CN108293322B - 作业装置 - Google Patents

Abstract

元件安装机(1)是能够更换利用空气压力进行预定作业的不同种类的作业头(33A、33B)的作业装置，在装置主体中设有能够与不同种类的作业头(33A、33B)连接的第一空气通路(p1、321、41、51)及第二空气通路(p2、pv2、53)。

Description

作业装置

技术领域

本发明涉及一种作业装置。

背景技术

例如，在专利文献1中，作为具备通过空气压力(真空压力)吸附被供给的元件并将吸附的元件向基板移送并装配的作业头的作业装置，记载有元件安装机。该作业头构成为为了应对不同种类的元件而能够更换。

专利文献1：日本特开2004-221518号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在近年来的元件安装机中，为了提高生产效率，有搭载实现元件移送的高速化的小型作业头的趋势。但是，在小型作业头中，需要在头内部的狭窄的空间中使空气通路如网格那样遍布，因此必须尽量缩小每个空气通路的直径。在这样的作业头中，空气流量被大幅度地节流，因此在元件的表面存在有凹凸等而空气从元件吸嘴与吸附元件之间泄漏的情况下，吸嘴前端的真空压力降低，吸嘴处的元件的吸附力下降。在这样的情况下，在吸附的元件较重时，为了避免在移送中发生元件落下而需要降低元件移送速度。并且，根据元件的重量不同而会产生无法吸附该元件的情况。

本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够搭载空气流量不同的小型作业头的作业装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的作业装置是能够更换通过空气压力进行预定作业的不同种类的作业头的作业装置，在装置主体中设有能够与上述不同种类的作业头连接的第一空气通路及第二空气通路。

由此，例如通过设为流量比通常流量的第一空气通路大的第二空气通路而能够在作业装置中使用可获得通常空气流量的小型作业头和可获得比通常空气流量大的空气流量的小型作业头这两种作业头。

附图说明

图1是作为本发明的实施方式的作业装置而示出元件安装机的立体图。

图2A是搭载于元件安装机的第一作业头的概略剖面主视图。

图2B是图2A的第一作业头的概略剖面侧视图。

图3A是搭载于元件安装机的第二作业头的概略剖面主视图。

图3B是图3A的第二作业头的概略剖面侧视图。

图4是用于说明头更换时的元件安装机的动作的流程图。

具体实施方式

(1.作业装置的结构)

以下，作为本发明的作业装置的一实施方式，参照图1说明元件安装机的概略结构。另外，在图1中示出了将两台元件安装机1排列搭载于一个台架2的状态，但是在元件安装线中也存在仅由一台元件安装机1构成或横向排列地配置有多台元件安装机1而构成的情况。在以下的说明中，将两台元件安装机1排列的方向、即基板B的输送方向称为X轴方向，将在水平面内垂直于X轴方向的方向称为Y轴方向，将垂直于X轴方向和Y轴方向的方向称为Z轴方向。

如图1所示，元件安装机1具备基板输送装置10、元件供给装置 20及元件移载装置30等，上述基板输送装置10设于安装机主体3的里侧(图1中的右侧)，对基板B进行输送，上述元件供给装置20设于安装机主体3的前表面侧(图1中的左侧)，供给向基板B装配的元件，上述元件移载装置30设于两个装置10、20的上方，吸附并移送元件供给装置20所供给的元件并将其向由基板输送装置10输送来的基板B装配。

在基板输送装置10中，基板B被一对导轨11a、11b沿着Y方向引导，并被省略图示的一对输送带输送至元件安装位置，被夹紧装置 12从输送带抬起而被夹持来定位固定。

在元件供给装置20中，设于带式供料器21的省略图示的链轮旋转，由此从供给带盘22以预定间距拉出元件包装带。并且，通过带剥离部23剥离元件包装带的盖带，将解除了封装状态下的元件依次送入元件供给部24。

元件移载装置30是架装于安装机主体3上部而配置于基板输送装置10及元件供给装置20的上方的XY机器人。元件移载装置30具备 Y轴滑动件32Y和X轴滑动件32X(相当于本发明的“头安装基座”) 等，上述Y轴滑动件32Y经由滚珠丝杠31B通过Y轴伺服马达31Y 而沿着导轨31R在Y轴方向上移动，上述X轴滑动件32X经由省略图示的滚珠丝杠通过X轴伺服马达31X而在X轴方向上移动。X轴滑动件32X以能够沿着X轴方向移动的方式配置于Y轴滑动件32Y。在X 轴滑动件32X上搭载有向基板B装配元件的作业头33。

在作业头33上安装有：吸嘴座部34，在下端部具有向下方突出地设置并吸附保持元件的元件吸嘴36；及基板拍摄相机35，拍摄被定位固定于元件安装位置的基板B。吸嘴座部34以能够通过省略图示的伺服马达沿着Z轴方向进行升降且能够绕Z轴旋转的方式支撑于作业头33。元件吸嘴36与作为空气源的真空泵P(参照图2B)连接，使得能够通过吸嘴前端吸引元件。另外，拍摄吸附保持于元件吸嘴36的元件的元件拍摄相机37设于基板输送装置10与元件供给装置20之间。

在元件移载装置30中，被供给至元件供给部24的元件被元件吸嘴36吸附保持。并且，移动至元件拍摄相机37的上方而进行拍摄，进行图像识别来对元件姿势进行修正。并且，向被搬运定位于元件安装位置的基板B的上方移动，并向基板B上的预定的装配位置装配。

在此，如背景技术中所说明的那样，为了高速地移送元件，提高生产效率，而使作业头33小型化。但是，需要在头内部的狭窄的空间上空气通路如网格那样遍布，因此每条空气通路的直径变小，难以对较重的元件进行吸附及搬运。因此，在元件移载装置30中，构成为能够更换两种作业头33(以下，称作第一作业头33A、第二作业头33B)，以下进行详述。

(2.作业头的结构)

第一作业头33A是能够吸附重量较轻的元件的现有的一般的头，第二作业头33B是能够吸附重量较重的元件的新的头。以下，参照图2A、图2B及图3A、图3B说明第一作业头33A及第二作业头33B的各结构。另外，在各图中，仅示出了空气关系的结构，省略了元件拍摄相机37等其他结构。

如图2B及图3B所示，第一作业头33A、第二作业头33B构成为能够通过省略图示的定位固定装置而分别相对于X轴滑动件32X进行拆装(可更换)。在X轴滑动件32X中设有中继空气通路321(相当于本发明的“第一空气通路”)，在通过定位固定装置定位固定了第一作业头33A或第二作业头33B时，上述中继空气通路321与第一作业头33A内部的吸嘴用空气通路41(相当于本发明的“第一空气通路”) 或第二作业头33B内部的吸嘴用空气通路51(相当于本发明的“第一空气通路”)连接。

该中继空气通路321与从真空泵P延伸出的第一空气配管p1(相当于本发明的“第一空气通路”)固定地连接。该第一空气配管p1是在真空泵P附近分支的一个配管，在真空泵P附近分支的另一个配管作为第二空气配管p2(相当于本发明的“第二空气通路”)延伸至X轴滑动件32X附近并与联接器C的插口Cs连接。第二空气配管p2的管径形成得比第一空气配管p1的管径大。

如图2A及图2B所示，在第一作业头33A的内部设有能够与X 轴滑动件32X的中继空气通路321连接的吸嘴用空气通路41。为了在第一作业头33A吸引并保持吸嘴座部34A(包含元件吸嘴36A)，该吸嘴用空气通路41经由吸嘴座用电磁阀42而与吸嘴座部34A连接。另外，在图2B中，省略了从吸嘴座用电磁阀42至吸嘴座部34A的吸嘴用空气通路41及检测吸嘴用空气通路41内的空气压力的装置的图示。

另外，吸嘴用空气通路41在中途分支而形成轻型元件用空气通路 43。为了通过元件吸嘴36A吸附轻型的元件，该轻型元件用空气通路 43经由吸嘴用电磁阀44而与元件吸嘴36A连接。另外，在图2B中，省略了检测设于从吸嘴用电磁阀44至元件吸嘴36A之间的轻型元件用空气通路43内的空气压力的装置的图示。

如上所述，从真空泵P延伸出的第一空气配管p1的管径小于第二空气配管p2的管径，与第一空气配管p1连接的中继空气通路321、轻型元件用空气通路43及元件吸嘴36A的直径也与第一空气配管p1的管径相同地较小。由此，由元件吸嘴36A吸附的元件限定为重量较轻的元件。

如图3A及图3B所示，在第二作业头33B的内部设有能够与X 轴滑动件32X的中继空气通路321连接的吸嘴用空气通路51。为了在第二作业头33B吸引并保持吸嘴座部34B(包含件吸附吸嘴36B)，该吸嘴用空气通路51经由吸嘴座用电磁阀52而与吸嘴座部34B连接。

该吸嘴用空气通路51专门用于吸引保持吸嘴座部34B，在中途未分支这一点上与第一作业头33A的吸嘴用空气通路41不同。另外，在图3B中，省略了从吸嘴座用电磁阀52至吸嘴座部34B的吸嘴用空气通路51及检测吸嘴用空气通路51内的空气压力的装置的图示。另外，在第二作业头33B的外装中设有容量比第一作业头33A的吸嘴用电磁阀44大的吸嘴用电磁阀54。

该吸嘴用电磁阀54的外部端口与阀侧第二空气配管pv2(相当于本发明的“第二空气通路”)连接，上述阀侧第二空气配管pv2具备能够与第二空气配管p2的联接器C的插口Cs连接的插头Cp。吸嘴用电磁阀54的内部端口与重型元件用空气通路53连接。为了通过元件吸嘴36B吸附重型元件，该重型元件用空气通路53经由容量比第一作业头33A的吸嘴用电磁阀44大的吸嘴用电磁阀54而与元件吸嘴36B 连接。

如上所述，从真空泵P延伸出的第二空气配管p2的管径大于第一空气配管p1的管径，与第二空气配管p2连接的阀侧第二空气配管pv2、重型元件用空气通路53及元件吸嘴36B的直径也与第二空气配管p2 的管径相同地直径较大。即，在第二作业头33B中，仅通过扩大末端的重型元件用空气通路53来抑制头的大型化，实现大幅的空气流量的提高。由此，由元件吸嘴36B吸附的元件能够为重量比较重的元件。

此外，在重型元件用空气通路53上连接有检测通路内的空气压力的空气状态检测装置55。阀侧第二空气配管pv2需要经由联接器C而与第二空气配管p2连接，因此元件安装机1能够基于空气状态检测装置55的空气压力检测值，判断联接器C的连接状态和阀侧第二空气配管pv2等的损伤、即元件吸嘴36B与真空泵P之间的连接状态。由此，能够预先防止生产上的时间损失和元件的吸附不良。

(3.头更换时的元件安装机的动作)

接下来，参照图4的流程图说明作业者将当前安装于元件安装机 1的X轴滑动件32X上的第一作业头33A更换为第二作业头33B时的元件安装机1的动作。首先，作业者从X轴滑动件32X拆下第一作业头33A，并通过定位固定装置将第二作业头33B定位固定于X轴滑动件32X。由此，第二作业头33B内部的吸嘴用空气通路51经由中继空气通路321而与第一空气配管p1连通。接下来，作业者连接第二空气配管p2的联接器C的插口Cs与阀侧第二空气配管pv2的联接器C的插头Cp。由此，第二作业头33B内部的重型元件用空气通路53经由联接器C而与第二空气配管p2连通。

元件安装机1从装于X轴滑动件32X的第二作业头33B读取头识别信号(图4中的步骤S1)，基于所读取的头识别信号，判断是否从第一作业头33A更换为了第二作业头33B(图4中的步骤S2)。

若元件安装机1判断为从第一作业头33A更换为了第二作业头 33B(图4中的步骤S2为是)，则驱动吸嘴用电磁阀54而向元件吸嘴 36B供给真空空气(图4中的步骤S3)。并且，元件安装机1从空气状态检测装置55读取空气压力检测值(图4中的步骤S4)，并判断所读取的空气压力检测值是否为预定空气压力阈值(能够吸附元件的极限真空压力)以下(图4中的步骤S5)。

若元件安装机1判断为空气压力检测值不是预定空气压力阈值以下(图4中的步骤S5为否)，则判断为第二作业头33B的阀侧第二空气配管pv2与真空泵P之间的连接不良，从扬声器发出连接不良的警告音，并且在显示装置上显示连接不良的内容(图4中的步骤S6)。另一方面，若元件安装机1判断为空气压力检测值为预定空气压力阈值以下(图4中的步骤S5为是)，则在显示装置上显示连接良好的内容(图4中的步骤S7)。之后，元件安装机1开始进行元件对于基板的安装动作。另外，元件安装机1也可以基于从空气状态检测装置55 读取的空气压力检测值，进行有无元件吸附的检测或元件的竖立吸附等吸附状态异常的检测。

(4.效果)

本实施方式的元件安装机1是能够更换通过空气压力进行预定作业的不同种类的作业头33A、33B的作业装置，在装置主体中设有能够与不同种类的作业头33A、33B连接的第一空气通路p1、321、41、51 及第二空气通路p2、pv2、53。由此，例如，通过形成流量比通常的流量的第一空气通路p1、321、41、51大的第二空气通路p2、pv2、53，而能够在元件安装机1中使用可获得通常空气流量的小型的作业头 33A和可获得比通常空气流量大的空气流量的小型的作业头33B这两种作业头。

另外，第一空气通路p1、321、41、51设为经安装供作业头33A、 33B的头安装基座(X轴滑动件)32X，第二空气通路p2、pv2、53以不经由头安装基座32X的方式设置，因此例如在将第二空气通路p2、 pv2、53的通路直径形成为比第一空气通路p1、321、41、51的通路直径大的情况下，与第二空气通路p2、pv2、53连接的作业头33B可在维持小型的状态下获得较大的空气流量。

另外，在第二空气通路p2、pv2、53上设有检测第二空气通路p2、 pv2、53的空气状态的空气状态检测装置55，根据空气状态检测装置 55的检测值来判断作业头33B与第二空气通路p2、pv2、53之间的连接状态，因此即使第二空气通路p2、pv2、53以不经由头安装基座32X 的方式设置，也能够使与第二空气通路p2、pv2、53连接的作业头33B 可靠地工作。

另外，根据空气状态检测装置55的检测值来判断作业头33B的作业状态，因此能够提高作业头33B的作业精度。

另外，不同种类的作业头33A、33B为第一作业头33A及第二作业头33B，第一作业头33A与第一空气通路p1、321、41连接，第二作业头33B与第一及第二空气通路p1、321、51及p2、pv2、53分别连接，因此例如在使第二空气通路p2、pv2、53的通路直径大于第一空气通路p1、321、51的通路直径的情况下，能够在第二作业头33B 中使用大和小的空气流量。

另外，第一作业头33A及第二作业头33B是分别通过吸嘴(元件吸嘴)36A、36B吸附并移送元件的头，作业装置是将通过吸嘴36A、 36B吸附的元件向基板B装配的元件安装机1，第二空气通路p2、pv2、 53设为能够获得使第二空气通路p2、pv2、53的容量比第一空气通路 p1、321、41、51大的空气压力，第一作业头33A通过第一空气通路 p1、321、41的空气压力吸附元件，并且保持吸嘴36A，第二作业头 33B通过第二空气通路p2、pv2、53的空气压力吸附元件，并通过第一空气通路p1、321、51的空气压力保持吸嘴36B。由此，在元件安装机 1中，即使由第二作业头33B吸附的元件较重，也能够可靠地吸附该元件，能够提高元件移送速度，因此能够大幅地提高生产效率。

另外，第一空气通路p1、321、41、51及第二空气通路p2、pv2、 53与一个空气源P连接，并在空气源P附近分支，因此能够将第一空气通路p1、321、41、51及第二空气通路p2、pv2、53内的空气压力保持为恒定。

(5.其他)

在上述实施方式中，作为作业装置，以元件安装机1为例进行了说明，但是只要是能够更换通过空气压力进行预定作业的不同种类的作业头的作业装置就能够应用本发明。

另外，第二作业头33B设为具备检测空气压力的空气状态检测装置55的结构，但是只要能够确认重型元件用空气通路53的空气状态即可，不限定于检测空气压力的装置，例如也可以使检测空气流量的装置与重型元件用空气通路53连接。

另外，第二作业头33B也可以不使用第一空气通路p1、321、51 而仅使用第二空气通路p2、pv2、53。另外，第一作业头33A及第二作业头33B不限定于通过空气压力来保持元件吸嘴41、51，例如也可以经由销来进行保持。

附图标记说明

1：元件安装机、10：基板输送装置、20：元件供给装置、30：元件移载装置、32X：X轴滑动件、321：中继空气通路、33A：第一作业头、33B：第二作业头、34A、34B：吸嘴座部、36A、36B：元件吸嘴、 41、51：吸嘴用空气通路、42、52：吸嘴座用电磁阀、43：轻型元件用空气通路、53：重型元件用空气通路、44、54：吸嘴用电磁阀、55：空气状态检测装置、p1：第一空气配管、p2：第二空气配管、pv2：阀侧第二空气配管、C：联接器、Cs：插口、Cp：插头。

Claims (7)

1.一种作业装置，能够更换通过空气压力进行预定作业的不同种类的作业头，

在装置主体中设有能够与所述不同种类的作业头连接的第一空气通路及能够获得容量比所述第一空气通路的容量大的空气压力的第二空气通路，

所述第一空气通路以经由安装所述作业头的头安装基座的方式设置，

所述第二空气通路以不经由所述头安装基座的方式设置。

2.根据权利要求1所述的作业装置，其中，

在所述第二空气通路上设有检测所述第二空气通路中的空气状态的空气状态检测装置，

根据所述空气状态检测装置的检测值来判断所述作业头与所述第二空气通路之间的连接状态。

3.根据权利要求2所述的作业装置，其中，

根据所述空气状态检测装置的检测值来判断所述作业头的作业状态。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的作业装置，其中，

所述不同种类的作业头为第一作业头及第二作业头，

所述第一作业头与所述第一空气通路连接，

所述第二作业头与所述第一空气通路及第二空气通路分别连接。

5.根据权利要求4所述的作业装置，其中，

所述第一作业头及第二作业头分别是通过吸嘴吸附并移送元件的头，

所述作业装置是将通过所述吸嘴吸附的所述元件向基板装配的元件安装机，

所述第一作业头通过所述第一空气通路的空气压力吸附所述元件并且保持所述吸嘴，

所述第二作业头通过所述第二空气通路的空气压力吸附所述元件，并通过所述第一空气通路的空气压力保持所述吸嘴。

6.根据权利要求1～3、5中任一项所述的作业装置，其中，

所述第一空气通路及第二空气通路与一个空气源连接，并在所述空气源的附近分支。

7.根据权利要求4所述的作业装置，其中，

所述第一空气通路及第二空气通路与一个空气源连接，并在所述空气源的附近分支。

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