JP3778162B2 - Electronic component mounting equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フリップチップなどの電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品実装装置では、部品供給部の電子部品を実装ヘッドによってピックアップして基板上の実装位置まで搬送して実装する。フリップチップなどの電子部品は、部品供給部においてトレイなどに収納された状態で供給される場合が多く、このような供給形態の電子部品を実装ヘッドの吸着ノズルによってピックアップすると、吸着ノズルに保持された状態の電子部品は一般に吸着ノズルの正規位置に対して位置ずれを生じている。
【0003】
そしてこのような位置ずれ状態のまま電子部品を基板に搭載すると実装位置がずれるため、この位置ずれを予め矯正するための位置決め部を基板保持テーブルの近傍に設けた電子部品実装装置が用いられており、このような位置決め部として、位置合わせ用のアライメント面を備えたものが知られている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
このアライメント面による位置決め部は、下面の吸着保持面に電子部品を保持した実装ヘッドを位置決め部に対して下降させ、実装ヘッドに所定のアライメント動作を行わせて電子部品をアライメント面にならわせることにより、電子部品を実装ヘッドの正規位置に位置合わせするものである。
【0005】
【特許文献1】
特開昭64−82700号公報(第3図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記特許文献1記載の電子部品実装装置では、人為ミスによる吸着ツールの誤装着や動作パラメータの誤設定など、何らかの異常が生じた場合には、実装ヘッドのアライメント動作において、電子部品ではなく吸着ツール自体が位置決め部のアライメント面に干渉する。従来の電子部品実装装置には、アライメント動作時に上述のような干渉が生じた場合の対処機能がなく、そのままアライメント動作を継続すると吸着ツールなどの機器の破損を生じる場合があった。
【0007】
そこで本発明は、実装ヘッドに保持された電子部品を位置決めするアライメント動作において機器の破損を防止することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装装置は、実装ヘッドによって電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、前記実装ヘッドの下面に電子部品を保持させる部品保持手段と、前記基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段に隣接して設けられ前記実装ヘッドに保持された電子部品を実装ヘッドに対して水平方向に位置決めする位置決め手段とを備え、前記位置決め手段は、前記電子部品の外形平面形状に応じたアライメント面が設けられ水平方向の支持軸を介して保持されたアライメントツールと、このアライメントツールを正規位置に位置保持するアライメント位置保持手段と、アライメントツールを前記実装ヘッドに対して相対的に水平方向および上下方向に移動させる移動手段と、この移動手段を制御してアライメントツールに所定のアライメント動作を行わせるアライメント動作制御手段とを有し、前記アライメント動作において実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が生じたならば、アライメントツールが前記支持軸廻りの回転によって干渉を解除する方向に移動する。
【0009】
請求項2記載の電子部品実装装置は、請求項1記載の電子部品実装装置であって、前記実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が解除されたならば、アライメントツールを正規位置に自動的に復帰させる位置復帰手段を備えた。
【0010】
本発明によれば、実装ヘッドに保持された電子部品を水平方向に位置決めする位置決め手段を、水平方向の支持軸を介して保持されたアライメントツールを正規位置に位置保持し、このアライメントツールを実装ヘッドに対して相対的に水平方向および上下方向に移動させて所定のアライメント動作を行わせる構成とすることにより、アライメント動作において実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が生じたならば、アライメントツールが支持軸廻りの回転によって干渉を解除する方向に移動させることができ、機器の破損を確実に防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの斜視図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの平面図、図4、図5、図6は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品位置決め動作の動作説明図、図7,図8は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの構成図である。
【0012】
まず図1を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図1において、電子部品実装装置は移動テーブル1の上方に、実装ヘッド10を配設した構成となっている。実装ヘッド10の下面には電子部品を真空吸着による保持する吸着ツール10aが装着されている。吸着ツール10aおよび吸着ツール10aから真空吸引する吸引手段(図示省略)は、電子部品を保持させる部品保持手段となっている。実装ヘッド10はヘッド移動機構3によって昇降し、ヘッド移動機構3は制御部2によって制御される。
【0013】
移動テーブル1はX軸テーブル1X、Y軸テーブル1Yを積層した直交テーブル上に移動プレート4を搭載した構造となっている。移動プレート4の上面には、電子部品6を所定の配列で供給する部品トレイ5、電子部品6が実装される基板8を保持する基板保持部7(基板保持手段)が配置されており、基板保持部7に隣接して部品位置決めユニット9が配置されている。
【0014】
X軸テーブル1X、Y軸テーブル1Yは制御部2によって制御され、X軸テーブル1X、Y軸テーブル1Yを駆動することにより、移動プレート4を実装ヘッド10に対して相対的に水平移動させ、部品トレイ5、基板8、部品位置決めユニット9を,実装ヘッド10の直下に位置させることができる。
【0015】
電子部品実装動作においては、まず部品トレイ5を実装ヘッド10に直下に位置させた状態で、実装ヘッド10の下面に装着された吸着ツール10aによって部品トレイ5から電子部品6をピックアップする。次いで、部品位置決めユニット9を実装ヘッド10の直下に移動させた後に、実装ヘッド10を部品位置決めユニット9に対して下降させる。
【0016】
そして移動プレート4を移動させて実装ヘッド10を部品位置決めユニット9に対して相対的に水平移動させて、電子部品6の水平位置を決めるアライメント動作を行わせる。これにより、吸着ツール10aに保持された状態における電子部品6の水平方向の位置決めが行われる。基板位置決めユニット9は、実装ヘッド10に保持された電子部品6を実装ヘッド10に対して水平方向に位置決めする位置決め手段となっている。
【0017】
この後、基板8を実装ヘッド10の下方に移動させて、実装ヘッド10による部品搭載動作が行われる。この搭載に先立って、撮像部11を基板8と実装ヘッド10の間に進出させて、基板認識および部品認識を行う。そして実装ヘッド10による部品搭載動作においては、基板8と電子部品6の位置認識結果に基づいて、電子部品6を基板8に位置合わせする。
【0018】
次に図2,図3を参照して、部品位置決めユニット9の構造を説明する。図2において、ベース部材12の中央部には、略箱形状の回収ボックス14が開口部を上向きにして配置されている。回収ボックス14は、アライメント動作の途中で吸着ツール10aから落下した電子部品6を収容して回収する。回収ボックス14の両対角位置には、L字形状のアライメントツール13がL字内側面を回収ボックス14の外側面14aに当接させて配置されている。
【0019】
図3に示すように、アライメントツール13のL字内側面は、電子部品6の水平位置を位置決めするために設けられたアライメント面13X,13Yとなっており、電子部品6の外形平面形状に応じて直角のコーナ部が設けられた形状となっている。後述するように、アライメント面13X,13Yに電子部品6の端面を押しつけて沿わせるアライメント動作を行うことにより、電子部品6の水平方向の位置決めが行われる。
【0020】
アライメントツール13は保持部材13aの上面に締結されており、保持部材13aの下面にはヒンジ部13bが設けられている。ヒンジ部13bはベース部材12の上面に設けられた2つの軸受け部12aに挟まれて、水平方向の支持軸17によってピン結合されている。したがって2つのアライメントツール13は、支持軸17を介して保持され、支持軸17廻りの回動が許容される。この回動において、内側方向への回動はアライメントツール13が回収ボックス14の外側面14aと当接することによって位置が規制され、外側方向への回動変位のみが許容される。
【0021】
2つの保持部材13aの側端面には、スプリングピン15がそれぞれ対向する方向に延出して設けられており、2つのスプリングピン15の間には引張バネ16が展張されている。したがってアライメントツール13は、スプリングピン15、保持部材13aを介して内側方向に引き寄せられ、これによりアライメントツール13の内側面は常に回収ボックス14の外側面14aに当接した状態に保持される。
【0022】
ここで回収ボックス14の外側面形状は、アライメントツール13が当接した状態でアライメント面13X,13Yが正規位置に保持されるような形状・配置となっている。したがって、引張りバネ16および回収ボックス14の外側面14aは、アライメントツール13を正規位置に位置保持するアライメント位置保持手段となっている。
【0023】
保持部材13aのスプリング装着側と反対側の側面には、薄板部材よりなるプレートドグ18が延出して設けられており、プレートドグ18の先端部は、センサブラケット20によってベース部材12に保持された光学センサ19の遮光検出範囲内に位置している。アライメントツール13が引張バネ16の付勢力に抗して外側方向に回転変位することにより、プレートドグ18の先端部は遮光検出範囲内で上下方向に変位し、この変位によって遮光状態が変化することにより、光学センサ19はアライメントツール13の回転を検出する。
【0024】
次に図4、図5を参照して、電子部品6の水平方向の位置決めを行うためのアライメント動作について説明する。部品トレイ5から実装ヘッド10の吸着ツール10aによってピックアップされた状態における電子部品6の吸着ツール10aに対する相対位置は、部品トレイ5内での位置ずれなどの要因から、必ずしも正しい位置とはなっておらず、図4(a)に示すように、位置ずれ状態にある場合が多い。この位置ずれ状態を放置したまま位置認識を行うと、多くの場合認識エラーが生じる。また認識エラーが生じない場合でも、認識精度が悪化することが多い。
【0025】
このため、撮像部11による位置認識に先立って、電子部品6の吸着ツール10aに対する相対位置を合わせるアライメント動作を行う。本実施の形態に示す電子部品実装装置では、この位置合わせは、制御部2によってヘッド移動機構3,X軸テーブル1X、Y軸テーブル1Yを制御して、アライメントツール13を電子部品6を保持した実装ヘッド10に対して相対的に水平方向および上下方向に移動させて、アライメントツール13に電子部品6に対して所定のアライメント動作を行わせることにより行われる。
【0026】
したがって、ヘッド移動機構3,X軸テーブル1X、Y軸テーブル1Yは、アライメントツール13を電子部品6を保持した実装ヘッド10に対して相対的に水平方向および上下方向に移動させる移動手段となっており、制御部2は、この移動手段を制御してアライメントツール13に所定のアライメント動作を行わせるアライメント動作制御手段となっている。
【0027】
アライメント動作について説明する。まず図4(b)に示すように、電子部品6を保持した吸着ツール10aを2つのアライメントツール13の中間に下降させる。この状態では、電子部品6の吸着ツール10aに対する位置は、ピックアップ時のまま位置ずれ状態にある。このとき、図4(c)に示すように、電子部品6のみがアライメントツール13のアライメント面13X、13Yに当接する高さ(アライメント高さ)となるよう、吸着ツール10aの下降停止位置が設定される。
【0028】
次いで電子部品6をアライメント面13X、13Yに押しつけて沿わせるならい動作が行われる。すなわち、図5(a)に示すように、電子部品6の端面が一方側のアライメントツール13のアライメント面13X、13Yに押し当てられるように吸着ツール10aを矢印x、y方向に移動させる。これにより、電子部品6はアライメントツール13のアライメント面13X,13Yのコーナ部に押し当てられ、吸着ツール10aに対する相対位置が正規位置に位置決めされる。この正規位置の基準は、回収ボックス14の外側面14aであり、部品位置決めユニット9の移動プレート4上における配置は、外側面14aを基準にして行われる。
【0029】
このならい動作は、図5(b)に示すように対向する位置にある他方側のアライメントツール13に対しても同様に行われる。このようにならい動作を対向して配置された2つのアライメントツール13に対して行うことにより、電子部品6が吸着ツール10aに対していずれの方向に位置ずれしていても、図5(c)に示すように、電子部品6は吸着ツール10aに対して正しく位置決めされる。
【0030】
次に図6を参照して、上記アライメント動作における実装ヘッド10とアライメントツール13との干渉について説明する。アライメント動作においては、前述のように吸着ツール10aを予め設定されたアライメント高さで停止させることにより、電子部品6のみがアライメントツール13に当接するようになっている。しかしながら、吸着ツール10aの誤装着やアライメント高さ設定時の人為的ミスなどによって、図6(a)に示すように、アライメント動作において吸着ツール10a自体がアライメントツール13に当接する事態が発生し得る。
【0031】
図6(b)は、このようにアライメント高さが誤設定された場合において、吸着ツール10aをさらにアライメントツール13に押し当てる方向に移動させた状態を示している。吸着ツール10aが矢印方向に移動することにより、アライメントツール13との干渉が発生する。
【0032】
このような場合においても、アライメントツール13は保持部材13aを介して支持軸17廻りの回動が許容されるように保持されていることから、吸着ツール10aの移動によりアライメントツール13は、引張バネ16の付勢力(図1,2参照)に抗して支持軸17廻りに回動する。すなわち、アライメント動作において実装ヘッド10の吸着ツール10aとアライメントツール13との干渉が生じたならば、アライメントツール13は支持軸17廻りの回転変位によって干渉を解除する方向に移動する。
【0033】
この干渉に伴うアライメントツール13の回動により、保持部材13aに取り付けられているプレートドグ18がともに支持軸17廻りに回転変位する。そしてこの変位を光学センサ19が検知することにより、アライメントツール13の異常回動、すなわち本来固定位置にあるはずのアライメントツール13が変位する異常発生を自動的に検出することができる。この検出結果を受けると、実装ヘッド10に動作が停止するとともに、電子部品実装装置に設けられたモニタ画面や表示灯などの報知手段によって報知される。
【0034】
そしてこの報知を受けて実装ヘッド10を部品位置決めユニット9から退去させる処置が行われると、アライメントツール13は引張バネ16の付勢力により、再び回収ボックス14の外側面に押し当てられ、正規位置に復帰する。したがって引張バネ16は、実装ヘッド10とアライメントツール13との干渉が解除されたならば、アライメントツール13を正規位置に自動的に復帰させる位置復帰手段となっている。
【0035】
なお上記実施の形態では、アライメントツール13を正規位置に自動復帰させる例を示しているが、アライメントツール13の自重のみでアライメント動作時の部品押し付け荷重を保持させるような構成を用いてもよい。この場合には、実装ヘッド10との干渉が生じるとアライメントツール13は支持軸17廻りに転倒し、これにより実装ヘッド10との干渉が解除される。
【0036】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装装置では、部品位置決めユニット9に上述の構成を採用することにより、従来の電子部品実装装置に設けられていた同様機能の位置決めユニットにおいて発生していたような不具合、すなわち人為ミスによる吸着ツールの誤装着やアライメント高さの誤設定など、何らかの異常が生じた場合に、固定されたアライメントツールに実装ヘッドが干渉して当接した状態のまま、動作が継続されることによる機器の破損やマシントラブルの発生を招くことがない。
【0037】
図7,図8は、部品位置決めユニット9と異なる構成で同様の部品位置決め機能を有する部品位置決めユニット9A,9Bの例を示している。図7、図8に示す部品位置決めユニット9A,9Bは、図1,図2に示す2つのアライメントツール13を枠状に一体化したアライメントツール13A,13Bを用いた例を示している。アライメントツール13A,13Bには、それぞれ平面視して矩形の開口部が設けられており、開口部の内側面がアライメント面13X,13Yと同様の機能を有するアライメント面となっている。
【0038】
図7に示す例では、アライメントツール13Aは一体の略U字形状の保持部材21によって保持されており、保持部材21の底部は水平方向の支持軸22によってベース部材12Aに軸支されている。アライメントツール13Aの下方には、図1と同様の回収ボックス14が配置されている。上記構成で、前述と同様の干渉が生じた場合には、アライメントツール13Aは、図7(b)に示すように、支持軸22廻りに一体に回転変位し、これにより同様に吸着ツール10aの破損を防止することができる。
【0039】
また図8に示す例では、アライメントツール13Bの下部は支持軸24によって複数のリンク部材23とヒンジ結合されており、リンク部材23の下端部は同様にベース部材12B上にリンク結合されている。したがってアライメントツール13Bは、水平方向の支持軸24を介してベース部材12Bに保持されている。この構成で、前述と同様の干渉が生じた場合には、図8(b)に示すように、各リンク部材23が支持軸24廻りに回転することにより、アライメントツール13Bは水平姿勢を保ったまま水平方向に移動する。これにより同様に吸着ツール10aの破損を防止することができる。
【0040】
【発明の効果】
本発明によれば、実装ヘッドに保持された電子部品を水平方向に位置決めする位置決め手段を、水平方向の支持軸を介して保持されたアライメントツールを正規位置に位置保持し、このアライメントツールを実装ヘッドに対して相対的に水平方向および上下方向に移動させて所定のアライメント動作を行わせる構成としたので、アライメント動作において実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が生じたならば、アライメントツールが支持軸廻りの回転によって干渉を解除する方向に移動させることができ、機器の破損やマシントラブルを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの斜視図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの平面図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品位置決め動作の動作説明図
【図5】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品位置決め動作の動作説明図
【図6】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置における部品位置決め動作の動作説明図
【図7】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの構成図
【図8】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部品位置決めユニットの構成図
【符号の説明】
1 移動テーブル
2 制御部
3 ヘッド移動機構
6 電子部品
7 基板保持部
8 基板
9 部品位置決めユニット
10 実装ヘッド
10a 吸着ツール
13,13A,13B アライメントツール
13X,13Y アライメント面
16 引張バネ
17 支持軸17
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component such as a flip chip on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In an electronic component mounting apparatus, an electronic component in a component supply unit is picked up by a mounting head, conveyed to a mounting position on a substrate, and mounted. Electronic components such as flip chips are often supplied in a state where they are stored in a tray or the like in a component supply unit. When an electronic component in such a supply form is picked up by a suction nozzle of a mounting head, it is held by the suction nozzle. In general, the electronic component in the above state is displaced from the normal position of the suction nozzle.
[0003]
And if the electronic component is mounted on the board in such a misalignment state, the mounting position will be misaligned. Therefore, an electronic component mounting apparatus provided with a positioning portion in the vicinity of the substrate holding table for correcting this misalignment in advance is used. As such a positioning part, one having an alignment surface for alignment is known (for example, see Patent Document 1).
[0004]
The positioning unit using the alignment surface lowers the mounting head holding the electronic component on the suction holding surface on the lower surface with respect to the positioning unit, and causes the mounting head to perform a predetermined alignment operation so that the electronic component is made to be the alignment surface. Thus, the electronic component is aligned with the normal position of the mounting head.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A 64-82700 (FIG. 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electronic component mounting apparatus described in Patent Document 1, if any abnormality occurs, such as an erroneous attachment of the suction tool due to human error or an incorrect setting of the operation parameter, the electronic head is not the electronic component in the alignment operation. The tool itself interferes with the alignment surface of the positioning part. The conventional electronic component mounting apparatus does not have a function to cope with the above-described interference during the alignment operation, and if the alignment operation is continued as it is, a device such as a suction tool may be damaged.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus that can prevent equipment damage in an alignment operation for positioning an electronic component held by a mounting head.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The electronic component mounting apparatus according to claim 1 is an electronic component mounting apparatus that mounts an electronic component on a substrate by a mounting head, and holds the substrate by component holding means for holding the electronic component on a lower surface of the mounting head. Board holding means, and positioning means for positioning an electronic component provided adjacent to the board holding means and held by the mounting head in a horizontal direction with respect to the mounting head. An alignment tool that is provided with an alignment surface corresponding to the outer shape planar shape and is held via a horizontal support shaft, alignment position holding means that holds the alignment tool in a normal position, and the alignment tool with respect to the mounting head Moving means for relatively moving in the horizontal and vertical directions, and controlling the moving means to align the alignment tool. And an alignment operation control means for causing the tool to perform a predetermined alignment operation. If interference occurs between the mounting head and the alignment tool in the alignment operation, the alignment tool releases the interference by rotation around the support shaft. Move in the direction.
[0009]
The electronic component mounting apparatus according to claim 2 is the electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein when the interference between the mounting head and the alignment tool is released, the alignment tool is automatically returned to the normal position. A position returning means is provided.
[0010]
According to the present invention, the positioning means for positioning the electronic component held by the mounting head in the horizontal direction, the alignment tool held via the horizontal support shaft is held in the normal position, and the alignment tool is mounted. By performing a predetermined alignment operation by moving the head relative to the head in the horizontal and vertical directions, if there is interference between the mounting head and the alignment tool during the alignment operation, the alignment tool supports it. By rotating around the shaft, it can be moved in the direction of canceling the interference, and damage to the device can be reliably prevented.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a component positioning unit of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4, FIG. 5 and FIG. 6 are operation explanatory views of the component positioning operation in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, FIG. 7 and FIG. These are the block diagrams of the component positioning unit of the electronic component mounting apparatus of one embodiment of this invention.
[0012]
First, the structure of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the electronic component mounting apparatus has a configuration in which a mounting head 10 is disposed above a moving table 1. A suction tool 10 a that holds electronic components by vacuum suction is mounted on the lower surface of the mounting head 10. The suction tool 10a and the suction means (not shown) for vacuum suction from the suction tool 10a are component holding means for holding electronic components. The mounting head 10 is raised and lowered by the head moving mechanism 3, and the head moving mechanism 3 is controlled by the control unit 2.
[0013]
The moving table 1 has a structure in which a moving plate 4 is mounted on an orthogonal table in which an X-axis table 1X and a Y-axis table 1Y are stacked. Arranged on the upper surface of the moving plate 4 are a component tray 5 for supplying electronic components 6 in a predetermined arrangement, and a substrate holder 7 (substrate holding means) for holding a substrate 8 on which the electronic components 6 are mounted. A component positioning unit 9 is disposed adjacent to the holding unit 7.
[0014]
The X-axis table 1X and the Y-axis table 1Y are controlled by the control unit 2, and by driving the X-axis table 1X and the Y-axis table 1Y, the moving plate 4 is moved horizontally relative to the mounting head 10, and the parts The tray 5, the substrate 8, and the component positioning unit 9 can be positioned directly below the mounting head 10.
[0015]
In the electronic component mounting operation, the electronic component 6 is first picked up from the component tray 5 by the suction tool 10a mounted on the lower surface of the mounting head 10 with the component tray 5 positioned immediately below the mounting head 10. Next, after moving the component positioning unit 9 directly below the mounting head 10, the mounting head 10 is lowered with respect to the component positioning unit 9.
[0016]
Then, the moving plate 4 is moved to move the mounting head 10 horizontally relative to the component positioning unit 9 to perform an alignment operation for determining the horizontal position of the electronic component 6. Thereby, the horizontal positioning of the electronic component 6 in the state hold | maintained at the adsorption | suction tool 10a is performed. The board positioning unit 9 serves as a positioning means for positioning the electronic component 6 held by the mounting head 10 with respect to the mounting head 10 in the horizontal direction.
[0017]
Thereafter, the substrate 8 is moved below the mounting head 10 and the component mounting operation by the mounting head 10 is performed. Prior to this mounting, the image pickup unit 11 is advanced between the board 8 and the mounting head 10 to perform board recognition and component recognition. In the component mounting operation by the mounting head 10, the electronic component 6 is aligned with the substrate 8 based on the position recognition result of the substrate 8 and the electronic component 6.
[0018]
Next, the structure of the component positioning unit 9 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, a substantially box-shaped collection box 14 is disposed at the center of the base member 12 with the opening facing upward. The collection box 14 accommodates and collects the electronic component 6 that has dropped from the suction tool 10a during the alignment operation. At both diagonal positions of the collection box 14, an L-shaped alignment tool 13 is arranged with the L-shaped inner surface abutting against the outer surface 14 a of the collection box 14.
[0019]
As shown in FIG. 3, the L-shaped inner surface of the alignment tool 13 is alignment surfaces 13 </ b> X and 13 </ b> Y provided for positioning the horizontal position of the electronic component 6, and corresponds to the outer shape planar shape of the electronic component 6. And a right-angled corner. As will be described later, the electronic component 6 is positioned in the horizontal direction by performing an alignment operation in which the end surface of the electronic component 6 is pressed along the alignment surfaces 13X and 13Y.
[0020]
The alignment tool 13 is fastened to the upper surface of the holding member 13a, and a hinge portion 13b is provided on the lower surface of the holding member 13a. The hinge portion 13b is sandwiched between two bearing portions 12a provided on the upper surface of the base member 12, and is pin-coupled by a support shaft 17 in the horizontal direction. Accordingly, the two alignment tools 13 are held via the support shaft 17 and are allowed to rotate around the support shaft 17. In this rotation, the position of the rotation in the inner direction is regulated by the alignment tool 13 coming into contact with the outer surface 14a of the collection box 14, and only the rotation displacement in the outer direction is allowed.
[0021]
On the side end surfaces of the two holding members 13 a, spring pins 15 are provided so as to extend in opposite directions, and a tension spring 16 is stretched between the two spring pins 15. Therefore, the alignment tool 13 is pulled inwardly via the spring pin 15 and the holding member 13a, whereby the inner surface of the alignment tool 13 is always held in contact with the outer surface 14a of the collection box 14.
[0022]
Here, the outer surface shape of the collection box 14 is shaped and arranged so that the alignment surfaces 13X and 13Y are held at the normal positions in a state where the alignment tool 13 is in contact. Therefore, the tension spring 16 and the outer surface 14a of the collection box 14 serve as alignment position holding means for holding the alignment tool 13 in the normal position.
[0023]
A plate dog 18 made of a thin plate member is extended and provided on the side surface of the holding member 13 a opposite to the spring mounting side, and the tip of the plate dog 18 is held by the sensor bracket 20 on the base member 12. It is located within 19 light shielding detection ranges. When the alignment tool 13 is rotationally displaced outwardly against the urging force of the tension spring 16, the tip of the plate dog 18 is displaced vertically within the light shielding detection range, and the light shielding state is changed by this displacement. The optical sensor 19 detects the rotation of the alignment tool 13.
[0024]
Next, an alignment operation for positioning the electronic component 6 in the horizontal direction will be described with reference to FIGS. The relative position of the electronic component 6 with respect to the suction tool 10a when picked up from the component tray 5 by the suction tool 10a of the mounting head 10 is not necessarily the correct position due to factors such as misalignment in the component tray 5. Of course, as shown in FIG. If position recognition is performed while leaving this misalignment state, a recognition error often occurs. Even when a recognition error does not occur, recognition accuracy often deteriorates.
[0025]
For this reason, prior to position recognition by the imaging unit 11, an alignment operation for adjusting the relative position of the electronic component 6 with respect to the suction tool 10a is performed. In the electronic component mounting apparatus shown in the present embodiment, this alignment is performed by controlling the head moving mechanism 3, the X-axis table 1 </ b> X, and the Y-axis table 1 </ b> Y by the control unit 2 to hold the alignment tool 13 with the electronic component 6. The alignment tool 13 is moved in the horizontal direction and the vertical direction relative to the mounting head 10 to cause the alignment tool 13 to perform a predetermined alignment operation.
[0026]
Therefore, the head moving mechanism 3, the X-axis table 1X, and the Y-axis table 1Y serve as moving means for moving the alignment tool 13 in the horizontal and vertical directions relative to the mounting head 10 holding the electronic component 6. The control unit 2 is an alignment operation control unit that controls the moving unit to cause the alignment tool 13 to perform a predetermined alignment operation.
[0027]
The alignment operation will be described. First, as shown in FIG. 4B, the suction tool 10 a holding the electronic component 6 is lowered to the middle between the two alignment tools 13. In this state, the position of the electronic component 6 relative to the suction tool 10a is in a misaligned state as it is at the time of pickup. At this time, as shown in FIG. 4 (c), the lowering stop position of the suction tool 10a is set so that only the electronic component 6 has a height (alignment height) in contact with the alignment surfaces 13X and 13Y of the alignment tool 13. Is done.
[0028]
Next, an operation for pressing the electronic component 6 against the alignment surfaces 13X and 13Y is performed. That is, as shown in FIG. 5A, the suction tool 10a is moved in the directions of arrows x and y so that the end surface of the electronic component 6 is pressed against the alignment surfaces 13X and 13Y of the alignment tool 13 on one side. Thereby, the electronic component 6 is pressed against the corner portion of the alignment surfaces 13X and 13Y of the alignment tool 13, and the relative position with respect to the suction tool 10a is positioned at the normal position. The reference of the normal position is the outer surface 14a of the collection box 14, and the component positioning unit 9 is arranged on the moving plate 4 with reference to the outer surface 14a.
[0029]
This tracing operation is performed in the same manner for the alignment tool 13 on the other side located at the opposite position as shown in FIG. By performing the following operation on the two alignment tools 13 arranged opposite to each other, even if the electronic component 6 is displaced in any direction with respect to the suction tool 10a, FIG. As shown, the electronic component 6 is correctly positioned with respect to the suction tool 10a.
[0030]
Next, interference between the mounting head 10 and the alignment tool 13 in the alignment operation will be described with reference to FIG. In the alignment operation, only the electronic component 6 is brought into contact with the alignment tool 13 by stopping the suction tool 10a at a preset alignment height as described above. However, due to erroneous attachment of the suction tool 10a or human error when setting the alignment height, as shown in FIG. 6A, the suction tool 10a itself may come into contact with the alignment tool 13 in the alignment operation. .
[0031]
FIG. 6B shows a state in which the suction tool 10a is further moved in the direction of pressing against the alignment tool 13 when the alignment height is erroneously set in this way. When the suction tool 10a moves in the direction of the arrow, interference with the alignment tool 13 occurs.
[0032]
Even in such a case, the alignment tool 13 is held so as to be allowed to rotate around the support shaft 17 via the holding member 13a. It rotates about the support shaft 17 against the urging force 16 (see FIGS. 1 and 2). That is, if interference between the suction tool 10 a of the mounting head 10 and the alignment tool 13 occurs in the alignment operation, the alignment tool 13 moves in a direction to cancel the interference due to the rotational displacement around the support shaft 17.
[0033]
Due to the rotation of the alignment tool 13 due to this interference, the plate dogs 18 attached to the holding member 13 a are both rotationally displaced around the support shaft 17. Then, when the optical sensor 19 detects this displacement, it is possible to automatically detect the abnormal rotation of the alignment tool 13, that is, the occurrence of abnormality in which the alignment tool 13 that should be originally in the fixed position is displaced. When this detection result is received, the operation of the mounting head 10 is stopped and a notification means such as a monitor screen or an indicator lamp provided in the electronic component mounting apparatus is notified.
[0034]
Upon receiving this notification, when the mounting head 10 is moved away from the component positioning unit 9, the alignment tool 13 is again pressed against the outer surface of the collection box 14 by the urging force of the tension spring 16, and is brought into the normal position. Return. Accordingly, the tension spring 16 serves as a position returning means for automatically returning the alignment tool 13 to the normal position when the interference between the mounting head 10 and the alignment tool 13 is released.
[0035]
In the above embodiment, an example in which the alignment tool 13 is automatically returned to the normal position is shown. However, a configuration in which the component pressing load during the alignment operation is held only by the weight of the alignment tool 13 may be used. In this case, when the interference with the mounting head 10 occurs, the alignment tool 13 falls around the support shaft 17, thereby releasing the interference with the mounting head 10.
[0036]
As described above, in the electronic component mounting apparatus shown in the present embodiment, by adopting the above-described configuration for the component positioning unit 9, it is generated in the positioning unit having the same function provided in the conventional electronic component mounting apparatus. If there is any abnormality, such as incorrect attachment of the suction tool due to human error or incorrect setting of the alignment height, the mounting head interferes with the fixed alignment tool. As a result, there is no possibility of equipment damage or machine troubles due to continued operation.
[0037]
FIGS. 7 and 8 show examples of component positioning units 9A and 9B having a configuration different from that of the component positioning unit 9 and having the same component positioning function. The component positioning units 9A and 9B shown in FIGS. 7 and 8 are examples using alignment tools 13A and 13B in which the two alignment tools 13 shown in FIGS. 1 and 2 are integrated in a frame shape. The alignment tools 13A and 13B are each provided with a rectangular opening in plan view, and the inner surface of the opening is an alignment surface having the same function as the alignment surfaces 13X and 13Y.
[0038]
In the example shown in FIG. 7, the alignment tool 13 </ b> A is held by an integral substantially U-shaped holding member 21, and the bottom of the holding member 21 is pivotally supported on the base member 12 </ b> A by a horizontal support shaft 22. A recovery box 14 similar to that shown in FIG. 1 is disposed below the alignment tool 13A. When interference similar to that described above occurs in the above configuration, the alignment tool 13A is integrally rotated around the support shaft 22 as shown in FIG. Breakage can be prevented.
[0039]
In the example shown in FIG. 8, the lower part of the alignment tool 13B is hinged to the plurality of link members 23 by the support shaft 24, and the lower end of the link member 23 is similarly linked to the base member 12B. Therefore, the alignment tool 13B is held by the base member 12B via the horizontal support shaft 24. In this configuration, when the same interference as described above occurs, the alignment tool 13B maintains the horizontal posture by rotating each link member 23 around the support shaft 24 as shown in FIG. 8B. Move horizontally. This can similarly prevent the suction tool 10a from being damaged.
[0040]
【The invention's effect】
According to the present invention, the positioning means for positioning the electronic component held by the mounting head in the horizontal direction, the alignment tool held via the horizontal support shaft is held in the normal position, and the alignment tool is mounted. Since the predetermined alignment operation is performed by moving the head relative to the head in the horizontal direction and the vertical direction, if interference occurs between the mounting head and the alignment tool during the alignment operation, the alignment tool is supported by the support shaft. By rotating around, it can be moved in the direction to cancel the interference, and it is possible to reliably prevent damage to the equipment and machine trouble.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a component positioning unit of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of a component positioning unit of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the component positioning operation in the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an operation explanatory diagram of component positioning operation in the electronic component mounting apparatus of FIG. 6. FIG. 6 is an operation explanatory diagram of component positioning operation in the electronic component mounting apparatus of one embodiment of the present invention. Configuration diagram of component positioning unit of component mounting apparatus [FIG. 8] Configuration diagram of component positioning unit of electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Moving table 2 Control part 3 Head moving mechanism 6 Electronic component 7 Board | substrate holding | maintenance part 8 Board | substrate 9 Component positioning unit 10 Mounting head 10a Adsorption tool 13,13A, 13B Alignment tool 13X, 13Y Alignment surface 16 Tension spring 17 Support shaft 17

Claims (2)

実装ヘッドによって電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、前記実装ヘッドの下面に電子部品を保持させる部品保持手段と、前記基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段に隣接して設けられ前記実装ヘッドに保持された電子部品を実装ヘッドに対して水平方向に位置決めする位置決め手段とを備え、
前記位置決め手段は、前記電子部品の外形平面形状に応じたアライメント面が設けられ水平方向の支持軸を介して保持されたアライメントツールと、このアライメントツールを正規位置に位置保持するアライメント位置保持手段と、アライメントツールを前記実装ヘッドに対して相対的に水平方向および上下方向に移動させる移動手段と、この移動手段を制御してアライメントツールに所定のアライメント動作を行わせるアライメント動作制御手段とを有し、
前記アライメント動作において実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が生じたならば、アライメントツールが前記支持軸廻りの回転によって干渉を解除する方向に移動することを特徴とする電子部品実装装置。
An electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on a substrate by a mounting head, the component holding means for holding the electronic component on the lower surface of the mounting head, the substrate holding means for holding the substrate, and adjacent to the substrate holding means And positioning means for positioning the electronic component held by the mounting head in a horizontal direction with respect to the mounting head,
The positioning means includes an alignment tool that is provided with an alignment surface corresponding to the outer shape planar shape of the electronic component and is held via a horizontal support shaft, and an alignment position holding means that holds the alignment tool at a normal position. A moving means for moving the alignment tool in a horizontal direction and a vertical direction relative to the mounting head; and an alignment operation control means for controlling the moving means to cause the alignment tool to perform a predetermined alignment operation. ,
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein when the interference between the mounting head and the alignment tool occurs in the alignment operation, the alignment tool moves in a direction to cancel the interference by rotation around the support shaft.
前記実装ヘッドとアライメントツールとの干渉が解除されたならば、アライメントツールを正規位置に自動的に復帰させる位置復帰手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電子部品実装装置。2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising position returning means for automatically returning the alignment tool to a normal position when interference between the mounting head and the alignment tool is released.
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