JP2010045143A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビームの駆動源が発熱しても、これをビーム全体に熱拡散させ、もってプリント基板への電子部品の装着精度の悪化を阻止する電子部品装着装置を提供すること。
【解決手段】ビーム８前面の上下の中間位置にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内にヒートパイプ１８Ａと１８Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘って配設する。また、ビーム８後面の上部にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内にヒートパイプ１９Ａと１９Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘って配設すると共に同じくビーム８後面の下部にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内にヒートパイプ２０Ａと２０Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘って配設する。この各ヒートパイプ１８Ａ等は、特にビーム８を移動させるリニアモータ９の可動子９Ｂが発熱した場合に、この熱をビーム８全体に熱伝導させて拡散させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給ユニットと、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドと、この装着ヘッドに前記部品供給ユニットから電子部品を吸着してプリント基板上に装着する吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置に関する。

この種電子部品装着装置は、特許文献１などで広く知られており、ビームをプリント基板の搬送方向と直交する方向に移動させ、このビームに沿って装着ヘッドを移動させ、結果として装着ヘッドに設けられた吸着ノズルをＸＹ方向に移動させ、部品供給装置から取出した電子部品をプリント基板上に装着している。
特開２００７−３６１６３号公報

しかし、前記ビームを移動させる駆動源がその駆動により発熱するので、その熱が前記ビームに伝わって、このビームが伸びたり、しなったりすることとなるので、プリント基板への電子部品の装着精度の悪化を招くという事態が発生することがある。

そこで本発明は、ビームの駆動源が発熱しても、これをビーム全体に熱拡散させ、もってプリント基板への電子部品の装着精度の悪化を阻止する電子部品装着装置を提供することを目的とする。

このため第１の発明は、部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給ユニットと、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドと、この装着ヘッドに前記部品供給ユニットから電子部品を吸着してプリント基板上に装着する吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置において、前記ビームを移動させる駆動源からの熱を、このビーム全体に拡散させるための熱拡散部材をこのビームに取り付けたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記ビームの長手方向に沿って前記熱拡散部材としての熱拡散パイプを取り付けたことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、前記ビームの長手方向に沿って前記熱拡散部材として取り付ける熱拡散パイプは、長手方向において分割されていることを特徴とする。

本発明は、ビームの駆動源が発熱しても、これをビーム全体に熱拡散させ、もってプリント基板への電子部品の装着精度の悪化を阻止する電子部品装着装置を提供することができる。

以下、本発明による電子部品装着装置の一実施形態を添付の図面に基づいて説明する。図１は電子部品装着装置１の概略平面図、図２は電子部品装着装置１の部分正面図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。電子部品装着装置１の基台２に取り付けられる各フィーダベース３上には種々の電子部品を夫々その部品取出し位置（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給装置としての部品供給ユニット３が不動の状態で着脱可能に複数並設固定されている。対向するユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に順次搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。

８は装着装置１の左右部にそれぞれに設けられるプリント基板搬送方向（Ｘ方向）に長い前後一対のビームであり、各リニアモータ９の駆動によりリニアガイド１０によって前記各ビーム８がプリント基板搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に移動する。即ち、左右一対のガイドレール１０Ａに沿って前記各ビーム８に固定された取付体１１下面に設けられたスライダ１０Ｂが摺動して位置決め部５上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し位置（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。前記各リニアモータ９は、基台２に固定された左右一対の固定子９Ａと、前記ビーム８の両端部に設けられた取付体１１の下部に固定された可動子９Ｂとから構成される。

リニアモータ１４の駆動によりリニアガイド１３によってビーム８の長手方向（Ｘ方向）に沿って装着ヘッド体７が移動する。即ち、前記各ビーム８に固定された一対のガイドレール１３Ａに沿って装着ヘッド体７が取付けられた取付体１２に固定されたスライダ１３Ｂが摺動して、ビーム８の長手方向（Ｘ方向）に沿って装着ヘッド体７が移動する。前記リニアモータ１４は、ビーム８に固定された上下一対の固定子１４Ａと、前記装着ヘッド体７に設けられ各固定子１４Ａの間に位置した可動子１４Ｂとから構成される。各装着ヘッド体７は複数の吸着ノズル１５を有する装着ヘッド１６を備えている。

前記ビーム８は図３に示すように、縦断面図が外形としてコ字形状を呈して、５つの空洞部８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅが形成されると共に上下面にはビーム８の長手方向に沿って複数の放熱フィン８Ｆが形成され、このビーム８前面の上下の中間位置にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内に熱拡散部材としてのヒートパイプ１８Ａと１８Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘ってほぼ水平に配設する。また、ビーム８後面の上部にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内に熱拡散部材としてのヒートパイプ１９Ａと１９Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘ってほぼ水平に配設すると共に同じくビーム８後面の下部にビーム８の長手方向に沿って横長に開設した取付溝内に熱拡散部材としてのヒートパイプ２０Ａと２０Ｂとを僅かな間隔を置いて概ね全長に亘ってほぼ水平に配設する。この場合、これらのヒートパイプ１８Ａ等は、前記各取付溝内に嵌め込み部分として全体の半分が埋設された状態で配設されることとなる。

これらのヒートパイプ１８Ａ、１８Ｂ、１９Ａ、１９Ｂ、２０Ａ、２０Ｂは、熱伝導性が良い金属製、例えば銅製であって、例えば中空円筒の空間内に作動液として水が入れられて側面が蓋をされて密封されて形成されており、しかも前記水に所定の圧力が加えられた状態で封じ込められている。

この各ヒートパイプ１８Ａ等は、特に前記ビーム８を移動させるリニアモータ９の可動子９Ｂが発熱した場合に、この熱を鋳物で作製されたビーム８全体に熱伝導させて拡散させるためのものである。従って、ビーム８においてリニアモータ９の可動子９Ｂの近傍部位のみ温度が高くて、遠い部位は低い、或いはビーム８の左右両部の温度が高く、中央部は低いという事態は解消され、熱拡散させることによりビーム８全体が均一な温度となって、またビーム８の移動によってもビーム８全体や各ヒートパイプ１８Ａ等から放熱され、更に放熱フィン８Ｆを介して放熱される。このため、温度上昇により、ビーム８が伸びたり、しなったりすることが極力回避でき、もってプリント基板への電子部品の装着精度の悪化を阻止することができることとなる。

以上のような構成により、以下電子部品装着装置１による電子部品Ｄの吸着及び装着の動作について詳細に説明する。先ず、プリント基板Ｐを上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。

次に、制御手段は、記憶手段に格納された装着データから吸着シーケンスデータを生成する。即ち、初めに制御手段は、装着データからのデータの読み出し処理をし、吸着ノズル１５による吸着手順の決定処理をし、連鎖吸着（１つの装着ヘッド１６当り最高１２個吸着可能）の最終の電子部品を供給する部品供給ユニット３を判定し最終吸着位置の配置座標を記憶手段に格納し、連鎖吸着を完了した後の最初に装着すべき電子部品Ｄの装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）を判定し、その座標を記憶手段に格納する。

そして、プリント基板の装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された前記装着データ等に従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１５が装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出す。

このとき、ＣＰＵ９０によりリニアモータ９及び１４が制御されて、各装着ヘッド体７の各装着ヘッド１６の吸着ノズル１５が装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット３の先頭の電子部品上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向は駆動回路によりリニアモータ９が駆動して各ビーム８が移動し、Ｘ方向は同じく駆動回路によりリニアモータ１４が駆動して各装着ヘッド体７が移動する。

そして、既に所定の各供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、ヘッド昇降モータ（図示せず）が回転して装着ヘッド１６が所定の高さまで下降する。更に、所定の吸着ノズル１５が供給ユニット３から電子部品を吸着するのに適した高さに向かい下降して部品供給ユニット３から吸着ノズル１５が取出し、以下同様に他の吸着ノズル１５も電子部品も取出す。

そして、部品認識カメラ上方へ移動して、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像して認識処理し、制御手段はこの認識処理結果を加味して、位置決め部５で位置決めされているプリント基板Ｐ上の装着座標位置に吸着ノズル１５が移動するようにリニアモータ９及び１４を制御し、Ｙ方向に各ビーム８が移動し、Ｘ方向に各装着ヘッド体７が移動し、ノズル回転モータ、ヘッド昇降モータ及びノズル昇降モータを制御して、プリント基板Ｐに電子部品を装着する。

なお、このようなプリント基板の生産運転が継続することによって、前記ビーム８を移動させるリニアモータ９の可動子９Ｂが発熱しても、前記各ヒートパイプ１８Ａ等がこの熱をビーム８全体に熱伝導させて拡散させる。即ち、左のリニアモータ９の可動子９Ｂが発熱しても、前記各ヒートパイプ１８Ａ、１９Ａ、２０Ａがこの熱を左方から内方へとビーム８全体に熱伝導させると共に前記各ヒートパイプ１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂがこの熱を右方から内方へとビーム８全体に熱伝導させる。このとき、前記各ヒートパイプ１８Ａ、１９Ａ、２０Ａの左部（外側部）で水が蒸発して蒸気が中央部方向へ移動するのに従って放熱して凝縮し、水が左部方向へ流れると共に、前記各ヒートパイプ１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂの右部（外側部）で水が蒸発して蒸気が中央部方向へ移動するのに従って放熱して凝縮し、水が右部方向へ流れる。

なお、前記各ヒートパイプは、左右に分割していなくて１本の場合には、水が左右いずれか一方に偏るおそれがあるが、左右の分割によって、偏りを回避でき、左右のヒートパイプによって、右部、左部の夫々の熱を確実にビーム８全体に熱伝導させることができる。また、左右の夫々のヒートパイプをビーム８の中央から左右に向かい（外方に向かい）下向きに傾斜させてもよい。

従って、リニアモータ９の可動子９Ｂの近傍部位のみ温度が高くて、遠い部位は低い、或いはビーム８の左右両部の温度が高く、中央部は低いという事態は解消され、熱拡散させることによりビーム８全体が均一な温度となって、またビーム８の移動によってもビーム８や各ヒートパイプ１８Ａ等も放熱され、更に放熱フィン８Ｆを介して放熱される。このため、温度上昇によりビームが伸びたり、しなったりすることが極力回避でき、もってプリント基板への電子部品の装着精度の悪化を阻止することができることとなる。

以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の概略平面図である。 電子部品装着装置の部分正面図である。 電子部品装着装置のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 部品装着装置
３ 部品供給ユニット
７ 装着ヘッド体
８ ビーム
９ リニアモータ
９Ａ 固定子
９Ｂ 可動子
１５ 吸着ノズル
１６ 装着ヘッド
１８Ａ、Ｂ ヒートパイプ
１９Ａ、Ｂ ヒートパイプ
２０Ａ、Ｂ ヒートパイプ

Claims (3)

1. 部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給ユニットと、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドと、この装着ヘッドに前記部品供給ユニットから電子部品を吸着してプリント基板上に装着する吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置において、前記ビームを移動させる駆動源からの熱を、このビーム全体に拡散させるための熱拡散部材をこのビームに取り付けたことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 前記ビームの長手方向に沿って前記熱拡散部材としての熱拡散パイプを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
3. 前記ビームの長手方向に沿って前記熱拡散部材として取り付ける熱拡散パイプは、長手方向において分割されていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。

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