專利名稱：元件裝配方法和元件裝配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明介紹了一種用于裝配到線路板上的多種類型電子元件的穩(wěn)定進(jìn)給和在最短時(shí)間內(nèi)完成這些多種電子元件在線路板上裝配的元件裝配方法和元件裝配裝置。
下面描述了一種常規(guī)的元件裝配裝置和使用該裝配裝置的常規(guī)的元件裝配方法。
如圖3B所示，一個(gè)元件裝配裝置30通常包括有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)7；一個(gè)X-Y面的平臺(tái)3；一個(gè)元件進(jìn)給器4；一個(gè)元件供料器4可拆安裝其上的元件進(jìn)給部分5；一個(gè)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)7的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器8；一個(gè)驅(qū)動(dòng)X-Y面平臺(tái)3的平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器9；一個(gè)驅(qū)動(dòng)元件進(jìn)給部分4的元件進(jìn)給部分驅(qū)動(dòng)器10；一個(gè)對(duì)驅(qū)動(dòng)器8、9、10實(shí)施操作控制的元件裝配控制器20。
旋轉(zhuǎn)平臺(tái)7有不能移動(dòng)的平臺(tái)體7a，有能沿著平臺(tái)體7a周邊的移動(dòng)路線移動(dòng)并用于將電子元件11裝配到印刷線路板1上的吸嘴2。吸嘴2通過(guò)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器8驅(qū)動(dòng)在元件夾持位置和夾持釋放位置之間移動(dòng)，其中元件夾持位置是移動(dòng)路線上的某一可夾持電子元件11的位置，夾持釋放位置是移動(dòng)路線上的另一個(gè)位置，在該位置上夾持的元件被釋放。還有，吸嘴2上下移動(dòng)以吸起和裝配電子元件。位于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)7下的X-Y面平臺(tái)3上放置印刷線路板1。這樣，為了將由吸嘴傳送到夾持釋放位置上的電子元件11裝配到印刷線路板1上的元件裝配位置，X-Y面平臺(tái)3移動(dòng)印刷線路板1，以便元件裝配位置和夾持釋放位置重合。應(yīng)注意，如圖所示，X-Y面平臺(tái)3由平臺(tái)驅(qū)動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)在X和Y方向運(yùn)動(dòng)。元件進(jìn)給器4有許多用于分別貯存多種電子元件11的元件貯存單元4a。如圖所示，對(duì)應(yīng)元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)的方向，元件存放單元4a沿元件進(jìn)給部分5在Z向排列。這種排列方式的元件進(jìn)給器由驅(qū)動(dòng)器10驅(qū)動(dòng)在Z向運(yùn)動(dòng)，以便將要安裝的元件11送入元件夾持位置。應(yīng)注意，X、Y和Z向是在一個(gè)平面內(nèi)，且X和Z向是彼此平行的。
如上所述的元件裝配裝置30中，電子元件11在元件夾持位置由吸嘴2從元件進(jìn)給單元4a取出，并且在傳送到夾持釋放位置過(guò)程中，電子元件11的狀態(tài)由識(shí)別器6檢測(cè)。于是，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，傳送過(guò)程中的電子元件11被修正就位，并被傳送到夾持釋放位置。同時(shí)，X-Y面平臺(tái)在X向和Y向移動(dòng)，以便將電子元件11在印刷線路板上的元件裝配位置與夾持釋放位置重合。于是，在夾持釋放位置上，吸嘴2將電子元件11裝配到印刷線路板1的元件裝配位置上。進(jìn)而，通過(guò)識(shí)別器6檢測(cè)印刷線路板上的標(biāo)記，印刷線路板1按需要被修正就位。
實(shí)際上，在這種元件裝配裝置30中發(fā)生的錯(cuò)誤隨著裝配設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步而逐漸減少。然而，當(dāng)將裝配的電子元件用盡或發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，這種情況下，只有操作人員去補(bǔ)充電子元件或取消錯(cuò)誤，或者通過(guò)如日本已公布的專利No.60-206098或No.62-21300所描述的元件進(jìn)給方法進(jìn)給元件，這樣才能實(shí)現(xiàn)線路板的連續(xù)制造。
另外，參照?qǐng)D4和圖5描述現(xiàn)有技術(shù)中電子元件11在元件進(jìn)給器4上的排列方式和裝配順序的確定。如圖4所示，假設(shè)3片電子元件A、2片電子元件B和1片電子元件C將裝配到印刷線路板1上。這種情況下，依圖5所示流程圖，首先在步驟(圖中“S”所示)1中，電子元件依裝配周期分組，該裝配周期為一個(gè)電子元件從元件進(jìn)給器取出到裝配到印刷線路板所需時(shí)間，從而電子元件被分別分成具有相同裝配周期的組別，并且這樣的組別按裝配時(shí)間的升序排列。在此例中，電子元件A和B裝配周期都是0.1秒，電子元件C裝配周期為0.2秒，于是排列次序?yàn)锳→B→C。
接著在執(zhí)行步驟1的基礎(chǔ)上的步驟2中，決定哪些電子元件放置到位于元件進(jìn)給器4中的Z1,Z2……等處的各個(gè)元件存放單元4a中。在此例中，電子元件A放在Z1，電子元件B放在Z2，電子元件C放在Z3。
接著是步驟3，在執(zhí)行步驟2的基礎(chǔ)上，按所決定的裝配順序來(lái)執(zhí)行一最佳裝配順序。在此例中，裝配操作按圖4所示印刷線路板上的箭頭所指的順序執(zhí)行。該順序?yàn)殡娮釉嗀依次分別被裝配到裝配位置N1，裝配位置N2，裝配位置N3；然后，電子元件B依次分別被裝配到裝配位置N4，裝配位置N5；最后，電子元件C被裝配到裝配位置N6。
現(xiàn)有技術(shù)中，電子元件在元件進(jìn)給器上的排列和裝配順序由上述這種方法和過(guò)程實(shí)現(xiàn)。在上例中，放到元件貯存單元Z1中的電子元件A需用3片，放到元件貯存單元Z2中的電子元件B需用2片，放到元件貯存單元Z3中的電子元件C需用1片。
另外，操作步驟1到3的執(zhí)行是由元件裝配控制器20依輸入的關(guān)于將被裝配的電子元件種類的信息，即本例中電子元件A、B、C上的信息和將被裝配的電子元件各個(gè)種類的數(shù)量信息進(jìn)行數(shù)控實(shí)現(xiàn)的。關(guān)于各類電子元件的裝配周期這一信息可事先存入元件裝配控制器20中，或者還可以按需要時(shí)刻輸入。
然而，用上述常規(guī)的方法，需裝配到印刷線路板上的電子元件每類的數(shù)量各不相同，如上例，電子元件A數(shù)量為3，電子元件B數(shù)量為2，電子元件C數(shù)量為1。上例中要用到這三類電子元件，將被裝配到印刷線路板1上的電子元件依電子元件的類型排列在元件進(jìn)給器4中。因而，已排列在元件進(jìn)給器4中電子元件的消耗數(shù)量將依據(jù)裝配到印刷線路板上的電子元件的類型而變化，這樣在印刷線路板的制造過(guò)程中，將隨機(jī)地發(fā)生元件進(jìn)給部分5中電子元件用盡的情況。如上例，制造一個(gè)印刷線路板1要消耗3片電子元件A，如果印刷線路板1的制造是連續(xù)的，那么，供給到元件進(jìn)給器4中的電子元件A到C中，首先電子元件A將用盡，其次電子元件B將用盡，再其次電子元件C將用盡。
這種元件用盡將導(dǎo)致印刷線路板的制造不能完成，以致每次元件用盡時(shí)，整個(gè)元件裝配裝置被迫停止工作。這將使所含的元件重置工作中的裝置停止時(shí)間加長(zhǎng)。為了避免這種情況發(fā)生，操作人員必須在元件裝配裝置工作過(guò)程中一直監(jiān)視該設(shè)備，這就是它的不足。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高效的元件裝配方法和裝置，它提高了元件裝配裝置的工作效率，提高了無(wú)需操作人員監(jiān)視的非監(jiān)控時(shí)間(或稱為連續(xù)工作時(shí)間)。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明第一方面提供了一種能從在其運(yùn)動(dòng)方向上可移動(dòng)的元件進(jìn)給器中連續(xù)地取出元件并將該取出的元件裝配到放于可移動(dòng)的X-Y面平臺(tái)上的印刷線路板上的元件裝配位置上的元件裝配方法，其中通過(guò)元件夾持器從許多元件中將一個(gè)元件從元件夾持位置，移動(dòng)到元件釋放位置，再將元件從夾持器中釋放出。
元件裝配方法為按元件裝配到印刷線路板上的裝配順序，沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，將元件排列在元件進(jìn)給器中；通過(guò)連續(xù)地在其自身的運(yùn)動(dòng)方向上移動(dòng)元件進(jìn)給器，來(lái)連續(xù)地移動(dòng)排列好的元件，通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件釋放位置，通過(guò)元件夾持器夾持從元件進(jìn)給器中取出的元件，將夾持的元件連續(xù)地裝配到印刷線路板上。
本發(fā)明的第二方面提供依據(jù)第一方面的元件裝配方法，其中元件裝配順序可使在將元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)量為最小。
本發(fā)明的第三方面提供，依據(jù)第一和第二方面的元件裝配方法，其中裝配開(kāi)始時(shí)，第一到第n(n為2或大于2整數(shù))個(gè)元件被沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向依次排列在元件進(jìn)給器中，并通過(guò)平臺(tái)使印刷線路板被定位在裝配初始位置上。
元件的裝配順序?yàn)?，一個(gè)元件被裝配在一個(gè)元件裝配位置上后，緊接著下一個(gè)元件被裝配到離之最近的元件裝配位置上，這個(gè)過(guò)程從離元件釋放位置最近的第一個(gè)元件裝配位置到第n個(gè)元件裝配位置持續(xù)至終。
本發(fā)明第四方面提供依據(jù)第三方面的元件裝配方法，其中，當(dāng)平臺(tái)在與進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向平行的X向上，和與X向在同一平面內(nèi)并垂直X向的Y向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，使一個(gè)元件被裝配的元件裝配位置和下一個(gè)元件將被裝配的元件裝配位置之間距離最短的這種裝配順序?yàn)?，沿X向和Y向中的一個(gè)方向進(jìn)行，當(dāng)在印刷線路板上平行于該方向的多個(gè)元件裝配位置列中的一列完成元件裝配時(shí)，平臺(tái)沿另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，緊鄰的另一裝配位置例再進(jìn)行裝配，這樣，從第一個(gè)元件裝配位置起，裝配將連續(xù)地進(jìn)行。
本發(fā)明第五方面提供依據(jù)第一方面的元件裝配方法，元件在元件進(jìn)給器中排列的方式為用不同的裝配周期與各元件相對(duì)應(yīng)，按裝配周期將要裝配的元件分組，以便每一組的元件都有相同的裝配周期；按各組別裝配元件，以便從最短到最長(zhǎng)周期，按裝配周期的升序排列元件；
歸于同組的元件按照可使在元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)移動(dòng)量最小的裝配順序分別排列到元件進(jìn)給器中。
本發(fā)明的第六方面提供依據(jù)第一至五方面中任意一方面的元件裝配方法，該元件裝配方法還包括在元件進(jìn)給器中，不考慮裝配順序，從要被裝配到印刷線路板上的元件將相同類型的元件集合并排列起來(lái)；依裝配順序，通過(guò)移動(dòng)元件進(jìn)給器，將要裝配的元件放置到元件夾持位置上，并且通過(guò)元件夾持器將元件依次裝配到印刷線路板上。
本發(fā)明的第七方面提供依據(jù)第一至第六方面中任意一方面的元件裝配方法，其中元件進(jìn)給器有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配順序分別對(duì)應(yīng)放置元件的元件存貯單元，元件存貯單元中所放置的元件數(shù)量相同。
本發(fā)明第八方面提供了一種從在元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)的元件進(jìn)給器中連續(xù)取出元件，并將取出的元件裝配到在安放在X-Y面上運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)的印刷線路板上的元件裝配位置上的元件裝配裝置，它通過(guò)元件夾持器在元件夾持位置夾持元件從夾持位置移動(dòng)到釋放位置并釋放元件來(lái)將元件取出。
這個(gè)元件裝配裝置有一個(gè)用于操作控制的元件裝配控制器，操作工作有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配到印刷線路板上的元件的裝配順序，將元件排放在元件進(jìn)給器中；通過(guò)在元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向上連續(xù)移動(dòng)元件進(jìn)給器，來(lái)連續(xù)移動(dòng)已排列好的元件，通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件釋放位置上，并且通過(guò)元件夾持器將元件從元件進(jìn)給器取出并將夾持的這些元件連續(xù)裝配到印刷線路板上。
本發(fā)明第九方面提供一種元件裝配裝置，包括有一個(gè)元件夾持器，它有一個(gè)元件夾持部分，用于夾持將被裝配到印刷線路板上的元件和釋放被夾持的元件，元件夾持器在夾持元件的元件夾持位置和從元件夾持部分中釋放被夾持元件的元件夾持釋放位置間運(yùn)動(dòng)；一個(gè)其中沿進(jìn)給器一運(yùn)動(dòng)方向排列著將被裝配到印刷線路板上的元件的元件進(jìn)給器，元件進(jìn)給器在進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向上移動(dòng)，使元件夾持部分夾持元件，并將被裝配元件定位于元件夾持部分；一個(gè)上面放置著印刷線路板的平臺(tái)，平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件夾持釋放位置上，以便將元件裝配到印刷線路板上的元件裝配位置上；一個(gè)控制平臺(tái)操作和控制裝配順序的元件裝配控制器，以便按其裝配順序，在元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)移動(dòng)量最小。
本發(fā)明第十方面提供依據(jù)第九方面的元件裝配裝置，其中由元件裝配控制器控制的裝配順序?yàn)楫?dāng)?shù)谝坏降趎(n為2或大于2的整數(shù))個(gè)元件被沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向依次排列在元件進(jìn)給器中，通過(guò)平臺(tái)，印刷線路板被定位在啟動(dòng)裝配程序的裝配初始位置上時(shí)，且當(dāng)平臺(tái)在平行于進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向的X向上和垂直X向并與X向同平面的Y向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝配順序是沿X和Y中的一個(gè)方向進(jìn)行裝配，當(dāng)在印刷線路板上平行于一個(gè)方向的一個(gè)元件裝配位置列上完成元件裝配時(shí)，平臺(tái)沿另一個(gè)方向移動(dòng)到緊鄰這個(gè)元件裝配位置列的另一個(gè)元件裝配位置列上，在該列上，將從離元件夾持釋放位置最近的第一個(gè)元件裝配位置開(kāi)始到印刷線路板上的第n個(gè)元件裝配位置連續(xù)地進(jìn)行裝配。
本發(fā)明第十一方面提供依據(jù)第九方面的元件裝配裝置，其中元件在元件進(jìn)給器上的排列方式為通過(guò)裝配周期與各元件相對(duì)應(yīng)，按裝配周期將要裝配的元件分組，以便每一組的元件都具有相同的裝配周期；排列各元件組的元件，以使元件從最短周期的元件組到最長(zhǎng)周期的元件組按裝配周期的升序排列；歸于同組的各個(gè)元件按在可在元件裝配到印刷線路板上過(guò)程中使平臺(tái)移動(dòng)量最小的裝配順序排列到元件進(jìn)給器中。
本發(fā)明的第十二方面提供依據(jù)第九至第十一方面中任意一方面的元件裝配裝置，其中在元件進(jìn)給器中不考慮裝配順序，從要裝配到印刷線路板上的元件中將同類元件歸集并排列出來(lái)；依裝配順序，通過(guò)移動(dòng)元件進(jìn)給器，將要裝配的元件放置到元件夾持位置上，并通過(guò)元件夾持器，將元件連續(xù)裝配到印刷線路板上。
本發(fā)明的第十三方面提供依據(jù)第九至第十二方面中任意一方面的元件裝配裝置，其中的元件進(jìn)給器有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配順序分別對(duì)應(yīng)放置單個(gè)元件的分隔開(kāi)的元件貯存單元，同一數(shù)量元件被貯存在分隔開(kāi)的元件貯存單元中。
本發(fā)明的這些及其它方面和特點(diǎn)在下面結(jié)合附圖對(duì)最佳實(shí)施例的描述中會(huì)更明顯。


圖1是本發(fā)明一最佳實(shí)施例中的元件裝配方法操作流程圖；圖2顯示了執(zhí)行如圖1所示的元件裝配方法的元件裝配裝置中，電子元件在元件進(jìn)給器中的排列次序，及將元件裝配到印刷線路板上順序和所要裝配的電子元件的類型；圖3A顯示了最佳實(shí)施例中的元件裝配裝置的結(jié)構(gòu)；圖3B顯示了現(xiàn)有技術(shù)中元件裝配裝置的結(jié)構(gòu)；圖4顯示了執(zhí)行現(xiàn)有技術(shù)中元件裝配方法的元件裝配裝置中電子元件在元件進(jìn)給器上的排列次序，圖4還顯示了將元件裝配到印刷線路板上順序和所要裝配的電子元件的類型；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中的元件裝配方法操作流程圖。
最佳實(shí)施例在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述前，應(yīng)注意，所有的圖例中，相同部件是用相同數(shù)字標(biāo)注的。
本發(fā)明最佳實(shí)施例中的元件裝配方法和使用該方法的元件裝配裝置35參照附圖進(jìn)行描述。但并不是說(shuō)，最佳實(shí)施例的元件裝配方法和裝置僅限于此例。在本例中，本發(fā)明各方面所述的“元件”是用最佳實(shí)施例中的電子元件來(lái)舉例說(shuō)明的。并且，用于夾持和從夾持器中釋放本發(fā)明所述的“元件”的“元件夾持部分”，是用最佳實(shí)施例中的吸嘴來(lái)作例子的，本發(fā)明各方面所述的“元件夾持器”是用最佳實(shí)施例中的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)來(lái)舉例的。另外，本發(fā)明各方面所述的“平臺(tái)”是用最佳實(shí)施例中的X-Y面平臺(tái)來(lái)舉例的。因而，“平臺(tái)”的運(yùn)動(dòng)方向并不僅限于所謂的X、Y方向，也就是說(shuō)X向和Z向并不一定要平行。
正如前面參考圖4的描述中一樣，假定將有3片電子元件A、2片電子元件B和1片電子元件C被裝配到印刷線路板上，如圖2所示。
這種情況下，依據(jù)圖1所示流程圖，首先在步驟11，將要裝配的電子元件A到C分成多個(gè)小組，依據(jù)電子元件A到C各自不同的裝配周期，將相同裝配周期的電子元件分在一組。在這個(gè)最佳實(shí)施例中，假設(shè)電子元件A和B的裝配周期為0.1秒，電子元件C的裝配周期為0.2秒，則電子元件A到C總共分成兩組，電子元件A和B為一組，電子元件C為一組。另外，可通過(guò)分組設(shè)備或操作人員或類似方式預(yù)先進(jìn)行步驟11這一分組過(guò)程。
接著從步驟12到步驟14，如圖所示，附設(shè)有電子元件的進(jìn)給帶卷沿Z向即元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向排列并進(jìn)入沿Z向排列的元件存貯單元中。因?yàn)檫@一實(shí)施例所用的是電子元件，所以這一進(jìn)給帶卷裝置安放在元件存貯單元4a中，但采用別的非電子元件的元件時(shí)，就不一定采用此類進(jìn)給帶卷裝置。
象上面所描述的一樣，在下文中，將對(duì)電子元件沿Z向的排列方法作進(jìn)一步解釋。
考慮到將被裝配到印刷線路板上的電子元件A到C的順序，電子元件A到C將按如下所述的方式排列。由于開(kāi)始裝配前，平臺(tái)體7a不移動(dòng)，因而元件進(jìn)給器4必須沿Z向移動(dòng)，以便元件進(jìn)給器4的元件貯存單元4a被定位到吸嘴2夾持電子元件的元件夾持位置上。并且X-Y面平臺(tái)3必須將印刷線路板上的元件裝配位置移動(dòng)到吸嘴2將電子元件從夾持部分中釋放出來(lái)的元件釋放位置。因此，為了盡可能地減少?gòu)碾娮釉A持位置到它的裝配位置的所需時(shí)間，主要是應(yīng)恰當(dāng)?shù)貨Q定裝配順序，以便元件進(jìn)給器和X-Y面平臺(tái)的移動(dòng)量變得更短。進(jìn)而，為使裝配所需時(shí)間更短，須從基于執(zhí)行步驟11的裝配周期最短的一組開(kāi)始的次序來(lái)確定排列方式，即按裝配周期的升序排列。在此最佳實(shí)施例中，首先確定電子元件A、B的排列，然后確定電子元件C的排列。
參照步驟12和步驟13對(duì)上述裝配順序進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。假設(shè)裝配開(kāi)始時(shí)通過(guò)X-Y面平臺(tái)3的移動(dòng)，放置在X-Y面平臺(tái)3上的印刷線路板1被定位在初始裝配位置。當(dāng)印刷線路板被定位在初始裝配位置時(shí)，從印刷線路板上的第一個(gè)元件裝配位置開(kāi)始，將電子元件裝配到印刷線路板上，這里的第一個(gè)元件裝配位置位于印刷線路板的一端最接近元件釋放位置處。在這個(gè)最佳實(shí)施例中，如圖2所示，元件裝配位置N1對(duì)應(yīng)于上述第一個(gè)元件裝配位置。因而，移動(dòng)X-Y面平臺(tái)，以便第一個(gè)元件裝配位置N1與元件釋放位置相重合。并且，由于如前所述電子元件是按其裝配周期的升序排列的，裝配也是按此升序進(jìn)行，所以，假設(shè)在本最佳實(shí)施例中屬于裝配周期較短的那一組中的一個(gè)電子元件A被裝配到元件裝配位置N1上。另外，為了減少裝配所需時(shí)間，建議將一個(gè)電子元件裝配到離元件裝配位置N1最近的元件裝配位置上。然而，因?yàn)槿缟纤鲆獪p少裝配時(shí)間需考慮X-Y面平臺(tái)的移動(dòng)時(shí)間，所以在本最佳實(shí)施例中假設(shè)裝配主要是沿Y向進(jìn)行。因此，將緊接著裝配一個(gè)電子元件A或一個(gè)電子元件B的第二個(gè)元件裝配位置應(yīng)定在沿與元件裝配位置N1同在X1坐標(biāo)位置上的一列的Y向上。在本實(shí)施例中，元件裝配位置N2即為第二個(gè)元件裝配位置，一個(gè)電子元件B將裝配到元件裝配位置N2上。
當(dāng)X1坐標(biāo)位置的元件裝配列上沒(méi)有電子元件A和電子元件B的裝配位置時(shí)，通過(guò)X-Y平臺(tái)3將印刷線路板1沿X向移動(dòng)到排列在緊鄰X1坐標(biāo)位置的X2坐標(biāo)位置上的一個(gè)元件裝配位置列。這樣，向在X1坐標(biāo)位置上那樣，在排列于X2坐標(biāo)位置上的元件裝配位置列上，在找到電子元件A或B沿Y向裝配的裝配位置時(shí)裝配程序?qū)⒗^續(xù)進(jìn)行，只是裝配進(jìn)行的方向不同，前者是在X1坐標(biāo)位置上進(jìn)行。于是，在X2坐標(biāo)位置上，電子元件A裝配到元件裝配位置N3-2即第三個(gè)元件裝配位置上，電子元件B裝配到元件裝配位置4即第四個(gè)元件裝配位置上。當(dāng)電子元件B已被裝配到元件裝配位置N4上的時(shí)候，在X2坐標(biāo)位置上，已沒(méi)有電子元件A和B的裝配位置，于是，印刷線路板1沿X向被移動(dòng)到緊鄰X2坐標(biāo)位置的X3坐標(biāo)位置上。這樣，裝配程序沿Y向在排列于X3坐標(biāo)位置上的元件裝配位置列上進(jìn)行。應(yīng)注意，這一裝配方向與X2坐標(biāo)位置上進(jìn)行的裝配方向不同。因此，如圖所示，電子元件A將裝配到元件裝配位置N5即第五個(gè)元件裝配位置上。就這樣，電子元件A或B被連續(xù)地裝配在諸如坐標(biāo)位置X3、坐標(biāo)位置X4…上的元件裝配位置處。然而，在本最佳實(shí)施例中，我們假設(shè)在元件裝配位置N5及其后，沒(méi)有電子元件A或B的元件裝配位置。這樣，當(dāng)屬于最短裝配周期的那組的電子元件被裝配完畢時(shí)，屬于下一個(gè)最短裝配周期的那組的電子元件開(kāi)始進(jìn)行裝配。在本最佳實(shí)施例中，開(kāi)始裝配電子元件C。
在本最佳實(shí)施例中，如上所述，裝配方向在緊鄰的元件裝配位置排列中是不同的，但這并不絕對(duì)。如，在一個(gè)元件裝配位置列的整體長(zhǎng)度長(zhǎng)上，一個(gè)元件裝配排列可切換到緊鄰的一個(gè)元件裝配排列上，在緊鄰的這個(gè)元件裝配排列上，裝配按同一方向進(jìn)行。
從元件裝配位置N1開(kāi)始，電子元件C和電子元件A或B一樣尋找元件裝配位置進(jìn)行裝配，這時(shí)裝配進(jìn)行的方向與在X坐標(biāo)位置上不同，而沿Y向進(jìn)行裝配。另外，在本最佳實(shí)施例中，假設(shè)電子元件C只將裝配到元件裝配位置N6上，元件裝配位置N6與前述元件裝配位置N5同在X3坐標(biāo)位置上，并且，在電子元件A被裝配到元件裝配位置N5后，電子元件C才被裝配到元件裝配位置N6上。
為了實(shí)現(xiàn)上述本最佳實(shí)施例的元件裝配方法，驅(qū)動(dòng)器8和驅(qū)動(dòng)器9的操作控制及裝配順序的控制將由元件裝配控制器25來(lái)執(zhí)行。
如上述，在本最佳實(shí)施例中，當(dāng)電子元件的裝配是在同一塊印刷線路板上按從元件裝配位置N1到元件裝配位置N6的順序進(jìn)行時(shí)，所用的電子元件依次為一個(gè)電子元件A、一個(gè)電子元件B、一個(gè)電子元件A、一個(gè)電子元件B、一個(gè)電子元件A和一個(gè)電子元件C。因此，如圖2所示，在步驟14中，一個(gè)電子元件A、一個(gè)電子元件B、一個(gè)電子元件A、一個(gè)電子元件B、一個(gè)電子元件A和一個(gè)電子元件C沿Z向，按電子元件A至C的各自裝配到印刷線路板1上的裝配順序，對(duì)應(yīng)放置到元件進(jìn)給器4上沿Z向排列的元件貯存器4a的元件貯存單元Z1、Z2……Z6中。
另外，如當(dāng)電子元件C也被裝配到除元件裝配位置N6外的排列于X2坐標(biāo)位置上的一個(gè)元件裝配位置N3-1時(shí)，將裝配到元件裝配位置N3-1上的一個(gè)電子元件C被貯存在元件進(jìn)給器4的位于Z6的元件進(jìn)給單元4a中，將裝配到元件裝配位置N6上的另一個(gè)電子元件C被貯存在位于Z7的元件進(jìn)給單元4a中。
如上述，各個(gè)電子元件中沿Z向按電子元件裝配到印刷線路板1上的各自元件裝配位置的對(duì)應(yīng)順序排列在元件進(jìn)給器4中，當(dāng)一塊印刷線路板的元件裝配完畢時(shí)，不分元件類別，排列在元件貯存器4a中的電子元件消耗數(shù)量與元件貯存器4a中貯存數(shù)量相等。這樣，如果送進(jìn)各個(gè)元件貯存器4a中的電子元件數(shù)量一樣，那么，在元件進(jìn)給器4中電子元件用盡的時(shí)間也一樣。因而，和現(xiàn)有技術(shù)水平的情況一樣，由于元件用盡，元件裝配裝置將中斷工作，但這一中斷頻率可降低，元件裝配裝置的工作效率可提高。進(jìn)而，非監(jiān)控操作時(shí)間即不需操作人員監(jiān)控的時(shí)間可減少，于是制造率可提高。例如，欲將5000片元件送進(jìn)各自元件貯存器4a的貯存單元時(shí)，如果在一塊印刷線路板上裝配完所有電子元件要用時(shí)30秒，則可知連續(xù)工作時(shí)間為41.6小時(shí)(=30秒×5000塊)，這可實(shí)現(xiàn)整夜無(wú)監(jiān)控操作。
也可以與如圖4所示的將同一類型的電子元件歸集到元件貯存器4a中的常規(guī)方法，及上述最佳實(shí)施例中將要裝配到印刷線路板上的所有電子元件按裝配順序排列到元件進(jìn)給器4中的元件貯存器4a中的方法相結(jié)合。例如，當(dāng)電子元件A到E要裝配到一塊印刷線路板上時(shí)，可以用最佳實(shí)施例的方法裝配電子元件A到C，并用通常方法裝配電子元件D和E。利用這種與常規(guī)方法組合的方式，電子元件A到C將在同一時(shí)間用盡，從而可產(chǎn)生上述最佳實(shí)施例的結(jié)果。另外，對(duì)于電子元件D和E，它們的貯存數(shù)量為裝配一塊印刷線路板所需數(shù)量的整數(shù)倍，這一貯存數(shù)量也可使它們?cè)谶@同一時(shí)間內(nèi)用盡。此外，n為電子元件A到C中每一種的進(jìn)給數(shù)量，則電子元件總進(jìn)給量為裝配一塊印刷線路板所需元件用量n的整數(shù)倍，這使的電子元件A到Z中所有的元件都在同一時(shí)間用盡。
另外，電子元件可一次送進(jìn)元件進(jìn)給器4中的數(shù)量較少(如1000片)，它們可以沿Z向按能被放進(jìn)元件貯存器4a的一定范圍的數(shù)量(如5片)排列。這種情況下，通過(guò)用日本專利No.7-83198所述的那種可替代設(shè)備，以擴(kuò)大元件進(jìn)給器的容量來(lái)設(shè)置這些電子元件。
另外，在此實(shí)施例中，電子元件不僅沿Z向按對(duì)應(yīng)在印刷線路板1上的各自裝配順序排列在元件進(jìn)給器4中，而且被裝配的電子元件還依據(jù)其裝配周期分組并按裝配周期的升序排列，且其裝配順序可如沿Y向確定。因而，除了提高元件裝配裝置的操作效率和提高制造率外，它還可使元件裝配進(jìn)行速度更快。
本實(shí)施例中，在印刷線路板1上的元件裝配位置通過(guò)移動(dòng)X-Y面平臺(tái)與吸嘴2的元件夾持釋放位置對(duì)齊。相反地，也可不移動(dòng)X-Y面平臺(tái)，而移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)7的平臺(tái)體7a。
元件進(jìn)給器4可采用帶卷型、箱型、盤(pán)型、桿型或類似的型式。
如上詳述，依據(jù)本發(fā)明第一方面的元件裝配方法和第二方面的元件裝配裝置，各個(gè)元件都沿元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向按印刷線路板上各元件裝配位置的元件裝配順序排列在元件進(jìn)給器中，并按裝配順序?qū)⑴帕泻玫脑b配到印刷線路板上。相應(yīng)地，當(dāng)一塊印刷線路板上的元件裝配完畢時(shí)，排列在元件進(jìn)給器中的每一元件都被用盡。這使得送進(jìn)元件進(jìn)給器中的元件在同一時(shí)間被耗盡。這樣，由于元件用盡造成的元件裝配裝置停止工作的頻率可降低，這時(shí)元件裝配裝置的操作效率可提高。進(jìn)而，無(wú)需操作人員監(jiān)控的無(wú)監(jiān)控操作可增加，于是，制造率得以提高。
所引述的公告于1996年6月11日的日本專利No.8-149062和日本專利No.7-83198的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求、附圖和摘要在這里不做過(guò)多說(shuō)明。
本發(fā)明已通過(guò)最佳實(shí)施例和附圖進(jìn)行了詳細(xì)描述，應(yīng)注意，了解本專利文章中所述技術(shù)后，可進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。這些改變和改進(jìn)須在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所確定的范圍內(nèi)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1．一種能從在其運(yùn)動(dòng)方向上可移動(dòng)的元件進(jìn)給器(4)中連續(xù)地取出元件并將該取出的元件裝配到放于可移動(dòng)的X-Y面平臺(tái)(3)上的印刷線路板(1)上的元件裝配位置上的元件裝配方法，其中，通過(guò)元件夾持器(2,7)從許多元件中將一個(gè)元件從元件夾持位置，移動(dòng)到元件釋放位置，再將元件從夾持器中釋放出，其特征在于元件裝配方法包括按元件裝配到印刷線路板上的裝配順序，沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，將元件排列在元件進(jìn)給器中；通過(guò)連續(xù)地在其自身的運(yùn)動(dòng)方向上移動(dòng)元件進(jìn)給器，來(lái)連續(xù)地移動(dòng)排列好的元件，通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件釋放位置，通過(guò)元件夾持器夾持從元件進(jìn)給器中取出的元件，將夾持的元件連續(xù)地裝配到印刷線路板上。
2．如權(quán)利要求1所述的元件裝配方法，其特征在于，元件裝配順序可使在將元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)量為最小。
3．如權(quán)利要求1或2所述的元件裝配方法，其特征在于，裝配開(kāi)始時(shí)，第一到第n(n為2或大于2整數(shù))個(gè)元件被沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向依次排列在元件進(jìn)給器中，并通過(guò)平臺(tái)使印刷線路板被定位在裝配初始位置上，元件的裝配順序?yàn)?，一個(gè)元件被裝配在一個(gè)元件裝配位置上后，緊接著下一個(gè)元件被裝配到離之最近的元件裝配位置上，這個(gè)過(guò)程從離元件釋放位置最近的第一個(gè)元件裝配位置到第n個(gè)元件裝配位置持續(xù)至終。
4．如權(quán)利要求3所述的元件裝配方法，其特征在于，當(dāng)平臺(tái)在與進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向平行的X向上，和與X向在同一平面內(nèi)并垂直X向的Y向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，使一個(gè)元件被裝配的元件裝配位置和下一個(gè)元件將被裝配的元件裝配位置之間距離最短的這種裝配順序?yàn)?，沿X向和Y向中的一個(gè)方向進(jìn)行，當(dāng)在印刷線路板上平行于該方向的多個(gè)元件裝配位置列中的一列完成元件裝配時(shí)，平臺(tái)沿另一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，緊鄰的另一裝配位置例再進(jìn)行裝配，這樣，從第一個(gè)元件裝配位置起，裝配將連續(xù)地進(jìn)行。
5．如權(quán)利要求1所述的元件裝配方法，其特征在于，元件在元件進(jìn)給器中排列的方式為用不同的裝配周期與各元件相對(duì)應(yīng)，按裝配周期將要裝配的元件分組，以便每一組的元件都有相同的裝配周期；按各組別裝配元件，以便從最短到最長(zhǎng)周期，按裝配周期的升序排列元件；歸于同組的元件按照可使在元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)移動(dòng)量最小的裝配順序分別排列到元件進(jìn)給器中。
6．如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的元件裝配方法，其特征在于，該元件裝配方法還包括在元件進(jìn)給器中，不考慮裝配順序，從要被裝配到印刷線路板上的元件將相同類型的元件集合并排列起來(lái)；依裝配順序，通過(guò)移動(dòng)元件進(jìn)給器，將要裝配的元件放置到元件夾持位置上，并且通過(guò)元件夾持器將元件依次裝配到印刷線路板上。
7．如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的元件裝配方法，其特征在于，元件進(jìn)給器具有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配順序分別對(duì)應(yīng)放置元件的元件存貯單元(4a)，元件存貯單元中所放置的元件數(shù)量相同。
8．一種從在元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)的元件進(jìn)給器(4)中連續(xù)取出元件，并將取出的元件裝配到在安放在X-Y面上運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)(3)的印刷線路板(1)上的元件裝配位置上的元件裝配裝置，它通過(guò)元件夾持器(2,7)在元件夾持位置夾持元件從夾持位置移動(dòng)到釋放位置并釋放元件來(lái)將元件取出，其特征在于，這個(gè)元件裝配裝置有一個(gè)用于操作控制的元件裝配控制器(25)，操作工作有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配到印刷線路板上的元件的裝配順序，將元件排放在元件進(jìn)給器中；通過(guò)在元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向上連續(xù)移動(dòng)元件進(jìn)給器，來(lái)連續(xù)移動(dòng)已排列好的元件，通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件釋放位置上，并且通過(guò)元件夾持器將元件從元件進(jìn)給器取出并將夾持的這些元件連續(xù)裝配到印刷線路板上。
9．一種元件裝配裝置，其特征在于，它包括有一個(gè)元件夾持器(7)，它有一個(gè)元件夾持部分(2)，用于夾持將被裝配到印刷線路板(1)上的元件和釋放被夾持的元件，元件夾持器在夾持元件的元件夾持位置和從元件夾持部分中釋放被夾持元件的元件夾持釋放位置間運(yùn)動(dòng)；一個(gè)其中沿進(jìn)給器一運(yùn)動(dòng)方向排列著將被裝配到印刷線路板上的元件的元件進(jìn)給器(4)，元件進(jìn)給器在進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向上移動(dòng)，使元件夾持部分夾持元件，并將被裝配元件定位于元件夾持部分；一個(gè)上面放置著印刷線路板的平臺(tái)(3)，平臺(tái)將元件裝配位置移動(dòng)到元件夾持釋放位置上，以便將元件裝配到印刷線路板上的元件裝配位置上一個(gè)控制平臺(tái)操作和控制裝配順序的元件裝配控制器(25)，以便按其裝配順序，在元件裝配到印刷線路板上的過(guò)程中平臺(tái)移動(dòng)量最小。
10．如權(quán)利要求9所述的元件裝配裝置，其特征在于，其中由元件裝配控制器控制的裝配順序?yàn)楫?dāng)?shù)谝坏降趎(n為2或大于2的整數(shù))個(gè)元件被沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向依次排列在元件進(jìn)給器中，通過(guò)平臺(tái)，印刷線路板被定位在啟動(dòng)裝配程序的裝配初始位置上時(shí)，且當(dāng)平臺(tái)在平行于進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向的X向上和垂直X向并與X向同平面的Y向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，裝配順序是沿X和Y中的一個(gè)方向進(jìn)行裝配，當(dāng)在印刷線路板上平行于一個(gè)方向的一個(gè)元件裝配位置列上完成元件裝配時(shí)，平臺(tái)沿另一個(gè)方向移動(dòng)到緊鄰這個(gè)元件裝配位置列的另一個(gè)元件裝配位置列上，在該列上，將從離元件夾持釋放位置最近的第一個(gè)元件裝配位置開(kāi)始到印刷線路板上的第n個(gè)元件裝配位置連續(xù)地進(jìn)行裝配。
11．如權(quán)利要求9所述的元件裝配裝置，其特征在于，其中元件在元件進(jìn)給器上的排列方式為通過(guò)裝配周期與各元件相對(duì)應(yīng)，按裝配周期將要裝配的元件分組，以便每一組的元件都具有相同的裝配周期；排列各元件組的元件，以使元件從最短周期的元件組到最長(zhǎng)周期的元件組按裝配周期的升序排列；歸于同組的各個(gè)元件按在可在元件裝配到印刷線路板上過(guò)程中使平臺(tái)移動(dòng)量最小的裝配順序排列到元件進(jìn)給器中。
12．如權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的元件裝配裝置，其特征在于，其中在元件進(jìn)給器中不考慮裝配順序，從要裝配到印刷線路板上的元件中將同類元件歸集并排列出來(lái)；依裝配順序，通過(guò)移動(dòng)元件進(jìn)給器，將要裝配的元件放置到元件夾持位置上，并通過(guò)元件夾持器，將元件連續(xù)裝配到印刷線路板上。
13．如權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的元件裝配裝置，其特征在于，其中的元件進(jìn)給器有沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向，按裝配順序分別對(duì)應(yīng)放置單個(gè)元件的分隔開(kāi)的元件貯存單元，同一數(shù)量元件被貯存在分隔開(kāi)的元件貯存單元中。
全文摘要
元件在元件進(jìn)給器(4)上沿元件進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向,按各自在印刷線路板(1)上的各自元件裝配位置裝配的順序排列,并且,通過(guò)沿進(jìn)給器運(yùn)動(dòng)方向連續(xù)移動(dòng)元件進(jìn)給器,將這些按排列次序排列好的元件,依裝配順序連續(xù)移動(dòng)。這樣,元件通過(guò)元件夾持器被連續(xù)裝配到印刷線路板上。
文檔編號(hào)H05K13/04GK1221553SQ97195431
公開(kāi)日1999年6月30日 申請(qǐng)日期1997年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月11日
發(fā)明者前西康宏, 栗林毅 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社