專利名稱：電子部件搭載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用吸附嘴吸附電子部件并進(jìn)行搭載的電子部件搭載裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子部件搭載裝置，具有搭載吸附嘴而可以在X-Y平面上自由移動的搭載 頭，利用吸附嘴從供給器等部件供給部吸附電子部件，使搭載頭移動至基極的部件搭載位 置，進(jìn)行電子部件的搭載。另外，例如如專利文獻(xiàn)1或者專利文獻(xiàn)2的記載所示，在搭載頭上搭載有由彼此相 對的線狀的發(fā)光部和受光部構(gòu)成的吸附電子部件位置檢測裝置，根據(jù)線上的光線的遮光寬 度，在部件輸送中，進(jìn)行電子部件的吸附嘴旋轉(zhuǎn)角度檢測、吸附嘴中心線與電子部件的中心 線之間的偏移檢測，在基于所檢測的部件角度和位置偏移進(jìn)行角度和位置的校正后，進(jìn)行 電子部件的搭載。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-128197號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2000-059099號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，有時由于搭載頭的移動使吸附嘴產(chǎn)生彎曲，在利用搭載 在搭載頭上的受光部檢測電子部件位置的結(jié)構(gòu)的情況下，存在下述問題，即，由于吸附嘴彎 曲的影響，使遮光位置檢測產(chǎn)生誤差，檢測位置精度降低。針對該問題，考慮以不使吸附嘴 產(chǎn)生彎曲的加速度驅(qū)動搭載頭的對策，但在此情況下，輸送時間變長，搭載效率降低而無法 采用。本發(fā)明的目的在于，在抑制搭載效率降低的同時，以較高的位置精度進(jìn)行電子部 件的搭載。技術(shù)方案1記載的發(fā)明是一種電子部件搭載裝置，其具有基板保持部(104)，其 保持進(jìn)行電子部件搭載的基板；部件供給部(103)，其供給要搭載的多個電子部件；搭載頭 (140)，其具有可升降的吸附嘴，該吸附嘴吸附要向所述基板搭載的電子部件；搭載頭移動 機(jī)構(gòu)(107)，其利用在水平面內(nèi)彼此正交的X軸方向及Y軸方向上的各個驅(qū)動源，將所述搭 載頭在所述部件供給部和所述基板保持部之間進(jìn)行移動定位；位置測量單元(130)，其搭 載在所述搭載頭上，根據(jù)沿所述Y軸方向的入射光在X軸方向上的受光寬度，對吸附電子部 件相對于所述吸附嘴的位置進(jìn)行測量；以及動作控制單元(10)，其基于搭載數(shù)據(jù)，執(zhí)行相 對于所述基板的搭載動作控制，其特征在于，具有容許最大加速度存儲單元(17)，其與所述 各電子部件對應(yīng)地，存儲所述X軸方向的驅(qū)動源的容許最大加速度，該容許最大加速度使 得所述吸附嘴的彎曲處于所述各電子部件各自所要求的搭載精度的容許范圍內(nèi)，所述動作 控制單元，與進(jìn)行搭載的電子部件對應(yīng)地，從所述容許最大加速度存儲單元取得所述X軸 方向的驅(qū)動源的容許最大加速度，并且，在利用所述搭載頭移動機(jī)構(gòu)使所述搭載頭從所述 部件供給部向所述基板保持部的基板移動的移動期間中，設(shè)置將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述容許最大加速度的限制期間、或者使所述X軸方向的驅(qū)動源停止的停止 期間，在所述限制期間中或者所述停止期間中，由所述位置測量單元進(jìn)行所述電子部件的
位置測量。技術(shù)方案2記載的發(fā)明的特征在于，具有與技術(shù)方案1記載的發(fā)明相同的結(jié)構(gòu)，并 且，所述動作控制單元，在所述限制期間，將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述容 許最大加速度，經(jīng)過所述限制期間后，解除所述容許最大加速度的限制。技術(shù)方案3記載的發(fā)明的特征在，具有與技術(shù)方案1或2記載的發(fā)明相同的結(jié)構(gòu)， 并且，所述動作控制單元，可以選擇第一控制模式和第二控制模式中的某一種模式，該第一 控制模式是在經(jīng)過所述停止期間后，不限制所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度的模式，該第 二控制模式是在所述移動期間，將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述容許最大加 速度的模式，所述動作控制單元，針對各個電子部件，計算所述各控制模式下的移動所需時 間，并且，選擇并執(zhí)行所述第一控制模式和所述第二控制模式中該移動所需時間較短的控 制模式。技術(shù)方案4記載的發(fā)明的特征在于，具有與技術(shù)方案1或2記載的發(fā)明相同的結(jié) 構(gòu)，并且，所述部件供給部由保持有各個電子部件的多個電子部件供給器(101)、和可以將 該各電子部件供給器沿X軸方向排列而設(shè)置的設(shè)置部(102)構(gòu)成，所述動作控制單元，優(yōu)先 從所要求的搭載精度高的電子部件開始，基于所述搭載數(shù)據(jù)所示的基板上的搭載位置，以X 軸方向上移動量小的方式，求出電子部件供給器在所述設(shè)置部上的配置，具有向作業(yè)人員 指示該電子部件供給器的配置的指示單元(18)。技術(shù)方案5記載的發(fā)明的特征在于，具有與技術(shù)方案1或2記載的發(fā)明相同的結(jié) 構(gòu)，并且，所述位置測量單元是多個受光元件或者具有所述受光元件的CCD照相機(jī)。發(fā)明的效果在技術(shù)方案1記載的發(fā)明中，由于位置測量單元根據(jù)入射光的X軸方向的受光寬 度，進(jìn)行吸附在吸附嘴上的電子部件的位置測量，所以如果因搭載頭的X軸方向的移動加 速度使吸附嘴在X軸方向上產(chǎn)生彎曲，則會產(chǎn)生測量位置的誤差。因此，動作控制單元使搭載頭的移動期間的至少一部分為限制期間，將X軸方向 的驅(qū)動源的加速度限制為使吸附嘴的彎曲位于電子部件的搭載精度的范圍內(nèi)的容許最大 加速度而進(jìn)行驅(qū)動，并且，通過在該限制期間執(zhí)行電子部件的位置測量，可以在容許誤差的 范圍內(nèi)進(jìn)行搭載，可以實現(xiàn)電子部件的檢測位置的精度提高。另外，由于X軸方向的驅(qū)動源 僅在滿足電子部件所要求的搭載精度的范圍內(nèi)限制加速度，所以使該限制為最小限度，可 以避免部件的搭載效率降低。或者，動作控制單元將搭載頭的移動期間的至少一部分作為 停止期間，使X軸方向的驅(qū)動源停止，并且，通過在該停止期間執(zhí)行電子部件的位置測量， 防止吸附嘴沿X軸方向彎曲，可以實現(xiàn)電子部件的檢測位置的精度提高。此外，在上述發(fā)明中，特別地，不需要對Y軸方向的驅(qū)動源的加速度設(shè)置特別的限 制，在搭載頭的移動中，在沒有限制的通常移動加速度的范圍內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動控制。在技術(shù)方案2記載的發(fā)明中，由于在限制期間，在容許最大加速度的范圍內(nèi)使X軸 方向的驅(qū)動源驅(qū)動，經(jīng)過限制期間后，無限制地使X軸方向的驅(qū)動源驅(qū)動，所以更加減少加 速度的限制影響，可以更有效地避免部件的搭載效率降低。在技術(shù)方案3記載的發(fā)明中，在第一及第二控制模式中的任一情況下，均可以抑制吸附嘴的彎曲影響，高精度地進(jìn)行電子部件的搭載，并且，由于是選擇所需時間更少的模 式，所以可以更有效地避免部件的搭載效率降低。在技術(shù)方案4記載的發(fā)明中，由于從搭載精度高要求的電子部件開始依次使電子 部件供給器和搭載位置在X軸方向上更接近而確定配置，并指示該配置，所以作業(yè)人員可 以以更合適的配置來配置各電子部件供給器，其結(jié)果，減少由吸附嘴的彎曲引起的位置測 定誤差，對各電子部件可以實現(xiàn)搭載精度的提高。在技術(shù)方案5記載的發(fā)明中，由于位置測量單元采用多個受光元件或者具有受光 元件的照相機(jī)，所以可以與其分辨率對應(yīng)地，進(jìn)行更準(zhǔn)確的電子部件搭載。


圖1是表示本實施方式中的電子部件搭載裝置100的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2是表示電子部件搭載裝置的控制系統(tǒng)的框圖。圖3是從沿X軸方向的視線觀察的搭載頭140的側(cè)視圖。圖4是僅圖示吸附嘴的周邊部的搭載頭的底面圖，圖4㈧表示搭載頭沿X軸方向 的移動加速度較小的情況，圖4(B)表示搭載頭沿X軸方向的移動加速度較大的情況。圖5是表示由于搭載頭的X軸方向的加速度使吸附嘴產(chǎn)生彎曲的狀態(tài)的斜視圖。圖6是利用表格形式表示搭載條件數(shù)據(jù)的內(nèi)容的說明圖。圖7是表示基板上的各電子部件的搭載位置與供給器保持部上的各電子部件的 電子部件供給器的設(shè)置位置之間的關(guān)系的說明圖。圖8是部件配置指示控制的流程圖。圖9是第一控制模式的動作說明圖。圖10是表示第一控制模式下的搭載頭移動時的動作控制的流程圖。圖11是第二控制模式的動作說明圖。圖12是表示第工控制模式下的搭載頭移動時的動作控制的流程圖。圖13是第三控制模式的動作說明圖。圖14是表示第三控制模式下的搭載頭移動時的動作控制的流程圖。圖15 (A)是表示作為位置測量單元而采用CCD照相機(jī)的例子的說明圖，圖15⑶ 是其拍攝例。
具體實施例方式(發(fā)明的實施方式)基于圖1至圖12，說明本發(fā)明的實施方式。以下，將水平面上彼此正交的兩個方向分別設(shè)為X軸方向和Y軸方向。另外，將與 它們正交的鉛垂方向設(shè)為Z軸方向。電子部件搭載裝置100，向基極K上進(jìn)行各種電子部件的搭載，如圖1所示，具有 部件供給部103，其由用于供給成為搭載對象的電子部件的多個電子部件供給器101、以及 將多個該電子部件供給器101沿X軸方向排列并保持的作為設(shè)置部的供給器保持部102構(gòu) 成；基板保持部104，其設(shè)置在該基板輸送單元108的基板輸送路徑的中途，用于進(jìn)行相對 于基板K的電子部件搭載作業(yè)；搭載頭140，其可升降地保持吸附嘴141，進(jìn)行電子部件T的保持；作為搭載頭移動機(jī)構(gòu)的X-Y龍門架107，其將搭載頭140向包含部件供給部102和基 板保持部104在內(nèi)的作業(yè)區(qū)域內(nèi)的任意的位置進(jìn)行驅(qū)動輸送；位置測量單元130，其搭載在 搭載頭140上，根據(jù)沿Y軸方向的入射光的X軸方向?qū)挾?，對所吸附的電子部件C相對于吸 附嘴141的位置以及角度進(jìn)行測量；基架114，其對上述各結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭載支撐；以及動作控 制單元10，其進(jìn)行上述各結(jié)構(gòu)的動作控制。上述電子部件搭載裝置100的動作控制單元10保存有搭載數(shù)據(jù)，該搭載數(shù)據(jù)記錄 與電子部件的搭載相關(guān)的各種設(shè)定內(nèi)容，從搭載數(shù)據(jù)中讀出表示應(yīng)搭載的電子部件、基于 電子部件在電子部件供給器101上的設(shè)置位置的部件接收位置、以及基板上的搭載位置的 數(shù)據(jù)等，并且執(zhí)行動作控制，即，對X-Y龍門架107進(jìn)行控制，將搭載頭140向電子部件的接 收位置以及搭載位置輸送，在各位置處，對搭載頭140進(jìn)行控制而進(jìn)行吸附嘴141的升降動 作以及吸附或搭載動作，在從吸附至進(jìn)行搭載時的移動過程中，使用后述的部件位置測量 單元120，進(jìn)行吸附時的電子部件的位置以及吸附嘴旋轉(zhuǎn)角度檢測，并且進(jìn)行位置校正以及 角度調(diào)節(jié)等。(基板輸送單元以及基板保持部)基板輸送單元108具有未圖示的輸送帶，利用該輸送帶，將基板K沿X軸方向輸 送。另外，如上述所示，在基板輸送單元108的基板輸送路徑的中途，設(shè)置有基板保持 部104，其用于在將電子部件向基板K搭載時的作業(yè)位置處固定保持基板K。該基板保持部 104對輸送至作業(yè)位置的基板K進(jìn)行保持，且利用從下方與基板接觸的未圖示的多個支撐 銷對基板K進(jìn)行支撐，防止從上方搭載電子部件時基板K的彎曲。由此，基板K以穩(wěn)定的狀態(tài)被保持，進(jìn)行電子部件的搭載作業(yè)。(部件供給部)部件供給部103的供給器保持部102，設(shè)置在機(jī)架114的Y軸方向一端部，由沿X_Y 平面載置各電子部件供給器101的載置板102a、和與各電子部件供給器101的前端部抵接 的立板102b構(gòu)成。上述供給器保持部102相對于機(jī)架114可拆卸，在安裝時，成為固定在 確定位置上的構(gòu)造。在上述電子部件供給器101的前端部，形成定位用的未圖示的凸起，在上述供給 器保持部102的立板102b上，沿X軸方向并列形成插入凸起的定位用孔。由此，各電子部 件供給器101，在載置板102a的上表面，沿X軸方向排列且安裝在X軸方向上的確定位置。此外，在各電子部件供給器101上設(shè)置閂銷機(jī)構(gòu)，通過閂銷機(jī)構(gòu)的操作，可以進(jìn)行 向供給器保持部102的安裝/拆卸。上述電子部件供給器101，在后端部側(cè)保持有帶盤，該帶盤是卷繞將多個電子部件 以均等間隔封入的載料帶(省略圖示)而成的，并且，在前端部附近，如上述所示，具有向搭 載頭140傳送電子部件的傳送部101a。在電子部件的搭載動作時，搭載頭140將吸附嘴141定位在成為搭載對象的電子 部件供給器101的傳送部IOla處，進(jìn)行電子部件的傳送。(Χ-Υ 龍門架)X-Y龍門架107具有X軸導(dǎo)軌107a，其沿X軸方向引導(dǎo)搭載頭140的移動；兩根Y 軸導(dǎo)軌107b，其將搭載頭140與該X軸導(dǎo)軌107a —起沿Y軸方向引導(dǎo)；作為驅(qū)動源的X軸電動機(jī)109，其使搭載頭140沿X軸方向移動；以及作為驅(qū)動源的Y軸電動機(jī)110，其經(jīng)由X 軸導(dǎo)軌107a，使搭載頭140沿Y軸方向移動。另外，通過各電動機(jī)109、110的驅(qū)動，可以將 搭載頭140在兩根Y軸導(dǎo)軌107b之間的大致整個區(qū)域進(jìn)行輸送。此外，各電動機(jī)109、110是伺服電動機(jī)，通過使各自的旋轉(zhuǎn)量被動作控制單元10 識別，控制成為期望的旋轉(zhuǎn)量，由此經(jīng)由搭載頭140進(jìn)行吸附嘴141的定位。另外，根據(jù)電子部件搭載作業(yè)的需要，將上述部件供給部103、基板保持部104均 配置在X-Y龍門架107的可輸送搭載頭140的區(qū)域內(nèi)。(搭載頭)在圖2、圖3中，在搭載頭140上具有吸附嘴141，其前端部通過空氣吸引而保持 電子部件T ；由剛體構(gòu)成的支撐架142 ；旋轉(zhuǎn)電動機(jī)144，其向吸附嘴141施加旋轉(zhuǎn)動作；移 動體145，其支撐在支撐架142上，可以沿Z軸方向上下移動，并且，可旋轉(zhuǎn)地支撐吸附嘴 141 ；以及作為驅(qū)動源的Z軸電動機(jī)146，其沿Z軸方向向吸附嘴141施加上下移動動作。上述吸附嘴141內(nèi)部為中空，利用其下端部進(jìn)行電子部件C的吸附，并且，利用其 上端部從未圖示的氣管接受負(fù)壓供給。另外，吸附嘴141經(jīng)由未圖示的推力軸承支撐在移動體145上，與移動體145 —起 進(jìn)行上下移動，且可以相對于移動體145進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作，在進(jìn)行電子部件C的吸附、輸送、搭 載等時，可以進(jìn)行上下移動。另外，在搭載頭I40上，如圖1、2所示，搭載基板拍攝照相機(jī)152，其用于在電子部 件C的搭載時，對在基板K上標(biāo)記的定位標(biāo)記進(jìn)行拍攝，以識別基板位置。該基板拍攝照相 機(jī)152安裝在搭載頭140上，其視線沿Z軸方向而朝向下方。(位置測量單元)如圖3及圖4所示，位置測量單元130，由在搭載頭140的底部隔著吸附嘴141配 置在Y軸方向的一側(cè)和另一側(cè)的發(fā)光部131以及受光部132構(gòu)成。上述發(fā)光部131是沿X 軸方向排列的多個作為光源的LED，各LED配置為沿Y軸方向進(jìn)行光照射。另外，受光部132 是沿X軸方向排列的多個受光元件，各受光元件配置為其受光面與Y軸方向垂直。另外，發(fā) 光部131和受光部132設(shè)定為，與吸附在吸附嘴141的前端部的電子部件C相比，X軸方向 寬度足夠?qū)?。根?jù)上述結(jié)構(gòu)，由于如果使吸附在吸附嘴141上的電子部件C上升至位置測量單 元130的發(fā)光部131以及受光部132的高度，則發(fā)光部131的一部分的照射光與電子部件 C的X軸方向?qū)挾葘?yīng)而被遮擋，所以通過受光部132的各受光元件的檢測，可以求出遮擋 區(qū)域的寬度。此時，可以根據(jù)利用旋轉(zhuǎn)電動機(jī)144使吸附嘴141旋轉(zhuǎn)而得到的遮擋區(qū)域的 寬度變化，識別圍繞Z軸旋轉(zhuǎn)的電子部件C的角度，并對該角度進(jìn)行調(diào)整。另外，根據(jù)由受光部132檢測出的遮擋區(qū)域的X軸方向上的所在位置，可以求出吸 附嘴141與電子部件C之間的X軸方向上的中心位置的偏移量，根據(jù)利用旋轉(zhuǎn)電動機(jī)144 使吸附嘴141旋轉(zhuǎn)而得到的偏移量的變化，可以求吸附嘴141的中心與電子部件C的俯視 圖中的中心之間的偏移量。因此，可以對照上述偏移量和上述電子部件C繞Z軸旋轉(zhuǎn)的檢測角度，計算使吸附 嘴141停止時的電子部件C的X軸及Y軸方向的位置偏移。此外，作為發(fā)光部131，也可以是沿Y軸方向射出在X軸方向具有相同寬度的激光的激光源。另外，吸附嘴141為了進(jìn)行上下移動以及旋轉(zhuǎn)，必須使其整體長度為某一程度的 長度，即使整體由剛體形成，如果搭載頭140的移動加速度變大，也會產(chǎn)生向反方向的彎曲 (圖4(B)及圖5的雙點(diǎn)劃線標(biāo)記)。由于上述位置測量單元130構(gòu)成為，通過從一定方向即Y軸方向進(jìn)行受光，對電子 部件C的位置及角度進(jìn)行檢測，所以彎曲的Y軸方向成分對檢測沒有影響，但對于X軸方向 成分，吸附嘴141的彎曲量直接成為檢測誤差。由于通過位置測量單元130進(jìn)行的電子部件C的位置以及角度檢測，在搭載頭140 移動時執(zhí)行，所以在動作控制單元10中，通過搭載頭140的移動動作控制，減少并抑制由吸 附嘴141的彎曲引起的誤差。對于上述控制內(nèi)容在后面記述。(動作控制單元)如圖2所示，動作控制單元10主要具有CPU 30，其按照后述的各種控制程序，對 X-Y龍門架107的X軸電動機(jī)109、Y軸電動機(jī)110、在搭載頭140上進(jìn)行吸附嘴141的升 降的Z軸電動機(jī)146、進(jìn)行吸附嘴141的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電動機(jī)144、對向吸附嘴141的負(fù)壓供 給和停止進(jìn)行切換的切換用電磁閥153、基板拍攝照相機(jī)152以及位置測量單元130的發(fā) 光部131和受光部132，執(zhí)行各種處理以及控制；系統(tǒng)ROM 12，其存儲用于執(zhí)行各種處理以 及控制的程序；RAM 13，其通過存儲各種數(shù)據(jù)，成為各種處理的作業(yè)區(qū)域；I/F(接口)14，其 實現(xiàn)CPU 30與各種設(shè)備的連接；非易失性存儲裝置17，其存儲向基板搭載的電子部件的列 表、各電子部件的搭載位置以及電子部件的接收位置等搭載動作控制所需的搭載數(shù)據(jù)、后 述的搭載條件數(shù)據(jù)、其他設(shè)定信息等；操作面板15，其用于進(jìn)行各種設(shè)定或操作所需要的 數(shù)據(jù)的輸入；以及顯示器18，其進(jìn)行各種設(shè)定內(nèi)容及必要信息的提示等。另外，上述各電動 機(jī)109、110、144、146均是具有編碼器的伺服電動機(jī)，經(jīng)由未圖示的伺服驅(qū)動器與I/F 14連 接。在存儲裝置17中存儲應(yīng)向基板K搭載的電子部件的列表以及搭載的順序、各電 子部件的電子部件供給器101的接收部IOla的所在位置、確定各電子部件的基板K上的搭 載位置的搭載數(shù)據(jù)。此外，對于一種基板K，確定一個搭載數(shù)據(jù)。另外，在存儲裝置17中，除了上述搭載數(shù)據(jù)以外，還存儲針對各種電子部件C確定 搭載條件的搭載條件數(shù)據(jù)(圖6)。搭載條件數(shù)據(jù)是用于在利用吸附嘴141吸附電子部件后向基板K輸送時，由動作 控制單元10取得X軸方向上的適當(dāng)?shù)募铀俣鹊臄?shù)據(jù)。上述搭載條件數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置17
中(容許最大加速度存儲單元)，包含對于各電子部件(在圖6中，設(shè)為Cl、C2、C3.....
Ci)所要求的搭載精度(容許的搭載位置誤差)N1、N2、N3.....Ni ；基于搭載精度的吸附嘴
141的容許彎曲量X1、X2、X3.....Xi ；以及使吸附嘴141產(chǎn)生的彎曲量處于搭載精度范圍
內(nèi)的X軸方向容許最大加速度G1、G2、G3.....Gi。所謂搭載精度Ni，是由于電子部件C的構(gòu)造上的原因，例如進(jìn)行焊接的端子的大 小、端子個數(shù)等，而對各個電子部件所容許的搭載位置誤差的值，越是對搭載精度M要求 高的電子部件，容許最大加速度Gi越小。另外，容許最大加速度Gi，是根據(jù)吸附嘴141的剛性，使其前端部的彎曲量處于搭 載精度M范圍內(nèi)的最大的加速度，針對各電子部件，預(yù)先將通過計算得到的值或者通過試驗實際測量而得到的值，記錄在搭載條件數(shù)據(jù)中。此外，上述搭載條件數(shù)據(jù)中確定的搭載精度Ni、可容許的彎曲量Xi、容許最大加 速度Gi，也可以分別分級地確定。另外，上述搭載條件數(shù)據(jù)是表格形式的數(shù)據(jù)，如果電子部件確定，則可以立刻取得 容許最大加速度Gi的值，但例如也可以僅存儲與各電子部件對應(yīng)的搭載精度M，根據(jù)搭載 精度Ni和已知的吸附嘴141的剛性，通過運(yùn)算計算容許最大加速度Gi。(部件配置指示控制)上述動作控制單元10的CPU 30，通過執(zhí)行存儲在系統(tǒng)ROM 12中的部件配置指示 控制程序，進(jìn)行下述控制，即，與向基板K搭載的各個電子部件C的搭載精度對應(yīng)地，向操 作人員指示適當(dāng)?shù)母麟娮硬考┙o器101的安裝位置。即，如上述所示，由于各電子部件C 所要求的搭載精度各不相同，所以CPU 30在進(jìn)行電子部件供給器101的設(shè)置時，進(jìn)行下述 控制，即，以在搭載精度特別受吸附嘴141彎曲影響的X軸方向上使搭載頭140的移動量變 小的方式，在供給器保持部102上配置電子部件供給器101，為此，將該配置顯示在顯示器 18上而向操作人員指示。在此情況下，顯示器18作為“指示單元”起作用。在圖7、圖8中，CPU 30從存儲在存儲裝置17中的搭載數(shù)據(jù)中，讀出要向基板K 搭載的電子部件的列表，從搭載條件數(shù)據(jù)中，讀出各電子部件C所要求的搭載精度(步驟 Sll)，從其精度高的開始依次確定供給器保持部102上的電子部件供給器101的設(shè)置位置。 此外，在該定時，在搭載數(shù)據(jù)中，不生成上述各電子部件的電子部件供給器101的傳送部 IOla的所在位置數(shù)據(jù)，在通過上述的部件配置指示控制對所有電子部件C進(jìn)行的電子部件 供給器101的設(shè)置位置確定完成后，向搭載數(shù)據(jù)中進(jìn)行寫入。首先，CPU 30從電子部件供給器101的設(shè)置區(qū)域未確定的電子部件中，確定要求 最高搭載精度的電子部件(假設(shè)為C1、C2、C3)，對于該電子部件，從搭載數(shù)據(jù)中取得基板上 的搭載位置PI、P2、P3的位置坐標(biāo)(步驟S12)。然后，針對保持在基板保持部104上的基板K的各搭載位置PI、P2、P3，確定X軸 方向的位置保持一致的供給器保持部102上的設(shè)置區(qū)域Q7、Q11、Q 15。然后，針對該設(shè)置 區(qū)域，確認(rèn)是否已經(jīng)確定了設(shè)置其他電子部件的供給器101 (步驟S13)，在已經(jīng)確定的情 況下，針對相鄰的設(shè)置區(qū)域，確認(rèn)是否已經(jīng)確定了設(shè)置其他電子部件的供給器101 (步驟 S14)，將成為確認(rèn)對象的設(shè)置區(qū)域依次向相鄰方向推移，直至發(fā)現(xiàn)沒有確定的設(shè)置區(qū)域為 止。另外，在步驟S13或14中發(fā)現(xiàn)未確定的設(shè)置區(qū)域的情況下，確定該電子部件的供 給器101的設(shè)置區(qū)域(步驟S15)。然后，判定是否已經(jīng)針對所有電子部件，確定供給器101的設(shè)置區(qū)域(步驟S16)， 在仍存在未確定的電子部件的情況下，返回步驟S12，然后對搭載精度高的電子部件，反復(fù) 進(jìn)行步驟S12 S16的處理。由此，如果對所有電子部件C確定了供給器保持部102上的設(shè)置區(qū)域，則確定各電 子部件供給器101的傳送部IOla的所在位置，因此，進(jìn)行將各自的位置坐標(biāo)向搭載數(shù)據(jù)中 記錄的處理。另外，在顯示器18中顯示各電子部件C的電子部件供給器101的設(shè)置區(qū)域(步驟 S17)，通知作業(yè)人員設(shè)置各電子部件供給器101。
(搭載頭的輸送動作控制〔第一控制模式〕)對于電子部件吸附后的搭載頭140的輸送動作，CPU 30選擇并執(zhí)行兩種控制模式 中的一種。首先，說明圖9所示的第一控制模式。在吸附電子部件后直至搭載位置的輸送中，需要通過位置測量單元130執(zhí)行電子 部件C的位置偏移以及角度的測量，但此時，如上述所示，X軸方向的加速度會對測量帶來誤差。因此，在上述第一控制模式中，在從搭載頭140的移動開始至到達(dá)搭載位置的移 動期間TO內(nèi)，將從搭載頭140的移動開始的規(guī)定期間設(shè)定為X軸電動機(jī)109不進(jìn)行驅(qū)動的 停止期間Tl，在該停止期間Tl中，執(zhí)行通過位置測量單元130測量電子部件的位置偏移等 的控制，并且，在經(jīng)過停止期間Tl后，進(jìn)行使X軸電動機(jī)109變?yōu)橥ǔＲ苿蛹铀俣鹊目刂?。此外，對于Y軸電動機(jī)110，在整個移動期間TO中，將最大加速度作為通常移動加 速度而進(jìn)行驅(qū)動。此外，所謂“通常移動加速度”，是指在不使電動機(jī)過度地發(fā)熱或產(chǎn)生過度 的耐久性降低的通常使用范圍內(nèi)可以驅(qū)動的最大加速度。在例如不進(jìn)行特別限制的搭載頭 140移動的情況下，X軸及Y軸電動機(jī)109、110的加速度，在小于或等于該通常移動加速度 的范圍內(nèi)而進(jìn)行驅(qū)動。在圖9中，在停止期間Tl，搭載頭140以箭頭Ll的移動軌跡進(jìn)行移動，經(jīng)過停止期 間Tl后，以箭頭L2的軌跡進(jìn)行移動。此外，在圖9中，為了使說明明確，使L2的箭頭為直 線，但實際中，多數(shù)情況下X軸電動機(jī)109或者Y軸電動機(jī)110中的某一個先完成目標(biāo)移動 量的驅(qū)動并先停止，搭載頭140實際上為彎曲的軌跡。通過位置測量單元130進(jìn)行的電子部件C的位置偏移量以及角度的測量所需要的 所需時間，無論電子部件的種類如何均大致一定，停止期間Tl預(yù)先設(shè)定為至少大于或等于 測量所需時間的長度。在上述第一控制模式中，由于在位置測量單元130的測量執(zhí)行中，X軸電動機(jī)109 不驅(qū)動，所以可以防止吸附嘴141向X軸方向的彎曲，高精度地測量電子部件C的位置偏移 量以及角度。如圖10所示，首先，CPU 30在電子部件吸附后，向X軸電動機(jī)109指示加速度0而 不進(jìn)行驅(qū)動，使Y軸電動機(jī)110以加速度的上限作為通常移動加速度而開始搭載頭140的 驅(qū)動(步驟S21)。然后，搭載頭140開始移動，并且，利用位置測量單元130測量吸附在吸附嘴141 上的電子部件C的位置偏移以及角度(步驟S22)。同時，判定是否從移動開始經(jīng)過了停止期間Tl (步驟S23)，在已經(jīng)經(jīng)過的情況下， 對于X軸電動機(jī)109以及Y軸電動機(jī)110這兩者，將加速度的上限作為通常移動加速度使 搭載頭140移動(步驟S24)。然后，判定搭載頭140是否到達(dá)搭載位置P (步驟S25)。此時，搭載頭140向搭載 位置P的定位，考慮步驟22中測量出的電子部件C的位置偏移量以及角度而執(zhí)行。然后，在到達(dá)搭載位置的情況下，使搭載頭140停止，結(jié)束控制。在搭載頭140到 達(dá)后，進(jìn)行電子部件的搭載動作。(搭載頭的輸送動作控制〔第二控制模式〕)
下面，說明圖11所示的第二控制模式。在該第二控制模式中，進(jìn)行下述控制，即，在搭載頭140的整個移動期間TO中，對 于X軸電動機(jī)109以上述搭載條件數(shù)據(jù)中確定的容許最大加速度G作為上限而進(jìn)行驅(qū)動。此外，在此情況下，對于Y軸電動機(jī)110，在整個移動期間TO中，以加速度的上限作 為通常移動加速度而進(jìn)行驅(qū)動。即，如圖所示，在移動期間T0，搭載頭140以箭頭L3的軌跡移動至搭載位置。此外，在圖11中，為了使說明明確，使L3的箭頭為直線，但在此情況下，多數(shù)情況 下是某一個電動機(jī)109或110先結(jié)束目標(biāo)移動量的驅(qū)動而先停止，搭載頭140實際上以彎 曲的軌跡移動。在上述第二控制模式中，由于在位置測量單元130的測量執(zhí)行中，對于X軸電動機(jī) 109，以容許最大加速度作為上限而進(jìn)行驅(qū)動，該容許最大加速度使得僅產(chǎn)生所吸附的電子 部件C的搭載精度容許范圍內(nèi)的誤差，所以，可以在所要求的精度的范圍內(nèi)，測量電子部件 C的位置偏移量以及角度。如圖12所示，首先，CPU 30從搭載條件數(shù)據(jù)中讀出當(dāng)前吸附的電子部件的容許最 大加速度G的值(步驟S31)，在吸附電子部件后，對于X軸電動機(jī)109以加速度的上限作為 容許最大加速度G而進(jìn)行驅(qū)動，對于Y軸電動機(jī)110以加速度的上限作為通常移動加速度 而進(jìn)行驅(qū)動，開始搭載頭140的移動(步驟S32)。然后，搭載頭140的移動開始，并且，利用位置測量單元130，測量吸附在吸附嘴 141上的電子部件C的位置偏移以及角度(步驟S33)。并且，判定搭載頭140是否到達(dá)搭載位置P (步驟S34)。此時，搭載頭140向搭載 位置P的定位，考慮步驟33中測量出的電子部件C的位置偏移量以及角度而執(zhí)行。然后，在到達(dá)搭載位置的情況下，使搭載頭140停止而結(jié)束控制。在搭載頭140到 達(dá)后，進(jìn)行電子部件的搭載動作。(搭載頭的輸送動作控制〔控制模式的選擇處理〕)動作控制單元10的CPU 30選擇性地執(zhí)行上述第一及第二控制模式。S卩，如果CPU 30取得搭載數(shù)據(jù)，則對各電子部件，針對第一及第二控制模式分別計算從電子部件供給器 101的傳送部IOla至基板K上的搭載位置的移動所需時間，選擇移動所需時間短的控制模式。S卩，CPU 30進(jìn)行下述處理，S卩，對進(jìn)行搭載的各電子部件，分別選擇執(zhí)行第一或第 二控制模式中的哪一個，將該選擇結(jié)果與電子部件的列表關(guān)聯(lián)，并向搭載數(shù)據(jù)中追加。由此，在執(zhí)行相對于基板K的電子部件的搭載控制時，CPU 30可以在各個電子部 件的搭載動作時，從搭載數(shù)據(jù)中讀出利用哪種控制模式進(jìn)行搭載頭140的移動并執(zhí)行。(實施方式的效果)在電子部件搭載裝置100中，由于作為其動作控制單元10的CPU 30，在搭載頭 140的移動中，設(shè)置不使X軸電動機(jī)109驅(qū)動的停止期間或者將X軸電動機(jī)109的加速度限 制為容許最大加速度的限制期間，所以通過在該期間進(jìn)行電子部件的位置以及角度測量， 可以減少吸附嘴141的彎曲影響而高精度地測量，可以實現(xiàn)搭載精度的提高。另外，由于選擇并執(zhí)行第一或第二控制模式中所需移動時間較少的一個模式，所 以可以更有效地避免部件的搭載效率降低。
另外，由于CPU 30執(zhí)行部件配置指示控制，從搭載精度高要求的電子部件C開始 依次使電子部件供給器101和搭載位置P在X軸方向上更接近而配置，并通過顯示器18指 示該配置，所以作業(yè)人員可以以更合適的配置，將各電子部件供給器101配置在供給器保 持部102上，其結(jié)果，減少由吸附嘴141的彎曲引起的位置測定誤差，對于各電子部件C，可 以實現(xiàn)搭載精度的提高。(搭載頭的輸送動作控制的其他例子)上述電子部件搭載裝置100的動作控制單元10，按照第一或第二控制模式，實施 搭載頭140的輸送控制，但并不限定于上述模式。例如，在圖13所示的第三控制模式中，吸附電子部件C后，在從搭載頭140的移動 開始至到達(dá)搭載位置為止的移動期間TO內(nèi)，設(shè)定將X軸電動機(jī)109的加速度限制為與電子 部件的搭載精度對應(yīng)的容許最大加速度的限制期間T3，在該限制期間T3中，執(zhí)行利用位置 測量單元130測量電子部件的位置偏移等的控制，并且，在經(jīng)過限制期間T3后，進(jìn)行將X軸 電動機(jī)109設(shè)為通常移動加速度的控制。此外，對于Y軸電動機(jī)110，在移動期間T0，以加速度的上限作為通常移動加速度 而進(jìn)行驅(qū)動。上述限制期間T3，與上述第一控制模式的停止期間Tl相同地設(shè)定。另外，X軸電 動機(jī)109的容許最大加速度，與進(jìn)行搭載的電子部件C對應(yīng)地，從搭載條件數(shù)據(jù)中取得。在圖13中，在限制期間T3中搭載頭140以箭頭L4的軌跡進(jìn)行移動，經(jīng)過限制期 間T3后，以箭頭L5的軌跡進(jìn)行移動。此外，在圖13中，為了使說明明確，使L5的箭頭為直 線，但實際中，與L2及L3的情況相同地，以彎曲的軌跡移動。在上述第三控制模式中，由于在位置測量單元130的測量執(zhí)行中，X軸電動機(jī)109 在不損失搭載精度的加速度范圍內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動，且在測量后以通常移動加速度進(jìn)行驅(qū)動，所 以可以抑制吸附嘴141向X軸方向的彎曲，高精度地測量電子部件C的位置偏移量以及角 度，且有效地縮短搭載頭140的移動時間，實現(xiàn)搭載動作的迅速化。另外，由于該第三控制模式可以與上述第一或第二控制模式中的任一個相比更高 速地進(jìn)行搭載頭140的移動，所以不需要預(yù)先選擇更合適的模式，可以對所有電子部件利 用該第三控制模式連續(xù)地進(jìn)行電子部件的搭載。如圖14所示，首先，CPU 30在電子部件被吸附后，對于X軸電動機(jī)109將加速度 的上限作為與電子部件對應(yīng)的容許最大加速度G，對于Y軸電動機(jī)110將加速度的上限作為 通常移動加速度，開始搭載頭140的驅(qū)動(步驟S41)。然后，搭載頭140的移動開始，并且利用位置測量單元130，測量吸附在吸附嘴141 上的電子部件C的位置偏移以及角度(步驟S42)。并且，判定是否從移動開始經(jīng)過了停止期間T3(步驟S43)，在已經(jīng)經(jīng)過的情況下， 對于X軸電動機(jī)109以及Y軸電動機(jī)110這兩者，將加速度的上限作為通常移動加速度，使 搭載頭140移動(步驟S44)。然后，判定搭載頭140是否到達(dá)搭載位置P(步驟S45)。此時，搭載頭140向搭載 位置P的定位，考慮步驟42中測量出的電子部件C的位置偏移量以及角度而執(zhí)行。然后，在到達(dá)搭載位置的情況下，使搭載頭140停止，結(jié)束控制。在搭載頭140到 達(dá)后，進(jìn)行電子部件的搭載動作。
在實施上述第三控制模式的情況下，由于在限制期間T3中，X軸方向的驅(qū)動源在 容許最大加速度的范圍內(nèi)進(jìn)行驅(qū)動，經(jīng)過限制期間后，無限制地使X軸方向的驅(qū)動源進(jìn)行 驅(qū)動，所以可以將搭載精度維持在與第二控制模式相同的水平，同時，更有效地避免部件的 搭載效率降低。(其他)此外，如圖15所示，作為位置測量單元，也可以利用使用二維排列的受光元件的 CCD (Charge Coupled Device)照相機(jī)130A。在此情況下，CCD照相機(jī)130A使其視線朝向Y 軸方向并配置在搭載頭140的底部，根據(jù)拍攝圖像提取電子部件C，求出相對于吸附嘴141 的X軸方向上的中心位置的偏移量，根據(jù)通過使吸附嘴14旋轉(zhuǎn)而得到的偏移量的變化，可 以與上述位置測量單元130相同地，計算電子部件的角度以及X軸及Y軸方向上的位置偏 移。另外，對于電子部件的位置以及角度，由于采用大致相同的檢測原理，所以由吸附 嘴141的加速度引起的彎曲影響也相同地產(chǎn)生。因此，通過使用上述CXD照相機(jī)130A，可以與位置測量單元130的情況相同地使用。
權(quán)利要求
一種電子部件搭載裝置，其具有基板保持部，其保持進(jìn)行電子部件搭載的基板；部件供給部，其供給要搭載的多個所述電子部件；搭載頭，其具有可升降的吸附嘴，該吸附嘴吸附要向所述基板搭載的所述電子部件；搭載頭移動機(jī)構(gòu)，其利用在水平面內(nèi)彼此正交的X軸方向及Y軸方向上的各個驅(qū)動源，將所述搭載頭在所述部件供給部和所述基板保持部之間進(jìn)行移動定位；位置測量單元，其搭載在所述搭載頭上，根據(jù)沿所述Y軸方向的入射光在所述X軸方向上的受光寬度，對吸附的所述電子部件相對于所述吸附嘴的位置進(jìn)行測量；以及動作控制單元，其基于搭載數(shù)據(jù)，執(zhí)行相對于所述基板的搭載動作控制，其特征在于，具有容許最大加速度存儲單元，其分別與所述各電子部件對應(yīng)地，存儲所述X軸方向的驅(qū)動源的容許最大加速度，該容許最大加速度使得所述吸附嘴的彎曲處于所述各電子部件各自所要求的搭載精度的容許范圍內(nèi)，所述動作控制單元，與進(jìn)行搭載的所述電子部件對應(yīng)地，從所述容許最大加速度存儲單元取得所述X軸方向的驅(qū)動源的所述容許最大加速度，并且，在利用所述搭載頭移動機(jī)構(gòu)使所述搭載頭從所述部件供給部向所述基板保持部的所述基板移動的移動期間中，設(shè)置將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述容許最大加速度的限制期間、或者使所述X軸方向的驅(qū)動源停止的停止期間，在所述限制期間中或者所述停止期間中，由所述位置測量單元進(jìn)行所述電子部件的位置測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子部件搭載裝置，其特征在于，所述動作控制單元，在所述限制期間，將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述 容許最大加速度，經(jīng)過所述限制期間后，解除所述容許最大加速度的限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件搭載裝置，其特征在于，所述動作控制單元，可以選擇第一控制模式和第二控制模式中的某一種模式，該第一 控制模式是在經(jīng)過所述停止期間后，不限制所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度的模式，該第 二控制模式是在所述移動期間，將所述X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為所述容許最大加 速度的模式，所述動作控制單元，針對所述電子部件，分別計算所述第一控制模式下的移動所需時 間和所述第二控制模式下的移動所需時間，并且，選擇并執(zhí)行所述第一控制模式和所述第 二控制模式中該移動所需時間較短的控制模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件搭載裝置，其特征在于，所述部件供給部由分別保持有所述電子部件的多個電子部件供給器、和可以將所述多 個電子部件供給器沿所述X軸方向排列而設(shè)置的設(shè)置部構(gòu)成，所述動作控制單元，優(yōu)先從所要求的搭載精度高的電子部件開始，基于所述搭載數(shù)據(jù) 所示的基板上的搭載位置，以所述X軸方向上移動量小的方式，求出所述多個電子部件供 給器在所述設(shè)置部上的配置，具有向作業(yè)人員指示所述多個電子部件供給器的配置的指示單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子部件搭載裝置，其特征在于，所述位置測量單元是多個受光元件或者具有所述受光元件的CCD照相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明得到一種電子部件搭載裝置，其迅速且高精度地進(jìn)行電子部件的搭載。電子部件搭載裝置具有位置測量單元，其根據(jù)入射光的X軸方向上的受光寬度，進(jìn)行吸附電子部件相對于吸附嘴的位置的測量；動作控制單元，其執(zhí)行搭載動作控制；以及容許最大加速度存儲單元，其針對各電子部件，存儲X軸方向的驅(qū)動源的容許最大加速度，動作控制單元與進(jìn)行搭載的電子部件對應(yīng)地，取得X軸方向的驅(qū)動源的容許最大加速度，并且，為了進(jìn)行位置測量單元的電子部件的位置測量，進(jìn)行下述控制，即，在利用搭載頭移動機(jī)構(gòu)從部件供給部向基板保持部的基板進(jìn)行搭載頭移動的移動期間的至少一部分，設(shè)置將X軸方向的驅(qū)動源的加速度限制為容許最大加速度的限制期間。
文檔編號H05K13/08GK101959399SQ20101022768
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者內(nèi)谷謙士 申請人:Juki株式會社