CN100571500C - 安装装置及安装负荷修正方法 - Google Patents

Abstract

提高了由吸附嘴把电子部件安装到基板上时的负荷精度。在把被装载于在XY方向移动的吸附头上的吸附嘴(10)吸附保持的电子部件安装到固定于规定位置的基板上的安装装置中，在所述吸附头可移动的范围内设置对于在Z方向上使所述吸附嘴(10)下降而使其吸附端部接触时的负荷进行测量的测力传感器(28)，在该测力传感器上，进行与安装时相同的吸附嘴动作而预先测量负荷，从而可以对安装时设定的负荷进行修正。

Description

安装装置及安装负荷修正方法

技术领域

本发明涉及安装装置、其安装负荷修正方法和吸附嘴检查方法，特别涉及适用于提高把电子部件安装到基板上时的负荷控制的精度的安装装置、其安装负荷修正方法和吸附嘴检查方法。

背景技术

一般来讲，当把电子部件安装(装载)到印刷基板等布线基板上时，通过以可上下移动的方式装载于可在XY平面方向移动的吸附头上的吸附嘴，吸附并拾起提供给规定位置的电子部件之后，使该吸附头向定位固定在平台上的基板上移动，使吸附嘴下降，下降时通过吸附嘴对电子部件施加规定的负荷(安装负荷)而进行安装(例如，参照专利文献1)。

在这种安装装置中，作为装载于吸附头的吸附嘴10，使用了具有图5中示意地表示的吸附嘴主体12、可在该主体12的内部滑动的滑块部14、位于其前端的吸附端部16、用于对吸附嘴主体12与吸附端部16之间赋予弹力的弹簧18(示出截面)的吸附嘴。

这种吸附嘴10虽然结构比较简单，但由于把以弹簧的弹性系数为基础预先算出的负荷值设定为目标安装负荷，故具有容易把安装时的负荷控制成目标值的优点。

专利文献1：特开2004-6605号公报

然而，在由装载了上述吸附嘴的安装装置安装电子部件时，因不一定是按照计算的安装负荷，或滑块部无法平滑地移动，所以往往在安装时的负荷精度方面存在问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有的问题而进行的，因此其目的在于提供把由吸附嘴吸附的电子部件安装到基板时可提高负荷精度的安装装置、其安装负荷修正方法和吸附嘴检查方法。

本发明通过下述安装装置解决了上述课题，该安装装置具有在XY方向的规定移动范围内移动的吸附头和以可上下移动的方式装载于该吸附头上的吸附嘴，一边降低所述吸附嘴而施加规定的负荷，一边把吸附保持在所述吸附嘴上的电子部件安装到基板上，所述安装装置在所述吸附头的所述规定移动范围内设置了负荷测量单元，该负荷测量单元具有对于使所述吸附嘴下降而使其与吸附端部接触时的负荷进行测量的测力传感器，其特征在于，所述测力传感器把测量面调整到与安装时的基板上表面相同的高度。

在本发明中，也可以具有显示由上述负荷测量单元测得的负荷的显示单元。

此外，本发明通过在上述安装装置中的上述负荷测量单元上，对于上述吸附嘴进行实质上与安装时相同的动作时的负荷进行测量，根据该测量负荷与计算负荷之差算出偏差负荷，修正安装时设定的负荷，同样解决了上述课题。

此外，本发明通过在上述安装装置中的上述负荷测量单元上，使上述吸附嘴下降，在吸附端部到达测量面之后，对于进一步下降时的负荷进行测量，对测量负荷与基准值进行比较，判断出该吸附嘴的好还是不好，同样解决了上述课题。

根据本发明，在吸附头可以移动的XY平面方向的范围内设置了测量垂直下方的负荷的负荷测量单元。因此，通过在该测量单元上使吸附嘴与安装时相同地动作而实际测量负荷，可以根据测量负荷与计算负荷之差求出偏差负荷，利用该偏差负荷修正安装时设定的负荷。除此之外，还可以根据吸附嘴接触时测量到的负荷检测出滑动异常，因此可以提高安装时的负荷精度。

附图说明

图1是表示本发明的一种实施方式的安装装置的主要部分的简略透视图。

图2是示意地表示本实施方式的安装装置中的测力传感器与吸附嘴和吸附头之间的关系的正视图。

图3是表示测力传感器的负荷测量动作的概要的说明图。

图4是在表示本实施方式中所测量到的负荷测量曲线的曲线图。

图5是示意地表示适用于本实施方式的吸附嘴的正视图。

具体实施方式

下面，参照图面对本发明的实施方式进行详细说明。

在图1中示意地表示本发明的电子部件安装装置的主要部分。

本实施方式的安装装置具有：装载多个吸附嘴10的吸附头20、使该吸附头20在X方向移动的X驱动导轨22、使该吸附头20与X驱动导轨22一体地向Y方向移动的Y驱动导轨24。

此外，为了方便起见，以双点划线表示的基板运送部26沿着X方向设置，以便可利用该基板输送部26把基板S运入设置于其中途的安装平台(未明示)，且安装后运出。

在本实施方式的安装装置中，还在上述基板运送部26的附近(在吸附头20可移动的XY方向范围内)设置有测力传感器单元(负荷测量单元)28，其对于使上述吸附嘴10在Z方向下降而使其吸附端部16接触时的负荷进行测量。

在图2中示意地放大表示测力传感器单元28与吸附嘴10和吸附头20之间的关系。该测力传感器单元28的负荷测量面(上表面)被调整为实质上与固定在安装平台的安装时的基板上表面(未图示)相同的高度。

装载于上述吸附头20的多个吸附嘴10分别被装配在利用未图示的电动机而可以上下移动的轴30的前端部，使该吸附头20向测力传感器单元28的上方移动之后，如该图所示使装配有所期望的吸附嘴10的轴30下降。并且，通过使其吸附端部16与测力传感器单元28的测量面接触，测量出该吸附嘴10的接触时的负荷。

此时，设定与安装时相同的下降速度和按压量(吸附端部16从与测量面接触的初始高度起算的吸附嘴下降量)，使吸附嘴10动作而测量负荷，由此，可以实测出与实质安装时相同的条件下的冲击负荷。

通常，在使用上述图5所示的种类的吸附嘴的安装装置中，安装时设定的负荷针对每个吸附头10，根据弹簧18的弹力和按压量(mm)，由下式进行计算后设定在控制装置中。另外，式中，吸附嘴最小负荷长度是根据弹簧系数和按压量计算负荷时所需的弹簧的固有值。

负荷(g)＝弹簧系数(g/mm)×{吸附嘴最小负荷长度(mm)+按压量(mm)}     …(1)

在本实施方式中，因把上述测力传感器单元28设置在装置内部，所以可在该测力传感器单元28上测量出上述吸附嘴10以实质上与安装时相同的条件动作时的负荷。并且，通过由其测量负荷与上述(1)式算出的计算负荷之差算出偏差负荷，可以利用该偏差负荷修正安装时设定的负荷。

具体地讲，在测力传感器(单元)28上作为安装时的负荷分别测量吸附时和装载时的负荷。

即，如图3中示意地表示的那样，当测量吸附时负荷时，使吸附头向测力传感器28上方移动，使吸附嘴10处于该图(A)所示的状态。接着，以与部件吸附时相同的Z轴(方向)下降速度和真空接通的定时进行动作，吸附端部接触到测力传感器28的测量面之后，使轴(吸附头)如该图(B)所示地下降一个在设定负荷的计算上所用的按压量ΔL。

然后，如该图(C)所示，真空接通后直接以与吸附时相同的Z轴上升速度，利用轴(吸附头)提升吸附嘴10。

进行了以上的图3(A)至(C)的动作时，由测力传感器28测量出的负荷曲线为如图4所示，而把其中的最大值设定为吸附时测量负荷。

此外，在测量装载时负荷时，也使吸附头向测力传感器28上方移动，并以与装载时相同的Z轴下降速度和真空断开定时，按照按压量与测力传感器28接触之后使吸附头下降。并且，然后，以与装载时相同的Z轴上升速度提升吸附头，由此，可以得到与上述图4相同的负荷曲线。并且，把在测力传感器28上测得的负荷曲线中的最大值设定为装载时测量负荷。

如上述得到的根据吸附时和装载时的各负荷测量结果得到的偏差负荷，通过由上述(1)式求得的按压负荷设定值(计算值)的下式算出。

偏差负荷(g)＝按压负荷设定值(g)-测量负荷结果(g)…(2)

通过进行以上的负荷测量操作，可以测量出生产中的由吸附/装载动作施加到部件或基板上的负荷。因此，利用其测量结果，由上述(2)式算出的偏差负荷的值，对吸附/装载时的按压控制中所设定的负荷值进行修正，由此，可以提高负荷控制的精度。

此外，在本实施方式的安装装置中，为了方便起见，如一并记述于图3(A)的那样，测力传感器28的测量信号被A/D转换之后输入到控制装置(CPU)32。并且，如上述图4所示的负荷曲线可以实时地显示在监视器画面34上，操作者还可根据其画面容易检测出负荷最大值，利用上述(2)式进行计算。此外，还可以把这些负荷测量结果作为生产履历保存到存储器中。

接着，对本实施方式的安装装置所具有的吸附嘴检查功能进行说明。

在本实施方式中，在上述测力传感器单元28上方，使上述吸附嘴10下降，其吸附端部16到达测量面之后，测量出进一步下降时的负荷，把测得的负荷与基准值进行比较，从而可以判断该吸附嘴10的好还是不好。

具体地讲，在上述图2中，装配了吸附嘴10的轴30用电动机驱动，在测力传感器(单元)28的上方开始下降，在该吸附嘴10接触到测力传感器28的测量面时开始测量负荷。此时，为了控制由于冲击引起的负荷的急剧的变动，以不引起冲击那种程度的速度慢慢下降。

吸附嘴10的吸附端部16与测力传感器28接触时，滑块部14用测力传感器28按压到吸附嘴主体12内部，同时产生弹簧18的顶回去的反弹力。

因此，用测力传感器28测量此时的负荷。此时，按压范围与吸附嘴滑块部14的可动范围全区无关地以接触初始方的前半部为中心。这是因为滑快部14的可动范围的后半部中因吸附嘴的组装等导致负荷的分散等较大，且实际上滑块几乎达不到其可动范围后半部的缘故。

这样，通过测量吸附嘴10的负荷，判断有无异常。判断时的基准负荷的大小由吸附嘴的弹簧系数和正常的吸附嘴的负荷等根据经验决定，超过其负荷的吸附嘴判断为异常的吸附嘴。

根据以上详述的本实施方式，不仅可以预先准确地判断出吸附嘴的正常还是异常，还因可在安装时设定适当的负荷，所以可以大幅度提高安装时的负荷精度。

Claims (2)

1.一种安装装置，具有在XY方向的规定移动范围内移动的吸附头和以可上下移动的方式装载于该吸附头上的吸附嘴，一边降低所述吸附嘴而施加规定的负荷，一边把吸附保持在所述吸附嘴上的电子部件安装到基板上，

所述安装装置在所述吸附头的所述规定移动范围内设置了负荷测量单元，该负荷测量单元具有对于使所述吸附嘴下降而使其与吸附端部接触时的负荷进行测量的测力传感器，其特征在于，

所述测力传感器把测量面调整到与安装时的基板上表面相同的高度。

2.一种负荷修正方法，其特征在于，

在具有在XY方向的规定移动范围内移动的吸附头和以可上下移动的方式装载于该吸附头上的吸附嘴，一边降低所述吸附嘴而施加规定的负荷，一边把吸附保持在所述吸附嘴上的电子部件安装到基板上的安装装置中，

在所述吸附头的所述规定移动范围内设置了对于使所述吸附嘴下降而使其吸附端部接触时的负荷进行测量的负荷测量单元，

在所述负荷测量单元上，对于所述吸附嘴进行与安装时相同的动作时的负荷进行测量，根据该测量负荷与计算负荷之差计算偏差负荷，修正安装时设定的负荷。

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