CN105684137B - 对基板作业装置 - Google Patents

Abstract

对基板作业装置的特征在于，具备：基板搬运装置，搬运基板并将上述基板定位于对基板作业装置内的多个部位；多个作业装置，将上述基板定位于作业位置并对上述基板进行作业；及控制装置，从上述多个部位中的、基板行进方向的上游侧位置开始依次对上述基板进行定位，并由上述多个作业装置中的第一装置进行作业，在上述多个部位中的、由上述第一装置对基板进行作业期间的基板行进方向的最下游侧位置的作业完成之后，由上述多个作业装置中的第二装置开始作业，从上述多个部位中的、基板行进方向的下游侧位置开始依次对上述基板定位，来进行上述第二装置的作业。

Description

对基板作业装置

技术领域

本发明涉及使用了将基板定位于对基板作业装置内的多个部位的基板搬运装置及涂敷头、高速头、中速头、低速头等多个头的装置的结构。

背景技术

在专利文献1中，公开了将基板定位于对基板作业装置内的多个部位的基板搬运装置电子元件安装装置。

在专利文献2中，公开了使用涂敷头、高速头、中速头、低速头等多个头的装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-253457号公报

专利文献2：日本特开2004-221518号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献中，未公开使用了将基板定位于对基板作业装置内的多个部位的基板搬运装置和多个头的装置的结构。这一点在与效率同时地实现省空间化的对基板作业装置中成为问题。

本发明鉴于上述以往的问题而作出，通过提供一种使用了将基板定位于对基板作业装置内的多个部位的基板搬运装置及涂敷头、高速头、中速头、低速头等多个头的装置的结构，来解决以往的问题。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，第一方案的发明的结构上的特征在于，具备：基板搬运装置，搬运基板并将上述基板定位于对基板作业装置内的多个部位；多个作业装置，将上述基板定位于作业位置并对上述基板进行作业；及控制装置，从上述多个部位中的、基板行进方向的上游侧位置开始依次对上述基板进行定位，并由上述多个作业装置中的第一装置进行作业，在上述多个部位中的、由上述第一装置对基板进行作业期间的基板行进方向的最下游侧位置的作业完成之后，由上述多个作业装置中的第二装置开始作业，从上述多个部位中的、基板行进方向的下游侧位置开始依次对上述基板定位，来进行上述第二装置的作业。

发明效果

根据本发明，能够提供一种高效率且省空间的对基板作业装置。

附图说明

图1是表示实施方式的电子元件安装装置的概略的俯视图。

图2是表示实施方式的基板的俯视图。

图3是表示保持于电子元件安装装置而构成粘接剂涂敷模块的粘接剂涂敷头的侧视图(局部剖面)。

图4是表示高速头的图。

图5是表示中速头的图。

图6是表示低速头的图。

图7是表示实施方式1、实施方式2的各输送机的安装顺序1的图。

图8是表示实施方式1、实施方式2的各输送机的安装顺序2的图。

图9是表示实施方式1的各输送机的安装顺序3的图。

图10是表示实施方式1的各输送机的安装顺序4的图。

图11是表示实施方式1的各输送机的安装顺序5的图。

图12是表示实施方式1的各输送机的安装顺序6的图。

图13是表示实施方式2的各输送机的安装顺序3的图。

图14是表示实施方式2的各输送机的安装顺序4的图。

图15是表示实施方式2的各输送机的安装顺序5的图。

图16是表示各输送机中的基于止动件的基板的定位的图。

图17是表示各输送机中的基于标记相机的基板的定位的图。

图18是表示在检测到异常的情况下搜索基板的标记的方法的图。

图19是表示在检测到异常的情况下搜索基板的边缘的方法的图。

具体实施方式

实施例

以下，基于附图来说明对基板作业装置的实施方式。如图1所示，电子元件安装装置2具备：基板搬运装置4，将基板3向搬入位置搬入并定位于预定位置；元件供给装置5；元件移载装置12及标记识别用相机14，上述元件移载装置12具有设置在被支撑为相对于基台6能够沿着作为水平方向的X方向及Y方向移动的移动台8上的安装头10；元件识别用相机16，固定于基台6；及控制装置18，对元件移载装置12的安装进行控制。

基板搬运装置4是所谓的双输送机型，各输送机分别具备：沿着在X方向上延伸的导轨20并列设置并将基板3搬入至被定位的位置的、平行设置的输送带(省略图示)；对搬入的基板3分别进行支撑的支撑框架(省略图示)；使被支撑的基板3上升至进行安装的位置(预定位置)的升降装置(省略图示)；在进行安装的位置(安装位置)夹紧基板3的夹紧装置(省略图示)。

元件供给装置5在上述基板搬运装置4的侧部(图1中的前侧)并列设置有多个盒式供料器21而构成。盒式供料器21都具备：以可脱离的方式安装于省略图示的上述插槽的壳体部；设于壳体部的后部的供给带盘；及设于壳体部的前端的元件取出部。在供给带盘卷绕保持有分别以预定间距封入有电子元件的细长的带(省略图示)，该带通过链轮(省略图示)而被拉出预定间距，解除封入状态而将电子元件向元件取出部依次送入。在盒式供料器21上粘贴有代码(识别符号)，该代码与电子元件的ID、元件编号、封入数量、元件重量等的对应数据预先记录在从管理线整体的主计算机(省略图示)向控制装置18传送的安装程序数据中。在基板搬运装置4的侧部(图1的上部侧)配置元件托盘17，在元件托盘17中收纳有大型的电子元件等。该元件托盘17也是元件供给装置5的一种。

在基板搬运装置4的上方设有X方向移动梁22，该X方向移动梁22在Y方向上延伸，并且设为能够沿着X方向轨道(省略图示)移动，该X方向轨道沿着上述基板搬运装置4在X方向上延伸。如图1所示，在X方向移动梁22上，移动台8以能够经由滑动件(省略图示)而移动的方式设于Y方向轨道(省略图示)，该Y方向轨道设于X方向移动梁22的侧面。在该移动台8上以能够与移动台8一起移动的方式保持有具备安装头10的元件移载装置12和标记识别用相机14。X方向移动梁22都经由省略图示的滚珠丝杠机构而被伺服电动机驱动，移动台8经由省略图示的Y方向移动用滚珠丝杠机构而被省略图示的伺服电动机驱动。上述伺服电动机由控制装置18控制其驱动。

标记识别用相机14的光轴与垂直于X方向及Y方向的Z方向平行。

由标记识别用相机14拍摄的拍摄图像被输入具备省略图示的A/D转换机的省略图示的图像识别装置。图像识别装置取入拍摄到的图像，并读取来自参照标记106、107、108、109(参照图2)的信息。并且，通过控制装置18具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记106等的位置偏离。接下来在标记识别用相机14移动时，以对该位置偏离进行修正的方式进行移动。

在实施方式中，作为作业头的安装头10相对于元件移载装置12可拆装，能够从结构互不相同的多个安装头中选择并安装。即，元件移载装置12能够将作业头更换为种类不同的作业头。在图3～图6中，示出图3所示的一个涂敷头1100和三个安装头201a、201b、201c作为能够安装的作业头的一例。分别简单地说明，图4所示的安装头201a是具备大致呈轴状的多个(八个)安装单元140并使它们进行转位旋转的形式的作业头。简单地对安装头201a的动作进行说明，安装单元140在其下端部具有作为吸附保持元件的元件保持设备的吸嘴142。在安装头201a位于盒式供料器21的上方的状态下，使安装单元140中的一个下降，使该安装单元140具有的吸嘴142保持在盒式供料器21的元件供给位置处被供给的电子元件，由此取出该电子元件。使安装单元140间歇旋转，而各个安装单元142依次取出电子元件。在各安装单元140保持有电子元件的状态下，安装头201a移动至固定保持于夹紧装置的基板的上方。在基板的上方，使位于在元件取出时下降的位置的一个安装单元140下降，而将该安装单元140保持的电子元件载置于基板的表面。使安装单元140间歇旋转，而依次将各安装单元140保持的电子元件载置于基板。安装头201a是进行这样的动作的作业头，是适合于比较小型的电子元件的高速安装的作业头(高速头)。另外，虽然省略图示，但是作为与安装头201a相同的形式的作业头，也存在装备的安装单元140的数量不同的结构。

图6所示的安装头201c是装备有一个安装单元140的作业头，在盒式供料器21的上方及基板的上方，使安装单元140下降，在盒式供料器21与基板的一个往复中，安装一个电子元件。安装头201c虽然安装速度比较慢，但是能够装备比较大的吸嘴142，是能够进行较大的电子元件、特殊形状的电子元件的安装而通用性优秀的作业头(低速头)。图5所示的安装头201b是具有两个安装单元140的安装头，是具有安装头201a与安装头201c的中间的特性的作业头(中速头)。另外，两个安装单元140中的前方侧的安装单元140设为如下的构造：具有绕着与该安装单元140的轴线垂直的轴线而呈放射状地配置的多个吸嘴142，通过使上述吸嘴142绕着其轴线旋转来选择使用的吸嘴。元件移载装置12能够安装根据安装作业的方式而从上述所说明的作业头中任意选择的一个作业头。另外，在图1的更换装置401中，元件移载装置12适当更换作业头。

如图3所示，涂敷头1100具备以可升降的方式保持于头主体的升降部件1104。升降部件1104通过设于头主体的升降装置(省略图示)而升降。在升降部件1104上搭载有粘接剂涂敷用具1106。粘接剂涂敷用具1106例如与日本专利第3242120号公报记载的粘接剂涂敷用具相同地构成，具有涂敷吸嘴1108及作为粘接剂收纳器的注射器1110。在注射器1110内收纳有作为高粘性流体的一种的粘接剂1112，若从省略图示的压缩空气供给源向注射器1110内供给压缩空气，则粘接剂通过排出管1114而排出，向基板30涂敷预定量。

在基板搬运装置4与元件供给装置5之间设有元件识别用相机16，通过该元件识别用相机16来拍摄吸附于上述吸嘴142的电子元件，判定是否为与生产的基板的种类适合的种类的电子元件、吸附状态是否良好、是否没有元件自身的不良部位等。

在电子元件安装装置2设有用于输入基板数据、元件数据等的键盘等输入装置42。在输入装置42上并设有显示装置44，在显示装置44的画面上能够显示基板数据、元件数据、运算数据或由标记识别用相机14等拍摄到的图像。

在此，对更换装置401进行说明。在更换装置401上能够搭载涂敷头1100、安装头201a、201b、201c。根据控制装置18的指示而元件移载装置12将安装头10搭载于更换装置401内的空余空间，接下来将应安装的作业头从更换装置401进行安装。这样，元件移载装置12能够安装全部的涂敷头1100、安装头201a、201b、201c。

通过图2、图7～图12来对实施方式1进行说明。图2是在实施方式中生产的基板3的俯视图。基板3具有区域101、区域102、区域103。第一安装区域是指区域101和区域102，第二安装区域是指区域102和区域103。另外，在基板3上带有第一安装区域用的参照标记106、107和第二安装区域用的参照标记108、109。

图7表示实施方式1的各输送机的安装顺序1。基板3被基板搬运装置4搬运，通过止动件140而停止。并且，夹紧装置104、105夹紧基板3。在实施方式中，夹紧装置104、105的搬运方向的长度对应于电子元件安装装置2的可安装范围。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14来识别第一安装区域用的参照标记106、107，并通过控制装置18所具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记106等的位置偏离。运算结果使用于电子元件的安装时的修正。在该时刻，元件移载装置12安装有安装头201a作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201a从元件供给装置5吸附电子元件122、125，并向基板3的预定位置安装。

图8表示实施方式1的各输送机的安装顺序2。基板3被基板搬运装置4搬运，并停止在预定的停止位置。止动件140通过未图示的工作缸而退避，以避免妨碍基板3的搬运。并且，夹紧装置104、105夹紧基板3。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14来识别第二安装区域用的参照标记108、109，并通过控制装置18所具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记108等的位置偏离。运算结果使用于电子元件的安装时的修正。在该时刻，元件移载装置12安装有安装头201a作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201a从元件供给装置5吸附电子元件128、131，并向基板3的预定位置安装。

图9表示实施方式1的各输送机的安装顺序3。基板3保持被夹紧装置104、105夹紧。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14在图8的状态下识别出了第二安装区域用的参照标记108、109，因此不用进一步进行识别。并且，元件移载装置12通过更换装置401来安装安装头201b作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201b从元件供给装置5吸附电子元件127、130，并向基板3的预定位置安装。

图10表示实施方式1的各输送机的安装顺序4。基板3由基板搬运装置4向与到此为止的行进方向相反的方向搬运，并停止在预定的停止位置。在此，基板搬运装置4可以搬运比预定的停止位置多的基板，而且向原来的行进方向搬运基板，通过止动件140使基板3停止。并且，夹紧装置104、105夹紧基板3。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14来识别第一安装区域用的参照标记106、107，并通过控制装置18所具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记106等的位置偏离。在该时刻，元件移载装置12安装有安装头201b作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201b从元件供给装置5吸附电子元件121、124，并向基板3的预定位置安装。

图11表示实施方式1的各输送机的安装顺序5。基板3保持被夹紧装置104、105夹紧。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14在图10的状态下识别出了第一安装区域用的参照标记106、107，因此不用进一步进行识别。并且，元件移载装置12通过更换装置401来安装安装头201c作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201c从元件供给装置5吸附电子元件120、123，并向基板3的预定位置安装。

图12表示实施方式1的各输送机的安装顺序6。基板3由基板搬运装置4搬运，并停止在预定的停止位置。止动件140通过未图示的工作缸而退避，以避免妨碍基板3的搬运。并且，夹紧装置104、105夹紧基板3。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14来识别第二安装区域用的参照标记108、109，并通过控制装置18所具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记108等的位置偏离。运算结果使用于电子元件的安装时的修正。在该时刻，元件移载装置12安装有安装头201c作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201c从元件供给装置5吸附电子元件126、129，并向基板3的预定位置安装。

通过图13～图15，关于实施方式2对从安装顺序3到安装顺序5进行说明。实施方式2表示从实施方式1变为没有通过安装头201b向第一安装区域安装的电子元件的情况。即，从实施方式1中省去了图10的安装顺序4，而替换为安装顺序5(图11)和安装顺序6(图12)。

图13表示实施方式2的各输送机的安装顺序3。基板3保持被夹紧装置104、105夹紧。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14在图8的状态下识别出了第二安装区域用的参照标记108、109，因此不用进一步进行识别。并且，元件移载装置12通过更换装置401来安装安装头201b作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201b从元件供给装置5吸附电子元件127、130，并向基板3的预定位置安装。

图14表示实施方式2的各输送机的安装顺序4。基板3保持被夹紧装置104、105夹紧。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14在图8的状态下识别出了第二安装区域用的参照标记108、109，因此不用进一步进行识别。并且，元件移载装置12通过更换装置401来安装安装头201c作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201c从元件供给装置5吸附电子元件126、129，并向基板3的预定位置安装。

图15表示实施方式2的各输送机的安装顺序5。基板3通过基板搬运装置4向与到此为止的行进方向相反的方向搬运，并停止在预定的停止位置。在此，基板搬运装置4可以搬运比预定的停止位置多的基板，而且向原来的行进方向搬运基板，通过止动件140使基板3停止。并且，夹紧装置104、105夹紧基板3。电子元件安装装置2通过标记识别用相机14来识别第一安装区域用的参照标记106、107，并通过控制装置18所具备的运算装置(省略图示)来运算参照标记106等的位置偏离。在该时刻，元件移载装置12安装有安装头201c作为作业头。接下来，电子元件安装装置2通过安装头201c从元件供给装置5吸附电子元件120、123，并向基板3的预定位置安装。

如以上那样按照涂敷头、高速头、中速头、低速头的顺序进行对基板作业的情况由于按照基板与头的距离短的顺序进行作业，因此能实现优化。另外，能够如例如从图8向图9改变安装顺序时那样减少参照标记的识别。实施方式对高速头、中速头、低速头进行了说明，涂敷头也能够以相同的方式使用。

并且，从其他电子元件安装装置等的前工序搬入基板时，使用止动件，在装置内搬运时，通过标记识别用相机进行基板的定位，因此能够应对从基板位置偏离较大的前工序的搬入，并能够减少止动件等的机械机构。

此外，在定位被检测到异常的情况下，如图18、图19那样通过基板搬运装置4将基板3向行进方向前后搬运，并对参照标记或基板的边缘进行识别，由此能够进行基板3的定位的重试。

另外，在实施方式中，关于基板搬运装置4而例示了双输送机，但不限于此，也可以是单输送机、三输送机，还可以是包含返回输送机的形态。另外，安装区域不限于与轨道对应的部分，也包括基板搬运装置内的预定范围。夹紧装置只要能够夹紧基板即可，包括从侧方夹紧的方式或从上下方向夹紧的方式。在上下方向夹紧中，可以是上方侧的部件进行动作，也可以是下方侧的部件进行动作，还可以是两方进行动作。

例示了参照标记关于一个区域具有两个，区域关于一个基板具有两个的情况，但是不限于此，也可以是具有三个以上的形态。

对基板作业装置内是指能够在对基板作业装置中进行作业的状态，也包括基板的端部从装置露出的情况。另外，对基板作业是包括涂敷、安装、检查的概念。

有时在对基板作业装置内设有支撑销。在本实施方式中，尤其是在基板3的与安装面相反的一侧已经安装有电子元件的情况下，优选的是在第一安装区域与第二安装区域中将支撑销配置于相同的位置。

涂敷头、高速头、中速头、低速头中的任一个共用其功能的结构也包含于本发明。另外，更换装置也可以更换两个以上的头。

附图标记说明

2：电子元件安装装置 3：基板 4：基板搬运装置 5：元件供给装置 6：基台 8：移动台 10：安装头 12：元件移载装置 14：标记识别相机 16：元件识别用相机 17：元件托盘18：控制装置 20：导轨 21：盒式供料器 22：X方向移动梁 30：基板 42：输入装置 44：显示装置 101：区域 102：区域 103：区域 106：参照标记 107：参照标记 108：参照标记 109：参照标记 110：基板的边缘 120：电子元件 121：电子元件 122：电子元件 123：电子元件124：电子元件 125：电子元件 126：电子元件 127：电子元件 128：电子元件 129：电子元件130：电子元件 131：电子元件 140：止动件 301：标记识别相机的视野 401：更换装置1100：涂敷头 1104：升降部件 1106：粘接剂涂敷用具 1108：涂敷吸嘴 1110：注射器 1112：粘接剂 1114：排出管。

Claims (9)

1.一种对基板作业装置，其特征在于，具备：

基板搬运装置，搬运基板并将所述基板定位于对基板作业装置内的多个部位；

多个作业装置，将所述基板定位于作业位置并对所述基板进行作业；及

控制装置，从所述多个部位中的、基板行进方向的上游侧位置开始依次对所述基板进行定位，并由所述多个作业装置中的第一装置进行作业，在所述多个部位中的、由所述第一装置对基板进行作业期间的基板行进方向的最下游侧位置的作业完成之后，由所述多个作业装置中的第二装置开始所述最下游侧位置的作业，从所述多个部位中的、基板行进方向的下游侧位置开始依次对所述基板定位，来进行所述第二装置的作业。

2.根据权利要求1所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述对基板作业装置具备控制装置，在所述多个作业装置中的第二装置的作业完成之后，从所述多个部位中的、基板行进方向的上游侧位置开始依次对所述基板进行定位，来进行所述多个作业装置中的第三装置的作业。

3.根据权利要求2所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述对基板作业装置具备选择装置，所述选择装置按照涂敷头、高速头、中速头、低速头的顺序来选择所述多个作业装置。

4.根据权利要求3所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述对基板作业装置具备对所述涂敷头、所述高速头、所述中速头、所述低速头进行更换的更换装置，

所述对基板作业装置还具备对所述多个作业装置中的一个作业装置进行安装的元件移载装置，

所述对基板作业装置具备所述多个作业装置中的至少两种作业装置，

所述更换装置具备分别搭载所述元件移载装置进行拆装更换的所述作业装置的多个搭载部。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述基板超过了对基板作业装置内的可作业区域。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述对基板作业装置具备定位控制装置，

所述基板在所述多个部位中的基板行进方向的最上游侧位置处的的定位是由所述基板搬运装置具备的定位装置进行的，

所述对基板作业装置具备使所述多个作业装置进行移动的移动装置，

所述基板在所述多个部位中的除了基板行进方向的最上游侧位置以外的其他位置处的定位是由所述移动装置具备的对基板位置检测装置进行的。

7.根据权利要求5所述的对基板作业装置，其特征在于，

所述对基板作业装置具备定位控制装置，

所述基板在所述多个部位中的基板行进方向的最上游侧位置处的的定位是由所述基板搬运装置具备的定位装置进行的，

所述对基板作业装置具备使所述多个作业装置进行移动的移动装置，

所述基板在所述多个部位中的除了基板行进方向的最上游侧位置以外的其他位置处的定位是由所述移动装置具备的对基板位置检测装置进行的。

8.根据权利要求6所述的对基板作业装置，其特征在于，

在最上游侧位置以外的其他位置的定位被检测出异常的情况下，由所述基板位置检测装置检测所述基板附带的被检测对象或所述基板的端部，

对所述基板进行支撑的支撑部件，在对所述基板进行定位的对基板作业装置内的多处配置于共同的位置。

9.根据权利要求7所述的对基板作业装置，其特征在于，

在最上游侧位置以外的其他位置的定位被检测出异常的情况下，由所述基板位置检测装置检测所述基板附带的被检测对象或所述基板的端部，

对所述基板进行支撑的支撑部件，在对所述基板进行定位的对基板作业装置内的多处配置于共同的位置。