CN1972590B - 电子零件装配装置 - Google Patents

Abstract

提供一种电子零件装配装置，通过尽快地起动升降用电机等而能缩短每一个电子零件的装配时间。CPU(90)判断以XY方向的吸附喷嘴(15)移动完了为条件的联锁解除条件成立，且判断以电子零件供给单元(3)的电子零件给送为条件的联锁解除条件成立时，则把解除条件成立旨意的信号向第二电机控制器(112)输出，而接受到关于吸附喷嘴(15)XY方向移动和电子零件供给单元(3)电子零件给送的联锁解除条件成立旨意的信号的第二电机控制器(112)的CPU(117)，则立刻把起动信号向喷嘴升降电机(51)输出。

Description

电子零件装配装置

技术领域

本发明涉及电子零件装配装置，该装置具备：多个零件供给单元，其把电子零件供给到零件吸附位置；装配头，其具有从该零件供给单元吸附电子零件并在印刷基板上进行装配的吸附喷嘴，且能升降和旋转，并且向X方向和Y方向移动。

背景技术

这种电子零件装配装置被专利文献1等公开而众所周知，把从零件供给单元供给的电子零件通过吸附喷嘴吸附时，使设置有吸附喷嘴的装配头旋转，调节到供给电子零件的θ方向的角度而使装配头升降来吸附电子零件，在装配头的旋转用电机与升降用电机之间，预先在控制装置的存储器中设定：在装配头的旋转用电机起动前升降用电机的动作模式，即，通过旋转用电机的驱动而装配头旋转到哪个位置时，使装配头的升降用电机起动的开始点，以及用于吸附电子零件的装配头移动目的位置即供给单元的零件供给位置以及供给电子零件的升降用电机的动作模式，由控制装置监视现在装配头的旋转位置、X方向和Y方向的移动位置和零件供给单元向电子零件供给位置给送的状态，通过旋转用电机旋转而吸附喷嘴旋转并使现在的位置与预先设置的开始点一致，且使装配头向X方向和Y方向移动而到达零件供给位置，在零件供给单元把电子零件给送到供给位置时，从控制装置向升降用电机输出起动信号以使升降用电机起动。

专利文献1：特开2001-156498号公报

但在吸附电子零件时等，是通过控制装置时刻监视装配头的旋转位置、向X方向和Y方向的移动状况、利用零件供给单元给送电子零件的状况，在所有条件成立的时刻，由控制装置把升降用电机的起动信号向电机驱动电路输出，驱动电路根据该起动信号而使升降用电机起动，因此所有条件成立而控制装置输出升降用电机的起动信号后到升降用电机实际开始驱动需要时间，其结果是不能缩短每一个电子零件的装配时间。

发明内容

本发明的目的在于尽快地起动升降用电机等，来缩短每一个电子零件的装配时间。

为此第一发明设置了：多个零件供给单元，其把电子零件供给到零件吸附位置；装配头，其具有从该零件供给单元吸附电子零件并向装配印刷基板上进行装配的吸附喷嘴；旋转电机，其使所述吸附喷嘴旋转；升降电机，其使所述吸附喷嘴升降；X轴电机，其使所述装配喷嘴沿横梁移动；Y轴电机，其使所述横梁沿与横梁长度方向正交的方向移动；主控制装置，其把所述旋转电机、所述升降电机、所述X轴电机的所述各个电机中的任一个电机的多个起动联锁信号输出，并且监视所述各个电机的运转状态而在联锁解除条件成立时，输出所述起动联锁的解除信号；电机控制装置，其具有从所述主控制装置输入所述起动联锁信号的同时输入起动联锁解除信号，并根据所述起动联锁解除信号来存储起动联锁解除信息的存储部，根据该存储部存储的起动联锁信息来判断所有的起动联锁是否被解除了，并使所有被解除了起动联锁的电机起动。

本发明通过尽快地起动升降用电机等而能缩短每一个电子零件的装配时间。

附图说明

图1是电子零件装配装置的平面图；

图2是电子零件装配装置的正面图；

图3是电子零件装配装置的右侧面图；

图4是电子零件装配装置的控制方块图；

图5是装配头体的纵剖正面图；

图6是吸附着厚度薄的电子零件状态下装配头体的纵剖侧面图；

图7是表示固定支承片和升降支承片的平面图；

图8是装配头的概略底面图；

图9是装配头下部的放大纵剖正面图；

图10是表示在CRT中显示操作画面的图；

图11是由线传感器单元进行检测的流程图；

12是由零件识别照相机进行检测的流程图；

图13是吸附电子零件时的流程图。

符号说明

1零件装配装置     7装配头体        8横梁

15吸附喷嘴        16装配头         23头升降装置

37线传感器单元    50喷嘴升降装置   70喷嘴选择装置

89零件识别照相机           90CPU(主控制装置)

91零件识别处理装置         96CRT

110第一电机控制器(电机控制装置)

112第二电机控制器(电机控制装置)

117CPU                118RAM

具体实施方式

以下根据附图说明本发明电子零件装配装置的一实施例。图1是电子零件装配装置1的平面图，图2是电子零件装配装置1下部本体的正面图，图3是电子零件装配装置1的右侧面图，在该装置1的基台2上以不动的状态能装卸地并列设置固定有多个零件供给单元3，其向送料器底座3A、3B、3C、3D把各种电子零件分别地一个一个地供给到其零件取出位置(零件吸附位置)上。在相对的单元3组之间设置有供给传送带4、定位部5和排出传送带6。供给传送带4把从上流接受到的印刷基板P顺次向所述定位部5搬送，定位部5通过未图示的定位机构在被定位的该基板P上装配电子零件后，向排出传送带6搬送。

8是在X方向长的一对横梁，通过设置在Y轴方向的各直线电机9的驱动而被固定在所述各横梁8上的滑块11沿左右一对导向器10滑动，而个别地在Y方向移动在定位部5上的印刷基板P或零件供给单元3的零件给送出位置(零件吸附位置)上方。在X轴方向上设置的所述直线电机9包括：固定在基台2上的上下一对固定子9A和固定在设置于所述横梁8两端部的安装板8A下部的可动子9B。

各横梁8上分别设置有通过直线电机14而能沿导向器13在横梁8的长度方向即X方向移动的装配头体7。如图3所示，所述直线电机14包括：固定在所述横梁8上的前后一对固定子14A和设置在所述装配头体7上且位于各固定子14A之间的可动子14B。

各装配头体7具备装配头16，装配头16具有通过设置在下部的各自12根弹簧12而被向下方施力的吸附喷嘴15。各装配头体7的各装配头16上设置有基板识别照相机19，来对位于定位部5上的印刷基板P上所附带的定位标记(未图示)进行摄影。

下面根据图5和图6详细说明装配头16的升降装置和装配头16。20是沿导向器13移动的装配头体7的基础盘，21是固定在该基础盘20上的横梁侧底座。22是固定在装配头16上部和下部上的装配头侧底座，在该装配头侧底座22与横梁侧底座21之间设置有头升降装置23。

头升降装置23包括：在装配头16升降时，引导装配头16的导向器24、安装在横梁侧底座21上的滚珠丝杠25、驱动滚珠丝杠旋转而使装配头16升降的旋转电机(以下叫做头升降电机)26、与滚珠丝杠25旋合的升降螺母27和安装在头升降电机26上，且自由旋转地支承滚珠丝杠25上部的支承体28等，升降螺母28被固定在装配头侧底座22上。因此，通过头升降电机26的旋转而旋转轴27旋转，则升降螺母28升降，其结果是装配头16升降。

30是集电环，集电环30是为了装配装置本体与装配头16之间的通信和向后述的喷嘴支承部旋转电机供给电力而设置的。31是设置在下部而支承各自以规定间隔配置在圆周上的12根各喷嘴15能上下活动的喷嘴支承体。32是下部的外筒体，33是设置在外筒体32与喷嘴支承体31之间的θ旋转用的例如脉冲电机即喷嘴旋转电机。该喷嘴旋转电机33的转子34设置在喷嘴支承体31的外周面上，沿设置在外筒体32上的定子35内侧能与喷嘴支承体31一起在θ方向上旋转。

37是从喷嘴支承体31的中心向下方突出设置的作为检测有无零件和检测吸附姿态的检测机构以及下端位置检测机构的线传感器单元，包括：发光单元45，其在设置于各装配头16大致中央部的支承体38下端设置并且在圆筒状发光单元安装体41内上部配置LED等发光元件42，并且在其下方配置了透镜43和在该透镜43的下方配置了具有圆锥状反射面44a的反射体44；受光单元46，其被固定在所述外筒体32底面上且具备通过所述反射体44把来自所述发光元件42的光进行受光的多个受光元件即CCD元件。

例如设置在装配头16上并进行零件的吸附和由选择的吸附喷嘴15在吸附电子零件D的动作结束且在喷嘴支承体31每次进行旋转时，把电子零件D下端面的高度位置作为由CCD元件受光状态并从遮光变化为受光的分界位置来进行检测，这样来区别检测出是图5所示那样正常吸附的情况还是吸附了不应该吸附的面而成为了所谓立起状态或斜着吸附的情况。即，在吸附喷嘴15下降并从零件供给单元3吸附取出电子零件D而上升之后，通过喷嘴旋转电机33的驱动而使喷嘴支承体31旋转，使吸附并保持着电子零件D的吸附喷嘴15转角度，在该转角度中由于被吸附喷嘴15吸附的电子零件D是位于所述反射体44与受光单元46之间，所以通过在多个位置检测电子零件D下端面的高度位置就能检测零件的有无和检测出吸附姿态等。虽然在喷嘴支承体31一边旋转一边移动时进行的检测，但也可以在电子零件D位于所述反射体44与受光单元46之间时使所述旋转停止来进行检测。

在吸附喷嘴15没吸附到电子零件D时，由于来自发光元件42的光中应被遮住的光(利用吸附着的电子零件)被受光单元46受光，所以检测出是电子零件D“无”，通过设置在各喷嘴轴64侧方的后述真空阀通断动作体即电磁阀82的动作而把喷嘴15上与真空源连通的流路遮断，来自真空源的真空通路被遮断而真空吸附动作停止，则防止了有泄漏，或在检测出是吸附了不应该吸附的面而成为了所谓立起状态或是斜着吸附的情况时，，则使装配头16和吸附喷嘴15向排出箱79的上方移动并使电子零件D落下，进行再次回收该电子零件D的动作。

由于尽管在检测出是正常的吸附姿势时，也能检测出该电子零件D下端的水平面(下端位置)，所以为了校正由零件公差引起的偏差而在向印刷基板P上进行装配时，为了使吸附喷嘴15的下降行程根据所述下端的水平面进行变更而由后述的CPU90控制喷嘴的下降。

50是设置在装配头16上的喷嘴升降装置，以下说明该喷嘴升降装置。51是安装在头侧底座22上的喷嘴升降用电机(以下叫做喷嘴升降电机)，52是喷嘴升降电机51的旋转轴511通过连结部件59连结，并且由喷嘴升降电机51驱动旋转的滚珠丝杠，53是旋合在该滚珠丝杠52上并通过滚珠丝杠52的旋转而升降的升降体，55是安装在头侧底座22上并对升降体53的升降进行引导的导向器，56是自由旋转地安装在升降体53的下端并能的辊。

57是被装配头16的中心轴60贯通中心的第一筒体，该第一筒体57上形成的环状凸缘部58位于辊56之上，第一筒体57被辊56支承。在此，第一筒体57例如由滚珠花键构成，利用在被其下端与凸缘部58上面接触的弹簧61向下方施力的同时，与后述皮带轮的θ旋转一起进行θ旋转，而且随着伴随升降体53升降的辊56的升降而进行升降。62是固定在第一筒体57的下部且与第一筒体57一起进行θ旋转的喷嘴支承部件，该喷嘴支承部件62的下端形成有在圆周方向上水平延伸的支承片63。该支承片(以下叫做升降支承片)63随着第一筒体57的升降而升降，通过升降支承片63的下降而使多个喷嘴中规定的喷嘴15下降。

即，在从各自喷嘴15向上方延伸的各喷嘴轴64的上端自由旋转地安装有辊56，通过后述喷嘴选择装置选择的一根喷嘴15的喷嘴轴64上端的辊56以置于升降支承片63上面的状态，通过伴随第一筒体57下降而下降的喷嘴支承部件62和升降支承片63下降。即，升降支承片63和辊65例如下降到升降支承片63A和辊56A所示的位置时，随着该下降而规定的喷嘴15下降。且控制喷嘴升降电机51的旋转量，通过调整升降体53下降时停止的高度而使所述吸附喷嘴15下降规定的行程。

66是设置在喷嘴支承部件62下面的能θ旋转的第三筒体，该第三筒体66的上部在与下降前喷嘴支承部件62的升降支承片63相同高度位置，形成有大致圆盘状的支承片(以下叫做固定支承片)67。如图7所示，固定支承片67上形成有与升降支承片63对应的缺口68，除了上述下降的喷嘴15以外喷嘴15的喷嘴轴64上端的各辊65由固定支承片67支承。即，固定支承片67在圆周方向上按照喷嘴15的数量、等分角度的部位，本实施例的情况是在12等分的角度即大致30°的位置上形成的缺口68，喷嘴支承部件62的升降支承片63就位于该缺口68的部位。

70是设置在装配头16上的喷嘴选择装置，71是下降喷嘴选择用的电机(以下叫做喷嘴选择电机)，72是固定在喷嘴选择电机71的旋转轴73上的第一皮带轮，74是被能转动地支承在中心轴60上的第二皮带轮，75是绕挂在第一皮带轮72和第二皮带轮74上的皮带，76是位于中心轴60外侧而从第二皮带轮74中心向下方延伸的筒状旋转体，弹簧61设置在第二皮带轮74与第一筒体57的凸缘部58之间。

第一筒体57位于旋转体76下部外周面的外侧，通过第一筒体57作为滚珠花键的作用，第一筒体57则与伴随第二皮带轮74旋转而旋转的旋转体76一起旋转，且在升降体53升降时，随着该升降而沿旋转体76下降。

即，在随着电子零件D的吸附和装配而选择喷嘴时，当喷嘴选择电机71旋转则第一筒体57通过第一皮带轮72、皮带75、第二皮带轮74和旋转体76旋转，且与第一筒体57连结的喷嘴支承部件62与第三筒体66一起旋转，喷嘴支承部件62的升降支承片63是位于从被选择的喷嘴15伸出来的喷嘴轴64之下的位置。在这种状态下喷嘴升降电机51旋转并根据吸附和装配的电子零件的厚度使升降体53下降，随之第一筒体57和喷嘴支承部件62下降，通过升降支承片63的下降而仅是被选择的喷嘴15根据电子零件的厚度而下降规定的行程。

80是在喷嘴15周方向外侧位置上与喷嘴15对应等角度间隔设置，而能个别进行切换的空气切换阀。该空气切换阀80包括：设置在上部的壳体81和位于该壳体内上部并通过通电而来自CPU90的信号进行控制的电磁阀82。电磁阀82包括：设置在壳体81内面的环状电磁铁83、通过向该电磁铁83通电或不通电而在壳体81内升降并在上部与电磁铁83对应而设置的圆柱状永久磁铁84的通路切换体85等。在通路切换体85的外周面上从上到下顺序地形成有：空气送风用通路(以下叫做空气通路)86、喷嘴连通通路87和抽真空用通路(以下叫做真空通路)88。在喷嘴轴64上形成有：喷嘴15的内部通路151和与喷嘴连通通路87连通的喷嘴轴通路100，通过通路切换体85的升降，在喷嘴通路100与真空通路88或是空气通路86之间进行连通切换。

即，在利用向电磁铁83通电而通路切换体85上升时，真空通路88与喷嘴连通通路87连通而喷嘴连通通路87与空气通路86被遮断，吸附喷嘴15的内部通路151则通过喷嘴轴通路100、喷嘴连通通路87和真空通路88与未图示的真空源连通，吸附喷嘴15维持着对电子零件的真空吸附。在电磁铁83变成非通电而通路切换体85下降时，则与真空源连通的真空通路88与喷嘴连通通路87被遮断，而喷嘴连通通路87与空气通路86被连通，在由吸附喷嘴15停止对电子零件D真空吸附的同时，而来自空气供给源的空气就通过空气通路86、喷嘴连通通路87和喷嘴轴通路100向吸附喷嘴15的内部通路151吹入。

这样通过与各吸附喷嘴15对应而分别设置的空气切换阀80的通电或不通电就能切换吸附喷嘴15与真空源或是与空气供给源连通，能个别地切换与被选择的吸附喷嘴15对应的空气切换阀80。

89是零件识别照相机，其与所述各装配头16对应分别设置一个而合计为四个基体2的安装板99上，电子零件对于吸附喷嘴15以怎样的位置偏离被吸附保持着，在XY方向和旋转角度上为了识别位置而把被多个所述吸附喷嘴15吸附保持着的所有电子零件D一并地进行摄影，能分别同时，地对多个电子零件进行摄影。通过零件识别照相机89的摄影能确认吸附喷嘴15上是否吸附保持着电子零件D。

下面根据图4的本电子零件装配装置1的控制方块图进行以下的说明。90是综合控制本装配装置1的作为控制部的CPU(主控制装置)，RAM(随机存取存储)92和ROM(只读存储)93通过总线连接在该CPU90上。CPU90根据存储在所述RAM92中的数据并按照所述ROM93中存储的程序，在电子零件装配装置1的零件装配动作中来综合控制有关动作。即，CPU90通过接口94、第一电机控制器(电机控制装置)110和放大器111来控制所述直线电机9和14的驱动。且CPU90通过接口94、第二电机控制器(电机控制装置)112和放大器113来控制喷嘴旋转电机33和喷嘴升降电机51的驱动。且CPU90通过接口94以及I/O114来输入零件供给单元3的状况，例如零件给送的状况。且CPU90通过接口94和驱动电路95来控制头升降电机26、喷嘴选择电机71和电磁阀82等的驱动。

在第一电机控制器110中设置有：根据来自CPU90的信号而控制驱动直线电机9和14起动等的CPU115和存储来自CPU90的设定数据的RAM116。且在第二电机控制器112中设置有：根据来自CPU90的信号而控制驱动喷嘴旋转电机33和喷嘴升降电机51起动等的CPU117和存储从CPU90送来的后述数据的RAM118。

所述RAM92中存储着关于零件装配的装配数据，存储有：按照其每个装配顺序(每个步骤号码)吸附电子零件时的位置或是表示在印刷基板内装配位置的X方向(以X表示)和Y方向(以Y表示)的位置以及吸附时的角度或是表示装配时角度的角度(以Z表示)信息、各零件供给单元3的配置号码信息、在喷嘴的选择以及吸附或装配零件时根据零件的角度而喷嘴旋转电机33移动到旋转目的的位置的数据、该移动时的速度等DD轴(喷嘴旋转轴)的移动数据、吸附喷嘴为了吸附或是向印刷基板上装配零件而下降时的由喷嘴升降电机51驱动吸附喷嘴15到下降位置的移动数据即NL轴(喷嘴升降轴)的移动数据等。且在所述RAM92中存储有零件配置数据，其与所述各零件供给单元3的配置号码对应并存储各电子零件的种类(零件ID)和该零件供给单元3的配置坐标等。

91是通过接口94而连接在所述CPU90上的零件识别处理装置，通过零件识别照相机89摄影并取得的图像的识别处理由该零件识别处理装置91进行，并且还进行由基板识别照相机19摄影并取得的图像的识别处理。

由所述零件识别照相机89和基板识别照相机19摄影的图像在作为显示装置的CRT96中被显示。所述CRT96中设置了各种触摸屏开关97，操作者通过操作触摸屏开关97就能进行包含用于示教指定设定的各种设定。

所述触摸屏开关97是在玻璃基板的整个表面上涂覆了透明导电膜，并在四边印刷了电极。因此在触摸屏开关97的表面上有极微小的电流流通，当操作者触摸时，则在四边的电极上引起电流变化，通过与电极连接的电路基板来计算所触摸处的坐标值。因此作为进行位于该坐标值作业的开关部只要与预先在后述的RAM92中存储的坐标值群中的坐标值一致，则该作业就被进行。

通过以上的结构，CRT96中显示出图10所示那样的画面，在把电子零件向印刷基板P上进行装配的动作之后，为了检测吸附喷嘴15上是否保持着电子零件，则选择是仅由线传感器单元37进行，还是仅由零件识别照相机89进行，或是由两者进行。在此首先是设定仅由线传感器单元37进行，作业者按压开关部100A，当按压决定开关部100D时，则就被这样设定了，其设定内容被存储在RAM92中，并根据存储在ROM93中与该设定内容对应的程序由CPU90进行控制。

该设定能按照每个电子零件的种类或是按照电子零件装配数据的每个装配顺序来进行。

以下详细说明由电子零件装配装置1进行的电子零件D的吸附和装配动作。

首先从上游装置通过供给传送带4把印刷基板P搬入到定位部5中，并通过定位机构开始定位动作。

然后CPU90根据RAM92中存储的装配数据生成吸附序列数据。即，最初CPU90从装配数据进行数据的读出处理，进行吸附喷嘴15的吸附次序决定处理，判断供给连锁吸附(每一个装配头16最多能吸附12个)最终电子零件D的零件供给单元3，并把最终吸附位置的配置坐标存储到RAM92中，在完成了连锁吸附后则首先是判断应装配的电子零件D的装配坐标位置(零件吸附偏离校正前的装配数据位置)，并把该坐标存储到RAM92中。

然后实行电子零件D的吸附动作。

即，按照RAM92中的印刷基板的应装配XY坐标位置、绕垂直轴线的旋转角度位置和配置号码等被指定的装配数据等，由与电子零件的零件种类对应的吸附喷嘴15把应装配的该电子零件从规定的零件供给单元3吸附并取出。

首先，驱动已经规定的各零件供给单元3而开始向零件吸附位置的电子零件给送动作，根据从CPU90通过接口94和驱动电路95输出的信号而使头升降电机26旋转，使装配头16按导向器24下降到规定的高度。

以下根据图13所示的流程图详细说明由CPU90和CPU117使喷嘴升降电机51起动时，即使吸附喷嘴15的升降轴NL轴起动时的联锁控制(对其他轴起动的控制)。

首先，从CPU90把表示有关吸附的电子零件吸附位置的X方向(以X表示)和Y方向(以Y表示)的位置以及表示吸附时，角度的角度(以Z表示)信息、在喷嘴的选择以及吸附零件时，根据零件的角度而喷嘴旋转电机33的旋转目的的位置的移动数据、该移动时的速度等的DD轴(喷嘴旋转轴)的移动数据作为设定数据向第一电机控制器110输出，并存储在RAM118中。

且从CPU90把吸附喷嘴为了吸附零件而下降时的由喷嘴升降电机51的驱动而到吸附喷嘴15的下降位置的移动数据即NL轴(喷嘴升降轴)的移动数据作为设定数据而向第一电机控制器110输出，并存储在RAM118中。

且从CPU90把使喷嘴升降电机51起动(NL轴起动)的条件即喷嘴旋转电机33的位置数据(DD轴位置数据：DDnL)作为设定数据而向第一电机控制器110输出，并存储在RAM118中。

且CPU90把XY轴上的吸附喷嘴15位置以及由零件供给单元3的电子零件给送状况产生的喷嘴升降电机51的起动联锁ON信号(起动联锁信号)向第二电机控制器112输出。输入喷嘴升降电机51起动联锁ON信号的第二电机控制器112把起动联锁的ON存储在RAM118中。

通过CPU90控制直线电机9和14使各装配头体7中各装配头16的吸附喷嘴15向收容应装配的电子零件的各零件供给单元3顶部的电子零件上方移动，Y方向是通过驱动电路95而驱动直线电机9使各横梁8沿一对导向器10移动，X方向是通过相同的驱动电路95而驱动直线电机14使各装配头体7沿导向器13移动。

最初吸附着电子零件的吸附喷嘴(以下叫做一号吸附喷嘴)15是从吸附位置即图8所示的装配头16概略底面图的吸附位置(该位置被设定是0°)101偏离的，所以CPU90把用于使该吸附喷嘴15移动到吸附位置即图8所示吸附位置101(用于使DD轴以外的轴起动)的驱动信号(ON信号)向第二电机控制器112输出。被输入了该信号的第二电机控制器112判断接受了喷嘴旋转电机33的起动指令(DD轴以外的轴起动的指令)(ON了)，则通过放大器113输出驱动信号，喷嘴旋转电机33起动并旋转(DD轴以外的轴起动开始)。通过喷嘴旋转电机33的驱动而装配头16的喷嘴支承体31围绕中心轴60(DD轴)进行θ旋转。

在通过喷嘴旋转电机33的驱动而装配头16的喷嘴支承体31围绕中心轴60(DD轴)进行θ旋转时，CPU117则判断：喷嘴旋转电机33是否通过了存储在RAM118中并使喷嘴升降电机51起动(NL轴起动)的条件即喷嘴旋转电机33的位置(DD轴位置数据：DDnL)。

在喷嘴旋转电机33通过了使喷嘴升降电机51起动(NL轴起动)的条件即喷嘴旋转电机33的位置，即，辊56已经置于升降支承片63上，而CPU117根据喷嘴支承体31的旋转角度和升降支承片63侧边的角度(从升降支承片的中央偏离15°的位置)判断通过了所述位置，则CPU117就判断喷嘴升降电机51的起动联锁即喷嘴升降轴的起动联锁是否全部都OFF了。

利用CPU90控制直线电机9和14而使装配头体7中装配头16的吸附喷嘴15向收容应装配的电子零件的各零件供给单元3顶部的电子零件上方移动结束时，CPU90则判断以XY方向的吸附喷嘴15移动结束为条件的联锁解除条件成立，并把解除条件成立旨意的信号向第二电机控制器112输出。第二电机控制器112把解除条件成立旨意的信号存储在RAM中。且CPU90根据从零件供给单元3通过I/O114和接口94向CPU送出的向电子零件的零件供给位置给送完了的信息而判断出电子零件给送完了时，判断以零件供给单元3的电子零件给送为条件的联锁解除条件成立，并把解除条件成立旨意的信号向第二电机控制器112输出。第二电机控制器112把该解除条件成立旨意的信号存储在RAM118中。

收到了关于吸附喷嘴15在XY方向的移动和零件供给单元3的电子零件给送解除条件成立旨意的信号的第二电机控制器112的CPU117根据存储在RAM118中的解除条件成立的信息，立刻把起动信号向喷嘴升降电机51输出。

输入起动信号的喷嘴升降电机51向使一号吸附喷嘴15下降的方向旋转，通过滚珠丝杠52的旋转而升降体53和升降支承片63下降，一号吸附喷嘴15向规定的高度下降，即，向预先设定的能从零件供给单元3吸附电子零件的合适的高度下降。即，通过喷嘴支承体31的θ旋转和升降支承片63的下降，而使一号吸附喷嘴15在旋转的同时下降，在辊65到达升降支承片63的中央，并且一号吸附喷嘴15到达吸附位置101的同时，下降到了能吸附电子零件的合适高度。

这样，在一号吸附喷嘴15向吸附位置101的转角度中一号吸附喷嘴15开始下降，由于一号吸附喷嘴15的向吸附位置101旋转与下降是平行进行的，所以能缩短电子零件D吸附动作所需要的时间。

由于对于喷嘴升降电机51的起动是把联锁设定成ON，如上述那样，根据以XY方向的吸附喷嘴15移动完了为条件的联锁解除条件成立和以零件供给单元3的电子零件给送为条件的联锁解除条件成立，第二电机控制器112的CPU117立刻把起动信号向喷嘴升降电机51输出，因此与现有这样的由CPU90判断向XY方向的吸附喷嘴15移动完了和判断零件供给单元3的电子零件给送完了，并根据该判断从CPU90通过电机驱动电路向喷嘴升降电机51输出起动信号的情况相比，能在短时间内向喷嘴升降电机51送出起动信号。其结果是能缩短电子零件向印刷基板上装配的时间。

而且CPU90在输出其用于使吸附喷嘴15移动到吸附位置即图8所示吸附位置101的信号同时，喷嘴选择电机71根据来自CPU90的信号，向一号吸附喷嘴15输出使来到对应位置的信号。因此，在通过喷嘴旋转电机33的驱动而装配头16的喷嘴支承体31围绕中心轴60进行θ旋转的同时，喷嘴选择电机71的旋转通过第一皮带轮70、皮带75、第二皮带轮74和第一筒体57被传递到喷嘴支承部件62，通过喷嘴支承部件62的旋转则升降支承片63转动而到达与升降中的一号吸附喷嘴15对应的位置。

在该时刻，由于一号吸附喷嘴15还没到达吸附位置101，所以喷嘴支承体31继续围绕中心轴60的θ旋转。且CPU90输出使升降支承片63转动以维持与一号吸附喷嘴15对应位置的信号，通过喷嘴支承部件62的旋转升降支承片63与喷嘴支承体31的θ旋转一起进行转动。

根据使喷嘴升降电机51起动的信号，喷嘴升降电机51向使一号吸附喷嘴15下降的方向旋转，通过滚珠丝杠52的旋转，升降体53和升降支承片63下降，一号吸附喷嘴15向规定的高度下降，即，向预先设定的能从零件供给单元3吸附电子零件的合适的高度下降。即，通过喷嘴支承体31的θ旋转和升降支承片63的下降而使一号吸附喷嘴15在旋转的同时下降，在一号吸附喷嘴15到达吸附位置101的同时，也下降到了能吸附电子零件的合适高度。

这样，一号吸附喷嘴15是向吸附位置101的旋转中，从一号吸附喷嘴15从吸附位置101偏离15°以上的时刻一号吸附喷嘴15就开始下降，由于一号吸附喷嘴15的向吸附位置101旋转与下降是平行进行的，所以更提早了一号吸附喷嘴15下降的开始时刻点，能更加缩短电子零件D吸附动作所需要的时间。

如前所述，在一号吸附喷嘴15到达吸附位置101的同时，也下降到了吸附电子零件所合适的高度时，与一号吸附喷嘴15对应的电磁阀82根据来自CPU90的信号被通电上升，则一号吸附喷嘴15通过喷嘴连通通路87和电磁阀82而与真空源连通，所以一号吸附喷嘴15保持着对电子零件D的吸附。

如上述那样，当一号吸附喷嘴15的电子零件吸附动作终了时，CPU90通过第二电机控制器112把信号向喷嘴升降电机51输出，根据该信号，喷嘴升降电机51向使一号吸附喷嘴15上升的方向旋转，通过滚珠丝杠52的旋转，升降体53上升到规定的高度即下降前的高度。

且CPU90在向喷嘴升降电机51输出信号的同时，还输出用于使一号吸附喷嘴15旁边的二号吸附喷嘴15吸附电子零件的信号。

以下根据图8说明伴随各吸附喷嘴15吸附电子零件动作的线传感器单元37的电子零件有无的检测和吸附姿势的检测。

线传感器单元37的受光单元46被设置在从图8所示的吸附位置101偏离45°的位置，在随着喷嘴支承体32向箭头方向间歇转动而吸附电子零件的吸附喷嘴15通过图8所示的检测位置102时，如上述那样线传感器单元37对吸附喷嘴15的下端进行电子零件有无的检测和吸附姿势的检测等。

在检测出是吸附了不应该吸附的面而成为了所谓立起状态或是斜着吸附的情况时，则使装配头16和吸附喷嘴15向排出箱79的上方移动并使电子零件D落下，进行再次回收该电子零件D的动作。且由于在检测出是正常的吸附姿势时，能维持真空吸附并且检测出该电子零件D下端的水平面(下端位置)，所以为了校正由零件公差引起的偏差而在向印刷基板P上进行装配时，为了使吸附喷嘴15的下降行程根据所述下端的水平面进行变更而由CPU90控制喷嘴升降电机51。

控制驱动喷嘴升降电机51而使滚珠丝杠52旋转规定的角度，升降体53下降，通过升降支承片63的下降而使所述吸附喷嘴15下降用于装配电子零件D的规定行程。

在12个吸附喷嘴15中最后的吸附喷嘴例如第12号吸附喷嘴吸附了电子零件的时刻，第12号吸附喷嘴是位于吸附位置101上，且其前面的第11号吸附喷嘴位于吸附位置的下一个停止位置103上。因此，CPU90把使喷嘴支承体32每30°间歇两次的旋转信号向喷嘴旋转电机33输出，其结果是，首先第11号吸附喷嘴15所吸附保持着的电子零件通过检测位置102，由线传感器单元37进行电子零件有无的检测和吸附姿势的检测等，接着第12号吸附喷嘴15所吸附保持着的电子零件通过检测位置102，同样地由线传感器单元37进行电子零件有无的检测和吸附姿势的检测等，所有吸附喷嘴15的电子零件有无的检测和吸附姿势的检测终了。

如上所述，当各吸附喷嘴15的电子零件吸附动作和吸附喷嘴15的电子零件有无的检测和吸附姿势的检测终了，则CPU90生成装配序列数据。在各吸附喷嘴15所保持的电子零件例如是厚的情况下，为了使后述零件识别照相机89在识别零件时，该电子零件被纳入到零件识别照相机89的对焦范围内，则CPU90输出用于使装配头16即装配头体7上升的信号，根据该信号则头升降电机26向与上述下降时相反的方向旋转。其结果是通过滚珠丝杠25和升降螺母28的作用而装配头体7开始上升，上升到规定的高度即电子零件被纳入到零件识别照相机89的对焦范围内的高度。

在各吸附喷嘴15所保持的电子零件例如是薄的，且以喷嘴支承体31的各吸附喷嘴15上升的状态而电子零件被纳入到零件识别照相机89的对焦范围内时，则所述装配头体7不进行上升的动作。

这样，在电子零件装配装置1中不仅能通过喷嘴支承体31的各吸附喷嘴15的升降，而且能通过头升降装置23动作的装配头体7的升降来调节吸附喷嘴15所吸附保持的高度，由于能扩大该调节的范围，所以能扩大可由装配头体7吸附并向印刷基板上装配的电子零件的范围。

在进行上述上升动作时与该上升动作开始的同时，或是在不进行上述上升动作时，在设定为最后的吸附喷嘴15吸附保持了电子零件后，CPU90输出使装配头16通过零件识别照相机89的上方并向定位部5定位的印刷基板P上的装配坐标位置移动的信号。通过来自CPU90的信号来控制直线电机9和14，Y方向是通过驱动电路95驱动直线电机9，使各横梁8沿一对导向器10移动，X方向是通过相同的驱动电路95驱动直线电机14使各装配头体7沿导向器13移动。

在吸附头体7的移动中，装配头16通过零件识别照相机89的上方，零件识别照相机89在“光束无停止一并扫过识别”处理中，实行把装配头16的全部吸附零件D同时摄影和取入该图像，并由零件识别处理装置91开始零件识别处理。

零件识别处理装置91在第一点的装配零件识别结果算出来时，则判断：向安置在移动目标值的最初装配电子零件D的装配坐标位置(零件吸附偏离校正前的装配数据位置)的坐标位置移动是否完了，在完了情况下，把加进了识别(校正)结果的移动目标值再次进行设置并使进行横梁8开始移动，在不是完了情况下，则把移动目标值进行动态变更处理，即，从被设置的移动目标值动态修正到加进了识别(校正)结果的目标值。

根据零件识别处理装置91的识别结果，CPU90计算电子零件对于各吸附喷嘴15的吸附角度等。然后CPU90把计算结果与RAM92中存储的装配数据中的装配角度进行比较，在计算出的吸附角度与装配角度之间有差的情况下，则CPU90向喷嘴旋转电机33输出信号以使各自的角度一致。其结果是喷嘴旋转电机33在装配头体7向基板上方移动中就开始旋转，通过该旋转使吸附喷嘴的零件吸附角度与装配角度一致。

装配头体7在通过了零件识别照相机89的上方后还继续移动，但如上述那样在装配头体7上升的情况下，则CPU90在移动中就输出使装配头体7下降的信号。根据该信号而头升降电机26旋转，通过滚珠丝杠25的旋转装配头体7下降到上升前的高度，同时，吸附头体7到达印刷基板之上并把电子零件D中第一号的电子零件D装配到印刷基板P上。

以下说明吸附喷嘴15向印刷基板装配电子零件的动作。在以下的说明中各吸附喷嘴的装配顺序是作为与上述吸附顺序相同来进行说明的。

即，通过装配头体7的移动而被所述一号吸附喷嘴15吸附保持的第一号电子零件D到达装配坐标位置，并根据该电子零件D的厚度和根据所述线传感器单元37检测该电子零件D下端水平面的检测值，而在向印刷基板P上装配时，使吸附喷嘴15下降规定的行程，把电子零件D装配到印刷基板P上。

在该装配时，CPU90与上述电子零件吸附动作时同样地输出用于使吸附喷嘴15下降的信号。根据该信号而喷嘴升降电机51向使一号吸附喷嘴15下降的方向旋转，通过滚珠丝杠52的旋转而升降体53根据该电子零件D的厚度和根据所述线传感器单元37检测该电子零件D下端水平面的检测值下降，使吸附喷嘴15下降规定的行程，把电子零件D装配到印刷基板P上。

在吸附喷嘴15下降时，与一号吸附喷嘴15对应的电磁阀82根据来自CPU90的信号而从通电状态被切换成非通电状态地下降，真空源被遮断而一号吸附喷嘴15停止真空吸附动作，来自空气供给源的空气通过空气通路86和喷嘴连通通路87向一号吸附喷嘴15的内部通路151内吹入。

CPU90进行下一个应装配的电子零件D装配动作的演算处理，在连锁吸附的电子零件装配全部完了之前反复进行该装配动作。即，CPU90取得零件识别处理装置91的识别处理结果，进行XYθ移动目标值的计算处理，加进偏离量而驱动直线电机9使横梁8在Y方向上移动，且驱动直线电机14使装配头16在X方向上移动，并驱动喷嘴旋转电机33使喷嘴支承体32旋转θ而使吸附喷嘴15转角度，通过使喷嘴升降电机51旋转而根据该电子零件D的厚度使该吸附喷嘴15下降规定的行程并把电子零件D装配到印刷基板P上，在该装配后吸附喷嘴15上升，以下在把该装配头16的各吸附喷嘴15上吸附保持的电子零件D全部装配到印刷基板上完了之前是同样地反复。

如上所述，进行的电子零件装配时，在顺次进行的装配中没有装配角度变化的情况下，则每次装配动作结束的喷嘴支承体31都转动规定的角度即每次转动30°，使吸附喷嘴15顺次位于一定的角度位置即与图8所示吸附位置101同样的位置处，并在该位置进行吸附喷嘴的升降。在电子零件装配时，例如吸附喷嘴15吸附电子零件的角度与装配时电子零件的装配角度有不同时，或是通过零件识别照相机89的电子零件识别而发现吸附角度从设定的装配角度偏离时等，则根据吸附喷嘴15上电子零件吸附角度与装配角度的关系而使喷嘴支承体32旋转与上述规定角度不同的角度，在吸附喷嘴15的位置从吸附位置101偏离的情况下，则根据偏离的角度CPU90向喷嘴选择电机71输出信号。因此根据零件装配时，喷嘴支承体32的旋转而升降支承片63转动，并在要升降的吸附喷嘴15对应位置停止，吸附喷嘴15在该位置进行升降。

即，吸附喷嘴15所吸附的电子零件的吸附角度与装配角度有不同，因此，即使是使喷嘴支承体31旋转的情况，也根据该旋转而使喷嘴选择电机71旋转，使升降支承片63转动，由于能与要升降的吸附喷嘴15对应位置一致，所以通过吸附喷嘴15的升降能可靠实行电子零件向印刷基板的装配，且能提高装配时的精度。

上述电子零件D的吸附和装配的说明，说明的是电子零件装配装置1所具备的四个装配头体7中一个装配头体7所进行的吸附和装配动作，但其他装配头体7也同样地进行电子零件的吸附和装配。

CPU90确认是否设定了零件带回确认功能，在没设定零件带回确认功能的情况下，即，RAM92中没存储零件带回确认功能的设定内容的情况下，则按照前面所述下面的装配数据进行电子零件吸附动作。

在此，在RAM92中存储了零件带回确认功能的设定内容时，由CPU90确认是否设定了线传感器单元37的电子零件确认功能，在RAM92中没存储线传感器单元37进行电子零件确认功能的设定内容的情况下，则按照前面所述下面的装配数据进行电子零件吸附动作。在存储了线传感器单元37进行电子零件确认功能的设定内容的情况下，则在该装配头16向收容下一个应装配的电子零件的各零件供给单元3移动的途中，如前所述地使喷嘴支承体31转角度，并由线传感器单元37进行有无电子零件的检测。

在由线传感器单元37检测有无电子零件而所有的吸附喷嘴15都是“无”时，则接着转移到应装配电子零件的吸附动作，相反即使存在有一个吸附喷嘴15是“有”时，则由CPU90确认在RAM92中是否存储了异常停止功能的设定内容，在存储了异常停止功能设定内容的情况下，则CPU90控制停止电子零件装配装置1的装配运转，在没存储异常停止功能设定内容的情况下，则移动到排出箱79上方进行电子零件D的丢弃动作。

在进行了该丢弃后则由CPU90确认在RAM92中是否存储了喷嘴跳过功能的设定内容，如果没存储，则接着转移到应装配电子零件的吸附动作，若是存储了，则进行该吸附喷嘴15的跳过处理而接着转移到应装配电子零件的吸附动作。

即，在该装配头16上安装有12根吸附喷嘴15，但安装有同种类吸附喷嘴15时，则由CPU90控制不使用进行带回的吸附喷嘴15，而是使用其他同种类的吸附喷嘴15。

只要被装配数据指定的电子零件D没有全部被装配到印刷基板P上，则如前所述再次生成吸附序列数据并实行电子零件D的吸附取出动作，进行零件识别处理和实行装配动作，而在被装配数据指定的电子零件D全部被装配到了印刷基板P上时，则所述横梁8返回到原点，并且把装配完了的印刷基板P转移到排出传送带6上以示终了。

接着，在电子零件向印刷基板P上的装配动作后，为了检测在吸附喷嘴15上是否保持着电子零件，CRT96上显示出图10所示的画面，为了选择仅由零件识别照相机88进行，若操作者在按压开关部100B的同时，按压决定开关部100D则就被这样设定了，并按照存储在ROM93中的与该设定内容相应的程序由CPU90进行控制。

即，进行图12所示流程图的控制，但把图11流程图所示的电子零件的带回由仅进行线传感器单元37的检测处理来代替，是把电子零件的带回仅由零件识别照相机88和零件识别处理装置91进行检测处理。

即，若仅详细叙述与把电子零件的带回仅由线传感器单元37检测处理时不同的动作，则是首先把印刷基板P搬入到定位部5并进行定位，CPU90根据RAM92中存储的装配数据生成吸附序列数据。且在后述从零件吸附向零件装配的横梁8移动中由零件识别照相机89进行摄影，进行“光束无停止一并扫过识别”处理，把装配头16的各吸附喷嘴15上吸附保持的所有电子零件同时取入图像。

根据装配数据等，与电子零件的零件种类对应的吸附喷嘴15则把应该装配的该电子零件从零件供给单元3中吸附并取出来。在吸附并保持电子零件D后，通过喷嘴升降电机51的旋转吸附喷嘴15上升，通过喷嘴旋转电机33的驱动使喷嘴支承体31旋转而使吸附喷嘴15转角度，在该转角度中被吸附的电子零件D位于反射体44与受光单元46之间，所以通过线传感器单元37来进行零件有无的检测和吸附姿势的检测等。

在检测出是正常吸附姿势的情况下，维持真空吸附，由于还能检测该电子零件D下端的水平面，所以为了校正由零件公差引起的零件厚度的偏差，CPU90控制喷嘴升降电机51使在向印刷基板P装配时，按照所述下端的水平面来变更吸附喷嘴15的下降行程。

以下同样地一个一个多链接吸附(尽可能多地连续吸附电子零件D)，在该吸附全部完了时，则CPU90生成装配序列数据并使所述横梁8和装配头体7向印刷基板P最初应装配的第一装配坐标位置移动。

在CPU90判断是零件识别照相机89的摄影时间时，则零件识别照相机89在横梁8的移动中进行“光束无停止一并扫过识别”处理，把左右装配头16的全部吸附零件D同时摄影和实行该图像取入，并由零件识别处理装置91开始零件识别处理。

仍然是所述横梁8的移动完了时，把电子零件D中的第一号电子零件D装配在印刷基板P上。CPU90接着进行应装配的电子零件D的装配动作演算处理，并把该装配动作反复进行到连锁吸附的电子零件全部装配完了。

CPU90确认是否设定了零件带回确认功能，在没设定零件带回确认功能的情况下，即，RAM92中没存储零件带回确认功能的设定内容的情况下，则按照前面所述下面的装配数据进行电子零件吸附动作。

在此，在RAM92中存储了零件带回确认功能的设定内容时，由CPU90确认是否设定了由零件识别照相机89和零件识别处理装置91进行的电子零件确认功能，在RAM92中没存储该确认功能设定内容的情况下，则按照前面所述下面的装配数据进行电子零件吸附动作。在存储了由零件识别照相机89和零件识别处理装置91进行电子零件确认功能设定内容的情况下，则在该装配头16的吸附喷嘴15向收容下一个应装配的电子零件的各零件供给单元3移动途中由零件识别照相机89进行摄影，并根据该被摄影的图像由零件识别处理装置91进行识别处理，并进行装配后有无电子零件的检测。

在由零件识别照相机89和零件识别处理装置91检测有无电子零件而是“无”时，则接着转移到应装配电子零件的吸附动作，相反是“有”时，则由CPU90确认在RAM92中是否存储了异常停止功能的设定内容，在存储了异常停止功能设定内容的情况下，则CPU90控制停止电子零件装配装置1的装配运转，在没存储异常停止功能设定内容的情况下，则移动到排出箱79上方进行电子零件D的丢弃动作。

在进行了该丢弃后，则由CPU90确认在RAM92中是否存储了喷嘴跳过功能的设定内容，只要是没存储，则接着转移到应装配电子零件的吸附动作，若是存储了，则进行该吸附喷嘴15的跳过处理而接着转移到应装配电子零件的吸附动作。

即，在该装配头16上安装有12根吸附喷嘴15，但安装有同种类吸附喷嘴15时，则由CPU90控制不使用进行带回的吸附喷嘴15，而是使用其他同种类的吸附喷嘴15。

只要被装配数据指定的电子零件D没有全部被装配到印刷基板P上，则如前所述再次生成吸附序列数据并实行电子零件D的吸附取出动作，进行零件识别处理和实行装配动作，而在被装配数据指定的电子零件D全部被装配到了印刷基板P上时，则所述横梁8返回到原点，而且把装配完了的印刷基板P转移到排出传送带6上以示终了。

接着是装配运转对象小的电子零件，在该电子零件向印刷基板P上的装配动作后，为了检测在吸附喷嘴15上是否保持着电子零件，CRT96上显示出图10所示的画面，为了选择仅由线传感器单元37和零件识别照相机88进行，若操作者在按压开关部100C的同时按压决定开关部100D则就被这样设定了，并按照存储在ROM93中的与该设定内容相应的程序，由CPU90进行控制。该选择在上述线传感器单元37检测有零件时，或是零件识别照相机88检测有零件时，能提高被判断不正常零件有无的检测可靠性。

在装配头体7移动到零件装配位置途中而下降到零件识别前上升前的高度时，其下降量根据吸附喷嘴15所保持着的电子零件D的厚度和定位部5承受面的高度，或是根据已经装配在印刷基板P上的电子零件D的高度来变化，例如在吸附喷嘴15所保持着的电子零件D厚时，则把下降量控制小。能这样调节装配头体7的下降量，当然在需要根据与已经装配在印刷基板P上的电子零件D高度的关系来使吸附喷嘴15保持着的电子零件上升时等，通过吸附喷嘴15的上升和装配头体7的上升而能扩大吸附喷嘴15保持着的电子零件D的上升量，与仅使吸附喷嘴15升降的情况相比，还能扩大可装配电子零件厚度的范围。

上述实施例中说明了分别在独立自由滑动的两个横梁8上设置了两个自由滑动装配头体7的电子零件装配装置，但例如把四个独立自由滑动的横梁前后左右地分别配置，在各横梁上例如各配置一个装配头体的电子零件装配装置中，通过使装配头体是与上述实施例相同的结构也能得到同样的作用效果。

以上说明了本发明的实施例，但根据上述说明作为业内人士能进行各种替代例和修正或变形，但在不脱离其旨意的范围内则所述的替代例和修正或变形就包含在本发明中。

Claims (1)

1.一种电子零件装配装置，其特征在于，其设置了：多个零件供给单元，其把电子零件供给到零件吸附位置；装配头，其具有从该零件供给单元吸附电子零件并在装配印刷基板上进行装配的吸附喷嘴；旋转电机，其使所述吸附喷嘴旋转；升降电机，其使所述吸附喷嘴升降；X轴电机，其使所述装配头沿横梁移动；Y轴电机，其使所述横梁沿与横梁长度方向正交的方向移动；主控制装置，其把各个电机中的任一个电机的多个起动联锁信号输出，并且监视各个电机的运转状态而在联锁解除条件成立时，输出所述起动联锁的解除信号；电机控制装置，其具有从所述主控制装置输入所述起动联锁信号的同时，输入起动联锁解除信号，并根据所述起动联锁解除信号来存储起动联锁解除信息的存储部，根据该存储部存储的起动联锁解除信息来判断所有的起动联锁是否被解除了，并使所有被解除了起动联锁的电机起动。

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