JP2006093248A - Electronic part suction nozzle - Google Patents
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本発明は、電子部品搭載機に用いられ電子部品を吸着・保持するノズルに関し、特に吸着・保持された電子部品を下方から撮像する際の照明光を反射する反射板を備えた電子部品吸着ノズルに係るものである。 The present invention relates to a nozzle for sucking and holding an electronic component used in an electronic component mounting machine, and in particular, an electronic component suction nozzle having a reflecting plate that reflects illumination light when imaging the sucked and held electronic component from below. It is related to.
電子部品製造分野において、電子部品を精度よく位置決めする方法として、電子部品を下方から撮像して、その画像を認識する方法が広く用いられている。この方法は、電子部品を撮像して得られた画像を認識することにより、電子部品の電極、エッジ部あるいは重心部などの位置を検出し、電子部品の吸着位置ずれ量を補正して基板に搭載するものである。 In the electronic component manufacturing field, as a method for accurately positioning an electronic component, a method of imaging the electronic component from below and recognizing the image is widely used. This method recognizes the image obtained by imaging the electronic component, detects the position of the electrode, edge, or center of gravity of the electronic component, corrects the amount of adsorption position deviation of the electronic component, and applies it to the substrate. It is to be installed.
この画像認識による電子部品の位置検出では、電子部品をノズルで吸着・保持して撮像装置の上方に移動させてCCDカメラで撮像を行う。ところで最近の回路実装基板は高密度、高精度が要求されるようになり、電子部品としてチップ部品の採用が多くなされ、チップ部品の微小化も図られている。このような場合、ノズルの下方に設置されたカメラによって、ノズルの上方からの照明光で写し出される陰影を撮像している。 In the position detection of the electronic component by this image recognition, the electronic component is picked up and held by a nozzle and moved above the image pickup apparatus, and an image is picked up by a CCD camera. By the way, recent circuit mounting substrates are required to have high density and high precision, and chip components are often used as electronic components, and miniaturization of chip components is also being attempted. In such a case, a shadow placed with illumination light from above the nozzle is imaged by a camera installed below the nozzle.
そこで、ノズルの下部にテーパ面を形成し、且つこのテーパ面を光拡散面としている。そして、ノズルに吸着された電子部品を撮像する際、ノズルの外寸を前記電子部品の外寸よりも大きくするとともに、ノズルの斜め下方から照明光を照射し、前記光拡散面により電子部品の背後からむらなく拡散光を照射している(特許文献1参照)。 Therefore, a tapered surface is formed in the lower part of the nozzle, and this tapered surface is used as a light diffusion surface. Then, when imaging the electronic component adsorbed by the nozzle, the outer dimension of the nozzle is made larger than the outer dimension of the electronic component, illumination light is irradiated obliquely below the nozzle, and the light diffusion surface of the electronic component is The diffused light is irradiated uniformly from behind (see Patent Document 1).
また、ヘッド部に装着把持されるノズルの支持筒部と拡散板部をプラスチック、ガラス、セラミック等の光拡散材料で一体成形してその下部に吸着シャフトを装着している。そして、前期吸着シャフトに吸着された電子部品を撮像する際、ノズルの斜め上方から照明光を照射し、一体成形により支持筒部と拡散板部の接合部がないことから、電子部品の背後からむらなく拡散光を照射している(特許文献2参照)。
しかしながら、ノズルそのものに光拡散面を設けると、光拡散面は一般に粗面によってなされるから汚れやすく、目詰りを起こして汚れの除去が困難となるためにノズルを交換し、汚れたノズルは廃棄せざるを得なかったので、無駄なコストがかかるという問題点があった。また、ノズルの支持筒部と拡散板部をプラスチックで一体成形した場合は精度を得るのは困難である。そこで、ガラスやセラミックで一体成形すると加工が困難であり非常に高価となるという問題点があった。 However, if a light diffusing surface is provided on the nozzle itself, the light diffusing surface is generally made of a rough surface, so it is easy to get dirty, and it becomes clogged, making it difficult to remove the dirt. Since it had to be done, there was a problem that a wasteful cost was required. In addition, when the support cylinder portion and the diffusion plate portion of the nozzle are integrally formed of plastic, it is difficult to obtain accuracy. Therefore, there has been a problem that if it is integrally formed of glass or ceramic, the processing is difficult and very expensive.
そこで本発明は、中空円盤状の反射板をノズルに設けて、ノズルの斜め下方からの照明光を電子部品の背後から反射させるようにした。そして、反射板はノズルに着脱自在に設けたので、反射板が汚れた場合でも容易に交換可能であり、反射板の形状もシンプルであり加工も容易であるから安価に交換可能である。また、着脱自在性により照明条件に応じて各種反射条件の異なる反射板に交換可能である。このように、シンプルな形状の反射板を着脱自在に設けることにより、無駄なコストがかからず各種照明条件に適応した電子部品吸着ノズルを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a hollow disk-shaped reflector is provided on the nozzle so that illumination light from obliquely below the nozzle is reflected from behind the electronic component. Since the reflecting plate is detachably provided on the nozzle, it can be easily replaced even when the reflecting plate is dirty, and the reflecting plate is simple and easy to process, so that it can be replaced at low cost. Moreover, it can replace | exchange for the reflecting plate from which various reflection conditions differ according to illumination conditions by detachability. Thus, an object of the present invention is to provide an electronic component suction nozzle adapted to various illumination conditions without wasteful cost by providing a simple-shaped reflector detachably.
請求項1記載の発明では、電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、電子部品認識装置から投光される照明光を前記電子部品の背面に向けて反射する中空円盤状の反射板と、下端に顎所の段部を形成する円柱状部材であって、前記反射板をその中空部を貫通して前記段部に当接して設けたインナと、前記インナに挿入して前記反射板の上端に当接して設けたスラストストッパとから構成して、前記課題を解決している。 According to the first aspect of the present invention, in the electronic component suction nozzle that is detachably mounted on the head of the electronic component mounting machine and sucks and holds the electronic component, the illumination light projected from the electronic component recognition device is emitted from the electronic component. A hollow disk-shaped reflecting plate that reflects toward the back surface and a cylindrical member that forms a step portion of the jaw at the lower end, and the reflection plate is provided through the hollow portion and in contact with the step portion. And the thrust stopper inserted into the inner and in contact with the upper end of the reflecting plate to solve the above problem.
請求項2記載の発明では、電子部品搭載機のヘッドに着脱可能に装着されて、電子部品を吸着保持する電子部品吸着ノズルにおいて、 円柱形状であって、下端に形成された段部と下端に前記電子部品を吸着保持する吸着口と側面を貫通する溝とを有するスライダと、 円柱形状であって、下端に形成された段部と側面を貫通する雌ねじとを有し内部に形成したピストン部に前記スライダの上部を挿入して摺動自在に支持するインナと、前記インナの下端と前記スライダの段部の間に配して常には前記スライダを下方に付勢する圧縮ばねと、前記インナの雌ねじに累合する雄ねじを頭部に有してピン部を前記スライダの溝と摺動自在に係合して前記スライダの抜けを防止する段付ピンと、中空円盤状であって、中空部を前記インナに挿入し前記インナの段部にて下端を当接する反射板と、円筒状であって、前記インナに挿入して前記反射板を上部から保持するスラストストッパと、前記スラストストッパに形成された段付穴を通して前記インナの雌ねじに累合するバインドねじとを備え、前記段付ピンと前記バインドねじは対向する方向から前記インナの雌ねじに挿入され、前記段付ピンは前記スラストストッパと干渉しない位置まで前記インナ内に挿入されていることから前記課題を解決している。 According to the second aspect of the present invention, in the electronic component suction nozzle that is detachably attached to the head of the electronic component mounting machine and holds the electronic component by suction, the columnar shape has a step portion formed at the lower end and the lower end. A piston portion formed in the interior having a slider having a suction port for sucking and holding the electronic component and a groove penetrating the side surface, a columnar shape and a step portion formed at the lower end and a female screw penetrating the side surface An inner portion for inserting the upper portion of the slider so as to be slidably supported, a compression spring which is arranged between the lower end of the inner portion and the step portion of the slider and constantly urges the slider downward, and the inner portion. A stepped pin that has a male screw integrated with the female screw at its head and slidably engages the pin portion with the groove of the slider to prevent the slider from coming off, and a hollow disk-shaped hollow portion Inserted into the inner A reflector that abuts the lower end at the inner step, a cylindrical stopper that is inserted into the inner and holds the reflector from above, and a step hole formed in the thrust stopper. A bind screw that accumulates on the inner female screw, the stepped pin and the bind screw are inserted into the inner female screw from opposite directions, and the stepped pin is inserted into the inner to a position where it does not interfere with the thrust stopper. The above-mentioned problem is solved because it is inserted.
本発明の電子部品実装機における電子部品吸着ノズルによれば、反射板の中空部をインナに挿入して反射板の下端をインナの段部に押し当て、さらにスラストストッパをインナに挿入してスラストストッパを反射板に押し当てるようにしてインナに固定した。スラストストッパをインナから取り外すことにより、反射板をインナから取り外して交換可能である。反射板が汚れた場合にあっても容易に新しい反射板に交換可能でありかつ安価である。 According to the electronic component suction nozzle in the electronic component mounting machine of the present invention, the hollow portion of the reflecting plate is inserted into the inner, the lower end of the reflecting plate is pressed against the stepped portion of the inner, and the thrust stopper is inserted into the inner to thrust. The stopper was fixed to the inner so as to press against the reflector. By removing the thrust stopper from the inner, the reflector can be removed from the inner and replaced. Even when the reflector is dirty, it can be easily replaced with a new reflector and is inexpensive.
なお段付ピンとバインドねじは各々に対してねじ穴を用意することなく、インナに貫通するねじ穴に対向する方向からねじ込むことにより一つのねじ穴を共用しているから加工費が安価であるとともに、段付ピンはインナの側面から突出しない位置、すなわちスラストストッパと干渉しない位置までねじ込まれてセットされるようにして小型化が図られている。 In addition, the stepped pin and the bind screw do not prepare a screw hole for each, but since one screw hole is shared by screwing from the direction opposite to the screw hole penetrating the inner, the processing cost is low. The stepped pin is reduced in size by being screwed and set to a position where it does not protrude from the inner side surface, that is, a position where it does not interfere with the thrust stopper.
更に、各種照明条件に応じて容易に対応可能である。例えば正反射光による照明が必要であれば反射面が鏡面の反射板を装着し、拡散反射光による照明が必要であれば反射面が粗面の反射板を装着し、特定波長の光による照明が必要であれば反射面がその波長を反射する色の反射板に交換可能である。従って、各種照明条件に応じて容易かつ安価に対応可能である。 Furthermore, it can respond easily according to various illumination conditions. For example, if illumination by specular reflection light is required, a reflection plate with a reflective surface is attached, and if illumination by diffuse reflection light is required, a reflection plate with a rough reflection surface is attached, and illumination by light of a specific wavelength If necessary, the reflecting surface can be replaced with a reflecting plate of a color that reflects the wavelength. Therefore, it can be easily and inexpensively adapted to various lighting conditions.
すなわち、反射板により撮像条件に適した反射照明を電子部品の背面から照射し、CCDカメラに正確な陰影を写し出すことができる。 That is, it is possible to irradiate reflected light suitable for the imaging condition from the back surface of the electronic component by the reflecting plate and project an accurate shadow on the CCD camera.
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態である電子部品吸着ノズルが組み込まれた電子部品実装機の斜視図である。図2は電子部品吸着ノズルの断面図、図3は電子部品吸着ノズルの組立前の構成を示す図、図4はノズルに吸着されたチップ部品を撮像する時の概念図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting machine incorporating an electronic component suction nozzle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic component suction nozzle, FIG. 3 is a diagram showing a configuration before assembly of the electronic component suction nozzle, and FIG. 4 is a conceptual diagram when imaging a chip component sucked by the nozzle.
まず、図1を参照して電子部品搭載機20の全体構造を説明する。図1において、13は基板搬送路である。基板搬送路13の中央部付近には、基板搬送路13によって搬送された基板19が保持されている。搭載ヘッド部11はXY移送部12に支持されており水平移動可能である。搭載ヘッド部11には、電子部品を吸着・保持する電子部品吸着ノズル(ノズル)10(図2、図4参照)を下端部に装着して上下(Z方向)移動、θ回転可能なシャフト2が配設されている。
First, the overall structure of the electronic
搭載ヘッド部11はそのノズル10の下端部に電子部品供給装置(フィーダ)14の電子部品供給位置に供給される電子部品(チップ部品)18を真空吸着して電子部品認識装置15の上部へXY移動する。電子部品認識装置15はノズル10の下方から照明光を照射してチップ部品18の下面を撮像し、画像認識処理により吸着・保持したチップ部品18の吸着ずれ量(XY誤差、角度誤差)を演算して、基板19の正規搭載位置に対する位置補正を行って基板19に搭載する。
The
図2及び図3を参照して電子部品吸着ノズル(ノズル)10の構成を説明する。1は円柱状をなすスライダで、下端部に顎状の段部1cと下端から上端に連通する吸着口1aと側面を貫通する溝1dを有する。2はスライダ1を下方に付勢する圧縮ばねである。3は円柱状をなすインナで、下部に顎状の段部3aと側面を貫通する雌ねじ3cと下端から上端に貫通するピストン部(スライダガイド穴)3bを内部に形成してなり、上部にはヘッドに装着・保持する為の装着溝部3dを有する。4は段付ピンであり、ストレートなピン部4aと頭部4bとから成り、前記雌ねじ3cと累合する雄ねじを頭部4bに形成してなる。
The configuration of the electronic component suction nozzle (nozzle) 10 will be described with reference to FIGS. A
5は中空円盤状をなす反射板5で、インナ3へ挿入して取り付けるための中空部5bと下面部には光を反射する反射面5aを有してなる。6は円柱状をなすスラストストッパで、インナ3へ挿入して取り付けるための上下に貫通する貫通穴6bとインナ3の雌ねじ3cへ止めるねじ用の段付穴6aを有している。7は雌ねじ3cに累合する雄ねじを有するバインドねじである。
ここで、ノズル10を組み立てる手順について説明する。まず、スライダ1のスライド部1bに圧縮ばね2を挿入する。次にスライダ1のスライド部1bにインナ3のスライダガイド部3bを挿入する。そして、スライダ1の溝1dとインナ3の雌ねじ3cの位置が一致して貫通するように互いに上下θ回転方向に動かして位置合わせをする。ここで、雌ねじ3cの一方の側から段付ピン4のピン部4aをスライダ1の溝1dに挿入して頭部4bの雄ねじを雌ねじ3cにねじ込む。ねじ込みは頭部4bがインナ3の側面から突出しなくなるまで行う。
Here, the procedure for assembling the
以上にて、スライダガイド部3bにスライダ1の上部のスライド部1bを挿入してスライダ1を摺動自在に支持し、インナ3の下端とスライダ1の段部1cの間に配した圧縮ばね2は常にはスライダ1を下方に付勢し、スライダ1の溝1dの上端は段付ピン4のピン部4aに当接してスライダ1の抜けを防止した状態となっている。
Thus, the
ここで反射板5の取り付けに入る。インナ3に反射板5の中空部5bを反射面5aが下向きとなるように挿入し、さらに、スラストストッパ6の貫通穴6bをインナ3に挿入し、段付ピン4をインナ3に挿入したのと逆側の雌ねじ3cと段付穴6aを一致させてからバインドねじ7を段付穴6aをかいして雌ねじ3cにねじ込んでスラストストッパ6をインナ3に固定する。
Here, the attachment of the
図4はノズル10に吸着されたチップ部品を撮像する時の概念図であり、搭載ヘッド部11に配設されたシャフト11aの下端にはノズル10が装着され、シャフト11aの備えるボールがインナ3の装着溝部3dに嵌合してノズル10の脱落を防止している。そして、ノズル10にはチップ部品18が吸着され、チップ部品18をCCDカメラ15aとLED15bを含んでなる電子部品認識装置15の上部に位置した状態である。
FIG. 4 is a conceptual diagram when imaging a chip component adsorbed by the
前記状態でノズル10の下方に位置するLED15bを点灯させると、LED13からの光は反射板5の反射面5aで反射されてチップ部品18の背面からチップ部品18を照射し、CCDカメラ15aに正確な陰影を写し出すことができる。
When the
反射板5を別の種類のものに交換する必要がある場合は、バインドねじ7を外してスラストストッパ6と反射板5をインナ3から抜き取ることにより、反射板5を容易に交換することができる。反射板5の反射面5aは照明条件に応じて、正反射照明のためのバフ仕上げした鏡面、拡散反射照明のためのサンドブラスト仕上げした粗面、特定波長反射照明のための着色仕上げした色彩面などを用意して交換することが可能である。
When it is necessary to replace the reflecting
1 スライダ
1a 溝
1b 吸着口
1c 段部
2 圧縮ばね
3 インナ
3a 段部
3b スライダガイド穴(ピストン部)
3c 雌ねじ
4 段付ピン
4a ピン部
4b 頭部
5 反射板
5a 反射面
5b 中空部
6 スラストストッパ
6a 段付穴
6b 貫通穴
7 バインドねじ
10 ノズル(電子部品吸着ノズル)
11 搭載ヘッド部
11a シャフト
12 XY移送部
13 基板搬送装置
14 電子部品供給装置
15 電子部品認識装置
15a CCDカメラ
15b LED
18 電子部品(チップ部品)
19 基板
20 電子部品搭載機
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
18 Electronic parts (chip parts)
19
Claims (2)
電子部品認識装置から投光される照明光を前記電子部品の背面に向けて反射する中空円盤状の反射板と、
下端に顎所の段部を形成する円柱状部材であって、前記反射板をその中空部を貫通して前記段部に当接して設けたインナと、
前記インナに挿入して前記反射板の上端に当接して設けたスラストストッパとを有することを特徴とする電子部品吸着ノズル。 In the electronic component suction nozzle that is detachably mounted on the head of the electronic component mounting machine and holds the electronic component by suction,
A hollow disk-shaped reflector that reflects the illumination light projected from the electronic component recognition device toward the back surface of the electronic component;
A cylindrical member that forms a step portion of the jaw at the lower end, and an inner member that is provided in contact with the step portion through the hollow portion of the reflector,
An electronic component suction nozzle having a thrust stopper inserted into the inner and in contact with an upper end of the reflecting plate.
円柱形状であって、下端に形成された段部と下端に前記電子部品を吸着保持する吸着口と側面を貫通する溝とを有するスライダと、
円柱形状であって、下端に形成された段部と側面を貫通する雌ねじとを有し内部に形成したピストン部に前記スライダの上部を挿入して摺動自在に支持するインナと、
前記インナの下端と前記スライダの段部の間に配して常には前記スライダを下方に付勢する圧縮ばねと、
前記インナの雌ねじに累合する雄ねじを頭部に有してピン部を前記スライダの溝と摺動自在に係合して前記スライダの抜けを防止する段付ピンと、
中空円盤状であって、中空部を前記インナに挿入し前記インナの段部にて下端を当接する反射板と、
円筒状であって、前記インナに挿入して前記反射板を上部から保持するスラストストッパと、
前記スラストストッパに形成された段付穴を通して前記インナの雌ねじに累合するバインドねじとを備え、前記段付ピンと前記バインドねじは対向する方向から前記インナの雌ねじに挿入され、前記段付ピンは前記スラストストッパと干渉しない位置まで前記インナ内に挿入されていることを特徴とする電子部品吸着ノズル。
In the electronic component suction nozzle that is detachably attached to the head of the electronic component mounting machine and holds the electronic component by suction,
A slider having a columnar shape, a step formed at the lower end, a suction port for sucking and holding the electronic component at the lower end, and a groove penetrating the side surface;
An inner part that is cylindrical and has a step formed at the lower end and a female thread that penetrates the side surface and inserts the upper part of the slider into a piston part that is formed inside;
A compression spring which is arranged between the lower end of the inner and the stepped portion of the slider and constantly urges the slider downward;
A stepped pin that has a male screw integrated with the female screw of the inner at the head and slidably engages the pin portion with the groove of the slider to prevent the slider from coming off;
A reflector that is hollow and has a hollow portion inserted into the inner and abuts the lower end at the stepped portion of the inner;
A thrust stopper that is cylindrical and is inserted into the inner to hold the reflector from above;
A bind screw that accumulates in the female screw of the inner through a step hole formed in the thrust stopper, and the step pin and the bind screw are inserted into the female screw of the inner from opposite directions, and the step pin is An electronic component suction nozzle inserted into the inner to a position where it does not interfere with the thrust stopper.
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