CN203151942U - 元件安装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抑制搬运对象物在不稳定的状态下被保持在作业位置而直接进行元件的安装作业所产生的不良情况的元件安装装置。利用高度传感器（18）计测抵接于托架（3）的状态的抵接部件（7）上的多个计测点M的高度，在计测出的各计测点M的高度上加上抵接部件（7）的厚度N，从而计算出抵接部件（7）的下表面（7a）的高度。通过判断部（25）判断抵接部件（7）的下表面（7a）的高度和托架（3）的上表面（3a）的高度是否一致，在存在判断为不一致的部位的情况下，将含有该部位的位置信息的显示指令信号输出至显示处理部（27）。显示处理部（27）将存在判断为抵接部件（7）的下表面（7a）和托架（3）的上表面（3a）的高度不一致的部位的消息和明示这一对象部位的图像一起输出至图像显示器（28）并进行显示，由此通知给作业员。

Description

元件安装装置

技术领域

本发明涉及在基板上安装元件的元件安装装置及零件安装方法。

背景技术

元件安装装置以基板或载置有基板的平板状的托架为搬运对象物，利用搬运单元搬运至规定的作业位置，在此基础上将利用安装头所具备的吸附嘴吸附的元件安装在基板上的电极上。在这样的元件安装装置中，设有用于将搬运至作业位置的搬运对象物以稳定的状态保持在该作业位置的机构。

作为该机构的一个例子，存在有：使升降自如地设置在搬运至作业位置的搬运对象物的两侧部的上方的抵接部件相对于搬运对象物下降，从而抵接在搬运对象物的两侧部的上表面（例如专利文献1）。根据该机构，通过使搬运对象物的上表面和抵接部件的下表面密合，由此可以实现搬运对象物的稳定的保持状态。

专利文献1：日本特开2006-186077号公报

但是，在搬运对象物的上表面的两侧部的区域（抵接在抵接部件的下表面的区域）存在因损伤引起的隆起（打痕等）或附着异物的情况下，存在如下问题：不能使搬运对象物的两侧部的上表面和抵接部件的下表面密合，而以不稳定的状态保持搬运对象物，在这样进行元件的安装作业时，可能产生以装置工作时的振动为主要原因的基板的位置偏移引起的安装位置精度降低等不良情况。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种抑制由于搬运对象物以不稳定的状态被保持在作业位置上而进行元件的安装作业所可能产生的不良情况的元件安装装置及零件安装方法。

本发明第一方面提供一种元件安装装置，其利用安装头所具备的吸附嘴吸附从元件供给部供给的元件并向基板安装，其中，所述元件安装装置具备：搬运单元，其以基板或载置有基板的托架为搬运对象物，从下方支承所述搬运对象物的两侧部而将所述搬运对象物搬运至规定的作业位置；抵接部件，其升降自如地设置在由所述搬运单元搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的两侧部的上方，相对于搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物向下移动，与搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的上表面的两侧部抵接；存储部，其存储搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的上表面的高度；高度计测单元，其计测相对于搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物向下移动后的所述抵接部件的上表面的高度；判断单元，其判断根据由所述高度计测单元计测到的抵接部件的上表面的高度而求得的抵接部件的下表面的高度与所述存储部中存储的搬运对象物的上表面的高度是否一致；及通知单元，其在通过所述判断单元判断为根据由所述高度计测单元计测到的抵接部件的上表面的高度而求得的抵接部件的下表面的高度和所述存储部中存储的搬运对象物的上表面的高度不一致的情况下，进行这一消息的通知。

发明效果

在本发明中，在使抵接部件与搬运对象物的上表面的两侧部抵接，从而将搬运对象物保持在作业位置的状态下，在搬运对象物的两侧部的上表面存在由损伤引起的隆起或附着异物从而变为搬运对象物的上表面的高度和抵接部件的下表面的高度不一致的状况的情况下，进行这一消息的通知，因此，接收到该通知的作业员可以采取更换搬运对象物或除去附着在其上表面的异物等的适当的措施，因此，防止以不稳定的状态保持搬运对象物而进行元件安装作业，可以抑制不良情况的产生。

附图说明

图1为本发明一实施方式的元件安装装置的立体图；

图2为本发明一实施方式的元件安装装置的俯视图；

图3为本发明一实施方式的元件安装装置的侧视图；

图4为表示本发明一实施方式的控制系统的构成的框图；

图5（a）（b）为本发明的一实施方式的元件安装装置的局部放大图；

图6为表示本发明一实施方式的动作流程的图；

图7（a）（b）（c）为本发明一实施方式的动作说明图；

图8（a）为本发明一实施方式的元件安装装置的部分放大图，（b）为本发明一实施方式的侧视图。

标号说明

1元件安装装置

2、30基板（搬运对象物）

3托架（搬运对象物）

6a输送机

7抵接部件

9带式馈送器

14安装头

15a吸附嘴

18高度传感器

23高度计测部

25判断部

26存储部

27显示处理部

28图像显示器

具体实施方式

首先，参照图1～3说明元件安装装置1的整体结构。元件安装装置1为将在上表面设有电极（未图示）的基板2沿水平面内的一个方向（设为X方向）搬入并定位保持在规定的作业位置，且在该定位保持的基板2上安装电子元件等元件P的装置，构成为具备基台4、设在基台4上的基板搬运保持部5、进行元件P的供给的作为元件供给部的多个带式馈送器9、利用头移动机构10进行移动的安装头14及进行各部的动作控制的控制装置20（图4）等。

基板搬运保持部5被安装于在基台4上沿与X方向正交的Y方向相对且沿X方向延伸的一对输送机支承部件6上，除了以基板2或载置有基板2的矩形平板状的托架3为搬运对象物并从下方支承所述搬运对象物的两端而搬运至规定的作业位置的作为搬运单元的输送机6a之外，还包括分别设于一对输送机支承部件6的作为动力部的可利用气缸8进行升降（图3的箭头a）的抵接部件7。抵接部件7升降自如地设置在利用输送机6a搬运至规定的作业位置的托架3的两端部的上方，相对于搬运至规定的作业位置的托架3向下移动（图7（a）的箭头c），其下表面7a与托架3的上表面3a的两侧部抵接。在本实施方式中，以在上表面3a载置有多张基板2的托架3为搬运对象物。

在图1、图2中，各带式馈送器9在基台4的沿Y方向相对的两端部沿X方向排列设置。各带式馈送器9连续地将元件P向设于输送机6a侧的上端部的元件供给口9a供给。

头移动机构10由在基台4的X方向的一端部沿Y方向延伸设置的Y轴工作台11、沿X方向延伸且一端安装在Y轴工作台11上并沿Y轴工作台11移动自如的两个X轴工作台12、及在各X轴工作台12上沿X方向移动自如地设置的移动板13构成，安装头14被安装在各移动板13上。安装头14由多个保持头15构成，在各保持头15的下方安装有可以进行元件P的吸附及该吸附解除的吸附嘴15a（图3）。吸附嘴15a可利用内置于安装头14的升降机构（未图示）而个别地进行升降（箭头b）。

在图1、图2中，在带式馈送器9和输送机支承部件6之间设置有元件识别照相机16。另外，在安装头14上安装有位于X轴工作台12的下表面侧并一体地移动的基板识别照相机17。进而，在移动板13上安装有能够以非接触的方式检测作为计测对象的抵接部件7的上表面7b的高度的高度传感器18。

然后，参照图4说明控制系统的构成。元件安装装置1中具备的控制装置20具备机构控制部21、图像处理部22、高度计测部23、高度运算处理部24、判断部25、存储部26及显示处理部27。机构控制部21进行输送机6a和气缸8的动作控制，进行托架3的搬运及抵接部件7的升降，进行头移动机构10的动作控制（X轴工作台12相对于Y轴工作台11的移动控制及移动板13相对于X轴工作台12的移动控制），使安装头14进行移动。

另外，机构控制部21进行上述的升降机构的动作控制，使吸附嘴15a相对于保持头15进行升降，进行内置在安装头14的吸附机构（未图示）的动作控制，使吸附嘴15a进行元件P的吸附。进而，机构控制部21进行元件识别照相机16及基板识别照相机17的拍摄动作控制，由各照相机的拍摄动作而得到的图像数据被输入至图像处理部22而进行图像识别处理。

高度传感器18具有投射检查光的投光部和接收投光部投射的检查光的反射光的受光部，由高度计测部23进行控制，而进行检查光的投光受光，利用三角测量的原理导出计测对象的高度。在本实施方式中，如图5（a）、图7（b）所示，在以抵接部件7上的多个部位为计测点M而设定，利用气缸8向下移动（图7（a）的箭头c），抵接部件7的下表面7a抵接于托架3的上表面3a，在该状态下，利用高度计测部23从高度传感器18向计测点M投射检查光，对该检查光的反射光进行受光（图7（b）的箭头d），从而对计测点M的位置的抵接部件7的上表面7b的高度进行计测。在上述构成中，高度传感器18及高度计测部23成为计测相对于搬运至规定的作业位置上的托架3而向下移动后的抵接部件7的上表面7b的高度的高度计测单元。

高度运算处理部24执行如下处理：通过在由高度计测单元计测到的各计测点M的高度上加上存储部26中所存储的抵接部件7的厚度N（图3），而计算出位于各计测点M的垂直下方的抵接部件7的下表面7a的高度。

判断部25将由高度运算处理部24算出的位于各计测点M的垂直下方的抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中预先存储的载置在输送机6a的状态下的托架3的上表面3a的高度（标准高度）进行比较，判断两者是否一致。其结果为，在存在判断为不一致的部位的情况下，对显示处理部27输出含有这一对象部位的位置信息的显示指令信号。判断部25为判断根据由高度计测单元而计测到的抵接部件7的上表面7b的高度求得的抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中所存储的托架3的上表面3a的高度是否一致的判断单元。

显示处理部27接收来自判断部25的显示指令信号，且将存在判断为抵接部件7的下表面7a与托架3的上表面3a的高度不一致的部位的消息和明示这一对象部位的位置的图像一起输出至与控制装置20相连接的监视器等图像显示器28中并进行显示，从而通知给作业员。显示处理部27及图像显示器28为在利用判断单元判断出根据由高度计测单元计测出的抵接部件7的上表面7b的高度而求得的抵接部件7的下表面7a的高度与存储部26中存储的托架3的上表面3a的高度不一致的情况下，进行这一消息的通知的通知单元。

本发明的元件安装装置1如上所述那样构成，接着，参照图6、图7说明动作。首先，控制装置20通过驱动输送机6a，在从下方支承从上游侧的装置（未图示）供给的托架3的两侧部的状态下将其搬运至规定的作业位置上（图6所示的ST1的搬运工序）。接着，如图7（a）所示，控制装置20通过驱动气缸8，使抵接部件7朝向搬运至规定的作业位置上的托架3而向下移动（箭头c），使抵接部件7的下表面7a抵接在托架3的上表面3a的两侧部（ST2的抵接工序）。在此，在与抵接部件7的下表面7a抵接的托架3的上表面3a的区域不存在异物等时，托架3的上表面3a的两侧部与抵接部件7的下表面7a密合（面接触）（即托架3的上表面3a和抵接部件7的下表面7a的高度一致），托架3在维持水平的状态下被抵接部件7和输送机6a夹持（图7（a））。

然后，如图7（b）所示，控制装置20通过驱动头移动机构10而使高度传感器18沿水平方向移动，计测与托架3抵接的状态的抵接部件7的上表面7b的高度（关于多个的计测点M的高度）（ST3的高度计测工序）。然后，利用高度运算处理部24执行在所计测到的各计测点M的高度上加上存储部26中所存储的抵接部件7的厚度N的运算处理，计算出位于各计测点M的垂直下方的抵接部件7的下表面7a的高度（ST4的抵接部件的下表面高度计算工序）。

然后，利用判断部25判断计算出的位于各计测点M的垂直下方的抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中所存储的托架3的上表面3a的高度是否一致（ST5的判断工序）。在此，如果托架3的上表面3a的两侧部和抵接部件7的下表面7a密合，则计算出的抵接部件7的下表面7a的高度和托架3的上表面3a的高度值相同。

图8（a）、（b）表示的是，因在托架3的上表面3a的一端部（图面右侧）存在由损伤引起的隆起、异物（下面，称作“凸部Q”），因此，在该一端部，在抵接部件7和托架3之间产生间隙R，在该状态下将托架3保持在作业位置上的状态。这样，在与抵接部件7的下表面7a抵接的托架3上的区域存在凸部Q时，由判断部25判断为抵接部件7的下表面7a的高度和托架3的上表面3a的高度不一致。

作为产生由损伤引起的隆起的原因的一个例子，考虑是作业员进行处理时错误地使托架3的外周部与作业台等碰撞而产生的情况。另外，作为异物的一个例子，可以举出由于一些理由而落下（附着）至托架3上的电子元件等元件。

如上所述，由于在托架3的上表面3a存在凸部Q，因此，在存在由判断部25判断为抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中所存储的托架3的上表面3a的高度不一致的部位的情况下，判断部25将含有判断为这一不一致的对象部位的位置信息的显示指令信号输出至显示处理部27。然后，接收到该显示指令信号的显示处理部27将存在判断为抵接部件7的下表面7a和托架3的上表面3a的高度不一致的部位的消息和明示这一对象部位的图像一起输出至图像显示器28并进行显示，从而通知给作业员（ST6的通知工序），停止有关载置在该托架3上的基板2的元件安装而结束。就对作业员的通知而言，除了基于图像显示器28产生的视觉上的通知之外，也可以一并进行基于警告声产生的听觉上的通知。

另外，作为在图像显示器28显示的图像，若使用除了显示抵接部件7的下表面7a的高度和托架3的上表面3a的高度不一致的消息之外还对判断为与抵接部件7的下表面7a高度不一致的部位标记检验记号的托架3的平面图像，则可以迅速且容易地把握在托架3上的哪个位置产生凸部Q。

确认到了图像显示器28上显示的图像的作业员中断安装作业，确认在托架3的上表面3a是否有由损伤引起的隆起或是否附着异物等，在发现由损伤引起的隆起等的情况下，作业员将基板2更换载置至新的托架3上，将更换后的托架3重新投入至输送机6a。

另一方面，在（ST5）中，在判断部25判断为位于各计测点M的垂直下方的抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中存储的托架3的上表面3a的高度值完全一致时，控制装置20通过驱动头移动机构10，使安装在安装头14上的基板识别照相机17移动至基板2的上方的任意的位置，拍摄基板2并进行识别（ST7的基板识别工序），使用该识别结果计算从基板2的基准位置的位置偏移。

然后，控制装置20驱动头移动机构10，使安装头14移动至带式馈送器9的元件供给口9a，利用吸附嘴15a吸附从元件供给口9a供给的元件P并进行保持（ST8的元件吸附工序）。然后，控制装置20驱动头移动机构10，使安装头14移动至元件识别照相机16的上方，拍摄被吸附嘴15a吸附的状态的元件P并进行识别（ST9的元件识别工序），且使用该识别结果计算元件P相对于吸附嘴15a的吸附位置的偏移。

然后，如图7（c）所示，控制装置20驱动头移动机构10，使安装头14移动至基板2上的任意的位置，在该位置使吸附嘴15a下降（箭头e），在最下降位置解除吸附嘴15a进行的元件P的吸附，在基板2上搭载元件P（ST10的搭载工序）。在将元件P搭载在基板2上时，由图像处理部22对利用元件识别照相机16及基板识别照相机17的拍摄动作而分别得到的图像数据进行图像识别处理，且基于图像识别处理的结果进行平面方向上的吸附嘴15a的下降位置的补正，在此基础上进行执行。

如果将元件P搭载在基板2上，则控制装置20驱动气缸8使抵接部件7上升，由此解除托架3和抵接部件7的抵接。然后，控制装置20驱动输送机6a，由此将托架3搬运至下游侧的装置（未图示）（ST11的向下游侧的搬运工序），结束元件安装装置1的安装作业。

如上所述，在本实施方式中，判断使抵接部件7的下表面7a抵接于托架3的上表面3a的状态下的抵接部件7的下表面7a的高度和载置在输送机6a的状态下的托架3的上表面3a的高度是否一致，在判断为不一致的情况下，图像显示器28显示这一消息，从而通知给作业员，因此，接收到通知的作业员立即确认托架3的上表面3a，在发现由损伤引起的隆起、异物的附着等的情况下，可以采取更换托架3等的措施，由此防止托架3在不稳定的状态下被保持在作业位置上而进行安装作业，并且可以抑制安装不良基板的产生。

在本实施方式中，载置在输送机6a上的搬运对象物为托架3，但是在以基板为搬运对象物的情况下，与抵接部件7的下表面7a抵接的对象物变为基板。另外，在存储部26中存储载置在输送机6a的状态下的基板的上表面的高度，判断部25判断根据由高度计测单元计测到的抵接部件7的上表面7b的高度求得的抵接部件7的下表面7a的高度和存储部26中存储的基板的上表面的高度是否一致。

在上述的安装的方式中，将在由高度传感器18计测到的抵接部件7的上表面7b的高度上加上抵接部件7的厚度N而得到的值和搬运对象物（托架3或基板30）的上表面的高度进行比较，依据它们两者是否一致，而判断有无异物等，但是也可以将由高度传感器18计测到的抵接部件7的上表面7b的高度和在搬运对象物的上表面的高度中加上抵接部件7的厚度N而得到的值进行比较，依据它们两者是否一致，而判断有无异物等。

工业实用性

根据本发明的元件安装装置及元件安装方法，可以抑制搬运对象物在不稳定的状态下被保持而直接进行元件安装作业所产生的安装位置偏移的不良情况，在基板上安装元件的元件安装领域中有用。

Claims (1)

1.一种元件安装装置，其利用安装头所具备的吸附嘴吸附从元件供给部供给的元件并向基板安装，其特征在于，所述元件安装装置具备：

搬运单元，其以基板或载置有基板的托架为搬运对象物，从下方支承所述搬运对象物的两侧部而将所述搬运对象物搬运至规定的作业位置；

抵接部件，其升降自如地设置在由所述搬运单元搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的两侧部的上方，相对于搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物向下移动，与搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的上表面的两侧部抵接；

存储部，其存储搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物的上表面的高度；

高度计测单元，其计测相对于搬运至所述规定的作业位置的搬运对象物向下移动后的所述抵接部件的上表面的高度；

判断单元，其判断根据由所述高度计测单元计测到的抵接部件的上表面的高度而求得的抵接部件的下表面的高度与所述存储部中存储的搬运对象物的上表面的高度是否一致；及

通知单元，其在通过所述判断单元判断为根据由所述高度计测单元计测到的抵接部件的上表面的高度而求得的抵接部件的下表面的高度和所述存储部中存储的搬运对象物的上表面的高度不一致的情况下，进行这一消息的通知。

Images