專利名稱：加壓搭載頭的控制方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加壓搭載頭的控制方法以及裝置，其將從部件 供給部取出的電子部件， 一邊進(jìn)行加壓， 一邊搭載至印刷基板、液晶、 或顯示屏基板等上。
背景技術(shù)：
作為電子部件安裝裝置中使用的加壓搭載頭，已知專利文獻(xiàn)1
及專利文獻(xiàn)2中記載的裝置。
專利文獻(xiàn)1、 2中記載的加壓搭載頭的吸附部件時(shí)的加工動(dòng)作， 在專利文獻(xiàn)1、 2的圖1 圖3中示出。
艮口，按照動(dòng)作控制單元60的控制，利用第一上下移動(dòng)單元20 的上下移動(dòng)電動(dòng)機(jī)21，如專利文獻(xiàn)l、 2的圖3的流程圖所示，在步 驟S12中，將可動(dòng)托架14向下降目標(biāo)位置進(jìn)行下降驅(qū)動(dòng)。
在步驟S13中，按照動(dòng)作控制單元60的控制，利用第二上下移 動(dòng)單元30的音圈電機(jī)(以下稱為VCM) 34，將下部凸緣部35b下降 驅(qū)動(dòng)至與推力軸承35d加壓抵接，防止旋轉(zhuǎn)殼體31的上下振動(dòng)。
另外，在步驟14中，在可動(dòng)托架14的下降動(dòng)作中，判斷基于 測(cè)力傳感器15輸出的加壓力檢測(cè)值是否超過初始載荷和下降時(shí)閾值 的合計(jì)值。另外，在檢測(cè)值未超過合計(jì)值的情況下，在步驟15中， 根據(jù)編碼器22的輸出判斷是否已經(jīng)到達(dá)下降目標(biāo)位置。在未到達(dá)的 情況下，動(dòng)作控制單元60再次回到步驟S14的處理。
另一方面，如果通過可動(dòng)托架14的下降，使吸附嘴12的前端 部與電子部件C抵接，則測(cè)力傳感器(以下稱為LC) 15的檢測(cè)壓力 增加，而超過上述合計(jì)值。由此，基于步驟14中的判斷，在步驟S17 中，動(dòng)作控制單元60進(jìn)行使第二上下移動(dòng)單元30的VCM 34上升驅(qū) 動(dòng)的動(dòng)作控制(作為加壓校正控制部的控制)。然后，再次回到步驟S14，進(jìn)行LC 15的檢測(cè)壓力與上述合計(jì)值 的比較，反復(fù)進(jìn)行直至檢測(cè)壓力下降。如果檢測(cè)壓力下降，則在步驟 S15中，進(jìn)行可動(dòng)托架14的當(dāng)前位置確認(rèn)。
如果判定可動(dòng)托架14己經(jīng)到達(dá)下降目標(biāo)位置，則在步驟S16中， 動(dòng)作控制單元60停止驅(qū)動(dòng)第一上下移動(dòng)單元20。由此，結(jié)束吸附嘴 12的下降動(dòng)作控制。
上述下降動(dòng)作控制結(jié)束后，吸附嘴12的前端部處于以作為目標(biāo) 的加壓力與電子部件C抵接的狀態(tài)，動(dòng)作控制單元60進(jìn)行開始驅(qū)動(dòng) 進(jìn)氣供給單元40的動(dòng)作控制，使吸附嘴12內(nèi)為負(fù)壓，在前端部進(jìn)行 電子部件C的吸附。
專利文獻(xiàn)l:特開2004-158743號(hào)公報(bào)(圖l，圖2，圖3)
專利文獻(xiàn)2:特開2005-32860號(hào)公報(bào)(圖1，圖2，圖3)

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，存在以下問題。
(1) 由于如果在搭載電子部件的基板上存在彎曲等，則會(huì)成為 即使進(jìn)行擠壓動(dòng)作，由LC 15檢測(cè)出的加壓力也不增加的狀態(tài)，所以 VCM34為了使吸附嘴12進(jìn)一步下降而繼續(xù)使輸出增加。
或者，在基板的搭載面的高度為比理論上的高度低的高度的情 況下，由于無法充分地確保擠壓量，所以有時(shí)在由LC 15檢測(cè)出的加 壓力達(dá)到目標(biāo)加壓力前，會(huì)與移動(dòng)限制單元(機(jī)械止動(dòng)器)35抵接。 在此情況下，VCM34為了使加壓力成為目標(biāo)加壓力，而繼續(xù)使輸出 增加。
另外，即使利用VCM 34進(jìn)行加壓動(dòng)作，檢測(cè)加壓力的LC 15 的輸出也不會(huì)上升，而是繼續(xù)增加VCM34的輸出。
由于如上述的VCM 34的輸出繼續(xù)上升，所以產(chǎn)生引起線圈34b 的燒毀或發(fā)熱等問題。
(2) 在即使吸附嘴高度到達(dá)下降目標(biāo)位置也不與基板接觸的情 況下，由于吸附嘴不與基板面接觸，所以無法加壓。但是，由于LC 15 的輸出不增加，所以VCM34繼續(xù)施加載荷。(3) 如果在希望檢測(cè)寬范圍的載荷的情況下，使用高容量的
LC，則在對(duì)LC輸出進(jìn)行A/D變換而讀入數(shù)據(jù)時(shí)，分辨率變差，或 者需要高分辨率的A/D變換器，進(jìn)而S/N比變差，所以存在由噪音 等影響而使精度惡化等問題。
(4) 在因上述問題而在高載荷使用中再增加一臺(tái)LC的情況下， 由于為了檢測(cè)壓力而在吸附頭內(nèi)部的加壓檢測(cè)部?jī)?nèi)部設(shè)置LC以及彈 簧等，所以存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、吸附頭的高度變長、重量增加及可維護(hù)性 變差、成本增加等問題。
本發(fā)明的目的在于檢測(cè)加壓驅(qū)動(dòng)源的過載，防止溫度上升或燒毀。
本發(fā)明通過以下方式解決上述問題，即，在利用吸附嘴從部件 供給部取出部件， 一邊加壓一邊搭載至基板上的加壓搭載頭的控制 時(shí)，監(jiān)視吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一 個(gè)、和加壓力，對(duì)應(yīng)于吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的 至少任意一個(gè)、和加壓力的狀態(tài)，判定錯(cuò)誤。
在這里，可以在所述吸附嘴前端的高度與基板的搭載面相比位 于下方，但加壓力卻不增加時(shí)，判定為接觸錯(cuò)誤。
另外，可以在所述加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出增加，但加壓力卻不增加 時(shí)，判定為加壓錯(cuò)誤。
進(jìn)而，可以在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，將吸附嘴前端高度的目標(biāo)位置降低 規(guī)定量，再次進(jìn)行搭載動(dòng)作。
本發(fā)明還提供一種加壓搭載頭的控制裝置，該加壓搭載頭利用 吸附嘴從部件供給部取出部件， 一邊加壓一邊搭載至基板上，其特征 在于，具有檢測(cè)吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少 任意一個(gè)的單元；檢測(cè)加壓力的單元；以及錯(cuò)誤判定單元，其對(duì)應(yīng)于 吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一個(gè)、和加壓 力的狀態(tài)，判定錯(cuò)誤。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以防止吸附嘴前端未與部件等接觸但卻進(jìn)行加壓動(dòng)作，而使加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出發(fā)生異常的情況。
另外，可以檢測(cè)出下述狀態(tài)，即，無法充分地確保擠壓量，在 達(dá)到目標(biāo)加壓量前與移動(dòng)范圍限制單元接觸，從而即使使加壓驅(qū)動(dòng)源 的輸出增加也無法加壓的狀態(tài)，從而可以防止加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出發(fā)生 異常的情況。
如上所述，可以檢測(cè)加壓驅(qū)動(dòng)源的過載，防止溫度上升或燒毀。 另外，由于不僅監(jiān)視加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出，在過載的情況下為了 安全而設(shè)置界限，以使得不會(huì)施加超出必要的輸出，還可以確定接觸 錯(cuò)誤或加壓錯(cuò)誤等的原因，所以容易進(jìn)行后續(xù)的處理，如高度的再設(shè) 定等。


圖1是表示使用了本發(fā)明的電子部件安裝裝置的整體構(gòu)成的立體圖。
圖2是表示其控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。
圖3是表示其加壓搭載頭的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示其吸附嘴中間狀態(tài)的吸附嘴周邊的剖面圖。
圖5是表示其吸附嘴上限狀態(tài)的吸附嘴周邊的剖面圖。
圖6是表示其吸附嘴下限狀態(tài)的吸附嘴周邊的剖面圖。
圖7是表示加壓傳感器的輸出與載荷值之間關(guān)系的例子的圖。
圖8是表示向加壓搭載頭施加大載荷的狀態(tài)的剖面圖。
圖9是表示加壓傳感器的檢測(cè)范圍的圖。
圖IO是表示正常時(shí)的部件搭載動(dòng)作的流程圖。
圖11是其正常時(shí)的時(shí)序圖。
圖12是表示本發(fā)明所涉及的錯(cuò)誤處理程序的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明所涉及的接觸錯(cuò)誤檢測(cè)狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖14是表示該加壓錯(cuò)誤檢測(cè)狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖15是表示大載荷加壓傳感器的其他的例子的剖面圖。
圖16是表示大載荷加壓傳感器的其他的例子的剖面圖。
圖17是表示其動(dòng)作原理的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。
圖1是電子部件安裝裝置的概略圖，如該圖所示，電子部件安 裝裝置100具有電路基板輸送路徑115，其在中央部的稍后方，沿 左右方向延伸；部件供給部lll，其配置在裝置100的前部(圖示的 下側(cè))，供給安裝在電路基板110上的部件118;以及X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu) (稱為X軸龍門架)112和Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(稱為Y軸龍門架)114， 它們配置在裝置100的前部。
X軸龍門架112使搭載頭部113沿X軸方向移動(dòng)，該搭載頭部 113具有吸附部件的吸附嘴113a，另外，Y軸龍門架114使X軸龍 門架112以及搭載頭部113沿Y軸方向移動(dòng)。另外，搭載頭部113 具有使吸附嘴113a沿垂直方向(Z軸方向)可升降地移動(dòng)的Z軸移 動(dòng)機(jī)構(gòu)，另外，具有使吸附嘴以吸附嘴軸(吸附軸)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 的^軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外，在搭載頭部113上搭載基板識(shí)別照相機(jī)117， 其安裝在支撐部件上，拍攝在電路基板110上形成的基板標(biāo)記。另外， 在部件供給部111的側(cè)部上配置部件識(shí)別照相機(jī)116，其從下方拍攝 吸附在吸附嘴113a上的部件。
圖2表示電子部件安裝裝置100的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。120是控制 器(控制單元)，其由對(duì)裝置整體進(jìn)行控制的微型計(jì)算機(jī)(CPU)以 及RAM、 ROM等構(gòu)成，其與以下的121 131的結(jié)構(gòu)連接，分別對(duì) 它們進(jìn)行控制。
X軸電動(dòng)機(jī)121是X軸龍門架112的驅(qū)動(dòng)源使搭載頭部113沿 X軸方向移動(dòng)，另外，Y軸電動(dòng)機(jī)122是Y軸龍門架114的驅(qū)動(dòng)源 沿Y軸方向驅(qū)動(dòng)X軸龍門架112，由此搭載頭部113可以沿X軸方 向和Y軸方向移動(dòng)。
Z軸電動(dòng)機(jī)123是使吸附嘴113a升降的Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未圖示) 的驅(qū)動(dòng)源，使吸附嘴113a沿Z軸方向(高度方向)升降。另外，0軸 電動(dòng)機(jī)124是吸附嘴113a的e軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(未圖示)的驅(qū)動(dòng)源，使 吸附嘴113a以其吸附嘴中心軸(吸附軸)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
7圖像識(shí)別裝置127對(duì)吸附在吸附嘴113a上的部件118的圖像進(jìn) 行識(shí)別，由A/D變換器127a、存儲(chǔ)器127b以及CPU 127c構(gòu)成。另 外，從拍攝被吸附的部件118的部件識(shí)別照相機(jī)116輸出的模擬圖像 信號(hào)，利用A/D變換器127a變換為數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器127b 中，CPU 127c基于該圖像數(shù)據(jù)對(duì)吸附的部件進(jìn)行識(shí)別。即，圖像識(shí) 別裝置127對(duì)部件的中心和吸附角度進(jìn)行運(yùn)算，識(shí)別部件的吸附姿 態(tài)。另外，圖像識(shí)別裝置127對(duì)由基板識(shí)別照相機(jī)117拍攝的基板標(biāo) 記圖像進(jìn)行處理，對(duì)基板標(biāo)記位置進(jìn)行運(yùn)算。
另外，圖像識(shí)別裝置127對(duì)由部件識(shí)別照相機(jī)116拍攝的部件 118的圖像數(shù)據(jù)和由基板識(shí)別照相機(jī)117拍攝的基板標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理，將這兩者的校正數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元120。
鍵盤128和鼠標(biāo)129用于輸入部件數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)裝置130由閃速存儲(chǔ)器等構(gòu)成，用于存儲(chǔ)通過鍵盤128和 鼠標(biāo)129輸入的部件數(shù)據(jù)、以及從未圖示的主計(jì)算機(jī)供給的部件數(shù)據(jù) 等。
顯示裝置(顯示器)131將部件數(shù)據(jù)、運(yùn)算數(shù)據(jù)、以及由部件識(shí) 別照相機(jī)116拍攝的部件118的圖像等顯示在其顯示屏幕131a上。
實(shí)際中，在開始生產(chǎn)基板而將部件搭載在電路基板上的階段， 在存儲(chǔ)裝置130中，預(yù)先存儲(chǔ)由基板識(shí)別照相機(jī)117拍攝基板標(biāo)記而 得到的電路基板110的基板校正數(shù)據(jù)(Ax， Ay， A0)。然后，由 吸附嘴113a對(duì)從部件供給裝置111供給的部件進(jìn)行吸附，使搭載頭 部113移動(dòng)至部件識(shí)別照相機(jī)116的上部，由該照相機(jī)拍攝部件。拍 攝后的部件的圖像由圖像識(shí)別裝置127進(jìn)行圖像處理，將校正數(shù)據(jù)發(fā) 送至控制單元120?？刂茊卧?20從存儲(chǔ)裝置130讀取基板校正數(shù)據(jù) 和該部件的部件數(shù)據(jù)，基于該部件數(shù)據(jù)和上述發(fā)送的由圖像識(shí)別裝置 127運(yùn)算后的部件中心和部件的傾斜，對(duì)部件的搭載位置和吸附姿態(tài) 進(jìn)行識(shí)別。另外，如果部件搭載位置、部件中心和吸附中心之間存在 位置偏移，或檢測(cè)出角度偏移，則通過驅(qū)動(dòng)X軸電動(dòng)機(jī)121、 Y軸電 動(dòng)機(jī)122、 P軸電動(dòng)機(jī)124對(duì)這些綜合位置偏離和角度偏離進(jìn)行校正， 使部件以正確的姿態(tài)(基準(zhǔn)角度)搭載在規(guī)定的電路基板位置處。下面，使用圖3對(duì)搭載頭U3進(jìn)行說明。
搭載頭113與X軸龍門架112連接。搭載頭113與直線導(dǎo)軌201 連接，成為垂直Z驅(qū)動(dòng)部209可以沿垂直Z軸方向移動(dòng)的構(gòu)造。
在搭載頭113的上部具有用于使部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的P軸電動(dòng) 機(jī)124;由花鍵軸承和軸承構(gòu)成的垂直旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部軸承205;以及垂 直旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸204，另外，將0軸電動(dòng)機(jī)124的動(dòng)力經(jīng)由未圖示的帶 輪，由傳送帶203向垂直旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸204傳遞，用于使垂直Z驅(qū)動(dòng) 部209垂直上下移動(dòng)的Z軸電動(dòng)機(jī)123，經(jīng)由連接器206與滾珠絲杠 的絲杠部207連接而安裝。
在垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的上部，安裝用于加壓的沿上下方向動(dòng)作 的VCM 210。 VCM 210的上部和0軸電動(dòng)機(jī)124，經(jīng)由上側(cè)止動(dòng)器 211a和垂直旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸204連接。另外，VCM 210的下部經(jīng)由下側(cè) 止動(dòng)器211b和加壓檢測(cè)部213，與吸附嘴軸214以及吸附嘴113a連 接，成為可以使吸附嘴軸214以及吸附嘴113a旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。
在垂直Z驅(qū)動(dòng)部209上固定滾珠絲杠的螺母208，通過使Z軸 電動(dòng)機(jī)124進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，成為利用滾珠絲杠的螺母208而垂直Z 驅(qū)動(dòng)部209可沿上下進(jìn)行動(dòng)作的構(gòu)造，從而成為可以使吸附嘴軸214 以及吸附嘴113a進(jìn)行上下動(dòng)作的構(gòu)造。
在固定滾珠絲杠的螺母208的垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的腕部中間， 粘貼有應(yīng)變儀223，可以檢測(cè)垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的腕部部分的Z方向 的應(yīng)變量。
下面使用圖4，對(duì)加壓檢測(cè)部213進(jìn)行說明。在垂直Z驅(qū)動(dòng)部 209中內(nèi)置圓筒狀的加壓檢測(cè)部213，垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的內(nèi)周和加 壓檢測(cè)部213的外周之間由滾珠導(dǎo)筒軸承212支撐，成為可以進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)動(dòng)作和垂直上下動(dòng)作的構(gòu)造。
在加壓檢測(cè)部213的下部，吸附嘴軸214向下方延伸，在吸附 嘴軸214的下方的前端具有吸附嘴夾緊機(jī)構(gòu)215，成為可以保持、更 換吸附嘴113a的構(gòu)造。
吸附嘴113a可以進(jìn)行未圖示的部件的吸附、保持，并將部件搭 載在未圖示的基板上。下面使用圖4，對(duì)加壓檢測(cè)部213的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行說明。 在加壓檢測(cè)部213的上部安裝VCM210，在VCM210的固定件 210a上纏繞線圈。另外，在VCM 210的可動(dòng)件210b上安裝磁鐵， 通過向VCM 210的固定件210a的線圈通電，可以驅(qū)動(dòng)VCM 210。 在VCM 210的可動(dòng)件210b的中心有軸，與加壓檢測(cè)部213的上部結(jié) 合=>
在VCM210的上下，安裝有使用了推力軸承的上側(cè)止動(dòng)器211a 和下側(cè)止動(dòng)器211b。上述上側(cè)止動(dòng)器211a如圖5所示，與垂直Z驅(qū) 動(dòng)部209的上側(cè)止動(dòng)器209a抵接。上述下側(cè)止動(dòng)器21 lb如圖6所示， 與垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的下側(cè)止動(dòng)器209b抵接。通過這些上側(cè)止動(dòng)器 211a和下側(cè)止動(dòng)器211b，限制VCM210的移動(dòng)量。成為即使在因與 上側(cè)止動(dòng)器211a或者下側(cè)止動(dòng)器211b抵接而限制VCM 210的移動(dòng) 量的狀態(tài)下，也可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的構(gòu)造。
在加壓檢測(cè)部213的內(nèi)部的上部，朝向下方地固定用于檢測(cè)加 壓量的測(cè)力傳感器(以下稱為LC) 216。在LC216的下方，安裝有 用于支承彈簧的上側(cè)支撐板217。在上側(cè)支撐板217的下方，具有增 壓彈簧218，在增壓彈簧218的下方，安裝有用于支承增壓彈簧218 的下方的下側(cè)支撐板219。在下側(cè)支撐板219上固定吸附嘴軸214， 成為吸附嘴軸214可以在由花鍵軸承222限制旋轉(zhuǎn)方向的狀態(tài)下進(jìn)行 上下動(dòng)作的構(gòu)造。在吸附嘴軸214的下方安裝吸附嘴夾緊機(jī)構(gòu)215， 成為可以更換吸附嘴113a的結(jié)構(gòu)。
在加壓檢測(cè)部213的內(nèi)部的下側(cè)支撐板219的下方設(shè)置有臺(tái)階 部220，其比下側(cè)支撐板219的外形小，以與下側(cè)支撐板219抵接。
在下側(cè)支撐板219的下方，設(shè)置有自重抵消彈簧221,對(duì)下側(cè)支 撐板219進(jìn)行擠壓。自重抵消彈簧221的彈力，支撐增壓彈簧218 的彈力、下側(cè)支撐板219的重量、以及吸附嘴軸214、吸附嘴夾緊機(jī) 構(gòu)215和吸附嘴113a的重量，自重抵消彈簧221的彈力設(shè)定為，比 由增壓彈簧218的彈力、下側(cè)支撐板219的重量、以及吸附嘴軸214、 吸附嘴夾緊機(jī)構(gòu)215和吸附嘴113a的重量所產(chǎn)生的力略低，構(gòu)成為 下側(cè)支撐板219與臺(tái)階部220抵接。LC 216可以檢測(cè)0.5N至5N的范圍，LC的輸出電壓和載荷值 的關(guān)系，如圖7所示，預(yù)先進(jìn)行校正并保存在控制器120中。
另外，應(yīng)變儀223由于粘貼在圖3的垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的腕部 中間，所以設(shè)計(jì)為在小載荷時(shí)不發(fā)生變化(不產(chǎn)生應(yīng)變)，而在比較 大的載荷時(shí)，如圖8所示發(fā)生變化。因此，由應(yīng)變儀223進(jìn)行的測(cè)定， 如圖9所示在5N至50N的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。與LC 216時(shí)相同地， 應(yīng)變儀223的輸出電壓與載荷值之間的關(guān)系，如圖7所示，預(yù)先進(jìn)行 校正并保存在控制器120中。
對(duì)于上述結(jié)構(gòu)，使用圖1 圖3說明電子部件的壓接搭載動(dòng)作的 流程。
使圖1的X軸龍門架112、 Y軸龍門架114動(dòng)作，將搭載頭113 移動(dòng)至部件供給部111的上方，吸附部件。
使吸附了芯片部件后的搭載頭113向部件識(shí)別照相機(jī)116的上 方移動(dòng)，識(shí)別部件。
識(shí)別完成后，將搭載頭113移動(dòng)至電路基板110上的搭載位置， 進(jìn)行搭載。
首先，使用圖3 圖6，說明在檢測(cè)小載荷的LC 216的可檢測(cè) 范圍內(nèi)的小載荷加壓時(shí)的部件搭載動(dòng)作。另外，使用圖10所示的流 程圖以及圖11所示的時(shí)序圖的標(biāo)號(hào)等說明動(dòng)作。
首先，將搭載頭113移動(dòng)至部件供給部111上的部件吸附位置， 然后驅(qū)動(dòng)Z軸電動(dòng)機(jī)123，使垂直Z驅(qū)動(dòng)部209以及吸附嘴U3a下 降(圖10的步驟S100)。這時(shí)，向VCM 210施加電壓而產(chǎn)生向下 的力，如圖6所示，使下側(cè)止動(dòng)器211b與垂直驅(qū)動(dòng)部209的下側(cè)止 動(dòng)器209b抵接。
使吸附嘴113a下降，在即將到達(dá)要搭載的部件的吸附面高度的 位置(Zl)進(jìn)行吸附嘴113a的急速停止(步驟S102)。這時(shí)，由于 加壓檢測(cè)部213的重量和減速時(shí)的加速度，慣性力朝向下方，但由于 通過VCM 210的下側(cè)止動(dòng)器211b限制位置，所以即使大于或等于 VCM210所產(chǎn)生的力的慣性力朝向下方，也不會(huì)看到吸附嘴113a前 端的位置發(fā)生變化。另外，由于利用加壓檢測(cè)部213內(nèi)部的臺(tái)階部220，增壓彈簧 218的下側(cè)支撐板219抵接而被定位，所以防止了因減速時(shí)的加速度， 慣性力將吸附嘴軸214以及連接的下側(cè)支撐板219向下壓。
吸附嘴113a停止后，為了抑制沖擊載荷而使加壓用VCM 210 產(chǎn)生向上的力(VI)(步驟S104)。然后，使Z軸電動(dòng)機(jī)123慢慢 地動(dòng)作，直至例如比基板面低0.5mm的位置，在抑制沖擊載荷的同 時(shí)使吸附嘴U3a下降(步驟S106)。
由于如果吸附嘴113a前端的部件與電路基板IIO接觸(ZO)(步 驟S108)，則如圖ll所示，LC216的輸出值發(fā)生變化(0—Ll)， 從而獲知接觸，所以存儲(chǔ)此時(shí)的Z軸高度值(步驟SllO)。
吸附嘴的位置到達(dá)目標(biāo)高度Z2即比基板面低0.5mm的位置后 (步驟S112)，使Z軸電動(dòng)機(jī)123停止(步驟S114)，停止下降動(dòng) 作。
搭載的部件與基板接觸后，使加壓用VCM 210產(chǎn)生向下的力 (V2)(步驟S116)， 一邊在保持LC 216的輸出(L2)同時(shí)進(jìn)行 加壓從而對(duì)部件施加指定壓力，一邊進(jìn)行部件加壓搭載(步驟S118)。
此時(shí)，Z軸電動(dòng)機(jī)123的動(dòng)作和VCM210的動(dòng)作不同步，而是 平行地同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。
將部件加壓搭載后，使Z軸電動(dòng)機(jī)123動(dòng)作，使部件上升(步 驟S120)。
然后，向下一個(gè)部件的吸附位置進(jìn)行移動(dòng)。
下面，對(duì)檢測(cè)大載荷的應(yīng)變儀223的可檢測(cè)范圍內(nèi)的大載荷加 壓時(shí)的部件搭載動(dòng)作進(jìn)行說明。
將搭載頭113移動(dòng)至部件供給部111上的部件吸附位置，然后 驅(qū)動(dòng)Z軸電動(dòng)機(jī)123，使垂直Z驅(qū)動(dòng)部209以及吸附嘴113a下降。
這時(shí)，向VCM210施加電壓而產(chǎn)生向下的力，如圖6所示，使 下側(cè)止動(dòng)器211b與垂直驅(qū)動(dòng)部209的下側(cè)止動(dòng)器209b抵接。
使吸附嘴113a下降，在即將到達(dá)要搭載的部件的吸附面高度的 位置(Zl)使吸附嘴113a急速停止。這時(shí)，由于加壓檢測(cè)部213的 重量和減速時(shí)的加速度，慣性力朝向下方，但由于利用VCM210的下側(cè)止動(dòng)器211b限制位置，所以即使大于或等于VCM210所產(chǎn)生的 力的慣性力朝向下方，也不會(huì)看到吸附嘴113a前端的位置發(fā)生變化。
另外，由于利用加壓檢測(cè)部213內(nèi)部的臺(tái)階部220，增壓彈簧 218的下側(cè)支撐板219利用抵接而定位，所以防止了因減速時(shí)的加速 度，慣性力將吸附嘴軸214以及連接的下側(cè)支撐板219向下壓。
吸附嘴113a停止后，為了抑制沖擊載荷而使加壓用VCM 210 產(chǎn)生向上的力(VI)。然后，使Z軸電動(dòng)機(jī)123慢慢地動(dòng)作至例如 比基板面低lmm的位置即目標(biāo)高度(Z2),在抑制沖擊載荷的同時(shí) 使吸附嘴113a下降。
如果吸附嘴113a前端的部件與電路基板110接觸(ZO)，則 LC216的輸出值發(fā)生變化(0—Ll)，從而獲知接觸。
在吸附嘴的位置到達(dá)比基板面低大于0.5mm的位置時(shí)，由于向 加壓檢測(cè)部213施加大于或等于LC的檢測(cè)范圍的力，所以VCM210 的上側(cè)止動(dòng)器211a如圖5所示，與垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的上側(cè)止動(dòng)器 209a抵接。
與垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的上側(cè)止動(dòng)器209a抵接后，Z軸電動(dòng)機(jī)123 繼續(xù)下降。這樣，由于吸附嘴113a以及吸附嘴軸214利用垂直Z驅(qū) 動(dòng)部209的上側(cè)止動(dòng)器209a限制動(dòng)作，所以如圖8所示，垂直Z驅(qū) 動(dòng)部209的安裝滾珠絲杠的螺母208的腕部彎曲。這樣，安裝在垂直 Z驅(qū)動(dòng)部209上的應(yīng)變儀223進(jìn)行輸出而檢測(cè)載荷值。在應(yīng)變儀223 的輸出成為與目標(biāo)載荷值對(duì)應(yīng)的輸出(L2)時(shí)，停止Z軸電動(dòng)機(jī)123 的動(dòng)作。
這時(shí)，即使Z軸電動(dòng)機(jī)123的位置尚未到達(dá)目標(biāo)高度Z2，也使 應(yīng)變儀223的輸出優(yōu)先而停止。
在將部件加壓搭載后，使Z軸電動(dòng)機(jī)123動(dòng)作，使部件上升。
然后，向下一個(gè)部件的吸附位置進(jìn)行移動(dòng)。
下面， 一邊參照?qǐng)D12的流程圖， 一邊使用圖13以及圖14，對(duì) 以本發(fā)明作為對(duì)象的不良狀態(tài)進(jìn)行說明。
首先，使用圖13，對(duì)接觸錯(cuò)誤進(jìn)行說明。
以與圖IO相同的順序，將搭載頭113移動(dòng)至部件供給部111上的部件吸附位置，然后驅(qū)動(dòng)Z軸電動(dòng)機(jī)123，使垂直Z驅(qū)動(dòng)部209 以及吸附嘴113a下降，在即將到達(dá)要搭載的部件的吸附面高度的位 置Z1，使吸附嘴113a急速停止。
然后，降低吸附嘴113a的下降速度，下降至比部件吸附面的高 度Z0低0.5mm的高度Z2 (圖12的步驟S106)。
這對(duì)，如果吸附嘴113a的前端與部件吸附面接觸，則輸出LC 216的輸出，但在部件吸附面的高度位于比Z2的高度低的位置的情 況下，不接觸部件吸附面而到達(dá)Z2高度(步驟S112)。
在此情況下，作為接觸錯(cuò)誤而輸出錯(cuò)誤信號(hào)(步驟S200)，將 VCM210的輸出設(shè)為OFF，停止加壓動(dòng)作。
然后，也可以將Z2高度重新設(shè)定為例如再降低0.1mm，進(jìn)行重 試動(dòng)作。
下面，使用圖14對(duì)加壓錯(cuò)誤進(jìn)行說明。
將搭載頭113移動(dòng)至部件供給部111上的部件吸附位置，然后 驅(qū)動(dòng)Z軸電動(dòng)機(jī)123，使垂直Z驅(qū)動(dòng)部209以及吸附嘴113a下降， 在即將到達(dá)要搭載的部件的吸附面高度的位置Z1，使吸附嘴113a急 速停止。
然后，降低吸附嘴113a的下降速度，下降至比部件吸附面的高 度ZO低0.5mm的高度Z2 (圖12的步驟S106)。
這時(shí)，如果吸附嘴113a的前端與部件吸附面接觸，加壓量增加 (步驟S202)，則LC 216的輸出將不斷增加(步驟S204)，但在 利用VCM 210的下側(cè)止動(dòng)器211b限制位置的情況下，LC 216的輸 出為L3，未達(dá)到目標(biāo)的L2，在此之后不再增加。但是，由于LC216 的輸出不增加，所以VCM 210使VCM 210輸出繼續(xù)增加。而且， VCM210的最高輸出會(huì)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的Vmax (步驟S206)。
在此情況下，作為加壓錯(cuò)誤而輸出錯(cuò)誤信號(hào)(步驟S208)，將 VCM210的輸出設(shè)為OFF，停止加壓動(dòng)作。
然后，也可以將Z2高度重新設(shè)定為例如降低0.1mm，進(jìn)行重試 動(dòng)作。
另一方面，在達(dá)到目標(biāo)加壓量時(shí)(步驟S210)，進(jìn)行與圖10
14相同的部件搭載動(dòng)作。
在本實(shí)施方式中，在錯(cuò)誤處理的情況下，中止搭載，但也可以 重新設(shè)定Z2高度而進(jìn)行重試。
由于在本實(shí)施方式中，除了LC216以外，為了檢測(cè)高載荷的載 荷值而安裝有應(yīng)變儀223，所以可以檢測(cè)寬范圍的載荷，而不采用大 的載荷檢測(cè)機(jī)構(gòu)。另外，由應(yīng)變儀223無法檢測(cè)微小載荷以及低載荷， 但由于利用構(gòu)造體的應(yīng)變，所以在低載荷時(shí)其不發(fā)生變形，通過LC 216高精度地檢測(cè)微小載荷以及低載荷，而在高載荷時(shí)利用應(yīng)變進(jìn)行 檢測(cè)，從而各個(gè)傳感器的檢測(cè)范圍不重疊，可以無浪費(fèi)而高效地檢測(cè) 載荷。另外，由于作為檢測(cè)高載荷的傳感器的應(yīng)變儀223，只是將應(yīng) 變儀223粘貼在原有的構(gòu)造體(垂直Z驅(qū)動(dòng)部209的腕部)上，所 以可以不使得裝置大型化或復(fù)雜化。
此外，在上述實(shí)施方式中，作為加壓傳感器，使用了LC和應(yīng)變 儀，但加壓傳感器的種類不限于此，例如也可以僅是LC。
另外，在上述實(shí)施方式中，對(duì)于高載荷的加壓傳感器使用應(yīng)變 儀，但也可以是壓電元件或超磁應(yīng)變?cè)取?br> 使用圖15，對(duì)使用壓電元件的構(gòu)造進(jìn)行說明。
在吸附嘴113a的與部件接觸的前端部的上部，夾裝墊圈狀的壓 電元件225。如果將吸附嘴113a向部件擠壓，則在壓電元件225上 產(chǎn)生壓縮方向的應(yīng)力，與該應(yīng)力對(duì)應(yīng)而產(chǎn)生電荷。通過未圖示的放大 電路輸出所產(chǎn)生的電荷。可以通過對(duì)來自該壓電元件225的輸出進(jìn)行 與上述實(shí)施方式的應(yīng)變儀223的輸出相同的處理，控制載荷。
下面使用圖16對(duì)使用超磁應(yīng)變?cè)臉?gòu)造進(jìn)行說明。
在吸附嘴軸214的上部，夾裝中空的圓柱狀的超磁應(yīng)變?cè)?226。在超磁應(yīng)變?cè)?26的外周部，不接觸地配置線圈227。如果 將吸附嘴113a向部件擠壓，則在超磁應(yīng)變?cè)?26上產(chǎn)生壓縮方向 的應(yīng)力，與該應(yīng)力對(duì)應(yīng)而透磁率發(fā)生變化。變化的透磁率使線圈227 中流過交流電流，讀取并輸出電感的變化?？梢酝ㄟ^對(duì)來自該超磁應(yīng) 變?cè)?26的輸出進(jìn)行與上述實(shí)施方式的應(yīng)變儀223的輸出相同的處 理，控制載荷。具體地說，由于如果通過壓縮而使磁通量發(fā)生變化，則電壓和
此時(shí)流過的電流的相位的偏差量發(fā)生變化，所以由此對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。
偏差量的大小，在如圖17所示的交流電壓的流動(dòng)從V變化到I的情
況下，如以下所示。
P (相位的偏差)-(dt/r)x36(T (27rfxL)/R = tan0 ...L"Rxtan軀2;rf) =R/(2;rf)xtan 〔 (dt/r)x360。)
另外，也可以在應(yīng)變儀223的應(yīng)變量大于或等于某限制值的情 況下，中止加壓，輸出錯(cuò)誤，以避免在加壓量大于或等于最大加壓量 的情況下，粘貼有應(yīng)變儀223的垂直Z驅(qū)動(dòng)部209發(fā)生塑性變形， 或者避免在滾珠絲杠處不會(huì)產(chǎn)生過載。
另外，在上述實(shí)施方式中，作為加壓驅(qū)動(dòng)源而使用了 VCM，但 加壓驅(qū)動(dòng)源的種類不限于此。
權(quán)利要求
1. 一種加壓搭載頭的控制方法，其特征在于，在利用吸附嘴從部件供給部取出部件，一邊加壓一邊搭載至基板上的加壓搭載頭的控制時(shí)，監(jiān)視吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一個(gè)、和加壓力，對(duì)應(yīng)于吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一個(gè)、和加壓力的狀態(tài)，判定錯(cuò)誤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓搭載頭的控制方法，其特征在于， 在所述吸附嘴前端的高度與基板的搭載面相比位于下方，但加壓力卻不增加時(shí)，判定為接觸錯(cuò)誤。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓搭載頭的控制方法，其特征在于， 在所述加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出增加，但加壓力卻不增加時(shí)，判定為加壓錯(cuò)誤。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓搭載頭的控制方法，其特征在于， 在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，將吸附嘴前端高度的目標(biāo)位置降低規(guī)定量，再次進(jìn)行搭載動(dòng)作。
5. —種加壓搭載頭的控制裝置，該加壓搭載頭利用吸附嘴從部 件供給部取出部件， 一邊加壓一邊搭載至基板上，其特征在于，具有檢測(cè)吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一 個(gè)的單元；檢測(cè)加壓力的單元；以及錯(cuò)誤判定單元，其對(duì)應(yīng)于吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的 輸出中的至少任意一個(gè)、和加壓力的狀態(tài)，判定錯(cuò)誤。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加壓搭載頭的控制方法以及裝置，其檢測(cè)加壓驅(qū)動(dòng)源的過載，防止溫度上升或燒毀。在利用吸附嘴(113a)從部件供給部(111)取出部件(118)，一邊加壓一邊搭載在基板(110)上的加壓搭載頭(113)的控制時(shí)，監(jiān)視吸附嘴前端的高度以及加載驅(qū)動(dòng)源(VCM 210)的輸出中的至少任意一個(gè)、和加壓力，根據(jù)吸附嘴前端的高度以及加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出中的至少任意一個(gè)和加壓力的狀態(tài)，判定錯(cuò)誤。在這里，可以在上述吸附嘴前端的高度與基板的搭載面相比位于下方但加壓力卻不增加時(shí)，判定為接觸錯(cuò)誤。另外，可以在上述加壓驅(qū)動(dòng)源的輸出增加但加壓力卻不增加時(shí)，判定為加壓錯(cuò)誤。
文檔編號(hào)H05K13/04GK101426362SQ20081017353
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者齊藤勝 申請(qǐng)人:Juki株式會(huì)社