插入头、元件插入装置及元件安装线的制作方法_2

文档序号:9649596阅读:来源:国知局
旋转电动机35。在Θ旋转电动机35的驱动轴上安装驱动带轮35P,驱动带轮35P经由传动带36而与设于内轴33的从动带轮33P连结。因此,通过Θ旋转电动机35能够使内轴33绕Z轴旋转(图6中所示的箭头R Θ ),通过控制Θ旋转电动机35的驱动轴的旋转方向及转速,能够控制把持单元34的绕Z轴的旋转姿势。
[0063]在图7及图8中,把持单元34具备单元基体41、摆动轴42及间隔变更轴43。单元基体41具备与内轴33的下端结合的上表面部41a和从上表面部41a的两端向下方延伸的一对侧面部41b。摆动轴42和间隔变更轴43分别将两端支承于单元基体41的一对侧面部41b而水平延伸。摆动轴42和间隔变更轴43相互平行地配置,分别绕着自身的中心轴线旋转自如。
[0064]在图7及图8中,在摆动轴42外嵌有一对(2个)把持爪保持构件44,分别在摆动轴42上移动自如。在这一对把持爪保持构件44上保持前述的一对把持爪24,由各把持爪保持构件44保持的把持爪24在与摆动轴42正交的面(称为摆动面Fm)内延伸。即,一对把持爪保持构件44在摆动轴42上设置成移动自如,对在摆动面Fm内延伸的一对把持爪24进行保持。
[0065]在图7及图8中,在摆动轴42的外周面上形成有沿着其中心轴线方向延伸的键槽42K,在各把持爪保持构件44的内周面上形成有与键槽42K卡合的未图示的突起。因此,各把持爪保持构件44能够沿着摆动轴42的外周面滑动,另一方面,与摆动轴42成为一体而绕着摆动轴42的中心轴线旋转。当摆动轴42绕着其中心轴线旋转时,2个把持爪保持构件44绕着摆动轴42的中心轴线旋转,由此2个把持爪24也绕着摆动轴42的中心轴线摆动(图9中所示的箭头R0)。
[0066]在本实施方式中,各把持爪24如图9所示,分别在摆动面Fm内弯折而延伸。具体而言,各把持爪24具有:从把持爪保持构件44在摆动面Fm内笔直地延伸的基部24a ;从基部24a的端部朝向从摆动轴42分离的方向笔直地延伸的中间部24b ;从中间部24b的端部相对于基部24a平行地延伸的前端直线部24c (前端的直线部)。并且,前端直线部24c在朝向下方的姿势下,相对于通过摆动轴42的中心轴线且在摆动面Fm内延伸的铅垂轴PX偏置(偏置量在图9中由标号OFF表示)。在本实施方式中,2个把持爪24在前端直线部24c朝向下方的姿势(称为铅垂姿势)与前端直线部24c朝向水平方向的姿势之间摆动自如(图9)。
[0067]在图7及图8中,在间隔变更轴43的外周面上形成有外螺纹和以间隔变更轴43的轴方向的中央部为界而螺纹相反的其他的外螺纹,在一方的螺纹形成部和另一方的螺纹形成部上分别螺合具有与该外螺纹对应的内螺纹的螺母46。在上述一对螺母46分别设有向摆动轴42侧延伸出的突缘部47,在各突缘部47贯通有摆动轴42。并且,各突缘部47与连结于各把持爪保持构件44的环状构件48结合。因此,间隔变更轴43绕着其中心轴线旋转而一对螺母46背离或接近时,对应于此,2个把持爪24通过相反螺纹而背离(图10 (a)中所示的箭头R1)或接近(图10(b)中所示的箭头R2)。
[0068]在图6、图7及图8中,在单元基体41的前表面侧上经由未图示的托架而设有摆动电动机51。在摆动电动机51的未图示的驱动轴上安装的驱动带轮51P通过传动带52而与设于摆动轴42的从动带轮42P连结。因此,通过摆动电动机51能够进行摆动轴42的驱动,通过控制摆动电动机51的驱动轴的旋转方向及转速,能够控制2个把持爪24的摆动姿势。
[0069]在单元基体41的上表面部41a经由未图示的托架而设有间隔变更电动机53。在间隔变更电动机53的驱动轴53J上安装的驱动带轮53P通过传动带54而与设于间隔变更轴43的从动带轮43P连结。因此,通过间隔变更电动机53能够进行间隔变更轴43的驱动,通过控制间隔变更电动机53的驱动轴53J的旋转方向及转速,能够控制2个把持爪24的间隔。
[0070]如上所述,在本实施方式中,各插入头23具备:驱动水平的轴构件即摆动轴42旋转而使一对把持爪保持构件44绕着摆动轴42的中心轴线摆动的摆动机构61 ;使一对把持爪保持构件44在摆动轴42上移动来变更一对把持爪24的间隔的间隔变更机构62,使一对把持爪保持构件44 (即一对把持爪24)摆动的摆动轴42成为兼作把持爪24的间隔变更时的移动轴的结构(图7及图8)。在此,摆动机构61包括摆动电动机51、驱动带轮51P、传动带52及从动带轮42P等。而且,间隔变更机构62包括间隔变更电动机53、驱动带轮53P、传动带54及从动带轮43P等。在图7、图8及图9中,在单元基体41的上表面部41a,使设于下端的按压部63a升降的推杆63向下方延伸设置。
[0071]在图6中,在头安装板15c的下端设有拍摄视场朝向下方的元件识别摄像机70。兀件识别摄像机70通过头移动机构15而与插入头23 —起移动,从上方拍摄插入头23通过一对把持爪24要把持的料盘21上的带引线的元件4 (图11)。
[0072]如图12所示,基于基板搬运路12的基板2的搬运及定位动作控制、基于头移动机构15的插入头23的移动动作控制及基于料盘式供料器22的带引线的元件4的供给动作控制通过元件插入装置1B具备的控制装置80进行。各插入头23的基于升降电动机30M的把持单元34的升降动作控制、基于Θ旋转电动机35的把持单元34的绕Z轴的旋转动作控制、基于摆动电动机51的把持爪24的摆动动作控制、经由间隔变更电动机53的把持爪24的间隔变更控制也通过控制装置80进行。基于各插入头23具备的元件识别摄像机70的识别动作控制及基于各元件摄像机14的识别动作控制通过控制装置80进行。
[0073]接下来,说明通过这样的结构的元件插入装置1B的插入头23把持带引线的元件4而向基板2插入的步骤。在通过插入头23把持由料盘式供料器22以载置状态向料盘21供给的带引线的元件4的情况下,由控制装置80控制的头移动机构15使插入头23移动,使元件识别摄像机70位于作为料盘21上的把持对象的带引线的元件4的上方。并且,元件识别摄像机70拍摄带引线的元件4 (图11),控制装置80基于得到的图像,把握带引线的元件4的位置和姿势。
[0074]带引线的元件4的姿势的把握通过识别从上方拍摄该带引线的元件4而得到的图像中的引线4L的延伸方向、引线4L与主体部4B的位置关系、带引线的元件4整体的尺寸及形状等来进行。由此,例如,能够把握图13(a)、(b)、(c)所示那样的带引线的元件4的各种姿势。图13(a)所示的右侧的带引线的元件4是仅主体部4B的侧面与料盘21接触而引线4L成为水平的姿势的例子。图13(b)所示的中央的带引线的元件4是主体部4B和引线4L都与料盘21的底面接触而带引线的元件4整体相对于料盘21成为倾斜的姿势的例子。图13(c)所示的左侧的带引线的元件4是主体部4B的顶面与料盘21接触而引线4L成为朝向上方的倒立姿势的例子。
[0075]控制装置80在把握了带引线的元件4的位置和姿势之后,基于该把握的带引线的元件4的位置和姿势,以通过一对把持爪24能够把持带引线的元件4的主体部4B的方式进行把持单元34的姿势控制。具体而言,根据把持单元34的相对于料盘21的高度而使升降电动机30M工作,根据把持单元34的绕Z轴的旋转角度而使Θ旋转电动机35工作。而且,以使把持爪24的前端直线部24c的延伸方向与引线4L的延伸方向一致的方式使摆动电动机51工作,以使一对把持爪24的间隔成为比带引线的元件4的主体部4B的宽度方向尺寸D(图14)大的值的方式使间隔变更电动机53工作。并且,由此,一对把持爪24取得位于带引线的元件4的主体部4B的侧方的把持准备姿势之后,使一对把持爪保持构件44向接近方向移动,通过一对把持爪24把持带引线的元件4的主体部4B。图15(a)示出一对把持爪24的距铅垂姿势的摆动角度Φ(参照图15(b))为90度而把持带引线的元件4的状态,图15(b)示出一对把持爪24的距铅垂姿势的摆动角度Φ为0度与90度之间的角度而把持带引线的元件4的状态。
[0076]在此,如前所述,各把持爪24在各自的摆动面Fm内弯折地延伸,其前端直线部24c在朝向下方的姿势下相对于通过摆动轴42的中心轴线且在摆动面Fm内延伸的铅垂轴PX偏置,因此在上述把持准备姿势下,即使把持爪24距朝向铅垂方向的铅垂姿势的摆动角度Φ大的情况下,使把持爪24摆动的轴构件(即摆动轴42)的位置也位于前端直线部24c的上方。因此,无论供给时的带引线的元件4的姿势如何,摆动轴42的附近部分都不会与把持对象的带引线的元件4的相邻的其他的带引线的元件4干涉,能够稳定地把持该带引线的元件4(图15(a))。
[0077]控制装置80在通过一对把持爪24把持了带引线的元件4之后,将设定为比该带引线的元件4的宽度方向尺寸D小的值的目标间隔d (<D)作为目标值而进行使把持爪24接近的控制。由此,带引线的元件4由与一对把持爪24的间隔的差量(D-d)对应的把持力牢固地把持。在此,上述目标间隔d根据带引线的元件4的种类、通过图像识别算出的宽度方向尺
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