專(zhuān)利名稱(chēng)：電子器件安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從電子器件供給裝置中取出電子(元)器件并將該電 子器件安裝到印刷電路板上的電子器件安裝裝置。
背景技術(shù)：
電子裝置已實(shí)現(xiàn)多功能化，所需要的電子器件的數(shù)量也逐漸增
中。因此，在一定時(shí)間內(nèi)能夠?qū)⒍嗌贁?shù)量及種類(lèi)的器件安裝在印刷電 路板上，將對(duì)電子裝置的成本影響很大。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中，記載了一種利用具有多個(gè)嘴的安裝頭從器件供 給裝置中吸附電子器件來(lái)將其取出并將其安裝到印刷電路板上的裝 置。安裝頭被安裝在可動(dòng)器件上，該可動(dòng)器件被設(shè)置在沿X方向延伸
的梁(以下稱(chēng)為x梁)上并能夠沿著x方向移動(dòng)，x梁被安裝在可動(dòng) 器件上，該可動(dòng)器件被設(shè)置在沿y方向延伸的梁(以下稱(chēng)為y梁)上 并能夠沿著y方向移動(dòng)。各可動(dòng)器件根據(jù)來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令來(lái)通過(guò) 線性電動(dòng)機(jī)或脈沖電動(dòng)機(jī)而移動(dòng)到所希望的位置，進(jìn)行器件的吸附或 安裝的工作。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中記載了以下內(nèi)容，通過(guò)在印刷電路板的兩 側(cè)配置器件供給裝置，與此相應(yīng)地將器件安裝頭配置在印刷電路板的 兩側(cè)，從而提高器件安裝的速度。另外，為了防止大多使用特定器件 時(shí)的效率降低，而將使用頻率高的器件分散配置在器件供給單元中。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中記載了通過(guò)在x梁上設(shè)置多個(gè)頭來(lái)提高從電子器 件供給裝置取出電子器件的速度和安裝到印刷電路板的速度。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本2006 - 286707號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本2004- 47818號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，通過(guò)將使用頻率高的器件分散配 置在器件供給裝置中來(lái)縮短總的安裝時(shí)間。在該情況下，配置在印刷 電路板兩側(cè)的安裝頭分別向印刷電路板的 一側(cè)進(jìn)行電子器件的安裝。 即，各安裝頭從位于電子器件安裝裝置的一側(cè)的器件供給裝置取出電 子器件并只安裝到印刷電路板的一側(cè)。而且，利用互為反向而配置的 兩個(gè)安裝頭將電子器件安裝到印刷電路板的整個(gè)面上。
在這樣的配置中，由于兩個(gè)安裝頭只對(duì)印刷電路板的一側(cè)安裝器 件，所以不會(huì)相互碰撞。但是，在該情況下，由于各安裝頭從位于一 側(cè)的器件供給裝置將電子器件只安裝到印刷電路板的一側(cè)，所以自由 度受到限制。因此，考慮到如下的結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)安裝頭的每一個(gè)不是 僅從一側(cè)的器件供給裝置取出電子器件，而是還從另一側(cè)的器件供給 裝置取出電子器件，還將電子器件安裝到印刷電路板的另 一側(cè)。但是， 在該情況下，存在兩個(gè)安裝頭產(chǎn)生干涉而發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。
利用安裝頭進(jìn)行的從器件供給裝置取出器件以及安裝到印刷電 路板，由預(yù)先寫(xiě)入主計(jì)算機(jī)中的程序來(lái)決定。因此，在程序正常工作 時(shí)，能夠避免碰撞。但是，電子器件安裝裝置需要與多種印刷電路板 相對(duì)應(yīng)。因此，需要針對(duì)每種印刷電路板來(lái)改變程序。這樣，在如變
更程序這樣的情況下，往往在程序中產(chǎn)生缺陷(bug)。
當(dāng)在程序中產(chǎn)生缺陷時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)安裝頭發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。
為了提高器件的安裝速度，安裝頭以2m/sec左右的高速進(jìn)行移動(dòng)。 如果像這樣以高速進(jìn)行移動(dòng)的安裝頭發(fā)生碰撞，則安裝頭將會(huì)破損。 在安裝頭中具有用于吸附器件的多個(gè)嘴以及用于控制嘴的機(jī)構(gòu)、用于 識(shí)別基板的攝像機(jī)等，由于碰撞而使這些器件破損時(shí)，則損害較大。 另外，在頭破損的情況下，直到復(fù)原為止，電子器件安裝裝置不進(jìn)行 運(yùn)轉(zhuǎn)，使生產(chǎn)率顯著受損。
在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中，器件供給裝置只設(shè)置在印刷電路 板的一側(cè)，通過(guò)在x梁上安裝多個(gè)頭來(lái)提高安裝的速度。但是，該結(jié)構(gòu)存在難以充分確保用于器件供給的空間的情況。另外，還存在設(shè)置 于X梁上的多個(gè)頭發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。特別是在維護(hù)時(shí)，發(fā)生碰撞的危 險(xiǎn)較大，而且，由碰撞導(dǎo)致的問(wèn)題也與專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所記載的問(wèn)題相同。
本發(fā)明的課題是提供如下系統(tǒng)，即在2個(gè)安裝頭能夠從2個(gè)器件 供給裝置的任意一個(gè)中取出電子器件、而且2個(gè)安裝頭能夠在印刷電 路板的重疊區(qū)域安裝電子器件的電子器件安裝裝置中，即使在程序中 發(fā)生錯(cuò)誤，且從主計(jì)算機(jī)中發(fā)出了 2個(gè)安裝頭會(huì)發(fā)生碰撞這樣的指令 的情況下，也能夠?qū)嶋H上避免安裝頭發(fā)生碰撞。
另外，為了避免碰撞，如果能增大安裝頭之間的距離，則更加安 全。但是，為了避免碰撞，如果增大2個(gè)頭的間距，則各頭的可移動(dòng) 范圍受到限制，安裝速度將降低。本發(fā)明的另一課題是，避免各安裝 頭發(fā)生碰撞，同時(shí)盡可能增大各安裝頭的可移動(dòng)范圍。
本發(fā)明是能夠解決以上課題的發(fā)明，具體的方案如下。 (1) 一種電子器件安裝裝置，其特征在于設(shè)置有在第一方向 上輸送印刷電路板的輸送裝置、和位于上述輸送裝置的與上述第一方 向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，拉開(kāi)間隔配置有沿著上述 第二方向延伸的第一y梁(桁條beam)與第二y梁，具有橋接上述 第一y梁與上述第二y梁而沿著上述第一方向延伸的第一x梁和第二 x梁，在上述第一x梁上設(shè)置有第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置 第二安裝頭，上述第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝 置向上述印刷電路板設(shè)置電子器件的部件，在上述第一y梁或上述第 二y梁與上述第一x梁上設(shè)置有用于檢測(cè)上述第一安裝頭的位置的第 一編碼器，在上述第一 y梁或上述第二 y梁與上迷第二 x梁上設(shè)置有 用于檢測(cè)上述第二安裝頭的位置的第二編碼器，上述第一安裝頭根據(jù) 從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第 一動(dòng)作控制器輸入到第 一伺服放大器的指令來(lái)進(jìn) 行移動(dòng)，上述第二安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到 第二伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的 位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上述第二動(dòng)作控制器。
(2 )在(1 )中，上述第 一動(dòng)作控制器具有根據(jù)來(lái)自上述第 一編 碼器的位置信息來(lái)計(jì)算上述第 一安裝頭的速度信息、加速度信息的功 能，上述第二動(dòng)作控制器具有根據(jù)來(lái)自上述第二編碼器的位置信息來(lái) 計(jì)算上述第二安裝頭的速度信息、加速度信息的功能。
(3) 在(1)中，上述第一動(dòng)作控制器具有優(yōu)先于來(lái)自上述主計(jì)
算機(jī)的指令而根據(jù)來(lái)自上述第一編碼器的信息使上述第一安裝頭進(jìn) 行工作的功能，上述第二動(dòng)作控制器具有優(yōu)先于來(lái)自上述主計(jì)算機(jī)的 指令而根據(jù)來(lái)自上述第二編碼器的信息使上述第二安裝頭進(jìn)行工作
的功能。
(4) 在(3)中，上述工作用于避免上述第一安裝頭與上述第二 安裝頭發(fā)生碰撞。
(5) —種電子器件安裝裝置，其特征在于設(shè)置有在第一方向 上輸送印刷電路板的輸送裝置、和位于上述輸送裝置的與上述第一方 向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，拉開(kāi)間隔配置有沿著上述 第二方向延伸的第一y梁與第二y梁，具有橋接上述第一y梁與上述 第二y梁而沿著上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第 一x梁上設(shè)置第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置第二安裝頭，上述 第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上述印刷電 路板設(shè)置電子器件的部件，在上述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第 一x梁上，設(shè)置用于檢測(cè)上述第一安裝頭的位置的第一編碼器，在上 述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第二 x梁上設(shè)置用于檢測(cè)上述第二 安裝頭的位置的第二編碼器，上述第一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第 一動(dòng)作控制器輸入到第一伺服放大器的指令進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝 頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第二伺服放大器的指 令進(jìn)行移動(dòng)，上述第 一編碼器的位置信息被反饋給上述第 一伺服放大 器和上述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述 第二伺服放大器和上述第二動(dòng)作控制器，上述第一動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息計(jì)算上述第 一 頭的速度信息和加速度信息， 上述第二動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息計(jì)算上述第二 頭的速度信息和加速度信息，上述第 一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控 制器共享上述第一安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速 度信息以及上述第二安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加 速度信息。
(6) 在(5)中，上述第一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控制器根 據(jù)上述第一安裝頭的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度 信息、以及上述第二安裝頭的上述位置信息、或上述速度信息、或上 述加速度信息，優(yōu)先于來(lái)自上述主計(jì)算機(jī)的指令而使上述第一安裝頭 或上述第二安裝頭進(jìn)行工作。
(7) 在(5)中，上述工作用于避免上述第一安裝頭與上述第二 安裝頭發(fā)生碰撞。
(8) 在(5)中，上述第一動(dòng)作控制器與上述第二動(dòng)作控制器電連接。
(9) 一種電子器件安裝裝置，其特征在于；設(shè)置有在第一方向 上輸送印刷電路板的輸送裝置、和位于上述輸送裝置的與上述第一方 向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，拉開(kāi)間隔配置有沿著上述 第二方向延伸的第一y梁與第二y梁，具有橋接上述第一y梁與上述 第二y梁而沿著上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第 一x梁上設(shè)置第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置第二安裝頭，上述 第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上述印刷電 路板設(shè)置電子器件的部件，在上述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第 一x梁上，設(shè)置用于檢測(cè)上述第一安裝頭的位置的第一編碼器，在上 述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第二 x梁上設(shè)置用于檢測(cè)上述第二 安裝頭的位置的第二編碼器，上述第一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第 一動(dòng)作控制器輸入到第一伺服放大器的指令進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝 頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第二伺服放大器的指 令進(jìn)行移動(dòng)，上述第一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上述第二動(dòng)作控制器，上述第一動(dòng)作控制器或上述第二動(dòng)作控制器判斷上述第一安裝頭或上述第二安裝頭中哪個(gè)安裝
頭速度快，速度快的上述安裝頭根據(jù)發(fā)送給上述安裝頭的指令來(lái)決定工作條件，對(duì)上述速度慢的安裝頭根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息決定工作條件。
(10) 在(9)中，上述速度慢的上述安裝頭處于停止?fàn)顟B(tài)。
(11) 在(9)中，上述速度快的上述安裝頭與上述速度慢的上述安裝頭向大致同一方向移動(dòng)。
(12) —種電子器件安裝裝置，其特征在于設(shè)置有在第一方向上輸送印刷電路板的輸送裝置、和位于上述輸送裝置的與上述第一方向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，具有沿著上述第二方向延伸的y梁和被設(shè)置在y梁上且沿著上述第一方向延伸的第一 x梁和第二x梁，在上述第一x梁上設(shè)置第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置第二安裝頭，上述第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上述印刷電路板設(shè)置電子器件的部件，在上述y梁與上述第一 x梁上，設(shè)置用于檢測(cè)上述第一安裝頭的位置的第一編碼器，在上述y梁與上述第二x梁上設(shè)置用于檢測(cè)上述第二安裝頭的位置的第二編碼器，上述第 一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第 一動(dòng)作控制器輸入到第一伺服放大器的指令進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第二伺服放大器的指令進(jìn)行移動(dòng)，上述第 一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上述第二動(dòng)作控制器，上述第一動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息計(jì)算上述第一頭的速度信息和加速度信息，上述第二動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息計(jì)算上述第二頭的速度信息和加速度信息，上述第一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控制器共享上述第一安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息以及上述第二安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。根據(jù)本發(fā)明，電子器件安裝裝置的2個(gè)頭能夠從設(shè)置在電子器件
安裝裝置的兩側(cè)的器件供給裝置的任意一個(gè)中吸附電子器件，與印刷電路板的區(qū)域無(wú)關(guān)，將電子器件安裝到印刷電路板上，所以能夠提高對(duì)印刷電路板進(jìn)行安裝的電子器件安裝裝置的速度。
通過(guò)2個(gè)安裝裝置在重疊的區(qū)域進(jìn)行工作，對(duì)于2個(gè)頭發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)，2個(gè)動(dòng)作控制器總是掌握2個(gè)安裝頭的位置信息、速度信息、加速度信息，若產(chǎn)生碰撞的危險(xiǎn)，則優(yōu)先于來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令，而從動(dòng)作控制器向安裝頭發(fā)送指令，所以能夠避免碰撞。
由于具有避免2個(gè)安裝頭發(fā)生碰撞的機(jī)構(gòu)，因此能夠?qū)?個(gè)安裝頭的間隔設(shè)定到避免碰撞的最小限度的距離，所以各安裝頭的移動(dòng)自由度增加，能夠提高電子器件的安裝速度。


圖1是本發(fā)明的電子器件安裝裝置的俯視圖。
圖2是在本發(fā)明的電子器件安裝裝置的俯視圖中，2個(gè)安裝頭從同 一器件供給單元吸附電子器件的圖。
圖3是在本發(fā)明的電子器件安裝裝置的俯視圖中，2個(gè)安裝頭向印刷電路板上安裝電子器件的圖。
圖4是本發(fā)明的電子器件安裝裝置的控制系統(tǒng)示意圖。
圖5是使頭移動(dòng)的指令數(shù)據(jù)的例子。
圖6是表示制動(dòng)函數(shù)的圖。
圖7是2個(gè)安裝頭速度不同時(shí)的實(shí)施制動(dòng)后到安裝頭停止為止的移動(dòng)距離的差。
圖8是實(shí)施例1的頭的形狀和配置圖。
圖9是安裝頭的外觀圖。
圖IO是安裝頭的嘴的配置圖。
圖11是表示考慮了制動(dòng)函數(shù)、運(yùn)算時(shí)間的影響及速度誤差的直到安裝頭停止的距離的例子。
圖12是表示考慮了制動(dòng)函數(shù)、運(yùn)算時(shí)間的影響及速度誤差的直到安裝頭停止的距離的另 一 例。
圖13是表示考慮了制動(dòng)函數(shù)、運(yùn)算時(shí)間的影響及速度誤差的直到安裝頭停止的距離的又一例。
圖14是一個(gè)頭碰到另一頭的例子。
圖15是一個(gè)頭碰到另一頭的另一例。圖16是系統(tǒng)的各要素中的位置數(shù)據(jù)的關(guān)系。圖17是實(shí)施例2的頭的形狀和配置圖。圖18是評(píng)價(jià)2個(gè)頭間的距離的圖。
圖19是在現(xiàn)有例的電子器件安裝裝置的俯視圖中，2個(gè)安裝頭從器件供給單元吸附電子器件的圖。
圖20是在現(xiàn)有例的電子器件安裝裝置的俯視圖中，2個(gè)安裝頭向印刷電路板上安裝電子器件的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的電子器件安裝裝置1的俯視圖。在圖1中，印刷電路板P被載置在軌道狀的印刷電路板傳送帶7上，從左方被供給給電子器件安裝裝置l，并被定位在電子器件安裝裝置1的中央部。印刷電路板輸送裝置2由印刷電路板傳送帶7、驅(qū)動(dòng)裝置和定位裝置構(gòu)成。當(dāng)電子器件向印刷電路板P上安裝完成時(shí)，印刷電路板P向右方排出。
根據(jù)情況，并列設(shè)置圖1所示的電子器件安裝裝置1,也有利用兩臺(tái)以上的電子器件安裝裝置1來(lái)完成對(duì)印刷電路板P安裝電子器件的情況。在該情況下，用第一電子器件安裝裝置例如在印刷電路板P上安裝一半的器件，之后，印刷電路板P被載置在印刷電路板傳送帶7上向紙面右方移動(dòng)。然后，印刷電路板P被輸送并設(shè)置于第一電子器件安裝裝置的下游所設(shè)置的第二電子器件安裝裝置上，與第一電子器件安裝裝置同樣地安裝剩余的電子器件。
在圖1中，在電子器件安裝裝置1的紙面的上下兩側(cè)配置有器件供給裝置3。器件供給裝置3由進(jìn)給基座3A和器件供給單元3B構(gòu)成。進(jìn)給基座3A被安裝于電子器件安裝裝置1的主體上。器件供給單元3B由設(shè)置有電子器件的多個(gè)帶構(gòu)成。當(dāng)設(shè)置在帶上的器件被安裝頭6的吸附嘴5取出時(shí)，使帶進(jìn)給，從而能夠取出下一個(gè)電子器件。
在電子器件安裝裝置1的兩側(cè)形成有沿著y方向延伸的y梁1A、1B。在左右的y梁1A、 1B上設(shè)置有y可動(dòng)器件9。在此，在y梁1A和y梁1B上設(shè)置有定子，由該定子和y可動(dòng)器件9形成線性電動(dòng)機(jī)。因此，通過(guò)該線性電動(dòng)機(jī)，y可動(dòng)器件9能夠在y梁1A、 1B上沿y方向自由地移動(dòng)。在左右的y可動(dòng)器件9上設(shè)置有沿x方向延伸的x梁4A、 4B的端部。在x梁4A、 4B上設(shè)置有x可動(dòng)器件15。在x梁4A和x梁4B上設(shè)置有定子，由該定子和x可動(dòng)器件15形成線性電動(dòng)機(jī)。因此，通過(guò)該線性電動(dòng)機(jī)，x可動(dòng)器件15能夠在x梁4A、 4B上自由地移動(dòng)。在x可動(dòng)器件15上安裝有安裝頭6。
根據(jù)來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令通過(guò)線性電動(dòng)機(jī)使y可動(dòng)器件9在y梁1A、 1B上移動(dòng)。另外，根據(jù)來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令通過(guò)線性電動(dòng)機(jī)使x可動(dòng)器件15在x梁4A、 4B上移動(dòng)。在y可動(dòng)器件9和x可動(dòng)器件15上安裝有線性編碼器，將各可動(dòng)器件的位置信息反饋到伺服系統(tǒng)。
在安裝頭6上以圓周狀安裝有用于吸附器件的吸附嘴5。在本實(shí)施例中，如圖10所示，12根吸附嘴5以圓周狀配置。這些嘴通過(guò)嘴回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)52而回轉(zhuǎn)，在各嘴上吸附作為目標(biāo)的電子器件。
在安裝頭6內(nèi)設(shè)置有基板識(shí)別攝像機(jī)8,識(shí)別以后安裝頭6移動(dòng)到基板的上方時(shí)的印刷電路板P的基準(zhǔn)點(diǎn)，并根據(jù)該印刷電路板P的基準(zhǔn)點(diǎn)，確定將電子器件安裝到印刷電路板P上的位置。安裝頭6的這些器件被頭罩12覆蓋，在頭罩12的外側(cè)，雖然在圖l中未圖示，但設(shè)置有以下說(shuō)明的緩沖器11 (bumper )。
圖1是兩個(gè)安裝頭6分別從上側(cè)的器件供給單元3B以及下側(cè)的器件供給單元3B吸附電子器件的圖。在該狀態(tài)下，安裝頭6能夠通過(guò)回轉(zhuǎn)嘴來(lái)吸附12個(gè)器件。
在器件供給裝置3和印刷電路板P之間設(shè)置有器件識(shí)別攝像機(jī)10。器件識(shí)別攝像機(jī)10的攝像部被設(shè)置于紙面下側(cè)，識(shí)別被吸附嘴5吸附的電子器件的狀態(tài)。器件識(shí)別攝像機(jī)10能夠一次識(shí)別被12個(gè)嘴
吸附的電子器件的狀態(tài)。當(dāng)電子器件的吸附狀態(tài)存在異常的情況下將該電子器件安裝到印刷電路板p時(shí)，將產(chǎn)生安裝故障。因此，通過(guò)器
件識(shí)別攝像機(jī)10發(fā)現(xiàn)器件的吸附異常的情況下，使出現(xiàn)問(wèn)題的器件落到排出箱16中。排出箱16被設(shè)置于器件識(shí)別攝像機(jī)IO的側(cè)部。器件識(shí)別攝像機(jī)10在印刷電路板P的兩側(cè)各設(shè)置兩個(gè)。用于更迅速地識(shí)別電子器件的吸附狀態(tài)。
在圖1中，y可動(dòng)器件9是一體的，分成內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B和外側(cè)可動(dòng)器件9A時(shí)，內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B比外側(cè)可動(dòng)器件9A短。這是用于在兩個(gè)安裝頭6從同一器件供給裝置3中取出器件、或兩個(gè)安裝頭6在y方向上重疊的區(qū)域中向印刷電路板P上安裝電子器件時(shí)，防止y可動(dòng)器件9成為止動(dòng)器(stopper )。反之，因?yàn)閥可動(dòng)器件9作為止動(dòng)器不能移動(dòng)，所以會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)安裝頭6碰撞的危險(xiǎn)。本發(fā)明的目的是通過(guò)設(shè)置后面說(shuō)明的避免碰撞機(jī)構(gòu)來(lái)可靠地避免兩個(gè)安裝頭的碰撞。
圖19是以往的電子器件安裝裝置1的俯視圖。與本發(fā)明的圖1相比，安裝于y梁lA、 1B上的y可動(dòng)器件9的外側(cè)可動(dòng)器件9A和內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B為大致相同的長(zhǎng)度。另外，在內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B的前端安裝有止動(dòng)器91。止動(dòng)器91的前端與安裝頭6的前端處于同一平面或比其更伸出一些。由于該止動(dòng)器91的存在，紙面上下的安裝頭6不會(huì)發(fā)生碰撞。但是，在圖19的結(jié)構(gòu)中，由于存在止動(dòng)器91，所以例如紙面下側(cè)的安裝頭6不能從紙面上側(cè)的器件供給裝置3吸附電子器件。
圖2是在本發(fā)明的電子器件安裝裝置1中，安裝頭6從紙面上側(cè)的器件供給裝置3的器件供給單元3B取出電子器件的圖。即，通過(guò)安裝于y可動(dòng)器件9上的紙面下側(cè)的x梁4A、 4B在y梁lA、 1B上移動(dòng)，使紙面下側(cè)的安裝頭6在紙面上側(cè)的器件供給單元3B的上方移動(dòng)。因此，在圖2中，通過(guò)兩個(gè)安裝頭6從紙面上側(cè)的器件供給單元3B取出器件。如圖1中說(shuō)明的那樣，由于y可動(dòng)器件9的內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B不會(huì)成為止動(dòng)器，所以可能發(fā)生這樣的兩個(gè)安裝頭6的干涉工作。相應(yīng)地，電子器件安裝的自由度增大。另一方面，在圖2中，由于安裝頭6在y方向上重疊，因此當(dāng)安裝頭6沿x方向移動(dòng)時(shí)，存在兩個(gè)安裝頭6發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。
圖3是表示兩個(gè)安裝頭6從紙面上側(cè)的器件供給單元3B吸附電子器件之后在印刷電路板P上安裝電子器件的狀態(tài)的俯視圖。在圖3中，兩個(gè)吸附頭在圖3的x方向上分離，但在圖3的y方向上相互重疊。其能夠通過(guò)使圖3的y可動(dòng)器件9的內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B不成為止動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，能夠在y方向上相互重疊的區(qū)域通過(guò)兩個(gè)頭來(lái)將電子器件安裝到印刷電路板P上，由此能夠提高安裝的自由度。特別是在印刷電路板P的一側(cè)安裝更多的電子器件的情況下，具有能夠提高向印刷電路板P上安裝電子器件的速度這樣的優(yōu)點(diǎn)。
圖20是表示在以往的電子器件安裝裝置1中，將電子器件安裝到印刷電路板P上的狀態(tài)的俯視圖。圖20是表示上側(cè)的安裝頭6和下側(cè)的安裝頭6都向印刷電路板P安裝電子器件的狀態(tài)的圖。在圖20中，紙面上側(cè)的安裝頭6將電子器件只安裝到印刷電路板P的上側(cè)，紙面下側(cè)的安裝頭6將電子器件只安裝到印刷電路板P的下側(cè)。
另外，在圖20所示的裝置中，形成紙面上側(cè)的安裝頭6不能從紙面下側(cè)的器件供給單元3B吸附電子器件的構(gòu)造。因此，在圖20所示的裝置中，印刷電路板P的上側(cè)和下側(cè)相互獨(dú)立地工作。即，在印刷電路板P的紙面上側(cè)和紙面下側(cè)電子器件的安裝數(shù)量大幅度地不同的情況下，即使印刷電路板P的一側(cè)結(jié)束安裝作業(yè)，也必須要等待印刷電路板P的另一側(cè)、即電子器件的安裝數(shù)量多的一側(cè)的作業(yè)結(jié)束，從而產(chǎn)生時(shí)間的浪費(fèi)。
另一方面，在圖20的裝置中，上側(cè)的安裝頭6不會(huì)侵入印刷電路板P的中心線的下側(cè)，而且，下側(cè)的安裝頭6也不會(huì)侵入印刷電路板P的中心線的上側(cè)。另外，在y可動(dòng)器件9的內(nèi)側(cè)可動(dòng)器件9B的前端形成有止動(dòng)器91。因此，即使在維護(hù)時(shí)，也不會(huì)存在上側(cè)的頭和下側(cè)的頭發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。在圖1、圖2、圖3等中，x梁4A、 4B被兩根y梁1A、 1B支承。但是，x梁4A、 4B都不需要被兩根y梁支承，只要x梁的強(qiáng)度允許，x梁也能夠只由一根y梁支承。例如，x梁4A只由y梁1A支承，x梁4B只由y梁lB支承。以上，作為本發(fā)明的對(duì)象的電子器件安裝裝置與以往的電子器件安裝裝置相比，能夠以高速將電子器件安裝到印刷電路板上，但存在安裝頭發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)。本發(fā)明能夠避免安裝頭的碰撞，并且，能夠盡可能大地確保各頭的可移動(dòng)范圍。
圖4是表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的示意圖。在以下圖4、圖7、圖8、圖14、圖17等中，為了便于說(shuō)明，區(qū)分2個(gè)安裝頭而稱(chēng)為第一頭Hl、第二頭H2。在圖4中，在上側(cè)x梁4A上經(jīng)由x可動(dòng)器件15而安裝有第一頭Hl。在x可動(dòng)器件15上安裝有線性電動(dòng)機(jī)M和線性編碼器E。線性電動(dòng)機(jī)M用于使可動(dòng)器件和安裝頭6在x梁上移動(dòng)。另外，線性編碼器E用于檢測(cè)安裝頭6的位置。在下側(cè)x梁4B上也同樣地安裝有x可動(dòng)器件15、線性電動(dòng)機(jī)M、線性編碼器E、安裝頭6。
此外，未進(jìn)行圖示，但在圖1所示的y可動(dòng)器件9上也安裝有線性電動(dòng)沖凡M和線性編碼器E。該線性電動(dòng)才幾M用于4吏x梁在y梁上移動(dòng)，線性編碼器E用于檢測(cè)x梁在y梁上的位置。以下，稱(chēng)作線性編碼器E時(shí)，是指安裝在x可動(dòng)器件15上的線性編碼器E和安裝在y可動(dòng)器件9上的線性編碼器E這兩者。并且，來(lái)自線性編碼器E的位置信息是指來(lái)自安裝在x可動(dòng)器件15上的線性編碼器E和安裝在y可動(dòng)器件9上的線性編碼器E這兩者的位置信息。
在圖4中，對(duì)設(shè)置在下側(cè)x梁4B上的第二頭H2的移動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)編入主計(jì)算機(jī)中的程序，從主計(jì)算機(jī)向動(dòng)作控制器發(fā)送移動(dòng)安裝頭6的指令。從主計(jì)算機(jī)輸出安裝頭6的目標(biāo)位置信息、用于到達(dá)目標(biāo)位置的速度信息、以及用于達(dá)到設(shè)定速度的加速度信息。動(dòng)作控制器將該指令發(fā)送到伺服放大器。伺服放大器將該指令發(fā)送到線性電動(dòng)機(jī)M,線性電動(dòng)機(jī)M使x可動(dòng)器件15以及安裝頭6移動(dòng)到預(yù)定的位置。
安裝在x可動(dòng)器件15上的線性編碼器E將位置信息反饋到伺服放大器，伺服放大器將安裝頭6正確地設(shè)定到預(yù)定的位置。設(shè)置在上
側(cè)x梁4A上的第二頭H2的工作也同樣。
本發(fā)明的特征在于來(lái)自線性編碼器E的位置信息不僅反饋到伺服放大器，還反饋到動(dòng)作控制器。本發(fā)明中的動(dòng)作控制器不僅將來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令發(fā)送到伺服放大器，還根據(jù)來(lái)自線性編碼器E的位置信息計(jì)算安裝頭6的位置、安裝頭6的速度、安裝頭6的加速度。在動(dòng)作控制器中，對(duì)來(lái)自線性編碼器E的位置信息進(jìn)行微分運(yùn)算來(lái)計(jì)算速度，進(jìn)而對(duì)速度進(jìn)行微分運(yùn)算來(lái)計(jì)算加速度。
動(dòng)作控制器每當(dāng)安裝頭6移動(dòng)時(shí)總是計(jì)算這些信息，監(jiān)視安裝頭6的位置、速度、加速度。關(guān)于該工作，圖4中的用于控制左側(cè)的第二頭H2的動(dòng)作控制器與用于控制右側(cè)的第一頭Hl的動(dòng)作控制器同樣地進(jìn)行工作。而且，圖4中的左側(cè)的動(dòng)作控制器和右側(cè)的動(dòng)作控制器總是交換并共享各安裝頭6的位置、速度、加速度的信息。該動(dòng)作控制器間的信息交換以10(Hisec左右的高速進(jìn)行。左側(cè)的動(dòng)作控制器和右側(cè)的動(dòng)作控制器中的這些位置信息等的交換是通過(guò)布線等電連接來(lái)進(jìn)行的。但是，不限于此，也可以通過(guò)電波進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
圖5是主計(jì)算機(jī)使安裝頭6移動(dòng)的指令的例子。圖5是從安裝頭6停止的狀態(tài)到使安裝頭6移動(dòng)到特定位置后停止的例子。在圖5中，對(duì)停止的頭施加加速度直到變成一定的速度。使頭以一定的速度移動(dòng)之后，向相反方向施加加速度而使頭停止。圖5中的梯形面積是頭移動(dòng)的3巨離。
問(wèn)題是在一個(gè)安裝頭6移動(dòng)過(guò)程中有可能與另 一個(gè)安裝頭6發(fā)生碰撞。當(dāng)然，編入主計(jì)算機(jī)的程序被編寫(xiě)成使得2個(gè)頭不會(huì)碰撞。但是，有時(shí)程序中存在缺陷或者混入噪聲，從而使安裝頭6不進(jìn)行所希望的工作而產(chǎn)生碰撞。如果安裝頭6彼此發(fā)生碰撞，則安裝頭6產(chǎn)生破損，造成很大的損傷。
動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自PC的指令，使安裝頭6移動(dòng)圖5中的梯形面積的量，所以將圖5中用斜線所示的寬度At所表示的長(zhǎng)方形形狀的移動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送到伺服放大器。伺服放大器向線性電動(dòng)機(jī)M發(fā)送該寬度At的長(zhǎng)方形形狀的數(shù)據(jù)而使安裝頭6移動(dòng)。并且，安裝在x梁和y梁上的線性編碼器E每當(dāng)安裝頭6移動(dòng)時(shí)不僅向伺服放大器發(fā)送安裝頭6的位置信息，還向動(dòng)作控制器發(fā)送安裝頭6的位置信息。
因此，動(dòng)作控制器能夠按At時(shí)間具有安裝頭6的位置、速度、加速度信息。圖4的左右側(cè)的動(dòng)作控制器具有同樣的功能。并且，左右側(cè)的動(dòng)作控制器按每個(gè)At時(shí)間相互交換雙方的安裝頭6的位置、速度、加速的數(shù)據(jù)，所以2個(gè)動(dòng)作控制器共享這些數(shù)據(jù)。
如果知曉安裝頭6的位置、速度、加速度，則能夠掌握安裝頭6接下來(lái)的去向。并且，動(dòng)作控制器共享2個(gè)安裝頭6的位置信息等，所以能夠總是計(jì)算并掌握2個(gè)頭是否發(fā)生碰撞。這是圖4所示的動(dòng)作控制器的緩沖檢驗(yàn)功能。
并且，在利用緩沖檢驗(yàn)功能計(jì)算出2個(gè)安裝頭6要發(fā)生碰撞時(shí)，不管來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令，動(dòng)作控制器對(duì)伺服放大器實(shí)施制動(dòng)而使安裝頭6停止，從而避免石並撞。
即使在動(dòng)作控制器判斷為2個(gè)安裝頭6要發(fā)生碰撞并對(duì)頭實(shí)施制動(dòng)時(shí)，安裝頭6也不能立刻停止。發(fā)出使其停止的指令后，移動(dòng)多大距離由發(fā)出停止指令時(shí)的速度決定。圖6示出該關(guān)系。在圖6中，橫軸v是安裝頭6的速度，縱軸L是在發(fā)出停止指令之后表示安裝頭6移動(dòng)多大的距離。如圖6所示，安裝頭6的速度越快，到安裝頭6能夠停止為止的距離L就越大。
圖6所示的f (v)被稱(chēng)為制動(dòng)函數(shù)。制動(dòng)函數(shù)f (v)是由用于制動(dòng)的加速度、伺服系統(tǒng)、線性電動(dòng)機(jī)M的特性、頭的重量等的系統(tǒng)決定的函數(shù)。通過(guò)預(yù)先將如圖6所示那樣的制動(dòng)函數(shù)做成表，動(dòng)作控制器能夠參照該表計(jì)算安裝頭6停止的位置。
對(duì)于各安裝頭6能在哪個(gè)位置停止，各動(dòng)作控制器能夠進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)掌握另一個(gè)安裝頭6的要停止的位置。即，各動(dòng)作控制器總是共享2個(gè)安裝頭6的停止位置。
若得出2個(gè)安裝頭6將發(fā)生碰撞這樣的計(jì)算結(jié)果，動(dòng)作控制器就立刻對(duì)各安裝頭6實(shí)施制動(dòng)。圖7是其例子。在圖7中，實(shí)施制動(dòng)前的第一頭HI的速度為vl,第二頭H2的速度為v2。由于速度vl大于速度v2，所以直到第一頭Hl停止為止的距離Ll也大于直到第二頭H2停止為止的距離L2。各動(dòng)作控制器總是根據(jù)2個(gè)安裝頭6的包含速度的位置信息來(lái)判斷是否需要制動(dòng)。
為了避免碰撞，2個(gè)安裝頭6的間隔較大為宜。但是，當(dāng)總是增大2個(gè)安裝頭6的間隔時(shí)，2個(gè)安裝頭6的移動(dòng)自由度就變小，電子器件的安裝速度將變小。因此，最好是各安裝頭6預(yù)先在可避免碰撞的限界范圍內(nèi)確保移動(dòng)的自由度。圖7中的Ll和L2是到各安裝頭6相互接觸的位置的距離。
即，動(dòng)作控制器在總是計(jì)算并掌握2個(gè)安裝頭的包含速度的位置信息，如圖7那樣在同一直線上向相互靠近的方向前進(jìn)的情況下，當(dāng)判斷為當(dāng)前兩個(gè)頭間的距離等于或小于算出的將停止Ll和L2相加后的距離時(shí)，實(shí)施要使各頭停止的制動(dòng)。
<實(shí)施例1〉
圖8是用于評(píng)價(jià)在2個(gè)安裝頭6接近的情況下確保多大的距離才能夠避免碰撞的示意圖。在圖8中，為了相區(qū)別，2個(gè)安裝頭記載為第一頭H1、第二頭H2。在圖8中，2個(gè)安裝頭6的俯視圖均為大致矩形。在這樣的安裝頭6的情況下，2個(gè)安裝頭6是否發(fā)生碰撞，只要評(píng)價(jià)在x方向或y方向的間隔、以及直到各安裝頭6停止為止的距離即可。
在圖8中，各安裝頭6經(jīng)由x可動(dòng)器件15而安裝在x梁上。各安裝頭6具有用于吸附電子器件的吸附嘴5和包含嘴回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)52的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、基板識(shí)別攝像機(jī)8等。另外，在安裝頭6的外周形成有緩沖器11,用于在維護(hù)等中2個(gè)安裝頭6發(fā)生了碰撞時(shí)進(jìn)行保護(hù)。
圖9是安裝頭6的概略圖。在圖9中，在下方的圓周上配置有用于吸附電子器件的吸附嘴5。為了利用各吸附嘴5吸附電子器件，需要將嘴內(nèi)抽成真空而形成負(fù)壓。為此，在各吸附嘴5上設(shè)置氣缸51,控制基于吸附嘴5的吸附。
圖IO是在圖9中從A方向觀察吸附嘴5的圖。在圖10中，吸附嘴5在圓周上配置有12個(gè)。在電子器件較大的情況下，在圓周上配
置的吸附嘴5也變大，因此，所配置的吸附嘴5的數(shù)量變少。吸附嘴 5的種類(lèi)能夠根據(jù)安裝電子器件的印刷電路板P的種類(lèi)來(lái)變更。
目標(biāo)電子器件需要吸附在對(duì)應(yīng)的吸附嘴5上。嘴回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)52 如用圖io的e所示那樣，使吸附嘴5回轉(zhuǎn)，在目標(biāo)電子器件上設(shè)置 對(duì)應(yīng)的吸附嘴5。然后，利用嘴選擇氣缸51使吸附嘴5下降，吸附目 標(biāo)電子器件。當(dāng)吸附目標(biāo)電子器件時(shí)，使吸附嘴5上升。對(duì)全部的12 個(gè)吸附嘴5進(jìn)行同樣的工作。因此，通過(guò)使安裝頭6移動(dòng)到器件供給 單元3B, —次吸附12個(gè)器件。
在圖9中，在吸附嘴5的前方設(shè)置有基板識(shí)別攝像機(jī)8?；遄R(shí)
P的基準(zhǔn)位置的作用。并且，基于印刷電路板P上的基準(zhǔn)位置來(lái)決定 各電子器件在印刷電路板P的安裝位置。
當(dāng)安裝頭6移動(dòng)到印刷電路板P的對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，吸附目標(biāo)電子 器件的吸附嘴5進(jìn)行回轉(zhuǎn)，移動(dòng)到印刷電路板P的對(duì)應(yīng)的位置上。然 后，吸附嘴5下降而將目標(biāo)電子器件安裝在印刷電路板P的對(duì)應(yīng)的位 置。
在圖9中，吸附嘴5、嘴選擇氣缸51、基板識(shí)別攝像機(jī)8等被頭 罩12覆蓋。該頭罩12是單純的罩，對(duì)于來(lái)自外部的沖擊，不具有保 護(hù)內(nèi)部器件的效果。即，在只有罩的狀態(tài)下，安裝頭6之間發(fā)生碰撞 時(shí)，吸附嘴5的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、基板識(shí)別攝像機(jī)8等有可能破損。
圖9中，在頭罩12的外側(cè)安裝緩沖器11，用于在頭罩12之間發(fā) 生碰撞的情況下保護(hù)內(nèi)部的吸附嘴驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、基板識(shí)別攝像機(jī)8等。 為使緩沖器11具有保護(hù)功能，緩沖器11必須具有某種程度的強(qiáng)度。 另一方面，安裝頭6需要以2m/sec左右的高速進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)緩沖器 ll的重量較大時(shí)，難以使安裝頭6以高速進(jìn)行移動(dòng)。緩沖器ll的形 狀、材質(zhì)等需要考慮以上因素來(lái)決定。本實(shí)施例的緩沖器11使用聚 氨酯樹(shù)脂。
圖11是用于評(píng)價(jià)在2個(gè)安裝頭6在x軸上或y軸上從正面相互接近時(shí)為了避免碰撞而在哪個(gè)位置實(shí)施制動(dòng)即可的示意圖。在圖11
中，第一頭HI以2m/sec的速度向第二頭H2接近。第二頭H2也以 2m/sec的速度向第一頭Hl接近。
首先，評(píng)價(jià)第一頭Hl的移動(dòng)。在圖11的Pl中，當(dāng)?shù)谝活^Hl 以vl、例如2m/sec的速度向第二頭H2接近時(shí)，動(dòng)作控制器判斷為 第一頭Hl將與第二頭H2發(fā)生碰撞，從而以加速度3G對(duì)第二頭H2 實(shí)施制動(dòng)。實(shí)施制動(dòng)后，動(dòng)作控制器根據(jù)圖6所示的制動(dòng)函數(shù)來(lái)判斷 第一頭H1移動(dòng)多大距離。在本實(shí)施例中，實(shí)施制動(dòng)后到停止的距離 L為68mm。 3G是本實(shí)施例的制動(dòng)加速度，制動(dòng)加速度不限于3G。
另一方面，動(dòng)作控制器評(píng)價(jià)第一頭Hl的位置、速度等，且對(duì)第 二頭H2的同樣的信息進(jìn)行運(yùn)算處理，到實(shí)際實(shí)施制動(dòng)需要2msec左 右。于是，在其間，第一頭Hl以2m/sec移動(dòng)，所以在運(yùn)算處理期 間移動(dòng)的距離D為2m/secx2msec = 4mm。而且，移動(dòng)速度的誤差為 5%左右，所以針對(duì)該誤差所需要的余量Dl為4mmx0. 05 = 0. 2mm。
另一方面，在圖11的P2中，當(dāng)?shù)诙^H2也以2m/sec向第一 頭Hl側(cè)進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，需要?jiǎng)幼骺刂破饕矊?duì)第二頭H2發(fā)出使第二頭 H2制動(dòng)的指令。第二頭H2的情況也與第一頭H1相同，實(shí)施制動(dòng)之 后到第二頭H2停止為止移動(dòng)特定距離。即，為了不使第一頭H1與 第二頭H2發(fā)生碰撞，需要在距離第一頭Hl的停止位置有W1 =L + D + D1、即68mm+ 4mm+0.2mm = 72.2mm的位置處對(duì)第一頭HI實(shí)施 制動(dòng)。另外，也需要在距離第二頭H2的停止位置有Wl =L + D + D1、 即68mm + 4mm+0.2mm = 72.2mm的位置對(duì)第二頭H2實(shí)施制動(dòng)。
在圖12中，設(shè)為第一頭HI在圖12的P3中以速度v2、例如lm /sec向第二頭H2側(cè)移動(dòng)。在這種情況下，第一頭HI的速度為圖11 的情況的一半，所以到停止的距離L也變小。減小多少要根據(jù)制動(dòng)函 數(shù)而定。運(yùn)算處理所需的時(shí)間與圖11的情況一樣，所以在運(yùn)算處理 中，第一頭HI移動(dòng)的距離D也是圖11的情況的一半、例如2mm。 另外，與移動(dòng)速度的誤差相關(guān)的必要距離也是圖11情況的一半、即 O.lmm。制動(dòng)函數(shù)假設(shè)是線性的，則圖12的L為圖11的L的一半。這種情況也與位于圖12的位置P2的第二頭H2的情況相同。因此， 在圖12的情況下，為了防止碰撞，實(shí)施制動(dòng)的位置是距離2個(gè)安裝 頭6要接觸的位置為W2的位置，該W2是圖11中的W2的一半、即 36.1mm。
以上的說(shuō)明是設(shè)為安裝頭6的外形包含緩沖器11來(lái)評(píng)價(jià)的情況。 如果設(shè)為安裝頭6不包含緩沖器11的情況來(lái)計(jì)算，則需要將安裝頭6 與緩沖器11的板厚B的量相加。圖13是對(duì)設(shè)為安裝頭6的外形到頭 罩12為止，為了不發(fā)生碰撞需要在哪個(gè)位置實(shí)施制動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的圖。
在圖13中，第一頭Hl向第二頭H2移動(dòng)。動(dòng)作控制器評(píng)價(jià)為第 一頭Hl與第二頭H2將發(fā)生碰撞而實(shí)施制動(dòng)的位置是P5。要實(shí)施制 動(dòng)的位置是距離2個(gè)安裝頭6的緩沖器11接觸的位置為W3的距離。 距離W3與圖11中的距離W1是加上了緩沖器11的厚度的關(guān)系。第 二頭H2也一樣。即，圖13的例子與圖11的例子的不同點(diǎn)僅僅是將 緩沖器11看成安裝頭6的一部分或是看成其他器件的差異，沒(méi)有本 質(zhì)上的差別。
圖14不是第一頭H1與第二頭H2相互靠近的情況而是例如第一 頭Hl靠近靜止著的第二頭H2的情況。另外，圖15是第二頭H2向 遠(yuǎn)離第一頭H1的方向移動(dòng)而第一頭H1以更快的速度向第二頭H2靠 近的情況。圖14和圖15都是第一頭H1碰撞第二頭H2的關(guān)系。
在這種情況下，為了更安全地避免碰撞，最好是更快地對(duì)要碰撞 的第一頭H1實(shí)施制動(dòng)。圖16表示同一位置信息傳到各階段的時(shí)間的 關(guān)系。在圖16中，橫軸t是時(shí)間，縱軸s是位置信息。A是從動(dòng)作控 制器向伺服放大器輸出的位置信息。B是伺服放大器傳給線性電動(dòng)機(jī) M的位置信息。C是安裝頭6所附帶的線性編碼器E的位置信息。同 一位置信息具有來(lái)自動(dòng)作控制器的指令A(yù)最快、來(lái)自線性編碼器E的 位置信息最慢的關(guān)系。
在這種情況下，動(dòng)作控制器辨別要碰撞一方的安裝頭6與被碰撞 一方的安裝頭6,對(duì)要碰撞一方的安裝頭6根據(jù)時(shí)間最快的圖16的曲 線A來(lái)控制安裝頭6。并且，對(duì)被碰撞一方的安裝頭6，使用線性編碼器E的位置信息控制安裝頭6的移動(dòng)。通過(guò)如此形成，能夠使碰撞 的概率進(jìn)一步降低。
<實(shí)施例2>
圖17是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的俯視圖。在圖17中，為了便于 區(qū)別，2個(gè)安裝頭記載為第一頭Hl、第二頭H2。圖17是用于評(píng)價(jià)在 2個(gè)安裝頭6接近時(shí)確保多大的距離就能夠避免碰撞的示意圖。圖17 和實(shí)施例1的圖8的不同點(diǎn)是安裝頭6的平面形狀。在圖8中，安裝 頭6的平面形狀為大致矩形，而本實(shí)施例的圖17的安裝頭6的形狀 為前端是半圓形。在如圖17所示那樣的安裝頭6的形狀的情況下， 對(duì)于用于防止碰撞的、2個(gè)安裝頭6的間隔，不是獨(dú)立地評(píng)價(jià)x方向、 y方向而優(yōu)選使用頭間的直接距離來(lái)評(píng)價(jià)。在本實(shí)施例中，需要將x、 y的信息一次換算成2個(gè)安裝頭6的距離IX。對(duì)于具有如圖17那樣 的平面形狀的安裝頭6,像這樣將距離換算為L(zhǎng)L,能夠更大地確保第 一頭Hl和第二頭H2的移動(dòng)自由度。
圖18是第一頭Hl位于位置Pl (xl、 yl)、第二頭H2位于位置 P2(x2、 y2)的情況。第一頭Hl與第二頭H2的中心間距離是LL。 位置Pl的第一頭Hl的速度是(Vxl、 Vy2),位置P2的第二頭H2 的速度是(Vx2、 Vy2)。在動(dòng)作控制器判斷為2個(gè)頭將發(fā)生碰撞時(shí)， 動(dòng)作控制器實(shí)施制動(dòng)。在這種情況下，設(shè)為第一頭Hl的動(dòng)作控制器 和第二頭H2的動(dòng)作控制器都發(fā)出實(shí)施制動(dòng)的指令。
將本系統(tǒng)的制動(dòng)函數(shù)設(shè)為f (V)。實(shí)施制動(dòng)后的第一頭Hl的位 置設(shè)為P3。當(dāng)將P3的x座標(biāo)設(shè)為x3時(shí)，x3 = xl+ f ( Vxl )。而且， 當(dāng)將P3的y座標(biāo)設(shè)為y3時(shí)，y3 = yl + f ( Vyl )。另一方面，將實(shí)施 制動(dòng)后的第二頭H2的位置設(shè)為P4。當(dāng)將P4的x座標(biāo)設(shè)為x4時(shí)，x4 =x2 + f(Vx2)。而且，當(dāng)將P4的y座標(biāo)設(shè)為y4時(shí)，y4 = y2 + f( Vy2 )。
設(shè)為實(shí)施制動(dòng)后在第一頭Hl與第二頭接觸的狀態(tài)下停止。這種 情況的第一頭的中心與第二頭的中心的距離變成如(式l)那樣。
式l: _
<formula>formula see original document page 24</formula>.....(式1)(式1)中的2DD是頭的中心間的距離，所以根據(jù)LL,當(dāng)安裝 頭6的中心到安裝頭6的外端部的距離設(shè)為DD時(shí)，在實(shí)施制動(dòng)之后， 第一頭HI或第二頭112可移動(dòng)的范圍為\^\\^= (LL-2DD) /2。即， 如果第一頭Hl或第二頭H2到達(dá)距離第一頭Hl與第二頭H2相接觸 的位置為WW的位置，需要立刻實(shí)施制動(dòng)。
即，通過(guò)動(dòng)作控制器總是掌握兩個(gè)頭的包含速度的位置信息，來(lái) 確認(rèn)在當(dāng)前時(shí)刻實(shí)施制動(dòng)而能夠停止在不與對(duì)方碰撞的位置。動(dòng)作控 制器在判斷為兩個(gè)頭當(dāng)前實(shí)施制動(dòng)而恰好停止在相接觸的位置時(shí)，對(duì) 兩個(gè)頭實(shí)施制動(dòng)。或者，也可以在判斷為在距離預(yù)定的余量距離的位 置停止時(shí)實(shí)施制動(dòng)。
這樣，在本實(shí)施例中，不將頭間的距離分為x座標(biāo)和y座標(biāo)來(lái)評(píng) 價(jià)，而是換算成2個(gè)頭的直接距離來(lái)控制，所以與實(shí)施例l的情況相 比，能夠使2個(gè)安裝頭6更接近，能夠相應(yīng)地確保各安裝頭6的自由 度。
說(shuō)明了本實(shí)施例的安裝頭6的平面形狀是前端為圓形的情況，但 即使在安裝頭6的平面形狀的前端為接近3角形或近似梯形那樣的形 狀的情況下，也具有應(yīng)用本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
在以上的實(shí)施例中，安裝頭6的移動(dòng)使用線性電動(dòng)機(jī)M來(lái)進(jìn)行， 位置信息的檢測(cè)使用線性編碼器E來(lái)進(jìn)行。但是，若需要，則也可以 使用通常的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)來(lái)使安裝頭6移動(dòng)，使用回轉(zhuǎn)式編碼器來(lái)進(jìn)行 位置信息的檢測(cè)。
權(quán)利要求
1. 一種電子器件安裝裝置，其特征在于，設(shè)置有在第一方向上輸送印刷電路板的輸送裝置；和位于上述輸送裝置的與上述第一方向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，拉開(kāi)間隔配置有沿著上述第二方向延伸的第一y梁與第二y梁，具有橋接上述第一y梁與上述第二y梁而沿著上述第一方向延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上設(shè)置有第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置有第二安裝頭，上述第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上述印刷電路板上設(shè)置電子器件的部件，在上述第一y梁或上述第二y梁與上述第一x梁上設(shè)置有用于檢測(cè)上述第一安裝頭的位置的第一編碼器，在上述第一y梁或上述第二y梁與上述第二x梁上設(shè)置有用于檢測(cè)上述第二安裝頭的位置的第二編碼器，上述第一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第一動(dòng)作控制器輸入到第一伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第二伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上述第二動(dòng)作控制器，上述第一動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息來(lái)計(jì)算上述第一頭的速度信息和加速度信息，上述第二動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息來(lái)計(jì)算上述第二頭的速度信息和加速度信息，上述第一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控制器共享上述第一安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息、以及上述第二安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件安裝裝置，其特征在于， 上述第 一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控制器根據(jù)上述第 一安裝頭的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息、以及上述 第二安裝頭的上述位置信息、或上述速度信息、或上述加速度信息， 來(lái)優(yōu)先于來(lái)自上述主計(jì)算機(jī)的指令使上述第一安裝頭或上述第二安 裝頭進(jìn)行工作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件安裝裝置，其特征在于， 上述工作是避免上述第一安裝頭與上述第二安裝頭碰撞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件安裝裝置，其特征在于， 上述第 一動(dòng)作控制器與上述第二動(dòng)作控制器電連接。
5. —種電子器件安裝裝置，其特征在于，設(shè)置有在第一方向上輸送印刷電路板的輸送裝置；和位于上述 輸送裝置的與上述第一方向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，拉開(kāi)間隔配置有沿著上述第二方向延伸的第一 y梁與第二 y梁，具有橋接上述第一y梁與上述第二y梁而沿著上述第一方向延伸 的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上設(shè)置有第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置有 第二安裝頭，上述第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上 述印刷電路板上設(shè)置電子器件的部件，在上述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第一 x梁上設(shè)置有用于檢 測(cè)上述第一安裝頭的位置的第一編碼器，在上述第一 y梁或上述第二 y梁與上述第二 x梁上設(shè)置有用于檢 測(cè)上述第二安裝頭的位置的第二編碼器，上述第一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第一動(dòng)作控制器輸入到第 一伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第 二伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上 述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上 述第二動(dòng)作控制器，上述第 一動(dòng)作控制器或上述第二動(dòng)作控制器判斷上述第 一安裝 頭或上述第二安裝頭中哪一個(gè)安裝頭速度快，速度快的上述安裝頭根 據(jù)發(fā)送給上述安裝頭的指令來(lái)決定工作條件，對(duì)上述速度慢的安裝 頭，根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息來(lái)決定工作條件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件安裝裝置，其特征在于， 上述速度慢的上述安裝頭處于停止?fàn)顟B(tài)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子器件安裝裝置，其特征在于， 上述速度快的上述安裝頭與上述速度慢的上述安裝頭向大致同一方向移動(dòng)。
8. —種電子器件安裝裝置，其特征在于，設(shè)置有在第一方向上輸送印刷電路板的輸送裝置；和位于上述 輸送裝置的與上述第一方向垂直的第二方向的外側(cè)的器件供給裝置，具有沿著上述第二方向延伸的y梁和被安裝在上述y梁上并沿著 上述第一方向延伸的第一 x梁和第二 x梁，在上述第一x梁上設(shè)置有第一安裝頭，在上述第二x梁上設(shè)置有 第二安裝頭，上述第一安裝頭和上述第二安裝頭是從上述器件供給裝置向上 述印刷電路板上設(shè)置電子器件的部件，在上述y梁與上述第一x梁上設(shè)置有用于檢測(cè)上述第一安裝頭的 位置的第一編碼器，在上述y梁與上述第二 x梁上設(shè)置有用于檢測(cè)上述第二安裝頭的 位置的第二編碼器，上述第 一安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第 一動(dòng)作控制器輸入到第 一伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第二安裝頭根據(jù)從主計(jì)算機(jī)經(jīng)由第二動(dòng)作控制器輸入到第 二伺服放大器的指令來(lái)進(jìn)行移動(dòng)，上述第一編碼器的位置信息被反饋給上述第一伺服放大器和上 述第一動(dòng)作控制器，上述第二編碼器的位置信息被反饋給上述第二伺服放大器和上 述第二動(dòng)作控制器，上述第一動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息來(lái)計(jì)算上 述第 一 頭的速度信息和加速度信息，上述第二動(dòng)作控制器根據(jù)來(lái)自上述編碼器的位置信息來(lái)計(jì)算上 述第二頭的速度信息和加速度信息，上述第一動(dòng)作控制器和上述第二動(dòng)作控制器共享上述第一安裝 頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息、以及上述第二 安裝頭的上述位置信息、上述速度信息、上述加速度信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子器件安裝裝置，來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令經(jīng)由動(dòng)作控制器、伺服放大器而被傳送到線性電動(dòng)機(jī)(M)，驅(qū)動(dòng)安裝頭(H1)或安裝頭(H2)。為了防止2個(gè)安裝頭(H1、H2)發(fā)生碰撞，不僅將來(lái)自線性編碼器(E)的位置信息反饋給伺服放大器，還反饋給動(dòng)作控制器。若動(dòng)作控制器判斷為2個(gè)頭(H1、H2)將發(fā)生碰撞，則不管來(lái)自主計(jì)算機(jī)的指令而對(duì)安裝頭(H1、H2)實(shí)施制動(dòng)以避免碰撞。由此，在具有2個(gè)安裝頭的電子器件安裝裝置中，能夠防止2個(gè)安裝頭發(fā)生碰撞。
文檔編號(hào)H05K13/04GK101547594SQ200910126880
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者家泉一義, 柏谷尚克 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立高新技術(shù)儀器