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切斷敲彎裝置及對(duì)基板作業(yè)機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):11893280閱讀:203來源:國知局
切斷敲彎裝置及對(duì)基板作業(yè)機(jī)的制作方法

本發(fā)明涉及一種具備能夠相互接近/分離的一對(duì)可動(dòng)件的對(duì)基板作業(yè)機(jī)。



背景技術(shù):

在專利文獻(xiàn)1中,記載有使用被設(shè)為能夠相互接近/分離的一對(duì)測定件來測定齒輪的齒厚的齒厚測定裝置。在本齒厚測定裝置中,一對(duì)測定件通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)源而直線地接近/分離。

專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-209703號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的課題為具備相互接近/分離的一對(duì)可動(dòng)件的對(duì)基板作業(yè)機(jī)的改善,例如,提高一對(duì)可動(dòng)件的位置精度。

在本發(fā)明的對(duì)基板作業(yè)機(jī)中,能夠相互接近/分離的一對(duì)可動(dòng)件的位置是基于通過拍攝所獲得的圖像數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制的。

若以在實(shí)際中拍攝一對(duì)可動(dòng)件所獲得的圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),則能夠精確地取得一對(duì)可動(dòng)件的實(shí)際位置。能夠精確地取得一對(duì)可動(dòng)件的實(shí)際位置距目標(biāo)位置(例如,稱作假設(shè)不存在誤差的情況下的位置。換言之,是假設(shè)按照控制指令值移動(dòng)的情況下的位置)的偏差量。其結(jié)果是,能夠使一對(duì)可動(dòng)件的實(shí)際位置接近目標(biāo)位置,能夠提高一對(duì)可動(dòng)件的位置精度。

對(duì)于一對(duì)可動(dòng)件,例如能夠設(shè)為進(jìn)行插入到電路基板的引線的切斷敲彎的裝置所使用的部件,能夠設(shè)為具有供引線插入的引線插入孔的部件、或者具有切斷引線的切削刃的部件、或者具有彎折引線的彎折部的部件等。

附圖說明

圖1是表示包括本發(fā)明的一實(shí)施方式的切斷敲彎裝置的引線元件裝配機(jī)的立體圖。本切斷敲彎裝置是本發(fā)明的一實(shí)施方式的對(duì)基板作業(yè)機(jī)的一個(gè)例子。

圖2是表示上述引線元件裝配機(jī)所含有的元件插入裝置的立體圖。

圖3是上述切斷敲彎裝置和上述引線元件裝配機(jī)所含有的基板搬運(yùn)裝置的立體圖。

圖4是上述切斷敲彎裝置的立體圖。

圖5是表示上述切斷敲彎裝置的主要部分的立體圖。

圖6是上述切斷敲彎裝置所含有的切斷敲彎單元的局部剖視圖。

圖7是概念性地表示上述引線元件裝配機(jī)的控制裝置的框圖。

圖8(a)、圖8(b)是上述切斷敲彎單元的工作圖(表示切斷并彎折引線的狀態(tài)的圖)。

圖9是表示存儲(chǔ)在上述切斷敲彎裝置的控制裝置的存儲(chǔ)部的偏差量取得程序的流程圖。

圖10是表示存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部的切斷敲彎程序的流程圖。

圖11是表示與通過執(zhí)行上述偏差量取得程序而取得的設(shè)定間距的變化相伴的偏差量的變化的圖。圖11(a)是間距偏差量,圖11(b)是軸線偏差角,圖11(c)中心點(diǎn)偏差量。

圖12是概念性地表示通過執(zhí)行上述偏差量取得程序而取得的可動(dòng)件的實(shí)際位置距目標(biāo)位置的偏差量的圖。

圖13是表示上述引線元件裝配機(jī)的坐標(biāo)軸與上述切斷敲彎單元的坐標(biāo)軸的相對(duì)位置關(guān)系的圖。

圖14是表示上述切斷敲彎單元的實(shí)際位置與目標(biāo)位置的關(guān)系的圖。圖14(a)為0<θ<90°的情況,圖14(b)為θ=0的情況。

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。此外,本發(fā)明除了下述實(shí)施方式以外,也能夠基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí),以實(shí)施了各種變更、改進(jìn)的各種形態(tài)來實(shí)現(xiàn)。

如圖1所示,作為自動(dòng)組裝裝置(電子電路組裝裝置)的一種的引線元件裝配機(jī)包括(a)組裝裝置主體10、(b)基板搬運(yùn)裝置12、(c)元件供給裝置14、(d)元件插入裝置16及(e)切斷敲彎裝置18等。

基板搬運(yùn)裝置12是以水平的姿勢搬運(yùn)并保持電路基板P(之后,簡稱為基板P)的裝置。在圖1中,x是基于基板搬運(yùn)裝置12的基板P的搬運(yùn)方向,y是基板P的寬度方向,z是基板P的厚度方向、即引線元件裝配機(jī)的上下方向。這些x方向、y方向、z方向相互正交。

元件供給裝置14是供給裝配于基板P的元件的裝置,例如,能夠設(shè)為包括多個(gè)帶式供料器的裝置、或者包括多個(gè)托盤的裝置等。在本實(shí)施方式中,供給具備引線的元件、即引線元件。

元件插入裝置16接收在元件供給裝置14供給的引線元件并將其插入到設(shè)于被基板搬運(yùn)裝置12保持的基板P的預(yù)先確定的位置的貫通孔。元件插入裝置16設(shè)于基板搬運(yùn)裝置12的上方,如圖2所示,包括兩個(gè)作業(yè)頭20、21及作業(yè)頭移動(dòng)裝置22。作業(yè)頭移動(dòng)裝置22包括x方向移動(dòng)裝置24、y方向移動(dòng)裝置25及z方向移動(dòng)裝置26、27。作業(yè)頭20、21能夠通過x方向移動(dòng)裝置24及y方向移動(dòng)裝置25而朝水平面內(nèi)的任意位置一體地移動(dòng),能夠通過z方向移動(dòng)裝置26、27分別各自獨(dú)立地沿z方向移動(dòng)。兩個(gè)作業(yè)頭中的一個(gè)作業(yè)頭20具備保持引線元件的元件保持工具28(例如,能夠設(shè)為卡盤、吸嘴等)。相機(jī)30是以拍攝基板P的基準(zhǔn)位置標(biāo)記(基準(zhǔn)標(biāo)記)為目的而設(shè)置的,被設(shè)為能夠與作業(yè)頭20一體地移動(dòng)。在本實(shí)施方式中,相機(jī)30固定地安裝于以能夠裝卸的方式安裝有作業(yè)頭20的z滑動(dòng)件。

切斷敲彎裝置18設(shè)于基板搬運(yùn)裝置12的下方,是將從上方插入到形成于基板P的貫通孔的引線元件的引線的從基板P的下方突出的部分以預(yù)定長度切斷、并且沿基板P的背面彎折、從而使引線元件與基板P卡合的裝置。如圖3~圖6所示,切斷敲彎裝置18包括切斷敲彎單元34和使切斷敲彎單元34移動(dòng)(包括直線移動(dòng)和旋轉(zhuǎn))的單元移動(dòng)裝置36。

切斷敲彎單元34包括(a)單元主體38、(b)被單元主體38保持為能夠沿水平方向直線地移動(dòng)的一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b、(c)被第一可動(dòng)部40a、40b各自保持為能夠沿水平方向相對(duì)移動(dòng)的一對(duì)第二可動(dòng)部42a、42b及(d)設(shè)于單元主體38、且通過使一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b相互接近/分離而變更這些一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b的間隔(間距)的間距變更裝置44等。

間距變更裝置44包括(1)作為驅(qū)動(dòng)源的一個(gè)間距變更用馬達(dá)(以下,簡稱為P馬達(dá))46、(2)將P馬達(dá)46的旋轉(zhuǎn)變換為直線移動(dòng)并使一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b直線移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)47及(3)沿水平方向延伸地設(shè)于單元主體38的第一導(dǎo)軌48等。運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)47包括(i)同軸地具備右螺紋部50和左螺紋部51的外螺紋部件52及(ii)分別與右螺紋部50、左螺紋部51螺合的一對(duì)螺母53a、53b。在螺母53a、53b處,能夠一體地移動(dòng)地保持有具有與第一導(dǎo)軌48之間的卡合部的第一可動(dòng)部主體54a、54b。通過間距變更用馬達(dá)46的工作而使一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b相互接近/分離,變更一對(duì)第一可動(dòng)部40a、40b之間的間距。

如圖6所示,在一對(duì)第一可動(dòng)部主體54a、54b,分別經(jīng)由第二可動(dòng)部移動(dòng)裝置56a、56b能夠獨(dú)立地沿水平方向相對(duì)移動(dòng)地保持有一對(duì)第二可動(dòng)部42a、42b。第二可動(dòng)部移動(dòng)裝置56a、56b包括(a)分別固定地設(shè)于第一可動(dòng)部主體54a、54b的作為第二可動(dòng)部驅(qū)動(dòng)源的氣缸60a、60b、(b)將氣缸60a、60b的輸出軸的z方向上的移動(dòng)變換為水平方向上的移動(dòng)、并使第二可動(dòng)部42a、42b沿水平方向移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)62a、62b及(c)沿水平方向延伸地設(shè)于各個(gè)第一可動(dòng)部主體54a、54b的第二引導(dǎo)槽63a、63b等。運(yùn)動(dòng)變換機(jī)構(gòu)62a、62b包括凸輪機(jī)構(gòu),包括設(shè)于第一可動(dòng)部主體54a、54b且形成有傾斜的凸輪槽的凸輪64a、64b和作為分別與凸輪64a、64b的凸輪槽卡合的凸輪從動(dòng)件的輥65a、65b,在輥65a、65b處,以能夠一體地移動(dòng)的方式保持有具有與第二引導(dǎo)槽63a、63b之間的卡合部的第二可動(dòng)部主體66a、66b。在本實(shí)施方式中,凸輪64a、64b伴隨著基于氣缸60a、60b的工作的輸出軸的升降而升降,與此相伴地,第二可動(dòng)部42a、42b相互接近/分離。

第一可動(dòng)部40a、40b具有沿鉛垂方向延伸的引線插入孔68a、68b。引線插入孔68a、68b在第一可動(dòng)部40a、40b的上端面具有開口,該開口邊緣被設(shè)為固定刃70a、70b。與此相對(duì),第二可動(dòng)部42a、42b的上端部大致形成為L字形狀,具有沿上方延伸的部分和幾乎呈直角地彎折的部分。該呈直角地彎折的部分、即刃形成部74a、74b位于第一可動(dòng)部40a、40b的上端面的上方,在與引線插入孔68a、68b的開口相向的部分形成有沿上下方向貫通的引線引導(dǎo)孔76a、76b。刃形成部74a、74b的引線引導(dǎo)孔76a、76b的下端開口邊緣被設(shè)為可動(dòng)刃78a、78b。

在本實(shí)施方式中,第一可動(dòng)部40a、40b對(duì)應(yīng)于一對(duì)可動(dòng)件,但是也能夠認(rèn)為第一可動(dòng)部40a、40b中的包括引線插入孔68a、68b的開口在內(nèi)的部分對(duì)應(yīng)于可動(dòng)件80a、80b。另外,由于第一可動(dòng)部40a、40b與第二可動(dòng)部42a、42b通過間距變更裝置44而被設(shè)為能夠沿水平方向一體地移動(dòng),因此也能夠認(rèn)為由第一可動(dòng)部40a、40b與第二可動(dòng)部42a、42b(特別是包括引線引導(dǎo)孔76a、76b的刃形成部74a、74b的上端開口邊緣在內(nèi)的部分)構(gòu)成可動(dòng)件。

單元移動(dòng)裝置36包括使切斷敲彎單元34沿x方向移動(dòng)的x方向移動(dòng)裝置86、沿y方向移動(dòng)的y方向移動(dòng)裝置87、沿z方向移動(dòng)的z方向移動(dòng)裝置88及繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)的θ旋轉(zhuǎn)裝置89等。

如圖3、圖4所示,x方向移動(dòng)裝置86包括(1)x軸馬達(dá)90(參照?qǐng)D7)、(2)沿x軸方向延伸的x軸引導(dǎo)件91、(3)將x軸馬達(dá)90的旋轉(zhuǎn)變換為直線移動(dòng)的滾珠絲杠機(jī)構(gòu)92及(4)被滾珠絲杠機(jī)構(gòu)92的螺母92N保持并且與x軸引導(dǎo)件91卡合的x滑動(dòng)件93。

y方向移動(dòng)裝置87設(shè)于x滑動(dòng)件93,包括(1)y軸馬達(dá)94、(2)沿y方向延伸的y軸引導(dǎo)件95、(3)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)96及(4)被滾珠絲杠機(jī)構(gòu)96的螺母96N保持并且與y軸引導(dǎo)件95卡合的y滑動(dòng)件97等。

z方向移動(dòng)裝置88設(shè)于y滑動(dòng)件97,包括(1)z軸馬達(dá)100、(2)沿z方向延伸的引導(dǎo)件101、(3)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)102及(4)被滾珠絲杠機(jī)構(gòu)102的螺母保持而另一方面與引導(dǎo)件101卡合的z滑動(dòng)件103等。z滑動(dòng)件103還具有作為支撐切斷敲彎單元34的單元支撐部件的功能。

θ旋轉(zhuǎn)裝置89設(shè)于z滑動(dòng)件(單元支撐部件)103,包括(1)使切斷敲彎單元34繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)104(以下,簡稱為θ馬達(dá)104)和(2)伴隨著θ馬達(dá)104的旋轉(zhuǎn)而繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)106,在旋轉(zhuǎn)臺(tái)106上以能夠一體地旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)有單元主體38。

在本實(shí)施方式中,在θ為0的情況下,切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系(xc,yc,zc)與引線元件裝配機(jī)的坐標(biāo)系(x,y,z)一致,但是通過θ旋轉(zhuǎn)裝置89使切斷敲彎單元34繞鉛垂線旋轉(zhuǎn),從而使坐標(biāo)系(xc,yc,zc)相對(duì)于坐標(biāo)系(x,y,z)繞z軸旋轉(zhuǎn)。以下,在表示切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系的情況下,標(biāo)注后綴c而與引線元件裝配機(jī)的坐標(biāo)系進(jìn)行區(qū)別。

另外,在切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系中,第一可動(dòng)部40a、40b的移動(dòng)方向(接近/分離方向)被設(shè)為xc方向,可動(dòng)件80a、80b位于xc軸上。

引線元件裝配機(jī)整體被以計(jì)算機(jī)為主體的主控制裝置140控制。以計(jì)算機(jī)為主體的元件供給控制部142、基板搬運(yùn)控制部144、元件插入控制部146及切斷敲彎控制部148等以能夠相互通信的方式與主控制裝置140連接。這些控制部142、144、146、148分別控制上述元件供給裝置14、基板搬運(yùn)裝置12、元件插入裝置16、切斷敲彎裝置18。另外,P馬達(dá)46、x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94、z軸馬達(dá)100、θ馬達(dá)104等經(jīng)由未圖示的驅(qū)動(dòng)電路而與切斷敲彎控制部148連接。

此外,在引線元件裝配機(jī)中,并不一定對(duì)應(yīng)元件供給裝置14等各裝置設(shè)置控制部,也能夠基于主控制裝置140的指令來控制全部裝置等,控制裝置的結(jié)構(gòu)并不局限于本實(shí)施方式。

<切斷敲彎裝置的工作>

{切斷敲彎工作}

在本引線元件裝配機(jī)中,如圖8(a)、圖8(b)所示,將具備兩根引線La、Lb的引線元件A裝配于被基板搬運(yùn)裝置12搬運(yùn)的基板P的預(yù)先確定的位置。

由元件供給裝置14供給的引線元件A被元件插入裝置16的作業(yè)頭20、21把持,通過將引線La、Lb插入到形成于基板P的貫通孔170a、170b而將其載置于基板P。另一方面,在切斷敲彎裝置18中,以使引線插入孔68a、68b到達(dá)與貫通孔170a、170b相向的位置(與引線La、Lb相對(duì)應(yīng)的位置)的方式使切斷敲彎單元34沿x、y方向移動(dòng),并繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)。另外,以使一對(duì)引線插入孔68a、68b之間的間距成為與引線La、Lb的間距(貫通孔170a、170b的間距)幾乎相同的方式使一對(duì)可動(dòng)件80a、80b接近/分離。

如圖8(a)所示,引線La、Lb經(jīng)由基板P的貫通孔170a、170b、引線引導(dǎo)孔76a、76b而到達(dá)引線插入孔68a、68b。在該狀態(tài)下,通過使第二可動(dòng)部42a、42b與第一可動(dòng)部40a、40b相對(duì)移動(dòng),如圖8(b)所示,引線La、Lb被切斷并且被彎折。被切斷的引線的前端部Lad、Lbd經(jīng)由通路被向安裝于主體38的垃圾箱172(參照?qǐng)D6)收容。

但是,存在有如下情況:因外螺紋部件52的加工精度的問題、引導(dǎo)件48的設(shè)置誤差等而導(dǎo)致引線插入孔68a、68b的位置偏差,引線元件A的引線La、Lb無法經(jīng)由貫通孔170a、170b良好地插入到引線插入孔68a、68b。

例如,如圖14(a)所示,在形成于基板P的位置R1、R2的貫通孔170a、170b插入引線元件A的引線La、Lb的情況下,以形成為實(shí)線所表示的姿勢的方式控制切斷敲彎單元34。具體地說,使一對(duì)可動(dòng)件80a、80b的中心點(diǎn)C(參照?qǐng)D5。與引線插入孔68a、68b的中心點(diǎn)之間的中心點(diǎn)相同。)以到達(dá)目標(biāo)中心點(diǎn)Cref的方式沿水平方向移動(dòng),使一對(duì)可動(dòng)件80a、80b通過的直線、即軸線α以與目標(biāo)軸線αref平行的方式繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)。另外,以成為目標(biāo)間距Pref的方式變更一對(duì)可動(dòng)件80a、80b的間距。但是,在實(shí)際中存在有如下情況:向虛線所表示的位置移動(dòng),中心點(diǎn)位于C*,實(shí)際的間距成為P*,軸線成為α*,一對(duì)可動(dòng)件80a、80b位于Q1、Q2而從目標(biāo)位置R1、R2偏離。

此外,在進(jìn)行引線元件A的裝配的情況下,目標(biāo)中心點(diǎn)Cref、目標(biāo)軸線αref、目標(biāo)間距Pref是由引線元件A朝基板P的裝配位置、姿勢、引線的間隔等決定的,如后所述,稱作假設(shè)在不進(jìn)行引線元件A的裝配的情況下不存在誤差等的情況下的位置、值。例如,將假設(shè)使可動(dòng)件80a、80b根據(jù)控制指令值移動(dòng)的情況下的、可動(dòng)件80a、80b的位置稱作目標(biāo)位置,將中心點(diǎn)的位置稱作目標(biāo)中心點(diǎn)等。

另外,以下,將可動(dòng)件80a、80b的位置稱作引線插入孔68a、68b的中心點(diǎn)的位置,將可動(dòng)件80a、80b的中心點(diǎn)稱作引線插入孔68a、68b各自的中心點(diǎn)之間的中心點(diǎn)。

而且,在圖12(a)~圖12(d)、圖14(a)、圖14(b)中,為了便于理解而擴(kuò)大標(biāo)注偏差,但是實(shí)際中的偏差極小。

另一方面,在x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94、θ馬達(dá)104處于非工作狀態(tài)而僅使P馬達(dá)46工作的情況下,在假設(shè)不存在誤差等的情況下,一對(duì)可動(dòng)件80a、80b應(yīng)在xc軸上沿直線相互接近/分離。中心點(diǎn)C始終處于相同的點(diǎn),軸線α應(yīng)與xc軸一致。但是,在實(shí)際中,如圖12(a)~圖12(d)所示,存在有一對(duì)可動(dòng)件80a、80b各自的實(shí)際位置(以粗線的圓圈表示)從目標(biāo)位置(以三層圓圈表示)偏離的情況。另外,伴隨著一對(duì)可動(dòng)件80a、80b的偏差,如圖12(b)、圖12(d)所示,存在有如下情況:可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際中心點(diǎn)C*也從目標(biāo)中心點(diǎn)Cref偏離,實(shí)際軸線α*也相對(duì)于xc軸傾斜,實(shí)際間距P*也成為與P馬達(dá)46的控制指令值所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)間距Pref不同的大小。

與此相對(duì),在間距變更裝置44與第一可動(dòng)部40a、40b各自相對(duì)應(yīng)地逐個(gè)具有驅(qū)動(dòng)源的情況下,在中心點(diǎn)C在xc軸上(一對(duì)可動(dòng)件80a、80b通過的軸線上)偏離的情況下,能夠通過獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源的控制而使中心點(diǎn)C接近目標(biāo)中心點(diǎn)Cref。但是,在針對(duì)一對(duì)可動(dòng)件40a、40b具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)源的情況下,難以通過該一個(gè)驅(qū)動(dòng)源(P馬達(dá)46)的控制來校正中心點(diǎn)C的偏差。另外,在中心點(diǎn)C從xc軸線脫離而偏離的情況下,即使在具備獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)源的情況下,也難以校正中心點(diǎn)C的偏差。

于是,在本實(shí)施方式中,在未進(jìn)行引線元件向基板P的裝配的情況下,換言之,在未搬運(yùn)基板P的狀態(tài)下,一邊使目標(biāo)間距Pref變化,使P馬達(dá)46的控制指令值變化,一邊取得實(shí)際的可動(dòng)件80a、80b各自的位置距目標(biāo)位置的偏差量。并且,使用取得的實(shí)際的可動(dòng)件80a、80b各自的位置的偏差量,取得(x)實(shí)際中心點(diǎn)C*距目標(biāo)中心點(diǎn)Cref的偏差量(中心點(diǎn)偏差量)、(y)實(shí)際通過可動(dòng)件80a、80b的軸線α*與目標(biāo)軸線αref之間的角度的偏差(軸線偏差角)、(z)可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際間距P*與目標(biāo)間距Pref之間的偏差量(間距偏差量),將與目標(biāo)間距(或控制指令值)之間的關(guān)系表格化(以下,將表示這些關(guān)系的表格稱作偏差表格)并存儲(chǔ)。并且,基于從偏差表格取得的偏差量,取得校正值,基于校正值,生成針對(duì)x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94、P馬達(dá)46、θ馬達(dá)104等的控制指令值。以下,將在取得偏差表格時(shí)被變更的目標(biāo)間距稱為設(shè)定間距。這是為了與實(shí)際的控制中的目標(biāo)間距進(jìn)行區(qū)別。

此外,并不一定取得實(shí)際位置與目標(biāo)位置之間的偏差量,也可以僅取得兩個(gè)可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際位置。其理由在于,目標(biāo)位置是已知的。

{偏差表格的取得}

通過執(zhí)行圖9的流程圖所表示的偏差取得程序,取得可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際位置與目標(biāo)位置之間的偏差量,取得偏差表格。在本程序中,設(shè)定間距P在初期值P0與最終值P(n)之間以ΔP為單位階段性地發(fā)生變化。

在步驟1(以下,簡稱為S1。對(duì)于其他步驟也相同)、S2中,切斷敲彎單元34通過單元移動(dòng)裝置36而朝預(yù)先確定的測定位置水平移動(dòng),使切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系(xc,yc,zc)以與引線元件裝配機(jī)的坐標(biāo)系(x,y,z)一致的方式繞鉛垂線旋轉(zhuǎn)。在S3中,設(shè)定間距P(j)被設(shè)為初期值P0(j=0)。在S4中,判斷設(shè)定間距P(j){=P0+j·ΔP:j=0~n}是否為最終值P(n){=P0+n·ΔP}以下。由于在最初執(zhí)行S4的情況下判斷為“是”,因此在S5中,根據(jù)設(shè)定間距P0生成控制指令值而控制P馬達(dá)46。在該狀態(tài)下,在S6、S7中,通過相機(jī)30分別實(shí)際拍攝一對(duì)可動(dòng)件80a、80b,從而獲得圖像數(shù)據(jù)。并且,基于獲得的圖像數(shù)據(jù),取得可動(dòng)件80a、80b各自的實(shí)際位置距目標(biāo)位置的偏差量,在S8中,與設(shè)定間距P0建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行存儲(chǔ)。

詳細(xì)地說,從切斷敲彎控制部148輸出“可動(dòng)件80a、80b的拍攝指令”。在元件插入裝置16中,使作業(yè)頭20朝第一位置(能夠拍攝可動(dòng)件80a、80b中的一個(gè)可動(dòng)件、即可動(dòng)件80a的位置)移動(dòng),通過相機(jī)30實(shí)際拍攝一個(gè)可動(dòng)件80a。然后,使作業(yè)頭20朝第二位置(能夠拍攝另一可動(dòng)件80b的位置)移動(dòng)并實(shí)際拍攝另一可動(dòng)件80b。并且,從元件插入控制部146輸出所獲得的圖像數(shù)據(jù),并在切斷敲彎控制部148接收該圖像數(shù)據(jù)。在切斷敲彎控制部148中,取得可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際的(xc,yc)坐標(biāo)上的位置,取得與目標(biāo)位置之間的偏差量。例如,在圖12(a)所示的情況下,分別針對(duì)可動(dòng)件80a、80b,如下式所示地取得可動(dòng)件80a、80b各自的實(shí)際位置距目標(biāo)位置的偏差量{坐標(biāo)(xc,yc)上的x分量,y分量}。

da(0)={dxa(0),dya(0)}

db(0)={dxb(0),dyb(0)}

并且,在S9中,使設(shè)定間距變化ΔP,在S10中,使j增加1,在S4中,判斷設(shè)定間距P(1)是否為最終值P(n)以下。此時(shí),由于判斷為“是”,因此反復(fù)執(zhí)行S5~S10。以下,在設(shè)定間距P(j)為最終值P(n)以下的期間,反復(fù)執(zhí)行S5~S10,使設(shè)定間距P(j)每次變化ΔP,取得可動(dòng)件80a、80b各自的實(shí)際位置與目標(biāo)位置之間的偏差量。其中,當(dāng)設(shè)定間距P(j)變得比最終值P(n)大時(shí),S4的判斷為“否”,在S11中,生成偏差表格。

在S11中,分別基于取得的可動(dòng)件80a、80b的位置的偏差量{da(j),db(j)},取得(x)間距偏差量dp(j)、(y)軸線偏差角dθ(j)、(z)中心點(diǎn)偏差量dC(j),與設(shè)定間距P(j)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行存儲(chǔ)。例如,在圖12(b)所示的情況下,取得間距偏差量dp(k-1)、中心點(diǎn)偏差量dC(k-1)={dx0(k-1),dy0(k-1)}、軸線偏差角dθ(k-1),與設(shè)定間距P(k-1)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行存儲(chǔ),在圖12(d)所示的情況下,取得間距偏差量dp(k+1)、中心點(diǎn)偏差量dC(k+1)={dx0(k+1),dy0(k+1)}、軸線偏差角dθ(k+1),與設(shè)定間距P(k+1)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行存儲(chǔ)。

在圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)中示出如上所述地取得的設(shè)定間距P(j)、間距偏差量dp(j)、軸線偏差角dθ(j)、中心點(diǎn)偏差量dC(j)之間的關(guān)系、即偏差表格的一個(gè)例子。期望預(yù)先取得偏差表格,并預(yù)先存儲(chǔ)在切斷敲彎控制裝置148的存儲(chǔ)部。

此外,ΔP既可以是正的值,也可以是負(fù)的值,設(shè)定間距既可以漸增,也可以漸減。

另外,并不一定預(yù)先生成偏差表格并預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)。其理由在于,只要明確設(shè)定間距P(j)與一對(duì)可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際位置距目標(biāo)位置的偏差量之間的關(guān)系,即可每次取得間距偏差量dp、軸線偏差角dθ、中心點(diǎn)偏差量dC。

{基于偏差的實(shí)際的控制}

通過執(zhí)行圖10的流程圖所表示的切斷敲彎程序來進(jìn)行引線元件A的引線La、Lb的切斷敲彎。

在S21中搬入基板P,在S22中取得與插入到該基板P的多個(gè)(m個(gè))引線元件A(i)(i=0~m-1)各自相關(guān)的信息。具體地說,關(guān)于各個(gè)引線元件A(i),分別取得由引線元件A(i)裝配于基板P的位置所決定的目標(biāo)中心點(diǎn)Cref(i){xref(i),yref(i)}、由兩根引線La(i)、Lb(i)的間距所決定的目標(biāo)間距Pref(i)、由引線元件A(i)裝配于基板P的姿勢所決定的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度θref(i)。在S23中,引線元件A(i)的編號(hào)i被設(shè)為0(i=0),讀入由引線元件A(0)所決定的信息。在S24中,判斷引線元件A的編號(hào)i是否比m小。由于在最初執(zhí)行S24的情況下判斷為“是”,因此在S25中,基于目標(biāo)間距Pref(0)和偏差表格,取得目標(biāo)間距Pref(0)的情況下的偏差,關(guān)于x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)96、P馬達(dá)46、θ馬達(dá)104,分別求得校正值。并且,在S26~S28中,基于校正值,生成控制指令值并進(jìn)行控制。

在S25中,基于偏差表格,通過插補(bǔ)法取得目標(biāo)間距為Pref(0)的情況下的、間距偏差量dp、軸線偏差角dθ、中心點(diǎn)偏差量dC。此外,在此,通常說明目標(biāo)間距為Pref(i)的情況。

(1)關(guān)于目標(biāo)間距Pref(i),基于圖11(a)的偏差表格,取得滿足公式1的兩個(gè)設(shè)定間距P(k-1)、P(k)。

P(k-1)≤Pref(i)<P(k)···(公式1)

(2)并且,根據(jù)圖11(a)、圖11(b)、圖11(c)的偏差表格,分別取得與設(shè)定間距P(k-1)相關(guān)聯(lián)地被存儲(chǔ)的間距偏差量dp(k-1)、軸線偏差角dθ(k-1)、中心點(diǎn)偏差量{dx0(k-1),dy0(k-1)},取得與設(shè)定間距P(k)相關(guān)聯(lián)地被存儲(chǔ)的間距的偏差量dp(k)、軸線偏差角dθ(k)、中心點(diǎn)偏差量{dx0(k),dy0(k)}。

(3)通過插補(bǔ)法,分別取得目標(biāo)間距Pref(i)的情況下的間距偏差量dpref、軸線偏差角dθref、中心點(diǎn)偏差量(dxref′,dyref′)。

dpref=dp(k-1)+{dp(k)-dp(k-1)}·{Pref(i)-P(k-1)}/ΔP

dθref=dθ(k-1)+{dθ(k)-dθ(k-1)}·{Pref(i)-P(k-1)}/ΔP

dxref′=dx0(k-1)+{dx0(k)-dx0(k-1)}·{Pref(i)-P(k-1)}/ΔP

dyref′=dy0(k-1)+{dy0(k)-dy0(k-1)}·{Pref(i)-P(k-1)}/ΔP

(4)關(guān)于中心點(diǎn)偏差量,進(jìn)而考慮單元移動(dòng)裝置36(引線元件裝配機(jī))的坐標(biāo)系(x,y)與切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系(xc,yc)之間的相對(duì)位置關(guān)系。中心點(diǎn)偏差量是因切斷敲彎單元34中的誤差等而產(chǎn)生的,但該偏差通過單元移動(dòng)裝置36的控制而被校正。因此,通過坐標(biāo)變換,取得在切斷敲彎單元34的坐標(biāo)系中產(chǎn)生的中心點(diǎn)偏差量的、單元移動(dòng)裝置36的坐標(biāo)系(引線元件裝配機(jī)的坐標(biāo)系)中的值。例如,如圖13所示,在切斷敲彎單元34旋轉(zhuǎn)θref(i)的情況下,切斷敲彎單元34中的中心點(diǎn)偏差量(dxref′,dyref′)在單元移動(dòng)裝置36的坐標(biāo)系中被設(shè)為公式2、3所表示的值(其中,設(shè)為β=θref(i))。

dxref←(dxref′·cosβ+dyref′·sinβ)···(式2)

dyref←(-dxref′·sinβ+dyref′·cosβ)···(式3)

如圖14(a)、圖14(b)所示,如上所述地取得的偏差量在切斷敲彎單元34中為實(shí)線所表示的位置(在假設(shè)不存在偏差等的情況下根據(jù)控制指令值移動(dòng)的情況下的位置)與虛線所表示的位置(實(shí)際位置)之差,與用于以使切斷敲彎單元34接近實(shí)線所表示的位置的方式進(jìn)行控制的、控制指令值的校正值相對(duì)應(yīng)。

在S26~S28中,生成對(duì)x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94、θ馬達(dá)104、P馬達(dá)46進(jìn)行控制的控制指令值并進(jìn)行控制??刂浦噶钪祒*、y*、θ*、P*如公式4~7所示,被設(shè)為從假設(shè)不存在偏差的情況下的控制指令值xref、yref、θref、Pref減去校正值dxref、dyref、dθref、dPref而得到的值。

x*=xref-dxref

y*=y(tǒng)ref-dyref

θ*=θref-dθref

P*=Pref-dpref

在圖14(b)所示的情況下,θref(i)為0,因此對(duì)θ馬達(dá)104進(jìn)行控制的控制指令值為(-dθref),針對(duì)x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94的校正值為dxref(=dxref′)、dyref(=dyref′)。

此外,在本實(shí)施方式中,將目標(biāo)移動(dòng)量(旋轉(zhuǎn)量)記載為控制指令值,但是在實(shí)際的控制中,存在有將基于目標(biāo)移動(dòng)量等決定的供給電流量等用作控制指令值的情況等。

通過執(zhí)行S25~S28,切斷敲彎單元34幾乎朝目標(biāo)位置移動(dòng)。例如,在圖14(a)、圖14(b)的情況下,幾乎向?qū)嵕€所示的位置移動(dòng)。在S29中,使切斷敲彎單元34上升至引線引導(dǎo)孔76a、76b的開口從下方接近基板P的貫通孔170a、170b的高度。當(dāng)引線元件A的引線La、Lb經(jīng)由貫通孔170a、170b插入到引線插入孔68a、68b時(shí),在S30中,第二可動(dòng)部42a、42b相對(duì)于第一可動(dòng)部40a、40b相對(duì)地沿水平方向移動(dòng)。由此,引線La、Lb被切斷并被彎折。

之后,在S31中,使切斷敲彎單元34下降直到從基板P分離,在S32中,在使引線元件A的編號(hào)增加了1之后,返回到S24。以下,通過反復(fù)執(zhí)行S24~S32而插入多個(gè)引線元件A(i),并進(jìn)行引線La、Lb的切斷敲彎。并且,在裝配了全部m個(gè)引線元件A之后,S24的判斷為“否”,在S33中,基板P被搬出。

這樣,在本實(shí)施方式中,預(yù)先生成偏差表格并進(jìn)行存儲(chǔ)。并且,在實(shí)際進(jìn)行切斷敲彎的情況下,基于目標(biāo)間距Pref(i)與偏差表格,通過插補(bǔ)法生成校正值,生成對(duì)x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)96、θ馬達(dá)104、P馬達(dá)46進(jìn)行控制的控制指令值。其結(jié)果是,能夠使一對(duì)可動(dòng)件80a、80b的實(shí)際位置良好地接近目標(biāo)位置,能夠提高可動(dòng)件80a、80b的位置精度。其結(jié)果是,能夠?qū)⒁€元件A的引線La、Lb精確地插入到引線插入孔68a、68b。

另外,將S9的設(shè)定間距的間隔ΔP較小的情況與較大的情況相比,能夠取得更加詳細(xì)的偏差表格?;谄畋砀?,能夠生成精確的校正值,能夠生成控制指令值,能夠高精度地控制x軸馬達(dá)90、y軸馬達(dá)94、θ馬達(dá)104、間距馬達(dá)46。其結(jié)果是,能夠進(jìn)一步提高可動(dòng)件80a、80b的位置精度。

而且,也能夠使一對(duì)第二可動(dòng)部42a、42b的中心點(diǎn)與目標(biāo)中心點(diǎn)Cref幾乎一致。其結(jié)果是,能夠使第二可動(dòng)部42a、42b相對(duì)于目標(biāo)中心點(diǎn)Cref對(duì)稱地移動(dòng),能夠?qū)筛€La、Lb各自的切斷長度、彎折角度設(shè)為彼此相同。其結(jié)果是,能夠難以引起因兩根引線La、Lb中的一方彎折不足、另一方彎折過度而對(duì)基板P施加負(fù)荷這樣的情況。另外,能夠使兩根引線La、Lb以各自的彎折部幾乎呈一直線排列的方式彎折等,能夠良好地進(jìn)行切斷敲彎。

在本實(shí)施方式中,由x軸移動(dòng)裝置86、y軸移動(dòng)裝置87等構(gòu)成單元水平移動(dòng)裝置,由θ旋轉(zhuǎn)裝置89構(gòu)成單元旋轉(zhuǎn)裝置。另外,由存儲(chǔ)切斷敲彎控制部148的圖9的流程圖所表示的偏差量取得程序、圖10的流程圖所表示的切斷敲彎程序的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分、存儲(chǔ)在圖11(a)~圖11(c)中概念性地表示的偏差表格的部分等構(gòu)成可動(dòng)件位置控制部。另外,由可動(dòng)件位置控制部中的存儲(chǔ)S25、S26的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分等構(gòu)成水平移動(dòng)控制部,由存儲(chǔ)S25、S28的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分等構(gòu)成旋轉(zhuǎn)控制部。而且,由可動(dòng)件位置控制部中的存儲(chǔ)S25的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分、存儲(chǔ)偏差表格的部分等構(gòu)成中心點(diǎn)偏差量取得部、偏差角取得部。此外,由存儲(chǔ)S25、S26~S28的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分等構(gòu)成位置校正部。另外,由可動(dòng)件位置控制部中的存儲(chǔ)S1~S7的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分等構(gòu)成實(shí)際位置取得部,由存儲(chǔ)S11的部分、進(jìn)行執(zhí)行的部分等構(gòu)成實(shí)際中心點(diǎn)取得部。

此外,并不一定使用插補(bǔ)法,也可以僅根據(jù)偏差表格使用最接近Pref(i)的P(k)的值。另外,也能夠基于間距偏差量、軸線偏差角、中心點(diǎn)偏差量中的一個(gè)或者兩個(gè)取得校正值。而且,也存在有根據(jù)相機(jī)的能力而不使相機(jī)移動(dòng)地1次拍攝一對(duì)可動(dòng)件80a、80b這雙方的情況。

另外,本發(fā)明并不局限于切斷敲彎單元,能夠廣泛地應(yīng)用于一對(duì)能夠接近/分離的可動(dòng)件的位置控制。

附圖標(biāo)記說明

18:切斷敲彎裝置

34:切斷敲彎單元

36:單元移動(dòng)裝置

40:第一可動(dòng)部

42:第二可動(dòng)部

44:間距變更裝置

68:引線插入孔

72:可動(dòng)件

86:x軸移動(dòng)裝置

87:y軸移動(dòng)裝置

88:z軸移動(dòng)裝置

89:θ旋轉(zhuǎn)裝置

170:貫通孔

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