專利名稱：電子電路元件安裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用吸嘴從元件供給裝置接收電子電路元件，并安裝在電路基板上的電子電路元件安裝機，特別涉及一種對吸嘴施加在電子電路元件上的負(fù)荷進(jìn)行檢測的裝置。
背景技術(shù)：
如專利文獻(xiàn)1所示，在電子電路元件安裝機上，保持著吸嘴的安裝頭通過頭移動裝置向水平面內(nèi)的任意位置移動，同時通過頭升降裝置進(jìn)行升降，利用吸嘴從元件供給裝置接收電子電路元件，并安裝在電路基板上。電子電路元件是安裝在印刷電路板等電路基板上而構(gòu)成電子電路的元件。安裝頭通過吸嘴保持器而可沿軸向相對移動地保持吸嘴，在接收來自元件供給裝置的電子電路元件時，安裝頭在吸嘴與電子元件接觸后的下降通過吸嘴相對于吸嘴保持器的相對移動吸收。而且在將電子電路元件安裝到電路基板上時，安裝頭在電子電路元件與電路基板接觸后的下降也同樣被吸收。在吸嘴保持器和吸嘴之間設(shè)置了彈簧部件，向從吸嘴保持器突出的方向?qū)ξ焓┘幼饔昧?，上述這種電子電路元件安裝機是非常普通的，吸嘴保持器一邊使彈簧部件彈性變形一邊相對于吸嘴進(jìn)行移動，從而允許安裝頭多余下降，同時緩和了吸嘴與電子電路元件接觸時的沖擊以及電子電路元件與電路基板接觸時的沖擊，而且能夠使吸嘴對電子電路元件的按壓力的大小適合。
如上所述，當(dāng)利用吸嘴吸附、安裝電子電路元件時，通過吸嘴和吸嘴保持器的相對移動，將吸嘴重量、彈簧部件的作用力以及吸嘴保持器和吸嘴之間的滑動阻力所產(chǎn)生的力施加到電子電路元件上。如果此力大小不適合，則導(dǎo)致電子電路元件或吸嘴受損，電子電路元件向電路基板的按壓力不足或過大，不能適合地進(jìn)行安裝。因而，在專利文獻(xiàn)1所示的電子電路元件安裝機中，在安裝頭上設(shè)置了負(fù)荷檢測裝置，對吸嘴接收電子電路元件時施加在電子電路元件上的負(fù)荷進(jìn)行檢測，并對安裝頭的下降進(jìn)行控制，以便使該負(fù)荷大小合適。在吸嘴將電子電路元件安裝在電路基板上時也同樣適用。
專利文獻(xiàn)1特開平5-191097號公報發(fā)明內(nèi)容但是在專利文獻(xiàn)1所記載的電子電路元件安裝機中，存在不能準(zhǔn)確地檢測吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力的問題。如上所述，吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力，雖然等于吸嘴重量、彈簧部件的作用力以及吸嘴和吸嘴保持器之間的滑動阻力之和，但是在該電子電路元件安裝機中，通過對設(shè)置在吸嘴和吸嘴保持器之間的彈簧部件的作用力(作用力)進(jìn)行檢測，可以得出吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力。因而，只能檢測出從吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力至少減去吸嘴和吸嘴保持器之間的滑動阻力(根據(jù)情況，也可以減去吸嘴重量)而得到的力。如果假設(shè)上述滑動阻力恒定，則雖然該問題并不那么重要，但是，實際上因異物侵入滑動面之間、滑動面損傷等引起滑動阻力增大的量不可忽略。在此情況下，吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力變得過大，成為吸嘴和電子電路元件受損或安裝位置精度降低的原因。因此，本發(fā)明的目的在于，可以在電子電路元件安裝機中準(zhǔn)確地檢測出吸嘴對電子電路元件的按壓力。
采用下述電子電路元件安裝機可以實現(xiàn)上述目的，該電子電路元件安裝機包括(i)供給電子電路元件的元件供給裝置、(ii)保持電路基板的電路基板保持裝置、(iii)安裝頭，其包括可沿軸向相對移動地保持吸嘴的吸嘴保持器，從上述元件供給裝置接收電子電路元件，安裝在上述基板保持裝置所保持的電路基板上，其中所述吸嘴通過負(fù)壓吸附并保持電子電路元件、(iv)將電子電路元件安裝所必需的相對運動付與所述安裝頭、上述基板保持裝置和上述元件供給裝置的安裝用相對運動付與裝置、(v)具有檢測部并與上述安裝頭分體設(shè)置，對上述吸嘴施加在上述檢測部上的負(fù)荷進(jìn)行檢測的負(fù)荷檢測裝置、(vi)將檢測上述負(fù)荷所必需的相對運動付與上述安裝頭和上述負(fù)荷檢測裝置，將上述吸嘴按壓在上述檢測部上的負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置以及(vii)利用通過上述負(fù)荷檢測裝置所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果的負(fù)荷結(jié)果利用裝置。
如果對吸嘴施加在檢測部上的負(fù)荷進(jìn)行檢測，則吸嘴能夠接收電子電路元件，在安裝時能夠準(zhǔn)確地檢測出施加在電子電路元件上的負(fù)荷，利用該負(fù)荷檢測結(jié)果，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行電子電路元件的接收和安裝。
而且，由于負(fù)荷檢測裝置與安裝頭分體設(shè)置，與負(fù)荷檢測裝置設(shè)置在安裝頭上時相比，能夠減輕安裝頭，在通過安裝用相對運動付與裝置將運動付與安裝頭的情況下，能夠增大其運動的加、減速度，使安裝效率提高。并且，無需確保用于將安裝頭設(shè)置在負(fù)荷檢測裝置上的空間，而且多個安裝頭上可以共用負(fù)荷檢測裝置，能夠容易且廉價地對負(fù)荷進(jìn)行檢測。
而且，如果將負(fù)荷檢測裝置設(shè)置在安裝頭上，則在利用安裝用相對運動付與裝置將運動付與安裝頭時，在運動開始、停止時，有沖擊作用在負(fù)荷檢測裝置和來自負(fù)荷檢測裝置的信號取出電路上，有可能出現(xiàn)故障，相對于此，本發(fā)明在此情況下沒有沖擊或沖擊較小，因而能夠良好地避免故障的發(fā)生。在負(fù)荷檢測裝置保持在靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，沖擊不產(chǎn)生作用，例如即使在使負(fù)荷檢測裝置與元件供給送料器一起移動的情況下，與負(fù)荷檢測裝置與安裝頭一起移動的情況相比，沖擊較小。另外，由于負(fù)荷檢測裝置與安裝頭分體設(shè)置，所以每次在利用吸嘴接收和安裝電子電路元件時，不對負(fù)荷進(jìn)行檢測，最好在與這些安裝作業(yè)不同的時間進(jìn)行檢測。由于吸嘴和吸嘴保持器之間的滑動阻力幾乎不會急劇變化，所以在進(jìn)行安裝作業(yè)時，即使不一一對負(fù)荷進(jìn)行檢測地控制安裝頭的運動，利用在與安裝作業(yè)不同的時間所檢測出的負(fù)荷，也可以無故障地進(jìn)行電子電路元件的安裝。
在下文，在本申請中，示例了認(rèn)為可申請專利的發(fā)明(以下有時稱作“可申請發(fā)明”?？缮暾埌l(fā)明至少包括申請范圍內(nèi)所記載的發(fā)明也就是“本發(fā)明”～“本申請發(fā)明”，但是也包括本申請發(fā)明的下位概念發(fā)明、本申請發(fā)明的上位概念或其他概念的發(fā)明)的幾個形態(tài)，并對此進(jìn)行說明。各個形態(tài)以項進(jìn)行劃分，對各項標(biāo)注編號，根據(jù)需要以引用其他項編號的形式進(jìn)行記載。這是為了便于理解可申請發(fā)明，而不是將構(gòu)成可申請發(fā)明的構(gòu)成元件的組合限定在以下各項所述的內(nèi)容。即，可申請發(fā)明應(yīng)參照各項所附的記載、實施例的記載等進(jìn)行說明，只要按照此解釋，在各個形態(tài)中附加其他構(gòu)成元件的形態(tài)，或從各個形態(tài)中刪除構(gòu)成元件的形態(tài)都可以構(gòu)成可申請發(fā)明的一個形態(tài)。
在下述各項中，(1)項～(19)項分別相當(dāng)于技術(shù)方案1～19。
(1)一種電子電路元件安裝機，包括供給電子電路元件的元件供給裝置；保持電路基板的電路基板保持裝置；安裝頭，其包括可沿軸向相對移動地保持吸嘴的吸嘴保持器，并從上述元件供給裝置接收電子電路元件，安裝在上述基板保持裝置所保持的電路基板上，其中所述吸嘴通過負(fù)壓吸附并保持電子電路元件；將安裝電子電路元件所必需的相對運動付與所述安裝頭、上述基板保持裝置和上述元件供給裝置的安裝用相對運動付與裝置；具有檢測部且與上述安裝頭分體設(shè)置，并對上述吸嘴施加在上述檢測部上的負(fù)荷進(jìn)行檢測的負(fù)荷檢測裝置；將檢測上述負(fù)荷所必需的相對運動付與上述安裝頭和上述負(fù)荷檢測裝置，并將上述吸嘴按壓在上述檢測部上的負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置；以及利用通過上述負(fù)荷檢測裝置所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果的負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置。
(2)在(1)項所記載的電子電路元件安裝機中，包括負(fù)荷檢測限制部，其對上述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置進(jìn)行控制，使上述吸嘴與上述檢測部接觸，使負(fù)荷檢測裝置對進(jìn)行該接觸時由吸嘴施加在檢測部上的負(fù)荷進(jìn)行檢測。
負(fù)荷檢測控制部，例如包括對負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置進(jìn)行控制的負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置控制部和對負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行控制的負(fù)荷檢測裝置控制部。這些控制部也可以由不同的控制裝置組成，也可以由相同的控制裝置組成。
根據(jù)負(fù)荷檢測控制部所實行的控制，使安裝頭和負(fù)荷檢測裝置相對移動，對負(fù)荷進(jìn)行檢測。
(3)在(1)項或(2)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測控制部包括非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測控制部，該非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測控制部在該電子電路元件安裝機未進(jìn)行將上述電子電路元件安裝到上述電路基板上的安裝作業(yè)時，使所述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置和上述負(fù)荷檢測裝置檢測上述負(fù)荷。
在開始1批電路基板的安裝作業(yè)時、機器停止規(guī)定時間以上之后開始動作時、每隔設(shè)定運轉(zhuǎn)時間、每安裝設(shè)定數(shù)量的元件、每安裝設(shè)定數(shù)量的基板安裝等滿足預(yù)定條件時，非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測控制部能夠使負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行負(fù)荷檢測。
根據(jù)本項的電子電路元件安裝機，可以定期檢測負(fù)荷。因而，例如在能夠適當(dāng)進(jìn)行電子電路元件的接收和安裝狀態(tài)下容易對電子電路元件安裝機進(jìn)行維持管理，而且，與在每次接收電子電路元件時以及在每次安裝電子電路元件時進(jìn)行負(fù)荷檢測的情況相比，元件安裝作業(yè)所需時間縮短，避免安裝作業(yè)效率降低，能夠準(zhǔn)確地對負(fù)荷進(jìn)行檢測，利用該檢測結(jié)果，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行電子電路元件的接收和安裝。而且，可以獲得減少維修工時的效果。如果不進(jìn)行負(fù)荷檢測，則為了避免發(fā)生異常，需要頻繁地進(jìn)行維修，相對于維修次數(shù)的增加，如果定期對吸嘴施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測，則根據(jù)該檢測結(jié)果能夠預(yù)測負(fù)荷異常的產(chǎn)生，從而減少維修次數(shù)。
(4)在(1)項～(3)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機，包括對上述檢測部所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行記錄的負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部。
負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部可以包括對負(fù)荷本身進(jìn)行記錄的檢測負(fù)荷記錄部，或包括記錄對檢測出的負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計的處理結(jié)果以及是否適合的判斷結(jié)果等的處理后信息記錄部。
一旦負(fù)荷檢測結(jié)果被記錄，則容易利用該結(jié)果。例如，可以在與檢測時間不同的時間使用負(fù)荷檢測結(jié)果。每次對負(fù)荷進(jìn)行檢測時也可以不利用該結(jié)果，例如對1個吸嘴進(jìn)行多次負(fù)荷檢測，對所有檢測結(jié)果進(jìn)行記錄，求取平均值，或在設(shè)置了多個安裝頭或安裝頭保持多個吸嘴的情況下，在集中對這多個吸嘴中的各個吸嘴的負(fù)荷進(jìn)行檢測后，可以利用檢測結(jié)果，從而有效地進(jìn)行檢測、使用。即使在檢測時利用負(fù)荷檢測結(jié)果，如果將檢測結(jié)果記錄在記錄部上，之后可以繼續(xù)進(jìn)行利用。
而且，能夠容易地將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置與元件供給裝置、電路基板保持裝置、安裝頭、安裝用相對運動付與裝置、負(fù)荷檢測裝置、負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置分體設(shè)置。如果對負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行記錄，則負(fù)荷檢測結(jié)果記錄裝置從負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部獲得負(fù)荷檢測結(jié)果即可，與電子電路元件安裝機的其他構(gòu)成元件關(guān)聯(lián)不大。
(5)在(4)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部設(shè)置在上述負(fù)荷檢測裝置上。
根據(jù)本項記載的電子電路元件安裝機，例如在負(fù)荷檢測裝置中，進(jìn)行負(fù)荷檢測和記錄，易于與檢測對應(yīng)地進(jìn)行記錄。
(6)在(4)項或(5)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部包括檢測負(fù)荷記錄部以及檢測負(fù)荷記錄時間限制部，該檢測負(fù)荷記錄部對上述吸嘴與上述負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行1次接觸期間負(fù)荷伴隨著時間經(jīng)過而發(fā)生的變化進(jìn)行記錄，該檢測負(fù)荷記錄時間限制部至少對該檢測負(fù)荷記錄部的檢測負(fù)荷記錄開始時間和記錄結(jié)束時間之一進(jìn)行限制。
根據(jù)本項所記載的電子電路元件安裝機，與對所有檢測負(fù)荷進(jìn)行記錄相比，記錄量少，檢測負(fù)荷記錄部的容量小，造價低廉，或能夠增多被記錄了負(fù)荷檢測結(jié)果的吸嘴的數(shù)量，或增多對每個吸嘴的檢測次數(shù)。
(7)在(6)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述檢測負(fù)荷記錄時間限制部將上述記錄開始時間設(shè)定在上述吸嘴與上述檢測部的接觸開始時刻之前的時間，將上述記錄結(jié)束時間設(shè)定在上述記錄開始時刻之后、用于對上述安裝頭和上述檢測部進(jìn)行負(fù)荷檢測的相對運動結(jié)束時刻之前的時間。
根據(jù)本項所記載的電子電路元件安裝機，至少記錄吸嘴開始與檢測部接觸時的負(fù)荷。記錄在負(fù)荷很可能達(dá)到最大時所檢測的負(fù)荷，能夠可靠地記錄過大的負(fù)荷。
(8)在(1)項～(7)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置是對上述負(fù)荷檢測裝置所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行解析的檢測結(jié)果解析部，并至少執(zhí)行下述操作中的一種操作，所述操作是指(a)求取檢測負(fù)荷的最大值、最小值、上述安裝頭和上述負(fù)荷檢測裝置的相對運動結(jié)束時的負(fù)荷等預(yù)定的負(fù)荷、(b) 檢查在安裝頭和上述負(fù)荷檢測裝置的相對運動過程中的負(fù)荷變化傾向以及(c)獲取這些數(shù)據(jù)所表示的吸嘴的狀態(tài)和特征。
根據(jù)本項所記載的電子電路元件安裝機，例如可以檢查吸嘴是否可以使用，如果不能使用，則可以查找原因。
(9)在(1)項～(8)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括根據(jù)上述負(fù)荷檢測結(jié)果而警告上述吸嘴異常的吸嘴異常警告部。
如果能對吸嘴發(fā)生異常進(jìn)行警告，例如，如果異常警告吸嘴正被保持在安裝頭上，則操作者可以進(jìn)行適當(dāng)處理，與正常吸嘴進(jìn)行交換或進(jìn)行維修等，從而可以避免異常吸嘴維持異常狀態(tài)地安裝使用，制造不合格的電路基板。與異常警告一起，或作為一種異常警告，也可以進(jìn)行吸嘴更換指示或維修指示。這時，負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括吸嘴交換指示部或維修指示部。
(10)在(1)項～(9)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置具有根據(jù)上述負(fù)荷檢測結(jié)果判斷上述吸嘴優(yōu)劣的吸嘴優(yōu)劣判斷部。
例如通過將檢測負(fù)荷與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷吸嘴是合格吸嘴，或是不合格吸嘴。如果檢測負(fù)荷變得異常大，則吸嘴施加在電子電路元件上的負(fù)荷過大，有可能對電子電路元件或電路基板造成損傷，則認(rèn)為該吸嘴是不合格吸嘴。相反，當(dāng)檢測負(fù)荷變得異常小，例如則吸嘴施加在電子電路元件上的按壓力不足，則有可能無法良好地進(jìn)行電子電路元件的接收和安裝，認(rèn)為這種吸嘴也是不合格吸嘴?？傊?，如果對吸嘴的優(yōu)劣進(jìn)行判斷，則能夠得知吸嘴是否是不合格吸嘴，可以避免因使用不合格吸嘴導(dǎo)致生產(chǎn)出不合格基板等。
(11)在(1)項～(10)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括根據(jù)上述負(fù)荷檢測結(jié)果而禁止使用上述吸嘴的吸嘴使用禁止部。
吸嘴的使用禁止，例如是針對目前保持在安裝頭上的吸嘴設(shè)定的，則即使該吸嘴原封不動地保持在安裝頭上，以后在電子電路元件的安裝作業(yè)中也不再使用?；蛘撸瑢τ谠诶秘?fù)荷檢測結(jié)果時并未保持在安裝頭上的吸嘴禁止使用，則以后保持在安裝頭上并不再使用。
吸嘴使用禁止可以在各種形態(tài)下執(zhí)行，與吸嘴ID等可以分別確定各個吸嘴的數(shù)據(jù)對應(yīng)地存儲使用禁止數(shù)據(jù)，或?qū)⑹褂媒刮祜@示在顯示裝置中等。
(12)在(1)項～(11)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括負(fù)荷檢測結(jié)果顯示部，其包括顯示裝置，使由上述負(fù)荷檢測裝置所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果顯示在上述顯示裝置中。
負(fù)荷檢測結(jié)果顯示部能夠由顯示裝置顯示所檢測的負(fù)荷本身即生負(fù)荷、對生負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計處理后的處理負(fù)荷、吸嘴的異常警告、吸嘴優(yōu)劣判斷結(jié)果、吸嘴的使用禁止等。
一旦對負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行顯示，則操作者容易理解，能夠容易地針對檢測結(jié)果進(jìn)行操作。
(13)在(1)項～(12)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置與用于控制上述安裝用相對運動付與裝置的控制裝置分體設(shè)計，設(shè)置在能夠從負(fù)荷檢測裝置接收負(fù)荷檢測結(jié)果的外部裝置上。
可以在各種形態(tài)下進(jìn)行來自負(fù)荷檢測裝置的負(fù)荷檢測結(jié)果的接收。例如也可以通過使用通信電纜的有線通信或無線通信進(jìn)行所述接收。
負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置也可以設(shè)置在用于控制上述安裝用相對運動付與裝置的控制裝置上，如果設(shè)置了用于控制負(fù)荷檢測裝置的控制裝置，則可以將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在該控制裝置上。如本項所記載的電子電路元件安裝機所示，如果將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在外部裝置上，例如與電子電路元件安裝機中電子電路元件的安裝作業(yè)并行地利用負(fù)荷檢測結(jié)果，或多個電子電路元件安裝機共用負(fù)荷檢測結(jié)果，能夠使利用負(fù)荷檢測結(jié)果所需的成本降低。
(14)在(1)項～(13)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述安裝用相對運動付與裝置兼作上述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置。
根據(jù)本項所記載的電子電路元件安裝機，能夠簡單且廉價地構(gòu)成對吸嘴進(jìn)行負(fù)荷檢測的電子電路元件安裝機。
(15)在(1)項～(14)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測裝置的檢測部包括測力傳感器。
(16)在(15)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述檢測部是彼此反向的2個面中比上述吸嘴吸附面大的一個吸嘴接觸面，相反側(cè)的面具有與上述測力傳感器的輸入部點接觸的接觸部，包括能夠以其接觸部為中心擺動的傳遞體。
吸附面的形狀并不局限于圓形，可以采用橢圓形、矩形、正方形等各種形狀。吸嘴接觸面與吸附面的形狀、大小無關(guān)，比吸附面大。根據(jù)本項所記載的電子電路元件安裝機，即使測力傳感器的輸入部小，吸附面大，也可以將負(fù)荷施加在測力傳感器上，使測力傳感器進(jìn)行檢測，并能夠在吸附面大小不同的多種吸嘴上使用共用的負(fù)荷檢測裝置。
而且，使傳遞體可擺動地與測力傳感器的輸入部接觸，例如即使吸附面磨損，變成相對于吸嘴的軸線稍微傾斜的面，通過使傳遞體擺動，也可以在與吸附面中心幾乎相同的位置上將力施加在測力傳感器的輸入部上。
(17)在(1)項～(16)項中任一項所記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在該電子電路元件安裝機上。
如果可拆裝地安裝負(fù)荷檢測裝置，則例如在同種類的多個電子電路元件安裝機之間或不同種類的電子電路元件安裝機之間，能夠共用負(fù)荷檢測裝置。負(fù)荷檢測裝置在檢測負(fù)荷時安裝到電子電路元件安裝機上即可，并可以在不檢測時拆下并用于在其他電子電路元件安裝機中進(jìn)行負(fù)荷檢測。無需在多個電子電路元件安裝機中的每個電子電路元件安裝機上設(shè)置負(fù)荷檢測裝置，能夠使檢測負(fù)荷所需成本降低。
而且，將負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在電子電路元件安裝機上即可，與將負(fù)荷檢測裝置固定地設(shè)置在電子電路元件安裝機上相比，安裝結(jié)構(gòu)簡單，從此方面看也可以使成本降低。
而且，在將負(fù)荷檢測裝置拆下后，可以使用該安裝空間安裝電子電路元件安裝機的其他構(gòu)成元件等，或利用其他構(gòu)成元件的安裝空間安裝負(fù)荷檢測裝置，無需設(shè)置用于設(shè)置負(fù)荷檢測裝置的專用空間，能夠有效地利用電子電路元件安裝機的空間地設(shè)置負(fù)荷檢測裝置。
在如上所述那樣將負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在電子電路元件安裝機上的情況下，如上所述，對于將負(fù)荷檢測結(jié)果存儲部設(shè)置在負(fù)荷檢測裝置上的情況特別有效。這是因為，此時，負(fù)荷檢測裝置具有檢測部和負(fù)荷檢測結(jié)果存儲部，多個電子電路元件安裝機不僅可以共用檢測部，而且多個電子電路元件安裝機還可以共用負(fù)荷檢測結(jié)果存儲部。
而且，對將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在外部裝置上的形態(tài)與本項方案進(jìn)行組合也是有效的。例如，如果負(fù)荷檢測裝置不可拆裝地安裝在電子電路元件安裝機上，而是固定地設(shè)置在電子電路元件安裝機上，則成為專用的負(fù)荷檢測裝置，可以簡單地將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在對安裝用相對運動付與裝置進(jìn)行控制的控制裝置上并進(jìn)行利用，但是如果設(shè)置成能夠拆裝，則負(fù)荷檢測裝置可以在多個電子電路元件安裝機中共用，此時，可以將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在外部裝置上并在多個電子電路元件安裝機中共用，從而能夠達(dá)到負(fù)荷檢測成本和負(fù)荷檢測結(jié)果利用成本同時降低的效果。
而且，在將負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置設(shè)置在外部裝置上的情況下，外部裝置的設(shè)置自由度提高。這是因為，將負(fù)荷檢測裝置從電子電路元件安裝機上拆下，對電子電路元件安裝機的結(jié)構(gòu)沒有限制，能夠與外部裝置相連并提供負(fù)荷檢測結(jié)果。
(18)在(17)項記載的電子電路元件安裝機中，上述負(fù)荷檢測裝置通過可拆裝地安裝在元件供給裝置上而可進(jìn)行拆裝。
為了使安裝頭從元件供給裝置接收電子電路元件，通過安裝用相對運動付與裝置使安裝頭相對于元件供給裝置相對移動。因而，如果將負(fù)荷檢測裝置安裝在元件供給裝置上，則負(fù)荷檢測裝置位于安裝頭和元件供給裝置的相對移動區(qū)域內(nèi)，利用安裝用相對運動付與裝置，能夠容易地將負(fù)荷檢測所必需的相對運動付與安裝頭和負(fù)荷檢測裝置。
而且，例如在與安裝作業(yè)不同的時間進(jìn)行負(fù)荷檢測的情況下，在檢測負(fù)荷時間以外，如果將負(fù)荷檢測裝置從元件供給裝置上拆下，則能夠與未安裝負(fù)荷檢測裝置的情況相同地供給電子電路元件，并對負(fù)荷進(jìn)行檢測，而不會出現(xiàn)因安裝負(fù)荷檢測裝置所引起的供給效率降低的情況等。
而且，利用電子電路元件安裝機具有的現(xiàn)有裝置對負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行安裝，能夠容易地抑制負(fù)荷檢測成本。
(19)在(18)項所記載的電子電路元件安裝機中，上述元件供給裝置包括多個元件供給送料器和送料器支撐部件，上述負(fù)荷檢測裝置可以有選擇地與上述多個元件供給送料器中的至少一個元件供給送料器在送料器支撐部件上進(jìn)行拆裝。
雖然多個元件供給送料器分別可拆裝地安裝在送料器支撐部件上，但是負(fù)荷檢測裝置可以有選擇地與這些元件供給送料器中的至少一個在送料器支撐部件上進(jìn)行拆裝。負(fù)荷檢測裝置可以取代多個元件供給送料器而進(jìn)行安裝，也可以取代1個元件供給送料器進(jìn)行安裝。而且，可以有選擇地僅與多個元件供給送料器中的特定元件供給送料器一起進(jìn)行拆裝，還可以有選擇地與多個元件供給送料器同時進(jìn)行拆裝。
總之，能夠利用元件供給送料器的安裝裝置將負(fù)荷檢測裝置安裝在送料器支撐部件上?？梢岳盟土掀髦尾考默F(xiàn)有安裝部以及用于將元件供給送料器安裝到該安裝部上的安裝裝置，對負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行安裝，可以不必設(shè)置用于將負(fù)荷檢測裝置安裝到電子電路元件安裝機上的專用安裝裝置并省略該費用，從而能夠容易且廉價地進(jìn)行安裝。在與安裝作業(yè)不同的時間內(nèi)進(jìn)行負(fù)荷檢測時，如果在安裝作業(yè)時將負(fù)荷檢測裝置從送料器支撐部件上拆下，則無需確保用于在送料器支撐部件上安裝負(fù)荷檢測裝置的空間。也可以在進(jìn)行負(fù)荷檢測時將負(fù)荷檢測裝置安裝在電子電路元件安裝機上，相對于在安裝機主體上設(shè)置專用安裝部造成空間和成本白白增大，能夠消除這些浪費地設(shè)置負(fù)荷檢測裝置。而且，如果是元件供給裝置包括元件供給送料器和送料器支撐部件的電子電路元件安裝機，則能夠共用負(fù)荷檢測裝置，增大共用范圍，而且容易共用。


圖1是表示本發(fā)明實施例即電子電路元件安裝機的平面視圖；圖2是表示上述電子電路元件安裝機的元件安裝裝置的正視圖(局部剖視)；圖3是表示上述元件安裝裝置的安裝頭和其周邊的側(cè)視圖；圖4是表示上述元件安裝裝置安裝頭的吸嘴保持器和吸嘴的側(cè)面剖視圖；圖5是表示檢測上述吸嘴所施加負(fù)荷的負(fù)荷檢測裝置的側(cè)視圖(局部剖視)；圖6是表示上述負(fù)荷檢測裝置的測力傳感器和傳遞板的側(cè)視圖(局部剖視)；圖7是簡略表示與上述負(fù)荷檢測裝置同時設(shè)置的微型計算機的框圖；圖8是簡略表示對上述電子電路元件安裝機進(jìn)行控制的控制裝置的框圖；圖9是表示上述負(fù)荷檢測裝置所檢測出的吸嘴負(fù)荷與下降距離之間的關(guān)系以及負(fù)荷檢測、記錄時間的曲線圖；圖10是說明設(shè)定用于根據(jù)上述負(fù)荷檢測裝置所檢測出的負(fù)荷而判斷吸嘴優(yōu)劣的設(shè)定值的曲線圖。
標(biāo)號說明
10 安裝機主體14 印刷電路板保持裝置16 元件安裝裝置18 元件供給裝置24 控制裝置30 印刷電路板38 送料器支撐臺40 帶式送料器46 電子電路元件50 安裝頭52 XY機器人54 頭升降裝置114 吸嘴132 吸嘴保持器180 負(fù)荷檢測裝置190 應(yīng)變式測力傳感器192 輸入件200 傳遞板208 吸嘴接觸面220 微型計算機240 個人計算機具體實施方式
下文根據(jù)附圖對本發(fā)明實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1表示本發(fā)明的一個實施例即電子電路元件安裝機。該電子電路元件安裝機使安裝頭移動到與印刷電路板表面平行的平面內(nèi)的任意位置，從元件供給裝置上接收電子電路元件，并安裝到該印刷電路板上，例如，如日本專利第2824378號公報等中公知的那樣，下文進(jìn)行簡單地說明。
如圖1和圖2所示，電子電路元件安裝機1包括構(gòu)成安裝機主體的臺座10、設(shè)置在臺座10上的電路板搬運裝置12、印刷電路板保持裝置14、元件安裝裝置16、元件供給裝置18和電路板攝像系統(tǒng)22、對這些裝置等進(jìn)行控制的控制裝置24(參照圖8)等。
在本實施例中，作為電路基板的印刷電路板30由電路板搬運裝置12以水平姿勢進(jìn)行搬運，通過省略圖示的停止裝置停止在預(yù)定的安裝作業(yè)位置上，并且通過印刷電路板保持裝置14以水平姿勢保持安裝面。以印刷電路板30的搬運方向作為X軸方向，以水平面內(nèi)與X軸方向正交的方向為Y方向。印刷電路板保持裝置14包括印刷電路板支撐裝置和夾持裝置(省略圖示)，且位置固定。
如圖1和圖2所示，元件供給裝置18位置固定地靜止設(shè)置在電路板搬運裝置12的一側(cè)。在日本專利第2824378號公報、特開平10-112598號公報等中公開了元件供給裝置18，對其進(jìn)行簡單說明。
元件供給裝置18，包括作為送料器支撐部件的送料器支撐臺38、作為一種裝載在送料器支撐臺38上的元件供給工具也就是元件供給送料器的多個帶式送料器(下文簡稱為送料器)40。多個送料器40分別包括安裝部(省略圖示)，在寬度方向和前后方向上被定位并且防止上浮的狀態(tài)下，可拆裝地安裝在設(shè)置于送料器支撐臺38上的多個送料器安裝部(例如包括切槽)上。在送料器安裝部上，設(shè)置了與設(shè)置在送料器40上的安裝部共同地將送料器40固定在送料器支撐臺38上的安裝裝置。這些送料器安裝部等例如與特開平9-29550號公報中所記載的送料器安裝部等具有相同的結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，送料器40將電子電路元件46(參照圖2。下文簡稱為元件46)保持在搬運帶(省略圖示)上，并在用帶子卷繞電子電路元件的狀態(tài)下進(jìn)行供給。用帶子卷繞的電子電路元件由輸送裝置輸送，將元件46依次定位在元件供給部上。在本實施例中，多個送料器40在各個元件供給部位于與X軸方向平行的一條直線上的狀態(tài)下安裝在送料器支撐臺38上。
如圖1和圖2所示，上述元件安裝裝置16主要包括安裝頭50、用于使安裝頭50向與印刷電路板30安裝面平行的一個平面也就是水平面內(nèi)的任意位置移動的安裝頭移動裝置即XY機器人52、使安裝頭50升降的頭升降裝置54以及使安裝頭50圍繞軸線轉(zhuǎn)動的頭轉(zhuǎn)動裝置56等。
如圖1所示，XY機器人52包括作為移動部件的X軸滑板60、X軸滑動移動裝置62、作為移動部件的Y軸滑板64以及Y軸滑動移動裝置66。X軸滑動移動裝置62包括X軸滑動驅(qū)動用電動機68、滾珠絲杠70和螺母71(參照圖2)，并使X軸滑板60沿X軸方向移動，與X軸滑板60一起構(gòu)成X軸移動裝置72。Y軸滑板64和Y軸滑動移動裝置66設(shè)置在X軸滑板60上。Y軸滑動移動裝置66包括Y軸滑動驅(qū)動用電動機76、滾珠絲杠78和螺母80，并使Y軸滑板64沿Y軸方向移動，與Y軸滑板64一起構(gòu)成Y軸移動裝置82。
如圖3所示，上述安裝頭50、頭升降裝置54和頭轉(zhuǎn)動裝置56設(shè)置在Y軸滑板64上。頭升降裝置54包括螺母90、與螺母90螺合的滾珠絲杠92以及作為驅(qū)動源的頭升降用電動機94，通過頭升降用電動機94經(jīng)由齒輪列96使螺母90轉(zhuǎn)動，從而使?jié)L珠絲杠92升降。頭轉(zhuǎn)動裝置56包括花鍵部件100、一體地設(shè)置在滾珠絲杠92的下部并與花鍵部件100配合的花鍵軸102以及頭轉(zhuǎn)動用電動機104(參照圖7)，通過頭轉(zhuǎn)動用電動機104經(jīng)由齒輪列106使花鍵部件100轉(zhuǎn)動，從而使花鍵軸102轉(zhuǎn)動。
如圖4所示，利用夾盤附加器110和夾盤112將吸嘴114可拆裝地保持在花鍵軸102的下端部上。吸嘴114包括作為主體部的吸嘴主體116以及構(gòu)成吸附部的吸附管118，利用負(fù)壓吸附保持元件46。吸附管118的橫截面面形狀在本實施例中為圓形，其前端面構(gòu)成吸附面120。
夾盤附加器110大致形成圓筒形，可拆裝地固定在花鍵軸102的下端部上。夾盤112也大致形成圓筒形，可拆裝地固定在夾盤附加器110的外側(cè)。吸嘴114的吸嘴主體116形成圓筒狀，可沿軸向相對移動地配合在夾盤附加器110內(nèi)，并且不能相對轉(zhuǎn)動而能夠沿軸向相對移動地由夾盤112進(jìn)行保持。通過作為一種設(shè)置在吸嘴114與夾盤附加器110之間的施力裝置即彈性部件的壓縮螺旋彈簧124，沿著從夾盤附加器110中拔出方向?qū)ξ?14施力，通過使分別設(shè)置在吸嘴主體116的一對耳部126上且彼此位于同一平面上的1對傾斜面128與設(shè)置在夾盤112上的1對銷130卡合，由夾盤112保持吸嘴114，其可沿軸向相對移動而不能相對轉(zhuǎn)動。
在本實施例中，夾盤附加器110和夾盤112構(gòu)成吸嘴保持器132，并與花鍵軸102的下端部一起構(gòu)成安裝頭50。吸嘴114可以相對于吸嘴保持器132，壓縮螺旋彈簧124而沿軸向相對移動，通過使吸嘴主體116與夾盤附加器110配合而對該相對移動進(jìn)行引導(dǎo)。吸嘴主體116的外周面構(gòu)成被導(dǎo)向面134，夾盤附加器110的內(nèi)周面構(gòu)成導(dǎo)向面136。安裝頭50通過使頭升降裝置54的滾珠絲杠92升降而進(jìn)行升降，通過使頭轉(zhuǎn)動裝置56的花鍵軸102轉(zhuǎn)動而進(jìn)行轉(zhuǎn)動。由此使吸嘴114進(jìn)行升降、轉(zhuǎn)動。
如圖3所示，在Y軸滑板64上還設(shè)置了上述電路板攝像系統(tǒng)22。電路板攝像系統(tǒng)22包括電路板攝像裝置140(參照圖8)和照明裝置(省略圖示)，通過XY機器人52進(jìn)行移動，例如對設(shè)置在印刷電路板30的安裝面上的基準(zhǔn)標(biāo)記142(參照圖1)進(jìn)行拍攝。根據(jù)該攝像結(jié)果，獲得設(shè)置在印刷電路板30安裝面上的多個元件安裝點在各個水平面內(nèi)的位置誤差。
而且，如圖2所示，在X軸滑板60上設(shè)置了元件攝像系統(tǒng)150。元件攝像系統(tǒng)150包括元件攝像裝置152、導(dǎo)光裝置154和照明裝置156，對吸嘴114所保持的元件46進(jìn)行拍攝，并有選擇地獲取元件46的正面像和投影像。根據(jù)該攝像結(jié)果，可以獲取吸嘴114對元件46的保持位置誤差(元件46的被吸附部位在X軸、Y軸方向上的位置誤差和轉(zhuǎn)動位置誤差)。
如圖1所示，可以將負(fù)荷檢測裝置180可拆裝地安裝在上述元件供給裝置18的送料器支撐臺38上。負(fù)荷檢測裝置180與安裝頭50分體設(shè)置。在本實施例中，負(fù)荷檢測裝置180的裝置主體182與上述送料器40的送料器主體的結(jié)構(gòu)相同，大致形成細(xì)長板狀，如圖5所示，下部設(shè)置了用于安裝到送料器支撐臺38的保持器安裝部上的安裝部184。安裝部184與設(shè)置在送料器主體上的安裝部具有相同結(jié)構(gòu)。負(fù)荷檢測裝置180可以裝載到設(shè)置在送料器支撐臺38上的任一送料器安裝部上，有選擇地與送料器40一起可拆裝地安裝在送料器支撐臺38上，利用設(shè)置在送料器支撐臺38上的安裝裝置而安裝到送料器支撐臺38上，由此可拆裝地安裝在臺座10上。在本實施例中，負(fù)荷檢測裝置180的安裝位置處于送料器支撐臺38在X軸方向上的一端，在對下述吸嘴114所施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測時安裝到送料器支撐臺38上。例如象日本專利第3397900號公報所記載的那樣，安裝部184的結(jié)構(gòu)是公知的，省略說明。
在裝置主體182的前部上設(shè)置了應(yīng)變式測力傳感器(下文簡稱為測力傳感器)190而構(gòu)成檢測部。如圖6所示，構(gòu)成測力傳感器190輸入部的輸入件192的前端部外周面呈部分球面狀，形成向上突出狀，使其從測力傳感器190的殼體194向上方突出，并被施加負(fù)荷。輸入件192與收容在殼體194內(nèi)的受感元件即受感部柱(省略圖示)設(shè)置為一體。受感部柱由彈性體制造，貼有多個應(yīng)變儀，一旦向輸入件192施加負(fù)荷，則受感部柱被壓縮，應(yīng)變儀的變形由橋接電路轉(zhuǎn)換成電信號輸出。
可以使作為傳遞體的傳遞板200與上述輸入件192接觸。在本實施例中，傳遞板200大致形成圓板狀，在其中央部設(shè)置了外周面呈部分球面狀的突部202，并且如圖6所示，將測力傳感器190的輸入件192配合到向該突部202的突出端開口而設(shè)置的凹部204內(nèi)。雖然凹部204的底面與輸入件192接觸，但是突部202與殼體194分離，傳遞板200可擺動地與輸入件192接觸。通過使凹部204與輸入件192卡合來限制傳遞板200在與其板面平行方向上的移動。
傳遞板200的直徑比要利用測力傳感器190檢測負(fù)荷的所有種類吸嘴114的吸附面120的外徑大，傳遞板200的上表面構(gòu)成吸嘴接觸面208。而且，標(biāo)號210代表限制部件，具有向傳遞板200的上方伸出的限制部212，設(shè)置了多個限制部，規(guī)定了傳遞板200的擺動限度。
如圖5所示，在負(fù)荷檢測裝置180的裝置主體182的后部，設(shè)置了微型計算機220。如圖7所示，微型計算機220包括CPU222、ROM224、RAM226和分別將它們連接起來的總線。上述測力傳感器190連接在與總線相連的輸入輸出接口230上，輸入與施加在測力傳感器190上的負(fù)荷大小對應(yīng)的電信號。在微型計算機220中，讀入該電信號并換算為負(fù)荷。在本實施例中，微型計算機220進(jìn)行這種換算的部分與測力傳感器190一起構(gòu)成負(fù)荷檢測裝置180。微型計算機220也構(gòu)成對負(fù)荷檢測裝置180進(jìn)行控制的控制裝置。
作為外部裝置的個人計算機(下文簡稱為PC)240通過通信電纜242(參照圖5)連接在輸入輸出接口230上。通信電纜242構(gòu)成通信手段之一的通信電路，例如一種數(shù)據(jù)傳送用的標(biāo)準(zhǔn)接口，由作為串聯(lián)數(shù)據(jù)傳送用標(biāo)準(zhǔn)接口的RS-232C電纜構(gòu)成，經(jīng)由USB-RS232C轉(zhuǎn)換器243(參照圖5)連接到PC240上。在連接狀態(tài)下，在微型計算機220和個人計算機240之間通過通信進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，PC240能夠接收負(fù)荷檢測結(jié)果。PC240與上述控制裝置24分體設(shè)置。如圖5所示，PC240包括作為顯示裝置的監(jiān)視器244和作為輸入裝置的鍵盤246，通過控制電路(省略圖示)對監(jiān)視器244進(jìn)行控制。PC240是設(shè)置在元件安裝裝置16等電子電路元件安裝機的主要部分的外部上的外部計算機。負(fù)荷檢測裝置180與外部計算機相連，在PC240中根據(jù)負(fù)荷檢測結(jié)果判斷吸嘴優(yōu)劣以及將負(fù)荷檢測結(jié)果顯示到外部顯示裝置也就是監(jiān)視器244等。
如圖8所示，對本電子電路元件安裝機進(jìn)行控制的上述控制裝置24以計算機260(下文稱為安裝控制計算機260)為主體，該計算機具有CPU250、ROM252、RAM254和分別將它們連接起來的總線?？偩€上連接有輸入輸出接口262，并且連接有圖象處理計算機268、270、電路板攝像裝置140、元件攝像裝置152、編碼器272等各種傳感器、輸入裝置274等，其中該圖像處理計算機268、270對利用電路板攝像系統(tǒng)22的電路板攝像裝置140和元件攝像系統(tǒng)150的元件攝像裝置152進(jìn)行拍攝所得到的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在將負(fù)荷檢測裝置180安裝到送料器支撐臺38上時，微型計算機220連接到安裝控制計算機260上。輸入裝置274例如由鍵盤構(gòu)成。微型計算機220和安裝控制計算機260通過信號線相連。
輸入輸出接口262上還通過驅(qū)動電路276連接有構(gòu)成電路板搬運裝置12等的驅(qū)動源的各種促動器等。在上述裝置12等中構(gòu)成驅(qū)動源的電動機是一種促動器，在本實施例中是一種電動機也就是電動轉(zhuǎn)動電動機，大多由可以對轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行精確控制的伺服電動機構(gòu)成，根據(jù)電動機的驅(qū)動使安裝頭50等被驅(qū)動元件向任意位置移動。除了伺服電動機，還可以使用步進(jìn)電動機。這些電動機的轉(zhuǎn)動角度通過作為轉(zhuǎn)動角度檢測裝置的編碼器進(jìn)行檢測，并根據(jù)該檢測結(jié)果對電動機進(jìn)行控制。在圖8中表示了所述編碼器中的1個，代表性地表示了用于檢測頭升降用電動機94的轉(zhuǎn)動角度的編碼器272。編碼器是一種用于對電動機等動力驅(qū)動源所驅(qū)動部件的操作量以及操作位置進(jìn)行檢測的操作量檢測裝置以及操作位置檢測裝置。而且，在ROM254和RAM256中存儲有本電子電路元件安裝機的基本動作程序、與作為作業(yè)對象的印刷電路板30對應(yīng)的元件安裝作業(yè)的程序等各種程序和數(shù)據(jù)等。
下面對操作進(jìn)行說明。由于將元件46安裝到印刷電路板30上的安裝作業(yè)已經(jīng)記載在上述日本專利第2824378號公報等中，因而省略了整體說明，僅對與本發(fā)明密切相關(guān)的部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
在進(jìn)行安裝作業(yè)時，通過XY機器人52使安裝頭50向元件供給裝置18移動，從多個送料器40中的1個元件供給部接收元件46。此時，雖然通過頭升降裝置54使安裝頭50下降，但是吸嘴114的吸附管118在吸附面120上與元件46接觸后，進(jìn)一步使安裝頭50下降較小距離，從而可以使吸嘴114可靠地吸附元件46。通過對壓縮螺旋彈簧124進(jìn)行壓縮，可以允許該安裝頭50多余地下降，使吸嘴保持器132相對于吸嘴114下降，并且可以緩和吸嘴114與元件46碰撞時的沖擊，而且可以使吸嘴114對元件46的按壓力成為合適的大小。
因此，將因吸嘴114的重量、壓縮螺旋彈簧124的作用力以及吸嘴保持器132與吸嘴114之間的滑動阻力所產(chǎn)生的力施加給元件46上。元件46的自重極其小，可以忽略不計。對應(yīng)于吸嘴114吸附元件46時對元件46進(jìn)行按壓的按壓力的大小，對安裝頭50在吸嘴114與元件46接觸后的下降距離進(jìn)行設(shè)定。而且，下降速度和加速度、減速度被設(shè)定成安裝頭50平滑地開始、停止下降的大小。而且，在安裝頭50下降的同時，對吸嘴114供應(yīng)負(fù)壓，在吸嘴114與元件46接觸，并通過負(fù)壓吸附并保持以后，使安裝頭50上升，并將元件46從送料器40中取出。
從送料器40中接收元件46后的安裝頭50，通過XY機器人52向印刷電路板30移動，并安裝到規(guī)定的元件安裝點上。此時，修正通過對基準(zhǔn)標(biāo)記142進(jìn)行拍攝而獲得的元件安裝點的位置誤差、通過利用元件攝像裝置152對元件46進(jìn)行拍攝而獲得的吸嘴114對元件46的保持位置誤差，并將元件46安裝到印刷電路板30上。
在安裝元件46時，安裝頭50也通過頭升降裝置54下降預(yù)定距離，在元件46與印刷電路板30的安裝面接觸后也下降較小距離，通過吸嘴114將元件46按壓到印刷電路板30上。通過對壓縮螺旋彈簧124進(jìn)行壓縮，可以允許該安裝頭50多余地下降，將因吸嘴114的自重、壓縮螺旋彈簧124的作用力以及吸嘴保持器132與吸嘴114之間的滑動阻力而產(chǎn)生的力施加在元件46上。在本實施例中，為了簡化說明，即使吸嘴114的種類不同，壓縮螺旋彈簧124也相同，施加在元件46上的壓縮螺旋彈簧124的作用力在吸附時和安裝時相同，即使元件46的種類不同，也假定所述作用力相同。安裝頭50在吸嘴114與元件46接觸或元件46與印刷電路板30接觸后下降的距離、即吸嘴114與吸嘴保持器132的相對移動距離恒定。而且，假定下降速度和加速度、減速度在吸附時和安裝時也相同。
如上所述，在吸嘴114從送料器40上接收元件46時，在將元件46安裝到印刷電路板30上時，吸嘴114都對元件46進(jìn)行按壓，但是該按壓力有時會產(chǎn)生異常。例如，如果異物侵入吸嘴主體116的被導(dǎo)向內(nèi)面134與夾盤附加器110的導(dǎo)向面136之間，或至少在一個面上產(chǎn)生粘結(jié)，則吸嘴114和吸嘴保持器132之間的滑動阻力增大，按壓力過大，有可能在吸嘴114或元件46或印刷電路板30上產(chǎn)生損傷。即使在產(chǎn)生粘結(jié)的情況下，滑動阻力也會增大。有時按壓力也異常地變小。例如，在用于對吸嘴114施力的壓縮螺旋彈簧124的彈簧常數(shù)降低時，作用力減小，則按壓力不足。
因而，在本電子電路元件安裝機中，在未進(jìn)行將元件45安裝到印刷電路板30上的安裝作業(yè)的非安裝作業(yè)時，定期地對吸嘴114所施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測，一旦出現(xiàn)異常，則發(fā)出警告。在本實施例中，由操作者選擇負(fù)荷的檢測執(zhí)行條件。操作者例如從對1批印刷電路板30進(jìn)行安裝作業(yè)的開始時間、安裝機停止超過設(shè)定時間以后的操作開始時間、每隔設(shè)定工作時間、每安裝設(shè)定數(shù)量的安裝元件、每將元件46安裝到設(shè)定數(shù)量的印刷電路板30上的各個檢測執(zhí)行條件中選擇1個，在檢測過程中不進(jìn)行安裝作業(yè)。無論選擇哪個條件，在檢測負(fù)荷時都將負(fù)荷檢測裝置180安裝到送料器支撐臺38上。
下文對吸嘴114施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測的情況進(jìn)行說明。
利用負(fù)荷檢測裝置180對負(fù)荷進(jìn)行檢測。因而，將負(fù)荷檢測裝置180安裝到送料器支撐臺38上，并且將微型計算機220連接在安裝控制計算機260和PC240上。在非安裝作業(yè)時，如果處于所選擇的負(fù)荷檢測期間，則通過XY機器人52使安裝頭50向安裝在送料器支撐臺38上的負(fù)荷檢測裝置180移動。而且，在吸嘴114處于測力傳感器190正上方時，通過頭升降裝置54使安裝頭50下降，并使吸嘴114與傳遞板200的吸嘴接觸面208接觸。然后，使安裝頭50下降，與元件46相同，因吸嘴114的重量、壓縮螺旋彈簧124的作用力以及滑動阻力所產(chǎn)生的負(fù)荷施加在測力傳感器190的輸入件192上。
在本實施例中，為了簡化說明，即使吸嘴114的種類不同，也假定吸附面120相對于吸嘴保持器132在上下方向上的位置恒定。因而，當(dāng)安裝頭50處于上升端位置時，即使吸嘴114的種類不同，吸附面120與吸嘴接觸面208之間的上下方向的距離(設(shè)為A)也相同。而且，與吸嘴114的種類無關(guān)，安裝頭50在吸附面120與吸嘴接觸面208接觸后下降的距離(設(shè)為B)也相同。在本實施例中，下降距離B，與吸附元件46時和安裝元件46時吸嘴114與吸嘴保持器132的相對移動距離相同，通過其相對移動使壓縮螺旋彈簧124施加在測力傳感器190上的作用力的大小在吸附元件46時和安裝元件46時相同。而且，安裝頭50的下降速度、加速度和減速度在吸嘴114吸附元件46時和安裝元件46時相同，假定與吸嘴114的種類無關(guān)，都相同。因而，吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸時施加在測力傳感器190上的沖擊，在吸附元件46時和安裝元件46時相同，在吸附時和安裝時，吸嘴114的狀態(tài)(吸嘴施加在元件46上的負(fù)荷大小和變化)可知。另外，在本電子電路元件安裝機中，在接收元件46時以及安裝元件46時，安裝頭50的下降速度、加速度和減速度、吸嘴對元件46的按壓力等被設(shè)定成可以正常進(jìn)行上述接收和安裝，根據(jù)這種設(shè)定，對電子電路元件安裝機的各種構(gòu)成元件進(jìn)行制造和管理。
使安裝頭50從位于上升端位置的狀態(tài)下降比上述下降距離A短的距離(設(shè)為C)，一旦吸附面120到達(dá)傳遞板200的吸嘴接觸面208上方的預(yù)定距離的位置上，則將表示這種情況的信號從安裝控制計算機260輸出到微型計算機220中。上述下降距離A、B和C分別換算成對頭升降用電動機94的轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行檢測的編碼器272的脈沖數(shù)，通過對脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)可知安裝頭50是否下降了各個距離A、B、C。在控制計算機260中進(jìn)行對該脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)。
一旦安裝頭50從上升端位置到達(dá)下降了距離C的位置，則將表示這種情況的信號輸出到微型計算機220中，在微型計算機220中，根據(jù)該輸入信號，將從測力傳感器190輸入的電信號換算成負(fù)荷、即進(jìn)行負(fù)荷檢測并將所檢測出的負(fù)荷存儲到RAM226中，并開始記錄。測力傳感器190的輸出信號雖然是模擬信號，但是在輸入接口230中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由微型計算機220讀入，轉(zhuǎn)換為負(fù)荷并存儲到RAM226中。在本實施例中，吸嘴114施加在測力傳感器190上的負(fù)荷即所檢測出的負(fù)荷本身記錄在RAM226中，如圖9的曲線圖所示，安裝頭50下降了距離C的時刻是負(fù)荷開始檢測的時刻、即記錄開始時間，被設(shè)定在吸嘴114與測力傳感器190開始接觸時刻之前的時間。在RAM226中能夠存儲多個檢測結(jié)果。
使安裝頭50從下降了距離C的位置進(jìn)一步下降，使吸附面120與傳遞板200的吸嘴接觸面208接觸(碰撞)。使安裝頭150從該狀態(tài)進(jìn)一步下降，通過使吸嘴保持器132相對于吸嘴114一邊對壓縮彈簧124進(jìn)行壓縮一邊下降，可以允許安裝頭50下降。在吸嘴114與傳遞板200碰撞時，由負(fù)荷檢測裝置180所檢測出的負(fù)荷急劇增大。通過所述負(fù)荷檢測裝置180的檢測值劇增，可知吸嘴114與傳遞板200接觸，將表示這種情況的信號從微型計算機220輸出到安裝控制計算機260中。在安裝控制計算機260中，根據(jù)該輸入信號，對安裝頭50在吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸后的下降距離進(jìn)行控制，使其下降距離B。傳遞板200可擺動地與輸入件192接觸，即使吸附面200存在磨耗等，吸嘴114也可以通過傳遞板200良好地按壓測力傳感器190。最初，雖然吸嘴114施加在傳遞板200上的力振蕩性地發(fā)生變化，但是不久吸嘴114變成穩(wěn)定地按壓在傳遞板200上的狀態(tài)，將因吸嘴114的重量、壓縮彈簧124的作用力和滑動阻力所產(chǎn)生的力施加在傳遞板200上，并進(jìn)行檢測。
在安裝控制計算機260中，監(jiān)視安裝頭50是否從下降距離C也就是下降到開始記錄負(fù)荷的位置的狀態(tài)進(jìn)一步下降了距離D，一旦下降了距離D，則將表示此種情況的信號輸出到微型計算機220中。根據(jù)該輸入信號，在微型計算機220中結(jié)束負(fù)荷的檢測和記錄。然后，測力傳感器190雖然輸出信號，但是不再換算成負(fù)荷以及將檢測負(fù)荷記錄到RAM226中，安裝頭50從下降了距離C的位置進(jìn)一步下降距離D的時刻就是檢測結(jié)束時刻、即記錄結(jié)束時間，設(shè)定在接觸開始開始以后。在下降距離D的期間進(jìn)行檢測和記錄，在本實施例中，該距離D的位置設(shè)定在比吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸后安裝頭50下降距離B的位置前方的位置上，在安裝頭50下降結(jié)束時刻之前結(jié)束記錄。因而，檢測出最大負(fù)荷(沖擊)并進(jìn)行記錄，但是并未記錄穩(wěn)定狀態(tài)(安裝頭50下降了距離B，吸嘴114與吸嘴保持器132的相對移動結(jié)束，負(fù)荷穩(wěn)定的狀態(tài))下的負(fù)荷。在滑動阻力增大時，吸嘴114與傳遞板200接觸時的接觸負(fù)荷異常地增大，然后，預(yù)測穩(wěn)定狀態(tài)下的接觸負(fù)荷與正常時相同還是比正常時小，一旦記錄了最大負(fù)荷，則能夠檢測出異常大的接觸負(fù)荷。
吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸以后，當(dāng)使安裝頭50進(jìn)一步下降時，吸嘴114施加在測力傳感器190上的負(fù)荷如圖9的曲線圖所示，在劇增后減少，振動性地發(fā)生變化，不久變得基本恒定。在吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸后，直至吸嘴114與吸嘴保持器132開始相對移動開始之前，為了克服滑動阻力，負(fù)荷劇增，但是在開始相對移動后，負(fù)荷減少，使安裝頭50下降距離B，一旦通過吸嘴114與吸嘴保持器132的相對移動使彈簧124被壓縮到規(guī)定量而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則負(fù)荷變成由吸嘴114的重量以及壓縮彈簧124的作用力所確定的大小。距離D的大小被設(shè)定為，吸嘴114與吸嘴保持器132開始相對移動，負(fù)荷劇增，檢測出最大負(fù)荷并進(jìn)行記錄。本實施例中，距離A、B在設(shè)計上雖然是設(shè)定的固有值，但是距離C、D被任意設(shè)定，例如由操作者利用輸入裝置274進(jìn)行設(shè)定。
如上所述，負(fù)荷的檢測開始時刻以及記錄開始時間設(shè)定在吸嘴114與測力傳感器190開始接觸之前的期間，由于在吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸前對負(fù)荷進(jìn)行檢測并記錄，因而能夠可靠地檢測負(fù)荷最大值并進(jìn)行記錄。由于制造誤差、裝配誤差、吸附面120的磨耗等，在吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸時，安裝頭50的下降距離并不一定是設(shè)計上設(shè)定的距離A，有時在下降了比距離A短的距離時即接觸，有時在下降了更長距離時接觸。然而考慮到此種情況而設(shè)定了距離C，如果微型計算機220在安裝頭50下降了比距離A短的距離C時即開始負(fù)荷檢測和記錄，則即使吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸時，安裝頭50的下降距離存在偏差，也可以在吸嘴114與吸嘴接觸面208接觸時進(jìn)行負(fù)荷檢測和記錄，檢測出最大負(fù)荷并進(jìn)行記錄。
記錄在微型計算機220的RAM226中的檢測負(fù)荷通過通信輸出到PC240中，在PC240中根據(jù)負(fù)荷檢測結(jié)果判斷吸嘴114優(yōu)劣。通過比較由負(fù)荷檢測裝置180檢測出并記錄在微型計算機220內(nèi)的負(fù)荷中的最大負(fù)荷與設(shè)定值(閾值)來進(jìn)行該判斷。即使吸嘴114正常，在吸嘴114與傳遞板200碰撞時，由負(fù)荷檢測裝置180檢測出的負(fù)荷也會劇增，但是考慮到發(fā)生異常時最大負(fù)荷異常地變大或變小，通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，可以判斷吸嘴優(yōu)劣。
如圖10所示，針對負(fù)荷異常地變大和異常地變小這兩種情況，設(shè)定了上述設(shè)定值。在前一種情況下，如下所述對設(shè)定值FPT進(jìn)行設(shè)定例如從負(fù)荷異常變大情況下所假定的最大負(fù)荷FPA減去使用多個正常吸嘴114進(jìn)行多次負(fù)荷檢測所獲得的各個最大負(fù)荷的平均值FPNm而得出差值ΔFF′(正值)，將該差值ΔFF′乘以預(yù)定比率，將由此得出的數(shù)值加上正常情況下的平均最大負(fù)荷FPNm。所述比率設(shè)定為0～1之間的任意值。在后一種情況下，如下所述對設(shè)定值FPT′進(jìn)行設(shè)定例如從負(fù)荷異常變小情況下所假定的最大負(fù)荷FPA′中減去上述平均值FPNm而得出差值ΔFF(負(fù)值)，將該差值ΔFF乘以預(yù)定比率，將由此得出的數(shù)值加上平均最大負(fù)荷FPNm。所述比率設(shè)定為0～1之間的任意值，可以與設(shè)定上述設(shè)定值FPT時的比率相同，也可以不同。而且，吸嘴114施加在測力傳感器190上的負(fù)荷雖然是吸嘴114重量、壓縮彈簧124作用力以及滑動阻力所產(chǎn)生的力之和，但是在此為了便于說明，即使吸嘴114種類不同，也假定其重量相同。設(shè)定值FPT、FPT′被預(yù)先設(shè)定，并存儲在PC240的存儲器內(nèi)。
如果所檢測并存儲的負(fù)荷中的最大負(fù)荷也就是最大檢測負(fù)荷FPA在設(shè)定值FPT以下并在設(shè)定值FPT′以上，則吸嘴114正常，將此信息顯示在監(jiān)視器224中。如果最大檢測負(fù)荷FPA大于設(shè)定值FPT或小于設(shè)定值FPT′，則按壓力異常，判斷為吸嘴114不合格，在監(jiān)視器244上顯示吸嘴114發(fā)生異常，并發(fā)出警告。操作者能夠根據(jù)該異常警告對吸嘴114進(jìn)行更換、維修，避免因在安裝元件46時使用異常吸嘴114而造成元件46或印刷電路板30的損傷等，以防止產(chǎn)生不合格的印刷電路板。而且，也可以避免因吸嘴異常而使安裝機停止。也可以顯示吸嘴114不合格情況、最大負(fù)荷、最大負(fù)荷異常大或異常小等吸嘴信息、或者檢測、判斷結(jié)果。
在本電子電路元件安裝機中，雖然決定負(fù)荷檢測結(jié)束點和檢測負(fù)荷記錄時間的距離D可任意設(shè)定，但是如果將距離D設(shè)定為安裝頭50到達(dá)下降端位置并直至下降完畢的距離，則在穩(wěn)定狀態(tài)下也可以記錄吸嘴114施加在測力傳感器190上的負(fù)荷。一旦安裝頭50下降完畢，則負(fù)荷穩(wěn)定，這是因為可以將下降完畢時的負(fù)荷看作穩(wěn)定狀態(tài)下的負(fù)荷。在本實施例中，將吸嘴114與測力傳感器190接觸的情況由微型計算機220報知安裝控制計算機260，如果將距離D設(shè)定成安裝頭50到達(dá)下降端位置時的距離，則在安裝頭50從上述接觸狀態(tài)下降了上述距離B時，將顯示安裝頭50到達(dá)下降端位置的信號從安裝控制計算機260輸出到微型計算機220中，根據(jù)此信號終止對負(fù)荷進(jìn)行檢測和記錄。由于使安裝頭50從吸嘴114與測力傳感器190的接觸的狀態(tài)準(zhǔn)確地下降距離B，例如即使吸附面120存在磨損等，也能構(gòu)在穩(wěn)定狀態(tài)下準(zhǔn)確地獲得所設(shè)定的負(fù)荷。從安裝頭50下降完畢至設(shè)定時間的期間，也可以對負(fù)荷進(jìn)行檢測，可靠地獲得穩(wěn)定狀態(tài)下的負(fù)荷。
通過在穩(wěn)定狀態(tài)下對負(fù)荷進(jìn)行檢測和記錄，也可以確認(rèn)穩(wěn)定狀態(tài)下的按壓狀態(tài)。例如，將穩(wěn)定狀態(tài)下的負(fù)荷與設(shè)定值(用于對處于穩(wěn)定狀態(tài)的吸嘴114的優(yōu)劣進(jìn)行判斷的設(shè)定值)進(jìn)行比較，能夠判斷出在穩(wěn)定狀態(tài)下可否獲得正常的按壓力，根據(jù)該判斷結(jié)果，或與最大檢測負(fù)荷的判斷結(jié)果結(jié)合，能夠判斷出吸嘴114的優(yōu)劣，并且在吸嘴不合格時，能夠推斷出其原因。例如，在滑動阻力變大時，能夠確認(rèn)因安裝頭50的下降距離不足而引起穩(wěn)定狀態(tài)下的接觸負(fù)荷不足，并且結(jié)合最大負(fù)荷異常大的情況，能夠確認(rèn)滑動阻力增大?；蛘?，雖然最大檢測負(fù)荷異常，但是如果穩(wěn)定狀態(tài)下的檢測負(fù)荷正常，例如，則能夠確認(rèn)因滑動阻力增大而引起按壓力增加等異常狀態(tài)的產(chǎn)生，并且能夠推斷出與穩(wěn)定狀態(tài)下接觸負(fù)荷不足的情況不同的異常原因?；蛘撸m然最大檢測負(fù)荷正常，但是如果穩(wěn)定狀態(tài)下的按壓力異常，例如，在頭升降裝置54對安裝頭50的下降控制方面存在異常，則推斷出下降距離不足或過剩，可以排除異常原因而正常地進(jìn)行元件46的接收和安裝。
可以在負(fù)荷檢測結(jié)束后，仍原封不動地將負(fù)荷檢測裝置180安裝在送料器支撐臺38上，但是也可以將其從送料器支撐臺38上拆下，例如用于檢測其他電子電路元件安裝機中的吸嘴114的負(fù)荷?？梢詫Χ鄠€吸嘴114的檢測負(fù)荷記錄在微型計算機220的RAM226中，將負(fù)荷檢測裝置安裝在保持多個吸嘴114并對元件46進(jìn)行安裝的電子電路元件安裝機上，使其對負(fù)荷進(jìn)行檢測。在負(fù)荷檢測期間以外，在將負(fù)荷檢測裝置180從送料器支撐臺38上拆下時，也可以將送料器40安裝在送料器支撐臺38的負(fù)荷檢測裝置安裝部上，對元件46進(jìn)行供給。
根據(jù)上述內(nèi)容可知，在本實施例中，XY機器人52、頭升降裝置54構(gòu)成安裝用相對運動付與裝置，并兼作負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置。而且，對控制裝置的XY機器人52等進(jìn)行控制，當(dāng)檢測執(zhí)行條件成立時使安裝頭50移動，將吸嘴114按壓在測力傳感器190上的部分構(gòu)成非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置控制部。微型計算機220本身把來自測力傳感器190的輸入信號換算為負(fù)荷的部分構(gòu)成非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測裝置控制部，這些構(gòu)成非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測控制部。而且，微型計算機220的RAM226構(gòu)成檢測負(fù)荷記錄部，微型計算機220上的、將負(fù)荷檢測裝置180所檢測出的負(fù)荷即在根據(jù)安裝控制用計算機260的信號輸入而限定的期間內(nèi)所檢測出的負(fù)荷記錄在RAM226內(nèi)的部分構(gòu)成檢測負(fù)荷記錄時間限制部，這些構(gòu)成負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部。微型計算機220設(shè)置在裝置主體182內(nèi)，負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部設(shè)置在負(fù)荷檢測裝置180內(nèi)。在本實施例中，根據(jù)來自安裝控制計算機260的信號輸入，開始或結(jié)束對負(fù)荷進(jìn)行檢測、記錄，也可以同時實施這些操作?？梢钥紤]將負(fù)荷檢測裝置控制部兼用作檢測負(fù)荷記錄時間限制部。安裝控制計算機260上的、通過由編碼器272對脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)而獲得安裝頭50的下降距離并對安裝頭50的下降距離C、距離D進(jìn)行檢測的部分構(gòu)成了檢測開始時間獲取部、記錄開始時間獲取部、檢測結(jié)束時間獲取部、記錄結(jié)束時間獲取部?？梢钥紤]將微型計算機220的用于從安裝控制計算機260接收顯示安裝頭50下降設(shè)定距離的信號部分構(gòu)成檢測開始時間獲取部等。而且，PC240上的根據(jù)從微型計算機220輸出的檢測負(fù)荷來判斷吸嘴114優(yōu)劣的部分構(gòu)成吸嘴優(yōu)劣判斷部和檢測結(jié)果解析部，使根據(jù)該結(jié)果而在監(jiān)視器244上顯示不合格吸嘴或異常吸嘴的部分構(gòu)成吸嘴異常警告部和負(fù)荷檢測結(jié)果顯示部。吸嘴優(yōu)劣判斷部包括最大檢測負(fù)荷依據(jù)優(yōu)劣判斷部、穩(wěn)定狀態(tài)負(fù)荷依據(jù)優(yōu)劣判斷部、最大檢測負(fù)荷·穩(wěn)定狀態(tài)負(fù)荷依據(jù)優(yōu)劣判斷部。而且，在安裝在送料器支撐臺38上并能夠檢測負(fù)荷的狀態(tài)下，可以考慮使負(fù)荷檢測裝置180構(gòu)成電子電路元件安裝機的自我診斷功能的一部分。
另外，也可以對1個吸嘴114進(jìn)行多次負(fù)荷檢測，根據(jù)多次負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行不合格吸嘴的判斷等。例如求出多次負(fù)荷檢測中的各個最大檢測負(fù)荷的平均值，將其作為吸嘴114的最大接觸負(fù)荷，與設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷吸嘴114優(yōu)劣。
在上述實施例的電子電路元件安裝機中，雖然使用1個吸嘴安裝電子電路元件，但是也可以使用多個吸嘴。例如，沿Y軸方向?qū)⒍鄠€安裝頭50設(shè)置在Y軸滑板64上。多個吸嘴中至少有一個吸嘴從送料器40接收電子電路元件并安裝到印刷電路板30上。分別檢測各個吸嘴施加在測力傳感器190上的負(fù)荷，如果是不合格吸嘴，則發(fā)出警告，以便進(jìn)行更換等適當(dāng)處理。也可以禁止使用該不合格吸嘴而不進(jìn)行更換，安裝頭50也可以原封不動地保持該不合格吸嘴地開始安裝作業(yè)。此時，例如PC240和安裝控制計算機260能夠進(jìn)行通信，將吸嘴優(yōu)劣判斷結(jié)果和吸嘴使用禁止信息提供給安裝控制計算機260，在安裝時不使用使用禁止吸嘴。保持有多個吸嘴114，如果可能，則跳過使用禁止吸嘴，在安裝時不使用該使用禁止吸嘴，用其他合格吸嘴代替該使用禁止吸嘴來進(jìn)行元件的安裝。此時，PC240的用于禁止使用不合格吸嘴的部分構(gòu)成吸嘴使用禁止部。
而且，本發(fā)明并不局限于這種電子電路元件安裝機，即通過XY機器人型的安裝頭移動裝置使安裝頭向與電路基板安裝面平行的一個平面內(nèi)的任意位置移動，從而進(jìn)行電子電路元件的吸附、安裝，也可以是其他形態(tài)的電子電路元件安裝機，例如本發(fā)明也可以適用于下述電子電路元件安裝機使多個安裝頭圍繞共用的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，在多個停止位置中的1個位置也就是元件接收位置或元件安裝位置上停止，從元件供給裝置接收元件并安裝到電路基板上。這種電子電路元件安裝機如下構(gòu)成，其包括(a)安裝機主體；(b)可圍繞基本鉛直的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動地保持在該安裝機主體上的至少一個轉(zhuǎn)動體；(c)設(shè)置于該至少一個轉(zhuǎn)動體上的多個頭保持部上所各自保持的安裝頭，每個安裝頭設(shè)有頭主體和至少具有1個吸嘴保持部的吸嘴保持體；(d)轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動裝置，通過使轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動而使多個安裝頭圍繞上述轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)，并使其移動到利用吸嘴從元件供給裝置上接收電子電路元件的元件接收位置、將所接收的電子電路元件安裝到電路基板上的元件安裝位置上。例如，轉(zhuǎn)動體也可以如特開平6-342998號公報所記載的那樣，1個轉(zhuǎn)動體保持所有的多個安裝頭，通過圍繞鉛直轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動使這些安裝頭一起轉(zhuǎn)動。也可以如特開平9-237997號公報所記載的那樣，多個轉(zhuǎn)動體分別保持1個安裝頭，通過使其圍繞鉛直轉(zhuǎn)動軸線自由轉(zhuǎn)動，分別使所保持的安裝頭轉(zhuǎn)動。
在該電子電路元件安裝機中，例如負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在構(gòu)成元件供給裝置的送料器支撐臺上。通過送料器支撐臺移動裝置使送料器支撐臺移動，裝載在送料器支撐臺上的多個送料器的各個元件供給部依次向元件供給位置移動并供給元件。在進(jìn)行負(fù)荷檢測時，通過送料器支撐臺的移動使負(fù)荷檢測裝置的檢測部向元件供給位置移動，使朝元件接收位置移動的安裝頭的吸嘴與檢測部接觸，進(jìn)行按壓，對負(fù)荷進(jìn)行檢測并進(jìn)行記錄，以便用于進(jìn)行吸嘴優(yōu)劣判斷。例如在非安裝作業(yè)時進(jìn)行負(fù)荷檢測，雖然與上述實施例相同地，在進(jìn)行負(fù)荷檢測時使安裝頭下降設(shè)定的距離，但是在安裝頭旋轉(zhuǎn)型的電子電路元件安裝機中，安裝頭升降裝置例如與轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動裝置共用驅(qū)動源，具有包括凸輪和凸輪從動件的運動傳遞裝置，使安裝頭升降。此時，安裝頭的下降距離與構(gòu)成運動傳送裝置的凸輪轉(zhuǎn)動角度對應(yīng)，例如換算成對凸輪轉(zhuǎn)動角度進(jìn)行檢測的編碼器的脈沖數(shù)，在開始或結(jié)束對負(fù)荷進(jìn)行檢測、記錄等控制中使用。負(fù)荷檢測裝置在負(fù)荷檢測時安裝到送料器支撐臺上，在檢測結(jié)束并開始安裝作業(yè)時從送料器支撐臺上拆下。因而避免了在元件供給時送料器支撐臺的重量增大，例如能夠避免因送料器支撐臺的開始或停止移動時的加速度、減速度而作用在送料器等上的沖擊變大，從而防止供給精度下降。或者，不必為了避免沖擊增大而減小送料器支撐臺的開始或停止移動時的加速度、減速度，因而可以避免供給效率下降。而且，可以避免在送料器支撐臺的開始或停止移動時，沖擊作用在負(fù)荷檢測裝置上而產(chǎn)生故障等。
如果多個頭保持多個吸嘴，則這些吸嘴依次在進(jìn)行元件接收和安裝作業(yè)的操作位置上進(jìn)行定位，被按壓在負(fù)荷檢測裝置的檢測部上，以對負(fù)荷進(jìn)行檢測并進(jìn)行記錄，例如進(jìn)行優(yōu)劣判斷。因而，如果是不合格吸嘴，例如則發(fā)出警告或禁止使用該不合格吸嘴。此時由于電子電路元件安裝機通過多個吸嘴將電子電路元件安裝到電路基板上，所以一旦出現(xiàn)使用禁止吸嘴，例如則將該使用禁止吸嘴原封不動地保持在安裝頭上而不使用，跳過它，如果可以由保持在其他安裝頭上的吸嘴進(jìn)行代替，則容易地由該代替吸嘴對電子電路元件進(jìn)行安裝?；蛘?，由于安裝頭是保持多個吸嘴的安裝頭，如果在保持使用禁止吸嘴的安裝頭上具有能夠代替該使用禁止吸嘴而安裝電子電路元件的吸嘴，也可以使該吸嘴安裝電子電路元件。為了實施吸嘴跳過、使用替代吸嘴、禁止吸嘴使用的操作，將吸嘴使用禁止信息提供給安裝控制計算機。例如，可以使PC和安裝控制計算機相連，供給吸嘴使用禁止信息，或者也可以由操作者將信息輸入到安裝控制計算機中。
而且，如果存在不合格吸嘴，則可以使顯示裝置顯示不合格吸嘴的更換，使操作者進(jìn)行更換吸嘴的準(zhǔn)備。如果在開始安裝作業(yè)之前更換吸嘴，則可以避免因吸嘴異常而引起的安裝機停止。如果在未將不合格吸嘴更換為合格吸嘴的狀態(tài)下開始安裝作業(yè)，則根據(jù)更換顯示，在因吸嘴異常引起安裝機停止之前，提前準(zhǔn)備好更換吸嘴?？梢栽谝蛭毂３制骱臀斓幕瑒用娈惓５葘?dǎo)致安裝機停止之前，促使對吸嘴進(jìn)行更換或維修，能夠迅速地更換吸嘴。即使未更換不合格吸嘴就開始了安裝作業(yè)，例如如果電子電路元件安裝機保持多個吸嘴，所以通過吸嘴跳過操作等能夠可靠地避免因吸嘴異常而引起的安裝作業(yè)停止。在至少有1個安裝頭通過XY機器人型的安裝頭移動裝置進(jìn)行移動的電子電路元件安裝機中也同樣。
并不限于根據(jù)安裝控制計算機向微型計算機輸入的信號而開始或結(jié)束對負(fù)荷進(jìn)行檢測、記錄，也可以由負(fù)荷檢測裝置獲取檢測、記錄的開始或結(jié)束時間。例如，在設(shè)置了負(fù)荷檢測裝置的同時，還設(shè)置了用于對安裝頭進(jìn)行檢測的頭檢測裝置。頭檢測裝置例如由光電傳感器的一種也就是透射型光電傳感器構(gòu)成，例如設(shè)定成在吸嘴的吸附面到達(dá)距傳遞板的吸嘴接觸面上方預(yù)定距離的位置時，對安裝頭進(jìn)行檢測。也可以由吸嘴檢測裝置對吸嘴進(jìn)行檢測。將檢測信號輸入到微型計算機中，根據(jù)該信號使負(fù)荷檢測裝置開始負(fù)荷檢測，并對檢測出的負(fù)荷進(jìn)行記錄。而且，在微型計算機中，利用計時器測量從對安裝頭進(jìn)行檢測開始所經(jīng)過的時間，一旦經(jīng)過了設(shè)定時間，則結(jié)束對負(fù)荷的檢測和記錄。該設(shè)定時間可以是任意的。例如，設(shè)定為檢測到最大負(fù)荷并進(jìn)行記錄的時間長度。這樣一來，即使不在用于控制負(fù)荷檢測裝置的計算機和安裝控制計算機之間進(jìn)行通信，也可以對負(fù)荷檢測時間進(jìn)行設(shè)定，并限制記錄時間。此時，根據(jù)頭檢測裝置以及微型計算機的頭檢測裝置的檢測信號判斷安裝頭是否下降到開始負(fù)荷檢測和記錄位置的部分構(gòu)成檢測開始時間獲取部、記錄開始時間獲取部，根據(jù)計時器和微型計算機的計時器所測量的時間判斷是否是結(jié)束負(fù)荷檢測和記錄時間的部分構(gòu)成檢測結(jié)束時間獲取部、記錄結(jié)束時間獲取部。根據(jù)微型計算機所獲得的時間而開始或結(jié)束對負(fù)荷進(jìn)行檢測、記錄的部分構(gòu)成負(fù)荷檢測裝置控制部、檢測負(fù)荷記錄時間限制部。
而且，由于當(dāng)吸嘴與測力傳感器的傳遞板的吸嘴接觸面接觸而使負(fù)荷劇增時，將顯示此信息的信號從負(fù)荷檢測裝置一側(cè)的微型計算機輸入到安裝控制計算機中，因而根據(jù)編碼器的脈沖數(shù)得出接觸時安裝頭下降的距離，并在安裝作業(yè)時使用該下降距離。如果測力傳感器的吸嘴接觸面的高度與元件供給裝置所保持元件的上表面以及印刷電路板安裝面的高度相同，則在接收和安裝元件時，使安裝頭下降的距離為所得出的下降距離與吸嘴和吸嘴保持器的相對移動距離之和，如果上述高度不同，則根據(jù)所得出的下降距離，對用于元件接收和安裝而設(shè)定的下降距離進(jìn)行修正，使安裝頭下降。因而，例如即使吸附面存在磨損等，也可以使吸嘴和吸嘴保持器相對移動預(yù)定距離，并對元件施加規(guī)定的按壓力。
根據(jù)上述負(fù)荷劇增而將吸嘴接觸輸入安裝控制計算機并不是不可缺少的，也可以省略。
而且，與可裝載在電子電路元件安裝機上的吸嘴數(shù)量無關(guān)，可以在PC和電子電路元件安裝機之間進(jìn)行通信，交換信息，例如也可以對電子電路元件安裝機發(fā)出吸嘴存在異常的警告。
而且，對電子電路元件安裝機的安裝用相對運動付與裝置進(jìn)行控制的控制裝置也可以根據(jù)負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行吸嘴優(yōu)劣判斷，并將構(gòu)成控制裝置的微型計算機的RAM作為檢測負(fù)荷記錄部。或者，也可以在對負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行控制的控制裝置中進(jìn)行吸嘴優(yōu)劣判斷。
而且，在上述實施例中，為了便于說明，即使吸嘴種類不同，也可以使吸附面相對于吸嘴保持器在上下方向上的位置恒定，吸嘴的質(zhì)量相同，對吸嘴進(jìn)行施力的施力裝置相同，施力裝置對電子電路元件的作用力恒定，但是實際上很多情況下這些參數(shù)是不同的，因而依據(jù)差別相應(yīng)地進(jìn)行控制。例如，在對吸嘴所施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測時，對應(yīng)于吸嘴的種類，對安裝頭從上升端位置到達(dá)吸附面與測力傳感器吸嘴接觸面接觸的位置的距離、接觸后的安裝頭的下降距離、根據(jù)所檢測出的負(fù)荷而檢測吸嘴優(yōu)劣的設(shè)定值等進(jìn)行設(shè)定，進(jìn)行負(fù)荷檢測、優(yōu)劣判斷等。
而且，確定吸嘴的負(fù)荷檢測時間的檢測執(zhí)行條件也可以在電子電路元件安裝機中預(yù)先設(shè)定。
而且在同時設(shè)置了測力傳感器的微型計算機中，根據(jù)測力傳感器的輸出信號，始終對負(fù)荷進(jìn)行檢測并進(jìn)行記錄，通過負(fù)荷劇增而檢測出吸嘴與測力傳感器接觸，然后在記錄結(jié)束條件成立之前，例如經(jīng)過設(shè)定時間之前或負(fù)荷達(dá)到恒定之前的期間內(nèi)，將此期間內(nèi)的負(fù)荷作為記錄而被保留，可以在吸嘴優(yōu)劣判斷等中使用。或者，也可以始終對負(fù)荷進(jìn)行檢測，例如通過負(fù)荷劇增而得出記錄開始時間并開始記錄，通過經(jīng)過設(shè)定時間而得出記錄結(jié)束時間并終止記錄。負(fù)荷檢測時間也可以與記錄時間不同。
在對吸嘴所施加的負(fù)荷進(jìn)行檢測時，安裝頭下降的加速度、減速度以及吸嘴和吸嘴保持器的相對移動距離，在安裝時和吸附時并不一定必須相同，也可以不同。在進(jìn)行負(fù)荷檢測時，以所設(shè)定的加速度、減速度使安裝頭下降，使吸嘴和吸嘴保持器相對移動設(shè)定的距離，對吸嘴施加在測力傳感器上的負(fù)荷進(jìn)行檢測，并使用正常吸嘴獲得吸嘴優(yōu)劣判斷的設(shè)定值等即可。
而且在本發(fā)明中，模塊化的電子電路元件安裝單元也可以適用于多個串聯(lián)排列的電子電路元件安裝機。模塊化的電子電路元件安裝單元雖然尚未公開，但是如本申請人所申請的特開2003-115216號申請中所記載的那樣，分別包括元件供給裝置、電路基板保持裝置、安裝頭、安裝用相對運動付與裝置，分別向電路基板上安裝電子電路元件，以任意順序?qū)θ我鈧€數(shù)的電子電路元件安裝單元進(jìn)行排列，從而可以獲得所需結(jié)構(gòu)的電子電路元件安裝機?？梢钥紤]由1個電子電路元件安裝單元構(gòu)成電子電路元件安裝機。可以分別對多個電子電路元件安裝單元進(jìn)行負(fù)荷檢測。
上文雖然對本發(fā)明的幾個實施例進(jìn)行了說明，但是這些實施例僅是示例，本發(fā)明雖然始于上述記載的各個形態(tài)，但是可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種電子電路元件安裝機，包括供給電子電路元件的元件供給裝置；保持電路基板的電路基板保持裝置；安裝頭，其具有可沿軸向相對移動地保持吸嘴的吸嘴保持器，從所述元件供給裝置接收電子電路元件，并安裝到由所述基板保持裝置所保持的電路基板上，其中所述吸嘴通過負(fù)壓吸附并保持電子電路元件；將安裝電子電路元件所必需的相對運動付與所述安裝頭、所述基板保持裝置和所述元件供給裝置的安裝用相對運動付與裝置；具有檢測部且與所述安裝頭分體設(shè)置，并對所述吸嘴施加在所述檢測部上的負(fù)荷進(jìn)行檢測的負(fù)荷檢測裝置；將檢測所述負(fù)荷所必需的相對運動付與所述安裝頭和所述負(fù)荷檢測裝置，并將所述吸嘴按壓在所述檢測部上的負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置；以及利用通過所述負(fù)荷檢測裝置所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果的負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電子電路元件安裝機，其特征在于包括負(fù)荷檢測控制部，其對所述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置進(jìn)行控制，使所述吸嘴與所述檢測部接觸，使負(fù)荷檢測裝置檢測在該接觸時由吸嘴施加在檢測部上的負(fù)荷。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測控制部包括非安裝作業(yè)時負(fù)荷檢測控制部，在該電子電路元件安裝機未進(jìn)行將所述電子電路元件安裝到所述電路基板上的安裝作業(yè)時，使所述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置以及所述負(fù)荷檢測裝置對所述負(fù)荷進(jìn)行檢測。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于包括對所述檢測部所獲得的負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行記錄的負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部。
5.如權(quán)利要求4所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部設(shè)置在所述負(fù)荷檢測裝置上。
6.如權(quán)利要求4或5所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果記錄部包括檢測負(fù)荷記錄部和檢測負(fù)荷記錄時間限制部，該檢測負(fù)荷記錄部記錄所述吸嘴與所述負(fù)荷檢測裝置進(jìn)行1次接觸期間負(fù)荷隨著時間經(jīng)過而發(fā)生的變化，檢測負(fù)荷記錄時間限制部至少對該檢測負(fù)荷記錄部的檢測負(fù)荷記錄開始時間和記錄結(jié)束時間之一進(jìn)行限制。
7.如權(quán)利要求6所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述檢測負(fù)荷記錄時間限制部將所述記錄開始時間設(shè)定在所述吸嘴與所述檢測部的接觸開始時刻以前的時間，將所述記錄結(jié)束時間設(shè)定在所述接觸開始時刻以后、用于對所述安裝頭和所述檢測部進(jìn)行負(fù)荷檢測的相對運動結(jié)束時刻以前的時間。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置是對所述負(fù)荷檢測裝置的負(fù)荷檢測結(jié)果進(jìn)行解析的檢測結(jié)果解析部，至少執(zhí)行下述操作中的一項操作，所述操作是指(a)求取檢測負(fù)荷的最大值、最小值、所述安裝頭和所述負(fù)荷檢測裝置相對運動結(jié)束時的負(fù)荷等預(yù)定的負(fù)荷、(b)調(diào)查在安裝頭和所述負(fù)荷檢測裝置相對運動過程中負(fù)荷的變化傾向、(c)獲取這些數(shù)據(jù)所表示的吸嘴狀態(tài)和特征。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括根據(jù)所述負(fù)荷檢測結(jié)果來警告所述吸嘴發(fā)生異常的吸嘴異常警告部。
10.如權(quán)利要求1～9中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置具有根據(jù)所述負(fù)荷檢測結(jié)果而判斷所述吸嘴優(yōu)劣的吸嘴優(yōu)劣判斷部。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置包括根據(jù)所述負(fù)荷檢測結(jié)果而禁止使用所述吸嘴的吸嘴使用禁止部。
12.如權(quán)利要求1～11中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于具有顯示裝置，所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置具有將所述負(fù)荷檢測裝置的負(fù)荷檢測結(jié)果顯示到所述顯示裝置上的負(fù)荷檢測結(jié)果顯示部。
13.如權(quán)利要求1～12中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測結(jié)果利用裝置與用于控制所述安裝用相對運動付與裝置的控制裝置分體設(shè)置，設(shè)置在能夠從負(fù)荷檢測裝置接收負(fù)荷檢測結(jié)果的外部裝置上。
14.如權(quán)利要求1～13中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述安裝用相對運動付與裝置兼作所述負(fù)荷檢測用相對運動付與裝置。
15.如權(quán)利要求1～14中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測裝置的檢測部包括測力傳感器。
16.如權(quán)利要求15所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述檢測部包括傳遞體，在該傳遞體的方向彼此相反的兩個面中，一個面是大于所述吸嘴吸附面的吸嘴接觸面，相反一側(cè)的面具有與所述測力傳感器的輸入部進(jìn)行點接觸的接觸部，該傳遞體能以該接觸部為中心進(jìn)行擺動。
17.如權(quán)利要求1～16中任一項所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在該電子電路元件安裝機上。
18.如權(quán)利要求17所述的電子電路元件安裝機，其特征在于通過將所述負(fù)荷檢測裝置可拆裝地安裝在元件供給裝置上，可以對其進(jìn)行拆裝。
19.如權(quán)利要求18所述的電子電路元件安裝機，其特征在于所述元件供給裝置包括多個元件供給送料器和送料器支撐部件，所述負(fù)荷檢測裝置可以有選擇地與所述多個元件供給送料器中的至少一個元件供給送料器在送料器支撐部件上進(jìn)行拆裝。
全文摘要
在本發(fā)明的電子電路元件安裝機中，可以準(zhǔn)確地檢測出吸嘴對電子電路元件的按壓力。將負(fù)荷檢測裝置(180)有選擇地與送料器一起安裝到送料器支撐臺上。負(fù)荷檢測裝置(180)具有測力傳感器(190)，使吸嘴(114)下降并按壓在測力傳感器(190)上，從而對負(fù)荷進(jìn)行檢測。在非安裝作業(yè)時，在預(yù)定的檢測執(zhí)行條件成立時，定期地使吸嘴(114)向負(fù)荷檢測裝置(180)移動，并對負(fù)荷進(jìn)行檢測。檢測負(fù)荷存儲在微型計算機(220)的RAM中，并傳送給PC(240)，使PC(240)判斷吸嘴優(yōu)劣。在負(fù)荷異常大等吸嘴不合格的情況下，在監(jiān)視器(244)上進(jìn)行顯示，并對操作者發(fā)出警告，以便對不合格吸嘴進(jìn)行更換、維修等，避免因使用不合格吸嘴導(dǎo)致生產(chǎn)出不合格印刷電路板等。
文檔編號H05K13/00GK1849861SQ20048002608
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者津田護(hù), 上野由紀(jì)夫, 井土武洋 申請人:富士機械制造株式會社