专利名称：电子部件搭载装置的制作方法
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搭载的电子部件搭载装置。
背景技术：
现有的电子部件搭载装置，具有搭载吸附嘴而可以在X-Y平面上自由移动的搭载 头，利用吸附嘴从供给器等部件供给部吸附电子部件，使搭载头移动至基极的部件搭载位 置，进行电子部件的搭载。另外，例如如专利文献1或者专利文献2的记载所示，在搭载头上搭载有由彼此相 对的线状的发光部和受光部构成的吸附电子部件位置检测装置，根据线上的光线的遮光宽 度，在部件输送中，进行电子部件的吸附嘴旋转角度检测、吸附嘴中心线与电子部件的中心 线之间的偏移检测，在基于所检测的部件角度和位置偏移进行角度和位置的校正后，进行 电子部件的搭载。专利文献1 日本特开2006-128197号公报专利文献2 日本特开2000-059099号公报
发明内容
但是，在上述现有技术中，有时由于搭载头的移动使吸附嘴产生弯曲，在利用搭载 在搭载头上的受光部检测电子部件位置的结构的情况下，存在下述问题，即，由于吸附嘴弯 曲的影响，使遮光位置检测产生误差，检测位置精度降低。针对该问题，考虑以不使吸附嘴 产生弯曲的加速度驱动搭载头的对策，但在此情况下，输送时间变长，搭载效率降低而无法 采用。本发明的目的在于，在抑制搭载效率降低的同时，以较高的位置精度进行电子部 件的搭载。技术方案1记载的发明是一种电子部件搭载装置，其具有基板保持部(104)，其 保持进行电子部件搭载的基板；部件供给部(103)，其供给要搭载的多个电子部件；搭载头 (140)，其具有可升降的吸附嘴，该吸附嘴吸附要向所述基板搭载的电子部件；搭载头移动 机构(107)，其利用在水平面内彼此正交的X轴方向及Y轴方向上的各个驱动源，将所述搭 载头在所述部件供给部和所述基板保持部之间进行移动定位；位置测量单元(130)，其搭 载在所述搭载头上，根据沿所述Y轴方向的入射光在X轴方向上的受光宽度，对吸附电子部 件相对于所述吸附嘴的位置进行测量；以及动作控制单元(10)，其基于搭载数据，执行相 对于所述基板的搭载动作控制，其特征在于，具有容许最大加速度存储单元(17)，其与所述 各电子部件对应地，存储所述X轴方向的驱动源的容许最大加速度，该容许最大加速度使 得所述吸附嘴的弯曲处于所述各电子部件各自所要求的搭载精度的容许范围内，所述动作 控制单元，与进行搭载的电子部件对应地，从所述容许最大加速度存储单元取得所述X轴 方向的驱动源的容许最大加速度，并且，在利用所述搭载头移动机构使所述搭载头从所述 部件供给部向所述基板保持部的基板移动的移动期间中，设置将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述容许最大加速度的限制期间、或者使所述X轴方向的驱动源停止的停止 期间，在所述限制期间中或者所述停止期间中，由所述位置测量单元进行所述电子部件的
位置测量。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，所述动作控制单元，在所述限制期间，将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述容 许最大加速度，经过所述限制期间后，解除所述容许最大加速度的限制。技术方案3记载的发明的特征在，具有与技术方案1或2记载的发明相同的结构， 并且，所述动作控制单元，可以选择第一控制模式和第二控制模式中的某一种模式，该第一 控制模式是在经过所述停止期间后，不限制所述X轴方向的驱动源的加速度的模式，该第 二控制模式是在所述移动期间，将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述容许最大加 速度的模式，所述动作控制单元，针对各个电子部件，计算所述各控制模式下的移动所需时 间，并且，选择并执行所述第一控制模式和所述第二控制模式中该移动所需时间较短的控 制模式。技术方案4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，所述部件供给部由保持有各个电子部件的多个电子部件供给器(101)、和可以将 该各电子部件供给器沿X轴方向排列而设置的设置部(102)构成，所述动作控制单元，优先 从所要求的搭载精度高的电子部件开始，基于所述搭载数据所示的基板上的搭载位置，以X 轴方向上移动量小的方式，求出电子部件供给器在所述设置部上的配置，具有向作业人员 指示该电子部件供给器的配置的指示单元(18)。技术方案5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，所述位置测量单元是多个受光元件或者具有所述受光元件的CCD照相机。发明的效果在技术方案1记载的发明中，由于位置测量单元根据入射光的X轴方向的受光宽 度，进行吸附在吸附嘴上的电子部件的位置测量，所以如果因搭载头的X轴方向的移动加 速度使吸附嘴在X轴方向上产生弯曲，则会产生测量位置的误差。因此，动作控制单元使搭载头的移动期间的至少一部分为限制期间，将X轴方向 的驱动源的加速度限制为使吸附嘴的弯曲位于电子部件的搭载精度的范围内的容许最大 加速度而进行驱动，并且，通过在该限制期间执行电子部件的位置测量，可以在容许误差的 范围内进行搭载，可以实现电子部件的检测位置的精度提高。另外，由于X轴方向的驱动源 仅在满足电子部件所要求的搭载精度的范围内限制加速度，所以使该限制为最小限度，可 以避免部件的搭载效率降低。或者，动作控制单元将搭载头的移动期间的至少一部分作为 停止期间，使X轴方向的驱动源停止，并且，通过在该停止期间执行电子部件的位置测量， 防止吸附嘴沿X轴方向弯曲，可以实现电子部件的检测位置的精度提高。此外，在上述发明中，特别地，不需要对Y轴方向的驱动源的加速度设置特别的限 制，在搭载头的移动中，在没有限制的通常移动加速度的范围内进行驱动控制。在技术方案2记载的发明中，由于在限制期间，在容许最大加速度的范围内使X轴 方向的驱动源驱动，经过限制期间后，无限制地使X轴方向的驱动源驱动，所以更加减少加 速度的限制影响，可以更有效地避免部件的搭载效率降低。在技术方案3记载的发明中，在第一及第二控制模式中的任一情况下，均可以抑制吸附嘴的弯曲影响，高精度地进行电子部件的搭载，并且，由于是选择所需时间更少的模 式，所以可以更有效地避免部件的搭载效率降低。在技术方案4记载的发明中，由于从搭载精度高要求的电子部件开始依次使电子 部件供给器和搭载位置在X轴方向上更接近而确定配置，并指示该配置，所以作业人员可 以以更合适的配置来配置各电子部件供给器，其结果，减少由吸附嘴的弯曲引起的位置测 定误差，对各电子部件可以实现搭载精度的提高。在技术方案5记载的发明中，由于位置测量单元采用多个受光元件或者具有受光 元件的照相机，所以可以与其分辨率对应地，进行更准确的电子部件搭载。
图1是表示本实施方式中的电子部件搭载装置100的概略结构的说明图。图2是表示电子部件搭载装置的控制系统的框图。图3是从沿X轴方向的视线观察的搭载头140的侧视图。图4是仅图示吸附嘴的周边部的搭载头的底面图，图4㈧表示搭载头沿X轴方向 的移动加速度较小的情况，图4(B)表示搭载头沿X轴方向的移动加速度较大的情况。图5是表示由于搭载头的X轴方向的加速度使吸附嘴产生弯曲的状态的斜视图。图6是利用表格形式表示搭载条件数据的内容的说明图。图7是表示基板上的各电子部件的搭载位置与供给器保持部上的各电子部件的 电子部件供给器的设置位置之间的关系的说明图。图8是部件配置指示控制的流程图。图9是第一控制模式的动作说明图。图10是表示第一控制模式下的搭载头移动时的动作控制的流程图。图11是第二控制模式的动作说明图。图12是表示第工控制模式下的搭载头移动时的动作控制的流程图。图13是第三控制模式的动作说明图。图14是表示第三控制模式下的搭载头移动时的动作控制的流程图。图15 (A)是表示作为位置测量单元而采用CCD照相机的例子的说明图，图15⑶ 是其拍摄例。
具体实施例方式(发明的实施方式)基于图1至图12，说明本发明的实施方式。以下，将水平面上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。电子部件搭载装置100，向基极K上进行各种电子部件的搭载，如图1所示，具有 部件供给部103，其由用于供给成为搭载对象的电子部件的多个电子部件供给器101、以及 将多个该电子部件供给器101沿X轴方向排列并保持的作为设置部的供给器保持部102构 成；基板保持部104，其设置在该基板输送单元108的基板输送路径的中途，用于进行相对 于基板K的电子部件搭载作业；搭载头140，其可升降地保持吸附嘴141，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140向包含部件供给部102和基 板保持部104在内的作业区域内的任意的位置进行驱动输送；位置测量单元130，其搭载在 搭载头140上，根据沿Y轴方向的入射光的X轴方向宽度，对所吸附的电子部件C相对于吸 附嘴141的位置以及角度进行测量；基架114，其对上述各结构进行搭载支撑；以及动作控 制单元10，其进行上述各结构的动作控制。上述电子部件搭载装置100的动作控制单元10保存有搭载数据，该搭载数据记录 与电子部件的搭载相关的各种设定内容，从搭载数据中读出表示应搭载的电子部件、基于 电子部件在电子部件供给器101上的设置位置的部件接收位置、以及基板上的搭载位置的 数据等，并且执行动作控制，即，对X-Y龙门架107进行控制，将搭载头140向电子部件的接 收位置以及搭载位置输送，在各位置处，对搭载头140进行控制而进行吸附嘴141的升降动 作以及吸附或搭载动作，在从吸附至进行搭载时的移动过程中，使用后述的部件位置测量 单元120，进行吸附时的电子部件的位置以及吸附嘴旋转角度检测，并且进行位置校正以及 角度调节等。(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的基板输送路径的中途，设置有基板保持 部104，其用于在将电子部件向基板K搭载时的作业位置处固定保持基板K。该基板保持部 104对输送至作业位置的基板K进行保持，且利用从下方与基板接触的未图示的多个支撑 销对基板K进行支撑，防止从上方搭载电子部件时基板K的弯曲。由此，基板K以稳定的状态被保持，进行电子部件的搭载作业。(部件供给部)部件供给部103的供给器保持部102，设置在机架114的Y轴方向一端部，由沿X_Y 平面载置各电子部件供给器101的载置板102a、和与各电子部件供给器101的前端部抵接 的立板102b构成。上述供给器保持部102相对于机架114可拆卸，在安装时，成为固定在 确定位置上的构造。在上述电子部件供给器101的前端部，形成定位用的未图示的凸起，在上述供给 器保持部102的立板102b上，沿X轴方向并列形成插入凸起的定位用孔。由此，各电子部 件供给器101，在载置板102a的上表面，沿X轴方向排列且安装在X轴方向上的确定位置。此外，在各电子部件供给器101上设置闩销机构，通过闩销机构的操作，可以进行 向供给器保持部102的安装/拆卸。上述电子部件供给器101，在后端部侧保持有带盘，该带盘是卷绕将多个电子部件 以均等间隔封入的载料带(省略图示)而成的，并且，在前端部附近，如上述所示，具有向搭 载头140传送电子部件的传送部101a。在电子部件的搭载动作时，搭载头140将吸附嘴141定位在成为搭载对象的电子 部件供给器101的传送部IOla处，进行电子部件的传送。(Χ-Υ 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140的移动；两根Y 轴导轨107b，其将搭载头140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140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140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140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是伺服电动机，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140进行吸附嘴141的定位。另外，根据电子部件搭载作业的需要，将上述部件供给部103、基板保持部104均 配置在X-Y龙门架107的可输送搭载头140的区域内。(搭载头)在图2、图3中，在搭载头140上具有吸附嘴141，其前端部通过空气吸引而保持 电子部件T ；由刚体构成的支撑架142 ；旋转电动机144，其向吸附嘴141施加旋转动作；移 动体145，其支撑在支撑架142上，可以沿Z轴方向上下移动，并且，可旋转地支撑吸附嘴 141 ；以及作为驱动源的Z轴电动机146，其沿Z轴方向向吸附嘴141施加上下移动动作。上述吸附嘴141内部为中空，利用其下端部进行电子部件C的吸附，并且，利用其 上端部从未图示的气管接受负压供给。另外，吸附嘴141经由未图示的推力轴承支撑在移动体145上，与移动体145 —起 进行上下移动，且可以相对于移动体145进行旋转动作，在进行电子部件C的吸附、输送、搭 载等时，可以进行上下移动。另外，在搭载头I40上，如图1、2所示，搭载基板拍摄照相机152，其用于在电子部 件C的搭载时，对在基板K上标记的定位标记进行拍摄，以识别基板位置。该基板拍摄照相 机152安装在搭载头140上，其视线沿Z轴方向而朝向下方。(位置测量单元)如图3及图4所示，位置测量单元130，由在搭载头140的底部隔着吸附嘴141配 置在Y轴方向的一侧和另一侧的发光部131以及受光部132构成。上述发光部131是沿X 轴方向排列的多个作为光源的LED，各LED配置为沿Y轴方向进行光照射。另外，受光部132 是沿X轴方向排列的多个受光元件，各受光元件配置为其受光面与Y轴方向垂直。另外，发 光部131和受光部132设定为，与吸附在吸附嘴141的前端部的电子部件C相比，X轴方向 宽度足够宽。根据上述结构，由于如果使吸附在吸附嘴141上的电子部件C上升至位置测量单 元130的发光部131以及受光部132的高度，则发光部131的一部分的照射光与电子部件 C的X轴方向宽度对应而被遮挡，所以通过受光部132的各受光元件的检测，可以求出遮挡 区域的宽度。此时，可以根据利用旋转电动机144使吸附嘴141旋转而得到的遮挡区域的 宽度变化，识别围绕Z轴旋转的电子部件C的角度，并对该角度进行调整。另外，根据由受光部132检测出的遮挡区域的X轴方向上的所在位置，可以求出吸 附嘴141与电子部件C之间的X轴方向上的中心位置的偏移量，根据利用旋转电动机144 使吸附嘴141旋转而得到的偏移量的变化，可以求吸附嘴141的中心与电子部件C的俯视 图中的中心之间的偏移量。因此，可以对照上述偏移量和上述电子部件C绕Z轴旋转的检测角度，计算使吸附 嘴141停止时的电子部件C的X轴及Y轴方向的位置偏移。此外，作为发光部131，也可以是沿Y轴方向射出在X轴方向具有相同宽度的激光的激光源。另外，吸附嘴141为了进行上下移动以及旋转，必须使其整体长度为某一程度的 长度，即使整体由刚体形成，如果搭载头140的移动加速度变大，也会产生向反方向的弯曲 (图4(B)及图5的双点划线标记)。由于上述位置测量单元130构成为，通过从一定方向即Y轴方向进行受光，对电子 部件C的位置及角度进行检测，所以弯曲的Y轴方向成分对检测没有影响，但对于X轴方向 成分，吸附嘴141的弯曲量直接成为检测误差。由于通过位置测量单元130进行的电子部件C的位置以及角度检测，在搭载头140 移动时执行，所以在动作控制单元10中，通过搭载头140的移动动作控制，减少并抑制由吸 附嘴141的弯曲引起的误差。对于上述控制内容在后面记述。(动作控制单元)如图2所示，动作控制单元10主要具有CPU 30，其按照后述的各种控制程序，对 X-Y龙门架107的X轴电动机109、Y轴电动机110、在搭载头140上进行吸附嘴141的升 降的Z轴电动机146、进行吸附嘴141的旋转的旋转电动机144、对向吸附嘴141的负压供 给和停止进行切换的切换用电磁阀153、基板拍摄照相机152以及位置测量单元130的发 光部131和受光部132，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，其存储向基板搭载的电子部件的列 表、各电子部件的搭载位置以及电子部件的接收位置等搭载动作控制所需的搭载数据、后 述的搭载条件数据、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要的 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、110、144、146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。在存储装置17中存储应向基板K搭载的电子部件的列表以及搭载的顺序、各电 子部件的电子部件供给器101的接收部IOla的所在位置、确定各电子部件的基板K上的搭 载位置的搭载数据。此外，对于一种基板K，确定一个搭载数据。另外，在存储装置17中，除了上述搭载数据以外，还存储针对各种电子部件C确定 搭载条件的搭载条件数据(图6)。搭载条件数据是用于在利用吸附嘴141吸附电子部件后向基板K输送时，由动作 控制单元10取得X轴方向上的适当的加速度的数据。上述搭载条件数据存储在存储装置17
中(容许最大加速度存储单元)，包含对于各电子部件(在图6中，设为Cl、C2、C3.....
Ci)所要求的搭载精度(容许的搭载位置误差)N1、N2、N3.....Ni ；基于搭载精度的吸附嘴
141的容许弯曲量X1、X2、X3.....Xi ；以及使吸附嘴141产生的弯曲量处于搭载精度范围
内的X轴方向容许最大加速度G1、G2、G3.....Gi。所谓搭载精度Ni，是由于电子部件C的构造上的原因，例如进行焊接的端子的大 小、端子个数等，而对各个电子部件所容许的搭载位置误差的值，越是对搭载精度M要求 高的电子部件，容许最大加速度Gi越小。另外，容许最大加速度Gi，是根据吸附嘴141的刚性，使其前端部的弯曲量处于搭 载精度M范围内的最大的加速度，针对各电子部件，预先将通过计算得到的值或者通过试验实际测量而得到的值，记录在搭载条件数据中。此外，上述搭载条件数据中确定的搭载精度Ni、可容许的弯曲量Xi、容许最大加 速度Gi，也可以分别分级地确定。另外，上述搭载条件数据是表格形式的数据，如果电子部件确定，则可以立刻取得 容许最大加速度Gi的值，但例如也可以仅存储与各电子部件对应的搭载精度M，根据搭载 精度Ni和已知的吸附嘴141的刚性，通过运算计算容许最大加速度Gi。(部件配置指示控制)上述动作控制单元10的CPU 30，通过执行存储在系统ROM 12中的部件配置指示 控制程序，进行下述控制，即，与向基板K搭载的各个电子部件C的搭载精度对应地，向操 作人员指示适当的各电子部件供给器101的安装位置。即，如上述所示，由于各电子部件C 所要求的搭载精度各不相同，所以CPU 30在进行电子部件供给器101的设置时，进行下述 控制，即，以在搭载精度特别受吸附嘴141弯曲影响的X轴方向上使搭载头140的移动量变 小的方式，在供给器保持部102上配置电子部件供给器101，为此，将该配置显示在显示器 18上而向操作人员指示。在此情况下，显示器18作为“指示单元”起作用。在图7、图8中，CPU 30从存储在存储装置17中的搭载数据中，读出要向基板K 搭载的电子部件的列表，从搭载条件数据中，读出各电子部件C所要求的搭载精度(步骤 Sll)，从其精度高的开始依次确定供给器保持部102上的电子部件供给器101的设置位置。 此外，在该定时，在搭载数据中，不生成上述各电子部件的电子部件供给器101的传送部 IOla的所在位置数据，在通过上述的部件配置指示控制对所有电子部件C进行的电子部件 供给器101的设置位置确定完成后，向搭载数据中进行写入。首先，CPU 30从电子部件供给器101的设置区域未确定的电子部件中，确定要求 最高搭载精度的电子部件(假设为C1、C2、C3)，对于该电子部件，从搭载数据中取得基板上 的搭载位置PI、P2、P3的位置坐标(步骤S12)。然后，针对保持在基板保持部104上的基板K的各搭载位置PI、P2、P3，确定X轴 方向的位置保持一致的供给器保持部102上的设置区域Q7、Q11、Q 15。然后，针对该设置 区域，确认是否已经确定了设置其他电子部件的供给器101 (步骤S13)，在已经确定的情 况下，针对相邻的设置区域，确认是否已经确定了设置其他电子部件的供给器101 (步骤 S14)，将成为确认对象的设置区域依次向相邻方向推移，直至发现没有确定的设置区域为 止。另外，在步骤S13或14中发现未确定的设置区域的情况下，确定该电子部件的供 给器101的设置区域(步骤S15)。然后，判定是否已经针对所有电子部件，确定供给器101的设置区域(步骤S16)， 在仍存在未确定的电子部件的情况下，返回步骤S12，然后对搭载精度高的电子部件，反复 进行步骤S12 S16的处理。由此，如果对所有电子部件C确定了供给器保持部102上的设置区域，则确定各电 子部件供给器101的传送部IOla的所在位置，因此，进行将各自的位置坐标向搭载数据中 记录的处理。另外，在显示器18中显示各电子部件C的电子部件供给器101的设置区域(步骤 S17)，通知作业人员设置各电子部件供给器101。
(搭载头的输送动作控制〔第一控制模式〕)对于电子部件吸附后的搭载头140的输送动作，CPU 30选择并执行两种控制模式 中的一种。首先，说明图9所示的第一控制模式。在吸附电子部件后直至搭载位置的输送中，需要通过位置测量单元130执行电子 部件C的位置偏移以及角度的测量，但此时，如上述所示，X轴方向的加速度会对测量带来误差。因此，在上述第一控制模式中，在从搭载头140的移动开始至到达搭载位置的移 动期间TO内，将从搭载头140的移动开始的规定期间设定为X轴电动机109不进行驱动的 停止期间Tl，在该停止期间Tl中，执行通过位置测量单元130测量电子部件的位置偏移等 的控制，并且，在经过停止期间Tl后，进行使X轴电动机109变为通常移动加速度的控制。此外，对于Y轴电动机110，在整个移动期间TO中，将最大加速度作为通常移动加 速度而进行驱动。此外，所谓“通常移动加速度”，是指在不使电动机过度地发热或产生过度 的耐久性降低的通常使用范围内可以驱动的最大加速度。在例如不进行特别限制的搭载头 140移动的情况下，X轴及Y轴电动机109、110的加速度，在小于或等于该通常移动加速度 的范围内而进行驱动。在图9中，在停止期间Tl，搭载头140以箭头Ll的移动轨迹进行移动，经过停止期 间Tl后，以箭头L2的轨迹进行移动。此外，在图9中，为了使说明明确，使L2的箭头为直 线，但实际中，多数情况下X轴电动机109或者Y轴电动机110中的某一个先完成目标移动 量的驱动并先停止，搭载头140实际上为弯曲的轨迹。通过位置测量单元130进行的电子部件C的位置偏移量以及角度的测量所需要的 所需时间，无论电子部件的种类如何均大致一定，停止期间Tl预先设定为至少大于或等于 测量所需时间的长度。在上述第一控制模式中，由于在位置测量单元130的测量执行中，X轴电动机109 不驱动，所以可以防止吸附嘴141向X轴方向的弯曲，高精度地测量电子部件C的位置偏移 量以及角度。如图10所示，首先，CPU 30在电子部件吸附后，向X轴电动机109指示加速度0而 不进行驱动，使Y轴电动机110以加速度的上限作为通常移动加速度而开始搭载头140的 驱动(步骤S21)。然后，搭载头140开始移动，并且，利用位置测量单元130测量吸附在吸附嘴141 上的电子部件C的位置偏移以及角度(步骤S22)。同时，判定是否从移动开始经过了停止期间Tl (步骤S23)，在已经经过的情况下， 对于X轴电动机109以及Y轴电动机110这两者，将加速度的上限作为通常移动加速度使 搭载头140移动(步骤S24)。然后，判定搭载头140是否到达搭载位置P (步骤S25)。此时，搭载头140向搭载 位置P的定位，考虑步骤22中测量出的电子部件C的位置偏移量以及角度而执行。然后，在到达搭载位置的情况下，使搭载头140停止，结束控制。在搭载头140到 达后，进行电子部件的搭载动作。(搭载头的输送动作控制〔第二控制模式〕)
下面，说明图11所示的第二控制模式。在该第二控制模式中，进行下述控制，即，在搭载头140的整个移动期间TO中，对 于X轴电动机109以上述搭载条件数据中确定的容许最大加速度G作为上限而进行驱动。此外，在此情况下，对于Y轴电动机110，在整个移动期间TO中，以加速度的上限作 为通常移动加速度而进行驱动。即，如图所示，在移动期间T0，搭载头140以箭头L3的轨迹移动至搭载位置。此外，在图11中，为了使说明明确，使L3的箭头为直线，但在此情况下，多数情况 下是某一个电动机109或110先结束目标移动量的驱动而先停止，搭载头140实际上以弯 曲的轨迹移动。在上述第二控制模式中，由于在位置测量单元130的测量执行中，对于X轴电动机 109，以容许最大加速度作为上限而进行驱动，该容许最大加速度使得仅产生所吸附的电子 部件C的搭载精度容许范围内的误差，所以，可以在所要求的精度的范围内，测量电子部件 C的位置偏移量以及角度。如图12所示，首先，CPU 30从搭载条件数据中读出当前吸附的电子部件的容许最 大加速度G的值(步骤S31)，在吸附电子部件后，对于X轴电动机109以加速度的上限作为 容许最大加速度G而进行驱动，对于Y轴电动机110以加速度的上限作为通常移动加速度 而进行驱动，开始搭载头140的移动(步骤S32)。然后，搭载头140的移动开始，并且，利用位置测量单元130，测量吸附在吸附嘴 141上的电子部件C的位置偏移以及角度(步骤S33)。并且，判定搭载头140是否到达搭载位置P (步骤S34)。此时，搭载头140向搭载 位置P的定位，考虑步骤33中测量出的电子部件C的位置偏移量以及角度而执行。然后，在到达搭载位置的情况下，使搭载头140停止而结束控制。在搭载头140到 达后，进行电子部件的搭载动作。(搭载头的输送动作控制〔控制模式的选择处理〕)动作控制单元10的CPU 30选择性地执行上述第一及第二控制模式。S卩，如果CPU 30取得搭载数据，则对各电子部件，针对第一及第二控制模式分别计算从电子部件供给器 101的传送部IOla至基板K上的搭载位置的移动所需时间，选择移动所需时间短的控制模式。S卩，CPU 30进行下述处理，S卩，对进行搭载的各电子部件，分别选择执行第一或第 二控制模式中的哪一个，将该选择结果与电子部件的列表关联，并向搭载数据中追加。由此，在执行相对于基板K的电子部件的搭载控制时，CPU 30可以在各个电子部 件的搭载动作时，从搭载数据中读出利用哪种控制模式进行搭载头140的移动并执行。(实施方式的效果)在电子部件搭载装置100中，由于作为其动作控制单元10的CPU 30，在搭载头 140的移动中，设置不使X轴电动机109驱动的停止期间或者将X轴电动机109的加速度限 制为容许最大加速度的限制期间，所以通过在该期间进行电子部件的位置以及角度测量， 可以减少吸附嘴141的弯曲影响而高精度地测量，可以实现搭载精度的提高。另外，由于选择并执行第一或第二控制模式中所需移动时间较少的一个模式，所 以可以更有效地避免部件的搭载效率降低。
另外，由于CPU 30执行部件配置指示控制，从搭载精度高要求的电子部件C开始 依次使电子部件供给器101和搭载位置P在X轴方向上更接近而配置，并通过显示器18指 示该配置，所以作业人员可以以更合适的配置，将各电子部件供给器101配置在供给器保 持部102上，其结果，减少由吸附嘴141的弯曲引起的位置测定误差，对于各电子部件C，可 以实现搭载精度的提高。(搭载头的输送动作控制的其他例子)上述电子部件搭载装置100的动作控制单元10，按照第一或第二控制模式，实施 搭载头140的输送控制，但并不限定于上述模式。例如，在图13所示的第三控制模式中，吸附电子部件C后，在从搭载头140的移动 开始至到达搭载位置为止的移动期间TO内，设定将X轴电动机109的加速度限制为与电子 部件的搭载精度对应的容许最大加速度的限制期间T3，在该限制期间T3中，执行利用位置 测量单元130测量电子部件的位置偏移等的控制，并且，在经过限制期间T3后，进行将X轴 电动机109设为通常移动加速度的控制。此外，对于Y轴电动机110，在移动期间T0，以加速度的上限作为通常移动加速度 而进行驱动。上述限制期间T3，与上述第一控制模式的停止期间Tl相同地设定。另外，X轴电 动机109的容许最大加速度，与进行搭载的电子部件C对应地，从搭载条件数据中取得。在图13中，在限制期间T3中搭载头140以箭头L4的轨迹进行移动，经过限制期 间T3后，以箭头L5的轨迹进行移动。此外，在图13中，为了使说明明确，使L5的箭头为直 线，但实际中，与L2及L3的情况相同地，以弯曲的轨迹移动。在上述第三控制模式中，由于在位置测量单元130的测量执行中，X轴电动机109 在不损失搭载精度的加速度范围内进行驱动，且在测量后以通常移动加速度进行驱动，所 以可以抑制吸附嘴141向X轴方向的弯曲，高精度地测量电子部件C的位置偏移量以及角 度，且有效地缩短搭载头140的移动时间，实现搭载动作的迅速化。另外，由于该第三控制模式可以与上述第一或第二控制模式中的任一个相比更高 速地进行搭载头140的移动，所以不需要预先选择更合适的模式，可以对所有电子部件利 用该第三控制模式连续地进行电子部件的搭载。如图14所示，首先，CPU 30在电子部件被吸附后，对于X轴电动机109将加速度 的上限作为与电子部件对应的容许最大加速度G，对于Y轴电动机110将加速度的上限作为 通常移动加速度，开始搭载头140的驱动(步骤S41)。然后，搭载头140的移动开始，并且利用位置测量单元130，测量吸附在吸附嘴141 上的电子部件C的位置偏移以及角度(步骤S42)。并且，判定是否从移动开始经过了停止期间T3(步骤S43)，在已经经过的情况下， 对于X轴电动机109以及Y轴电动机110这两者，将加速度的上限作为通常移动加速度，使 搭载头140移动(步骤S44)。然后，判定搭载头140是否到达搭载位置P(步骤S45)。此时，搭载头140向搭载 位置P的定位，考虑步骤42中测量出的电子部件C的位置偏移量以及角度而执行。然后，在到达搭载位置的情况下，使搭载头140停止，结束控制。在搭载头140到 达后，进行电子部件的搭载动作。
在实施上述第三控制模式的情况下，由于在限制期间T3中，X轴方向的驱动源在 容许最大加速度的范围内进行驱动，经过限制期间后，无限制地使X轴方向的驱动源进行 驱动，所以可以将搭载精度维持在与第二控制模式相同的水平，同时，更有效地避免部件的 搭载效率降低。(其他)此外，如图15所示，作为位置测量单元，也可以利用使用二维排列的受光元件的 CCD (Charge Coupled Device)照相机130A。在此情况下，CCD照相机130A使其视线朝向Y 轴方向并配置在搭载头140的底部，根据拍摄图像提取电子部件C，求出相对于吸附嘴141 的X轴方向上的中心位置的偏移量，根据通过使吸附嘴14旋转而得到的偏移量的变化，可 以与上述位置测量单元130相同地，计算电子部件的角度以及X轴及Y轴方向上的位置偏 移。另外，对于电子部件的位置以及角度，由于采用大致相同的检测原理，所以由吸附 嘴141的加速度引起的弯曲影响也相同地产生。因此，通过使用上述CXD照相机130A，可以与位置测量单元130的情况相同地使用。
权利要求
一种电子部件搭载装置，其具有基板保持部，其保持进行电子部件搭载的基板；部件供给部，其供给要搭载的多个所述电子部件；搭载头，其具有可升降的吸附嘴，该吸附嘴吸附要向所述基板搭载的所述电子部件；搭载头移动机构，其利用在水平面内彼此正交的X轴方向及Y轴方向上的各个驱动源，将所述搭载头在所述部件供给部和所述基板保持部之间进行移动定位；位置测量单元，其搭载在所述搭载头上，根据沿所述Y轴方向的入射光在所述X轴方向上的受光宽度，对吸附的所述电子部件相对于所述吸附嘴的位置进行测量；以及动作控制单元，其基于搭载数据，执行相对于所述基板的搭载动作控制，其特征在于，具有容许最大加速度存储单元，其分别与所述各电子部件对应地，存储所述X轴方向的驱动源的容许最大加速度，该容许最大加速度使得所述吸附嘴的弯曲处于所述各电子部件各自所要求的搭载精度的容许范围内，所述动作控制单元，与进行搭载的所述电子部件对应地，从所述容许最大加速度存储单元取得所述X轴方向的驱动源的所述容许最大加速度，并且，在利用所述搭载头移动机构使所述搭载头从所述部件供给部向所述基板保持部的所述基板移动的移动期间中，设置将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述容许最大加速度的限制期间、或者使所述X轴方向的驱动源停止的停止期间，在所述限制期间中或者所述停止期间中，由所述位置测量单元进行所述电子部件的位置测量。
2.根据权利要求1所述的电子部件搭载装置，其特征在于，所述动作控制单元，在所述限制期间，将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述 容许最大加速度，经过所述限制期间后，解除所述容许最大加速度的限制。
3.根据权利要求1或2所述的电子部件搭载装置，其特征在于，所述动作控制单元，可以选择第一控制模式和第二控制模式中的某一种模式，该第一 控制模式是在经过所述停止期间后，不限制所述X轴方向的驱动源的加速度的模式，该第 二控制模式是在所述移动期间，将所述X轴方向的驱动源的加速度限制为所述容许最大加 速度的模式，所述动作控制单元，针对所述电子部件，分别计算所述第一控制模式下的移动所需时 间和所述第二控制模式下的移动所需时间，并且，选择并执行所述第一控制模式和所述第 二控制模式中该移动所需时间较短的控制模式。
4.根据权利要求1或2所述的电子部件搭载装置，其特征在于，所述部件供给部由分别保持有所述电子部件的多个电子部件供给器、和可以将所述多 个电子部件供给器沿所述X轴方向排列而设置的设置部构成，所述动作控制单元，优先从所要求的搭载精度高的电子部件开始，基于所述搭载数据 所示的基板上的搭载位置，以所述X轴方向上移动量小的方式，求出所述多个电子部件供 给器在所述设置部上的配置，具有向作业人员指示所述多个电子部件供给器的配置的指示单元。
5.根据权利要求1或2所述的电子部件搭载装置，其特征在于，所述位置测量单元是多个受光元件或者具有所述受光元件的CCD照相机。
全文摘要
本发明得到一种电子部件搭载装置，其迅速且高精度地进行电子部件的搭载。电子部件搭载装置具有位置测量单元，其根据入射光的X轴方向上的受光宽度，进行吸附电子部件相对于吸附嘴的位置的测量；动作控制单元，其执行搭载动作控制；以及容许最大加速度存储单元，其针对各电子部件，存储X轴方向的驱动源的容许最大加速度，动作控制单元与进行搭载的电子部件对应地，取得X轴方向的驱动源的容许最大加速度，并且，为了进行位置测量单元的电子部件的位置测量，进行下述控制，即，在利用搭载头移动机构从部件供给部向基板保持部的基板进行搭载头移动的移动期间的至少一部分，设置将X轴方向的驱动源的加速度限制为容许最大加速度的限制期间。
文档编号H05K13/08GK101959399SQ20101022768
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者内谷谦士 申请人:Juki株式会社