CN111434200A - 元件安装机 - Google Patents

Abstract

由本说明书公开的元件安装机(10)为如下结构，即，具备：带驱动部(驱动轴电动机(55)、前侧链轮(163)、同步带(168))，将收容有元件(E)的多个元件带(21)向前方送出；带引导部(80)，将通过吸附嘴(33)的吸附而使元件(E)移除的空带(22)向下方引导；带切断部(60)，设置在带引导部(80)的下方，在判断为元件带(21)中的元件(E)移除后，切断空带(22)；及带排出部(70)，设置在带切断部(60)的下方，将切断后的空带(22)的一部分向下方排出。

Description

元件安装机

技术领域

由本说明书公开的技术涉及元件安装机。

背景技术

以往，作为能够将空带可靠地从引导部取入到带切割器部并适当地切断空带的元件安装机，已知有日本特开2015-12180号公报(下述专利文献1)所记载的电子元件安装装置。该电子元件安装装置具备：引导部，将从带式供料器的带输送方向下游端部送出的空带向下方进行引导而排出；带切割器部，在引导部的下部，通过固定刀片与能够在水平方向上移动的可动刀片来切断空带；以及空气喷吹部，配置在带切割器部的空带的切断位置附近，并在规定的定时，相对于空带的下端部从上方向下方喷吹空气。这样，空带的下端部能够以相对于切断刀片的移动平面大致垂直的状态进入切断动作。因此，能够消除空带的堵塞或缠结，适当地切断空带。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-12180号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，上述电子元件安装装置即使能够切断从引导部排出到下方的空带，也不会将切断后的空带排出。即使能够通过带式供料器的链轮将空带排出一定程度，在空带的后端通过链轮后也不能排出空带，从而空带残留在引导部内，在由于残留的空带而发生进一步的空带的堵塞或缠结的情况下，无法排出空带。

用于解决课题的技术方案

由本说明书公开的元件安装机为如下结构，即，具备：带驱动部，将收容有元件的多个元件带向前方送出；带引导部，将通过吸附嘴的吸附而移除了所述元件的空带向下方引导；带切断部，设置在所述带引导部的下方，在判断为所述元件带中的所述元件移除后，切断所述空带；及带排出部，设置在所述带切断部的下方，将切断后的所述空带的一部分向下方排出。

根据这样的结构，通过带驱动部将空带送出到带引导部，并通过带引导部将空带向下方进行引导，在判断为元件带中的元件移除后，通过带切断部切断从带引导部冒出到下方的空带，并通过带排出部将切断后的空带的一部分排出。由此，能够避免在带引导部的内部发生残留的空带的堵塞或缠结的情况。

由本说明书公开的元件安装机也可以为以下的结构。

也可以为如下结构，即，具备：第一传感器，检测所述元件带中的带的有无；及控制部，在通过所述第一传感器检测不到所述带时，通过所述带排出部使所述空带向下方排出。

根据这样的结构，能够通过第一传感器检测出带用尽的情况，因此能够基于该检测结果进行空带的排出。

也可以为如下结构，即，具备第二传感器，该第二传感器设置在所述第一传感器的后方，并检测所述带的末端，所述控制部在通过所述第二传感器检测不到多个所述带中的某一个时，通过所述带切断部将多个所述空带一并切断，并仅使待排出的所述空带通过所述带驱动部向前方送出后，通过所述带排出部排出。

根据这种结构，在混合存在有多个空带的情况下，难以仅排出特定的空带，但如果通过带驱动部仅将这之后要排出的空带向前方送出，则能够通过带排出部将其排出。

也可以为如下结构，即，所述控制部通过所述带驱动部使所述带向前方送出，在通过所述第一传感器检测不到所述带时，使所述带驱动部停止后，通过所述带排出部使所述空带排出。

根据这种结构，能够基于第一传感器的带的检测信号使空带排出。

发明效果

根据由本说明书公开的技术，能够避免在带引导部内发生空带的堵塞或缠结的情况。

附图说明

图1是元件安装机的俯视图。

图2是元件安装机的侧视图。

图3是表示由带切断部切断空带之前的状态的元件供给装置的侧视图。

图4是表示刚由带切断部切断空带后的状态的元件供给装置的侧视图。

图5是表示由驱动轴电动机排出带的状况的元件供给装置的侧视图。

图6是表示由带排出部排出空带的状况的元件供给装置的侧视图。

图7是表示由带排出部排出空带后的状况的元件供给装置的侧视图。

图8是表示由带切断部切断厚度不同的多个空带之前的状态的侧视图。

图9是表示由带切断部切断厚度不同的多个空带后的状态的侧视图。

图10是表示由驱动轴电动机仅排出厚度较薄的空带的状况的侧视图。

图11是表示由带排出部排出厚度较薄的空带的状况的侧视图。

图12是表示由带排出部排出厚度较薄的空带后的状况的侧视图。

图13是表示带排出的过程的流程图。

图14是示出元件安装机的电气结构的框图。

具体实施方式

<实施方式>

参照图1至图14的附图对实施方式进行说明。

本实施方式例示了在印刷基板P上安装元件E而生产安装基板的元件安装机10。元件E例如为芯片元件、封装元件等电子元件。

如图1所示，元件安装机10构成为具备：基台11；配置在基台11上的一对输送器15；用于在印刷基板P上安装元件E的元件安装装置20；以及用于向元件安装装置20供给元件E的多个元件供给装置13。另外，在以下的说明中，所谓左右方向，是以图1中的左右方向为基准，所谓前后方向，是以图1中的上下方向为基准，并将图示近前侧设为前侧。另外，所谓上下方向，是以图2中的上下方向为基准来进行说明。

如图1所示，基台11形成为在前后方向上较长的俯视呈大致矩形形状，在基台11上沿前后方向并列设置有一对印刷基板P用的输送器15。在印刷基板P的下方设置有在将元件E安装在印刷基板P上时，用于支承印刷基板P的未图示的支承装置等。

如图1所示，一对输送器15配置在基台11的前后方向的大致中央部，并将印刷基板P从作为右侧的上游侧向作为左侧的下游侧进行搬运。在一对输送器15，印刷基板P以其两侧缘部被支承的形式进行设置。

支承于一对输送器15的印刷基板P被输送器15从基台11的右侧(上游侧)搬入到基台11的左右方向大致中央部，在被进行元件E的安装作业之后，被输送器15搬出到基台11的左侧(下游侧)。

如图1及图2所示，多个元件供给装置13在基台11的前后方向两端部配置有一对。各元件供给装置13由台车14支承。各元件供给装置13为供料器型，在各元件供给装置13，多个供料器16以在左右方向上排列的状态被安装。各供料器16具有将收容有多个元件E的元件带21从卷轴拉出的前侧链轮163等，在供料器16的前端部处元件E被逐一供给。

如图1及图2所示，元件安装装置20构成为具备头驱动装置40和设置于头驱动装置40的头单元30。

头驱动装置40使各头单元30在基台11上前后左右移动。如图1及图2所示，头驱动装置40构成为具备：配置于基台11的左右方向两侧的一对Y方向框架41；以及支承于一对Y方向框架41的X方向框架43，在X方向框架43安装有头单元30。一对Y方向框架41形成为在前后方向上延伸的形态。

在各Y方向框架41分别安装有：以能够在前后方向上移动的方式安装有X方向框架43的Y方向主轴42；以及横跨Y方向框架41与X方向框架43而设置的Y轴线性电动机51。Y方向主轴42构成为具备：滑块；以及以能够在前后方向上移动的方式安装滑块的Y方向导轨，通过对Y轴线性电动机51进行通电控制，从而使固定于滑块的X方向框架43在Y方向导轨上沿前后方向移动。

另外，X方向框架43的前后方向的移动范围为从基台11中的前侧的元件供给装置13上到后侧的元件供给装置13上的范围。由此，安装于X方向框架43的头单元30能够在配置于基台11的前后方向大致中央部的印刷基板P上移动。

另一方面，X方向框架43形成为从一个Y方向框架41朝向另一个Y方向框架41沿左右方向延伸的双臂支承状，在X方向框架43安装有：沿着X方向框架43设置的X方向导轨44；未图示的滚珠螺母与滚珠丝杠螺纹接合而成的X方向主轴45；以及设置于X方向主轴45的端部的X轴伺服电动机52。

在X方向导轨44，以能够在左右方向上移动的方式安装有头单元30，滚珠螺母沿着滚珠丝杠进退，从而固定于滚珠螺母的头单元30在X方向导轨44上沿左右方向移动。

另外，头单元30设为能够从一个X方向框架43的Y方向主轴42侧的端部移动到另一个X方向框架43的Y方向主轴42侧的端部。即，头单元30能够在印刷基板P上沿X方向和Y方向自由移动。

头单元30将从元件供给装置13供给的元件E取出而安装在印刷基板P上，如图2所示，具有呈箱形状的头单元主体31和从头单元主体31突出到下方的多个安装头32。

虽未详细图示，但多个安装头32以从头单元主体31的下端部突出到下方的形态在左右方向上并排配置有四个，各安装头32具有：沿上下方向延伸的管嘴轴；以及以能够拆装的方式安装于管嘴轴的下端部的大致圆筒状的吸附嘴33。

在吸附嘴33，管嘴轴能够从上方嵌合到内部，当管嘴轴嵌合到吸附嘴33内时，设置于管嘴轴的未图示的弹性保持片与设置于吸附嘴33的未图示的保持突起卡止，由此，吸附嘴33被保持于管嘴轴。

并且，通过管嘴轴从空气供给装置向保持于管嘴轴的吸附嘴33供给正压及负压。当向吸附嘴33供给负压时，能够在吸附嘴33的下端部吸附保持元件E，当向吸附嘴33供给正压时，能够从吸附嘴33释放元件E。

另外，各安装头32通过在头单元主体31中针对每个管嘴轴设置的Z轴伺服电动机53的驱动而能够在上下方向上升降，并且通过设置于头单元30的R轴伺服电动机54而能够进行绕轴的旋转动作。由此，头单元30利用吸附嘴33吸附保持从元件供给装置13供给的元件E，能够将元件E适当地配置在印刷基板P的安装位置。

虽然在图1、图2中未图示，但在头单元30设置有基板识别相机46。该基板识别相机46通过使头单元30移动，能够拍摄印刷基板P的一对基准标记等基台11上的任意位置的图像。另外，在基台11上的元件供给装置13的附近设置有多个元件识别相机17，各元件识别相机17能够拍摄吸附嘴33在元件供给装置13中保持的元件E的图像。

本实施方式的供料器16是自动进行装载的自动装载式供料器(以下有时称为“ALF”)。如图3所示，供料器16具备：主体部161，形成为在前后方向(图示左右方向)上较长的形状；前侧送出部162，设置在主体部161的前侧部分；后侧送出部164，设置在主体部161的后侧部分；第一传感器165，设置在主体部161内；第二传感器166，设置在第一传感器165的后方；第三传感器167，设置在第二传感器166的后方；ALF控制部118；以及夹紧构件170，以能够拆装的方式配置在主体部161的后端侧。主体部161例如为铝压铸制。

在供料器16安装有将多个元件E以固定的间距保持于带23的元件带21。从卷轴拉出的元件带21由驱动轴电动机55向前方输送，从而保持于带23的多个元件E被依次供给。带23在由于吸附嘴33的吸附而使元件E移除后，成为空带22。另外，在判断为生产中的元件带21为元件用尽的情况下，预安设的更换用的元件带21由装载轴电动机56装载。如后述那样，基于来自第二传感器166的检测信号来进行是否为元件用尽的判断。驱动轴电动机55和装载轴电动机56基于来自ALF控制部118的信号来控制动作。

供料器16的前侧送出部162由驱动轴电动机55、一对前侧链轮163、以及将驱动轴电动机55和一对前侧链轮163相互连结而使它们转动的一对同步带168构成。同步带168传递驱动轴电动机55的动力而使前侧链轮163旋转。在前侧链轮163的外周以等间隔形成有与元件带21的卡合孔卡合的齿163A。前侧送出部162在前侧链轮163的齿163A与元件带21的卡合孔卡合的状态下使前侧链轮163旋转，由此将元件带21向前方送出。

供料器16的后侧送出部164由装载轴电动机56、配置于主体部161的后端上部的后侧链轮169、以及将装载轴电动机56和后侧链轮169相互连结而使它们转动的同步带168构成。同步带168传递装载轴电动机56的动力而使后侧链轮169旋转。在后侧链轮169的外周以等间隔形成有与元件带21的卡合孔卡合的齿169A。

在各供料器16中，从卷轴拉出的元件带21从主体部161的后端部进入未图示的带通路，在主体部161的前侧从带通路脱出，并露出于主体部161的上表面。可以一边利用在ALF中先行的元件带21进行生产，一边将后续的元件带21设置于后侧链轮169。可以通过第三传感器167检测是否设置了后续的元件带21。

当先行的元件带21的末端通过第二传感器166，而检测不到元件带21的带22时，取入了该检测信号的ALF控制部118驱动装载轴电动机56，使后侧链轮169旋转。如上所述，在不进行供料器16的拆卸等的前提下，从先行的元件带21转移到后续的元件带21。即，能够自动地进行后续的元件带21的装载。

接着，参照图14对元件安装机10的电气结构进行说明。元件安装机10由控制部110统筹控制整体，控制部110具备由CPU等构成的运算处理部111。在运算处理部111连接有显示单元119、安装程序存储单元112、搬运系统数据存储单元120、设备固有数据存储单元121、电动机控制部113、外部输入输出部114、图像处理部115、服务器通信单元116、供料器通信控制部117等。

在安装程序存储单元112存储有用于安装元件E等的安装程序、各种数据等。各种数据包括与计划生产的印刷基板P的生产张数和种类有关的基板信息、与收容于元件供给装置13的元件E的数量和种类有关的信息等。

电动机控制部113基于存储在安装程序存储单元112中的安装程序，控制Y轴线性电动机51、X轴伺服电动机52、Z轴伺服电动机53、R轴伺服电动机54、输送器15等，以安装元件E。

外部输入输出部114是所谓的接口，取入从在供料器16中通过检测元件带21的带22的末端而检测带22的有无的第一传感器165、第二传感器166、第三传感器167等传感器类输出的检测信号。另外，在外部输入输出部114连接有止动器等122、后述的带切断部60、后述的带排出部70等，并进行控制它们的动作的控制信号的输入输出。

图像处理部115取入从基板识别相机46和元件识别相机17输出的图像信号，并基于所取入的图像信号生成图像。

供料器通信控制部117通过与安装于元件供给装置13的各供料器16的ALF控制部118电连接，从而统筹控制各供料器16。ALF控制部118与驱动轴电动机55和装载轴电动机56连接，并控制它们的动作。

另外，当元件E被安装头32的吸附嘴33吸附时，元件带21成为没有元件E的仅为空带22的状态。该空带22从供料器16的前端向前方送出并导入到带引导部80内。如图4所示，带引导部80具有：越朝向下方越平缓地朝向后方的倾斜面81；使空带22进入内部的入口82；以及使空带22排出到外部的出口83。入口82形成为在带引导部80的上端部向后方开口的形态，出口83形成为在带引导部80的下端部向下方开口的形态。

在带引导部80的下方设置有带切断部60。带切断部60构成为具备：带切割器61；使带切割器61能够在前后方向上移动的气缸62；以及在与冒出到前方的带切割器61之间切断空带22的固定刀片63。当空气被供给到气缸62时，带切割器61向前方冒出，从而在带切割器61与固定刀片63之间切断空带22。

在带切断部60的下方设置有带排出部70，该带排出部70将空带22向下方送出。带排出部70构成为具备：卷取辊71；使卷取辊71能够在前后方向上移动的气缸72；以及在与冒出到前方的卷取辊71之间夹持空带22的固定辊73。如图2所示，固定辊73经由带(belt)76与电动机75连接，通过电动机75而进行转动。因此，当向气缸72供给空气时，卷取辊71向前方冒出而与固定辊73接触，并伴随着固定辊73的转动而进行从动。通过在卷取辊71与固定辊73之间夹持空带22的状态下使固定辊73转动，由此空带22被向下方送出，收容在带收容箱74内。

接着，参照图13的流程图对空带22的排出过程进行说明。当通过控制部110判断为没有元件带21的元件E时(步骤S1)，通过带切割器61切割空带22(步骤S2)。接着，通过供料器16的前侧链轮163使空带22向前方送出，开始空带22的排出(步骤S3)。当空带22的末端通过第一传感器165时，通过第一传感器165检测不到空带22，视为由前侧链轮163进行的空带22的排出已完成(步骤S4)，使前链轮163停止。此时，空带22的前端通过卷取辊71，如图6所示，当合拢卷取辊71时，成为空带22被卷取辊71和固定辊73夹持的状态(步骤S5)。然后，通过电动机使固定辊73旋转，以使空带22向下方送出，当进行了规定距离的卷取时(步骤S6)，空带22的末端通过卷取辊71。然后，如图7所示，由于空带22落下而收容在带收容箱74内，从而完成空带22的排出(步骤S7)。

空带22的厚度、形状根据被收容的元件E的厚度、形状来决定。因此，如图8所示，在存在多个厚度不同的空带22的情况下，假定对于厚度大的空带22能够进行卷取，但对于厚度小的空带22不能进行卷取。因此，在本实施方式中，如图9所示，通过带切割器61将厚度不同的多个空带22一并切断，如图10所示，仅将这以后要排出的空带22通过前侧链轮163送出。然后，在空带22的前端通过卷取辊71，空带22的末端通过第一传感器165后，如图11所示，停止由前侧链轮163进行的送出并且通过卷取辊71开始空带22的卷取。当空带22的末端通过卷取辊71时，如图12所示，空带22因自重而落下，收容在带收容箱74内。这样，能够仅排出所期望的空带22。

如上所述，在本实施方式中，通过带驱动部(驱动轴电动机55、前侧链轮163等)将空带22送出到带引导部80，并通过带引导部80将空带22向下方进行引导，在判断为元件带21中的元件E移除后，通过带切断部60切断从带引导部80冒出到下方的空带22，并通过排出部70将切断后的带22的一部分排出。由此，能够避免在带引导部80的内部发生残留的空带22的堵塞或缠结的情况。

也可以构成为如下结构，具备：第一传感器165，检测元件带21中的带23的有无；以及控制部110，在通过第一传感器165检测不到带23时，通过带排出部70使带23向下方排出。

根据这样的结构，能够通过第一传感器165检测出带23用尽的情况，因此能够基于该检测结果进行空带22的排出。

也可以为如下结构，即，具备设置在第一传感器165的后方，并检测带23的末端的第二传感器166，控制部110在通过第二传感器166检测不到多个带23中的某一个时，通过带切断部60将多个空带22一并切断，并仅将使排出的空带22通过带驱动部向前方送出后，通过带排出部70排出。

根据这种结构，在混合存在有多个空带22的情况下，难以仅排出特定的空带22，但如果通过带驱动部仅使这之后要排出的空带22向前方送出，则能够通过带排出部70将其排出。

也可以为如下结构，即，控制部110通过带驱动部使带23向前方送出，在通过第一传感器165检测不到带23时，使带驱动部停止后，通过带排出部70使空带22排出。

根据这种结构，能够基于第一传感器165的带23的检测信号使空带22排出。

<其他实施方式>

由本说明书所公开的技术并不限于由上述描述和附图所说明的实施方式，例如，也包含如下的各种方式。

(1)虽然在上述实施方式中，通过第一传感器165检测带23的有无，但在预先知道元件带21的长度的情况下，也可以根据送出元件带21的距离来判断带23的有无。

(2)虽然在上述实施方式中，当通过第二传感器166检测不到带23的末端时，将多个空带22一并切断，但也可以在通过第一传感器165检测不到带23的末端时，将多个空带22一并切断。

(3)虽然在上述实施方式中，在使前侧链轮163停止之后开始由卷取辊71进行的空带22的排出，但也可以在使前侧链轮163停止之前开始由卷取辊71进行的空带22的排出。

(4)虽然在上述实施方式中，带切断部60和带排出部70均设置于元件供给装置13，但也可以将带切断部和带排出部均设置于台车14。另外，也可以将带切断部和带排出部中的任一方设置于元件供给装置13，将另一方设置于台车14。

标号说明

10…元件安装机

21…元件带

22…空带

23…带

55…驱动轴电动机(带驱动部)

60…带切断部

70…带排出部

80…带引导部

110…控制部

163…前侧链轮(带驱动部)

165…第一传感器

166…第二传感器

168…同步带(带驱动部)

E…元件

Claims (4)

1.一种元件安装机，其中，该元件安装机具备：

带驱动部，将收容有元件的多个元件带向前方送出；

带引导部，将通过吸附嘴的吸附而移除了所述元件的空带向下方引导；

带切断部，设置在所述带引导部的下方，在判断为所述元件带中的所述元件移除后，切断所述空带；及

带排出部，设置在所述带切断部的下方，将切断后的所述空带的一部分向下方排出。

2.根据权利要求1所述的元件安装机，其中，所述元件安装机具备：

第一传感器，检测所述元件带中的带的有无；及

控制部，在通过所述第一传感器检测不到所述带时，通过所述带排出部使所述空带向下方排出。

3.根据权利要求2所述的元件安装机，其中，

所述元件安装机具备第二传感器，该第二传感器设置在所述第一传感器的后方，并检测所述带的末端，

所述控制部在通过所述第二传感器检测不到多个所述带中的某一个时，通过所述带切断部将多个所述空带一并切断，并仅使待排出的所述空带通过所述带驱动部向前方送出后，通过所述带排出部排出。

4.根据权利要求3所述的元件安装机，其中，

所述控制部通过所述带驱动部使所述带向前方送出，在通过所述第一传感器检测不到所述带时，使所述带驱动部停止后，通过所述带排出部使所述空带排出。

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