专利名称：安装电子部件的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子部件安装方法，其中，在部件给进器里的电子部件由装在移动头上的多个喷管拾取，然后将之传送并装在印刷板上。
这种把电子部件(在下文里叫做“芯片”)传送并装在印刷板上的电子部件安装装置已有广泛应用，在那里，当由移动架在X-方向及Y-方向水平移动-移动头时，储存在部件给进器里的芯片由装在移动头上的喷管的下端用吸力吸起，也就是被拾取、以及被传送并被安装在印刷板上预定的坐标位置。
已提出另一个这类电子部件安装装置(日本审查专利公布第3-70920号)，其中芯片，分别储存在按一定间距并置的多个部件给进器中，分别由以一定间距成一排装在移动头上的多个喷管同时拾取(在本说明书里，这种操作将被叫做“同时拾取”)，且被传送并装在印刷板上。由于多个电子部件由多个喷管在一次同时拾取，故这种方法具有可显著提高安装效率的优点。
然而，在这种型式的电子部件安装装置中，当多个部件给进器里的芯片由多个喷管同时拾取时，其芯片拾取差错率与那种用一个喷管拾取装在一个部件给进器里的一个芯片的电子部件安装装置比较是比较高的。这种情况主要是由于下列一些原因。
在这种电子部件安装装置中，多个喷管的间距是调到部件给进器之间间距的整数倍的，因此，在多个部件给进器里的芯片可以被多个喷管同时拾取。然而，由于各种误差(包括在移动头上喷管安装的误差。部件给进器的装配误差，以及部件给进器并置上的误差)，喷管的间距不能作到部件给进器之间间距精确的整数倍(更确切地说，芯片拾取的间距不能与部件给进器之间的位置准确对应)，而这样一些微小的误差是不可避免的，由于这个间距误差，多个喷管中不是所有的喷管都能同时地拾取部件给进器里的芯片，因此，拾取差错就易于产生了。
因此，本发明的一个目的是提供一种电子部件的安装方法，其中部件给进器按一定间距并置，而至少不少于3个喷管以所述部件给进器间距的整数倍间距装在移动头上，且当用一移动架水平移动所述移动头时，分别储存在多个所述部件给进器里的电子部件被所述喷管分别拾取，及传送到，并安装到定位在定位部分的印刷板上，其中，在分别储存在部件给进器里的电子部件由于同时垂直地移动多个所述喷管而被分别地拾取以后，就用检测拾取差错的装置对所有喷管就是否会引起拾取差错做出判断，当判断没有喷管引起拾取差错时，移动头就移动到一印刷板上方的一个位置并将每个电子部件安装在该印刷板上。而当判断有任一喷管引起拾取差错时，引起拾取差错的各个喷管就移动到相应的一个部件给进器上方的拾取位置并拾取分别储存在部件给进器中的电子部件，同时垂直运动，然后，移动头移动到印刷板的上方一位置再将各个电子部件装在印刷板上。
根据本发明提供的电子部件安装装置，包括一个用于给印刷板定位的定位部分，一些按一定间距并置的部件给进器；一个移动头，它至少带有三个喷管，其间距是所述部件给进器间距的整倍数；及一个用于水平移动所述移动头的移动架；其中的电子部件分别储存在多个部件给进器中，由所述喷管分别拾取，并将其每个电子部件安装在印刷板上，该装置包括(a)用于检测拾取差错的装置，其中，在分别储存在部件给进器里的电子部件由同时移动的多个喷管垂直地分别拾取之后，对所有喷管判断是否会引起拾取差错，及(b)一个用于由所述装置检测拾取差错的控制部分，借此，当判断没有喷管引起拾取差错时，移动头移到印刷板的上方一位置以把每个电子部件安装在印刷板上；当判断出有任一喷管引起拾取差错时，引起拾取差错的喷管被移动到相应的一个部件给进器上方的一个拾取位置并垂直运动，这之后，移动头移动到印刷板上方的一个位置把每个电子部件安装在印刷板上。
附图简述
图1是根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的透视图；图2是根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的正视图3是根据本发明的电子部件安装装置的实施例的控制系统的方框图；图4是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图5是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图6是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图7是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图8是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图9是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图10是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一个拾取操作的正视图；图11是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图12是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图13是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图14是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图15是一个表示根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的喷管的一种拾取操作的正视图；图16是根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的芯片安装操作的流程图；及图17是根据本发明的电子部件安装装置的一个实施例的芯片安装操作的另一流程图。
参考图1及图2，首先描述电子部件安装装置的总体结构。两根导轨2安装在台架1的上表面的中部。一印刷板3沿着导轨2输送并由导轨2将之定位在预定位置。即，导轨2用作定位印刷板3的定位部分。许多部件给进器4在每一根导轨2的外侧被并置成一排。各种芯片(电子部件)储存在部件给进器4里。第一摄像机5提供在导轨2及部件给进器4之间。稍后叙述，第一摄像机5观测移动头上的喷管以便检测这些喷管的位置，也检测由喷管用吸力分别吸起的芯片的位置。
在图1中，Y向架6A和6B分别装在台架1的对边位置，而X向架7则架在Y向架6A和6B上。移动头8安装在X向架7上。移动头8包含多个(本实施例中是3个)并置成一排的头(第一头8A，第二头8B及第三头8C)，而这三个头分别带有第一喷管9a、第二喷管9b和第三喷管9c。第二摄像机10固定地安装在移动头8上。Y向架6A和6B及X向架7用作在X方向及Y方向水平移动移动头8的架子。稍后叙述，第二摄像机10与移动头8一起同步地水平移动，并观测储存在部件给进器4中的芯片，以及检测芯片的拾取位置和印刷板3的位置。在本发明中，印刷板3沿着导轨2的输送方向是X方向。
在图3中，标号11指示的是一控制部分，且下列一些元件联接在这个控制部分11上。第一识别单元12联接在第一摄像机5上、第一识别单元12处理由第一摄像机5采集的喷管及芯片的图像数据。根据这些数据，控制部分11通过计算或运算得知喷管及芯片的位置。第二识别单元13联接在第二摄像机10上。第二识别单元13处理印刷板的定位标记的图像数据及处在部件给进器4的拾取位置上的芯片的图像数据，这些数据由第二摄像机10采集。根据这些数据，控制部分11通过计算得知印刷板3的位置及拾取位置。移动头驱动部分14联接在第一头8A、第二头8B和第三头8C上。移动头驱动部分14向上及向下移动第一喷管9a、第二喷管9b和第三喷管9c。
程序数据，包括有关芯片的安装的指令数据及芯片安装的位置数据，储存在一个NC数据存储器部分15里。一拾取位置存储器部分16存储着部件给进器4中的芯片的拾取位置。一喷管位置存储器部分17存储着由第一摄像机5检测到的第一、第二、第三喷管9a、9b、9c的位置，控制部分11完成各种计算及判断并控制着各种元件。
本电子部件安装装置具有上述结构，而有关它的操作现将述及。
首先，在图1中，移动头8被移到第一摄像机5上方的一个位置，由其观测三个喷管9a-9c并检测这些喷管9a-9c的位置。把检测的喷管9a-9c的位置数据储存到喷管位置存储器部分17里(图3)。
之后，第二摄像机10被移动到排列好的部件给进器4的每一个的上方，以观测每个部件给进器4中处在最前面位置(拾取位置)的芯片，籍此检测每个部件给进器4的芯片拾取装置。附带地说，在已公开的日本未审查专利公布第5-75294号中，部件给进器4中的每一个均含有一个用于储存电子部件(芯片)的胶带，芯片分别有放在这个胶带的穴槽里。胶带由一个象链轮似的间距供料装置按预定间距给料。而移动头上的每一个喷管垂直地运动，因而最前面的(领先的)芯片由喷管的下端部用吸力吸起，也就是被拾取。
在本发明中，在部件给进器4里的芯片被移动头8上的喷管9a-9c分别拾取之前，所有部件给进器4里最前面的芯片由第二摄像机10观测，由此检测芯片拾取位置。检测的芯片位置数据被存储在拾取位置存储器部分16中(图3)。上面提到的步骤在执行芯片的安装之前来完成，也在拾取状态改变时(例如，当部件给进器4更换时，当部件给进器4的排列改变时，或当喷管9a-9c更换时)完成。
当上面提到的步骤完成时，数据处理或程序进行下列操作。图4-15表示当诸芯片由多个喷管分别地同时拾取时，喷管9a-9c的垂直运动情况。图16表示用于芯片的拾取操作的流程图。如图4所示，多个喷管9a-9c被移动到部件给进器4的上方(步骤1)。第一喷管的位置与它对应的一个部件给进器4的拾取位置成一精确直线，但是，第二喷管9b及第三喷管9c由于各种误差而偏离了部件给进器4的相应的拾取位置。如图5-6所示，芯片P由多个喷管9a-9c分别地同时拾取(同时拾取)(步骤2)。由于第二喷管9b相对于它的拾取原位有相当大的偏离，所以将引起拾取差错。移动头8移动到第一摄像机5的上方，由喷管9a-9c用吸力吸起的每一个芯片的位置被检测(步骤3)，判断是否会引起芯片拾取差错(步骤4)。如果判断结果是“No”，就在校正每个芯片的相关位置误差时将每个芯片安装在印刷板3上(步骤5)。举一个例子，可采用测量喷管9a-9c的真空度的方法，作为检测是否会引起拾取差错的方法。在与芯片有关的误差当中，朝向X轴方向或Y轴方向的相关位置误差是由再调整移动头8朝X轴方向或Y轴方向的移动行程来校正的，这可由驱动X向架7或Y向架6A和6B来完成，朝向θ角方向(水平转动方向)的一种相关方位角度误差是由转动在其中心轴线附近用真空吸力吸住芯片的喷管9a-9c的每一个来校正的。
如果判断结果是“YES”，则对应于在那里发生拾取差错的一个部件给进器4的拾取差错率是在一个拾取差错率存储器部分18(图3)中进行校正的(步骤6)。如图7所示，靠把移动头8移向箭头N所指的方向，使引起拾取差错的喷管(在本实施例中是第二喷管9b，如图7所示)与对应的一个部件给进器4的拾取位置成一精确直线(步骤7)。
如图8-9所示，芯片之一由引起拾取差错的第二喷管9b再次拾取(步骤8)。在这种场合，由于第二喷管9b与对应的一个部件给进器4的拾取位置成一精确直线，所以引起拾取差错的概率是很低的。移动头8移动到第一摄像机5上方的一个位置，且由喷管9a-9c用吸力吸起的每一个芯片的位置按照与步骤3同样的方法检测(步骤9)。用与步骤4同样的方法判断是否会引起芯片拾取差错(步骤10)。如果判断结果是“No”，则数据处理或程序的分支指令被中止并转向步骤5。如果判断结果是“YES”，则停止装置的运行(步骤11)。
下面参考图10-15及17，描述部件给进器4的每个拾取差错率所涉及的情况。做为同时拾取对象的部件给进器4的每个拾取差错率均被读入(步骤21)。判断是否会存在其拾取差错率是大于某一阈值的任一部件给进器(步骤22)。如果判断结果是“No”，则用与步骤1-10同样的方法(在图16中)通过同时拾取来安装每个芯片(步骤23)。
在步骤22里，如果判断结果是“YES”，则多个喷管9a-9c被移动到部件给进器4的上方，如图10所示(步骤24)。如图11-12所示，从部件给进器4中分别拾取的芯片P，它们的每一个拾取差错率均不大于某一阈值(步骤25)。现在在本实施例中，假设对应于第二喷管9b的部件给进器4的拾取差错率大于某一阈值。
如图13所示，移动头8是向着箭头N所指的方向移动的，喷管(第二喷管9b，在本实施例中)与对应的其拾取差错率大于某阈值的一个部件给进器4的拾取位置成一直线(步骤26)。如图14、15所示，芯片P之一是由第二喷管9b从对应的一个、其拾取差错率是大于某阈值的部件给进器4中拾取的(步骤27)。每个芯片P被安装在印刷板上(步骤28)。
在本发明的电子部件安装方法中，由于由多个喷管分别从多个部件给进器中同时拾取芯片，故在多个部件给进器里的电子部件分别由不少于三个的喷管同时拾取后，就对所有的喷管判断是否会引起拾取差错；因此，当判断存在任何引起拾取差错的喷管时，就把引起拾取差错的喷管的每一个移到相应的部件给进器的拾取位置，这之后，由喷管再次拾取每个芯片，因此，拾取差错可以避免。
权利要求
1.一种电子部件安装方法，其中，部件给进器以一定间距被并置，及至少不少于三个的喷管以所述部件给进器间距的整数倍间距被装在一移动头上，且当由一移动架水平地移动所述移动头时，分别储存在多个所述部件给进器里的电子部件由所述喷管分别拾取，然后被传送并安装到定位在定位部分的印刷板上。其中，在分别储存在部件给进器里的电子部件通过同时垂直传送多个所述喷管分别拾取之后，就用检测拾取差错的装置对所有的喷管判断是否会引起拾取差错，当判断不存在引起拾取差错的喷管时，就将移动头移动到一印刷板上方一位置并将每个电子部件安装到该印刷板上；而当判断存在任何引起拾取差错的喷管时，就将引起拾取差错的每一喷管移动到对应任何一个部件给进器上方的拾取位置，并在垂直运动时拾取分别储存在部件给进器里的电子部件；然后，将移动头移至印刷板上方一位置并将每个电子部件安装到印刷板上。
2.一种电子部件安装装置，它包括一个用于定位一印刷板的定位部分；以一定间距并置的部件给进器；一个移动头，它至少带有不少于三个的、其间距是所述部件给进器间距的整数倍的喷管；及一个移动架，用于水平地移动所述移动头；其中，分别储存在多个部件给进器中的电子部件由所述喷管分别拾取，并且每个电子部件被安装在印刷板上，该装置包括(a)用于检测拾取差错的装置，其中，当分别储存在部件给进器里的电子部件通过同时垂直移动多个喷管而分别拾取之后，就用它对所有的喷管判断是否会引起拾取差错，及(b)一个用所述装置检测拾取差错的控制部分，当判断不存在引起拾取差错的喷管时，利用它把移动头移动到印刷板的上方一位置以便把每个电子部件安装到印刷板上；当判断存在任何引起拾取差错的喷管时，每个引起拾取差错的喷管就被移动到对应一个部件给进器上方的拾取位置并被垂直地移动，这之后，将移动头移到印刷板上方一位置以便把每个电子部件安装到印刷板上。
全文摘要
一种电子部件安装方法,在由装在一个移动头上的多个喷管同时拾取分别储存在并置的部件给进器里的芯片时,可以用它避免电子部件的拾取差错。在由喷管9a－9c分别拾取部件给进器4里的芯片之后,判断是否会引起拾取差错。当判断未引起拾取差错时,把移动头移至一印刷板上方一位置并将每个芯片安装到印刷板上。否则,把发生拾取差错的任一部件给进器的拾取差错加以校正,且由引起拾取差错的喷管再次拾取每个芯片。
文档编号B23P21/00GK1180991SQ97119669
公开日1998年5月6日 申请日期1997年9月26日 优先权日1996年9月27日
发明者坪内勇三, 安倍信孝, 中村裕司 申请人:松下电器产业株式会社