JP2007251047A - Mounter for surface-mounting component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品などの部品を電子回路基板に装着する表面実装部品装着機に関する。 The present invention relates to a surface mount component mounting machine for mounting components such as electronic components on an electronic circuit board.
例えば、図1に示される如く、従来の表面実装部品装着機5は、電子部品を吸着する吸着ノズル20を複数個有し、吸着した部品の上下方向(図1における奥行き及び手前の方向)及び回転(図1におけるX軸及びY軸に直交するZ軸方向の回転)方向の位置決めをする装着ヘッド部17A、17B、該装着ヘッド部を搬送軸平行方向(図1中のX軸方向)に位置決めする装着ヘッド位置決め部24、基板搬送路25の側方にある部品装着エリア12の両側に位置し、テープフィーダを有する部品供給装置28を設置する部品供給部26A、26B、電子回路基板14を搬送する基板搬送部32、及び、該基板を搬送軸直交方向(図1中のY軸方向)に位置決めする基板位置決め部16により構成されていた。
For example, as shown in FIG. 1, a conventional surface mount
上記構成において、装着ヘッド部17A、17Bは、ピックアップ座標(部品供給部26A、26Bにおける部品供給装置28から電子部品をピックアップする座標)のY座標の位置、すなわち、部品供給部26A、26Bに並載された部品供給装置28から部品が吸着できるように露出した所のY座標の位置にY軸方向の動きが固定されており、部品を吸着した後、電子回路基板14上の目標位置である搭載座標のX軸方向の位置決めは、装着ヘッド位置決め部24により行われ、該Y座標の位置決めは、基板位置決め部16により電子回路基板14を一方向に動かし行われていた。
In the above configuration, the
又、特許文献1には、基板搬送路の両側に、装着ヘッド部と装着ヘッド位置決め部と部品供給部と基板位置決め部などとを設置し、同時に2枚の基板に実装できる表面実装部品装着機が記載されている。 Further, Patent Document 1 discloses a surface mounting component mounting machine in which a mounting head unit, a mounting head positioning unit, a component supply unit, a substrate positioning unit, and the like are installed on both sides of a substrate conveyance path and can be mounted on two substrates at the same time. Is described.
又、特許文献2には、複数のビーム及び該ビームに搭載された装着ヘッドを有し、装着部品の装着精度を要求される場合、精度が要求される部品を一つのビームに搭載された装着ヘッドが保持して部品装着などのため、そのビーム及び装着ヘッドの水平方向の移動を停止している時には、他のビームの移動を減速または停止させる装着方法が記載されている。
Further,
しかしながら、従来の表面実装部品装着機5及び特許文献1の表面実装部品装着機では、基板位置決め部により、基板をY軸方向に移動させ、搭載座標のY座標の位置決めを行っていたので、高い装着精度が要求されるIC部品やアルミ電解コンデンサのような背の高い部品、トランスのように重い部品などの装着の際、基板を急に停止させようとするとオーバーシュートが起りやすくなり、その直後の基板の振動などによる装着のずれ、又、装着後、基板を移動させることによる部品の転倒やハンダが固まる前に基板が移動することによる装着位置のずれが発生し、配線がショートしてしまうなど実装品質の低下の可能性があった。
However, in the conventional surface mounting
又、IC部品などを装着した際、位置ずれ発生などの防止のため、基板位置決め部の動作速度を落とす必要があり、それに合わせて装着ヘッド位置決め部の動作速度も落としていため、装着の生産性の低下を招いていた。 In addition, when mounting IC parts, etc., it is necessary to reduce the operating speed of the board positioning part to prevent the occurrence of misalignment, and the operating speed of the mounting head positioning part is also reduced accordingly, so that mounting productivity is reduced. Has led to a decline.
又、特許文献2においては、装着精度を有する部品の場合、それを保持していない方のビームを減速又は停止させ、ビーム同士の干渉を防ぐ方法であり、生産性を犠牲にして精度を向上させており、生産性のアップを図ることは難しい。又、位置決めをする際、装着ヘッドのみで行うため、図1に示されている表面実装部品装着機5のように電子回路基板14も移動させ装着するような、高速な装着動作は困難であった。
Further, in
本発明は、表面実装部品装着機において、IC部品や背の高いコンデンサなどの部品に対しても、高精度に装着でき、且つ、装着の生産性の向上を図ることを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to mount a component such as an IC component or a tall capacitor in a surface mount component mounting machine with high accuracy and improve mounting productivity.
本発明は、装着ヘッド部でピックアップした部品を基板上に装着するための表面実装部品装着機において、部品が装着される基板を部品装着エリアで一方向に移動させ、基板の位置決めをする基板位置決め部と、部品をピックアップした装着ヘッド部を平面方向に移動させ、装着ヘッド部の位置決めをする装着ヘッド位置決め部と、を有し、装着部品に応じて、前記基板位置決め部と前記装着ヘッド位置決め部との双方の位置決めにより基板上の目標位置に部品が装着されるモードと、基板の移動を停止し、前記装着ヘッド位置決め部のみの位置決めにより基板上の目標位置に部品が装着されるモードと、を選択可能として、前記課題を解決したものである。 The present invention relates to a substrate positioning device for positioning a substrate in a surface mounting component mounting machine for mounting a component picked up by a mounting head on a substrate by moving the substrate on which the component is mounted in one direction in the component mounting area. And a mounting head positioning part that positions the mounting head part by moving the mounting head part picking up the components in the plane direction, and depending on the mounting part, the substrate positioning part and the mounting head positioning part And a mode in which the component is mounted at a target position on the substrate by both positioning and a mode in which the movement of the substrate is stopped and the component is mounted at the target position on the substrate by positioning only the mounting head positioning unit, The above-mentioned problem is solved.
装着部品に応じて、位置決めのモードを選択することにより、アルミ電解コンデンサなどの特定部品に対しては、基板の移動を停止し、平面方向に移動できる装着ヘッド位置決め部のみにより基板上の目標位置が決められるため、装着時の基板の振動などがなく、高精度かつ高速に装着でき、一方、特定部品でない部品の場合、基板位置決め部と装着ヘッド位置決め部との双方の位置決めにより、より高速な動作速度で基板上の目標位置に部品を装着でき、トータルで高精度に装着でき、且つ、装着の生産性の向上を図ることができる。 By selecting the positioning mode according to the mounted parts, the target position on the board can be stopped only by the mounting head positioning part that can move in the plane direction for specific parts such as aluminum electrolytic capacitors. Therefore, there is no vibration of the board at the time of mounting, and high-precision and high-speed mounting is possible. On the other hand, in the case of a component that is not a specific part, higher speed is achieved by positioning both the board positioning part and the mounting head positioning part. A component can be mounted at a target position on the board at an operation speed, and can be mounted with high accuracy in total, and the mounting productivity can be improved.
以下、図2及び図3を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
図2は、本発明の実施の形態を示した表面実装部品装着機の平面図である。図2において10は、表面実装部品装着機、12は、電子回路基板14に電子部品を装着する部品装着エリア、16は、電子回路基板14を位置決めする基板位置決め部、17は、電子部品を吸着する吸着ノズル20を複数個有する装着ヘッド部、22は、装着ヘッド部17を位置決めする装着ヘッド位置決め部、26は、部品供給装置28を設置する部品供給部、30は、大型のコンデンサや大型のIC部品などの大型部品を供給する大型部品供給部、32は、電子回路基板14を搬送する基板搬送部である。
FIG. 2 is a plan view of the surface mount component mounting machine according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, 10 is a surface mount component mounting machine, 12 is a component mounting area for mounting an electronic component on the
本実施の形態の表面実装部品装着機10は、2枚の電子回路基板14に対して、同時に実装できる構成になされていて、部品装着エリア12、基板位置決め部16、部品供給部26、大型部品供給部30を図2中上側及び下側の各々2個、部品装着エリア12U、12L、基板位置決め部16U、16L、部品供給部26U、26L、大型部品供給部30U、30Lを有し、部品供給部26から主に電子部品をピックアップする装着ヘッド部17を図2中上側及び下側に各々2個(18U、18L)、及び大型部品供給部30から主に電子部品をピックアップする装着ヘッド部17を図2中上側及び下側の各々2個(19U、19L)、計4個の装着ヘッド部17を有する。
The surface mount component mounting machine 10 according to the present embodiment is configured to be mounted on two
装着ヘッド位置決め部22は、図2中Y軸方向に装着ヘッド部17を移動させる一対のY軸リニアモータ23A、23B、及びX軸方向に装着ヘッド部17を移動させる2つのX軸リニアモータ24U、24Lで構成されている。
The mounting
部品供給部26には、部品種毎に複数の部品供給装置28が並載され、図示しないが、部品供給装置28は、部品供給装置28の先端側(基板搬送部32に面している側)に、部品ピックアップ位置部を有し、各々の部品ピックアップ位置はX軸方向に直線状に並べられている(ピックアップ座標のY座標は共通)。
In the
大型部品供給部30は、背の高いアルミ電解コンデンサ、大型のIC部品などの特定部品を収納できる複数のトレイを有している。なお、特定部品には、トランスなどのように、小型だが重い部品や小型でも高い装着精度を要求される小型IC部品も含まれ、このような部品は、部品供給部26から供給される。
The large
基板搬送部32は、表面実装部品装着機10のほぼ中央に配設され、基板搬送部32の上側(図2中の上側)に、一の電子回路基板14に装着される電子部品を供給する部品供給部26U及び大型部品供給部30Uが配設され、これらの間に部品装着エリア12Uが設けられている。同様に、基板搬送部32の下側にも、部品供給部26Lと大型部品供給部30Lと部品装着エリア12Lが設けられている。
The
装着ヘッド位置決め部22のY軸リニアモータ23A、23Bは、図2中の左側、右側にそれぞれ配設され、X軸リニアモータ24U及び24Lは、前記Y軸リニアモータ23A、23B上に2本平行に配設されている。
The Y-axis
次に、本実施の形態における表面実装部品装着機の動作について説明する。 Next, the operation of the surface mount component mounting machine in the present embodiment will be described.
電子回路基板14は、図2に示されている表面実装部品装着機10の左右いずれか一方から基板搬送部32により基板搬送路25に搬入され、部品装着が全て完了したら、搬入した側と逆の側に搬出される。
The
電子回路基板14が基板搬送路25に搬入された後、電子回路基板14は基板搬送部32により基板位置決め部16まで搬送され、基板位置決め部16により基板搬送路25に直交するレールを有する部品装着エリア12まで搬送される。
After the
基板位置決め部16は、電子部品を装着する電子回路基板14を部品装着エリア12でY軸方向(搬送軸直交方向)上下に移動させ基板の位置決めをし、電子回路基板14上の目標位置である搭載座標のY座標成分を決めることができる。
The
装着ヘッド位置決め部22は、Y軸リニアモータ23A、23BによりY軸方向、X軸リニアモータ24U、24Lにより、X軸方向に装着ヘッド部17の位置決めをし、電子部品を装着する電子回路基板14上の目標位置である搭載座標のX座標軸及びY座標成分を決めることができる。
The mounting
ここで具体的に、表面実装部品装着機10の上側の部分の位置決め動作について図3のフローチャートをもとに説明する。 Here, the positioning operation of the upper part of the surface mount component mounting machine 10 will be specifically described based on the flowchart of FIG.
i)特定部品であるかの判定(ステップS1)
ピックアップしようとする又はピックアップした電子部品が、特定部品であるかどうか生産プログラムで判定する。ここで特定部品とは、高い装着精度が要求されるIC部品やアルミ電解コンデンサのような背の高い部品、トランスなどの重い部品などのように、電子回路基板14の動きによって装着精度が乱される部品である。
i) Determining whether the part is a specific part (step S1)
The production program determines whether the electronic component to be picked up or picked up is a specific component. Here, the specific component is disturbed by the movement of the
特定部品でない場合は、ステップS2に進み、特定部品である場合は、ステップS3に進む。 If it is not a specific part, the process proceeds to step S2, and if it is a specific part, the process proceeds to step S3.
ii)装着ヘッド位置決め部でX方向の位置決め、基板位置決め部でY方向の位置決め(ステップS2)
部品供給部26Uから供給された電子部品が、特定部品でない場合、装着ヘッド部18U、19Uは、Y軸方向の移動に関して、部品供給装置28上のピックアップ位置がある位置(ピックアップ座標のY座標の位置)に固定され、電子部品をピックアップした後、X軸方向のみの位置決め移動をし、搭載座標のX軸方向の位置決めがされる。Y軸方向の位置決めは基板位置決め部16Uにより行い、基板位置決め部16Uと、装着ヘッド位置決め部18U又は19Uとの双方の位置決めにより、電子回路基板14上の目標位置に電子部品が装着できるモードで位置決めを行う。
ii) Positioning in the X direction by the mounting head positioning portion, and positioning in the Y direction by the substrate positioning portion (step S2)
When the electronic component supplied from the
iii)基板を停止し、装着ヘッド位置決め部でX・Y方向の位置決め(ステップS3)
一方、大部品供給部30Uから供給される大型コンデンサや大型IC部品などや、部品供給部26Uから供給されるトランスなどの質量が大きい特定部品の場合、基板位置決め部16Uによる位置決めを行わないことによって電子回路基板14の移動を停止し、装着ヘッド位置決め部22のみ、すなわち、X軸リニアモータ24U、Y軸リニアモータ23A、23Bにより、X軸及びY軸方向の平面方向に装着ヘッド部17が移動し、電子回路基板14上の目標位置に特定部品を装着できるモードで位置決めを行う。
iii) Stopping the substrate and positioning in the X and Y directions by the mounting head positioning unit (step S3)
On the other hand, in the case of a specific component having a large mass such as a large capacitor or large IC component supplied from the large
以上のように、装着部品に応じて位置決めし、電子回路基板14に電子部品を装着する。
As described above, positioning is performed according to the mounted component, and the electronic component is mounted on the
表面実装部品装着機10の下側の部分の位置決め動作についても、上側の部分の位置決め動作と同様である。 The positioning operation of the lower part of the surface mount component mounting machine 10 is the same as the positioning operation of the upper part.
アルミ電解コンデンサなどの特定部品に対しては、基板位置決め部16による位置決めを行わないことによって電子回路基板14の移動が停止し、平面方向に移動できる装着ヘッド位置決め部22により電子回路基板14上の目標位置が決められるため、装着時の電子回路基板14の振動などがなく、高精度かつ確実に装着でき、装着後もハンダが固まる前に電子回路基板14を移動させないため、装着の位置ずれや、背の高い電子部品の転倒も起きず、高精度に装着でき、高品質の製品が得られる。又、従来は、位置ずれ発生などの防止のため、基板位置決め部の動作速度を落とす必要があったが、本実施の形態の場合、基板位置決め部の動作速度に合わせて装着ヘッド位置決め部の動作速度も落とす必要がなく、装着ヘッド位置決め部のみで高速な装着が可能となる。
For specific parts such as an aluminum electrolytic capacitor, the movement of the
又、装着ヘッド部のX軸方向の移動は、X軸リニアモータ24U、24Lをも動かすY軸リニアモータ23A、23Bの動きとは違い、より高速にできる。そのため、特定部品でない部品の場合、部品ピックアップ位置上をX軸方向のみ装着ヘッド部を移動させ、X軸方向の位置決めをし、Y軸方向の位置決めは、基板位置決め部16により電子回路基板14をY軸方向に移動させ、基板位置決め部と装着ヘッド位置決め部との双方の位置決めにより、より高速な動作速度で基板上の目標位置に部品を装着できる。
Further, the movement of the mounting head in the X-axis direction can be performed at a higher speed, unlike the movement of the Y-axis
このように、装着部品に応じて位置決めのモードを選択可能とすることで、装着部品の位置ずれ発生の防止のために全ての部品種に渡り基板位置決め部の動作速度を一概に落とす必要がなく、特定部品についても、装着ヘッド位置決め部のみで高速な装着でき、トータルで装着の生産性を向上できる。 In this way, by making it possible to select the positioning mode according to the mounted component, it is not necessary to reduce the operation speed of the board positioning unit across all component types in order to prevent the displacement of the mounted component. Specified parts can be mounted at high speed only with the mounting head positioning section, and the mounting productivity can be improved in total.
特に、特定部品でない部品の装着の次に特定部品を装着する場合、又は、特定部品の装着の次に特定部品でない部品を装着する場合に対して、本発明の実施の形態のようにステップS2によるモードとステップ3のモードとの切り替えにより、高精度に装着でき、且つ、装着の生産性の向上を図ることができる。 In particular, in the case where a specific part is mounted after mounting of a non-specific part, or when a non-specific part is mounted after mounting of a specific part, step S2 as in the embodiment of the present invention is performed. By switching between the mode in step 3 and the mode in step 3, it is possible to mount with high accuracy and improve mounting productivity.
又、表面実装部品装着機10の上側(下側も同様)について、部品供給部26Uから供給される電子部品を主にピックアップしてくる装着ヘッド部18U及び大型部品供給装部30Uから供給される部品を主にピックアップしてくる装着ヘッド部19Uを備えることで、基板に両側から部品が効率的に供給できる。
Further, the upper side of the surface mounting component mounting machine 10 (the same applies to the lower side) is supplied from the mounting
又、同時に2つの基板に電子部品を装着できる構成であるため、生産性が高い。 In addition, since the electronic component can be mounted on two substrates at the same time, the productivity is high.
本実施の形態では、基板の搬送方向に対して直交する方向で基板の位置決めを行っているが、基板の搬送路上に部品装着エリアを設け、搬送方向で基板の位置決めをし、X軸リニアモータ上にY軸リニアモータを載せ、Y軸リニアモータに装着ヘッド部を配設し搬送路の両側から部品を供給してもよい。なお、部品供給装置28は、搬送方向と直交する方向に並載される。この場合、搬送路上から向きを変えて部品装着エリアに移る必要がない。
In this embodiment, the substrate is positioned in a direction orthogonal to the substrate transport direction, but a component mounting area is provided on the substrate transport path, the substrate is positioned in the transport direction, and an X-axis linear motor is provided. A Y-axis linear motor may be mounted on the Y-axis linear motor, and a mounting head unit may be provided on the Y-axis linear motor to supply components from both sides of the conveyance path. In addition, the
又、基板の移動が停止される態様として、部品ごとに、基板を停止するタイミングや停止している時間を変えてもよく、部品ごとに部品をピックアップする前や後、装着後しばらく停止されておくなど、生産プログラムで制御してもよい。又、基板位置決め部による位置決めを行わない他に、積極的に、基板の動きにブレーキをかけ、基板の動きを止めてもよい。 Moreover, as a mode in which the movement of the board is stopped, the timing of stopping the board and the time during which the board is stopped may be changed for each part. It may be controlled by a production program. In addition to not performing positioning by the substrate positioning unit, the movement of the substrate may be actively applied to stop the movement of the substrate.
なお、位置決め部の駆動手段は、リニアモータに限らず、ボールネジ、タイミングベルトなどでもよく、本実施の形態に限られたものではない。 The driving means of the positioning unit is not limited to the linear motor, and may be a ball screw, a timing belt, or the like, and is not limited to the present embodiment.
又、本発明は、高精度かつ装着の生産性向上を図るものであり、ある基板(平面とは限らない)に一般の部品を実装する場合にも応用できるため、電子回路基板に限られるものではなく、又、部品は、本実施の形態で用いた電子部品に限られるものでなく、ネジなどでもよい。 In addition, the present invention is intended to improve the productivity of mounting with high accuracy, and can be applied to mounting general parts on a certain board (not necessarily a flat surface), and is therefore limited to an electronic circuit board. However, the component is not limited to the electronic component used in the present embodiment, and may be a screw or the like.
又、生産プログラムとは、表面実装部品装着機を制御するためのプログラムであり、例えば、位置決め部の制御、基板の搬送の制御、部品の実装手順などである。 The production program is a program for controlling the surface mount component mounting machine, and includes, for example, control of the positioning unit, control of board conveyance, component mounting procedure, and the like.
10…表面実装部品装着機
12…部品装着エリア
14…電子回路基板
16…基板位置決め部
17…装着ヘッド部
22…装着ヘッド位置決め部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Surface mount
Claims (1)
部品が装着される基板を部品装着エリアで一方向に移動させ、基板の位置決めをする基板位置決め部と、
部品をピックアップした装着ヘッド部を平面方向に移動させ、装着ヘッド部の位置決めをする装着ヘッド位置決め部と、を有し、
装着部品に応じて、前記基板位置決め部と前記装着ヘッド位置決め部との双方の位置決めにより基板上の目標位置に部品が装着されるモードと、基板の移動が停止され、前記装着ヘッド位置決め部のみの位置決めにより基板上の目標位置に部品が装着されるモードと、を選択可能とされていることを特徴とする表面実装部品装着機。 In a surface mounting component mounting machine for mounting a component picked up by a mounting head on a substrate,
A board positioning unit for positioning the board by moving the board on which the part is mounted in one direction in the component mounting area;
A mounting head positioning part for positioning the mounting head part by moving the mounting head part picked up in the plane direction,
Depending on the mounting component, the mode in which the component is mounted at the target position on the substrate by positioning both the substrate positioning unit and the mounting head positioning unit, the movement of the substrate is stopped, and only the mounting head positioning unit A surface mount component mounting machine, wherein a mode in which a component is mounted at a target position on a substrate by positioning is selectable.
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Citations (1)
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- 2006-03-17 JP JP2006075358A patent/JP2007251047A/en active Pending
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