CN1239063C - 电子部件的安装装置及安装方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于安装电子部件的装置和方法，其中，一对传送轨道之间的传送宽度可以根据基片尺寸发生变化。一安装头挑选部件供给构件处的电子部件，并且保持其用于将电子部件安装在基片上的备用位置。根据传送宽度的变化量确定安装头的备用位置。

Description

电子部件的安装装置及安装方法
技术领域
本发明涉及用于将电子部件安装在基片上的装置和方法。
背景技术
美国专利No.5,778,525揭示了一种传统组件的安装装置，该装置具有两个用于从组件供给台处挑选电子部件并将它们安装在基片(电路板)上的安装头。
这种安装装置(所谓双梁型)通常处理几种具有不同尺寸的基片。在每次改变基片尺寸时，将完成一些调整，即改变传送轨道之间的传送宽度。在该情况下，通常沿传送宽度方向只移动传送轨道之一以使传送宽度改变。
因此，配备与移动传送轨道对应的安装头的梁的移动距离与配备与固定传送轨道对应的另一安装头的另一梁的移动距离不同。该差异导致不平衡的安装操作以及所述梁之间的顺序，该顺序可导致所述梁之间的不理想的干扰和/或等待时间。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种在处理具有多种宽度的不同类型的基片时可以提高安装效率的电子部件安装装置及方法。
根据本发明的第一方面，用于安装电子部件的装置包括：一对传送轨道，所述传送轨道用于沿传送方向传送一基片，该对传送轨道对应于基片的尺寸改变传送轨道之间的传送宽度；用于提供电子部件的第一和第二部件供给构件，所述第一和第二部件供给构件分别设置在该对传送轨道的两侧；一第一安装头，所述第一安装头用于挑选第一部件供给构件提供的电子部件，并且用于将电子部件安装在基片上；一第二安装头，所述第二安装头用于挑选第二部件供给构件提供的电子部件，并且用于将电子部件安装在基片上；多个X轴台，所述X轴台用于沿传送方向移动第一和第二安装头；多个Y轴台中的一个Y轴台，所述一个Y轴台用于沿垂直于传送方向的宽度方向移动第一安装头；另一个Y轴台，所述另一个Y轴台用于沿宽度方向移动第二安装头；以及一控制器，所述控制器用于根据传送宽度沿宽度方向确定第一和第二安装头的备用位置，其中，当第二安装头将由第二安装头保持的电子部件安装在基片上时，第一安装头在第一安装头的备用位置处保持等待，第一安装头具有由第一安装头保持的电子部件。
根据本发明的另一方面，将电子部件安装在一基片上的方法包括以下步骤：根据基片的尺寸改变一对传送轨道之间的传送宽度；根据传送宽度确定一对安装头的备用位置，其中，备用位置的确定步骤还包括：根据传送宽度确定第一安装头的第一备用位置；以及根据传送宽度确定第二安装头的第二备用位置，用安装头从部件供给构件中挑选电子部件，其中挑选电子部件的步骤包括：使用第一安装头从第一部件供给构件中挑选电子部件并且使用第二安装头从第二部件供给构件中挑选电子部件，以及使具有选出的电子部件的安装头保持在备用位置处并且将电子部件安装在基片上，其中，保持安装头的步骤包括：当第二安装头将电子部件安装在基片上时，第一安装头保持在第一备用位置；以及当第一安装头将电子部件安装在基片上时，第二安装头保持在第二备用位置。
附图说明
研究下面的详细说明书、所附的权利要求书以及附图，可以理解本发明的其它特征和优点以及相关部分的操作方法和作用，所有内容将形成该申请的一部分。在附图中：
图1是本发明的第一实施例的电子部件安装装置的俯视图；
图2A和2B是本发明的第一实施例的电子部件安装装置的宽度调节机构的示意图；
图3是本发明的第一实施例的电子部件安装装置的控制系统的框图；
图4A和4B是本发明的第一实施例的电子部件安装装置的X轴台的备用位置的示意图；
图5示出了本发明的第二实施例的电子部件安装装置的一部分的正视图；
图6是本发明的第二实施例的电子部件安装装置的侧视图；以及
图7是本发明的第二实施例的电子部件安装装置的X轴台的备用位置的示意图。
具体实施方式
(第一实施例)
请参见图1，该图示出了本发明的第一实施例的电子部件安装装置。沿基台1的中心处的X轴方向形成一传送通道2。传送通道2由传送轨道2a和2b构成，以便在传送轨道2a与2b之间搬运基片3，并将该基片设置就位。传送轨道2a可以沿Y轴方向移动，所述Y轴垂直于搬运方向，即X轴方向。沿Y轴方向移动传送轨道2a，使传送宽度——即传送轨道2a与2b之间的距离——可以根据基片3的尺寸发生变化。
将用于供应电子部件的部件供给构件4a和4b设置在传送通道2的两侧。许多个带形进给器5成一排地设置于每一部件供给构件4a和4b。每一个带形进给器5容纳用带子保持的电子部件，以便通过带子逐节逐节地将电子部件供应至安装头8a和8b的挑选位置。
Y轴台6a和6b设置在基台1的两端。X轴台7a和7b悬挂地横过Y轴台6a和6b。X轴台7a和7b分别在传送通道2上的基片3与每一部件供给构件4a和4b之间的Y轴台6a和6b上移动。X轴台7a和7b分别配备安装头8a和8b以及照相机9a和9b。安装头8a和8b沿X轴方向在X轴台7a和7b上移动。X轴台7a和7b沿Y轴方向在Y轴台6a和6b上移动。
每一安装头8a和8b分别配备八个抽吸头108a和108b。每一抽吸头吸入并保持电子部件以使安装头8a和8b从各自的带形进给器5处挑选一些电子部件并且移动以将这些电子部件安装在基片3上。照相机9a和9b在X-Y平面上移动，以便根据Y轴台6a和6b以及X轴台7a和7b的运动识别基片3。
将喷嘴更换构件10a和10b、识别构件11a和11b以及收集构件12a和12b成一排地设置在传送通道2与每一部件供给构件4a和4b之间。
多个吸入嘴14附连于安装头8a和8b的每一抽吸头108a和108b，它们被设置在喷嘴更换构件10a和10b上。吸入嘴14与抽吸头108a和108b的附连与拆开由喷嘴更换构件10a和10b处的安装头8a和8b来完成。因此，将最适合于每一电子部件的吸入嘴14附连于安装头8a和8b的每一抽吸头上。
识别构件11a和11b分别配备照相机11c和11d，将安装头8a和8b移向识别构件11a和11b，以使所述照相机拍摄用于识别安装头8a和8b保持的电子部件的图像。
收集构件12a和12b是用于收集未封装电子部件的容器，根据照相机11c和11d的识别，所述电子部件未被安装在基片3上。
根据喷嘴更换构件10a和10b、识别构件11a和11b以及收集构件12a和12b的上述设置，移动安装头8a和8b、照相机11c和11d以及未封装的电子部件可以有效地完成喷嘴更换操作、识别操作以及收集操作。
使用控制器100来控制电子部件安装装置的每一部分。例如，使用由控制器100控制的电动机(图中未示出)来驱动X轴台7a和7b以及Y轴台6a和6b。
请参见图2A和2B，现在将叙述传送通道2的宽度调整机构。请参见图2A，一螺母17旋在电动机15旋转驱动的一进给螺钉16上，将该螺母固定在传送轨道2a上。在驱动电动机15时，传送轨道2a沿传送宽度方向(即Y轴方向)移动。因此，可以根据从用于图2B所示的小基片3’的传送宽度B2到用于图2A所示的大基片3的传送宽度B1的多种基片的尺寸来改变传送轨道2a与2b之间的传送宽度。
为了改变传送宽度，一传送宽度检测部件18接收来自附连于电动机15的编码器15a的脉冲信号，并且检测传送宽度、即传送轨道2a与2b之间的距离。
图3中示出了控制器100的控制系统。中央处理器20执行需要控制电子部件安装装置的每一部分的多种计算。一程序储存部件21包括随机存储器(RAM)，它可以存储用于电子部件安装装置的多种操作和计算所需的程序。一数据存储部件22包括一只读存储器(ROM)，它可以存储多种数据，例如基片的尺寸、电子部件的种类以及为待封装的每一基片显示安装位置坐标的封装数据。
在将安装头8a和8b传送至基片3以便从部件供给构件4a和4b处挑选电子部件时，一备用位置确定部件23可以确定X轴台7a和7b的备用位置。基于传送宽度检测部件18检测的传送通道2的传送宽度来确定备用位置。换句话说，在安装操作期间，当X轴台7a和7b沿Y轴方向往复运动时，备用位置确定部件23根据传送宽度来确定备用位置。
图像识别部件24执行由照相机9a和9b识别基片3的识别过程以及由识别构件11a和11b识别电子部件的识别过程。
机构驱动部件25根据来自中央处理器20的指令信号驱动每一机构，例如X轴台7a和7b、Y轴台6a和6b以及安装头8a和8b。
传送宽度检测部件18基于指示电动机15的旋转位置的编码器15a收到的脉冲信号检测传送通道2的传送宽度。
可以用其它方法来代替上述传送宽度检测方法。例如，可以使用一光学方法来检测传送宽度，该方法使用照相机9a和9b沿宽度方向检测传送轨道2a的位置。其它方法之一是在传送轨道2a上设置一机械微型开关。在安装头8a沿Y轴方向移动的过程中，当机械微型开关打开时，可检测传送轨道2a的位置。其它方法是将由封装数据得到的基片宽度数据作为传送宽度以代替检测传送宽度。
请参见图4A和4B，现在将叙述安装头8a和8b的备用位置。在封装操作期间，即在X轴台7a和7b以及Y轴台6a和6b移动安装头8a和8b以将电子部件安装在基片3上时，通过部件供给构件4a和4b与位于传送通道2上的基片3之间的安装头8a和8b的一次往复运动，可将对应于抽吸头数量的多个电子部件安装在基片3上。
由于两安装头——即安装头8a和8b——可用于基片3的安装操作，因此在确定安装操作次序的封装顺序中实现了用于防止安装头8a与8b之间的运动干扰的防干扰过程。
更具体地说，当安装头8a和8b之一处于安装操作时，即使另一安装头完成了部件供给构件4a或4b处的电子部件的挑选操作以及识别构件11a或11b的识别操作，也不允许另一安装头开始基片3上的安装操作。换句话说将封装顺序确定成为可使安装头8a和8b之一在其备用位置等待，直至另一安装头完成其基片3上的安装操作并移出基片3为止。
备用位置通常确定为与使安装头8a和8b不会在最接近传送通道2的位置处相互妨碍。当X轴台7a和7b借助Y轴台6a和6b沿Y轴方向往复运动时，也可将备用位置确定成Y轴上的位置数据。
图4A示出了用于大基片3的备用位置。请参见图4A，用于固定传送轨道2b的X轴台7b和用于可移动的传送轨道2a的X轴台7a都处于其自身的备用位置，这样，安装头8a和8b不会悬垂在基片3上方。
图4B示出了与大基片3相比具有较小宽度的小基片3’的备用位置。请参见图4B，用于固定传送轨道2b的X轴台7b所处的备用位置与大基片3相同。然而，改变用于可移动传送轨道2a的X轴台7a的备用位置以使X轴台7a向基片3’移动距离L。换句话说，根据可移动传送轨道2a的运动来改变用于可移动传送轨道2a的X轴台7a的备用位置，以便调整传送宽度。因此，在最靠近基片3’的位置处确定一新的备用位置，该位置可防止安装头8a悬垂在基片3’的上方。
根据本发明的第一实施例，由于与用于大基片3的备用位置相比，用于小基片3’的备用位置更靠近基片3’的距离为L，因此在安装头8a与基片3’的往复运动期间，安装头8a的合计移动长度减少。因此，使安装头8a的合计移动时间降至最少，并且使间歇时间减少。
此外，即使在改变安装头8a的备用位置之后，由于安装头8a和8b的备用位置相对于基片3’对称，因此安装头8a的移动距离约等于安装头8b的移动距离。因此，得到了各方面协调的移动顺序。各方面协调的移动顺序可以防止安装头8a与8b之间的不平衡操作所导致的时间浪费。
本发明的第一实施例包括：根据基片尺寸来移动可移动传送轨道2a，以便调整传送宽度的步骤；以及在使用安装头8a将电子部件安装在基片上时，根据调整过的传送宽度来确定X轴台7a的备用位置的步骤。因此，与不考虑传送宽度的变化以确定备用位置的传统安装装置相比，安装头8a和8b将根据目标基片的宽度进行移动，并且不会使运动浪费。
换句话说，传送通道2上的备用位置与基片之间的安装头8a和8b的存取时间(间歇时间)降至最少。因而，改善了安装效率。
在第一实施例中，尽管在传送轨道2a和2b中只有一轨道可以移动，但也可以使传送轨道2a和2b都可移动来取而代之。
(第二实施例)
请参见图5、6和7，现在将叙述本发明的第二实施例。该第二实施例是第一实施例的一种设置方案，可使传送轨道2a和2b与其它元件一体地移动，其它元件包括部件供给构件4a和4b。在第二实施例中，与第一实施例中基本相同的组件标有相同的标号。
请参见图5和6，沿传送通道2的每一侧的Y轴将一对导轨31安装在基台1的基部1a上。滑块32松弛地装配于导轨31，以使滑块32可在导轨31上滑动。滑块32还附连于可移动基部30a和30b的底面，所述基部水平地位于传送通道2的每一侧。
包括带形进给器5的部件供给构件4a和4b分别放置在可移动基部30a和30b上。传送轨道2a和2b分别安装在可移动基部30a和30b内部的两端。
控制器100a和100b控制本发明的第一实施例中所述的电子部件安装装置的多种操作。
如第一实施例所述，第二实施例中的喷嘴更换构件10a和10b、识别构件11a和11b以及收集构件12a和12b也放置在传送轨道2a、2b与部件供给构件4a、4b之间。
电动机35a和35b使进给螺钉33a和33b旋转。螺母34a和34b与进给螺钉33a和33b旋在一起，将所述螺母固定于可移动基部30a和30b的底面。因此，电动机35a和35b沿Y轴一体地驱动传送轨道2a和2b、部件供给构件4a和4b、喷嘴更换构件10a和10b、识别构件11a和11b以及收集构件12a和12b。
图7与图4B相应地示出了用于小基片3’的X轴台的备用位置。正如根据基片宽度来调整传送宽度以及根据第一实施例中的调整过的传送宽度来确定沿Y轴的X轴台7a和7b(安装头8a和8b)的备用位置那样，根据基片宽度来调整传送宽度以及根据第二实施例中的调整过的传送宽度来确定沿Y轴的X轴台7a和7b(安装头8a和8b)的备用位置。可以只调整传送轨道2a和2b之一。也可以对称地移动两传送轨道2a和2b。
根据第二实施例，传送通道2上的备用位置与基片之间的安装头8a和8b的存取时间(间歇时间)降低到与第一实施例相同。此外，由于传送轨道2a和2b与部件供给构件4a和4b沿Y轴一体地移动，因此第二实施例的部件供给构件4a和4b与X轴台7a和7b(安装头8a和8b)之间的距离降低至最小。因而，提高了安装效率。
尽管已经结合附图及其较佳实施例来叙述了本发明，但应予注意的是，本技术领域中的熟练人士十分清楚还可有多种变化和修改，这些变化和修改都应理解为包括在所附的权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种用于安装电子部件的装置，它包括：
一对传送轨道(2a、2b)，所述传送轨道用于沿传送方向传送一基片(3)；
该对传送轨道(2a、2b)对应于所述基片(3)的尺寸改变所述传送轨道(2a、2b)之间的传送宽度；
用于提供电子部件的第一和第二部件供给构件(4a、4b)，所述第一和第二部件供给构件(4a、4b)分别设置在该对传送轨道(2a、2b)的两侧；
一第一安装头(8a)，所述第一安装头用于挑选所述第一部件供给构件(4a)提供的所述电子部件，并且用于将所述电子部件安装在所述基片(3)上；
一第二安装头(8b)，所述第二安装头用于挑选所述第二部件供给构件(4b)提供的所述电子部件，并且用于将所述电子部件安装在所述基片(3)上；
多个X轴台(7a、7b)，所述X轴台用于沿所述传送方向移动所述第一和第二安装头(8a、8b)；
多个Y轴台(6a、6b)中的一个Y轴台(6a)，所述一个Y轴台用于沿垂直于所述传送方向的宽度方向移动所述第一安装头(8a)；
另一个Y轴台(6b)，所述另一个Y轴台用于沿所述宽度方向移动所述第二安装头(8b)；以及
一控制器(100)，所述控制器用于根据所述传送宽度沿所述宽度方向确定所述第一和第二安装头(8a、8b)的备用位置，其中，当所述第二安装头(8b)将由所述第二安装头(8b)保持的所述电子部件安装在所述基片(3)上时，所述第一安装头(8a)在所述第一安装头(8a)的所述备用位置处保持等待，所述第一安装头具有由所述第一安装头(8a)保持的所述电子部件。
2.如权利要求1所述的用于安装电子部件的装置，其特征在于，所述第一和第二部件供给构件(4a、4b)对应于所述传送宽度操作。
3.如权利要求1所述的用于安装电子部件的装置，其特征在于，所述第一和第二安装头(8a、8b)的备用位置对应于所述传送宽度操作。
4.如权利要求2所述的用于安装电子部件的装置，其特征在于，所述第一和第二安装头(8a、8b)的备用位置对应于所述传送宽度操作。
5.一种将电子部件安装在一基片(3)上的方法，该方法包括以下步骤：
根据所述基片(3)的尺寸改变一对传送轨道(2a、2b)之间的传送宽度；
根据所述传送宽度确定一对安装头(8a、8b)的备用位置，其中，备用位置的确定步骤还包括：
根据所述传送宽度确定第一安装头(8a)的第一备用位置；以及
根据所述传送宽度确定第二安装头(8b)的第二备用位置，用所述安装头(8a、8b)从部件供给构件(4a、4b)中挑选电子部件，其中所述挑选电子部件的步骤包括：
使用所述第一安装头(8a)从第一部件供给构件(4a)中挑选电子部件并且使用所述第二安装头(8b)从第二部件供给构件(4b)中挑选电子部件，以及
使具有选出的所述电子部件的所述安装头(8a、8b)保持在所述备用位置处并且将所述电子部件安装在所述基片上，其中，
所述保持安装头的步骤包括：当所述第二安装头(8b)将所述电子部件安装在所述基片(3)上时，所述第一安装头(8a)保持在所述第一备用位置；以及当所述第一安装头(8a)将所述电子部件安装在所述基片(3)上时，所述第二安装头(8b)保持在所述第二备用位置。
6.如权利要求5所述的将电子部件安装在基片上的方法，其特征在于，所述改变步骤还包括将所述部件供给构件与所述传送轨道一体移动的步骤。
CNB021085145A 2001-03-30 2002-03-29 电子部件的安装装置及安装方法 Expired - Fee Related CN1239063C (zh)

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