专利名称：电子元件安装头以及电子元件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过吸附管嘴吸附、取出电子元件并安装到印刷基板上 的电子元件安装头，以及使用它的电子元件安装装置。
背景技术：
以往，在向印刷基板上安装电子元件时，使用通过吸附管嘴从零件 供给部吸附、取出电子元件并向印刷基板上安装的电子元件安装装置。
例如，在专利文献1记栽的电子元件安装装置中，安装了多个吸附 管嘴的安装头在吸附了电子元件后，向印刷基板上移动，并安装在规定 的位置。在使排列成环状的管嘴组中的一个管嘴吸附电子元件的情况下，
管嘴组以安装了吸附管嘴的头(Head Actuator)的中心轴为中心转动， 在相符的吸附管嘴来到了规定的位置时，使该吸附管嘴向具有零件供给 部的下方向移动，使用真空等吸附电子元件。接着，在吸附后，使吸附 管嘴向上方向移动， 一直移动到规定的待机位置(高度)。此后，为了 选择与接下来安装的电子元件对应的吸附管嘴，使管嘴组转动。即，在
进行与规定的电子元件对应的吸附动作时，仅与该电子元件的大小对应 的相符吸附管嘴上下动作。该动作在安装电子元件时也是同样。专利文献II日本特开2005-228992号公报
但是，电子元件安装装置的电子元件安装的生产能力(Throughput )， 其市场需求有逐年上升的趋势，再有，为了不生产具有因电子元件的安
装不良而产生的不良回路的印刷基板，而要求电子元件的高安装精度。
但是，在专利文献1记载的技术中，因为对吸附管嘴的选择也使用 马达，所以，由于能够搭载到安装头的马达的动作界限、机构的制约等， 在生产能力的上升中存在界限。另外，因为马达动作速度提高，所以， 因并行动作中产生的接触、干涉所引起的振动也增大，产生芯片偏移， 成为在印刷141上产生不良回路的最大的原因。鉴于上述问题点，本发明的课题是提供一种使马达等的并行动作最 大而提高生产能力，降低并行动作中产生的接触、干涉，可靠性高的电 子元件安装装置。
发明内容
为了解决上述课题，首先，提供一种电子元件安装头，所述电子元
嘴、保持上述多个吸附管嘴，并选择规定的吸附管嘴的管嘴选择部件、
以及使上述规定的吸附管嘴升降的升降装置，在选择了上述规定的吸附
管嘴时，上述管嘴选择部件从保持着的上述多个吸附管嘴电磁式地拆装
选择上述规定的吸附管嘴。
再有，提供一种电子元件安装头，所述电子元件安装头为上述管嘴 选择部件具有将被弹性体向一个方向弹压的上述吸附管嘴向与上述一个
方向相反的方向吸引的永久磁铁，和通过施加电流，使上述7JC久磁铁的
磁力中和的励磁线圏。
再有，提供一种将上述吸附管嘴配置成一个或多个的环状的电子元 件安装头。
再有，提供一种具有支撑上述多个吸附管嘴的管嘴支撑体，和使上 述管嘴支撑体围绕垂直轴线旋转的旋转装置的电子元件安装头。
再有，提供一种使上述升降装置与上述4t转装置同时运转，能够并 行动作的电子元件安装头。
再有，提供一种将上述吸附管嘴直线状地配置成一列或者多列的电 子元件安装头。
再有，提供一种使用了上述电子元件安装头的电子元件安装装置。
图l是本发明的一个实施方式的电子元件安装装置的俯视图。
图2是上述电子元件安装装置的下部主体的正视图。 图3是上述电子元件安装装置的控制框图。 图4是上述电子元件安装装置的装置头的纵剖正视图。 图5是图4的装置头的吸附管嘴上部的放大纵剖正视图。图6是说明上述吸附管嘴的升降的图。 图7是上述安装头的概略仰视图。
图8是表示上述吸附管嘴的升降动作和管嘴旋转马达的旋转动作的 关系的图。
图9是表示上述的吸附管嘴的下降的图。
图10是表示上述电子元件安装装置的带回电子元件的流程的图。 图11是表示上述电子元件安装装置的吸附管嘴的另外的配置例的图。
图12是表示上述电子元件安装装置的吸附管嘴的另外的配置例的图。
具体实施例方式
下面， 一面参照附图， 一面详细说明本发明的实施方式。
随附的图1是成为本发明的一个实施方式的电子元件安装装置1的 俯视图。图2是电子元件安装装置1的下部主体的正视图。在电子元件 安装装置l的基台2上的进给器底座1A、 1B、 1C、 1D 上，以不动的 状态可拆装地并列设置固定多个将各种电子元件D—个个地分别向其零 件取出位置(零件吸附位置)供给的零件供给单元11。在相对的单元3 组之间，设置着供给传送器4、定位部5以及排出传送器6。供给传送器 4将从生产线上游送来的印刷基板P依次向上述定位部5运送，在定位 部5由未图示出的定位机构定位的印刷基板P上安装了电子元件D后， 被运向排出传送器6。
符号8是在X方向较长的一对横梁，在该横梁8上，设置着通过设 置在X方向的线性马达，沿引导器在X方向移动的安装头体7。
横梁8通过各线性马达21的驱动，使沿左右一对引导器固定在上述 各横梁8上的滑块9B滑动，在定位部5上的印刷MP、零件供给单元 11的零件送出位置(零件吸附位置)上方，单独在Y方向移动。上述线 性马达21由固定在基台2上的上下一对定子，和固定于在上述横梁8的 两端部所设置的安装板的下部的动子构成。
随附的图3是上述电子元件安装装置的控制框图。符号701是作为对电子元件安装装置1进行总体控制的控制部的CPU (安装控制部)。 在CPU701上，通过母线，连接着RAM ( Random Access Memory ) 702 以及ROM( Read Only Memory )703。然后，CPU701根据在上述RAM702 存储的数据，按照在上述ROM703贮存的程序，对与电子元件安装装置 1的零件安装动作相关的动作进行总体控制。即，CPU701通过接口 714 以及驱动回路708，控制上述线性马达21、头升降马达、管嘴旋转马达 109、管嘴升降马达102、管嘴保持部件301以及电磁阀308等的驱动。
随附的图4是上述电子元件安装装置的装置头的纵剖正视图。各安 装头体7具备设置在下部并具有分别由弹簧112向下方弹压的吸附管嘴 115的安装头9。然后，在各安装头体7的各安装头9上设置基板识别照 相机(未图示出)，对位于定位部5的印刷基板P上带有的定位标记(未 图示出)进行摄像。
滑环107是为了防止电子元件安装装置1和安装头9之间的配线的 断线，还有为了电力传递、信息通信而设置。旋转接头108是为了使旋 转动作中的吸附管嘴115也成为真空、正压而设置。符号109是以安装 头9的中心为轴，使转子110旋转的6旋转用的管嘴旋转马达。转子IIO 还能够作为管嘴支撑体发挥功能。
符号lll，是作为检测有无从安装头9的中心向下方突出设置着的零 件、检测吸附姿势的检测构件以及检测吸附管嘴下端位置的检测构件的 界线传感器单元(，4 7七y廿工-'7卜)。界线传感器单元111由通 过配设具有圓锥状的反射面的反射体而构成的发光单元，和具有作为多 个受光元件的CCD元件的受光单元而构成。
符号101是设置在安装头9上的管嘴升降装置。符号102是设置在 头侧底座201上的管嘴升降用的马达(下面称为"管嘴升降马达")。符号 103是通过连结部件104，连结着管嘴升降马达102的旋转轴，并由管嘴 升降马达102旋转驱动的动力传递部件(例如也可以是滚珠丝杠)，符 号105是旋合于该动力传递部件103，通过动力传递部件103的旋转而升 降的升降体。符号106是安装在头侧底座201上，并对升降体105的升 降进行引导的引导器。符号114是安装在上述升降体105上的管嘴台座114。管嘴台座114 在管嘴升降时使用。另外，以使弹簧112的复归力的方向朝向上方施加 的方式进行安装、在吸附管嘴上升时通过弹簧的力进行复归也可以。
随附的图5是图4的装置头的吸附管嘴上部的放大纵剖正视图。符 号308是对应于各吸附管嘴115等角度间隔地设置在各吸附管嘴115的 周方向外侧的位置，并且能够单独切换的空气切换阀。该空气切换阀308 由设置在上部的壳体，和上部位于该壳体内，通电由来自CPU701的信 号控制的电磁阀构成。电磁阀由设置在壳体的内面的环状的电磁铁、通 过向该电磁铁通电、非通电而在壳体内升降，在上部与电》兹4失对应地设 置圆柱状的永久磁铁的通路切换体等构成(对电磁阀的内部装置没有图 示出)。在通路切换体的外周面，按从上到下的顺序，形成气流用通路 (下面称为"空气通路")、管嘴连通通路以及抽真空用通路(下面称 为"真空通路")。另外，在管嘴轴上，形成与吸附管嘴的内部通路以 及管嘴连通通路连通的管嘴轴通路，通过通路切换体的升降，管嘴通路 和真空通路或者空气通路之间的连通被切换。
即，在由于对电磁阀内的电磁铁通电，通路切换体上升时，真空通 路和管嘴连通通路连通，管嘴连通通路和空气通路被隔断，吸附管嘴的 内部通路通过管嘴轴通路、管嘴连通通路以及真空通路，与未图示出的 真空源连通，据此，吸附管嘴维持电子元件D的真空吸附。另外，在电 磁铁为非通电，通路切换体下降时，与真空源连通的真空通路和管嘴连 通通路被隔断，管嘴连通通路和空气通路连通，停止吸附管嘴进行的电 子元件D的真空吸附，同时，通过空气通路、管嘴连通通路以及管嘴轴 通路，将来自空气供给源的空气^吸附管嘴的内部通路。
象这样，通过对与各吸附管嘴115对应地分别设置的空气切换阀308 通电、非通电，能够切换吸附管嘴115和真空源或者空气供给源的连通， 能够单独地切换与所选择的吸附管嘴115对应的空气切换阀308。
随附的图6是说明上述的吸附管嘴的升降的图。符号301是总是向 上方吸引吸附管嘴115,发挥离合器的功能的管嘴保持部件(管嘴选择部 件)。此时，被吸引的是在吸附管嘴115上部设置的可动片302。但是，也可以替代可动片302，将吸附管嘴115上部，或者安装在吸附管嘴115 上部的顶块304的一部分作成与可动片相同的形状。另外，管嘴保持部 件301不限于图示的形状。在管嘴保持部件301上搭栽着永久磁铁(未 图示出)，使用由该永久磁铁产生的磁通，吸附可动片302。对巻绕在管 嘴保持部件301上的励磁线圏311施加电流，在与永久磁铁产生的磁通 相反的方向产生磁通，使之中和，据此，能够在任意的瞬间，使可动片 302分离(或者，以在与永久磁铁的磁通相同的方向产生磁通的方式，施 加电流，提高磁通，能够保持吸附管嘴115)。即，还能够选择分离多个 吸附管嘴115。
因为从管嘴保持部件301分离的吸附管嘴115被弹簧112向下方向 弹压，所以，通过旋转体305，被推向管嘴台座114，与管嘴台座114的 升降相应地分离的任意的吸附管嘴115升降。
管嘴保持部件301使用管嘴保持部件台座306，配置在各个吸附管嘴 115上部，与转子110的旋转一同旋转。因此，吸附管嘴115和管嘴保持 部件301的相对于6方向的相对的位置关系没有改变。此时，因为吸附 管嘴115的上下动作和旋转动作相互不受干涉，所以，能够进行并行动 作。另外，不存在在并行动作时干涉的部件。
中间轴307的外周的一部分为花键构造，管嘴保持部件台座306通 过上述花键构造，传递转子110的旋转，与转子110—同旋转。另外， 作为将转子110的旋转向管嘴保持部件台座306传递的构件，也可以使 用从转子110连接到管嘴保持部件台座306的连结部件，传递旋转。
零件识别照相^L与上述各安装头9相对应，分别各一个共四个设置 在基体的安装板上，虽然为了对电子元件D相对于吸附管嘴115仅错位 多少进行吸附保持，按照XY方向以及旋转角度进行位置识别，多个被 上述吸附管嘴吸附保持的所有的电子元件D批量摄像，但是，也可以分 别同时对多个电子元件D进行摄像。另外，零件识别照相机能够通过摄 像，确认在吸附管嘴115上是否吸附保持了电子元件D。
下面，详细说明电子元件供给装置1进行的电子元件D的吸附以及 安装的动作。首先，通过供给传送器4，从上游装置将印刷基板P向定位部5运
送，通过定位机构，开始定位动作。
接着，CPU701根据在RAM702中贮存的安装数据，生成吸附序列 数据。即，开始CPU701进行从安装数据开始的数据的读取处理，进行 吸附管嘴115进行的吸附顺序的决定处理，判定供给连锁吸附的最终的 电子元件D的零件供给单元11，将最终吸附位置的配置坐标|&存在 RAM702,在结束连锁吸附后的最初，判定应安装的电子元件D的安装 坐标位置(零件吸附偏移校正前的安装数据的位置)，将该坐标贮存在 RAM702中。然后，执行电子元件D的吸附动作。
即，按照贮存在RAM702的、指定了印刷^41的应安装的XY坐标 位置、围绕竖直轴线的旋转角度位置以及配置号码等的安装数据等，与 电子元件D的零件品种对应的吸附管嘴115从规定的零件供给单元11 吸附并取出应安装的相符电子元件D。此时，通过CPU701，控制线性 马达，各安装头体7的各安装头9的吸附管嘴115移动，位于收纳应安 装的电子元件D的各零件供给单元11的前头的电子元件D上方，但是， 在Y方向通过驱动回路，线性马达21驱动，各横梁8沿一对引导器10 移动，在X方向同样通过驱动回路，线性马达驱动，各安装头体7沿引 导器移动。
然后，因为已经处于规定的各供给单元ll被驱动，能在零件吸附位 置取出零件的状态，所以，根据从CPU701通过端口 714以及驱动回路 708输出的信号，头升降马达旋转，安装头9沿引导器下降到规定的高度。
接着，在随附的图7所示的安装头9的概略仰视图中，在开始，吸 附电子元件D的吸附管嘴(下面称为"第一吸附管嘴")115从吸附位 置(使该位置为0。) 151偏移的情况下，CPU701输出用于使该吸附管嘴 115移动到吸附位置151的信号。通过该信号，管嘴旋转马达109旋转。 通过管嘴旋转马达109的驱动，安装头9的吸附管嘴115围绕中心轴C
进行e旋转。
随附的图8是表示上述吸附管嘴的升降动作和管嘴旋转马达的旋转 动作的关系的图。在图8所示的重叠中，吸附管嘴的升降动作和管嘴旋转马达的旋转动作同时并行地进行。这是因为管嘴旋转马达109的旋转 和管嘴升降马达的旋转独立地进行。因为如上所述，吸附管嘴的选择采 用电磁离合器，所以，不需要在以往技术中采用的吸附管嘴的选择用的 马达，这是因为没有了在机构上千涉的部件，没有了吸附管嘴的上下动 作和旋转动作不相互受到干涉的情况。在这里，因为从管嘴旋转马达109 的旋转动作和管嘴升降马达102的旋转动作单一地决定最大限度重叠的 时刻，所以，CPU701在该时刻，管嘴保持部件301能够释放吸附管嘴， 在数ms前，通过端口以及驱动回路708,向管嘴保持部件301输出使可 动片分离的信号。
CPU701根据该时刻，通过端口 714以及驱动回路708，向管嘴升降 马达102输出信号。根据该信号，管嘴升降马达102向使第一吸附管嘴 115下降的方向旋转，通过动力传递部件103的旋转，升降体105以及管 嘴台座114下降，第一吸附管嘴115向规定的高度，即，预先设定的适 合从供给单元11吸附电子元件D的高度下降。即，通过作为管嘴支撑体 的转子110的6旋转以及管嘴台座114的下降，第一吸附管嘴115在旋 转的同时下降，第一吸附管嘴115到达吸附位置151，同时，下降到适合 吸附电子元件D的高度。
象这样，因为在第一吸附管嘴115向吸附位置151的旋转中，第一 吸附管嘴115开始下降，第一吸附管嘴115向吸附位置151的旋转和下 降并行进行，所以，能够缩短电子元件D的吸附动作所需要的时间，其 结果为，能够缩短电子元件向印刷M安装的时间。该吸附管嘴115的 旋转以及下降在安装头9的XY方向的移动中开始。
另外，也可以比上述那样的吸附管嘴115的动作更早地进行吸附动 作，对其方法进行说明。
在以安装头9的中心C为中心的圆周上配置了吸附管嘴115时的相 向的吸附管嘴115的距离为PCD，即图7所示的直径，把该距离PCD 设计成与并列地排列的零件供给单元11的零件取出口的间隔相同的距 离，象上述那样构成管嘴升降机构，据此，能够同时使处于吸附位置151 上方的两根吸附管嘴同时下降。随附的图9是表示上述的吸附管嘴的下降的图。不是如图9 (a)所 示，象现有的那样一个一个取出电子元件D，而是如图9 (b)所示那样， 能够通过同时取出两个电子元件D，将吸附动作次数减少到以往的一半。 将该动作称为同时吸附，在同时吸附时，也可以并列地进行管嘴上下动 作和管嘴旋转动作。这样一来，能够进一步提高电子元件安装装置1的 生产能力。
界线传感器单元111的受光单元116设置在从图7所示的吸附位置 151例如偏移了 45。的位置，在随着向箭头方向的间歇地转动吸附了电子 元件D的吸附管嘴115通过了图6所示的检测位置152时，如上所述， 通过界线传感器单元111，进行在吸附管嘴115的下端的电子元件D的 有无的检测以及吸附姿势的检测等。
这样，在检测到不应吸附的面被吸附，即所谓的立起状态，倾斜被 吸附的情况下，使安装头9以及吸附管嘴115向排出箱上方移动，使电 子元件D落下，再次进行该电子元件D的恢复动作。再有，在检测到为 正常的吸附姿势的情况下，维持真空吸附，另外，因为能够检测相符的 电子元件D的下端水平(下端位置)，所以，为了对因零件公差造成的 不一致进行校正，CPU701控制管嘴升降马达102，以便在向印刷基板P 安装时，与上述下端水平相应地变更吸附管嘴115的下降行程。
驱动控制管嘴升降马达102,使动力传递部件103旋转规定角度，升 降体105下降，通过管嘴台座114的下降，使上述吸附管嘴115为了安 装电子元件D而降下规定行程。
另外，在多个吸附管嘴115为十二根的情况下，在最后的吸附管嘴 115，例如第十二吸附管嘴115吸附了电子元件D的时点，第十二吸附管 嘴115处于吸附位置151，另外，之前的第十一吸附管嘴115处于吸附位 置的下一个停止位置153。因此，CPU701向管嘴旋转马达109输出使转 子110每30。间歇地旋转两次的信号。其结果为，首先，第十一吸附管嘴 所吸附保持的电子元件D通过检测位置152，进行界线传感器单元111 进行的电子元件D的有无的检测以及吸附姿势的检测等，接着，第十二 吸附管嘴115所吸附保持的电子元件D通过检测位置152，同样进行界线传感器单元111进行的电子元件D的有无的检测以及吸附姿势的检测
等，在所有的吸附管嘴115的电子元件D的有无的检测以及吸附姿势的 检测等结束。
象上述那样，若由各吸附管嘴U5进行的电子元件D的吸附动作以 及在吸附管嘴115的电子元件D的有无的检测以及吸附姿势的检测等结 束，则CPU701生成安装序列数据。另外，在各吸附管嘴115保持的电 子元件D例如厚的情况下，CPU701为了在通过后述的零件识别照相机 进行零件识别时，其电子元件D收容在零件识别照相机的聚焦的范围， 输出用于使安装头9，即，安装头体7上升的信号，根据该信号，头升降 马达向与上述下降时相反的方向旋转。其结果为，通过动力传递部件103 和升降螺母的作用，安装头体7开始上升， 一直上升到规定的高度，即， 电子元件D收容在零件识别照相机的聚焦的范围的高度。
另外，在各吸附管嘴115保持的电子元件D例如薄，在各吸附管嘴 115上升了的状态下，电子元件D收容在零件识别照相机的聚焦的范围 的情况下，不进行上述安装头体7的上升动作。
象这样，在电子元件安装装置l中，因为吸附管嘴115进行吸附保 持的高度不仅通过各吸附管嘴115的升降调节，还可以通过头升降装置 的动作产生的安装头体7的升降来调节，能够扩大其调节的范围，所以， 能够扩大由安装头体7吸附并能够向印刷基板P安装的电子元件D的范 围。
在进行上述上升动作的情况下，在该上升动作开始的同时，另外， 在不进行上述上升动作的情况下，在设定的最后的吸附管嘴115吸附保 持了电子元件D后，CPU701输出信号，以便安装头9通过零件识别照 相机的上方，向由定位部5定位的印刷基板P上的安装坐标位置移动。 根据来自CPU701的信号，线性马达受到控制，在Y方向，通过驱动回 路708，线性马达21驱动，各横梁8沿一对引导器IO移动，在X方向 同样，通过驱动回路708，线性马达驱动，沿引导器13，各安装头体7 移动。
在安装头体7的移动中，安装头9通过零件识别照相机的上方，零
13件识别照相机通过"横梁无停止批量飞行(7 ， 4 )识别"处理，执行
安装头9的全部吸附零件D的同时摄像以及其画像获取，通过零件识别 处理部706,开始零件识别处理。
然后，若通过零件识别处理部706，算出了第一点的安装零件的识别 结果，则判断向设定成移动目的值的最初安装的电子元件D的安装坐标 位置(零件吸附偏移校正前的安装数据的位置)的坐标位置的移动是否 完成，在完成了的情况下，再次设定加入了识别(校正)结果的移动目 的值，使上述横梁8开始移动，在没有完成的情况下，对移动目的值进 行动态变更处理，即，从被设定的移动目的值动态地校正为加入了识别 (校正)结果的目的值。
另外，根据零件识别处理部706的识别结果，CPU701算出相对于 各吸附管嘴115的电子元件D的吸附角度等。然后，在CPU701中，对 算出结果和存储在RAM702中的安装数据中的安装角度进行比较，在算 出的吸附角度和安装角度之间存在差的情况下，CPU701向管嘴旋转马 达109输出信号，使角度一致。通过该输出信号，管嘴旋转马达109在 安装头体7向印刷基板P上方的移动中开始旋转，通过该旋转，使吸附 管嘴115的零件吸附角度与安装角度一致。
虽然安装头体7在通过了零件识别照相机的上方后仍继续移动，但 是，在安装头体7处于上升的状态的情况下，象上述那样，在移动中， CPU701输出使安装头体7下降的信号。然后，根据该信号，头升降马 达旋转，通过动力传递部件的旋转，安装头体7下降到上升前的高度， 同时，安装头体7到达印刷基板上，将电子元件D中的第一个电子元件 D安装到印刷基板P上。
下面，对由吸附管嘴115进行的向印刷基板P安装电子元件D的动 作进行说明。另外，在下面的说明中，以各吸附管嘴115的安装顺序为 与上述吸附顺序相同的顺序，进行说明。
即，通过安装头体7的移动，上述第一吸附管嘴115吸附保持的第 一个电子元件D到达安装坐标位置，与该电子元件D的厚度相应以及与 上述界线传感器单元111的对相符的电子元件D的下端水平的检测值相应，在向印刷基板P安装时，使吸附管嘴115降下规定行程，将电子元
件D安装到印刷基板P上。
在该安装时，CPU701与上述电子元件D的吸附动作时同样，输出 用于使吸附管嘴115下降的信号。根据该信号，管嘴升降马达102向使 第一吸附管嘴115下降的方向旋转，通过动力传递部件103的旋转，升 降体105与电子元件D的厚度以及由上述界线传感器单元111检测到的 相符的电子元件D的下端水平的检测值相应地下降，使吸附管嘴115降 下规定行程，将电子元件D安装到印刷基板P上。
另外，在吸附管嘴115降下时，与第一吸附管嘴115对应的电磁阀 308根据来自CPU701的信号，从通电状态;故切换成非通电状态，隔断 真空源，第一吸附管嘴115停止真空吸附动作。然后，来自空气供给源 的空气通过空气通路以及管嘴连通通路，被吹入第一吸附管嘴115的内 部通路。
CPU701进行下一个应安装的电子元件D的安装动作的演算处理， 反复该安装动作，直至连锁吸附的电子元件D的安装全部完成。即， CPU701取得零件识别处理部706的识别处理结果，对移动方向X、 Y以 及旋转角6的移动目的值进行算出处理，加入偏移量，驱动线性马达21， 使横梁8在Y方向移动，驱动线性马达，使安装头9在X方向移动，驱 动管嘴旋转马达109，使转子6旋转，使吸附管嘴115转动，使管嘴升降 马达102旋转，据此，与相符零件D的厚度相应地使相符吸附管嘴115 降下规定行程，将电子元件D安装到印刷基板P上，在该安装后，吸附 管嘴115上升，下面，同样进行反复，直至在相符安装头9的各吸附管 嘴115上吸附保持的全部电子元件D向印刷基板P的安装完成。
在象上述那样进行电子元件D的安装时，在依次进行安装时的安装 角度没有变化的情况下，每次安装动作结束，转子110按规定角度，即， 每30。转动，吸附管嘴115依次位于一定的角度位置，即，与图6所示的 吸附位置151同样的位置，在该位置进行吸附管嘴115的升降。
另外，在电子元件安装时，例如在吸附管嘴115的对电子元件D的 吸附角度和安装时的电子元件D的安装角度不同的情况下，或者在通过
15零件识别照相机对电子元件D的识别，吸附角度从设定的安装角度偏移 的情况下等，根据吸附管嘴115的对电子元件D的吸附角度和安装角度 的关系，使转子110旋转与上述规定角度不同的角度。
即，吸附管嘴115吸附的电子元件D的吸附角度与安装角度不同， 因此，即使是在使转子110旋转的情况下，也因为管嘴保持部件台座306 也一起旋转，所以，能够和与升降的吸附管嘴115对应的位置一致。因 此，通过吸附管嘴115的升降，能够切实地进行电子元件D向印刷基板 的安装，进而能够提高安装时的精度。
另外，上述电子元件D的吸附以及安装的说明是对电子元件安装装 置1所具有的四个安装头体7中的一个安装头7进行的吸附以及安装的 动作进行了说明，但是，对于另外的安装头体7，也同样进行电子元件D 的吸附以及安装。
然后，CPU701确认是否设定了零件带回确认功能，在没有设定零 件带回确认功能的情况下，即，在RAM702中没有贮存零件带回确认功 能的设定内容的情况下，进行上述那样的按照下一个安装数据的电子元 件吸附动作。
随附的图IO是表示电子元件带回的流程的图。在这里，电子元件带 回确i人功能是指例如吸附的电子元件D由于某种的异常，没有安装到规 定的位置，而是移动到排出箱上方，进行电子元件D的废弃动作的功能。
首先，如上所述，根据CPU701的指示，进行吸附管嘴115的电子 元件D的吸附动作，在通过界线传感器lll，进行了电子元件D的有无 的检测以及吸附姿势的检测等后，进行向印刷基板的安装动作。该安装 动作反复，直至连锁吸附的电子元件D的安装全部完成。
接着，CPU701确认在RAM702中是否贮存了零件带回确认功能的 设定内容。在有贮存的情况下，CPU701确认界线传感器单元111的电 子元件D的确认功能是否被设定，在RAM702中没有贮存界线传感器单 元111的电子元件D的确认功能的设定内容的情况下，进行上述那样的 按照下一个安装数据的电子元件吸附动作。然后，在贮存界线传感器单 元111的电子元件D的确认功能的设定内容的情况下，在相符安装头9向收纳下一个应安装的电子元件D的各零件供给单元3的移动途中，象 上述那样，使转子110旋转，通过界线传感器单元111,进行电子元件D
的有无的检测。
通过由界线传感器单元111进行的电子元件D的有无的检测，针对 全部的吸附管嘴115，在"没有"的情况下，转移到下一个应安装的电子 元件D的吸附动作，反之，在"有"的吸附管嘴115即使存在一个的情 况下，CPU701确认在RAM702中是否贮存异常停止功能的设定内容， 在贮存了异常停止功能的设定内容的情况下，CPU701进行控制，使电 子元件安装装置1的安装运转停止，在没有贮存异常停止功能的设定内 容的情况下，移动到排出箱上方，进行电子元件D的废弃动作。然后， 在进行了该废弃后，CPU701确认在RAM702中是否贮存了管嘴忽略功 能的设定内容，若没有贮存，则转移到下一个应安装的电子元件D的吸 附动作，若贮存，则进行相符吸附管嘴115的忽略处理，转移到下一个 应安装的电子元件D的吸附动作。
即，虽然在相符安装头9上安装了十二根的吸附管嘴115,但是，在 安装了同种类的吸附管嘴115的情况下，CPU701以不使用进行带回的 吸附管嘴115，而是使用另外的同种类的吸附管嘴115的方式进行控制。
然后，若安装数据所指定的全部电子元件D没有被安装在印刷基板 P上，则象上述那样，再次生成吸附序列数据，执行电子元件D的吸附、 取出动作，进行零件认识处理，执行安装动作，但是，在安装数据所指 定的全部电子元件D被安装在印刷基板P上的情况下，使上述横梁8复 归到原点，同时，将安装完成的印屌f基板P转移到排出传送器6，结束。
仅针对与只通过界线传感器单元in检测并处理电子元件D的带回
的情况不同的动作进^f亍详细说明，首先，印刷基板P ^皮运入定位部5并 被定位，CPU701从在RAM702中贮存的安装数据生成吸附序列数据。 然后，在横梁8从后述的零件吸附向零件安装的移动中，由零件识别照 相机摄像，进行"横梁无停止批量飞行识别"处理，进行在安装头9的 各吸附管嘴115吸附保持的全部电子元件D的同时画像获取。
然后，按照安装数据等，与电子元件D的零件种类对应的吸附管嘴U5从规定的零件供给单元11吸附并取出应安装的相符的电子元件D。 在吸附保持了电子元件D后，通过管嘴升降马达102的旋转，吸附管嘴
115上升，通过管嘴旋转马达i09的驱动，使转子no旋转，使吸附管嘴
115旋转，因为在该旋转中所吸附的电子元件D位于反射体44和受光单 元46之间，所以，通过界线传感器单元111进行零件的有无的检测以及 吸附姿势的检测等。
然后，因为在检测为是正常的吸附姿势的情况下，维持真空吸附， 另外，可以检测相符电子元件D的下端水平，所以，为了对零件公差造 成的零件厚度的不一致进行校正，CPU701控制管嘴升降马达102，在向 印刷基板P安装时，与上述下端水平相应地变更吸附管嘴115的下降行 程。
下面，虽然同样一个接一个地进行多连锁吸附(连续吸附尽可能多 的电子元件D)，但是，若该吸附全部完成，则CPU701生成安装序列 数据，上述横梁8以及安装头体7向最初向印刷基板P应安装的第一安 装坐标位置移动。
然后，CPU701在判断为成为零件识别照相机的摄像时刻时，零件 识别照相机在横梁8移动中，通过"横梁无停止批量飞行识别，，处理， 执行左右安装头9的全部吸附部件D的同时摄像及其画像获取，通过零 件识别处理部706，开始零件识别处理。
最终，在上述横梁8的移动完成了的情况下，将电子元件D中的第 一个电子元件D安装到印刷基板P上。CPU701进行下一个应安装的电 子元件D的安装动作的演算处理，反复该安装动作，直至连锁吸附的电 子元件D的安装全部完成。
然后，CPU701确认是否设定了零件带回确认功能，在没有设定零 件带回确认功能的情况下，即，在RAM702中没有贮存零件带回确认功 能的设定内容的情况下，进行上述那样的按照下一个安装数据的电子元 件吸附动作。
在这里，在RAM702中贮存了零件带回确认功能的设定内容的情况 下，CPU701确认零件识别照相机以及零件识别处理部706的电子元件D的确认功能是否被设定，在RAM702中没有贮存该确认功能的设定内容 的情况下，进行上述那样的按照下一个安装数据的电子元件吸附动作。 然后，在贮存了零件识别照相机以及零件识别处理部706的电子元件1) 的确认功能的设定内容的情况下，在相符安装头9的吸附管嘴115向收 纳下一个应安装的电子元件D的各零件供给单元3的移动途中，零件识 别照相机摄像，根据该摄像的画像，零件识别处理部706进行识别处理， 进行安装后的电子元件D的有无检测。
通过由零件识别照相机以及零件识别处理部706进行的电子元件D 的有无的检测，在"无"的情况下，转移到下一个应安装的电子元件D 的吸附动作，反之，在"有"的情况下，CPU701确认在RAM702中是 否贮存异常停止功能的设定内容，在贮存了异常停止功能的设定内容的 情况下，CPU701进行控制，使电子元件安装装置1的安装运转停止， 在没有贮存异常停止功能的设定内容的情况下，移动到排出箱上方，进 行电子元件D的废弃动作。
然后，在进行了该废弃后，CPU701确认在RAM702中是否l&存了 管嘴忽略功能的设定内容，若没有贮存，则转移到下一个应安装的电子 元件D的吸附动作，若贮存，则进行相符吸附管嘴115的忽略处理，转 移到下一个应安装的电子元件D的吸附动作。
即，虽然在相符安装头9上安装了十二根吸附管嘴115,但是，在安 装了同种类的吸附管嘴115的情况下，CPU701以不使用进行带回的吸 附管嘴115，而是使用另外的同种类的吸附管嘴115的方式进行控制。
然后，若安装数据所指定的全部电子元件D没有被安装在印刷基板 P上，则象上述那样再次生成吸附序列数据，执4亍电子元件D的吸附、 取出动作，进行零件识别处理，执行安装动作，但是，在安装数据所指 定的全部电子元件D被安装在印刷基板P的情况下，使上述横梁8复归 到原点，同时，将安装完成的印刷J41P转移到排出传送器6，结束。
另外，在安装头体7移动到零件安装位置的途中，下降到零件识别 前的上升前的高度时，其下降量根据吸附管嘴115所保持的电子元件D 的厚度、定位部5的滑道的高度，或者在印刷基板P上已经安装的电子元件D的高度等进行变化，例如，在吸附管嘴115所保持的电子元件D 厚的情况下，将下降量控制得小。当然能够象这样调节安装头体7的下 降量，在有必要根据与在印刷基板P上已经安装的电子元件D的高度的 关系，使吸附管嘴U5所保持的电子元件D上升的情况下等，也可以通 过吸附管嘴115的上升和安装头体7的上升，扩大吸附管嘴115所保持 的电子元件D的上升量，与仅使吸附管嘴115升降的情况相比，还能够 扩张能够安装的电子元件D的厚度的范围。
另外，在上述实施方式中，对将两个安装头体7滑动自由地分别设 置在独立滑动自由的两根横梁8上的电子元件安装装置进行了说明，但 是，例如即使是在将独立滑动自由的四根横梁分别配置在前后左右，在 各横梁上例如各设置一个安装头体的电予元件安装装置中，通过与上述 实施方式同样地构成安装头体，也能够得到同样的作用效果。
另外，在上述实施方式中，对吸附管嘴115的配置为配置成一个环 状的安装头进行了说明，但是，也可以如图ll所示，将吸附管嘴115配 置成两个以上的环状。
另外，也可以如图12所示，将吸附管嘴直线状地配置成一列或者多 列。图12 (a)是直线状地配置成一列的吸附管嘴的正视剖视图。图12 (b)是上述直线状地配置成两列的吸附管嘴的仰视图。在管嘴保持部件 508上，安装发挥离合器的作用的管嘴保持部件501，安装在吸附管嘴504 上部的可动片503被管嘴保持部件501吸引。在管嘴保持部件上搭载未 图示出的永久磁铁，使用由该永久磁铁产生的磁通，吸附可动片503。对 巻绕在管嘴保持部件501上的励磁线圏502施加电流，在与永久磁铁产 生的磁通相反的方向产生磁通，使之中和，据此，能够在任意的瞬间， 4吏规定的吸附管嘴504的可动片503分离。然后，因为^皮分离的吸附管 嘴504被弹簧507向下方弹压，所以，被推向管嘴台座505，与管嘴升降 体506的升降相应地被分离的规定的吸附管嘴504升降。
上面，对本发明的实施方式进行了说明，但对本领域技术人员而言， 在上述的说明的基础上，各种替代例、修改或者变型都是可行的，本发 明在不脱离其主旨的范围内，包括上述的替代例、修改或者变型。如上面详细叙述的那样，根据本发明，能够提供一种通过同时并行 地进行使吸附管嘴向规定的位置转动的旋转动作和使吸附管嘴在上下方 向移动的升降动作来提高生产能力，降低在并行动作中产生的接触、干 涉，可靠性高的电子元件安装装置。
权利要求
1. 一种电子元件安装头，所述电子元件安装头具有吸附电子元件并把电子元件向印刷基板上安装的多个吸附管嘴、保持所述多个吸附管嘴，并选择规定的吸附管嘴的管嘴选择部件，以及使所述规定的吸附管嘴升降的升降装置，其特征在于，在选择了所述规定的吸附管嘴时，所述管嘴选择部件从保持着的所述多个吸附管嘴电磁式地拆装选择所述规定的吸附管嘴。
2. 如权利要求l所述的电子元件安装头，其特征在于，所述管嘴选择部件具有将被弹性体向一个方向弹压的 所述吸附管嘴向与所述一个方向相反的方向吸引的永久》兹铁，和通过施 加电流，使所述永久磁铁的磁力中和的励/磁线圈。
3. 如权利要求l所述的电子元件安装头， 其特征在于，所述吸附管嘴配置成一个或多个的环状。
4. 如权利要求l所述的电子元件安装头， 其特征在于，还具有支撑所述多个吸附管嘴的管嘴支撑体， 和使所述管嘴支撑体围绕垂直轴线旋转的旋转装置。
5. 如权利要求4所述的电子元件安装头，其特征在于，使所述升降装置与所述旋转装置同时运转，能够并行 动作。
6. 如权利要求1所述的电子元件安装头，其特征在于，所述吸附管嘴直线状地配置成一列或者多列。
7. —种电子元件安装装置，所述电子元件安装装置具有向零件吸附 位置供给电子元件的多个零件供给单元、能够在该零件供给单元和印刷 J41之间移动的横梁，以及能够沿该横梁移动并能够在X-Y方向移动的 电子元件安装头，其特征在于，所述电子元件安装头是所述权利要求1中记栽的电子 元件安装头。
8. —种电子元件安装装置，所述电子元件安装装置具有向零件吸附位置供给电子元件的多个零件供给单元、能够在该零件供给单元和印刷基板之间移动的横梁，以及能够沿该横梁移动并能够在X-Y方向移动的 电子元件安装头，其特征在于，所述电子元件安装头是权利要求6中记栽的电子元件 t扭A
全文摘要
提供一种使马达等的并行动作最大而提高生产能力，降低并行动作中产生的接触、干涉，可靠性高的电子元件安装装置。电子元件安装头(9)具有将电子元件吸附着向印刷基板上安装的多个吸附管嘴(115)、从上述多个吸附管嘴(115)选择规定的吸附管嘴(115)的管嘴选择部件(301)、以及使上述规定的吸附管嘴(115)升降的升降装置(101)，上述管嘴选择部件(301)具有将被弹簧(112)向一个方向弹压的上述吸附管嘴(115)向与上述一个方向相反的方向吸引的永久磁铁，和通过施加电流使上述永久磁铁的磁力中和的励磁线圈。
文档编号H05K13/04GK101547592SQ20091000486
公开日2009年9月30日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者柏谷尚克, 浦田直纪, 高平功 申请人:株式会社日立高新技术仪器