CN114223320A - 元件安装机的支撑销自动配置系统 - Google Patents

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Abstract

在搭载有将支撑销(51)自动配置于生产任务中指定的位置的功能的元件安装机(10)中，在沿电路基板的搬运路径排列的多个元件安装机中通用所述生产任务中指定的支撑销的配置，且各支撑销的位置被指定为相对于电路基板的相对位置。控制各元件安装机的动作的控制装置判定在生产任务中指定的支撑销的配置中是否存在无法自动配置的位置的支撑销，在存在无法自动配置的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从生产任务中指定的支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于生产任务中指定的位置。

Description

元件安装机的支撑销自动配置系统
技术领域
本说明书公开了与搭载有将用于从下方支撑安装元件的电路基板的支撑销自动配置于生产任务中指定的位置的功能的元件安装机的支撑销自动配置系统相关的技术。
背景技术
近年来，由于元件安装基板逐步薄型化而变得易于弯曲，因此在通过元件安装机向电路基板安装元件的情况下，通过支撑销从下方支撑电路基板而防止电路基板的弯曲。进而，如专利文献1(国际公开WO2015/040755号公报)所记载的那样，存在搭载有为了根据电路基板的尺寸等变更支撑销的配置而自动配置支撑销的功能的元件安装机。该元件安装机在自动配置支撑销时，利用安装于XY机器人的夹头等保持支撑销，自动配置于生产任务中指定的位置。
通常，在生产元件安装基板的元件安装线中，通过沿电路基板的搬运路径排列的多个元件安装机依次向电路基板安装元件来生产元件安装基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2015/040755号公报
发明内容
发明所要解决的课题
通常，支撑销期望配置于向电路基板安装元件的位置的正下方附近。另外，由于对应元件安装线的每个元件安装机而向电路基板安装元件的位置不同，因此期望与对应每个元件安装机安装元件的位置相匹配地变更支撑销的配置。因此，存在支撑销的配置对应每个元件安装机而不同的情况，但是若将对应每个元件安装机而不同的支撑销的配置设定为生产任务，则存在生产任务的生成作业变得麻烦的缺点。
为此，为了简化生产任务的生成作业，将仅在元件安装线的多个元件安装机中共通的位置处的支撑销的配置设定为生产任务。
但是，若仅配置在元件安装线的多个元件安装机中共通的位置的支撑销，则无法配置在多个元件安装机中不共通的位置的支撑销，因此若本来要配置的位置存在于在多个元件安装机中不共通的位置，则存在无法在本来要配置的位置配置支撑销这样的缺点。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，在搭载有将用于从下方支撑安装元件的电路基板的支撑销自动配置于生产任务中指定的位置的功能的元件安装机的支撑销自动配置系统中，在沿所述电路基板的搬运路径排列的多个元件安装机中通用所述生产任务中指定的所述支撑销的配置，且各支撑销的位置被指定为相对于所述电路基板的相对位置，所述各元件安装机搭载有进行元件安装动作和支撑销自动配置动作的XY机器人，控制所述各元件安装机的动作的控制装置判定在所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中是否存在无法自动配置的位置的支撑销，在存在无法自动配置的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于所述生产任务中指定的位置。
在该结构中，各元件安装机的控制装置判定在生产任务中指定的支撑销的配置中是否存在无法自动配置的位置的支撑销，在存在无法自动配置的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从生产任务中指定的支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于生产任务中指定的位置，因此生产任务中指定的支撑销的配置不仅包括在多个元件安装机中共通的位置的支撑销的配置，还能够以包括在多个元件安装机中不共通的位置的支撑销的配置的方式进行指定。由此，各元件安装机的控制装置使用生产任务中指定的支撑销的配置，除了在多个元件安装机中共通的位置的支撑销的配置以外，还能够在多个元件安装机中不共通的位置自动配置支撑销。由此，无需将对应每个元件安装机而不同的支撑销的配置设定为生产任务，能够简化生产任务的生成作业，并且即使本来要配置的位置是在多个元件安装机中不共通的位置，也能够自动配置支撑销。
附图说明
图1是排列一个实施例的两台元件安装机且从一方的元件安装机拆下供料器、上部罩等而表示的立体图。
图2是拆下供料器和上部罩等而表示的元件安装机的立体图。
图3是图2所示的元件安装机的俯视图。
图4是表示传送机、支撑板以及支撑销的位置关系的立体图。
图5是说明相邻的各元件安装机的两台XY机器人的可移动区域、移动范围外的区域以及电路基板的搬运停止位置的位置关系的俯视图。
图6是表示生产任务中指定的支撑销的配置的图像的俯视图。
图7是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。
具体实施方式
以下，对本说明书所公开的一个实施例进行说明。
首先，使用图1至图3对元件安装机10的结构进行说明。
该元件安装机10在生产元件安装基板的元件安装线上排列有多台。图1表示设置有两台元件安装机10的例子。
各元件安装机10构成为搭载有：两个安装头13L、13R(参照图2)，向由传送机11搬运来的电路基板12安装元件；以及两个XY机器人14L、14R，使两个安装头13L、13R分别沿作为电路基板12的搬运方向的X方向和与该X方向正交的方向即Y方向移动。
两个XY机器人14L、14R为相同的结构且尺寸也相同，通过组合使两个安装头13L、13R分别沿X方向移动的两个X滑动件15L、15R和使该X滑动件15L、15R分别沿Y方向移动的两个Y滑动件16L、16R而构成。两个XY机器人14L、14R被配置为两个Y滑动件16L、16R沿Y方向在沿X方向不同的可移动区域AL、AR(图5所示的基板搬入侧的可移动区域AL和基板搬出侧的可移动区域AR)内移动，且在各Y滑动件16L、16R支撑有各X滑动件15L、15R，并且支撑有使各X滑动件15L、15R沿X方向移动的各驱动源即各X轴驱动装置17L、17R(参照图7)。
在该情况下，如图5所示，两个XY机器人14L、14R能够移动的可移动区域AL、AR(基板搬入侧的可移动区域AL和基板搬出侧的可移动区域AR)位于在作为电路基板12的搬运方向的X方向上分离的位置，在两个XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR之间存在移动范围外的区域M，仅在可移动区域AL、AR中能够进行元件安装动作和后述的支撑销自动配置动作。
各X轴驱动装置17L、17R例如使用进给丝杠装置或者线性马达等而构成。而且，在支撑于各Y滑动件16L、16R的各X滑动件15L、15R上支撑有各安装头13L、13R，并且支撑有对电路基板12的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机(未图示)。
在各安装头13L、13R上分别保持有吸附元件的一根或者多根吸嘴18(参照图2)，并且设有在元件吸附动作时、元件安装动作时使各吸嘴18下降/上升的Z轴驱动装置19L、19R(参照图7)。各安装头13L、13R可以是旋转型的安装头，也可以是不旋转的安装头。
另一方面，作为使各Y滑动件16L、16R沿Y方向移动的驱动源的Y轴驱动装置使用线性马达21L、21R而构成。两个线性马达21L、21R各自的轴状的定子23L、23R与Y方向平行地延伸，各定子23L、23R的Y方向两端部被支撑于安装机主体31，在沿各定子23L、23R进行直线运动的各动子22L、22R上安装有各Y滑动件16L、16R。各线性马达21L、21R的X方向上的位置成为相当于各Y滑动件16L、16R的X方向宽度的中央的位置。在本实施例中，各线性马达21L、21R使用轴型的线性马达，但是也可以使用扁平型的线性马达。此外，Y轴驱动装置也可以取代线性马达而使用进给丝杠装置来构成。
支撑各线性马达21L、21R的定子23L、23R的两端部的安装机主体31是构成元件安装机10的骨架的箱型的构造体，在其内侧配置有沿X方向搬运电路基板12的传送机11，两个安装头13L、13R在其上方沿XY方向移动。在安装机主体31的正面侧设有用于设置供给元件的带式供料器、托盘式供料器等元件供给装置32(参照图1)的空间。
为了测定各安装头13L、13R的Y方向上的位置信息(Y坐标)即各Y滑动件16L、16R的Y方向上的位置信息(Y坐标)，在安装机主体31上以与Y方向平行地延伸的方式设有两个线性标尺33L、33R(参照图3)。各线性标尺33L、33R例如可以是磁式、光电式(光学式)、电磁感应式等任意方式。
在呈梁状地设于安装机主体31的中央部(两个XY机器人14L、14R之间)的中框架37(参照图1至图3)的下表面侧，安装有将各Y滑动件16L、16R的内侧的端部沿Y方向引导的各导轨35R、36L(参照图2)。在各Y滑动件16L、16R的左右两端部设有与各导轨35L、35R、36L、36R滑动自如地嵌合的引导部件38(参照图1)。
在各Y滑动件16L、16R中的、能够根据各线性标尺33L、33R读取各Y滑动件16L、16R的Y方向上的位置信息的位置设有读取该位置信息的各传感器40L、40R(参照图7)。
为了测定各安装头13L、13R的X方向上的位置信息(X坐标)即各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息(X坐标)而设有各传感器41L、41R(参照图7)。关于对各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息进行测定的结构虽未图示，但是例如也可以构成为在各Y滑动件16L、16R上沿各X滑动件15L、15R的移动方向即X方向设置各线性标尺，并将根据各线性标尺读取各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息的各传感器41L、41R设于各X滑动件15L、15R。或者，在使用进给丝杠装置作为使各X滑动件15L、15R沿X方向移动的各X轴驱动装置17L、17R的情况下，也可以对设于该进给丝杠装置的马达的编码器(传感器41L、41R)的输出脉冲进行计数，根据该计数值来计算各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息(安装头13L、13R的X坐标)。
接着，使用图4对传送机11的结构进行说明。
传送带52、53以载置电路基板12的两边部并进行搬运的方式与该电路基板12的搬运方向平行地配置，保持一方的传送带53的轨道55是位置被固定的基准轨道，保持另一方的传送带52的轨道54成为根据电路基板12的宽度而沿其宽度方向移动的可动轨道。
在该传送机11水平地设有载置多个支撑销51的支撑板56。该支撑板56由铁等磁性材料形成，通过设于支撑销51的下部的磁铁(未图示)而将支撑销51吸附保持于支撑板56上。该支撑板56构成为通过升降装置57进行升降，在对搬进来的电路基板12进行夹持时，支撑板56朝向上限位置上升，在解除电路基板12的夹持时，支撑板56朝向下限位置下降。
在本实施例中，支撑板56的尺寸形成为比电路基板12的尺寸大，在支撑板56中的从电路基板12的正下方伸出的部分且XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR的范围内设有保管支撑销51的储存区域S，在该储存区域S至少能够保管生产任务中指定的支撑销51的配置所需数量的支撑销51。此外，储存区域S也可以设于与支撑板56不同的位置(例如传送带52、53的附近)，总之，安装头13L、13R只要在XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR的范围内设于不与电路基板12、传送机11的结构部件发生干扰的位置即可。
另外，在本实施例中，在支撑销51的上部外周以等角度间隔设有多个卡合突起58。在XY机器人14L、14R将支撑销51自动配置于支撑板56上时，利用能够更换地安装于XY机器人14L、14R的安装头13L、13R的卡合保持件(未图示)以卡口卡合方式卡合保持支撑销51的卡合突起58。此外，也可以利用能够更换地安装于安装头13L、13R的夹头(未图示)来夹持支撑销51。
控制元件安装线的各元件安装机10的动作的控制装置45由一台或者多台计算机(CPU)构成，控制传送机11的基板搬运动作，并且通过各XY机器人14L、14R使各安装头13L、13R分别沿XY方向移动，控制由吸嘴18吸附从元件供给装置32供给的元件的元件吸附动作和将该元件向电路基板12安装的元件安装动作。
进而，元件安装线的各元件安装机10的控制装置45在按照生产任务(生产程序)开始生产时，控制两个XY机器人14L、14R的动作，进行拾取被保管于支撑板56的储存区域S中的支撑销51并自动配置于支撑板56中的生产任务中指定的位置的支撑销自动配置动作，而后开始生产。
在构成元件安装线的多个元件安装机10中通用生产任务中指定的支撑销51的配置，且如图6所示，支撑销51的位置被指定为相对于电路基板12的相对位置。这是因为，如图5所示，存在对应每个元件安装机10而电路基板12的搬运停止位置不同的情况。
但是，如图5所示，由于各元件安装机10的两个XY机器人14L、14R能够移动的可移动区域AL、AR位于在作为电路基板12的搬运方向的X方向上分离的位置，因此在两个XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR之间存在移动范围外的区域M。由于各元件安装机10仅能够在可移动区域AL、AR中进行元件安装动作和支撑销自动配置动作，因此在使电路基板12的搬运停止于跨及移动范围外的区域M的位置而利用两个XY机器人14L、14R向该电路基板12安装元件的情况下，如图5所示，通过对应每个元件安装机10来变更电路基板12的搬运停止位置而变更该电路基板12与移动范围外的区域M的相对位置关系，由此对应每个元件安装机10来变更该电路基板12的可安装区域的位置而安装元件。
由于各元件安装机10无法在移动范围外的区域M自动配置支撑销51，因此各元件安装机10的控制装置45考虑电路基板12的搬运停止位置与移动范围外的区域M的相对位置关系，来判定是否存在与生产任务中指定的支撑销51的配置中的移动范围外的区域M相对应的位置的支撑销51，在存在与移动范围外的区域M相对应的位置的支撑销51的情况下，将该位置的支撑销51从生产任务中指定的支撑销51的配置中排除并保留在储存区域S而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销51从储存区域S取出并自动配置于生产任务中指定的位置。
根据以上说明的本实施例，元件安装线的各元件安装机10的控制装置45判定在生产任务中指定的支撑销51的配置中是否存在因移动范围外的区域M与电路基板12的搬运停止位置的位置关系而无法自动配置的位置的支撑销51，在存在无法自动配置的位置的支撑销51的情况下，将该位置的支撑销51从生产任务中指定的支撑销51的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销51自动配置于生产任务中指定的位置，因此生产任务中指定的支撑销51的配置不仅包括在元件安装线的多个元件安装机10中共通的位置的支撑销51的配置，还能够以包括在多个元件安装机10中不共通的位置的支撑销51的配置的方式进行指定。由此，各元件安装机10的控制装置45使用生产任务中指定的支撑销51的配置，除了在多个元件安装机10中共通的位置的支撑销51的配置以外，还能够在多个元件安装机10中不共通的位置自动配置支撑销51。由此，无需将对应每个元件安装机10而不同的支撑销51的配置设定为生产任务，能够简化生产任务的生成作业，并且即使本来要配置的位置是在多个元件安装机中不共通的位置，也能够自动配置支撑销51。
此外，在上述实施例中，在元件安装机10搭载有两个XY机器人14L、14R，但是本发明也能够应用于仅搭载了一个XY机器人的元件安装机而实施。通常，支撑销期望配置于向电路基板安装元件的位置的正下方附近。另外，由于向电路基板安装元件的位置对应每个元件安装机而不同，因此期望与对应每个元件安装机安装元件的位置相匹配地变更支撑销的配置。但是，向在下表面安装有元件的电路基板的上表面安装元件的情况下，存在在向电路基板的上表面安装元件的位置的正下方附近安装有元件的情况。在这样的情况下，与存在于安装元件的位置的正下方附近的已安装元件发生干扰而无法自动配置支撑销。为此，元件安装线的各元件安装机的控制装置判定在生产任务中指定的支撑销的配置中是否存在与电路基板下表面侧的已安装元件发生干扰而无法自动配置的位置的支撑销，在存在无法自动配置的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从生产任务中指定的支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于生产任务中指定的位置。
此外，本发明并不限定于上述实施例，例如，当然也可以构成为在各元件安装机中并排设置两个传送机，针对搬入到各元件安装机的两张电路基板自动配置支撑销，向两张电路基板安装元件，或者变更支撑销51的结构等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施。
附图标记说明
10：元件安装机11：传送机12：电路基板13L、13R：安装头14L、14R：XY机器人15L、15R：X滑动件16L、16R：Y滑动件17L、17R：X轴驱动装置18：吸嘴19L、19R：Z轴驱动装置21L、21R：线性马达31：安装机主体32：元件供给装置45：控制装置51：支撑销56：支撑板AL、AR：可移动区域M：移动范围外的区域。

Claims (3)

1.一种元件安装机的支撑销自动配置系统，该元件安装机搭载有将支撑销自动配置于生产任务中指定的位置的功能，该支撑销用于从下方支撑安装元件的电路基板，其中，
在沿所述电路基板的搬运路径排列的多个元件安装机中通用所述生产任务中指定的支撑销的配置，且各支撑销的位置被指定为相对于所述电路基板的相对位置，
所述各元件安装机搭载有进行元件安装动作和支撑销自动配置动作的XY机器人，
控制所述各元件安装机的动作的控制装置判定在所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中是否存在无法自动配置的位置的支撑销，在存在无法自动配置的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于所述生产任务中指定的位置。
2.根据权利要求1所述的元件安装机的支撑销自动配置系统，其中，
所述各元件安装机搭载有进行元件安装动作和支撑销自动配置动作的两个XY机器人，所述两个XY机器人能够移动的可移动区域位于在作为所述电路基板的搬运方向的X方向上分离的位置，在所述两个XY机器人的可移动区域之间存在移动范围外的区域，仅能够在所述可移动区域内进行元件安装动作和支撑销自动配置动作，在使所述电路基板的搬运停止于跨及所述移动范围外的区域的位置而利用所述两个XY机器人向该电路基板安装元件的情况下，对应每个所述元件安装机来变更所述电路基板的搬运停止位置而变更该电路基板与所述移动范围外的区域的相对位置关系，由此对应每个所述元件安装机来变更该电路基板的可安装区域的位置而安装元件，
所述各元件安装机的控制装置考虑所述电路基板的搬运停止位置与所述移动范围外的区域的相对位置关系，来判定在所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中是否存在与所述移动范围外的区域相对应的位置的支撑销，在存在与所述移动范围外的区域相对应的位置的支撑销的情况下，将该位置的支撑销从所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中排除而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销自动配置于所述生产任务中指定的位置。
3.根据权利要求2所述的元件安装机的支撑销自动配置系统，其中，
所述元件安装机的支撑销自动配置系统具备载置所述支撑销的支撑板，
所述支撑板形成得比所述电路基板大，
在所述支撑板中的向所述电路基板的外侧伸出的部分且所述XY机器人的可移动区域的范围内设有储存区域，该储存区域至少保管所述生产任务中指定的所述支撑销的配置所需数量的支撑销，
所述各元件安装机的控制装置将从所述生产任务中指定的所述支撑销的配置中排除的支撑销保留在所述储存区域而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销从所述储存区域取出并自动配置于所述生产任务中指定的位置。
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