本发明涉及将部件安装于基板上的转塔型的安装头、安装装置、安装方法。
背景技术：
以往，作为安装头，已知将多个吸嘴在周向上排列的转塔型的安装头(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中记载的安装头，在旋转轴倾斜的转塔台的周围配置多个吸嘴，伴随转塔台的旋转而使多个吸嘴回转。在回转过程中转塔台的旋转轴是倾斜的，以使得仅在吸嘴定位于最低位置时，吸嘴的驱动轴朝向铅垂方向。在吸嘴经过该最低位置时，除了由吸嘴从供给器拾取部件以外，还由吸嘴将部件安装于基板的规定位置。
专利文献1：日本特开2014－038948号公报
但是，关于在专利文献1中记载的安装头，由于多个吸嘴中的朝向铅垂方向的吸嘴的驱动轴为1个，因此在1次吸附动作中仅能够对1个部件进行吸附。在同时吸附多个部件时，需要使多个吸嘴的驱动轴同时朝向铅垂方向，但为了对多个吸嘴同时供给部件，必须将多个供给器相邻地配置。特别地，在对多个吸嘴供给同一种类的部件的情况下，也必须与多个吸嘴的间隔相匹配地将多个供给器相邻地配置。
技术实现要素：
本发明就是鉴于该问题而提出的，其目的之一在于提供一种能够从1个供给器同时吸附多个部件的安装头、安装装置、安装方法。
本发明的一个方式的安装头，其是对从供给器送出的部件进行拾取的转塔型的安装头，该安装头的特征在于，具有：多个吸嘴单元，它们是将驱动轴平行的多个吸嘴进行单元化而成的；以及转塔台，其使所述多个吸嘴单元绕旋转轴回转，在所述吸嘴单元的回转过程中，通过在由所述供给器将部件送出的送出方向排列的多个吸嘴同时吸附多个部件。
本发明的一个方式的安装方法，其是对从供给器送出的部件进行拾取而安装于基板的转塔型的安装头的安装方法，该安装方法的特征在于，通过转塔台使将驱动轴平行的多个吸嘴进行单元化而成的多个吸嘴单元绕旋转轴回转，在所述吸嘴单元的回转过程中，通过在由所述供给器将部件送出的送出方向排列的多个吸嘴同时吸附多个部件。
根据这些结构，通过在由供给器将部件送出的送出方向排列的多个吸嘴同时对多个部件进行拾取。由此，能够通过1次吸附动作同时吸附多个部件，因此能够缩短吸附动作的生产节拍时间。另外，能够通过多个吸嘴从1个供给器同时吸附同一种类的部件，因此无需为了对多个吸嘴供给同一种类的部件而准备多个供给器。
在上述的安装头中，具有框体，该框体在将所述转塔台能够旋转地支撑的状态下与移动机构连结，在所述框体设置有：第1连结件，其与所述移动机构连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴在由所述供给器将部件送出的送出方向排列；以及第2连结件，其与所述移动机构连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴在与由所述供给器将部件送出的送出方向正交的方向上排列。
在上述的安装方法中，将对所述转塔台能够旋转地进行支撑的框体与移动机构连结，将所述框体的第1连结件与所述移动机构连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴在由所述供给器将部件送出的送出方向排列，将所述框体的第2连结件与所述移动机构连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴在与由所述供给器将部件送出的送出方向正交的方向上排列。
根据这些结构，通过使用第1、第2连结件中的某一者将框体与移动机构连结，由此能够对从1个供给器同时吸附多个部件的结构和从多个供给器同时吸附多个部件的结构进行切换。
在上述的安装头中，所述转塔台的旋转轴倾斜，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴的驱动轴朝向铅垂方向。根据该结构，能够通过多个吸嘴单元中的、驱动轴朝向铅垂方向的多个吸嘴同时吸附多个部件。
在上述的安装头中，在所述供给器，以所述吸嘴单元的多个吸嘴的吸嘴间距量隔开间隔，在所述部件的送出方向设定有多个吸附位置。根据该结构，能够使多个吸嘴同时吸附从1个供给器供给的多个部件。
在上述的安装头中，在所述供给器中，吸嘴间距设定为部件间距的整数倍，对通过所述供给器实现的部件的送出进行控制，以使得多个部件定位于所述多个吸附位置。根据该结构，能够适当地对多个吸嘴送出部件。
在上述的安装头中，由装载于所述供给器的载料带将部件送出，在所述供给器，在所述多个吸附位置之间设置有对载料带进行按压的按压部。根据该结构，在通过载料带将部件送出时，通过按压部对载料带进行按压，以使得被送出至吸附位置的部件不会弹跳。
在上述的安装头中，具有：拍摄部，其对由所述吸嘴单元的多个吸嘴同时吸附的部件进行拍摄；以及识别部，其将拍摄图像分成针对每个部件的识别区域而对多个部件进行同时识别。根据该结构，同时对多个部件进行拍摄而对各部件进行同时识别，因此能够缩短对多个部件进行识别所需的时间。
本发明的一个方式的安装装置具有：上述的安装头；以及基板输送部，其将基板搬入至所述安装头的下方，通过所述安装头将从所述供给器拾取到的部件安装于所述基板。根据该结构，能够从1个供给器同时吸附多个部件而对基板进行安装。
发明的效果
根据本发明，能够通过在由供给器将部件送出的送出方向排列的多个吸嘴从1个供给器同时吸附多个部件而缩短吸附动作的生产节拍时间。
附图说明
图1是表示本实施方式的安装装置整体的侧视示意图。
图2是表示本实施方式的安装装置整体的俯视示意图。
图3是使用沿x轴方向排列的一对吸嘴进行的安装动作的说明图。
图4是本实施方式的安装头的斜视图。
图5是本实施方式的安装头的侧视示意图。
图6是本实施方式的供给器的俯视示意图。
图7是通过本实施方式的安装吸嘴实现的部件的安装动作的说明图。
图8是通过本实施方式的安装吸嘴实现的部件的安装动作的说明图。
标号的说明
1安装装置
11基板输送部
16z移动机构(移动机构)
20供给器
25按压部
30安装头
31转塔台
32吸嘴单元
33吸嘴
34框体
35旋转轴
38第1连结件
39第2连结件
42拍摄部
43识别部
p部件
t载料带
w基板
具体实施方式
下面，参照附图对本实施方式的安装装置进行说明。图1是表示本实施方式的安装装置整体的侧视示意图。图2是表示本实施方式的安装装置整体的俯视示意图。此外，本实施方式的安装装置只不过是一个例子，能够适当变更。
如图1及图2所示，安装装置1构成为，通过安装头30将由供给器20供给的各种部件搭载于基板w的载置面。在安装装置1的基座10的大致中央，配置有沿x轴方向对基板w进行输送的基板输送部11。基板输送部11从x轴方向的一端侧将部件安装前的基板w搬入至安装头30的下方而定位，将部件安装后的基板w向x轴方向的另一端侧搬出。另外，在基座10上，许多供给器20沿x轴方向并排地配置在隔着基板输送部11的两侧。
在供给器20可自由装卸地装载有带盘，在带盘中卷绕有对各种部件进行封装后的载料带。各供给器20通过设置在供给器内的链轮的旋转，朝向由安装头30进行拾取的吸附位置而依次将部件送出。在安装头30的吸附位置，从载料带将表面的覆盖带剥离，载料带的口袋内的部件向外部露出。此外，部件只要是能够对基板w进行安装的构件，则并不特别限定于电子部件等。
在基座10上设置有使安装头30沿x轴方向及y轴方向水平移动的xy移动机构13。xy移动机构13具有：x轴驱动部14，其沿x轴方向延伸；以及一对y轴驱动部15，它们沿y轴方向延伸。一对y轴驱动部15支撑于在基座10的四角直立设置的支撑部17，x轴驱动部14能够沿y轴方向移动地设置于一对y轴驱动部15。另外，安装头30能够沿x轴方向移动地经由z移动机构16而设置在x轴驱动部14。安装头30通过xy移动机构13及z移动机构16而在供给器20和基板w之间往复移动。
安装头30是将多个吸嘴33在周向上排列的转塔型的安装头，且伴随转塔台31的旋转而使多个吸嘴33回转。转塔台31的旋转轴倾斜，在多个吸嘴33的回转轨迹产生高低差。在回转过程中吸嘴33经过最低位置时，除了由吸嘴33从供给器20拾取部件以外，还由吸嘴33将部件安装于基板w的规定位置。此外，详细内容在后面记述，安装头30能够通过将驱动轴平行的一对吸嘴33单元化后的吸嘴单元32(参照图3)同时吸附2个部件。此外，由吸嘴33、33同时吸附的部件独立地搭载于基板w。因此，吸嘴单元32的吸嘴33、33设置有驱动机构，以使得能够独立地上下移动。
另外，在安装装置1设置有对装置各部集中控制的控制部18。控制部18由执行各种处理的处理器、存储器等构成。存储器根据用途而由rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)等一个或多个存储介质构成。另外，在存储器中，除了安装装置1整体的控制程序以外，还存储有实现后面记述的通过转塔型的安装装置进行的安装动作的各种程序。在如上所述地构成的安装装置1中，通过1次吸附动作同时吸附2个部件，缩短吸附动作所需的生产节拍时间。
如图3a所示，在如上所述的安装头30中，由吸嘴单元32的一对吸嘴33同时吸附2个部件，但仅由经过最低位置时的特定的吸嘴33对部件进行吸附。通常，以在多个供给器20(参照图3b)的排列方向、即x轴方向排列的一对吸嘴33经过最低位置的方式，对从2个供给器20分别送出的2个部件进行同时吸附。但是，虽然具有能够同时吸附不同种类的部件的优点，但在同时吸附同一种类的部件的情况下，尽管是同一种类的部件，仍必须准备2个供给器20。
另外，如图3b所示，在对led照明基板wl安装led时，需要针对led照明基板wl上的电路c1、c2准备led用的供给器20。其原因在于，即使是同一种类的led，在装载于供给器20的每个带盘21中会产生led的亮度的波动，如果在led照明基板wl的同一电路安装彼此不同的带盘21的led(批次不同)，则同一电路内的led的明亮度的不均匀会变大。因此，从彼此不同的供给器20供给的led优选安装于led照明基板wl上的彼此不同的电路c1、c2。
在该情况下，通过从2个供给器20同时吸附2个led，将一个led安装于电路c1，将另一个led安装于电路c2，从而抑制各电路c1、c2内的led的明亮度的不均匀。但是，如果在led照明基板wl上电路c1、c2分离，则在电路c1、c2间移动的安装头30(参照图1)的移动量变大，存在下述问题，即，尽管将吸附动作的生产节拍时间缩短，但安装动作的生产节拍时间会增加。另外，还考虑过将1个带盘21分割为2部分而装载于彼此不同的供给器20，但必须重新制作带盘。
因此，如图7a所示，在本实施方式的安装头30中，构成为通过在由供给器20将部件送出的送出方向、即y轴方向排列的一对吸嘴33，同时吸附从1个供给器20送出的2个部件而缩短吸附动作的生产节拍时间。另外，在led照明基板wl的情况下，从1个供给器20同时吸附亮度的波动小的2个led。由此，能够将同一带盘的多个led安装于同一电路而消除明亮度的不均匀，能够减少安装动作的移动量而缩短生产节拍时间。如上所述，能够缩短通过安装头30实现的多个部件的吸附动作及安装动作的生产节拍时间。
参照图4至图6，对本实施方式的安装头及供给器进行说明。图4是本实施方式的安装头的斜视图。图5是本实施方式的安装头的侧视示意图。图6是本实施方式的供给器的俯视示意图。此外，图4及图5所示的安装头、图6所示的供给器分别示出一个例子，能够适当变更。
如图4及图5所示，安装头30构成为在框体34的内侧将转塔台31能够旋转地支撑，由转塔台31绕旋转轴而使多个吸嘴单元32回转。在框体34的上壁经由以规定角度倾斜的旋转轴35而连结有转塔台31。转塔台31形成为大致圆锥台状，在转塔台31的外周配置有多个(在本实施方式中为8个)吸嘴单元32。吸嘴单元32是将驱动轴平行的一对吸嘴33单元化而成的，能够使一对吸嘴33的驱动轴同时驱动。
另外，转塔台31的旋转轴35是倾斜的，以使得在一对吸嘴33定位于最低位置时，即在一对吸嘴33同时吸附2个部件的一对吸附位置，一对吸嘴33的驱动轴朝向铅垂方向。因此，在吸嘴单元32的回转过程中一对吸嘴33经过吸附位置时，通过一对吸嘴33的驱动轴进行升降驱动而在吸附位置同时吸附2个部件。另外，在框体34作为针对z移动机构16的连结件，在框体34的一面36设置有第1连结件38，在框体34的与一面36正交的另一面37设置有第2连结件39。
第1连结件38与z移动机构16连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴33沿y轴方向排列，第2连结件39与z移动机构16连结，以使得能够同时吸附多个部件的多个吸嘴33沿x轴方向排列。由此，框体34经由第1连结件38而与z移动机构16连结，由此沿y轴方向排列的一对吸嘴33的驱动轴朝向铅垂方向。另外，框体34经由第2连结件39而与z移动机构16连结，由此沿x轴方向排列的一对吸嘴33的驱动轴朝向铅垂方向。
通过使用第1、第2连结件38、39中的某一者将框体34与z移动机构16连结，从而对沿y轴方向将吸嘴33的最低位置排列的结构(参照图7a)、和沿x轴方向将吸嘴33的最低位置排列的结构(参照图8)进行选择。通过沿y轴方向排列的一对吸嘴33同时吸附从1个供给器20送出的2个部件，通过沿x轴方向排列的一对吸嘴33同时吸附从2个供给器20送出的2个部件。如上所述，对应于框体34的朝向，能够容易地对从1个供给器20同时吸附多个部件的结构和从多个供给器20同时吸附多个部件的结构进行切换。
另外，在框体34，在转塔台31的下方设置有反射镜41，在反射镜41的正上方设置有对映在反射镜41中的通过吸嘴33实现的部件的吸附状态进行拍摄的拍摄部42。拍摄部42例如是广角照相机，具有能够对由一对吸嘴33同时吸附的2个部件进行拍摄的视场角。在拍摄部42连接有对多个部件进行识别的识别部43，在识别部43中，将从拍摄部42输入的拍摄图像分成针对每个部件的识别区域而同时对多个部件进行识别。此外，关于通过识别部43实现的多个部件的同时识别的详细内容在后面记述。
如图6a所示，在本实施方式中，针对沿y轴方向排列的一对吸嘴33而使用对2个部件p进行供给的专用的供给器20。在供给器20的前端侧沿y轴方向隔开间隔而设定有吸附位置a1、a2，通过安装头30的一对吸嘴33在吸附位置a1、a2同时吸附2个部件p。在吸附位置a1，从载料带21将表面的覆盖带剥离，载料带21的口袋内的部件p向上方露出。经过吸附位置a1的部件p以在口袋内向上方开放的状态送出至吸附位置a2。
因此，在供给器20的吸附位置a1、a2之间，设置有从上方对载料带21进行按压的按压部25。通过该结构，能够一边由按压部25对载料带21进行按压以使得不会由于载料带21的振动而使口袋内的部件p弹跳，一边通过载料带21将部件p送出至吸附位置a2。按压部25只要能够不妨碍载料带21的进给而进行输送即可，可以由通过橡胶或海绵等成型的板材构成，也可以由与载料带21的送出相匹配地被驱动的辊等构成。
另外，吸附位置a1、a2在部件p的送出方向即y轴方向以吸嘴间距p1量隔开间隔地设定。该吸嘴间距p1设定为供给器20中的部件p的部件间距p2的整数倍。在供给器20中，对部件p的送出进行控制，以使得部件p始终定位于多个吸附位置a1、a2。例如，控制为在以部件间距p2为单位重复部件p的送出后，以部件间距p2的数倍的送出量将部件p送出。由此，能够与吸嘴间距p1相匹配地将部件p适当地送出，能够使多个吸嘴33同时吸附从1个供给器20供给的2个部件p。
例如，如图6b所示，在一对吸嘴间距p1为12mm，部件p的部件间距p2为4mm的情况下，吸嘴间距p1设定为部件间距p2的3倍。在吸附位置a1、a2，起始的部件p和从起始算起第4个部件p由一对吸嘴33同时吸附后，由载料带21以4mm送出的新的部件p定位于吸附位置a1、a2。在该同时吸附和4mm的送出重复2次后，在同时吸附后由载料带21以16mm进行送出，由此能够对一对吸嘴33连续地供给2个部件p。
此外，供给器20不仅用于沿y轴方向排列的一对吸嘴33的同时吸附，也可以用于沿x轴方向排列的一对吸嘴33的同时吸附。在该情况下，由各供给器20以1间距为单位将部件p送出，能够使多个吸嘴33同时吸附从多个供给器20供给的2个部件p(参照图8)。如上所述，供给器20能够对应于框体34的朝向，对部件p向沿y轴方向排列的一对吸嘴33的送出控制、和部件p向沿x轴方向排列的一对吸嘴33的送出控制进行切换。
参照图7及图8，对通过安装头实现的部件的安装动作进行说明。图7及图8是通过本实施方式的安装头实现的部件的安装动作的说明图。此外，图7a表示通过沿y轴方向排列的一对吸嘴同时吸附2个部件的一个例子，图7b表示由拍摄部进行2个部件的同时识别的一个例子，图8表示通过沿x轴方向排列的一对吸嘴同时吸附2个部件的一个例子。
如图7a所示，如果在z移动机构16经由第1连结件38而连结有框体34(参照图5)，则沿y轴方向排列的一对吸嘴33的驱动轴朝向铅垂方向。如果转塔台31(参照图5)定位于供给器20的上方，则沿y轴方向排列的一对吸嘴33定位于在供给器20的送出方向分离的吸附位置a1、a2的正上方。通过对该一对吸嘴33的驱动轴进行驱动，从而由供给器20送出至吸附位置a1、a2的部件p被一对吸嘴33同时吸附。如上所述，能够通过一对吸嘴33从1个供给器20对2个部件p进行拾取。
如图7b所示，如果由一对吸嘴33同时吸附2个部件p，则一对吸嘴33回转而定位于拍摄部42的拍摄区域r。在拍摄区域r中，通过拍摄部42对由一对吸嘴33吸附的部件p进行拍摄，从拍摄部42向识别部43输出拍摄图像。在拍摄图像中包含由一对吸嘴33的前端保持的部件p，拍摄图像被分割为各部件p的2个识别区域。拍摄图像针对每个识别区域而平行地实施图像处理，在各个识别区域对部件进行同时识别。因此，对由一对吸嘴33同时吸附的2个部件进行识别所需的时间缩短。
随后，安装头30移动至基板w(参照图1)的上方，通过沿y轴方向排列的一对吸嘴33将2个部件p安装于基板w的规定位置。由于通过一对吸嘴33从1个供给器20对同一种类的部件p进行拾取，因此特别是对于如led照明基板等这样，希望在同一电路内仅安装从相同供给器20供给的led的情况是有效的。通过以如上所述的朝向使用安装头30，从而能够从1个供给器20同时吸附同一种类的2个部件，能够在将同一种类的部件p安装于基板w时提高生产效率。
另一方面，如图8所示，如果在z移动机构16经由第2连结件39而连结有框体34(参照图5)，则沿x轴方向排列的一对吸嘴33的驱动轴朝向铅垂方向。如果转塔台31(参照图5)定位于供给器20的上方，则沿x轴方向排列的一对吸嘴33定位于相邻的供给器20的吸附位置a2的正上方。通过对该一对吸嘴33的驱动轴进行驱动，从而由各供给器20送出至吸附位置a2的部件p被一对吸嘴33同时吸附。如上所述，能够通过一对吸嘴33从2个供给器20对2个部件p进行拾取。
如果由一对吸嘴33同时吸附2个部件p，则如上所述，通过拍摄部42对保持于一对吸嘴33的前端的部件p进行拍摄，通过识别部43将拍摄图像分成针对每个部件p的识别区域而对各部件p进行同时识别。而且，安装头30移动至基板w(参照图1)的上方，通过沿x轴方向排列的一对吸嘴33将2个部件p安装于基板w的规定位置。通过以如上所述的朝向使用安装头30，从而能够从多个供给器20同时吸附2个种类的部件p，能够在将不同种类的部件p向基板w安装时提高生产效率。
如以上所述，在本实施方式的安装装置1中，通过在由供给器20将部件p送出的送出方向(y轴方向)上排列的多个吸嘴33同时对多个部件p进行拾取。由此，能够通过1次吸附动作而同时吸附多个部件p，因此能够缩短吸附动作的生产节拍时间。另外，能够通过多个吸嘴33从1个供给器20同时吸附同一种类的部件，因此无需为了对多个吸嘴33供给同一种类的部件p而准备多个供给器20。
此外，在本实施方式中，构成为进行控制，以使得在针对沿y轴方向排列的一对吸嘴，由供给器20以部件间距p2为单位而重复进行部件p的送出后，以部件间距p2的数倍的送出量将部件送出，但并不限定于该结构。供给器20只要以始终将部件定位于多个吸附位置a1、a2的方式将部件p送出即可。例如，也可以是一个吸嘴33对第奇数个部件p进行吸附，另一个吸嘴33对第偶数个部件p进行吸附。具体地说，在图6的例子中，可以将部件p以8mm为单位送出，使一对吸嘴33吸附第奇数个部件和第偶数个部件。
另外，在本实施方式中，吸嘴单元32设为是将一对吸嘴33单元化后的结构，但并不限定于该结构。吸嘴单元32只要是将多个吸嘴33单元化后的结构即可，例如也可以将大于或等于3个吸嘴33进行单元化。
另外，在本实施方式中，对转塔台31的旋转轴倾斜的结构进行了说明，但并不限定于该结构。转塔台31只要是使多个吸嘴单元32绕旋转轴旋转的结构即可，旋转轴也可以朝向铅垂方向。
另外，在本实施方式中，一对吸嘴33在同时吸附2个部件p后将部件独立地安装于基板w，但也可以使电动机、各种机构组合而在通过一对吸嘴33实现的部件安装时将一对吸嘴33独立地驱动。
另外，对本发明的各实施方式进行了说明，但作为本发明的其他实施方式，也可以将上述各实施方式整体地或局部地组合。
另外，本发明的实施方式并不限定于上述的各实施方式，在不脱离本发明的技术思想的主旨的范围可以进行各种变更、置换、变形。并且，如果能够利用技术进步或派生出的其他技术，将本发明的技术思想以其他方式实现，则也可以使用该方法进行实施。因此，权利要求书的范围涵盖在本发明的技术思想的范围内所包含的全部实施方式。
另外，在本实施方式中，对将本发明应用于基板的生产线的结构进行了说明，但可应用于能够减小系统整体的负荷的物品的生产系统。
并且，在上述实施方式中，对从供给器20送出的部件p进行拾取的转塔型的安装头30，其特征在于，具有：多个吸嘴单元32，它们是将驱动轴平行的多个吸嘴33进行单元化而成的；以及转塔台31，其使多个吸嘴单元32绕旋转轴回转，在吸嘴单元32的回转过程中，通过在由供给器20将部件p送出的送出方向排列的多个吸嘴33同时吸附多个部件p。根据该结构，通过在由供给器20将部件p送出的送出方向排列的多个吸嘴33从1个供给器20同时吸附多个部件p，能够缩短吸附动作的生产节拍时间。
工业实用性
如以上说明所述，本发明具有能够从1个供给器同时吸附多个部件这样的效果，特别对于将led安装于led照明基板上的安装头、安装装置、安装方法有效。