本發(fā)明涉及元件安裝裝置,該元件安裝裝置通過(guò)保持單元來(lái)保持元件并且將該元件安裝到基板上。
背景技術(shù):
例如專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的技術(shù):將電子元件的引線插入到印刷電路板上開(kāi)設(shè)的孔部中,使該電子元件安裝于所述印刷電路板上。
然而,上述的以往技術(shù)采用將電子元件安裝在糊劑焊料上的裝置,該糊劑焊料主要被印刷在基板表面的圖案(焊盤)上。該裝置中,在使引線插入到基板上穿設(shè)的孔部時(shí)將該引線壓入所述孔部中,以使所述引線不會(huì)從基板中脫離。該裝置并未將插入后的引線折彎。
為了將插入到基板中的引線折彎且簡(jiǎn)便地使插入后的元件不會(huì)脫離,需要采用例如專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的被稱為砧(Anvil)的特別的機(jī)構(gòu)。該砧采用了如下的機(jī)構(gòu):例如使爪部與引線抵接之后沿水平方向推壓,從而將該引線折彎。然而,該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且花費(fèi)成本。特別是在被稱為芯片安裝機(jī)的表面安裝裝置中難以追加這樣的機(jī)構(gòu),該芯片安裝機(jī)中,為了將元件載置到基板上而具備使所保持的元件下降的機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)2011-258875號(hào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平2-132899號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于利用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)如下的動(dòng)作:使元件的引線插入到穿設(shè)在基板上的孔部并且使之折彎以使元件不容易從基板上脫離。
本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的元件安裝裝置是將元件安裝于具有孔部的基板的裝置,該元件安裝裝置包括:固定單元,對(duì)所述基板進(jìn)行定位且固定該基板;保持單元,通過(guò)保持帶引線的元件且使該元件下降從而使該元件的引線插入到所述孔部中;折彎構(gòu)件,使形成于上部的傾斜面壓接于被插入在所述固定單元所固定的基板中的所述元件的引線從而使該引線折彎;升降單元,使所述折彎構(gòu)件相對(duì)于所述基板相對(duì)地上升,以使所述傾斜面壓接于所述元件的引線。
本發(fā)明的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下的詳細(xì)的說(shuō)明和相應(yīng)的附圖更為明了。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的電子元件安裝裝置的俯視圖。
圖2是所述電子元件安裝裝置中的基板定位部的側(cè)視圖。
圖3是所述基板定位部的側(cè)視圖。
圖4是電子元件安裝裝置中與元件安裝相關(guān)的控制方塊圖。
圖5是支撐臺(tái)上設(shè)有折彎夾具銷時(shí)的基板定位部的側(cè)視圖。
圖6是表示折彎夾具銷將抓持爪所抓持的電子元件的引線折彎的狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖7是用于折彎元件的引線的抓持爪及支撐臺(tái)的升降的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
以下,根據(jù)圖1及圖2,就將電子元件D安裝到作為基板的印刷電路板P上的電子元件安裝裝置1(元件安裝裝置),對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。該電子元件安裝裝置1中設(shè)置有:進(jìn)行各印刷電路板P的搬送的搬送裝置2;設(shè)置在裝置主體的跟前側(cè)和里側(cè),供應(yīng)電子元件的元件供應(yīng)裝置3A、3B;基于驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)而能夠沿一方向移動(dòng)(能夠沿Y方向往返移動(dòng))的一對(duì)梁4A、4B;基于各驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)而能夠在沿所述各梁4A、4B的方向上獨(dú)立地移動(dòng)的安裝頭6。
搬送裝置2包括供應(yīng)傳送帶2A、定位固定印刷電路板P的定位部2B、排出傳送帶2C。供應(yīng)傳送帶2A將從上游接受的各印刷電路板P搬送到定位部2B。電子元件D被安裝到由定位裝置定位在各定位部2B處的各基板P上。此后,基板P被搬送到排出傳送帶2C,此后被搬送到下游側(cè)裝置。
元件供應(yīng)裝置3A、3B設(shè)置在搬送裝置2的里側(cè)位置和跟前側(cè)位置,包含多個(gè)排列設(shè)置在作為安裝臺(tái)的裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B的供料器底座上的元件供應(yīng)單元8。各裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B以元件供應(yīng)單元8的元件供應(yīng)側(cè)的遠(yuǎn)端部面臨印刷電路板P的搬送路的方式通過(guò)連結(jié)器可裝拆地設(shè)置于所述裝置主體。若各裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B正常地安裝于所述裝置主體,電源便供應(yīng)給搭載于裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B的元件供應(yīng)單元8。此外,若作業(yè)者解除所述連結(jié)器而拉開(kāi)把手,則基于設(shè)置在下面的腳輪而能夠使裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B移動(dòng)。
梁4A、4B是在X方向上較長(zhǎng)的前后一對(duì)的構(gòu)件?;诰€性馬達(dá)的Y驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng),固定在所述各梁4A、4B上的滑件沿著左右一對(duì)前后延伸的導(dǎo)件而滑動(dòng),從而梁4A、4B獨(dú)立地沿Y方向移動(dòng)。Y驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15包括沿著左右一對(duì)基座1A、1B而被固定的上下一對(duì)定子和被固定在梁4A、4B的兩端部上所設(shè)的安裝板的下部的動(dòng)子9A。
梁4A、4B上在內(nèi)側(cè)分別設(shè)有安裝頭6,安裝頭6基于線性馬達(dá)的X驅(qū)動(dòng)馬達(dá)16(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng)而在長(zhǎng)邊方向(X方向)上沿著導(dǎo)件移動(dòng)。X驅(qū)動(dòng)馬達(dá)16包括固定在各梁4A、4B的前后一對(duì)定子和位于各定子之間且設(shè)于安裝頭6的動(dòng)子。
各安裝頭6以彼此相向的狀態(tài)分別設(shè)置在各梁4A、4B的內(nèi)側(cè)。里側(cè)的安裝頭6進(jìn)行從對(duì)應(yīng)的里側(cè)的元件供應(yīng)裝置3A的元件供應(yīng)單元8中取出電子元件D的取出作業(yè),能夠?qū)Π崴脱b置2上的印刷電路板P進(jìn)行安裝。跟前側(cè)的安裝頭6從對(duì)應(yīng)的跟前側(cè)的元件供應(yīng)裝置3B中取出電子元件D,能夠?qū)τ∷㈦娐钒錚進(jìn)行安裝。
各安裝頭6通過(guò)安裝件6C而可移動(dòng)地被安裝于所述梁4A、4B。安裝頭6中,多支作為元件保持器的吸嘴5隔開(kāi)指定間隔地設(shè)置。吸嘴5基于吸嘴升降馬達(dá)17(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng)而能夠上下移動(dòng),此外,基于θ驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng)而能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。吸嘴5從元件供應(yīng)單元8中取出電子元件D并將所取出的電子元件D安裝到印刷電路板P上。
元件供應(yīng)單元8包含料帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)和蓋帶剝離機(jī)構(gòu)。料帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)包含間歇地進(jìn)給電子元件D的收納帶的鏈輪。所述收納帶包括收納電子元件D的載帶和覆蓋該載帶的蓋帶,在卷繞在轉(zhuǎn)動(dòng)自如地載置于裝運(yùn)車臺(tái)7A、7B上的供應(yīng)卷筒上的狀態(tài)下依次被拉出。所述收納帶具有以指定間隔開(kāi)設(shè)的進(jìn)給孔,所述鏈輪的齒與所述進(jìn)給孔嵌合。料帶進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過(guò)進(jìn)給馬達(dá)使所述進(jìn)給鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)指定角度,使所述收納帶間歇地進(jìn)給至電子元件D的元件吸附取出位置。蓋帶剝離機(jī)構(gòu)基于剝離馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)而在吸附取出位置的跟前從載帶剝下蓋帶。元件供應(yīng)單元8通過(guò)蓋帶剝離機(jī)構(gòu)剝離蓋帶,將裝填在載帶的收納部中的電子元件D依次供應(yīng)到元件吸附取出位置。
也可以取代上述的元件供應(yīng)單元8而采用如下結(jié)構(gòu):使在XY方向上以指定間隔設(shè)置有電子元件D的料盤載置在元件供應(yīng)裝置3A上。此情況下,安裝頭6從所述料盤取出電子元件D并且安裝到印刷電路板P上。
各元件識(shí)別相機(jī)10在被吸附保持在設(shè)于各安裝頭6的各吸嘴5上的電子元件D被安裝到印刷電路板P上之前從下方拍攝該電子元件D。
電子元件安裝裝置1還包括具備觸摸屏開(kāi)關(guān)的監(jiān)視器30。作業(yè)者通過(guò)按壓監(jiān)視器30上所顯示的各種觸摸屏開(kāi)關(guān)而能夠進(jìn)行電子元件安裝裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)的開(kāi)始或停止等的操作。
圖2及圖3是電子元件安裝裝置1中的基板定位部的側(cè)視圖。如該基板定位部所示,印刷電路板P被載置在傳送帶2A、2B上所安裝的皮帶32而被搬送,基于夾持桿33(固定單元)而被定位固定。印刷電路板P被夾持桿33提升而被按壓于槽頂面34,在高度方向上及XY方向上被定位后而被固定。
夾持桿33在空氣缸35(參照?qǐng)D4)的驅(qū)動(dòng)下而上下移動(dòng),使印刷電路板P升降。印刷電路板P的下表面被立設(shè)(豎立設(shè)置)于支撐臺(tái)37上的支撐銷38支撐。支撐銷38在電子元件D的安裝時(shí)支撐該印刷電路板P以使印刷電路板P不會(huì)向下方彎曲。支撐臺(tái)37基于支撐臺(tái)升降馬達(dá)20(升降單元)的驅(qū)動(dòng)而上下移動(dòng)。印刷電路板P基于夾持桿33的下降和支撐臺(tái)37的下降而載置在皮帶32上。基于支撐銷38及夾持桿33進(jìn)一步下降,這些構(gòu)件便相對(duì)于印刷電路板P而離去。
如圖2所示,安裝頭6上所設(shè)的吸嘴5將電子元件D吸附并且安裝到被固定后的印刷電路板P。
下面,根據(jù)圖4的控制方塊圖來(lái)說(shuō)明電子元件安裝裝置1的電結(jié)構(gòu)。電子元件安裝裝置1包括對(duì)與電子元件D的安裝相關(guān)的動(dòng)作進(jìn)行統(tǒng)一控制的控制裝置25。控制裝置25包括存儲(chǔ)部(存儲(chǔ)裝置),該存儲(chǔ)部存儲(chǔ)電子元件D的安裝步驟號(hào)碼順序(每一安裝順序)中包括印刷電路板P內(nèi)的X方向、Y方向及角度位置的安裝坐標(biāo)信息及包括各元件供應(yīng)單元8的設(shè)置號(hào)碼信息等的安裝數(shù)據(jù)、包括元件供應(yīng)單元8的每一設(shè)置號(hào)碼的元件ID所涉及的元件設(shè)置位置數(shù)據(jù)、電子元件D的尺寸數(shù)據(jù)、厚度數(shù)據(jù)等的元件庫(kù)數(shù)據(jù)等。
控制裝置25根據(jù)所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的各種數(shù)據(jù),通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路39來(lái)控制使安裝頭6旋轉(zhuǎn)的θ驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18、作為安裝頭6的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)源的X驅(qū)動(dòng)馬達(dá)16及Y驅(qū)動(dòng)馬達(dá)15、使吸嘴5升降的吸嘴升降馬達(dá)17等的驅(qū)動(dòng)。此外,控制裝置25還控制使支撐臺(tái)37升降的支撐臺(tái)升降馬達(dá)20。吸嘴升降馬達(dá)17是伺服馬達(dá),基于來(lái)自內(nèi)置的編碼器的位置信息而進(jìn)行輸出軸的位置控制及速度控制等。此外,施加于所述伺服馬達(dá)的負(fù)荷的大小還可以根據(jù)該馬達(dá)中流動(dòng)的電流的大小來(lái)測(cè)出。
控制裝置25對(duì)由元件識(shí)別相機(jī)10所拍攝的吸附于吸嘴5的電子元件D的圖像進(jìn)行圖像處理,通過(guò)該處理來(lái)識(shí)別電子元件D的相對(duì)于吸嘴5的位置偏差等。
圖5是帶引線41的電子元件D安裝到印刷電路板P時(shí)的基板定位部的側(cè)視圖。安裝頭6上也可以安裝以?shī)A持電子元件D的左右側(cè)面的方式來(lái)進(jìn)行保持的抓持爪40(保持單元),以取代以真空吸附來(lái)保持電子元件D的吸嘴5。吸嘴5可與抓持爪40交換。基于抓持爪40,設(shè)有引線41的電子元件D被抓持,該引線41被插入到穿設(shè)于印刷電路板P的孔部47中(參照?qǐng)D6)。取代吸嘴5而被安裝的抓持爪40的升降也由吸嘴升降馬達(dá)17來(lái)執(zhí)行。抓持爪40的開(kāi)閉例如可通過(guò)吸嘴5的真空吸引的執(zhí)行及其解除來(lái)進(jìn)行控制。
如圖5所示,在將電子元件D的引線41插入到印刷電路板P上穿設(shè)的孔部47中(參照?qǐng)D6)來(lái)安裝該電子元件D時(shí),夾具板47設(shè)置在印刷電路板P的下方。夾具板上立設(shè)有用于折彎引線41的折彎夾具銷44(折彎構(gòu)件)。夾具板46被定位固定在支撐板37上。夾具板46(折彎夾具銷44)也隨著基于支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的支撐板37的升降而升降。即,作為使折彎夾具銷44上下移動(dòng)的升降單元,利用了使支撐銷38升降的機(jī)構(gòu)亦即支撐臺(tái)升降馬達(dá)20。
以下,就電子元件D的取出及安裝動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。若作業(yè)者按壓未圖示的操作部的觸摸屏開(kāi)關(guān)的運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始開(kāi)關(guān)部,則印刷電路板P從上游側(cè)裝置被搬入到電子元件安裝裝置1的基板定位部,通過(guò)定位機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行印刷電路板P的定位動(dòng)作。
控制裝置25按照所述存儲(chǔ)部所存儲(chǔ)的指定該印刷電路板P的應(yīng)安裝的XY坐標(biāo)位置、繞垂直軸線的轉(zhuǎn)角位置及設(shè)置號(hào)碼等的安裝數(shù)據(jù)等來(lái)進(jìn)行控制,以使電子元件安裝裝置1的各安裝頭6的吸嘴5從各元件供應(yīng)單元8中吸附并取出應(yīng)安裝的電子元件D。安裝頭6的多個(gè)吸嘴5的各吸嘴在每次移動(dòng)到供應(yīng)應(yīng)取出的電子元件D的元件供應(yīng)單元8的元件供應(yīng)位置并停止時(shí),由吸嘴5取出電子元件D。
同一安裝頭6內(nèi)的全部吸嘴5所保持的電子元件D基于安裝頭6的在水平方向上的移動(dòng)而移動(dòng)到元件識(shí)別相機(jī)10的上方?;谧R(shí)別相機(jī)10,拍攝由多個(gè)吸嘴5所保持的全部電子元件D,以進(jìn)行相對(duì)于安裝頭6的水平方向的位置識(shí)別。而且對(duì)由所述位置識(shí)別所把握到的位置偏差進(jìn)行補(bǔ)正,依次將吸嘴5所吸附著的電子元件D安裝到印刷電路板P的應(yīng)安裝位置。
由安裝數(shù)據(jù)所指定的全部電子元件D安裝到印刷電路板P后,控制裝置25控制空氣缸35及支撐臺(tái)升降馬達(dá)20,使夾持桿33及支撐臺(tái)37下降。由此,如圖3所示,印刷電路板P被移載在皮帶32上,基于皮帶32的移動(dòng)而被搬送往下游方向。下一印刷電路板P通過(guò)皮帶32從上游搬送而來(lái),到達(dá)定位位置后,控制裝置25使支撐臺(tái)37及夾持桿33上升。基于該動(dòng)作,所述下一印刷電路板P如圖2所示那樣被固定。
下面,對(duì)通過(guò)設(shè)有抓持爪40的安裝頭6將帶引線41的電子元件D從元件供應(yīng)裝置3A中取出的情形進(jìn)行說(shuō)明。此情況下,如圖5所示那樣立設(shè)有折彎夾具銷44的夾具板46預(yù)先被固定在支撐臺(tái)37上。折彎夾具銷44的XY方向的立設(shè)位置預(yù)先設(shè)定在引線41所插入的孔部47的正下方的位置。此外,繞垂直軸的軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)位置以后述的傾斜面49的傾斜方向朝向折彎引線41的方向的方式被定位固定。
折彎夾具銷44(銷構(gòu)件)在上下方向上較長(zhǎng),包括具有相對(duì)于該長(zhǎng)邊方向傾斜地被剪切而形成的傾斜面49的遠(yuǎn)端部和在該遠(yuǎn)端部的相反側(cè)的基端部。折彎夾具銷44以長(zhǎng)邊方向朝向垂直方向的方式立設(shè)。即,所述基端部以朝著相對(duì)于夾具板46及支撐臺(tái)37垂直的方向設(shè)置的方式安裝在夾具板46的上表面。折彎夾具銷44可以設(shè)為圓柱形狀或剖面為正方形或長(zhǎng)方形的角柱的形狀。
圖5中表示了折彎夾具銷44的遠(yuǎn)端部的被剪切而成的傾斜面49相對(duì)于垂直方向具有45度左右的傾斜的例子,不過(guò),也可以將在圖5般的側(cè)視下的垂直方向的較長(zhǎng)的側(cè)面與傾斜面49所成的角度設(shè)定為比45度稍大的角度。不僅如此,傾斜面49只要是相對(duì)于水平方向具有指定的斜率而傾斜的平面便可。該傾斜面49在側(cè)視下為直線狀(亦即平面),不過(guò),其也可以是向上方或向下方彎曲的曲面。此外,其也可以是在傾斜面的中途斜率有變化的折線形狀。
引線41通常是金屬的引線,因此,與其抵接的折彎夾具銷44較為理想的是比引線41更硬的金屬。如上所述,折彎夾具銷44為在遠(yuǎn)端部具有被傾斜地剪切并被倒角后的傾斜面49的形狀。也可以將該遠(yuǎn)端部再沿水平方向切除而使上端形成水平面部分,以使該傾斜的被倒角后的面(傾斜面)位于該水平面旁邊。
在執(zhí)行安裝帶引線41的電子元件D的作業(yè)之際,作業(yè)員將夾具板46安裝于支撐臺(tái)37時(shí),印刷電路板P從上游被搬送過(guò)來(lái),在定位位置處例如與限制銷抵接而停止。
其次,基于控制裝置25的指令,空氣被供應(yīng)到空氣缸35,夾持桿33上升,印刷電路板P被提升并與槽頂面34抵接從而被按壓固定。此時(shí),如圖5所示,支撐臺(tái)37處于下降后的位置,折彎夾具銷44相對(duì)于印刷電路板P的背面(下表面)離開(kāi)距離。
圖6的(a)至(d)是依序表示折彎夾具銷44將抓持爪40所抓持的電子元件D的引線41折彎的過(guò)程的側(cè)視圖。圖6的(a)中模式地示出了抓持爪40的整體結(jié)構(gòu)。抓持爪40包含夾持部401、推板402、升降構(gòu)件403及彈簧404。夾持部401是抓持電子元件D的側(cè)部的構(gòu)件,能夠在壓接于所述側(cè)部時(shí)的抓持姿勢(shì)與離開(kāi)所述側(cè)部時(shí)的解除姿勢(shì)之間進(jìn)行姿勢(shì)變更。推板402具有與電子元件D的上表面接觸而能夠按壓該電子元件D的按壓面。升降構(gòu)件403是通過(guò)吸嘴升降馬達(dá)17而被升降的構(gòu)件。彈簧404位于推板402的上表面與升降構(gòu)件403的下表面之間。
接著,基于安裝數(shù)據(jù),與上述同樣地,帶引線41的電子元件D從元件供應(yīng)裝置3A、3B中被取出,被抓持爪40夾住及保持,并且被搬送。如圖6的(a)所示那樣,電子元件D停止在由印刷電路板P的安裝數(shù)據(jù)所指定的位置。基于安裝頭6如此地停止,引線41便位于印刷電路板P的孔部47的正上方。此外,立設(shè)在夾具板46上的折彎夾具銷44在所述孔部47的正下方位于相對(duì)于印刷電路板P離開(kāi)距離的位置。
其次,基于控制裝置25的控制,如圖7所示的時(shí)間圖那樣控制吸嘴升降馬達(dá)17及支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng),以使抓持爪40及支撐臺(tái)37升降。不過(guò),在安裝最初被安裝到印刷電路板P的帶引線的電子元件D時(shí),支撐臺(tái)37最初的高度位置為下降位置,與圖7有所不同。
首先,抓持電子元件D后的抓持爪40從圖6的(a)的狀態(tài)從安裝頭6開(kāi)始下降。詳細(xì)而言,引線41朝向垂直下方的電子元件D的兩側(cè)面被夾持部401夾持,而且在電子元件D的上表面接觸推板402的狀態(tài)下,升降構(gòu)件403基于吸嘴升降馬達(dá)17而下降,由此,電子元件D與夾持部401及推板402一起下降。基于該下降,電子元件D的引線41進(jìn)入孔部47。基于抓持爪40進(jìn)一步下降,引線41在孔部47內(nèi)進(jìn)一步下降,電子元件D下降到其主體部的底面抵接于印刷電路板P的上表面的位置(圖6的(b))。引線41的直徑與孔部47的直徑相比大致相同,因此即使引線41通過(guò)孔部47內(nèi)時(shí)存在滑動(dòng)阻力,吸嘴升降馬達(dá)17也能夠通過(guò)大于該阻力的驅(qū)動(dòng)力將引線41壓入。
此時(shí),為了檢查引線41無(wú)阻礙地插入在孔部47中的情況,控制裝置25根據(jù)未圖示的編碼器的輸出來(lái)監(jiān)視抓持爪40是否下降到按照該控制裝置25發(fā)出的抓持爪40的下降指令而所處的位置。在檢測(cè)到引線41的遠(yuǎn)端部已插入孔部41且到達(dá)下降了指定距離的特定的位置時(shí),便判定引線41已正確地插入在孔部41中。當(dāng)?shù)竭_(dá)該特定的位置的情況從指令發(fā)出經(jīng)過(guò)指定時(shí)間后還未能夠被測(cè)出時(shí),便可以判定引線41未正確地插入在孔部41中。此時(shí),吸嘴升降馬達(dá)17的驅(qū)動(dòng)力亦即施加于抓持爪40的力被限制為不會(huì)折彎引線41這樣小的力便可。如果判斷為引線41處于未進(jìn)入孔部47中而電子元件D不能下降的狀態(tài)時(shí),控制裝置25停止吸嘴升降馬達(dá)17的下降,例如停止電子元件安裝裝置1的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在電子元件D下降至該電子元件D的主體部的底面與印刷電路板P的上表面抵接的位置后,控制裝置25使抓持爪40(升降構(gòu)件403)稍微進(jìn)一步下降,利用推板402將電子元件D按壓于印刷電路板P。使升降構(gòu)件403相對(duì)于安裝頭6下降的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由彈簧404而被施加于推板402。該彈簧404收縮,在電子元件D的高度方向位置不變的狀態(tài)下,僅升降構(gòu)件403下降被按下的行程量。彈簧404允許升降構(gòu)件403下降所述按下的行程量,吸收升降構(gòu)件403的下降量。這樣的使彈簧404壓縮的按下動(dòng)作與將沒(méi)有引線41的電子元件D安裝到涂敷有糊狀的焊料的印刷電路板P上時(shí)的動(dòng)作相同。
在圖6的(b)所示的時(shí)刻,支撐臺(tái)46位于下降位置,折彎夾具銷44在下方相對(duì)于引線41離開(kāi)距離。吸嘴升降馬達(dá)17是伺服馬達(dá),利用抓持爪40將電子元件D壓向下方。控制裝置25為了不改變抓持爪40的高度位置而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力的控制,以使吸嘴升降馬達(dá)17的輸出位置(轉(zhuǎn)動(dòng)位置)保持在一定的位置。具體而言,控制裝置25根據(jù)來(lái)自編碼器的位置信息的反饋,與負(fù)荷對(duì)應(yīng)地控制馬達(dá)電流來(lái)控制所述驅(qū)動(dòng)力,以使吸嘴升降馬達(dá)17的轉(zhuǎn)子處于指令所示的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。此外,還可以進(jìn)行根據(jù)來(lái)自編碼器的位置信息而獲得的吸嘴升降馬達(dá)1的輸出軸的速度及加速度的控制。
也可以采用不設(shè)置在電子元件D到達(dá)印刷電路板P時(shí)允許抓持爪40對(duì)電子元件D進(jìn)一步按下的彈簧404的技術(shù)方案。此情況下,控制裝置25也可以使抓持爪40的下降停止在電子元件D的主體的底面與印刷電路板P抵接的位置,根據(jù)編碼器的監(jiān)視,伺服控制吸嘴升降馬達(dá)17的驅(qū)動(dòng)力,以保持該位置。此時(shí),也可以進(jìn)行如下控制:采用傳感器來(lái)檢測(cè)電子元件D的主體底部與印刷電路板P已抵接(著底)的情況,在該位置使吸嘴升降馬達(dá)17停止,并且保持該高度位置。
其次,在抓持爪40下降并且維持在該位置的狀態(tài)持續(xù)了指定時(shí)間后(用上升起動(dòng)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)后),控制裝置25通過(guò)支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)而使支撐臺(tái)37上升。由此,折彎夾具銷44朝著引線41上升(折彎構(gòu)件的相對(duì)于基板的相對(duì)的上升)。處于被抓持爪40(推板402)自上方按下的狀態(tài)的電子元件D的引線41與折彎夾具銷44的上端上所形成的傾斜的面抵接。若折彎夾具銷44進(jìn)一步上升,則隨著該上升,引線41的下端便沿著折彎夾具銷44的傾斜面49向外側(cè)被折彎。引線41以印刷電路板P的下端面上的孔部47的開(kāi)口的位置亦即孔部47的下端位置為支點(diǎn)而被折彎。由于電子元件D被推板402從上方按壓住,因此,該折彎的支點(diǎn)的位置基于折彎夾具銷44的上升位置而不變。因此,引線41容易地被折彎。
這樣,引線41以孔部47的下端位置為支點(diǎn)沿著折彎夾具銷44的傾斜面49的傾斜而如圖6的(c)所示那樣向兩外側(cè)被折彎,進(jìn)行電子元件D的在印刷電路板P上的安裝。由于引線沿著折彎夾具銷44的傾斜面49的傾斜以相對(duì)于水平面亦即相對(duì)于印刷電路板P的底面45度左右的角度被折彎,因此,即使在印刷電路板P的皮帶32進(jìn)行搬送時(shí)等發(fā)生振動(dòng),也能夠避免引線41從孔部47向上方脫離和電子元件D傾倒的情況。而且,即使印刷電路板P以此狀態(tài)反轉(zhuǎn)180度而使電子元件D朝下,該電子元件D也會(huì)處于不容易脫離的狀態(tài)。如果折彎夾具銷44的傾斜面49相對(duì)于印刷電路板P的底面的傾斜角度小于45度,并且使引線41沿著該角度折彎,則能夠使電子元件D更難以脫離。
此外,在引線41的折彎的途中,折彎夾具銷44的按壓力亦即上推支撐臺(tái)37的支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)力被分為折彎引線41的方向的力量和經(jīng)由引線41而上推電子元件D的力??刂蒲b置25針對(duì)上推電子元件D的力,以吸嘴升降馬達(dá)17對(duì)抓持爪40施加驅(qū)動(dòng)力(保持力)的方式來(lái)進(jìn)行控制,以便能夠維持抓持爪40的高度位置。因此,不會(huì)發(fā)生電子元件D被上推的情況。因此,引線41的高度位置也不會(huì)發(fā)生變化,引線41的折彎的支點(diǎn)的位置也不會(huì)發(fā)生變化。
前述的電子元件D到達(dá)印刷電路板P時(shí),允許升降構(gòu)件403的進(jìn)一步按下的彈簧404基于來(lái)自折彎夾具銷44的上推力而會(huì)被壓縮若干程度。即使由此而使電子元件D上升若干程度,若引線41的折彎的支點(diǎn)的位置的變化小,則對(duì)引線41的折彎動(dòng)作的影響很小。
通常,彈簧404的可位移量較小。因此,基于折彎夾具銷44的按壓,便馬上到達(dá)彈簧404的壓縮等的限度位置,彈簧404不會(huì)有超過(guò)限度的位移。此后,抓持爪40的高度位置亦即電子元件D的引線41的高度基于吸嘴升降馬達(dá)17的保持力而能夠不發(fā)生變化,能夠維持引線41折彎的支點(diǎn)的位置。此外,在電子元件D與印刷電路板P抵接后,進(jìn)一步的抓持爪40(升降構(gòu)件403)的下降時(shí),也可以使升降構(gòu)件403下降至彈簧404被壓縮至限度為止的位置后使之停止。此情況下,彈簧404被壓縮至限度為止時(shí)所產(chǎn)生的力被設(shè)定為比吸嘴升降馬達(dá)17可產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力較小而且不會(huì)對(duì)電子元件D帶來(lái)破損等損傷。
由于將吸嘴升降馬達(dá)17的驅(qū)動(dòng)力限制至指定的力為止,因此,在發(fā)生因引線41不能如常折彎等現(xiàn)象而導(dǎo)致必要以上的力作用于電子元件D時(shí),能夠避免發(fā)生使電子元件D損傷的情況。與如此被限制的吸嘴升降馬達(dá)17的驅(qū)動(dòng)力相比,支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)力所產(chǎn)生的提升電子元件D的力較大,從而有可能發(fā)生電子元件D升起和抓持爪40上升的情況??紤]到這樣的情況,例如可以采用如下的實(shí)施方式:根據(jù)吸嘴升降馬達(dá)17的編碼器的輸出來(lái)檢測(cè)抓持爪40的上升,停止支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)并且向操作者通報(bào)該狀態(tài)。
上述情況下,支撐臺(tái)升降馬達(dá)20無(wú)需是伺服馬達(dá),不過(guò),也可采用伺服馬達(dá)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力的控制和位置的監(jiān)視。如果將支撐臺(tái)升降馬達(dá)20作為伺服馬達(dá)從而還控制其驅(qū)動(dòng)力,則還能夠?qū)⑹┘佑陔娮釉﨑的力控制在不會(huì)使電子元件破損等的程度。或者,也可以采用如下的實(shí)施方式:使折彎夾具銷44經(jīng)由彈簧而在上下方向上能夠相對(duì)于夾具板46升降。此情況下,在使支撐臺(tái)37上升時(shí),基于所述彈簧的力,折彎夾具銷44被上推,引線41與傾斜面49抵接。由此,引線41被折彎。
在支撐臺(tái)37上升至折彎夾具銷44的上端部幾乎與印刷電路板P的下端面抵接的位置時(shí),如圖6的(c)所示,控制裝置25使支撐臺(tái)37的上升停止。然后,抓持爪40的夾持部401沿水平方向開(kāi)放,電子元件D的夾持亦即保持被解除。此后,在經(jīng)過(guò)指定時(shí)間(圖7的安裝停留時(shí)間)后,控制裝置25控制吸嘴升降馬達(dá)17的驅(qū)動(dòng)而使抓持爪40上升。
其次,控制裝置25在進(jìn)行下一個(gè)帶引線的電子元件D的安裝動(dòng)作(下降動(dòng)作)之前使支撐臺(tái)37開(kāi)始下降,使之在下一個(gè)電子元件D的下降開(kāi)始前停止在下降位置(圖6的(d))。下一個(gè)電子元件D的安裝動(dòng)作也與上述同樣地被執(zhí)行。
在該電子元件安裝裝置1中,在應(yīng)安裝于該印刷電路板P的由安裝數(shù)據(jù)所指定的所有的電子元件D的安裝結(jié)束后,支撐臺(tái)37下降并且?jiàn)A持桿33下降。該印刷電路板P載置到皮帶32上且基于皮帶32的移動(dòng)而被搬送到下游的裝置。
此外,上述的實(shí)施方式中,對(duì)作為吸嘴升降馬達(dá)17而采用伺服馬達(dá)的情形進(jìn)行了說(shuō)明。也可取代此實(shí)施方式,而采用不進(jìn)行基于編碼器的位置監(jiān)視的脈沖電動(dòng)機(jī)等,以作為吸嘴升降馬達(dá)17,以執(zhí)行上述般的動(dòng)作。此外,也可以采用空氣缸。此情況下,在使抓持爪40下降而使引線41插入孔部47并且在引線41從印刷電路板P的下端面突出指定的長(zhǎng)度的狀態(tài)下使所述空氣缸停止。只要以比來(lái)自下方的上推力更大的力來(lái)保持該高度位置的方式來(lái)固定空氣缸便可。在這樣的狀態(tài)下,基于支撐臺(tái)升降馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)而從下方上推折彎夾具銷44,從而能夠折彎引線41而不會(huì)變更電子元件D的高度位置。
也可以通過(guò)控制吸嘴升降馬達(dá)17的停止位置,在使引線41未全部插入到印刷電路板P的孔部47中而使電子元件D的主體底面相對(duì)于印刷電路板P的上表面離開(kāi)距離的狀態(tài)下,進(jìn)行鉚緊(clinch)動(dòng)作亦即進(jìn)行通過(guò)使折彎夾具銷44上推而折彎引線41的折彎動(dòng)作。即使在此情況下,由于引線41的折彎的支點(diǎn)位置不發(fā)生變化,因此,引線41能夠容易折彎。而且,抓持爪40的停止位置能夠按每一元件D來(lái)進(jìn)行各種變更,從而能夠在所希望的位置處進(jìn)行引線41的鉚緊。
保持帶引線的電子元件D并且使引線41插入印刷電路板P的孔部47中的保持單元也可以不采用本實(shí)施方式的抓持爪40而采用真空吸附電子元件D的吸嘴5。此情況下也同樣地能夠進(jìn)行引線41的折彎動(dòng)作。不過(guò),利用抓持爪40從橫向夾持電子元件D時(shí),與利用吸嘴5僅以真空吸附來(lái)進(jìn)行保持的情形相比,在避免電子元件D在插入按入到孔部47中時(shí)的水平方向的位置偏差這一方面較為有利。
上述實(shí)施方式中,示出了使搭載有折彎夾具銷44的支撐臺(tái)37上升并且使折彎夾具銷44壓接于引線41的例。也可取代該例而采用如下的技術(shù)方案:使印刷電路板P下降,使折彎夾具銷44的上部的傾斜面49壓接于引線41而使之折彎。即,只要使折彎夾具銷44相對(duì)于印刷電路板P相對(duì)地上升便可。此情況下,還需要使抓持爪40與基板P一起在將元件D壓接于基板P的情況下下降。即,只要使折彎夾具銷44與基板P相對(duì)地接近,使傾斜面49壓接于引線41便可。
電子元件安裝裝置1較為理想的是不僅能夠?qū)б€的電子元件D安裝到印刷電路板P上而且還能夠?qū)⒉痪哂胁迦氲娇撞?7中的引線41的電子元件安裝到印刷電路板P上。此情況下,在設(shè)置了立設(shè)有折彎夾具銷44的夾具板46的支撐臺(tái)37上還立設(shè)支撐銷38。該實(shí)施方式中,能夠?qū)б€的電子元件D安裝到印刷電路板P上,并且能夠通過(guò)吸嘴5來(lái)吸附或通過(guò)抓持爪40來(lái)抓持沒(méi)有引線41的基于載置在印刷電路板P的表面上而被安裝的其他的電子元件,使之安裝在印刷電路板P的同一基板面上。
以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員是能夠根據(jù)上述的說(shuō)明而進(jìn)行各種替代、修正或變形的,在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi),本發(fā)明包含所述的各種替代、修正或變形。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,利用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)便能夠?qū)崿F(xiàn)如下的動(dòng)作:使元件的引線插入到穿設(shè)在基板上的孔部并且使之折彎以使元件不容易從基板上脫離。