CN114287174A - 元件安装机的支撑销自动配置*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种元件安装机的支撑销自动配置***，具备XY机器人(14L、14R)，在进行支撑销自动配置动作时，该XY机器人将支撑板(51)中的不会与电路基板(12)的下表面相向的区域的至少一部分区域用作保管支撑销的储存区域(SL、SR)，拾取被保管于所述储存区域的支撑销并自动配置于所述支撑板中的由生产任务指定的位置。当变更支撑销的配置的生产任务切换时，在不存在使从支撑板上拆下的不需要的支撑销退避到储存区域的空闲空间的情况下，将支撑板中的与电路基板的下表面相向的区域中的不会与电路基板的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分区域用作退避区域(T)，使无法退避到储存区域的不需要的支撑销退避到退避区域。

Description

元件安装机的支撑销自动配置***
技术领域
本说明书公开了与元件安装机的支撑销自动配置***相关的技术，该元件安装机搭载有将用于从下方支撑安装元件的电路基板的支撑销自动配置于由生产任务指定的位置的功能。
背景技术
近年来，由于元件安装基板逐步薄型化而变得易于弯曲，因此在通过元件安装机向电路基板安装元件的情况下，如专利文献1(日本特开2011-14627号公报)所记载的那样，利用支撑销从下方支撑电路基板来防止电路基板的弯曲。该专利文献1的元件安装机具备载置支撑销的支撑板(支撑底座)，将该支撑板中的不与电路基板相向的区域的至少一部分用作保管支撑销的储存区域，利用装配头拾取被保管于该储存区域的支撑销而自动配置于支撑板上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-14627号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，需要在每次变更安装元件的电路基板的尺寸、形状等的生产任务切换时变更支撑销的配置，根据该支撑销的配置的变更，所使用的支撑销的根数增减，保留在储存区域的支撑销(不使用的支撑销)的根数也增减。
另外，在生产任务切换时，根据电路基板的尺寸、形状而存在支撑板上的储存区域变窄的情况，但是若储存区域变窄，则能够保管于该储存区域的支撑销的根数减少。因此，存在不使用的支撑销的根数比能够保管于储存区域的支撑销的根数多的情况。
作为该对策，在上述专利文献1中，在支撑板上的储存区域不足的情况下，在支撑板以外的其它场所设置预备的储存区域，作业者进行从支撑板上拆下不需要的支撑销并收入预备的储存区域的作业。由于该作业是作业者通过手动作业来进行的，因此存在生产任务的切换作业花费时间、生产率降低这样的问题。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，元件安装机的支撑销自动配置***具备：支撑板，载置用于从下方支撑安装元件的电路基板的支撑销；以及XY机器人，进行向所述电路基板安装元件的元件安装动作和将所述支撑销自动配置于所述支撑板上的支撑销自动配置动作，在进行所述支撑销自动配置动作时，所述XY机器人将所述支撑板中的不会与所述电路基板的下表面相向的区域的至少一部分区域用作保管所述支撑销的储存区域，拾取被保管于所述储存区域的所述支撑销并自动配置于所述支撑板中的由生产任务指定的位置，当变更所述支撑销的配置的生产任务切换时，在不存在使从所述支撑板上拆下的不需要的支撑销退避到所述储存区域的空闲空间的情况下，所述XY机器人将所述支撑板中的与所述电路基板的下表面相向的区域中的不会与所述电路基板的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分区域用作退避区域，使无法退避到所述储存区域的所述不需要的支撑销退避到所述退避区域。
在该结构中，当生产任务切换时，在不使用的支撑销的根数比能够保管于储存区域的支撑销的根数多的情况下，能够将支撑板中的与电路基板的下表面相向的区域中的不会与电路基板的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分区域用作退避区域，通过XY机器人使无法退避到储存区域的不需要的支撑销退避到退避区域。由此，作业者不需要在生产任务切换时从支撑板上拆下不需要的支撑销而收入设在支撑板以外的其它场所的预备的储存区域这样麻烦的作业，能够提高生产率。
附图说明
图1是排列一个实施例的两台元件安装机且从一方的元件安装机拆下供料器、上部罩等而表示的立体图。
图2是拆下供料器和上部罩等而表示的元件安装机的立体图。
图3是图2所示的元件安装机的俯视图。
图4是表示传送机、支撑板以及支撑销的位置关系的立体图。
图5是说明相邻的各元件安装机的两台XY机器人的可移动区域、电路基板的搬运停止位置、储存区域以及退避区域的位置关系的俯视图。
图6是表示元件安装机的控制***的结构的框图。
具体实施方式
以下，对本说明书所公开的一个实施例进行说明。
首先，使用图1至图3对元件安装机10的结构进行说明。
该元件安装机10在生产元件安装基板的元件安装线上排列有多台。图1表示设置有两台元件安装机10的例子。
各元件安装机10构成为搭载有：两个安装头13L、13R(参照图2)，向由传送机11搬运来的电路基板12安装元件；以及两个XY机器人14L、14R，使两个安装头13L、13R分别沿作为电路基板12的搬运方向的X方向和与该X方向正交的方向即Y方向移动。
两个XY机器人14L、14R为相同的结构且尺寸也相同，通过组合使两个安装头13L、13R分别沿X方向移动的两个X滑动件15L、15R和使该X滑动件15L、15R分别沿Y方向移动的两个Y滑动件16L、16R而构成。两个XY机器人14L、14R被配置为两个Y滑动件16L、16R沿Y方向在沿X方向不同的可移动区域AL、AR(图5所示的基板搬入侧的可移动区域AL和基板搬出侧的可移动区域AR)内移动，且在各Y滑动件16L、16R支撑有各X滑动件15L、15R，并且支撑有使各X滑动件15L、15R沿X方向移动的各驱动源即各X轴驱动装置17L、17R(参照图6)。
在该情况下，如图5所示，两个XY机器人14L、14R能够移动的可移动区域AL、AR(基板搬入侧的可移动区域AL和基板搬出侧的可移动区域AR)位于在作为电路基板12的搬运方向的X方向上分离的位置，在两个XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR之间存在移动范围外的区域M，仅在可移动区域AL、AR中能够进行元件安装动作和后述的支撑销自动配置动作。
各X轴驱动装置17L、17R例如使用进给丝杠装置或者线性马达等而构成。而且，在支撑于各Y滑动件16L、16R的各X滑动件15L、15R上支撑有各安装头13L、13R，并且支撑有对电路基板12的基板标记进行拍摄的标记拍摄用的相机(未图示)。
在各安装头13L、13R上分别保持有吸附元件的一根或者多根吸嘴18(参照图2)，并且设有在元件吸附动作时、元件安装动作时使各吸嘴18下降/上升的Z轴驱动装置19L、19R(参照图7)。各安装头13L、13R可以是旋转型的安装头，也可以是不旋转的安装头。
另一方面，作为使各Y滑动件16L、16R沿Y方向移动的驱动源的Y轴驱动装置使用线性马达21L、21R而构成。两个线性马达21L、21R各自的轴状的定子23L、23R与Y方向平行地延伸，各定子23L、23R的Y方向两端部被支撑于安装机主体31，在沿各定子23L、23R进行直线运动的各动子22L、22R上安装有各Y滑动件16L、16R。各线性马达21L、21R的X方向上的位置成为相当于各Y滑动件16L、16R的X方向宽度的中央的位置。在本实施例中，各线性马达21L、21R使用轴型的线性马达，但是也可以使用扁平型的线性马达。此外，Y轴驱动装置也可以取代线性马达而使用进给丝杠装置来构成。
支撑各线性马达21L、21R的定子23L、23R的两端部的安装机主体31是构成元件安装机10的骨架的箱型的构造体，在其内侧配置有沿X方向搬运电路基板12的传送机11，两个安装头13L、13R在其上方沿XY方向移动。在安装机主体31的正面侧设有用于设置供给元件的带式供料器、托盘式供料器等元件供给装置32(参照图1)的空间。
为了测定各安装头13L、13R的Y方向上的位置信息(Y坐标)即各Y滑动件16L、16R的Y方向上的位置信息(Y坐标)，在安装机主体31上以与Y方向平行地延伸的方式设有两个线性标尺33L、33R(参照图3)。各线性标尺33L、33R例如可以是磁式、光电式(光学式)、电磁感应式等任意方式。
在呈梁状地设于安装机主体31的中央部(两个XY机器人14L、14R之间)的中框架37(参照图1至图3)的下表面侧，安装有将各Y滑动件16L、16R的内侧的端部沿Y方向引导的各导轨35R、36L(参照图2)。在各Y滑动件16L、16R的左右两端部设有与各导轨35L、35R、36L、36R滑动自如地嵌合的引导部件38(参照图1)。
在各Y滑动件16L、16R中的、能够根据各线性标尺33L、33R读取各Y滑动件16L、16R的Y方向上的位置信息的位置设有读取该位置信息的各传感器40L、40R(参照图6)。
为了测定各安装头13L、13R的X方向上的位置信息(X坐标)即各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息(X坐标)而设有各传感器41L、41R(参照图6)。关于对各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息进行测定的结构虽未图示，但是例如也可以构成为在各Y滑动件16L、16R上沿各X滑动件15L、15R的移动方向即X方向设置各线性标尺，并将根据各线性标尺读取各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息的各传感器41L、41R设于各X滑动件15L、15R。或者，在使用进给丝杠装置作为使各X滑动件15L、15R沿X方向移动的各X轴驱动装置17L、17R的情况下，也可以对设于该进给丝杠装置的马达的编码器(传感器41L、41R)的输出脉冲进行计数，根据该计数值来计算各X滑动件15L、15R的X方向上的位置信息(安装头13L、13R的X坐标)。
接着，使用图4对传送机11的结构进行说明。
传送带52、53以载置电路基板12的两边部并进行搬运的方式与该电路基板12的搬运方向平行地配置，保持一方的传送带53的轨道55是位置被固定的基准轨道，保持另一方的传送带52的轨道54成为根据电路基板12的宽度而沿其宽度方向移动的可动轨道。
在该传送机11水平地设有载置多根支撑销51的支撑板56。该支撑板56由铁等磁性材料形成，通过设于支撑销51的下部的磁铁(未图示)而将支撑销51吸附保持于支撑板56上。该支撑板56构成为通过升降装置57进行升降，在对搬进来的电路基板12进行夹持时，支撑板56朝向上限位置上升，在解除电路基板12的夹持时，支撑板56朝向下限位置下降。
在本实施例中，支撑板56的尺寸形成得比电路基板12的尺寸大，在支撑板56中的不与电路基板12的下表面相向的区域(从电路基板12的正下方伸出的区域)且XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR的范围内设有保管支撑销51的储存区域SL、SR，在该储存区域SL、SR中，至少能够保管由生产任务指定的支撑销51的配置所需根数的支撑销51。
另外，在本实施例中，在支撑销51的上部外周以等角度间隔设有多个卡合突起58。在XY机器人14L、14R将支撑销51自动配置于支撑板56上时，利用能够更换地安装于XY机器人14L、14R的安装头13L、13R的卡合保持件(未图示)以卡口卡合方式卡合保持支撑销51的卡合突起58。此外，也可以利用能够更换地安装于安装头13L、13R的夹头(未图示)来夹持支撑销51。
控制元件安装线的各元件安装机10的动作的控制装置45由一台或者多台计算机(CPU)构成，控制传送机11的基板搬运动作，并且通过各XY机器人14L、14R使各安装头13L、13R分别沿XY方向移动，控制由吸嘴18吸附从元件供给装置32供给的元件的元件吸附动作和将该元件向电路基板12安装的元件安装动作。
进而，元件安装线的各元件安装机10的控制装置45在按照生产任务(生产程序)开始生产时，控制两个XY机器人14L、14R的动作，进行拾取被保管于支撑板56的储存区域SL、SR中的支撑销51并自动配置于支撑板56中的由生产任务指定的位置的支撑销自动配置动作，而后开始生产。
由生产任务指定的支撑销51的配置在构成元件安装线的多个元件安装机10中被通用，且支撑销51的位置被指定为相对于电路基板12的相对位置。如图5所示，存在对应每个元件安装机10而电路基板12的搬运停止位置不同的情况。
但是，如图5所示，由于各元件安装机10的两个XY机器人14L、14R能够移动的可移动区域AL、AR位于在作为电路基板12的搬运方向的X方向上分离的位置，因此在两个XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR之间存在移动范围外的区域M。由于各元件安装机10仅能够在可移动区域AL、AR中进行元件安装动作和支撑销自动配置动作，因此在使电路基板12的搬运停止于跨及移动范围外的区域M的位置而利用两个XY机器人14L、14R将元件向该电路基板12安装的情况下，如图5所示，通过对应每个元件安装机10来变更电路基板12的搬运停止位置而变更该电路基板12与移动范围外的区域M的相对位置关系，从而对应每个元件安装机10来变更该电路基板12的可安装区域的位置而安装元件。
由于各元件安装机10无法在移动范围外的区域M自动配置支撑销51，因此各元件安装机10的控制装置45考虑电路基板12的搬运停止位置与移动范围外的区域M的相对位置关系来判定是否存在与由生产任务指定的支撑销51的配置中的移动范围外的区域M相对应的位置的支撑销51，在存在与移动范围外的区域M相对应的位置的支撑销51的情况下，将该位置的支撑销51从由生产任务指定的支撑销51的配置中排除并保留在储存区域SL、SR而不进行自动配置，仅将除此以外的支撑销51从储存区域SL、SR取出并自动配置于由生产任务指定的位置。
但是，需要在每次变更安装元件的电路基板12的尺寸、形状等的生产任务切换时变更支撑销51的配置，根据该支撑销51的配置的变更，所使用的支撑销51的根数增减，保留在储存区域SL、SR的支撑销51(不使用的支撑销51)的根数也增减。
另外，在生产任务切换时，存在根据电路基板12的尺寸、形状而支撑板56上的储存区域SL、SR变窄的情况，但是若储存区域SL、SR变窄，则能够保管于该储存区域SL、SR的支撑销51的根数减少。因此，存在不使用的支撑销51的根数比能够保管于储存区域SL、SR的支撑销51的根数多的情况。
为此，在本实施例中，当变更支撑销51的配置的生产任务切换时，在不存在使从支撑板56上拆下的不需要的支撑销51退避到储存区域SL、SR的空闲空间的情况(即不使用的支撑销51的根数比能够保管于储存区域SL、SR的支撑销51的根数多的情况)下，将支撑板56中的与电路基板12的下表面相向的区域中的不会与电路基板12的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分用作退避区域T，使无法退避到储存区域SL、SR的不需要的支撑销51退避到退避区域T。
为了实现这样的不需要的支撑销51朝向退避区域T的退避动作，在本实施例中，元件安装线的各元件安装机10的控制装置45从管理元件安装线的各元件安装机10的生产的生产管理计算机(未图示)取得与电路基板12的下表面侧的已安装元件相关的信息和与储存区域SL、SR相关的信息，判定是否不存在使从支撑板56上拆下的不需要的支撑销51退避到储存区域SL、SR的空闲空间，在不存在所述空闲空间的情况下，以使无法退避到储存区域SL、SR的不需要的支撑销51退避到退避区域T的方式控制XY机器人14L、14R。
或者，也可以在生产任务中登记指定使不需要的支撑销51退避到储存区域SL、SR和退避区域T中的哪个区域的退避目的地信息，各元件安装机10的控制装置45使从支撑板56上拆下的不需要的支撑销51退避到由生产任务的退避目的地信息指定的区域。
在该情况下，退避目的地信息也可以在生成生产任务时由执行使生产任务最佳化的处理的生产任务最佳化装置(优化器)判断不需要的支撑销51的退避目的地并登记到生产任务中。
或者，退避目的地信息也可以在生成生产任务时由作业者手动登记到生产任务中。
另外，当生产任务切换时，在存在已退避到退避区域T的支撑销51的情况下，只要与储存区域SL、SR相比先从退避区域T拾取支撑销51并自动配置于由生产任务指定的位置即可。
另外，当生产任务切换时，在储存区域SL、SR因电路基板12的尺寸或者形状的变更而变窄的情况下，只要先从储存区域SL、SR的变窄的区域拾取支撑销51并自动配置于由生产任务指定的位置即可。
根据以上说明的本实施例，当生产任务切换时，在不使用的支撑销51的根数比能够保管于储存区域SL、SR的支撑销51的根数多的情况下，能够将支撑板56中的与电路基板12的下表面相向的区域中的不会与电路基板12的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分用作退避区域T，通过XY机器人14L、14R使无法退避到储存区域SL、SR的不需要的支撑销51退避到退避区域T。由此，在生产任务切换时作业者不需要进行从支撑板56上拆下不需要的支撑销51而收入设于支撑板56以外的其它场所的预备的储存区域这样麻烦的作业，能够提高生产率。
本实施例的元件安装机10构成为具备两个XY机器人14L、14R，两个XY机器人14L、14R能够移动的可移动区域AL、AR位于在作为电路基板12的搬运方向的X方向上分离的位置，在两个XY机器人14L、14R的可移动区域AL、AR之间存在移动范围外的区域M，因此在生产任务切换时不使用的支撑销51的根数存在增多的倾向，在生产任务切换时不使用的支撑销51的根数比能够保管于储存区域SL、SR的支撑销51的根数多的可能性与只具备一台XY机器人的元件安装机相比增加。因此，如本实施例那样，只要将本发明应用于具备两个XY机器人14L、14R的元件安装机10，就能够得到提高生产率的效果。
但是，对于本发明而言，当然也可以对仅具备一台XY机器人的元件安装机应用本发明。
此外，本发明并不限定于上述实施例，例如，当然也可以构成为在各元件安装机中并排设置两个传送机，针对搬入到各元件安装机的两张电路基板自动配置支撑销，向两张电路基板安装元件，或者变更支撑销51的结构等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施。
附图标记说明
10：元件安装机11：传送机12：电路基板13L、13R：安装头14L、14R：XY机器人15L、15R：X滑动件16L、16R：Y滑动件17L、17R：X轴驱动装置18：吸嘴19L、19R：Z轴驱动装置21L、21R：线性马达31：安装机主体32：元件供给装置45：控制装置51：支撑销56：支撑板AL、AR：可移动区域M：移动范围外的区域SL、SR：储存区域T：退避区域。

Claims (8)

1.一种元件安装机的支撑销自动配置***，具备：
支撑板，载置用于从下方支撑安装元件的电路基板的支撑销；以及
XY机器人，进行向所述电路基板安装元件的元件安装动作和将所述支撑销自动配置于所述支撑板上的支撑销自动配置动作，
在进行所述支撑销自动配置动作时，所述XY机器人将所述支撑板中的不会与所述电路基板的下表面相向的区域的至少一部分区域用作保管所述支撑销的储存区域，拾取被保管于所述储存区域的所述支撑销并自动配置于所述支撑板中的由生产任务指定的位置，
当变更所述支撑销的配置的生产任务切换时，在不存在使从所述支撑板上拆下的不需要的支撑销退避到所述储存区域的空闲空间的情况下，所述XY机器人将所述支撑板中的与所述电路基板的下表面相向的区域中的不会与所述电路基板的下表面侧的已安装元件发生干扰的区域的至少一部分区域用作退避区域，使无法退避到所述储存区域的所述不需要的支撑销退避到所述退避区域。
2.根据权利要求1所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
控制所述XY机器人的动作的控制装置在所述生产任务切换时取得与所述电路基板的下表面侧的已安装元件相关的信息，判定是否不存在使从所述支撑板上拆下的不需要的支撑销退避到所述储存区域的空闲空间，在不存在所述空闲空间的情况下，控制所述XY机器人的动作以使所述不需要的支撑销退避到所述退避区域。
3.根据权利要求2所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
所述控制装置从管理所述元件安装机的生产的生产管理计算机取得与所述电路基板的下表面侧的已安装元件相关的信息。
4.根据权利要求1所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
在所述生产任务中登记有退避目的地信息，该退避目的地信息指定使所述不需要的支撑销退避到所述储存区域和所述退避区域中的哪个区域，
所述XY机器人使所述不需要的支撑销退避到由所述生产任务的退避目的地信息指定的区域。
5.根据权利要求4所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
所述退避目的地信息是在生成所述生产任务时由执行使所述生产任务最佳化的处理的生产任务最佳化装置判断所述不需要的支撑销的退避目的地并登记到所述生产任务中的。
6.根据权利要求4所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
所述退避目的地信息是在生成所述生产任务时由作业者手动登记到所述生产任务中的。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
当所述生产任务切换时，在存在已退避到所述退避区域的所述支撑销的情况下，与所述储存区域相比，所述XY机器人先从所述退避区域拾取所述支撑销并自动配置于由所述生产任务指定的位置。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的元件安装机的支撑销自动配置***，其中，
当所述生产任务切换时，在所述储存区域因所述电路基板的尺寸或者形状的变更而变窄的情况下，所述XY机器人先从所述储存区域的变窄的区域拾取所述支撑销并自动配置于由所述生产任务指定的位置。
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