CN102843902B - 电子元件安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子元件安装装置，通过对收纳于各托盘的元件的元件剩余数量加以管理，能够从元件剩余数量少的托盘开始按顺序进行使用。具备：元件剩余数量数据存储机构，对应各个托盘来存储被收纳于多个托盘（42）中的电子元件（P）的元件种类及元件剩余数量；使用顺序确定机构（S106），基于元件剩余数量数据存储机构所存储的电子元件的元件种类以及元件剩余数量，对于收纳有相同元件种类的电子元件的托盘按照元件剩余数量从少到多的顺序来确定托盘的使用顺序；根据由使用顺序确定机构所确定的托盘的使用顺序，利用元件安装头（25）依次取出电子元件并向基板（B）进行安装。

Description

电子元件安装装置

技术领域

本发明涉及由吸嘴从安装在托盘型元件供给装置上的多个托盘吸附电子元件并将其安装于基板的电子元件安装装置。

背景技术

一般来讲，在具备托盘型元件供给装置的电子元件安装装置中，在托盘型元件供给装置的料盘上安装收纳有电子元件的多个托盘，由设于元件安装头的吸嘴从这些托盘吸附电子元件，并将其安装到电路基板上的规定坐标位置上。作为这种电子元件安装装置，例如有专利文献1所记载的结构。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-251705号公报

在以往的这种电子元件安装装置中，在相同元件种类的电子元件被收纳于多个托盘的情况下，从配置在序号较小的插槽中的托盘开始按顺序取出电子元件，或是按照预先登记的顺序取出电子元件。

然而，在伴随于任务切换等而进行元件补给时，有时会将元件剩余数量少的已使用了一部分的收纳电子元件的托盘设定到料盘上，这样会造成该已使用了一部分的托盘始终不被使用而被残留。

对于使用者而言，从电子元件的使用期限或元件管理的观点出发，希望从已使用了一部分的收纳电子元件的托盘开始依次进行使用，但为达成此目的，必须进行电子元件的配置变更等，以便从元件剩余数量少的托盘取出元件，存在操作者的作业负担加大、准备作业大量耗时的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述现有问题而做出的，其目的在于提供一种电子元件安装装置，通过对收纳在各托盘中的元件的元件剩余数量进行管理，能够从元件剩余数量少的托盘开始按顺序进行使用。

为了解决上述课题，技术方案1所涉及的电子元件安装装置的特征在于，其具备：基板搬运装置，设于基台上，将基板搬入、搬出，对基板进行定位并进行保持；移动台，以能够相对于上述基台移动的方式支撑于上述基台上；元件供给装置，具备收纳有向上述基板进行安装的电子元件的多个托盘；元件安装头，安装于上述移动台上，保持用于吸附电子元件的吸嘴，并且，将该吸嘴所吸附的电子元件安装到被定位并保持于上述基板搬运装置上的上述基板上；以及元件检测机构，对上述吸嘴所吸附的电子元件进行拍摄；其中，上述电子元件安装装置具备：元件剩余数量数据存储机构，对应各个上述托盘来存储包括被收纳在上述多个托盘中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量的数据；以及使用顺序确定机构，基于存储在该元件剩余数量数据存储机构中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量，对于收纳有相同元件种类的电子元件的托盘按照元件剩余数量由少到多的顺序来确定托盘的使用顺序；根据由该使用顺序确定机构所确定的上述托盘的使用顺序，利用上述元件安装头依次取出电子元件，并将该电子元件安装到上述基板上。

技术方案2所涉及的电子元件安装装置的特征在于：在技术方案1的基础上，上述元件供给装置具备多个平板状的料盘，以每个上述料盘中各安装有多个上述托盘的方式将上述托盘安装于上述料盘中。

技术方案3所涉及的电子元件安装装置的特征在于：在技术方案1的基础上，上述元件供给装置具备在上下方向收纳有多个料盘的料仓，在上述料盘中以层叠状安装上述托盘。

技术方案4所涉及的电子元件安装装置的特征在于：在技术方案1至技术方案3的任意一项的基础上，在任务切换等的元件补给时，执行由上述使用顺序确定机构进行的使用顺序确定处理。

发明效果

根据如上构成的技术方案1所涉及的电子元件安装装置，其具备：元件剩余数量数据存储机构，对应各个托盘来存储包括被收纳在多个托盘中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量的数据；以及使用顺序确定机构，基于存储在元件剩余数量数据存储机构中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量，对于收纳有相同元件种类的电子元件的托盘按照元件剩余数量由少到多的顺序来确定托盘的使用顺序；根据由使用顺序确定机构所确定的托盘的使用顺序，利用元件安装头依次取出电子元件，并将该电子元件安装到基板上。

根据该构成，收纳有使用了一部分的电子元件的托盘不会长期地不被使用而残留下来，而且，自动地进行取出，因而，操作者无需对托盘调查元件剩余数量并按照从旧到新的顺序进行设定等，能够减轻操作者的作业，而且能够削减任务切换时的准备作业时间。

根据技术方案2所涉及的电子元件安装装置，由于元件供给装置具备多个平板状的料盘，以每个料盘中各安装有多个托盘的方式将托盘安装于料盘中，所以，通过比较各托盘的元件剩余数量来确定托盘的使用顺序，能够从元件剩余数量少的托盘开始依次进行使用。

根据技术方案3所涉及的电子元件安装装置，由于元件供给装置具备在上下方向收纳有多个料盘的料仓，在料盘中以层叠状安装托盘，所以，通过比较所层叠的位于最上面的托盘的元件剩余数量来确定托盘的使用顺序，能够从元件剩余数量少的托盘开始依次进行使用。

根据技术方案4所涉及的电子元件安装装置，由于在元件补给时，执行由使用顺序确定机构进行的使用顺序确定处理，所以，在任务切换等时，能够减轻操作者的准备作业。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的电子元件安装装置的整体的俯视图。

图2是表示实施方式所涉及的元件安装头的吸嘴部的图。

图3是安装于表示实施方式所涉及的托盘型元件供给装置的料盘上的托盘的图。

图4是表示实施方式所涉及的用于控制电子元件安装装置的控制装置的图。

图5是表示元件数据的图。

图6是用于说明根据由多个托盘预先确定的使用顺序来取出电子元件的动作的流程图。

图7是表示实施方式所涉及的元件剩余数量数据的图。

图8是示出表示本发明的变型例的托盘型元件供给装置的图。

图9是变型例中的确定托盘使用顺序的说明图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示电子元件安装装置10的整体俯视图，电子元件安装装置10具备：托盘型元件供给装置11、供料器型元件供给装置12、元件移载装置13、基板保持装置14及基板搬运装置15。

基板搬运装置15设在电子元件安装装置10的基台21上，具备对电路基板B进行搬运的带式输送机22，沿着带式输送机22来搬运电路基板B，将其搬入到基板保持装置14上，并由基板保持装置14搬出。在图1中，以基板搬运方向为X轴方向，以与基板搬运方向正交的方向为Y轴方向。省略了图示，基板保持装置14包括从下方支撑电路基板B的基板支撑装置和紧固电路基板B的紧固装置。

元件移载装置13由XY机器人构成，具备：以能够在Y轴方向移动的方式被支撑在基台21的上方位置的Y轴移动台23；以能够在X轴方向移动的方式被支撑在Y轴移动台23上的X轴移动台24；安装在X轴移动台24上的元件安装头25。过X轴伺服马达27及Y轴伺服马达28（参照图4）来控制X轴移动台24及Y轴移动台23通向X轴方向以及Y轴方向的移动。

如图2所示，升降轴30以能够在与X轴及Y轴方向正交的Z轴方向（上下方向）升降、且能够围绕Z轴的轴线旋转的方式被支撑在元件安装头25上。通过Z轴伺服马达31及θ轴伺服马达32（参照图4）来控制升降轴30的向Z轴方向的移动以及旋转角度。在升降轴30上，保持用于吸附电子元件P的吸嘴33。

在图1中，在X轴移动台24上安装基板相机35，基板相机35对设于被定位在基板保持装置14上的电路基板B的基准标记以及基板ID标记进行拍摄，以获取基板位置基准信息及基板ID信息。并且，基于由基板相机35获取的基板位置基准信息，相对于电路基板B在XY方向对元件安装头25进行位置修正，并基于基板ID信息对电子元件P的安装作业进行控制。

另外，在基台21上，设有从下方对由吸嘴33吸附的电子元件P进行拍摄的、作为元件检测机构的元件相机36。在吸附于元件安装头25的吸嘴33上的电子元件P从元件供给装置11、12移动至电路基板B上的途中，元件相机36对其进行拍摄，检测电子元件P相对于吸嘴33的中心的偏心以及角度偏差等，并基于该偏心等对元件安装头25的XY方向等的移动量进行修正，使得电子元件P能够准确地安装在电路基板B上的规定坐标位置上。

托盘型元件供给装置11和供料器型元件供给装置12在Y轴方向相互隔开，并设在基板搬运装置15的两侧。托盘型元件供给装置11具备以能够装拆的方式放置到设备台11a上的多个插槽S中的平板状的多个料盘41，在这些料盘41中分别安装收纳有电子元件P的多个托盘42。

另一方面，在供料器型元件供给装置12上，以能够在设备台12a上装拆的方式安装有多个带式供料器43，以供给由料带缠绕的电子元件P，多个带式供料器43分别在X轴方向并列设置，分别安装在设备台12a的规定的插槽中。

在托盘型元件供给装置11的各料盘41上，如图3所示，贴附有作为识别代码的条形码41a，条形码41a作为显示料盘41的序列ID的信息显示元件而发挥作用。另外，在安装于料盘41的各托盘42上，分别贴附有作为识别代码的条形码42a，条形码42a作为显示被收纳于各托盘42中的电子元件P的序列ID（元件种类）的信息显示元件而发挥作用。这些条形码41a、42a在元件补给时由省略图示的条形码读取器进行读取，由此获取料盘41的序列ID以及托盘42的序列ID，并存储到后述的元件管理服务器中。

在各托盘42中，收纳有横向为X1列（实施方式中为4列）、纵向为Y1列（实施方式中为3列）的电子元件P，收纳于各托盘42的元件数量（元件剩余数量）被登记到后述的元件数据中。另外，作为一例，位于图3的上方的托盘42表示消耗了一部分电子元件P的已使用了一部分的托盘42。

图4表示控制电子元件安装装置10的控制装置50，控制装置50具备：CPU51、由ROM52以及RAM53构成的存储装置、对它们进行连接的母线54。在母线54上连接输入输出接口55，在输入输出接口55上连接输入输出装置56。输入输出装置56具备：进行作业者所需的通知（显示）的显示装置56a、键盘以及鼠标等。

另外，在输入输出接口55上，连接有对驱动元件安装头25的各伺服马达27、28、31、32进行控制的马达控制单元57，并且，连接有对由基板相机35以及元件相机36所拍摄到的图像数据进行图像处理的图像处理装置58等。另外，在控制装置50的ROM52中，存储有对电子元件安装装置10的安装作业进行控制的安装控制程序等。

进而，在控制装置50上连接有主机60。主机60对多个电子元件安装装置10及其所连带的印刷机及检查机等进行总体控制，并且，具有作为对各电子元件安装装置10所使用的电子元件P进行一维管理的元件管理服务器的功能。作为由元件管理服务器管理的元件数据DP，如图5所示，由使和生产各基板种类的电路基板B所需的元件相关的数据（电子元件P的型号、尺寸、安装坐标位置等）以及表示元件的元件种类和元件剩余数量的数据与托盘42（以及带式供料器43）的各个序列ID建立对应的图表构成，并将该元件数据DP存储到元件管理服务器中。并且，当在各电子元件安装装置10中进行任务切换时，生产指定的电路基板B所需的元件的信息由主机60发送给各电子元件安装装置10的控制装置50。基于此信息，生成包括生产某种基板种类的电路基板B所需的元件剩余数量的数据，并将其存储到控制装置50的RAM53中。

接着，根据由托盘型元件供给装置11的托盘42预先确定的使用顺序，基于图6所示的流程图来说明取出电子元件P的动作。

首先，在步骤S100中，实施对收纳于托盘42的电子元件P进行登记的登记作业。元件登记作业如图5的元件数据DB所示那样，由托盘42的ID、和收纳于各ID的托盘42的电子元件P相关的各种类元件数据、元件种类、收纳于托盘42的元件收纳数量（元件剩余数量）的对应表构成。这些元件登记作业通常在保管托盘42的元件仓库中实施。

在步骤S102中，当切换生产电路基板B的任务时，向主机60传送任务，由主机60向电子元件安装装置10通知与生产指定基板种类的电路基板B所需的电子元件P相关的信息，并在控制装置50的输入输出装置56的显示装置56a中进行显示。具体来讲，通知应将哪个ID的托盘42安装到哪个ID的料盘41上、应将这些料盘41安装到托盘型元件供给装置11的哪个插槽S中。

基于上述通知，在步骤S104中，操作者在托盘型元件供给装置11上设置所需的料盘41以及托盘42，在托盘型元件供给装置11中准备生产电路基板B所需的电子元件P。

此时，由省略图示的条形码读取器来读取贴附在料盘41上的条形码41a及贴附在托盘42上的条形码42a，进行料盘41及托盘42是否被准确地设置到规定位置上的核查（检查）。由此，如图7（A）所示那样，对于每个托盘42，都生成包括所安装的料盘ID、所收纳的电子元件P的元件种类、所收纳的元件剩余数量的元件剩余数量数据DP1，并将其存储到控制装置50的RAM53中。由该控制装置50的存储装置（RAM）53构成元件剩余数量数据存储机构。

在此，在图7（A）中，生产某一基板种类的电路基板B所需的元件种类包括PA和PB这两种，以在各托盘42中存在电子元件P尚未被使用的元件剩余数量为占满托盘的N1（＝X1×Y1）的托盘42、和电子元件P被消耗一部分且元件剩余数量为N2或者N3（N1＞N2＞N3）的托盘的例子进行表示。即，收纳有元件种类PA的托盘ID为“3”的托盘42和托盘ID为“6”的托盘42表示使用了一部分，收纳有元件种类PB的托盘ID为“5”的托盘42表示使用了一部分。

接着，在步骤S106中，按照收纳于托盘42的每个元件种类，以元件剩余数量（元件收纳数量）从少到多的顺序对托盘42进行排序，实施用于确定托盘42的使用顺序的使用顺序确定处理。通过该使用顺序确定处理，如图7（B）所示地编辑上述元件剩余数量数据DP1。即，对于元件种类PA，托盘42的使用顺序为：首先最初确定为元件剩余数量最少的已使用了一部分的托盘ID为“6”的托盘42，接着确定为元件剩余数量少的托盘ID为“3”的托盘42。并且，关于除此之外的未使用的托盘42，按照插槽序号（No.）从小到大的顺序来确定使用顺序。

对于元件种类PB，也与上述同样地，托盘42的使用顺序为：首先最初确定为元件剩余数量最少的已使用了一部分的托盘ID为“5”的托盘42。通过上述的步骤S106，构成技术方案中的“使用顺序确定机构”。

然后，在步骤S108中，开始生产电路基板B。由此，在向电路基板B安装元件种类PA的电子元件P的情况下，对元件安装装置25进行控制，以使其移动到托盘ID为“6”的托盘42上的规定位置，由吸嘴33从托盘ID为“6”的托盘42拾取电子元件P，并将其安装到电路基板B的规定坐标位置。并且，每当从托盘ID为“06”的托盘42取出电子元件P时，该托盘ID的元件剩余数量即逐次减1，当该元件剩余数量为零时，控制元件安装头25，以便从托盘ID为“3”的托盘42取出电子元件P，来执行元件安装动作。

同样，在向电路基板B安装元件种类PB的电子元件P的情况下，执行用于从托盘ID为“5”的托盘42取出电子元件P并安装到电路基板B上的元件安装动作。这样，元件安装动作持续进行，当收纳于元件供给装置20的电子元件P的剩余数量变少时，通知进行元件补给，以执行补给作业。

这样，通过生产电路基板B的任务的切换，由主机60对电子元件安装装置10通知包括基板生产所需的元件剩余数量的信息，在各电子元件安装装置10中，对应收纳于托盘42的每个元件种类，按照元件剩余数量（元件收纳数量）从少到多的顺序对托盘42进行排序，确定托盘42的使用顺序。

因此，根据上述的实施方式，从元件剩余数量少的托盘42开始，电子元件安装装置10自动地消耗电子元件，因而，已使用了一部分的收纳电子元件的托盘42不会长期不被使用而残留下来；而且，由于自动进行取出，所以，操作者无需对托盘42调查元件剩余数量而按从旧到新的顺序进行设定等，能够减轻操作者的作业，并且，能够削减任务切换时的准备作业时间。

接着，基于图8以及图9对适用于具备层叠型托盘的托盘型元件供给装置111的本发明的变型例进行说明。

如图8所示那样，在托盘型元件供给装置111的收纳箱112内，以能够在上下方向移动的方式设置料仓113，在该料仓113内，以每层插槽S中各收纳一个料盘141的方式将多个料盘141收纳到多层插槽S中。在各料盘141中，分别以层叠状态或者平放状态放置收纳有电子元件的多个托盘142。

在该变型例中，也与上述的实施方式同样地，在主机62中生成包括元件剩余数量的元件数据DP，在生产某一基板种类的电路基板B时，包括生产该电路基板B所需的元件剩余数量的元件剩余数量数据DP1由主机62通知给电子元件安装装置10的控制装置，由此，基于收纳于各托盘142的元件剩余数量来确定托盘142的使用顺序。

其中，在如变型例所示地层叠有多个托盘142的结构中，通常，元件剩余数量是累计所层叠的全部托盘142的元件剩余数量而得到的总剩余数量，因而，当直接使用该元件剩余数量（总剩余数量）来确定使用顺序时，层叠的托盘142相比平放的托盘，使用顺序有所推后。

于是，在本发明的变型例中，例如像图9所示那样，通过比较位于最上面的托盘142A、142B、142C的元件剩余数量来确定使用顺序，预防层叠的托盘142的使用顺序推后。

另外，位于最上面的托盘142的元件剩余数量Nx通过下述式子来求算。

Nx＝总剩余数量－每个托盘中的元件收纳数×（托盘层叠数－1）

在此，若将收纳于各托盘142中的元件收纳数如实施方式所述地设为纵向3列、且横向4列的12个，将所层叠的托盘142的层数设为3，则当总剩余数量为28个时，位于最上面的托盘142的元件剩余数量Nx通过上述式子成为4个（28－12×（3－1））。

因此，将收纳于所层叠的最上面的托盘142的元件剩余数量和收纳于被平放的托盘142的元件剩余数量，按照元件剩余数量从少到多的顺序进行排序，确定使用顺序，由此从元件剩余数量少的托盘142开始按顺序取出电子元件P，能够防止已使用了一部分的元件长期残留于托盘142的状况。

在上述的实施方式中，以在每个料盘41中分别各安装有多个托盘42的例子进行了说明，但未必是多个，也可以是一个。

另外，在上述的实施方式中，以具备托盘型元件供给装置11和供料器型元件供给装置12的电子元件安装装置10为例进行了说明，但能够适用于至少具备托盘型元件供给装置11的电子元件安装装置10。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在不脱离本发明的构思的范围内进行各种变型。

工业实用性

本发明所涉及的电子元件安装装置适用于由吸嘴从安装在托盘型元件供给装置上的多个托盘吸附电子元件并将其安装到基板上。

附图标记说明

10…电子元件安装装置11、111…托盘型元件供给装置，

12…供料器型元件供给装置，13…元件移载装置，

15…基板搬运装置，25…元件安装头，33…吸嘴，

36…元件检测机构（元件相机），41、141…料盘，

42、142…托盘，50…控制装置，

54…元件剩余数量数据存储机构（RAM），60…主机，

S106…使用顺序确定机构，P…电子元件，B…基板。

Claims (3)

1.一种电子元件安装装置，其具备：

基板搬运装置，设于基台上，将基板搬入、搬出，对基板进行定位并进行保持；

移动台，以能够相对于上述基台移动的方式支撑于上述基台上；

元件供给装置，具备收纳有向上述基板进行安装的电子元件的多个托盘；

元件安装头，安装于上述移动台上，保持用于吸附电子元件的吸嘴，并且，将该吸嘴所吸附的电子元件安装到被定位并保持于上述基板搬运装置上的上述基板上；以及

元件检测机构，对上述吸嘴所吸附的电子元件进行拍摄；

上述电子元件安装装置的特征在于，

上述元件供给装置具备安装有层叠的多个托盘的料盘，

上述电子元件安装装置具备：

元件剩余数量数据存储机构，对应各个上述托盘来存储包括被收纳在上述多个托盘中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量的数据；以及

使用顺序确定机构，基于存储在该元件剩余数量数据存储机构中的电子元件的元件种类以及元件剩余数量，对于收纳有相同元件种类的电子元件的、位于最上面的多个托盘按照元件剩余数量由少到多的顺序来确定托盘的使用顺序；

根据由该使用顺序确定机构所确定的上述托盘的使用顺序，利用上述元件安装头依次取出电子元件，并将该电子元件安装到上述基板上。

2.如权利要求1所述的电子元件安装装置，其特征在于，上述料盘在料仓中沿上下方向收纳有多个。

3.如权利要求1或2所述的电子元件安装装置，其特征在于，

在元件补给时，执行由上述使用顺序确定机构进行的使用顺序确定处理。