JP2005064222A - Component mounting apparatus and frame thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品等の部品を基板等のワークに実装し、又該実装動作に関連して各種作業を上記ワークに対して行う部品実装機用の架台、及び該架台を有する部品実装機に関し、特に実装ヘッド等の作業ヘッドをX方向及びY方向に独立して移動させて作業を行う部品実装機の架台、及び部品実装機に関する。 The present invention mounts a component such as an electronic component on a work such as a substrate, and mounts a mount for a component mounter that performs various operations on the work in relation to the mounting operation, and a component mounter having the mount In particular, the present invention relates to a mounter for a component mounter that performs work by moving a work head such as a mount head independently in the X direction and the Y direction, and a component mounter.
従来、図14に示すような、部品の保持及び移送を行う実装ヘッド1をX方向とY方向に独立して移動させるXYロボット方式の部品実装機20では、架台3上に、基板4をX方向に搬送及び位置決めする基板搬送位置決め装置2が配設される。さらに、X方向において架台3の両側端には、上記基板搬送位置決め装置を跨ぐようにして、Y方向に延在するY軸ロボット5及びガイドレール6が互いに平行に配設される。さらに、Y軸ロボット5及びガイドレール6には、X方向に延在するX軸ロボット7が架設される。該X軸ロボット7には、上記実装ヘッド1が取り付けられている。Y軸ロボット5及びX軸ロボット7は、ともにボールネジ機構を有し、実装ヘッド1は、Y軸ロボット5及びX軸ロボット7にてX方向及びY方向に移動可能であり、部品供給装置8から部品を保持し回路基板4の部品実装位置へ実装する(例えば、特許文献1参照。)。
又、上記実装ヘッド1に、部品を吸着保持する複数のノズルを設けたものや、上記X軸ロボット5に複数の実装ヘッド1を装着し、各実装ヘッド1にてそれぞれに対応する基板に部品を実装するようにした部品実装機も提案されている。
The mounting head 1 is provided with a plurality of nozzles for sucking and holding components, or the mounting robot 1 is mounted on the
しかしながら、上述した従来のXYロボット方式の部品実装機では、実装ヘッド1にて部品供給装置8から部品を吸着保持し、次に実装ヘッド1をX、Y方向に移動させて基板4の部品実装位置に位置決めし、次に実装ヘッド1にて部品を基板4に実装し、その後次に実装すべき部品を保持するために部品供給装置8に移動するという動作を繰り返す。よって、一部品の実装に要する動作行程が長く時間がかかる。そのため、基板に多数の部品を効率的に実装するためには、多くの部品実装機を基板搬送方向に配設した実装ラインを構成する必要がある。さらに、当該部品実装機のX方向における両側には、Y軸ロボット5及びガイドレール6を支持する支持枠が配設され、該支持枠の内側で実装ヘッド1がX方向に移動するように構成されていることから、一台の部品実装機のX方向における寸法が大きくなり、上記実装ラインは、非常に大掛かりものとなってしまう。よって、設備コストが高くなり、実装コスト上昇の原因となるという問題がある。
However, in the above-described conventional XY robot type component mounting machine, components are sucked and held from the component supply device 8 by the mounting head 1, and then the mounting head 1 is moved in the X and Y directions to mount the components on the substrate 4. The operation of positioning to the position, then mounting the component on the substrate 4 by the mounting head 1, and then moving to the component supply device 8 to hold the component to be mounted next is repeated. Therefore, the operation process required for mounting one component takes a long time. Therefore, in order to efficiently mount a large number of components on a board, it is necessary to configure a mounting line in which a number of component mounters are arranged in the board conveyance direction. Further, support frames for supporting the Y-
又、上述した従来の、Y軸ロボット5及びガイドレール6にX軸ロボット7を架設したタイプの部品実装機では、Y軸ロボット5の配置スペースの制約とX軸ロボット7における実装ヘッド1の可動範囲の制約とによって、当該部品実装機のX方向における幅寸法を一定にすると、基板サイズ及び部品供給装置8の配置数が制限されてしまう。逆に、基板サイズ及び部品供給装置8の配置数を確保すると、部品実装機の上記幅寸法が増大してしまい、部品実装機の幅寸法をコンパクト化による実装設備のコンパクト化を実現することができないという問題がある。
Further, in the conventional component mounter of the type in which the
又、上記実装ヘッド1に複数のノズルを設けると、部品供給装置8と基板4との間の実装ヘッド1の移動回数を低減できるので、一部品当たりの動作時間はある程度低減可能である。しかし、それには限界があって一層の実装効率の向上及び設備コストの低廉化を実現できる部品実装機の提案が求められている。 If the mounting head 1 is provided with a plurality of nozzles, the number of movements of the mounting head 1 between the component supply device 8 and the substrate 4 can be reduced, so that the operation time per component can be reduced to some extent. However, there is a limit to this, and there is a need for a component mounting machine that can further improve mounting efficiency and reduce equipment costs.
又、X軸ロボット7に複数の実装ヘッド1を装着した構成では、部品保持動作及び実装動作は各実装ヘッドを順次動作させることになり、一部の動作は同時に行えることから多少動作効率が改善される。しかしながら、基本的に上述のノズルを増加させた場合と同一の実装動作を行うことになり、実装動作の効率化には限界があり、さらに実装ヘッドを複数設けることで実装精度の確保が困難になるという問題がある。
In addition, in the configuration in which a plurality of mounting heads 1 are mounted on the
上述のような各問題点を解決するための構成を有する部品実装機においても、Y軸ロボット5及びX軸ロボット7を有しこれらが動作することで、当該部品実装機の筐体には振動が発生する。該振動の変位量が大きいと実装精度にも影響を与えることになる。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、コンパクトな構成にて効率的にかつ精度良く作業することができる部品実装機用の架台であって、従来に比べて振動の低減を図ることができる部品実装機用架台、及び該部品実装機用架台を備えた部品実装機を提供することを目的とする。
The component mounter having a configuration for solving each of the problems as described above also includes the Y-
The present invention has been made to solve such problems, and is a mount for a component mounting machine that can be efficiently and accurately operated with a compact configuration, and is more vibrant than conventional ones. It is an object of the present invention to provide a mounter for a component mounter capable of reducing the above and a mounter equipped with the mounter for the component mounter.
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第1態様の部品実装機用架台は、操作側及び該操作側に対向する反操作側に挟まれた部分に設けられ基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置を設置する基台上に設置され、かつ上記基板搬送装置に対して、上記基板搬送方向に直交する直交方向において上記基板搬送装置を間に挟み上記操作側に第1フレーム部材を有し、上記反操作側に第2フレーム部材を有する部品実装機用架台であって、該部品実装機用架台には、上記直交方向に延在するY軸ロボットが上記第1フレーム部材及び上記第2フレーム部材にて両端を支持され上記基板搬送方向に間をあけて2台平行に架設され、かつ各Y軸ロボットには、上記基板搬送装置に保持された上記基板に部品を実装する実装ヘッドを有し上記基板搬送方向に移動させるX軸ロボットが吊り下げられ、当該部品実装機用架台内にて部品実装動作が行われる部品実装機用架台において、
上記第1フレーム部材は、上記操作側で上記基台に立設される門型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の操作側両端部に立設される2本の第1支柱部材及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第1支柱部材の各上端部を連結する第1連結部材にて上記門型を形成し、
上記第2フレーム部材は、上記反操作側で上記基台に立設される四角型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の反操作側両端部に立設される2本の第2支柱部材、上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各上端部を連結する第2連結部材、及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各下端部を連結する第3連結部材にて上記四角型を形成し、
上記基台の上記基板搬送方向における両側にてそれぞれ設けられる板状のフレーム部材であり、上記基板搬送方向に直交する直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の上記上端部及び上記第2支柱部材の上記上端部を連結する第4連結部材、並びに、上記直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の下端部及び上記第2支柱部材の上記下端部を連結する第5連結部材、並びに、上記第4連結部材及び上記第5連結部材の間にて上記第4連結部材及び上記第5連結部材を接続し基板搬送装置用開口を有する壁板部材を有する第3フレーム部材と、
上記第1フレーム部材の上記第1連結部材の上記基板搬送方向における中央部分にて上記基台に立設され上記第1連結部材に接続され、それぞれの上記Y軸ロボット及び上記X軸ロボットの動作範囲を画する分離部材と、
2台の上記Y軸ロボットの間に設けられ、上記第1連結部材における上記分離部材の接続部分及び上記第2連結部材を上記直交方向に沿って延在し連結し一方のY軸ロボットから発生する振動が他方のY軸ロボットに伝わるのを抑える第6連結部材と、を備え、
上記第1フレーム部材、上記第2フレーム部材、上記第3フレーム部材、上記分離部材、及び上記第6連結部材を一体的に形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
That is, the mounter for a component mounting machine according to the first aspect of the present invention is provided with a substrate transfer device that is provided in a portion sandwiched between the operation side and the non-operation side opposite to the operation side and transfers the substrate in the substrate transfer direction. The first frame member is provided on the operation side with the substrate transfer device interposed therebetween in a direction orthogonal to the substrate transfer direction with respect to the substrate transfer device. A mounter for a component mounting machine having a second frame member at the both ends of the Y-axis robot extending in the orthogonal direction at both ends of the first frame member and the second frame member. Are supported in parallel to each other in the board transfer direction, and each Y-axis robot has a mounting head for mounting components on the board held by the board transfer device. X-axis to move in the direction Tsu DOO is suspended, the mounting member mounter component mounting operation is performed in the component mounting machine in the gantry,
The first frame member is a gate-shaped frame member that is erected on the base on the operation side, and two first frames that are erected on both ends of the base on the operation side in the substrate transport direction. The gate shape is formed by a first connecting member that extends along the support member and the substrate transport direction and connects each upper end of the first support member,
The second frame member is a square frame member that is erected on the base on the counter-operation side, and two erected on both ends of the base on the counter-operation side in the substrate transport direction. A second support member extending along the substrate transport direction and connecting each upper end of the second support member; and each of the second support members extending along the substrate transport direction. The above-mentioned square shape is formed by the third connecting member that connects the lower ends,
Plate-like frame members provided on both sides of the base in the substrate transport direction, extending along an orthogonal direction orthogonal to the substrate transport direction, and the upper end portion of the first support member and the first A fourth connecting member that connects the upper end portions of the two strut members, and a fifth connection that extends along the orthogonal direction and connects the lower end portions of the first strut members and the lower end portions of the second strut members. A third frame member having a member and a wall plate member that connects the fourth connecting member and the fifth connecting member between the fourth connecting member and the fifth connecting member and has an opening for a substrate transfer device; ,
Operation of each of the Y-axis robot and the X-axis robot is erected on the base and connected to the first connection member at a central portion of the first connection member of the first frame member in the substrate transport direction. A separating member defining a range;
Provided between the two Y-axis robots, the connecting portion of the separating member and the second connecting member in the first connecting member extend and connect along the orthogonal direction and are generated from one Y-axis robot. A sixth connecting member that suppresses transmission of vibration to the other Y-axis robot,
The first frame member, the second frame member, the third frame member, the separation member, and the sixth connecting member are integrally formed.
又、上記分離部材、上記第6連結部材、及び上記基台とを接続し、上記分離部材から上記基板搬送装置の近傍まで延在し各Y軸ロボットによる振動の伝搬を防止する補強用壁材をさらに備えることもできる。 A reinforcing wall member that connects the separating member, the sixth connecting member, and the base and extends from the separating member to the vicinity of the substrate transfer device to prevent propagation of vibration by each Y-axis robot. Can be further provided.
又、本発明の第2態様の部品実装機は、上記第1態様の部品実装機用架台と、上記操作側に配置され上記基台に設置される部品供給装置と、
上記第1連結部材に一端を、上記第2連結部材にて他端を支持され上記第1連結部材及び上記第2連結部材に架設されるY軸ロボットと、
上記部品供給装置から部品を保持し上記基板搬送装置に保持された上記基板に上記部品を実装する実装ヘッドを有し、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記基板搬送方向に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボットと、
を備えたことを特徴とする。
The component mounting machine according to the second aspect of the present invention includes a mount for the component mounting machine according to the first aspect, a component supply device disposed on the operation side and installed on the base,
A Y-axis robot supported at one end by the first connecting member and supported at the other end by the second connecting member, and erected on the first connecting member and the second connecting member;
A mounting head for holding the component from the component supply device and mounting the component on the substrate held by the substrate transport device; and being suspended by the Y-axis robot and moving the mounting head in the substrate transport direction X axis robot,
It is provided with.
上記第2態様において、上記部品供給装置は、上記第1フレーム部材の上記分離部材にて分離された一方側の装填領域に設置されるトレイ式部品供給装置と、上記分離部材にて分離された他方側の装填領域に設置されるカセット式部品供給装置とを有することもできる。 In the second aspect, the component supply device is separated by a tray-type component supply device installed in a loading region on one side separated by the separation member of the first frame member and the separation member. It is also possible to have a cassette-type component supply device installed in the loading area on the other side.
上記第2態様において、上記X軸ロボットは、上記実装ヘッドを上記基板搬送方向に移動させるリニアモータを設置することもできる。 In the second aspect, the X-axis robot may be provided with a linear motor that moves the mounting head in the substrate transport direction.
上述した本発明の第1態様における部品実装機用架台、及び第2態様における部品実装機によれば、第1フレーム部材、第2フレーム部材、第3フレーム部材、及び第6連結部材にて箱型の架台を形成したことより、Y軸ロボットにX軸ロボットが吊り下げられかつ2台のY軸ロボットが第1フレーム部材及び第2フレーム部材に架設される形態の部品実装機用の架台において、従来に比して耐振動性を向上させることができる。よって、上記第1フレーム部材及び第2フレーム部材にY軸ロボットを架設しかつ該Y軸ロボットにX軸ロボットを吊り下げた形態を採りコンパクト化を図った部品実装機において、上記Y軸ロボット及びX軸ロボットから発生する振動による架台の振動を低減することができる。 According to the above-described mount for the component mounter in the first aspect of the present invention and the component mounter in the second aspect, the first frame member, the second frame member, the third frame member, and the sixth connecting member serve as boxes. In the mount for the component mounting machine, the X-axis robot is suspended from the Y-axis robot and the two Y-axis robots are mounted on the first frame member and the second frame member. The vibration resistance can be improved as compared with the conventional case. Therefore, in a component mounting machine that adopts a form in which a Y-axis robot is installed on the first frame member and the second frame member and the X-axis robot is suspended on the Y-axis robot, The vibration of the gantry due to the vibration generated from the X-axis robot can be reduced.
以下、本発明の実施形態である、部品実装機用架台及び該架台を有する部品実装機について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。
本実施形態の部品実装機101の全体構成を図1及び図2に示す。部品実装機101の基台102には、X軸方向に平行な基板搬送方向190に基板105を搬送する基板搬送装置106が設置される。架台については以下に詳しく説明するが、図3に示すように、部品実装機101の操作側101aにおいて基台102には第1フレーム部材110が設置され、上記操作側101aに対向する反操作側101bには第2フレーム部材120が設置され、さらに基台102の基板搬送方向190における両側には第3フレーム部材130が設置され、さらに基板搬送方向190に直交しY軸方向に平行な直交方向191に延在し第1フレーム部材110と第2フレーム部材120とを連結する第6連結部材140が設置される。第1フレーム部材110、第2フレーム部材120、第3フレーム部材130、及び第6連結部材140が一体的に構成され、本実施形態では鋳造にて一体成形して部品実装機101の架台104を構成し、架台104は、基台102に固定される。又、基台102及架台104にて、部品実装機101の筐体を構成する。
Hereinafter, a mounter for a component mounter and a component mounter having the mount, which are embodiments of the present invention, will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
The whole structure of the
架台104は、図1に示すように、上端の高さHが作業者Wの目線Eの高さより下方に位置するように構成されている。具体的には、目線Eの高さを1550mm程度と想定して、上端の高さHを1250〜1350mmにしている。すなわち、高さHをあまり低くすると、実装作業位置が極端に低くなって作業者Wが各種作業を行う場合の作業性が悪くなり、逆に高くすると背の低い作業者Wが実装状態を視認するのが困難になるため、この程度が適当である。
As shown in FIG. 1, the
上記第1フレーム部材110は、上記操作側101aで基台102に立設される門型のフレーム部材であり、図4に示すように、上記基板搬送方向190において基台102の操作側両端部には、第1支柱部材111がそれぞれ基台102に立設され、又、基板搬送方向190に沿って延在し第1支柱部材111の各上端部111aを連結する第1連結部材112を有し、これら第1支柱部材111及び第1連結部材112にて上記門型を形成する。さらに、本実施形態において第1フレーム部材110は、基板搬送方向190において第1連結部材112の中央部分にて基台102に立設され第1連結部材112に接続される分離部材113を有する。後述するように、当該部品実装機用架台104を有する部品実装機101は、それぞれ独立して実装動作を行う2組のY軸ロボット160及びX軸ロボット170を有することから、分離部材113は、それぞれのY軸ロボット160及びX軸ロボット170の動作範囲を画する役割を果たす。又、該分離部材113を設けることで、一方組のY軸ロボット160及びX軸ロボット170にて発生した振動を、他方組のY軸ロボット160及びX軸ロボット170に影響を与えないようにする機能も有する。該機能は、分離部材113に接続される後述の補強用壁材150とによって、より効果的に作用する。
尚、本実施形態では、分離部材113は、第1フレーム部材110に含ませているが、第1フレーム部材110とは関係なく独立した構成部分とすることもできる。
The
In this embodiment, the
上記第2フレーム部材120は、上記反操作側101bで基台102に立設される四角型のフレーム部材であり、図5に示すように、基板搬送方向190において基台102の反操作側両端部には、第2支柱部材121がそれぞれ基台102に立設され、又、基板搬送方向190に沿って延在し第2支柱部材121の各上端部121aを連結する第2連結部材122、及び基板搬送方向190に沿って延在し第2支柱部材121の各下端部121bを連結し基台102に固定される第3連結部材123を有する。これらの第2支柱部材121、第2連結部材122、及び第3連結部材123にて上記四角型を形成する。
このように、第2フレーム部材120は、4辺部分に上述の各部材を配し、中央部分は空間を形成している。これは、当該部品実装機101の架台104内の装置におけるメンテナンス等の際に、作業者の作業性を良くするためである。
The
As described above, the
上記第3フレーム部材130は、基台102の基板搬送方向190における両側にてそれぞれ設けられる板状のフレーム部材であり、図6に示すように、直交方向191に沿って延在し上記第1支柱部材111の上端部111a及び上記第2支柱部材121の上端部121aを連結する第4連結部材131、並びに、基台102に設けられ直交方向191に沿って延在し第1支柱部材111の下端部111b及び第2支柱部材121の下端部121bを連結し基台102に固定される第5連結部材132、並びに、第4連結部材131及び第5連結部材132の間にて第4連結部材131及び第5連結部材132を接続しかつ第1支柱部材111及び第2支柱部材121に接続され基板搬送装置用開口134を有する壁板部材133を有する。尚、壁板部材133は、第1支柱部材111、第2支柱部材121、第4連結部材131、及び第5連結部材132と一体的に形成されている。又、第4連結部材131及び壁板部材133には、第3フレーム部材130、ひいては架台104の強度を確保するに必要な部分を残し、軽量化のため複数の開口135や、減肉部136を設けている。
このような壁板部材133を設けることで、第1フレーム部材110、第2フレーム部材120、及び第3フレーム部材130にて箱型を形成することができ、第1支柱部材111及び第2支柱部材121と、第4連結部材131及び第5連結部材132との間に、単に、リブ等を設ける場合に比べて直交方向191への架台104のゆがみを大幅に低減することができる。尚、壁板部材133と同等の強度を発揮する限り、壁板部材133に代えて、例えばリブ等の補強部材を使用することも可能である。
The
By providing such a
上記第6連結部材140は、図3及び図7に示すように、直交方向191に延在し、第1フレーム部材110の分離部材113と、第2フレーム部材120の第2連結部材122とを連結する部材である。尚、図3から明らかなように本実施形態では、架台104の上面に配する架台構成部材は、第6連結部材140のみであり、例えば架台104の上面の全面を覆う板材等は設けていない。これは、架台104内の各装置のメンテナンスの際における作業者の作業性、及び実装動作等の際における各装置の動作の視認性を良好にするためである。
図2に示され、又、後述するように、第1フレーム部材110の第1連結部材112と、第2フレーム部材120の第2連結部材122との間には、直交方向191に沿って互いに平行にY軸ロボット160が2台設置される。このような構造において、第6連結部材140を設けることで、一方のY軸ロボット160から発生する振動が他方のY軸ロボット160に伝わるのを抑えることができ、又、各Y軸ロボット160の振動により架台104に共振が発生することを防止することができる。
As shown in FIGS. 3 and 7, the
As shown in FIG. 2 and described later, between the first connecting
上述した第1〜第3フレーム部材110〜130、及び第6連結部材140は、上述のように鋳造にて一体的に成形され、基台102に固定される。又、一般的に装置の架台材料としては、FC(ねずみ鋳鉄)材が使用されるが、本実施形態では、振動低減を達成するため、FC材に代えて、振動吸収率が上記FCよりも勝るダクタイル鋳鉄を使用している。勿論、FC材を使用することも可能である。
The first to
さらに本実施形態では、図3、図6、及び図8に示すように、第1フレーム部材110の分離部材113、上記第6連結部材140、及び基台102を接続し、分離部材113から上記基板搬送装置106の近傍まで延在する補強用壁材150をさらに備えている。該補強用壁材150を備えることで、上記第6連結部材140の作用である、各Y軸ロボット160による振動の伝搬防止を、より効果的に達成することができる。尚、補強用壁材150は、可能であれば、第2フレーム部材120まで延在させるのが好ましいが、本実施形態では、基台102の中央部分を基板搬送方向190に沿って基板搬送装置106が設置されていることから、上述のように基板搬送装置106の近傍までにて留めている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3, 6, and 8, the
以上のように構成された架台104及び基台102には、以下に説明するように、部品実装機101を構成する各装置が備え付けられる。即ち、図8に示すように、直交方向191において基台102の略中央部には、部品を実装すべき基板(ワーク)105を基板搬送方向190に搬送し、かつ位置決めする基板搬送装置106が配設されている。又、基台102の操作側101aには、図2及び図8に示すように、第1フレーム部材110の分離部材113にて分割された各装填領域114に、部品供給装置107a、107b(総称して「部品供給装置107」と記す場合もある。)がそれぞれ設置される。本実施形態では、架台104に向かって左側の装填領域114aに、部品1073を収容したトレイ1071を有し該トレイ1071から部品供給を行ういわゆるトレイ式の部品供給装置107aを設け、右側の装填領域114bには、部品を収納したテープを巻回したリールを有し上記テープを繰り出して部品供給を行うカセット1072を部品搬送方向190に沿って並設した、いわゆるカセット式の部品供給装置107bを設けている。尚、上記装填領域114と、設置される部品供給装置のタイプとに関係はなく、左右両側にトレイ式を設けても良いし、カセット式を設けても良い。
部品供給装置107の基板搬送装置106側の側部には、部品供給装置107から取り出された部品を認識する部品認識装置109が配設されている。
The
A
さらに、図7に示すように、第1フレーム部材110の第1連結部材112に一端161が支持され、第2フレーム部材120の第2連結部材122に他端162が支持されて、直交方向191に延在するY軸ロボット160が第1連結部材112及び第2連結部材122に架設される。Y軸ロボット160は、トレイ式の部品供給装置107aに対応して配置されるY軸ロボット160aと、カセット式の部品供給装置107bに対応して配置されるY軸ロボット160bとの2台を有する。このように配置されるY軸ロボット160a、160bは、第1連結部材112及び第2連結部材122を連結する第6連結部材140を中心にして、基板搬送方向190において所定間隔を有して互いに平行に配置される。
Y軸ロボット160は、図9及び図10に詳細に示すように、高さの低い略門形の断面形状を有する剛性の高い梁状本体163を備え、該梁状本体163の下端の両側部に配設されたガイドレール164にてリニアガイド部材165を介して可動部166が移動自在に支持される。さらに梁状本体163には、送りねじ機構168が設けられ、該送りねじ機構168のナット部に可動部166が取り付けられている。よって、Y軸ロボット160は、Y軸ロボット160の他端162部分に設けた駆動モータ167にて送りねじ機構168を作動させることで、可動部166を直交方向191に移動及び位置決めするように構成されている。
Further, as shown in FIG. 7, one
As shown in detail in FIGS. 9 and 10, the Y-
Y軸ロボット160の可動部166の下面には、基板搬送方向190に延在するX軸ロボット170の中央部が装着固定されている。それに伴って一対のY軸ロボット160a、160bの配設間隔は、図7に示すように、基板搬送方向190におけるX軸ロボット170の長さより若干長い間隔に設定されている。
X軸ロボット170は、図11及び図12に示すように、断面形状が扁平な略門形の本体枠171を備え、該本体枠171の両側下端部に配設され基板搬送方向190に延在するガイドレール172にてリニアガイド部材173を介して可動部174が基板搬送方向190に移動自在に支持される。さらに、可動部174の移動経路の上方の本体枠171の内部空間には、リニアモータ175が収容されており、リニアモータ175にて可動部174を基板搬送方向190に移動及び位置決めするように構成されている。可動部174の位置は、本体枠171の一側面に固定されたリニアスケール176を可動部174の一側に取付けられたリーダ177にて読み取って検出するように構成されている。又、本体枠171の両端近傍の両側に可動部174の移動端を規制するストッパ178が設けられている。
On the lower surface of the
As shown in FIGS. 11 and 12, the
X軸ロボット170の可動部174の下面には、部品供給装置107から部品を保持して基板105に実装する実装ヘッド(作業ヘッド)180が装着されている。実装ヘッド180は、図13に示すように、X軸ロボット170の可動部174の直下部分に昇降機構181を有し、昇降機構181の部品供給装置107側には、部品を吸着するノズルユニット182が配設され、さらにノズルユニット182の反部品供給装置側には、昇降機構181及びノズルユニット182の駆動制御を行う駆動制御ユニット183が配設されている。又、ノズルユニット182の一側部には、基板105を認識する基板認識装置184及び照明装置1841が装着されている。
A mounting head (working head) 180 that holds components from the component supply device 107 and mounts them on the
昇降機構181は、駆動モータ1811にて回転駆動されるボールねじ1812と、該ボールねじ1812に螺合するナット部材1813とを有する送りねじ機構を備え、ナット部材1813に昇降部1814が結合されている。
The elevating
ノズルユニット182には、ノズル1821が基板搬送方向190に沿って本実施形態では5本並列されるとともに、該ノズル列が直交方向191に2列に配設されている。これら計10本のノズル1821が各々上下移動自在に、かつ、ばね1822にて上方の移動端に移動付勢されて下降移動可能に支持されている。又、これらのノズル1821群の上部に、昇降機構181の昇降部1814に結合されて連動して昇降するとともにその下降動作を各ノズル1821に選択的に伝達する選択機構1823が配設されている。
In the present embodiment, five
選択機構1823は、各ノズル1821に対応して10個のシリンダ室1825が形成されたシリンダブロック1824を有する。シリンダ室1825内に配設されたピストン1826には、ノズル1821の上端に係合する押下軸1827が設けられ、かつピストン1826を下方に移動付勢するばね1828が設けられている。よって、昇降機構181の下降動作に連動して、下降移動させるノズル1821に対応するシリンダ室1825の上方に圧縮エアを導入することにより、シリンダブロック1824とともにピストン1826及び押下軸1827を介して、下降移動させるノズル1821が押し下げられて下降する。一方、その他のノズル1821は、対応するシリンダ室1825内でピストン1826が上昇移動することで、ばね1822の付勢力によって上方の移動端に保持されたままである。このように、下降移動させるノズル1821を任意に選択することができるように構成されている。各ノズル1821の配置間隔は、部品供給装置107における部品供給カセットの並列間隔に対応して設定され、一度に複数の部品を吸着できるように構成されている。
The
尚、図13において、符号185は、ノズル1821の軸芯回りの回転位置を補正するためのθ軸駆動モータであり、該θ軸駆動モータ185が作動することで、ラックピニオン機構186及びスライダ・レバー機構187を介して、各ノズル1821の上記回転位置を調整できるように構成されている。
In FIG. 13,
以上のように構成された部品実装機101における動作について、簡単に説明する。
2枚の基板105は、図8に示すように、基板搬送装置106にて基板搬送方向190に搬送され、Y軸ロボット160a及びY軸ロボット160bにそれぞれ対応した位置に位置決めされる。その後、Y軸ロボット160a、160b、並びに、該Y軸ロボット160a、160bに吊り下げられている各X軸ロボット170をそれぞれ独立して駆動させて、各X軸ロボット170に取り付けられている実装ヘッド180に備わるノズル1821の位置決めを行いながら、各ノズル1821にて、部品供給装置107a、107bから電子部品を保持し、それぞれの基板105に電子部品を実装していく。尚、上述したように、各X軸ロボット170は、基板搬送方向190及び直交方向191において互いに物理的に干渉することはないサイズにて設計され、配置されていることから、Y軸ロボット160a、160b、及び、X軸ロボット170は、それぞれ独立して、部品保持から部品実装までの動作を行うことができる。又、部品保持後、部品実装前に、ノズル1821に保持されている部品の保持姿勢が部品認識装置109にて認識され、該認識の結果に基づいて、ノズル1821の軸芯周りへの回転、及びY軸ロボット160及びX軸ロボット170の位置補正が行われる。
各基板105に所定の全部品が実装された後、基板105は、当該部品実装機101から搬出され、又、新たな基板105が当該部品実装機101に搬入される。
The operation of the
As shown in FIG. 8, the two
After all predetermined components are mounted on each
以上説明した部品実装機101によれば以下の効果が得られる。
即ち、上述のように架台104は、箱型にて形成されていることから、架台104に2台のY軸ロボット160を架設し、かつこれらのY軸ロボット160にはX軸ロボット170及び実装ヘッド180が取り付けられている構造にあっても、Y軸ロボット160及びX軸ロボット170の動作に伴う振動を、従来の部品実装機に比して約30%低減することができる。従って、部品実装精度においても上記振動の影響が低減されることから従来に比べて高精度とすることが可能となる。
又、部品実装機101の操作側101aでは、第1フレーム部材110において分離部材113、さらには補強用壁材150を設けて、架台104の強度増強を図っている。一方、反操作側101bでは、第2フレーム部材120には、分離部材113及び補強用壁材150に相当する部材は設けておらず、架台104を箱型にて形成したにもかかわらず、メンテナンス時等における作業性の向上を図ることができる。
According to the
That is, since the
On the
又、単一の部品実装機101において、複数の実装ヘッド180にて、かつ各実装ヘッド180が各々Y軸ロボット160及びX輔ロボット170にて、それぞれ独立して移動及び位置決めされて部品実装動作が行われるので、部品の実装効率を格段に向上することができ、かつ単一のテーブルに複数の実装ヘッド180を設けた構造ではないので、各実装ヘッド180が相互に他方の実装ヘッド180の実装動作に伴う振動等の影響を受けることがなく、実装精度を確保することができる。
In the single
さらに、実装ヘッド180のノズルユニット182は、本実施形態では、基板搬送方向190に5本のノズル1821を並列し、かつ該配列を直交方向191に2列に配列し、計10本のノズル1821を有している。よって、部品供給装置107へ実装ヘッド180を1回移動することで、最大10個の部品を保持することができることから、一層実装効率を向上することができる。
Further, in this embodiment, the
又、このように複数の実装ヘッド180を備えた部品実装機101でありながら、Y軸ロボット160を基板搬送方向190であるX軸方向に並列させ、第1フレーム部材110及び第2フレーム部材120に架設していることから、部品搬送方向190における部品実装機101の外形寸法をコンパクトに構成することができ、実装ラインの設備コストを大幅に低減することができる。しかも、このように複数の実装ヘッド180を備えていながら、架台104の上端の高さHを作業者Wの目線Eの高さよりも低くしているので、Y軸ロボット160a、160b間の間隔を通して上方から両側の実装ヘッド180の動作状態を視認することができる。よって、実装動作状態の確認を容易に行うことができ、保守点検の作業性が向上する。さらに、全体の高さ寸法を作業者Wの目線Eの高さより低くしていることで、基台102及び架台104の剛性が高くなって実装精度を向上させることができる。
In addition, while the
又、Y軸ロボット160の下面に可動部166を備え、該可動部166にX軸ロボット170の中央部を装着し、該X軸ロボット170の下面に可動部174を備え、該可動部174の下面に実装ヘッド180を装着している。よって、実装ヘッド180は、Y軸ロボット160及びX軸ロボット170にて吊り下げ方式にて支持されている。よって、実装ヘッド180の高い支持剛性を得ながらコンパクトに構成でき、又、X軸ロボット170がその中央部で支持されているので、X軸ロボット170の両端間で実装ヘッド180が移動する際の支持剛性を高くできるとともに、Y軸ロボット160a、160b間の視認スペースを十分に確保することができる。
具体数値例を示すと、例えばX軸ロボット170の長さを450mm程度とすると、部品実装機101のX軸方向の外形寸法を900mm程度の寸法に納めることができ、又、Y軸ロボット160のX軸方向に沿った幅寸法を200mm程度とすれば、Y軸ロボット160a、160b間の250mm程度の間隔を通して上方から両側の実装ヘッド180の動作状態を視認することができる。
Further, a
For example, when the length of the
又、本実施形態では、X軸ロボット170が、扁平な断面寸法の本体枠171の下部に配設された両側のガイドレール172にて可動部174を移動自在に支持し、該可動部174の移動経路の上方で本体枠171内の収容配設され、上下寸法の小さいリニアモータ175にて可動部174を駆動及び位置決めするように構成されている。よって、X軸ロボット170を上下寸法の小さいものとすることができ、それによって架台104の上端の高さHを低くしながら実装ヘッド180による実装作業高さを可及的に高くでき、高い作業性を確保することができる。
In the present embodiment, the
又、実装ヘッド180は、X軸ロボット170の可動部174の直下部分に昇降機構181を有し、この昇降機構181の前側部に部品を吸着するノズルユニット182を配設し、昇降機構181の後側部に昇降機構181及びノズルユニット182の駆動制御ユニット183を配設している。よって、実装ヘッド180自体の上下方向(Z軸方向)の高さ寸法を小さくすることができ、それによって架台104の上端の高さを低くしながら実装ヘッド180による実装作業高さを可及的に高くでき、嵩い作業性を確保することができる。
The mounting
又、ノズルユニット182が、昇降機構181の昇降動作を任意のノズル1821に選択的に伝達する選択機構1823を備えているので、昇降機構181にて単純にノズルユニット182の選択機構1823を昇降駆動するだけで任意のノズル1821を作用させることができ、簡単でシンプルな構成にて効率的に必要な部品の保持、実装動作を行うことができる。
Further, since the
本発明の部品実装機の架台、及び該架台を有する部品実装機は、電子部品等の部品を基板等のワークに実装し、又該実装動作に関連して各種作業を上記ワークに対して行う部品実装動作において有用である。 The mount of the component mounter of the present invention and the mounter having the mount mount a component such as an electronic component on a work such as a substrate, and perform various operations on the work in relation to the mounting operation. This is useful in component mounting operations.
101…部品実装機、101a…操作側、101b…反操作側、102…基台、
104…部品実装機用架台、105…基板、106…基板搬送装置、
107a…トレイ式部品供給装置、107b…カセット式部品供給装置、
110…第1フレーム部材、111…第1支柱部材、111a…上端部、
111b…下端部、112…第1連結部材、113…分離部材、
120…第2フレーム部材、121…第2支柱部材、121a…上端部、
121b…下端部、122…第2連結部材、123…第3連結部材、
130…第3フレーム部材、131…第4連結部材、132…第5連結部材、
133…壁板部材、134…基板搬送装置用開口、140…第6連結部材、
150…補強用壁材、160…Y軸ロボット、161…一端、162…他端、
170…X軸ロボット、175…リニアモータ、180…実装ヘッド、
190…基板搬送方向、191…直交方向、1073…部品。
101 ... Component mounting machine, 101a ... Operation side, 101b ... Non-operation side, 102 ... Base,
104: mounter for component mounting machine, 105 ... substrate, 106 ... substrate transfer device,
107a ... Tray type component supply device, 107b ... Cassette type component supply device,
110 ... 1st frame member, 111 ... 1st support | pillar member, 111a ... upper end part,
111b ... lower end, 112 ... first connecting member, 113 ... separating member,
120 ... 2nd frame member, 121 ... 2nd support | pillar member, 121a ... upper end part,
121b ... lower end, 122 ... second connecting member, 123 ... third connecting member,
130: third frame member, 131: fourth connecting member, 132: fifth connecting member,
133 ... Wall plate member, 134 ... Opening for substrate transfer device, 140 ... Sixth connecting member,
150 ... Reinforcing wall material, 160 ... Y-axis robot, 161 ... One end, 162 ... The other end,
170 ... X-axis robot, 175 ... Linear motor, 180 ... Mounting head,
190 ... substrate transport direction, 191 ... orthogonal direction, 1073 ... parts.
Claims (6)
上記第1フレーム部材は、上記操作側で上記基台に立設される門型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の操作側両端部に立設される2本の第1支柱部材(111)及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第1支柱部材の各上端部(111a)を連結する第1連結部材(112)にて上記門型を形成し、
上記第2フレーム部材は、上記反操作側で上記基台に立設される四角型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の反操作側両端部に立設される2本の第2支柱部材(121)、上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各上端部(121a)を連結する第2連結部材(122)、及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各下端部(121b)を連結する第3連結部材(123)にて上記四角型を形成し、
上記基台の上記基板搬送方向における両側にてそれぞれ設けられる板状のフレーム部材であり、上記基板搬送方向に直交する直交方向(191)に沿って延在し上記第1支柱部材の上記上端部及び上記第2支柱部材の上記上端部を連結する第4連結部材(131)、並びに、上記直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の下端部(111b)及び上記第2支柱部材の上記下端部を連結する第5連結部材(132)、並びに、上記第4連結部材及び上記第5連結部材の間にて上記第4連結部材及び上記第5連結部材を接続し基板搬送装置用開口(134)を有する壁板部材(133)を有する第3フレーム部材(130)と、
上記第1フレーム部材の上記第1連結部材の上記基板搬送方向における中央部分にて上記基台に立設され上記第1連結部材に接続され、それぞれの上記Y軸ロボット及び上記X軸ロボットの動作範囲を画する分離部材(113)と、
2台の上記Y軸ロボットの間に設けられ、上記第1連結部材における上記分離部材の接続部分及び上記第2連結部材を上記直交方向に沿って延在し連結し一方のY軸ロボットから発生する振動が他方のY軸ロボットに伝わるのを抑える第6連結部材(140)と、を備え、
上記第1フレーム部材、上記第2フレーム部材、上記第3フレーム部材、上記分離部材、及び上記第6連結部材を一体的に形成したことを特徴とする部品実装機用架台。 A base on which a substrate transfer device (106) for transferring the substrate (105) in the substrate transfer direction (190) provided in a portion sandwiched between the operation side (101a) and the non-operation side (101b) opposite to the operation side is installed. The first frame member (110) is placed on the operation side with the substrate transfer device interposed therebetween in an orthogonal direction (191) perpendicular to the substrate transfer direction with respect to the substrate transfer device. A mounter base (104) having a second frame member (120) on the non-operation side (101b), the component mounter base having a Y extending in the orthogonal direction. An axis robot (160) is supported at both ends by the first frame member and the second frame member and is installed in parallel with a gap in the substrate transfer direction, and each Y axis robot has the substrate transfer Keep in equipment An X-axis robot (170) having a mounting head (180) for mounting components on the substrate and moving in the substrate transport direction is suspended, and a component mounting operation is performed in the mounter for the component mounter. In the mounter for component mounters,
The first frame member is a gate-shaped frame member that is erected on the base on the operation side, and two first frames that are erected on both ends of the base on the operation side in the substrate transport direction. The gate shape is formed by the support member (111) and the first connection member (112) extending along the substrate transport direction and connecting the upper end portions (111a) of the first support member.
The second frame member is a square frame member that is erected on the base on the counter-operation side, and two erected on both ends of the base on the counter-operation side in the substrate transport direction. A second support member (121), a second connecting member (122) extending along the substrate transport direction and connecting each upper end portion (121a) of the second support member, and extending along the substrate transport direction The square shape is formed by the third connecting member (123) that connects the lower end portions (121b) of the second supporting column member,
Plate-shaped frame members provided on both sides of the base in the substrate transport direction, extending along an orthogonal direction (191) orthogonal to the substrate transport direction, and the upper end portion of the first support member And a fourth connecting member (131) for connecting the upper end portions of the second strut members, and a lower end portion (111b) of the first strut member extending along the orthogonal direction and the second strut members. The fifth connecting member (132) for connecting the lower end portions, and the fourth connecting member and the fifth connecting member connected between the fourth connecting member and the fifth connecting member, thereby opening the substrate transfer device. A third frame member (130) having a wall plate member (133) having (134);
Operation of each of the Y-axis robot and the X-axis robot is erected on the base and connected to the first connection member at a central portion of the first connection member of the first frame member in the substrate transport direction. A separating member (113) defining a range;
Provided between the two Y-axis robots, the connecting portion of the separating member and the second connecting member in the first connecting member extend and connect along the orthogonal direction and are generated from one Y-axis robot. A sixth connecting member (140) for suppressing the vibration to be transmitted to the other Y-axis robot,
A mounter for a component mounting machine, wherein the first frame member, the second frame member, the third frame member, the separating member, and the sixth connecting member are integrally formed.
上記操作側(101a)に配置され上記基台(102)に設置される部品供給装置(107)と、
上記第1連結部材(112)に一端(161)を、上記第2連結部材(122)にて他端(162)を支持され上記第1連結部材及び上記第2連結部材に架設されるY軸ロボット(160)と、
上記部品供給装置から部品(1073)を保持し上記基板搬送装置(106)に保持された上記基板(105)に上記部品を実装する実装ヘッド(180)を有し、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記基板搬送方向(190)に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボット(170)と、
を備えたことを特徴とする部品実装機。 The mounter base (104) according to claim 1 and claim 2,
A component supply device (107) disposed on the operation side (101a) and installed on the base (102);
One end (161) is supported on the first connecting member (112), and the other end (162) is supported by the second connecting member (122), and the Y axis is installed on the first connecting member and the second connecting member. A robot (160);
A mounting head (180) for holding the component (1073) from the component supply device and mounting the component on the substrate (105) held by the substrate transfer device (106) is suspended from the Y-axis robot. An X-axis robot (170) that moves the mounting head in the substrate transport direction (190);
A component mounting machine characterized by comprising:
Two Y-axis robots are installed in parallel to each other, corresponding to one side (114a) and the other side (114b) separated by the separation member (113) of the first frame member (110). The component mounting machine according to any one of claims 3 to 5.
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