DE69206373T2

DE69206373T2 - Vorrichtung zum Montieren von elektronischen Komponenten.

Info

Publication number: DE69206373T2
Application number: DE69206373T
Authority: DE
Inventors: Takatomo Izume; Katsuya Sano; Shuji Sato; Shingo Sekiguchi; Hisao Suzuki; Kazuhiro C O Machine Te Tokitu
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Japan Tobacco Inc
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp; Japan Tobacco Inc
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2012-09-25
Also published as: EP0534765A1; TW209281B; KR970003922B1; US5285888A; KR930007333A; DE69206373D1; EP0534765B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, bei der eine Ansaug- und Montagedüse eine Zykloidenbewegung ausführt, so daß eine Hochgeschwindigkeitsmontage von Komponenten erhalten werden kann.
Bei einer der herkömmlichen Hochgeschwindigkeitsvorrichtungen zum Montieren von Komponenten sind Ansaug- und Montagedüsen auf dem äußeren Umfang eines vertikal verschiebbaren, drehbaren Tischs angebracht. Jede Düse wird bei der Rotation des drehbaren Tischs von einer Komponentenansaugstation nach einer Komponentenmontagestation bewegt. Der drehbare Tisch wird vorübergehend angehalten, und jede Düse wird bei jeder Station abgesenkt oder angehoben, so daß die Komponenten bei der Komponentenansaugstation von den Düsen angesaugt werden, und die Komponenten, beispielsweise bei der Komponentenmontagestation, auf Schaltungssubstraten montiert werden.
Bei der oben beschriebenen Konstruktion ist die Bewegung des drehbaren Tischs intermittierend, und daher ist die Betätigung jeder Düse bei jeder Station intermittierend, mit einer Sequenz aus Absenken, Anhalten (Ansaugen oder Montieren), Anheben und Anhalten (Bereitschaft). Der Betrieb der ganzen Vorrichtung ist also intermittierend, was eine der Ursachen der Unterbrechung der Hochgeschwindigkeits-Komponentenmontage ist.
Die Bevollmächtigten haben gemeinsam eine Vorrichtung zum Montieren von Komponenten entwickelt, bei der die oben beschriebene, intermittierende Bewegung der Vorrichtung in eine kontinuierliche Bewegung umgeändert wurde, so daß eine Hochgeschwindigkeits-Montage ausgeführt werden kann (siehe EP- A-0449134, nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht, und daher unter die Bestimmungen von Artikel 54, Abschnitt 3 EPC fallend). Bei der entwickelten Vorrichtung sind die Ansaug- und Montagedüsen auf dem äußeren Umfang eines drehbaren Trägers angebracht, der in einer horizontalen Richtung rotiert, so daß die Düsen in einer vertikalen Richtung gedreht werden. Bei der Rotation des drehbaren Trägers wird jede Düse längs des äußeren Umfangs des Trägers so gedreht, daß jede Düse nach unten gerichtet ist. Bei dieser Konstruktion führt jede Düse bei der Rotation des drehbaren Trägers eine Zykloidenbewegung in der Richtung des äußeren Umfangs des drehbaren Trägers aus. Die Zykloidenbewegung jeder Düse weist eine Vielzahl von unteren Totpunkten auf. Eine Komponente wird in das distale Ende der Düse eingesaugt, wenn die Düse einen vorgegebenen der unteren Totpunkte erreicht, der einer Komponentenansaug-Haltestelle entspricht, und die Ansaugung wird beendet, wenn die Düse einen weiteren vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht, der einer Komponentenmontage- Haltestelle entspricht, so daß die Komponente auf dem Schaltungssubstrat montiert wird.
Bei der Vorrichtung, bei der die Zykloidenbewegung verwendet wird, verursachen jedoch Montagefehler und Abmessungsfehler der Düse, sowie Fehler bei der Rückstellung in die Ausgangsposition und dergleichen Fehler bei der Position der Düse bei den Komponentenansaug- und Komponentenmontagepunkten, oder bei der Position der Düse, wenn sie bei der Zykloidenbewegung den unteren Totpunkt erreicht. Die Komponente wird von der Düse nicht angesaugt, oder wird auf dem Substrat nicht einwandfrei montiert, wenn die Fehler bei der Position der Düse bei den Komponentenansaug- und Komponentenmontagepunkten größer werden. Daher müssen die Fehler kompensiert werden, so daß die Präzision bei den Komponentenansaug- und Komponentenmontagepositionen der Düse sichergestellt werden kann.
Es wurde vorgeschlagen, wie bei der herkömmlichen Komponentenmontagevorrichtung den drehbaren Träger anzuhalten, um die Positionsfehler der Düse bei dem unteren Totpunkt zu kompensieren. Bei der Vorrichtung, bei der die Zykloidenbewegung verwendet wird, weist jedoch das Übertragungssystem für die Zykloidenbewegung der Düse eine gewisse Anzahl von Zahnrädern auf. Selbst wenn die Position der Düse in dem angehaltenen Zustand des drehbaren Trägers kompensiert wird, wird folglich die Position der Düse während des Betriebs gegenüber der kompensierten Position um einen kumulativen Fehler verschoben, der auf ein gewisses Spiel bei den Zahnrädern des Übertragungssystems zurückzuführen ist. Daher ist es schwierig, die Position der Düse bei dem unteren Totpunkt in dem ausgeschalteten Zustand der Komponentenmontagevorrichtung genau zu kompensieren. Die Position der Düse bei dem unteren Totpunkt muß während der Zykloidenbewegung genau kompensiert werden.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Vorrichtung zum Montieren von Komponenten vorzuschlagen, bei der die Düse eine Zykloidenbewegung ausführt, und die Position der Düse bei dem unteren Totpunkt während der Zykloidenbewegung genau kompensiert werden kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie sie in dem Patentanspruch 1 festgelegt ist, wird eine Vorrichtung zum Montieren von Komponenten vorgeschlagen, die aufweist: einen drehbaren Träger, der eine Bezugsebene hat und um eine zu der Bezugsebene senkrechte Drehwelle gedreht wird, eine auf einem äußeren Umfang des drehbaren Trägers angebrachte Saugdüse, die in einer zu der Bezugsebene im wesentlichen senkrechten Ebene zu drehen ist, wobei die Düse eine Zykloidenbewegung ausführt, wenn sie während der Drehung des drehbaren Trägers gedreht wird, wobei die Düse ein distales Ende hat, das bei der Zykloidenbewegung eine Vielzahl von unteren Totpunkten hat, und Steuermittel, um die Düse so zu steuern, daß sie einen Saugvorgang ausführt, bei dem eine Komponente in das distale Ende der Düse eingesaugt wird, wenn das distale Ende der Düse einen vorgegebenen der unteren Totpunkte erreicht, und daß die Düse den Saugvorgang beendet, wenn das distale Ende der Düse den anderen oder einen anderen vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht, wobei die Vorrichtung weiterhin aufweist: eine Überwachungskamera, die das distale Ende der Düse während der Zykloidenbewegung der Düse bei dem unteren Totpunkt der Düse überwacht, Betätigungsmittel, um aufgrund der Ausgangsinformation der Überwachungskamera eine Abweichung des distalen Endes der Düse von dem unteren Totpunkt zu erhalten, und Kompensationsmittel, um die Phase der Zykloidenbewegung so zu kompensieren, daß die Abweichung des distalen Endes der Düse von dem unteren Totpunkt beseitigt wird.
Gemäß der oben beschriebenen Vorrichtung wird der drehbare Träger bei der Komponentenmontage um die zu der Bezugsebene senkrechte Drehwelle gedreht, so daß die Düse längs des äußeren Umfangs des drehbaren Trägers gedreht wird. Folglich führt die Düse eine Zykloidenbewegung in der Richtung des äußeren Umfangs des Trägers aus. Die Komponente wird in das distale Ende der Düse eingesaugt, wenn die Düse bei der Zykloidenbewegung den vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht. Die Ansaugung wird beendet, wenn die Düse den anderen oder einen anderen vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht, so daß die Komponente beispielsweise auf dem Schaltungssubstrat montiert wird.
Bei der Kompensation der Position der Düse bei dem unteren Totpunkt wird der drehbare Träger so angetrieben, daß die Düse auf die gleiche Weise wie bei der tatsächlichen Komponentenmontage die Zykloidenbewegung ausführt. Dann wird die Überwachungskamera betätigt, um die Position der Düse bei dem unteren Totpunkt zu überwachen. Aufgrund der Ausgangsinformation der Überwachungskamera bestimmt das Betätigungsmittel dann den Betrag der Abweichung des distalen Endes der Düse von dem unteren Totpunkt. Die Phase der Zykloidenbewegung der Düse wird durch das Kompensationsmittel so kompensiert, daß die Abweichung des distalen Endes der Düse von dem unteren Totpunkt beseitigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie sie in dem Patentanspruch 4 festgelegt ist, ist eine Überwachungskamera vorgesehen, um die in das distale Ende der Düse eingesaugte Komponente zu überwachen, wenn die Düse während der Zykloidenbewegung bei dem unteren Totpunkt positioniert ist. Um aufgrund der Ausgangsinformation der Überwachungskamera den Betrag der Abweichung der in das distale Ende der Düse eingesaugten Komponente von dem unteren Totpunkt zu bestimmen, ist ein Betätigungsmittel vorgesehen. Um die Phase der Zykloidenbewegung so zu kompensieren, daß die Abweichung des distalen Endes der Düse von dem unteren Totpunkt beseitigt wird, ist ein Kompensationsmittel vorgesehen.
Die Vorrichtung kann weiterhin aufweisen: ein diffus reflektierendes Reflexionsmittel, das in einem oberen Bereich des distalen Endes der Düse vorgesehen ist, um einfallendes Licht mit einer vorgegebenen, diffusen Richtcharakteristik zu reflektieren, und eine Lichtquelle, die vorgesehen ist, um Licht auf das diffus reflektierende Reflexionsmittel zu werfen, und die so positioniert ist, daß von dem Licht, das von dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel reflektiert wird, wirksames reflektiertes Licht, das eine große Reflexionsintensität hat, in die Überwachungskamera fällt.
Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion wird das von der Lichtquelle ausgesandte Licht von dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel mit der vorgegebenen diffusen Richtcharakteristik diffus reflektiert. Das von dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel reflektierte Licht kann in wirksamer Weise in die Überwachungskamera fallen, da die Lichtquelle so positioniert ist, daß von dem Licht, das von dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel reflektiert wird, das wirksame reflektierte Licht, das eine große Reflexionsintensität hat, in die Überwachungskamera fällt. Folglich kann ein genaues Bild der in das distale Ende der Düse eingesaugten Komponente aufgenommen werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die Folgendes darstellen:
die Figur 1 ist ein Blockschaltbild des Steuersystems zum Kompensieren der Position der Düse bei dem unteren Totpunkt, wobei dieses System bei der Komponentenmontagevorrichtung einer ersten Ausführungsform verwendet wird;
die Figur 2 ist eine Vorderansicht der Überwachungskamera, wobei der Zusammenhang zwischen der Position der Überwachungskamera und der Position der Düse bei dem unteren Totpunkt veranschaulicht ist;
die Figur 3 gibt eine Bildebene der Überwachungskamera wieder;
die Figur 4 ist ein Grundriß der Überwachungskamera, wobei der Zusammenhang zwischen der Position der Überwachungskamera und der Position des drehbaren Trägers veranschaulicht ist;
die Figur 5 ist ein schematischer Grundriß der Vorrichtung zum Montieren von Komponenten;
die Figur 6 ist eine Schnittansicht des Kraftübertragungssystems für die Zykloidenbewegung;
die Figur 7 gibt den geometrischen Ort der Zykloidenbewegung der Düse wieder;
die Figur 8 ist eine Schnittansicht des Montagekopfes und seines peripheren Bereichs;
die Figur 9 ist ein Grundriß des Montagekopfes und seines peripheren Bereichs;
die Figur 10 ist ein Grundriß des Montagekopfes zum Erklären seiner Funktionsweise;
die Figur 11 ist ein Flußdiagramm zum Erklären der Steuerung für die Kompensation der Position der Düse bei dem unteren Totpunkt;
die Figur 12 gibt den Zusammenhang zwischen der Position der Düse, der Position der Lichtquelle, und der Position der Überwachungskamera bei einer zweiten Ausführungsform wieder;
die Figur 13 ist ein Grundriß der Lichtquelle;
die Figur 14 gibt den Zusammenhang zwischen der Position der Düse und der Position der Lichtquelle wieder;
die Figur 15 gibt die diffuse Richtcharakteristik des diffus reflektierenden Reflexionsmittels wieder;
die Figur 16 ist ein Diagramm, das die Kennlinien für den Lichtaufnahmewinkel der CCD-Kamera wiedergibt;
die Figur 17 ist ein ähnliches Diagramm wie die Figur 16 für einen anderen Zustand; und
die Figur 18 ist eine ähnliche Ansicht wie die Figur 13, wobei sie eine dritte Ausführungsform wiedergibt.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 11 wird nun eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Figuren 5-10 die mechanische Konstruktion der Vorrichtung zum Montieren von Komponenten beschrieben. In der Figur 5 ist ein drehbarer Träger 3 auf einem Hauptrahmen 1 angebracht, wobei der Träger 3 um eine Trägerwelle 2 drehbar ist, die sich vertikal erstreckt und senkrecht zu einer horizontalen Bezugsebene ist. Um den drehbaren Träger 3 herum ist eine Ansaugstation 4 und eine Montagestation 5 vorgesehen, wobei die Montagestation 5 in einem gewissen Abstand von der Ansaugstation 4 angeordnet ist. Die Ansaugstation 4 hat die Form eines Bogens, der um den drehbaren Träger 3 herum angeordnet ist, und durch einen Zuführer 6 werden beispielsweise elektronische Komponenten 7 bis zu einer vorgegebenen Ansaugposition zugeführt.
Bei der Montagestation 5 ist ein XY-Tisch 8 angeordnet. Der Tisch 8 wird durch einen ersten Motor M1a in der Längsrichtung oder der Richtung des Pfeils A verschoben, wie in der Figur 5 zu sehen ist. Der Tisch 8 wird außerdem durch einen Motor M1b in der Querrichtung oder der Richtung des Pfeils B verschoben, wie in der Figur 5 zu sehen ist. Auf der oberen Fläche des Tischs 8 ist ein Montageförderer 9 vorgesehen. Der Förderer 9 wird durch einen zweiten Motor M2 in der Richtung des Pfeils C horizontal verschoben. Auf der rechten bzw. der linken Seite des Förderers 9 sind ein von einem dritten Motor M3 angetriebener Zuführungsförderer 10 und ein von einem vierten Motor M4 angetriebener Abführungsförderer 11 vorgesehen. Die Schaltungssubstrate 12 werden von dem Zuführungsförderer 10 in der Richtung des Pfeils D zugeführt. Dann wird der Tisch 8 nach rechts verschoben, und die Substrate 12 auf dem Zuführungsförderer 10 werden auf den Förderer 9 geladen, wenn der Förderer 9 nahe an den Förderer 10 herangebracht ist. Die Substrate 12 werden von dem Förderer 9 nach links oder in der Richtung des Pfeils C befördert. Der Tisch 8 wird dann nach links verschoben, so daß der Förderer 9, der die Substrate 12 trägt, an den Abführförderer 11 angenähert wird. Die Substrate 12 auf dem Förderer 9 werden auf den Förderer 11 geladen, wenn der Förderer 9 nahe an den Förderer 11 herangebracht ist.
Der Träger 3 wird durch einen fünften Motor M5 über einen Riemen 13 und einen Getriebemechanismus 14 um eine Trägerwelle 2 im Uhrzeigersinn oder in der Richtung des Pfeils E kontinuierlich gedreht. Auf dem äußeren Umfang des Trägers 3 ist in gleichen Abständen eine Vielzahl von Montageköpfen 15 vorgesehen. Jeder Kopf 15 wird um eine Welle gedreht, die sich in der radialen Richtung des Trägers 3 erstreckt. Vier Saugdüsen 18, die verschiedene Größen haben, sind im Abstand von 90º auf dem äußeren Umfang jedes Montagekopfes 15 radial angebracht, wie in den Figuren 9 und 10 gezeigt ist. Jede Saugdüse 18 wird um eine feststehende Verbindungswelle 33 gedreht, die durch einen Kopfpositions-Steuermechanismus 19 in der gleichen Position gehalten wird, wie in der Figur 8 gezeigt ist. Der Kopfpositions-Steuermechanismus 19 weist eine erste Welle 21, eine zweite Welle 22, und eine dritte Welle 23 auf. An eines der zwei Enden der ersten Welle 21 ist eine Düsenantriebsriemenscheibe 24 angekuppelt. An das andere Ende der ersten Welle 21 ist ein Antriebszahnrad 25 angekuppelt. Ein auf der Düse 18 angebrachtes Ritzel 49 steht im Eingriff mit dem Antriebszahnrad 25.
Die zweite Welle 22 ist außerhalb der ersten Welle 21 drehbar angeordnet. Der Montagekopf 15 ist an eines der zwei Enden der zweiten Welle 22 angekuppelt, und eine Kopfantriebsriemenscheibe 26 ist an das andere Ende der zweiten Welle 22 angekuppelt. Die dritte Welle 23 ist außerhalb der zweiten Welle 22 drehbar angeordnet. Eines der zwei Enden der dritten Welle 23 ist in eine Ende eines Verbindungsstücks 27 eingepaßt. An dem anderen Ende der dritten Welle 23 ist eine Scheibe 28 befestigt. Auf dem Schaft der Scheibe 28 ist eine Riemenscheibe 29 angebracht. Die Riemenscheibe 29 ist über einen Riemen 32 mit einer Endriemenscheibe 31 einer ersten Kraftübertragungsstrecke 30 gekuppelt. Die Endriemenscheibe 31 der ersten Kraftübertragungsstrecke 30 ist an einer zentralen, feststehenden Verbindungswelle 33 befestigt, wodurch eine vierfache Welle gebildet wird. Bei der feststehenden Verbindungswelle 33 ist eines der zwei Enden an einer Hülsenwelle 34 befestigt, die mit dem Verbindungsstück 27 versehen ist, und das andere Ende an einem Halterahmen (nicht wiedergegeben) befestigt, der wiederum an dem Träger 3 befestigt ist.
Die Düsen-Antriebsriemenscheibe 24 und die Montagekopf- Antriebsriemenscheibe 26 sind über Riemen 39 bzw. 40 mit den Endriemenscheiben 37 bzw. 38 der zweiten und dritten Kraftübertragungsstrecke 35 bzw. 36 gekupppelt. Auf diese Weise wird die Drehkraft auf beide Endriemenscheiben 37, 38 übertragen, wobei ein Planetengetriebe- Antriebsmechanismus erhalten wird, bei dem sich der Montagekopf 15 dreht, während er um die feststehende Verbindungswelle 33 umläuft.
Bei der Ausführungsform dreht sich der Montagekopf 15 um eine Umdrehung pro Umlauf. Die Riemenscheiben 29, 26 und 24, und die Endriemenscheiben 31, 37 und 38 haben Riemenscheibenverhältnisse von 1:1. Folglich wird der Montagekopf 15 um die feststehende Verbindungswelle 33 gedreht, während die ausgewählte Düse 18 in der gleichen Position gehalten wird, in der sie gewöhnlich nach unten gerichtet ist.
Die oben beschriebene erste Kraftübertragungsstrecke 30 ist ein Kraftübertragungssystem für die Zykloidenbewegung, wie in der Figur 6 gezeigt ist. Die Kraft eines sechsten Motors M6, der auf dem Träger 3 angebracht ist, und die Kraft des Trägers 3 werden über die erste Kraftübertragungsstrecke 30 über einen Differentialgetriebemechanismus 42 gleichzeitig auf dieses Kraftübertragungssystem übertragen. Das Verhältnis von Drehungsradius r des Montagekopfes 15 zu Drehungsradius R des Trägers 3 entspricht einem normalen Zykloidenverhältnis von 1:10, wodurch eine normale Zykloidenbewegung erhalten wird. Der Drehungsradius r des Montagekopfes 15 reicht von der feststehenden Verbindungswelle 33 bis zu der ersten Welle 21, und der Drehungsradius R des Trägers 3 reicht von der Trommelwelle 2 bis zu der Düse 18.
Der obenerwähnte Differentialgetriebemechanismus 42 wird im allgemeinen harmonisches Untersetzungsgetriebe genannt und ist auf dem Träger 3 angebracht. Der Differentialgetriebemechanismus 42 hat sowohl einen Kraftübertragungsmechanismus für ein Motor-Kraftübertragungssystem, das die Kraft des sechsten Motors M6 auf ein Ausgangskegelrad 43 überträgt, und einen Kraftübertragungsmechanismus für ein Träger-Kraftübertragungssystem, das die Kraft des Trägers 3 auf das Kegelrad 43 überträgt. Bei dem Träger-Kraftübertragungssystem steht ein Zahnkranz 45, der an einer feststehenden Hülse 44 befestigt ist, in Eingriff mit einem Übertragungszahnrad 46, das umläuft, wobei es sich um den Zahnkranz 45 herum bewegt, so daß die Drehkraft des Trägers 3 auf das Kegelrad 43 übertragen wird.
Das Ausgangskegelrad 43 erstreckt sich bis zu der feststehenden Verbindungswelle 33 und steht in Eingriff mit einem Kegelrad 47, das auf der Hülsenwelle 34 angebracht ist, die die zweite Welle der vierfachen Welle ist. Folglich läuft das Übertragungszahnrad 46 um und bewegt sich dabei um den Zahnkranz 45 herum, wenn der Träger 3 in der Richtung des Pfeils E gedreht wird, falls der sechste Motor M6 ausgeschaltet ist. Die Drehantriebskraft des Übertragungszahnrads 46 wird als die Gegenuhrzeigersinn-Drehkraft über die Kegelräder 43, 47 auf die Hülsenwelle 34 übertragen. Folglich gibt das untere Ende der Düse 18 des Montagekopfes 15 einen geometrischen Ort wieder, wie beispielsweise die Zykloidenkurve in der Figur 3.
Die Phase (Periode) der Zykloidenbewegung kann durch Steuerung des Motors M6 wie folgt kompensiert werden. Die Düse 18 wird so eingestellt, daß sie um ungefähr fünf Umdrehungen im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, während sie von der Ansaugstation 4 um 180º nach dem Tisch 8 bewegt wird. Wenn der Motor M6 während einer Zeitdauer betätigt wird, die beispielsweise vier Umdrehungen der Düse 18 entspricht, führt die Düse 18 eine Zykloidenbewegung aus, bei der sie eine solche Zykloidenkurve beschreibt, daß sie während ihrer Bewegung um ungefähr 180º zweimal abgesenkt wird. Wenn der sechste Motor M6 so gesteuert wird, daß die Anzahl der Umdrehungen der Düse 18 in drei oder viereinhalb Umdrehungen umgeändert wird, kann folglich die Periode L der Zykloidenkurve N lang oder kurz gemacht werden. Die Einstellung der Länge der Periode L bewirkt also die Einstellung der Phase der Zykloidenbewegung, so daß die Komponenten 7 in dem gesamten Gebiet der Saugstation 4 aufgenommen werden können.
Die zweite Kraftübertragungsstrecke 35 ist ein Kraftübertragungssystem für die Positionssteuerung der Komponenten 7. Die Kraft eines siebten Motors M7, der auf dem Träger 3 angebracht ist, wird über eine Eingangsriemenscheibe 48 auf die Düsenantriebsriemenscheibe 24 übertragen. Die Eingangsriemenscheibe 48 ist an der die Endriemenscheibe 38 tragenden Hülsenwelle 34 befestigt, die die vierte Welle der vierfachen Welle ist, und über einen Riemen 51 mit einer Riemenscheibe 50 des siebten Motors M7 gekuppelt. Folglich wird die Drehkraft des siebten Motors M7 auf die Düsenantriebsriemenscheibe 24 übertragen, so daß die Düse 18 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn ein wenig gedreht wird, wie in der Figur 9 zu sehen ist. Dies hat zur Folge, daß der Winkel θ der Düse 18 korrigiert werden kann, wobei die Position der Komponente 7 so gesteuert wird, daß sie mit der Bezugslinie W übereinstimmt. Eine "charged coupled device" (CCD)-Kamera (nicht wiedergegeben) ist vorgesehen, um beispielsweise die Position der in die Düse 18 eingesaugten Komponente 7 zu überwachen.
Die dritte Kraftübertragungsstrecke 36 ist ein Kraftübertragungssystem zur Auswahl der Düse 18. Die Drehkraft eines achten Motors M8 wird über eine Eingangsriemenscheibe 52 auf die Montagekopf- Antriebsriemenscheibe 26 übertragen. Die Eingangsriemenscheibe 52 ist an einer die Endriemenscheibe 37 tragenden Hülsenwelle 53 befestigt, die die dritte Welle der vierfachen Welle ist. Die Eingangsriemenscheibe 52 ist weiterhin über einen Riemen 55 mit der Motorriemenscheibe 54 des achten Motors M8 gekuppelt. Folglich wird der achte Motor M8 so gesteuert, daß der Montagekopf 15 über die Riemenscheibe 26 um 90, 180 oder 270 Grad gedreht wird, wodurch eine der vier Düsen 18 ausgewählt wird.
Unter Bezugnahme auf die Figur 6 wird nun die Erzeugung der Saugkraft durch die Düse 18 beschrieben. Die Düse 18 ist über ein Luftrohr 58 mit einer Vakuumquelle 59 verbunden. Ein in dem Luftrohr 58 vorgesehenes Ventil 60 wird auf- und zugesteuert, wobei in der Düse ein Unterdruckzustand hervorgerufen wird, wodurch die Saugkraft erzeugt wird.
Das Luftrohr 58 und das Ventil 60 sind so angebracht, daß sie zusammen mit dem Träger 3 gedreht werden. Wie in der Figur 8 gezeigt ist, ist das distale Ende des Luftrohrs 58 an eine in der Scheibe 28 gebildete Verbindungsöffnung 61 angeschlossen, die wiederum mit der hinteren Fläche des Montagekopfes 15 verbunden ist. Die Verbindungsöffnung 61 ist mit einer weiteren Verbindungsöffnung 63 verbunden, die wiederum jedesmal, wenn die Scheibe 28 durch ein Druckmittel, wie beispielsweise eine Feder 62, zu der Seite des Montagekopfes 15 hin gedrückt wird, mit der Düse 18 verbunden wird.
Die stromaufwärts gelegene Seite des Luftrohrs 58 ist an eine Verbindungsstelle 64 angeschlossen, die auf der unteren Seite der Trägerwelle 2 angebracht ist. Die Verbindungsstelle 64 ist über eine in dem Inneren der Trägerwelle 2 gebildete Verbindungsstrecke mit der Vakuumquelle 59 verbunden. In dem unteren Ende der Verbindungsstrecke 65 ist eine ringförmige Verbindungsrille 66 gebildet. Die Verbindungsrille 66 umgibt die Trägerwelle 2, so daß die Verbindung zwischen der Rille 66 und einer Öffnung 67 der feststehenden Hülse 44 auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Trägerwelle 2 gedreht wird. Die Vakuumquelle 59 ist über eine Verbindungsstelle 68 mit der Verbindungsöffnung 67 der feststehenden Hülse 44 verbunden.
Nun wird die Anordnung des Steuersystems beschrieben. Auf halbem Wege zwischen der Ansaugstation 4 und der Montagestation 5 ist eine Überwachungskamera 70 vorgesehen, um die Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung von unten zu überwachen, wie in der Figur 1 gezeigt ist. Ein Ausgangssignal der Überwachungskamera 70 wird auf eine Bildverarbeitungsschaltung 71 gegeben. Obwohl bei der Ausführungsform die CCD-Kamera als die Überwachungskamera 70 verwendet wird, können andere Arten von Kameras verwendet werden.
Auf der Gegenlast-Seite des fünften Motors M5, der den Träger 3 antreibt, ist ein Encoder 72 vorgesehen. Die Ausgangsimpulse des Encoders 72 werden auf eine Trägerposition-Erfassungsschaltung 73 gegeben, die die Ausgangsimpulse des Encoders 72 zählt, um aufgrund des Zählwertes die Position des Trägers 3 zu erfassen. Aufgrund des Zählwertes erfaßt die Trägerposition-Erfassungsschaltung 73 weiterhin über die Überwachungskamera 70 den Zeitpunkt, zu dem die Düse 18 den unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung erreicht, wodurch ein Erfassungssignal S1 für den unteren Totpunkt auf die Bildverarbeitungsschaltung 71 gegeben wird. Bei Erhalt des Signals S1 wird von der Bildverarbeitungsschaltung 71 gleichzeitig das Ausgangssignal der Überwachungskamera 70 verarbeitet, so daß ein Bild der Position P der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt erhalten wird. Die visuelle Information über die Position P wird auf einen als Steuermittel dienenden Mikrocomputer 74 gegeben. Der Mikrocomputer 74 berechnet dann die Beträge ΔX und ΔY der Abweichung der Position P von der normalen Position 0 der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt oder der Position des Ausgangspunktes. Die Beträge ΔX, ΔY der Abweichung der Position P werden für jede Düse 18 beispielsweise zehnmal gemessen. Die Mittelwerte der Beträge ΔX, ΔY werden von dem Computer 74 berechnet. Die Mittelwerte der Beträge ΔX, ΔY werden bestimmt, da angenommen wird, daß infolge von periodischen Fehlern bei der Kraftübertragungsstrecke des Trägers 3 oder dergleichen die Abweichungsbeträge ΔX, ΔY in relativ kleinen Bereichen ungefähr gleichmäßig verteilt sind.
Der sechste Motor M6 dient auch als Impulsmotor zum Kompensieren der Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt in der Richtung der X-Achse. Ein neunter Motor M9 ist vorgesehen zum Kompensieren der Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt in der Richtung der Y-Achse. Aufgrund der Mittelwerte der Abweichungsbeträge ΔX, ΔY berechnet der Mikrocomputer 74 die auf die Motoren M6, M9 zu gebenden Befehlswerte Cx und Cy aus den folgenden Gleichungen (1) bzw. (2):
Cy = ΔY Gy Py sinθ (2)
Dabei ist Cx ein Zykloiden-Phasenverschiebungsimpuls für die Kompensation in der Richtung der X-Achse, Cy ein Impuls für den linearen Antrieb in der radialen Richtung des Trägers zur Kompensation in der Richtung der Y-Achse, Rs der Radius eines Kreises der Zykloidenbewegung, Gx das Untersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke für die X-Achse, Gy das Untersetzungsverhältnis der Kraftübertragungsstrecke für die Y-Achse, Px die Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Impulsmotors M6, Py die Anzahl der Impulse pro Umdrehung des Impulsmotors M9, und θ der Winkel zwischen der Y-Achse und dem Radius des Trägers 3 in der Mitte der Überwachungskamera 70, wie in der Figur 4 gezeigt ist.
Die aus den Gleichungen (1), (2) berechneten Befehlswerte Cx, Cy werden auf die Treiber 75 und 76 gegeben, um die Impulsmotoren M6 bzw. M9 anzutreiben. Die Phase der Zykloidenbewegung wird durch die Betätigung des Impulsmotors M6 kompensiert, und jede Düse 18 wird mit dem Montagekopf 15 durch den Impulsmotor M9 so bewegt, daß die Position jeder Düse 18 in der radialen Richtung des Trägers 3 geändert wird.
Der Mikrocomputer 74 steuert alle oben beschriebenen Motoren M1-M9 und die Betätigung des Ventils 60.
Die Figur 1 gibt eine Steuerweise des Mikrocomputers 74 bei der Kompensation der Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt wieder. Zunächst wird der Träger 3 in der Richtung des Pfeils E kontinuierlich gedreht. In diesem Zustand wird die nach unten gerichtete Düse 18 im Gegenuhrzeigersinn bezüglich des Trägers 3 gedreht, so daß die Düse 18 eine Zykloidenbewegung in der Richtung des äußeren Umfangs des Trägers 3 ausführt, wie in der Figur 10 gezeigt ist (Schritt S1). Danach stellt der Mikrocomputer 74 fest, ob ein Erfassungssignal S&sub1; für den unteren Totpunkt von der Trägerposition-Erfassungsschaltung 73 erzeugt wurde oder nicht erzeugt wurde (Schritt S2). Das Erfassungssignal S&sub1; für den unteren Totpunkt wird erzeugt, wenn die Düse 18 den unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung erreicht. Wenn das Signal S&sub1; erzeugt wurde, wird die Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt von der Überwachungskamera 70 photographiert (Schritt S3).
Danach berechnet der Mikrocomputer 74 die Beträge ΔX, ΔY der Abweichung der Position P der Düse 18 von der normalen Position 0 oder der Position des Ausgangspunktes (Schritt S4). Der Mikrocomputer 74 stellt fest, ob die Beträge ΔX, ΔY der Abweichung der Position P für jede Düse 18 beispielsweise zehnmal berechnet wurden oder nicht berechnet wurden (Schritt S5). Die oben beschriebene Verarbeitung wird wiederholt, bis die Berechnung zehnmal ausgeführt ist.
Nachdem die Abweichungsbeträge ΔX, ΔY für jede Düse 18 zehnmal berechnet wurden, wird der Mittelwert der Abweichungsbeträge ΔX, ΔY berechnet (Schritt S6). Danach werden die Befehlswerte Cx, Cy für die Impulsmotoren M6, M9 aus den Gleichungen (1) bzw. (2) bestimmt (Schritt S7). Die Impulsmotoren M6, M9 werden aufgrund der Befehlswerte Cx bzw. Cy so angetrieben, daß die Position P der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt kompensiert wird. Die Phase der Zykloidenbewegung wird durch Betätigung des Impulsmotors M6 so kompensiert, daß der Betrag der Abweichung in der Richtung der X-Achse geändert wird. Die Düse 18 wird durch den Impulsmotor M9 in der radialen Richtung des Trägers 3 so verschoben, daß der Betrag der Abweichung in der Richtung der Y-Achse geändert wird.
Die oben beschriebene Kompensation der Position P der Düse 18 wird wiederholt, bis der Betrag der Kompensation ungefähr Null wird (zulässiger Fehler oder kleiner). Der Kompensationsvorgang ist beendet, wenn der Betrag der Kompensation ungefähr Null wird (Schritt 9).
Da die Position P der Düse 18 kompensiert wird, während die Düse 18 eine Zykloidenbewegung wie bei dem tatsächlichen Komponentenmontagevorgang ausführt, kann die Präzision bei der Kompensation der Position P verbessert werden.
Danach wird der Träger 3 bei der Montage so angetrieben, daß die Düse 18 eine Zykloidenbewegung ausführt. Wenn die Düse 18 die Saugstation 4 erreicht, und den unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung bei der Position erreicht, wo die elektronische Komponente 7 der Düse 18 zugeführt wird, wird die elektronische Komponente 7 bei dem unteren Totpunkt in das untere Ende der Düse 18 eingesaugt. Da die Position P der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt genau kompensiert wurde, können eine mißlungene Einsaugung der Komponente 7 in die Düse 18, eine fehlerhafte Montage der Komponente und dergleichen vermieden werden.
Parallel zu dem Einsaugvorgang werden die Substrate 12 durch den Zuführungsförderer 10 in der Richtung des Pfeils D in der Figur 5 befördert und auf den Förderer 9 geladen. Danach wird das Substrat 12 durch den Förderer 9 in die Mitte der Montagestation befördert, wonach der Förderer 9 angehalten wird. Unmittelbar, nachdem der Förderer 9 angehalten wurde, erreicht die Düse 18 den unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung über der Mitte der Montagestation 5 (über dem Substrat 12), und die in das untere Ende der Düse 18 eingesaugte Komponente 7 wird auf dem Substrat 12 montiert.
Bei dem unteren Totpunkt der Zykloidenbewegung erreicht die Düse 18 eine Bodengeschwindigkeit von nahezu Null. Daher können die Ansaugung und die Montage der Komponente 7 stabilisiert werden.
Das Substrat 12, auf dem die Komponente 7 montiert wurde, wird von dem Förderer 9 in der Richtung des Pfeils C in der Figur 5 befördert und auf den Abführungsförderer 11 geladen, um für den nächsten Schritt weiterbefördert zu werden.
Obwohl bei der vorhergehenden Ausführungsform die Position P der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt in der Richtung der X-Achse und der Y-Achse kompensiert wird, ist es möglich, nur die Kompensation in der Richtung der X-Achse oder die Kompensation der Phase der Zykloidenbewegung auszuführen, da der Fehler in der Richtung der Y-Achse klein ist. Weiterhin kann der Riemenübertragungsmechanismus bei jeder der Kraftübertragungsstrecken 30, 35, 36 durch einen Getriebeübertragungsmechanismus ersetzt werden.
Die Figuren 12 bis 18 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei der zweiten Ausführungsform wird die Position der in das untere Ende der Düse 18 eingesaugten Komponente 7 durch die Überwachungskamera 70 überwacht, so daß die Position der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt entsprechend der überwachten Position der in das untere Ende der Düse 18 eingesaugten Komponente kompensiert wird, während bei der vorherigen Ausführungsform die Position P der Düse 18 bei dem unteren Totpunkt durch die Überwachungskamera 70 überwacht wird. Die Steuerinhalte des Mikrocomputers 70 bei der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von denjenigen bei der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die Position der Komponente 7 von der Überwachungskamera 70 erfaßt wird. Die mechanische Konstruktion der Komponentenmontagevorrichtung und die Steuerweise des Mikrocomputers nach der Erfassung der Position der Komponente 7 sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
In der Figur 12, auf die nun Bezug genommen wird, ist an dem distalen Ende der Düse 18 ein diffus reflektierendes Reflexionsmittel 77 vorgesehen, um das Licht diffus zu reflektieren. Im einzelnen ist an dem distalen Ende der Saugdüse 18 ein Düsenbereich 18a vorgesehen. In dem oberen Bereich des Düsenbereichs 18a ist ein konischer Bereich 18b integral gebildet. Auf den konischen Bereich 18b ist Farbe aufgebracht, damit das auf den konischen Bereich 18b auffallende Licht mit einer vorgegebenen, diffusen Richtcharakteristik reflektiert wird. Der Bereich des konischen Bereichs, auf den die Farbe aufgebracht ist, dient als diffuses Reflexionsmittel 77.
Über der Überwachungskamera 70 ist eine Lichtquelle 78 vorgesehen. Die Figur 13 gibt den Grundriß der Lichtquelle 78 wieder. Die Lichtquelle 78 weist eine Reihe von Lichtleitfasern 81 auf, die auf den inneren Umfangsflächen der gekrümmten Elemente 79 und 80 konzentrisch angeordnet sind. Das Licht eines Strobes (nicht wiedergegeben) fällt in die Lichtleitfasern 81. Die Abschirmelemente 82 und 83 sind vorgesehen, um die inneren Umfangsflächen der gekrümmten Elemente 79 bzw. 80 zu verblenden. Die Abschirmelemente 82, 83 verhindern, daß das Licht der Lichtleitfasern 81 auf die angesaugte elektronische Komponente 7 fällt. Siehe die Figur 12. Die Düse 18 ist so ausgelegt, daß sie sich zwischen den gekrümmten Elementen 79, 80 bewegt. Der Neigungswinkel des diffus reflektierenden Reflexionsmittels bezüglich der Achse der Düse 18, und die Position der Lichtquelle 78 bezüglich der Düse 18 werden so festgelegt, wie dies weiter unten beschrieben ist.
Nachdem die Komponente 7 bei der Ansaugstation 4 von der Düse 18 angesaugt wurde, wird der Strobe aktiviert, wenn die Düse 18 den unteren Totpunkt erreicht, so daß Licht von der Lichtquelle 78 ausgesandt wird. Folglich fällt das von der Lichtquelle 78 ausgesandte Licht auf das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77, und wird auf dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektiert. Da die Lichtleitfasern 81 der Lichtquelle 78 ringförmig angeordnet sind, kann das von jeder Lichtleitfaser 81 ausgesandte Licht als eine Punktlichtquelle angesehen werden.
Die Figur 14 veranschaulicht den Weg des von der Lichtquelle 78 ausgesandten Lichts, und den Weg des auf dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektierten Lichts. Das Licht bei der normalen Reflexion durch das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77, das in der Richtung ausgesandt wird, die die größte Neigung bezüglich der Achse des Düsenbereichs 18a hat, ist das normal reflektierte Licht, das an dem Ende des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 reflektiert wird, wie dies durch die Pfeile R1 und R2 in der Figur 14 gezeigt ist. Selbst wenn das normal reflektierte Licht, das an dem Ende des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 reflektiert wird, nicht in die Überwachungskamera 70 fällt, wird das auf dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektierte Licht entsprechend der diffusen Richtcharakteristik des Reflexionsmittels 77 reflektiert, wie dies durch die gestrichelte Linie in der Figur 14 gezeigt ist. Wenn das in der axialen Richtung der Düse 18 reflektierte Licht eine solche Intensität hat, daß die Komponente 7 von der Überwachungskamera 70 photographiert werden kann, kann folglich aufgrund der photographischen Aufnahme durch die Überwachungskamera 70 die Position der Komponente 7 bezüglich des Düsenbereichs 18a erfaßt werden. Der Neigungswinkel des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 bezüglich der Achse des Düsenbereichs 18a, und die Position der Lichtleitfasern 81 bezüglich des Düsenbereichs 18a werden daher so festgelegt, daß die oben beschriebene Beziehung erfüllt wird.
Die Figur 15 gibt ein Beispiel der diffusen Richtcharakteristik des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77, oder genauer ausgedrückt, das Verhältnis der Lichtintensität zu der maximalen Lichtmenge (normal reflektiertes Licht), die auf dem diffus reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektiert wird, in Abhängigkeit von dem Reflexionswinkel wieder. Es ist erforderlich, daß die Überwachungskamera 70 das wirksame reflektierte Licht empfängt, das auf dem gesamtem diffus reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektiert wird. Nun wird der Fall betrachtet, in dem β&sub1; der Lichtaufnahmewinkel der Kamera 70 für das normale reflektierte Licht an dem Ende R1 des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 ist, und β&sub2; der Lichtaufnahmewinkel der Kamera 70 für das normale reflektierte Licht an dem Ende R&sub2; des Reflexionsmittels 77 ist. Das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 kann das wirksame reflektierte Licht empfangen, wenn β&sub1; gleich (90º-Δ/2) oder größer ist, und β&sub2; gleich (90º+Δ/2) oder kleiner ist, wobei Δ ein Richtwinkel des wirksamen reflektierten Lichtes ist, bei dem ein Bild von der Überwachungskamera 70 aufgefangen werden kann.
Die Werte von β&sub1;, β&sub2; werden aus der Figur 14 bestimmt:
βn = (180 - θn) + 2α
wobei n = 1, 2, ...
und
βn = 180 - arc tan hn-h&sub0;/L - dn
wobei n = 1, 2, ... Da h&sub1; = H
und
h&sub2; = H + (d&sub2;-d&sub1;) tan α
wobei D1(=2d&sub1;) der Durchmesser des Düsenbereichs 18a ist, D2(=2d&sub2;) der Durchmesser des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 ist, H(=h&sub0;) die Länge des Düsenbereichs 18a ist, L der Abstand von der Mitte des Düsenbereichs 18a bis zu den Lichtleitfasern 81 ist, h&sub1; die Höhe von dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a bis zu den Lichtleitfasern 81 ist, und h&sub2; die Höhe von dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a bis zu dem Ende R2 des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 ist, ist
β&sub1; = 2α + arc tan H - h&sub0;/L - d&sub1;
und
β&sub2; = 2α + arc tan H+(d&sub2;-d&sub1;)tanα-h&sub0;/L-d&sub2;
Folglich werden die Werte von β&sub1;, β&sub2; aus den obigen Gleichungen erhalten, wobei β&sub1; = 90º+Δ/2 und β&sub2; = 90º-Δ/2 ist.
Die Figuren 16 und 17 geben die Werte von β&sub1; und β&sub2; in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel α des diffus reflektierenden Reflexionswinkels 77 bezüglich der Achse des Düsenbereichs 18a, und der Höhe H zwischen dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a und der Lichtquelle 78 wieder, wobei der Durchmesser D1 und die Länge H des Düsenbereichs 18, und der Durchmesser D2 des Reflexionsmittels 77 vorgegebene Werte haben. In der Figur 16 betragen der Durchmesser D1 und die Länge H des Düsenbereichs 18a 0,71 mm bzw. 3 mm, und beträgt der Durchmesser D2 des Reflexionsmittels 5 mm. In diesem Fall muß der Lichtaufnahmewinkel β der Überwachungskamera 70 beispielsweise auf (90º ± 7º) eingestellt werden, wenn der Richtwinkel des wirksamen Lichts, das von dem diffuse reflektierenden Reflexionsmittel 77 reflektiert wird, ungefähr ±7 Grad beträgt. Damit β&sub1; 83º oder größer ist, und β&sub2; 97º oder kleiner ist, müssen der Neigungswinkel α&sub1; des Reflexionsmittels 77 bezüglich des Düsenbereichs 18a, und die Höhe h&sub1; von dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a bis zu der Lichtquelle 78 auf Werte eingestellt werden, die in den Schräglinien-Gebieten liegen. Eine solche Einstellung von α und h&sub1;, wie sie oben beschrieben wurde, hat zur Folge, daß das von dem Reflexionsmittel 77 reflektierte Licht, das von der Kamera 70 aufgenommen wird, eine genügende Intensität hat, um der Kamera 70 zu ermöglichen, die Bildaufnahmeverarbeitung auszuführen.
In der Figur 17 betragen der Durchmesser D1 und die Länge H des Düsenbereichs 18a 1,3 mm bzw. 11 mm, und beträgt der Durchmesser D2 des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 9 mm. In diesem Fall muß beispielsweise der Lichtaufnahmewinkel der Überwachungskamera 70 auf (90º ± 30º) eingestellt werden, wenn der Richtwinkel Δ des wirksamen Lichts, das von dem Reflexionsmittel 77 reflektiert wird, ungefähr ±30º beträgt. Folglich werden der Neigungswinkel α des Reflexionsmittels 77 bezüglich des Düsenbereichs 18a, und die Höhe h&sub1; von dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a bis zu der Lichtquelle 78 auf Werte eingestellt, die in der Figur 17 in den Schräglinien-Gebieten liegen.
Die Figuren 16 und 17 geben die Fälle wieder, in denen keine Lichtleitfaser fehlt. Wenn einige Lichtleitfasern 81 fehlen, wird der Abstand L zwischen dem Düsenbereich 18a und der Lichtquelle 78 erhöht, so daß ein Einfluß der fehlenden Lichtleitfasern vermieden werden kann.
Gemäß der oben beschriebenen Konstruktion werden der Neigungswinkel α des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 bezüglich des Düsenbereichs 18a, und die Höhe H von dem distalen Ende des Düsenbereichs 18a bis zu der Lichtquelle 78 so eingestellt, daß die Überwachungskamera 70 das wirksame reflektierte Licht empfängt, bei dem das Bild von der Kamera 70 aufgenommen werden kann. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich also von dem Stand der Technik, gemäß dem die diffus reflektierende Platte so angebracht ist, daß sie senkrecht zu der Düse verläuft. Folglich kann die Position der elektronischen Komponente 7 aufgrund der Position des von der Überwachungskamera 70 aufgenommenen Bildes der Komponente 7 genau erfaßt werden.
Es ist wünschenswert, daß der tatsächliche Reflexionswinkel Δ des diffus reflektierenden Reflexionsmittels 77 Null ist. Um dies zu erreichen, muß das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 eine gekrümmte Reflexionsoberfläche haben. Bei der vorhergehenden Ausführungsform wird jedoch der tatsächliche Reflexionswinkel Δ auf den vorgegebenen Wert eingestellt, so daß der Neigungswinkel des diffus reflektierenden Reflexionsmittels bezüglich des Düsenbereichs 18a linear eingestellt werden kann. Folglich kann das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 leicht gebildet werden.
Obwohl das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 bei der vorhergehenden Ausführungsform konisch ist, kann es so gebildet werden, daß es eine Reflexionsoberfläche hat, deren Neigungswinkel auf verschiedene Werte eingestellt werden kann. Weiterhin kann das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 eine gekrümmte Reflexionsoberfläche haben.
Das diffus reflektierende Reflexionsmittel 77 kann unabhängig von der Düse 18 sein. Obwohl bei der vorhergehenden Ausführungsform die Lichtquelle 78 halbkreisförmig ist, kann sie ringförmig angeordnete Lichtleitfasern 81 aufweisen, die dies in der Figur 18 gezeigt ist.
Die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen sollen nur die Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen und nicht in einem begrenzenden Sinn interpretiert werden. Die einzige Begrenzung wird durch den Geltungsbereich der nachfolgenden Patentansprüche festgelegt.

Claims

1. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, die aufweist: einen drehbaren Träger (3), der eine Bezugsebene hat und um eine zu der Bezugsebene senkrechte Drehwelle (2) gedreht wird, eine auf einem äußeren Umfang des drehbaren Trägers (3) angebrachte Saugdüse (18), die in einer zu der Bezugsebene im wesentlichen senkrechten Ebene zu drehen ist, wobei die Düse (18) eine Zykloidenbewegung ausführt, wenn sie während der Drehung des drehbaren Trägers (3) gedreht wird, wobei die Düse (18) ein distales Ende hat, das bei der Zykloidenbewegung eine Vielzahl von unteren Totpunkten hat, und Steuermittel (74), um die Düse (18) so zu steuern, daß sie einen Saugvorgang ausführt, bei dem eine Komponente (7) in das distale Ende der Düse (18) eingesaugt wird, wenn das distale Ende der Düse (18) einen vorgegebenen der unteren Totpunkte erreicht, und daß die Düse (18) den Saugvorgang beendet, wenn das distale Ende der Düse (18) den anderen oder einen anderen vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht, wobei die Vorrichtung weiterhin aufweist: eine Überwachungskamera (70), die das distale Ende der Düse (18) während der Zykloidenbewegung der Düse (18) bei dem unteren Totpunkt der Düse (18) überwacht, Betätigungsmittel (74), um aufgrund der Ausgangsinformation der Überwachungskamera (70) eine Abweichung des distalen Endes der Düse (18) von dem unteren Totpunkt zu erhalten, und Kompensationsmittel (74), um die Phase der Zykloidenbewegung so zu kompensieren, daß die Abweichung des distalen Endes der Düse (18) von dem unteren Totpunkt beseitigt wird.

2. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (74) als Abweichung einen Mittelwert einer Vielzahl von Werten der Abweichung des distalen Endes der Düse (18) von dem unteren Totpunkt erhalten.

3. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (74) die Abweichung des distalen Endes der Düse (18) von dem unteren Totpunkt nur in der Bewegungsrichtung der Zykloidenbewegung der Düse (18) erhalten.

4. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, die aufweist: einen drehbaren Träger (3), der eine Bezugsebene hat und um eine zu der Bezugsebene senkrechte Drehwelle (2) gedreht wird, eine auf einem äußeren Umfang des drehbaren Trägers (3) angebrachte Saugdüse (18), die in einer zu der Bezugsebene im wesentlichen senkrechten Ebene zu drehen ist, wobei die Düse (18) eine Zykloidenbewegung ausführt, wenn sie während der Drehung des drehbaren Trägers (3) gedreht wird, wobei die Düse (18) ein distales Ende hat, das bei der Zykloidenbewegung eine Vielzahl von unteren Totpunkten hat, und Steuermittel (74), um die Düse (18) so zu steuern, daß sie einen Saugvorgang ausführt, bei dem eine Komponente (7) in das distale Ende der Düse (18) eingesaugt wird, wenn das distale Ende der Düse (18) einen vorgegebenen der unteren Totpunkte erreicht, und daß die Düse (18) den Saugvorgang beendet, wenn das distale Ende der Düse (18) den anderen oder einen anderen vorgegebenen unteren Totpunkt erreicht, wobei die Vorrichtung weiterhin aufweist: eine Überwachungskamera (70), die die in das distale Ende der Düse (18) eingesaugte Komponente (7) während der Zykloidenbewegung der Düse (18) bei dem unteren Totpunkt der Düse (18) überwacht, Betätigungsmittel (74), um aufgrund der Ausgangsinformation der Überwachungskamera (70) eine Abweichung der in das distale Ende der Düse (18) eingesaugten Komponente (7) von dem unteren Totpunkt zu erhalten, und Kompensationsmittel (74), um die Phase der Zykloidenbewegung so zu kompensieren, daß die Abweichung des distalen Endes der Düse (18) von dem unteren Totpunkt beseitigt wird.

5. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 4, weiterhin gekennzeichnet durch diffuse Reflexionsmittel (77), die auf einem oberen Bereich des distalen Endes der Düse (18) vorgesehen sind, um einfallendes Licht mit vorgegebener diffuser Richtcharakteristik zu reflektieren, und eine Lichtquelle (78), die vorgesehen ist, um Licht auf das diffuse Reflexionsmittel (77) zu werfen, und die so positioniert ist, daß nutzbares reflektiertes Licht mit großer reflektierter Intensität aus dem von den diffusen Reflexionsmitteln (77) reflektierten Licht in die Überwachungskamera (70) fallen kann.

6. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der diffusen Reflexionsmittel (77) bezüglich der Düse (18), und die Position der Lichtquelle (78) bezüglich der Düse (18) so festgelegt werden, daß ein Lichteinfallswinkel β der Überwachungskamera (70), die das nutzbare reflektierte Licht aus dem von den diffusen Reflexionsmitteln (77) diffus reflektierten Licht erhält, die folgende Beziehung erfüllt:

β = 90º ± Δ/2 (in Winkelgrad)

wobei Δ (in Winkelgrad) der Winkel der diffusen Reflexion des nutzbaren reflektierten Lichts ist, das von den diffusen Reflexionsmitteln (77) reflektiert wird.

7. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die diffusen Reflexionsmittel (77) vollständig auf der Düse (18) angebracht sind.

8. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (78) eine Vielzahl von ringförmig um den unteren Totpunkt herum angeordneten Punktlichtquellen (81) aufweist.

9. Vorrichtung zum Montieren von Komponenten, gemäß Anspruch 5, weiterhin gekennzeichnet durch ein Unterbrechungselement (82, 83), das eine optische Bahn unterbricht, die sich von der Lichtquelle (78) bis zu der in das distale Ende der Düse eingesaugten Komponente (18) erstreckt.