電子部件安裝設備和用該設備實行的電源控制方法

專利名稱：電子部件安裝設備和用該設備實行的電源控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電子部件安裝設備，用于將電子部件安裝到比如印刷電路板等擬被安裝之目標上的安裝位置處，以及利用所述電子部件安裝設備實行的電源控制方法。
一般地說，是按照圖9流程圖所示的順序完成電源的連接與切斷的。當電子部件安裝設備50處在使用當中時，連接電源，而在生產操作的程序結束時或者維護保養的情況下，結束電子部件安裝設備50的使用時，則切斷電源。在某些電子部件按照設備中，全部的或者部分的部件供給裝置都需要補給部件，以便于長期生產，并且，在這種情況下，對補給部件的部件供給裝置的驅動裝置切斷電源。一般地說，這里的意思是要保護操作本電子部件安裝設備的工作人員的安全。
同時，從保護地球環境的觀點看，節約資源和能量已經成為每個工業領域有待解決的問題。于是，在電子部件安裝設備中，要設法解決減少整個設備或者每單位產量的能量消耗。另一方面，對于電子部件安裝設備要提高每單位時間的生產能力，這將導致每個驅動裝置耗電的增加。一般說來，當為了提高單位時間的生產能力，不得已而增大每個驅動裝置工作速度時，就需要使包含驅動裝置的結構的重量輕，并提高驅動裝置中所用電機等的容量。隨著電機等容量的增大，能量消耗也增加，提高生產能力與減少能量的手段是互相矛盾的。
為實現這些方面以及其它方面，本發明的第一方面提出一種電子部件安裝設備，它包括部件供給裝置，用于將待安裝之電子部件送至安裝目標，它具有供給裝置的驅動電源裝置，用于為部件供給裝置供送驅動電能，還具有供給裝置的控制電源裝置，用于為部件供給裝置供送工作控制電能；部件傳送裝置，用于從所述部件供給裝置獲取各電子部件，并將其安裝在所述安裝目標上，它具有傳送裝置的驅動電源裝置，用于為部件傳送裝置供送驅動電能，還具有傳送裝置的控制電源裝置，用于為部件傳送裝置供送工作控制電能；以及控制裝置，用于控制所述部件供給裝置和部件傳送裝置的工作情況；其中，根據控制裝置的檢測，所述電子部件安裝設備因除了對該電子部件安裝設備切斷電源以外的其它原因而處于停止工作；在供給裝置的驅動電源裝置與部件供給裝置的傳送裝置中的至少一個當中，本控制裝置對它的驅動電源裝置切斷電源，同時對它的控制電源裝置維持電源。
按照這第一方面，控制裝置檢測到的暫停條件可能是由于維持本電子部件安裝設備的工作、在部件供給裝置處缺少部件、擬被移送至本電子部件安裝設備之安裝目標的等待模式、或者在所述部件供給裝置和部件傳送裝置中至少之一中工作故障等所引起的。
按照這第一方面，在等待模式下，隨著等待模式的消除，控制裝置可能使部件供給裝置和部件傳送裝置重新工作，而無需作業人員的判斷。
按照這第一方面，控制裝置可以根據來自在部件供給裝置和部件傳送裝置處所設之編碼器的輸出信號檢測暫停條件。
按照本發明的第二方面，提供一種由將各電子部件(111)安裝到安裝目標(105)上的電子部件安裝設備實現的電源控制方法，所述電源控制方法包括以下步驟檢測因對所述電子部件安裝設備切斷電源以外的其它原因而工作暫停的條件；以及檢測之后，切斷對組成所述電子部件安裝設備的工作暫停條件部分之驅動電源的供給，而維持對所述電子部件安裝設備部分的工作控制電源的供給。
按照本發明第一方面的電子部件安裝設備和本發明第二方面的電源控制方法，將控制裝置布置在所述電子部件安裝設備中，并檢測因除對該電子部件安裝設備切斷電源以外的某些其它原因而停止工作的驅動裝置。之后，在維持用以控制驅動裝置的電源以停止電子部件安裝設備的驅動裝置的同時，控制裝置關閉用以驅動所述驅動裝置的電源。由于為了停止驅動裝置而關閉驅動電源，于是省去了無味的能量消耗，而以所必須的最小能量持續生產。
圖2是表示包含

圖1控制系統的實施例電子部件安裝設備結構的示意圖；圖3是用于說明由圖2的電子部件安裝設備實現的電源控制方法工作過程的流程圖；圖4是指示圖2電子部件安裝設備與普通電子部件安裝設備消耗能量變化的理論曲線；圖5是表示圖1所示部件供給裝置結構的示意圖；圖6是表示圖1的電路板定位驅動裝置結構的透視圖；圖7是普通電子部件安裝設備結構的示意圖；圖8是圖7之普通電子部件安裝設備中控制系統的示意圖；圖9是用于說明在圖7之普通電子部件安裝設備中連接電源、關閉電源時工作過程的流程圖。
作為上述“發明內容”中所述“擬安裝目標”的一個例子對應于本實施例中的電路板。不過，所述擬安裝目標并不限于此，理論上包括比如具有液晶顯示部件的電路板等。
圖1表示本實施例的電子部件安裝設備100。該電子部件安裝設備100概略地包括可沿X方向移動的部件供給裝置101A、101B，用于供送電子部件111，使被安裝到電路板105上；旋轉型部件傳送裝置102，用于獲取自部件供給裝置101A或101B來的電子部件111，并將電子部件111安裝到電路板105上；電路板定位裝置103，用于沿彼此正交之X、Y方向移動電路板105，使得電路板105上的安裝位置定位在與傳送裝置102有關的位置所保持的部件處；控制裝置104，用于互相關聯地控制部件供給裝置101A、101B、部件傳送裝置102以及電路板定位裝置103。
部件供給裝置101A、101B受部件供給驅動裝置107A、107B的驅動，而部件傳送裝置102受部件傳送驅動裝置108的驅動，以及電路板定位裝置103受電路板定位驅動裝置109的驅動。
由于上述電子部件安裝設備100有兩個部件供給裝置101A和101B，所以即使另一個部件供給裝置變得缺少部件，由于一個部件供給裝置中使用電子部件111，也能使部件安裝操作得以持續。
部件傳送裝置102響應控制裝置104的指令從部件供給裝置101A或101B獲取預定的電子部件111，并將所述電子部件111傳送至被置于電路板定位裝置103處的電路板。在所述電子部件111被取出之后并被傳送到電路板之前的時間內，利用傳感器或圖象識別裝置檢測被所述部件傳送裝置102所保持的電子部件111的狀態或保持姿態。所述部件傳送裝置根據檢測的信息糾正電子部件111的保持姿態，使電子部件被正確地安裝在電路板上。
每個部件供給驅動裝置107A、107B被構造成圖5所示的結構形式。部件供給驅動裝置107A將以舉例的方式予以討論，但同樣的描述也被用于部件供給驅動裝置107B。部件供給驅動裝置107A包括承載部件供給裝置101A的平臺1074，沿X向延伸的滾球螺桿1075和沿X向延伸用以導引所示平臺移動的直線導桿1076。所述平臺1074具有與所述滾球螺桿1075嚙合的螺母1077，中空電機(hollow motor)1078和編碼器1073被設置在一個主體內。由所述中空電機1078作為驅動部件使所述平臺沿X方向移動。編碼器1073把指示所述平臺移動量的信號送給控制裝置104，所述平臺作為用以檢測所述供給裝置工作情況的檢測裝置的舉例。
部件傳送驅動裝置108的結構包括電機1084，作為驅動部件，用于如圖2中的箭號所示那樣使部件傳送裝置102沿順時針方向旋轉，還包括編碼器1083，作為檢測裝置的一種舉例，它用于檢測所述傳送裝置的工作情況，并檢測及送出電機1084輸出軸的轉數。編碼器1083連接到控制裝置104。
如圖6所示，電路板定位驅動裝置109具有沿X向延伸的滾球螺桿1094；電機1095，它作為驅動部件，用于使滾球螺桿1094沿著繞自身的軸的方向旋轉；編碼器1093X，作為電路板定位驅動工作狀態檢測裝置的舉例，它檢測電機1095的輸出軸轉數，并送出該轉數，作為沿X方向的移動量；沿Y向延伸的滾球螺桿1096；電機1097，它作為驅動部件，用于使滾球螺桿1096沿著繞自身的軸的方向旋轉；以及編碼器1093Y，作為電路板定位驅動工作狀態檢測裝置的另一舉例，它檢測電機1097的輸出軸轉數，并送出該轉數，作為沿Y方向的移動量。編碼器1093X和1093Y與控制裝置104相連。
部件供給驅動裝置107A、107B、部件傳送驅動裝置108和電路板定位驅動裝置109中的每一個都有驅動電源裝置，用以供給電能，以驅動上述每個裝置，還有控制電源裝置，用以供給電能，以控制上述每個裝置。具體地說，部件供給驅動裝置107A具有用于第一供給裝置的驅動電源裝置1071A，以給中空電機1078供給電能，還具有用于第一供給裝置的控制電源裝置1072A。部件供給驅動裝置107B具有用于第二供給裝置的驅動電源裝置1071B，以給中空電機1078供給電能，還具有用于第二供給裝置的控制電源裝置1072B。部件傳送驅動裝置108具有傳送裝置的驅動電源裝置1081，用以給電機1084供給電源，還包括用于該傳送裝置的控制電源裝置1082。電路板定位驅動裝置109具有用于該定位裝置的驅動電源裝置1091，以給電機1095和1097供給電能，還具有用于該定位裝置的控制電源裝置1092。
何以分別設置驅動電源裝置1071A、1071B、1081、1091和控制電源裝置1072A、1072B、1082、1092的理由在于，當只對驅動電源裝置1071A、1071B、1081、1091關閉電源，而對控制電源裝置1072A、1072B、1082、1092維持電源時，避免關于每個驅動裝置107A、107B、108和109失去定位信息，還在于令控制部件等工作，以防止所述供給裝置、傳送裝置和/或定位裝置因其自身的荷載或者在關閉驅動電源之后的位移或下降。
圖1描述通過各個電源裝置從控制裝置104到驅動裝置107A、107B、108、109、部件供給裝置101A、101B、部件傳送裝置102和電路板定位裝置103控制的連接，同時為了避免復雜化，其它連接并未予示出。
從電源儀表板106給第一供給裝置用的驅動電源裝置1071A、第一供給裝置用的控制電源裝置1072A、第二供給裝置用的驅動電源裝置1071B、第二供給裝置用的控制電源裝置1072B、傳送裝置用的驅動電源裝置1081、傳送裝置用的控制電源裝置1082、定位裝置用的驅動電源裝置1091和定位裝置用的控制電源裝置1092，以及控制裝置104中的每一個提供電能。
驅動電源裝置1071A、驅動電源裝置1071B、驅動電源裝置1081和驅動電源裝置1091中的每一個都具有連接-切斷的功能，以便連接或者斷開電源。根據來自對應的編碼器1073A、1073B、1083和1093的輸出信息，控制裝置104對驅動電源裝置1071A、驅動電源裝置1071B、驅動電源裝置1081和驅動電源裝置1091中的每一個控制電源。后面將詳述這種控制操作過程。
同時，除非在對電子部件安裝設備100切斷電源的情況下，維護從電源儀表板106將電源提供給控制電源裝置1072A、控制電源裝置1072B、控制電源裝置1082和控制電源裝置1092中的每一個。
下面將討論對驅動裝置107A、107B、108和109中的每一個控制電源的方法，這是在上述結構之電子部件安裝設備100中的其它操作中間，通過控制裝置104而實現的。
在圖3中的步驟(圖3中以“S”表示)1，接通電子部件安裝設備100的電源。在這種情況下，控制裝置104對驅動裝置107A、107B、108和109中的每一個輸出指令，以與對應的驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091連接。在步驟2至6，控制裝置104根據來自編碼器1073A、1073B、1083和1093的信號，反復進行判斷。在此，將描述這些步驟中的工作過程。步驟2-6中的判斷次序并不限于本實施例那樣，也不特別地指定。
在步驟2，控制裝置104判斷電子部件安裝設備100是否處于維護模式，如檢驗模式或機械型號轉換模式等。換句話說，在實行維護作業時，處于給電子部件安裝設備100供給電能的維護模式，即所有部件供給裝置101A、101B、部件傳送裝置102以及電路板定位裝置103都處于停止。于是，把停止狀態信號從所述設備的編碼器1073A、1073B、1083和1093發送至控制裝置104。在步驟7，根據從編碼器1073A、1073B、1083和1093來的信號，控制裝置104判斷各驅動裝置停止狀態。在步驟8，控制裝置104對相應的驅動電源裝置輸出電源切斷指令，使驅動裝置處于停止之中。也就是說，由于部件供給裝置101A、101B、部件傳送裝置102以及定位裝置103都按維護模式處于休止中，所以控制裝置104對相應的驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091切斷電源。
當完成維護作業時，隨著在步驟9由作業人員解除停止狀態的操作之后，在步驟10，控制裝置104對那些曾被輸出過電源切斷指令的驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091輸出驅動電源連接指令。相應地在步驟11，電子部件安裝設備100被接通，可以工作。
在步驟3，在部件供給裝置101A、101B處缺少部件的作業中，處于缺少部件中的部件供給裝置移動，停止于部件供給位置，以便供給電子部件111。在步驟7，根據早些時候描述的、從編碼器1073A、1073B送來的信號，控制裝置104檢測兩個部件供給裝置101A、101B的停止狀態。這里假設是部件供給裝置101A處于缺少部件中，而且正在停止。在步驟8，控制裝置104對驅動電源裝置1071A輸出驅動電源切斷指令，其中正是所述的驅動電源裝置1071A將部件供給裝置101A的部件驅動裝置107A設定在停止狀態。驅動電源裝置1071A響應驅動電源的切斷指令，切斷驅動電源。與此同時，另外的驅動裝置107B、108和109保持正常工作。
在步驟9，當在部件供給裝置101A處完成電子部件111的補充時，通過作業人員的操作，將補充完成信號送給控制裝置104。控制裝置104根據該補充完成信號存儲部件供給裝置101A轉換成可工作狀態。與所述存儲的同時，隨著在步驟10對第一供給裝置的驅動電源裝置1071A輸出驅動電源連接指令，控制裝置104判斷部件供給裝置101A脫離停止狀態。結果，在步驟11，部件供給裝置101A重新回到生產操作。
當在供給電路板過程中存在等待條件時，由于每個驅動裝置107A、107B、108和109處于停止中，所以控制裝置104在步驟7中檢查各個停止的裝置，并在步驟8對每個驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091輸出驅動電源裝置暫停指令。雖然在前述維護作業條件下，由作業人員使電子部件安裝設備100處于停止中，但在上述電路板等待條件下，根據控制裝置104的判斷，使該電子部件安裝設備100被停止。因此，根據控制裝置104的判斷，而不是根據作業人員的判斷，會使該電子部件安裝設備重新被啟動。
在步驟9，當解除所述電路板等待條件，從而引起電路板等的供給時，控制裝置104從裝于所述電路板定位啟動裝置109中的供給電路板檢測傳感器1098檢測所述電路板等待狀態的被解除。在步驟10，控制裝置對曾經被輸出過驅動電源暫停指令的每個驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091輸出驅動電源連接指令，從而在步驟11再次開始制作。
如果像步驟5中那樣，在所述電子部件安裝設備100中發生操作的異常，則每個驅動裝置107A、107B、108和109進入到停止狀態。于是，控制裝置104在步驟7檢查各停止的驅動裝置，并在步驟8將驅動電源暫停指令送至每個驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091。也可根據控制這種104的判斷實現這種由于某些操作的異常所致的操作停止。不過，可由作業人員的判斷而使操作得以被恢復，這在上面所討論的電路板等待條件下是難以實現的。
在步驟9，響應作業人員的控制，以解除操作異常的狀態，控制裝置104對曾經被輸出過驅動電源暫停指令的每個驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091輸出驅動電源連接指令。在步驟11重新恢復生產。
當控制裝置104在步驟6對電子部件安裝設備100檢測停止供電時，控制裝置104對每個驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091產生電源暫停指令。除控制裝置104的暫停指令外，電源儀表板106同時工作，以停止電源，從而實現顯現停止的功能。
在上述實施例的電子部件安裝設備100中，控制裝置104根據在該電子部件安裝設備100運行期間所進入的各種類型而停止的狀態下，編碼器1073A、1073B、1083和1093中至少一個所輸出的信號判別處于停止中的驅動裝置。結果，控制裝置104使處于停止中的驅動裝置的驅動電源裝置對與處于停止中的驅動裝置對應的驅動部件提供電能。所以，避免未被用于生產的電能的無味消耗。相應地，使電子部件安裝設備100的電能消耗量得以減少，而以所需的最少電能持續生產。
具體地說，電子部件安裝設備100與普通電子部件安裝設備當中的每一個消耗電能總量的每一個變化被示于圖4的曲線中。有如從這些曲線可以清楚的，雖然正常工作時這些設備之間的消耗量是相等的，但電子部件安裝設備100比普通電子部件安裝設備消耗的電能少，例如，即使發生像是部件的缺短等停止的情況時。因此，停止狀態的次數越多，電子部件安裝設備100比普通電子部件安裝設備消耗電能的總和越是減少。
另外，由于控制裝置104指令對應的連接與切斷，于是就特別省去了作業人員的復雜制造過程，并真正地節省能量。此外，由于對處于停止中的驅動裝置切斷電源，所以與背景技術相比，增強了作業人員在處理處于停止中的驅動裝置時的安全。
在本實施例中，在驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091處實現對驅動裝置107A、107B、108和109的驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091的連接和脫離。然而，這種功能可與電源儀表板106聯系在一起。
當驅動電源裝置1071A、1071B、1081和1091要與電源連接時，在將電源轉成穩定的工作狀態之前，某些情況下，需要等待的時間。為了避免這種不便之處，在電源的連接時間內，可對控制裝置104提供不變的等待模式，或者可給電源儀表板106裝以指示電源被轉成穩定工作狀態的告示功能。
雖然以按照上述實施例舉例的方式描述了所謂旋轉型電子部件安裝設備100，但本發明并不限于這種類型，而可用于自動操作型機械，其中可以沿著X、Y方向移動與用于保持及傳送電子部件的部件傳送裝置102相應的傳送裝置。
這里將1999.4.21提出的日本專利申請JP 11-113560的包括說明書、權利要求書、附圖和總述全部公開結合作為參考文獻。
雖然本發明已經參照附圖并結合其優選實施例予以成分地描述，但應予說明，對于本領域的技術人員而言，各種變化和改型都是可以實現的。這種變化和改型可以理解為包括在有如所附各權利要求限定的本發明范圍之內，而不致脫離它們。
權利要求
1.一種電子部件安裝設備，它包括部件供給裝置(101A，101B)，用于供送電子部件(111)，使被安裝到安裝目標(105)上；它具有供給裝置的驅動電源裝置(1071A，1071B)，用于為部件供給裝置供送驅動電能，還具有供給裝置的控制電源裝置(1072A，1072B)，用于為部件供給裝置供送工作控制電能；部件傳送裝置(102)，用于從所述部件供給裝置獲取各電子部件，并將其安裝在所述安裝目標上，它具有傳送裝置的驅動電源裝置(1081)，用于為部件傳送裝置供送驅動電能，還具有傳送裝置的控制電源裝置(1082)，用于為部件傳送裝置供送工作控制電能；以及控制裝置(104)，用于控制所述部件供給裝置和部件傳送裝置的工作；其中，根據控制裝置的檢測，所述電子部件安裝設備因除了對該電子部件安裝設備切斷電源以外的其它原因而處于停止工作；在供給裝置的驅動電源裝置與部件供給裝置的傳送裝置中的至少一個當中，所述控制裝置對它的驅動電源裝置切斷電源，同時對它的控制電源裝置維持電源。
2.一種如權利要求1所述的電子部件安裝設備，其特征在于，控制裝置檢測到的暫停條件是由于維持所述電子部件安裝設備的工作、在部件供給裝置處缺少部件、擬被移送至本電子部件安裝設備之安裝目標的等待模式、或者在所述部件供給裝置和部件傳送裝置中至少之一中工作故障等所引起的。
3.一種如權利要求2所述的電子部件安裝設備，其特征在于，在安裝目標等待模式下，根據等待模式的消除，控制裝置使部件供給裝置和部件傳送裝置重新工作，而無需作業人員的判斷。
4.一種如權利要求3所述的電子部件安裝設備，其特征在于，控制裝置根據來自在部件供給裝置和部件傳送裝置處所設之編碼器(1073A，1073B，1083)的輸出信號檢測暫停條件。
5.一種由將各電子部件(111)安裝到安裝目標(105)上的電子部件安裝設備實現的電源控制方法，所述電源控制方法包括以下步驟檢測因對所述電子部件安裝設備關閉電源以外的其它原因而工作暫停的條件；以及檢測之后，關閉對組成所述電子部件安裝設備的工作暫停條件部分的驅動電源的供給，而維持對所述電子部件安裝設備部分的工作控制電源的供給。
6.一種如權利要求5所述的對于控制方法，其特征在于，當測得的工作停止條件是對于擬傳送至所述電子部件安裝設備的安裝目標為等待模式時，根據等待條件的消除，使所述電子部件安裝設備重新工作，而無需作業人員的判斷。
全文摘要
本發明提供一種電子部件安裝設備,與背景技術相比,它可以減少耗電量,還提供一種由所述電子部件安裝設備實行的電源控制方法。根據控制裝置(104)的指令,驅動電源和控制電源獨立地與用于驅動部件供給裝置(101A,101B)的部件供給驅動部分(107A,107B)、用于驅動部件傳送裝置(102)的部件傳送驅動裝置(108)、用于驅動電路板定位裝置(103)的電路板定位驅動裝置(109)當中的每一個連接和切斷。控制裝置分別檢測構成電子部件安裝設備(100)每一個部分的停止條件的發生,并對處于停止條件下的驅動裝置切斷驅動電源。于是,就省去無味的電能消耗,只以所需的最少電能持續生產。
文檔編號H05K13/08GK1347632SQ00806550
公開日2002年5月1日 申請日期2000年4月21日 優先權日1999年4月21日
發明者泉田圭三, 武田健, 中野和幸 申請人:松下電器產業株式會社