安装电子元件的设备和方法
【专利说明】安装电子元件的设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求2013年11月13日提交的日本专利申请第2013-234697号的权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及将具有多个板插入式引脚的电子元件安装在板上的设备和方法。
【背景技术】
[0004]将具有多个板插入式引脚的电子元件安装在板上的电子元件安装设备通常被形成来移动安装头，该安装头通过夹具构件夹持电子元件的主体部分(本体部分)，使得设置在电子元件中的引脚分别插入到设置在板中的引脚插孔(例如，JP-A-2000-261194)。
【发明内容】
[0005]然而，由于常规电子元件安装设备的夹具构件对于不同尺寸或形状的电子元件的通用性极低，因此可符合于单一夹具构件的电子元件的种类受到限制。尤其是，由于被称为变体型元件的电子元件的大小或形状是不标准的，因此将这些电子元件作为处理对象的电子元件安装设备必须为每个电子元件准备专用夹具构件。因此，在处理变体型元件的安装线中，出现了专用于变体型元件的电子元件安装设备的引进从作业成本上看没有进展且安装线上的运行又依赖于人力的问题。
[0006]因此，本发明的目的是提供一种提高对电子元件的大小或形状的通用性并改善作业成本的设备和方法。
[0007]提供了一种将具有多个板插入式引脚的电子元件安装在板上的设备，该设备包括具有夹具单元的安装头，该夹具单元夹紧电子元件的多个引脚中的一个以保持电子元件，以及安装头移动单元，该安装头移动单元移动安装头以将由该安装头保持的电子元件的引脚分别插入到设置在板中的引脚插孔。
[0008]提供了一种将具有多个板插入式引脚的电子元件安装在板上的方法，该方法包括通过夹具单元夹紧电子元件的多个引脚中的一个以保持电子元件的保持过程，以及将在保持过程中保持的电子元件的引脚分别插入到设置在板中的引脚插孔的插入过程。
[0009]根据本发明，可提高对电子元件的大小或形状的通用性并可极大地改善作业成本。
【附图说明】
[0010]在附图中:
[0011]图1是本发明的一个示例性实施例中的电子元件安装设备的立体图；
[0012]图2是示出本发明的一个示例性实施例中设置在电子元件安装设备中的安装头连同电子元件和板的立体图；
[0013]图3是本发明的一个示例性实施例中的安装头的立体图；
[0014]图4是本发明的一个示例性实施例中的安装头的局部放大正视图；
[0015]图5是本发明的一个示例性实施例中的安装头的局部放大立体图；
[0016]图6是示出本发明的一个示例性实施例中电子元件安装设备的控制系统的方框图；
[0017]图7A至图7H是示出本发明的一个示例性实施例中通过安装头执行将电子元件安装在板上的操作的过程的示意图；
[0018]图8是示出本发明的一个示例性实施例中安装头连同电子部件和板的正视图；
[0019]图9是示出本发明的一个示例性实施例中安装头连同电子部件和板的正视图；以及
[0020]图1OA至图1OD是示出本发明的一个示例性实施例中通过安装头执行将电子元件安装在板上的操作的过程的示意图。
【具体实施方式】
[0021]现在，参照附图，以下将会描述本发明的示例性实施例。图1所示的电子元件安装设备I是将电子元件3安装在板2上的设备。电子元件安装设备I包括板运载输送器11 ；该板运载输送器11输送板2并将板2定位在规定工作位置；元件馈送器12，该元件馈送器12馈送各种类型的电子元件3 ;元件安装机构13，该元件安装机构13设置在板运载输送器11的上部；以及识别摄像机14，该识别摄像机14安装成具有向上定向的图像摄取视野。如图2所示，电子元件3具有向下延伸的多个板插入式引脚3a。多个引脚插孔2a设置在板2上，以便分别符合电子元件3的引脚3a的布置。
[0022]在图1中，元件安装机构13包括安装头21和移动安装头21的安装头移动机构22。安装头移动机构22包括附接到附图中未示出的固定的构件的连杆驱动机构22a、由连杆驱动机构22a驱动的多支连杆22b和由多支连杆22b支承的板状末端执行器(effecter) 22c。安装头21附接到末端执行器22c的下表面。
[0023]安装头移动机构22，S卩，连杆驱动机构22a、连杆22b和末端执行器22c形成所谓的平行链接机器人。当连杆22b通过连杆驱动机构22a驱动时，附接到末端执行器22c的安装头21沿X、Y和Z方向的运动以及安装头21在Χ、Υ和Z上转动的转动方向可分别自由控制。在本示例性实施例中，由连杆驱动机构22a、连杆22b和末端执行器22c形成的安装头移动机构22 (平行链接机器人)形成安装头移动单元。
[0024]在图2、3和4中，安装头21包括固定到末端执行器22c下表面的基座本体31，从基座本体31向下延伸的一个夹具32以及设置在基座本体31中的推动器33。夹具32包括平行设置的固定夹具构件41和可移动夹具构件42。推动器33由具有附接到活塞杆33R下端的压垫33P的气缸33a形成。气缸33a运行，使得活塞杆33R向下推进(推进操作)以及活塞杆33R向上回退(回退操作)。为了便于解释，固定夹具构件41和可移动夹具构件42平行设置所在的方向设成安装头21中的X轴方向。此外，水平面上与X轴方向成直角相交的方向设成Y轴方向，而垂直方向设成Z轴方向。
[0025]在图5中，形成夹具32的固定夹具构件41和可移动夹具构件42分别由L形构件形成，该L形构件具有从基座本体31向下延伸的垂直部分51和从垂直部分51的下端沿Y轴方向弯曲延伸并在末端具有夹持部分52a的水平部分52。在图3中，夹具32(固定夹具构件41和可移动夹具构件42)通过容纳在基座本体31中的夹具移动机构31A沿Y轴方向(图3所示的箭头标记A)移动并通过容纳在基座本体31中的夹具打开和闭合机构31B沿X轴方向打开和闭合(可移动夹具构件42沿X轴方向相对于固定夹具构件41移动)(图3、图4和图5所示的箭头标记BI和B2)。在本示例性实施例中，夹具32和夹具打开和闭合机构3IB形成夹具单元。
[0026]在图3和图4中，推动器33以这样的方式设置，使得活塞杆33R的垂直中心轴线33J位于安装头21的X轴方向上的中心附近。夹具32设置在固定夹具构件41在X轴方向的一个方向侧(图4中纸张右侧)上以偏移量OF偏离活塞杆33R的垂直中心轴线33J的位置。可移动夹具构件42设置成，使得其夹持部分52a沿X轴方向移动到固定夹具构件41的夹持部分52a外面(通过将推动器33的活塞杆33R的垂直中心轴线33J设成参照)。
[0027]在图3、图4和图5中，固定夹具构件41的夹持部分52a在X轴方向上与可移动夹具构件42的夹持部分52a相对。当可移动夹具构件42的夹持部分52a移动以便与固定夹具构件41的夹持部分52a分开时,夹具32打开(图3、图4和图5所不的箭头标记BI)。当可移动夹具构件42的夹持部分52a移动以便接近固定夹具构件41的夹持部分52a时，夹具32闭合(图3、图4和图5所示的箭头标记B2)。如图5所示，V形沟槽部分52m分别设置在固定夹具构件41的夹持部分52a和可移动夹具构件42的夹持部分52a中，以沿Z轴方向延伸。因此，电子元件3的引脚3a可被确实地夹紧。
[0028]在图6中，通过板运载输送器11的板2的输送和定位操作的控制、通过元件馈送器12的电子元件3的馈送控制和通过安装头移动机构22的安装头21的移动控制，通过设置在电子元件安装设备I中的控制器60加以执行。设置在安装头21中的夹具32沿Y轴方向的移动操作通过经由控制器60控制夹具移动机构31A的操作加以执行。夹具32的打开和闭合操作通过经由控制器60控制夹具打开和闭合机构31B的操作加以执行。此外，控制器60还控制推动器33的向下推进操作和向上回退操作以及通过识别摄像机14的图像摄取操作。此外，控制器60根据通过识别摄像机14获得的图像数据识别引脚3a以检测由安装头21保持的电子元件3的引脚31a的位置。在本示例性实施例中，检测引脚3a的位置的识别摄像机14和控制器60的功能用作识别单元。
[0029]现将描述用于执行通过具有上述结构的电子元件安装设备I将电子元件3安装在板2上的操作的过程(电子元件安装方法)。控制器60执行通过分别操作诸如板运载输送器11、元件馈送器12和安装头移动机构22的结构元件部件将电子元件3安装在板2上的操作。
[0030]在将电子元件3安装在板2上的操作中，板运载输送器11操作成输送板2并将板2定位在规定工作位置。接着，元件馈送器12馈送电子元件3，安装头12移动到元件馈送器12的上部，并接着，电子元件3通过夹具3