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元件安裝機的製作方法

2023-07-24 13:53:41


本發明涉及具備多個元件移載裝置的元件安裝機。



背景技術:

作為生產安裝有多個元件的基板的設備,存在焊料印刷機、元件安裝機、回流焊機、基板檢查機等。通常將這些設備連結成一列而構成基板生產線。其中,元件安裝機通常具備從元件供給裝置拾取元件而向搬入到基板搬運裝置的基板進行裝配的元件移載裝置。近年來,為了生產效率的提高而元件移載裝置的高速運轉化不斷進展。然而,會產生如下問題點:當由於高速運轉構成部件溫度上升而發生熱變形時,會給元件裝配動作造成影響。應對該問題點的一技術例在專利文獻1中公開。

專利文獻1的元件安裝裝置具備:將元件向基板裝配的x-y機器人;設於x-y機器人並拍攝基板上的基準標記的基板識別相機;及基於基板識別相機拍攝基準標記而得到的基準標記的位置信息來進行元件裝配位置的校正的控制裝置。由此,能夠校正x-y機器人的熱伸縮的影響(熱校正處理),抑制元件裝配位置的精度的下降。此外,公開了如下內容:在實施方式中,在從運轉開始起經過了規定時間例如20分鐘、40分鐘、60分鐘時、以及停止狀態持續了一定時間例如20分鐘時,實施熱校正處理。

專利文獻

專利文獻1:日本特開2004-186308



技術實現要素:

發明要解決的課題

然而,在具備相向的2個元件移載裝置(x-y機器人)的元件安裝機中實施專利文獻1的技術的情況下,熱校正處理的實施時期由各個元件移載裝置分別管理。這是因為,即使2個元件移載裝置運轉,由於元件用盡發生時的元件補給的等待時間、裝置的異常及維修產生的停止時間等,運轉狀況也會變得各不相同。於是,在通過多個元件移載裝置對1張基板進行元件裝配動作的情況下,時間損失變大而生產效率下降。

詳細而言,通常,裝配於1張基板的多個元件向2個元件移載裝置均等地分配,任一元件移載裝置都幾乎不等待而運轉,維持高生產效率。並且,當在一方的元件移載裝置中將元件裝配動作中斷而實施熱校正處理時,另一方的元件移載裝置會白白地等待熱校正處理所需的時間。結果是,該基板的生產所需時間會拉長熱校正處理所需的時間,從而成為時間損失。在此,當分別管理與2個元件移載裝置相關的熱校正處理的實施時期時,實施時期產生偏差而二次發生時間損失。例如,產生在某基板的生產開始時進行與一方的元件移載裝置相關的熱校正處理、而在下一基板的生產開始時進行與另一方的元件移載裝置相關的熱校正處理的情況。由此,在2張基板中分別產生時間損失,生產效率下降。在這種情況下,在某基板的生產開始時若能同時進行2個元件移載裝置的熱校正處理,則時間損失為1次即可。

另外,在專利文獻1中,公開了從運轉開始起以等間隔的規定時間實施熱校正處理的內容,但是作為實施時期的判定方法可以說未必適當。通常,在元件移載裝置開始運轉之後,構成部件的溫度以陡峭的斜度上升。然後,隨著運轉時間變長而溫度上升的斜度逐漸變得平緩,最終落於穩定的溫度上升值。因此,在等間隔的規定時間中,在開始運轉之後未以充分的頻率進行熱校正處理,隨著運轉時間變長而進行不需要的熱校正處理,而白白地使生產效率下降。

本發明鑑於上述背景技術的問題點而作出,應解決的課題在於提供一種元件安裝機,同時進行與多個元件移載裝置相關的熱校正處理而抑制生產效率的下降,而且,通過熱校正處理的實施時期的適當化也能抑制生產效率的下降。

用於解決課題的方案

解決上述課題的第一方案的元件安裝機的發明涉及一種元件安裝機,具備:多個元件移載裝置,分別具有保持及釋放元件的裝配吸嘴、載持所述裝配吸嘴的可動部以及沿著水平面內的x軸方向及y軸方向對所述可動部進行驅動的xy驅動機構,進行從元件供給裝置拾取所述元件而向定位後的基板裝配的元件裝配動作;及控制裝置,控制所述多個元件移載裝置對通過基板搬運裝置依次定位的一張基板進行的所述元件裝配動作,並且進行降低所述可動部及所述xy驅動機構中的至少一方的與溫度變化相伴的熱變形對各個元件移載裝置的所述元件裝配動作造成的影響的熱校正處理,所述控制裝置具有:實施時期判定部,基於各所述元件移載裝置的運轉狀況,分別判定與各所述元件移載裝置相關的所述熱校正處理的實施時期;及熱校正實施部,在通過所述實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置相關的所述熱校正處理的實施時期時,同時實施與所述多個元件移載裝置相關的所述熱校正處理。

發明效果

在第一方案的元件安裝機的發明中,當通過實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置相關的熱校正處理的實施時期時,熱校正實施部同時實施與多個元件移載裝置相關的熱校正處理。因此,在多個元件移載裝置中,中斷元件裝配動作而實施熱校正處理的時間損失重複而1次即可。另一方面,當通過現有技術在多個元件移載裝置中分別管理熱校正處理的實施時期時,時間損失會產生多次。因此,根據本發明,能夠減少時間損失而抑制生產效率的下降。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式的元件安裝機的結構的俯視圖。

圖2是示意性地表示元件移載裝置的構成部件(可動部及xy驅動機構中的至少一方)的溫度上升特性的圖。

圖3是例示了與元件移載裝置的溫度等級對應的容許時間及等級操作的熱校正提升表格的圖。

圖4是示意性地表示元件移載裝置的構成部件(可動部及xy驅動機構中的至少一方)的溫度下降特性的圖。

圖5是例示了根據元件移載裝置的停止持續時間的長短而對溫度等級進行減小操作的等級操作的熱校正降低表格的圖。

圖6是表示控制裝置執行的熱校正處理的控制流程的圖。

圖7是表示與圖6的控制流程並行地執行的計時處理流程的圖。

圖8是說明實施方式的元件安裝機的作用的時間圖。

圖9是說明現有技術的元件安裝機的作用的時間圖。

具體實施方式

(1.元件安裝機1的結構及運轉模式)

關於本發明的實施方式的元件安裝機1的結構,以圖1為參考進行說明。圖1是表示本發明的實施方式的元件安裝機1的結構的俯視圖。圖1的從紙面左側朝向右側的方向是搬運基板k的x軸方向。從紙面下側朝向上側的方向是相當於元件安裝機1的長度方向的y軸方向。元件安裝機1是在沿著x軸方向延伸的中央線cl的兩側配置相同的構成要素而構成的雙通道雙頭類型。

元件安裝機1將第一及第二基板搬運裝置21、22、第一及第二元件供給裝置31、32、第一及第二元件移載裝置41、42、第一及第二元件識別相機51、52以及圖示省略的控制裝置等組裝於機臺9而構成。為了簡便起見,對於在圖1的中央線cl的紙面下側配置的構成要素標註「第一」、對於在中央線cl的紙面上側配置的構成要素標註「第二」地進行表示。以下,以標註了「第一」的構成要素為代表進行說明,省略標註了「第二」的構成要素的詳細說明。

第一基板搬運裝置21由一對導軌231、232、一對輸送帶241、242及夾緊裝置25等構成。一對導軌231、232沿x軸方向延伸且相互平行地組裝於機臺9。在一對導軌231、232的相面對的內側配設有環狀的一對輸送帶241、242。一對輸送帶241、242以分別載置第一基板k1的兩緣的狀態進行輪轉,將第一基板k1相對於設定在x軸方向的中央的第一裝配實施位置261進行搬入及搬出。在第一裝配實施位置261的下方設置有夾緊裝置25。夾緊裝置25將第一基板k1推起而以水平姿勢夾緊,定位於第一裝配實施位置261。由此,第一及第二元件移載裝置41、42在第一裝配實施位置261進行元件裝配動作。

第一元件供給裝置31配設於機臺9的長度方向(y軸方向)的靠近端部處。第一元件供給裝置31通過將多個供料器裝置33沿x軸方向列設而構成。各供料器裝置33具有主體部34、在主體部34的後部設置的供給帶盤35及在主體部34的前端上部設置的元件取出部36。在供給帶盤35卷繞保持有將多個元件以預定間距收納的圖示省略的細長的帶。該帶每次被放出預定間距,元件被解除收納狀態而向元件取出部36依次供給。需要說明的是,也可以將多個供料器裝置33的一部分或全部置換為其他方式的元件供給裝置、例如託盤式元件供給裝置。

第一元件移載裝置41是能夠沿著x軸方向及y軸方向進行水平移動的xy機器人類型的裝置。第一元件移載裝置41由一對y軸軌道431、432、y軸滑動件44、頭支架45及圖示省略的xy驅動機構等構成。一對y軸軌道431、432配置在機臺9的x軸方向的兩側,使第一及第二基板搬運裝置21、22的上側沿y軸方向延伸。一對y軸軌道431、432由第一及第二元件移載裝置41、42共用。在y軸軌道941、942上裝架有x軸方向上較長的y軸滑動件44。y軸滑動件44由圖示省略的y軸伺服電動機及y軸滾珠絲槓進給機構沿y軸方向驅動。

頭支架45裝架在y軸滑動件44上。頭支架45由圖示省略的x軸伺服電動機及x軸滾珠絲槓進給機構沿x軸方向驅動。頭支架45在下表面具有裝配頭46及基板識別相機47。裝配頭46載持有對元件進行保持及釋放的一個或多個裝配吸嘴(圖示省略)。第一元件移載裝置41進行從供料器裝置33的元件取出部36拾取元件而向定位於第一裝配實施位置261的第一基板k1裝配所拾取的元件的元件裝配動作。基板識別相機47拍攝附設於第一基板k1的基準標記,來檢測第一基板k1的準確的位置。

此外,第一及第二元件移載裝置41、42的各y軸滑動件44能夠交替地超過中央線cl而進入對方側。因此,第一元件移載裝置41不僅對於第一基板k1,而且對於在第二基板搬運裝置22的第二裝配實施位置262定位的第二基板k2也能夠進行元件裝配動作。同樣,第二元件移載裝置42不僅對於第二基板k2,而且對於第一基板k1也能夠進行元件裝配動作。對元件裝配動作進行控制的控制裝置進行避免兩方的y軸滑動件44彼此、裝配頭46彼此發生幹擾的控制。

第一元件識別相機51向上地設置於第一基板搬運裝置21與第一元件供給裝置31之間的機臺9的上表面。在裝配頭46從第一元件供給裝置31向第一基板k1或第二基板k2移動的中途,第一元件識別相機51拍攝裝配吸嘴所拾取的元件的狀態。當根據第一元件識別相機51的拍攝數據而判明元件的吸附姿勢的誤差、旋轉角的偏差等時,控制裝置根據需要對元件裝配動作進行微調,在裝配困難的情況下進行廢棄該元件的控制。

圖示省略的控制裝置保持與元件裝配動作相關的裝配順序。裝配順序包括向第一及第二基板k1、k2裝配的元件的種類、裝配坐標值及裝配次序、供給該元件的供料器裝置33的位置的信息等。控制裝置基於基板識別相機47、第一及第二元件識別相機51、52的拍攝數據以及圖示省略的傳感器的檢測數據等,按照裝配順序來控制元件裝配動作。而且,控制裝置依次收集生產完成的第一及第二基板k1、k2的生產數、元件的裝配所需的裝配時間、元件的拾取錯誤的發生次數等運轉數據並進行更新。

接下來,說明元件安裝機1生產第一及第二基板k1、k2時的運轉模式。元件安裝機1的運轉模式具有變化,在本說明書中說明交替生產模式及獨立生產模式。

在交替生產模式中,首先,第一基板搬運裝置21搬入第一基板k1並定位於第一裝配實施位置261。接下來,第一元件移載裝置41及第二元件移載裝置42這兩方向第一基板k1進行元件裝配動作。此時,在第一基板k1的上方以避免兩方的裝配頭46發生幹擾的方式進行控制。通常,在一方的裝配頭46向第一基板k1裝配元件時,另一方的裝配頭46從供料器裝置33拾取元件。並且,當一方的裝配頭46結束裝配並為了下一元件的拾取而朝向供料器裝置33時,作為替換而另一方的裝配頭46進入到第一基板k1並開始元件的裝配。以下,第一及第二元件移載裝置41、42交替地反覆進行元件的裝配。

在第一及第二元件移載裝置41、42向第一基板k1進行元件裝配動作的期間,第二基板搬運裝置22搬入第二基板k2並定位在第二裝配實施位置262。當向第一基板k1的元件裝配動作結束時,第一及第二元件移載裝置41、42向第二基板k2進行元件裝配動作。在向第二基板k2的元件裝配動作的期間,第一基板搬運裝置21將元件裝配完的第一基板k1搬出,並對下一第一基板k1進行搬入及定位。此外,當向第二基板k2的元件裝配動作結束時,第一及第二元件移載裝置41、42向第一基板k1進行元件裝配動作。在向第一基板k1的元件裝配動作的期間,第二基板搬運裝置22將元件裝配完的第二基板k2搬出,對下一第二基板k2進行搬入及定位。

這樣,在交替生產模式中,第一及第二元件移載裝置41、42這兩方對1張基板進行元件裝配動作。由此,交替地生產第一基板k1及第二基板k2。因此,第一基板k1及第二基板k2的生產速度在原則上一致。需要說明的是,第一基板k1及第二基板k2可以為相同種類,也可以為不同種類。

另一方面,在獨立生產模式中,當第一基板搬運裝置21搬入第一基板k1並定位於第一裝配實施位置261時,第一元件移載裝置41向第一基板k1進行元件裝配動作。當元件裝配動作結束時,第一基板搬運裝置21將元件裝配完的第一基板k1搬出,並將下一第一基板k1搬入。在第一基板搬運裝置21進行第一基板k1的搬出及搬入的期間,第一元件移載裝置41成為等待狀態。當下一第一基板k1被定位時,第一元件移載裝置41進行元件裝配動作。

與第一基板k1的生產並行地,當第二基板搬運裝置22搬入第二基板k2並定位於第二裝配實施位置262時,第二元件移載裝置42向第二基板k2進行元件裝配動作。當元件裝配動作結束時,第二基板搬運裝置22將元件裝配完的第二基板k2搬出,並將下一第二基板k2搬入。在第二基板搬運裝置22進行第二基板k2的搬出及搬入的期間,第二元件移載裝置42成為等待狀態。當下一第二基板k2被定位時,第二元件移載裝置42進行元件裝配動作。

這樣,在獨立生產模式中,第一元件移載裝置41對第一基板k1進行元件裝配動作,第二元件移載裝置42對第二基板k2進行元件裝配動作。由此,相互獨立地生產第一基板k1及第二基板k2。因此,第一基板k1及第二基板k2的生產速度可以不一致。需要說明的是,第一基板k1及第二基板k2可以為相同種類,也可以為不同種類。

(2.熱校正處理的概要)

在此,第一元件移載裝置41的y軸滑動件44、頭支架45及裝配頭46相當於可動部。而且,x軸伺服電動機、x軸滾珠絲槓進給機構、y軸伺服電動機及y軸滾珠絲槓進給機構相當於xy驅動機構。以下,將可動部及xy驅動機構中的熱變形對元件裝配動作造成影響的部件簡稱為構成部件。當第一元件移載裝置41運轉時,由於構成部件間的摩擦而產生摩擦熱。而且,在x軸及y軸伺服電動機、圖示省略的電氣安裝件等構成部件中,會產生電氣性的損失熱。由於上述的構成部件的發熱,可動部及xy驅動機構溫度上升而發生熱變形。以熱變形為起因,例如,第一基板k1上的元件的裝配坐標值產生誤差,或者供料器裝置33的元件取出部36的位置發生偏差。

為了減少構成部件(可動部及xy驅動機構中的至少一方)的與溫度變化相伴的熱變形給第一及第二元件移載裝置41、42的元件裝配動作造成的影響,控制裝置進行熱校正處理。關於熱校正處理,例如,使裝配頭46移動到預定位置,進行基於基板識別相機47的拍攝及基於第一元件識別相機51的拍攝,對取得的拍攝數據進行數據處理而實施。

作為熱校正處理的具體的方法,例如,能夠使用本申請申請人取得的日本專利第4418014號的技術。該專利公開了更換裝配頭46時的矯正方法,也能夠應用於減少熱變形的影響的熱校正處理。在熱校正處理中,進行成為xy驅動機構的基準的xy坐標系的原點校正、間距校正、裝配頭46與基板識別相機47的分離距離的校正等。需要說明的是,間距校正是指對x軸伺服電動機及y軸伺服電動機的旋轉量與裝配頭46的移動量的換算關係進行校正。

(3.熱校正處理的實施時期的判定使用的溫度等級、容許時間等)

為了進行上述的熱校正處理,控制裝置具有實施時期判定部及熱校正實施部的功能。實施時期判定部基於第一及第二元件移載裝置41、42的運轉狀況,分別判定與第一及第二元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期。當通過實施時期判定部判定為達到了與第一及第二元件移載裝置41、42中的任一元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期時,熱校正實施部同時實施與第一及第二元件移載裝置41、42相關的熱校正處理。以下,關於實施時期判定部及熱校正實施部的功能進行詳細敘述。

圖2是示意性地表示元件移載裝置41、42的構成部件的溫度上升特性的圖。圖2的橫軸表示時間t,縱軸表示構成部件的溫度上升值a。元件移載裝置41、42在時刻t1開始運轉,然後持續運轉。如圖所示,在元件移載裝置41、42開始了運轉之後,構成部件的溫度以陡峭的斜度上升。然後,隨著運轉時間變長而溫度上升的斜度逐漸變得平緩,最終落於穩定的溫度上升值。通常,如果發熱量及散熱條件恆定,則能夠通過使用了熱時常數的數學式來表現溫度上升特性。

在此,構成部件的熱變形的大小與溫度變化量的大小大致成比例。例如,將構成部件的熱膨脹率乘以溫度增大量而高精度地求出構成部件的熱膨脹量。因此,熱校正處理的實施時期在上次的熱校正處理後而熱變形(熱膨脹量)的大小達到了一定量時、換言之在溫度上升值a增大了一定量δa時比較妥當。在實施方式中,將溫度上升值a以每一定量δa的方式進行劃分,來規定逐級地表示溫度上升值a的溫度等級r(=1~6)。

即,將溫度上升值a為0以上且小於δa的範圍設為溫度等級r=1。以下同樣,將溫度上升值a為δa以上且小於2δa的範圍設為溫度等級r=2,將溫度上升值a為4δa以上且小於5δa的範圍設為溫度等級r=5。而且,溫度上升值a超過5δa時飽和,不會達到6δa。因此,溫度上升值a為5δa以上的範圍設為溫度等級r=6。

另外,基於圖2的溫度上升特性,對應於各溫度等級r,來規定在溫度上升值a較小的一側較短且在溫度上升值a較大的一側較長的容許時間t1~t6。即,將對應於溫度等級r=1而溫度上升值a從0增大至δa所需的時間t1設為規定為溫度等級r=1的容許時間t1。以下同樣,將溫度上升值a從δa增大至2δa所需的時間t2設為規定為溫度等級r=2的容許時間t2,將溫度上升值a從4δa增大至5δa所需的時間t5設為規定為溫度等級r=5的容許時間t5。而且,溫度等級r=6的容許時間t6是指確認到溫度上升值a大致穩定這一情況,規定為容許時間t5以上。容許時間t1~t6的大小關係由下式表示。

t1<t2<t3<t4<t5≤t6

上述的容許時間t1~t6表示在各溫度等級r中溫度上升值a的增大量未達到一定量δa的運轉時間的上限。例如,元件移載裝置41、42在運轉中為溫度等級r=3的狀態時,溫度上升值a處於2δa以上且小於3δa的範圍。並且,即使元件移載裝置41、42將運轉持續容許時間t3,溫度上升值a的增大量也成為一定量δa以下。

另外,除了最高溫側的溫度等級r=6之外,當元件移載裝置41、42在各溫度等級r=1~5的狀態下遍及容許時間t1~t5地運轉時,溫度上升值a的增大量接近於一定量δa。因此,實施與元件移載裝置41、42相關的熱校正處理並且看作將溫度等級r提升了1個等級的狀態比較妥當。這樣,基於溫度上升值a的增大量而實施熱校正處理並進行對溫度等級r進行增大操作的等級操作的點在後述的控制裝置的控制流程中規定。

圖3是例示了元件移載裝置41、42的與溫度等級r=1~6對應的容許時間t1~t6及等級操作的熱校正提升表格的圖。在該例中,規定容許時間t1=5分鐘、容許時間t2=10分鐘、容許時間t3=15分鐘、容許時間t4=20分鐘、容許時間t5=30分鐘及容許時間t6=30分鐘。而且,將溫度等級r提升1個等級的增大操作規定為在溫度等級r=1~5的狀態下遍及容許時間t1~t5而運轉時的等級操作。

圖4是示意性地表示元件移載裝置41、42的構成部件的溫度下降特性的圖。圖4的橫軸表示時間t,縱軸表示構成部件的溫度上升值a。元件移載裝置41、42持續運轉,在時刻t2停止。如圖所示,在元件移載裝置41、42停止之後,構成部件的溫度以比溫度上升時陡峭的斜度下降。即,溫度下降時的熱時常數比溫度上升時的熱時常數小。

在本實施方式中,使用預定時間td0作為構成部件的熱收縮量成為一定量、換言之溫度上升值a的減小量成為一定量δa的目標。由此,當元件移載裝置41、42停止運轉之後的停止持續時間為預定時間td0以上時,能夠判定為達到了與元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期。此外,根據停止持續時間的長短而進行將元件移載裝置41、42的溫度等級r減小多個等級或一個等級的操作的情況比較妥當。作為決定減小的等級數的閾值時間,規定比預定時間td0大的第一閾值時間td1及第二閾值時間td2。這樣,基於溫度上升值a的減小量而實施熱校正處理並進行對溫度等級r進行減小操作的等級操作的點在後述的控制裝置的控制流程中規定。

圖5是例示了根據元件移載裝置41、42的停止持續時間的長短而對溫度等級r進行減小操作的等級操作的熱校正降低表格的圖。在該例中,規定預定時間td0=3分鐘、第一閾值時間td1=5分鐘、第二閾值時間td2=10分鐘。並且,當元件移載裝置41、42的停止持續時間t11小於預定時間td0(=3分鐘)時,規定為不變更溫度等級r。當停止持續時間t12為預定時間td0(=3分鐘)以上且小於第一閾值時間td1(=5分鐘)時,規定為將溫度等級r降低1個等級。當停止持續時間t13為第一閾值時間td1(=5分鐘)以上且小於第二閾值時間td2(=10分鐘)時,規定為將溫度等級r降低2個等級。此外,當停止持續時間t14為第二閾值時間td2(=10分鐘)以上時,規定為返回到溫度等級r=1。

然而,元件移載裝置41、42停止的時刻t2下的溫度上升值a不確定。因此,經過預定時間td0、第一閾值時間td1及第二閾值時間td2為止產生的溫度上升值a的減小量也不確定。考慮到該不確定,上述的溫度等級r的減小操作較低地規定溫度等級r。並且,使用比元件移載裝置41、42的實際的溫度上升值a低的溫度等級r是指減小容許時間t1~t6。這會使熱校正處理的實施時期提前,從降低熱變形的影響的觀點出發較為安全。

(4.與熱校正處理相關的控制流程)

接下來,說明控制裝置執行的熱校正處理的控制方法。圖6是表示控制裝置執行的熱校正處理的控制流程的圖。而且,圖7是表示與圖6的控制流程並行地執行的計時處理流程的圖。作為前提條件,考慮元件安裝機1以交替生產模式運轉的情況。

在圖6的步驟s1中,控制裝置進行初始值設定作為元件安裝機1剛起動之後的初始處理,並且開始計時處理流程。在初始值設定中,初始設定為第一元件安裝機41的第一溫度等級r1=1、第二元件安裝機42的第二溫度等級r2=1。此外,初始設定為第一元件安裝機41的第一校正後運轉時間tm1=0及第一停止持續時間ts1=0,並初始設定為第二元件安裝機42的第二校正後運轉時間tm2=0及第二停止持續時間ts2=0。第一及第二校正後運轉時間tm1、tm2是在實施了熱校正處理之後第一及第二元件移載裝置41、42分別持續運轉的時間。但是,在元件安裝機1剛起動之後,使用起動後持續運轉的時間作為第一及第二校正後運轉時間tm1、tm2。

另外,控制裝置與圖6的控制流程並行地執行計時處理流程。即,控制裝置將圖7所示的步驟s21~步驟s26的1秒循環的處理每1秒執行1次。但是,在第一元件移載裝置41和第二元件移載裝置42中,運轉狀況有時會產生差異,因此控制裝置對於第一及第二元件移載裝置41、42分別地執行1秒循環的處理。

在步驟s22中,控制裝置判定第一元件移載裝置41是否為停止中。如果為停止中,則控制裝置使計時處理流程的執行進入到步驟s23,如果為運轉中,則控制裝置使計時處理流程的執行進入到步驟s24。在步驟s23中,控制裝置使第一停止持續時間ts1的計數增加1秒,結束1秒循環。在步驟s24中,控制裝置將第一停止持續時間ts1重置為0,使計時處理流程的執行進入到步驟s25。在步驟s25中,控制裝置使第一校正後運轉時間tm1的計數增加1秒,結束1秒循環。

控制裝置對於第二元件移載裝置42也執行同樣的1秒循環的處理,運算第二停止持續時間ts2及第二校正後運轉時間tm2。

返回到圖6,控制裝置在步驟s1的初始處理之後,重複執行從步驟s2至步驟s10的基板生產循環。在步驟s3中,控制裝置對第一基板k1或第二基板k2進行搬入及定位。在步驟s4中,控制裝置判定通過計時處理流程運算出的第一校正後運轉時間tm1是否超過第一元件移載裝置41的當前的規定為第一溫度等級r1的容許時間。同樣,控制裝置判定第二校正後運轉時間tm2是否超過第二元件移載裝置42的當前的規定為第二溫度等級r2的容許時間。控制裝置在至少一方超過時使控制流程的執行進入到步驟s6,在除此以外時使控制流程的執行進入到步驟s5。

在步驟s5中,控制裝置判定通過計時處理流程運算出的第一停止持續時間ts1及第二停止持續時間ts2是否達到預定時間td0。在至少一方達到預定時間td0時,控制裝置使控制流程的執行進入到步驟s6,在除此以外時,控制裝置使控制流程的執行進入到步驟s9。在步驟s6中,控制裝置同時實施與第一元件移載裝置41及第二元件移載裝置42相關的熱校正處理。

在步驟s7中,控制裝置基於進入到步驟s6時的判定條件而進行等級操作。即,在步驟s4中,在第一校正後運轉時間tm1及第二校正後運轉時間tm2這兩方超過容許時間的情況下,控制裝置進行將第一溫度等級r1及第二溫度等級r2這兩方增大1個等級的操作。在步驟s4中,在第一校正後運轉時間tm1及第二校正後運轉時間tm2中的僅一方超過了容許時間的情況下,控制裝置進行僅將作為超過一方的元件移載裝置的溫度等級r增大1個等級的操作。

另外,在步驟s5中,在第一停止持續時間ts1及第二停止持續時間ts2這兩方達到了預定時間td0的情況下,控制裝置對第一溫度等級r1及第二溫度等級r2這兩方進行下降操作。在步驟s5中,在第一停止持續時間ts1及第二停止持續時間ts2中的僅一方達到預定時間td0的情況下,控制裝置對達到了預定時間td0的一方的溫度等級r進行下降操作。需要說明的是,下降操作的等級數按照圖5的熱校正降低表格來規定。

在步驟s8中,控制裝置將第一校正後運轉時間tm1及第二校正後運轉時間tm2重置為0。在這種情況下,在由於到達熱校正時期而實施熱校正處理的元件移載裝置中,溫度上升值a與溫度等級r的關係大致如圖3所示。另一方面,會產生由於對方側的元件移載裝置到達熱校正時期而同時實施熱校正處理且未達到容許時間的校正後運轉時間被重置的元件移載裝置。並且,在該元件移載裝置中,之後的與溫度上升值a對應的溫度等級r可能比圖3所示的等級低。儘管如此,使用比元件移載裝置的實際的溫度上升值a低的溫度等級r是指減小容許時間t1~t6。這會使熱校正處理的實施時期提前,從降低熱變形的影響的觀點出發較為安全。

在步驟s9中,控制裝置控制第一及第二元件移載裝置41、42對定位後的第一基板k1或第二基板k2進行的元件裝配動作。由此,1張基板的生產完成。控制裝置使控制流程的執行從步驟s10返回到步驟s2,進入到下一基板的生產中。

圖6的控制流程中的步驟s6的功能相當於本發明的熱校正實施部。而且,控制流程中的步驟s6以外的功能以及圖7的計時處理流程的功能相當於本發明的實施時期判定部。

(5.實施方式的元件安裝機1的作用)

接下來,關於實施方式的元件安裝機1的作用,與現有技術進行比較來說明。圖8是說明實施方式的元件安裝機1的作用的時間圖。圖9是說明現有技術的元件安裝機的作用的時間圖。在圖8及圖9中,上段的線表示基板搬運動作,中段的線表示第一元件移載裝置41的元件裝配動作,下段的線表示第二元件移載裝置42的元件裝配動作。

在圖8所示的實施方式中,在時刻t11~時刻t12的時間帶進行向第一基板k1的元件裝配動作。並且,在將元件裝配完的第一基板k1搬出並剛搬入第二基板k2之後的時刻t13,判定為達到了與第二元件移載裝置42相關的熱校正處理的實施時期。於是,如圖所示,同時實施第一及第二元件移載裝置41、42的熱校正處理。因此,在第一及第二元件移載裝置41、42中,會產生中斷元件裝配動作而實施熱校正處理的時間損失。然後,在時刻t14~時刻t15的時間帶,不實施熱校正處理,而進行向下一第一基板k1的元件裝配動作。

在圖9所示的現有技術中,在剛搬入第二基板k2之後的時刻t13,判定為與第二元件移載裝置42相關的熱校正處理的實施時期,實施熱校正處理。第二元件移載裝置42在熱校正處理期間中斷元件裝配動作,因此先進行第一元件移載裝置41的元件裝配動作。第一元件移載裝置41在時刻t16結束元件裝配動作,第二元件移載裝置42在晚些的時刻t17結束元件裝配動作。在從時刻t16至時刻t17之間,第一元件移載裝置41進行等待,產生時間損失。

此外,在下一第一基板k1剛被搬入之後的時刻t18,判定為與第一元件移載裝置41相關的熱校正處理的實施時期,實施熱校正處理。由此,本次先進行第二元件移載裝置42的元件裝配動作。第二元件移載裝置42在時刻t19結束元件裝配動作,第一元件移載裝置41在晚些的時刻t20結束元件裝配動作。並且,在從時刻t19至時刻t20之間,第二元件移載裝置42進行等待,產生時間損失。這樣,在現有技術中,由於通過第一及第二元件移載裝置41、42分別管理熱校正處理的實施時期,因此時間損失產生2次。

相對於此,在實施方式中,時間損失的產生次數為同時實施熱校正處理時的1次即可。即,根據實施方式,能夠使因熱校正處理而產生的時間損失比現有技術少。

另外,在實施方式的元件安裝機1以獨立生產模式運轉的情況下,當通過實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置相關的熱校正處理的實施時期時,熱校正實施部僅實施與該元件移載裝置相關的熱校正處理。即,在獨立生產模式的情況下,第一及第二元件移載裝置41、42與對方側的熱校正處理無關地進行元件裝配動作,因此能夠將第一側和第二側考慮為獨立的不同的元件安裝機。由此,關於第一及第二元件移載裝置41、42,不會相互幹擾而分別地進行圖3及圖5的等級操作,能夠按照規定的容許時間實施熱校正處理。

(6.實施方式的元件安裝機1的效果)

實施方式的元件安裝機1具備:第一及第二元件移載裝置41、42,分別具有保持及釋放元件的裝配吸嘴、載持裝配吸嘴的可動部(y軸滑動件44、頭支架45、頭46)以及沿著水平面內的x軸方向及y軸方向對可動部進行驅動的xy驅動機構,進行從第一及第二元件供給裝置31、32拾取元件而向定位後的第一基板k1及第二基板k2裝配的元件裝配動作;及控制裝置,控制第一及第二元件移載裝置41、42對通過第一及第二基板搬運裝置21、22依次定位的1張第一基板k1或第二基板k2進行的元件裝配動作(交替生產模式的情況),並且進行降低可動部及xy驅動機構中的至少一方的與溫度變化相伴的熱變形對各個元件移載裝置41、42的元件裝配動作造成的影響的熱校正處理,控制裝置具有:實施時期判定部,基於各元件移載裝置41、42的運轉狀況,分別判定與各元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期;及熱校正實施部,當通過實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期時,同時實施與第一及第二元件移載裝置41、42相關的熱校正處理。

由此,當通過實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期時,熱校正實施部同時實施與第一及第二元件移載裝置41、42相關的熱校正處理。因此,在第一及第二元件移載裝置41、42中,中斷元件裝配動作而實施熱校正處理的時間損失重複而1次即可。另一方面,當通過現有技術在多個元件移載裝置中分別管理熱校正處理的實施時期時,時間損失產生多次。因此,根據本實施方式,能夠減少時間損失而抑制生產效率的下降。

此外,在實施方式的元件安裝機1中,關於一個元件移載裝置41、42,在被實施了熱校正處理時,可動部及xy驅動機構中的至少一方的溫度上升值a越大,則實施時期判定部規定越長的容許時間t1~t6,當在被實施了熱校正處理之後持續運轉的校正後運轉時間tm1、tm2與容許時間t1~t6一致時,實施時期判定部判定為達到了下次的熱校正處理的實施時期。

由此,在實施了與元件移載裝置41、42相關的熱校正處理之後,能夠在溫度上升值a的增大量變得過大之前實施下次的熱校正處理。因此,在構成部件的熱變形的影響變得過大之前,實施適時的熱校正處理。並且,與以等間隔的規定時間實施熱校正處理的現有技術相比,能夠減少熱校正處理的實施次數,能夠抑制生產效率的下降。

此外,在實施方式的元件安裝機1中,所述實施時期判定部使用溫度等級r(r1、r2)及容許時間t1~t6,所述溫度等級r(r1、r2)逐級地表示元件移載裝置41、42的可動部及xy驅動機構中的至少一方的溫度上升值a,所述容許時間t1~t6對應於溫度等級r(r1、r2)以在溫度上升值a較小的一側較短且在溫度上升值a較大的一側較長的方式被逐級地規定,當熱校正實施部實施與一個元件移載裝置41、42相關的熱校正處理時,所述實施時期判定部進行將一個元件移載裝置41、42的溫度等級r(r1、r2)增大1個等級的操作。

由此,在實施了與元件移載裝置41、42相關的熱校正處理之後溫度上升值a變化了一定量δa時,能適時地實施下次的熱校正處理。因此,在構成部件的熱變形的大小達到了一定量時進行熱校正處理,能夠將熱變形的影響確保為一定以下。並且,與以等間隔的預定時間實施熱校正處理的現有技術相比,通過溫度等級r與容許時間t1~t6的組合能夠大幅減少熱校正處理的實施次數,抑制生產效率的下降的效果變得顯著。

此外,在實施方式的元件安裝機1中,關於一個元件移載裝置41、42,當停止了運轉之後的停止持續時間ts1、ts2為預定時間td0以上時,實施時期判定部判定為達到了熱校正處理的實施時期,而且,實施時期判定部根據停止持續時間ts1、ts2的長短而進行將溫度等級r減小多個等級或一個等級的操作。

由此,在元件移載裝置41、42停止而構成部件的熱變形(熱收縮)的影響變得過大之前,能夠適時地實施熱校正處理。並且,即使元件移載裝置41、42的運轉及停止不規則地發生,也能夠以從降低熱變形的影響的觀點出發較為安全的方式判定熱校正處理的實施時期。

此外,在實施方式的元件安裝機1中,在實施時期判定部判定為達到了與一個元件移載裝置(41或42)相關的熱校正處理的實施時期且未達到與其他元件移載裝置(42或41)相關的熱校正處理的實施時期,並且熱校正實施部同時實施了與一個元件移載裝置(41或42)及其他元件移載裝置(42或41)相關的熱校正處理的情況下,實施時期判定部維持其他元件移載裝置(42或41)的溫度等級r。

由此,在對應於與一個元件移載裝置(41或42)相關的熱校正處理的實施時期而實施了與還未達到實施時期的其他元件移載裝置(42或41)相關的熱校正處理時,維持其他元件移載裝置(42或41)的溫度等級r。因此,其他元件移載裝置(42或41)的溫度等級r適當或較低,從降低熱變形的影響的觀點出發較為安全。

此外,在實施方式的元件安裝機1中,在第一及第二元件移載裝置41、42分別對不同的基板進行元件裝配動作的獨立生產模式的情況下,當通過實施時期判定部判定為達到了與任一元件移載裝置41、42相關的熱校正處理的實施時期時,熱校正實施部僅實施與該元件移載裝置41、42相關的熱校正處理。

由此,關於第一及第二元件移載裝置41、42,不會相互幹擾,能夠分別判定熱校正處理的實施時期來實施。因此,在第一及第二元件移載裝置41、42的各元件移載裝置41、42中能可靠地實現實施時期的適當化。

需要說明的是,在實施方式中,溫度上升值a的溫度等級r設為6個等級,但是沒有限定於此。例如,在元件裝配動作要求特別高的精度的情況下,優選將一定量δa設定得較小,並增大溫度等級r的等級數。而且,溫度上升時的容許時間t1~t6、溫度下降時的預定時間td0、第一閾值時間td1及第二閾值時間td2是示意性的一例,優選基於元件移載裝置41、42的熱特性及元件裝配動作的要求精度而適當規定。

此外,本發明在具備1個基板搬運裝置及2個元件移載裝置41、42的單通道雙頭類型的元件安裝機中也能夠實施。而且,本發明也可以應用於具備3個以上的基板搬運裝置及元件移載裝置的元件安裝機。本發明除此之外也能夠進行各種應用、變形。

附圖標記說明

1:元件安裝機

21、22:第一及第二基板搬運裝置

31、32:第一及第二元件供給裝置

41、42:第一及第二元件移載裝置

51、52:第一及第二元件識別相機

k1、k2:第一及第二基板

a:溫度上升值δa:一定量r:溫度等級t1~t6:容許時間

td0:預定時間td1:第一閾值時間td2:第二閾值時間

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