安装头的移动误差检测装置及元件安装装置的制作方法

文档序号:15235693发布日期:2018-08-21 20:34阅读:339来源:国知局

本发明涉及安装头的移动误差检测装置及具备该安装头的移动误差检测装置的元件安装装置,所述安装头的移动误差检测装置为了补正因驱动系统的热变形所产生的安装头的移动误差而被组装于元件安装装置。



背景技术:

以往,元件安装装置具备使安装头水平移动的驱动系统,由于连续地进行安装动作,因此该驱动系统会发生因发热导致的热变形。这样的热变形会使安装头与元件供应部的元件之间或与基板之间产生偏移,成为导致安装精度下降的主要原因之一。因此,为了解决该问题而有如下的技术:利用与安装头一起移动的基板识别用摄像机来拍摄及识别安装头的可动区域内所设的多个标记,检测该标记的位置变化,将该位置变化作为驱动系统的热变形导致的安装头的移动误差,并根据该移动误差来补正元件的目标搭载位置。

例如,专利文献1公开了如下的技术:在由固定传送带和可动传送带构成的一对基板搬送用传送带的近傍分别设置沿着固定传送带在x方向上排列的一对标记和在y方向上排列的一对标记,拍摄各标记位置,并根据该拍摄的结果来补正元件的目标搭载位置。该技术中,y方向上的一对标记为了避免与可动传送带干涉而设于该可动传送带的可动区域的外侧。因此,在基板的尺寸较小的情况下,标记的位置与实际的基板位置便会大幅度离开距离(补正区域相比于基板的尺寸增大),难以确保补正精度。

另一方面,专利文献2公开了如下的技术:在由固定传送带和可动传送带构成的一对基板搬送用传送带上设置彼此在沿着该传送带的方向(x方向)上错开的一对标记,拍摄这些标记,并根据该拍摄的结果来补正元件的目标搭载位置。根据该技术,标记与可动传送带一起移动,因此,能够消除专利文献1那样的问题。然而,由于标记的位置本身伴随移动误差,因此,难以确保补正精度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3253218号

专利文献2:日本专利第5495260号



技术实现要素:

本发明的目的在于:既能够减轻因基板的尺寸所导致的影响又能够精度良好地检测因驱动系统的热变形所产生的安装头的移动误差。

本发明的安装头的移动误差检测装置被应用于元件安装装置,该元件安装装置包括:基板搬送装置,包含在第一方向上延伸的固定传送带和相对于该固定传送带能够在与所述第一方向正交的第二方向上移动的可动传送带;以及安装头,将元件搭载于被所述基板搬送装置搬送到指定的作业位置的基板,所述安装头的移动误差检测装置包含:多个标记,包含设置在所述可动传送带的可动区域内的可动区域内标记和设置在所述可动传送带的可动区域外的可动区域外标记;摄像装置,与所述安装头一起移动并且拍摄所述多个标记;以及辅助装置,辅助所述拍摄;其中,所述可动区域外标记设置于水平的基准面,该基准面包含设置在所述作业位置的基板的上表面,所述可动区域内标记设置在比所述基准面低且不与所述可动传送带干涉的位置,所述辅助装置吸收所述可动区域内标记与所述基准面的高度之差以辅助所述摄像装置拍摄所述可动区域内标记的聚焦图像。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的元件安装装置(应用了本发明的安装头的移动误差检测装置的元件安装装置)的俯视简略图。

图2是所述元件安装装置的侧视图(图1的ii方向的向视图)。

图3是表示所述元件安装装置的控制系统的方块图。

图4a是表示可动传送带的可动区域的第一、第二基板搬送装置的俯视示意图。

图4b是单模式时的第一、第二基板搬送装置的俯视示意图。

图5是标记的俯视图。

图6是本发明的第二实施方式所涉及的元件安装装置的侧视图。

图7是本发明的第三实施方式所涉及的元件安装装置的侧视图。

图8a是表示元件安装装置的变形例的俯视示意图。

图8b是图8a所示的元件安装装置的单模式时的第一、第二基板搬送装置的俯视示意图。

图9a是表示传送带与标记的位置关系的单线方式的元件安装装置的俯视示意图。

图9b是表示图9a所示的元件安装装置中搬送小型基板时的传送带的状态的俯视示意图。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的第一实施方式。

[元件安装装置的结构]

图1所示的元件安装装置1是具备第一、第二安装单元ua、ub的双线方式的装置。第一、第二安装单元ua、ub在由矩形的结构体构成的基台2(参照图2)上针对两条线(lane)l1、l2(第一线l1、第二线l2)的每一者来设置,这两条线l1、l2由后述的基板搬送装置4a、4b而分别被具体化。在以下的说明中,将与线l1、l2在水平方向上平行的方向作为x方向,将与该x方向正交的水平方向作为y方向,将垂直方向作为z方向。另外,将y方向的一端侧(图1的下侧)作为前侧。此外,仅称为上游侧、下游侧时,以后述基板p的搬送方向作为基准。在本例中,x方向相当于本发明的第一方向,y方向相当于本发明的第二方向。

如图1所示,元件安装装置1在前侧具备第一安装单元ua,而在后侧具备第二安装单元ub。第一、第二安装单元ua、ub简略地说前后对称而基本结构共通。

第一安装单元ua具备:第一基板搬送装置4a,构成作为印刷电路板等基板p的搬送路的第一线l1;第一元件供应部5a;第一头部单元6a,用于安装元件;头部单元驱动机构,驱动第一头部单元6a;第一元件识别摄像机7a。

基板搬送装置4a具备:一对带式的传送带10、11,彼此平行地在x方向(第一方向)上延伸;传送带驱动机构,以伺服马达作为驱动源来同步地来驱动这些传送带10、11。基板搬送装置4a从图1的右侧接受基板p并搬送到在指定的作业位置wp(图1所示的基板p的位置),并且通过具有上推销等省略图示的基板保持装置来保持该基板p。而且,在安装作业后,将这些基板p搬出到图1的左侧。

所述一对传送带10、11中位于前侧的传送带10为固定在基台2上的固定传送带(以下相应地称作固定传送带10),位于后侧的传送带11为相对于固定传送带10能够沿y方向(第二方向)移动的可动传送带(以下相应地称作可动传送带11)。基板搬送装置4a还具备:轨道,固定在基台2上,沿y方向延伸;传送带宽度可变机构,以伺服马达作为驱动源来使可动传送带11沿着所述轨道移动。通过该结构,基板搬送装置4a能够按照基板p的尺寸来变更传送带10、11的间隔。

此外,各传送带10、11具有:沿x方向延伸的传送带主体10a、11a;在传送带主体10a,11a的长边方向的不同位置分别向下方延伸的一对脚部(省略图示)。固定传送带10的脚部被固定于基台2,可动传送带11的脚部在所述轨道上可移动地被支撑。

所述元件供应部5a设置在基板搬送装置4a的前方。元件供应部5a中沿着基板搬送装置4a并列地排列有以料带作为载体的供应元件的多个带式供料器12。这些带式供料器12具备卷绕有收纳保持ic、晶体管、电容器等小片状的芯片元件的料带的卷筒,并且一边从该卷筒间歇地拉出料带一边将元件供应到指定的取出位置。

所述第一头部单元6a从元件供应部5a取出元件并搬送到基板p上,而且在该基板p上进行搭载(安装)。

第一头部单元6a通过头部单元驱动机构而能够在规定的区域内沿x方向及y方向移动。头部单元驱动机构包含:一对固定轨道15,分别固定在被设置在基台2上x方向两端的一对高架梁14上,而且沿y方向彼此平行地延伸;支撑件16,被这些固定轨道15支撑,并且沿x方向延伸;螺旋进给机构,以y轴伺服马达17(参照图3)作为驱动源来使支撑件16沿y方向移动。此外,头部单元驱动机构包含:固定轨道,固定在支撑件16,将第一头部单元6a以能够沿x方向移动的方式支撑;螺旋进给机构,以x轴伺服马达18(参照图3)作为驱动源来使第一头部单元6a移动。即,头部单元驱动机构通过x轴伺服马达18的驱动来使第一头部单元6a沿x方向移动,而且通过y轴伺服马达17的驱动来使支撑件16沿y方向移动。其结果,第一头部单元6a在规定的区域内沿x、y方向移动。

所述第一头部单元6a具备:多个安装头20,具有元件吸附用的吸嘴;头升降机构,以z轴伺服马达22(参照图3)作为驱动源来使安装头20升降(沿z方向移动);头转动机构,以r轴伺服马达24(参照图3)作为驱动源来使安装头20绕中心轴转动。各安装头20的吸嘴连接于负压发生装置,通过从负压发生装置供应的负压来吸附元件。

所述第一头部单元6a上搭载有基板识别摄像机26(相当于本发明的摄像装置)。基板识别摄像机26与第一头部单元6a一起移动,拍摄被标附在基板p上的图外的基准标记(基板识别用的标记),并且拍摄头部单元6a、6b的移动误差检测用的后述标记m1至m5。基板识别摄像机26具备:摄像机主体,包含ccd等区域传感器及光学系统,而且朝下设置;照明装置。元件安装装置1根据基板识别摄像机26所拍摄的基准标记的图像来识别基板p的位置,并且如在后面所详述那样,根据标记m1至m5的图像来补正第一头部单元6a的元件安装位置。

另一方面,第一元件识别摄像机7a是在安装前拍摄安装头20所吸附的元件的摄像机,被固定在基台2上。第一元件识别摄像机7a包含:摄像机主体,包含ccd等线传感器及光学系统,而且朝上地设置在基台2上;照明装置。元件安装装置1根据该第一元件识别摄像机7a所拍摄的元件的图像来识别安装头20的元件吸附状态。

以上是第一安装单元ua的结构。第二安装单元ub具备:第二基板搬送装置4b,构成作为基板p的搬送路的第二线l2;第二元件供应部5b;第二头部单元6b,用于安装元件;头部单元驱动机构,驱动第二头部单元6b;第二元件识别摄像机7b。

第二安装单元ub的第二基板搬送装置4b等具有相对于第一安装单元ua的第一基板搬送装置4a等大致前后对称的结构。

具体而言,第二基板搬送装置4b与第一基板搬送装置4a同样地具有固定传送带10和可动传送带11,但固定传送带10位于后侧,而可动传送带11位于前侧。各基板搬送装置4a、4b的可动传送带11被在y方向上延伸的通用的上述轨道所支撑,能够在作为可动区域的图4a中以斜线所示的区域亦即两固定传送带10之间移动。由此,例如如图4b所示那样,各基板搬送装置4a、4b的可动传送带11能够从第二基板搬送装置4b的可动传送带11被设置在最接近固定传送带10的位置且第一基板搬送装置4a的可动传送带11最接近第二基板搬送装置4b的可动传送带11那样的状态移动至第一基板搬送装置4a的可动传送带11被设置在最接近固定传送带10的位置且第二基板搬送装置4b的可动传送带11最接近第一基板搬送装置4a的可动传送带11那样的状态。

第二头部单元6b在被支撑件16支撑这一点与第一头部单元6a共通。但是,第一头部单元6a被设置在支撑件16的后侧,而第二头部单元6b被设置在支撑件16的前侧。由此,第一头部单元6a与第二头部单元6b在前后方向上彼此相向地设置。驱动第二头部单元6b的头部单元驱动机构的结构基本上与驱动第一头部单元6a的头部单元驱动机构的结构共通。此外,如图1所示,支撑各头部单元6a、6b的各支撑件16被共用的固定轨道15支撑。由此,第一头部单元6a能够移动到第二线l2的基板p上方,相反地,第二头部单元6b能够移动到第一线l1的基板p上方。

此外,第一元件识别摄像机7a被设置在第一基板搬送装置4a和第一元件供应部5a之间,而第二元件识别摄像机7b被设置在第二基板搬送装置4b和第二元件供应部5b之间。

此外,在第一基板搬送装置4a及第二基板搬送装置4b的周围设有为了补正因头部单元驱动机构的热变形而导致的各头部单元6a、6b的移动误差的第一至第五标记m1至m5。即,头部单元6a、6b被长时间驱动后,上述螺旋进给机构的螺杆轴或上述高架梁14在长边方向上发生热变形(热膨胀)等而使头部单元6a、6b(安装头20)的移动量产生误差。为此,在元件安装装置1中设有例如如图5所示那样的中空的矩形的标记m1至m5,通过头部单元6a、6b的上述基板识别摄像机26来拍摄这些标记m1至m5,并根据所拍摄的图像来检测各头部单元6a、6b的移动误差。

各标记m1至m5的具体布置如下。首先,沿着第一基板搬送装置4a的固定传送带10从上游侧依次设有第一、第二标记m1、m2,并且沿着第二基板搬送装置4b的固定传送带10从上游侧依次设有第三、第四标记m3、m4。如图1及图2所示,第一、第二标记m1、m2沿着固定传送带10的前侧面设置在被固定在基台2上的支柱30的上端面,第三、第四标记m3、m4沿着在固定传送带10的后侧面设置在被固定在基台2上的支柱30的上端面。第一、第三标记m1、m3在作业位置wp的上游侧的位置彼此在y方向上排列,第二、第四标记m2、m4在作业位置wp的下游侧的位置彼此在y方向上排列。

第一至第四标记m1至m4例如由固定在支柱30的刻印牌或贴条等构成,彼此设置在同一高度位置上。具体而言,如图2所示,它们以位于与由基板保持装置保持在作业位置wp上的基板p相同高度位置亦即位于作为包含该基板p的上表面的水平假想平面的基准面ip内的方式而被设置。此外,这些第一至第四标记m1至m4位于各线l1、l2的固定传送带10的外侧(亦即可动传送带11的可动区域的外侧),因此,该第一至第四标记m1至m4相当于本发明的可动区域外标记。

在y方向上,第五标记m5设于第一标记m1和第三标记m3的中间位置。第五标记m5(相当于本发明的可动区域内标记)设于固定在基台2上的投影装置32(相当于本发明的辅助装置)内。第五标记m5例如由树脂薄膜等构成,投影装置32包含照明部34a及光学系统34b,通过照明部34a对第五标记m5从其背后(下侧)照射照明光,通过光学系统34b将其投影像m5′(聚焦图像)形成在上述基准面ip上。即,各头部单元6a、6b的基板识别摄像机26以能够拍摄设置在作业位置的基板p上的基准标记的方式来设定其焦距,如图2所示,基板识别摄像机26设置在投影装置32的上方,因而第五标记m5的投影像m5′能够被拍摄。

此外,投影装置32设置在比可动传送带11的传送带主体11a低的位置且是相对于可动传送带11的脚部的移动路径(上述轨道的位置)在x方向上离开距离的位置。这样,第五标记m5便被设置在比上述基准面ip低的位置且是不与可动传送带11干涉的位置,投影装置32是如下的装置:吸收第五标记m5与基准面ip的高度之差h,让基板识别摄像机26能够拍摄第五标记m5的聚焦图像。由此,在该元件安装装置1中,第五标记m5既能够避免与可动传送带11的干涉又能够设置在该可动传送带11的可动区域内。此外,在第一实施方式的以下的说明中,为方便起见,除了特别必要的情况以外,将形成在基准面ip的第五标记m5的投影像m5′(基板识别摄像机26拍摄的像)称作第五标记m5。

其次,就控制第一、第二安装单元ua、ub的元件安装装置1的控制系统进行说明。该元件安装装置1具有统一地控制第一、第二安装单元ua、ub的动作的控制单元40。

如图3所示,控制单元40具有:统一地控制元件安装装置1的动作的主控制部42;存储有程序及各种数据的存储部44;控制x、y、z及r轴的各伺服马达17、18、22、24的驱动的马达控制部46;对基板识别摄像机26及第一、第二元件识别摄像机7a、7b所拍摄的图像数据进行指定的处理的图像处理部48;外部输入输出部50。主控制部42是由cpu及存储器等构成的计算机,通过总线41而与存储部44、马达控制部46、图像处理部48及外部输入输出部50连接。

主控制部42为了将元件安装于基板p而执行必要的安装程序并且为此而执行各种运算处理。尤其是在头部单元6a、6b进行的元件的安装动作中,在预先设定的时期,通过基板识别摄像机26执行拍摄标记m1至m5的拍摄动作,根据其图像数据来运算各头部单元6a、b的移动误差,并且执行补正元件的目标搭载位置的处理。

存储部44存储主控制部42所执行的安装程序及为了执行安装程序而必要的各种数据等。

马达控制部46根据来自内置于各马达17、18、22、24中的编码器的信号和从主控制部42发出的信息来控制各马达17、18、22、24。

图像处理部48与第一元件识别摄像机7a、第二元件识别摄像机7b、以及基板识别摄像机26连接,接受表示来自这些摄像机7a、7b、26的图像的信号,实施指定的图像处理,并将图像数据传送给主控制部42。

外部输入输出部50一方面作为输入单元而与各安装单元ua、ub所具备的各种传感器类连接,另一方面作为输出单元而与投影装置32等连接。

此外,在本例中,上述的第一至第五标记m1至m5、基板识别摄像机26及投影装置32相当于本发明的安装头的移动误差检测装置。

[元件安装装置的动作]

在该元件安装装置1中,简略而言,有选择地执行双模式和单模式,双模式是第一安装单元ua和第二安装单元ub独立地对基板p安装元件的模式,单模式是第一安装单元ua与第二安装单元ub协作来对基板p安装元件的模式。

在双模式的情况下,例如如图1所示,由第一头部单元6a对设置在第一线l1的作业位置wp的基板p进行元件的安装,由第二头部单元6b对设置在第二线l2的作业位置wp的基板p进行元件的安装。即,一方面,第一头部单元6a从第一元件供应部5a的带式供料器12吸附元件并搭载于第一线l1的基板p,另一方面,第二头部单元6b从第二元件供应部5b的带式供料器12吸附元件并搭载于第二线l2的基板p。此情况下,在元件的吸附后,通过第一头部单元6a经由第一元件识别摄像机7a的上方且第二头部单元6b经由第二元件识别摄像机7b的上方来拍摄吸附元件,以识别安装头20的元件吸附状态。而且,根据安装头20的元件吸附状态和用于补正因头部单元驱动机构的热变形导致的各头部单元6a、6b的移动误差的补正值来补正元件的目标搭载位置,并根据该目标搭载位置来控制头部单元6a、6b。

上述补正值通过由基板识别摄像机26拍摄上述标记m1至m5中以直线连结时成直角排列的三个标记并且根据这些标记图像按每一头部单元6a、6b来求出。具体而言,有关第一头部单元6a的补正值,根据第一、第二、第五标记m1、m2、m5来求出,有关第二头部单元6b的补正值,根据第三、第四、第五标记m3、m4、m5来求出。即,根据第一、第二、第五标记m1、m2、m5的图像的位置,分别求出第一头部单元6a的x、y方向的补正值,根据第三、第四、第五标记m3、m4、m5的图像的位置,分别求出第二头部单元6b的x、y方向的补正值。这样的为了补正目标搭载位置的补正值的运算方法是以往周知(例如背景技术中的日本专利第3253218号公报等)的技术,此处省略详细的说明。

此外,在基板p的安装作业中,在预先设定的时期,由第一头部单元6a的基板识别摄像机26拍摄第一、第二、第五的各标记m1、m2、m5,并且由第二头部单元6b的基板识别摄像机26拍摄第三、第四、第五的各标记m3、m4、m5,由此来更新各头部单元6a、6b的上述补正值。

另一方面,在单模式的情况下,基板p沿着两条线l1、l2中的任一方的线被搬送,并且对设置在作业位置wp的基板p进行元件的安装。例如如图4b所示那样,由两方的头部单元6a、6b对被设置在扩大为最大的第一线l1的作业位置wp的基板p进行元件的安装。即,第一头部单元6a从第一元件供应部5a的带式供料器12吸附元件并搭载到基板p,而且第二头部单元6b从第二元件供应部5b的带式供料器12吸附元件并搭载基板p。此情况下,为了避免头部单元相互碰撞,例如使由各头部单元6a、6b执行的元件搭载交替地错开时间。

在单模式的情况下,也根据安装头20的元件吸附状态和用于补正各头部单元6a、6b的移动误差的上述补正值来补正元件的目标搭载位置,并根据该目标搭载位置来控制头部单元6a、6b。

此外,在单模式的情况下,有关第一头部单元6a,根据第一至第三标记m1至m3来求出补正值,有关第二头部单元6b,根据第一、第三、第四标记m1、m3、m4来求出补正值。即,由于随头部单元驱动机构的热变形而产生的各头部单元6a、6b的移动误差与其移动距离成比例地变大,因此,上述补正值较为理想的是也为对应于其移动距离亦即基板p的尺寸的值。因此,如图4b所示,在单模式的情况下,对y方向的尺寸大于第一标记m1至第五标记m5间的距离的基板p安装元件时,不利用第五标记m5而根据第一至第三标记m1至m3来求出针对第一头部单元6a的补正值,根据第一、第三、第四标记m1、m3、m4来求出针对第二头部单元6b的补正值。

[元件安装装置的作用效果等]

根据上述那样的元件安装装置1,在各基板搬送装置4a、4b的可动传送带11的可动区域内设有第五标记m5,如上所述,在双模式的情况下生产较小尺寸的基板p时(参照图1),利用第一、第二、第五标记m1、m2、m5(第三、第四、第五标记m3、m4、m5)来求出第一头部单元6a(第二头部单元6b)的x、y方向的补正值,另一方面,在单模式的情况下生产较大尺寸的基板p时(参照图4b),利用第一、第二、第三标记m1、m2、m3(第一、第三、第四标记m1、m3、m4)来求出第一头部单元6a(第二头部单元6b)的x、y方向的补正值。因此,在基板p的尺寸小的情况下,能够抑制标记的位置与实际的基板p的位置大幅度离开距离(亦即补正区域比基板的尺寸更大)的情况。此外,也不会如标记固定在可动传送带自身之上的情形那样会伴随标记的移动误差。因此,根据该元件安装装置1,既能够减轻因基板p的尺寸所导致的影响又能够精度良好地检测因头部单元驱动机构(驱动系统)的热变形所产生的头部单元6a、6b的移动误差。因此,具有如下的优点:相应地提高了目标搭载位置的补正的可靠性,提高了各头部单元6a、6b的元件搭载精度。

尤其是根据该元件安装装置1,投影装置32被固定在不与可动传送带11干涉的位置,基板识别摄像机26拍摄由该投影装置32投影到基准面ip上的第五标记m5的投影像m5′(聚焦图像),因此,具有如下的优点:即使将第五标记m5设置于可动传送带11的可动区域内,可动传送带11的移动完全不会受到阻碍。

此外,用于拍摄第五标记m5的基板识别摄像机26可以直接用作拍摄设置在作业位置wp的基板p上的基准标记的摄像机,因此,具有如下的优点:以共用的基板识别摄像机26便能够拍摄及识别包含上述第一至第五标记m1至m5的所有的标记。

此外,在该实施方式中,作为本发明的辅助装置而设有将第五标记m5的投影像m5′投影到基准面ip的投影装置32,但辅助装置也可以是使第五标记m5的反射像形成于基准面ip的装置。

[第二实施方式]

图6是表示本发明的第二实施方式所涉及的元件安装装置1的侧视图。第二实施方式所涉及的元件安装装置1的结构在以下的点上与第一实施方式相异。

首先,元件安装装置1不具备上述投影装置32,取而代之的是在第一标记m1和第三标记m3的中间位置设有具备第五标记m5的支柱31。该支柱31的高度低于可动传送带11的传送带主体11a的高度,第五标记m5设于该支柱31的上端面。因此,第五标记m5便被设置在低于其它的标记m1至m4的位置。支柱31被设置在相对于可动传送带11的脚部的移动路径(上述轨道的位置)在x方向上离开距离的位置,由此,避免与可动传送带11发生干涉。

此外,各头部单元6a、6b的基板识别摄像机26具有以步进电动机作为驱动源的焦点切换机构27(相当于本发明的辅助装置)。该焦点切换机构27是使基板识别摄像机26的焦距切换到使焦点聚焦于基板p的基准标记或第一至第四标记m1至m4的第一焦距和使焦点聚焦于第五标记m5的第二焦距的机构。即,该焦点切换机构27是能够吸收第五标记m5与上述基准面ip的高度之差h而能够让基板识别摄像机26拍摄第五标记m5的聚焦图像的机构。焦点切换机构27连接于控制单元40的外部输入输出部50,由主控制部42来控制。具体而言,在仅进行由基板识别摄像机26对第五标记m5的拍摄时,基板识别摄像机26的焦距被控制于第二焦距,除此以外时,基板识别摄像机26的焦距被控制于第一焦距。

如上所述,第二实施方式的元件安装装置1的基本的动作除了根据成为拍摄对象的标记来进行基板识别摄像机26的焦点切换这一点以外,与第一实施方式的元件安装装置1共通。

此外,上述那样的第二实施方式的元件安装装置1也与第一实施方式同样地在各基板搬送装置4a、4b的可动传送带11的可动区域内设有第五标记m5,由此,能够获得与第一实施方式同样的作用效果。

[第三实施方式]

图7是表示本发明的第三实施方式所涉及的元件安装装置1局部的侧视图。

第三实施方式的元件安装装置1是第二实施方式的变形例。即,在第三实施方式中,取代在基板识别摄像机26中设置焦点切换机构27而在各头部单元6a、6b中搭载有:第一基板识别摄像机26a,以基板p上的基准标记或第一至第四标记m1至m4作为拍摄对象来设定焦距;第二基板识别摄像机26b(相当于本发明的辅助装置),以第五标记m5作为拍摄对象来设定焦距。即,第二基板识别摄像机26b能够吸收第五标记m5与上述基准面ip的高度之差h来拍摄第五标记m5的聚焦图像。

在第三实施方式的元件安装装置1中,以在拍摄基板p上的基准标记或第一至第四标记m1至m4时使用第一基板识别摄像机26a,而在拍摄第五标记m5时使用第二基板识别摄像机26b的方式,由主控制部42来控制头部单元6a、6b及各基板识别摄像机26a、26b等。元件安装装置1的除此以外的基本动作与第一、第二实施方式的元件安装装置1共通。

这样的第三实施方式的元件安装装置1也与第一、第二实施方式同样地在各基板搬送装置4a、4b的可动传送带11的可动区域内设有第五标记m5,由此,能够获得与第一、第二实施方式同样的作用效果。

[其它的变形例]

上述的第一至第三实施方式的元件安装装置1只是本发明所涉及的元件安装装置1(应用了本发明的安装头的移动误差检测装置的元件安装装置1)的优选实施方式的例示,元件安装装置1及移动误差检测装置等的具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围相应地进行变更的。

例如,在各实施方式的元件安装装置1中,第一标记m1与第三标记m3之间设有第五标记m5,但还可以设置更多的标记。例如,可以如图8a所示那样在第一标记m1与第五标记m5之间以与第五标记m5同样的方式设置第六标记m6,在第三标记m3与第五标记m5之间以与第五标记m5同样的方式设置第七标记m7。根据该结构,在双模式中,例如如图8b所示那样,在生产尺寸大小不同的基板p时,对于第一头部单元6a,根据第一、第二、第七标记m1、m2、m7能够求出x、y方向的补正值,对于第二头部单元6b,根据第三、第四、第七标记m3、m4、m7能够求出x、y方向的补正值,利用与各线l1、l2中所生产的基板p的尺寸进一步对应了的间隔的标记,能够求出补正值。因此,能够进一步提高各头部单元6a、6b的元件搭载精度。

此外,各实施方式的元件安装装置1为双线方式的元件安装装置,但元件安装装置1也可以为单线方式的元件安装装置。

此情况下,例如如图9a所示那样以如下的方式来设置便可:在将基板搬送装置4的传送带10、11设定在最大间隔的状态下,沿着固定传送带10在其前侧设置第一、第二第一标记m1、m2,沿着可动传送带11在其后侧设置第三、第四标记m3、m4,在y方向上,在第一标记m1与第三标记m4的中间位置设置第五标记m5。根据该结构,如图9a所示,在生产大型的基板p时,根据第一、第二、第三m1、m2、m3能够求出x、y方向的补正值,在生产小型的基板p时,如图9b所示,根据第一、第二、第五标记m1、m2、m5能够求出x、y方向的补正值。因此,在单线方式的元件安装装置1中,利用与基板p的尺寸进一步对应了的间隔的标记,能够求出补正值。

以上所说明的本发明总结如下。

即,本发明的安装头的移动误差检测装置被应用于元件安装装置,该元件安装装置包括:基板搬送装置,包含在第一方向上延伸的固定传送带和相对于该固定传送带能够在与所述第一方向正交的第二方向上移动的可动传送带;以及安装头,将元件搭载于被所述基板搬送装置搬送到指定的作业位置的基板,所述安装头的移动误差检测装置包含:多个标记,包含设置在所述可动传送带的可动区域内的可动区域内标记和设置在所述可动传送带的可动区域外的可动区域外标记;摄像装置,与所述安装头一起移动并且拍摄所述多个标记;以及辅助装置,辅助所述拍摄;其中,所述可动区域外标记设置于水平的基准面,该基准面包含设置在所述作业位置的基板的上表面,所述可动区域内标记设置在比所述基准面低且不与所述可动传送带干涉的位置,所述辅助装置吸收所述可动区域内标记与所述基准面的高度之差以辅助所述摄像装置拍摄所述可动区域内标记的聚焦图像。

根据该移动误差检测装置的结构,在可动传送带的可动区域内能够在避免与可动传送带发生干涉的情况下固定地设置标记(可动区域内标记)。因此,在基板的尺寸较小的情况下,能够抑制标记的位置与实际的基板的位置大幅度离开距离(补正区域比基板的尺寸更大)的情况,此外,不会如标记固定在可动传送带自身之上那样会伴随标记的移动误差。因此,既能够减轻因基板的尺寸所导致的影响又能够检测因驱动系统的热变形所产生的安装头的移动误差。

该移动误差检测装置中较为理想的是,所述辅助装置包括:对所述可动区域内标记给予照明光的照明部;和将来自所述可动区域内标记的光引导到所述基准面并且在该基准面形成该可动区域内标记的像的光学系统,所述摄像装置拍摄形成在所述基准面的所述可动区域内标记的所述像。

根据该结构,既能够避免与可动传送带的干涉,又能够在该可动传送带的可动区域内实质上在基准面内设置标记(可动区域内标记)。

此情况下,所述辅助装置可以使可动内标记的反射像形成所述基准面,但也可以使所述可动区域内标记的投影像形成在所述基准面。

此外,上述的移动误差检测装置中,所述辅助装置可以包括焦距切换机构,该焦距切换机构使所述摄像装置的焦距切换为聚焦于所述可动区域外标记的状态或聚焦于所述可动区域内标记的状态。

在采用该移动误差检测装置的结构的情况下,既能够在可动传送带的可动区域内设置标记(可动区域内标记),又能够利用共用的摄像装置来拍摄该可动区域内标记和可动区域外标记。

此外,上述的移动误差检测装置中,所述摄像装置可以包括:聚焦于所述可动区域外标记的第一摄像装置;和聚焦于所述可动区域内标记的第二摄像装置,其中,所述第二摄像装置是所述辅助装置。

在采用该移动误差检测装置的结构的情况下,通过分开使用第一摄像装置和第二摄像装置,能够拍摄可动区域内标记和可动区域外标记。

另一方面,本发明的元件安装装置包括:基板搬送装置,包含在第一方向上延伸的固定传送带和相对于该固定传送带能够在与所述第一方向正交的第二方向上移动的可动传送带;安装头,将元件搭载于被所述基板搬送装置搬送到指定的作业位置的基板;以及上述的任一移动误差检测装置,用于检测所述安装头的移动误差。

根据该元件安装装置,如上所述,既能够减轻因基板的尺寸所导致的影响又能够精度良好地补正因驱动系统的热变形所产生的安装头的移动误差,因此,能够相应地提高元件的安装精度。

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  • 访客 来自[北京市电信] 2018年08月22日 09:50
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