CN101442899B - 部件安装方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种部件安装方法以及装置，其即使对用于防止加工板状金属的噪音的屏蔽部件等异型部件，也可以准确地选择适合被吸附部的形状的吸附嘴。该部件安装方法利用安装在自由移动的搭载头(17)上的可更换的吸附嘴(17a)，对由部件供给装置(11)供给的部件(P)进行吸附，并将其搭载在基板(10)上，在部件供给装置(11)的部件供给位置检测被吸附部的形状，根据检测结果，选择适合被吸附部的形状的吸附嘴(17a)。

Description

部件安装方法以及装置

技术领域

本发明涉及一种部件安装方法以及装置，其利用吸附嘴对用于防止加工板状金属的噪音的屏蔽部件等异型部件进行吸附，并搭载在基板上。

背景技术

在部件安装装置中，如专利文献1所示，将安装有吸附嘴并可自由移动的搭载头移动至部件供给位置，使搭载头下降而吸附部件后，将搭载头移动至输送来的基板上，使搭载头下降，将吸附的部件搭载在基板的规定位置处。

在上述的部件安装装置中，必须与部件相对应地选择最佳的吸附嘴。因此，在专利文献2中，根据搭载的部件的外形尺寸，选择具有规定的面积且可得到稳定的吸附面的吸附嘴作为最佳吸附嘴而进行安装。

另外，在专利文献3中，采用以下方法：将选择的吸附嘴显示在显示器上，使拍摄的图像移动，从而使吸附嘴和吸附位置对准。

专利文献1：特开2005—183412号公报(图1～图3)

专利文献2：特开平10—329073号公报

专利文献3：特开2004—146661号公报

发明内容

但是，近年，如图1或图2所例示，用于防止加工板状金属的噪音的屏蔽部件等在安装业广泛应用。由于该用于防止噪音的屏蔽部件具有各种各样的形状，例如为了轻量化而减小壁厚、表面的切削处理的精度低、或者在表面有焊盘等，所以存在吸附位置和吸附面积被限制的倾向。其结果，如专利文献2所示，根据部件外形尺寸而判别的吸附嘴不一定为最佳，必须再次设定为考虑了部件的吸附位置的形状的吸附嘴。

因此，当前，操作人员使用游标卡尺等测量工具，实际测定被吸附部的尺寸，或者从图纸读取部件尺寸而选定最佳的吸附嘴。但是，在这些方法中，存在因产生用于测定尺寸或读取图纸的作业时间而使作业效率下降，或者在发生选定错误的情况下，无法稳定地吸附部件的问题。

本发明为了解决上述问题，其课题为，对用于防止加工板状金属的噪音的屏蔽部件等异型部件，也可以准确而自动地选择适合部件的被吸附部的形状的吸附嘴。

本发明提供一种部件安装方法，其对位于部件供给装置的吸附位置的异型部件，在该异型部件的被吸附部处利用搭载头的吸附嘴进行吸附，将其移动至基板上而进行搭载，其特征在于，利用拍摄单元拍摄位于所述吸附位置的所述异型部件的至少所述被吸附部，根据拍摄结果，通过运算求出所述被吸附部的面积，对应于求出的面积而选择吸附嘴。

在这里，将所选择的吸附嘴的吸附孔的图像叠加在所述被吸附部的图像上并进行显示，从而可以可靠地进行确认。

另外，可以在所选择的吸附嘴的吸附孔的尺寸比部件整体的尺寸小时，将搭载头的移动速度、保持吸附嘴的轴的升降速度和旋转速度设定为低速。

本发明提供一种部件安装装置，其对位于部件供给装置的吸附位置的异型部件，在该异型部件的被吸附部处利用搭载头的吸附嘴进行吸附，将其移动至基板上而进行搭载，其特征在于，具有：拍摄单元，其拍摄位于部件供给位置的异型部件的至少所述被吸附部；以及控制单元，其根据拍摄结果，通过运算求出所述被吸附部的面积，对应于求出的面积而选择吸附嘴。

发明的效果

根据本发明，由于在部件供给装置的部件吸附位置对部件的被吸附部的形状进行检测，选择适合于检测出的形状的吸附嘴，所以对用于防止加工板状金属的噪音的屏蔽部件等异型部件，也可以生成能在短时间内稳定地进行生产的生产程序、以及在短时间内稳定地进行生产。

附图说明

图1是表示部件的形状的一个例子的俯视图。

图2是表示部件的形状的其他例子的俯视图。

图3是表示使用了本发明的部件安装装置的整体结构、以及切开一部分而表示的立体图。

图4是表示其搭载头部分的立体图。

图5是表示其控制部的构成的框图。

图6是表示本发明的第1实施方式的处理顺序的流程图。

图7是表示图1所示的部件的显示器显示的例子的图。

图8是表示图2所示的部件的显示器显示的例子的图。

图9是表示本发明的第3实施方式中使用的高度传感器的原理的图。

图10是表示通过第3实施方式对高度进行测定的情况的俯视图。

图11(a)表示其正面图，(b)表示高度传感器的输出的例子的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

如图3所示，部件安装装置1具有：基板输送路径15，其与中央部相比配置在后方侧，沿左右方向延伸而使电路基板(简称为“基板”)10移动；部件供给装置(Feeder)11，其与中央部相比配置在前侧，积蓄并保持向基板10安装的部件；以及X轴移动机构12以及Y轴移动机构13，它们用于使搭载头17沿X方向或者Y方向移动。X轴移动机构12使搭载头17沿X轴方向移动，另外Y轴移动机构13使X轴移动机构12以及搭载头17沿Y轴方向移动。

如图4所示，搭载头17具有吸附部件的多个吸附嘴17a，与吸附嘴的个数(在图示例中为3个)对应地，具有使吸附嘴17a沿垂直方向(Z轴方向)可升降地移动的Z轴移动机构18、以及使其以吸附嘴和吸附嘴轴(吸附轴)为中心进行旋转的θ轴旋转机构19。另外，在搭载头17上设置高度传感器30和左右一对的部件识别照相机32。作为拍摄单元的部件识别照相机32，对位于部件供给装置的吸附位置的部件进行拍摄。另外，高度传感器30使激光照射到部件供给装置的部件上，接受其反射光而确定部件高度或者部件位置(部件中心)。

另外，在搭载头17上，与吸附嘴的个数对应地，安装众所周知的激光校准装置(激光识别装置)33。该激光校准装置33具有发射激光的激光发光部33a、以及接受来自激光发光部33a的激光的激光受光部33b，在吸附嘴17a吸附了位于部件供给装置11的吸附位置的部件后，吸附嘴朝向激光校准装置33的开口部33c下降，利用θ轴旋转机构19使被吸附部件在来自激光发光部33a的激光光束中进行θ轴旋转，在此期间的激光的影子由激光受光部33b受光。后述的控制部的运算装置(CPU)，求出激光受光部所受光的部件的影子的最大值、最小值，从而对部件位置(部件中心以及部件的倾斜)进行运算，求出部件中心与吸附中心的偏移、以及吸附倾斜。

另外，在部件安装装置1的主体上，如图3所示，固定地设置部件识别照相机16。部件识别照相机16从下方对由吸附嘴吸附的部件进行拍摄。拍摄的部件的图像，由后述的图像处理部进行运算处理，求出部件中心与吸附中心的偏移以及吸附倾斜。该部件识别照相机16主要用于对IC部件等要求高搭载精度的部件进行识别，对于芯片部件等小型的部件，利用上述的激光校准装置33识别其位置。

另外，在部件安装装置1上，如图3所示设置有：CRT显示器2，其显示由部件识别照相机16、32拍摄的部件的图像及输入数据、运算数据；液晶显示器3，其显示操作画面；以及键盘4，其输入命令、数据等。

如图5所示，部件安装装置1具有控制部(控制单元)21，其由以下部分构成：CPU 21a，其控制整体的部件安装；ROM 21c，其存储各种控制程序和数据；以及RAM 21b，其存储控制数据、处理数据，提供作业区域。

另外，在部件安装装置1中设置有数据发送接收部26，其可以在其与主计算机(未图示)之间进行数据发送接收，从主计算机发送来的生产程序经由该数据发送接收部26进行接收，存储在数据存储部25中。

控制部21按照从主计算机发送的生产程序的数据、以及经由数据输入部27(键盘4等)输入的数据，利用X/Y驱动部22控制X轴移动机构12和Y轴移动机构13，使搭载头17沿X、Y方向移动。另外，控制部21利用其他的驱动部23，控制Z轴移动机构18以及θ轴旋转机构19，使吸附嘴在Z轴方向(高度方向)上移动、以及以吸附轴(θ)为中心进行旋转。

另外，控制部21使搭载头17在部件供给装置上沿X、Y方向移动，从而由来自高度传感器30的激光对吸附位置的部件进行交叉扫描(cross scan)，CPU(运算单元)21a处理该信号而对部件的高度和部件中心位置进行运算。另外，控制部21的CPU 21a求出激光校准装置33的激光受光部所受光的部件的影子的最大值、最小值，从而对在吸附位置吸附的部件的位置(部件中心)进行运算，求出部件中心与吸附中心的位置偏移以及吸附倾斜。

另一方面，图像处理部24读入部件识别照相机32拍摄的位于部件供给装置的吸附位置的部件的图像，对该部件的位置(部件中心)进行运算。另外，图像处理部24处理来自部件识别照相机16的图像，利用运算求出由吸附嘴吸附的部件的部件中心与吸附中心的位置偏移以及吸附倾斜。利用图像处理部24求出的位置偏移以及吸附倾斜，在搭载头17向电路基板移动的期间，利用X轴移动机构12、Y轴移动机构13、以及θ轴旋转机构19进行校正，从而使部件以正确的姿态搭载在基板10上。

下面，参照图6，对第1实施方式的处理顺序进行详细地说明。

部件安装装置1，在部件供给装置11的规定的吸附位置对部件进行吸附，安装在基板10上的搭载指定位置。通常，在部件供给装置安装部11a上，安装与部件种类对应的多个部件供给装置11，通过坐标位置数据的手动输入或者示教输入，记录与各个部件供给装置11对应的部件吸附位置(步骤100)。

使搭载头17移动，以使得部件识别照相机32的中心与由上述作业设定的吸附位置相吻合(步骤110)，对位于上述安装部11a的部件进行拍摄，将得到的图像显示在显示器2上(步骤120)。

图7(a)表示图1所示的部件的显示器显示例，图8(a)表示图2所示的部件的显示器显示例。

另外，如图7(b)、图8(b)所示，同时显示圆形或矩形等与吸附嘴的吸附孔对应的形状的规定的窗口W，对位置以及大小进行调整操作，以使得该窗口W收容在部件的被吸附部内，对调整后的窗口W的纵向和横向的长度x、y进行计测，同时自动计测并求出窗口W内的面积S(步骤130)。在这里，由于拍摄的图像的部件部分，通常因反射照明而较亮地显现，所以可以根据较亮的像素的总和，求出被吸附部的面积。

基于以上求出的尺寸x、y以及面积S，与使用的部件安装装置1所具有的表格化的吸附嘴信息数据进行对照，在确保吸附位置偏移余量的范围内，选择面积最大的吸附嘴(步骤140)。在这里，在无法检测到最佳吸附嘴的情况下(步骤150)，用信息显示该情况(步骤160)。

另外，该部件安装装置1，在装置内部标准配置的吸附嘴中没有相一致的吸附嘴的情况下(步骤170)，用信息显示该情况(步骤180)。此外，上述标准的吸附嘴保持在吸附嘴更换台上，该吸附嘴更换台配置在部件安装装置1的内部。

在该装置中存在最佳的吸附嘴的情况下，根据部件外形尺寸和被吸附部尺寸，选择最佳的搭载控制参数(步骤190)。具体地说，如上述所示，在选择的吸附嘴的吸附孔的尺寸和部件整体的尺寸存在较大差异的情况下，变更搭载头17的移动速度。即，在根据例如某大型部件的被吸附部的尺寸而选择的吸附嘴，比最适于部件尺寸的吸附嘴小时，如果使其高速移动，则可能受加速度的影响，使部件的吸附位置滑动、或使部件落下等。因此，在上述情况下，将搭载头的移动速度以及保持吸附嘴的轴的升降速度和旋转速度设定为低速。

另外，为了向操作人员提示信息，在显示器2上显示检测出的最佳吸附嘴的信息和确定的搭载控制参数(步骤200)。另外，为了可视地确认吸附嘴，如图7(c)、图8(c)所示，在吸附位置的图像中心显示吸附嘴的叠加图像N。

在这里，在按下设定按钮(步骤210)，执行吸附嘴信息的更新的情况下，进行吸附嘴的再设定(步骤220)。

在本实施方式中，可以根据部件外形尺寸和被吸附部尺寸，自动地设定参数，从而提高了安全性，该参数对吸附部件并移动至搭载位置的搭载头的移动速度、保持吸附嘴的轴的升降速度和旋转速度进行控制。

此外，在上述第1实施方式中，将图7(b)、图8(b)所示的窗口W设定在被吸附部上，但也可以如图7(d)或图8(d)表示的第2实施方式所示，将设定后的吸附位置作为中心，向外放射状地检查像素，通过检测被吸附部外周的形状，可以自动地检测被吸附部的尺寸。如上述所示，可以利用测定的尺寸，选择最佳的吸附嘴。

另外，在进行识别处理时，在由于部件的材料性质而不反射照明的情况下，可以如以下说明的第3实施方式所示，使用结构如图9所示的例如具有照明部30a和受光部30b的三角测量方式的高度传感器30，如图10所示，沿着包容吸附位置的例如8根扫描线30S对高度进行测定，通过部件部分和部件以外的值的差，判别部件的形状，求出尺寸。在通过高度测定求例如图10所示的部件的横向方向的被吸附部尺寸的情况下，如图11(a)所示，使高度传感器30移动而连续地对其值进行测定。得到的值如图11(b)所示，由于是由收容部件P的输送带T的底部和部件P的表面而得到的差，所以可以将得到高度的部分的长度作为被吸附部的尺寸。

在上述实施方式中，由于均是利用部件识别照相机32或者高度传感器30，不接触部件地测定被吸附部的尺寸，所以不会因错误地将部件破坏。

此外，检测被吸附部的形状的方法不限于这些。

Claims (5)

1.一种部件安装方法，其对位于部件供给装置的吸附位置的异型部件，在该异型部件的被吸附部处利用搭载头的吸附嘴进行吸附，将其移动至基板上而进行搭载，

其特征在于，

利用拍摄单元拍摄位于所述吸附位置的所述异型部件的至少所述被吸附部，

根据拍摄结果，通过运算求出所述被吸附部的面积，

对应于求出的面积而选择吸附嘴。

2.根据权利要求1所述的部件安装方法，其特征在于，

将所选择的吸附嘴的吸附孔的图像叠加在所述被吸附部的图像上并进行显示。

3.根据权利要求1或2所述的部件安装方法，其特征在于，

在所选择的吸附嘴的吸附孔的尺寸比部件整体的尺寸小时，将搭载头的移动速度、保持吸附嘴的轴的升降速度和旋转速度设定为低速。

4.一种部件安装装置，其对位于部件供给装置的吸附位置的异型部件，在该异型部件的被吸附部处利用搭载头的吸附嘴进行吸附，将其移动至基板上而进行搭载，

其特征在于，具有：

拍摄单元，其拍摄位于所述吸附位置的所述异型部件的至少所述被吸附部；以及

控制单元，其根据拍摄结果，通过运算求出所述被吸附部的面积，对应于求出的面积而选择吸附嘴。

5.根据权利要求4所述的部件安装装置，其特征在于，

具有显示单元，其将所选择的吸附嘴的吸附孔的图像叠加在所述被吸附部的图像上并进行显示。

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