CN104396361B - 带进给器和带进给器齿轮单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带进给器和带进给器齿轮单元。齿轮单元(40)包括:链轮(32),该链轮(32)还包括设置在其圆周上的销(31)以及最终齿轮(42),销(31)与在载带中以等节距设置的进给孔配合;以及一个或多个传动齿轮,该一个或多个传动齿轮位于驱动马达(33)和最终齿轮(42)之间。角度检测传感器(48)与一个或多个传动齿轮中的、与最终齿轮(42)的旋转比是1:N的传动齿轮(47)相对地设置,其中,N是正整数。
Description
技术领域
本发明涉及一种可附接到电子部件安装设备以供应电子部件的带进给器,并且还涉及一种带进给器齿轮单元。
背景技术
近年来,存在提高电子部件安装设备的每单位面积生产力的需要,并且已经期望用于将部件供应至电子部件安装设备的带进给器更薄,以增加安装在电子部件安装设备中的带进给器的数量。在每个带进给器中,载带的宽度方向与进给器外壳的宽度方向一致。在相关技术中,带进给器包括链轮,链轮包括销,销设置在链轮的圆周上并且能够与在保持电子部件的载带中以等节距设置的进给孔接合。链轮被设置为使得在链轮的旋转中心轴中延伸的方向能够与进给器外壳的宽度方向一致。
当链轮间歇地旋转时,带进给器能够将每个电子部件供应至电子部件安装设备的拾取位置。用于检测与载带接合的链轮的旋转角度的传感器嵌入在带进给器中,以便精确地节距进给载带。在相关技术中,传感器基于对形成在链轮的侧表面中的不规则图案的分析来检测旋转角度。带进给器由所检测的旋转角度创建校正量表。使用校正量表,进给器调节装置能够在节距进给后精确地调节载带的停止位置(见专利文献1)。
相关技术文献
专利文献
专利文献1:JP-A-2007-227491(权利要求1,图5以及0016段)
发明内容
由本发明解决的问题
然而,当旨在使带进给器薄时,不能确保足够的空间将传感器设置成与链轮相对。因此,存在难以使带进给器薄的问题。在背景技术的结构中,原因在于,不规则图案形成在链轮的侧表面中,并且传感器设置成面对不规则的图案,该链轮是置入进给器外壳中的带进给器的特别大的构成部分。因此,有必要确保足够大的空间以在沿着链轮的旋转中心轴的方向上,即,在进给器外壳的宽度方向上,布置链轮和传感器。因此,带进给器在厚度方向上被加大。
鉴于上述情况完成了本发明,并且本发明的目的在于提供一种带进给器和带进给器齿轮单元:该带进给器和带进给器齿轮单元能够在使带进给器薄的同时,在节距进给之后精确地调节载带的停止位置。
用于解决问题的手段
在本发明的带进给器中,保持电子部件的载带通过齿轮单元被节距进给,以便将电子部件供应到电子部件安装设备的拾取位置,该齿轮单元包括:链轮,该链轮包括销和最终齿轮,销设置在链轮的圆周上,销与在载带中以等节距设置的进给孔啮合;以及一个或多个传动齿轮,该一个或多个传动齿轮设置在驱动马达和最终齿轮之间,其中,检测角度的传感器被设置成面对一个或多个传动齿轮中的、与最终齿轮的旋转比是1:N(N是正整数)的传动齿轮。
在本发明的带进给器中,通过传感器检测其角度的传动齿轮是与最终齿轮的旋转比是1:1、并且与最终齿轮直接啮合的传动齿轮。
在本发明的带进给器中,设置在驱动马达的输出轴上的驱动齿轮相对于带进给器在宽度方向上的中心线设置在与链轮相反的一侧。
本发明的带进给器齿轮单元节距进给保持电子部件的载带,以便将电子部件供应到电子部件安装设备的拾取位置,带进给器齿轮单元包括:链轮,该链轮包括销和最终齿轮,销设置在链轮的圆周上,销与在载带中以等节距设置的进给孔啮合;以及一个或多个传动齿轮,该一个或多个传动齿轮设置在驱动马达和最终齿轮之间,其中,检测角度的传感器被设置成面对一个或多个传动齿轮中的、与最终齿轮的旋转比是1:N(N是正整数)的传动齿轮。
本发明的带进给器齿轮单元包括控制装置,该控制装置用于:通过驱动马达旋转地驱动链轮;对于将所述链轮的一个完全旋转等分的角度中的每一个,获取在传动齿轮中设置的绝对传感器的角度信息以及从在驱动马达内部设置的马达编码器获得的角度信息;基于绝对传感器的角度信息和驱动马达的角度信息,创建用于以该角度中的每一个旋转链轮的校正表;以及使用校正表旋转地控制驱动马达。
本发明的带进给器齿轮单元包括控制装置,该控制装置用于:通过驱动马达旋转地驱动链轮;无论何时驱动马达被以恒定角度旋转地驱动,都获取在传动齿轮中设置的绝对传感器的角度信息;基于在驱动马达的理论旋转角度和绝对传感器的角度信息之间的角度误差信息创建校正表;以及使用校正表旋转地控制驱动马达。
本发明的优点
根据本发明的带进给器和带进给器齿轮单元,能够在使带进给器薄的同时,在节距进给之后精确地调节载带的停止位置。
附图说明
图1是设置有根据本发明的实施例的带进给器的电子部件安装设备的平面图。
图2是在图1中示出的带进给器的透视图。
图3是示出每个带进给器的构造的侧视图。
图4(A)是带的平面图,图4(B)是其中部件吸嘴已定位的带的侧视图,以及图4(C)是其中相机已设置在销上方的链轮的主要部分的侧视图。
图5是带进给器齿轮单元的侧视图。
图6是齿轮单元的侧视图。
图7是包括传动齿轮和传感器的编码器的示意图,不规则的图案形成在传动齿轮的侧表面中。
图8是示出用于创建校正表A的过程的流程图。
图9(A)是解释在四销链轮的情况下定义旋转的视图,图9(B)是链轮的操作角度与操作次数之间的关系图,以及图9(C)是解释传感器的检测范围的视图。
图10是解释绝对传感器与马达编码器之间关系的视图。
图11(A)是在绝对传感器中存在误差时,链轮的操作角度与操作次数之间的关系图,图11(B)是图11(A)主要部分的放大图。
图12是绝对传感器的检测角度与操作次数之间的关系图。
图13是解释校正表A的视图。
图14是示出创建校正表B的过程的流程图。
图15是解释校正表B的视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述根据本发明的实施例。
图1是设置有根据本发明的实施例的带进给器的电子部件安装设备的平面图。图2是在图1中示出的带进给器的透视图。图3是示出每个带进给器的构造的侧视图。图4(A)是带的平面图,图4(B)是其中已定位部件吸嘴的带的侧视图,以及图4(C)是其中相机已设置在销上方的链轮的主要部分的侧视图。图5是带进给器齿轮单元的侧视图。图6是齿轮单元的侧视图。图7是包括传动齿轮和传感器的编码器的示意图,不规则的图案形成在传动齿轮的侧表面中。
根据实施例的带进给器10和带进给器齿轮单元11(见图5)安装在电子部件安装设备12上。首先,将描述电子部件安装设备12的整体构造。在电子部件安装设备12中,用于固定要安装有电子部件(未示出)的电路板14的板固定部(输送轨)被设置在基座13的中心部分中。基座13设置有一对部件安装台15,部件安装台15相对于板固定部对称地定位。每个部件安装台15设置有用于连续地供应电子部件的多列带进给器10,使得能够在部件供应位置中吸取大量类型的电子部件。
每个部件安装台15设置有用于将电子部件保持在部件供应位置中并且将电子部件安装在电路板14上的吸取头16。吸取头16被支撑在XY机器人17上。在图1中,XY机器人17能够在X和Y两个方向上移动,以便将吸取头16移动至部件供应位置或移动至电路板14上方。XY机器人17具有X轴梁18。吸取头16被以能够在X方向上移动的方式支撑在X轴梁18上。X轴梁18能够沿着Y轴梁19在Y方向上移动。
嘴改变部20设置在部件安装台15和板固定部之间。嘴保持部21、部件识别部22和处置托盘23设置在嘴改变部20中。嘴保持部21存储部件吸嘴24,部件吸嘴24用于要安装在吸取头16上的各种电子部件。吸取头16能够借助于嘴改变部20将一个部件吸嘴24替换成另一个。部件识别部22设置有包括线传感器等的光学传感器,以便识别通过吸取头16的部件吸嘴24吸取的电子部件的姿态(部件位置、旋转角度等)。当对于通过吸取头16的部件吸嘴24吸取的电子部件的类型而言存在误差或者在相同电子部件中存在问题时,电子部件将被丢弃并放在处置托盘23上。
接着,将描述带进给器10的构造。
带进给器10保持在载架(未示出)上,使得操作者能够操作载架以可移动地将带进给器10附接到电子部件安装设备12。在图2中示出的带卷25附接到每个带进给器10,并且在图3中示出的带26卷绕带卷25。电子部件以相等节距保持在带26上。
每个带进给器10具有执行将带26进给到图3中示出的外框架27内部的进给操作的功能,使得以等节距保持在带26上的电子部件能够被节距进给至供应端口28。带进给机构29设置在外框架内部的前端部中。带进给机构29具有链轮32。能够与在带26的进给方向上以等节距形成的进给孔30(见图4(A)和图4(C))接合的销31形成在链轮32的圆周中。此外,带进给机构29具有:驱动马达33,用作用于旋转地驱动链轮32的装置;传动机构34(见图6),用于将驱动马达33的旋转驱动传递到链轮32;以及进给器控制单元35,用作控制驱动马达33的旋转驱动的控制装置。进给器控制单元35包括存储区36,存储区36存储控制程序和包括下文将要描述的校正表A和校正表B以及电子部件的保持节距的各种数据。
当驱动马达33被控制成根据电子部件的保持节距间歇地旋转时,链轮32执行分度旋转,使得卷绕带卷25的带26能够从后端部缩回到外框架27中并且节距进给到前端部。因此,保持在带26上的电子部件被顺序地供应到作为拾取位置的供应端口28。供应端口28打开并且形成在附接至外框架27的顶部的带引导件37的一部分中,以便引导带26的进给。带引导件37的一部分形成为折叠部分,其中从带26的表面剥离的盖带38应被折回。盖带38通过盖带剥离机构39从带26的表面剥离。因此,如图4(B)中所示,已暴露的电子部件被供应至供应端口28并且由位于供应端口28上方的部件吸嘴24拾取。
如图5所示,在带进给器齿轮单元11中,用作传动机构34的齿轮单元40设置在进给器外壳41中。齿轮单元40设置有链轮32和至少一个传动齿轮,链轮32包括最终齿轮42和圆周地设置从而与在带26中以等节距设置的进给孔30接合的销31,并且至少一个传动齿轮设置在驱动马达33和最终齿轮42之间。
此外,在齿轮单元40中,设置在驱动马达33的输出轴上的驱动齿轮43设置在相对于带进给器10的宽度方向中心线44与链轮32相反的一侧。
如图6所示,齿轮单元40包括:包括驱动齿轮43的齿轮链、第一传动齿轮45、第二传动齿轮46、第三传动齿轮47和最终齿轮42。驱动齿轮43附接到驱动马达33的输出轴。第一传动齿轮45与驱动齿轮43啮合。第二传动齿轮46同轴地固定到第一传动齿轮45。第二传动齿轮46与第三传动齿轮47啮合。与第二传动齿轮46啮合的第三传动齿轮47还与同轴地固定到链轮32的旋转轴的最终齿轮42啮合。更具体地,驱动齿轮43例如包括12齿。第一传动齿轮45包括120齿,第二传动齿轮46为20齿,第三传动齿轮47为60齿,并且最终齿轮42为60齿。链轮32包括30销。
相应地,在驱动马达33和第一传动齿轮45之间的减速齿轮比是120/12=10;在第二传动齿轮46和第三传动齿轮47之间的减速齿轮比是60/20=3;并且在第三传动齿轮47和链轮32(最终齿轮42)之间的减速齿轮比是60/60=1。结果,在驱动马达33和链轮32之间的减速齿轮比是10×30×1=30。
顺便提及,齿数和减速齿轮比仅为示例,而本发明不限于所述齿数和减速齿轮比。
在齿轮单元40中,设置图5所示的传感器(绝对传感器48)用于检测角度以便面对一个或多个传动齿轮中的、相对于最终齿轮42的旋转比是1:N(N是正整数)的传动齿轮。在该实施例中,相对于最终齿轮42的旋转比为1:N的传动齿轮是第三传动齿轮47。此外,通过绝对传感器48检测其角度的第三传动齿轮47相对于最终齿轮42具有1:1的旋转比并且与最终齿轮42直接啮合。
其中形成表示链轮32的绝对旋转角度的不规则图案51的图案形成表面50设置在第三传动齿轮47的侧表面中。通过设置在面对图案形成表面50的不规则图案51的位置中的绝对传感器48检测不规则图案51。通过绝对角度检测单元52分析所检测的不规则图案51,并且检测第三传动齿轮47的绝对旋转角度。绝对角度检测单元52属于进给器控制单元35。
顺带提及,图案形成表面50以及在其上形成的不规则图案51统称为编码器49。
六个不同的不规则图案51分别围绕第三传动齿轮47的旋转轴形成在直径不同且同心的圆上,并且随着从内同心圆向外同心圆,不规则物的间隔变得更密。因此,位于识别线53的六个不规则物的组合根据第三传动齿轮47的旋转角度改变。
绝对传感器48固定在以下位置中(由图7中的虚线示出):该位置面对在识别线53中的图案形成表面50并且距图案形成表面50预定的距离。绝对传感器48具有用于检测在六个直径不同且同心的圆上的不规则物的六个光传感器54。每个光传感器54均检测距用作要检测的部分的图案形成表面50的距离,并且由此检测凹部或凸部哪个在相对位置中。通过六个光传感器54获得的检测信号被传输到绝对角度检测单元52,其中,通过六个不规则图案51的组合来检测与第三传动齿轮47啮合的链轮32的绝对旋转角度。
各种形式可以用作形成在图案形成表面50中的图案以及用于检测图案的绝对传感器48。例如,当使用诸如光传感器54的光学传感器时,可以使用透射型绝对传感器而不是反射型绝对传感器。在该情况下,在图案形成表面50中,可以形成图案孔或者可以布置和图案化反射率不同的材料以便提供根据链轮32的绝对旋转角度改变的形式。替代地,当使用磁性传感器时,可以在图案形成表面50中形成磁性图案以便根据链轮32的绝对旋转角度提供在磁性强度方面的变化或者改变磁场。此外,当使用静电传感器时,可以在图案形成表面50中形成静电图案以便根据链轮32的绝对旋转角度提供在静电电容方面的变化或者改变电场。此外,可以在图案形成表面50中布置和图案化电阻不同的材料,使得能够检测到与图案形成表面50接触的电路中的电流或者电压变化,由此检测链轮32的绝对旋转角度。
另外,图案形成表面50可以与第三传动齿轮47的侧表面一体地形成,或者预先形成的图案形成表面50可以附接到已形成的第三传动齿轮47的侧表面。在图案形成表面50与第三传动齿轮47的侧表面一体地形成的情况下,不规则或图案孔可以在制造第三传动齿轮47时同时形成,或者已形成的第三传动齿轮47的侧表面可以被直接加工以形成不规则或图案孔。另一方面,在其中图案形成表面50附接到已形成的第三传动齿轮47的侧表面的情况下,图案形成表面50可以直接附接到第三传动齿轮47的侧表面,或者如果图案形成表面50能够与第三传动齿轮47的旋转同步地旋转,则图案形成表面50可以通过间隔件附接到第三传动齿轮47。
以这样的方式,能够根据第三传动齿轮47的旋转角度改变成不同形式的图案形成表面50被设置成与第三传动齿轮47同步旋转。基于图案形成表面50的形式,检测到第三传动齿轮47的绝对角度。因此与带进给机构29相关联地建立用于检测旋转角度的盘等不是必要的。另外,能够检测第三传动齿轮47的绝对角度,即,能够以空间节省的方式高精度地检测链轮32的绝对角度。
通常在齿轮中存在由于加工精度导致的尺寸误差。在包括多个齿轮的齿轮链中,齿轮的误差被累积,使得不能够掌握在驱动齿轮43的旋转角度和最终齿轮42的旋转角度之间的关联。然而,如上所述,当与最终齿轮42相关联的第三传动齿轮47、第二传动齿轮46、第一传动齿轮45和驱动齿轮43具有是最终齿轮42的旋转数的整数倍的旋转数时,其它齿轮对于最终齿轮42的误差在最终齿轮42的一个完全旋转期间周期性地出现。因此,出现在最终齿轮42的绝对旋转角度中的误差在一个旋转周期中重复。
在带进给器10中,以等节距保持在带26上的电子部件被顺序地供应到供应端口27。在这种情形中,为了避免电子部件被进给到的位置中的变化,有必要精确地调节用于每次节距进给的带26或链轮32的停止位置。为此,在图3中示出的进给器调节装置55设置在带进给器10中。使用稍后将描述的校正表A或校正表B,进给器调节装置55计算用于驱动马达33的驱动量的校正量,以便在带进给器10中在节距进给之后调节停止位置。基于计算结果,设置在带进给器10中的进给器控制单元35控制驱动马达33的驱动量。
进给器调节装置55连接到带进给器10的进给器控制单元35。在进给器调节期间,控制命令或者各种数据能够在进给器控制单元35和进给器调节装置控制单元56之间发送和接收。诸如相机的外部测量仪器57(见图4(C))设置在进给器调节装置55中。外部测量仪器57设置在处于带进给器10的供应端口28上方的位置中。
替代地,未示出的高精确旋转编码器可以附接到链轮32的旋转轴上以便于链轮32同步旋转,使得能够直接检测链轮32的旋转角度。旋转编码器用于创建稍后将描述的校正表B。在创建校正表B之后,必须移除旋转编码器。然而,相比诸如相机的光学外部测量仪器,旋转编码器能够执行高精度测量。
进给器调节装置55包括图像处理区58、存储区59以及计算处理区60。图像处理区58对由外部测量仪器57取得的图像执行处理并识别成像目标的位置。存储区59存储各种数据,诸如带26和链轮32的参考停止位置、控制程序等。计算处理区60测量通过图像处理区58识别的链轮32的停止位置或带26的停止位置与其在存储区59中存储的参考停止位置之间的误差。
在链轮32的一个完全旋转期间,进给器调节装置55测量在带26的停止位置与其参考停止位置之间的误差以及在链轮32的停止位置与其参考停止位置之间的误差。然后,进给器调节装置55创建校正表,其中,误差与通过编码器49检测的链轮32的绝对旋转角度相关联,并且已创建的校正表存储在存储区59中。
在校正步骤中,进给器调节装置55更新校正表A和校正表B。已更新的校正表A和已更新的校正表B存储在进给器控制单元35的存储区59中并被相应地使用。
为每个带进给器齿轮单元执行一次校正步骤是足够的。通常只在齿轮单元完成之后或之前提供校正步骤。顺带提及,为每个齿轮单元存储一次的校正表A和校正表B用作齿轮单元特有的校正数据。
图8是示出创建校正表A的过程的流程图。
校正表A是基于在驱动马达33的旋转角度(理论值)与绝对传感器48的角度信息之间角度误差信息的校正表。
在步骤(S1A)中清除校正表A。在步骤2(S2A)中操作一次驱动马达33。假设链轮32的销31的数量是30个,完成设定使得无论何时驱动马达33操作一次,链轮32都能够旋转12度(360度/30=12度)的角度。在步骤3(S3A)中读取绝对传感器48的角度信息。在步骤4(S4A)中将数据保存到校正表A中。在步骤5(S5A)中检查绝对传感器48是否已经完成一个完全旋转(在这种情况下,驱动马达33已操作30次)。当驱动马达33已操作30次时,完成与链轮32的各个销31相对应的校正表A。当驱动马达33未操作30次时,重复步骤2(S2A)至步骤5(S5A)。
图9(A)是解释在其中链轮的销的数量是4个的情况下定义旋转的视图。图9(B)是链轮的操作角度与操作次数之间的关联的图。图9(C)是解释传感器的检测范围的视图。图10是解释在绝对传感器48关于链轮的销位置的信息与在驱动马达33内部设置的ABZ编码器的位置信息之间关系(在分辨度方面的差异)的视图。图11(A)是在绝对传感器48中存在误差时,链轮的操作角度与驱动马达33的操作次数之间的关系图。图11(B)是图11(A)主要部分放大图。图12是在绝对传感器48的检测角度与驱动马达33的操作次数之间的关系图。图13是解释校正表A的视图。
在此,将经由示例使用简化链轮61描述校正表A,其中,链轮具有4齿并且齿轮具有1/12的减速比。在简化链轮61中,由于齿轮均有1/12的减速比,所以一次最小操作量(当驱动马达33进行一个完全旋转时,简化链轮61的旋转角度)是作为销31之间的间距的1/3的角度。
如图9(B)中所示,当驱动马达33操作12次时,链轮操作角度达到360度。在这样粗略的构造示例中,绝对传感器48检测例如第四次操作终止的位置,如图9(C)所示。
在这种情况下,鉴于各个传动齿轮的误差、传感器噪声等,避免了在相对端中使用5度,并且检测120度±12.5度的范围的角度信息,使得能够粗略地检测到关于简化链轮61的销31的位置的信息(销位置信息)。
然而,如图11(A)所示,传动齿轮和绝对传感器48不是理想的而是具有误差的,这会延续到下一个操作位置的范围。在这种情况下,销31的位置被错误地检测。
即,尽管在假设绝对传感器48是理想的情况下,应当确定操作位置距第二销1/3,但是由于巨大的误差可能确定的是操作位置距第二销2/3,如图11(B)所示。
为了消除这样的错误确定,获得当绝对传感器48中存在误差时与操作次数相对应的绝对传感器48的检测角度(θ0,θ1,θ2,…θ11),如图12所示。那些检测角度与校正表A中的最小操作量(0,1/3,2/3,…)相关联,如图13所示。使用校正表A能够消除错误确定。
以这种方式,不管何时驱动马达33被以预定角度旋转地驱动,带进给器齿轮单元11均能够借助于驱动马达33旋转地驱动链轮32,并且获取在传动齿轮中设置的绝对传感器48的角度信息。基于在驱动马达33的理论旋转角度与绝对传感器48的角度信息之间的角度误差信息,创建校正表A(在图13中的粗框内部)。使用校正表A,通过进给器控制单元35控制驱动马达33的旋转。然而,当绝对传感器48的线性不是那么差时,不必刻意使用校正表A。
根据校正表A,即使在绝对传感器48并不理想而是具有误差时,基于角度误差信息使用校正表也能够消除错误的检测。另外,能够在没有外部测量仪器(相机或旋转编码器)的情况下创建校正表A。
图14是示出使用外部测量仪器57(相机或旋转编码器)创建校正表B的过程的流程图。
校正表B是基于驱动马达33相对于链轮32的销位置的角度信息和绝对传感器48的角度信息的校正表。
在步骤1(S1B)中创建校正表B。在步骤2(S2B)中操作一次驱动马达33。在步骤3(S3B)中读取绝对传感器48的角度信息。在步骤4(S4B)中将绝对传感器48的角度信息转换成链轮32的销号码。在步骤5(S5B)中将绝对传感器48的数据保存到校正表B中。绝对传感器48的角度信息可以是用于一个销号码的恒定宽度的角度信息。在步骤6(S6B)中通过外部测量仪器57测量链轮32的销位置的位移。在步骤7(S7B)中将驱动马达33的角度信息(位移)的数据保存到校正表B中。在步骤8(S8B)中检查链轮32是否已经完成一个完全旋转(在这种情况下,驱动马达33已操作30次)。当驱动马达33操作30次时,校正表B完成。当驱动马达33未操作30次时,重复步骤2(S2B)至步骤8(S8B)。
图15是用于解释校正表B的视图。
这里,将经由示例使用与上述简化链轮相同的简化链轮61描述校正表B。校正表B是通过使用外部测量仪器57获得的。当传动齿轮和链轮32中不存在加工误差时,与操作次数相对应的角度绘制理想角度,如图15所示。然而,实际角度是包括误差的角度(α0,α1,α2,…α11)。
这里,将进行关于借助外部测量仪器57和在步骤7(S7B)中保存的角度信息(位移)数据检测误差角度的方法的描述。(将使用以下链轮32进行描述:该链轮32与简化链轮61相比需要以更高的精度进行位置控制,尽管相同的事情能够应用到简化链轮61)。
在步骤2(S2B)中,驱动马达33被操作一次。从那时的绝对传感器48的角度信息获取关于链轮32的销号码的信息,并且所获取的信息被保存作为校正表B中的销信息(S3B、S4B和S5B)。
接下来,通过外部测量仪器57测量链轮32的销位置的位移。通过在驱动马达33内部设置的ABZ编码器(未示出,见图10)的计数被进行与所测量的位移相对应的计算,并且所计算的计数被保存到校正表B中,作为与那时的销号码相对应的驱动马达33的角度信息(位移)(S6B和S7B)。
基于驱动马达33的旋转,旋转地驱动链轮32。然而,由于加工精度,导致在齿轮方面存在尺寸误差。在包括多个齿轮的齿轮链中,齿轮的误差进一步累积。因此,在多数情况下,链轮32的销位置从其常规位置移位。
因此,通过外部测量仪器57测量通过驱动马达33的旋转而标准化的链轮32的销位置。当高精度旋转编码器用作外部测量仪器57时,与误差角度相对应的驱动马达的操作角度(对应于计数)根据所获得的角度信息计算,并且所计算的操作角度被设成在步骤7(S7B)中保存的角度信息(位移)数据。
当外部测量仪器57是诸如相机的光学测量仪器时,链轮32的销位置从常规位置的水平(例如,图4(C)中的左/右方向)移动量被转换(计算)成驱动马达33的旋转角度(位移),并且所获得的旋转角度被设定成在步骤7(S7B)中保存的角度信息(位移)。
如上所述,当传动齿轮或绝对传感器48不是理想的而是具有大误差时,可以将校正表A连同校正表B一起使用(并不是说,即使在误差大时,绝对传感器48的角度信息也可以被直接读取并转换成链轮32的销号码。)
为了消除这样的旋转误差,获得实际角度的误差(α0,α1,α2,…α11)。所获得的误差与图15中所示的校正表B中的最小操作量相关联,使得在使用校正表B时能够消除误差。即,使用校正表B增加/减小对驱动马达33的命令值,以便消去误差。校正表B中的校正值可以是角度数据或其中角度数据被转换成马达命令的值的控制信息。然而,链轮32的驱动控制的特征在于,还使用通过在驱动马达33中设置的ABZ编码器(例如,在驱动马达进行一个完全旋转时,计数1440的马达编码器)获得的角度信息。
即,对于将链轮32的一个完全旋转等分的角度中的每一个,带进给器齿轮单元11获取绝对传感器48的角度信息以及从在驱动马达33中设置的马达编码器获得的角度信息,并且基于绝对传感器48的角度信息和驱动马达33的角度创建校正表B(图15中的粗框内部),以便以每个角度旋转链轮32。
接着,使用校正表B通过进给器控制单元35旋转地控制驱动马达33。
另外,对于将链轮32的一个完全旋转等分的角度中的每一个的绝对传感器48的角度信息不限于其中通过销号码将一个完全旋转等分的方式,而是可以将销之间的间距进一步等分。由于以这样的方式更窄的等分,导致当将具有高分辨率的旋转编码器用作外部测量仪器57时,能够容易比较地创建校正表B。替代地,即使在其中使用诸如相机的光学仪器的情况下,也能够在也使用计算时创建校正表B。
根据校正表B,能够基于具有用于链轮32的每个销的校正值的校正表旋转地控制驱动马达33,使得能够将带26在节距进给之后的停止位置或链轮32在分度旋转之后的停止位置调节到其参考停止位置。
特别地,就绝对传感器48的角度信息而言,只在能够识别到链轮32的哪个销靠近绝对传感器48才运行良好。因此,即使在不将高精度传感器用作绝对传感器而是使用非常廉价的传感器时,如果还使用原始在驱动马达33内部设置的高分辨率的马达编码器的信息,也能够实现精确控制。
此外,在使用基于绝对传感器48相对于驱动马达33的理论旋转角度的角度误差信息的校正表A时,尽管绝对传感器48的非常糟糕的线性,也能够实现精确控制。
在这样构造带进给器10和带进给器齿轮单元11中,传感器设置成面对设置在链轮32中并且其与最终齿轮42的旋转比是1:N的传动齿轮。因此,不必在链轮32的侧表面的开口中设置作为带进给器10的尤其大的组件的传感器。
此外,在这样的构造中,图5中示出的最终齿轮42以与背景文献构造相同的方式同轴地固定到链轮32。链轮32的旋转轴在进给器外壳41的宽度W方向上延伸。因此,最终齿轮42在其上的链轮32使得轴向在宽度方面变得更大。结果,能够在链轮32和进给器外壳41之间确保图5中示出的最小间隙Ws。因此,在与最终齿轮42的旋转比为1:N的传动齿轮(即,第三传动齿轮47)是单齿轮时,在其中设置第三传动齿轮47的区域内、在进给器外壳41的宽度W的方向上能够确保其中足以设置传感器的大间隙Wb。因此,不必在进给器外壳41的宽度W方向上确保其中应布置链轮32、最终齿轮42以及传感器的空间,而能够抑制带进给器10在宽度方向上的加大。
另外,在带进给器10中,在通过传感器检测其角度的传动齿轮(第三传动齿轮)与最终齿轮42之间的旋转比是1:1。因此,能够通过简单的计算处理以高速检测链轮32的角度。
此外,根据带进给器10,相对于带进给器10在宽度方向上的中心线44,第三传动齿轮47设置在与链轮32相反的一侧上。因此,在进给器外壳41的宽度方向上,传动齿轮能够设置在驱动齿轮43和链轮32之间。换言之,能够通过有效地使用其中设置驱动马达33的厚度方向空间来设置链轮32。
因此,根据本发明的带进给器10和带进给器齿轮单元11能够在制作得薄的同时,在节距进给之后精确地调节带26的停止位置。
本发明基于在2012年6月18日提交的日本专利申请(专利申请No.2012-136936),其内容通过引用并入在此。
工业适用性
本发明适用于附接到电子部件安装设备以便供应电子部件的带进给器和带进给器齿轮单元。
附图标记
10 带进给器
11 带进给器齿轮单元
12 电子部件安装设备
26 带(载带)
30 进给孔
31 销
32 链轮
33 驱动马达
35 进给器控制单元(控制装置)
40 齿轮单元
42 最终齿轮
43 驱动齿轮
44 宽度方向上心线
47 第三传动齿轮(传动齿轮)
48 绝对传感器(传感器)
A,B 校正表
Claims (5)
1.一种带进给器,在所述带进给器中,保持电子部件的载带通过齿轮单元被节距进给,以便将电子部件供应到电子部件安装设备的拾取位置,所述齿轮单元包括:
链轮,所述链轮包括销和最终齿轮,所述销设置在所述链轮的圆周上,所述销与在所述载带中以等节距设置的进给孔啮合;以及
一个或多个传动齿轮,所述一个或多个传动齿轮设置在驱动马达和所述最终齿轮之间,
其中,检测角度的传感器被设置成面对所述一个或多个传动齿轮中的、与所述最终齿轮的旋转比是1:N的传动齿轮,N是正整数,并且
其中,被所述传感器检测角度的传动齿轮是与所述最终齿轮的旋转比是1:1、并且与所述最终齿轮直接啮合的传动齿轮。
2.根据权利要求1所述的带进给器,
其中,设置在所述驱动马达的输出轴上的驱动齿轮相对于所述带进给器在宽度方向上的中心线设置在所述链轮的相反侧上。
3.一种带进给器齿轮单元,所述带进给器齿轮单元节距进给保持电子部件的载带,以便将电子部件供应到电子部件安装设备的拾取位置,所述带进给器齿轮单元包括:
链轮,所述链轮包括销和最终齿轮,所述销设置在所述链轮的圆周上,所述销与在所述载带中以等节距设置的进给孔啮合;以及
一个或多个传动齿轮,所述一个或多个传动齿轮设置在驱动马达和所述最终齿轮之间,
其中,检测角度的传感器被设置成面对所述一个或多个传动齿轮中的、与所述最终齿轮的旋转比是1:N的传动齿轮,N是正整数,并且
其中,被所述传感器检测角度的传动齿轮是与所述最终齿轮的旋转比是1:1、并且与所述最终齿轮直接啮合的传动齿轮。
4.根据权利要求3所述的带进给器齿轮单元,包括控制装置,所述控制装置用于:
通过所述驱动马达旋转地驱动所述链轮;
对于使所述链轮的一个完全旋转等分的角度中的每一个,获取在所述传动齿轮中设置的绝对传感器的角度信息以及从在所述驱动马达内部设置的马达编码器获得的角度信息;
基于所述绝对传感器的角度信息和所述驱动马达的角度信息,创建用于以所述角度中的每一个旋转所述链轮的校正表;以及
使用所述校正表旋转地控制所述驱动马达。
5.根据权利要求4所述的带进给器齿轮单元,包括控制装置,所述控制装置用于:
通过所述驱动马达旋转地驱动所述链轮;
无论何时所述驱动马达被以恒定角度旋转地驱动,都获取设置在所述传动齿轮中的所述绝对传感器的角度信息;
基于在所述驱动马达的理论旋转角度和所述绝对传感器的角度信息之间的角度误差信息创建校正表;以及
使用所述校正表旋转地控制所述驱动马达。
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