电子器件安装装置的制作方法

专利名称：电子器件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子(元)器件安装装置，该电子器件安装装置从 电子器件供给装置中取出电子器件，并将该电子器件安装在印刷基 板上。
背景技术：
电子装置正在多功能化，所需的电子器件的数量也正在增加。 这些电子器件被安装在印刷基板上并被组装到电子装置中。因此， 在 一 定时间内能将多大数量和种类的器件安装在印刷基板上，将对 电子装置的成本产生很大影响。
在专利文献1中记载了一种装置，该装置通过具有多个(吸) 嘴的安装头从器件供给装置中吸附来取出电子器件并将其安装在印
刷基板上。安装头被安装在设置于沿x方向延伸的梁(街条beam) (以下称为x梁)上且能在x方向上运动的可动器件上，x梁被安装 在设置于沿y方向延伸的梁(以下称为y梁)上且能沿着y方向运 动的可动器件上。各可动器件根据来自主计算机的指令来通过线性 电动机或脉沖电动机而移动到所期望的位置上，并进行器件的吸附 或安装的动作。
另外，在专利文献1中记载了以下内容，在印刷基板的两侧配 置器件供给装置，与此相应地将器件安装头配置在印刷基板的两侧， 由此提高器件安装的速度。另外，为了防止使用较多的特定器件时 的效率降低，使用频率高的器件分散配置在器件供给单元中。
在专利文献2中记载了以下内容，在x梁上设置多个头，用于 提高来自电子器件供给装置的电子器件的取出速度和向印刷基板的 安装速度。专利文献1:日本2006 - 286707号爿>报 专利文献2:日本2004 - 47818号公报

发明内容
在专利文献1记载的技术中，使用频率高的器件分散配置在器 件供给装置中，由此缩短总的安装时间。该情况下，被配置在印刷 基板的两侧的安装头分别进行向印刷基板的 一侧的电子器件的安 装。即，各安装头从存在于电子器件安装装置的一侧的器件供给装 置中取出电子器件并仅将其安装到印刷基板的一侧。而且，通过彼 此相反方向上配置的两个安装头将电子器件安装在印刷基板的整个 面上。
在这样的配置中，由于两个安装头只将器件安装到印刷基板的 一侧，所以相互不会发生碰撞。但是在该情况下，各安装头从存在 于 一侧的器件供给装置将电子器件只安装到印刷基板的一侧，所以 自由度被限制。因此，考虑使两个安装头的每一个成为如下结构 并不是仅从一侧的器件供给装置中取出电子器件，而是还能从另一 侧的器件供给装置中取出电子器件，也能将电子器件安装到印刷基 板的另一侧。但是在该情况下，两个安装头产生干涉，有碰撞的危 险。
为了提高器件的安装速度，安装头以2米/秒左右的高速来移 动。当以这样的高速来移动的安装头碰撞时，安装头会破损。在安 装头上设置有用于吸附器件的多个嘴及用于控制嘴的机构；用于 识别基板的摄像机等，当因碰撞而这些器件破损时，损失很大。另 外，在头破损了的情况下，直到修复为止，电子器件安装装置都不 能工作，从而显著影响生产性。
在专利文献2记载的技术中，器件供给装置只设置在印刷基板 的一侧，通过在x梁上安装多个头，能够提高安装速度。但是，该 结构存在难以充分确保用于器件供给的空间的情况。另外，还存在x 梁上设置的多个头发生碰撞的危险。尤其在维护时，发生碰撞的危险较大，另外，碰撞导致的问题也与专利文献1的问题相同。
本发明的课题是两个安装头能够从两个器件供给装置的任意一 个中取出电子器件，另外在两个安装头能够在印刷基板重叠的区域 中安装电子器件的电子器件安装装置中，能够可靠地防止两个头的碰撞。
本发明是为解决上述课题而完成的，具体的技术方案如下所述。
(1 ) 一种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方 向上输送印刷基板的输送装置；在与上述第一方向呈直角的第二方 向上夹着上述输送装置而位于上述输送装置的外侧的第一器件输送 装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸 的第一 y梁和第二 y梁，桥接上述第一 y梁和上述第二 y梁而具有 在上述第一方向上延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上 设置有第一安装头，在上述第二 x梁上设置有第二安装头，上述第 一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件并持有，将 电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第二安装头从上 述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，将电子器件安装
到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述 第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头的移动参考从上述 第一安装头向印刷基板的该安装位置、到安装完上述第一安装头具 有的全部电子器件为止的、印刷基板上的各安装位置而决定的。
(2) 如(1 )所述的电子器件安装装置，其特征在于，设上述x 梁的延伸方向为x方向、上述y梁的延伸方向为y方向，则上述第 二安装头可移动的区域从上述第二安装头在y方向上与上述第一安 装头相对的位置、到上述第二安装头在y方向上与上述第一安装头 重叠的位置为止以阶梯函数变化。
(3) 如(2)所述的电子器件安装装置，其特征在于，从上述 第二安装头在y方向上与上述第一安装头相对的位置、到上述第二
x方向位置，在从上述第一安装头当前正在安装的印刷基板的位置、
第一安装头重叠的位置以阶梯函数变化的、到完成将上述第一安装头所具有的全部电子器件安装到上述印刷基 板上为止的印刷基板的各安装位置中，由最大的X坐标和最小的X 坐标所决定。
(4) 如(2)所述的电子器件安装装置，其特征在于，上述阶 梯函数的向y方向的阶跃是上述第一 x梁和上述第二安装头不发生 碰撞的范围和、上述第二x梁和上述第一安装头不发生碰撞的范围。
(5) —种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方 向上输送印刷基板的输送装置；在与上述第一方向呈直角的第二方 向上夹着上述输送装置而位于上述输送装置的外侧的第一器件输送 装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸 的第一y梁和第二y梁，桥接上述第一y梁和上述第二y梁而具有 在上述第一方向上延伸的第一 x梁和第二 x梁，在上述第一 x梁上 设置有第一安装头，在上述第二 x梁上设置有第二安装头，上述第 一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件并持有，将 电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第二安装头从上 述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，将电子器件安装
到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述 第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头可移动的区域包含 在y方向上与当前正在对上述印刷基板安装电子器件的上述第一安 装头相对的第一边界和、在y方向上与上述第一安装头重叠的第二 边界，上述第一边界和上述第二边界以阶梯函数变化。
(6) 如(5)所述的电子器件安装装置，其特征在于，上述阶 梯函数阶跃变化的x方向的坐标，在从上述第一安装头当前正在安 装的印刷基板的位置、到完成将上述第一安装头所具有的全部电子 器件安装到上述印刷基板上为止的印刷基板的各安装位置中，由最 大的x坐标和最小的x坐标所决定。
(7) 如(5)所述的电子器件安装装置，其特征在于，上述阶 梯函数的向y方向的阶跃是上述第一 x梁和上迷第二安装头不发生 碰撞的范围和、上述第二 x梁和上述第一安装头不发生碰撞的范围。(8) —种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方 向上输送印刷基板的输送装置；在与上述第一方向呈直角的第二方 向上夹着上述输送装置而位于上述输送装置的外侧的第一器件输送 装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸 的第一y梁和第二y梁，从上述第一y梁开始，第一x梁在上述第 一方向上延伸，从上述第二y梁开始，第二x梁在与上述第一方向 相反的方向上延伸，在上述第一 x梁上设置有第一安装头，在上述 第二 x梁上设置有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输 送装置中取出多个电子器件并持有，将电子器件安装到上述印刷基 板的多个位置上，上述第二安装头从上述第二器件输送装置中取出 多个电子器件并持有，将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置 上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先 权，上述第二安装头的移动参考从上述第一安装头向印刷基板的该 安装位置、到安装完上述第一安装头所具有的全部电子器件为止的 印刷基板上的各安装位置而决定。
(9) 一种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方 向上输送印刷基板的输送装置；在与上述第一方向呈直角的第二方 向上夹着上述输送装置而位于上述输送装置的外侧的第一器件输送 装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸 的第一y梁和第二y梁，从上述第一y梁开始，第一x梁在上述第 一方向上延伸，从上述第二y梁开始，第二x梁在与上述第一方向 相反的方向上延伸，在上述第一 x梁上设置有第一安装头，在上述 第二 x梁上设置有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输 送装置中取出多个电子器件并持有，将电子器件安装到上述印刷基 板的多个位置上，上述第二安装头从上述第二器件输送装置中取出 多个电子器件并持有，将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置 上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先 权，上述第二安装头可移动的区域包含在y方向上与当前正在对上 述印刷基板安装电子器件的上述第一安装头相对的第一边界、和在y方向上与上述第一安装头重叠的第二边界，上述第一边界和上述第 二边界以阶梯函数变化。
根据本发明，电子器件的向印刷基板PR的安装动作中，使第一
头具有优先权，考虑第一头接着要移动的全部位置而决定第二头的 侵入位置。而且，第一头的接着要移动的位置还考虑第一头安装的 电子器件的不良的情况，从而决定第二头的侵入位置，因此第一头 和第二头不会发生碰撞。
另外，在考虑了第一头接着要移动的位置的范围以外，第二头 可侵入第 一 头 一 侧，因此能够扩大第二头的移动范围。
因此，根据本发明，能够避免两个安装头的碰撞，并且，能够 最大限度地确保两个安装头的移动范围，因此能够提高电子器件的 向印刷基板的安装速度。


图1是本发明的电子器件安装装置的俯视图。
图2是在本发明的电子器件安装装置的俯视图中，两个安装头 从同 一器件供给单元吸附电子器件的图。
图3是在本发明的电子器件安装装置的俯视图中，两个安装头 将电子器件安装到印刷基板上的图。
图4是安装头的外观图。
图5是安装头的嘴的配置图。
图6是本发明的电子器件安装装置的控制系统示意图。
图7是表示第一头位于位置1时的第二头能够移动的范围的示意图。
图8是表示第一头位于位置1时的第二头能够移动的范围的其 他示意图。
图9是表示第一头位于位置2时的第二头能够移动的范围的示意图。
图IO是表示第一头位于位置3时的第二头能够移动的范围的示意图。
图11是表示第一头位于位置3时的第二头能够移动的范围的其
他示意图。
图12是表示第 一 头位于位置4时的第二头能够移动的范围的示意图。
图13是表示第一头位于位置5时的第二头能够移动的范围的示意图。
图14是表示第一头位于位置6时的第二头能够移动的范围的示意图。
图15是从安装头将电子器件安装到印刷基板上的程序的例子。 图16是在现有例的电子器件安装装置的俯视图中，两个安装头
从器件供给单元吸附电子器件的图。
图17是在现有例的电子器件安装装置的俯视图中，两个安装头
将电子器件安装到印刷基板上的图。
具体实施例方式
图1是本发明的电子器件安装装置1的俯视图。在图1中，印 刷基板PR被载置在轨道状的印刷基板传送带7上来从左方供给到电 子器件安装装置1中，并被定位在电子器件安装装置1的中央部。 印刷基板输送装置2由印刷基板传送带7、驱动装置以及定位装置构 成。向印刷基板PR上安装电子器件一经完成，就将印刷基板PR向 右方4非出。
根据情况，有时也并列设置图1所示的电子器件安装装置1，通 过两台以上的电子器件安装装置1来完成向印刷基板PR上安装电子 器件。在这种情况下，在第一电子器件安装装置中，例如在印刷基 板PR上安装一半的器件，之后，印刷基板PR被载置在印刷基板传 送带7上而向纸面右方移动。而且，印刷基板PR^皮输送并设置于第 一电子器件安装装置的下游所设置的第二电子器件安装装置上，与 第一电子器件安装装置同样地安装剩余的电子器件。
12在图1中，在电子器件安装装置1的纸面的上下两侧，配置有
器件供给装置3。器件供给装置3由进给基座(feeder base) 3A和器 件供给单元3B构成。进给基座3A被安装于电子器件安装装置1的 主体上。器件供给单元3B由设置有电子器件的多个带构成。带上设 置的器件被安装头6的吸附嘴5取出时，带被进给能够取出下一个 电子器件。
在电子器件安装装置1的两侧，形成有沿着y方向延伸的y梁 1A、 1B。在左右的y梁lA、 1B上设置有y可动器件9。在此，在y 梁1A和y梁1B上设置有固定子，由该固定子和y可动器件9形成 线性电动机。因此，通过该线性电动机，y可动器件9能够在y梁 1A、 1B上沿y方向自由移动。在左右的y可动器件9上设置有沿x 方向延伸的x梁4A、 4B的端部。在x梁4A、 4B上设置有x可动器 件15。在此，在x梁4A和x梁4B上设置有固定子，由该固定子和 x可动器件15形成线性电动^/L。因此，通过该线性电动^li, x可动 器件15能够在x梁4A、 4B上自由移动。在x可动器件15上安装 有安装头6。
y可动器件9在y梁1A、 1B上根据来自主计算机的指令来通过 线性电动机来进行移动。另外，x可动器件15在x梁4A、 4B上根 据来自主计算机的指令来通过线性电动机来进行移动。在y可动器 件9和x可动器件15上安装有线性编码器，将各可动器件的位置信 息反馈到伺服系统。
在安装头6上以圆周状安装有用于吸附器件的吸附嘴5。在本实 施例中，如图5所示，12根吸附嘴5以圆周状配置。这些嘴通过嘴 旋转电动机52来进行旋转，在各嘴上吸附作为目标的电子器件。
在安装头6内设置有基板识别摄像机8，识别后面当安装头6移 动到基板的上方时的印刷基板PR的基准点，并根据该印刷基板PR 的基准点，确定将电子器件安装到印刷基板PR上的位置。安装头6 的这些器件被头罩12覆盖，在头罩12的外侧，虽然在图1中未图 示，但设置有在后说明的緩冲器11。图1是两个安装头6分别从上侧的器件供给单元3B和下侧的器 件供给单元3B吸附电子器件的图。在该状态下，安装头6能够通过 旋转吸附嘴来吸附12个器件。
在器件供给装置3和印刷基板PR之间设置有器件识别摄像机 10。器件识别摄像机10的摄像部被设置于图1的纸面下侧，用于识 别被吸附嘴5吸附的电子器件的状态。器件识别摄像机10能够一次 识别被12个嘴吸附的电子器件的状态。在电子器件的吸附状态存在 异常的情况下，将该电子器件安装到印刷基板PR上时，产生安装不 良。因此，通过器件识别摄像机IO发现了器件的吸附异常的情况下， 使有问题的器件落下到排出箱16中。在吸附于安装头6上的电子器 件有不良的情况时，同样地使之落下到排出箱16中。排出箱16被 设置于器件识别摄像机10的侧部。器件识别摄像机10在印刷基板 PR的两侧各设置两个。从而能够更迅速地识别电子器件的吸附状态。
在图l中，y可动器件9为一体的，但分成内侧可动器件9B和 外侧可动器件9A时，内侧可动器件9B这一方比外侧可动器件9A 短。这是为了当两个安装头6从同一器件供给装置3中取出器件时、 以及两个安装头6在y方向上重叠的区域中向印刷基板PR进行电子 器件的安装时，能够防止y可动器件9成为止挡部。相反地，y可动 器件9不作为止挡部来工作，因此会产生两个安装头6碰撞的危险。 本发明的目的是可靠地避免两个安装头的碰撞。
图16是以往的电子器件安装装置1的俯视图。与本发明的图1 相比时，安装于y梁lA、 1B上的y可动器件9的外侧可动器件9A 和内侧可动器件9B成为大致相同的长度。另外，在内侧可动器件 9B的前端安装有止挡部91。止挡部91的前端与安装头6的前端处 于同一平面，或比其更伸出一些。因存在该止挡部91,纸面上下的 安装头6不会发生碰撞。但是，在图16的结构中，由于存在止挡部 91，所以例如纸面下侧的安装头6不能从纸面上侧的器件供给装置3 吸附电子器件。
图2是在本发明的电子器件安装装置1中，安装头6从纸面上侧的器件供给装置3的器件供给单元3B取出电子器件的图。即，安 装于y可动器件9上的纸面下侧的x梁4B在y梁1A、 1B上移动， 纸面下侧的安装头6在纸面上侧的器件供给单元3B的上方移动。因 此，在图2中，通过两个安装头6从纸面上侧的器件供给单元3B取 出器件。如图l所说明的那样，由于y可动器件9的内侧可动器件 9B不成为止挡部，所以这样有可能发生两个安装头6的干扰动作。 相应地，电子器件安装的自由度增大。另一方面，在图2中，由于 安装头6在y方向上重叠，因此当在该状态下安装头6在x方向上 工作时，存在两个安装头6碰撞的危险。
图3是表示两个安装头6从纸面上侧的器件供给单元3B吸附了 电子器件之后，在印刷基板PR上安装电子器件的状态的俯视图。在 图3中，两个吸附头在图3的x方向上分离，但在图3的y方向上 相互重叠。这是由于图3的y可动器件9的内侧可动器件9B不成为 止挡部而实现的。这样，对于印刷基板PR,在y方向上相互重叠的 区域中，能够通过两个头来安装电子器件，由此能够提高安装的自 由度。尤其，在印刷基板PR的一侧安装更多的电子器件的情况下， 具有能够提高向印刷基板PR安装电子器件的速度的优点。
图17是在以往的电子器件安装装置1中，表示将电子器件安装 到印刷基板PR上的状态的俯视图。图17是表示上侧的安装头6和 下侧的安装头6都向印刷基板PR安装电子器件的状态的图。在图 17中，纸面上侧的安装头6只向将印刷基板PR的上侧安装电子器 件，纸面下侧的安装头6只向印刷基板PR的下侧安装电子器件。
另外，在图17所示的装置中，纸面上侧的安装头6是不能从纸 面下侧的器件供给单元3B吸附电子器件的构造。因此，在图17所 示的装置中，印刷基板PR的上侧和下侧独立地工作。即，在印刷基 板PR的纸面上侧和纸面下侧，电子器件的安装数量大幅度地不同的 情况下，即使印刷基板PR的一侧结束安装作业，也必须要等待印刷 基板PR的另 一侧、即电子器件的安装数量较多的 一侧的作业结束， 从而产生时间的损失。另一方面，在图17的装置中，上侧的安装头6不会侵入到比印 刷基板PR的中心线更靠下的一侧，另外，下侧的安装头6不会侵入 到比印刷基板PR的中心线更靠上的一侧。另外，在y可动器件9的 内侧可动器件9B的前端形成有止挡部91。因此，上侧的头和下侧 的头没有发生碰撞的危险。
如以上那样，作为本发明的对象的电子器件安装装置与以往的 电子器件安装装置相比，能够高速将电子器件安装到印刷基板上， 但有安装头发生碰撞的危险。本发明能够避免安装头的碰撞，并且， 能够尽可能大地确保各头的可动范围。
在图1、图2、图3等中，x梁4A、 4B被两根y梁1A、 1B支 承。但是，x梁4A、 4B不需要都被两根y梁支承，只要x梁的强度 允许，x梁也可以只由一个y梁支^^。例如，x梁4A只由y梁lA 支承，x梁4B只由y梁1B支承。
图4是安装头6的概略图。在图4中，用于吸附电子器件的吸 附嘴5在下方被配置在圆周上。通过各吸附嘴5吸附电子器件时， 需要将嘴内吸成真空而成为负压。为此，在各吸附嘴5中设置气缸 51，来控制吸附嘴5的吸附。
图5是从图4中的A方向观察吸附嘴5的图。在图5中，吸附 嘴5在圓周上配置12个。电子器件较大的情况下，被配置在圆周上 的吸附嘴5也较大，因此，配置的吸附嘴5的数量减少。吸附嘴5 的种类能够根据安装电子器件的印刷基板PR的种类而变更。
需要使对应的吸附嘴5吸附目标电子器件。嘴旋转电动机52如 图5的e所示那样，使吸附嘴5旋转，在目标电子器件的上方设置 相对应的吸附嘴5。之后，通过嘴选择气缸51使吸附嘴5下降，从 而吸附目标电子器件。吸附目标电子器件后，使吸附嘴5上升。对 12个吸附嘴5进行同样的动作。因此，通过使安装头6向器件供给 单元3B移动，能够一次吸附12个器件。
在图4中，在吸附嘴5的前方设置有基板识别摄像机8。基板识 别摄像机8在安装头6移动到印刷基板PR的上方时，具有检测印刷基板PR的基准位置的作用。而且，根据印刷基板PR上的基准位置， 决定各电子器件向印刷基板PR的安装位置。
安装头6向印刷基板PR的对应位置移动时，吸附有目标电子器 件的吸附嘴5旋转，并向印刷基板PR的对应位置的上方移动。之后， 吸附嘴5下降，并且目标电子器件被安装到印刷基板PR的对应位置 上。
在图4中，吸附嘴5、嘴选择气缸51、基板识别摄像机8等被 头罩12覆盖。该头罩12是单纯的罩，对于来自外部的冲击，没有 保护内部器件的效果。即，在只有罩的状态下，安装头6之间发生 碰撞时，吸附嘴5的驱动机构、基板识别摄像机8等会破损。
在图4中，在头罩12的外侧安装緩冲器11,在头罩12之间发 生碰撞那样的情况下，保护内部的吸附嘴驱动机构、基板识别摄像 机8等。为使緩冲器11具有保护功能，緩冲器11需要具有某程度 的强度。另一方面，安装头6需要以2M/秒左右的高速来移动。緩 沖器11的重量较大时，使安装头6高速移动变得困难。緩冲器11 的形状、材质等需要考虑以上因素来决定。本实施例的緩冲器ll使 用聚氨酯树脂。
图6是表示本发明所适用的电子器件安装装置的控制系统的结 构的示意图。在以后的图中，为了方便说明，将两个安装头区分称 为第一头H1、第二头H2。另外，两个x梁中，载置第一头的x梁 称为第一x梁4A,载置第二头的x梁称为第二x梁4B。
在图6中，在第一x梁4A上通过x可动器件15安装有第一头 Hl。 x可动器件15构成线性电动机M的一部分，另外，在可动器件 15上安装有线性编码器E。线性电动机M在x梁上用于使可动器件 和安装头6移动。另外，线性编码器E用于检测安装头6的位置。 在第二 x梁4B上也同样地安装有x可动器件15、线性电动机M、 线性编码器E、安装头6。
虽然未图示，但在图1所示的y可动器件9上也安装有线性电 动机M和线性编码器E。该线性电动机M用于使x梁在y梁上移动，线性编码器E用于检测x梁在y梁上的位置。以后称为线性编码器E 的情况是指x可动器件15上安装的线性编码器E和y可动器件9上 安装的线性编码器E这两者。而且，所谓来自线性编码器E的位置 信息是指来自x可动器件15上安装的线性编码器E和y可动器件9 上安装的线性编码器E这两者的位置信息。
在图6中，对第二x梁4B上设置的第二头H2的动作进行说明。 根据装入主计算机的程序，从主计算机对动作控制器发出移动安装 头6的指令。从主计算机输出安装头6的目标位置信息、用于达到 目标位置的速度信息以及用于达到设定速度的加速度信息。动作控 制器将该指令发送到伺服放大器。伺服放大器将该指令发送到线性 电动机M,线性电动机M将x可动器件15和安装头6移动到^见定 的位置。
x可动器件15上安装的线性编码器E将位置信息反馈到伺服放 大器，伺服放大器将安装头6正确地设定到规定的位置。第一 x梁 4A上设置的第二头H2的动作也是同样的。
在图6中，来自线性编码器E的位置信息不仅反馈到伺服放大 器，还反馈到动作控制器。图6所示的动作控制器不仅将来自主计 算机的指令发送到伺服放大器，还根据来自线性编码器E的位置信 息，计算安装头6的位置、安装头6的速度、安装头6的加速度。 在动作控制器中，对来自线性编码器E的位置信息微分来计算速度， 再将速度微分来计算加速度。
动作控制器每当安装头6移动时总是来计算这些信息，监视安 装头6的位置、速度、加速度。关于该动作，图6中左侧的用于控 制第二头H2的动作控制器与右侧的用于控制第一头Hl的动作控制 器同样地进行。而且，图6中的左侧的动作控制器和右侧的动作控 制器总是交换各安装头6的位置、速度、加速度的信息，并共享。 该动作控制器间的信息交换以100p秒左右的高速进行。左侧的动作 控制器和右侧的动作控制器中的这些位置信息等的交换是通过布线 等电连接进行的。但是，不限于此，也可以通过电波进行数据交换。图7~图14是用于说明本发明的器件安装方法的示意图。在图 7中，在纸面上侧，第一头H 1位于第一 x梁4A的原位(home position)。另外，在纸面下侧，第二头H2位于第二x梁4B的原位。 图7是第一头Hl和第二头H2从原位开始移动，通过第一头Hl和 第二头H2将电子器件安装到印刷基板PR上的图。
图7的上侧表示第一头Hl的外形尺寸的例子。从第一头Hl的 中心到正面的边和侧边的距离d例如为87mm。这是在图4所示的安 装头中也包含緩沖器的外形。图8的下侧所示的第一头Hl的外形尺 寸也是同样的。
在头之间没有碰撞的情况下，也存在x梁和安装头发生碰撞的 情况。X梁比安装头的中心后退一些。因此，从安装头的中心评估x 梁和安装头发生碰撞的条件时，安装头和x梁的情况下的距离f比安 装头之间的情况下的距离d大。f的值为例如115mm。
第一头Hl如图4所说明的那样，在12个吸附嘴上吸附12个电 子器件。该12个电子器件被安装到印刷基板PR上的位置不同。在 图7中，第一头Hl将12个器件安装到5个位置。即，在一个位置 将多个电子器件安装到印刷基板PR上。图7中的5个第一头Hl上 记载的星标记内的序号表示头安装电子器件的顺序。
在图7中，第一头Hl首先在位置1安装电子器件，接着在位置 2安装电子器件。同样，按顺序安装电子器件直到位置6。电子器件 通过两个安装头被安装，但为了避免碰撞，在第一头Hl和第二头 H2之间预先设置优先顺序。在本实施例中，给第一头H1优先权， 使第二头H2不会进入第一头Hl正在安装电子器件的位置。
在图7中，由图1所示的器件识别摄像机检查第一头Hl吸附的 电子器件是良品还是不良品、或者是否被正确吸附。通常，第一头 Hl从位置1向位置2移动，在位置2安装应安装的电子器件。但是， 在位置2应安装的电子器件不良时，第一头Hl跳过位置2向位置3 移动。而且，在位置3应安装的电子器件不良时，第一头H1从位置 l向位置4移动。另外，在位置4应安装的器件不良时，第一头H1向位置5移动。而且，在位置5应安装的器件不良时，第一头H1向 位置6移动。
这样，位于位置1的第一头Hl由于安装的电子器件的状态而具 有向位置2到位置6中的任意位置移动的可能性。第一头Hl吸附的 电子器件是良品还是不良品、或者第一头Hl吸附的电子器件的吸附 状态是否正常等，无法预先编程。
另 一方面，为了尽可能快地将电子器件安装到印刷基板PR上， 优选使第一头HI和第二头H2能够接近而进行电子器件的安装动 作。这是由于第一头HI和第二头H2越接近，第一头H1和第二头 H2的动作范围越宽。通常，编程为使第一头Hl从位置1向位置2 移动。此时，为了最大地提高第二头H2的安装效率，编程为使第二 头H2能够在除了第一头Hl的位置2以外的任意位置移动。但是， 该情况下，如上所说明的那样，第一头Hl从位置1向位置2以外的 位置移动的情况下，存在与第二头H2发生碰撞的危险。
本发明在考虑了第一头Hl吸附的电子器件的不良情况等的基 础上，避免碰撞，并最大限地确保第一头Hl和第二头H2的移动范 围。在图7中，位于位置1的第一头Hl可移动的范围中，最大的范 围是由图7的虛线Al以及虚线A2划分的范围。因此，如果第二头 H2进入由虚线B表示的区域内时，则与第一头Hl吸附的电子器件 的不良情况等条件无关，不会发生第一头Hl和第二头H2的碰撞。
图8表示与图7同样的配置，由具体的坐标表示第二头H2能够 在何范围内移动。图8中的虚线B是第二头H2能够移动的区域， 与图7的虛线B相同。其中，在图8中记载了表示第二头H2能够 移动的范围的坐标。虚线B是第二头H2能够存在的范围，不是由 第二头H2的中心来表示，而是由端部的位置来表示。
在图8的印刷基板PR中，使x、 y坐标的原点位于右下。第一 头Hl位于位置1的情况下，第二头H2用y坐标表示时，不能侵入 比yl-d更靠上的一侧。在此，yl是第一头Hl的中心的y坐标，d 如图8的上或下所示那样，为从第一头Hl或第二头H2的中心到前端的距离。
其中，在从第一头Hl离开的部分中，第二头H2能够侵入比yl -d更靠上的一侧。但是，由于这时存在与支承第一头Hl的第一 x 梁4A发生碰撞的问题，所以在从第一头Hl离开的部分中，也不能 够侵入比Pl或P4等表示的y坐标(yl-d + f)更靠上的一侧。f是 从第一头Hl的中心到相对的第一 x梁4A的距离。
第二头H2能够侵入到(yl -d + f)的范围是在图8的左侧由第 一头H1的位置5规定的。被第一头的位置5规定的位置如Pl、 P2 的x坐标所示为(x5 + d)。在此，x5是第一头Hl的位置5的x坐 标，d如图8的上或下所示那样，为从第一头Hl或第二头H2的中 心到前端的距离。
在图8的右侧，第二头H2能够侵入到(yl -d + f)的范围是由 第一头H1的位置2规定的。被第一头HI的位置2规定的位置如P3、 P4的x坐标所示为(x2-d)。在此，x2是第一头Hl的位置2的x 坐标，d如图8的上或下所示那样，为从第一头Hl或第二头H2的 中心到前端的距离。
如以上所说明的那样，在图7或图8中，在用x坐标、y坐标表 示第二头H2能够移动的范围的情况下，y相对于x呈阶梯函数变化。 而且，该阶梯函数变化的坐标由第一头Hl可移动的位置中的成为最 大x坐标的点和成为最小x坐标的点所规定。
这样，只要使第二头H2在由图7和图8所示的阶梯函数规定的 区域内移动，就不会与第一头Hl发生碰撞。相反，第二头H2在从 图8的P2到P3的范围以外用y坐标表示时能够侵入到(yl -d+f)。 因此，在该相应范围内，第二头H2的自由度增加，能够提高电子器 件的安装速度。
图9是第一头H1完成位置1的电子器件的安装后，在位置2安 装电子器件的图。连结P1、 P2、 P3、 P4、 P5的呈现阶梯函数的虛线 表示第二头H2可侵入的范围。第二头H2侵入直到该范围，也不会 与第一头Hl发生碰撞。第一头HI在位置2完成电子器件的安装后，接着有可能移动的 位置以从位置3到位置6的顺序，具有移动到任意一个的可能性。 其中在图9中，相对于位置2，位于最左侧的是位置5。因此，点P1 或P2的x坐标由位置5失见定。
另一方面，在第一头Hl的位置2的右侧，没有第一头H1接着 移动的位置。因此，第二头H2能够侵入到点P3或P4的x坐标。 Pl、 P4、 P5等的y坐标是为避免第二头H2和载置着第一头Hl的第 一 x梁4A之间的碰撞或者第一头Hl和载置着第二头H2的第二 x 梁4B之间的碰撞而规定的。
图10是第一头Hl完成位置2的电子器件的安装后，在位置3 安装电子器件的图。连接P1、 P2、 P3、 P4、 P5的呈现阶梯函数的虛 线表示第二头H2可侵入的范围。第二头H2侵入直到该范围，都不 会与第一头Hl发生碰撞。
第一头Hl在位置3完成电子器件的安装后，接着有可能移动的 位置以从位置4到位置6的顺序，具有移动到任意一个的可能性。 其中在图10中，相对于位置3位于最左侧的是位置5。因此，点P1 或P2的x坐标由位置5规定。另一方面，在第一头H1的位置3的 右侧，没有第一头Hl接着移动的位置。因此，第二头H2能够移动 到点P3或P4的x坐标。
Pl、 P4、 P5等的y坐标是为避免第二头H2和载置着第一头Hl 的第一 x梁4A之间的碰撞或者第一头Hl和载置着第二头H2的第 二 x梁4B之间的碰撞而规定的。图11表示第二头H2如空白箭头 所示那样进一步朝向第一头Hl的位置5进给的情况下，载置着第二 头H2的第二 x梁4B与第一头Hl发生碰撞的情况。该碰撞也在第 二头H2和载置着第一头Hl的第一 x梁4A之间发生。因此，在图 10和图11中，第二头H2能够侵入的范围为连结Pl、 P2、 P3、 P4、 P5的呈现阶梯函数的虚线的范围。
图12是第一头Hl完成位置3的电子器件的安装后，在位置4 安装电子器件的图。连结P1、 P2、 P3、 P4、 P5的呈现阶梯函数的虚线表示第二头H2可侵入的范围。第二头H2侵入直到该范围，也不 会与第一头Hl发生碰撞。
第一头Hl在位置4完成电子器件的安装后，接着有可能移动的 位置按照位置5、位置6的顺序，具有移动到任意一个的可能性。其 中在图12中，位于位置4的左侧的是位置5。因此，点P1或P2的 x坐标由位置5》见定。
另一方面，第一头Hl的位于位置2的右侧的是位置6。因此， 点P3或点P4的x坐标被位置6规定。Pl、 P4、 P5等y坐标是为避 免第二头H2和载置着第一头Hl的第一 x梁4A之间的碰撞或者第 一头Hl和载置着第二头H2的第二 x梁4B之间的碰撞而规定的。
图13是第一头Hl完成位置4的电子器件的安装后，在位置5 安装电子器件的图。连结P1、 P2、 P3、 P4、 P5的呈现阶梯函数的虚 线表示第二头H2可侵入的范围。第二头H2侵入直到该范围，也不 会与第一头Hl发生碰撞。
第一头Hl在位置5完成电子器件的安装后，接着有可能移动到 的位置只有位置6。在第一头Hl的位置5的左侧，没有第一头Hl 接着移动的位置。因此，第二头H2能够侵入直到点Pl或P2的x 坐标。
另一方面，在图13中，由于位置6位于位置5的右侧，所以点 P3或P4的x坐标由第一头Hl的位置6规定。Pl、 P4、 P5等的y 坐标是为了避免第二头H2和载置着第一头Hl的第一 x梁4A之间 的碰撞或者第一头Hl和载置着第二头H2的第二 x梁4B之间的碰 撞而规定的。
图14是第一头Hl完成位置5的电子器件的安装后，在位置6 安装电子器件的图。连结Pl、 P2、 P3、 P4、 P5的虚线表示第二头 H2可侵入的范围。第二头H2侵入直到该范围，也不会与第一头H1
发生；並撞。
第一头Hl在位置6完成电子器件的安装后，接着移动的位置是 原位或者电子器件的进给部。也就是，第一头H1如图14的空白箭头所示那样，只向后方后退。因此，第二头H2能够侵入直到图14 的连结P1、 P2、 P3、 P4的虛线。
图15是用于通过第一头Hl或第二头H2将电子器件安装到印 刷基板PR上的程序例。在图15中，"No."表示第一头H1或第二 头H2安装电子器件的顺序。例如，No.12表示第一头Hl的情况， 通过No.13 ~No.24的12个动作表示从12个嘴安装电子器件。No.25 表示第二头H2的情况，通过No.26~No.37的12个动作表示从12 个嘴安装电子器件。在第一头Hl中，No.12~No.24的动作按顺序 进行，在第二头H2中，No.26~No.37的动作按顺序进行。第一头 Hl的动作和第二头H2的动作同时进行。
在图15中，"U、 0、 P"表示用于安装器件的、存储有坐标数 据等的存储器的地址。按照每个安装顺序来对照存储器的地址。图 15中的"梁"表示第一x梁4A或第二x梁4B。
在图15中，"嘴"是第一头Hl或第二头H2的嘴序号，各有 12个。"FdrNo."表示进给电子器件的进给部的位置。即，表示第 一头Hl是从No.131的进给部吸附电子器件，第二头H2从No.220、 230、 229或218等进给部吸附器件。另外，图15中的"器件ID" 表示各嘴吸附的实际的电子器件。
在以上的说明中，例如第一头Hl将12个电子器件安装到印刷 基板PR的6个位置，但显然向印刷基板PR的安装位置不限于6个， 多或少都可以。另外，第一头Hl或第二头H2—次能够吸附的电子 器件的数量以12个为例进行了说明，但通过改变第一头Hl或第二 头H2的吸附嘴等，也能够改变各头能吸附的电子器件的数量。另外， 在以上的说明中，以使第一头Hl具有移动的优先权为例进行了说 明，但也可以使第二头H2具有移动的优先权。该情况下，在以上说 明的内容中，使第 一头Hl和第二头H2等相反地进行工作即能实现。
如以上所说明的那样，在本发明中，电子器件的安装动作使第 一头Hl具有优先权，考虑第一头Hl全部的接着移动的位置来决定 第二头H2的侵入位置。而且，由于第一头Hl接着移动的位置还考虑第一头HI所持有的电子器件的不良情况等来决定第二头H2的侵 入位置，所以不会发生第一头HI和第二头H2的碰撞。
另外，在考虑了第一头Hl接着进行移动的位置的范围以外，使 第二头H2可侵入第一头Hl —侧，从而能够扩大第二头H2的移动 范围。因此，能相应地提高电子器件的安装速度。
权利要求
1. 一种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方向上输送印刷基板的输送装置；和在与上述第一方向呈直角的第二方向上夹着上述输送装置而位于上述输送装置的外侧的第一器件输送装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸的第一y梁和第二y梁，具有桥接上述第一y梁和上述第二y梁而在上述第一方向上延伸的第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件并持有，且将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第二安装头从上述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，且将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头的移动，考虑从上述第一安装头向印刷基板进行安装的该安装位置开始到安装完上述第一安装头所具有的全部电子器件为止的印刷基板上的各安装位置来决定。
2. 根据权利要求1所述的电子器件安装装置，其特征在于， 当设上述x梁的延伸方向为x方向、上述y梁的延伸方向为y方向时，上述第二安装头可移动的区域从上述第二安装头在y方向 上与上述第一安装头相对的位置开始到上述第二安装头在y方向上 与上述第一安装头重叠的位置为止呈阶梯函数变化。
3. 根据权利要求2所述的电子器件安装装置，其特征在于， 从上述第二安装头在y方向上与所述第一安装头相对的位置开始到上述第二安装头在y方向上与所述第一安装头重叠的位置为止 呈阶梯函数变化的x方向位置，在从上述第一安装头当前正在进行安装的印刷基板的位置开始到完成将上述第一安装头所具有的全部 电子器件安装到上述印刷基板上为止的印刷基板的各安装位置上， 由最大的X坐标和最小的X坐标来决定。
4. 根据权利要求2所述的电子器件安装装置，其特征在于， 上述阶梯函数向y方向的阶跃是上述第一 x梁和上述第二安装头不发生碰撞的范围、和上述第二 x梁和上述第一安装头不发生碰撞的范围。
5. —种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方向上输送印刷基板的输送装置；和在与上述 第一方向呈直角的第二方向上夹着上述输送装置而位于上述输送装 置的外侧的第一器件输送装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸的第一y梁和第二y梁， 具有桥接上述第一 y梁和上述第二 y梁而在上述第一方向上延伸的 第一x梁和第二x梁，在上述第一x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置 有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件 并持有，且将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第 二安装头从上述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，且 将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头可移动的区域包含在y方向上与当前正在向上 述印刷基板上安装电子器件的上述第一安装头相对的第一边界、和 在y方向上与上述第一安装头重叠的第二边界，上述第一边界和上述第二边界呈阶梯函数变化。
6. 根据权利要求5所述的电子器件安装装置，其特征在于， 上述阶梯函数呈阶跃变化的x方向的坐标，在从上述第一安装头当前正在进行安装的印刷基板的位置开始到完成将上述第一安装头所具有的全部电子器件安装到上述印刷基板上为止的印刷基板的 各安装位置上，由最大的X坐标和最小的X坐标来决定。
7. 根据权利要求5所述的电子器件安装装置，其特征在于， 上述阶梯函数向y方向的阶跃是上述第一 x梁和上述第二安装头不发生碰撞的范围、和上述第二 x梁和上述第一安装头不发生碰撞的范围。
8. —种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方向上输送印刷基板的输送装置；和在与上述 第一方向呈直角的第二方向上夹着上述输送装置而位于上述输送装 置的外侧的第一器件输送装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸的第一y梁和第二y梁， 从上述第一y梁开始，第一 x梁在上述第一方向上延伸，从上述第 二y梁开始，第二x梁在与上述第一方向相反的方向上延伸，在上述第一 x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置 有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件 并持有，且将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第 二安装头从上述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，且 将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头的移动，参考从上述第一安装头向印刷基板进 行安装的该安装位置开始到安装完上述第一安装头所具有的全部电 子器件为止的印刷基板上的各安装位置来决定。
9. 一种电子器件安装装置，其特征在于，设置有在第一方向上输送印刷基板的输送装置；和在与上述 第一方向呈直角的第二方向上夹着上述输送装置而位于上述输送装 置的外侧的第一器件输送装置和第二器件输送装置，拉开间隔配置有在上述第二方向上延伸的第一 y梁和第二 y梁，从上述第一y梁开始，第一 x梁在上述第一方向上延伸，从上述第 二y梁开始，第二x梁在与上述第一方向相反的方向上延伸，在上述第一 x梁上设置有第一安装头，在上述第二x梁上设置 有第二安装头，上述第一安装头从上述第一器件输送装置中取出多个电子器件 并持有，且将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第 二安装头从上述第二器件输送装置中取出多个电子器件并持有，且 将电子器件安装到上述印刷基板的多个位置上，上述第一安装头的移动相对于上述第二安装头的移动具有优先权，上述第二安装头可移动的区域包含在y方向上与当前正在向上 述印刷基板上安装电子器件的上述第一安装头相对的第一边界、和在y方向上与上述第一安装头重叠的第二边界，上述第一边界和上述第二边界呈阶梯函数变化。
全文摘要
本发明提供一种电子器件安装装置，其具有两个安装头，第一头(H1)和第二头(H2)共同工作，将电子器件安装到印刷基板(PR)上。第一头(H1)的移动相对于第二头(H2)的移动具有优先权。第一头(H1)移动时，为了使第一头(H1)和第二头(H2)不发生碰撞，第二头(H2)的移动范围参考将第一头(H1)所持有的电子器件安装到印刷基板(PR)上的全部位置而被规定。由此，可防止两个安装头的碰撞。
文档编号H05K13/04GK101547593SQ200910126878
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月24日 优先权日2008年3月25日
发明者大西圣司, 家泉一义, 柏谷尚克, 泉原弘一 申请人:株式会社日立高新技术仪器