拾取夹具及安装装置的制作方法

在本说明书中，公开拾取夹具及安装装置。

背景技术：

以往，作为安装装置，提出有例如在由支撑销支撑基板而安装元件的装置中，通过支撑销吸嘴吸附支撑销而更改配置的安装装置(例如参照专利文献1、2)。在专利文献1的装置中，能够通过安装头自动进行支撑销的更改配置。另外，在专利文献2的装置中，通过在支撑销的前端侧设置锥形部，从而能够使该倾斜成为引导部而提高更改配置的可靠性。另外，作为安装装置，提出有使用第一、第二把持爪而通过压力把持并配置支撑销(例如参照专利文献3)。在该专利文献3的装置中，能够检测支撑销的把持状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-152782号公报

专利文献2：日本特开2011-14726号公报

专利文献3：日本专利第5902836号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1～3所述的安装装置中，支撑销的移动等强烈依赖于支撑销的拾取状态，在支撑销的拾取状态不好的情况下，有时无法可靠地进行支撑销的移动。

本公开是鉴于这样的课题而完成的，主要目的在于提供能够更可靠地进行支撑销的移动的拾取夹具及安装装置。

用于解决课题的技术方案

本说明书公开的拾取夹具及安装装置为了实现上述的主要目的而采用以下的方案。

本说明书公开的拾取夹具用于安装装置，上述安装装置向由配置在支撑板上的支撑销支撑的基板上安装元件，上述拾取夹具具有：安装部，安装于使上述支撑销移动的移动头；狭缝，在将形成于上述支撑销的前端侧的卡合部插入的插入方向上形成；及槽部，在上述狭缝的正交方向上形成，并供上述卡合部进入。

该拾取夹具安装于使支撑销移动的移动头，在沿支撑销的插入方向形成的狭缝插入有形成于支撑销的前端侧的卡合部，该卡合部进入到在狭缝的正交方向上形成的槽部并固定。该拾取夹具由于卡合部沿狭缝的正交方向进入并固定，因此不易产生支撑销的偏离、脱落等，能够更可靠地进行支撑销的移动。

附图说明

图1是表示安装系统10的一个例子的概略说明图。

图2是支撑销40的说明图。

图3是安装头22的说明图。

图4是拾取夹具50及吸嘴25的说明图。

图5是拾取了支撑销40时的拾取夹具50的说明图。

图6是其他的拾取夹具50b的说明图。

图7是其他的拾取夹具50c的说明图。

图8是表示支撑销配置处理程序的一个例子的流程图。

图9是支撑销的有无、拾取夹具50的压力、时间之间的关系图。

具体实施方式

以下参照附图对本实施方式进行说明。图1是表示本公开的安装系统10的一个例子的概略说明图。图2是支撑销40的说明图。图3是安装头22的说明图。图4是拾取夹具50(图4的(a))及吸嘴25(图4的(b))的说明图。图5是拾取了支撑销40时的拾取夹具50的说明图。安装系统10例如是将元件p向基板s安装的系统。该安装系统10具备安装装置11和管理计算机(pc)70。安装系统10作为多个安装装置11配置于从上游至下游的安装线而构成。图1中，为了方便说明，仅示出1台安装装置11。管理pc70作为管理安装系统10的各装置的信息的服务器而构成。管理pc70对包括用于元件p的安装处理的安装作业的安装条件信息、包括与生产的基板s对应的支撑销40的配置位置的支撑位置信息33等进行管理。此外，在本实施方式中，左右方向(x轴)、前后方向(y轴)及上下方向(z轴)成为图1、图3所示的那样。

安装装置11例如是向由配置在支撑板14上的支撑销40支撑的基板s上安装元件p的装置。如图1所示，该安装装置11具备基板处理部12、基板支撑部13、元件供给部16、零件相机18、安装部20、控制部30、压力施加部35。

基板处理部12是进行基板s的搬入、搬运、安装位置处的固定、搬出的单元。基板处理部12具有第一轨道和第二轨道的双轨道。基板处理部12具有前后隔开间隔设置并沿左右方向架设的一对输送带。基板s由该输送带搬运。

基板支撑部13是从下方支撑在基板处理部12固定的基板s的单元。基板支撑部13具有支撑板14、销保管部15、支撑销40。在支撑板14，且在存储于上述的支撑位置信息33的与基板s匹配的位置配置有支撑销40。支撑板14是平板状的部件，且在基板处理部12的输送机的下方配设。支撑板14通过未图示的升降装置而升降。支撑板14在待机时配置于下方的待机位置，在支撑基板s时，配置于上方的支撑位置。在该支撑板14，且在上表面侧设置有磁性体。支撑板14通过支撑销40的磁力而将其固定。销保管部15对未使用的支撑销40进行保管。销保管部15在除去固定于基板处理部12的基板s的下方之外的区域的支撑板14的旁边配设。

支撑销40是支撑基板s的棒状的部件。如图2所示，支撑销40具有基部41和支撑部42。基部41固定于支撑板14、销保管部15，并在下部埋设有磁铁。支撑部42形成于基部41的上方，其上表面是支撑基板s的支撑面43。在支撑面43的下部形成有与拾取夹具50卡合的卡合部44。卡合部44是突起部件，在从上方观察时以120°的间隔设置三个支撑部42。此外，该卡合部44若为两个以上，则在移动期间较为稳定，因此优选，更优选为三个，也可以为四个。卡合部44的形状没有特别限定，但也可以是圆柱形状，也可以是长方体、立方体形状。

元件供给部16具有具备带盘的多个供料器、托盘单元，并以能够拆装的方式安装于安装装置11的前侧。在各带盘卷绕有带，在带的表面沿着带的长度方向保持有多个元件p。该带从带盘朝向后方退绕，元件在露出的状态下由供料器向通过吸嘴25吸附的拾取位置送出。托盘单元具有排列多个元件而载置的托盘，并使该托盘相对于预定的拾取位置出入。

安装部20从元件供给部16拾取元件p，并向固定于基板处理部12的基板s配置。如图1、图3、图5所示，安装部20具备头移动部21、安装头22、注射器23、支架24、吸嘴25、标记相机26。头移动部21具备被导轨引导并沿xy方向移动的滑动件和驱动滑动件的马达。安装头22以能够取下的方式安装于滑动件，通过头移动部21沿xy方向移动。一个以上的吸嘴25以能够取下的方式经由注射器23及支架24而安装于安装头22的下表面。在支架24和吸嘴25形成有嵌合的凹凸部。另外，如图5所示，在注射器23的内部配设有施力部件27和按压弹簧28。施力部件27是将安装于支架24的吸嘴25、拾取夹具50的构成物向下方按压的部件，为了压力施加而以中空圆筒状形成。按压弹簧28是将施力部件27向下方按压的弹性部件。吸嘴25是利用负压而拾取元件的拾取部件。此外，拾取部件也可以为把持并拾取元件p的把持部件。标记相机26固定于滑动件的下表面。标记相机26的拍摄范围是标记相机26的下方。标记相机26对设置在基板s上的基准标记进行拍摄，或对支撑销40的上表面进行拍摄，并将该图像向控制部30输出。控制部30基于由标记相机26拍摄到的图像，对基板s的位置、支撑销40的方向等进行识别。该安装头22安装拾取夹具50，并兼顾拾取支撑销40并使其移动的移动头。即，安装头22在新配置支撑销40时或者支撑销40的更改配置时，安装拾取夹具50而使支撑销40在支撑板14与销保管部15之间移动。

如图4、图5所示，拾取夹具50具备主体部51、安装部52、拾取部53、按压部件59。该拾取夹具50和拾取移动元件p的吸嘴25具有互换性。此处，拾取夹具50例如也可以具有与吸嘴25相同的安装部，也可以是安装时的长度l(参照图4)相同。主体部51是圆筒状的部件，其上方为安装部52，在其下方配设有拾取部53。安装部52是在安装头22的支架24安装的部位。安装部52插入于支架24的内部而固定。拾取部53是拾取支撑销40的部位，如图4的(a)所示，由狭缝54、槽部55、弯曲壁部56、支撑部57、凸部58等构成。狭缝54在使形成于支撑销40的前端侧的卡合部44插入的插入方向(上下方向)上形成。槽部55是在狭缝54的正交方向上形成并供卡合部44进入的空间。该拾取夹具50与支撑销40的三个卡合部44配合地具有三个狭缝54和槽部55。弯曲壁部56是在狭缝54和与该狭缝54相邻的槽部55之间形成的壁部。该弯曲壁部56由于槽部55的存在而比其下方的部位更细地形成。因此，弯曲壁部56若被施加超过预定值的应力则弯曲，由此能够更加抑制安装头22的构造物(例如注射器23、支架24等)的变形、破损等。支撑部57是支撑卡合部44的部位，且是设置于槽部55的下方的支撑面。凸部58是在与狭缝54连通的槽部55的狭缝侧形成并对卡合部44的移动进行限制的部位。通过该凸部58限制卡合部44的移动，因此能够更加抑制支撑销40预期外地偏离等。按压部件59是在卡合部44插入于槽部55的状态下向抑制支撑销40的绕轴线旋转的方向按压该支撑销40的部件。该按压部件59是中空圆筒状的部件，如图5所示，若拾取夹具50安装于注射器23，则经由施力部件27而由按压弹簧28向下方施力。此时，按压部件59的下表面与支撑面43抵接，并将支撑销40向下方施力。另外，通过按压部件59与支撑面43紧密接触，从而在按压部件59内确保从配管35a被施加的压力。因此，控制部30能够通过按压部件59与支撑面43之间的泄漏压来判定有无支撑销40。

此外，拾取、移动支撑销40的部件不局限于拾取夹具50，例如，也可以为图6所示的拾取夹具50b，也可以为图7所示的拾取夹具50c。图6是其他的拾取夹具50b的说明图，图6的(a)是立体图，图6的(b)是剖视图。图7是其他的拾取夹具50c的说明图，图7的(a)是立体图，图7的(b)是剖视图。在图6、图7中，对与拾取夹具50相同的结构标注相同的附图标记并省略其说明。拾取夹具50b在拾取夹具50和凸缘的下部具有圆筒状的主体部51。拾取夹具50c具有凸缘形状的安装部52，并通过从注射器23供给的负压将安装部52安装、固定于支架24。另外，拾取夹具50c内置有将按压部件59向下方施力的按压弹簧28。

零件相机18(拍摄部)是拍摄图像的装置，且是对由安装头22拾取并保持的一个以上的元件p进行拍摄的单元。该零件相机18配置于元件供给部16与基板处理部12之间。该零件相机18的拍摄范围是零件相机18的上方。另外，零件相机18对安装有拾取夹具50的安装头22进行拍摄，并将该图像向控制部30输出。控制部30基于由零件相机18拍摄到的图像，对拾取夹具50的位置、旋转位置等进行识别。

压力施加部35是供给装置的动作所需要的负压及正压的单元。压力施加部35兼用于向拾取元件p的吸嘴25施加压力和向拾取夹具50施加压力。如图1所示，该压力施加部35具备配管35a、减压泵36、加压泵37、切换阀38、压力传感器39。配管35a经由切换阀38而与减压泵36及加压泵37连接。压力施加部35通过切换阀38的切换，向配管35a供给负压、正压。压力传感器39对配管35a的压力进行测定，并将测定结果的信号向控制部30输出。压力施加部35向安装头22连接，并经由注射器23向吸嘴25、拾取夹具50供给压力。

如图1所示，控制部30作为以cpu31为中心的微处理器而构成，并具备存储各种数据的存储部32等。该控制部30向基板处理部12、元件供给部16、零件相机18、安装部20、压力施加部35输出控制信号，并输入来自安装部20、元件供给部16、零件相机18的信号。在存储部32存储有安装条件信息、支撑位置信息33。安装条件信息包括将元件p向基板s安装的安装顺序、元件p的配置位置等的安装作业。安装装置11基于该安装条件信息而执行安装处理。支撑位置信息33是包括支撑基板s的支撑销40的位置的信息。安装装置11利用支撑位置信息33自动进行支撑销40的更改配置。此时，控制部30使卡合部44经由狭缝54而插入于槽部55并使支撑销40在销保管部15与支撑板14之间移动。另外，控制部30进行基于向拾取夹具50施加的压力而判定被拾取夹具50保持的支撑销40的保持状态的处理。此时，控制部30在将正压施加于配管35a时基于压力传感器39的测定值是否超过预定的基准值来判定支撑销40是否存在。另外，也可以是，控制部30在将负压施加于配管35a时，基于压力传感器39的测定值是否低于预定的基准值而判定是否存在支撑销40。

接下来，对基于这样构成的本实施方式的安装装置11的动作、特别是支撑位置信息33将支撑销40配置于支撑板14的处理进行说明。图8是表示由控制部30的cpu31执行的支撑销配置处理程序的一个例子的流程图。该程序存储于存储部32，并基于作业者的安装开始输入来执行。若开始该程序，则cpu31首先读出并获取支撑位置信息33(s100)，并将拾取夹具50安装于安装头22，拍摄拾取夹具50及支撑销40(s110)。cpu31使零件相机18拍摄拾取夹具50，使标记相机26拍摄支撑销40。cpu31基于零件相机18的拍摄图像而掌握拾取夹具50的位置、朝向及形状。另外，cpu31基于标记相机26的拍摄图像而掌握支撑销40的位置、卡合部44的旋转方向及形状。此外，cpu31在拾取夹具50的拾取部53的形状与基准图像的形状不一致时，将拾取部53变形作为错误向作业者报告。

接下来，cpu31通过安装头22，拾取支撑销40并使其移动(s120)。cpu31通过使拾取夹具50移动至支撑销40的上方、并使拾取夹具50下降、旋转，从而使卡合部44插入于狭缝54，并使该卡合部44进入在狭缝54的正交方向上形成的槽部55。在该状态下，支撑销40被按压部件59向下方按压，卡合部44由支撑部57支撑且由凸部58限制卡合部44的移动。此外，例如，在卡合部44、拾取夹具50偏离等而卡合部44没有正常进入狭缝54、槽部55时等，通过弯曲壁部56弯曲，来防止支架24、注射器23的变形等。另外，作为支撑销40的移动，cpu31使支撑销40向与基板s对应地决定于支撑板14的位置配置。在该处理中，cpu31使支撑销40在支撑板14与销保管部15之间移动，或者在支撑板14上的第一位置与第二位置之间移动。

若移动支撑销40，则cpu31在经过一定时间后，判定向按压部件59施加的压力是否在以基准值为阈值的预定范围内(s130)。此处，cpu31向按压部件59施加正压，并判定从压力传感器39获取到的压力值是否超过基准值。图9是支撑销的有无、拾取夹具50的压力、时间之间的关系图。如图9所示，在支撑销40的拾取成功时，按压部件59与支撑面43紧密接触，因此配管35a的压力值示出在从抵接时的时间t0经过一定时间后的时间t1成为基准值以上。另一方面，在支撑销40没有被正常拾取时，正压从按压部件59泄漏，因此即便经过一定时间，配管35a的压力值也不会超过基准值。这样，cpu31能够基于向按压部件59施加的压力来判定支撑销40是否被拾取。

在配管35a的压力值为预定范围内时，正常拾取支撑销40，并判定支撑销40的移动是否结束(s140)。cpu31在支撑销40的移动没有结束时，继续移动，直至在s140中判定为移动结束为止，在s130中判定压力是否为预定范围内。当在s140中移动结束时，配置支撑销40(s150)。此处，cpu31将按压部件59推起，使拾取夹具50下降至卡合部44超过凸部58的程度为止，并反转，由此从槽部55及狭缝54抽出卡合部44。若基部41与支撑板14或者销保管部15抵接，则通过其磁力在抵接位置处固定支撑销40。而且，cpu31判定是否存在接下来的配置对象的支撑销40(s160)，当存在接下来的支撑销40时，执行s110以下的处理。另一方面，当在s160中没有接下来的支撑销40时，使支撑销40的移动及配置结束，并直接结束该程序。

另一方面，在s130中，在配管35a的压力值处于预定范围外时，cpu31报告错误为支撑销40没有被正常拾取(s170)，结束该程序。确认了错误的作业者确认基于拾取夹具50的支撑销40的拾取状态等，将错误解除。这样，通过支撑销配置处理程序的执行，在支撑板14上适当地配置支撑销40，因此安装装置11能够直接转移至安装处理。

此处，明确本实施方式的构成要素与本公开的构成要素的对应关系。本实施方式的安装部52相当于本公开的安装部，狭缝54相当于狭缝，槽部55相当于槽部，按压部件59相当于按压部件，弯曲壁部56相当于弯曲壁部。另外，安装头22相当于移动头，控制部30相当于控制部，压力施加部35相当于压力施加部。

以上说明的本实施方式的拾取夹具50安装于使支撑销40移动的安装头22，在沿支撑销40的插入方向形成的狭缝54插入有形成于支撑销40的前端侧的卡合部44，该卡合部44进入到在狭缝54的正交方向上形成的槽部55而固定。该拾取夹具50由于卡合部44沿狭缝54的正交方向进入并固定，所以不易产生支撑销40的偏离、脱落等，能够更可靠地进行支撑销40的移动。另外，能够更可靠地进行支撑销40的拾取，因此能够更加提高支撑销40的搬运速度，另外，能够更加提高支撑销40的配置精度。

另外，拾取夹具50具有两个以上的狭缝54和两个以上的槽部55，因此能够更稳定地保持支撑销。特别是由于拾取夹具50具有三个狭缝54和三个槽部55，所以卡合部44与槽部55嵌合的嵌合位置更少，容易制造拾取部53，且支撑销40的移动的稳定性更高，从而优选。而且，拾取夹具50具有按压部件59，上述按压部件59在卡合部44插入于槽部55的状态下向抑制支撑销40的绕轴线旋转的方向按压支撑销40。在该拾取夹具50中，能够通过按压部件59更可靠地进行支撑销40的移动。而且，拾取夹具50与拾取移动元件p的吸嘴25具有互换性，因此能够进行与拾取元件p的吸嘴25相同的操作。例如，在该拾取夹具50中，能够使可动范围等与吸嘴25相同，也不需要多余的行程等，不需要特别的拾取配置处理等。另外，在该拾取夹具50中，也能够保管于吸嘴25的保管部。

而且，拾取夹具50具有圆筒状的主体部51，并在狭缝54和与狭缝54相邻的槽部55之间具有当被施加预定的应力时弯曲的弯曲壁部56。在该拾取夹具50中，例如，在支撑销40的拾取时，若被施加允许以上的应力，则弯曲壁部弯曲，由此能够更加抑制移动头的构造物(例如安装拾取夹具的注射器等)的变形、破损等，能够使对生产计划的影响变小。而且，拾取夹具50在与狭缝54连通的槽部55的狭缝54侧形成有对卡合部44的移动进行限制的凸部58。在该拾取夹具50中，通过凸部58限制卡合部44的移动，因此能够更加抑制支撑销40预期外地偏离等。

另外，实施方式的安装装置11具备：安装头22，安装上述的拾取夹具50，并使拾取夹具50移动；及控制部30，使卡合部44经由狭缝54而插入于槽部55，并使支撑销40在销保管部15与支撑板14之间移动。在该安装装置11中，与上述的拾取夹具50相同，能够更可靠地进行支撑销40的移动。另外，在安装装置11中，安装头22兼作进行支撑销的移动的移动头，因此不需要追加新的单元等，能够更加实现结构的简化。另外，在设置了安装装置11后也能够简单地追加对应支撑销40的自动配置功能。而且，控制部30基于向拾取夹具50施加的压力对由该拾取夹具50保持的支撑销40的保持状态进行判定。在该安装装置11中，通过基于压力来判定支撑销40的保持状态，从而能够更加可靠地进行支撑销的移动。而且，压力施加部35对按压部件59施加压力，控制部30基于支撑销40的上表面亦即支撑面43与按压部件59之间的泄漏压来判定支撑销40是否存在。在该安装装置11中，通过按压部件59更加抑制支撑销40的脱落，能够利用泄漏压而比较简单地判定支撑销40是否存在。而且，压力施加部35兼用于向拾取元件p的吸嘴25施加压力和向拾取夹具50施加压力，因此能够通过比较简单的结构，更加可靠地进行支撑销40的移动。而且，支撑板14通过磁力来固定支撑销40。在该安装装置11中，支撑销40比较强地固定于支撑板14，因此采用具有能够更强地拾取后固定的狭缝54及槽部55的拾取夹具50较为重要。

此外，本公开的控制装置及安装装置没有被上述的实施方式作任何限定，只要属于本公开的技术范围则能够以各种方式实施是不言而喻的。

例如，在上述的实施方式中，使卡合部44、狭缝54及槽部55为三个进行了说明，但只要为一个以上即可，若考虑到制造工序、支撑销40的稳定性，则优选为两个以上且四个以下。

在上述的实施方式中，拾取夹具50具有按压部件59，但没有特别局限于此，也可以省略按压部件59。另外，也可以省略施力部件27、按压弹簧28。另外，对拾取夹具50与吸嘴25具有互换性的情况进行了说明，但没有特别局限于此，也可以与吸嘴25不具有互换性。而且，拾取夹具50具有弯曲壁部56、凸部58，但也可以省略其中的一个以上。

在上述的实施方式中，安装头22兼顾吸嘴25及拾取夹具50的移动，但也可以具有使拾取夹具50移动的专用的移动头。在该安装装置11中，也能够更可靠地进行支撑销40的移动。

在上述的实施方式中，基于支撑面43与按压部件59之间的泄漏压判定支撑销40是否由拾取夹具50正常地拾取，但也可以省略此处。在该安装装置11中，由于卡合部44插入于狭缝54，该卡合部44进入并固定于在狭缝54的正交方向上形成的槽部55，所以能够更可靠地进行支撑销40的移动。此外，也可以是，安装装置11基于拍摄图像来判定支撑销40是否由拾取夹具50正常地拾取。在该安装装置11中，尽管需要拍摄处理、图像处理，但能够掌握支撑销40的拾取状态。

在上述的实施方式中，压力施加部35向吸嘴25及拾取夹具50施加压力，但也可以具备向压力施加部35施加压力的专用的压力施加部。在该安装装置11中，也能够更可靠地进行支撑销40的移动。

在上述的实施方式中，支撑销配置处理程序基于作业者的安装开始输入来执行，但没有特别局限于此，也可以构成为能够单独执行支撑销配置处理程序。在该安装装置11中，也能够更可靠地进行支撑销40的移动。

在上述的实施方式中，支撑销40通过磁力而固定于支撑板14，但没有特别局限于此，也可以通过除磁力以外的方式固定。例如，也可以是，在支撑板14排列有底孔而形成，支撑销40插入于该有底孔而固定。在该安装装置11中，也能够更可靠地进行支撑销40的移动。

在上述的实施方式中，使本公开为安装装置11进行了说明，但也可以为拾取夹具50。

工业实用性

本公开能够在拾取并安装元件的装置的技术领域中利用。

附图标记说明

10...安装系统11...安装装置12...基板处理部13...基板支撑部14...支撑板15...销保管部16...元件供给部18...零件相机20...安装部21...头移动部22...安装头23...注射器24...支架25...吸嘴26...标记相机27...施力部件28...按压弹簧30...控制部31...cpu32...存储部33...支撑位置信息35...压力施加部35a...配管36...减压泵37...加压泵38...切换阀39...压力传感器40...支撑销41...基部42...支撑部43...支撑面44...卡合部50、50b、50c...拾取夹具51...主体部52...安装部53...拾取部54...狭缝55...槽部56...弯曲壁部57...支撑部58...凸部59...按压部件70...管理pcl...长度p...元件s...基板。