CN101604622B - 电子部件安装装置和基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子部件安装装置和基板处理装置。通过用印刷电路板遮住受光部来进行基板定位检测，使来自投光部的射出光在印刷电路板的端部相交叉来进行基板输送时检测。根据本发明，能够可靠地进行用于检测设置在印刷电路板可安装部件的位置的情况的基板定位检测，而且能够可靠地进行用于检测基板已被输送到所希望的位置的情况的基板输送时检测，能够谋求进一步提高生产率。

Description

电子部件安装装置和基板处理装置

技术领域

本发明涉及电子部件安装装置和基板处理装置，尤其涉及能可靠地将印刷电路板输送到电子部件要安装的位置的电子部件安装装置和基板处理装置。

背景技术

在电子部件安装装置和基板处理装置中，例如将印刷电路板(以下简称为基板)输送到预定位置，而且可靠地将基板配置在电子部件(以下，简称为部件)要被安装的位置是尤为重要的。以往提出了如下方法：从基板下方发出光，用光接收元件检测被基板反射的反射光(反射型)或者由基板透射的透射光(透射型)，从而判断有无基板。

专利文献1：日本特开2003-174282号公报

发明内容

但是，在以往的反射型、透射型中存在如下问题。

首先，存在误检(错误检测)的问题。图9是说明现有例的图，图9(a)是从基板P的输送部的上面观察的图，图9(b)是从基板P输入的方向观察的图。当如图9(a)所示那样在基板上有缺口9a或孔9b时，会导致光通过，所以在反射型(传感器：29)中不能检测到反射光，在透射型(传感器：投光部31、受光部33)中检测到透射光，因此均为无论基板存在与否都判断为不存在印刷电路板。这种情况的误检在反射型类型中也会因基板的色彩、材质而引起。

基板检测有如下这两种情形：(1)对基板被输送到所希望的位置进行检测的基板输送时检测；(2)然后，对基板能够设置在可安装部件的位置进行检测的基板定位检测。在上述误检中，对(1)而言，由于是输送过程中，所以即使存在缺口或者孔，只要使基板运动就一定能够检测基板。而对(2)而言，由于输送方向的位置不变，所以不能克服误检，因而需要用于应对它的无用时间，生产率会降低。因此，能够可靠地进行基板定位检测是尤为重要的。

另外，在反射型的情况下为如下情形：接收由为安装电子部件28而在基板输送部上方待机的吸附嘴所保持的电子部件28和安装头16所反射的光，而判断为有印刷电路板。为了避免这种情况而使电子部件28预先待机时，则存在由于该待机工作而使生产率下降的问题。

因此，本发明的第一目的在于，提供一种具有能够可靠地进行基板定位时检测、且能谋求进一步提高生产率的基板检测单元的电子部件安装装置。

另外，本发明的第二目的在于，提供一种能够可靠地进行基板输送时检测、且能够谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置和基板处理装置。

为了达到本发明的第一个目的，提供一种电子部件安装装置，其具有基板检测单元，该基板检测单元检测由印刷电路板两端具有的一对输送单元将上述印刷电路板已输送到所希望的位置的情况，并检测上述印刷电路板已被定位于要在输送到的印刷电路板上安装电子部件的安装位置的情况，上述电子部件安装装置的特征在于，上述基板检测单元包括射出光的投光部、接收光的受光部、夹着上述印刷电路板而设置在与上述投光部和上述受光部相对的位置并中继上述射出光的光中继部，上述投光部和上述受光部中的一方与上述光中继部被设置在上述安装位置与输送上述印刷电路板的位置之间。

另外，为了达到本发明的第一目的，提供一种电子部件安装装置，其具有基板检测单元，该基板检测单元检测由印刷电路板两端具有的一对输送单元将上述印刷电路板已输送到所希望的位置的情况，并检测上述印刷电路板已被定位于要在输送到的印刷电路板上安装电子部件的安装位置的情况，上述电子部件安装装置的特征在于，上述基板检测单元包括射出光的投光部、接收光的受光部、夹着上述印刷电路板而设置在与上述投光部和上述受光部相对的位置且中继上述射出光的光中继部，当上述印刷电路板到达上述所希望的位置时，上述射出光在其端部处与上述印刷电路板交叉，当上述印刷电路板到达要在印刷电路板上安装电子部件的安装位置时，由上述光中继部中继的光被上述印刷电路板遮光。

进而，为了达到本发明的第一目的，提供一种电子部件安装装置，其具有检测输送到的印刷电路板被定位在安装电子部件的安装位置的情况的基板定位检测单元，上述电子部件安装装置的特征在于，上述检测单元具有射出光的投光部、和夹着上述印刷电路板而设置在上述相对的位置的受光部，上述投光部和上述受光部被设置在上述安装位置与输送上述印刷电路板的上面之间的一部分区域。

另外，为了达到本发明的第二目的，提供一种基板处理装置，其具有检验由印刷电路板两端具有的一对输送单元将上述印刷电路板已输送到预定位置的情况的检验单元，其特征在于，上述检验单元具有射出光的投光部和接收光的受光部，上述受光部位于夹着上述基板与上述投光部相对的位置，设置在上述射出光横穿过上述基板的端部的位置。

根据本发明，能够提供一种即使印刷电路板存在缺口或者孔也能够与印刷电路板的色彩、材质的种类等无关而可靠地进行基板定位时检测，可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置。

另外，根据本发明，能够提供一种即使印刷电路板存在缺口或孔也能够与印刷电路板的色彩、材质的种类等无关而可靠地进行基板输送时检测，可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置和基板处理装置。

附图说明

图1是电子部件自动安装装置的俯视图。

图2是示意性地示出输送线的结构的图。

图3是表示基板位置检测传感器的基板输送时检测的实施方式的图。

图4是表示基板位置检测传感器的基板定位时检测的实施方式的图。

图5是表示基板传感器的第一实施例中光发射部和受光部的图。

图6是表示基板传感器的第一实施例中的光中继部的图。

图7是表示光中继部的第二实施例的图。

图8是表示光中继部的第三实施例的图。

图9是表示现有例的图。

标号说明

1：电子部件安装装置

3：部件供给区

5a、5b、5c、5d：送料槽

5ms、5mp、5me：输送电动机

5vs、5vp、5ve：输送带

5dk：基板限制部

7：输送部

8：送料槽左右用移动轨道

11：安装头体

16：安装头

19：部件识别相机

20：基板支承部

21：支承基座

22：支承销

23：滚筒

24：Z压板

27：支承销孔

28：电部件(部件)

30：基板位置检测传感器

30b：基板输送时传感器

31：投光部

32：光中继部

33：受光部

34：从投光部射出的射出光

35：中继光

36：中继光的射出直径

37：受光部33的不存在基板P时的光接收量

40t、40r、40c、40d：光纤束

41t、41r、41ci、41co、41di、41do：微型透镜

42：发光元件

43：光接收元件

44t、44r：放大器

45、46：印刷电路板的端部

47：聚光透镜

50：控制部

61、62：送料槽中的投光部31、受光部33设置用缺口部

LU，LD，RU，RD：块名

P：基板。

具体实施方式

以下，根据附图来说明电子部件安装装置的实施方式。图1是电子部件安装装置1的俯视图。该电子部件安装装置1被分为左侧上下两个块(block)LU、LD、右侧上下两个块RU、RD共计四个块(标号基本上仅记为LU块)。各个块中设置有：设有多个公知的带式馈送器的部件供给区3、安装头16、固定有安装头并在由直线电动机构成的左右移动用轨道8上移动的安装头体11、以及为了在向基板安装时进行上述各安装头16的吸附嘴的位置校正而拍摄上述吸附嘴的部件的吸附保持状态的部件识别相机19。在左右块中分别设置有在上下块共用的安装头体11进行上下移动的由直线电动机构成的上下移动用轨道9。另外，在中央有输送基板P的四个送料槽5，上侧两个送料槽5c、5d构成上侧块用的基板输送线U，下侧两个送料槽5a、5b构成下侧块用的基板输送线D。基板P由输送部7分成两部分而输入到基板输送线U或者D。

图2是示意性地示出图1所示的输送线的结构的图，图2(a)是从箭头B观察各送料槽5的侧视图，图2(b)是从箭头A的方向观察送料槽5c、5d之间的后述的基板定位部5p时的简图。

各送料槽5包括基板P输入的基板供给部5s、基板定位部5p以及基板输出部5e。各部分通过安装在各送料槽的输送电动机5ms、5mp、5me使各输送带5vs、5vp、5ve移动而将基板P从输入口向输出口输送。

为了进行用于检测基板被输送到所希望的位置的基板输送时检测，在基板供给部5s和基板输出部5e的各出口附近设置了基板输送时传感器30b。例如，当在基板供给部5s由基板输送时传感器30b检测基板P时，若处于能够向后级的基板定位部5p输送该基板的状态，则向基板定位部5p进行输送，若处于不能输送的状态，则停止并待机。在基板输出部5e也一样。

基板定位部5p具有在安装部件时支承基板P的基板支承部20。基板支承部20包括支承基座21、支承销22、滚筒23以及Z压板24。当由安装头16安装部件28时，如图2(b)所示，利用滚筒23使支承基座22上升，基板P离开输送带5vp，被固定在送料槽5c、5d上。支承销22防止在安装部件时安装头16导致的基板弯曲。在图2(a)所示的基板定位部5p中，能够全体输送最多2张基板P来安装部件。因此，在两处设置基板位置检测传感器30，该基板位置检测传感器30具有后述的基板输送时传感器30b的功能和用于检测基板能设置在可安装部件的位置的基板定位检测功能。由图5所示的控制部50来选择哪个是要安装的基板P。

于是，当基板P被输送到基板定位部5p时，利用基板位置检测传感器30先实施用于检测基板P已到达的基板输送时检测，当检测到基板P时，使输送带5vp停止并使基板P停止。然后，基板P被基板支承部20推上去，利用基板位置检测传感器30进行基板定位时检测，确认基板P已可靠地固定在送料槽上。

图3、图4是表示该基板位置检测传感器30的实施方式的图。图3是示出了基板输送时检测的基板位置检测传感器的结构和作用的图，图4是示出了基板定位时检测的基板位置检测传感器的结构和作用的图。(a)图是仰视图，(b)图与图2(b)一样，是从图1的箭头A的方向观察送料槽5c、5d之间的基板定位部5p时的简图。

本实施方式的基板位置检测传感器30包括：在送料槽5d的比输送带5vpd靠下方的位置上所设置的投光部31；在与上述送料槽构成基板输送线的另一个送料槽5c的输送带5vpc和该送料槽的基板限制部5ck之间所设置的光中继部32；以及设置在与上述投光部31相同的送料槽5d上并在从送料槽5d的基板限制部5dk到输送带5vpd的上侧的范围内具有光接收范围的受光部33。在这种结构中，投光部31向光中继部32输出射出光34，光中继部32中继该射出光34，将中继光35向配置于相对位置的受光部33射出，受光部33接收该中继光35。

说明这种结构中的基板输送时检测和基板定位时检测的工作。在图3的基板输送时检测中，射出光34在靠近中继部32的位置且为基板的端部45处交叉。多个缺口9a或者孔9b存在于基板P的中央部，几乎不存在于基板端部45、46。因此，根据该结构，在基板输送时检测中能够可靠地检测基板P。从基板输送时检测的角度而言，投光部31、光中继部32中的任一方的设置位置优选的是分别靠近输送带的位置。在图3中，将光中继部32设置在输送带5vpc的上部，将投光部31的位置设置在输送带5vpd的下方位置以使在端部45处射出光34与基板相交叉。但是，由于与后述的基板定位时检测也有关系，所以在例如光中继部离开输送带5vpc的上部的情况下，相应地将投光部31的位置设置在离开输送带5vpd下方的位置。投光部31的射出光34最好是电子束状的光，但也可以是其大部分照射到基板P的端部45的光。

在本实施方式中，使用了中继部32，但从基板输送时检测这样的单独的功能来看，也可以交换中继部32和受光部33的设置位置。

另一方面，在图4的基板定位时检测中，受光部33配置在与光中继部32相对的位置，其光接收范围是从基板限制部5dk最大到输送带5vpd的范围，所以检验被基板P遮住的中继光35的一部分的遮光，能够检测基板P的存在。如果该检验时刻是支承基座21的停止时刻，则能够判断已被定位在所希望的位置。进而，为了可靠地进行检测，构成为当基板P到达定位位置时中继光35的大部分或者全部被基板P遮住。因此，将受光部33设置在送料槽5d的可有限靠近基板限制部5dk的位置，并且，设置成该受光部33的光接收面被基板P遮住。其结果，由于中继光的大部分被基板P遮住，所以能够可靠地进行检测。

进而，将光中继部32的射出面设置在可有限靠近基板限制部5ck的位置，使得上述射出面被基板遮住。由于来自光中继部的射出光本身被遮住，所以后者与前者相比，S/N进一步提高，能够进一步可靠地检测。

无论哪一种，根据该结构都能够在基板定位时检测中可靠地检测基板P。

在本实施方式中，使用了中继部32，但从基板定位时检测这样的单独的功能来看，也可以在中继部32的位置设置投光部。

接着，使用图4至图6来说明第一实施例。图5是图4所示的A部的放大图，图6是图4所示的B部的放大图。

图5中的投光部31和受光部33与由多个光纤束构成的光纤束40t以及40r相连接，被固定在送料槽5d的缺口部61，62。在光纤束40t和40r的顶端安装有微型透镜41t，41r。光纤束40t的另一端与发光元件42连接，光纤束40r的另一端与光接收元件43连接，分别经由放大器44t、44r被控制部50所控制。投光部31被设置在输送带5vpd的正下方，其投光部直径依赖于发光元件42的输出，在本实施例中为1.5mm。另一方面，受光部33设置在能够遮住来自外部的光的基板限制部5dk之下，优选的是光接收面的直径被要安装的基板P的厚度完全遮住，由不存在基板P时的光接收量来决定。在本实施例中设为1mm。

另外，图6所示的光中继部32由特殊镜32a和设置在其前面的保护膜32m构成，其反射面具有从基板限制部5ck到输送带5vpc的宽度约8mm中距离基板限制部5ck为3mm隅角的大小。该特殊镜32a使来自投光部31的射出光34反射而成为反射光。该反射光的一部分变成中继光而束聚到受光部33。作为这样的特殊镜，例如使用nakane株式会社产品4500。该产品在特殊镜的表面具有向多方面进行反射的棱镜。

在控制部50中，根据上位集中控制部(未图示)来控制投光部31、受光部33，判断基板P是否存在。

根据以上的实施例，能够提供一种具有基板检测单元的电子部件安装装置，对于该基板检测单元，即使印刷电路板存在缺口或者孔，也能够与印刷电路板的色彩、材质的种类等无关而可靠地进行有无印刷电路板的确认。

另外，根据实施例，不会存在基板的误检，所以能够提供可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置。

使用图7说明下面的第二实施例。在实施例1中，对光中继部32使用了特殊镜，但在本实施例中，光中继部32由聚光透镜47和光纤束40c构成。聚光透镜47接收来自投光部31的射出光34，使该射出光34在光纤束40c一端束聚到40ci。另外，在光纤束40c的另一端40co安装有微型透镜41c。光中继部32将通过微型透镜41c变成平行光的中继光35输出到受光部33。从基板定位检测的观点来看，其微型透镜41c的直径、即射出直径36设为被要安装的基板P的厚度完全遮住的直径。若是这样，受光部33的光接收量变成与基板P的差，所以能够提高S/N。但是，对于输送的基板P，有较薄的，也有较厚的。另外，从基板输送时检测的观点来看，需要能够充分地确保基板输送位置不存在基板P时的光接收量37。因此，考虑要输送的基板P的厚度、光接收量37等来决定射出直径。本实施方式中的要输送的基板P的厚度为0.3～5mm，所以本实施例中设为1mm。

在以上的本实施例中，能够提供即使印刷电路板存在缺口或者孔也能够与印刷电路板的色彩、材质的种类等无关而可靠地进行基板定位时检测、可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置。

进而，图8示出第三实施例。在实施例1中，对光中继部32使用了特殊镜，但在本实施例中，由光纤束40d构成。在光纤束40的两端具有微型透镜40di、40do，从投光部31射出的射出光34由微型透镜40di接收，从微型透镜40do射出而成为平行光的中继光，向受光部33射出。对射出直径的考虑方式与实施例2相同。

在以上的第三实施例中，能够提供即使印刷电路板存在缺口或者孔也能够与印刷电路板的色彩、材质的种类等无关而可靠地进行基板定位时检测、可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置。

至此，说明了在印刷电路板安装电子部件的电子部件安装装置，但如果将光中继部替换为受光部，则在基板输送时检测基板P的部分变成基板输送时传感器30b，能够应用于输送粘合剂涂敷装置等的基板的基板处理装置。

因而，如果作为基板输送时传感器30b来应用，能够提供可靠地进行基板输送时检测、可谋求进一步提高生产率的电子部件安装装置以及基板处理装置。

以上说明了本发明的实施方式，但对本领域技术人员而言，根据上述说明就可以对实施方式进行各种替代、修改或者变形，本发明在不脱离其主旨的范围内应该包含上述各种替代、修改或者变形。

Claims (12)

1.一种电子部件安装装置，其具有基板检测单元，该基板检测单元检测由印刷电路板两端具有的一对输送单元将上述印刷电路板已输送到所希望的位置的情况，并检测上述印刷电路板已被定位于要在输送到的印刷电路板上安装电子部件的安装位置的情况，

上述电子部件安装装置的特征在于，

上述基板检测单元包括：

射出光的投光部；

接收光的受光部；以及

光中继部，其在水平方向夹着上述印刷电路板而设置在与上述投光部和上述受光部相对的位置上，并中继上述射出光，其中，

上述投光部和上述受光部的一方与上述光中继部被设置在上述安装位置与输送上述印刷电路板的位置之间，

上述投光部被设置在输送上述印刷电路板的位置的下侧。

2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述光中继部和上述受光部被设置在上述安装位置与输送上述印刷电路板的位置之间。

3.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述光中继部具有中继上述接收光来向上述受光部输出中继光的中继光输出单元。

4.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述中继光输出单元是反射镜，其表面上具有向多方面反射光的棱镜。

5.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述中继光输出单元由束聚了多条光纤的光纤束构成，其一端构成接收上述射出光的面，另一端构成向上述受光部输出光的面。

6.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述中继光输出单元具有束聚了多条光纤的光纤束和接收上述射出光并进行聚光的透镜，上述光纤束的一端构成配置在透镜的聚光位置上的面，另一端构成向上述受光部输出光的面。

7.根据权利要求6所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述中继光是平行光。

8.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述受光部被设置在上述安装位置上。

9.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述受光部的光接收直径是基于上述印刷电路板的厚度的直径。

10.一种电子部件安装装置，其具有基板检测单元，该基板检测单元检测由印刷电路板两端具有的一对输送单元将上述印刷电路板已输送到所希望的位置的情况，并检测上述印刷电路板已被定位于要在输送到的印刷电路板上安装电子部件的安装位置的情况，

上述电子部件安装装置的特征在于，

上述基板检测单元包括：

射出光的投光部；

接收光的受光部；以及

光中继部，其在水平方向夹着上述印刷电路板而设置在与上述投光部和上述受光部相对的位置上，并中继上述射出光，

当上述印刷电路板到达上述所希望的位置时，上述射出光在其端部处与上述印刷电路板交叉，当上述印刷电路板到达要在印刷电路板上安装电子部件的安装位置时，由上述光中继部中继的光被上述印刷电路板遮光。

11.根据权利要求10所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述受光部被设置在上述安装位置上。

12.根据权利要求11所述的电子部件安装装置，其特征在于，

上述受光部的光接收直径是基于上述印刷电路板的厚度的直径。

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