DE112020007833T5

DE112020007833T5 - Saugdüse und Bauteilmontierer

Info

Publication number: DE112020007833T5
Application number: DE112020007833.7T
Authority: DE
Inventors: Jinya IMURA; Yosuke Sato; Sho Murayama
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2020-12-11
Publication date: 2023-09-21
Also published as: JP7493059B2; WO2022123773A1; CN116615965A; JPWO2022123773A1

Abstract

Eine Saugdüse beinhaltet einen Düsen-Spitzen-Abschnitt mit mehreren Aufnahmelöchern, die in Übereinstimmung mit einer Anordnung von mehreren Montagepositionen, die auf einem Substrat zur Montage mehrerer säulenförmiger Bauteile gesetzt sind, angeordnet sind, wobei die mehreren Aufnahmelöcher konfiguriert sind, jeweils die mehreren säulenförmigen Bauteile aufzunehmen, und einen Luftkanal, der konfiguriert ist, Unterdruckluft in Verbindung mit jedem der mehreren Aufnahmelöcher gleichzeitig zuzuführen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf eine Saugdüse, die verwendet wird, wenn mehrere säulenförmige Bauteile auf einem Substrat montiert werden, und einen Bauteilmontierer, der die Saugdüse enthält.
Stand der Technik
Eine in der Patentliteratur 1 offenbarte Säulen-Ausrichtungs-Vorrichtung umfasst eine Ausrichtungsplatte mit langen Nuten, die in der gleichen Anzahl wie die Anzahl der Elektroden eines Keramik-Gitter-Array (CGA)-Substrats und der gleichen Breite wie die Elektrodenbreite des CGA-Substrats eingeprägt sind, ein Deckelelement zum Ausschluss von Säulen (säulenförmige Bauteile), die aus den langen Nuten herausragen, einen geraden Zuführer zum Vibrieren der Ausrichtungsplatte, um die Säulen voranzutreiben, und eine Säulen-Zuführungs-Vorrichtung zum Zuführen der Säulen auf der Ausrichtungsplatte. Mit dieser Konfiguration können die Säulen genau ausgerichtet und einer Saugvorrichtung zugeführt werden, so dass das Löten ohne Fallen durchgeführt werden kann.
Patenliteratur
Patentliteratur 1: JP-A-2004-200280
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Indes sind die Säulen-Ausrichtungs-Vorrichtung und die Saugvorrichtung aus Patentliteratur 1 Techniken, die das CGA-Substrat aufnehmen, in dem mehrere Elektroden in einer Reihe angeordnet sind, und kein Substrat aufnehmen können, in dem die mehrere Elektroden zweidimensional angeordnet sind.
Ein Ziel der vorliegenden Beschreibung ist es daher, eine Saugdüse bereitzustellen, die in der Lage ist, mehrere säulenförmige Bauteile effizient aufzunehmen und die mehreren säulenförmigen Bauteile auf ein Substrat zu montieren ohne durch eine Anordnung von mehreren auf dem Substrat gesetzten Montagepositionen beschränkt zu sein, und einen Bauteilmontierer, der die Saugdüse beinhaltet.
Lösung des Problems
Die vorliegende Beschreibung offenbart eine Saugdüse beinhaltend: einen Düsen-Spitzen-Abschnitt mit mehreren Aufnahmelöchern, die in Übereinstimmung mit einer Anordnung von mehreren Montagepositionen, die auf einem Substrat zur Montage mehrerer säulenförmiger Bauteile gesetzt sind, angeordnet sind, wobei die mehreren Aufnahmelöcher konfiguriert sind, jeweils die mehreren säulenförmigen Bauteile aufzunehmen; und einen Luftkanal, der konfiguriert ist, Unterdruckluft in Verbindung mit jedem der mehreren Aufnahmelöcher gleichzeitig zuzuführen.
Darüber hinaus offenbart die vorliegende Beschreibung einen Bauteilmontierer beinhaltend: eine Bauteil-Transfer-Vorrichtung, die einen Montagekopf beinhaltet, der konfiguriert ist, die oben beschriebene Saugdüse zu halten, und einen Kopf-Antriebs-Mechanismus, der konfiguriert ist, den Montagekopf zu bewegen; eine Substrat-Transport-Vorrichtung, die konfiguriert ist, das Substrat zu transportieren; und eine Bauteil-Zuführ-Vorrichtung, die konfiguriert ist, das säulenförmige Bauteil zuzuführen.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
In der Saugdüse oder dem Bauteilmontierer, die in der vorliegenden Beschreibung offenbart werden, können die mehreren Aufnahmelöcher, die im Düsen-Spitzen-Abschnitt vorgesehen sind, in Übereinstimmung mit der zweidimensionalen Anordnung der mehreren auf dem Substrat gesetzten Montagepositionen bereitgestellt werden und sind nicht durch eine Anordnungssituation eingeschränkt. Da die Unterdruckluft aus dem Luftkanal gleichzeitig zu jedem der mehreren Aufnahmelöcher zugeführt wird, kann außerdem jedes der säulenförmigen Bauteile aufgenommen und anschließend auf dem Substrat montiert werden. Daher kann die Saugdüse die erforderliche Gesamtzahl an säulenförmigen Bauteilen auf einmal aufnehmen und auf dem Substrat montieren, so dass die Aufnahme und die Montage effizient durchgeführt werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Draufsicht, die eine Gesamtkonfiguration eines Bauteilmontierers gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Perspektivansicht, wenn eine Saugdüse der Ausführungsform von einer Seite von einem Düsen-Spitzen-Abschnitt aus betrachtet wird.
3 ist eine Perspektivansicht, wenn die Saugdüse von einer Seite von einem Düsen-Basis-Abschnitt aus betrachtet wird.
4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Teils A in 2 und stellt eine Anordnung von Aufnahmelöchern der Saugdüse dar.
5 ist eine Seiten-Querschnitts-Ansicht der Saugdüse.
6 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Teils B in 5 und stellt einen Zustand dar, in dem ein säulenförmiges Bauteil zu einem Aufnahmeloch aufgenommen wird.
7 ist eine Seiten-Querschnitts-Ansicht einer Regenerationsdüse.
8 ist eine vergrößerte Seiten-Querschnitts-Ansicht von einer Umgebung einer Spitze der Regenerationsdüse.
9 ist ein schematischer Plan von einer Ablage.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines Kleb-Sammel-Abschnitts darstellt.
11 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration in der Steuerung eines Bauteilmontierers darstellt.
12 ist ein Diagramm, das einen Betriebsablauf eines Betriebs des Bauteilmontierers darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
1. Gesamtkonfiguration des Bauteilmontierers 1 gemäß der Ausführungsform
Zunächst wird eine Gesamtkonfiguration des Bauteilmontierers 1 gemäß einer Ausführungsform einschließlich einer Saugdüse 5 der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden. Der Bauteilmontierer 1 führt die Montagearbeit des Montierens des säulenförmigen Bauteils P (siehe 5 und 6) und anderer Bauteile auf dem Substrat K durch.
In 1 ist eine Richtung von einer linken Seite zu einer rechten Seite der Zeichnung eine X-Achsen-Richtung für den Transport des Substrats K, und eine Richtung von einer oberen Seite (Rückseite) der Zeichnung zu einer unteren Seite (Vorderseite) der Zeichnung ist eine Y-Achse-Richtung. Der Bauteilmontierer 1 ist durch Zusammensetzen der Substrat-Transport-Vorrichtung 2, der Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3, der Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4, der Bauteil-Erkennungs-Kamera 7, der Steuervorrichtung 8 und dergleichen auf der Basis 10 konfiguriert.
Die Substrat-Transport-Vorrichtung 2 ist so angeordnet, dass sie sich in X-Achsen-Richtung auf der Basis 10 erstreckt. Die Substrat-Transport-Vorrichtung 2 beinhaltet eine Führungsschiene, ein Transportband, einen Klemmmechanismus und dergleichen, von denen die Bezugszeichen weggelassen werden. Das Transportband dreht sich entlang der Führungsschiene, um das platzierte Substrat K zu einer Montage-Ausführungs-Position in der Maschine zu transportieren. Der Klemmmechanismus positioniert das Substrat K an der Montage-Ausführungs-Position. Nachdem die Montagearbeit des Bauteils durch die Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4 endet, gibt der Klemmmechanismus das Substrat K frei, und das Transportband transportiert das Substrat K aus der Maschine heraus.
Die Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3 ist auf der linken Seite der Vorderseite der Basis 10 angeordnet. Die Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3 beinhaltet mehrere Bandzuführer 31, die in der X-Achsen-Richtung auf der linken Seite angeordnet sind, und eine Ablagevorrichtung 33, die in X-Achsen-Richtung näher an der Mitte angeordnet ist. Jeder Bandzuführer 31 führt ein Trägerband 31, in dem mehrere Bauteile in einer Reihe untergebracht sind, in Richtung der Zuführposition 32 an einer hinteren Endseite zu. Das Trägerband führt das Bauteil so zu, dass das Bauteil an der Zuführposition 32 abgeholt werden kann. Verschiedene bekannte Formen sind auf den Bandzuführer 31 anwendbar.
Die Ablagevorrichtung 33 beinhaltet ein Lagerregal 34, das in mehreren Stufen definiert ist, mehrere Ablagen 35, die in jeder Stufe des Lagerregals 34 untergebracht sind, und einen (nicht abgebildeten) Mechanismus zur Auswahl der Ablagen 35 und zum Herausziehen der Ablagen 35 aus dem Lagerregal 34 zu der Rückseite. Die Ablagevorrichtung 33 führt mehrere säulenförmige Bauteile P unter Verwendung einer im Wesentlichen rechteckigen Ablage 35 (später im Detail beschrieben) zu.
Die Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4 ist oberhalb der Substrat-Transport-Vorrichtung 2 und der Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3 angeordnet. Die Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4 beinhaltet einen Y-Achsen-Bewegungs-Körper 41, X-Achsen-Bewegungs-Körper 42, Montagekopf 43, drei Arten von Düsen, Substrat-Erkennungs-Kamera 45 und dergleichen. Der Y-Achsen-Bewegungs-Körper 41 wird durch einen Y-Achsen-Linear-Bewegungs-Mechanismus angetrieben, um sich in der Y-Achsen-Richtung zu bewegen. Der X-Achsen-Bewegungs-Körper 42 ist auf dem Y-Achsen-Bewegungs-Körper 41 montiert, wird durch einen X-Achsen-Linear-Bewegungs-Mechanismus angetrieben und bewegt sich in X-Achsen-Richtung. Der Montagekopf 43 ist an einem Klemmmechanismus (nicht dargestellt) befestigt, der an einer Vorderseite des X-Achsen-Bewegungs-Körpers 42 bereitgestellt ist, und bewegt sich in zwei horizontalen Richtungen zusammen mit dem X-Achsen-Bewegungs-Körper 42. Der Y-Achsen-Bewegungs-Körper 41, der X-Achsen-Bewegungs-Körper 42, der Y-Achsen-Linear-Bewegungs-Mechanismus und der X-Achsen-Linear-Bewegungs-Mechanismus bilden einen Kopf-Antriebs-Mechanismus.
Die Düsen-Halte-Aufnahme 44 ist unterhalb des Montagekopfes 43 angebracht, so dass sie auf und ab bewegbar und drehbar ist (siehe 5). Drei Arten von Düsen werden unter der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten, so dass sie automatisch austauschbar sind. Zum Zweck der Platzierung der drei Arten von Düsen ist die Düsenstation 47 zwischen der Substrat-Transport-Vorrichtung 2 und der Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3 auf der Basis 10 angeordnet. In 1 wird die Saugdüse 5 zum Aufnehmen mehrerer säulenförmiger Bauteile P an der Unterseite der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten. Darüber hinaus sind eine Regenerationsdüse 48 zur Aufnahme eines säulenförmigen Bauteils P und eine Mehrzweckdüse 49 zur Aufnahme von Bauteilen, die anders sind als das säulenförmige Bauteil P, auf der Düsenstation 47 platziert.
Die Saugdüse 5 und die Regenerationsdüse 48 nehmen das säulenförmige Bauteil P von der Ablage 35 der Ablagevorrichtung 33 auf. Die Mehrzweckdüse 49 nimmt Bauteile, die anders sind als säulenförmige Bauteile P, von der Zuführposition 32 des Bandzuführers auf 31. Verschiedene bekannte Formen sind für die Mehrzeckzweckdüse 49 anwendbar. Das automatische Auswechseln der Düse erfolgt durch Bewegen des Montagekopfes 43 in eine Position oberhalb der Düsenstation 47.
Die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 ist an dem X-Achsen-Bewegungs-Körper 42 parallel zum Montagekopf 43 angebracht. Die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 ist in einer Position angeordnet, in der eine optische Achse nach unten gerichtet ist. Die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 nimmt eine auf dem Substrat K angebrachte Positions-Referenz-Markierung von oben auf. Die erfassten Bilddaten werden einer Bildverarbeitung unterzogen, so dass die Montage-Ausführungs-Position des Substrats K genau bestimmt wird. Beispiele für die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 beinhalten eine digitale Abbildungsvorrichtung mit einem Abbildungselement, wie beispielsweise einer ladungsgekoppelten Vorrichtung (Charge Coupled Device (CCD)) oder einem komplementären Metall-Oxid-Halbleiter (Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)).
Die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 befindet sich auf der rechten Seite der Düsenstation Station 47 auf der Basis 10. Die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 ist in einer Stellung angeordnet, in der die optische Achse nach oben gerichtet ist. Die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 bildet das Bauteil, das von der Mehrzweckdüse 49 aufgenommen wird, von unten ab, während sich der Montagekopf 43 von der Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3 zum Substrat K bewegt. Darüber hinaus führt die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 eine ähnliche Bildgebung an der Saugdüse 5 und der Regenerationsdüse 48 durch. Beispiele für eine Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 beinhalten eine digitale Abbildungsvorrichtung mit einem Abbildungselement, wie beispielsweise einem CCD oder einem CMOS.
Außerdem sind die Entsorgungsbox 37 und der Kleb-Sammel-Abschnitt 38 auf der rechten Seite der Ablagevorrichtung 33 angeordnet. Die Entsorgungsbox 37 und der Kleb-Sammel-Bereich 38 bilden den Entsorgungsabschnitt 39 zum Entsorgen unnützer säulenförmiger Bauteile P. Die Entsorgungsbox 37 ist in Kastengestalt geformt, die sich nach oben öffnet, und nimmt unnütze säulenförmige Bauteile P darin auf. Der Kleb-Sammel-Abschnitt 38 sammelt unnütze säulenförmige Bauteile P durch eine Ahäsionskraft (später im Detail beschrieben).
Die Steuervorrichtung 8 ist auf der Basis10 montiert, und ihre Anordnungsposition ist nicht besonders beschränkt. Die Steuervorrichtung 8 beinhaltet eine Computervorrichtung, die eine CPU aufweist und in Software arbeitet. Die Steuervorrichtung 8 kann so konfiguriert sein, dass mehrere CPUs in der Vorrichtung verteilt sind und miteinander in Verbindung stehen. Die Steuervorrichtung 8 steuert die Substrat-Transport-Vorrichtung 2, die Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3, die Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4 und die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 auf Grundlage der Auftragsdaten für jeden Typ eines Substrats K und treibt die Montagearbeit des Bauteils voran. Die Auftragsdaten sind Daten, die ein detailliertes Verfahren oder eine Ausführungsmethode der Montagearbeit beschreiben.
2. Konfiguration der Saugdüse 5 der Ausführungsform
Als nächstes wird die Konfiguration der Saugdüse 5 der Ausführungsform mit Bezug auf 2 bis 6 beschrieben werden. Wie in den 2 und 3 dargestellt, weist die Saugdüse 5 einen Düsen-Basis-Abschnitt 51 und einen Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 als Hauptbestandteile auf, und der Luftkanal 6 ist im Inneren der Saugdüse 5 ausgebildet. Der Düsen-Basis-Abschnitt 51 beinhaltet einen Flanschabschnitt 52, einen Schaftabschnitt 53 und einen Befestigungsabschnitt 54, die in dieser Reihenfolge von der oberen Seite durchgehend sind.
Der Flanschabschnitt 52 ist in Gestalt einer Scheibe geformt, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. Der Flanschabschnitt 52 ist an einer Stelle des Umfangs mit einer Kerbe 521 versehen (siehe 3). Dadurch wird ein Rotationszustand der Saugdüse 5 in Umfangsrichtung leicht visuell bestätigt in der Stellung und dem einzelnen Artikel, der von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten wird. Wie in 5 dargestellt, wird, wenn der Flanschabschnitt 52 von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 des Montagekopfes 43 gehalten wird, die gesamte Saugdüse 5 gehalten.
Insbesondere ist ein unterer Teil der Düsen-Halte-Aufnahme 44 säulenförmig ausgebildet. Die Düsen-Halte-Aufnahme 44 hat einen Mittel-Luftkanal 441 auf der Mittelachse und einen peripheren Luftkanal 442 an mehreren Stellen, die von der Mittelachse abweichen. Der Mittel-Luftkanal 441 und der periphere Luftkanal 442 sind nach unten offen, so dass der Luftstrom individuell gesteuert wird. Die Düsen-Halte-Aufnahme 44 erreicht durch die Bewegung des Montagekopfes 43 einen oberen Abschnitt des Flanschabschnitts 52, bewegt sich nach unten und berührt die obere Fläche 522 des Flanschabschnitts 52. Wenn die Luft, die einen Unterdruck aufweist, dem peripheren Luftkanal 442 zugeführt wird, nimmt die Düsen-Halte-Aufnahme 44 den Flanschabschnitt 52 auf und hält ihn. Die vorliegende Offenbarung ist hierauf nicht beschränkt, und die Düsen-Halte-Aufnahme 44 kann einen Spannmechanismus aufweisen, um die Saugdüse 5 dazwischen zu halten.
Der Schaftabschnitt 53 befindet sich in der Mitte der Unterseite des Flanschabschnitts 52. Der Schaftabschnitt 53 ist in einer zylindrischen Gestalt mit einem kleineren Durchmesser als der Flanschabschnitt 52 geformt. Der Befestigungsabschnitt 54 befindet sich unterhalb des Schaftabschnitts 53. Eine ebene Gestalt des oberen Abschnitts 541 des Befestigungsabschnitts 54 ist eine Gestalt, bei der vier Ecken von dem Quadrat entfernt sind. Die Befestigungslöcher 542 sind an vier Stellen näher an einem Außenumfang des oberen Abschnitts 541 ausgebildet, so dass sie vertikal eindringen. Das Befestigungsloch 542 hat einen kleinen Durchmesser auf der oberen Seite und einen großen Durchmesser auf der unteren Seite. Eine ebene Gestalt des unteren Abschnitts 543 des Befestigungsabschnitts 54 ist etwas kleiner als der obere Abschnitt 541. Die Dichtungsnut 544 ist so eingraviert, dass sie einen Außenumfang des unteren Abschnitts 543 umgibt. Der O-Ring 545 zur Sicherung der Luftdichtheit ist in die Dichtungsnut 544 eingesetzt.
Der Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 beinhaltet einen oberen festen Abschnitt 56 und einen unteren Aufnahme-Struktur-Abschnitt 59, die durchgehend sind. Der feste Abschnitt 56 ist in einer Rahmenform ausgebildet, der einen Außenumfang des unteren Abschnitts 543 des Befestigungsabschnitts 54 umgibt. O-Ring 545 ist an eine Innenfläche des festen Abschnitts 56 gepresst. Die Befestigungselemente 561 sind aufrecht an vier Stellen einer Oberseite des festen Abschnitts 56, die dem Befestigungsloch 542 zugewandt ist, befestigt. Das Befestigungselement 561 ist mit einem Innengewinde ausgebildet und greift in einen Abschnitt mit einem großen Durchmesser an der Unterseite des Befestigungslochs 542 ein. Daher kann durch Einsetzen der Befestigungsschraube 58 in das Befestigungsloch 542 von der Oberseite her und Drehen derselben die Befestigungsschraube 58 in das Innengewinde des Befestigungselements 561 geschraubt werden. Infolgedessen hält der Düsen-Basis-Abschnitt 51 den Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 abnehmbar.
Der Aufnahme-Struktur-Abschnitt 59 ist in Gestalt einer Platte geformt, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt. Der Aufnahme-Struktur-Abschnitt 59 ist in einem geringen Abstand von einer unteren Fläche des unteren Abschnitts 543 des Befestigungsabschnitts 54 angeordnet. Folglich ist der ebene Luftkanal 65, der sich in zwei horizontalen Richtungen mit einer TrennDistanz D in einer Höhenrichtung erstreckt, zwischen dem Aufnahme-Struktur-Abschnitt 59 und dem unteren Abschnitt 543 des Befestigungsabschnittes 54 definiert (siehe 6). Die Luftdichtheit des ebenen Luftkanals 65 wird durch den O-Ring 545 sichergestellt. Eine untere Fläche des Aufnahme-Struktur-Abschnitts 59 ist unterteilt in den Aufnahmebereich 5A und den Nicht-Aufnahmebereich 5C.
Der Aufnahmebereich 5A ist mit mehreren Aufnahmelöchern 5B ausgebildet, die nach unten offen sind. Das Aufnahmeloch 5B ist ein Abschnitt zum Aufnehmen des säulenförmigen Bauteils P. Die Anordnungspositionen der mehreren Aufnahmelöcher 5B entsprechen der Anordnung der mehreren auf dem Substrat K gesetzten Montagepositionen zur Montage mehrerer säulenförmiger Bauteile P. Form und Größe des Aufnahmebereichs 5A, der alle Aufnahmelöcher 5B enthält, können entsprechend der Anordnungssituation eingestellt werden, unabhängig davon, wie mehrere Montagepositionen auf der Seite des Substrats K zweidimensional angeordnet sind. Darüber hinaus können die Aufnahmebereiche 5A an zwei oder mehr Stellen verteilt sein. In dem in 4 dargestellten Beispiel ist der Aufnahmebereich 5A in einer quadratischen Rahmenform eingestellt. Die Anzahl der Aufnahmelöcher 5B im Aufnahmebereich 5A beträgt 304 und ist nicht darauf beschränkt.
Das Aufnahmeloch 5B ist ein vertikales Loch, dessen axiale Richtung sich nach oben und unten erstreckt, und ist als rundes Loch in Übereinstimmung mit einer säulenförmigen Form des aufzunehmenden säulenförmigen Bauteils P ausgebildet. Ein Innendurchmesser des Aufnahmelochs 5B ist eingestellt, um etwas größer als der maximale Durchmesser basierend auf einer Maßtoleranz eines Durchmessers des säulenförmigen Bauteils zu sein. Eine Tiefe des Aufnahmelochs 5B ist eingestellt, um etwas kürzer als eine Länge des säulenförmigen Bauteils P zu sein. Durch diese Einstellungen wird eine vertikale Stellung des säulenförmigen Bauteils P, das von dem Aufnahmeloch 5B aufgenommen wird, stabilisiert. In einem Fall, in dem das säulenförmige Bauteil P eine Prismaform hat, ist es bevorzugt, dass die Aufnahmelöcher 5B die gleiche Prismaform haben. Wie in 6 dargestellt, steht ein tiefster Abschnitt (höchste Position) des Aufnahmelochs 5B mit dem ebenen Luftkanal 65 in Verbindung.
In dem in 4 dargestellten Beispiel dient der Nicht-Aufnahmebereich 5C als ein Bereich innerhalb des Aufnahmebereichs 5A und ein Bereich außerhalb des Aufnahmebereichs 5A. Eine untere Fläche des Aufnahmebereichs 5A ragt von einer unteren Fläche des Nicht-Aufnahmebereichs 5C nach unten hervor. Hier, wenn eine Länge des säulenförmigen Bauteils P größer ist als die Höhen der anderen Bauteile, werden die anderen Bauteile zuerst auf dem Substrat K montiert und das säulenförmige Bauteil P wird später montiert. Wenn die Saugdüse 5 abgesenkt wird, um das säulenförmige Bauteil P auf dem Substrat K zu montieren, wird der Nicht-Aufnahmebereich 5C gegenüber dem Aufnahmebereich 5A nach oben zurückgezogen, so dass der Nicht-Aufnahmebereich 5C nicht mit dem befestigten Bauteil kollidiert. Wenn das säulenförmige Bauteil P zuerst montiert wird, wird das montierte säulenförmige Bauteil P leicht mit der Mehrzweckdüse 49 kollidieren, wenn später andere Bauteile montiert werden.
Die Düsen-Positions-Markierung 5D befindet sich an einer Position, die näher an der Au-ßenkante des Nicht-Aufnahmebereichs 5C liegt. Die Düsen-Positions-Markierung 5D stellt eine Referenz für die Position der Saugdüse 5 dar. Die Düsen-Positions-Markierung 5D kann von der Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 abgebildet werden. Das heißt, die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 fungiert als Düsen-Abbildungs-Kamera, die die Düsen-Positions-Markierung 5D abbildet, um Bilddaten zu erfassen. Durch Bereitstellen mehrerer (vier im Beispiel von 2) Düsen-Positions-Markierungen 5D wird die Erkennungsgenauigkeit der Position der Saugdüse 5 verbessert. Darüber hinaus ist es möglich, einen Drehzustand der Saugdüse 5 in einer Umfangsrichtung zu erkennen.
Als Nächstes wird der Luftkanal 6 beschrieben werden, der in der Lage ist, Luft mit einem Unterdruck zu mehreren Aufnahmelöcher 5B gleichzeitig zuzuführen. Der Luftkanal 6 beinhaltet den Mittel-Luftkanal 61, den Zweig-Luftkanal 62, den absteigenden Luftkanal 64 und den oben beschriebenen ebenen Luftkanal 65. Der Mittel-Luftkanal 61 ist so geformt, dass er die Mitte des Düsen-Basis-Abschnitts 51 in der Auf-Ab-Richtung durchdringt. In einem Zustand, in dem die Saugdüse 5 durch die Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten wird, steht der Mittel-Luftkanal 61 in Verbindung mit dem Mittel-Luftkanal 441 der Düsen-Halte-Aufnahme 44, so dass Unterdruckluft und Überdruckluft selektiv vom Montagekopf 43 zugeführt werden. Ein unteres Ende des Mittel-Luftkanals 61 steht in Verbindung mit einer Mittelposition des ebenen Luftkanals 65.
Vier Zweig-Luftkanäle 62 sind in der Draufsicht in einem 90°-Abstand angeordnet. Jeder der Zweigluftkanäle 62 zweigt von einer mittleren Höhe des Mittel-Luftkanals 61 ab und erstreckt sich horizontal in radialer Richtung nach außen. Wenn zwei Zweigluftkanäle 62 gebildet werden, wird ein seitliches Loch in den Befestigungsabschnitt 54 des Düsen-Basis-Abschnitts 51 gebohrt. Ein Öffnungsabschnitt des seitlichen Lochs wird durch einen Stopfen 63 verschlossen. Der absteigende Luftkanal 64 erstreckt sich von einer Position radial außerhalb des Zweigluftkanals 62 nach unten. Ein unteres Ende des absteigenden Luftkanals 64 steht in Verbindung mit einer Position außerhalb des Aufnahmebereichs 5A des ebenen Luftkanals 65.
Mit der Konfiguration des Luftkanals 6 steht der Luftkanal 6, wenn die Unterdruckluft dem oberen Ende des Mittel-Luftkanals 61 zugeführt wird, mit jedem der mehreren Aufnahmelöcher 5B in Verbindung, um die Unterdruckluft gleichzeitig zuzuführen. Darüber hinaus steht der ebene Luftkanal 65 mit dem tiefsten Abschnitt des Aufnahmelochs 5B von der gesamten Umfangsrichtung orthogonal zu der axialen Richtung des Aufnahmelochs 5B in Verbindung. Daher wird das obere Ende des säulenförmigen Bauteils P, das von dem Aufnahmeloch 5B aufgenommen wird, nicht in einer bestimmten Richtung aufgenommen, so dass die vertikale Stellung beibehalten wird.
Unter der Annahme einer Konfiguration, in der der Zweig-Luftkanal 62 und der absteigende Luftkanal 64 nicht vorgesehen sind, wird das obere Ende des säulenförmigen Bauteils P zur Mittenrichtung hin aufgenommen. Daher wird das säulenförmige Bauteil P leicht in einer Stellung aufgenommen, die um die Maßtoleranz des Durchmessers geneigt ist. Infolgedessen ist die vertikale Genauigkeit bei der Montage des säulenförmigen Bauteils P auf dem Substrat K verringert.
In der Saugdüse 5 der Ausführungsform können mehrere im Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 vorgesehene Aufnahmelöcher 5B in Übereinstimmung mit der zweidimensionalen Anordnung der mehreren auf dem Substrat K gesetzten Montagepositionen bereitgestellt werden und sind nicht durch die Anordnungssituation eingeschränkt. Da außerdem die Unterdruckluft vom Luftkanal 6 gleichzeitig zu jedem der mehreren Aufnahmelöcher 5B zugeführt wird, kann jedes der säulenförmigen Bauteile P aufgenommen und anschließend auf dem Substrat K montiert werden. Daher kann die Saugdüse 5 die erforderliche Gesamtzahl an säulenförmigen Bauteilen P auf einmal aufnehmen und auf dem Substrat K montieren, so dass die Aufnahme und die Montage effizient durchgeführt werden können.
Außerdem wird der Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 vom Düsen-Basis-Abschnitt 51 abnehmbar gehalten. Daher ist es möglich, einen anderen Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 herzustellen, der Aufnahmelöcher 5B aufweist, die auf eine unterschiedliche Weise für einen anderen Typ von Substrat K angeordnet sind, bei dem die Montagepositionen von mehreren säulenförmigen Bauteilen P auf eine andere Weise angeordnet sind, und den anderen Typ von Substrat K durch Anbringen des Düsen-Spitzen-Abschnitts 55 am Düsen-Basis-Abschnitt 51 unterzubringen. Mit anderen Worten, es ist einfach, einen anderen Typ von Substrat K unterzubringen, und die Kosten für die Unterbringung sind gering. Da der Düsen-Spitzen-Abschnitt 55 abgenommen werden kann, wird außerdem die Wartung, wie z. B. die Reinigung der Aufnahmelöcher 5B und des Luftkanals 6 erleichtert.
3. Regenerationsdüse 48
Als nächstes wird die Regenerationsdüse 48 unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben werden. Die Regenerationsdüse 48 ist zuständig für einen Regenerationsvorgang für die Montage eines Mangels an säulenförmigen Bauteilen P, wenn die auf dem Substrat K montierten säulenförmigen Bauteile P unzureichend sind. Die Regenerationsdüse 48 ist so konfiguriert, dass der Flanschabschnitt 481 und der Schaftabschnitt 482 durchgängig sind und in der Regenerationsdüse 48 ein Luftkanal 484 ausgebildet ist. Der Flanschabschnitt 481 hat gleichen Durchmesser wie der Flanschabschnitt 52 der Saugdüse 5. Ähnlich wie bei der Saugdüse 5, wenn der Flanschabschnitt 481 von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 aufgenommen und gehalten wird, wird die gesamte Regenerationsdüse 48 gehalten.
Schaftabschnitt 482 befindet sich in der Mitte der Unterseite des Flanschabschnitts 481 und erstreckt sich nach unten. Der Schaftabschnitt 482 ist in einer hohlzylindrischen Form ausgebildet, und sein unterer Abschnitt ist im Durchmesser reduziert, um ein Aufnahmeloch 483 zu bilden. Ein Innendurchmesser und eine Tiefe des Aufnahmelochs 483 sind so eingestellt, dass sie ungefähr die gleichen sind, wie die des Aufnahmelochs 5B der Saugdüse 5. Ein Außendurchmesser des Schaftabschnitts 482 um das Aufnahmeloch 483 ist so eingestellt, dass er schmal ist, damit er nicht mit anderen montierten säulenförmigen Bauteilen P kollidiert.
Der Luftkanal 484 ist so geformt, dass er den Flanschabschnitt 481 und den Schaftabschnitt 482 vertikal durchdringt. In einem Zustand, in dem die Regenerationsdüse 48 von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten wird, steht der Luftkanal 484 mit dem Mittel-Luftkanal 441 der Düsen-Halte-Aufnahme 44 in Verbindung, so dass Unterdruck- und Überdruckluft selektiv vom Montagekopf 43 zugeführt werden. Ein unteres Ende des Luftkanals 484 steht mit dem Aufnahmeloch 483 in Verbindung. Wenn also Unterdruckluft dem Luftkanal 484 zugeführt wird, wird das säulenförmige Bauteil P vom Aufnahmeloch 483 aufgenommen.
4. Zuführung von säulenförmigen Bauteilen P durch Ablage 35
Als Nächstes wird die Zuführung mehrerer säulenförmiger Bauteile P mit Hilfe der Ablage 35 unter Bezugnahme auf 9 beschrieben werden. Die Ablage 35 hält drei Gruppen von 304 säulenförmigen Bauteilen P, die durch einen Aufnahmevorgang der Saugdüse 5 aufgenommen werden. Drei Gruppen-Halte-Abschnitte 351 zum Halten der Bauteilgruppen sind in Längsrichtung der rechteckigen Ablage 35 nebeneinander angeordnet. Jeder der Gruppen-Halte-Abschnitte 351 ist in Form eines quadratischen Rahmens ausgebildet mit der gleichen Form wie der Aufnahmebereich 5A der Saugdüse 5. Die vier Seiten des Gruppen-Halte-Abschnitts 351 sind parallel zu den vier Seiten der Ablage 35.
Jeder der Gruppen-Halte-Abschnitte 351 hat 304 Haltelöcher, die in gleicher Weise wie die Aufnahmelöcher 5B der Saugdüse 5 angeordnet sind. Allerdings ist das Halteloch des Gruppen-Halte-Abschnitts 351 ausgebildet, um flacher zu sein als das Aufnahmeloch 5B der Saugdüse 5, so dass das säulenförmige Bauteil P leicht entnommen wird. Es sollte beachtet werden, dass die Ablage 35 eine Gruppe von Bauteilen oder zwei Gruppen von Bauteilen halten kann oder eine große Anzahl von Gruppen von Bauteilen, die drei übersteigt.
Die Gruppen-Positions-Markierung 352 befindet sich an jeweiligen Positionen in der Nähe von den beiden Ecken auf der diagonalen Linie des quadratischen rahmenförmigen Gruppen-Halte-Abschnitts 351. Die Gruppen-Positions-Markierung 352 ist mit jedem der Gruppen-Halte-Abschnitte 351 gepaart. Die Gruppen-Positions-Markierung 352 dient als Referenz für die Position der Bauteilgruppe, die vom Gruppen-Halte-Abschnitt 351 gehalten wird. Die Gruppen-Positions-Markierung 352 kann von der Substrat-Erkennungs-Kamera 45 abgebildet werden. Das heißt, die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 fungiert als Ablage-Abbildungskamera, die die Gruppen-Positions-Markierung 352 abbildet, um Bilddaten zu erfassen. In einem Fall, in dem ein Abbildungs-Sichtfeld eingeschränkt ist, kann die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 das Paar von Gruppen-Positions-Markierungen 352 getrennt auf zweimal abbilden. Indem die Gruppen-Positions-Markierungen 352 zu einem Paar gemacht werden, wird die Erkennungsgenauigkeit der Position der Bauteilgruppe verbessert. Darüber hinaus ist es möglich, einen Fehler in einem Drehwinkel der Bauteilgruppe in einer horizontalen Ebene zu erkennen.
Darüber hinaus verfügt die Ablage 35 über einen Stück-Halte-Abschnitt 353, der säulenförmigen Bauteile P einzeln zuführen kann. Der Stück-Halte-Abschnitt 353 ist an einer Position in der Nähe von einer Längsseite der Ablage 35 angeordnet, so dass er parallel zur Längsseite ist. Der Stück-Halte-Abschnitt 353 hält die säulenförmigen Bauteile P in mehreren Haltelöchern, die voneinander beabstandet und in einer Reihe angeordnet sind. Da bei dieser Konfiguration die Bauteilgruppe und das einzelne Bauteil des säulenförmigen Bauteils P von einer Ablage 35 zugeführt werden, ist es praktisch. Jede Stück-Positions-Markierung 354 befindet sich an einer Position in der Nähe von beiden Enden des Stück-Halte-Abschnitts 353. Das Paar der Stück-Positions-Markierungen 354 dient als eine Referenz für die Position des säulenförmigen Bauteils P, das von dem Stück-Halte-Abschnitt 353 gehalten wird. Die Stück-Positions-Markierung 354 wird von der Substrat-Erkennungs-Kamera 45 auf die gleiche Weise wie die Gruppen-Positions-Markierung 352 abgebildet.
5. Kleb-Sammel-Abschnitt 38
Als nächstes wird die Konfiguration des Kleb-Sammel-Abschnitts 38 mit Bezug auf 10 beschrieben werden. Wie in 10 dargestellt, ist der Kleb-Sammel-Abschnitt 38 unter Verwendung einer Transportvorrichtung konfiguriert. Das heißt, das doppelseitige Klebeband 382 wird auf den Bandförderer 381 der Transportvorrichtung geklebt, um den Kleb-Sammel-Abschnitt 38 zu bilden. Das unnütze säulenförmige Bauteil P wird transportiert und gegen das doppelseitige Klebeband 382 gedrückt. Daher kann das doppelseitige Klebeband 382 das säulenförmige Bauteil P durch eine Adhäsionskraft halten und sammeln.
Wie in 1 dargestellt, wird ein vorderer Teil des Kleb-Sammel-Abschnitts 38 zur Außenseite der Vorrichtung an der Vorderseite des Bauteilmontierers 1 gezogen. Wenn der Bandförderer 381 rotiert, wird daher das doppelseitige Klebeband 382 zur Außenseite der Vorrichtung transportiert. Daher kann das doppelseitige Klebeband 382 außerhalb des Bauteilmontierers 1 abgezogen werden, ohne den Bauteilmontierer 1 anzuhalten, und kann zusammen mit dem nicht unnützen säulenförmigen Bauteil P entsorgt werden. Dieser Entsorgungsvorgang wird durchgeführt, nachdem die Anzahl der säulenförmigen Bauteile P, die dem Bereich des doppelseitigen Klebebandes 382 entspricht, gesammelt wird. Danach wird ein neues doppelseitiges Klebeband 382 am Bandförderer 381 angebracht, so dass der Bandförderer 381 wieder rotiert. Infolgedessen kehrt der Kleb-Sammel-Abschnitt 38 in einen Zustand zurück, in dem das säulenförmige Bauteil P gesammelt werden kann.
Es sollte beachtet werden, dass der Kleb-Sammel-Abschnitt 38 eine einfache Konfiguration für die Befestigung des doppelseitigen Klebebandes 382 auf der Basis 10 haben kann. Allerdings ist bei dieser Konfiguration, wenn das doppelseitige Klebeband 382 angebracht oder abgenommen wird, notwendig, den Bauteilmontierer 1 anzuhalten und eine Sicherheitsabdeckung zu öffnen (nicht abgebildet). In ähnlicher Weise ist es beim Entsorgen des säulenförmigen Bauteils P, das in der Entsorgungsbox 37 untergebracht ist, notwendig, den Bauteilmontierer 1 anzuhalten und die Sicherheitsabdeckung zu öffnen.
6. Konfiguration in der Steuerung des Bauteilmontierers 1
Als nächstes wird eine Konfiguration in der Steuerung des Bauteilmontierers 1 mit Bezug auf 11 beschrieben werden. Wie oben beschrieben, steuert die Steuervorrichtung 8 die Substrat-Transport-Vorrichtung 2, die Bauteil-Zuführ-Vorrichtung 3, die Bauteil-Transfer-Vorrichtung 4 und die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 und treibt die Montagearbeit des Bauteils voran. Darüber hinaus beinhaltet die Steuervorrichtung 8 einen Kalibrierungsabschnitt 81, einen Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82, einen Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83, einen Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 und einen Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 als Steuer-Funktions-Abschnitte zur Durchführung der Steuerung in Bezug auf die Saugdüse 5.
Der Kalibrierungsabschnitt 81 funktioniert, wenn die Saugdüse 5 von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten wird. Hier kann die Saugdüse 5 wiederholt an der Düsen-Halte-Aufnahme 44 befestigt und von dieser gelöst werden, so dass eine relative Position in Bezug auf den Montagekopf 43 jedes Mal, wenn die Saugdüse 5 gehalten wird, geändert werden kann. Der Kalibrierungsabschnitt 81 kalibriert die Änderung in der relativen Position.
Zunächst bewegt der Kalibrierungsabschnitt 81 die Saugdüse 5, die von der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gehalten wird, in eine Position über der Bauteil-Erkennungs-Kamera 7. Als nächstes veranlasst der Kalibrierungsabschnitt 81 die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 (Düsen-Abbildungs-Kamera) dazu, mehrere Düsen-Positions-Markierungen 5D abzubilden, wodurch Bilddaten erfasst werden. In einem Fall, in dem es eine Beschränkung im Abbildungs-Sichtfeld gibt, kann die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 mehrere Düsen-Positions-Markierungen 5D zu mehreren Zeitpunkten abbilden. Drittens empfängt der Kalibrierungsabschnitt 81 die Bilddaten, führt eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durch und kalibriert die relative Position der Saugdüse 5 in Bezug auf den Montagekopf 43. Darüber hinaus kalibriert der Kalibrierungsabschnitt 81 den Drehwinkel der Saugdüse 5 in Umfangsrichtung.
Darüber hinaus wird ein Positionsfehler der tatsächlichen Befestigungsposition der Saugdüse 5 in Bezug auf eine im Montagekopf 43 gesetzte Referenz-Befestigungs-Position durch die Bildverarbeitung ermittelt. Unter Berücksichtigung dieses Positionsfehlers wird die anschließende Positionssteuerung des Montagekopfes 43 durchgeführt. Alternativ wird die Referenz-Befestigungs-Position auf Grundlage des Positionsfehlers korrigiert. Darüber hinaus wird ein Winkelfehler eines tatsächlichen Befestigungswinkels der Saugdüse 5 in Bezug auf einen in der Düsen-Halte-Aufnahme 44 gesetzten Referenz-Befestigungs-Winkel durch die Bildverarbeitung ermittelt. Unter Berücksichtigung dieses Winkelfehlers wird die anschließende Rotationssteuerung der Düsen-Halte-Aufnahme 44 durchgeführt. Alternativ wird der Referenz-Befestigungs-Winkel auf der Grundlage des Winkelfehlers korrigiert. Durch die Durchführung der Kalibrierung wird die anschließende Steuerung der Position und der Drehung der Saugdüse 5 genau durchgeführt.
Der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 erkennt, ob ein säulenförmiges Bauteil P in jedem der mehreren Aufnahmelöcher 5B der Saugdüse 5 vorhanden ist. Zunächst bewegt der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 die Saugdüse 5 zu einer oberen Seite der Bauteil-Erkennungs-Kamera 7. Als nächstes veranlasst der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 (Düsen-Abbildungs-Kamera), das Aufnahmeloch 5B abzubilden und dadurch Bilddaten zu erfassen. Die Bilddaten zu diesem Zeitpunkt können mit den vom Kalibrierungsabschnitt 81 erfassten Bilddaten geteilt werden. In einem Fall, in dem das Abbildungs-Sichtfeld eingeschränkt ist, kann die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 mehrere Aufnahmelöcher 5B zu mehreren Zeitpunkten abbilden. Drittens empfängt der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 die Bilddaten, führt eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durch und erkennt, ob ein säulenförmiges Bauteil P im Aufnahmeloch 5B vorhanden ist. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines säulenförmigen Bauteils P wird beispielsweise durch einen Unterschied in der Helligkeit in den Bilddaten erkannt.
Der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 arbeitet vor und nach dem Aufnahmevorgang, bei dem die Saugdüse 5 das säulenförmige Bauteil P zu dem Aufnahmeloch 5B aufnimmt. Der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 kann eine erste Anomalie erkennen, bei der das säulenförmige Bauteil P bereits in mindestens einem Aufnahmeloch 5B vorhanden ist bevor der Aufnahmevorgang durchgeführt wird. Darüber hinaus kann der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 eine zweite Anomalie erkennen, bei der das säulenförmige Bauteil P in mindestens einem Aufnahmeloch 5B nach der Durchführung des Aufnahmevorgangs nicht vorhanden ist.
Außerdem arbeitet der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 nach dem Montagevorgang, bei dem die Saugdüse 5 das säulenförmige Bauteil P auf dem Substrat K montiert. Der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 kann eine dritte Anomalie erkennen, bei der das säulenförmige Bauteil P nach dem Montagevorgang in mindestens einem Aufnahmeloch 5B verbleibt. Die dritte Anomalie bedeutet, dass das auf dem Substrat K montierte säulenförmige Bauteil P unzureichend ist. Die erste bis dritte Anomalie wird zum Beispiel durch winzigen Staub verursacht, der in das Aufnahmeloch 5B eindringt und dieses verstopft.
Der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 ist ein Teil des Entsorgungsabschnitts 39. Der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 arbeitet, wenn der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 ein unnützes Bauteil P entdeckt, mit anderen Worten, wenn die erste Anomalie und die dritte Anomalie erkannt werden. Der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 bewegt die Saugdüse 5 zu einer oberen Seite der Entsorgungsbox 37, führt Überdruckluft aus dem Luftkanal 6 zum Aufnahmeloch 5B, um das säulenförmige Bauteil P abzublasen, lässt das säulenförmige Bauteil P in die Entsorgungsbox 37 fallen und entsorgt selbiges. Der Druck der Überdruckluft bei der Entsorgung ist höher eingestellt als der Druck der Überdruckluft bei der Montage des Bauteils. Der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 stellt durch die erneute Abbildung und die Bildverarbeitung durch die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 fest, ob die Entsorgung tatsächlich durchgeführt wurde.
Wenn die Entsorgung nicht durchgeführt werden kann, senkt der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 die Saugdüse 5 von der oberen Seite des doppelseitigen Klebebandes 382 des Kleb-Sammel-Abschnitts 38 und drückt das säulenförmige Bauteil P gegen das doppelseitige Klebeband 382. Dadurch wird das säulenförmige Bauteil P durch die Adhäsionskraft des doppelseitigen Klebebandes 382 eingesammelt und entsorgt. Der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 bestimmt durch die Abbildung und die Bildverarbeitung durch die Bauteil-Erkennungs-Kamera 7 zum dritten Mal, ob die Entsorgung tatsächlich durchgeführt wurde.
Der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 arbeitet, bevor die Saugdüse 5 das säulenförmige Bauteil P von der Ablage 35 aufnimmt. Zunächst bewegt der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 zu einer oberen Seite der Ablage 35. Als nächstes veranlasst der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 die Substrat-Erkennungs-Kamera 45 (Ablage-Abbildungs-Kamera) dazu, die Gruppen-Positions-Markierung 352 abzubilden, wodurch Bilddaten erfasst werden. Drittens empfängt der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 die Bilddaten, führt eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durch und erkennt die Position der Bauteilgruppe, die im Gruppen-Halte-Abschnitt 351 gehalten wird. Darüber hinaus kann der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 die Position des säulenförmigen Bauteils P, das von dem Stück-Halte-Abschnitt 353 gehalten wird, durch die gleiche Abbildung und Bildverarbeitung erfassen.
Der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 führt die Reinigung der Saugdüse 5 durch. Insbesondere führt der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 Überdruckluft aus dem Luftkanal 6 zum Aufnahmeloch 5B zu, um Luft in das Aufnahmeloch 5B zu blasen. Der Druck der Überdruckluft bei der Reinigung ist höher eingestellt als der Druck der Überdruckluft bei der Montage des Bauteils. Der Zeitpunkt, zu dem der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 arbeitet, wird eingestellt, bevor der Montagekopf 43 die Saugdüse 5 abnimmt und die Saugdüse 5 auf die Düsenstation 47 platziert. Darüber hinaus kann der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 die Saugdüse 5 unter Verwendung einer Zeitspanne zwischen den Vorgängen oder dergleichen reinigen. Bei dieser Konfiguration wird die Saugdüse 5 durch Abblasen von Staub im Aufnahmelock 5B oder dergleichen in einem ausgezeichneten Zustand gehalten. Weiter, kann der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 die Regenerationsdüse 48 jedesmal wenn die Regenerationsdüse 38 verwendet wird auf die gleiche Weise wie die Reinigung der Saugdüse 5 reinigen.
7. Betrieb des Bauteilmontierers
Als nächstes wird der Betrieb des Bauteilmontierers 1 mit Bezug auf den in 12 dargestellten Betriebsablauf beschrieben werden. Bei der Montagearbeit des Bauteilmontierers 1 arbeitet zunächst die Substrat-Transport-Vorrichtung 2, um das Substrat K zu laden und in die Montage-Ausführungs-Position zu positionieren. Anschließend hält der Montagekopf 43 die Mehrzweckdüse 49 und montiert Bauteile, die nicht mit dem Montagevorgang der Saugdüse 5 kollidieren, auf dem Substrat K. Der anschließende Betriebsablauf ist in 12 dargestellt.
In Schritt S1 in 12 bewegt die Steuervorrichtung 8 den Montagekopf 43 zur Düsenstation 47, entfernt die Mehrzweckdüse 49 vom Montagekopf 43 und ersetzt die Mehrzweckdüse durch die Saugdüse 5. Als nächstes dient der Kalibrierungsabschnitt 81 dazu, die relative Position und den Befestigungswinkel der Saugdüse 5 in Bezug auf den Montagekopf 43 zu kalibrieren. Im nächsten Schritt S2 erkennt der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82, ob sich ein säulenförmige Bauteil P im Aufnahmeloch 5B befindet. Wenn eine oder mehrere unnütze säulenförmige Bauteile P vorhanden sind (erste Anomalie), wird der Betriebsablauf zu Schritt S11 verzweigt.
In Schritt S11 entsorgt der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 das säulenförmige Bauteil P in der Entsorgungsbox 37. Im nächsten Schritt S12 ermittelt der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 durch die Bildverarbeitung, ob die Entsorgung erfolgreich gewesen ist. Wenn die Entsorgung erfolgreich ist, da der Zustand des Aufnahmelochs 5B in den Normalzustand zurückgekehrt ist, kehrt der Betriebsablauf zum Schritt S2 zurück. In einem Fall, in dem die Entsorgung fehlgeschlagen ist, entsorgt der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 in Schritt S13 das säulenförmige Bauteil P an den Kleb-Sammel-Abschnitt 38. Im nächsten Schritt S14 bestimmt der Entsorgungs-Steuer-Abschnitt 83 durch die Bildverarbeitung, ob die Entsorgung erfolgreich gewesen ist. Wenn die Entsorgung erfolgreich ist, kehrt der Betriebsablauf zu Schritt S2 zurück. Wenn die Entsorgung fehlschlägt, kann das säulenförmige Bauteil P nicht aus dem Aufnahmeloch 5B entfernt werden, so dass der Bauteilmontierer 1 aufgrund eines Fehlers anhält. Die Steuervorrichtung 8 meldet das Anhalten aufgrund des Fehlers.
In einem Fall, in dem sich das säulenförmige Bauteil P in Schritt S2 nicht im Aufnahmeloch 5B befindet (Normalzustand), setzt sich Betriebsablauf mit Schritt S3 fort. In Schritt S3 erfasst der Positions-Erkennungs-Abschnitt 84 durch die Bildverarbeitung die Position der Bauteilgruppe, die im Gruppen-Halte-Abschnitt 351 der Ablage 35 gehalten wird. Anschließend steuert die Steuervorrichtung 8 den Vorgang, bei dem die Saugdüse 5 das säulenförmige Bauteil P der Bauteilgruppe aufnimmt.
Im nächsten Schritt S4 bestimmt der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82 durch die Bildverarbeitung, ob sich in allen Aufnahmelöchern 5B säulenförmige Bauteile P befinden. Wenn auch nur ein säulenförmiges Bauteil P unzureichend ist (zweite Anomalie), wird der Betriebsablauf zu Schritt S5 verzweigt. In Schritt S5 speichert die Steuervorrichtung 8 die Position des säulenförmigen Bauteils P, das die Saugdüse 5 nicht erfolgreich aufgenommen hat. Die gespeicherte Position entspricht einer Mangelposition, an der das säulenförmige Bauteil P nicht auf dem Substrat K montiert ist.
In einem Fall, in dem alle Aufnahmelöcher 5B in Schritt S4 (Normalzustand) säulenförmige Bauteile P aufweisen S4 (normaler Zustand), und nach der Ausführung von Schritt S5, geht der Betriebsablauf in Schritt S6 über. In Schritt S6 steuert die Steuervorrichtung 8 den Montagevorgang des säulenförmigen Bauteils P auf dem Substrat K. Im nächsten Schritt S7 bestimmt der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt 82, ob sich ein säulenförmiges Bauteil P im Aufnahmeloch 5B befindet. Wenn auch nur ein säulenförmiges Bauteil P verbleibt (dritte Anomalie), wird der Betriebsablauf zu Schritt S8 verzweigt.
In Schritt S8 speichert die Steuervorrichtung 8 die Position (Mangelposition) des Mangels an säulenförmigen Bauteilen P, die durch Verbleiben im Aufnahmeloch 5B nicht auf dem Substrat K montiert wurden. Nach der Ausführung von Schritt S8 geht der Betriebsablauf weiter zu Schritt S11. Der nachfolgende Betriebsablauf ist der gleiche wie oben beschrieben, aber wenn das säulenförmige Bauteil P in Schritt S12 oder Schritt S14 erfolgreich entsorgt wird, geht der Betriebsablauf zu Schritt S9 weiter (siehe Pfeil mit gestrichelten Linien).
In einem Fall, in dem keines der säulenförmigen Bauteile P in Schritt S7 im Aufnahmeloch 5B verbleibt (Normalzustand), geht der Betriebsablauf zu Schritt S9 über. In Schritt S9 bestimmt die Steuervorrichtung 8, ob alle säulenförmigen Bauteile P auf dem Substrat K montiert wurden. Wenn weder Schritt S5 noch Schritt S8 durchlaufen wird, bestimmt die Steuervorrichtung 8, dass alle säulenförmigen Bauteile P ohne Verlust aufgenommen und ohne Verlust montiert wurden. In diesem Fall endet der Betriebsablauf. Andernfalls geht der Betriebsablauf zu Schritt S10 weiter.
In Schritt S10 steuert die Steuervorrichtung 8 den Regenerationsvorgang der Regenerationsdüse 48. Zu diesem Zeitpunkt führt die Steuervorrichtung 8 die Steuerung auf Grundlage der Mangelposition aus, die in mindestens einem der Schritte S5 und S8 gespeichert wurde. Das Steuerungsverfahren für die Regenerationsdüse 48 ist das gleiche wie das Steuerungsverfahren für die Saugdüse 5, mit der Ausnahme, dass ein säulenförmiges Bauteil P aufgenommen und montiert werden soll. Das heißt, die Steuervorrichtung 8 führt die Steuerung so aus, dass die Regenerationsdüse 48 das säulenförmige Bauteil P von dem Stück-Halte-Abschnitt 353 der Ablage 35 aufnimmt und selbige an der Mangelposition auf dem Substrat K montiert. Ähnlich wie bei der Saugdüse 5, wird zu diesem Zeitpunkt die Position des säulenförmigen Bauteils P durch die Bildverarbeitung erfasst, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des säulenförmigen Bauteils P festgestellt und dergleichen. Die Ausführung von Schritt S10 beendet den Betriebsablauf.
Es ist zu beachten, dass die Ausführung von Schritt S10 bedeutet, dass mindestens eine der zweiten Anomalie und der dritten Anomalie aufgetreten ist, und nicht bevorzugt ist. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 8 die Steuerung so durchführen, dass der Bauteilmontierer 1 aufgrund des Fehlers anhält, wenn die Anzahl der Ausführungen oder die Ausführungshäufigkeit von Schritt S10 einen vordefinierten Wert überschreitet. Mit dieser Konfiguration kann die Steuervorrichtung 8 den Betriebszustand der Saugdüse 5 überwachen, um eine Leistungsverschlechterung, wie z. B. das Verstopfen des Aufnahmelochs 5B, zu erkennen.
Das Substrat K, für das der Montagevorgang abgeschlossen ist, wird durch die Substrat-Transport-Vorrichtung 2 aus der Maschine herausbefördert. In der Zwischenzeit führt der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 die Reinigung der Saugdüse 5 und der Regenerationsdüse 48 durch. Danach platziert der Montagekopf 43 die Saugdüse 5 und die Regenerationsdüse auf die Düsenstation 47 und hält erneut die Mehrzweckdüse 49. Darüber hinaus wird die Ablage 35, in der alle von den drei Sets von Bauteilgruppen verbraucht sind, in das Lagerregal 34 zurückgelegt, so dass eine neue Ablage 35 entnommen wird. Damit ist die Vorbereitung für die Montagearbeit auf dem nächsten Substrat K abgeschlossen.
Mit dem Bauteilmontierer 1 der Ausführungsform ist es möglich, ähnlich zu der Wirkung, die in Bezug auf die Saugdüse 5 beschrieben ist, die Aufnahme der erforderlichen Gesamtzahl von säulenförmigen Bauteilen P und die Montage der erforderlichen Gesamtzahl von säulenförmigen Bauteilen P auf dem Substrat K auf einmal durchzuführen, so dass die Aufnahme und die Montage effizient durchgeführt werden können. Darüber hinaus sind die Einführungskosten bei der Herstellung der Saugdüse 5 gering, da die vorhandenen Bauteile als andere Bauteile des Bauteilmontierers 1 verwendet werden können.
8. Anwendungen und Modifikation der Ausführungsform
Die Saugdüse 5 kann fest im Montagekopf 43 bereitgestellt werden, um als bestimmter Bauteilmontierer 1 für die Montage von nur säulenförmigen Bauteilen P zu dienen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Reinigungs-Steuer-Abschnitt 85 die Reinigung bei jeder vorbestimmten Anzahl von Vorgängen der Saugdüse 5, beim Auftreten von Anomalien oder ähnlichem durchführt. Außerdem kann eines der Entsorgungsbox 37 und des Kleb-Sammel-Abschnitts 38, die den Entsorgungsabschnitt 39 bilden, weggelassen werden. Die vorliegende Ausführungsform kann in anderen verschiedenen Formen angewendet und modifiziert werden.
Bezugszeichenliste
1: Bauteilmontierer, 2: Substrat-Transport-Vorrichtung, 3: Bauteil-Zuführ-Vorrichtung, 33: Ablagevorrichtung, 34: Lagerregal, 35: Ablage, 351: Gruppen-Halte-Abschnitt, 352: Gruppen-Positions-Markierung, 353: Stück-Halte-Abschnitt, 354: Stück-Positions-Markierung, 37: Entsorgungsbox, 38: Kleb-Sammel-Abschnitt, 39: Entsorgungsabschnitt, 4: Bauteil-Transfer-Vorrichtung, 43: Montagekopf, 44: Düsen-Halte-Aufnahme, 45: Substrat-Erkennungs-Kamera, 47: Düsenstation, 48: Regenerationsdüse, 483: Aufnahmeloch, 484: Luftkanal, 49: Mehrzweck-Düse, 5: Saugdüse, 51: Düsen-Basis-Abschnitt, 55: Düsen-Spitzen-Abschnitt, 59: Aufnahme-Struktur-Abschnitt, 5A: Aufnahmebereich, 5B: Aufnahmeloch, 5C: Nicht-Aufnahmebereich, 5D: Düsen-Positions-Markierung, 6: Luftkanal, 61: Mittel-Luftkanal, 62: Zweig-Luftkanal, 64: absteigender Luftkanal, 65: ebener Luftkanal, 8: Steuervorrichtung, 81: Kalibrierabschnitt, 82: Bauteil-Erkennungs-Abschnitt, 83: Entsorgungs-Steuer-Abschnitt, 84: Positions-Erkennungs-Abschnitt, 85: Reinigungs-Steuer-Abschnitt, K: Substrat, P: säulenförmiges Bauteil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004200280 A [0003]

Claims

Eine Saugdüse umfassend: einen Düsen-Spitzen-Abschnitt mit mehreren Aufnahmelöchern, die in Übereinstimmung mit einer Anordnung von mehreren Montagepositionen, die auf einem Substrat zur Montage mehrerer säulenförmiger Bauteile gesetzt sind, angeordnet sind, wobei die mehreren Aufnahmelöcher konfiguriert sind, jeweils die mehreren säulenförmigen Bauteile aufzunehmen; und einen Luftkanal, der konfiguriert ist, Unterdruckluft in Verbindung mit jedem der mehreren Aufnahmelöcher gleichzeitig zuzuführen.
Die Saugdüse gemäß Anspruch 1, wobei der Düsen-Spitzen-Abschnitt einen Aufnahmebereich hat, in dem die Aufnahmelöcher, die nach unten offen sind, angeordnet sind, und einen Nicht-Aufnahmebereich, in dem die Aufnahmelöcher nicht angeordnet sind, und der Aufnahmebereich nach unten von dem Nicht-Aufnahmebereich herausragt.
Die Saugdüse gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Luftkanal mit dem Aufnahmeloch aus mehreren Richtungen in Verbindung steht, die eine axiale Richtung, in der sich das Aufnahmeloch erstreckt, schneiden.
Die Saugdüse gemäß Anspruch 3, wobei der Luftkanal mit einem tiefsten Abschnitt des Aufnahmelochs von einer gesamten Umfangsrichtung orthogonal zur axialen Richtung in Verbindung steht.
Die Saugdüse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend einen Düsen-Basis-Abschnitt, der konfiguriert ist, den Düsen-Spitzen-Abschnitt abnehmbar zu halten.
Ein Bauteilmontierer umfassend: eine Bauteil-Transfer-Vorrichtung, die einen Montagekopf beinhaltet, der konfiguriert ist, die Saugdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zu halten, und einen Kopf-Antriebs-Mechanismus, der konfiguriert ist, den Montagekopf zu bewegen; eine Substrat-Transport-Vorrichtung, die konfiguriert ist, das Substrat zu transportieren; und eine Bauteil-Zuführ-Vorrichtung, die konfiguriert ist, das säulenförmige Bauteil zuzuführen.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 6, wobei die Saugdüse eine Düsen-Positions-Markierung aufweist, die eine Referenz auf eine Position angibt, der Montagekopf die Saugdüse abnehmbar hält, und der Bauteilmontierer beinhaltet eine Düsen-Abbildungs-Kamera, die konfiguriert ist, die Düsen-Positions-Markierung abzubilden, um Bilddaten zu erfassen, und einen Kalibrierungsabschnitt, der konfiguriert ist, eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durchzuführen, um eine relative Position der Saugdüse in Bezug auf den Montagekopf zu kalibrieren.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 6 oder 7, weiter umfassend: eine Düsen-Abbildungs-Kamera, die konfiguriert ist, das Aufnahmeloch der Saugdüse abzubilden, um Bilddaten zu erfassen; und einen Bauteil-Erkennungs-Abschnitt, der konfiguriert ist, eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durchzuführen, um zu erkennen, ob das säulenförmige Bauteil in dem Aufnahmeloch vorhanden ist.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 8, wobei die Düsen-Abbildungs-Kamera das Aufnahmeloch zu einem oder mehreren Zeitpunkten vor und nach einem Aufnahmevorgang, bei dem die Saugdüse das säulenförmige Bauteil in das Aufnahmeloch aufnimmt, und vor und nach einem Montagevorgang, bei dem die Saugdüse das säulenförmige Bauteil auf dem Substrat montiert, abbildet.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend: einen Entsorgungsabschnitt, der konfiguriert ist, Luft mit Überdruck aus dem Luftkanal zum Aufnahmeloch zuzuführen, um ein unnützes säulenförmiges Bauteil zu entsorgen, wenn der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt das unnütze säulenförmige Bauteil erkennt.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 10, wobei der Entsorgungsabschnitt mindestens eines von einer Entsorgungsbox, die konfiguriert ist, das unnütze säulenförmige Bauteil aufzunehmen, und eines Kleb-Sammel-Abschnitt der konfiguriert ist, das unnütze säulenförmige Bauteil durch eine Adhäsionskraft aufzusammeln, aufweist.
Der Bauteilmontierer gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Montagekopf die Saugdüse abnehmbar hält, und der Bauteilmontierer eine Regenerationsdüse aufweist, die von dem Montagekopf abnehmbar gehalten wird, um einen Aufnahmevorgang eines unzureichenden säulenförmigen Bauteils und einen Montagevorgang des säulenförmigen Bauteils auf dem Substrat durchzuführen, wenn der Bauteil-Erkennungs-Abschnitt einen Mangel an dem auf dem Substrat montierten säulenförmigen Bauteil erkennt.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 12, wobei die Regenerationsdüse ein Aufnahmeloch beinhaltet, das konfiguriert ist, das säulenförmige Bauteil aufzunehmen, und einen Luftkanal, der konfiguriert ist, mit dem Aufnahmeloch in Verbindung zu stehen, um Unterdruckluft zuzuführen.
Der Bauteilmontierer gemäß einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei die Bauteil-Zuführ-Vorrichtung eine Ablage hat, die konfiguriert ist, eine oder mehrere Bauteilgruppen zu halten, die mehrere säulenförmigen Bauteilen beinhalten, die durch einen Aufnahmevorgang aufgenommen werden.
Der Bauteilmontierer gemäß Anspruch 14, wobei die Ablage eine Gruppen-Positions-Markierung aufweist, die als Referenz für eine Position der Bauteilgruppe dient, und das Bauteilmontierer beinhaltet eine Ablage-Abbildungs-Kamera, die konfiguriert ist, die Gruppen-Positions-Markierung abzubilden, um Bilddaten zu erfassen, und einen Positions-Erkennungs-Abschnitt, der konfiguriert ist, eine Bildverarbeitung an den Bilddaten durchzuführen, um die Position der Bauteilgruppe zu erkennen.