專利名稱：安裝電子部件的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子部件安裝方法，其中，在部件給進(jìn)器里的電子部件由裝在移動頭上的多個(gè)噴管拾取，然后將之傳送并裝在印刷板上。
這種把電子部件(在下文里叫做“芯片”)傳送并裝在印刷板上的電子部件安裝裝置已有廣泛應(yīng)用，在那里，當(dāng)由移動架在X-方向及Y-方向水平移動-移動頭時(shí)，儲存在部件給進(jìn)器里的芯片由裝在移動頭上的噴管的下端用吸力吸起，也就是被拾取、以及被傳送并被安裝在印刷板上預(yù)定的坐標(biāo)位置。
已提出另一個(gè)這類電子部件安裝裝置(日本審查專利公布第3-70920號)，其中芯片，分別儲存在按一定間距并置的多個(gè)部件給進(jìn)器中，分別由以一定間距成一排裝在移動頭上的多個(gè)噴管同時(shí)拾取(在本說明書里，這種操作將被叫做“同時(shí)拾取”)，且被傳送并裝在印刷板上。由于多個(gè)電子部件由多個(gè)噴管在一次同時(shí)拾取，故這種方法具有可顯著提高安裝效率的優(yōu)點(diǎn)。
然而，在這種型式的電子部件安裝裝置中，當(dāng)多個(gè)部件給進(jìn)器里的芯片由多個(gè)噴管同時(shí)拾取時(shí)，其芯片拾取差錯率與那種用一個(gè)噴管拾取裝在一個(gè)部件給進(jìn)器里的一個(gè)芯片的電子部件安裝裝置比較是比較高的。這種情況主要是由于下列一些原因。
在這種電子部件安裝裝置中，多個(gè)噴管的間距是調(diào)到部件給進(jìn)器之間間距的整數(shù)倍的，因此，在多個(gè)部件給進(jìn)器里的芯片可以被多個(gè)噴管同時(shí)拾取。然而，由于各種誤差(包括在移動頭上噴管安裝的誤差。部件給進(jìn)器的裝配誤差，以及部件給進(jìn)器并置上的誤差)，噴管的間距不能作到部件給進(jìn)器之間間距精確的整數(shù)倍(更確切地說，芯片拾取的間距不能與部件給進(jìn)器之間的位置準(zhǔn)確對應(yīng))，而這樣一些微小的誤差是不可避免的，由于這個(gè)間距誤差，多個(gè)噴管中不是所有的噴管都能同時(shí)地拾取部件給進(jìn)器里的芯片，因此，拾取差錯就易于產(chǎn)生了。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電子部件的安裝方法，其中部件給進(jìn)器按一定間距并置，而至少不少于3個(gè)噴管以所述部件給進(jìn)器間距的整數(shù)倍間距裝在移動頭上，且當(dāng)用一移動架水平移動所述移動頭時(shí)，分別儲存在多個(gè)所述部件給進(jìn)器里的電子部件被所述噴管分別拾取，及傳送到，并安裝到定位在定位部分的印刷板上，其中，在分別儲存在部件給進(jìn)器里的電子部件由于同時(shí)垂直地移動多個(gè)所述噴管而被分別地拾取以后，就用檢測拾取差錯的裝置對所有噴管就是否會引起拾取差錯做出判斷，當(dāng)判斷沒有噴管引起拾取差錯時(shí)，移動頭就移動到一印刷板上方的一個(gè)位置并將每個(gè)電子部件安裝在該印刷板上。而當(dāng)判斷有任一噴管引起拾取差錯時(shí)，引起拾取差錯的各個(gè)噴管就移動到相應(yīng)的一個(gè)部件給進(jìn)器上方的拾取位置并拾取分別儲存在部件給進(jìn)器中的電子部件，同時(shí)垂直運(yùn)動，然后，移動頭移動到印刷板的上方一位置再將各個(gè)電子部件裝在印刷板上。
根據(jù)本發(fā)明提供的電子部件安裝裝置，包括一個(gè)用于給印刷板定位的定位部分，一些按一定間距并置的部件給進(jìn)器；一個(gè)移動頭，它至少帶有三個(gè)噴管，其間距是所述部件給進(jìn)器間距的整倍數(shù)；及一個(gè)用于水平移動所述移動頭的移動架；其中的電子部件分別儲存在多個(gè)部件給進(jìn)器中，由所述噴管分別拾取，并將其每個(gè)電子部件安裝在印刷板上，該裝置包括(a)用于檢測拾取差錯的裝置，其中，在分別儲存在部件給進(jìn)器里的電子部件由同時(shí)移動的多個(gè)噴管垂直地分別拾取之后，對所有噴管判斷是否會引起拾取差錯，及(b)一個(gè)用于由所述裝置檢測拾取差錯的控制部分，借此，當(dāng)判斷沒有噴管引起拾取差錯時(shí)，移動頭移到印刷板的上方一位置以把每個(gè)電子部件安裝在印刷板上；當(dāng)判斷出有任一噴管引起拾取差錯時(shí)，引起拾取差錯的噴管被移動到相應(yīng)的一個(gè)部件給進(jìn)器上方的一個(gè)拾取位置并垂直運(yùn)動，這之后，移動頭移動到印刷板上方的一個(gè)位置把每個(gè)電子部件安裝在印刷板上。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的正視圖3是根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的實(shí)施例的控制系統(tǒng)的方框圖；圖4是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖5是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖6是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖7是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖8是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖9是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖10是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一個(gè)拾取操作的正視圖；圖11是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖12是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖13是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖14是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖15是一個(gè)表示根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的噴管的一種拾取操作的正視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的芯片安裝操作的流程圖；及圖17是根據(jù)本發(fā)明的電子部件安裝裝置的一個(gè)實(shí)施例的芯片安裝操作的另一流程圖。
參考圖1及圖2，首先描述電子部件安裝裝置的總體結(jié)構(gòu)。兩根導(dǎo)軌2安裝在臺架1的上表面的中部。一印刷板3沿著導(dǎo)軌2輸送并由導(dǎo)軌2將之定位在預(yù)定位置。即，導(dǎo)軌2用作定位印刷板3的定位部分。許多部件給進(jìn)器4在每一根導(dǎo)軌2的外側(cè)被并置成一排。各種芯片(電子部件)儲存在部件給進(jìn)器4里。第一攝像機(jī)5提供在導(dǎo)軌2及部件給進(jìn)器4之間。稍后敘述，第一攝像機(jī)5觀測移動頭上的噴管以便檢測這些噴管的位置，也檢測由噴管用吸力分別吸起的芯片的位置。
在圖1中，Y向架6A和6B分別裝在臺架1的對邊位置，而X向架7則架在Y向架6A和6B上。移動頭8安裝在X向架7上。移動頭8包含多個(gè)(本實(shí)施例中是3個(gè))并置成一排的頭(第一頭8A，第二頭8B及第三頭8C)，而這三個(gè)頭分別帶有第一噴管9a、第二噴管9b和第三噴管9c。第二攝像機(jī)10固定地安裝在移動頭8上。Y向架6A和6B及X向架7用作在X方向及Y方向水平移動移動頭8的架子。稍后敘述，第二攝像機(jī)10與移動頭8一起同步地水平移動，并觀測儲存在部件給進(jìn)器4中的芯片，以及檢測芯片的拾取位置和印刷板3的位置。在本發(fā)明中，印刷板3沿著導(dǎo)軌2的輸送方向是X方向。
在圖3中，標(biāo)號11指示的是一控制部分，且下列一些元件聯(lián)接在這個(gè)控制部分11上。第一識別單元12聯(lián)接在第一攝像機(jī)5上、第一識別單元12處理由第一攝像機(jī)5采集的噴管及芯片的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制部分11通過計(jì)算或運(yùn)算得知噴管及芯片的位置。第二識別單元13聯(lián)接在第二攝像機(jī)10上。第二識別單元13處理印刷板的定位標(biāo)記的圖像數(shù)據(jù)及處在部件給進(jìn)器4的拾取位置上的芯片的圖像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由第二攝像機(jī)10采集。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，控制部分11通過計(jì)算得知印刷板3的位置及拾取位置。移動頭驅(qū)動部分14聯(lián)接在第一頭8A、第二頭8B和第三頭8C上。移動頭驅(qū)動部分14向上及向下移動第一噴管9a、第二噴管9b和第三噴管9c。
程序數(shù)據(jù)，包括有關(guān)芯片的安裝的指令數(shù)據(jù)及芯片安裝的位置數(shù)據(jù)，儲存在一個(gè)NC數(shù)據(jù)存儲器部分15里。一拾取位置存儲器部分16存儲著部件給進(jìn)器4中的芯片的拾取位置。一噴管位置存儲器部分17存儲著由第一攝像機(jī)5檢測到的第一、第二、第三噴管9a、9b、9c的位置，控制部分11完成各種計(jì)算及判斷并控制著各種元件。
本電子部件安裝裝置具有上述結(jié)構(gòu)，而有關(guān)它的操作現(xiàn)將述及。
首先，在圖1中，移動頭8被移到第一攝像機(jī)5上方的一個(gè)位置，由其觀測三個(gè)噴管9a-9c并檢測這些噴管9a-9c的位置。把檢測的噴管9a-9c的位置數(shù)據(jù)儲存到噴管位置存儲器部分17里(圖3)。
之后，第二攝像機(jī)10被移動到排列好的部件給進(jìn)器4的每一個(gè)的上方，以觀測每個(gè)部件給進(jìn)器4中處在最前面位置(拾取位置)的芯片，籍此檢測每個(gè)部件給進(jìn)器4的芯片拾取裝置。附帶地說，在已公開的日本未審查專利公布第5-75294號中，部件給進(jìn)器4中的每一個(gè)均含有一個(gè)用于儲存電子部件(芯片)的膠帶，芯片分別有放在這個(gè)膠帶的穴槽里。膠帶由一個(gè)象鏈輪似的間距供料裝置按預(yù)定間距給料。而移動頭上的每一個(gè)噴管垂直地運(yùn)動，因而最前面的(領(lǐng)先的)芯片由噴管的下端部用吸力吸起，也就是被拾取。
在本發(fā)明中，在部件給進(jìn)器4里的芯片被移動頭8上的噴管9a-9c分別拾取之前，所有部件給進(jìn)器4里最前面的芯片由第二攝像機(jī)10觀測，由此檢測芯片拾取位置。檢測的芯片位置數(shù)據(jù)被存儲在拾取位置存儲器部分16中(圖3)。上面提到的步驟在執(zhí)行芯片的安裝之前來完成，也在拾取狀態(tài)改變時(shí)(例如，當(dāng)部件給進(jìn)器4更換時(shí)，當(dāng)部件給進(jìn)器4的排列改變時(shí)，或當(dāng)噴管9a-9c更換時(shí))完成。
當(dāng)上面提到的步驟完成時(shí)，數(shù)據(jù)處理或程序進(jìn)行下列操作。圖4-15表示當(dāng)諸芯片由多個(gè)噴管分別地同時(shí)拾取時(shí)，噴管9a-9c的垂直運(yùn)動情況。圖16表示用于芯片的拾取操作的流程圖。如圖4所示，多個(gè)噴管9a-9c被移動到部件給進(jìn)器4的上方(步驟1)。第一噴管的位置與它對應(yīng)的一個(gè)部件給進(jìn)器4的拾取位置成一精確直線，但是，第二噴管9b及第三噴管9c由于各種誤差而偏離了部件給進(jìn)器4的相應(yīng)的拾取位置。如圖5-6所示，芯片P由多個(gè)噴管9a-9c分別地同時(shí)拾取(同時(shí)拾取)(步驟2)。由于第二噴管9b相對于它的拾取原位有相當(dāng)大的偏離，所以將引起拾取差錯。移動頭8移動到第一攝像機(jī)5的上方，由噴管9a-9c用吸力吸起的每一個(gè)芯片的位置被檢測(步驟3)，判斷是否會引起芯片拾取差錯(步驟4)。如果判斷結(jié)果是“No”，就在校正每個(gè)芯片的相關(guān)位置誤差時(shí)將每個(gè)芯片安裝在印刷板3上(步驟5)。舉一個(gè)例子，可采用測量噴管9a-9c的真空度的方法，作為檢測是否會引起拾取差錯的方法。在與芯片有關(guān)的誤差當(dāng)中，朝向X軸方向或Y軸方向的相關(guān)位置誤差是由再調(diào)整移動頭8朝X軸方向或Y軸方向的移動行程來校正的，這可由驅(qū)動X向架7或Y向架6A和6B來完成，朝向θ角方向(水平轉(zhuǎn)動方向)的一種相關(guān)方位角度誤差是由轉(zhuǎn)動在其中心軸線附近用真空吸力吸住芯片的噴管9a-9c的每一個(gè)來校正的。
如果判斷結(jié)果是“YES”，則對應(yīng)于在那里發(fā)生拾取差錯的一個(gè)部件給進(jìn)器4的拾取差錯率是在一個(gè)拾取差錯率存儲器部分18(圖3)中進(jìn)行校正的(步驟6)。如圖7所示，靠把移動頭8移向箭頭N所指的方向，使引起拾取差錯的噴管(在本實(shí)施例中是第二噴管9b，如圖7所示)與對應(yīng)的一個(gè)部件給進(jìn)器4的拾取位置成一精確直線(步驟7)。
如圖8-9所示，芯片之一由引起拾取差錯的第二噴管9b再次拾取(步驟8)。在這種場合，由于第二噴管9b與對應(yīng)的一個(gè)部件給進(jìn)器4的拾取位置成一精確直線，所以引起拾取差錯的概率是很低的。移動頭8移動到第一攝像機(jī)5上方的一個(gè)位置，且由噴管9a-9c用吸力吸起的每一個(gè)芯片的位置按照與步驟3同樣的方法檢測(步驟9)。用與步驟4同樣的方法判斷是否會引起芯片拾取差錯(步驟10)。如果判斷結(jié)果是“No”，則數(shù)據(jù)處理或程序的分支指令被中止并轉(zhuǎn)向步驟5。如果判斷結(jié)果是“YES”，則停止裝置的運(yùn)行(步驟11)。
下面參考圖10-15及17，描述部件給進(jìn)器4的每個(gè)拾取差錯率所涉及的情況。做為同時(shí)拾取對象的部件給進(jìn)器4的每個(gè)拾取差錯率均被讀入(步驟21)。判斷是否會存在其拾取差錯率是大于某一閾值的任一部件給進(jìn)器(步驟22)。如果判斷結(jié)果是“No”，則用與步驟1-10同樣的方法(在圖16中)通過同時(shí)拾取來安裝每個(gè)芯片(步驟23)。
在步驟22里，如果判斷結(jié)果是“YES”，則多個(gè)噴管9a-9c被移動到部件給進(jìn)器4的上方，如圖10所示(步驟24)。如圖11-12所示，從部件給進(jìn)器4中分別拾取的芯片P，它們的每一個(gè)拾取差錯率均不大于某一閾值(步驟25)?，F(xiàn)在在本實(shí)施例中，假設(shè)對應(yīng)于第二噴管9b的部件給進(jìn)器4的拾取差錯率大于某一閾值。
如圖13所示，移動頭8是向著箭頭N所指的方向移動的，噴管(第二噴管9b，在本實(shí)施例中)與對應(yīng)的其拾取差錯率大于某閾值的一個(gè)部件給進(jìn)器4的拾取位置成一直線(步驟26)。如圖14、15所示，芯片P之一是由第二噴管9b從對應(yīng)的一個(gè)、其拾取差錯率是大于某閾值的部件給進(jìn)器4中拾取的(步驟27)。每個(gè)芯片P被安裝在印刷板上(步驟28)。
在本發(fā)明的電子部件安裝方法中，由于由多個(gè)噴管分別從多個(gè)部件給進(jìn)器中同時(shí)拾取芯片，故在多個(gè)部件給進(jìn)器里的電子部件分別由不少于三個(gè)的噴管同時(shí)拾取后，就對所有的噴管判斷是否會引起拾取差錯；因此，當(dāng)判斷存在任何引起拾取差錯的噴管時(shí)，就把引起拾取差錯的噴管的每一個(gè)移到相應(yīng)的部件給進(jìn)器的拾取位置，這之后，由噴管再次拾取每個(gè)芯片，因此，拾取差錯可以避免。
權(quán)利要求
1.一種電子部件安裝方法，其中，部件給進(jìn)器以一定間距被并置，及至少不少于三個(gè)的噴管以所述部件給進(jìn)器間距的整數(shù)倍間距被裝在一移動頭上，且當(dāng)由一移動架水平地移動所述移動頭時(shí)，分別儲存在多個(gè)所述部件給進(jìn)器里的電子部件由所述噴管分別拾取，然后被傳送并安裝到定位在定位部分的印刷板上。其中，在分別儲存在部件給進(jìn)器里的電子部件通過同時(shí)垂直傳送多個(gè)所述噴管分別拾取之后，就用檢測拾取差錯的裝置對所有的噴管判斷是否會引起拾取差錯，當(dāng)判斷不存在引起拾取差錯的噴管時(shí)，就將移動頭移動到一印刷板上方一位置并將每個(gè)電子部件安裝到該印刷板上；而當(dāng)判斷存在任何引起拾取差錯的噴管時(shí)，就將引起拾取差錯的每一噴管移動到對應(yīng)任何一個(gè)部件給進(jìn)器上方的拾取位置，并在垂直運(yùn)動時(shí)拾取分別儲存在部件給進(jìn)器里的電子部件；然后，將移動頭移至印刷板上方一位置并將每個(gè)電子部件安裝到印刷板上。
2.一種電子部件安裝裝置，它包括一個(gè)用于定位一印刷板的定位部分；以一定間距并置的部件給進(jìn)器；一個(gè)移動頭，它至少帶有不少于三個(gè)的、其間距是所述部件給進(jìn)器間距的整數(shù)倍的噴管；及一個(gè)移動架，用于水平地移動所述移動頭；其中，分別儲存在多個(gè)部件給進(jìn)器中的電子部件由所述噴管分別拾取，并且每個(gè)電子部件被安裝在印刷板上，該裝置包括(a)用于檢測拾取差錯的裝置，其中，當(dāng)分別儲存在部件給進(jìn)器里的電子部件通過同時(shí)垂直移動多個(gè)噴管而分別拾取之后，就用它對所有的噴管判斷是否會引起拾取差錯，及(b)一個(gè)用所述裝置檢測拾取差錯的控制部分，當(dāng)判斷不存在引起拾取差錯的噴管時(shí)，利用它把移動頭移動到印刷板的上方一位置以便把每個(gè)電子部件安裝到印刷板上；當(dāng)判斷存在任何引起拾取差錯的噴管時(shí)，每個(gè)引起拾取差錯的噴管就被移動到對應(yīng)一個(gè)部件給進(jìn)器上方的拾取位置并被垂直地移動，這之后，將移動頭移到印刷板上方一位置以便把每個(gè)電子部件安裝到印刷板上。
全文摘要
一種電子部件安裝方法,在由裝在一個(gè)移動頭上的多個(gè)噴管同時(shí)拾取分別儲存在并置的部件給進(jìn)器里的芯片時(shí),可以用它避免電子部件的拾取差錯。在由噴管9a－9c分別拾取部件給進(jìn)器4里的芯片之后,判斷是否會引起拾取差錯。當(dāng)判斷未引起拾取差錯時(shí),把移動頭移至一印刷板上方一位置并將每個(gè)芯片安裝到印刷板上。否則,把發(fā)生拾取差錯的任一部件給進(jìn)器的拾取差錯加以校正,且由引起拾取差錯的噴管再次拾取每個(gè)芯片。
文檔編號B23P21/00GK1180991SQ97119669
公開日1998年5月6日 申請日期1997年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月27日
發(fā)明者坪內(nèi)勇三, 安倍信孝, 中村裕司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社