專利名稱：安裝機及安裝方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及在將元件裝載在印刷線路板等線路板上的安裝機及安裝方法中，特別是能順利地對元件供給部進行元件補充、元件調(diào)換的安裝機及安裝方法。
背景技術(shù)：
作為將芯片電阻器、芯片電容器、IC(Integrated Circuit)等自動地搬送、裝載在線路板上的安裝機，例如已有日本專利第2919486號公報所公開的安裝機(印刷線路板組裝裝置)。
這種安裝機具有沿X軸方向可移動的X工作臺、以及具有吸嘴(取出嘴)的沿Y軸方向可移動的安裝(吸)頭，在由吸嘴從元件供給部將元件吸附取出后，將該元件安裝在所述X軸工作臺所支持的線路板上。更具體地說，在由安裝頭將元件吸住之后，通過X工作臺沿X軸方向的移動，以及安裝頭沿Y軸方向的移動，使被吸附元件與線路板相對地移動，由此將元件搬送至線路板上的規(guī)定裝載位置并予以安裝。
也就是說，該安裝機與一般的這種裝置，即、只使安裝頭相對于固定支持的線路板沿X軸方向和Y軸方向移動、將元件搬送至線路板上的裝載位置的類型不同，它是通過使線路板和安裝頭雙方的移動而將元件搬送至線路板上的裝載位置。
然而，在安裝機中，能否順利地向元件供給部進行元件的追加，即元件的補充及調(diào)換，對于提高作業(yè)效率、進而提高安裝線路板的生產(chǎn)率來講是一項重要的因素。這一點在上述公報所公開的安裝機中也是一樣，但如上所述，該安裝機由于具有通過使線路板和安裝頭雙方移動而將元件搬送至線路板上的結(jié)構(gòu)特征，因此希望能利用這一結(jié)構(gòu)特征順利地進行元件的補充及調(diào)換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上的情況作出的，目的在于，對于將元件裝載在線路板上的安裝機及安裝方法，通過實現(xiàn)順利地對元件供給裝置進行元件補充來提高安裝機的作業(yè)效率，進而提高安裝線路板的生產(chǎn)率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的安裝機，其特征在于，包括對處于水平姿勢支承狀態(tài)的線路板，沿X軸方向可移動地支承的線路板移動臺；相對于該基座移動臺、在Y軸方向上鄰接設置的元件供給裝置；設置成沿Y軸方向可移動并將元件從所述元件供給裝置取出后搬送至所述線路板移動臺上支承的線路板上的頭部單元；支承所述元件供給裝置的支承裝置，所述元件供給裝置在由該頭部單元可取出元件的元件供給位置與從該元件供給位置沿X軸方向退避的位置即可對元件供給裝置進行元件的補充或更換元件供給裝置的準備位置之間可變位。
又，本發(fā)明的安裝方法，其特征在于，是由如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的安裝機的安裝方法，所述安裝機包括在將線路板以水平姿勢支承的狀態(tài)下，沿X軸方向可移動地支承的線路板移動臺；相對于該基座移動臺、在Y軸方向上鄰接設置的元件供給裝置；設置成沿Y軸方向可移動、并將元件從所述元件供給裝置取出、搬送至所述線路板移動臺上支承的線路板上的安裝頭單元；支承所述元件供給裝置的支承裝置，所述元件供給裝置在由該安裝頭單元可取出元件的元件供給位置與從該元件供給位置沿X軸方向退避的位置即可對元件供給裝置進行元件補充或更換元件供給裝置的準備位置之間可變位，并且，將一對元件供給裝置在沿X軸方向并行排列的狀態(tài)下一體地支承在所述元件供給裝置變位臺上，當將一方側(cè)的元件供給裝置配置在所述元件供給位置上時，另一方側(cè)的元件供給裝置被配置在所述準備位置上，所述安裝方法為，將所述一對元件供給裝置中的一方的元件供給裝置配置在所述元件供給位置的狀態(tài)下，由所述頭部單元將所述一方的元件供給裝置所供給的元件搬送、裝載在線路板上，另一方面，將另一方的元件供給裝置配置于所述準備位置的狀態(tài)下，執(zhí)行包含對該元件供給裝置進行元件的補充或更換該元件供給裝置的規(guī)定的準備作業(yè)。


圖1為模式地表示本發(fā)明安裝機的第1實施例的俯視圖。
圖2為模式地表示本發(fā)明安裝機的第1實施例的側(cè)視圖。
圖3為表示本發(fā)明安裝機的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4為模式地表示第1實施例的安裝機的變形例的俯視圖。
圖5為模式地表示本發(fā)明安裝機的第2實施例的俯視圖。
圖6為第2實施例的安裝機動作的說明圖。
圖7為模式地表示第2實施例的安裝機的變形例的俯視圖。
具體實施例方式
參照

本發(fā)明的第1實施例。
圖1和圖2概略地表示本發(fā)明安裝機的一例。圖中，為了明確方向，對X軸、Y軸和Z軸作了圖示。
這些圖中，在安裝機的基座11上，設置有以水平姿勢支承印刷線路板等線路板P的沿X軸方向可移動的線路板移動臺10、以及驅(qū)動該線路板移動臺10的驅(qū)動機構(gòu)。
線路板移動臺10的驅(qū)動機構(gòu)具有在Y軸方向上隔開規(guī)定間隔地配置并沿X軸方向延伸的一對X方向?qū)к?2a、12b；配置于這些軌道間、沿X軸方向延伸的X方向送進螺桿17；與該螺桿17的一端連結(jié)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該螺桿17的X方向伺服電機15；可旋轉(zhuǎn)地支承螺桿17另一端的X方向送進螺桿支承件18；以及螺合安裝于所述螺桿17的X方向嚙合構(gòu)件14等。并且，在橫跨所述各導軌12a、12b的狀態(tài)下，將線路板移動臺10可移動地安裝在該導軌12a、12b上，同時從其下側(cè)將所述嚙合構(gòu)件14與該線路板移動臺10進行嚙合。即，在由X方向伺服電機15對螺桿17進行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，與線路板移動臺10嚙合的嚙合構(gòu)件14沿著螺桿17移動，結(jié)果是線路板移動臺10沿著導軌12a、12b在X軸方向移動。
在X方向伺服電機15上安裝著X方向編碼器16，由這些伺服電機15和編碼器16構(gòu)成X軸伺服裝置63(參照圖3)。即，伺服電機15作為伺服裝置的促動器而設置，編碼器16作為伺服裝置的傳感器而設置。
在所述線路板移動臺10上，設置有沿X軸方向延伸的相互平行的一對線路板傳送機13a、13b；變更這些傳送機13a、13b的間隔(寬度)的寬度可變機構(gòu)；以及將線路板P定位于規(guī)定作業(yè)位置的夾持機構(gòu)。
線路板傳送機13a、13b是將線路板P搬入或搬出于該安裝機的規(guī)定作業(yè)位置的裝置，各自具有沿X軸方向旋轉(zhuǎn)移動的環(huán)狀皮帶(未圖示)，通過驅(qū)動這些皮帶可將線路板P在線路板移動臺10上沿X軸方向進行搬送。
寬度可變機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是按照線路板P的寬度，將一方的線路板傳送機13a沿Y軸方向向另一方的線路板傳送機13b移動。即，雖未詳細圖示，在線路板移動臺10的Y軸方向的兩端支承著一對皮帶輪9a、9b，在這些皮帶輪9a、9b上架掛著同步皮帶8。又，通過可動構(gòu)架等將線路板傳送機13a沿Y軸方向可移動地支承在線路板移動臺10上，對于該構(gòu)架等，在其途中部分與所述同步皮帶8進行結(jié)合。并且，通過由未圖示的電機對一方的皮帶輪9a(或9b)進行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使同步皮帶8沿Y軸方向進行周轉(zhuǎn)移動，隨著這一移動，一方的線路板傳送機13a接近或離開另一方的線路板傳送機13b。(圖示的狀態(tài)表示兩線路板傳送機13a、13b被設定在最大寬度的狀態(tài)。
本實施例中，如上述那樣，寬度可變機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為，可使一對線路板傳送機13a、13b中，位于離后述的帶送料器22遠方側(cè)的線路板傳送機13a移動，當然也可以采用使離帶送料器22近的一側(cè)的線路板傳送機13b移動的結(jié)構(gòu)，或者也可以使雙方的線路板傳送機13a、13b同時進行移動。但是，若采用本實施例那樣使離帶送料器22遠方側(cè)的線路板傳送機13a移動的結(jié)構(gòu)，則不論線路板P的寬度如何始終能將線路板P配置在離帶送料器22最近的位置，故具有可縮短后述的搬送元件的頭部單元23的移動時間以提高生產(chǎn)時間的優(yōu)點。
夾持機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是雖未圖示，但在利用線路板傳送機13a、13b將線路板P搬送到規(guī)定的作業(yè)位置時進行動作，在將線路板P定位于所述作業(yè)位置的狀態(tài)下將其進行固定。
所述基座11上，在線路板移動臺10的側(cè)方(Y軸方向側(cè)方；圖1中的下方)設置有后述的元件供給部，在該元件供給部與所述線路板移動臺10的上方，沿Y軸方向可移動地支承著頭部單元23，該頭部單元23用于從元件供給部拾取元件后裝載在線路板P上。
即，在基座11上，配置著橫跨線路板移動臺10及元件供給部的上方并沿Y軸方向延伸的Y方向構(gòu)架25，在該Y方向構(gòu)架25上，設置有沿Y軸方向延伸的一對的Y方向?qū)к?6a、26b；配置于這些軌道間、沿Y軸方向延伸的Y方向送進螺桿29；與該螺桿29的一端連結(jié)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該螺桿29的Y方向伺服電機27；可旋轉(zhuǎn)地支承螺桿29另一端的Y方向送進螺桿支承件30；以及螺合安裝在所述螺桿29上的Y方向嚙合構(gòu)件(未圖示)等。并且，在所述各導軌26a、26b上，可移動地安裝著頭部單元23，同時所述嚙合構(gòu)件與該頭部單元23進行嚙合。即，在由Y方向伺服電機27對螺桿29進行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，與Y方向構(gòu)架25嚙合的嚙合構(gòu)件沿著螺桿29移動，結(jié)果是頭部單元23沿著導軌26a、26b沿Y軸方向進行移動。
在所述Y方向伺服電機27上安裝著Y方向編碼器28，由這些伺服電機27和編碼器28構(gòu)成Y軸伺服裝置64(參照圖3)。即，伺服電機27作為伺服裝置的促動器而設置，編碼器28作為伺服裝置的傳感器而設置。
本實施例中，安裝機的前側(cè)(圖1中的下側(cè))及其左右兩側(cè)(圖1中的左右兩側(cè))成為對后述帶送料器22進行元件補充等的作業(yè)空間，因此，為了不妨礙該項作業(yè)，將Y方向伺服電機27與Y方向送進螺桿29中元件供給部的反向側(cè)(圖1中的上側(cè))的端部連結(jié)，當然，若在可忽略這種情況的場合，也可將Y方向伺服電機27與Y方向送進螺桿29中的元件供給部側(cè)的端部連結(jié)。
在所述頭部單元23上裝載著元件安裝用的多個吸頭24，本實施例中，將4個吸頭24在Y軸方向上并排配置成一列。各吸頭24裝載在設于頭部單元23的伸出部分(從Y方向構(gòu)架25沿X軸方向側(cè)方(圖1中的左側(cè))伸出的部分)上，可以相對頭部單元23的構(gòu)架進行Z軸方向(上下方向)的移動以及圍繞R軸(吸嘴中心軸)的旋轉(zhuǎn)，分別由將伺服電機作為驅(qū)動源的升降驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)來進行驅(qū)動。另外，在這些各個機構(gòu)的伺服電機上分別安裝著編碼器，由這些伺服電機和編碼器構(gòu)成了Z軸伺服裝置61和R軸伺服裝置62(參照圖3)。
各吸頭24的下端分別設置有吸嘴24a，元件吸附時，通過向吸嘴24a供給負壓，利用其吸引力將元件吸住。
所述安裝頭單元23上還裝載有移動攝像機31(攝像裝置)。該移動攝像機31的結(jié)構(gòu)是對被支承在線路板移動臺10上的線路板P(特別是標記在線路板上的基準(fiducial)標志)進行攝像，以識別線路板P的存在及其正確的位置，同時對帶送料器22或變位臺32(送料貯料器21a、21b)等進行攝像，以識別各帶送料器22的位置。
在所述基座11上，線路板移動臺10的側(cè)方(Y軸方向側(cè)方圖1中的下方)設置有元件供給部。
在元件供給部上，設置有供給安裝元件的元件供給構(gòu)件，即、多個帶送料器22。各帶送料器22的結(jié)構(gòu)是各自將以規(guī)定間隔收容、保持有IC、晶體管、電容器等小片狀電子元件的帶從卷軸導出，并且在帶送出端具備送進機構(gòu)，隨著由吸頭24的所述吸嘴24a進行的元件拾取動作，將帶間歇地送出。
各帶送料器22在被分別定位的狀態(tài)下固定在設于元件供給部的共用的變位臺32(支承裝置；元件供給裝置變位臺)上。若再詳細地講，如圖1所示，在變位臺32上，設置有在X軸方向上分離并相互對置的一對送料貯料器21a、21b(以下根據(jù)需要稱為第1送料貯料器21a、第2送料貯料器21b)，相對于這些送料貯料器21a、21b，將各自的多個帶送料器22沿Y軸方向并行排列，并在各送料貯料器21a、21b的帶送料器22相互對置的狀態(tài)下，即、將帶送料器22的元件吸附點22a以相互鄰近的配置(圖1中，將第1送料貯料器21a的帶送料器22配置成從左側(cè)向右側(cè)取出元件、將第2送料貯料器21b的帶送料器22配置成從右側(cè)向左側(cè)取出元件)進行固定。
本實施例中，固定在第1送料貯料器21a上的一群帶送料器22和固定在第2送料貯料器21b上的一群帶送料器22，分別構(gòu)成了本發(fā)明的元件供給裝置。
所述變位臺32沿X軸方向可移動地設置在基座11上，由此構(gòu)成了所述各帶送料器22一體地進行X軸方向移動的結(jié)構(gòu)。即，在基座11上，設置有沿X軸方向延伸的相互平行的一對變位臺導軌33a、33b；配置于這些軌道間、沿X軸方向延伸的變位臺送進螺桿37；與該螺桿37的一端連結(jié)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該螺桿37的變位臺伺服電機35；可旋轉(zhuǎn)地支承螺桿37另一端的變位臺送進螺桿支承件(未圖示)；以及螺合安裝在所述螺桿37上的變位臺嚙合構(gòu)件34等。并且，將變位臺32可移動地安裝在所述各導軌33a、33b上，同時將所述嚙合構(gòu)件34與該變位臺32進行嚙合。即，在由變位臺伺服電機35對螺桿37進行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，與變位臺32嚙合的嚙合構(gòu)件34沿著螺桿37移動，結(jié)果是變位臺32與固定在該變位臺32上的所述各帶送料器22一體地、沿著導軌33a、33b沿X軸方向進行移動。
在變位臺伺服電機35上安裝著變位臺編碼器36，由這些伺服電機35和編碼器36構(gòu)成變位臺伺服裝置65(參照圖3)。即，伺服電機35作為伺服裝置的促動器而設置，編碼器36作為伺服裝置的傳感器而設置。
在此，對變位臺32作一補充說明，所述送料貯料器21a、21b以至少比Y方向構(gòu)架25大的間隔進行設置，又，如圖1所示，在元件吸附點22a沿Y軸方向排成一列的狀態(tài)下對各帶送料器22進行配置。采用這種結(jié)構(gòu)，當變位臺32移動到第1送料貯料器21a上所固定的各帶送料器22(以下稱為第1送料貯料器21a側(cè)的帶送料器22)的元件吸附點22a并行排列在安裝頭單元23各吸頭24的移動路徑下方的位置(圖1所示的狀態(tài)；稱為元件供給位置)時，可以由各吸頭24將來自第1送料貯料器21a側(cè)的各帶送料器22的元件取出(吸附)，同樣，當變位臺32移動到第2送料貯料器21b上所固定的各帶送料器22(以下稱為第2送料貯料器21b側(cè)的帶條送料器22)的元件吸附點22a并行排列在頭部單元23各吸頭24的移動路徑下方的位置(未圖示；稱為元件供給位置)時，可以由各吸頭24將來自第2送料貯料器21a側(cè)的各帶送料器22的元件吸附。并且，若將第1送料貯料器21a側(cè)的帶條送料器22配置于元件供給位置，則如圖1所示，第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22夾著Y方向構(gòu)架25配置于元件供給位置的反向側(cè)(圖1中的右側(cè)；稱為準備位置)，由此可避免與吸嘴24a之間的干擾，可對第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22進行元件(帶)補充或帶條送料器22的調(diào)換等的作業(yè)，反之，若將第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22配置于元件供給位置，則第1送料貯料器21b側(cè)的帶送料器22從元件供給位置被配置到與Y方向構(gòu)架25反向側(cè)的避讓位置(從圖1所示的狀態(tài)避讓至左側(cè)的位置；稱為準備位置)，由此可同樣地避免與吸嘴24a之間的干擾，可對第1送料貯料器21a側(cè)的各帶條送料器22進行元件補充等的作業(yè)。
在所述基座11上還設置有固定攝像機20。該固定攝像機20朝向上方地配置在線路板移動臺10與元件供給部之間，即、吸頭24的所述移動路徑的下方，元件吸住后，由于安裝頭單元23配置于固定攝像機20的上方(圖1中，用符號23a表示的位置)，故可從下側(cè)對由吸頭24吸附的元件進行攝像。在固定攝像機20的上方設置著固定攝像機用照明裝置19，可提供固定攝像機20的元件攝像用的照明。
下面參照圖3說明上述安裝機的控制系統(tǒng)。
圖3以方框圖的形式表示安裝機的控制系統(tǒng)。同圖中，只抽出與本發(fā)明的關系重要度高的構(gòu)成部分進行顯示。
如該圖所示，安裝機具有控制裝置70。該控制裝置70包括圖像處理部72、總括控制部74、與這些各部對應的存儲部73、75以及接口71等，所述變位臺伺服裝置65、X軸伺服裝置63、Y軸伺服裝置64以及與所有的吸頭24對應的Z軸伺服裝置61、R軸伺服裝置62(稱為頭部單元伺服裝置60)通過所述接口71與控制裝置70連接。
總括控制部74是對X軸伺服裝置63、Y軸伺服裝置64、頭單元部伺服裝置60的動作進行總括控制的裝置，由微處理器等的硬件和控制程序等的軟件來具體實現(xiàn)。
存儲部75是存儲總括控制部74執(zhí)行的各種處理所需的信息的裝置，根據(jù)需要對總括控制部74執(zhí)行信息的輸出輸入。
圖像處理部72，是對由移動攝像機31和固定攝像機20攝像的攝像數(shù)據(jù)實施規(guī)定的處理、并對攝像數(shù)據(jù)中所含的規(guī)定信息進行識別后向總括控制部74供給的裝置。例如，在由頭部單元23從帶送料器22取出元件時，進行由移動攝像機31攝像的帶送料器22或變位臺32(送料貯料器21a、21b)的標志的位置識別，為了將帶條送料器22配置于元件取出的最佳位置，由所述總括控制部74對變位臺伺服裝置65等的動作進行控制。即，本實施例中，由總括控制部74和變位臺伺服裝置65等構(gòu)成本發(fā)明的控制裝置。
另外，圖像處理部72與總括控制部74一樣，也由微處理器等的硬件和控制程序等的軟件來具體實現(xiàn)。
存儲部73是存儲圖像處理部72執(zhí)行的各種處理所需的信息的裝置，根據(jù)需要對總括控制部74進行信息的輸出輸入。
接口71是將所述總括控制部74中生成的伺服控制信號向頭部單元伺服裝置60、X軸伺服裝置63、Y軸伺服裝置64和變位臺伺服裝置65進行輸出，同時將來自這些伺服裝置60、63、64、65的傳感器輸出向控制裝置70進行輸入。
下面說明上述結(jié)構(gòu)的安裝機的元件的安裝動作。
上述安裝機中，當安裝動作開始時，首先沿著線路板傳送機13a、13b將線路板P搬入線路板移動臺10，由夾持機構(gòu)定位在規(guī)定的作業(yè)用位置。另一方面，變位臺32沿X軸方向移動，第1送料貯料器21a側(cè)的帶送料器22或第2送料貯料器21b側(cè)的帶送料器22設定在元件供給位置上。在第1送料貯料器21a和第2送料貯料器21b上，以相同的排列安裝著供給同種元件的帶送料器22。
其次，頭部單元23被配置于元件供給部的上方，隨著吸頭24的升降動作從帶送料器22將安裝元件吸住而取出。此時，通過由移動攝像機31對各帶送料器22或變位臺32(送料貯料器21a、21b)上所貼的標志進行攝像，對帶條送料器22等的配置進行圖像識別，根據(jù)該圖像識別結(jié)果，通過微量調(diào)整變位臺32的位置(X軸方向的位置)，可高精度地作出吸頭24對元件吸附點22a的定位，能可靠地執(zhí)行從各帶條送料器22的元件取出。
一旦由吸頭24從帶送料器22取出元件，則隨著安裝頭單元23的移動將吸附元件配置在固定攝像機20的上方，由固定攝像機20執(zhí)行吸附元件的攝像，可圖像識別元件的吸附狀態(tài)。
接著，隨著頭部單元23的移動，吸附元件被搬送至線路板移動臺10側(cè)，在Y軸方向上作出定位，同時隨著線路板移動臺10的移動，線路板P在X軸方向上作出定位，由此將吸附元件定位于線路板P的規(guī)定的裝載位置上方。此時，通過由移動攝像機31對線路板P上的標志進行攝像，對線路板P的配置進行圖像識別，根據(jù)該圖像識別結(jié)果以及元件的吸附狀態(tài)的圖像識別結(jié)果，執(zhí)行線路板移動臺10的定位(X軸方向的定位)和頭部單元23的定位(Y軸方向的定位)，同時執(zhí)行吸頭24的旋轉(zhuǎn)方向的定位(圍繞R軸的定位)。
一旦結(jié)束吸附元件在線路板P上的定位，則吸頭24進行升降驅(qū)動，由此將吸附元件安裝在線路板P上。
這樣，頭部單元23一邊在線路板移動臺10與元件供給部之間進行往復移動，一邊與上述一樣將元件安裝在線路板P上，在將規(guī)定的元件安裝在線路板P上后，將所述夾持機構(gòu)的夾持狀態(tài)解除，線路板P沿著線路板傳送機13a、13b從線路板移動臺10搬出線路板P。由此結(jié)束對線路板P的一系列安裝動作。
在上述的安裝動作中，若設定于元件供給位置的例如第1送料貯料器21a的各帶送料器22的元件被消耗時(元件的剩余數(shù)減少時)，則變位臺32進行移動，具體是變位臺32從圖1所示的狀態(tài)開始向左側(cè)移動，第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22設定在元件供給位置上，同時將第1送料貯料器21a側(cè)的各帶送料器22設定在準備位置上。這樣，由第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22進行元件供給，另一方面，對第1送料貯料器21a側(cè)的各帶送料器22進行元件(帶條)的補充以及帶送料器22的調(diào)換。同樣，當?shù)?送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22的元件被消耗時，如圖1所示，通過將第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22設定在準備位置上，對第2送料貯料器21b側(cè)的各帶送料器22執(zhí)行元件補充等。
如上所述，本安裝機中，其結(jié)構(gòu)上的特點在于，只使頭部單元23沿Y軸方向移動，如上所述，將帶送料器22安裝在沿X軸方向可移動的變位臺32上，同時隨著該變位臺32的移動，可將帶送料器22移動至吸頭24的元件供給位置、以及在與吸嘴24a不發(fā)生干擾的情況下可進行元件補充等的準備位置，因此，當帶送料器22的元件被消耗后的場合以及需要調(diào)換的場合，通過將各帶送料器22設定在準備位置，就可使用寬廣的空間來順利地執(zhí)行元件補充以及帶送料器22的調(diào)換作業(yè)。特別是因變位臺32的移動能自動地通過變位臺伺服裝置65的驅(qū)動來執(zhí)行，故不費力地能使變位臺32進行移動，提高了便利性。
并且，上述安裝機中，由于將沿X軸方向?qū)χ玫囊粚λ土腺A料器21a、21b設置在變位臺32上，當將一方的送料貯料器21a(或21b)的帶送料器22設定在元件供給位置上時，將另一方的送料貯料器21b(或21a)的帶送料器22設定在準備位置，因此如上所述，只要是從兩個送料貯料器21a、21b的各帶送料器22供給同一種元件，就可在一方的送料貯料器21a(或21b)的各帶送料器22進行元件供給中，對另一方的送料貯料器21b(或21a)的帶送料器22進行元件補充等。這樣，不必要因?qū)土掀?2的元件補充而造成安裝機的停機，可繼續(xù)執(zhí)行安裝處理。因此，與每次對帶送料器執(zhí)行元件補充時必須使安裝機停機來進行補充作業(yè)的一般的這種安裝機相比較，可高效地執(zhí)行安裝處理，具有能提高生產(chǎn)率的效果。
本安裝機中，在各送料貯料器21a、21b上分別安裝了多個帶條送料器22，使這些構(gòu)件一體地沿X軸方向移動，構(gòu)成了變位臺32，但例如，也可采用圖4所示的結(jié)構(gòu)，即、在各送料貯料器21a、21b上分別構(gòu)成安裝有1個帶條送料器22的狹幅的變位臺32，將多個變位臺32并行排列地配置在Y軸方向上，各自獨立地沿X軸方向移動，由此將供給同種元件的一對的帶送料器22作為1個單位，使這些帶條送料器22隨著變位臺32的移動在元件供給位置與準備位置之間進行變位。
若采用這種結(jié)構(gòu)，則具有可根據(jù)其使用的頻度來執(zhí)行各帶送料器22的元件補充等的優(yōu)點。即，元件的消耗量因其元件的種類不同而有所差異，向帶送料器22的元件補充等的定時也因其元件的種類不同，在帶送料器22之間存在著差異，采用圖4的結(jié)構(gòu)，則可對各個帶送料器22執(zhí)行元件補充等。
在上述的第1實施例中，從兩個送料貯料器21a、21b的帶送料器22供給同一種元件，當然也可供給不同種的元件，在此場合，具有可供給更多種元件的優(yōu)點。
下面參照

本發(fā)明的第2實施例。
圖5概略地表示第2實施例的安裝機結(jié)構(gòu)。因第2實施例中的安裝機基本結(jié)構(gòu)與第1實施例相同，故對于相同的構(gòu)成要素標記以同一符號，省略其說明，以下對不同之點進行詳細說明。
在第2實施例的變位臺32a(標記符號32a，與第1實施例的變位臺32作出區(qū)別)上設置托盤載置部21c，以取代第1實施例的一方側(cè)的送料貯料器(第2送料貯料器21b)。在該托盤載置部上，設置有沿X軸方向延伸的相互平行的一對托盤導軌40a、40b，在這些托盤導軌40a、40b上，支承著收容有IC42等較大型元件的托盤39。另外，IC42等的元件在沿X、Y軸方向上整齊排列的狀態(tài)下載置在托架41上，該托架41以定位的狀態(tài)保持在所述托盤39上，以此形態(tài)收容在托盤39中。在第2實施例中，該托盤39構(gòu)成了本發(fā)明的元件供給裝置。
在變位臺32a上，還設置有沿X軸方向可移動的引出構(gòu)件57，用于對后述的托盤收容部38進行托盤39的出入。即，在基座11上配置著沿X軸方向延伸的Y方向構(gòu)架25，在該Y方向構(gòu)架25上，設置有沿Y軸方向延伸的導軌40c；沿Y軸方向延伸的引出送進螺桿55；與該螺桿55的一端側(cè)連結(jié)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該螺桿55的引出伺服電機52；可旋轉(zhuǎn)地支承螺桿55另一端的引出送進螺桿支承件541；以及與所述螺桿55螺合安裝的嚙合構(gòu)件56等。并且，將引出構(gòu)件57可移動地安裝在所述導軌40c上，同時將嚙合構(gòu)件56與該引出構(gòu)件57進行嚙合。由此，在由引出伺服電機52對螺桿55進行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，嚙合構(gòu)件56沿著螺桿55移動，結(jié)果是引出構(gòu)件57沿著導軌沿X軸方向進行移動。
在所述引出構(gòu)件57上設置有可與設于托盤39上的夾頭部(未圖示)嚙合的嚙合部，通過將該嚙合部在與所述夾頭部嚙合的狀態(tài)下沿X軸方向移動，使托盤39一邊沿著所述托盤導軌40a、40b引導，一邊在托盤收容部38中可以出入。
另外，在引出伺服電機52上安裝著編碼器53，由這些伺服電機52和編碼器53構(gòu)成伺服裝置。即，伺服電機52作為伺服裝置的促動器而設置，編碼器53作為伺服裝置的傳感器而設置。
在元件供給部的側(cè)方，即、基座11的外側(cè)(圖5中的基座11的左側(cè))設置有托盤收容部38。
托盤收容部38分為上下多層，以水平姿勢且沿X軸方向可出入地收容有多個保持著托架41的托盤39。各托盤39通過設于托盤收容部38內(nèi)的未圖示的托盤升降機構(gòu)，可一體地改變其收容高度位置。并且，所述變位臺32a的與托盤導軌40a、40b對應的高度位置成為了托盤取出位置，在該取出位置上，通過驅(qū)動所述引出構(gòu)件57可將托盤39在變位臺32a中進行出入。
在第2實施例中，變位臺32的結(jié)構(gòu)是在將第1送料貯料器21a的各帶送料器22設定在元件供給位置上時，托盤載置部21c則設定在準備位置，即、將托盤載置部21c設定在托盤載置部21c與托盤收容部38連續(xù)的且托盤39在托盤載置部21c中可出入的位置。
在上述結(jié)構(gòu)的第2實施例的安裝機中，首先，在從第1送料貯料器21a的各帶送料器22將元件吸附的場合，如圖6(a)所示使變位臺32移動，將帶送料器22設定在元件供給位置，即、將各帶送料器22的元件吸附點22a設定在與吸頭24的移動路徑正下方并行排列的位置，與第1實施例一樣，由吸頭24執(zhí)行元件的取出。
此時，托盤載置部21c被設定在了上述的準備位置，在執(zhí)行從帶送料器22供給的元件安裝的期間，托盤39在托盤載置部21c中進行出入。具體來講，隨著托盤升降機構(gòu)的動作，在將收容有所需的元件(IC42)的托盤39設定在了托盤收容部38的托盤取出位置之后，通過驅(qū)動所述引出構(gòu)件57，將該托盤39沿著托盤導軌40a、40b從托盤收容部38被引出到托盤載置部21c上。當已經(jīng)將托盤39載置在了托盤載置部21c上的場合，通過執(zhí)行與其相反的動作可使托盤39返回至托盤收容部38。
從托盤39吸附元件的場合，變位臺32進行移動，將托盤載置部21c從托盤收容部38引開，將托盤載置部21c設定在圖6(b)所示的元件供給位置，即、設定在吸頭24的移動路徑正下方配置有托盤39的位置上。在此狀態(tài)下，由吸頭24執(zhí)行元件的取出。此時，通過使安裝頭單元23沿Y軸方向移動，可進行吸頭24對IC42的Y軸方向的定位，另一方面，通過驅(qū)動引出構(gòu)件57，托盤39沿著托盤導軌40a、40b進行X軸方向移動，由此可進行吸頭24對IC42的X軸方向的定位。即，在托盤39上，在變位臺32a停止的狀態(tài)下執(zhí)行XY方向上整齊排列狀態(tài)的IC42的吸附。另外，在第2實施例的變位臺32a中，如上所述，必須在變位臺32停止狀態(tài)下使托盤39沿X軸方向進行移動，故托盤載置部21c的X軸方向的空間設置得寬大，例如設置成了托盤39的寬度(X軸方向尺寸)的2倍的空間。
如上所述，在執(zhí)行IC42的安裝期間，帶送料器22與第1實施例一樣被設定在了準備位置上，根據(jù)需要對帶送料器22進行元件補充以及帶條送料器22的調(diào)換。
采用這種第2實施例的安裝機，可以由帶條送料器22執(zhí)行小型元件(如分立式元件)的供給以及由托盤39執(zhí)行大型元件(如封裝元件)的供給。這樣，具有可提高安裝元件的種類自由度的優(yōu)點。
本實施例的安裝機中，只具有1個變位臺32a，例如，也可如圖7所示，將多個變位臺32a并行排列地配置在Y軸方向上，分別獨立地沿X軸方向進行移動。在此場合，雖未圖示，但只要與各變位臺32a對應地設置托盤收容部38即可。
采用這種結(jié)構(gòu)，因可將各帶送料器22和托盤39同時設定在元件供給位置上，故可提高元件在線路板P上的安裝順序等的自由度。
在上述的第2實施例中，由吸頭24取出IC42時，通過使托盤39相對變位臺32a進行移動，在將變位臺32a停止的狀態(tài)下將吸頭24定位在X軸方向上，但也可將托盤39固定地載置在變位臺32a上，通過使變位臺32a移動，將吸頭24相對元件定位在X軸方向上。
在圖5和圖7的例子中，是將第1送料貯料器21a設置于變位臺32a的左側(cè)(圖5和圖7中的左側(cè))進行帶送料器22的安裝，而將托盤載置部21c設置于右側(cè)進行托盤39的載置，當然也可采取相反的結(jié)構(gòu)。在此場合，托盤收容部38的配置只需對應于托盤載置部21c進行變更即可。
又，也可設置托盤載置部以取代第1送料貯料器21a，將托盤39載置在變位臺32a的左右兩側(cè)(圖5和圖7中的左右兩側(cè))。在此場合，只要將托盤收容部38設置在基座11的左右兩側(cè)即可。
在這種只使用托盤39進行元件供給的場合，也可不設置變位臺32a而是在基座11上直接設置托盤導軌40a、40b；引出構(gòu)件57及其移動機構(gòu)等。在此場合，托盤導軌40a、40b構(gòu)成了本發(fā)明的支承裝置。
在此場合，若采用將左右的托盤39沿著共用的托盤導軌40a、40b進行引導的結(jié)構(gòu)，則可使安裝的構(gòu)成簡略化。但是，在這種使托盤導軌40a、40b共用的場合，必須使左右的托盤39個別地進行移動。這樣，需要各自分體地設置引出構(gòu)件57，在此場合，例如將引出構(gòu)件57及使其移動用的機構(gòu)等在Y軸方向上錯開地進行配置，只讓嚙合部相對托盤39可在共用的路徑上進行移動，這樣，就可緊湊地將各托盤39的移動機構(gòu)進行布局。
在第1、第2實施例中，使1個頭部單元23一邊在元件供給部與線路板移動臺10之間往復移動一邊執(zhí)行安裝處理，但也可設置相互平行移動的多個頭部單元23(如2個)來執(zhí)行安裝處理。在此場合，若采用圖1和圖4所示的結(jié)構(gòu)，最好是由各頭部單元23從第1或第2的任1個的送料貯料器21a、21b中取出元件。同樣，若采用圖5和圖7所示的結(jié)構(gòu)，最好是由各頭部單元23從帶送料器22或托盤39的任1個中取出元件。采用以上的結(jié)構(gòu)，可更加有效地執(zhí)行安裝處理。
又，在第1、第2實施例中，作為使變位臺32、32a進行移動的裝置，采用了將伺服電機作為驅(qū)動源的、使變位臺32、32a移動的伺服機構(gòu)，當然也可采用氣缸和油壓缸作為驅(qū)動源的、使變位臺32、32a進行移動的缸體機構(gòu)。特別是在不采用對移動攝像機31的攝像結(jié)果進行反饋來進行安裝位置修正的結(jié)構(gòu)時，缸體機構(gòu)成本低，適合使用。
綜上所述，本發(fā)明的安裝機及其安裝方法，適合于具有使線路板和頭部單元雙方進行移動而將元件搬送至線路板上的結(jié)構(gòu)特征的安裝機中使用，能順利地對元件供給部進行元件的補充及元件調(diào)換。
權(quán)利要求
1.一種安裝機，其特征在于，包括對處于水平姿勢支承狀態(tài)的線路板，沿X軸方向可移動地支承的線路板移動臺；相對于該基座移動臺、在Y軸方向上鄰接設置的元件供給裝置；設置成沿Y軸方向可移動、并將元件從所述元件供給裝置取出后搬送至支承在所述線路板移動臺上的線路板上的頭部單元；支承所述元件供給裝置的支承裝置，所述元件供給裝置在由該頭部單元可取出元件的元件供給位置與從該元件供給位置沿X軸方向退避的位置即可對元件供給裝置進行元件的補充或可更換元件供給裝置的準備位置之間可變位。
2.如權(quán)利要求1所述的安裝機，其特征在于，作為所述支承裝置，具有支承元件供給裝置的元件供給裝置變位臺，該元件供給裝置在所述元件供給位置與準備位置之間可變位。
3.如權(quán)利要求2所述的安裝機，其特征在于，所述元件供給裝置具有多個元件供給構(gòu)件，這些元件供給構(gòu)件在沿Y軸方向并行排列的狀態(tài)下，由共用的元件供給裝置變位臺支承。
4.如權(quán)利要求2所述的安裝機，其特征在于，所述元件供給裝置具有多個元件供給構(gòu)件，這些元件供給構(gòu)件沿Y軸方向并行排列，各元件供給構(gòu)件分別由專用的元件供給裝置變位臺支承。
5.如權(quán)利要求2至4中任一項所述的安裝機，其特征在于，所述元件供給裝置變位臺，在將一對的元件供給裝置沿X軸方向并行排列的狀態(tài)下一體地進行支承，并且，當將一方的元件供給裝置配置在所述元件供給位置時，另一方的元件供給裝置被配置在所述準備位置上。
6.如權(quán)利要求5所述的安裝機，其特征在于，所述一對的元件供給裝置，均具有作為所述元件供給構(gòu)件，將帶作為載體并隨著該帶的引出動作來進行元件供給的帶送料器。
7.如權(quán)利要求6所述的安裝機，其特征在于，各元件供給裝置的帶送料器由所述元件供給裝置變位臺支承，使得所述頭部單元的元件吸附點形成相互接近的配置關系。
8.如權(quán)利要求5所述的安裝機，其特征在于，所述一對的元件供給裝置均是由以載置元件的狀態(tài)進行供給的托盤構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求6所述的安裝機，其特征在于，所述一對的元件供給裝置中，一方作為所述元件供給構(gòu)件具有將帶作為載體并隨著該帶的引出動作來進行元件供給的帶送料器，另一方由以載置元件的狀態(tài)進行供給的托盤構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求8或9的任一項所述的安裝機，其特征在于，所述托盤，相對元件供給裝置變位臺沿X軸方向可移動地得到支承。
11.如權(quán)利要求2至10中任一項所述的安裝機，其特征在于，包括裝載在所述安裝頭單元上、可對所述元件供給裝置或元件供給裝置變位臺進行攝像的攝像裝置；為了將元件供給裝置配置在所述元件供給位置或準備位置的任一位置上、根據(jù)該攝像裝置的攝像圖像來驅(qū)動控制所述元件供給裝置的控制裝置。
12.一種安裝方法，其特征在于，是由如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的安裝機的安裝方法，該安裝機包括在以水平姿勢支承線路板的狀態(tài)下，沿X軸方向可移動地支承的線路板移動臺；相對于該基座移動臺、在Y軸方向上鄰接設置的元件供給裝置；設置成沿Y軸方向可移動、并將元件從所述元件供給裝置取出后搬送至支承在所述線路板移動臺上的線路板上的安裝頭單元；可變位地支承所述元件供給裝置的支承裝置，所述元件供給裝置可變位至由該安裝頭單元可取出元件的元件供給位置與從該元件供給位置沿X軸方向退避的位置即可對元件供給裝置進行元件的補充或更換元件供給裝置的準備位置之間的任意位置，并且，將一對的元件供給裝置在沿X軸方向并行排列的狀態(tài)下一體地支承在所述元件供給裝置變位臺上，當將一方的元件供給裝置配置在所述元件供給位置上時，另一方的元件供給裝置被配置在所述準備位置上，所述安裝方法為，將所述一對的元件供給裝置中的一方的元件供給裝置配置在所述元件供給位置的狀態(tài)下，由所述頭部單元將所述一方的元件供給裝置所供給的元件搬送、裝載在線路板上，另一方面，將另一方的元件供給裝置配置于所述準備位置的狀態(tài)下，執(zhí)行包括對該元件供給裝置進行元件的補充或更換該元件供給裝置的規(guī)定的準備作業(yè)。
全文摘要
一種安裝機，其特征在于，包括對處于水平姿勢支承狀態(tài)的線路板，沿X軸方向可移動地支承的線路板移動臺(10)；相對于該線路板移動臺(10)、在Y軸方向上鄰接設置的帶送料器(22)；設置成沿Y軸方向可移動并將元件從所述帶送料器(22)取出、搬送至所述線路板移動臺(10)上支承的線路板(P)上的頭部單元(23)；以及支承帶送料器(22)的支承裝置，所述帶送料器(22)在由該頭部單元(23)可取出元件的元件供給位置與從該元件供給位置沿X軸方向退避的位置即可對帶送料器(22)進行元件的補充或可更換元件供給裝置的準備位置之間可變位。
文檔編號H05K13/00GK1644007SQ0380685
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者岸田晃, 山形博敏, 村松啟且, 秋山貢 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社