專利名稱：零件識別方法及裝置和零件安裝方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在用于安裝電子零件或光學(xué)零件等零件的零件安裝設(shè)備中，特別是在將零件安裝到電路板或零件等被安裝體上之前，識別該零件的零件識別方法及裝置，以及將所識別的零件安裝到電路板或零件等被安裝體上的零件識別方法及裝置和零件安裝方法及裝置。
另外，圖5所示的頭部770也被廣泛采用，其與圖3的頭部700具有同樣的構(gòu)成和作用。
下面，對這些頭部700、770的構(gòu)成加以說明。
在圖3中，701是作為頭部700的基座的框架，與[使頭部700]在零件安裝裝置的XY方向驅(qū)動頭部700的機(jī)械臂部成為一體，并在零件安裝裝置上移動。702是作為驅(qū)動源的馬達(dá)，與框架連為一體，據(jù)此，使工作臺在上下方向即E、F方向移動。724～733是吸附并保持零件的叼口，由于714～723的彈簧的作用，在通常情況下將叼口724～733推向E方向并使其處于靜止?fàn)顟B(tài)。704～713為氣缸，選擇從工作臺703向叼口724～733的E、F方向的驅(qū)動傳遞。在氣缸704～713中，只驅(qū)動從工作臺703向叼口傳遞動作的叼口所對應(yīng)的氣缸，通過只與叼口724～733中的對應(yīng)叼口接觸，向E方向施加作用力，使工作臺703的上下移動，通過所述被驅(qū)動的氣缸與所述所選擇的叼口的E、F方向動作聯(lián)系起來。反之，不傳遞E、F方向動作的，氣缸704～713不驅(qū)動，由于不與叼口704～713接觸，所以不進(jìn)行E、F方向的動作。
關(guān)于如上構(gòu)成的頭部700的動作，在下面加以說明。另外，在圖4A～圖4C中，為簡化起見，僅表示所述10根叼口中的4根叼口724、725、726、727。
在圖4A中，在識別開始時，例如所述10根叼口中的4根叼口724、725、726、727保持零件695、696、697、698，同時降到一定高度，然后，通過零件形狀識別部即識別攝像機(jī)600，在頭部700移動的R方向，以零件695→零件696→零件697→零件698的順序進(jìn)行識別。此時，識別攝像機(jī)600的焦點調(diào)節(jié)在如圖4A中用斜線表示的P的范圍內(nèi)，由于只能在這個范圍P內(nèi)進(jìn)行識別，所以可通過叼口724、725、726上下移動，使零件695、696、697的下面置位于可以識別的范圍P內(nèi)，由攝像機(jī)600就能進(jìn)行識別。但是，由于零件698的下面位于可識別的范圍P之外，所以就不能由攝像機(jī)600進(jìn)行識別。因此，像零件695、696、697與零件698等高度不同的零件就不能按零件695→零件696→零件697→零件698的順序進(jìn)行連續(xù)的形狀識別。
于是，實際上如圖4B所示，先對由叼口724、725、726保持的、可同時進(jìn)行形狀識別的零件695、696、697進(jìn)行連續(xù)的形狀識別，然后用叼口727保持零件698后，相對識別攝像機(jī)600切換叼口727的高度，對零件698進(jìn)行識別。
下面，對圖5所示的頭部770的構(gòu)成加以說明。
771是作為頭部770的基臺的框架，與772、773、774的驅(qū)動源即馬達(dá)連為一體。775、776、777是分別由馬達(dá)772、773、774驅(qū)動并分別旋轉(zhuǎn)的圓頭螺軸，778、779、780是吸附零件的叼口。由馬達(dá)772、773、774產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，經(jīng)圓頭螺軸775、776、777傳至叼口778、779、780使其上下移動。因此，叼口778、779、780的上下移動可以設(shè)計為利用馬達(dá)772、773、774來單獨動作。
關(guān)于如上構(gòu)成的頭部770的工作動作，在下面加以說明。
在圖6中，由于叼口778、779、780分別由馬達(dá)772、773、774在圖5的上下方向即U、V方向控制驅(qū)動，所以將零件787、788、789分別保持后，單個調(diào)整各零件下面使其進(jìn)入與零件形狀識別部600的焦點一致的可識別的范圍P內(nèi)的位置。因而不同高度的零件787、788、789就能按零件787→零件788→零件789的順序連續(xù)地進(jìn)行形狀識別與安裝。
但是，在所述圖3的頭部700的構(gòu)成中，由于所安裝的零件高度的種類越多則零件形狀識別的次數(shù)就越多，同時為了分別進(jìn)行零件供給，頭部700的移動也較費時，所以因電路板安裝節(jié)拍增加而影響了安裝電路板的生產(chǎn)效率。
與此相對的是，近年來，非常需要進(jìn)行多種多樣的零件安裝，為了進(jìn)行高效率的電路板安裝，可連續(xù)識別多種零件的零件安裝裝置已成為必備的設(shè)備。
另外，在所述圖5的頭部770的構(gòu)成中，雖然不受零件高度的差異影響可連續(xù)對零件形狀進(jìn)行識別，但由于需要多個驅(qū)動源，不僅要考慮頭部本身的價格上升，而且還要考慮由于頭部的重量增加而對頭部驅(qū)動用機(jī)械臂的機(jī)械特性造成的影響等。因此，由于叼口數(shù)量受到限制而難以提高零件安裝效率。
為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明的構(gòu)成如下。
本發(fā)明第1實施方案提供的一種零件識別方法為當(dāng)通過一個識別部對由通過單一的驅(qū)動部選擇升降的多個零件保持構(gòu)件所保持的、并且識別對象面高度不同的多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)，從而連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第2實施方案提供的一種第1實施方案所述的零件識別方法為通過所述多個零件保持構(gòu)件所保持的、并且所述識別對象面高度不同的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異。
本發(fā)明第3實施方案提供的一種第2實施方案所述的零件識別方法為由所述多個零件保持構(gòu)件保持的、并且所述識別對象面高度不同的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，在具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異的情況下，對所述多個零件中所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，不進(jìn)行驅(qū)動所述單一的驅(qū)動部使有選擇地保持該零件的零件保持構(gòu)件升降的動作，而是維持其高度狀態(tài)進(jìn)行識別；并且在對所述多個零件中所述識別對象面不能進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，在進(jìn)行定位動作控制使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍后，對所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第4實施方案提供的一種第1～3中任一實施方案所述的零件識別方法為識別所述零件的所述識別對象面是識別所述零件的形狀。
本發(fā)明第5實施方案提供的一種零件識別裝置為由通過單一的驅(qū)動部選擇升降的多個零件保持構(gòu)件所保持的、并且識別對象面高度不同的多個零件的所述識別對象面、通過一個識別部進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)，連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第6實施方案提供的一種第5實施方案所述的零件識別裝置為通過所述多個零件保持構(gòu)件所保持的、并且所述識別對象面高度不同的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異。
本發(fā)明第7實施方案提供的一種第6實施方案所述的零件識別裝置為由所述多個零件保持構(gòu)件保持的、并且所述識別對象面高度不同的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，在具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異的情況下，對所述多個零件中所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，不進(jìn)行驅(qū)動所述單一的驅(qū)動部使有選擇地保持該零件的零件保持構(gòu)件升降的動作、而維持其高度狀態(tài)進(jìn)行識別；并且對所述多個零件中所述識別對象面不能進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，進(jìn)行定位動作控制使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍后，對所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第8實施方案提供的一種第5～7任一實施方案中所述的零件識別裝置為識別所述零件的所述識別對象面是識別所述零件的形狀。
本發(fā)明第9實施方案提供的一種零件安裝裝置為包括單一的驅(qū)動部；和通過所述單一的驅(qū)動部，有選擇地升降且保持多個零件的多個零件保持構(gòu)件；和具有所述單一的驅(qū)動部和所述多個零件保持構(gòu)件的頭部；和用所述多個零件保持構(gòu)件保持的所述多個零件的識別對象面在可識別的范圍、對所述識別對象面進(jìn)行識別的一個識別部，移動所述頭部，用所述多個零件保持構(gòu)件保持、并且對具有識別對象面高度不同的多個零件的所述識別對象面、通過一個識別部進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)，連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第10實施方案提供的一種第9實施方案所述的零件安裝裝置為通過所述多個零件保持構(gòu)件保持的、并且所述識別對象面高度不同的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異。
本發(fā)明第11實施方案提供的一種第9實施方案所述的零件安裝裝置為由所述多個零件保持構(gòu)件保持的、并且所述識別對象面高不同度的所述多個零件，在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度位置時，所述多個零件的所述識別對象面的所有識別對象面，在具有不能都進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的高度差異的情況下，對所述多個零件中所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，不進(jìn)行驅(qū)動所述單一的驅(qū)動部使有選擇地保持該零件的零件保持構(gòu)件升降的動作、而維持其高度狀態(tài)進(jìn)行識別；并且對所述多個零件中所述識別對象面不能進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件進(jìn)行識別時，升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，進(jìn)行定位動作控制使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍后，對所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第12實施方案提供的一種第9～11任一實施方案中所述的零件安裝裝置為識別所述零件的所述識別對象面是識別所述零件的形狀。
本發(fā)明第13實施方案提供的一種第9～12任一實施方案中所述的零件安裝裝置為具有通過所述單一的驅(qū)動部升降的工作臺；具有與所述各零件保持構(gòu)件對應(yīng)、固定于所述工作臺、并且在所述多個零件保持構(gòu)件中、僅使要進(jìn)行升降動作而選擇的所述零件保持構(gòu)件與活塞前端接觸、傳遞所述工作臺升降動作的氣缸。所述單一的驅(qū)動部是單一的馬達(dá)，通過所述單一的馬達(dá)使圓頭螺軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使與該圓頭螺軸螺合的工作臺升降，具有與所述各零件保持構(gòu)件對應(yīng)的、固定于所述工作臺的、并且在所述多個零件保持構(gòu)件中、本發(fā)明第14實施方案提供的一種第1～4任一實施方案中所述的零件識別方法為根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時的速度曲線，其中，所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述驅(qū)動部對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并將其定位到使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置上時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；如果所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令，使依靠基于所述速度曲線的所述驅(qū)動部進(jìn)行的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件所保持的所述零件的所述識別對象面，自動地開始向所述可識別范圍內(nèi)的定位動作。
本發(fā)明第15實施方案提供的一種第14實施方案所述的零件識別方法為通過設(shè)定多個所述目標(biāo)位置和所述定位動作的開始位置的參數(shù)，用多種時刻連續(xù)地進(jìn)行定位動作。
本發(fā)明第16實施方案提供的一種第15實施方案所述的零件識別方法為設(shè)置對應(yīng)于所述多個定位動作的開始位置的多個定位動作結(jié)束位置，在所述多個定位動作的開始位置分別開始的連續(xù)定位動作中，通過判斷每個定位動作是否位于定位動作的結(jié)束位置的位置，來檢測所述每個定位動作是否正常進(jìn)行。
本發(fā)明第17實施方案提供的一種第5～8任一實施方案中所述的零件識別裝置為包括根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時的速度曲線的第1控制部；如果所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述驅(qū)動部，使依靠基于所述速度曲線的所述驅(qū)動部進(jìn)行的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始的第2控制部；所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述驅(qū)動部對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并使其到達(dá)使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；本發(fā)明第18實施方案提供的一種第17實施方案所述的零件識別裝置為通過設(shè)定多個所述目標(biāo)位置和所述定位動作的開始位置的參數(shù)，所述第2控制部用多種時刻連續(xù)地進(jìn)行定位動作。
本發(fā)明第19實施方案提供的一種第18實施方案所述的零件識別裝置為設(shè)置對應(yīng)于所述多個定位動作的開始位置的多個定位動作結(jié)束位置，所述第2控制部在所述多個定位動作的開始位置分別開始的連續(xù)定位動作中，通過判斷每個定位動作是否位于定位動作的結(jié)束位置的位置，來檢測所述每個定位動作是否正常進(jìn)行。
本發(fā)明第20實施方案提供的一種第9實施方案所述的零件安裝裝置為所述單一驅(qū)動部是單一馬達(dá)，由所述單一馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動圓頭螺軸，使被該圓頭螺軸螺合的工作臺升降，包括對應(yīng)所述各零件保持構(gòu)件被固定在所述工作臺上，并且在所述多個零件保持構(gòu)件中有選擇地使之進(jìn)行升降動作，僅使所選擇的所述零件保持構(gòu)件接觸活塞前端，從而傳遞所述工作臺的升降動作的氣缸；包括根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作依靠所述單一馬達(dá)的所述所選擇的零件保持構(gòu)件在升降移動時的速度曲線的第1控制部；如果所述所選擇的零件保持構(gòu)件利用所述頭部向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述所述單一馬達(dá)，使依靠基于所述速度曲線的所述單一馬達(dá)的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始的第2控制部；所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述單一馬達(dá)對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并使其到達(dá)使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；本發(fā)明第21實施方案提供的一種第20實施方案所述的零件安裝裝置為還包括使所述各零件保持構(gòu)件橫向移動的橫向移動用馬達(dá)；所述第1控制部還進(jìn)行以下所述工作即，根據(jù)橫向目標(biāo)位置、橫向移動時的最高速度和橫向移動時的最高加速度的參數(shù)，制作依靠所述橫向移動用馬達(dá)的所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動的速度曲線；所述第2控制部進(jìn)行以下所述工作即，如果利用所述頭部，使所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)所述定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述橫向移動用馬達(dá)，使依靠基于所述速度曲線的所述橫向移動用馬達(dá)的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始；所述橫向目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述橫向移動用馬達(dá)對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行橫向移動控制，并使其到達(dá)在所述識別部的可識別范圍內(nèi)對所述零件的識別對象面進(jìn)行識別時的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降驅(qū)動開始位置時的橫向目標(biāo)位置；所述橫向移動時的最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述橫向移動時的最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；本發(fā)明第22實施方案提供的一種零件安裝方法為在用所述多個零件保持構(gòu)件從零件供給部將所述多個零件保持后，通過第1～4及14～16中任一實施方案所述的零件識別方法來識別零件，然后，根據(jù)識別的結(jié)果，在修正用所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件的姿態(tài)后，安裝到被安裝體。
本發(fā)明第23實施方案提供的一種零件安裝裝置為用所述多個零件保持構(gòu)件從零件供給部將所述多個零件保持后，通過第5～8及17～19中任一實施方案所述的零件識別裝置的所述識別部來識別所述零件，然后，根據(jù)識別的結(jié)果，在修正用所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件的姿態(tài)后，安裝到被安裝體。
本發(fā)明第24實施方案提供的一種第1實施方案所述的零件識別方法為當(dāng)保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，用所述識別部對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像，在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第25實施方案提供的一種第1實施方案所述的零件識別方法為保持所述識別對象面高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動，在過所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件，進(jìn)行所述識別對象面的識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度后，使所述多個零件保持構(gòu)件沿與所述一方向相反的方向，在所述一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件，進(jìn)行所述識別對象面的識別。
本發(fā)明第26實施方案提供的一種第1實施方案所述的零件識別方法為保持所述識別對象面高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件，進(jìn)行所述識別對象面的識別，并且在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度后，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部之外的另一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的零件，進(jìn)行所述識別對象面的識別。
本發(fā)明第27實施方案提供的一種第5實施方案所述的零件識別裝置為還包括當(dāng)保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方沿著與所述一方向相反的方向移動，并且分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，用所述識別部對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像，并在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部。
本發(fā)明第28實施方案提供的一種第5實施方案所述的零件識別裝置為還包括保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方沿著與所述一方向相反的方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部。
本發(fā)明第29實施方案提供的一種零件識別裝置為包括能識別與用所述一個識別部識別的零件的識別對象面的高度不同的零件的識別對象面的另一個識別部；并且還包括保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在與所述一個識別部不同的另一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部。
本發(fā)明第30實施方案提供的一種零件識別方法為當(dāng)保持所述識別對象面高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
本發(fā)明第31實施方案提供的一種零件識別裝置為包括保持識別對象面的高度不同的多個零件的多個零件保持構(gòu)件；所述多個零件保持構(gòu)件能在上方沿一方向和沿與所述一方向相反的方向移動，并且在沿所述一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像的識別部；在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部。
圖2A、2B、2C、2D是說明

圖1中零件安裝裝置的定位動作狀態(tài)的說明圖。
圖3是表示現(xiàn)有的例1的零件安裝裝置的立體圖。
圖4A、4B、4C是說明同零件安裝裝置的定位動作狀態(tài)的說明圖。
圖5是表示現(xiàn)有的例2的零件安裝裝置的立體圖。
圖6是說明同零件安裝裝置的定位動作狀態(tài)的說明圖。
圖7是本發(fā)明實施方案的零件安裝裝置的全體立體圖。
圖8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G是作為被識別對象零件的一例的示意圖。
圖9是本發(fā)明第2實施方案中構(gòu)成零件安裝裝置的定位機(jī)構(gòu)的方框圖。
圖10是本發(fā)明第2實施方案的零件安裝裝置的指令速度輸出曲線圖。
圖11是本發(fā)明第2實施方案的零件安裝裝置的定位動作的程序框圖。
圖12是第2實施方案的變形例的零件安裝裝置的定位動作的程序框圖。
圖13是第2實施方案的另一變形例的零件安裝裝置的定位動作的程序框圖。
圖14是圖12、圖13中定位動作的指令速度輸出曲線圖。
圖15是現(xiàn)有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖16是現(xiàn)有系統(tǒng)的指令速度輸出曲線圖。
圖17是機(jī)械機(jī)構(gòu)的一例。
圖18是機(jī)械機(jī)構(gòu)的一例。
圖19A、19B是邊移動邊進(jìn)行零件識別的系統(tǒng)一例的示意圖。
圖20是本發(fā)明第3實施方案的電子零件安裝裝置的零件識別工序所需的基本構(gòu)成示意圖。
圖21是本發(fā)明第4實施方案的電子零件安裝裝置的零件識別工序所需的基本構(gòu)成示意圖。
圖22是電子零件安裝裝置的零件識別工序所需的基本構(gòu)成示意圖。
圖23是第3、第4實施方案的電子零件安裝裝置頭部的立體圖。
圖24是現(xiàn)有的一例零件安裝設(shè)備的全體立體圖。
圖25是表示所述第1實施方案及第2實施方案的零件安裝裝置的控制部與驅(qū)動裝置等的關(guān)系的方框圖。
圖26是表示所述第3實施方案及第4實施方案的零件安裝裝置的控制部與驅(qū)動裝置等的關(guān)系的方框圖。
圖27是所述第3實施方案的識別動作的程序框圖。
圖28是用于說明本發(fā)明其他實施方案的定位動作狀態(tài)的說明圖。
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
第1實施方案下面，參照附圖對本發(fā)明第1實施方案的零件識別方法及裝置和零件安裝方法及裝置加以說明。
圖1是本發(fā)明第1實施方案的零件安裝裝置的立體圖。
在圖1中，1是作為頭部60基臺的框架，附屬于頭部驅(qū)動用機(jī)械臂部進(jìn)行移動。2是附屬于框架1的作為驅(qū)動源的上下驅(qū)動用馬達(dá)。3是與馬達(dá)2的圓頭螺軸構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸螺合、且隨馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸的正反向旋轉(zhuǎn)，在上下方向也就是在A或B方向，相對于框架1移動的工作臺?？梢钥刂乒ぷ髋_停止在其可動范圍內(nèi)的任意位置。工作臺3相當(dāng)于如下述圖23所示的L型的金屬板318，在工作臺3上，設(shè)有與該L型金屬板318的螺合部317同樣的螺合部，工作臺3的螺合部與由馬達(dá)2的圓頭螺軸構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸螺合，通過馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸的正反向旋轉(zhuǎn)，經(jīng)工作臺3的螺合部、使工作臺3可以在上下方向進(jìn)行移動。4～13是固定于工作臺3、并且作為驅(qū)動傳遞部，起到選擇工作臺3上下動作的傳遞作用的第1～第10氣缸，24～33是支承于框架1、并且當(dāng)?shù)?～第10氣缸4～13的活塞移動到下端位置時，具有能與其接觸的上端并且吸附保持所要安裝的零件的第1～第10叼口，14～23是將第1～第10叼口24～33總是向下方向也就是A方向推壓，并使第1～第10叼口24～33靜止的第1～第10彈簧。
另外，圖7是表示裝有頭部60的零件安裝裝置500的結(jié)構(gòu)圖。
頭部60的作用是，例如，在如圖7所示的零件安裝裝置500中，頭部60裝在沿XY方向移動的機(jī)械臂500X上，通過機(jī)械臂500X的驅(qū)動，頭部60的吸附叼口，吸附并保持用于生產(chǎn)安裝電路板500J、由零件供給部500H、500I供給的零件，進(jìn)行零件形狀識別及修正姿態(tài)后，安裝到電路板500J。另外，在圖7中，95是驅(qū)動頭部60沿如后述的XY機(jī)械臂500X的Y軸方向(頭部移動方向即箭頭N方向(橫向))作如勻速移動的頭部驅(qū)動馬達(dá)，在此Y軸方向移動時，使其從后述的識別攝像機(jī)61上經(jīng)過，對吸附叼口、也就是第1～第10叼口24～33吸附保持的零件進(jìn)行識別。
另外，在圖25中，表示了所述第1實施方案的零件安裝裝置的控制部與驅(qū)動裝置等的關(guān)系。在圖25中，90是暫時記憶零件兩方的圖像信息的圖像處理用存儲器，91是記憶在零件安裝中所使用的零件的種類、厚度、寬度、長度、重量等零件數(shù)據(jù)及零件的吸附等安裝順序、安裝于頭部的叼口的種類、叼口種類與零件種類間的關(guān)系(換言之，表示到底用哪一種叼口吸附哪一種零件的信息)等信息的安裝用存儲器，96是控制識別攝像機(jī)，并進(jìn)行識別處理的圖像處理部，101是控制部一例的主控制裝置，是隨時控制圖像處理部96及馬達(dá)2及頭部驅(qū)動馬達(dá)95等各種驅(qū)動裝置或零件，根據(jù)圖像處理部96得到的識別處理結(jié)果中，相對于電子零件的叼口吸附位置，算出電子零件位置偏差的修正值的主控制裝置。該主控制裝置101還控制零件安裝裝置全體的零件供給、零件吸附、零件識別、零件安裝等各種安裝動作。另外，圖25中的89是控制叼口吸引動作的叼口吸引裝置。
下面，在主控制裝置101的控制下，根據(jù)圖2A、2B、2C、2D，對第1實施方案中零件安裝裝置的頭部60的動作加以說明。
另外，在圖2A、2B、2C、2D中，為簡化起見，只表示了10根即第1～第10叼口24～33中的4根即第1～第4叼口24、25、26、27。
所述頭部60通過在固定的框架1上設(shè)置的馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸的正反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使工作臺3在上下方向移動，其上下方向移動的動力，通過在第1～第10氣缸4～13中所選擇的氣缸的驅(qū)動力，克服在第1～第10彈簧14～23中與所述所選擇氣缸所對應(yīng)的彈簧的上方向，也就是B方向的反彈力，傳遞至在第1～第10叼口24～33中所述所選擇的氣缸所對應(yīng)的叼口，使其隨工作臺3的動作而上下移動。具體地說，例如，如圖1所示，要使第8叼口31隨工作臺3的上下動作而升降時，驅(qū)動第8氣缸11，使其活塞的下端面與第8叼口31的上端接觸后，通過工作臺3的上下動作，使第8氣缸11的活塞與第8叼口31成為一體地，克服第8彈簧21的反彈力，進(jìn)行上下動作。而所述沒有被選擇的氣缸所對應(yīng)的沒有得到驅(qū)動的叼口，沒有傳遞工作臺3的上下動作，靜止在原來位置。
在圖2中，將不同高度的零件56、57、58、59，從零件供給箱等零件供給部保持的第1～第4叼口24、25、26、27，通過頭部驅(qū)動用機(jī)械臂部的頭部驅(qū)動馬達(dá)95(參照圖2A)的驅(qū)動，使頭部60連續(xù)地沿頭部移動方向即箭頭N方向(橫向)以如勻速移動的同時，通過識別部一例即識別攝像機(jī)61，按零件56→零件57→零件58→零件59的順序，對零件形狀和零件位置等進(jìn)行識別。此時，為了使最初進(jìn)行形狀識別的零件56的識別對象面如零件的下面在識別開始時，進(jìn)入可識別的范圍L，通過馬達(dá)2的驅(qū)動，使頭部60的工作臺3上下移動，接下來，通過圖1所示的第1叼口24的氣缸驅(qū)動，使活塞下降到下端位置，將工作臺一側(cè)的上下動作傳遞至第1叼口24，使第1叼口24在圖2A的A或B方向進(jìn)行位置調(diào)整，保持該位置調(diào)整后的位置，對第1叼口24所吸附保持的零件56進(jìn)行形狀識別。另外，在圖2A中，96是引導(dǎo)頭部60向頭部移動方向即箭頭N方向(橫向)移動的滑軌。通過頭部驅(qū)動馬達(dá)95的正反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，與頭部驅(qū)動馬達(dá)95的旋轉(zhuǎn)螺軸螺合的框架1在箭頭N方向按照滑軌96的引導(dǎo)，能夠以直線進(jìn)行往復(fù)移動。
其次，在圖2B中，對第2叼口25所吸附保持的零件57進(jìn)行識別時，在零件56的形狀識別結(jié)束的同時，因零件57的零件下面比零件56低，通過馬達(dá)2的驅(qū)動，使頭部60的工作臺3向B方向上升，因而使第2叼口25向B方向上升，使零件下面進(jìn)入可識別的范圍L。此上升動作在零件57的形狀識別前進(jìn)行，零件57的形狀識別開始時，該零件下面處于識別攝像機(jī)61的可識別的范圍L內(nèi)，可以正常地進(jìn)行零件57的形狀識別。
其次，在圖2C中，對第3叼口26所吸附保持的零件58進(jìn)行識別時，在零件57的形狀識別結(jié)束的同時，因零件58的零件下面比零件57高，通過馬達(dá)2的驅(qū)動，使頭部60的工作臺3向A方向下降，因而使第3叼口26向A方向下降，使零件下面進(jìn)入可識別的范圍L。此下降動作在零件58的形狀識別前進(jìn)行，零件58的形狀識別開始時，該零件下面處于識別攝像機(jī)61的可識別的范圍L內(nèi)，可以正常地進(jìn)行零件58的形狀識別。
其次，在圖2D中，對第4叼口27所吸附保持的零件59進(jìn)行識別時，在零件58的形狀識別結(jié)束的同時，因零件59的零件下面比零件58低，通過馬達(dá)2的驅(qū)動，使頭部60的工作臺3向B方向上升，因而使第4叼口27向B方向上升，使零件下面進(jìn)入可識別的范圍L。此上升動作在零件59的形狀識別前進(jìn)行，零件59的形狀識別開始時，該零件下面處于識別攝像機(jī)61的可識別的范圍L內(nèi)，可以正常地進(jìn)行零件59的形狀識別。
下面同樣，對于圖2A、2B、2C、2D中沒有表示的其它的叼口所吸附保持的零件，也從緊臨該零件的上一個零件的形狀識別結(jié)束后開始，到該零件的形狀識別開始為止期間，相應(yīng)零件高度，通過使頭部60的工作臺3沿A或B方向進(jìn)行上下移動，在零件識別時，總是調(diào)整零件下面處于零件可識別的范圍L，可以連續(xù)地進(jìn)行零件形狀的識別。
如果攝像結(jié)束后，則圖像處理部96根據(jù)用識別攝像機(jī)61拍攝的電子零件的圖像信息進(jìn)行識別處理。然后，根據(jù)所述識別處理的結(jié)果，修正叼口所吸附保持的零件的姿態(tài)后，安裝到電路板等被安裝體的所定位置上。
另外，進(jìn)行零件的姿態(tài)修正時，為了進(jìn)行繞叼口軸的旋轉(zhuǎn)方向也就是θ方向的修正，在框架1上，設(shè)置θ方向驅(qū)動用馬達(dá)215，通過使θ方向驅(qū)動用馬達(dá)215的旋轉(zhuǎn)軸的齒輪215a進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)，將與齒輪215a咬合的齒軌216橫向進(jìn)退移動，使固定在各叼口上的齒輪217正反向旋轉(zhuǎn)，因而，就可以使所有叼口同時在θ方向進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)。
作為所述第1實施方案的實施例，在如圖1所示的電子零件安裝裝置中，已經(jīng)有使10根叼口進(jìn)行上下移動，對最大10個不同高度的電子零件，連續(xù)地進(jìn)行形狀識別，把經(jīng)識別后最大10個不同高度的電子零件安裝到電路板上的零件安裝裝置。在進(jìn)行形狀識別的零件中，例如，高度從1mm左右開始，最大到25mm，將它們通過一個馬達(dá)2和10個選擇氣缸4～13，分別對10根叼口24～33在上下方向上進(jìn)行位置控制。此時，由于可識別的范圍L例如在高度方向是0.5mm，所以可實現(xiàn)能以0.01mm以上的分辨率進(jìn)行位置控制的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)所述第1實施方案，在主控制裝置101的控制下，在零件安裝裝置的零件形狀識別時，對作為識別對象的零件56～59的每種識別對象面的高度，通過使頭部60的叼口24～33在大約上下方向進(jìn)行移動，可以對識別對象面高度不同的零件56～59的形狀和高度等進(jìn)行連續(xù)地識別。因此，就沒有必要多次反復(fù)地進(jìn)行那種針對每種識別對象面高度，分別進(jìn)行零件保持、零件識別，可以不受識別面高度的影響，將不同的識別面高度的零件同時保持，連續(xù)地進(jìn)行零件識別動作，可以實現(xiàn)提高零件安裝的節(jié)拍。也就是，在多個叼口24～33中，被保持的零件56～59的識別對象面即使不能一次全部進(jìn)入識別攝像機(jī)61的可識別的范圍L內(nèi)，通過在上下方向分別移動叼口24～33，分別使零件56～59的識別對象面進(jìn)入可識別的范圍L內(nèi)，可以將識別對象面高度不同的零件同時保持，連續(xù)地進(jìn)行零件識別動作。
另外，為了調(diào)整零件的高度，將過去需要與叼口數(shù)量相應(yīng)的驅(qū)動部，用單一的驅(qū)動部即馬達(dá)2來實現(xiàn)，因此，可以降低裝置的成本及使裝置輕量化。
用所述識別攝像機(jī)61識別的零件的識別對象面，并不局限于零件下面。例如，有像下面這樣的零件。如圖8A、8B所示的BGA(Ball GridArray)和CSP(Chip Size Package)等，對在零件下面有球狀突起電極的零件，識別對象面不是零件主體的下面，而是球體本身，需要檢測出球體的高度(三維識別攝像機(jī)時)或形狀(二維識別攝像機(jī)時)。與此相對，如圖8C、8D、8E所示的QFP(Quad Flat Package)，對從零件主體有引線部伸出的零件，識別對象面不是零件本體的下面，而是引線部前端的附近，需要檢測出引線部的高度(三維識別攝像機(jī)時)或形狀(二維識別攝像機(jī)時)。另外，對如圖8F、8G所示的片狀零件，識別對象面是零件主體的下面，需要檢測出零件下面的高度(三維識別攝像機(jī)時)或形狀(二維識別攝像機(jī)時)。像這樣作為識別對象的零件，即使被叼口吸附的面也就是上面的高度一樣，其識別對象面即球狀部分、引線部分、零件下面也會處于完全不同的位置。即使像這樣識別對象面的高度有參差不齊時，在所述第1實施方案中，也可以用一次識別動作，進(jìn)行全部識別。
第2實施方案下面，參照附圖對本發(fā)明第2實施方案加以說明。
在所述第1實施方案中，對零件的識別對象面高度進(jìn)行識別時，針對吸附零件的每種不同識別對象面高度，必須在上下方向邊升降移動，邊改變零件的識別對象面高度，本發(fā)明第2實施方案的定位控制裝置及方法能夠高精度檢測出此升降移動的驅(qū)動開始時刻換句話說定位時刻。也就是說，驅(qū)動相當(dāng)于所述驅(qū)動部的馬達(dá)2的伺服馬達(dá)等傳動裝置，通過馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)軸即圓頭螺軸等，來控制負(fù)荷的位置，例如通過使零件的識別對象面升降到所確定的高度位置即目標(biāo)位置的參數(shù)、和到目標(biāo)位置的最高速度的參數(shù)、和到目標(biāo)位置的最高加速度的參數(shù)，做成速度曲線，進(jìn)行定位控制的定位控制裝置及方法，適用于所述第1實施方案的零件識別裝置及方法與零件安裝裝置及方法。
也就是說，第2實施方案的定位控制裝置及方法設(shè)有定位動作開始位置和作為定位對象的軸指定的參數(shù)，當(dāng)所分配的軸指定的軸到達(dá)定位動作的開始位置時，通過自動地開始定位動作，可以減少定位動作開始時刻的檢測滯后，廉價地，在任意時刻開始進(jìn)行上下動作。
在此，所述動作開始位置就是在圖2A、2B、2C、2D的N方向即橫向移動時，為了使識別對象面進(jìn)入可識別的范圍內(nèi)，確定開始進(jìn)行上下方向的定位動作的時刻的位置，換句話說，就是升降驅(qū)動的開始位置。也就是，例如，在N方向即橫向進(jìn)行移動時，到達(dá)對最初的第1叼口24的零件56識別結(jié)束的N方向的位置時，開始進(jìn)行對第2叼口25的上下方向的定位動作，在上下方向，將第2叼口25的零件57向進(jìn)行識別的位置移動。另外，所述軸指定就是對N方向的傳動裝置進(jìn)行指定的意思。另外，設(shè)定所述參數(shù)是指，將軸指定從主控制裝置101通知到定位控制裝置102的意思。
本發(fā)明第2實施方案的定位控制裝置，根據(jù)當(dāng)通過所述驅(qū)動部，控制所述所選擇的零件保持構(gòu)件升降到，使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置、和到所述目標(biāo)位置的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時的最高速度和到所述目標(biāo)位置的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時的最高加速度的參數(shù)，在上下動作中，做成所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時速度曲線，當(dāng)所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置時，根據(jù)定位動作開始指令，通過根據(jù)所述速度曲線的所述驅(qū)動部的驅(qū)動，使所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動地開始，因此，在任意時刻，可以開始進(jìn)行沒有檢測滯后的上下動作。在此，目標(biāo)位置就是升降移動的最終位置。例如，如果是從第1叼口24上升到第2叼口25時，就是能夠識別第2叼口25的零件57的高度方向的位置。本發(fā)明的第1種方案的定位控制裝置具有定位動作的開始位置和軸指定的參數(shù)，得到定位動作的開始指令，并且到達(dá)所分配的軸指定的軸的定位動作的開始位置時，自動地開始進(jìn)行定位動作。
據(jù)此，就可以正確并廉價地進(jìn)行構(gòu)成任意的定位動作開始時刻的定位。
本發(fā)明第2種方案的定位控制裝置具有多個所述第1種方案的目標(biāo)位置和定位動作開始位置的參數(shù)，在得到定位動作的開始指令，并且到達(dá)所分配的軸指定的軸的定位動作開始位置時，自動地開始進(jìn)行定位動作，并多次實施。
據(jù)此，就可以正確并廉價地進(jìn)行多個任意的定位動作開始時刻所組成的定位，可以進(jìn)行連續(xù)的定位。
本發(fā)明第3種方案的定位控制裝置是在所述第2種方案的基礎(chǔ)上，具有多個定位動作結(jié)束位置的參數(shù)，在連續(xù)動作中，檢測單個的定位動作是否在正常地進(jìn)行。
由此，檢測出連續(xù)的定位動作的單個的定位動作是否在正常地進(jìn)行，在異常時，可以立刻停止。
本發(fā)明第4種方案的定位控制裝置是設(shè)置有所述第1種方案的定位控制裝置的電子零件安裝裝置。
本發(fā)明第5種方案的定位控制裝置是設(shè)置有所述第2種方案的定位控制裝置的電子零件安裝裝置。
本發(fā)明第6種方案的定位控制裝置是設(shè)置有所述第3種方案的定位控制裝置的電子零件安裝裝置。
圖9是能適用于本發(fā)明第2實施方案的零件安裝裝置的定位控制構(gòu)成方框圖。如圖9所示，該定位控制構(gòu)成包括分別輸出負(fù)荷的目標(biāo)位置(Pt)、到目標(biāo)位置的移動時的最高速度(Vmax)、到目標(biāo)位置的移動時的最高加速度(αmax)、定位動作的開始位置(Pa)、軸指定(A)、定位動作開始指令(C)各種指令的主控制裝置101；和根據(jù)得到的指令進(jìn)行速度曲線運(yùn)算，并輸出指令速度的，作為第1控制部一例的定位控制裝置102；和根據(jù)得到的指令驅(qū)動并控制伺服馬達(dá)的，作為第2控制部一例的伺服驅(qū)動裝置103及106{例如，以多個零件保持構(gòu)件為例，多個吸附叼口(如下所述的圖17中，吸附叼口211、在圖18中，吸附叼口24～33)的(橫向移動時被定位控制)橫向移動用伺服驅(qū)動裝置103和上下驅(qū)動用伺服驅(qū)動裝置106}；和安裝在機(jī)械機(jī)構(gòu)也就是機(jī)械性機(jī)構(gòu)上的伺服馬達(dá)104及107{例如，多個吸附叼口的橫向移動用伺服馬達(dá)104和上下驅(qū)動用伺服馬達(dá)107(例如，在第1實施方案中，與頭部驅(qū)動馬達(dá)95和上下驅(qū)動用馬達(dá)2對應(yīng)；在如下所述的圖17中，與橫向移動用伺服馬達(dá)和上下驅(qū)動用傳動裝置212對應(yīng)；在圖18中，與橫向移動用伺服馬達(dá)和上下驅(qū)動用馬達(dá)2對應(yīng)。)}；和最終的定位對象即機(jī)械機(jī)構(gòu)也就是機(jī)械性機(jī)構(gòu)105及108。
如果結(jié)合第1實施方案對該構(gòu)成進(jìn)行具體說明，則在主控制裝置101中，負(fù)荷的目標(biāo)位置(Pt)就是在所述叼口的上下機(jī)構(gòu)(所述馬達(dá)2和所述工作臺3和所述第1～第10氣缸等構(gòu)成的機(jī)構(gòu))中，為了使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍，通過所述驅(qū)動部，對所述所選擇的零件保持構(gòu)件例如叼口進(jìn)行升降控制時的目標(biāo)位置；在叼口的橫向移動機(jī)構(gòu)也就是頭部的橫向移動機(jī)構(gòu)(所述橫向移動用馬達(dá)等構(gòu)成的機(jī)構(gòu))中，對所述零件的識別對象面，在所述識別部的可識別的范圍進(jìn)行識別時的升降驅(qū)動開始位置，也就是所述所選擇的叼口的升降驅(qū)動開始位置。到所述目標(biāo)位置的移動時的最高速度(Vmax)是到所述各目標(biāo)位置的，所述所選擇的叼口的升降移動時或橫向移動時的最高速度。到所述目標(biāo)位置的移動時的最高加速度(αmax)是到所述各目標(biāo)位置的，所述所選擇的叼口的升降移動時或橫向移動時的最高加速度。所述定位動作開始位置(Pa)是通過所述馬達(dá)2及橫向移動用馬達(dá)的分別驅(qū)動，在所述所選擇的叼口的高度方向及橫向的定位動作開始位置。所述軸指定(A)就是選擇所述所選擇的叼口。所述定位動作開始指令(C)是通過所述馬達(dá)2及橫向用移動馬達(dá)的分別驅(qū)動，所述所選擇的叼口的高度方向及橫向的定位動作開始指令。
在此，所述負(fù)荷就是使以工作臺3的基臺即框架1作為負(fù)荷，在橫向也就是左右方向(N方向)，進(jìn)行移動的傳動裝置或其機(jī)械機(jī)構(gòu)。也就是說，在橫向即左右方向的移動的機(jī)構(gòu)中，負(fù)荷就是框架1，在上下方向移動的機(jī)構(gòu)中，負(fù)荷就是工作臺3。另外，所述定位控制裝置102根據(jù)從所述主控制裝置101得到的指令，對所述所選擇的叼口的升降移動時及橫向移動時的兩方面的速度曲線進(jìn)行分別運(yùn)算，然后根據(jù)所述運(yùn)算所得出的每種速度曲線，輸出速度指令。所述伺服驅(qū)動裝置103及106是根據(jù)從所述定位控制裝置102得到的速度指令，驅(qū)動并控制伺服馬達(dá)的裝置，以多個零件保持構(gòu)件為例，就是多個吸附叼口24～33的橫向移動用伺服驅(qū)動裝置103，和上下驅(qū)動用伺服驅(qū)動裝置106。另外，安裝于所述機(jī)械性機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)104及107是多個吸附叼口的橫向移動用伺服馬達(dá)和上下驅(qū)動用馬達(dá)2。另外，所述最終的定位對象即機(jī)械機(jī)構(gòu)也就是機(jī)械性機(jī)構(gòu)105及108是橫向移動用的所述橫向移動機(jī)構(gòu)和吸附叼口的所述上下機(jī)構(gòu)。
參照圖10、圖11，對通過該定位控制裝置102進(jìn)行的所述速度曲線的運(yùn)算，指令速度的輸出的動作加以說明。
首先，主控制裝置101不向橫向移動用驅(qū)動裝置103，輸出定位動作開始位置和軸指定(選擇叼口)的指令，而輸出橫向移動用目標(biāo)位置和最高速度(V103max)和最高加速度(α103max)的指令，向上下驅(qū)動用驅(qū)動裝置106輸出定位動作開始位置和軸指定的指令、以及上下驅(qū)動用目標(biāo)位置和最高速度(V106max)和最高加速度(α106max)的指令，當(dāng)輸出定位動作開始指令后，定位控制主裝置102從等待定位動作開始指令的狀態(tài)(圖11的階段#1)，向階段#2移動，對是否有軸指定進(jìn)行判斷(圖11的階段#2)。
其次，對于橫向移動用驅(qū)動裝置103，因為不需要軸指定，從圖11的階段#2進(jìn)入圖11的階段#3，輸出最高速度(V103max)和最高加速度(α103max)的速度指令至橫向移動用驅(qū)動裝置103(圖11的階段#3)。因此，橫向移動用驅(qū)動裝置103根據(jù)最高速度(V103max)和最高加速度(α103max)構(gòu)成的速度指令，驅(qū)動控制橫向移動用伺服馬達(dá)，將各叼口橫向移動控制到所定的升降驅(qū)動開始位置即目標(biāo)位置，對應(yīng)識別攝像機(jī)61，保持識別可能的姿態(tài)。
其次，對于上下驅(qū)動用驅(qū)動裝置106，由于需要在多個叼口中，為了選擇應(yīng)該上下驅(qū)動的叼口，指定應(yīng)選擇的叼口的軸指定，從圖11的階段#2進(jìn)入圖11的階段#4，被指定的軸也就是所選擇的叼口等待到達(dá)定位動作開始位置(圖11的階段#4)。在此，叼口是否到達(dá)定位動作開始位置可以用定位控制裝置102進(jìn)行檢測。也就是，因為定位控制裝置102，在向N方向橫向移動時，對伺服驅(qū)動裝置103維持著定位控制，所以可以用定位控制裝置102檢測出N方向的位置，也可以檢測出定位動作開始位置。
其次，當(dāng)所述所選擇的叼口到達(dá)定位動作開始位置時，將最高速度(V106max)和最高加速度(α106max)構(gòu)成的速度指令，輸出到上下驅(qū)動用驅(qū)動裝置106(圖11的階段#5)。因此，上下驅(qū)動用驅(qū)動裝置106根據(jù)最高速度(V106max)和最高加速度(α106max)構(gòu)成的速度指令，驅(qū)動控制上下驅(qū)動用伺服馬達(dá)2，將各叼口升降控制到目標(biāo)位置即所定高度，使該叼口吸附的零件的識別對象面進(jìn)入識別攝像機(jī)61的可識別的范圍L內(nèi)。
而后，定位控制裝置102進(jìn)入等待下一個定位動作開始指令的狀態(tài)(圖11的階段#1)。也就是進(jìn)入等待下一個所選擇的叼口的升降移動或橫向移動的指令的狀態(tài)。
通過這種構(gòu)成，可以在任意時刻，正確并且廉價地開始所選擇的各叼口的定位動作。
根據(jù)所述第2實施方案，當(dāng)所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并到達(dá)定位動作開始位置時，根據(jù)定位動作開始指令，通過依據(jù)所述速度曲線的所述驅(qū)動部的驅(qū)動，使所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動地開始進(jìn)行，因此，可以在任意時刻，正確并且廉價地、開始定位動作。
另外，本發(fā)明并不局限于所述實施方案，也可用其他各種各樣的方案實施。
例如，設(shè)置多個目標(biāo)位置和定位動作開始位置的參數(shù)，也可以進(jìn)行圖12所示的處理。也就是，在階段#6中，從一個定位動作開始位置開始定位動作后，檢測定位動作是否已經(jīng)結(jié)束，僅在定位動作結(jié)束時，進(jìn)入階段#7，如果還有下一個目標(biāo)位置，則返回階段#4，從下一個定位動作開始位置開始定位動作，同時，在階段#7中，如果沒有下一個目標(biāo)位置，也可以返回階段#1。由此，如圖14所示，可以在任意時刻，正確并且廉價地進(jìn)行連續(xù)定位動作。
另外，追加多個定位動作結(jié)束位置，也可以進(jìn)行圖13所示的處理。也就是，在階段#6中，從定位動作開始位置開始定位動作后，檢測出定位動作是否結(jié)束。當(dāng)定位動作還沒有結(jié)束時，在階段#8中，檢測出是否位于定位動作結(jié)束位置的位置上，當(dāng)不在定位動作結(jié)束位置的位置時，返回階段#6。在階段#8中，如果定位動作雖沒有結(jié)束，但處于定位動作結(jié)束位置的位置時，作為異常檢出通知到階段#9。另外，在階段#6中，僅在定位動作結(jié)束位置的位置時，進(jìn)入階段#7，如果還有下一個目標(biāo)位置，則返回階段#4，如果沒有下一個目標(biāo)位置，也可以返回階段#1。由此，可以檢測出連續(xù)的定位動作中，正常地進(jìn)行了單個的定位動作。在此，所述定位動作是否已經(jīng)結(jié)束，可以通過指令速度的輸出結(jié)束，或者，安裝于伺服馬達(dá)104的編碼器(位置檢測器)進(jìn)行判斷(檢測)。另外，是否位于所述定位動作結(jié)束位置的位置上，根據(jù)N方向的位置，通過控制上下移動的伺服驅(qū)動裝置106來進(jìn)行。也就是，如果處于N方向的某一位置(例如第1叼口24的識別結(jié)束位置)，則上升到為了識別第2叼口25的位置，在到達(dá)另一位置(例如開始識別第2叼口25的位置)為止，判斷其上升是否已經(jīng)結(jié)束，如果其上升還沒有結(jié)束時(作為識別不可能)則作為異常檢出。
另外，如果將這種定位控制裝置設(shè)置于需要高速并高精度的定位的像第1實施方案的電子零件安裝裝置中，適用的話，就可以在任意時刻，正確并且廉價地開始定位動作，當(dāng)然，也并不局限于此。
另外，所述第2實施方案并不限定于零件安裝裝置或方法，也可適用于驅(qū)動多個伺服馬達(dá)等傳動裝置的，通過圓頭螺軸等控制負(fù)荷位置的定位控制裝置和方法，可以在任意時刻，正確并且廉價地、開始定位動作。也就是，在驅(qū)動多個伺服馬達(dá)等傳動裝置的，通過圓頭螺軸等控制負(fù)荷位置的裝置中，通過目標(biāo)位置參數(shù)、和到所述目標(biāo)位置的移動時的最高速度參數(shù)、和到所述目標(biāo)位置的移動時的最高加速度的零件識別裝置參數(shù)，做成速度曲線，根據(jù)定位動作開始指令，具有開始進(jìn)行定位動作的機(jī)能，設(shè)置定位動作開始位置和軸指定參數(shù)，施加定位動作開始指令后，當(dāng)所分配的軸指定的軸到達(dá)定位動作開始位置時，通過自動地開始進(jìn)行定位動作，也可以構(gòu)成在任意時刻，開始進(jìn)行定位。
也就是說，在驅(qū)動伺服馬達(dá)等傳動裝置，通過圓頭螺軸等控制負(fù)荷位置的定位裝置中，根據(jù)一個負(fù)荷的位置，需要確定其它負(fù)荷開始定位的時刻的情況，在需要改變開始定位的時刻的情況下，當(dāng)一個負(fù)荷的位置到達(dá)定位動作開始位置時，通過使其它負(fù)荷的定位動作自動地開始進(jìn)行，可以減少檢測滯后，廉價地、在任意時刻開始進(jìn)行定位動作。在此，所謂根據(jù)一個負(fù)荷的位置，需要確定其它負(fù)荷開始定位的時刻的情況是，例如，通過伺服驅(qū)動裝置103、106和馬達(dá)104、107以及機(jī)械機(jī)構(gòu)105、108，進(jìn)行上下動作和橫向也就是左右方向移動動作時，在零件高度和識別裝置的向上移動的方向上，因零件的大小不同，左右方向的位置將產(chǎn)生變化。因此，由于開始上下動作的時刻有變化，根據(jù)一個負(fù)荷例如左右方向的位置，需要確定其它負(fù)荷例如上下方向開始定位的時刻的情況。
因此，設(shè)定定位動作開始位置和軸指定的參數(shù)，當(dāng)所分配的軸指定的軸到達(dá)定位動作開始位置時，通過自動地開始進(jìn)行定位動作，減少檢測滯后，廉價地、可以在任意時刻，實施開始進(jìn)行定位動作的定位控制。
在這種構(gòu)成中，通過設(shè)定多個目標(biāo)位置和定位動作開始位置的參數(shù)，也可以在任意時刻，正確并且廉價地、進(jìn)行連續(xù)定位動作。
進(jìn)一步地，在這種構(gòu)成中，通過追加多個定位動作結(jié)束位置，連續(xù)定位動作中，也可以檢測出單個的定位動作是否正常進(jìn)行。
通過這種所述第2實施方案，可以解決下面的問題。
也就是說，過去，這種負(fù)荷的定位控制構(gòu)成如圖15所示，包括輸出負(fù)荷的目標(biāo)位置(Pt)、到達(dá)目標(biāo)位置之前的最高速度(Vmax)、到達(dá)目標(biāo)位置之前的最高加速度(αmax)以及定位動作開始指令(C)的主控制裝置201；根據(jù)得到的所述指令輸出指令速度的定位控制裝置202；根據(jù)得到的速度指令驅(qū)動并控制伺服馬達(dá)的伺服驅(qū)動裝置203；和安裝于機(jī)械結(jié)構(gòu)也就是機(jī)械性機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)204；作為最終的定位對象的機(jī)械機(jī)構(gòu)也就是機(jī)械性機(jī)構(gòu)205；定位控制裝置202如圖16所示，根據(jù)得到的指令輸出指令速度。
裝載了這種負(fù)荷的定位裝置的電子零件安裝裝置如圖17所示，具有將電子零件從零件供給箱等零件供給部中吸附保持，在電路板上的安裝位置安裝到電路板的多個零件吸附叼口211、…、211，在這些多個零件吸附叼口211、…、211的單個的叼口211上，具有作為上下機(jī)構(gòu)伺服馬達(dá)等傳動裝置212、…、212和具有橫向移動用伺服馬達(dá)A的橫向移動機(jī)構(gòu)。
另外，近年來，特別追求安裝的高速化和高精度化，如圖19A、19B所示，具有在箭頭方向，通過邊移動叼口等邊對叼口所吸附保持的零件220的形狀和姿態(tài)用識別部211進(jìn)行識別，對多個零件進(jìn)行識別，高速地安裝的機(jī)構(gòu)。
但是，對零件的識別對象面高度進(jìn)行識別時，針對每種不同的吸附零件的識別對象面高度在移動的同時，通過上下機(jī)構(gòu)對零件的識別對象面的高度進(jìn)行變更時，需要檢測上下機(jī)構(gòu)定位時刻的裝置，針對每種零件因為時刻變化，所以裝置變得復(fù)雜、昂貴，因檢測滯后而妨礙了高速化。
對此，所述第2實施方案中，不需要檢測上下機(jī)構(gòu)的定位時刻的裝置，具有通過目標(biāo)位置；和所述目標(biāo)位置到的移動時的最高速度；和到所述目標(biāo)位置的移動時的最高加速度的零件識別裝置參數(shù)，做成速度曲線，通過定位動作開始指令，開始定位動作的機(jī)能，設(shè)定定位動作開始位置和軸指定的參數(shù)，施加定位動作開始指令后，如果所分配的軸指定的軸到達(dá)定位動作開始位置，通過自動地開始定位動作，由于在任意時刻可以進(jìn)行定位，所以在任意的時刻，正確并且廉價地可以開始定位動。
特別是為了不斷實現(xiàn)高速化，如所述第1實施方案中所說明的那樣，如圖18所示，增加叼口的數(shù)量，同時地進(jìn)行上下動作的傳動裝置14～33或進(jìn)行橫向移動動作的傳動裝置例如在將橫向移動用伺服馬達(dá)裝載到頭部驅(qū)動用XY機(jī)械臂部上的零件安裝裝置中，對零件的識別對象面高度進(jìn)行識別時，針對每種吸附零件的識別對象面的不同高度在移動的同時，通過上下機(jī)構(gòu)，對零件的識別對象面的高度進(jìn)行變更時，由于不需要檢測上下機(jī)構(gòu)的定位時刻的裝置，所以在任意時刻，正確并且廉價地可以開始定位動作，因此可以作為合適的裝置。
第3實施方案下面，參照附圖，對本發(fā)明第3實施方案的零件識別方法及裝置和零件安裝方法及裝置加以說明。
首先，在說明第3實施方案之前，先說明一下其目的。
近年來，在電子零件電路板安裝的電子零件安裝裝置中，伴隨著電子零件的小型化、多樣化及安裝數(shù)量的增大，就期望具有高生產(chǎn)效率。在這之中，更進(jìn)一步期望電子零件的識別及電子零件的位置修正的高速化。
眾所周知，作為電子零件安裝裝置，包括供給電子零件的零件供給部；具有吸附保持電子零件的叼口的頭部；將頭部向所定位置移動的驅(qū)動裝置；具有安裝電子零件的電路板的零件安裝區(qū)域；具有對電子零件的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像的線路傳感器的識別區(qū)域。
另外，在電子零件安裝裝置中，零件識別工序如圖22所示構(gòu)成。在圖22中，401是零件；403是具有多個(在圖22中是4根)叼口402的頭部；412是使頭部403在XY方向移動的XY驅(qū)動裝置；413是使頭部403在上下方向移動的上下驅(qū)動裝置；404是控制XY驅(qū)動裝置和上下驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制部；405是對電子零件401的保持狀態(tài)，進(jìn)行攝像的線路傳感器；406是控制線路傳感器405，并且進(jìn)行識別處理的圖像處理部；407是隨時控制圖像處理部406及驅(qū)動控制部404，由圖像處理部406得到的識別處理結(jié)果中，算出對應(yīng)電子零件401的叼口吸附位置的位置偏差的修正量的主控制部。
所述電子零件401通過線路傳感器405進(jìn)行攝像時，從線路傳感器405到電子零件401的下面一側(cè)的高度(距離)，設(shè)定為與線路傳感器405的焦點一致的高度為理想狀態(tài)。因此，根據(jù)電子零件401的形狀，特別是零件401的厚度，就需要對叼口403的高度進(jìn)行不同的設(shè)定。在此，以此高度(距離)作為零件保持高度，將拍攝的零件與線路傳感器405的焦點一致的零件保持高度定義為焦點一致高度。另外，零件保持高度由于用上下驅(qū)動裝置413，使叼口402上下移動，所以可以進(jìn)行調(diào)整。
在這種構(gòu)成的過去一例中，對零件識別方法的動作進(jìn)行說明。
將四個電子零件401用具有四根叼口402的頭部403吸附保持后，使頭部403移動到具有線路傳感器405的識別區(qū)域的開始位置。根據(jù)主控制部407的控制，驅(qū)動控制部404在把叼口402的零件保持高度，設(shè)定為與四個電子零件401適合的焦點一致高度的狀態(tài)下，使頭部403在線路傳感器405上，沿X方向勻速移動，分別對四個電子零件401的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。當(dāng)所有的電子零件401的攝像結(jié)束后，圖像處理部406根據(jù)拍攝的電子零件401的圖像信息，進(jìn)行識別處理。然后，在主控制部407中，由圖像處理部406得到的識別處理結(jié)果中，算出相對電路板的安裝位置的修正量，并將各電子零件401安裝到電路板。
但是，在所述方法中，在一連串的零件識別工序中，為了對多個電子零件401的保持狀態(tài)，同時進(jìn)行攝像，頭部403吸附保持的電子零件401的厚度不得不限定為近似的電子零件401。這是因為，在頭部403吸附保持的多個電子零件401中，在厚度有很大差異的電子零件混裝的狀態(tài)下進(jìn)行攝像時，相對于線路傳感器405的焦點處于一定高度的位置，因為吸附保持的厚度不同的每種電子零件，使各叼口403的零件保持高度不同，在拍攝的電子零件中，就存在與線路傳感器405的焦點不一致的電子零件，所以不能對正確的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。
為此，必須對厚度近似的成組的每種電子零件進(jìn)行零件吸附保持、零件識別及零件安裝中的所有的工序，由于頭部403的多余的移動時間，和沒有零件吸附的空叼口的發(fā)生，所以造成零件安裝的生產(chǎn)效率問題。
在第3實施方案中，鑒于所述問題，對頭部吸附保持的不同厚度的電子零件，能夠同時并且正確地進(jìn)行一連串的零件識別，其結(jié)果，通過縮短頭部的多余移動時間，并且盡可能減少空叼口的產(chǎn)生，達(dá)到了提高零件安裝的生產(chǎn)效率的目的。
下面，參照圖20，對本發(fā)明第3實施方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。
在圖20中，301和310是電子零件；303是作為零件保持構(gòu)件一例的，具有多個(在圖20中是4根)吸附叼口302的頭部；312是使頭部303在XY方向移動的XY驅(qū)動裝置(相當(dāng)于第1實施方案中的XY機(jī)械臂500X)；313是使叼口302上下移動的上下驅(qū)動裝置；304是控制XY驅(qū)動裝置312和上下驅(qū)動裝置313的驅(qū)動控制部；305是對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像的，作為識別部一例的線路傳感器；306是控制線路傳感器305、并進(jìn)行識別處理的圖像處理部；307是隨時控制圖像處理部306及驅(qū)動控制部304及各種驅(qū)動裝置或部件，由圖像處理部306得到的識別處理結(jié)果中，算出與電子零件301及電子零件310的叼口吸附位置相對應(yīng)的電子零件的位置偏差修正量的主控制部。該主控制部307同時也控制零件安裝裝置整體的零件供給、零件吸附、零件識別、零件安裝等各種安裝動作。
另外，所述電子零件301和所述電子零件310在厚度，也就是在圖20的上下方向的高度是不一樣的。因此，在線路傳感器305上進(jìn)行攝像時，叼口302吸附的每種電子零件301及電子零件310，其叼口302的零件保持高度的高度設(shè)定也不同。這是因為，例如，多個叼口302的下端面位于同一高度位置時，所述多個電子零件301、310的所有的識別對象面例如下面，具有無法進(jìn)入所述線路傳感器305的可識別的范圍(L)的高度差異。在此，為了對電子零件301的識別對象面例如下面進(jìn)行攝像，設(shè)合適的叼口302的零件保持高度為第1焦點一致高度。其次，為了對電子零件310的識別對象面例如下面進(jìn)行攝像，設(shè)合適的叼口302的零件保持高度為第2焦點一致高度。
這樣，將叼口302的零件保持高度，隨吸附保持的厚度不同的每種電子零件進(jìn)行調(diào)整的理由是，相對于線路傳感器305的焦點所處的固定的高度位置，因電子零件的厚度不同，若電子零件的識別對象面的一例即下面，距離線路傳感器305的焦點位置太近、或太遠(yuǎn)時，為了將吸附保持與線路傳感器305的焦點不一致的電子零件的叼口302的零件保持高度，修正到焦點一致高度。另外，作為調(diào)整這種零件保持高度的裝置，可以通過使叼口302隨上下驅(qū)動裝置313上下移動來進(jìn)行調(diào)整。設(shè)置于該頭部303的叼口302及上下驅(qū)動裝置313的上下移動的詳細(xì)說明，如下所述。
另外，在圖20中，X1所表示的方向是，為了對電子零件301進(jìn)行掃描攝像，將叼口302設(shè)定在適合的第1焦點一致高度的狀態(tài)下，在使頭部303勻速移動時，向與線路傳感器305的長的方向正交的方向進(jìn)行移動的方向。在圖21中，X2所表示的方向是，為了對電子零件310進(jìn)行掃描攝像，將叼口302設(shè)定在適合的第2焦點一致高度的狀態(tài)下，在使頭部303勻速移動時，若設(shè)所述頭部303的前進(jìn)方向X1為正方向，則在與其相對的負(fù)方向進(jìn)行移動的方向。(X1、X2均為X方向。)其次，參照圖23，對設(shè)置在頭部303的多個叼口302的上下移動的結(jié)構(gòu)及動作加以說明。在圖26中，表示所述第3實施方案的零件安裝裝置的控制部和驅(qū)動裝置等的關(guān)系。
如圖23所示，頭部303由10根叼口302、叼口軸314、上下驅(qū)動裝置313及頭部電路板315組成。另外，上下驅(qū)動裝置313包括上下驅(qū)動馬達(dá)316；螺合部317；與上面實施方案的工作臺3相當(dāng)?shù)腖型金屬板318；10根螺旋彈簧319；10根叼口選擇閥321；與上面實施方案的氣缸4～13相當(dāng)，通過這些叼口選擇閥321的ON/OFF動作，進(jìn)行上下移動的氣缸部320；叼口旋轉(zhuǎn)用時刻帶322；及齒輪部323。另外，在圖23中，雖然叼口302、螺旋彈簧319及叼口選擇閥321的個數(shù)均表示為10根，一般地也可以表示為多個，因此在下面的說明中，用多個叼口302、多個螺旋彈簧319及多個叼口選擇閥321來說明。另外，圖26的89是控制叼口吸引動作的叼口吸引裝置。
這種構(gòu)成的多個叼口302的上下移動的動作，是以固定于頭部電路板315的上下驅(qū)動馬達(dá)316作為驅(qū)動源，上下驅(qū)動馬達(dá)316的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳送到設(shè)置在L型金屬板318上的螺合部317，通過螺合部317的正反向旋轉(zhuǎn)，L型金屬板318在上方、下方以所定量進(jìn)行上下移動。在該L型金屬板318中，多個叼口選擇閥321處于固定狀態(tài)，通過它們，有選擇地使氣缸部320上下移動。通過該叼口選擇閥321而產(chǎn)生的上下移動，與以所述上下驅(qū)動馬達(dá)316作為驅(qū)動源而產(chǎn)生的上下移動不同，不可能通過驅(qū)動，來進(jìn)行上下移動量的調(diào)整。這是因為，通過叼口選擇閥321的ON/OFF，只能進(jìn)行使氣缸部320向下方驅(qū)動，或返回到氣缸部320原來的位置的兩種上下移動。因此，通過叼口選擇閥321選擇的向下方驅(qū)動的氣缸部320，押壓叼口軸314的上端部，將與叼口軸314連接的叼口302向下方移動，使叼口302的前端處于圖23中所示的零件保持高度H1。在圖23中，多個叼口302中，所選擇的一根叼口302向下方押出來。另外，在這種叼口302向下方押出來的狀態(tài)中，上下驅(qū)動馬達(dá)316的驅(qū)動力，由于通過固定于L型金屬板318的叼口選擇閥321及氣缸部320，與叼口302聯(lián)動，所以可以通過上下驅(qū)動馬達(dá)316調(diào)整叼口302的上下移動。
其次，叼口選擇閥321處于OFF狀態(tài)時，叼口302因為以叼口軸314為軸心的螺旋彈簧319的一端，掛在叼口軸314上，通過該螺旋彈簧319的彈力，總被押向上方。因此，叼口302的前端處于圖23所示的基軸高度H0。另外，叼口軸314的齒輪部323，與叼口旋轉(zhuǎn)用時刻帶322咬合，如圖1所示的第1實施方案中，具有將θ方向驅(qū)動用馬達(dá)215相當(dāng)于框架1的頭部電路板315，通過使θ方向驅(qū)動用馬達(dá)215的旋轉(zhuǎn)軸齒輪215a在正反向旋轉(zhuǎn)，使與齒輪215a咬合的叼口旋轉(zhuǎn)用時刻帶322移動，叼口軸314的齒輪部323正反向旋轉(zhuǎn)或單方向旋轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行叼口314的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整。
對于以上構(gòu)成，參照圖27，對第3實施方案的零件識別方法的動作加以說明。
將三個電子零件301及一個電子零件310，用具有四根叼口302的頭部303吸附保持(參照圖27的階段S21)，然后，將頭部303移動到具有線路傳感器305的識別區(qū)域的開始位置。通過主控制部307的控制，驅(qū)動控制部304在把叼口302的高度，設(shè)定為電子零件301適合的第1焦點一致高度狀態(tài)下，使頭部303在線路傳感器305上沿X1方向勻速移動，對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。具體地說，例如，在主控制部307中，獲取在叼口吸附保持的零件中，用第1焦點一致高度能夠識別的零件的叼口組，和除此以外的用第2焦點一致高度能夠識別的零件的叼口組的信息(參照圖27的階段S22)，對第1焦點一致高度可以識別的零件，首先進(jìn)行識別，將所有叼口302的高度設(shè)定到第1焦點一致高度(參照圖27的階段S23)。這樣，在所有叼口302的高度設(shè)定到第1焦點一致高度的狀態(tài)下，使頭部303在線路傳感器305上沿X1方向勻速移動，對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像(參照圖27的階段S24)。
這些攝像一結(jié)束，圖像處理部306就根據(jù)所拍攝的電子零件301及電子零件310的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識別處理。此時，由于叼口302的高度處于適合于三個電子零件301的第1焦點一致高度，所以三個電子零件301可清晰地獲得拍攝的識別圖像的圖像信息，但保持與電子零件301厚度不同的電子零件310的叼口302的高度，由于不在第2焦點一致高度而在第1焦點一致高度，所以電子零件310就只能模糊地獲得拍攝的識別圖像的圖像信息。
接著，驅(qū)動控制部304使頭部303往復(fù)移動，將前進(jìn)方向切換為X2方向，在將叼口302的高度調(diào)整到適合于第2焦點一致高度的狀態(tài)下，使頭部303在線路傳感器305上沿X2方向勻速移動，對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。具體地說，例如，在主控制部307中，根據(jù)事前得到的組信息，對第2焦點一致高度可以識別的零件，作為其次進(jìn)行識別，將所有叼口302的高度設(shè)定到第2焦點一致高度(參照圖27的階段S25)。這樣，在所有叼口302的高度設(shè)定到第2焦點一致高度狀態(tài)下，使頭部303在線路傳感器305上沿X2方向勻速移動，對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像(參照圖27的階段S26)。
這些攝像一結(jié)束，圖像處理部306就根據(jù)拍攝的電子零件301及電子零件310的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識別處理。此時，由于叼口302的高度處于適合于電子零件310的第2焦點一致高度，所以電子零件310可清晰地獲得拍攝的識別圖像的圖像信息，但保持與電子零件310厚度不同的三個電子零件301的叼口302的高度，由于不在第1焦點一致高度而在第2焦點一致高度，所以三個電子零件301就只能模糊地獲得拍攝的識別圖像的圖像信息。
電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)的識別結(jié)束后，在主控制部307中，由圖像處理部306從得到的識別處理結(jié)果中，算出相對于電路板安裝位置的修正量。此時，主控制部307對于三個電子零件301，選出使叼口302在電子零件301適合的第1焦點一致高度中，拍攝的識別處理結(jié)果，對于一個電子零件310，選出使叼口302在電子零件310適合的第2焦點一致高度中，拍攝的識別處理結(jié)果。具體地說，例如，在主控制部307中，根據(jù)事先得到的組信息，從在第1焦點一致高度上，識別的識別圖像的圖像信息中，選出適合第1焦點一致高度的電子零件301的圖像信息，同時，從在第2焦點一致高度上，識別的識別圖像的圖像信息中，選出適合第2焦點一致高度的電子零件310的圖像信息。
根據(jù)每種電子零件適合的識別處理結(jié)果，加上相對電子零件301及電子零件310的叼口302的吸附位置的位置偏差的修正量后(參照圖27的階段S27)，安裝到電路板的安裝位置(參照圖28的階段S28)。
另外，在此第3實施方案中，在線路傳感器305的攝像中，與焦點一致高度適合的零件和不適和的零件雙方的圖像信息同時拍取后，存儲于圖像處理用存儲器90后，在主控制部307，最后只選擇與焦點一致高度適合的零件的圖像信息，但并不局限于此。例如，將在零件安裝中使用的零件種類、厚度、寬度、長度及重量等零件信息，以及零件吸附等安裝順序、頭部所裝載的叼口種類、叼口種類與零件種類的關(guān)系(換句話說，表示用哪一個叼口吸附哪一個零件的信息)等信息，記憶存儲的安裝用存儲器91所存儲的信息中，對各叼口302所保持的各電子零件的厚度信息進(jìn)行預(yù)測，在用線路傳感器305攝像時，也可以只拍取與焦點一致高度適合的零件的圖像信息。
如上所述，第3實施方案在包括分別具有吸附電子零件的多個叼口的頭部、使頭部沿XY方向、向所定位置移動的XY驅(qū)動裝置、使設(shè)置于頭部的叼口在上下進(jìn)行驅(qū)動的上下驅(qū)動裝置、控制所述XY驅(qū)動裝置和所述上下驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制部、對叼口所吸附的電子零件進(jìn)行攝像的線路傳感器、控制該線路傳感器并且進(jìn)行識別處理的圖像處理部、控制所述驅(qū)動控制部和所述圖像處理部的主控制部的電子零件安裝裝置的零件識別方法中，使頭部在線路傳感器上沿X方向往復(fù)移動，每次切換頭部的前進(jìn)方向時，同時使叼口上下移動，使叼口所吸附的電子零件的高度調(diào)整到所定的高度，由線路傳感器進(jìn)行電子零件的攝像。
通過第3實施方案，分別將厚度不同的電子零件吸附保持于設(shè)置在頭部的多個叼口。對這些保持狀態(tài)，在一連串的零件識別工序中進(jìn)行攝像時，例如，使叼口同時上下移動，將其吸附的全部的電子零件中，屬于同一厚度范圍組的零件，處于適合于攝像的高度(焦點一致高度)。使頭部在線路傳感器上沿X方下的正方向移動，進(jìn)行掃描攝像。接著，為了對前面不適合攝像的叼口的高度的剩下的組的電子零件正確地進(jìn)行攝像，將頭部的前進(jìn)方向切換為負(fù)方向，并且，使叼口同時上下移動，將剩下的組的電子零件調(diào)整到適合于攝像的高度(焦點一致高度)。使頭部在線路傳感器上沿所述負(fù)方向移動，再一次進(jìn)行掃描攝像。其結(jié)果，所有的電子零件的攝像結(jié)束后，通過選出在適合各種不同厚度的電子零件的焦點一致高度中所拍攝的識別結(jié)果，可以在一連串的零件識別工序中，對不同厚度的多個電子零件的保持狀態(tài)，正確地進(jìn)行攝像。
第4實施方案下面，參照圖21，對本發(fā)明第4實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
第4實施方案的電子零件安裝裝置的零件識別工序所需要的構(gòu)成，與第3實施方案基本上一樣，與根據(jù)圖20及圖23所說明的同樣。關(guān)于第4實施方案的說明，參照圖21，只說明與第3實施方案的不同點。
如圖21所示，305是對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像的第1線路傳感器，311是第2線路傳感器。另外，頭部303在第1線路傳感器305上和第2線路傳感器311上，在單一方向的一直線上移動，并且在分別與矩形狀的第1線路傳感器305及第2線路傳感器311的長邊方向正交的方向移動。另外，在第1線路傳感器305上方，對電子零件301及電子零件310進(jìn)行攝像時，使電子零件301及電子零件310不至于影響第2線路傳感器311的攝像區(qū)域。另外，在第2線路傳感器311中也同樣，對電子零件301及電子零件310進(jìn)行攝像時，使電子零件301及電子零件310不至于影響第1線路傳感器305的攝像區(qū)域。另外，第1線路傳感器305和第2線路傳感器311分別與圖像處理部306可以相互傳遞信息地連接在一起。
另外，零件識別工序的頭部303的移動方向，相對于在第3實施方案中，為X1方向、X2方下的雙方向往復(fù)移動，而第4實施方案中，為X方向的單一方向勻速移動。
下面，對第4實施方案的零件識別方法的動作加以說明。
將三個電子零件301及一個電子零件310，用具有四根叼口302的頭部303吸附保持，并將頭部303移動到具有第1線路傳感器305及第2線路傳感器311的識別區(qū)域的開始位置。
接著，通過主控制部307的控制，驅(qū)動控制部304將叼口302的高度設(shè)定于適合電子零件301的第1焦點一致高度的狀態(tài)下，使頭部303在第1線路傳感器305上沿X方向勻速移動，第1線路傳感器305對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。
這些攝像結(jié)束后，圖像處理部306根據(jù)拍攝的電子零件301及電子零件310的圖像信息，進(jìn)行識別處理。
接著，驅(qū)動控制部304將叼口302的高度調(diào)整到適合電子零件310的第2焦點一致高度的狀態(tài)下，使頭部303在第2線路傳感器311上維持沿X方向勻速移動，第2線路傳感器311對電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)進(jìn)行攝像。
圖像處理部306根據(jù)拍攝的電子零件301及電子零件310的圖像信息，進(jìn)行識別處理。
電子零件301及電子零件310的保持狀態(tài)的識別結(jié)束后，在主控制部307中，由圖像處理部306得到的識別處理結(jié)果中，算出相對電路板的安裝位置的修正量。此時，主控制部307對于三個電子零件301，選出將頭部303在第1線路傳感器305中拍攝的識別處理結(jié)果，對于一個電子零件310，選出將頭部303在第2線路傳感器311中拍攝的識別處理結(jié)果。根據(jù)適合每種電子零件的識別處理結(jié)果，加上相對于電子零件301及電子零件310的吸附位置的位置偏差的修正量，安裝到電路板的安裝位置。
在所述第4實施方案中，在包括分別具有吸附電子零件的多個叼口的頭部、使頭部沿XY方向向所定位置移動的XY驅(qū)動裝置、使設(shè)置于頭部的叼口在上下進(jìn)行驅(qū)動的上下驅(qū)動裝置、控制所述XY驅(qū)動裝置和所述上下驅(qū)動裝置的驅(qū)動控制部、對叼口所吸附的電子零件進(jìn)行攝像的線路傳感器、控制該線路傳感器并進(jìn)行識別處理的圖像處理部、控制所述驅(qū)動控制部和所述圖像處理部的主控制部的電子零件安裝裝置的零件識別方法中，在X方向并列設(shè)置多個線路傳感器，是頭部在線路傳感器上沿X方下的單一方向移動時，在每個單個的線路傳感器上，同時使叼口上下移動，使叼口所吸附的電子零件的高度調(diào)整到所定的高度，由線路傳感器進(jìn)行電子零件的攝像。
通過此第4實施方案，在識別區(qū)域并列設(shè)置多個線路傳感器，并且使頭部在多個線路傳感器上沿X方向的單一方向移動時，使叼口上下移動，使叼口的保持高度在每個單個的線路傳感器上，調(diào)整到分別與厚度不同的組的電子零件適合的焦點一致高度，可以達(dá)到與所述發(fā)明同樣的效果。
本發(fā)明除所述實施方案之外，還可以用各種方式構(gòu)成。
例如，在所述第3及第4實施方案中，說明了用線路傳感器構(gòu)成的例子，也可以用例如三維傳感器替代，同樣地實施。
另外，在第3實施方案中，說明了使不同厚度的2種電子零件301及電子零件310在線路傳感器上305上2次往復(fù)，進(jìn)行攝像的例子，如果例如頭部所吸附保持的不同厚度的多個電子零件為3種、4種，則使頭部303也進(jìn)行3往復(fù)、4往復(fù)，對應(yīng)不同厚度電子零件種類，只要增加頭部的往復(fù)次數(shù)和叼口302的零件保持高度的調(diào)整次數(shù)，也同樣可以實施，在第4實施方案中，對應(yīng)頭部所吸附保持的不同厚度的電子零件的種類數(shù)，只要增加線路傳感器的增設(shè)和叼口302的零件保持高度的調(diào)整次數(shù)，也同樣可以實施。
另外，在第3及第4實施方案中，叼口302的數(shù)量是以四根進(jìn)行說明的，如果是多個，并不局限于此。
另外，叼口302的數(shù)量只是使用例如10根中的5根叼口的情況時，也可以根據(jù)所使用的5根叼口的使用信息，通過主控制部307的控制，只拍取使用的5根叼口所保持的零件的圖像信息。
另外，如圖28所示，作為本發(fā)明的其他的實施方案的定位動作方式，頭部303的各吸附叼口302具有叼口用上下驅(qū)動馬達(dá)302D，通過各叼口用上下驅(qū)動馬達(dá)302D的驅(qū)動，即使可以使各叼口302所吸附保持的零件301A、301B進(jìn)入可識別的范圍(L)，例如由于超出了叼口用上下驅(qū)動馬達(dá)302D的驅(qū)動范圍，而使零件301C不能進(jìn)入可識別的范圍(L)時，也可以在線路傳感器305的一個方向移動，對零件301A、301B進(jìn)行識別，另外，通過驅(qū)動上下驅(qū)動馬達(dá)316，使L型金屬板318下降，則所有的叼口302下降，調(diào)整零件的下面的高度，使零件301C進(jìn)入可識別的范圍(L)后，在與線路傳感器305的一個方向的相反方向移動，對零件301C的進(jìn)行識別。
如以上所述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，在識別部進(jìn)行零件識別時，對應(yīng)每種零件的識別對象面高度，通過使零件保持構(gòu)件上下移動，可以連續(xù)地進(jìn)行對具有識別對象面高度不同的零件的識別。因此，將對應(yīng)每種零件的識別對象面高度，需要多次反復(fù)進(jìn)行零件識別，變成不管識別對象面高度如何，可以同時進(jìn)行零件保持，連續(xù)的進(jìn)行零件識別動作，就可以實現(xiàn)提高零件安裝的節(jié)拍。
另外，為了調(diào)整識別對象面高度，可以用單一驅(qū)動部來實現(xiàn)過去需要配置與叼口數(shù)量對應(yīng)的驅(qū)動部的裝置，因此，可以降低裝置的成本及使裝置輕量化。
另外，根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)，制作所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時速度曲線，當(dāng)所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置時，根據(jù)定位動作開始指令，如果使依靠基于所述速度曲線的所述驅(qū)動部的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動地開始，就可以在任意時刻正確并廉價地開始定位動作。所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述驅(qū)動部控制所述所選擇的零件保持構(gòu)件升降到使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時的最高速度；所述最高加速度是到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降移動時的最高加速度。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第14方案，即使在對具有兩個不同高度的識別對象面的多個零件進(jìn)行識別時，也可以用使所述零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降的單一驅(qū)動部，通過使所述零件保持構(gòu)件每次升降來進(jìn)行高度控制，從而使零件的識別對象面高度進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第15方案，即使在對具有三個以上不同高度的零件進(jìn)行識別的零件識別方法中，也可以通過設(shè)定多個所述目標(biāo)位置和所述定位動作開始位置的參數(shù)，由于在不同時刻可以進(jìn)行連續(xù)的定位動作，所以用使所述零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降的單一驅(qū)動部，通過使所述零件保持構(gòu)件每次升降來進(jìn)行高度控制，從而使零件的識別對象面高度進(jìn)入所述識別部的可識別的范圍。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第16方案，在所述多個定位動作開始位置分別開始的連續(xù)定位動作中，判斷單個定位動作是否位于定位動作的結(jié)束位置上，換句話說，可以提供通過檢測零件對象面高度是否能進(jìn)入可識別的范圍來判斷能否識別的零件識別方法。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第17方案，可以高精度且廉價地提供構(gòu)成第14方案的零件識別方法的零件識別裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第18方案，可以高精度且廉價地提供構(gòu)成第15方案的零件識別方法的零件識別裝置。
另外，根據(jù)本發(fā)明的所述第19方案，可以高精度且廉價地提供構(gòu)成第16方案的零件識別方法的零件識別裝置。
根據(jù)本發(fā)明的所述第24～31方案，即使在將不同厚度的多個電子零件吸附保持在頭部上的情況下，也可以在一連串的零件識別工序中一次性并且正確地進(jìn)行攝像。其結(jié)果，通過在縮短頭部的多余移動時間的同時，極力減少叼口空閑的產(chǎn)生，就可以提高零件安裝的生產(chǎn)效率。
以上參照附圖結(jié)合有關(guān)理想實施方案對本發(fā)明進(jìn)行了充分說明，但對本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，進(jìn)行各種各樣的變形或修改是顯而易見的。只要這種變形或修改不超出由本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍，就都應(yīng)視為包含在本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種零件識別方法，其特征在于當(dāng)利用一個識別部(61、305)對由通過單一驅(qū)動部(2、313)來選擇性地進(jìn)行升降的多個零件保持構(gòu)件(24～33、301)所保持，并且識別對象面的高度不同的多個零件(56、57、58、59、301、310)的所述識別對象面進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L、H1)內(nèi)，從而連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件識別方法，其特征在于由所述多個零件保持構(gòu)件(24～33、301)所保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有當(dāng)所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的零件識別方法，其特征在于當(dāng)由所述多個零件保持構(gòu)件(24～33)保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異時，在對所述多個零件中的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍的零件進(jìn)行識別時，不用驅(qū)動所述單一驅(qū)動部來選擇性地升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，而是在原有的高度上進(jìn)行識別，并且，在對所述多個零件中的所述識別對象面不能進(jìn)入所述識別部的可識別范圍的零件進(jìn)行識別時，通過升降保持該零件的零件保持構(gòu)件來進(jìn)行定位動作控制，使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍，然后，再對所述識別對象面進(jìn)行識別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任意一項所述的零件識別方法，其特征在于對所述零件的所述識別對象面的識別是識別所述零件的形狀。
5.一種零件識別裝置，其特征在于當(dāng)利用一個識別部(61、305)對由通過單一驅(qū)動部(2、313)來選擇性地進(jìn)行升降的多個零件保持構(gòu)件(24～33、301)所保持，并且識別對象面高度不同的多個零件(56、57、58、59、301、310)的所述識別對象面進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L、H1)內(nèi)，從而連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件識別裝置，其特征在于由所述多個零件保持構(gòu)件(24～33、301)所保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有當(dāng)所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的零件識別裝置，其特征在于當(dāng)由所述多個零件保持構(gòu)件(24～33)保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異時，在對所述多個零件中的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍的零件進(jìn)行識別時，不用驅(qū)動所述單一驅(qū)動部來選擇性地升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，而是在原有的高度上進(jìn)行識別，并且，在對所述多個零件中的所述識別對象面不能進(jìn)入所述識別部的可識別范圍的零件進(jìn)行識別時，通過升降保持該零件的零件保持構(gòu)件來進(jìn)行定位動作控制，使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍，然后，再對所述識別對象面進(jìn)行識別。
8.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任意一項所述的零件識別裝置，其特征在于對所述零件的識別對象面的識別是識別所述零件的形狀。
9.一種零件安裝裝置，其特征在于包括單一驅(qū)動部(2、313)；由所述單一驅(qū)動部有選擇地升降，并且保持多個零件(56、57、58、59、301、310)的多個零件保持構(gòu)件(24～33、301)；具有所述單一驅(qū)動部和所述多個零件保持構(gòu)件的頭部(60、303)；當(dāng)用所述多個零件保持構(gòu)件保持的所述多個零件的識別對象面進(jìn)入可識別范圍(L、H1)內(nèi)時，對所述識別對象面進(jìn)行識別的一個識別部(61、305)；當(dāng)移動所述頭部，利用所述一個識別部對用所述多個零件保持構(gòu)件保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別時，控制所述各零件保持構(gòu)件的高度，使所述多個零件中的每個零件的所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)，從而連續(xù)地對所述多個零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的零件安裝裝置，其特征在于由所述多個零件保持構(gòu)件所保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有當(dāng)所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的零件安裝裝置，其特征在于當(dāng)由所述多個零件保持構(gòu)件(24～33)保持，并且所述識別對象面的高度不同的所述多個零件，具有在所述多個零件保持構(gòu)件的下端面位于同一高度時，所述多個零件的所述識別對象面不能全都進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)那樣的高度差異時，驅(qū)動所述單一驅(qū)動部來選擇性地升降保持該零件的零件保持構(gòu)件，進(jìn)行定位動作控制，使所述識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍，然后，用所述識別部對所述識別對象面進(jìn)行識別。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11中任意一項所述的零件安裝裝置，其特征在于對所述零件的所述識別對象面進(jìn)行的識別是識別所述零件的形狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12中任意一項所述的零件安裝裝置，其特征在于包括由所述單一驅(qū)動部進(jìn)行升降的工作臺(3、318)；與所述各零件保持構(gòu)件對應(yīng)，固定在所述工作臺上，并且在所述多個零件保持構(gòu)件中有選擇進(jìn)行升降動作，僅使所選擇的所述零件保持構(gòu)件接觸活塞前端，傳遞所述工作臺升降動作的氣缸(4～13、320)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任意一項所述的零件識別方法，其特征在于根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時的速度曲線，其中，所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述驅(qū)動部對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并將其定位到使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置上時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；當(dāng)所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置時，根據(jù)定位動作開始指令，使依靠基于所述速度曲線的所述驅(qū)動部進(jìn)行的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件所保持的所述零件的所述識別對象面，自動地開始向所述可識別范圍內(nèi)的定位動作。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的零件識別方法，其特征在于通過設(shè)置多個所述目標(biāo)位置和所述定位動作開始位置的參數(shù)，在多個時刻連續(xù)地進(jìn)行定位動作。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的零件識別方法，其特征在于設(shè)置對應(yīng)所述多個定位動作開始位置的多個定位動作結(jié)束位置，判斷分別在所述多個定位動作的開始位置上開始的連續(xù)定位動作中的每一個定位動作是否位于定位動作結(jié)束位置上，據(jù)此來檢測所述每個定位動作是否正常進(jìn)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求5～8中任意一項所述的零件識別裝置，其特征在于包括根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時的速度曲線的第1控制部(102)；如果所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述驅(qū)動部，使依靠基于所述速度曲線的所述驅(qū)動部進(jìn)行的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始的第2控制部(103、106)；所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述驅(qū)動部對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并使其到達(dá)使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的零件識別裝置，其特征在于通過設(shè)置多個所述目標(biāo)位置和所述定位動作開始位置的參數(shù)，使所述第2控制部在多個時刻連續(xù)地進(jìn)行定位動作。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的零件識別方法，其特征在于設(shè)置對應(yīng)所述多個定位動作開始位置的多個定位動作結(jié)束位置，所述第2控制部判斷分別在所述多個定位動作的開始位置上開始的連續(xù)定位動作中的每一個定位動作是否位于定位動作結(jié)束位置上，據(jù)此，來檢測所述每個定位動作是否正常進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求9所述的零件安裝裝置，其特征在于所述單一驅(qū)動部是單一馬達(dá)，由所述單一馬達(dá)來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動圓頭螺軸，使被該圓頭螺軸螺合的工作臺(3)升降，包括對應(yīng)所述各零件保持構(gòu)件被固定在所述工作臺上，并且在所述多個零件保持構(gòu)件中有選擇地使之進(jìn)行升降動作，僅使所選擇的所述零件保持構(gòu)件接觸活塞前端，從而傳遞所述工作臺的升降動作的氣缸(4～13)；包括根據(jù)目標(biāo)位置、最高速度和最高加速度的參數(shù)來制作依靠所述單一馬達(dá)的所述所選擇的零件保持構(gòu)件在升降移動時的速度曲線的第1控制部(102)；如果所述所選擇的零件保持構(gòu)件利用所述頭部向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述所述單一馬達(dá)，使依靠基于所述速度曲線的所述單一馬達(dá)的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始的第2控制部(103、106)；所述目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述單一馬達(dá)對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行升降控制，并使其到達(dá)使所述零件的識別對象面進(jìn)入所述識別部的可識別范圍內(nèi)的位置時的高度方向的目標(biāo)位置；所述最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行升降移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的零件安裝裝置，其特征在于還包括使所述各零件保持構(gòu)件橫向移動的橫向移動用馬達(dá)；所述第1控制部還進(jìn)行以下所述工作即，根據(jù)橫向目標(biāo)位置、橫向移動時的最高速度和橫向移動時的最高加速度的參數(shù)，制作依靠所述橫向移動用馬達(dá)的所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動的速度曲線；所述第2控制部進(jìn)行以下所述工作即，如果利用所述頭部，使所述所選擇的零件保持構(gòu)件向所述識別部橫向移動，并且到達(dá)所述定位動作開始位置，就根據(jù)定位動作開始指令驅(qū)動所述橫向移動用馬達(dá)，使依靠基于所述速度曲線的所述橫向移動用馬達(dá)的驅(qū)動的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的定位動作自動開始；所述橫向目標(biāo)位置是當(dāng)通過所述橫向移動用馬達(dá)對所述所選擇的零件保持構(gòu)件進(jìn)行橫向移動控制，并使其到達(dá)在所述識別部的可識別范圍內(nèi)對所述零件的識別對象面進(jìn)行識別時的所述所選擇的零件保持構(gòu)件的升降驅(qū)動開始位置時的橫向目標(biāo)位置；所述橫向移動時的最高速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高速度；所述橫向移動時的最高加速度是所述所選擇的零件保持構(gòu)件在進(jìn)行橫向移動時，到達(dá)所述目標(biāo)位置之前的最高加速度；
22.一種零件安裝方法，其特征在于在利用所述多個零件保持構(gòu)件從零件供給部保持了所述多個零件后，利用權(quán)利要求1～4及14～16中任意一項所述的零件識別方法對零件進(jìn)行識別，然后，根據(jù)識別結(jié)果，修正由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件的姿態(tài)，然后，將其安裝到被安裝體上。
23.一種零件安裝裝置，其特征在于在利用所述多個零件保持構(gòu)件從零件供給部保持了所述多個零件后，利用權(quán)利要求5～8及17～19中任意一項所述的零件識別裝置的所述識別部對所述零件進(jìn)行識別，然后，根據(jù)識別結(jié)果，修正由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件的姿態(tài)，然后，將其安裝到被安裝體上。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件識別方法，其特征在于當(dāng)保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，用所述識別部，對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像，在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件識別方法，其特征在于保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零件識別方法，其特征在于保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在與所述一個識別部不同的另一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
27.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件識別裝置，其特征在于還包括當(dāng)保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方沿著與所述一方向相反的方向移動，并且分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，用所述識別部對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像，并在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部(307)。
28.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件識別裝置，其特征在于還包括保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方沿一方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方沿著與所述一方向相反的方向移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部(307)。
29.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零件識別裝置，其特征在于包括能識別與用所述一個識別部(305)識別的零件的識別對象面的高度不同的零件的識別對象面的另一個識別部(311)；并且還包括保持所述識別對象面的高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在所述一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別，并且，在使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度之后，使所述多個零件保持構(gòu)件在與所述一個識別部不同的另一個識別部的上方移動，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部(307)。
30.一種零件識別方法，其特征在于當(dāng)保持所述識別對象面高度不同的所述多個零件的所述多個零件保持構(gòu)件，在識別部的上方沿一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，在由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別。
31.一種零件識別裝置，其特征在于包括保持識別對象面的高度不同的多個零件的多個零件保持構(gòu)件；所述多個零件保持構(gòu)件能在上方沿一方向和沿與所述一方向相反的方向移動，并且在沿所述一方向移動后，使所述多個零件保持構(gòu)件具有不同的高度，使所述多個零件保持構(gòu)件在所述一個識別部的上方，沿著與所述一方向相反的方向移動，分別在所述多個零件保持構(gòu)件沿所述一方向及所述相反方向的移動中，對由所述多個零件保持構(gòu)件所保持的全部所述多個零件進(jìn)行攝像的識別部；在所述多個零件中，只對所述識別對象面已進(jìn)入所述識別部的可識別范圍(L)的零件的所述識別對象面進(jìn)行識別的控制部(307)。
全文摘要
提供一種可以對用多個叼口保持的各種高度的零件連續(xù)地進(jìn)行識別的零件識別方法及裝置和零件安裝方法及裝置。將頭部(60)的驅(qū)動傳送到叼口(24～33),在對各個零件個進(jìn)行識別時,能把零件(56～59)的識別對象面的位置控制到可識別的范圍(L)內(nèi)來進(jìn)行連續(xù)識別。由一個驅(qū)動部(2)和多個驅(qū)動傳送部(4～13)來實施零件識別時的各個識別對象面的高度調(diào)整。
文檔編號H05K13/08GK1372785SQ00812447
公開日2002年10月2日 申請日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月2日
發(fā)明者矢澤隆, 內(nèi)山宏, 田邊敦, 田中陽一, 黑川崇裕, 三村直人, 垣田信行, 奧田修 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社