CN112141694A - 定位装置以及部件安装装置 - Google Patents

Abstract

定位装置将收纳部件的托盘定位在托板的规定的位置，该托板包含由磁性体材料构成的上表面。该定位装置具有主体部、磁体以及操作部。主体部包括能够与托盘抵接的抵接部。磁体具有将主体部固定于托板的磁力。操作部被主体部支承为至少一部分能够发生位移，并且通过该至少一部分发生位移而使主体部离开托板。

Description

定位装置以及部件安装装置

技术领域

本发明涉及定位装置以及包括该定位装置的部件安装装置，该定位装置在具有载置托盘(Tray)的托板(Pallet)的托盘馈送器(Tray Feeder)中，将托盘定位在托板的规定的位置，该托盘收纳部件。

背景技术

以往，已知一种托盘馈送器作为部件安装装置的部件供给部，该部件安装装置向基板装配部件以生产安装基板。托盘馈送器在内置的盘盒(Magazine)内插拔自如地收纳有多个托板，载置部件的托盘被定位装置定位于各托板。在托板由磁性体材料构成的情况下，定位装置利用磁力而能够相对于托板的上表面装卸(例如，参照日本国专利第4017900号公报)。

利用磁力的结构的定位装置通常具有呈棒状延伸的形状的主体部与在该主体部的内部设置的磁体。而且，通过预先使磁体从主体部的底面露出，以将主体部固定在托板上。当通过定位装置将托盘定位于托板时，在将托盘的外侧面推抵至托板的内侧面的基础上，一边向托板的上表面组装主体部，一边将主体部的侧面推抵至托盘的其他外侧面。由此，托盘成为被托板的内侧面与定位装置夹住的状态并定位在托板上。另一方面，在将组装于托板的定位装置拆下的情况下，只要用手指捏取并向上方拉拽定位装置，以将定位装置从托板拽离即可。

发明内容

本发明的定位装置将收纳部件的托盘定位在托板的规定的位置，该托板包含由磁性体材料构成的上表面。该定位装置具有主体部、磁体以及操作部。主体部包括能够与托盘抵接的抵接部。磁体具有将主体部固定于托板的磁力。操作部被主体部支承为至少一部分能够发生位移，并且通过该至少一部分发生位移而使主体部离开托板。

本发明的部件安装装置具有安装头、托板以及定位装置。安装头从收纳部件的托盘拾取部件并向工件安装。托板包含由磁性体材料构成的上表面。托盘载置于该托板。定位装置将托盘定位在托板上的规定的位置。定位装置具有上述的结构。

本发明能够抑制在将托盘从托板拆下时，托盘从托板飞出或者托盘内的部件飞散的情况。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的部件安装装置的主要部分侧视图。

图2A是图1所示的部件安装装置所具有的托盘馈送器的立体图。

图2B是示出从图2A所示的托盘馈送器将一部分除去后的状态的立体图。

图3A是将图2A所示的托盘馈送器所具有的盘盒与该盘盒所收纳的托板以及托盘共同示出的立体图。

图3B是示出使最上层的托板从图3A所示的盘盒滑动后的状态的立体图。

图4A是说明图1所示的部件安装装置所具有的托盘馈送器的动作的侧视图。

图4B是说明与图4A连续的托盘馈送器的动作的侧视图。

图5A是说明与图4B连续的托盘馈送器的动作的侧视图。

图5B是说明与图5A连续的托盘馈送器的动作的侧视图。

图6是在图3A所示的托板配置的定位装置的立体图。

图7是图6所示的定位装置的局部放大的局部剖视图。

图8A是示出通过图6所示的定位装置将托盘定位在托板上的步骤的托板与托盘的立体图。

图8B是示出与图8A连续的步骤的托板、托盘以及定位装置的立体图。

图9是示出通过图6所示的定位装置将托盘定位在托板上的状态的托板、托盘以及定位装置的立体图。

图10A是示出图9所示的状态下的定位装置、托盘以及托板的侧剖视图。

图10B是图10A所示的状态下的定位装置、托盘以及托板的局部放大侧剖视图。

图11A是示出将图6所示的定位装置从托板拆下的步骤的图。

图11B是示出与图11A连续的步骤的图。

图11C是示出与图11B连续的步骤的图。

图12A是示出图11A所示的状态的局部放大侧剖视图。

图12B是示出图11B所示的状态的局部放大侧剖视图。

图13是本发明的实施方式1的变形例中的定位装置的立体图。

图14A是示出本发明的实施方式2中的定位装置离开托板的情形的局部放大侧剖视图。

图14B是示出与图14A连续的定位装置离开托板的情形的局部放大侧剖视图。

具体实施方式

在进行本发明的实施方式的说明之前，简单地说明以往的定位装置中的问题点。

定位装置由于还是将托盘保持在托板上的构件，因此以比较强力的磁力固定于托板。因此，作业者在将定位装置从托板拆下时，需要以能够克服磁体与托板之间的磁力的较强的力从托板拉拽定位装置。然而，当以比较强的力拉拽定位装置时，在定位装置离开托板的瞬间，有时托盘由于反作用而从托板飞出。在部件遗留在托盘内的情况下，存在上述的部件从托盘飞出而飞散的风险。

本发明提供定位装置以及包括这种定位装置的部件安装装置，该定位装置能够抑制在将托盘从托板拆下时，托盘从托板飞出或者托盘内的部件飞散的情况。

(实施方式1)

图1示出了本发明的实施方式1中的部件安装装置1的结构。部件安装装置1通过向作为工件的基板KB安装部件BH来生产安装基板。在此，为了方便说明，将输送基板KB的方向设为X轴方向，将与X轴方向正交的水平方向设为Y轴方向。另外，将从下向上的方向设为Z轴方向。即，在从作业者OP观察时从左向右的方向为X轴方向，从作业者OP观察时从近前远离的方向为Y轴方向。

部件安装装置1具有基台11、输送机12、托盘馈送器13、安装头14以及头移动机构15。输送机12在基台11上沿X轴方向延伸。输送机12接收从部件安装装置1的外部送来的基板KB，并将基板KB定位在规定的作业位置。

图2A是托盘馈送器13的立体图，图2B是示出从托盘馈送器13将一部分除去后的状态的立体图。托盘馈送器13为向安装头14供给部件BH的装置(参照图1)，具有与基台11连结的台车21、设置在台车21上的盘盒22以及托板移动机构23。在盘盒22内，多个托板收纳部22H上下排列设置，在各个托板收纳部22H内，以沿水平方向插拔自如的方式收纳有托板31。各个托板31的至少包含上表面在内的部分由磁性体材料构成。如图1所示，在各个托板31的上表面载置有由树脂等非磁性体材料构成的托盘32。

图3A是示出盘盒22、盘盒22所收容的托板31以及托盘32的立体图，图3B是示出使最上层的托板31从盘盒22滑动后的状态的立体图。在托盘32内，多个部件BH排列为整齐排列状态。托盘32被定位装置33保持在定位于托板31上的规定的位置的状态。在后文中对定位装置33的结构进行叙述。

如图1～图2B所示，托板移动机构23具有：左右的垂直支柱41，其从台车21向上方延伸设置；以及滚珠丝杠42，其在垂直支柱41之间上下延伸。锁紧螺母43与滚珠丝杠42螺合，支承台44与锁紧螺母43结合。

如图1以及图2B所示，在台车21上设置有使滚珠丝杠42旋转的升降马达45。当升降马达45使滚珠丝杠42旋转时，锁紧螺母43在滚珠丝杠42上上下移动。由此，如图1以及图2B中箭头A所示，支承台44相对于台车21升降。因此，能够通过控制升降马达45的旋转方向以及转数，来使支承台44位于所希望的高度。

如图2B所示，在支承台44的上表面设置有沿X轴方向延伸的卡止杆46。卡止杆46能够在支承台44上如箭头B所示那样沿着Y轴方向前后移动。卡止杆46通过由图1所示的控制装置50控制的驱动装置(未图示)而前后移动。

托盘馈送器13将收纳有即将向安装头14供给的部件BH的托盘32向图1所示的部件供给位置13K输送。以下，还参照图4A～图5B简单地说明输送的顺序。图4A～图5B是说明托盘馈送器13的动作的侧视图。首先，图1所示的控制装置50使升降马达45工作而使支承台44升降，从而使支承台44位于对收纳有即将供给的部件BH的托盘32进行保持的托板31的高度的位置。即，控制装置50使支承台44位于收纳相应的托板31的托板收纳部22H的高度的位置。而且控制装置50通过驱动装置使卡止杆46向支承台44的前方移动，并使卡止杆46的两端部被托板31的两个卡止部31a卡止。如图3B所示，在该状态下，控制装置50通过驱动装置沿Y轴方向牵引卡止杆46。即，卡止杆46向接近作业者OP的方向移动，且在卡止杆46的两端部卡止于托板31的两个卡止部31a后，向离开作业者OP的方向移动。该移动方向在图4A中由箭头B1表示。托板31通过该动作而载置于支承台44。如图4A所示，在托板31载置于支承台44后，控制装置50使升降马达45工作，以使支承台44如图4B中箭头A1所示那样上升至部件供给位置13K的高度。

在使位于部件供给位置13K的托盘32返回盘盒22内的情况下，控制装置50使升降马达45工作以使支承台44如图5A中箭头A2所示那样下降。然后，如图5A所示，控制装置50使支承台44位于原本收纳了托板31的托板收纳部22H的高度的位置。然后，控制装置50通过使卡止杆46向前方移动，从而使支承台44上的托板31如图5B中箭头B2所示那样向盘盒22侧推出。这样一来，如图5B所示，控制装置50将托板31收纳于托板收纳部22H。通过以上的动作，位于部件供给位置13K的托盘32(托板31)返回盘盒22内。

如图1所示，安装头14具有向下方延伸的多个管嘴14N。管嘴14N分别能够相对于安装头14升降以及进行绕Z轴方向的旋转动作。另外，安装头14在各个管嘴14N的下端产生吸附部件BH的真空吸引力。

在图1中，头移动机构15使安装头14在水平面内移动，并使安装头14如箭头C所示的那样往返于托盘馈送器13的上方区域与基板KB的上方区域之间。在该往返移动中，安装头14从托盘馈送器13吸附并拾取部件BH，并向基板KB上的规定的位置安装部件BH。即，安装头14从收纳部件BH的托盘32拾取部件BH，并将部件BH向工件即基板KB安装。

部件安装装置1具有控制装置50。控制装置50控制基于输送机12进行的基板KB的输送以及定位动作。另外，控制装置50如前述那样控制基于托盘馈送器13进行的部件BH的供给动作。另外，控制装置50控制基于头移动机构15进行的安装头14的移动动作与基于安装头14进行的部件BH的吸附动作。

在部件安装装置1向基板KB安装部件BH的情况下，首先，从外部送来的基板KB被输送机12接收并被定位在作业位置。在定位基板KB后，托盘馈送器13如前述那样工作，以使收纳有部件BH的托盘32(托板31)位于部件供给位置13K。

在托盘馈送器13使托盘32(托板31)位于部件供给位置13K后，通过头移动机构15与安装头14连动动作，从而管嘴14N在其下端吸附部件BH。然后，头移动机构15使安装头14移动，以使得吸附有部件BH的管嘴14N位于基板KB的上方。之后，安装头14使管嘴14N下降，由此向基板KB上的目标安装部位安装部件BH。

接下来，参照图6、图7对将托盘32定位在托板31上的规定的位置的定位装置33进行说明。图6是定位装置33的立体图，图7是图6所示的区域R1的局部放大的局部剖视图。如图6所示，定位装置33具有主体部61、磁体62以及杆部63。主体部61具有沿长度方向呈棒状延伸的形状，且在宽度方向上对置配置的两个侧面分别成为能够与托盘32的外侧面抵接的抵接部61T。磁体62具有棒形状并设置在主体部61内。磁体62的下表面在主体部61的底面61M露出。磁体62通过托板31与磁体62之间的磁力而将主体部61固定于托板31。主体部61与杆部63由非磁性体材料(例如，铝、树脂等)构成。

杆部63分别组装于主体部61的第一端部611与第一端部611的相反侧的第二端部612。以下，有时将第一端部611、第二端部612总称为端部。如图7所示，杆部63的基端部63a组装于转动轴64。转动轴64沿着主体部61的宽度方向延伸设置，转动轴64的两端支承于主体部61。因此，当使杆部63的前端部63b上下移动时，杆部63整体如图7中箭头M所示那样绕转动轴64转动。前端部63b是指与基端部63a相反的一侧的端部。

在图7中，杆部63能够在基准位置与转动位置之间转动。基准位置是由实线表示的杆部63的位置，转动位置是由单点划线表示的杆部63的位置。基准位置是指，杆部63的下表面63M与包含主体部61的底面61M在内的平面PL相同或者位于比平面PL靠上方的位置。另一方面，转动位置是指杆部63的下表面63M的边缘即角部63c比平面PL向下方突出的位置。角部63c与前端部63b之间的距离短于转动轴64与前端部63b之间的距离。

在向托板31的上表面组装定位装置33的情况下，以底面61M为下侧的方式配置定位装置33，并将主体部61载置于托板31的上表面。由此，磁体62利用磁力而与由磁性体材料构成的托板31的上表面相吸，主体部61通过磁体62而固定在托板31上。此时，两个杆部63都位于基准位置，两个杆部63各自的角部63c与托板31的上表面接触或者位于比托板31的上表面靠上方的位置。

参照图8A～图10B来说明通过这种结构的定位装置33将托盘32固定于托板31的步骤。首先如图8A所示，将托盘32载置于托板31的上表面。此时，如图8B所示，以使托盘32的一个角部32S与托板31的规定的角部31S一致的方式，将托盘32的两个外侧面推抵至托板31的两个内侧面。

在将托盘32的外侧面推抵至托板31的内侧面后，向托板31的上表面组装定位装置33。此时，如图9～图10B所示，将主体部61的侧面即抵接部61T推抵至托盘32的外侧面。托盘32的推抵抵接部61T的外侧面为托盘32的被托板31的内侧面推抵的外侧面的相反侧。图10A是从图9中的向视V-V观察到的剖视图，图10B是图10A所示的区域R2的放大图。

如上所述，如图9所示，通过将主体部61的抵接部61T推抵至托盘32的外侧面，从而托盘32成为被夹入在托板31的内侧面与定位装置33之间的状态，并相对于托板31定位。需要说明的是，在图9中，使用两个定位装置33将托盘32定位于托板31。然而，只要能够将托盘32相对于托板31可靠地定位并且牢靠地固定，也可以通过一个定位装置33将托盘32定位于托板31。

接下来，参照图11A～图12B简单地说明将组装于托板31的定位装置33从托板31拆下的步骤。如图11B中箭头FF所示那样，作业者OP使用手指将定位装置33的杆部63从图11A所示的状态向下推压。由此，杆部63绕转动轴64转动，以从图12A所示的基准位置向图12B所示的转动位置转动。即，杆部63的一部分即前端部63b发生位移。其结果是，杆部63的角部63c向比主体部61的底面61M靠下方的位置移动。

这样一来，在杆部63从基准位置向转动位置转动时，杆部63的角部63c与托板31的上表面抵接以作为支点PS而发挥作用。而且，前端部63b作为力点PF而发挥作用，基端部63a作为作用点PW而发挥作用。其结果是，如图11B、图12B中箭头FW所示，转动轴64被杆部63向托板31的上方抬升。这样，在本实施方式中，杆部63被支承为能够相对于主体部61转动，具有供向下方推压的力作用的力点PF、与托板31抵接的支点PS以及使将主体部61向上方推的力作用的作用点PW。即，作用点PW以能够转动的方式固定于主体部61的端部。力点PF为杆部63中的位于与作用点PW相反的一侧的杆部63的前端部63b。支点PS为位于作用点PW与力点PF之间的角部63c。力点PF即前端部63b通过作用有向下方推压的力而向下方位移。

如上所述，如图12B所示，通过将转动轴64向托板31的上方抬升，从而在主体部61与托板31的上表面之间形成间隙SP。图12B所示的间隙SP的高度方向尺寸LF虽然很微小，但是作用在托板31与磁体62之间的吸引力由于间隙SP而大幅降低。因此，作业者OP能够通过使用手指捏取并如图11C中箭头H所示那样拉起定位装置33，从而容易地将定位装置33从托盘32拆下。

如图12A所示，将从支点PS至力点PF的臂长设为L1，将从支点PS至作用点PW的臂长设为L2。L1、L2均为与托板31的上表面平行的方向上的长度。在该情况下，作用于作用点PW的抬升力是作用于力点PF的推压力的L1/L2倍。抬升力由箭头FW表示，推压力由箭头FF表示。因此，能够根据L1相对于L2的长度的设定方法的不同，而以极小的推压力FF将定位装置33的基端部63a的作用点PW抬升。

需要说明的是，作业者OP在将托板31上的定位装置33拆下时，可以操作在主体部61的两端部设置的两个杆部63中的任一个。即，在两个杆部63设置于主体部61的两端部的情况下，作业者OP能够根据情况来选择并操作易于操作一方的杆部63。然而，也可以如图13所示的定位装置331那样，杆部63仅设置在主体部61的第一端部611。即，杆部63只要设置在主体部61的第一端部611、第二端部612中的至少一方即可。由于在定位装置331中只有一个杆部63，因此作业者OP无法选择操作的杆部63。然而，能够整体上简化定位装置33的结构。

这样，本实施方式中的定位装置33、331具有主体部61、磁体62以及作为操作部的杆部63。主体部61具有能够与托盘32抵接的抵接部61T。磁体62通过磁力而将主体部61固定于托板31。杆部63被主体部61支承为至少一部分(前端部63b)能够发生位移，并且通过前端部63b发生位移而使主体部61离开托板31。在作业者OP操作杆部63以使杆部63转动时，主体部61的端部从托板31抬升，由此主体部61的底面61M整体从托板31分离。因此，抑制了在定位装置33离开托板31的上表面的瞬间，由于其反作用，托盘32从托板31飞出或者遗留在托盘32内的部件BH向周边飞散的情况。

(实施方式2)

图14A、图14B是示出本发明的实施方式2中的定位装置33A的一部分的局部剖视图。对于定位装置33A，杆部63A的结构与实施方式1的杆部63不同，而杆部63A以外的部分与实施方式1中的定位装置33是相同的。

如图14B所示，定位装置33A具有能够通过作业者OP拉起杆部63A的前端部63b而将主体部61的端部从托板31的上表面拽离的结构。具体而言，当作业者OP如图14B中箭头FF所示那样使用手指将杆部63A从图14A所示的状态拉起时，杆部63A绕转动轴64转动。即，前端部63b向上位移。由于杆部63A的转动，杆部63A的角部63d向比主体部61的底面61M靠下方的位置移动。角部63d相对于转动轴64位于与前端部63b相反的一侧。由此角部63d与托板31的上表面抵接而成为支点PS，前端部63b成为力点PF，基端部63a成为作用点PW，转动轴64被杆部63A如箭头FW所示那样向托板31的上方抬升。

在实施方式2中，杆部63A被支承为能够相对于主体部61转动，具有供向上方推压的力作用的力点PF、与托板31抵接的支点PS以及使向上方推主体部61的力作用的作用点PW。即，作用点PW为以能够转动的方式在主体部61的端部固定的基端部63a。力点PF为杆部63A中的位于与作用点PW相反的一侧的杆部63A的前端部63b。支点PS为相对于作用点PW而位于力点PF的相反侧的角部63d。这样，作用于杆部(63、63A)的力点PF的推压力FF并不限于如实施方式1那样向下方推压的力，也可以是如实施方式2那样向上方推压的力。

如图14B所示，在实施方式2中，也通过将转动轴64向托板31的上方抬升，而在主体部61与托板31的上表面之间形成间隙SP。而且，作用在托板31与磁体62之间的吸引力由于间隙SP而大幅降低。因此，作业者OP能够通过使用手指捏取并拉起定位装置33A，从而容易地将定位装置33A从托盘32拆下。

如以上说明那样，实施方式1中的定位装置33具有主体部61、磁体62以及杆部63。实施方式2中的定位装置33A具有主体部61、磁体62以及杆部63A。主体部61具有能够与托盘32抵接的抵接部61T。磁体62通过磁力而将主体部61固定于托板31。杆部63、63A中的任一个都被主体部61支承为至少一部分(前端部63b)能够发生位移，并且通过前端部63b发生位移而使主体部61离开托板31。在将托盘32从托板31拆下时，只要操作杆部63、63A以使得前端部63b发生位移即可。由此，主体部61的一部分(端部)被从托板31拽离，从而在主体部61与托板31之间形成间隙SP。因此，能够抑制托盘32由于定位装置33、33A离开托板31时的反作用而从托板31飞出。因此，即使是部件BH残留在托盘32内的情况，也能够抑制部件BH从托盘32飞出。由此，定位装置33以及定位装置33A能够抑制在将托盘32从托板31拆下时，托盘32从托板31飞出或者托盘32内的部件BH飞散的情况。

(其他实施方式)

至此对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述的结构，能够进行各种变形等。例如，在上述的实施方式中，主体部61构成为与磁体62分体的构件，但也可以是主体部61与磁体62为一体。即也可以是，磁体62直接成为主体部61，从而由磁体形成主体部61。另外，主体部61、磁体62以及杆部63、63A的形状等并不限定于上述的形状，能够进行各种变更。

另外，操作部并不限定于杆部63、63A。例如，操作部也可以是能够被作业者操作的把手。而且设置有活塞，该活塞从动于该把手并且能够在工作缸内往返移动，可以构成为，通过向下方下推把手，工作缸内的压力上升，从而利用该压力使主体部61离开托板31。在该情况下，操作部也构成为，被主体部61支承为至少一部分能够发生位移，并且通过该至少一部分发生位移而使主体部61离开托板31。

如上所述，本发明能够提供定位装置以及部件安装装置，定位装置以及部件安装装置能够抑制在将托盘从托板拆下时，托盘从托板飞出或者托盘内的部件飞散的情况。

Claims (7)

1.一种定位装置，其将收纳部件的托盘定位在托板的规定的位置，所述托板包含由磁性体材料构成的上表面，其中，

所述定位装置具备：

主体部，其具有能够与所述托盘抵接的抵接部；

磁体，其具有将所述主体部固定于所述托板的磁力；以及

操作部，其被所述主体部支承为至少一部分能够发生位移，并且通过所述至少一部分发生位移而使所述主体部离开所述托板。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其中，

所述主体部与所述磁体为一体。

3.根据权利要求1或2所述的定位装置，其中，

所述主体部具有棒形状，所述棒形状具有第一端部以及所述第一端部的相反侧的第二端部，

所述操作部设置在所述主体部的所述第一端部与所述第二端部中的至少一方。

4.根据权利要求1或2所述的定位装置，其中，

所述操作部是被支承为能够相对于所述主体部转动的杆部，

所述杆部具有：力点，其通过供向下方或者上方推压的力作用而向下方或者上方位移；支点，其与所述托板抵接；以及作用点，其使向上方推的力作用于所述主体部。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其中，

所述作用点以能够转动的方式固定于所述主体部的端部，

所述力点为所述杆部的前端部，所述杆部的前端部位于所述杆部中的与所述作用点相反的一侧，

所述支点为位于所述作用点与所述力点之间的角部。

6.根据权利要求4所述的定位装置，其中，

所述作用点以能够转动的方式固定于所述主体部的端部，

所述力点为所述杆部的前端部，所述杆部的前端部位于所述杆部中的与所述作用点相反的一侧，

所述支点为角部，所述角部相对于所述作用点位于所述力点的相反侧。

7.一种部件安装装置，具备：

安装头，其从收纳部件的托盘拾取所述部件并向工件安装；

托板，其载置所述托盘，且包含由磁性体材料构成的上表面；以及

定位装置，其将所述托盘定位在所述托板上的规定的位置，

所述定位装置具有：

主体部，其具有能够与所述托盘抵接的抵接部；

磁体，其具有将所述主体部固定于所述托板的磁力；以及

操作部，其被所述主体部支承为至少一部分能够发生位移，并且通过所述至少一部分发生位移而使所述主体部离开所述托板。

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