电子电路元件安装系统的制作方法
【专利摘要】提供一种能够安装从以元件排列密度提高的方式改善后的元件保持体供给的电子电路元件的电子电路元件安装系统。分别在按照第一规则重复规定的多个单位空间（170）中，将分别以按照第二规则规定的多个状态保持有多个电子电路元件（172）的多个排列料盘（100B、100C）支撑于料盘支撑台（140），通过吸嘴将电子电路元件（172）从上述多个排列料盘（100B、100C）逐个取出并安装于电路基板。将排列于各单位空间（170）的多个电子电路元件（172）的旋转姿态设为不同的多种状态，由此与旋转姿态全部相同的以往的情况相比，能够提高元件排列密度。其中，电子电路元件安装系统考虑到上述旋转姿态的区别而进行安装动作。
【专利说明】电子电路元件安装系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种从料盘等元件保持体取出电子电路元件而安装于电路基材的电子电路元件安装系统，尤其是涉及一种能够使可保持相同数量的电子电路元件的元件保持体小型化的技术。
【背景技术】
[0002]在供给电子电路元件的料盘中，以往，如下述的专利文献1记载那样，在平面地排列形成的多个元件收容凹部分别各收纳有一个电子电路元件。
[0003]专利文献1:日本特开2008-10594号公报
【发明内容】
[0004]然而，以往的料盘存在改善的余地。例如，分别将电子电路元件逐个地以彼此相同的旋转相位收容于沿着行方向和列方向分别以规定的间距排列成格子状的多个元件收容凹部，因此在电子电路元件的平面形状为L字形等难以紧密排列的形状的情况下，能够在一个料盘上形成的元件收容凹部的个数减少。其结果是，为了供给相同个数的电子电路元件而需要多个料盘，或者若要通过一个料盘供给所希望个数的电子电路元件，则料盘变得大型化，有时在配置时需要大的空间，因而存在改善的余地。
[0005]本发明以上述的情况为背景而作出，课题在于提供一种能够安装从改善后的元件保持体供给的电子电路元件的电子电路元件安装系统。
[0006]上述课题通过如下方式解决:电子电路元件安装系统包括:(a)元件保持体支撑装置，分别在按照第一规则重复规定的多个单位空间中支撑元件保持体，其中上述元件保持体将多个电子电路元件分别以按照第二规则规定的多个状态进行保持；(b)电路基材支撑装置，支撑应安装电子电路元件的电路基材；(c)元件保持件，保持上述电子电路元件，且能够释放上述电子电路元件；(d)元件保持位置取得部，依次取得元件保持位置,该元件保持位置是应通过上述元件保持件分别保持由上述元件保持体支撑装置支撑的元件保持体的每个上述单位空间的上述多个电子电路元件的位置；(e)元件安装位置取得部，依次取得元件安装位置，该元件安装位置是应安装由上述电路基材支撑装置支撑的电路基材的电子电路元件的位置；以及(f)相对移动装置，基于由上述元件保持位置取得部取得的元件保持位置和由元件安装位置取得部取得的元件安装位置，使上述元件保持体支撑装置及上述电路基材支撑装置相对上述元件保持件进行移动，从由上述元件保持体保持装置保持的元件保持体将上述电子电路元件保持于上述元件保持件,并安装于由上述电路基材保持装置保持的电路基材。
[0007]通过使上述元件保持位置取得部和上述元件安装位置取得部中的至少一方还取得上述元件保持件从上述元件保持体保持上述电子电路元件时的旋转位置和上述元件保持件向上述电路基材安装上述电路元件时的旋转位置中的至少一方，能够更好地解决上述课题。[0008]发明效果
[0009]根据上述结构的电子电路元件安装系统，能够分别在按照第一规则重复规定的多个单位空间中，从分别以按照第二规则规定的多个状态保持有多个电子电路元件的元件保持体取出电子电路元件而安装于电路基材。上述元件保持体与以往的元件保持体相比，能提高电子电路元件的排列密度，因此能够降低元件保持体的更换频率，相应地能够减少作业工时。而且，也能够减少元件保持体的消耗量。
[0010]发明形态
[0011]以下，在本申请中例示了几个被识别为能够进行专利申请的发明(以下，有时称为“可申请发明”。可申请发明包括记载于本申请的专利申请的范围内的发明即本申请发明的下位概念发明、本申请发明的上位概念或其它概念的发明)的形态，对它们进行说明。各形态与权利要求项同样地区分成项，对各项标注编号，并以根据需要而引用其它项的编号的形式进行记载。这只不过是为了使可申请发明容易理解，并不是将构成可申请发明的结构要素的组合限定为以下各项所记载的结构的内容。即，可申请发明应参照附随于各项的记载、实施例的记载、现有技术等进行解释，只要遵照该解释，在各项形态进一步附加有其它结构要素而成的形态且从各项形态删除了结构要素而成的形态也可作为可申请发明的一个形态。
[0012]另外，在以下各项中，(1)项相当于权利要求1，(2)项相当于权利要求2，(3)项相当于权利要求3，(4)项相当于权利要求4，(5)项相当于权利要求5。
[0013](1) 一种电子电路元件安装系统，其特征在于，包括:
[0014]元件保持体支撑装置，分别在按照第一规则重复规定的多个单位空间中支撑元件保持体，其中上述元件保持体将多个电子电路元件分别以按照第二规则规定的多个状态进行保持；
[0015]电路基材支撑装置，支撑应安装电子电路元件的电路基材；
[0016]元件保持件，保持上述电子电路元件，且能够释放上述电子电路元件；
[0017]元件保持位置取得部，依次取得元件保持位置，该元件保持位置是应通过上述元件保持件分别保持由上述元件保持体支撑装置支撑的元件保持体的每个上述单位空间的上述多个电子电路元件的位置；(e)元件安装位置取得部，依次取得元件安装位置，该元件安装位置是应安装由上述电路基材支撑装置支撑的电路基材的电子电路元件的位置；以及
[0018]相对移动装置，基于由上述元件保持位置取得部取得的元件保持位置和由元件安装位置取得部取得的元件安装位置，使上述元件保持体支撑装置及上述电路基材支撑装置相对上述元件保持件进行移动，从由上述元件保持体保持装置保持的元件保持体将上述电子电路元件保持于上述元件保持件，并安装于由上述电路基材保持装置保持的电路基材。
[0019]以下一项记载的形态来实施本发明特别有效，但并未限定于此。若在分别按照第一规则重复规定的多个单位空间中将多个电子电路元件分别以按照第二规则规定的多个状态进行排列，则与以往相比，能够增大电子电路元件的排列密度。例如，在平板形状的料盘中为了提高刚性，呈格子状地形成加强肋并利用形成于这些加强肋之间的凹部作为元件收容凹部这一情况被广泛应用，但在这种情况下，元件收容凹部的形成间距与加强肋的形成间距必然相同。并且，加强肋在元件保持体的形成技术上不得不具有一定程度的厚度，因此相应地元件收容凹部的形成密度降低，但是在后面若在实施方式的彼此相邻的加强肋之间形成多个收容凹部，则如在后面作为实施方式具体说明那样，能够提高元件收容凹部的形成密度即电子电路元件的排列密度。
[0020](2)根据(1)项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述元件保持位置取得部和上述元件安装位置取得部中的至少一方还取得上述元件保持件从上述元件保持体保持上述电子电路元件时的旋转位置和上述元件保持件向上述电路基材安装上述电路元件时的旋转位置中的至少一方。
[0021]根据本项记载的电子电路元件安装系统，能够从保持于单位空间的电子电路元件的旋转相位为不同的多种相位的元件保持体将电子电路元件接收到元件保持件而安装于电路基材。因此，能够使平面形状为L字形等在旋转相位限定为一种时在元件保持体中难以紧密地排列的形状的电子电路元件如后面作为实施方式具体说明那样紧密地排列，从而更有效。
[0022](3)根据(1)项或(2)项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述元件保持体支撑装置包括支撑面保持体的面保持体支撑装置，作为上述元件保持体，上述面保持体将上述多个单位空间在处于一个面上且相互交叉的两方向中的各个方向上分别按照重复规定的规则进行面排列。
[0023]面保持体的一例是上述一面为一平面的料盘，但也可以设为具有挠性的片。在后者的情况下，也能够将元件保持体支撑装置以使片弯曲的状态例如将片以该片的保持电子电路元件的面朝向半径方向外方的方式卷绕于圆筒面上的状态、或者将片卷绕成卷状的状态(片的保持电子元件的面既可以是朝外状态也可以是朝内的状态)进行保持，能够缩小元件保持体支撑装置的设置所需空间，或者缩短由相对移动装置产生的相对移动距离而提高安装作业效率。但是，在后者的情况下，优选设置防止电子电路元件从元件保持体脱落的单元例如罩、向片侧吸引的吸引单元、向片粘接的粘接单元等。
[0024](4)根据(3)项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述多个单位空间被排序，上述相对移动装置按照上述排序的顺序来重复进行如下动作:将保持于上述多个单位空间中的上述排序在先的在先单位空间中的上述多个电子电路元件逐个地依次保持于上述元件保持件，在将保持于上述在先单位空间中的电子电路元件的全部保持于上述元件保持件之后，将保持于排在上述在先单位空间之后的下一单位空间即在后单位空间中的全部上述多个电子电路元件按照与上述在先单位空间中的上述多个电子电路元件的保持顺序相同的保持顺序逐个地保持于上述元件保持件。
[0025](5)根据(3)项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述多个单位空间被排序，上述相对移动装置按照上述排序的顺序重复进行如下动作:将以上述多个状态之一的第一状态保持于上述多个单位空间中的上述排序在先的在先单位空间中的一个电子电路元件保持于上述元件保持件，接着，将以上述第一状态保持于排在上述在先单位空间之后的下一单位空间即在后单位空间中的电子电路元件保持于上述元件保持件。
[0026](6)根据(4)项或(5)项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述多个单位空间被规定为包含按照上述排序的顺序而预先设定的多个单位空间的单位空间组，上述相对移动装置在该单位空间组内重复进行上述动作。
[0027]( 7 )根据(6 )项记载的电子电路元件安装系统，其中，上述相对移动装置以上述元件保持体整体的单位空间作为上述单位空间组而进行动作。【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是表示一实施方式的电子电路元件安装系统的俯视图。
[0029]图2是表示上述电子电路元件安装系统的安装控制部的安装头的侧视图。
[0030]图3是表示上述电子电路元件安装装置系统的料盘型元件供给装置的俯视图。
[0031]图4是表示上述料盘型元件供给装置的右侧视图。
[0032]图5是表示上述料盘型元件供给装置的料盘及支撑台的俯视图。
[0033]图6是表示以往的料盘的一例的俯视图。
[0034]图7是表不以往的料盘的另一例的俯视图。
[0035]图8是将图5所示的料盘的一部分放大表示的俯视图。
[0036]图9是沿着图8中的9-9线的剖视图。
[0037]图10是将与图5所示的料盘不同的料盘的一部分放大表示的俯视图。
[0038]图11是沿着图10中的11-11线的剖视图。
[0039]图12是表示上述电子电路元件安装系统的控制装置的框图。
[0040]图13是表示在上述控制装置的ROM中存储的料盘数据生成程序的流程图。
[0041]图14是表示在上述控制装置的ROM中存储的安装程序的流程图。
[0042]图15是将上述安装程序的元件取出步骤中的从多个排列料盘取出元件的部分抽出表示的流程图。
[0043]图16是用于说明从多个排列料盘取出元件的元件取出顺序的图。
[0044]图17是用于说明从多个排列料盘取出元件的元件取出顺序的另一图。
[0045]图18是概略性地表示料盘支撑台上的多个排列料盘的配置姿态的说明图。
[0046]图19是表示可申请发明的另一实施方式的电子电路元件安装系统的料盘型元件供给装置所保持的多个排列料盘的俯视图。
[0047]图20是沿着图19中的20-20线的剖视图。
[0048]图21是表示通过执行由图13的流程图表示的料盘数据生成程序而生成的取出数据表的一例的图表。
[0049]图22是表示通过执行由图13的流程图表示的料盘数据生成程序而生成的取出数据表的另一例的图表。
【具体实施方式】
[0050]以下，参照上述各图，详细说明可申请发明的几个实施方式。另外，可申请发明除了下述实施方式之外，以上述[发明形态]一项记载的形态为基础，基于本领域技术人员的知识能够以实施了各种变更的形态进行实施。
[0051]图1表示作为可申请发明的一实施方式的电子电路元件安装系统。本电子电路元件安装系统包括一台以上的电子电路元件安装机18，该电子电路元件安装机18包含基板搬运装置6、基板保持装置8、料盘型元件供给装置10、供料器型元件供给装置12、安装装置14及控制装置16(参照图12)。基板搬运装置6设于作为安装机主体的床身20上，以水平的姿态单向地搬运电路基材之一的电路基板22。基板保持装置8例如设为如下装置:由基板搬运装置6搬入，利用支撑部件从下方支撑停止在基板保持装置8上的电路基板22，并通过夹紧部件将与电路基板22的搬运方向平行的两边夹紧，电路基板22以元件安装面为水平的姿态被支撑。
[0052]如图1所示，安装装置14包含头单元30及头移动装置32。头移动装置32使头单元30在与基板保持装置8所保持的电路基板22的元件安装面平行的一个平面内向相互正交的两方向移动。该两方向中的一方为X轴方向，另一方为Y轴方向。在本电子电路兀件安装系统中，与基板搬运方向平行的方向为X轴方向，X轴、Y轴方向均为水平。头移动装置32包括X轴方向移动装置34及Y轴方向移动装置36，使头单元30向水平面内的任意的位置移动。
[0053]如图1所示,Χ轴方向移动装置34包括作为可动部件的X轴滑动件40及一对X轴滑动件移动装置42。各X轴滑动件移动装置42包括作为驱动源的X轴移动用马达44、作为进给丝杠的滚珠丝杠46及螺母(未图示)，使X轴滑动件40向与X轴方向平行的任意的位置移动。Υ轴方向移动装置36设于X轴滑动件40上，包括作为可动部件的Υ轴滑动件52及Υ轴滑动件移动装置54。Υ轴滑动件移动装置54包括作为驱动源的Υ轴移动用马达56、滚珠丝杠及螺母(未图示)，使Υ轴滑动件52向与Υ轴方向平行的任意的位置移动。马达44、56例如是电动马达的一种，由能够高精度地控制旋转角度的电动旋转马达之一的带编码器的伺服马达构成。
[0054]在本电子电路元件安装系统中，如图2所示，头单元30设于Υ轴滑动件52上。头单元30包括头保持装置60和安装头62。这些头保持装置60及安装头62与日本特开平6-291490号公报记载的头保持装置及安装头同样地构成，头保持装置60通过从负压源供给的负压将安装头62保持为能够装卸。而且，头单元30通过设于Υ轴滑动件52上的头升降装置68而升降，并通过包含齿轮69、与之啮合的另一齿轮及使它们旋转的电动马达(均未图示)的头旋转装置70而绕着其铅垂的轴线旋转。
[0055]安装头62包括嘴保持部64和由嘴保持部64保持的作为元件保持件的吸嘴66，吸嘴66通过负压来吸附并保持电子电路元件。负压向吸嘴66的供给通过省略图示的切换装置(例如，由作为电磁控制阀的一种的电磁开闭阀构成)的切换而被容许、切断。通过头保持装置60，选择性地保持使吸嘴66的吸附管的直径和嘴保持部64的个数中的至少一方不同的多个种类的安装头62。
[0056]而且，如图1所示，在Υ轴滑动件52上设有对设于电路基板22的多个基准标记80进行拍摄的作为拍摄装置的标记拍摄装置82，通过头移动装置32而向水平面内的任意的位置移动。头移动装置32是元件保持件移动装置，也是拍摄装置移动装置。标记拍摄装置82例如由拍摄设备之一的(XD相机构成。也可以由CMOS相机构成。而且，在X轴滑动件40上设有两组对由吸嘴66吸附的电子电路元件进行拍摄的元件拍摄装置90，分别拍摄由各个料盘型元件供给装置10及供料器型元件供给装置12供给的电子电路元件。安装装置14也可以在Y轴滑动件上设有X轴滑动件，并在该X轴滑动件上设有安装头。
[0057]对料盘型元件供给装置10进行说明。如图3及图4所示，料盘型元件供给装置10是将电子电路元件收容于料盘100而供给的装置。本料盘型元件供给装置10的除与可申请发明相关的部分以外的部分与日本特开2007-201416号公报记载的料盘型元件供给装置相同，简单地进行说明。
[0058]料盘型元件供给装置10具备作为供给装置主体的台车102，能够与安装装置14连接、分离。台车102在能够升降地设于车身104上的升降部件106由定位装置108沿着水平方向定位而与安装装置14连接。在连接状态下，料盘型元件供给装置10的宽度方向或左右方向与X轴方向平行，前后方向与Y轴方向平行。在前后方向上，接近基板保持装置8的一侧为前侧，远离的一侧为后侧。
[0059]料盘100由设于升降部件106上的支撑部112支撑。升降部件106在位于上升位置的状态下与安装装置14连接，在此状态下，对料盘100进行定位的L形尺(后述)的上表面的高度与由基板保持装置8保持的电路基板22的上表面即元件安装面的高度大致相同，标记拍摄装置82对标记的拍摄无论是对于电路基板22还是对于L形尺都在焦点对齐的状态下进行。标记拍摄装置82可以设置成能够通过升降装置进行升降，无论对哪一个标记都对齐焦点，也可以将标记拍摄装置82设为能够调节焦点距离的相机。升降部件106的支撑部112如图4所示，以沿着前后方向延伸的状态设于升降部件106，并且作为可动部件的一对滑动件130设置成能够沿着前后方向移动，并通过滑动件驱动装置132来移动。
[0060]料盘100由料盘支撑台(以后,简称为支撑台)140支撑而搭载于台车102。本支撑台140为一张板状，在通过支撑台定位装置146沿着水平方向被定位的状态下以能够装卸的方式由一对滑动件130从下方支撑，从而相对于安装装置14被定位。支撑台140通过滑动件130的移动，移动到如图4实线所示接近安装装置14而料盘100供给电子电路元件的供给位置及如双点划线所示从安装装置14离开而从供给位置退避的退避位置。
[0061]支撑台140由主体部和固定于主体部的上表面上的磁性材料制的表层部构成，在由其表层部构成的支撑台140的水平的支撑面150上载置料盘100，从下方支撑。在支撑面150上，如图5所示，设置与元件供给装置10的宽度方向平行地延伸的导杆152，构成导向部。导杆152具有与支撑面150垂直的定位面154。而且，在导杆152的与支撑面150平行的上表面沿着其长度方向设有刻度156。
[0062]料盘100形成为板状，俯视的形状呈长方形或正方形，多个单位空间呈格子状排列。在料盘100中，在图5中，具有如左端所示的料盘100A那样在一个单位空间170排列有一个电子电路元件172 (简称为元件172)的料盘(简称为单一排列料盘)和中央及右端所示的料盘B或料盘C那样在单位空间170各排列有多个元件172的料盘(简称为多个排列料盘)。单一排列料盘100A是与以往的料盘同样的料盘，但多个排列料盘100BU00C是新的料盘。若与以往分别如图6及图7所示的料盘160、162的结构进行比较，则可知在多个排列料盘100BU00C中，元件172的排列密度显著改善。
[0063]在多个排列料盘100B、100C中，单位空间170成为分别由加强肋174围成的状态，图8及图9代表性地表示这些单位空间170中的多个排列料盘100B的单位空间170。由加强肋174包围而凹陷的单位空间170的底面176上形成定位突部178，通过该定位突部178和加强肋174，分别将平面形状呈L字形的两个元件172定位，以免相互直接接触。这是为了防止如下情况:若两个元件172直接接触，则在一方的元件172由吸嘴66吸附而从多个排列料盘100B取出时，另一方的元件172会立起或被带到定位突部178上等。
[0064]此外，附带而言，如上述那样在单位空间170形成有定位突部178非常适合于不增大单位空间170的面积而防止L字形的元件172相互直接接触的情况。如图10及图11所示，在单位空间170的底面176形成两个定位凹部180而使L字形的元件172的下部分别嵌入到这些定位凹部180也能防止元件172相互直接接触的情况。然而，在这种情况下，在两个元件172的相互最接近的部分之间需要相当于将上述两部分分隔的分隔部182的厚度与该分隔部182的两侧的两个间隙之和的大小的间隙，单位空间170的所需空间增大分隔部182的厚度量，相应地元件172的排列密度降低。相对于此，在取代形成两个定位凹部180而形成一个定位突部178的情况下，无需形成上述分隔部182，能提高元件172的排列密度。
[0065]但是，设置定位突部178为好还是设置定位凹部180为好是根据形成料盘170的材料和形成方法来决定的，而且，根据单位空间170内的元件172的形状和排列状态也会发生改变，因此应综合考虑这些条件来决定是形成定位突部178还是形成定位凹部180。而且，大部分定位由定位凹部进行，在多个元件彼此最接近的部分之间也可以设置由与料盘整体不同的部件构成的薄的分隔部。总之，只要设置对排列于单位空间170的多个元件172进行定位而能防止相互接触的定位部即可。无论是哪一个，定位凹部优选比加强肋174的高度浅，定位突部也优选比加强肋174低，因此从这一点出发，与利用加强肋174将彼此相邻的元件172之间分隔的情况相比，能够提高元件172的排列密度。料盘170 —般通过以合成树脂为主成分的材料的成形来制造，在这种情况下，需要在立起面附加起模斜度，而且，对立起面附加斜度对于便于取出元件172也是有效的，这是因为，若立起面高，则相应地形成立起面的壁部的底面积变大，相应地元件172的排列密度降低。
[0066]在上述料盘100 (100A、100B、100C等)上，如图5所示，将四个角部中的三个角部倒圆，并在一个角部形成切口 190而构成特定部。切口 190具有通过沿着与料盘100的相互正交的两边交叉的一直线将料盘100的角部沿厚度方向切断而得到的形状。而且，在料盘100设有二维码192，构成信息记录部。二维码192记录有例如用于分别识别料盘100的料盘识别码、初始(未使用时)的元件收容数、元件种类、允许或不允许忽略后述的未使用时的初始取出开始位置指定等，例如设于与料盘100的切口 190相邻的部分。信息记录部除了上述二维码之外，也可以是条形码等以能够由代码读取装置读取的方式记录信息的结构，还可以是能够通过通信来取得信息的信息存储部。
[0067]料盘100通过至少一个作为定位部件的L形尺194以在X轴方向及Y轴方向上分别被定位的状态沿着X轴方向排列而支撑于支撑台140上。L形尺194具备沿着相互垂直的方向延伸的第一尺部196和第二尺部198 (以后，均简称为尺部)，在这些尺部196、198的底面埋设有多个永磁体200。
[0068]L形尺194通过磁力以能够装卸的方式固定于支撑台140。因此，L形尺194能够安装于支撑台140的磁性材料制的支撑面150的任意的位置，如图5所示，尺部196与导杆152的定位面154紧贴，在Y轴方向上被定位，并且在与X轴方向平行的方向上，安装于沿着定位面154的任意的位置。在L形尺194的尺部196、198相互交叉的角部形成第一基准标记(以后，简称为基准标记)204，在尺部198的从与尺部196交叉的角部隔开的前端部形成有第二基准标记(以后，简称为基准标记)206。
[0069]由料盘型元件供给装置10供给的元件172的种类、由支撑台140支撑的料盘100的种类、排列顺序及尺安装位置由作业者使用输入装置210 (参照图12)向后述的计算机输入，例如，显示于显示装置212的显示画面214中。尺安装位置是料盘载置位置或支撑位置，由设于导杆152的刻度156的数值来指示，在作业者所指示的位置安装L形尺194。这些尺安装位置数据等作为料盘支撑数据，存储于在后述的计算机的RAM中设置的料盘支撑数据存储器内。[0070]作业者在将L形尺194安装于支撑台140尺之后，将料盘100支撑于支撑台140。如图5所示，对于料盘100，使其相互正交的两侧面与尺部196、198抵接而进行定位，在此状态下通过限制部件208进行限制，来阻止移动。长方形料盘100的载置姿态中，其长度方向(长边)与料盘型元件供给装置10的前后方向(Y轴方向)平行的姿态为基本姿态。而且，无论哪个料盘100都被决定为，隔着切口 190的两边与尺部196、198抵接，并在切口 190位于与两尺部196、198交叉的角部对应的位置的状态下进行载置。因此，切口 190设于料盘100的四个角部中的一个角部，即能获得相对于L形尺194被定位的状态的角部。限制部件208至少在底面的至少一部分具备永磁体，通过磁力而固定于支撑台140的支撑面150的任意的位置。
[0071]如图12所示，上述控制装置16以包含CPU250、R0M252、RAM254及将它们连接的总线256的安装控制计算机260为主体，在输入输出部262上连接有上述输入装置210、对通过标记拍摄装置82等获得的图像数据进行处理的图像处理计算机264、数据库266。本数据库266由计算机构成。在输入输出部262上经由驱动电路270还连接有X轴移动用马达44等各种促动器，并经由控制电路272连接有显示装置212，对其显示画面214进行控制。
[0072]另外，在R0M252中存储有以图13的流程图所示的多个排列料盘100BU00C等的料盘数据生成程序、图14的流程图所示的安装程序及抽出该安装程序的元件取出步骤中的与从多个排列料盘100BU00C等取出元件关联的部分而在流程图中表示的多个排列元件取出程序为首的各种程序。而且，在RAM254中，存储有在执行后述的料盘数据生成程序时输入或使用的元件名、料盘名、取出方向、取出方式、料盘信息(开始空间的位置、单位空间的行数及列数、单位空间的排列间距、元件从单位空间的取出顺序，单位空间内的元件的排列位置等)、第一至第四取出数据表等、在执行多个排列元件取出程序时输入或利用的安装数据、多个排列料盘的配置等各种数据，并且临时存储有CPU250执行各种程序所需的数据。
[0073]首先，基于图13的料盘数据生成程序，说明多个排列料盘100B、100C等的料盘数据的生成。另外，该料盘数据生成程序为了对应各个特定的元件172与特定的多个排列料盘100的组合生成专用的料盘数据而执行。而且，在本实施方式中，料盘数据生成程序在电子电路元件安装系统的控制装置16中被执行，但该程序也能够存储于与控制装置16不同的计算机中而被执行。
[0074]元件172从多个排列料盘100的取出如图16以多个排列料盘100B为例所示，以最接近切口 190的单位空间170为开始空间，能够选择从沿着实线所示的列方向的单位空间170依次取出的列方向取出和从沿着虚线所示的行方向的单位空间依次取出的行方向取出这两个取出方向中的任一取出方向。
[0075]另外，在一个单位空间170排列有多个元件172，但上述多个元件172的取出被设为能够选择如下的两种取出方式:单个元件取出，以从开始空间170取出一个图17 (a)的实线所示的元件172之后再从下一单 位空间170取出一个实线所示的元件172的方式，从各单位空间170将元件172逐个地取出，若元件172从全部单位空间170的取出结束，则返回到开始空间170而以开始取出双点划线所示的元件172的方式，从一个单位空间各取出一个元件；及全部元件取出，如图17 (b0的(1)、(2)、(3)、(4)…所示，将排列于开始空间170的元件172全部取出之后，开始从下一单位空间170取出多个元件。并且，各单位空间170中的多个元件172的取出顺序在各多个排列料盘中预先设定为一种。
[0076]在料盘数据生成程序中，首先，在步骤10 (以下，简记为S10。关于其它步骤也同样)中，对显示装置212的显示画面214指示应输入元件名，对应于此若从输入装置210输入元件名，则存储于RAM254。接着，在S11中进行料盘名的输入指示及存储，在S12中进行应选择取出方向即空间170的变更方向的指示及存储，在S13中进行应选择元件取出方式的指示及存储。
[0077]并且，在S14中读出料盘信息。读出多个排列料盘100中的单位空间170的行数Lmax和列数Cmax、开始空间的位置、行方向及列方向上的单位空间170的排列间距、单位空间170内的多个(在料盘100B中为两个)元件172的排列位置等信息。另外，在多个排列料盘100上，假定以上述切口 190的顶点为原点的直角坐标即料盘坐标，并以该料盘坐标的坐标值来规定开始空间170的位置(例如，单位空间170的中心点的位置)、各单位空间170中的多个元件172的吸附点(应由吸嘴66吸附的部分的中心点，在图6及图7中作为十字线示出)的位置、上述单位空间的排列间距等。
[0078]在S15中，表示从多个排列料盘100整体取出元件的元件取出顺序的取出编号N、单位空间170的行编号L及列编号C、表示单位空间内的多个元件172的取出顺序的空间内编号P分别被设定为1。在多个排列料盘100整体最先被取出的(N=l)元件172被设定为开始单位空间(L=1、C=1)的空间内编号P=1的元件172。另外，在本实施方式中，根据在S12中选择的取出方向(空间变更方向)是图16所示的“行方向”还是“列方向”、在S13中选择的元件取出方式是图17 (a)所示的“各一个”还是图17 (b)所示的“全部”的组合，而存在四种取出方法，因此为了对它们进行区别而将取出编号N以N1、N2、N3、N4这四个种类表示。
[0079]并且，在S16中判定是哪个取出方向，而且，在S17及S18中判定是哪种取出方式，在“列方向”且“全部”的情况下，在S19至S25中决定取出数据。首先，在S19中与当前时刻的取出编号N1建立对应，将单位空间170的行编号L及列编号C和单位空间内编号P存储于RAM254的图21的图表所示的第一取出数据表中。然后，通过执行S20及S21，使单位空间内编号P变化至与排列于单位空间170内的元件172的个数(在料盘100B中为二个)相同为止，接着，通过执行S22及S23，使行编号L变化至与行数Lmax相等为止，接着，通过执行S24及S25，使列编号C变化至与列数Cmax相等为止，从而完成图21的图表的第一取出数据表。关于图21中的“嘴旋转位置”，在后面进行说明。
[0080]并且，在取出方向为“列方向”且取出方式为“各一个”时，在S26至S32中同样地决定取出数据，完成图22的图表所示的第二取出数据表。而且，在取出方向为“行方向”且取出方式为“全部”时，完成第三取出数据表，而且，在取出方向为“行方向”且取出方式为“各一个”时，完成第四取出数据表。第三取出数据表只不过是在第一取出数据表中置换了行编号L和列编号C的状态的取出数据表，第四取出数据表只不过是在第二取出数据表中置换了行编号L和列编号C的状态的取出数据表，因此图表省略。
[0081]元件172向由基板保持装置8保持的电路基板22的安装如图14所示，在S60中，从料盘型元件供给装置10或供料器型元件供给装置12取出元件172，在S61中，通过元件拍摄装置90拍摄由吸嘴66保持的元件172，在S62中，通过校正吸嘴66对元件172的保持位置误差和基板保持装置8对电路基板22的保持位置误差并安装元件172来进行。其中，S61的拍摄步骤及S62的安装步骤和S61中的元件从供料器型元件供给装置12及料盘型元件供给装置中的通常的料盘100的取出与以往相同，因此省略说明，关于元件172从新的多个排列料盘100的取出，基于图15的流程图进行说明。
[0082]在图15中，S70至S72是开始安装元件172之前执行的步骤，首先，在S70中，指示应输入元件172的名称和收容该元件的多个排列料盘100的料盘数据信息(由图13的料盘数据生成程序生成的料盘数据信息),对应于此将输入的信息存储于RAM254。该输入及存储对于预定向各电子电路元件安装机18搭载的全部多个排列料盘100进行。接着，在S71中指示应输入多个排列料盘100的配置数据。多个排列料盘100预定以图18的(a)所示的基本姿态、(b)所示的旋转90°姿态,(c)所示的旋转180°姿态及(d)所示的旋转-90°姿态这四种旋转姿态配置于支撑台140上。这是为了例如尽可能地减小将收容于多个排列料盘100的元件172由吸嘴取出并绕着嘴轴线旋转至安装于电路基板22为止的角度等。而且，如上述那样，料盘100载置于支撑台140上的各种位置，因此在S71中，求出应输入该位置和上述旋转姿态的数据，该输入也对于预定向各电子电路元件安装机18搭载的全部多个排列料盘100进行。
[0083]在S72中，指示应输入取出开始位置数据。在配置于支撑台140的多个排列料盘100全部未使用时，如上述那样，取出开始位置决定为单位空间为第一行、第一列(L=l、C=l)，单位空间内编号为第一个(P=l)的位置。然而，在已经使用了一部分时，需要指定表示从多个排列料盘100整体取出元件的元件取出顺序的取出编号N为第几个，而且实际的取出开始位置根据取出方向是“行方向”还是“列方向”、元件取出方式为“各一个”还是“全部”的组合而存在不同的四个种类，因此需要指定上述四个种类的取出方法中的取出编号(N1、N2、N3、N4)为第几个的取出开始编号(Nls、N2s、N3s、N4s)，在S72中进行该输入，并存储于RAM254。该输入及存储也对于预定向各电子电路兀件安装机18搭载的全部多个排列料盘100进行。
[0084]在进行了以上的初始设定之后，开始元件安装工作，首先，在S73读出安装数据。并且，在S74，判定应读出的安装数据是否不存在，即在该电子电路元件安装机18中预定安装的所有元件172的安装是否结束，若向一张电路基板22的安装结束，则判定结果为“是”，在S75中取出编号N (N1、N2、N3、N4)返回到1，在此基础上，程序的执行返回到S73。相对于此，在S74的判定结果为“否”时，执行S76。在S73中读出的安装数据中，与以往同样地包含有应取出的元件172的种类、应安装的电路基板上的位置及元件的旋转姿态的信息。基于该信息，在S76中判定对应元件是否存在，即接着应取出的元件172是否收容于向电子电路元件安装机18搭载的多个排列料盘100。在该判定的结果为“否”时，在S77中取出其它元件，即从在一个空间仅收容有一个元件172的通常的料盘100取出元件，或者从供料器型元件供给装置12取出元件。
[0085]相对于此，在S76的判定结果为“是”时，在S78中使吸嘴66旋转。基于在S70至S72中存储的信息而判断接着应取出的元件172在多个排列料盘100内的旋转姿态，并且，根据在S73中读出的安装数据来判断安装时的旋转姿态。另一方面，若在上述安装程序的S61中的元件拍摄后使吸嘴66旋转，则由于惯性力而可能使元件172相对于吸嘴66偏移，因此在取出元件172后，优选在拍摄之前将元件172的旋转姿态形成为尽可能接近安装时的旋转姿态的旋转姿态。并且，为了排除吸嘴的弯曲的影响，在拍摄时优选吸嘴66处于尽可能接近原点位置的旋转位置。因此，在S78中，在取出元件172之前，使吸嘴66预先旋转到满足以上的条件的旋转位置。上述图21、图22的图表中的“嘴旋转位置”表示上述旋转位置。另外，在图21、22的图表中，根据存在嘴旋转位置为0°的情况可知，当然在S78中有时也无需使吸嘴66旋转，基于图18如上述那样，考虑这种情况来选择多个排列料盘100的旋转姿态。
[0086]接着，在S79中取出元件172。当然从搭载于电子电路元件安装机18的多个排列料盘100中的收容有根据安装数据明确可知的种类的元件172的多个排列料盘100进行该取出。
[0087]另外，通过执行图13的料盘数据生成程序而生成的料盘数据包含单位空间170的行编号L及列编号C、单位空间内的空间内编号P，这些编号用于确定多个排列料盘100中的元件取出位置，但实际上为了使吸嘴66取出元件172，而需要确定电子电路元件安装机18中的绝对位置坐标。为此，首先，上述各编号L、C、P基于在S14中存储于RAM254中的料盘信息，需要换算成以对切口 190进行规定的三角形的顶点为原点的料盘坐标中的坐标值，而且，基于在S71中输入的多个排列料盘100的配置数据，需要将料盘坐标中的坐标值坐标变换成电子电路元件安装机18中的绝对坐标的坐标值。在本实施方式中，这些运算对应在S79中的每一次元件取出而进行。但是，这并非必须，在图13所示的料盘数据生成程序中，在决定了上述各编号L、C、P之后进行向料盘坐标中的坐标值的换算，在图14的元件安装程序的开始前的换产调整作业中，进行向电子电路元件安装机18中的绝对坐标的坐标值的坐标变换等，只要在决定了料盘数据生成程序中的编号L、C、P后且在S79中的元件取出动作的开始前的适当的时期进行即可。
[0088]在S79中取出元件172后，在S80、S81及S82中，判定关于进行了该元件取出的多个排列料盘100的料盘数据中的元件取出方向及元件取出方式，基于该判定结果，执行S83至S86中的任一个，更新与元件取出方向和元件取出方式的各组合对应的取出编号N1、N2、N3、N4。以上，一个元件172从多个排列料盘100的取出结束，多个排列元件取出程序的执行返回到S73。但是，实际上，读出下一安装数据是在元件安装程序的S62的执行结束后。
[0089]在本实施方式中，多个单位空间170由行编号和列编号来规定，沿着行方向和列方向分别以一定的间距排列成格子状，对这些单位空间170的排列进行规定的规则为第一规则。而且，在这些单位空间170的各自的内部，元件172以相同的状态排列，对该相同的排列状态进行规定的规则为第二规则。并且，多个排列料盘100B、100C分别是面保持体的一例。
[0090]以上，详细地说明了本发明的一实施方式，但这只不过是按照文字例示，本发明以上述[发明形态]一项记载的形态为基础，基于本领域技术人员的知识能够以实施了各种变更的形态进行实施。
[0091]例如，在上述实施方式中，新品的多个排列料盘100的取出开始位置被唯一地确定为最接近于切口 190的单位空间170，但并非必须，也可以将最接近于未设置切口 190的角部中的任一角部的单位空间170选择为取出开始位置。
[0092]另外，在上述实施方式中，在从多个排列料盘100B、100C的各单位空间170各取出一个元件172的元件取出方式中，在对于一张料盘100的全部单位空间170各取出一个元件172的取出结束之后，开始对于一张多个排列料盘100BU00C的全部单位空间170取出其它元件172。因此，若考虑空间内编号P相同的一连串的元件172组分别与收容于以往的一张料盘内的全部元件相同(例如，若将多个排列料盘100B看作两张相互不同的以往类型料盘，并将多个排列料盘100C看作四张相互不同的以往类型料盘)，则能够使用与元件从以往类型料盘的取出完全相同的元件安装程序，从多个排列料盘取出元件。
[0093]另外，即使在将排列于一个单位空间170的多个元件172全部取出之后开始从下一单位空间170取出多个元件172的情况下，若考虑从多个互不相同的以往类型料盘交替地各取出一个元件，则能够使用与元件从以往类型料盘的取出完全相同的元件安装程序，从多个排列料盘取出元件。
[0094]另外，在上述实施方式中，在从多个排列料盘100B、100C的各单位空间170各取出一个元件172的元件取出方式中，在对于一张料盘100的全部单位空间各取出一个元件172的取出结束之后，开始对于1 一张料盘100的全部单位空间取出其它元件172。因此，在使用取出了一部分元件172的已开始使用的多个排列料盘100BU00C时，若不以与该多个排列料盘100BU00C为已开始使用时的元件取出方式相同的取出方式取出元件，则存在料盘数据的生成变得麻烦的不便之处。相对于此，以每一定个数的单位空间170 (例如，一行或一列的单位空间)为一组，若在从一组的全部单位空间170各取出一个元件172的取出结束之后开始从该一组的单位空间170的开头各取出一个其它元件172，则能够以一定个数的空间为单位而决定是否为已开始使用，能够简化对已开始使用的多个排列料盘100进行使用时的数据处理。
[0095]此外，在上述多个排列料盘100B、100C中，排列于单位空间170的多个元件172的旋转姿态(旋转位置)互不相同，由此，多数情况下能特别有效地提高元件172的排列密度，但使旋转姿态不同的情况并非必须。例如，在图19及图20所示的多个排列料盘100D中，在由格子状的加强肋290围成的单位空间292内使两个元件172以彼此相同的旋转姿态排列。在这两个元件172之间，如图20所示，只不过形成有比加强肋290低且窄的定位突部294，因此单位空间292内的两个元件172间的间隙只要小于隔着加强肋290而彼此相邻的两个元件172间的间隙即可。即，全部元件172并非以同一规则排列，但多个单位空间292以同一规则(第一规则)排列，且在多个单位空间292之间，多个(在图示的例子中为两个)元件172以相同的状态(对该状态进行规定的规则为第二规则)排列，能够与上述实施方式同样地取出元件172。并且，减小排列于单位空间292内的多个元件172间的间隙，相应地能够提高元件172的排列密度，从图19、20所示的多个排列料盘100D取出元件172而安装于电路基板的电子电路元件安装系统也是可申请发明的一实施方式。
[0096]附图标记说明
[0097]6:基板搬运装置8:基板保持装置10:料盘型元件供给装置12:供料器型元件供给装置14:安装装置16:控制装置18:电子电路元件安装机30:头单元32:头移动装置52:Y轴滑动件60:头保持装置62:安装头64:嘴保持部66:吸嘴68:头升降装置70:头旋转装置90:元件拍摄装置100:料盘(100Α:单一排列料盘，100B、100C、100D:多个排列料盘)140:料盘支撑台(支撑台)150:支撑面152:导杆154:定位面156:刻度170:单位空间172:电子电路元件(元件)174:加强肋176:底面178:定位突部180:定位凹部182:分隔部190:切口 210:输入装置212:显示装置214:显示画面260:安装控制计算机292:单位空间294:定位突部
【权利要求】
1.一种电子电路元件安装系统，其特征在于，包括:元件保持体支撑装置，分别在按照第一规则重复规定的多个单位空间中支撑元件保持体，其中所述元件保持体将多个电子电路元件分别以按照第二规则规定的多个状态进行保持；电路基材支撑装置，支撑应安装电子电路元件的电路基材；元件保持件，保持所述电子电路元件，且能够释放所述电子电路元件；元件保持位置取得部，依次取得元件保持位置，该元件保持位置是应通过所述元件保持件分别保持由所述元件保持体支撑装置支撑的元件保持体的每个所述单位空间的所述多个电子电路元件的位置；元件安装位置取得部，依次取得元件安装位置，该元件安装位置是应安装由所述电路基材支撑装置支撑的电路基材的电子电路元件的位置；以及相对移动装置，基于由所述元件保持位置取得部取得的元件保持位置和由元件安装位置取得部取得的元件安装位置，使所述元件保持体支撑装置及所述电路基材支撑装置相对所述元件保持件进行移动，从由所述元件保持体保持装置保持的元件保持体将所述电子电路元件保持于所述元件保持件，并安装于由所述电路基材保持装置保持的电路基材。
2.根据权利要求1所述的电子电路元件安装系统，其中，所述元件保持位置取得部还取得所述元件保持件从所述元件保持体保持所述电子电路元件时的旋转位置。
3.根据权利要求1或2所述的电子电路元件安装系统，其中，所述元件保持体支撑装置包括支撑面保持体的面保持体支撑装置，作为所述元件保持体，所述面保持体将所述多个单位空间在处于一个面上且相互交叉的两方向中的各个方向上分别按照重复规定的规则进行面排列。
4.根据权利要求3所述的电子电路元件安装系统，其中，所述多个单位空间被排序，所述相对移动装置按照所述排序的顺序来重复进行如下动作:将保持于所述多个单位空间中的所述排序在先的在先单位空间中的所述多个电子电路元件逐个地依次保持于所述元件保持件，在将保持于所述在先单位空间中的电子电路元件的全部保持于所述元件保持件之后，将保持于排在所述在先单位空间之后的下一单位空间即在后单位空间中的全部所述多个电子电路元件按照与所述在先单位空间中的所述多个电子电路元件的保持顺序相同的保持顺序逐个地保持于所述元件保持件。
5.根据权利要求3所述的电子电路元件安装系统，其中，所述多个单位空间被排序，所述相对移动装置按照所述排序的顺序重复进行如下动作:将以所述多个状态之一的第一状态保持于所述多个单位空间中的所述排序在先的在先单位空间中的一个电子电路元件保持于所述元件保持件，接着，将以所述第一状态保持于排在所述在先单位空间之后的下一单位空间即在后单位空间中的电子电路元件保持于所述元件保持件。
【文档编号】H05K13/02GK103636300SQ201280032038
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年4月26日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】饭阪淳 申请人:富士机械制造株式会社