JP2006210705A - Electronic component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品をプリント基板又は液晶ディスプレイパネル基板等の配線基板に自動的に実装する電子部品実装装置に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that automatically mounts electronic components on a wiring substrate such as a printed circuit board or a liquid crystal display panel substrate.
従来より、電子部品を配線基板に自動的に実装するために電子部品実装装置が用いられている。この電子部品実装装置は、装置内の水平面上を移動自在な移載ヘッドを備えていると共に、該移載ヘッドには垂直方向に昇降自在なZ軸駆動機構が設置され、該Z軸駆動機構が有するシャフトの下端には、電子部品を吸着保持するための吸着ノズルが装着可能になっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component mounting apparatus has been used to automatically mount an electronic component on a wiring board. The electronic component mounting apparatus includes a transfer head that is movable on a horizontal plane in the apparatus, and the transfer head is provided with a Z-axis drive mechanism that is vertically movable, and the Z-axis drive mechanism A suction nozzle for sucking and holding electronic components can be attached to the lower end of the shaft of the.
通常、吸着ノズルには様々な形状のものが用意されており、生産工程では実際に搭載(実装)を行なう電子部品の種類に応じて最適なものが選択され、移載ヘッドのZ軸駆動シャフトの下端に装着される。 Normally, suction nozzles of various shapes are prepared, and the optimum one is selected according to the type of electronic component that is actually mounted (mounted) in the production process, and the Z-axis drive shaft of the transfer head It is attached to the lower end of.
従って、適していない吸着ノズルが上記シャフトに装着された場合には、電子部品の吸着が不安定となり、電子部品の基板上への搭載精度の低下や搭載ミスの発生に繋がる。そのため、生産動作中には、搭載を行なう電子部品に応じて、装置内に設置されているノズル交換機(吸着ノズルの収納機構)へ移載ヘッドを移動させ、適時ノズルの交換が行なわれる。このようにノズル交換を行なった場合には、正しいノズルに交換が行なわれたことを確認する必要がある。 Accordingly, when an unsuitable suction nozzle is mounted on the shaft, the suction of the electronic component becomes unstable, leading to a decrease in mounting accuracy of the electronic component on the substrate and a mounting error. Therefore, during the production operation, the transfer head is moved to the nozzle changer (suction nozzle storage mechanism) installed in the apparatus according to the electronic component to be mounted, and the nozzles are exchanged in a timely manner. When the nozzle is replaced in this way, it is necessary to confirm that the correct nozzle has been replaced.
例えば、特許文献1には、複数の吸着ノズルについて、図15に示すような吸着ノズル毎に異なる形状や個数のマークMを予め付与しておき、これを装置内の画像認識カメラにより撮像することにより、ノズル種類の識別を行なう電子部品実装装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, different shapes and numbers of marks M as shown in FIG. 15 are assigned in advance to a plurality of suction nozzles, and these are picked up by an image recognition camera in the apparatus. Thus, an electronic component mounting apparatus for identifying the type of nozzle is disclosed.
しかしながら、前記従来の電子部品実装装置では以下のような問題点があった。 However, the conventional electronic component mounting apparatus has the following problems.
(1)装置本体に備えられた画像認識カメラによりノズル種を認識するためには、判別用に付するマークはノズル種毎に異なる形状や数にする必要があることから、ノズルの生産工程が増加し、結果として生産コストを増大させるという問題があった。 (1) In order to recognize the nozzle type by the image recognition camera provided in the apparatus main body, it is necessary to use different shapes and numbers of marks for identification for each nozzle type. There has been a problem of increasing the production cost as a result.
(2)ノズル交換毎に装置本体の画像認識カメラが設置されている位置まで、移載ヘッドと共にノズルを移動させる必要があるため、生産性を低下させるという問題があった。 (2) Since it is necessary to move the nozzle together with the transfer head to the position where the image recognition camera of the apparatus main body is installed every time the nozzle is replaced, there is a problem that productivity is lowered.
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ノズル自体に特別な加工を施すことなく、しかもノズル交換毎に画像認識カメラの設置位置まで移載ヘッドと共にノズルを移動させることなく、シャフトに装着されているノズルの種類を判別することができる電子部品実装装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and without moving the nozzle itself, and moving the nozzle together with the transfer head to the installation position of the image recognition camera every time the nozzle is replaced. It is another object of the present invention to provide an electronic component mounting apparatus that can determine the type of nozzle mounted on a shaft.
本発明は、装着された吸着ノズルで電子部品を保持し、水平方向及び垂直方向に移動させ、基板上の所定位置に搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドに装着する吸着ノズルの交換用に任意数の吸着ノズルを収容するノズル交換機とを備えている電子部品実装装置において、光ビームの投光部及び受光部を有する光電センサと、投光部と受光部の間に、前記移載ヘッドに装着された吸着ノズルを位置させたときの該受光部による前記光ビームの受光量の変化から、該吸着ノズルの種類を判別する判別手段とを備えたことにより、前記課題を解決したものである。 In the present invention, an electronic component is held by a mounted suction nozzle, moved in a horizontal direction and a vertical direction, and mounted on a predetermined position on a substrate, and for replacement of a suction nozzle mounted on the transfer head. In an electronic component mounting apparatus including a nozzle changer that accommodates an arbitrary number of suction nozzles, a photoelectric sensor having a light beam projecting unit and a light receiving unit, and the transfer head between the light projecting unit and the light receiving unit And a discriminating means for discriminating the type of the suction nozzle from the change in the amount of light received by the light receiving portion when the suction nozzle attached to the head is positioned. is there.
本発明は、前記光電センサが、前記ノズル交換機、移載ヘッド若しくは該移載ヘッドを移動させる駆動手段、又はそれぞれの近傍に取り付けられているようにしてもよい。 In the present invention, the photoelectric sensor may be attached to the nozzle changer, the transfer head, the driving means for moving the transfer head, or the vicinity thereof.
本発明は、又、前記光ビームの断面形状が、前記移載ヘッドに装着されている吸着ノズルの軸中心に直交する方向に長い矩形又は直線状であるようにしてもよい。その際、前記吸着ノズルが、前記光ビームに対して一定の位置に位置決めされるようにすることが好ましい。 In the present invention, the cross-sectional shape of the light beam may be a rectangle or a line that is long in a direction orthogonal to the axial center of the suction nozzle mounted on the transfer head. At that time, it is preferable that the suction nozzle is positioned at a fixed position with respect to the light beam.
本発明によれば、移載ヘッドに装着された吸着ノズルの種類を、該吸着ノズルを光電センサの投光部と受光部の間に位置させる前後の受光量の変化に基づいて判別できるようにしたので、吸着ノズル自体に特別な加工を施す必要がない。 According to the present invention, the type of the suction nozzle mounted on the transfer head can be determined based on the change in the amount of received light before and after the suction nozzle is positioned between the light projecting portion and the light receiving portion of the photoelectric sensor. Therefore, it is not necessary to apply special processing to the suction nozzle itself.
しかも、投光部と受光部は設置スペースが小さくてすむので、ノズル交換機やその近傍、あるいは移載ヘッドやその近傍等の任意の位置に容易に取付けることができるため、ノズル交換機から離れた位置にある画像認識カメラまで移載ヘッドを移動させる必要がない。 Moreover, since the light projecting unit and the light receiving unit require a small installation space, they can be easily installed at any position such as the nozzle changer or its vicinity, or the transfer head or its vicinity, so that the position away from the nozzle changer. There is no need to move the transfer head to the image recognition camera in
従って、吸着ノズルのコスト増大を防止できると共に、ノズル種の判別工程を短縮できることから生産性を向上することができる。 Therefore, it is possible to prevent an increase in the cost of the suction nozzle and to shorten the nozzle type determination step, thereby improving productivity.
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1の外観を示す斜視図と、図2の制御装置の概要を示すブロック図を用いて、本実施形態である電子部品実装装置の主要な構成について説明する。 First, the main configuration of the electronic component mounting apparatus according to the present embodiment will be described with reference to a perspective view illustrating the appearance of FIG. 1 and a block diagram illustrating an overview of the control apparatus of FIG.
図1において、基台1の中央部にはX方向に搬送路2が配設されている。搬送路2は、基板保持部を兼ねており、電子基板(配線基板)3を搬送すると共に、搬送路2上の所定位置で電子基板3を保持し、位置決めする。
In FIG. 1, a
又、搬送路2の両側には、電子部品の供給部4が配設され、それぞれの供給部4には多数台のパーツフィーダ5が並設されている。パーツフィーダ5は、テープ(図示せず)に保持された電子部品を収納し、このテープを長さ方向に送ることにより電子部品を順次ピックアップ位置に供給する。
Further, on both sides of the
X軸フレーム6には、電子部品を電子基板3上に搭載する移載ヘッド7が、X軸方向に移動自在に取付けられている。又、このX軸フレーム6は、その両端が対向するY軸フレーム8A及びY軸フレーム8BにY軸方向に移動自在に支持された状態で架設されている。
A
又、移載ヘッド7及びX軸フレーム6は、それぞれ後述するX軸モータ111及びY軸モータ112により駆動され、それぞれX軸方向及びY軸方向に移動自在になっている。これによって移載ヘッド7はX・Y(水平)方向に任意に移動可能であり、Z(垂直)方向に移動自在なシャフトの下端部に装着された吸着ノズル15(図3参照)により、パーツフィーダ5のピックアップ位置から電子部品を吸着した後ピックアップし、基板3上に移載する。
The
本実施形態の電子部品実装装置の装置本体には、部品認識カメラ9が配設されており、該カメラ9により吸着ノズル15が吸着保持している電子部品を下方から撮像することが可能になっている。
A component recognition camera 9 is provided in the apparatus main body of the electronic component mounting apparatus according to the present embodiment, and the electronic component held by the
又、同様に、装置本体の所定位置には、移載する電子部品の種類に応じて、吸着ノズル15の種類を交換することが可能なように、複数種類の吸着ノズルを収容し、保持しているノズル交換機10が備えられている。
Similarly, a plurality of types of suction nozzles are accommodated and held at a predetermined position of the apparatus body so that the types of
図2に示される本実施形態の電子部品実装装置の制御装置は、後述するノズル種の判別手段として機能すると共に、装置全体を制御するための各種演算を実行する演算部100を備えている。
The control device of the electronic component mounting apparatus according to the present embodiment shown in FIG. 2 includes a
この演算部100は、演算処理を行なうCPU101と、各種プログラムを格納するROM102、各種データを保持するRAM103、入力インターフェイス104及び出力インターフェイス105を有している。
The
入力インターフェイス104には、X軸エンコーダ106、Y軸エンコーダ107、Z軸エンコーダ108、θ軸エンコーダ109及び後述する光電センサによる受光信号を増幅する光電センサアンプ110から、それぞれ検出信号が入力され、出力インターフェイス105からは、演算結果としての制御信号が、各駆動回路を介してX軸モータ111、Y軸モータ112、Z軸モータ11、θ軸モータ13及び警報装置113にそれぞれ出力されるようになっている。
Detection signals are input to the
次に、図3を用いて移載ヘッド7の概要を説明する。同図は、本実施形態の電子部品実装装置が備えている移載ヘッド7及びその周辺部の主要構成を示す斜視図である。
Next, the outline of the
図3において、移載ヘッド7にはZ軸モータ11及び該モータ11により回転されるボールねじ12、更に該ボールねじ12により上下動されるθ軸モータ13が設けられ、これらにより該θ軸モータ13に連結されているノズルシャフト14は、Z軸方向及びθ軸方向に自在に駆動される。
In FIG. 3, the
又、特に図示しない真空発生装置が接続されることにより、ノズルシャフト14の先端に着脱自在に装着される吸着ノズル15には負圧が供給され、電子部品を吸着保持することが可能になっている。
In addition, when a vacuum generator (not shown) is connected in particular, a negative pressure is supplied to the
又、この移載ヘッド7には、電子基板3に設けられている位置基準マークを認識するための基板認識カメラ16及び基板照明装置(ユニット)17が一体的に取付けられている。
In addition, a
次に、図4を用いてノズル交換機10について説明する。同図は、前記ノズル交換機10の外観形状を示す斜視図である。 Next, the nozzle changer 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the external shape of the nozzle changer 10.
ノズル交換機10には、吸着ノズル15を収容し保持するためのノズル保持孔部18が複数設けられている。ノズル保持孔部18の内部には、特に図示しない吸着ノズル把持機構を備え、該機構により必要に応じて吸着ノズル15の把持、開放を自在に行なうことができる。
The nozzle changer 10 is provided with a plurality of
更に、ノズル交換機10には一体的、若しくはその近傍に、図示を省略した取付機構を介して透過式光電センサの投光器19と受光器20とが配されている。投光器19から発せられた光ビームBは受光器20へと入光し、光ファイバを介して光電変換部(図示せず)に導入され、光電変換された後、前記光電センサアンプ110によって受光量に応じたセンサ出力(例えば、DC1〜5V)に増幅され、装置本体の演算部100へ出力されるようになっている。
Further, a
以上の構成からなる電子部品実装装置の動作を、基板に対する実際の搭載作業に沿って説明する。図7にはこの搭載作業における動作フローの概略を示す。 The operation of the electronic component mounting apparatus having the above configuration will be described along the actual mounting operation on the board. FIG. 7 shows an outline of an operation flow in this mounting work.
図1に示されるように、電子基板3は図中装置左側から搬送路2によりX軸方向に搬入されると共に、基台1内に設置されている制御装置(明示せず)に予め定められている搭載位置へと搬送され固定される(ステップ1)。
As shown in FIG. 1, the electronic board 3 is carried in the X-axis direction from the left side of the apparatus by the
次いで、移載ヘッド7はX軸モータ111及びY軸モータ112の駆動により電子基板3上に移動し、基板照明装置17によって電子基板3上の位置基準マーク(図示せず)を照射しつつ、基板認識カメラ16により該位置基準マークを撮像する(複数の位置基準マークがあれば順次同様に撮像する)。
Next, the
次に、これらの撮像データを基に、基台1内に格納されている画像認識部(明示せず)が演算し、装置基台1の座標系において位置決めされた電子基板3の位置と角度のデータを取得する基板位置認識を行ない(ステップ2)、それを基に電子部品を実際に搭載するための搭載位置データの補正を行なう。 Next, based on these imaging data, an image recognition unit (not explicitly shown) stored in the base 1 calculates and positions and angles of the electronic substrate 3 positioned in the coordinate system of the device base 1 (2), the mounting position data for actually mounting the electronic component is corrected based on the recognition.
次いで、吸着ノズル15の交換が必要か否かを判定する(ステップ3)。通常、この判定は、1以上の電子部品を基板3に搭載した後に行なわれる。交換が必要なYesの場合は、ステップ4〜7の動作を実行するが、これらの動作については便宜上後述する。
Next, it is determined whether or not the
続いて、ステップ3でNoの通常の搭載動作を行なう場合は、移載ヘッド7は電子部品の供給部4の部品吸着(ピックアップ)位置へ移動し(ステップ8)、パーツフィーダ5から電子基板3上に実装すべき電子部品を吸着し、取り出す(ステップ9)。電子部品を取り出した移載ヘッド7は、X軸フレーム6及びY軸フレーム8a、8bに駆動されて電子基板3上の搭載すべき位置へと移動を行なう(ステップ10)。
Subsequently, when performing the normal mounting operation of No in step 3, the
その後、電子部品の吸着を終えた移載ヘッド7は部品認識カメラ9の上方へ移動する。その際に、移載ヘッド7のX軸方向の位置を検出するX軸エンコーダ106からの出力信号と、Y軸方向の位置を検出するY軸エンコーダ107の出力信号とにより、部品認識カメラ9の直上に撮像すべき電子部品を吸着保持したノズル15が位置したことを検知し、部品認識カメラ9にトリガを与えてシャッタをきり、吸着保持した電子部品を撮像して、電子部品の吸着保持している姿勢を前記画像認識部にて演算して所要データを算出する部品認識を行なう(ステップ11)。
Thereafter, the
この算出値と、既に上で求めた電子基板3の装置基台1における座標位置及び角度情報から、基準値からのずれがあればそれらを補正するようにX軸モータ111、Y軸モータ112を駆動して部品搭載位置へ移動する(ステップ12)と共に、Z軸モータ11、θ軸モータ13を駆動して、電子基板3上の所定の位置に精度良く電子部品の実装を行なう(ステップ13)。
Based on this calculated value and the coordinate position and angle information of the electronic substrate 3 already obtained above on the apparatus base 1, the
以上の動作を繰り返し、パーツフィーダ5から搭載すべき電子部品の吸着を順次行なうが、生産中には形状や重量の異なる種々の電子部品の吸着を行なうため、部品種に応じて適時吸着ノズル15を交換する必要がある(ステップ3でYes)。
The above operation is repeated, and the electronic parts to be mounted are sequentially picked up from the
吸着する部品の変更に応じて、吸着ノズル15の交換が必要となる場合には、移載ヘッド7は装置本体に設置されたノズル交換機10へ移動する(ステップ4)。その後、図4に示されるように、吸着ノズル15が保管されていないノズル保持孔部18に、現在装着されている吸着ノズル15を収納し、他のノズル保持孔部18内に収納されている吸着ノズル15から、次の生産時に必要となる吸着ノズルを選択しノズルシャフト14の先端部に装着するノズル交換を行なう(ステップ5)。
When the
吸着ノズル15の交換を終えた移載ヘッド7は、搭載動作に復帰するため部品吸着位置(供給部)4へ移動を行なうが、その際に、吸着ノズル15の先端部を、ノズル交換機10に一体的、若しくはその近傍に設けられている前記透過式光電センサの投光器19と受光器20との間を通過させるように移動する。
After the replacement of the
このノズル15の先端部を通過させる動作により、ノズル15が透過式光電センサの投光器19と受光器20との間を通過する際に、移載ヘッド7のX軸方向の位置を検出するX軸エンコーダ106からの出力信号により、図5(A)に示すように、透過式光電センサの投受光器19、20間を結ぶセンサ光軸中心(光ビームBの中心C)と、一点鎖線で示す吸着ノズル15の軸芯21とが一致する位置をノズル径D1等の既知データから検知して、その時の光電センサアンプ110の出力値を装置本体の演算部100に出力する。
The X-axis for detecting the position of the
ノズルが正しく装着されている場合には、光電センサ受光部20の受光量は吸着ノズル15によって遮られるため、予め装置本体のROM(Read Only Memory)102内に記憶されている、ノズルが装着されていない状態(受光量が最大)での光電センサアンプ110の出力値と比較することにより、CPU(Central Processing Unit)101はノズルが正しく装着されたか否かを判断することができる(ステップ6)。
When the nozzle is correctly mounted, the amount of light received by the photoelectric sensor
又、上記の計測位置から、装着した吸着ノズルの先端部径の半分(D1/2)だけ更に移動した位置(図5(B)参照)において、再び光電センサアンプ110の出力値を装置本体の演算部100に出力する。
Further, from the measurement position, the half (D 1/2) only further moved position of the tip diameter of the suction nozzle mounted (see FIG. 5 (B)), the apparatus again the output value of the
正しいノズル種が装着されている場合には、光束Bのちょうど半分が遮られることから、光電センサ受光部20の受光量は吸着ノズル15によって半減することになるため、予め装置本体のROM102内に記憶された閾値(予め計測した実績値を元に定めたもの)とセンサアンプ110の出力値と比較する。
When the correct nozzle type is mounted, since only half of the light beam B is blocked, the amount of light received by the photoelectric sensor
これにより、装着されるべきノズル種で無かった場合には、図6(B)、(C)に示すように遮光範囲、即ち受光量が異なることから、同図(A)の正しい場合と受光量を比較することにより、ノズル種が正しく選択されたか否かを判断することができる(ステップ7)。 As a result, if the nozzle type is not to be mounted, the light shielding range, that is, the amount of received light is different as shown in FIGS. 6B and 6C. By comparing the amounts, it can be determined whether the nozzle type has been correctly selected (step 7).
先述したステップ6の吸着ノズルの装着判定、あるいはステップ7の装着された吸着ノズルの種類の判定を搭載工程の必要個所(交換を行なったノズル全て)において実施し、何れかにおいてエラーが発生した場合には、CPU101は警報装置113を作動させる(ステップ15)ことにより、作業者へ装着ノズルの異常を知らせると共に、装置の生産動作を一時的に停止することができる。
When the above-described determination of the attachment of the suction nozzle in
逆に、ステップ6、7でエラーが発生しなかった場合は、前記ステップ8〜14の部品搭載動作を行なう。
On the contrary, if no error occurs in
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果が得られる。 According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)ノズルの認識手段を構成する光電センサを、移載ヘッド以外の装置本体側の不動部であるノズル交換機10又はその近傍に設ける場合には、ヘッドを小型/軽量/簡素化することが可能となる。これにより装置の小型化や、搭載タクト(効率)の向上が図れる。 (1) When the photoelectric sensor constituting the nozzle recognizing means is provided in the nozzle changer 10 which is a stationary part on the apparatus main body side other than the transfer head or in the vicinity thereof, the head can be made small / light / simplified It becomes possible. As a result, the size of the apparatus can be reduced and the mounting tact (efficiency) can be improved.
(2)ノズルの認識手段として光電センサを用いているので、エリアセンサやラインセンサを用いる必要が無く、LEDに接続されたファイバセンサ等の比較的安価である光学式センサを用いることができるため、装置のコストダウンが可能となる。 (2) Since the photoelectric sensor is used as the nozzle recognition means, there is no need to use an area sensor or line sensor, and a relatively inexpensive optical sensor such as a fiber sensor connected to the LED can be used. The cost of the apparatus can be reduced.
(3)ノズル交換機近傍にてノズル装着、種類の検査が可能となることから、ノズル交換後にノズル検査を目的として行なう移載ヘッドの移動を最低限に抑えることができるため、ノズル交換動作による生産性の低下を防止することができる。 (3) Since nozzle installation and type inspection are possible in the vicinity of the nozzle changer, it is possible to minimize the movement of the transfer head for nozzle inspection after nozzle replacement. The fall of property can be prevented.
図8は、前記第1実施形態に関する変形例の特徴を示す、前記図4に相当する斜視図である。 FIG. 8 is a perspective view corresponding to FIG. 4 and showing the characteristics of the modification relating to the first embodiment.
前記第1実施形態では、投光器19と受光器20を有する透過式光電センサが、ノズル交換機10、若しくはその近傍に固定して取付けられていたが、搭載動作中の移載ヘッド7若しくは吸着ノズル15との干渉を避けるため、ノズル検出時以外は、上記干渉を避けることが可能な位置までアクチュエータ等により退避可能な構造としてもよい。
In the first embodiment, the transmissive photoelectric sensor having the
この変形例では、図示したように、アクチュエータとしてエアシリンダ22を用いて、そのシリンダロッドに連結された略U字形状の支持部材22Aに固定された光電センサの投光器19と受光器20とを一体的に進退可能とし、検出時以外は図示の位置から干渉しない位置に下降させることができる。又、この場合、エアシリンダ22を、ノズル交換機10の側面に直接固定してもよく、更にその際には、ユーザーがノズル交換を一括で行えるようにする為、図示されているように上部10Aが取外し可能なセパレート型にしてもよい。
In this modified example, as shown in the figure, the
又、図9には、前記第1実施形態に関する他の変更例として、透過式光電センサをX軸フレーム6に固定したもの、あるいは進退自在に取付けられているものを示す。この場合も、吸着ノズルを離れた位置へ移動させることなく検査することができる。
FIG. 9 shows another modified example of the first embodiment in which a transmissive photoelectric sensor is fixed to the
なお、前記第1実施形態の場合は、図10に示すように、吸着ノズル15の円柱部の一部に平部23を設け、光電センサの認識範囲がノズル平部23にかかるような位置に移載ヘッドを移動させることにより、ノズルの取付け角度によって光電センサの受光量が変化し、同図(B)に示したようにセンサ光軸Cとノズル平部23とが平行となる角度でセンサ受光量は最大となるため、ノズルの取付け角度を検出することができる。これにより、ノズル交換時にノズル装着角度の確認が必要とされる場合には、角度検出を行なうこともできる。
In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 10, a
又、前記第1実施形態では、ノズル中心位置21と、ノズル先端部が一方の側端でセンサ認識範囲の半分を遮光する位置との2箇所におけるセンサ出力値から、ノズルの装着あるいは種類を判別しているが、例えば、ノズル中心位置21と両側端を含む等の3箇所以上の位置におけるセンサ出力値から、ノズルの装着あるいは種類を判別するようにしてもよい。このようにすることにより、例えば細径ノズルの検出時には、より多くのノズル位置でのセンサ出力値を用いてノズル検出を行なうことにより、検出精度を向上することができる。
Further, in the first embodiment, the mounting or type of the nozzle is determined from the sensor output values at two positions, that is, the
又、前記第1実施形態では、ノズル位置2箇所におけるセンサ出力を読取り、ノズルの装着あるいは種類を判別しているが、ノズルをセンサに対して相対的に移動させながら、センサ出力値の変化を読取り、この結果を用いてノズルの装着あるいは種類の判別を行なってもよい。 In the first embodiment, the sensor output at two nozzle positions is read to determine the mounting or type of the nozzle, but the sensor output value is changed while moving the nozzle relative to the sensor. The reading or the result may be used to determine nozzle mounting or type.
又、ノズル形状が円筒状でない場合や、ノズル軸の回転振れが大きい場合には、ノズル軸をθ回転させて複数の角度におけるセンサ出力値より、ノズル検出を行なってもよい。 If the nozzle shape is not cylindrical or if the nozzle shaft has a large runout, the nozzle shaft may be rotated by θ to detect the nozzle from sensor output values at a plurality of angles.
又、前記第1実施形態では、予めROMに記憶された閾値とセンサ出力とを比較して、ノズル検出を行なっているが、全入光時のセンサ出力を定期的に測定したり、所定ノズル位置でのセンサ出力を自動的に計測したりすることにより、閾値の補正を適時行なうようにしてもよい。 In the first embodiment, the threshold value stored in the ROM in advance and the sensor output are compared to perform nozzle detection. However, the sensor output at the time of all incident light is periodically measured, or a predetermined nozzle is detected. The threshold value may be corrected in a timely manner by automatically measuring the sensor output at the position.
又、前記第1実施形態では、交換後の吸着ノズルを光電センサの投受光器間に通過させて検出を行なっているが、ノズル交換機10の内部に光電センサを設けることにより、ノズル交換動作と略同時にノズル種等の検出を行なうようにしてもよい。その際、光電センサはノズル交換機内部の複数箇所に設けてもよい。 Further, in the first embodiment, the detection is performed by passing the suction nozzle after replacement between the light emitting and receiving units of the photoelectric sensor. However, by providing the photoelectric sensor inside the nozzle changer 10, the nozzle replacement operation can be performed. The nozzle type and the like may be detected almost simultaneously. At that time, photoelectric sensors may be provided at a plurality of locations inside the nozzle exchanger.
次に、図11〜図13を参照して、本発明に係る第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
前記第1実施形態では、センサの検出範囲を規定する光ビームの断面形状が円形であったが、本実施形態では、前記図6に相当する図11に示すように、検出範囲が長方形である平板状(帯状)の光ビームBを採用する。又、図12に示すように、投光器19と受光器20を有する光電センサが、移載ヘッド7に取付けられ、しかも装着される各ノズル毎に設置されている。
In the first embodiment, the cross-sectional shape of the light beam that defines the detection range of the sensor is circular, but in this embodiment, the detection range is rectangular as shown in FIG. 11 corresponding to FIG. A flat (band-like) light beam B is employed. As shown in FIG. 12, a photoelectric sensor having a
この平板状(帯状)の光ビームBは、図13に模式的に示す構成を有する投光器19と受光器20とを備えた透過式光電センサを使用することにより生成可能である。
This flat (band-shaped) light beam B can be generated by using a transmission photoelectric sensor including a
即ち、投光器19は、光源としてのLED30と、該LED30からの光を平行光にするためのコリメートレンズ31と、該平行光の一部を、断面が前記長方形からなる平板状ビームBに成形するための第1スリット板32を備えた構成とする。
That is, the
一方、受光器20は、上記スリット板32のスリットから出光する平板状ビームBを選択的に受光するための第2スリット板33と、入射されたビームBを集光させるフォーカスレンズ34と、集光された光を光電変換する光電変換素子35とからなる構成とする。このような構成にすることにより、前記図11にイメージを示した断面形状の平板状ビームBを使って吸着ノズル15を検出することができる。
On the other hand, the
このように、検出範囲が長方形の光ビームBを用いることにより、ノズル位置に対して一箇所のノズル検出位置における出力から吸着ノズル15の種類を検出することができるようになる。
In this way, by using the light beam B whose detection range is rectangular, the type of the
即ち、この例では、図11(A)〜(C)に示すように、各種ノズルについて、例えばノズル軸芯21をセンサ検出位置中心(ビーム中心)Cから一定距離だけオフセットさせた位置に位置決めして受光量を検出することにより、ノズルの種類によって異なる遮光の程度を検出することができる。従って、前記第1実施形態のようにノズル15を光ビームBと直交する方向に移動させることなく、小さい検出範囲でより多くのノズル径の違いを検出できるようになる。
That is, in this example, as shown in FIGS. 11A to 11C, for example, the
図14には、第2実施形態の変形例を示す。 FIG. 14 shows a modification of the second embodiment.
この変形例では、前記図13に示したような透過式光電センサを、各吸着ノズル15が到達可能な位置に固定した以外は、第2実施形態の場合と同一である。この場合は、検出したい吸着ノズルのみを上下動させ、光ビームBの位置に一致させる必要があるが、1つの光電センサで各シャフトに装着されているノズルをそれぞれ検出することができる利点がある。
This modification is the same as that of the second embodiment except that the transmission photoelectric sensor as shown in FIG. 13 is fixed at a position where each
なお、平板状(帯状)光ビームを生成する光電センサとしては、前記図13に示したものに限定されない。 The photoelectric sensor that generates a flat (band) light beam is not limited to the one shown in FIG.
例えば、受光側のスリット板は省略してラインセンサを使用してもよい。又、光源としてレーザーを使用してもよく、この場合はスリット板を両方とも省略できる。更に、光ビームの断面形状は直線状であってもよい。 For example, a line sensor may be used by omitting the slit plate on the light receiving side. Further, a laser may be used as the light source, and in this case, both slit plates can be omitted. Further, the cross-sectional shape of the light beam may be linear.
又、前記実施形態では、透過式の光電センサを用いているが、反射式の光電センサを用いても構わない。 In the embodiment, a transmissive photoelectric sensor is used, but a reflective photoelectric sensor may be used.
更に、部品認識カメラの位置や部品供給装置の位置等、他の装置構成要素の如何に拘わらず、本発明を適用することが可能である。 Further, the present invention can be applied regardless of other components such as the position of the component recognition camera and the position of the component supply device.
3…基板
4…供給部
6…X軸ビーム
7…移載ヘッド
8…Y軸ビーム
10…ノズル交換機
15…吸着ノズル
18…保持孔
19…投光器
20…受光器
B…光ビーム
C…ビーム中心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Board | substrate 4 ...
Claims (4)
移載ヘッドに装着する吸着ノズルの交換用に任意数の吸着ノズルを収容するノズル交換機とを備えている電子部品実装装置において、
光ビームの投光部及び受光部を有する光電センサと、
投光部と受光部の間に、前記移載ヘッドに装着された吸着ノズルを位置させたときの該受光部により検出される受光量の変化から、該吸着ノズルの種類を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。 A transfer head that holds the electronic component with the attached suction nozzle, moves it horizontally and vertically, and mounts it at a predetermined position on the substrate;
In an electronic component mounting apparatus including a nozzle changer that accommodates an arbitrary number of suction nozzles for replacement of suction nozzles attached to a transfer head,
A photoelectric sensor having a light beam projecting portion and a light receiving portion;
A discriminating means for discriminating the type of the suction nozzle from a change in the amount of received light detected by the light receiving unit when the suction nozzle mounted on the transfer head is positioned between the light projecting unit and the light receiving unit; An electronic component mounting apparatus comprising:
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