JP3737161B2

JP3737161B2 - Electronic component automatic mounting device

Info

Publication number: JP3737161B2
Application number: JP16401395A
Authority: JP
Inventors: 良則狩野; 郁夫竹村
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JPH0918194A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転するロータリテーブルの周縁に複数の装着ヘッドを所定の間隔で有し該ヘッドに対して鉛直軸線まわりに回転する回転体に設けられた取出ノズルで電子部品を部品供給部より取り出して装着ヘッドの鉛直軸線まわりへの回動により電子部品を所定の角度位置に位置決めしてからプリント基板上に装着する電子部品自動装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の装着ヘッドに設けられた取出ノズルで電子部品を取り出し該ヘッドをロータリテーブルに搭載されたモータにより回動させて所定の角度位置に位置決めしてからプリント基板に装着する電子部品自動装着装置が特開平６−３３４３９１号公報に開示されている。この種の装置では、従来装着ヘッドに対して回転する取出ノズルを有する回転体の回動の原点（この公報の技術の場合には同時にモータの回動の原点）は所定の回転の停止位置でロータリテーブル外に設けられた原点検出センサにより検出されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では、自動運転の開始時等にロータリテーブルを１回転させて順次各ヘッドについてノズルを有する回転体の原点位置にするための原点復帰動作を行わなければならず、この動作は回転体を低速度で回転させなければ原点の検出を行うことができないことから全てのヘッドについてこの原点復帰動作を行うのには時間が掛かっていた。
【０００４】
そこで本発明は、装着ヘッドに対して回転するノズルを有する回転体の原点位置への復帰動作に時間が掛からないようにるすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、回転するロータリテーブルの周縁に複数の装着ヘッドを所定の間隔で有し該ヘッドに対して鉛直軸線まわりに回転する回転体に設けられた取出ノズルで電子部品を部品供給部より取り出して装着ヘッドの鉛直軸線まわりへの回動により電子部品を所定の角度位置に位置決めしてからプリント基板上に装着する電子部品自動装着装置において、前記ロータリテーブルに前記装着ヘッドに対応して搭載され前記回転体を回動させる複数のモータと、前記装着ヘッドの前記モータに駆動される前記回転体の回動の原点位置を検出するため当該回転体に設けられた被検出部材と、前記ヘッドに設けられ、該被検出部材の検出により前記回転体の回動の原点位置を検出する原点検出装置とを備えたものである。
【０００６】
また本発明は、回転するロータリテーブルの周縁に複数の装着ヘッドを所定の間隔で有し該ヘッドに対して鉛直軸線まわりに回転する回転体に設けられた取出ノズルで電子部品を部品供給部より取り出して装着ヘッドの鉛直軸線まわりへの回動により電子部品を所定の角度位置に位置決めしてからプリント基板上に装着する電子部品自動装着装置において、前記ロータリテーブルに前記装着ヘッドに対応して搭載されロータが前記回転体である複数のモータと、該モータの回動の原点位置を検出するため前記回転体に設けられた被検出部材と、前記モータのステータに設けられ、該被検出部材の検出により前記モータの回動の原点位置を検出する原点検出装置とを備えたものである。
【０００7】
【作用】
請求項１の構成によれば、装着ヘッドに設けられた原点検出装置が、回転体に設けられた被検出部材を検出し、回転体の原点を検出する。
【０００８】
請求項２の構成によれば、夫々の装着ヘッドに設けられロータが回転体であるモータのステータに設けられた原点検出装置が回転体に設けられた被検出部材を検出し、モータの原点を検出する。
【０００９】
【実施例】
以下本願の請求項１及び２に係る発明の一実施例を図に基づき詳述する。
【００１０】
図２及び図３に於て、１はＹ軸モータ２の回動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の回動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、チップ部品あるいは部品という。）が装着されるプリント基板６が図示しない固定手段に固定されて載置される。
【００１１】
７は供給台であり、チップ部品５を供給する部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定されたナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には取出ノズルとしての吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【００１２】
吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５のロータリテーブル１３の間欠回転の停止による停止位置（図２中上方の黒丸の付された位置）が吸着ステーションＩであり、該吸着ステーションＩにて装着ヘッド１５が下降することにより吸着ノズル１４が部品５を吸着する。
【００１３】
ＩＩは部品５を吸着した装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の間欠回転により停止する認識ステーションであり、部品認識装置１６により部品５の画像が撮像され吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれが認識される。
【００１４】
ＩＩＩは吸着ノズル１４が吸着保持している部品５をプリント基板６に装着するために装着ヘッド１５が停止する装着ステーション（図２中下方の黒丸の付された位置）であり、装着ヘッド１５の下降によりＸＹテーブル３の移動により所定の位置に停止したプリント基板６に部品５は装着される。
【００１５】
１８は後述するパルスモータ３１を駆動するための後述する駆動回路６６からの電流を伝達するため及び信号電流の伝達路をも含むケーブルであり、各装着ヘッド１５に接続されている。１９は吸着ノズル１４よりチップ部品５を吸着するため図示しない真空源に連通する真空チューブである。
【００１６】
装着ヘッド１５はヘッドブロック２１を介してリニアガイド２２に取り付けられ、ロータリテーブル１３に対して上下動可能になされている。
【００１７】
以下に図１に基づき装着ヘッド１５について説明する。
【００１８】
装着ヘッド１５内にはパルスモータ３１が組み込まれ形成されている。
【００１９】
３２は該モータ３１の回転体としてのロータであり、ハンジング部となっているステータ３０内でθ方向に回転可能になされている。θ方向とは上下に伸びる軸（鉛直軸）の回りに回転する方向である。３３はロータ３２の周囲に全周にわたり埋設された永久磁石であり、その上下には該磁石３３に磁化される鉄芯３４が周方向に凹凸を繰り返して設けられている。３５はステータ３０の内壁に全周にわたり取り付けられた鉄芯であり該鉄芯３５のステータ３０の周方向の複数個所は突部となっており、該突部の周りにはコイル３６が巻かれている。
【００２０】
該コイル３６に前記ケーブル１８よりのパルス状の電流が流され永久磁石３３に磁化された鉄芯３４の突部との反発力によりロータ３２はパルス数に応じて所定角度量回転する。
【００２１】
３８はロータ３２をステータ３０に対して回転可能に支持するベアリングである。
【００２２】
前記吸着ノズル１４は夫々ロータ３２を上下方向に貫通して上下動可能に設けられており、該ノズル１４の先端から真空吸引孔４０が穿設されている。該真空吸引孔４０はノズル１４の側面の中間でロータ３２側に開口しており、ロータ３２に穿設された連通孔３７を介して該ロータ３２の軸方向に伸びる真空室３９に連通する。ノズル１４の上部には係合体４４が形成されており、押圧バネ４５により下方に付勢されている。前記ロータ３２の上部には各吸着ノズル１４の係合体４４に係合して該バネ４５に抗して吸着ノズル１４を上昇した状態に保持するためのレバー４６がロータ３２の軸方向に揺動するようバネ４７に付勢されて取り付けられている。図示しないレバー回動装置によりレバー４６がバネ４７に抗してその下端が開くように揺動されると該レバー４６により図１の左側のように保持されていた吸着ノズル１４は下方に右側のように突出して部品５を吸着する使用状態になされる。ノズル１４が使用されずに係合体４４がレバー４６に保持され収納された図４の左側の状態ではノズル１４の胴部の開口は連通孔には連通せず、連通孔３７はノズル１４の側面で封止され真空が漏れないようになされている。
【００２３】
前記真空室３９はロータ３２の上部にて回転可能なロータリジョイント４９を介して真空チューブ１９に連通している。ロータリジョイント４９は図示しない中空部を有する回転端５１及び該回転端５１に図示しないボールベアリングにより相対的に回転可能に設けられた図示しない中空部を有する固定端５２とより構成されている。
【００２４】
ロータ３２の下端部４８は円盤形状を呈するが、この下端部４８の円周上の一箇所にはマグネット４１が埋設されている。また、ステータ３０のケーブル１８が接続されている位置には原点検出装置としてのホールＩＣ４３が設けられており、ロータ３２の回転によりマグネット４１が該ホールＩＣ４３に対向した時に原点検出信号がケーブル１８に出力され回転体としてのロータ３２の回動の原点が検出される。
【００２５】
ロータ３２の下端部５４の下面には拡散板５３が貼り合わせてあるが、該拡散板５５は図示しない光源よりの下方からの光を反射拡散し、部品認識装置１６がノズル１４に吸着された部品５の透過像または反射像を認識するために用いられる。
【００２６】
図３において、２６は部品供給装置８の揺動レバー２７を揺動させるために上下動する昇降レバーであり、該レバー２７を揺動させテープリール２８内に巻回された図示しないテープを送り該テープ内に収納されたチップ部品５を該ノズル１４の吸着位置に供給させる。
【００２７】
前記ロータリテーブル１３は基台２９に回転可能に取り付けられているものであり、前記供給台７及びＸＹテ−ブル３も該基台２９に対して移動するものである。
【００２８】
次に、図４に基づいて本実施例の電子部品自動装着装置の制御ブロックについて説明する。
【００２９】
５４はホストＣＰＵであり、ＲＡＭ５５に記憶された種々のデータ等に基づき、ＲＯＭ５６に格納されたプログラムに従ってチップ部品５の装着に係わる種々の動作を制御する。５７はＣＰＵ５４にＲＡＭ５５等を接続するバスラインである。
【００３０】
ＲＡＭ５５には、図５に示すような装着データがプリント基板６の種類毎に記憶されており、該データのステップ番号の順番にリール番号で示される供給台７上の位置の部品供給装置８より部品５が取り出され、「Ｘ」「Ｙ」で示されるプリント基板６の座標位置に装着角度データである「θ」で示される角度位置で装着されるものである。ロータ３２の回動により吸着ノズル１４が装着角度データ分だけが回転すると部品供給装置８から取り出されたチップ部品５は吸着された姿勢が正しければ装着すべき角度位置となるようになされている。
【００３１】
ホストＣＰＵ５４はこのＸ及びＹのデータに基づきＸＹテ−ブル３の移動すべき距離を表すデータをＸ方向及びＹ方向毎にモータ２、４に指令すると共に後述するマイクロコンピュータ６２に装着角度データであるθに基づきこの制御用データの信号が送られるものである。
【００３２】
バスライン５７にはさらにパルスモータ３１の制御のためのシリアルインターフェース６３が接続されているが、パルスモータ３１は基台２９に対して回転するロータリテーブル１３に搭載されており、ホストＣＰＵ５４は基台２９内に取り付けられているためパルスモータ３１とＣＰＵ５４の間の配線はこの部分ではリード線を半田付けして接続することができない。このためスリップリング６４を介して各パルスモータ３１を駆動するための制御手段としてのマイクロコンピュータ６２が接続されている。該マイクロコンピュータ６２内にはシリアルインターフェース６５が組み込まれており、前記スリップリング６４からの配線は、パルスモータ３１に対応する個数だけカレントループのマルチドロップの通信形態で該インターフェース６５に接続されている。各マイクロコンピュータ６２にはパルスモータ３１に電流を流して駆動する駆動回路６６がＤ／Ａコンバータ６７を介して接続される。マイクロコンピュータ６２にはＣＰＵ６８、ＲＡＭ６９、ＲＯＭ７０及びパラレルインターフェース７１がバスライン７２に接続されて内蔵されている。
【００３３】
マイクロコンピュータ６２ではモータ３１が回転すべき角度量がホストＣＰＵ５４から与えられると、それに応じた速度波形を算出して発生させる働きをし、その波形に基づくデータがパラレルインターフェース７１を介してＤ／Ａコンバータ６７に入力される。
【００３４】
前記ホールＩＣ４３はバスライン７２に接続される入力インターフェース７３に接続されており、前記原点検出信号は該インターフェース７３を介してＣＰＵ６３に入力される。また、駆動回路６６からインターフェース７３には駆動回路６６内で発生する励磁相原点の信号が入力されるように接続されている。励磁相原点とは励磁モニタとも呼ばれ、パルスモータの励磁サイクル毎に１回出力される信号であり、該信号とホールＩＣ４３からの原点検出信号とのＡＮＤ出力が出力されるロータ３２の回転位置が回動の原点位置とされるものである。
【００３５】
以上の構成により以下動作について説明する。
【００３６】
先ず、図示しない操作部が操作され、電子部品自動装着装置の自動運転が開始されると、各ヘッド１５毎に回動の原点への復帰動作が並行して行われる。
【００３７】
即ち、ロータリテーブル１３が停止したまま（回転していてもよいが、）モータ３１は比較的低速で回転する。この回転中に励磁サイクル毎に励磁相原点の信号が駆動回路６６からは出力される。
【００３８】
このようにして回転を続け、ロータ３２に設けられたマグネット４１がホールＩＣ４３に対向する位置で、原点検出信号がホールＩＣ４３より出力されるが、マグネット４１がホールＩＣ４３に対してある角度範囲にあれば、その間は原点検出信号が出力され続けられており、この間に励磁相原点の信号が出力され、それら両信号のＡＮＤ出力によりＣＰＵ６６は原点位置と判断し、ロータ３２の回動を停止する。
【００３９】
全ての装着ヘッド１５について原点検出が終了すると、ＲＡＭ６９に記憶された装着データに従って、ＣＰＵ６８が図５の装着データよりステップ番号１の読み込みを行い、供給台駆動モータ９の駆動を行い供給台７を移動させ、供給すべきチップ部品５を収納するリール番号００１の位置の部品供給装置８を吸着ステ−ションＩの装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置に停止させて該ノズル１４の下降によりチップ部品５が取り出される。但し、吸着ステ−ションＩに移動する前に装着ヘッド１５の吸着ノズル１４のうちステップ番号１の取り出すべき部品５に合ったノズル１４が使用位置にモータ３１の駆動により位置決めされると共に図示しないステ−ションでヘッド１５より突出された状態とされる。各モータ３１の回動位置は原点位置から命令した回動量によりＲＡＭ５５内に記憶されることにより常に把握される。
【００４０】
次に、ロータリテーブル１３が図示しないインデックス機構を介して間欠回転を行い、チップ部品５を保持したヘッド１５は次のステ−ションに移動して停止し、さらに回転して行き認識ステ−ションＩＩに移動する。
【００４１】
次に、部品認識装置１６により吸着ノズル１４に吸着されたチップ部品５の撮像が行われその画像が認識処理され、部品５の吸着ノズル１４に対する位置ずれが認識される。
【００４２】
次に、認識が終了したならばＣＰＵ６８は該認識結果により補正すべき量を装着データの装着角度データであるθ１に加えた角度量を算出する。
【００４３】
次に、算出された角度量が当該装着ヘッド１５のマイクロコンピュータ６２にスリップリング６４等を介して出力される。
【００４４】
次に、角度量を読み込んだコンピュータ６２は駆動回路６６を介してパルスモータ３１を指定された角度量回動させる。
【００４５】
このようにして、吸着ノズル１４が命令された角度量回動する。
【００４６】
この間に、ロータリテーブル１３は間欠回転を行って装着ステ−ションＩＩＩに達し、角度位置決めが終了したチップ部品５をＸＹテーブル３の移動により装着データの示す座標位置に位置決めされたプリント基板６に装着する。
【００４７】
次に、装着ヘッド１５が装着ステ−ションＩＩＩを通過すると、ＣＰＵ５４は原点検出動作を行う。
【００４８】
即ち、ＣＰＵ５４は現在の回動位置から原点位置まで回動させるための角度量を移動するよう指令を出し、モータ３１がその角度量だけ回動して停止する。
【００４９】
このモータ３１の回動は原点復帰動作時のように原点を捜すものではないので、高速回転して行われる。
【００５０】
この時に、ホールＩＣ４３より原点検出信号が出力されると共に、励磁相原点の信号が駆動回路６６より出力されている場合には、モータ３１即ち、回転体としてのロータ３１が原点位置にあることが確認され、当該ヘッド１５は吸着ステ−ションＩにて装着データの該当するステップ番号についての部品５の吸着動作を行う。
【００５１】
以上のようにしてステップ番号１の動作が行われるが、次の装着ヘッド１５によりステップ番号２の夫々のステ−ションでの動作が同様にして行われ、以下のステップ番号についても同様にして動作していく。
【００５２】
装着ステ−ションＩＩＩ通過後の原点検出動作において、例えばパルスモータ３１の脱調等のため原点の検出ができない場合（前記両信号が同時に出力されない場合）、当該ヘッド１５については電源投入時と同様に原点復帰動作が行われる。この場合には、当該ヘッド１５は次の吸着ステ−ションＩでは部品５の吸着動作は行わず、ロータリテーブル１３の回転中に原点復帰動作がロータ３１を低速度で回転させて行われる。
【００５３】
この原点復帰動作をしても回転の原点を見つけることができない場合には、装着ヘッド１５のロータリテーブル１３による回転位置にかかわらず、直ちに異常の発生を報知してメンテナンスの指示を促す。但し、この異常となったヘッド１５以外のヘッド１５に異常がない場合には、異常となったヘッド１５のみを使用しないようにして部品５の装着動作を続行する。従って、ホールＩＣ４３そのものが不良となった場合であっても、全てのヘッド１５が異常と判断されることがなく、他のヘッド１５により生産運転が続行できる。
【００５４】
また、原点検出装置としてホールＩＣ４３を使用することにより他のセンサに比較して省スペースとなりヘッド１５を小型軽量とすることができる。
【００５５】
尚、本実施例はロータ３２が取出ノズルとしての吸着ノズル１４を取り付ける回転体であり、モータにより回動される回転体の回動原点位置の検出が同時にモータ３１の原点位置の検出であったが、装着ヘッド中にθ方向に回転する回転体で、吸着ノズルを取り付けたものを設け、該回転体をタイミングベルトあるいは歯車等を使用してモータにより回転させる場合であっても、回転体にマグネットを取付け、ホールＩＣ等の原点検出装置をヘッドに取り付けて、該回転体の原点位置を同様にして検出することが可能である。
【００５６】
また、本実施例は回転体であるロータ３２に複数本の吸着ノズル１４が取りつけられる例であったが、回転体に取出ノズルが１本のみ取り付けられている場合であってもその回転体の回転（回動）の原点位置は同様にして検出され必要があり、本実施例と同様に全てのヘッドに原点検出装置を設けることにより本実施例と同様な効果が奏される。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、装着ヘッドに設けられた原点検出装置或いは装着ヘッドに対応して搭載されたモータのステータに設けられた原点検出装置により、回転体或いはモータの原点を検出することができるため、ロータリテーブルの回転のどの位置でも装着ヘッドのノズルが取り付けられた回転体を原点位置に復帰させる動作ができ、復帰動作のために時間が掛かってしまうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】装着ヘッドの一部破断せる側面図である。
【図２】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面図である。
【図３】同じく電子部品自動装着装置の側面図である。
【図４】同じく電子部品自動装着装置の制御ブロック図である。
【図５】装着データを示す図である。
【符号の説明】
５チップ状電子部品（電子部品）
６プリント基板
１３ロータリテーブル
１４吸着ノズル（取出ノズル）
１５装着ヘッド
３１パルスモータ
３２ロータ（回転体）
４３ホールＩＣ（原点検出装置）[0001]
[Industrial application fields]
According to the present invention, an electronic component is taken out from a component supply section by a take-out nozzle provided on a rotating body having a plurality of mounting heads at predetermined intervals on the periphery of a rotating rotary table and rotating around the vertical axis with respect to the heads. The present invention relates to an electronic component automatic mounting apparatus for mounting an electronic component on a printed circuit board after positioning the electronic component at a predetermined angular position by rotating the mounting head around a vertical axis.
[0002]
[Prior art]
An electronic component automatic mounting apparatus that takes out an electronic component by a take-out nozzle provided in this type of mounting head, rotates the head by a motor mounted on a rotary table, positions the head at a predetermined angular position, and then mounts the electronic component on a printed circuit board Is disclosed in JP-A-6-334391. In this type of apparatus, the origin of rotation of the rotating body having the take-out nozzle that rotates with respect to the conventional mounting head (in the case of the technology of this publication, the origin of rotation of the motor at the same time) is a predetermined rotation stop position. It was detected by an origin detection sensor provided outside the rotary table.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior art, when the automatic operation is started, the rotary table must be rotated once to sequentially perform the origin return operation for setting the origin of the rotating body having the nozzle for each head. Since the origin cannot be detected unless the rotating body is rotated at a low speed, it takes time to perform the origin return operation for all the heads.
[0004]
In view of the above, an object of the present invention is to prevent the time required for the return operation of the rotating body having the nozzle rotating relative to the mounting head to the origin position.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention provides a component supply unit in which an electronic component is provided by a take-out nozzle provided on a rotating body that has a plurality of mounting heads at predetermined intervals on the periphery of a rotating rotary table and rotates about a vertical axis relative to the head. In the electronic component automatic mounting apparatus for mounting the electronic component on the printed circuit board after positioning the electronic component at a predetermined angular position by rotating the mounting head around the vertical axis, the rotary table corresponds to the mounting head. A plurality of motors mounted to rotate the rotating body, a detected member provided on the rotating body to detect a rotation origin position of the rotating body driven by the motor of the mounting head ; An origin detection device that is provided in the head and detects the origin position of the rotation of the rotating body by detecting the detected member ;
[0006]
The present invention also provides an electronic component to be supplied from a component supply unit by a take-out nozzle provided on a rotating body that has a plurality of mounting heads at predetermined intervals on the periphery of a rotating rotary table and rotates about a vertical axis relative to the head. In an electronic component automatic mounting apparatus that takes out and positions the electronic component at a predetermined angular position by rotating the mounting head around the vertical axis, and then mounting the electronic component on the printed circuit board, the electronic component is mounted on the rotary table corresponding to the mounting head. A plurality of motors whose rotor is the rotating body, a detected member provided on the rotating body for detecting a rotation origin position of the motor, a stator of the motor, And an origin detection device that detects the origin position of the rotation of the motor by detection.
[007]
[Action]
According to the configuration of the first aspect, the origin detection device provided in the mounting head detects the detected member provided in the rotating body and detects the origin of the rotating body .
[0008]
According to the configuration of the second aspect, the origin detecting device provided in each of the mounting heads and provided in the stator of the motor whose rotor is the rotating body detects the detected member provided in the rotating body, and determines the origin of the motor. To detect.
[0009]
【Example】
An embodiment of the invention according to claims 1 and 2 of the present application will be described in detail below with reference to the drawings.
[0010]
2 and 3, reference numeral 1 denotes a Y table that moves in the Y direction by the rotation of the Y-axis motor 2. Reference numeral 3 denotes a movement in the X direction on the Y table 1 by the rotation of the X-axis motor 4. As a result, the printed circuit board 6 on which the chip-like electronic component 5 (hereinafter referred to as a chip component or a component) is mounted is fixed and mounted on a fixing means (not shown).
[0011]
Reference numeral 7 denotes a supply table, on which a number of component supply devices 8 for supplying chip components 5 are arranged. Reference numeral 9 denotes a supply stand driving motor. When the ball screw 10 is rotated, the supply stand 7 is guided by the linear guide 12 via the nut 11 fitted and fixed to the supply stand 7. Move in the direction. Reference numeral 13 denotes a rotary table that rotates intermittently, and mounting heads 15 having a plurality of suction nozzles 14 as take-out nozzles are arranged at equal intervals according to the intermittent pitch on the outer edge of the table 13.
[0012]
The stop position (stopped black circle in FIG. 2) due to the intermittent rotation of the rotary table 13 of the mounting head 15 where the suction nozzle 14 sucks and takes out the component 5 from the supply device 8 is the suction station I. When the mounting head 15 is lowered at the suction station I, the suction nozzle 14 sucks the component 5.
[0013]
II is a recognition station in which the mounting head 15 that has sucked the component 5 stops due to the intermittent rotation of the rotary table 13, and an image of the component 5 is picked up by the component recognition device 16 and the positional deviation of the component 5 with respect to the suction nozzle 14 is recognized. .
[0014]
Reference numeral III denotes a mounting station (a position indicated by a black circle in the lower part of FIG. 2) where the mounting head 15 stops in order to mount the component 5 held by the suction nozzle 14 on the printed circuit board 6. The component 5 is mounted on the printed circuit board 6 stopped at a predetermined position by the movement of the XY table 3 by lowering.
[0015]
Reference numeral 18 denotes a cable for transmitting a current from a drive circuit 66 (described later) for driving a pulse motor 31 (described later) and including a signal current transmission path, and is connected to each mounting head 15. A vacuum tube 19 communicates with a vacuum source (not shown) to suck the chip component 5 from the suction nozzle 14.
[0016]
The mounting head 15 is attached to the linear guide 22 via the head block 21 and is movable up and down with respect to the rotary table 13.
[0017]
The mounting head 15 will be described below with reference to FIG.
[0018]
A pulse motor 31 is incorporated in the mounting head 15.
[0019]
Reference numeral 32 denotes a rotor as a rotating body of the motor 31, and is rotatable in the θ direction within the stator 30 serving as a handling portion. The θ direction is a direction that rotates about an axis extending vertically (vertical axis). Reference numeral 33 denotes a permanent magnet embedded around the entire circumference of the rotor 32, and an iron core 34 magnetized by the magnet 33 is repeatedly provided on the upper and lower sides thereof in a circumferential direction. Reference numeral 35 denotes an iron core attached to the inner wall of the stator 30 over the entire circumference. Plural portions of the iron core 35 in the circumferential direction of the stator 30 are protrusions, and a coil 36 is wound around the protrusions. ing.
[0020]
The rotor 32 rotates by a predetermined angle according to the number of pulses due to the repulsive force of the iron core 34 magnetized by the permanent magnet 33 when a pulsed current from the cable 18 flows through the coil 36.
[0021]
A bearing 38 rotatably supports the rotor 32 with respect to the stator 30.
[0022]
Each of the suction nozzles 14 is provided so as to be vertically movable through the rotor 32 in the vertical direction, and a vacuum suction hole 40 is formed from the tip of the nozzle 14. The vacuum suction hole 40 opens toward the rotor 32 in the middle of the side surface of the nozzle 14 and communicates with a vacuum chamber 39 extending in the axial direction of the rotor 32 through a communication hole 37 formed in the rotor 32. An engaging body 44 is formed on the upper portion of the nozzle 14 and is urged downward by a pressing spring 45. Above the rotor 32, a lever 46 that engages with the engaging body 44 of each suction nozzle 14 and holds the suction nozzle 14 in the raised state against the spring 45 swings in the axial direction of the rotor 32. It is urged and attached to the spring 47. When the lever 46 is swung so that its lower end is opened against the spring 47 by a lever rotating device (not shown), the suction nozzle 14 held by the lever 46 as shown on the left side of FIG. Thus, the component 5 is brought into use so that the component 5 is sucked. In the state on the left side of FIG. 4 in which the engagement body 44 is held and accommodated by the lever 46 without using the nozzle 14, the opening of the body portion of the nozzle 14 does not communicate with the communication hole, and the communication hole 37 is the side surface of the nozzle 14. Sealed so that the vacuum does not leak.
[0023]
The vacuum chamber 39 communicates with the vacuum tube 19 via a rotary joint 49 that can rotate at the top of the rotor 32. The rotary joint 49 includes a rotary end 51 having a hollow portion (not shown) and a fixed end 52 having a hollow portion (not shown) provided on the rotary end 51 so as to be relatively rotatable by a ball bearing (not shown).
[0024]
The lower end portion 48 of the rotor 32 has a disk shape, and a magnet 41 is embedded in one place on the circumference of the lower end portion 48. A Hall IC 43 as an origin detection device is provided at a position where the cable 18 of the stator 30 is connected. When the magnet 41 faces the Hall IC 43 by the rotation of the rotor 32, the origin detection signal is sent to the cable 18. The output origin of rotation of the rotor 32 as a rotating body is detected.
[0025]
A diffusion plate 53 is bonded to the lower surface of the lower end portion 54 of the rotor 32. The diffusion plate 55 reflects and diffuses light from below from a light source (not shown), and the component recognition device 16 is adsorbed by the nozzle 14. It is used for recognizing a transmission image or a reflection image of the component 5.
[0026]
In FIG. 3, reference numeral 26 denotes an elevating lever that moves up and down to swing a swing lever 27 of the component supply device 8, and feeds a tape (not shown) wound in the tape reel 28 by swinging the lever 27. The chip component 5 housed in the tape is supplied to the suction position of the nozzle 14.
[0027]
The rotary table 13 is rotatably attached to a base 29, and the supply base 7 and the XY table 3 are also moved relative to the base 29.
[0028]
Next, the control block of the electronic component automatic mounting apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0029]
A host CPU 54 controls various operations related to the mounting of the chip component 5 in accordance with a program stored in the ROM 56 based on various data stored in the RAM 55. A bus line 57 connects the RAM 55 and the like to the CPU 54.
[0030]
In the RAM 55, mounting data as shown in FIG. 5 is stored for each type of the printed circuit board 6, and from the component supply device 8 at the position on the supply table 7 indicated by the reel number in the order of the step number of the data. The component 5 is taken out and is mounted at the angular position indicated by “θ” as the mounting angle data at the coordinate position of the printed circuit board 6 indicated by “X” and “Y”. When the suction nozzle 14 is rotated by the mounting angle data by the rotation of the rotor 32, the chip component 5 taken out from the component supply device 8 is at an angular position to be mounted if the sucked posture is correct.
[0031]
Based on the X and Y data, the host CPU 54 instructs the motors 2 and 4 in the X direction and the Y direction on the data representing the distance to which the XY table 3 should move, and the mounting angle data to the microcomputer 62 described later. This control data signal is sent based on a certain θ.
[0032]
A serial interface 63 for controlling the pulse motor 31 is further connected to the bus line 57. The pulse motor 31 is mounted on the rotary table 13 that rotates with respect to the base 29, and the host CPU 54 29, the wiring between the pulse motor 31 and the CPU 54 cannot be connected by soldering lead wires at this portion. For this reason, a microcomputer 62 is connected as control means for driving each pulse motor 31 via the slip ring 64. A serial interface 65 is incorporated in the microcomputer 62, and as many wires as the number corresponding to the pulse motor 31 are connected to the interface 65 in a current loop multi-drop communication form. . Each microcomputer 62 is connected via a D / A converter 67 to a drive circuit 66 that drives the pulse motor 31 by passing a current. The microcomputer 62 includes a CPU 68, a RAM 69, a ROM 70, and a parallel interface 71 connected to the bus line 72.
[0033]
When the angle amount that the motor 31 should rotate is given from the host CPU 54, the microcomputer 62 functions to calculate and generate a velocity waveform according to the angle, and the data based on the waveform is transmitted via the parallel interface 71 to the D / A. Input to the converter 67.
[0034]
The Hall IC 43 is connected to an input interface 73 connected to the bus line 72, and the origin detection signal is input to the CPU 63 via the interface 73. Further, the drive circuit 66 is connected to the interface 73 so that the excitation phase origin signal generated in the drive circuit 66 is inputted. The excitation phase origin is also called an excitation monitor, and is a signal output once every excitation cycle of the pulse motor. The rotational position of the rotor 32 to which an AND output of the signal and the origin detection signal from the Hall IC 43 is output. Is the origin position of rotation.
[0035]
The operation will be described below with the above configuration.
[0036]
First, when an operation unit (not shown) is operated and an automatic operation of the electronic component automatic mounting apparatus is started, a return operation to the origin of rotation is performed in parallel for each head 15.
[0037]
That is, the motor 31 rotates at a relatively low speed while the rotary table 13 is stopped (it may be rotating). During this rotation, the excitation phase origin signal is output from the drive circuit 66 for each excitation cycle.
[0038]
The rotation continues in this way, and the origin detection signal is output from the Hall IC 43 at a position where the magnet 41 provided on the rotor 32 faces the Hall IC 43. However, the magnet 41 is within an angle range with respect to the Hall IC 43. For example, the origin detection signal continues to be output during that time, and during this period, the excitation phase origin signal is output. Based on the AND output of these signals, the CPU 66 determines the origin position and stops the rotation of the rotor 32.
[0039]
When the origin detection is completed for all the mounting heads 15, the CPU 68 reads step number 1 from the mounting data in FIG. 5 according to the mounting data stored in the RAM 69, drives the supply table driving motor 9, and sets the supply table 7. The component supply device 8 at the position of reel number 001 for storing the chip component 5 to be supplied is stopped at the suction position of the suction nozzle 14 of the mounting head 15 of the suction station I, and the chip is moved by the lowering of the nozzle 14. The part 5 is taken out. However, before moving to the suction station I, among the suction nozzles 14 of the mounting head 15, the nozzle 14 corresponding to the part 5 to be taken out is positioned at the use position by driving the motor 31 and is not shown. -Is projected from the head 15 by the The rotation position of each motor 31 is always grasped by being stored in the RAM 55 by the rotation amount commanded from the origin position.
[0040]
Next, the rotary table 13 performs intermittent rotation through an index mechanism (not shown), and the head 15 holding the chip component 5 moves to the next station and stops, and further rotates to recognize the station II. Move to.
[0041]
Next, imaging of the chip component 5 sucked by the suction nozzle 14 is performed by the component recognition device 16, and the image is subjected to recognition processing, and the positional deviation of the component 5 with respect to the suction nozzle 14 is recognized.
[0042]
Next, when the recognition is completed, the CPU 68 calculates an angle amount obtained by adding the amount to be corrected based on the recognition result to θ1 which is the mounting angle data of the mounting data.
[0043]
Next, the calculated angle amount is output to the microcomputer 62 of the mounting head 15 via the slip ring 64 or the like.
[0044]
Next, the computer 62 that has read the angle amount rotates the pulse motor 31 through the drive circuit 66 by the specified angle amount.
[0045]
In this way, the suction nozzle 14 is rotated by the commanded angle amount.
[0046]
During this time, the rotary table 13 rotates intermittently to reach the mounting station III, and the chip component 5 whose angular positioning has been completed is mounted on the printed circuit board 6 positioned at the coordinate position indicated by the mounting data by the movement of the XY table 3. To do.
[0047]
Next, when the mounting head 15 passes through the mounting station III, the CPU 54 performs an origin detection operation.
[0048]
That is, the CPU 54 issues a command to move the angle amount for rotating from the current rotation position to the origin position, and the motor 31 rotates and stops by the angle amount.
[0049]
The rotation of the motor 31 does not look for the origin as in the origin return operation, and is performed at a high speed.
[0050]
At this time, when the origin detection signal is output from the Hall IC 43 and the excitation phase origin signal is output from the drive circuit 66, the motor 31, that is, the rotor 31 as the rotating body may be at the origin position. After confirmation, the head 15 performs the suction operation of the component 5 for the corresponding step number of the mounting data at the suction station I.
[0051]
The operation of step number 1 is performed as described above, but the operation at each station of step number 2 is performed in the same manner by the next mounting head 15, and the operation of the following step numbers is performed in the same manner. I will do it.
[0052]
In the origin detection operation after passing through the mounting station III, for example, when the origin cannot be detected due to step-out of the pulse motor 31 (when both signals are not output simultaneously), the head 15 is the same as when the power is turned on. The return to origin operation is performed. In this case, the head 15 does not perform the suction operation of the component 5 at the next suction station I, and the origin return operation is performed by rotating the rotor 31 at a low speed while the rotary table 13 is rotating.
[0053]
If the origin of rotation cannot be found even after the return to origin operation, the occurrence of an abnormality is immediately notified regardless of the rotation position of the mounting head 15 by the rotary table 13, and a maintenance instruction is urged. However, when there is no abnormality in the heads 15 other than the abnormal head 15, the mounting operation of the component 5 is continued without using only the abnormal head 15. Therefore, even if the Hall IC 43 itself becomes defective, all the heads 15 are not determined to be abnormal, and the production operation can be continued with the other heads 15.
[0054]
Further, by using the Hall IC 43 as the origin detection device, it is possible to save space compared to other sensors, and the head 15 can be reduced in size and weight.
[0055]
In this embodiment, the rotor 32 is a rotating body to which the suction nozzle 14 as an extraction nozzle is attached, and the detection of the rotation origin position of the rotation body rotated by the motor is the detection of the origin position of the motor 31 at the same time. However, a rotating body that rotates in the θ direction in the mounting head and provided with a suction nozzle is provided, and even if the rotating body is rotated by a motor using a timing belt or gears, It is possible to detect the origin position of the rotating body in the same way by attaching a magnet and attaching an origin detection device such as a Hall IC to the head.
[0056]
Further, in this embodiment, a plurality of suction nozzles 14 are attached to the rotor 32 which is a rotating body. However, even if only one take-out nozzle is attached to the rotating body, The origin position of rotation (rotation) needs to be detected in the same manner, and the same effect as in this embodiment can be obtained by providing the origin detection device for all the heads as in this embodiment.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can detect the origin of the rotating body or the motor by the origin detection device provided in the mounting head or the origin detection device provided in the stator of the motor mounted corresponding to the mounting head. Therefore, the rotating body to which the nozzle of the mounting head is attached can be returned to the origin position at any position of the rotary table rotation, and time is not required for the returning operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view in which a mounting head is partially broken.
FIG. 2 is a plan view of an electronic component automatic mounting apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a side view of the electronic component automatic mounting apparatus.
FIG. 4 is a control block diagram of the electronic component automatic mounting apparatus.
FIG. 5 is a diagram showing mounting data.
[Explanation of symbols]
5 Chip-shaped electronic components (electronic components)
6 Printed circuit board 13 Rotary table 14 Suction nozzle (extraction nozzle)
15 Mounting head 31 Pulse motor 32 Rotor (rotating body)
43 Hall IC (origin detector)

Claims

A plurality of mounting heads are arranged at predetermined intervals on the periphery of the rotating rotary table, and an electronic component is taken out from the component supply unit by a take-out nozzle provided on a rotating body that rotates about the vertical axis with respect to the head. In an electronic component automatic mounting apparatus for mounting an electronic component on a printed circuit board after positioning the electronic component at a predetermined angular position by turning around a vertical axis, the rotary body mounted on the rotary table corresponding to the mounting head A plurality of motors to be rotated, a detected member provided on the rotating body for detecting a rotation origin position of the rotating body driven by the motor of the mounting head, and the head, An electronic component automatic mounting apparatus comprising: an origin detection device that detects an origin position of rotation of the rotating body by detecting a member to be detected .

A plurality of mounting heads are arranged at predetermined intervals on the periphery of the rotating rotary table, and an electronic component is taken out from the component supply unit by a take-out nozzle provided on a rotating body that rotates about the vertical axis with respect to the head. In an electronic component automatic mounting apparatus in which an electronic component is positioned at a predetermined angular position by turning around a vertical axis and then mounted on a printed circuit board, the rotor mounted on the rotary table corresponding to the mounting head is rotated. A plurality of motors that are bodies, a detected member provided on the rotating body for detecting the origin position of rotation of the motor, a stator of the motor, and detection of the motor by detecting the detected member. An electronic component automatic mounting apparatus comprising: an origin detection device that detects an origin position of rotation .