装配装置以及装配方法_4

文档序号:9436938阅读:来源:国知局
像信息来获取。另外,照相机与中央控制装置190电连接,并将拍摄所得到的图像信息发送至中央控制装置190。并且,该中央控制装置190基于由照相机获取的姿势的图像信息,对粘合元件10的安装构件20的内部底面的高度进行检测,对照该检测结果来对元件10的姿势(位置、高度)和/或安装构件20的姿势(位置、高度)进行修正。
[0133]中央控制装置190是具有CPU、ROM以及RAM等的控制装置,该中央控制装置190直接对元件供给装置110、外部施压装置150、旋转工作台驱动单元160、姿势信息获取单元180、以及安装构件供给装置170等进行控制。该中央控制装置190也作为解析单元发挥功能,该解析单元用于将姿势信息获取单元(照相机)180的拍摄结果进行比较,从而导出安装构件20以及元件10的相对位置偏移量G。
[0134]安装构件供给装置170具有:排列托盘121,在该排列托盘121的上表面形成有矩阵状配置的多个凹部;排列托盘移动单元117,由X-Y工作台构成。在排列托盘121的凹部载置有装配前的安装构件20。排列托盘移动单元117省略图示,但构成为将由马达驱动的直动装置互成直角地进行组合。本实施方式的排列托盘移动单元117能够在图4的上下方向以及左右方向上移动排列托盘101。
[0135]排列托盘移动单元117以与处于装载区域105的元件保持单元140的吸嘴42的正下方对应的方式,在元件10被搬运来之前,将多个安装构件20 —个一个地按顺序供给至装载区域105。该排列托盘移动单元117基于由中央控制装置190导出的相对位置偏移量G,作为用于调整安装构件20的位置的位置调整单元发挥功能。在装载区域105中,将元件保持单元140吸附保持的元件10容置于安装构件20并进行粘合。通过反复进行该动作,对于载置于排列托盘121的凹部的全部的安装构件20安装元件10。在全部的安装构件20的组装完成后,排列托盘121被运至下一个工序。
[0136]参照图7?图9进一步对姿势信息获取单元180进行说明。图7是表示姿势信息获取单元180的结构的图,图8是用于说明装配装置101的图像信号等的流动的概略图。图9A是表示拍摄搬运至装载区域105的元件10的图像的概略图。图9B是表示拍摄在装载区域105待机的安装构件20的图像的概略图。此外,在图8中对附图进行简化,安装构件20显示为长方体形状,但事实上,安装构件20的上方为开口的箱状体的封装体。
[0137]如图7所示,在本实施方式中,姿势信息获取单元180由2台照相机180(安装构件用的照相机181、元件用的照相机182)和导光单元183构成,并且该姿势信息获取单元180配置在姿势信息获取区域106 (装载区域105的一部分)。安装构件用的照相机181、元件用的照相机182分别为CMOS照相机或CXD照相机等。
[0138]照相机181在元件10被搬运来之前,从正上方经由导光单元183对供给至装载区域105的安装构件20进行拍摄。S卩,照相机181对供给至装载区域105的安装构件20进行拍摄,并且将关于该安装构件20的水平方向的位置信息作为图像信息来获取。另外,照相机181与中央控制装置190电连接,并将拍摄而得到的图像信息发送至中央控制装置190。
[0139]在姿势信息获取区域106中,由喷嘴旋转单元调整姿势后,照相机182从正下方经由导光单元183对搬运至装载区域105的元件10进行拍摄。S卩,照相机182对搬运至装载区域105的元件10进行拍摄,并且将关于该元件10的水平方向的位置信息作为图像信息来获取。另外,照相机182与中央控制装置190电连接,并且将拍摄而得到的图像信息发送至中央控制装置190。中央控制装置190基于照相机181、182的拍摄结果来导出安装构件20以及元件10的相对位置偏移量G。具体而言,如图9A所示,假定由照相机182获得元件10位于例如左上的区域的拍摄结果,并且,如图9B所示,由照相机181获得安装构件20位于例如右下的区域的拍摄结果。在该情况下,由连接从右下的区域至左上的区域的箭头G表示的量作为相对位置偏移量并导出。中央控制装置190基于相对位置偏移量G,使排列托盘移动单元(位置调整单元)117进行动作,并且以安装构件20的水平面内的位置和元件10的水平面内的位置相同的方式,对该安装构件20的水平方向的位置进行调整。
[0140]此外,在此示出了只导出X-Y平面方向的位置偏移量G的情况,但也能够导出旋转的偏差量。在该情况下,在导出X-Y平面方向的位置偏移量G之前,首先由上下的照相机181,182进行拍摄,由中央控制装置190对旋转的偏差量进行解析,并使吸嘴142转动来对元件10的角度进行调整,以使旋转的偏差量接近于零。然后,再次对元件10的保持姿势进行拍摄并导出X-Y平面方向的位置偏移量G,并对安装构件20的水平方向的位置进行调整,以使该位置偏移量G接近于零。在元件10处于偏心状态由吸嘴142保持时,在进行旋转方向的定位时,使元件10向X-Y平面方向移位。
[0141]导光单元183具有从下侧采光部183a向照相机181导光的安装构件侧光路(省略图示),进而使该照相机181对安装构件20进行拍摄,并且,该导光单元183具有从上侧采光部183b向照相机182导光的元件侧光路(省略图示),进而使该照相机182对元件10进行拍摄。该导光单元183是内置有反射镜、透镜、棱镜等的多个光学零件(光路)的箱式单元,具有10平方mm左右的大小。导光单元183由进退单元(省略图示)驱动,下侧采光部183a以及上侧采光部183b根据需要使该导光单元183进入或退出装载区域105。进退单元在照相机181对安装构件20进行拍摄前,使下侧采光部183a进入在装载区域105待机的安装构件20的正上方(参照图8)。另外,进退单元在照相机182对元件10进行拍摄前,使上侧采光部183b进入在装载区域105待机的安装构件20和元件10之间(参照图8)。此外,到达装载区域105的顺序为,在使安装构件20在装载区域105待机后或该待机动作的同时,由进退单元使导光单元183进入装载区域105,然后,将元件10搬运至装载区域 105。
[0142]由此,在照相机181对安装构件20进行拍摄时,导光单元183的下侧采光部183a配置于在装载区域105待机的安装构件20的正上方,进而能够从正上方对安装构件20进行拍摄。另外,在照相机182对元件10进行拍摄时,导光单元183的上侧采光部183b配置于在装载区域105待机的安装构件20和搬运至装载区域105的元件10之间,进而能够从正下方对元件10进行拍摄。此外,优选导光单元183配置在元件10和安装构件20之间的部分的厚度t小,进而装配时的冲程变小。因此,导光单元183的该部分的厚度t优选为1mm以下,更优选为8mm以下。由于内置光学零件,所以将该厚度t变薄是有限度的,但在当前时间点能够将厚度变薄至8mm。
[0143]此外,图7A、图7B所示的位置信息获取单元180由2台照相机181、182横向配置,但根据装配装置101的状态,如图7C所示,也可以将2台照相机181、182配置在同一纵向上。
[0144]〈装配装置的动作〉
[0145]接着,对第二实施方式的装配装置101的动作进行说明。图1OA?图1OF是表示装配装置101的动作的俯视图。此外,为了易于说明,对4个元件保持单元140赋予元件保持单元140A?140D的附图标记,因此,主要对元件保持单元140A动作进行说明。此外,由于其它的元件保持单元140B?140D和元件保持单元140A是相同的动作,所以省略说明。
[0146]首先,如图1OA所示,元件供给装置110以调整了方向和姿势的状态对多个元件10进行配置。
[0147]在由元件供给装置110将多个元件10配置在元件供给区域103后(或大致同时),使旋转工作台130向逆时针方向旋转大致90°,并且使元件保持单元140A的吸嘴142移动至与配置在元件供给区域103的元件10相对的位置(参照图10B)。
[0148]旋转工作台130在图1OB的状态下静止规定时间。在旋转工作台130静止期间,通过外部施压装置150按压元件保持单元140A,使得吸嘴142接近配置在元件供给区域103的元件10。并且,吸嘴142吸附保持元件10。然后,通过解除利用外部施压装置150的按压(或放松按压力),使吸嘴142上升。
[0149]接着,如图1OC所示,旋转工作台130再次向逆时针方向旋转。在旋转工作台130旋转的途中,元件保持单元140A使吸嘴142围绕水平轴旋转,进而使吸嘴142的前端以及在该前端保持的元件10的上下进行翻转。并且,在吸嘴142的上下翻转完成后,由照相机118对元件10的状态(姿势)进行图像识别。
[0150]另外,在此期间,由照相机181对在装载区域105(姿势信息获取区域106)待机的安装构件20的状态进行图像识别。此外,利用照相机181的图像识别可以在元件10到达装载区域105前完成,但并不限定为该时机。另外,向导光单元183的装载区域105的进入在利用照相机181的图像识别前完成。
[0151]如图1OD所示,旋转工作台130进一步向逆时针方向旋转,在元件保持单元140A从图1OB的位置旋转大致90°时,元件保持单元140A保持的元件10被搬运至涂敷区域106。在该位置,元件保持单元140A也以使吸嘴142的前端(元件10)位于垂直方向的上方的方式翻转并进行保持。由吸嘴142保持的元件10从安装时的上表面向上方的状态(图10B)上下翻转至安装时的下表面向上方的状态并由吸嘴142保持。S卩,元件10从下方(安装时的上表面侧)被保持。并且,在该状态下,再次静止规定时间。
[0152]在旋转工作台30停止期间,元件保持单元140A的喷嘴旋转单元(省略图示)基于由照相机118拍摄的图像信息,使元件保持单元140A的吸嘴142只在合适的角度向Θ方向自传,并且对由吸嘴142保持的元件10的姿势进行调整。
[0153]在旋转工作台130静止期间,涂敷单元116使供给喷嘴156从元件10的上方下降,并向元件10的规定的区域(电极11、12 (参照图3)上)涂敷(供给)导电性粘合材料。
[0154]此外,在涂敷导电性粘合材料N后,由涂敷量检测单元(未图示)进行导电性粘合材料N的涂敷量的检测。在涂敷量异常的情况下,不将元件10安装于安装构件20,例如进一步向逆时针方向旋转大致180°,将处于该异常情况的元件10放入废弃托盘135中排出(参照图10F) ο
[0155]另外,在旋转工作台30旋转期间,和上述相同,元件供给装置110将下一个元件10配置在元件供给区域103的合适的部位(元件保持单元140B的吸嘴42的正下方)。并且,在旋转工作台130静止期间,和上述相同,处于与元件供给区域103相对的位置上的元件保持单元140B的吸嘴142吸附保持配置在元件供给区域103的元件10。
[0156]在涂敷导电性粘合材料N后,旋转工作台130在向逆时针方向旋转大致90°后,再次静止规定的时间(参照图10E)。由此,由元件保持单元140A保持的元件10到达装载区域105。另外,在旋转工作台130旋转期间,元件保持单元140A使吸嘴142围绕水平轴旋转(上下翻转)大致180°。由此,元件10再次上下翻转,S卩,该元件10以安装时的上表面成为上方的方式由吸嘴142保持。
[0157]在旋转工作台130静止期间,由照相机182对搬运至姿势信息获取区域106的元件10的状态进行图像识别。导光单元183在由照相机182进行拍摄后快速地退避。在中央控制装置190中,将由照相机182进行图像识别的结果与由照相机181进行图像识别的结果进行比较,进而导出安装构件20以及元件10的相对位置偏移量G。安装构件供给装置170的排列托盘移动单元117基于相对位置偏移量G,使安装构件20向X-Y方向移动而进行位置校正。然后,外部施压装置50对元件保持单元140A进行按压。由此,元件保持单元140A的吸嘴142下降,并将元件10容置于在装载区域105待机的安装构件20内并且粘合,从而对电子部件(水晶振子)进行装配。
[0158]此外,在上述的将元件10安装在安装构件20内后,优选由未图示的装配检查装置对元件10和安装构件20的装配状态进行拍摄来判断装配状态的好坏。S卩,基于由装配检查装置拍摄的元件10和安装构件20的图像信息,在由位置偏移等将装配状态判断为不好的情况下,在装载区域105待机的元件保持单元140A通过吸嘴142对判断为不好的元件10和安装构件20进行吸附。并且,旋转工作台130进一步向逆时针方向旋转大致90°,从而将判断为不好的元件10和安装构件20放入废弃托盘135排出(参照图10F)。
[0159]此外,基于由姿势信息获取单元180或照相机182拍摄的图像信息,判断为不能控制姿势或位置的元件10在装载区域105不进行安装,在该阶段,将元件10放入废弃托盘135侧排出(参照图10F)。
[0160]这
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