部件安裝裝置的製作方法

2023-10-25 21:22:32 4

專利名稱：部件安裝裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種部件安裝裝置，其利用安裝在搭載頭上的吸附嘴吸附由部件供給 單元供給的電子部件後，向基板進行安裝。
背景技術：
例如，如圖4所示，向基板P安裝電子部件的電子部件安裝裝置100，具有基板 輸送單元102，其設置在基臺101的中央部，沿圖4的X方向對基板P進行輸送；部件供給 單元103a、103b，它們隔著所述基板輸送單元102的輸送路徑而設置在兩側；兩根Y軸機架 l(Ma、104b，它們以跨越所述基板輸送單元102的方式沿圖4的Y方向設置；4個X軸機架 105a、105a、105bU05b,它們沿著圖4的X方向，在各Y軸機架104a、104b上分別設置2個； 以及搭載頭106a、106a、106b、10 等，它們分別設置在各X軸機架105a、105a、105b、10 上，從部件供給單元103a、10 吸附電子部件，向基板P安裝。
在如上所述的電子部件安裝裝置100中，在設置在一側的部件供給單元103a側的 2根X軸機架105a、10 上設置的搭載頭106a、106a，從鄰近的部件供給單元103a吸附電 子部件，在設置在另一側的部件供給單元10 側的2根X軸機架105b、10 上設置的搭載 頭106b、106b，從鄰近的部件供給單元10 吸附電子部件。各搭載頭106a、106a、106b、106b 預先設定有電子部件的安裝區域，可以各自獨立地進行電子部件的安裝。
如上所述，相對於一個基板P，對各搭載頭106a、106a、106b、106b的安裝區域進行 細化，通過各搭載頭106a、106a、106b、106b獨立地進行動作，從而可以在短時間內向基板P 進行電子部件安裝(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1 日本國特開2005-277351號公報發明內容
但是，設置在不同Y軸機架104a、104b上的各X軸機架lOfe、105a、10釙、105b，為了在向Y方向移動時不發生衝突，而在X方向上隔著間隔L配置。因此，無法向位於該間隔 L下方的基板P部分進行電子部件安裝。
因此，如圖5所示，通過使各搭載頭106a、106a、106b、10 從X軸機架105a、105a、 105bU05b的前端向X方向突出而移動，而構成為可以覆蓋基板P的全部範圍。
但是，根據上述結構，相對的X軸機架容易發生衝突，除了使X軸機架的移動控制 變得複雜之外，還使X軸機架的剛性下降。
為了解決該問題，也考慮了使基板P移動，但是由於在電子部件的安裝中將基板P 固定，所以無法與電子部件的安裝並行地使基板P移動，從而導致生產節拍下降。
由此，需要一種在搭載頭不從X軸機架前端突出的狀態下就能夠覆蓋基板的全部 範圍，同時不會使電子部件安裝的生產節拍下降的技術方案。
本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在於提供一種部件安裝裝置，其 不使電子部件的安裝生產節拍下降，可以覆蓋基板的全部範圍。
在技術方案1中記載的發明是一種部件安裝裝置，其具有
基板輸送單元(3)，其沿著向規定方向延伸的輸送路徑，對基板進行輸送；
部件供給單元Ga、4b)，其供給應向所述基板安裝的電子部件；
第1機架組(71A、71B)，其由至少一對Y軸機架組成，它們跨越所述輸送路徑而設 置，向與所述基板的輸送方向正交的方向延伸；
第2機架組，其由至少一對X軸機架組成，它們沿所述第1機架組的延伸方向可自 由移動地支撐在所述第1機架組的至少一側Y軸機架上，隔著間隙配置，以使得在移動時彼 此不發生接觸；
第3機架組，其由至少一對X軸機架組成，它們沿所述第1機架組的延伸方向可由 移動地支撐在所述第1機架組的另一側Y軸機架上，隔著間隙配置，以使得在移動時彼此不 發生接觸；以及
搭載頭，其分別設置在各X軸機架上，沿各X軸機架的延伸方向可自由移動地設 置，
其特徵在於，
所述第2機架組以及所述第3機架組的各X軸機架的長度為不同尺寸的組合，以 使得所述第2機架組的間隙和所述第3機架組的間隙在X軸方向上錯開配置。
在技術方案2中記載的發明的特徵在於，在技術方案1中記載的部件安裝裝置中，
所述第3機架組的一側X軸機架的前端形成為，與所述第2機架組的某一個X軸 機架的前端相比位於基端側，其中，所述第2機架組的某一個X軸機架是指設置在第1機架 組的Y軸機架中與所述第3機架的另一側X軸機架位於同一 Y軸機架上的第2機架組的X 軸機架。
在技術方案3中記載的發明的特徵在於，在技術方案1或者2中記載的部件安裝 裝置中，
所述第2機架組的一側X軸機架、和與所述第2機架組的另一側X軸機架相對的 所述第3機架組的一側X軸機架，以相同的長度形成，並且，所述第2機架組的另一側X軸 機架、和與所述第2機架組的一側X軸機架相對的所述第3機架組的另一側X軸機架，以相 同的長度形成。
發明的效果
根據技術方案1記載的發明，由於第2機架組的間隙和第3機架組的間隙，不在沿 第2機架組或者第3機架組的移動方向的直線上並列，所以第3機架組可以將第2機架組 的間隙覆蓋，第2機架組可以將第3機架組的間隙覆蓋。
由此，在搭載頭不從第2機架組以及第3機架組的前端突出的狀態下，也可以將基 板的全部範圍覆蓋。由此，考慮了第2機架組以及第3機架組的衝突，移動控制不會變得復 雜，也不會使第2機架組的X軸機架以及第3機架組的X軸機架的剛性下降。
另外，由於不必使基板移動，所以不會使電子部件安裝的生產節拍下降。
根據技術方案2記載的發明，第3機架組的一側X軸機架的前端形成為，與第2機 架組的某一個X軸機架的前端相比位於基端側，其中，第2機架組的某一個X軸機架是指設 置在第1機架組的Y軸機架中與第2機架組的另一側X軸機架位於同一 Y軸機架上的第2 機架組的X軸機架。所以僅通過改變第3機架組的X軸機架的長度，就可以實現第1技術方案的效果。
根據技術方案3的發明，通過將第2機架組的一側X軸機架、和與第2機架組的另 一側X軸機架相對的第3機架組的一側X軸機架形成為相同的長度，並且，將第2機架組的 另一側X軸機架、和與第2機架組的一側X軸機架相對的第3機架組的另一側X軸機架形 成為相同的長度，而僅通過分別形成兩種長度的機架，就可以實現技術方案1的效果。
由此，可以將第2機架組以及第3機架組的X軸機架的生產工序簡易化，可以實現 成本的降低。


圖1是表示部件安裝裝置的俯視圖。
圖2是表示部件安裝裝置的變形例的俯視圖。
圖3是表示部件安裝裝置的變形例的俯視圖。
圖4是現有部件安裝裝置的俯視圖。
圖5是表示現有部件安裝裝置的問題點的俯視圖。
具體實施方式
對本發明所涉及的部件安裝裝置的實施方式進行說明。

如圖1所示，部件安裝裝置1是將由電子部件供給器(部件供給單元)供給的電 子部件(部件)向基板P(安裝對象物)進行安裝的裝置。
在這裡，在部件安裝裝置中，將基板P的輸送方向作為X軸方向，將與輸送方向和 鉛垂方向正交的方向作為Y軸方向，將與輸送方向和水平方向正交的方向作為Z軸方向。
如圖1所示，部件安裝裝置1具有基臺2，其上表面設置各構成部件；基板輸送單 元3，其沿X軸方向，將基板P從前一個工序向後面工序輸送；部件供給單元4，其供給電子 部件；搭載頭6，其將部件供給單元4供給的電子部件，向基板P進行安裝；以及搭載頭移動 單元等，其使搭載頭6向X軸方向以及Y軸方向移動。
(基板輸送單元)
基板輸送單元3配置在輸送路徑33上，該輸送路徑33是將沿X軸方向延伸的未 圖示的輸送帶設置在基臺2的上表面上而成的，該基板輸送單元3通過使輸送帶向X軸方 向一側驅動，而沿輸送路徑33對基板P進行輸送。
另外，為了利用搭載頭6向基板P對電子部件進行搭載並安裝，基板輸送單元3將 基板P輸送到規定位置上停止後，對基板P進行保持。
具體地說，以使基板P的中心位置與基板P的輸送方向(X軸方向)上的基準位置 對準的方式，將基板P停止。即，對於任意尺寸的基板P，都使該基板P的中心位置(輸送方 向上的中心位置)與部件安裝裝置1的基準位置對準後停止。
(部件供給單元)
部件供給單元如、如隔著輸送路徑33而相對配置在基臺上表面2的所述基準位 置的附近位置上，分別在基板P的輸送方向(X軸方向)上配置對電子部件進行輸送的多個 電子部件供給器。
(搭載頭)
搭載頭6、6、6、6設置在後述的各X軸機架72A、72B、73A、7!3B上，在各搭載頭6上 可拆卸地設有向下方(Z軸方向)突出的規定個數(在第1實施方式中為4個)的吸附嘴 6a，並可以與吸附保持的電子部件的大小和形狀相對應而進行更換。
在各搭載頭6上具有CXD照相機(省略圖示)，其從上方對在基板P上附加的基 準標記進行拍攝。該CCD照相機將拍攝到的與基準標記有關的圖像數據，向部件安裝裝置 1的控制部(省略圖示)輸出。
各吸附嘴6a，可以利用由真空發生源(未圖示)生成的真空，在吸附嘴6a的下端 即前端部對電子部件進行吸附保持，並且可以利用電磁閥的開閉切換，將真空的吸附解除。
另外，在各搭載頭6中設有未圖示的Z軸移動單元，其使吸附嘴6a向Z軸方向移 動；以及未圖示的Z軸旋轉單元，其可以使吸附嘴6a繞Z軸旋轉。
作為所述Z軸移動單元，例如，可以使用伺服電動機和傳動帶的組合、伺服電動機 和滾珠絲槓的組合等。
作為Z軸旋轉單元，例如可以由角度調節電動機、和對該角度調節電動機的旋轉 角度量進行檢測的編碼器等構成。
(搭載頭移動單元)
作為第1機架組的Y軸機架71A、71B，形成為倒U字狀，沿Y軸方向延伸，跨越輸送 路徑33上方，兩端固定在基臺2上。
在各Y軸機架71A、71B上設有一對支撐部件7la、7la、7lb、71b，它們可以沿各Y軸 機架71A、71B的長度方向(Y軸方向)移動，並具有未圖示的驅動單元，其分別使該支撐部 件71a、71a、71b、71b在Y軸方向上移動。作為該驅動單元，例如可以使用線性電動機、伺服 電動機和傳動帶的組合、伺服電動機和滾珠絲槓的組合等。
X軸機架72A、73A的基端部7 支撐在所述Y軸機架7IA上的支撐部件71a上，在 彼此相對的內側側面上配置可以在X軸方向上移動的所述搭載頭6。
另外，X軸機架72B、73B的基端部73s支撐在所述Y軸機架71B上的支撐部件71b 上，在彼此相對的內側側面上配有可以在X軸方向上移動的所述搭載頭6。
將所述部件供給單元如側的X軸機架72A、72B作為第2機架組，將所述部件供給 單元4b側的X軸機架73A、7!3B作為第3機架組。
在各X軸機架72A、72B、73A、7!3B上配有未圖示的驅動單元，其使各搭載頭6在X 軸方向上移動。作為驅動單元，例如可以使用線性電動機、伺服電動機和傳動帶的組合、伺 服電動機和滾珠絲槓的組合等。
各搭載頭6形成為，可以利用各個X軸移動單元7a沿X軸機架72A、72B、73A、73B 移動，可以移動至不從各X軸機架的前端部向X軸方向突出的位置。
部件供給單元如側的第2機架組即X軸機架72A、72B，在X軸方向上具有相同長 度，在其前端部之間形成間隙。部件供給單元4b側的第3機架組的一側X軸機架73A具有 較長的尺寸，以使得其前端部73t可以在X軸方向上超過第2機架組的相對側的X軸機架 72B的前端部72t。另外，第3機架組的另一側X軸機架7 具有與X軸機架73A的長出部 分相對應的較短的尺寸，在兩者的前端部72t、73t之間形成間隙。在各個機架組的間隙之 間，各個搭載頭6無法移動，所以不是電子部件的安裝區域。
但是，由於第2機架組72A、72B的間隙為第3機架組73A、73B的較長尺寸的X軸 機架73A的搭載頭6的安裝區域，另一方面，第3機架組73A、73B的間隙為第2機架組的X 軸機架72B的搭載頭6的安裝區域，所以可以在雙方的間隙間進行安裝。
即，由於一側機架組的非安裝區域可以由另一側的機架組覆蓋，所以可以使全部 區域成為安裝區域。
(控制部)
部件安裝裝置1具有未圖示的控制部。
該控制部(省略圖示)由包含CPU、ROM、RAM等在內的運算裝置構成，通過向它們 輸入規定的程序，可以對基板輸送單元3、搭載頭6、搭載頭移動單元7等進行動作控制。
例如，控制部進行搭載頭移動單元7的動作控制，以使得搭載頭6向部件供給單元 4a,4b和基板P上方移動，並且，對Z軸移動單元以及Z軸旋轉單元進行控制，以使得吸附 嘴6對部件供給單元^、4b中的電子部件進行吸附保持，將吸附的電子部件向基板P進行 搭載。
另外，控制部進行下述控制基於搭載頭6的CCD照相機(省略圖示)拍攝到的與 基板P的基準標記有關的圖像數據，對該基板P的尺寸、位置和偏移進行識別，與該識別後 的基板P的尺寸和狀態相對應，對基板輸送單元3、搭載頭6和搭載頭移動單元7的動作、移 動進行調整。
〈部件安裝時的動作〉
下面，對上述構成的部件安裝裝置1中的向基板P進行電子部件安裝的動作進行 說明。
首先，基板輸送單元3從前一個工序開始對基板P進行輸送，並且，使基板P停止 在位於部件安裝裝置1的輸送路徑33的大致中央部的規定的部件安裝位置上後，利用未圖 示的壓板進行夾持而保持。
然後，搭載頭移動單元7的Y軸移動單元7b，使第2機架組的X軸機架72A、72B向 部件供給單元4a移動，使第3機架組的X軸機架73A、73B向部件供給單元4b移動，並且各 X軸移動單元7a使各搭載頭6向X軸方向移動，從部件供給單元4a、4b吸附並保持必要的 電子部件。
另外，在圖1中，安裝在各Y軸機架71上的X軸機架72和X軸機架73，分別向圖 1中上側和下側的部件供給單元4側移動，被各X軸機架72、73支撐的搭載頭6，對該部件 供給單元4中的電子部件進行吸附保持。
如果各搭載頭6對電子部件進行保持，則搭載頭移動單元7 (X軸移動單元7a、Y軸 移動單元7b)使各搭載頭6向支撐在規定部件安裝位置上的基板P側移動，並且使電子部 件與基板P上的規定的安裝位置對準後，向基板P安裝該電子部件。
並且，結束電子部件安裝後的各搭載頭6，為了對後面的電子部件進行吸附並保 持，而向部件供給單元如、如側移動。並且，在將規定的全部電子部件安裝在基板P上之前， 反覆進行電子部件的吸附保持和安裝。
在這裡，在使各搭載頭6移動時，各X軸機架72A、72B、73A、7!3B沿Y軸機架71A、 71B向Y軸方向移動，但由於將安裝在一側Y軸機架71A(71B)上的X軸機架72A、73A(73B、 73B)、和安裝在另一側Y軸機架7IB (71A)上的X軸機架72B、7!3B (72A、73A)配置為，使各自的前端部之間分離，搭載頭6不從其前端部突出，所以安裝在Y軸機架71A上的X軸機架 72A、73A不會與安裝在Y軸機架71B上的X軸機架72B、7!3B接觸。
即，由於使各搭載頭6彼此獨立地動作，所以即使在分別使各X軸機架72A、72B、 73A.73B移動的情況下，也可以各自獨立地進行移動、動作，而各X軸機架72A、72B、73A、73B 的搭載頭6不會接觸。
並且，通過設置在X軸機架73A上的搭載頭6的移動，可以向第2機架組72A、72B 前端部之間的間隙區域(空白區域)進行部件安裝，另外，通過設置在X軸機架72B上的搭 載頭6的移動，可以向第3機架組73A、7!3B前端部之間的間隙區域(空白區域)進行部件安裝。
〈作用效果〉
如上所述，根據部件安裝裝置1，X方向的一側機架組的非安裝區域利用另一側機 架組覆蓋，從而可以使全部區域成為安裝區域。
由此，在搭載頭6不從各X軸機架的前端突出的狀態下，也可以覆蓋基板P的全部 安裝區域。由此，即使考慮各X軸機架72A、72B的衝突以及X軸機架73A、73B的衝突，也不 會使移動控制變得複雜，X軸機架72以及X軸機架73的剛性也不會下降。
另外，由於不必使基板P移動，所以不會使電子部件安裝的生產節拍下降。
另外，由於只需考慮X軸機架73A和位於其對角位置的X軸機架72B的幹涉，進行 X軸機架的移動控制即可，所以控制變得容易。
另外，由於X軸機架73A的前端形成為，與設置在與X軸機架7 位於同一 Y軸機 架71上的X軸機架72B的前端相比，位於該X軸機架72B的基端側，所以僅通過改變X軸 機架73A、73B的長度，就可以實現上述效果。

另外，本發明不限於上述實施方式。
例如，在上述實施方式中，改變了第3機架組73A、73B的長度，但也可以改變第2 機架組72A、72B的長度。另外，雙方的機架組也可以各自形成為不同的長度。
另外，在上述實施方式中，X軸機架73A較長，但也可以將X軸機架7 形成得較長。
另外，如圖2所示，第2機架組82、83和第3機架組84、85也可以形成為各自相同 長短比例的長短組合。
具體地說，在第2機架組的X軸機架82、83中，將X軸機架82形成為較長的尺寸 Ll，並且將X軸機架83形成為較短的尺寸L2，在第3機架組的X軸機架84、85中，將X軸機 架84形成為所述Ll的長度尺寸，並且將X軸機架85形成為所述L2的尺寸。
如上所述，在4個X軸機架82 85中，通過使對角狀配置的X軸機架之間形成為 相同的長度，從而可以通過分別形成2種長度的機架，實現與上述實施方式相同的效果。
由此，可以將X軸機架82 85的生產工序簡易化，可以實現成本的降低。
另外，X軸機架不必由1個Y軸機架支撐，如圖3所示，也可以構成為由多個Y軸 機架9對各X軸機架92、93進行支撐。
另外，X軸機架92、93也可以構成為，可自由移動地吊掛在固定在部件安裝裝置的 頂壁上的Y軸機架91上。
權利要求
1.一種部件安裝裝置，其具有基板輸送單元，其沿著向規定方向延伸的輸送路徑，對基板進行輸送； 部件供給單元，其供給應向所述基板安裝的電子部件；第1機架組，其由至少一對Y軸機架組成，它們跨越所述輸送路徑而設置，向與所述基 板的輸送方向正交的方向延伸；第2機架組，其由至少一對X軸機架組成，它們沿所述第1機架組的延伸方向可自由移 動地支撐在所述第1機架組的至少一側Y軸機架上，隔著間隙配置，以使得在移動時彼此不 發生接觸；第3機架組，其由至少一對X軸機架組成，它們沿所述第1機架組的延伸方向可由移動 地支撐在所述第1機架組的另一側Y軸機架上，隔著間隙配置，以使得在移動時彼此不發生 接觸；以及搭載頭，其分別設置在各X軸機架上，沿各X軸機架的延伸方向可自由移動地設置， 其特徵在於，所述第2機架組以及所述第3機架組的各X軸機架的長度為不同尺寸的組合，以使得 所述第2機架組的間隙和所述第3機架組的間隙在X軸方向上錯開配置。
2.根據權利要求1所述的部件安裝裝置，其特徵在於，所述第3機架組的一側X軸機架的前端形成為，與所述第2機架組的某一個X軸機架 的前端相比位於基端側，其中，所述第2機架組的某一個X軸機架是指設置在第1機架組的 Y軸機架中與所述第3機架的另一側X軸機架位於同一 Y軸機架上的第2機架組的X軸機架。
3.根據權利要求1或者2所述的部件安裝裝置，其特徵在於，所述第2機架組的一側X軸機架和與所述第2機架組的另一側X軸機架相對的所述第 3機架組的一側X軸機架，以相同的長度形成，並且，所述第2機架組的另一側X軸機架和與 所述第2機架組的一側X軸機架相對的所述第3機架組的另一側X軸機架，以相同的長度 形成。
全文摘要
本發明提供一種部件安裝裝置，其不會使搭載頭從X軸機架的前端突出，可以覆蓋基板的全部範圍，不會使電子部件安裝的生產節拍下降。具有基板輸送單元，其輸送基板；部件供給單元，其供給電子部件；第1機架組，其由多個Y軸機架組成；第2機架組，其由在移動時彼此不接觸而隔著間隙配置的一對X軸機架組成；第3機架組，其由在移動時彼此不接觸而隔著間隔配置一對X軸機架組成，相對於第2機架組的移動區域具有與其移動方向相鄰的移動區域；以及多個搭載頭，它們設置在第2機架組以及第3機架組的延伸方向上，第2機架組以及第3機架配置為，使第2機架組的間隙和第3機架組的間隙不在沿第2機架組以及第3機架組的移動方向上的直線上並列。
文檔編號H05K13/04GK102036547SQ201010503340
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月8日 優先權日2009年10月6日
發明者黑田潔 申請人:Juki株式會社