CN103025142B - 部件安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供部件安装装置。以往技术中公开了变更部件保持高度的结构。但是，以往技术中没有考虑由变更部件保持高度产生的新的课题。本发明的特征在于，具有用于保持上述多个管嘴中的至少一个管嘴且可旋转的第一管嘴保持部、配置于比上述第一管嘴保持部靠上方处且可旋转的第二管嘴保持部、以及从上述多个管嘴中使至少一个管嘴移动的移动部，另外，上述移动部进行如下动作中的至少一个：从保持于上述第一管嘴保持部的上述多个管嘴中、使特定的管嘴向上述第二管嘴保持部移动的动作；从保持于上述第二管嘴保持部的上述多个管嘴中、使特定的管嘴向上述第一管嘴保持部移动的动作。

Description

部件安装装置

技术领域

本发明涉及部件安装装置。例如涉及吸附·保持电子部件、而将电子部件搭载于基板上的部件安装装置。

背景技术

现在，将电子部件安装于各种电气产品的基板上的操作实现了自动化，此时使用的是部件安装装置。

作为部件安装装置的现有技术，举出专利文献1。

专利文献1中公开了如下技术：在吸嘴轴上搭载全轴马达（全軸モ一タ），而吸嘴能够变更保持高度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2000-82899号公报

专利文献1中公开了变更部件保持高度。但是，专利文献1中，没有考虑由变更部件保持高度而产生的新的课题。

例如，没有考虑由变更部件保持高度而引起的构成物品的增加、或者在全轴上搭载马达而产生的搭载区域的增大、以及与之相随的重量过大。

发明内容

本发明提供一种部件安装装置，用于将部件安装于基板上，其特征在于，具有保持所述部件并将该部件安装到所述基板上的部件安装部，所述部件安装部具有：多个管嘴，它们用于保持所述部件；第一管嘴保持部，其用于对所述管嘴进行保持，并能够旋转；第二管嘴保持部，其配置于比所述第一管嘴保持部靠上方处，并能够旋转；以及移动部，其使所述管嘴在所述第一管嘴保持部和所述第二管嘴保持部之间移动。

本发明的效果如下。

本发明能够提供如下部件安装装置，即，即使在对保持部件的高度进行变更来保持多个部件的情况下，生产率也高。

更加具体而言，本发明起到如下效果。本发明有独立地起到以下的效果的情况，也有同时复合地起到以下的效果的情况。

（1）能够保持多个尺寸比较大的部件。

（2）能够防止部件安装部的重量增加。

附图说明

图1是实施例1的部件搭载装置整体的俯视图。

图2是图1的部件搭载装置的向视图。

图3是头驱动器113的主视图。

图4是管嘴轴311保持于相同的高度的详细图。

图5是变更管嘴轴311的保持高度的中途的图。

图6是变更管嘴轴311的保持高度后的图。

图7是对管嘴轴311的保持高度进行变更的上下机构的补充图。

图8是说明实施例2的图。

图9是说明实施例3的图。

图10是对实施例4所要解决的课题进行说明的图。

图11是用于说明实施例4的图。

图中：

101-第一Y梁，102-第二Y梁，103、104、105、106-第一X梁，107、108、109、110、111、112-驱动器，113、114、115、116-头驱动器，117、118、119、120-摄像机，121、122-部件供给装置，123-基板，124-控制部，302-管嘴上下马达，303-管嘴选择马达，304-中心轴，305-回转接头，306-中心花键，307-管嘴选择用带，308-滚珠螺杆，310-管嘴移动部，311-管嘴轴，317-管嘴，318-导向件，320-第二管嘴台座，321-螺纹孔，350-凸的部分，351-臂，352-切口，353-旋转体，380-第一管嘴台座，800-电子部件。

具体实施方式

以下，使用附图，对实施例进行说明。

（实施例1）

使用图1~图7对实施例1进行说明。图1是实施例1的部件搭载装置整体的俯视图。

利用导向件从纸面左侧将基板123搬送至电子部件搭载位置。

在与基板的搬送方向正交的方向、且在基板的上侧配置有第一Y梁101、第二Y梁102。

分别在第一Y梁101、第二Y梁102上配置有X梁103、104、105、106。

X梁103、104、105、106分别通过分别配置于Y梁101、102的直线马达等驱动器107、108而在与基板的搬送方向正交的方向上移动。

在X梁103、104、105、106上分别配置有直线马达等驱动器109、110、111、112。

并且，在驱动器109、110、111、112上分别配置有分别将电子部件搭载于基板123上的头驱动器113、114、115、116。

在此，若驱动器109、110、111、112不是线性马达、而使用滚珠螺杆等机构，则能够形成为廉价且轻量的结构。

并且，头驱动器113、114、115、116分别在与Y梁101、102正交的方向（相对于基板搬送方向而水平的方向）上被驱动器109、110、111、112驱动。

向头驱动器113、114、115、116供给电子部件的部件供给装置121、122配置于第一Y梁101、第二Y梁102的两端。

并且，在搭载的电子部件没有的情况等，通过驱动器107、108，X梁103、104、105、106向部件供给装置121、122的近前侧（或者上方）移动，另外，通过驱动器109、110、111、112，头驱动器113、114、115、116向任意方向移动，并补给电子部件。

并且，在部件搭载装置上、且在第一Y梁101、第二Y梁102之间配置有对电子部件的姿势进行确认的摄像机117、118、119、120，利用这些摄像机117、118、119、120分别对补给的电子部件的姿势进行确认。

若检测到姿势有倾斜，则头驱动器113、114、115、116调整电子部件的倾斜。

此外，若在该摄像机位置，在基板123的中央附近搭载部件的情况下，头驱动器113、114、115、116的移动距离变得最短，从而优选。

并且，控制部124进行上述的各种动作的处理、控制、以及后述的各种动作的处理、控制。

图2是从图1的箭头130观察图1的部件搭载装置的情况的向视图。

在此，对第一Y梁101周边的部分进行详细说明，但对于第二Y梁102而言也相同。

在第一Y梁101的下方配置有驱动器107，在驱动器107上，以能够在与货架201上的基板123的搬送方向正交的方向上自由移动的方式连接有X梁103。

X梁103的与纸面垂直的方向上配置有驱动器109，在该驱动器109上，以能够在与基板搬送方向平行的方向上自由移动的方式连接有头驱动器113。

如图1、图2所示，通过在与基板搬送方向正交的方向、以及平行的方向上采取分别自由移动的结构，能够构成比以往高速的部件搭载装置。

此外，图1中，对四个X梁的情况进行了说明，但X梁的数量不限定于此。

并且，X梁103、104、105、106也可以构成为能够分别被拆卸。该情况下，例如，也能够与不同种类的头驱动器连接，从而也能够实现更加多种类的部件的搭载。

根据上述的梁的结构，能够独立地自由地驱动各头驱动器113、114、115、116。

接下来，对头驱动器113的结构进行说明。

此外，这里对头驱动器113的结构进行说明，但对于其他的头驱动器114、115、116的结构而言也相同。

图3是头驱动器113的主视图。头框架301总括地对后述的部件安装相关的各种结构进行保持，并与图2的X梁103连接。管嘴上下马达302与头框架301连接。管嘴上下马达302与滚珠螺杆308连接。另外，滚珠螺杆308的端部被导向件318支承。在滚珠螺杆308上连接有臂309。臂309的前端形成为夹入凸的部分305（凸部）的构造（凹部），该凸的部分305至少在管嘴移动部310的周围形成。

管嘴移动部310与中空构造的管嘴轴连接。另外，管嘴轴311与头旋转马达390连接。

并且，在管嘴轴311的前端，以能够拆卸的方式连接有管嘴317，该管嘴317具有开口、并用于吸附电子部件。

接下来，以头驱动器113的结构为中心地对管嘴的选择动作、上下动作进一步进行详细说明。

首先，使用图4对管嘴的上下动作进行说明。

图4是说明头驱动器113的中心花键306、管嘴选择用带307、管嘴移动部310、管嘴轴311、第二管嘴台座320附近的详细的图。管嘴移动部310与中心花键306连接。中心花键306发挥作为规定管嘴移动部的移动方向的导向件的作用。管嘴移动部310至少在上述的周围具有凸的部分350（凸部），该凸部被臂309把持。另外，在该凸部350上连接有L字形的臂351。该臂351的前端配置于第一管嘴台座380的切口352（作为其他的表现为凹部）。另外，各管嘴轴311经由旋转体353而配置于第一管嘴台座380上。并且，若利用管嘴上下马达302使凸部350上下移动，则与此相伴，所连接的臂351、臂351的前端上的旋转体353、以及与旋转体353连接的管嘴轴311上下移动。

接下来，使用图4对管嘴的选择动作进行说明。

在中心花键306上，若管嘴选择用带307通过图3所示的管嘴选择马达303而旋转，则中心花键306也旋转，与中心花键306连接的管嘴移动部310、第一管嘴台座380以及第二管嘴台座320也同步地旋转相同的角度。并且，随着第一管嘴台座380的旋转，切口352也旋转。由此，能够选择管嘴台座上的任意的管嘴。此外，由于与第二管嘴台座320接触的是上述的滚子等旋转体353，从而能够减少第二管嘴台座320旋转时的摩擦的影响。在此，若考虑产生灰尘的影响，则优选旋转体353的硬度与第二管嘴台座320的硬度相同。通过这样的结构，能够在头驱动器113的有限的空间中，有效地进行管嘴的选择动作、上下动作。

接下来，使用图5至图7，对多个管嘴的高度可变的情况进行说明。

（1）图5表示利用臂351使管嘴轴311向第二管嘴台座320移动的中途。由于上述的管嘴的选择动作，管嘴轴311（在其前端吸附应安装于基板上的第一部件）向臂351的凸部550上移动。当管嘴轴311向凸部550上移动后，管嘴上下马达302驱动，由于上述的管嘴上下动作，管嘴轴311向第二管嘴台座320的切口352移动。

图6是表示管嘴轴311向第二管嘴台座320完全移动、且管嘴保持高度变更后的情况的图。驱动管嘴上下马达302，使凸部350的上表面与第二管嘴台座320的上表面为相同的高度，或者向近旁移动，从而管嘴轴311也能够向与第二管嘴台座320相同的高度移动。并且，该状态下，在中心花键306上，管嘴选择用带307通过图3所示的管嘴选择马达303而旋转，从而第一管嘴台座380以及第二管嘴台座320也旋转，管嘴轴311向第二管嘴台座320完全移动。而且，在这样的动作中，从基板观察的管嘴轴的相对的位置没有变化。在此，利用臂351，也能够使管嘴轴311从第二管嘴台座320再次向第一管嘴台座380移动。

（2）并且，位于管嘴轴311的左右的管嘴轴312、313中的至少一个吸附第二部件。

（3）对于其他的管嘴轴而言，通过反复上述（1）（2）也能够保持多个部件。

并且，如图7所示，本实施例中，在臂351上设置两处以上凸部，也可以设置三处凸部，例如追加凸部552。这样，能够对保持部件的高度进行变更。

这样，本实施例中，通过变更管嘴保持高度，能够增加搭载部件的保持数量。而且，本实施例的情况下，在与以往相比重物少的结构中，能够变更管嘴轴保持部件的高度。

换言之，对于本实施例1所公开的方法而言，如图6所示，在与基板大致垂直的一个旋转轴601的周围大致平行地配置多个管嘴轴，与该旋转轴601大致平行地进行管嘴轴的上下动作602，并以该旋转轴601为中心，在与该旋转轴601大致垂直的面上使之旋转，从而能够进行管嘴轴的旋转动作603。

（实施例2）

接着，主要使用图8来说明实施例2。实施例2中主要对与实施例1不同的部分进行说明。

实施例1中，也考虑如下情况，即，在确认电子部件的姿势的摄像机117、118、119、120的摄像高度恒定的情况下，若如实施例1那样地被管嘴轴保持的部件的保持高度不同，则无法对不存在于摄像高度的部件进行识别。

因此，实施例2中，自动地变更对图1的电子部件的姿势进行确认的摄像机117、118、119、120中的至少一个摄像机的摄像高度。更加具体而言，实施例2的特征在于，图1的摄像机117、118、119、120中的至少一个根据管嘴轴保持的部件的高度来改变摄像面，头驱动器使用变更摄像面后的摄像结果来对保持的部件的姿势进行变更。

图8是说明本实施例2的图。

根据实施例1所公开的方法，第一管嘴轴801保持部件803的高度与第二管嘴轴802保持部件804的高度不同。本实施例2的情况下，与第二管嘴轴802保持部件804的高度相比，第一管嘴轴801保持部件803的高度低。

本实施例2中，在具有第一管嘴轴801以及第二管嘴轴802的头驱动器通过的情况下，图1所示的摄像机117、118、119、120中的至少一个的摄像高度从图8所示的高度A变更为高度B。

更加具体而言，本实施例2中，摄像机117、118、119、120中的至少一个预先存储有欲对多个管嘴轴中的哪一个进行摄像、以及从基板表面至电子部件的距离为哪种程度的情况。并且，根据管嘴轴的种类来变更摄像高度。并且，使用其摄像结果来变更部件803、804的姿势。

在此，对于欲对多个管嘴轴中的哪一个进行摄像的情况，能够通过以下操作顺序来识别。

（1）如图5所示，预先在头旋转马达390上设置切口805。

（2）预先得到切口805与管嘴轴的相对的位置关系。

（3）在头旋转马达390旋转的情况下，利用摄像机117、118、119、120中的至少一个来对头旋转马达390进行摄像，进行图像处理，并将切口805的位置作为基准位置来识别。

（4）根据由（1）所得到的头旋转马达390旋转前的切口805与管嘴轴的相对的位置关系、以及由（3）所得到的头旋转马达390旋转后的切口805的位置，来识别欲对多个管嘴轴中的哪一个进行摄像。并且，切口805可以不是切口，能够识别为基准位置的形状即可。

并且，对于从基板表面至电子部件的距离为哪种程度，能够根据管嘴上下马达302的旋转量来得到。

这样，即使在保持的部件的高度变化的情况下，也能够进行所谓的自动对焦。

（实施例3）

接着，主要使用图9来说明实施例3。以下，主要对与实施例1不同的部分进行说明。

根据实施例1，头驱动器也能够对多个外形比较大、质量比较大的部件进行保持。在此，也考虑如下情况，即，在大量保持外形大的部件的情况下，头驱动器移动时的空气阻力对部件的保持有影响。并且，也考虑如下情况，即，在大量保持质量大的部件的情况下，头驱动器移动时的惯性对部件的保持有影响。

因此，实施例3的特征在于，根据管嘴轴保持的电子部件的种类、大小（包括外形）、以及质量中的任一个，来设定头驱动器移动时的加速度。

更加具体而言，本实施例3中，如图9所示的曲线901~903那样，在管嘴轴保持的电子部件的种类、大小（包括外形）、以及质量中的任一个大的情况下，减小头驱动器的移动加速度。相反，在管嘴轴保持的电子部件的种类、大小（包括外形）、以及质量中的至少一个小的情况下，增大头驱动器的移动加速度。由此，能够正确地保持部件。

并且，本实施例3中，如图9所示，也能够进行任意地变更加速度曲线901~903的控制。

此外，管嘴轴保持的电子部件的种类、大小（包括外形）、以及质量中的至少一个表现为包括大小的总计、质量的总计。

（实施例4）

接着主要使用图10、图11来说明实施例4。

实施例1中，如图10（a）所示，旋转体353在第二管嘴台座320（也可以在第一管嘴台座380）上滚动，并向臂351的凸部550上移动。此时，也考虑如下情况，即，如图10（b）所示，在第二管嘴台座320与凸部550上之间的高度存在偏差的情况下，旋转体353与凸部550干涉，对管嘴轴311的位置带来影响，导致对安装于管嘴轴311的前端的管嘴317以及电子部件800带来影响，从而对安装精度造成不好影响。

本实施例4用于解决上述问题。

实施例4的特征在于，对第一管嘴台座380、第二管嘴台座350的切口352实施倒角，从而降低给予管嘴轴311的冲击。

更加具体而言，如图11所示，第二管嘴台座320具有朝向切口352而向纸面下侧倾斜的面1110。并且，臂351的凸部550也具有趋向其端部而向纸面下侧倾斜的面1111。

这样，即使在管嘴台座320、380与臂351的凸部550的高度存在偏差的情况下，旋转体353也能够顺滑地与臂351接触，从而能够缩小给予管嘴轴311以及电子部件800的冲击。

以上，使用实施例1、实施例2、实施例3、实施例4对本发明进行了说明，但本发明不限定于实施例。

本实施例中的头驱动器也可以适用于其他的部件安装装置。

Claims (5)

1.一种部件安装装置，用于将部件安装于基板上，其特征在于，

具有保持所述部件并将该部件安装到所述基板上的部件安装部，

所述部件安装部具有：

多个管嘴，它们用于保持所述部件；

第一管嘴台座，其用于对所述多个管嘴中的至少一个管嘴进行支承；

第二管嘴台座，其配置于比所述第一管嘴台座靠上方处；

旋转轴，其沿上下方向配置；

移动部，其沿所述旋转轴移动，使所述多个管嘴中的至少一个管嘴移动；

旋转轴旋转用马达，其使所述旋转轴旋转；以及

管嘴上下马达，其使所述移动部进行升降移动，

所述多个管嘴在所述旋转轴的周围分别能沿上下方向移动地配置，

所述第一管嘴台座、第二管嘴台座及所述移动部与所述旋转轴同步地旋转相同的角度，

并且，所述移动部进行如下动作中的至少一个动作：

通过利用所述旋转轴旋转用马达的所述旋转轴的旋转从保持于所述第一管嘴台座的所述多个管嘴中选择特定的管嘴，并通过利用所述管嘴上下马达的上升移动使所述特定的管嘴向所述第二管嘴台座移动的动作；以及

通过利用所述旋转轴旋转用马达的所述旋转轴的旋转从支承于所述第二管嘴台座的所述多个管嘴中选择特定的管嘴，并通过利用所述管嘴上下马达的下降移动使所述特定的管嘴向所述第一管嘴台座移动的动作。

2.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，

还具有用于识别所述部件的姿势的摄像机，

所述摄像机根据所述部件的高度而改变摄像高度。

3.根据权利要求2所述的部件安装装置，其特征在于，

所述部件安装部具有用于从所述多个管嘴中识别至少一个管嘴的位置的构造，

所述摄像机对所述构造进行摄像，

使用对所述构造进行摄像的结果，来得到所述管嘴的位置。

4.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，

所述第一管嘴台座具有切口，

所述部件安装装置具有载置所述管嘴的载置部，

在所述移动部的升降移动中，所述载置部从所述切口的位置沿上下方向开始移动，

所述切口具有第一倾斜面，

所述载置部具有第二倾斜面，

所述第一倾斜面朝向所述切口而向下侧倾斜，

所述第二倾斜面趋向所述载置部的端部而向下侧倾斜。

5.根据权利要求1所述的部件安装装置，其特征在于，

所述第二管嘴台座具有切口，

所述部件安装装置具有载置所述管嘴的载置部，

在所述移动部的升降移动中，所述载置部从所述切口的位置沿上下方向开始移动，

所述切口具有第一倾斜面，

所述载置部具有第二倾斜面，

所述第一倾斜面朝向所述切口而向下侧倾斜，

所述第二倾斜面趋向所述载置部的端部而向下侧倾斜。