，通常情况下料斗是圆锥形的，在本技术方案中，拨动式输送带2设置在条形轨道1的上部，喇叭口式的窄料斗4设置在条形轨道1的尾端斜下方，窄料斗4的下部设置器件承载料带3，器件承载料带3上设置有器件槽31，器件承载料带3可移动设置，窄料斗4设置在器件槽31的上部；
条形轨道1的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起11，正方形封装器件在条形轨道1上滚动时，几何中心高度保持不变；N为自然数；
拨动式输送带2滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道1的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；
正方形封装器件在条形轨道1的尾端失去支撑，在窄料斗4的导引下滑进器件槽31，由于封装器件一般是薄的四方形器件，因此窄料斗4沿正方形封装器件的长方向呈长条形，而沿正方形封装器件的宽方向窄料斗4呈喇叭形开口，以利于接住并让正方形封装器件沿窄料斗4的高方向滑落，滑进器件槽31。
本实施例中，第一波浪线式凸起11的截面曲线公式为：
其中，以波浪线式凸起最左侧端点为原点、水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系；在正方形封装器件的边长为1且上述平面直角坐标系单位长也为1，t为参数方程的参变量，t的范围是全体正实数。
本实施例中，拨动式输送带2与条形轨道1之间的距离为H，设正方形封装器件的边长为L，则H≤L，拨动式输送带2的表面设置有第一波浪线式凸起11对应的第一波浪线式凹坑22，正方形封装器件在条形轨道1上滚动前进时，正方形封装器件的顶点始终抵触在第二波浪第一波浪线式凹坑22的下表面。
实施例五
请参阅说明书附图7。
本实施例中，条形轨道1沿长方向设置有第一条型卡槽12，拨动式输送带2的下表面沿长方向设置有第二条型卡槽23，正方形封装器件滚动前进时，下支撑点和上卡点分别嵌入第一条型卡槽12和第二条型卡槽23。
本发明还提供了一种正方形封装器件的排布转置方法。
一种正方形封装器件的排布转置方法，包括：
A. 将正方形封装器件放置在条形轨道1和拨动式输送带2之间，条形轨道1的下方设置第一波浪线式凸起11，拨动式输送带2从上部拨动正方形封装器件滚动前进，第一波浪线式凸起11保证正方形封装器件在滚动前进过程中，几何中心高度不变；
B. 在条形轨道1的尾端，通过喇叭口式的窄料斗4进入器件承载料带3上的器件槽31，完成正方形封装器件的排布转置。
本实施例中，正方形封装器件的排布转置装置包括条形轨道1、拨动式输送带2、器件承载料带3、喇叭口式的窄料斗4，通常情况下料斗是圆锥形的，在本技术方案中，拨动式输送带2设置在条形轨道1的上部，喇叭口式的窄料斗4设置在条形轨道1的尾端斜下方，窄料斗4的下部设置器件承载料带3，器件承载料带3上设置有器件槽31，器件承载料带3可移动设置，窄料斗4设置在器件槽31的上部；
条形轨道1的上表面沿长方向连续设置4N个以上的彼此无间断连接的第一波浪线式凸起11，正方形封装器件在条形轨道1上滚动时，几何中心高度保持不变；N为自然数；
拨动式输送带2滚动时，下表面依靠摩擦力拨动正方形封装器件的上卡点前进，条形轨道1的上表面依靠摩擦力阻止正方形封装器件的下支撑点前进，从而正方形封装器件发生无滑移的滚动前进；
正方形封装器件在条形轨道1的尾端失去支撑，在窄料斗4的导引下滑进器件槽31，由于封装器件一般是薄的四方形器件，因此窄料斗4沿正方形封装器件的长方向呈长条形，而沿正方形封装器件的宽方向窄料斗4呈喇叭形开口，以利于接住并让正方形封装器件沿窄料斗4的高方向滑落，滑进器件槽31。
本实施例中，第一波浪线式凸起11的截面曲线公式为：
其中，以波浪线式凸起最左侧端点为原点、水平向右为x轴正方向、竖直向上为y轴正方向建立平面直角坐标系；在正方形封装器件的边长为1且上述平面直角坐标系单位长也为1，t为参数方程的参变量，t的范围是全体正实数。
本实施例中，条形轨道1与器件承载料带3按照设定的角度相互倾斜设置，条形轨道1的末端设置相向运动的器件承载料带3，在窄料斗4的导引下，正方形封装器件从条形轨道1滑进器件槽31。
实施例二~实施例五
根据本发明提供的正方形封装器件的排布转置装置的实施例二到实施例五，结合实施例一，可以得出正方形封装器件的排布转置方法对应的实施例。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上，以上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精神和范围。
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