专利名称：自动电子部件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种自动电子部件安装装置。更确切地说涉及一种被设置成将芯片部件装到印刷电路板上的小型高速的电子部件安装装置。
编号为6-85492的日本专利第一次公开论述了一种如图28所示的普遍使用的机器人驱动的安装装置。装置包括一电子部件馈给器70，一用于将一印刷电路板75固定的板夹持件79，一安装头72，一第一驱动轴73和一第二驱动轴74。电子部件馈给器70上布置有若干带盒77，以便将置于带上的电子部件按顺序供给。安装头72可转动和可滑动地支承着一个捡拾嘴71以便将电子部件捡拾起来并安装至印刷电路板75上。第一驱动轴73上布置有安装头72，第二驱动轴74按垂直于第一驱动轴73的方向移动第一驱动轴73，使安装头72能在坐标轴X-和Y-两个方向上移动。
编号为7-202491的日本专利第一次公开论述了一种如图29所示的高速旋转安装装置，它包括一旋转头81，一部件馈给器80，一电子部件监视器86和一XY工作平台83。旋转头81有若干沿旋转头周向布置的捡拾嘴82，这些捡拾嘴周期性地转动。部件馈给器80移动至其中的一个捡拾器82停止转动的那个位置。XY工作平台83固定有一印刷电路板，以便将电子部件安装在印刷电路板上，并可在两个互相垂直的方向上移动。电子部件的捡拾、监视和安装与旋转头81的旋转是同步进行的。
但是上述已有技术的安装装置存在下述缺陷。机器人驱动的安装装置结构上简单小巧，但由于要将电子部件逐个拾起并装于印刷电路板75上，故难以进行快速操作。而高速旋转安装装置虽能快速地将电子部件安装在印刷电路板上，但其结构笨重，且设备造价高。这样就需要寻求一种集中了上述两种传统装置优点的小巧而快速的安装机。
因此本发明的一个主要目的在于避免已有技术的不利方面。
本发明的另一目的在于提供一种小巧而高速的电子部件安装装置。
根据本发明的一个方面，提供有一种电子部件安装装置，它包括(a)一含有多个盒的第一部件馈给器，每一盒内储存有电子部件并具有一捡拾站；(b)一含有多个盒的第二部件馈给器，每一盒内储存有电子部件并具有一捡拾站，第二部件馈给器沿第一方向布置在离开第一部件馈给器的预选定的间距处；(c)一固定印刷电路板的工作平台，使电子部件可以安装于印刷电路板上，工作平台以预定的间隔位于第一部件馈给器和第二部件馈给器之间，并设计成可沿垂直于第一方向的第二方向移动；(d)一第一安装头，该安装头包括多个可沿垂直方向移动的、用于将电子部件从捡拾站拾起的捡拾嘴，第一安装头被设置成可沿第一方向移动；(e)一第二安装头，该安装头包括多个可沿竖直方向移动以将电子部件从捡拾站拾起的捡拾嘴，第二安装头被设置成可沿第一方向移动；以及(f)一用来控制工作平台及第一和第二安装头移动的控制器，以便第一及第二安装头将电子部件从捡拾站内拾起，然后将它们安装到固定于工作平台上的印刷电路板上的给定位置。
在本发明的一较佳模式中，第一和第二部件馈给器的每一盒沿第一方向的第一节距处彼此相邻地布置。第一和第二安装头的每一捡拾嘴在与第一节距一样的第二节距处彼此相邻地布置。
控制器以第一和第二工作模式控制第一和第二安装头的移动。第一工作模式是使第一安装头通过捡拾嘴从第一部件馈给器的诸捡拾站内捡拾起电子部件，而与此同时，第二安装头则将已经由捡拾嘴拾起的电子部件安装到固定于工作平台之上的印刷电路板上。第二工作模式是使第二安装头通过捡拾嘴从第二部件馈给器的诸捡拾站内捡拾起电子部件，而与此同时，第一安装头则将已经由捡拾嘴拾起的电子部件安装到固定于工作平台之上的印刷电路板上。
控制器控制每一第一及第二安装头的诸捡拾嘴的垂直移动，以便每一第一及第二安装头的诸捡拾嘴可同步地捡拾起电子部件。
控制器还可交替地控制第一和第二安装头，使得每一第一及第二安装头的包含第一数目捡拾嘴的第一组与包含第二数目捡拾嘴的第二组可以以不同的定时移动捡拾起电子部件。
每一第一及第二安装头的第一组的每一个捡拾嘴以一第一捡拾操作从诸盒中所选择的一个捡拾站捡拾起一个电子部件，而每一第一及第二安装头的第二组的每一个捡拾嘴以一随第一捡拾操作之后的第二捡拾操作从诸盒中的所选的一个捡拾站捡拾起一个电子部件。
控制器可控制每一第一和第二安装头的诸捡拾嘴垂直移动，使每一第一和第二安装头的诸捡拾嘴中至少有一个被移动以从盒上选定的一个捡拾站捡拾起其中的一个电子部件。
控制器可控制第一和第二安装头中的每一个沿第一方向的移动以及第一和第二安装头中每一个的诸捡拾嘴的垂直移动，使得各第一和第二安装头中的给定数目的捡拾嘴中的每一个从盒的所选的诸捡拾站中的一个捡拾起其中的一个电子部件。
各第一和第二安装头包括一捡拾嘴移动机构，该机构具有一提升件和下落装置，提升件用来将捡拾嘴同步地向上担升，下落装置用于互相独立地将捡拾嘴降下。
在第一和第二部件馈给器上分别置放一第一传感器和一第二传感器，用来监视由捡拾嘴捡拾起的电子部件的存在和部件的取向，并且据此提供指示信号。
还提供了一旋转装置，用于使每一捡拾嘴围绕其中心旋转。
每一捡拾嘴具有一在垂直方向上延坤的长度。所述旋转装置围绕在长度方向延伸的每一捡拾嘴的中心线转动捡拾嘴。
还进而提供了一位置监视器和一位置偏移校正机构。位置监视器监视捡拾站所夹持的每一电子部件的位置，并确定其是否偏离给定的正确位置。位置偏移校正机构调整在工作平台与具有位置偏移的一个电子部件之间的相对位置，以便补偿这种位置偏移。
位置偏移校正机构包括所述旋转装置和一被设计成能沿第二方向上移动工作平台A0电子部件的移动机构。
位置偏移校正机构还包括一设计成能沿第一方向移动第一和第二安装头的第二移动机构。
从以下的详述及所附关于本发明较佳实施例的示意图中可对本发明有更全面的理解，但这一特定的实施例仅仅是解释性的以及为便于理解而已，不应被认为是对本发明的限定。
图1是根据本发明的第一实施例的电子部件安装装置的立体视图；图2是图1的平面图；图3是示出一安装头的部分透视图；图4是示出图3所示的安装头所配有的捡拾嘴的侧视图；图5是示出一装有电子部件的盒的透视图；图6是图5所示的盒的电子部件定位机构的部分透视图；图7是图6的平面图；图8(a)和图8(b)是示出一电子部件安装装置的捡拾和安装操作的平面图；图9(a)和图9(b)是示出一电子部件安装装置的捡拾和安装操作的平面图；图10(a)和图10(b)是示出一捡拾嘴的顺序捡拾操作的侧面图11是示出阻止一捡拾嘴的捡拾操作的工作的侧面图；图12(a)、12(b)和13是示出诸安装头及诸捡拾嘴在捡拾起电子部件时的操作的前视图；图14(a)、14(b)、15(a)、15(b)和16是示出安装头在根据本发明的第二实施例捡拾起电子部件的一系列操作的前视图；图17(a)、17(b)、18(a)、18(b)、19(a)和19(b)是示出安装头在根据本发明的第三实施例捡拾起电子部件的一系列操作的前视图；图20(a)是示出用于本发明第四实施例的印刷电路板的一种线路图形的平面图；图20(b)是示出用于本发明第四实施例的印刷电路板的另一种线路图形的平面图；图21和22是示出根据本发明的第四实施例的安装头的一系列操作的部分透视图；图23和24是解释本发明的一电子部件安装装置的线传感器布置的优点的示例；图25(a)和25(b)是示出根据本发明的第五实施例的一捡拾嘴下落机构的侧面图；图26是示出根据本发明的第六实施例的安装头的部分透视图；图27是示出根据本发明的第六实施例的电子部件安装装置的平面图；图28是一示出一传统的电子部件安装装置的透视图；以及图29是一示出另一传统的电子部件安装装置的透视图。
现参见诸图，尤其是图1，其中示出了根据本发明第一实施例的一电子部件安装装置。
该电子部件安装装置一般包括一底架1、第一和第二部件馈给器2和3，一工作平台6，第一和第二安装头10和11，以及一用来控制装置的全部操作的控制器38。
第一和第二部件馈给器2和3的每一个上布置有两组盒4，每一盒内储存着电子部件。第一和第二部件馈给器2和3以一给定的间距安装在底架1上。工作平台6布置在第一和第二部件馈给器2和3之间的间距内，并被设计成如图2所示的那样通过电机14经一球形螺杆5以沿导轨7的相同方向(亦即沿Y方向)移动，由此在固定印刷电路板19的同时由盒4提供电子部件。
第一和第二安装头10和11的每一个固定有多个捡拾嘴(真空嘴)18以提取并夹持电子部件，捡拾嘴靠一导轨组件8以一垂直于电子部件供应方向(亦即Y一方向)的方向(亦即X一方向)移动，导轨组件8上布置有一熟知的驱动机构，该机构被安装在上框架9的下表面上并与底架1相连。诸捡拾嘴18在给定的节距上沿X方向彼此相邻排列，捡拾嘴节距与布置在第一和第二部件馈给器2和3上的那些盒4的节距是一样的，以便当捡拾电子部件时，每一捡拾嘴18可与盒4中的相应的一个对齐。
如图2所示，电子部件安装装置还包括一装载器15，一卸载器16以及第一和第二线传感器12和13。装载器15将印刷电路板19传送至工作平台6。卸载器16则将印刷电路板19从工作平台6上运出。每一第一和第二线传感器12和13被布置于两组盒4之间，也就是说，处于第一和第二馈给器2和3之一的中间，传感器测量由捡拾嘴18所夹持的电子部件的高度。第一和第二线传感器12和13上配有切口以便让固定有电子部件的捡拾嘴18在沿X方向移动时可从传感器上通过。
图3示出每一第一和第二安装头10和11的构造。捡拾嘴18安装在轴17之内，轴17由支承座块37所支承，支承座块可在垂直方向上移动并可转动。在轴的上端布置有若干定位座25。如图4所清楚地示出的那样，每一定位座25在其周向表面上形成有多个垂直切口25a，其中的一个切口与定位销27中对应的一个相啮合，定位销紧固于一平板94上，该平板在轴17到达下死点时与支承座块37的前表面相连接。
在支承座块37之上，安装有一旋转驱动电机20和一垂直滑动驱动电机28。旋转驱动电机20上装有一驱动齿轮(亦即小齿轮)21，该齿轮与由导向辊36可滑动地支承的齿条23相啮合。齿条23与一组安装于轴17之上的从动齿轮22相啮合。
一曲轴29偏心地安装在垂直滑动驱动电机28上并且由一装在曲轴29之上的销27旋转地支承，一平板30可滑动地装于一滑座31和一支承座上，滑座可沿垂直方向滑动。如图4所清楚地示出的那样，平板30有一第一棘爪32，它与第二棘爪39相啮合，第二棘爪位于可滑动地支承于电磁体33内的圆筒34的底部。
圆筒34的每一第二棘爪39与可转动地安装在对应轴17之一的上端的一凸缘98相啮合。位于每凸缘98和一块93之间的是一促使轴17向下移动的盘簧26。
每一电磁体33经开关90和导线92与一电源相连。
图5至图7示出安装于第一和第二部件馈给器2和3上的盒4中的一个，盒具有与日本专利第一次公开第7-28159号所揭示的相同的结构，在此引作参考。
如图5所述，盒包括一壳体41，一用于装载电子部件的顶盖44，以及一聚丙烯板42。一位于壳体41之内的隔板47用于界定第一和第二贮藏室45和46，使电子部件可逐步由第一贮藏室45运送到第二贮藏室46。
一提升块49经壳体41的底部插入第二贮藏室46。一形成在壳体41内的凹槽43用于运送电子部件50时可使部件对齐。防静电的聚丙烯板42覆盖在壳体41的前部，透过该板可看见电子部件50。一挡板51，一导向销52和一拉杆53被设置在凹槽43的一出口(亦即一捡拾站)处。挡板51只有在提供电子部件50时才经导向销52由拉杆53来开启和关闭，并使之移动。
如可从图6和图7中看到的那样，拉杆53位于凹槽43的出口处附近以开启和关闭挡板51，并将领先的一个电子部件50露出以及控制止动件63的线性移动，挡板51上形成有一与一真空源相连的第一真空凹槽59和一第一真空孔58，一与真空源相连的第二真空凹槽62，以及一第二真空孔61。第一真空凹槽59在第一真空孔58和凹槽43的出口之间相连通以便对电子部件50定位。第二真空凹槽62在第二真空孔61和凹槽43的一侧部相连通以将领先的一个电子部件50与随后的一个部件分开，这样就有利于将电子部件50顺序地运送至凹槽43的出口处。
以下论述安装头10和11的操作步骤。
首先，第一安装头10如图8(a)所示根据控制器38的程序移动到第一馈给器2的一个位置并经捡拾嘴18捡拾起电子部件50。
接着，如图8(b)所示，安装头10移至第一线传感器12。第一线传感器12探测每一由捡拾嘴18所夹持的电子部件50的存在，定向及高度，并向控制器38提供指示信号。此时，第二安装头11将已从第二馈给器3捡拾起来的电子部件安装到固定于工作平台6的印刷电路板19上。
当第二安装头11完成了安装操作，第一安装头10即如图9(a)所示移动至工作平台6上的印刷电路板19之上，并将捡拾到的电子部件50安装到印刷电路板19上。而第二安装头11则通过控制器38移至第二馈给器3的规定位置以便捡拾起电子部件50，然后，如图9(b)所示，移至第二线传感器13。第二线传感器13探测每一由捡拾器18所夹持的电子部件50的存在，定向及高度，并向控制器38提供指示信号。
上述顺序操作步骤可重复数次以将需要数量的电子部件50安装到印刷电路板19上。
以下论述在每一盒4的捡拾站处的电子部件50的定位。
一系列沿凹槽43运送的电子部件50通过止动件63而中止，如图6和7。对第二真空孔61和第二真空凹槽62施以一负压，如图7所清楚地示出的那样，以拉动第二和第三电子部件，并使它们固定于第二真空凹槽62的定位侧壁65处。然后，拉杆53作一摆动使止动件63在电子部件50移动的同方向上移动一段距离a，如图7所示，使得领先的那个电子部件50自由。然后向第一真空孔58和第一真空凹槽59施以一负压以拉动领先的那个电子部件50使之由定位端壁64和定位侧壁65所定位。
以下将结合图3、4、10(a)、10(b)和11论述将已定位的一个领先的电子部件50捡拾起来的操作过程。
如图10(a)所示，当开关90处于断开位置时，圆筒34固定在棘爪32上，并未受到电磁体33的吸引。当接通垂直滑动驱动电机28后，将导致如图3所示的装于曲轴29上的销24向下运动，从而使板30和棘爪32沿滑座31向下运动。这将导致安装于轴17上端的凸缘98借助于弹簧26的弹簧力而向下运动。这样诸定位销27分别与定位座25的诸垂直切口25a相啮合，以固定捡拾嘴18的诸角位置。
当需要将捡拾嘴18向下移动以使其与位于盒4的捡拾站内的电子部件50相接触，垂直滑动驱动电机28即断开。然后捡拾嘴18经电磁阀(未示)而被排空以抽取电子部件50。随后垂直滑动电机28反转以提升捡拾嘴18。在到达上死点时，捡拾嘴即处于静止状态。
当如图11接通开关90时，电磁块33通电以吸引圆筒34使之向上移动。这就防止了圆筒34、凸缘98，轴17和捡拾嘴18由于棘爪32在垂直滑动电机28的向下运动而引起的向下运动的趋势。这样，电子部件50就不会由捡拾嘴18所捡拾了。
以下将论述由捡拾嘴18捡拾起的电子部件50的安装操作。
首先，通过转动垂直滑动驱动电机28将安装于曲轴29的销24向下移动，由此如图10(b)所示的那样使平板30和棘爪32沿滑座31向下移动。这导致每一轴17的凸缘98借助于弹簧26的弹簧力向下移动。然后定位销27与定位座25的垂直切口25a相啮合，以分别固定捡拾嘴18各个角位置。
捡拾嘴18向下移动直至电子部件50与印刷电路板19相接触为止，此时垂直滑动驱动电机停转。然后捡拾嘴18内的压力通过一电磁阀(未示)被转换到正值，以将电子部件50释放到印刷电路板19上。垂直滑动驱动电机28反转以提升捡拾嘴18。一旦达到上死点时，该捡拾嘴即处于静止状态。
当开关90如图11所示被接通时，电磁体33通电以吸引圆筒34使之向上移动，这就防止了圆筒34、凸缘98、轴17和捡拾嘴18向下的运动，且与通过垂直滑动驱动电机使棘爪32作向下的运动无关。这样，电子部件50就不会被安装在印刷电路板19上。
安装在印刷电路板19上的电子部件50的取向的改变是通过接通旋转驱动电机20来完成的，该电机通过小齿轮27和齿条23转动从动齿轮22以调节捡拾嘴18的诸角位置。
图12(a)，12(b)和13示出第一安装头10在捡拾起电子部件50时的一系列操作步骤。第二安装头11的操作是一样的，由而这里略去对其的详细描述。
如图12(a)所示，第一安装头10首先移到第一馈给器2的一给定部位以捡拾起电子部件50，然后10个捡拾嘴18的开关90全部断开，以释放电磁体33吸持的棘爪32，使得棘爪32得以向下运动。这就导致捡拾嘴18借助弹簧26的弹簧力向下移动，如图12(b)所示，使得每一捡拾嘴18对应于位于盒4的捡拾站中的10个电子部件50中的一个，并将它捡拾出来。
然后，如图13所示，棘爪向上移动，与此同时，诸捡拾嘴18均被提起并停止于上死点。然后，第一安装头10走到第一线传感器12处，以便检查是否所有10个电子部件50都被捡拾嘴18固定住并是否处于一正确的方位。若10个电子部件均被捡拾嘴18夹持住，则第一安装头10将如前所讨论的那样移向印刷电路板19。
在第一安装头10从第一部件馈给器2中捡拾电子部件50期间，第二安装头11则从事于将已从第二馈给器3捡拾起来的电子部件50安装到印刷电路板19上。相反，在第二安装头11从第二部件馈给器3中捡拾电子部件50期间，第一安装头10则从事于将已从第一馈给器2捡拾起来的电子部件50安装到印刷电路板19上，如此就实现了快速安装的操作。
以下将论述电子部件安装装置的第二实施例，该实施例被设计成将捡拾嘴18分为许多组，以便在一次安装操作过程中将不同类型的电子部件安装到一块印刷电路板上。
图14(a)至图16示出将不同类型的电子部件50a和50b捡拾起来的第一安装头10的一系列操作步骤。例如，部件的不同之处在于厚度的不同。第二安装头11是一样的，因而不再赘述。
如图14(a)所示，第一安装头10首先移至第一部件馈给器2的一给定部位，使得每一捡拾嘴18与电子部件50a和50b中对应的一个对齐。需要捡拾电子部件50a的第一组捡拾嘴18(在本实施例中该组有5个捡拾嘴)的开关90被断开，致使第一组捡拾嘴18根据棘爪32的向下运动而向下移动一第一距离，以从盒4中捡拾起电子部件50a。
然后，如图15(a)所示，棘爪32向上移动，提起固定有电子部件50a的第一组捡拾嘴18。当达到上死点时，捡拾嘴18即停止移动。
然后，第一组捡拾嘴18的开关90被接通，而第二组捡拾嘴18(在本实施例中该组包括余下的5个捡拾嘴18)的开关90则被断开，致使第二组捡拾嘴18如图15(b)所示的那样向下移动一短于第一距离的第二距离，以将厚度大于电子部件50a的电子部件50b捡拾起来，此后，如图16所示，它们提起并停止于上死点。
在上述各步操作完成后，第一安装头10移动到线传感器12处，以检查是否所有捡拾嘴18都夹持有电子部件50a和50b。以后的各步操作与第一实施例所述的一样，不再赘述。
如上述讨论所能清楚地看到的，电子部件安装装置的第二实施例在需要独立地控制捡拾嘴18的行程时是有用的，在此情况下，需要捡拾并安装至印刷电路板19上的电子部件可有各种类型，例如具有不同的厚度。
以下论述电子部件安装装置的第三实施例，该实施例被设计成可用选定的几个捡拾嘴18从需要的几个盒中捡拾电子部件50。
图17(a)至图19(b)示出了第一安装头10的一系列捡拾操作，第二安装头11的操作是完全一样，故不再赘述。
如图17(a)所示，首先将第一安装头10向第一馈给器2的一给定部位移动，使每一捡拾嘴18与对应的一电子部件50对齐。所选定的需要捡拾电子部件50的捡拾嘴18(本实施例中选定了两个捡拾嘴18)的开关90被断开，致使所选捡拾嘴18根据棘爪32的向下运动借助于弹簧26的弹簧力而向下运动，如图17(b)所示，以便所选的那些电子部件50从盒中被提升起来。
然后，棘爪32如图18(a)所示的那样向上运动，提升夹持有电子部件50的捡拾嘴18。一旦捡拾嘴18达到上死点，它的运动就停止了。
随后，第一安装头10如图18(b)所示的那样移位到左边，而所选择的不同于在第一次捡拾操作中已捡拾起电子部件的捡拾嘴的第二批捡拾嘴18分别被置于随后需捡拾的电子部件50之上。夹持有电子部件50的第一批所选择的捡拾嘴18的开关被接通，同时第二批所选择的捡拾嘴18的开关被断开以使第二批所选的捡拾嘴如图19(a)所示向下运动，并捡拾起所需要的一些电子部件50，之后，第二批所选捡拾嘴被升高并停止于上死点处，如图19(b)所示。
在完成了上述顺序操作以后，第一安装头10移至线传感器12处，以检查所选择的一些捡拾嘴18是否都正确地夹持有电子部件50。以后的操作与第一实施例中所论述的一致，故不再赘述。
以下结合图20(a)和图20(b)论述电子部件安装装置的第四实施例。
图20(a)示出具有两个相同线路图形的印刷电路板19第一和第二印刷线路95和96。安装于第一和第二印刷线路95和96上的同类型的电子部件50之间的间距A被设定为两两相邻排列的捡拾嘴18的节距的整倍数。
图20(b)示出另一修改形式的印刷电路板19，它是4×4矩阵形式，含有16个相同的印刷线路。安装于相邻线路上的同类电子部件50之间的间距B被设定为彼此相邻排列的捡拾嘴18的节距的整倍数。
如下述所讨论的，第四实施例使用上述两种类型的印刷电路板19。
图21示出第一安装头10位于由导轨97定位的印刷电路板19之上。第二安装头11的操作与第一安装头10的操作相同，故不再赘述。
当同类电子部件51分别被安装于如图20(a)所示的印刷电路板19的第一和第二印刷线路95和96上时，以间距A相互隔开的捡拾嘴18a和18b(如图21所示)捡拾起电子部件51并将它们如图22所示同步地安装到第一和第二印刷线路95和96上。
当同类电子部件51被安装于如图20(b)所示的印刷电路板19上时，以间距B相互隔开的捡拾嘴18捡拾起电子部件51并将它们同步地安装到印刷电路板19的相邻的两个印刷线路上。
这样，第四实施例相对于传统装置减少了移动第一和第二安装头10和11的操作次数，从而实现了高速安装操作，而在传统系统中是逐个将同类电子部件运送到印刷电路板上的。
下面结合图23和24论述提供如图2所示的配置有线传感器12和13的好处。
如果如图24所示将线传感器12放置在工作平台6和第一部件馈给器2之间，需要在工作平台6和第一线传感器12之间增加一间距D以便在第一安装头10从盒4中捡拾起电子部件50和由第一线传感器12检测电子部件50之后当第一安装头10处于静止和直到第二安装头完成安装操作为止，避免第一安装头和第二安装头的相互影响。但是，若如图23所示的将线传感器12布置在第一部件馈给器2中央部分的间隙内，也就是说布置在第一部件馈给器2的两组盒之间，则可允许工作平台6与第一部件馈给器2之间的间距缩短为如图所示的C，从而导致整个装置的结构尺寸变小。
并且，一旦由第一线传感器12探测到第一安装头10捡拾电子部件50有误，上述这种第一线传感器12的布置减少了重新进行操作时装置要求第一安装头10移动的距离，从而减少了重新操作时间。
以下结合图25(a)和25(b)论述电子部件安装装置的第五实施例，该实施例不同于第一实施例，它在于每一捡拾嘴18提供了一捡拾嘴下落机构100，而不是提供电磁块33和圆筒34。其余的构造都类似第一实施例，故不赘述。
捡拾嘴下落机构100包括一L形锁定杆99，一弹簧110和一气动活塞120。锁定杆99被枢转支承并通过弹簧110按顺时针方向被推动，如图中所见。当活塞120如图25(a)所示向外突出到抵住弹簧110的弹簧力时，锁定杆99即在其一端与凸缘98相啮合，将捡拾嘴固定于一给定的水平位置。当如图25(b)所示的活塞120退缩时，它将导致锁定杆99借助于弹簧110的弹簧力作顺时针转动，从而释放其与凸缘98的啮合。这样捡拾嘴18依据棘爪32的向下运动而借助于弹簧26的弹簧力向下运动。
图26和27示出电子部件安装装置的第六实施例，该实施例被设计成可校正电子部件50的偏移，这些偏移是当捡拾嘴18捡拾起电子部件并欲将其置放于印刷电路板19时引起的，对相同部件采用了与前述实施例相同的编号，不再赘述。
如图26所清楚地示出的，本实施例的电子部件安装装置不是象前述实施例那样有定位座23和平板94，并且定位销27是固定的，而是被设计成通过电机20，齿条23和装在轴17上的驱动齿轮22使捡拾嘴18以角度方向转动，从而校正电子部件50的角度偏移。齿条23可用一皮带代替。
如图27所示，电子部件安装装置还包括有部件位置监视器121和122，代之以布置在第一和第二部件馈给器2和3的中心间隙内的线传感器12和13。每一部件位置监视器121和122可包括一CCD图像传感器以便在每一第一和第二部件馈给器2和3沿X方向移动时监视每一电子部件50的位置并向控制器38提供一指示信号。控制器38确定每一电子部件50在X，Y和θ方向的偏移，若这种偏移超出许可范围，则向工作平台6的电机14、导轨组件8以及第一和第二安装头11和12的电机20分别提供偏移校正信号。
在偏移校正操作中，Y方向的偏移是藉电机14移动工作平台而校正的。X方向的偏移是通过沿导轨组件8移动第一和第二安装头10和11而校正的。角度方向θ的偏移是藉电机20使捡拾嘴18在纵向中心线周围转动而校正的。
在安装操作中，如果所有夹持在捡拾嘴18上的电子部件50都有位置偏移，使它们经受偏移校正操作，然后顺序地将它们安装到印刷电路板19上。如果仅有部分被夹持于捡拾嘴18上的电子部件50有位置偏移，使它们经受偏移移校正操作然后顺序地将他们安装到印刷电路板上，此后，余下的电子部件50被同步或顺序地安装。
这里以较佳实施例的形式揭示了本发明，然而应该理解，只要不偏离本发明的原理还可给出各种形式的实例。因此，本发明应理解为在不背离由所附权利要求所阐明本发明原理的前提下包括所有可能的实施例和对已示出实施例加以修改。例如，包括电机14和球形丝杆5在内的用于工作平台6的滑动机构可代之以包括一线性伺服电机、一齿条和小齿轮及一导线的滑动机构。每一第一和第二安装头10和11的嘴转动机构包括转动驱动电机20，小齿轮21和齿条23，但也可代之以一滑轮和一皮带。另外，每一第一和第二安装头10和11的垂直方向运动可用一气缸致动器、一线性伺服电机和一球形丝杆来实现，以代替滑动驱动电机20、滑座31和曲轴29。
权利要求
1.一电子部件安装装置，包括一第一部件馈给器，该馈给器包括多个盒，每一盒内存储有电子部件并有一捡拾站；一第二部件馈给器，该馈给器包括多个盒，每一盒内存储有电子部件并有一捡拾站，所述第二部件馈给器沿第一方向布置在离开所述第一部件馈给器的预选择间距处；一固定印刷电路板的工作平台，使电子部件得以安装在印刷电路板上，所述工作平台被置于所述第一和第二部件馈给器的预选定间距之内并被设计成可沿垂直于第一方向的第二方向移动；一第一安装头，该安装头包括多个可沿垂直方向移动以从捡拾站捡拾起电子部件的捡拾嘴，所述第一安装头被设置成可沿所述第一方向移动；一第二安装头，该安装头包括多个可沿垂直方向移动以从捡拾站捡拾起电子部件的捡拾嘴，所述第二安装头被设置成可沿所述第一方向移动；以及一控制器，该控制器用来控制所述工作平台及所述第一和第二安装头的移动，使得所述第一和第二安装头从捡拾站捡拾起电子部件，然后将电子部件安装于由所述工作平台固定的印刷电路板的给定位置上。
2.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，每一所述第一和第二部件馈给器的盒沿第一方向的第二节距上彼此相邻地布置，而每一第一和第二安装头的捡拾嘴在与所述第一节距相等的第二节距上彼此相邻地布置。
3.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述控制器以第一和第二操作模式控制所述第一和第二安装头的运动，第一操作模式是指所述第一安装头通过捡拾嘴从所述第一部件馈给器的捡拾站捡拾起电子部件，而此时第二安装头则将已由捡拾嘴捡拾起的电子部件安装到固定于工作平台的印刷电路板上，第二操作模式是指所述第二安装头通过捡拾嘴从所述第二部件馈给器的捡拾站捡拾起电子部件，而此时第一安装头则将已由捡拾嘴捡拾起的电子部件安装到固定于工作平台的印刷电路板上。
4.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述控制器控制每一所述第一和第二安装头的捡拾嘴的垂直运动，使每一所述第一和第二安装头的捡拾嘴同步地捡拾起电子部件。
5.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述控制器控制所述第一和第二安装头，使每一所述第一和第二安装头的含有第一数量捡拾嘴的第一组和含有第二数量捡拾嘴的第二组以不同的定时运动捡拾电子部件。
6.如权利要求5所述的电子部件安装装置，其特征在于，每一第一和第二安装头第一组中的每一捡拾嘴在一第一捡拾操作中从所选的一个盒捡拾站中捡拾起一个电子部件，而每一第一和第二安装头的第二组中的每一捡拾嘴在继第一捡拾操作之后的第二捡拾操作中从所选的一个盒捡拾站捡拾起一个电子部件。
7.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述控制器控制每一所述第一和第二安装头的捡拾嘴的垂直运动，使得每一所述第一和第二安装头的诸捡拾嘴中至少有一个移动，以从所选的一个盒捡拾站捡拾起一个电子部件。
8.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述控制器控制每一所述第一和第二安装头在第一方向上的运动和每一第一和第二安装头的诸捡拾嘴在垂直方向的运动，使得每一所述第一和第二安装头的每一给定数目的捡拾嘴从选定的一个盒捡拾站中捡拾起一个电子部件。
9.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述第一和第二安装头包括一捡拾嘴移动机构，它具有一用于同步向上提升捡拾嘴的提升件和用于互相独立地下降捡拾嘴的下降装置。
10.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，它还包括分别布置于所述第一和第二部件馈给器内，用于监视由捡拾嘴捡拾起的电子部件的存在和取向，并提供指示信号的一第一传感器和一第二传感器。
11.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，它还包括用于使捡拾站围绕其中心转动的转动装置。
12.如权利要求11所述的电子部件安装装置，其特征在于，每一捡拾嘴具有沿垂直方向延伸的一长度，而所述转动装置使每一捡拾嘴围绕其在长度方向上延伸的中心线转动。
13.如权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，它还包括一位置监视器和一位置偏移校正机构，所述位置监视器监视每一由捡拾嘴夹持的电子部件的位置，以确定其从一给定正确位置的偏移量，所述位置偏移校正机构调整在工作平台和一具有位置偏移的电子部件之间的一相对位置，以补偿位置偏移。
14.如权利要求13所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述位置偏校正机构包括一设计成可使每一捡拾嘴围绕其中心转动的旋转装置。
15.如权利要求14所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述位置偏移校正机构还包括一设计成使工作平台在第二方向上移动的移动机构。
16.如权利要求15所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述位置偏移校正机构还包括一设计成在第一方向上移动第一和第二安装头的一第二移动机构。
全文摘要
本发明提供了一小型高速的自动电子部件安装装置。每一第一和第二部件馈给器包括多个存储有电子部件并有捡拾站的盒。第二部件馈给器被设置得与第一部件馈给器在一第一方向上相隔一预定的间隔。每一第一和第二安装头可沿第一方向移动并包括多个可沿垂直方向移动的以从盒的捡拾站中捡拾电子部件的捡拾嘴。印刷电路板固定工作平台被设置在第一和第二部件馈给器之间的预定的间距之内。控制器控制工作平台及第一和第二安装头的移动。
文档编号H05K13/04GK1159139SQ9612313
公开日1997年9月10日 申请日期1996年12月16日 优先权日1995年12月15日
发明者根岸重节, 西口长嗣, 安田干夫, 宗贯孝, 森冈学, 角孝义, 藤高明, 古田升 申请人:松下电器产业株式会社