CN105309062B - 电子设备组装机 - Google Patents

Abstract

本发明对电子设备组装机进行改善，该电子设备组装机通过在主体框架上支撑基材搬运装置、多个元件供给装置及安装装置而成，该基材搬运装置沿搬运方向搬运基材，该多个元件供给装置沿与搬运方向平行的方向排列，每个元件供给装置分别供给一种电子电路元件，该安装装置从元件供给装置接收电子电路元件并安装于由基材搬运装置搬入至作业区域的基材上。安装装置包括(a)多台多关节型机器人(40)和(b)机器人导轨(42)，该多台多关节型机器人(40)包括：臂部(54)，包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件(46、48、50、52)；及手部(52)，以能够相对转动的方式安装于该臂部(54)的自由端部，该机器人导轨(42)以能够沿与搬运方向平行的方向移动的方式对上述多台多关节型机器人(40)的基端部进行支撑，将保持了多个吸嘴(98)的旋转型头(80)保持于手部(52)。

Description

电子设备组装机

技术领域

本发明涉及具备多关节型机器人的电子设备组装机及与其类似的组装机，该多关节型机器人包括：臂部，包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件；及手部，以能够相对转动的方式安装于该臂部的自由端部。

背景技术

在汽车的组装线等组装大型装置的组装线中广泛地使用多关节型机器人，但是在电子电路元件安装机中，例如，如下述专利文献1所记载的那样，使用XY型机器人。通常，电子电路元件安装机通过在由基材搬运装置搬入至作业区域内的电路基板上安装从多个元件供给装置供给的多个电子电路元件而组装电子电路，但是电子电路元件相对于电路基板的定位要求较高的精度，因此使用易于获得较高的定位精度的XY型机器人。

专利文献1：日本特开2010-263069号公报

相对于此，在电子电路元件安装机中，近年来，不仅在平板状的电路基板上安装电子电路元件，也要求在三维形状的基材上安装以电子电路元件为首的各种元件(通称为电子设备元件)，另外，要求较高的组装作业效率。为了满足该要求，提高手部的运动的自由度，并且在电子设备元件相对于一个基材的安装区域配置多个机器人，例如，有效的做法为，能够如在一个机器人从元件供给装置进行电子设备元件的取出时使其它机器人进行电子设备元件向基材的安装这样协调多个机器人来进行组装作业。但是，XY型机器人在结构上难以提高手部的运动自由度，另外，难以在多个机器人之间使手部的可移动区域彼此重叠，因此难以使多个机器人进行协调动作。

以上，叙述了电子设备组装机，但是在轴承、减速机等小型机械装置的组装机、模拟时钟的齿轮装置等要求与电子设备组装机同等程度的手部定位精度的组装机中，情况也相同。

发明内容

本发明以上述情况为背景，其课题在于实现电子设备组装机及与其类似的组装机中的手部的运动自由度和作业效率中的至少一方的提高。

上述课题能够通过如下方式来解决：一种组装机，包括：(a)主体框架；(b)基材搬运装置，支撑于该主体框架，沿搬运方向搬运基材；(c)多个元件供给装置，沿与上述搬运方向平行的方向并排地支撑于上述主体框架，并且每个元件供给装置分别供给一种元件；(d)作业装置，进行作业，上述作业至少包括从上述多个元件供给装置接收元件并安装于由基材搬运装置搬入至作业区域的基材上的安装作业；及(e)控制装置，至少控制该作业装置，该组装机在由基材搬运装置搬入至作业区域内的基材上安装从多个元件供给装置供给的多个元件而对目标装置进行组装，将作业装置设为包括多关节型机器人，该多关节型机器人包括：臂部，包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件；及手部，以能够相对转动的方式安装于该臂部的自由端部。

上述课题还能够通过如下方式来解决：一种电子设备组装机，包括：(a)主体框架；(b)基材搬运装置，支撑于该主体框架，沿搬运方向搬运基材；(c)多个元件供给装置，沿与上述搬运方向平行的方向并排地支撑于上述主体框架，并且每个元件供给装置分别供给一种电子电路元件；(d)作业装置，进行作业，上述作业至少包括从上述多个元件供给装置接收电子电路元件并安装于由基材搬运装置搬入至作业区域的基材上的安装作业；及(e)控制装置，至少控制该作业装置，该电子设备组装机在由基材搬运装置搬入至作业区域内的基材上安装从多个元件供给装置供给的多个电子电路元件而对电子设备进行组装，将上述作业装置设为包括多关节型机器人，该多关节型机器人包括：(1)臂部，包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件；及(2)手部，以能够相对转动的方式安装于该臂部的自由端部。

电子设备至少包括电子电路，该电子电路包括电路基材和安装于该电路基材的电子电路元件，进而也可以包括操作装置、图像、声音的报告装置及外壳中的至少一个。

多关节型机器人的手部能够保持“为了安装于电路基材而从元件供给装置接收电子电路元件并进行保持的元件保持件”、“紧固件”、“激光焊接件”、“钎焊件”、“焊膏涂敷件”、“粘合剂涂敷件”、“铆接件”等各种作业件中的一个以上，在设有多个多关节型机器人的情况下，也可以使保持于这些多个多关节型机器人的多个手部的作业件彼此协调来进行组装作业。

发明效果

在上述结构的组装机中，作业装置包括多关节型机器人，该多关节型机器人包括臂部和安装在该臂部的自由端部的手部，因此易于提高手部的运动自由度，另外，在设置多个机器人的情况下，易于使这些多个机器人的手部的可移动区域彼此重叠，因此易于使多个机器人进行协调动作。存在这些优点足以弥补难以提高手部的定位精度这样的缺点的情况，在该情况下，本发明是特别有效的。特别是只要包括以能够沿与基材搬运装置的基材的搬运方向平行的方向移动的方式对多关节型机器人的基端部进行支撑的机器人支撑导轨，即可根据应组装的目标装置的尺寸、结构而容易地变更组装机的结构。对于该效果，例如在换产调整时等通过手动进行变更的情况下也能够获得基端部的位置，但是只要通过具备驱动源的机器人移动装置而设为能够移动，则结构的变更变得更加容易。另外，由于多关节型机器人充分具有运动的自由度，因此即使不使基端部移动，也能够使手部在追随基材的移动的同时进行作业，但只要设为包括具备驱动源的机器人移动装置的结构，则用于在追随的同时进行作业的多关节型机器人的控制变得容易，另外，在追随的同时能够进行作业的范围变大。

在上述结构的电子设备组装机中，作业装置包括多关节型机器人，因此也能够获得与关于上述组装机的叙述相同的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的电子电路元件安装机的立体图。

图2是在使臂部从基准位置旋转90度的状态下表示上述电子电路元件安装机的多关节型机器人中的一个多关节型机器人的主视图。

图3是放大表示上述多关节型机器人的基端部的图，(a)是局部剖面主视图，(b)是主要部分的侧视图。

图4是放大表示上述多关节型机器人的自由端部的图，(a)是局部剖面主视图，(b)是主要部分的侧视图。

图5是表示图1的电子电路元件安装机的底座上的各种装置的配置的概略俯视图。

图6是放大表示图5的拍摄装置的图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。

图7是取出上述电子电路元件安装机的控制装置的、控制多关节型机器人中的一个多关节型机器人的部分并表示的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明作为本发明的一实施方式的电气设备组装机的一个例子的电子电路元件安装机。此外，本发明除了下述实施方式以外，也可以基于本领域技术人员的知识，通过实施了各种变更的实施方式来进行实施。

在图1中示出电子电路元件安装机10。以下简称为安装机10，该安装机10可以单独地使用，或者也可以与其他一台以上的安装机、网版印刷机、回流炉等其他对电路基板作业机并排设置而构成电子电路组装系统。

安装机10包括具备底座12、前柱14、后柱16及冠部18的安装机主体20，在底座12上设有一个通道以上(在本实施方式中为两个通道)的基板搬运保持装置24。由于基板搬运保持装置24广为人知，因此省略详细的说明，其具备从下方支撑电路基板并搬运的传送带26；及在一个以上(在本实施方式中为两个)的安装位置处固定并保持由传送带26搬运的电路基板的基板保持装置28(参照图5)。在该基板搬运保持装置24的至少一侧(在本实施方式中为两侧)配置有元件供给装置30。图示的元件供给装置30由多个带式供料器32构成。带式供料器32将带化元件每隔一个间距地间歇性输送，并从元件供给部34逐个地供给，该带化元件是通过将一种电子电路元件以能够取出的方式保持在保持带上而成的。作为元件供给装置30，能够采用散装元件供料器、托盘供料器、管式供料器等公知的各种供料器，也能够在基板搬运保持装置24的一侧或两侧配置种类互不相同的供料器。两通道的基板搬运保持装置24能够通过各种实施方式来进行利用。例如，能够将搬运方向设为彼此相同，在一方搬运电路基板时，另一方使电路基板静止并进行保持，或将搬运方向设为彼此相反，将一方设为使电路基板返回。

在图1中省略了整体的图示，在冠部18以与基板搬运保持装置24相向的状态配置有一台以上(在本实施方式中为三台)的多关节型机器人40。取出其中一台在图2中示出。多关节型机器人40(以下，简称为机器人40)以能够沿与传送带26的搬运方向平行的方向移动的方式被形成于冠部18内的机器人导轨42(以下，简称为导轨42)保持。机器人40具备：保持于导轨42的基台44；以能够绕铅垂的旋转轴线旋转的方式保持于该基台44的旋转体46；以能够绕水平的转动轴线转动的方式连接于旋转体46的第一臂48；以能够绕水平的转动轴线转动的方式连接于第一臂48的第二臂50；及以能够绕水平的转动轴线转动的方式连接于第二臂50的手部52。臂部54由第一臂48及第二臂50构成，该臂部54的基端部经由旋转体46以能够绕铅垂轴旋转的方式保持于基台44，手部52以能够绕水平的转动轴线转动的方式保持于臂部54的自由端部，手部52通过绕臂部54的铅垂轴的旋转和绕相对于该臂部54的水平轴线的转动的组合，能够相对于水平面在任意方向上获得任意的角度倾斜。另外，手部52通过臂部54的旋转和第一臂48及第二臂的转动的组合，能够向水平面内的任意位置移动，并且也能够沿铅垂方向移动，其结果是，能够向三维空间内的任意位置移动。

为了使手部52进行上述的移动而设有机器人驱动装置60。机器人驱动装置60具备分别设于基台44与旋转体46之间、旋转体46与第一臂48之间、第一臂48与第二臂50之间及第二臂与手部52之间的旋转驱动装置62、64、66、68。各旋转驱动装置62、64、66、68分别具备：电动马达；及检测该电动马达的旋转位置的编码器。编码器可以为增量式，但是期望为绝对值式。另外，为了使基台44沿导轨42移动而设有机器人位置变更装置70。如图3所示，机器人位置变更装置70沿导轨42具备：被设为无法旋转并且无法沿轴向移动的外螺纹部件72；以能够旋转并且无法沿轴向移动的方式保持于基台44的螺母74；固定地保持于基台44的旋转驱动装置76；及将旋转驱动装置76的旋转向螺母74传递的旋转传递装置78。旋转驱动装置76具备：电动马达；及检测该电动马达的多旋转位置的多旋转绝对值编码器。

在手部52保持有旋转型头80。如图4所示，旋转型头80包括：相对于手部52进行拆装的头主体82；及以能够旋转并且无法沿轴向移动的方式保持于该头主体82的旋转体84，旋转体84通过具备编码器和电动马达的旋转驱动装置86而绕相对于头主体82呈直角的旋转轴线旋转。多个(图示的例中为12个)小齿轮90以等角度间隔分别以能够旋转并且无法沿轴向移动的方式保持于旋转体84的以旋转轴线为中心的一圆周上，这些小齿轮90与被设为能够相对于头主体82旋转并且无法沿轴向移动的圆环齿轮92啮合。圆环齿轮92通过固定于头主体82的旋转驱动装置94及小齿轮95来旋转，从而使多个小齿轮90一起旋转。旋转驱动装置94也具备电动马达和编码器。

吸嘴保持部件96分别以无法相对旋转并且能够沿轴向相对移动的方式保持于上述各个小齿轮90。各吸嘴保持部96的旋转轴线与旋转体84的旋转轴线平行，并且通过省略图示的促动器(在本实施方式中为气缸)相对于小齿轮90沿轴向升降。各吸嘴保持部件96分别将吸嘴98保持为能够拆装并且无法相对旋转，通常，由省略图示的施力单元(例如压缩螺旋弹簧)保持在后退位置即上升位置，通过向气缸供给正压空气而向前进位置下降。另外，在吸嘴保持部件96连接有区别于朝向上述气缸的正压供给通路且省略图示的负压及正压的供给通路，向保持于吸嘴保持部件96的吸嘴98选择性地供给负压和正压。通过供给负压，吸嘴98吸附保持电子电路元件100(以下，简称为元件100)，通过供给正压而释放元件100。

如上所述，在安装机主体20的底座12上配置有两通道的基板搬运保持装置24，在其两侧配置有元件供给装置30。在图5中示出其概略的状况，相对于两通道的各基板搬运保持装置24各设有两个基板上推装置112。这些基板上推装置112对由传送带26搬运到预定位置的电路基板114进行上推，并与设于基板导轨110的上端的支撑部件116一起固定并保持电路基板114，与支撑部件116一起构成上述基板固定装置28。并且，在四根支撑部件116中的、彼此相隔最远的两根支撑部件的上表面设有多个(在本实施方式中为各3个，共6个)基准标记118。这些基准标记118由向下地固定于手部52的拍摄装置120(参照图4)拍摄。对该拍摄结果的利用进行后述。另外，分别在各基板搬运保持装置24与各元件供给装置30之间的、隔着搬运方向的3个位置各设有两个用于检测保持于旋转型头80的吸嘴98的元件100的底面的高度位置和保持位置误差的拍摄装置130、132。对这些拍摄装置的利用进行后述。

由上述说明可知，机器人40形成为具有4个控制轴的串联型的机器人。以下，说明该机器人40的控制。

本安装机10对元件100的安装作业是通过在将旋转头80的旋转轴线保持为铅垂的状态下利用机器人40使旋转头80移动来进行的。首先，以使吸嘴98中的一个吸嘴位于供给应安装的元件100的元件供给装置30的元件供给部、例如带式供料器32的元件供给部34的上方的方式使旋转头80移动，并使该吸嘴98保持元件100，重复旋转头80的移动与间歇旋转，从而使多个(期望为全部)吸嘴98保持元件100。接着，以使各吸嘴98位于由基板搬运保持装置24保持的电路基板114中的各元件100的安装位置的上方的方式使旋转头80移动，并在该位置安装元件100。通过将该一系列的安装动作重复应安装的元件100的数量的次数，一个机器人40对一个电路基板114的安装作业结束。在本实施方式中，3个机器人40彼此共同地对由沿基板搬运保持装置24的搬运方向彼此隔开的两个基板保持装置28分别固定的两个电路基板114进行安装作业。该共同作业能够存在各种形态，在此，假设位于搬运方向的上游侧的机器人40(简称为上游侧机器人40)对由上游侧的基板保持装置28固定并保持的电路基板114(以下，简称为上游侧基板114)进行安装作业，位于下游侧的机器人40(简称为下游侧机器人40)对由下游侧的基板保持装置28保持的电路基板114(以下，简称为下游侧基板114)进行安装作业，位于中间的机器人40(简称为中间机器人40)对上游侧基板114和下游侧基板114这双方进行安装作业。

上述安装作业中的旋转头80的移动是通过由各控制装置134控制各机器人40的动作来实现的。在图7中代表性地示出控制装置134中的一个控制装置，但是图7为取出安装机10的控制装置中的、仅与1台机器人40的控制相关的部分并示出的图。多关节型的机器人40与以往公知的XY型机器人相比，具有充分具有动作的自由度的优点，但是相反，具有难以获得旋转头80的定位精度这样的缺点。因此，在开始安装作业之前，进行用于提高机器人40的手部52的定位精度的准备作业。手部52的位置的指令通过三维正交坐标系(X，Y，Z坐标系)的坐标值(x，y，z)来赋予，另一方面，机器人40的控制通过4个控制轴(Θ1、Θ2、Θ3、Θ4)的角度位置(θ1、θ2、θ3、θ4)的指令来进行。即，用于控制机器人40的程序存储于程序存储部136，但是存储在这里的用于使手部52向各元件接收位置及元件安装位置移动的位置数据是三维正交坐标系的坐标值(x，y，z)的集合，在实际执行安装作业时，为了使手部52向准确的位置移动而对这些坐标值(x，y，z)进行校正所得的校正坐标值(x′，y′，z′)需要被变换为角度位置指令值(θ1、θ2、θ3、θ4)来进行使用。在开始安装作业之前，进行取得该校正坐标值(x′，y′，z′)的准备作业。

该准备作业分别由3台机器人40来进行，上游侧机器人40及下游侧机器人40的准备作业利用上述6个基准标记118中的、分别位于上游侧及下游侧的各4个基准标记118来进行，另外，中间机器人40的准备作业利用上游侧和下游侧中的任意4个基准标记118来进行。具体地说，为了使固定于手部52的拍摄装置120向正好与4个基准标记118相向的位置依次移动，一边将预先生成的控制程序(被生成为三维正交坐标系的坐标值的集合)变换为角度位置(θ1、θ2、θ3、θ4)一边控制机器人40，将分别在4个位置由拍摄装置120取得的基准标记118的像的位置偏差作为各个位置处的手部52的定位误差而存储在平面位置误差存储器142中。通过使3个机器人40依次向基板搬运保持装置24的搬运方向上的预定位置(与由上述4个基准标记118规定的四方形的中央对应的位置)移动而进行以上动作，3个机器人40全部各相对于4个基准标记118取得平面位置误差，并存储在平面位置误差存储器142中，准备作业结束。

并且，在实际实施安装作业时，认为各机器人40的基端部的搬运方向上的定位精度足够高，误差在上述4个位置处采用分别与上述平面位置误差相等的值，并在4个点之间采用平滑地变化的曲面上的值，手部52的各目标位置处的平面位置误差通过第一平面位置误差计算部144的计算被算出，并作为第一平面位置误差(Δx1，Δy1)向校正部160供给。

此外，附带说一下，也可以是，该手部52的各目标位置处的第一平面位置误差数据(Δx1，Δy1)的计算在实际开始安装作业之前被执行，并存储在第一平面位置误差存储器，在实际的安装作业时被依次读出而向校正部160供给。

相对于此，高度方向上的定位精度在吸嘴98从元件供给装置30接收元件100时及在将该元件100安装于电路基板114上时获得即可，而且由于双方的高度接近，并且如上述那样各吸嘴保持部件96与各小齿轮90之间的相对移动因施力单元的存在而被允许，因此认为高度位置误差的校正在将机器人40向基台44组装时通过垫片调整等机械式调整单元来进行即可，在本实施方式中并未进行。

但是，如有需要，则高度位置误差的校正也可以通过按照上述平面位置误差的校正的方法来进行。即，通过与上述4个位置处的平面位置误差的取得及存储类似的方法来进行上述4个位置附近的4个高度位置误差的取得及存储。具体地说，例如，在旋转头80的多个吸嘴保持部件96中的一个吸嘴保持部件保持基准吸嘴，使分别设于上述4个基准标记118附近的上述拍摄装置130拍摄绕该基准吸嘴的外周面一周而形成的基准线，将根据该拍摄结果取得的基准吸嘴的高度位置误差看作手部52的高度位置误差，并存储在高度位置误差存储器中。

并且，在实际实施安装作业时，以通过与上述平面位置误差相同的方法取得手部52相对于各目标位置的高度位置误差并共同校正该高度位置误差和上述平面位置误差双方的方式校正用于使手部52向各目标位置移动的控制程序(生成为三维正交坐标系的坐标值的集合)。

以上，叙述了因机器人40的定位精度较低而产生的手部52平面位置误差及高度位置误差的校正，但与该校正一起也取得因基板搬运保持装置24对电路基板114的保持位置误差及吸嘴98对元件100的保持位置误差而产生的安装位置误差，基于这些位置误差，在第二平面位置误差计算部158计算第二平面位置误差(Δx2，Δy2)，并向校正部160供给。由于第二平面位置误差的取得及校正与在以往公知的XY型机器人中进行的取得及校正相同，因此省略详细的说明，仅说明本实施方式特有的方面。在本实施方式中，在1台安装机10设有3台机器人40，因此通过其中的2台、例如上游侧机器人40和下游侧机器人40来拍摄分别在上游侧基板114和下游侧基板114各设有两个的基准标记150，基于该拍摄结果，取得各电路基板114的保持位置误差，并与各电路基板建立对应关系地存储在基板位置误差存储器152中。另外，各机器人40在从设于基板搬运保持装置24的任一侧的元件供给装置30接收到元件100后，基于预定的控制程序，对最近的拍摄装置130、132进行定位，通过旋转头80的旋转使多个吸嘴98依次与拍摄装置130、132相向，从而取得保持于这些吸嘴98的元件100的底面的高度位置、元件保持位置误差(元件100的中心的位置误差)及旋转姿势误差(围绕元件100的中心的旋转姿势误差)，并与各吸嘴98建立对应关系地存储在省略图示的底面位置存储器、元件保持位置误差存储器156及省略图示的元件旋转姿势误差存储器中。并且，在实际安装时，基板位置误差和元件保持位置误差与上述机器人40的手部52的定位误差一起被校正部160校正，并取得校正平面位置坐标值(x′，y′)，在控制部162将该校正平面位置坐标值及在本实施方式中未被校正的z坐标值变换为角度位置(θ1、θ2、θ3、θ4)，从而进行机器人40的控制。

此外，对元件100的底面的高度位置、旋转姿势误差及数据的利用进行后述。

基于上述变换所得的角度位置(θ1、θ2、θ3、θ4)的数据，以从控制部162向机器人驱动装置60的各旋转驱动装置62、64、66、68的各电动马达供给电流而使各电动马达的旋转位置向与角度位置(θ1、θ2、θ3、θ4)对应的旋转角度位置旋转的方式进行控制，通过机器人40使手部52向准确的目标位置移动。另外，在旋转头80，通过旋转驱动装置86使旋转体84每次旋转一定角度，使多个吸嘴保持部件96及吸嘴98依次向元件接收位置旋转并下降，从而接收元件100，另外，使多个吸嘴保持部件96及吸嘴98向元件安装位置旋转，并且通过旋转驱动装置94基于元件100的旋转姿势误差的数据使圆环齿轮92旋转，经由小齿轮90及吸嘴保持部件96使吸嘴98旋转而校正元件100的旋转姿势误差，从而以适当的旋转姿势安装元件100。

此外，上述拍摄装置130、132也用于吸嘴98对元件100的保持状态是否正常的判定。在由两个拍摄装置130、132中的至少一方取得的元件100的像相对于预定的像的差异为设定量以上的情况下，使安装机10的工作停止并且由显示器164(参照图1)进行吸嘴98对元件100的保持状态异常的报告，但是由于在这一点，与使用了以往公知的XY型机器人的安装机相同，因此省略详细的说明。

以上，说明了作为可申请发明的一实施方式的安装机10，但是可申请发明也可以通过除此以外的各种实施方式来实施。

例如，在上述实施方式中，通过空调将安装机10的环境温度保持为固定，并且在使安装机10工作一定时间而使其温度达到稳定状态后进行准备作业等，由此以在执行准备作业后机器人40、安装机主体20、基板搬运保持装置24等的温度几乎被保持为固定为前提，准备作业在安装作业开始前仅被执行1次，但是在伴随着安装作业的继续而在机器人40等产生无法忽略的温度变化的情况下，在执行安装作业的途中执行与准备作业相同的作业，更新平面位置误差存储器142的存储数据即可。例如，每当经过设定时间、每当完成设定数量的电子电路组装、或每当温度变化较大的位置的温度变化设定值等时，更新平面位置误差存储器142的存储数据。

另外，机器人40的手部52的平面定位的误差即平面位置误差的检测是基于拍摄装置120相对于4个基准标记118的位置偏差来进行的，对于电路基板114上的各目标位置(元件100的电极位于与电路基板114的焊盘一致的位置)的平面位置误差的取得是通过计算来进行的，但是也可以是，使基板搬运保持装置24对在表面形成有格子的基准板进行搬运保持，使拍摄装置120拍摄该基准板的格子点与上述基准标记118这双方，根据基准板相对于基准标记118的定位误差和拍摄装置120相对于各格子点的位置偏差量，分别取得手部52相对于各格子点的平面位置误差，各目标位置的平面位置误差分别与靠近这些目标位置的各格子点的平面位置误差相等。

另外，也可以是，控制机器人40的工作，使得与手部52一起移动的拍摄装置变更为对将元件100的电极形成在应焊接的电路基板114上而成的焊盘进行拍摄的装置，且根据手部52的移动而时刻发生变化的元件100的电极与电路基板114的焊盘之间的相对位置偏差消失。如此一来，即使机器人40等的温度伴随工作的继续而发生变化，也能够抵消伴随着该温度变化而产生的手部52相对于基准标记118的相对位置的变化。该结构特别易于采用在下述情况：安装头具备1至3个左右的吸嘴保持部件96，并使这些吸嘴保持部件96与拍摄装置120彼此接近，期望能够配置为无法相对移动。

此外，在设置3个以上吸嘴保持部件的情况下，可以沿一直线设置这些吸嘴保持部件96，也可以沿一圆弧设置这些吸嘴保持部件96。

另外，在将元件100安装于电路基板114后，通过拍摄装置120拍摄该元件100，检测元件100的电极与电路基板114的焊盘间的位置偏差量，取得机器人40的手部52的定位误差，并校正用于对下一个电路基板114进行安装作业的机器人40的控制，也能够获得类似的效果。

在上述实施方式中，将吸嘴98相对于手部52的定位误差设为能够忽略的值，但在无法忽略的情况下，也可以对旋转体84的旋转驱动装置86的工作进行校正。

另外，元件供给装置30的元件供给部与吸嘴98间的相对位置误差并不会对元件100的取出造成不良影响，并且吸嘴98对元件100的保持位置误差通过安装时的机器人40的控制的校正来去除，因此能够忽略，但是在无法忽略的情况下，通过拍摄装置120对元件供给部34进行拍摄并基于拍摄结果对元件接收时的机器人40的控制进行校正即可。

在上述实施方式中，机器人40的基台44通过具备驱动源的机器人位置变更装置70而移动，但是也可以使机器人位置变更装置不具备驱动源而以手动来旋转外螺纹部件72和螺母74中的任一者，进而，也可以不具备外螺纹部件72等而由作业者使机器人40沿机器人导轨42移动并能够通过固定螺丝等固定单元将基台44固定于所希望的位置。此时，可以将基台44固定在连续的任意位置，也可以仅在预定的多个离散位置稳定地固定基台44。

在上述实施方式中，安装作业是在机器人40的基台44及电路基板114的停止状态下进行的，但是也可以是，在电路基板114的移动过程中进行安装作业。在该情况下，可以通过使基台44与电路基板114的移动同步地移动而使手部52追随电路基板114的移动，也可以不使基台44移动而通过同步控制部的控制使机器人40的手部52追随电路基板114的移动。在任意情况下，仅通过电气控制即可实现追随，但是在前者的情况下，期望使作为设置成无法相对于基台44相对移动的检测装置的一例的拍摄装置拍摄作为被检测部的一例的电路基板114的基准标记150，以使拍摄装置相对于基准标记150被保持于固定的相对位置的方式控制机器人位置变更装置70。

另外，在发挥多关节型机器人的优点的基础上，期望在1台安装机10设置有多台机器人40，当然也可以仅设置1台机器人40，相反也可以设置4台以上机器人40。在增加机器人40的设置台数的情况下，有效的做法为将引导机器人40的移动的机器人导轨设置多个通道。

也可以是，机器人位置变更装置具备独立的驱动装置，通过电气单元(也可以包括光学单元)使由该驱动装置进行的多关节型机器人的机器人导轨上的位置变更与上述电路基材搬运装置对电路基材的搬运同步地进行，也可以是，仅机器人位置变更装置和电路基材搬运装置中的一方具备驱动装置，将不具备驱动装置的一侧的装置机械式地连接于具备该驱动装置的一侧的装置，使两者同步地移动。具体地说，例如，在多关节型机器人的基端部设置卡合部，在电路基材搬运装置设置被卡合部，在控制装置使卡合部卡合于被卡合部之后，将多关节型机器人设为移动自如的状态而对电路基材搬运装置的移动进行机械式追随。

在上述实施方式中，机器人导轨42设于安装机主体20的冠部18，机器人40以吊挂状态设置，但是也可以与上述结构同时、或取而代之地在底座12的上表面以与电路基板114的搬运方向平行的方式设有机器人导轨，在该机器人导轨上支撑多关节型机器人。只要在上下设置机器人导轨，即可使多个多关节型机器人的相互交错变得特别容易。

在上述实施方式中，多关节型机器人能够使手部产生与彼此交叉且能够规定三维空间的位置的三个轴平行的方向上的移动和绕一个轴的转动，但也可以使手部产生与三个轴平行的方向上的移动和绕该三个轴的转动这六个自由度的运动，另外，也可以变更手部的可移动方向和可转动方向上的运动的自由度的数量或组合的种类。

在上述实施方式中，手部52始终保持水平的姿势，但是也可以相对于水平面倾斜，在该情况下，也可以将倾斜的角度和方向中的至少一方变为复数。如此一来，不仅是平板状的电路基板114，也可以在三维形状的基材上安装元件100，另外，也可以在沿与向任意方向倾斜任意角度的安装面呈直角的方向延伸的突起或嵌合孔内嵌合嵌合孔或突起。例如，所述多关节型机器人能够使保持于所述手部的电子电路元件沿与所述电子电路元件的直线型凸部和直线型凹部中的一方平行的方向移动，并能够使所述一方嵌合于设于所述基材的所述直线型凸部和所述直线型凹部中的另一方。

另外，为了安装于电路基材而从元件供给装置接收电子电路元件并进行保持的元件保持件并不局限于吸嘴，也可以是，包括能够相对运动的多个爪部件而把持并保持电子设备元件。进而，多关节型机器人的手部能够具备紧固件、激光焊接件、钎焊件、焊膏涂敷件、粘合剂涂敷件、铆接件等各种作业件中的一个以上，在设有多个多关节型机器人的情况下，这多个多关节型机器人的多个手部的作业件也可以彼此协调地进行组装作业。

以上，以将电子电路元件安装于电路基材的电子电路元件安装机为例进行了说明，但是大型电子设备组装机自不必说，轴承、减速机、模拟时钟的齿轮装置等小型机械装置的组装机等通常的组装机也可以适用本申请的可申请发明。

附图标记说明

10：电子电路元件安装机(安装机)

12：底座

14：前柱

16：后柱

18：冠部

20：安装机主体

24：基板搬运保持装置

26：传送带

28：基板保持装置

30：元件供给装置

32：带式供料器

34：元件供给部

40：多关节型机器人(机器人)42：机器人导轨(导轨)

44：基台

46：旋转体

48：第一臂

50：第二臂

52：手部

54：臂部

60：机器人驱动装置

62、64、66、68：旋转驱动装置

70：机器人位置变更装置

72：外螺纹部件

74：螺母

76：旋转驱动装置

78：旋转传递装置

80：旋转型头

82：头主体

84：旋转体

86：旋转驱动装置

90：小齿轮

92：圆环齿轮

94：旋转驱动装置

96：吸嘴保持部件

98：吸嘴

100：电子电路元件(元件)

110：基板导轨

112：基板上推装置

114：电路基板

116：支撑部件

118：基准标记

120、130、132：拍摄装置

134：控制装置

136：程序存储部

150：基准标记

Claims (18)

1.一种组装机，包括：

主体框架；

基材搬运装置，支撑于所述主体框架，沿搬运方向搬运基材；

多个元件供给装置，沿与所述搬运方向平行的方向并排地支撑于所述主体框架，并且每个元件供给装置分别供给一种元件；

作业装置，进行作业，所述作业至少包括从所述多个元件供给装置接收元件并安装于由所述基材搬运装置搬入至作业区域的基材上的安装作业；及

控制装置，至少控制所述作业装置，

所述组装机在由所述基材搬运装置搬入至所述作业区域内的基材上安装从所述多个元件供给装置供给的多个元件而对目标装置进行组装，所述组装机的特征在于，

所述作业装置包括：

多关节型机器人，所述多关节型机器人包括：臂部，所述臂部包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件；及手部，所述手部以能够相对转动的方式安装于所述臂部的自由端部；及

拍摄装置，向下地固定于所述手部上，

所述控制装置具有存储平面位置误差的存储器，所述平面位置误差是通过由所述拍摄装置对设置于所述作业区域内的基准标记进行拍摄而取得的所述手部的水平面内的定位误差，并且，所述控制装置构成为，在基于存储于所述存储器中的所述平面位置误差进行校正的同时使所述作业装置进行所述安装作业。

2.根据权利要求1所述的组装机，其中，

所述组装机包括多个所述多关节型机器人，并且包括机器人导轨，所述机器人导轨以能够使多个所述多关节型机器人沿与所述搬运方向平行的方向移动的方式对多个所述多关节型机器人的基端部进行支撑，多个所述多关节型机器人在机器人导轨上的间隔能够变更。

3.根据权利要求1或2所述的组装机，其中，

所述多关节型机器人的所述手部的位置随着所述基材搬运装置对电路基材的搬运动作而改变，在通过所述基材搬运装置使电路基材移动的状态下，所述作业装置能够对所述电路基材进行作业。

4.一种电子设备组装机，包括：

主体框架；

基材搬运装置，支撑于所述主体框架，沿搬运方向搬运基材；

多个元件供给装置，沿与所述搬运方向平行的方向并排地支撑于所述主体框架，并且每个元件供给装置分别供给一种电子电路元件；

作业装置，进行作业，所述作业至少包括从所述多个元件供给装置接收电子电路元件并安装于由所述基材搬运装置搬入至作业区域的基材上的安装作业；及

控制装置，至少控制所述作业装置，

所述电子设备组装机在由基材搬运装置搬入至作业区域内的基材上安装从所述多个元件供给装置供给的多个电子电路元件而对电子设备进行组装，所述电子设备组装机的特征在于，

所述作业装置包括：

多关节型机器人，所述多关节型机器人包括：臂部，所述臂部包括在多个关节处以能够彼此相对转动的方式连结的多个连杆部件；及手部，所述手部以能够相对转动的方式安装于所述臂部的自由端部；及

拍摄装置，向下地固定于所述手部上，

所述控制装置具有存储平面位置误差的存储器，所述平面位置误差是通过由所述拍摄装置对设置于所述作业区域内的基准标记进行拍摄而取得的所述手部的水平面内的定位误差，并且，所述控制装置构成为，在基于存储于所述存储器中的所述平面位置误差进行校正的同时使所述作业装置进行所述安装作业。

5.根据权利要求4所述的电子设备组装机，其中，

所述电子设备组装机还包括机器人导轨，所述机器人导轨以能够使多个所述多关节型机器人沿与所述搬运方向平行的方向移动的方式对所述多关节型机器人的基端部进行支撑。

6.根据权利要求5所述的电子设备组装机，其中，

所述作业装置包括多个所述多关节型机器人，多个所述多关节型机器人在所述机器人导轨上的间隔能够变更。

7.根据权利要求6所述的电子设备组装机，其中，

多个所述多关节型机器人中的至少两个多关节型机器人在所述机器人导轨上的间隔能够变更为这两个多关节型机器人的可作业区域至少有一部分彼此重叠的状态。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人在所述机器人导轨上的位置能够连续地变更。

9.根据权利要求5～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人在所述机器人导轨上的位置能够变更为预先规定的多个离散位置中的任一位置。

10.根据权利要求5～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述电子设备组装机还包括机器人位置变更装置，所述机器人位置变更装置具备驱动装置并且能够通过动力来变更所述多关节型机器人在所述机器人导轨上的位置。

11.根据权利要求10所述的电子设备组装机，其中，

所述机器人位置变更装置是与所述基材搬运装置对电路基材的搬运动作同步地变更所述多关节型机器人在所述机器人导轨上的位置的，在通过所述基材搬运装置使电路基材移动的状态下，所述作业装置能够对所述电路基材进行作业。

12.根据权利要求5～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述机器人导轨与所述搬运方向平行地设于所述主体框架的上部，所述多关节型机器人以吊挂的状态支撑于所述机器人导轨。

13.根据权利要求5～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述机器人导轨与所述搬运方向平行地设于所述主体框架的底座的上表面，所述多关节型机器人支撑于所述机器人导轨。

14.根据权利要求4～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人的所述手部的位置随着所述基材搬运装置对电路基材的搬运动作而改变，在通过所述基材搬运装置使电路基材移动的状态下，所述作业装置能够对所述电路基材进行作业。

15.根据权利要求4～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人能够使所述手部产生如下的六个自由度的运动：与三个轴平行的方向上的移动，所述三个轴彼此相交、且能够规定三维空间的位置；和绕所述三个轴的转动。

16.根据权利要求4～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人使保持于所述手部的电子电路元件沿与所述电子电路元件的直线型凸部和直线型凹部中的一方平行的方向移动，并能够使所述一方嵌合于设于所述基材的所述直线型凸部和所述直线型凹部中的另一方。

17.根据权利要求4～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述多关节型机器人的所述手部具备多个元件保持件，能够分别通过所述多个元件保持件来保持电子电路元件。

18.根据权利要求4～7中任一项所述的电子设备组装机，其中，

所述手部包括：

手部主体；

旋转体，以能够绕旋转轴线旋转的方式保持于所述手部主体；

旋转体旋转装置，使所述旋转体绕所述旋转轴线旋转；

多个元件保持件，以能够分别旋转的方式配置于所述旋转体的以所述旋转轴线为中心的一圆周上；及

保持件旋转装置，使所述多个元件保持件绕这些元件保持件的轴线旋转。