JP2006196618A - Electronic part mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品が基板に当接したことを検出する当接検出手段を用いて電子部品に適切な加圧力を加えることができるようにした電子部品装着装置に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus in which an appropriate pressure can be applied to an electronic component using contact detection means for detecting that the electronic component has contacted a substrate.
一般に、電子部品実装機においては、基板への電子部品への実装を的確に検知できるシステムが望まれている。また、基板のソリや、電子部品の厚さのばらつきなどから、電子部品が基板に接触した瞬間を捉え、制御システムにフィードバックできる加圧力コントロールシステムが望まれていた。しかしながら、電子部品装着装置の装着ヘッド部は、旋回および上下動作に加え、ノズル交換が必要で、しかも電子部品への衝撃力を避けるために軽く設計する必要がある。 Generally, in an electronic component mounting machine, a system capable of accurately detecting mounting on an electronic component on a board is desired. In addition, a pressure control system that can capture the moment when an electronic component contacts the substrate and feed it back to the control system from the warpage of the substrate and the variation in the thickness of the electronic component has been desired. However, the mounting head portion of the electronic component mounting apparatus needs to be designed to be light in order to avoid the impact force on the electronic component in addition to the swiveling and up / down movement, as well as the need to replace the nozzle.
このために従来、例えば、特許文献1に記載されているように、電子部品が基板に当接する直前まで、ノズルベースを高速で下降させ、その後、所定の下降ストロークとなる位置まで、ノズルベースを低速で下降させるようにしたり、あるいは、タッチセンサや感圧センサ等を設け、電子部品が基板に当接してノズルベースと吸着ホルダとが相対変位したことをタッチセンサや感圧センサ等で検出することにより、昇降モータを所定時間駆動した後に停止させる技術が記載されている。
しかしながら、上記した特許文献1に記載のように、電子部品が基板に当接する直前までノズルベースを高速で下降させる方式においては、電子部品が基板に当接する際の衝撃を確実に抑えるためには、電子部品の厚みのばらつきや基板の反り等を考慮して、電子部品が基板に当接する位置よりもかなり手前で減速させる必要があり、サイクルタイムが長くなる要因となる。また、電子部品が基板に当接したことをセンサによって検出する方式においては、ノズルベースの下降速度を高速にすると、加圧用の圧縮ばねが電子部品および基板に作用するので、電子部品および基板に作用する衝撃が大きくなり、それを避けるためにノズルベースの下降速度を低速にすると、サイクルタイムが長くなり、衝撃の緩和とサイクルタイムの短縮の双方を満足することが難しい問題があった。 However, as described in Patent Document 1 described above, in the method in which the nozzle base is lowered at a high speed until just before the electronic component comes into contact with the substrate, in order to reliably suppress the impact when the electronic component comes into contact with the substrate. In consideration of variations in the thickness of the electronic component, warpage of the substrate, etc., it is necessary to decelerate the electronic component considerably before the position where the electronic component abuts on the substrate, which causes a longer cycle time. In the method of detecting that the electronic component is in contact with the substrate, if the lowering speed of the nozzle base is increased, a compression spring for pressurization acts on the electronic component and the substrate. In order to avoid an increase in the acting impact, and lowering the lowering speed of the nozzle base, the cycle time becomes longer, and it is difficult to satisfy both the relaxation of the impact and the reduction of the cycle time.
本発明は、上記した従来の不具合を解消するためになされたもので、電子部品に衝撃を与えることなく、しかもサイクルタイムも増長させずに、電子部品に適切な加圧力を加えることができる電子部品装着装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can apply an appropriate pressure to an electronic component without impacting the electronic component and without increasing the cycle time. The object is to provide a component mounting apparatus.
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、昇降可能な昇降部材と、該昇降部材に支持されたノズルホルダと、該ノズルホルダの先端に設けられたノズル本体と、該ノズル本体に鉛直軸線方向に所定量相対移動可能に支持され先端に基板に装着される電子部品を吸着する吸着部を備えた吸着ヘッドと、該吸着ヘッドを前記ノズル本体に対して下方に付勢する付勢手段と、前記昇降部材の下降により前記電子部品が基板に当接することによる前記吸着ヘッドと前記ノズル本体との相対移動を検出する当接検出手段と、前記電子部品を基板に所定の加圧力で加圧する加圧手段とによって構成したことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes an elevating member capable of elevating and lowering, a nozzle holder supported by the elevating member, a nozzle body provided at the tip of the nozzle holder, and the nozzle A suction head having a suction portion that is supported by the main body so as to be relatively movable in a vertical axis direction by a predetermined amount and sucks an electronic component attached to the substrate at the tip, and biases the suction head downward with respect to the nozzle body. Biasing means, contact detection means for detecting relative movement between the suction head and the nozzle body caused when the electronic component comes into contact with the substrate by lowering of the elevating member, and predetermined application of the electronic component to the substrate And a pressurizing means for pressurizing with pressure.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記当接検出手段の検出信号に基づいて前記昇降部材の下降速度を制御するように構成されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the lowering speed of the elevating member is controlled based on a detection signal of the contact detection means.
請求項3に記載の発明は、請求項2において、前記昇降部材は、昇降用サーボモータによりボールねじ機構を介して昇降されるようになっており、前記当接検出手段の検出信号に基づいて昇降用サーボモータの回転速度が制御されることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the elevating member is moved up and down via a ball screw mechanism by an elevating servo motor, and based on a detection signal of the contact detection means. The rotational speed of the lifting / lowering servomotor is controlled.
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、前記ノズル本体は、前記ノズルホルダに対して鉛直軸線方向に所定量相対移動可能に設けられ、また、前記加圧手段は、前記ノズル本体とノズルホルダとの間に設けられた加圧スプリングからなり、該加圧スプリングのばね力によって前記ノズル本体を前記ノズルホルダに対して下方向に加圧するように構成されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the nozzle body is provided to be movable relative to the nozzle holder in a vertical axis direction by a predetermined amount, and the pressurization is performed. The means comprises a pressure spring provided between the nozzle body and the nozzle holder, and is configured to press the nozzle body downward with respect to the nozzle holder by the spring force of the pressure spring. It is characterized by being.
請求項5に記載の発明は、請求項4において、前記当接検出手段は、前記加圧スプリングの押し込み量の基準をなしていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the abutment detecting means is used as a reference for the pressing amount of the pressure spring.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれかにおいて、前記当接検出手段は、前記昇降ヘッドに支持された光学系の検出手段によって構成されていることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the contact detection means is configured by an optical system detection means supported by the elevating head. Is.
請求項1に係る発明によれば、ノズルホルダの先端に設けられたノズル本体に吸着ヘッドを所定量相対移動可能に支持するとともに、吸着ヘッドをノズル本体に対して下方に付勢する付勢手段によって下方に付勢するようにしたので、吸着ヘッドに吸着保持された電子部品を高速で基板に当接させても、質量が小さな吸着ヘッドと付勢手段の付勢力のみが電子部品と基板との当接面に負荷されるだけであるので、電子部品を高速で基板に当接させてもその衝撃を小さく抑えることができ、電子部品の加圧装着動作のサイクルタイムを短縮できる効果がある。 According to the first aspect of the invention, the suction head is supported by the nozzle body provided at the tip of the nozzle holder so that the suction head can be moved by a predetermined amount, and the biasing means for biasing the suction head downward with respect to the nozzle body. Therefore, even if the electronic component sucked and held by the suction head is brought into contact with the substrate at a high speed, only the biasing force of the suction head and the biasing means having a small mass is applied to the electronic component and the substrate. Therefore, even when the electronic component is brought into contact with the substrate at a high speed, the impact can be kept small, and the cycle time of the pressure mounting operation of the electronic component can be shortened. .
請求項2に係る発明によれば、加圧手段は、ノズル本体をノズルホルダに対して下方向に加圧するように構成されているので、ノズルホルダに対してノズル本体を相対移動させることにより、基板に対する電子部品の加圧力を制御できる効果がある。 According to the invention of claim 2, since the pressurizing means is configured to pressurize the nozzle body downward with respect to the nozzle holder, by moving the nozzle body relative to the nozzle holder, There is an effect that it is possible to control the pressing force of the electronic component against the substrate.
請求項2に係る発明によれば、前記当接検出手段の検出信号に基づいて前記昇降部材の下降速度を制御するように構成されているので、部品の厚みがばらついていたり、基板に反りが生じていたりしても、電子部品および基板に衝撃を与えることなく、部品の厚みや基板に反り状態に応じて昇降部材の下降速度を適切に切替えできる効果がある。 According to the second aspect of the present invention, since the descending speed of the elevating member is controlled based on the detection signal of the contact detection means, the thickness of parts varies or the board warps. Even if it occurs, there is an effect that the descending speed of the elevating member can be appropriately switched according to the thickness of the component and the warping state of the substrate without giving an impact to the electronic component and the substrate.
請求項3に係る発明によれば、当接検出手段の検出信号に基づいて、昇降部材をボールねじ機構を介して昇降する昇降用サーボモータの回転速度が制御されるようになっているので、昇降用サーボモータの回転速度の制御によって昇降部材の下降速度を容易に制御することができる効果がある。 According to the third aspect of the present invention, the rotational speed of the lifting / lowering servomotor that lifts and lowers the lifting member via the ball screw mechanism is controlled based on the detection signal of the contact detection means. There is an effect that the lowering speed of the elevating member can be easily controlled by controlling the rotational speed of the elevating servo motor.
請求項4に係る発明によれば、ノズル本体は、ノズルホルダに対して鉛直軸線方向に所定量相対移動可能に設けられ、また、加圧手段は、ノズル本体とノズルホルダとの間に設けられた加圧スプリングからなっているので、加圧手段を簡単な構成によって具現化できるとともに、昇降部材のストローク制御によって加圧力を任意に制御でき、高精度な加圧力制御を可能にできる効果がある。 According to the fourth aspect of the present invention, the nozzle body is provided to be movable relative to the nozzle holder by a predetermined amount in the vertical axis direction, and the pressurizing means is provided between the nozzle body and the nozzle holder. Since the pressurizing spring is used, the pressurizing means can be realized with a simple configuration, and the pressurizing force can be arbitrarily controlled by the stroke control of the elevating member, so that highly accurate pressurizing control can be realized. .
請求項5に係る発明によれば、当接検出手段は、加圧スプリングの押し込み量の基準をなしているので、当接検出手段による当接検出位置を基点にして、昇降部材を所定の位置まで下降させることにより、電子部品に適した加圧力で加圧することができる効果がある。 According to the fifth aspect of the present invention, since the contact detection means serves as a reference for the pressing amount of the pressure spring, the elevating member is moved to a predetermined position based on the contact detection position by the contact detection means. By lowering the pressure, the pressure can be increased with a pressure suitable for the electronic component.
請求項6に係る発明によれば、当接検出手段は、昇降部材に支持された光学系のセンサによって構成されているので、吸着ヘッドとノズル本体との相対移動を非接触で検出することができ、センサを吸着ヘッドやノズル本体に設置する必要がなく、特に吸着ヘッドの質量を増加させないとともに、ノズル本体毎吸着ヘッドを容易に交換できる効果がある。 According to the sixth aspect of the present invention, since the contact detection means is constituted by an optical sensor supported by the elevating member, the relative movement between the suction head and the nozzle body can be detected in a non-contact manner. In addition, there is no need to install the sensor on the suction head or the nozzle body, and in particular, the mass of the suction head is not increased, and the suction head for each nozzle body can be easily replaced.
本発明の第1の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、例えば下面にハンダ電極を取付けたバンプ付電子部品W1を基板Wの表面に実装する実装機に好適な電子部品装着装置を示すもので、X軸方向に水平移動可能なXテーブル10には、Yテーブル11がX軸方向に直交するY軸方向に水平移動可能に装架されている。これらテーブル10、11によって、図略のサーボモータによりボールねじ機構を介して水平面内で移動制御される公知のX−Yテーブルを構成している。Yテーブル11には昇降部材13がZ軸方向に上下移動可能に装架され、Yテーブル11に設置された昇降用サーボモータ14によりボールねじ機構15を介して移動制御されるようになっている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electronic component mounting apparatus suitable for a mounting machine for mounting, for example, a bumped electronic component W1 having a solder electrode attached to the lower surface thereof on the surface of a substrate W, and an X table 10 that can move horizontally in the X-axis direction. The Y table 11 is mounted so as to be horizontally movable in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. These tables 10 and 11 constitute a known XY table whose movement is controlled in a horizontal plane by a servo motor (not shown) via a ball screw mechanism. An
昇降部材13にはノズルホルダ17が鉛直軸線の回りに回転のみ可能に支持され、このノズルホルダ17はYテーブル11に鉛直軸線の回りに回転可能に支持されたスプラインスリーブ18に軸線方向に摺動のみ可能にスプライン係合されている。スプラインスリーブ18にはガイドスリーブ19が連結され、このガイドスリーブ19にガイドボールを介してノズルホルダ17が鉛直軸線方向に摺動可能に案内されている。スプラインスリーブ18は減速歯車20を介してYテーブル11に設置されたノズルホルダ旋回用サーボモータ21に連結され、この旋回用サーボモータ21によってスプラインスリーブ18とともにノズルホルダ17を任意の角度旋回できるようになっている。
A
前記ノズルホルダ17の先端には、図2に詳細に示すように装着穴17aが形成され、装着穴17aにノズル本体23が鉛直軸線方向に摺動可能に嵌合され、その先端はノズルホルダ17の先端より下方に突出されている。ノズル本体23には直径方向に貫通する係合ピン24が保持され、係合ピン24はノズルホルダ17の鉛直軸線方向に沿って形成された所定長さのスリット溝17bに軸線方向移動のみ可能に係合されている。これにより、ノズル本体23はノズルホルダ17に対して軸線方向に所定量だけ相対移動可能となっている。ノズルホルダ17と係合ピン24に係合するスプリング受け25との間には、加圧スプリング26が圧縮した状態で介挿され、この加圧スプリング26のばね力によってノズル本体23は通常ノズルホルダ17に対し係合ピン24がスリット溝17bの下端に係合する下降端に保持されている。ノズル本体23のノズルホルダ17の下端から突出する部分には、円板状に張り出したフランジ部23aが形成され、フランジ部23aの下面は電子部品を下方から撮像した際のスクリーンボードとして機能する。
As shown in detail in FIG. 2, a
ノズル本体23は下端が開口する有底円筒状をなし、このノズル本体23に吸着ヘッド27の筒部28が軸線方向に摺動可能に嵌合されている。筒部28には軸線方向に沿って所定長さのスリット溝28aが形成され、このスリット溝28aに前記係合ピン24が貫通され、これによって筒部28はノズル本体23に対し軸線方向に相対移動可能となっている。ノズル本体23の底部と吸着ヘッド筒部28との間には、付勢手段としてのスプリング29が圧縮した状態で介挿され、このスプリング29のばね力によって吸着ヘッド筒部28は通常ノズル本体23に対してそのスリット溝28aの上端が係合ピン24に係合する下降端に保持されている。
The
筒部28の下端には電子部品W1を真空吸着によって吸着保持する吸着ヘッド27の吸着部30が取付けられ、吸着部30に開口された真空通路31は、筒部28、ノズル本体23およびノズルホルダ17にそれぞれ形成された通路33、34、35を介して図略の真空源に接続されている。吸着部30の上端には後述する光軸を遮断する円筒状の遮蔽部30aが形成されている。遮蔽部30aはノズル本体23に対して筒部28が所定量H1だけ相対移動すると、その上端がノズル本体23のフランジ部23aの下端に当接するようになっている。
The
前記昇降部材13には、ノズルホルダ17の先端部に対応する位置に、光学検出器取付けブロック13aが設けられ、取付けブロック13aにノズルホルダ17の先端部を挿通可能な貫通穴13bが形成されている。取付けブロック13aには光学センサ36が取付けられ、この光学センサ36は、貫通穴13bを挟んで一方に配置された投光器37と、他方に配置され投光器37から照射された光軸を受光して信号を発する受光器38から構成されている。投光器37から照射された光軸は、図3に示すように、ノズル本体23の中心を通る中心線L1に対して前記吸着部30の遮蔽部30aの半径より僅かに小さく、かつノズル本体23の下部半径よりも大きい寸法Sだけ偏倚した線L2上を通るように設定されている。
The lifting
これにより吸着ヘッド27がノズル本体23に対して下降端に保持されている状態においては、光軸は吸着ヘッド27の遮蔽部30aによって遮られることなく受光器38にて受光され、その受光量に応じた信号を出力(ON)するようになっている。しかるに、吸着ヘッド27がノズル本体23に対して相対的に後退されると、光軸は吸着ヘッド27の遮蔽部30aによって遮られて受光器38に受光されなくなり、受光器38の出力はOFFとなる。このように、投光器37および受光器38からなる光学センサ36は、吸着ヘッド27とノズル本体23との相対移動を検出する。なお、前記スプリング29は、その付勢力によって電子部品W1が基板Wに当接しても衝撃を与えない程度に、前記加圧スプリング26のばね力よりも十分に小さなばね力に設定されている。
Thus, in a state where the
図4において、50は制御装置を示し、制御装置50は演算機能を備えたマイクロプロセッサ51およびメモリ52を備え、メモリ52には主として、電子部品を装着するための制御プログラム、ならびに基板Wに装着する電子部品W1毎に設定した加圧力データがそれぞれ記憶されている。また、制御装置50には、光学センサ36の信号が入力されるとともに、昇降用サーボモータ14を制御するモータ制御ユニット53に減速信号を含む各種信号を出力する。
In FIG. 4,
次に、上記した構成における第1の実施形態の動作について図5を参照しながら説明する。先ず、吸着ヘッド27に電子部品W1を吸着保持した状態で、XYテーブル10、11が駆動され、基板W上のクリームハンダ(図示せず)上に電子部品W1が対応する位置に昇降部材13が位置決めされる。また、必要に応じて、ノズルホルダ旋回用サーボモータ21が駆動され、ノズルホルダ17を所定の角度位置に旋回させて基板Wに対し電子部品W1を定められた角度位置に位置決めする。
Next, the operation of the first embodiment in the above configuration will be described with reference to FIG. First, the XY tables 10 and 11 are driven in a state where the electronic component W1 is sucked and held on the
続いて、昇降用サーボモータ14が駆動され、ボールねじ機構15により昇降部材13とともにノズルホルダ17が高速で下降される。これにより、電子部品W1を吸着保持した吸着ヘッド27が高速で下降され、電子部品W1が基板Wに当接する(図5(A)の状態)。このときの電子部品W1の基板Wへの当接は、質量の小さな吸着ヘッド27とばね力の小さなスプリング29が作用するだけであるので、電子部品W1が基板Wに高速で当接してもその衝撃を小さく抑えることができる。
Subsequently, the lifting / lowering
電子部品W1が基板Wに当接すると、吸着ヘッド27のそれ以上の下降が停止されるが、図5(B)に示すように、ノズルホルダ17とともにノズル本体23がスプリング29を圧縮しながら下降を続けるため、ノズル本体23に対して吸着ヘッド27の筒部28が相対移動される。これにより、吸着部30の遮蔽部30aが昇降部材13の取付けブロック13aに対して相対的に後退されるため、吸着部30の遮蔽部30aによって投光器37から照射された光軸が遮られ、受光器38の出力信号はON状態からOFF状態に変化する。受光器38の出力信号は制御装置50に入力され、制御装置50はその信号変化に基づいて電子部品W1が基板Wに当接したことを検出し、モータ制御ユニット53に減速指令を出力する。これにより、昇降用サーボモータ14による昇降部材13の下降速度が高速から低速に徐々に減速される。このように、光学センサ36は、電子部品W1が基板Wに当接したことによって生ずる吸着ヘッド27とノズル本体23との相対移動を検出する当接検出手段を構成する。
When the electronic component W1 comes into contact with the substrate W, the further lowering of the
前記制御装置50が電子部品W1と基板Wとの当接を検出してから、ノズルホルダ17およびノズル本体23が所定量下降すると、図5(C)に示すように、吸着部30の遮蔽部30aの端面がノズル本体23のフランジ部23aの下面に係合し、ノズル本体23の下降が停止される。従って、その後は、ノズルホルダ17が加圧スプリング26を圧縮しながらノズル本体23に対して下降されるが、前述した昇降部材13の高速から低速への切替えは、遮蔽部30aの端面がノズル本体23のフランジ部23aの下面に係合する前に完了しているため、遮蔽部30aがフランジ部23aに係合する際にも大きな衝撃は発生しない。
After the
ところで、光学センサ36(当接検出手段)の出力信号の変化に基づいて制御装置50が電子部品W1と基板Wとの当接を検出してから、遮蔽部30aがフランジ部23aに係合するまでの距離「H1−α」(ただし、αは制御装置50が電子部品W1と基板Wとの当接を検出するまでの吸着ヘッド27とノズル本体23との相対移動量)は、予め求めることができるので、制御装置50は当接を検出した以降の昇降用サーボモータ14の回転量を図略のエンコーダ等によって検出することにより、加圧スプリング26が圧縮し始める位置を認識することができる。加えて、加圧スプリング26が圧縮し始めた位置からの昇降部材13の下降ストローク量を制御することにより、電子部品W1に加えるべき加圧スプリング26のばね力(加圧力)を電子部品W1に応じた適切な値に制御できるようになる。すなわち、当接検出手段(36)による当接検出が、加圧スプリング26の押し込み量を制御するための基準とされている。
By the way, after the
従って、図5(D)に示すように、当接検出手段(36)による当接検出位置を基点にして、昇降用サーボモータ14によって昇降部材13を予めプログラムされた所定の位置まで下降させることにより、電子部品W1をそれに適した加圧力(加圧スプリング26のばね力)で基板Wに押圧することができる。その結果、電子部品W1の種類やクリームハンダの接着力に応じ、基板Wに対する電子部品W1の押圧力を、適切なものにすることができ、電子部品W1の破損やクリームハンダの飛散を効果的に防止しつつ、電子部品W1を高速で実装可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 5D, the lifting
加圧スプリング26のばね力が所定の値に達する所定位置まで昇降部材13が下降されると、昇降用サーボモータ14が停止され、しかる状態で、吸着ヘッド27による電子部品W1の吸着保持が解除される。その後、昇降用サーボモータ14を逆転させて昇降部材13を早送りで上昇させ、原位置に復帰させる。
When the elevating
このように、電子部品W1を高速で基板Wに当接させても、電子部品W1の基板Wへの衝撃を小さくできるので、電子部品W1および基板Wに衝撃を与えることなく、電子部品W1の加圧装着動作のサイクルタイムを短縮することができる。また、電子部品W1を基板Wに直接当接させた後、高速から低速に切替えるようにしたので、部品の厚みがばらついていたり、基板Wに反りが生じていたりするものにも対応可能である。 As described above, even when the electronic component W1 is brought into contact with the substrate W at high speed, the impact of the electronic component W1 on the substrate W can be reduced, so that the electronic component W1 and the substrate W can be reduced without impacting the electronic component W1. The cycle time of the pressure mounting operation can be shortened. In addition, since the electronic component W1 is brought into direct contact with the substrate W and then switched from the high speed to the low speed, it is possible to cope with the case where the thickness of the component varies or the substrate W is warped. .
図6は、本発明の第2の実施形態を示すもので、第1の実施形態と異なる点は、前記当接検出手段を反射型の光学センサにて構成したことであり、他の部分は基本的に同一である。 FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the contact detection means is composed of a reflective optical sensor, and the other parts are as follows. Basically the same.
図6において、ノズルホルダ17は、第1の実施形態で述べたと同様に、昇降部材13に回転のみ可能に支持されている。ノズルホルダ17の先端に形成された装着穴17aにはノズル本体23が軸線方向に摺動可能に嵌合され、その先端はノズルホルダ17の先端より突出されている。ノズル本体23には直径方向に貫通する係合ピン24が保持され、係合ピン24はノズルホルダ17の軸線方向に沿って形成されたスリット溝17bに軸線方向移動のみ可能に係合されている。係合ピン24に係合するスプリング受け25とノズルホルダ17との間には、加圧スプリング26が圧縮した状態で介挿され、ノズルホルダ17に対しノズル本体23を下方に付勢している。
In FIG. 6, the
ここで、ノズル本体23は、装着穴17aに摺動可能に嵌合する嵌合筒部231と、この嵌合筒部231の下端に接合された透明な部材からなる所定長さの透明筒部232と、この透明筒部232の下端に接合されたフランジ付筒部233の3部材から構成され、透明筒部232はノズルホルダ17の先端より突出した位置に配置されている。
Here, the
ノズル本体23に摺動可能に嵌合する吸着ヘッド27の筒部28には、前記係合ピン24が貫通する所定長さのスリット溝28aが軸線方向に沿って形成され、筒部28はノズル本体23に対し軸線方向に相対移動可能となっている。ノズル本体23と筒部28との間には、圧縮スプリング29が圧縮した状態で介挿され、ノズル本体23に対し吸着ヘッド27の筒部28を下方に付勢している。ここで、吸着ヘッド27の筒部28は、第1筒部281と、この第1筒部281の下端に接合された第2筒部282の2部材から構成され、これら第1および第2筒部281、282の接合部が通常前記透明筒部232に対応するように位置されている。第1および第2筒部281、282の外観は互いに反射率の異なる色彩を呈している。
The
前記昇降部材13には、ノズルホルダ17の先端部に対応する位置に、光学検出器取付けブロック13aが設けられ、取付けブロック13aに反射型の光学センサ361が取付けられている。反射型の光学センサ361は、ノズル本体23の透明筒部232を透過して吸着ヘッド27の筒部28に向けて光軸を照射しており、通常は第1筒部281より反射した光を受光している。しかるに、電子部品W1が基板Wに当接して、吸着ヘッド27が圧縮スプリング29のばね力に抗してノズル本体23に対し相対的に後退変位されると、反射型の光学センサ361から照射された光が第2筒部282にて反射されるようになる。反射型の光学センサ361の反射率の変化信号は制御装置50に入力され、電子部品W1の基板Wへの当接を検出して昇降部材13を昇降する昇降用サーボモータに減速信号を指令する。
The lifting
かかる第2の実施形態によれば、ノズル本体23に対する吸着ヘッド27の相対移動、すなわち、電子部品W1の基板Wへの当接を、反射型の光学センサ361にて検出するようにしたので、第1の実施形態のものに比較して、光学センサ36による検出位置を、吸着ヘッド27の吸着面より可及的に離れた位置に配置でき、これにより、基板W上に他の部品があっても光学センサ36が干渉することがない利点がある。
According to the second embodiment, the relative movement of the
なお、上記した実施の形態においては、電子部品W1が基板Wに当接したことによる吸着ヘッド27とノズル本体23との相対移動を光学センサ36にて検出するようにしたので、電子部品W1と基板Wとの当接を非接触で検出することができる。従って、センサ部を吸着ヘッド27等の可動部に設置する必要がないので、吸着ヘッド27の質量を増加させないとともに、ノズル本体23毎吸着ヘッド27を容易に交換できるようになるが、本発明にとって、電子部品W1と基板Wとの当接を光学センサにて検出することは必ずしも必要な要件ではなく、その他の広範なセンサを用いることが可能である。
In the above-described embodiment, the relative movement between the
また、上記した実施の形態においては、電子部品W1と基板Wとの当接検出に基づいて、昇降部材13の下降速度の減速を開始する例について述べたが、例えば、当接検出より前に減速を開始し、減速中の当接検出に基づいて、遮蔽部30aがフランジ部23aに係合する時点で衝撃を与えない速度となるように減速度を変更するように、昇降部材13の下降速度を制御してもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the example in which the deceleration of the descending speed of the elevating
また、上記した実施の形態においては、ノズル本体23に対して吸着ヘッド27をスプリング29のばね力によって下方に付勢する例について述べたが、吸着ヘッド27を下方に付勢する付勢手段としては、特にスプリングに限定されるものではなく、それと同等の機能を有するものに置き換え可能である。
In the above-described embodiment, the example in which the
さらに、上記した実施の形態においては、電子部品W1に加える加圧力を加圧スプリング26のばね力を利用して与える構成について述べたが、加圧手段は加圧スプリング26のばね力を制御する構成の他に、回転モータの回転トルクを制御したり、あるいは流体圧シリンダの推力を制御したりすることによっても構成できるものである。
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the pressure applied to the electronic component W1 is applied using the spring force of the pressurizing
10・・・Xテーブル、11・・・Yテーブル、13・・・昇降部材、13a・・・取付けブロック、14・・・昇降用サーボモータ、15・・・ボールねじ機構、17・・・ノズルホルダ、21・・・旋回用サーボモータ、23・・・ノズル本体、24・・・係合ピン、26・・・加圧スプリング、27・・・吸着ヘッド、28・・・筒部、29・・・付勢手段(スプリング)、30・・・吸着部、36・・・当接検出手段(光学センサ)、37・・・投光器、38・・・受光器、50・・・制御装置、W・・・基板、W1・・・電子部品。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
6. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the contact detection means is constituted by an optical system detection means supported by the elevating member.
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