JP2005123303A - Component mounting head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品を保持して、上記保持された部品を基板に装着する部品装着ヘッドに関する。 The present invention relates to a component mounting head that holds a component and mounts the held component on a substrate.
従来、この種の部品装着ヘッドとしては種々構造のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。例えば、このような従来の部品装着ヘッドの一例として、ヘッド部500の模式斜視図を図7に示す。
Conventionally, various types of component mounting heads have been known (see, for example, Patent Document 1). For example, as an example of such a conventional component mounting head, a schematic perspective view of a
図7に示すように、ヘッド部500は、鉛直方向Zに配置され、その下端部に吸着ノズル512が同軸的に設けられているスプラインシャフト514を備えている。また、スプラインシャフト514は、鉛直方向のブラケット526の下端に一体的に設けられる第1リブ528と、中間近傍に一体的に設けられる第2リブ530とで、スプラインナット522を介して軸長方向に昇降可能、かつその軸心を回転中心として回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 7, the
また、第1リブ528の図示上方近傍に備えられたZ軸モータ516を下側面によって支持する第2リブ530はブラケット526と一体的とされており、また、第2リブ530は、スプラインシャフト514の貫通孔と、Z軸モータ516の出力軸の貫通孔とを有している。
Further, the
このZ軸モータ516の出力軸は、鉛直方向に配置される送りねじ軸536の下端と、Z軸カップリング534を介して連結されており、送りねじ軸536の上端は、ブラケット526の上端に一体的に設けられる上端リブ546によって、回動自在に支持されている。また、この送りねじ軸536は、略長円板状の形状に形成されたZ軸動力伝達部材518に固定されたボールネジナット544と螺合されている。一方、送りねじ軸536と平行して配置されるスプラインシャフト514の上端部は、Z軸動力伝達部材518により回動自在に支持されるとともに、上下方向に係合されている。
The output shaft of the Z-
また、第2リブ30の下側には、その内部にスプラインシャフト514が貫通する中空状のθ軸エンコーダ524が配設されており、その入力軸は、スプラインナット522の下側面と接合され、スプラインシャフト514の回転角度を検出するようにされている。
Further, a hollow θ-axis encoder 524 through which the
また、部品が装着される基板の大略表面沿いの方向にヘッド部500を移動させる移動装置であるXYロボット等に、ヘッド部500は支持されて固定されることとなるが、このXYロボットへのヘッド部500の支持固定は、図7に示すブラケット526の背面(すなわち、送りねじ軸536及びスプラインシャフト514の設置面と反対側の面)にて行なわれている。また、ヘッド部500に複数の吸着ノズル512が備えられるような場合にあっては、夫々の吸着ノズル512が、例えば図示X軸方向に沿って一列に配列されるように備えられるとともに、夫々の吸着ノズル512に個別に対応するように、夫々のスプラインシャフト514や送りねじ軸536が設置される。また、夫々のスプラインシャフト514や送りねじ軸536は、ブラケット526(上端リブ546、第1リブ528、及び第2リブ530を含む)に支持される。
Further, the
また、従来の別の例にかかる部品装着ヘッドとして、ヘッド部600の模式的な構成を示す模式斜視図を図8に示す(例えば、特許文献2参照)。
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the
図8に示すように、ヘッド部600は、部品617の吸着保持を行なう吸着ノズル615、この吸着ノズル615をその下方先端に装備する軸614、及び、この軸614の軸心回りの回転移動を行なうことで、吸着ノズル615の回転移動を駆動するモータ616を備えるヘッドユニット620と、ボールネジ軸612a、このボールネジ軸612aに螺合されるとともに、ヘッドユニット620に固定されたナット部612b、及びボールネジ軸612aの軸心回りの回転移動を駆動するモータ613とを備える昇降ユニット630とを備えており、昇降ユニット630において、ナット部612bの昇降動作を行なうことで、ヘッドユニット620全体の昇降動作を行なうことで、吸着ノズル615の昇降動作を行なうことができる。なお、ナット部612bとヘッドユニット620とは、ブラケット611を介して連結されている。
As shown in FIG. 8, the
また、ブラケット611は、昇降ユニット630の昇降フレーム609に昇降可能に支持されており、さらに、ヘッドユニット620及び昇降ユニット630は、昇降フレーム609を介して、平板状の部材である機械的インターフェース部材608に支持されている。また、ヘッド部600の水平移動を行なう移動装置(図示しない)に、ヘッド部600は機械的インターフェース部材を介して取り付けられることが可能となっている。なお、機械的インターフェース部材608、昇降ユニット630、及びヘッドユニット620の夫々の配置関係は、機械的インターフェース608とヘッドユニット620の間に、昇降ユニット630が配置されている。
Further, the
しかしながら、上記構造のヘッド部500では、スプラインシャフト514の昇降動作、すなわち、吸着ノズル512の昇降動作を駆動する駆動装置を構成するZ軸モータ516、送りねじ軸536、及びボールネジナット544が、上記XYロボットへのヘッド部500の支持固定位置であるブラケット526の上記背面から水平方向に最も離れた位置に位置されている。このような上記駆動装置は、推力を発生する装置であり、さらに、上記支持固定位置から最も離れた位置に位置されていることにより、当該推力の発生に伴って生じるモーメントが大きなものとなり、当該モーメントの影響を受けて上記XYロボットによるヘッド部500の移動動作における動作特性が低下するという問題がある。このような場合にあっては、上記XYロボットによるヘッド部500の高精度な移動を行なうことができない場合が生じ得、高精度な部品装着を行なうことができず、部品装着における生産性の低下を招く場合があるという問題がある。
However, in the
また、図7に示すように、ヘッド部500においては、ブラケット526の図示前面と、送りねじ軸536等の上記駆動装置との間に、吸着ノズル512を装備したスプラインシャフト514が配置されているが、このような配置では、上記駆動装置よりもメンテナンスの作業頻度が多い吸着ノズル512、θ軸モータエンコーダ548、スプラインシャフト514、さらにスプラインナット522への作業性が、ブラケット526や上記駆動装置の形状や大きさによっては、大きく阻害される場合がある。このような場合にあっては、ヘッド部500におけるメンテナンス性を低下させることとなり、安定した精度の部品装着を継続して行なうことができず、生産性の低下を招く場合があるという問題がある。
As shown in FIG. 7, in the
また、このようなヘッド部500においては、供給される部品を吸着ノズル512により確実に吸着保持するために、上記部品の供給位置の画像を撮像して認識する部品認識カメラ(図示しない)が備えられているような場合も多い。このような部品認識カメラをヘッド部500にさらに備えさせることは、高精度な部品装着の実現に貢献することができるものの、ヘッド部500のメンテナンス性の観点からは、ヘッド部500の外部よりの吸着ノズル512等へのアクセスルートを制限することとなり、吸着ノズル512等のメンテナンス性をさらに低下させる要因となる場合がある。それとともに、部品装着のための基板の大略表面沿いの方向における吸着ノズル512の移動範囲を確保するために、上記XYロボットによるヘッド部500の実際の移動範囲が大きくなることとなる。ヘッド部500の上記移動範囲が大きくされるような場合にあっては、部品装着装置の大型化を招き、一方、上記装置の大型化を嫌って、部品装着のための基板の大略表面沿いの方向における吸着ノズル512の移動範囲を狭めるような場合にあっては、部品装着の効率低下を招き、いずれの場合であっても、部品装着における生産性の低下を伴うという問題がある。
Further, in such a
一方、上記ヘッド部600においては、推力を発生する装置である昇降ユニット630は、機械的インターフェース部材608の近傍に配置されているため、当該配置によっては、ヘッド部600の移動における動作特性が低下されることとはならないものの、このような配置が採用されていることにより、機械的インターフェース部材608からヘッドユニット620までの距離が大きくなってしまう。このようにヘッドユニット620までの距離が大きくなれば、ヘッド部600の移動に伴う振動が、大きな振動として吸着ノズル615まで伝達されることとなり、部品装着精度を低下させて生産性が低下する場合があるという問題がある。
On the other hand, in the
また、機械的インターフェース部材608からヘッドユニット620までの距離が大きいという配置においては、ヘッドユニット620を支持するブラケット611も大きな剛体部材とする必要が生じ、ヘッド部600の小型化及び軽量化を阻害することとなる。また、このような配置では、上記移動装置にヘッド部600を支持するための部材である機械的インターフェース部材608の中心と、ヘッド部600の重心位置とが大きく異なることとなり、このような異なりは、ヘッド部600の移動動作における動作特性を低下させることとなる。
Further, in the arrangement in which the distance from the
また、メンテナンス性の観点からは、ヘッドユニット620と機械的インターフェース部材608との間に昇降ユニット630が配置されていることにより、ヘッドユニット620における吸着ノズル615のメンテナンス性は良好なものとすることができるが、ボールネジ軸612が露出して配置されていることにより、ネジ面への給油箇所へ塵埃が付着され易く、必ずしも全体的なメンテナンス性の向上を図ることができないという問題もある。
From the standpoint of maintainability, the
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、効率的かつ高精度な移動動作を行なうことができ、部品装着における生産性の向上を図ることができる部品装着ヘッドを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a component mounting head that can perform an efficient and highly accurate moving operation and can improve productivity in component mounting. There is.
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
本発明の第1態様によれば、供給される部品を部品保持部材により保持して上昇させて、当該部品保持部材を基板の大略表面沿いの方向に移動させて、上記基板における上記部品の装着位置の上方に上記保持された部品を位置させて、上記部品保持部材を下降させることにより、上記部品を上記基板に装着する部品装着ヘッドにおいて、
上記部品を解除可能に保持する上記部品保持部材と、
上記部品保持部材を昇降させる昇降駆動装置と、
上記部品保持部材を昇降可能に支持するとともに上記昇降駆動装置を支持する部材であって、上記基板の大略表面沿いの方向における上記部品装着ヘッドの上記移動を行なう移動装置に固定される支持部材とを備え、
上記基板の大略表面沿いの方向における上記移動装置への上記支持部材の固定中心と上記支持部材による上記昇降駆動装置の支持中心との間の距離寸法が、上記方向における上記支持部材による上記部品保持部材の支持中心と上記固定中心との間の距離寸法よりも小さくなるように、上記夫々の支持中心が配置されて、かつ、上記昇降駆動装置の支持中心と上記部品保持部材の支持中心との間に、上記支持部材の少なくとも一部が配置され、当該支持部材の少なくとも一部により上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材が支持されることを特徴とする部品装着ヘッドを提供する。
According to the first aspect of the present invention, the component to be supplied is held and raised by the component holding member, and the component holding member is moved in a direction substantially along the surface of the substrate to mount the component on the substrate. In the component mounting head for mounting the component on the substrate by positioning the held component above the position and lowering the component holding member,
The component holding member for releasably holding the component;
An elevating drive device for elevating and lowering the component holding member;
A member that supports the component holding member so as to be movable up and down and supports the lift driving device, the support member being fixed to a moving device that performs the movement of the component mounting head in a direction substantially along the surface of the substrate; With
The distance between the fixed center of the support member to the moving device and the support center of the lift drive device by the support member in a direction substantially along the surface of the substrate is the component holding by the support member in the direction. The respective support centers are arranged so as to be smaller than the distance between the support center of the member and the fixed center, and the support center of the elevating drive device and the support center of the component holding member There is provided a component mounting head in which at least a part of the support member is disposed therebetween, and the lift driving device and the component holding member are supported by at least a part of the support member.
本発明の第2態様によれば、供給される部品を部品保持部材により保持して上昇させて、当該部品保持部材を基板の大略表面沿いの方向に移動させて、上記基板における上記部品の装着位置の上方に上記保持された部品を位置させて、上記部品保持部材を下降させることにより、上記部品を上記基板に装着する部品装着ヘッドにおいて、
上記部品を解除可能に保持する上記部品保持部材と、
上記部品保持部材を昇降させる昇降駆動装置と、
上記部品保持部材を昇降可能に支持するとともに上記昇降駆動装置を支持する部材であって、上記基板の大略表面沿いの方向における上記部品装着ヘッドの上記移動を行なう移動装置に固定される支持部材とを備え、
上記昇降駆動装置の支持中心と上記部品保持部材の支持中心との間に、上記支持部材の少なくとも一部が配置され、当該支持部材の少なくとも一部により上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材が支持されることを特徴とする部品装着ヘッドを提供する。
According to the second aspect of the present invention, the component to be supplied is held and raised by the component holding member, and the component holding member is moved in a direction substantially along the surface of the substrate to mount the component on the substrate. In the component mounting head for mounting the component on the substrate by positioning the held component above the position and lowering the component holding member,
The component holding member for releasably holding the component;
An elevating drive device for elevating and lowering the component holding member;
A member that supports the component holding member so as to be movable up and down and supports the lift driving device, the support member being fixed to a moving device that performs the movement of the component mounting head in a direction substantially along the surface of the substrate; With
At least a part of the support member is disposed between the support center of the lift drive device and the support center of the component holding member, and the lift drive device and the component holding member are supported by at least a part of the support member. A component mounting head is provided.
本発明の第3態様によれば、上記基板の大略表面沿いの方向における上記支持部材の固定中心と、上記部品装着ヘッドの重心とが略合致する第1態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the component mounting head according to the first aspect, wherein the fixing center of the support member and the center of gravity of the component mounting head substantially coincide with each other in a direction substantially along the surface of the substrate. .
本発明の第4態様によれば、上記昇降駆動装置は、
上記支持部材に回転可能に支持されたボールネジ軸部と、
上記ボールネジ軸部に螺合されたナット部と、
上記支持部材に支持されて、上記ボールネジ軸部をその軸心回りに正逆いずれかの方向に回転させる駆動モータと、
上記ナット部と上記部品保持部材とを連結する連結部材とを備え、
上記駆動モータにより上記ボールネジ軸部を正逆いずれかの方向に回転させることにより、上記ボールネジ軸部の軸心沿いに上記ナット部を上昇又は下降させて、上記連結部材を介して上記ナット部と連結された上記部品保持部材を上昇又は下降させる第1態様又は第3態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, the lifting drive is
A ball screw shaft rotatably supported by the support member;
A nut portion screwed into the ball screw shaft portion;
A drive motor that is supported by the support member and rotates the ball screw shaft portion in either the forward or reverse direction around its axis;
A connecting member for connecting the nut portion and the component holding member;
By rotating the ball screw shaft portion in either the forward or reverse direction by the drive motor, the nut portion is raised or lowered along the axial center of the ball screw shaft portion, and the nut portion and the nut portion are connected via the connecting member. There is provided the component mounting head according to the first aspect or the third aspect in which the connected component holding member is raised or lowered.
本発明の第5態様によれば、上記昇降駆動装置の支持中心は、上記ボールネジ軸部の上記軸心と略合致し、上記部品保持部材の支持中心は、上記部品保持部材の昇降動作軸と略合致する第4態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, the support center of the lifting drive device substantially coincides with the shaft center of the ball screw shaft portion, and the support center of the component holding member is the lifting operation shaft of the component holding member. A component mounting head according to a fourth aspect that substantially matches is provided.
本発明の第6態様によれば、上記支持部材は、その内部に上記昇降駆動装置を収容して支持するとともに、その外部において、上記部品保持部材を露出させた状態で支持する第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to the sixth aspect of the present invention, from the first aspect, the support member accommodates and supports the elevating drive device therein and supports the component holding member in an exposed state outside the support member. A component mounting head according to any one of the fifth aspects is provided.
本発明の第7態様によれば、一列に配列された複数の上記部品保持部材と、上記夫々の部品保持部材に対応し、かつ上記夫々の部品保持部材の配列方向と略平行に一列に配列された複数の上記昇降駆動装置とを備える第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to the seventh aspect of the present invention, a plurality of the component holding members arranged in a row and the arrangement corresponding to the respective component holding members and arranged in a row substantially parallel to the arrangement direction of the respective component holding members. A component mounting head according to any one of the first to sixth aspects, comprising a plurality of the above-described lifting drive devices.
本発明の第8態様によれば、上記供給される部品の供給位置における画像を撮像することにより、上記基板の大略表面沿いの方向における上記部品の供給位置を認識する部品認識装置をさらに備え、
上記部品認識装置が、上記夫々の部品保持部材のうちのいずれかの上記部品保持部材の上記支持中心に対して、上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記夫々の部品保持部材の配列方向と略直交する方向に配置される第7態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。
According to an eighth aspect of the present invention, the apparatus further includes a component recognition device that recognizes the supply position of the component in a direction substantially along the surface of the substrate by capturing an image at the supply position of the supplied component.
The component recognition device is in a direction substantially along the surface of the substrate with respect to the support center of the component holding member of any one of the component holding members, and the component holding members A component mounting head according to a seventh aspect is provided that is disposed in a direction substantially orthogonal to the arrangement direction.
本発明の第9態様によれば、上記部品認識装置は、上記いずれかの部品保持部材を介して上記いずれかの昇降駆動装置と対向して配置される第8態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, the component recognition device includes the component mounting head according to the eighth aspect, which is disposed to face any one of the elevating drive devices via any one of the component holding members. provide.
本発明の第10態様によれば、上記いずれかの部品保持部材は、上記一例に配列された夫々の部品保持部材のうちの端部に配置される上記部品保持部材である第8態様又は第9態様に記載の部品装着ヘッドを提供する。 According to a tenth aspect of the present invention, any one of the component holding members is the component holding member arranged at an end of each of the component holding members arranged in the example. A component mounting head according to 9th aspect is provided.
本発明の第11態様によれば、第1態様から第10態様のいずれか1つに記載の部品装着ヘッドと、
上記移動装置と、
上記夫々の部品を上記部品保持部材に供給可能に収容する部品供給部と、
上記基板を保持する基板保持部とを備え、
上記部品供給部から供給される上記部品を、上記基板保持部に保持された上記基板の装着位置に、上記部品装着ヘッドにより装着することを特徴とする部品装着装置を提供する。
According to an eleventh aspect of the present invention, the component mounting head according to any one of the first to tenth aspects;
The mobile device;
A component supply unit for accommodating each of the components in a manner capable of being supplied to the component holding member;
A substrate holding part for holding the substrate,
There is provided a component mounting apparatus in which the component supplied from the component supply unit is mounted by the component mounting head on a mounting position of the substrate held by the substrate holding unit.
本発明の上記夫々の態様によれば、部品装着ヘッドにおける基板の大略表面沿いの方向の部品保持部材と昇降駆動装置との夫々の支持中心の位置関係が、移動装置への支持部材の固定中心と上記昇降駆動装置の支持中心との間の距離寸法が、上記支持部材の固定中心と上記部品保持部材の支持中心との間の距離寸法よりも小さくなるように、上記夫々の支持中心が配置されていることにより、上記部品装着ヘッドにおいて、その駆動の際に大きな推力の発生を伴うという特徴を有する上記昇降駆動装置を、上記支持部材の固定中心により近づけて配置することで、当該推力の発生に伴って生じるモーメントを低減することができる。これにより、上記移動装置による上記部品装着ヘッドの移動動作における動作特性を向上させることができ、効率的かつ高精度な移動動作を実現することができる部品装着ヘッドを提供することができ、部品装着における生産性を向上させることができる。 According to each of the above aspects of the present invention, the positional relationship between the support centers of the component holding member and the lifting drive device in the direction substantially along the surface of the substrate in the component mounting head is the fixed center of the support member to the moving device. The respective support centers are arranged so that the distance between the support center of the lifting drive device and the support center of the lifting drive device is smaller than the distance between the fixed center of the support member and the support center of the component holding member. Therefore, in the component mounting head, the elevating drive device having the feature that a large thrust is generated when driving the component mounting head is disposed closer to the fixing center of the support member, so that the thrust is reduced. The moment generated with the generation can be reduced. As a result, the operation characteristics of the moving operation of the component mounting head by the moving device can be improved, and a component mounting head capable of realizing an efficient and highly accurate moving operation can be provided. Productivity can be improved.
また、上記昇降駆動装置の支持中心と上記部品保持部材の支持中心との間に、上記支持部材の少なくとも一部が配置され、当該支持部材の少なくとも一部により上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材が支持されていることにより、上記にような配置、すなわち、上記支持部材の固定中心と上記昇降駆動装置の支持中心との間の距離寸法が、上記支持部材の固定中心と上記部品保持部材の支持中心との間の距離寸法よりも小さくなるような配置を採用した場合であっても、上記昇降駆動装置の支持中心及び上記部品保持部材の支持中心を、互いの配置に影響されることなく、上記支持部材の一部に近づけた配置とすることができる。これにより、上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材をより小さな部材で確実に上記支持部材に支持させることができ、部品装着ヘッドの小型軽量化を図ることができ、部品装着における生産性の向上に寄与することができる。 In addition, at least a part of the support member is disposed between a support center of the lift drive device and a support center of the component holding member, and the lift drive device and the component holding member are arranged by at least a part of the support member. Is supported as described above, that is, the distance between the fixed center of the support member and the support center of the elevating drive device is such that the fixed center of the support member and the component holding member Even when an arrangement that is smaller than the distance between the support center is adopted, the support center of the elevating drive device and the support center of the component holding member are not affected by the mutual arrangement. Further, it can be arranged close to a part of the support member. Accordingly, the lifting drive device and the component holding member can be reliably supported by the support member with a smaller member, the component mounting head can be reduced in size and weight, and productivity in component mounting can be improved. Can contribute.
また、このような上記夫々の支持中心の位置関係を実現させるため、上記支持部材の内部にボールネジ軸部等により構成される上記昇降駆動装置を配置させて、上記支持部材の外部側面に上記部品保持部材を露出させて配置させていることにより、上記部品装着ヘッドにおいてメンテナンス頻度が高い上記部品保持部材における当該部品保持部材の交換及び調整等の作業性を良好なものとすることができ、部品装着ヘッドにおけるメンテナンス性を高めることができる。従って、生産性が向上された部品装着を行なうことが可能となる。 Further, in order to realize such a positional relationship between the respective support centers, the elevating drive device configured by a ball screw shaft portion or the like is disposed inside the support member, and the component is disposed on the outer side surface of the support member. Since the holding member is exposed and arranged, the workability such as replacement and adjustment of the component holding member in the component holding member, which is frequently maintained in the component mounting head, can be improved. Maintainability of the mounting head can be improved. Therefore, it is possible to perform component mounting with improved productivity.
一方、上記支持部材の外部側面への上記部品保持部材の配置に伴って、上記支持部材内に収容されて配置された上記昇降駆動装置については、一般的にグリスの注入程度のメンテナンスしか要求されないため、当該グリス注入作業のアクセスルートさえ確保しておけば、当該配置によってもそのメンテナンス性を低下させることはない。 On the other hand, with the arrangement of the component holding member on the outer side surface of the support member, the lift drive device housed and arranged in the support member generally requires only maintenance to the extent of grease injection. Therefore, as long as only the access route for the grease injection operation is secured, the maintainability is not deteriorated even by the arrangement.
また、上記夫々の態様による効果は、上記部品装着ヘッドが、互いに平行にかつ一列に配列された複数の上記部品保持部材及び複数の上記昇降駆動装置を備えることにより、より効果的に、上記夫々の昇降駆動装置の駆動により発生するモーメントを低減して、上記部品装着ヘッドの動作特性の向上を図りながら、上記部品装着ヘッドのメンテナンス性の向上を図ることができ、部品装着ヘッドにおける生産性を高めることができる。 Further, the effect of each of the above aspects is that the component mounting head includes the plurality of component holding members and the plurality of lifting drive devices arranged in parallel with each other in a row, thereby more effectively each of the above. This reduces the moment generated by the drive of the lifting / lowering drive device and improves the operational characteristics of the component mounting head while improving the maintainability of the component mounting head. Can be increased.
また、上記部品装着ヘッドにおいて、上記一列に配列された上記夫々の部品保持部材のうちのいずれかの上記部品保持部材の上記支持中心に対して、上記基板の大略表面沿いの方向であり、かつ、上記夫々の部品保持部材の配列方向と略直交する方向に、上記供給される部品の供給位置における当該部品の画像の撮像を行なう部品認識装置が配置されていることにより、上記一列に配列された夫々の部品保持部材を備える上記部品装着ヘッドの上記配列方向における幅寸法を小型化することができる。すなわち、上記夫々の部品保持部材の上記配列方向に上記部品認識装置を配置するような場合に比べて、上記部品装着ヘッドの上記配列方向における小型化を図ることができる。このような小型化を図ることで上記移動装置による上記配列方向における上記部品装着ヘッドの移動範囲を小さくすることができ、このような部品装着ヘッドを備える部品装着装置の小型化を図り、部品装着における生産性を高めることができる。 In the component mounting head, the direction is substantially along the surface of the substrate with respect to the support center of the component holding member of any one of the component holding members arranged in a row, and The component recognition devices that take an image of the component at the supply position of the component to be supplied are arranged in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the component holding members. The width dimension in the arrangement direction of the component mounting heads including the respective component holding members can be reduced. That is, it is possible to reduce the size of the component mounting head in the arrangement direction compared to the case where the component recognition devices are arranged in the arrangement direction of the respective component holding members. Such downsizing can reduce the range of movement of the component mounting head in the arrangement direction by the moving device, and the component mounting device including such a component mounting head can be reduced in size, Productivity can be increased.
また、上記いずれかの部品保持部材が、上記一列に配列された夫々の部品保持部材のうちの端部に配置される上記部品保持部材であることにより、上記部品認識装置が配置されても、上記夫々の部品保持部材や上記夫々の昇降駆動装置に対するメンテナンス性が低下することなく、良好な状態に保つことができる。 Moreover, even if the said component recognition apparatus is arrange | positioned by the said component holding member being the said component holding member arrange | positioned at the edge part of each component holding member arranged in the said line, It is possible to maintain a good state without deteriorating the maintainability with respect to each of the component holding members and the lift drive devices.
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
本発明の一の実施形態にかかる部品装着ヘッドの一例であるヘッド部を備える部品装着装置101の模式的な平面図を図1に示し、正面図を図2に示す。
FIG. 1 shows a schematic plan view of a
部品装着装置101は、部品供給部より取出し可能に供給される部品をヘッド部により保持して取り出し、基板保持位置にて保持された基板上における部品装着位置に当該保持された部品を装着するという部品装着動作を行なう装置である。具体的には、図1及び図2に示すように、部品装着装置101は、2つの部品供給部と、2箇所の基板保持位置と、夫々に対応されて備えられた2つのヘッド部としてヘッド部10及び20とを備えており、さらに、部品装着装置101には、ヘッド部10により部品装着動作が行なわれる装着作業領域R1と、ヘッド部20により部品装着動作が行なわれる装着作業領域R2とが備えられている。
The
また、図1及び図2に示すように、部品装着装置101における装着作業領域R1には、複数の部品1を取り出し可能に収容するとともに、当該収容された部品1を部品供給位置6aに位置させて、ヘッド部10により保持取出し可能に供給する複数の部品供給カセット6を備える部品供給部の一例であるカセット部品供給装置8が備えられている。また、装着作業領域R2には、複数の部品1が取り出し可能に配置された部品供給トレイ16を有する部品供給部の一例であるトレイ部品供給装置18が備えられている。なお、カセット部品供給装置8より供給される部品の一例としては、チップ型の電子部品等があり、トレイ部品供給装置18より供給される部品の一例としては、IC部品等に代表される半導体内蔵部品等がある。なお、上記部品には、電子部品の他に、機械部品や光学部品などが含まれるような場合であってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the mounting work area R1 of the
また、部品装着装置101において、夫々の装着作業領域R1及びR2は互いに隣接して配置されており、夫々の装着作業領域R1及びR2を横断するように、基板3の搬送を行なう基板搬送装置12(基板保持部の一例である)が配置されて備えられている。また、装着作業領域R1の略中央付近における基板搬送装置12上には、装着作業領域R1に搬送された基板3を解除可能に保持される基板保持位置P1が配置されている。また、装着作業領域R2の略中央付近における基板搬送装置12上には、装着作業領域R2に搬送された基板3を解除可能に保持される基板保持位置P2が配置されている。なお、このような基板には、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ(ガラエポ)基板、フィルム基板などの回路基板、単層基板若しくは多層基板などの回路基板、部品、筐体、又は、フレームなど、回路が形成されている対象物が含まれる。
In the
また、図2に示すように、部品実装装置101における基板搬送装置12やカセット部品供給装置8やトレイ部品供給装置18が配置される基台22の上方には、剛体にて一体的に形成されたフレーム23が設けられている。このフレーム23には、装着作業領域R1において、ヘッド部10を支持するとともに、基板3の大略表面沿いの方向である図示X軸方向又はY軸方向へのヘッド部10の移動を行なう移動装置の一例であるXYロボット4と、装着作業領域R2において、ヘッド部20を支持するとともに、図示X軸方向又はY軸方向へのヘッド部20の移動を行なう移動装置の一例であるXYロボット14とが、支持されて備えられている。なお、図示X軸方向とY軸方向は互いに直交している。
Further, as shown in FIG. 2, a rigid body is integrally formed above the
このような構成を有する部品実装装置101におけるヘッド部10及び20の構成について、以下に詳細に説明する。なお、ヘッド部10及び20は、同様な構成を有しているため、以下の説明においては、ヘッド部10の説明を代表して行なうものとする。また、ヘッド部10の模式的な斜視図を図3に示す。
The configuration of the
図3に示すように、ヘッド部10は、部品を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル11を備えるヘッドユニット30を複数、例えば3台備えている。すなわち、ヘッド部10には、3本の吸着ノズル11が備えられている。また、ヘッド部10は、夫々のヘッドユニット30を支持する筐体であるメインフレーム40(支持部材の一例である)を備えており、メインフレーム40の上面に設けられた取付部40aにて、ヘッド部10をXYロボット4に脱着可能に取り付けることが可能となっている。また、図3に示すように、メインフレーム40は中空かつ略角柱状の形状を有しており、その外周側面のうちの図示前面側(すなわち、図示Y軸方向右側)に、夫々の吸着ノズル11が一定の間隔ピッチでもって、図示X軸方向に沿って一列に配列されるように、夫々のヘッドユニット30が配置されている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、図3のヘッド部10における図示X軸方向に直交する断面図(部分的な断面図)を図4に示す。図3及び図4に示すように、夫々のヘッドユニット30は、その下方先端部において部品1を解除可能に吸着保持する吸着ノズル11と、吸着ノズル11をその下部先端に脱着可能に装備するシャフト部31と、略鉛直方向に配置されたシャフト部31の軸心Sを回転中心として、シャフト部31を回転可能に支持する複数の軸受け部32と、夫々の軸受け部32が固定され、夫々の軸受け部32を介してシャフト部31を支持するヘッドフレーム33と、シャフト部31の上端と連結され、シャフト部31の軸心S回りの回転移動を駆動する回転駆動モータ34とを備えており、一体的な独立した装置として構成されている。夫々のヘッドユニット30がこのような構成を有していることにより、回転駆動モータ34がその駆動量を制御されながら、シャフト部31を軸心S回りに正逆いずれかの方向に回転駆動させることでもって、吸着ノズル11を上記軸心S回りに所定の角度だけ正逆いずれかの方向に回転移動させることができる。このような吸着ノズル11の回転移動は、吸着ノズル11により吸着保持された部品の吸着保持姿勢と、当該部品の基板への装着姿勢との間に位置ズレが存在するような場合に、当該位置ズレを補正する動作として行なわれる。なお、シャフト部31の軸心Sは、吸着ノズル11の軸心と略一致している。
Here, FIG. 4 shows a cross-sectional view (partial cross-sectional view) orthogonal to the illustrated X-axis direction in the
また、図3及び図4に示すように、メインフレーム40の上記前面には、LMレール35が図示上下方向に配置されて固定されており、さらにLMレール35には、2つのLMブロック36がLMレール35に沿って(すなわち、上下方向に)移動可能に係合されている。また、夫々のLMブロック36は、ヘッドフレーム33に固定されており、これにより、ヘッドフレーム33がLMレール35の配置方向である上下方向に移動可能に、メインフレーム40に支持されている。すなわち、ヘッドユニット30全体が、上下方向に移動可能(すなわち、昇降可能)にメインフレーム40に支持された状態とされている。なお、夫々のヘッドユニット30は、互いに独立して昇降可能とされている。
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, an
また、図4に示すように、メインフレーム40の内側には、ヘッドユニット30の昇降動作、すなわち、吸着ノズル11の昇降動作を行なう昇降駆動装置の一例である3台の昇降ユニット50が、各々のヘッドユニット30に個別に対応するように支持されて備えられている。夫々の昇降ユニット50は、略鉛直方向に配置されて、その軸心Tである回転中心回りに回転可能にメインフレーム40に支持されたボールネジ軸部51と、このボールネジ軸部51に螺合されたナット部52と、ボールネジ軸部51の上端に連結されて、ボールネジ軸部51を軸心T回りにおける正逆いずれかの方向の回転移動を駆動する駆動モータの一例である昇降駆動モータ53とを備えている。また、ナット部52には、略L型形状を有する連結部材の一例である連結バー54が固定されており、この連結バー54は、対応するヘッドユニット30におけるヘッドフレーム33に固定されている。これにより、ヘッドフレーム33とナット部52とが、連結バー54を介して互いに連結された状態とされている。なお、夫々のヘッドユニット30は、メインフレーム40の少なくとも一部である上記前面の部材に支持されており、夫々の昇降ユニット50は、メインフレーム40の当該部材の内側に支持されている。すなわち、メインフレーム40の上記前面の部材を挟んで、夫々のヘッドユニット30及び昇降ユニット50が配置され、当該部材に支持されている。また、図5は、図3に示すヘッド部10において、メインフレーム40を透過させた状態のヘッド部10の斜視図を示したものである。図5に示すように、夫々のヘッドユニット30の配列と同様に夫々の昇降ユニット50も図示X軸方向に沿って所定の間隔ピッチ(ヘッドユニット30の上記間隔ピッチと同じ間隔ピッチ)にて一列に配列されている。
As shown in FIG. 4, inside the
このように昇降ユニット50及びヘッドユニット30が構成されていることにより、昇降ユニット50の昇降駆動モータ53によりボールネジ軸部51の回転駆動が行なわれることにより、ナット部52がボールネジ軸部51の軸心Tに沿って上昇又は下降されて、ナット部52に連結バー54を介して連結されているヘッドフレーム33を、LMレール35及びLMブロック36により案内しながら、シャフト部31の軸心Sに沿って上昇又は下降させることが可能となっている。このヘッドフレーム33の昇降動作により、ヘッドユニット30全体を一体的に昇降させることができる。具体的には、ヘッドユニット30を下降させることで、カセット部品供給装置8の部品供給位置6aの上方に位置された状態の吸着ノズル11の下降動作を行ない、当該部品供給位置6aに位置されている部品に吸着ノズル11の下端を当接させるとともに、当該部品を吸着保持することができる。また、ヘッドユニット30を上昇させることで、上記部品の吸着保持を行なった状態の吸着ノズル11を上昇させて、上記部品供給位置6aからの部品の保持取出しを行なうことができる。さらに、このような吸着ノズル11の昇降を行なうことで、基板3における部品の装着位置に、上記吸着保持された部品を装着することができる。なお、ヘッドフレーム33の上記昇降動作は、吸着ノズル11による部品の吸着取出し動作及び装着動作のための昇降動作として行なわれるため、その昇降動作の範囲には、上記夫々の動作が行なうことができる程度に制限が設けられている(すなわち、昇降の上限位置と下限位置とが設けられている)。また、シャフト部31の軸心Sは、吸着ノズル11の昇降動作軸でもある。
Since the elevating
また、メインフレーム40の上記前面には、連結バー54と連結されるヘッドフレーム33の一部が貫通される開口である貫通窓部41が形成されており、この貫通窓部41は、ヘッドフレーム33の上記昇降動作を阻害しないような大きさにて形成されている。すなわち、その昇降動作範囲におけるいずれの位置に位置されたヘッドフレーム33とも、貫通窓部41の周部が干渉しないように、貫通窓部41の形状及び大きさが決定されて形成されている。
In addition, a through
ここで、このような構成を有するヘッド部10がXYロボット4に装備された状態における図4に相当する断面におけるヘッド部10の断面図を図6に示す。図6に示すように、ヘッド部10は、メインフレーム40の上部である取付部40aにて、XYロボット4に脱着可能に装備することが可能となっている。また、取付部40aの図示Y軸方向における中心位置が、XYロボット4によるメインフレーム40の支持中心J(固定中心)となっている。また、メインフレーム40への夫々の昇降ユニット50の支持における図示Y軸方向の支持中心は、ボールネジ軸部51の軸心Tの配置位置(支持中心Tとする)と略合致しており、メインフレーム40への夫々のヘッドユニット30の支持における図示Y軸方向の支持中心は、シャフト部31の軸心Sの配置位置(支持中心Sとする)と略合致している。また、Y軸方向における夫々の支持中心の位置関係は、XYロボット4によるメインフレーム40の支持中心Jと昇降ユニット50の支持中心Tとの間の距離寸法L1が、メインフレーム40の支持中心Jとヘッドユニット30の支持中心Sとの間の距離寸法L2よりも小さくなるように、夫々の支持中心が配置されている。
Here, FIG. 6 shows a cross-sectional view of the
また、図示Y軸方向におけるヘッド部10の重心位置は、XYロボット4へのメインフレーム40の支持中心Jと略合致している、あるいは、支持中心Jの近傍に配置されているため、上記夫々の支持中心の配置関係を言い換えれば、ヘッド部10の上記重心位置と昇降ユニット50の支持中心Tとの間の距離寸法が、上記重心位置とヘッドユニット30の支持中心Sとの間の距離寸法よりも小さくなるように、夫々の支持中心が配置されていると、言うこともできる。
In addition, the center of gravity of the
このような夫々の配置関係を有していることにより、ヘッド部10において、その駆動の際に大きな推力の発生を伴うという特徴を有する昇降ユニット50を、メインフレーム40の支持中心Jにより近づけて配置することができ、当該推力の発生に伴って生じるモーメントの大きさを低減することができる。
By having such an arrangement relationship, the
また、図6に示すように、ヘッド部10のメインフレーム40における支持中心Jの図示左側には、ヘッド部10における夫々のヘッドユニット30の動作及び夫々の昇降ユニット50の動作の制御を、互いに関連付けながら統括的な制御として行なう制御装置45が備えられている。
Further, as shown in FIG. 6, on the left side of the support center J in the
また、図3及び図6に示すように、ヘッド部10においては、部品供給部、例えば、カセット部品供給装置8の夫々の部品供給位置6aに取出し可能に配置された部品の画像を撮像することにより、当該部品のX軸方向又はY軸方向の位置を認識する部品認識装置の一例である部品撮像カメラ60が備えられている。図6に示すように、部品撮像カメラ60は、ヘッドユニット30の図示Y軸方向右側に配置されており、具体的には、図1に示すように、X軸方向に沿って一列に配列された3つのヘッドユニット30のうちの端部に位置される、例えば、図示X軸方向右側端部に位置されるヘッドユニット30に対して、Y軸方向において隣接されるように配置されている。すなわち、上記端部に位置されるヘッドユニット30の支持中心Sと、当該ヘッドユニット30に対応する昇降ユニット50の支持中心Tと、部品撮像カメラ60の撮像中心Kとが、Y軸方向に沿って一列に配列されている。
As shown in FIGS. 3 and 6, in the
また、図1、図3及び図6に示すように、部品撮像カメラ60は、カメラ支持フレーム61を介して、ヘッド部10のメインフレーム40に支持されている。また、図3に示すように、図示Y軸方向右側よりの夫々のヘッドユニット30のメンテナンス性を考慮して、カメラ支持フレーム61は、上記端部のヘッドユニット30の側方(図示X軸方向右側方向)に配置されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 6, the
また、部品撮像カメラ60におけるメインフレーム40への取り付け高さは、カセット部品供給装置8の夫々の部品供給位置6aの上方にヘッド部10のいずれかの吸着ノズル11が位置された場合であっても、当該部品撮像カメラ60の下端がカセット部品供給装置8に干渉することがないような高さ位置とされている。
The mounting height of the
また、部品撮像カメラ60により撮像された部品の画像データは、ヘッド部10の制御装置45に出力され、制御装置45にて当該画像の認識処理が行なわれ、この認識処理結果に基づいて、当該部品の位置が認識されて、XYロボット4によるヘッド部10の移動位置の補正(すなわち、吸着ノズル11が確実に部品の上方に位置されるような移動)を行なうことが可能となっている。なお、制御装置45により、部品撮像カメラ60の撮像動作を制御することが可能となっている。
In addition, the image data of the component imaged by the
次に、上述のような構成を有するヘッド部10を備える部品装着装置101における部品の装着方法として、例えば、装着作業領域R1においてカセット部品供給装置8から供給される部品が、ヘッド部10により吸着取出しされて、基板保持位置P1に保持された基板3に装着される具体的な動作について説明する。
Next, as a component mounting method in the
まず、図1において、XYロボット4によりヘッド部10の部品撮像カメラ60が、カセット部品供給装置8における部品取り出しが行なわれる部品供給位置6aの上方に位置されるように移動される。このとき、ヘッド部10において、部品撮像カメラ60は、カセット部品供給装置8との干渉が防止されるような高さ位置にて、メインフレーム40に取り付けられているため、当該干渉が発生することはない。その後、部品撮像カメラ60により上記部品供給位置6aに位置された部品の画像が撮像される。当該撮像された画像データは、制御装置45に入力されて画像の認識処理が行なわれ、当該部品が実際に位置されている位置が認識される。
First, in FIG. 1, the
この認識処理結果に基づいて、XYロボット4によりヘッド部10のX軸方向又はY軸方向の移動が行われて、最初に吸着取り出しを行なう吸着ノズル11が、当該部品の上方に位置される。その後、上記吸着ノズル11に対応する昇降ユニット50における昇降駆動モータ53によりボールネジ軸部51が正逆いずれかの方向に回転駆動されて、ナット部52の下降移動が開始される。これにより、連結バー54を介してナット部52と連結されているヘッドフレーム33の下降移動が開始され、ヘッドユニット30全体が下降されることで、上記吸着ノズル11の下降移動が開始される。
Based on the recognition processing result, the
やがて、上記吸着ノズル11の下端が上記部品に当接されると、昇降駆動モータ53の駆動が停止されて、上記吸着ノズル11の下降が停止される。それとともに、当該部品が吸着ノズル11により吸着保持される。この吸着保持の後、昇降駆動モータ53によりボールネジ軸部51が、上記下降動作の場合とは逆向きに回転駆動されて、部品を吸着保持した状態の吸着ノズル11の上昇が行なわれ、部品供給位置6aからの部品の吸着取出しが行なわれる。なお、ヘッド部10が備えるその他の吸着ノズル11に対しても、上述の夫々の動作が繰り返し行われて、夫々の吸着ノズル11による夫々の部品の吸着取出しが順次行なわれる。
Eventually, when the lower end of the
その後、XYロボット4により、ヘッド部10が基板保持位置P1に保持された基板3の上方に向けて移動される。なお、当該移動の過程において、夫々の吸着ノズル11により吸着保持された部品の吸着保持姿勢の画像が撮像されて、当該撮像された画像の認識結果に基づいて、その位置ずれ量が回転駆動モータ34による吸着ノズル11の回転移動により補正されるような場合であってもよい。
Thereafter, the
ヘッド部10が基板3の上方に到達すると、最初に部品装着が行なわれる吸着ノズル11と、基板3における部品の装着位置との位置合わせが行われて、この位置合わせの後、昇降駆動モータ53によりボールネジ軸部51が正逆いずれかの方向に回転駆動されて、吸着ノズル11の下降が開始される。基板3における上記部品装着位置に部品が当接されて押圧された状態で、上記下降動作が停止され、それとともに、吸着ノズル11による部品の吸着保持が解除される。その後、吸着ノズル11が上昇されることで、当該部品が基板3に装着される。夫々の吸着ノズル11に対して、上記夫々の動作を繰り返して行ない、夫々の部品が基板3に装着される。
When the
なお、上記においては、部品装着装置101の装着作業領域R1におけるヘッド部10の動作について説明したが、ヘッド部20もヘッド部10と同様な構成を有しているため、夫々の部品の供給形態が異なる点を除いては、装着作業領域R2におけるヘッド部20の動作についても同様な動作となる。
In the above description, the operation of the
また、図1に示す装着作業領域R1の図示X軸方向における幅は、ヘッド部10が備える夫々の吸着ノズル11が、カセット部品供給装置8のいずれの部品供給位置6aからも部品の吸着取出しを行なうことができるように設定されている。すなわち、ヘッド部10の図示左端に位置される吸着ノズル11が図示右端に位置される部品供給位置6aの上方に位置することが可能であって、ヘッド部10の図示右端に位置される吸着ノズル11が図示左端に位置される部品供給位置6aの上方に位置することが可能なように、最低限必要な装着作業領域R1の幅が決定されている。なお、装着作業領域R2の幅についても、装着作業領域R1と同様な考え方で設定されている。
Further, the width of the mounting work area R1 shown in FIG. 1 in the illustrated X-axis direction is such that each
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。 According to the above embodiment, the following various effects can be obtained.
ヘッド部10におけるY軸方向の夫々の支持中心の位置関係が、XYロボット4によるメインフレーム40の支持中心Jと夫々の昇降ユニット50の支持中心Tとの間の距離寸法L1が、メインフレーム40の支持中心Jと夫々のヘッドユニット30の支持中心Sとの間の距離寸法L2よりも小さくなるように、夫々の支持中心が配置されていることにより、ヘッド部10において、その駆動の際に大きな推力の発生を伴うという特徴を有する夫々の昇降ユニット50を、メインフレーム40の支持中心Jにより近づけて配置することができ、当該推力の発生に伴って生じるモーメントの大きさを低減することができる。これにより、XYロボット4によるヘッド部10の移動動作における動作特性を向上させることができ、効率的かつ高精度なヘッド部10の移動動作を実現することができ、部品装着における生産性を向上させることができる。
The positional relationship between the respective support centers in the Y-axis direction in the
また、このような夫々の支持中心の位置関係を実現させるため、メインフレーム40の内部にボールネジ軸部51等により構成される昇降ユニット50を配置させて、メインフレーム40の外部側面に吸着ノズル11を備えるヘッドユニット30を配置させていることにより、吸着ノズル11の交換及び調整やシャフト部31の調整等とメンテナンス頻度が比較的高いヘッドユニット30に対する作業性を良好なものとすることができ、ヘッド部10におけるメンテナンス性を高めることができる。具体的には、吸着ノズル11による部品吸着の際に、テーピング微細なクズが付着する、あるいは部品の装着の際に、半田が付着する等との理由で、ヘッドユニット30から吸着ノズル11を取り外しての超音波洗浄作業や、吸着ノズル11に内蔵されたフィルタの定期的な交換作業等のメンテナンス性を向上させることができる。従って、生産性が向上された部品装着を行なうことが可能となる。
Further, in order to realize such a positional relationship between the respective support centers, an elevating
一方、メインフレーム40の外部側面へのヘッドユニット30の配置に伴い、メインフレーム40内に配置された昇降ユニット50については、一般的に軸受け部等へのグリスの注入程度のメンテナンスしか行われないため、当該グリス注入作業のアクセスルートさえ確保しておけば、メンテナンス性を低下させることはない。また、メインフレーム40の内側に夫々の昇降ユニット50が配置されていることにより、上記グリスの注入部等への塵埃等の付着を抑制して、ヘッド部10の全体的なメンテナンス性を向上させるといった効果もある。
On the other hand, with the arrangement of the
また、メインフレーム40の一部である上記側面の部材において、その外側に夫々のヘッドユニット30を、その内側に夫々の昇降ユニット50を配置して支持させることにより、メインフレーム40の上記側面の部材から、夫々の昇降ユニット50の支持中心Tまでの距離寸法、及び夫々のヘッドユニット30の支持中心Sまでの距離寸法を、必要最小限の寸法とすることができる。これにより、夫々の昇降ユニット50及びヘッドユニット30を支持する部材の小型化を図ることができ、ヘッド部10の小型軽量化を図ることができるとともに、ヘッド部10の移動に伴って発生する振動のヘッドユニット30等への伝達量を低減させることができる。
Further, in the above-described side surface member that is a part of the
また、高剛性及び軽量化を併せて実現するために略箱体状に形成されたメインフレーム40の内側の空いたスペースに、ヘッドユニット30と比してメンテナンス頻度が少ない昇降ユニット50を配置させることで、空いたスペースを有効的に活用することができ、ヘッド部10の小型軽量化を実現することができる。
Further, the lifting
また、ヘッド部10において、一列に配列された吸着ノズル11に対して、カセット部品供給装置8側に、吸着取出しが行なわれる部品の画像の撮像を行なう部品撮像カメラ60が配置されていることにより、一列に配列された3本の吸着ノズル11を備えるヘッド部10の上記配列方向(すなわち、X軸方向)における幅寸法をコンパクトなものとすることができる。すなわち、夫々の吸着ノズル11の配列方向に部品撮像カメラ60を配置するような場合に比べて、ヘッド部10の上記コンパクト化を図ることができる。このようにX軸方向におけるヘッド部10の幅寸法を小さくすることで、XYロボット4によるX軸方向におけるヘッド部10の移動範囲を小さくすることができ、このようなヘッド部10を備える部品実装装置101の小型化を図り、部品装着における生産性を高めることができる。なお、カセット部品供給装置8側に部品撮像カメラ60が配置された分だけ、ヘッド部10におけるY軸方向の長さ寸法が大きくなるものの、このようなY軸方向の長さ寸法大型化は、カセット部品供給装置8と部品撮像カメラ60との干渉を高さ方向の位置関係で回避することで解消することができる。
Further, in the
また、ヘッド部10において、一列に配列された吸着ノズル11のうちの端部に位置される吸着ノズル11のカセット部品供給装置8側に、部品撮像カメラ60を配置させることで、夫々の吸着ノズル11やヘッドユニット30に対するメンテナンス性を阻害することなく、良好な状態に保つことができる。
Further, in the
なお、上記実施形態においては、図6に示すように、昇降ユニット50と部品撮像カメラ60との間には、1つのヘッドユニット30が配置されるような場合について説明したが、このような場合に代えて、上記ヘッドユニット30と部品撮像カメラ60との間に、さらにもう一列のヘッドユニット30が配置されるように、部品撮像カメラ60の配置が決定されるような場合であってもよい。このような場合にあっては、ユーザーがヘッドユニット30の搭載列数を決定することができ、部品装着における多様性に柔軟に対応することができ、生産性を向上させることができる。なお、このようにヘッドユニット30の列数選択が必要とされない場合には、部品撮像カメラ60は、できる限りメインフレーム40に近づけて配置することが望ましい。この方が、ヘッド部10の移動による部品撮像カメラ60にへ発生する振動を低減させることができるからである。
In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the case where one
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。 It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
1 部品
3 基板
4、14 XYロボット
6 部品供給カセット
8 カセット部品供給装置
10、20 ヘッド部
11 吸着ノズル
12 基板搬送装置
16 部品供給トレイ
18 トレイ部品供給装置
22 基台
30 ヘッドユニット
31 シャフト部
32 軸受け部
33 ヘッドフレーム
34 回転駆動モータ
35 LMレール
36 LMブロック
40 メインフレーム
41 貫通窓部
50 昇降ユニット
51 ボールネジ軸部
52 ナット部
53 昇降駆動モータ
54 連結バー
60 部品撮像カメラ
61 カメラ支持フレーム
S 軸心
T 軸心
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記部品を解除可能に保持する上記部品保持部材と、
上記部品保持部材を昇降させる昇降駆動装置(50)と、
上記部品保持部材を昇降可能に支持するとともに上記昇降駆動装置を支持する部材であって、上記基板の大略表面沿いの方向における上記部品装着ヘッドの上記移動を行なう移動装置(4、14)に固定される支持部材(40)とを備え、
上記基板の大略表面沿いの方向における上記移動装置への上記支持部材の固定中心(J)と上記支持部材による上記昇降駆動装置の支持中心(T)との間の距離寸法(L1)が、上記方向における上記支持部材による上記部品保持部材の支持中心(S)と上記固定中心との間の距離寸法(L2)よりも小さくなるように、上記夫々の支持中心が配置されて、かつ、上記昇降駆動装置の支持中心と上記部品保持部材の支持中心との間に、上記支持部材の少なくとも一部が配置され、当該支持部材の少なくとも一部により上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材が支持されることを特徴とする部品装着ヘッド。 The component (1) to be supplied is held and raised by the component holding member (11), and the component holding member is moved in a direction substantially along the surface of the substrate (3), so that the mounting position of the component on the substrate is reached. In the component mounting head (10, 20) for mounting the component on the substrate by positioning the held component above the component and lowering the component holding member,
The component holding member for releasably holding the component;
An elevating drive device (50) for elevating and lowering the component holding member;
A member that supports the component holding member so as to be movable up and down and is also a member that supports the lift driving device, and is fixed to a moving device (4, 14) that moves the component mounting head in a direction substantially along the surface of the substrate. A support member (40) to be provided,
The distance dimension (L1) between the fixed center (J) of the support member to the moving device and the support center (T) of the lifting / lowering drive device by the support member in a direction substantially along the surface of the substrate is The respective support centers are arranged so as to be smaller than the distance dimension (L2) between the support center (S) of the component holding member by the support member in the direction and the fixed center, and the elevation At least a part of the support member is disposed between the support center of the driving device and the support center of the component holding member, and the lifting drive device and the component holding member are supported by at least a part of the support member. A component mounting head characterized by that.
上記部品を解除可能に保持する上記部品保持部材と、
上記部品保持部材を昇降させる昇降駆動装置(50)と、
上記部品保持部材を昇降可能に支持するとともに上記昇降駆動装置を支持する部材であって、上記基板の大略表面沿いの方向における上記部品装着ヘッドの上記移動を行なう移動装置(4、14)に固定される支持部材(40)とを備え、
上記昇降駆動装置の支持中心(T)と上記部品保持部材の支持中心(S)との間に、上記支持部材の少なくとも一部が配置され、当該支持部材の少なくとも一部により上記昇降駆動装置及び上記部品保持部材が支持されることを特徴とする部品装着ヘッド。
The component (1) to be supplied is held and raised by the component holding member (11), and the component holding member is moved in a direction substantially along the surface of the substrate (3), so that the mounting position of the component on the substrate is reached. In the component mounting head (10, 20) for mounting the component on the substrate by positioning the held component above the component and lowering the component holding member,
The component holding member for releasably holding the component;
An elevating drive device (50) for elevating and lowering the component holding member;
A member that supports the component holding member so as to be movable up and down and is also a member that supports the lift driving device, and is fixed to a moving device (4, 14) that moves the component mounting head in a direction substantially along the surface of the substrate. A support member (40) to be provided,
At least a part of the support member is disposed between a support center (T) of the lift drive device and a support center (S) of the component holding member, and the lift drive device and the support member are arranged by at least a part of the support member. A component mounting head, wherein the component holding member is supported.
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