專利名稱：電子部件安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子部件安裝裝置，其能夠判定電子部件的吸附狀態(tài)。
背景技術(shù)：
以往，例如在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了能夠判定電子部件的吸附狀態(tài)好壞的電子部件安裝裝置。
專利文獻(xiàn)1中所記載的安裝裝置具有上下位置檢測(cè)器，其檢測(cè)吸附嘴的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下移動(dòng)量，并間接地檢測(cè)吸附嘴的位置；真空檢測(cè)器，其檢測(cè)吸附嘴的真空狀態(tài)；以及利用光電傳感器的有無(wú)檢測(cè)器等。該安裝裝置根據(jù)來(lái)自這些檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，來(lái)判定電子部件的吸附姿勢(shì)的好壞。
換句話說(shuō)，如圖14所示，在有無(wú)檢測(cè)器102的輸出為關(guān)閉的狀態(tài)下，使吸附嘴104上升，通過(guò)吸附嘴104的上下位置檢測(cè)器(圖示略)檢測(cè)有無(wú)傳感器102的輸出變?yōu)榇蜷_(kāi)的位置(例如相當(dāng)于圖14的線L0或L1的位置)。在該檢測(cè)位置與電子部件E被正常吸附時(shí)的基準(zhǔn)嘴位置(相當(dāng)于圖14(A)中的線L0的位置)一致或基本一致的情況下，則將該結(jié)果判定為電子部件E被正常吸附。另一方面，如圖14(B)所示，在該檢測(cè)位置是從該基準(zhǔn)嘴位置L0較大偏移A1后的L1的情況下，則判定為異常的豎立狀態(tài)。
另外，在該專利文獻(xiàn)1中，雖然也公開(kāi)了判定吸附嘴104的磨損程度的技術(shù)，但是其判定原理與判定上述電子部件E的吸附好壞的原理是相同的。即，如圖15所示，正常的吸附嘴104預(yù)先存儲(chǔ)有無(wú)檢測(cè)器102的輸出值從關(guān)閉變?yōu)榇蜷_(kāi)時(shí)的上下位置檢測(cè)器的基準(zhǔn)嘴位置Lr，在使作為測(cè)定對(duì)象的吸附嘴104C上升時(shí)，由上下位置檢測(cè)器實(shí)際測(cè)出有無(wú)檢測(cè)器102的輸出值實(shí)際上從關(guān)閉變?yōu)榇蜷_(kāi)時(shí)的嘴位置L2。其結(jié)果，在吸附嘴104C從基準(zhǔn)嘴位置Lr向下移動(dòng)B的位置L2時(shí)，在有無(wú)檢測(cè)器102的輸出值從關(guān)閉變?yōu)榇蜷_(kāi)的情況下，能夠確認(rèn)磨損量為B。因此，如果該磨損量B在容許值限度以內(nèi)，則判定為作為測(cè)定對(duì)象的吸附嘴104C不需要更換，若該磨損量B在容許值限度以外，則判定為該吸附嘴104C需要更換。
專利文獻(xiàn)1日本特許第2790694號(hào)公報(bào)在使用專利文獻(xiàn)1所記載的安裝裝置對(duì)電子部件的吸附異常等進(jìn)行判定時(shí)，如圖14(B)或圖15(B)所示，將有無(wú)檢測(cè)器102的輸出從關(guān)閉變?yōu)榇蜷_(kāi)時(shí)的位置，與基準(zhǔn)嘴位置L0或Lr進(jìn)行比較，從而，在明確變化了例如A1或B的位置的情況下，能夠進(jìn)行檢測(cè)、判定。
但是，例如在如圖16(C)所示，由于某種原因而電子部件E被不適當(dāng)?shù)匚?，其結(jié)果，在有無(wú)檢測(cè)器102的用○表示的光軸被開(kāi)放的嘴的下端位置與正常吸附時(shí)的位置L0幾乎沒(méi)有變化的情況下，則不能夠?qū)﹄娮硬考﨓的吸附狀態(tài)進(jìn)行正確地檢測(cè)或判定。
另外，在該安裝裝置中，為了檢測(cè)所吸附的電子部件E的底面，要在使吸附嘴104上升的同時(shí)讀取有無(wú)檢測(cè)器102的輸出值，并且，由于需要將該輸出值作為觸發(fā)信號(hào)(trigger)來(lái)讀取上下位置檢測(cè)器的輸出值，因而難以兼顧檢測(cè)精度的提高和裝置節(jié)拍時(shí)間(tact time)的縮短。即，為了縮短裝置的節(jié)拍時(shí)間，在以較快的速度使吸附嘴104的高度變化的情況下，檢測(cè)精度顯著降低。例如，在以1m/sec的速度使吸附嘴104上升，并使用響應(yīng)時(shí)間為1msec的有無(wú)檢測(cè)器102進(jìn)行檢測(cè)的情況下，電子部件E的底面使有無(wú)檢測(cè)器102的光軸開(kāi)放，通過(guò)該開(kāi)放使有無(wú)檢測(cè)器102的輸出實(shí)際上從關(guān)閉變?yōu)榇蜷_(kāi)最多用1msec，其間吸附嘴104的實(shí)際高度也變化了1mm。
另一方面，為了提高檢測(cè)精度，可以使吸附嘴104的移動(dòng)速度減慢，但在該情況下，必然使裝置的節(jié)拍時(shí)間增大，與其相應(yīng)導(dǎo)致生產(chǎn)率降低。
此外，該不良情形也同樣地發(fā)生在根據(jù)相同的檢測(cè)原理而進(jìn)行的嘴末端的相關(guān)檢測(cè)、判定時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決這種現(xiàn)有問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種能夠迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行關(guān)于電子部件的吸附的各種判定的安裝裝置。
本發(fā)明的電子部件安裝裝置，其用吸附嘴吸附、保持電子部件，并且具有能夠?qū)⒃撾娮硬考胖迷诨迳系念A(yù)定位置的移載頭，該電子部件的安裝裝置包括光電傳感器，其具有光束的投光部和受光部，并且能夠輸出與受光部的檢測(cè)范圍內(nèi)的受光量對(duì)應(yīng)的值；嘴定位單元(手段)，其當(dāng)將所述電子部件正常吸附在所述移載頭的吸附嘴上時(shí)，使所述吸附嘴定位于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定高度，以使該電子部件僅遮蔽所述光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分；以及判定單元，其根據(jù)基準(zhǔn)輸出值和輸出值，來(lái)判定電子部件吸附的有無(wú)或者電子部件吸附姿勢(shì)的異?；蛘唠娮硬考姆胖缅e(cuò)誤這三項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，該基準(zhǔn)輸出值是預(yù)先設(shè)定成在該預(yù)定高度在正常吸附時(shí)所述光電傳感器按照其受光量進(jìn)行輸出的值，該輸出值是在該預(yù)定高度進(jìn)行判定時(shí)實(shí)際檢測(cè)到的值。
根據(jù)本發(fā)明，電子零件被正常吸附時(shí)，吸附嘴定位于該電子部件僅可遮蔽光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分的預(yù)定高度。本發(fā)明的光電傳感器，根據(jù)檢測(cè)范圍內(nèi)的受光量而變化，因此，如后所述，如果電子部件不是在正常狀態(tài)下被吸附的，(即使在某一個(gè)為異常吸附的情況下)則由光電傳感器檢測(cè)出與正常吸附時(shí)所獲得的基準(zhǔn)輸出值不同的輸出值。因此，能夠準(zhǔn)確地判定各種狀態(tài)的異常吸附。另外，檢測(cè)本身能夠通過(guò)在所述預(yù)定高度上的一次檢測(cè)而完成，因此能夠縮短節(jié)拍時(shí)間。
另外，本發(fā)明可以使所述預(yù)定高度根據(jù)吸附的電子部件的種類而變化。
另外，在本發(fā)明中，使所述判定單元進(jìn)行判定時(shí)的閾值，根據(jù)沒(méi)有吸附電子部件的狀態(tài)下的所述光電傳感器的輸出值而變化。
另外，本發(fā)明還具有嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元，用于當(dāng)在所述預(yù)定高度定位吸附嘴并判定時(shí)，使該吸附嘴在軸中心上旋轉(zhuǎn)、定位于多個(gè)嘴基準(zhǔn)角度，該嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元能夠在各嘴基準(zhǔn)角度分別檢測(cè)所述光電傳感器的輸出值。
另外，本發(fā)明的電子部件的安裝裝置，其用吸附嘴吸附、保持電子部件，并且具有能夠?qū)⒃撾娮硬考胖迷诨迳系念A(yù)定位置的移載頭，該電子部件的安裝裝置包括光電傳感器，其具有光束的投光部和受光部，并且能夠輸出與受光部的檢測(cè)范圍內(nèi)的受光量對(duì)應(yīng)的值；嘴定位單元，其在正常的吸附嘴被正常安裝在所述移載頭上時(shí)，使所述吸附嘴定位于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定高度，以使該吸附嘴僅遮蔽所述光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分；以及判定單元，其根據(jù)基準(zhǔn)輸出值和輸出值，來(lái)判定吸附嘴的實(shí)際高度或者吸附嘴的安裝異常或者吸附嘴的磨損狀態(tài)這三項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，該基準(zhǔn)輸出值是預(yù)先設(shè)定成在該預(yù)定高度在正常時(shí)所述光電傳感器按照其受光量進(jìn)行輸出的值，該輸出值是在該預(yù)定高度進(jìn)行判定時(shí)實(shí)際檢測(cè)到的值。由此，根據(jù)相同的判定原理，也能夠適用于關(guān)于吸附嘴自身的各種判定。
另外，如果使所述預(yù)定高度根據(jù)通過(guò)該結(jié)構(gòu)而得出的吸附嘴的實(shí)際高度而變化，則能夠進(jìn)行更加準(zhǔn)確的電子部件的吸附判定。
根據(jù)本發(fā)明，能夠迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行關(guān)于電子部件的吸附的各種判定。


圖1是示意地表示要使用本發(fā)明第一實(shí)施方式的電子部件的安裝裝置進(jìn)行判定的電子部件的吸附狀態(tài)的例子的剖面圖。
圖2是示意地表示要使用該安裝裝置進(jìn)行判定的電子部件的吸附狀態(tài)的其他例子的剖面圖。
圖3是表示該安裝裝置的外觀的立體圖。
圖4是表示該安裝裝置所具有的移載頭的立體圖。
圖5是表示該安裝裝置所具有的光電傳感器的立體圖。
圖6是表示該光電傳感器的受光級(jí)別與傳感器輸出的關(guān)系的圖表。
圖7是表示該實(shí)施方式的作用的流程圖。
圖8是說(shuō)明光電傳感器的輸出值的檢測(cè)原理的線圖。
圖9表示可適用于本實(shí)施方式的附設(shè)于移載頭的其他的光電傳感器的例子，是與圖4相當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖。
圖10是示意地表示將本發(fā)明適用于檢測(cè)噴嘴頂端狀態(tài)的實(shí)施方式的例子的剖面圖。
圖11是對(duì)表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的特征的吸附于吸附嘴的電子部件進(jìn)行放大表示的部件立體圖。
圖12是表示本實(shí)施方式的電子部件的吸附的正常和異常的圖像的說(shuō)明圖。
圖13表示適用于本實(shí)施方式的光電傳感器的組合與吸附嘴的關(guān)系，是與圖9相當(dāng)?shù)牧Ⅲw圖。
圖14是表示現(xiàn)有的電子部件的安裝裝置的電子部件吸附狀態(tài)的判定原理的說(shuō)明圖。
圖15是表示相同的嘴末端狀態(tài)的檢測(cè)原理的說(shuō)明圖。
圖16表示相同的電子部件的吸附狀態(tài)的例子，是與圖1或圖2相當(dāng)?shù)钠拭鎴D。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明3基板；4供給部；6X軸臺(tái)；7移載頭；8A、8BY軸臺(tái)；10吸附嘴；11嘴軸；12θ軸電動(dòng)機(jī)；13Z軸電動(dòng)機(jī)；14光電傳感器；14A投光器；14B受光器；14C檢測(cè)范圍；Z1檢測(cè)高度(預(yù)定的高度)；F0d釋放輸出值；F0(更新完了)釋放輸出值；Fa基準(zhǔn)輸出值；
F1檢測(cè)高度Z1上的檢測(cè)值具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在圖3中，在基臺(tái)1的中央部沿X方向配設(shè)有輸送道2。輸送道2兼作基板保持部，以輸送基板3，并且，在輸送道2上的預(yù)定位置保持基板3并將其定位在X軸方向上。
另外，在輸送道2的兩側(cè)配設(shè)有電子部件E(圖3中省略，參照?qǐng)D1、圖2)的供給部4，在各個(gè)供給部4上并列設(shè)置有多臺(tái)部件供料器5。部件供料器5收容在輸送帶(tape)(圖示略)上保持的電子部件E，通過(guò)沿長(zhǎng)度方向(Y軸方向)輸送該輸送帶來(lái)依次供給電子部件。
在X軸臺(tái)6上，安裝有將電子部件E放置在基板3上的移載頭7。該X軸臺(tái)6在其兩端支撐于一對(duì)對(duì)置的Y軸臺(tái)8A、8B的狀態(tài)下被架設(shè)。通過(guò)對(duì)X軸臺(tái)6和Y軸臺(tái)8A、8B的驅(qū)動(dòng)，可使移載頭7水平移動(dòng)。
在移載頭7的下端部上安裝有吸附嘴10(參照?qǐng)D4)。該吸附嘴10從部件供料器5的拾取位置拾取電子部件E，將其移動(dòng)放置在基板3上。
在輸送道2和供給部4之間的移載頭7的移動(dòng)路徑上配設(shè)有攝像機(jī)9。攝像機(jī)9從下方拍攝移載頭7的吸附嘴10。通過(guò)使用攝像機(jī)9拍攝移載頭7保持電子部件E的狀態(tài)，從而進(jìn)行電子部件E自身的識(shí)別和位置偏移檢測(cè)。
用圖4對(duì)本實(shí)施方式的安裝裝置的移載頭7進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在圖4中，在移載頭7上嘴軸(nozzle shaft)11卡合在θ軸電動(dòng)機(jī)12上，嘴軸11可各軸獨(dú)立地朝θ方向(繞Z軸)驅(qū)動(dòng)。并且，具有Z軸電動(dòng)機(jī)13，用于進(jìn)行嘴軸11的升降動(dòng)作，嘴軸11可各軸獨(dú)立地與θ軸電動(dòng)機(jī)12一體地進(jìn)行升降動(dòng)作。在嘴軸11的末端可自由裝卸地卡合著吸附嘴10，在吸附嘴10的末端形成有用于吸引空氣的吸附孔(圖示略)。在本實(shí)施方式中，該嘴軸11和Z軸電動(dòng)機(jī)13起到作為嘴定位單元的作用，用于使吸附嘴10定位在后述預(yù)定高度。
另外，在各移載頭7上，對(duì)各吸附嘴10設(shè)置有光電傳感器14。各光電傳感器14由照射光束的投光器14A以及接收所照射的光束的受光器14B構(gòu)成，并配置為該光束的光軸與各吸附嘴10的末端部交叉。如圖5所示，在投光器14A、受光器14B上分別具有相同形狀(例如2mm×0.5mm的矩形)的投光窗14A1、受光窗14B1，直線連接投光窗14A1、受光窗14B1的范圍成為該光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C。
光電傳感器14與傳感放大器(圖示略)連接。如圖6所示，該傳感放大器根據(jù)受光器14B接受的光量的級(jí)別輸出模擬值。在本實(shí)施方式中，調(diào)節(jié)零點(diǎn)和增益，以使該傳感放大器在全受光時(shí)(100％受光時(shí)所述檢測(cè)范圍14C內(nèi)什么也不存在時(shí))為最大輸出(例如5V)，另一方面，在全遮光時(shí)(0％受光時(shí)該檢測(cè)范圍14C被某個(gè)部件完全堵塞時(shí))為最小輸出(例如1V)。如圖6所示可知，光電傳感器14的輸出值(受光器14B的受光級(jí)別)設(shè)定為，當(dāng)檢測(cè)范圍14C內(nèi)有物體插入時(shí)，根據(jù)其投影面積的大小在1V～5V之間呈線性變化。
接下來(lái)，參照?qǐng)D7的流程圖，對(duì)第一實(shí)施方式的安裝裝置的作用進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在輸送道2上搬入基板3，輸送并定位于在基臺(tái)1內(nèi)預(yù)定的放置位置上(步驟1)。接著，移載頭7通過(guò)X軸臺(tái)6和Y軸臺(tái)8A、8B在基板3上移動(dòng)。這里，通過(guò)安裝在移載頭7上的攝像機(jī)(未圖示)拍攝配置于基板3的兩個(gè)角或三個(gè)角的基準(zhǔn)標(biāo)記。并且，根據(jù)這些拍攝數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像識(shí)別，并進(jìn)行基板位置識(shí)別，即，取得基臺(tái)1的X軸-Y軸坐標(biāo)系的基板3的位置和角度的數(shù)據(jù)(步驟2)。然后，為了拾取電子部件E，移載頭7開(kāi)始向供給部4的部件吸附位置移動(dòng)(步驟3)。此時(shí)，在嘴軸11的末端安裝有吸附嘴10。
在移載頭7的移動(dòng)過(guò)程中，吸附嘴10向檢測(cè)高度Z1(每個(gè)放置部件的預(yù)定高度詳細(xì)情況在后面說(shuō)明)移動(dòng)，此時(shí)，未圖示的裝置本體的CPU讀取傳感放大器的輸出(釋放輸出值)F0d(步驟4)。在此時(shí)刻，由于在光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C中不存在遮蔽物體，因此該光電傳感器14的輸出達(dá)到最大，應(yīng)可獲得約5.0V的輸出。
當(dāng)獲得5.0V左右的輸出時(shí)(在步驟5中判定為F0d≈5.0時(shí))，把該釋放輸出值F0d作為更新完了的釋放輸出值F0，并存儲(chǔ)于未圖示的裝置本體所具有的閃存(暫時(shí)存儲(chǔ)裝置)中，從而這次之后可與該更新完了的釋放輸出值F0進(jìn)行比較(步驟6)。但是，這里在沒(méi)有獲得5.0V左右的輸出時(shí)，可考慮光電傳感器14是否存在什么故障，或者如果是在第二次或者第二次以后，則可考慮是將前一次的電子部件E帶回(放置錯(cuò)誤)，從而進(jìn)行相應(yīng)的錯(cuò)誤處理(步驟7后述)。
在移載頭7朝向供給部4的部件吸附位置調(diào)整后，通過(guò)Z軸電動(dòng)機(jī)13的驅(qū)動(dòng)，使嘴軸11下降，從而使安裝于嘴軸11末端的吸附嘴10下降到部件吸附高度，在馬上與收容于部件供料器5的電子部件E抵接之前，使未圖示的真空發(fā)生裝置動(dòng)作，從而在嘴軸11的管道內(nèi)形成負(fù)壓，吸附與該吸附嘴10末端抵接的電子部件E(步驟8)。
吸附電子部件E的嘴10，通過(guò)Z軸電動(dòng)機(jī)13的驅(qū)動(dòng)，再次向根據(jù)所吸附的電子部件的種類(厚度)而預(yù)先變更、設(shè)定的檢測(cè)高度Z1移動(dòng)，未圖示的CPU讀取此時(shí)的傳感放大器的輸出F1(步驟9)。
這里，對(duì)該傳感放大器輸出的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。所述傳感放大器連續(xù)輸出模擬的電壓值，該值即使在一定的受光狀態(tài)下也會(huì)由于各種因素(電噪聲或干擾光等)而波動(dòng)。在圖8中，作為其一例表示了增幅后的放大器輸出。
因此，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)，將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的采樣周期和采樣次數(shù)(例如以10kHz(每0.1msec)測(cè)量10次等)進(jìn)行AD變換的輸出值，取入裝置本體的未圖示的閃存內(nèi)。對(duì)這樣取入的多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)算出平均值F(圖中，在F的上方標(biāo)有-)，從而將該平均值作為F一次檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理。
另外，例如圖1(A)所示，該檢測(cè)高度Z1是這樣的高度在電子部件E正常地吸附于吸附嘴10時(shí)，部件底面在光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C內(nèi)以預(yù)定距離(例如0.1mm)插入，僅遮蔽該光電傳感器14的一部分。該檢測(cè)高度通過(guò)后述方法按照每種部件種類進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。
這里，對(duì)步驟10的判定進(jìn)行詳細(xì)敘述。另外，該判定是通過(guò)由未圖示的控制裝置所具有的CPU和程序等實(shí)現(xiàn)的判定單元來(lái)執(zhí)行。
圖1表示吸附相對(duì)于光電傳感器的檢測(cè)范圍14C比較小的電子部件的情況，圖2表示吸附相對(duì)于該檢測(cè)范圍14C比較大的電子部件的情況。在兩圖中，(A)表示以正常的橫向狀態(tài)進(jìn)行吸附的情況，(B)表示在(A)中所看到的面旋轉(zhuǎn)了90度、變成向上或者向下的所謂橫立或者豎立的狀態(tài)進(jìn)行吸附的情況，(C)表示在所謂斜立狀態(tài)下進(jìn)行吸附情況，(B)和(C)都相當(dāng)于在不恰當(dāng)?shù)姆绞较挛降那闆r。
如圖1、圖2所示，不論電子部件比光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C的尺寸小還是大，通過(guò)這樣在僅遮蔽檢測(cè)范圍14C的一部分的高度上設(shè)定檢測(cè)高度Z1，就可防止該電子部件E完全覆蓋檢測(cè)范圍14C，或者相反地整個(gè)電子部件E收納于檢測(cè)范圍14C內(nèi)等不良情況。其結(jié)果，在未以正常方式吸附時(shí)，對(duì)任何一種情況都可檢測(cè)出與正常時(shí)的基準(zhǔn)輸出值不同的值。另外，在圖1、圖2中，為了易于理解，將檢測(cè)高度Z1表示為被吸附的部件的下端(背面)位置，但實(shí)際上是嘴10的下端等基準(zhǔn)位置的高度，這是由內(nèi)置于Z軸電動(dòng)機(jī)13的編碼器輸出決定的。
參照?qǐng)D6對(duì)其作用進(jìn)行具體說(shuō)明。現(xiàn)在，在電子部件E被正常吸附時(shí)，如果將光電傳感器14在檢測(cè)高度Z1處輸出的基準(zhǔn)輸出值作為Fa，則沒(méi)有吸附部件時(shí)的釋放輸出值F0d變得比基準(zhǔn)輸出值Fa大(受光量增加)，而橫立(圖1(B)、圖2(B))或斜立(圖1(C)、圖2(C))時(shí)的輸出值Fb、Fc比該基準(zhǔn)輸出值Fa小(受光量減少)。
因此，通過(guò)確認(rèn)在檢測(cè)高度Z1處實(shí)際獲得的輸出值F1是否進(jìn)入關(guān)于基準(zhǔn)輸出值Fa設(shè)定的預(yù)定閾值范圍α內(nèi)，從而能夠判定電子部件E是否被正常吸附。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)進(jìn)行該判定時(shí)，為了使該閾值范圍α“實(shí)際上”根據(jù)沒(méi)有吸附電子部件E狀態(tài)時(shí)的光電傳感器14的實(shí)際的釋放輸出值F0d而變化，要計(jì)算在前述工序中存儲(chǔ)于閃存內(nèi)的更新完了的釋放輸出值F0(即最新?tīng)顟B(tài)下更新過(guò)的F0d)與在檢測(cè)高度Z1所獲得的輸出值F1的差(F0-F1)。另外，對(duì)該實(shí)際的釋放輸出值F0也同樣地適用參照所述圖8說(shuō)明過(guò)的檢測(cè)方法。
將該差(F0-F1)用作判定的指標(biāo)，通過(guò)確認(rèn)該差是否收納在閾值范圍β內(nèi)，從而能夠?qū)怆妭鞲衅?4的輸出變動(dòng)(隨時(shí)間變化或溫度變化等)的消除進(jìn)行判定，該閾值范圍β設(shè)定成與按每種部件種類規(guī)定的所述閾值范圍α對(duì)應(yīng)。并且，當(dāng)在檢測(cè)高度Z1處，吸附嘴10的末端的一部分面向檢測(cè)范圍14C內(nèi)時(shí)，結(jié)果也能夠進(jìn)行反映該吸附嘴10的磨損等要因的判定。
另外，雖然閾值范圍β與閾值范圍α對(duì)應(yīng)，但由于概念上是將差(F0-F1)作為指標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，所以閾值范圍β與閾值范圍α的大小關(guān)系與光量的大小關(guān)系相反(輸出值F1高時(shí)，差(F0-F1)變小)。
當(dāng)用步驟10的判定，檢測(cè)出輸出值F1的值提高，差(F0-F1)比按每個(gè)部件預(yù)先設(shè)定的預(yù)定閾值范圍β小時(shí)，判定為“吸附錯(cuò)誤”，進(jìn)入步驟11，再次進(jìn)行部件的吸附動(dòng)作。另一方面，當(dāng)檢測(cè)出輸出值F1的值降低，差(F0-F1)比預(yù)定閾值范圍β大時(shí)，判定為“存在橫立或斜立等吸附異常”，進(jìn)入步驟12，進(jìn)行向裝置內(nèi)未圖示的廢棄托盤上移動(dòng)的電子部件的廢棄(鼓風(fēng))，然后再次進(jìn)行部件的吸附動(dòng)作等適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤處理。
在步驟10中，當(dāng)差(F0-F1)處于閾值范圍β內(nèi)，判定電子部件“被正常地吸附”時(shí)，為了進(jìn)行吸附部件的吸附位置和角度的識(shí)別，移載頭7向設(shè)置于裝置本體的識(shí)別攝像機(jī)9上移動(dòng)(步驟13)，來(lái)進(jìn)行吸附部件的位置識(shí)別(步驟14)。進(jìn)而，根據(jù)位置識(shí)別的結(jié)果，移載頭7移動(dòng)到固定于輸送道2的基板3上的預(yù)定位置(步驟15)，通過(guò)θ軸電動(dòng)機(jī)12和Z軸電動(dòng)機(jī)13的驅(qū)動(dòng)，將電子部件放置在基板3上(步驟16)。
放置后，在步驟17中，進(jìn)行全部電子部件的放置是否完成的確認(rèn)，如果未完成則從步驟3開(kāi)始重復(fù)執(zhí)行。
即使在第二次以后的步驟3中，當(dāng)再次進(jìn)行向部件吸附位置移動(dòng)時(shí)，嘴10向檢測(cè)高度Z1再次移動(dòng)，此時(shí)，光電傳感器14再次重新讀入釋放輸出值F0d(步驟4)。
但是，在第二次以后的重復(fù)操作中，當(dāng)進(jìn)入步驟4、5時(shí)，釋放輸出值F0d與更新完了的釋放輸出值F0進(jìn)行比較，該更新完了的釋放輸出值F0是在之前的放置動(dòng)作中檢測(cè)到并已存儲(chǔ)于閃存內(nèi)的值。當(dāng)比較結(jié)果是它們的值差別較大(判定值可由用戶任意設(shè)定)時(shí)，(在步驟5中F0d＜＜F0的判定)，則判定為“部件的帶回或存在異物附著等”，使未圖示的警報(bào)裝置動(dòng)作，向作業(yè)者告知異常，并且使裝置的生產(chǎn)動(dòng)作暫時(shí)停止，或者向裝置內(nèi)未圖示的廢棄托盤上移動(dòng)來(lái)進(jìn)行吸附物的廢棄(鼓風(fēng))等，進(jìn)行適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤處理(步驟7)。
相反地，當(dāng)已存儲(chǔ)的更新完了的釋放輸出值F0與新檢測(cè)出的釋放輸出值F0d沒(méi)有較大差別時(shí)，進(jìn)入步驟6，閃存內(nèi)存儲(chǔ)的更新完了的釋放輸出值F0寫入最新值并保存，重復(fù)已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的步驟6開(kāi)始的步驟。
不久，當(dāng)在步驟17中判定為全部部件的放置完成時(shí)，則放置動(dòng)作結(jié)束。
對(duì)上述說(shuō)明過(guò)的本實(shí)施方式的作用總結(jié)如下。
(1)由于能夠確實(shí)地檢測(cè)電子部件E的吸附錯(cuò)誤或橫立、豎立、帶回等，因此能夠避免放置錯(cuò)誤或誤放置等實(shí)際生產(chǎn)中的致命問(wèn)題。
(2)由于不需要像以往那樣在判定中改變吸附嘴的高度的同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，因此能夠在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)吸附狀態(tài)，從而可提高裝置的節(jié)拍和生產(chǎn)率。
(3)通過(guò)根據(jù)電子部件E的種類來(lái)改變進(jìn)行檢測(cè)的吸附嘴10的檢測(cè)高度Z1，從而對(duì)于比光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C大(或小)的電子部件E，也能夠進(jìn)行吸附確認(rèn)、異常吸附的檢測(cè)。
(4)在吸附嘴10位于檢測(cè)高度Z1的狀態(tài)下，可隨時(shí)獲知電子部件的吸附狀態(tài)，并能夠檢測(cè)出在吸附前后或放置前后有無(wú)異常。
(5)由于在每次放置動(dòng)作中都進(jìn)行光電傳感器14的釋放輸出值F0d的檢測(cè)，并進(jìn)行依次更新、補(bǔ)正(F0d→F0)，所以能夠吸收光電傳感器14的輸出隨時(shí)間的變化或溫度變化等的影響，來(lái)進(jìn)行高可靠性的檢測(cè)。另外，當(dāng)在檢測(cè)高度Z1處，吸附嘴10的頂端的一部分面向檢測(cè)范圍14C內(nèi)時(shí)，作為結(jié)果，能夠進(jìn)行反映該吸附嘴10的磨損等的要因的判定。
(6)不使用激光傳感器或區(qū)域傳感器等高價(jià)的傳感器，而可使用例如以LED作為光源的光纖傳感器等廉價(jià)的傳感器，從而可降低裝置成本。
另外，在本實(shí)施方式中，將光電傳感器設(shè)置于每個(gè)吸附嘴，但是可以對(duì)多個(gè)嘴僅使用一對(duì)光電傳感器(參照?qǐng)D9)。在這種情況下，當(dāng)檢測(cè)各吸附嘴10的電子部件的吸附狀態(tài)時(shí)，例如，各吸附嘴10各自依次向檢測(cè)高度Z1移動(dòng)，而只要使其他嘴退避到不會(huì)遮擋光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C的任意高度即可。
另外，在更換嘴時(shí)等，為了更加準(zhǔn)確地知道嘴的末端10A的高度，例如圖10所示，向著使吸附嘴10的末端10A位于光電傳感器14的檢測(cè)范圍14C的大致中央的高度(在移載頭上正常地安裝正常的吸附嘴時(shí)，該吸附嘴所位于的只遮蔽光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分的預(yù)定高度)Zn，移動(dòng)該吸附嘴10，通過(guò)將此時(shí)的光電傳感器14的實(shí)際輸出值F2與預(yù)先得知的該預(yù)定高度Zn的基準(zhǔn)輸出值Fr進(jìn)行比較，從而也可以檢測(cè)出嘴末端10A的實(shí)際高度。
通過(guò)預(yù)先確認(rèn)當(dāng)存在何種程度的磨損時(shí)，產(chǎn)生了來(lái)自何種程度基準(zhǔn)輸出值Fr的輸出增高，從而能夠換算、檢測(cè)出與基準(zhǔn)高度Zn的差ΔZ。并且，在檢測(cè)吸附嘴10的實(shí)際高度時(shí)，在與基準(zhǔn)高度Zn產(chǎn)生差為ΔZ時(shí)，可以對(duì)設(shè)定的所述檢測(cè)高度Z1進(jìn)行相當(dāng)于ΔZ的量的校正(Z1新←Z1舊-ΔZ)。
通過(guò)該結(jié)構(gòu)，(不論在檢測(cè)高度Z1吸附嘴10的末端10A是否面向檢測(cè)范圍14C內(nèi))能夠準(zhǔn)確地消除如下影響由于通過(guò)更換嘴導(dǎo)致的安裝高度的變化，或者由于嘴個(gè)體差導(dǎo)致的高度不均，或者隨時(shí)間經(jīng)過(guò)的嘴的損傷、磨損等，從而能夠以更高精度檢測(cè)電子部件的吸附狀態(tài)。
另外，通過(guò)判定該差ΔZ是否比預(yù)定值大，從而能夠進(jìn)行不同的嘴種類的誤安裝的判定，或者該吸附嘴的磨損、損傷超過(guò)允許限度(到了更換期)等的判定。與此相關(guān)，當(dāng)進(jìn)行這些判定時(shí)，例如可以進(jìn)行使未圖示的警報(bào)裝置動(dòng)作，向作業(yè)者告知異常，并使裝置的生產(chǎn)動(dòng)作暫時(shí)停止等適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤處理。
另外，更新完了的釋放輸出值F0的更新，不一定根據(jù)每個(gè)放置動(dòng)作，也可以根據(jù)預(yù)定次數(shù)的每個(gè)放置、或每個(gè)預(yù)定時(shí)間、或每個(gè)嘴的更換等，由用戶任意設(shè)定。
另外，可以將錯(cuò)誤的檢測(cè)次數(shù)或頻度存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器內(nèi)，在吸附錯(cuò)誤或異常吸附連續(xù)發(fā)生的情況下，對(duì)嘴的安裝位置或供料器的安裝位置自動(dòng)地進(jìn)行補(bǔ)正，或者通過(guò)警報(bào)等促使用戶進(jìn)行補(bǔ)正。
接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的電子部件的安裝裝置，與所述第一實(shí)施方式的情況同樣地，具有嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元，用于在將吸附嘴10定位于所述預(yù)定高度并對(duì)電子部件E的吸附狀態(tài)進(jìn)行判定時(shí)，使該吸附嘴在軸中心上旋轉(zhuǎn)、定位于多個(gè)嘴基準(zhǔn)角度，從而能夠在各嘴基準(zhǔn)角度處分別檢測(cè)出所述光電傳感器的輸出值。
該嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元由如下構(gòu)成在下端部安裝吸附嘴10的嘴軸11；使該嘴軸在軸中心上旋轉(zhuǎn)的θ電動(dòng)機(jī)13；和內(nèi)置于該θ電動(dòng)機(jī)13的旋轉(zhuǎn)編碼器(未圖示)等。通過(guò)該旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號(hào)，使與嘴軸11一起旋轉(zhuǎn)的吸附嘴10，能夠旋轉(zhuǎn)定位于預(yù)先設(shè)定的多個(gè)嘴基準(zhǔn)角度。
在本實(shí)施方式中，為了提高檢測(cè)電子部件E的吸附異常的可靠性，如圖11中對(duì)吸附嘴10和吸附于該吸附嘴10的電子部件E放大并示意地表示，使嘴軸11旋轉(zhuǎn)并將圖中由檢測(cè)角度0°和90°表示的A面和垂直于A面的B面定位于兩個(gè)嘴基準(zhǔn)角度0°和90°，通過(guò)由被固定的所述光電傳感器14，就能夠分別檢測(cè)出定位于這兩個(gè)嘴基準(zhǔn)角度的電子部件E的遮光程度。
因此，只有在這些多個(gè)檢測(cè)結(jié)果中全部的檢測(cè)結(jié)果都正常的情況下，才判定為正常吸附，而在某個(gè)檢測(cè)結(jié)果異常的情況下，則判定為異常吸附等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更高可靠性的檢測(cè)。
在圖12中，對(duì)通過(guò)本實(shí)施方式所檢測(cè)出的如圖11所示的具體例子的吸附正?；虍惓５膱D像進(jìn)行了總結(jié)表示。另外，圖12中A、B、C分別表示如圖11所示的電子部件E的正面、側(cè)面、上(下)面。
如圖12所示，在本實(shí)施方式中，與前述圖1所示的例子同樣用虛線表示的檢測(cè)范圍14C，使用較之電子部件E的大小足夠?qū)挼墓怆妭鞲衅?4，只遮蔽該光電傳感器14的一部分。因此，通過(guò)Z軸電動(dòng)機(jī)13，根據(jù)其編碼器(未圖示)輸出，使吸附嘴10定位并停止的、預(yù)先設(shè)定的預(yù)定高度，如圖12所示，在至少電子部件E全部進(jìn)入檢測(cè)范圍14C內(nèi)的情況下，即使對(duì)于同一個(gè)面，吸附方向不同，但遮光面積也是相同的，因而存在不能判定吸附的正常或異常的情況。
即，在嘴基準(zhǔn)角度為0°(圖中嘴角度0°)的情況下，在橫向的正常吸附和縱向的異常吸附(1)中，由于遮光面積實(shí)際上沒(méi)有變化，所以難以檢測(cè)兩者的差異，但是在嘴基準(zhǔn)角度為0°時(shí)的橫向的正常吸附與嘴基準(zhǔn)角度為90°(圖中嘴角度90°)時(shí)的正常吸附之間，A面與B面中的橫向長(zhǎng)度不同，遮光面積的變化較大，因此兩者的差異檢測(cè)變得容易。相反，如果在嘴基準(zhǔn)角度90°時(shí)，正常吸附與異常吸附(2)的差異檢測(cè)則較困難，但是，在嘴基準(zhǔn)角度0°中以異常吸附(2)為主進(jìn)行傾斜的C面的遮光的差異檢測(cè)則變得容易。
根據(jù)本實(shí)施方式，在如上所述吸附于嘴10的電子部件E的垂直側(cè)面(A面、B面)的面積不同的情況下，由于能夠在兩個(gè)嘴基準(zhǔn)角度檢測(cè)正常吸附，因此能夠進(jìn)一步提高判定精度。
另外，改變嘴基準(zhǔn)角度來(lái)進(jìn)行的電子部件的吸附異常的檢測(cè)，也可以在移載頭從部件吸附位置由吸附嘴吸附部件后，在向放置位置移動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行，從而能夠緩和對(duì)裝置的放置節(jié)拍的影響。另外，當(dāng)然在如所述第一實(shí)施方式那樣該判定方法也適用于僅通過(guò)電子部件E的一部分遮蔽檢測(cè)范圍14C的情況中。
另外，在本實(shí)施方式中，由于在電子部件E整體進(jìn)入檢測(cè)范圍14C的狀態(tài)下檢測(cè)吸附的正?；虍惓?，如與所述圖9相當(dāng)?shù)膱D13所示，也可以將用于進(jìn)行微小部件檢測(cè)的微小部件用光電傳感器14(A)，和以同樣的結(jié)構(gòu)但檢測(cè)范圍比該光電傳感器14(A)大的大部件用光電傳感器14(B)，在移載頭7上各配設(shè)一組，并使它們各自的光軸和各個(gè)吸附嘴的末端部能夠交叉。
在該情況下，通過(guò)Z軸電動(dòng)機(jī)13使嘴軸11上下移動(dòng)，能夠使作為對(duì)象的吸附嘴10的末端部與光電傳感器14(A)和光電傳感器14(B)的檢測(cè)范圍14C都一致。
因此，由于光電傳感器14(A)與光電傳感器14(B)相比，其檢測(cè)范圍(接收透過(guò)光的面積)較小，因此在對(duì)相同的面積進(jìn)行遮光的情況下，遮光面積相對(duì)于檢測(cè)范圍的比例較大，從而能夠獲得較大的傳感器的輸出差，所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的檢測(cè)。
另外，光電傳感器14(B)設(shè)定為，其檢測(cè)范圍能夠?qū)ρb置處理的各種電子部件中最大部件的尺寸的進(jìn)行檢測(cè)，由于能夠?qū)?yīng)各種大小的部件，所以非常有效。
另外，本實(shí)施方式的所述嘴基準(zhǔn)角度不限于上述的0°和90°，也可以設(shè)定為兩個(gè)或多于兩個(gè)的任意角度。從而，能夠根據(jù)電子部件的形狀等特性進(jìn)行更高精度的判定。
另外，如所述圖13所示的兩個(gè)光電傳感器14(A)、14(B)，也可以與所述圖4同樣地配設(shè)于每個(gè)吸附嘴。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為光電傳感器，采用了輸出“模擬值”的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明的光電傳感器主要是能夠輸出“對(duì)應(yīng)于受光部的檢測(cè)范圍中的受光量的值”就可以，例如也可以使用具有能夠輸出32級(jí)或64級(jí)等多級(jí)數(shù)字值的結(jié)構(gòu)的傳感器。
產(chǎn)業(yè)上的利用性廣泛適用于安裝電子部件的裝置，特別是使用吸附裝置吸附電子部件并將其放置在基板上的電子部件的安裝裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子部件安裝裝置，其用吸附嘴吸附、保持電子部件，并且具有能夠?qū)⒃撾娮硬考胖迷诨迳系念A(yù)定位置的移載頭，其特征在于，包括光電傳感器，其具有光束的投光部和受光部，并且能夠輸出與受光部的檢測(cè)范圍的受光量對(duì)應(yīng)的值；嘴定位單元，其在將所述電子部件正常吸附在所述移載頭的吸附嘴上時(shí)，使所述吸附嘴定位于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定高度，以使該電子部件僅遮蔽所述光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分；以及判定單元，其根據(jù)基準(zhǔn)輸出值和輸出值，來(lái)判定電子部件吸附的有無(wú)或者電子部件的吸附姿勢(shì)的異?；蛘唠娮硬考姆胖缅e(cuò)誤這三項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，該基準(zhǔn)輸出值是預(yù)先設(shè)定成在該預(yù)定高度在正常吸附時(shí)所述光電傳感器按照其受光量進(jìn)行輸出的值，該輸出值是在該預(yù)定高度進(jìn)行判定時(shí)實(shí)際檢測(cè)到的值。
2.如權(quán)利要求1所述的電子部件安裝裝置，其特征在于，使所述預(yù)定高度根據(jù)吸附的電子部件的種類而變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電子部件安裝裝置，其特征在于，使所述判定單元進(jìn)行判定時(shí)的閾值，根據(jù)沒(méi)有吸附電子部件的狀態(tài)下的所述光電傳感器的輸出值而變化。
4.如權(quán)利要求1所述的電子部件安裝裝置，其特征在于，所述判定單元，根據(jù)基準(zhǔn)輸出值和輸出值，進(jìn)一步判定吸附嘴的實(shí)際高度或者吸附嘴的安裝異?；蛘呶阶斓哪p狀態(tài)這三項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，該基準(zhǔn)輸出值是預(yù)先設(shè)定為在該預(yù)定高度在正常時(shí)所述光電傳感器按照其受光量進(jìn)行輸出的值，該輸出值是在該預(yù)定高度進(jìn)行判定時(shí)實(shí)際檢測(cè)到的值。
5.如權(quán)利要求4所述的電子部件安裝裝置，其特征在于，使所述預(yù)定高度根據(jù)由所述判定單元所判定的吸附嘴的實(shí)際高度而變化。
6.如權(quán)利要求1所述的電子部件安裝裝置，其特征在于，還具有嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元，用于當(dāng)在所述預(yù)定高度定位吸附嘴并判定時(shí)，使該吸附嘴在軸中心上旋轉(zhuǎn)、定位于多個(gè)嘴基準(zhǔn)角度，該嘴旋轉(zhuǎn)、定位單元能夠在各嘴基準(zhǔn)角度分別檢測(cè)所述光電傳感器的輸出值。
7.一種電子部件安裝裝置，其用吸附嘴吸附、保持電子部件，并且具有能夠?qū)⒃撾娮硬考胖迷诨迳系念A(yù)定位置的移載頭，其特征在于，包括光電傳感器，其具有光束的投光部和受光部，并且能夠輸出與受光部的檢測(cè)范圍的受光量對(duì)應(yīng)的值；嘴定位單元，其在正常的吸附嘴正常安裝在所述移載頭上時(shí)，使所述吸附嘴定位于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定高度，以使該吸附嘴僅遮蔽所述光電傳感器的檢測(cè)范圍的一部分；以及判定單元，其根據(jù)基準(zhǔn)輸出值和輸出值，來(lái)判定吸附嘴的實(shí)際高度或者吸附嘴的安裝異?；蛘呶阶斓哪p狀態(tài)這三項(xiàng)中的至少一項(xiàng)，該基準(zhǔn)輸出值是預(yù)先設(shè)定為在該預(yù)定高度在正常時(shí)所述光電傳感器按照其受光量進(jìn)行輸出的值，該輸出值是在該預(yù)定高度進(jìn)行判定時(shí)實(shí)際檢測(cè)到的值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子部件安裝裝置，其能夠迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行關(guān)于電子部件的吸附的各種判定。該電子部件安裝裝置用吸附嘴(10)吸附/保持電子部件(E)，并且具有能夠?qū)⒃撾娮硬考?E)放置在基板上的預(yù)定位置的移載頭，當(dāng)將電子部件(E)正常吸附在吸附嘴(10)上時(shí)(圖1(A))，將吸附嘴(10)定位于可使該電子部件僅遮蔽光電傳感器的檢測(cè)范圍(14C)的一部分的預(yù)定檢測(cè)高度(Z1)，此時(shí)，根據(jù)光電傳感器按照其受光量在正常吸附時(shí)輸出的基準(zhǔn)(Fa)和實(shí)際檢測(cè)到的輸出值(F1)的關(guān)系，來(lái)判定電子部件(E)的吸附的有無(wú)、吸附姿勢(shì)的異常或者放置錯(cuò)誤等。
文檔編號(hào)H05K13/00GK1893811SQ20061010027
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者齊藤勝, 八幡直幸 申請(qǐng)人:重機(jī)公司