JP2014160732A - Transfer head, component mounting apparatus and component mounting method using the transfer head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品を吸着して搬送する移載ヘッドと、移載ヘッドを用いる部品実装装置および部品実装方法とに関する。 The present invention relates to a transfer head that sucks and conveys components, a component mounting apparatus that uses the transfer head, and a component mounting method.
従来より、部品を上方から吸着して保持する複数のノズルを備える移載ヘッドを有する部品実装装置が知られている。ノズルが部品を保持した状態の実装ヘッドが移動することにより、部品が搬送され基板に実装される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a component mounting apparatus having a transfer head provided with a plurality of nozzles that suck and hold components from above is known. When the mounting head with the nozzle holding the component moves, the component is transported and mounted on the substrate.
例えば、特許文献1に記載された部品実装装置では、複数のノズルが二列に並んだ状態で移載ヘッドに搭載されている。また、ノズルそれぞれは、ノズルの鉛直方向上方に配置され、移載ヘッドに搭載されたアクチュエータによって鉛直方向に移動される(昇降される)。これにより、ノズルそれぞれは、移載ヘッドに対して鉛直方向に選択的に相対移動される。 For example, in the component mounting apparatus described in Patent Document 1, a plurality of nozzles are mounted on a transfer head in a state where they are arranged in two rows. Each nozzle is arranged above the nozzle in the vertical direction, and is moved (moved up and down) in the vertical direction by an actuator mounted on the transfer head. Thereby, each nozzle is selectively moved relative to the transfer head in the vertical direction.
ところで、近年、部品実装の高速化を実現するために、移載ヘッドに搭載するノズルの数の増加および移載ヘッドのコンパクト化が望まれている。コンパクトな移載ヘッドに搭載するノズルの数を増加させる場合、複数のノズルの水平方向のピッチ間隔を可能な限り小さくする必要がある。例えば、複数のノズルが直線状に二列に並んだ状態で実装ヘッドに搭載されている場合、列方向のノズルのピッチ間隔と二列が並ぶ方向のピッチ間隔とを可能な限り小さくする必要がある。 Incidentally, in recent years, in order to realize high-speed component mounting, it is desired to increase the number of nozzles mounted on the transfer head and to make the transfer head compact. In order to increase the number of nozzles mounted on a compact transfer head, it is necessary to reduce the horizontal pitch interval of the plurality of nozzles as much as possible. For example, when a plurality of nozzles are mounted on a mounting head in a straight line in two rows, the nozzle pitch interval in the row direction and the pitch interval in the direction in which the two rows are arranged need to be as small as possible. is there.
ところが、特許文献1に記載する移載ヘッドのようにノズルの鉛直方向上方にアクチュエータが配置される場合、ノズルのサイズに比べてアクチュエータのサイズが大きいために、ノズルの水平方向のピッチ間隔がアクチュエータのサイズによって決定される。すなわち、アクチュエータの水平方向のピッチ間隔が、ノズルのピッチ間隔とされる。その結果、ノズルの水平方向のピッチ間隔を可能な限り小さくすることが、ノズルの鉛直方向上方に配置されたアクチュエータによって制限される。 However, when the actuator is arranged vertically above the nozzle as in the transfer head described in Patent Document 1, the size of the actuator is larger than the size of the nozzle. Determined by the size of That is, the horizontal pitch interval of the actuator is the nozzle pitch interval. As a result, reducing the horizontal pitch interval of the nozzles as much as possible is limited by the actuator disposed above the nozzles in the vertical direction.
そこで、本発明は、複数のノズルの水平方向のピッチ間隔を小さくして移載ヘッドをコンパクト化し、それにより移載ヘッドを用いる部品実装を高速化することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to make the transfer head compact by reducing the horizontal pitch interval between a plurality of nozzles, thereby speeding up component mounting using the transfer head.
上述の課題を解決するために、本発明の第1の態様によれば、
部品を吸着する複数のノズルを有する部品実装装置の移載ヘッドであって、
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第1のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第1のアクチュエータと、第1のノズルシャフトの他端と第1のアクチュエータのロッドとを同軸状に連結する第1の連結部材とを有する第1のノズルユニットと、
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第2のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第2のアクチュエータと、第2のノズルシャフトの他端と第2のアクチュエータのロッドとを少なくとも第1の方向と直交する第2の方向にオフセットされた状態で連結する第2の連結部材とを有する第2のノズルユニットとを有し、
第1および第2のノズルシャフトが第1および第2の方向と直交する第3の方向に少なくとも一列に直線状に並ぶように、第1および第2のノズルユニットが第3の方向に交互に並んでいる、移載ヘッドが提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, according to the first aspect of the present invention,
A transfer head of a component mounting apparatus having a plurality of nozzles for sucking components,
A first nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, a first actuator having a rod that advances and retreats in the first direction, the other end of the first nozzle shaft, and the first A first nozzle unit having a first connecting member that coaxially connects the rod of the actuator;
A second nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof; a second actuator including a rod that advances and retreats in the first direction; the other end of the second nozzle shaft; A second nozzle unit having a second coupling member that couples the rod of the actuator in a state offset at least in a second direction orthogonal to the first direction,
The first and second nozzle units are alternately arranged in the third direction so that the first and second nozzle shafts are linearly arranged in at least one line in a third direction orthogonal to the first and second directions. In line, a transfer head is provided.
本発明の第2の態様によれば、
第1の連結部材が、第1のアクチュエータのロッドに固定される第1のアクチュエータ側連結部と、ノズルシャフトの他端に固定される第1のノズル側連結部とに第2の方向に分割可能に構成され、
第2の連結部材が、第2のアクチュエータのロッドに固定される第2のアクチュエータ側連結部と、ノズルシャフトの他端に固定される第2のノズル側連結部とに第2の方向に分割可能に構成されている、第1の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
According to a second aspect of the invention,
The first connecting member is divided in the second direction into a first actuator side connecting portion fixed to the rod of the first actuator and a first nozzle side connecting portion fixed to the other end of the nozzle shaft. Configured and possible
The second connecting member is divided in the second direction into a second actuator side connecting portion fixed to the rod of the second actuator and a second nozzle side connecting portion fixed to the other end of the nozzle shaft. A transfer head according to the first aspect is provided which is configured to be possible.
本発明の第3の態様によれば、
第1の連結部材の第1のノズル側連結部と、第2の連結部材の第2のノズル側連結部とが同一形状である、第2の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
According to a third aspect of the invention,
The transfer head according to the second aspect is provided in which the first nozzle side connecting portion of the first connecting member and the second nozzle side connecting portion of the second connecting member have the same shape.
本発明の第4の態様によれば、
同一形状の第1および第2のノズル側連結部が、同一姿勢で第3の方向に一列に並んでいる、第3の態様に記載の移載ヘッドが提供される。
According to a fourth aspect of the invention,
The transfer head according to the third aspect is provided in which the first and second nozzle side coupling portions having the same shape are arranged in a line in the third direction in the same posture.
本発明の第5の態様によれば、
複数のアクチュエータが、リニアモータであって、
各リニアモータが、第1の方向に延在し、複数の磁石を第1の方向に並んだ状態で備えるロッドと、第1の方向に並んだ状態で配置されてそれぞれがロッドを周回する複数のコイルを含むコイルホルダと、ロッドの第1の方向位置を検出するエンコーダとを含み、
複数のリニアモータが、ロッドの一端およびコイルホルダの一部が外部に露出された状態で且つロッドが第1の方向にそれぞれ摺動可能に1つのハウジングに収容されている、第1から第4の態様のいずれか一に記載の移載ヘッドが提供される。
According to a fifth aspect of the present invention,
The plurality of actuators are linear motors,
Each linear motor extends in a first direction and includes a rod having a plurality of magnets arranged in the first direction, and a plurality of each arranged around the rod in a state arranged in the first direction. A coil holder including a coil and an encoder for detecting a first direction position of the rod,
A plurality of linear motors are housed in one housing in a state where one end of the rod and a part of the coil holder are exposed to the outside and the rods are slidable in the first direction, respectively. A transfer head according to any one of the aspects is provided.
本発明の第6の態様によれば、
第1および第2のノズルシャフトが第3の方向に向かって直線状に二列に並び、
第1のノズルシャフトに対して同軸状に配置されたロッドを備える第1のアクチュエータが第2の方向内側に配置され、第2のノズルシャフトに対してオフセット配置されたロッドを備える第2のアクチュエータが第2の方向外側に配置されている、第1から第6の態様のいずれか一に記載の移載ヘッドが提供される。
According to a sixth aspect of the present invention,
The first and second nozzle shafts are arranged in two rows in a straight line toward the third direction,
A first actuator comprising a rod arranged coaxially with respect to the first nozzle shaft, a second actuator comprising a rod arranged inward in the second direction and arranged offset with respect to the second nozzle shaft Is provided on the outer side in the second direction. A transfer head according to any one of the first to sixth aspects is provided.
本発明の第7の態様によれば、
第1から第6の態様のいずれか一に記載の移載ヘッドを備える部品実装装置が提供される。
According to a seventh aspect of the present invention,
A component mounting apparatus including the transfer head according to any one of the first to sixth aspects is provided.
本発明の第8の態様によれば、
部品を吸着する複数のノズルを用いて部品実装を行う部品実装方法であって、
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第1のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第1のアクチュエータと、第1のノズルシャフトの他端と第1のアクチュエータのロッドとを同軸状に連結する第1の連結部材とを有する第1のノズルユニットと、第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第2のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第2のアクチュエータと、第2のノズルシャフトの他端と第2のアクチュエータのロッドとを第1の方向と直交する第2の方向にオフセットされた状態で連結する第2の連結部材とを有する第2のノズルユニットとを有し、第1および第2のノズルシャフトが第1および第2の方向と直交する第3の方向に少なくとも一列に直線状に並ぶように、第1および第2のノズルユニットが第3の方向に交互に並んでいる移載ヘッドを用意し、
移載ヘッドを第2および第3の方向に移動させるとともに、アクチュエータを介してノズルを第1の方向に移動させることにより部品実装を行う、部品実装方法が提供される。
According to an eighth aspect of the present invention,
A component mounting method for mounting a component using a plurality of nozzles for sucking the component,
A first nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, a first actuator having a rod that advances and retreats in the first direction, the other end of the first nozzle shaft, and the first A first nozzle unit having a first coupling member that coaxially couples the rod of the actuator, a second nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, The second actuator having a rod that advances and retreats in the direction of 1 and the other end of the second nozzle shaft and the rod of the second actuator are connected in an offset state in a second direction orthogonal to the first direction And a second nozzle unit having a second connecting member, and the first and second nozzle shafts are linearly arranged in at least one line in a third direction orthogonal to the first and second directions. Like The first and second nozzle units prepared transfer heads are arranged alternately in the third direction,
A component mounting method is provided in which component mounting is performed by moving the transfer head in the second and third directions and moving the nozzle in the first direction via an actuator.
本発明によれば、複数のノズルのピッチ間隔を小さくして移載ヘッドをコンパクト化することができ、それにより移載ヘッドを用いる部品実装を高速化することができる。 According to the present invention, it is possible to make the transfer head compact by reducing the pitch interval of the plurality of nozzles, thereby speeding up component mounting using the transfer head.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施の形態に係る部品実装装置の移載ヘッドの一部を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a part of a transfer head of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、移載ヘッド10は、部品を吸着して保持する複数のノズル12を有する。移載ヘッド10はまた、基板等に部品を実装する部品実装装置に搭載され、リニアモータ等のアクチュエータ(図示せず)によって水平方向であるX軸方向およびY軸方向(第3の方向および第2の方向)に移動される。
As shown in FIG. 1, the
部品実装装置において、移載ヘッド10は、テープフィーダ等の部品供給装置(図示せず)から供給された部品をノズル12によって保持し、ノズル12によって保持された部品が基板の所定の実装位置の上方に位置するように水平方向に移動し、ノズル12を降下させて該ノズル12に保持された部品を基板の所定の実装位置に実装する。
In the component mounting apparatus, the
ノズル12を降下させるために、移載ヘッド10は、図1に示すように、複数のノズル12それぞれを鉛直方向であるZ軸方向(第1の方向)に移動させる第1および第2のノズルユニット14A、14Bとを有する。なお、本明細書に添付された図面は、本発明に関連する構成要素のみを示している。したがって、移載ヘッド10に必要な全ての構成要素が図面に示されている訳ではない。
In order to lower the
図2は、移載ヘッド10に搭載された状態の複数の第1および第2のノズルユニット14A、14Bの斜視図である。図3Aは第1のノズルユニット14Aの斜視図であり、図3Bは第1のノズルユニット14Aの分解図である。図4Aは第2のノズルユニット14Bの斜視図であり、図4Bは第2のノズルユニット14Bの分解図である。
FIG. 2 is a perspective view of the plurality of first and second nozzle units 14 </ b> A and 14 </ b> B mounted on the
図3Aおよび図3Bに示すように、第1のノズルユニット14Aは、Z軸方向(第1の方向)に延在してZ軸方向の一端(下端)にノズル12が着脱可能に取り付けられたノズルシャフト(第1のノズルシャフト)16と、ノズルシャフト16をZ軸方向に移動させるためのアクチュエータ(第1のアクチュエータ)18とを有する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
同様に、図4Aおよび図4Bに示すように、第2のノズルユニット14Bは、Z軸方向(第1の方向)に延在して一端(下端)にノズル12が着脱可能に取り付けられたノズルシャフト(第2のノズルシャフト)16と、ノズルシャフト16をZ軸方向に移動させるためのアクチュエータ(第2のアクチュエータ)18とを有する。なお、本実施の形態の場合、第1および第2のノズルユニット14A、14Bそれぞれのノズルシャフト16とアクチュエータ18は同一である。
Similarly, as shown in FIGS. 4A and 4B, the
第1および第2のノズルユニット14A、14Bそれぞれのノズルシャフト16は、Z軸方向(第1の方向)に移動可能に移載ヘッド10に支持されている。
The
第1および第2のノズルユニット14A、14Bそれぞれのアクチュエータ18は、本実施の形態の場合、リニアモータであって、図1に示すように、1つのハウジング20に収容されて一体化されている。それにより、複数のノズル12を選択的にZ軸方向に昇降させることができるアクチュエータユニット22が構成されている。
In the present embodiment, each of the
図5は、アクチュエータユニット22の断面図(Z−X平面と平行な断面)である。図3A〜図5に示すように、第1および第2のノズルユニット14A、14Bのアクチュエータ18は、ノズル12が移動する方向であるZ軸方向に延在し、ノズルシャフト16(ノズル12)が連結されるアクチュエータ18のロッド24と、ロッド24をZ軸方向に進退させるためのコイル26を含むコイルホルダ28と、ロッド24のZ軸方向位置を検出するエンコーダ30とを有する。
FIG. 5 is a sectional view of the actuator unit 22 (cross section parallel to the ZX plane). As shown in FIGS. 3A to 5, the
図5に示すように、アクチュエータユニット22(すなわち第1および第2のノズルユニット14A、14B)のアクチュエータ18それぞれのロッド24は、その内部にZ軸方向に並んだ状態で収容された複数の磁石32を有する。コイルホルダ28は、円筒形状であって、ロッド24を周回する複数のコイル26をZ軸方向に並んだ状態で保持している。コイルホルダ28に保持されているコイル26それぞれに流れる電流を制御することにより、複数の磁石32が収容されているロッド24のZ軸方向位置が制御される。
As shown in FIG. 5, each of the
ロッド24のZ軸方向位置を検出するエンコーダ30は、リニアエンコーダであって、目盛りを備えるリニアスケール34と、リニアスケール34の目盛りを読み取ってロッド30のZ軸方向位置を検出するロッド位置検出デバイス(図示せず)とから構成される。エンコーダ30のリニアスケール34は、ロッド24に対してノズル12が取り付けられる側と反対側であるロッド24の反ノズル12側に取り付けられたブラケット36によって保持されている。エンコーダ30のロッド位置検出デバイスは、例えば、リニアスケール34に光を投射する発光素子(図示せず)と、リニアスケール34からの反射光を受光する受光素子(図示せず)とから構成され、図1に示すようにリニアスケール34に対向するように配置されているリニアスケールの基板38上に搭載されている。なお、本実施の形態の場合、複数のアクチュエータ18のエンコーダ30のロッド位置検出デバイスが共通のリニアスケールの基板38に搭載されている。
The
複数のアクチュエータ18を収容するアクチュエータユニット22のハウジング20は、図1および図5に示すように、Z軸方向に並んだ2つの空間40、42を有する。2つの空間40、42は独立した空間であって、下側空間40にはアクチュエータ18のコイルホルダ28が収容される。一方、上側空間42にはアクチュエータ18のエンコーダ30(リニアスケール34およびロッド位置検出デバイスを搭載したリニアスケールの基板38)が収容される。なお、図5に示すように、下側空間40と上側空間42とを隔てるハウジング20の隔壁20aには、アクチュエータ22のロッド24が通過する貫通穴20bが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
アクチュエータ18のコイルホルダ28とエンコーダ30のそれぞれが独立した空間40、42に別々に収容されることにより、コイルホルダ28によって保持されているコイル26から発生する熱の影響をエンコーダ30は受けにくくなる。その結果、エンコーダ30は、ロッド24のZ軸方向位置を高精度に検出することができる。
Since the
なお、コイル26(コイルホルダ28)を冷却するために、アクチュエータユニット22のハウジング20は、コイルホルダ28が収容された下側空間40と外部とを連通する開口20cを備えるのが好ましい。これにより、コイル26から発生する熱を外部に逃がし、コイル26を冷却することができる。さらにコイル26の冷却が必要とされる場合、コイルホルダ28に向かって外気を送風するファン(図示せず)を、ハウジング20の開口20cに取り付けてもよい。
In order to cool the coil 26 (coil holder 28), the
このように、複数のノズルシャフト16(ノズル12)をZ軸方向(第1の方向)に昇降させるためのアクチュエータ(リニアモータ)18を1つのハウジング20に収容して一体化することにより、複数のアクチュエータ18を一体化せずに別々に独立して移載ヘッド10に設けた場合に比べて、移載ヘッド10におけるアクチュエータ18の占有スペースを小さくすることができる。
As described above, the actuator (linear motor) 18 for raising and lowering the plurality of nozzle shafts 16 (nozzles 12) in the Z-axis direction (first direction) is accommodated in one
また、複数のアクチュエータ(リニアモータ)18を1つのハウジング20に収容して一体化した場合、アクチュエータ18それぞれが独立して移載ヘッド10に設けられている場合に比べて、複数のアクチュエータ18のロッド24の水平方向(X軸方向およびY軸方向)のピッチ間隔を小さくすることができる。それにより、ロッド24に連結されるノズルシャフト16の水平方向のピッチ間隔を小さくすることができ、その結果、複数のノズル12の水平方向のピッチ間隔が小さくされる。
Further, when a plurality of actuators (linear motors) 18 are housed and integrated in one
このようなアクチュエータユニット22により、移載ヘッド10がコンパクト化(軽量化)されて高速移動が可能になり、その結果、移載ヘッド10を用いる部品実装が高速化される。
Such an
このようなアクチュエータユニット22の各アクチュエータ18のロッド24の一端(エンコーダ30が設けられた端と反対側の端)は、ハウジング20の外部にZ軸方向(第1の方向)にそれぞれ独立して摺動動作可能に露出し、ノズルシャフト16の上端に連結される。
One end of the
具体的には、第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18のロッド24は、図3Aに示すように、第1の連結部材60を介してノズルシャフト16に連結されている。図3Aに示すように、第1のノズルユニット14Aにおいて、第1の連結部材60は、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とを同軸状に連結するように構成されている。
Specifically, the
一方、第2のノズルユニット14Bのアクチュエータ18のロッド24は、図4Aに示すように、第2の連結部材62を介してノズルシャフト16に連結されている。図4Aに示すように、第2のノズルユニット14Bにおいて、第2の連結部材62は、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とをY軸方向(第2の方向)にオフセットした状態で連結するように構成されている。このように第2の連結部材62の構成と第1の連結部材60の構成とが異なることにより、第1のノズルユニット14Aと第2のノズルユニット14Bとが異なる。
On the other hand, the
ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とが、第1のノズルユニット14Aにおいては同軸状に第1の連結部材60を介して連結され、第2のノズルユニット14BにおいてはY軸方向にオフセットされた状態で第2の連結部材62を介して連結される理由について説明する。
The
移載ヘッド10を用いて部品を実装する部品実装装置において、高速な部品実装を行うためには、移載ヘッド10に複数のノズル12を搭載するとともに、その複数のノズル12を一方向(X軸方向)に直線状に一列または複数列で並べるのが好ましい。
In a component mounting apparatus that mounts components using the
また、移載ヘッド10を水平方向(X軸方向およびY軸方向)に高速移動させるためには、移載ヘッド10を可能な限りコンパクトに構成するのが好ましい。したがって、複数のノズル12の列方向(X軸方向)のピッチ間隔を可能な限り小さくするのが好ましい。
Further, in order to move the
しかしながら、図2に示すように、ノズル12のX軸方向(第3の方向)のサイズがアクチュエータ18のX軸方向(第3の方向)のサイズに比べて小さく且つ第1のノズルユニット14Aのようにノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とが同軸状に連結されている場合、X軸方向に直線状に並ぶ複数のノズル12のX軸方向のピッチ間隔は、アクチュエータ18のX軸方向のサイズによって決定される。すなわち、ノズル12のX軸方向のピッチ間隔が、ノズル12の上方に位置するアクチュエータ18のX軸方向のピッチ間隔と同一にされる。したがって、ノズル12のX軸方向のピッチ間隔が小さいコンパクトな移載ヘッド10を実現することができない。
However, as shown in FIG. 2, the size of the
そこで、本実施の形態の場合、図2に示すように、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とが同軸状に連結されている第1のノズルユニット14Aと、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とがY軸方向(第2の方向)にオフセットされた状態で連結されている第2のノズルユニット14Bとを、X軸方向(第3の方向)に交互に並べている。それにより、複数のノズル12を、X軸方向のノズル12のピッチ間隔を可能な限り小さくした状態で、X軸方向に直線状に二列で並べることを実現している。
Therefore, in the case of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first nozzle unit 14 </ b> A in which the
具体的には、図2に示すように、Y軸方向(第2の方向)正側でX軸方向(第3の方向)に直線状に一列で複数のノズルシャフト16が並ぶように、アクチュエータ18のロッド24とノズルシャフト16とが同軸状に連結されている第1のノズルユニット14Aと、アクチュエータ18のロッド24がノズルシャフト16に対してY軸方向(第2の方向)正側にオフセットされた状態で連結されている第2のノズルユニット14Bとが、X軸方向(第3の方向)に交互に並べられている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the actuator is arranged such that a plurality of
一方、Y軸方向(第2の方向)負側でX軸方向(第3の方向)に直線状に一列で複数のノズルシャフト16が並ぶように、アクチュエータ18のロッド24とノズルシャフト16とが同軸状に連結されている第1のノズルユニット14Aと、アクチュエータ18のロッド24がノズルシャフト16に対してY軸方向(第2の方向)負側にオフセットされた状態で連結されている第2のノズルユニット14Bとが、X軸方向(第3の方向)に交互に並べられている。
On the other hand, the
このように、各ノズル列において、第1のノズルユニット14Aのノズルシャフト16と第2のノズルユニット14Bのノズルシャフト16をX軸方向(第3の方向)に直線状に交互に並べると、図2に示すように、第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18と第2のノズルユニット14Bのアクチュエータ18は、Z軸方向視(第1の方向視)で千鳥状に配置される。
Thus, in each nozzle row, when the
具体的には、複数のノズル12のY軸方向のピッチ間隔を小さくするために、図2に示すように、第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18がノズル12の上方で且つY軸方向(第2の方向)の内側でX軸方向(第3の方向)に向かって直線状に二列に並び、その第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18に対してY軸方向(第2の方向)の両方の外側で第2のノズルユニット14Bのアクチュエータ18がX軸方向(第3の方向)にそれぞれ直線状に一列に並ぶ。また、Z軸方向(第1の方向)に見た場合には第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18それぞれのY軸方向(第2の方向)の外側に、且つ、オフセット方向(Y軸方向)に見た場合には第1のノズルユニット14Aのアクチュエータ18にオーバーラップするように、第2のノズルユニット14Bのアクチュエータ18が配置される。
Specifically, in order to reduce the pitch interval of the plurality of
このように、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とが同軸状に連結されている第1のノズルユニット14Aと、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とがY軸方向(第2の方向)にオフセットされた状態で連結されている第2のノズルユニット14BとをX軸方向(第3の方向)に交互に並べることにより、アクチュエータ18によって制限されることなく、それぞれのノズル12を、X軸方向のノズル12のピッチ間隔を可能な限り小さくした状態またはX軸方向(第3の方向)に一列に並ぶアクチュエータ18の間隔を可能な限り小さくした状態で、X軸方向に向かって直線状に二列で並べることができる。それにより、第1のノズルユニット14AのみをX軸方向に直線状に並べる場合に比べて、複数のノズル12のX軸方向のピッチ間隔を小さくすることができる。また、複数のアクチュエータ18を収容するアクチュエータユニット22のハウジング20のX軸方向のサイズを小さくすることができる。その結果、複数のアクチュエータ18を有する移載ヘッド10がコンパクト化され、この移載ヘッド10を用いる部品実装を高速化することができる。
Thus, the
なお、第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60と第2のノズルユニット14Bの連結部材62も、当然ながら、X軸方向に直線状に二列に並ぶ。したがって、ノズル12のX軸方向のピッチ間隔を可能な限り小さくするためには、第1および第2の連結部材60、62のX軸方向のサイズも可能な限り小さくすることが好ましい。
Of course, the first connecting
ここからは、第1および第2のノズルユニット14A、14Bの第1および第2の連結部材60、62について説明する。
From here, the first and second connecting
図3Aに示すように、第1のノズルユニット14Aにおいて、第1の連結部材60は、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とを同軸状に着脱可能に連結する。具体的には、第1の連結部材60は、図3Bに示すように、アクチュエータ18のロッド24に固定されるアクチュエータ側連結部60aと、ノズルシャフト16に固定されるノズル側連結部60bとにY軸方向に分割可能に構成されている。
As shown in FIG. 3A, in the
例えば、図3Aおよび図3Bに示すように、第1のノズルユニット14Aにおいて、第1の連結部材60のアクチュエータ側連結部60aとノズル側連結部60bは互いにY軸方向に係合可能な形状を備える。また、第1の連結部材60のアクチュエータ側連結部60aに対してノズル側連結部60bが、例えば、ボルト(図示せず)によってY軸方向に固定される。
For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, in the
第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60と同様に、図4Aに示すように、第2のノズルユニット14Bにおいて、第2の連結部材62は、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とを着脱可能にY軸方向にオフセットして連結する。具体的には、第2の連結部材62は、図4Bに示すように、アクチュエータ18のロッド24に固定されるアクチュエータ側連結部62aと、ノズルシャフト16に固定されるノズル側連結部62bとにY軸方向に分割可能に構成されている。
Similar to the first connecting
このような第1および第2の連結部材60、62により、第1および第2のノズルユニット14A、14Bそれぞれにおいて、アクチュエータ18のロッド24に対してノズルシャフト16をY軸方向に着脱することができる。それにより、例えば、第1のノズルユニット14Aのノズルシャフト16を、第1のノズルユニット14AのX軸方向両側に隣接する第2のノズルユニット14Bに干渉されることなく着脱することができる。その結果、ノズル12の交換が容易になる。
With such first and second connecting
なお、本実施の形態の場合、図2に示すように、ノズル12はX軸方向に直線状に二列に並んでいる。したがって、Y軸方向正側のノズル列に対応する第1および第2のノズルユニット14A、14Bはノズルシャフト16をY軸方向正側に取り外しできる姿勢でX軸方向に交互に並べられている。一方、Y軸方向負側のノズル列に対応する第1および第2のノズルユニット14A、14Bはノズルシャフト16をY軸方向負側に取り外しできる姿勢でX軸方向に交互に並べられている。すなわち、Y軸方向正側のノズル列に対応する第1および第2のノズルユニット14A、14Bの姿勢と、Y軸方向負側のノズル列に対応する第1および第2のノズルユニット14A、14Bの姿勢は、互いにZ−X平面対称にされている。
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、図3Bおよび図4Bに示すように、第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60のノズル側連結部60bと、第2のノズルユニット14Bの第2の連結部材62のノズル側連結部62bは、同一形状であるのが好ましい。例えば、本実施の形態の場合、第1の連結部材60のノズル側連結部60bと第2の連結部材62のノズル側連結部62bは、L字形状のブロックである。
Further, as shown in FIGS. 3B and 4B, the nozzle
これにより、ノズル12、ノズルシャフト16、およびノズル側連結部60b(62b)を共通のユニットとして扱うことができる。それにより、ノズルシャフト16(ノズル12)を、第1のノズルユニット14A用または第2のノズルユニット14B用に区別することなく、管理することができる。また、ノズルシャフト16を第1および第2のノズルユニット14A、14Bのいずれにも取り付けることができるため、ノズル12の交換が簡略化される。
Thereby, the
さらに、上述したように第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60のノズル側連結部60bと第2のノズルユニット14Bの第2の連結部材62のノズル側連結部62bとを同一形状で構成する場合、図2に示すように、そのノズル側連結部60b、62bを同一姿勢でX軸方向に直線状に並ぶようにするのが好ましい。すなわち、これを実現できるように、ノズル側連結部60b、60aと係合するアクチュエータ側連結部60a、62aをそれぞれ構成するのが好ましい。
Furthermore, as described above, the nozzle-
これにより、例えば、第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60に対してX軸方向両側に隣接する第2のノズルユニット14Bの第2の連結部材62のノズル側連結部62bに干渉されることなく、第1のノズルユニット14Aの第1の連結部材60のアクチュエータ側連結部60aに対してノズル側連結部60bを着脱することができる。その結果、ノズル12の交換がさらに容易になる。
Thereby, for example, the
本実施の形態によれば、複数のノズル12の水平方向(X軸方向およびY軸方向)のピッチ間隔を小さくして移載ヘッドをコンパクト化することができ、それにより移載ヘッド10を用いる部品実装を高速化することができる。
According to the present embodiment, the transfer head can be made compact by reducing the pitch interval of the plurality of
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
例えば、上述の実施の形態の場合、複数のノズル12はX軸方向に向かって直線状に二列にならんでいるが、本発明はこれに限らない。例えば、複数のノズル12は、X軸方向に向かって直線状に一列に並んでもよい。
For example, in the above-described embodiment, the plurality of
また、上述の実施の形態の場合、複数のノズル12それぞれを鉛直方向(Z軸方向)に昇降させるためのアクチュエータ18は、リニアモータであって、且つ、1つのハウジング20に収容されて一体化されているが、本発明はこれに限らない。本発明は、広義には、ノズルシャフトの延在方向に進退できるロッドを備えるアクチュエータであればよい。
Further, in the case of the above-described embodiment, the
例えば、図6に示す別の実施の形態の移載ヘッド110において、複数のノズル12それぞれをZ軸方向に昇降させるための複数のアクチュエータ118は、例えばエアシリンダであって、また一体化されることなく別々に移載ヘッド110に搭載されている。エアシリンダ118のロッド124は、第1のノズルユニット14Aにおいてはノズルシャフト16に対して第1の連結部材60を介して同軸状に連結され、第2のノズルユニット14Bにおいてはノズルシャフト16に対して第2の連結部材62を介してY軸方向にオフセットされた状態で連結されている。
For example, in the
さらに、上述の実施の形態の場合、第2のノズルユニット14Bにおいてノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とがY軸方向のみにオフセットされた状態で連結されることにより、第1のノズルユニット14Aと第2のノズルユニット14Bそれぞれのアクチュエータ18がZ方向視で千鳥状に配置されているが、本発明はこれに限らない。
Further, in the case of the above-described embodiment, the
例えば、第2のノズルユニット14Bにおいてノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とがX軸方向およびY軸方向にオフセットされた状態で連結されることにより、第1のノズルユニット14Aと第2のノズルユニット14Bそれぞれのアクチュエータ18がX軸方向に直線状に二列で配置されてもよい。すなわち、本発明の第2のノズルユニットは、広義には、第1の方向(例えばZ軸方向)に延在して一端にノズルが取り付けられたノズルシャフトの他端とアクチュエータのロッドとが少なくとも第1の方向と直交する第2の方向(例えばY軸方向)にオフセットされた状態で連結されていればよい。
For example, in the
さらにまた、上述の実施の形態の場合、第1のノズルユニット14Aにおいては、ノズルシャフト16とアクチュエータ18のロッド24とが同軸状に連結されているが、ノズルシャフト16とロッド24は実質的に同軸状に連結されていればよい。例えば、ロッド24の進退方向であるZ軸方向に見た場合にアクチュエータ18とノズルシャフト16とがそれぞれの軸心のY軸方向(第2の方向)位置が異なる状態でオーバーラップしているのであれば、ロッド24とノズルシャフト16とが同軸状に連結されている場合と同様の効果、すなわち同様に移載ヘッド10をコンパクト化することができる。
Furthermore, in the case of the above-described embodiment, in the
加えて、図7、8は、ノズルシャフト16をその軸心中心に回転可能に保持するように構成されている別の実施の形態の移載ヘッドにおける第1および第2のノズルユニット114A、114Bを示している。
In addition, FIGS. 7 and 8 show that the first and
ノズルによって保持された状態の部品の姿勢(向き)を変更可能に移載ヘッドが構成されている場合、ノズルが取り付けられたノズルシャフトはそのZ軸方向(第1の方向)に延在する軸心を中心として回転可能に移載ヘッドに設けられる。 When the transfer head is configured so that the posture (orientation) of the component held by the nozzle can be changed, the nozzle shaft to which the nozzle is attached is an axis extending in the Z-axis direction (first direction). The transfer head is provided so as to be rotatable about the center.
図7、8に示す第1および第2のノズルユニット114A、114Bの場合、アクチュエータ18のロッド24とノズルシャフト16とを連結する第1および第2の連結部材160、162は、ノズルシャフト16をそのZ軸方向(第1の方向)に延在する軸心を中心として回転可能に保持するように構成されている。
In the case of the first and second nozzle units 114 </ b> A and 114 </ b> B shown in FIGS. 7 and 8, the first and second connecting
例えば、図7、8に示すように、第1および第2のノズルユニット114A、114Bそれぞれのノズルシャフト16は、そのZ軸方向(第1の方向)に延在する軸心を中心として回転可能にベアリング170に保持されている。具体的には、ベアリング170の内輪170aが、ノズル12が取り付けられた端とは反対側のノズルシャフト16の端側に取り付けられている。
For example, as shown in FIGS. 7 and 8, the
第1および第2のノズルユニット114A、114Bにおける第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bは、例えばU字状、コの字状、V字状等の溝(本実施の形態ではU字状の溝)を有し、ノズルシャフト16に取り付けられたベアリング170を着脱可能に保持するように構成されている。
The nozzle-
具体的には、第1および第2のノズルユニット114A、114Bにおける第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bは、Y軸方向に突出してベアリング170の外輪170bをZ軸方向に把持する4本の把持爪部160c、162cを有する。4本の把持爪部160cの間にY軸方向にベアリング170を収容させることにより、ノズルシャフト16が第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bに保持され、その結果としてノズルシャフト16がアクチュエータ18に連結される。また、ベアリング170を介して第1のおよび第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bがノズルシャフト16を保持することにより、ノズルシャフト16は、そのZ軸方向(第1の方向)に延在する軸心を中心として回転することができる。
Specifically, the nozzle-
第1および第2のノズルユニット114A、114Bにおいて、第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bを、ノズルシャフト16に対してY軸方向に着脱可能に構成する理由について説明する。
Reason why the first and second nozzle units 114 </ b> A and 114 </ b> B are configured so that the nozzle
ノズルシャフト16をそのZ軸方向に延在する軸心を中心として回転させる場合、ノズルシャフト16を回転させるためのノズルシャフト回転機構(図示せず)が移載ヘッドに設けられる。例えば、ノズルシャフト16それぞれに対して同軸に固定されたプーリーと、そのプーリーに懸架されて該プーリーを回転させる無端状ベルトと、無端状ベルトを駆動するモータとからノズルシャフト回転機構が構成される。このようなノズルシャフト回転機構が移載ヘッドに設けられる場合、図3A〜4Bに示す第1および第2のノズルユニット14A、14Bと同様に、ノズルシャフト16をY軸方向に容易に取り外すことができない。そこで、第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bがノズルシャフト16に対して着脱可能に構成されている。
When the
例えば第1のノズルユニット114Aのノズルシャフト16を移載ヘッドから取り外す場合、図7に示すように、第1の連結部材160のノズル側連結部160bが、アクチュエータ側連結部160aに対して、またノズルシャフト16に対してY軸方向(第2の方向)に取り外される。これにより、ノズルシャフト16とアクチュエータ18との連結が解除される。
For example, when the
次に、アクチュエータ18との連結が解除された状態のノズルシャフト16が、ノズルシャフト回転機構(図示せず)に対して取り外される。例えば、上述したように、ノズルシャフト回転機構がプーリー、無端状ベルト、およびモータから構成される場合、ノズルシャフト16は、無端状ベルトによってY軸方向への取り外しができないため、下方向(Z軸方向負側)に取り外される。
Next, the
なお、図7、8に示す第1および第2のノズルユニット114A、114Bにおいてノズルシャフト16を移載ヘッドから取り外す場合、第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bは、アクチュエータ側連結部160a、160bに対して分離されるが、これに限らない。例えば、ノズル側連結部160b、162bは、アクチュエータ側連結部160a、160bに対してY軸方向にスライド移動可能に保持されてもよい。
When the
また、ノズルシャフト16をそのZ軸方向に延在する軸心を中心として回転させるためのノズルシャフト回転機構(図示せず)に対して該ノズルシャフト16がY軸方向(第2の方向)に着脱のためのスペースがあり着脱可能である場合、図7、8に示すように、ノズルシャフト16とアクチュエータ18とを連結するための第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bを、必ずしもノズルシャフト16に対して着脱可能に構成する必要はない。
Further, the
例えば、第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bと一体となってノズルシャフト16がY軸方向に着脱可能なノズルシャフト回転機構(図示せず)は、ノズルシャフト16それぞれに対して同軸に固定されたピニオンギヤと、ノズルシャフト16が一列に直線状に並ぶ方向であるX軸方向(第3の方向)に延在してピニオンギヤとかみ合うラックギヤと、ラックギヤをX軸方向(第3の方向)に進退させる直動機構とを有する。ノズルシャフト16は、ピニオンギヤとラックギヤとの噛合が解除される方向に取り外される。このような構成のノズルシャフト回転機構であれば、ノズルシャフト16とアクチュエータ18とを連結するための第1および第2の連結部材160、162のノズル側連結部160b、162bを、必ずしもノズルシャフト16に対して着脱可能に構成する必要はない。
For example, a nozzle shaft rotating mechanism (not shown) in which the
本発明は、部品を上方から吸着保持する複数のノズルを直線状に並んだ状態で搭載する移載ヘッドであれば、適用可能である。 The present invention is applicable to any transfer head in which a plurality of nozzles that suck and hold components from above are mounted in a linear state.
10 移載ヘッド
12 ノズル
14A 第1のノズルユニット
14B 第2のノズルユニット
16 ノズルシャフト(第1、第2のノズルシャフト)
18 アクチュエータ(第1、第2のアクチュエータ)
60 第1の連結部材
62 第2の連結部材
DESCRIPTION OF
18 Actuators (first and second actuators)
60
Claims (8)
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第1のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第1のアクチュエータと、第1のノズルシャフトの他端と第1のアクチュエータのロッドとを同軸状に連結する第1の連結部材とを有する第1のノズルユニットと、
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第2のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第2のアクチュエータと、第2のノズルシャフトの他端と第2のアクチュエータのロッドとを少なくとも第1の方向と直交する第2の方向にオフセットされた状態で連結する第2の連結部材とを有する第2のノズルユニットとを有し、
第1および第2のノズルシャフトが第1および第2の方向と直交する第3の方向に少なくとも一列に直線状に並ぶように、第1および第2のノズルユニットが第3の方向に交互に並んでいる、移載ヘッド。 A transfer head of a component mounting apparatus having a plurality of nozzles for sucking components,
A first nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, a first actuator having a rod that advances and retreats in the first direction, the other end of the first nozzle shaft, and the first A first nozzle unit having a first connecting member that coaxially connects the rod of the actuator;
A second nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof; a second actuator including a rod that advances and retreats in the first direction; the other end of the second nozzle shaft; A second nozzle unit having a second coupling member that couples the rod of the actuator in a state offset at least in a second direction orthogonal to the first direction,
The first and second nozzle units are alternately arranged in the third direction so that the first and second nozzle shafts are linearly arranged in at least one line in a third direction orthogonal to the first and second directions. The transfer heads are lined up.
第2の連結部材が、第2のアクチュエータのロッドに固定される第2のアクチュエータ側連結部と、ノズルシャフトの他端に固定される第2のノズル側連結部とに第2の方向に分割可能に構成されている、請求項1に記載の移載ヘッド。 The first connecting member is divided in the second direction into a first actuator side connecting portion fixed to the rod of the first actuator and a first nozzle side connecting portion fixed to the other end of the nozzle shaft. Configured and possible
The second connecting member is divided in the second direction into a second actuator side connecting portion fixed to the rod of the second actuator and a second nozzle side connecting portion fixed to the other end of the nozzle shaft. The transfer head according to claim 1, wherein the transfer head is configured to be possible.
各リニアモータが、第1の方向に延在し、複数の磁石を第1の方向に並んだ状態で備えるロッドと、第1の方向に並んだ状態で配置されてそれぞれがロッドを周回する複数のコイルを含むコイルホルダと、ロッドの第1の方向位置を検出するエンコーダとを含み、
複数のリニアモータが、ロッドの一端およびコイルホルダの一部が外部に露出された状態で且つロッドが第1の方向にそれぞれ摺動可能に1つのハウジングに収容されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の移載ヘッド。 The plurality of actuators are linear motors,
Each linear motor extends in a first direction and includes a rod having a plurality of magnets arranged in the first direction, and a plurality of each arranged around the rod in a state arranged in the first direction. A coil holder including a coil and an encoder for detecting a first direction position of the rod,
5. The plurality of linear motors are housed in one housing in a state in which one end of the rod and a part of the coil holder are exposed to the outside and the rod is slidable in the first direction. The transfer head according to any one of the above.
第1のノズルシャフトに対して同軸状に配置されたロッドを備える第1のアクチュエータが第2の方向内側に配置され、第2のノズルシャフトに対してオフセット配置されたロッドを備える第2のアクチュエータが第2の方向外側に配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の移載ヘッド。 The first and second nozzle shafts are arranged in two rows in a straight line toward the third direction,
A first actuator comprising a rod arranged coaxially with respect to the first nozzle shaft, a second actuator comprising a rod arranged inward in the second direction and arranged offset with respect to the second nozzle shaft The transfer head according to claim 1, wherein the transfer head is disposed outside in the second direction.
第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第1のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第1のアクチュエータと、第1のノズルシャフトの他端と第1のアクチュエータのロッドとを同軸状に連結する第1の連結部材とを有する第1のノズルユニットと、第1の方向に延在して一端にノズルが取り付けられた第2のノズルシャフトと、第1の方向に進退するロッドを備える第2のアクチュエータと、第2のノズルシャフトの他端と第2のアクチュエータのロッドとを第1の方向と直交する第2の方向にオフセットされた状態で連結する第2の連結部材とを有する第2のノズルユニットとを有し、第1および第2のノズルシャフトが第1および第2の方向と直交する第3の方向に少なくとも一列に直線状に並ぶように、第1および第2のノズルユニットが第3の方向に交互に並んでいる移載ヘッドを用意し、
移載ヘッドを第2および第3の方向に移動させるとともに、アクチュエータを介してノズルを第1の方向に移動させることにより部品実装を行う、部品実装方法。 A component mounting method for mounting a component using a plurality of nozzles for sucking the component,
A first nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, a first actuator having a rod that advances and retreats in the first direction, the other end of the first nozzle shaft, and the first A first nozzle unit having a first coupling member that coaxially couples the rod of the actuator, a second nozzle shaft extending in the first direction and having a nozzle attached to one end thereof, The second actuator having a rod that advances and retreats in the direction of 1 and the other end of the second nozzle shaft and the rod of the second actuator are connected in an offset state in a second direction orthogonal to the first direction And a second nozzle unit having a second connecting member, and the first and second nozzle shafts are linearly arranged in at least one line in a third direction orthogonal to the first and second directions. Like The first and second nozzle units prepared transfer heads are arranged alternately in the third direction,
A component mounting method for mounting components by moving a transfer head in second and third directions and moving a nozzle in a first direction via an actuator.
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Legal Events
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RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
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