JP2013146834A - Suction nozzle and part mounting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suction nozzle configured to hardly cause a suction failure of parts due to leakage, even if a contact area between a suction object part and a suction nozzle is small, and to provide a part mounting device.SOLUTION: A suction nozzle 22 includes a nozzle base 41 attached to a mounting head 14 of a part mounting device 1, and a nozzle tip end 42 detachably attached to the nozzle base 41 and having a suction hole 64 in a lower end. The nozzle tip end 42 is positioned to the nozzle base 41 by inserting a plurality of positioning pins 71, which are provided while being protruded downward from the nozzle base 41, into a plurality of nozzle tip end side pin inserting holes 42j provided while being opened to a contact surface 42s with the nozzle base 41.

Description

本発明は、部品実装装置が備える装着ヘッドに取り付けられ、下端の吸着孔から真空吸引することによって部品を吸着する吸着ノズル及びこの吸着ノズルを備えた部品実装装置に関するものである。   The present invention relates to a suction nozzle that is attached to a mounting head provided in a component mounting apparatus and sucks a component by vacuum suction from a suction hole at a lower end, and a component mounting apparatus including the suction nozzle.

部品実装装置は所定の位置に位置決めした基板に対して電子部品等の部品を装着する装置であり、部品の装着には基板に対して移動自在に設けられた装着ヘッドが用いられる。装着ヘッドには下端に吸着孔を備えた吸着ノズルが取り付けられており、吸着ノズルの吸着孔から真空吸引を行うことによって部品を吸着するようになっている。   The component mounting apparatus is an apparatus for mounting a component such as an electronic component on a substrate positioned at a predetermined position, and a mounting head that is movably provided on the substrate is used for mounting the component. A suction nozzle having a suction hole at the lower end is attached to the mounting head, and parts are sucked by vacuum suction from the suction hole of the suction nozzle.

このような部品実装装置では、部品のサイズや形状等に応じた吸着ノズルを装着ヘッドに選択的に取り付けることができるようにするため、吸着ノズルを、装着ヘッドに取り付けられるノズル基部と、下端に吸着孔を有して部品のサイズや形状等に応じた形状に形成されたノズル先端部とから構成し、ノズル先端部をノズル基部に対して着脱自在に取り付けることができるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。   In such a component mounting apparatus, in order to be able to selectively attach the suction nozzle according to the size, shape, etc. of the component to the mounting head, the suction nozzle is attached to the nozzle base portion attached to the mounting head and the lower end. It is known that it has a suction tip and a nozzle tip formed in a shape corresponding to the size, shape, etc. of the component, and the nozzle tip can be detachably attached to the nozzle base. (For example, Patent Document 1).

特開２０００−１４１２６３号公報JP 2000-141263 A

しかしながら、上記従来の吸着ノズルでは、ノズル先端部の上端の嵌合端部をノズル基部に設けられた取り付け孔に嵌合させることによってノズル先端部をノズル基部に取り付けるようになっており、嵌合端部と取り付け孔との間には若干の遊びがあることからノズル基部に対するノズル先端部の位置は厳密には一定しない。特に、吸着対象とする部品が微小部品であったり、枠状に形成された枠状部品（シールド部品など）であったりした場合のように、吸着対象とする部品と吸着ノズルとの接触面積が小さいときには、吸着ノズルの吸着孔を部品との接触面に正確に位置させることができずにリーク（空気漏れ）が発生し、部品の吸着ミスを生じるおそれがあるという問題点があった。   However, in the conventional suction nozzle, the nozzle tip is attached to the nozzle base by fitting the fitting end at the upper end of the nozzle tip into the mounting hole provided in the nozzle base. Since there is some play between the end and the mounting hole, the position of the nozzle tip with respect to the nozzle base is not strictly constant. In particular, the contact area between the suction target component and the suction nozzle is small, such as when the suction target component is a micro component or a frame-shaped component (such as a shield component) formed in a frame shape. When it is small, the suction hole of the suction nozzle cannot be accurately positioned on the contact surface with the component, causing a leak (air leakage), which may cause a component suction error.

そこで本発明は、吸着対象とする部品と吸着ノズルとの接触面積が小さい場合であってもリークによる部品の吸着ミスを生じにくい構成の吸着ノズル及び部品実装装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a suction nozzle and a component mounting apparatus having a configuration that is unlikely to cause a component suction error due to leakage even when the contact area between the component to be suctioned and the suction nozzle is small.

請求項１に記載の吸着ノズルは、部品実装装置が備える装着ヘッドに取り付けられ、下端の吸着孔から真空吸引することによって部品を吸着する吸着ノズルであって、装着ヘッドに取り付けられるノズル基部と、ノズル基部に着脱自在に取り付けられ、下端に前記吸着孔を有したノズル先端部とを有し、ノズル先端部は、ノズル基部から下方に突出して設けられた複数のピンがノズル基部との接触面に開口して設けられた複数のピン挿入孔に挿入されることによってノズル基部に対する位置決めがなされる。   The suction nozzle according to claim 1 is a suction nozzle that is attached to a mounting head provided in a component mounting apparatus and sucks a component by vacuum suction from a suction hole at a lower end, and a nozzle base that is attached to the mounting head; A nozzle tip detachably attached to the nozzle base and having the suction hole at the lower end, and the nozzle tip has a plurality of pins provided projecting downward from the nozzle base to contact the nozzle base It is positioned with respect to the nozzle base by being inserted into a plurality of pin insertion holes provided to open in the nozzle.

請求項２に記載の吸着ノズルは、請求項１に記載の吸着ノズルであって、ノズル先端部は螺子によりノズル基部に取り付けられる。   A suction nozzle according to a second aspect is the suction nozzle according to the first aspect, wherein the nozzle tip is attached to the nozzle base by a screw.

請求項３に記載の吸着ノズルは、請求項１又は２に記載の吸着ノズルであって、ノズル先端部は、ノズル基部側の前記複数のピンがノズル先端部側の前記複数のピン挿入孔に正規の組み合わせで挿入された場合にのみノズル基部に取り付けることができるようになっている。   The suction nozzle according to claim 3 is the suction nozzle according to claim 1 or 2, wherein the plurality of pins on the nozzle base side are inserted into the plurality of pin insertion holes on the nozzle tip side. It can be attached to the nozzle base only when inserted in a regular combination.

請求項４に記載の吸着ノズルは、請求項１乃至３の何れかに記載の吸着ノズルであって、吸着対象とする部品が枠状に形成された枠状部品から成る。   A suction nozzle according to a fourth aspect of the present invention is the suction nozzle according to any one of the first to third aspects, wherein the suction target component is a frame-shaped component formed in a frame shape.

請求項５に記載の部品実装装置は、請求項１乃至４の何れかに記載の吸着ノズルを備えた装着ヘッドを用いて基板に部品を装着する。   According to a fifth aspect of the present invention, a component mounting apparatus mounts a component on a board using the mounting head including the suction nozzle according to any one of the first to fourth aspects.

本発明では、ノズル基部から突出して延びた複数のピンの端部がノズル先端部に設けられた複数のピン挿入孔に挿入されることによってノズル基部に対するノズル先端部の位置決めがなされようになっており、ノズル先端部はノズル基部にしっかりと位置決めされた状態でノズル基部に取り付けられるので、ノズル基部に対するノズル先端部の位置は常に一定し、吸着の対象とする部品と吸着ノズルとの接触面積が小さい場合であってもリークによる部品の吸着ミスを生じにくい。   In the present invention, the end of the plurality of pins protruding from the nozzle base is inserted into the plurality of pin insertion holes provided in the nozzle tip, thereby positioning the nozzle tip with respect to the nozzle base. Since the nozzle tip is attached to the nozzle base in a state where it is firmly positioned on the nozzle base, the position of the nozzle tip with respect to the nozzle base is always constant, and the contact area between the suction target component and the suction nozzle is constant. Even if it is small, it is difficult to cause component adsorption errors due to leakage.

本発明の一実施の形態における部品実装装置の構成図The block diagram of the component mounting apparatus in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における吸着ノズルを枠状部品とともに示す上方斜視図The upper perspective view which shows the suction nozzle in one embodiment of this invention with a frame-shaped component （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における吸着ノズルを枠状部品とともに示す下方斜視図(A) (b) The lower perspective view which shows the suction nozzle in one embodiment of this invention with a frame-shaped component 本発明の一実施の形態における吸着ノズルの（ａ）上方斜視図（ｂ）上方分解斜視図(A) Upper perspective view (b) Upper exploded perspective view of a suction nozzle in an embodiment of the present invention （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における吸着ノズルの側断面図(A) (b) Side sectional view of a suction nozzle in an embodiment of the present invention （ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における吸着ノズルにより基板に枠状部品を装着する手順を示す図(A) (b) The figure which shows the procedure which mounts frame-shaped components to a board | substrate with the suction nozzle in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える部品カメラにより枠状部品の撮像を行っている状態を示す図The figure which shows the state which is imaging the frame-shaped component with the component camera with which the component mounting apparatus in one embodiment of this invention is provided.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に示す部品実装装置１は、基板２上の電極３に装着された電子部品４の周囲を取り囲む枠形状に形成された枠状部品（例えばシールド部品）５を基板２に装着する装置であり、図示しない基台上に設けられて基板２の搬送と位置決めを行う基板搬送コンベア１１、枠状部品５の供給を行う部品供給部としてのトレイ１２、基台上に設けられた直交軸ロボットから成る装着ヘッド移動機構１３によって基板搬送コンベア１１の上方を移動自在な装着ヘッド１４、装着ヘッド１４の側方に取り付けられた基板カメラ１５、基台上に設けられた部品カメラ１６及びこれら各部の作動制御を行う制御装置１７を備えている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A component mounting apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus for mounting a frame-shaped component (for example, a shield component) 5 formed in a frame shape surrounding a periphery of an electronic component 4 mounted on an electrode 3 on a substrate 2 to the substrate 2. There is a substrate conveyor 11 provided on a base (not shown) for carrying and positioning the substrate 2, a tray 12 as a component supply unit for feeding the frame-like component 5, and an orthogonal axis robot provided on the base. A mounting head 14 that can be moved above the substrate transport conveyor 11 by a mounting head moving mechanism 13, a substrate camera 15 that is attached to the side of the mounting head 14, a component camera 16 that is provided on the base, and each of these parts A control device 17 that performs operation control is provided.

装着ヘッド１４には昇降自在及び上下軸回りに回転自在な複数のシャフト部材２１が設けられており、これら複数のシャフト部材２１のうちの一部の下端には枠状部品５を吸着するための吸着ノズル２２が取り付けられている。   The mounting head 14 is provided with a plurality of shaft members 21 that can be moved up and down and rotated about the vertical axis, and a lower end of a part of the plurality of shaft members 21 is used for adsorbing the frame-like component 5. A suction nozzle 22 is attached.

基板カメラ１５は撮像視野を下方に向けており、装着ヘッド１４とともに移動して基板２上に設けられた基板マーク２ｍ（図１）の撮像を行う。部品カメラ１６は撮像視野を上方に向けており、装着ヘッド１４が吸着ノズル２２を介して吸着した枠状部品５を下方から撮像する。   The substrate camera 15 has an imaging field of view directed downward, and moves with the mounting head 14 to image the substrate mark 2m (FIG. 1) provided on the substrate 2. The component camera 16 has an imaging field of view facing upward, and the mounting head 14 images the frame-shaped component 5 sucked through the suction nozzle 22 from below.

基板搬送コンベア１１は制御装置１７に制御されて作動し（図１）、基板２の搬送及び所定の作業位置への位置決めを行う。   The substrate transport conveyor 11 operates under the control of the control device 17 (FIG. 1), and transports the substrate 2 and positions it at a predetermined work position.

装着ヘッド移動機構１３は制御装置１７に制御されて作動し（図１）、装着ヘッド１４を水平面内で移動させる。装着ヘッド１４が備えるシャフト部材２１の昇降動作及び回転動作は制御装置１７が図示しないアクチュエータ等から成るシャフト部材駆動機構３１の作動制御を行うことによってなされ（図１）、吸着ノズル２２を介した枠状部品５の吸着動作は制御装置１７が図示しないアクチュエータ等から成る吸着機構３２の作動制御を行うことによってなされる（図１）。   The mounting head moving mechanism 13 operates under the control of the control device 17 (FIG. 1), and moves the mounting head 14 in a horizontal plane. The raising / lowering operation and the rotating operation of the shaft member 21 provided in the mounting head 14 are performed by the operation control of the shaft member driving mechanism 31 including an actuator (not shown) by the control device 17 (FIG. 1), and the frame through the suction nozzle 22. The suction operation of the component 5 is performed by the control device 17 controlling the operation of the suction mechanism 32 including an actuator (not shown) (FIG. 1).

図１において、基板カメラ１５による撮像動作の制御と部品カメラ１６による撮像動作の制御は制御装置１７によってなされる。基板カメラ１５の撮像動作によって得られた画像データと部品カメラ１６の撮像動作によって得られた画像データはそれぞれ制御装置１７に送信され、制御装置１７の画像認識部１７ａにおいて画像認識処理がなされる。   In FIG. 1, the control of the imaging operation by the substrate camera 15 and the imaging operation by the component camera 16 are performed by the control device 17. The image data obtained by the imaging operation of the board camera 15 and the image data obtained by the imaging operation of the component camera 16 are respectively transmitted to the control device 17, and image recognition processing is performed in the image recognition unit 17 a of the control device 17.

図２及び図３（ａ），（ｂ）に示すように、吸着ノズル２２は、シャフト部材２１の下端に取り付けられるノズル基部４１及びノズル基部４１に着脱自在に取り付けられるノズル先端部４２から成る。   As shown in FIGS. 2, 3 (a), and 3 (b), the suction nozzle 22 includes a nozzle base 41 attached to the lower end of the shaft member 21 and a nozzle tip 42 that is detachably attached to the nozzle base 41.

図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）において、ノズル基部４１は、上面に上方に突出する円錐台形状部５１ａ及びその下端に設けられた円盤形状部５１ｂを備えたノズル基部上半体５１と、ノズル基部上半体５１の円盤形状部５１ｂと上下に合致する大きさの円盤形状部５２ａ及びその下端に設けられた矩形の平板形状部５２ｂを備えたノズル基部下半体５２から成る。   4 (a), 4 (b) and 5 (a), 5 (b), the nozzle base 41 includes a truncated cone-shaped portion 51a protruding upward on the upper surface and a disk-shaped portion 51b provided at the lower end thereof. Nozzle base upper half 51, nozzle base 52b having a disk-shaped portion 52a having a size matching the upper and lower sides of disk-shaped portion 51b of nozzle base upper-half 51 and a rectangular flat plate-shaped portion 52b provided at the lower end thereof It consists of a lower half 52.

図５（ａ），（ｂ）において、ノズル基部上半体５１の内部には円錐台形状部５１ａを上下方向に貫通して延びたノズル基部上半体内真空路５３が設けられており、ノズル基部下半体５２の内部にはノズル基部上半体内真空路５３と連通して上下方向に貫通して延びたノズル基部下半体内真空路５４が設けられている。   5A and 5B, the nozzle base upper half body 51 is provided with a nozzle base upper half vacuum passage 53 extending vertically through the frustoconical portion 51a. Inside the lower base half 52, there is provided a nozzle base lower half vacuum path 54 which communicates with the nozzle base upper half vacuum path 53 and extends vertically therethrough.

図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）において、ノズル先端部４２は、上面がノズル基部下半体５２の平板形状部５２ｂの下面と接触する直方体形状のノズル先端部ベース部６１及びノズル先端部ベース部６１の下面から下方に突出して延びて吸着対象の枠状部品５と接触するノズル先端部接触部６２を有して成る。   3 (a), 3 (b), 4 (a), 4 (b) and 5 (a), 5 (b), the nozzle tip 42 has a flat plate-shaped portion 52b whose upper surface is the nozzle base lower half 52. A rectangular parallelepiped nozzle tip portion base portion 61 that contacts the lower surface of the nozzle, and a nozzle tip portion contact portion 62 that protrudes downward from the lower surface of the nozzle tip portion base portion 61 and contacts the frame-shaped component 5 to be sucked. Become.

図３（ａ），（ｂ）において、ノズル先端部接触部６２の外形形状は、吸着対象とする枠状部品５の外形形状とほぼ同じ形状に形成されており、ノズル先端部接触部６２の枠状部品５の枠内の部分に相当する領域Ｒ（図５（ａ））には下方に開口する凹形状に肉抜きされた肉抜き部（空洞部）６２ａが設けられている（図５（ａ），（ｂ）も参照）。   3A and 3B, the outer shape of the nozzle tip contact portion 62 is formed to be substantially the same as the outer shape of the frame-like component 5 to be attracted. A region R (FIG. 5 (a)) corresponding to a portion in the frame of the frame-shaped component 5 is provided with a hollow portion (cavity portion) 62a that is hollowed in a concave shape that opens downward (FIG. 5). (See also (a) and (b)).

図５（ａ），（ｂ）において、ノズル先端部４２の内部には、ノズル基部下半体５２の内部に設けられたノズル基部下半体内真空路５４と連通するノズル先端部内真空路６３が設けられている。このノズル先端部内真空路６３は分岐してノズル先端部接触部６２内を延び、ノズル先端部接触部６２の下面（下端）に開口して複数の吸着孔６４を形成している（図３も参照）。   5 (a) and 5 (b), the nozzle tip end vacuum passage 63 communicating with the nozzle base lower half vacuum passage 54 provided in the nozzle base lower half 52 is provided in the nozzle tip portion 42. Is provided. The nozzle tip inner vacuum path 63 branches and extends in the nozzle tip contact portion 62, and opens on the lower surface (lower end) of the nozzle tip contact portion 62 to form a plurality of suction holes 64 (also in FIG. 3). reference).

図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）において、ノズル先端部４２は、複数の取り付け螺子７０によりノズル基部４１に着脱自在に取り付けられる。すなわち、ノズル基部上半体５１、ノズル基部下半体５２及びノズル先端部４２（ノズル先端部ベース部６１）にはそれぞれ複数の螺子取り付け孔５１ｈ，５２ｈ，４２ｈ（ノズル基部上半体５１に設けられた螺子取り付け孔５１ｈとノズル基部下半体５２に設けられた螺子取り付け孔５２ｈは取り付け螺子７０を挿通させる貫通孔、ノズル先端部４２に設けられた螺子取り付け孔４２ｈは取り付け螺子７０が螺入される螺子孔）が設けられており、ノズル基部上半体５１に設けられた螺子取り付け孔５１ｈ及びノズル基部下半体５２に設けられた螺子取り付け孔５２ｈに挿通させた取り付け螺子７０をノズル先端部４２に設けられた螺子取り付け孔４２ｈに螺入することで、ノズル基部上半体５１、ノズル基部下半体５２及びノズル先端部４２を一体に結合してノズル基部４１（ノズル基部上半体５１、ノズル基部下半体５２）にノズル先端部４２を取り付けることができる。   4A, 4B, 5A, and 5B, the nozzle tip 42 is detachably attached to the nozzle base 41 by a plurality of attachment screws 70. That is, the nozzle base upper half 51, the nozzle base lower half 52, and the nozzle tip 42 (nozzle tip base 61) are respectively provided with a plurality of screw attachment holes 51h, 52h, 42h (nozzle base upper half 51). The screw mounting hole 51h and the screw mounting hole 52h provided in the nozzle base lower half 52 are through-holes through which the mounting screw 70 is inserted, and the screw mounting hole 42h provided in the nozzle tip 42 is screwed into the mounting screw 70. A screw hole) provided in the nozzle base upper half 51 and a screw 70 inserted through the screw base hole 52h provided in the nozzle base lower half 52. The nozzle base upper half 51, the nozzle base lower half 52, and the nozzle tip are screwed into the screw mounting holes 42h provided in the portion 42. 2 can be attached to the nozzle tip 42 to the nozzle base 41 (nozzle base upper half 51, the lower nozzle base half 52) bonded together.

なお、図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）に示すように、取り付け螺子７０は頭部の上面が平らな皿螺子であるので、取り付け螺子７０によりノズル先端部４２をノズル基部４１に取り付けた状態において、ノズル基部４１の円盤形状部５１ｂの上面は平らな状態となる。   As shown in FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B, the mounting screw 70 is a flat head screw having a flat top surface. In a state where 42 is attached to the nozzle base 41, the upper surface of the disk-shaped portion 51b of the nozzle base 41 is flat.

図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ），（ｂ）において、ノズル基部下半体５２には上下方向に延びた複数（ここでは２つ）の位置決めピン７１が設けられている。各位置決めピン７１はノズル基部下半体５２を厚さ方向に貫通して延びており、その上端部はノズル基部下半体５２の上面（円盤形状部５２ａの上面）から上方に突出し、下端部はノズル基部下半体５２の下面（平板形状部５２ｂの下面）から下方に突出している。一方、ノズル基部上半体５１にはノズル基部下半体５２に設けられた複数の位置決めピン７１それぞれの上端部が挿入される複数のノズル基部上半体側ピン挿入孔５１ｊが下方に開口して設けられており、ノズル先端部４２のノズル基部４１との接触面４２ｓ（ノズル先端部ベース部６１の上面）には、ノズル基部下半体５２に設けられた複数の位置決めピン７１それぞれの下端部が挿入される複数のノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊが上方に開口して設けられている。   4A, 4B, and 5A, 5B, the nozzle base lower half 52 is provided with a plurality of (here, two) positioning pins 71 extending in the vertical direction. . Each positioning pin 71 extends through the nozzle base lower half 52 in the thickness direction, and its upper end protrudes upward from the upper surface of the nozzle base lower half 52 (the upper surface of the disk-shaped portion 52a), and the lower end. Protrudes downward from the lower surface of the nozzle base lower half 52 (the lower surface of the flat plate-shaped portion 52b). On the other hand, the nozzle base upper half 51 has a plurality of nozzle base upper half side pin insertion holes 51j into which the upper ends of the positioning pins 71 provided in the nozzle base lower half 52 are inserted downward. The lower end of each of the plurality of positioning pins 71 provided on the nozzle base lower half 52 is provided on the contact surface 42s of the nozzle tip 42 with the nozzle base 41 (the upper surface of the nozzle tip base 61). A plurality of nozzle tip side pin insertion holes 42j into which are inserted are opened upward.

ノズル先端部４２をノズル基部４１に取り付けるときには、ノズル基部下半体５２に設けられた複数の位置決めピン７１の上端部がノズル基部上半体５１の複数のノズル基部上半体側ピン挿入孔５１ｊに挿入されるようにし、また、ノズル基部下半体５２に設けられた複数の位置決めピン７１の下端部がノズル先端部ベース部６１の複数のノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊに挿入されるようにしたうえで、前述のように、複数の取り付け螺子７０によって、ノズル基部４１にノズル先端部４２を取り付ける（図３（ａ），（ｂ））。   When the nozzle tip 42 is attached to the nozzle base 41, the upper ends of the plurality of positioning pins 71 provided on the nozzle base lower half 52 are inserted into the nozzle base upper half side pin insertion holes 51 j of the nozzle base upper half 51. The lower end portions of the plurality of positioning pins 71 provided on the nozzle base lower half 52 are inserted into the plurality of nozzle tip portion side pin insertion holes 42j of the nozzle tip portion base portion 61. After that, as described above, the nozzle tip 42 is attached to the nozzle base 41 by the plurality of attachment screws 70 (FIGS. 3A and 3B).

このように、上記ノズル先端部４２のノズル基部４１への取り付けでは、ノズル基部４１から下方に突出して延びた複数の位置決めピン７１の端部（下端部）がノズル先端部４２（ノズル先端部ベース部６１）のノズル基部４１との接触面４２ｓに開口して設けられた複数のノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊに挿入されることによってノズル基部４１に対するノズル先端部４２の位置決めがなされようになっているので、ノズル先端部４２はノズル基部４１にしっかりと位置決めされた状態でノズル基部４１に取り付けられる。   As described above, when the nozzle tip portion 42 is attached to the nozzle base portion 41, the end portions (lower end portions) of the plurality of positioning pins 71 projecting downward from the nozzle base portion 41 are formed into the nozzle tip portion 42 (nozzle tip portion base). The nozzle tip portion 42 is positioned relative to the nozzle base portion 41 by being inserted into a plurality of nozzle tip portion side pin insertion holes 42j provided on the contact surface 42s of the portion 61) with the nozzle base portion 41. Therefore, the nozzle tip 42 is attached to the nozzle base 41 in a state where the nozzle tip 42 is firmly positioned on the nozzle base 41.

ここで、複数の位置決めピン７１、ノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊ、螺子取り付け孔５２ｈ及び螺子取り付け孔４２ｈの配置は、複数の位置決めピン７１がノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊに正規の組み合わせで挿入された場合にのみ螺子取り付け孔５２ｈと螺子取り付け孔４２ｈが上下に一致するようになっている。すなわち、ノズル先端部４２は、ノズル基部４１側の複数の位置決めピン７１が複数のノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊに正規の組み合わせで挿入された場合にのみノズル基部４１に取り付けることができるようになっている。このため、ノズル先端部４２が誤った向きにノズル基部４１に取り付けられるおそれがなく、特に、ノズル先端部接触部６２の外形が非対称に形成される場合には有効である。   Here, the plurality of positioning pins 71, the nozzle tip portion side pin insertion hole 42j, the screw attachment hole 52h, and the screw attachment hole 42h are arranged in a proper combination with the plurality of positioning pins 71 in the nozzle tip portion side pin insertion hole 42j. Only when the screw is inserted, the screw mounting hole 52h and the screw mounting hole 42h are aligned vertically. That is, the nozzle tip portion 42 can be attached to the nozzle base portion 41 only when the plurality of positioning pins 71 on the nozzle base portion 41 side are inserted into the plurality of nozzle tip portion side pin insertion holes 42j in a proper combination. It has become. For this reason, there is no possibility that the nozzle tip portion 42 is attached to the nozzle base portion 41 in the wrong direction, and this is particularly effective when the outer shape of the nozzle tip portion contact portion 62 is formed asymmetrically.

また、上記のようにノズル基部４１にノズル先端部４２が取り付けられることによって、ノズル基部上半体内真空路５３、ノズル基部下半体内真空路５４及びノズル先端部内真空路６３が互いに連通した状態となる（図５（ａ））。   In addition, by attaching the nozzle tip 42 to the nozzle base 41 as described above, the nozzle base upper half vacuum path 53, the nozzle base lower half vacuum path 54, and the nozzle tip inner vacuum path 63 communicate with each other. (FIG. 5A).

ここで、図４（ｂ）から分かるように、ノズル先端部４２のノズル基部４１との接触面４２ｓにおけるノズル先端部内真空路６３の周りの肉厚（ノズル先端部内真空路６３の半径方向の肉厚）は非常に厚くなっていることから、ノズル先端部４２の接触面４２ｓとノズル基部４１の平板形状部５２ｂの下面との密着性は非常に高い。このためノズル先端部４２の接触面４２ｓとノズル基部４１の平板形状部５２ｂの下面との間に、ノズル基部下半体内真空路５４とノズル先端部内真空路６３とを空気漏れさせることなく連通させるためのパッキンは不要である。   Here, as can be seen from FIG. 4B, the thickness around the nozzle tip inner vacuum path 63 on the contact surface 42 s of the nozzle tip 42 with the nozzle base 41 (the thickness of the nozzle tip inner vacuum path 63 in the radial direction). (Thickness) is very thick, the adhesion between the contact surface 42s of the nozzle tip 42 and the lower surface of the flat plate-shaped portion 52b of the nozzle base 41 is very high. Therefore, the nozzle base lower half vacuum path 54 and the nozzle tip internal vacuum path 63 are communicated between the contact surface 42s of the nozzle tip 42 and the lower surface of the flat plate-shaped part 52b of the nozzle base 41 without causing air leakage. No packing is required.

図２に示すように、吸着ノズル２２は、ノズル基部上半体５１に設けられた円錐台形状部５１ａがシャフト部材２１の下端に下方から挿入されてシャフト部材２１に取り付けられる。吸着ノズル２２がシャフト部材２１に取り付けられた状態では、吸着ノズル２２のノズル基部上半体内真空路５３がシャフト部材２１内を延びる装着ヘッド側真空圧供給管路１４ａ（図２）と連通するので、吸着機構３２から吸着ノズル２２の下端の複数の吸着孔６４を通じた真空吸引動作が可能となる。   As shown in FIG. 2, the suction nozzle 22 is attached to the shaft member 21 by inserting a truncated cone-shaped portion 51 a provided in the nozzle base upper half 51 into the lower end of the shaft member 21 from below. In a state where the suction nozzle 22 is attached to the shaft member 21, the nozzle base upper half vacuum passage 53 of the suction nozzle 22 communicates with the mounting head side vacuum pressure supply line 14 a (FIG. 2) extending through the shaft member 21. The vacuum suction operation from the suction mechanism 32 through the plurality of suction holes 64 at the lower end of the suction nozzle 22 becomes possible.

なお、前述のように、取り付け螺子７０は頭部の上面が平らな皿螺子であって、取り付け螺子７０によりノズル先端部４２をノズル基部４１に取り付けた状態において、ノズル基部４１の円盤形状部５１ｂの上面は平らな状態となるので、ノズル基部４１をシャフト部材２１に取り付ける際には、シャフト部材２１の下端をノズル基部４１の円盤形状部５１ｂの上面に当接させることができ、吸着ノズル２２を安定した状態でシャフト部材２１に取り付けることができる。   As described above, the mounting screw 70 is a countersunk screw having a flat top surface, and the disk-shaped portion 51b of the nozzle base 41 is mounted with the nozzle tip 42 attached to the nozzle base 41 by the mounting screw 70. When the nozzle base 41 is attached to the shaft member 21, the lower end of the shaft member 21 can be brought into contact with the upper surface of the disk-shaped portion 51 b of the nozzle base 41. Can be attached to the shaft member 21 in a stable state.

図６（ａ），（ｂ）に示すように、枠状部品５は、基板２の電極３上に既に装着されている電子部品４（電子部品群）の周囲を取り囲むように基板２上に装着される。本実施の形態における枠状部品５では、上面に３つの吸着指定箇所Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が設定されており（図２も参照）、ノズル先端部４２の下端の吸着孔６４は上記３つの吸着指定箇所Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応した位置に設けられている（図３（ａ））。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the frame-shaped component 5 is formed on the substrate 2 so as to surround the periphery of the electronic component 4 (electronic component group) already mounted on the electrode 3 of the substrate 2. Installed. In the frame-like component 5 in the present embodiment, three suction designated portions P1, P2, and P3 are set on the upper surface (see also FIG. 2), and the suction hole 64 at the lower end of the nozzle tip portion 42 has the above three suctions. It is provided at a position corresponding to the designated places P1, P2 and P3 (FIG. 3A).

次に、本実施の形態における部品実装装置１による枠状部品５の基板２への装着作業について説明する。   Next, the mounting operation of the frame-shaped component 5 on the substrate 2 by the component mounting apparatus 1 in the present embodiment will be described.

部品実装装置１による枠状部品５の基板２への装着作業では、部品実装装置１の制御装置１７は先ず、基板搬送コンベア１１を作動させ、部品実装装置１の上流工程側の装置から送られてきた電子部品４の装着済みの基板２を受け取って搬送することにより、基板２を所定の作業位置に位置決めする。制御装置１７は、基板２を作業位置に位置決めしたら、装着ヘッド移動機構１３の作動制御を行って装着ヘッド１４を移動させ、基板カメラ１５に基板２上の一対の基板マーク２ｍの撮像を行わせる。制御装置１７は、一対の基板マーク２ｍの画像データが得られたら、その基板マーク２ｍの画像認識を行って基板２の基準位置からの位置ずれを求める。   In the mounting operation of the frame-shaped component 5 on the board 2 by the component mounting apparatus 1, the control device 17 of the component mounting apparatus 1 first operates the board transport conveyor 11 and is sent from the apparatus on the upstream process side of the component mounting apparatus 1. By receiving and transporting the board 2 on which the electronic component 4 is already mounted, the board 2 is positioned at a predetermined work position. After positioning the substrate 2 at the work position, the control device 17 controls the operation of the mounting head moving mechanism 13 to move the mounting head 14 and causes the substrate camera 15 to image the pair of substrate marks 2m on the substrate 2. . When the image data of the pair of substrate marks 2m is obtained, the control device 17 performs image recognition of the substrate marks 2m and obtains the positional deviation of the substrate 2 from the reference position.

制御装置１７は、基板２の基準位置からの位置ずれを求めたら、装着ヘッド移動機構１３の作動制御を行って装着ヘッド１４をトレイ１２の上方に位置させるとともに、シャフト部材駆動機構３１及び吸着機構３２の作動制御を行って装着ヘッド１４が備える吸着ノズル２２に枠状部品５を吸着させる。この枠状部品５の吸着では、吸着ノズル２２が備えるノズル先端部接触部６２の外形をトレイ１２上の枠状部品５の外形に合わせるようにして吸着ノズル２２の下端を枠状部品５の上面に接触させたうえで、吸着機構３２を作動させて、吸着ノズル２２の下端の複数の吸着孔６４から真空吸引を行う。これによりトレイ１２内の枠状部品５は吸着ノズル２２を介して装着ヘッド１４に吸着される。   When the control device 17 obtains the positional deviation of the substrate 2 from the reference position, the control device 17 controls the operation of the mounting head moving mechanism 13 so as to position the mounting head 14 above the tray 12, as well as the shaft member driving mechanism 31 and the suction mechanism. The frame-shaped component 5 is sucked by the suction nozzle 22 provided in the mounting head 14 by performing the operation control 32. In the suction of the frame-shaped component 5, the lower end of the suction nozzle 22 is placed on the upper surface of the frame-shaped component 5 such that the outer shape of the nozzle tip contact portion 62 provided in the suction nozzle 22 matches the outer shape of the frame-shaped component 5 on the tray 12. Then, the suction mechanism 32 is operated to perform vacuum suction from the plurality of suction holes 64 at the lower end of the suction nozzle 22. As a result, the frame-like component 5 in the tray 12 is sucked to the mounting head 14 via the suction nozzle 22.

制御装置１７は、吸着ノズル２２を介して装着ヘッド１４に枠状部品５を吸着させたら、装着ヘッド１４を移動させて枠状部品５が部品カメラ１６の上方を通過するように装着ヘッド１４を移動させる。そして、部品カメラ１６に枠状部品５の撮像を行わせ（図７）、得られた画像データに基づく画像認識を行って、吸着ノズル２２に対する枠状部品５の位置ずれを算出する。   When the controller 17 adsorbs the frame-shaped component 5 to the mounting head 14 via the suction nozzle 22, the controller 17 moves the mounting head 14 so that the frame-shaped component 5 passes over the component camera 16. Move. Then, the frame camera 5 is imaged by the component camera 16 (FIG. 7), image recognition based on the obtained image data is performed, and the positional deviation of the frame component 5 with respect to the suction nozzle 22 is calculated.

この部品カメラ１６による枠状部品５の撮像及び画像認識工程では、吸着ノズル２２の枠状部品５と接触するノズル先端部接触部６２の外形形状が枠状部品５の外形とほぼ等しい形状に形成されるとともに、ノズル先端部接触部６２の枠状部品５の枠内の部分に相当する領域Ｒが下方に開口する凹形状に肉抜きされており、部品カメラ１６による枠状部品５の撮像時の焦点Ｆ（図７）は枠状部品５の下面の高さの位置に設定されていることから、吸着ノズル２２を用いて吸着した枠状部品５を下方から撮像して得られた画像では、ノズル先端部４２の枠状部品５の枠内の部分に相当する領域Ｒの下面４２Ｒは焦点Ｆの位置よりも高くてぼやけることになる。このため、吸着ノズル２２の上記下面４２Ｒに傷や異物が付いていたとしてもその部分が明るく映ずるようなことはなく、枠状部品５の画像認識の際に吸着ノズル２２の一部が枠状部品５の一部であると誤認識されることがない。   In the imaging and image recognition process of the frame-shaped component 5 by the component camera 16, the outer shape of the nozzle tip contact portion 62 that comes into contact with the frame-shaped component 5 of the suction nozzle 22 is formed to be substantially equal to the outer shape of the frame-shaped component 5. At the same time, a region R corresponding to a portion of the nozzle tip contact portion 62 in the frame of the frame-shaped component 5 is cut into a concave shape that opens downward, and the component camera 16 captures the frame-shaped component 5. Since the focal point F (FIG. 7) is set at the height of the lower surface of the frame-shaped component 5, in the image obtained by imaging the frame-shaped component 5 sucked using the suction nozzle 22 from below. The lower surface 42R of the region R corresponding to the portion of the nozzle tip 42 in the frame of the frame-shaped part 5 is higher than the position of the focal point F and blurs. For this reason, even if a scratch or a foreign object is attached to the lower surface 42R of the suction nozzle 22, the portion does not appear bright, and a part of the suction nozzle 22 is framed during image recognition of the frame-like component 5. It is not mistakenly recognized as a part of the shaped part 5.

制御装置１７は、枠状部品５の撮像及び画像認識を行って吸着ノズル２２に対する枠状部品５の位置ずれを算出したら、装着ヘッド移動機構１３の作動制御を行って、装着ヘッド１４を基板２の上方に位置させる。そして、制御装置１７はシャフト部材２１を装着ヘッド１４に対して下動させて枠状部品５を下降させ（図６（ａ）中に示す矢印Ａ）、枠状部品５が基板２に接触したところで真空吸着を解除して枠状部品５を基板２上に装着する（図６（ｂ））。   When the control device 17 performs imaging and image recognition of the frame-shaped component 5 and calculates the positional deviation of the frame-shaped component 5 with respect to the suction nozzle 22, the control device 17 controls the operation of the mounting head moving mechanism 13 to place the mounting head 14 on the substrate 2. Located above. Then, the control device 17 moves the shaft member 21 downward with respect to the mounting head 14 to lower the frame-shaped component 5 (arrow A shown in FIG. 6A), and the frame-shaped component 5 comes into contact with the substrate 2. By the way, the vacuum suction is released and the frame-like component 5 is mounted on the substrate 2 (FIG. 6B).

制御装置１７は、枠状部品５の基板２への装着作業が終了したら装着ヘッド１４に対してシャフト部材２１を上動させ、次の枠状部品５の吸着及び基板２への装着を行う。基板２に装着すべき全ての枠状部品５を基板２上に装着したら、制御装置１７が基板搬送コンベア１１を作動させて、基板２を部品実装装置１の下流工程側の装置に搬出する。   When the mounting operation of the frame-shaped component 5 on the substrate 2 is completed, the control device 17 moves the shaft member 21 upward with respect to the mounting head 14 to suck the next frame-shaped component 5 and mount it on the substrate 2. When all the frame-like components 5 to be mounted on the substrate 2 are mounted on the substrate 2, the control device 17 operates the substrate transport conveyor 11 to carry the substrate 2 out to the device on the downstream process side of the component mounting device 1.

以上説明したように、本実施の形態における吸着ノズル２２（及び吸着ノズル２２を備えた部品実装装置１）では、ノズル基部４１から突出して延びた複数のピン（位置決めピン７１）の端部がノズル先端部４２に設けられた複数のピン挿入孔（ノズル先端部側ピン挿入孔４２ｊ）に挿入されることによってノズル基部４１に対するノズル先端部４２の位置決めがなされようになっており、ノズル先端部４２はノズル基部４１にしっかりと位置決めされた状態でノズル基部４１に取り付けられるので、ノズル基部４１に対するノズル先端部４２の位置は常に一定し、吸着の対象とする部品と吸着ノズル２２との接触面積が小さい場合であってもリークによる部品の吸着ミスを生じにくい。   As described above, in the suction nozzle 22 (and the component mounting apparatus 1 including the suction nozzle 22) according to the present embodiment, the end portions of the plurality of pins (positioning pins 71) protruding from the nozzle base 41 are nozzles. The nozzle tip 42 is positioned with respect to the nozzle base 41 by being inserted into a plurality of pin insertion holes (nozzle tip side pin insertion holes 42 j) provided in the tip 42. Since the nozzle tip 41 is attached to the nozzle base 41 while being firmly positioned on the nozzle base 41, the position of the nozzle tip 42 with respect to the nozzle base 41 is always constant, and the contact area between the suction target component and the suction nozzle 22 is constant. Even if it is small, it is difficult to cause component adsorption errors due to leakage.

なお、上述の実施の形態では、吸着ノズル２２によって吸着される対象部品が枠状に形成された枠状部品５から成っていたが、吸着ノズル２２の吸着対象となる部品はこのような枠状部品に限られず、他の部品であってもよい。特に、微小部品であれば、部品が枠状部品である場合と同様に、吸着の対象とする部品と吸着ノズル２２との接触面積が小さくなるので、本実施の形態における吸着ノズル２２を用いる効果は大きなものとなる。   In the above-described embodiment, the target component sucked by the suction nozzle 22 is composed of the frame-shaped component 5 formed in a frame shape. However, the component to be suctioned by the suction nozzle 22 is such a frame shape. It is not limited to parts, and may be other parts. In particular, in the case of a minute part, the contact area between the part to be sucked and the suction nozzle 22 is reduced as in the case where the part is a frame-like part. Therefore, the effect of using the suction nozzle 22 in the present embodiment. Will be big.

吸着対象とする部品と吸着ノズルとの接触面積が小さい場合であってもリークによる部品の吸着ミスを生じにくい構成の吸着ノズル及び部品実装装置を提供する。   Provided is a suction nozzle and a component mounting apparatus having a configuration in which even if the contact area between a component to be suctioned and a suction nozzle is small, a component suction error due to leakage is unlikely to occur.

１ 部品実装装置
２ 基板
５ 枠状部品（部品）
１４ 装着ヘッド
２２ 吸着ノズル
４１ ノズル基部
４２ ノズル先端部
４２ｓ 接触面
４２ｊ ノズル先端部側ピン挿入穴（ピン挿入孔）
６４ 吸着孔
７０ 取り付け螺子（螺子）
７１ 位置決めピン（ピン） 1 Component mounting device 2 Substrate 5 Frame-shaped component (component)
14 Mounting head 22 Suction nozzle 41 Nozzle base 42 Nozzle tip 42s Contact surface 42j Nozzle tip pin insertion hole (pin insertion hole)
64 Adsorption hole 70 Mounting screw (screw)
71 Positioning pin (pin)

Claims (5)

部品実装装置が備える装着ヘッドに取り付けられ、下端の吸着孔から真空吸引することによって部品を吸着する吸着ノズルであって、
装着ヘッドに取り付けられるノズル基部と、
ノズル基部に着脱自在に取り付けられ、下端に前記吸着孔を有したノズル先端部とを有し、
ノズル先端部は、ノズル基部から下方に突出して設けられた複数のピンがノズル基部との接触面に開口して設けられた複数のピン挿入孔に挿入されることによってノズル基部に対する位置決めがなされることを特徴とする吸着ノズル。 A suction nozzle that is attached to the mounting head provided in the component mounting apparatus and sucks the component by vacuum suction from the suction hole at the lower end,
A nozzle base attached to the mounting head;
A nozzle base that is detachably attached to the nozzle base and has the suction hole at the lower end;
The nozzle tip portion is positioned with respect to the nozzle base portion by inserting a plurality of pins provided projecting downward from the nozzle base portion into a plurality of pin insertion holes provided on the contact surface with the nozzle base portion. A suction nozzle characterized by that. ノズル先端部は螺子によりノズル基部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の吸着ノズル。   The suction nozzle according to claim 1, wherein the nozzle tip is attached to the nozzle base by a screw. ノズル先端部は、ノズル基部側の前記複数のピンがノズル先端部側の前記複数のピン挿入孔に正規の組み合わせで挿入された場合にのみノズル基部に取り付けることができるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の吸着ノズル。   The nozzle tip can be attached to the nozzle base only when the plurality of pins on the nozzle base side are inserted into the plurality of pin insertion holes on the nozzle tip side in a proper combination. The suction nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that 吸着対象とする部品が枠状に形成された枠状部品から成ることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の吸着ノズル。   4. The suction nozzle according to claim 1, wherein the part to be suctioned is a frame-like part formed in a frame shape. 請求項１乃至４の何れかに記載の吸着ノズルを備えた装着ヘッドを用いて基板に部品を装着することを特徴とする部品実装装置。   A component mounting apparatus, wherein a component is mounted on a substrate using the mounting head including the suction nozzle according to claim 1.
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