CN101547594A - 电子器件安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子器件安装装置，来自主计算机的指令经由动作控制器、伺服放大器而被传送到线性电动机(M)，驱动安装头(H1)或安装头(H2)。为了防止2个安装头(H1、H2)发生碰撞，不仅将来自线性编码器(E)的位置信息反馈给伺服放大器，还反馈给动作控制器。若动作控制器判断为2个头(H1、H2)将发生碰撞，则不管来自主计算机的指令而对安装头(H1、H2)实施制动以避免碰撞。由此，在具有2个安装头的电子器件安装装置中，能够防止2个安装头发生碰撞。

Description

电子器件安装装置

技术领域

本发明涉及从电子器件供给装置中取出电子(元)器件并将该电子器件安装到印刷电路板上的电子器件安装装置。

背景技术

电子装置已实现多功能化，所需要的电子器件的数量也逐渐增加。这些电子器件通过被安装在印刷电路板上而被组装到电子装置中。因此，在一定时间内能够将多少数量及种类的器件安装在印刷电路板上，将对电子装置的成本影响很大。

在专利文献1中，记载了一种利用具有多个嘴的安装头从器件供给装置中吸附电子器件来将其取出并将其安装到印刷电路板上的装置。安装头被安装在可动器件上，该可动器件被设置在沿x方向延伸的梁(以下称为x梁)上并能够沿着x方向移动，x梁被安装在可动器件上，该可动器件被设置在沿y方向延伸的梁(以下称为y梁)上并能够沿着y方向移动。各可动器件根据来自主计算机的指令来通过线性电动机或脉冲电动机而移动到所希望的位置，进行器件的吸附或安装的工作。

另外，在专利文献1中记载了以下内容，通过在印刷电路板的两侧配置器件供给装置，与此相应地将器件安装头配置在印刷电路板的两侧，从而提高器件安装的速度。另外，为了防止大多使用特定器件时的效率降低，而将使用频率高的器件分散配置在器件供给单元中。

在专利文献2中记载了通过在x梁上设置多个头来提高从电子器件供给装置取出电子器件的速度和安装到印刷电路板的速度。

专利文献1：日本2006-286707号公报

专利文献2：日本2004-47818号公报

发明内容

在专利文献1所记载的技术中，通过将使用频率高的器件分散配置在器件供给装置中来缩短总的安装时间。在该情况下，配置在印刷电路板两侧的安装头分别向印刷电路板的一侧进行电子器件的安装。即，各安装头从位于电子器件安装装置的一侧的器件供给装置取出电子器件并只安装到印刷电路板的一侧。而且，利用互为反向而配置的两个安装头将电子器件安装到印刷电路板的整个面上。

在这样的配置中，由于两个安装头只对印刷电路板的一侧安装器件，所以不会相互碰撞。但是，在该情况下，由于各安装头从位于一侧的器件供给装置将电子器件只安装到印刷电路板的一侧，所以自由度受到限制。因此，考虑到如下的结构，即两个安装头的每一个不是仅从一侧的器件供给装置取出电子器件，而是还从另一侧的器件供给装置取出电子器件，还将电子器件安装到印刷电路板的另一侧。但是，在该情况下，存在两个安装头产生干涉而发生碰撞的危险。

利用安装头进行的从器件供给装置取出器件以及安装到印刷电路板，由预先写入主计算机中的程序来决定。因此，在程序正常工作时，能够避免碰撞。但是，电子器件安装装置需要与多种印刷电路板相对应。因此，需要针对每种印刷电路板来改变程序。这样，在如变更程序这样的情况下，往往在程序中产生缺陷(bug)。

当在程序中产生缺陷时，将会产生两个安装头发生碰撞的危险。为了提高器件的安装速度，安装头以2m/sec左右的高速进行移动。如果像这样以高速进行移动的安装头发生碰撞，则安装头将会破损。在安装头中具有用于吸附器件的多个嘴以及用于控制嘴的机构、用于识别基板的摄像机等，由于碰撞而使这些器件破损时，则损害较大。另外，在头破损的情况下，直到复原为止，电子器件安装装置不进行运转，使生产率显著受损。

在专利文献2所记载的技术中，器件供给装置只设置在印刷电路板的一侧，通过在x梁上安装多个头来提高安装的速度。但是，该结构存在难以充分确保用于器件供给的空间的情况。另外，还存在设置于x梁上的多个头发生碰撞的危险。特别是在维护时，发生碰撞的危险较大，而且，由碰撞导致的问题也与专利文献1中所记载的问题相同。

本发明的课题是提供如下系统，即在2个安装头能够从2个器件供给装置的任意一个中取出电子器件、而且2个安装头能够在印刷电路板的重叠区域安装电子器件的电子器件安装装置中，即使在程序中发生错误，且从主计算机中发出了2个安装头会发生碰撞这样的指令的情况下，也能够实际上避免安装头发生碰撞。

另外，为了避免碰撞，如果能增大安装头之间的距离，则更加安全。但是，为了避免碰撞，如果增大2个头的间距，则各头的可移动范围受到限制，安装速度将降低。本发明的另一课题是，避免各安装头发生碰撞，同时尽可能增大各安装头的可移动范围。

本发明是能够解决以上课题的发明，具体的方案如下。

(1)一种电子器件安装装置，其特征在于：设置有在第一方向上输送印刷电路板的输送装置、和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，拉开间隔配置有沿着上述第二方向延伸的第一y梁(桁条：beam)与第二y梁，具有桥接上述第一y梁与上述第二y梁而沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置第二安装头，上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板设置电子器件的部件，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第一x梁上设置有用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第二x梁上设置有用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令来进行移动，上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令来进行移动，上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器。

(2)在(1)中，上述第一动作控制器具有根据来自上述第一编码器的位置信息来计算上述第一安装头的速度信息、加速度信息的功能，上述第二动作控制器具有根据来自上述第二编码器的位置信息来计算上述第二安装头的速度信息、加速度信息的功能。

(3)在(1)中，上述第一动作控制器具有优先于来自上述主计算机的指令而根据来自上述第一编码器的信息使上述第一安装头进行工作的功能，上述第二动作控制器具有优先于来自上述主计算机的指令而根据来自上述第二编码器的信息使上述第二安装头进行工作的功能。

(4)在(3)中，上述工作用于避免上述第一安装头与上述第二安装头发生碰撞。

(5)一种电子器件安装装置，其特征在于：设置有在第一方向上输送印刷电路板的输送装置、和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，拉开间隔配置有沿着上述第二方向延伸的第一y梁与第二y梁，具有桥接上述第一y梁与上述第二y梁而沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置第一安装头，在上述第二x梁上设置第二安装头，上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板设置电子器件的部件，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第一x梁上，设置用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第二x梁上设置用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令进行移动，上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令进行移动，上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，上述第一动作控制器根据来自上述编码器的位置信息计算上述第一头的速度信息和加速度信息，上述第二动作控制器根据来自上述编码器的位置信息计算上述第二头的速度信息和加速度信息，上述第一动作控制器和上述第二动作控制器共享上述第一安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息以及上述第二安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。

(6)在(5)中，上述第一动作控制器和上述第二动作控制器根据上述第一安装头的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息、以及上述第二安装头的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息，优先于来自上述主计算机的指令而使上述第一安装头或上述第二安装头进行工作。

(7)在(5)中，上述工作用于避免上述第一安装头与上述第二安装头发生碰撞。

(8)在(5)中，上述第一动作控制器与上述第二动作控制器电连接。

(9)一种电子器件安装装置，其特征在于；设置有在第一方向上输送印刷电路板的输送装置、和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，拉开间隔配置有沿着上述第二方向延伸的第一y梁与第二y梁，具有桥接上述第一y梁与上述第二y梁而沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置第一安装头，在上述第二x梁上设置第二安装头，上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板设置电子器件的部件，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第一x梁上，设置用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第二x梁上设置用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令进行移动，上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令进行移动，上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，上述第一动作控制器或上述第二动作控制器判断上述第一安装头或上述第二安装头中哪个安装头速度快，速度快的上述安装头根据发送给上述安装头的指令来决定工作条件，对上述速度慢的安装头根据来自上述编码器的位置信息决定工作条件。

(10)在(9)中，上述速度慢的上述安装头处于停止状态。

(11)在(9)中，上述速度快的上述安装头与上述速度慢的上述安装头向大致同一方向移动。

(12)一种电子器件安装装置，其特征在于：设置有在第一方向上输送印刷电路板的输送装置、和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，具有沿着上述第二方向延伸的y梁和被设置在y梁上且沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置第一安装头，在上述第二x梁上设置第二安装头，上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板设置电子器件的部件，在上述y梁与上述第一x梁上，设置用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，在上述y梁与上述第二x梁上设置用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令进行移动，上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令进行移动，上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，上述第一动作控制器根据来自上述编码器的位置信息计算上述第一头的速度信息和加速度信息，上述第二动作控制器根据来自上述编码器的位置信息计算上述第二头的速度信息和加速度信息，上述第一动作控制器和上述第二动作控制器共享上述第一安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息以及上述第二安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。

根据本发明，电子器件安装装置的2个头能够从设置在电子器件安装装置的两侧的器件供给装置的任意一个中吸附电子器件，与印刷电路板的区域无关，将电子器件安装到印刷电路板上，所以能够提高对印刷电路板进行安装的电子器件安装装置的速度。

通过2个安装装置在重叠的区域进行工作，对于2个头发生碰撞的危险，2个动作控制器总是掌握2个安装头的位置信息、速度信息、加速度信息，若产生碰撞的危险，则优先于来自主计算机的指令，而从动作控制器向安装头发送指令，所以能够避免碰撞。

由于具有避免2个安装头发生碰撞的机构，因此能够将2个安装头的间隔设定到避免碰撞的最小限度的距离，所以各安装头的移动自由度增加，能够提高电子器件的安装速度。

附图说明

图1是本发明的电子器件安装装置的俯视图。

图2是在本发明的电子器件安装装置的俯视图中，2个安装头从同一器件供给单元吸附电子器件的图。

图3是在本发明的电子器件安装装置的俯视图中，2个安装头向印刷电路板上安装电子器件的图。

图4是本发明的电子器件安装装置的控制系统示意图。

图5是使头移动的指令数据的例子。

图6是表示制动函数的图。

图7是2个安装头速度不同时的实施制动后到安装头停止为止的移动距离的差。

图8是实施例1的头的形状和配置图。

图9是安装头的外观图。

图10是安装头的嘴的配置图。

图11是表示考虑了制动函数、运算时间的影响及速度误差的直到安装头停止的距离的例子。

图12是表示考虑了制动函数、运算时间的影响及速度误差的直到安装头停止的距离的另一例。

图13是表示考虑了制动函数、运算时间的影响及速度误差的直到安装头停止的距离的又一例。

图14是一个头碰到另一头的例子。

图15是一个头碰到另一头的另一例。

图16是系统的各要素中的位置数据的关系。

图17是实施例2的头的形状和配置图。

图18是评价2个头间的距离的图。

图19是在现有例的电子器件安装装置的俯视图中，2个安装头从器件供给单元吸附电子器件的图。

图20是在现有例的电子器件安装装置的俯视图中，2个安装头向印刷电路板上安装电子器件的图。

具体实施方式

图1是本发明的电子器件安装装置1的俯视图。在图1中，印刷电路板P被载置在轨道状的印刷电路板传送带7上，从左方被供给给电子器件安装装置1，并被定位在电子器件安装装置1的中央部。印刷电路板输送装置2由印刷电路板传送带7、驱动装置和定位装置构成。当电子器件向印刷电路板P上安装完成时，印刷电路板P向右方排出。

根据情况，并列设置图1所示的电子器件安装装置1，也有利用两台以上的电子器件安装装置1来完成对印刷电路板P安装电子器件的情况。在该情况下，用第一电子器件安装装置例如在印刷电路板P上安装一半的器件，之后，印刷电路板P被载置在印刷电路板传送带7上向纸面右方移动。然后，印刷电路板P被输送并设置于第一电子器件安装装置的下游所设置的第二电子器件安装装置上，与第一电子器件安装装置同样地安装剩余的电子器件。

在图1中，在电子器件安装装置1的纸面的上下两侧配置有器件供给装置3。器件供给装置3由进给基座3A和器件供给单元3B构成。进给基座3A被安装于电子器件安装装置1的主体上。器件供给单元3B由设置有电子器件的多个带构成。当设置在带上的器件被安装头6的吸附嘴5取出时，使带进给，从而能够取出下一个电子器件。

在电子器件安装装置1的两侧形成有沿着y方向延伸的y梁1A、1B。在左右的y梁1A、1B上设置有y可动器件9。在此，在y梁1A和y梁1B上设置有定子，由该定子和y可动器件9形成线性电动机。因此，通过该线性电动机，y可动器件9能够在y梁1A、1B上沿y方向自由地移动。在左右的y可动器件9上设置有沿x方向延伸的x梁4A、4B的端部。在x梁4A、4B上设置有x可动器件15。在x梁4A和x梁4B上设置有定子，由该定子和x可动器件15形成线性电动机。因此，通过该线性电动机，x可动器件15能够在x梁4A、4B上自由地移动。在x可动器件15上安装有安装头6。

根据来自主计算机的指令通过线性电动机使y可动器件9在y梁1A、1B上移动。另外，根据来自主计算机的指令通过线性电动机使x可动器件15在x梁4A、4B上移动。在y可动器件9和x可动器件15上安装有线性编码器，将各可动器件的位置信息反馈到伺服系统。

在安装头6上以圆周状安装有用于吸附器件的吸附嘴5。在本实施例中，如图10所示，12根吸附嘴5以圆周状配置。这些嘴通过嘴回转电动机52而回转，在各嘴上吸附作为目标的电子器件。

在安装头6内设置有基板识别摄像机8，识别以后安装头6移动到基板的上方时的印刷电路板P的基准点，并根据该印刷电路板P的基准点，确定将电子器件安装到印刷电路板P上的位置。安装头6的这些器件被头罩12覆盖，在头罩12的外侧，虽然在图1中未图示，但设置有以下说明的缓冲器11(bumper)。

图1是两个安装头6分别从上侧的器件供给单元3B以及下侧的器件供给单元3B吸附电子器件的图。在该状态下，安装头6能够通过回转嘴来吸附12个器件。

在器件供给装置3和印刷电路板P之间设置有器件识别摄像机10。器件识别摄像机10的摄像部被设置于纸面下侧，识别被吸附嘴5吸附的电子器件的状态。器件识别摄像机10能够一次识别被12个嘴吸附的电子器件的状态。当电子器件的吸附状态存在异常的情况下将该电子器件安装到印刷电路板P时，将产生安装故障。因此，通过器件识别摄像机10发现器件的吸附异常的情况下，使出现问题的器件落到排出箱16中。排出箱16被设置于器件识别摄像机10的侧部。器件识别摄像机10在印刷电路板P的两侧各设置两个。用于更迅速地识别电子器件的吸附状态。

在图1中，y可动器件9是一体的，分成内侧可动器件9B和外侧可动器件9A时，内侧可动器件9B比外侧可动器件9A短。这是用于在两个安装头6从同一器件供给装置3中取出器件、或两个安装头6在y方向上重叠的区域中向印刷电路板P上安装电子器件时，防止y可动器件9成为止动器(stopper)。反之，因为y可动器件9作为止动器不能移动，所以会产生两个安装头6碰撞的危险。本发明的目的是通过设置后面说明的避免碰撞机构来可靠地避免两个安装头的碰撞。

图19是以往的电子器件安装装置1的俯视图。与本发明的图1相比，安装于y梁1A、1B上的y可动器件9的外侧可动器件9A和内侧可动器件9B为大致相同的长度。另外，在内侧可动器件9B的前端安装有止动器91。止动器91的前端与安装头6的前端处于同一平面或比其更伸出一些。由于该止动器91的存在，纸面上下的安装头6不会发生碰撞。但是，在图19的结构中，由于存在止动器91，所以例如纸面下侧的安装头6不能从纸面上侧的器件供给装置3吸附电子器件。

图2是在本发明的电子器件安装装置1中，安装头6从纸面上侧的器件供给装置3的器件供给单元3B取出电子器件的图。即，通过安装于y可动器件9上的纸面下侧的x梁4A、4B在y梁1A、1B上移动，使纸面下侧的安装头6在纸面上侧的器件供给单元3B的上方移动。因此，在图2中，通过两个安装头6从纸面上侧的器件供给单元3B取出器件。如图1中说明的那样，由于y可动器件9的内侧可动器件9B不会成为止动器，所以可能发生这样的两个安装头6的干涉工作。相应地，电子器件安装的自由度增大。另一方面，在图2中，由于安装头6在y方向上重叠，因此当安装头6沿x方向移动时，存在两个安装头6发生碰撞的危险。

图3是表示两个安装头6从纸面上侧的器件供给单元3B吸附电子器件之后在印刷电路板P上安装电子器件的状态的俯视图。在图3中，两个吸附头在图3的x方向上分离，但在图3的y方向上相互重叠。其能够通过使图3的y可动器件9的内侧可动器件9B不成为止动器来实现。这样，能够在y方向上相互重叠的区域通过两个头来将电子器件安装到印刷电路板P上，由此能够提高安装的自由度。特别是在印刷电路板P的一侧安装更多的电子器件的情况下，具有能够提高向印刷电路板P上安装电子器件的速度这样的优点。

图20是表示在以往的电子器件安装装置1中，将电子器件安装到印刷电路板P上的状态的俯视图。图20是表示上侧的安装头6和下侧的安装头6都向印刷电路板P安装电子器件的状态的图。在图20中，纸面上侧的安装头6将电子器件只安装到印刷电路板P的上侧，纸面下侧的安装头6将电子器件只安装到印刷电路板P的下侧。

另外，在图20所示的装置中，形成纸面上侧的安装头6不能从纸面下侧的器件供给单元3B吸附电子器件的构造。因此，在图20所示的装置中，印刷电路板P的上侧和下侧相互独立地工作。即，在印刷电路板P的纸面上侧和纸面下侧电子器件的安装数量大幅度地不同的情况下，即使印刷电路板P的一侧结束安装作业，也必须要等待印刷电路板P的另一侧、即电子器件的安装数量多的一侧的作业结束，从而产生时间的浪费。

另一方面，在图20的装置中，上侧的安装头6不会侵入印刷电路板P的中心线的下侧，而且，下侧的安装头6也不会侵入印刷电路板P的中心线的上侧。另外，在y可动器件9的内侧可动器件9B的前端形成有止动器91。因此，即使在维护时，也不会存在上侧的头和下侧的头发生碰撞的危险。

在图1、图2、图3等中，x梁4A、4B被两根y梁1A、1B支承。但是，x梁4A、4B都不需要被两根y梁支承，只要x梁的强度允许，x梁也能够只由一根y梁支承。例如，x梁4A只由y梁1A支承，x梁4B只由y梁1B支承。以上，作为本发明的对象的电子器件安装装置与以往的电子器件安装装置相比，能够以高速将电子器件安装到印刷电路板上，但存在安装头发生碰撞的危险。本发明能够避免安装头的碰撞，并且，能够尽可能大地确保各头的可移动范围。

图4是表示本发明的结构的示意图。在以下图4、图7、图8、图14、图17等中，为了便于说明，区分2个安装头而称为第一头H1、第二头H2。在图4中，在上侧x梁4A上经由x可动器件15而安装有第一头H1。在x可动器件15上安装有线性电动机M和线性编码器E。线性电动机M用于使可动器件和安装头6在x梁上移动。另外，线性编码器E用于检测安装头6的位置。在下侧x梁4B上也同样地安装有x可动器件15、线性电动机M、线性编码器E、安装头6。

此外，未进行图示，但在图1所示的y可动器件9上也安装有线性电动机M和线性编码器E。该线性电动机M用于使x梁在y梁上移动，线性编码器E用于检测x梁在y梁上的位置。以下，称作线性编码器E时，是指安装在x可动器件15上的线性编码器E和安装在y可动器件9上的线性编码器E这两者。并且，来自线性编码器E的位置信息是指来自安装在x可动器件15上的线性编码器E和安装在y可动器件9上的线性编码器E这两者的位置信息。

在图4中，对设置在下侧x梁4B上的第二头H2的移动进行说明。根据编入主计算机中的程序，从主计算机向动作控制器发送移动安装头6的指令。从主计算机输出安装头6的目标位置信息、用于到达目标位置的速度信息、以及用于达到设定速度的加速度信息。动作控制器将该指令发送到伺服放大器。伺服放大器将该指令发送到线性电动机M，线性电动机M使x可动器件15以及安装头6移动到预定的位置。

安装在x可动器件15上的线性编码器E将位置信息反馈到伺服放大器，伺服放大器将安装头6正确地设定到预定的位置。设置在上侧x梁4A上的第二头H2的工作也同样。

本发明的特征在于来自线性编码器E的位置信息不仅反馈到伺服放大器，还反馈到动作控制器。本发明中的动作控制器不仅将来自主计算机的指令发送到伺服放大器，还根据来自线性编码器E的位置信息计算安装头6的位置、安装头6的速度、安装头6的加速度。在动作控制器中，对来自线性编码器E的位置信息进行微分运算来计算速度，进而对速度进行微分运算来计算加速度。

动作控制器每当安装头6移动时总是计算这些信息，监视安装头6的位置、速度、加速度。关于该工作，图4中的用于控制左侧的第二头H2的动作控制器与用于控制右侧的第一头H1的动作控制器同样地进行工作。而且，图4中的左侧的动作控制器和右侧的动作控制器总是交换并共享各安装头6的位置、速度、加速度的信息。该动作控制器间的信息交换以100μsec左右的高速进行。左侧的动作控制器和右侧的动作控制器中的这些位置信息等的交换是通过布线等电连接来进行的。但是，不限于此，也可以通过电波进行数据交换。

图5是主计算机使安装头6移动的指令的例子。图5是从安装头6停止的状态到使安装头6移动到特定位置后停止的例子。在图5中，对停止的头施加加速度直到变成一定的速度。使头以一定的速度移动之后，向相反方向施加加速度而使头停止。图5中的梯形面积是头移动的距离。

问题是在一个安装头6移动过程中有可能与另一个安装头6发生碰撞。当然，编入主计算机的程序被编写成使得2个头不会碰撞。但是，有时程序中存在缺陷或者混入噪声，从而使安装头6不进行所希望的工作而产生碰撞。如果安装头6彼此发生碰撞，则安装头6产生破损，造成很大的损伤。

动作控制器根据来自PC的指令，使安装头6移动图5中的梯形面积的量，所以将图5中用斜线所示的宽度Δt所表示的长方形形状的移动数据发送到伺服放大器。伺服放大器向线性电动机M发送该宽度Δt的长方形形状的数据而使安装头6移动。并且，安装在x梁和y梁上的线性编码器E每当安装头6移动时不仅向伺服放大器发送安装头6的位置信息，还向动作控制器发送安装头6的位置信息。

因此，动作控制器能够按Δt时间具有安装头6的位置、速度、加速度信息。图4的左右侧的动作控制器具有同样的功能。并且，左右侧的动作控制器按每个Δt时间相互交换双方的安装头6的位置、速度、加速的数据，所以2个动作控制器共享这些数据。

如果知晓安装头6的位置、速度、加速度，则能够掌握安装头6接下来的去向。并且，动作控制器共享2个安装头6的位置信息等，所以能够总是计算并掌握2个头是否发生碰撞。这是图4所示的动作控制器的缓冲检验功能。

并且，在利用缓冲检验功能计算出2个安装头6要发生碰撞时，不管来自主计算机的指令，动作控制器对伺服放大器实施制动而使安装头6停止，从而避免碰撞。

即使在动作控制器判断为2个安装头6要发生碰撞并对头实施制动时，安装头6也不能立刻停止。发出使其停止的指令后，移动多大距离由发出停止指令时的速度决定。图6示出该关系。在图6中，横轴v是安装头6的速度，纵轴L是在发出停止指令之后表示安装头6移动多大的距离。如图6所示，安装头6的速度越快，到安装头6能够停止为止的距离L就越大。

图6所示的f(v)被称为制动函数。制动函数f(v)是由用于制动的加速度、伺服系统、线性电动机M的特性、头的重量等的系统决定的函数。通过预先将如图6所示那样的制动函数做成表，动作控制器能够参照该表计算安装头6停止的位置。

对于各安装头6能在哪个位置停止，各动作控制器能够进行计算，同时掌握另一个安装头6的要停止的位置。即，各动作控制器总是共享2个安装头6的停止位置。

若得出2个安装头6将发生碰撞这样的计算结果，动作控制器就立刻对各安装头6实施制动。图7是其例子。在图7中，实施制动前的第一头H1的速度为v1，第二头H2的速度为v2。由于速度v1大于速度v2，所以直到第一头H1停止为止的距离L1也大于直到第二头H2停止为止的距离L2。各动作控制器总是根据2个安装头6的包含速度的位置信息来判断是否需要制动。

为了避免碰撞，2个安装头6的间隔较大为宜。但是，当总是增大2个安装头6的间隔时，2个安装头6的移动自由度就变小，电子器件的安装速度将变小。因此，最好是各安装头6预先在可避免碰撞的限界范围内确保移动的自由度。图7中的L1和L2是到各安装头6相互接触的位置的距离。

即，动作控制器在总是计算并掌握2个安装头的包含速度的位置信息，如图7那样在同一直线上向相互靠近的方向前进的情况下，当判断为当前两个头间的距离等于或小于算出的将停止L1和L2相加后的距离时，实施要使各头停止的制动。

<实施例1>

图8是用于评价在2个安装头6接近的情况下确保多大的距离才能够避免碰撞的示意图。在图8中，为了相区别，2个安装头记载为第一头H1、第二头H2。在图8中，2个安装头6的俯视图均为大致矩形。在这样的安装头6的情况下，2个安装头6是否发生碰撞，只要评价在x方向或y方向的间隔、以及直到各安装头6停止为止的距离即可。

在图8中，各安装头6经由x可动器件15而安装在x梁上。各安装头6具有用于吸附电子器件的吸附嘴5和包含嘴回转电动机52的驱动机构、基板识别摄像机8等。另外，在安装头6的外周形成有缓冲器11，用于在维护等中2个安装头6发生了碰撞时进行保护。

图9是安装头6的概略图。在图9中，在下方的圆周上配置有用于吸附电子器件的吸附嘴5。为了利用各吸附嘴5吸附电子器件，需要将嘴内抽成真空而形成负压。为此，在各吸附嘴5上设置气缸51，控制基于吸附嘴5的吸附。

图10是在图9中从A方向观察吸附嘴5的图。在图10中，吸附嘴5在圆周上配置有12个。在电子器件较大的情况下，在圆周上配置的吸附嘴5也变大，因此，所配置的吸附嘴5的数量变少。吸附嘴5的种类能够根据安装电子器件的印刷电路板P的种类来变更。

目标电子器件需要吸附在对应的吸附嘴5上。嘴回转电动机52如用图10的θ所示那样，使吸附嘴5回转，在目标电子器件上设置对应的吸附嘴5。然后，利用嘴选择气缸51使吸附嘴5下降，吸附目标电子器件。当吸附目标电子器件时，使吸附嘴5上升。对全部的12个吸附嘴5进行同样的工作。因此，通过使安装头6移动到器件供给单元3B，一次吸附12个器件。

在图9中，在吸附嘴5的前方设置有基板识别摄像机8。基板识别摄像机8具有在安装头6在印刷电路板P上移动时检测印刷电路板P的基准位置的作用。并且，基于印刷电路板P上的基准位置来决定各电子器件在印刷电路板P的安装位置。

当安装头6移动到印刷电路板P的对应的位置时，吸附目标电子器件的吸附嘴5进行回转，移动到印刷电路板P的对应的位置上。然后，吸附嘴5下降而将目标电子器件安装在印刷电路板P的对应的位置。

在图9中，吸附嘴5、嘴选择气缸51、基板识别摄像机8等被头罩12覆盖。该头罩12是单纯的罩，对于来自外部的冲击，不具有保护内部器件的效果。即，在只有罩的状态下，安装头6之间发生碰撞时，吸附嘴5的驱动机构、基板识别摄像机8等有可能破损。

图9中，在头罩12的外侧安装缓冲器11，用于在头罩12之间发生碰撞的情况下保护内部的吸附嘴驱动机构、基板识别摄像机8等。为使缓冲器11具有保护功能，缓冲器11必须具有某种程度的强度。另一方面，安装头6需要以2m/sec左右的高速进行移动。当缓冲器11的重量较大时，难以使安装头6以高速进行移动。缓冲器11的形状、材质等需要考虑以上因素来决定。本实施例的缓冲器11使用聚氨酯树脂。

图11是用于评价在2个安装头6在x轴上或y轴上从正面相互接近时为了避免碰撞而在哪个位置实施制动即可的示意图。在图11中，第一头H1以2m/sec的速度向第二头H2接近。第二头H2也以2m/sec的速度向第一头H1接近。

首先，评价第一头H1的移动。在图11的P1中，当第一头H1以v1、例如2m/sec的速度向第二头H2接近时，动作控制器判断为第一头H1将与第二头H2发生碰撞，从而以加速度3G对第二头H2实施制动。实施制动后，动作控制器根据图6所示的制动函数来判断第一头H1移动多大距离。在本实施例中，实施制动后到停止的距离L为68mm。3G是本实施例的制动加速度，制动加速度不限于3G。

另一方面，动作控制器评价第一头H1的位置、速度等，且对第二头H2的同样的信息进行运算处理，到实际实施制动需要2msec左右。于是，在其间，第一头H1以2m/sec移动，所以在运算处理期间移动的距离D为2m/sec×2msec＝4mm。而且，移动速度的误差为5％左右，所以针对该误差所需要的余量D1为4mm×0.05＝0.2mm。

另一方面，在图11的P2中，当第二头H2也以2m/sec向第一头H1侧进行移动时，需要动作控制器也对第二头H2发出使第二头H2制动的指令。第二头H2的情况也与第一头H1相同，实施制动之后到第二头H2停止为止移动特定距离。即，为了不使第一头H1与第二头H2发生碰撞，需要在距离第一头H1的停止位置有W1＝L+D+D1、即68mm+4mm+0.2mm＝72.2mm的位置处对第一头H1实施制动。另外，也需要在距离第二头H2的停止位置有W1＝L+D+D1、即68mm+4mm+0.2mm＝72.2mm的位置对第二头H2实施制动。

在图12中，设为第一头H1在图12的P3中以速度v2、例如1m/sec向第二头H2侧移动。在这种情况下，第一头H1的速度为图11的情况的一半，所以到停止的距离L也变小。减小多少要根据制动函数而定。运算处理所需的时间与图11的情况一样，所以在运算处理中，第一头H1移动的距离D也是图11的情况的一半、例如2mm。另外，与移动速度的误差相关的必要距离也是图11情况的一半、即0.1mm。制动函数假设是线性的，则图12的L为图11的L的一半。这种情况也与位于图12的位置P2的第二头H2的情况相同。因此，在图12的情况下，为了防止碰撞，实施制动的位置是距离2个安装头6要接触的位置为W2的位置，该W2是图11中的W2的一半、即36.1mm。

以上的说明是设为安装头6的外形包含缓冲器11来评价的情况。如果设为安装头6不包含缓冲器11的情况来计算，则需要将安装头6与缓冲器11的板厚B的量相加。图13是对设为安装头6的外形到头罩12为止，为了不发生碰撞需要在哪个位置实施制动进行评价的图。

在图13中，第一头H1向第二头H2移动。动作控制器评价为第一头H1与第二头H2将发生碰撞而实施制动的位置是P5。要实施制动的位置是距离2个安装头6的缓冲器11接触的位置为W3的距离。距离W3与图11中的距离W1是加上了缓冲器11的厚度的关系。第二头H2也一样。即，图13的例子与图11的例子的不同点仅仅是将缓冲器11看成安装头6的一部分或是看成其他器件的差异，没有本质上的差别。

图14不是第一头H1与第二头H2相互靠近的情况而是例如第一头H1靠近静止着的第二头H2的情况。另外，图15是第二头H2向远离第一头H1的方向移动而第一头H1以更快的速度向第二头H2靠近的情况。图14和图15都是第一头H1碰撞第二头H2的关系。

在这种情况下，为了更安全地避免碰撞，最好是更快地对要碰撞的第一头H1实施制动。图16表示同一位置信息传到各阶段的时间的关系。在图16中，横轴t是时间，纵轴s是位置信息。A是从动作控制器向伺服放大器输出的位置信息。B是伺服放大器传给线性电动机M的位置信息。C是安装头6所附带的线性编码器E的位置信息。同一位置信息具有来自动作控制器的指令A最快、来自线性编码器E的位置信息最慢的关系。

在这种情况下，动作控制器辨别要碰撞一方的安装头6与被碰撞一方的安装头6，对要碰撞一方的安装头6根据时间最快的图16的曲线A来控制安装头6。并且，对被碰撞一方的安装头6，使用线性编码器E的位置信息控制安装头6的移动。通过如此形成，能够使碰撞的概率进一步降低。

<实施例2>

图17是表示本发明第二实施例的俯视图。在图17中，为了便于区别，2个安装头记载为第一头H1、第二头H2。图17是用于评价在2个安装头6接近时确保多大的距离就能够避免碰撞的示意图。图17和实施例1的图8的不同点是安装头6的平面形状。在图8中，安装头6的平面形状为大致矩形，而本实施例的图17的安装头6的形状为前端是半圆形。在如图17所示那样的安装头6的形状的情况下，对于用于防止碰撞的、2个安装头6的间隔，不是独立地评价x方向、y方向而优选使用头间的直接距离来评价。在本实施例中，需要将x、y的信息一次换算成2个安装头6的距离LL。对于具有如图17那样的平面形状的安装头6，像这样将距离换算为LL，能够更大地确保第一头H1和第二头H2的移动自由度。

图18是第一头H1位于位置P1(x1、y1)、第二头H2位于位置P2(x2、y2)的情况。第一头H1与第二头H2的中心间距离是LL。位置P1的第一头H1的速度是(Vx1、Vy2)，位置P2的第二头H2的速度是(Vx2、Vy2)。在动作控制器判断为2个头将发生碰撞时，动作控制器实施制动。在这种情况下，设为第一头H1的动作控制器和第二头H2的动作控制器都发出实施制动的指令。

将本系统的制动函数设为f(V)。实施制动后的第一头H1的位置设为P3。当将P3的x座标设为x3时，x3＝x1+f(Vx1)。而且，当将P3的y座标设为y3时，y3＝y1+f(Vy1)。另一方面，将实施制动后的第二头H2的位置设为P4。当将P4的x座标设为x4时，x4＝x2+f(Vx2)。而且，当将P4的y座标设为y4时，y4＝y2+f(Vy2)。

设为实施制动后在第一头H1与第二头接触的状态下停止。这种情况的第一头的中心与第二头的中心的距离变成如(式1)那样。

式1：

$\mathrm{DD}=\sqrt{{(x3-x4)}^2+{(y3-y4)}^2}$ ......(式1)

(式1)中的2DD是头的中心间的距离，所以根据LL，当安装头6的中心到安装头6的外端部的距离设为DD时，在实施制动之后，第一头H1或第二头H2可移动的范围为WW＝(LL-2DD)/2。即，如果第一头H1或第二头H2到达距离第一头H1与第二头H2相接触的位置为WW的位置，需要立刻实施制动。

即，通过动作控制器总是掌握两个头的包含速度的位置信息，来确认在当前时刻实施制动而能够停止在不与对方碰撞的位置。动作控制器在判断为两个头当前实施制动而恰好停止在相接触的位置时，对两个头实施制动。或者，也可以在判断为在距离预定的余量距离的位置停止时实施制动。

这样，在本实施例中，不将头间的距离分为x座标和y座标来评价，而是换算成2个头的直接距离来控制，所以与实施例1的情况相比，能够使2个安装头6更接近，能够相应地确保各安装头6的自由度。

说明了本实施例的安装头6的平面形状是前端为圆形的情况，但即使在安装头6的平面形状的前端为接近3角形或近似梯形那样的形状的情况下，也具有应用本实施例的优点。

在以上的实施例中，安装头6的移动使用线性电动机M来进行，位置信息的检测使用线性编码器E来进行。但是，若需要，则也可以使用通常的回转电动机来使安装头6移动，使用回转式编码器来进行位置信息的检测。

Claims (8)

1.一种电子器件安装装置，其特征在于，

设置有：在第一方向上输送印刷电路板的输送装置；和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，

拉开间隔配置有沿着上述第二方向延伸的第一y梁与第二y梁，

具有桥接上述第一y梁与上述第二y梁而沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，

在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置有第二安装头，

上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板上设置电子器件的部件，

在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第一x梁上设置有用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，

在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第二x梁上设置有用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，

上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令来进行移动，

上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令来进行移动，

上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，

上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，

上述第一动作控制器根据来自上述编码器的位置信息来计算上述第一头的速度信息和加速度信息，

上述第二动作控制器根据来自上述编码器的位置信息来计算上述第二头的速度信息和加速度信息，

上述第一动作控制器和上述第二动作控制器共享上述第一安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息、以及上述第二安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。

2.根据权利要求1所述的电子器件安装装置，其特征在于，

上述第一动作控制器和上述第二动作控制器根据上述第一安装头的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息、以及上述第二安装头的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息，来优先于来自上述主计算机的指令使上述第一安装头或上述第二安装头进行工作。

3.根据权利要求1所述的电子器件安装装置，其特征在于，

上述工作是避免上述第一安装头与上述第二安装头碰撞。

4.根据权利要求1所述的电子器件安装装置，其特征在于，

上述第一动作控制器与上述第二动作控制器电连接。

5.一种电子器件安装装置，其特征在于，

设置有：在第一方向上输送印刷电路板的输送装置；和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，

拉开间隔配置有沿着上述第二方向延伸的第一y梁与第二y梁，

具有桥接上述第一y梁与上述第二y梁而沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，

在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置有第二安装头，

上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板上设置电子器件的部件，

在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第一x梁上设置有用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，

在上述第一y梁或上述第二y梁与上述第二x梁上设置有用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，

上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令来进行移动，

上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令来进行移动，

上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，

上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，

上述第一动作控制器或上述第二动作控制器判断上述第一安装头或上述第二安装头中哪一个安装头速度快，速度快的上述安装头根据发送给上述安装头的指令来决定工作条件，对上述速度慢的安装头，根据来自上述编码器的位置信息来决定工作条件。

6.根据权利要求5所述的电子器件安装装置，其特征在于，

上述速度慢的上述安装头处于停止状态。

7.根据权利要求5所述的电子器件安装装置，其特征在于，

上述速度快的上述安装头与上述速度慢的上述安装头向大致同一方向移动。

8.一种电子器件安装装置，其特征在于，

设置有：在第一方向上输送印刷电路板的输送装置；和位于上述输送装置的与上述第一方向垂直的第二方向的外侧的器件供给装置，

具有沿着上述第二方向延伸的y梁和被安装在上述y梁上并沿着上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，

在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置有第二安装头，

上述第一安装头和上述第二安装头是从上述器件供给装置向上述印刷电路板上设置电子器件的部件，

在上述v梁与上述第一x梁上设置有用于检测上述第一安装头的位置的第一编码器，

在上述y梁与上述第二x梁上设置有用于检测上述第二安装头的位置的第二编码器，

上述第一安装头根据从主计算机经由第一动作控制器输入到第一伺服放大器的指令来进行移动，

上述第二安装头根据从主计算机经由第二动作控制器输入到第二伺服放大器的指令来进行移动，

上述第一编码器的位置信息被反馈给上述第一伺服放大器和上述第一动作控制器，

上述第二编码器的位置信息被反馈给上述第二伺服放大器和上述第二动作控制器，

上述第一动作控制器根据来自上述编码器的位置信息来计算上述第一头的速度信息和加速度信息，

上述第二动作控制器根据来自上述编码器的位置信息来计算上述第二头的速度信息和加速度信息，

上述第一动作控制器和上述第二动作控制器共享上述第一安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息、以及上述第二安装头的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。

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