JP3242130B2 - Electronic component holding method and electronic component mounting device - Google Patents
Electronic component holding method and electronic component mounting deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電子部品保持方法および
電子部品装着装置に関するものであり、特に、バキュー
ムにより電子部品を保持する技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component holding method and an electronic component mounting apparatus, and more particularly to a technique for holding an electronic component by vacuum.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子部品保持装置には、吸着ノズルを有
し、電子部品をバキュームにより吸着する装置がある。
吸着ノズルを電子部品の端面に密着させ、電子部品によ
り閉塞された吸着ノズル内の空間にバキュームが供給さ
れ、電子部品を吸着するのである。このように吸着ノズ
ルによって電子部品を保持する場合、電子部品の軸線が
上下方向に位置するとともに、その軸線上において保持
されることが望ましい。そのように保持すれば、電子部
品の装着対象部材への装着を容易に行うことができると
ともに、安定に保持することができるからであるが、そ
れが困難な電子部品がある。例えば、吸着ノズルより大
きく開口する容器状を成し、その内部にピンが立設され
るとともに、その開口を上向きにして装着されるコネク
タの場合、その上側となる部分を保持しようとしても、
開口があるため吸着ノズルを閉塞することができず、バ
キュームによって吸着することができないのである。そ
のため、従来、このような場合には、4本の爪によって
電子部品を保持したり、電子部品の開口がない平らな側
面を吸着することが行われている。2. Description of the Related Art There is an electronic component holding device which has a suction nozzle and suctions electronic components by vacuum.
The suction nozzle is brought into close contact with the end face of the electronic component, and a vacuum is supplied to the space inside the suction nozzle closed by the electronic component, thereby sucking the electronic component. When the electronic component is held by the suction nozzle as described above, it is desirable that the axis of the electronic component be positioned in the vertical direction and be held on the axis. This is because, when held in such a manner, the electronic component can be easily mounted on the member to be mounted, and can be stably held. For example, in the case of a connector that is formed in a container shape having a larger opening than the suction nozzle, and a pin is erected inside the connector and is mounted with the opening facing upward, even if an attempt is made to hold the upper part,
Because of the opening, the suction nozzle cannot be closed and cannot be suctioned by vacuum. Therefore, conventionally, in such a case, the electronic component is held by four claws or the flat side surface of the electronic component having no opening is sucked.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、4本の
爪を用いる場合には、爪を開閉可能に設けるとともに、
爪を開閉させる装置が必要であり、装置の構成が複雑と
なり、コストが高くなる。また、電子部品の側面を吸着
する場合には、電子部品を片持ち状に保持することとな
り、保持力が弱く、不安定で実用には向かない。請求項
1の発明は、吸着ノズルにより吸着されるべき上面に吸
着ノズルを閉塞するに適した部分のない電子部品をバキ
ュームにより安定に吸着することができ、かつ、吸着ノ
ズルによる電子部品の保持誤差を撮像により検出し得る
電子部品保持方法を提供することを課題として為された
ものである。請求項2の発明は、吸着ノズルにより吸着
されるべき上面に吸着ノズルを閉塞するに適した部分の
ない電子部品をバキュームにより安定に吸着し得る電子
部品保持装置を備えるとともに、吸着ノズルによる電子
部品の保持誤差を撮像により検出し、補正する機能を備
えた電子部品装着装置を提供することを課題として為さ
れたものである。However, when four claws are used, the claws are provided so as to be openable and closable.
A device for opening and closing the pawl is required, which complicates the structure of the device and increases the cost. Further, when the side surface of the electronic component is sucked, the electronic component is held in a cantilever shape, and the holding force is weak, unstable and not suitable for practical use. Claim
According to the invention of the first aspect, it is possible to stably suck an electronic component having no portion suitable for closing the suction nozzle on the upper surface to be sucked by the suction nozzle by vacuum , and
An object of the present invention is to provide an electronic component holding method capable of detecting a holding error of an electronic component due to an image by imaging . According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component holding device capable of stably sucking, by vacuum, an electronic component having no portion suitable for closing the suction nozzle on an upper surface to be sucked by the suction nozzle. An object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus having a function of detecting and correcting the holding error of the electronic component by imaging.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
の課題を解決するために、平らな上面の中央部に開口す
る凹部を有する電子部品を吸着ノズルに保持させる方法
において、吸着ノズルとして、吸着ノズルの先端部から
半径方向外向きに延び出し、かつ、光透過性を有する材
料から成る平板状のカバーを有するものを使用し、その
カバーを電子部品の上面に外周部がその上面より外周へ
突出する状態で密着させることにより、前記凹部を前記
開口がカバーにより閉塞されるとともに吸着ノズルに連
通した真空圧室とし、その真空圧室のバキュームにより
吸着ノズルに電子部品を保持させるとともに、その吸着
ノズルに保持させた電子部品を前記カバー側から照明
し、カバーを透過した照明光に基づいて撮像装置により
電子部品の投影像を取得することによって、電子部品の
吸着ノズルによる保持誤差を取得することを特徴とする
ものである。また、請求項2の発明は、(1)先端面にお
いて電子部品に密着し、後端側から供給されるバキュー
ムにより電子部品を吸着する吸着管を備えた吸着ノズル
と、(2)その吸着ノズルを着脱可能に保持するノズル保
持部と、 (3)前記吸着管に吸着された電子部品を背後か
ら照明する光放射部材と、 (4)その光放射部材を明るい
背景として前記吸着管に保持された電子部品の投影像を
取得する撮像装置と、(5)前記ノズル保持部とプリント
基板とを相対移動させて、吸着ノズルに保持された電気
部品をプリント基板に装着する移動装置と、 (6)前記ノ
ズル保持部とプリント基板とをノズル保持部の軸線のま
わりに相対回転させる回転装置と、 (7)前記撮像装置に
より取得された投影像に基づいて、前記吸着ノズルに保
持された電子部品の中心位置誤差および角度誤差を取得
し、それら中心位置誤差および角度誤差を前記移動装置
および前記回転装置の制御により補正した上で、プリン
ト基板に電子部品を装着させる制御装置とを含む電子部
品装着装置において、前記吸着ノズルとして、前記吸着
管の先端に、前記光放射部材を、前記電子部品の吸着ノ
ズルに対向する部分より外周側の部分に密着することに
より、その電子部品と共同して吸着ノズルに連通する真
空圧室を形成する状態で備えた光放射部材付き吸着ノズ
ルを設けたことを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of holding an electronic component having a concave portion opened at the center of a flat upper surface by a suction nozzle. as was out extending radially outwardly from the tip portion of the suction nozzle and timber having optical transparency
Using those having a flat cover made of fees, the outer peripheral portion on the upper surface of the electronic component and the cover by adhesion in a state of projecting to the outer periphery than the upper surface, the opening of the recess is closed by a cover and vacuum pressure chamber communicating with the suction nozzle with, Rutotomoni to hold the electronic component by the suction nozzle by the vacuum of the vacuum chamber, the suction
Illuminates the electronic components held by the nozzle from the cover side
And the imaging device based on the illumination light transmitted through the cover.
By acquiring the projected image of the electronic component,
It is characterized by acquiring the holding error by the suction nozzle
Things. In addition, the invention of claim 2 provides (1) a suction nozzle provided with a suction tube which is in close contact with the electronic component on the front end surface and suctions the electronic component by vacuum supplied from the rear end side; and (2) the suction nozzle. A nozzle holding unit that detachably holds the electronic component, (3) a light emitting member that illuminates the electronic component sucked by the suction tube from behind, and (4) a light emitting member that is held by the suction tube with a light background as a bright background. (5) a moving device for relatively moving the nozzle holding unit and the printed circuit board to mount the electric component held by the suction nozzle on the printed circuit board; A) a rotating device that relatively rotates the nozzle holding unit and the printed circuit board around the axis of the nozzle holding unit; and (7) an electronic component held by the suction nozzle based on a projection image obtained by the imaging device. Center position error and angle A control device for mounting an electronic component on a printed circuit board after acquiring an error and correcting the center position error and the angular error by controlling the moving device and the rotating device. At the tip of the suction tube, the light emitting member is brought into close contact with a portion of the electronic component on the outer peripheral side from a portion facing the suction nozzle, so that the vacuum pressure communicates with the electronic component and the suction nozzle. A suction nozzle with a light emitting member provided in a state where a chamber is formed is provided.
【0005】[0005]
【作用】請求項1の発明に係る電子部品保持方法におい
ては、電子部品の吸着ノズルにより吸着されるべき部分
に吸着ノズルを閉塞するに適した面がなくても、その部
分より外周側の面にカバーが密着することによって真空
圧室を形成し、その真空圧室に供給されるバキュームに
よって電子部品が吸着される。また、カバーが光透過性
を有するため、背後から電子部品への光の照射を妨げる
ことがなく、撮像装置による電子部品の投影像の取得が
可能である。請求項2の発明に係る電子部品装着装置に
おいても、電子部品は同様にして吸着されるのである
が、光放射部材がカバーを兼ねているため、光放射部材
から電子部品への光の照射がカバーによって妨げられる
ことがなく、撮像装置による電子部品の投影像の取得が
可能である。In the electronic component holding method according to the first aspect of the present invention, even if a portion of the electronic component to be sucked by the suction nozzle does not have a surface suitable for closing the suction nozzle, a surface on the outer peripheral side of the portion is not required. A vacuum pressure chamber is formed by the close contact of the cover with the cover, and the electronic components are sucked by the vacuum supplied to the vacuum pressure chamber. In addition, since the cover has optical transparency, it is possible to obtain a projection image of the electronic component by the imaging device without hindering irradiation of the electronic component with light from behind . Also in the electronic component mounting apparatus according to the second aspect of the present invention, the electronic component is sucked in the same manner, but since the light emitting member also serves as the cover, the electronic component is separated from the electronic component. The projection of the electronic component can be obtained by the imaging device without irradiating the cover with the light.
【0006】[0006]
【発明の効果】このように請求項1および2の発明によ
れば、電子部品の吸着ノズルにより吸着されるべき上面
に吸着ノズルを閉塞するに適した部分がなくても、その
部分がある場合と同様に電子部品をバキュームにより吸
着することができ、保持力が不足することがなく、電子
部品を安定に保持することができるとともに、装置を簡
単にかつ安価に構成することができる。また、電子部品
の投影像の取得によりその保持位置を検出し、装着位置
の修正等を行うことができる。As described above, according to the first and second aspects of the present invention, even if there is no portion suitable for closing the suction nozzle on the upper surface of the electronic component to be sucked by the suction nozzle, the portion is present. In the same manner as described above, the electronic component can be sucked by vacuum, the holding force is not insufficient, the electronic component can be stably held, and the device can be configured simply and inexpensively. Further, the holding position of the electronic component can be detected by acquiring the projected image of the electronic component, and the mounting position can be corrected.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0008】図8,図9および図10にそれぞれ、本実
施例の電子部品装着装置の電子部品保持装置によって保
持される電子部品としてのコネクタ10,12およびボ
リューム14を示す。図8に示すコネクタ10の本体1
8は四角な容器状を成し、開口20を上に向けてプリン
ト基板に装着される。本体18内には複数本のピン22
が立設されている。これらピン22は、開口20から本
体18外へ突出しない長さとされている。また、本体1
8の底部の長手方向と平行な2辺にはそれぞれ、複数本
ずつのリード線24が取り付けられている。図9に示す
コネクタ12の本体26は中空の直方体であり、一面に
内部に連通する複数の貫通穴28が形成されており、貫
通穴28を上にして装着される。また、本体26の底部
の長手方向と平行な2辺にはそれぞれ、複数本ずつのリ
ード線30が取り付けられている。図10に示すボリュ
ーム14は、台板32に円筒状のつまみ34が回転可能
に取り付けられている。つまみ34の上面には凹球面3
6が形成されている。[0008] Figure 8, respectively 9 and 10, the connector 10, 12 and ball as an electronic component held by the electronic component holding apparatus of the electronic component mounting apparatus of this embodiment
The volume 14 is shown. Main body 1 of connector 10 shown in FIG.
Reference numeral 8 denotes a rectangular container, which is mounted on a printed circuit board with the opening 20 facing upward. A plurality of pins 22 are provided in the main body 18.
Is erected. These pins 22 have a length that does not protrude from the opening 20 to the outside of the main body 18. Also, the main body 1
A plurality of lead wires 24 are attached to each of two sides parallel to the longitudinal direction of the bottom of 8. The body 26 of the connector 12 shown in FIG. 9 is a hollow rectangular parallelepiped, and has a plurality of through holes 28 communicating with the inside on one surface, and is mounted with the through holes 28 facing upward. A plurality of lead wires 30 are attached to each of two sides parallel to the longitudinal direction of the bottom of the main body 26. The volume 14 shown in FIG. 10 has a cylindrical knob 34 rotatably mounted on a base plate 32. The concave spherical surface 3 is provided on the upper surface of the knob 34.
6 are formed.
【0009】次に、電子部品保持装置について説明す
る。図2において40は、電子部品保持装置を有する電
子部品装着装置の装置本体である。この装置本体40
は、図示しない移動装置により、紙面に直角なX軸方向
に移動させられる。装置本体40には上下方向に貫通す
る貫通孔42が形成され、ナット44およびスプライン
部材46がそれぞれ同心にかつ上下方向に距離を隔てた
状態で回転可能に支持されている。ナット44には中空
ロッド48の雄ねじ部50が螺合され、スプライン部材
46には中空ロッド48の雄ねじ部50の下方に形成さ
れたスプライン部52が嵌合されている。これらナット
44およびスプライン部材46は、バックラッシ除去お
よび摩擦軽減のために多数のボールを保持したボールナ
ットおよびボールスプライン部材である。ナット44の
装置本体40から突出した上端部には歯車54が固定さ
れるとともに、ノズル昇降用サーボモータ56の出力軸
に固定の歯車58に噛み合わされており、ナット44が
ノズル昇降用サーボモータ56によって回転させられる
ことにより中空ロッド48が昇降させられる。60は、
ノズル昇降用サーボモータ56の回転角度を検出するエ
ンコーダである。また、スプライン部材46の装置本体
40から突出した下端部には歯車62が固定され、図示
しないノズル回転用サーボモータの出力軸に固定の歯車
に噛み合わされており、ノズル回転用サーボモータによ
ってスプライン部材46が回転させられることにより、
中空ロッド48がその軸線まわりに回転させられる。Next, the electronic component holding device will be described. In FIG. 2, reference numeral 40 denotes a device main body of an electronic component mounting device having an electronic component holding device. This device body 40
Is moved in the X-axis direction perpendicular to the paper by a moving device (not shown). A through hole 42 penetrating in the vertical direction is formed in the apparatus main body 40, and a nut 44 and a spline member 46 are rotatably supported concentrically and at a distance in the vertical direction. A male thread 50 of the hollow rod 48 is screwed into the nut 44, and a spline 52 formed below the male thread 50 of the hollow rod 48 is fitted into the spline member 46. The nut 44 and the spline member 46 are a ball nut and a ball spline member holding a large number of balls for removing backlash and reducing friction. A gear 54 is fixed to an upper end portion of the nut 44 protruding from the apparatus main body 40, and is meshed with a gear 58 fixed to an output shaft of the servomotor 56 for raising and lowering the nozzle. The hollow rod 48 is moved up and down by being rotated. 60 is
This is an encoder that detects the rotation angle of the nozzle elevation servomotor 56. A gear 62 is fixed to a lower end of the spline member 46 protruding from the apparatus main body 40, and is meshed with a gear fixed to an output shaft of a nozzle rotation servomotor (not shown). By rotating 46,
Hollow rod 48 is rotated about its axis.
【0010】上記中空ロッド48の下端部には、チャッ
クアダプタ66およびチャック68が取り付けられ、こ
れら3部分が吸着ノズル70の保持部71を構成してい
る。チャックアダプタ66は、図1および図3に示すよ
うに、円筒部72の一端の直径方向に隔たった2個所に
おいてそれぞれ耳片74,76が半径方向外向きに延び
出させられて成り、一方の耳片76には円筒部72の軸
線方向に延びるとともに円筒部72の内周面に開口する
スリット78が形成されている。円筒部72の内周面は
段付状を成し、耳片74,76が設けられた側の大径孔
部80において中空ロッド48の下端部に嵌合され、耳
片76に図示しないねじが螺合されることによりスリッ
ト78が縮められ、大径孔部80が縮径させられて中空
ロッド48に抜け出し不能に取り付けられている。A chuck adapter 66 and a chuck 68 are attached to the lower end of the hollow rod 48, and these three parts constitute a holding portion 71 of the suction nozzle 70. As shown in FIGS. 1 and 3, the chuck adapter 66 has ear pieces 74 and 76 extending radially outward at two diametrically separated locations on one end of the cylindrical portion 72. The ear piece 76 is formed with a slit 78 extending in the axial direction of the cylindrical portion 72 and opening on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 72. The inner peripheral surface of the cylindrical portion 72 has a stepped shape, and is fitted to the lower end of the hollow rod 48 in the large-diameter hole 80 on the side where the lugs 74 and 76 are provided. Is screwed, the slit 78 is reduced, and the large-diameter hole 80 is reduced in diameter, and is attached to the hollow rod 48 so as not to come out.
【0011】また、チャック68は、図1および図4に
示すようにチャックアダプタ66と同様に、円筒部82
とその一端に設けられた一対の耳片84,86とを有す
るとともに、一方の耳片86にはスリット88が形成さ
れている。チャック68は、円筒部82の耳片84,8
6が設けられた側に形成された小径孔部90においてチ
ャックアダプタ66の円筒部72に嵌合され、耳片86
に図示しないねじが螺合されることによりチャックアダ
プタ66に取り付けられている。円筒部82の内周面の
下端部は大径孔部92とされ、大径孔部92の周壁の直
径方向に隔たった2箇所にはそれぞれ、ピン94が大径
孔部92内に突出する向きに嵌合されている。As shown in FIGS. 1 and 4, the chuck 68 has a cylindrical portion 82 similar to the chuck adapter 66.
And a pair of ear pieces 84 and 86 provided at one end thereof, and one ear piece 86 is formed with a slit 88. The chuck 68 has ear pieces 84 and 8 of the cylindrical portion 82.
6 is fitted into the cylindrical portion 72 of the chuck adapter 66 at the small-diameter hole portion 90 formed on the side where the
Are attached to the chuck adapter 66 by screwing screws (not shown). The lower end of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 82 is formed as a large-diameter hole 92, and pins 94 project into the large-diameter hole 92 at two diametrically spaced locations on the peripheral wall of the large-diameter hole 92. It is fitted in the direction.
【0012】吸着ノズル70は、図1に示すように、ス
リーブ100と、スリーブ100に嵌合された吸着管1
02とを有している。スリーブ100は段付状を成し、
その小径部104には圧縮コイルスプリング106(以
下、スプリング106と略称する)が嵌合され、小径部
104と大径部108との間の肩面110により一端を
支持されている。また、スリーブ100の大径部108
の小径部104とは反対側の端部には、図1および図6
に示すように、ほぼ矩形を成す係合部112が形成され
ており、係合部112の長手方向の両端部にはそれぞれ
耳部114が形成されるとともに、各耳部114にはそ
れぞれ、図5に示すように、傾斜面116が形成されて
いる。これら傾斜面116はスリーブ100の軸線に平
行な平面に対して傾斜しており、かつ、同一平面上に位
置している。さらに、係合部112の下面には円形断面
の嵌合部118が設けられ、その外周面に光放射部材と
しての発光板120が嵌合固定される一方、内周面に吸
着管102が嵌合されるとともに発光板120を貫通し
て下方へ突出させられている。発光板120は、吸着ノ
ズル70による電子部品の保持姿勢の検出時に紫外線を
受けて可視光線を放射するものである。As shown in FIG. 1, the suction nozzle 70 includes a sleeve 100 and the suction tube 1 fitted to the sleeve 100.
02. The sleeve 100 has a stepped shape,
A compression coil spring 106 (hereinafter, simply referred to as a spring 106) is fitted to the small diameter portion 104, and one end is supported by a shoulder 110 between the small diameter portion 104 and the large diameter portion 108. The large diameter portion 108 of the sleeve 100
The end opposite to the small diameter portion 104 of FIG.
As shown in FIG. 1, a substantially rectangular engaging portion 112 is formed, and ear portions 114 are formed at both ends in the longitudinal direction of the engaging portion 112, respectively. As shown in FIG. 5, an inclined surface 116 is formed. These inclined surfaces 116 are inclined with respect to a plane parallel to the axis of the sleeve 100 and are located on the same plane. Further, a fitting portion 118 having a circular cross section is provided on the lower surface of the engaging portion 112, and a light emitting plate 120 as a light emitting member is fitted and fixed on an outer peripheral surface thereof, while the suction tube 102 is fitted on an inner peripheral surface thereof. And are projected downward through the light emitting plate 120. The light emitting plate 120 emits visible light in response to ultraviolet rays when the holding position of the electronic component is detected by the suction nozzle 70.
【0013】電子部品保持装置の移動経路の途中には、
図7に示すように撮像装置122が設けられている。撮
像装置122はレンズ124およびカメラ126を備え
ており、吸着管102が撮像装置122の真上に位置決
めされた状態において、吸着管102に保持された電子
部品を間に挟んで発光板120と対向するように設けら
れている。撮像装置122のレンズ124の周囲には、
リングランプ128が設けられ、図示しないフレームに
取り付けられている。リングランプ128は紫外線を放
射するものであり、その発光板120に対向する側には
紫外線の透過のみを許容する環状の第一フィルタ130
が設けられ、上記フレームに支持されている。したがっ
て、発光板120には紫外線のみが照射され、その紫外
線を吸収するとともに可視光線を放射する。発光板12
0に放射される光の波長と、発光板120が放射する光
の波長とが互に異なる波長となるようにされているので
ある。In the middle of the movement path of the electronic component holding device,
As shown in FIG. 7, an imaging device 122 is provided. The imaging device 122 includes a lens 124 and a camera 126. When the suction tube 102 is positioned right above the imaging device 122, the imaging device 122 faces the light emitting plate 120 with the electronic components held by the suction tube 102 therebetween. It is provided to be. Around the lens 124 of the imaging device 122,
A ring lamp 128 is provided and attached to a frame (not shown). The ring lamp 128 emits ultraviolet light, and has a ring-shaped first filter 130 that allows only the transmission of ultraviolet light on a side facing the light emitting plate 120.
And are supported by the frame. Therefore, the light emitting plate 120 is irradiated only with ultraviolet rays, and absorbs the ultraviolet rays and emits visible light. Light emitting plate 12
The wavelength of the light emitted to 0 and the wavelength of the light emitted by the light emitting plate 120 are different from each other.
【0014】さらに、撮像装置122には、レンズ12
4に近接し、電子部品と対向する位置に第二フィルタ1
32が第一フィルタ130を支持するフレームに支持さ
れて設けられている。この第二フィルタ132は、紫外
線を吸収する一方、可視光線の透過を許容するものであ
り、撮像装置122には発光板120が放射する可視光
線のみが入光することとなる。Further, the imaging device 122 includes a lens 12
4 and the second filter 1 at a position facing the electronic component.
32 is provided to be supported by a frame that supports the first filter 130. The second filter 132 absorbs ultraviolet light while allowing visible light to pass therethrough, so that only visible light emitted by the light emitting plate 120 enters the imaging device 122.
【0015】前記吸着管102の発光板120から突出
した下端部には、図1に示すようにカバー140が取り
付けられている。カバー140は、コネクタ10,12
およびボリューム14より大きい正方形状を成し、透明
で硬い合成樹脂によって作られている。A cover 140 is attached to the lower end of the suction tube 102 protruding from the light emitting plate 120 as shown in FIG. The cover 140 is connected to the connectors 10 and 12.
And has a square shape larger than the volume 14, and is made of a transparent and hard synthetic resin.
【0016】吸着ノズル70を保持部71に取り付ける
際には、係合部112の一対の耳部114とチャック6
8のピン94との位相がずれた状態でスリーブ100の
小径部104をチャックアダプタ66の円筒部72の下
端部に設けられた小径孔部142に嵌合する。スリーブ
100は、スプリング106の他端がチャックアダプタ
66の円筒部72に当接した状態から更にスプリング1
06を圧縮しつつ嵌合され、係合部112がピン94を
越える位置に至った後、耳部114とピン94との位相
が合致する位置へ回転させられる。When attaching the suction nozzle 70 to the holding portion 71, the pair of ear portions 114 of the engaging portion 112 and the chuck 6
The small-diameter portion 104 of the sleeve 100 is fitted into the small-diameter hole 142 provided at the lower end of the cylindrical portion 72 of the chuck adapter 66 with the phase of the pin 94 shifted from that of the eighth pin 94. The sleeve 100 is further moved from a state where the other end of the spring 106 is in contact with the cylindrical portion 72 of the chuck adapter 66.
After the engagement portion 112 has reached the position beyond the pin 94 while being compressed, it is rotated to a position where the phase of the ear portion 114 and the pin 94 match.
【0017】その状態でスリーブ100に加えられてい
た力が解除されれば、スリーブ100はスプリング10
6により付勢されてチャック68から抜け出す向きに移
動させられるとともに傾斜面116がピン94に係合
し、チャック68に軸方向に相対移動可能であるが抜け
出し不能に、かつ、傾斜面116とピン94との係合に
より相対回転不能に取り付けられることとなる。傾斜面
116は同じ方向に傾斜させられているため、斜面の効
果に基づいてスリーブ100に加えられるトルクが釣り
合い、スリーブ100が回転することはない。このよう
にチャック68に取り付けられた吸着ノズル70は電子
部品をバキュームにより吸着し、装着対象部材としての
プリント基板144に装着する。なお、吸着ノズル70
を保持部71から取り外す場合には、スプリング106
を圧縮しつつスリーブ100を中空ロッド48側に移動
させ、傾斜面116とピン94との係合を解いた後、回
転させ、それらの位相をずらした状態でチャックアダプ
タ66から抜けばよい。In this state, if the force applied to the sleeve 100 is released, the sleeve 100
6, the inclined surface 116 is engaged with the pin 94, and can be moved relative to the chuck 68 in the axial direction. Due to the engagement with 94, it is attached so as not to rotate relatively. Since the inclined surface 116 is inclined in the same direction, the torque applied to the sleeve 100 is balanced based on the effect of the inclined surface, and the sleeve 100 does not rotate. Thus, the suction nozzle 70 attached to the chuck 68 sucks the electronic component by vacuum, and mounts the electronic component on the printed board 144 as a mounting target member. The suction nozzle 70
When removing from the holding portion 71, the spring 106
The sleeve 100 may be moved to the hollow rod 48 side while compressing, and the engagement between the inclined surface 116 and the pin 94 may be released, then rotated, and removed from the chuck adapter 66 with their phases shifted.
【0018】中空ロッド48には、図2に示すように、
その内周面にパイプ146が軸方向に相対移動可能に嵌
合されている。パイプ146はその自重により、図1に
示すように、保持部71により保持された吸着ノズル7
0のスリーブ100の上面に当接している。このパイプ
146は、本出願人に係る特願平3−176038号の
明細書に記載されているように、吸着ノズル70と中空
ロッド48との相対移動の開始を検出し、電子部品をプ
リント基板144に装着する際の押付け力を最適な大き
さに制御するためのものであるが、本発明とは直接関係
がないため、説明を省略する。As shown in FIG. 2, the hollow rod 48 has
A pipe 146 is fitted on the inner peripheral surface so as to be relatively movable in the axial direction. As shown in FIG. 1, the suction nozzle 7 held by the holding unit 71
0 is in contact with the upper surface of the sleeve 100. The pipe 146 detects the start of the relative movement between the suction nozzle 70 and the hollow rod 48 as described in the specification of Japanese Patent Application No. Hei. This is for controlling the pressing force at the time of mounting on the 144 to an optimal magnitude, but has no direct relation to the present invention, and therefore the description is omitted.
【0019】以上のように構成された電子部品装着装置
によってコネクタ10をプリント基板144に装着する
場合には、電子部品保持装置が電子部品供給位置に移動
させられ、吸着管102が部品供給装置中の受け取るべ
きコネクタ10上に位置決めされた状態において吸着ノ
ズル70が下降させられる。コネクタ10は、部品供給
装置に、装着時に上側となる開口20を上向きにして収
容されており、吸着ノズル70が下降させられれば、吸
着管102は開口20に対向し、図11に示すように、
カバー140が本体18の上面に当接させられる。この
際、吸着ノズル70はカバー140が当接した後も僅か
に下降させられるのであるが、スリーブ100が圧縮コ
イルスプリング106を圧縮して中空ロッド48に対し
て移動することにより、コネクタ10,カバー140の
破損が回避されるとともに、カバー140が開口20の
周辺に密着させられる。When the connector 10 is mounted on the printed circuit board 144 by the electronic component mounting apparatus configured as described above, the electronic component holding device is moved to the electronic component supply position, and the suction tube 102 is moved to the position inside the component supply device. The suction nozzle 70 is lowered in a state where the suction nozzle 70 is positioned on the connector 10 to be received. The connector 10 is housed in the component supply device with the opening 20 facing upward at the time of mounting facing upward. When the suction nozzle 70 is lowered, the suction tube 102 faces the opening 20 and as shown in FIG. ,
The cover 140 is brought into contact with the upper surface of the main body 18. At this time, the suction nozzle 70 is slightly lowered even after the cover 140 abuts. However, when the sleeve 100 compresses the compression coil spring 106 and moves with respect to the hollow rod 48, the connector 10 and the cover The cover 140 is brought into close contact with the periphery of the opening 20 while avoiding damage to the 140.
【0020】開口20は吸着ノズル70の端面より大き
く、吸着ノズルの外周面の投影図形である円を完全に内
包する四角形を成しており、開口20の周辺はその四角
形を切れ目なく囲む帯状の面となっている。したがっ
て、カバー140が開口20の周辺に密着すれば開口2
0が実質的に気密に塞がれ、本体18およびカバー14
0によって、吸着管102に連通する真空圧室150が
形成され、真空圧室150にバキュームが供給されてコ
ネクタ10が吸着される。カバー140は硬い合成樹脂
によって作られているため、コネクタ10に密着させら
れ、コネクタ10が吸着されるとき、ゆがんだり、変形
したりすることがなく、コネクタ10の保持姿勢に誤差
が生ずることがない。The opening 20 is larger than the end face of the suction nozzle 70, and forms a quadrangle completely enclosing a circle which is a projected figure of the outer peripheral surface of the suction nozzle. Surface. Therefore, if the cover 140 comes into close contact with the periphery of the opening 20, the opening 2
0 is substantially airtightly closed, and the main body 18 and the cover 14 are closed.
With 0, a vacuum pressure chamber 150 communicating with the suction tube 102 is formed, and vacuum is supplied to the vacuum pressure chamber 150 to suck the connector 10. Since the cover 140 is made of a hard synthetic resin, the cover 140 is closely attached to the connector 10 and does not distort or deform when the connector 10 is sucked, so that an error may occur in the holding posture of the connector 10. Absent.
【0021】吸着後、吸着ノズル70が上昇させられ、
装置本体40が移動させられて吸着管102が撮像装置
122の真上に位置決めされる。そして、リングランプ
128から放射される光のうち紫外線のみが第一フィル
タ130を通り、発光板120に向かって放射される。
第一フィルタ130と発光板120との間にはカバー1
40が存在するが、カバー140は透明であるため、紫
外線の発光板120への到達を妨げず、発光板120は
紫外線を吸収するとともに可視光線をコネクタ10に向
かって放射する。この可視光線はカバー140を透過し
てコネクタ10を照射し、さらに、レンズ124に入っ
て撮像装置122の固体撮像素子面にコネクタ10の投
影像が結ばれる。After the suction, the suction nozzle 70 is raised,
The apparatus main body 40 is moved, and the suction tube 102 is positioned right above the imaging device 122. Then, of the light emitted from the ring lamp 128, only the ultraviolet light passes through the first filter 130 and is emitted toward the light emitting plate 120.
The cover 1 is provided between the first filter 130 and the light emitting plate 120.
Although the cover 40 is present, the cover 140 is transparent, so that it does not prevent the ultraviolet light from reaching the light emitting plate 120, and the light emitting plate 120 absorbs the ultraviolet light and emits visible light toward the connector 10. The visible light passes through the cover 140 and irradiates the connector 10, further enters the lens 124, and forms a projected image of the connector 10 on the solid-state imaging element surface of the imaging device 122.
【0022】この際、リングランプ128が放射する紫
外線はコネクタ10や周辺機器に当たり、その反射光が
撮像装置122に向かうが、第二フィルタ132は紫外
線を吸収するため、発光板120が放射する光はコネク
タ10等からの反射光の影響を受けることがなく、鮮明
な投影像を形成する。撮像装置122はこの投影像を二
値化信号に変換し、図示しない制御装置に出力する。制
御装置はその二値化信号と制御装置自身のメモリに予め
記憶させられている正規のコネクタ10の位置を示す二
値化信号と比較し、コネクタ10の中心線まわりの角度
誤差Δθと中心位置誤差ΔXおよびΔYとを演算する。At this time, the ultraviolet light emitted by the ring lamp 128 hits the connector 10 and peripheral equipment, and the reflected light goes to the image pickup device 122. However, since the second filter 132 absorbs the ultraviolet light, the light emitted by the light emitting plate 120 is emitted. Forms a clear projected image without being affected by the reflected light from the connector 10 or the like. The imaging device 122 converts this projection image into a binary signal and outputs it to a control device (not shown). The control device compares the binarized signal with a binarized signal indicating the normal position of the connector 10 stored in advance in the memory of the control device itself, and determines the angular error Δθ about the center line of the connector 10 and the center position. The errors ΔX and ΔY are calculated.
【0023】このように部品位置検出が行われた後、コ
ネクタ10は装着位置に移動させられるのであるが、こ
の際、上記中心位置誤差ΔXが解消されるように移動さ
せられ、また、その移動の間にノズル回転用サーボモー
タが駆動され、吸着管102が回転させられて上記角度
誤差Δθを解消するのに必要な角度だけ回転させられる
とともに、プリント基板144が上記中心位置誤差ΔY
を解消するのに必要な距離移動させられる。したがっ
て、吸着管102が電子部品装着位置に位置決めされた
状態では、プリント基板144とコネクタ10とは装着
に適した相対位置となっているのであり、吸着ノズル7
0が下降させられ、吸着管102に保持されたコネクタ
10がプリント基板144の所定の位置に押し付けら
れ、接着等によって固定される。その状態で電磁方向切
換弁の切換えにより真空圧室150が大気に連通させら
れることによってコネクタ10が解放され、その後、吸
着管102が上昇すればコネクタ10のプリント基板1
44に対する装着が完了する。After the component position detection is performed, the connector 10 is moved to the mounting position. At this time, the connector 10 is moved so that the center position error ΔX is eliminated, and the movement is performed. During this time, the nozzle rotation servomotor is driven, the suction tube 102 is rotated to rotate by an angle necessary to eliminate the angle error Δθ, and the printed circuit board 144 is moved to the center position error ΔY.
Is moved by the necessary distance to eliminate the problem. Therefore, when the suction tube 102 is positioned at the electronic component mounting position, the printed board 144 and the connector 10 are at a relative position suitable for mounting, and the suction nozzle 7
0 is lowered, and the connector 10 held by the suction tube 102 is pressed to a predetermined position on the printed circuit board 144 and fixed by bonding or the like. In this state, the connector 10 is released by switching the electromagnetic directional control valve to open the vacuum pressure chamber 150 to the atmosphere. Thereafter, when the suction tube 102 is raised, the printed circuit board 1 of the connector 10 is released.
Attachment to 44 is completed.
【0024】上記構成の電子部品保持装置によって、前
記コネクタ12を保持する場合には、カバー140がコ
ネクタ12の貫通穴28が形成されて装着時に上側とな
る端面に密着する。それにより全部の貫通穴28が塞が
れ、本体26の貫通穴28がない部分およびカバー14
0によって真空圧室が形成され、あるいは一部の貫通穴
28が吸着管102と対向する位置にあってカバー14
0により覆われず、本体26内の空間,貫通穴28およ
びカバー140によって真空圧室が形成される。そし
て、吸着管102から真空圧室に供給されるバキューム
によってコネクタ12が吸着される。When the connector 12 is held by the electronic component holding device having the above-described structure , the cover 140 has the through-hole 28 formed in the connector 12 and is in close contact with the upper end face at the time of mounting. As a result, all the through holes 28 are closed, and the portion of the main body 26 where there is no through hole 28 and the cover 14
0, a vacuum pressure chamber is formed, or if a part of the through-hole 28 is
0, a vacuum pressure chamber is formed by the space in the main body 26, the through hole 28, and the cover 140. Then, the connector 12 is sucked by the vacuum supplied from the suction pipe 102 to the vacuum pressure chamber.
【0025】また、前記ボリューム14を保持する場合
には、カバー140はつまみ34の先端面に当接し、凹
球面36との間に真空圧室が形成されてボリューム14
が吸着される。つまみ34の先端面は平面であるため、
カバー140がつまみ34に当接したとき、つまみ34
の軸線と吸着管102の軸線とがほぼ同心となり、ボリ
ューム14を傾くことなく保持することができる。When holding the volume 14, the cover 140 abuts against the distal end face of the knob 34, and a vacuum pressure chamber is formed between the cover 140 and the concave spherical surface 36, and
Is adsorbed. Since the tip surface of the knob 34 is flat,
When the cover 140 contacts the knob 34, the knob
And the axis of the suction tube 102 are substantially concentric, and the volume 14 can be held without tilting.
【0026】なお、上記実施例において、カバー140
は透明なものとされていたが、発光板120が発する光
の透過を許容すればよく、半透明のものでもよい。ま
た、カバーを硬い材料で製作する代わりに、やや柔軟性
を有する材料で製作し、あるいは硬い材料の表面に柔軟
な材料の薄い層を形成することが可能であり、カバーと
電子部品との密着面の気密性を向上させることができ
る。In the above embodiment, the cover 140
Is transparent, but it is only necessary to allow the transmission of light emitted from the light emitting plate 120, and may be translucent. In addition, instead of manufacturing the cover with a hard material, it is possible to manufacture the cover with a somewhat flexible material, or to form a thin layer of a soft material on the surface of the hard material. The airtightness of the surface can be improved.
【0027】また、上記実施例においては、カバー14
0と、電子部品に光を放射する光放射部材とは別のもの
とされていたが、光放射部材がカバーを兼ねるようにし
てもよい。In the above embodiment, the cover 14
Although the light emitting member for emitting light to the electronic component is different from the light emitting member, the light emitting member may also serve as the cover.
【0028】さらに、上記実施例において、光放射部材
は紫外線を吸収して可視光線を放射するものとされてい
たが、光源から照射される光を拡散する拡散板,光を反
射する反射板や発光ダイオードにより構成される発光器
でもよい。また、撮像装置と光放射部材とをいずれも、
電子部品に対して吸着ノズルとは反対側に設け、電子部
品の像を反射光により形成し、撮像することも可能であ
る。 Further, in the above-described embodiment, the light emitting member is configured to absorb ultraviolet rays and emit visible light. However, a diffuser for diffusing light emitted from a light source, a reflecting plate for reflecting light, A light emitting device constituted by a light emitting diode may be used. In addition, both the imaging device and the light emitting member,
It is also possible to provide the electronic component on the side opposite to the suction nozzle and form an image of the electronic component by reflected light and take an image.
You.
【0029】その他、特許請求の範囲を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々の変形,改良を施した
態様で本発明を実施することができる。In addition, without departing from the scope of the claims, the present invention can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
【図1】本発明の一実施例である電子部品装着装置の電
子部品保持装置を示す正面断面図である。FIG. 1 is a front sectional view showing an electronic component holding device of an electronic component mounting device according to an embodiment of the present invention .
【図2】上記電子部品装着装置を示す正面断面図であ
る。FIG. 2 is a front sectional view showing the electronic component mounting apparatus.
【図3】上記電子部品保持装置において吸着ノズルを保
持する保持部のチャックアダプタを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a chuck adapter of a holding unit that holds a suction nozzle in the electronic component holding device.
【図4】上記チャックアダプタに取り付けられたチャッ
クの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a chuck attached to the chuck adapter.
【図5】上記吸着ノズルを構成するスリーブを示す正面
図である。FIG. 5 is a front view showing a sleeve constituting the suction nozzle.
【図6】上記スリーブの底面図である。FIG. 6 is a bottom view of the sleeve.
【図7】上記吸着ノズルを撮像装置と共に示す正面図
(一部断面)である。FIG. 7 is a front view (partial cross section) showing the suction nozzle together with an imaging device.
【図8】上記電子部品保持装置により保持されるコネク
タを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a connector held by the electronic component holding device.
【図9】上記電子部品保持装置により保持される別のコ
ネクタを示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing another connector held by the electronic component holding device.
【図10】上記電子部品保持装置により保持されるボリ
ュームを示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a volume held by the electronic component holding device.
【図11】上記電子部品保持装置によって図8に示すコ
ネクタを保持した状態を示す正面図(一部断面)であ
る。FIG. 11 is a front view (partial cross section) showing a state where the connector shown in FIG. 8 is held by the electronic component holding device.
10 コネクタ 12 コネクタ 14 ボリューム 70 吸着ノズル 120 発光板 122 撮像装置 140 カバー 150 真空圧室 10 Connector 12 Connector 14 Volume 70 Suction Nozzle 120 Light Emitting Plate 122 Imaging Device 140 Cover 150 Vacuum Pressure Chamber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照井 清一 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (72)発明者 勝見 裕司 愛知県知立市山町茶碓山19番地 富士機 械製造株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−217400(JP,A) 特開 平2−132306(JP,A) 特開 昭60−191785(JP,A) 特開 昭63−261849(JP,A) 特開 平2−60132(JP,A) 特開 昭51−118259(JP,A) 実開 平2−125337(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 15/06 H05K 13/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Seiichi Terui 19-chan, Usui, Yamamachi, Chiryu-shi, Aichi Prefecture Inside Fuji Machinery Manufacturing Co., Ltd. Address Fuji Machine Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-4-217400 (JP, A) JP-A-2-132306 (JP, A) JP-A-60-191785 (JP, A) JP-A-63 JP-A-261849 (JP, A) JP-A-2-60132 (JP, A) JP-A-51-118259 (JP, A) JP-A-2-125337 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) B25J 15/06 H05K 13/04
Claims (2)
する電子部品を吸着ノズルに保持させる方法であって、 前記吸着ノズルとして、吸着ノズルの先端部から半径方
向外向きに延び出し、かつ、光透過性を有する材料から
成る平板状のカバーを有するものを使用し、そのカバー
を電子部品の上面に外周部がその上面より外周へ突出す
る状態で密着させることにより、前記凹部を前記開口が
カバーにより閉塞されるとともに吸着ノズルに連通した
真空圧室とし、その真空圧室のバキュームにより吸着ノ
ズルに電子部品を保持させるとともに、その吸着ノズル
に保持させた電子部品を前記カバー側から照明し、カバ
ーを透過した照明光に基づいて撮像装置により電子部品
の投影像を取得することによって、電子部品の吸着ノズ
ルによる保持誤差を取得することを特徴とする電子部品
保持方法。1. A method for holding the electronic component by the suction nozzle having a recess which opens in the center of the flat top, as the suction nozzle, and extend out radially outwardly from the tip portion of the suction nozzle, And from a material that has optical transparency
Using those having a flat cover made, adsorption with an outer peripheral portion on the upper surface of the electronic component and the cover by adhesion in a state of projecting to the outer periphery than the upper surface, the opening of the recess is closed by a cover and vacuum pressure chamber communicating with the nozzle, Rutotomoni to hold the electronic component by the suction nozzle by the vacuum of the vacuum chamber, the suction nozzle
Illuminate the electronic components held in the
Electronic components by the imaging device based on the illumination light transmitted through the
By acquiring the projected image of
An electronic component holding method characterized by acquiring a holding error caused by the electronic component.
側から供給されるバキュームにより電子部品を吸着する
吸着管を備えた吸着ノズルと、 その吸着ノズルを着脱可能に保持するノズル保持部と、 前記吸着管に吸着された電子部品を背後から照明する光
放射部材と、 その光放射部材を明るい背景として前記吸着管に保持さ
れた電子部品の投影像を取得する撮像装置と、 前記ノズル保持部とプリント基板とを相対移動させて、
吸着ノズルに保持された電気部品をプリント基板に装着
する移動装置と、 前記ノズル保持部とプリント基板とをノズル保持部の軸
線のまわりに相対回転させる回転装置と、 前記撮像装置により取得された投影像に基づいて、前記
吸着ノズルに保持された電子部品の中心位置誤差および
角度誤差を取得し、それら中心位置誤差および角度誤差
を前記移動装置および前記回転装置の制御により補正し
た上で、プリント基板に電子部品を装着させる制御装置
とを含む電子部品装着装置において、 前記吸着ノズルとして、前記吸着管の先端に、前記光放
射部材を、前記電子部品の吸着ノズルに対向する部分よ
り外周側の部分に密着することにより、その電子部品と
共同して吸着ノズルに連通する真空圧室を形成する状態
で備えた光放射部材付き吸着ノズルを設けたことを特徴
とする電子部品装着装置。 2. A suction nozzle having a suction tube which is in close contact with an electronic component at a front end face and suctions an electronic component by vacuum supplied from a rear end side, and a nozzle holding portion which detachably holds the suction nozzle. A light emitting member that illuminates the electronic component sucked by the suction tube from behind; an imaging device that acquires a projection image of the electronic component held by the suction tube with the light emitting member as a bright background; Part and the printed circuit board are relatively moved,
A moving device that mounts the electric component held by the suction nozzle on the printed circuit board; a rotating device that relatively rotates the nozzle holding unit and the printed circuit board around the axis of the nozzle holding unit; and a projection acquired by the imaging device. Based on the image, the center position error and the angle error of the electronic component held by the suction nozzle are obtained, and the center position error and the angle error are corrected by the control of the moving device and the rotating device. A control device for mounting an electronic component on the electronic component mounting device, wherein the suction nozzle includes, at the tip of the suction tube, the light emitting member, a portion on the outer peripheral side of a portion of the electronic component facing the suction nozzle. by close contact with the light emitting member with suction with a state of forming a vacuum chamber communicating with the suction nozzle in conjunction with the electronic component An electronic component mounting apparatus characterized in that a nozzle.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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1991
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