JP2007103458A

JP2007103458A - 表面実装部品装着機の装着ヘッド

Info

Publication number: JP2007103458A
Application number: JP2005288225A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Fukuzawa; 英浩福沢
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-19

Abstract

【課題】ヘッド重量の抑制やコスト抑制を図りつつ、部品装着の生産性を適切に確保することができる。
【解決手段】吸着ノズル軸３５と一体で回転駆動される、電子部品を吸着する吸着ノズル１は、複数個並列に配置されている。θ軸モータ３２は、タイミングベルト３４を介して、隣接する２つの吸着ノズル１の回転動作を連動して行い、θ軸の位置決め動作を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、ヘッド重量の抑制やコスト抑制を図りつつ、部品装着の生産性を適切に確保することができる表面実装部品装着機の装着ヘッドに関する。

従来の表面実装部品装着機の装着ヘッド部の構成の一例について説明する。

図１は、表面実装部品装着機の装着ヘッド部の側面から見た概要図である。

図１において、表面実装部品装着機の装着ヘッド部は、表面実装される電子部品３を吸着する吸着ノズル１、該吸着ノズル１に係り、上下方向（Ｚ軸方向）の位置決めをするＺ軸駆動部、及び、回転方向（θ軸方向）の位置決めをするθ軸駆動部を有する。なお、上記のＺ軸方向及びθ軸方向については、図１においてそれぞれ、軸名称の符号が付された矢印により図示する。

このような構成において、装着ヘッドは、吸着ノズル１に吸着された電子部品３の姿勢のずれを検出後、タイミングベルト３４を介してθ軸モータ３２が吸着ノズル軸３５を回転させて該ずれを補正した搭載角度に位置決めする。又、該装着ヘッドは、Ｚ軸駆動部により吸着ノズル１を下降させ、電子回路基板に電子部品３を搭載する。

Ｚ軸駆動部は、取付部材２１を介在させて装着ヘッド基部５に取り付けられたＺ軸モータ２２が、プーリ２３及びタイミングベルト２４を介して、ボールスクリューのネジ部２５に取り付けられたプーリ部２５ａを駆動する。該駆動により、符号３１ａに取り付けられた該ボールスクリューのナット部を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させることで、該符号３１ａの部材に結合された吸着ノズル軸２５を、上下方向（Ｚ軸方向）に位置決めする。

θ軸駆動部は、部材３１ｃに取り付けられたθ軸モータ３２が、プーリ３３及びタイミングベルト３４を介して、吸着ノズル軸３５のプーリ部３５ａを駆動し、吸着ノズル１のθ軸方向の位置決めを行う。

ここで、多数の電子部品３を効率的に実装するため、表面実装部品装着機の装着ヘッドには、複数の吸着ノズル１が設けられ、それぞれが電子部品３を吸着可能になっている。又、これら吸着ノズル１は、図２に示されるように、それぞれのθ軸モータ３２によって、θ軸の位置決め動作が個別に可能になっている。

更に、特許文献１では、図３に示すように、１つのθ軸モータ３２によって、複数（図３では６個）の吸着ノズル１のθ軸の位置決め動作を、連動して行うようにしている。この図において、タイミングベルト３４Ａは図中左から１、３、５番目のプーリ３５ａを、タイミングベルト３４Ｂは図中左から２、４、６番目のプーリ３５ａを回転駆動し、これによりそれぞれの吸着ノズル軸３５を回転することで、その吸着の電子部品のθ軸の位置決めをするようになっている。これらタイミングベルト３４Ａ及び３４Ｂは、いずれもθ軸モータ３２に取り付けられたプーリ３３によって駆動される。又、プーリ３６は、吸着ノズル軸３５には固着されず、タイミングベルト３４Ａ及び３４Ｂに張力を与えるものである。

特許３４６２６２１号公報

ここで、図４は、表面実装部品装着機の装着ヘッドの設備コスト、及び該装着ヘッドによる電子部品３装着の生産性の対比を示すグラフである。

図２のように、それぞれの吸着ノズル１を個別にθ軸モータ３２で回転駆動する場合は、符号Ｐ１のように生産性は高くなるものの、複数のモータを備えるため設備コストが増大する。又、装着ヘッドの重量も増大する。

これに対して、図３のように、１つのθ軸モータ３２で複数の吸着ノズル１を回転駆動する場合は、搭載する電子部品３毎に、θ軸の位置決めが必要になる。又、タイミングベルト３４によって駆動される部材の総重量も大きくなり、搭載角度によっては回転動作時間が増大する場合がある。これらにより、結果として生産効率の低下を招いている。例えば、図４のグラフにおいて、符号Ｐ２のように生産性は低くなる。又、ある吸着ノズル１のθ軸位置決めを行っている際には、他の吸着ノズル１も、複数が回転するので、電子部品３のずれや落下を引き起こす可能性も増大する。

しかしながら、モータ数が抑えられる故、該グラフにも示されるように設備コストを抑えることができる。又、装着ヘッドの重量も抑えることができる。

以上のことから、通常は、生産性を向上しようとすると、設備コストが増大するという問題がある。又、表面実装部品装着機の装着ヘッドにおいては、θ軸モータ３２の数を増やすと、設備コストに加えヘッド重量も増加するという問題もある。

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、ヘッド重量の抑制やコスト抑制を図りつつ、部品装着の生産性を適切に確保することができる表面実装部品装着機の装着ヘッドを提供することを課題とする。

本発明は、複数個並列に配置された、電子部品を吸着する吸着ノズルと、隣接する２つの前記吸着ノズルの回転動作を、連動して行うθ軸モータと、を備えたことにより、前記課題を解決したものである。

以下、本発明の作用について、簡単に説明する。

本願発明では、表面実装部品装着機の装着ヘッドにおいて、複数個並列に配置された、電子部品を吸着する吸着ノズルの内、隣接する２つの吸着ノズルは、１つのθ軸モータにより、θ軸の回転動作を、連動して行うようにしている。

このため、前述した図２の従来例に比較して、θ軸モータの数を削減することができ、設備コストや、装着ヘッドの重量を抑えることができる。又、互いに隣接することで同じθ軸モータ３２で回転駆動されるものではない、即ち異なるθ軸モータ３２によってθ軸が回転駆動される、吸着ノズル１同士であれば、該従来例と同様に、位置決め動作で相互に影響を与えることがない。このため、通常は、θ軸モータの数を削減することによる生産性の低下は、限られたものになる。

又、図３の従来例に比較すると、θ軸モータが複数であるので、生産性が高くなる。又、該従来例に比較して本願発明は、プーリ３６が不要であるなど構造が単純であり、重量面やコスト面で有利であるという特徴もある。又、ある吸着ノズル１のθ軸位置決めを行っている際に回転する他の吸着ノズル１の数が、該従来例より少なく、電子部品３のずれや落下を防止することができる。

従って、ヘッド重量の抑制やコスト抑制を図りつつ、部品装着の生産性を適切に確保することができる表面実装部品装着機の装着ヘッドを提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図５は、本願発明が適用された実施形態の表面実装部品装着機の装着ヘッドにおいて、θ軸を回転駆動するための構成を示す平面図である。なお、本実施形態における装着ヘッド部は、Ｚ軸駆動部、及びθ軸駆動部については、図１を用いて前述した従来例と同じになっている。

図５において、まず、吸着ノズル軸３５の先端には、電子部品を吸着する吸着ノズル１が設けられている。又、該吸着ノズル１は、表面実装部品装着機の装着ヘッドにおいて、複数個並列に配置されており、これら吸着ノズル１にそれぞれ電子部品３を吸着して、順次部品実装を行うことができる。

又、本実施形態では、隣接する２つの吸着ノズル１は、１つのθ軸モータ３２によってθ軸の回転動作を、連動して行うようになっている。即ち、θ軸モータ３２の回転軸に取り付けられたθ軸モータ３２は、これら２つの吸着ノズル１にそれぞれ一体となっている、個々の吸着ノズル軸３５のプーリ部３５ａに掛けられたタイミングベルト３４を駆動することで、これら連動する２つの吸着ノズル１を同時に回転駆動するようになっている。

以上のような構成により、吸着ノズル１に吸着されている電子部品３の回転角度の姿勢に応じ、タイミングベルト３４を介してθ軸モータ３２が回転駆動することで、該姿勢を補正することができる。又、前述の図１のような構成により、吸着ノズル１を下降させ、電子回路基板に電子部品３を搭載することができる。

従って、本実施形態によれば、本願発明を効果的に適用することができる。

前述の図４において、本実施形態は、符号Ｐ３のようになる。

本実施形態では、図３の従来に比べて、θ軸モータ３２の数が半数であり、設備コストも該従来例に比較して半分程度になっている。又、θ軸モータ３２の数が半数であっても、生産性についてはその低下は限られたものになっており、やや低下する程度になっている。

なお、以上に述べた実施形態は、Ｚ軸駆動部やθ軸駆動部などは、図１のような構成を一例としているが、本願発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１ではＺ軸駆動はボールネジによる構成としているが、リニアモータや、エアシリンダなど他の構成に置き換えても、同様の効果を得ることができる。

以上説明したとおり、本発明によれば、ヘッド重量の抑制やコスト抑制を図りつつ、部品装着の生産性を適切に確保することができる表面実装部品装着機の装着ヘッドを提供することができる。

本願発明では、２つの吸着ノズルの回転動作を１つのθ軸モータにより行うため、搭載角度による回転動作時間の増加を抑えることができ、生産効率の低下を抑制することができる。又、ある吸着ノズル１のθ軸位置決めを行っている際に回転する他の吸着ノズル１の数が、図３の従来例より少なく、吸着ノズル１が不必要に回転することがないため、電子部品３のずれや落下を防止することができる。

図２の従来例に比較してθ軸モータ３２の数が少なくなるので、装着ヘッドの重量を軽減することができ、装着ヘッドのＸ軸やＹ軸の加速度や速度を上げることで生産性を向上することができる。又、θ軸モータ３２の数が少なくなりコストを低下させることができるため、生産性と設備コストのバランスを向上することができる。

表面実装部品装着機の装着ヘッド部の側面から見た概要図。複数の吸着ノズルが設けられた従来の表面実装部品装着機の装着ヘッドの概要を示す平面図。１つのθ軸モータによって複数の吸着ノズルを回転駆動する従来の表面実装部品装着機の装着ヘッドの概要を示す平面図。表面実装部品装着機の装着ヘッドの設備コスト、及び該装着ヘッドによる電子部品３装着の生産性の対比を示すグラフ。本願発明が適用された実施形態の表面実装部品装着機の装着ヘッドにおいて、θ軸を回転駆動するための構成を示す平面図。

符号の説明

１…吸着ノズル
３…電子部品
５…装着ヘッド基部
２２…Ｚ軸モータ
２３、３３、３６…プーリ
２４、３４…タイミングベルト
２５…ボールスクリューのネジ部
２５ａ、３５ａ…プーリ部
３１…吸着ノズル基部
３２…θ軸モータ
３５…吸着ノズル軸

Claims

複数個並列に配置された、電子部品を吸着する吸着ノズルと、
隣接する２つの前記吸着ノズルの回転動作を、連動して行うθ軸モータと、を備えたことを特徴とする表面実装部品装着機の装着ヘッド。