电子部件安装装置 本发明涉及一种将电子部件自动安装在一印刷电路板上的装置。
已公开的但还未审查的日本专利6-85492公开了一种处理由传送带传送的电子部件(电子元件)的电子部件安装装置。日本专利申请6-85492中的装置包括一电子部件进给器，该进给器有一逐个地进给由传送带传送的电子部件的卡型盒。日本专利申请6-85492中的装置还包括一具有用来从传送带上逐个拾取电子部件(电子元件)的吸嘴的安装头。吸嘴吸住已拾取的电子元件。一第一驱动轴可活动地支撑安装头。第一驱动轴与第二驱动轴可活动地连接。第一和第二驱动轴相互垂直。安装头可沿着一相互垂直的X方向和Y方向活动。吸嘴和安装头配合以便逐个地接纳从电子部件进给器传送过来的电子元件，并将每个电子元件传送至一相对于印刷电路板的特定位置。电子元件逐个地被安装在印刷电路板上。
日本专利申请6-85492中的装置还包括一探测一由吸嘴吸住的电子元件情况的电子部件识别部分。具体地说，电子部件识别部分探测一电子部件和吸嘴间的位置误差。安装头利用已探测到的位置误差来修正电子部件相对于印刷电路板的位置。
日本专利申请6-85492中的装置逐个地将电子部件(电子元件)安装在一印刷电路板上。因此安装一个电子部件的速度或速率很慢。
已公开但还未审查的日本专利申请7-202491公开了一种电子部件安装装置，它包括一具有多个绕一圆周设置吸嘴的安装头。安装头间歇地转动。吸嘴拾取由一电子部件进给器提供的电子部件。吸嘴吸住已拾取的电子部件。日本专利申请7-202491中的装置还包括一支撑一印刷电路板的XY工作台。XY工作台可以沿相互垂直的X方向和Y方向运动。印刷电路板与XY工作台一起运动。当安装头转动时，由吸嘴吸住的每个电子部件被传送到一相对于印刷电路板的特定位置。将电子部件安装在印刷电路板上。日本专利申请7-202491中的装置还包括一探测由每个吸嘴吸住的电子部件情况的电子部件识别部分。
日本专利申请7-202491中的装置较昂贵且体积较大。
本发明的一个目的是提供一改进的电子部件安装装置。
本发明的第一方面提供一种电子部件安装装置，它包括：装有电子部件的卡型盒；用来从卡型盒中提供电子部件的第一和第二进给器；一第一安装头，它具有用来拾取由第一进给装置提供的电子部件的吸嘴；一第二安装头，它具有用来拾取由第一进给装置提供的电子部件的吸嘴；一用来支持一印刷电路板的工作台装置；一用来交替地沿着一第一方向将第一和第二安装头地移动至与工作台装置上印刷电路板所在位置相对应的一区域的第一设备；一包含在工作台装置内用来沿着垂直于第一方向的第二方向移动工作台装置上印刷电路板的第二设备；一包含在工作台装置内用来围绕着一垂直于第一和第二方向的轴转动工作台装置上印刷电路板的第三设备；一当第一安装头位于区域内时，用来使第一安装头的吸嘴将电子部件放置在位于工作台装置上的印刷电路板上的第四设备；和一当第二安装头位于区域内时，用来使第二安装头的吸嘴将电子部件放置在位于工作台装置上的印刷电路板上的第五设备。
本发明的第二方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括：用来探测第一安装头的吸嘴是否未能拾取电子部件，探测由第一安装头的吸嘴吸住的电子部件的姿态以及探测由第一安装头的吸嘴吸住的电子部件高度的第六设备；用来探测第二安装头的吸嘴是否未能拾取电子部件，探测由第二安装头的吸嘴吸住的电子部件的姿态以及探测由第二安装头的吸嘴吸住的电子部件高度的第七设备；
本发明的第三方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于工作台装置包括一电动机，一与电动机输出轴连接的减速装置，一与减速装置连接，当电动机输出轴转动时也转动的工作台，以及一与工作台连接用来支撑印刷电路板的支撑部件。
本发明的第四方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，工作台装置还包括用来将印刷电路板传离或传至支撑部件的设备，以及用来将印刷电路板定位于支撑部件上的设备。
本发明的第五方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括一用来将印刷电路板进给至工作台装置上的印刷电路板进给器，以及一用来从工作台装置上传送印刷电路板的印刷电路板传送器。
本发明的第六方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括一电动机以及一连接电动机和印刷电路板进给器的动力传输机构。
本发明的第七方面基于它的第五方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，印刷电路板进给器包括用来分别引导印刷电路板各对边的引导部件。
本发明的第八方面基于它的第四方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括一电动机以及一连接电动机和工作台装置上的定位设备的动力传输机构。
本发明的第九方面基于它的第五方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括用来在高于工作台装置的一预定位置处挡住由印刷电路板进给器提供的印刷电路板的一制动器。
本发明的第十方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，卡型盒包括装有散装电子部件的散装式卡型盒和装有以给定间距放在传送带上的芯片式电子部件的走带式卡型盒。
本发明的第十一方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，在第一安装头的吸嘴拾取由第一进给器提供的电子部件时，第二安装头的吸嘴将电子部件放置在工作台装置上的印刷电路板上，并且其特征还在于在第二安装头的吸嘴拾取由第二进给器提供的电子部件时，第一安装头的吸嘴将电子部件放置在工作台装置上的印刷电路板上。
本发明的第十二方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，相应于从卡型盒中进给电子部件的通道间的间距来设置第一和第二安装头的吸嘴间的间距。
本发明的第十三方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，每个第一和第二安装头包括一电动机，一与电动机输出轴连接的凸轮，一与凸轮部件啮合的凸轮从动轮，一与凸轮从动轮连接并支撑吸嘴的板，当电动机输出轴转动时可使吸嘴上升或下降。
本发明的第十四方面基于它的第十三方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括根据凸轮部件控制电动机输出轴转动范围，用来变化吸嘴下限位置的设备。
本发明的第十五方面基于它的第十三方面，且提供一种电子部件安装装置，其特征在于，当吸嘴的位置靠近其上限和下限位置时，吸嘴的运动速度很低。
本发明的第十六方面基于它的第十三方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括用来控制电动机输出轴转速的设备。
本发明的第十七方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括用来同时上升和下降第一安装头吸嘴的设备以及用来同时上升和下降第二安装头吸嘴的设备。
本发明的第十八方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括用来以不同定时连续上升和下降第一安装头吸嘴的设备以及用来以不同定时连续上升和下降第二安装头吸嘴的设备。
本发明的第十九方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括：用来从第一安装头的吸嘴中选出至少一个吸嘴的第六设备；用来上升和下降所选第一安装头吸嘴的第七设备；用来从第二安装头的吸嘴中选出至少一个吸嘴的第六设备；用来上升和下降所选第二安装头吸嘴的第七设备。
本发明的第二十方面基于它的第十九方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括：用来使未被第六装置选中的安装头吸嘴不能由第七设备上升和下降的第十设备；和用来使未被第八装置选中的安装头吸嘴不能由第九设备上升和下降的第十设备。
本发明的第二十一方面基于它的第十三方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括与第一和第二安装头连接用来向下推吸嘴的弹簧。
本发明的第二十二方面基于它的第一方面，且提供一种电子部件安装装置，还包括：用来探测每个电子部件是否由第一安装头的相关吸嘴正常吸住的第六设备；用来把根据第六设备探测到的未由相关吸嘴正常吸住的电子部件从相关吸嘴处取走的第七设备；用来探测每个电子部件是否由第二安装头的相关吸嘴正常吸住的第八设备；用来把根据第八设备探测到的未由相关吸嘴正常吸住的电子部件从相关吸嘴处取走的第九设备。
图1是本发明电子部件安装装置第一实施例的立体图；
图2是图1中电子部件安装装置的正视图；
图3是图1中电子部件安装装置的俯视图；
图4是图1中电子部件安装装置内一电子部件识别部分的正视图；
图5是图4中电子部件识别部分的侧视图；
图6是图1中电子部件安装装置内一工作台装置的立体图；
图7是为了清楚起见剖开部分部件后图6中工作台装置一部分的立体图；
图8是图6中工作台装置的正视图；
图9是图1中电子部件安装装置内一卸载器的俯视图；
图10是图1中电子部件安装装置内一驱动机构的一第一部分的正视图；
图11是图10中驱动机构一第二部分的正视图；
图12是图1中电子部件安装装置内传送轨道和相关部件的侧视图；
图13是与图10相似的视图，示出与图10中所示状态不同的驱动机构；
图14是图1中电子部件安装装置内一安装头的立体图；
图15和图16是分别示出图14中安装头不同状态时的正视图；
图17、18和19是分别示出图14中安装头不同状态时的侧视图；
图20是图14中安装头的正视图；
图21是垂直布置于图14安装头内的一活动轴的时域图；
图22、23、24和25分别是图1中电子部件安装装置处于不同状态时的正视图；
图26、27、28和29分别是图1中电子部件安装装置处于不同状态时的正视图；
图30是与图3所示状态不同时，图1中电子部件安装装置的俯视图；
图31是与图3所示状态不同时，图1中电子部件安装装置的俯视图；
图32是本发明第二实施例电子部件安装装置中安装头内的一吸嘴和一活动轴的横截面图；
图33是与图32相似的视图，示出与图32所示状态不同时的吸嘴和活动轴；
图34、35、36、37和38分别是本发明第二实施例中安装头和电子部件处于不同状态时的示意图；
图39、40、41和42分别是本发明第三实施例中安装头和电子部件处于不同状态时的示意图。
第一实施例
参阅图1、2和3，本发明第一实施例中的电子部件安装装置包括设置电子部件进给器2、3的壳形底座框架1。电子部件进给器2配有一套并排布置的卡型盒4。电子部件进给器2配有将卡型盒4支持在适当位置上的一接合部分2A。在一与电子部件进给器2关联的传动机构帮助下，电子部件进给器2内的每个卡型盒4被设计用来连续地进给电子部件(电子元件)。类似地，电子部件进给器3也配有一套并排的卡型盒4。电子部件进给器3配有将卡型盒4支持在适当位置上的一接合部分3A。在一与电子部件进给器3关联的传动机构帮助下，电子部件进给器3内的每个卡型盒4被设计用来连续地进给电子部件(电子元件)。电子部件进给器2和3相互分开一预定的间隔。电子部件进给器2和3进给电子部件的路径是沿着水平面内的Y轴方向延伸的。
电子部件进给器2和3内的卡型盒4是散装式或走带式的。散装式卡型盒4包含散装电子部件。走带式卡型盒4装有以给定间隔按可拆卸方式固定在传送带上的芯片式电子部件。
支撑在底座框架1上的一控制器23根据不同传感器的输出信号控制不同的作动装置。控制器23包括一微型计算机或一相似的设备、具有一组合输入/输出端口、一CPU、一ROM和一RAM的设备。微型计算机根据存储在ROM中的程序进行操作。因此控制器23按照程序进行操作。
支撑在底座框架1上的一工作台装置6在电子部件进给器2和3间延伸。一电子部件识别部分12位于电子部件进给器2和工作台装置6之间。电子部件识别部分12用来探测由吸嘴吸住的电子部件(电子元件)的状态。电子部件识别部分12向控制器23输出一表示探测到的由吸嘴吸住的电子部件状态的电信号。电子部件识别部分12包括一向上拍摄每一个由吸嘴吸住的电子部件图像的照相机，和一水平拍摄每一个由吸嘴吸住的电子部件图像的照相机(或一线路传感器)。控制器23响应电子部件识别部分12的输出信号，从而识别电子部件以及电子部件是否由吸嘴正常地吸住。因此控制器23决定吸嘴是否未能吸起电子部件。
一电子部件识别部分13位于电子部件进给器3和工作台装置6之间。电子部件识别部分13用作探测由吸嘴吸住的电子部件(电子元件)的情况。电子部件识别部分13向控制器23输出一个表示探测到的由吸嘴吸住的电子部件情况的电信号。电子部件识别部分13包括一向上拍摄每一个由吸嘴吸住的电子部件图像的照相机，和一水平拍摄每一个由吸嘴吸住的电子部件图像的照相机(或一线路传感器)。控制器23响应电子部件识别部分12的输出信号，从而识别电子部件以及电子部件是否由吸嘴正常地吸住。因此控制器23决定吸嘴是否未能吸起电子部件。
一不合格部件去除部分17位于工作台装置6和电子部件识别部分12之间。不合格部件去除部分17用来将被判断或发现为未被吸嘴正常吸住的电子元件从正常进给通道中去除。一不合格部件去除部分18位于工作台装置6和电子部件识别部分13之间。不合格部件去除部分18用来将被判断或发现为未被吸嘴正常吸住的电子元件从正常进给通道中去除。
工作台装置6用来在它上表面固定一印刷电路板19。工作台装置6可滑动地支撑于一对导轨7上。驱动电动机14的输出轴通过一球形螺钉5与工作台装置6结合。当驱动电动机14转动时，工作台装置6沿着导轨7滑动，并沿着Y方向在水平面内运动，即由电子部件进给器2和3进给电子部件的方向。根据控制器23控制驱动电动机14。从而可由控制器23控制工作台装置6。
安装头10和11由一根或几根导轨8可滑动地支撑，导轨设置在与底座框架1固定连接的上部件(一上横梁)9的下表面。在每个安装头10和11都固定有多个可活动的吸嘴(可活动的真空吸嘴或拾取吸嘴)20。由控制器23的输出信号控制的适当的作动装置，可使吸嘴20相对于安装头10和11主体上升或下降。安装头10和11可沿着导轨8滑动，并在水平的X方向上运动。X方向与Y方向垂直，即与电子部件进给器2和3进给电子部件的方向垂直。安装头10和11由一适当的作动装置驱动，这个作动装置由控制器23的输出信号控制。从而，控制器23可控制安装头10和11。安装头10和11可相互独立地运动。
安装头10由控制器23控制，沿着X方向在第一和第二位置间往复运动。当安装头10在第一位置时，安装头10上的吸嘴20从电子部件进给器2上拾取电子部件。安装头10的第二位置对应于工作台装置6上一印刷电路板19的位置。
安装头10上的诸吸嘴20的布置间距相当于电子部件从卡型盒4进入电子部件进给器2的诸通道间的间距。具体地说，安装头10上诸吸嘴20间的间距与将电子部件从电子部件进给器2中传送出来的诸通道间的间距相等。安装头10上诸吸嘴20间的间距可以与将电子部件从电子部件进给器2中传送出来的诸通道间间距的整倍数相等。
安装头11由控制器23控制，沿着X方向在第一和第二位置间往复运动。当安装头10在第一位置时，安装头11上的吸嘴20从电子部件进给器2上拾取电子部件。安装头11的第二位置对应于工作台装置6上一印刷电路板19的位置。
安装头11上的诸吸嘴20的布置间距相当于电子部件从卡型盒4进入电子部件进给器3的诸通道间的间距。具体地说，安装头11上诸吸嘴20间的间距与将电子部件从电子部件进给器3中传送出来的诸通道间的间距相等。安装头11上诸吸嘴20间的间距可以与将电子部件从电子部件进给器3中传送出来的诸通道间间距的整倍数相等。
一加载器15由控制器23控制以便将一印刷电路板19传送至工作台装置6。一卸载器16由控制器23控制以便将印刷电路板19运离工作台装置6。电子部件进给器2内的卡型盒4由进给装置21驱动。电子部件进给器3内的卡型盒4由进给装置22驱动。
电子部件识别部分12和13具有相似的结构。因此仅对电子部件识别部分12以及相关的部件作详细地说明。如图4和5所示，电子部件识别部分12包括一支撑在底座框架1上的照相机27。具体地说，照相机27固定在I型支架25的侧面，I型支架与底座框架1的上表面固定。照相机27朝上布置。照相机27具有一镜头筒26。支撑在安装头10主体上的轴24由安装头10的主体向下延伸。诸吸嘴20分别与诸轴24连接。诸吸嘴20分别从诸轴24的下端向下延伸。照相机27连续拍摄由吸嘴20吸住的电子部件1 50的图像。照相机27向控制器23输出一表示由吸嘴20吸住的电子部件150图像的信号。一线路传感器28与I型支架25的上表面固定。线路传感器28具有一壳体或主体，这个壳体由可容纳吸嘴20的槽28A组成。槽28A沿着与吸嘴20运动方向相同的方向延伸。因此，吸嘴20可沿着槽28A运动。线路传感器28接连探测由吸嘴20吸住的电子部件150的高度。线路传感器28向控制器23输出一表示探测到的由吸嘴20吸住的电子部件150高度的电信号。
参阅图6、7和8，工作台装置6包括一由固定在工作台底座30上的直线导向器31滑动支撑的Y工作台29。直线导向器31与图1中的导轨7对应。工作台底座30与底座框架1(见图2)固定。Y轴电动机32的输出轴通过一球形螺钉33与Y工作台29结合。Y轴电动机32对应于图3中的驱动电动机14。球形螺钉33对应于图3中的球形螺钉5。当Y轴电动机32的输出轴转动时，Y工作台29沿着Y方向运动。Y工作台29可以沿着Y方向来回运动。Y轴电动机32由控制器23(见图1)的一输出信号控制。因此Y工作台29可由控制器23控制。
与工作台底座30固定的一传感器39根据Y工作台29相对于工作台底座30的位置探测Y轴的原点。原点探测传感器39向控制器23(见图1)输出一包括根据Y工作台相对于工作台底座30的位置探测出的Y轴原点信息在内的电信号。在对应于Y原点的位置处，一Y原点探测板40与Y工作台29固定。当Y原点探测板40运动进入与原点传感器39对准的位置并被原点传感器39检测时，原点传感器39的输出信号采取表明Y工作台29相对于工作台底座29的位置与Y原点一致的状态。
工作台装置6包括一与减速装置35的输出轴固定的θ框架或θ工作台34。减速装置35具有一与Y工作台29固定的壳体。减速装置35的一个例子是一减速齿轮箱。减速装置35的输入轴与θ轴电动机36的输出轴结合，电动机36具有一与Y工作台29固定的壳体。因此，θ框架34通过减速装置35与θ轴电动机36连接。当θ轴电动机36的输出轴转动时，θ框架34在水平面内相对于Y工作台29转动(即θ框架34沿一θ方向运动)。具体地说，θ框架34能够围绕着一根垂直于X方向和Y方向的轴转动。可由一控制器23(见图1)的输出信号控制θ轴电动机36。因此θ框架34可由控制器23(见图1)控制。θ框架34可以一与Y工作台29一起沿着Y方向运动。
一与Y工作台29固定的传感器37根据θ框架34相对于Y工作台29的倾斜位置来探测θ原点。当θ框架34相对于Y工作台29转动时，原点探测器37相对于Y工作台29保持静止。原点传感器37向控制器输出一包含根据θ框架34相对于Y工作台29的倾斜位置探测到的θ原点信息在内的电信号。θ原点探测板38与θ框架34一起转动。当θ原点探测板38直线运动进入与原点传感器37对准或对齐的位置并由被原点传感器37检测时，原点传感器37的输出信号采取一表示θ框架34相对Y工作台29的倾斜位置与θ原点一致的状态。
当由固定在θ框架34上的垂直延伸的导向器42引导时，一轨道框架41可垂直运动。轨道框架41由一作动装置或一动力缸43驱动，作动装置或动力缸具有一与工作台底座30固定的壳体。轨道框架41可在对应于Y轴原点的一位置处向上和向下运动。根据控制器23(见图1)的输出信号控制动力缸43。从而轨道框架41可由控制器23控制(见图1)。例如一动力缸43是一与电磁阀连接由控制器23(见图1)控制的气压缸。
垂直延伸的支撑销钉44嵌入θ框架34上的孔内。当轨道框架41向下运动时，支撑销钉44支撑一印刷电路板19。轴承45的主体与轨道框架41固定。在每个轴承45上设置一固定的传送轨道47。一皮带引导滑轮48被支撑在固定的传送轨道47上。皮带引导滑轮48与一传送皮带46接合，皮带46可由一外部施加的动力驱动以传送印刷电路板19。当驱动传送皮带46时，它由固定的传送轨道47引导。
一活动传送轨道49平行于固定传送轨道47延伸。活动传送轨道49引导一与皮带引导滑轮48接合的传送皮带50。皮带引导滑轮48支撑在活动传送轨道49上。传送皮带50可由一外部施加的动力驱动，用来传送印刷电路板19。活动传送轨道49与螺帽52固定，螺帽与设置在轨道框架41上的球形螺钉51啮合。当球形螺钉51转动时，活动传送轨道49朝着固定传送轨道47或离开固定传送轨道47运动。通常，可根据印刷电路板19的大小或宽度来调整活动传送轨道49的位置。当印刷电路板19的另一侧由皮带支撑时，印刷电路板19可由传送皮带46和50传送。
根据固定传送轨道47和活动传送轨道49的垂直运动，一支撑在杆69(在图6中仅示出其中的一根)上的皮带传动转动部件可与皮带引导滑轮48结合或脱离。当在杆69上的转动部件与皮带引导滑轮48结合时，转动部件转动皮带引导滑轮48，以使传送皮带46和50运动。当杆69上的转动部件与皮带引导滑轮48脱离时，皮带引导滑轮48不再受旋转力的作用。因此皮带引导滑轮48停止运动，同时传送皮带46和50也停止运动。
球形螺钉51垂直于固定传送轨道47以及活动传送轨道49。滑轮53分别与球形螺钉51的端部固定。通过一调速皮带54连接滑轮53。从而，通过滑轮53与调速皮带54的结合，球形螺钉51相互连接。当其中一个球形螺钉51转动时，另一个球形螺钉51也转动。
如前所述，轴承体45与轨道框架41固定。由轴承45可转动地支撑一轴55。定位杆57、58和59支撑在轴55上。定位杆57、58和59具有用于定位印刷电路板19的销钉56。定位杆57和58提供定位印刷电路板19的基准。定位杆59的位置可相对于轴55进行调整。根据印刷电路板19的大小来设定定位杆59的位置。
一控制杆60与轴55的右端部固定。当轨道框架41位于一升高的位置时，可由一外部动力传输部件61驱动或转动控制杆60。外部动力传输部件61与一由控制器23(见图1)的输出信号控制的作动装置或一动力缸(没有参考标号)连接。从而，控制杆60与外部动力传输部件61可由控制器23(见图1)控制。当由外部动力传输部件61转动控制杆60时，定位杆57、58和59也转动，因此释放印刷电路板19。一拉力弹簧62与控制杆60连接。当控制杆60与外部动力传输部件61分离时，拉力弹簧62使控制杆60返回它的初始位置。同时，定位杆57、58和59返回它们支撑印刷电路板19的初始位置。
一探测板63与控制杆60固定。可通过设置在另一单元上的传感器(未示)来探测探测板63。传感器将一包含控制杆60位置信息(也就是定位杆57、58和59的位置信息)的信号输出至控制器23(见图1)。这个信息表示印刷电路板19是由定位杆57、58和59固定，还是脱离了定位杆57、58和59。
将一制动器64可转动地设置在与底座框架1(见图1)固定的一支撑框架67上。制动器64可由一作动装置或一动力缸65驱动，作动装置或动力缸具有一通过一销钉66与支撑框架67连接的壳体。制动器64可沿着图6中箭头“A”所指示的方向转动。动力缸65由控制器23(见图1)的输出信号控制。因此制动器64可由控制器23(见图1)控制。例如动力缸65是一与由控制器23(见图1)控制的电磁阀连接的气压缸。如前所述，印刷电路板19由传送皮带46和50传送。制动器64用来使印刷电路板19在一规定的位置停止运动。一与支撑框架67固定的传感器用来探测一印刷电路板19是否位于规定的位置。将一传感器68的输出信号送入控制器23(见图1)。
如前所示，根据程序操作控制器23(见图1)。程序具有一用来将电子部件放置或安装在位于工作台装置6上的印刷电路板19上的NC(数控)程序段。同时，程序具有一用来控制工作台装置6的程序段。根据程序的工作台控制程序段，工作台装置6可操作如下。当电子部件已放置或安装在印刷电路板19上后，控制器23根据传感器37和39的输出信号控制Y轴电动机32和θ轴电动机36，使得Y工作台29和θ框架34返回它们各自相应的初始位置。随后，控制器23控制动力缸43使得框架41升高。因此，由固定传送轨道47和活动传送轨道49引导的传送皮带46的上表面向上移动至一与印刷电路板19的加载器15和卸载器16(见图1、2和3)有效平面高度相同的位置，印刷电路板位于工作台装置6的左侧和右侧。然后，控制器23控制外部动力传输部件61，使外部动力传输部件61转动控制杆60。结果印刷电路板19脱离定位杆57、58和59。
当轨道框架41升高时，皮带引导滑轮48与杆69上的转动部件结合，使皮带引导滑轮48根据杆69上的转动部件的转动而转动。从而传送皮带46和50运动，传送印刷电路板19离开规定的位置。当传感器68通知控制器23印刷电路板19不在规定位置上时，控制器23控制动力缸65使制动器64进入一印刷电路板19的进给通道。
然后，传送皮带46和50装载由加载器15提供的新的印刷电路板19(见图1、2和3)。当通过传送皮带46和50使新的印刷电路板19运动时，新的印刷电路板19与制动器64相遇，随后在规定的位置上停止。当新的印刷电路板19到达规定位置时，传感器68测知新的印刷电路板19位于规定位置。控制器23根据传感器68的输出信号控制动力缸43，使轨道框架41下降。当轨道框架41下降时，皮带引导滑轮48与杆69上的转动部件脱离。从而使传送皮带46和50停止运动。同时，控制器23根据传感器68的输出信号控制外部动力传输杆61，使外部动力传输杆61与控制杆60脱离。从而拉力弹簧62使定位杆57、58和59固定新的印刷电路板19。在这种方法中，新的印刷电路板19位于一合适的位置上。结合探测板63的传感器通知控制器新的印刷电路板19已位于适当的位置。然后控制器23控制动力缸65使制动器64返回它不工作的位置或它静止的位置。随后控制器23控制动力缸43使轨道框架41下降到一给定的位置。
当印刷电路板19已按这种方法由一新的印刷电路板代替时，根据程序NC程序段将电子部件放置或安装在新的印刷电路板19上。在电子部件安装过程中，根据电子识别部分12和13的输出信号，控制器23决定由吸嘴20吸住的电子部件的姿态。另外，根据所决定的姿态，控制器23计算出每个电子部件的新印刷电路板19的位置修正值。另外，根据计算出的修正值，控制器23将每个电子部件的一新印刷电路板19的第一理想位置修正成一第二理想位置。在电子部件安装过程中，控制器23控制Y轴电动机32和θ轴电动机36，使新的印刷电路板19运动至与每个电子部件第二理想位置相对应的位置。在电子部件安装过程中，在安装头10和11上的吸嘴20将电子部件放置或安装在新的印刷电路板19上。电子部件已放置或安装在新的印刷电路板19上后，控制器23使Y工作台29和θ框架34返回至各自初始对应的位置。定期地重复进行这些有序的过程。
吸嘴20相对于安装头10和11主体的运动限于向上和向下运动。不允许吸嘴20转动。吸嘴的这个设计可得到一用于吸嘴20的具有良好耐用性的轴承。
参阅图9，用来将印刷电路板19传送出工作台装置6的传送卸载器16包括一与底座框架1(见图1)固定的卸载器底座70。卸载器16还包括用来传送一印刷电路板19的一固定传送轨道71和一活动传送轨道7。固定传送轨道71和活动传送轨道72都位于卸载器底座70的上表面。固定传送轨道71和活动传送轨道72相互平行。活动传送轨道72可在一对导轨73上朝着或离开固定传送轨道71滑动。活动传送轨道72的位置可根据印刷电路板19的大小和宽度进行调整。诸导轨73相互平行。驱动电动机74的输出轴与一滑轮75连接。一滑轮76可转动地设置于卸载器底座70上。通过一皮带77将滑轮75和76连接起来。活动传送轨道72通过一连接部件78与皮带77固定。当驱动电动机74转动滑轮75时，皮带77运动，并且活动传送轨道72也相对于固定传送轨道71运动。
固定传送轨道71用来引导一传送皮带80。一电动机79通过一传动机构81驱动传送皮带80。另外，电动机79通过驱动机构81驱动与工作台装置6固定传送轨道47连接的传送皮带46。
活动传送轨道72用来引导一传送皮带83。一电动机82通过一传动机构84驱动传送皮带83。另外，电动机82通过驱动机构84驱动与工作台装置6活动传送轨道49连接的传送皮带50。
驱动机构81和84具有相似的结构。因此仅详细说明驱动机构81以及相关的部件。如图10所示，驱动机构81包括一与电动机79的输出轴固定的滚子85。驱动机构81还包括一通过皮带86与滚子85连接的滚子85。当滚子85由电动机79驱动时，皮带86运动并且滚子87转动。在工作台装置6内的皮带引导滑轮48可运动进入或脱离滚子87。当皮带引导滑轮48运动进入滚子87并与之接合时，皮带引导滑轮48根据滚子87的转动而转动。当皮带引导滑轮运动脱离滚子87时，皮带引导滑轮48不再受到旋转力的作用。滚子87支撑在杆69上。皮带引导滑轮48根据滚子87的垂直运动(即轨道框架41的垂直运动)，朝着或离开滚子运动。当滚子87与皮带引导滑轮48接合时，一与杆69连接的拉力弹簧88将滚子87推向皮带引导滑轮48。
如图11所示，驱动机构81包括一与电动机79的输出轴固定的齿轮89。驱动机构81还包括一齿轮90和一滑轮91。齿轮90与齿轮89啮合。齿轮89和滑轮91都与一共同的轴固定。传送皮带80由滑轮91和滑轮92支撑。滑轮92被分别支撑在固定传送轨道71(见图9)的相对端部。当电动机79沿着“E”方向驱动齿轮89时，齿轮90和滑轮91沿着“G”的方向转动。一传送皮带80的上部根据滑轮91的转动沿着方向“F”运动。
参阅图9和12，对于一大宽度印刷电路板19，由驱动电动机74沿着方向“A”转动滑轮75使皮带77的上部沿着方向“C”运动。通过连接部件79，与皮带上部固定的活动轨道72根据皮带77上部沿着“C”方向的运动，沿着导轨73离开固定传送轨道71。对于一小宽度印刷电路板19，由驱动电动机74沿着方向“B”转动滑轮75使皮带77的一上部沿着方向“D”运动。活动轨道72根据皮带77上部沿着“D”方向的运动，沿着导轨73朝着固定传送轨道71运动。
在传送印刷电路板19的一间隙时间内，如图13所示，轨道框架41和皮带引导滑轮48位于它们升高的位置。在另一间隙时间内，如图10所示，轨道框架41和皮带引导滑轮48位于它们下降的位置。参阅图10和13，当向上运动时，皮带引导滑轮48与驱动机构81的滚子87相遇。当皮带引导滑轮48的接触部分48a与滚子87的接触部分87a相遇时，通过杆69与滚子87连接的拉力弹簧吸收滚子87上的震动。当电动机79沿着方向“E”转动滚子85时，皮带86运动，并使滚子87转动。当滚子87的接触部分87a保持与皮带引导滑轮48的接触部分48a接合时，皮带引导滑轮48根据滚子87的转动而转动。当皮带引导滑轮48转动时，工作台装置6内的传送皮带46运动。
安装头10和11具有相似的结构。所以仅详细说明安装头10。如图14所示，安装头包括多个分别支持诸吸嘴20的活动轴94。活动轴94直线布置。活动轴94可活动地与一固定在安装头框架95上的支持器96连接。活动轴94可相对于支持器96沿着它的轴方向向上或向下运动。吸嘴20与活动轴94一起垂直运动。与支持件96固定的销钉97分别与活动轴94接合。销钉97防止活动轴94作圆周转动。
安装头10包括一具有与安装头框架95固定的壳体的电动机98。根据控制器23(见图1)的一输出信号控制电动机98。一凸轮99与电动机98的输出轴固定。凸轮从动轮100与凸轮99啮合。通过一滑动器101，凸轮从动轮100与一可活动地支撑于安装头框架95上的板102连接。板102可相对于安装头框架95向上或向下运动。一与板102固定的啮合部件103具有可分别使活动轴94的上端部嵌入的槽。诸压缩弹簧104分别向下推诸活动轴94。通过块体106，作动装置或螺线管105分别与活动轴94的上端部连接。通过控制器23(见图1)的输出信号来控制螺线管105。
参阅图14、15和16，当电动机98转动凸轮99时，凸轮从动轮100向下移动并板102也向下移动。如图17所示，当板102位于它最上面的位置，活动轴94也位于它们最上面的位置。螺线管105处于它们打开的状态时，螺线管105在活动轴最上面位置处将它们固定。当螺线管105处于它们闭合状态时，活动轴94可向上或向下运动。参阅图18，当螺线管105处于闭合状态时，当板102和啮合部件103向下运动时，啮合部件103向下压拉力弹簧104，并且使活动轴94向下运动。参阅图19，在螺线管105处于它们打开状态，当板102和啮合部件103向下运动时，啮合部件103向下压拉力弹簧104，但是活动轴94仍保持在它们最上面的位置。因此，当相关的螺线管105分别处于闭合和打开状态时，就可有选择地允许或禁止每根活动轴94的向下运动(垂直运动)。换句话说，通过控制相关的螺线管105，每根活动轴94可在可驱动状态和静止状态间变化。如图20所示，通过适当地控制螺线管105，任何一根活动轴94都可向下运动。
如前面所指出的，吸嘴20与活动轴94一起垂直运动。相对于凸轮99控制电动机98输出轴的转动范围，可使控制器23(见图1)具有改变吸嘴20下限位置的功能。
如果螺线管105处于闭合状态时，随着凸轮99的转动，活动轴94向下运动。参阅图21，当处于凸轮99以不变的速度转动的状态下，随着时间的推移，每一活动轴94以一变化的速度增加向下的位移。凸轮99的形状或轮廓设计使当活动轴94接近它的最上面位置或它的最下面位置时，活动轴94的垂直速度下降。这个设计可以缓和地、轻轻地将电子部件150安装在印刷电路板19上。凸轮99的形状或轮廓最好能提供活动轴94非常平均的垂直速度。
每一活动轴94的下限位置取决于电子部件150的厚度。电子部件识别部分12和13将电子部件150的厚度通知控制器23。最好根据电子部件150的厚度由控制器23控制电动机98的转动速度，以调节活动轴94的垂直速度。根据活动轴94垂直速度的调节，可将电子部件150轻轻地安装在印刷电路板19上。
下面将解释电子部件安装装置的整个操作。电子部件安装装置的整个操作由控制器23(见图1)控制。如图22所示，当安装头11将电子部件150放置在工作台装置6上的印刷电路板19上时，安装头10由控制器23控制，使安装头10沿着X方向运动至一与电子部件进给器2内相对于卡型盒4的预定位置。进给装置21启动卡型盒4的杆(未示)。从而打开它的活门。控制器23控制安装头10使得它上面的吸嘴20向下运动，并通过已打开的活门接近卡型盒4内的电子部件150。安装在安装头10上的吸嘴20拾取电子部件150然后向上运动。
随后，如图23所示，控制器23控制安装头10使得安装头10沿着X方向运动至电子部件识别部分12。应当指出是由安装头10上的吸嘴20吸住电子部件150的。电子部件识别部分12探测由安装头10上的吸嘴吸住的电子部件150的情况。探测到的电子部件150的情况包括电子部件150的高度和姿态。电子部件识别部分12将已探测到的由安装头10上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况通知控制器23。控制器23计算出预定的基准位置与每个电子部件150已探测到的位置间的误差。控制器将表示计算出的位置误差的数据存入内部的RAM中。
如图24所示，当安装头11完成了电子部件安装过程后，由控制器23控制安装头11，使得安装头11移离工作台装置6上方的位置。同时，由控制器23控制安装头10使得安装头10沿着X方向运动至工作台装置6的上方位置。对于每一个电子部件150，控制器23根据计算出的位置误差控制工作台装置6上方安装头10的位置。然后，控制器23控制安装头10上的吸嘴20，使得吸嘴20根据探测到的电子部件150的高度向下移动一定距离。安装头10上的吸嘴20将电子部件放置或安装在印刷电路板19上。当安装头10完全电子部件安装过程时，控制器23控制安装头11使得安装头11沿着X方向运动至一与电子部件进给器3内相对于卡型盒4的预定位置。进给装置22启动卡型盒4的杆(未示)从而打开它的活门。控制器23控制安装头11使得它上面的吸嘴20向下运动并通过打开的活门接近卡型盒4内的电子部件150。安装头11上的吸嘴20拾取电子部件150然后向上运动。
随后，如图25所示，控制器23控制安装头11使得安装头11沿着X方向运动至电子部件识别部分13。应当指出，是由安装头11上的吸嘴20吸住电子部件150的。电子部件识别部分13探测由安装头11上的吸嘴吸住的电子部件150的情况。探测到的电子部件150的情况包括电子部件150的高度和姿态。电子部件识别部分13将已探测到的由安装头11上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况通知控制器23。控制器23计算出预定的基准位置与每个电子部件150已探测到的位置间的误差。控制器将表示计算出的位置误差的数据存入内部的RAM中。
这些过程有序的定期反复进行，使得通过安装头10和11可将电子部件150连续地安装在印刷电路板19上。安装头10和11交替完成电子部件安装过程。
如前面所指出的，由安装头10和11上的吸嘴20吸住的不合格电子元件150通过不合格部件去除部分17和18被移离正常的进给通道。与不合格部件去除部分17和18相关的不合格部件去除过程彼此类似。所以在下面仅说明与不合格部件去除部分17相关的不合格部件去除过程。
如图26所示，当安装头11将电子部件150放置在工作台装置6上的印刷电路板19上时，由控制器23控制安装头10使得安装头10沿着X方向运动至与电子部件进给器2内的相对于卡型盒4的一预定位置，因此将它的活门打开。由控制器23控制安装头10使得它上面的吸嘴20向下运动并通过已打开的活门接近电子部件150。安装头10上的吸嘴20拾取电子部件150并向上移动。
随后，如图27所示，控制器23控制安装头10使得安装头10沿着X方向运动至电子部件识别部分12。应当指出，是由安装头10上的吸嘴20吸住电子部件150的。电子部件识别部分12探测由安装头10上的吸嘴吸住的电子部件150的情况。探测到的电子部件150的情况包括电子部件150的高度和姿态。电子部件识别部分12将已探测到的由安装头10上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况通知控制器23。控制器23判断是否安装头10上的吸嘴20未能根据已探测的电子部件150的情况吸住电子部件150。当它判断安装头10上的吸嘴20未能吸住电子部件150时，由控制器23控制安装头10，使得安装头10从电子部件识别部分12返回与电子部件进给器2内相对于卡型盒4的预定位置。然后，由控制器23控制安装头10使得安装头10重复进行一从电子部件进给器2内的卡型盒4中拾取电子元件150的过程。随后，由控制器23控制安装头10使得安装头10再运动至电子部件识别部分12。电子部件识别部分12探测由安装头10上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况。只要安装头10上的吸嘴20未能吸住电子部件150，有序的定期地反复进行以上过程，并且控制器23计算出重复的次数。当重复的次数达到一预定值时，控制器23在它的显示器上显示一信息。这个信息意味着电子部件150已被全部取完了。
控制器23根据已探测到的电子部件150的情况，判断电子部件150是否由安装头10上相关的吸嘴20正常地吸住。当它判断至少有一个电子部件150未被安装头10上的相关吸嘴20正常地吸住时，由控制器23控制安装头10使得安装头10运动至一图28所示的不合格部件去除部分17。然后由控制器23控制安装头10使得安装头10将未正常吸住的电子部件150释放到不合格部件去除部分17。随后，由控制器23控制安装头10使得安装头10再返回到与电子部件进给器2内的相对于卡型盒4的预定位置，如图29所示。另外，由控制器23控制安装头10使得安装头上未加载的一个吸嘴或多个吸嘴反复进行从电子部件进给器2内的卡型盒4中拾取电子部件150的过程。然后由控制器23控制安装头10使得安装头再次运动至电子部件识别部分12。电子部分识别部分12探测由安装头10上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况。
在电子部件安装过程中，可以通过下面的方法精密地控制或调节安装头10上的每个电子部件150与工作台装置6上的一印刷电路板19间的相对位置。参阅图30，电子部件识别部分12探测由安装头10上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况。电子部件150的探测情况包括电子部件150的高度和姿态。电子部件识别部分13将已探测到的由安装头11上的吸嘴20吸住的电子部件150的情况通知控制器23。控制器23计算出预定的基准位置与每个电子部件150已探测到的位置间的误差。计算出的位置误差包括分别相对于X方向、Y方向和θ方向的分量。控制器23将表示计算出的位置误差的数据存入内部的RAM中。如图31所示，由控制器23控制安装头10，使得安装头10运动至工作台装置6上方的一位置。对于每个电子部件150，控制器23根据计算出的位置误差的X方向分量，精密地控制位于工作台装置6上方的安装头10的位置。另外，控制器23根据计算出的位置误差的Y方向分量，精密地控制工作台装置6的Y工作台29的位置。并且，控制器23根据计算出的位置误差的θ方向分量，精密地控制工作台装置6的θ框架34的位置。结果，可以修正由安装头10上的吸嘴20吸住的每个电子部件150的位置误差。类似地，也可修正由安装头11上的吸嘴20吸住的每个电子部件150的位置误差。
第二实施例
本发明的第二实施例除了下面将说明的设计变化外均与它的第一实施例相似。
参阅图32，本发明的第二实施例包括一可活动地与活动轴94连接的吸嘴20。正常情况下，吸嘴20与活动轴94一起运动。吸嘴20可相对于活动轴94轴向或垂直地运动。设置在活动轴94内的一间隙内的拉力弹簧107，相对于活动轴94向下推吸嘴20。
如图33所示，吸嘴20可以克服拉力弹簧107的力，相对于活动轴94运动。这个设计的优点在于当吸嘴20与电子部件150相遇时可以吸收震动。
如图34所示，不同类型的电子元件(电子部件)150A、150B和150C的上表面位于不同高度位置。具体地说电子元件150A的上表面位于最高的位置。电子元件150B的上表面位于中间位置。电子元件150C的上表面位于最低位置。
控制器23(见图1)根据电子元件的高度位置将电子元件150A、150B和150C分成一组或几组。每组电子元件上表面高度位置间的差异与比相对应的吸嘴20A、20B和20C相对与活动轴94的可能垂直位移小。当电子元件150C在第二组时，电子元件150A和150B在第一组。
首先控制器23(见图1)根据第一组内电子元件150A和150B上表面高度位置中的最下方位置，设定吸嘴20A和20B的下限位置。具体地说，根据电子元件150B的上表面的高度位置来设定吸嘴20A和20B的下限位置。控制器23(见图1)控制活动轴94，使得与第一组内的电子元件150A和150B相关的吸嘴20A和20B向下活动，而与电子元件150C相关的吸嘴20C保持在图35所示的最上方位置。在吸嘴20B到达下限位置前，吸嘴20A与电子元件150A相遇。当吸嘴20A与电子元件150A相遇时，吸嘴20A开始克服弹簧107的力相对于相关的活动轴94活动。从而，可以吸收吸嘴20A上的震动。然后如图36所示，吸嘴20A和20B分别拾取电子元件150A和150B。控制器23(见图1)控制活动轴94，使得带有电子元件150A和150B的吸嘴20A和20B向上运动至上限位置。
随后，控制器23(见图1)根据电子元件150C上表面的的位置设定吸嘴20C的下限位置。控制器23(见图1)控制与吸嘴20C相关的活动轴94，使得吸嘴20C向下运动至图37所示的下限位置。然后，如图38所示，吸嘴20C拾取电子元件150C。控制器23(见图1)控制活动轴94使得带有电子元件150C的吸嘴20C向上运动至上限位置。通过这种方法，电子元件150A、150B和150C分别由吸嘴20A、20B和20C拾取并吸住。
第三实施例
除了下面将说明的设计变化外，本发明的第三实施例与第二实施例相似。
如图39所示，不同类型的电子元件(电子部件)150A、150B和150C的上表面位于不同高度位置。具体地说电子元件150A的上表面位于最高的位置。电子元件150B的上表面位于中间位置。电子元件150C的上表面位于最低位置。
控制器23(见图1)根据电子元件的高度位置将电子元件150A、150B和150C分成一组或几组。较可取的是，每组电子元件上表面高度位置间的差异与比相对应的吸嘴20A、20B和20C相对与活动轴94的可能垂直位移小。当电子元件150C在第二组时，电子元件150A和150B在第一组。
首先控制器23(见图1)根据第一组内电子元件150A和150B上表面高度位置中的最下方位置，设定吸嘴20A和20B的下限位置。具体地说，根据电子元件150B的上表面的高度位置来设定吸嘴20A和20B的下限位置。控制器23(见图1)控制活动轴94，使得与第一组内的电子元件150A、150B和150C相关的吸嘴20A、20B和20C如图40所示向下活动。在吸嘴20B到达下限位置前，吸嘴20A与电子元件150A相遇。当吸嘴20A与电子元件150A相遇时，吸嘴20A开始克服弹簧107的力相对于相关的活动轴94活动。虽然吸嘴20C向下运动到下限位置，但吸嘴20C保持不与电子元件150C接触。
随后，控制器23(见图1)根据电子元件150C上表面的的位置设定吸嘴20C的下限位置。控制器23(见图1)控制与吸嘴20A、20B和20C相关的活动轴94，使得吸嘴20C向下运动至图37所示的下限位置，而吸嘴20A和20B如图41所示保持与电子元件150A和150B接触。在这个过程中，在保持与电子元件150A和150B接触的同时，吸嘴20A和20B克服弹簧107的力相对于相关的活动轴94活动。然后如图42所示，吸嘴20A、20B和20C拾取电子元件150A、150B和150。控制器23(见图1)控制活动轴94，使得带有电子部件150A、150B和150C的吸嘴20A、20B和20C向上运动至上限位置。通过这种方法，吸嘴20A、20B和20C分别拾取和吸住电子元件150A、150B和150C。