CN104869798B

CN104869798B - 元件安装装置

Info

Publication number: CN104869798B
Application number: CN201510053283.0A
Authority: CN
Inventors: 向岛仁
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2035-02-02
Also published as: CN104869798A; JP2015156416A

Abstract

本发明提供一种元件安装装置，其能够提高安装头具备的吸嘴单元的旋转位置控制的精度。在多个吸嘴单元配置成在俯视图中相对于正交的第一假想轴和第二假想轴的双方对称而构成的4个吸嘴单元列的两外侧设置第一电动机和第二电动机。利用第一带向前方左侧吸嘴单元列传递第一电动机的旋转驱动力，利用第二带向前方右侧吸嘴单元列传递第二电动机的旋转驱动力，利用第三带向后方左侧吸嘴单元列传递第一电动机的旋转驱动力，利用第四带向后方右侧吸嘴单元列传递第二电动机的旋转驱动力。

Description

元件安装装置

技术领域

本发明涉及通过安装头将电子元件安装于基板的元件安装装置，所述安装头具备绕上下轴旋转自如地设置而利用下端的吸嘴吸附电子元件的多个吸嘴单元。

背景技术

元件安装装置的安装头为具备绕上下轴旋转自如地设置而在下端具有吸嘴的多个吸嘴单元的结构，目前，提出了各种方式的安装头。例如下述的专利文献1中，公开了如下的结构：将多个吸嘴单元排列成2列而配置，并且在这两个吸嘴单元列的两侧配置使吸嘴单元旋转的2个电动机，各电动机分别经由1条带对吸嘴单元的一半进行旋转驱动。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本国特开2010-93177号公报

发明内容

但是，上述现有的安装头中，1个电动机利用1条带驱动一半数量的吸嘴单元，因此存在带的每1条的长度变长，而各吸嘴单元的旋转位置控制的精度产生困难的问题。

因此本发明的目的在于提供一种元件安装装置，其能够提高安装头具备的吸嘴单元的旋转位置控制的精度。

本发明的元件安装装置，具备：元件供给部，供给电子元件；基板搬送部，将基板搬送至规定位置并定位；安装头，具备绕上下轴旋转自如地设置并利用下端的吸嘴吸附电子元件的多个吸嘴单元，利用所述吸嘴单元拾取由所述元件供给部供给的电子元件而安装于由所述基板搬送部定位后的基板，其中，所述安装头包括：4个吸嘴单元列，所述多个吸嘴单元配置成在俯视图中相对于正交的第一假想轴和第二假想轴的双方对称；第一电动机及第二电动机，配置在所述4个吸嘴单元列的所述第一假想轴延伸的方向的两外侧；第一带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第一电动机一侧的2个吸嘴单元列的一侧的各吸嘴单元传递所述第一电动机的旋转驱动力；第二带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第二电动机一侧的2个吸嘴单元列的一侧的各吸嘴单元传递所述第二电动机的旋转驱动力；第三带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第一电动机一侧的2个吸嘴单元列的另一侧的各吸嘴单元传递所述第一电动机的旋转驱动力；第四带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第二电动机一侧的2个吸嘴单元列的另一侧的各吸嘴单元传递所述第二电动机的旋转驱动力。

【发明效果】

若使用本发明的元件安装装置，则能够提高安装头具备的吸嘴单元的旋转位置控制的精度。

附图说明

图1是本发明的一实施方式中的元件安装装置的要部立体图。

图2是本发明的一实施方式中的元件安装装置具备的安装头的立体图。

图3是表示本发明的一实施方式中的安装头中的吸嘴单元的配置的俯视图。

图4(a)(b)是本发明的一实施方式中的安装头的局部立体图。

图5(a)(b)是表示本发明的一实施方式中的安装头上的带的绕挂状态的俯视图。

图6是表示本发明的一实施方式中的元件安装装置的控制系统的框图。

【标号说明】

1 元件安装装置

2 基板

3 电子元件

12 基板搬送输送机(基板搬送部)

13 元件供料器(元件供给部)

21 安装头

21a 吸嘴

32 吸嘴单元

33 吸嘴单元列

35L 第一电动机

35R 第二电动机

37a 第一带

37b 第二带

37c 第三带

37d 第四带

J1 第一假想轴

J2 第二假想轴

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1所示的元件安装装置1是向基板2安装电子元件3的装置，在基底11上具有作为基板搬送部的基板搬送输送机12、作为元件供给部的多个元件供料器13、元件安装机构14、基板摄像机15及元件摄像机16。此处为了说明方便，将基于基板搬送输送机12的基板2的搬送方向(图中所示的箭头A)设为X轴方向(从作业者OP观察的左右方向)，将与X轴方向正交的水平面内方向(从作业者OP观察的前后方向)设为Y轴方向。另外，将上下方向设为Z轴方向。

基板搬送输送机12进行将从上游工序侧(图1的纸面左方)送来的基板2搬入而定位于规定的作业位置的动作、和将定位于作业位置的基板2向下游工序侧(图1的纸面右方)搬出的动作。元件供料器13例如由带式供料器构成，向元件供给口13p连续地供给电子元件3。元件安装机构14包括具备向下方延伸的多个吸嘴21a的安装头21、使安装头21在水平面内移动的头移动机构22。基板摄像机15在使拍摄视场朝向下方的状态下安装于安装头21，元件摄像机16在使拍摄视场朝向上方的状态下设置于基底11上的基板搬送输送机12与元件供料器13之间的位置。基板摄像机15进行利用基板搬送输送机12而定位于作业位置的基板2的识别，元件摄像机16进行安装头21利用吸嘴21a吸附的电子元件3的识别。

图2及图3中，安装头21在基底构件31上具备多根(此处为8根)吸嘴单元32。各吸嘴单元32由相对于基底构件31升降自如且绕上下轴(Z轴)旋转自如地设置的中空的构件构成，在下端具备前述的吸嘴21a。

安装于基底构件31的8根吸嘴单元32构成以相对于在俯视图中正交的第一假想轴J1和第二假想轴J2的双方对称的方式配置的4个吸嘴单元列33(吸嘴单元32的列)。本实施方式中，第一假想轴J1与X轴方向平行，第二假想轴J2与Y轴方向平行。各吸嘴单元列33由在第一假想轴J1延伸的方向上排列的2个吸嘴单元32构成。

本实施方式中，为了说明的方便，如图3所示，将上述4个吸嘴单元列33中的、位于第一假想轴J1的前方且第二假想轴J2的左侧的吸嘴单元列33称为“前方左侧吸嘴单元列33a”，将位于第一假想轴J1的前方且第二假想轴J2的右侧的吸嘴单元列33称为“前方右侧吸嘴单元列33b”。另外，将位于第一假想轴J1的后方且第二假想轴J2的左侧的吸嘴单元列33称为“后方左侧吸嘴单元列33c”，将位于第一假想轴J1的后方且第二假想轴J2的右侧的吸嘴单元列33称为“后方右侧吸嘴单元列33d”。

图4(a)中，构成前方左侧吸嘴单元列33a的2个吸嘴单元32和构成前方右侧吸嘴单元列33b的2个吸嘴单元32在相同的高度的位置具备上级侧从动带轮34U。另外，构成后方左侧吸嘴单元列33c的2个吸嘴单元32和构成后方右侧吸嘴单元列33d的2个吸嘴单元32在相同高度的位置具备下级侧从动带轮34D。位于前方的(即前方左侧吸嘴单元列33a及前方右侧吸嘴单元列33b的)4个吸嘴单元32的上级侧从动带轮34U位于相比位于后方的(即后方左侧吸嘴单元列33c及后方右侧吸嘴单元列33d的)4个吸嘴单元32的下级侧从动带轮34D相对靠上方的位置。

图2、图3及图4(a)、(b)中，在安装头21的基底构件31上的、4个吸嘴单元列33的第一假想轴J1延伸的方向(即左右方向)的两外侧的位置，2个电动机35分别以使驱动轴35J朝向下方的姿势设置。2个电动机35由位于左侧的第一电动机35L和位于右侧的第二电动机35R构成，这些第一电动机35L及第二电动机35R如图3所示，它们的驱动轴35J配置在俯视图中位于第一假想轴J1上且相对于第二假想轴J2对称的位置。

图4(a)、(b)中，分别在第一电动机35L的驱动轴35J和第二电动机35R的驱动轴35J上，上级侧的驱动带轮(上级侧驱动带轮36U)和下级侧的驱动带轮(下级侧驱动带轮36D)沿上下排列设置。第一电动机35L的上级侧驱动带轮36U和第二电动机35R的上级侧驱动带轮36U位于与位于前方的(即前方左侧吸嘴单元列33a及前方右侧吸嘴单元列33b的)4个吸嘴单元32的上级侧从动带轮34U相同的高度，第一电动机35L的下级侧驱动带轮36D和第二电动机35R的下级侧驱动带轮36D位于与位于后方的(即后方左侧吸嘴单元列33c及后方右侧吸嘴单元列33d的)4个吸嘴单元32的下级侧从动带轮34D相同的高度。

图3、图4(b)及图5(a)中，在第一电动机35L的上级侧驱动带轮36U和构成前方左侧吸嘴单元列33a的2个吸嘴单元32的上级侧从动带轮34U上架设有第一带37a，在第二电动机35R的上级侧驱动带轮36U和构成前方右侧吸嘴单元列33b的2个吸嘴单元32的上级侧从动带轮34U上架设有第二带37b(也参照图2)。另外，图3、图4(b)及图5(b)中，在第一电动机35L的下级侧驱动带轮36D和构成后方左侧吸嘴单元列33c的2个吸嘴单元32的下级侧从动带轮34D上架设有第三带37c，在第二电动机35R的下级侧驱动带轮36D和构成后方右侧吸嘴单元列33d的2个吸嘴单元32的下级侧从动带轮34D上架设有第四带37d。

如图3、图4(a)、(b)及图5(a)所示，第一带37a被在前方左侧吸嘴单元列33a与第一电动机35L的上级侧驱动带轮36U之间设置的左侧上级张力辊38a施加适度的张力，第二带37b被在前方右侧吸嘴单元列33b与第二电动机35R的上级侧驱动带轮36U之间设置的右侧上级张力辊38b施加适度的张力。另外，如图3、图4(b)及图5(b)所示，第三带37c被在后方左侧吸嘴单元列33c与第一电动机35L的下级侧驱动带轮36D之间设置的左侧下级张力辊38c施加适度的张力，第四带37d被在后方右侧吸嘴单元列33d与第二电动机35R的下级侧驱动带轮36D之间设置的右侧下级张力辊38d施加适度的张力。

如图3及图5(a)、(b)所示，4个带(第一带37a、第二带37b、第三带37c及第四带37d)配置成在俯视图中相对于第一假想轴J1及第二假想轴J2的双方对称。因此，能够对这4个带(第一带37a、第二带37b、第三带37c及第四带37d)使用长度相等的同一类型的带。

若第一电动机35L的驱动轴35J旋转，则其旋转驱动力经由第一带37a向前方左侧吸嘴单元列33a(即，4个吸嘴单元列33中的位于第一电动机35L一侧的2个吸嘴单元列33的一侧)的各吸嘴单元32传递，同时，经由第三带37c向后方左侧吸嘴单元列33c(即，4个吸嘴单元列33中的位于第一电动机35L一侧的2个吸嘴单元列33的另一侧)的各吸嘴单元32传递，这4个吸嘴单元32绕Z轴向同一方向以同一角度旋转。另外，若第二电动机35R的驱动轴35J旋转，则其旋转驱动力经由第二带37b向前方右侧吸嘴单元列33b(即，4个吸嘴单元列33中的位于第二电动机35R一侧的2个吸嘴单元列33的一侧)的各吸嘴单元32传递，同时，经由第四带37d向后方右侧吸嘴单元列33d(即，4个吸嘴单元列33中的位于第二电动机35R一侧的2个吸嘴单元列33的另一侧)的各吸嘴单元32传递，这4个吸嘴单元32绕Z轴向同一方向以同一角度旋转。

如上所述，本实施方式中，在第一电动机35L的驱动轴35J上将上级侧驱动带轮36U和下级侧驱动带轮36D上下配置，由此将第一带37a和第三带37c相对地上下配置，因此通过使第一电动机35L的驱动轴35J旋转，能够使前方左侧吸嘴单元列33a的2个吸嘴单元32和后方左侧吸嘴单元列33c的2个吸嘴单元32同时旋转。另外，同样地，在第二电动机35R的驱动轴35J上将上级侧驱动带轮36U和下级侧驱动带轮36D上下配置，由此将第二带37b和第四带37d相对地上下配置，因此通过使第二电动机35R的驱动轴35J旋转，能够使前方右侧吸嘴单元列33b的2个吸嘴单元32和后方右侧吸嘴单元列33d的2个吸嘴单元32同时旋转。

图2中，在安装头21的内部，设置使各吸嘴单元32单独升降的吸嘴单元升降机构21A。在拾取向元件供料器13的元件供给口13p供给的电子元件3、或将拾取的电子元件3向基板2安装的情况下等需要使吸嘴单元32单独绕Z轴旋转时，利用吸嘴单元升降机构21A使该吸嘴单元32下降后，利用第一电动机35L或第二电动机35R使包括该吸嘴单元32的吸嘴单元列33的整体旋转。

图6中，基于基板搬送输送机12的基板2的搬送控制和向作业位置的停止控制及基于各元件供料器13的电子元件3的供给动作的控制由元件安装装置1具备的控制装置40进行。基于头移动机构22的安装头21的移动动作的控制也由控制装置40进行，基于2个电动机35(第一电动机35L及第二电动机35R)的各吸嘴单元32的绕Z轴的旋转动作和基于吸嘴单元升降机构21A的升降动作及使各吸嘴单元32进行经由吸嘴21a的电子元件3的吸附动作的吸附机构21B(图6)的动作控制也由控制装置40进行。基于基板摄像机15的拍摄动作的控制和基于元件摄像机16的拍摄动作的控制由控制装置40进行，通过基板摄像机15的拍摄动作得到的图像数据和通过基于元件摄像机16的拍摄动作得到的图像数据的图像识别由控制装置40在图像识别部40a中进行。

在基于元件安装装置1的向基板2的电子元件3的安装动作中，首先，基板搬送输送机12搬入从元件安装装置1的上游侧供给的基板2，定位于作业位置。并且，头移动机构22在水平面内使安装头21移动，位于基板2的上方的基板摄像机15进行设于基板2的基板标记2m(图1)的拍摄。并且，控制装置40在图像识别部40a中对得到的基板标记2m的图像进行图像识别，检测基板2的距离标准的作业位置的位置偏离。

控制装置40检测出基板2的位置偏离后，头移动机构22使安装头21向元件供料器13的上方移动，安装头21与元件供料器13供给电子元件3相配合而使各吸嘴单元32的下端(吸嘴21a)吸附电子元件3并拾取。并且，头移动机构22以吸嘴单元32拾取的电子元件3通过元件摄像机16的上方的方式使安装头21移动，元件摄像机16进行电子元件3的拍摄。控制装置40进行利用基于元件摄像机16的拍摄得到的图像数据的图像识别，求出相对于吸嘴21a的电子元件3的位置偏离(吸附偏离)。

控制装置40求出相对于吸嘴21a的电子元件3的位置偏离后，头移动机构22使安装头21移动，吸嘴单元32使利用下端的吸嘴21a吸附的电子元件3位于基板2的上方。并且，安装头21使吸嘴单元32下降而将电子元件3安装于基板2。安装头21以在此时已经求出的基板2的位置偏离和电子元件3的吸附偏离被修正的方式进行相对于基板2的吸嘴单元32的位置校正(包括旋转校正)。应安装于基板2的全部电子元件3的安装结束后，基板搬送输送机12将基板2向元件安装装置1的外部搬出。

在这种元件安装动作中，本实施方式中的元件安装装置1中，如前所述，2个电动机35(第一电动机35L及第二电动机35R)利用共计4条带(第一带37a、第二带37b、第三带37c及第四带37d)驱动安装头21所具备的全部吸嘴单元32的各四分之一(此处为2条)。因此，带的每1条的长度短，能够提高安装头21具备的吸嘴单元32的旋转位置控制的精度。

另外，本实施方式中的元件安装装置1中，安装头21具备的2个电动机35(第一电动机35L及第二电动机35R)如前所述，在俯视图中位于第一假想轴J1上并且配置在相对于第二假想轴J2对称的位置，因此，安装头21的整体的重量平衡良好，能够进行基于头移动机构22的安装头21的稳定的移动控制。

另外，本实施方式中的元件安装装置1中，如前所述，安装头21的4个带(第一带37a、第二带37b、第三带37c及第四带37d)配置成在俯视图中相对于第一假想轴J1及第二假想轴J2的双方对称，对4个带(第一带37a、第二带37b、第三带37c及第四带37d)能够使用长度相等的同一类型的带，因此在成本方面有利。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述的实施方式所示的内容。例如，上述的实施方式中，各吸嘴单元列33由在第一假想轴J1延伸的方向上排列的2个吸嘴单元32构成，但构成各吸嘴单元列33的吸嘴单元32的数量不限于2个，也可以为3个以上。

本申请基于2014年2月20申请的日本专利申请(特愿2014-030315)，享有其优先权。

【产业实用性】

提供能够提高安装头具备的吸嘴单元的旋转位置控制的精度的元件安装装置。

Claims

1.一种元件安装装置，具备：元件供给部，供给电子元件；基板搬送部，将基板搬送至规定位置并定位；安装头，具备绕上下轴旋转自如地设置并利用下端的吸嘴吸附电子元件的多个吸嘴单元，利用所述吸嘴单元拾取由所述元件供给部供给的电子元件而安装于由所述基板搬送部定位后的基板，其特征在于，

所述安装头包括：

4个吸嘴单元列，所述多个吸嘴单元配置成在俯视图中相对于正交的第一假想轴和第二假想轴的双方对称，分别由2个以上的吸嘴单元构成；

第一电动机及第二电动机，配置在所述4个吸嘴单元列的所述第一假想轴延伸的方向的两外侧；

第一带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第一电动机一侧的2个吸嘴单元列的一侧的各吸嘴单元传递所述第一电动机的旋转驱动力；

第二带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第二电动机一侧的2个吸嘴单元列的一侧的各吸嘴单元传递所述第二电动机的旋转驱动力；

第三带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第一电动机一侧的2个吸嘴单元列的另一侧的各吸嘴单元传递所述第一电动机的旋转驱动力；

第四带，向所述4个吸嘴单元列中的位于所述第二电动机一侧的2个吸嘴单元列的另一侧的各吸嘴单元传递所述第二电动机的旋转驱动力，

所述第一带、所述第二带、所述第三带和所述第四带各自架设于成为传递旋转驱动力的对象的任一吸嘴单元列但不架设于非传递旋转驱动力的对象的吸嘴单元列，

所述第一带、所述第二带、所述第三带和所述第四带配置成在俯视图中相对于所述第一假想轴和所述第二假想轴的双方对称。

2.根据权利要求1所述的元件安装装置，其特征在于，

所述第一电动机和所述第二电动机在俯视图中位于所述第一假想轴上并且配置在相对于所述第二假想轴对称的位置。

3.根据权利要求1或2所述的元件安装装置，其特征在于，

所述第一带和所述第三带相对地上下配置，所述第二带和所述第四带相对地上下配置。

4.根据权利要求1或2所述的元件安装装置，其特征在于，

所述4个吸嘴单元列的每一个由在所述第一假想轴延伸的方向上排列的2个以上的吸嘴单元构成。