JP3755181B2 - Electronic component mounting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子回路に使用される表面実装対応のチップ型の電子部品をプリント基板上に装着する場合に用いられる電子部品装着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の電子部品装着装置について図10〜図12を用いて説明する。図10〜図12は、最近開発されたものであるが、2および3は電子部品を順次供給するカセット4を複数台隣接して筺体1上に配設された第一及び第二の供給部であり、この第一、第二の供給部2,3はそれぞれが所定の間隔を設けて直線上に配置され、この第一、第二の供給部2,3の中間部となる上記所定の間隔部にテーブル部6が配設され、このテーブル部6は電子部品を装着するプリント基板19を保持して電子部品の供給方向(Y方向)と同方向に駆動モータ14の回転によりボールネジ5を介してガイドレール7により摺動自在としている。
【0003】
図12は、第一、第二の装着ヘッド部60,61(同図では、一方のみを図示)の一部を示したものであり、回転駆動用モータ20と上下スライド駆動用モータ28が取り付けられており、回転駆動用モータ20に取り付けられた駆動ギア21が、ラック受け36に摺動可能に保持されたラック23と噛み合い、このラック23は各吸着ノズル18に保持された従動ギア22と噛み合う構造となっているため回転駆動用モータ20の回転に伴いすべての吸着ノズル18も回転する。
【0004】
また上下スライド駆動用モータ28にはクランク29が取り付けられ、このクランク29は、ピン19を介しツメ32が取り付けられたプレート30と回転可能に取り付けられている。上下スライド駆動用モータ28の回転に伴い、クランク29、ピン19が上下動し、これによりプレート30及びツメ32も上下動することにより、すべての吸着ノズル18が上下動する構造となっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
最近、電子部品装着装置は、高速なものが求められているが上記構成では、一回の装着動作において複数の吸着ノズル18の回転及び上下動が同時に行われ、またその回転角度及び上下動の移動量はすべての吸着ノズル18において等しいので、装着ヘッド部に保持された複数の吸着ノズル18の配置ピッチとプリント基板19上の電子部品装着パターンの装着ピッチが等しく、且つ、装着角度と電子部品の厚みも等しければ、同時に複数個の電子部品をプリント基板19に装着できるという利点を有していたが、それぞれの装着角度が異なるか、もしくはそれぞれの部品厚みが異なれば、同時に複数個の電子部品を装着できず高速化が図れないという課題を有していた。
【0006】
本発明はこのような従来の課題を解決し、高速装着が可能な電子部品装着装置を供給することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、装着ヘッド部に保持された複数の吸着ノズルと同数の吸着ノズル回転用モータを装着ヘッド部に設け、複数の吸着ノズルを同時に別々の角度に回転させるように構成したものである。
【0008】
この本発明によれば、高速装着が可能な電子部品装着装置が得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、複数の電子部品を収納して順次供給を行うカセットを複数台配置し、それぞれが所定の間隔を設けて直線上に配置された第一、第二の供給部と、この第一、第二の供給部の中間となる上記所定の間隔部に電子部品の供給方向と同方向に摺動自在に配置された電子部品装着用のプリント基板を保持するテーブル部と、電子部品を吸着する複数の吸着ノズルを昇降自在に保持して上記テーブル部の上方にテーブル部の摺動方向と直交する方向に摺動自在に配置された第一、第二の装着ヘッド部と、これらを制御する制御部から成り、上記第一、第二の装着ヘッド部に各々保持された複数の吸着ノズルを同時にそれぞれ別々の角度に回転するように動作するように構成したものであり、装着ヘッド部に保持された複数の吸着ノズルに吸着された電子部品の装着角度が個々に異なっても、同時に装着でき高速化が図れるという作用を有する。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において第一、第二の装着ヘッド部に各々保持された複数の吸着ノズルを同時にそれぞれ別々の移動量で昇降自在に動作するものであるように構成したものであり、装着ヘッド部に保持された複数の吸着ノズルに吸着された電子部品の部品厚みが個々に異なっても、同時に装着でき高速化が図れるという作用を有する。
【0011】
以下、本発明の一実施の形態について図1から図9を用いて説明する。
図1は同実施の形態の電子部品装着装置の全体構成を示した斜視図、図2は同平面図、図3は同装着ヘッド部を示した斜視図、図4は同側面図である。
【0012】
なお、図1、図2に示す本発明の実施の形態の電子部品装着装置は、基本的には図10、図11に示した従来の電子部品装着装置と同じ構成であるので、同一構成部分には同一番号を付して詳細な説明を省略する。
【0013】
図1、図2において10および11は電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズル18を昇降自在に保持した第一および第二の装着ヘッド部であり、この第一、第二の装着ヘッド部10,11は筺体1上に結合されたアッパーフレーム9の下面のガイドレール8を介して電子部品の供給方向と直交する方向(X方向)に各々独立して摺動自在としている。
【0014】
15はプリント基板19をテーブル部6に搬送するためのローダ部、16はテーブル部6からプリント基板19を搬出するアンローダ部、12および13は各々第一、第二の供給部2,3に配設され、各々第一、第二の装着ヘッド部10,11の吸着ノズル18に吸着保持された電子部品の高さを検出するための第一、第二のラインセンサであり、この第一、第二のラインセンサ12,13には電子部品を吸着保持した吸着ノズル18がX方向に通過可能な溝が設けられている。38は全体を制御する制御部である。
【0015】
図3は、第一、第二の装着ヘッド部10,11(同図では、一方のみを図示)を示した斜視図、図4は同側面図であり、複数本の吸着ノズル18がシャフト17の内側に上下動可能に取り付けられており、シャフト17はブロック37に上下動かつ回転可能に取り付けられている。ブロック37には、吸着ノズル18と同数の吸着ノズル回転モータ51と吸着ノズル上下モータ54が取り付けられており、吸着ノズル18とそれぞれ一対の関係になっている。
【0016】
吸着ノズル回転モータ51に取り付けられた第一の駆動ギア52が、シャフト17に取り付けられた第二の駆動ギア53と噛み合うように取り付けられている。
【0017】
ナット57に設けられた溝にシャフト17の細径部が回転可能に係合しており、このナット57は吸着ノズル上下モータ54に取り付けられ軸受け56に下端を保持されたボールネジ55によりガイドレール58を介して上下方向に摺動可能に取り付けられている。
【0018】
図5は第一、第二の供給部2,3に複数台隣接配置されるカセット4の構成を示したものであり、図5に示すようにケース41は、電子部品50を入れるための蓋44と第一の空間45及び電子部品50を少量ずつ第二の空間46へ送り込むための堰47が設けられている。また、第二の空間46には上下動する昇降ブロック49が下部に挿通して結合されると共に、電子部品50を整列して下降させ搬送するためのシュート溝43が設けられている。
【0019】
また、ケース41の全面を静電対策されたアクリル板42で覆い、電子部品50がこの面から見えるように構成されている。シュート溝43の出口側には供給時のみ開閉するシャッター31と、シャッター31をガイドするガイドピン32及び上記シャッター31を開閉するためのレバー33が設けられている。
【0020】
図6は上記図5に示したカセット4の位置決め部を説明するための要部斜視図であり、図7は同要部の平面図である。図5、図6においてシュート溝43の先端にはレバー33が設けられ、シャッター31の開閉とストッパー34の前後動作を行う。また、シュート溝43の先端及び先端近傍の側面には電子部品50を位置決めするための第一の真空溝35と第一の真空穴36と、先端から少し手前には、シュート溝43内の電子部品50の出口側までの送り込みを容易にし、且つ、先頭の電子部品50の後方の電子部品50を分離するための第二の真空溝39と第二の真空穴40が設けられている。
【0021】
このように構成された本発明の電子部品装着装置の動作について以下に説明する。まず、カセット4での電子部品50の位置決めについて図6、図7を用いて説明する。シュート溝43を流れてきた電子部品50は、カセット4の先端のストッパー34により止められる。第二の真空穴40、第二の真空溝39も負圧となっており、電子部品50は、第二の真空溝39の位置決め側壁62によって吸引されて固定され、レバー33の動きによりストッパー34が電子部品50の流れ方向と同方向に図中のaで示す移動量分を移動し、先端部の電子部品50がフリーになる。このとき、第一の真空穴36、第一の真空溝35は負圧となっており、電子部品50は第一の真空穴36に引き寄せられ位置決め端63と位置決め側壁62により位置決めされる。
【0022】
続いて、このようにして位置決めされた電子部品50の吸着動作について説明する。図3、図4に示すように、吸着ノズル上下モータ54の回転により、ボールネジ55が回転し、ガイドレール58に沿ってナット57が下降し、これによりシャフト17、吸着ノズル18が下降する。下降した吸着ノズル18は、上記カセット4の位置決め部で位置決めされた電子部品50に当接する高さで吸着ノズル上下モータ54が停止し、電磁弁(図示せず)により真空に切り替えられて電子部品50を吸着する。
【0023】
次に吸着ノズル上下モータ54が前記回転と逆に回転し、吸着ノズル18が上昇して上死点で停止し、ラインセンサ12の方向へ第一の装着ヘッド部10が移動し、その通過時に電子部品50の有無、立ち吸着等を検出すると共に電子部品50の厚みを吸着ノズル18毎に制御部38に記憶する。このようにして電子部品50を吸着した第一の装着ヘッド部10はテーブル部6に保持されたプリント基板19上の決められた装着位置に移動する。
【0024】
複数の吸着ノズル18に吸着された電子部品50を個々に決められた装着方向に回転させるため、複数の吸着ノズル回転モータ51を制御部38にて個々に制御して回転させ、その回転が第一の駆動ギア52と噛み合った第二の駆動ギア53に伝達され、それに伴ってシャフト17、吸着ノズル18を回転させる。
【0025】
次に、吸着ノズル上下モータ54の回転によりボールネジ55が回転し、ガイドレール58に沿ってナット57が下降し、これによりシャフト17、吸着ノズル18が下降する。
【0026】
吸着ノズル18が上死点にあるときの吸着ノズル18の下端とプリント基板19との高さ(図8のa)から装着ヘッド10がラインセンサ12を通過時に検出し、制御部38に記憶した電子部品50の厚み(図8のb)を差し引いた高さ(図8のc)を制御部38にて計算し、この高さ分だけ吸着ノズル18を下降させるように吸着上下モータ54を制御部38にて制御する。また、上記動作を複数の吸着ノズル18についてそれぞれ個々に同時に行う。
【0027】
そして、図9に示すように複数の吸着ノズル18に吸着された電子部品50がプリント基板19に当接する高さに到達すると、電磁弁(図示せず)により真空から正圧に切り替えられ、プリント基板19に電子部品50が装着される。
【0028】
次に、吸着ノズル上下モータ54が前記回転と逆に回転し、吸着ノズル18が上昇して上死点で停止し、この上下動作を繰り返し行って電子部品50を装着し、終了すると第一の装着ヘッド部10は第一の供給部2へ移動し、同時に複数の吸着ノズル回転モータ51が前記と逆の方向に回転して原点で停止する。
【0029】
このように第一の装着ヘッド部10は第一の供給部2から供給される電子部品50を吸着してプリント基板19へ装着するものであり、しかも第一の装着ヘッド部10に保持された複数の吸着ノズル18の配置ピッチと第一の供給部2に配置された複数のカセット4の配置ピッチは同じ寸法に設定され、第一の装着ヘッド部10と第一の供給部2とは一対の関係になっている。このような構成により、一度の装着動作で、複数の異なった種類の電子部品をそれぞれ異なった装着角度に装着することが可能となるものである。
【0030】
また、第二の装着ヘッド部11と第二の供給部3も上記と同様に一対の関係になっていると共に、第一の装着ヘッド部10が第一の供給部2で電子部品50を吸着している際に、第二の装着ヘッド部11は吸着した電子部品50をプリント基板19へ装着するように動作し、また逆に、第一の装着ヘッド部10が吸着した電子部品50をプリント基板19へ装着している際に、第二の装着ヘッド部11は第二の供給部3で電子部品50を吸着するように構成されており、無駄な動作を無くして高速で電子部品50の装着を行うことが可能となるものである。
【0031】
なお、以上の説明では、テーブル部6を駆動モータ14とボールネジ5でスライドする構成とした例を示したが、その他のリニアモータ、ラック&ピニオン、ワイヤー等の駆動方法についても同様に実施可能である。
【0032】
また、装着ヘッド部10,11の吸着ノズル18の回転を吸着ノズル回転モータ51、第一の駆動ギア52、第二の駆動ギア53で構成した例を示したが、その他にプーリとベルトで構成しても実施可能である。
【0033】
また、装着ヘッド部10,11の吸着ノズル18の上下動作を吸着ノズル上下モータ54、ボールネジ55でスライドする構成とした例を示したが、その他に吸着ノズル上下モータ54、ボールネジ55をリニアモータで、または、ボールネジ55をクランクで行っても同様に実施可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば以下のような有利な効果が得られる。
【0035】
1.複数の吸着ノズルの回転角度を個々に制御できるため、一度の装着動作で複数の電子部品をそれぞれ異なった装着方向で装着することが可能であり、電子部品1点当たりの装着時間の短縮化が図れる。
【0036】
2.複数の吸着ノズルの下降量を個々に制御できるため、複数の吸着ノズルに吸着された電子部品の厚みがそれぞれ異なっても、電子部品ごとに吸着ノズルを変更することなく同時に装着することが可能であり、1本の吸着ノズルで多品種の電子部品に対応できるとともに電子部品1点当たりの装着時間の短縮化が図れる。
【0037】
3.複数の吸着ノズルの回転角度を個々に制御できるため、供給部に設置された複数のカセットから供給される電子部品の供給方向がそれぞれ異なっても、吸着ノズルの方向を電子部品の供給方向に個々に合わせることにより同時に複数の電子部品を吸着することが可能であり、トータルタクトの短縮化が図れる。
【0038】
4.複数の吸着ノズルの下降量を個々に制御できるため、供給部に設置された複数のカセットから供給される電子部品の高さがそれぞれ異なっても、吸着ノズルの下降量を電子部品の高さに個々に合わせることにより同時に複数の電子部品を吸着することが可能であり、トータルタクトの短縮化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における電子部品装着装置を示す斜視図
【図2】同平面図
【図3】同電子部品装着装置の装着ヘッド部の詳細を示す斜視図
【図4】同側面図
【図5】同電子部品装着装置に搭載するカセットの全体構成を示す斜視図
【図6】同カセットの先端部を示す要部斜視図
【図7】同カセットの位置決め動作を説明する要部平面図
【図8】図1に示す電子部品装着装置の装着前の状態を示す要部平面図
【図9】図1に示す電子部品装着装置の装着時の状態を示す要部平面図
【図10】従来の電子部品装着装置の構成を示す斜視図
【図11】図10に示す電子部品装着装置の平面図
【図12】図10に示す電子部品装着装置の装着ヘッド部の詳細を示す要部斜視図
【符号の説明】
1 筺体
2 第一の供給部
3 第二の供給部
4 カセット
5 ボールネジ
6 テーブル部
7 ガイドレール
8 ガイドレール
9 アッパーフレーム
10 第一の装着ヘッド部
11 第二の装着ヘッド部
12 第一のラインセンサ
13 第二のラインセンサ
14 駆動モータ
15 ローダ部
16 アンローダ部
17 シャフト
18 吸着ノズル
19 プリント基板
37 軸受けブロック
38 制御部
50 電子部品
51 吸着ノズル回転モータ
52 第一の駆動ギア
53 第二の駆動ギア
54 吸着ノズル上下モータ
55 ボールネジ
56 軸受け
57 ナット
58 ガイドレール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus used when mounting a chip-type electronic component for surface mounting used in various electronic circuits on a printed circuit board.
[0002]
[Prior art]
A conventional electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIGS. FIGS. 10 to 12 are recently developed, but
[0003]
FIG. 12 shows a part of the first and second mounting
[0004]
A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, a high-speed electronic component mounting device is required. However, in the above-described configuration, the plurality of
[0006]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide an electronic component mounting apparatus capable of high-speed mounting.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, according to the present invention, the mounting head unit is provided with the same number of suction nozzle rotating motors as the plurality of suction nozzles held by the mounting head unit, and the plurality of suction nozzles are simultaneously rotated at different angles. It is configured.
[0008]
According to the present invention, an electronic component mounting apparatus capable of high-speed mounting is obtained.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a plurality of cassettes that house a plurality of electronic components and sequentially supply them are arranged, each of which is arranged on a straight line at a predetermined interval. And a printed circuit board for mounting an electronic component, which is slidably disposed in the same direction as the supply direction of the electronic component, is held in the intermediate portion between the first and second supply units. A first portion and a second portion that are slidably arranged in a direction perpendicular to the sliding direction of the table portion above the table portion by holding the table portion and a plurality of suction nozzles that suck electronic components. Consists of a mounting head section and a control section for controlling these, and configured to operate so that the plurality of suction nozzles respectively held by the first and second mounting head sections rotate simultaneously at different angles. Held by the mounting head Also mounting angle of the electronic component sucked by the suction nozzle numbers are different individually, has the effect of speed can be of be installed simultaneously.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the plurality of suction nozzles respectively held by the first and second mounting head portions are moved up and down at different amounts of movement simultaneously. Even if the component thicknesses of the electronic components sucked by the plurality of suction nozzles held by the mounting head unit are different from each other, they can be simultaneously mounted and the speed can be increased.
[0011]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 is a perspective view showing the overall configuration of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is a plan view thereof, FIG. 3 is a perspective view showing the mounting head portion, and FIG. 4 is a side view thereof.
[0012]
The electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 has basically the same configuration as the conventional electronic component mounting apparatus shown in FIGS. Are given the same numbers, and detailed description thereof is omitted.
[0013]
In FIGS. 1 and 2,
[0014]
15 is a loader unit for transporting the printed
[0015]
3 is a perspective view showing the first and second
[0016]
A
[0017]
A small-diameter portion of the
[0018]
FIG. 5 shows the configuration of a plurality of
[0019]
In addition, the entire surface of the case 41 is covered with an
[0020]
FIG. 6 is a perspective view of a main part for explaining the positioning part of the
[0021]
The operation of the electronic component mounting apparatus of the present invention configured as described above will be described below. First, positioning of the
[0022]
Next, the suction operation of the
[0023]
Next, the suction nozzle up / down motor 54 rotates in the direction opposite to the above rotation, the
[0024]
In order to rotate the
[0025]
Next, the
[0026]
When the mounting
[0027]
Then, as shown in FIG. 9, when the
[0028]
Next, the suction nozzle up / down motor 54 rotates in the direction opposite to the above rotation, the
[0029]
As described above, the first mounting
[0030]
In addition, the second mounting
[0031]
In the above description, the example in which the
[0032]
Moreover, although the example which comprised rotation of the
[0033]
In addition, although the example in which the vertical movement of the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following advantageous effects can be obtained.
[0035]
1. Since the rotation angles of multiple suction nozzles can be controlled individually, multiple electronic components can be mounted in different mounting directions in a single mounting operation, and the mounting time per electronic component can be shortened. I can plan.
[0036]
2. Since the amount of descending of multiple suction nozzles can be controlled individually, even if the thickness of the electronic components sucked by multiple suction nozzles is different, it is possible to install them simultaneously without changing the suction nozzle for each electronic component. Yes, it is possible to deal with a wide variety of electronic components with a single suction nozzle and to shorten the mounting time per electronic component.
[0037]
3. Since the rotation angle of multiple suction nozzles can be controlled individually, the direction of the suction nozzles can be adjusted individually in the direction of electronic component supply, even if the supply directions of electronic components supplied from multiple cassettes installed in the supply unit are different. It is possible to pick up a plurality of electronic components at the same time, and the total tact time can be shortened.
[0038]
4). Since the lowering amount of the plurality of suction nozzles can be individually controlled, the lowering amount of the suction nozzle can be set to the height of the electronic component even if the heights of the electronic components supplied from the plurality of cassettes installed in the supply unit are different. By combining them individually, a plurality of electronic components can be picked up at the same time, and the total tact time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view. FIG. 3 is a perspective view showing details of a mounting head portion of the electronic component mounting apparatus. FIG. 5 is a perspective view showing an overall configuration of a cassette mounted on the electronic component mounting apparatus. FIG. 6 is a perspective view of a main part showing a front end portion of the cassette. FIG. FIG. 8 is a main part plan view showing a state before the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 1 is mounted. FIG. 9 is a main part plan view showing a state when the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a conventional electronic component mounting apparatus. FIG. 11 is a plan view of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. 10. FIG. 12 shows details of a mounting head portion of the electronic component mounting apparatus shown in FIG. Perspective view showing essential parts [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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