部件安装装置以及部件安装方法与流程

文档序号:15456853发布日期:2018-09-15 01:18

本发明涉及向基板安装部件的部件安装装置以及使用部件安装装置 的部件安装方法。



背景技术:

在安装领域,已知通过把持装置把持由零件馈送器等部件供给部供给 的部件并向基板安装的部件安装装置。以往,作为把持装置,例如如专利 文献1所示,提出了从部件的两侧使两个可动片(把持构件)向相互接近 的方向移动从而把持部件的结构。

而且,如专利文献2或者3所示,在将轴向引线型部件、径向引线型 部件向基板安装的情况下,分别使用专用的把持装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平5-318366号公报

专利文献2:日本特开2015-37084号公报

专利文献3:日本特开2016-28452号公报

但是,由于像这样根据部件而设置专用的把持装置,从而存在装置的 操作变得繁琐且装置成本增大的课题。



技术实现要素:

发明所要解决的课题

因此,本发明的目的在于提供能够与部件相应地简单地变更把持方式 的部件安装装置以及使用部件安装装置的部件安装方法。

用于解决课题的方案

本发明的一方式涉及一种部件安装装置,其将部件向基板安装,其中, 所述部件安装装置具备夹住并把持部件的一对把持构件、以及将由所述把 持构件夹住的部件朝向基板推出的推杆,所述一对把持构件能够把持第一 部件和第二部件中的任一方,所述第一部件具有第一主体部、以及从所述 第一主体部的下部向下方突出的第一引线,所述第二部件具有第二主体 部、以及从所述第二主体部的两侧部向侧方突出且前端向下方弯折的第二 引线,在所述一对把持构件的对置的部位具备:把持面,其与所述第一部 件的所述第一主体部接触;以及保持槽,其形成于所述把持面,且保持所 述第二部件的所述第二引线。

本发明的一方式涉及一种部件安装方法,利用将部件向基板安装的部 件安装装置,其中,所述部件安装装置具备夹住并把持所述部件的一对把 持构件、以及将由所述把持构件夹住的部件朝向基板推出的推杆,所述一 对把持构件能够把持第一部件和第二部件中的任一方,所述第一部件具有 第一主体部和第一引线,所述第二部件具有第二主体部和第二引线,在所 述一对把持构件的对置的部位具备:把持面,其与所述第一部件的所述第 一主体部接触;以及保持槽,其形成于所述把持面,且保持所述第二部件 的所述第二引线,所述部件安装装置还具备使所述一对把持构件向接近或 远离的方向移动的驱动机构、以及控制所述驱动机构的控制部,在所述把 持构件将所述第一部件向所述基板安装的情况下,所述部件安装方法包 括:接近工序,在将所述第一部件的所述第一主体部配置在所述一对把持 构件之间的状态下,使所述一对把持构件接近;把持工序,把持所述第一 部件;以及安装工序,使把持所述第一部件的所述一对把持构件向所述基 板移动,通过所述推杆将由所述一对把持构件把持的所述第一部件推出并 向所述基板安装,在所述把持构件将所述第二部件向所述基板安装的情况 下,所述部件安装方法包括:间隔固定工序,固定所述一对把持构件的间 隔;插入工序,以使所述第二部件的所述第二引线沿着所述保持槽的方式 将所述第二部件插入所述间隔被固定了的所述一对把持构件之间;以及安 装工序,使把持有被插入的所述第二部件的所述一对把持构件向所述基板 移动,通过所述推杆将由所述一对把持构件把持的所述第二部件推出并向 所述基板安装。

发明效果

根据本发明,可提供能够与部件相应地简单地变更把持方式的部件安 装装置以及使用部件安装装置的部件安装方法。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的部件安装装置的俯视图。

图2是本发明的一实施方式所涉及的部件安装装置所具备的安装头的 主视图。

图3是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的单位头的结构 图。

图4是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的卡盘单元的结构 图。

图5是图4的V向视图。

图6是图4的VI向视图。

图7A是卡盘爪的安装说明图。

图7B是卡盘爪的安装说明图。

图8是卡盘单元的动作说明图。

图9是卡盘单元的动作说明图。

图10A是构成本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的安装头 的卡盘单元中包含的卡盘爪的立体图。

图10B是构成本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的安装头 的卡盘单元中包含的卡盘爪的立体图。

图11A是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的径向引线型部件的 安装动作的说明图。

图11B是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的径向引线型部件的 安装动作的说明图。

图12A是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的轴向引线型部件的 转移动作的说明图。

图12B是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的轴向引线型部件的 转移动作的说明图。

图13A是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的轴向径向引线型部 件的安装动作的说明图。

图13B是使用本发明的一实施方式的卡盘单元的轴向径向引线型部 件的安装动作的说明图。

图14A是相对于本发明的一实施方式的卡盘单元中包含的卡盘爪装 卸自如的适配器的立体图。

图14B是相对于本发明的一实施方式的卡盘单元中包含的卡盘爪装 卸自如的适配器的立体图。

图15A是相对于本发明的一实施方式的卡盘单元装卸自如的适配器 的立体图。

图15B是相对于本发明的一实施方式的卡盘单元装卸自如的适配器 的立体图。

图16A是向本发明的一实施方式的卡盘爪安装适配器前的状态的图。

图16B是示出在本发明的一实施方式的卡盘爪安装有适配器后的状 态的图。

图16C是示出在本发明的一实施方式的卡盘爪安装有适配器后的状 态的图。

图17A是本发明的一实施方式的卡盘爪与适配器的剖视图。

图17B是本发明的一实施方式的卡盘爪与适配器的剖视图。

图18A是本发明的一实施方式的适配器的立体图。

图18B是本发明的一实施方式的适配器的立体图。

图19A是本发明的一实施方式的适配器的水平剖视图。

图19B是本发明的一实施方式的适配器的水平剖视图。

图19C是本发明的一实施方式的适配器的水平剖视图。

图20是示出使用本发明的一实施方式的适配器来把持部件的动作的 说明图。

图21是示出使用本发明的一实施方式的适配器来把持部件的动作的 说明图。

图22A是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的俯视图。

图22B是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的侧视图。

图23A是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的俯视图。

图23B是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的侧视图。

图23C是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的俯视图。

图23D是本发明的一实施方式的部件安装装置所具备的适配器收容 器的侧视图。

图24是示出本发明的一实施方式中的部件安装装置的控制系统的结 构的框图。

图25A是向本发明的一实施方式的卡盘爪安装适配器的动作的说明 图。

图25B是向本发明的一实施方式的卡盘爪安装适配器的动作的说明 图。

图25C是向本发明的一实施方式的卡盘爪安装适配器的动作的说明 图。

图26A是本发明的一实施方式的卡盘爪上安装的适配器的取下动作 的说明图。

图26B是本发明的一实施方式的卡盘爪上安装的适配器的取下动作 的说明图。

图26C是本发明的一实施方式的卡盘爪上安装的适配器的取下动作 的说明图。

图27是本发明的一实施方式的卡盘爪上安装的适配器的取下动作的 说明图。

附图标记说明

1 部件安装装置;2 基板;3 部件;31 第一部件;32 第二部 件;6 部件供给单元;17 安装头;20 适配器收容器;25 卡盘单元; 39 卡盘爪;40 把持面;42c 保持槽;44 推杆;50 适配器;70 控 制部;81 把持面;82 把持面;82a 保持槽。

具体实施方式

首先,参照图1对本发明的一实施方式所涉及的部件安装装置进行说 明。部件安装装置1具有向基板2安装部件3的功能。以下,将与基板2 水平的搬运方向定义为X方向,将与X方向在水平面内正交的方向定义 为Y方向,将与XY平面垂直的方向定义为Z方向。

在部件安装装置1所具备的基台4的上表面设置有供给部件3的部件 供给单元6。部件供给单元6具有供给径向引线型部件的第一供给单元6a、 供给轴向引线型部件的第二供给单元6b以及供给片型部件的第三供给单 元6c。在此,径向引线型部件是具有从主体部的下部向下方突出的引线(第 一引线)的部件。另外,轴向引线型部件是具有从主体部的两侧部向侧方 突出且前端向下方弯折的引线(第二引线)的部件。第一供给单元6a、第 二供给单元6b以及第三供给单元6c沿X方向排列设置。部件供给单元6 通过径向馈送器、轴向馈送器、或者带馈送器等零件馈送器10来供给部 件3。

在基台4的X方向的两端部设置有Y轴梁14,在Y轴梁14沿Y方 向移动自如地设置有X轴梁15。在X轴梁15沿X方向滑动自如地安装 有板状的板构件16,在板构件16安装有安装头17。通过驱动X轴梁15 以及板构件16,从而安装头17能够沿XY方向移动。安装头17具有从部 件供给单元6取出部件3并向基板2安装的功能。

在基台4中,在基板2与部件供给单元6之间设置有使拍摄视野朝向 上方的部件识别相机19和适配器收容器20。部件识别相机19从下方拍摄 由在其上方移动的安装头17保持的部件3。适配器收容器20收纳后述的 适配器50(图14A、图14B)。

接下来,参照图2对安装头17的结构进行说明。安装头17由多个(在 此为三个)单位头17A、17B、17C构成。单位头17A、17B构成为包括 头主体部21、以及在头主体部21的下端部安装的吸附管嘴22。在头主体 部21内置有使吸附管嘴22沿水平方向旋转的旋转机构(省略图示)等。 吸附管嘴22通过在头主体部21的上方配置的管嘴升降机构23而沿Z方 向移动、即升降。吸附管嘴22通过吸附来保持从部件供给单元6供给的 部件3,并且向基板2移送搭载。需要说明的是,在本说明中,安装头17 由多个单位头17A、17B、17C构成,但也可以仅由一个单位头17C构成。

接下来,参照图3对单位头17C的结构进行说明。单位头17C构成为 包括:头主体部24、以铅垂方向(Z方向)作为轴心且沿水平方向旋转自 如地安装在头主体部24的下方的卡盘单元25、以及配置在头主体部24 的上方的头升降机构26。头升降机构26具备:升降马达261、与升降马 达261连结的进给螺钉262、以及与进给螺钉262螺合且固定于头主体部 24的螺母部263。头升降机构26通过升降马达261的驱动而使进给螺钉 262旋转,通过使螺母部263移动而使头主体部24沿Z方向移动、即升 降。

在头主体部24设置有驱动卡盘单元25的卡盘驱动用马达241、使卡 盘单元25沿水平方向旋转的卡盘旋转用马达242、以及推杆装置243。推 杆装置243具备推杆44和推杆用致动器45。推杆44通过推杆用致动器 45而沿Z方向移动、即升降,通过相对于由卡盘单元25把持的部件3下 降,从而将部件3压下。

卡盘单元25具备升降杆251。升降杆251的上端部经由由蜗轮241a 以及蜗杆241b构成的减速机构而与卡盘驱动用马达241连结。当卡盘驱 动用马达241使蜗杆241b旋转时,与蜗杆241b啮合的蜗轮241a摆动, 由此与蜗轮241a结合的升降杆251沿Z方向移动、即升降。

接下来,参照图4~图7B对卡盘单元25的结构进行说明。在此,图5 是图4的V向视图,图6是图4的VI向视图。卡盘单元25具有把持部件 3的一对卡盘爪39(39a、39b)。卡盘爪39a以及卡盘爪39b分别经由其 他构件与升降杆251连结。而且,通过升降杆251的升降,卡盘爪39a、 39b相互接近或者远离。以下,对升降杆251和卡盘爪39a、39b的连结结 构更加详细地进行说明。需要说明的是,如上述那样,卡盘单元25能够 通过卡盘旋转用马达242而沿水平方向旋转。但是,在此,为了方便,在 水平面中,将卡盘单元25的部件3的把持方向假定为X方向,将与把持 方向正交的方向假定为Y方向来进行说明。

在升降杆251的下端部的一侧经由滚子91a连接有连杆92a的一端部。 滚子91a设置为能够相对于升降杆251沿X方向移动。通过升降杆251的 升降,连杆92a能够以连杆支承轴93a为中心而转动。连杆92a的另一端 部经由滚子94a与滑动部95a连结,通过连杆92a的转动,滑动部95a能 够沿X方向滑动。滑动部95a经由滑动块96a与在框架252的内表面安装 的导轨97a卡合,沿着导轨97a在X方向上滑动。

特别是如图7A、图7B所示,在滑动部95a固定有爪安装座98a,在 爪安装座98a通过螺钉99a安装有卡盘爪39a。因此,当滑动部95a滑动 时,卡盘爪39a在滑动部95a滑动的方向上移动。

另一方面,在升降杆251的下端部的另一侧经由滚子91b连结有连杆 92b的一端部。滚子91b设置为能够相对于升降杆251沿X方向移动。通 过升降杆251的升降,连杆92b能够以连杆支承轴93b为中心而转动。连 杆92b的另一端部与滑动部95b连结,通过连杆92b的转动,滑动部95b 能够沿X方向滑动。滑动部95b经由滑动块96b而与在框架252内表面安 装的导轨97b卡合,沿着导轨97b在X方向上滑动。

特别是如图7A、图7B所示,在滑动部95b固定有爪安装座98b,在 爪安装座98b通过螺钉99b安装有卡盘爪39b。因此,当滑动部95b滑动 时,卡盘爪39b在滑动部95b滑动的方向上移动。

特别是如图5、图6所示,导轨97a与导轨97b以在Y方向上对置并 分离的方式设置于框架252的内表面,因此沿导轨97a滑动的滑动部95a 与沿导轨97b滑动的滑动部95b不会干涉。而且,卡盘爪39a与卡盘爪39b 通过爪安装座98a以及爪安装座98b来调整Y方向的位置,在X方向上 配合在相互对置的位置。

以下,参照图4、图8以及图9对卡盘爪39a、39b的移动进行说明。 图4示出升降杆251位于最上方位置的状态。在升降杆251位于最上方位 置时,卡盘爪39a与卡盘爪39b最大程度地分离。然后,如图8所示,当 升降杆251下降时,与之相应地滚子91a、91b下降,并且向X1方向移动。 与滚子91a、91b的移动相应地,连杆92a以连杆支承轴93a为中心而转动, 连杆92b以连杆支承轴93b为中心而转动。通过连杆92a的转动,经由滚 子94a而使滑动部95a向X1方向滑动。同样地,通过连杆92b的转动, 经由滚子94b而使滑动部95b向X2方向滑动。并且,通过滑动部95a、 95b的移动,卡盘爪39a、39b以相互接近的方式移动。

并且,当升降杆251下降至最下方位置时,如图9所示,滚子91a、91b下降,并且向X2方向移动。与之相应地连杆92a、92b转动,通过连 杆92a、92b的转动,滑动部95a、95b分别向X1、X2方向滑动。并且, 通过滑动部95a、95b的移动,卡盘爪39a、39b相互抵接。需要说明的是, 通常,在卡盘爪39a、39b相互抵接之前,即升降杆251下降至最下方位 置之前,卡盘爪39a、39b把持部件3。

卡盘爪39夹持(把持)部件3,由耐磨损的金属成形。在图10A、图 10B中,卡盘爪39构成为包括大致L字状的基部41、以及从基部41的下 方沿铅垂方向延伸的爪部42。在基部41形成有多个孔部41a,螺钉99a、 99b经由孔部41a而与爪安装座98a、98b的螺纹孔螺合。

在卡盘爪39的与把持面40相反一侧的面形成有卡止槽42a。卡止槽 42a用于安装后述的适配器50。

在卡盘爪39的把持面40形成有对轴向型引线部件的引线进行保持的 保持槽40c。为了将引线朝向基板2引导,保持槽40c朝向卡盘爪39的前 端延伸。

接下来,参照图11A、图11B,对部件3为径向引线型部件的情况下 的、使用卡盘单元25的部件(第一部件)31的把持以及向基板2安装的 安装动作进行说明。以下说明的动作通过部件安装装置1的控制部70(图 24)控制包括驱动马达37在内的各种机构来实现。如图11A所示,成为 卡盘单元25的作业对象的部件31是在主体部(第一主体部)3a的下表面 具备一对引线(第一引线)3b的径向引线型的部件,由第一供给单元6a 供给。第一供给单元6a具备搬运滑槽11,该搬运滑槽11以支承主体部 3a的下表面的状态将部件31搬运至向卡盘单元25供给的供给位置,部件 31以由搬运滑槽11支承的状态供给。

首先,如图11A所示,一对卡盘爪39在预先向相互远离的方向移动 了的状态下(参照虚线所示的卡盘爪39)相对于搬运滑槽11上的部件31 下降,从而从两侧包围主体部3a。接下来,一对卡盘爪39向相互接近的 方向移动(箭头e),从而夹住主体部3a。由此,成为一对卡盘爪39把持 部件31的状态。这样,一对卡盘爪39为夹住并把持部件31的一对把持 构件。

之后,把持部件31的状态下的一对卡盘爪39向预先定位于作业位置 的基板2的上方移动。接下来,如11B所示,一对卡盘爪39相对于基板 2下降,从而将引线3b插入形成于基板2的开口部2a,并且使基板2与 主体部3a的下表面接触。接下来,一对卡盘爪39向相互远离的方向移动 (箭头f),从而解除部件31的把持。接下来,推杆44下降(箭头g),从 而向基板2按压部件31。之后,引线3b被扭结机构(省略图示)扭结。 由此,将部件31安装于基板2。

接下来,参照图12A~图13B,对部件3为轴向引线型部件的情况下 的、使用卡盘单元25的部件(第二部件)32的把持以及向基板2安装的 安装动作进行说明。以下说明的动作通过部件安装装置1的控制部70(图 24)控制包括驱动马达37在内的各种机构来实现。如图12A所示,成为 卡盘单元25的作业对象的部件32是具备引线(第二引线)3d的部件并由 零件馈送器10供给,该引线3d从主体部(第二主体部)3c的两侧部向侧 方突出且前端向下方弯折。在搬运滑槽11设置有支承主体部3c的支承部, 通过主体部3c由支承部支承,从而成为部件32由搬运滑槽11保持的状 态。部件32在这种状态下由零件馈送器10供给。

首先,如图12A所示,一对卡盘爪39以与引线3d间的间隔D1相匹 配的方式设定其间隔D2。然后,卡盘单元25朝向部件32下降。然后, 如图12B所示,通过零件馈送器10将引线3d插入卡盘爪39间,引线3d 由保持槽40c保持,从而部件32由卡盘爪39保持。然后,通过头升降机 构26而使卡盘单元25上升,卡盘爪39在把持部件32的状态下使部件32 从搬运滑槽11上升。

之后,如图13A所示,把持部件3的状态下的一对卡盘爪39向预先 定位于作业位置的基板2的上方移动。接下来,一对卡盘爪39相对于基 板2下降,从而将引线3d插入形成于基板2的开口部2a,并且使基板2 与主体部3c的下表面接触。接下来,一对卡盘爪39向上方移动,从而解 除部件32的把持。接下来,如图13B所示,推杆44下降(箭头g),从 而向基板2按压部件32。之后,引线3d被扭结机构(省略图示)扭结。 由此,将部件32安装于基板2。

接下来,参照图14A~图17B对相对于卡盘爪39装卸自如的适配器 50进行说明。适配器50代替卡盘爪39而把持部件3,构成为包括凸缘部51、以及在凸缘部51的下方设置的把持部52。凸缘部51是在长度方向的 两端分别形成有切口部51a的大致H形状的构件。切口部51a用于将适配 器50收纳于后述的适配器收容器20。在凸缘部51的俯视观察时大致中心, 形成有为了从长度方向插入卡盘爪39而在上下方向上开口的开口部51b。 开口部51b设定为从长度方向观察时与卡盘爪39的爪部42对应的大小。

在图15A中,把持部52以多面体结构的块构件53为主体,一侧面成 形为多级。在块构件53以与凸缘部51的开口部51b连通的状态形成有上 表面开口的第一开口部53a。第一开口部53a也设定为从长度方向观察时 与卡盘爪39的爪部42对应的大小,由此开口部51b与第一开口部53a以 在上下方向上连续的状态形成一个开口部。即,适配器50具有上表面开 口的开口部(开口部51b、第一开口部53a)。在块构件53的一侧面的上 方以与第一开口部53a连通的状态形成有第二开口部53b。如图15B所示, 在爪部42插入至块构件53的深部的状态下,成为卡止槽42a通过第二开 口部53b而露出的状态。

在块构件53的一侧面,在第二开口部53b的下方的位置沿上下方向 延伸地形成有用于安装板簧构件54的槽53c。在与槽53c对应的位置形成 有螺纹孔53d,经由形成于板簧构件54的孔部54a而使螺钉55与螺纹孔 53d螺合,从而将板簧构件54安装于块构件53(图14A)。

板簧构件54是延伸至与第二开口部53b对应的位置的矩形平板状的 弹性体。在板簧构件54的自由端即上端部的与第二开口部53b对应的位 置,形成有向块构件53的内部侧弯曲的弯曲部54b。在板簧构件54上未 作用有来自外部的力的状态下,弯曲部54b处于其一部分通过第二开口部 53b并且进入至第一开口部53a的状态。

块构件53的与形成有第二开口部53b的一侧面相反的另一侧面、即 与卡盘爪39的把持面40a对应的面成为把持部件3的把持面40b。在此, 卡盘爪39的把持部件3的把持面40a与适配器50的把持部件3的把持面 40b的形状、尺寸不同。即,适配器50与成为作业对象的部件3的形状、 尺寸、重量等相应地任意设计把持面40b的形状、尺寸。而且,通过将具 有与部件3的形状、尺寸相应的把持面40b的适配器50安装于卡盘爪39, 能够稳定地把持各个种类的部件3。在本实施方式中,在块构件53的把持 面40b贴合有将聚氨酯橡胶等弹性的构件形成为片状的片状构件56。片状 构件56成形为与把持面40b对应的形状。在把持部件3时,片状构件56 与部件3接触,从而不会对部件3造成损伤。需要说明的是,片状构件56 可以省略。

接下来,参照图17A、图17B对向卡盘爪39安装适配器50时的方式 进行说明。图17A、图17B示出适配器50和卡盘爪39的剖视图。首先, 将卡盘爪39从前端部插入凸缘部51的开口部51b。然后,如图17A所示, 在卡盘爪39的爪部42通过块构件53的第一开口部53a的过程中,弯曲 部54b被爪部42的表面(未形成卡止槽42a的部位)向与弯曲方向相反 的方向按压。然后,如图17B所示,在爪部42的卡止槽42a到达与第二 开口部53b对应的规定的位置的时刻,弯曲部54b向弯曲方向复原而嵌入 卡止槽42a。由此,弯曲部54b卡止于卡止槽42a,适配器50不会偏移脱 落地安装于卡盘爪39。这样,适配器50所具有的弯曲部54b作为能够卡 止于卡盘爪39所具有的卡止槽42a的卡止部而发挥功能。需要说明的是, 在将适配器50从卡盘爪39取下的情况下,使适配器50克服板簧构件54 的弹力而相对于卡盘爪39向下方偏移。由此,强制地解除弯曲部54b与 卡止槽42a的卡合从而适配器50从卡盘爪39脱离。

如图18A、图18B所示,适配器50包括:适配器50a(第一适配器), 其具有对部件31的主体部31a进行把持的平坦的把持面81;以及适配器 50b(第二适配器),其具有对部件32的轴向部即引线3d进行保持的保持 槽82a。为了提高部件31的把持性,把持面81由弹性的构件覆盖。另一 方面,保持槽82a形成于适配器50b的把持面82,为了容易地形成保持槽 82a,把持面82由金属的构件形成。为了朝向基板2引导部件32的引线 3d,保持槽82a朝向适配器50b的前端延伸。保持槽82a能够与部件32 的引线3d的形状相应地,通过直线部与曲线部的混合而将剖面形状设为 各种形状。图19A示出部件32的引线3d1的水平剖面呈圆形状的情况。 在该情况下,保持槽82a1在水平剖面中具有保持引线3d1的曲线部82b1。 图19B示出部件32的引线3d2具有在水平剖面中向径向突出的突出部3d3 的情况。在该情况下,保持槽82a2在水平剖面中具有保持突出部3d3的 凹部82b2,以便保持引线3d2。图19C示出部件32的引线3d4的水平剖 面呈矩形状的情况。在该情况下,保持槽82a3在水平剖面中具有保持引 线3d4的直线部82b3。

适配器50对径向引线型部件的把持与卡盘爪39对径向引线型部件的 把持是同样的。即,如图20所示,分别安装于一对卡盘爪39的适配器50a 自从两侧包围部件供给单元6的搬运滑槽11上的部件31的主体部3a的 状态起向相互接近的方向移动,从而夹住并把持部件31的主体部3a。这 样,适配器50a相对于卡盘爪39(把持构件)装卸自如,代替卡盘爪39 来把持部件31。另外,适配器50a的把持面81由弹性的构件(片状构件 56)覆盖。而且,在基板2上,通过推杆44下降,从而将部件31向基板 2按压。由此,将部件31安装于基板2。

适配器50对轴向引线型部件的把持与卡盘爪39对轴向引线型部件的 把持是同样的。即,如图21所示,分别安装于一对卡盘爪39的适配器50b 以与搬运滑槽11上的部件32的引线3d间的间隔相匹配的方式设定适配 器50b间的距离。然后,卡盘单元25朝向部件32下降。然后,将部件32 插入适配器50b间,使部件32的引线3d沿着保持槽82a且由保持槽82a 保持,从而把持部件32。而且,在基板2上,通过推杆44下降,从而将 部件32向基板2按压。由此,将部件32安装于基板2。

另外,适配器50还用于例如将无法由卡盘爪39稳定地把持部件3这 样的大型的部件3作为作业对象的情况。即,卡盘爪39组装于卡盘单元 25,因此卡盘爪39的更换作业花费规定的时间并且操作员花费大量的精 力。因此,在本实施方式中,将具有与部件3的尺寸、形状相对应的把持 面40b的适配器50安装于卡盘爪39,使用适配器50来把持部件3。即, 与成为安装对象的部件3相应地将适配器50安装于卡盘爪39,使用适配 器50来把持部件3,从而无需由操作员进行的更换作业,能够与部件3 相应地简单地变更部件的把持方式。另外,通过将弯曲部54b(卡止部) 嵌入卡止槽42a、或者解除弯曲部54b向卡止槽42a的嵌入,从而相对于 卡盘爪39装卸适配器50,通过采用上述结构,适配器50的装卸变得更加 简单。

操作员在生产现场准备具有与各种部件3的形状、尺寸相应的把持面 40b的多个适配器50。并且,将适于部件3的适配器50适当地安装于卡 盘爪39来进行安装基板的生产。这样,通过与成为安装对象的部件3相 应地将适配器50安装于卡盘爪39,且使用适配器50来把持部件3并向基 板2安装,从而能够与各种部件3的种类相应地实现灵活的生产。

接下来,参照图22A、图22B对适配器收容器20进行说明。适配器 收容器20作为收纳适配器50的收纳机构而发挥功能。适配器收容器20 具备通过支承托架60a支承于基台4的收纳块60。在收纳块60中以栅格 排列的方式设置有用于将适配器50以立起姿态收纳保持的多个(在此为 四个)收纳开口60b。收纳开口60b沿X方向延伸,收纳保持一对适配器 50。即,本例子的适配器收容器20能够收纳共计四组一对适配器50。

收纳开口60b的Y方向的长度尺寸R1设定为大于图14B所示的适配 器50的块构件53的长度方向的径尺寸L1、且小于图14A所示的适配器 50的凸缘部51的长度方向的径尺寸L2。因此,在使适配器50由收纳块 60收纳保持的状态下,成为凸缘部51的两端部与收纳块60的上表面抵接、 并且块构件53收容于收纳开口60b的状态(图26A、图26B)。

在收纳块60的上表面以从Y方向夹着收纳开口60b的方式成对地设 置有向上方呈凸状的凸部61。成对的凸部61的间隔设定为与凸缘部51 的切口部51a对应的间隔。凸部61的厚度尺寸设定为小于后述的卡止板 62与收纳块60的上表面之间的规定间隙,在本实施方式中,设定为与图 14A所示的凸缘部51的厚度尺寸L3大致相同。通过使凸缘部51的切口 部51a与凸部61卡合,从而由收纳块60收纳保持的适配器50成为在水 平面内的位置被固定的状态(图27)。即,凸部61与凸缘部51的切口部 51a成为用于固定适配器50的收纳位置的收纳位置固定机构。

在收纳块60的上方,以与收纳块60的上表面之间保持规定间隙且沿 水平方向滑动自如的方式设置有呈覆盖收纳块60的大致整个范围的形状 的卡止板62。卡止板62的一端部与在收纳块60的下表面设置的滑动机构 63所具有的杆63a结合。滑动机构63通过驱动马达(省略图示)的驱动 而使杆63a突出退回。由此,卡止板62在收纳块60的上方往复运动(箭 头h)。卡止板62与收纳块60的上表面之间的规定间隙设定为大于凸缘部 51的厚度尺寸L3(图14A)以及凸部61的厚度尺寸,从而在适配器50 由收纳块60收纳保持的状态下不会妨碍卡止板62的滑动。

在卡止板62的与多个收纳开口60b的排列对应的位置设置有多个开 口部64。开口部64包括多个(在此为两个)适配器插通开口64a、以及 在X方向上贯通多个适配器插通开口64a的中心的避让用开口64b,上述 开口连续地形成。适配器插通开口64a设定为,Y方向的开口宽度尺寸R2 大于适配器50的凸缘部51的长度方向的径尺寸L2(图14A),且X方向 的开口尺寸宽度R3大于图14A所示的凸缘部51的宽度方向的径尺寸L4。 因此,适配器插通开口64a为能够使适配器50沿上下方向插通的大小。 两个适配器插通开口64a以与分别安装于一对卡盘爪39的状态下的适配 器50相对应的间隔配置,能够使安装于一对卡盘爪39的适配器50同时 插通。

避让用开口64b具有能够与凸缘部51的开口部51b在上下方向上连 通的大小。因此,成为如下状态:即使使卡止板62向任意的方向滑动, 由收纳块60收纳保持的适配器50的凸缘部51的开口部51b也与适配器 插通开口64a和避让用开口64b的任一方始终在上下方向上连通(图23A、 图23C)。因此,即使在使卡止板62向任意的方向移动的状态下,卡盘爪 39的爪部42与卡止板62的主体也不会干涉,能够相对于凸缘部51的开 口部51b插拔爪部42。

接下来,参照图23A~图23D对卡止板62的功能进行说明。图23A、 图23B示出在适配器收容器20收纳有两组一对适配器50的状态。适配器 50在使凸部61与凸缘部51的切口部51a卡合、将块构件53收容于收纳 开口60b的状态下由收纳块60收纳保持。此时,卡止板62处于避让用开 口64b与凸缘部51在上下方向上不重叠的位置,并且适配器插通开口64a 与适配器50在上下方向上重叠,从而成为卡止板62不会阻碍适配器50 的插通的状态。即,在该状态下,能够将已经收纳保持的适配器50从适 配器收容器20取出,另外,也能够使新的适配器50由未收纳有适配器50 的空的收纳开口60b收纳保持。

图23C、图23D示出驱动滑动机构63而使卡止板62向箭头i方向滑 动的状态。即,卡止板62通过滑动机构63的驱动而移动,由此卡止板62 的主体成为与包括同收纳块60的上表面抵接的凸缘部51的两端部在内的 区域在上下方向上重叠的状态。在该状态下,适配器50通过卡止板62来 限制向上方的移动。换言之,适配器50成为被适配器收容器20所具备的 卡止板62卡止的状态。需要说明的是,凸缘部51的开口部51b成为即使 卡止板62滑动也与避让用开口64b在上下方向上连通的状态。由此,即 使在适配器50被卡止板62卡止的状态下,也能够相对于卡盘爪39装卸 适配器50。

接下来,参照图24对部件安装装置1的控制系统的结构进行说明。 部件安装装置1所具备的控制部70构成为包括存储部71、机构驱动部72、 以及识别处理部73。另外,控制部70与基板搬运机构5、部件供给单元6、 X轴梁15、板构件16、安装头17、部件识别相机19、卡盘驱动用马达241、 卡盘旋转用马达242、以及推杆用致动器45连接。

存储部71存储为了向基板2安装部件3所需的各种生产数据。机构 驱动部72由控制部70控制,驱动基板搬运机构5、部件供给单元6、X 轴梁15、板构件16、安装头17、部件识别相机19、卡盘驱动用马达241、 卡盘旋转用马达242、以及推杆用致动器45。由此,进行部件安装作业。 另外,机构驱动部72驱动X轴梁15、板构件16、安装头17、卡盘驱动 用马达241、以及卡盘旋转用马达242。由此,进行用于相对于卡盘爪39 装卸适配器50的作业。需要说明的是,优选卡盘驱动用马达241和卡盘 旋转用马达242为伺服马达。特别是,通过卡盘驱动用马达241使用伺服 马达,从而能够根据部件3的种类来切换优先地对把持部件3的把持力进 行控制的负载控制功能和优先地对卡盘爪39或者适配器50b的间隔进行 控制的位置控制功能。

识别处理部73对由部件识别相机19取得的图像进行识别处理,从而 检测形成于基板2的基板标识(省略图示)、由部件供给单元6供给至部 件供给位置的部件3、以及由安装头17保持的部件3。基板标识和部件3 的检测结果用于在部件3的安装时相对于基板2对安装头17进行对位。

本实施方式中的部件安装装置1如以上那样构成。接下来,参照图 25A~图25C对适配器50相对于卡盘爪39的安装动作进行说明。首先, 如图25A所示,单位头17C移动至适配器收容器20的上方,将一对卡盘 爪39对位于成为安装对象的一对适配器50的上方(ST1:对位工序)。接 下来,如图25B所示,单位头17C下降,将卡盘爪39的爪部42从前端插 入凸缘部51的开口部51b(ST2:插入工序)。需要说明的是,在执行(ST2) 之前,卡止板62预先移动而使得适配器50与适配器插通开口64a在上下 方向对齐(图23A、图23B)。

之后,在卡盘爪39的爪部42通过块构件53的第一开口部53a的过 程中的规定的时刻,板簧构件54的弯曲部54b嵌入并卡止于爪部42的卡 止槽42a(图17B)。由此,将适配器50安装于卡盘爪39。接下来,如图 25C所示,单位头17C上升,将安装于卡盘爪39的适配器50从适配器收 容器20取出。

这样,在本实施方式中,使卡盘爪39从收纳于适配器收容器20的状 态下的适配器50的上方下降,并将卡盘爪39插入开口部(开口部51b、 第一开口部53a),从而将适配器50安装于卡盘爪39。由此,能够与部件 3的尺寸相应地在短时间内简单地切换把持构件(卡盘爪39、适配器50)。 另外,能够无需操作员的手动作业而自动地将一对适配器50一并安装于 卡盘爪39。

接下来,参照图26A~图26C以及图27,对安装于卡盘爪39的适配 器50的取下动作进行说明。首先,如图26A所示,单位头17C移动至适 配器收容器20的上方,将一对适配器50对位于成为收纳目的地的收纳开 口60b的上方(ST11:对位工序)。接下来,如图26B所示,单位头17C 下降,将块构件53收容于收纳开口60b,并且使凸缘部51的两端部与收 纳块60的上表面抵接。由此,适配器50由收纳块60收纳保持(ST22: 收纳工序)。此时,通过使凸部61与凸缘部51的切口部51a卡合,从而 适配器50的水平面内的位置被固定。需要说明的是,在执行(ST22)之 前,卡止板62预先移动而使得安装于一对卡盘爪39的适配器50与适配 器插通开口64a在上下方向上对齐(图23A、图23B)。

接下来,如图26C所示,卡止板62滑动(箭头j),将所收纳保持的 适配器50卡止(ST23:卡止工序)(同时参照图23C、图23D)。由此, 成为适配器50被限制向上方的移动的状态。接下来,如图27所示,单位 头17C上升,从而将适配器50从卡盘爪39取下(ST24:取下工序)。即, 在单位头17C上升的过程中,凸缘部51与卡止板62的主体下表面接触从 而阻碍向上方的移动。然后,单位头17C进一步上升,从而强制地解除弯 曲部54b与卡止槽42a的卡止状态,适配器50从卡盘爪39脱离。由此, 适配器50从卡盘爪39被自动地取下。

接下来,对将由零件馈送器10供给的部件3向基板2安装的部件安 装方法进行说明。首先,控制部70判断能否通过卡盘爪39把持成为安装 对象的部件3(ST31:判断工序)。在(ST31)中判断为无法把持的情况 下,控制部70执行用于将适于部件3的把持的适配器50安装于卡盘爪39 的处理(ST32:把持构件安装工序)。即,单位头17C到达适配器收容器 20。然后,使卡盘爪39从由适配器收容器20收纳保持的适配器50的上 方下降并将卡盘爪39插入开口部,从而将适配器50安装于卡盘爪39。

在(ST31)中判断为能够通过卡盘爪39把持成为安装对象的部件3 的情况下,或者在(ST32)中将适配器50安装于卡盘爪39后,安装头 17移动至由零件馈送器10供给部件3的供给位置。

接下来,在部件3为径向引线型部件的情况下,在将部件3的主体部 3a配置在一对卡盘爪39或者适配器50a之间的状态下,一对卡盘爪39或 者适配器50a从侧方相互接近以便把持部件3的主体部3a(ST33a:接近 工序)。然后,以不超过把持部件3的把持力的最大值的方式把持部件3 (ST34a:把持工序)。另外,在部件3为轴向引线型部件的情况下,一对 卡盘爪39或者适配器50b将其距离固定为引线间距离(ST33b:间隔固定 工序)。然后,以使第二部件32的第二引线3d沿着保持槽40c、82a的方 式将第二部件32插入间隔被固定了的一对卡盘爪39或者适配器50b之间 (ST34b:插入工序)。

接下来,安装头17移动至预先定位于规定的作业位置的基板2的上 方。接下来,单位头17C下降,从而通过推杆44将由卡盘爪39或者适配 器50把持的部件3推出并向基板2安装(ST35:安装工序)。即,在该安 装工序(ST35)中,使用卡盘爪39或者安装于卡盘爪39的适配器50把 持部件3并向基板2安装。这样,根据本实施方式,通过根据需要,将适 于部件3的把持的适配器50自动地安装于卡盘爪39,且使用该适配器50 来把持部件3并向基板2安装,从而能够与各种部件3的种类相应地实现 灵活的生产。

根据所述结构的部件安装装置1,能够发挥如下的效果。

一对卡盘爪39能够把持第一部件31与第二部件32中的任一方,该 第一部件31具有第一主体部3a、以及从第一主体部3a的下部向下方突出 的第一引线3b,该第二部件32具有第二主体部3c、以及从第二主体部3c 的两侧部向侧方突出且前端向下方弯折的第二引线3d,在一对卡盘爪39 的对置的部位具备:把持面40a,其与第一部件31的第一主体部3a接触; 以及保持槽40c,其形成于把持面40a,并保持第二部件32的第二引线3d。 因此,通过卡盘爪39,能够进行与部件3的形状的对应的把持,从而更加 可靠地把持第一部件31以及第二部件32。

为了将第二引线3d朝向基板2引导,保持槽40c朝向卡盘爪39的前 端延伸。因此,能够容易地进行如下操作:一边把持第二部件32,一边朝 向基板2引导第二部件32。

在卡盘爪39把持第一部件31的情况和把持第二部件32的情况下控 制部70进行不同的控制,即管理把持力例如管理把持力的最大值的控制 或者管理一对卡盘爪39的间隔的控制。因此,通过卡盘爪39,能够进行 与部件3的形状的对应的把持的控制,从而更加可靠地把持第一部件31 以及第二部件32。

在卡盘爪39把持第一部件31的情况下,控制部70进行管理一对卡 盘爪39把持第一部件31的把持力,例如管理把持力的最大值的控制,在 卡盘爪39把持第二部件32的情况下,为了固定由保持槽40c保持的第二 引线3d的间隔,控制部70进行管理一对卡盘爪39的间隔的控制。因此, 通过卡盘爪39,能够进行与部件3的形状的对应的把持的控制,从而更加 可靠地把持第一部件31以及第二部件32。

适配器50包括:适配器50a,其具有对第一部件31的第一主体部3a 进行把持的平坦的把持面81;以及适配器50b,其具有对第二部件32的 轴向部即引线3d进行保持的保持槽82a。因此,通过适配器50,能够进 行与部件3的形状的对应的把持,从而更加可靠地把持第一部件31以及 第二部件32。

适配器50a的平坦的把持面81由弹性的构件覆盖。因此,通过适配 器50a,能够容易地进行第一部件31的主体部3a的把持。

适配器50b的具有保持槽82a的把持面82由金属的构件形成。因此, 能够容易地形成对第二部件32的引线3d进行保持的保持槽82a。

适配器50b包括根据引线3d的剖面形状而保持槽82a的剖面形状不 同的多个种类。因此,能够把持具备引线3d的第二部件32,该引线3d 具有各种形状。

在适配器50把持第一部件31的情况下,控制部70进行管理一对适 配器50a把持第一部件31的把持力,例如管理把持力的最大值的控制, 在适配器50把持第二部件32的情况下,为了固定由保持槽82a保持的第 二引线3d的间隔,控制部70进行管理一对适配器50b的间隔的控制。因 此,通过适配器50,能够进行与部件3的形状的对应的把持的控制,从而 更加可靠地把持第一部件31以及第二部件32。

本发明的部件安装装置1不限定于上述说明的实施方式,而能够在不 脱离发明的主旨的范围内实施。例如,卡盘爪39可以省略基部41而仅由 爪部42构成,通过爪安装座98a、98b来固定爪部42的规定的位置。

产业上的可利用性

根据本发明,可提供能够与部件相应地简单地变更把持方式的部件安 装装置以及使用部件安装装置的部件安装方法,在部件安装领域尤其有 用。

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