JP2006245239A - Wide-range pressurizing mounting head - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to detect a part mounting load by using a pressurizing mounting head in high accuracy and in a wide range without switching a detectable range using a changeover rod or the like. <P>SOLUTION: The pressurizing attaching head 1 is used to hold a part by a nozzle 19 attached to a shaft 18, and to pressurize and mount it at the specified position on a substrate. In this case, a small-load pressurization detector 17a including a load cell for small load, and a large-load pressurization detector 17b including a load cell for large load, are coaxially arranged in series on the shaft 18. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ワイドレンジ加圧装着ヘッド、特に電子部品をプリント基板や液晶ディスプレイパネル基板等の配線基板に電子部品を自動的に実装する際、電子部品や配線基板へ掛かる荷重を制御する電子部品実装装置に適用して好適な、ワイドレンジ加圧装着ヘッドに関する。   The present invention relates to a wide range pressure mounting head, in particular, an electronic component that controls a load applied to the electronic component or the wiring board when the electronic component is automatically mounted on the wiring board such as a printed board or a liquid crystal display panel board. The present invention relates to a wide range pressure mounting head suitable for application to a mounting apparatus.

一般に、電子部品実装装置では、所定位置に設置された配線基板に対して、平面方向に移動可能な装着ヘッドが有するシャフトに装着された吸着ノズルにより電子部品を吸着保持し、位置決めされている配線基板の所定位置に該部品を上方から押え付ける(加圧する)ことにより搭載している。   Generally, in an electronic component mounting apparatus, an electronic component is sucked and held by a suction nozzle attached to a shaft of a mounting head that can move in a plane direction with respect to a wiring board installed at a predetermined position, and the wiring is positioned. The component is mounted by pressing (pressing) the component onto a predetermined position of the substrate from above.

この部品搭載に際しては、部品の種類や大きさ等に応じて部品に対して適切な荷重を掛けることが重要であり、そのために加圧荷重を広範囲に亘って測定できるようにする必要がある。   When mounting this component, it is important to apply an appropriate load to the component in accordance with the type and size of the component. For this reason, it is necessary to be able to measure the pressure load over a wide range.

特許文献1には、この要請に応える装着ヘッド100として、図13に示すように、高荷重レンジを測定する高荷重用ロードセル101と、低荷重レンジを測定する低荷重用ロードセル102とを並列に備え、高荷重のときにはロードセル切替ロッド103を実線で示すように高荷重用ロードセル101に接触するようにセットし、低荷重のときは破線で示すように低荷重用ロードセルに接触するようにセットすることにより、2つのロードセルの切替使用を容易に行なうことができるようにして、基板104上にチップ105を搭載する際の荷重を広範囲に亘り検出できるようにしたものが開示されている。   In Patent Document 1, as a mounting head 100 that meets this requirement, as shown in FIG. 13, a high load load cell 101 that measures a high load range and a low load load cell 102 that measures a low load range are arranged in parallel. When the load is high, the load cell switching rod 103 is set so as to contact the high load load cell 101 as shown by a solid line, and when the load is low, it is set so as to contact the low load load cell as shown by a broken line. Thus, there is disclosed a device that can easily switch and use two load cells and can detect a load when a chip 105 is mounted on a substrate 104 over a wide range.

又、特許文献2には、図示は省略するが、複数種類の圧着ヘッドを用意しておき、部品を圧着する際の荷重に応じて圧着ヘッドを選択し、その都度装着し直すようにしたものが開示されている。   In addition, although not shown in Patent Document 2, a plurality of types of crimping heads are prepared, and the crimping heads are selected according to the load when the components are crimped, and reattached each time. Is disclosed.

特許第2877120号明細書Japanese Patent No. 2877120 特開2004−55705号公報JP 2004-55705 A

しかしながら、特許文献1の技術には、検出する荷重の値によってロードセル切替ロッドを動作させて切替えを行なう必要があり、ロードセル切替ロッドの動作機構及び制御機器が必要となり、ひいては装置の大型化や動作機構があることによる信頼性の低下を来すという問題があった。   However, in the technique of Patent Document 1, it is necessary to perform switching by operating the load cell switching rod according to the value of the load to be detected, which requires an operation mechanism and a control device for the load cell switching rod. There was a problem that the reliability was lowered due to the mechanism.

又、検出する荷重が両方のロードセルの計測範囲に跨る場合は、連続して荷重を検出することはできないため、一度加圧を停止して計測ロードセルを切替えた後に加圧を再開する必要があった。   In addition, when the load to be detected extends over the measurement range of both load cells, it is not possible to detect the load continuously. Therefore, it is necessary to stop the pressurization once and switch the measurement load cell and then restart the pressurization. It was.

更に、加圧方向先端の加圧点と荷重検出部が同軸上に無いため、ロードセル切替ロッドの撓み等により正確な荷重の検出ができないという問題があった。   Furthermore, since the pressure point at the front end in the pressure direction and the load detection unit are not coaxial, there is a problem that an accurate load cannot be detected due to bending of the load cell switching rod.

特許文献2では、圧着ヘッドを交換することにより異なる加圧範囲に対応しているので、交換するための機構を圧着ヘッドに設ける必要があり、ヘッドの大型化、ひいては可動部の重量が増加することによる負荷の増大や、ヘッド交換による工程の増加が発生してしまうという問題があった。   In Patent Document 2, since different pressure ranges can be accommodated by exchanging the crimping head, it is necessary to provide a mechanism for exchanging the crimping head, which increases the size of the head and consequently increases the weight of the movable part. As a result, there is a problem that an increase in load due to this and an increase in processes due to head replacement occur.

又、交換が必要であることから、1つの部品に対して1回の搭載動作で異なる範囲の加圧量を掛けることができないという問題があった。   Further, since replacement is necessary, there is a problem that it is impossible to apply different amounts of pressurization to one component in one mounting operation.

又、交換式圧着ヘッドのそれぞれに加圧駆動部と圧力検知部を設ける必要があるため、コストが高いという問題があった。   Moreover, since it is necessary to provide a pressure drive part and a pressure detection part in each exchange-type crimp head, there existed a problem that cost was high.

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、部品搭載荷重を、切替ロッド等を使用して検出可能範囲を切替えることなく、広範囲に亘って高精度に検出することができるワイドレンジ加圧装着ヘッドを提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can detect the component mounting load with high accuracy over a wide range without switching the detectable range using a switching rod or the like. It is an object to provide a wide range pressure mounting head.

本発明は、シャフトに装着したノズルで部品を保持し、該部品を所定位置の基板上に加圧駆動手段により加圧搭載する加圧装着ヘッドにおいて、前記シャフトの同軸上に、荷重検出範囲が異なる複数の荷重センサをそれぞれ含む加圧検知部を直列に配設したことにより、前記課題を解決したものである。   The present invention provides a pressure mounting head in which a component is held by a nozzle mounted on a shaft, and the component is pressed and mounted on a substrate at a predetermined position by a pressure driving means. The above-described problems are solved by arranging the pressure detection units each including a plurality of different load sensors in series.

本発明は、又、シャフトに装着したノズルで部品を保持し、該部品を所定位置の基板上に加圧駆動手段により加圧搭載する加圧装着ヘッドにおいて、前記シャフトの同軸上に、所定荷重検出範囲の荷重センサを含む加圧検知部を配設すると共に、該加圧検知部と一体で前記シャフトを下降させ、基板上に接触させた部品を加圧駆動手段により加圧した際に、加圧荷重に応じて出力される荷重対応信号に基づいて、前記荷重センサとは異なる荷重範囲の荷重を検出する荷重検出手段を備えたことにより、同様に前記課題を解決したものである。   The present invention also provides a pressure mounting head in which a component is held by a nozzle mounted on a shaft, and the component is pressure-mounted on a substrate at a predetermined position by a pressure driving means. When a pressure detection unit including a load sensor in a detection range is disposed, the shaft is lowered integrally with the pressure detection unit, and a component brought into contact with the substrate is pressurized by a pressure driving unit. By providing a load detection means for detecting a load in a load range different from that of the load sensor based on a load corresponding signal output in accordance with a pressurizing load, the problem is similarly solved.

本発明においては、前記加圧検知部が、前記荷重センサと、加圧時に荷重が伝達されるシャフトとの間に介設された与圧ばねと、加圧時に該与圧ばねを圧縮する方向に移動する前記シャフトを所定位置で規制するストッパとを備えているようにすることが好ましい。   In the present invention, the pressurization detection unit compresses the pressurization spring during pressurization, and a pressurization spring interposed between the load sensor and a shaft to which a load is transmitted during pressurization. It is preferable to provide a stopper for restricting the shaft that moves to a predetermined position.

本発明によれば、ノズルが装着されるシャフトと同軸上に加圧検知部を配設したので、ノズル先端に保持した部品を基板上に搭載するために加圧した場合は、その加圧荷重を高精度に検出することができると共に、該加圧検知部を介して、荷重範囲が異なる他の加圧検知部で検出できるようにしたので、切替動作を行なうことなく、広範囲に亘って荷重を検出することができる。   According to the present invention, since the pressure detection unit is arranged coaxially with the shaft on which the nozzle is mounted, when the component held at the tip of the nozzle is pressurized to be mounted on the substrate, the pressure load Can be detected with high accuracy, and can be detected by another pressure detection unit with a different load range via the pressure detection unit, so that the load can be detected over a wide range without switching operation. Can be detected.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る第1実施形態のワイドレンジ加圧装着ヘッドが適用される電子部品実装装置の要部構成を示す概略斜視図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the main part of an electronic component mounting apparatus to which the wide-range pressure mounting head according to the first embodiment of the present invention is applied.

図中符号1は、部品を吸着保持し、基板上に加圧・搭載を行なうための加圧装置と、部品の位置補正を行なうための認識装置(図示せず)とを備えた装着ヘッドである。この装着ヘッド1はX軸ガントリ(駆動機構)2に取付けられ、電子部品実装装置のX軸方向に移動可能になっていると共に、該X軸ガントリ2は、Y軸ガントリ3に取付けられ、装着ヘッド1と一体で電子部品実装装置のY軸方向に移動可能になっている。   Reference numeral 1 in the figure denotes a mounting head that includes a pressurizing device that holds and holds components and pressurizes and mounts on the substrate, and a recognition device (not shown) for correcting the position of the components. is there. The mounting head 1 is attached to an X-axis gantry (drive mechanism) 2 and is movable in the X-axis direction of the electronic component mounting apparatus. The X-axis gantry 2 is attached to a Y-axis gantry 3 and attached. The head 1 can be integrated with the electronic component mounting apparatus in the Y-axis direction.

又、電子部品実装装置には、吸着した電子部品の姿勢を認識するCMOSカメラやCCDカメラを使用した認識装置4が固定されていると共に、該実装装置の前方には、基板へ搭載するための電子部品を供給する電子部品供給装置5が設置されている。   In addition, a recognition device 4 using a CMOS camera or a CCD camera for recognizing the posture of the sucked electronic component is fixed to the electronic component mounting device, and the mounting device is mounted in front of the mounting device. An electronic component supply device 5 for supplying electronic components is installed.

次に、装着ヘッド1について図2を使用して詳細に説明する。装着ヘッド1はX軸ガントリ2に固定するためのヘッドベース6を有しており、このヘッドベース6の垂直面には、リニアガイド7が固定され、該ガイド7に沿ってZ駆動部15がZ軸方向に移動可能な構造になっている。   Next, the mounting head 1 will be described in detail with reference to FIG. The mounting head 1 has a head base 6 for fixing to the X-axis gantry 2. A linear guide 7 is fixed to a vertical surface of the head base 6, and a Z drive unit 15 is provided along the guide 7. The structure is movable in the Z-axis direction.

ヘッドベース6の上部には、後述する吸着ノズルに保持された部品を回転動作させるためのθモータ8と、カップリング11を介して連結されたボールねじのねじ部13を回転させ、Z駆動部15を部品と共に垂直上下動させるためのZ軸モータ9とが取付けられている。   On the upper part of the head base 6, a θ motor 8 for rotating a component held by a suction nozzle, which will be described later, and a ball screw threaded portion 13 connected via a coupling 11 are rotated to provide a Z drive unit. A Z-axis motor 9 for vertically moving 15 together with components is attached.

Z駆動部15の中段部には、衝撃回避駆動用のボイスコイルモータ(加圧駆動手段、以下、VCMと表記する)14が取付けられている。このVCM14はθモータ8にカップリング10を介して接続されており、該VCM14の駆動側は、図示しないスプライン軸受及び回転ベアリングによってZ駆動部15に対して回転自在に支持されており、回転動作及び上下動作が可能になっている。   A voice coil motor (pressure drive means, hereinafter referred to as VCM) 14 for impact avoidance drive is attached to the middle stage of the Z drive unit 15. The VCM 14 is connected to the θ motor 8 via a coupling 10, and the drive side of the VCM 14 is rotatably supported with respect to the Z drive unit 15 by a spline bearing and a rotary bearing (not shown). And the vertical movement is possible.

Z駆動部15には、ボールねじ用のナット12が固定されており、該ナット12にはZ軸モータ9にカップリング11を介して連結されたボールねじのねじ部13が螺合されており、該ねじ部13をZ軸モータ9により回転動作させることにより、ボールねじのナット部12によってZ駆動部15が上下動可能な構造となっている。   A ball screw nut 12 is fixed to the Z drive portion 15, and a ball screw thread portion 13 connected to the Z-axis motor 9 via a coupling 11 is screwed to the nut 12. The Z drive unit 15 can be moved up and down by the nut portion 12 of the ball screw by rotating the screw portion 13 by the Z-axis motor 9.

上記Z駆動部15の内部には、円筒状の低荷重用加圧検知部17aと、大(高)荷重用加圧検知部17bが内蔵されており、検知する荷重範囲によって使い分けが可能になっている。なお、各加圧検知部17a、17bの外周は、それぞれボールガイド軸受16a、16bを介してZ駆動部15の内周に支持されており、該Z駆動部15に対して回転動作とVCM14による上下動作が可能な構造となっている。   The Z drive unit 15 includes a cylindrical low load pressurization detection unit 17a and a large (high) load pressurization detection unit 17b, which can be selectively used depending on the load range to be detected. ing. The outer circumferences of the pressure detection units 17a and 17b are supported on the inner circumference of the Z drive unit 15 via ball guide bearings 16a and 16b, respectively. The structure can move up and down.

下側の低荷重用加圧検知部17aの下部には、ノズルシャフト18が下方に延びており、該ノズルシャフト18の下端部にはノズルチャック機構20が設けられ、該機構20によりノズル19を保持・交換できる構造となっている。そして、このノズル19によって図示しない電子部品の吸着保持を行ない、該部品を基板上へ搭載することが可能となっている。   A nozzle shaft 18 extends downward at a lower portion of the lower low-load pressure detection unit 17a, and a nozzle chuck mechanism 20 is provided at a lower end portion of the nozzle shaft 18. The nozzle 20 is moved by the mechanism 20. It has a structure that can be held and replaced. The electronic component (not shown) is sucked and held by the nozzle 19 and can be mounted on the substrate.

次に加圧検知部17a、17bの内部構造について、図3を用いて説明する。   Next, the internal structure of the pressure detection units 17a and 17b will be described with reference to FIG.

図示されているように、低荷重用加圧検知部17aの上側には大荷重用加圧検知部17bが配置されており、大荷重用加圧検知部17bのシャフト21と低荷重用加圧検知部17aの固定プレート22は互いに固定され、両加圧検知部17a、17bがZ軸方向に直列に連結されている。   As shown in the drawing, a high load pressure detection unit 17b is disposed above the low load pressure detection unit 17a, and the shaft 21 of the high load pressure detection unit 17b and the low load pressurization unit 17b. The fixing plate 22 of the detection unit 17a is fixed to each other, and both the pressure detection units 17a and 17b are connected in series in the Z-axis direction.

低荷重加圧検知部17a内の上部には、低荷重用ロードセル23aが固定されており、ばね押えのための上側スプリングプレート26aを介して与圧ばね25aの上側と接触している。この与圧ばね25aの下側は下側スプリングプレート27aに接触し、該プレート27aはスプライン軸受28aによって上下動可能なノズルシャフト18の上端に固定されている。   A low load load cell 23a is fixed to the upper portion in the low load pressurization detecting portion 17a, and is in contact with the upper side of the pressurizing spring 25a via an upper spring plate 26a for holding the spring. The lower side of the pressurizing spring 25a contacts the lower spring plate 27a, and the plate 27a is fixed to the upper end of the nozzle shaft 18 that can move up and down by a spline bearing 28a.

低荷重用加圧検知部17aの内部には、ノズルシャフト18に上向きの力が掛かり、下側スプリングプレート27aが上側スプリングプレート26aに当たって低荷重用ロードセル23aを破壊しないように、上昇動作を規制する突起状のストッパ24aが設けられている。即ち、ストッパ24aによってシャフト18を介して伝達される加圧荷重の一定荷重以上は、低荷重用ロードセル23aに掛からないようになっている。   An upward force is applied to the nozzle shaft 18 inside the low-load pressure detection unit 17a, and the ascending operation is restricted so that the lower spring plate 27a does not hit the upper spring plate 26a and destroy the low-load load cell 23a. A protruding stopper 24a is provided. In other words, a certain load or more of the pressurized load transmitted through the shaft 18 by the stopper 24a is not applied to the low load load cell 23a.

又、ここでは、与圧ばね25aのばね定数を設定することにより、低荷重加圧検知部17aの最大検出値fmaxとして、例えば5[N]が測定できるように設定されている。 Here, by setting the spring constant of the pressurizing spring 25a, for example, 5 [N] can be measured as the maximum detection value f max of the low load pressurization detection unit 17a.

一方、大荷重加圧検知部17b内の上部には、大荷重用ロードセル23bが固定されており、ばね押えのための上側スプリングプレート26bを介して与圧ばね25bの上側と接触している。与圧ばね25bの下側は下側スプリングプレート27bに接触し、該プレート27bはスプライン軸受28bによって垂直上下動可能なシャフト21の上端に固定されている。   On the other hand, a load cell 23b for heavy load is fixed to the upper portion in the heavy load pressurization detecting portion 17b, and is in contact with the upper side of the pressurizing spring 25b via an upper spring plate 26b for holding the spring. The lower side of the pressurizing spring 25b is in contact with the lower spring plate 27b, and the plate 27b is fixed to the upper end of the shaft 21 that can move vertically up and down by a spline bearing 28b.

この大荷重用加圧検知部17bでも、その内部には、シャフト21に上向きの力が掛かり、下側スプリングプレート27bが上側スプリングプレート26bに当たって大荷重用ロードセル23bを破壊しないように突起状のストッパ24bが設けられている。即ち、ストッパ24bによって一定荷重以上は、大荷重用ロードセル23bに掛からないようになっている。   The heavy load pressurizing detection unit 17b also has an upward force applied to the shaft 21, and a protruding stopper that prevents the lower spring plate 27b from hitting the upper spring plate 26b and destroying the heavy load load cell 23b. 24b is provided. That is, the stopper 24b prevents a load greater than a certain load from being applied to the heavy load load cell 23b.

又、前述した如く、前記低荷重加圧検知部17aでは、与圧ばね25aのばね定数を設定することにより、低荷重加圧検知部17aの最大荷重検出値のfmaxが検出可能になっており、この値以上のばねの力が低荷重用ロードセル23baに掛からないようにして破壊を防止している。 Further, as described above, wherein the low load pressure pressure detection portion 17a, by setting the spring constant of the pressurized spring 25a, f max of the maximum load detection value of the low load pressure pressure detection portion 17a becomes detectable Therefore, the spring force exceeding this value is not applied to the low load load cell 23ba to prevent the breakage.

即ち、低荷重加圧検知部17aは、該加圧検知部17aで検出可能な加圧範囲の最大加圧量fmax以上の加圧力が低荷重加圧検知部17aに掛かった場合、下側スプリングプレート27aはストッパ24aに当接して固定され、低荷重加圧検知部17aの出力値はfmax固定となり、fmax以上の値が掛かっても出力はfmaxとなる。 That is, the low load pressure pressure detection unit 17a, when the maximum pressure amount f max or more pressure detectable pressure range the pressurized pressure detection portion 17a is applied to the low load pressure pressure detection portion 17a, the lower spring plate 27a is fixed in contact with the stopper 24a, the output value of the low load pressure pressure detection portion 17a becomes f max fixed output even if a value of more than f max is the f max.

図4には、本実施形態のワイドレンジ加圧装着ヘッドを駆動する制御系の要部構成を示す。   FIG. 4 shows the main configuration of a control system that drives the wide-range pressure mounting head of this embodiment.

低荷重用ロードセル23aと大荷重用ロードセル23bを、制御装置が備えてるCPUの入力ポートにそれぞれ別チャンネルで接続し、加圧用VCM14を該CPUの出力ポートに図示しないVCMアンプを介して接続する。   The low-load load cell 23a and the heavy-load load cell 23b are connected to the CPU input port of the control device through separate channels, respectively, and the pressurizing VCM 14 is connected to the CPU output port via a VCM amplifier (not shown).

なお、一般に、低荷重用ロードセル23aよりも大荷重用ロードセル23bの方が固有振動数が高く、ロードセルの応答速度は、固有振動数の約1/10程度の応答速度を有する。又、低荷重用ロードセル23aは、計測範囲が小さいために分解能が高く、精度良く検出することが可能である。   Generally, the high load load cell 23b has a higher natural frequency than the low load load cell 23a, and the response speed of the load cell has a response speed of about 1/10 of the natural frequency. Further, the low load load cell 23a has a small measurement range and therefore has high resolution and can be detected with high accuracy.

以上の構成において電子部品の圧着搭載動作の流れを、図1、図2、図4、図5を使用して説明する。   The flow of the electronic component crimping and mounting operation in the above configuration will be described with reference to FIGS.

図1の装着ヘッド1をX軸ガントリ2、Y軸ガントリ3を動作させて電子部品供給装置5の上方に装着ヘッドを移動させ、部品を吸着する。   The X-axis gantry 2 and Y-axis gantry 3 of the mounting head 1 shown in FIG. 1 are operated to move the mounting head above the electronic component supply device 5 to suck the components.

チップ部品を吸着した装着ヘッド1を認識装置4の上方へ移動させ、認識装置4により該部品を認識する。認識を完了した後に、装着ヘッド1を、基板上の搭載予定部に移動させ、吸着している電子部品を基板上の搭載位置に圧着し、搭載を行なう。   The mounting head 1 that has attracted the chip component is moved above the recognition device 4, and the recognition device 4 recognizes the component. After the recognition is completed, the mounting head 1 is moved to the part to be mounted on the substrate, and the adsorbed electronic component is pressure-bonded to the mounting position on the substrate for mounting.

即ち、装着ヘッド1は、吸着ノズル19で部品を吸着した後、θ軸モータ8により部品を回転させ、搭載角度に姿勢を変更した後、Z軸モータ9を動作させてボールねじナット12を下降させることによりノズル19を下降させ、部品を図示しない基板へ搭載する。   That is, the mounting head 1 sucks the component by the suction nozzle 19, rotates the component by the θ-axis motor 8, changes the posture to the mounting angle, and then operates the Z-axis motor 9 to lower the ball screw nut 12. As a result, the nozzle 19 is lowered, and the component is mounted on a substrate (not shown).

その搭載時には、低荷重用加圧検知部17a及び大荷重用加圧検知部17bの出力に応じて、出力値が設定荷重になるようにVCM14を垂直Z軸方向に動作させて加圧量を制御する。   At the time of mounting, the VCM 14 is operated in the vertical Z-axis direction so that the output value becomes a set load in accordance with the outputs of the low load pressure detection unit 17a and the large load pressure detection unit 17b. Control.

次に、装着ヘッド1による加圧検出動作について、図2、図3、図5を用いて詳細に説明する。   Next, the pressure detection operation by the mounting head 1 will be described in detail with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG.

(低荷重の場合)
低荷重用ロードセル23aの値を入力し、低荷重用ロードセル23aの出力値Raが低荷重用ロードセル23aの検知最大値fmaxよりも小さい場合(ステップ1で下)、しかも大荷重用ロードセル23bの出力値Rbが大荷重用ロードセル23bの最低検知荷重値fminと同じ値の出力値以下であった場合(ステップ2で下)、つまり加圧力が大荷重用ロードセル23bの与圧ばね25bの与圧力よりも小さく、実質上与圧ばね25bのばね長に変化が無い場合、装着ヘッド1に掛かる加圧量Fは、低荷重用ロードセル23aの出力値Raとなる(ステップ3)。
(Low load)
When the value of the low-load load cell 23a is input and the output value Ra of the low-load load cell 23a is smaller than the maximum detection value f max of the low-load load cell 23a (below in step 1), the load cell 23b When the output value Rb is equal to or less than the output value of the same value as the minimum detected load value f min of the heavy load load cell 23b (below in step 2), that is, the applied pressure is applied to the compression spring 25b of the heavy load load cell 23b. When the pressure is smaller than the pressure and the spring length of the pressurizing spring 25b is substantially unchanged, the pressurizing amount F applied to the mounting head 1 becomes the output value Ra of the low load load cell 23a (step 3).

(中荷重の場合)
低荷重用ロードセル23aの値を入力し、低荷重用ロードセル23aの出力値Raが低荷重用ロードセル23aの検知最大値fmaxよりも小さい場合(ステップ1で下)、且つ大荷重用ロードセル23bの出力値Rbが大荷重用ロードセル23bの最低検知荷重値fmin以上の出力値だった場合(ステップ2で右)、つまり加圧力が大荷重用ロードセル23bの予圧ばね25bの予圧力よりも大きく、与圧ばね25bのばね長に変化が有る場合には、ステップ4において、精度又は応答速度のどちらを要求するか判断する。そして、精度を要求するときは低荷重用ロードセル23aの出力値Raを使用し(ステップ5)、応答速度を要求するときは大荷重用ロードセル23bの出力値Rbの値を出力する(ステップ6)。
(In the case of medium load)
When the value of the low load load cell 23a is input and the output value Ra of the low load load cell 23a is smaller than the maximum detection value f max of the low load load cell 23a (below in step 1), When the output value Rb is an output value greater than or equal to the minimum detected load value f min of the heavy load load cell 23b (right in Step 2), that is, the applied pressure is larger than the pre pressure of the preload spring 25b of the heavy load load cell 23b. If there is a change in the spring length of the pressurizing spring 25b, it is determined in step 4 whether accuracy or response speed is required. When the accuracy is required, the output value Ra of the low load load cell 23a is used (step 5), and when the response speed is required, the output value Rb of the heavy load load cell 23b is output (step 6). .

精度と応答速度のいずれを要求するかの選択は、搭載プログラムを構成する搭載部品の固有のデータに、搭載する部品に応じて精度重視か速度重視かのデータを予め入力しておき、その部品データを基に選択を行なう。例えば、壊れ易い部品で搭載時の衝撃荷重に注意が必要な薄型のチップ部品等は、速度重視で搭載を行ない、搭載時の精度が重要なベアチップ等は精度重視にする等の選択を行なう。   To select either accuracy or response speed, input data specific to accuracy or speed according to the component to be installed in the data specific to the component that constitutes the installation program. Make a selection based on the data. For example, thin chip parts that are fragile parts that require attention to impact load during mounting are mounted with emphasis on speed, and bare chips that are important for mounting accuracy are selected with emphasis on accuracy.

(大荷重の場合)
低荷重用ロードセル23aの値を入力し、低荷重用ロードセル23aの出力値Raが低荷重用ロードセル23aの検知最大値fmax以上の場合(ステップ1で右)、このとき低荷重用ロードセル23aの出力値は最大値で固定となっている。大荷重用ロードセル23bの出力値Rbが大荷重用ロードセル23bの最低検知荷重値fminよりも大きい出力値だった場合(ステップ7で下)、つまり加圧力が大荷重用ロードセル23bの予圧ばね25bの予圧力よりも大きく、与圧ばね25bのばね長に変化が有る場合、装着ヘッド1に掛かる加圧量は、大荷重用ロードセル23bの出力値Rbとなる(ステップ8)。
(In case of heavy load)
When the value of the low load load cell 23a is input and the output value Ra of the low load load cell 23a is equal to or greater than the detection maximum value f max of the low load load cell 23a (right in step 1), the low load load cell 23a The output value is fixed at the maximum value. If the output value Rb of the large load for the load cell 23b was greater output value than the minimum detected load value f min of the large load for the load cell 23b (bottom in step 7), i.e. pressure preload spring 25b of the large load for the load cell 23b If the spring length of the pressurizing spring 25b is changed, the amount of pressure applied to the mounting head 1 becomes the output value Rb of the heavy load load cell 23b (step 8).

以上詳述した本実施形態によれば、前記特許文献1に開示されている従来のように、検知する荷重の値によってロードセル切替ロッドを動作させて切替えを行なうことなく、部品搭載荷重を広範囲に亘って高精度に検出することができる。従って、ロードセル切替ロッドの動作機構及び制御機器が不要となるため、装置を小型化することができ、しかも動作機構が無いことにより信頼性の向上を図ることができる。   According to the present embodiment described in detail above, as in the prior art disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the component mounting load can be increased over a wide range without switching by operating the load cell switching rod according to the detected load value. Thus, it can be detected with high accuracy. Therefore, since the operation mechanism and control device of the load cell switching rod are not required, the apparatus can be reduced in size, and the reliability can be improved due to the absence of the operation mechanism.

又、検出する荷重が各ロードセルの計測範囲に跨っている場合、前記従来の装着ヘッドでは、連続して加圧することができないために、一度加圧を停止してロードセルを切替えた後に加圧を再開する必要があったが、本実施形態によれば、ロードセルの切替えが必要無いので連続的に加圧することが可能となる。   In addition, when the load to be detected extends over the measurement range of each load cell, the conventional mounting head cannot pressurize continuously, so pressurization is stopped once and the load cell is switched. Although it was necessary to restart, according to this embodiment, since it is not necessary to switch the load cell, it is possible to continuously pressurize.

本実施形態では、シャフトに装着されるノズルの先端である加圧点と、ロードセル23a、23bからなる荷重検出部が同軸上にあるため、該検出部に力がダイレクトに伝わることから高精度な検出が可能となる。   In the present embodiment, since the pressure detection point that is the tip of the nozzle mounted on the shaft and the load detection unit composed of the load cells 23a and 23b are on the same axis, the force is directly transmitted to the detection unit. Detection is possible.

又、本実施形態によれば、1台の装着ヘッドで広範囲を高精度に加圧することができるので、前記特許文献2のように圧着ヘッドを交換する必要が無い。従って、圧着ヘッドの交換に要する機構を該ヘッドに持つ必要が無くなり、ヘッドの小型化引いては可動部の重量を軽減でき、ヘッド交換工程による作業負荷を低減できる。   Further, according to this embodiment, since a wide range can be pressurized with a single mounting head with high accuracy, there is no need to replace the crimping head as in Patent Document 2. Therefore, it is not necessary to have a mechanism for exchanging the crimping head, the weight of the movable part can be reduced by downsizing the head, and the work load in the head exchanging process can be reduced.

又、圧着ヘッドに交換用の機構を持っていないため、加圧駆動部と圧力検知部をそれぞれ持つ必要が無く、従ってコストを軽減できる。又、1つの部品に対して1回の動作により、異なる範囲の加圧量を掛けることもできる。   Further, since the pressure bonding head does not have a replacement mechanism, it is not necessary to have a pressure driving unit and a pressure detection unit, and the cost can be reduced. In addition, different amounts of pressure can be applied to a single component by a single operation.

なお、加圧装着ヘッドの加圧機構はVCM14でなくとも良く、リニアモータやロータリ式サーボモータをボールねじと組合せたものであっても、あるいはエアシリンダ等であっても良い。又、Z軸、θ軸、加圧駆動源の配置は前記実施形態に示したものに限定されない。更に、荷重検出器はロードセルを2台使用したが、3台以上直列に配置し、検知加圧量に応じて使い分けるようにしてもよい。   The pressurizing mechanism of the pressurizing mounting head may not be the VCM 14, but may be a combination of a linear motor or a rotary servo motor with a ball screw, or an air cylinder. Further, the arrangement of the Z axis, the θ axis, and the pressure driving source is not limited to that shown in the embodiment. Furthermore, although two load cells are used as the load detector, three or more load cells may be arranged in series and used depending on the detected pressurization amount.

図6には、本発明に係る第2実施形態のワイドレンジ加圧装着ヘッドの概要を示し、図7にはその制御系の要部構成を示す。   FIG. 6 shows an outline of the wide-range pressure mounting head according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the main configuration of the control system.

本実施形態の加圧装着ヘッドは、前記第1実施形態の加圧装着ヘッドから大荷重加圧検知部17bを除いたハード構成を有し、低荷重加圧検知部17a、即ち低荷重用ロードセル23aで検出できない大荷重の検出を、前記図4に相当する図7(A)に示すように、CPUと圧力制御部(荷重検出手段)により実現している。   The pressure mounting head of the present embodiment has a hardware configuration obtained by removing the large load pressure detection unit 17b from the pressure mounting head of the first embodiment, and the low load pressure detection unit 17a, that is, a low load load cell. The detection of a large load that cannot be detected by 23a is realized by a CPU and a pressure control unit (load detection means) as shown in FIG. 7A corresponding to FIG.

具体的には、加圧用VCM14の逆起電圧(荷重対応信号)をフィードバックし、加圧制御を行なうことにより実現している。   Specifically, this is realized by feeding back the back electromotive voltage (load corresponding signal) of the pressurizing VCM 14 and performing pressurization control.

図7(B)は、上記圧力制御部の要部を示すブロック図である。本実施形態では、同図(A)に示すように、低荷重用ロードセル23aをCPUの入力ポートに接続し、加圧用VCM(加圧駆動手段)14を圧力制御部を介して、該ロードセル23aの入力ポートとは別チャンネルの入力ポートと出力ポートに接続する。   FIG. 7B is a block diagram showing the main part of the pressure control unit. In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the low load load cell 23a is connected to the input port of the CPU, and the pressurizing VCM (pressurizing drive means) 14 is connected to the load cell 23a via the pressure control unit. Connect to the input port and output port of a different channel from the input port.

圧力制御部は、同図(B)に示されているように、AMP(偏差増幅器)とPWM(Pulse Width Modulation)駆動回路や、図示しないD/A変換機等で構成されている。このPWM駆動回路は、モータを駆動するパルスのデューティを変更する回路である。   As shown in FIG. 2B, the pressure control unit is composed of an AMP (deviation amplifier) and PWM (Pulse Width Modulation) drive circuit, a D / A converter (not shown), and the like. This PWM drive circuit is a circuit that changes the duty of a pulse for driving the motor.

本実施形態の加圧装着ヘッドによる加圧検出動作は、小荷重の制御については、前記第1実施形態と実質的に同一なので、その説明を省略し、大荷重時の動作について以下に説明する。   The pressure detection operation by the pressure mounting head of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment with respect to the control of a small load. Therefore, the description thereof will be omitted, and the operation at the time of a large load will be described below. .

装着ヘッド1を下降させ、部品が基板に当接したときにVCM14により加圧動作を行なうと、上向きの方向への負荷が該VCM14に発生し、そのときの負荷(加圧荷重)に応じた逆起電圧が発生する。   When the mounting head 1 is lowered and a pressing operation is performed by the VCM 14 when the component comes into contact with the substrate, a load in the upward direction is generated in the VCM 14, and the load (pressing load) according to the load at that time (pressurizing load) A counter electromotive voltage is generated.

この逆起電圧とは、いわゆる発電機の現象と同じでモータに外力を加えると外力に比例した電圧を発生する現象のことであり、そのときモータから発生する電圧を逆起電圧と言う。VCM14にこの逆起電圧をフィードバックし、AMPに逆起電圧を入力し、PWM駆動回路によって加圧用VCM14を駆動し、指定加圧量になるように制御を行なう。   This counter electromotive voltage is the same phenomenon as a so-called generator, and is a phenomenon in which a voltage proportional to the external force is generated when an external force is applied to the motor, and the voltage generated from the motor at that time is called a counter electromotive voltage. The counter electromotive voltage is fed back to the VCM 14, the counter electromotive voltage is input to the AMP, the pressurizing VCM 14 is driven by the PWM drive circuit, and control is performed so that the specified pressurizing amount is obtained.

逆起電圧をCPUに入力して逆起電圧に応じた加圧量を計算することにより、加圧量を検出することができる。   The amount of pressurization can be detected by inputting the back electromotive voltage to the CPU and calculating the amount of pressurization according to the back electromotive voltage.

前記第1実施形態と異なっている点は大荷重用ロードセル23bの信号の代わりに、加圧駆動源のVCM14の逆起電圧の信号をCPUに入力している点だけであり、その後の処理は第1実施形態と同一である。   The only difference from the first embodiment is that instead of the signal of the heavy load load cell 23b, the signal of the back electromotive force of the VCM 14 of the pressurizing drive source is inputted to the CPU. This is the same as the first embodiment.

本実施形態の加圧検出動作について図5、図6を用いて説明する。   The pressure detection operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

(低荷重の場合)
前記第1実施形態の場合と同一である。
(In case of low load)
This is the same as in the case of the first embodiment.

(中荷重の場合)
低荷重用ロードセル23aの値を入力し、該ロードセル23aの出力値Raが該ロードセルの検知最大値fmaxよりも小さい場合で、精度を要求するときは、低荷重用ロードセルの出力値Raを使用した加圧制御を行ない、応答速度を要求するときは、加圧用VCM14による圧力制御を行なう。
(In the case of medium load)
Enter values for low load for the load cell 23a, if the output value Ra of the load cell 23a is smaller than the detection maximum value f max of the load cell, when requesting the precision, uses the output value Ra of the low load for the load cell When the pressurization control is performed and a response speed is requested, the pressure control by the pressurization VCM 14 is performed.

精度と応答速度のいずれを要求するかの選択は、第1実施形態の場合と同様に行なうことができる。   Selection of which one of accuracy and response speed is required can be performed in the same manner as in the first embodiment.

(大荷重の場合)
低荷重用ロードセル23aの値を入力し、該ロードセル23aの出力値Raが該ロードセル23aの検知最大値fmaxよりも大きい場合、このときの低荷重用ロードセル23aの出力値は最大値で固定となっているため、荷重ヘッド1にかける加圧制御は、加圧用VCM14による圧力制御を行なう。
(In case of heavy load)
Enter values for low load for the load cell 23a, if the output value Ra of the load cell 23a is larger than the detection maximum value f max of the load cell 23a, the output value of the low load for the load cell 23a at this time is fixed and the maximum value Therefore, the pressure control applied to the load head 1 is performed by the pressure VCM 14.

図8には、本発明に係る第3実施形態の加圧装着ヘッドの概要を示し、図9にはその制御系の要部構成を示す。   FIG. 8 shows an outline of a pressure mounting head according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows a main configuration of the control system.

本実施形態の加圧装着ヘッドは、第2実施形態から加圧用VCM14を除き、Z軸モータ9にZ駆動部15の上下動と共に、搭載時の加圧駆動をも行なわせる加圧駆動手段としても機能させるようにしたものである。   The pressure mounting head of the present embodiment is a pressure driving means that causes the Z-axis motor 9 to perform the pressure driving at the time of mounting as well as the vertical movement of the Z driving unit 15 except for the pressure VCM 14 from the second embodiment. Is also made to function.

従って、図9に示すように、前記図7(A)に示した圧力制御部の代わりにZ軸モータ9を回転制御するトルク制御部を設置し、該制御部からの制御信号がCPUに入力されるようにした以外は、実質的に第2実施形態と同一である。   Therefore, as shown in FIG. 9, a torque control unit for controlling the rotation of the Z-axis motor 9 is installed instead of the pressure control unit shown in FIG. 7A, and a control signal from the control unit is input to the CPU. Except for this, it is substantially the same as the second embodiment.

以上詳述した第1〜第3実施形態では、いずれも前記図5に示したフローチャートに従って部品搭載時の荷重検出を行なうことができるが、以下にはその部品搭載直前の接触動作について、荷重センサとしてロードセルを使用する場合を例に詳細に説明する。   In any of the first to third embodiments described in detail above, load detection at the time of component mounting can be performed according to the flowchart shown in FIG. A case where a load cell is used will be described in detail as an example.

第1実施形態のように、大荷重用ロードセルと低荷重用ロードセルの2つを荷重検出に使用している装着ヘッド1を用いて、ノズル19で吸着した部品を基板に搭載する場合、該部品が基板に接触する瞬間をできるだけ高速に検出することにより、搭載動作の高速化を図ることができる。   When mounting the component adsorbed by the nozzle 19 on the substrate using the mounting head 1 that uses the load cell for large load and the load cell for low load for load detection as in the first embodiment, the component By detecting the moment of contact with the substrate as fast as possible, the mounting operation can be speeded up.

この場合、高速で接触を検知、或いは衝撃荷重量を検出する必要があるため、より応答速度が高速な大荷重用ロードセル23bを使用して接触の検知や最大荷重の最大値の検出を行う。図10に示すフローチャートのステップ11、12、13には、ロードセルが2以上の場合について、この動作を示す。   In this case, since it is necessary to detect contact or detect the impact load at a high speed, the contact detection and the maximum value of the maximum load are detected using the load cell 23b for large load with a higher response speed. Steps 11, 12, and 13 in the flowchart shown in FIG. 10 show this operation when there are two or more load cells.

このように、より応答速度が高速な大荷重用ロードセルを使用し、接触の検知や衝撃荷の最大値の検出を行なった後に、前記図5のステップ0のスタートに行き、前記第1実施形態のように低荷重用ロードセル等の目標荷重に最適な検出器を選択して荷重制御を行なう。   As described above, after using the load cell for large loads having a higher response speed and detecting the contact or detecting the maximum value of the impact load, the process goes to the start of step 0 in FIG. As described above, the optimum detector for the target load such as a low load load cell is selected to perform load control.

なお、接触してから目標荷重値まで加圧していくために、応答速度の遅い低荷重用ロードセル23aを使用する場合は、応答速度が遅いのでゆっくり加圧量を増加していかなくてはならない。しかしながら、上記ステップ13のように接触検知に大荷重用ロードセルを使用する場合には、高速に目標とする所定荷重付近の値まで加圧を行ない、次いで、この所定荷重値より少し小さい値で低荷重用ロードセルに切替えて、高精度に加重量を制御して所定荷重量に制御することができる。   In addition, in order to pressurize to the target load value after contact, when using the low load load cell 23a with a slow response speed, the response speed is slow, so the amount of pressurization must be increased slowly. . However, when a load cell for heavy load is used for contact detection as in step 13 above, pressurization is performed at a high speed to a value in the vicinity of the target predetermined load, and then the pressure is reduced to a value slightly smaller than the predetermined load value. By switching to the load cell for load, the weight can be controlled with high accuracy and controlled to a predetermined load amount.

ところで、接触を検出するために荷重検出器を切り替える方法は、第1実施形態のように低荷重用ロードセルと大荷重用ロードセルの2つの荷重検出器を使用する場合だけでなく、図11の表に高速搭載について示すように低荷重用ロードセル、中荷重用ロードセル、大荷重用ロードセルの3つを使用し、検出したい目標荷重に対応したロードセルにより、一段上の荷重領域のロードセルで接触を検出するようにしてもよい。   By the way, the method of switching the load detector to detect the contact is not limited to the case of using two load detectors of the low load load cell and the large load load cell as in the first embodiment, but also the table of FIG. As shown for the high-speed mounting, the load cell for low load, medium load, and heavy load are used, and the load cell corresponding to the target load to be detected is detected by the load cell in the upper load area. You may do it.

即ち、図示されているように荷重制御する加圧量が中荷重領域の荷重制御範囲のときは、大荷重領域用のロードセルで接触を検出し、荷重制御する加圧量が低荷重領域の荷重制御範囲のときには、中荷重領域用のロードセルで接触を検出することにより、高速に接触のタイミングを検出することができる。   That is, as shown in the figure, when the pressurization amount for load control is the load control range in the middle load region, contact is detected by the load cell for the large load region, and the pressurization amount for load control is the load in the low load region. In the control range, the contact timing can be detected at high speed by detecting the contact with the load cell for the medium load region.

又、目標の加圧量の範囲よりも大きい範囲の荷重検出器を使用して、高速で接触の検知を行なっているために、接触時の速度が速すぎて衝撃荷重が搭載する部品の耐荷重を超えてしまうような問題が起きた場合でも、衝撃荷重を検出することはできる。   In addition, since load detection is performed at a high speed using a load detector in a range larger than the target pressurization amount range, the speed at the time of contact is too high, and the load resistance of components loaded Even when a problem that exceeds the load occurs, the impact load can be detected.

もし、このように設定した部品の耐荷重よりも大きな衝撃荷重が発生した場合には、オペレータにエラー信号を表示し、その部品の搭載を中止する。   If an impact load larger than the set load capacity of the component is generated, an error signal is displayed to the operator, and the mounting of the component is stopped.

又、次回からはエラーを出したものと同一の部品に対しては、部品搭載時の速度を落とすように搭載条件を変更し、衝撃荷重が低減するようにして生産を継続する。   From the next time, for the same parts that gave an error, the mounting conditions are changed so as to reduce the speed at the time of mounting the parts, and the production is continued so that the impact load is reduced.

又、搭載する部品が非常に脆い部品であった場合は、接触のタイミングをなるべく小さい荷重から検知を行ない、荷重制御を行なった方が部品に接するダメージを小さくすることができる。   Further, when the component to be mounted is a very fragile component, the contact timing is detected from as small a load as possible, and the load control can reduce damage in contact with the component.

そこで、非常に脆い部品の場合は、微細な加圧量から接触を検知する必要があるため、図10のステップ11、14、15に示したように、より低荷重領域を高精度に検出ができる低荷重用ロードセルを使用して接触の検知を行ない、接触を検知した後に図5のステップ0に行き、第1実施形態と同様に低荷重用ロードセル等の目標荷重に最適な検出器を選択して荷重制御を行なう。   Therefore, in the case of a very fragile part, since it is necessary to detect contact from a minute pressurizing amount, as shown in steps 11, 14, and 15 in FIG. 10, a lower load region can be detected with high accuracy. Detects contact using a load cell for low load, and after detecting contact, goes to step 0 in FIG. 5 and selects the optimum detector for the target load such as low load load cell as in the first embodiment. To control the load.

この場合、検出したい荷重に対応したロードセルにより、一段下の低荷重領域のロードセルで接触を検出することができる。即ち、図12に示すように荷重制御する加圧量が中荷重領域の荷重制御範囲のときは、低荷重領域用のロードセルで接触を検出し、荷重制御する加圧量が大荷重領域の荷重制御範囲のときは、中荷重領域用のロードセルで接触を検出することにより、高速に接触のタイミングを検出することができる。   In this case, the contact can be detected by the load cell in the lower load region one step below by the load cell corresponding to the load to be detected. That is, as shown in FIG. 12, when the pressurization amount for load control is in the load control range in the middle load region, contact is detected by the load cell for the low load region, and the pressurization amount for load control is the load in the large load region. In the control range, the contact timing can be detected at high speed by detecting the contact with the load cell for the medium load region.

接触のタイミング検知に使用する荷重検出器を、目標の加圧力に応じた荷重検出器より一段上の荷重検出器を使用するか、一段下の荷重検出器を使用するかの選択は、予め設定された部品データにより決定され、高速に搭載する部品は図11のように速度重視のように目標の荷重設定値にする荷重検出器より一段上の荷重検出器を使用し、非常に脆い部品の場合、図12のように目標の荷重設定値に使用する荷重検出器より一段下の荷重検出器を使用する。   The load detector used for contact timing detection is set in advance to select whether to use a load detector that is one step higher or lower than the load detector corresponding to the target pressure. As shown in FIG. 11, a load detector that is one level higher than the load detector that sets the target load setting value as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 12, a load detector one level lower than the load detector used for the target load setting value is used.

本発明に係る加圧装着ヘッドが適用された電子部品実装装置の要部を示す概略斜視図The schematic perspective view which shows the principal part of the electronic component mounting apparatus to which the pressure mounting head which concerns on this invention was applied 本発明に係る第1実施形態の加圧装着ヘッドを示す概略側面図1 is a schematic side view showing a pressure mounting head according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態の加圧装着ヘッドの要部を抽出して示す概略側面図The schematic side view which extracts and shows the principal part of the pressurization mounting head of a 1st embodiment. 第1実施形態の制御系の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the control system of 1st Embodiment 第1実施形態の荷重制御を示すフローチャートThe flowchart which shows the load control of 1st Embodiment. 本発明に係る第2実施形態の加圧装着ヘッドを示す概略側面図Schematic side view showing a pressure mounting head according to a second embodiment of the present invention. 第2実施形態の制御系の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the control system of 2nd Embodiment 本発明に係る第3実施形態の加圧装着ヘッドを示す概略側面図Schematic side view showing a pressure mounting head according to a third embodiment of the present invention. 第3実施形態の制御系の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the control system of 3rd Embodiment 加圧装着ヘッドによる基板への接触動作を示すフローチャートFlow chart showing contact operation to substrate by pressure mounting head 高速搭載時の接触荷重と制御荷重の関係を示す図表Chart showing the relationship between contact load and control load during high-speed mounting 微細搭載時の接触荷重と制御荷重の関係を示す図表Chart showing the relationship between contact load and control load when mounted finely 従来の加圧装着ヘッドの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a conventional pressure mounting head

符号の説明Explanation of symbols

1…装着ヘッド
2…X軸ガントリ
3…Y軸ガントリ
4…認識装置
5…電子部品供給装置
6…ヘッドベース
7…リニアガイド
8…θモータ
9…Z軸モータ
10、11…カップリング
12…ナット
13…ねじ部
14…ボイスコイルモータ(VCM)
15…Z駆動部
16…ボールガイド軸受
17a…低荷重加圧検知部
17b…大荷重加圧検知部
18…ノズルシャフト
19…吸着ノズル
23a…低荷重用ロードセル
23b…大荷重用ロードセル
24a、24b…ストッパ
25a、25b…与圧ばね
26a、26b…上側スプリングプレート
27a、27b…下側スプリングプレート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mounting head 2 ... X-axis gantry 3 ... Y-axis gantry 4 ... Recognition apparatus 5 ... Electronic component supply apparatus 6 ... Head base 7 ... Linear guide 8 ... θ motor 9 ... Z-axis motor 10, 11 ... Coupling 12 ... Nut 13 ... Screw part 14 ... Voice coil motor (VCM)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Z drive part 16 ... Ball guide bearing 17a ... Low load pressurization detection part 17b ... Large load pressurization detection part 18 ... Nozzle shaft 19 ... Adsorption nozzle 23a ... Low load load cell 23b ... Heavy load load cell 24a, 24b ... Stopper 25a, 25b ... Pressurizing spring 26a, 26b ... Upper spring plate 27a, 27b ... Lower spring plate

Claims (3)

シャフトに装着したノズルで部品を保持し、該部品を所定位置の基板上に加圧駆動手段により加圧搭載する加圧装着ヘッドにおいて、
前記シャフトの同軸上に、荷重検出範囲が異なる複数の荷重センサをそれぞれ含む加圧検知部を直列に配設したことを特徴とするワイドレンジ加圧装着ヘッド。
In a pressure mounting head that holds a component with a nozzle mounted on a shaft and pressurizes and mounts the component on a substrate at a predetermined position by a pressure driving means.
A wide-range pressure mounting head characterized in that a pressure detection unit including a plurality of load sensors having different load detection ranges is arranged in series on the same axis of the shaft.
シャフトに装着したノズルで部品を保持し、該部品を所定位置の基板上に加圧駆動手段により加圧搭載する加圧装着ヘッドにおいて、
前記シャフトの同軸上に、所定荷重検出範囲の荷重センサを含む加圧検知部を配設すると共に、
該加圧検知部と一体で前記シャフトを下降させ、基板上に接触させた部品を加圧駆動手段により加圧した際に、加圧荷重に応じて出力される荷重対応信号に基づいて、前記荷重センサとは異なる荷重範囲の荷重を検出する荷重検出手段を備えたことを特徴とするワイドレンジ加圧装着ヘッド。
In a pressure mounting head that holds a component with a nozzle mounted on a shaft and pressurizes and mounts the component on a substrate at a predetermined position by a pressure driving means.
A pressure detection unit including a load sensor having a predetermined load detection range is disposed on the same axis of the shaft, and
Based on the load corresponding signal output according to the pressurization load when the shaft is lowered integrally with the pressurization detection unit and the component brought into contact with the substrate is pressurized by the pressurization driving means. A wide-range pressure mounting head comprising load detection means for detecting a load in a load range different from the load sensor.
前記加圧検知部が、前記荷重センサと、加圧時に荷重が伝達されるシャフトとの間に介設された与圧ばねと、
加圧時に該与圧ばねを圧縮する方向に移動する前記シャフトを所定位置で規制するストッパとを備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のワイドレンジ加圧装着ヘッド。
A pressurizing spring interposed between the load sensor and a shaft to which a load is transmitted during pressurization;
The wide-range pressure mounting head according to claim 1, further comprising a stopper that restricts the shaft that moves in a compressing direction of the pressurizing spring at a predetermined position during pressurization.
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