TW202247310A - 打線接合裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的打線接合裝置具備：搬送手段，其搬送載置有工件的托板於第1方向；至少一個接合頭；以及移動手段，其移動前述至少一個接合頭。前述移動手段包含：梁構件，其以在前述搬送手段之上方橫穿前述搬送手段的方式延伸設置於與前述第1方向交叉的第2方向；第1柱構件，其支撐前述梁構件的一端部；第2柱構件，其支撐前述梁構件的另一端部；以及移動機構，其被前述梁構件支撐，並使前述至少一個接合頭移動於前述第2方向。

Description

打線接合裝置
本發明有關打線接合裝置。
在將以金屬線連接電子零件間的作業自動化的裝置方面已知打線接合裝置。於專利文獻1及2揭露移動接合頭而進行連接作業的裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭59-231827號公報 [專利文獻2]日本實開昭62-147343號公報
[發明所欲解決之課題]
如車載用的鋰離子電池，大型電池的開發正在進展。如此之電池方面需要將多數個單電池與母線以金屬線進行連接的作業。專利文獻1及2以半導體零件等相對小的電子零件作為連接對象，接合頭的移動距離亦相對短。在專利文獻1及2的裝置由於作業面積窄，故欲適用於大型電池中的打線接合時，作業效率差。擴大作業面積時，有時接合頭的支撐剛性降低，接合頭的位置精度降低。
本發明的目的在於擴大放大接合頭的作業面積同時其支撐剛性高的打線接合裝置。 [用於解決課題之手段]
依本發明時，提供一種打線接合裝置，其具備： 搬送手段，其搬送載置有工件的托板於第1方向； 至少一個接合頭，其對前述工件進行打線接合； 移動手段，其移動前述至少一個接合頭；以及 前述移動手段包含： 梁構件，其以在前述搬送手段之上方橫穿前述搬送手段的方式延伸設置於與前述第1方向交叉的第2方向； 第1柱構件，其支撐前述梁構件的一端部； 第2柱構件，其支撐前述梁構件的另一端部；以及 移動機構，其被前述梁構件支撐，並使前述至少一個接合頭移動於前述第2方向。 [對照先前技術之功效]
依本發明時，可提供擴大接合頭的作業面積同時其支撐剛性高的打線接合裝置。
以下，參照圖式詳細說明實施方式。另外，以下的實施方式非限定申請專利範圍的發明者，此外在實施方式說明的特徵的組合的全部不見得為發明必須者。在實施方式說明的複數個特徵之中可任意組合2個以上的特徵。此外，對相同或同樣的構成標注相同的參考符號，重複之說明省略。
＜第一實施方式＞ ＜裝置的構成＞ 圖1~圖3為涉及本發明的一實施方式的打線接合裝置1 (以下，稱為裝置1)的平面圖、右側面圖及正面圖。圖中，箭頭X及Y表示彼此正交的水平方向，箭頭Z表示相對於X-Y平面之垂直方向，並為鉛直方向。
裝置1包含：搬送裝置2；複數個接合頭5A及5B(以下，稱為頭5A及5B，不區別兩者的情況下或總稱的情況下稱為頭5)；使頭5移動的移動裝置6；以及對裝置1進行控制的控制裝置12。
搬送裝置2為將載置了工件21的托板20進行搬送的裝置。本實施方式的情況下，搬送方向為X方向。以下的說明中，謂上游側、下游側時表示在此搬送方向上的上游側(以圖1而言時下側)、下游側(以圖1而言時上側)。
搬送裝置2包含主搬送裝置3與副搬送裝置4。主搬送裝置3包含分離於Y方向的一對的輸送器31。各輸送器31具備從下方支撐托板20的複數個輥子31a。排列於X方向的複數個輥子31a在以此等輥子31a界定的搬送面31a’(圖3)上搬送托板20及工件21。在本實施方式，輸送器31雖為輥子輸送器，惟亦可為其他種類的搬送機構(帶式輸送器等)。此外，副搬送裝置4包含滑體、滾珠螺桿機構等的停止位置精度高的搬送機構。
主搬送裝置3在至作業區域R2為止的搬入區域R1及從作業區域R2的搬出區域R3搬送托板20及工件21。圖3的搬入區域R1、作業區域R2及搬出區域R3以托板20的X方向上的頂端的位置為基準而圖示。
一般而言，生產系統中，在搬送物的搬送中使用多數個輸送器。然而，透過了輸送器之搬送未必停止位置精度高，多數的情況下，在每個使搬送物停止而進行作業的作業位置需要定位機構。作業區域R2為透過頭5進行打線接合作業的區域，本實施方式的情況下，托板20及工件21在X方向上作業區域被分割為複數個，按區域使托板20及工件21的搬送停止而進行打線接合作業。為此，在本實施方式，於作業區域R2，透過具備了停止位置精度高的搬送機構的副搬送裝置4進行托板20及工件21的往X方向的搬送。據此，可在不按作業位置設置定位機構之下於作業區域R2以更高的精度搬送托板20及工件21。此外，該情況下，往X方向的搬送儘管透過副搬送裝置4進行，托板20被透過主搬送裝置3從下方進行支撐。
在本實施方式，托板20及工件21在作業區域R2被透過副搬送裝置4搬送之際，相對於各輥子31a之傳動被切斷。如此的輸送器31的構造方面，各輸送器31例如包含馬達等的驅動源及將驅動源的驅動力傳遞至各輥子31a的傳遞機構。 傳遞機構包含透過摩擦力將驅動力傳遞至驅動力的傳遞路徑的一部分的摩擦傳遞部。既定的負載作用於輥子31a的情況下，傳動在摩擦傳遞部被斷開，驅動力不會傳遞至輥子31a。
亦即，即使驅動源為驅動中的狀態仍可使輥子31a的旋轉停止。反之，即使驅動源為未驅動中的狀態，既定的負載作用於輥子31a的情況下，輥子31a仍可旋轉。
因此，透過副搬送裝置4搬送托板20及工件21之際，由於副搬送裝置4使得既定的負載作用於輥子31a，輥子31a伴隨托板20及工件21的搬送進行共轉而旋轉，故輥子31a不會妨礙副搬送裝置4的搬送。
此外，透過副搬送裝置4搬送之際，亦可作成為在輥子31a不旋轉而保持停止的狀態之下托板20及工件21在輥子31a上滑動而搬送，亦可僅在透過副搬送裝置4而搬送托板20及工件21時透過驅動源將主搬送裝置3的輥子31a予以驅動。
此外，別的構成例方面，亦可傳遞機構在驅動力的傳遞路徑的一部分具備離合器。該情況下，可在托板20及工件21在作業區域R2被搬送之期間，透過離合器遮斷傳動。 該情況下，輥子31a伴隨托板20及工件21的搬送進行共轉而旋轉。據此，副搬送裝置4將托板20及工件21予以搬送於X方向的搬送力為小即可。因此，即使托板20及工件21為高重量物仍可採用小型的副搬送裝置4。
副搬送裝置4為將托板20及工件21僅搬送作業區域R2的X方向上的距離的裝置。副搬送裝置4包含台41及使台41移動於X方向的移動機構42。移動機構42包含對台41的移動進行導引的一對的導軌43及使台41移動的驅動機構44。一對的導軌42分離於Y方向而延伸設置於X方向。驅動機構44經由連結部44a而與台41連結，使台41往返於X方向。驅動機構44例如為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。
台41為板狀的構件，於台41上設有制動部(stopper)45、升降單元46、卡合部47。制動部45包含與托板20的頂端抵接而使托板20及工件21的移動停止的搖動構件45a。搖動構件45a可在使托板20及工件21的移動停止的停止位置與容許托板20及工件21的通過的停止解除位置之間擺動。制動部45包含就搖動構件45a的擺動進行限制及限制解除的致動器(未圖示)。
升降單元46為使卡合部47升降的單元，例如為電磁螺線管。卡合部47為延伸於Z方向的圓柱形狀的銷構件，一般時位於下降位置，在托板20及工件21的定位時位於上升位置。置於上升位置時，卡合部47與設於托板20的下表面的卡合孔201(圖7)卡合而進行托板20的水平方向上的定位。卡合孔201為與卡合部47大致同徑的孔，卡合部47被插入於卡合孔201，使得托板20及工件21的水平方向上的位置被定位。此外，卡合部47與卡合孔201卡合的狀態下，透過移動機構42使台41移動於X方向，從而進行在作業區域R2內的托板20及工件21的搬送。
在本實施方式，以卡合部47進行托板20及工件21的水平方向上的定位時，卡合部47不抬起托板20及工件21。亦即，透過了卡合部47之定位時，托板20及工件21被透過主搬送裝置3從下方進行支撐。據此，升降單元46使卡合部47升降所需的力為小即可。因此，即使托板20及工件21為高重量物仍可採用小型的升降單元46。此外，施於副搬送裝置4的鉛直方向上的負載亦為小即可，故不需使副搬送裝置4具有高的剛性，可採用小型且輕量化的副搬送裝置4。
另外，於台41之上游側的端部，亦可設置對返回於被搬送至台41上的托板20及工件21的反向的情況進行防止的防回機構。此外，於台41，亦可設置就托板20及工件21被搬送至托板41上的情況進行檢測的感測器。感測器例如為反射式的光學感測器，並可設於台41上的制動部45的附近。
移動裝置6包含梁構件7，前述梁構件7以在搬送裝置2之上方橫穿搬送裝置2的方式延伸設置於與X方向交叉的方向。本實施方式的情況下，梁構件7水平地延伸設置於Y方向。梁構件7的Y方向的各端部被透過一對的柱構件8而支撐。柱構件8垂設於工廠的底面。梁構件7及一對的柱構件8例如為鋼骨。
移動裝置6包含移動機構9。移動機構9為被梁構件7支撐並使頭5移動於Y方向的機構。移動機構9包含：設於梁構件7的一對的導軌9a；以及透過一對的導軌9a的導引而移動於Y方向的2個滑體91。一對的導軌9a分離於X方向而延伸設置於Y方向。滑體91被按頭5設置。在本實施方式中2個滑體91移動於共通的導軌9a。然而，亦可按滑體91設置導軌9a。關於滑體91的移動，移動機構9例如具有線性馬達式的驅動機構。然而，移動機構9亦可為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。
頭5的Y方向上的可移動區間為大致上梁構件7的Y方向上的長度的範圍。本實施方式的情況下，頭5A的可移動區間包含作業區間P1與待機區間P2A，頭5B的可移動區間包含作業區間P1與待機區間P2B(圖2)。各區間以頭5的工具部50的位置(初始位置)為基準。作業區間P1為頭5對於工件21進行打線接合作業的區間，並包含工件21的Y方向上的長度。待機區間P2A及P2B為作業區間P1外的區間，並彼此在Y方向上為搬送裝置2的相反側的區間。待機區間P2A為頭5A位於作業時以外之區間，並為至下個作業開始前的待機時及頭5A的維護時的位置。同樣地，待機區間P2B為頭5B位於作業時以外的區間，並為至下個作業開始前的待機時及頭5B的維護時的位置。
頭5被按頭5設置的升降單元11而支撐。升降單元11具有分離於Y方向並延伸設置於Z方向的一對的軌道11a及滾珠螺桿機構等的驅動機構(未圖示)，並透過一對的軌道11a的導引使頭5移動於Z方向。
移動裝置6此外包含經由升降單元11使頭5進退於X方向的進退機構10。進退機構10在移動機構9與頭5之間被按頭5而設，並包含設於滑體91的一對的導軌10a及透過一對的導軌10a的導引而移動於X方向的滑體10b。一對的導軌10a分離於Y方向並延伸設置於X方向。關於滑體10的移動，進退機構10例如具有線性馬達式的驅動機構。然而，進退機構10亦可為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。升降單元11連結於滑體10b的X方向上的端部。透過以上的構成，移動裝置6可使各頭5移動於X、Y、Z的各方向。
在搬送裝置2的搬入部附近，設有讀取裝置13。讀取裝置13從托板20及工件21讀取資訊。本實施方式的情況下，在托板20及工件21設置RFID等的IC標籤(圖5：202、214)，讀取裝置13為從此等IC標籤讀取資訊的裝置。托板20及工件21的資訊除IC標籤以外亦可被以條碼或二維碼的方式而儲存。讀取裝置13為因應了資訊的儲存方式之讀取裝置。此外，讀取裝置13亦可為具備了對IC標籤寫入作業完成資訊等的寫入功能的讀取寫入裝置。
控制裝置12包含處理器、半導體記憶體等的記憶裝置、與構成裝置1的各感測器及致動器的輸出入介面、與未圖示之上位裝置的通訊介面等。於記憶裝置儲存處理器執行的程式、處理器使用於處理的資料等。控制裝置12亦可具備複數個由處理器、記憶裝置及介面所成的控制單元。控制單元亦可被按裝置1的功能而具備。例如，控制裝置12亦可具有對頭5進行控制的控制單元、對主搬送裝置3進行控制的控制單元、對副搬送裝置4進行控制的控制單元、對整體總括地進行控制的控制單元。
＜打線接合作業＞ 圖4為頭5及打線接合作用的說明圖。頭5包含工具部50、工具驅動單元54、中間構件53及迴旋機構51。迴旋機構51為使軸52旋轉的機構，並例如包含使軸52繞Z方向的旋轉中心軸52a而旋轉的馬達。於軸52的下端部連結著中間構件53。於中間構件53，在從軸52偏移於水平方向的位置連結著工具驅動單元54。工具部50被工具驅動單元54支撐，並透過軸52的旋轉而繞旋轉中心軸52a進行迴旋。據此，可在X-Y平面上進行θ方向上的工具部50的移動。
於迴旋機構51的Y方向的兩側部，具備攝像裝置14。各攝像裝置14具有攝像元件與透鏡等的光學系統，並拍攝其下方的攝像區域14a的影像。控制裝置12可根據從讀取裝置13讀取的工件21的資訊(成為控制目標位置的金屬線15的接合位置的基本資訊等)與攝像裝置14拍攝的工件21的影像設定作業位置(金屬線15的實際接合位置的確認與控制目標位置的校正)的X-Y座標而進行打線接合作業。
在打線接合作業，以金屬線15將單電池211的陽極及陰極與對應的母線212連接。圖示的單電池211例示圓筒型的單元。工具部50例如具備被透過工具驅動單元54驅動的超音波振動子及剪線器，透過超音波振動子將金屬線15與陽極、陰極或母線212接合，在接合後透過剪線器將金屬線15切斷。金屬線15被從工具驅動單元54供應至工具部50。金屬線15被捲繞於捲軸15a，本實施方式的情況下，捲軸15a被升降單元11可交換地支撐。
頭5被透過升降單元11而升降，並抵接於工件21。於工具驅動單元54，具備感測器55，前述感測器55為在工具部50的頂端抵接於工件21(陽極、陰極或母線212)之際就作用於工具部50的鉛直方向上的負載進行檢測者。感測器55例如為測壓元件。控制裝置12一面監視感測器55的檢測結果一面控制透過了升降單元11之頭5的升降，尤其一面控制對於工件21之抵接時的下降。
＜工件的構成例與作業順序＞ 圖5為托板20及載置於托板20的工件21的平面圖及局部放大圖。托板20為板狀的構件，工件21被透過未圖示的卡合構造而固定於托板20上。工件21包含：X-Y平面狀地鋪滿的多數個單電池211；被配置為覆蓋單電池211的複數個母線212；以及收容此等的外殼213。於局部放大圖中，例示單電池211與母線212被以金屬線15連接的打線接合作業後的形式。
工件21例如為車載用的鋰離子電池，其X方向、Y方向上的長度例如為1500mm×1000mm的大型電池。
於托板20設有IC標籤202，於工件21(外殼213)設有IC標籤214。於IC標籤202例如儲存有托板20的個體資訊、載置於托板20上的工件21的個體資訊、已進行於工件21的作業的資訊等。於IC標籤214例如儲存有工件21的個體資訊、打線接合的作業條件等。在本實施方式雖作成為在托板20與工件21雙方設置IC標籤而儲存資訊，惟亦可作成為僅在任一方設置IC標籤而儲存資訊。
說明有關對於工件21之打線接合作業的順序。工件21在Y方向上作業區被一分為二，頭5A及頭5B分別對YA區域及YB區域進行打線接合作業。此外，工件21在X方向上作業區被四分為X1~X4區域，按區域使托板20及工件21的搬送停止而進行。X1~X4區域的各X方向上的寬在透過了進退機構10之頭5的X方向上的進退距離(例如160mm)的範圍內設定為等長或不同長(例如150mm)。圖示之例中X1~X4區域的各X方向上的寬為相等的長度。
於作業中，首先托板20及工件21被搬送，頭5A及5B在X1區域在可作業的位置停止。頭5利用透過了移動機構9的Y方向上的移動、透過了進退機構10的X方向上的移動及透過了迴旋機構51的θ方向上的迴旋的組合從而在X1區域的各接合位置間移動，利用透過了升降單元11之頭5的升降從而進行接合作業。
對於X1區域之作業完成時，托板20及工件21被搬送，頭5A及5B在X2區域在可作業的位置停止。頭5利用透過了移動機構9的Y方向上的移動及透過進退機構10的X方向上的移動從而在X2區域的各接合位置間移動，並利用透過了升降單元11的頭5的升降從而進行接合作業。之後，對X3區域、X4區域亦同樣地動作，對於工件21整體之打線接合作業結束。
＜控制例＞ 參照圖6~圖10而說明透過了控制裝置12之裝置1的控制例。圖6~圖10為有關工件21的打線接合作業的裝置1的動作說明圖。圖6的狀態ST1表示托板20及工件21(以下，控制例的說明中，有時將兩者僅稱為工件21)的搬入等待的初始狀態。台41作為其初始位置而位於最上游側的位置。制動部45的搖動構件45a位於停止位置，卡合部47位於下降位置。頭5A及頭5B分別位於待機區間P2A(圖2)及待機區間P2B。
圖6的狀態ST2表示工件21被透過別的搬送設備或作業員而搬入至搬送裝置3的狀態。在搬入的過程，讀取裝置13從托板20的IC標籤202及工件21的IC標籤214讀取資訊。控制裝置12取得讀取的資訊，設定之後的控制內容。例如，從工件21的個體資訊特定出並控制打線接合的接合位置、種類。此外，亦可根據已進行的作業的資訊，控制是否進行在裝置1的打線接合作業或不進行作業而搬出等。
圖6的狀態ST3表示工件21被以搬送裝置3往下游側搬送且搬送因制動部45被停止的狀態。工件21在台41上被因制動部45而停止時，如示於圖7的狀態ST4，升降單元46使卡合部47上升，予以卡合於托板20的卡合孔201。據此，托板20及工件21的水平方向上的定位完成。
工件21停止在可對該X1區域(圖5)進行透過了頭5的打線接合作業的位置，打線接合作業被開始。首先，如示於圖7的狀態ST5，頭5A及5B往作業區間P1(圖2)內的最初的接合位置之上方移動。移動之際，透過攝像裝置14拍攝工件21之上表面的影像，基於從IC標籤讀取的資訊與攝像影像而進行接合位置與工具部50的位置對準。頭5A及頭5B分別在Y方向位於工件21的端部及在Y方向位於工件21之中央部。接合位置與工具部50的位置對準中，以進退機構10與移動機構9進行工具部50的X-Y方向上的定位控制。此外，可透過迴旋機構51控制工具部50的方向(導引金屬線15的方向)。
如示於圖7的狀態ST6，頭5A及5B被透過升降單元11而下降，進行接合作業。該情況下，透過感測器55檢測作用於工具部50的鉛直方向上的負載，頭5的下降量受控制。
頭5在一個接合位置的打線接合作業完成時，移動至別的接合位置。移動之際，透過攝像裝置14拍攝工件21之上表面的影像，基於從IC標籤202、214讀取的資訊與攝像影像而進行接合位置與工具部50的位置對準。頭5A及頭5B不彼此干涉的範圍分別獨立而移動。圖8圖示頭5A及頭5B一面同方向且同調地移動於大致上Y方向一面進行打線接合作業之例。亦即，如示於狀態ST7，頭5A及5B使各接合位置在Y方向上移動於一方向，如示於狀態ST8，頭5A及頭5B分別到達於工件21的Y方向上的中央部及工件21的Y方向上的端部。然而，如示於圖8的狀態ST9，頭5A及頭5B在Y方向上移動於反向。
對工件21的X1區域內的全接合位置的打線接合作業完成時，移至對於工件21的X2區域的打線接合作業。為此，如示於圖9的狀態ST10，透過移動機構42使台41移動至下游側，據此使工件21搬送至下游側而停止。並且，以與圖7的狀態ST5~圖8的狀態ST9同樣的順序進行對於工件21的X2區域之打線接合作業。
對工件21的X2區域內的全接合位置的打線接合作業完成時，移至對於工件21的X3區域的打線接合作業。為此，如示於圖9的狀態ST11，透過移動機構42使台41移動至下游側，據此使工件21搬送至下游側而停止。並且，以與圖7的狀態ST5~圖8的狀態ST9同樣的順序進行對於工件21的X3區域之打線接合作業。
對工件21的X3區域內的全接合位置的打線接合作業完成時，移至對於工件21的X4區域的打線接合作業。為此，如示於圖9的狀態ST12，透過移動機構42使台41移動至下游側，據此使工件21搬送至下游側而停止。並且，以與圖7的狀態ST5~圖8的狀態ST9同樣的順序進行對於工件21的X4區域之打線接合作業。
對於工件21的X4區域內的全接合位置的打線接合作業完成時，搬出工件21。為此，如示於圖10的狀態ST13，升降單元46使卡合部47下降，托板20的卡合孔201與卡合部47的卡合被解除。再者，制動部45的搖動構件45a移動至停止解除位置。然而如示於圖10的狀態ST14般工件21被透過搬送裝置3往搬出區域R3(圖3)搬出。亦可作成為鄰接於搬出區域R3而配置寫入裝置，並在搬出的過程對IC標籤202寫入在裝置1的作業已完成的資訊。
透過以上完成一連串的作業。在本實施方式，頭5被以門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)支撐，故該支撐剛性高。因此，可一面擴大頭5的作業面積一面獲得高的位置精度。搬送裝置2具備主搬送裝置3與副搬送裝置4，副搬送裝置4方面可用於要求相對高的移動準確度的X1~X4區域的切換。另一方面，托板20及工件21平常被透過主搬送裝置3從下方進行支撐，故即使工件21為高重量仍可進行穩定的支撐。頭5A及頭5B獨立移動而進行打線接合作業，故作業效率亦提高。
＜異常時的控制＞ 本實施方式的裝置1具備2個頭5A及頭5B，故任一方發生異常或需要維護的情況下仍可繼續另一方的作業。圖11為顯示該控制例的圖。
圖示之例顯示無法使用頭5A之情況。狀態ST20及狀態ST21表示頭5A位於待機區間P2A(圖2)並透過頭5B進行打線接合作業之例。正常時如例示於圖5般頭5A及圖5B分別對於YA區域及YB區域進行打線接合作業，惟無法使用頭5A的情況下，頭5B對YA區域及YB區域雙方進行打線接合作業。據此，即使為頭5A在作業中途發生異常的情況下，仍可在不中斷作業之下繼續對於工件21之打線接合作業。
待機區間P2A的頭5A相對於搬送裝置2在Y方向上位於外側。因此，如例示於圖11的狀態ST22，作業員WP可在不中斷對於工件21之打線接合作業之下進行對於頭5A之維護作業。此外，本實施方式的情況下，頭5相對於梁構件7位於偏於X方向的位置(下游側的位置)。為此，透過了作業員WP之頭5A的可及性，可順利進行維護作業。
＜第二實施方式＞ 在第一實施方式，副搬送裝置4搬送托板20及工件21之際雖亦為托板20被支撐於主搬送裝置3上的構成，惟亦可在將托板20從主搬送裝置3分離於上方的狀態下副搬送裝置4搬送托板20及工件21。圖12及圖13為示出其一例的圖。
在圖12及圖13之例，在代替台41之台41A，設置4個代替升降單元46的升降單元46A。升降單元46A例如為流體缸、電動缸。各升降單元46A使代替卡合部47的卡合部47A升降。卡合部47A在延伸於Z方向的圓柱形狀的銷構件之中途部位具備鍔狀的凸緣部47B，一般時為下降位置，托板20及工件21的搬送時位於上升位置。
圖13為本實施方式中的裝置1的動作說明圖。狀態ST31為對應於圖7的狀態ST4的狀態，並為托板20及工件21被透過制動部45而停止的狀態。接著如示於圖13的狀態ST32，升降單元46A使卡合部47A上升，予以卡合於托板20的卡合孔201。據此，托板20及工件21的水平方向上的定位完成。卡合部47A進一步上升，該凸緣部47B一面與托板20的底面抵接一面抬起托板20及工件21，使托板20從輥子31a分離。此狀態下，托板20及工件21被透過副搬送裝置4而搬送。
＜第三實施方式＞ 亦可為了防止托板20、工件21之上浮而設置限制托板20、工件21之上浮的機構。圖14及圖15為示出其一例的圖。
在圖14及圖15之例，在搬送裝置2的Y方向上的兩側分別設有限制單元16。限制單元16具備使抵接構件162與抵接構件162升降的升降單元161。抵接構件162為U字型的板狀的構件，並在作業區域R2(圖3)被配置為從上方抵接於工件21。在本實施方式，抵接構件162抵接於工件21的外殼213。然而，抵接構件162可為抵接於托板20的構成，亦可為抵接於托板20與工件21雙方的構成。升降單元161例如為電磁螺線管、流體缸或電動缸。
升降單元161被控制為在工件21的搬送時抵接構件162從工件21分離，且在工件21的搬送停止時抵接構件162從上方抵接於工件21。圖15示出該控制例。狀態ST41為工件21的搬送時抵接構件162位於上升位置並從工件21分離。狀態ST42為工件21的搬送停止時抵接構件162位於下降位置並從上方抵接於工件21而工件21之上浮受到限制。頭5在此狀態下進行打線接合作業從而可提升作業精度。
圖16示出限制單元16A的變形例。限制單元16A設置1個代替抵接構件162的抵接構件163，透過2個升降單元161使抵接構件163升降。抵接構件163為以橫穿搬送裝置2的方式延伸設置於Y方向的板狀的構件，且各升降單元161在Y方向上配置於搬送裝置2的外側。抵接構件163下降時，抵接構件163抵接於工件21之上表面而防止其上浮。於抵接構件163設有開口部163a，頭5通過開口部163a對工件21進行打線接合作業。
圖17示出用於工件21之上浮防止的別的構成例。在圖示之例，在托板20設置複數個從工件21之上方抵接於工件21的抵接構件203。抵接構件203具備垂設於托板20的軸部203a與延伸於水平方向的抵接部203b，並繞軸部203之中心203c轉動自如地安裝於托板20。抵接部203b以位於工件21上的方式使抵接構件203轉動，從而可防止工件21之上浮。圖17示出全抵接部203b位於工件21上的狀態。抵接部203b以位於工件21外的方式使抵接構件203轉動從而可使工件21與托板20分離。圖17的構成例的情況下，如圖14~圖16的構成例，使抵接構件(162、163)升降的動作為非必要，可謀求作業時間的縮短。
＜第四實施方式＞ 於裝置1的周圍亦可設置安全柵。圖18為設有安全柵17的裝置1的平面圖及右側面圖。安全柵17具有包圍搬送裝置2的圍欄171及包含梁構件7的Y方向上的端部的圍欄172，整體上為在上下具有開口的筒型。安全柵17例如具備具有透射性的樹脂板等的壁體與支撐壁體的框體。於圍欄171的X方向的兩端部，形成用於進行托板20及工件21的搬出入的開口171a。圍欄172的一部分具有可開閉的門173，如以平面圖示出般透過使門173開放使得作業員可及於位於待機區間P2A及P2B(圖2)的頭5A及頭5B。據此可進行對於頭5的維護作業。
＜第五實施方式＞ 說明有關移動裝置6的別的構成例。圖19為示出其一例的裝置1的平面圖及右側面圖。圖19的裝置1具備使門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)移動於X方向的移動機構18。移動機構18包含：分離於Y方向且延伸設置於X方向上的一對的導軌18a；以及透過一對的導軌18a的導引而移動於X方向的一對的滑體18b。關於滑體18b的移動，移動機構18例如具有線性馬達式的驅動機構。然而，移動機構18亦可為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。
一對的柱構件8搭載於一對的滑體18b。一對的滑體18b移動於X方向使得門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)移動於X方向。在本實施方式，透過門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)的移動，從而進行X1~X4區域(圖5)的切換。為此，裝置1不具備作為工件21的搬送機構的副搬送裝置4，並具備位置被固定的台41與被搭載於台41的各構成(制動部45、卡合部46、升降單元47)。
裝置1的動作方面，例如透過制動部45使托板20及工件21被停止後，門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)移動至頭5可在X1區域進行作業的位置。對於X1區域的打線接合作業完成時，門型的構造體(梁構件7及一對的柱構件8)移動至頭5可X2區域進行作業的位置。以下，同樣地，對X3區域、X4區域進行打線接合作業。
圖19的實施方式中亦如同第一實施方式，頭5A及5B的待機區間(圖2的P2A及P2B)相對於搬送裝置2在Y方向上位於外側，故透過了作業員之頭5的可及性佳，可順利進行維護作業。
圖20示出移動裝置6的再別的構成例。在圖示之例，分離於X方向而設置2個相當於梁構件7的梁構件7A。亦即，設有2組門型的構造體(梁構件7A與支撐其之一對的柱構件8)。於2個梁構件7A，架設有可動梁構件7B。可動梁構件7B設置2個。各可動梁構件7B延伸設置於X方向。
於各梁構件7A設有移動機構9A。移動機構9A為被梁構件7A支撐並使頭5移動於Y方向的機構。移動機構9A包含：設於梁構件7A的一對的導軌9a；以及透過一對的導軌9a的導引而移動於Y方向的2個滑體19。移動機構9A具有的一對的導軌9a被分離於X方向而延伸設置於Y方向。可動梁構件7B被分離於X方向的2個滑體19支撐。關於滑體19的移動，移動機構9A例如具有線性馬達式的驅動機構。然而，移動機構9A亦可為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。透過2個滑體19，可使對應的可動梁構件7B移動於Y方向從而使頭5移動於Y方向。
於各可動梁構件7B設有第2移動機構9B。第2移動機構9B為被可動梁構件7B並使頭5移動於X方向的機構。第2移動機構9B包含：設於可動梁構件7B的一對的導軌9a；以及透過一對的導軌9a的導引而移動於Y方向的滑體91。第二移動機構9B具有的一對的導軌9a被分離於Y方向而延伸設置於X方向。滑體91被按頭5設置。關於滑體91的移動，第二移動機構9B例如具有線性馬達式的驅動機構。然而，第二移動機構9B亦可為滾珠螺桿機構、齒條小齒輪機構。
圖20的裝置1為頭5可在可動梁構件7B上移動於X方向且透過可動梁構件7B的移動而亦可移動於Y方向的構造。可在不進行例示於圖5的X1~X4區域的區別之下進行打線接合作業。為此，裝置1不具備作為工件21的搬送機構的副搬送裝置4，並具備位置被固定的台41與被搭載於台41的各構成(制動部45、卡合部46、升降單元47)。
圖20的裝置1的動作方面，例如透過制動部45使托板20及工件21停止後，各頭5移動於X方向及Y方向而對工件21上的被分配的區域進行打線接合作業。
於圖20的實施方式，由於亦可使頭5A及5B相對於搬送裝置2在Y方向上移動於外側，故透過了作業員之頭5的可及性佳，可順利進行維護作業。
＜其他實施方式＞ 在上述各實施方式，雖例示使用了2個頭5A及頭5B的構成例，惟頭5亦可為1個或3個以上。
以上，雖說明有關發明的實施方式，惟發明非受上述的實施方式限制者，在發明的要旨的範圍內，可進行各種的變形、變更。
1:打線接合裝置 2:搬送裝置 3:主搬送裝置 4:副搬送裝置 5:頭 5A:接合頭 5B:接合頭 6:移動裝置 7:梁構件 7A:梁構件 7B:可動梁構件 9:移動機構 9a:導軌 9A:移動機構 9B:移動機構 10:進退機構 10a:導軌 10b:滑體 11:升降單元 11a:軌道 12:控制裝置 13:讀取裝置 14:攝像裝置 14a:攝像區域 15:金屬線 15a:捲軸 161:升降單元 162:抵接構件 171:圍欄 171a:開口 172:圍欄 173:門 18:移動機構 18a:導軌 18b:滑體 19:滑體 20:托板 201:卡合孔 202:IC標籤 203:抵接構件 203a:軸部 203b:抵接部 203c:中心 21:工件 211:單電池 212:母線 213:外殼 214:IC標籤 31:輸送器 31a:輥子 31a':搬送面 41:台 41A:台 42:移動機構 43:導軌 44:驅動機構 44a:連結部 45:制動部 45a:搖動構件 46:升降單元 46A:升降單元 47:卡合部 47A:卡合部 47B:凸緣部 50:工具部 51:迴旋機構 52:軸 52a:旋轉中心軸 53:中間構件 54:工具驅動單元 55:感測器 91:滑體 P1:作業區間 P2A:待機區間 P2B:待機區間 R1:搬入區域 R2:作業區域 R3:搬出區域 ST1:狀態 ST2:狀態 ST3:狀態 ST4:狀態 ST5:狀態 ST6:狀態 ST7:狀態 ST8:狀態 ST9:狀態 ST10:狀態 ST11:狀態 ST12:狀態 ST13:狀態 ST14:狀態 ST20:狀態 ST21:狀態 ST22:狀態 ST31:狀態 ST32:狀態 ST41:狀態 ST42:狀態 WP:作業員 X1:區域 X2:區域 X3:區域 X4:區域 YA:區域 YB:區域
[圖1]涉及本發明的一實施方式的打線接合裝置的平面圖。 [圖2]圖1的打線接合裝置的右側面圖。 [圖3]圖1的打線接合裝置的正面圖。 [圖4]接合頭的說明圖。 [圖5]工件及作業順序的說明圖。 [圖6]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖7]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖8]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖9]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖10]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖11]圖1的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖12]別的實施方式的打線接合裝置的說明圖。 [圖13]圖12的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖14]設有限制單元的打線接合裝置的動作說明圖。 [圖15]圖14的限制單元的動作說明圖。 [圖16]就抵接構件的別例進行繪示的說明圖。 [圖17]具備了限制單元的托板及工件的斜視圖。 [圖18]設有安全柵的圖1的打線接合裝置的平面圖及右側面圖。 [圖19]別的實施方式的打線接合裝置的平面圖及右側面圖。 [圖20]別的實施方式的打線接合裝置的平面圖及右側面圖。
1:打線接合裝置
2:搬送裝置
3:主搬送裝置
4:副搬送裝置
5A:接合頭
5B:接合頭
6:移動裝置
7:梁構件
8:柱構件
9:移動機構
9a:導軌
10a:導軌
11:升降單元
11a:軌道
20:托板
21:工件
31:輸送器
31a:輥子
41:台
42:移動機構
43:導軌
44:驅動機構
44a:連結部
45:制動部
45a:搖動構件
46:升降單元
47:卡合部
50:工具部
91:滑體
P1:作業區間
P2A:待機區間
P2B:待機區間

Claims (16)

  1. 一種打線接合裝置，其具備： 搬送手段，其搬送載置有工件的托板於第1方向； 至少一個接合頭，其對前述工件進行打線接合；以及 移動手段，其移動前述至少一個接合頭； 前述移動手段包含： 梁構件，其以在前述搬送手段之上方橫穿前述搬送手段的方式延伸設置於與前述第1方向交叉的第2方向； 第1柱構件，其支撐前述梁構件的一端部； 第2柱構件，其支撐前述梁構件的另一端部；以及 移動機構，其被前述梁構件支撐，並使前述至少一個接合頭移動於前述第2方向。
  2. 如請求項1的打線接合裝置，其中， 透過了前述移動機構之前述至少一個接合頭的前述第2方向上的可移動區間包含： 前述工件上的作業區間；以及 前述作業區間外的待機區間。
  3. 如請求項1的打線接合裝置，其中， 前述至少一個接合頭包含第1接合頭與第2接合頭， 透過了前述移動機構之前述第1接合頭的前述第2方向上的可移動區間包含前述工件上的作業區間與前述作業區間外的第1待機區間， 透過了前述移動機構之前述第1接合頭的前述第2方向上的可移動區間包含前述作業區間與前述作業區間外的第2待機區間， 前述第1待機區間與前述第2待機區間彼此在前述第2方向上為前述搬送手段的相反側的區間。
  4. 如請求項1~3中任一項的打線接合裝置，其中， 前述搬送手段包含： 第1搬送手段，其從該托板的下方支撐前述托板，並進行往透過前述至少一個接合頭對前述工件進行作業的作業區域的搬入與搬出；以及 第2搬送手段，其於前述作業區域將前述托板定位而搬送於前述第1方向僅既定的距離。
  5. 如請求項4的打線接合裝置，其中， 前述第2搬送手段具備： 卡合部，其與設於前述托板的下表面的卡合孔卡合而進行前述托板的水平方向上的定位；以及 升降手段，其使前述卡合部升降。
  6. 如請求項1~3中任一項的打線接合裝置，其中， 前述搬送手段包含： 第1搬送手段，其從該托板的下方支撐前述托板，並進行往透過前述至少一個接合頭對前述工件進行作業的作業區域的搬入與搬出；以及 第2搬送手段，其於前述作業區域將前述托板定位而搬送於前述第1方向僅既定的距離； 前述第2搬送手段從前述托板的下方支撐前述托板而以從前述第1搬送手段分離於上方的狀態搬送前述托板。
  7. 如請求項6的打線接合裝置，其中， 前述第2搬送手段包含： 卡合部，其與設於前述托板的下表面的卡合孔卡合而進行前述托板的水平方向及鉛直方向上的定位；以及 升降手段，其使前述卡合部升降。
  8. 如請求項4的打線接合裝置，其具備： 抵接構件，其於前述作業區域從上方抵接於前述工件及/或前述托板；以及 升降手段，其使前述抵接構件升降。
  9. 如請求項1的打線接合裝置，其中，前述移動手段包含設於前述移動機構與前述至少一個接合頭之間並使前述至少一個接合頭進退於前述第1方向的進退機構。
  10. 如請求項1的打線接合裝置，其中， 前述至少一個接合頭包含： 工具部，其進行打線接合；以及 迴旋機構，其使前述工具部繞鉛直軸而迴旋。
  11. 如請求項10的打線接合裝置，其中， 前述移動手段具備使前述至少一個接合頭升降的頭升降手段， 前述至少一個接合頭具備在前述工具部的頂端抵接於前述工件之際就作用於前述工具部的鉛直方向上的負載進行檢測的感測器。
  12. 如請求項1的打線接合裝置，其具備： 讀取手段，其從前述工件及/或前述托板讀取資訊；以及 控制手段，其控制前述移動手段及前述至少一個接合頭； 前述控制手段基於前述讀取手段讀取的前述資訊而控制前述移動手段及前述至少一個接合頭。
  13. 如請求項1的打線接合裝置，其具備： 攝像手段，其拍攝前述工件；以及 控制手段，其基於前述攝像手段拍攝的影像，控制前述至少一個接合頭的動作。
  14. 如請求項1的打線接合裝置，其中，前述托板具備從前述工件之上方抵接於前述工件的抵接構件。
  15. 如請求項1的打線接合裝置，其中， 前述移動手段具備搭載前述梁構件及前述一對的柱構件而移動於前述第1方向的移動機構， 前述搬送手段進行往透過前述至少一個接合頭對前述工件進行作業的作業區域的前述托板的搬入與搬出， 前述打線接合裝置包含在前述作業區域將前述托板進行定位的定位手段。
  16. 如請求項1的打線接合裝置，其中， 於前述第1方向分離而具備2組的前述梁構件、前述第1柱構件及前述第2柱構件， 前述移動機構具備架設於前述2組的各梁構件間並設為可移動於前述第2方向的可動梁構件， 前述可動梁構件包含使前述至少一個接合頭移動於前述第1方向的第2移動機構， 前述搬送手段進行往透過前述至少一個接合頭對前述工件進行作業的作業區域的前述托板的搬入與搬出， 前述打線接合裝置包含在前述作業區域將前述托板進行定位的定位手段。
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