CN102118961B - 电子部件安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子部件安装装置,其避免电子部件的误安装,提高生产性。使电子部件安装装置的各吸附嘴的前端部成为绝缘体,具有:存储部,其存储有安装数据,该安装数据中含有搭载在搭载头上的各吸附嘴中的电子部件的顺序和该电气特性;接触部,其在移动机构的移送区域内,以与各吸附嘴相对应的配置下设置多个可以与电子部件的两个电极电气连接的一对探测器;以及测量装置,其对与各对探测器接触的电子部件的电气特性进行测量,动作控制单元将测量装置的测量结果与安装数据进行对照,判定电气特性的匹配性,并且在不匹配的情况下进行告知处理,各对探测器在间隔间距与各吸附嘴的中心间距离一致的状态下配置成一列。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低电子部件安装装置中的误安装的技术。
背景技术
电子部件安装装置具有:部件供给部,其供给各种电子部件;保持机构,其将输送来的基板保持在规定的部件安装作业位置上;以及搭载头,其从部件供给部中吸附各电子部件,并安装在基板的各个目标安装位置上。并且,上述电子部件安装装置的控制装置,参照安装数据进行搭载头的动作控制,进行相对于基板的电子部件安装作业,其中,安装数据是对于成为安装对象的各电子部件预先设定部件的种类、电气特性、部件的拾取位置、基板上的安装位置以及安装的顺序。
在该安装数据中还包含各个电子部件的外形特征(例如特定部位的宽度)。由此在电子部件安装装置中,通过对于搭载头吸附的电子部件进行外形特征的测量并与安装数据进行对照,从而防止误将不同的电子部件安装的所谓误安装。
但是,在电子部件中,大量存在外形特征大致一致而部件种类不同的情况,在根据外形特征防止误安装的情况下存在局限。另外,根据电子部件而有时还存在具有极性的情况,如果部件为对称形状,则难以根据外形特征判断搭载头吸附的电子部件是否以极性正确的朝向被保持,难以防止极性错误的误安装。
由此,当前使用下述装置,通过利用吸附有电子部件的搭载头在一对探测器之间移送,然后使探测器向彼此接近的方向移动,从而使探测器与电子部件接触,测定电子部件的电气特性。基于该装置的测定结果,防止误安装(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平06-201748号公报
发明内容
但是,在通常的电子部件安装装置中,在搭载头中搭载多个用于吸附电子部件的吸附嘴,实现多个电子部件的安装作业的高效化。与此相对应,在上述专利文献1的现有技术中,可进行测定的接触件为一对,在对一个吸附嘴吸附的电子部件进行测定期间,不可以对其他吸附嘴吸附的电子部件进行测定。由此,电子部件的测定作业效率低下,明显违背电子部件安装装置的高效化的要求。
本发明的目的在于提高安装作业效率的同时,也抑制误安装。
技术方案1所述的发明为一种电子部件安装装置,具有:
基板保持部,其保持进行电子部件安装的基板;
部件供给装置,其供给要安装的电子部件;
搭载头,其一列地并列配置多个吸附所述电子部件的吸附嘴,可以升降地搭载所述多个吸附嘴;
移动机构,其在所述基板保持部和所述部件供给部之间进行所述搭载头的移送;以及
动作控制单元,其进行电子部件相对于所述基板的安装动作的动作控制,
其特征在于,具有:
存储部,其存储安装数据,该安装数据包括搭载在各吸附嘴上的电子部件的各自的电气特性;
接触部,其配置在所述移动机构的移送区域内,以与所述各吸附嘴相对应的配置,设置多个成对的探测器,这些探测器可以分别从上方与所述电子部件的两个电极接触而电气连接;以及
测量装置,其测量与所述一对探测器分别连接的电子部件的电气特性,
所述各探测器沿着各吸附嘴的并列方向配置成一列,并且配置为使所述各探测器的间隔间距与所述各吸附嘴的中心间距离一致,
所述动作控制单元,将所述测量装置的测量结果与所述安装数据进行对照,判定电气特性的匹配性,并且在所述电气特性不匹配的情况下进行告知处理。
技术方案2所述的发明的特征在于,具有与技术方案1所述的发明相同的构成,并且至少所述各吸附嘴的前端部或者所述各吸附嘴整体,由大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]的电阻材料构成。
技术方案3所述的发明的特征在于,具有与技术方案1所述的发明相同的构成,并且至少所述各吸附嘴的前端部由绝缘体构成。
技术方案4所述的发明的特征在于,具有与技术方案1至3中任一项所述的发明相同的构成,并且在每个所述吸附嘴上具有转动电动机,该转动电动机使所述吸附嘴围绕沿上下的轴线转动,所述动作控制单元进行以下控制:电子部件位置校正控制,该控制是将所述各吸附嘴的转动角度,调整到使所述各吸附嘴吸附的电子部件的两个电极的排列方向,与所述一对探测器的排列方向一致的朝向,在此状态后,使用于降低所述电子部件的两个电极相对于所述吸附嘴中心的位置偏离的波动的至少一个所述吸附嘴转动180度;以及测量控制,该控制是在进行所述电子部件位置校正控制后,利用所述测量装置同时地测量所述各电子部件的电气特性。
技术方案5所述的发明的特征在于,具有与技术方案1至3中任一项所述的发明相同的构成,并且所述测量装置可以逐一切换与所述多对探测器的连接。
技术方案6所述的发明的特征在于,具有与技术方案1至3中任一项所述的发明相同的构成,并且具有特征检测单元,其对所述各吸附嘴吸附的电子部件的外形特征进行检测,所述动作控制单元,根据所述特征检测单元的检测进行吸附错误判定,在判定吸附成功后执行所述电气特性的测量,在发生吸附错误时执行再次吸附。
技术方案7所述的发明的特征在于,具有与技术方案1至3中任一项所述的发明相同的构成,并且,所述一对探测器的各个上表面的一部分或者全部被弹性地支撑,可以上下移动。
发明的效果
本发明由于在移动机构的移送区域内,以与多个吸附嘴相对应的配置设有各个成对的探测器,所以多个吸附嘴分别从部件供给装置中吸附电子部件,对于各个吸附嘴,可以在向基板进行安装之前测量被吸附的电子部件的电气特性,对是否是正确的部件或者部件的极性是否正确进行判定,可以事先避免弄错不同的电子部件和极性而进行安装。由此,可以避免不必要的安装动作的发生,与现有技术相比,可以实现安装作业效率的提高。另外,由于不需要其它的检查装置,所以不需要检查装置以及向检查装置输送基板的基板输送装置的设置空间,并且可以降低该输送装置的导入成本。
另外,由于各对探测器与各吸附嘴的配置相对应地配置,所以在各个吸附嘴吸附分别电子部件的状态下,可以同时地从上方使电子部件与各对探测器接触,实现测量作业的迅速化,实现安装作业效率的进一步提高。
附图说明
图1是发明的实施方式即电子部件安装装置的斜视图。
图2(A)是从X轴方向观察的特征检测单元的概略主视图,图2(B)是侧视图,图2(C)是俯视图。
图3是表示测量装置的概略构成的说明图。
图4(A)以及(B)是说明探测器对的尺寸例的俯视图。
图5是表示吸附有电子部件的吸附嘴和测定部之间的关系的电路图。
图6是表示电子部件安装装置的控制系统的框图。
图7是表示控制装置进行的电子部件安装的动作控制的流程图。
图8是表示各探测器形成为垫形状的例子的斜视图。
图9是表示电子部件的左右端子的高度不同的情况下的相对于各探测器的非接触状态的说明图。
图10是表示接触部的其它例子的斜视图。
图11是沿图10的W-W线的剖面图。
图12是作为其它例子的接触部的主视图。
图13是表示接触部的另外其它例子的主视图。
图14是表示各吸附嘴中的电子部件的错位问题的说明图。
图15是电子部件位置校正控制的流程图。
图16(A)是表示电子部件位置校正控制前的各电子部件的排列状态,图16(B)是表示电子部件位置校正控制后的各电子部件的排列状态的说明图。
具体实施方式
(发明的实施方式)
基于图1至图7,说明发明的实施方式。图1是本实施方式所涉及的电子部件安装装100的斜视图。下面,如图所示,将在水平面上彼此正交的两个方向分别设为X轴方向和Y轴方向,将与它们正交的铅垂方向设为Z轴方向。
电子部件安装装置100向基板S搭载各种电子部件C,如图1所示,具有:部件供给部,其由作为设置部的供给器收容部102构成,该供给器收容部102并列保持多个(在图1中仅示出一个)作为部件供给装置的电子部件供给器108,该电子部件供给器108对要搭载的电子部件C进行供给;基板输送单元103,其向X轴方向输送基板;作为基板保持部的基板夹持机构104,其用于对设置在由该基板输送单元103形成的基板输送路径的中途的基板S进行电子部件搭载作业;搭载头106,其可以升降地保持多个吸附嘴105,进行电子部件C的保持;特征检测单元10,其搭载在该搭载头106上,检测各吸附嘴105上的电子部件C的吸附错误以及外形特征,该外形特征用于检测吸附姿势;作为移动机构的X-Y龙门架107,其向包含部件供给部和基板夹持机构104在内的作业区域内的任意位置驱动输送搭载头106;测量装置30,其通过接触部20对吸附在各吸附嘴105上的电子部件C的电气特性进行测量;基架114,其搭载支撑上述各结构;以及作为动作控制单元的控制装置120(参照图6),其执行上述各结构的动作控制。
该电子部件安装装置100的控制装置120存储有安装数据,该安装数据记录与电子部件C的安装有关的各种设定内容。在安装数据中包含:要安装的电子部件C的列表;各电子部件C的基于电子部件供给器108等设置位置的部件拾取位置108a的位置数据(例如,X-Y龙门架107的X-Y坐标系中的位置坐标);以及表示各电子部件在基板上的安装位置的位置数据(例如,X-Y龙门架107的X-Y坐标系中的位置坐标),控制装置120读取上述数据,并且控制X-Y龙门架107,向电子部件C的拾取位置108a和安装位置移动搭载头106,在各位置上控制搭载头106,进行吸附嘴105的升降动作以及吸附或者释放动作,执行电子部件C的安装动作控制。
(基板输送单元以及基板保持部)
基板输送单元103具有未图示的输送带,利用该输送带,沿X轴方向输送基板S。
另外,如上所述,在由基板输送单元103形成的基板输送路径的中途设有基板夹持机构104,其用于将基板S固定保持在向基板搭载电子部件C时的作业位置上。该基板夹持机构104被安装为,由与基板输送方向正交的方向上的两端部夹持基板S。另外,在基板夹持机构104的下方设有多个支撑棒,它们在夹持时与基板S的下表面侧抵接,在搭载电子部件时,支撑基板S以使其不会向下方弯曲。基板S利用上述支撑棒,以被保持的状态进行稳定的电子部件C的搭载作业。
(X-Y龙门架)
X-Y龙门架107具有:X轴导轨107a,其向X轴方向引导搭载头106的移动;两根Y轴导轨107b,它们将搭载头106与该X轴导轨107a一起向Y轴方向引导;X轴电动机109,其是使搭载头106沿X轴方向移动的驱动源;以及Y轴电动机110,其是经由X轴导轨107a使搭载头106沿Y轴方向移动的驱动源。并且,利用各电动机109、110的驱动,可以在两根Y轴导轨107b之间形成的大致整个区域输送搭载头106。
另外,各电动机109、110的各自的旋转量由控制装置120识别,通过控制为期望的旋转量,而经由搭载头106进行吸附嘴105的定位。
另外,与电子部件安装作业的需要相对应,所述供给器收容部102、基板夹持机构104以及检测部20均配置在X-Y龙门架107对搭载头106的可输送区域内。
(搭载头)
搭载头106如图6所示设有:吸附嘴105,在其前端部利用空气吸引保持电子部件C;作为升降机构的Z轴电动机146,其使吸附嘴105沿Z轴方向升降;以及θ轴电动机144,其用于使吸附嘴105旋转,从而对保持的电子部件C围绕Z轴方向进行角度调整。
另外,上述吸附嘴105以沿着Z轴方向的状态可以升降且旋转地支撑在搭载头106上,可以通过升降拾取或者安装电子部件C,并且可以通过旋转对电子部件C进行角度调节。
并且,吸附嘴105如图2所示,沿着X轴方向以均等间距并列保持多个(在本例中为3个),在安装电子部件C时由各个吸附嘴105吸附电子部件后,进行安装。
另外,Z轴电动机146和θ轴电动机144与各个吸附嘴105相对应而分别设置。
另外,吸附嘴105的至少与电子部件C接触的下端部整体,由大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]的电阻材料形成,在吸附嘴105吸附由于静电而带电的电子部件C的情况下,可以经由该吸附嘴105逐渐释放电荷,从而防止静电对电子部件C的破坏。
(供给器收容部以及电子部件供给器)
供给器收容部102以沿X轴方向的状态设置在位于图1前侧的基架114的Y轴方向的一端部上。供给器收容部102具有沿X-Y平面的长条的平坦部,在该平坦部的上表面沿X轴方向排列而载置多个电子部件供给器108等(在图1中仅示出一个电子部件供给器108,但实际上并列地具有多个电子部件供给器108等)。
另外,供给器收容部102具有未图示的闩销机构,其用于保持各电子部件供给器108等,根据需要,向供给器收容部102安装或者拆卸各电子部件供给器108等。
上述的电子部件供给器108,在后端部保持卷绕有载料带的带盘,该载料带以均等间隔并列地封装有电子部件C,在前端上部具有相对于搭载头106的电子部件C的供给位置即传递部。并且,表示在电子部件供给器108安装在供给器收容部102上的状态下的电子部件C的传递部的位置的X、Y坐标值,记录在所述安装数据中。
(特征检测单元)
图2(A)是从X轴方向观察的特征检测单元10的概略主视图,图2(B)为侧视图,图2(C)为俯视图。
特征检测单元10具有:框部11,其支撑在搭载头106的下部,利用除上下以外的周框包围位于上方退避位置的各吸附嘴105的下端部;三个光源12,其设置在框部11的前侧壁部11a上,对于位于上方退避位置的各吸附嘴105的下端部,分别照射沿着Y轴方向的照射光;以及三个受光元件13,其设置在框部11的后侧壁部11b上,分别接收来自各光源12的照射光。
各光源12利用在X轴方向上并列的多个发光元件,射出宽于作为搭载对象的各种电子部件的宽度范围的激光,各受光元件13利用在X轴方向上并列的多个元件,可以在整个宽度的范围内接受激光。
并且,如果在吸附嘴105吸附电子部件C时光源12进行照射,则如图2(C)所示,电子部件C的正投影部分被遮蔽,受光元件13可以检测受光量下降。通过根据受光元件13的输出求出该正投影部分的宽度,从而可以检测出电子部件C的外形特征即宽度。
例如,在电子部件C为长方形的情况下,如果在使吸附嘴105旋转的同时,检测正投影的宽度变化,则由于与吸附嘴角度相对应而宽度依次变化,所以通过求出成为其最大宽度和最小宽度时的吸附嘴角度,可以求出电子部件C的当前朝向。并且,控制装置120基于此控制θ轴电动机112,将电子部件C修正为特定的朝向。
另外,在安装数据中存储有各电子部件的外形特征的参数(例如电子部件的短边宽度、长边宽度、对角线长等),控制装置120在吸附电子部件C时使θ轴电动机112旋转而求出正投影宽度时,在未得到与上述参数一致的值时,判定为发生吸附错误(例如电子部件C以立起状态或倾斜状态被吸附)。另外,同样地,在未检测出正投影的区域的情况下,也认为是产生了吸附嘴105未能吸附电子部件C的状态,判定为吸附错误。
(测量装置:整体)
图3是表示测量装置30的概略构成的说明图。
测量装置30具有:接触部20,其由三对探测器21、22(以下称为探测器对21、22)构成,该探测器21、22与被吸附嘴105吸附的电子部件C的电极连接;测定部40,其经由各对探测器21、22,测定各种电气特性;以及切换部50,其进行切换,使各对探测器21、22中的任意一对与测定部40连接。
(测量装置:接触部)
测量装置30与基板输送单元103相邻,固定支撑在基架114上,在测量装置30的上表面部配有由各探测器对21、22构成的接触部20。
三个探测器对21、22以与吸附嘴间距a(中心间距离)相等的间隔b在X轴方向上并列配置,另外,一侧探测器21和另一侧探测器22也在X轴方向上并列地相邻配置。由此,通过在三个吸附嘴105均吸附有电子部件C的状态下使各吸附嘴105下降,从而可以同时地使各电子部件C的电极与各对探测器21、22压接。
各探测器21、22形成为相同尺寸的块状,在一侧探测器21和另一侧探测器22之间插入未图示的绝缘体,以使其绝缘。另外,各探测器21、22的上表面形成为平滑的矩形状,该上表面向上方露出,可以分别从上方与吸附嘴105保持的电子部件C所具有的两个电极接触。
作为各探测器21、22的上表面的尺寸,举一个例子,如图4所示,将间隙设定为0.1[mm],将X轴方向的宽度设为6.0[mm],将Y轴方向的宽度设定为12.0[mm]。如图4(A)所示,为了可以测定电极间隔狭窄的微小尺寸的电子部件C1,优选在可以保持绝缘的范围内更狭窄地设定间隙。另外,如图4(B)所示,为了可以测定电极间隔较大的大型电子部件C2,优选在相邻的探测器对之间不发生干涉的范围内更宽地设定X轴方向的宽度。
另外,各探测器对21、22的配置必须与搭载头106的各吸附嘴105的俯视时的配置一致,在本例中,与吸附嘴105的配置相对应,使各探测器对21、22配置成一列,但在各吸附嘴105配置为两列、三列或者箱形等的情况下,各探测器对21、22的配置和尺寸也必须匹配。
(测量装置:切换部)
切换部50是可以将与三对探测器对21、22连接的三组配线,向测定装置40的检测端子组切换并连接的旋转开关,搭载有进行切换的致动器。并且,切换部50在各吸附嘴105的电子部件C与接触部20接触时,利用控制装置120执行动作控制,以切换各探测器对21、22。
(测量装置:测定部)
测定部40是所谓的多功能测定器,具有电阻检测部41和静电容量检测部42,并且,关于各检测部41、42的检测范围,可以选择多个区域。即,测定部40可以选择性地检测作为电子部件C的电气特性的电阻值以及静电容量。
并且,测定部40通过控制装置120的控制,决定利用电阻检测部41和静电容量检测部42中的哪一个进行电子部件C的检测、或者在哪个范围内进行检测。
在这里,在利用上述电阻检测部41检测出由所述大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]的电阻材料构成的吸附嘴105吸附保持的电子部件C的电阻值的情况下,检测的是电子部件C和吸附嘴105的合成电阻值。但是,由于吸附嘴105和电子部件C构成并联电路,所以如果吸附嘴105的电阻值已知,则可以利用以下公式(1)、(2)进行计算。其中,R1为电子部件C的电阻值,R2为吸附嘴105的电阻值,R为它们的合成电阻值。
1/R=1/R1+1/R2…(1)
由此,
R1=R×R2/(R2-R)…(2)
即,控制装置120预先将吸附嘴105的电阻值R2作为数据进行存储,如果电阻检测部41通过测定而求出合成电阻R,则利用上式计算电子部件C的电阻值R1。
另外,在电阻检测部41中,在电子部件C为二极管这样具有极性的元件的情况下,利用该电阻值进行极性检测,但由于与吸附嘴105的大于或等于105[mm]而小于或等于108[mm]的电阻值相比,逆极性的二极管的电阻值充分大,所以不会对其检测精度产生影响。
静电容量检测部42进行电容器的静电容量的检测。如图5所示,如果将电容器的静电容量设为C1,将吸附嘴102的电阻设为R2,将检测部的电源电压设为V,将电源的电流设为I,将流过吸附嘴105的电流设为IR,将流过电容器的电流设为IC,将角频率设为ω,则得到下面公式(3)的关系。
【数1】
由于吸附嘴105的电阻值为大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]的范围,所以流过吸附嘴105的电流值小于电源电流的10-10,是其影响可以完全忽略的范围。
由此,控制装置120,对于静电容量的检测,不考虑吸附嘴105的电阻值而进行计算。
(电子部件安装装置的控制系统)
图6是表示电子部件安装装置100的控制系统的框图。如图所示,X-Y龙门架107的X轴电动机109、Y轴电动机110、在搭载头106中进行吸附嘴105的升降的Z轴电动机146、以及使吸附嘴105旋转的θ轴电动机144,分别经由未图示的驱动电路与控制装置120连接。另外,Z轴电动机146以及θ轴电动机144实际上分别具有三个,但图示仅省略为一个。
另外,在控制装置120上连接有特征检测单元10的三个光源12以及受光元件13、和测量装置30的切换部50以及测定部40。
并且,控制装置120具有:CPU 121,其执行后述的控制程序;系统ROM 122,其存储控制程序;RAM 123,其通过存储各种数据,成为各种处理的作业区域;接口124,其实现CPU 121与各种设备之间的连接;作为存储部的存储装置127,其是存储其它设定信息等的非易失性存储器;操作面板125,其用于进行各种设定和操作所需的数据输入;以及作为告知单元的显示器128,其进行各种设定内容和必要信息的提示,并且进行告知画面显示等。
在存储装置127中存储安装数据,在该安装数据中如上所述,存储应向基板K安装的电子部件的列表、各电子部件的安装顺序、表示各电子部件的拾取位置的所在位置数据、以及表示在基板K上的安装位置的安装位置数据。并且,在该安装数据中包含用于判定各电子部件C的吸附错误的外形特征数据,例如在电子部件为矩形的前提下的长边的宽度,以及电气特性数据。
并且,在上述电气特性数据中包含部件种类及其特性值的数据。例如,作为电子部件C的部件种类,可以举出电阻元件、电容器、二极管,作为特性值,电阻元件为电阻值,电容器为静电容量,二极管由于具有极性,所以存储正确极性时的电阻值。
(控制装置的动作控制)
参照图7的流程图,说明根据控制程序,CPU 121进行的电子部件安装的动作控制。
CPU 121读取安装数据(步骤S1),与所确定的顺序相对应,对于三个吸附嘴105,使搭载头106按顺序向作为对象的电子部件C的拾取位置移动,执行各个吸附动作(步骤S2)。
在各吸附嘴105吸附后,利用特征检测单元10,使各吸附嘴105在退避位置旋转而进行外形特征的检测,以及对于吸附的电子部件进行围绕Z轴的朝向的检测,对于全部的吸附嘴105,判定安装数据中设定的外形特征和检测出的外形特征是否在一定的容许误差范围内一致(步骤S3)。
其结果,在对于任一个吸附嘴105,由于外形特征不一致而认为是吸附错误的情况下,该吸附嘴105实施电子部件C的吸附重试(步骤S3:是)。
另一方面,在对于全部吸附嘴105,得到外形特征一致的判定的情况下(步骤S3:否),使搭载头106向测量装置30的接触部20移动,并且使各吸附嘴105旋转,在将各电子部件C的电极修正为与探测器对21、22的配置一致的朝向后,使各吸附嘴105下降。由此,由各吸附嘴105吸附的电子部件C大致同时地使各个电极与各探测器对21、22压接,成为电气连接的状态。
此时,CPU 121控制切换部50而进行切换,使各探测器对21、22按照顺序与测定部40连接并进行测量。另外,在连接时,对于与探测器对21、22连接的电子部件C,选择与安装数据所示的部件种类相对应的检测部41、42以及范围,执行适当的测量(步骤S4)。
并且,如果对各吸附嘴105进行测量,则对于各个电子部件,判定与在安装数据中设定的电气特性之间的匹配性(步骤S5)。
并且,作为判定结果,在对于任一个吸附嘴105确认电气特性不匹配的情况下(步骤S5:否),在显示器128中显示表示产生不匹配的告知画面、以及表示哪个吸附嘴105发生不匹配的内容,执行告知处理(步骤S6)。作业人员由此可以对于作为对象的吸附嘴105,进行电子部件C是否存在错误的验证。例如,检查电子部件供给器108的错误、安装在电子部件供给器108上的带盘的错误、或者在载料带补接的情况下的载料带接头的错误、安装数据的拾取位置的输入错误等,可以进行原因的确定以及修复作业。
另外,在判定为不匹配的电子部件C为二极管的情况下,除了电子部件的错误之外,还存在由极性错误导致不匹配的情况。考虑该情况,还可以附加下述处理:在步骤S5中判定为否的情况下,进一步对该吸附嘴105进行判定部件种类是否为二极管等具有极性的电子部件,在为二极管等的情况下,使吸附嘴105反转,将极性颠倒后,使处理返回至步骤S4,进行测量·判定的重试。
另一方面,在对于全部的吸附嘴105,确认电气特性匹配的情况下(步骤S5:是),按照顺序使搭载头106向各电子部件C的基板安装位置移动,同时使吸附嘴105旋转,以使各电子部件C成为适于安装的朝向(步骤S7),在各安装位置处使吸附嘴105下降,按照顺序进行安装动作(步骤S8),结束处理。
(实施方式的效果)
由于上述电子部件安装装置100在X-Y龙门架107的移送区域内,以与多个吸附嘴105相对应的配置,设有与吸附嘴105相同数量的探测器对21、22,所以全部的吸附嘴105可以同时地使电子部件C与探测器对21、22连接,可以测量电气特性以及判定部件是否合适,可以在事先避免错误地安装不同的电子部件和极性。由此,可以极大地提高安装作业效率。
另外,由于测量装置40组装在电子部件安装装置100内,所以不需要如分体的情况所示的基板输送单元等设备,可以降低设备空间以及导入成本。
另外,由于以Z轴电动机146作为动力,使电子部件C与各探测器对21、22,压接,所以不需要用于维持电子部件C的电极的接触压力的结构,可以简化装置整体结构,实现成本下降。
另外,由于控制装置120判定各吸附嘴105上的电子部件C的电气特性和安装数据中的电气特性之间的匹配性,所以可以避免人为错误的发生。
并且,由于测量装置30利用切换部50进行探测器对的切换,所以即使测定部40为单体的情况下,也可以与多个吸附嘴的电子部件的检查相对应,可以实现装置结构的简化以及与之相伴的装置成本的下降。
另外,由于测定部40可以进行多种电气特性的检测,并且还可以选择范围,所以可以使可进行电气特性匹配性判定的电子部件C的对象范围更宽。
另外,由于控制装置120在电气特性匹配性判定之前,进行吸附错误判定,所以可以避免由吸附错误而导致的电气特性不匹配判定的发生,在发生电气特性不匹配时,可以更加容易且迅速地查明其原因。
另外,由于吸附嘴105的至少下端部,由大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]的电阻材料形成,所以在吸附嘴105吸附了由于静电而带电的电子部件C的情况下,可以经由该吸附嘴105逐渐释放电荷,可以防止静电导致的电子部件C的破坏。
(其它探测器构造)
另外,在上述电子部件安装装置100中,测量装置40的各探测器21、22形成为块状,但只要是可以从上方与电子部件C的电极接触的构造的探测器即可,也可以是其它构造。
例如,如图8所示,也可以利用在平坦面上形成为垫状的探测器21、22。在该情况下,优选形成为与块状探测器的上表面大致相同的尺寸。如果为垫状,则也可以利用基板的丝网印刷等薄膜形成技术而形成。
另外,所述块状的探测器21、22被固定支撑,因此如图9所示,如果吸附嘴105吸附的电子部件C的下侧电极高度左右产生波动,或者电子部件C倾斜地被吸附嘴105吸附,则一侧电极与探测器21之间会产生间隙d,存在无法进行电气特性的测定的情况。
由此,如图10的斜视图所示,与电子部件C的电极接触的各探测器21、22的上表面的一部分,也可以可上下移动被支撑。图11是沿图10的W-W线的剖面图。根据图10、11,该接触部20的各探测器21、22分别在与彼此接近端部相反侧的端部处,可以绕Y轴转动地支撑在支撑块23、24上,在各探测器21、22和支撑块23、24之间配有压缩弹簧25、26。
利用该构造,各探测器21、22的彼此接近端部侧的上表面可以上下移动,成为从下方被弹性力推压的状态。另外,由于各探测器21、22的彼此接近端部的相反侧的端部的下侧与各支撑块23、24的上表面抵接,所以被限制为,即使被压缩弹簧25、26按压,两个探测器21、22的接近端部也不会向高于水平状态的上方摆动。
另外,各探测器21、22、支撑块23、24以及连结它们的摆动轴均由导体形成,各探测器21、22可以经由支撑块23、24,利用测定部40测定电子部件C的电气特性。
利用该构造,如图12所示,在倾斜的或者各电极高度不同的电子部件C经由吸附嘴105从上方与各探测器21、22抵接的情况下,各探测器21、22的接近端部容易地向下方摆动,两个电极均可以良好地与各个探测器21、22抵接,可以测定电子部件C的电气特性。另外,可以摆动地支撑各探测器21、22的摆动轴只要沿水平方向设置即可,不限定于Y轴方向。
另外,如上所述,在各探测器21、22为可以绕水平轴摆动地被支撑的构造的情况下,各探测器21、22越接近转动轴,上下移动位移量越小,追随电子部件C的电极的高低差等的效果越下降。
由此,如图13所示,也可以使各探测器21、22由具有导电性的橡胶等弹性材料形成,形成为利用导电性的粘结剂27、28固定在各支撑块23、24上的构造。
另外,在使用刚性较高的探测器21、22的情况下,也可以在各探测器21、22和各支撑块23、24之间插入具有导电性以及弹性的如橡胶这种胶状材料进行接合,使各探测器21、22可以向任意方向摆动。
(电气特性测量时的电子部件的位置校正控制)
在多个吸附嘴105(也可以不是全部)上分别吸附有电子部件C的状态下,在同时对多个电子部件C进行电气特性的测量的情况下,如果各吸附嘴105在电子部件C的中心位置进行吸附,则不会发生问题,但如图14所示,如果在各电子部件C中,相对于吸附嘴105的中心线而电子部件的中心位置的偏移波动变大,则一部分电子部件Cf难以使一对电极同时与一对探测器21、22抵接,对于上述电子部件Cf,必须与其它电子部件C分别地进行电气特性的测量,作业效率降低。
另外,在图14的例子以及以下说明的位置校正控制的例子中,为了简化说明,示例出探测器21、22的并列方向沿着与多个吸附嘴105的并列方向(X轴方向)正交的方向(Y轴方向)并列配置的情况。
由此,控制装置120进行电子部件位置校正控制和测量控制,该电子部件位置校正控制是将各吸附嘴105的转动角度,调整到使各吸附嘴105吸附的电子部件C的两个电极的并列方向,与成对的两个探测器21、22的并列方向(Y轴方向)一致的朝向(以下,将该转动角度设为90°),在此状态后,确定用于使电子部件C的两个电极相对于吸附嘴105中心的位置偏离波动降低的至少大于或等于一个吸附嘴105,对θ轴电动机144进行控制以使该吸附嘴105转动180°,上述测量控制是利用测量装置30同时测量各电子部件C的电气特性。
以下,根据图15所示的流程图,详细说明电子部件位置校正控制。
在电子部件的安装控制中,在多个吸附嘴105进行电子部件吸附后,对各吸附嘴105进行吸附位置的确认(步骤S21)。具体地说,利用特征检测单元10,根据在各吸附嘴105的电子部件C旋转时得到的受光元件13的输出,确定电子部件C的围绕Z轴的朝向。另外,利用该输出,检测电子部件C相对于各吸附嘴105中心线的位置偏移量。
然后,将各吸附嘴105的转动角度均调整为90°,确定其中位置偏移量最小的吸附嘴105(例如,在图16(A)中正中间的吸附嘴105的位置偏移量最小。另外,图16(A)中为还未进行位置校正的状态,是各电子部件的位置波动B较大的状态)。并且,根据受光元件13的输出,取得该位置偏移量最小的吸附嘴105在探测器的并列方向(Y轴方向)上的一侧电极位置Yup和另一侧电极位置Ydown,并存储在RAM 123中(步骤S23)。
然后,对于第一个吸附嘴105,根据受光元件13的输出,取得一侧探测器21侧的电极位置Y90up和另一侧探测器22侧的电极位置Y90down,并存储在RAM 123中(步骤S25)。另外,n是表示当前吸附嘴105的序号的变量。
并且,使第一个吸附嘴105转动180°,根据受光元件13的输出,取得一侧探测器21侧的电极位置Y270up和另一侧电极位置Y270down,并存储在RAM 123中(步骤S27)。
然后,判定Y90up和Y270up是否一致(步骤S29)。
在不一致的情况下,对Y90up和Y270up中的哪一个接近Yup进行判定(步骤S31)。另外,在Y90up和Y270up一致的情况下,由于无法进行步骤S31的判定,所以进入步骤S33,对Y90down和Y270down中的哪一个接近Ydown进行判定。
在步骤S31中,在Y270up侧接近Yup的情况下,将第一个吸附嘴105固定在270°处(步骤S35)。并且,对Y270up是否与Yup相比接近吸附嘴105的中心位置进行判定(步骤S37),在Y270up与Yup相比更接近中心的情况下,将Yup值置换为Y270up的值(步骤S39)。另外,在Y270up与Yup相比远离中心的情况下,跳过步骤S39。
并且,在步骤S41中,对Y270down是否与Ydown相比更接近吸附嘴105的中心位置进行判定(步骤S41),在Y270down与Ydown相比更接近中心的情况下,将Ydown的值置换为Y270down的值(步骤S43)。另外,在Y270down与Ydown相比远离中心的情况下,跳过步骤S43,处理前进至步骤S59。
在步骤S31中,在Y90up侧接近Yup的情况下,将第一个吸附嘴105固定在90°处(步骤S45)。并且,对Y90up是否与Yup相比更接近吸附嘴105的中心位置进行判定(步骤S47),在Y90up与Yup相比更接近中心的情况下,将Yup的值置换为Y90up的值(步骤S49)。另外,在Y90up与Yup相比远离中心的情况下,跳过步骤S49。
并且,在步骤S51中,对Y90down是否与Ydown相比更接近吸附嘴105的中心位置进行判定(步骤S51),在Y90down与Ydown相比更接近中心的情况下,将Ydown的值置换为Y90down的值(步骤S53)。另外,在Y90down与Ydown相比远离中心的情况下,跳过步骤S53,处理前进至步骤S59。
另外,在步骤S33中,在Y270up侧接近Yup的情况下,将第一个吸附嘴105固定在270°处(步骤S55),处理前进至所述的步骤37。
在步骤S33中,在Y90up侧接近Yup的情况下,将第一个吸附嘴105固定在90°处(步骤S57),处理前进至所述的步骤47。
并且,在步骤S59中,对于全部的吸附嘴105是否完成位置校正进行判定,在还没有完成的情况下返回至步骤S25,对于下个吸附嘴105反复操作步骤S25至S59的处理。
另外,在对于吸附嘴105完成位置校正的情况下结束处理。
图16(B)为位置校正控制的结果,例示出将最右侧的吸附嘴105校正至270°的情况,可知降低了位置偏移的波动B。
并且,如果进行位置校正控制,则控制装置120对得到的上述校正后的波动B、和预先在ROM 122中登录的可以对于探测器21、22同时进行测定的波动的阈值进行比较,如果小于或等于阈值,则各吸附嘴105同时地朝向各探测器21、22下降,实施电气特征的测定。
另外,在超过阈值的情况下,除了最偏离电子部件C的中心位置的吸附嘴105以外,再次实施电子部件位置校正控制,在波动B落在阈值中的范围内,对于多个吸附嘴105同时实施测定。
另外,也可以单独地对于由于最偏离电子部件C的中心位置而被除外的吸附嘴105实施电气特征的测定,也可以在存在多个的情况下对于这些吸附嘴105重新实施电子部件部件校正控制,在允许的情况下同时地实施电气特征的测定。
如上所述,利用电子部件位置校正控制以及之后的阈值判定,即使在各吸附嘴105偏离电子部件的位置的情况下,也可以使同时地实施电气特征的同时测定的概率变高,可以实现测定作业效率的提高。
(其它)
另外,在电子部件安装装置100中,在对于静电破坏具有某种程度的耐久性的电子部件C进行安装的情况下,吸附嘴105的与电子部件C接触的下端部或者整体可以由绝缘体形成。在该情况下,在利用测定部40检测电子部件C的电阻值的情况下,将该检测电阻值直接作为电子部件C的电阻值。
另外,各吸附嘴105也可以不排成一列地配置在搭载头106上,也可以排列成多列。在该情况下,各对探测器的配置也形成为多列,必须使间隔间距与吸附嘴中心间距离一致。
另外,作为上述电子部件C的种类,例示出了电阻元件、二极管、电容器,但其它晶体三极管、IC芯片、线圈也可以作为安装对象。但是,由于晶体三极管和IC芯片的电极大于或等于3个,超出上述测量装置30的测量对象范围,所以在由吸附嘴105吸附它们的情况下,对于该吸附嘴105,省略测量工序而进行动作控制。另外,在将线圈作为安装对象的情况下,必须构成为在测量装置30的测定部40上附加电感的检测部。
Claims (6)
1.一种电子部件安装装置,其具有:
基板保持部,其保持进行电子部件安装的基板;
部件供给装置,其供给要安装的电子部件;
搭载头,其一列地并列配置多个吸附所述电子部件的吸附嘴,可以升降地搭载所述多个吸附嘴;
移动机构,其在所述基板保持部和所述部件供给部之间进行所述搭载头的移送;以及
动作控制单元,其进行电子部件相对于所述基板的安装动作的动作控制,
其特征在于,具有:
存储部,其存储安装数据,该安装数据包括搭载在各吸附嘴上的电子部件的各自的电气特性;
接触部,其配置在所述移动机构的移送区域内,以与所述各吸附嘴相对应的配置,设置多个成对的探测器,这些探测器可以分别从上方与所述电子部件的两个电极接触而电气连接;以及
测量装置,其测量与所述一对探测器分别连接的电子部件的电气特性,
所述各探测器沿着各吸附嘴的并列方向配置成一列,并且配置为使由所述各探测器构成的探测器对的间隔间距与所述各吸附嘴的中心间距离一致,
所述动作控制单元,将所述测量装置的测量结果与所述安装数据进行对照,判定电气特性的匹配性,并且在所述电气特性不匹配的情况下进行告知处理,
至少所述各吸附嘴的前端部或者所述各吸附嘴整体的电阻值大于或等于105[Ω]而小于或等于108[Ω]。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置,其特征在于,
至少所述各吸附嘴的前端部由绝缘体构成。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
在每个所述吸附嘴上具有转动电动机,该转动电动机使所述吸附嘴围绕沿上下的轴线转动,
所述动作控制单元进行以下控制:
电子部件位置校正控制,该控制是将所述各吸附嘴的转动角度,调整到使所述各吸附嘴吸附的电子部件的两个电极的排列方向与所述一对探测器的排列方向一致的朝向,在此状态后,使用于降低所述电子部件的两个电极相对于所述吸附嘴中心的位置偏离的波动的至少一个所述吸附嘴转动180度;以及
测量控制,该控制是在进行所述电子部件位置校正控制后,利用所述测量装置同时地测量所述各电子部件的电气特性。
4.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述测量装置可以逐一切换与所述多对探测器的连接。
5.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
具有特征检测单元,其对所述各吸附嘴吸附的电子部件的外形特征进行检测,
所述动作控制单元,根据所述特征检测单元的检测进行吸附错误判定,在判定吸附成功后执行所述电气特性的测量,在发生吸附错误时执行再次吸附。
6.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置,其特征在于,
所述一对探测器的各个上表面的一部分或者全部被弹性地支撑,可以上下移动。
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GR01 | Patent grant |