CN103917079B - 电子部件安装装置以及电子部件安装方法 - Google Patents

电子部件安装装置以及电子部件安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电子部件安装装置以及电子部件安装方法,其抑制每单位时间的基板生产数量的减少。该电子部件安装装置具有:基板输送部,其对形成有标记的基板进行输送,该标记成为电子部件的安装位置的基准;拍摄部,其对通过基板输送部输送的基板进行拍摄;存储部,其存储标记在基板上的设计位置;以及控制部,其基于由拍摄部拍摄到的图像中的标记的位置、和设计位置之间的偏移,对向基板上安装电子部件的位置进行校正,控制部,在拍摄规定片数的基板而得到的偏移的第1代表值或者偏差小于阈值的情况下,基于拍摄规定片数的基板而得到的偏移的第2代表值,对向基板上安装电子部件的位置进行校正。

Description

电子部件安装装置以及电子部件安装方法
技术领域
本发明涉及一种将电子部件向基板上安装的电子部件安装装置以及电子部件安装方法。
背景技术
电子部件安装装置在将带有引线的电子部件向基板搭载的情况下,将电子部件的引线向在基板上形成的通孔中插入而进行搭载。电子部件安装装置在搭载电子部件时,执行用于检测基板的形成有通孔的位置的处理。在专利文献1中记载了一种方法,在该方法中,对通孔的图像进行拍摄,通过对拍摄到的图像进行解析而检测基板上的通孔的位置,将检测出的位置设定为基板的原点。
专利文献1:日本特开平7-91914号公报
专利文献1中记载的装置通过对拍摄通孔后得到的图像进行解析,从而可以检测通孔的位置。但是,由于图像解析费时间,所以有时使每单位时间的基板生产数量减少。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种电子部件安装装置以及电子部件安装方法,其可以抑制每单位时间的基板生产数量的减少。
本发明是一种电子部件安装装置,其特征在于,具有:基板输送部,其对形成有标记的基板进行输送,该标记成为电子部件的安装位置的基准;拍摄部,其对通过所述基板输送部输送的所述基板进行拍摄;存储部,其存储所述标记在所述基板上的设计位置;以及控制部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像中的所述标记的位置、和所述设计位置之间的偏移,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正,所述控制部,在拍摄规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第1代表值或者偏差小于阈值的情况下,基于拍摄所述规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第2代表值,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正。
在这里,优选所述基板还形成有配线图案,所述标记是使插入型电子部件的插入部插入的插入孔、或者与该插入孔同时形成的基准,所述控制部基于由所述拍摄部拍摄到的图像,对所述配线图案的偏移进行检测,在所述第1代表值或者所述偏差小于所述阈值的情况下,基于该偏移以及所述第2代表值,对向所述基板上安装所述插入型电子部件的位置进行校正。
另外,优选所述控制部,在所述第1代表值或者所述偏差不小于所述阈值的情况下,进行与是否开始下述控制相关的询问,该控制是基于所述第2代表值对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的控制。
另外,优选所述阈值是基于所述插入孔的直径而确定的。
所述第1代表值也可以是平均值或者最大值。所述第2代表值也可以是平均值或者最大值。
另外,优选还具有:部件供给单元,其供给所述电子部件;以及搭载头主体,其具有吸嘴、吸嘴驱动部以及搭载头支撑体,该吸嘴对从所述部件供给单元供给的所述电子部件进行吸附,该吸嘴驱动部驱动所述吸嘴,该搭载头支撑体对所述吸嘴以及所述吸嘴驱动部进行支撑,所述控制部对所述搭载头主体的动作进行控制,使所述电子部件向校正后的所述基板的位置移动,将所述电子部件向所述基板上安装。
本发明是一种电子部件安装方法,使用该方法的电子部件安装装置,向形成有标记的多个基板上安装所述电子部件,该标记成为电子部件安装位置的基准,该电子部件安装方法的特征在于,包含下述工序:基于由拍摄部拍摄到的图像上的所述标记的位置和设计位置之间的偏移,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的工序;以及在拍摄规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第1代表值或者偏差小于阈值的情况下,基于拍摄所述规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第2代表值,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的工序。
发明的效果
本发明可以基于拍摄规定片数的基板而得到的标记的位置和设计位置之间的偏移的第2代表值,对向基板上安装电子部件的位置进行校正。因此,在生产多个基板的情况下,在规定片数以后不需要标记的图像解析,因此,具有可以抑制每单位时间的基板生产数量减少的效果。
附图说明
图1是表示电子部件安装装置的概略结构的示意图。
图2是表示部件供给单元的一个例子的概略结构的示意图。
图3是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。
图4是表示电子部件安装装置的搭载头的概略结构的示意图。
图5是表示吸嘴的一个例子的说明图。
图6是表示电子部件保持带的一个例子的概略结构的示意图。
图7是表示部件供给单元的电子部件供给装置的概略结构的斜视图。
图8是表示安装电子部件的基板的设计图的一个例子的说明图。
图9是表示电子部件安装装置的动作的例子的流程图。
图10是表示基于图像识别的位置校正处理的处理流程的例子的流程图。
图11是表示基于第2代表值的位置校正处理的处理流程的例子的流程图。
图12是表示与插入型电子部件的安装相关的处理流程的例子的流程图。
图13是表示记录的第2偏移的例子的图。
图14是表示第2偏移较小的情况下的例子的图。
图15是表示第2偏移较大的情况下的例子的图。
图16是用于说明基于图像识别的位置校正处理中的插入型电子部件的安装位置的校正的图。
图17是用于说明基于第2代表值的位置校正处理中的插入型电子部件的安装位置的校正的图。
符号的说明
8基板,10电子部件安装装置,11框体,12基板输送部,14、14f、14r部件供给单元,15搭载头,16XY移动机构,17VCS单元,18更换吸嘴保持机构,19部件储存部,20控制装置,22X轴驱动部,24Y轴驱动部,30搭载头主体,31搭载头支撑体,32吸嘴,34吸嘴驱动部,34a Z轴电动机,38激光识别装置,40操作部,42显示部,60控制部,61存储部,62搭载头控制部,64部件供给控制部,70电子部件保持带,72保持带主体,80电子部件,82主体(电子部件主体),84引线,90、90a电子部件供给装置,96支撑台
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明进行详细说明。此外,本发明并不由下述用于实施发明的方式(以下称为实施方式)限定。另外,在下述实施方式中的构成要素中,包含本领域技术人员可以容易想到的要素、实质上相同的要素等所谓等同范围内的要素。另外,在下述实施方式中公开的构成要素可以适当组合。
下面,基于附图,对本发明所涉及的电子部件安装装置的实施方式进行详细说明。此外,本发明并不受本实施方式限定。本发明的电子部件安装装置是用于安装所谓插入型电子部件的电子部件安装装置,该插入型电子部件具有引线(插入部),通过将该引线向基板的基板孔(插入孔、孔)中插入,从而向基板上安装。电子部件安装装置具有安装插入型电子部件(引线型电子部件)的功能。在这里,插入型电子部件通过将引线向在基板上形成的孔中插入而安装。另外,将不向插入孔(基板孔)中插入而搭载于基板上的电子部件,例如SOP、QFP等,称为搭载型电子部件。此外,电子部件安装装置也可以具有安装向基板上搭载的搭载型电子部件的功能。以下实施方式中的电子部件安装装置10具有安装搭载型电子部件和插入型电子部件这两者的功能。
下面,使用图1至图17,对本实施方式的可以安装搭载型电子部件和插入型电子部件这两者的电子部件安装装置10进行说明。电子部件安装装置10是可以安装通过向基板上搭载而安装的搭载型电子部件、和将引线向基板的插入孔中插入而安装的引线型电子部件(插入型电子部件)这两者的装置。可以利用1台电子部件安装装置10安装搭载型电子部件和引线型电子部件这两者,也可以利用1台电子部件安装装置10仅安装其中一种电子部件。即,电子部件安装装置10能够安装搭载型电子部件和引线型电子部件这两者,并可以根据要制造的基板及其他电子部件安装装置的设计而用于各种用途。
图1是表示电子部件安装装置的概略结构的示意图。图1所示的电子部件安装装置10是向基板8上搭载电子部件的装置。电子部件安装装置10具有:框体11、基板输送部12、部件供给单元14f、14r、搭载头15、XY移动机构16、VCS单元17、更换吸嘴保持机构18、部件储存部19、控制装置20、操作部40以及显示部42。此外,XY移动机构16具有X轴驱动部22以及Y轴驱动部24。在这里,本实施方式的电子部件安装装置10如图1所示,以基板输送部12为中心而在前侧和后侧具有部件供给单元14f、14r。在电子部件安装装置10中,部件供给单元14f配置在电子部件安装装置10的前侧,部件供给单元14r配置在电子部件安装装置10的后侧。另外,下面在不特别地区分2个部件供给单元14f、14r的情况下,统称为部件供给单元14。
基板8只要是用于搭载电子部件的部件即可,其结构并不特别地限定。本实施方式的基板8是板状部件,表面设置有配线图案。在设置于基板8上的配线图案的表面,附着作为利用回流将板状部件的配线图案和电子部件接合的接合部件的焊料。另外,在基板8上,还形成用于插入电子部件的通孔(插入孔、基板孔)。
基板输送部12是将基板8沿图中X轴方向输送的输送机构。基板输送部12具有:沿X轴方向延伸的导轨;以及输送机构,其对基板8进行支撑,使基板8沿导轨移动。基板输送部12以使得基板8的搭载对象面与搭载头15相对的朝向,通过利用输送机构使基板8沿导轨移动,从而将基板8沿X轴方向输送。基板输送部12将从向电子部件安装装置10进行供给的设备供给来的基板8,输送至导轨上的规定位置。搭载头15在上述规定位置处,将电子部件向基板8的表面搭载。基板输送部12在向输送至上述规定位置的基板8上搭载电子部件后,将基板8向进行下一个工序的装置处输送。此外,作为基板输送部12的输送机构,可以使用各种结构。例如,可以使用将输送机构一体化的传送带方式的输送机构,在这种方式的输送机构中,将沿基板8的输送方向配置的导轨和沿上述导轨旋转的环形带组合,在将基板8搭载在上述环形带上的状态下进行输送。
电子部件安装装置10在前侧配置部件供给单元14f,在后侧配置部件供给单元14r。前侧的部件供给单元14f和后侧的部件供给单元14r分别具有电子部件供给装置,其保持多个向基板8上搭载的电子部件,可以向搭载头15供给,即,可以以由搭载头15进行保持(吸附或者抓持)的状态向保持位置供给电子部件。本实施方式的部件供给单元14f、14r均供给具有主体和与主体连结的引线的引线型电子部件。
图2是表示部件供给单元的一个例子的概略结构的示意图。部件供给单元14如图2所示具有多个电子部件供给装置(以下简称为“部件供给装置”)90、90a。
具体地说,部件供给单元14也可以在安装多个下述电子部件供给装置90的基础上,具有下述电子部件供给装置90a,其中,该电子部件供给装置90安装通过将多个径向引线型电子部件(径向引线部件)固定在保持带主体上而形成的电子部件保持带(径向部件保持带),在保持位置(第2保持位置)将该电子部件保持带保持的径向引线型电子部件的引线切断,而可以利用搭载头上所具有的吸附吸嘴或者抓持吸嘴,对位于该保持位置的径向引线型电子部件进行保持,该电子部件供给装置90a安装通过将多个搭载型电子部件固定于保持带主体上而形成的电子部件保持带(芯片部件保持带),在保持位置(第1保持位置)将该电子部件保持带所保持的搭载型电子部件从保持带主体进行剥离,利用搭载头上所具有的吸附吸嘴或者抓持吸嘴,对位于该保持位置的搭载型电子部件进行保持。在部件供给单元14中,也可以作为其他电子部件供给装置90a而在后侧收容器上设置杆式供给器或托盘式供给器。图2所示的多个部件供给装置90、90a保持在支撑台(收容器)96上。另外,支撑台96除了搭载部件供给装置90、90a之外,还可以搭载其它装置(例如,测量装置或照相机)。
在部件供给单元14中,保持于支撑台96上的多个部件供给装置90、90a,由进行搭载的电子部件的种类、保持电子部件的机构或者供给机构不同的多种电子部件供给装置90、90a构成。另外,部件供给单元14也可以具有多个相同种类的电子部件供给装置90、90a。另外,优选部件供给单元14具有可相对于装置主体拆卸的结构。
部件供给装置90使用在保持带上粘贴多个径向引线型电子部件的引线而构成的电子部件保持带,向搭载头15供给径向引线型电子部件。部件供给装置90是保持带供给器,其对电子部件保持带进行保持,将所保持的电子部件保持带进行输送,将所保持的径向引线型电子部件移动至可以利用搭载头15的吸嘴对电子部件进行保持的保持区域(吸附位置、抓持位置、保持位置)。部件供给装置90通过将移动至保持区域的径向引线型电子部件的引线切断并分离,从而可以使由该保持带固定引线的径向引线型电子部件成为可以保持在规定位置处的状态,可以利用搭载头15的吸嘴对该径向引线型电子部件进行保持(吸附、抓持)。对于部件供给装置90在后面记述。此外,多个部件供给装置90可以分别供给不同品种的电子部件,也可以供给多种电子部件。另外,部件供给装置90并不限定于在保持带中收容多个径向引线型电子部件,也可以使用碗式供给器、轴向供给器、杆式供给器、托盘式供给器等。
电子部件供给装置90a使用在保持带上粘接进行基板搭载的芯片型电子部件而构成的电子部件保持带,向搭载头15供给电子部件。此外,电子部件保持带在保持带上形成多个储存室,在该储存室中储存电子部件。电子部件供给装置90a是下述的保持带供给器,其对电子部件保持带进行保持,对所保持的电子部件保持带进行输送,使储存室移动至可以利用搭载头15的吸嘴吸附电子部件的保持区域。此外,通过使储存室移动至保持区域,可以成为收容在该储存室中的电子部件在规定位置露出的状态,可以利用搭载头15的吸嘴吸附、抓持该电子部件。电子部件供给装置90a并不限定于保持带供给器,可以采用供给芯片型电子部件的各种芯片部件供给器。作为芯片部件供给器,例如可以使用杆式供给器、保持带供给器、散装(bulk)供给器。
搭载头15利用吸嘴对在部件供给单元14f上保持的电子部件或者在部件供给单元14r上保持的电子部件进行保持(吸附或者抓持),将所保持的电子部件向利用基板输送部12移动至规定位置的基板8上进行安装。另外,搭载头15在部件供给单元14r具有电子部件供给装置90a的情况下,将在电子部件供给装置90a上保持的芯片型电子部件(搭载型电子部件)向基板8上搭载(安装)。此外,对于搭载头15的结构在后面记述。此外,芯片型电子部件(搭载型电子部件)是不具有插入在基板上形成的插入孔(通孔)的引线的无引线电子部件。作为搭载型电子部件,如上所述例示了SOP、QFP等。芯片型电子部件向基板上安装时,无需将引线插入插入孔中。
XY移动机构16是使搭载头15沿图1中的X轴方向以及Y轴方向,即在与基板8的表面平行的面上移动的移动机构,具有X轴驱动部22和Y轴驱动部24。X轴驱动部22与搭载头15连结,使搭载头15沿X轴方向移动。Y轴驱动部24经由X轴驱动部22与搭载头15连结,通过使X轴驱动部22沿Y轴方向移动,从而使搭载头15沿Y轴方向移动。XY移动机构16通过使搭载头15沿XY轴方向移动,从而可以使搭载头15向与基板8相对的位置,或者与部件供给单元14f、14r相对的位置移动。另外,XY移动机构16通过使搭载头15移动,从而对搭载头15和基板8之间的相对位置进行调整。由此,可以使搭载头15所保持的电子部件向基板8表面的任意位置移动,可以将电子部件向基板8表面的任意位置搭载。即,XY移动机构16是使搭载头15在水平面(XY平面)上移动,将位于部件供给单元14f、14r的电子部件供给装置90、90a中的电子部件向基板8的规定位置(搭载位置、安装位置)输送的输送单元。此外,作为X轴驱动部22,可以使用使搭载头15向规定方向移动的各种机构。作为Y轴驱动部24,可以使用使X轴驱动部22向规定方向移动的各种机构。作为使对象物向规定方向移动的机构,例如可以使用线性电动机、齿条齿轮、使用滚珠丝杠的输送机构、利用传送带的输送机构等。
VCS单元17、更换吸嘴保持机构18以及部件储存部19,在XY平面中配置在与搭载头15的可动区域重合的位置,且在Z方向上的位置与搭载头15相比更靠近铅垂方向下侧的位置处。在本实施方式中,VCS单元17、更换吸嘴保持机构18以及部件储存部19,在基板输送部12和部件供给单元14r之间相邻配置。
VCS单元17是图像识别装置,具有对搭载头15的吸嘴附近进行拍摄的照相机及对拍摄区域进行照明的照明单元。VCS单元17对由搭载头15的吸嘴吸附的电子部件的形状以及由吸嘴保持的电子部件的保持状态进行识别。更具体地说,如果使搭载头15移动至与VCS单元17相对的位置,则VCS单元17从铅垂方向下侧对搭载头15的吸嘴进行拍摄,通过对拍摄到的图像进行解析,从而对由吸嘴吸附的电子部件的形状及由吸嘴保持的电子部件的保持状态进行识别。VCS单元17将取得的信息向控制装置20发送。
更换吸嘴保持机构18是对多种吸嘴进行保持的机构。更换吸嘴保持机构18以可以使搭载头15拆卸更换吸嘴的状态,保持多种吸嘴。在这里,本实施方式的更换吸嘴保持机构18保持有:吸引吸嘴,其通过进行吸引而保持电子部件;以及抓持吸嘴,其通过进行抓持而保持电子部件。搭载头15通过变更利用更换吸嘴保持机构18进行安装的吸嘴,向所安装的吸嘴供给空气压力而驱动,从而可以以适当的条件(吸引或者抓持)对要保持的电子部件进行保持。
部件储存部19是储存由搭载头15利用吸嘴进行保持且没有安装在基板8上的电子部件的箱体。即,在电子部件安装装置10中,成为将没有安装在基板8上的电子部件进行废弃的废弃箱。电子部件安装装置10在由搭载头15保持的电子部件中存在不向基板8安装的电子部件的情况下,使搭载头15向与部件储存部19相对的位置移动,通过将所保持的电子部件释放,从而将电子部件放入部件储存部19。
控制装置20对电子部件安装装置10的各部分进行控制。控制装置20是各种控制部的集合体。操作部40是作业人员输入操作的输入设备。作为操作部40,例示出键盘、鼠标以及触摸面板等。操作部40将检测出的各种输入向控制装置20发送。显示部42是向作业人员显示各种信息的画面。作为显示部42,具有触摸面板、图像监视器等。显示部42基于从控制装置20输入的图像信号而显示各种图像。
此外,本实施方式的电子部件安装装置10设置了1个搭载头15,但也可以与部件供给单元14f、14r分别对应而设置2个搭载头15。在此情况下,设置2个X轴驱动部,通过使2个搭载头15分别沿XY方向移动,从而可以使2个搭载头15独立移动。另外,还优选电子部件安装装置10平行地配置2个基板输送部12。如果电子部件安装装置10利用2个基板输送部12使2个基板8交替地向电子部件搭载位置移动,并利用上述2个搭载头15交替地进行部件搭载,则可以更高效地向基板8搭载电子部件。
下面,使用图3及图4,对搭载头15的结构进行说明。图3是表示电子部件安装装置的搭载头15的概略结构的示意图。图4是表示电子部件安装装置的搭载头15的概略结构的示意图。此外,在图3中,同时示出对电子部件安装装置10进行控制的各种控制部和部件供给单元14r的1个部件供给装置90。搭载头15如图3及图4所示,具有搭载头主体30、拍摄装置36、高度传感器37、以及激光识别装置38。
电子部件安装装置10如图3所示,具有控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64。控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64是上述控制装置20的一部分。另外,电子部件安装装置10与电源连接,使用控制部60、搭载头控制部62、部件供给控制部64以及各种电路,将从电源供给的电力向各部分供给。对于控制部60、搭载头控制部62以及部件供给控制部64,在后面记述。
电子部件供给装置90使引线保持在电子部件保持带(径向部件保持带)上的电子部件80的主体向上方露出。此外,作为电子部件80,例示出铝电解电容器。此外,作为电子部件80,除了铝电解电容器之外,还可以使用带有引线的各种电子部件。电子部件供给装置90通过将电子部件保持带拉出并使其移动,从而使在电子部件保持带中保持的电子部件80向保持区域(吸附区域、抓持区域)移动。在本实施方式中,部件供给装置90的Y轴方向的前端附近,成为由搭载头15的吸嘴对保持于电子部件保持带中的电子部件80进行保持的保持区域。对于电子部件供给装置90的结构,在后面记述。另外,与电子部件供给装置90a的情况相同地,规定位置成为由搭载头15的吸嘴对保持于电子部件保持带中的电子部件80进行保持的保持区域。
搭载头主体30具有对各部分进行支撑的搭载头支撑体31、多个吸嘴32以及吸嘴驱动部34。在本实施方式的搭载头主体30上,如图4所示将6根吸嘴32配置为一列。6根吸嘴32沿与X轴平行的方向排列。此外,图4所示的吸嘴32均配置有吸附并保持电子部件80的吸嘴。
搭载头支撑体31是与X轴驱动部22连结的支撑部件,对吸嘴32以及吸嘴驱动部34进行支撑。此外,搭载头支撑体31还对激光识别装置38进行支撑。
吸嘴32是吸附、保持电子部件80的吸附机构。吸嘴32在前端具有开口32a。开口32a经由内部的空洞以及吸嘴支撑部33的空洞与吸嘴驱动部34连结。吸嘴32通过从该开口32a吸引空气,从而在前端吸附、保持电子部件80。吸嘴32相对于吸嘴支撑部33可拆卸,在没有安装于吸嘴支撑部33上的情况下,在更换吸嘴保持机构18中保管(储存)。另外,对于吸嘴32,存在开口32a的形状、大小各异的吸嘴。另外,在本实施方式中,示出了具有用于吸附电子部件80的开口32a的吸附型的吸嘴,但也可以使用抓持型的吸嘴,其使用通过空气压力而动作的臂部将电子部件80夹入,从而对电子部件进行保持。
吸嘴支撑部33是利用铅垂方向下侧的端部(前端)保持吸嘴32的机构,例如具有:轴,其通过吸嘴驱动部34而相对于搭载头支撑体31移动;以及插口,其与吸嘴32连结。轴是棒状部件,沿Z轴方向延伸而配置。轴对配置在铅垂方向下侧的端部的插口进行支撑。轴在能够使与插口连结的部分进行Z轴方向移动的状态以及沿θ方向旋转的状态下,支撑在搭载头支撑体31上。在这里,Z轴是与XY平面正交的轴,Z轴成为与基板8的表面正交的方向。所谓θ方向,是与以Z轴为中心的圆的圆周方向平行的方向,其中,Z轴是与吸嘴驱动部34使吸嘴32移动的方向平行的轴。此外,θ方向成为吸嘴32的转动方向。轴通过吸嘴驱动部34使与插口连结的部分沿Z轴方向以及θ方向移动、旋转。
吸嘴驱动部34通过使吸嘴支撑部33沿Z轴方向移动,从而使吸嘴32沿Z轴方向移动,利用吸嘴32的开口32a吸附电子部件80。另外,吸嘴驱动部34在电子部件80的安装时等通过使吸嘴支撑部33沿θ方向旋转,从而使吸嘴32沿θ方向旋转。
在吸嘴驱动部34中,作为使吸嘴32沿Z轴方向移动的机构,例如存在具有Z轴电动机34a、具体为Z轴方向为驱动方向的直线电动机的机构。吸嘴驱动部34通过利用Z轴电动机34a使吸嘴32和吸嘴支撑部33沿Z轴方向移动,从而使吸嘴32的前端部的开口32a的轴沿Z轴方向移动。另外,在吸嘴驱动部34中,作为使吸嘴32沿θ方向旋转的机构,例如存在由将电动机和与吸嘴支撑部33的轴进行连结的传动要素构成的机构。吸嘴驱动部34将从电动机输出的驱动力利用传动要素向吸嘴支撑部33的轴传递,使轴沿θ方向旋转,从而吸嘴32的前端部也沿θ方向旋转。
在吸嘴驱动部34中,作为利用吸嘴32的开口32a对电子部件80进行吸附的机构即吸引机构,存在例如具有下述部件的机构:空气管,其与吸嘴32的开口32a连结;泵,其与该空气管连接;以及电磁阀,其对空气管的管路的开闭进行切换。吸嘴驱动部34利用泵对空气管的空气进行吸引,通过对电磁阀的开闭进行切换,从而对是否从开口32a吸引空气进行切换。吸嘴驱动部34通过打开电磁阀,从开口32a吸引空气,从而使开口32a吸附(保持)电子部件80,通过关闭电磁阀,使开口32a不吸引空气,从而将吸附在开口32a上的电子部件80释放,即,成为不利用开口32a吸附电子部件80的状态(不进行保持的状态)。
另外,本实施方式的搭载头15在对电子部件80的主体进行保持时,主体上表面为无法利用吸嘴(吸附吸嘴)32吸附的形状的情况下,使用后述的抓持吸嘴。抓持吸嘴通过与吸附吸嘴相同地对空气进行吸引释放,从而使可动片相对于固定片开闭,由此可以从上方抓持、释放电子部件80的主体。另外,搭载头15通过利用吸嘴驱动部34使吸嘴32移动而执行更换动作,从而可以更换由吸嘴驱动部34驱动的吸嘴。
拍摄装置36固定在搭载头主体30的搭载头支撑体31上,对与搭载头15相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8等进行拍摄。拍摄装置36具有照相机和照明装置,在利用照明装置对视野进行照明的同时,利用照相机取得图像。由此,可以拍摄与搭载头主体30相对的位置的图像、例如基板8或部件供给单元14的各种图像。例如,拍摄装置36对在基板8表面上形成的作为基准标记的BOC标记(以下简称为BOC)或通孔(插入孔)的图像进行拍摄。在这里,在使用除BOC标记以外的基准标记的情况下,对该基准标记的图像进行拍摄。
高度传感器37固定在搭载头主体30的搭载头支撑体31上,对搭载头15和相对的区域、例如基板8或搭载了电子部件80的基板8之间的距离进行测量。作为高度传感器37可以使用激光传感器,该激光传感器具有:发光元件,其照射激光;以及受光元件,其对在相对的位置处反射而返回的激光进行受光,该激光传感器根据从激光发出后至受光为止的时间,对与相对的部分之间的距离进行测量。另外,高度传感器37通过使用测定时的自身位置以及基板位置,对与相对的部分之间的距离进行处理,从而对相对的部分、具体地说为电子部件80的高度进行检测。此外,也可以由控制部60进行基于与电子部件80之间的距离的测定结果检测电子部件80的高度的处理。
激光识别装置38具有光源38a和受光元件38b。激光识别装置38内置在托架50上。托架50如图3所示,与搭载头支撑体31的下侧、基板8以及部件供给装置90侧连结。激光识别装置38是通过对由搭载头主体30的吸嘴32吸附的电子部件80照射激光,从而对电子部件80的状态进行检测的装置。在这里,作为电子部件80的状态,是指电子部件80的形状、以及利用吸嘴32是否以正确的姿势吸附电子部件80等。光源38a是输出激光的发光元件。受光元件38b的Z轴方向上的位置配置在与光源38a相对的位置、即高度相同的位置上。对于利用激光识别装置38对形状的识别处理,在后面记述。
下面,对电子部件安装装置10的装置结构的控制功能进行说明。电子部件安装装置10如图3所示,作为控制装置20具有控制部60、存储部61、搭载头控制部62以及部件供给控制部64。各种控制部分别由CPU、ROM及RAM等具有运算处理功能和存储功能的部件构成。另外,在本实施方式中,为了便于说明而设置多个控制部,但也可以设置1个控制部。另外,在将电子部件安装装置10的控制功能由1个控制部实现的情况下,可以由1个运算装置实现,也可以由多个运算装置实现。
控制部60与电子部件安装装置10的各部分连接,基于所输入的操作信号、在电子部件安装装置10的各部分中检测出的信息,执行所存储的程序,对各部分的动作进行控制。控制部60例如对基板8的输送动作、利用XY移动机构16实现的搭载头15的驱动动作、利用激光识别装置38实现的形状检测动作等进行控制。另外,控制部60如上述所示向搭载头控制部62发送各种指示,对搭载头控制部62的控制动作进行控制。控制部60还对部件供给控制部64的控制动作进行控制。
存储部61与控制部60连接,具有ROM及RAM等的存储功能。此外,存储部61可以与控制部60一体设置,也可以分体设置。存储部61存储由控制部60从各部分取得的数据、及由控制部60运算并计算的数据。存储部61存储例如包含通孔坐标设计值、基准标记坐标设计值、电子部件搭载坐标设计值在内的设计图的数据、及各种电子部件的形状、吸附条件、吸附处理的校正条件、生产程序等。此外,存储部61也可以通过控制部60的控制而删除不需要的数据。
搭载头控制部62与吸嘴驱动部34、配置在搭载头支撑体31上的各种传感器以及控制部60连接,对吸嘴驱动部34进行控制,从而对吸嘴32的动作进行控制。搭载头控制部62基于从控制部60供给的操作指示以及各种传感器(例如距离传感器)的检测结果,对吸嘴32对电子部件80的吸附(保持)/释放动作、各吸嘴32的转动动作、Z轴方向的移动动作进行控制。对于搭载头控制部62的控制,在后面记述。
部件供给控制部64对部件供给单元14f、14r进行的电子部件80的供给动作进行控制。可以在部件供给装置90、90a上分别设置部件供给控制部64,也可以利用1个部件供给控制部64对所有的部件供给装置90、90a进行控制。例如,部件供给控制部64对部件供给装置90所进行的电子部件保持带的拉出动作(移动动作)、引线的切断动作以及对径向引线型电子部件的保持动作进行控制。另外,部件供给控制部64在部件供给单元14具有部件供给装置90a的情况下,对部件供给装置90a所进行的电子部件保持带的拉出动作(移动动作)进行控制。部件供给控制部64基于控制部60的指示执行各种动作。部件供给控制部64通过对电子部件保持带或者电子部件保持带的拉出动作进行控制,从而对电子部件保持带或者电子部件保持带的移动进行控制。
在这里,在上述实施方式中,说明了作为在搭载头15上安装的吸嘴而使用吸附吸嘴的情况,但并不限定于此。图5是表示吸嘴的一个例子的说明图。图5是表示抓持吸嘴(夹持吸嘴)的一个例子的图。图5所示的吸嘴201具有固定臂202和可动臂204。在吸嘴201中,可动臂204的支点205以可转动的状态固定在吸嘴201的主体上,可动臂204可以以支点205为轴,使与固定臂202相对的部分从接近固定臂202的方向向远离的方向移动。在可动臂204中,在隔着支点205的、相对于吸嘴201的主体部分而与固定臂202接近或远离的部分的相反侧,连结驱动部206。驱动部206利用驱动抓持吸嘴的驱动源(空气压力)而移动。可动臂204通过驱动部206的移动,从而使与固定臂202相对的部分从接近固定臂202的方向向远离的方向移动。
吸嘴201在固定臂202和可动臂204之间存在电子部件80的状态下,通过使固定臂202和可动臂204之间的距离缩短,从而可以抓持电子部件80。
抓持吸嘴并不限定于吸嘴201,可以是各种形状。抓持吸嘴分别是固定臂和可动臂之间的间隔及可动范围不同的吸嘴。这样,对于抓持吸嘴,与每个吸嘴形状相对应而可抓持的电子部件80的形状不同。
电子部件安装装置10通过与要保持的电子部件80的种类相应地选择保持该电子部件80的吸嘴的种类,从而可以适当地保持电子部件80。具体地说,通过与要保持的电子部件80对应地选择是使用吸附吸嘴还是使用抓持吸嘴,且在各个种类的吸嘴中对使用哪个吸嘴进行切换,从而可以利用1台电子部件安装装置安装更多种类的电子部件80。
下面,使用图6及图7,对部件供给装置90进行说明。部件供给装置90如上述所示,是将径向引线型电子部件向保持位置供给的径向供给器。首先,使用图6,对电子部件保持带进行说明。图6是表示电子部件保持带的一个例子的概略结构的示意图。
图6所示的电子部件保持带(径向部件保持带)70具有:保持带主体72;以及多个电子部件(径向引线型电子部件、径向引线部件)80,其保持在保持带主体72上。保持带主体72将第1保持带74和与第1保持带74相比宽度较窄的第2保持带76贴合而形成。另外,保持带主体72沿延伸方向以固定间隔形成有作为进给孔的孔78。即,保持带主体72沿延伸方向以直列状形成有多个孔78。
电子部件80具有:电子部件主体(以下简称为“主体”)82;以及2根引线84,其沿主体82的半径方向配置。电子部件80的引线84夹持在第1保持带74和第2保持带76之间而固定。由此,电子部件80通过将引线84夹持在第1保持带74和第2保持带76之间而固定,从而固定在保持带主体72的规定位置处。另外,对于多个电子部件80,在2根引线84之间配置孔78,从而分别固定在保持带主体72的形成有孔78的位置上。即,电子部件80以与孔78相同的进给间距P的间隔而配置在与保持带的延伸方向上的位置相同的位置处。此外,电子部件80只要其形状为具有夹持在保持带主体72的第1保持带74和第2保持带76之间的引线即可,引线以及主体的形状、种类不特别地限定。另外,对于电子部件保持带70,可以对保持带的延伸方向上的孔78和电子部件80之间的相对位置关系进行各种设定。例如,电子部件保持带70也可以在孔78和孔78之间配置电子部件80。
下面,图7是表示部件供给单元的电子部件供给装置的概略结构的斜视图。如图7所示,电子部件供给装置(部件供给装置)90具有:框体210,其对其他各部分进行保持,对电子部件保持带进行引导;夹持单元212,其与后侧收容器连结;供给器单元214,其对电子部件保持带进行输送;以及切断单元216,其将保持在电子部件保持带中的电子部件80的引线切断。另外,电子部件供给装置90在框体210的内部配置空气压力调整部。空气压力调整部对供给器单元214的驱动部和切断单元216的驱动部的空气压力进行调整,对各部分的驱动进行控制。
框体210是纵向细长的中空箱体,内部保持夹持单元212、供给器单元214、切断单元216以及空气压力调整部。框体210设置有引导槽220、引导部222、排出部226、抓持部228。引导槽220具有将框体210的铅垂方向上侧的细长表面的沿长度方向形成的2根直线的一侧端部连结的形状。即,引导槽220形成为从框体210的一侧端部向另一侧端部附近延伸,在另一侧端部附近折回,并延伸至一侧端部的U字形状。引导槽220是对电子部件保持带进行引导的槽,从U字形状的一侧端部(供给侧的端部)供给电子部件保持带。引导槽220使所供给的电子部件保持带沿U字形状移动,从U字形状的另一侧端部(排出侧的端部)排出。另外,引导槽220以在保持带主体72位于框体210的内部、且电子部件80向框体210的外部露出的状态,对电子部件保持带进行引导。
引导部222与引导槽220的供给侧的端部连结,将保持有电子部件80的状态下的电子部件保持带向引导槽220引导。排出部226与引导槽220的排出侧的端部连结,将在框体210内移动并将电子部件80向搭载头15供给后的部分从电子部件保持带中排出。抓持部228是在电子部件供给装置90输送时等由操作人员抓持的部分。
夹持单元212是与支撑台96连结的机构。夹持单元212固定在框体210上,是能够对下述状态进行切换的机构,即,与支撑台96连结并固定的状态、以及不与支撑台96连结而放开的状态。操作人员通过对夹持单元212进行操作,从而可以将电子部件供给装置90相对于支撑台96装卸。
供给器单元214是对电子部件保持带进行输送的机构,即,是使沿引导槽220被引导的电子部件保持带移动的机构。供给器单元214具有向电子部件保持带的孔中插入的凸起部,通过在凸起部插入至电子部件保持带的孔中的状态下,使该凸起部沿输送方向移动,从而使电子部件保持带移动。供给器单元214的凸起部在向与输送方向的相反侧移动的情况下,从孔中脱离。由此,供给器单元214通过使凸起部与保持带主体72的孔的1个间距相对应而沿进给方向往复运动,从而可以使保持带沿进给方向依次移动1个间距。
切断单元216配置在供给电子部件80的供给位置上,将电子部件保持带所保持的电子部件80的引线切断。另外,切断单元216夹持即保持引线被切断后的电子部件80,直至电子部件80被吸嘴吸附(保持)为止。切断单元216具有对切断引线的高度进行调整的机构、对在夹持80电子部件时使执行夹持的机构移动的范围进行调整的机构等。通过利用该机构进行各种调整,从而可以切断各种引线型电子部件的引线,并进行夹持。
电子部件安装装置10通过由切断单元216将引线较短地切断,可以在利用吸嘴对位于部件供给装置90的保持位置上的电子部件80的主体进行保持时,提高引线间隔的稳定性,可以增加能够将引线插入插入孔中的部件,可以非常高效且高精度地进行安装。
电子部件供给装置90为上述结构,由夹持单元212固定在支撑台96的规定位置上。电子部件供给装置90利用供给器单元214使电子部件保持带移动。另外,电子部件供给装置90利用切断单元216将位于供给位置上的电子部件80的引线切断,直至由搭载头15的吸嘴32吸附切断引线后的电子部件80为止,对该电子部件进行保持。由此,可以成为下述状态,即,能够利用搭载头15输送由电子部件保持带输送的电子部件80。
下面,参照图8,对电子部件安装装置10所存储的基板8的设计图进行说明。图8是表示安装电子部件80的基板8的设计图的一个例子的说明图。
电子部件安装装置10如图8所示存储有设计图970的信息。电子部件安装装置10基于设计图970的信息,确定向基板8上安装电子部件80的位置。电子部件安装装置10经由通信线路或者从存储介质中取得设计图970的信息,将取得的信息存储在存储部61中。在这里,设计图970包含多个电子部件搭载区域980。电子部件搭载区域980是基板8上的电子部件搭载坐标的设计值信息(电子部件搭载坐标设计值)。在设计图970中包含的多个电子部件搭载区域980与要搭载的电子部件的种类相对应而大小、形状不同。另外,电子部件搭载区域980包含与插入要搭载的电子部件的引线的位置对应的通孔形成位置982a、982b、982c、984a、984b、986a、986b、986c的设计值信息。在这里,通孔形成位置982a、通孔形成位置982b以及通孔形成位置982c是彼此相邻的通孔。通孔形成位置986a、通孔形成位置986b以及通孔形成位置986c也是彼此相邻的通孔。在通孔形成位置984a和通孔形成位置984b之间配置有其他通孔。此外,在图8中,对电子部件搭载区域980的一部分的通孔形成位置标注了标号,但在其他电子部件搭载区域980也存在通孔的情况下,也设置通孔形成位置。另外,在图8中,仅示出了与带有引线的电子部件对应的电子部件搭载区域980,但在设计图970中,包含与作为电子部件种类而搭载不带有引线的电子部件(表面安装的电子部件)的位置对应的电子部件安装区域的信息。另外,在设计图970中,还包含作为表面安装的电子部件的搭载位置的基准标记的BOC990的坐标设计值信息(基准标记坐标设计值)。如上述所示,设计图970包含电子部件搭载坐标设计值、通孔坐标设计值、基准标记坐标设计值的信息。
在本实施方式中,通孔坐标设计值作为用于对在基板8上设置的配线图案和在基板8上设置的插入孔之间的偏移进行检测的坐标设计值而利用。在制作基板8的过程中,向基板8上印刷BOC990以及配线图案的工序和向基板8上开设插入孔的工序不同。因此,有时配线图案的位置及方向与插入孔排列的位置及方向会发生偏移。另外,有时由于基板8的翘起、变形等而使配线图案的位置及方向与插入孔排列的位置及方向发生偏移。
作为用于对配线图案和插入孔之间的偏移进行检测的坐标设计值而利用的通孔坐标设计值,是预先选择的。优选为了对位置及方向的偏移进行检测,而选择大于或等于2个通孔坐标设计值。在以下的说明中,有时将作为用于对配线图案和插入孔之间的偏移进行检测的坐标设计值而利用的通孔坐标设计值所对应的基板8的插入孔,称为标记(区域基准标记)。
图9是表示电子部件安装装置的动作的例子的流程图。使用图9,对电子部件安装装置10整体的处理动作进行说明。此外,图9中的电子部件安装装置10的各部分的动作,可以通过由控制装置20控制各部分的动作而执行。
电子部件安装装置10在读取生产程序后,作为步骤S11,利用基板输送部12输送基板8。具体地说,电子部件安装装置10利用搭载头15向能够安装电子部件80的位置、即部件安装区域搬入基板8并固定。
电子部件安装装置10在输送基板8后,作为步骤S12,执行基于图像识别的位置校正处理。具体地说,电子部件安装装置10对由拍摄装置36拍摄的图像进行解析,对BOC以及标记的位置进行检测。电子部件安装装置10对检测出的BOC的位置和与BOC对应的基准标记坐标设计值(BOC的设计位置)之间的偏移(以下,有时称为“第1偏移”)进行检测。另外,电子部件安装装置10对检测出的标记的位置和与标记对应的通孔坐标设计值(标记的设计位置)之间的偏移(以下,有时称为“第2偏移”)进行检测。第2偏移作为相对于第1偏移的相对偏移而进行检测。因此,在配线图案和插入孔之间的偏移不存在的情况下,对于第2偏移,位置以及方向均成为0。电子部件安装装置10基于第1偏移对搭载型电子部件的搭载位置进行校正,基于第1偏移以及第2偏移,对插入型电子部件的搭载位置进行校正。并且,将第2偏移向存储部61中存储。
电子部件安装装置10在基于图像识别的位置校正处理结束后,作为步骤S13,执行电子部件的安装处理。具体地说,电子部件安装装置10在校正后的搭载位置安装电子部件。此外,对于安装处理的详细内容,在后面记述。
在电子部件安装装置10中,作为步骤S14,判定生产是否结束。例如,电子部件安装装置10在预先设定的片数的基板的生产结束的情况下,判定为生产结束。在生产结束的情况下(步骤S14,是),电子部件安装装置10结束本处理流程。在不是生产结束的情况下(步骤S14,否),电子部件安装装置10进入步骤S15。
在电子部件安装装置10中,作为步骤S15,判定基板8的处理片数是否与规定片数一致。规定片数是例如为了在统计上正确地掌握配线图案和插入孔之间的偏移而所需的片数。在向100片基板8上安装电子部件的情况下,规定片数设定为例如10片。
在处理片数与规定片数不一致的情况下(步骤S15,否),电子部件安装装置10返回步骤S11,执行一系列的处理。另一方面,在处理片数与规定片数一致的情况下(步骤S15,是),在电子部件安装装置10中,作为步骤S16,基于存储的第2偏移而计算第1代表值或者偏差、以及第2代表值。第1代表值以及偏差是用于评价配线图案和插入孔之间的偏移的值。第2代表值是用于对安装插入型电子部件的位置进行校正的值。第1代表值是例如第2偏移的平均值或者最大值。第2代表值是例如第2偏移的平均值或者中央值。第1代表值以及第2代表值可以是相同值。
在电子部件安装装置10中,作为步骤S17,判定第1代表值或者偏差是否小于阈值。在本实施方式中,阈值例如是基于插入型电子部件的引线的插入孔的直径而确定的。在第1代表值小于阈值的情况下(步骤S17,是),电子部件安装装置10进入步骤S19。
在第1代表值不小于阈值的情况下(步骤S17,否),在电子部件安装装置10中,作为步骤S18,判定是否应用第2代表值。例如,电子部件安装装置10向操作人员询问是否开始下述控制,该控制是基于第2代表值对向基板8上安装插入型电子部件的位置进行校正的控制。电子部件安装装置10在存在开始控制的响应的情况下,判定为应用第2代表值。在不应用第2代表值的情况下(步骤S18,否),电子部件安装装置10返回步骤S11,执行一系列的处理。即,在进行基于图像识别的位置校正的同时,继续向基板8上安装电子部件的处理。在应用第2代表值的情况下(步骤S18,是),电子部件安装装置10进入步骤S19。
在电子部件安装装置10中,作为步骤S19,利用基板输送部12输送基板8。即,电子部件安装装置10将下一次安装电子部件80的基板8搬入安装区域并固定。
电子部件安装装置10在输送基板8后,作为步骤S20,执行基于第2代表值的位置校正处理。具体地说,电子部件安装装置10对由拍摄装置36拍摄的图像进行解析,对BOC的位置进行检测。电子部件安装装置10基于检测出的BOC的位置和与BOC对应的基准标记坐标设计值之间的偏移(第1偏移),对搭载型电子部件的搭载位置进行校正。另外,电子部件安装装置10基于第1偏移和第2偏移的第2代表值,对插入型电子部件的搭载位置进行校正。即,电子部件安装装置10不通过标记的图像解析而进行检测,预想搭载型电子部件的搭载位置。
电子部件安装装置10在基于第2代表值的位置校正处理结束后,作为步骤S21,执行电子部件的安装处理。具体地说,电子部件安装装置10在校正后的搭载位置安装电子部件。然后,在电子部件安装装置10中,作为步骤S22,判定生产是否结束。在生产没有结束的情况下(步骤S22,否),电子部件安装装置10返回步骤S19,执行一系列的处理。即,电子部件安装装置10执行针对下一个基板8的处理。另一方面,在生产结束的情况下(步骤S22,是),电子部件安装装置10结束本处理流程。
如上述所示,电子部件安装装置10在基于对规定片数的基板8进行图像解析的结果而掌握插入型电子部件的搭载位置的偏移后,不通过图像解析而检测插入孔的位置,就可以将插入型电子部件向所对应的插入孔中插入。因此,电子部件安装装置10可以抑制由图像解析引起的每单位时间的基板生产数量的减少。
另外,电子部件安装装置10,在所掌握的插入型电子部件的搭载位置的偏移不小于阈值的情况下,不通过图像解析而检测插入孔的位置,询问是否安装插入型电子部件。因此,电子部件安装装置10可以降低产生由于插入错误引起的不良增大等不希望的情况的可能性。
下面,参照图10,对基于图9所示的图像识别的位置校正处理进行说明。图10是表示基于图像识别的位置校正处理的处理流程的例子的流程图。
在电子部件安装装置10的控制部60中,作为步骤S101,对基板8的BOC进行识别。具体地说,控制部60通过对由拍摄装置36拍摄的图像进行解析,从而对基板8中的实际的BOC位置进行检测。对于图像解析,可以利用任意的公知技术。
在控制部60中,作为步骤S102,对检测出的BOC的位置和BOC的设计位置之间的偏移(第1偏移)进行计算。第1偏移表示基板8中的实际的配线图案的位置以及方向的偏移。在控制部60中,作为步骤S103,基于第1偏移对搭载型电子部件(表面安装部件)的安装位置进行校正。此外,在没有表面安装部件的情况下,控制部60也可以不执行步骤S103的处理。
然后,在控制部60中,作为步骤S104,基于第1偏移对标记的设计位置进行校正。具体地说,控制部60从设计图970的信息中取得标记的设计位置(通孔坐标设计值),基于第1偏移对取得的标记的设计位置进行校正。更具体地说,控制部60将标记的设计位置向假设为在不存在配线图案和插入孔之间的偏移的情况下实际存在标记的位置进行校正。
然后,在控制部60中,作为步骤S105,通过图像识别而检测标记的位置。控制部60也可以在步骤S101中检测BOC时,进行标记的检测。
然后,在控制部60中,作为步骤S106,计算检测出的标记的位置和校正后的标记的设计位置之间的偏移(第2偏移)。第2偏移表示对配线图案的偏移进行校正后的状态下的标记的位置以及方向的偏移。在存在多个标记的情况下,第2偏移是针对每个标记而计算的。
然后,在控制部60中,作为步骤S107,基于第1偏移以及第2偏移,对插入型电子部件(插入部件)的安装位置进行校正。在存在多个标记的情况下,作为第2偏移,也可以使用多个第2偏移的相加平均或者权重平均。权重平均的加权的值设定为,插入型电子部件的安装位置的设计值和标记越接近,权重平均的加权越大。
然后,在控制部60中,作为步骤S108而记录第2偏移。在存在多个标记的情况下,第2偏移是针对每个标记而记录的。控制部60在记录第2偏移后,结束本处理流程。
在图10所示的处理流程中,说明了经由第1偏移对插入型电子部件的安装位置间接地进行校正的情况。但是,校正的方式并不限定于此。例如,控制部60也可以基于没有校正的标记的设计位置和检测出的标记的位置之间的偏移,直接对插入型电子部件的安装位置进行校正。
下面,参照图11,对基于图9所示的第2代表值的位置校正处理进行说明。图11是表示基于第2代表值的位置校正处理的处理流程的例子的流程图。
在电子部件安装装置10的控制部60中,作为步骤S201,对实际的BOC的位置进行检测。在控制部60中,作为步骤S202,对检测出的BOC的位置和BOC的设计位置之间的偏移(第1偏移)进行计算。在控制部60中,作为步骤S203,基于第1偏移对表面安装部件的安装位置进行校正。在不存在表面安装部件的情况下,控制部60也可以不执行步骤S203的处理。此外,步骤S201至S203与上述的步骤S101至S103的处理相同。
在控制部60中,作为步骤S204,基于第1偏移以及第2代表值对插入型电子部件的安装位置进行校正。在存在多个标记的情况下,控制部60也可以不在步骤S16中计算第2代表值,而在每次执行步骤S204时计算第2代表值。例如,也可以利用步骤S107中说明的方法,针对每个基板计算第2偏移的权重平均,并对计算出的权重平均的第2代表值进行计算。或者,控制部60也可以预先针对将基板的区域细分后的每个区域而计算权重平均的第2代表值,采用与插入型电子部件的安装位置对应的区域的第2代表值。然后,控制部60在安装位置的校正结束后,结束本处理流程。
下面,参照图12,对向基板8上安装插入型电子部件的电子部件安装装置10的处理进行说明。在这里,对安装插入型电子部件的流程进行说明。图12是表示与插入型电子部件的安装相关的处理流程的例子的流程图。
在控制部60中,作为步骤S301而进行保持移动。在这里,所谓保持移动(吸附移动),是指使搭载头主体30移动至吸嘴32与位于部件供给单元14的保持区域中的电子部件80相对的位置的处理动作。
控制部60在步骤S301中进行吸附移动后,作为步骤S302,使吸嘴32下降。即,控制部60使吸嘴32向下方移动至可以保持(吸附、抓持)电子部件80的位置。控制部60在步骤S302中使吸嘴32下降后,作为步骤S303,利用吸嘴32对电子部件80进行保持,作为步骤S304,使吸嘴32上升。控制部60在步骤S304中使吸嘴32上升至规定位置后,具体地说,使电子部件80移动至激光识别装置38的测量位置后,作为步骤S305,对由吸嘴32吸附的电子部件80的形状进行检测。控制部60在步骤S305中对电子部件的形状进行检测后,作为步骤S306,使吸嘴32上升。此外,控制部60如上述所示对步骤S305的部件形状进行检测,判定为所保持的电子部件80为不可搭载的情况下,将电子部件80废弃,再次吸附电子部件80。控制部60在使吸嘴上升至规定位置后,作为步骤S307,进行搭载移动,即,进行使由吸嘴32吸附的电子部件80向与基板8的搭载位置(安装位置)相对的位置移动的处理动作,作为步骤S308,使吸嘴32下降,作为步骤S309,进行部件搭载(部件安装),即,进行从吸嘴32上释放电子部件80的处理动作,作为步骤S310,使吸嘴32上升,结束本处理流程。
下面,参照图13至图15,对第1代表值以及偏差进行说明。图13是表示记录的第2偏移的例子的图。图14是表示第2偏移较小的情况下的例子的图。图15是表示第2偏移较大的情况下的例子的图。在以下的说明中,假设规定片数为5片,标记的数量为1个。
图14及图15所示的位置Pa是基于针对每个基板检测出的第1偏移对标记的设计值进行校正后的位置,圆C1是以位置Pa为中心的半径84r的圆。半径84r是插入引线84的插入孔的半径。图13至图15所示的位置P11~P15以及位置P21~P25,表示针对每个基板实际检测出的标记的中心的位置。在图13中,位置P11~P15作为与位置Pa对应的相对位置而记录。
在图13及图14所示的例子中,XY平面中的位置P11、P12、P13、P14、以及P15的坐标,分别为(-X1,+Y1)、(-X2,-Y2)、(+X3,+Y3)、(+X4,-Y4)、以及(+X5,+Y5)。位置Pa和位置P11、P12、P13、P14、以及P15之间的偏移,相当于各个基板中的第2偏移。如本例所示,在第2偏移相对于圆C1充分小的情况下,由于基于第2偏移的第2代表值的校正,所以能够以与使插入错误产生的误差相比较小的误差,预想实际的插入孔的位置的可能性高。
在图15所示的例子中,在位置P21、P22、P23、P24、以及P25中,位置P22及P23从圆C1偏离。如本例所示,在第2偏移相对于圆C1较大的情况下,通过基于第2偏移的第2代表值的校正而预想的位置成为插入孔的外部的频度变高,发生插入错误等故障的概率高。在这种情况下,电子部件安装装置10使生产暂时停止,并向用户询问是否通过图像识别而针对每个基板进行用于检测插入孔的处理。
第2偏移是否相对于圆C1充分小,是基于第2偏移的第1代表值或者偏差、和阈值判定的。
在将偏差用于判定的情况下,偏差计算为,例如从位置P11、P12、P13、P14、以及P15的平均的位置(以位置P11、P12、P13、P14、以及P15为顶点的多边形的重心)到各位置的距离的标准偏差的3倍的值。在此情况下,阈值是例如使半径84r乘以大于0而小于或等于1的系数后的值。在该方式中,有时即使位置P11、P12、P13、P14、以及P15相对于位置Pa大幅远离,也判定为第2偏移相对于圆C1充分小。该方式适合生产数量比较多的情况(规定片数设定为较大值的情况)。
在将作为代表值的一种的平均值用于判定的情况下,平均值计算为,例如从位置P11、P12、P13、P14、以及P15的中心(以位置P11、P12、P13、P14、以及P15为顶点的多边形的重心)至位置Pa为止的距离。在此情况下,阈值是例如使半径84r乘以大于0而小于或等于1的系数后的值。该方式适合生产数量比较少的情况。
在将作为代表值的一种的最大值用于判定的情况下,最大值计算为,例如从位置P11、P12、P13、P14、以及P15中相距位置Pa最远的位置直至位置Pa为止的距离。在此情况下,阈值是例如使半径84r乘以大于0而小于或等于1的系数后的值。该方式适合生产数量比较少的情况。
下面,参照图16及图17,对利用电子部件安装装置10安装插入型电子部件的情况下的校正例进行说明。图16是用于说明基于图像识别的位置校正处理中的插入型电子部件的安装位置的校正的图。图17是用于说明基于第2代表值的位置校正处理中的插入型电子部件的安装位置的校正的图。
在图16及图17所示的例子中,假设在与基板8对应的设计图中,包含BOC990的设计位置(设计值信息)、标记991设计位置(设计值信息)、使插入型电子部件的引线插入的其他插入孔的设计位置(设计值信息)。
在基于图像识别的位置校正处理中,电子部件安装装置10如图16所示,根据由拍摄装置36拍摄的基板8的图像,对实际的BOC990a进行检测。电子部件安装装置10将BOC990的设计位置和实际的BOC990a的位置之间的偏移,作为第1偏移ma而计算。图16中的箭头所示的第1偏移ma,表示从BOC990的设计位置向实际的BOC990a的位置的偏移量、偏移方向。
电子部件安装装置10通过基于第1偏移ma对标记991的设计位置进行校正,从而计算校正后的标记991a的位置。电子部件安装装置10从由拍摄装置36拍摄的图像中,取得实际的标记991b的位置,将校正后的标记991a的位置和实际的标记991b的位置之间的偏移,作为第2偏移mb而计算,并进行存储,以用于计算第2代表值md。图16中的箭头所示的第2偏移mb,表示从校正后的标记991a的位置向实际的标记991b的位置的偏移量、偏移方向。电子部件安装装置10通过基于第1偏移ma以及第2偏移mb对各个插入型电子部件的设计位置进行校正,从而预想实际的插入孔的位置。
在基于第2代表值md的位置校正处理中,电子部件安装装置10如图17所示,根据由拍摄装置36拍摄的基板8的图像,对实际的BOC990c进行检测。电子部件安装装置10将BOC990的设计位置和实际的BOC990c的位置之间的偏移,作为第1偏移mc而计算。图17中的箭头所示的第1偏移mc,表示从BOC990的设计位置向实际的BOC990c的位置的偏移量、偏移方向。
电子部件安装装置10通过基于第1偏移mc对标记991进行校正,从而计算与当前的基板8中的配线图案的偏移对应地校正位置后的标记991c的位置。电子部件安装装置10通过进一步基于第2代表值md对标记991c的位置进行校正,从而预想实际的标记991d的位置。电子部件安装装置10相同地,通过基于第1偏移mc以及第2代表值md对各个插入型电子部件的设计位置进行校正,从而预想实际的插入孔的位置。
在上述实施方式中,说明了将插入孔作为标记使用的情况,但标记并不限定于此。标记只要是通过与预想的位置(例如,插入孔)相同的工序形成、并可以作为位置基准使用的标记即可。例如,标记也可以是不使电子部件的引线等插入而仅作为位置基准使用的孔。
在上述实施方式中,说明了电子部件安装装置10预想插入孔的位置的情况,但预想的位置并不限定于此。例如,预想的位置也可以是搭载型电子部件的安装位置。在此情况下,作为将第1偏移设为第2偏移而没有第1偏移的情况处理。
在上述实施方式中,说明了电子部件安装装置10以图为单位集中进行安装位置的校正,然后安装电子部件的情况,但校正以及安装的方法并不限定于此。例如,电子部件安装装置10也可以构成为,不以图为单位集中进行安装位置的校正,而是在安装电子部件时针对每个电子部件进行。

Claims (7)

1.一种电子部件安装装置,其特征在于,具有:
基板输送部,其对形成有标记的基板进行输送,该标记成为电子部件的安装位置的基准;
拍摄部,其对通过所述基板输送部输送的所述基板进行拍摄;
存储部,其存储所述标记在所述基板上的设计位置;以及
控制部,其基于由所述拍摄部拍摄到的图像中的所述标记的位置、和所述设计位置之间的偏移,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正,
所述控制部,在拍摄规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第1代表值或者偏差小于阈值的情况下,对于所述规定片数以后不进行图像解析,基于拍摄所述规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第2代表值,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述基板还形成有配线图案,
所述标记是使插入型电子部件的插入部插入的插入孔、或者与该插入孔同时形成的基准,
所述控制部基于由所述拍摄部拍摄到的图像,对所述配线图案的偏移进行检测,在所述第1代表值或者所述偏差小于所述阈值的情况下,基于该偏移以及所述第2代表值,对向所述基板上安装所述插入型电子部件的位置进行校正。
3.根据权利要求2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述控制部,在所述第1代表值或者所述偏差不小于所述阈值的情况下,进行与是否开始下述控制相关的询问,该控制是基于所述第2代表值对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的控制。
4.根据权利要求3所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述阈值是基于所述插入孔的直径而确定的。
5.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述第1代表值是平均值或者最大值,所述第2代表值是平均值或者最大值。
6.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,还具有:
部件供给单元,其供给所述电子部件;以及
搭载头主体,其具有吸嘴、吸嘴驱动部以及搭载头支撑体,该吸嘴对从所述部件供给单元供给的电子部件进行吸附,该吸嘴驱动部驱动所述吸嘴,该搭载头支撑体对所述吸嘴以及所述吸嘴驱动部进行支撑,
所述控制部对所述搭载头主体的动作进行控制,使所述电子部件向校正后的所述基板的位置移动,将所述电子部件向所述基板上安装。
7.一种电子部件安装方法,使用该方法的电子部件安装装置,向形成有标记的多个基板上安装所述电子部件,该标记成为电子部件安装位置的基准,
该电子部件安装方法的特征在于,包含下述工序:
基于由拍摄部拍摄到的图像上的所述标记的位置和设计位置之间的偏移,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的工序;以及
在拍摄规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第1代表值或者偏差小于阈值的情况下,对于所述规定片数以后不进行图像解析,基于拍摄所述规定片数的所述基板而得到的所述偏移的第2代表值,对向所述基板上安装所述电子部件的位置进行校正的工序。
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