CN101505583B - 用于在电路衬底上进行操作的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在电路衬底上进行操作的设备，该设备包括多个操作装置以及安全罩开关。该设备特征在于包括：维护方式设置开关(144)，与安全罩开关配合，以便提供一并联电路，并且该维护方式设置开关能被选择性地操作到维护方式设置开关接通状态及维护方式设置开关断开状态，在该维护方式设置开关接通状态下，维护方式设置开关允许至少一个操作装置连接到电源上并且允许设置维护方式，在该维护方式设置开关断开状态下，维护方式设置开关使至少一个操作装置从电源解除连接并且不允许设置维护方式；和与维护相关的控制装置(160，170)，在维护方式下保持设备处于至少一个操作装置可以操作的状态，这一状态不同于安全罩闭合的状态。

Description

用于在电路衬底上进行操作的设备

本申请是申请日为2002年12月20日、申请号为“02157598.3”、发明名称为“用于在电路衬底上进行操作的设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于在电路衬底例如印刷线路板上进行操作的设备，尤其涉及改善该设备的维护的安全性的技术领域。

背景技术

已知具有几种用于对电路衬底进行操作的设备，例如电路衬底加工设备，例如用于在电路衬底上打孔；丝网印刷设备，用于在电路衬底上印刷高粘度的流体，例如焊糊的设备；高粘度流体涂覆设备，用于在电路衬底上以点的形式涂覆高粘度流体，例如粘合剂；电子元件安装设备，用于在电路衬底上安装电气元件(例如电子元件)；以及电路衬底检查设备，用于在电气元件安装在电路衬底前后检查电路衬底。通常，对电路衬底进行操作的设备具有安全罩，用于防止人体的某个部分进入操作空间，或者防止因为进入某个空间而被损伤。

然而，在电路衬底上进行操作的执行设备的维护包括一些操作，其中的每一个操作都需要在该设备的安全罩被打开的状态下操作该设备的多个操作装置中的至少一个装置。为此，对该设备提供一个旁路钥匙开关是可行的。更具体地说，当把一个被称为“旁路钥匙”的特定的钥匙插入钥匙孔中时，则安全罩开关被旁路，从而闭合电路，使得至少一个操作装置成为可操作的。这种旁路钥匙只由极其有限的人员在极其有限的情况下使用，因而非常小心地进行设备的维护。然而，完全阻止所有的人员不受伤害是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的在于改善在电路衬底上进行操作的执行设备的维护的安全性。这个目的可以按照本发明的在电路衬底上进行操作的执行设备的形式的下述方式的任何一种方式来实现，每种方式都象所附的权利要求那样被编号，并且可以和其它的一种或几种合适的方式相关，用于表示和阐明技术特征的可能的组合。不过，应当理解，本发明不限于在下面描述的只是用于说明的目的的那些技术特征或者它们的任何的组合。还应当理解，被包括在下述的本发明的任何一种方式中的多个特征不必完全被提供，并且，本发明可以不用对于同一方式描述的特征中的至少一个特征来实施。

(1)一种用于在电路衬底上进行操作的执行设备，该设备包括多个操作装置，它们被提供在由安全罩闭合和打开的空间内，并且其中一个装置执行在电路衬底上的操作；安全罩开关，其可以被转换到相应于安全罩闭合状态的接通状态，以及相应于安全罩的打开状态的断开状态；与维护相关的控制装置，其在维护方式下，保持该多个操作装置中的至少一个处于该至少一个操作装置可以操作的状态；以及维护方式设置开关，其与安全罩开关配合，以便提供一个并联电路，并且其可以选择地操作而处于其接通状态，此时维护方式设置开关允许设置维护方式，以及处于其断开状态，此时维护方式设置开关不允许设置维护方式。

在这种在电路衬底上进行操作的执行设备中，与维护相关的控制装置在维护方式下保持多个操作装置中的至少一个处于其可操作的状态，其中该一个操作装置可以由操作者操作，并且该维护方式设置开关被操作而处于接通状态使得允许设置维护方式。因此，操作者可以操作该一个操作装置，以便实现设备的维护，例如一个操作装置的检查、检验、测量或者调整。维护方式设置开关不是一个简单的开关，其和上述的用于旁路安全罩开关从而闭合该电路的旁路钥匙开关不同，而是一种允许设置维护方式的开关。在该维护方式中，本设备处于和安全罩闭合时的状态不同的状态。因而，改善了本设备的维护的安全性。

(2)按照方式(1)所述的一种设备，其中维护方式设置开关被提供在安全罩内部的空间内，并且当安全罩处于其打开状态时，该开关是可接近的，而当安全罩处于其闭合状态时，该开关是不能接近的。

在这种在电路衬底上进行操作的执行设备中，维护方式设置开关在安全罩打开的状态下只能由操作者操作。因而，本设备可靠地阻止了在设备的自动操作期间被错误地设置为维护方式。

(3)按照方式(1)或(2)所述的一种设备，其中该维护方式设置开关包括钥匙以及可插入该钥匙的钥匙孔，并且其中当该钥匙被插入钥匙孔中，随后维护方式设置开关被操作而处于其维护方式位置，并且还把钥匙拔出钥匙孔时，则该维护方式设置开关被操作而处于其接通状态，并且允许设置维护方式，并且，当钥匙被插入该钥匙孔中，并随后维护方式设置开关被操作而处于其维护方式位置时，该维护方式设置开关被保持在其断开状态，并且不允许设置维护方式。

在这种在电路衬底上进行操作的执行设备中，除非钥匙被插入钥匙孔中，接着维护方式设置开关被操作而处于维护方式位置，并且此外把钥匙拔出钥匙孔，否则不允许设置维护方式。因此，为了设置维护方式，钥匙不得留在钥匙孔内。因而，只要操作者带着钥匙，其它人员就不能复位维护方式。这改善了安全性。

(4)按照方式(1)-(3)中任何一项所述的设备，其中与维护相关的控制装置包括指令限制部分，其在维护方式下限制在设备可以自动操作的自动操作方式下有效的多个指令，使得被限制的在维护方式下有效的指令的总数小于在自动操作方式下有效的指令的总数。

使在自动操作方式下有效的而在维护方式下使用时将是危险的一个或几个指令在维护方式下成为无效的。因而，在维护方式下输入这些指令的情况下，本设备将不按照该指令操作，这改善了设备维护的安全性。

(5)按照方式(4)所述的设备，其中该指令限制部分包括指令忽略部分，其在维护方式下忽略用于启动设备的启动指令和用于自动地操作多个操作装置的至少一个的遥控指令中的至少一个。

(6)按照方式(4)或(5)所述的设备，其中该指令限制部分包括指令保持部分，其保持微动指令和I/O检查指令中的至少一个作为在维护方式下有效的至少一个指令。

微动指令是用于微动操作一个或几个合适的操作装置的指令；I/O检查指令是用于检查计算机的I/O(输入/输出)端口的输入和输出操作的指令。因为这些指令对于设备的维护非常重要，需要在维护方式下保持这些指令。特别是，因为微动指令是命令一个或几个合适的操作装置以低速操作的指令，所以改善了安全性。

(7)按照方式(1)-(6)中任何一项所述的设备，其中与维护相关的控制装置包括指令修改部分，其在维护方式下将在安全罩处于其闭合状态时的正常状态下有效的多个正常状态指令中的至少一个修改成为和至少一个正常状态指令不同的至少一个修改指令。

当设置维护方式时，需要正常状态指令的至少一部分被自动地修改成为安全性较高的或者对于设备维护更有用的一个或几个修改指令。

(8)按照方式(7)所述的设备，其中指令修改部分包括操作速度减少部分，其操作该多个操作装置的至少一个，使得该至少一个操作装置在维护方式下的操作速度低于该至少一个操作装置在正常状态下的操作速度。

一般地说，操作装置的操作速度的减少能够导致改善该装置的操作的安全性。此外，只在维护方式下减少操作速度，在安全罩闭合的状态下保持较高的速度。因而可以阻止本发明的在电路衬底上进行操作的执行设备的操作效率的降低。

(9)按照方式(8)所述的设备，其中至少一个操作装置包括(a)改变用于输送电路衬底的电路衬底输送器的宽度的宽度改变装置以及(b)用于准备改变电路衬底输送器的宽度的宽度改变准备装置中的至少一个，该至少一个操作装置的操作速度被操作速度减少部分减少。

宽度改变准备装置例如是在宽度改变装置启动改变电路衬底输送器的宽度之前，通过移动输送器的可动轨道，使可能和可动轨道碰撞的一个或几个装置移动到回缩位置的装置。

(10)按照方式(8)或(9)所述的设备，其中该多个操作装置包括用于供应至少一个电气元件的电气元件供应装置；支撑着电路衬底的电路衬底支撑装置；以及电气元件安装装置，其把由电气元件供应装置供应的电气元件安装在由电路衬底支撑装置支撑着的电路衬底上，并且其中至少一个操作装置包括移动装置，其使电气元件供应装置和电气元件安装装置中的至少一个相对于电气元件供应装置和电气元件安装装置中的另一个移动，该至少一个操作装置的操作速度被操作速度减少部分减少。

按照这种方式，在电路衬底上进行操作的执行设备提供一种电子元件安装设备。通常，移动装置需要在尽可能高的速度下被操作，以便改进安装设备的操作效率，因而它是安装设备的最危险的装置之一。因而，移动装置的操作速度的降低对于改善安全性是非常有效的。

电子元件安装设备的元件安装装置例如是(a)X-Y自动机型的，其中元件保持器沿平行于由电路衬底保持装置保持的电路衬底的元件支撑表面的两个方向(称为X轴方向和Y轴方向)的每一个作直线运动，或者是(b)分度型的，其中元件保持器围绕一个垂直于由电路衬底保持装置保持的电路衬底的元件支撑表面的轴线转动。元件供应装置例如是这样一种装置，其包括一个或几个进料器，每个进料器存储着多个电气元件，并逐个地把该电气元件送到其元件供应部分。在一些情况下，多个进料器被安装在进料器支撑台上，使得进料器的各个元件支撑部分沿一个方向排列。许多X-Y自动机型的元件安装装置利用静止的进料器支撑台；并且许多分度型的元件安装装置利用可动的进料器支撑台，该支撑台可以沿其上安装的进料器的各个元件支撑部分排列的方向(称为D轴方向)运动，使得任意的一个进料器可以位于规定的元件供应位置。X-Y自动机型或分度型的元件安装装置适用于设备的维护，使得吸嘴可以在元件供应装置的元件供应部分附近的位置停止。在这种情况下，如果操作者指定安装在进料器支撑台上的一个特定的进料器，使得元件保持器可以从指定的进料器拾取电气元件，则移动装置把元件保持器移动到指定的进料器正上方的位置并停止在那里。在X-Y自动机型元件安装装置的情况下，操作速度减少部分则减少X-Y自动机的操作速度；在分度型元件安装装置的情况下，操作速度减少部分则减少使进料器支撑台沿D轴方向运动的驱动装置的操作速度。此外，在进料器支撑台被移动到回缩位置的这种分度型元件安装装置中，为了能够进行其它装置的维护，用于使进料器支撑台运动的驱动装置的操作速度被减少。

(11)按照方式(1)-(10)中任何一项所述的设备，其中与维护相关的控制装置包括启动开关灯闪烁禁止部分，其禁止启动开关灯闪烁，在该开关灯闪烁时，通知操作者一种状态，其中启动开关可以操作，从而产生启动指令。

因为启动开关灯的闪烁被禁止，所以启动开关被操作的可能性被减到最小。因而，改善了设备的安全性。

(12)一种用于在电路衬底上进行操作的执行设备，该设备包括多个操作装置，它们被提供在由安全罩闭合和打开的空间内，并且其中一个装置执行在电路衬底上的操作；电路旁路元件，其在安全罩开关处于打开状态时连附于该设备上，以便建立和安全罩处于闭合状态时的电气状态相同的电气状态，以及允许在限制区域中进行维护的装置，其在电路旁路元件连附于设备上的状态下允许接近需要维护的区域，而不允许接近和需要维护的区域不同的危险区域。

当电路旁路元件连附于本发明的在电路衬底上进行操作的执行设备上时，该设备可以在安全罩打开的状态下操作。因而，可以容易地进行设备维护。不过，设备的安全性可能被降低。因而，本设备使用允许在限制区域中进行维护的装置，其允许接近需要维护的区域，而不允许接近危险区域。这导致了改善设备的安全性。

(13)按照方式(12)所述的设备，其中允许在限制区域中进行维护的装置包括检测装置，在电路旁路元件连附于该设备上的状态下，该检测装置检测到人体的一部分进入了危险区域；以及紧急停止装置，其在该检测装置检测到人体的一部分进入危险区域时的紧急情况下停止设备的操作。

因为除去电路旁路元件之外，本发明的在电路衬底上进行操作的执行设备还包括进入检测装置和紧急停止装置，使得当操作者的一部分进入需要维护的区域时，该设备不停止，而在操作者的一部分进入危险区域时的紧急情况下，该设备停止。因而，改善了安全性。该进入检测装置可以是一种被广泛用于冲压机的检测装置。更具体地说，该检测装置包括多个光发射器和与该多个光发射器在一个平面内分别相对设置的多个光接收器，并且当由各个光发射器发出的各个光线的任何一个被操作者的部分遮断因而相应的光接收器收不到该光线时，便产生进入检测信号。此外，进入检测装置可以是一种基于非接触方式来检测物体已经进入某个三维空间，并产生进入检测信号的检测器。

(14)按照方式(12)所述的设备，其中该允许在限制区域中进行维护的装置包括一个局部罩，其在电路旁路元件连附于设备上的状态下允许人体的一部分进入需要维护的区域，而阻止人体的一部分进入危险区域。

该局部罩的优点和上述的进入检测装置以及紧急停止装置的优点相同。不过，在许多情况下，后者的装置更容易设置。

(15)按照方式(1)-(11)，(13)和(14)中任何一项所述的设备，还包括电路旁路元件，其当安全罩处于打开的状态时被连附于设备上，以便建立和安全门处于闭合的状态时的电气状态相同的电气状态，以及允许在限制区域中进行维护的装置，其在电路旁路元件连附于设备上的状态下允许接近需要维护的区域，而不允许接近与需要维护的区域不同的危险区域。

这种设备的优点和按照方式(12)的设备的优点相同。

(16)按照方式(1)-(15)中任何一项所述的设备，还包括规定状态保持装置，其在安全罩处于闭合状态时停止多个操作装置的至少一个，使得该至少一个操作装置处于其规定的状态，并且即使当安全罩被打开时，也使该至少一个操作装置保持于该规定状态。

规定状态保持装置可以使至少一个操作装置保持在其规定状态。因此，操作者可以打开安全罩，并观察被保持在该状态的操作装置。例如，在规定状态保持装置使电子元件安装设备的吸嘴保持在其规定状态的情况下，其中吸嘴停止在元件供应装置的元件供应部分附近的位置，操作者便不需要在设备的操作期间冒着危险观看内部空间，检查吸嘴对供应部分的相对位置是否正确。因而，改善了安全性。

附图说明

图1是作为本发明的实施例的作为一种在电路衬底上进行操作的执行设备的电子元件安装设备的示意的平面图；

图2是安装设备的电路衬底保持装置的示意的平面图；

图3是安装设备的元件安装装置的局部剖开的正视图；

图4是用于操作安装设备的维护方式设置开关的钥匙的正视图；

图5是维护方式设置开关的正视图；

图6是安装设备的电路旁路模型元件(dummy)和进入检测装置的正视图；

图7是安装设备的控制装置的相关部分的原理图；

图8表示连接在安装设备的电源和安装设备的上述的电路衬底保持装置以及元件安装装置之间的电路；

图9表示在控制装置中存储的维护方式设置程序的流程图；

图10表示和用于启动安装设备的操作的启动指令相关的顺序电路；

图11表示和用于使安装设备的启动开关灯闪烁的启动开关灯闪烁指令相关的顺序电路；

图12是用于操作作为本发明的另一个实施例的另一种电子元件安装设备的维护方式设置开关的钥匙的透视图；

图13是作为本发明的另一个实施例的另一种电子元件安装设备的电路旁路模型元件和局部罩的正视图；

图14是作为本发明的另一个实施例的另一种电子元件安装设备的示意的平面图；以及

图15是作为本发明的另一个实施例的另一种电子元件安装设备的示意的平面图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明应用于作为一种在电路衬底上进行操作的执行设备的电子元件安装设备的本发明的实施例。电子元件是一种电气元件，并且相应的电子元件安装设备是一种电气元件安装设备。

在图1中，标号10表示该电子元件安装设备的底部。在底部10，提供有元件安装装置12，元件供应装置14，以及印刷线路板输送装置16。印刷线路板输送装置16包括印刷线路板输送器18，其作为一种电路衬底输送器，其沿着图1的箭头指示的X轴方向延伸，并输送作为一种电路衬底的印刷线路板20。输送装置16还包括停止装置22，其在作为规定的操作台的元件安装台处停止并定位由输送器18输送的印刷线路板20；并且印刷线路板保持装置24保持由停止装置22定位的印刷线路板20。

如图2所示，印刷线路板输送器18包括一对相互平行地延伸的导轨30，32。在本实施例中，两个导轨30，32中的一个导轨30是固定导轨；另一个导轨32是可动导轨。固定导轨和可动导轨30，32与X方向平行，并且是水平的；固定导轨30相对于底部10不能运动；可动导轨32可以沿和X方向垂直的Y方向在水平平面内朝向和背离固定导轨30运动。可动导轨32沿Y方向离开固定导轨30运动的距离(即板输送宽度)可以通过宽度改变装置34改变。宽度改变装置34包括作为驱动源的宽度改变马达36；两个被两个导轨30，32可转动地支撑着的进给丝杠37；两个被固定在可动元件32上并分别和两个进给丝杠37呈螺纹接合的螺母38；以及转动输送装置，其包括由固定导轨30可转动地支撑着的两对链轮40、41以及被绕在链轮40、41上的链子42。

一组皮带轮45可转动地被彼此相对的两个导轨30、32各自的每个表面支撑着，并且循环皮带(未示出)被绕在这些皮带轮45上。当作为皮带循环装置的驱动源的板输送马达46被启动时，一对输送器皮带相互同步地循环。

元件供应装置14被提供在印刷线路板输送器18的外部。如图1所示，供应装置14包括进料器支撑台50，和沿X方向被设置在支撑台50上的若干个电子元件进料器52(下文简称为“进料器”52)。供应装置14相对于底部10是不能运动的。每个进料器52存储着一种电子元件54(图3)，并逐个地把该电子元件馈送到电子元件的元件供应部分。每个进料器52可以是一种这样的进料器，其馈送以规则的距离间隔携带着多个电子元件的带，从而把这些电子元件逐个地馈送到进料器的元件供应部分；或者是一种这样的进料器，其在壳体内存储着电子元件，利用气流、倾斜或振动或者这些的合适的组合，把这些电子元件排列成一个阵列，并把这些元件逐个地馈送到进料器的元件供应部分。

元件安装装置12包括3个元件保持头60，它们可以沿X方向和Y方向中的每一个作直线运动，以便在相应于进料器52的各个元件供应部分的各个元件接收位置从合适的进料器52接收各个电子元件54，并传递接收的电子元件54，并把电子元件54安装在被保持在元件安装台处的印刷线路板20上。为此，安装装置12还包括作为X-Y移动装置的X-Y自动机64。X-Y自动机64被上框架66支撑着，该上框架66提供在底部10的上方并被支柱65支撑着。在图1中，为了更容易理解，上框架66未示出，但是其位置用双点划线示出了。一对导轨68被固定在上框架66上使得两个导轨68相互平行并水平；Y轴滑块70通过导向块71装配在导轨68上。固定到Y轴滑块70上的螺母72和平行于Y方向延伸的进给丝杠73螺纹接合。当进给丝杠73被Y轴马达74转动时，Y轴滑块70沿水平的Y方向运动。因而，螺母72、进给丝杠73、和Y轴马达74相互配合，提供一种用于移动Y轴滑块70的Y轴滑块驱动装置；并且导轨68和导向块71相互配合以提供一种用于引导Y轴滑块70运动的导向装置。

Y轴滑块70支撑着X轴滑块76，使得X轴滑块76可以沿垂直于Y方向的X方向运动。Y轴滑块70具有一个垂直的表面，在该表面上固定着一个进给丝杠(未示出)，以便沿X方向延伸；并且X轴滑块76通过螺母(未示出)装配在该进给丝杠上。当进给丝杠被X轴马达80(图1)转动时，X轴滑块76在被导向块81和导轨82引导的同时沿X方向运动。进给丝杠、螺母和X轴马达80相互配合，提供一种用于移动X轴滑块76的X轴滑块驱动装置；并且导向块81和导轨82相互配合，提供一种用于引导X轴滑块76的运动的导向装置。X-Y自动机64包括Y轴滑块70、Y轴滑块驱动装置、X轴滑块76、X轴滑块驱动装置、以及用于引导Y轴滑块和X轴滑块70、76的相应运动的各个导向装置。X轴滑块76支撑着3个元件保持头60，使得3个保持头60沿X方向排列。X-Y自动机64可以在水平平面内把每个保持头60移动到任意位置。每个头60包括吸嘴83，用于对电子元件54施加吸力借以保持该元件；以及保持着该吸嘴83的吸嘴保持器84。

如图3所示，X轴滑块76的一个垂直侧面支撑着3个元件保持头60，使得每个保持头60可以沿垂直方向运动，并且可以围绕垂直轴线转动。X轴滑块76还支撑着一个用于使每个保持头60升降的升降装置85；以及使每个保持头60围绕轴线转动的转动装置86。在本实施例中，每个保持头60运动的垂直方向被称为Z轴方向，其和X轴方向以及Y轴方向垂直。升降装置85包括由X轴滑块76可转动地支撑着的进给丝杠88；和进给丝杠88螺纹啮合的并和每个保持头60的吸嘴保持器84成一个整体的螺母89；作为驱动源的Z轴马达90；以及转动传递装置92，其包括主动轮、从动轮和同步皮带，并把Z轴马达90的转动传递给进给丝杠88。此外，X轴滑块76支撑着Z轴检测器93(图7)，用于检测每个保持头60的上端的位置。转动装置86包括θ轴马达94；以及具有主动轮和从动轮并用于把θ轴马达94的转动传递给每个保持头60的转动传递装置96。

此外，X轴滑块76支撑着CCD(电荷耦合器件)照相机98，其作为标记图像拾取装置，用于拾取在印刷线路板20上提供的多个基准标记的相应图像。提供有照明装置99(图7)，和CCD照相机98配合，用于当照相机98拾取标记的图像时对物体及其背景照明。此外，作为图像拾取装置的行扫描照相机100被提供在元件供应装置14和印刷线路板输送装置16之间的位置，在板输送路径上，沿着该路径元件保持头60向由印刷线路板保持装置24保持着的印刷线路板20传递从各个进料器52接收的各个电子元件54。行扫描照相机100从元件54的下方拍摄由各个保持头60保持着的各个电子元件54的各个图像。提供有照明装置102(图7)，用于和行扫描照相机100配合。行扫描照相机100可以用CCD照相机代替。

这种电子元件安装设备通过壳体120和外部完全隔离，该壳体在沿Y方向相互离开的两个位置提供有两个安全罩122和124，每个安全罩可被打开和闭合。设备的主要部分被提供在具有安全罩122、124的壳体120的内部空间内。因而，壳体120和安全罩122、124彼此配合，阻止操作者在该设备的操作期间进入提供有元件安装装置12、元件供应装置14和印刷线路板输送装置16的内部空间内，即阻止操作者进入工作空间内，或者阻止因为进入工作空间而遭致损伤。

安全罩122、124具有作为接触型检测器的各自的安全开关130、132(图7和图8)。每个安全罩122、124在其面向壳体120的内部空间的侧面上具有相应于安全开关130、132中的一个的插头连接器，并且保持着安全罩122、124的壳体120(或者底部10)具有可以和该插头连接器连接的插座连接器。当每个安全罩122、124闭合时，该插头连接器和插座连接器便彼此相连，并且相应的安全开关130、132处于接通状态。即，当每个安全罩122、124打开时，相应的安全开关130、132处于断开状态；当每个安全罩122、124闭合时，相应的安全开关130、132处于其接通状态。每个安全开关130、132可用非接触型的检测器例如反射型光电检测器、透射型光电检测器或者接近开关提供。

这种电子元件安装设备具有启动开关138(图7和10)。当一个或几个启动条件满足时，提供在该设备的操作屏上的启动开关灯139闪烁，从而通知操作者启动条件已经满足。当启动开关(即按钮138)由操作者响应灯139的闪烁而操作(即按下)时，启动开关138转换为接通状态，从而启动该设备的操作。

此外，本设备还具有紧急停止开关140(图7和图8)，当紧急停止开关140由操作者按下时，停止开关140转换为断开状态；当停止开关140被释放时，开关140转换为接通状态。当在紧急情况下操作者必须停止本设备的操作时，其便按下开关140。

在本实施例中，每个元件安装头60提供一个用于在作为电路衬底的印刷线路板20上操作的操作装置；并且元件安装装置12、元件供应装置14、印刷线路板输送装置16的宽度改变装置34、X-Y自动机64、升降装置85和转动装置86提供各个操作装置。包括该操作装置的电子元件安装设备提供应用本发明的在电路衬底上进行操作的执行设备。

在电路装配操作期间或操作之后，并且在元件保持头60开始各个元件的安装操作之前，进行这种电子元件安装设备的维护。否则，在保持头60的元件安装操作期间，作为防止该设备的误操作的一种措施，可进行维护。例如，本设备的维护包括如下的操作：

(a)关于Y轴马达74和X轴马达80，该马达74、80的各个输出零件被牢固地连接在各个合适的零件上；

(b)关于检测各个元件保持头60的各个Z轴方向的位置的Z轴检测器93，调整这些检测器93；

(c)关于X-Y自动机64和印刷线路板输送器18，使用指示表测量自动机64相对于输送器18的平行度，然后调整自动机64和输送器18相互的装配状态；

(d)关于印刷线路板输送器18的导轨30、32，使用指示表测量这些导轨30、32的平面程度，并根据需要改善该平面程度；

(e)关于CCD照相机98和行扫描照相机100，这些照相机98和100用于拾取图像，调整各个照相机的焦距；

(f)关于行扫描照相机100，测量照相机100的特征值；以及

(g)关于元件保持头60和电子元件进料器52，调整当保持头从进料器拾取电子元件时这些保持头60对于进料器52的各个相对位置。

本设备的维护在设置为维护方式的状态下进行。为此，在安全罩122内部的内部空间内，在安全罩122打开的状态下操作者可以进入，而在安全罩122闭合的状态下操作者不能进入的位置，提供有维护方式设置开关144，如图5所示。该维护方式设置开关144包括图4所示的钥匙146，以及作为可以插入钥匙146的可操作部分的钥匙孔148。当操作者在钥匙孔148处于维护方式重置位置的状态下首先把钥匙146插入钥匙孔148，然后把钥匙146转动到维护方式设置位置，并且然后把钥匙146拉出钥匙孔148之外时，能够进行维护方式的设置。在维护方式设置位置时的状态是维护方式设置开关144的接通状态。在这样设置维护方式之后，如果操作者自己带着钥匙146，就可以确保阻止其它人操作维护方式设置开关144。在另一方面，如果在钥匙孔148处于维护方式设置位置的状态下操作者在钥匙孔148中插入钥匙146，维护方式便被复位。

当安全罩122被打开并且然后把维护方式设置开关144转换到接通状态时设置维护方式，如上所述，并且还把作为插头连接器的电路旁路模型元件150，如图6所示连接到电子元件安装设备的另一插座连接器上。电路旁路模型元件150用于产生和安全罩122闭合时相同的电状态。如果电路旁路模型元件150被连接到电子元件安装设备上，则电路旁路模型元件开关152(图7和图8)就转换为接通状态。进入检测器154和电路旁路模型元件150成一个整体。在本实施例中，进入检测器154由透射型光电检测器提供，其包括光发射器155和光接收器156，并且一组光发射器155和一组光接收器156分别被两个支撑元件支撑着，使得光发射器155和光接收器156彼此相对。进入检测器154检测进入危险区的对象而不检测进入需要维护的区域的对象。因而，允许操作者在需要维护的区域内进行各种所需的维护操作，而不允许操作者进入危险区。如果操作者的一部分进入危险区，则进入检测器154检测到该操作者的部分的进入，并使紧急开关140自动地转换为断开状态，使得在紧急情况下自动停止电子元件安装设备的当前操作。在本实施例中，紧急开关140不仅能够被操作者手动地操作，而且还能自动地转换。不过，可以使用可自动操作的紧急开关，其和由操作者手动操作的紧急开关或者电路旁路模型元件开关152配合，从而提供一个串联电路。

这种电子元件安装设备在图7所示的控制装置160的控制下工作。控制装置160主要由计算机170提供，其包括PU(处理单元)162，ROM(只读存储器)164，RAM(随机存取存储器)166，以及用于使这些元件彼此相连的总线。该总线和I/O(输入和输出)端口172相连。和I/O端口172相连的有：包括Z轴检测器93和进入检测器154的各种检测器；安全罩开关130，132；启动开关138；紧急停止开关140；维护方式设置开关144；以及电路旁路模型元件开关152。I/O端口172还通过各个驱动电路174和宽度改变马达36、Y轴马达74、X轴马达80、Z轴马达90、θ轴马达94、照明装置99、102、以及启动开关灯139相连。Y轴马达74、X轴马达80、Z轴马达90和θ轴马达94中的每个是作为一种电动马达的伺服马达，其被用作驱动源，并且可以精确地控制其转动量或角度。此外，I/O端口172通过各个控制电路和CCD照相机98以及行扫描照相机100相连。ROM 164不仅存储当多个电子元件54在印刷线路板18上安装时使用的控制程序，而且还存储当本设备的其它操作被控制时使用的其它控制程序。RAM 166存储当元件保持头60按照要被安装在电路板18上的电气元件54的种类、在电路板18上要安装的元件54的位置以及元件54的安装顺序运动时使用的控制程序。RAM 166还存储维护方式设置程序，如后所述。

图8表示连接在该电子元件安装设备的各个单独装置和电源之间的电路190。电路190包括相互配合的上述的紧急停止开关140和安全罩开关130、132从而提供一个串联电路。当所有这些开关130、132、140处于接通状态时，电路190闭合，因而本设备和电源相连。紧急开关140是一种常闭开关，并且如果开关140由操作者手动地操作或者被自动地操作，开关140则转换为断开状态(即打开)。同时，当安全罩122、124被打开时，安全罩开关130、132被转换为其断开状态。因此，如果包括紧急开关140被操作的第一条件和两个安全罩122、124的至少一个被打开的第二条件的条件中的至少一个条件被满足，则电路190便不闭合，因而本设备和电源断开。不过，电路190使用一个旁路电路194，其中包括维护方式设置开关144和电路旁路模型元件开关152。当进行设备的维护时，安全罩122便被打开。因此，如果操作者操作维护方式设置开关144使其处于接通状态(即闭合)，并且还连接电路旁路模型元件150，以便使电路旁路模型元件开关152转换为其接通状态，则旁路194使本设备和电源相连，借以设置维护方式。当旁路194闭合并且通过端子198和计算机198相连时，计算机198可以检测到通过旁路电路194由电源向每个装置提供电流，而不像在正常状态下那样，通过包括安全罩开关130、132的主电路提供电流。

维护方式设置程序将参照图9所示的流程图进行说明。首先，在步S1(下文省略“步”)，计算机170判断维护方式设置开关144是否处于接通状态。如果在S1处作出否定的判断，则控制进入S6，判断是否输入规定的状态保持指令。如果在S6作出肯定的判断，则控制进入S7，控制由输入的规定的状态保持指令指定的操作装置，使得操作装置被操作而处于由该指令表示的一个规定的状态。此外，计算机存储规定的状态保持指令。例如，计算机170控制X-Y自动机64移动并定位元件保持头60到合适的进料器52的各个元件供应部分的上方的各个位置，并控制升降装置85向着元件供应部分降低保持头60，并在保持头60不接触进料器52但和其距离很近的各个位置使保持头60停止。在另一方面，如果在S6作出否定的判断，则计算机跳过S7。

如果在S1作出肯定的判断，则控制执行S2-S5，其中计算机设置维护方式。更具体地说，在S2，计算机限制指令在自动操作方式下有效，使得被限制在维护方式下有效的指令的总数小于在自动操作方式下有效的指令的总数。S2之后跟随着S3，用于把在安全罩122、124被打开时的正常状态有效的多个正常状态指令的至少一部分修改成为和正常状态指令不同的一个或几个修改指令。然后，在S4，计算机禁止启动开关灯139闪烁。S4之后跟随着S5，把操作装置保持在上述的规定状态。S2-S5被重复，直到维护方式设置开关144被复位到断开状态。下面详细说明S2到S5中的每个。

在S2，通过忽略例如启动指令和自动操作遥控指令来限制在自动操作方式下有效的指令。如图10所示，启动指令是一个这样的指令，即，该指令使得当启动开关138被操作而处于接通状态，因而向电路210提供电流时，向I/O端口172输入一个表示启动开关138处于接通状态的电信号。不过，在启动开关138的上游侧，沿着电流流过电路210的方向，提供有常闭继电器触点212和常开继电器触点214。常开继电器触点214当用于使启动开关138转换为接通状态的准备完成时被自动闭合。常闭继电器触点212和开关216互锁，该开关216分别在维护方式设置开关144被转换为接通和断开状态时闭合和打开。因而，当维护方式设置开关144转换为接通状态，因而开关216闭合时，电流流过继电器线圈R1，因而继电器触点212打开。因此，即使在执行设备的维护时另一个操作者误操作启动开关138，也没有电流流过电路210，使得不会向I/O端口172输入表示启动开关138的操作的电信号。同时，自动操作遥控指令是这样一种指令，其由遥控器提供，并且用于控制X-Y自动机64移动元件保持头60，并且/或者控制印刷线路板输送装置16输送印刷线路板20。因为遥控指令被忽略，X-Y自动机64或者印刷线路板输送装置16不被操作。因而，当操作者在设备的内部空间进行各种维护操作时，可以可靠地阻止遥控器启动包括X-Y自动机64在内的一个或几个操作装置的自动操作。

不过在S2，微动指令和I/O检查指令被保持。微动指令是这样一种指令，其控制X-Y自动机64与/或每个升降装置85移动相应的一个元件保持头60，每当操作者手动地操作微动指令开关时，使该保持头移动一个规定的小的数量。I/O检查指令是一种用于检查I/O端口172的输入和输出操作的指令。

例如在S3，用于改变印刷线路板输送器18的宽度的宽度改变指令和用于操作X-Y自动机64的自动机操作指令被修改为各自的修改指令，用于以比在安全罩122、124闭合时的正常状态下操作的那些装置34、64的相应速度较低的相应速度操作宽度改变装置34和X-Y自动机64，假定装置34和64在正常状态下的各自的操作速度为100％，则这些装置34、64在维护方式下各自的操作速度的范围最好在20％-50％。同时，当印刷线路板输送器18的可动导轨32按照宽度改变指令移动时，运动的导轨32可以和元件保持头60冲突。在这种情况下，在开始改变宽度之前，X-Y自动机64被操作，以便使保持头60移动到一个安全的区域。因而，X-Y自动机64作为宽度改变准备装置。

在这种电子元件安装设备中，如果启动该设备的条件满足，则启动开关灯139闪烁。因而，操作者得知可以通过操作启动开关148启动该设备。不过，在维护方式下，在S4禁止启动开关灯139闪烁。图11表示用于使启动开关灯139闪烁的电路220。电路220包括常闭继电器触点222和常开继电器触点224。常开继电器触点224当使启动开关灯139闪烁的准备完成时自动闭合，使得电流流过灯139，因而灯139闪烁。当维护方式设置开关144分别处于接通和断开状态时，开关226闭合和打开。因而，当维护方式设置开关144处于接通状态因而开关226闭合时，电流流过继电器线圈R2，常闭继电器触点222打开。如果继电器触点222打开，即使常开继电器触点224闭合，也没有电流通过灯139。因而，灯139不闪烁。因此，在维护方式下，阻止操作者操作启动开关138。

在S5，计算机根据在S7存储的规定状态保持指令，使被操作成为在S 7规定的状态的操作装置保持相同状态。例如，元件保持头60被保持在这样的状态，其中保持头60不接触合适的进料器52的各个元件供应部分，但是却距离该供应部分很近。因此，在安全罩122，124打开的状态下，操作者可以将其身体的一部分插入内部空间内，并检查保持头60的各个吸嘴83和进料器52的各个元件供应部分之间的各个相互位置是否正确。因而，用于执行S5-S7的控制装置160的RAM166的部分提供一种规定状态保持装置。

在本设备处于维护方式的状态下，虽然安全罩122、124被打开，但设备的各个装置仍由电源提供电能。因此，操作者可以进行用于设备维护的各种操作。例如，使马达例如Y轴马达74、X轴马达80和Z轴马达90保持在其锁定的状态，因而使这些马达的各个输出零件可以和各个合适的零件固定地连接。因为Z轴马达90被锁定，便能阻止元件保持头60由于自身重力而下降，因而可以调整Z轴检测器93。此外，因为照明装置99，102由电源供电，这些装置90、102便可被操作，并因而可以调整CCD照相机98和行扫描照相机100各自的聚焦距离。因为X-Y自动机64和宽度改变装置34在低于其正常状态的相应速度下被操作，所以能够确保这些装置64和34的安全性。因为在操作者在本设备的内部空间内进行与维护相关的操作时，启动开关138的操作被忽略，所以即使操作启动开关138也能阻止该设备以自动操作方式被操作。

在本实施例中，在维护方式设置开关144处于接通状态下，控制和设备的维护相关的操作的控制装置160的部分提供与维护相关的控制装置。控制装置160的执行S2的部分提供指令限制部分，并且，尤其是，在S2忽略启动指令和遥控指令的控制装置160的部分提供指令忽略部分；以及在S2维持微动指令和I/O检查指令的控制装置160的部分提供指令维持部分。执行S3的控制装置160的部分提供指令修改部分，并且尤其是，在维护方式下减少至少一个操作装置在正常状态下的操作速度的控制装置160的部分提供操作速度减少部分。执行S4的控制装置160的部分提供启动开关灯闪烁禁止部分。

按照本发明的原理，基本上不需要电子元件安装设备使用所有的指令限制部分、指令修改部分、启动开关灯闪烁禁止部分和规定状态保持部分，但是该安装设备可使用至少一种上述的控制部分。此外，独立于上述的控制部分，可以使用电路旁路模型元件150和包括进入检测器154的允许在限制区域中进行维护的装置。

维护方式设置开关144可被修改，使得修改的开关借助于把钥匙146转动到维护方式设置位置而处于接通状态。此外，可以使用只通过把钥匙插入开关的钥匙孔内便转换为接通状态的维护方式设置开关。在这种情况下，例如，可以使用图12所示的钥匙400。该钥匙400包括板状的主要部分402，以及被提供在主要部分402的相对表面上的合适数量的凸起404和合适数量的槽406。因而，如果钥匙400被插入维护方式设置开关的钥匙孔内，该开关便转换为其接通状态；并且如果钥匙400被从钥匙孔内拔出，则开关处于其断开状态。

作为和电路旁路模型元件150成一个整体的进入检测装置的进入检测器154，以及包括紧急停止开关140的紧急停止装置相互配合提供一个允许在限制区域中进行维护的装置的实施例。不过，该允许在限制区域中进行维护的装置可以用其它方案实施。例如，允许在限制区域中进行维护的装置可以由局部罩500提供，如图13所示，其和电路旁路模型元件150成一个整体。局部罩500用于盖住通过打开安全罩122而形成的空间或区域，并具有插入孔502，通过该插入孔操作者可以插入手臂到需要维护的空间或区域。因而，允许操作者通过插入孔502插入手臂，从而进行为维护该设备所需的各种操作，但是不允许接近由局部罩500盖住的危险的空间或区域。

同时，在该电子元件安装设备的上部(例如上框架66的下方)，可以提供一个进入检测装置，用于检测至少人体的一部分进入了三维的危险空间。在这种情况下，进入检测装置以非接触的方式检测进入危险空间的对象，并产生用于操作紧急停止装置的进入检测信号。

按照本发明的允许在限制区域中进行维护的装置可应用于图14所示的那种电子元件安装设备中，其中进料器型的包括多个电子元件进料器602的电子元件供应装置604、以及包括多个电子元件托盘606的托盘型电子元件供应装置608被提供在作为一种线路板输送装置的印刷线路板输送装置600的相对侧。在图14中，使用和图1相同的标号表示本设备的相应的部分，并且省去关于这些部分的说明，在这种电子元件安装设备中，进料器型的和托盘型的电子元件供应装置604、608实质上作为盖住安装设备的内部空间的安全罩。和这种设备的维护有关的各种操作包括需要除去这些供应装置604、606即除去该安全罩的一个或几个操作。例如，调整作为图像拾取装置的行扫描照相机100便需要除去这些供应装置604、606。在这个实施例中，电路旁路模型元件150连附于已除去元件供应装置604、608的设备的各个部分，并使用进入检测器154检测操作者的身体部分已经进入危险空间或区域。如果进入检测器154检测到操作者的身体部分的进入，则控制装置160紧急停止设备的操作。因而，改善了设备的安全性。不过，可以使用图13所示的局部罩500阻止操作者的部分进入危险区域或空间，或者使用用于检测物体进入三维危险空间的进入检测装置。

本发明可应用于图15所示的一种电子元件安装设备。这种电子元件安装设备包括电子元件安装装置700，其具有可以围绕一个轴线(例如垂直轴线)转动的多个元件保持头702；电子元件供应装置704，元件保持头702在元件拾取位置从该供应装置上按照顺序拾取各个电子元件；以及印刷线路板保持装置706，其作为电路衬底保持装置，用于保持作为电路衬底的印刷线路板708，在该电路衬底上由元件保持头702在元件安装位置按照顺序安装电子元件。在本设备中，电子元件供应装置704包括多个电子元件进料器710，它们被安装在进料器支撑台712上，使得进料器710的各个元件供应部分沿某个方向设置；台移动装置714，用于沿着那个方向(被称为“D轴方向”)移动进料器支撑台712；以及移动装置(例如X-Y移动装置)720，用于相对于由保持装置706保持的印刷线路板708的上表面移动电子元件安装装置700到平行于线路板708的上表面的水平平面内的任意位置。这种电子元件安装设备例如在日本专利文件No.6-342998中披露了。在这种电子元件安装设备中，维护方式以和图1-图11所示的实施例相同的方式被设置，因而省略其说明。因而，这种设备在维护方式下执行指令的限制、指令的修改、启动开关灯139的闪烁的禁止、以及操作装置的规定状态的保持。此外，本设备修改用于操作作为一个操作装置的台移动装置714的台移动指令，使其成为修改的台移动指令，用于操作台移动装置714，使得在比在设备的正常状态下移动装置714移动台712的速度更低的速度下移动进料器支撑台712。例如，当进料器支撑台712被移动到台712不妨碍正在被检查的不同的装置的位置时，台移动装置714则以较低的速度使台712移动。

虽然对本发明借助于其实施例进行了详细说明，应当理解，本发明不限于这些实施例的细节，并且，对于本领域的技术人员，可以利用例如在发明概述部分说明的各种改变和改进来实施。

Claims (13)

1.一种用于在电路衬底(20)上进行操作的设备，该设备包括：

多个操作装置(60，12，14，18，24，34，64，85，86；714)，这多个操作装置被提供在由安全罩(122，124；604，608)闭合和打开的空间内，并且其中一部分操作装置在电路衬底上执行所述操作；以及

安全罩开关(130，132)，该安全罩开关能被转换到安全罩开关接通状态和安全罩开关断开状态，所述安全罩开关接通状态对应于安全罩的闭合状态且允许至少一个操作装置连接到电源，所述安全罩开关断开状态对应于安全罩的打开状态且使得所述至少一个操作装置从所述电源解除连接；

该设备的特征在于，还包括：

维护方式设置开关(144)，与所述安全罩开关配合，以便提供一并联电路，并且该维护方式设置开关能被选择性地操作到维护方式设置开关接通状态及维护方式设置开关断开状态，在该维护方式设置开关接通状态下，维护方式设置开关允许所述至少一个操作装置连接到所述电源上并且允许设置维护方式，在该维护方式设置开关断开状态下，维护方式设置开关使所述至少一个操作装置从所述电源解除连接并且不允许设置维护方式；以及

与维护相关的控制装置(160，170)，在所述维护方式下保持所述设备处于所述至少一个操作装置可以操作的状态，这一状态不同于所述安全罩闭合的状态。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，维护方式设置开关(144)被提供在安全罩(122，124；604，608)内部的所述空间内，并且当安全罩处于安全罩打开状态时，该维护方式设置开关是可接近的，而当安全罩处于安全罩闭合状态时，该维护方式设置开关是不能接近的。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该维护方式设置开关(144)包括钥匙(146；400)以及可插入该钥匙的钥匙孔(148)，并且其中，当该钥匙被插入钥匙孔中、随后被操作到其维护方式位置、进而从钥匙孔拔出时，则该维护方式设置开关被操作到维护方式设置开关接通状态，并且允许设置维护方式，以及，当钥匙被插入该钥匙孔中、随后被操作到其维护方式位置时，该维护方式设置开关被保持在维护方式设置开关断开状态，并且在钥匙被从钥匙孔拔出之前不允许设置维护方式。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，与维护相关的控制装置(160)包括指令限制部分(S2)，该指令限制部分在维护方式下限制在设备能自动操作的自动操作方式下有效的多个指令，使得被限制的在维护方式下有效的指令的总数小于在自动操作方式下有效的指令的总数。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该指令限制部分包括指令忽略部分(S2)，该指令忽略部分在维护方式下忽略用于启动设备的启动指令和用于自动地操作所述至少一个操作装置(60，12，14，18，24，34，64，85，86；714)的遥控指令中的至少一个。

6.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该指令限制部分包括指令保持部分(S2)，该指令保持部分保持微动指令和I/O检查指令中的至少一个作为在维护方式下有效的至少一个指令。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，与维护相关的控制装置(160)包括指令修改部分(S3)，该指令修改部分在维护方式下将在安全罩(122，124；604，608)处于安全罩闭合状态时的正常状态下有效的多个正常状态指令中的至少一个修改成为与所述至少一个正常状态指令不同的至少一个修改指令。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述指令修改部分包括操作速度减少部分(S3)，该操作速度减少部分操作所述至少一个操作装置，使得所述至少一个操作装置(34，64，714)在维护方式下的操作速度低于所述至少一个操作装置在所述正常状态下的操作速度。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个操作装置包括(a)改变用于输送电路衬底的电路衬底输送器的宽度的宽度改变装置(34)以及(b)用于准备电路衬底输送器的宽度改变的宽度改变准备装置(64)中的至少一个，所述至少一个操作装置的操作速度被所述操作速度减少部分减少。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述多个操作装置包括用于供应至少一个电气元件(54)的电气元件供应装置(14)；支撑电路衬底(20)的电路衬底支撑装置(16)；以及电气元件安装装置(12)，该电气元件安装装置把由电气元件供应装置供应的电气元件安装在由电路衬底支撑装置支撑着的电路衬底上，并且其中所述至少一个操作装置包括移动装置(64)，该移动装置使电气元件供应装置和电气元件安装装置中的至少一个相对于电气元件供应装置和电气元件安装装置中的另一个移动，所述至少一个操作装置的操作速度被所述操作速度减少部分减少。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，与维护相关的控制装置(160)包括启动开关灯闪烁禁止部分(S4)，该启动开关灯闪烁禁止部分在所述维护方式下禁止启动开关灯(139)闪烁，在该启动开关灯闪烁时，通知操作者处于启动开关(138)可以操作以产生启动指令的状态。

12.如权利要求1-11中任何一项所述的设备，其特征在于，还包括规定状态保持装置(160，168)，该规定状态保持装置在安全罩(122，124；604，608)处于安全罩闭合状态时停止所述至少一个操作装置(60，12，14，18，24，34，64，85，86；714)，使得所述至少一个操作装置处于其规定状态，并且在所述维护方式下，即使当安全罩被打开时，也使所述至少一个操作装置保持于所述规定状态。

13.如权利要求1、2、4-11中任何一项所述的设备，其特征在于，所述维护方式设置开关(144)包括钥匙(146；400)以及可插入该钥匙的钥匙孔(148)，并且其中，当该钥匙被插入钥匙孔中时，该维护方式设置开关被操作到维护方式设置开关接通状态，并且允许设置维护方式。

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