部件安裝系統以及部件安裝方法
2023-05-03 09:38:56
專利名稱：：部件安裝系統以及部件安裝方法
技術領域：
：本發明涉及一種部件安裝(componentmounting)系統及方法，用於通過沿著基板傳送路徑(substratetransportpath)提供的多個部件安裝單元，順序地將部件安裝到由基板傳送路徑在預定方向上傳送的基板上。
背景技術：
：作為用於通過沿著基板傳送路徑提供的多個部件安裝單元順序地將部件安裝到在基板傳送路徑中在預定方向上傳送的基板上的部件安裝系統，例如，已知這樣的部件安裝線，其中在基板傳送方向上連續排列多個部件安裝裝置，並且在通過驅動各個部件安裝單元的基板傳送器(substratetransportconveyor)而在相鄰的部件安裝裝置之間發送和接收基板的同時，由在各個部件安裝裝置上提供的可移動部件安裝頭將部件安裝到該基板上。在此部件安裝線的情況下，由各個部件安裝裝置的基板傳送器組成的在基板傳送方向上的連續路徑對應於基板傳送路徑，並且在各個部件安裝裝置上提供的可移動部件安裝頭對應於部件安裝單元。在如上述部件安裝系統那樣的部件安裝系統中，在與基板傳送方向垂直的方向上提供多條基板傳送路徑的情況下，因為可以同時在多個基板上安裝部件，所以可以提高基板的生產率(JP-A-2004-31613以及JP-A-2004-265887)。此外，在如上述部件安裝系統那樣的部件安裝系統中，如果使得多種類型的基板連續地在基板傳送路徑上傳送，並且使得各個部件安裝單元選擇性地執行與如此傳送的基板的類型對應的部件安裝操作，則能夠在所述多種類型的基板上安裝部件。然而，如上已經描述的，如果採用如下配置，其中使得多種類型的基板連續地在基板傳送路徑上傳送，並且使得各個部件安裝單元選擇性地執行與如此傳送的基板的類型對應的部件安裝操作，則已經引發如下問題安裝誤差更易趨於發生，因此，與在基板傳送路徑上僅傳送一種類型的基板、並且使得各個部件安裝單元總是只執行一種類型的部件安裝操作的情況(使得整個部件安裝線執行關於一種類型的基板的部件安裝操作)相比，無缺陷產品的生產率被減低到更低水平。
發明內容於是，考慮到所述情形，已經進行了本發明，並且其目標是提供一種部件安裝系統以及一種部件安裝方法，其中，使得難以發生將部件安裝在多種類型的基板上時的安裝誤差，以便與相關技術的系統以及方法相比，提高了無缺陷產品的生產率。根據本發明的第一方面，提供一種部件安裝系統，包括至少一條基板傳送路徑，用於在預定方向上傳送多種類型的基板；以及沿基板傳送路徑提供的多個部件安裝單元，用於將部件順序地安裝到在基板傳送路徑中傳送的各種類型的基板上，其中，每個部件安裝單元將部件所安裝到的對象只限於被確定對應於每個部件安裝單元的一種類型的基板。根據本發明的第二方面，提供一種如在本發明的第一方面中提出的部件安裝系統，其中，沿著與基板傳送路徑的預定方向垂直的方向並行地布置多條基板傳送路徑，並且在對應於基板的類型的基板傳送帶中分別地傳送基板。根據本發明的第三方面，提供一種部件安裝方法，用於通過沿基板傳送路徑提供的多個部件安裝單元將部件順序地安裝到在至少一條基板傳送路徑中在預定方向上傳送的多種類型的基板上，其中每個部件安裝單元將部件安裝到的對象僅被限於被確定為對應於每個部件安裝單元的一種類型的基板。根據本發明的第四方面，提供一種如在本發明的第三方面中提出的部件安裝方法，其中，在對應於基板的類型的多條基板傳送路徑上分別地傳送基板，所述多條基板傳送路徑沿與基板傳送路徑的預定方向垂直的方向並行布置。根據本發明的所述方面，由於部件被每個部件安裝單元所安裝到的對象被限於被確定為與特定部件安裝單元相關聯的一種類型的基板，並且使得每個部件安裝單元只將部件安裝到與其相關聯的一種類型的基板上，即使在基板傳送路徑上傳送多種類型的基板而使得部件將被安裝到如此傳送的多種類型的基板上的情況下，各個部件安裝單元也只執行一種類型的部件安裝操作，因此使得難以發生安裝誤差，由此使得可以與傳統部件安裝系統及方法相比而提高無缺陷產品的生產率。圖1是根據本發明實施例的部件安裝線的平面圖。圖2是根據本發明實施例的部件安裝裝置的平面圖。圖3是根據本發明實施例的部件安裝裝置的局部側視圖。圖4是示出根據本發明實施例的部件安裝裝置的控制系統的框圖。具體實施例方式以下，將參考附圖描述本發明實施例。圖1是根據本發明實施例的部件安裝線的平面圖，圖2是根據本發明實施例的部件安裝裝置的平面圖，圖3是根據本發明實施例的部件安裝裝置的局部側視圖，以及圖4是根據本發明實施例的部件安裝裝置的控制系統的框圖。在圖1中，部件安裝線1圖示了本發明的部件安裝系統的一個實施例，其被配置為使得在傳送基板3的方向(X軸的方向)上連續排列多個部件安裝裝置2。圖1中，雖然只描繪了六個部件安裝裝置2，但是應當理解，除了所述六個部件安裝裝置2外，還在X軸方向上排列另外多個部件安裝裝置2。在圖2和圖3中，三個基板傳送器5a、5b、5c被提供在每個部件安裝裝置2的基座(base)4上，以便被置於彼此平行，同時各自沿X軸方向延伸，並且Y軸臺架(table)6被提供在這三個基板傳送器5a、5b、5c之上，以便沿水平方向(Y軸方向)延伸，該水平方向與X方向以直角相交。兩個X軸臺架7被提供在Y軸臺架6上，使得X軸臺架7不僅在其一端被支撐在Y軸臺架6上的同時在X軸方向上延伸，而且還沿Y軸臺架6自由地移動。在每個X軸臺架7上提供可移動臺(Stage)S,以便沿X軸臺架7在X軸方向上自由地移動，並且將可移動部件安裝頭(部件安裝單元)10附著(attach)至每個可移動臺8，其中，可移動部件安裝頭10包括多個向下伸出(extend)的吸嘴(suctionnozzle)9。在圖1中，使得在每個部件安裝裝置2上提供的三個基板傳送器5a、5b、5c在它們的上遊(upstream)端(圖1中的左端)從在另一相鄰部件安裝裝置2上提供的三個基板傳送器5a、5b、5c延續(continue)，並且在它們的下遊端(圖1中的右端)延續至在另一相鄰部件安裝裝置2上提供的三個基板傳送器5a、5b、5c，以便組成三條部件傳送路徑La、Lb、Lc(圖1)，並且使得如此構成的基板傳送路徑各自在預定方向(X軸方向)上傳送基板3。在圖1和圖2中，用於將部件P(圖3)輸送或提供給它們相關聯的可移動部件安裝頭10的送料器(partsfeeder)11被提供在這樣的位置，該位置便於從Y軸方向上的兩側夾持(hold)部件安裝裝置2的基座4上的三個部件傳送器5a、5b、5c。存在一些類型的送料器，並且帶式送料器IlA以及盤式送料器IlB可用作為送料器11。在圖4中，在每個部件安裝裝置2上提供有傳送器器驅動機構(mechanism)12a,用於分別驅動三個基板傳送器5a、5b、5c；X軸臺架移動機構12b，用於沿Y軸臺架6分別移動各個X軸臺架7；可移動臺移動機構12c，用於沿X軸臺架7分別移動各個可移動臺8；吸嘴驅動機構12d，用於分別對各個吸嘴9進行升降以及關於垂直軸(Z軸)旋轉；以及吸嘴吸住(suction)機構12e，用於分別啟動(actuate)各個吸嘴9用以吸住操作。由在部件安裝裝置2上提供的控制單元13對傳送器驅動機構12a、X軸臺架移動機構12b、可移動臺移動機構12c、吸嘴驅動機構12d以及吸嘴吸住機構12e的操作進行控制，由此可以實現由三個基板傳送器5a、5b、5c對基板3的傳送及定位、兩個可移動部件安裝頭10的移動以及由兩個可移動部件安裝頭10對部件P的吸住。在圖2和圖3中，在每個部件安裝裝置2的可移動臺8上提供基板照相機14，使其攝像或者圖像傳感面朝下；並且在基座4上提供部件照相機15，使其攝像或者圖像傳感面朝上。控制單元13對基板照相機14以及部件照相機15的操作進行控制(圖4)。在圖2中，基板近程(proximity)傳感器16a、16b、16c被提供在基座4上的這樣的位置，其分別與在每個部件安裝裝置2上提供的三個基板傳送器5a、5b、5c的上遊端部分相對應。當從位於上遊的另一個部件安裝裝置的基板傳送器5a、5b、5c傳遞的基板3接近所述三個基板近程傳感器16a、16b、16c時，基板近程傳感器16a、16b、16c檢測到接近的基板3，並且輸出基板接近信號至控制單元13(圖4)。當接收到從三個基板近程傳感器16a、16b、16c中的任何一個輸出的基板接近信號時，每個部件安裝裝置2的控制單元13啟動基板傳送器5a、5b、5c中的一個，其與基板近程傳感器16a、16b、16c中的輸出基板接近信號的一個相關聯，使得已經從位於上遊的另一個部件安裝裝置2傳送的基板3被傳遞至基板傳送器5a、5b、5c中的特定一個用以進一步傳送，以便將基板3定位在預定位置，在其上安裝部件P。接著，啟動X軸臺架移動機構12b以及可移動臺移動機構12c來移動可移動部件安裝頭10，並且使得現在已經被移動到基板上方的位置處的基板照相機14對在基板3的角落處提供的註冊標記(未圖示)進行圖像識別。將關於由基板照相機14識別的註冊標記圖像的圖像信息發送到控制單元13(圖4)，並且控制單元13隨後根據從基板照相機14發送的圖像信息，確定註冊標記從預定參考位置偏移了多遠，用以檢測基板3的位置誤差。當檢測了基板3的位置誤差時，控制單元13使得可移動部件安裝頭10移動到送料器11的上方的位置，並且使得吸嘴9通過真空拾起送料器11提供的部件P。然後，控制單元13控制可移動部件安裝頭10，使得由吸嘴9通過真空拾起的部件P經過部件照相機15(在部件照相機15的視野內)，並且使得部件照相機15對部件P的下表面進行圖像識別(圖像傳感)。通過部件照相機15進行圖像識別所獲得的關於部件P的下表面的圖像信息被發送到控制單元13(圖4)，並且控制單元13根據從部件照相機15發送的圖像信息，確定部件P從吸嘴9上的適當位置偏移了多遠，用以檢測部件P相對於吸嘴9的位置誤差(吸住誤差)。當通過上述方式對基板3的位置誤差和部件P的吸住誤差進行檢測時，每個部件安裝裝置2的控制單元13根據給予部件P的安裝位置數據，將由吸嘴9通過真空持住的(held)部件P安裝到基板3上。當這發生時，控制單元13對安裝位置數據進行修正，使得適當地修改基板3的位置誤差以及部件P的位置誤差，並且然後將部件P安裝在基板3上的正確位置。這樣，在每個部件安裝裝置2上提供的可移動部件安裝頭10組成多個部件安裝單元，用於將部件順序地安裝在部件安裝線1中的基板傳送路徑La、Lb、Lc上傳送的基板3上。當部件P已經被安裝到基板3上時，控制單元13啟動基板傳送器5a、5b、5c中的其上安裝有基板3的一個，以將基板3向下發送給位於下遊的部件安裝裝置2。因此，配置部件安裝線1使得在驅動每個部件安裝裝置2的三個基板傳送器5a、5b,5c從相鄰上遊的部件安裝裝置2接收基板3並且將基板3傳遞至相鄰下遊的部件安裝裝置2的同時，兩個可移動部件安裝單元10將部件P安裝到基板3上。此外，最後，從安裝在部件安裝線1中的最下遊位置處的部件安裝裝置2移除(putout)其上已經完全安裝了部件的基板。這裡，在根據本實施例的部件安裝線1中，在使得同一類型的基板3被三個基板傳送路徑La、Lb、Lc傳送用以將部件安裝在單個類型的基板3上的情況下，在每個部件安裝裝置2上提供的控制單元13使得在部件安裝裝置2上提供的兩個可移動部件安裝頭10將部件P安裝到由三條基板傳送路徑La、Lb、Lc(基板傳送器5a、5b、5c)傳送的所有的基板3上。另一方面，在使得多種類型(此處為三種類型)被三條基板傳送路徑La、Lb、Lc傳送用以將部件安裝在多種類型的基板3(在圖1中，分別被標註為標號3a、3b、3c)上的情況下，在每個部件安裝裝置2上提供的控制單元13使得在部件安裝裝置2上提供的可移動部件安裝頭10將部件P安裝到由三條基板傳送路徑La、Lb、Lc(基板傳送器5a、5b、5c)—起傳送的三種類型的基板3(3a、3b、3c)中的一種類型的基板3上，確定所述一種類型的基板3與特定部件安裝裝置2的可移動部件安裝頭10對應，而不是使得可移動部件安裝頭10根據其類型而選擇性地將部件P安裝到如此傳送的三種類型的基板3上。也就是說，在此部件安裝線1中，每個可移動部件安裝頭10將部件P所安裝到的對象僅被限於被確定為對應於特定部件安裝頭10的一種類型的基板3，並且使得每個部件安裝頭10僅將部件P安裝到與之相關聯的一種類型的基板上。例如，假設圖1所示的六個部件安裝裝置2按照從上遊端起的順序被標註為2A、2B、2C、2D、2E、2F，使得部件安裝裝置2A以及部件安裝裝置2D上提供的兩個可移動部件安裝頭10僅將部件P安裝在由基板傳送路徑La傳送的基板3a上，使得部件安裝裝置2B以及部件安裝裝置2E上提供的兩個可移動部件安裝頭10僅將部件P安裝在由基板傳送路徑Lb傳送的基板3b上，以及使得部件安裝裝置2C以及部件安裝裝置2F上提供的兩個可移動部件安裝頭10僅將部件P安裝在由基板傳送路徑Lc傳送的基板3c上。另外，每個部件安裝裝置2中的其上未安裝部件P的基板3被基板傳送器5a、5b、5c從上遊端簡單地傳送到下遊端(基板3隻經過特定的部件安裝裝置2)。在每個部件安裝裝置2的每個可移動部件安裝頭10與與其關聯的基板3的類型之間的關係被存儲在特定部件安裝裝置2上提供的控制單元13的存儲器(未示出)中，並且儘管控制單元13總是可以參考所關聯的關係，但是使得所關聯的關係被操作者任意改變。本發明實施例的部件安裝線1(部件安裝系統)被配置為包括基板傳送路徑La、Lb、Lc，其在預定方向(X軸方向)上傳送多種類型的基板3；以及多個可移動部件安裝頭10(部件安裝單元)，其將部件P順序地安裝到由基板傳送路徑La、Lb、Lc傳送的多種類型的基板3上，以及每個可移動部件安裝頭10將部件P所安裝到的對象被限於被確定為對應於特定可移動部件安裝頭10的一種類型的基板3。另外，根據本發明實施例，提供了一種部件安裝方法，用於通過沿基板傳送路徑La、Lb、Lc提供的多個部件安裝頭10將部件P順序地安裝到由基板傳送路徑La、Lb、Lc在預定方向上傳送的多種類型的基板3上，其中每個可移動部件安裝頭10將部件P所安裝到的對象被限於被確定為對應於特定可移動部件安裝頭10的一種類型的基板。因此，在根據本發明實施例的部件安裝線1(部件安裝系統)和部件安裝方法中，因為每個可移動部件安裝頭10(部件安裝單元)將部件所安裝到的對象僅被限於被確定為對應於該特定部件安裝頭10的一種類型的基板3，並且使得每個可移動部件安裝頭10僅將部件P安裝在與之如此關聯的一種類型的基板3上，所以即使在使得多種類型的基板3由基板傳送路徑La、Lb、Lc傳送用以將部件P安裝到多種類型的基板3上的情況下，也由於使得每個可移動部件安裝頭10隻執行一種類型的部件安裝操作，所以難以發生安裝誤差，因此使得可以與傳統的部件安裝系統及方法相比而提高良好產品的生產率。另外，在根據本發明實施例的部件安裝線1中，在與傳送基板3的方向(X軸方向)以直角相交的方向(Y軸方向)上，並行提供多條(三條)基板傳送路徑，並且多種(三種)類型的基板3由對應於基板的類型的多條基板傳送路徑La、Lb、Lc分開傳送。由於此，通過確保各個可移動部件安裝頭10與傳送基板3(其構成由可移動部件安裝頭10將部件P所安裝到其上的對象)的基板傳送器5a、5b、5c的關聯，可以僅通過來自所關聯的基板傳送器5a.5b.5c的對基板3的傳送，檢測基板3(其構成部件P被安裝到其上的對象)的傳送，而不需要辨識從位於上遊的部件安裝裝置2傳遞的基板3的類型。雖然到此為止已經描述了本發明的實施例，但是本發明並不局限於如此描述的實施例。例如，雖然在該實施例中，如以上已經描述的，在每個部件安裝器2上提供的兩個可移動部件安裝頭10例如將部件P安裝到同一種類型的對象(同一種類型的基板3)上，但是每個可移動部件安裝頭10將部件P所安裝到其上的對象僅需要限於對應於該特定可移動部件安裝頭10的僅一種類型的基板3，因此，在各個部件安裝裝置2上提供的兩個可移動部件安裝頭10可以例如分別將部件P安裝在不同類型的對象(不同類型的基板3)上。另外，雖然在本實施例中，每個部件安裝裝置2包含三條基板傳送路徑La、Lb、Lc，並且使得這三條基板傳送路徑La、Lb、Lc根據類型而分開傳送所述多種類型的基板3，但是基板傳送路徑的數量不必局限為三條，因此，可以提供四條基板傳送路徑。另外，雖然在本實施例中，每個部件安裝裝置2包含兩個可移動部件安裝頭10，但是這只是示例，因此，每個部件安裝裝置2可以包括任何數量的可移動部件安裝頭10。另外，雖然以上已經描述的部件安裝系統(部件安裝線1)例如具有多條基板傳送路徑，但是即使在部件安裝系統只有一條基板傳送路徑的情況下，如果採用如下的配置，則部件也能夠安裝到多種類型的基板上，在所述配置中，使得多種類型的基板在單條基板傳送路徑上連續地傳送，用於通過沿該基板傳送路徑提供的多個可移動部件安裝頭將部件順序地安裝在如此傳送的多種類型的基板上。另外，如果每個可移動部件安裝頭安裝部件的對象僅限於被確定為對應於該特定可移動部件安裝頭的一種類型的基板，則可以獲得由前述實施例所獲得的相同的優勢。然而，在此情況下，需要在每個部件安裝裝置處辨識由該基板傳送器傳送的基板的類型。作為一種用於辨識已經被如此傳送至每個部件安裝裝置的基板的類型的方法，例如，可以考慮一種方，其中，在傳送基板的方向上，將專用於基板的類型的多個小孔提供在相同類型的基板中，並且在對應於基板傳送器的上遊端的位置處，將光傳感器布置在基座上，用於檢測經過的基板中的小孔的數量，從而來辨識基板的類型。本發明提供了一種部件安裝系統以及一種部件安裝方法，其可以使得當將部件安裝在多種類型的基板上時難以產生安裝誤差，以便與傳統的部件安裝系統以及方法相比，提高了無缺陷產品的生產率。權利要求一種部件安裝系統，包括至少一條基板傳送路徑，用於在預定方向上傳送多種類型的基板；以及沿所述基板傳送路徑提供的多個部件安裝單元，用於將部件順序地安裝到在所述基板傳送路徑中傳送的所述多種類型的基板上，其中，每個部件安裝單元將部件安裝到的對象僅被限於被確定為對應於每個部件安裝單元的一種類型的基板。2.如權利要求1所述的部件安裝系統，其中，沿與所述基板傳送路徑的預定方向垂直的方向，並行地布置多條基板傳送路徑，並且在對應於所述基板的類型的基板傳送路徑中分別地傳送所述基板。3.一種部件安裝方法，用於通過沿基板傳送路徑提供的多個部件安裝單元將部件順序地安裝到在至少一條基板傳送路徑中在預定方向上傳送的多種類型的基板上，其中，每個部件安裝單元將部件安裝到的對象僅被限於被確定為對應於每個部件安裝單元的一種類型的基板。4.如權利要求3所述的部件安裝方法，其中，在對應於所述基板的類型的多條基板傳送路徑中分別地傳送所述基板，其中，沿與所述基板傳送路徑的預定方向垂直的方向並行布置所述多條基板傳送路徑。全文摘要在包括基板傳送路徑La、Lb、Lc以及多個部件安裝頭10的部件安裝線1(部件安裝系統)中，要被每個可移動部件安裝頭10將部件安裝到其上的對象僅限於被確定關聯於特定部件安裝頭10的一種類型的基板3，其中，所述基板傳送路徑La、Lb、Lc在預定方向上傳送多種類型的基板，並且沿基板傳送路徑La、Lb、Lc提供所述多個部件安裝頭10，用於將部件P順序地安裝到由基板傳送路徑La、Lb、Lc傳送的所述多種類型的基板3上。文檔編號H05K13/00GK101810066SQ20088010920公開日2010年8月18日申請日期2008年9月26日優先權日2007年9月27日發明者永尾和英申請人:松下電器產業株式會社