CN1094720C - 安装元件的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种元件输送装置包括：一第一输送台(7)，它上面具有多个对齐成平行的行列的元件供给装置(6)，该第一输送台设置成可在平行对齐的方向上移动；一位于第一输送台(7)后面的第二输送台(8)，它上面具有多个对齐成平行的行列的元件供给装置(6)；以及一传送装置(9)，用于从第二输送台(8)上的元件供给装置(6)接纳补充元件并将这些补充元件传送至预定的元件输送位置；当第一输送台(7)上的某一组元件已经用完时，传送装置(9)从第二输送台(8)吸拾其新的补充元件，并将其传送至元件输送位置和设置于一电路板(5)上，因而无需在电路板(5)的传送方向上为输送台(7，8)提供备用的空间，在压缩结构的同时提高了生产率。

Description

安装元件的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种通过抽吸作用拾取电子元件或类似物并将其安装于诸如印刷电路板之类的基片上的方法和装置。
技术背景
近年来，越来越需要在不扩大生产设备的情况下提高生产率，因此，非常需要提供一种按工厂空间来提高操作效率和生产率的电子元件安装装置。
这些传统的电气装置的元件安装装置包括公知的元件输送器，诸如在公开、审定的日本专利申请3-221326中所揭示的。下面参照图5来说明所揭示的该元件输送器。
如图5所示，元件输送器21包括一第一输送台23和一第二输送台24，每个输送台具有多个元件供给装置22，它们对齐排列成平行的行列，用于储放多个电子元件，并配置成在平行对齐的方向上可独立移动。所需要的元件从第一和第二输送台23、24送到一预定的元件输送位置。然后，在元件输送位置由元件输送器21所供给的元件由一元件安装装置20通过一旋转头25上的吸嘴26的抽吸作用而安装于一由X-Y工作台27定位的电路板28上。
当第一输送台23上的诸元件供给装置22中的一个装置所供给的元件被用完时，其在第二输送台24上的相应的另一元件供给装置22进到元件输送位置，以补充所用完的元件。因此，元件的输送可以无间断地继续，同时第一输送台23又去装载新的元件组，因而可保持生产率。
然而，该传统的装置的第一和第二输送台23、24在一条轨道上配置成一行，该轨道设置成与电路板28的传送方向P平行，因而需要一个相当大的区域来安装元件输送器21，它包括两个额外的空间S1和S2，供它们各自的输送台23和24备用，这两个空间位于一供给元件的主空间F的两侧。当元件安装装置20跨生产线而安装后，它会阻碍生产线整个长度的最小化，很难提高按工厂空间取得的生产率。
鉴于以上方面，本发明的一个目的在于提供一种在更小空间内、以更高生产率水平安装元件的方法和装置。
发明揭示
按照本发明，提供了一种在一元件安装装置中所用的元件安装方法，该元件安装装置包括：一第一输送台，它具有多个设置成平行的行列的、上面装有多个元件的元件供给装置，该第一输送台在元件供给装置平行对齐的方向上可以移动；一第二输送台，它设置在第一输送台的后面，并装有多个在其上面设置成平行的行列的元件供给装置；以及一传送装置，它从设置在第二输送台上的元件供给装置接收元件，并将该元件传送到预定的元件输送位置。元件从第一输送台送到元件输送位置，并被安装于电路板上，当判定出第一输送台上具体的一组元件已用完时，补充的元件就从第二输送台通过传送装置供给到元件输送位置，并被安装于电路板上。因此，由于在传送电路板的方向上不需要有供两个输送台待机的空间，元件安装装置的安装空间将被减少到最低限度，并可提高生产率。图4是表示传统的元件安装装置与后面将要详细描述的本发明第三实施例的电子元件安装装置之间的比较的俯视图。从图4中可看出，本发明的装置的宽度显著减小(比传统装置窄T)。
而且，预计马上将被用完的第一输送台上的元件的补充元件可预先由安装在传送装置上的多个吸嘴所吸持，因而可提高生产率。
并且，如果某一个元件供给装置已经送完了其元件，则在传送装置从第二输送台为第一输送台上所用完的元件输送补充元件以便进一步的安装操作时，可暂时延缓其安装操作，直到第一输送台的其它元件供给装置的所有其它元件被安装到电路板上。这也有利于提高生产率。
本发明的元件安装装置的特征在于，一第一输送台，它上面安装有多个对齐成平行的行列的元件供给装置，这些元件供给装置里面可储存多个元件，该第一输送台可在元件供给装置的平行对齐的方向上移动，用于将预定的元件提供给预定的元件输送位置；一位于第一输送台后面的第二输送台，它上面安装有多个对齐成平行的行列的元件供给装置；一传送装置，它具有一吸嘴，用于在判定出第一输送台上的某一组元件已被用完时，从第二输送台上的元件供给装置接纳补充元件并将这些补充元件传送至元件输送位置；一安装吸嘴，用于在元件输送位置通过抽吸作用接纳元件，并将其设置在一电路板上；以及一使电路板定位的X-Y工作台。该元件安装装置在与上述元件安装方法一起使用时将会有以上所描述的效果。
传送装置可设置成可以在第二输送台上的元件供给装置的平行对齐的方向上独立于第一输送台而移动，这将允许在传送装置持续供给元件的同时，对第一输送台进行补充，因而可提高操作效率。
传送装置可具有多个吸嘴，因而所用完的元件的补充元件将在安装动作之前预先被吸持。
第二输送台设置成比第一输送台低一段距离，这段距离等于传送装置上的吸嘴吸拾第二输送台处元件的高度与吸嘴将元件传送至安装吸嘴的高度之间的高度差。这使传送装置的结构简化。
第二输送台上的元件供给装置可按与第一输送台的元件供给装置相同的顺序而配置，因而可方便控制和盘存程序。
附图简述
图1是本发明第一实施例的电子元件安装装置的立体示意图；
图2是本发明第二实施例的电子元件安装装置的立体示意图；
图3是本发明第三实施例的电子元件安装装置的立体示意图；
图4是表示本发明第三实施例的电子元件安装装置与传统的电子元件安装装置之间的安装空间比较的俯视图；
图5是传统的电子元件安装装置的俯视示意图。
实施本发明的最佳方式第一实施例
下面参照图1来描述本发明的第一实施例。图1中所示的是一元件输送装置1、一在元件输送装置1中的预定元件输送位置通过抽吸作用吸拾元件并将它们安装于一电路板5上的旋转头2、安装于旋转头2的吸嘴3、以及一使电路板5定位的X-Y工作台4。
元件输送装置1包括：一第一输送台7，它具有多个设置成平行的行列的元件供给装置6，这些供给装置中可储存大量不同的元件，该输送台7可以在将元件带到元件输送位置的平行配置的方向上移动；一第二输送台8，它具有多个元件供给装置6，该输送台8位于第一输送台7的后面；以及一固定于第一输送台7一侧的传送装置9，用于从第二输送台8的元件供给装置6吸拾补充元件，并在判定出第一输送台7上的元件已经用完时将它们带到元件输送位置。
在该实施例中，第一和第二输送台7、8的元件输送装置6的对齐方式相同，因而元件对元件供给装置6的补充可借助另一组元件供给装置6而得以简化。而且，这允许使用数控(NC)操作输入数据，因而可提高预备程序的效率和可靠性。
传送装置9包括：一滑座10，它设置成可以在第二输送台8的每个元件供给装置6的一元件吸拾位置与元件输送装置1中的元件输送位置之间移动；一安装于滑座10、可绕水平轴作180度枢转运动的吸嘴11；以及一位于元件输送位置下方的提升装置12，用于接纳来自吸嘴11的元件，并将它们提升到预定高度的元件输送位置。
传送装置9的吸嘴11设计成，当它转向上方时，其高度等于第一输送台7上的元件供给装置6的元件吸拾位置的高度，因而允许旋转头2的吸嘴3同样可接纳元件。另一方面，第二输送台8上的元件供给装置6的元件吸拾位置的高度设定成等于传送装置9的吸嘴11处于其朝下状态的高度，以从第二输送台8上的元件供给装置6吸拾元件。因而第二输送台8所设置的高度比第一输送台7低距离H。
下面将说明第一实施例的元件安装装置的操作。当装有一组元件的第一输送台7上的元件供给装置6中的一个装置传送到元件输送位置时，旋转头2上的吸嘴3通过抽吸作用从元件输送位置处的元件供给装置6吸拾元件。然后旋转头2转过来，将吸嘴3所吸持的元件放下到由X-Y工作台4所定位的电路板5上。重复该程序，便可在电路板5上装上预定的一套不同的元件。
当检测出第一输送台7上的元件供给装置6的元件被用完时，第一输送台7侧向移动，传送装置9定位到装有相同元件的输送台8上的相应的元件供给装置6。当吸嘴11吸起元件时，滑座10向前移动。同时，第一输送台7回移，将吸嘴11带到并定位于元件输送位置。
如果吸嘴11所吸持的元件的前、后侧形状相同，则吸嘴11转180度，元件被传送至旋转头2的吸嘴3。如果元件的前、后侧形状不同，则将其从吸嘴11传送至提升装置12。然后滑座10缩回，使提升装置12可以提起而将元件传送至用来吸拾元件安装在电路板5上的旋转头2的吸嘴3。
按照该第一实施例，第二输送台8位于第一输送台7的后面，该第一输送台承载有将元件从第二输送台8传送至旋转头2的传送装置9。这使元件安装装置可在电路板5的传送方向上变窄，同时可对元件的使用作出快速反应，因而有利于提高生产率。
装置可以配置成这样，如果第一输送台7上具体的一组元件已经用完而无法进行安装，在接替被用掉的这组元件的补充元件被供给并通过第二输送台8和传送装置9的动作而安放好时，其它元件供给装置6上的其它几组元件的安装将继续，直到除用完的这组元件以外的整套的不同元件被设置于电路板5上为止。第二实施例
下面来参照图2来描述本发明的第二实施例。对标号与参照图1所说明的第一实施例相同的相同装置的描述将省略，仅说明不同之处。
如图2所示，传送装置9安装于一传送台13上，该传送台由一空心电机驱动，以便独立于第一输送台7而移动。
下面将描述该实施例中的元件安装操作。在第一输送台7供给元件的同时，传送台13上的传送装置9停留在装置的一端，从而不干扰第一输送台7的输送动作。当第一输送台7上具体的一组元件已经用完时，第一输送台7在装置相对于传送台13的另一端侧向移动。同时，传送台13内移，使传送装置9运行到第二输送台8相应的元件供给装置6，在那里储存有第一输送台7上所用完的这组元件的补充元件。而后，传送装置9的滑座10拾起这些补充元件，并将它们传送到元件输送位置，同时传送台13移动，以便在元件输送位置处对准，从而将元件传送到旋转头2的吸嘴3，用于安装在电路板5上。
在该第二实施例中，第一输送台7和带有传送装置9的传送台13是彼此独立地移动。这允许在第二输送台8通过传送台13的传送装置9而供给它们的元件的同时，对第一输送台7补充元件，因而不会中断输送动作，提高了生产率。第三实施例
下面参照图3来描述本发明的第三实施例。对标号与参照图2所说明的第一实施例相同的相同装置的描述将省略，仅说明不同之处。
参照图3，传送装置9上的滑座10安装有一吸嘴头14，它可绕其水平轴旋转。吸嘴头14的圆周面上安装有多个吸嘴15。
下面将说明该实施例的元件安装装置的操作。当某一组元件已经用完，需要补充供给多个这种元件时，或者，当第一输送台7上不同的几组元件同时用完时，吸嘴头14通过转动和换吸嘴15而在第二输送台8上吸拾所补充的元件。因而可吸拾起多个补充元件，它们由滑座10传送到元件输送位置，同时传送台13也移动到一所需的位置。然后，被带到元件输送位置的吸嘴头14即转动，将补充元件依次从其吸嘴15送至旋转头2的吸嘴3，用于安装在电路板5上。
该实施例可使吸嘴头14依次吸拾和供给多个补充元件，因而使传送装置9的移动损失达到最小，提高了生产率。
第三实施例的元件安装装置可实现另一种输送程序，下面将作说明。第一输送台7上的每个元件供给装置6具有剩余元件检测器，用于监测所储存的元件的剩余量。当储存于元件供给装置6中的元件减少到一个预定量时，这些剩余元件检测器发出一个检测信号，引导传送台13移动而将传送装置9的吸嘴头14带到储存有补充元件的第二输送台8上的相应元件供给装置6的元件吸拾位置，在那里吸嘴15吸拾起所需的补充元件，并以待机模式等候。响应于各自的检测信号而重复相同的操作，直到吸嘴15装满从第二输送台8的不同元件供给装置6吸拾起的补充元件时为止。同时，当判定出旋转头2的吸嘴3已没有元件供给它时，传送装置9上的滑座10和传送台13将被驱动而将吸嘴头14移动到元件输送位置，使相应的补充元件可被传送至旋转头2的各个吸嘴3，用于进一步的安装操作。
该实施例可预测元件的用量，使吸嘴15预先吸持补充元件，因而使传送装置9一个接一个吸拾补充元件并运行到元件输送位置的操作时间达到最少，提高了生产率。
工业应用性
如以上所述，本发明的元件安装方法包括这些步骤：从一第一输送台将所需的元件供给到一元件输送位置，并将它们设置于一电路板上；当判定出第一输送台上所需要的元件已经用完时，将它们的补充元件从一第二输送台传送至元件输送位置，并将它们设置于电路板上。因此，不需要提供两个输送台在电路板传送方向上备用的空间，同时，安装元件安装装置所需要的空间将被减小到最低限度，如图4所示，并且生产率将得以提高。
对第一输送台上预计马上会用完的元件的补充元件可以在用完之前预先由多个安装在传送装置上的吸嘴所吸持，因而提高了生产率。
还可以在第一输送台上的某组元件已经用完而无法进行安装时，于传送装置从第二输送台吸拾用完的这组元件的补充元件并将它们安装于电路板上的同时，继续安装其余的元件，直到它们全部被安装到电路板上时为止。这也将有利于提高生产率。
本发明的元件安装装置包括：一第一输送台，它可以在其上的元件供给装置的平行对齐方向上移动，用于将所需的元件输送到元件输送位置；一位于第一输送台后面的第二输送台；一传送装置，用于在判定出第一输送台上的某一组元件已经完用时接纳和将补充元件从第二输送台上的元件供给装置传送到元件输送位置；一在元件输送位置通过抽吸作用接纳元件并将它们设置在一电路板上的安装吸嘴；以及一使电路板定位的X-Y工作台。该元件安装装置在与上述安装方法一起使用时将按指令而实现相同的功效。
传送装置可设置成在第二输送台上的元件供给装置的平行对齐的方向上可以独立于第一输送台而移动。这可以提供相同的优点，并可使第一输送台在传送装置从第二输送台供给用完的元件的补充元件的同时添装新的元件，因而提高了操作效率。
传送装置可具有多个吸嘴，因而可在安装操作之前或之后吸持数个用完的元件的补充元件，生产率将得以提高。
第二输送台设置成比第一输送台低一段距离，该距离等于传送装置上的吸嘴吸拾补充元件的高度与它将补充元件传送至安装吸嘴的高度之间的高度差。这可使传送装置的结构得以简化。
第二输送台上的元件供给装置按相同于第一输送台的元件供给装置的顺序而设置，因而可方便控制和盘存程序。
因此，本发明可应用于一元件安装方法或装置。

Claims (8)

1.一种元件安装方法，其中，由一元件输送装置(1)输送到一预定元件输送位置的元件由一安装吸嘴(3)用吸力吸拾并安装于由一X-Y工作台(4)定位的电路板(5)上，其特征在于，元件输送装置(1)包括：一第一输送台(7)，它具有多个设置成平行的行列的、上面装有多个元件的元件供给装置(6)，该第一输送台(7)在元件供给装置(6)平行对齐的方向上可以移动，用于将预定的元件提供给预定的元件输送位置；一第二输送台(8)，它相对于朝向安装喷嘴(3)的方向而设置在第一输送台(7)的后面，并装有多个在其上面设置成平行的行列的元件供给装置(6)；以及一传送装置(9)，它从设置在第二输送台(8)上的元件供给装置(6)接收元件，并将该元件传送到预定的元件输送位置，因而第一输送台(7)将预定元件输送至元件输送位置以便设置在电路板(5)上，在判定出第一输送台(7)上的某一个元件供给装置(6)已经用完了其所供给的元件时，传送装置(9)持续地将所需元件从第二输送台(8)传送至预定的元件输送位置。
2.如权利要求1所述的元件安装方法，其特征在于，第一输送台(7)处预计不久将会用完的元件预先由设置于传送装置(9)上的多个吸嘴(15)依次吸拾。
3.如权利要求1或2所述的元件安装方法，其特征在于，如果第一输送台(7)上的某一个元件供给装置(6)已经用完了其元件，则在传送装置(9)从第二输送台(8)供给用完的元件的补充元件以便进一步的安装操作时，暂时延缓其安装操作。
4.一种元件安装装置，包括：一第一输送台(7)，它上面安装有多个对齐成平行的行列的元件供给装置(6)，这些元件供给装置里面可储存多个元件，该第一输送台(7)可在元件供给装置(6)的平行对齐的方向上移动，用于将预定的元件提供给预定的元件输送位置；一相对于朝向安装喷嘴(3)的方向而位于第一输送台(7)后面的第二输送台(8)，它上面安装有多个对齐成平行的行列的元件供给装置(6)；一传送装置(9)，它具有一吸嘴(11)，用于在判定出第一输送台(7)上的某一组元件已被用完时，从第二输送台(8)上的元件供给装置(6)接纳补充元件并将这些补充元件传送至元件输送位置；一安装吸嘴(3)，用于在元件输送位置通过抽吸作用接纳元件，并将其设置在一电路板(5)上；以及一使电路板(5)定位的X-Y工作台(4)。
5.如权利要求4所述的元件安装装置，其特征在于，传送装置(9)设置成可以在第二输送台(8)上的元件供给装置(6)的平行对齐的方向上独立于第一输送台(7)而移动。
6.如权利要求4或5所述的元件安装装置，其特征在于，传送装置(9)具有多个吸嘴(15)。
7.如权利要求4或5所述的元件安装装置，其特征在于，第二输送台(8)设置成比第一输送台(7)低一段距离，该距离等于传送装置(9)上的吸嘴(11，15)吸拾第二输送台(8)处元件的高度与吸嘴(11，15)将元件传送至安装吸嘴(3)的高度之间的高度差。
8.如权利要求4或5所述的元件安装装置，其特征在于，第二输送台(8)上的元件供给装置(6)以相同于第一输送台(7)的元件供给装置(6)的顺序而设置。
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