CN103404250A - 元件安装装置 - Google Patents

Abstract

一种元件安装装置，具备搭载有元件安装用的多个头部的头部单元，该元件安装装置包括搭载于头部单元且用于旋转驱动所述多个头部的头部旋转驱动机构，其中，头部旋转驱动机构包括：马达，具有输出轴；第一传动带，架设于包括所述多个头部中一个或多个头部的第一组头部和所述输出轴；第二传动带，总长比所述第一传动带短，且架设于包括所述多个头部中与属于所述第一组的头部不同的一个或多个头部的第二组头部和所述输出轴。

Description

元件安装装置

技术领域

本发明涉及从元件供应部搬送元件并安装到电路板上的元件安装装置。

背景技术

自以往已知有如下的元件安装装置：具备包括元件安装用的多个头部的头部单元，通过所述头部从元件供应部吸附元件并搬送至电路板，并且将所述元件安装到该电路板上的指定位置。各头部以相对于头部单元能够旋转的方式被支撑于该头部单元，在元件的吸附安装时，各头部的旋转角度基于元件以及该元件的搭载位置等而被控制。各头部的旋转通过以马达为驱动源的带传动机构(带旋转驱动机构)来进行。此情况下，一般以如下方式构成带传动机构：利用一个马达使所有的头部一体地旋转；或者将多个头部分组，按组地利用一个马达使该组内的所有头部旋转(例如，专利文献1)。这是因为通过使马达在多个头部中被共用，能够抑制头部单元的大型化和大重量化。

近年来，基于提高安装效率的观点，存在将更多的头部搭载于头部单元的倾向。因此，对于带传动机构，便要求其旋转驱动更多的头部，其结果，使传动带加长。这样的传动带的加长容易产生带伸长，从而成为产生例如空转(lost motion)等旋转误差的原因。

因带伸长引起的对旋转误差的影响比较小，几乎不会对安装精度产生直接影响。但是，如果随着头部数量的增加而使传动带进一步加长，则对于例如大型的封装元件等而言，因带伸长引起的旋转误差在安装精度上是不能够无视的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2010-93177号

发明内容

本发明的目的在于在多个头部搭载于头部单元的元件安装装置中，能够抑制因吸嘴旋转驱动机构导致的头部单元的大型化和大重量化，并且能够以合理的结构确保安装精度。

本发明所涉及的元件安装装置是将元件安装于电路板的安装装置，其包括：头部单元，搭载有以垂直轴为中心能够旋转的元件安装用的多个头部；头部旋转驱动机构，搭载于所述头部单元且包括用于旋转驱动所述多个头部的带传动机构；其中，所述头部旋转驱动机构包括：马达，具有输出轴；第一传动带，架设于包括所述多个头部中一个或多个头部的第一组头部和所述输出轴；第二传动带，总长比所述第一传动带短，且架设于包括所述多个头部中与所述第一组头部不同的一个或多个头部的第二组头部和所述输出轴。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的元件安装装置的俯视图。

图2是表示元件安装装置的正视图。

图3是表示头部单元的结构的俯视示意图(局部剖视图)。

图4是表示头部单元的结构(第一、第二R轴伺服马达的设置等)的正视示意图(局部剖视图)。

图5是头部单元的剖视示意图(图4的Ⅴ-Ⅴ线剖视示意图)，表示(位于下侧的)传动带的架设结构。

图6是头部单元的俯视示意图(图4的Ⅵ-Ⅵ线剖视图)，表示(位于上侧的)传动带的架设结构。

具体实施方式

以下，参照附图详述本发明的较为理想的一实施方式。

图1及图2示出本发明所涉及的元件安装装置，图1是俯视图，图2是正视图，分别概略性地示出元件安装装置。在图1、图2及之后说明的附图中，为了明确各图的方向关系而示出XYZ直角坐标轴。

元件安装装置包括：基座1；电路板搬送机构2，设置在该基座1上，沿X方向搬送印刷布线板(Printed Wiring Board，PWB)等电路板3；元件供应部4、5；元件安装用的头部单元6；头部单元驱动机构，驱动该头部单元6；以及用于元件识别的摄像单元7等。

所述电路板搬送机构2包括在基座1上搬送电路板3的一对搬送带2a、2a。这些搬送带2a、2a从该图的右侧接纳电路板3并搬送至指定的安装作业位置(该图所示的位置)，且由省略图示的保持装置保持该电路板3。并且，在安装作业后，解除该电路板3的保持，并将该电路板3搬出至该图的左侧。

所述元件供应部4、5设置在所述电路板搬送机构2的两侧(Y方向两侧)。在这些元件供应部4、5中一侧的元件供应部4上，设置有沿电路板搬送机构2排列在X方向上的多个带式送料器4a。这些带式送料器4a包括卷轴，该卷轴卷绕有收纳和保持IC、晶体管、电容器等小片状芯片元件的料带，且这些带式送料器4a一边从该卷轴间歇性地送出料带，一边将元件供应到电路板搬送机构2附近的指定的元件供应位置。另一方面，在另一侧的元件供应部5中，沿X方向隔开指定间隔而设置有托盘5a、5b。在各托盘5a、5b上，以能够利用后述头部单元6进行取出的方式排列放置有QFP(Quad Flat Package，四方扁平封装)、BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)等封装型的元件。

所述头部单元6从元件供应部4、5取出元件并安装到电路板3上，所述头部单元6设置在电路板搬送机构2及元件供应部4、5等的上方。

所述头部单元6能够通过所述头部单元驱动机构(相当于本发明的移动机构)在一定的区域内沿X方向及Y方向移动。该头部单元驱动机构包括：一对固定导轨9，分别固定在设置在基座1上的一对高架框架1a、1a上，且沿Y方向相互平行地延伸；单元支撑部件12，由这些固定导轨9支撑并沿X方向延伸；以及滚珠丝杠轴10，螺合插入于该单元支撑部件12并由Y轴伺服马达11驱动。另外，所述头部单元驱动机构包括：固定导轨13，固定于单元支撑部件11，将头部单元6能够沿X方向移动地支撑；以及滚珠丝杠轴14，螺合插入于头部单元6且以X轴伺服马达15为驱动源进行驱动。即，头部单元驱动机构通过X轴伺服马达15的驱动而经由滚珠丝杠轴14使头部单元6沿X方向移动，并且通过Y轴伺服马达11的驱动而经由滚珠丝杠轴10使单元支撑部件12沿Y方向移动。其结果是，头部单元6在一定的区域内沿X方向及Y方向移动。

所述头部单元6包括：多根轴状的安装头部16，能够升降(Z方向的移动)以及旋转(图2中的R方向的旋转)地被支撑于该头部单元6的框架；头部升降驱动机构，用于使这些安装头部16相对于头部单元6升降；以及头部旋转驱动机构等，用于使所述安装头部16旋转。

所述头部单元6中，作为安装头部16搭载有总计十根安装头部16。该十根安装头部16以每多根分成前后两列的状态被支撑于头部单元6。具体而言，如图3所示，以分成前列六个、后列四个且每列沿X方向排成一列的状态被支撑于头部单元6。在该例中，X方向相当于本发明的第一方向，Y方向相当于本发明的第二方向。

此外，在以下的说明中尤其在需要区别各安装头部16的情况下，将前列(相当于本发明的第二头部列)的各安装头部16从右侧(-X方向侧)依次称为第一前列头部17a至第六前列头部17f，将后列(相当于本发明的第一头部列)的各安装头部16从右侧依次称为第一后列头部18a至第四后列头部18d。

搭载于所述头部单元6的前列的各头部17a至17f以除了将第三前列头部17c和第四前列头部17d的间距设定成比其他更宽之外，邻接的头部彼此相互以一定间距排列的方式排列。并且，在X方向上，在第一至第三前列头部17a至17c中邻接的头部彼此之间分别设置有第一、第二后列头部18a、18b，并且在第四至第六前列头部17d至17f中邻接的头部彼此之间分别设置有第三、第四后列头部18c、18d。由此，在该例中，如图3所示，作为整体，将五根安装头部16(头部17a至17c以及18a、18b)以交错状地设置在头部单元6的中间位置的右侧的区域(-X方向侧的区域)，并且以相对于该安装头部16(头部17a至17c以及18a、18b)成为左右对称的方式将其他五根安装头部16(头部17d至17f以及18c、18d)以交错状地设置在左侧的区域(+X方向侧的区域)。

各安装头部16在其远端(下端)具备用于吸附和保持元件的吸嘴。各安装头部16的吸嘴分别能够经由电动切换阀而连通于负压产生装置、正压产生装置及大气中的任一者。根据该结构，通过对所述吸嘴供应负压，能够实现该吸嘴对元件的吸附保持，其后，通过供应正压而解除该元件的吸附保持。

所述头部升降驱动机构包括分别设置在各安装头部16的上端部的图外的气缸以及切换空气向各气缸的给排的电动切换阀等。各安装头部16各自连接于对应的气缸的活塞杆，且根据所述电动切换阀的切换而升降。

该元件安装装置具备第一、第二两个头部旋转驱动机构作为所述头部旋转驱动机构。具体而言，如图3至图6所示，其包括：第一头部旋转驱动机构，用于一体地旋转驱动第一至第三前列头部17a至17c以及第一、第三后列头部18a、18c；以及第二头部旋转驱动机构，用于一体地旋转驱动第四至第六前列头部17d至17f以及第二、第四后列头部18b、18d。此外，在图5、图6中，为了方便，省略了一部分安装头部16而进行描绘。

这些第一、第二各头部旋转驱动机构各自包括R轴伺服马达和带传动机构。第一头部旋转驱动机构以如下方式构成，即以第一R轴伺服马达20为驱动源，且经由长度相互不同的两条传动带(称为右侧第一传动带26A、右侧第二传动带26B，相当于本发明的第一传动带以及第二传动带)而一体地旋转驱动第一至第三前列头部17a至17c以及第一、第三后列头部18a、18c。

详细而言，所述第一R轴伺服马达20以其输出轴20a朝上的状态设置于头部单元6中的第一至第三头部17a至17c的前方(+Y方向侧)。即，第一R轴伺服马达20以该第一R轴伺服马达20和第一、第三后列头部18a、18c(第一头部列的头部)在Y方向相夹第一至第三前列头部17a至17c(第二头部列的头部)的方式设置。如图4、图6所示，在第一R轴伺服马达20的输出轴20a固定有上下两个驱动滑轮22、23，且右侧第一传动带26A架设在这些驱动滑轮22、23中上侧的驱动滑轮22和分别固定于第二前列头部17b及第一、第三后列头部18a、18c的被驱动滑轮30以及设置在指定位置的从动滑轮36、38上。具体而言，沿顺时针方向按驱动滑轮22、从动滑轮38、第三后列头部18c(被驱动滑轮30)、第一后列头部18a(被驱动滑轮30)、第二前列头部17b(被驱动滑轮30)以及从动滑轮36的顺序将右侧第一传动带26A架设于该驱动滑轮22等。并且，通过在第二前列头部17b与第一后列头部18a之间的位置，将张紧滑轮40相对于右侧第一传动带26A从其外侧(外周侧)压接，从而将右侧第一传动带26A的张力调节为指定值。

另外，如图4、图5所示，总长比所述右侧第一传动带26A短的右侧第二传动带26B架设在下侧驱动滑轮23和分别固定于第一前列头部17a及第三前列头部17c的被驱动滑轮30以及设置在指定位置的从动滑轮32上。即，右侧第二传动带26B仅架设于前列头部17a、17c(相当于本发明的第二头部列的头部)。具体而言，沿顺时针方向按驱动滑轮23、第三前列头部17c(被驱动滑轮30)、从动滑轮32以及第一前列头部17a(被驱动滑轮30)的顺序将右侧第二传动带26B架设于该驱动滑轮23等。并且，通过在驱动滑轮23与第三前列头部17c之间的位置，将张紧滑轮34相对于右侧第二传动带26B从其外侧(外周侧)压接，从而将右侧第二传动带26B的张力调节为指定值。

此外，供右侧第一传动带26A架设的从动滑轮36和供右侧第二传动带26B架设的从动滑轮32以上下排列的状态被旋转自如地支撑于共用的轴体。

与第一头部旋转驱动机构同样地，所述第二头部旋转驱动机构也以如下方式构成，即以第二R轴伺服马达21为驱动源，且经由长度相互不同的两条传动带(称为左侧第一传动带27A、左侧第二传动带27B，相当于本发明的第一传动带以及第二传动带)而一体地旋转驱动前列的第四至第六头部17d至17f以及后列的第二、第四头部18b、18d。

详细而言，第二R轴伺服马达21以其输出轴21a朝上的状态设置于头部单元6中的第四至第六前列头部17d至17f的前侧(+Y方向侧)。即，第二R轴伺服马达21以如下方式设置，即以该第二R轴伺服马达21和第二、第四后列头部18b、18d(第一头部列的头部)在Y方向相夹第四至第六前列头部17a至17c(第二头部列的头部)，且在Y方向上的与所述第一R轴伺服马达20相同的位置相对于第一R轴伺服马达20沿X方向排列成一列。如图4、图5所示，在第二R轴伺服马达21的输出轴21a上，以沿轴向排列的方式固定有上下两个驱动滑轮24、25，且左侧第一传动带27A架设在这些驱动滑轮24、25中下侧的驱动滑轮25和分别固定于第五前列头部17e及第二、第四后列头部18b、18d的被驱动滑轮30以及设置在指定位置的从动滑轮46、48上。具体而言，沿顺时针方向按驱动滑轮25、从动滑轮46、第五前列头部17e(被驱动滑轮30)、第四后列头部18d(被驱动滑轮30)、第二后列头部18b(被驱动滑轮30)以及从动滑轮48的顺序将左侧第一传动带27A架设于该驱动滑轮25等。并且，在第五前列头部17e与第四后列头部18d之间的位置，通过将张紧滑轮50相对于左侧第一传动带27A从其外侧(外周侧)压接，从而将左侧第一传动带27A的张力调节为指定值。此外，供左侧第一传动带27A架设的从动滑轮48和供所述右侧第一传动带26A架设的从动滑轮38以上下排列的状态被旋转自如地支撑于共用的轴体。

另外，如图4、图6所示，总长比所述左侧第一传动带27A短的左侧第二传动带27B架设在上侧驱动滑轮24和分别固定于第四前列头部17d及第六前列头部17f的被驱动滑轮30以及设置在指定位置的从动滑轮42上。即，左侧第二传动带27B仅架设于前列头部17a、17c(相当于本发明的第二头部列的头部)。具体而言，沿顺时针方向按驱动滑轮24、第六前列头部17f(被驱动滑轮30)、从动滑轮42以及第四前列头部17d(被驱动滑轮30)的顺序将左侧第二传动带27B架设于该驱动滑轮24等。并且，在驱动滑轮24与第四前列头部17d之间的位置，通过将张紧滑轮44相对于左侧第二传动带27B从其外侧(外周侧)压接，从而将左侧第二传动带27B的张力调节为指定值。

此外，供左侧第一传动带27A架设的从动滑轮46和供左侧第二传动带27B架设的从动滑轮42以上下排列的状态被旋转自如地支撑于共用的轴体。

根据该结构，通过第一R轴伺服马达20的驱动，第一头部旋转驱动机构经由右侧第一传动带26A而使第二前列头部17b、第一以及第三后列头部18a、18c(相当于本发明的第一组各头部)旋转，且经由总长比该右侧第一传动带26A短的右侧第二传动带26B而使第一以及第三前列头部17a、17b(相当于本发明的第二组各头部)分别旋转。另外，通过第二R轴伺服马达21的驱动，第二头部旋转驱动机构经由左侧第一传动带27A而使第五前列头部17e、第二以及第四后列头部18b、18d(相当于本发明的第一组各头部)旋转，且经由总长比该左侧第一传动带27A短的左侧第二传动带27B而使第四以及第六前列头部17d、17f(相当于本发明的第二组各头部)分别旋转。即，供第一头部旋转驱动机构的右侧第一传动带26A架设的安装头部16与供第二头部旋转驱动机构的左侧第一传动带27A架设的安装头部16相互不同，同样地，供第一头部旋转驱动机构的右侧第二传动带26B架设的安装头部16与供第二头部旋转驱动机构的左侧第二传动带27B架设的安装头部16相互不同。

此外，各安装头部16如上所述在头部单元6中排列成左右对称。并且，如图4以及图5所示，第一头部旋转驱动机构与第二头部旋转驱动机构构成为左右对称。即，构成第一头部旋转驱动机构的第一R轴伺服马达20的设置以及各传动带26A、26B的架设结构和构成第二头部旋转驱动机构的第二R轴伺服马达21的设置以及传动带27A、27B的架设结构为左右对称的。因此，右侧第一传动带26A与左侧第一传动带27A为相同长度，同样地，右侧第一传动带26A与左侧第二传动带27B为相同长度。

另外，第一头部旋转驱动机构的右侧第一传动带26A架设于第二前列头部17b、第一以及第三后列头部18a、18c。因此，位于这些当中右端(-X方向端)的安装头部16是第一后列头部18a，且位于左端(+X方向端)的安装头部16是第三后列头部18c。另一方面，第二头部旋转驱动机构的左侧第一传动带27A架设于第五前列头部17e、第二以及第四后列头部18b、18d。因此，位于这些当中右端的安装头部16是第二后列头部18b，位于左端的安装头部16是第四后列头部18d。并且，如上所述，第一头部旋转驱动机构的第一R轴伺服马达20与第二头部旋转驱动机构的第二R轴伺服马达21从右侧(-X方向侧)依次排列。

即，各头部旋转驱动机构的第一传动带26A、27A以如下方式架设于各安装头部16，即供第一头部旋转驱动机构的右侧第一传动带26A架设的安装头部16中位于右端的安装头部16(第一后列头部18a)与供第二头部旋转驱动机构的左侧第一传动带27A架设的安装头部16中位于右端的安装头部16(第二后列头部18b)成为与各旋转驱动机构的R轴伺服马达20、21的排列对应的排列。更具体地，以如下方式将各第一传动带26A、27A架设于安装头部16，即供右侧第一传动带26A架设的右端的安装头部16(第一后列头部18a)位于右侧，在其左侧邻接有供左侧第一传动带27A架设的安装头部16(第二后列头部18b)。

另外，各头部旋转驱动机构的第一传动带26A、27A以如下方式架设于安装头部16，即供第一头部旋转驱动机构的右侧第一传动带26A架设的安装头部16中位于左端的安装头部16(第三后列头部18c)与供第二头部旋转驱动机构的左侧第一传动带27A架设的安装头部16中位于左端的安装头部16(第四后列头部18d)与上述同样地成为与R轴伺服马达20、21的排列对应的排列。更具体地，以如下方式将各第一传动带26A、27A架设于安装头部16，即供右侧第一传动带26A架设的左端的安装头部16(第三后列头部18c)位于右侧，且在其左侧邻接有供左侧第一传动带27A架设的安装头部16(第四后列头部18b)。

所述摄像单元7是为了图像识别安装头部16对元件的保持状态而在安装之前拍摄从元件供应部4、5取出的元件的部件。摄像单元7设置在所述基座1上且在所述托盘5a、5b之间的位置。摄像单元7固定地设置在基座1上，且包括对被保持于安装头部16的元件从其下侧进行摄像的相机以及对元件给予摄像用的照明的照明装置，在从元件供应部4、5吸附元件后且在所述头部单元6在该摄像单元7的上方移动时，拍摄各安装头部16的保持元件，且将该图像数据输出至后述的控制器60(图像处理部63)。

该元件安装装置还包括统一控制其动作的控制器60(图2所示)。该控制器60包括执行逻辑运算的CPU、存储控制该CPU的各种程序等的ROM、以及暂时存储各种数据的RAM及HDD等。

该控制器60作为其功能结构包含驱动控制部61(相当于本发明的控制装置)、存储部62以及图像处理部63，其中，驱动控制部61按照存储于存储部62的安装程序，统一控制各驱动机构等(伺服马达11、15、20、21等)。另外，控制器60以如下方式构成，即基于从所述摄像单元7输入至图像处理部63的图像数据，通过进行对保持于安装头部16的元件进行的图像识别、各种运算处理等，从而进行指定的安装作业。

特别是，在所述安装头部16从元件供应部4、5取出元件时，驱动控制部61根据存储于所述存储部62的元件数据来控制头部单元6等的驱动，以使所述安装头部16中的预先决定于每个元件的安装头部16吸附该元件。即，在所述存储部62中存储有元件/头部对应数据，该元件/头部对应数据对于每个元件决定适于吸附(保持)该元件的安装头部16，且驱动控制部61基于该元件/头部对应数据控制头部单元6等的驱动。在该例中，对于通过元件供应部4(带式供料器4a)供应的芯片元件，使用所有的安装头部16(前列头部17a至17f以及后列头部18a至18d)，另一方面，对于通过元件供应部5(托盘5a、5b)供应的封装型元件(相当于本发明的特定元件)，以仅使用第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f的方式决定所述元件/头部对应数据。即，比芯片元件大的封装型元件与芯片元件相比更容易受到安装头部16的旋转误差带来的影响(容易产生安装偏移)。因此，对于封装元件，以如下方式决定元件/头部对应数据，即仅使用经由总长比第一传动带26A、27A短的第二传动带26B、27B而被旋转驱动的第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f即十根安装头部16中更难产生基于带伸长的旋转误差的安装头部16进行元件安装。

接着，说明基于该驱动控制部61的控制的一连串的安装动作。

在该元件安装装置中，首先，头部单元6移动至元件供应部4、5上，通过各安装头部16吸附元件，从而从该元件供应部4、5取出元件。此时，如上所述，通过驱动控制部61根据存储于存储部62的元件/头部对应数据来控制头部单元6等，从而对于芯片元件，使用所有的安装头部16(前列头部17a至17f以及后列头部18a至18d)进行该芯片元件的取出，另一方面，对于封装型元件，以仅使用第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f而进行该封装型元件的取出。

在元件从元件供应部4、5的取出完成后，头部单元6沿X方向在摄像单元7上通过。由此，分别被保持于各安装头部16的元件被摄像单元7摄像，且通过驱动控制部61，根据该图像识别被保持于各安装头部16的元件的吸附状态。并且，在保持于各安装头部16的元件中存在不良元件而处于无法修正的吸附状态的元件时，通过所述驱动控制部61，将该元件登记为废弃对象，在此基础上，头部单元6移动到电路板3上，所述废弃对象以外的元件依序安装于电路板3上。在元件安装时，通过驱动控制部51针对每个元件来控制头部单元6的位置以及各安装头部16的旋转角度等，而此时，通过根据元件的识别结果而修正头部单元6的位置以及各安装头部16的旋转角度，从而使元件正确地安装于电路板3上的各搭载点。

这样将元件安装于电路板3上后，头部单元6向图外的元件废弃箱上移动，废弃上述废弃对象的元件。由此安装动作的一个循环结束，根据需要重复该动作而将所需的元件安装于电路板3上。

如以上所说明，该元件安装装置包括：第一吸嘴旋转驱动机构，由第一R轴伺服马达20旋转驱动十根安装头部16中五根安装头部16(第一至第三前列头部17a至17c和第一、第三后列头部18a、18c)；第二吸嘴旋转驱动机构，由第二R轴伺服马达21旋转驱动剩余的五根安装头部16(第四至第六前列头部17d至头部17f和第二、第四后列头部18b、18d)。这样，由于元件安装装置对于多个安装头部使R轴伺服马达共用化，因此有效地抑制头部单元6的大型化、大重量化。

并且，关于第一吸嘴旋转驱动机构，不是经由同一传动带旋转驱动第一至第三前列头部17a至17c以及第一、第三后列头部18a、18c，而是以在将这些头部17a至17c、18a、18c分成两组的基础上，对于每组经由长度相互不同的两条传动带26A、26B来旋转驱动该头部的方式构成该第一吸嘴旋转驱动机构。另外，关于第二吸嘴旋转驱动机构，也同样地以在将第四至第六前列头部17d至17f以及第二、第四后列头部18b、18d分成两组的基础上，对于每组经由长度相互不同的两条传动带27A、27B来旋转驱动该头部的方式构成该第二吸嘴旋转驱动机构。并且在此基础上，在封装型元件的安装时以仅使用前列头部17a至17f中第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f的方式，由驱动控制部61根据上述元件/头部对应数据来控制头部单元6等。由此，根据该元件安装装置，能够以合理的结构良好地确保芯片元件以及封装元件各自要求的安装精度。即，比芯片元件大的封装型元件与芯片元件相比更容易受到安装头部16的旋转误差带来的影响(容易产生安装偏移)，但根据该元件安装装置，如上所述，对于封装元件，仅使用经由总长比第一传动带26A、27A短的第二传动带26B、27B而被旋转驱动的第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f即十根安装头部16中难产生基于带伸长的旋转误差的头部进行元件安装。因此，根据该元件安装装置，尤其变得容易确保封装元件的安装精度，能够良好地确保芯片元件以及封装元件各自所要求的安装精度。

另外，在该元件安装装置中，由于是以两个吸嘴旋转驱动机构旋转驱动多个(十根)安装头部16的结构，所以能够减少以一个R轴伺服马达驱动的安装头部16的数量。并且，在该元件安装装置中，以如下方式设置，即，多个(十根)头部16以分成两列的状态搭载于头部单元6，并且将各吸嘴旋转驱动机构的R轴伺服马达20、21设置于这些头部列彼此的并列方向的外侧(在该例中为前侧(+Y方向))，且这些R轴伺服马达20、21沿X方向排列成一列。因此，其还具有以下的优点：即使是将多个安装头部16搭载于头部单元6的结构，也能够抑制头部单元6自身沿安装头部16的排列方向(X方向)上显著的大型化。即，由于这种元件安装装置与其他元件安装装置、丝网印刷装置等的关联装置一起沿X方向被串联地连结以作为元件安装系统的一个装置使用的情况较多，因此，从系统的省空间化的观点来看，要求使装置整体沿X方向紧凑化且确保头部单元6的可动范围宽阔，而关于此点，根据上述元件安装装置，由于能够抑制头部单元6在X方向的大型化，因此有助于使装置整体沿X方向紧凑化且确保头部单元6的可动范围宽阔。

另外，关于吸嘴旋转驱动机构的传动带中较短的第二传动带26B、27B，由于这些第二传动带26B、27B仅架设于接近各R轴伺服马达20、21的前列头部(第一、第三前列头部17a、17c以及第四、第六前列头部17d、17f)，因此这些第二传动带26B、27B的带长变得非常短。即，经由第二传动带26B、27B被驱动的第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f更难产生基于带伸长的旋转误差。因此，根据上述元件安装装置，能够更高水平地确保通过该各前列头部17a、17c、17d、17f进行元件安装的元件(在该例中为上述封装型元件)的安装精度。

另外，在该元件安装装置的各带旋转驱动机构中，以如下方式将各第一传动带26A、27A架设于安装头部16，即，供第一传动带26A、27A架设的安装头部16中位于X方向的一侧(-X方向侧)的端部的安装头部16彼此(第一后列头部18a以及第二后列头部18b)按照R轴伺服马达20、21的排列方向排列，另一方面，位于另一侧(+X方向侧)的端部的安装头部16彼此(第三后列头部18c以及第四后列头部18d)按照R轴伺服马达20、21的排列方向排列。即，各带旋转驱动机构的第一传动带26、27A以在分别驱动该第一传动带26、27A的R轴伺服马达20、21的排列方向上相互错开的状态排列。因此，第一传动带26A、27A的带长不存在较大的差，且任一者均不特别地变长。因此，具有如下优点，即防止由这些第一传动带26A、27A驱动的安装头部16的旋转误差亦即第二前列头部17b以及第一、第三各后列头部18a、18c和第五各前列头部17e以及第二、第四各后列头部18b、18d的旋转误差变大，且能够以更高精度地进行使用该安装头部安装的元件(例如芯片元件)的安装作业。

另外，在该元件安装装置中，各带旋转驱动机构的各第二传动带26B、27B以在X方向上相互不重合而在该X方向上排列的方式架设于安装头部16，因此各第二传动带26B、27B的带长度不存在较大的差，且任一者均不特别地变长。因此，具有如下优点，即防止由这些第二传动带26B、27B驱动的安装头部16相互的旋转误差亦即第一、第三各前列头部17a、17c和第四、第六各前列头部17d、17f的旋转误差变大，能够以更高精度地进行使用该安装头部安装的元件(在该例中为封装型元件)的安装作业。

以上说明的元件安装装置只是本发明所涉及的元件安装装置的较理想实施方式的一例，其具体结构，特别是安装头部16的数量、设置以及吸嘴旋转驱动机构的具体的结构，能够在不脱离本发明主旨的范围内适当进行变更。

例如，在上述实施方式中，以分成前后两列的状态将十根安装头部16搭载于头部单元6，但安装头部16的排列也可以是一列，或者也可以是三列以上。另外，在上述实施方式中，以对十根安装头部16使用两个R轴伺服马达20、21且各自驱动各五个的方式构成吸嘴旋转驱动机构，但吸嘴旋转驱动机构当然也可以是以一个R轴伺服马达驱动十根安装头部16的结构。总之，吸嘴旋转驱动机构以如下方式构成即可，即将一个R轴伺服马达的旋转驱动力经由长度相互不同的两条传动带分别传递至一个或多个安装头部16。根据该结构，通过根据元件区分使用安装头部16，能够享受与上述实施方式的元件安装装置同样的作用效果。

另外，在上述实施方式中，R轴伺服马达20、21设置在头部单元6中的安装头部16的前侧(+Y方向侧)的位置，但当然也可以设置在X方向上的安装头部16的两外侧的位置。

另外，在上述实施方式中，以如下例子进行了说明，即以对于芯片元件，使用所有的安装头部16(前列头部17a至17f以及后列头部18a至18d)，而对于封装型元件，仅使用第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f的方式来决定元件/头部对应数据，但当然，元件/头部对应数据的具体内容并不限于此。总之，以元件供应部4、5供应的元件中要求更高安装精度的元件的安装，由第一、第三、第四、第六各前列头部17a、17c、17d、17f进行的方式来决定元件/头部对应数据即可。

以上所说明的本发明总结如下。

本发明所涉及的元件安装装置是将元件安装于电路板的安装装置，其包括：头部单元，搭载有以垂直轴为中心能够旋转的元件安装用的多个头部；头部旋转驱动机构，搭载于所述头部单元且包括用于旋转驱动所述多个头部的带传动机构；其中，所述头部旋转驱动机构包括：马达，具有输出轴；第一传动带，架设于包括所述多个头部中一个或多个头部的第一组头部和所述输出轴；第二传动带，总长比所述第一传动带短，且架设于包括所述多个头部中与所述第一组头部不同的一个或多个头部的第二组头部和所述输出轴。

在该元件安装装置中，不是所有的头部经由同一传动带而被旋转驱动，而是对于第二组，经由总长比旋转驱动第一组各头部的第一传动带短的第二传动带旋转驱动各头部。根据该结构，关于经由第二传动带而被旋转驱动的第二组各头部，由于第二传动带的带长比第一传动带越短，因此与第一组各头部相比，相应地越难产生基于带伸长导致的旋转误差。因此，通过根据元件的种类等区分使用头部，能够在采用以共用的马达旋转驱动搭载于头部单元的多个头部的结构的情况下，合理地确保对元件要求的安装精度。

更具体地，该元件安装装置包括：元件供应部，供应多种元件；移动机构，使所述头部单元相对于所述元件供应部以及电路板相对地移动；控制装置，控制所述移动机构，以将所述元件供应部供应的元件由所述头部单元的各头部保持且安装到所述电路板上；其中，所述控制装置控制所述移动机构，以针对所述多种元件中预先决定的特定元件，仅由所述第二组头部将该特定元件安装到电路板上。

根据该结构，与如上所述的的元件的种类等对应的头部的区分使用被自动化。即，对于特定元件，仅使用第二组的各头部来从元件供应部将元件取出并安装于电路板上。因此，如果将特别要求安装精度的元件作为特定元件，则在确保该特定元件的安装精度方面有利。

此时，在所述多种元件包括芯片元件以及封装型元件的情况下，较为理想的是将所述封装元件作为所述特定元件，且所述控制装置控制所述移动机构，以针对所述封装元件仅由所述第二组头部将该封装元件安装到电路板上，且针对所述芯片元件，由所述第一组以及第二组的各头部将该芯片元件安装到电路板上。

即，在向电路板上安装元件时，是以预先决定的指定的旋转角度将元件安装于电路板上的，但最大尺寸(沿着电路板面的方向的最大尺寸)比芯片元件大的封装型元件与芯片元件相比容易受到头部的旋转误差带来的影响(由于旋转误差容易产生安装偏移)。因此，根据上述结构，对于封装型元件仅使用第二组的各头部进行元件安装，对于芯片元件使用两组的各头部进行元件安装，从而能够在确保对封装元件以及芯片元件各自要求的安装精度的情况下，进行各元件的安装作业。

较为理想的是，在上述般元件安装装置中，所述头部单元包括：第一列，包含沿第一方向排列成一列的多个头部；第二头部列，包含沿第一方向排列成一列的多个头部，并且在与所述第一方向正交的第二方向上与所述第一列并列，所述马达以在所述第二方向上该马达与所述第一头部列相夹所述第二头部列的方式设置，所述第一传动带以所述第一头部列的一个或多个头部作为所述第一组头部而架设于该头部和所述输出轴，所述第二传动带以所述第二头部列的一个或多个头部作为所述第二组头部而架设于该头部和所述输出轴。

在该元件安装装置中，多个头部在被分成两列的状态下搭载于头部单元，且在这些头部列的排列方向的外侧设置马达。根据这样的结构，能够将多个头部搭载于头部单元，并且抑制头部单元自身在头部的排列方向(第一方向)上显著的大型化。

此时，较为理想的是，所述第二传动带仅架设于所述第二头部列的头部。

这样，由于采用将带长较短的第二传动带仅架设于接近马达侧的第二头部列的头部的结构，因此能够进一步缩短第二传动带的带长，能够进一步提高基于由第二传动带驱动的头部带来的元件的安装精度。

此外，也可以在所述头部单元中设置多个所述头部旋转驱动机构，且各带旋转驱动机构以相互的马达彼此沿所述第一方向排列成一列的方式设置，并且旋转驱动相互不同的头部。

根据该结构，能够减少由一个马达驱动的头部的数量，从而能够使马达小型化，且能够使头部单元在第二方向上紧凑。此外，多个马达沿第一方向排列，但由于这是头部的排列方向，所以马达沿第一方向的排列所带来的在该第一方向上对头部单元的大型化的影响几乎不存在。

此时，较为理想的是，所述多个头部旋转驱动机构包含第一头部旋转驱动机构以及第二头部旋转驱动机构，该第一头部旋转驱动机构以及该第二头部旋转驱动机构中的所述第一传动带分别架设于多个头部，各头部旋转驱动机构的第一传动带以如下方式架设于所述头部：供第一头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述第一方向的一侧的端部的头部、和供第二头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述一侧的端部的头部以对应于各旋转驱动机构的所述马达的排列的顺序排列，并且供第一头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述第一方向的另一侧的端部的头部、和供第二头部驱动旋转机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述另一侧的端部的头部以对应于所述马达的排列的顺序排列。

根据该结构，各带旋转驱动机构的第一传动带由于在分别驱动该第一传动带的马达的排列方向上相互偏置地排列，从而在各第一传动带的长度之间不产生较大的差，且任一者均不特别地变长。由此，能够防止头部的旋转误差的相互差增大，能够在确保所要求的安装精度的情况下进行基于各第一组头部的元件的安装作业。

另外，较为理想的是，所述多个头部旋转驱动机构的各第二传动带以在所述特定方向上相互不重合而在该特定方向上排列的方式架设于所述头部。

根据该结构，各带旋转驱动机构的第二传动带由于在分别驱动该第二传动带的马达的排列方向上相互完全偏置地排列，从而在各第二传动带的长度之间不产生较大的差，且任一者均不特别地变长。由此，能够防止头部的旋转误差的相互差增大，能够在确保所要求的安装精度的情况下进行基于各第二组头部的各元件的安装作业。

产业上的可利用性

如上所述，本发明所涉及的元件安装装置能够抑制头部单元的大型化和大重量化，且能够以合理的结构确保安装精度，其在元件安装电路板的制造领域中具有实用性。

Claims (8)

1.一种元件安装装置，是将元件安装于电路板的安装装置，其特征在于包括：

头部单元，搭载有以垂直轴为中心能够旋转的元件安装用的多个头部；

头部旋转驱动机构，搭载于所述头部单元且包括用于旋转驱动所述多个头部的带传动机构；其中，

所述头部旋转驱动机构包括：马达，具有输出轴；第一传动带，架设于包括所述多个头部中一个或多个头部的第一组头部和所述输出轴；第二传动带，总长比所述第一传动带短，且架设于包括所述多个头部中与所述第一组头部不同的一个或多个头部的第二组头部和所述输出轴。

2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其特征在于包括：

元件供应部，供应多种元件；

移动机构，使所述头部单元相对于所述元件供应部以及电路板相对地移动；

控制装置，控制所述移动机构，以将所述元件供应部供应的元件由所述头部单元的各头部保持且安装到所述电路板上；其中，

所述控制装置控制所述移动机构，以针对所述多种元件中预先决定的特定元件，仅由所述第二组头部将该特定元件安装到电路板上。

3.根据权利要求2所述的元件安装装置，其特征在于：

所述多种元件包含芯片元件以及封装型元件，所述封装元件是所述特定元件，

所述控制装置控制所述移动机构，以针对所述封装元件仅由所述第二组头部将该封装元件安装到电路板上，且针对所述芯片元件，由所述第一组以及第二组的各头部将该芯片元件安装到电路板上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的元件安装装置，其特征在于，

所述头部单元包括：第一列，包含沿第一方向排列成一列的多个头部；第二头部列，包含沿第一方向排列成一列的多个头部，并且在与所述第一方向正交的第二方向上与所述第一列并列，

所述马达以在所述第二方向上该马达与所述第一头部列相夹所述第二头部列的方式设置，

所述第一传动带以所述第一头部列的一个或多个头部作为所述第一组头部而架设于该头部和所述输出轴，

所述第二传动带以所述第二头部列的一个或多个头部作为所述第二组头部而架设于该头部和所述输出轴。

5.根据权利要求4所述的元件安装装置，其特征在于：

所述第二传动带仅架设于所述第二头部列的头部。

6.根据权利要求4或5所述的元件安装装置，其特征在于：

所述头部单元中设置有多个所述头部旋转驱动机构，

各带旋转驱动机构以相互的马达彼此沿所述第一方向排列成一列的方式设置，并且旋转驱动相互不同的头部。

7.根据权利要求6所述的元件安装装置，其特征在于：

所述多个头部旋转驱动机构包含第一头部旋转驱动机构以及第二头部旋转驱动机构，该第一头部旋转驱动机构以及该第二头部旋转驱动机构中的所述第一传动带分别架设于多个头部，

各头部旋转驱动机构的第一传动带以如下方式架设于所述头部：供第一头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述第一方向的一侧的端部的头部、和供第二头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述一侧的端部的头部以对应于各旋转驱动机构的所述马达的排列的顺序排列，并且供第一头部旋转驱动机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述第一方向的另一侧的端部的头部、和供第二头部驱动旋转机构的第一传动带架设的所述多个头部中位于所述另一侧的端部的头部以对应于所述马达的排列的顺序排列。

8.根据权利要求6或7所述的元件安装装置，其特征在于：

所述多个头部旋转驱动机构的各第二传动带以在所述第一方向上相互不重合而在该第一方向上排列的方式架设于所述头部。

Images