CN102740671A - 电子部件安装装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子部件安装装置及其安装方法，具备：基板搬送部(1A、1B)、识别部(4A、4B)、部件供给部(2A、2B)；以及贴装头(3A、3B)，各基板传送部上分别具有两个止动器(6A～6D)，该两个止动器分别将基板固定在位于识别部的上游和下游侧的贴装区域，该电子部件安装装置被设置为，两个贴装头中的一个从基板搬送方向的上游侧选取电子部件，将该电子部件从上游侧向下游侧经过所述识别部的上方而被识别，并在由止动器固定的下游侧的贴装区域进行安装，同时，另一个贴装头从基板搬送方向的下游侧选取电子部件，将该电子部件从下游侧向上游侧经过所述识别部的上方而被识别，并由止动器固定的上游侧的贴装区域进行安装。

Description

电子部件安装装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种电子部件安装装置及其安装方法。

背景技术

电子部件安装装置用于将电子部件安装于基板上，通过具备吸嘴的贴装头吸着从部件供给部传送而来的电子部件，并移送至基板上规定的位置而进行安装。以往的电子部件安装装置中，具有1个基板搬送部和1个贴装头。基板搬送部将基板运送到指定位置后，贴装头吸着电子部件从而进行安装。但是这样的装置中，单位时间安装的部件数量有限，生产效率较低。

日本特开2007-53271公开了一种采用两个贴装头对同一基板进行贴装的电子部件安装装置(如图7所示)。两个贴装头在吸着电子部件之后，以与基板搬送方向平行的方向经过设置于部件供给部32A、32B与基板搬送部之间的识别相机31A、31B，在识别处理之后将电子部件安装于基板上的规定位置。并且，为了防止两个贴装头在同一基板上贴装时产生的相互干扰，该装置还具有控制部，其设定贴装头干涉区域，并控制同一时间内仅有一个贴装头在该区域动作。但是，该装置中，仅有1条基板搬送路径，其安装效率还有待提高。此外，该装置中，由于基板安装时的位置固定，位于两个识别相机31A、31B之间，电子部件以与基板搬送方向平行的方向经过识别相机31A、31B之后，还要折回基板位于中央的安装位置(如图7箭头所示)，造成贴装头行进路径的增加，降低生产效率。

日本特开2009-21640公开了一种具有两个贴装头和两条基板搬送路径的电子部件安装装置。通过两个贴装头互相配合，从两侧的部件供给部吸着电子部件而在两块基板上安装，从而可提高生产效率。此外，为了避免两块基板安装时，两个贴装头互相干扰的情况，还通过将基板停止位置错开、或设置排他动作的干涉危险区域等手段，对电子部件进行安装。但是，该文献中没有关于识别相机记载。因此，该装置中也存在因为相机的识别路径而导致贴装头行进路径的增加，降低生产效率。

专利文献1：日本特开2007-53271号公报

专利文献2：日本特开2009-21640号公报

发明内容

因此本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种电子部件安装装置，其能够使电子部件高效且无互相干扰地安装到电子基板的规定位置上，从而提高生产效率。

为解决上述课题，本发明的电子部件安装装置具备：平行配置的两个基板搬送部；配置于所述基板搬送部两侧的识别部和部件供给部；以及两个对应于各基板搬送部的贴装头，能够在所述部件供给部与所述基板搬送部上的规定位置之间往返运动，各基板传送部上分别具有两个止动器，该两个止动器分别将基板固定在位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域，所述电子部件安装装置被设置为，所述贴装头在所述部件供给部将电子部件吸着，并使其以平行于基板搬送方向的方向通过所述识别部的上方，在对该电子部件进行识别之后，再安装在基板上，并且，所述两个贴装头中的一个从基板搬送方向的上游侧选取电子部件，将该电子部件从上游侧向下游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的下游侧的贴装区域进行安装，同时，另一个贴装头从基板搬送方向的下游侧选取电子部件，将该电子部件从下游侧向上游侧经过所述识别部的上方，并由所述止动器固定的上游侧的贴装区域进行安装，并且，所述两个贴装头交替地在所述识别部的上游侧和下游侧的贴装区域进行安装。

根据本发明的电子部件安装装置，所述止动器能够在平行于基板搬送方向的方向上移动。

根据本发明的电子部件安装装置，所述止动器将所述基板的中心位置设置于距离所述识别部的中心位置v²/2a处，其中v为电子部件的识别速度，a为所述识别部所允许的加速度。

根据本发明的电子部件安装装置，所述两个基板搬送部从基板搬送方向的上游将基板分别移动至位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域时，所述两个基板搬送部的搬送速度不同。

根据本发明的电子部件安装装置，所述止动器由马达、与马达相连的丝杠、以及与丝杠相连的止动销构成。

本发明的另一目的在于提供一种电子部件安装方法，其特征在于，所述电子部件安装装置具备：平行配置的两个基板搬送部；配置于所述基板搬送部两侧的识别部和部件供给部；以及两个对应于各基板搬送部的贴装头，能够在所述部件供给部与所述基板搬送部上的规定位置之间往返运动，各基板传送部上分别具有两个止动器，该两个止动器分别将基板固定在位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域，所述电子部件的安装方法为：所述贴装头在所述部件供给部将电子部件吸着，并使其以平行于基板搬送方向的方向通过所述识别部的上方，在对该电子部件进行识别之后，再安装在基板上，并且，所述两个贴装头中的一个从基板搬送方向的上游侧选取电子部件，将该电子部件从上游侧向下游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的下游侧的贴装区域进行安装，同时，另一个贴装头从基板搬送方向的下游侧选取电子部件，将该电子部件从下游侧向上游侧经过所述识别部的上方，并由所述止动器固定的上游侧的贴装区域进行安装，并且，所述两个贴装头交替地在所述识别部的上游侧和下游侧的贴装区域进行安装。

借由上述技术方案，本发明的电子部件安装装置具有的优点及有益效果在于：排除多个贴装头之间的安装干扰，并且能够减少贴装头因为需要通过识别相机而产生的不必要的移动路径，从而能够提高贴装速度，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明所涉及的电子部件安装装置的示意图。

图2为本发明所涉及的电子部件安装装置的止动器6A、6B、6C、6D的示意图。

图3为本发明所涉及的电子部件安装装置的贴装头3A、3B的示意图。

图4为本发明所涉及的电子部件安装装置的一个安装状态的示意图。

图5为本发明所涉及的电子部件安装装置的另一个安装状态的示意图。

图6为本发明所涉及的电子部件安装装置的安装步骤的示意图。

图7为现有技术的电子部件安装装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行更详细的说明。

以下参照附图详细说明本发明所涉及的电子部件安装装置的优选的实施方式。此外，在附图的说明中，给同一或者相当部分附以同一符号，省略重复的说明。

首先参照图1对电子部件安装装置的构造进行说明。图1中的基座的中央沿X方向(基板搬送方向)设置有两个基板搬送部1A、1B。基板搬送部1A、1B从上游往下游将基板5A、5B搬入，并通过止动器6A、6B、6C、6D将基板5A、5B固定在规定的安装位置。基板搬送部1A、1B的运转方向可为正向逆向能够自由切换。

在基板搬送部1A、1B上还分别设置有两个可沿基板搬送方向自由移动的止动器6A、6B、6C、6D，用于使基板5A、5B停止于搬送路径的规定位置。例如，该止动部可以由马达21、与马达21相连的丝杠22、以及与丝杠22相连的止动销23构成。通过马达21的旋转，可使止动销23进行伸缩，从而起到对基板5A、5B限位的作用。并且，该止动部还具备用于驱动止动部沿基板传送方向往复运动的马达(图中未示)。但是，止动器的结构不限于上述方式，也可采用其他结构使基板5A、5B停止于规定的位置上。

基板搬送部1A、1B的两侧分别具有部件供给部2A、2B，部件供给部2A、2B由并列的多条部件供给道组成。每条部件供给道可以分别供给不同的电子元件。

基座的一个端部上设置有Y轴悬臂10，并且，与Y轴悬臂10相连的还有两个X轴悬臂11，X轴悬臂11可在Y轴悬臂10的轨道上沿Y轴移动。贴装头3A、3B安装于X轴悬臂11上，其可在X轴悬臂11的轨道上沿X轴移动。安装时，贴装头3A、3B由X轴悬臂11和Y轴悬臂10驱动而位移至部件供给部2A、2B的上方，在吸着了位于部件供给部2A、2B上的电子部件之后，再位移至基板5A、5B的规定的安装位置的上方，从而进行贴装。

此外，在基板搬送部1A、1B和部件供给部2A、2B之间设置有识别相机(识别部)4A、4B。从部件供给部2A、2B取出电子部件的贴装头3A、3B在移动到基板5A、5B的规定的安装位置的过程中，将由吸嘴保持的电子部件在识别相机4A、4B的上方以X方向移动，从而使识别相机4A、4B对吸嘴所保持的电子部件进行拍摄。之后，由识别处理部(图中未示)对拍摄结果进行识别处理，对吸嘴保持状态中电子部件的位置进行识别，并且识别电子部件的种类。此外，由于识别相机4A、4B对经过识别相机4A、4B的电子部件的速度和加速度有一定要求，当电子部件以一定速度通过识别相机4A、4B上方的时候，识别效果较佳。由于加速到此速度需要一定距离，如果选择是电子部件沿Y方向通过识别相机4A、4B的话，在基板搬送部1A、1B和部件供给部2A、2B之间需要设置较宽的间隙，这样会导致电子部件安装装置在Y方向上宽度增加，不利于装置的小型化。因此优选为电子部件沿X方向正向或逆向通过识别相机4A、4B。通过这样的设置，在基板搬送部1A、1B和部件供给部2A、2B之间设置较小的间隙，便可使电子部件获得较长的加速距离，从而使该电子部件安装装置更加小型化。

此外，相对于识别相机4A、4B的位置，基板搬送部1A、1B被分为四个区域。即，基板搬送部1A位于识别相机4A上游和下游侧的区域分别被设定为第一贴装区域和第二贴装区域，基板搬送部1B位于识别相机4B上游和下游侧的区域分别被设定为第三贴装区域和第四贴装区域。同样地，相对于识别相机4A、4B的位置，部件供给部2A、2B也被分为四个区域。即，部件供给部2A位于识别相机4A上游和下游侧的区域分别被设定为第一吸着区域7A和第二吸着区域7B，部件供给部2B位于识别相机4B上游和下游侧的区域分别被设定为第三吸着区域7C和第四吸着区域7D。

其次，参照图2对贴装头3A、3B进行说明。如图2所示，贴装头3A、3B为多头类型，被构成为一个贴装头上搭载有多个单位贴装头12(例如8个)。各个单位贴装头12的下部装载有可自由脱卸的吸嘴14，可对应于电子部件的种类而交换吸嘴14。而且，各单位贴装头12具备升降驱动部13，其可使该单位贴装头进行上下升降。此外，此外，贴装头还具备θ轴驱动部15，使个单位贴装头12可以进行旋转。

其次，说明该电子部件安装装置的控制系统。控制部为CPU，用于控制电子部件安装装置全体的动作。存储部存储基板的种类、尺寸等基板信息，并且，存储基板上个部件安装点位置等的安装数据、以及电子部件的类型等信息。

以下结合图4～6说明本发明所涉及的电子部件安装装置的安装动作。

当两块基板5A、5B从基板搬送部1A、1B上游传送过来时，基板5A由止动器6B固定在第二贴装区域，基板5B由止动器6C固定在第三贴装区域。由于基板5A、5B从上游至第二贴装区域和第三贴装区域的距离不同，所以控制部将基板搬送部1A的搬送速度和基板搬送部1B的搬送速度设置为不同，从而使基板5A、5B可以同时到达规定的安装位置。或者，如果基板5A、5B原本处于第一贴装区域和第四贴装区域时，则基板搬送部1A正向移动，基板搬送部1B反向移动，同样地，基板5A由止动器6B固定在第二贴装区域，基板5B由止动器6C固定在第三贴装区域。由此，基板搬送部1A、1B完成第一基板位置调整步骤(基板5A位于第二贴装区域，基板5B位于第三贴装区域)。

与上述步骤同时进行地，贴装头3A在基板搬送部1A的第一吸着区域7A吸着电子部件，之后贴装头3A在保持电子部件的状态下沿X轴正方向(第一方向)经过识别相机4A，并移位至基板5A所处的第二贴装区域附近(如图4箭头所示)。并且，贴装头3B在基板搬送部1B的第四吸着区域7D吸着电子部件，之后贴装头3B在保持电子部件的状态下沿X轴负方向(第二方向)经过识别相机4B，并移位至基板5B所处的第三贴装区域附近(如图5箭头所示)。由此贴装头3A、3B完成第一识别步骤。

之后，贴装头3A将所保持的电子部件安装在位于第二贴装区域的基板5A上。贴装头3B将所保持的电子部件安装在位于第三贴装区域基板5B上。由此，贴装头3A、3B完成第一安装步骤。

该电子部件安装装置完成上述第一安装步骤之后，止动器6B、6C收回至退避位置，基板搬送部1A向X轴负方向传动，并且由止动器6A将基板5A固定于第一贴装区域。基板搬送部1B向X轴正方向传动，并且由止动器6D将基板5B固定于第四贴装区域。由此，完成第二基板位置调整步骤(基板5A位于第一贴装区域，基板5B位于第四贴装区域)。

与此同时，贴装头3A在前述第一安装步骤中的在第二贴装区域的安装完成之后，沿Y轴方向返回至第二吸着区域7B，从而吸附第二吸着区域7B上的电子部件。之后，贴装头3A在保持电子部件的状态下沿X轴负方向(第二方向)经过识别相机4A，并移位至基板5A所处的第一贴装区域附近。并且，贴装头3B在前述第一安装步骤中的在第三贴装区域的安装完成之后，沿Y轴方向返回至第三吸着区域7C，从而吸附第三吸着区域7C上的电子部件。之后，贴装头3B在保持电子部件的状态下沿X轴正方向(第一方向)经过识别相机4B，并移位至基板5B所处的第四贴装区域附近。由此，完成第二识别步骤。

之后，贴装头3A将所保持的电子部件安装在位于第一贴装区域的基板5A上，贴装头3B将所保持的电子部件安装在位于第四贴装区域的基板5B上。由此，完成第二安装步骤。

在第二安装步骤完成之后，控制部控制该装置从第一基板位置调整步骤和第一识别步骤开始，重复上述步骤，直至完成电子部件在基板上的安装。

通过上述动作，在贴装头3A、3B经过识别相机4A、4B的同时，基板5A、5B也移动到规定的安装位置，使操作时间大大缩短、提高生产效率。并且，贴装头3A、3B在经过识别相机4A、4B后，也不需要折回固定于同一位置的基板上，从而能够缩短贴装头3A、3B的移动路径，延长该部件的使用寿命。此外，由于两个贴装头3A、3B在同一时间对基板5A、5B进行安装的位置互相错开，所以不会造成两个贴装头3A、3B的互相干扰，使得控制部不需要进行防止干扰的处理，从而进一步提高贴装速度，提高生产效率。

此外，上述说明中先进行第一基板位置调整步骤和第一识别步骤、从而先进行第一安装步骤，再进行第二安装步骤。但也可以先进行第二基板位置调整步骤和第二识别步骤，从而先进行第二安装步骤，再进行第一安装步骤。

下面，结合图4对止动器6A、6B、6C、6D的设置位置进行说明。由于根据各电子部件的类型、大小不同，其识别速度各不相同。另外，根据识别相机4A、4B的类型不同，其所允许的加速度也不同。假设电子部件的识别速度为v，相机所允许的加速度为a，则贴装头3A、3B的最短移动路径为v²/2a。即，止动器6A、6B、6C、6D将基板5A、5B的中心位置设置于距离识别相机4A、4B的中心位置v²/2a处。例如，当止动器采用止动销的情况下，且当基板5A、5B的长度为b时，止动销的设定位置为距离识别相机4A、4B的中心位置v²/2a+b/2处。如上所述的那样，止动器6A、6B、6C、6D被设置为能够在X方向上移动，由此，控制部可根据存储部所存储的电子部件的类型信息和识别相机4A、4B的信息设定止动器6A、6B、6C、6D的位置。通过这样的设置，可使贴装头3A、3B的移动路径达到最优化，减少不必要的移动，从而进一步提高生产效率。

此外，该电子部件安装装置也可以具备2个以上的基板搬送部和2个以上的贴片头。通过在同一时间将相邻基板供给路的贴装位置设置为互相错开，从而可以进行互不干扰的高效贴装。

虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种电子部件安装装置，其特征在于，

具备：

平行配置的两个基板搬送部；

配置于所述基板搬送部两侧的识别部和部件供给部；以及

两个对应于各基板搬送部的贴装头，能够在所述部件供给部与所述基板搬送部上的规定位置之间往返运动，

各基板传送部上分别具有两个止动器，该两个止动器分别将基板固定在位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域，

所述电子部件安装装置被设置为，

所述贴装头在所述部件供给部将电子部件吸着，并使其以平行于基板搬送方向的方向通过所述识别部的上方，在对该电子部件进行识别之后，再安装在基板上，

并且，所述两个贴装头中的一个从基板搬送方向的上游侧选取电子部件，将该电子部件从上游侧向下游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的下游侧的贴装区域进行安装，同时，另一个贴装头从基板搬送方向的下游侧选取电子部件，将该电子部件从下游侧向上游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的上游侧的贴装区域进行安装，

并且，所述两个贴装头交替地在所述识别部的上游侧和下游侧的贴装区域进行安装。

2.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

所述止动器能够在平行于基板搬送方向的方向上移动。

3.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

所述止动器将所述基板的中心位置设置于距离所述识别部的中心位置v²/2a处，其中v为电子部件的识别速度，a为所述识别部所允许的加速度。

4.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

所述两个基板搬送部从基板搬送方向的上游将基板分别移动至位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域时，所述两个基板搬送部的搬送速度不同。

5.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，

所述止动器由马达、与马达相连的丝杠、以及与丝杠相连的止动销构成。

6.一种电子部件安装方法，其特征在于，

所述电子部件安装装置具备：

平行配置的两个基板搬送部；

配置于所述基板搬送部两侧的识别部和部件供给部；以及

两个对应于各基板搬送部的贴装头，能够在所述部件供给部与所述基板搬送部上的规定位置之间往返运动，

各基板传送部上分别具有两个止动器，该两个止动器分别将基板固定在位于所述识别部的上游和下游侧的贴装区域，

所述电子部件的安装方法为：

所述贴装头在所述部件供给部将电子部件吸着，并使其以平行于基板搬送方向的方向通过所述识别部的上方，在对该电子部件进行识别之后，再安装在基板上，

并且，所述两个贴装头中的一个从基板搬送方向的上游侧选取电子部件，将该电子部件从上游侧向下游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的下游侧的贴装区域进行安装，同时，另一个贴装头从基板搬送方向的下游侧选取电子部件，将该电子部件从下游侧向上游侧经过所述识别部的上方，并在由所述止动器固定的上游侧的贴装区域进行安装，

并且，所述两个贴装头交替地在所述识别部的上游侧和下游侧的贴装区域进行安装。

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