装配元件保持用夹头及元件装配机转让专利
申请号 : CN201780094964.9
文献号 : CN111096100B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 儿玉次郎 , 土谷祐介
申请人 : 株式会社富士
摘要 :
权利要求 :
1.一种装配元件保持用夹头,具备:多个爪单元,分别具有与向基板装配的元件的被保持部接触的多个爪片,并分别配置于相互分离的规定位置;及
爪单元开闭机构,使多个所述爪单元分别进行开闭,一个所述爪单元的至少一个所述爪片被连结于一个以上的不同的所述爪单元的所述爪片而在开闭方向上一体地移动。
2.根据权利要求1所述的装配元件保持用夹头,其中,所述爪单元开闭机构使多个所述爪单元联动地进行开闭。
3.根据权利要求1所述的装配元件保持用夹头,其中,所述装配元件保持用夹头还具备支撑部,所述支撑部与由多个所述爪单元保持的所述元件的上表面接触而对所述元件进行支撑。
4.根据权利要求2所述的装配元件保持用夹头,其中,所述装配元件保持用夹头还具备支撑部,所述支撑部与由多个所述爪单元保持的所述元件的上表面接触而对所述元件进行支撑。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的装配元件保持用夹头,其中,所述爪单元开闭机构具有弹性部件,在设为所述爪单元保持所述元件的状态时,通过所述弹性部件的弹力向所述元件的被保持部对所述爪片进行施力。
6.一种装配元件保持用夹头,具备:多个爪单元,分别具有与向基板装配的元件的被保持部接触的多个爪片,并分别配置于相互分离的规定位置;及
爪单元开闭机构,使多个所述爪单元分别进行开闭,一个所述爪单元的至少一个所述爪片被连结于一个以上的不同的所述爪单元的所述爪片而在开闭方向上一体地移动,所述元件是框架元件,所述框架元件具备作为所述被保持部的多个孔部和具有挠性并连结多个所述孔部的框架主体。
7.根据权利要求6所述的装配元件保持用夹头,其中,所述爪单元开闭机构使多个所述爪单元联动地进行开闭。
8.根据权利要求6所述的装配元件保持用夹头,其中,所述装配元件保持用夹头还具备支撑部,所述支撑部与由多个所述爪单元保持的所述元件的上表面接触而对所述元件进行支撑。
9.根据权利要求7所述的装配元件保持用夹头,其中,所述装配元件保持用夹头还具备支撑部,所述支撑部与由多个所述爪单元保持的所述元件的上表面接触而对所述元件进行支撑。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的装配元件保持用夹头,其中,所述爪单元开闭机构具有弹性部件,在设为所述爪单元保持所述元件的状态时,通过所述弹性部件的弹力向所述元件的被保持部对所述爪片进行施力。
11.根据权利要求6所述的装配元件保持用夹头,其中,所述装配元件保持用夹头通过将分别插入到多个所述孔部中的多个所述爪单元设为打开状态来保持所述元件。
12.一种元件装配机,具备:权利要求1~11中任一项所述的装配元件保持用夹头;及控制装置,执行将由所述装配元件保持用夹头保持的所述元件向所述基板装配的装配处理。
13.根据权利要求12所述的元件装配机,其中,多个所述被保持部被设定于对供所述元件装配的所述基板进行定位的基准位置,多个所述爪单元分别与设定于所述元件的所述基准位置的所述被保持部对应地配置。
说明书 :
装配元件保持用夹头及元件装配机
技术领域
背景技术
装配处理中,存在根据元件的类别来使用专用夹头的情况。
发明内容
部进行夹持的状态下能够抑制元件的变形。
闭机构,使多个所述爪单元分别开闭。
更稳定地保持元件。而且,多个爪单元分别与元件的被保持部对应地配置于相互分离的规
定位置。由此,假设即使元件具有挠性而容易变形,也能够夹持多个被保持部,因此能够在
抑制元件的变形的同时进行保持。
件,因此能够提高夹头的移动速度,能够缩短装配处理的所需时间。结果,能够提高基板产
品的生产效率。
附图说明
具体实施方式
依次输送基板90。基板输送装置10向元件装配机1的机内送入基板90,并将基板90定位于机
内的预定位置。基板输送装置10在由元件装配机1进行的元件的装配处理结束后将基板90
向元件装配机1的机外送出。
的前端侧的供给位置处被拾取的方式供给元件。而且,元件供给装置20将例如引脚元件、后
述的框架元件等比较大型的元件以排列在载置于托板22的托盘25上的状态进行供给。元件
供给装置20将多个托板22收纳于沿上下方向进行区划的收纳架23,根据装配处理将预定的
托板22拉出而供给引脚元件等。
示的夹持部件以能够更换的方式固定装配头40。装配头40拾取由元件供给装置20供给的元
件并向基板90的预定的装配位置装配。
夹头(以下也简单地称作“夹头”)等。在本实施方式中,如图3所示,装配头40以能够沿着Z轴
方向移动、且能够绕着与Z轴平行的θ轴旋转的方式支撑一个夹头50。
或正压空气。上述的空气供给源41由例如设置于装配头40的内部的空气泵等构成。在后面
对夹头50的详细结构进行说明。
61及基板相机62基于外部输入的控制信号进行拍摄。元件相机61及基板相机62将通过拍摄
所取得的图像数据送出。
相机62以光轴为Z轴方向的朝下方向的方式设置于元件移载装置30的移动台32。基板相机
62构成为能够从上方对基板90进行拍摄。
像处理等的识别处理的结果。并且,控制装置70基于控制程序、预先设定的规定的装配条件
等向元件移载装置30送出控制信号。由此,控制支撑于装配头40的夹头50等保持部件的位
置及旋转角度。
据,来识别元件相对于保持部件的姿势。这时,控制装置70通过图像处理对例如作为对基板
90进行定位的基准位置的元件的部位、元件的外观上的特征性部位进行识别,由此来识别
元件的姿势。
并且,控制装置70使保持有元件的保持部件下降而向基板90装配元件。控制装置70通过重
复上述的拾取与放置循环,来执行向基板90装配元件的装配处理。
列载置于托盘25等的状态供给的引脚元件、后述的框架元件80等比较大型的元件。另外,除
上述之外,元件供给装置20也可以采用将框架元件80收纳于载带的腔室中而通过供料器21
进行供给的结构。
形形状。多个孔部81~83在框架元件80被装配于基板90上的状态下与例如基板90侧的多个
接合孔91~93连通(参照图3)。框架元件80例如通过将贯通多个孔部81~83的螺栓由螺钉
固定于多个接合孔91~93而接合于基板90上。
83的刚性比框架主体84高。在本实施方式中,框架主体84在俯视观察时形成为L字状。以下,
对于框架元件80的多个孔部81~83,按照图2的左侧、右侧、中央的顺序作为第一孔部81、第
二孔部82及第三孔部83来进行说明。
机61的拍摄而得到的图像数据来识别所保持的框架元件80中的第一孔部81及第二孔部82
的位置。并且,控制装置70基于与第一孔部81及第二孔部82对应的基准位置Ps1、Ps2的位置
来识别框架元件80的姿势,并校正夹头50的位置及角度。
状来构成通用的夹头,则由于夹头的多个爪片与框架元件80的接触面积不足等,有可能使
框架元件80的保持状态不稳定。而且,在通过以与框架元件80中的分离的位置接触的方式
配置的多个爪片进行夹持的情况下,由于框架主体84具有挠性,框架元件80整体有可能发
生变形。
件80的姿势的识别处理时,有可能因为框架元件80的变形而使识别处理的精度下降。因此,
希望夹头50即使对于框架元件80这样的容易变形的元件也能够在抑制变形的同时可靠地
保持元件。
持部Sh1、Sh2。在此,在本实施方式中,框架元件80中的两个被保持部Sh1、Sh2被设定于框架
元件80的基准位置Ps1、Ps2。换言之,夹头50在保持框架元件80时,分别夹持与基准位置
Ps1、Ps2对应的第一孔部81及第二孔部82。
置,与框架元件80接触而进行夹持。以下,将多个爪单元51、52从图3的左侧开始依次称作第
一爪单元51、第二爪单元52。
元件80的作为被保持部Sh2的第二孔部82接触的第三爪片521及第四爪片522。在本实施方
式中,第一爪单元51及第二爪单元52是二爪类型,在开闭方向为框架元件80的长度方向(图
2的左右方向)的状态下进行开闭。
532。开闭机构53通过被供给至夹头50的负压空气或正压空气而使活塞(未图示)从初始位
置进行移动,伴随着活塞的移动而使第一块531及第二块532沿水平方向移动。
过开闭机构53的第二块532连结于第二爪单元52的第四爪片522而在开闭方向上一体地移
动。根据这样的结构,开闭机构53通过使第一块531及第二块532沿着水平方向相对移动而
使第一爪单元51及第二爪单元52联动地进行开闭。
的轴部541。轴部541是以能够拆装的方式安装于装配头40的部位。
间及第二孔部82与第三孔部83之间与框架主体84的上表面接触而进行支撑。
撑框架元件80,由此,能够在框架元件80的拾取时及装配时使框架元件80的姿势稳定。
布于基板90上的接合材料(例如焊膏)将框架元件80接合的情况下接合位置所对应的框架
主体84的上表面接触。根据上述的结构,由于能够将框架元件80中的接合位置的下表面压
力接触于接合材料,所以能够提高装配动作的可靠性。
50的第一爪单元51及第二爪单元52分别配置于相互分离的规定位置上。
准位置Ps2)对应的位置的相对位置。换言之,与框架元件80的两个被保持部Sh1、Sh2即第一
孔部81及第二孔部82对应地配置第一爪单元51及第二爪单元52。
51及第二爪单元52的前端插入到由元件供给装置20供给的框架元件80的第一孔部81及第
二孔部82中(参照图5A)。这时,支撑部55的下表面变成与框架元件80的框架主体84的上表
面接触的状态。
532向相反方向移动而联动地移向打开状态。由此,第一爪单元51的第一爪片511及第二爪
片512的各外周面与框架元件80的第一孔部81的内周面接触。同样地,第二爪单元52的第三
爪片521及第四爪片522的各外周面与框架元件80的第二孔部82的内周面接触。
于规定位置,由此,框架元件80的第一孔部81及第二孔部82维持了框架元件80的本来形状
中的位置关系。而且,第一孔部81及第二孔部82的刚性比框架主体84高,因此即使被施加了
夹持所需的外力也不易变形。由此,可防止框架元件80因夹持而变形。
Ps1、Ps2(第一孔部81、第二孔部82),来识别由夹头50保持的框架元件80的保持状态(包含
元件的有无及元件的姿势在内的状态)。如图3所示,控制装置70通过调整夹头50的位置及
角度而使装配头40向基板90中的预定位置的上方移动。
压空气向夹头50的供给,而再次将夹头50设为闭合状态(非夹持状态)。由此,第一爪单元51
及第二爪单元52成为从框架元件80的第一孔部81及第二孔部82脱离的状态。之后,控制装
置70使夹头50上升而结束一次的拾取与放置循环。
框架元件80。由此,与通过一个爪单元来夹持框架元件80的结构相比,能够更稳定地保持框
架元件80。
个被保持部Sh1、Sh2,因此能够在抑制框架元件80的变形的同时进行保持。
件80的被保持部Sh1、Sh2接触或脱离的时机接近,能够进一步维持框架元件80的本来形状
而保持及释放框架元件80。
单元52的第四爪片522而在开闭方向上一体地移动。根据这样的结构,开闭机构53能够通过
使连结各爪片的第一块531及第二块532相对地移动而使多个爪单元(第一爪单元51及第二
爪单元52)进行开闭。由此,能够实现开闭机构53的小型化,并且降低制造成本。
架元件80的保持状态更稳定。而且,在夹头50拾取框架元件80时及向基板90进行装配时,能
够通过支撑部55向下方按压框架元件80。由此,在拾取时,能够在使供给的框架元件80的姿
势稳定的状态下进行夹持。而且,在装配时,能够使所装配的框架元件80压力接触于基板90
上。
变形。另一方面,多个孔部81~83与框架主体84相比不易变形。因此,通过将这样的多个孔
部81~83中的第一孔部81及第二孔部82设为被保持部Sh1、Sh2,能够抑制施加了用于夹持
的外力时的变形。本实施方式中的第一孔部81及第二孔部82是闭合的形状,所以特别能够
确保相对于用于夹持的外力不变形的程度的结构。
第一爪单元51开闭所需的空间,可在第二孔部82的内周侧确保第二爪单元52开闭所需的空
间。
高密度地装配包含框架元件80在内的装配元件。因此,基板产品的设计自由度提高,并且,
能够实现基板产品的小型化。
框架元件80作为装配处理的对象。由此,能够节省基板产品的生产中的人力。而且,夹头50
能够稳定地保持框架元件80,因此能够提高夹头50的移动速度,能够缩短装配处理的所需
时间。结果,能够提高基板产品的生产效率。
够保持图像处理中的基准位置Ps1、Ps2,并使该位置与基板90的预定位置对应地进行装配。
由此,能够提高装配处理的精度。
给正压空气而进行开闭,除了空气之外,也可以构成为例如被供电而使多个爪单元开闭。
方式中,第一爪片511与第三爪片521及第二爪片512与第四爪片522分别通过第一块531及
第二块532连结而在开闭方向上一体地移动。相对于此,多个爪片也可以设为一部分爪片
(例如第一爪片511与第三爪片521)相连结的结构,设为其余爪片(例如第二爪片512与第四
爪片522)能够独立地移动的结构。
爪单元来调整对于元件的被保持部的夹持状态。只不过,从简化开闭机构53的结构、实现夹
头的小型化的观点来看,优选实施方式中示例的形态。
弹力的弹性部件。由此,开闭机构53在设为第一爪单元51及第二爪单元52保持框架元件80
的夹持状态时,通过弹性部件的弹力向框架元件80的被保持部Sh1、Sh2(第一孔部81及第二
孔部82)对多个爪片511、512、521、522进行施力。
了橡胶之外,还可以适当采用树脂等材料,此外还可以应用弹簧。而且,从如上所述地向被
保持部Sh1、Sh2对爪片进行施力的观点来看,可以采用由具有弹性的材料形成爪片的结构、
在爪片的外周面设置弹性部件的结构。
以是直线状、U字状、闭合的矩形形状等。在上述的框架元件的情况下,当施加用于夹持的外
力时容易变形,因此应用通过多个爪单元夹持来保持框架元件的夹头特别有用。
元开闭所需的空间的情况下,也可以在爪单元的闭合状态夹持被保持部。只不过,从防止爪
片与其他装配元件发生干扰、而且对装配元件高密度地进行装配的观点来看,优选实施方
式中所示例的形态。
54:夹头主体、55:支撑部、70:控制装置、80:框架元件、81:第一孔部、82:第二孔部、83:第三
孔部、84:框架主体、Sh1:第一被保持部、Sh2:第二被保持部、Ps1、Ps2:基准位置、90:基板。