CN106507658A - 部件安装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种将部件安装在基板上的部件安装装置。该部件安装装置具有:一对卡爪,其夹住部件进行把持;和接合器,其相对于卡爪装卸自如,并代替卡爪对部件进行把持,根据成为安装对象的部件而将接合器装配于卡爪,并使用接合器对部件进行把持。

Description

部件安装装置
技术领域
本发明涉及在基板上安装部件的部件安装装置。
背景技术
在安装领域,已知通过把持装置对由零件馈送器等部件供给部供给的部件进行把持并向基板安装的部件安装装置(例如参照专利文献1)。在专利文献1中,作为把持装置,公开了从部件的两侧使两个把持构件(在专利文献1中标记为“可动片”)向相互接近的方向移动而对部件进行把持的结构。
伴随着近年来的高密度安装的要求,基板上的部件间的相邻距离也变得极小。从而,若把持构件的尺寸大,则例如要在与安装完毕部件相邻的基板上的位置安装部件时,可能会发生把持构件与该安装完毕部件干涉而引起安装不良的情况。为了防止这种情况,将把持构件的尺寸设计得尽量小。
在先技术文献
专利文献1:日本特开平5-318366号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减轻操作员的作业负担、并能够根据部件来简单地变更部件的把持方式的部件安装装置。
本发明的部件安装装置是将部件安装在基板上的部件安装装置,具备:一对第一把持构件,其夹住部件进行把持;和一对第二把持构件,其相对于一对第一把持构件装卸自如,并代替一对第一把持构件而对部件进行把持,根据成为安装对象的部件而将一对第二把持构件装配于一对第一把持构件,并使用一对第二把持构件对部件进行把持。
根据本发明,能够减轻操作员的作业负担,并能够根据部件来简单地变更部件的把持方式。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式中的部件安装装置的俯视图。
图2是本发明的一个实施方式中的部件安装装置的主视图。
图3是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的安装头的主视图。
图4是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的安装头的立体图。
图5A是本发明的一个实施方式中的构成部件安装装置所具备的安装头的卡盘单元的构造说明图。
图5B是本发明的一个实施方式中的构成部件安装装置所具备的安装头的卡盘单元的构造说明图。
图6A是本发明的一个实施方式中的构成部件安装装置所具备的安装头的卡盘单元所包含的卡爪的立体图。
图6B是本发明的一个实施方式中的构成部件安装装置所具备的安装头的卡盘单元所包含的卡爪的立体图。
图7A是本发明的一个实施方式中的利用卡盘单元进行的部件的安装动作的说明图。
图7B是本发明的一个实施方式中的利用卡盘单元进行的部件的安装动作的说明图。
图8A是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元所包含的卡爪装卸自如的接合器的立体图。
图8B是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元所包含的卡爪装卸自如的接合器的立体图。
图9A是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元装卸自如的接合器的立体图。
图9B是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元装卸自如的接合器的立体图。
图10A是示出本发明的一个实施方式中的向卡爪装配接合器之前的状态的图。
图10B是示出本发明的一个实施方式中的向卡爪装配了接合器的状态的图。
图10C是示出本发明的一个实施方式中的向卡爪装配了接合器的状态的图。
图11A是本发明的一个实施方式中的卡爪和接合器的剖视图。
图11B是本发明的一个实施方式中的卡爪和接合器的剖视图。
图12是示出本发明的一个实施方式中的使用接合器对部件进行把持的动作的说明图。
图13A是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元所包含的卡爪装卸自如的接合器的变形例的构造说明图。
图13B是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元所包含的卡爪装卸自如的接合器的变形例的构造说明图。
图13C是本发明的一个实施方式中的相对于卡盘单元所包含的卡爪装卸自如的接合器的变形例的构造说明图。
图14A是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱(adapter stocker)的俯视图。
图14B是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱的侧视图。
图15A是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱的俯视图。
图15B是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱的侧视图。
图15C是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱的俯视图。
图15D是本发明的一个实施方式中的部件安装装置所具备的接合器收纳箱的侧视图。
图16是示出本发明的一个实施方式中的部件安装装置的控制系统的结构的框图。
图17A是本发明的一个实施方式中的向卡爪装配接合器的动作的说明图。
图17B是本发明的一个实施方式中的向卡爪装配接合器的动作的说明图。
图17C是本发明的一个实施方式中的向卡爪装配接合器的动作的说明图。
图18A是本发明的一个实施方式中的在卡爪上装配的接合器的拆卸动作的说明图。
图18B是本发明的一个实施方式中的在卡爪上装配的接合器的拆卸动作的说明图。
图18C是本发明的一个实施方式中的在卡爪上装配的接合器的拆卸动作的说明图。
图19是本发明的一个实施方式中的在卡爪上装配的接合器的拆卸动作的说明图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前,对现有装置中存在的问题点进行简单说明。成为安装对象的部件的形状、尺寸、重量等根据其种类而不同。因此,例如在将电解电容器那样的大型的部件作为安装对象的情况下,为了以稳定的姿势对部件进行把持,希望增大把持面积等、根据该部件来适当地变更把持方式。作为变更把持方式的具体方法,举出将把持构件更换为把持面的大小、形状不同的其他把持构件的方法。然而,在上述现有技术中,为了变更部件的把持方式,需要将每个把持构件从把持装置拆卸并安装其他把持构件。因此,不仅给操作员带来很大的作业负担,还存在更换作业需要耗费较长时间而使生产性显著降低的问题。
首先,参照图1及图2对本发明的一个实施方式中的部件安装装置进行说明。部件安装装置1具有在基板2上安装部件3的功能。以下,将基板2的水平的搬运方向定义为X方向,将在水平面内与X方向正交的方向定义为Y方向,将相对于XY平面垂直的方向定义为Z方向。在部件安装装置1所具备的基台4的上表面上设置有具备沿X方向延伸的一对搬运传送带的基板搬运机构5。基板搬运机构5搬运基板2并将其定位在规定的作业位置处。
在基板搬运机构5的Y方向上的两侧的位置分别设置有部件供给部6。在前方侧(纸面下侧)的部件供给部6上,多个带馈送器7以沿X方向并排的状态配置。在图2中,带馈送器7设置在台车8的上方,通过对保持多个部件3的载带9进行间歇进给,从而将部件3供给至规定的部件供给位置。作为带馈送器7的供给对象,举出0603等微小的芯片部件。
在图1中,在后方侧(纸面上侧)的部件供给部6上,多个带馈送器7和托盘馈送器10以沿X方向并排的状态配置。在图2中,托盘馈送器10具备对保持于托盘架(省略图示)的多个托盘11进行收纳的托盘收纳部12、和设置为在水平方向和上下方向上移动自如且能够保持托盘11的托盘保持部13。托盘11中容纳有多个部件3。托盘馈送器10具有通过托盘保持部13从托盘收纳部12拉出托盘11、并供给至后述的安装头17取出部件3的取出位置的功能。作为托盘馈送器10的供给对象,举出电解电容器那样的大型的部件。
在图1中,在基台4的X方向上的端部设置有Y轴梁14,在Y轴梁14上,多个X轴梁15没置为沿Y方向移动自如。在各X轴梁15上,板状的板构件16被装配为沿X方向滑动自如,在板构件16上安装有安装头17。通过驱动Y轴梁14和X轴梁15,能够使安装头17沿XY方向移动。安装头17具有从带馈送器7或托盘馈送器10取出部件3并安装在基板2上的功能。
在板构件16上设置有拍摄视野朝向下方的第一识别相机18。第一识别相机18对在定位于作业位置的基板2上形成的基板标记(省略图示)等进行拍摄。在基台4上,在基板搬运机构5与部件供给部6之间设置有拍摄视野朝向上方的第二识别相机19和接合器收纳箱20。第二识别相机19从下方拍摄在其上方移动的安装头17所保持的部件3。接合器收纳箱20收纳后述的接合器50(图8A、8B)。
接下来,参照图3对安装头17的结构进行说明。安装头17由多个(此处为三个)单元头17A、17B、17C构成。单元头17A、17B构成为包括头主体部21、和在头主体部21的下端部装配的吸附嘴22。在头主体部21中内置有使吸附嘴22沿水平方向旋转的旋转机构(省略图示)等。吸附嘴22通过在头主体部21的上方配置的嘴升降机构23而沿Z方向移动、即进行升降。吸附嘴22通过吸附而保持从带馈送器7供给的部件3,并向基板2移送搭载。需要说明的是,在本说明中,安装头17由多个单元头17A、17B、17C构成,但安装头17也可以仅由一个单元头17C构成。
在图3及图4中,单元头17C构成为包括头主体部24、和在头主体部24的下方装配为以铅垂方向(Z方向)为轴心而在水平方向上旋转自如的卡盘单元25。为了便于说明,在图4中省略了单元头17A、17B的图示。在板构件16上设置有沿Z方向延伸的导轨构件26,在导轨构件26上,滑块(省略图示)被装配为沿Z方向滑动自如。在头主体部24中内置有使滑块进行升降的Z轴升降电动机27(图16)。单元头17C在Z轴升降电动机27的驱动下,借助滑块沿导轨构件26进行升降(箭头a)。另外,卡盘单元25在内置于头主体部24的水平旋转机构28(图16)的驱动下沿水平方向旋转(箭头b)。图4所示的卡盘单元25表示从图3所示的卡盘单元25的姿势旋转90°后的状态。
卡盘单元25以基底部30为主体。基底部30构成为包括在上下方向上开口的大致圆筒状的圆筒部30a、和在圆筒部30a的下方沿垂直方向延伸且相互对置配置的两个平板状的壁部30b、30c。在图5B中,弯曲为大致L字状的弯曲构件31以相对置的状态设置在壁部30b、30c的下方。弯曲构件31包括在垂直方向上延伸的垂直部31a、和从垂直部31a的下方向壁部30b、30c所面对的方向延伸出的延伸部31b。在各延伸部31b、31b之间形成有规定的间隙S。
在图5A中,在一方的壁部30b的与另一方的壁部30c对置的面上固定有沿水平方向延伸的导轨构件32,在导轨构件32上,多个(此处为两个)滑块33被装配为沿长度方向滑动自如。在导轨构件32的上方,与导轨构件32平行地延伸的滚珠丝杠34借助托架(省略图示)而设置于壁部30b。滚珠丝杠34以长度方向为轴心而旋转自如。互为反螺纹的第一螺纹槽34a和第二螺纹槽34b沿长度方向并排地形成在滚珠丝杠34上。在这些螺纹槽34a、34b上分别螺合有块体35。滚珠丝杠34经由传动带36而与驱动电动机37连接。滚珠丝杠34通过驱动电动机37的驱动而旋转。为了便于说明,在图5B中省略驱动电动机37和传动带36的图示。
在一个滑块33和块体35上固接有大致L字状的卡盘保持件38,在各卡盘保持件38上分别借助螺钉40而固定有卡爪39。一对卡爪39成为用于对部件3进行把持的把持面A相向的状态。一对卡爪39通过驱动电动机37的驱动而向相互接近或远离的方向同步地沿着滚珠丝杠34移动(箭头c)。
卡爪39卡住(把持)部件3,且由合成树脂等成形。在图6A、6B中,卡爪39构成为包括大致L字状的基部41、和从基部41的下方沿铅垂方向延伸的爪部42。在基部41上形成有多个孔部41a,螺钉40(图5B)经由孔部41a而与卡盘保持件38的螺纹孔(省略图示)螺合。
在图5A、5B中,爪部42从基底部30的下方露出,沿着在两个弯曲构件31之间形成的间隙S移动。在爪部42的与把持面A相反一侧的面上形成有卡止槽42a。卡止槽42a在装配后述的接合器50时使用。在爪部42的下方设置有平板状的辅助爪43。辅助爪43具有通过与爪部42的不把持部件3的部位抵接而辅助部件3的把持的功能。需要说明的是,也可以省略辅助爪43。
在基底部30的内部,推杆44被设置为升降自如。推杆44通过内置于头主体部24的推杆升降机构45(图16)的驱动而升降(图5A所示的箭头d)。推杆44通过相对于由一对卡爪39把持的部件3下降而按下部件3。
接下来,参照图7A、7B对使用卡盘单元25进行的部件3的把持以及向基板2安装的安装动作进行说明。以下说明的动作通过部件安装装置1的控制部70(图16)对包含驱动电动机37在内的各种机构进行控制而完成。如图7A所示,成为卡盘单元25的作业对象的部件3是在躯体部3a的下表面具备一对引线3b的大型的部件,由托盘馈送器10供给。在托盘11上,在与一对引线3b对应的位置处设置有凹部11a,通过向凹部11a插入引线3b,从而部件3成为容纳于托盘11的状态。部件3在这种状态下由托盘馈送器10供给。
首先,如图7A所示,一对卡爪39在预先向相互远离的方向移动了的状态下(参照由虚线示出的卡爪39),相对于容纳于托盘11的部件3下降,由此从两侧围住躯体部3a。接下来,一对卡爪39向相互接近的方向移动(箭头e),由此夹住躯体部3a。由此,一对卡爪39成为把持着部件3的状态。这样,一对卡爪39成为夹住部件3进行把持的一对第一把持构件。另外,导轨构件32、滑块33、滚珠丝杠34、块体35、卡盘保持件38、传动带36、以及驱动电动机37成为使一对第一把持构件向接近或远离的方向分别移动的把持构件移动部。需要说明的是,一对卡爪39也可以不采用双方均能够移动的结构。即,采用能够通过使至少一个卡爪39向接近或远离另一个卡爪39的方向移动来变更一对卡爪39的间隔的结构即可。
然后,把持着部件3的状态下的一对卡爪39向预先定位于作业位置的基板2的上方移动。接下来,如图7B所示,一对卡爪39相对于基板2下降,由此使引线3b插入到形成于基板2的开口部2a,并且使躯体部3a的下表面与基板2接触。接下来,一对卡爪39向相互远离的方向移动(箭头f),由此解除部件3的把持。接下来,推杆44下降(箭头g),由此将部件3按压于基板2。然后,引线3b被敲弯机构(省略图示)敲弯。由此,部件3被安装在基板2上。
接下来,参照图8A~图11B对相对于卡爪39装卸自如的接合器50进行说明。接合器50是代替卡爪39而把持部件3的构件,构成为包括凸缘部51、和在凸缘部51的下方设置的把持部52。凸缘部51是在长度方向上的两端分别形成有缺口部51a的大致H形状的构件。缺口部51a在向后述的接合器收纳箱20收纳接合器50时使用。在凸缘部51的俯视观察时的大致中心处,形成有为了从长度方向插入卡爪39而在上下方向上开口的开口部51b。开口部51b设定为与从长度方向观察到的卡爪39的爪部42对应的大小。
在图9A中,把持部52以多面体构造的块构件53为主体,一侧面成形为多级。在块构件53上,上表面开口的第一开口部53a以与凸缘部51的开口部51b连通的状态形成。第一开口部53a也设定为与从长度方向观察到的卡爪39的爪部42对应的大小,由此,开口部51b与第一开口部53a以在上下方向上连续的状态形成一个开口部。即,接合器50具有上表面开口的开口部(开口部51b、第一开口部53a)。在块构件53的一侧面的上方,第二开口部53b以与第一开口部53a连通的状态形成。如图9B所示,在爪部42插入至块构件53的深部的状态下,卡止槽42a成为通过第二开口部53b而露出的状态。
在块构件53的一侧面,在第二开口部53b的下方的位置处以沿上下方向延伸的方式形成有用于安装板簧构件54的槽53c。在与槽53c对应的位置处形成有螺纹孔53d,使螺钉55经由形成于板簧构件54的孔部54a而与螺纹孔53d螺合,由此将板簧构件54安装在块构件53上(图8A)。
板簧构件54是延伸至与第二开口部53b对应的位置处的矩形平板状的弹性体。在板簧构件54的自由端即上端部的与第二开口部53b对应的位置处,形成有向块构件53的内部侧弯曲的弯曲部54b。在未向板簧构件54作用来自外部的力的状态下,弯曲部54b成为其一部分通过第二开口部53b并进一步进入至第一开口部53a的状态。
块构件53的与形成有第二开口部53b的一侧面相反的另一侧面、即与卡爪39的把持面A对应的面成为对部件3进行把持的把持面B。在此,卡爪39的对部件3进行把持的把持面A与接合器50的对部件3进行把持的把持面B的形状、尺寸不同。即,接合器50的把持面B的形状、尺寸能够根据成为作业对象的部件3的形状、尺寸、重量等来任意地设计。并且,通过将具有与部件3的形状、尺寸相应的把持面B的接合器50装配在卡爪39上,能够稳定地把持各种部件3。在本实施方式中,在块构件53的把持面B上,粘贴有将聚氨酯橡胶等弹性的构件形成为片状的片状构件56。片状构件56成形为与把持面B对应的形状。在对部件3进行把持时,通过使片状构件56与部件3接触,从而不会损伤部件3。需要说明的是,也可以省略片状构件56。
接下来,参照图11A、图11B针对向卡爪39装配接合器50时的方式进行说明。图11A、图11B示出接合器50和卡爪39的剖视图。首先,将卡爪39从前端部插入到凸缘部51的开口部51b。然后如图11A所示,在卡爪39的爪部42通过块构件53的第一开口部53a的过程中,弯曲部54b被爪部42的表面(未形成卡止槽42a的部位)向与弯曲方向相反的方向按压。然后如图11B所示,在爪部42的卡止槽42a到达与第二开口部53b对应的规定的位置的时刻,弯曲部54b向弯曲方向复原而嵌入到卡止槽42a。由此,弯曲部54b卡止于卡止槽42a,从而接合器50不会滑落地装配在卡爪39上。这样,接合器50所具有的弯曲部54b作为能够卡止于卡爪39所具有的卡止槽42a的卡止部而发挥功能。需要说明的是,在将接合器50从卡爪39拆卸的情况下,使接合器50克服板簧构件54的弹性力而相对于卡爪39向下方挪开。由此,弯曲部54b与卡止槽42a之间的卡合被强制地解除,从而接合器50从卡爪39脱离。
接合器50对部件3的把持与卡爪39对部件3的把持相同。即,如图12所示,分别装配在一对卡爪39上的接合器50从自两侧包围托盘11上的部件3的躯体部3a的状态起向彼此接近的方向移动,由此夹住部件3的躯体部3a进行把持。这样,接合器50相对于卡爪39(第一把持构件)装卸自如,成为代替卡爪39而对部件3进行把持的第二把持构件。另外,第二把持构件的把持面B由弹性的构件(片状构件56)覆盖。
接合器50例如在将不能由卡爪39稳定地把持部件3那样的大型的部件3作为作业对象的情况下使用。即,由于卡爪39组装于卡盘单元25,因此在卡爪39的更换作业中需要规定的时间,并且给操作员带来较大的负担。因此,在本实施方式中,将具有与部件3的尺寸、形状对应的把持面B的接合器50装配于卡爪39,使用接合器50对部件3进行把持。即,根据成为安装对象的部件3将接合器50(第二把持构件)装配于卡爪39(第一把持构件),使用接合器50对部件3进行把持。由此,不需要操作员进行更换作业,能够根据部件3来简单地变更部件的把持方式。另外,通过采用使弯曲部54b(卡止部)嵌入到卡止槽42a、或者解除弯曲部54b向卡止槽42a的嵌入而相对于卡爪39装卸接合器50的结构,使得接合器50的装卸变得更加简单。
操作员在生产现场准备具有与各种部件3的形状、尺寸相应的把持面B的多个接合器50。然后,将适合部件3的接合器50适当装配于卡爪39来进行安装基板的生产。这样,根据成为安装对象的部件3将接合器50(第二把持构件)装配于卡爪39(第一把持构件),从而使用接合器50对部件3进行把持并向基板2安装。由此,能够根据各种部件3的种类而实现灵活的生产。
接下来,参照图13A、图13B、图13C对接合器50的变形例进行说明。图13A所示的接合器50A不仅包括上述接合器50的结构,还包括从凸缘部51的上表面向上方突出的突出部57。如图13B、图13C所示,在向卡爪39装配接合器50时,突出部57与卡爪39的基部41的下表面抵接。由此,接合器50不会相对于卡爪39过度地插入。
接下来,参照图14A、图14B对接合器收纳箱20进行说明。接合器收纳箱20作为对第二把持构件即接合器50进行收纳的把持构件收纳部而发挥功能。在本例中,针对以未设置突出部57的接合器50作为收纳对象的接合器收纳箱20进行说明。接合器收纳箱20具备由支承托架60a支承在基台4上的收纳块60。在收纳块60上以格子排列的方式设置有多个(此处为四个)收纳开口60b,该收纳开口60b将接合器50收纳保持为起立姿势。收纳开口60b沿X方向延伸,用于收纳保持一对接合器50。即,本例的接合器收纳箱20能够收纳合计四组的一对接合器50。
收纳开口60b的Y方向上的长度尺寸R1设定为比图8B所示的接合器50的块构件53的长度方向的径向尺寸L1大,且比图8A所示的接合器50的凸缘部51的长度方向的径向尺寸L2小。从而,在将接合器50收纳保持于收纳块60的状态下,成为凸缘部51的两端部与收纳块60的上表面抵接、并且块构件53容纳于收纳开口60b的状态(图15A、图15B)。
在收纳块60的上表面上,以从Y方向夹着收纳开口60b的方式成对地设置有向上凸出的凸部61。成对的凸部61的间隔设定为与凸缘部51的缺口部51a对应的间隔。凸部61的厚度尺寸设定为比后述的卡止板62与收纳块60的上表面之间的规定间隙小,在本实施方式中,设定为与图8A所示的凸缘部51的厚度尺寸L3大致相同。通过使凸部61与凸缘部51的缺口部51a卡合,从而收纳保持于收纳块60的接合器50成为在水平面内的位置被固定的状态(图15A)。即,凸部61与凸缘部51的缺口部51a成为用于固定接合器50的收纳位置的收纳位置固定部。
在收纳块60的上方设置有具有覆盖收纳块60的大致整个范围的形状的卡止板62,该卡止板62与收纳块60的上表面之间保持规定间隙且沿水平方向滑动自如。卡止板62的一端部与在收纳块60的下表面设置的滑动机构63所具有的连杆63a结合。滑动机构63通过驱动电动机(省略图示)的驱动而使连杆63a突出、没入。由此,卡止板62在收纳块60的上方往复移动(箭头h)。卡止板62与收纳块60的上表面之间的规定间隙设定为比凸缘部51的厚度尺寸L3(图8A)以及凸部61的厚度尺寸大。由此,在接合器50收纳保持于收纳块60的状态下不妨碍卡止板62的滑动。
在卡止板62上,在与多个收纳开口60b的排列对应的位置处设置有多个开口部64。开口部64包括多个(此处为两个)接合器插通开口64a、和沿X方向贯穿多个接合器插通开口64a的中心的退避用开口64b,这些开口连续地形成。接合器插通开口64a设定为,Y方向上的开口宽度尺寸R2比接合器50的凸缘部51的长度方向的径向尺寸L2(图8A)大,且X方向上的开口尺寸宽度R3比图8A所示的凸缘部51的宽度方向的径向尺寸L4大。从而,接合器插通开口64a成为能够使接合器50在上下方向上穿过的大小。两个接合器插通开口64a以与分别装配于一对卡爪39的状态的接合器50对应的间隔来配置,能够使装配于一对卡爪39的接合器50同时穿过。
退避用开口64b具有能够在上下方向上与凸缘部51的开口部51b连通的大小。因此,即便使卡止板62向任意的方向滑动,收纳保持于收纳块60的接合器50的凸缘部51的开口部51b也成为与接合器插通开口64a或退避用开口64b始终在上下方向上连通的状态(图15A、图15C)。因此,即便在使卡止板62向任意的方向移动的状态下,卡爪39的爪部42与卡止板62的主体也不发生干涉,能够相对于凸缘部51的开口部51b而插拔爪部42。
接下来,参照图15A~图15D对卡止板62的功能进行说明。图15A、图15B示出在接合器收纳箱20中收纳有两组的一对接合器50的状态。接合器50在凸缘部51的缺口部51a与凸部61卡合且块构件53容纳于收纳开口60b的状态下被收纳保持于收纳块60。此时,卡止板62位于退避用开口64b与凸缘部51在上下方向上不重合的位置,且通过使接合器插通开口64a与接合器50在上下方向上重合,从而卡止板62成为不阻碍接合器50的插通的状态。即在该状态下,能够将已收纳保持的接合器50从接合器收纳箱20中取出,并且也能够在未收纳接合器50的空的收纳开口60b中收纳保持新的接合器50。
图15C、图15D示出驱动滑动机构63而使卡止板62向箭头i方向滑动的状态。即,卡止板62通过滑动机构63的驱动而移动,由此,卡止板62的主体成为与包括和收纳块60的上表面抵接的凸缘部51的两端部在内的区域在上下方向上重合的状态。在该状态下,接合器50被卡止板62限制向上方的移动。换言之,接合器50成为被接合器收纳箱20所具备的卡止板62卡止的状态。需要说明的是,凸缘部51的开口部51b成为即使卡止板62滑动也与退避用开口64b在上下方向上连通的状态。由此,即便在接合器50被卡止板62卡止的状态下,也能够相对于卡爪39而装卸接合器50。
接下来,参照图16对部件安装装置1的控制系统的结构进行说明。部件安装装置1所具备的控制部70构成为包括存储部71、机构驱动部72以及识别处理部73。另外,控制部70与基板搬运机构5、带馈送器7、托盘馈送器10、Y轴梁14、X轴梁15、安装头17、第一识别相机18、第二识别相机19、Z轴升降电动机27、水平旋转机构28、驱动电动机37、推杆升降机构45以及滑动机构63连接。
存储部71存储在基板2上安装部件3所需的各种生产数据。机构驱动部72由控制部70控制,对基板搬运机构5、带馈送器7、托盘馈送器10、Y轴梁14、X轴梁15、安装头17、第一识别相机18、第二识别相机19、Z轴升降电动机27、水平旋转机构28、驱动电动机37以及推杆升降机构45进行驱动。由此,进行部件安装作业。另外,机构驱动部72对Y轴梁14、X轴梁15、安装头17、Z轴升降电动机27、水平旋转机构28、驱动电动机37以及滑动机构63进行驱动。由此,进行用于相对于卡爪39而装卸接合器50的作业。
识别处理部73通过对由第一识别相机18、第二识别相机19获取的图像进行识别处理,从而检测形成于基板2的基板标记(省略图示)、由带馈送器7供给至部件供给位置的部件3、以及保持于安装头17的部件3。基板标记和部件3的检测结果在部件3的安装时将安装头17相对于基板2对位之际使用。
本实施方式中的部件安装装置1如以上那样构成。接下来,参照图17A~图17C针对向卡爪39装配接合器50的装配动作进行说明。首先如图17A所示,单元头17C移动至接合器收纳箱20的上方,将一对卡爪39在成为装配对象的一对接合器50的上方进行对位(ST1:对位工序)。接下来如图17B所示,单元头17C下降,从而使卡爪39的爪部42从前端插入到凸缘部51的开口部51b(ST2:插入工序)。需要说明的是,在执行(ST2)之前,卡止板62预先移动为,使接合器50与接合器插通开口64a在上下方向上一致(图15A、图15B)。
然后,在卡爪39的爪部42通过块构件53的第一开口部53a的过程中的规定的时刻,板簧构件54的弯曲部54b嵌入并卡止于爪部42的卡止槽42a(图11B)。由此,接合器50装配于卡爪39。接下来如图17C所示,使单元头17C上升,将装配于卡爪39的接合器50从接合器收纳箱20中取出。
这样,在本实施方式中,使卡爪39(第一把持构件)从收纳于接合器收纳箱20(把持构件收纳部)的状态下的接合器50(第二把持构件)的上方下降,向开口部(开口部51b、第一开口部53a)插入卡爪39,从而向卡爪39装配接合器50。由此,能够根据部件3的尺寸而在短时间内简单地切换把持构件(卡爪39、接合器50)。另外,不需要操作员进行手动作业,就能够将一对接合器50自动地一并装配于卡爪39。
接下来,参照图18A~图19对装配于卡爪39的接合器50的拆卸动作进行说明。首先如图18A所示,单元头17C移动至接合器收纳箱20的上方,将一对接合器50在成为收纳处的收纳开口60b的上方对位(ST11:对位工序)。接下来如图18B所示,单元头17C下降,从而使块构件53容纳于收纳开口60b,并且使凸缘部51的两端部与收纳块60的上表面抵接。由此,接合器50收纳保持于收纳块60(ST22:收纳工序)。此时,凸缘部51的缺口部51a与凸部61卡合,从而接合器50的水平面内的位置被固定。需要说明的是,在执行(ST22)之前,卡止板62预先移动为,使装配于一对卡爪39的接合器50与接合器插通开口64a在上下方向上一致(图15A、图15B)。
接下来如图18C所示,使卡止板62滑动(箭头j),从而将收纳保持的接合器50卡止(ST23:卡止工序)(也同时参照图15C、图15D)。由此,接合器50成为向上方的移动受到限制的状态。接下来如图19所示,单元头17C上升,从卡爪39拆卸接合器50(ST24:拆卸工序)。即,在单元头17C上升的过程中,凸缘部51与卡止板62的主体下表面接触而阻碍向上方的移动。然后,通过单元头17C进一步上升,从而弯曲部54b与卡止槽42a之间的卡止状态被强制地解除,接合器50从卡爪39脱离。由此,接合器50从卡爪39自动地被拆卸。
接下来,针对将由托盘馈送器10供给的部件3安装在基板上的部件安装方法进行说明。首先,控制部70判定成为安装对象的部件3能否被卡爪39把持(ST31:判定工序)。在(ST31)中判定为不能把持的情况下,控制部70执行用于将适于部件3的把持的接合器50装配于卡爪39的处理(ST32:把持构件装配工序)。即,单元头17C与接合器收纳箱20接驳。然后,使卡爪39从收纳保持于接合器收纳箱20的接合器50的上方下降而将卡爪39插入到开口部,从而向卡爪39装配接合器50。
在(ST31)中判定为成为安装对象的部件3能够被卡爪39把持的情况下,或者在(ST32)中向卡爪39装配接合器50之后,安装头17移动至托盘馈送器10供给部件3的供给位置,并在该位置利用卡爪39或者接合器50对部件3进行把持(ST33:部件把持工序)。接下来,安装头17移动至预先定位在规定的作业位置处的基板2的上方。接下来,通过单元头17C下降,而将由卡爪39或接合器50把持的部件3安装在基板2上(ST34:安装工序)。即,在工序(ST34)中,使用卡爪39或装配于卡爪39的接合器50对部件3进行把持而将该部件3安装在基板2上。这样,根据本实施方式,将适于部件3的把持的接合器50自动地装配于卡爪39,使用接合器50对部件3进行把持而将该部件3安装在基板2上,由此能够根据各种部件3的种类来实现灵活的生产。
本发明中的部件安装装置并不局限于以上说明的实施方式,能够在不脱离发明的主旨的范围内实施。例如,卡爪39也可以采用省略基部41而仅由爪部42构成、并通过卡盘保持件38来固定爪部42的规定部位那样的结构。
另外,在本发明的实施方式中说明了:成为卡盘单元25的作业对象的部件3是在躯体部3a的下表面具备一对引线3b的大型的部件,由托盘馈送器10供给。然而,也可以将由托盘馈送器10以外的馈送器供给的部件作为卡盘单元25的作业对象。具体而言,也可以通过搬运径向部件、轴向部件并向卡盘单元25供给的径向馈送器、轴向馈送器等来供给。
工业上的可利用性
根据本发明,能够减轻操作员的作业负担,且能够根据部件来简单地变更部件的把持方式,在部件安装领域中尤其有用。

Claims (5)

1.一种部件安装装置,其将部件安装在基板上,其特征在于,
所述部件安装装置具备:
一对第一把持构件,其夹住所述部件进行把持;和
一对第二把持构件,其相对于所述一对第一把持构件装卸自如,并代替所述一对第一把持构件而把持所述部件,
根据成为安装对象的所述部件而将所述一对第二把持构件装配于所述一对第一把持构件,并使用所述一对第二把持构件来把持所述部件。
2.根据权利要求1所述的部件安装装置,其特征在于,
所述一对第一把持构件的把持所述部件的把持面与所述一对第二把持构件的把持所述部件的把持面的形状或尺寸不同。
3.根据权利要求1所述的部件安装装置,其特征在于,
所述一对第一把持构件具有卡止槽,
所述一对第二把持构件具有能够卡止于所述卡止槽的卡止部,
通过使所述卡止部嵌入到所述卡止槽、或者解除所述卡止部向所述卡止槽的嵌入,从而相对于所述一对第一把持构件装卸所述一对第二把持构件。
4.根据权利要求1所述的部件安装装置,其特征在于,
所述部件安装装置还具备把持构件移动部,该把持构件移动部使所述一对第一把持构件中的至少一个第一把持构件向接近或远离另一个第一把持构件的方向移动。
5.根据权利要求1所述的部件安装装置,其特征在于,
所述一对第二把持构件的把持面由弹性的构件覆盖。
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