部件安裝方法及部件安裝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行以下步驟：部件裝配步驟，在部件裝配步驟中，在部件(3)的插入銷(3a)和基板(2)中的銷插入孔(2a)已經(jīng)對準之后通過抽吸噴嘴(26)朝基板(2)按壓部件(3)，并且部件(3)被裝配到基板(2)使得插入銷(3a)進入相應的銷插入孔(2a)；以及部件推入步驟，用于在部件(3)已經(jīng)被裝配到基板(2)之后再次朝基板(2)按壓部件(3)，使得插入銷(3a)被推入到銷插入孔(2a)內。
【專利說明】部件安裝方法及部件安裝系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于通過抽吸噴嘴來抽吸銷插入類型的部件并將部件裝配在基板上的部件安裝方法及部件安裝系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]作為用于將包括多個向下延伸的插入銷的部件(銷插入類型的部件)裝配到基板上的相關技術的部件安裝設備，已知將部件的多個插入銷定位在基板的多個銷插入孔上同時通過卡盤夾住部件并且將部件壓緊抵靠基板以將部件的插入銷插入基板的銷插入孔內的部件安裝設備(例如，專利文獻I)。在這種類型的部件安裝設備中，部件可以被插入到基板內同時通過卡盤保持牢固地緊固。相應地，僅通過抵靠基板推動部件一次，部件可以被穩(wěn)固地裝配到基板上。
[0003]從部件安裝設備的通用性的觀點來看，通過使用部件安裝設備(所謂的表面安裝設備)將銷插入類型的部件裝配到基板上最近已經(jīng)變得非常流行，該部件安裝設備(所謂的表面安裝設備)通過抽吸噴嘴來抽吸部件并隨后將部件裝配到基板上使得設置在部件上的端子被放置在設置在基板上的電極上。
[0004]相關技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I JP-A-4-354198
【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明解決的問題
[0008]然而，在通過抽吸噴嘴來抽吸銷插入類型的部件并將部件裝配到基板上的類型的部件安裝設備中，當在部件裝配到基板上期間由于例如抽吸噴嘴從部件的大的位移的出現(xiàn)而使部件推動力沒有均勻地作用在所有插入銷上時，插入銷中的所有或某些可能被不充分地插入到銷插入孔內，據(jù)此部件以異常的姿態(tài)被裝配(例如，部件可相對于基板傾斜)。
[0009]本發(fā)明的目的是提供能夠防止由于插入銷不充分地插入到銷插入孔內引起的部件在基板上以異常姿態(tài)裝配的部件安裝方法和部件安裝系統(tǒng)。
[0010]解決問題的方式
[0011]本發(fā)明提供了一種部件安裝方法，用于通過由抽吸噴嘴來抽吸包括多個向下延伸的插入銷的部件并移動抽吸噴嘴來將所述部件裝配到基板上使得抽吸的部件的多個插入銷被插入到在基板中形成的銷插入孔內，所述部件安裝方法包括:部件裝配步驟，定位設置在部件上的多個插入銷和基板的多個銷插入孔，并且然后通過抽吸噴嘴抵靠基板推動部件，從而將部件裝配到基板上使得部件的插入銷被插入到基板的相應的銷插入孔內；以及部件推入步驟，在部件被裝配到基板上之后再次抵靠基板推動部件，以便將部件的插入銷推入到基板的相應的銷插入孔內。
[0012]本發(fā)明提供了上述的部件安裝方法，其中，在部件推入步驟中被推動的部件的位置與在部件裝配步驟中由抽吸噴嘴所抽吸的部件的位置不同。
[0013]本發(fā)明提供了上述的部件安裝方法，其中，部件推入步驟由在部件裝配步驟中所使用的抽吸噴嘴來執(zhí)行。
[0014]本發(fā)明提供了上述的部件安裝方法，其中，部件推入步驟由不同于在部件裝配步驟中所使用的抽吸噴嘴的抽吸噴嘴來執(zhí)行。
[0015]本發(fā)明提供了上述的部件安裝方法，在部件裝配步驟之后執(zhí)行檢查裝配到基板上的部件的姿態(tài)的檢查步驟，以及其中，僅針對在檢查步驟中被確定為以異常姿態(tài)裝配到基板上的部件執(zhí)行部件推入步驟。
[0016]本發(fā)明提供了一種部件安裝系統(tǒng)，包括:裝配頭，其通過抽吸噴嘴來抽吸包括多個向下延伸的插入銷的部件并且操作抽吸噴嘴使得抽吸的部件的多個插入銷被插入到在基板中形成的銷插入孔內，從而將部件裝配到基板上；以及裝配頭操作控制裝置，其操作裝配頭以:定位設置在部件上的多個插入銷和基板的多個銷插入孔，并且然后通過抽吸噴嘴抵靠基板推動部件，從而將部件裝配到基板上使得設置在部件上的插入銷被插入到基板的相應的銷插入孔內；以及此后，通過將部件裝配到基板上所使用的抽吸噴嘴或者不同于將部件裝配到基板上所使用的抽吸噴嘴的抽吸噴嘴再次抵靠基板推動部件，使得部件的插入銷被推入到基板的相應的銷插入孔內。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]在本發(fā)明中，在裝配到基板上之后，部件被再次抵靠基板推動，據(jù)此部件的插入銷被推入基板的相應的銷插入孔內。因此，甚至當某些插入銷在部件的第一推動過程(部件裝配步驟)中沒有被充分地插入到相應的銷插入孔內，也可以在部件的第二推動過程(部件推入步驟)中將插入銷充分地插入到銷插入孔內。相應地，可以防止部件被以異常的姿態(tài)裝配到基板上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施方式的部件安裝系統(tǒng)的框圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實施方式的基板和部件的透視圖。
[0021]圖3的(a)、(b)和(C)顯示了本發(fā)明實施方式的部件推入模式的示例。
[0022]圖4的(a)、(b)和(C)顯示了本發(fā)明實施方式的部件推入模式的示例。
[0023]圖5的(a)至(f)顯示了本發(fā)明實施方式的部件推入模式的示例。
【具體實施方式】
[0024]在下文，參考附圖描述本發(fā)明的實施方式。在圖1中，部件安裝系統(tǒng)I包括:第一部件安裝設備11，其將部件3裝配到基板2上；檢查設備12，其檢查部件3通過第一部件安裝設備11被裝配到其上的基板2 ;以及第二部件安裝設備13，其將另一部件3裝配到由檢查設備12檢查過的基板2上。第一部件安裝設備11、檢查設備12和第二部件安裝設備13以該順序在基板2的輸送方向上布置(稱為X軸方向)。共同的控制器4控制第一部件安裝設備11、檢查設備12和第二部件安裝設備13。
[0025]第一部件安裝設備11包括:設置在底座21上的輸送機22，其輸送基板2并將基板2定位到預定位置；部件供應單元23，比如托盤供給器，其布置于輸送機22的側面并供應部件3 ;以及頭移動機構24，其包括笛卡爾坐標機器人。頭移動機構24被配置成移動裝配頭25。裝配頭25包括向下延伸并可上下移動且圍繞垂直軸線旋轉的多個抽吸噴嘴26。裝配頭25包括設置成具有向下定向的視場的基板攝像機27。此外，在輸送機22和底座21上的部件供應單元23之間布置了設置成具有向上定向的視場的部件攝像機28。
[0026]在圖1中，控制器4控制輸送機22的操作以輸送和定位基板2，且控制頭移動機構24的操作以在水平平面內移動裝配頭25和基板攝像機27。控制器4還控制裝配頭25的每一個抽吸噴嘴26的操作以上下移動并圍繞垂直軸線旋轉，以及控制每一個抽吸噴嘴26的操作以從部件供應單元23抽吸部件3。相應地，控制器4控制基板攝像機27的成像操作以獲得基板2的圖像，以及控制部件攝像機28的成像操作以獲得由裝配頭25(抽吸噴嘴26)抽吸的部件3的圖像。由基板攝像機27的成像操作獲得的圖像數(shù)據(jù)和由部件攝像機28的成像操作獲得的圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送到控制器4，且控制器4基于圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行圖像識別處理。
[0027]在圖2中，部件3由包括多個插入銷3a的銷插入類型的部件形成，多個插入銷3a從部件3的下表面向下延伸。允許設置在部件3上的插入銷3a插入其中的多個銷插入孔2a形成在基板2上以便對應于部件3。因此，當設置在部件3上的插入銷3a位于基板2的對應的銷插入孔2a上方，且然后部件3相對于基板2下降時，插入銷3a可被插入相應的銷插入孔2a內。
[0028]接下來，將描述通過第一部件安裝設備11執(zhí)行用于將部件3裝配到基板2上的部件安裝操作的過程。在部件安裝操作中，控制器4首先操作輸送機22，從為上游過程設置的另一設備(未顯示)發(fā)送的基板2被接收并輸送，且被定位到預定的操作位置(圖1中顯示的位置)?？刂破?控制頭移動機構24的操作，據(jù)此裝配頭25移動到在部件供應單元23上方的位置，且抽吸噴嘴36通過真空抽吸抽吸部件3 (部件抽吸步驟)。
[0029]在抽吸噴嘴26抽吸部件3之后，控制器4操作頭移動機構24，據(jù)此裝配頭25移動以允許由抽吸噴嘴26抽吸的部件3經(jīng)過在部件攝像機28上方的位置，且部件攝像機28獲得部件3的圖像。基于獲得的圖像，控制器4檢測設置在每一個部件3上的多個插入銷3a的位置(插入銷位置檢測步驟)。
[0030]在檢測每一個部件3的各個插入銷3a的位置之后，控制器4將裝配頭25移動到由輸送機22定位的基板2上方的位置?；鍞z像機27從部件3被裝配到的基板2的區(qū)域上方獲得圖像?；讷@得的圖像，控制器4檢測部件3的插入銷3a要被插入到的相應的銷插入孔2a的位置(銷插入孔位置檢測步驟)。
[0031]在基于在插入銷位置檢測步驟中檢測到的各個插入銷3a的位置以及在銷插入孔位置檢測步驟中檢測到的各個銷插入孔2a的位置而檢測到基板2的各個銷插入孔2a的位置之后，控制器4移動裝配頭25以便將插入銷3a定位在剛好在對應的銷插入孔2a上方的位置(對應的插入銷3a在垂直方向上與銷插入孔2a對準)，且然后降低抽吸噴嘴26。因此，部件3被裝配到基板2上使得部件3的插入銷3a從上方插入到基板2的對應的銷插入孔2a內(部件裝配步驟)。
[0032]在將部件3裝配到基板2上之后，控制器4相對于裝配頭25向上移動抽吸噴嘴26，使得抽吸噴嘴26的下端向上移動以從部件3分離。然后，控制器4將裝配頭25水平地移動微小的距離，并再次通過抽吸噴嘴26抵靠基板2推動部件3 (部件推入步驟)。因此，部件3的插入銷3a再次被推入基板2的對應的銷插入孔2a內。因而，甚至當在部件3的第一推動過程(即部件裝配步驟)中某些插入銷3a沒有充分地插入到相應的銷插入孔2a內時，也可以在部件的第二推動過程(部件推入步驟)中使插入銷3a充分地插入到銷插入孔2a內。
[0033]下面是在部件推入步驟中推動部件3的示例性模式。如按圖3的(a) — (b) — (c)的順序所示的，第一示例性模式是其中部件3在與已經(jīng)由抽吸噴嘴26抽吸的部件3的位置相同的部件3的位置處再次由抽吸噴嘴26推動的模式。如按圖4的(a) — (b) — (c)的順序所示的，第二示例性模式是其中部件3在與已經(jīng)由抽吸噴嘴26抽吸的部件3的位置不同的部件3的位置處再次由抽吸噴嘴26推動的模式。每一個模式可以單獨使用，或者可以組合地使用多個模式(以連貫方式)。根據(jù)第一示例性模式，當部件3的所有插入銷3a被不充分地插入到銷插入孔2a時(在該情形中，部件3沒有向基板2傾斜，如圖3的(a)所示)，部件3能夠通過在同一位置再次推動而被牢固地裝配在基板2上。另一方面，根據(jù)第二示例性模式，當部件3的一些插入銷3a被不充分地插入到銷插入孔2a時(在該情形中，部件3相對于基板2傾斜，如圖4的(a)所示)，可使部件3的裝配姿態(tài)正常。
[0034]而且，在其中拾取噴嘴26在與已經(jīng)由抽吸噴嘴26抽吸的部件3的位置不同的在部件3上的位置處再次推動部件3的第二示例性模式中，抽吸噴嘴26可以推動部件3的多個不同位置。在該情形中，除如按圖5的(a) — (b) — (c) — (d) — (e) — (f)的順序所示的推動部件3的四個角落以便應對部件3的傾斜姿態(tài)不已知的情形的模式之外，另一可構想的模式包括推動部件3的相應的四個側面的中間位置。
[0035]在將部件3裝配到基板2上且然后再次將部件3推入到基板2內之后，控制器4確定所有待裝配的部件3的裝配是否在此時部件3裝配所在的基板2上完成(確定步驟)。如果確定了所有待裝配的部件3的裝配在此時部件3裝配所在的基板2上沒有完成，則處理返回到部件抽吸步驟以新抽吸部件3。如果確定了所有待裝配的部件3的裝配在此時部件3裝配所在的基板2上完成，則終止在基板2上的部件安裝操作，且基板2被排出到為下游過程而提供的檢查設備12。
[0036]在圖1中，在控制器4的控制下，檢查設備12接收從第一部件安裝設備11排出的基板2并通過設置在底座31上的輸送機32將基板2定位到預定的操作位置。檢查設備12也通過包括放置在底座31上的笛卡爾坐標系機器人的攝像機移動機構33移動設置成具有在水平平面內的向下定向的視場的檢查攝像機34，并檢查裝配到基板2上的部件3的姿態(tài)(檢查步驟)。在完成檢查步驟之后，檢查設備12操作輸送機32，從而將基板2排出到為下游過程提供的第二部件安裝設備13。
[0037]在圖1中，第二部件安裝設備13的配置與第一部件安裝設備11的配置相同或相似。因此，與第一部件安裝設備11的元件相同或相似的第二部件安裝設備13的元件被指定描述第一部件安裝設備11所使用的參考數(shù)字。第二部件安裝設備13執(zhí)行裝配分配給第二部件安裝設備13的部件3 (到第一部件安裝設備11沒有裝配任何部件的基板2上的位置)的操作。在完成部件安裝操作之后，第二部件安裝設備13通過輸送機22將基板2排出到為下游過程提供的另一設備(未顯示)。
[0038]如上面描述的，實施方式的部件安裝系統(tǒng)I包括裝配頭25和控制器4。裝配頭25通過抽吸噴嘴26抽吸包括多個向下延伸的插入銷3a的部件3，并操作抽吸噴嘴26，使得抽吸的部件3的多個插入銷3a被插入到形成在基板2中的銷插入孔2a內，從而將部件3裝配到基板2上。控制器4用作裝配頭啟動控制裝置，其操作裝配頭25:定位設置在部件3上的多個插入銷3a和基板2的多個銷插入孔2a，且然后通過抽吸噴嘴26抵靠基板2推動部件3，從而將部件3裝配到基板2上使得設置在部件3上的插入銷3a被插入到基板2的各個銷插入孔2a內；以及此后通過抽吸噴嘴26再次抵靠基板2推動部件3使得部件3的插入銷3a被推入基板2的各個銷插入孔2a內。
[0039]由實施方式的部件安裝系統(tǒng)I執(zhí)行的部件安裝方法包括:定位設置在部件3上的多個插入銷3a和基板2的多個銷插入孔2a并然后通過抽吸噴嘴26抵靠基板2推動部件3，從而將部件3裝配到基板2上使得設置在部件3上的插入銷3a插入到基板2的各個銷插入孔2a內的步驟(部件裝配步驟)，以及在部件3裝配到基板2上之后再次抵靠基板2推動部件3以便將部件3的插入銷3a推入到基板的相應銷插入孔2a內的步驟(部件推入步驟)。
[0040]如上面描述的，根據(jù)實施方式的部件安裝系統(tǒng)I和部件安裝方法，在部件3裝配到基板2上之后，部件3再次被推動抵靠基板2，從而部件3的插入銷3a被推入基板2的銷插入孔2a內。因此，甚至當某些插入銷3a在用于推動部件3的第一推動過程(部件裝配步驟)期間沒有充分地插入到相應的銷插入孔3a內時，可以在用于推動部件3的第二推動過程(部件推入步驟)中將插入銷3a充分地插入到銷插入孔2a內。相應地，可以防止部件3以異常的姿態(tài)裝配到基板2上。
[0041]在實施方式中，第一部件安裝設備11在執(zhí)行部件裝配步驟之后執(zhí)行部件推入步驟。然而，為下游過程提供的第二部件安裝設備13可以在第一部件安裝設備11執(zhí)行部件裝配步驟之后執(zhí)行部件推入步驟。具體地，部件推入步驟可以通過在部件裝配步驟中使用的抽吸噴嘴(設置在第一部件安裝設備11上的抽吸噴嘴26)執(zhí)行，和/或也可以通過除在部件裝配步驟中使用的抽吸噴嘴之外的另一抽吸噴嘴來執(zhí)行(即，通過設置在第二部件安裝設備13中的抽吸噴嘴26來執(zhí)行)。在實施方式中，為下游過程提供的設備是包括抽吸噴嘴的部件安裝設備(即，第二部件安裝設備13)。然而，不包括抽吸噴嘴的另一設備可以通過使用除抽吸噴嘴之外的推動裝置來執(zhí)行部件推入步驟。在為下游過程提供的第二部件安裝設備13在第一部件安裝設備11執(zhí)行部件裝配步驟之后執(zhí)行部件推入步驟的情形中，僅由在檢查步驟中由檢查設備12確定為以異常姿態(tài)裝配到基板2上的部件3可通過可以糾正部件3的異常姿態(tài)的推動位置而經(jīng)受推動。
[0042]本申請基于在2011年11月29日提交的日本專利申請(申請?zhí)?011-259948)，其整個內容通過引用并入本文。
[0043]工業(yè)適用性
[0044]提供了能夠防止由于插入銷不充分地插入到銷插入孔內引起的部件在基板上以異常姿態(tài)裝配的部件安裝方法和部件安裝系統(tǒng)。
[0045]參考符號說明
[0046]1:部件安裝系統(tǒng)
[0047]2:基板
[0048]2a:銷插入孔
[0049]3:部件
[0050]3a:插入銷[0051]4:控制器(裝配頭啟動控制裝置)
[0052]25:裝配頭
[0053]26:抽吸噴嘴
【權利要求】
1.一種部件安裝方法，用于通過由抽吸噴嘴來抽吸包括多個向下延伸的插入銷的部件并移動所述抽吸噴嘴以將所述部件裝配到基板上使得抽吸的部件的多個插入銷被插入到在基板中形成的銷插入孔內，所述部件安裝方法包括: 部件裝配步驟:定位設置在所述部件上的多個插入銷和所述基板的多個銷插入孔，并且然后通過所述抽吸噴嘴抵靠所述基板推動所述部件，從而將所述部件裝配到所述基板上使得所述部件的插入銷被插入到所述基板的相應的銷插入孔內；以及 部件推入步驟:在所述部件被裝配到所述基板上之后再次抵靠所述基板推動所述部件，以便將所述部件的插入銷推入到所述基板的相應的銷插入孔內。
2.根據(jù)權利要求1所述的部件安裝方法，其中，在所述部件推入步驟中被推動的所述部件的位置與在所述部件裝配步驟中由所述抽吸噴嘴所抽吸的所述部件的位置不同。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的部件安裝方法，其中，所述部件推入步驟由在所述部件裝配步驟中所使用的所述抽吸噴嘴來執(zhí)行。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的部件安裝方法，其中，所述部件推入步驟由不同于在所述部件裝配步驟中所使用的所述抽吸噴嘴的抽吸噴嘴來執(zhí)行。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的部件安裝方法， 其中，在所述部件裝配步驟之后執(zhí)行檢查裝配到所述基板上的所述部件的姿態(tài)的檢查步驟，以及 其中，僅針對在所述檢查步驟中被確定為以異常姿態(tài)裝配到所述基板上的所述部件執(zhí)行所述部件推入步驟。
6.—種部件安裝系統(tǒng),包括: 裝配頭，所述裝配頭通過抽吸噴嘴來抽吸包括多個向下延伸的插入銷的部件并且操作所述抽吸噴嘴使得抽吸的部件的多個插入銷被插入到在基板中形成的銷插入孔內，從而將所述部件裝配到所述基板上；以及 裝配頭操作控制裝置，所述裝配頭操作控制裝置操作所述裝配頭以: 定位設置在所述部件上的多個插入銷和所述基板的多個銷插入孔，并且然后通過所述抽吸噴嘴抵靠所述基板推動所述部件，從而將所述部件裝配到所述基板上使得設置在所述部件上的所述插入銷被插入到所述基板的相應的銷插入孔內；以及 此后，通過將所述部件裝配到所述基板上所使用的所述抽吸噴嘴或者不同于將所述部件裝配到所述基板上所使用的所述抽吸噴嘴的抽吸噴嘴再次抵靠所述基板推動所述部件，使得所述部件的插入銷被推入到所述基板的相應的銷插入孔內。
【文檔編號】H05K13/04GK103959932SQ201280058671
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年9月11日 優(yōu)先權日:2011年11月29日
【發(fā)明者】石谷泰行 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社