电子元件安装的制造方法
【专利摘要】散料供料器具有将电子元件以整齐排列成一列的状态引导至供给位置的供给通路(166)，安装头具有配置在一个圆周上的多个吸嘴(80)，在具备上述散料供料器和安装头的电子元件安装机中，以使供给位置处的供给通路的宽度方向(单点划线)与上述一个圆周上的吸嘴(80e)的切线的延伸方向(双点划线)的偏差小于45度的方式，将散料供料器固定于安装头。由此，保持吸嘴的保持体的旋转方向与供给位置处的电子元件的宽度方向的偏差角度减小，通过保持体的旋转位置的调整，能沿电子元件的宽度方向调整吸附位置。另一方面，吸附位置与供给位置的偏差取决于电子元件在长度方向上的长度，在供给通路的延伸方向上被容许一定程度。因此，仅通过保持体的旋转位置的调整，就能够进行供给位置的校正。
【专利说明】电子元件安装机
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子元件安装机，其具备散料供料器和安装头，利用安装头将由散料供料器供给的电子元件向电路基板安装。
【背景技术】
[0002]散料供料器通常具备将多个电子元件以分散的状态收纳的收纳部和将收纳于该收纳部的电子元件以整齐排列成一列的状态引导至电子元件的供给位置的供给通路，在供给位置处供给电子元件。下述专利文献记载的散料供料器是如此构成的供料器的一例，能够将比较多量的电子元件依次供给。而且，安装头具备多个吸嘴、将这多个吸嘴以配置在一个圆周上的状态进行保持的保持体及使该保持体旋转的保持体旋转装置，通过多个吸嘴来吸附保持多个电子元件，并将多个电子元件依次向电路基板安装。
[0003]专利文献1:日本特开2000-22388号公报
【发明内容】
[0004]在上述结构的散料供料器中，能够将比较多量的电子元件依次供给，在上述结构的安装头中，能够将多个电子元件依次安装于电路基板，因此将散料供料器固定地连接于安装头的电子元件安装机的开发不断进展。在如此构成的电子元件安装机中，通过使安装头向任意位置移动的移动装置，散料供料器也与安装头一起移动，因此能够大幅缩短为了由吸嘴吸附保持电子元件所需的时间。然而，将散料供料器固定地连接于安装头的电子元件安装机还在开发路上，还有很多改善的余地。因此，通过实施各种改善，能够提高该电子元件安装机的实用性。本发明鉴于这样的实际情况而作出，课题在于提供一种实用性高的电子元件安装机。
[0005]为了解决上述课题，本申请的第一方案的电子元件安装机具备:基板保持装置，固定地保持电路基板；散料供料器，具备将多个电子元件以分散的状态进行收纳的收纳部和将收纳于该收纳部的电子元件以整齐排列成一列的状态引导至电子元件的供给位置的供给通路，在上述供给位置处供给电子元件；安装头，具有用于对由上述散料供料器供给的电子元件进行吸附保持的多个吸嘴、将上述多个吸嘴以配置在一个圆周上的状态进行保持的保持体和使该保持体以上述一个圆周的中心为轴心进行旋转的保持体旋转装置；及移动装置，使该安装头向任意位置移动，上述散料供料器固定地连接于上述安装头，且能够与该安装头一起通过上述移动装置向任意位置移动，构成为，上述多个吸嘴中的位于上述一个圆周上的预定位置即吸附位置的吸嘴从固定地连接于上述安装头的上述散料供料器的上述供给位置吸附保持电子元件，上述电子元件安装机的特征在于，上述散料供料器以使上述供给通路的上述供给位置处的宽度方向与上述一个圆周的上述吸附位置处的切线的延伸方向一致、或者这两个方向的偏差小于45度的方式而固定地连接于上述安装头。
[0006]另外，第二方案的电子元件安装机以第一方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述电子元件安装机具有控制上述保持体旋转装置的动作的控制装置，该控制装置具有吸附位置校正部，上述吸附位置校正部以使上述多个吸嘴中的位于上述吸附位置的吸嘴的吸引口位于上述供给位置的上方的方式来控制上述保持体旋转装置的动作。
[0007]另外，第三方案记载的电子元件安装机以第二方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，构成为，上述多个吸嘴中的位于除了上述吸附位置以外的位置的吸嘴向电路基板安装电子元件，上述控制装置也能够控制上述移动装置的动作，上述控制装置具有安装位置校正部，上述安装位置校正部通过控制上述移动装置的动作来校正电子元件向电路基板的安装位置。
[0008]另外，第四方案记载的电子元件安装机以第三方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述电子元件安装机以同时进行上述吸附位置处的吸附作业和除了上述吸附位置以外的位置处的安装作业的方式构成。
[0009]另外，第五方案记载的电子兀件安装机以第一方案至第四方案中任一方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述安装头具有使上述多个吸嘴分别绕各自的轴心同时进行自转的吸嘴自转装置，上述多个吸嘴的各自的吸引口形成为圆形。
[0010]另外，第六方案记载的电子兀件安装机以第一方案至第五方案中任一方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，构成为，上述多个吸嘴中的位于除了上述吸附位置以外的位置即安装位置的吸嘴向电路基板安装电子元件，上述安装头具有上下方向移动机构，上述上下方向移动机构使上述多个吸嘴分别随着上述保持旋转装置的旋转而从上述安装位置向上方移动至上述吸附位置，且在上述吸附位置处限制向上下方向的移动。
[0011]另外，第七方案记载的电子元件安装机以第六方案记载的电子元件安装机为基础，其特征在于，上述散料供料器以使上述供给通路的上述供给位置处的宽度方向与上述一个圆周的比上述吸附位置靠上述安装位置侧的位置处的切线的延伸方向一致的方式而固定地连接于上述安装头。
[0012]发明效果
[0013]在第一方案记载的电子元件安装机中，供给位置处的散料供料器的供给通路的宽度方向与配置有多个吸嘴的一个圆周的吸附位置处的切线的延伸方向一致、或者这两个方向的偏差小于45度。由此，保持多个吸嘴的保持体的旋转方向与供给位置处的供给通路的宽度方向、即位于供给位置的电子元件的宽度方向的偏差角度比较小。而且，电子元件通常大致为长方体形状，以其长度方向沿供给通路的长度方向延伸的姿态收容在供给通路内。因此，通过保持体旋转装置对保持体的旋转位置进行微调，由此使吸嘴沿电子元件的宽度方向移动，吸附位置沿电子元件的宽度方向被调整。另一方面，吸嘴的吸附位置与散料供料器的供给位置的偏差取决于电子元件在长度方向上的长度，在供给通路的延伸方向上被容许一定程度，这在后面详细说明。因此，根据第一方案记载的电子元件安装机，在吸嘴的吸附位置与散料供料器的供给位置存在偏差时，仅通过利用保持体旋转装置沿电子元件的宽度方向调整吸嘴的吸附位置，就能够通过吸嘴适当地吸附电子元件。另外，电子元件的宽度方向是与电子元件的长度方向垂直的方向即所谓宽度方向，是电子元件的边缘中的最短边缘的延伸方向。
[0014]另外，在第二方案记载的电子元件安装机中，以使多个吸嘴中的位于吸附位置的吸嘴的吸引口位于供给位置的上方的方式来控制保持体旋转装置的动作。由此，能够适当地进行吸附位置的校正。
[0015]另外，在第三方案记载的电子元件安装机中，多个吸嘴中的位于除了吸附位置以外的位置的吸嘴向电路基板安装电子元件，通过控制使安装头向任意的位置移动的移动装置的动作来校正电子元件向电路基板的安装位置。当通过保持体的旋转位置的调整来校正吸附位置时，进行安装作业的吸嘴也移动，基于该吸嘴的安装位置也移动。即，由于吸附位置的校正，进行安装作业的位置偏离应将电子元件向电路基板安装的位置。因此，在第三方案记载的电子元件安装机中，通过移动装置对安装头的位置进行微调，对安装位置进行校正，能够适当地防止由吸附位置的校正引起的安装位置的偏差。
[0016]另外，在第四方案记载的电子元件安装机中，同时进行吸附作业和安装作业。由此，能够高效地进行安装作业。另外，吸嘴的吸附位置与向电路基板的安装位置有时在上下方向上偏离，2个作业时间的长度有时会不同。而且，由于进行吸附作业的吸嘴与进行安装作业的吸嘴的结构的差异，2个作业时间的长度有时会不同。因此，本项记载的方案不仅包括2个作业的开始时间与结束时间相同的方案，而且也包括进行吸附作业的时间与进行安装作业的时间的至少一部分重复的方案。即，本项记载的“同时”包括“大致同时”这样的概念。
[0017]另外，在第五方案记载的电子元件安装机中，多个吸嘴分别能够绕各自的轴心同时自转。即，通过一个驱动装置的动作，能够使多个吸嘴全部自转。由此，通过比较简便的结构的自转装置，能够在将电子元件向电路基板安装时调整电子元件的保持姿态。然而，当调整安装于电路基板的电子元件的保持姿态时，不仅是进行安装作业的吸嘴，而且进行吸附作业的吸嘴也自转。因此，在吸嘴的吸引口是从吸嘴的自转的中心偏心的形状、具体而言例如椭圆形、矩形等时，由于吸嘴的自转，有时吸引口的一部分偏离电子元件而无法适当地吸附电子元件。鉴于这种情况，在第五方案记载的电子元件安装机中，各吸嘴的吸引口形成为圆形。由此，若为圆形的吸引口，则即使吸嘴自转，也不会偏离电子元件，能够适当地吸附电子元件。
[0018]另外，在第六方案记载的电子元件安装机中，伴随着保持多个吸嘴的保持体的旋转，各吸嘴从安装位置向上方移动至吸附位置。因此，能够使进行吸附作业的吸嘴向上方移动，能够在该吸嘴的下方配置散料供料器的供给通路。由此，能够实现固定地连接有散料供料器的安装头的在上下方向上的紧凑化。而且，位于吸附位置的吸嘴构成为即使保持体旋转也不会沿上下方向移动。即，即使在校正吸附位置时使保持体旋转，也能限制校正对象的吸嘴的向上下方向的移动。由此，能够适当地进行吸附位置的校正。
[0019]另外，在第七方案记载的电子元件安装机中，供给位置处的供给通路的宽度方向与上述一个圆周的比吸附位置靠安装位置侧的位置处的切线的延伸方向一致。即，本项记载的方案限定为供给位置处的供给通路的宽度方向与上述一个圆周的吸附位置处的切线的延伸方向的偏差小于45度的方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是表示作为本发明的实施例的电子元件安装机排列配置2台而成的电子元件安装装置的立体图。
[0021]图2是表示电子元件安装机具有的安装头的立体图。
[0022]图3是表示安装头和安装于该安装头的散料供料器的立体图。
[0023]图4是在来自下方的视点中表示安装头的仰视图。
[0024]图5是表示散料供料器的立体图。
[0025]图6是表示散料供料器的侧视图。
[0026]图7是图6所示的AA线的剖视图。
[0027]图8是图6所示的BB线的剖视图。
[0028]图9是表示安装头的多个吸嘴与散料供料器的供给通路的位置关系的概略图。
[0029]图10是表示吸附送出到供给位置的电子元件时的吸嘴的立体图。
[0030]图11是表示电子元件安装机具备的控制装置的框图。
[0031]图12是表示吸嘴与电子元件沿电子元件的宽度方向偏离的状态的概略图。
[0032]图13是表示吸嘴与电子元件沿电子元件的长度方向偏离的状态的概略图。
[0033]图14是表示由具有椭圆形状的吸引口的吸嘴吸附的电子元件的概略图。
[0034]图15是表示调整进行安装作业的电子元件的保持姿态时的多个吸嘴与散料供料器的供给通路的位置关系的概略图。
[0035]图16是表示在具有椭圆形的吸引口的吸嘴自转时由该吸引口吸附的电子元件的概略图。
[0036]图17是概略性地表示采用了椭圆形的吸引口时的安装工位及吸附工位的吸嘴的上下方向上的位置、保持体旋转装置及单元自转装置的驱动状况相对于时间经过的变化的图表。
[0037]图18是概略性地表示采用了圆形的吸引口时的安装工位及吸附工位的吸嘴的上下方向上的位置、保持体旋转装置及单元自转装置的驱动状况相对于时间经过的变化的图表。
【具体实施方式】
[0038]以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图，详细说明本发明的实施例。
[0039]<电子元件安装装置的结构>
[0040]图1表示电子元件安装装置(以下，有时简称为“安装装置”)10。该图是将安装装置10的外装元件的一部分拆下的立体图。安装装置10包含I个系统基座12、在该系统基座12上相互邻接而排列配置的2个电子元件安装机(以下，有时简称为“安装机”)16，进行向电路基板安装电子元件的作业。另外，在以下的说明中，将安装机16的排列方向称为X轴方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y轴方向。
[0041]安装装置10具备的安装机16分别主要具备:包含框架部20和架设于该框架部20的梁部22而构成的安装机主体24 ;将电路基板沿X轴方向搬运并固定在设定的位置上的搬运装置26 ;执行对由该搬运装置26固定的电路基板的安装作业的安装头28 ;配置于梁部22而使安装头28沿X轴方向及Y轴方向移动的移动装置30 ;及配置在框架部20的前方并供给电子元件的电子元件供给装置(以下，有时简称为“供给装置”)32。
[0042]搬运装置26具备2个输送机装置40、42，这两个输送机装置40、42以相互平行且沿X轴方向延伸的方式配置在框架部20的Y轴方向上的中央部。2个输送机装置40、42分别通过电磁马达(参照图11)46沿X轴方向搬运支撑于各输送机装置40、42的电路基板，并在预定的位置，通过基板保持装置(参照图11)48固定地保持电路基板。
[0043]移动装置30是XY机器人型的移动装置，具备使保持安装头28的滑动件50沿X轴方向滑动的电磁马达(参照图11)52及使保持安装头28的滑动件50沿Y轴方向滑动的电磁马达(参照图11)54，通过这两个电磁马达52、54的动作，能够使安装头28移动到框架部20上的任意的位置。
[0044]供给装置32配置在框架部20的前方侧的端部，为供料器型的供给装置。供给装置32具有将电子元件带化而成的带化元件以卷绕于带盘72的状态进行收容的多个带式供料器74及将这多个带式供料器74分别收容的带化元件送出的多个送出装置(参照图11)76，从带化元件将电子元件依次供给到供给位置。
[0045]安装头28向由搬运装置26保持的电路基板安装电子元件，如图2?图4所示，具备在前端部保持有吸附电子元件的吸嘴80的12个安装单元82。顺便提及，图2是表示从滑动件50拆下的状态的安装头28的立体图，图3是表示将罩拆下的状态的安装头28的立体图。而且，图4是在来自安装头28的下方的视点中表示的安装头28的仰视图。
[0046]吸嘴80分别经由负压空气、正压空气通路而与正负压供给装置(参照图11)84连通，利用负压来吸附保持电子元件，并通过被供给些许的正压而使所保持的电子元件脱离。大致呈轴状的安装单元82以等角度间距且轴向成为垂直的状态保持在单元保持体86的外周部，如图4所示，吸嘴80从单元保持体86的下表面朝向下方在12等分的位置处延伸，配置在一个圆周上。
[0047]单元保持体86由安装头28的头主体88支撑为能够绕自身的铅垂的轴线旋转，通过保持体旋转装置90，能够旋转成任意的角度。由此，能够使配置在一个圆周上的多个吸嘴80以这一个圆周的中心为轴心旋转成任意的角度。
[0048]在各安装单元82的上端部设有作为凸轮随动件发挥功能的辊92，各辊92与固定于头主体88的凸轮(图示省略)的凸轮面卡合。该凸轮面构成为周向上的高度变化的结构。而且，各安装单元82以能够沿上下方向移动的方式保持于单元保持体86。由此，伴随着单元保持体86的旋转,安装单元82沿上下方向移动。
[0049]详细而言，位于安装单元82的多个停止位置中的距头主体88最远的停止位置即安装工位(位于最前方的工位)的安装单元82向下方移动得最多。即，在安装头28移动到电路基板上时，位于该工位的安装单元82的吸嘴80与电路基板的距离最近，通过该安装工位的吸嘴80，将电子元件安装于电路基板。
[0050]而且，位于该安装工位的隔着单元保持体86的轴心而正对的位置的工位、即距头主体88最近的停止位置即拍摄工位(位于最后方的工位)的安装单元82及在该安装单元82的左右两侧分别各设置2个的4个安装单元82向上方移动得最多。即，以位于拍摄工位的安装单元82为中心，5个安装单元82向上方移动得最多。
[0051]如图2所示，头主体88的下端部比位于最上方的各安装单元82的吸嘴80的下端部向下方延伸，向吸嘴80侧弯曲。在该弯曲的部分配置有零件相机96，位于拍摄工位的安装单元82的吸嘴80所保持的电子元件由零件相机96拍摄。而且，在配置有零件相机96的部分的下侧的面上以朝下的状态配置有标记相机(参照图11)98，并通过移动装置30而移动，由此能够在框架部20上的任意的位置处进行拍摄。
[0052]在此，使用图4来说明各工位的位置关系。在12个安装单元82a?821中的I个安装单元82a位于安装工位时，即，安装单元82a向下方移动得最多时，5个安装单元82e?82i向上方移动得最多，安装单元82g位于拍摄工位。另外，在单元保持体86正向旋转时，单元保持体86沿图4中的顺时针方向旋转。
[0053]另外，5个安装单元82e?82i中的单元保持体86的旋转方向上的最下游侧的安装单元82e所处的工位为后面详细说明的用于吸附从散料供料器(参照图3) 100供给的电子元件的吸附工位。另外，从带式供料器74供给的电子元件由位于安装工位的安装单元82a的吸嘴80a吸附。
[0054]而且，安装头28具有使各安装单元82绕各自的轴心同时自转的单元自转装置102。如图3所示，单元自转装置102由在多个安装单元82的上端设置的多个齿轮103和与这多个齿轮103啮合的I个齿轮(图示省略)构成，通过这一个齿轮的旋转，多个齿轮103进行旋转，由此各安装单元82绕各自的轴心同时旋转。由此，能够变更由各安装单元82吸附保持的电子元件的保持姿态。而且，安装头28具备安装工位及使位于吸附工位的安装单元82单独升降的单元升降装置104，在安装电子元件时，在吸附时使安装单元82向上下方向的任意的位置移动。
[0055]另外，向位于吸附工位的安装单元82供给电子元件的散料供料器100安装于安装头28的头主体88，通过移动装置30，能够与安装头28 —起移动到框架部20上的任意的位置。如图5及图6所示，散料供料器100具有:将2个壳体部件110、112相互结合而成的外壳114 ;及固定在外壳114的下端部且螺栓连接于头主体88的臂部件116。
[0056]臂部件116被区分为:直至位于吸附工位的安装单元82的下方的第一臂部118 ；与第一臂部118在同一平面内正交的第二臂部120 ;及与第一臂部118在同一平面内正交并向与第二臂部120相反的方向延伸的第三臂部122。臂部件116在第三臂部122处螺栓连接于头主体88，在第二臂部120处螺栓连接于外壳114。
[0057]构成外壳114的2个壳体部件110、112形成为厚板的平板状，以相互的面对合的状态竖立设置。如图6的AA线处的剖视图即图7所示，在壳体部件110上形成有向与壳体部件112对合的对合面124的相反侧的面126开口的凹部128，在该凹部128的内部配置有旋转盘130。
[0058]旋转盘130为圆盘形状，能够以绕其中心轴旋转的方式保持于壳体部件110。在旋转盘130上设有旋转驱动装置132，通过旋转驱动装置132具有的电磁马达(参照图11)134的驱动，能够使旋转盘130可控地旋转。另外，在旋转盘130正向旋转时，图6所示的旋转盘130沿逆时针方向旋转。
[0059]如图6的BB线处的剖视图即图8所示，在与形成于壳体部件110的凹部128的底部136相向的旋转盘130的相向面138埋入有永磁体140。如图6所示，永磁体140在接近旋转盘130的外缘部的部位埋入10个，10个永磁体140位于10等分的位置。
[0060]另外，在凹部128的底部136，在与旋转盘130相向的面的相反侧的面即对合面124上形成有槽142。如图6所示，槽142被区分为:以旋转盘130的旋转轴线为中心的局部圆环状的圆环状槽部144 ;及与该圆环状槽部144连续且大致沿上下方向延伸的上下方向槽部146。
[0061]圆环状槽部144形成在沿着与旋转盘130的旋转相伴的10个永磁体140的回旋轨迹的位置，从永磁体140的回旋轨迹的最下端向旋转盘130的正转的旋转方向延伸，经由永磁体140的回旋轨迹的最上端，到达至最前端(臂部件116侧的端)。另一方面，上下方向槽部146从向圆环状槽部144的下方延伸出的最前端连续，向下方延伸。并且，朝向前方(朝向臂部件116的方向)弯曲，以大致水平的状态向壳体部件110的前方的侧面开口。
[0062]在槽142的内部，电子元件以其长度方向沿槽142的长度方向延伸的姿态被收容，并且多个电子元件以沿各自的长度方向整齐排列成一列的状态被收容。如图8所示，槽142的深度比电子元件150的宽度略大，槽142的宽度比电子元件150的厚度略大。并且，电子元件150以其厚度方向成为槽142的宽度方向的姿态收容在槽142的内部。
[0063]另外，如图7所示，在壳体部件112形成有凹部154，该凹部154向与形成有槽142的对合面124对合的一侧的面即对合面152开口。详细而言，如图6所示，凹部154形成为大致半圆形状，以从旋转盘130的旋转轴线及圆环状槽部144的一部分、具体而言为圆环状槽部144的最下端向后方延伸并覆盖直至最上端的部分的状态形成。并且，2个壳体部件110、112以相互的对合面124、152对合，其凹部154的开口由底部136堵塞，由此形成电子元件的收纳部156。即，由壳体部件112的凹部154和壳体部件110的底部136划分出收纳部 156。
[0064]圆环状槽部144的由凹部154覆盖的部分向凹部154的内部即收纳部156开口。而且，圆环状槽部144如上述那样沿着永磁体140的回旋轨迹形成。因此，收容在收纳部156内的电子元件通过永磁体140的磁力而收容在圆环状槽部144的内部。并且，通过旋转驱动装置132的驱动，旋转盘130正向旋转，由此收容在圆环状槽部144内的电子元件沿旋转盘130的旋转方向移动。
[0065]但是，圆环状槽部144的未由凹部154覆盖的部分由壳体部件112的对合面152堵塞，成为截面形状为矩形的通道状。因此，伴随着旋转盘130的旋转，当收容在圆环状槽部144的内部的电子元件到达通道状的圆环状槽部144时，从圆环状槽部144露出的电子元件通过凹部154的侧壁158来阻止向通道状的圆环状槽部144内的侵入。
[0066]具体而言，位于半圆形状的凹部154的直径部的侧壁158与形成有槽142的对合面124垂直地竖立设置，侧壁158的上端部位于圆环状槽部144的最上端附近。并且，位于比侧壁158靠上游侧的位置的圆环状槽部144向收纳部156开口，位于比侧壁158靠下游侧的位置的圆环状槽部144形成为通道状。因此，从圆环状槽部144露出的电子元件在圆环状槽部144的最上端附近处与侧壁158抵接，被阻止从收纳部156送出。由此，能够仅将适当地收容在圆环状槽部144内的电子元件从收纳部156送出。另外，壳体部件112由半透明的材料成形，能够从外部视觉辨认收纳部156、圆环状槽部144等。
[0067]另外，在形成有由圆环状槽部144和上下方向槽部146构成的槽142的对合面124上，还形成有用于供给空气的空气槽160。该空气槽160以沿上下方向延伸的方式形成，其下端部连接于圆环状槽部144与上下方向槽部146的交界部分。空气槽160在上端部处与连接于空气供给装置(图示省略)的空气通路(图示省略)连通，在空气槽160内向下喷出压缩空气。而且，在空气通路设有开闭阀(图示省略)，通过控制开闭阀的电磁元件(参照图11) 164，能够控制空气的供给及隔断。
[0068]另外，如图5所示，在臂部件116上形成有向上表面开口且与向壳体部件110的前方的侧面开口的上下方向槽部146连续的槽166。槽166朝向第一臂部118弯曲，且延伸至第一臂部118的端面。在该端面的上游侧的槽166的内部竖立设置有销167，通过该销167使被送出的电子元件在槽166内停止。S卩，竖立设置有销167的部位成为散料供料器100的电子元件的供给位置。
[0069]在臂部件116上还形成有向上表面开口且与槽166的弯曲的部分连续的2个空气槽168、170。该空气槽168、170也与上述空气通路连通，在槽166内朝向第一臂部118的端面喷出压缩空气。另外，空气槽168连接于槽166的弯曲部分的上游侧的端部，空气槽170连接于槽166的弯曲部分的下游侧的端部。由此，送出到槽166内的电子元件不会在弯曲部停滞。
[0070]另外，臂部件116的上表面由罩(图示省略)覆盖，槽166及空气槽168、170形成为通道状。而且，在第一臂部118的将电子元件的供给位置覆盖的位置形成有切口部(图示省略)，经由该切口部，进行电子元件的供给。另外，罩由半透明的材料成形，能够从外部视觉辨认槽166及空气槽168、170。
[0071]另外，收纳电子元件的收纳部156即形成于壳体部件112的凹部154向壳体部件112的上表面及下表面开口，在各个开口设有挡板172、174。通过使各挡板172、174滑动而能够开闭，通过将挡板172打开，向收纳部156内补充电子元件，通过将挡板174打开，能够将收纳在收纳部156内的电子元件向散料供料器100的外部排出。
[0072]在上述结构的散料供料器100中，在收纳部156内以分散的状态收纳电子元件，这些分散的状态的多个电子元件以整齐排列成一列的状态被送出至供给位置。具体而言，收纳在收纳部156内的电子元件通过永磁体140的磁力而收容在圆环状槽部144的内部。并且，通过旋转驱动装置132的驱动，旋转盘130正向旋转，由此，收容在圆环状槽部144内的电子元件沿旋转盘130的旋转方向移动。此时，在圆环状槽部144的内部，多个电子元件成为整齐排列成一列的状态。
[0073]当伴随着旋转盘130的旋转而收容在圆环状槽部144的内部的电子元件到达通道状的圆环状槽部144时，从圆环状槽部144露出的电子元件与凹部154的侧壁158抵接。由此，与侧壁158抵接的电子元件向收纳部156的下方落下，仅仅是适当收容在圆环状槽部144内的电子元件伴随着旋转盘130的旋转而在圆环状槽部144内进一步移动。
[0074]伴随着旋转盘130的旋转，电子元件从圆环状槽部144的内部向上下方向槽部146的内部移动。并且，电子元件在上下方向槽部146的内部，通过重力而向下方移动，但是通过从空气槽160向上下方向槽部146内喷出的空气，通过上下方向槽部146的内部而被送出至槽166。被送出至槽166的电子元件进而通过从空气槽168、170向槽166内喷出的空气，朝向第一臂部118的端面被送出，与竖立设置在槽166内的销167抵接。由此，在散料供料器100中，以分散的状态收容的多个电子元件以整齐排列成一列的状态被送出至供给位置。
[0075]如图9所示，散料供料器100以使多个吸嘴80中的位于吸附工位的吸嘴80e的吸引口 178位于成为自身的供给位置的槽166的末端的上方的方式，固定于安装头28。由此，位于吸附工位的吸嘴80e通过单元升降装置104而向下方移动，由此如图10所示，被送出至供给位置的电子元件150在吸嘴80的吸引口 178处被吸附保持。
[0076]另外，位于吸附工位的吸嘴80e的基于保持体旋转装置90的旋转方向与供给位置处的槽166的宽度方向大体一致。详细而言，如图9所示，吸嘴SOe的基于保持体旋转装置90的旋转方向即配置有多个吸嘴80的一个圆周的吸嘴80e的切线的延伸方向(双点划线)与供给位置处的槽166的宽度方向(单点划线)的偏差角度α比较小，在本安装机16中形成为30°。这是为了适当校正吸嘴80e距散料供料器100的吸附位置，在后面详细进行说明。
[0077]另外，如图11所示，安装机16具备控制装置190。控制装置190具备:以具备CPU、R0M、RAM等的计算机为主体的控制器192 ;及与上述电磁马达46、52、54、134、基板保持装置48、送出装置76、正负压供给装置84、保持体旋转装置90、单元自转装置102、单元升降装置104、电磁元件164分别对应的多个驱动电路194。而且，在控制器192上经由各驱动电路194而连接有搬运装置、移动装置等的驱动源，能够控制搬运装置、移动装置等的动作。而且，在控制器192上连接有对通过零件相机96及标记相机98得到的图像数据进行处理的图像处理装置196，能够从图像数据得到各种信息。
[0078]<电子元件安装机进行的安装作业>
[0079]在安装机16中，通过上述的结构，能够进行对电路基板安装电子元件的安装作业。具体而言，首先，通过输送机装置40、42，将电路基板搬运至安装作业位置，并且在该位置处固定地保持电路基板。接着，通过移动装置30，使安装头28移动到电路基板上，由标记相机98拍摄电路基板。通过该拍摄来取得电路基板的种类、输送机装置40、42保持电路基板的保持位置误差。由带式供料器74或散料供料器100供给与该取得的电路基板的种类对应的电子元件。并且，通过安装头28的吸嘴80，在安装工位或吸附工位处吸附保持所供给的该电子元件。但是，为了吸附保持由带式供料器74供给的电子元件，需要通过移动装置30使安装头28移动至带式供料器74的供给位置。接着，在拍摄工位处，由零件相机96拍摄由吸嘴80吸附保持的电子元件。通过该拍摄来取得电子元件的保持位置误差。并且，通过移动装置30使安装头28移动到电路基板上的安装位置，基于电路基板及电子元件的保持位置误差而使吸嘴80自转之后，在安装工位处安装电子元件。
[0080]<吸嘴的吸附位置的校正及安装位置的校正>
[0081]如上所述，安装机16通过吸嘴80对由带式供料器74或散料供料器100供给的电子元件进行吸附保持，并将该吸附保持的电子元件安装到电路基板上。在如此构成的安装机16中，由吸嘴80适当吸附电子元件的情况至关重要，优选以使吸嘴80的吸附位置与电子元件的供给位置一致的方式校正吸附位置。
[0082]因此，在吸嘴80的吸附位置与带式供料器74供给电子元件的供给位置存在偏差的情况下，通过移动装置30对安装头28的位置进行微调，由此来校正吸嘴80距带式供料器74的吸附位置。另一方面，散料供料器100固定于安装头28，与安装头28 —起通过移动装置30而移动。因此，在吸嘴80的吸附位置与散料供料器100供给电子元件的供给位置存在偏差的情况下，通过保持体旋转装置90对单元保持体86的旋转位置进行微调，由此来校正吸嘴80距散料供料器100的吸附位置。
[0083]详细而言，在安装机16中，如上述那样，供给位置处的槽166的宽度方向与保持体旋转装置90使单元保持体86旋转的旋转方向的偏差角度比较小，电子元件以其长度方向沿槽166的长度方向延伸的姿态收容在槽166内。因此，通过保持体旋转装置90对单元保持体86的旋转位置进行微调，由此使吸嘴80沿电子元件的宽度方向移动，从而沿电子元件的宽度方向调整吸附位置。由此，能够校正吸嘴80距散料供料器100的吸附位置，由吸嘴80适当地从散料供料器100吸附电子元件。
[0084]具体而言，例如如图12所示，在位于吸附工位的吸嘴80的吸引口 178相对于供给位置处的电子元件150沿电子元件150的宽度方向存在偏差的情况下，即便是微小的偏差，吸引口 178也会由电子元件150塞住一部分，可能无法适当地吸附电子元件150。因此，通过单元保持体86的旋转位置的调整，沿电子元件150的宽度方向调整吸嘴80的吸附位置，由此能够由吸嘴80适当地吸附电子元件150。
[0085]另一方面，如图13所示，虽然位于吸附工位的吸嘴80的吸引口 178相对于供给位置处的电子兀件150在电子兀件150的长度方向上存在一定程度的偏差,但取决于电子兀件150在长度方向上的长度而使吸引口 178由电子元件150完全塞住。即，在安装机16中，吸嘴80的吸附位置与散料供料器100的供给位置的偏差在电子元件150的长度方向上被容许一定程度。因此，在吸嘴80的吸附位置与散料供料器100供给电子元件150的供给位置存在偏差的情况下，仅通过保持体旋转装置90沿电子元件150的宽度方向调整吸嘴80的吸附位置，就能够由吸嘴80适当地吸附电子元件150。
[0086]另外，若从沿电子元件的宽度方向调整吸嘴80的吸附位置的观点出发，则供给位置处的槽166的宽度方向与保持体旋转装置90使单元保持体86旋转的旋转方向的偏差角度优选较小，理想的情况是优选这两个方向一致。即，在安装机16中，如图9所示，在吸嘴SOe的下方形成槽166，由该吸嘴80e吸附保持电子元件，但也可以在吸嘴80d的下方形成槽166，由该吸嘴80d吸附保持电子元件，由此能够更适当地进行吸附位置的校正。
[0087]然而，如上述那样，在安装头28中，伴随着单元保持体86的旋转而安装单元82沿上下方向移动，从位于安装工位的吸嘴80a向上方移动至位于吸附工位的吸嘴80e，该吸嘴80e及其下游侧的4个吸嘴80f?80i位于最上方的位置。即，即使单元保持体86旋转，吸嘴SOe也不会沿上下方向移动，但是吸嘴80d伴随着单元保持体86的旋转而沿上下方向移动。因此，若在吸嘴80d的下方形成槽166并由该吸嘴80d吸附保持电子元件，则在校正吸附位置时，伴随着单元保持体86的旋转而吸嘴沿上下方向移动，可能无法适当地校正吸附位置。鉴于这样的情况，在安装机16中，在吸嘴80e的下方形成槽166，并由该吸嘴SOe吸附保持电子元件。
[0088]另外，若通过单元保持体86的旋转位置的调整来校正位于吸附工位的吸嘴80e的吸附位置，则位于安装工位的吸嘴80a也移动，吸嘴80a的安装位置也移动。即，由于吸附位置的校正而使吸嘴80a的安装位置偏离应将电子元件安装于电路基板的位置。因此，在本安装机16中，在校正了来自散料供料器100的电子元件的吸附位置之后，通过移动装置30对安装头28的位置进行微调，由此来校正吸嘴80a的安装位置。由此，能够适当地确保来自散料供料器100的电子元件的吸附位置和电子元件向电路基板的安装位置。
[0089]另外，在控制装置190的控制器192设有吸附位置校正部(参照图11)200作为用于校正来自散料供料器100的电子元件的吸附位置的功能部，并设有安装位置校正部(参照图11)202作为用于校正电子元件向电路基板的安装位置的功能部。
[0090]〈吸嘴的吸引口的形状〉
[0091]另外，近年来，为了适当进行电子元件的吸附，有时采用具有大吸引面积的吸引口的吸嘴。具体而言，如图14所示，有时采用吸引口 210的形状为椭圆形的吸嘴。根据如此具有大吸引面积的吸引口 210的吸嘴，能够增大空气的吸引力，能够适当地吸附电子元件150。
[0092]另一方面，在采用具有上述形状的吸引口 210的吸嘴时，可能无法适当地吸附电子元件150。详细而言，在将电子元件向电路基板安装时为了调整电子元件的保持姿态，在安装头28设有单元自转装置102。设于安装头28的单元自转装置102为了实现结构的简化等而使多个安装单元82绕各自的轴心同时自转，通过单元自转装置102的动作，而使全部安装单元82自转。因此，不仅是位于安装工位的吸嘴80a，而且位于吸附工位的吸嘴SOe也自转。
[0093]具体而言，例如，为了将位于安装工位的吸嘴80a所保持的电子元件以图15所示的状态向电路基板安装，当驱动单元自转装置102时，位于吸附工位的吸嘴80e也自转。在该吸嘴80e采用上述形状的吸引口 210时，伴随着吸嘴80e的自转，吸引口 210旋转成图16所示的状态。从该图可知，当椭圆形的吸引口 210旋转时，吸引口 210的一部分未由电子元件150塞住，由于空气的泄漏等，无法适当地吸附保持电子元件150。
[0094]但是，通过单元自转装置102使旋转成图16所示的状态的吸引口 210再次旋转，由此能够返回到图14所示的状态的吸引口 210。具体而言，使用图17所示的图表进行说明。首先，通过位于安装工位的吸嘴80a向下方移动，将图15所示的状态的电子元件150安装于电路基板。此时，位于吸附工位的吸嘴80e的吸引口 210如图16所示相对于电子元件150偏离，无法适当地吸附保持电子元件150。
[0095]因此，当电子元件向电路基板的安装结束时，驱动单元自转装置102，使图16所示的状态的吸引口 210旋转成图14所示的状态。由此，位于吸附工位的吸嘴80e的吸引口210与电子元件150的偏差被消除。并且，位于吸附工位的吸嘴80e向下方移动，由吸引口210适当地吸附保持电子元件。
[0096]接着，为了在安装工位进行安装作业而驱动保持体旋转装置90，使单元保持体86旋转。此时，为了使接下来安装的电子元件150旋转成图15所示的状态而驱动单元自转装置102。并且，通过位于安装工位的吸嘴80a向下方移动，将图15所示的状态的电子元件150安装于电路基板。这样一来，在采用具有椭圆形的吸引口 210的吸嘴80时，通过控制保持体旋转装置90、单元自转装置102等的动作，能够适当地吸附保持电子元件，并将图15所示的状态的电子元件150向电路基板安装。
[0097]另一方面，尝试考虑了关于采用不具有椭圆形的吸引口 210而具有圆形的吸引口178的吸嘴80时的安装作业及吸附作业。圆形的吸引口 178没有方向性，因此即使由于单元自转装置102的驱动而使安装单元82即吸嘴80发生自转，也不会产生吸引口 178相对于电子元件150的偏差。因此，在将电子元件向电路基板安装时，即使驱动单元自转装置102，也无需为了吸附电子元件而驱动单元自转装置102。S卩，在安装作业结束之后，可以不必为吸附作业作准备而驱动单元自转装置102，因此能够同时进行安装作业和吸附作业。
[0098]具体而言，如图18所示，通过位于安装工位的吸嘴80a向下方移动，将图15所示的状态的电子元件150向电路基板安装。此时，位于吸附工位的吸嘴80e的吸引口 178相对于电子元件150未偏离，因此在位于安装工位的吸嘴80a向下方移动的同时向下方移动。由此，能同时进行安装作业和吸附作业。并且，在这两个作业结束之后，为了进行接下来的安装作业及吸附作业而驱动保持体旋转装置90，使单元保持体86旋转。此时，为了使接下来安装的电子元件150旋转成图15所示的状态，而驱动单元自转装置102。并且，通过位于安装工位及吸附工位的吸嘴80a、80e向下方移动，而同时进行安装作业和吸附作业。
[0099]这样一来，通过采用具有圆形的吸引口 178的吸嘴80，能够同时进行安装作业和吸附作业，能够高效地进行安装作业。这种情况根据具有圆形的吸引口 178的吸嘴80进行的I次安装作业所需的时间t2(参照图18)成为具有椭圆形的吸引口 210的吸嘴80进行的I次安装作业所需的时间tl(参照图17)的一半以下的情况也明确可知，在本安装机16中，采用具有圆形的吸引口 178的吸嘴80。
[0100]顺便提及，在上述实施例中，电子元件安装机16是电子元件安装机的一例，构成电子元件安装机16的安装头28、移动装置30、基板保持装置48、散料供料器100、控制装置190是安装头、移动装置、基板保持装置、散料供料器、控制装置的一例。构成安装头28的吸嘴80、单元保持体86、保持体旋转装置90、辊92、单元自转装置102、吸引口 178是吸嘴、保持体、保持体旋转装置、上下方向移动机构、吸嘴自转装置、吸引口的一例。构成散料供料器100的收纳部156、槽142及槽166是收纳部、供给通路的一例。构成控制装置190的吸附位置校正部200、安装位置校正部202是吸附位置校正部、安装位置校正部的一例。而且，吸附工位是吸附位置的一例，安装工位是安装位置的一例。
[0101]另外，本发明没有限定为上述实施例，能够以基于本领域技术人员的知识而实施了各种变更、改良的各种方案来实施。具体而言，例如，在上述实施例中，图4中的吸嘴80e所处的部位为吸附工位，吸嘴80a所处的部位为安装工位，但是各工位可以设定为任意的位置。但是，吸附工位需要满足与散料供料器100的供给位置的上述位置关系。
[0102]另外，在上述实施例中，散料供料器100固定于安装头28的头主体88，由此能够与安装头28 —起通过移动装置30移动，但是也可以固定于安装头28的头主体88以外的部分。但是，散料供料器100向可动部的固定不优选，因此不向单元保持体86等固定散料供料器100。而且，散料供料器100只要与安装头28直接或间接地连接即可，散料供料器100可以固定于滑动件50，由此经由滑动件50而固定地连接于安装头28。
[0103]附图标记说明
[0104]16:电子元件安装机28:安装头30:移动装置48:基板保持装置80:吸嘴86:单元保持体(保持体)90:保持体旋转装置 92:棍(上下方向移动机构)100:散料供料器102:单元自转装置(吸嘴自转装置)142:槽(供给通路)156:收纳部166:槽(供给通路)178:吸引口 190:控制装置200:吸附位置校正部202:安装位置校正部
【权利要求】
1.一种电子元件安装机，具备: 基板保持装置，固定地保持电路基板； 散料供料器，具备将多个电子元件以分散的状态进行收纳的收纳部和将收纳于所述收纳部的电子元件以整齐排列成一列的状态引导至电子元件的供给位置的供给通路，在所述供给位置处供给电子元件； 安装头，具有用于对由所述散料供料器供给的电子元件进行吸附保持的多个吸嘴、将所述多个吸嘴以配置在一个圆周上的状态进行保持的保持体和使所述保持体以所述一个圆周的中心为轴心进行旋转的保持体旋转装置；及 移动装置，使所述安装头向任意位置移动， 所述散料供料器固定地连接于所述安装头，且能够与所述安装头一起通过所述移动装置向任意位置移动， 构成为，所述多个吸嘴中的位于所述一个圆周上的预定位置即吸附位置的吸嘴从固定地连接于所述安装头的所述散料供料器的所述供给位置吸附保持电子元件， 所述电子元件安装机的特征在于， 所述散料供料器以使所述供给通路的所述供给位置处的宽度方向与所述一个圆周的所述吸附位置处的切线的延伸方向一致、或者这两个方向的偏差小于45度的方式而固定地连接于所述安装头。
2.根据权利要求1所述的电子元件安装机，其特征在于， 所述电子元件安装机具有控制所述保持体旋转装置的动作的控制装置， 所述控制装置具有吸附位置校正部，所述吸附位置校正部以使所述多个吸嘴中的位于所述吸附位置的吸嘴的吸引口位于所述供给位置的上方的方式来控制所述保持体旋转装置的动作。
3.根据权利要求2所述的电子元件安装机，其特征在于， 构成为，所述多个吸嘴中的位于除了所述吸附位置以外的位置的吸嘴向电路基板安装电子元件， 所述控制装置也能够控制所述移动装置的动作， 所述控制装置具有安装位置校正部，所述安装位置校正部通过控制所述移动装置的动作来校正电子元件向电路基板的安装位置。
4.根据权利要求3所述的电子元件安装机，其中， 所述电子元件安装机以同时进行所述吸附位置处的吸附作业和除了所述吸附位置以外的位置处的安装作业的方式构成。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的电子元件安装机，其特征在于， 所述安装头具有使所述多个吸嘴分别绕各自的轴心同时进行自转的吸嘴自转装置， 所述多个吸嘴的各自的吸引口形成为圆形。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的电子元件安装机，其特征在于， 构成为，所述多个吸嘴中的位于除了所述吸附位置以外的位置即安装位置的吸嘴向电路基板安装电子元件， 所述安装头具有上下方向移动机构，所述上下方向移动机构使所述多个吸嘴分别随着所述保持旋转装置的旋转而从所述安装位置向上方移动至所述吸附位置，且在所述吸附位置处限制向上下方向的移动。
7.根据权利要求6所述的电子元件安装机，其特征在于， 所述散料供料器以使所述供给通路的所述供给位置处的宽度方向与所述一个圆周的比所述吸附位置靠所述安装位置侧的位置处的切线的延伸方向一致的方式而固定地连接于所述安装头。
【文档编号】H05K13/02GK104303612SQ201280073185
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2012年5月15日 优先权日:2012年5月15日
【发明者】野泽瑞穗, 胜见裕司 申请人:富士机械制造株式会社