DE69500499T2

DE69500499T2 - Verfahren und Montagevorrichtung zum Befestigen von Komponenten in spezifischen Positionen

Info

Publication number: DE69500499T2
Application number: DE69500499T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Ota
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2015-01-21
Also published as: EP0664666B1; JPH07212096A; EP0664666A1; DE69500499D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Montieren von Bauteilen an bestimmten Positionen, insbesondere von Chipbauteilen auf einem Substrat, wie z.B. einer gedruckten Leiterplatte, wobei das Verfahren die Schritte aufweist des Aufnehmens der Bauteile durch eine Mehrzahl von Anziehungsdüseneinheiten, des Transferrierens dieser Bauteile und des Anordnens derselben in einem Erfassungsbereich einer optischen Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung einer projizierten Breite der Bauteile Lichtstrahlen emittiert, des Unterziehens jedes dieser Bauteile einem Erkennungsprozeß, zur Erkennung der Bauteile und/oder ihrer Lage relativ zu den Anziehungsdüseneinheiten, wobei der Erkennungsprozeß eine vorbereitende Rotation der Bauteile und einen Haupterkennungsprozeß enthält, in dem Daten in der projizierten Breite unter Rotation der Bauteile erhalten werden und wobei die Projektionen der Bauteile, die an den Anziehungsdüseneinheiten anhaften, einander nicht überlappen, und des Montierens der Bauteile an den gewünschten Positionen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Montagevorrichtung zum Montieren von Bauteilen an bestimmten Positionen, insbesondere von Chipbauteilen auf einem Substrat, wie z.B. einer gedruckten Leiterplatte, wobei die Montagevorrichtung aufweist eine bewegbare Montagekopfeinheit, die eine Mehrzahl von Anziehungsdüseneinheiten aufweist, zum Aufnehmen der Bauteile von einer Bauteilzuführeinheit, eine optische Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung einer projizierten Breite dieser Bauteile Lichtstrahlen emittiert, eine Steuereinheit zur Steuerung der Montagekopfeinheit, die eine Erkennungs-Steuereinrichtung aufweist zur Steuerung von Erkennungsprozessen für die Erkennung der Bauteile und/oder deren Positionen relativ zu den Anziehungsdüseneinheiten, und wobei die Projektionen der Bauteile, die an den Anziehungsdüseneinheiten anhaften, einander nicht überlappen.
Bis jetzt ist allgemein eine Chipbauteil-Montagemaschine bekannt gewesen, bei der ein Chipbauteil, wie beispielsweise ein elektronisches Bauteil, ähnlich einem IC, usw., von dem Bauteilzuführabschnitt durch eine Chipbauteil-Montagekopfeinheit angezogen wird, zu einem positionierten, gedruckten Substrat übertragen und an einer vorbestimmten Position auf dem gedruckten Substrat montiert wird. Diese Montagemaschine besitzt gewöhnlich eine Kopfeinheit, die zum Bewegen in der X-Achsen- und der Y-Achsen-Richtung angepaßt ist, und eine Anziehung sdüse, die für ein Bewegen in der Z-Achsen-Richtung und drehbar angepaßt ist, und ist mit einer Antriebseinrichtung zum Bewegen in verschiedenen Richtungen und für eine Rotation versehen. Durch Steuern dieser Antriebseinrichtung und der einen negativen Druck zuführenden Einrichtung für die Anziehungsdüse durch den Steuerabschnitt wird das Chipbauteil automatisch angezogen und montiert.
Bei einer solchen Montagemaschine besitzt die Position des Bauteils, wenn es an die Anziehungsdüse angezogen wird, einen gewissen Grad einer Streubreite, und es ist erforderlich, die Montageposition entsprechend der positionsmäßigen Abweichung des Bauteils zu korrigieren.
Deshalb ist, wie dies in der JP-A-4 322 924 offenbart ist, ein Gerät bekannt geworden, bei dem die Kopfeinheit mit einer optischen Erfassungseinrichtung versehen ist, die aus einem einen parallelen Lichtstrahl emittierenden Abschnitt und einem Licht aufnehmenden Abschnitt, die gegenüberliegend zueinander auf beiden Seiten eines Gebiets angeordnet sind, durch das die Anziehugnsdüsen angehoben und erniedrigt werden, so daß die Projektion des Chipbauteils, das an die Anziehungsdüse angezogen wird, erfaßt wird und der das Chipbauteil anziehende Zustand auf der Basis dieser Erfassung erkannt wird.
Dies bedeutet, daß, als ein Bauteilerkennungsprozeß, dieses Gerät die Projektion des Chipbauteils erkennt (den Bereich, in dem die parallelen Lichtstrahlen durch das Chipbauteil unterbrochen werden), das an die Anziehungsdüse angezogen ist und zwischen dem den Lichtstrahl emittierenden Abschnitt und dem Licht aufnehmenden Abschnitt der optischen Erfassungseinrichtung positioniert ist, während sich die Anziehungsdüse dreht, und auf der Basis dieser Erfassungsdaten die Werte entsprechend den Breiten der kürzeren Seite und der längeren Seite des Chipbauteils durch Prüfen der rotationsmäßigen Position, unter der die Projektionsbreite ein Minimum wird und durch Berechnen des minimalen Werts, erhält. Der das Chipbauteil anziehende Zustand wird dahingehend beurteilt, ob er normal ist oder nicht, und zwar auf der Basis des Vergleichs dieses Werts mit der tatsächlichen Chip-Größe, und, falls er normal ist, wird die positionsmäßige Abweichung der Mitten- bzw. Mittelposition des Chipbauteils berechnet und die Befestigungspositionskorrektur wird aus den Erfassungsdaten vorstehend erhalten.
Daraufhin wurde, obwohl die Kopfeinheit für das Gerät, das in der Patentveröffentlichung vorstehend offenbart ist, mit nur einer Anziehungsdüse versehen ist, ein Gerät vorgeschlagen, um die Montageeffektivität zu verbessern, deren Kopfeinheit mit einer Vielzahl von Anziehungsdüsen versehen ist, so daß die Anziehungsdüse das entsprechende Bauteil anziehen und montieren kann.
Ein Verfahren zum Montieren von Bauteilen und eine Montagevorrichtung, wie sie vorstehend angegeben ist, sind aus dem Dokument EP-A-0 578 136 bekannt. Eine solche Montagevorrichtung weist drei Anziehungsdüseneinheiten auf, die jeweils eine Bewegung und Rotation eines jeweiligen, angezogenen Bauteils ermöglichen, um die vorstehende Breite davon innerhalb eines Paraliel-Lichtstrahl-Erfassungsbereichs zu erfassen.
Wenn eine Vielzahl von Anziehungsdüsen so vorgesehen ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, und der Chipbauteil-Anziehungszustand jeder Anziehungsdüse durch die Bauteilerkennung geprüft ist, die die optische Erfassungseinrichtung vorstehend verwendet, ist der Bauteilerkennungsprozeß für jedes angezogene Bauteil so weit mit einer gewissen Zeitverzögerung gestartet worden, daß die Projektionsbreiten, usw., vorstehend leicht berechnet werden können.
Dieser Prozeß ist in Fig. 12 als ein Zeitdiagramm für den Fall dargestellt, wo die Kopfeinheit mit zwei Anziehungsdüsen versehen ist. Auf der Seite der ersten Anziehungsdüse werden die Anziehung eines Chipbauteils, die Bauteilerkennung mittels der optischen Erfassungseinrichtung vorstehend und die Montage des Bauteils aufeinanderfolgend ausgeführt. Andererseits wird die Anziehung der zweiten Anziehungsdüse nach dem Abschluß der Anziehung durch die erste Anziehungsdüse gestartet und die Bauteilanziehung und die Bauteilerkennung werden aufeinanderfolgend auch auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse ausgeführt. Allerdings wird die Bauteilerkennung auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse mit einer Zeitverzögerung nach dem Abschluß der Bauteilerkennung auf der Seite der ersten Anziehungsdüse gestartet; das bedeutet, daß in dem Fall, wo das Bauteil noch auf der Seite der ersten Anziehungsdüse erkannt wird, wenn die Anziehung auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse abgeschlossen ist, der Start der Bauteilerkennung auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse verzögert wird, bis die Bauteilerkennung auf der Seite der ersten Anziehungsdüse abgeschlossen ist.
Deshalb wird eine Warteperiode für eine Zeiteinstellung zwischen der Anziehungsbewegung und der Bauteilerkennung auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse produziert, und, falls die Bauteilerkennung länger auf der Seite der ersten Anziehungsdüse wird, wird diese Warteperiode auch länger, was einen Zeitverlust während der Montagezeit von einem Anziehen zu einem Befestigen produziert, was eine erwünschte Reduktion der Montagezeit verhindert.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Montagevorrichtung für den vorstehend angegebenen Typ zu schaffen, der eine verbesserte Bauteilerkennung ermöglicht, um so die Bauteilmontagezeit durch Reduzieren der Zeitverzögerung zwischen den Erkennungsprozessen der jeweiligen, angezogenen Bauteilen zu verkürzen.
In Bezug auf das Verfahren wird die vorstehend erwähnte Aufgabe der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der Zeitpunkt für die Erkennungsprozesse für eine Mehrzahl von Bauteilen durch eine Zeitpunkt-Einstelleinrichtung in Abhängigkeit voneinander derart eingestellt wird, daß ein Erkennungsprozeß für ein erstes Bauteil zumindest teilweise mit dem Erkennungsprozeß für ein zweites Bauteil überlappt.
Demgemäß wird die Zeitverzögerung zwischen Bauteilerkennungen an den jeweiligen Anziehungsdüsen kleiner und die Wartezeit für Zeiteinstellungen wird kürzer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Zeitpunkt derart eingestellt, daß, während der Erkennungsprozeß für die erste Komponente ausgeführt wird, die vorbereitende Rotation von mindestens einem weiteren Bauteil durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird der Zeitpunkt der Haupterkennungsprozesse für eine Mehrzahl von Bauteilen derart eingestellt, daß die Haupterkennungsprozesse in Abfolge durchgeführt werden, wobei diese Haupterkennungsprozesse einander nicht überlappen.
Demgemäß kann, da ein Haupterkennungsprozeß eines ersten Bauteils nur die vorbereitende Rotation einer oder mehrerer anderer Bauteile überlappt und nicht andere Haupterkennungsprozesse anderer Bauteile überlappt, die Zeitverzögerung zwischen Bauteilerkennungen reduziert werden, allerdings kann die Verarbeitungskapazität der Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Projektionsbreitendaten relativ klein sein, da die Haupterkennungsprozesse in Abfolge durchgeführt werden.
In Bezug auf das Gerät wird die vorstehend erwähnte Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuereinheit eine Zeitpunkt-Einstelleinrichtung enthält, zum Einstellen des Zeitpunkts der Erkennungsprozesse für eine Mehrzahl von Bauteilen in Abhängigkeit voneinander derart, daß die Erkennungsprozesse zumindest teilweise einander überlappen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erkennungs-Steuereinrichtung so ausgelegt, den Zeitpunkt der Erkennungsprozesse derart einzustellen, daß während der Durchführung des Erkennungsprozesses für ein erstes Bauteil die vorbereitende Rotation für mindestens ein weiteres Bauteil durchgeführt wird.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Zeitpunkt-Einstelleinrichtung dazu ausgelegt, die Zeitpunkte einer Mehrzahl von Haupterkennungsprozessen für eine Mehrzahl von Bauteilen derart einzustellen, daß diese in Abfolge ausgeführt werden.
Die Montagevorrichtung ist deshalb vorteilhaft dahingehend, daß sie beträchtlich die Bauteilerkennungsperiode mit einer relativ kleinen Verarbeitungskapazität der Steuereinheit reduzieren kann.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in größerem Detail anhand einer bevorzugten Ausführungsform davon in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen dargestellt und erläutert, wobei:
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht, die eine Chipbauteil-Montagemaschine darstellt, die ein Bauteilerkennungsgerät gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt,
Figur 2 zeigt eine schematische Vorderansicht der Chipbauteil-Montagemaschine gemäß Figur 1,
Figur 3 zeigt eine Vorderansicht, die die prinzipiellen Bereiche einer Kopfeinheit der Bauteil-Montagemaschine gemäß Figur 1 darstellt, wobei die Kopfeinheit zwei Anziehungsdüsen zum Anziehen von Bauteilen umfaßt,
Figur 4 zeigt eine schematische Draufsicht einer Lasereinheit zur Erfassung von Bauteilen, wobei die Lasereinheit auf der Kopfeinheit, die in Figur 1 dargestellt ist, vorgesehen ist,
Figur 5 zeigt ein Blockdiagramm, das das Steuersystem der Bauteil-Montagemaschine gemäß Figur 1 darstellt,
Figur 6 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Steuerung des Montagevorgangs darstellt, der durch die Montagemaschine gemäß Figur 1 durchgeführt wird,
Figur 7 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Programm eines Haupterkennungsprozes ses bei der Steuerung des Montagevorgangs darstellt, der durch die Bauteil-Montagemaschine gemäß Figur 1 ausgeführt wird,
Figur 8 zeigt eine erläuternde Ansicht, die den rotierenden Vorgang des Chipbauteils während des Bauteilerkennungsprozesses darstellt, wobei das Bauteil in einem Erfassungsbereich der Lasereinheit, die in Figur 4 dargestellt ist, plaziert wird,
Figur 9 zeigt ein Flußdiagramm, das ein anderes Beispiel des Programms des Haupterkennungsprozesses bei der Steuerung des Montagevorgangs darstellt, der durch die Montagemaschine gemäß Figur 1 ausgeführt wird,
Figur 10 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Zeitpunkte der Montagevorgänge darstellt, einschließlich eines anziehenden Vorgangs und des Erkennungsprozesses für zwei Bauteile, die an zwei Anziehungsdüsen angezogen sind,
Figur 11 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Steuerung des Montagevorgangs darstellt,
Figur 12 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das die Zeitrelation des anziehenden Vorgangs, des Bauteilerkennungsprozesses und des Montagevorgangs basierend auf dem Stand der Technik darstellt.
Die Fig. 1 und 2 stellen die Gesamtstruktur einer Bauteil-Montagemaschine einer Ausführungsform dieser Erfindung dar. Wie dargesetilt ist, ist eine Fördereinrichtung 2 zum Bevördern von gedruckten Substraten auf der Grundplatte 1 installiert, wobei das gedruckte Substrat auf der Fördereinrichtung 2 befördert wird und zu einem Anschlag an einer vorbestimmten Bauteil-Montageposition gebracht wird.
Auf den Seiten der Fördereinrichtung 2 sind Bauteilzuführabschnitte 4 angeordnet, wobei jeder mit vielen Reihen von Bandzuführeinrichtungen 4a versehen ist. Jede Bandzuführeinrichtung 4a ist zum Abgeben eines Bands ausgelegt, das Chipbauteile 20, wie beispielsweise IC's, Transistoren, Kondensatoren, usw., unter regelmäßigen Intervallen von einer Haspel trägt und enthält, und ist mit einem Zuführmechanismus vom Sperrklinken-Typ versehen, der an dem das Band abgebenden Ende vorgesehen ist, so daß das Zuführeinrichtungsband 4a intermittierend ausgegeben werden kann, wenn die Chipbauteile durch eine Kopfeinheit 5, die später beschrieben wird, aufgenommen werden.
Die Kopfeinheit 5 ist zum Bewegen sowohl in der X-Achsen-Richtung (Richtung der Fördereinrichtung 2) als auch in der Y-Achsen-Richtung (Richtung senkrecht zu der X-Achsen-Richtung auf einer horizontalen Ebene) ausgelegt und oberhalb der Grundplatte 1 installiert.
Dies bedeutet, daß, während ein Paar festgelegter Schienen 7, die in der Y-Achsen- Richtung erstreckt sind, und eine Kugelumlaufspindel 8, die durch einen Y-Achsen- Servomotor 9 gedreht wird, auf der Grundplatte 1 angeordnet sind, ein Kopfeinheit- Trageteil 11 auf den festgelegten Schienen 7 getragen wird, und ein Nutbereich 12, der auf dem Trageteil 11 vorgesehen ist, wird in einem eingeschraubten Eingriff mit der Kugelumlaufspindel 8 gebracht. Das Trageteil 11 ist mit einem Führungsteil 13, das in der X-Achsen-Richtung erstreckt ist, und einer Kugelumlaufspindel 14, die durch einen X-Achsen-Servomotor 15 gedreht wird, versehen, wobei eine Kopfeinheit 5 bewegbar durch das Führungsteil 13 getragen ist, und ein Nutbereich (nicht dargestellt), der in dieser Kopfeinheit 5 vorgesehen ist, steht in eingeschraubtem Eingriff mit der Kugelumlaufspindel 14. Während die Kugelumlaufspindel 8 durch den Betrieb des Y-Achsen-Servomotors 9 gedreht wird und das Trageteil 11 in der Y-Achsen-Richtung bewegt wird, wird die Kugelumlaufspindel 14 durch den Betrieb des X-Achsen-Servomotors 15 gedreht und die Kopfeinheit 5 wird in der X-Achsen- Richtung relativ zu dem Trageteil 11 bewegt.
Der Y-Achsen-Servomotor 9 und der X-Achsen-Servomotor 15 sind jeweils mit einer Positionserfassungseinrichtung 10 und 16 versehen, die jeweils aus einem Codierer gebildet sind.
Die Kopfeinheit 5 ist mit einer Vielzahl von Anziehungsdüsen und einer Antriebseinrichtung zum vertikalen Übertragen und Drehen jeder Anziehungsdüse versehen. Wie auch in Fig. 3 dargestellt ist, ist diese Ausführungsform, auf der Kopfeinheit 5, mit einer ersten und einer zweiten Anziehungsdüse 21 und 22, zwei Z-Achsen-Servomotoren als Antriebseinrichtungen für eine vertikale Überführung jeder Anziehungsdüse 21, 22 und zwei R-Achsen-Servomotoren als Antriebseinrichtungen zum Drehen jeder Anziehungsdüse 21, 22 versehen.
Die Anziehungsdüsen 21, 22 sind auf den unteren Enden deren hohlen Düsenwellen 21a, 22a installiert, die Düsenwellen 21a, 22a sind auf deren jeweiligen Gehäusen (nicht dargestellt) in einem Zustand montiert, der in der Lage ist, vertikal zu gleiten, allerdings nicht zum Rotieren relativ zueinander in der Lage ist, und jedes Gehäuse ist drehbar auf dem Rahmen der Kopfeinheit 5 gehalten; demzufolge ist jede Anziehungsdüse 21, 22 zum Übertragen in der Z-Achsen- (vertikalen) Richtung und Rotieren um die R-Achse (Düsenachse) in die Lage versetzt. Weiterhin wird jede Düsenwelle 21a, 22a in der Z-Achsen-Richtung durch jeden Z-Achsen-Servomotor 23, 24 über Übertragungseinrichtungen (nicht dargestellt) angetrieben und jedes Gehäuse vorstehend wird für eine Rotation durch jeden R-Achsen-Servomotor über Übertragungseinrichtungen (nicht dargestellt) angetrieben.
Die Servomotoren vorstehend 23 bis 26 sind mit Positionserfassungseinrichtungen 27 bis 30 jeweils versehen. Jede Düsenwelle 21a, 22a ist mit einer negativen Druck zuführenden Einrichtung (nicht dargestellt) über Ventile, usw., verbunden, so daß der negative Druck für eine Bauteilanziehung zugeführt wird, wenn dies erforderlich ist.
Auf dem unteren Endbereich der Kopfeinheit 5 ist eine Lasereinheit 31 als optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Projektionen der Chipbauteile K1, K2, die an die Anziehungsdüsen 21, 22 angezogen sind, angeordnet. Diese Lasereinheit 31 besitzt einen Lasererzeugungsabschnitt (einen parallelen Lichtstrahl emittierenden Abschnitt) 31a und einen Detektor (Lichtaufnahmeabschnitt) 31b, und dieser Lasererzeugungsabschnitt 31a und der Detektor 31b sind entgegengesetzt zueinander auf beiden Seiten eines Raums angeordnet, in dem Chipbauteile K1 und K2, die an die Anziehungsdüsen 21 und 22 angezogen sind, angeordnet werden, während sie erkannt werden. Der Detektor 31b ist aus einer CCD aufgebaut.
Die Anziehungsdüsen 21 und 22 sind seitlich relativ zu der Laseremittierrichtung angeordnet und um einen vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet, so daß die Projektionen der Chipbauteile K1 und K2, die an die Anziehungsdüsen 21 und 22 angezogen sind, nicht einander überlappen.
Fig. 5 stellt eine Ausführungsform des Steuersystems dar. In diesem Diagramm ist die Bauteil-Montagemaschine mit einer Hauptsteuereinheit 40 versehen, die mit einer Achsen-Steuereinheit (einem -Treiber) 41, einer Eingabe/Ausgabeeinrichtung 42 und einem Hauptprozessor 43 versehen ist.
Der Y-Achsen-Servomotor 9, der X-Achsen-Servomotor 15, die Z-Achsen-Servomotoren 23, 24 zum Anziehen der Düsen 21, 22 der Kopfeinheit 5, die R-Achsen-Servomotoren 25, 26 und die Positionserfassungseinrichtungen 10,16, 27 bis 30, die für diese Servomotoren vorgesehen sind, sind elektrisch mit der Achsen-Steuereinheit 41 der Hauptsteuereinheit 40 verbunden. Die Betriebsweisen der Servomotoren 9,15, 23 bis 26 werden durch die Achsen-Steuereinheit 41 gesteuert.
Die Lasereinheit 31 ist elektrisch mit dem Lasereinheit-Prozessor (Berechnungsverarbeitungseinrichtung) 35 verbunden, so daß der Berechnungsprozeß der Bauteilerkennungsinformationen, wie beispielsweise eine Bauteilprojektionsbreite, ein Düsenrotationswinkel, usw., durch diesen Lasereinheit-Prozessor 35 auf der Basis von Ausgängen der Lasereinheit 31 und der Positionserfassungseinrichtungen 29, 30 durchgeführt wird. Dieser Lasereinheit-Prozessor 35 ist mit dem Hauptprozessor 43 über die Eingabe/Ausgabeeinrichtung 42 des Hauptprozessors 40 verbunden. In dieser Ausführungsform ist es für den Lasereinheit-Prozessor schwierig, und zwar aufgrund seiner Fähigkeit, eine Berechnung der Projektionsbreite eines anderen Chipbauteils zu starten, während die Projektionsbreite, usw., eines Bauteils berechnet wird (das bedeutet jeweilige Berechnungen teilweise in Überlappung zueinander auszuführen), und es ist erforderlich, Berechnungen für jeweilige Chipbauteile in deren perfekt verzögerten Periode auszuführen. Ein solcher Lasereinheit-Prozessor 35 ist ein solcher, der allgemein in dieser Art von einem Erkennungssystem verwendet wird.
Der Hauptprozessor 43 steuert die Betriebsweisen der Servomotoren 9, 15, 23 bis 26 über die Achsen-Steuereinheit 41, so daß das Chipbauteil automatisch angezogen, erkannt und montiert wird, und führt Prozesse aus, wie beispielsweise Lesen der Informationen von dem Lasereinheit-Prozessor 35 über die Eingabe/Ausgabeeinrichtung 42. Da dieser Hauptprozessor 43 entsprechend einem solchen Programm steuert, wie dies in dem Flußdiagramm, das später beschrieben werden wird, dargestellt ist, wird er funktional die Anziehungssteuereinrichtung 44, die Erkennungssteuereinrichtung 45, die Zeitpunkteinstelleinrichtung 46 und die Montagesteuereinrichtung 47 umfassen.
Das bedeutet, daß die Anziehungssteuereinrichtung 44 die Betriebsweisen der Kopfeinheit 5 und der Anziehungsdüsen 21 und 22 so steuert, daß sie Chipbauteile von der Bandzuführeinrichtung 4a des Bauteilzuführabschnitts 4 anziehen, und, in dieser Ausführungsform, nehmen die Anziehungsdüsen 21 und 22 ein Anziehen von Chipbauteilen in Folge vor.
Die Erkennungssteuereinrichtung 45 führt für jedes der Bauteile K1 und K2, die an jede Anziehungsdüse 21 und 22 angezogen ist, den Bauteilerkennungsprozeß unter Betätigen der R-Achsen-Servomotoren 25 und 26, um die Anziehungsdüsen 21 und 22 zu rotieren, und zwar nachdem die Bauteile angezogen sind, und den Prozeß einer Erkennung in dem Chipbauteil-Anziehungszustand auf der Basis der Informationen, die von dem Lasereinheit-Prozessor 35, während einer Rotation der Anziehungsdüsen, erhalten sind, aus. In dieser Ausführungsform wird, als der Bauteilerkennungsprozeß, der Prozeß einer Erkennung des Chipbauteil-Anziehungszustands auf der Basis der Informationen ausgeführt, die von der Lasereinheit 35 erhalten sind, während einer Rotation der Anziehungsdüsen in dem Sinne zur Erkennung nach dem vorbereitenden Rotationsprozeß ausgeführt, in dem die Anziehungsdüsen in einem Sinne entgegengesetzt zu demjenigen für eine Erkennung ausgeführt wird.
Die Zeitpunkteinstelleinrichtung 46 stellt den Zeitpunkt des Bauteilerkennungsprozesses so ein, daß sich die Periode des Bauteilerkennungsprozesses für das Bauteil, das an eine Anziehungsdüse angezogen ist, mindestens teilweise mit der Periode des Bauteilerkennungsprozesses für das Bauteil überlappt, das an die andere Anziehungsdüse angezogen ist; in dieser Ausführungsform wird, während der Bauteilerkennungsprozeß für das Bauteil ausgeführt wird, das an die erste Anziehungsdüse 21 angezogen ist, die vorbereitende Rotation des Bauteils, das schon an der zweiten Anziehungsdüse 22 angezogen ist, gestartet.
Die Montagesteuereinrichtung 37 steuert die Betriebsweisen der Kopfeinheit 5 und der Anziehungsdüsen 21 und 22 so, daß das Chipbauteil an der vorbestimmten Position auf dem gedruckten Substrat montiert wird.
Ein Beispiel von Steuerungen durch die Hauptsteuereinheit 40 wird teilweise unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind, beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung für die Flußdiagramme werden die vorbereitende Rotation und der Haupterkennungsvorgang unter der Annahme beschrieben, daß das Chipbauteil rechteckig ist und sich das Chipbauteil, wenn es angezogen ist, und die Lasereinheit in einer positionsmäßigen Beziehung so befinden, daß sich die längere Seite der Chipbauteile allgemein parallel zu dem Laserstrahl innerhalb eines bestimmten Rotationswinkelfehlers befinden. Allerdings können die kürzere Seite und die längre Seite des Chipbauteils umgekehrt positioniert werden oder können zwei Seiten eines allgemein quadratischen Chipbauteils sein.
Wie in Fig. 6 zu sehen ist, wird, wenn der Montagevorgang gestartet wird, jede Anziehungsdüse 21, 22 mit einem negativen Anziehungsdruck in dem Schritt S1 versorgt, und ein Chipbauteil K1 wird an die erste Anziehugnsdüse 21 an dem Schritt S2 angezogen. Um dies praktischer zu beschreiben, wird in diesem Anziehungsvorgang die Kopfeinheit 5 zu oberhalb des Bauteilzufuhrabschnitts 4 übertragen; wenn die Kopfeinheit 5 die Position erreicht, wo die Anziehungsdüse 21 der Bandzuführeinrichtung 4a entspricht, wird die Anziehungsdüse 21 abgesenkt und zieht das Chipbauteil K1 an.
Wenn der Anziehungsvorgang durch die erste Anziehungsdüse 21 abgeschlossen ist, und zwar an dem Schritt S3, wird die erste Anziehungsdüse 21 zu einer vorbestimmten Erkennungshöhe entsprechend der Lasereinheit 31 angehoben und die vorbereitende Rotation der ersten Anziehungsdüse 21 wird gestartet. Um es praktisch auszudrücken, wird durch diese vorbereitende Rotation, die in Fig. 8 dargestellt ist, die Anziehungsdüse 21, die ein Chipbauteil K1 anzieht, um einen bestimmten Winkel θ s in einem Sinne konträr zu demjenigen für die Erkennungsrotation (in Uhrzeigerrichtung in Fig. 8) rotiert, wie dies durch die einpunktierten Linien dargestellt ist. Durch diese vorbereitende Rotation wird ein Zustand des Chipbauteils K1 sicher erhalten, bei dem seine längere Seite zu einer bestimmten Seite relativ zu der Laserstrahlrichtung geneigt ist, und dieser Zustand wird als die anfängliche Position zum Ausführen des Haupterkennungsprozesses angenommen.
In Folge wird, an dem Schritt S4, beurteilt, ob die vorbereitende Rotation der Anziehungsdüse 21 abgeschlossen ist, oder nicht. Wenn die vorbereitende Rotation abgeschlossen ist, geht die Betriebsweise zu dem Schritt 55 über und der Haupterkennungsprozeß für das Chipbauteil K1, das an die erste Anziehungsdüse 21 angezogen ist, wird so ausgeführt, wie dies später im Detail beschrieben ist.
Andererseits wird, nach Abschluß des Anziehungsvorgangs durch die erste Anziehungsdüse 21, der Anziehungsvorgang durch die zweite Anziehungsdüse 22 an dem Schritt S7 in derselben Art und Weise wie der Anziehungsvorgang durch die erste Anziehungsdüse 21 ausgeführt, und, wenn dieser Anziehungsvorgang abgeschlossen ist, und zwar in dem Schritt S8, wird die zweite Anziehungsdüse 22 auf eine vorbestimmte Erkennungshöhe entsprechend der Lasereinheit 31 angehoben und die vorbereitende Rotation der zweiten Anziehungsdüse 22 (dieselbe wie die vorbereitende Rotation der ersten Anziehungsdüse 21) wird gestartet. Der anziehende Vorgang und die vorbereitende Rotation der zweiten Anziehungsdüse 22 werden parallel zu den Schritten S3 bis S5 auf der Seite der ersten Anziehungsdüse 21 ausgeführt.
Dann wird, und zwar an dem Schritt S9, beurteilt, ob die vorbereitende Rotation der zweiten Anziehungsdüse 22 abgeschlossen ist oder nicht. Wenn diese vorbereitende Rotation der zweiten Anziehungsdüse 22 abgeschlossen ist, und zwar an dem Schritt S10, wird beurteilt, ob die Erkennung des Chipbauteils K1, das an die Anziehungsdüse 21 angezogen ist (Prozeß an dem Schritt S4 vorstehend) abgeschlossen ist oder nicht. Wenn beurteilt wird, daß die Erkennung des Chipbauteils K1 abgeschlossen ist, schreitet der Betrieb zu dem Schritt S11 fort und das Haupterkennungsverfahren für das Chipbauteil K2, das an die zweite Anziehungsdüse 22 angezogen ist, wird so ausgeführt, wie dies im Detail später beschrieben ist.
Als Prozeß nach dem Haupterkennungsprozeß (Schritt S5) auf der Seite der ersten Anziehungsdüse 21 wird das Chipbauteil K1 an dem Schritt S6 montiert. Praktisch wird, durch Übertragung der Kopfeinheit 5 zu der Zielposition oberhalb des gedruckten Substrats 3, unter Erniedrigung der ersten Anziehungsdüse 21 und Unterbrechen der negativen Druckversorgung das Chipbauteil K1 auf dem gedruckten Substrat 3 montiert. Andererseits wird, als die Prozesse nach dem Haupterkennungsprozeß (Schritt S11) auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse 22, und zwar an dem Schritt S12, beurteilt, ob der Montagevorgang des Chipbauteils K1 durch die Anziehungsdüse 21 vervollständigt ist oder nicht, wobei dann, wenn er vervollständigt ist, der Betrieb zu dem Schritt S13 fortschreitet, und der Montagevorgang des Chipbauteils K2 durch die zweite Anziehungsdüse 22 (derselbe wie der Montagevorgang durch die erste Anziehungsdüse 21) ausgeführt wird.
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, das das Programm des Haupterkennungsprozesses darstellt, der an jedem der Schritte S5 und S11 vorstehend ausgeführt wird. An dem Schritt S21 in diesem Programm werden die Projektionsbreite Ws, die Mittelposition Cs und der Rotationswinkel es des Chipbauteils in dem Fall, wenn die vorbereitende Rotation vorstehend vervollständigt ist, erfaßt. Daraufhin wird die Anziehungsdüse von Ihrer anfänglichen Position, die in Fig. 8 mit doppelpunktierten Linien dargestellt ist, in einer vorbestimmten Richtung für die Erkennung der Rotation (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8) um einen bestimmten Winkel θe rotiert, und während die Anziehungsdüse so rotiert wird, wird die Projektionsbreite W des Chipbauteils wiederholt erfaßt (Schritte S22, S23). Diese Projektionsbreite W des Chipbauteils ist durch die Berechnung des Lasereinheit-Prozessors 35 auf der Basis des Ausgangs der Lasereinheit 31 gegeben.
An dem Schritt S24 werden, während die minimale Projektionsbreite Wmin aus den Daten der Projektionsbreite W vorstehend erhalten wird, die Mittelposition Cm und der Rotationswinkel θm (Rotationswinkel, der sich auf die Position vor der vorbereitenden Rotation bezieht) erfaßt. Das bedeutet, daß, während das Chipbauteil, das an die Anziehungsdüse angezogen ist, gedreht wird, die Projektionsbreite minimal wird, wenn die längere Seite des Chipbauteils in derselben Richtung wie die Laserstrahirichtung gerichtet wird, und die Projektionsbreite Wmin (entsprechend der Länge der kürzeren Seite des Chipbauteils), die Mittelposition Cm und der Rotationswinkel θm in diesem Fall werden erfaßt.
Darauffolgend wird an dem Schritt S25 auf der Basis der Daten vorstehend, usw., beurteilt, ob die Bauteilanziehung normal ist oder nicht. Hier wird die Anziehung so beurteilt, daß sie normal ist, falls, zum Beispiel, der Wert entsprechend der Länge der kürzeren Seite des Bauteils, die von der Projektionsbreite Wmin vorstehend erhalten ist, und der Wert entsprechend der Länge der längeren Seite des Bauteils, die durch Berechnung aus den vorstehenden oder anderen Daten erhalten sind, ausreichend die tatsächlichen Längen der kürzeren und längeren Seite des Chipbauteils annähern, und der Rotationswinkel θm wird in dem vorbestimmten Bereich bestimmt und wird dahingehend beurteilt, daß er unzulänglich ist, falls dies nicht der Fall ist. Wenn er nicht normal ist (wenn die Anziehung unzulänglich ist), schreitet die Betriebsweise zu dem Schritt S26 fort und das Chipbauteil, das betroffen ist, wird nicht verwendet; wenn die Anziehung normal ist, schreitet die Betriebsweise zu dem Schritt S27 fort. An dem Schritt S27 werden die Länge der kürzeren Seite des Chipbauteils, die Abweichung der Bauteilmitte von der Düsenmitte in der Richtung der kürzeren Seite und die Abweichung des Rotationswinkels aus der Projektionsbreite Wmin vorstehend, die Mittelposition Cm und der Rotationswinkel θm erhalten. Weiterhin werden aus diesen und anderen Daten die Länge der längeren Seite des Bauteils und die Abweichung der Bauteilmitte von der Düsenmitte in der Richtung der längeren Seite durch Berechnung erhalten, und aus diesen werden die Befestigungspositions-Korrekturbeträge Xc, Yc und θc berechnet. Wenn das Chipbauteil an dem Schritt S6 oder S13 in Fig. 6 montiert wird, wird die Zielmontageposition durch diese Korrekturbeträge Xc, Yc und θc korrigiert.
Obwohl die Länge einer Seite (kürzere Seite) des angezogenen Bauteils aus der minimalen Projektionsbreite Wmin erhalten wird, während die Länge der anderen Seite (längere Seite) durch Berechnung in einem Beispiel des Haupterkennungsprozesses, der in Fig. 7 dargestellt ist, erhalten wird können die Längen der längeren und kürzeren Seite beide aus der erfaßten Projektionsbreite erhalten werden, wie dies in Fig. 9 als ein anderes Beispiel des Haupterkennungsprozesses dargestellt ist.
Der Prozeß der Fig. 9 wird nachfolgend beschrieben. Nach der vorbereitenden Rotation wird, während die Anziehungsdüse in der Bauteilerkennungsrichtung an dem Schritt S31 gedreht wird, die Projektionsbreite W des Chipbauteils erfaßt. Dann wird die rotationsmäßige Position, an der die Projektionsbreite minimal wird, erhalten, die Projektionsbreite Wmin, die Bauteilmittelposition Cm und der Rotationswinkel θm (der Rotationswinkel, der sich auf die Position vor der vorbereitenden Rotation bezieht) an diesem Beginn an dem Schritt S32 erfaßt, und die Projektionsbreite Wmin vorstehend, die Differenz (Cm-Cn) zwischen der Bauteilmittenposition Cm und der Düsenmittenposition Cn vorstehend und der Rotationswinkel em vorstehend werden als die Projektionsbreite Wy entsprechend der Länge der kürzeren Seite des Bauteils, die positionsmäßige Abweichung Yc in der Y-Achsenrichtung und die Rotationswinkelabweichung θc jeweils an dem Schritt S33 genommen.
Als nächstes werden die Projektionsbreite und die Bauteilmittenposition an dem Anfang, wenn die Anziehungsdüse bis zu dem Rotationswinkel von (θc + 90º) gedreht wird, erfaßt, und die Projektionsbreite vorstehend und die Differenz zwischen der Bauteilmittenposition und die Düsenmittenposition werden als die Projektionsbreite Wx entsprechend der Länge der längeren Seite des Bauteils und die positionsmäßige Abweichung Xc in der X-Achsen-Richtung jeweils an dem Schritt S34 genommen. Dann wird, nachdem die Anziehungsdüse an dem Schritt S35 bis zu einem eingestellten Rotationswinkel θfgedreht ist, der solche Erfassungen möglicht macht, die Anziehung dahingehend beurteilt, ob sie normal ist oder nicht, und zwar in dem Schritt S36, in derselben Art und Weise wie an dem Schritt S25 in Fig. 7, und, falls sie nicht normal ist, wird das Chipbauteil an dem Schritt S37 ausgesondert. Wenn die Anziehung normal ist, werden Korrekturbeträge mit der positionsmäßigen Abweichung Yc der Y-Achsen-Richtung, der rotationsmäßigen Winkelabweichung θc und der positionsmäßigen Abweichung Xc der X-Achsen-Richtung vorstehend an dem Schritt S38 erhalten.
Unter Vergleich des Falls entsprechend des Beispiels der Fig. 7 mit dem Fall entsprechend des Beispiels der Fig. 9, wenn das Chipbauteil kleiner ist, wird, da der Fehler des berechneten Werts größer werden kann, wenn die Länge der längeren Seite des Chipbauteils durch Berechnung, wie in Fig. 7, erhalten wird, und zwar aufgrund von Fehlern, die in den Daten für die Berechnung vorhanden sind, eine höhere Genauigkeit erhalten, wenn beide Seitenlängen durch eine Projektionsbreitenerfassung erhalten werden, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Andererseits ist, wenn das Chipbauteil größer ist, da eine größere positionsmäßige Abweichung des Bauteils während seiner Rotation auftreten kann, wenn das Bauteil schnell über einen großen Rotationswinkel gedreht wird, das Verfahren&sub3; bei dem der Rotationswinkel der Anziehungsdüse für die Projektionsbreitenerfassung kleiner gemacht wird, und die Länge der längeren Seite des Chipbauteils durch Berechnen so erhalten wird, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, für die Genauigkeit vorteilhaft. Deshalb ist es effektiv, selektiv den Prozeß, wie er in Fig. 7 dargestellt ist, oder den Prozeß, wie er in Fig. 9 dargestellt ist, entsprechend der Art der Chipbauteile einzusetzen.
Wenn ein solches Gerät, wie es vorstehend beschrieben ist, das Zeitdiagramm für den anziehenden Vorgang der Anziehungsdüsen 21 und 22 verwendet, sind der Bauteilerkennungsprozeß und der Montagevorgang so, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. In Fig. 10 zeigen A, B, B1, B2, C und W die Periode für einen Anziehvorgang, einen Bauteilerkennungsprozeß, eine vorbereitende Rotation in dem Bauteilerkennungsprozeß, einen Haupterkennungsprozeß in dem Bauteilerkennungsprozeß und einen Montagevorgang jeweils an.
Wie in dem Zeitablaufdiagramm dargestellt ist, werden, auf der Seite der ersten Düse, der Anziehungsvorgang für das Chipbauteil K1, der Erkennungsprozeß B für das Chipbauteil K1, der die vorbereitende Rotation B1 und den Haupterkennungsprozeß B2 umfaßt, und der Montagevorgang C1 für das Chipbauteil K1 in Folge ausgeführt.
Auf der Seite der zweiten Düse wird der Anziehungsvorgang A gestartet, nachdem der Anziehungsvorgang auf der Seite der ersten Düse abgeschlossen ist. Obwohl der Anziehungsvorgang A und die vorbereitende Rotation B1, der Haupterkennungsprozeß B2 und der Montagevorgang C für das Chipbauteil K2 in Folge auch auf der Seite dieser zweiten Düse ausgeführt werden, können der Anziehungsvorgang A und die vorbereitende Rotation B unter diesen in einer zeitlichen Überlappung mit dem Erkennungsprozeß auf der Seite der ersten Düse ausgeführt werden. Weiterhin werden, wenn der Erkennungsprozeß B auf der Seite der ersten Düse noch nicht abgeschlossen ist, wenn die vorbereitende Rotation B1 auf der Seite der zweiten Düse abgeschlossen ist, der Haupterkennungsprozeß B2 und der Montagevorgang C auf der Seite der zweiten Düse nach einem Ablauf einer Warteperiode W, bis der Erkennungsprozeß B auf der Seite der ersten Düse vervollständigt ist, ausgeführt.
Daraufhin befindet sich in dem Erkennungsprozeß für die Chipbauteile K1 und K2, da die vorbereitende Rotation B1 vor dem Haupterkennungsprozeß B2 ausgeführt wird, das Chipbauteil K1 zu dem Start des Haupterkennungsprozesses sicher in einem Zustand, der zu einer bestimmten Seite relativ zu dem Laserstrahl geneigt ist. Deshalb kann die minimale Projektionsbreite Wmin sicher erfaßt werden, während die Anziehungsdüse um einen bestimmten Winkel θe während des Haupterkennungsprozesses gedreht wird, und der Bauteilanziehungszustand kann schnell und akkurat erkannt werden.
Weiterhin ist, obwohl der Lasereinheit-Prozessor 35 nicht zum Berechnen der Projektionsbreiten, usw., für eine Vielzahl von Bauteilen, die sich teilweise miteinander überlappen, geeignet ist, da es nicht erforderlich ist, die Projektionsbreiten, usw., während der vorbereitenden Rotation vorstehend zu berechnen, gerade wenn sich die Periode einer vorbereitenden Rotation auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse mit derjenigen des Erkennungsprozesses auf der Seite der ersten Anziehungsdüse überlappt, dabei kein Problem für die Berechnung an dem Lasereinheit-Prozessor 35 vorhanden, falls die Haupterkennungsprozesse nicht miteinander überlappen. Demzufolge wird, da die vorbereitende Rotation in dem Erkennungsprozeß auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse während des Erkennungsprozesses auf der Seite der ersten Anziehungsdüse ausgeführt wird, die Periode eines Wartens W auf der Seite der zweiten Düse kürzer als diejenige in dem früheren Fall (siehe Fig. 12), wodurch der Zeitverlust während des Montagevorgangs von einem Anziehen zu einer Montage reduziert wird und die Montagezeit verkürzt wird.
Obwohl die Anziehungsvorgänge der Anziehungsdüsen 21 und 22 in der Ausführungsform vorstehend so gesteuert werden, und zwar als ein Beispiel für den Fall, wo simultane Anziehungen schwierig sind, daß die Anziehung durch die zweite Düse 22 ausgeführt wird, nachdem die Anziehung durch die erste Düse 21 abgeschlossen ist, können simultane Anziehungen entsprechend der positionsmäßigen Beziehung zwischen den Anziehungsdüsen 21, 22 und der Bandzuführeinrichtung 4a des Bauteilzuführeinrichtungsabschnitts 4 möglich sein. In einem solchen Fall kann der Anziehungsvorgang so gesteuert werden, wie dies in dem Flußdiagramm der Fig. 11 dargestellt ist.
In dem Beispiel, das in Fig. 11 dargestellt ist, werden, nachdem beide Anziehungsdüsen 21, 22 mit einem negativen Anziehungsdruck an dem Schritt S101 versorgt sind, die Anziehung des Bauteils K1 durch die erste Anziehungsdüse 21 (Schritt S102) und die Anziehung des Bauteils K2 durch die zweite Anziehungsdüse 22 (Schritt S107) simultan parallel ausgeführt und beide Anziehungsdüsen werden angehoben und vorbereitend parallel rotiert (Schritte S103 und S108). Danach sind die Beurteilung des Abschlusses der vorbereitenden Rotation auf der Seite der ersten Düse (Schritt S104), der Haupterkennungsprozeß (Schritt S105) und der Montagevorgang (Schritt S106) des Chipbauteils K1, die Beurteilung des Abschlusses der vorbereitenden Rotation auf der Seite der zweiten Düse (Schritt S109), die Beurteilung eines Abschlusses des Erkennungsprozesses des Chipbauteils K1 (Schritt S110), der Haupterkennungsprozeß des Chipbauteils K2 (Schritt S111) die Beurteilung des Abschlusses des Montagevorgangs des Chipbauteils K1 (S112) und der Montagevorgang des Chipbauteils K2 (Schritt S113) dieselben wie die Schritte S4 bis S6 und die Schritte S9 bis S13 in dem Flußdiagramm der Fig. 6.
Mit dieser Ausführungsform wird auch, da die vorbereitende Rotation in dem Erkennungsprozeß an der zweiten Anziehungsdüse ausgeführt wird, während der Erkennungsprozeß auf der Seite der zweiten Anziehungsdüse ausgeführt wird, der Zeitverlust reduziert. Diese Ausführungsform ist weiterhin vorteilhaft zur Verkürzung der Montagezeit, da die Anziehungen simultan durch eine Vielzahl von Anziehungsdüsen ausgeführt werden.
Die Ausführungsformen vorstehend können ohne Änderung des Zwecks dieser Erfindung modifiziert werden.
Zum Beispiel können, obwohl die Ausführungsform vorstehend an den Fall angepaßt ist, wo der Lasereinheit-Prozessor 35 nicht zum Berechnen der Projektionsbreiten, usw., für eine Vielzahl von Bauteile sich teilweise überlappend miteinander geeignet ist, wenn der Lasereinheit-Prozessor 35 zum Berechnen der Projektionsbreiten, usw., für eine Vielzahl von Bauteile in einer Überlappung miteinander geeignet ist, beide Bauteilerkennungsprozesse auf der Seite der ersten Düse und auf der Seite der zweiten Düse zueinander, mit deren Haupterkennungsprozessen eingeschlossen, überlappt werden.
Weiterhin kann die Zahl der Anziehungsdüsen, die auf der Kopfeinheit 5 angeordnet sind, drei oder mehr sein.
Gemäß der beschriebenen Ausführungsform wird, und zwar an einer Chipbauteil- Montagemaschine, die eine Kopfeinheit besitzt, die mit einer Vielzahl von Anziehungsdüsen versehen ist, da sie mit einer optischen Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Projektionen der Chipbauteile, die an die Anziehungsdüsen angezogen sind, einer Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Projektionsbreite des Chipbauteils, das an die Anziehungsdüse auf der Basis des Ausgangs der optischen Erfassungseinrichtung angezogen ist, einer Erkennungssteuereinrichtung zum Rotieren der Anziehungsdüse, die ein Chipbauteil anzieht, und zum Ausführen des Chipbauteil-Erkennungsprozesses für das Chipbauteil, das an die Anziehungsdüse auf der Basis der Informationen angezogen ist, die von der Berechnungseinrichtung während der Rotation der Anziehungsdüse erhalten sind, und einer Zeiteinstelleinrichtung zum Einstellen der Zeiten von Bauteilerkennungsprozessen so, daß die Perioden der Bauteilerkennungsprozesse für Bauteile, die an jeweilige Düsen angezogen sind, sich mindestens teilweise miteinander überlappen, versehen ist, die Zeitverzögerung zwischen den Bauteilerkennungsprozessen für die Bauteile jeweiliger Anziehungsdüsen kleiner. Deshalb kann der Zeitverlust während des Montagevorgangs reduziert werden und die Montagezeit kann verkürzt werden.
Gemäß der beschriebenen Ausführungsform dieser Erfindung wird, als der Bauteilerkennungsprozeß durch die Erkennungssteuereinrichtung, insbesondere dieser Montagemaschine, der Haupterkennungsprozeß zur Erkennung des Chipbauteil-Anziehungszustands ausgeführt, während die Anziehungsdüse in dem Sinn zur Erkennung nach Ausführen der vorbereitenden Rotation rotiert wird, in der die Anziehungsdüse um einen vorbestimmten Winkel in einem Sinn konträr zu dem vorbestimmten Sinn für eine Erkennungsrotation gedreht wird, und die Zeitabstimmung so durch die Zeiteinstelleinrichtung vorstehend eingestellt, daß, während der Bauteilerkennungsprozeß für eine Anziehungsdüse ausgeführt wird, die vorbereitende Rotation in dem Bauteilerkennungsprozeß für das Anziehen des Bauteils der anderen Anziehungsdüse ausgeführt wird. Demzufolge kann der Haupterkennungsprozeß schnell und akkurat aufgrund der vorbereitenden Rotation vorstehend ausgeführt werden. Weiterhin kann, gerade wenn es schwierig ist, die Projektionsbreitenberechnung, usw., gleichzeitig für eine Vielzahl von Chipbauteilen aufgrund der Kapazität der Berechnungseinrichtung auszuführen, die Zeitverzögerung zwischen den Bauteilerkennungsprozessen zum Anziehen von Bauteilen der jeweiligen Anziehungsdüsen kleiner gemacht werden und die Montagezeit kann innerhalb eines Bereichs, der kein Problem verursacht, verkürzt werden.
Weiterhin ist es, wenn die Bauteile aufeinanderfolgend an die jeweiligen Anziehungsdüsen angezogen werden, möglich, in Folge auf die Chipbauteilanziehung durch die erste Anziehungsdüse, während der Bauteilerkennungsprozeß für das Anziehen einer Komponente der ersten Anziehungsdüse ausgeführt wird, die Chipbauteilanziehung durch die zweite Anziehungsdüse und auch einen Teil des Bauteilerkennungsprozesses, auf die Anziehung vorstehend, fortfahrend auszuführen, was zum Reduzieren des Zeitverlustes effektiv ist.
Die Bauteile simultan an einer Vielzahl von Anziehungsdüsen anziehend zu gestalten ist vorteilhafter zur Verkürzung der Montagezeit.

Claims

1. Verfahren zum Montieren von Bauteilen (K1,K2) an bestimmten Positionen, insbesondere von Chipbauteilen auf einem Substrat, wie z.B. einer gedruckten Leiterplatte, wobei das Verfahren die Schritte aufweist des Aufnehmens der Bauteile (K1,K2) durch eine Mehrzahl von Anziehungsduseneinheiten (21,22), des Transferierens dieser Bauteile (K1,K2) und des Anordnens derselben in einem Erfassungsbereich einer optischen Erfassungseinrichtung (31), die zur Erfassung einer projizierten Breite (W) der Bauteile (K1,K2) Lichtstrahlen emittiert, des Unterziehens jedes dieser Bauteile (K1,K2) einem Erkennungsprozeß, zur Erkennung der Bauteile und/oder ihrer Lagen relativ zu den Anziehungsdüseneinheiten (21,22), wobei der Erkennungsprozeß (B) eine vorbereitende Rotation (B1) der Bauteile (K1,K2) und einen Haupterkennungsprozeß (B2) enthält, in dem Daten (wm,cm,θm) der projizierten Breite unter Rotation der Bauteile (K1,K2) erhalten werden und wobei die Projektionen der Bauteile (K1,K2), die an den Anziehungsdüseneinheiten (21,22) anhaften, einander nicht überlappen, und des Montierens der Bauteile (K1,K2) an den gewünschten Positionen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt für die Erkennungsprozesse (B) für eine Mehrzahl von Bauteilen (K1,K2) durch eine Zeitpunkt-Einstelleinrichtung (46) in Abhängigkeit voneinander derart eingestellt wird, daß ein Erkennungsprozeß (B) für ein erstes Bauteil (K1) zumindest teilweise mit einem Erkennungsprozeß (B) fur ein anderes Bauteil (K2) überlappt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt derart eingestellt wird, daß, während des Erkennungsprozesses (B) für das erste Bauteil (K1) ausgeführt wird, die vorbereitende Rotation (B1) von mindestens einem weiteren Bauteil (K2) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte der vorläufigen Rotation (B1) sowie des Haupterkennungsprozesses (B2) dieses anderen Bauteils (K2) so eingestellt wird, daß zwischen diesen eine Wartepenode (W) vorliegt, wobei diese Warteperiode (W) der Periode zwischen dem Ende der vorläufigen Rotation (B1) von diesem anderen Bauteil (K2) und dem Ende des Haupterkennungsprozesses (B1) von besagtem ersten Bauteil (K1) entspricht.

4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte der Haupterkennungsprozesse (B2) für eine Mehrzahl von Bauteilen (K1,K2) derart eingestellt wird, daß die Haupterkennungsprozesse (B2) in Abfolge durchgeführt werden, wobei diese Haupterkennungsprozesse (B2) einander nicht überlappen.

5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeprozeß(A)der Bauteile (Kl,K2) von einer Anziehungs-Steuereinrichtung (44) derart gesteuert wird, daß die Bauteile (Kl,K2) gleichzeitig aufgenommen werden.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeprozeß der Bauteile (K1,K2) von einer Anziehungs-Steuereinrichtung (44) derart gesteuert wird, daß die Bauteile (K1,K2) gleichzeitig aufgenommen werden.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der vorbereitenden Rotation (B1) so eingestellt wird, daß diese im wesentlichen unmittelbar nach dem Aufnahmeprozeß (A) des entsprechenden Bauteils (K1,K2) erfolgt.

8. Montagevorrichtung zum Montieren von Bauteilen (K1,K2) an bestimmten Positionen, insbesondere von Chipbauteilen auf einem Substrat, wie z.B. einer gedruckten Leiterplatte, wobei die Montagevorrichtung aufweist eine bewegbare Montagekopfeinheit (5), die eine Mehrzahl von Anziehungsdüseneinheiten (21,22) aufweist, zum Aufnehmen der Bauteile (K1,K2) von einer Bauteilzuführeinheit (4), eine optische Erfassungseinrichtung (31), die zur Erfassung einer projizierten Breite (W) dieser Bauteile (K1,K2) Lichtstrahlen emittiert, eine Steuereinheit (40) zur Steuerung der Montagekopfeinheit (5), die eine Erkennungs-Steuerungseinrichtung (45) aufweist zur Steuerung von Erkennungsprozessen (B) für die Erkennung der Bauteile (K1,K2) und/oder deren Positionen relativ zu den Anziehungsdüseneinheiten (21,22), wobei die Projektionen der Bauteile (K1,K2), die an den Anziehungsdüseneinheiten (21,22) anhaften, einander nicht überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (40) eine Zeitpunkt-Einstelleinrichtung (46) enthält, zum Einstellen der Zeitpunkte der Erkennungsprozesse (B) für eine Mehrzahl von Komponenten (K1,K2) in Abhängigkeit voneinander derart, daß die Erkennungsprozesse (B) zumindest teilweise einander überlappen.

9. Montagevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs-Steuerungseinrichtung (45) ausgelegt ist, die Anziehungsdüseneinheiten (21,22) mit den daran anhaftenden Bauteilen (K1,K2) aus ihren anfänglichen Positionen um einen bestimmten Winkel (θs) um eine Rotationsachse (R) in vorläufige Positionen vorläufig zu drehen, und in einem Haupterkennungsprozeß (B2) aus diesen vorläufigen Positionen heraus um diese Achse (R) um einen bestimmten Winkel (θe) in zu der vorläufigen Rotation (B1) entgegengesetzter Richtung zu drehen, zur Erkennung der Bauteile (K2) und/oder deren Positionen auf der Grundlage der während dieser Rotation erhaltenen Daten (Wm,cm,θm) der projizierten Breite.

10. Montagevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkt-Einstelleinrichtung (46) dazu ausgelegt ist, den Zeitpunkt des Erkennungsprozesses (W) derart einzustellen, daß während der Durchführung des Erkennungsprozesses (B) für ein erstes Bauteil (K1) die vorläufige Rotation (B1) für mindestens ein weiteres Bauteil (K2) durchgeführt wird.

11. Montagevorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkt-Einstelleinrichtung (46) dazu ausgelegt ist, die Zeitpunkte einer Mehrzahl von Haupterkennungsprozessen (B2) für eine Mehrzahl von Bauteilen (K1,K2) derart einzustellen, daß diese in Abfolge ausgesführt werden.

12. Montageeinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (40) eine Anziehungs-Steuerungseinrichtung (44) zur Steuerung der Anziehungsdüseneinheiten (21,22) enthält.

13. Montagevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anziehungssteuerungseinrichtung (44) dazu ausgelegt ist, die Anziehungsdüseneinheiten (21,22) derart zu steuern, daß eine Mehrzahl von Bauteilen (K1,K2) in Abfolge aufgenommen werden.

14. Montagevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anziehungssteuerungseinrichtung (44) dazu ausgelegt ist, die Anziehungsdüseneinheiten (21,22) derart zu steuern, daß eine Mehrzahl von Bauteilen (K1,K2) gleichzeitig aufgenommen wird.

15. Montagevorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkt-Einstelleinrichtung (46) ausgelegt ist, die Zeitpunkte der vorläufigen Rotation (B1) sowie des Haupterkennungsprozesses (B2) dieses anderen Bauteils (K2) derart einzustellen, daß eine Warteperiode (W) zwischen dieser vorläufigen Rotation (B1) und diesem Haupterkennungsprozeß (B2) vorhanden ist, wobei diese Warteperiode (W) dem Zeitraum zwischen dem Ende dieser vorläufigen Rotation (B1) dieses anderen Bauteils (K2) sowie dem Haupterkennungsprozeß (B2) dieses ersten Bauteils (K1) entspricht.