吸嘴及元件装配机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及在将由元件供给装置供给的元件的姿势(朝向)向横向进行90°方向转换的状态下将该元件向对象物装配的吸嘴及元件装配机的发明。
【背景技术】
[0002]以往的元件装配机将由元件供给装置(盘式供料器、带式供料器、杆式供料器等)供给的元件吸附于吸嘴并将该元件向电路基板等装配(参照专利文献I)。
[0003]专利文献I:日本特开2009-295946号公报
【发明内容】
[0004]以往的元件装配机将吸附于吸嘴的元件以维持原状的姿势(朝向)向电路基板装配，但是根据元件的种类而存在从制造、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呈90°不同的情况。在这样的情况下，作业者在将市场上销售的托盘上的元件向专用托盘转移并将元件的朝向改变90°的基础上，将该专用托盘设置于元件供给装置。因此，存在如下的缺点:在元件补给时，作业者必须进行将市场上销售的托盘上的元件向专用托盘转移这样的费工的作业，不仅元件补给作业麻烦，而且必须准备专用托盘，生产成本相应地增加。
[0005]此外，在专利文献I中记载有如下内容:为了能够使由杆式供料器供给的元件以在供料槽上维持倾斜姿势的状态吸附于吸嘴而将吸嘴的吸嘴部构成为能够倾动，根据供料槽上的元件的倾斜角度使吸嘴部倾动，并在该吸嘴部的下端吸附供料槽上的倾斜姿势的元件的上表面而将该元件取出后，使该吸嘴部的朝向恢复至笔直向下，从而将吸附于该吸嘴部的元件修改为向下的姿势并装配于电路基板。然而，在该结构中，未改变的是在装配时仍以吸附时的元件的下表面向下的状态将该元件向电路基板装配，无法应对所述课题。
[0006]为了解决上述课题，本发明为一种吸嘴，吸附被供给的元件并将该元件向对象物装配，并且该吸嘴保持于元件装配机的装配头，上述吸嘴的特征在于，将吸附元件的吸嘴部能够转动地设置在保持于上述装配头的吸嘴座部，通过该吸嘴部的转动而能够将上述吸嘴部的朝向在向下与横向之间进行90°方向转换，在元件吸附动作时，在使上述吸嘴部的朝向形成为向下的状态下从上方将元件吸附于该吸嘴部，在元件装配动作时，在通过上述吸嘴部的转动使该吸嘴部的朝向向横向进行90°方向转换而使吸附于该吸嘴部的元件的朝向(姿势)形成为横向的状态下将该元件向对象物装配。
[0007]若使用这样构成的吸嘴，则能够在使吸附时的元件的朝向(姿势)向横向进行90°方向转换的状态下将该元件向电路基板等对象物装配，因此即使在从制造、销售商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，在元件吸附后无需对吸嘴部的朝向进行方向转换，以维持向下的状态将元件向电路基板等对象物装配即可。
[0008]本发明可以通过卡合单元将吸嘴部分别卡合保持为向下的状态和横向的状态，但是也可以构成为具备至少一个磁铁，上述磁铁分别通过磁力将吸嘴部保持为向下的状态和横向的状态。通过磁铁来保持吸嘴部的向下和横向的状态的结构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、耐久性优异的优点。而且，在进行90°方向转换动作时，即使无法使吸嘴部进行90°转动，也能够通过吸嘴部的转动使磁铁靠近对象侧的磁性部件，因此能够通过磁铁的磁吸引力而使磁铁吸附于磁性部件，从而能够可靠地对吸嘴部进行90°转动。
[0009]另外，在通过磁铁来保持吸嘴部的向下的状态和横向的状态的情况下，也可以使磁铁作为将吸嘴部的转动范围限制在90°的止动件发挥功能。如此一来，能够可靠地保持吸嘴部的向下的状态和横向的状态，并且无需设置专用的止动件。
[0010]本发明也可以构成为在吸嘴设置使吸嘴部转动的驱动源(马达、螺线管、气缸等促动器)的结构，但是在该结构中，存在吸嘴的结构复杂化的缺点。
[0011]于是，本发明也可以在使吸嘴部的朝向进行90°方向转换时，使该吸嘴部抵接于设置在元件装配机的吸嘴方向转换部件而向水平方向或者下方移动，由此使该吸嘴部的朝向进行90°方向转换。由于在元件装配机设有使吸嘴向XYZ方向(水平方向及上下方向)移动的移动机构，因此通过该移动机构使吸嘴的吸嘴部抵接于设置在元件装配机的吸嘴方向转换部件而向水平方向或者下方移动，从而能够使该吸嘴部的朝向进行90°方向转换。由此，无需在吸嘴设置使吸嘴部转动的驱动源，能够简化吸嘴的结构。
[0012]在该情况下，也可以在吸嘴部中的供吸嘴方向转换部件抵接的部分设置有能够弹性变形的缓冲部件。如此一来，能够通过缓冲部件对方向转换动作时的吸嘴部与吸嘴方向转换部件之间的碰撞进行缓冲，能够抑制基于方向转换动作的吸嘴的经时劣化。
[0013]另外，也可以构成为吸嘴座部将吸嘴部支撑为能够上下移动，并设置有将该吸嘴部向下方施力的施力单元。如此一来，能够通过施力单元对在元件吸附时、装配时作用于吸嘴部和元件的冲击力进行缓和，能够防止吸嘴部、元件的损伤。
[0014]然而，为了可靠地将吸附于吸嘴的元件向电路基板等装配，需要将元件向电路基板等按压，但是本发明的吸嘴在从侧方将元件吸附于吸嘴部的状态下将元件向电路基板等装配，因此无法以吸嘴部的顶端将元件从上方向电路基板等按压，而是需要仅以吸嘴部的吸引力将元件向电路基板等按压。因此，若吸嘴部的吸引力较弱，则在元件装配动作时元件容易意外地从吸嘴部脱落，元件装配动作不稳定。
[0015]于是，也可以构成为在吸嘴座部设置多个吸嘴部，利用多个吸嘴部吸附一个元件。如此一来，由于能够利用多个吸嘴部稳定地吸附一个元件，因此能够增大针对一个元件的吸引力，能够在元件装配动作时防止元件意外地从吸嘴部脱落，并且能够增大将元件向电路基板等按压的力，能够使元件装配动作稳定。
[0016]在将本发明的吸嘴保持于装配头的元件装配机中，设置使吸嘴方向转换部件移动的移动单元，在使吸嘴的吸嘴部的朝向进行90°方向转换时，通过上述移动单元使上述吸嘴方向转换部件向上述吸嘴部能够抵接的位置移动，通过上述装配头使上述吸嘴部抵接于上述吸嘴方向转换部件而向水平方向或者下方移动，由此使该吸嘴部的朝向进行90°方向转换，在方向转换结束后，通过上述移动单元使上述吸嘴方向转换部件向不会与上述吸嘴发生干扰的位置退避即可。如此一来，能够在吸嘴部的方向转换结束后的生产中可靠地防止吸嘴与吸嘴方向转换部件发生干扰。
[0017]在该情况下，也可以在元件装配机的装配头保持多个吸嘴，通过上述装配头使上述多个吸嘴的吸嘴部抵接于上述吸嘴方向转换部件而向水平方向或者下方移动，由此使上述多个吸嘴的吸嘴部的朝向进行90°方向转换。如此一来，能够以一个装配头同时进行多个吸嘴的吸嘴部的方向转换动作，能够以一个吸嘴所对应的吸嘴部方向转换动作时间高效地进行多个吸嘴的吸嘴部的方向转换动作。
[0018]另外，也可以是，上述元件装配机具备:相机，从下方拍摄吸附于吸嘴部的元件;及图像处理单元，对由上述相机拍摄到的图像进行处理而识别上述元件，在使上述吸嘴部的朝向向横向进行9 O °方向转换而使吸附于该吸嘴部的元件的朝向形成为横向的状态下，通过上述相机从下方拍摄该元件，通过上述图像处理单元对该图像进行处理并计算该吸嘴部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。如此一来，即使吸嘴部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，能够精度良好地将元件向作为目标的装配位置装配。
[0019]另外，也可以将包含元件的尺寸数据在内的元件数据登记于数据库，从上述数据库取得吸附于上述吸嘴部的元件的尺寸数据，基于该元件的尺寸数据，计算元件吸附动作时的吸嘴的下降量与元件装配动作时的吸嘴的下降量。如此一来，能够自动且精度良好地设定元件吸附动作时与元件装配动作时的吸嘴的下降量。
【附图说明】
[0020]图1是表示本发明的一实施例的元件装配机的立体图。
[0021]图2是装配头的立体图。
[0022]图3是从斜正面侧观察吸嘴的吸嘴部形成为向下的状态的立体图。
[0023]图4是从斜背面侧观察吸嘴的吸嘴部形成为向下的状态的立体图。
[0024]图5是表示吸嘴的吸嘴部形成为向下的状态的主视图。
[0025]图6是表示吸嘴的吸嘴部形成为向下的状态的右视图。
[0026]图7是表示吸嘴的吸嘴部形成为向下的状态的纵向右剖视图。
[0027]图8是从斜正面侧观察吸嘴的吸嘴部形成为横向的状态的立体图。
[0028]图9是从斜背面侧观察吸嘴的吸嘴部形成为横向的状态的立体图。
[0029]图10是表示吸嘴的吸嘴部形成为横向的状态的主视图。
[0030]图11(a)是表示将吸嘴部保持为向下的状态的结构的主视图，图11 (b)是表示将吸嘴部保持为横向的状态的结构的主视图。
[0031 ]图12 (a)及图12 (b)是说明使吸嘴部从向下的状态向横向的状态进行90°方向转换的动作的主视图。
[0032]图13(a)及图13 (b)是说明使吸嘴部从横向的状态向向下的状态进行90°方向转换的动作的主视图。
[0033]图14是表示吸嘴方向转换单元、吸嘴及其周边部分的结构的立体图。
[0034]图15是表示吸嘴方向转换单元的结构的立体图。
[0035]图16是表示元件装配机的控制系统的结构的框图。
[0036]图17是表示生产控制程序的处理的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0037]以下，说明将用于实施本发明的实施方式具体化了的一实施例。
[0038]首先，基于图1说明元件装配机11的结构。
[0039]在元件装配机11能够装卸地设置有供