专利名称：安装机及安装方法
技术领域：
本发明涉及在将元件装载在印刷线路板等线路板上的安装机及安装方法中，特别是能顺利地对元件供给部进行元件补充、元件调换的安装机及安装方法。
背景技术：
作为将芯片电阻器、芯片电容器、IC(Integrated Circuit)等自动地搬送、装载在线路板上的安装机，例如已有日本专利第2919486号公报所公开的安装机(印刷线路板组装装置)。
这种安装机具有沿X轴方向可移动的X工作台、以及具有吸嘴(取出嘴)的沿Y轴方向可移动的安装(吸)头，在由吸嘴从元件供给部将元件吸附取出后，将该元件安装在所述X轴工作台所支持的线路板上。更具体地说，在由安装头将元件吸住之后，通过X工作台沿X轴方向的移动，以及安装头沿Y轴方向的移动，使被吸附元件与线路板相对地移动，由此将元件搬送至线路板上的规定装载位置并予以安装。
也就是说，该安装机与一般的这种装置，即、只使安装头相对于固定支持的线路板沿X轴方向和Y轴方向移动、将元件搬送至线路板上的装载位置的类型不同，它是通过使线路板和安装头双方的移动而将元件搬送至线路板上的装载位置。
然而，在安装机中，能否顺利地向元件供给部进行元件的追加，即元件的补充及调换，对于提高作业效率、进而提高安装线路板的生产率来讲是一项重要的因素。这一点在上述公报所公开的安装机中也是一样，但如上所述，该安装机由于具有通过使线路板和安装头双方移动而将元件搬送至线路板上的结构特征，因此希望能利用这一结构特征顺利地进行元件的补充及调换。
发明内容
本发明是鉴于以上的情况作出的，目的在于，对于将元件装载在线路板上的安装机及安装方法，通过实现顺利地对元件供给装置进行元件补充来提高安装机的作业效率，进而提高安装线路板的生产率。
为了实现上述目的，本发明的安装机，其特征在于，包括对处于水平姿势支承状态的线路板，沿X轴方向可移动地支承的线路板移动台；相对于该基座移动台、在Y轴方向上邻接设置的元件供给装置；设置成沿Y轴方向可移动并将元件从所述元件供给装置取出后搬送至所述线路板移动台上支承的线路板上的头部单元；支承所述元件供给装置的支承装置，所述元件供给装置在由该头部单元可取出元件的元件供给位置与从该元件供给位置沿X轴方向退避的位置即可对元件供给装置进行元件的补充或更换元件供给装置的准备位置之间可变位。
又，本发明的安装方法，其特征在于，是由如下结构构成的安装机的安装方法，所述安装机包括在将线路板以水平姿势支承的状态下，沿X轴方向可移动地支承的线路板移动台；相对于该基座移动台、在Y轴方向上邻接设置的元件供给装置；设置成沿Y轴方向可移动、并将元件从所述元件供给装置取出、搬送至所述线路板移动台上支承的线路板上的安装头单元；支承所述元件供给装置的支承装置，所述元件供给装置在由该安装头单元可取出元件的元件供给位置与从该元件供给位置沿X轴方向退避的位置即可对元件供给装置进行元件补充或更换元件供给装置的准备位置之间可变位，并且，将一对元件供给装置在沿X轴方向并行排列的状态下一体地支承在所述元件供给装置变位台上，当将一方侧的元件供给装置配置在所述元件供给位置上时，另一方侧的元件供给装置被配置在所述准备位置上，所述安装方法为，将所述一对元件供给装置中的一方的元件供给装置配置在所述元件供给位置的状态下，由所述头部单元将所述一方的元件供给装置所供给的元件搬送、装载在线路板上，另一方面，将另一方的元件供给装置配置于所述准备位置的状态下，执行包含对该元件供给装置进行元件的补充或更换该元件供给装置的规定的准备作业。
图1为模式地表示本发明安装机的第1实施例的俯视图。
图2为模式地表示本发明安装机的第1实施例的侧视图。
图3为表示本发明安装机的控制系统结构的方框图。
图4为模式地表示第1实施例的安装机的变形例的俯视图。
图5为模式地表示本发明安装机的第2实施例的俯视图。
图6为第2实施例的安装机动作的说明图。
图7为模式地表示第2实施例的安装机的变形例的俯视图。
具体实施例方式
参照
本发明的第1实施例。
图1和图2概略地表示本发明安装机的一例。图中，为了明确方向，对X轴、Y轴和Z轴作了图示。
这些图中，在安装机的基座11上，设置有以水平姿势支承印刷线路板等线路板P的沿X轴方向可移动的线路板移动台10、以及驱动该线路板移动台10的驱动机构。
线路板移动台10的驱动机构具有在Y轴方向上隔开规定间隔地配置并沿X轴方向延伸的一对X方向导轨12a、12b；配置于这些轨道间、沿X轴方向延伸的X方向送进螺杆17；与该螺杆17的一端连结、旋转驱动该螺杆17的X方向伺服电机15；可旋转地支承螺杆17另一端的X方向送进螺杆支承件18；以及螺合安装于所述螺杆17的X方向啮合构件14等。并且，在横跨所述各导轨12a、12b的状态下，将线路板移动台10可移动地安装在该导轨12a、12b上，同时从其下侧将所述啮合构件14与该线路板移动台10进行啮合。即，在由X方向伺服电机15对螺杆17进行正反旋转驱动时，与线路板移动台10啮合的啮合构件14沿着螺杆17移动，结果是线路板移动台10沿着导轨12a、12b在X轴方向移动。
在X方向伺服电机15上安装着X方向编码器16，由这些伺服电机15和编码器16构成X轴伺服装置63(参照图3)。即，伺服电机15作为伺服装置的促动器而设置，编码器16作为伺服装置的传感器而设置。
在所述线路板移动台10上，设置有沿X轴方向延伸的相互平行的一对线路板传送机13a、13b；变更这些传送机13a、13b的间隔(宽度)的宽度可变机构；以及将线路板P定位于规定作业位置的夹持机构。
线路板传送机13a、13b是将线路板P搬入或搬出于该安装机的规定作业位置的装置，各自具有沿X轴方向旋转移动的环状皮带(未图示)，通过驱动这些皮带可将线路板P在线路板移动台10上沿X轴方向进行搬送。
宽度可变机构的结构是按照线路板P的宽度，将一方的线路板传送机13a沿Y轴方向向另一方的线路板传送机13b移动。即，虽未详细图示，在线路板移动台10的Y轴方向的两端支承着一对皮带轮9a、9b，在这些皮带轮9a、9b上架挂着同步皮带8。又，通过可动构架等将线路板传送机13a沿Y轴方向可移动地支承在线路板移动台10上，对于该构架等，在其途中部分与所述同步皮带8进行结合。并且，通过由未图示的电机对一方的皮带轮9a(或9b)进行正反旋转驱动，使同步皮带8沿Y轴方向进行周转移动，随着这一移动，一方的线路板传送机13a接近或离开另一方的线路板传送机13b。(图示的状态表示两线路板传送机13a、13b被设定在最大宽度的状态。
本实施例中，如上述那样，宽度可变机构的结构为，可使一对线路板传送机13a、13b中，位于离后述的带送料器22远方侧的线路板传送机13a移动，当然也可以采用使离带送料器22近的一侧的线路板传送机13b移动的结构，或者也可以使双方的线路板传送机13a、13b同时进行移动。但是，若采用本实施例那样使离带送料器22远方侧的线路板传送机13a移动的结构，则不论线路板P的宽度如何始终能将线路板P配置在离带送料器22最近的位置，故具有可缩短后述的搬送元件的头部单元23的移动时间以提高生产时间的优点。
夹持机构的结构是虽未图示，但在利用线路板传送机13a、13b将线路板P搬送到规定的作业位置时进行动作，在将线路板P定位于所述作业位置的状态下将其进行固定。
所述基座11上，在线路板移动台10的侧方(Y轴方向侧方；图1中的下方)设置有后述的元件供给部，在该元件供给部与所述线路板移动台10的上方，沿Y轴方向可移动地支承着头部单元23，该头部单元23用于从元件供给部拾取元件后装载在线路板P上。
即，在基座11上，配置着横跨线路板移动台10及元件供给部的上方并沿Y轴方向延伸的Y方向构架25，在该Y方向构架25上，设置有沿Y轴方向延伸的一对的Y方向导轨26a、26b；配置于这些轨道间、沿Y轴方向延伸的Y方向送进螺杆29；与该螺杆29的一端连结、旋转驱动该螺杆29的Y方向伺服电机27；可旋转地支承螺杆29另一端的Y方向送进螺杆支承件30；以及螺合安装在所述螺杆29上的Y方向啮合构件(未图示)等。并且，在所述各导轨26a、26b上，可移动地安装着头部单元23，同时所述啮合构件与该头部单元23进行啮合。即，在由Y方向伺服电机27对螺杆29进行正反旋转驱动时，与Y方向构架25啮合的啮合构件沿着螺杆29移动，结果是头部单元23沿着导轨26a、26b沿Y轴方向进行移动。
在所述Y方向伺服电机27上安装着Y方向编码器28，由这些伺服电机27和编码器28构成Y轴伺服装置64(参照图3)。即，伺服电机27作为伺服装置的促动器而设置，编码器28作为伺服装置的传感器而设置。
本实施例中，安装机的前侧(图1中的下侧)及其左右两侧(图1中的左右两侧)成为对后述带送料器22进行元件补充等的作业空间，因此，为了不妨碍该项作业，将Y方向伺服电机27与Y方向送进螺杆29中元件供给部的反向侧(图1中的上侧)的端部连结，当然，若在可忽略这种情况的场合，也可将Y方向伺服电机27与Y方向送进螺杆29中的元件供给部侧的端部连结。
在所述头部单元23上装载着元件安装用的多个吸头24，本实施例中，将4个吸头24在Y轴方向上并排配置成一列。各吸头24装载在设于头部单元23的伸出部分(从Y方向构架25沿X轴方向侧方(图1中的左侧)伸出的部分)上，可以相对头部单元23的构架进行Z轴方向(上下方向)的移动以及围绕R轴(吸嘴中心轴)的旋转，分别由将伺服电机作为驱动源的升降驱动机构和旋转驱动机构来进行驱动。另外，在这些各个机构的伺服电机上分别安装着编码器，由这些伺服电机和编码器构成了Z轴伺服装置61和R轴伺服装置62(参照图3)。
各吸头24的下端分别设置有吸嘴24a，元件吸附时，通过向吸嘴24a供给负压，利用其吸引力将元件吸住。
所述安装头单元23上还装载有移动摄像机31(摄像装置)。该移动摄像机31的结构是对被支承在线路板移动台10上的线路板P(特别是标记在线路板上的基准(fiducial)标志)进行摄像，以识别线路板P的存在及其正确的位置，同时对带送料器22或变位台32(送料贮料器21a、21b)等进行摄像，以识别各带送料器22的位置。
在所述基座11上，线路板移动台10的侧方(Y轴方向侧方图1中的下方)设置有元件供给部。
在元件供给部上，设置有供给安装元件的元件供给构件，即、多个带送料器22。各带送料器22的结构是各自将以规定间隔收容、保持有IC、晶体管、电容器等小片状电子元件的带从卷轴导出，并且在带送出端具备送进机构，随着由吸头24的所述吸嘴24a进行的元件拾取动作，将带间歇地送出。
各带送料器22在被分别定位的状态下固定在设于元件供给部的共用的变位台32(支承装置；元件供给装置变位台)上。若再详细地讲，如图1所示，在变位台32上，设置有在X轴方向上分离并相互对置的一对送料贮料器21a、21b(以下根据需要称为第1送料贮料器21a、第2送料贮料器21b)，相对于这些送料贮料器21a、21b，将各自的多个带送料器22沿Y轴方向并行排列，并在各送料贮料器21a、21b的带送料器22相互对置的状态下，即、将带送料器22的元件吸附点22a以相互邻近的配置(图1中，将第1送料贮料器21a的带送料器22配置成从左侧向右侧取出元件、将第2送料贮料器21b的带送料器22配置成从右侧向左侧取出元件)进行固定。
本实施例中，固定在第1送料贮料器21a上的一群带送料器22和固定在第2送料贮料器21b上的一群带送料器22，分别构成了本发明的元件供给装置。
所述变位台32沿X轴方向可移动地设置在基座11上，由此构成了所述各带送料器22一体地进行X轴方向移动的结构。即，在基座11上，设置有沿X轴方向延伸的相互平行的一对变位台导轨33a、33b；配置于这些轨道间、沿X轴方向延伸的变位台送进螺杆37；与该螺杆37的一端连结、旋转驱动该螺杆37的变位台伺服电机35；可旋转地支承螺杆37另一端的变位台送进螺杆支承件(未图示)；以及螺合安装在所述螺杆37上的变位台啮合构件34等。并且，将变位台32可移动地安装在所述各导轨33a、33b上，同时将所述啮合构件34与该变位台32进行啮合。即，在由变位台伺服电机35对螺杆37进行正反旋转驱动时，与变位台32啮合的啮合构件34沿着螺杆37移动，结果是变位台32与固定在该变位台32上的所述各带送料器22一体地、沿着导轨33a、33b沿X轴方向进行移动。
在变位台伺服电机35上安装着变位台编码器36，由这些伺服电机35和编码器36构成变位台伺服装置65(参照图3)。即，伺服电机35作为伺服装置的促动器而设置，编码器36作为伺服装置的传感器而设置。
在此，对变位台32作一补充说明，所述送料贮料器21a、21b以至少比Y方向构架25大的间隔进行设置，又，如图1所示，在元件吸附点22a沿Y轴方向排成一列的状态下对各带送料器22进行配置。采用这种结构，当变位台32移动到第1送料贮料器21a上所固定的各带送料器22(以下称为第1送料贮料器21a侧的带送料器22)的元件吸附点22a并行排列在安装头单元23各吸头24的移动路径下方的位置(图1所示的状态；称为元件供给位置)时，可以由各吸头24将来自第1送料贮料器21a侧的各带送料器22的元件取出(吸附)，同样，当变位台32移动到第2送料贮料器21b上所固定的各带送料器22(以下称为第2送料贮料器21b侧的带条送料器22)的元件吸附点22a并行排列在头部单元23各吸头24的移动路径下方的位置(未图示；称为元件供给位置)时，可以由各吸头24将来自第2送料贮料器21a侧的各带送料器22的元件吸附。并且，若将第1送料贮料器21a侧的带条送料器22配置于元件供给位置，则如图1所示，第2送料贮料器21b侧的各带送料器22夹着Y方向构架25配置于元件供给位置的反向侧(图1中的右侧；称为准备位置)，由此可避免与吸嘴24a之间的干扰，可对第2送料贮料器21b侧的各带送料器22进行元件(带)补充或带条送料器22的调换等的作业，反之，若将第2送料贮料器21b侧的各带送料器22配置于元件供给位置，则第1送料贮料器21b侧的带送料器22从元件供给位置被配置到与Y方向构架25反向侧的避让位置(从图1所示的状态避让至左侧的位置；称为准备位置)，由此可同样地避免与吸嘴24a之间的干扰，可对第1送料贮料器21a侧的各带条送料器22进行元件补充等的作业。
在所述基座11上还设置有固定摄像机20。该固定摄像机20朝向上方地配置在线路板移动台10与元件供给部之间，即、吸头24的所述移动路径的下方，元件吸住后，由于安装头单元23配置于固定摄像机20的上方(图1中，用符号23a表示的位置)，故可从下侧对由吸头24吸附的元件进行摄像。在固定摄像机20的上方设置着固定摄像机用照明装置19，可提供固定摄像机20的元件摄像用的照明。
下面参照图3说明上述安装机的控制系统。
图3以方框图的形式表示安装机的控制系统。同图中，只抽出与本发明的关系重要度高的构成部分进行显示。
如该图所示，安装机具有控制装置70。该控制装置70包括图像处理部72、总括控制部74、与这些各部对应的存储部73、75以及接口71等，所述变位台伺服装置65、X轴伺服装置63、Y轴伺服装置64以及与所有的吸头24对应的Z轴伺服装置61、R轴伺服装置62(称为头部单元伺服装置60)通过所述接口71与控制装置70连接。
总括控制部74是对X轴伺服装置63、Y轴伺服装置64、头单元部伺服装置60的动作进行总括控制的装置，由微处理器等的硬件和控制程序等的软件来具体实现。
存储部75是存储总括控制部74执行的各种处理所需的信息的装置，根据需要对总括控制部74执行信息的输出输入。
图像处理部72，是对由移动摄像机31和固定摄像机20摄像的摄像数据实施规定的处理、并对摄像数据中所含的规定信息进行识别后向总括控制部74供给的装置。例如，在由头部单元23从带送料器22取出元件时，进行由移动摄像机31摄像的带送料器22或变位台32(送料贮料器21a、21b)的标志的位置识别，为了将带条送料器22配置于元件取出的最佳位置，由所述总括控制部74对变位台伺服装置65等的动作进行控制。即，本实施例中，由总括控制部74和变位台伺服装置65等构成本发明的控制装置。
另外，图像处理部72与总括控制部74一样，也由微处理器等的硬件和控制程序等的软件来具体实现。
存储部73是存储图像处理部72执行的各种处理所需的信息的装置，根据需要对总括控制部74进行信息的输出输入。
接口71是将所述总括控制部74中生成的伺服控制信号向头部单元伺服装置60、X轴伺服装置63、Y轴伺服装置64和变位台伺服装置65进行输出，同时将来自这些伺服装置60、63、64、65的传感器输出向控制装置70进行输入。
下面说明上述结构的安装机的元件的安装动作。
上述安装机中，当安装动作开始时，首先沿着线路板传送机13a、13b将线路板P搬入线路板移动台10，由夹持机构定位在规定的作业用位置。另一方面，变位台32沿X轴方向移动，第1送料贮料器21a侧的带送料器22或第2送料贮料器21b侧的带送料器22设定在元件供给位置上。在第1送料贮料器21a和第2送料贮料器21b上，以相同的排列安装着供给同种元件的带送料器22。
其次，头部单元23被配置于元件供给部的上方，随着吸头24的升降动作从带送料器22将安装元件吸住而取出。此时，通过由移动摄像机31对各带送料器22或变位台32(送料贮料器21a、21b)上所贴的标志进行摄像，对带条送料器22等的配置进行图像识别，根据该图像识别结果，通过微量调整变位台32的位置(X轴方向的位置)，可高精度地作出吸头24对元件吸附点22a的定位，能可靠地执行从各带条送料器22的元件取出。
一旦由吸头24从带送料器22取出元件，则随着安装头单元23的移动将吸附元件配置在固定摄像机20的上方，由固定摄像机20执行吸附元件的摄像，可图像识别元件的吸附状态。
接着，随着头部单元23的移动，吸附元件被搬送至线路板移动台10侧，在Y轴方向上作出定位，同时随着线路板移动台10的移动，线路板P在X轴方向上作出定位，由此将吸附元件定位于线路板P的规定的装载位置上方。此时，通过由移动摄像机31对线路板P上的标志进行摄像，对线路板P的配置进行图像识别，根据该图像识别结果以及元件的吸附状态的图像识别结果，执行线路板移动台10的定位(X轴方向的定位)和头部单元23的定位(Y轴方向的定位)，同时执行吸头24的旋转方向的定位(围绕R轴的定位)。
一旦结束吸附元件在线路板P上的定位，则吸头24进行升降驱动，由此将吸附元件安装在线路板P上。
这样，头部单元23一边在线路板移动台10与元件供给部之间进行往复移动，一边与上述一样将元件安装在线路板P上，在将规定的元件安装在线路板P上后，将所述夹持机构的夹持状态解除，线路板P沿着线路板传送机13a、13b从线路板移动台10搬出线路板P。由此结束对线路板P的一系列安装动作。
在上述的安装动作中，若设定于元件供给位置的例如第1送料贮料器21a的各带送料器22的元件被消耗时(元件的剩余数减少时)，则变位台32进行移动，具体是变位台32从图1所示的状态开始向左侧移动，第2送料贮料器21b侧的各带送料器22设定在元件供给位置上，同时将第1送料贮料器21a侧的各带送料器22设定在准备位置上。这样，由第2送料贮料器21b侧的各带送料器22进行元件供给，另一方面，对第1送料贮料器21a侧的各带送料器22进行元件(带条)的补充以及带送料器22的调换。同样，当第2送料贮料器21b侧的各带送料器22的元件被消耗时，如图1所示，通过将第2送料贮料器21b侧的各带送料器22设定在准备位置上，对第2送料贮料器21b侧的各带送料器22执行元件补充等。
如上所述，本安装机中，其结构上的特点在于，只使头部单元23沿Y轴方向移动，如上所述，将带送料器22安装在沿X轴方向可移动的变位台32上，同时随着该变位台32的移动，可将带送料器22移动至吸头24的元件供给位置、以及在与吸嘴24a不发生干扰的情况下可进行元件补充等的准备位置，因此，当带送料器22的元件被消耗后的场合以及需要调换的场合，通过将各带送料器22设定在准备位置，就可使用宽广的空间来顺利地执行元件补充以及带送料器22的调换作业。特别是因变位台32的移动能自动地通过变位台伺服装置65的驱动来执行，故不费力地能使变位台32进行移动，提高了便利性。
并且，上述安装机中，由于将沿X轴方向对置的一对送料贮料器21a、21b设置在变位台32上，当将一方的送料贮料器21a(或21b)的带送料器22设定在元件供给位置上时，将另一方的送料贮料器21b(或21a)的带送料器22设定在准备位置，因此如上所述，只要是从两个送料贮料器21a、21b的各带送料器22供给同一种元件，就可在一方的送料贮料器21a(或21b)的各带送料器22进行元件供给中，对另一方的送料贮料器21b(或21a)的带送料器22进行元件补充等。这样，不必要因对带送料器22的元件补充而造成安装机的停机，可继续执行安装处理。因此，与每次对带送料器执行元件补充时必须使安装机停机来进行补充作业的一般的这种安装机相比较，可高效地执行安装处理，具有能提高生产率的效果。
本安装机中，在各送料贮料器21a、21b上分别安装了多个带条送料器22，使这些构件一体地沿X轴方向移动，构成了变位台32，但例如，也可采用图4所示的结构，即、在各送料贮料器21a、21b上分别构成安装有1个带条送料器22的狭幅的变位台32，将多个变位台32并行排列地配置在Y轴方向上，各自独立地沿X轴方向移动，由此将供给同种元件的一对的带送料器22作为1个单位，使这些带条送料器22随着变位台32的移动在元件供给位置与准备位置之间进行变位。
若采用这种结构，则具有可根据其使用的频度来执行各带送料器22的元件补充等的优点。即，元件的消耗量因其元件的种类不同而有所差异，向带送料器22的元件补充等的定时也因其元件的种类不同，在带送料器22之间存在着差异，采用图4的结构，则可对各个带送料器22执行元件补充等。
在上述的第1实施例中，从两个送料贮料器21a、21b的带送料器22供给同一种元件，当然也可供给不同种的元件，在此场合，具有可供给更多种元件的优点。
下面参照
本发明的第2实施例。
图5概略地表示第2实施例的安装机结构。因第2实施例中的安装机基本结构与第1实施例相同，故对于相同的构成要素标记以同一符号，省略其说明，以下对不同之点进行详细说明。
在第2实施例的变位台32a(标记符号32a，与第1实施例的变位台32作出区别)上设置托盘载置部21c，以取代第1实施例的一方侧的送料贮料器(第2送料贮料器21b)。在该托盘载置部上，设置有沿X轴方向延伸的相互平行的一对托盘导轨40a、40b，在这些托盘导轨40a、40b上，支承着收容有IC42等较大型元件的托盘39。另外，IC42等的元件在沿X、Y轴方向上整齐排列的状态下载置在托架41上，该托架41以定位的状态保持在所述托盘39上，以此形态收容在托盘39中。在第2实施例中，该托盘39构成了本发明的元件供给装置。
在变位台32a上，还设置有沿X轴方向可移动的引出构件57，用于对后述的托盘收容部38进行托盘39的出入。即，在基座11上配置着沿X轴方向延伸的Y方向构架25，在该Y方向构架25上，设置有沿Y轴方向延伸的导轨40c；沿Y轴方向延伸的引出送进螺杆55；与该螺杆55的一端侧连结、旋转驱动该螺杆55的引出伺服电机52；可旋转地支承螺杆55另一端的引出送进螺杆支承件541；以及与所述螺杆55螺合安装的啮合构件56等。并且，将引出构件57可移动地安装在所述导轨40c上，同时将啮合构件56与该引出构件57进行啮合。由此，在由引出伺服电机52对螺杆55进行正反旋转驱动时，啮合构件56沿着螺杆55移动，结果是引出构件57沿着导轨沿X轴方向进行移动。
在所述引出构件57上设置有可与设于托盘39上的夹头部(未图示)啮合的啮合部，通过将该啮合部在与所述夹头部啮合的状态下沿X轴方向移动，使托盘39一边沿着所述托盘导轨40a、40b引导，一边在托盘收容部38中可以出入。
另外，在引出伺服电机52上安装着编码器53，由这些伺服电机52和编码器53构成伺服装置。即，伺服电机52作为伺服装置的促动器而设置，编码器53作为伺服装置的传感器而设置。
在元件供给部的侧方，即、基座11的外侧(图5中的基座11的左侧)设置有托盘收容部38。
托盘收容部38分为上下多层，以水平姿势且沿X轴方向可出入地收容有多个保持着托架41的托盘39。各托盘39通过设于托盘收容部38内的未图示的托盘升降机构，可一体地改变其收容高度位置。并且，所述变位台32a的与托盘导轨40a、40b对应的高度位置成为了托盘取出位置，在该取出位置上，通过驱动所述引出构件57可将托盘39在变位台32a中进行出入。
在第2实施例中，变位台32的结构是在将第1送料贮料器21a的各带送料器22设定在元件供给位置上时，托盘载置部21c则设定在准备位置，即、将托盘载置部21c设定在托盘载置部21c与托盘收容部38连续的且托盘39在托盘载置部21c中可出入的位置。
在上述结构的第2实施例的安装机中，首先，在从第1送料贮料器21a的各带送料器22将元件吸附的场合，如图6(a)所示使变位台32移动，将带送料器22设定在元件供给位置，即、将各带送料器22的元件吸附点22a设定在与吸头24的移动路径正下方并行排列的位置，与第1实施例一样，由吸头24执行元件的取出。
此时，托盘载置部21c被设定在了上述的准备位置，在执行从带送料器22供给的元件安装的期间，托盘39在托盘载置部21c中进行出入。具体来讲，随着托盘升降机构的动作，在将收容有所需的元件(IC42)的托盘39设定在了托盘收容部38的托盘取出位置之后，通过驱动所述引出构件57，将该托盘39沿着托盘导轨40a、40b从托盘收容部38被引出到托盘载置部21c上。当已经将托盘39载置在了托盘载置部21c上的场合，通过执行与其相反的动作可使托盘39返回至托盘收容部38。
从托盘39吸附元件的场合，变位台32进行移动，将托盘载置部21c从托盘收容部38引开，将托盘载置部21c设定在图6(b)所示的元件供给位置，即、设定在吸头24的移动路径正下方配置有托盘39的位置上。在此状态下，由吸头24执行元件的取出。此时，通过使安装头单元23沿Y轴方向移动，可进行吸头24对IC42的Y轴方向的定位，另一方面，通过驱动引出构件57，托盘39沿着托盘导轨40a、40b进行X轴方向移动，由此可进行吸头24对IC42的X轴方向的定位。即，在托盘39上，在变位台32a停止的状态下执行XY方向上整齐排列状态的IC42的吸附。另外，在第2实施例的变位台32a中，如上所述，必须在变位台32停止状态下使托盘39沿X轴方向进行移动，故托盘载置部21c的X轴方向的空间设置得宽大，例如设置成了托盘39的宽度(X轴方向尺寸)的2倍的空间。
如上所述，在执行IC42的安装期间，带送料器22与第1实施例一样被设定在了准备位置上，根据需要对带送料器22进行元件补充以及带条送料器22的调换。
采用这种第2实施例的安装机，可以由带条送料器22执行小型元件(如分立式元件)的供给以及由托盘39执行大型元件(如封装元件)的供给。这样，具有可提高安装元件的种类自由度的优点。
本实施例的安装机中，只具有1个变位台32a，例如，也可如图7所示，将多个变位台32a并行排列地配置在Y轴方向上，分别独立地沿X轴方向进行移动。在此场合，虽未图示，但只要与各变位台32a对应地设置托盘收容部38即可。
采用这种结构，因可将各带送料器22和托盘39同时设定在元件供给位置上，故可提高元件在线路板P上的安装顺序等的自由度。
在上述的第2实施例中，由吸头24取出IC42时，通过使托盘39相对变位台32a进行移动，在将变位台32a停止的状态下将吸头24定位在X轴方向上，但也可将托盘39固定地载置在变位台32a上，通过使变位台32a移动，将吸头24相对元件定位在X轴方向上。
在图5和图7的例子中，是将第1送料贮料器21a设置于变位台32a的左侧(图5和图7中的左侧)进行带送料器22的安装，而将托盘载置部21c设置于右侧进行托盘39的载置，当然也可采取相反的结构。在此场合，托盘收容部38的配置只需对应于托盘载置部21c进行变更即可。
又，也可设置托盘载置部以取代第1送料贮料器21a，将托盘39载置在变位台32a的左右两侧(图5和图7中的左右两侧)。在此场合，只要将托盘收容部38设置在基座11的左右两侧即可。
在这种只使用托盘39进行元件供给的场合，也可不设置变位台32a而是在基座11上直接设置托盘导轨40a、40b；引出构件57及其移动机构等。在此场合，托盘导轨40a、40b构成了本发明的支承装置。
在此场合，若采用将左右的托盘39沿着共用的托盘导轨40a、40b进行引导的结构，则可使安装的构成简略化。但是，在这种使托盘导轨40a、40b共用的场合，必须使左右的托盘39个别地进行移动。这样，需要各自分体地设置引出构件57，在此场合，例如将引出构件57及使其移动用的机构等在Y轴方向上错开地进行配置，只让啮合部相对托盘39可在共用的路径上进行移动，这样，就可紧凑地将各托盘39的移动机构进行布局。
在第1、第2实施例中，使1个头部单元23一边在元件供给部与线路板移动台10之间往复移动一边执行安装处理，但也可设置相互平行移动的多个头部单元23(如2个)来执行安装处理。在此场合，若采用图1和图4所示的结构，最好是由各头部单元23从第1或第2的任1个的送料贮料器21a、21b中取出元件。同样，若采用图5和图7所示的结构，最好是由各头部单元23从带送料器22或托盘39的任1个中取出元件。采用以上的结构，可更加有效地执行安装处理。
又，在第1、第2实施例中，作为使变位台32、32a进行移动的装置，采用了将伺服电机作为驱动源的、使变位台32、32a移动的伺服机构，当然也可采用气缸和油压缸作为驱动源的、使变位台32、32a进行移动的缸体机构。特别是在不采用对移动摄像机31的摄像结果进行反馈来进行安装位置修正的结构时，缸体机构成本低，适合使用。
综上所述，本发明的安装机及其安装方法，适合于具有使线路板和头部单元双方进行移动而将元件搬送至线路板上的结构特征的安装机中使用，能顺利地对元件供给部进行元件的补充及元件调换。
权利要求
1.一种安装机，其特征在于，包括对处于水平姿势支承状态的线路板，沿X轴方向可移动地支承的线路板移动台；相对于该基座移动台、在Y轴方向上邻接设置的元件供给装置；设置成沿Y轴方向可移动、并将元件从所述元件供给装置取出后搬送至支承在所述线路板移动台上的线路板上的头部单元；支承所述元件供给装置的支承装置，所述元件供给装置在由该头部单元可取出元件的元件供给位置与从该元件供给位置沿X轴方向退避的位置即可对元件供给装置进行元件的补充或可更换元件供给装置的准备位置之间可变位。
2.如权利要求1所述的安装机，其特征在于，作为所述支承装置，具有支承元件供给装置的元件供给装置变位台，该元件供给装置在所述元件供给位置与准备位置之间可变位。
3.如权利要求2所述的安装机，其特征在于，所述元件供给装置具有多个元件供给构件，这些元件供给构件在沿Y轴方向并行排列的状态下，由共用的元件供给装置变位台支承。
4.如权利要求2所述的安装机，其特征在于，所述元件供给装置具有多个元件供给构件，这些元件供给构件沿Y轴方向并行排列，各元件供给构件分别由专用的元件供给装置变位台支承。
5.如权利要求2至4中任一项所述的安装机，其特征在于，所述元件供给装置变位台，在将一对的元件供给装置沿X轴方向并行排列的状态下一体地进行支承，并且，当将一方的元件供给装置配置在所述元件供给位置时，另一方的元件供给装置被配置在所述准备位置上。
6.如权利要求5所述的安装机，其特征在于，所述一对的元件供给装置，均具有作为所述元件供给构件，将带作为载体并随着该带的引出动作来进行元件供给的带送料器。
7.如权利要求6所述的安装机，其特征在于，各元件供给装置的带送料器由所述元件供给装置变位台支承，使得所述头部单元的元件吸附点形成相互接近的配置关系。
8.如权利要求5所述的安装机，其特征在于，所述一对的元件供给装置均是由以载置元件的状态进行供给的托盘构成。
9.如权利要求6所述的安装机，其特征在于，所述一对的元件供给装置中，一方作为所述元件供给构件具有将带作为载体并随着该带的引出动作来进行元件供给的带送料器，另一方由以载置元件的状态进行供给的托盘构成。
10.如权利要求8或9的任一项所述的安装机，其特征在于，所述托盘，相对元件供给装置变位台沿X轴方向可移动地得到支承。
11.如权利要求2至10中任一项所述的安装机，其特征在于，包括装载在所述安装头单元上、可对所述元件供给装置或元件供给装置变位台进行摄像的摄像装置；为了将元件供给装置配置在所述元件供给位置或准备位置的任一位置上、根据该摄像装置的摄像图像来驱动控制所述元件供给装置的控制装置。
12.一种安装方法，其特征在于，是由如下结构构成的安装机的安装方法，该安装机包括在以水平姿势支承线路板的状态下，沿X轴方向可移动地支承的线路板移动台；相对于该基座移动台、在Y轴方向上邻接设置的元件供给装置；设置成沿Y轴方向可移动、并将元件从所述元件供给装置取出后搬送至支承在所述线路板移动台上的线路板上的安装头单元；可变位地支承所述元件供给装置的支承装置，所述元件供给装置可变位至由该安装头单元可取出元件的元件供给位置与从该元件供给位置沿X轴方向退避的位置即可对元件供给装置进行元件的补充或更换元件供给装置的准备位置之间的任意位置，并且，将一对的元件供给装置在沿X轴方向并行排列的状态下一体地支承在所述元件供给装置变位台上，当将一方的元件供给装置配置在所述元件供给位置上时，另一方的元件供给装置被配置在所述准备位置上，所述安装方法为，将所述一对的元件供给装置中的一方的元件供给装置配置在所述元件供给位置的状态下，由所述头部单元将所述一方的元件供给装置所供给的元件搬送、装载在线路板上，另一方面，将另一方的元件供给装置配置于所述准备位置的状态下，执行包括对该元件供给装置进行元件的补充或更换该元件供给装置的规定的准备作业。
全文摘要
一种安装机，其特征在于，包括对处于水平姿势支承状态的线路板，沿X轴方向可移动地支承的线路板移动台(10)；相对于该线路板移动台(10)、在Y轴方向上邻接设置的带送料器(22)；设置成沿Y轴方向可移动并将元件从所述带送料器(22)取出、搬送至所述线路板移动台(10)上支承的线路板(P)上的头部单元(23)；以及支承带送料器(22)的支承装置，所述带送料器(22)在由该头部单元(23)可取出元件的元件供给位置与从该元件供给位置沿X轴方向退避的位置即可对带送料器(22)进行元件的补充或可更换元件供给装置的准备位置之间可变位。
文档编号H05K13/00GK1644007SQ0380685
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年3月25日
发明者岸田晃, 山形博敏, 村松启且, 秋山贡 申请人:雅马哈发动机株式会社