吸嘴及元件装配机的制作方法_3

文档序号:9848523阅读:来源:国知局
图12的顺时针方向转动90°,从而吸嘴部43的朝向形成为横向的状态,如图11(b)所示,吸嘴部43的磁铁69抵接于吸嘴座部41的保持块52的磁性部件71并被该磁性部件71吸附,从而吸嘴部43被保持为横向的状态。这样,在使吸嘴部43的朝向从向下向横向进行了 90°方向转换的时刻,使吸嘴40的水平移动停止。
[0062]在该吸嘴部43的方向转换动作时,当吸嘴部43的朝向接近横向时,缓冲部件72的倾斜部分72a被吸嘴方向转换部件81按压,该倾斜部分72a发生弹性变形,吸嘴部43可靠地转动至形成为横向的状态(磁铁69抵接于磁性部件71并被该磁性部件71吸附的状态)。
[0063]在该情况下,考虑制造误差、动作时的定位误差等,期望将吸嘴部43的轴销44与吸嘴方向转换部件81之间的上下方向上的间隔设定为比轴销44与吸嘴方向转换部件81之间的吸嘴部43的转动块53与缓冲部件72的合计厚度尺寸稍大的尺寸。通过这样设定,利用吸嘴40的水平移动而使缓冲部件72的倾斜部分72a被吸嘴方向转换部件81按压,从而能够使吸嘴部43转动至磁铁69抵接于磁性部件71。另外,万一无法通过吸嘴方向转换部件81使吸嘴部43转动至磁铁69抵接于磁性部件71,也能够通过至此为止的吸嘴部43的转动使磁铁69靠近磁性部件71,因此能够通过磁铁69的磁吸引力使磁铁69吸附于磁性部件71,能够将吸嘴部43转动为横向的状态。
[0064]另外,吸嘴部43以被弹簧58的弹力向下方施力的状态被支撑为相对于吸嘴座部41能够上下移动,因此即使在吸嘴部43的轴销44与吸嘴方向转换部件81之间的上下方向上的间隔比两者间的转动块53与缓冲部件72的合计厚度尺寸小的情况下,根据吸嘴40的水平移动,吸嘴部43在被吸嘴方向转换部件81以抵抗吸嘴座部41侧的弹簧58的弹力的方式上推的同时,吸嘴部43转动至形成为横向的状态。
[0065]如上所述,在使吸嘴部43的朝向从向下向横向进行90°方向转换的时刻,使吸嘴40的水平移动停止,并且使吸嘴方向转换单元80的气缸82工作,使升降轴84向最下方位置下降,从而使吸嘴方向转换部件81向退避位置(最下方位置)退避。此时,利用升降轴84的凸轮槽86而使升降轴84转动预定角度(例如90°),从而避免吸嘴方向转换部件81、其支撑臂83与元件装配机11的其他结构部件发生干扰。
[0066]此后,进行步骤103,使吸嘴40向元件拍摄用相机21的上方的拍摄位置移动,从下方拍摄吸附于该吸嘴40的吸嘴部43的横向姿势的元件,通过图像处理单元95对该图像进行处理并识别元件,从而计算元件相对于吸嘴部43的吸附位置的水平方向上的偏移量。此后,进入步骤104,根据元件相对于吸嘴部43的吸附位置的水平方向上的偏移量来校正元件装配位置的指令值,在下一个步骤105中,使吸嘴40向电路基板的元件装配位置的上方移动,并使吸嘴40下降,将吸附于吸嘴部43的横向姿势的元件装配于电路基板的元件装配位置。此时,吸嘴40的下降量是基于从数据库取得的元件的尺寸数据来设定的。
[0067]在该元件装配动作时,为了可靠地将元件向电路基板装配,使吸嘴40下降至使吸附于吸嘴部43的横向姿势的元件轻微按压电路基板的高度位置,吸嘴部43以被弹簧58的弹力向下方施力的状态被支撑为相对于吸嘴座部41能够上下移动,因此在吸附于吸嘴部43的横向姿势的元件抵接于电路基板后,与吸嘴40的下降相对应地,吸嘴部43抵抗弹簧58的弹力而被上推,从而因元件吸附动作时的水平姿势的元件的吸附位置的水平方向上的偏移而产生的元件装配动作时的横向姿势的元件的高度位置上的偏移被吸收。在元件装配动作完成后,使吸嘴40上升。
[0068]此后,进入步骤106,如下所述,将吸嘴40的吸嘴部43的朝向从横向向下进行90°方向转换。首先,使吸嘴方向转换单元80的气缸82工作,使升降轴84向最上方位置上升,从而使吸嘴方向转换部件81向吸嘴方向转换动作位置(最上方位置)上升,并且使吸嘴40向吸嘴方向转换单元80的上方移动,如图13 (a)所示,将吸嘴40的吸嘴部43的缓冲部件72中的比轴销44靠右侧的部分形成为靠近吸嘴方向转换部件81的上方的状态。在该状态下,在使吸嘴40下降而使吸嘴部43的缓冲部件72抵接于吸嘴方向转换部件81后,也如图13(b)所示,暂时继续吸嘴40的下降动作。由此,吸嘴部43的比轴销44靠右侧的部分被吸嘴方向转换部件81上推,该吸嘴部43以轴销44为支点绕图13的逆时针方向转动90°,吸嘴部43的朝向形成为向下的状态,如图11 (a)所示,吸嘴部43的磁铁68抵接于吸嘴座部41的保持块52的磁性部件70而被该磁性部件70吸附,从而吸嘴部43被保持为向下的状态。这样,在使吸嘴部43的朝向从横向向下进行90°方向转换的时刻,使吸嘴40的下降动作停止。
[0069]在该吸嘴部43的方向转换动作时,通过吸嘴40的下降,缓冲部件72的倾斜部分72b被吸嘴方向转换部件81按压,该倾斜部分72b发生弹性变形,吸嘴部43可靠地转动至形成为向下的状态(磁铁68抵接于磁性部件70并被该磁性部件70吸附的状态)。
[0070]在该情况下,考虑制造误差、动作时的定位误差等,期望将吸嘴部43的轴销44与吸嘴方向转换部件81之间的水平方向的间隔设定为比轴销4 4与吸嘴方向转换部件81之间的吸嘴部43的转动块53和缓冲部件72的合计厚度尺寸稍大的尺寸。通过这样设定,利用吸嘴40的下降动作而使缓冲部件72的倾斜部分72b抵接于吸嘴方向转换部件81,从而能够使吸嘴部43转动至磁铁68抵接于磁性部件70。另外,万一无法通过吸嘴方向转换部件81使吸嘴部43转动至磁铁68抵接于磁性部件70,由于通过至此为止的吸嘴部43的转动而使磁铁68靠近磁性部件70,因此磁铁68被磁铁68的磁吸引力吸附于磁性部件70,吸嘴部43被保持为向下的状态。
[0071]如上所述,在使吸嘴部43的朝向从向下向横向进行90°方向转换的时刻,使吸嘴40的下降移动停止,并且使吸嘴方向转换单元80的气缸82工作,使升降轴84向最下方位置下降,从而使吸嘴方向转换部件81向退避位置(最下方位置)退避。之后,重复上述步骤101?106的各动作来生产元件安装基板。
[0072]然而,存在在生产开始时吸嘴部43的朝向形成为横向的可能性,但是生产开始时的吸嘴40的吸嘴部43的朝向不明。在生产开始时吸嘴部43的朝向形成为横向的情况下,需要在使吸嘴部43的朝向返回为向下后进行元件吸附动作。
[0073]于是,在本实施例中,在生产开始时,执行与在上述步骤106中执行的吸嘴方向转换动作相同的动作,在使吸嘴部43的朝向返回为向下后进行元件吸附动作。此时,在生产开始时吸嘴部43的朝向已经形成为向下的情况下,即使通过吸嘴方向转换动作使吸嘴40下降,吸嘴部43也不转动,而是被保持为向下的状态。
[0074]对于以上说明的本实施例的吸嘴40,在保持于装配头14的吸嘴座部41能够转动地设置吸附元件的吸嘴部43,通过该吸嘴部43的转动而能够使吸嘴部43的朝向在向下和横向之间进行90°方向转换,因此在元件吸附动作时,以吸嘴部43的朝向形成为向下的状态从上方将元件吸附于该吸嘴部43,在元件装配动作时,通过吸嘴部43的转动使该吸嘴部43的朝向在横向上进行90°方向转换,从而能够以吸附于该吸嘴部43的元件的朝向(姿势)形成为横向的状态将该元件向电路基板等对象物装配。其结果是,即使在从制造、销售商处入手的市场上销售的托盘上的元件的姿势与装配时的元件的姿势存在90°差别的情况下,作业者也无需进行将市场上销售的托盘上的元件向专用托盘转移的作业,能够直接使用市场上销售的托盘,元件补给作业较为容易。此外,在市场上销售的托盘上的元件的姿势与装配时的元件的姿势相同的情况下,在元件吸附后,不对吸嘴部43的朝向进行方向转换,而是维持向下的状态将元件向电路基板等对象物装配即可。
[0075]进而,在本实施例中,分别通过磁铁68、69的磁力将吸嘴部43保持为向下的状态和横向的状态,因此与通过卡合单元进行保持的结构相比,具有结构简单、磨损等经时劣化较少且耐久性优异的优点。而且,在吸嘴部43的方向转换动作时,即使无法使吸嘴部43转动90°,也能够通过至此为止的吸嘴部43的转动而使磁铁68或69靠近对象侧的磁性部件70或71,因此能够通过磁铁68或69的磁吸引力使磁铁68或69吸附于磁性部件70或71,从而能够可靠地对吸嘴部43进行90°转动。
[0076]但是,本发明也可以构成为分别通过卡合单元将吸嘴部43保持为向下的状态和横向的状态,即使在该情况下,也能够实现本发明所期望的目的。
[0077]另外,在本实施例中,在装配头14保持两个吸嘴40,通过装配头14使两个吸嘴40的吸嘴部43抵接于吸嘴方向转换部件81而向水平方向或者下方移动,从而使两个吸嘴40的吸嘴部43的朝向进行90°方向转换,因此能够以一个装配头14同时进行两个吸嘴40的吸嘴部43的方向转换动作,能够以一个吸嘴40所对应的吸嘴部方向转换动作时间高效地进行两个吸嘴40的吸嘴部43的方向转换动作。
[0078]此外,本发明也可以构成为在一个装配头14保持三个以上的吸嘴40,当然,也可以构成为在一个装配头14仅保持一个吸嘴40。
[0079]另外,在本实施例中,在使吸嘴部43的朝向向横向进行90°方向转换而使吸附于该吸嘴部43的元件的朝向形成为横向的状态下通过元件拍摄用相机21从下方拍摄该元件,通过图像处理单元95对该图像进行处理并计算该吸嘴部43的元件吸附位置的水平方向上的偏移量,根据上述元件吸附位置的水平方向上的偏移量来校正该元件的装配位置的指令值,因此即使吸嘴部43的元件吸附位置发生偏移,也能够根据该元件吸附位置的偏移量自动地校正元件的装配位置的指令值,能够将元件精度良好地装配于作为目标的装配位置。
[0080]本发明也可以构成为在吸嘴40设置使吸嘴部43转动的驱动源(马达、螺线管、气缸等促动器),但是在该结构中,存在使吸嘴40的结构复杂化的缺点。
[0081]于是,在本实施例中
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