JP2011176344A - Electronic component mounting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic component mounting head that comprises a small number of components and is easy to design and assemble, and to provide an electronic component mounting device. <P>SOLUTION: The present invention relates to the electronic component mounting head 10 including a plurality of suction nozzles 21 each configured to suck an electronic component P at the tip portion 21a and to mount it on a printed board, a nozzle holder 17 configured to rotate on an axis 16a extending in an up/down direction and to hold the plurality of suction nozzles 21 on a circumference concentric with respect to the axis 16a so that they can move in the up/down direction, a background means 18 arranged inside the circumference, and a CCD camera disposed outside the circumference and configured to acquire a two-dimensional image by making good use of light and shade between the electronic component P sucked to a tip portion 21a and the background means 18; and the electronic component mounting device including a CCD camera which is opposed to the background means 18 along an axis direction of the nozzle holder 17, and detects a holding position of the electronic component P sucked to the tip portion 21a, the background means 18 including a mark for detecting the holding position of the electronic component P. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着ヘッド及びこの電子部品装着ヘッドを備えた電子部品装着装置に関する。   The present invention relates to an electronic component mounting head for mounting an electronic component on a printed board, and an electronic component mounting apparatus including the electronic component mounting head.

従来、特許文献1に記載された電子部品装着ヘッド及び電子部品装着装置が知られている。この電子部品装着装置の電子部品装着ヘッドでは、複数の吸着ノズルが上下方向に延びる軸線回りに回動可能なノズルホルダの円周上に、上下方向に移動可能に保持されており、ノズルホルダの中心部に発光素子が配置され、吸着ノズルをはさんで発光素子と対向する位置に受光素子が配置されている。   Conventionally, an electronic component mounting head and an electronic component mounting device described in Patent Document 1 are known. In the electronic component mounting head of this electronic component mounting apparatus, a plurality of suction nozzles are held on the circumference of a nozzle holder that can rotate about an axis extending in the vertical direction so as to be movable in the vertical direction. A light emitting element is disposed at the center, and a light receiving element is disposed at a position facing the light emitting element across the suction nozzle.

この電子部品装着ヘッドによれば、吸着ノズルに吸着された電子部品の下端面の高さ位置を受光素子の受光状態より遮光から受光に変わる境界位置として検出することができるため、電子部品が吸着ノズルに正常に吸着されているか否かを判断することができる。   According to this electronic component mounting head, the height position of the lower end surface of the electronic component sucked by the suction nozzle can be detected as a boundary position that changes from the light receiving state of the light receiving element to the light receiving state. It can be determined whether or not the nozzle is normally adsorbed.

特開2005−109119号公報(第6頁、第7頁、図13、図14)JP-A-2005-109119 (6th page, 7th page, FIG. 13, FIG. 14)

しかし、上記従来の電子部品装着装置の装着ヘッドでは、回転するノズルホルダの中心部に発光素子が配置されているため、不都合が生じる。すなわち、発光素子は一方向にのみ投光可能であるため、発光素子を受光素子に対向させて固定する必要があり、設計上の制約が大きい。また、発光素子に電源を供給する電源コードをノズルホルダの中心部に通す必要があり、組付けが困難である。   However, the mounting head of the conventional electronic component mounting apparatus has a disadvantage because the light emitting element is arranged at the center of the rotating nozzle holder. That is, since the light emitting element can project light only in one direction, it is necessary to fix the light emitting element so as to face the light receiving element, and design restrictions are large. In addition, it is necessary to pass a power cord for supplying power to the light emitting element through the center of the nozzle holder, which makes it difficult to assemble.

本発明は係る従来の問題点に鑑みてなされたものであり、設計及び組付けが容易な電子部品装着ヘッド及び電子部品装着装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides an electronic component mounting head and an electronic component mounting device that are easy to design and assemble.

上記の課題を解決するために、請求項1に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、電子部品を先端部で吸着し、該電子部品をプリント基板上に装着する複数の吸着ノズルと、軸線回りに回動可能であり、該軸線と同心の円周上において前記複数の吸着ノズルを移動可能に保持するノズルホルダと、光を反射、放射又は吸収可能な背景手段と、該背景手段の方向に光を照射する照射手段と、前記背景手段により反射若しくは放射された光、又は前記電子部品により反射された光により前記先端部に吸着された前記電子部品の二次元画像を取得する第1撮像手段と、を備えた電子部品装着ヘッドであって、前記背景手段は、前記軸線と同心の円周の内側に配置され、前記照射手段と前記第1撮像手段とは、前記軸線と同心の円周の外側に配置されることである。   In order to solve the above-described problem, the electronic component mounting head according to claim 1 is characterized in that a plurality of suction nozzles for sucking an electronic component at the tip and mounting the electronic component on a printed circuit board are arranged around the axis. A nozzle holder that is pivotable and holds the plurality of suction nozzles movably on a circumference concentric with the axis, background means capable of reflecting, emitting or absorbing light, and light in the direction of the background means And first imaging means for acquiring a two-dimensional image of the electronic component adsorbed on the tip by light reflected or emitted by the background means or light reflected by the electronic component; The background means is disposed inside a circumference concentric with the axis, and the irradiation means and the first imaging means are arranged on a circumference concentric with the axis. Placed outside It is.

請求項2に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、請求項1において、前記吸着ノズルが最上端に移動した状態において、前記背景手段と、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品と、前記第1撮像手段への光の入射部とが仮想直線上にあることである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component mounting head according to the first aspect, wherein the background means, the electronic component sucked by the suction nozzle, and the first component are in the state where the suction nozzle is moved to the uppermost end. The incident part of the light to the imaging means is on a virtual straight line.

請求項3に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、請求項1または2において、前記照射手段と前記吸着ノズルとの間には、前記照射手段から前記電子部品へ光が直接照射されるのを防止する遮蔽板が設けられていることである。   The electronic component mounting head according to a third aspect of the present invention is the electronic component mounting head according to the first or second aspect, wherein light is not directly irradiated from the irradiation unit to the electronic component between the irradiation unit and the suction nozzle. A shielding plate is provided.

請求項4に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、請求項1乃至3のいずれか1項において、前記照射手段は、前記第1撮像手段の両側に配置されていることである。   A feature of the electronic component mounting head according to a fourth aspect is that, in any one of the first to third aspects, the irradiation unit is disposed on both sides of the first imaging unit.

請求項5に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、請求項1乃至4のいずれか1項において、前記背景手段は、断面が円形又は正多角形をなすことである。   A feature of an electronic component mounting head according to a fifth aspect is that in any one of the first to fourth aspects, the background means has a circular or regular polygonal cross section.

請求項6に係る電子部品装着ヘッドの特徴は、請求項1乃至5のいずれか1項において、
前記ノズルホルダの前記軸線方向であって、前記背景手段に対向して、前記電子部品の保持位置を検出する第2撮像手段が設けられ、前記背景手段は、前記電子部品の保持位置を検出するためのマークを備えることである。
The electronic component mounting head according to claim 6 is characterized in that in any one of claims 1 to 5,
Second imaging means for detecting the holding position of the electronic component is provided in the axial direction of the nozzle holder and facing the background means, and the background means detects the holding position of the electronic component. It is to provide a mark for.

請求項7に係る電子部品装着装置の特徴は、請求項1乃至6のいずれか1項記載の電子部品装着ヘッドを備えることである。   A feature of the electronic component mounting apparatus according to a seventh aspect is that the electronic component mounting head according to any one of the first to sixth aspects is provided.

請求項1に係る電子部品装着ヘッドにおいては、複数の吸着ノズルが軸線回りに回動可能なノズルホルダの円周上に移動可能に保持されており、吸着ノズルの内側に背景手段が設けられ、吸着ノズルの外側に照射手段と第1撮像手段とが設けられている。そのため、回転するノズルホルダの中心部に照射手段を配置する必要がなく、設計上の自由度が大きい。また、照射手段に電源を供給する電源コードをノズルホルダの中心部に通す必要がなく、組付けが容易である。したがって、この電子部品装着ヘッドによれば、設計及び組付けを容易にすることができる。   In the electronic component mounting head according to claim 1, a plurality of suction nozzles are movably held on the circumference of a nozzle holder that can rotate around an axis, and background means is provided inside the suction nozzles. An irradiation unit and a first imaging unit are provided outside the suction nozzle. Therefore, it is not necessary to arrange the irradiation means at the center of the rotating nozzle holder, and the degree of freedom in design is great. Further, it is not necessary to pass a power cord for supplying power to the irradiation means through the central portion of the nozzle holder, and assembly is easy. Therefore, according to this electronic component mounting head, design and assembly can be facilitated.

請求項2に係る電子部品装着ヘッドにおいては、吸着ノズルが最上端に移動した状態において、背景手段と、吸着ノズルに吸着された電子部品と、第1撮像手段への光の入射部とが仮想直線上にあるため、背景手段により反射若しくは放射された光、又は電子部品により反射された光が確実に第1撮像手段に入射しコントラストのとれた画像が取得できる。   In the electronic component mounting head according to claim 2, in a state where the suction nozzle is moved to the uppermost end, the background means, the electronic component sucked by the suction nozzle, and the light incident portion to the first imaging means are virtually Since it is on a straight line, the light reflected or emitted by the background means or the light reflected by the electronic component is reliably incident on the first image pickup means, and a contrasted image can be acquired.

請求項3に係る電子部品装着ヘッドにおいては、遮蔽板により照射手段から電子部品へ光が直接照射されるのを防止できるため、背景手段により反射又は放射された光が第1撮像手段に入射し、電子部品からの反射光が第1撮像手段に入射することが少なくなり、電子部品の表面の色や状態にかかわらずコントラストのとれた画像が取得できる。   In the electronic component mounting head according to the third aspect, since the light can be prevented from being directly irradiated from the irradiation means to the electronic component by the shielding plate, the light reflected or emitted by the background means is incident on the first imaging means. The reflected light from the electronic component is less likely to enter the first imaging means, and a contrasted image can be acquired regardless of the color and state of the surface of the electronic component.

請求項4に係る電子部品装着ヘッドにおいては、照射手段が第1撮像手段の両側に配置されているため、背景手段により反射又は放射される光を十分に得ることができる。   In the electronic component mounting head according to the fourth aspect, since the irradiating means is disposed on both sides of the first imaging means, it is possible to sufficiently obtain the light reflected or emitted by the background means.

請求項5に係る電子部品装着ヘッドにおいては、背景手段の断面が円形又は正多角形をなしているため、背景手段がノズルホルダといっしょに回動しても、背景手段により反射又は放射される光を十分に得ることができる。   In the electronic component mounting head according to claim 5, since the cross section of the background means is circular or regular polygonal, even if the background means rotates together with the nozzle holder, it is reflected or emitted by the background means. Sufficient light can be obtained.

請求項6に係る電子部品装着ヘッドにおいては、背景手段が電子部品の保持位置を検出するためのマークを備えるため、別途マークを設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。   In the electronic component mounting head according to the sixth aspect, since the background means includes a mark for detecting the holding position of the electronic component, it is not necessary to provide a separate mark, and the number of components can be reduced.

請求項7に係る電子部品装着装置においては、前記電子部品装着ヘッドを備えているため、設計及び組付けを容易にすることができる。   In the electronic component mounting apparatus according to the seventh aspect, since the electronic component mounting head is provided, design and assembly can be facilitated.

実施形態の電子部品装着装置の斜視図。The perspective view of the electronic component mounting apparatus of embodiment. 実施形態の電子部品装着ヘッドの正面図。The front view of the electronic component mounting head of embodiment. 実施形態の電子部品装着ヘッドの底面図。The bottom view of the electronic component mounting head of an embodiment. 実施形態の電子部品装着ヘッドの一部拡大断面図。FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the electronic component mounting head according to the embodiment.

本発明に係る電子部品装着ヘッド及び電子部品装着装置を具体化した実施形態及び変形形態1、2を図面に基づいて以下に説明する。   Embodiments and modifications 1 and 2 embodying an electronic component mounting head and an electronic component mounting apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施形態の電子部品装着装置は、図1に示すように、部品供給装置70、基板搬送装置60及び部品移載装着1を備えている。   As shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus according to the embodiment includes a component supply device 70, a board transfer device 60, and a component transfer mounting 1.

部品供給装置70は、基枠80上に複数のカセット式フィーダ71を並設して構成したものである。カセット式フィーダ71は、基枠80に離脱可能に取り付けた本体72と、本体72の後部に設けた供給リール73と、本体72の先端に設けた部品取出部74を備えている。供給リール73には電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープ(図示省略)が巻回保持され、このテープがスプロケット(図示省略)により所定ピッチで引き出され、電子部品が封入状態を解除されて部品取出部74に順次送り込まれる。また、部品供給装置70と基板搬送装置60の間には、電子部品の保持位置を検出する第2撮像手段としてのCCDカメラ75が設けられている。なお、部品移載装置1は、図1においては後方に退いているが、電子部品の保持位置を検出する際にはCCDカメラ75の上方に移動している。そして、この際には、CCDカメラ75は、後述するノズルホルダ17の軸線16a方向であって、後述する反射体18に対向することになる。   The component supply device 70 is configured by arranging a plurality of cassette type feeders 71 in parallel on a base frame 80. The cassette type feeder 71 includes a main body 72 detachably attached to the base frame 80, a supply reel 73 provided at the rear portion of the main body 72, and a component take-out portion 74 provided at the tip of the main body 72. An elongated tape (not shown) in which electronic components are enclosed at a predetermined pitch is wound and held on the supply reel 73, and this tape is pulled out at a predetermined pitch by a sprocket (not shown), so that the electronic component is released from the enclosed state. The components are sequentially sent to the component extraction unit 74. In addition, a CCD camera 75 is provided between the component supply device 70 and the substrate transport device 60 as a second imaging unit that detects the holding position of the electronic component. Although the component transfer device 1 is retracted backward in FIG. 1, the component transfer device 1 is moved above the CCD camera 75 when detecting the holding position of the electronic component. At this time, the CCD camera 75 is in the direction of the axis 16a of the nozzle holder 17 described later and faces the reflector 18 described later.

基板搬送装置60は、プリント基板をX軸方向に搬送し、第1搬送装置61及び第2搬送装置62を2列並設したいわゆるダブルコンベアタイプのものである。第1搬送装置61(第2搬送装置62)は、基台63上に一対のガイドレール64a、64b(65a、65b)を互い平行に対向させてそれぞれ水平に並設し、このガイドレール64a、64b(65a、65b)によりそれぞれ案内されるプリント基板を支持して搬送する一対のコンベアベルト(図示省略)を互いに対向させて並設して構成されたものである。また、基板搬送装置60には所定位置まで搬送されたプリント基板を押し上げてクランプするクランプ装置(図示省略)が設けられ、このクランプ装置によってプリント基板が装着位置で位置決め固定される。   The board transport device 60 is of a so-called double conveyor type in which a printed circuit board is transported in the X-axis direction and a first transport device 61 and a second transport device 62 are arranged in parallel. The first transport device 61 (second transport device 62) has a pair of guide rails 64a, 64b (65a, 65b) arranged parallel to each other in parallel on the base 63, and the guide rails 64a, A pair of conveyor belts (not shown) for supporting and transporting the printed circuit boards respectively guided by 64b (65a, 65b) are arranged in parallel to face each other. The substrate transport device 60 is provided with a clamp device (not shown) that pushes up and clamps the printed circuit board transported to a predetermined position, and the printed circuit board is positioned and fixed at the mounting position by the clamp device.

部品移載装置1はXYロボットタイプのものであり、基枠80上に装架されて基板搬送装置60および部品供給装置70の上方に配設され、Y軸サーボモータ2によりY軸方向に移動されるY軸スライダ3を備えている。このY軸スライダ3には、電子部品を吸着してプリント基板に装着する電子部品装着ヘッド10が取り付けられている。   The component transfer device 1 is of the XY robot type, is mounted on a base frame 80 and is disposed above the substrate transfer device 60 and the component supply device 70 and is moved in the Y-axis direction by the Y-axis servo motor 2. The Y-axis slider 3 is provided. The Y-axis slider 3 is attached with an electronic component mounting head 10 that sucks and mounts electronic components on a printed circuit board.

詳細には、図2に示すように、電子部品装着ヘッド10は、X軸スライダ11、インデックス軸モータ15、インデックス軸16、ノズルホルダ17、背景手段としての反射体18、吸着ノズル21、θ軸モータ25、Z軸モータ30、第1撮像手段としてのCCDカメラ43、照射手段としてのLED44等を有している。そして、X軸スライダ11が移動すると、それに伴って電子部品装着ヘッド10全体も移動するようになっている。このX軸スライダ11は、一対のガイドレール3aと一対のガイドブロック11aとを介して、Y軸スライダ3に移動可能に保持されている。詳細には、一対のガイドレール3aはY軸スライダ3に固定され、Y軸と直交するX軸方向に延びている。一対のガイドブロック11aはX軸スライダ11に固定され、ガイドレール3aと嵌合している。また、Y軸スライダ3には図示しないX軸サーボモータが固定され、このX軸サーボモータの出力軸にはX軸方向に延びるボールねじ3bが取り付けられている。そして、ボールねじ3bは、図示しないボールを介して、X軸スライダ11に固定されたボールナット11bに螺合されている。これにより、X軸サーボモータが回転すると、ボールねじ3bが回転し、X軸スライダ11はボールナット11bを介してガイドレール3aに案内されてX軸方向に移動し、電子部品装着ヘッド10全体もX軸方向に移動することになる。   Specifically, as shown in FIG. 2, the electronic component mounting head 10 includes an X axis slider 11, an index axis motor 15, an index axis 16, a nozzle holder 17, a reflector 18 as background means, a suction nozzle 21, and a θ axis. A motor 25, a Z-axis motor 30, a CCD camera 43 as a first imaging unit, an LED 44 as an irradiation unit, and the like are included. When the X-axis slider 11 moves, the electronic component mounting head 10 as a whole moves accordingly. The X-axis slider 11 is movably held by the Y-axis slider 3 via a pair of guide rails 3a and a pair of guide blocks 11a. Specifically, the pair of guide rails 3a is fixed to the Y-axis slider 3 and extends in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis. The pair of guide blocks 11a is fixed to the X-axis slider 11 and is fitted to the guide rail 3a. In addition, an X-axis servo motor (not shown) is fixed to the Y-axis slider 3, and a ball screw 3b extending in the X-axis direction is attached to the output shaft of the X-axis servo motor. The ball screw 3b is screwed to a ball nut 11b fixed to the X-axis slider 11 via a ball (not shown). Thereby, when the X-axis servo motor rotates, the ball screw 3b rotates, and the X-axis slider 11 is guided by the guide rail 3a via the ball nut 11b and moves in the X-axis direction. It moves in the X-axis direction.

X軸スライダ11には、水平方向に延びる第1、2フレーム12、13が上下に一体として設けられている。第1フレーム12にはインデックス軸モータ15が固定され、インデックス軸モータ15の出力軸にはインデックス軸16が第1フレーム12及び後述する従動ギヤ27、接続体28、θ軸ギヤ29を貫通して上下方向に延びる軸線16a回りに回動可能に接続されている。このインデックス軸16の下端部には円筒状のノズルホルダ17が固定されており、さらにノズルホルダ17の下端部には光を反射可能な円筒状の反射体18が固定されている。そのため、ノズルホルダ17及び反射体18は、インデックス軸16とともに軸線16a回りに回動することになる。これにより、インデックス軸モータ15を回転させると、ノズルホルダ17を回転させることができ、後述する全ての吸着ノズル21を軸線16a回りに回転させることができる。なお、反射体18として、軸線16aに垂直な断面が正多角形をなすものを採用してもよい。反射体18の断面が円形又は正多角形をなしていれば、反射体18がノズルホルダ17といっしょに回転しても、反射体18により反射される光を十分に得ることができるからである。ただし、インデックス軸16の軸線16aに沿った中央部分を回転しない構造にする場合は、この部分に固定される反射体18として反射面が平面状をなすものを採用することができる。また、軸線16aは上下方向に延びているが、上下方向に対し傾斜していてもよい。   The X-axis slider 11 is provided with first and second frames 12 and 13 that extend in the horizontal direction as a unit. An index shaft motor 15 is fixed to the first frame 12, and an index shaft 16 passes through the first frame 12, a driven gear 27, a connecting body 28, and a θ-axis gear 29 described later on the output shaft of the index shaft motor 15. It is connected so as to be rotatable around an axis 16a extending in the vertical direction. A cylindrical nozzle holder 17 is fixed to the lower end portion of the index shaft 16, and a cylindrical reflector 18 capable of reflecting light is fixed to the lower end portion of the nozzle holder 17. Therefore, the nozzle holder 17 and the reflector 18 rotate around the axis 16 a together with the index shaft 16. Thereby, when the index shaft motor 15 is rotated, the nozzle holder 17 can be rotated, and all the suction nozzles 21 described later can be rotated around the axis 16a. In addition, as the reflector 18, you may employ | adopt what a cross section perpendicular | vertical to the axis line 16a makes a regular polygon. This is because, if the cross section of the reflector 18 is circular or regular polygonal, sufficient light reflected by the reflector 18 can be obtained even if the reflector 18 rotates together with the nozzle holder 17. . However, in the case where the central portion along the axis 16a of the index shaft 16 is not rotated, the reflector 18 fixed to this portion may have a reflecting surface that is planar. The axis 16a extends in the vertical direction, but may be inclined with respect to the vertical direction.

図3に示すように、反射体18は軸線16aと同心の円周17aの内側に配置され、反射体18の下面中央には電子部品Pの保持位置を検出するためのマーク18aが付されている。このように、反射体18がマークを備えるため、別途マークを設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。本実施形態においては、反射体18の下面中央にマーク18aを1つ付したが、例えば、反射体18の下面外周上に複数のマークを付してもよい。さらに、反射体18の下面外周をマークとすることもできる。なお、図3は電子部品装着ヘッド10を下方向から見た図である。   As shown in FIG. 3, the reflector 18 is disposed inside a circumference 17 a concentric with the axis 16 a, and a mark 18 a for detecting the holding position of the electronic component P is attached to the center of the lower surface of the reflector 18. Yes. Thus, since the reflector 18 is provided with a mark, it is not necessary to provide a separate mark, and the number of parts can be reduced. In the present embodiment, one mark 18a is attached to the center of the lower surface of the reflector 18. However, for example, a plurality of marks may be attached to the outer periphery of the lower surface of the reflector 18. Further, the outer periphery of the lower surface of the reflector 18 can be a mark. FIG. 3 is a view of the electronic component mounting head 10 as viewed from below.

ノズルホルダ17には、軸線16aと同心の円周17a上において複数の吸着ノズル21が上下方向に移動可能に保持されている。図2に示すように、各吸着ノズル21は、その上端においてスピンドル20に装着されている。スピンドル20は、ノズルホルダ17を上下方向に貫通して摺動可能にされている。スピンドル20の下端部には他の部分より径の大きい大径部20aが形成され、スピンドル20の上端部には外周に歯部22aが形成されたノズルギヤ22が固定されている。ノズルギヤ22とノズルホルダ17との間には圧縮スプリング23が設けられ、これによりスピンドル20及び吸着ノズル21が上方に付勢されるとともに、大径部20aによりスピンドル20及び吸着ノズル21の上方への移動が規制されている。また、各吸着ノズル21には、スピンドル20を介して図示しない吸着ノズル駆動装置から負圧が供給されるようになっている。これにより、各吸着ノズル21は、電子部品Pを先端部21aで吸着することができる。   The nozzle holder 17 holds a plurality of suction nozzles 21 so as to be movable in the vertical direction on a circumference 17a concentric with the axis 16a. As shown in FIG. 2, each suction nozzle 21 is mounted on the spindle 20 at the upper end. The spindle 20 is slidable through the nozzle holder 17 in the vertical direction. A large-diameter portion 20a having a larger diameter than other portions is formed at the lower end portion of the spindle 20, and a nozzle gear 22 having a tooth portion 22a formed on the outer periphery is fixed to the upper end portion of the spindle 20. A compression spring 23 is provided between the nozzle gear 22 and the nozzle holder 17, whereby the spindle 20 and the suction nozzle 21 are urged upward, and the spindle 20 and the suction nozzle 21 are moved upward by the large diameter portion 20 a. Movement is restricted. Further, a negative pressure is supplied to each suction nozzle 21 from a suction nozzle driving device (not shown) via the spindle 20. Thereby, each adsorption nozzle 21 can adsorb the electronic component P by the front-end | tip part 21a.

第1フレーム12にはθ軸モータ25が固定され、θ軸モータ25の出力軸には外周に歯部26aが形成された駆動ギヤ26が固定されている。また、インデックス軸16には外周に歯部27aが形成された従動ギヤ27が軸線16a回りに回動可能に支持されており、従動ギヤ27の歯部27aと駆動ギヤ26の歯部26aとが噛合している。従動ギヤ27の下端には接続体28が固定され、接続体28の下端にはθ軸ギヤ29が固定されている。これら接続体28及びθ軸ギヤ29も、従動ギヤ27同様、軸線16a回りに回動可能にインデックス軸16に支持されている。θ軸ギヤ29の外周には歯部29aが形成され、この歯部29aと各ノズルギヤ22の歯部22aとが噛合している。これにより、θ軸モータ25を回転させると、駆動ギヤ26、従動ギヤ27、θ軸ギヤ29及びノズルギヤ22を介して、全ての吸着ノズル21を一斉に自転させることができる。   A θ-axis motor 25 is fixed to the first frame 12, and a drive gear 26 having a tooth portion 26 a formed on the outer periphery is fixed to the output shaft of the θ-axis motor 25. Further, a driven gear 27 having a tooth portion 27a formed on the outer periphery thereof is supported on the index shaft 16 so as to be rotatable around the axis 16a. Meshed. A connecting body 28 is fixed to the lower end of the driven gear 27, and a θ-axis gear 29 is fixed to the lower end of the connecting body 28. Similar to the driven gear 27, the connecting body 28 and the θ-axis gear 29 are also supported by the index shaft 16 so as to be rotatable around the axis 16a. A tooth portion 29 a is formed on the outer periphery of the θ-axis gear 29, and the tooth portion 29 a meshes with the tooth portion 22 a of each nozzle gear 22. Thereby, when the θ-axis motor 25 is rotated, all the suction nozzles 21 can be rotated simultaneously through the drive gear 26, the driven gear 27, the θ-axis gear 29, and the nozzle gear 22.

また、第1フレーム12にはZ軸モータ30が固定され、Z軸モータ30の出力軸にはボールねじ軸31が接続されている。このボールねじ軸31は、第1フレーム12に固定された軸受12a及び第2フレーム13に固定された軸受13aにより、上下方向に延びる軸芯線31a回りに回動可能に支持されている。ボールねじ軸31は、図示しないボールを介して、Z軸モータ30の回転運動を直線運動に変換してボールナット32に伝達する。ボールナット32は吸着ノズルレバー33に固定されている。また、第1フレーム12と第2フレーム13とに固定され、上下方向に伸びるガイド34が吸着ノズルレバー33を貫通しており、吸着ノズルレバー33はガイド34に沿って上下方向に摺動可能にされている。この吸着ノズルレバー33には、スピンドル20の上端を押圧する押圧部33aが突設されている。これにより、Z軸モータ30を回転させると、ボールねじ軸31が回転し、吸着ノズルレバー33はボールナット32を介してガイド34に案内されて上下に移動する。吸着ノズルレバー33が上下に移動すると、押圧部33aも上下に移動し、押圧部33aが当接しているスピンドル20及び吸着ノズル21を上下に移動させることができる。なお、スピンドル20及び吸着ノズル21は上下に移動するが、上下方向に対し傾斜する方向に移動するようにしてもよい。   A Z-axis motor 30 is fixed to the first frame 12, and a ball screw shaft 31 is connected to the output shaft of the Z-axis motor 30. The ball screw shaft 31 is supported by a bearing 12a fixed to the first frame 12 and a bearing 13a fixed to the second frame 13 so as to be rotatable around an axial line 31a extending in the vertical direction. The ball screw shaft 31 converts the rotational motion of the Z-axis motor 30 into a linear motion and transmits it to the ball nut 32 via a ball (not shown). The ball nut 32 is fixed to the suction nozzle lever 33. Further, a guide 34 fixed to the first frame 12 and the second frame 13 and extending in the vertical direction passes through the suction nozzle lever 33, and the suction nozzle lever 33 is slidable in the vertical direction along the guide 34. Has been. The suction nozzle lever 33 is provided with a pressing portion 33 a that presses the upper end of the spindle 20. Accordingly, when the Z-axis motor 30 is rotated, the ball screw shaft 31 is rotated, and the suction nozzle lever 33 is guided by the guide 34 via the ball nut 32 and moves up and down. When the suction nozzle lever 33 moves up and down, the pressing portion 33a also moves up and down, and the spindle 20 and the suction nozzle 21 with which the pressing portion 33a abuts can be moved up and down. The spindle 20 and the suction nozzle 21 move up and down, but may move in a direction inclined with respect to the vertical direction.

第2フレーム13にはブラケット40が懸架され、ブラケット40には、反射体18により反射された光により吸着ノズル21の先端部21aに吸着された電子部品Pの二次元画像を取得するCCDカメラ43が固定されている。また、CCDカメラ43の電源線及び信号線を束ねたケーブル46がブラケット40から引出されている。ブラケット40の吸着ノズル21側には、ブラケット41が固定されており、ブラケット41には、反射体の方向に光を照射するLED44が装着されたプリント板47が固定されている。このLED44の電源はCCDカメラ43の電源線から供給される。LED44と吸着ノズル21との間には、LED44から電子部品Pへ光が直接照射されるのを防止する遮蔽板41aがブラケット40と一体として設けられている。また、ブラケット41には、2個のプリズム45が設けられている。   A bracket 40 is suspended from the second frame 13, and a CCD camera 43 that acquires a two-dimensional image of the electronic component P adsorbed to the tip 21 a of the adsorption nozzle 21 by the light reflected by the reflector 18. Is fixed. Further, a cable 46 in which the power supply line and signal line of the CCD camera 43 are bundled is drawn out from the bracket 40. A bracket 41 is fixed on the suction nozzle 21 side of the bracket 40, and a printed board 47 on which an LED 44 that irradiates light in the direction of the reflector is fixed to the bracket 41. The power of the LED 44 is supplied from the power line of the CCD camera 43. Between the LED 44 and the suction nozzle 21, a shielding plate 41 a that prevents light from being directly irradiated onto the electronic component P from the LED 44 is provided integrally with the bracket 40. The bracket 41 is provided with two prisms 45.

図3に示すように、CCDカメラ43とLED44とは軸線16aと同心の円周17aの外側に配置されている。また、LED44はCCDカメラ43の両側に夫々3個ずつ配置されている。吸着ノズル21が最上端に移動した状態において、LED44から照射された光は矢印で示すように、反射体18により反射される。この際、LED44がCCDカメラ43の両側に配置され、かつ横方向に複数配置されているため、反射体18により反射される光を十分に得ることができる。なお、本実施形態においては、LED44を直線状に配置したが、円周17aに沿って円弧状に配置してもよい。   As shown in FIG. 3, the CCD camera 43 and the LED 44 are arranged outside a circumference 17a concentric with the axis 16a. Three LEDs 44 are arranged on each side of the CCD camera 43. In a state where the suction nozzle 21 is moved to the uppermost end, the light emitted from the LED 44 is reflected by the reflector 18 as indicated by an arrow. At this time, since the LEDs 44 are arranged on both sides of the CCD camera 43 and are arranged in the lateral direction, the light reflected by the reflector 18 can be sufficiently obtained. In addition, in this embodiment, although LED44 was arrange | positioned in linear form, you may arrange | position in circular arc shape along the circumference 17a.

図4に示すように、吸着ノズル21が最上端に移動した状態において、反射体18と、吸着ノズル21に吸着された電子部品Pと、CCDカメラ43への光の入射部41bとが仮想直線48上にある。これにより、反射体18により反射された光は、矢印で示すように、電子部品Pの外周縁及び光の入射部41bを通過し、プリズム45により反射されてCCDカメラ43に入射する。また、この吸着ノズル21は、吸着ノズルレバー33の押圧部33aにより上下に移動される位置にある。すなわち、CCDカメラ43は、吸着ノズルレバー33により上下に移動される位置にある吸着ノズル21に吸着された電子部品Pの二次元画像を取得する。なお、CCDカメラ43は、この吸着ノズル21以外の吸着ノズル21に吸着された電子部品Pの二次元画像を取得するものであってもよい。この場合は、電子部品Pを吸着する吸着ノズル21が昇降動作を行っている間に他の吸着ノズル21に吸着された電子部品Pの二次元画像を取得することができるため、画像取得時間に余裕ができるのみならずタクトタイムを短くすることができる。また、吸着ノズル21の昇降動作とノズルホルダ17の回動動作とを並行して行えば、さらにタクトタイムを短くすることができる。   As shown in FIG. 4, in a state where the suction nozzle 21 is moved to the uppermost end, the reflector 18, the electronic component P sucked by the suction nozzle 21, and the light incident portion 41 b to the CCD camera 43 are virtual straight lines. 48. As a result, the light reflected by the reflector 18 passes through the outer peripheral edge of the electronic component P and the light incident portion 41 b as shown by an arrow, is reflected by the prism 45, and enters the CCD camera 43. Further, the suction nozzle 21 is in a position to be moved up and down by the pressing portion 33 a of the suction nozzle lever 33. That is, the CCD camera 43 acquires a two-dimensional image of the electronic component P sucked by the suction nozzle 21 at a position moved up and down by the suction nozzle lever 33. The CCD camera 43 may acquire a two-dimensional image of the electronic component P sucked by the suction nozzle 21 other than the suction nozzle 21. In this case, since the two-dimensional image of the electronic component P sucked by the other suction nozzle 21 can be acquired while the suction nozzle 21 sucking the electronic component P is moving up and down, the image acquisition time is reduced. Not only can there be room, but the tact time can be shortened. Further, if the lifting / lowering operation of the suction nozzle 21 and the rotating operation of the nozzle holder 17 are performed in parallel, the tact time can be further shortened.

以上の構成をした電子部品装着装置において、電子部品Pをプリント基板に装着する動作について説明する。まず、図示しない制御装置が基板搬送装置60のコンベアベルトを駆動することにより、プリント基板がガイドレール64a、64b(65a、65b)に案内されて所定の位置まで搬送される。そして、クランプ装置により、プリント基板が押し上げられクランプされて位置決め固定される。   An operation of mounting the electronic component P on the printed board in the electronic component mounting apparatus having the above configuration will be described. First, when a control device (not shown) drives the conveyor belt of the substrate conveying device 60, the printed circuit board is guided to the guide rails 64a and 64b (65a and 65b) and conveyed to a predetermined position. Then, the printed circuit board is pushed up and clamped and fixed by the clamp device.

次に、Y軸サーボモータ2及びX軸サーボモータが駆動されることにより、Y軸スライダ3及びX軸スライダ11が移動され、電子部品装着ヘッド10が部品供給装置70の部品取出部74まで移動される。   Next, by driving the Y-axis servo motor 2 and the X-axis servo motor, the Y-axis slider 3 and the X-axis slider 11 are moved, and the electronic component mounting head 10 is moved to the component take-out portion 74 of the component supply device 70. Is done.

その後、インデックス軸モータ15が回転されることにより、ノズルホルダ17が回転され、所定の吸着ノズル21を装着したスピンドル20が吸着ノズルレバー33の押圧部33aの下方に割出される。そして、Z軸モータ30が正転されることにより、吸着ノズルレバー33が圧縮スプリング23の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル21の先端部21aが電子部品Pに極めて接近するまで押下げられる。さらに、吸着ノズル駆動装置から吸着ノズル21に負圧が供給され、吸着ノズル21の先端部21aに電子部品Pが吸着保持される。その後、Z軸モータ30が逆転されることにより、吸着ノズルレバー33が上方に移動され、圧縮スプリング23の付勢力により吸着ノズル21が最上端に移動した状態まで押上げられる。   Thereafter, by rotating the index shaft motor 15, the nozzle holder 17 is rotated, and the spindle 20 on which the predetermined suction nozzle 21 is mounted is indexed below the pressing portion 33 a of the suction nozzle lever 33. Then, when the Z-axis motor 30 is rotated forward, the suction nozzle lever 33 is pushed downward against the urging force of the compression spring 23, and the tip 21a of the suction nozzle 21 is very close to the electronic component P. Pushed down. Further, a negative pressure is supplied from the suction nozzle driving device to the suction nozzle 21, and the electronic component P is sucked and held at the tip 21 a of the suction nozzle 21. Thereafter, when the Z-axis motor 30 is reversed, the suction nozzle lever 33 is moved upward, and is pushed up to a state where the suction nozzle 21 is moved to the uppermost end by the urging force of the compression spring 23.

この状態において、LED44から光が照射される。この光は反射体18により反射され、電子部品Pの外周縁及び入射部41bを通過し、CCDカメラ43に入射する。これにより、反射体18部分が明るい背景となり、電子部品P及び吸着ノズル21の先端部21aが暗くなった二次元画像(Y軸方向から見たXZ二次元画像)が取得できる。このXZ二次元画像はグレースケール又は白黒の2値のXZ二次元画像データとして処理され、吸着ノズル21の先端部21aから各電子部品Pまでの距離が計算される。この計算データと、設計段階において予め計算された吸着ノズル21の先端部21aからの各電子部品Pの基準位置のデータとの差、すなわち「位置ずれ」を求め、閾値と比較する。その結果、「位置ずれ」が閾値を超えている場合は吸着ノズル21への電子部品Pの吸着ミス(電子部品Pがない場合及び吸着姿勢が異常の場合)とされ、「位置ずれ」が閾値を超えていない場合は正常であると判断される。ただし、「吸着姿勢が異常の場合」とは、電子部品Pの吸着姿勢がプリント基板に装着するための許容範囲にない場合をいう。なお、この「位置ずれ」のデータは、制御装置の記憶エリアに記憶しておき、後述する電子部品Pのプリント基板への装着時に使用される。   In this state, light is emitted from the LED 44. This light is reflected by the reflector 18, passes through the outer peripheral edge of the electronic component P and the incident portion 41 b, and enters the CCD camera 43. Accordingly, a two-dimensional image (XZ two-dimensional image viewed from the Y-axis direction) in which the reflector 18 portion becomes a bright background and the electronic component P and the tip 21a of the suction nozzle 21 are dark can be acquired. This XZ two-dimensional image is processed as grayscale or black and white binary XZ two-dimensional image data, and the distance from the tip 21a of the suction nozzle 21 to each electronic component P is calculated. The difference between the calculated data and the data of the reference position of each electronic component P from the tip 21a of the suction nozzle 21 calculated in advance in the design stage, that is, “position shift” is obtained and compared with a threshold value. As a result, when the “positional deviation” exceeds the threshold value, it is determined that the electronic component P is not properly attracted to the suction nozzle 21 (when the electronic part P is not present or the suction posture is abnormal), and the “positional deviation” is the threshold value. If it does not exceed, it is determined to be normal. However, “when the suction posture is abnormal” refers to a case where the suction posture of the electronic component P is not within an allowable range for mounting on the printed circuit board. This “positional deviation” data is stored in the storage area of the control device, and is used when an electronic component P described later is mounted on a printed circuit board.

この際、吸着ノズルレバー33の押圧部33aにより上下に移動される位置にある吸着ノズル21が最上端に移動した状態において、反射体18と、この吸着ノズル21に吸着された電子部品Pと、CCDカメラ43への光の入射部41bとが仮想直線48上にある。そして、CCDカメラ43により二次元画像を取得することができるため、ノズルホルダ17を回転させることなく、静止した状態において電子部品Pの吸着ミスの有無を判断することができる。また、電子部品Pがないと判断された場合、直ちに吸着ノズル21を下降させ、再吸着を行うことができる。さらに、吸着姿勢が異常であると判断された場合、電子部品Pを廃棄箱に廃棄するが、この廃棄動作終了後において電子部品Pが正常に廃棄されたか否かを判断することができる。以上の動作を繰り返すことにより、複数の吸着ノズル21に各々電子部品Pを吸着する。   At this time, in a state where the suction nozzle 21 at the position moved up and down by the pressing portion 33a of the suction nozzle lever 33 is moved to the uppermost end, the reflector 18 and the electronic component P sucked by the suction nozzle 21; The light incident portion 41 b to the CCD camera 43 is on the virtual straight line 48. Since a two-dimensional image can be acquired by the CCD camera 43, it is possible to determine whether or not there is a suction error of the electronic component P in a stationary state without rotating the nozzle holder 17. If it is determined that there is no electronic component P, the suction nozzle 21 can be immediately lowered to perform re-suction. Further, when it is determined that the suction posture is abnormal, the electronic component P is discarded in the disposal box, and it can be determined whether or not the electronic component P has been disposed normally after the disposal operation is completed. By repeating the above operation, each of the electronic components P is sucked by the plurality of suction nozzles 21.

次に、Y軸サーボモータ2及びX軸サーボモータが駆動されることにより、Y軸スライダ3及びX軸スライダ11が移動され、電子部品装着ヘッド10がCCDカメラ75の上方まで移動される。そして、CCDカメラ75により、吸着ノズル21に吸着されたすべての電子部品Pの二次元画像(Z軸方向から見たXY二次元画像)が撮像される。このXY二次元画像データから、反射体18のマーク18aからの各電子部品Pまでの距離、すなわち各電子部品Pの保持位置が計算される。この各電子部品Pの保持位置のデータと、設計段階において予め計算されたマーク18aからの各電子部品Pの基準位置のデータとの差、すなわち「位置ずれ」を求め、制御装置の記憶エリアに記憶しておく。なお、この「位置ずれ」のデータは、後述する電子部品Pのプリント基板への装着時に使用される。   Next, by driving the Y-axis servo motor 2 and the X-axis servo motor, the Y-axis slider 3 and the X-axis slider 11 are moved, and the electronic component mounting head 10 is moved above the CCD camera 75. Then, the CCD camera 75 captures a two-dimensional image (XY two-dimensional image viewed from the Z-axis direction) of all the electronic components P sucked by the suction nozzle 21. From this XY two-dimensional image data, the distance from the mark 18a of the reflector 18 to each electronic component P, that is, the holding position of each electronic component P is calculated. The difference between the data of the holding position of each electronic component P and the data of the reference position of each electronic component P from the mark 18a calculated in advance at the design stage, that is, “positional deviation” is obtained, and stored in the storage area of the control device. Remember. This “positional deviation” data is used when an electronic component P, which will be described later, is mounted on a printed board.

次に、Y軸サーボモータ2及びX軸サーボモータが駆動されることにより、Y軸スライダ3及びX軸スライダ11が移動され、電子部品装着ヘッド10が装着位置であるプリント基板の上方まで移動される。この状態において、LED44から光を照射しCCDカメラ43により二次元画像を取得して、各電子部品Pの有無の確認をすることができる。   Next, when the Y-axis servo motor 2 and the X-axis servo motor are driven, the Y-axis slider 3 and the X-axis slider 11 are moved, and the electronic component mounting head 10 is moved above the printed circuit board which is the mounting position. The In this state, it is possible to confirm the presence or absence of each electronic component P by irradiating light from the LED 44 and acquiring a two-dimensional image by the CCD camera 43.

そして、インデックス軸モータ15及びθ軸モータ25が回転され、電子部品Pが所定の位置及び向きにされる。この際、前述のXY二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータにより微調整が行なわれる。これにより、吸着ノズル21による電子部品Pの吸着位置のばらつきのみならず、経年変化や熱変形等による電子部品装着ヘッド10の相対位置のずれも吸収して、電子部品Pをプリント基板の所定位置に正確に装着することができる。   Then, the index shaft motor 15 and the θ-axis motor 25 are rotated to bring the electronic component P into a predetermined position and orientation. At this time, fine adjustment is performed based on the “positional deviation” data obtained based on the above-described XY two-dimensional image data. This absorbs not only the variation in the suction position of the electronic component P by the suction nozzle 21 but also the displacement of the relative position of the electronic component mounting head 10 due to secular change, thermal deformation, etc., so that the electronic component P is placed at a predetermined position on the printed circuit board. Can be mounted accurately.

その後、Z軸モータ30が正転されることにより、吸着ノズルレバー33が圧縮スプリング23の付勢力に抗して下方に押下げられ、吸着ノズル21の先端部21aの電子部品Pがプリント基板に装着されるまで押下げられる。この際、前述のXZ二次元画像データに基づいて求められた「位置ずれ」のデータにより微調整が行なわれる。すなわち、XZ二次元画像データから電子部品Pの高さ(Z方向長さ)を求めることができるため、吸着ノズル21の下降量(押込み量)を微調整することができ、電子部品Pに与える衝撃を小さくすることができる。その後、Z軸モータ30が逆転されることにより、吸着ノズルレバー33が上方に移動され、圧縮スプリング23の付勢力により吸着ノズル21が最上端に移動した状態まで押上げられる。   Thereafter, when the Z-axis motor 30 is rotated forward, the suction nozzle lever 33 is pushed downward against the urging force of the compression spring 23, and the electronic component P at the tip 21a of the suction nozzle 21 is applied to the printed circuit board. Pressed down until installed. At this time, fine adjustment is performed based on the “positional deviation” data obtained based on the above-described XZ two-dimensional image data. That is, since the height (length in the Z direction) of the electronic component P can be obtained from the XZ two-dimensional image data, the lowering amount (pushing amount) of the suction nozzle 21 can be finely adjusted and given to the electronic component P. Impact can be reduced. Thereafter, when the Z-axis motor 30 is reversed, the suction nozzle lever 33 is moved upward, and is pushed up to a state where the suction nozzle 21 is moved to the uppermost end by the urging force of the compression spring 23.

この状態において、LED44から光を照射しCCDカメラ43により二次元画像を取得して、電子部品Pの持ち帰りの有無の確認をする。これにより、電子部品Pの持ち帰りがあった場合、直ちに吸着ノズル21を下降させ、再装着を行うことができる。以上の動作が繰り返されることにより、すべての電子部品Pがプリント基板に装着される。最後に、プリント基板のクランプが解除されプリント基板が排出されて、電子部品Pを1枚のプリント基板に装着する動作が終了する。   In this state, light is emitted from the LED 44, a two-dimensional image is acquired by the CCD camera 43, and whether or not the electronic component P is taken home is confirmed. Thereby, when the electronic component P is taken home, the suction nozzle 21 can be immediately lowered and remounted. By repeating the above operation, all the electronic components P are mounted on the printed circuit board. Finally, the clamp of the printed circuit board is released, the printed circuit board is discharged, and the operation of mounting the electronic component P on one printed circuit board is completed.

本実施形態の電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においては、複数の吸着ノズル21が上下方向に延びる軸線16a回りに回動可能なノズルホルダ17の円周17a上に、上下方向に移動可能に保持されており、吸着ノズル21の内側に反射体18が設けられ、吸着ノズル21の外側にCCDカメラ43とLED44とが設けられている。そのため、回転するノズルホルダ17の中心部にLED44を配置する必要がなく、設計上の自由度が大きい。また、LED44に電源を供給する電源コードをノズルホルダ17の中心部に通す必要がなく、組付けが容易である。したがって、この電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置によれば、設計及び組付けを容易にすることができる。   In the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus of the present embodiment, the plurality of suction nozzles 21 can move in the vertical direction on the circumference 17a of the nozzle holder 17 that can rotate around the axis 16a extending in the vertical direction. The reflector 18 is provided inside the suction nozzle 21, and the CCD camera 43 and the LED 44 are provided outside the suction nozzle 21. Therefore, it is not necessary to arrange the LED 44 at the center of the rotating nozzle holder 17, and the degree of freedom in design is great. Further, it is not necessary to pass a power cord for supplying power to the LED 44 through the central portion of the nozzle holder 17, and assembly is easy. Therefore, according to the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus, design and assembly can be facilitated.

また、この電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においては、吸着ノズルレバー33の押圧部33aにより上下に移動される位置にある吸着ノズル21が最上端に移動した状態において、反射体18と、この吸着ノズル21に吸着された電子部品Pと、CCDカメラ43への光の入射部41bとが仮想直線48上にある。これにより、LED44から照射された光が反射体18により反射され、電子部品Pの外周縁及び入射部41bを通過し、CCDカメラ43に入射するため、反射体18部分が明るい背景となり、電子部品P及び吸着ノズル21の先端部21aが暗くなって、コントラストのとれた画像が取得できる。   Further, in the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting device, in the state where the suction nozzle 21 at the position moved up and down by the pressing portion 33a of the suction nozzle lever 33 is moved to the uppermost end, The electronic component P sucked by the suction nozzle 21 and the light incident portion 41 b to the CCD camera 43 are on the virtual straight line 48. Thereby, the light emitted from the LED 44 is reflected by the reflector 18, passes through the outer peripheral edge of the electronic component P and the incident portion 41 b, and enters the CCD camera 43, so that the reflector 18 portion becomes a bright background, and the electronic component P and the tip 21a of the suction nozzle 21 become dark, and a contrasted image can be acquired.

さらに、この電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においては、遮蔽板41aによりLED44から電子部品Pへ光が直接照射されるのを防止できるため、電子部品Pからの反射光がCCDカメラ43に入射することが少なくなり、電子部品Pの表面の色や状態にかかわらずコントラストのとれた画像が取得できる。ただし、遮蔽板41aによりLED44から電子部品Pへの直接光が完全に遮られる必要はなく、電子部品P及び吸着ノズル21の先端部21aの画像と背景となる反射体18の画像とのコントラストが得られる程度に光量を制限できればよい。   Further, in the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus, light can be prevented from being directly irradiated from the LED 44 to the electronic component P by the shielding plate 41a, so that the reflected light from the electronic component P is incident on the CCD camera 43. Incidents are reduced, and a contrasted image can be acquired regardless of the color and state of the surface of the electronic component P. However, the direct light from the LED 44 to the electronic component P does not need to be completely blocked by the shielding plate 41a, and the contrast between the image of the electronic component P and the tip 21a of the suction nozzle 21 and the image of the reflector 18 serving as the background is high. It is sufficient that the amount of light can be limited to the extent that it can be obtained.

また、この電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においては、第1撮像手段及び第2撮像手段としてCCDカメラ43、75を用いたが、二次元画像を取得することができるものであればよく、例えばCMOSカメラであってもよい。   In the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus, the CCD cameras 43 and 75 are used as the first imaging unit and the second imaging unit. However, any device capable of acquiring a two-dimensional image may be used. For example, a CMOS camera may be used.

次に、変形形態1に係る電子部品装着ヘッド及び電子部品装着装置について説明する。変形形態1の電子部品装着装置の主な機械的構成は、図1〜4に示す実施形態の電子部品装着装置と同様であり、同一の符号を用いることとし、その説明を省略する。ただし、LED44の代わりに紫外線を照射する紫外線照射装置を採用し、反射体18の代わりに紫外線を吸収し可視光を放射する蛍光面を有する蛍光体を採用している。そして、CCDカメラ43には紫外線フィルタが装着されており、遮蔽板41aは設けられていない。その他の機械的構成は実施形態と同様である。   Next, an electronic component mounting head and an electronic component mounting apparatus according to the first modification will be described. The main mechanical configuration of the electronic component mounting apparatus according to Modification 1 is the same as that of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and the same reference numerals are used, and the description thereof is omitted. However, an ultraviolet irradiation device that irradiates ultraviolet rays is employed instead of the LED 44, and a phosphor having a phosphor screen that absorbs ultraviolet rays and emits visible light is employed instead of the reflector 18. The CCD camera 43 is equipped with an ultraviolet filter and is not provided with a shielding plate 41a. Other mechanical configurations are the same as in the embodiment.

以上の構成をした電子部品装着装置においては、電子部品装着ヘッド10が実施形態と同様の位置にある場合、紫外線照射装置から照射された紫外線が蛍光体で吸収されるとともに、蛍光体から可視光が放射される。この可視光が電子部品Pの外周縁及び入射部41bを通過し、CCDカメラ43に入射する。なお、CCDカメラ43には紫外線フィルタが装着されており、電子部品Pで反射された紫外光は除去されるため、遮蔽板41aを取除くことができる。この変形形態1の電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においても、実施形態と同様の作用及び効果が得られる。   In the electronic component mounting apparatus configured as described above, when the electronic component mounting head 10 is in the same position as in the embodiment, the ultraviolet light irradiated from the ultraviolet irradiation device is absorbed by the fluorescent material and visible light from the fluorescent material. Is emitted. This visible light passes through the outer peripheral edge of the electronic component P and the incident portion 41 b and enters the CCD camera 43. The CCD camera 43 is equipped with an ultraviolet filter, and the ultraviolet light reflected by the electronic component P is removed, so that the shielding plate 41a can be removed. Also in the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus according to the first modification, the same operations and effects as those of the embodiment can be obtained.

次に、変形形態2に係る電子部品装着ヘッド及び電子部品装着装置について説明する。変形形態2の電子部品装着装置の主な機械的構成も、図1〜4に示す実施形態の電子部品装着装置と同様であり、同一の符号を用いることとし、その説明を省略する。ただし、遮蔽板41aを取除くとともに、反射体18の代わりに光を吸収する黒色面を有する吸収体を採用している。この黒色面としては、例えば吸収体の表面に黒色塗料を塗布したものを用いることができる。その他の機械的構成は実施形態と同様である。   Next, an electronic component mounting head and an electronic component mounting apparatus according to Modification 2 will be described. The main mechanical configuration of the electronic component mounting apparatus according to the second modification is the same as that of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and the same reference numerals are used, and the description thereof is omitted. However, an absorber having a black surface that absorbs light is employed instead of the reflector 18 while removing the shielding plate 41a. As this black surface, for example, a surface obtained by applying a black paint to the surface of the absorber can be used. Other mechanical configurations are the same as in the embodiment.

以上の構成をした電子部品装着装置においては、電子部品装着ヘッド10が実施形態と同様の位置にある場合、LED44から照射された光が電子部品P及び吸着ノズル21の先端部21aで反射され、CCDカメラ43に入射する。そして、電子部品P及び先端部21aで反射された光により電子部品P及び先端部21aが明るく、背景が暗い二次元画像が得られる。すなわち、変形形態2においては、電子部品P及び先端部21aと背景との明暗が実施形態及び変形形態1の場合と逆になる。この変形形態2の電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置においても、実施形態と同様の作用及び効果が得られる。   In the electronic component mounting apparatus having the above configuration, when the electronic component mounting head 10 is at the same position as in the embodiment, the light emitted from the LED 44 is reflected by the electronic component P and the tip 21a of the suction nozzle 21, The light enters the CCD camera 43. Then, a two-dimensional image is obtained in which the electronic component P and the tip 21a are bright and the background is dark by the light reflected by the electronic component P and the tip 21a. That is, in the second modification, the brightness and darkness of the electronic component P and the tip 21a and the background are opposite to those in the embodiment and the first modification. In the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus according to the second modified embodiment, the same operations and effects as in the embodiment can be obtained.

以上、本発明の電子部品装着ヘッド10及び電子部品装着装置を実施形態及び変形形態1、2に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。   As mentioned above, although the electronic component mounting head 10 and the electronic component mounting apparatus of the present invention have been described according to the embodiment and the first and second modifications, the present invention is not limited to these, and the technical idea of the present invention. Needless to say, as long as it is not contrary to the above, it can be applied with appropriate modifications.

10…電子部品装着ヘッド、16a…軸線、17…ノズルホルダ、17a…円周、18…背景手段(反射体)、18a…マーク、21…吸着ノズル、21a…先端部、41a…遮蔽板、41b…入射部、43…第1撮像手段(CCDカメラ)、44…照射手段(LED)、48…仮想直線、75…第2撮像手段(CCDカメラ)、P…電子部品。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electronic component mounting head, 16a ... Axis, 17 ... Nozzle holder, 17a ... Circumference, 18 ... Background means (reflector), 18a ... Mark, 21 ... Suction nozzle, 21a ... Tip part, 41a ... Shielding plate, 41b ... Incident part 43... First imaging means (CCD camera) 44. Irradiation means (LED) 48. Virtual straight line 75. Second imaging means (CCD camera) P P electronic component.

Claims (7)

電子部品を先端部で吸着し、該電子部品をプリント基板上に装着する複数の吸着ノズルと、
軸線回りに回動可能であり、該軸線と同心の円周上において前記複数の吸着ノズルを移動可能に保持するノズルホルダと、
光を反射、放射又は吸収可能な背景手段と、
該背景手段の方向に光を照射する照射手段と、
前記背景手段により反射若しくは放射された光、又は前記電子部品により反射された光により前記先端部に吸着された前記電子部品の二次元画像を取得する3と、を備えた電子部品装着ヘッドであって、
前記背景手段は、前記軸線と同心の円周の内側に配置され、
前記照射手段と前記第1撮像手段とは、前記軸線と同心の円周の外側に配置されることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
A plurality of suction nozzles for sucking electronic components at the tip and mounting the electronic components on a printed circuit board;
A nozzle holder that is rotatable about an axis, and that holds the plurality of suction nozzles movably on a circumference concentric with the axis;
Background means capable of reflecting, emitting or absorbing light;
Irradiating means for irradiating light in the direction of the background means;
An electronic component mounting head comprising: 3 for obtaining a two-dimensional image of the electronic component adsorbed on the tip by the light reflected or emitted by the background means or the light reflected by the electronic component. And
The background means is disposed inside a circumference concentric with the axis;
The electronic component mounting head according to claim 1, wherein the irradiation unit and the first imaging unit are disposed outside a circumference concentric with the axis.
請求項1において、
前記吸着ノズルが最上端に移動した状態において、前記背景手段と、前記吸着ノズルに吸着された前記電子部品と、前記第1撮像手段への光の入射部とが仮想直線上にあることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
In claim 1,
In the state where the suction nozzle is moved to the uppermost end, the background means, the electronic component sucked by the suction nozzle, and a light incident portion to the first imaging means are on a virtual straight line. Electronic component mounting head.
請求項1または2において、
前記照射手段と前記吸着ノズルとの間には、前記照射手段から前記電子部品へ光が直接照射されるのを防止する遮蔽板が設けられていることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
In claim 1 or 2,
An electronic component mounting head, wherein a shielding plate for preventing light from being directly irradiated from the irradiation unit to the electronic component is provided between the irradiation unit and the suction nozzle.
請求項1乃至3のいずれか1項において、
前記照射手段は、前記第1撮像手段の両側に配置されていることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The electronic component mounting head according to claim 1, wherein the irradiation unit is disposed on both sides of the first imaging unit.
請求項1乃至4のいずれか1項において、
前記背景手段は、断面が円形又は正多角形をなすことを特徴とする電子部品装着ヘッド。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The electronic component mounting head according to claim 1, wherein the background means has a circular or regular polygonal cross section.
請求項1乃至5のいずれか1項において、
前記ノズルホルダの前記軸線方向であって、前記背景手段に対向して、前記電子部品の保持位置を検出する第2撮像手段が設けられ、
前記背景手段は、前記電子部品の保持位置を検出するためのマークを備えることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A second imaging means for detecting a holding position of the electronic component in the axial direction of the nozzle holder and facing the background means;
The electronic component mounting head according to claim 1, wherein the background means includes a mark for detecting a holding position of the electronic component.
請求項1乃至6のいずれか1項記載の電子部品装着ヘッドを備えることを特徴とする電子部品装着装置。   An electronic component mounting apparatus comprising the electronic component mounting head according to claim 1.
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