JP2010272573A - Press-bonding device and method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a press-bonding device and a method thereof by which the pitch changeover of a plurality of press-bonding units is made fast with a simple structure, a press-bonding process time is shortened and the efficiency of the press-bonding process is enhanced. <P>SOLUTION: The plurality of press-bonding units 4 are arranged movably along a guide portion 7 which extends in a uniaxial direction, and a rack 22 is arranged in parallel to the guide portion 7; and a pinion 23 engaging the rack 22 is arranged at each press-bonding unit 4 or a member moving integrally with the press-bonding unit 4; and a plurality of driving motors 24 which drive and rotate the pinions 23 corresponding to the respective press-bonding units 4 independently of one another are arranged on a fixed side in a direction orthogonal to the length direction of the guide portion 7, and output shafts of the driving motors 24 and the pinions 23 are coupled to each other through flexible shafts 25. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板の側縁部に任意の間隔で配置された複数の実装部位に装着された部品を圧着する圧着装置及びその方法に関するものである。   The present invention relates to a crimping apparatus and a method for crimping components mounted on a plurality of mounting parts arranged at arbitrary intervals on a side edge of a substrate.

例えば、基板の側縁部に間隔をあけて配設された複数の実装部位に部品を実装する部品実装装置において、複数の実装部位に装着された部品を一括して本圧着する複数の圧着手段(ユニット)を備え、かつ各圧着手段の配置ピッチを実装部位の配置ピッチに応じて等間隔を維持したまま変更するピッチ変更手段を設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, in a component mounting apparatus that mounts components on a plurality of mounting parts arranged at intervals on the side edge of the substrate, a plurality of crimping means for collectively press-bonding the parts mounted on the plurality of mounting parts. (Unit) is provided and provided with pitch changing means for changing the arrangement pitch of each crimping means while maintaining an equal interval according to the arrangement pitch of the mounting parts (for example, see Patent Document 1). .

この特許文献1に開示されたピッチ変更手段は、複数の圧着手段をガイドレールに沿って移動自在に配設し、駆動モータにて回転されるスプライン軸と固定の送りねじ軸をガイドレールと平行に配設し、各圧着手段にそれぞれ送りねじ軸に螺合するナットとこのナットにスプライン軸の回転を所要の回転比率で伝達する回転伝達手段とを設け、単一の駆動モータを回転駆動することで複数の圧着手段の配置ピッチを変更できるように構成されている。   In the pitch changing means disclosed in Patent Document 1, a plurality of crimping means are movably disposed along a guide rail, and a spline shaft rotated by a drive motor and a fixed feed screw shaft are parallel to the guide rail. And a nut that is screwed to each feed screw shaft and a rotation transmission means that transmits the rotation of the spline shaft at a required rotation ratio to each nut, and rotationally drives a single drive motor. Thus, the arrangement pitch of the plurality of crimping means can be changed.

また、複数の圧着ツールを移動自在に支持するとともに、各圧着ツールに固定したナットと、各圧着ツールのナットに螺合する複数の送りねじと、各送りねじをそれぞれ回転するモータとを備えた移動手段を設け、各圧着ツールを独立して移動させて、圧着ツールのピッチを可変するようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a plurality of crimping tools are movably supported, and a nut fixed to each crimping tool, a plurality of feed screws screwed into the nuts of each crimping tool, and a motor that rotates each feed screw are provided. There is also known one in which a moving means is provided so that each crimping tool is independently moved to vary the pitch of the crimping tool (for example, see Patent Document 2).

特許第3757874号明細書Japanese Patent No. 3757874 特許第4007031号明細書Japanese Patent No. 4007031

ところが、特許文献1に記載された構成では、ピッチ切替時に各圧着手段をそれぞれ送りねじによって移動させるようにし、スプライン軸と送りねじ軸とナットと所要の回転比率で伝達する回転伝達手段とを有する複雑な構成であるため、コスト高になるとともに保守点検に手間がかかり、またピッチ切替時の基準位置が送りねじの構成によって決定されるために基準位置を任意に設定することが実質的に不可能であり、基板の機種によって適用できない場合が発生する恐れがあり、使い勝手が良くないという問題がある。   However, the configuration described in Patent Document 1 includes a spline shaft, a feed screw shaft, a nut, and a rotation transmission means for transmitting at a required rotation ratio so that each crimping means is moved by a feed screw at the time of pitch switching. Because of the complicated configuration, the cost increases and maintenance and inspection takes time, and the reference position at the time of pitch switching is determined by the configuration of the feed screw, so it is virtually impossible to set the reference position arbitrarily. This is possible, and may not be applicable depending on the type of board, and there is a problem in that it is not easy to use.

また、特許文献2に記載された構成では、各圧着ツールを独立して移動可能に構成しているので、圧着ツールの配置基準位置とピッチを任意に設定することができるが、圧着ツールの移動手段として各圧着ツール毎にナットとそれに螺合する送りねじを設けているため、複数の送りねじが並列して配設された複雑な構成となるという問題がある。   Further, in the configuration described in Patent Document 2, each crimping tool is configured to be movable independently, so that the placement reference position and pitch of the crimping tool can be arbitrarily set. As a means, each crimping tool is provided with a nut and a feed screw that is screwed to the nut. Therefore, there is a problem that a plurality of feed screws are arranged in parallel.

本発明は、上記従来の問題に鑑み、複数の圧着ユニットのピッチ切替をシンプルな構造で高速化できて圧着工程の時間短縮と効率化を図る圧着装置及びその方法を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a crimping apparatus and method that can speed up the switching of pitches of a plurality of crimping units with a simple structure, thereby reducing the time and efficiency of the crimping process. .

本発明の圧着装置は、複数の圧着ユニットを1軸方向に延びるガイド部に沿って移動自在に配設し、ガイド部と平行にラックを配設するとともに、圧着ユニット若しくは圧着ユニットと一体的に移動する部材にラックに噛み合うピニオンを配設し、各圧着ユニットに対応するピニオンをそれぞれ独立して回転駆動する複数の駆動モータをガイド部の長手方向と直交する方向の固定側に配設し、各駆動モータの出力軸と各ピニオンとをフレキシブルシャフトにて連結したものである。   In the crimping apparatus of the present invention, a plurality of crimping units are movably disposed along a guide portion extending in one axial direction, a rack is disposed in parallel with the guide portion, and the crimping unit or the crimping unit is integrated. A pinion that meshes with the rack is disposed on the moving member, and a plurality of drive motors that independently rotate and drive the pinion corresponding to each crimping unit are disposed on the fixed side in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the guide portion, The output shaft of each drive motor and each pinion are connected by a flexible shaft.

この構成によれば、ガイド部に沿って移動自在な各圧着ユニットに、ガイド部と平行なラックに噛合させてピニオンを設け、各ピニオンを、フレキシブルシャフトを介して固定側の駆動モータで回転させるようにしているので、ピニオンがラックと噛合して転動するのに伴って圧着ユニットが移動し、各駆動モータの作動制御によって各圧着ユニットを独立してかつ高速にて移動及び位置決めすることができ、複数の圧着ユニットの配置ピッチの切替及び任意の配置位置への切替を高速で行うことができ、圧着工程の時間短縮と効率化を図ることができ、さらに移動する圧着ユニット側にはピニオンだけを配設し、駆動モータを固定側に配設してフレキシブルシャフトにてピニオンと連結しているので、圧着ユニットをコンパクトな構成とすることができるとともに、全体構成をシンプルな構造として装置コスト及び保守コストの低廉化を図ることができる。   According to this configuration, each crimp unit that is movable along the guide portion is provided with a pinion that meshes with a rack parallel to the guide portion, and each pinion is rotated by the drive motor on the fixed side via the flexible shaft. As a result, the crimping unit moves as the pinion meshes with the rack and rolls, and each crimping unit can be moved and positioned independently and at high speed by controlling the operation of each drive motor. It is possible to switch the arrangement pitch of multiple crimping units and switch to any placement position at high speed, shorten the time and efficiency of the crimping process, and pinion on the moving crimping unit side Only, and the drive motor is arranged on the fixed side and is connected to the pinion by the flexible shaft. It is possible, thereby reducing the size of the structure of the apparatus and maintenance costs the overall structure as a simple structure.

また、ガイド部が、間隔をあけて平行に配設した少なくとも2本のガイドレールを備え、ラックを前記2本のガイドレールの間に平行に配設すると、圧着ユニットをラックとピニオンの噛合によって移動可能としながらも圧着ユニットの高い支持剛性を確保することができ、高精度の圧着を確保することができる。   In addition, the guide portion includes at least two guide rails arranged in parallel with a space therebetween, and when the rack is arranged in parallel between the two guide rails, the crimping unit is engaged with the rack and the pinion. While being movable, high support rigidity of the crimping unit can be ensured, and highly precise crimping can be secured.

また、各圧着ユニットに、ガイド部の任意の位置で制動固定する固定手段を設けると、駆動モータとピニオンを可撓性があって回転位置剛性の小さいフレキシブルシャフトにて連結しながら、圧着工程中及びその前後に圧着ユニットに位置ずれが生じる恐れを無くすことができて高精度の圧着を確保することができる。   In addition, if each crimping unit is provided with a fixing means for braking and fixing at an arbitrary position of the guide portion, the drive motor and the pinion are connected by a flexible shaft having flexibility and small rotational position rigidity, and during the crimping process. In addition, it is possible to eliminate the risk of positional displacement in the crimping unit before and after that, and to ensure highly accurate crimping.

また、ピニオンが、ラック歯との間のバックラッシュを無くすように相互に周方向に回転付勢された一対の歯車を備えていると、ピニオンとラックの噛合部のバックラッシュにより位置決め精度が低下するのを防止することができる。   In addition, if the pinion is equipped with a pair of gears that are rotationally biased in the circumferential direction so as to eliminate backlash between the rack teeth, the positioning accuracy decreases due to backlash between the pinion and the rack. Can be prevented.

また、本発明の圧着方法は、上記圧着装置の複数の圧着ユニットにて、基板の側縁部に任意のピッチ間隔で配置された複数の実装部位に装着された各部品を圧着する圧着方法であって、搬入される基板の実装部位のピッチ間隔に関するデータを取得する工程と、搬入された基板における次に圧着すべき部品の実装部位が配置されている側縁部を圧着作業位置に位置決めする工程と、次に圧着すべき実装部位のピッチ間隔に応じて駆動モータを動作させて圧着ユニットのピッチ間隔を合わせる工程と、複数の圧着ユニットを同時に動作させて基板の複数の実装部位にそれぞれ部品を圧着する工程とを有するものである。   The crimping method of the present invention is a crimping method in which a plurality of components mounted on a plurality of mounting parts arranged at arbitrary pitch intervals on the side edge portion of the substrate are crimped by a plurality of crimping units of the above-described crimping apparatus. In addition, the step of acquiring data relating to the pitch interval of the mounting portion of the board to be loaded, and the side edge portion where the mounting portion of the component to be crimped next on the board that has been loaded is positioned at the crimping work position. The process, the step of adjusting the pitch interval of the crimping unit by operating the drive motor according to the pitch interval of the mounting part to be crimped next, and the plurality of crimping units are operated simultaneously to each of the plural mounting parts of the substrate. And a step of pressure bonding.

この構成によれば、基板の長辺の側縁部と短辺の側縁部の両方の実装部位に部品を圧着する場合や、機種切替された基板に対して部品を圧着する場合など、部品を圧着する実装部位のピッチ間隔と配置位置が切り替わる場合に、複数の圧着ユニットを各実装部位に対応する位置に自動的にかつ高速にて位置切替することができ、圧着工程の効率化を図ることができる。   According to this configuration, when a component is crimped to the mounting part of both the long side edge and the short side edge of the board, or when the component is crimped to a board whose model has been switched, When the pitch interval and the arrangement position of the mounting parts to be crimped are switched, the position of the plurality of crimping units can be automatically and quickly switched to the position corresponding to each mounting part, thereby improving the efficiency of the crimping process. be able to.

本発明の圧着装置及びその方法によれば、ガイド部に沿って移動自在な各圧着ユニットにピニオンを設け、ピニオンがラックと噛合して転動するのに伴って圧着ユニットが移動するようにしているので、各ピニオンをそれぞれ駆動モータにて回転制御することによっ
て各圧着ユニットを独立してかつ高速にて移動及び位置決めすることができ、複数の圧着ユニットの配置ピッチの切替及び任意の配置位置への切替を高速で行うことができ、圧着工程の時間短縮と効率化を図ることができ、さらに駆動モータを固定側に配設してフレキシブルシャフトにて連結しているので、シンプルな構造となり、装置コスト及び保守コストの低廉化を図ることができる。
According to the crimping apparatus and the method of the present invention, a pinion is provided in each crimping unit movable along the guide portion, and the crimping unit moves as the pinion meshes with the rack and rolls. Therefore, by controlling the rotation of each pinion with a drive motor, it is possible to move and position each crimping unit independently and at high speed. Switching can be performed at high speed, the time required for the crimping process can be shortened and the efficiency can be improved, and the drive motor is arranged on the fixed side and connected by a flexible shaft. Equipment costs and maintenance costs can be reduced.

本発明の一実施形態に係る圧着装置の全体概略構成を示す斜視図。The perspective view which shows the whole schematic structure of the crimping | compression-bonding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態の要部構成を示す斜視図。The perspective view which shows the principal part structure of the embodiment. 同実施形態の要部の縦断側面図。The longitudinal side view of the principal part of the embodiment. 同実施形態のユニットピッチ切替装置の部分平面図。The partial top view of the unit pitch switching apparatus of the embodiment. 同実施形態のユニットピッチ切替装置の要部構成を示す正面図。The front view which shows the principal part structure of the unit pitch switching apparatus of the embodiment. (a)、(b)はユニットピッチ切替装置の動作状態を示す平面図。(A), (b) is a top view which shows the operation state of a unit pitch switching apparatus. 同実施形態における圧着工程の動作フロー図。The operation | movement flowchart of the crimping | compression-bonding process in the embodiment. (a)はユニットピッチ切替装置の変形構成例の側面図、(b)は(a)のA矢視背面図。(A) is a side view of a modified configuration example of the unit pitch switching device, and (b) is a rear view as viewed in the direction of arrow A in (a). (a)はユニットピッチ切替装置の他の変形構成例の側面図、(b)はそのピニオンの構成説明図。(A) is a side view of another modified configuration example of the unit pitch switching device, and (b) is a configuration explanatory view of the pinion. 同実施形態の圧着装置の変形構成例の要部の縦断側面図。The longitudinal side view of the principal part of the modification structural example of the crimping | compression-bonding apparatus of the embodiment.

以下、本発明をLCDやPDPのガラス基板などの基板の側縁部に配設された実装部位に部品を圧着する圧着装置に適用した一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a crimping apparatus that crimps a component to a mounting portion disposed on a side edge of a substrate such as an LCD or PDP glass substrate will be described with reference to FIGS. To do.

図1において、圧着装置1は、基板2の側縁部に配設された複数の実装部位3a、3bに異方性導電シートを介して装着(仮圧着)されているTCPなどの部品3を加圧・加熱することで本圧着する複数台(図示例では4台)の圧着ユニット4と、搬入された基板2を保持して圧着作業位置に移動して位置決めする基板位置決め手段5を備えている。基板位置決め手段5は、基板2を保持する保持ステージ5aを、基板搬送方向に沿うX軸方向と、X軸方向に対して水平に直交するY軸方向に移動・位置決めするXY移動機構と、水平面に対して垂直なZ軸方向に昇降させる昇降機構と、Z軸回りに回転させるθ回転機構とを備えている。   In FIG. 1, a crimping apparatus 1 is configured to attach a component 3 such as a TCP that is mounted (temporarily crimped) to a plurality of mounting portions 3 a and 3 b disposed on a side edge of a substrate 2 via an anisotropic conductive sheet. There are provided a plurality of (four in the illustrated example) crimping units 4 that are actually crimped by pressurization and heating, and substrate positioning means 5 that holds the loaded substrate 2 and moves it to the crimping work position for positioning. Yes. The substrate positioning means 5 includes an XY moving mechanism that moves and positions the holding stage 5a that holds the substrate 2 in the X-axis direction along the substrate transport direction and the Y-axis direction that is horizontally orthogonal to the X-axis direction, and a horizontal plane. Is provided with an elevating mechanism for elevating in the Z-axis direction perpendicular to the axis and a θ-rotating mechanism for rotating about the Z-axis.

6は基板2を圧着装置1に搬入する基板搬送装置で、基板2をその上に載置して吸着保持する基板保持部6aと、基板保持部6aを昇降させる昇降手段6bと、昇降手段6bをX軸方向に移動させる移動手段6cにて構成され、圧着装置1の側部の供給位置に供給された基板2を基板保持部6a上に受け取って圧着装置1に向けて搬送し、圧着装置1の基板位置決め手段5の保持ステージ5a上に受け渡すように構成されている。   Reference numeral 6 denotes a substrate transfer device that carries the substrate 2 into the crimping device 1, a substrate holding portion 6a that holds the substrate 2 on the substrate and holds it by suction, an elevating means 6b that elevates and lowers the substrate holding portion 6a, and an elevating means 6b. The substrate 2 supplied to the supply position on the side of the crimping device 1 is received on the substrate holding portion 6a and conveyed toward the crimping device 1, and is moved to the crimping device 1. It is configured so as to be transferred onto a holding stage 5a of one substrate positioning means 5.

複数の圧着ユニット4は、これら圧着ユニット4の並列方向に沿うX軸方向のガイド部7に沿って移動自在に支持されている。ガイド部7は、図1〜図3に示すように、架台30上に設置されたベース板8の幅方向両側部に一対のガイドレール9、9を配設し、圧着ユニット4の下端面にガイドレール9に沿って移動自在なガイドブロック10を固定して構成されている。そして、このように移動自在に支持された各圧着ユニット4を独立して移動及び位置決めし、各圧着ユニット4のピッチ間隔及び配置位置を切り替える後述のユニットピッチ切替手段11が設けられている。   The plurality of crimping units 4 are supported so as to be movable along the guide portion 7 in the X-axis direction along the parallel direction of the crimping units 4. As shown in FIGS. 1 to 3, the guide portion 7 is provided with a pair of guide rails 9 and 9 on both sides in the width direction of the base plate 8 installed on the gantry 30, and on the lower end surface of the crimping unit 4. A guide block 10 that is movable along the guide rail 9 is fixed. Then, a unit pitch switching means 11 to be described later is provided for independently moving and positioning each crimping unit 4 supported in this manner and switching the pitch interval and the arrangement position of each crimping unit 4.

圧着ユニット4は、図3に示すように、剛体にて構成された大略L字状の本体フレーム12の下部に、基板2の実装部位3a、3bを下側から支持する下受け部13が設けられ
、その直上に配設された圧着ヘッド15がガイドブロック14を介して本体フレーム12にて昇降自在に支持されている。本体フレーム12の圧着ヘッド15を配置した側には、基板2の実装部位3a、3bに部品3をZ軸方向に加圧する押圧力を圧着ヘッド15に付与するエアシリンダなどの押圧手段16が配設されている。この押圧手段16で発生した力を圧着ヘッド15に伝達するため、本体フレーム12の上端部にレバー17の中間部17aが枢支され、その一端17bが押圧手段16の出退部上端16aに、他端17cが圧着ヘッド15の上端にそれぞれ回動自在に接続され、押圧手段16の伸展動作によって、圧着ヘッド15を下方に移動させ、圧着ヘッド15が部品3に当接した状態で所要の加圧力を付与できるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the crimping unit 4 is provided with a lower receiving portion 13 that supports the mounting portions 3 a and 3 b of the substrate 2 from the lower side of a substantially L-shaped main body frame 12 made of a rigid body. The crimping head 15 disposed immediately above is supported by the main body frame 12 via the guide block 14 so as to be movable up and down. On the side of the main body frame 12 on which the crimping head 15 is disposed, a pressing means 16 such as an air cylinder that applies a pressing force for pressing the component 3 in the Z-axis direction to the mounting portions 3a and 3b of the substrate 2 is arranged. It is installed. In order to transmit the force generated by the pressing means 16 to the crimping head 15, the intermediate portion 17 a of the lever 17 is pivotally supported on the upper end portion of the main body frame 12, and one end 17 b of the lever 17 is connected to the upper end 16 a of the retracting portion of the pressing means 16 The other end 17c is pivotally connected to the upper end of the crimping head 15, and the crimping head 15 is moved downward by the extending operation of the pressing means 16 so that the required addition is performed while the crimping head 15 is in contact with the component 3. It is comprised so that a pressure can be provided.

さらに、図1、図3に示すように、複数の圧着ユニット4の配置空間を取り囲むように剛性部材から成る門型フレーム18が配設され、この門型フレーム18に、各圧着ユニット4の各押圧手段16の出退部上端16aの上昇移動を規制して各圧着ヘッド15の動作速度(下降速度)を規制するヘッド動作規制手段19が配設されている。ヘッド動作規制手段19は、複数の押圧手段16の出退部上端16aの上部に対向するように配設された棒状の規制部材20と、規制部材20を任意の速度で昇降動作させる昇降手段21にて構成されており、規制部材20を出退部上端16aに係合させた状態で押圧手段16を伸展動作させるとともに所望の速度パターンで規制部材20を上昇動作させることで、各圧着ヘッド15を所望の速度パターンで下降動作させ、可及的に短時間にかつダメージを与えることなく各圧着ヘッド15を部品3に当接させることができ、その後規制部材20をさらに上昇させて出退部上端16aから離間させることで押圧手段16にて部品3に所望の加圧力を作用させることができるように構成されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 3, a portal frame 18 made of a rigid member is disposed so as to surround the arrangement space of the plurality of crimping units 4, and each of the crimping units 4 is arranged on the portal frame 18. Head operation restricting means 19 is provided for restricting the movement speed (lowering speed) of each pressure-bonding head 15 by restricting the upward movement of the upper and lower ends 16 a of the pressing means 16. The head operation restricting means 19 is a rod-shaped restricting member 20 disposed so as to face the upper part of the upper and lower ends 16a of the plurality of pressing means 16, and an elevating means 21 that moves the restricting member 20 up and down at an arbitrary speed. The pressing means 16 is extended in a state where the restricting member 20 is engaged with the withdrawing / retracting portion upper end 16a, and the restricting member 20 is moved up in a desired speed pattern, whereby each crimping head 15 Can be lowered with a desired speed pattern, and each pressure-bonding head 15 can be brought into contact with the component 3 in as short a time as possible without causing damage. By being separated from the upper end 16a, the pressing means 16 can apply a desired pressure to the component 3.

ユニットピッチ切替手段11は、ガイド部7のガイドレール9、9間に平行に固定して配設されたラック22と、各圧着ユニット4にラック22に噛合させた状態で回転自在に配設されたピニオン23と、ガイド部7に対してその長手方向であるX軸方向と直交するY軸方向に離れた位置に固定して配設され、各圧着ユニット4のピニオン23をそれぞれ独立して回転駆動する複数の駆動モータ24と、各駆動モータ24の出力軸と各ピニオン23とを連結するフレキシブルシャフト25とで構成されている。ピニオン23は、圧着ユニット4の本体フレーム12の下端部にY軸方向に沿ってかつ回転自在に配設された回転軸32の一端に固定され、回転軸32の他端がフレキシブルシャフト25に接続されている。これにより、駆動モータ24にてフレキシブルシャフト25を介してピニオン23を回転させると、ピニオン23がラック22との噛合によってラック22上を転動することにより、図4に示すように、圧着ユニット4がガイド部7に沿って移動する。その際に、駆動モータ24とピニオン23とがフレキシブルシャフト25にて連結されているので、圧着ユニット4の移動範囲がフレキシブルシャフト25の長さと可撓性によって規制される所定範囲内である限り、固定した駆動モータ24による回転駆動力をピニオン23に伝達することができる。   The unit pitch switching means 11 is rotatably disposed in a state in which the rack 22 is fixed in parallel between the guide rails 9 and 9 of the guide portion 7 and is engaged with the respective crimping units 4 in the rack 22. The pinion 23 and the guide unit 7 are fixedly disposed at positions separated in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction, which is the longitudinal direction thereof, and the pinion 23 of each crimping unit 4 is independently rotated. A plurality of drive motors 24 to be driven and a flexible shaft 25 that connects the output shaft of each drive motor 24 and each pinion 23 are configured. The pinion 23 is fixed to one end of a rotating shaft 32 that is rotatably disposed along the Y-axis direction at the lower end portion of the main body frame 12 of the crimping unit 4, and the other end of the rotating shaft 32 is connected to the flexible shaft 25. Has been. As a result, when the pinion 23 is rotated by the drive motor 24 via the flexible shaft 25, the pinion 23 rolls on the rack 22 by meshing with the rack 22, and as shown in FIG. Moves along the guide portion 7. At that time, since the drive motor 24 and the pinion 23 are connected by the flexible shaft 25, as long as the movement range of the crimping unit 4 is within a predetermined range regulated by the length and flexibility of the flexible shaft 25, The rotational driving force by the fixed drive motor 24 can be transmitted to the pinion 23.

例えば、図1、図2の図示例のように4台の圧着ユニット4が所定のピッチ間隔をあけて並列して配設されている場合、図5に示すように、各圧着ユニット4をガイド部7に沿ってそれぞれ独立して移動・位置決めすることができ、図6(a)に示すように、圧着ユニット4がピッチP1で配置されている状態と、図6(b)に示すように、圧着ユニット4がピッチP2(>P1)で配置されている状態とに各駆動モータ24の作動制御によって高速にて切り替えることができる。   For example, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, when four crimping units 4 are arranged in parallel with a predetermined pitch interval, as shown in FIG. 6 can be moved and positioned independently along the portion 7, and as shown in FIG. 6A, the crimping unit 4 is disposed at the pitch P1, and as shown in FIG. The crimping unit 4 can be switched at a high speed to the state where the crimping unit 4 is arranged at the pitch P2 (> P1) by the operation control of each drive motor 24.

かくして、基板2の複数の側縁部にそれぞれ異なる配置ピッチで装着(仮圧着)されている部品3に対して、本圧着を同じ圧着装置1で行うために、一つの側縁部の部品3の本圧着を行った後、基板2を回転して他の側縁部における配置ピッチの異なる部品3の本圧着を行う場合や、基板2の機種が変更されて配置ピッチの異なる部品3の本圧着を行う場
合などにも、部品3の配置ピッチに合わせて圧着ユニット4の配置ピッチをシンプルな構造で高速にて短時間で切替えることができ、高い実装効率を確保することができる。
Thus, in order to perform the main pressure bonding with the same pressure bonding apparatus 1 on the components 3 mounted (temporarily pressure-bonded) on the plurality of side edge portions of the substrate 2 at different arrangement pitches, the component 3 on one side edge portion is used. After performing the main pressure bonding, the substrate 2 is rotated to perform the main pressure bonding of the parts 3 having different arrangement pitches at the other side edge portions, or the parts 3 having different arrangement pitches by changing the model of the board 2 Even when crimping is performed, the arrangement pitch of the crimping units 4 can be switched in a short time at a high speed with a simple structure in accordance with the arrangement pitch of the components 3, and high mounting efficiency can be ensured.

また、上記ヘッド動作規制手段19においては、圧着ユニット4の配置ピッチ切替の前後の何れにおいても、規制部材20の中央を中心として略対称形に各圧着ユニット4が配置されていない場合には、規制部材20に偏った荷重が作用して傾きを生じ、精度良く位置規制できず、圧着ヘッド15の当接タイミングにずれを生じる恐れがあるが、本実施形態のユニットピッチ切替装置11では、各圧着ユニット4を、規制部材20の中央を中心にした対称形でかつ相互に所定のピッチ間隔に配置された状態を維持しつつ各圧着ユニット4のピッチ間隔を切替えることができ、このような問題の解消を図ることができる。   Further, in the head operation restricting means 19, before and after switching of the arrangement pitch of the crimping unit 4, when each crimping unit 4 is not arranged symmetrically about the center of the regulating member 20, A biased load acts on the regulating member 20 to cause an inclination, and the position cannot be regulated with high accuracy, and there is a possibility that the contact timing of the crimping head 15 may be shifted. In the unit pitch switching device 11 of the present embodiment, It is possible to change the pitch interval of each crimping unit 4 while maintaining the state where the crimping unit 4 is symmetrical with respect to the center of the regulating member 20 and is arranged at a predetermined pitch interval. Can be eliminated.

次に、以上の構成の圧着装置1を用いて、基板2の実装部位3a、3bに装着された部品3を本圧着(以下圧着と呼ぶ)する圧着工程の動作を、図7の動作フロー図を参照して説明する。基板2が基板搬送装置6にて圧着装置1に搬入されると(ステップS1)、搬入された基板2の各側縁部における部品3の実装部位3a、3bの配置ピッチに係るデータを、実装ラインの全体を統括制御している制御装置(図示せず)から圧着装置1の制御手段33(図1参照)が取得する(ステップS2)。次に、制御手段33が、取得したピッチデータから、次に部品3を圧着すべき基板2の側縁部における実装部位3a、3bのピッチが前回の圧着時と同一であるか否かの判断を行い(ステップS3)、同一の場合はそのままステップS5に移行し、同一でない場合は次に部品3を圧着すべき実装部位3a、3bのピッチに合わせて各圧着ユニット4のピッチをユニットピッチ切替手段11にて切り替え(ステップS4)、その後ステップS5に移行する。ステップS5では、基板位置決め手段5にて、新たに搬入された基板2、若しくは何れかの側縁部の部品3の圧着が終わった後の基板2に対する移動・位置決め動作を行い、次に部品3を圧着すべき基板2の側縁部の各実装部位3a、3bを各圧着ユニット4の圧着作業位置、すなわち各実装部位3a、3bの基板下面が各圧着ユニット4の下受け部13上に支持される位置に位置決めする。次に、各圧着ユニット4を上述のように動作させて基板2の各実装部位3a、3bに装着されている部品3を圧着する(ステップS6)。次に、当該基板2において、未だ部品3が圧着されていない側縁部が残っているか否かの判断を行い(ステップS7)、残っている場合はステップS3にリターンしてステップS3〜S7の動作を繰り返し、部品3を圧着すべき実装部位3a、3bが存在する全ての側縁部に対して部品3の圧着を行い、残っていない場合は基板2を次の工程に向けて搬出した後、ステップS1にリターンして基板2を搬入して上記動作を繰り返すことで、搬入される任意の基板2に対して順次部品3の圧着工程を行うことができる。   Next, an operation flow diagram of FIG. 7 shows the operation of the crimping step of performing the final crimping (hereinafter referred to as crimping) of the components 3 mounted on the mounting portions 3a and 3b of the substrate 2 using the crimping apparatus 1 having the above configuration. Will be described with reference to FIG. When the substrate 2 is carried into the crimping device 1 by the substrate carrying device 6 (step S1), data relating to the arrangement pitch of the mounting parts 3a and 3b of the component 3 at each side edge of the carried substrate 2 is mounted. The control means 33 (refer FIG. 1) of the crimping | compression-bonding apparatus 1 acquires from the control apparatus (not shown) which carries out overall control of the whole line (step S2). Next, the control means 33 determines from the acquired pitch data whether or not the pitch of the mounting portions 3a and 3b at the side edge portion of the substrate 2 to which the component 3 is to be crimped next is the same as the previous crimping. (Step S3), if it is the same, the process proceeds to step S5 as it is. If not, the pitch of each crimping unit 4 is switched to the unit pitch according to the pitch of the mounting parts 3a, 3b to which the component 3 is to be crimped next Switching is performed by means 11 (step S4), and then the process proceeds to step S5. In step S5, the substrate positioning means 5 performs a movement / positioning operation on the newly loaded substrate 2 or the substrate 2 after any side edge component 3 has been crimped, and then the component 3 The mounting parts 3a and 3b at the side edge of the substrate 2 to be crimped are supported by the crimping operation position of each crimping unit 4, that is, the lower surface of the substrate of each mounting part 3a and 3b is supported on the lower receiving part 13 of each crimping unit 4. Position at the position to be. Next, each crimping unit 4 is operated as described above to crimp the component 3 mounted on each mounting portion 3a, 3b of the substrate 2 (step S6). Next, in the board 2, it is determined whether or not the side edge portion to which the component 3 is not yet crimped remains (step S7), and if it remains, the process returns to step S3 and steps S3 to S7 are performed. After repeating the operation, the component 3 is crimped to all the side edge portions where the mounting sites 3a and 3b to which the component 3 is to be crimped, and the board 2 is taken out for the next process if it does not remain. Returning to step S1, carrying in the substrate 2 and repeating the above operation, the step of crimping the components 3 can be sequentially performed on any of the substrates 2 carried in.

以上の構成によれば、ガイド部7に沿って移動自在な各圧着ユニット4に、ガイド部7と平行なラック22に噛合させてピニオン23を設け、各ピニオン23を、フレキシブルシャフト25を介して固定側の駆動モータ24で回転させるようにしているので、ピニオン23がラック22と噛合して転動するのに伴って圧着ユニット4が移動し、各駆動モータ24の作動制御によって各圧着ユニット4をそれぞれ独立してかつ高速にて移動及び位置決めすることができる。これによって複数の圧着ユニット4の配置ピッチの切替及び任意の配置位置への切替を、シンプルな構造で高速で行うことができるので、圧着工程の時間短縮と効率化を図ることができる。また、移動する圧着ユニット4側にはピニオン23だけを配設し、駆動モータ24を固定側に配設してフレキシブルシャフト25にてピニオン23と連結した構成であるため、圧着ユニット4をコンパクトに構成することができるとともに、圧着装置1の全体構成をシンプルな構造とすることができて装置コスト及び保守コストの低廉化を図ることができる。特に、圧着ヘッド4を幅方向(X軸方向)に小さい寸法の構成とすることができるので、基板2の各側縁部に沿って配設される複数の実装部位3a、3bのピッチが小さい場合でも各側縁部の隣接する実装部位間のピッチに合わせて圧着ヘッド4間のピッチを切換えて一度に一括して圧着することができるので好適で
ある。
According to the above configuration, each crimping unit 4 movable along the guide portion 7 is provided with a pinion 23 that meshes with the rack 22 parallel to the guide portion 7, and each pinion 23 is connected via the flexible shaft 25. Since the stationary drive motor 24 rotates, the crimping unit 4 moves as the pinion 23 meshes with the rack 22 and rolls, and each crimping unit 4 is controlled by the operation control of each driving motor 24. Can be moved and positioned independently and at high speed. As a result, the switching of the arrangement pitch of the plurality of crimping units 4 and the switching to an arbitrary arrangement position can be performed at a high speed with a simple structure, so that the time and efficiency of the crimping process can be shortened. Further, since only the pinion 23 is disposed on the moving crimping unit 4 side, and the drive motor 24 is disposed on the fixed side and connected to the pinion 23 by the flexible shaft 25, the crimping unit 4 can be made compact. In addition to being able to be configured, the overall configuration of the crimping apparatus 1 can be made simple, and the apparatus cost and maintenance cost can be reduced. In particular, since the crimping head 4 can be configured to have a small size in the width direction (X-axis direction), the pitch of the plurality of mounting portions 3a and 3b disposed along each side edge of the substrate 2 is small. Even in such a case, it is preferable because the pitch between the crimping heads 4 can be switched at the same time in accordance with the pitch between the adjacent mounting portions of each side edge portion, so that the crimping can be performed all at once.

また、ガイド部7を、間隔をあけて平行に配設した少なくとも2本のガイドレール9にて構成し、これら2本のガイドレール9、9間に平行にラック22を配設しているので、圧着ユニット4をラック22とピニオン23の噛合によって移動可能としながらも圧着ユニット4を高い支持剛性をもって安定して支持することができ、高精度の圧着を確保することができる。   Further, the guide portion 7 is constituted by at least two guide rails 9 arranged in parallel with a space therebetween, and the rack 22 is arranged in parallel between the two guide rails 9, 9. The crimping unit 4 can be stably moved with high support rigidity while the crimping unit 4 can be moved by meshing the rack 22 and the pinion 23, and high-precision crimping can be ensured.

また、図7に示したような動作フローで圧着工程を行うと、基板2の長辺の側縁部と短辺の側縁部の両方の実装部位3a、3bに部品3を圧着する場合や、機種切替された基板2に対して部品3を圧着する場合など、部品3を圧着する実装部位3a、3bのピッチ間隔と配置位置が切り替わる場合に、複数の圧着ユニット4を各実装部位3a、3bに対応する位置に自動的にかつ高速にて位置切替することができるので、圧着工程の効率化を図ることができる。   In addition, when the crimping process is performed in the operation flow as shown in FIG. 7, when the component 3 is crimped to the mounting portions 3 a and 3 b on both the long side edge and the short side edge of the substrate 2, When the pitch interval and the arrangement position of the mounting portions 3a and 3b for crimping the component 3 are switched, such as when the component 3 is crimped to the substrate 2 whose model has been switched, the plurality of crimping units 4 are connected to each mounting portion 3a, Since the position can be switched automatically and at a high speed to the position corresponding to 3b, the efficiency of the crimping process can be improved.

以上の構成においては、各圧着ユニット4の位置決めは駆動モータ24に設けられている制動機構によって行うことになるが、フレキシブルシャフト25を介してピニオン23の回転を固定するだけで、各圧着ユニット4は移動自在であるため、圧着ユニット4の固定力が十分でなく、圧着動作時に作用する力によっては、微小移動を生じて圧着精度の低下を来たす恐れある。そこで、図8(a)、(b)に示すように、各圧着ユニット4に、ガイド部7の任意の位置で制動固定する固定手段26を設けるのが好適である。固定手段26としては、ベース板8の側面にガイドレール9と平行に制動用レール板27を配設するとともに、各圧着ユニット4の本体フレーム12に制動用レール板27を挟圧可能な一対のブレーキ片28aをするブレーキユニット28を装着した構成のものが好適である。なお、図8(a)において、25aはフレキシブルシャフト25の安全カバーチューブである。   In the above configuration, each crimping unit 4 is positioned by a braking mechanism provided in the drive motor 24, but each crimping unit 4 can be simply fixed by rotating the pinion 23 via the flexible shaft 25. Is movable, the fixing force of the crimping unit 4 is not sufficient, and depending on the force acting during the crimping operation, there is a risk of causing a minute movement and lowering the crimping accuracy. Therefore, as shown in FIGS. 8A and 8B, it is preferable to provide each crimping unit 4 with a fixing means 26 that fixes the brake at an arbitrary position of the guide portion 7. As the fixing means 26, a brake rail plate 27 is disposed on the side surface of the base plate 8 in parallel with the guide rail 9, and a pair of brake rail plates 27 can be clamped on the body frame 12 of each crimping unit 4. A configuration in which a brake unit 28 that forms the brake piece 28a is mounted is preferable. In FIG. 8A, 25a is a safety cover tube of the flexible shaft 25.

また、以上の構成においては、ラック22に対して単純にピニオン23を噛合させた構成であるため、駆動モータ24にて圧着ユニット4の移動及び位置調整を行う際に、ラック22とピニオン23間のバックラッシュの影響を受け、高い位置決め精度を得ることができず、高精度の位置検出手段を設けて位置補正制御する場合でも位置調整に時間がかかる恐れがある。そこで、図9(a)、(b)に示すように、ピニオン23を、フレキシブルシャフト25に結合された主歯車23aと、この主歯車23aに対して周方向に回転付勢された副歯車23bからなる一対の歯車23a、23bにて構成し、ピニオン23とラック22の間のバックラッシュを無くすようにするのが好適である。   In the above configuration, since the pinion 23 is simply meshed with the rack 22, when the movement and position adjustment of the crimping unit 4 is performed by the drive motor 24, the space between the rack 22 and the pinion 23 is set. Due to the influence of backlash, high positioning accuracy cannot be obtained, and position adjustment may take time even when position correction control is provided by providing a highly accurate position detection means. Therefore, as shown in FIGS. 9A and 9B, the pinion 23 includes a main gear 23a coupled to the flexible shaft 25, and a sub gear 23b that is urged to rotate in the circumferential direction with respect to the main gear 23a. It is preferable that the backlash between the pinion 23 and the rack 22 be eliminated.

また、以上の構成では、水平なラック22上にピニオン23を配設し、駆動モータ24をガイド部7の長手方向に対して水平に直交するY軸方向に離れた位置に配設した例を示したが、図10に示すように、ベース板8を設置している下部の架台30内に出力軸を上向きにして駆動モータ24を配設し、ベース板8上にラック22を垂直にして(歯列を横向きにして)配設し、このラック22に噛合するように垂直軸心回りに回転自在に圧着ヘッド4にピニオン23を配設し、ピニオン23と駆動モータ24の出力軸を上下方向向きに配設したフレキシブルシャフト25にて連結した構成としても良い。   In the above configuration, the pinion 23 is disposed on the horizontal rack 22, and the drive motor 24 is disposed at a position separated in the Y-axis direction that is perpendicular to the longitudinal direction of the guide portion 7. As shown in FIG. 10, the drive motor 24 is disposed in the lower base 30 where the base plate 8 is installed with the output shaft facing upward, and the rack 22 is placed vertically on the base plate 8. The pinion 23 is disposed on the pressure-bonding head 4 so as to be rotatable about the vertical axis so as to mesh with the rack 22, and the output shaft of the pinion 23 and the drive motor 24 is moved up and down. It is good also as a structure connected with the flexible shaft 25 arrange | positioned in direction direction.

また、以上の構成では、圧着ユニット4の本体フレーム12の下端面に直接ガイドブロック10を装着してガイドレール9に沿って移動自在に支持したが、図3に仮想線で示すように、ガイドブロック10を介してガイドレール9に沿って移動自在でかつピニオン23を回転自在に支持した複数のスライダ31を設け、圧着ユニット4の本体フレーム12とは別体で構成した各スライダ31にそれぞれ圧着ユニット4を搭載するようにしても良い。この構成によれば、圧着ユニット4の交換や保守や増減などを容易に行うことができる。   In the above configuration, the guide block 10 is mounted directly on the lower end surface of the main body frame 12 of the crimping unit 4 and supported so as to be movable along the guide rail 9. However, as indicated by the phantom lines in FIG. A plurality of sliders 31 that are movable along the guide rail 9 via the block 10 and that rotatably support the pinion 23 are provided, and are respectively crimped to the sliders 31 that are configured separately from the main body frame 12 of the crimping unit 4. The unit 4 may be mounted. According to this configuration, replacement, maintenance, increase / decrease, etc. of the crimping unit 4 can be easily performed.

また、上述の実施形態では、基板の側縁部に任意の間隔で配置された複数の実装部位に装着された部品を圧着する圧着装置についての適用を述べたが、本願発明の圧着装置のピッチ切替機構は、基板2の各実装部位3a、3bに対し、異方性導電シートを貼り付ける貼付け圧着装置における圧着ユニットのピッチ変更にも適用可能である。   In the above-described embodiment, the application of the crimping device that crimps components mounted on a plurality of mounting parts arranged at arbitrary intervals on the side edge of the substrate has been described. The switching mechanism can also be applied to changing the pitch of the crimping unit in the pasting and crimping apparatus for pasting the anisotropic conductive sheet to the mounting portions 3a and 3b of the substrate 2.

本発明の圧着装置は、ガイド部に沿って移動自在な各圧着ユニットにピニオンを設けて固定のラックに噛合させ、各ピニオンをそれぞれ駆動モータにて回転制御して各圧着ユニットを独立してかつ高速にて移動及び位置決めするので、複数の圧着ユニットの配置ピッチの切替及び任意の配置位置への切替を高速で行って圧着工程の時間短縮と効率化を図ることができ、さらに駆動モータを固定側に配設してフレキシブルシャフトにて連結しているので、圧着ユニットをコンパクトにかつ全体構成をシンプルな構造とすることができ、装置コスト及び保守コストの低廉化を図ることができるので、基板に部品を実装する実装ラインにおける圧着装置に好適に利用することができる。   In the crimping device of the present invention, each crimping unit movable along the guide portion is provided with a pinion and meshed with a fixed rack, and each pinion is controlled to rotate by a driving motor, and each crimping unit is independently and Because it moves and positions at high speed, it is possible to switch the arrangement pitch of multiple crimping units and switch to any placement position at high speed to shorten the time and efficiency of the crimping process, and to fix the drive motor Since it is arranged on the side and connected by a flexible shaft, the crimping unit can be made compact and the overall structure can be made simple, and the cost of equipment and maintenance can be reduced. It can utilize suitably for the crimping | compression-bonding apparatus in the mounting line which mounts components in.

1 圧着装置
2 基板
3 部品
4 圧着ユニット
7 ガイド部
9 ガイドレール
11 ユニットピッチ切替手段
22 ラック
23 ピニオン
23a 主歯車
23b 副歯車
24 駆動モータ
25 フレキシブルシャフト
26 固定手段
31 スライダ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crimping device 2 Board | substrate 3 Components 4 Crimp unit 7 Guide part 9 Guide rail 11 Unit pitch switching means 22 Rack 23 Pinion 23a Main gear 23b Sub gear 24 Drive motor 25 Flexible shaft 26 Fixing means 31 Slider

Claims (5)

複数の圧着ユニットを1軸方向に延びるガイド部に沿って移動自在に配設し、
ガイド部と平行にラックを配設するとともに、圧着ユニット若しくは圧着ユニットと一体的に移動する部材にラックに噛み合うピニオンを配設し、
各圧着ユニットに対応するピニオンをそれぞれ独立して回転駆動する複数の駆動モータをガイド部の長手方向と直交する方向の固定側に配設し、
各駆動モータの出力軸と各ピニオンとをフレキシブルシャフトにて連結した
ことを特徴とする圧着装置。
A plurality of crimping units are arranged movably along a guide portion extending in one axial direction,
A rack is arranged in parallel with the guide part, and a pinion that meshes with the rack is arranged on the crimping unit or a member that moves integrally with the crimping unit,
A plurality of drive motors for independently rotating and driving the pinions corresponding to the respective crimping units are arranged on the fixed side in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the guide portion,
A crimping apparatus, wherein an output shaft of each drive motor and each pinion are connected by a flexible shaft.
ガイド部は、間隔をあけて平行に配設した少なくとも2本のガイドレールを備え、ラックは前記2本のガイドレールの間に平行に配設したことを特徴とする請求項1記載の圧着装置。   2. The crimping apparatus according to claim 1, wherein the guide portion includes at least two guide rails arranged in parallel with a space therebetween, and the rack is arranged in parallel between the two guide rails. . 各圧着ユニットに、ガイド部の任意の位置で制動固定する固定手段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の圧着装置。   The crimping apparatus according to claim 1 or 2, wherein each crimping unit is provided with a fixing means for braking and fixing at an arbitrary position of the guide portion. ピニオンは、ラック歯との間のバックラッシュを無くすように相互に周方向に回転付勢された一対の歯車を備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1つに記載の圧着装置。   The pinion includes a pair of gears that are rotationally biased in the circumferential direction so as to eliminate backlash between the pin teeth and the pinion. Crimping device. 請求項1〜4の何れか1つに記載の圧着装置の複数の圧着ユニットにて、基板の側縁部に任意のピッチ間隔で配置された複数の実装部位に装着された各部品を圧着する圧着方法であって、
搬入される基板の実装部位のピッチ間隔に関するデータを取得する工程と、
搬入された基板における次に圧着すべき部品の実装部位が配置されている側縁部を圧着作業位置に位置決めする工程と、
次に圧着すべき実装部位のピッチ間隔に応じて駆動モータを動作させて圧着ユニットのピッチ間隔を合わせる工程と、
複数の圧着ユニットを同時に動作させて基板の複数の実装部位にそれぞれ部品を圧着する工程とを
有することを特徴とする圧着方法。
A plurality of crimping units of the crimping apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein each component mounted on a plurality of mounting sites arranged at arbitrary pitch intervals on a side edge of the substrate is crimped. A crimping method,
A step of acquiring data relating to the pitch interval of the mounting part of the board to be carried in;
A step of positioning a side edge portion where a mounting portion of a component to be crimped next on the loaded board is disposed at a crimping work position;
Next, the step of adjusting the pitch interval of the crimping unit by operating the drive motor according to the pitch interval of the mounting part to be crimped,
And a step of crimping components to a plurality of mounting portions of the substrate by simultaneously operating a plurality of crimping units.
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