电子部件安装装置的制作方法

专利名称：电子部件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用吸附嘴吸附电子部件并进行安装的电子部件安装装置。
背景技术：
现有的电子部件安装装置，具有搭载吸附嘴并可以在X-Y平面上自由移动的搭载 头，通过使吸附嘴从电子部件的送料器吸附电子部件，将搭载头移动至基板的部件安装位 置，在安装位置向吸附嘴内供给正压而释放电子部件，由此进行电子部件的安装。但是，随着电子部件的不同，电子部件的大小、重量、表面材料等不同，有时在吸附 时，从吸附嘴前端与电子部件表面之间产生空气泄漏(漏气)，从而无法得到充分的保持 力。因此，在例如专利文献1所记载的电子部件安装装置中，对每个电子部件预先设 定表示泄漏程度的空气泄漏参数，与该空气泄漏参数对应地，进行使搭载头的移动速度降 低的控制，防止电子部件的落下或相对于吸附嘴的位置偏移。另外，存在下述问题，即，有的电子部件与吸附嘴的前端之间的附着性过高，在从 该前端被释放时电子部件无法分离，直接在吸附电子部件的状态下，将搭载头移动至下一 个目的位置，即所谓带回的问题。因此，在例如专利文献2所记载的电子部件安装装置中，对容易产生带回的电子 部件，进行减少吸附嘴的下降量，或减少吸附时的吸附嘴对电子部件的按压力(附着性)的 控制，防止带回。专利文献1 日本特开2007-242818号公报专利文献2 日本特开2007-250795号公报

发明内容
但是，由于在上述专利文献1所示的现有技术中，采用根据空气泄漏参数降低搭 载头的移动速度的方法，所以无法防止从电子部件的供给部吸附电子部件并提起时的失误。另外，在上述专利文献1、2的现有技术中，进行以泄漏参数及表示产生带回的容 易性的参数为基准，防止泄漏及带回的对策，但难以对各个电子部件，预先预测泄漏参数及 表示产生带回的容易性的参数，在实际中，是在进行搭载而产生事故后进行处理。另外，泄漏参数及表示带回容易性的参数，必须由用户本身着眼于各个现象，针对 各个电子部件进行设定，很麻烦。本发明的目的在于，在执行电子部件的安装前，抑制相对于吸附嘴的吸附力降低 或者带回的产生，并且，不需要通过作业人员进行电子部件特性的设定作业。技术方案1记载的发明是一种电子部件安装装置，其具有基板保持部，其保持进 行电子部件安装的基板；部件供给部，其供给要安装的所述多个电子部件；搭载头，其具有 可升降的吸附嘴，该吸附嘴用于吸附向所述基板搭载的电子部件；负压供给单元，其向所述吸附嘴施加负压；正压供给单元，其向所述吸附嘴施加正压；搭载头移动机构，其使所述搭 载头在包含从所述部件供给部至所述基板保持部为止的区域内，任意地移动定位；以及动 作控制单元，其基于安装数据，执行相对于所述基板的安装动作控制，其特征在于，具有压 力检测单元，其检测所述吸附嘴的内部压力；以及吸附所需时间取得控制单元，其在未执行 所述安装动作控制时，针对所述各电子部件，在所述部件供给部的部件接收位置，通过所述 负压供给单元进行所述吸附嘴的吸附动作，并且，测量并存储所述压力检测单元检测到的 压力达到目标吸附压力为止的吸附所需时间，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，在 按照由所述吸附所需时间取得控制单元取得的吸附所需时间，通过所述负压供给单元对各 电子部件持续吸附后，使所述吸附嘴上升。技术方案2记载的发明的特征在于，具有与技术方案1记载的发明相同的结构，并 且，在所述吸附所需时间取得控制单元测量所述吸附所需时间后，通过所述正压供给单元 进行电子部件的吸附释放，然后使所述吸附嘴上升。技术方案3记载的发明的特征在于，具有与技术方案1或2记载的发明相同的结 构，并且，具有释放所需时间取得控制单元，其在所述未执行安装动作控制时，针对所述安 装数据中的成为安装对象的各个电子部件，在所述部件供给部的部件接收位置，通过所述 负压供给单元进行使所述吸附嘴内成为目标吸附压力的吸附动作，并且，测量并存储通过 所述正压供给单元使所述吸附嘴内从所述目标吸附压力直至成为目标释放压力为止的释 放所需时间，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，在按照由所述释放所需时间取得控 制单元取得的释放所需时间，通过所述正压供给单元持续进行各电子部件的吸附释放后， 使所述吸附嘴上升。技术方案4记载的发明的特征在于，具有与技术方案3记载的发明相同的结构，并 且，所述释放所需时间取得控制单元，从所述吸附所需时间取得控制单元为了进行吸附所 需时间的测量而使所述吸附嘴内成为目标吸附压力的状态开始，执行由所述正压供给单元 使所述吸附嘴内成为目标释放压力的动作控制，从而测量所述释放所需时间。技术方案5记载的发明的特征在于，具有与技术方案3记载的发明相同的结构， 并且，所述释放所需时间取得控制单元，从所述吸附嘴内成为目标吸附压力的状态开始，通 过所述正压供给单元以预测的释放所需时间进行正压供给，在所述吸附嘴内没有成为目标 释放压力的情况下，使所述预测的释放所需时间以规定的单位时间变化而反复进行上述动 作，从而取得用于成为所述目标释放压力的所述释放所需时间。技术方案6记载的发明的特征在于，具有与技术方案3记载的发明相同的结构，并 且，具有部件吸附检测单元，其对所述吸附嘴上是否吸附有电子部件进行检测；以及释放 所需时间确认控制单元，其使所述吸附嘴内成为目标吸附压力而吸附电子部件，在使该吸 附嘴上升的状态下，基于由所述释放所需时间取得控制单元取得的释放所需时间，进行正 压供给，并且，在从该正压供给停止开始经过规定的待机时间后，通过所述部件吸附检测单 元判定所述电子部件是否被释放，所述释放所需时间确认控制单元，通过使所述待机时间 以规定的单位时间变化而反复进行上述动作，直至所述电子部件被释放为止，由此取得适 当的待机时间，并且，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，按照所述释放所需时间，通 过所述正压供给单元进行各电子部件的吸附释放，然后，在经过由所述释放所需时间确认 控制单元取得的待机时间后，使所述吸附嘴上升。
发明的效果技术方案1记载的发明中，由于针对成为安装对象的各个电子部件，取得成为吸 附的目标吸附压力为止的吸附所需时间，在安装动作控制时，按照取得的吸附所需时间持 续吸附，所以在达到目标吸附压力的状态下，进行电子部件的上升以及移动，可以抑制吸附 时的失误、移动中的电子部件的落下、相对于吸附嘴前端的位置偏移等的产生，实现动作的 可靠性以及安装位置精度的提高。另外，由于在未执行安装动作控制时，取得成为吸附的目标吸附压力为止的吸附 所需时间，所以不同于在安装动作时发生错误而初次识别出这是容易产生电子部件的空气 泄漏的电子部件，从而实施泄漏对策的情况，即使在作业人员没有对各电子部件进行泄漏 特性识别的情况下，也可以自动地与泄漏特性对应地，进行安装动作，而更加减少错误的产生。另外，不需要作业人员对各个电子部件的泄漏特性进行设定输入作业，可以消除 设定作业的烦杂性。此外，在技术方案1中，例如在安装数据等中针对每个电子部件分别设定“目标吸 附压力”的情况下，测量达到每个电子部件的目标吸附压力为止的吸附所需时间，在与电子 部件无关地设定通用的“目标吸附压力”的情况下，针对每个电子部件，测量达到相同的目 标吸附压力为止的吸附所需时间。技术方案2记载的发明中，由于吸附所需时间取得控制中的吸附所需时间的测 量，在部件供给部的部件接收位置进行，而且，在测量后，通过正压供给单元进行电子部件 的吸附释放后，使吸附嘴上升，所以电子部件不会从部件供给部被取出，其结果，可以避免 为了吸附所需时间的测量而浪费电子部件，可以实现经济性的提高。技术方案3记载的发明中，由于相对于成为安装对象的各个电子部件，取得从吸 附状态开始通过正压的供给使吸附嘴内成为目标释放压力为止的释放所需时间，在安装动 作控制时，根据取得的释放所需时间，进行吸附的释放，所以可以抑制电子部件的带回，实 现动作可靠性的提高。另外，由于在未执行安装动作控制时，取得通过正压供给单元成为目标释放压力 为止的释放所需时间，所以不同于在安装动作时发生错误而初次识别出这是容易产生电子 部件的带回的电子部件，从而实施对策的情况，即使在作业人员没有对各电子部件识别出 容易产生带回的特性的情况下，也可以自动地进行避免带回的安装动作，而更加减少错误 的产生。另外，不需要作业人员针对各个电子部件是否容易产生带回而进行设定输入作 业，可以消除设定作业的烦杂性。而且，由于释放所需时间取得控制中的释放所需时间的测量，是在部件供给部的 部件接收位置进行后，使吸附嘴上升，所以即使在进行释放所需时间的测量的情况下，电子 部件不会从部件供给部被取出，其结果，可以避免为了释放所需时间的测量而浪费电子部 件，可以实现经济性的提高。此外，所谓“目标释放压力”，是用于使被吸附的电子部件从吸附嘴脱离的压力，优 选为从大气压至正压临界值为止的范围内的压力。另外，所谓正压临界值，是指在电子部件 脱离时，不使该电子部件或安装在周围的电子部件因喷气而发生位置偏移的程度的压力。
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另外，在技术方案3中，例如在安装数据等中针对每个电子部件分别设定“目标释 放压力”的情况下，测量达到每个电子部件的目标释放压力为止的吸附所需时间，在与电子 部件无关地设定通用的“目标释放压力”的情况下，针对每个电子部件，测量达到相同的目 标释放压力为止的释放所需时间。技术方案4记载的发明中，由于利用释放所需时间取得控制单元，从为了通过所 述吸附所需时间取得控制单元进行吸附所需时间的测量而使吸附嘴内成为目标吸附压力 的状态开始，通过正压供给单元的正压供给执行成为目标释放压力的动作控制，测量释放 所需时间，所以吸附所需时间取得控制单元的吸附所需时间的测量、和释放所需时间取得 控制单元的释放所需时间的测量，在一系列的控制中进行，与分别进行吸附所需时间取得 控制单元的使吸附嘴内成为目标吸附压力为止的负压供给动作、和释放所需时间取得控制 单元的使吸附嘴内成为目标吸附压力为止的负压供给动作的情况相比较，可以大幅度地缩 短吸附所需时间和释放所需时间的取得所需要的时间。技术方案5记载的发明中，释放所需时间取得控制单元，从吸附嘴内成为目标吸 附压力的状态开始，使正压供给单元的正压供给以规定的单位时间变化并进行重试，取得 成为目标释放压力的释放所需时间。释放所需时间的测量，也可以对压力检测单元的检测 压力进行监视，测量从正压的供给开始至达到目标释放压力为止的时间，但在通过动作控 制进行实际的正压供给和停止的情况下，容易产生时间差，即使按照测量时间进行控制，有 时吸附嘴的内压也不是测量的值。因此，如果采用通过实际设定释放所需时间而实施，并反 复进行吸附嘴是否成为目标吸附压力的重试的方法，则由于从正压的供给至停止的动作控 制所需要的时间反映在释放所需时间中，所以从最初就包含时间差的影响，因此，可以得到 准确的释放所需时间。由此，可以更准确地测量释放所需时间，更有效地防止电子部件的带回，并且，可 以防止安装动作时的其他电子部件的位置偏移。技术方案6记载的发明中，由于通过释放所需时间确认控制单元取得释放后待机 时间，并且，动作控制单元，从通过将吸附释放使吸附嘴成为目标释放压力的状态，等待经 过待机时间后，使吸附嘴上升，所以可以更可靠地防止电子部件的带回。


图1是表示本实施方式所涉及的电子部件安装装置的整体的俯视图。图2是表示电子部件安装装置的控制系统的框图。图3是电子部件安装装置的搭载头的正视图。图4是吸附所需时间取得控制的流程图。图5是表示从切换用电磁阀的切换开始，吸附嘴内的压力变化的状态的线图。图6是释放所需时间取得控制的流程图。图7是表示在吸附嘴的内部压力处于三个阶段的目标吸附压力的情况下，使切换 用电磁阀进行切换控制而以预先确定的等待时间进行正压供给的情况下的吸附嘴内的压 力变化的状态的线图。图8是释放所需时间确认控制的流程图。图9是电子部件安装控制的流程图。
具体实施例方式(发明的实施方式)基于图1至图9，说明本发明的实施方式。以下，如图示所示，将在水平面中彼此正交的两个方向分别设为X轴方向和Y轴方向。另外，将与它们正交的铅垂方向设为Z轴方向。电子部件安装装置100如图1所示，具有第一部件供给部102，其将供给作为安 装对象的电子部件的多个电子部件送料器101沿X轴方向排列并保持；第二部件供给部 104，其配置用于载置各种电子部件的托盘103 ；基板输送单元108，其沿X轴方向输送基板； 基板保持部(未图示)，其设置在该基板输送单元108的基板输送路径上，用于进行相对于 基板K的电子部件搭载作业；搭载头106，其可升降地保持多个、例如6个吸附嘴105，进行 电子部件T的保持；作为搭载头移动机构的X-Y龙门架107，其将搭载头106向包含2个部 件供给部102、104和基板保持部在内的作业区域内的任意位置驱动输送；基架114，其搭载 支撑上述各结构；空压回路120，其使各吸附嘴105成为小于大气压的气压状态(负压)和 大于或等于大气压的气压状态(正压)；以及动作控制单元10，其进行上述各结构的动作控 制。上述电子部件安装装置100的动作控制单元10，保存有记录与电子部件的安装相 关的各种设定内容的安装数据，从上述安装数据中，读出表示应安装的电子部件以及基于 电子部件的电子部件送料器101设置位置的部件接收位置、以及基板上的安装位置的数据 等。另外，上述动作控制单元10对X-Y龙门架107进行控制，将搭载头106向电子部件的 接收位置以及安装位置输送，在各位置处对搭载头106进行控制，进行吸附嘴105的升降动 作以及吸附-释放动作。另外，上述动作控制单元10，在搭载头106的输送中，使用后述的 部件识别装置113，进行吸附时的电子部件的位置以及吸附嘴旋转的角度检测，并且执行位 置校正以及角度调节等动作控制。(基板输送单元以及基板保持部)基板输送单元108具有未图示的输送带，利用该输送带将基板K沿X轴方向输送。另外，如上述所示，在基板输送单元108的基板输送路径上，在图1中的基板K的 图示位置即作业位置处，设置有用于在将电子部件向基板K搭载时对基板K进行固定保持 的基板保持部。基板输送单元108将基板K输送至基板保持部并停止，利用未图示的保持 机构进行基板K的保持。即，在基板K被保持机构保持的状态下，进行稳定的电子部件搭载 作业。(第一及第二部件供给部)第一部件供给部102设置在基架114的Y轴方向一端部上，是将多个电子部件送 料器101排列而可以进行搭载的沿X轴方向的区域。在第一部件供给部102的平坦部的上 表面，多个电子部件送料器101沿X轴方向排列并载置安装。此外，在各电子部件送料器 101上设置闩销机构，通过闩销机构的操作，可以向第一部件供给部上安装/拆卸。上述的电子部件送料器101在后端部侧保持有带盘(省略图示)，其卷绕将电子部 件以均等间隔大量封入的收容带，并且，在前端部附近，如上述所示，具有向搭载头106传 送电子部件的传送部101a。
在电子部件的安装动作时，搭载头106将吸附嘴105定位在作为搭载对象的电子 部件送料器101的传送部IOla上，进行电子部件的传送。第二部件供给部104，在基架114上，设置在沿Y轴方向隔着基板输送单元108而 与第一部件供给部102相反一侧的端部上。配置在该第二部件供给部104上的托盘具有多个凹部，在各凹部内排列配置电子 部件。另外，在电子部件的安装动作时，搭载头106将吸附嘴105定位在存储有作为搭载 对象的电子部件的凹部处，进行电子部件的传送。(X-Y 龙门架)X-Y龙门架107具有X轴导轨107a，其沿X轴方向引导搭载头106的移动；两根Y 轴导轨107b，其将搭载头106与该X轴导轨107a —起沿Y轴方向引导；作为驱动源的X轴 电动机109，其使搭载头106沿X轴方向移动；以及作为驱动源的Y轴电动机110，其经由X 轴导轨107a，使搭载头106沿Y轴方向移动。另外，通过各电动机109、110的驱动，可以将搭载头106在两根Y轴导轨107b之 间的大致整个区域进行输送。此外，各电动机109、110，通过使各自的旋转量被动作控制单元10识别，控制成为 期望的旋转量，由此经由搭载头106进行吸附嘴105的定位。另外，根据电子部件安装作业的需要，上述第一及第二部件供给部102、104、基板 保持部均配置在X-Y龙门架107的可输送搭载头106的区域内。另外，在该可输送的区域内，设置有将产生不良等的电子部件废弃的废弃箱116。(搭载头)图3是从沿Y轴方向的视线观察的搭载头106的正视图。在搭载头106设置有 六个吸附嘴105，在其前端部利用空气吸引保持电子部件T ；六个Z轴电动机111 (仅在图2 中图示)，其使各吸附嘴105分别沿Z轴方向升降；六个旋转电动机112，其用于使各吸附嘴 105分别旋转，围绕Z轴方向对所保持的电子部件进行角度调节；标记识别照相机115，其用 于对基板K的标记进行拍摄，从而识别基板位置；以及部件识别装置113，其对吸附在各吸 附嘴105的电子部件相对于吸附嘴前端部的位置以及Z轴旋转的角度进行检测。此外，在 图2中，仅对一个吸附嘴105图示各电动机111、112，但实际上，针对每个搭载在搭载头106 上的吸附嘴105设置各电动机111、112。上述各吸附嘴105以沿Z轴方向的状态，可升降且可旋转地支撑在搭载头106上， 可以通过升降进行电子部件的接收或者安装，以及通过旋转进行电子部件的角度调节。另外，部件识别装置113，从沿X轴方向排列设置的多个光源，沿Y轴方向向吸附嘴 105的前端的电子部件进行激光照射，通过接收其反射光，根据在X轴方向上的哪个范围内 得到反射光，可以识别吸附嘴前端的电子部件的位置以及角度。另外，该部件识别装置113可以根据有无该反射光，对在吸附嘴105的前端部是否 吸附电子部件进行检测，作为“部件吸附检测单元”起作用。(空压回路)空压回路120具有正压源121，其产生正压的空压；负压产生装置122，其利用正 压源的空气流产生负压；减压装置123，其由对从正压源121产生的正压进行减压并调节为规定压力的电空调节器构成；切换用电磁阀124，其切换从负压产生装置122产生的负压和 从减压装置123输出的正压，向各吸附嘴105供给；以及压力检测单元125，其对各吸附嘴 105的内部压力进行检测。上述的正压源121以及减压装置123作为向吸附嘴105施加正压的正压供给单元 起作用，上述的负压产生装置122作为向吸附嘴105施加负压的负压供给单元起作用。上述切换用电磁阀124可以切换至负压供给状态、正压供给状态、将回路关闭的 状态这三个位置，该切换动作通过动作控制单元10进行控制。通过上述结构，空压回路120 在吸附嘴105进行电子部件的吸附时，使切换用电磁阀124进行切换控制，以使负压产生装 置122与吸附嘴105连接，进行负压的供给而成为可吸附的状态。另外，在从吸附嘴105的电子部件的吸附状态进行释放时，切换用电磁阀124进行 切换控制，以使减压装置123与吸附嘴105连接，进行正压的供给而将电子部件释放。此外，省略空压回路120的图示，但实际上，对多个吸附嘴105分别准备空压回路 120。(动作控制单元)如图2所示，动作控制单元10主要具有CPU 30，其按照规定的控制程序，对X-Y 龙门架107的X轴电动机109、Y轴电动机110、在搭载头106上进行吸附嘴105的升降 的Z轴电动机111、进行吸附嘴105的旋转的旋转电动机112、空压回路120的切换用电磁 阀124、压力检测单元125、部件识别装置113以及标记识别照相机115执行各种处理以及 控制；系统ROM 12，其存储用于执行各种处理以及控制的程序；RAM 13，其通过存储各种数 据，成为各种处理的作业区域；I/F(接口)14，其实现CPU 30与各种设备的连接；非易失性 存储装置17，其存储向基板安装的电子部件的列表、各电子部件的安装位置、电子部件的接 收位置等安装动作控制所需的安装数据、以及其他设定信息等；操作面板15，其用于进行 各种设定或操作所需的数据的输入；以及显示器18，其进行各种设定内容及必要信息的提 示等。另外，上述各电动机109 112均是具有编码器的伺服电动机，经由未图示的伺服驱 动器与I/F 14连接。上述CPU 30，在电子部件的安装作业时，从存储装置17读入安装数据，从该安装 数据中，取得成为相对于基板的安装对象的各种电子部件的列表、各电子部件的接收位置 以及安装位置的信息。然后，CPU 30对X轴以及Y轴电动机109、110进行控制，将搭载头106向该电子 部件的接收位置输送，对Z轴电动机进行控制，使吸附嘴105下降，吸附电子部件，使吸附嘴 105上升，然后将搭载头106输送至安装位置。另外，CPU 30在向安装位置的输送中，使用部件姿态识别单元，进行所吸附的电子 部件相对于吸附嘴的位置以及吸附嘴旋转角度的检测，对旋转电动机112进行控制，执行 角度校正。另外，在将搭载头106向安装位置定位时，考虑电子部件相对于吸附嘴的位置而 进行校正。然后，利用Z轴电动机使吸附嘴105下降，完成电子部件的安装。CPU 30对向基板搭载的所有电子部件反复执行上述动作。另外，CPU 30按照存储在系统ROM 12中的各种程序，进行吸附所需时间取得控 制、释放所需时间取得控制、释放所需时间确认控制，以得到与电子部件的安装中的吸附动作相关的重要的设定信息。下面，详细说明这些控制。(吸附所需时间取得控制)吸附所需时间取得控制，是CPU 30按照系统ROM 12内的程序执行的处理，例如进 行下述处理在装置的主电源刚接通后或者刚取得新的安装数据后等未执行安装动作控制 时，针对安装数据中的成为安装对象的各个电子部件，将吸附嘴105定位在电子部件送料 器101的传送部IOla (或者托盘103的凹部)处，在该位置，使吸附嘴105下降至吸附高度， 通过切换电磁阀124进行负压供给，在吸附电子部件的状态下，CPU 30监视压力检测单元 125，测量到达吸附的目标吸附压力为止的吸附所需时间。另外，该处理对安装数据中的成为安装对象的各部件供给部102、104的所有电子 部件进行，将各电子部件的吸附所需时间存储在存储装置17中。此外，上述吸附的目标吸附压力，是可以使吸附有电子部件的吸附嘴105上升的 压力，可以通过操作面板15进行数值设定。在该例子中，例示出了对于电子部件，将目标吸附压力设定为通用的基准值的情 况，但例如，也可以针对各个电子部件，考虑取决于其重量、形状的吸附时的稳定性等，而分 别设定。图4是吸附所需时间取得控制的流程图。根据该图，说明吸附所需时间取得控制。首先，CPU 30对X轴电动机109以及Y轴电动机110进行控制，以将搭载头106上 的某个吸附嘴105，定位在作为对象的电子部件的电子部件送料器101的传送部IOla (或者 托盘103的凹部)处(步骤Si)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105下降至电子部件的吸附高度(步 骤S2)，通过切换电磁阀124的切换，向吸附嘴105内进行负压供给(步骤S3)。由此，电子 部件送料器101的传送部IOla (或者托盘103的凹部)内的电子部件，被吸附嘴105吸附。然后，与负压供给同时地，CPU 30监视压力检测单元125的输出，对达到目标吸附 压力为止的时间进行测量，取得吸附所需时间(步骤S4)。图5是表示从切换用电磁阀124的切换开始的吸附嘴105内的压力变化的状态的 线图。曲线A表示空气泄漏较少的通常的电子部件，曲线B表示泄漏较多的电子部件。此 外，在该线图中，纵轴上方表示气压降低，纵轴下方表示气压上升。如图示所示，如果在吸附嘴105的前端部与各电子部件的上表面抵接的状态下开 始负压供给，则在任意的电子部件的情况下，均在从切换用电磁阀124的切换定时产生一 些延迟后，产生吸附嘴内压力的降低，在有空气泄漏的电子部件的情况下，如曲线B所示， 可知该压力降低的斜率变缓，达到目标吸附压力为止的时间(吸附所需时间)变长。并且，在达到目标吸附压力后，通过切换用电磁阀124的动作而停止负压供给(步 骤S5)，然后，通过切换用电磁阀124的动作切换至正压供给(步骤S6)。然后，如果以预先 设定的时间进行正压供给，则将切换用电磁阀124关闭而停止正压供给(步骤S7)。由此， 吸附嘴105的内部恢复至大气压，电子部件从吸附状态被释放。在上述状态下，对Z轴电动 机111进行控制，以使吸附嘴105上升至待机高度(步骤S8)，对于一个电子部件的吸附所 需时间取得控制结束。此外，上述吸附所需时间取得控制反复执行，直至对电子部件安装装置100中准 备的所有电子部件均完成为止。
CPU 30通过执行上述控制，作为“吸附所需时间取得控制单元”起作用。(释放所需时间取得控制)释放所需时间取得控制，是CPU 30按照系统ROM 12内的程序执行的处理。例如 进行下述处理在装置的主电源刚接通后或者刚取得新的安装数据后等未执行安装动作控 制时，针对安装数据中的成为安装对象的各个电子部件，将吸附嘴105定位在电子部件送 料器101的传送部IOla(或者托盘103的凹部)处，在该位置，利用吸附嘴105吸附电子部 件，将吸附嘴内设为目标吸附压力，从上述状态开始正压的供给，测量直至恢复至目标释放 压力为止的释放所需时间。另外，该处理对安装数据中的成为安装对象的各部件供给部102、104的所有电子 部件进行，将各电子部件的释放所需时间存储在存储装置17中。在图6中，说明释放所需时间取得控制。首先，CPU 30对X轴电动机109以及Y轴电动机110进行控制，以将搭载头106上 的某一吸附嘴105定位在作为对象的电子部件的电子部件送料器101的传送部IOla或者 托盘103的凹部处(步骤S31)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105下降至电子部件的吸附高度(步 骤S32)，然后，通过切换电磁阀124的切换，向吸附嘴105内进行负压供给(步骤S33)。由 此，电子部件送料器101的传送部IOla或者托盘103的凹部内的电子部件，被吸附嘴105 吸附。然后，与负压供给同时地，CPU 30监视压力检测单元125的输出(步骤S34)，在吸 附嘴105内达到目标吸附压力的定时，利用切换用电磁阀124停止负压供给(步骤S35)。此外，在已经取得吸附所需时间的情况下，也可以在步骤S34中，不监视压力检测 单元125，而在等待经过吸附所需时间后，在步骤S35中停止负压供给。然后，CPU 30对通过正压供给使吸附嘴105的内部达到目标释放压力为止的时间 (释放所需时间)进行测量。上述测量中也可以对开始从正压供给至压力检测单元125表示达到了目标释放 压力为止的经过时间进行计时，但如果在等待由压力检测单元125检测出目标释放压力 后，进行切换用电磁阀124的切换，则有时由于其响应性而延迟。因此，在该释放所需时间取得控制中，对切换用电磁阀124进行控制，以使得在最 初，从吸附嘴105内达到目标吸附压力的状态开始经过预先确定的时间n[ms]后进行正压 供给，其结果，根据得到的吸附嘴105内的检测压力，判定最初的正压供给时间η过长或者 过短，与该判定对应地，在正压供给时间η上加上或减去规定的单位时间，反复重试，将在 吸附嘴105内从大气压直至正压临界值为止的范围(将该范围作为“目标释放压力”)内升 压的最佳正压供给时间，作为释放所需时间而取得。此外，正压供给时间η的初始值可以利用操作面板15任意地设定。另外，正压临 界值也可以利用操作面板15任意地设定，但必须设定为大于或等于大气压，且在不因空气 流使安装的电子部件以及安装在其周围的电子部件产生位置偏移的范围内。图7是表示在吸附嘴105的内部压力处于三个阶段的目标吸附压力的情况下，切 换用电磁阀124进行切换控制而以预先确定的等待时间η进行正压供给的情况下的吸附嘴 105内压力变化的状态的线图。
曲线C表示从最负压的目标吸附压力开始施加正压的情况下的压力变化，在此情 况下，即使以正压供给时间η进行正压供给，也不会达到大气压，电子部件不会从吸附嘴 105被释放。另外，曲线D表示从与C相比略微成为正压的目标吸附压力开始施加正压的情况 下的压力变化，在此情况下，如果以正压供给时间η进行正压供给，则能够达到大气压，而 且不超过正压的临界值，可以进行良好的吸附释放。另外，曲线E表示从与D相比进一步成为正压的目标吸附压力开始施加正压的情 况下的压力变化，在此情况下，如果以正压供给时间η进行正压供给，则会超过大气压，而 且超过正压的临界值，将电子部件释放，但由于可能产生对周围的喷气，所以可能将电子部 件及其附近的电子部件吹走。如上述所示，与目标吸附压力对应地确定最佳的正压供给时间η，在释放所需时间 取得控制中，使正压供给时间η依次变化而探索最佳值。具体地说，正压的供给开始(步骤S36)，经过正压供给时间η后(步骤S37)，通过 切换用电磁阀124的控制，停止正压的供给(步骤S38)。然后，判定此时的压力检测单元 125的吸附嘴105内的检测压力是否为负压(步骤S39)，在负压的情况下，认为正压供给时 间不足，将在η上加l[ms]而得到的值作为新的等待时间(步骤S40)，使处理返回步骤S33。然后，再次供给负压，直至成为目标吸附压力为止后，以新的正压供给时间n[ms] 供给正压，判定吸附嘴105的内部压力是否为负压(步骤S33 S39)。该步骤S33 S40 的循环反复进行，直至吸附嘴105的内部压力大于或等于大气压为止。另外，在步骤S39中，检测出吸附嘴105内部的压力不为负压的情况下，对该内部 压力是否小于上述正压临界值进行判定(步骤S41)。其结果，在大于或等于正压临界值的情况下，认为正压供给时间过长，将从η中减 去l[ms]而得到的值作为新的正压供给时间而设定(步骤S42)，使处理返回步骤S33。然后，再次供给负压，直至成为目标吸附压力为止后，以新的正压供给时间n[ms] 供给正压，判定吸附嘴105的内部压力是否为负压，或者是否不大于或等于正压临界值(步 骤S33 S41)。该步骤S33 S42的循环反复进行，直至小于吸附嘴105的正压临界值。通过反复进行上述的重试，可以得到通过正压供给使吸附嘴105内大于或等于大 气压且小于正压临界值的正压供给时间，将其作为释放所需时间而取得。由此，吸附嘴105的内部成为目标释放压力，电子部件从吸附状态被释放。在上述 状态下，对Z轴电动机111进行控制，以使吸附嘴105上升至待机高度(步骤S43)，对一个 电子部件的释放所需时间取得控制结束。此外，上述释放所需时间取得控制反复执行，直至 对电子部件安装装置100中准备的所有电子部件均完成为止。CPU 30通过执行上述控制，作为“释放所需时间取得控制单元”起作用。(释放所需时间确认控制)释放所需时间确认控制是CPU 30按照系统ROM 12内的程序执行的处理，在未执 行安装动作控制时且上述的释放所需时间取得控制执行后进行。在该释放所需时间确认控制中，对于安装数据中的成为安装对象的各个电子部 件，在电子部件送料器101的传送部IOla (或者托盘103的凹部)处进行吸附，并且使吸附 嘴105上升，通过搭载头移动而在废弃箱116的上方待机，以释放时间取得控制中求出的释
13放所需时间进行正压供给，并且，在经过规定的待机时间后，利用部件识别装置113，对在吸 附嘴105的前端部是否存在电子部件进行判定。然后，在检测出吸附嘴105的前端部吸附着电子部件的情况下，以规定的单位时 间对待机时间进行加法运算，再次利用目标吸附压力进行吸附，以释放所需时间进行吸附 释放，并进行电子部件的检测，将待机时间以单位时间延长，反复重试，直至确认电子部件 不存在为止。由此，可以取得用于吸附释放的正压供给停止后的、直至电子部件从吸附嘴105 分离为止的待机时间。另外，该处理对安装数据中的成为安装对象的各部件供给部102、104的所有电子 部件进行，将各电子部件的待机时间存储在存储装置17中。此外，在该释放所需时间确认控制中，由于各电子部件被消耗一个，所以不设定为 伴随着释放所需时间取得控制的执行而一定执行该释放所需时间确认控制，例如可以仅在 下述情况下任意地执行，即，在基于由释放所需时间取得控制得到的释放所需时间进行电 子部件的安装动作时，也产生电子部件的带回的情况下。在图8中，说明释放所需时间确认控制。
首先，CPU 30对X轴电动机109以及Y轴电动机110进行控制，以将搭载头106上 的某个吸附嘴105定位在作为对象的电子部件的电子部件送料器101的传送部IOla(或者 托盘103的凹部)处(步骤S61)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105下降至电子部件的吸附高度(步 骤S62)，通过切换电磁阀124的切换，向吸附嘴105内进行负压供给(步骤S63)。由此，电 子部件送料器101的传送部IOla或者托盘103的凹部内的电子部件，被吸附嘴105吸附。然后，与负压供给同时地，CPU 30监视压力检测单元125的输出(步骤S64)，通过 Z轴电动机11的驱动，使吸附嘴105上升(步骤S65)，通过X、Y轴电动机109、110的驱动， 将搭载头106移动至废弃箱116处(步骤S66)，再次通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴 105下降至废弃高度(步骤S67)。然后，在这些动作控制的期间，如果吸附嘴105内部达到目标吸附压力，则停止负 压供给(步骤S68)。此外，在已经取得吸附所需时间的情况下，也可以在步骤S64中不监视 压力检测单元125，而是开始吸附所需时间的计时，在步骤S68中，等待经过吸附所需时间 后，使负压的供给停止。然后，在废弃箱116的上方，开始正压的供给(步骤S69)，在等待经过由释放所需 时间取得控制得到的释放所需时间后(步骤S70)，停止正压的供给(步骤S71)。然后，在从停止正压供给至等待经过最初的待机时间m后(步骤S72)，进行负压供 给(步骤S73)，使吸附嘴105上升至搭载在搭载头105上的部件识别装置113的识别高度 (步骤S74)。然后，在利用部件识别装置113进行检测后的结果为，即使进行了正压供给，也检 测出电子部件被吸附于吸附嘴105的前端部的情况下(步骤S75)，认为待机时间不足，将 在m上加上l[ms]而得到的值作为新的待机时间(步骤S76)，使处理返回步骤S67。然后， 再次供给负压，直至成为目标吸附压力后，停止负压供给，而且，以释放所需时间供给正压， 停止后，在以新的待机时间m待机后，判定电子部件是否存在(步骤S67 S75)。该步骤S67 S76的循环反复进行，直至确认电子部件不存在。然后，在步骤S75中，检测出吸附嘴105的前端不存在电子部件而已经落下的情况 下，将最终得到的待机时间m存储在存储装置17中，结束处理。此外，上述释放所需时间确认控制反复执行，直至对电子部件安装装置100中准 备的所有电子部件均完成为止。CPU 30通过执行上述控制，作为“释放所需时间确认控制单元”起作用。(电子部件安装动作控制)下面，基于图9的流程图，说明CPU 30按照存储在系统ROM 12中的程序进行的电 子部件的安装动作控制。首先，CPU 30对X轴电动机109以及Y轴电动机110进行控制，以将搭载头106上 的某个吸附嘴105定位在作为对象的电子部件的电子部件送料器101的传送部IOla(或者 托盘103的凹部)处(步骤S101)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105下降至电子部件的吸附高度(步 骤S102)，通过切换电磁阀124的切换，向吸附嘴105内进行负压供给(步骤S103)。由此， 电子部件送料器101的传送部IOla(或者托盘103的凹部)内的电子部件，被吸附嘴105 吸附。然后，与负压供给同时地，CPU 30对吸附所需时间进行计时(步骤S104)，在经过 由吸附所需时间取得控制得到的吸附所需时间的定时，利用切换用电磁阀124停止负压供 给(步骤S105)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105上升至输送高度(步骤S106)，对 X轴电动机109以及Y轴电动机110进行控制，以将搭载头106的吸附嘴105定位在基板K 的安装位置(步骤S107)。然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105下降至安装高度(步骤S108)。然后，开始正压供给(步骤S109)，在等待经过由释放所需时间取得控制得到的释 放所需时间后(步骤S110)，停止正压的供给(步骤S111)。另外，在正压供给停止后，等待经过由释放所需时间确认控制得到的待机时间 (步骤S112)，然后，通过Z轴电动机111的驱动，使吸附嘴105上升至输送高度(步骤 S106)，对一个电子部件的安装动作控制结束。此外，对成为安装对象的所有电子部件，反复执行从上述SlOl至S113的处理。(实施方式的效果)在上述电子部件安装装置100中，由于通过吸附所需时间取得控制，针对各电子 部件，取得吸附嘴105内成为目标吸附压力的吸附所需时间，在安装动作控制时，根据取得 的吸附所需时间，持续吸附，所以在达到适当的目标吸附压力的状态下，进行吸附嘴105的 上升以及移动，可以抑制吸附时的失误、移动中的电子部件的落下、相对于吸附嘴前端的位 置偏移等的产生，实现动作的可靠性以及安装位置精度的提高。另外，由于在安装动作之外单独地实施吸附所需时间取得控制，所以通过例如在 进行安装动作以前实施吸附所需时间取得控制，因此不同于下述情况，即，在安装动作时发 生错误而初次识别出这是容易产生电子部件的空气泄漏的电子部件，从而实施泄漏对策的 情况，因而，即使在作业人员没有对各电子部件进行泄漏特性识别的情况下，也可以自动地与泄漏特性对应地，进行安装动作，而更加减少错误的产生。另外，由于通过吸附所需时间取得控制的执行，针对各电子部件将吸附所需时间 自动地存储在存储装置17中，所以不需要作业人员对各个电子部件的泄漏特性进行设定 输入作业，可以消除设定作业的烦杂性。另外，由于吸附所需时间取得控制中的吸附所需时间的测量，是在电子部件送料 器101的传送部IOla或托盘103的凹部内进行，而且，在测量后供给正压，进行电子部件的 吸附释放后，使吸附嘴105上升，所以电子部件不会被提起，因此，至少在吸附所需时间取 得控制中，不会产生电子部件的废弃等，可以防止电子部件的浪费，实现经济性的提高。另外，由于通过释放所需时间取得控制的执行，可以针对成为安装对象的各个电 子部件，取得使吸附嘴105的内部成为从大气压至正压临界值之间的范围内(目标释放 压力)的释放所需时间，所以在安装动作控制时，根据取得的释放所需时间，进行吸附的释 放，由此，可以更可靠地释放电子部件，抑制电子部件的带回，可以实现动作可靠性的提高。另外，由于在未执行安装动作控制时，执行释放所需时间取得控制，所以例如预先 在安装动作之前执行释放所需时间取得控制，因此不同于下述情况，即，在安装动作时发生 错误而初次识别出这是容易产生电子部件的带回的电子部件，从而实施对策的情况，从而， 即使在作业人员没有对各电子部件识别出容易产生带回的特性的情况下，也可以自动地进 行避免带回的安装动作，而更加减少错误的产生。另外，由于对于释放所需时间，也在其取得控制时自动地存储在存储装置17中， 所以不需要作业人员针对各个电子部件是否容易产生带回而进行设定输入作业，可以消除 设定作业的烦杂性。另外，由于在上述释放所需时间取得控制中，使释放所需时间一点点变化，反复重 试，取得使吸附嘴内压力成为合适的释放所需时间，所以可以在包含由切换用电磁阀124 引起的时间差的影响的状态下，取得释放所需时间，在安装的动作控制中实施的情况下，也 可以再现相同的结果。因此，可以更准确地测量释放所需时间，更有效地防止电子部件的带回，并且，可 以防止安装动作时的其他电子部件的位置偏移。另外，由于通过释放所需时间确认控制取得待机时间，并且，在安装动作时，在通 过正压的供给进行吸附释放的基础上，不使吸附嘴105在待机时间期间上升，而是使其待 机，所以可以更可靠地防止电子部件的带回。(其他)此外，在上述动作控制单元10中，分别实施吸附所需时间取得控制和释放所需时 间取得控制，但也可以通过一系列的动作控制，而取得吸附所需时间和释放所需时间这两
者οS卩，由于在释放所需时间的取得时，必定向吸附嘴105内进行负压供给，在成为目 标吸附压力后，开始正压供给，并成为适当的压力，所以也可以在使吸附嘴105内成为目标 吸附压力时，对负压的供给时间进行测量，取得吸附所需时间，然后，以预定的时间进行正 压供给，进行判定吸附嘴内是否成为目标释放压力的范围内的处理。更具体地说明，从图6中的步骤S33的负压供给开始时开始计时，在步骤S34中监 视吸附嘴压力，通过测量在步骤S35中成为目标吸附压力而停止负压供给为止的时间，可以取得吸附所需时间。在之后的步骤S36以后，如上述所示进行控制，由此取得释放所需时 间。此外，在由于步骤S39及S41为“是”的判定，而进行重试的情况下，对于第二次循环以 后的步骤S33 S35的处理，优选不进行计时，而是通过对压力检测单元125的监视，进行 控制以使负压供给停止。 如上述所示，通过在一个处理内执行吸附所需时间取得控制和释放所需时间取得 控制，可以不需要单独进行的图4的吸附所需时间取得控制，可以大幅度地缩短取得吸附 所需时间和释放所需时间所需要的时间。
权利要求
一种电子部件安装装置，其具有基板保持部，其保持安装电子部件的基板；部件供给部，其供给要安装的多个所述电子部件；搭载头，其具有可升降的吸附嘴，该吸附嘴用于吸附向所述基板搭载的电子部件；负压供给单元，其向所述吸附嘴施加负压；正压供给单元，其向所述吸附嘴施加正压；搭载头移动机构，其使所述搭载头在包含从所述部件供给部至所述基板保持部为止的区域内，任意地移动定位；以及动作控制单元，其基于安装数据，执行相对于所述基板的安装动作控制，其特征在于，具有压力检测单元，其检测所述吸附嘴的内部压力；以及吸附所需时间取得控制单元，其在未执行所述安装动作控制时，针对所述电子部件，分别在所述部件供给部的部件接收位置，通过所述负压供给单元进行所述吸附嘴的吸附动作，并且，测量并存储所述压力检测单元检测到的压力达到目标吸附压力为止的吸附所需时间，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，在按照由所述吸附所需时间取得控制单元取得的吸附所需时间，通过所述负压供给单元对各电子部件持续吸附后，使所述吸附嘴上升。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述吸附所需时间取得控制单元，在测量所述吸附所需时间后，通过所述正压供给单 元进行电子部件的吸附释放后，使所述吸附嘴上升。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有释放所需时间取得控制单元，其在未执行所述安装动作控制时，针对所述安装数 据中的成为安装对象的各个电子部件，在所述部件供给部的部件接收位置，通过所述负压 供给单元进行使所述吸附嘴内成为目标吸附压力的吸附动作，并且，测量并存储通过所述 正压供给单元使所述吸附嘴内从所述目标吸附压力直至成为目标释放压力为止的释放所 需时间，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，在按照由所述释放所需时间取得控制单元 取得的释放所需时间，通过所述正压供给单元持续进行各电子部件的吸附释放后，使所述 吸附嘴上升。
4.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述释放所需时间取得控制单元，从所述吸附所需时间取得控制单元为了进行吸附所 需时间的测量而使所述吸附嘴内成为目标吸附压力的状态开始，执行由所述正压供给单元 使所述吸附嘴内成为目标释放压力的动作控制，从而测量所述释放所需时间。
5.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，所述释放所需时间取得控制单元，从所述吸附嘴内成为目标吸附压力的状态开始，通 过所述正压供给单元以预测的释放所需时间进行正压供给，在所述吸附嘴内没有成为目标 释放压力的情况下，使所述预测的释放所需时间以规定的单位时间变化而反复进行上述动 作，从而取得用于成为所述目标释放压力的所述释放所需时间。
6.根据权利要求3所述的电子部件安装装置，其特征在于，具有 部件吸附检测单元，其对所述吸附嘴上是否吸附有电子部件进行检测；以及 释放所需时间确认控制单元，其使所述吸附嘴内成为目标吸附压力而吸附电子部件， 在使该吸附嘴上升的状态下，基于由所述释放所需时间取得控制单元取得的释放所需时 间，进行正压供给，并且，在从该正压供给停止开始经过规定的待机时间后，通过所述部件 吸附检测单元判定所述电子部件是否被释放，所述释放所需时间确认控制单元，通过使所述待机时间以规定的单位时间变化而反复 进行上述动作，直至所述电子部件被释放为止，由此取得适当的待机时间，并且，所述动作控制单元，在电子部件的安装时，按照所述释放所需时间，通过所述正压供给 单元进行各电子部件的吸附释放，然后，在经过由所述释放所需时间确认控制单元取得的 待机时间后，使所述吸附嘴上升。
全文摘要
本发明得到一种电子部件安装装置，其防止电子部件的吸附失误及带回。电子部件安装装置(100)具有压力检测单元(125)，其检测吸附嘴(105)的内部压力；以及吸附所需时间取得控制单元(30)，其在未执行安装动作控制时，相对于各电子部件，在部件供给部(102)内，通过负压供给单元(122)进行吸附嘴的吸附动作，并且，通过压力检测单元测量并存储检测压力成为目标吸附压力为止的吸附所需时间，动作控制单元在电子部件的安装时，根据由吸附所需时间取得控制单元取得的吸附所需时间，在通过负压供给单元持续各电子部件的吸附后，使上述吸附嘴上升。
文档编号H05K13/04GK101945568SQ20101022021
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者粟野元一郎 申请人:Juki株式会社