部件安装装置以及部件安装方法与流程

本发明涉及通过吸附管嘴拾取部件并向基板安装的部件安装装置以及部件安装方法。

背景技术：

以往，作为向部件安装装置供给部件的部件供给装置，对在凹部(部件保持孔)中收纳有部件的载带进行带进给而供给的带馈送器被广泛使用。为了使链轮的销与形成于载带的带进给用的进给孔卡合、以及在将剥离了盖带后的载带输送至部件取出位置的期间使部件不从凹部脱落，带馈送器具备从上方覆盖载带的带按压盖(例如，专利文献1)。

在带按压盖上，在由安装头所具备的吸附管嘴吸附部件的位置设置有使部件露出的开口。一般而言，带馈送器以及该带馈送器所具备的带按压盖的形状形成为能够针对多种部件尺寸而共用，用于吸附部件的开口的大小、形状按照共用的部件中的最大的部件而设定。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2009-170833号公报

技术实现要素：

本发明的部件安装装置具备：带馈送器、安装头、识别相机、以及带进给位置修正部，其中，所述带馈送器具备：链轮，其对将部件保持于凹部的载带进行带进给；带按压盖，其相对于所述链轮按压所述载带；开口，其形成于所述带按压盖且用于吸附所述部件；以及识别标识，其形成于所述带按压盖，且成为用于识别所述部件的吸附位置的基准，所述安装头将从所述带馈送器供给的所述部件向安装对象物安装，所述识别相机对所述识别标识、和通过所述开口而位于所述吸附位置的所述部件或所述凹部进行识别，所述带进给位置修正部根据所述识别相机的识别结果进行如下的带进给位置修正：以使与位于所述吸附位置的所述部件在带进给方向的上游侧相邻的所述部件不从所述开口露出规定以上的方式，使成为吸附对象的所述部件位于所述吸附位置。

在本发明的部件安装方法中，识别形成于带按压盖的识别标识、和通过形成于所述带按压盖的开口而位于吸附位置的部件或凹部，所述带按压盖相对于带馈送器所具备的链轮而按压将所述部件保持于所述凹部的载带，根据识别结果进行如下的带进给位置修正：以使与位于所述吸附位置的所述部件在带进给方向的上游侧相邻的所述部件不从所述开口露出规定以上的方式，使成为吸附对象的所述部件位于所述吸附位置。

根据本发明，能够防止位于吸附位置的部件的下一个部件从开口露出而脱落。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的部件安装装置的俯视图。

图2是本发明的一个实施方式的部件安装装置的局部剖视图。

图3是示出本发明的一个实施方式的带馈送器的图，(a)是带馈送器的结构说明图，(b)是载带的构造说明图，(c)是带馈送器的部件的吸附位置附近的放大图。

图4是本发明的一个实施方式的带馈送器的带按压盖的构造说明图，(a)是俯视图，(b)是侧视图。

图5是示出本发明的一个实施方式的控制系统的结构的框图，(a)是示出部件安装装置的控制系统的结构的框图，(b)是示出带馈送器的控制系统的结构的框图。

图6是示出本发明的一个实施方式的带馈送器的带进给位置修正方法的流程图。

图7是对本发明的一个实施方式的带馈送器的带进给位置修正进行说明的图，(a)是示出一个例子的图，(b)是示出其他例子的图，(c)是示出另一其他例子的图。

附图标记说明

3基板(安装对象物)

5带馈送器

8b吸附管嘴

11基板识别相机(识别相机)

13载带

13b凹部

24链轮

26带按压盖

28开口部(开口)

m识别标识

p部件

具体实施方式

在对本发明的实施方式进行说明之前，对以往的问题点进行简单地说明。

形成于带按压盖的开口按照共用的最大的部件而设定，因此在带馈送器供给共用的部件中的较小的部件的情况下，除位于吸附位置的部件以外，有时接下来要进行吸附的部件的一部分也从开口露出。在这种情况下，带按压盖的按压未有效地作用于接下来要进行吸附的部件，存在因位于吸附位置的部件的吸附时的振动等而使接下来要进行吸附的部件从凹部飞出的可能性。

本发明提供能够防止位于吸附位置的部件的下一个部件从开口露出而脱落的部件安装装置以及部件安装方法。

以下，利用附图来详细说明本发明的一个实施方式。以下所述的结构、形状等是用于进行说明的例示，可以根据部件安装装置、带馈送器的规格而适当变更。以下，在所有附图中对所对应的要素标注同一附图标记，省略重复的说明。在图1以及后述的一部分中，作为在水平面内相互正交的两轴方向，示出基板搬运方向的x方向(图1中的左右方向)和与基板搬运方向正交的y方向(图1中的上下方向)。在图2以及后述的一部分中，示出z方向作为与水平面正交的高度方向。z方向是将部件安装系统设置在水平面上的情况下的上下方向或正交方向。

首先，参照图1、图2对部件安装装置1的结构进行说明。图2局部示出图1的a-a剖面。部件安装装置1具有将部件向基板安装的功能。在图1中，在基座1a的中央沿x方向配设有基板搬送机构2。基板搬运机构2搬运从上流侧搬入的基板3，并且将其定位并保持于用于执行部件安装作业的位置。在基板搬运机构2的两侧方配置有部件供给部4。在各个部件供给部4上并列配置有多个带式馈送器5。带馈送器5通过沿带进给方向对收纳有部件的载带进行间距进给，从而将部件向以下说明的部件安装机构的安装头的吸附位置供给。

在基台1a的上表面的x方向的一侧的端部，沿y方向配设有具备直线驱动机构的y轴梁6。同样地具备直线驱动机构的两个x轴梁7沿y方向移动自如地结合于y轴梁6。x轴梁7沿x方向配设。安装头8沿x方向移动自如地分别装配于两个x轴梁7。如图2所示那样，安装头8具备能够吸附并保持部件而进行升降的多个吸附单元8a。在吸附单元8a各自的前端设置有吸附管嘴8b。

通过驱动y轴梁6、x轴梁7，安装头8沿x方向、y方向移动。由此，两个安装头8分别通过吸附管嘴8b从配置在对应的部件供给部4的带馈送器5的吸附位置吸附并取出部件，并向定位于基板搬运机构2的基板3的安装点安装。y轴梁6、x轴梁7以及安装头8构成通过使保持部件的安装头8移动而将部件向基板3安装的部件安装机构9。安装头8通过吸附管嘴8b吸附从带馈送器5供给的部件并向基板3等安装对象物安装。

在部件供给部4与基板搬运机构2之间配设有部件识别相机10。从部件供给部4取出部件的安装头8在部件识别相机10的上方移动时，部件识别相机10对由安装头8保持的状态的部件进行拍摄从而识别部件的保持姿态。基板识别相机11安装于供安装头8安装的板7a，且与安装头8一体地移动。

通过安装头8移动，从而基板识别相机11移动至由基板搬运机构2定位的基板3的上方，对设置于基板3的基板标识(未图示)进行拍摄来识别基板3的位置。另外，基板识别相机11移动至带馈送器5的部件的吸附位置的上方，识别吸附位置附近的载带的状态。在安装头8进行的向基板3的部件安装动作中，结合基于部件识别相机10的部件的识别结果和基于基板识别相机11的基板位置的识别结果来进行安装位置的修正。

在图2中，部件供给部4由能够相对于基台1a装卸的台车12构成，所述基台1a在馈送器基座12a上预先装配有多个带馈送器5。在台车12上保持有供给卷盘14，该供给卷盘14对保持有部件的载带13以卷绕状态进行收纳。从供给卷盘14拉出的载带13被装配于带馈送器5。带馈送器5将载带13间距进给至吸附管嘴8b的吸附位置。

接下来，参照图3、图4对带馈送器5的结构以及功能进行说明。带馈送器5具有如下功能：将收纳有部件并被盖带覆盖的载带13搬运至吸附位置，并在吸附位置附近剥离盖带而供给所收纳的部件。如图3的(a)所示，送带器5构成为具备主体部5a以及从主体部5a的下表面向下方凸出设置的装配部5b。通过在使主体部5a的下表面沿着馈送器基座12a的状态下将装配部5b装配于馈送器基座12a，从而将带馈送器5装配于馈送器基座12a。

另外，通过将带馈送器5装配于馈送器基座12a，从而内置于带馈送器5的馈送器控制部21与部件安装装置1的装置控制部22电连接。馈送器控制部21控制载带13的带进给动作。在主体部5a的内部设置有带搬运路5c，该带搬运路5c对从供给卷盘14拉出并向主体部5a内插入的载带13进行引导。带搬运路5c设置为从主体部5a的在带进给方向的上游侧(以下，简称为“上游侧”，将相反方向称为“下游侧”)的端部开口的供载带13插入的插入口5d连通至在比由安装头8吸附并取出部件的吸附位置靠下游侧的位置开口的排出口5e。

在图3的(b)、图3的(c)中，载带13具备构成带主体的基带13a、和盖带13d。在基带13a上形成有对部件p进行收纳保持的凹部13b、和用于对载带13进行间距进给的进给孔13c。进给孔13c以规定间距设置。凹部13b沿间距进给方向以间距lp设置。为了防止部件p从凹部13b脱落，盖带13d以覆盖凹部13b的方式粘贴于基带13a的上表面。

在图3的(a)中，在主体部5a上设置有用于对载带13进行间距进给的带进给机构23。带进给机构23具备：以使轴线与带进给方向正交且水平的姿态配置在主体部5a的下游侧的端部的链轮24、以及对链轮24进行旋转驱动的驱动机构25。链轮24在外周形成有多个进给销24a(参照图4)。驱动机构25通过在使进给销24a与载带13的进给孔13c卡合的状态下驱动，从而沿着带搬运路5c对载带13进行间距进给。带进给机构23由馈送器控制部21控制。即，驱动机构25成为对链轮24进行旋转驱动的链轮驱动机构。

在图3的(a)、图3的(c)、图4中，在链轮24附近的主体部5a的上表面侧配设有带按压盖26。链轮24的进给销24a的一部分从带按压盖26露出。在带按压盖26上设置有用于剥离盖带13d的盖带剥离部27。另外，在带按压盖26的盖带剥离部27的下游侧，与吸附管嘴8b的吸附位置对应地设置有开口部28。

开口部28的形状设定为能够供吸附管嘴8b将可装配于带馈送器5的载带13所供给的最大尺寸的部件p吸附并取出的大小。在图4(a)中，在带按压盖26的上表面的开口部28附近，识别标识m形成在对开口部28进行拍摄的基板识别相机11的拍摄视野vf内，所述识别标识m成为用于识别部件p的被吸附管嘴8b吸附的吸附位置的基准。

这样，带馈送器5具备：对将部件p保持于凹部13b的载带13进行带进给的链轮24、相对于链轮24而按压载带13的带按压盖26、形成于带按压盖26且用于吸附部件p的开口(开口部28)、以及形成于带按压盖26且成为用于识别部件p的吸附位置的基准的识别标识m。

在图3的(a)中，载带13在被带按压盖26按压于带搬运路5c的状态下间距进给。在载带13于带按压盖26的下方行进的过程中，通过将盖带13d在盖带剥离部27折回而向上游侧拉出，从而在吸附位置的上游侧将盖带13d从基带13a剥离。由此，凹部13b内的部件p在开口部28向上方露出，形成为能够由吸附管嘴8b取出的状态。剥离后的盖带13d由盖带进给机构29向间距进给方向的相反侧引导，并向在主体部5a的上游侧设置的带回收部30内输送。

在图3的(a)中，在带馈送器5的上游侧的上表面配置有与馈送器控制部21连接的操作-显示面板31。在操作-显示面板31上设置有用于操作带进给机构23进行的带进给动作、带返回动作、盖带进给机构29进行的盖带进给动作的操作按钮等各种操作按钮。另外，在操作-显示面板31上设置有显示带馈送器5的动作状况的液晶显示、七段led等显示机构。

在带搬运路5c的吸附位置的上游侧配置有接合检测传感器s，该接合检测传感器s对为了进行部件p的补给而通过搭接带将后续的载带13与之前的载带13接合的接合位置进行检测。接合检测传感器s例如是对所搬运的载带13的进给孔13c进行检测的透过型光传感器，通过进给孔13c被搭接带遮挡而检测接合位置。

接下来，参照图5对部件安装装置1的控制系统的结构进行说明。图5的(a)示出部件安装装置1的整体结构，图5的(b)示出在部件安装装置1的部件供给部4装配的多个带馈送器5的结构。在图5的(a)中，部件安装装置1所具备的装置控制部22是具备cpu功能的运算处理装置。装置控制部22通过执行存储于装置存储部41的处理程序，从而对部件安装机构9、部件供给部4、部件识别相机10、基板识别相机11、以及显示部42的各部进行控制。另外，部件安装装置1具备作为信息处理部的识别处理部43、部件种类辨别部44、位置修正判断部45、以及修正量计算部46。

在通过装置控制部22进行控制处理时，参照存储于装置存储部41的安装数据41a、修正量数据41b等各种生产数据。安装数据41a是所安装的部件p的部件类型、基板的安装位置坐标等数据，按照生产对象的基板类型而存储。识别处理部43对基板识别相机11拍摄到的带馈送器5的开口部28附近的图像进行识别处理，检测识别标识m的位置、位于开口部28内的被吸附管嘴8b吸附的部件p或载带13的凹部13b的位置。

部件种类辨别部44以安装数据41a为基准来辨别从各带馈送器5供给的部件p的种类，从与部件安装装置1连接的管理计算机等所存储的数据库取得部件p的尺寸、对部件p进行保持的载带13的凹部13b的间距lp等信息。位置修正判断部45以识别处理部43检测到的识别标识m的位置、位于开口部28内的部件p或载带13的凹部13b的位置、部件种类辨别部44取得的部件p的尺寸、凹部13b的间距lp为基准，判断是否需要进行后述的带进给位置修正。

修正量计算部46以识别处理部43检测到的识别标识m的位置、位于开口部28内的部件p或载带13的凹部13b的位置、部件种类辨别部44取得的部件p的尺寸、凹部13b的间距lp为基准，计算用于对开口部28内的部件p的位置进行修正(带进给位置修正)的位置修正量51a。另外，修正量计算部46将计算出的位置修正量51a与带馈送器5建立关联并作为修正量数据41b而存储于装置存储部41，并且发送至需要进行带进给位置修正的带馈送器5。

显示部42显示在部件安装装置1执行部件安装作业时所需的基板识别相机11的拍摄图像等各种显示画面以及预先设定的关于规定项目的通知信息。

接下来，对带馈送器5的控制系统的结构进行说明。在图5的(b)中，带馈送器5所具备的馈送器控制部21控制驱动机构25、接合检测传感器s。馈送器控制部21根据来自部件安装装置1的控制信号、来自操作-显示面板31的操作输入来控制驱动机构25。另外，馈送器控制部21具备带进给位置修正部52作为内部处理功能。另外，馈送器控制部21借助通信部53而与部件安装装置1的装置控制部22连接。

馈送器控制部21参照存储于馈送器存储部51的位置修正量51a等各种数据进行控制。由部件安装装置1的修正量计算部46计算位置修正量51a，并发送至馈送器存储部51。位置修正量51a是进行带馈送器5的带进给位置修正时所需的修正值。馈送器控制部21在接合检测传感器s检测到搭接带的接合位置时，将该信息发送至装置控制部22。带进给位置修正部52根据位置修正量51a控制驱动机构25而对链轮24进行旋转驱动，从而修正带进给位置。由此，对吸附对象的部件p的停止位置进行修正。

接下来，参照图6以及图7对在部件安装装置1所具备的带馈送器5中进行带进给位置修正的部件安装方法(带进给位置修正方法)进行说明。除更换装配于部件供给部4的带馈送器5的时刻、更换供给至带馈送器5的载带13的时刻以外，在通过搭接切换从带馈送器5供给的载带13的时刻等执行带进给位置修正。以下，以在继续进行部件安装作业期间通过搭接将所供给的载带13切换为后续的载带13的时刻为例，对带进给位置修正方法进行说明。

在图6中，当带馈送器5的接合检测传感器s检测到接合位置时(st1中为是)，通过馈送器控制部21将该信息发送至装置控制部22。接下来，部件种类辨别部44辨别切换后的载带13所保持的部件p的种类，取得部件p的尺寸、载带13的凹部13b的间距lp。接下来，位置修正判断部45以取得的部件p的尺寸、凹部13b的间距lp为基准，判断是否比需要进行带进给位置修正的规定的尺寸小(st2)。在部件p比规定的尺寸小的情况下(st2中为是)，执行以下进行说明的带进给位置修正处理。

即，在部件安装装置1中，在检测到从带馈送器5供给的载带13切换为后续的载带13的情况下，执行带进给位置修正处理。由此，即便通过搭接而导致带进给的后续的载带13的部件p的位置与之前的载带13偏离，也无需作业者的操作便能够执行带进给位置修正。

另外，在部件安装装置1中，辨别从带馈送器5供给的部件p的种类，根据辨别的结果，在从带馈送器5供给的部件p的种类是比规定的尺寸小的部件的情况下，执行带进给位置修正处理。由此，无需作业者的判断，即能够对需要进行带进给位置修正的部件p执行带进给位置修正。需要说明的是，在未检测到接合位置的情况下(st1中为否)、或部件p为规定的尺寸以上的情况下(st2中为否)，继续进行通常的部件安装作业。

在带进给位置修正处理中，装置控制部22在后续的载带13所保持的前端的部件p间距进给至作为处理对象的带馈送器5的开口部28的时刻，由基板识别相机11对开口部28进行拍摄(st3)。接下来，识别处理部43对基板识别相机11拍摄到的图像进行识别处理，对识别标识m的中心的位置(st4)、位于开口部28内的部件p的中心的位置进行识别(st5)。需要说明的是，对于部件p的中心的位置的识别而言，在识别微小尺寸的部件p的情况下，也可以从保持部件p的凹部13b的图像识别。识别出的部件p的中心的位置为由吸附管嘴8b吸附的成为吸附对象的部件p的吸附位置c。

在图7中对由基板识别相机11拍摄到的开口部28附近的图像的例子进行说明。图7的(a)示出成为吸附对象的部件p(1)间距进给至开口部28的中央附近的例子，在拍摄视野vf中包含识别标识m、和位于开口部28内的部件p(1)、对部件p(1)进行保持的凹部13b。即，基板识别相机11为对识别标识m、和通过开口(开口部28)而位于吸附位置c的部件p(1)或凹部13b进行识别的识别相机。识别处理部43根据通过识别处理识别出的识别标识m和部件p(1)的位置，识别并计算从识别标识m观察到的部件p(1)的吸附位置c(间距进给方向的位置δl1、与间距进给方向正交的位置δv1)。

在图6中，接下来，位置修正判断部45根据识别出的部件p(1)的吸附位置c、部件p的尺寸、载带13的凹部13b的间距lp来判断是否需要进行带进给位置修正(st6)。

在图7的(b)中示出由吸附管嘴8b吸附的部件p(1)间距进给至比开口部28的中央靠下游侧的位置(δl2＞δl1)，并需要进行带进给位置修正的例子。开口部28考虑所供给的部件p的最大尺寸、凹部13b的最大的间距lp而形成。因此，在部件p的尺寸、凹部13b的间距lp小的情况下，除位于吸附位置c的部件p(1)以外，在上游侧相邻的作为下一个吸附对象的部件p(2)有时也在开口部28露出。若下一个部件p(2)从开口部28露出，则在吸附部件p(1)时，存在部件p(2)从保持部件p(2)的凹部13b飞出的情况，从而需要进行间距进给位置修正。

在图6中，若判断为需要进行带进给位置修正(st6中为是)，则修正量计算部46计算用于修正带进给位置的位置修正量51a(st7)。位置修正量51a以如下方式设定：能够通过带按压盖26压住下一个部件p(2)而防止其飞出，并且能够吸附作为吸附对象的部件p(1)。即位置修正量51a为根据基板识别相机11(识别相机)的识别结果进行的带进给位置修正量：以使与位于吸附位置c的部件p(1)在带进给方向的上游侧相邻的部件p(2)不从开口部28(开口)露出规定以上的方式，使成为吸附对象的部件p(1)位于吸附位置c。

这样，修正量计算部46在检测到从带馈送器5供给的载带13切换为后续的载带13的情况下，计算带进给位置修正量(位置修正量51a)。另外，修正量计算部46在从带馈送器5供给的部件p的种类为比规定的尺寸小的部件的情况下，计算带进给位置修正量(位置修正量51a)。修正后的带进给位置例如设定为如下位置：部件p(2)的一半以上位于带按压盖26之下，换言之，部件p(2)从开口部28露出的量比部件p(2)的尺寸的一半少。

计算出的位置修正量51a存储于需要进行带进给位置修正的带馈送器5的馈送器存储部51。接下来，带馈送器5的带进给位置修正部52根据存储于馈送器存储部51的位置修正量51a(带进给位置修正量)，控制驱动机构25对链轮24进行旋转驱动而以带进给位置得到修正(st8)的方式进行带进给。即，驱动机构25(链轮驱动机构)根据位置修正量51a(带进给位置修正量)来对链轮24进行旋转驱动而进行带进给。

在图7的(c)中示出带进给位置修正后的例子。在图7的(c)中，载带13与修正前的位置相比向上游侧带进给带进给量la，从而以下一个部件p(2)的从开口部28露出的露出量比部件p(2)的带进给方向宽度的一半少的方式进行带进给位置修正。这样，带进给位置修正部52根据基板识别相机11(识别相机)的识别结果进行如下的带进给位置修正：以使与位于吸附位置c的部件p(1)在带进给方向的上游侧相邻的部件p(2)不从开口部28(开口)露出规定以上的方式，使成为吸附对象的部件p(1)位于吸附位置c。

需要说明的是，带进给位置修正部5也可以不向上游侧反方向地带进给带进给量la而直接吸附部件p(1)，并在将下一个部件p(2)作为吸附对象向下游侧带进给时，以加入带进给量la而进行带进给位置修正的方式进行带进给。在该情况下，虽然还存在仅部件p(2)从凹部13b飞出的可能性，但能够相应地减少节拍损失。若在(st8)中进行带进给位置修正，则之后继续进行每次将载带13带进给间距lp的通常的部件安装作业。在(st6)中判断为不需要进行带进给位置修正的情况下(否)，也继续进行通常的部件安装作业。

这样，带进给位置修正部52在检测到从带馈送器5供给的载带13切换为后续的载带13的情况下，进行带进给位置修正。另外，带进给位置修正部52根据部件种类辨别部44对从带馈送器5供给的部件p的种类进行辨别的结果，在从带馈送器5供给的部件p的种类为比规定的尺寸小的部件的情况下，进行带进给位置修正。

如上述说明那样，本实施方式的部件安装方法识别形成于带按压盖26的识别标识m、和通过形成于带按压盖26的开口(开口部28)而位于吸附位置c的部件p或凹部13b，所述带按压盖26相对于带馈送器5所具备的链轮24而按压将部件p保持于凹部13b的载带13。然后，根据识别结果进行如下的带进给位置修正：以使与位于吸附位置c的部件p在带进给方向的上游侧相邻的部件p不从开口(开口部28)露出规定以上的方式，使成为吸附对象的部件p位于吸附位置c。

由此，能够防止位于吸附位置c的部件p的下一个部件p从开口部28露出而脱落。

工业实用性

本发明的部件安装装置以及部件安装方法具有能够防止位于吸附位置的部件的下一个部件从开口露出而脱落的效果，在将部件向基板安装的部件安装领域是有用的。