安裝電子元件的設(shè)備和方法
【專利說(shuō)明】安裝電子元件的設(shè)備和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于并要求2013年11月13日提交的日本專利申請(qǐng)第2013-234697號(hào)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容以參見(jiàn)的方式納入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及將具有多個(gè)板插入式引腳的電子元件安裝在板上的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]將具有多個(gè)板插入式引腳的電子元件安裝在板上的電子元件安裝設(shè)備通常被形成來(lái)移動(dòng)安裝頭，該安裝頭通過(guò)夾具構(gòu)件夾持電子元件的主體部分(本體部分)，使得設(shè)置在電子元件中的引腳分別插入到設(shè)置在板中的引腳插孔(例如，JP-A-2000-261194)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，由于常規(guī)電子元件安裝設(shè)備的夾具構(gòu)件對(duì)于不同尺寸或形狀的電子元件的通用性極低，因此可符合于單一夾具構(gòu)件的電子元件的種類受到限制。尤其是，由于被稱為變體型元件的電子元件的大小或形狀是不標(biāo)準(zhǔn)的，因此將這些電子元件作為處理對(duì)象的電子元件安裝設(shè)備必須為每個(gè)電子元件準(zhǔn)備專用夾具構(gòu)件。因此，在處理變體型元件的安裝線中，出現(xiàn)了專用于變體型元件的電子元件安裝設(shè)備的引進(jìn)從作業(yè)成本上看沒(méi)有進(jìn)展且安裝線上的運(yùn)行又依賴于人力的問(wèn)題。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供一種提高對(duì)電子元件的大小或形狀的通用性并改善作業(yè)成本的設(shè)備和方法。
[0007]提供了一種將具有多個(gè)板插入式引腳的電子元件安裝在板上的設(shè)備，該設(shè)備包括具有夾具單元的安裝頭，該夾具單元夾緊電子元件的多個(gè)引腳中的一個(gè)以保持電子元件，以及安裝頭移動(dòng)單元，該安裝頭移動(dòng)單元移動(dòng)安裝頭以將由該安裝頭保持的電子元件的引腳分別插入到設(shè)置在板中的引腳插孔。
[0008]提供了一種將具有多個(gè)板插入式引腳的電子元件安裝在板上的方法，該方法包括通過(guò)夾具單元夾緊電子元件的多個(gè)引腳中的一個(gè)以保持電子元件的保持過(guò)程，以及將在保持過(guò)程中保持的電子元件的引腳分別插入到設(shè)置在板中的引腳插孔的插入過(guò)程。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，可提高對(duì)電子元件的大小或形狀的通用性并可極大地改善作業(yè)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0010]在附圖中:
[0011]圖1是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中的電子元件安裝設(shè)備的立體圖；
[0012]圖2是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中設(shè)置在電子元件安裝設(shè)備中的安裝頭連同電子元件和板的立體圖；
[0013]圖3是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中的安裝頭的立體圖；
[0014]圖4是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中的安裝頭的局部放大正視圖；
[0015]圖5是本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中的安裝頭的局部放大立體圖；
[0016]圖6是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中電子元件安裝設(shè)備的控制系統(tǒng)的方框圖；
[0017]圖7A至圖7H是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中通過(guò)安裝頭執(zhí)行將電子元件安裝在板上的操作的過(guò)程的示意圖；
[0018]圖8是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中安裝頭連同電子部件和板的正視圖；
[0019]圖9是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中安裝頭連同電子部件和板的正視圖；以及
[0020]圖1OA至圖1OD是示出本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中通過(guò)安裝頭執(zhí)行將電子元件安裝在板上的操作的過(guò)程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在，參照附圖，以下將會(huì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1所示的電子元件安裝設(shè)備I是將電子元件3安裝在板2上的設(shè)備。電子元件安裝設(shè)備I包括板運(yùn)載輸送器11 ；該板運(yùn)載輸送器11輸送板2并將板2定位在規(guī)定工作位置；元件饋送器12，該元件饋送器12饋送各種類型的電子元件3 ;元件安裝機(jī)構(gòu)13，該元件安裝機(jī)構(gòu)13設(shè)置在板運(yùn)載輸送器11的上部；以及識(shí)別攝像機(jī)14，該識(shí)別攝像機(jī)14安裝成具有向上定向的圖像攝取視野。如圖2所示，電子元件3具有向下延伸的多個(gè)板插入式引腳3a。多個(gè)引腳插孔2a設(shè)置在板2上，以便分別符合電子元件3的引腳3a的布置。
[0022]在圖1中，元件安裝機(jī)構(gòu)13包括安裝頭21和移動(dòng)安裝頭21的安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22。安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括附接到附圖中未示出的固定的構(gòu)件的連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22a、由連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22a驅(qū)動(dòng)的多支連桿22b和由多支連桿22b支承的板狀末端執(zhí)行器(effecter) 22c。安裝頭21附接到末端執(zhí)行器22c的下表面。
[0023]安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22，S卩，連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22a、連桿22b和末端執(zhí)行器22c形成所謂的平行鏈接機(jī)器人。當(dāng)連桿22b通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22a驅(qū)動(dòng)時(shí)，附接到末端執(zhí)行器22c的安裝頭21沿X、Y和Z方向的運(yùn)動(dòng)以及安裝頭21在Χ、Υ和Z上轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可分別自由控制。在本示例性實(shí)施例中，由連桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)22a、連桿22b和末端執(zhí)行器22c形成的安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22 (平行鏈接機(jī)器人)形成安裝頭移動(dòng)單元。
[0024]在圖2、3和4中，安裝頭21包括固定到末端執(zhí)行器22c下表面的基座本體31，從基座本體31向下延伸的一個(gè)夾具32以及設(shè)置在基座本體31中的推動(dòng)器33。夾具32包括平行設(shè)置的固定夾具構(gòu)件41和可移動(dòng)夾具構(gòu)件42。推動(dòng)器33由具有附接到活塞桿33R下端的壓墊33P的氣缸33a形成。氣缸33a運(yùn)行，使得活塞桿33R向下推進(jìn)(推進(jìn)操作)以及活塞桿33R向上回退(回退操作)。為了便于解釋，固定夾具構(gòu)件41和可移動(dòng)夾具構(gòu)件42平行設(shè)置所在的方向設(shè)成安裝頭21中的X軸方向。此外，水平面上與X軸方向成直角相交的方向設(shè)成Y軸方向，而垂直方向設(shè)成Z軸方向。
[0025]在圖5中，形成夾具32的固定夾具構(gòu)件41和可移動(dòng)夾具構(gòu)件42分別由L形構(gòu)件形成，該L形構(gòu)件具有從基座本體31向下延伸的垂直部分51和從垂直部分51的下端沿Y軸方向彎曲延伸并在末端具有夾持部分52a的水平部分52。在圖3中，夾具32(固定夾具構(gòu)件41和可移動(dòng)夾具構(gòu)件42)通過(guò)容納在基座本體31中的夾具移動(dòng)機(jī)構(gòu)31A沿Y軸方向(圖3所示的箭頭標(biāo)記A)移動(dòng)并通過(guò)容納在基座本體31中的夾具打開和閉合機(jī)構(gòu)31B沿X軸方向打開和閉合(可移動(dòng)夾具構(gòu)件42沿X軸方向相對(duì)于固定夾具構(gòu)件41移動(dòng))(圖3、圖4和圖5所示的箭頭標(biāo)記BI和B2)。在本示例性實(shí)施例中，夾具32和夾具打開和閉合機(jī)構(gòu)3IB形成夾具單元。
[0026]在圖3和圖4中，推動(dòng)器33以這樣的方式設(shè)置，使得活塞桿33R的垂直中心軸線33J位于安裝頭21的X軸方向上的中心附近。夾具32設(shè)置在固定夾具構(gòu)件41在X軸方向的一個(gè)方向側(cè)(圖4中紙張右側(cè))上以偏移量OF偏離活塞桿33R的垂直中心軸線33J的位置?？梢苿?dòng)夾具構(gòu)件42設(shè)置成，使得其夾持部分52a沿X軸方向移動(dòng)到固定夾具構(gòu)件41的夾持部分52a外面(通過(guò)將推動(dòng)器33的活塞桿33R的垂直中心軸線33J設(shè)成參照)。
[0027]在圖3、圖4和圖5中，固定夾具構(gòu)件41的夾持部分52a在X軸方向上與可移動(dòng)夾具構(gòu)件42的夾持部分52a相對(duì)。當(dāng)可移動(dòng)夾具構(gòu)件42的夾持部分52a移動(dòng)以便與固定夾具構(gòu)件41的夾持部分52a分開時(shí),夾具32打開(圖3、圖4和圖5所不的箭頭標(biāo)記BI)。當(dāng)可移動(dòng)夾具構(gòu)件42的夾持部分52a移動(dòng)以便接近固定夾具構(gòu)件41的夾持部分52a時(shí)，夾具32閉合(圖3、圖4和圖5所示的箭頭標(biāo)記B2)。如圖5所示，V形溝槽部分52m分別設(shè)置在固定夾具構(gòu)件41的夾持部分52a和可移動(dòng)夾具構(gòu)件42的夾持部分52a中，以沿Z軸方向延伸。因此，電子元件3的引腳3a可被確實(shí)地夾緊。
[0028]在圖6中，通過(guò)板運(yùn)載輸送器11的板2的輸送和定位操作的控制、通過(guò)元件饋送器12的電子元件3的饋送控制和通過(guò)安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22的安裝頭21的移動(dòng)控制，通過(guò)設(shè)置在電子元件安裝設(shè)備I中的控制器60加以執(zhí)行。設(shè)置在安裝頭21中的夾具32沿Y軸方向的移動(dòng)操作通過(guò)經(jīng)由控制器60控制夾具移動(dòng)機(jī)構(gòu)31A的操作加以執(zhí)行。夾具32的打開和閉合操作通過(guò)經(jīng)由控制器60控制夾具打開和閉合機(jī)構(gòu)31B的操作加以執(zhí)行。此外，控制器60還控制推動(dòng)器33的向下推進(jìn)操作和向上回退操作以及通過(guò)識(shí)別攝像機(jī)14的圖像攝取操作。此外，控制器60根據(jù)通過(guò)識(shí)別攝像機(jī)14獲得的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別引腳3a以檢測(cè)由安裝頭21保持的電子元件3的引腳31a的位置。在本示例性實(shí)施例中，檢測(cè)引腳3a的位置的識(shí)別攝像機(jī)14和控制器60的功能用作識(shí)別單元。
[0029]現(xiàn)將描述用于執(zhí)行通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)的電子元件安裝設(shè)備I將電子元件3安裝在板2上的操作的過(guò)程(電子元件安裝方法)?？刂破?0執(zhí)行通過(guò)分別操作諸如板運(yùn)載輸送器11、元件饋送器12和安裝頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)22的結(jié)構(gòu)元件部件將電子元件3安裝在板2上的操作。
[0030]在將電子元件3安裝在板2上的操作中，板運(yùn)載輸送器11操作成輸送板2并將板2定位在規(guī)定工作位置。接著，元件饋送器12饋送電子元件3，安裝頭12移動(dòng)到元件饋送器12的上部，并接著，電子元件3通過(guò)夾具3