JP3848831B2

JP3848831B2 - Electronic component mounting device

Info

Publication number: JP3848831B2
Application number: JP2000354955A
Authority: JP
Inventors: 隆裕永田; 健士蔵田; 良則狩野
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002158494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インデックスユニットの駆動により間欠回転するロータリテーブルの周縁に複数配設された装着ヘッドが部品装着位置にてカムの回転により該ロータリテーブルに対して昇降して電子部品を取り出し、前記テーブルの回転により移動した前記装着ヘッドにてプリント基板に該電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の前記カムのタイミングは特開平８−１９５５９０号公報に開示するように１種類であって、高速で装着する電子部品や低速で装着する電子部品、背の高い電子部品や低い電子部品、隣接する電子部品の影響などを考慮して、制御していた。
【０００３】
即ち、カム１枚で全ての電子部品を扱えるように制御しており、一律に装着ヘッドの昇降を大きい加速度、即ち割付の短いタイミングで動作させる必要があるために、部品装着の高速化には限界があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、装着ヘッドの昇降を通常の場合は小さい加速度、即ち割付が長いタイミングで、隣接する電子部品に干渉する場合にはより大きい加速度、即ち割付が短いタイミングで動作できるようにし、より部品装着の高速化を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、インデックスユニットの駆動により間欠回転するロータリテーブルの周縁に複数配設された装着ヘッドがカムの回転により該ロータリテーブルに対して昇降して電子部品を取り出し、前記テーブルの回転により部品装着位置に移動した前記装着ヘッドにてプリント基板に該電子部品を装着する電子部品装着装置において、前記カムのカム軸と直角に交わる前記カムの側面に溝を形成して、前記装着ヘッドを昇降させるためのレバーに設けられたカムフォロアを前記カムの溝の内側面に接する場合と外側面に接する場合とに切り替え昇降する加速度を変えるようにし、且つ前記カムのカム軸を上下させる機構を設けたことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、前記カム軸に該カム軸とは偏心している偏心軸を設け、該偏心軸を回転させることにより前記カム軸を上下させるようにしたことを特徴とする
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき実施形態につき説明する。図１に於いて、１はＹ軸モータ２の駆動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の駆動により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、チップ状の電子部品５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。
【０００９】
７は供給台であり、電子部品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に固定された図示しないナットを介して、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の外縁部には後述するように吸着ノズル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。
【００１０】
前記吸着ノズル１４が部品供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５の停止位置（図１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。
【００１１】
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により吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれの認識がなされる。
【００１２】
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１中下方の黒丸の付された位置）であり、装着ヘッド１５のロータリテーブル１３に対する下降により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。
【００１３】
次に、図２において、部品供給装置８はテープリール２８に巻回された図示しないテープに封入された電子部品５を、図示しない機構により昇降する昇降レバー２６が揺動レバー２７に係合して揺動させることにより１ピッチずつ送り吸着ノズル１４の取り出し位置に供給するものである。
【００１４】
以下に図２及び図３に基づき装着ヘッド１５について説明する。装着ヘッド１５はガイドレール１７に取り付けられたヘッド上下テーブル２９に取り付けられており、ガイドレール１７に摺動可能に取り付けられたナット体３０がロータリテーブル１３に取り付けられている。従ってヘッド１５はロータリテーブル１３に対して上下動可能となっている。
【００１５】
前記ヘッド上下テーブル２９の上部には取付板３１が取り付けられ、該取付板３１には１対のカムフォロア３２、３３が取り付けられている。該１対のカムフォロア３２、３３はカムフォロア３３が図示しないバネにより上方に付勢されていることによりフレーム３４の下方に吊り下げられ固定されている円筒リブカム３５を挟み込む。カムフォロア３２、３３が円筒リブカム３５を挟むことにより上下方向の位置が規制されてヘッド１５はロータリテーブル１３の間欠回転により移動するものである。
【００１６】
また、ヘッド１５には図示しないモータが組み込まれており、吸着ノズル１４を鉛直軸線まわりに回転させる。該ノズル１４はヘッド１５内の回転中心軸に対して偏心した位置に複数本該ヘッド１５に対して出入自在に設けられている。
【００１７】
図２において、吸着ステ−ションＩ及び装着ステ−ションＩＩの位置にては円筒リブカム３５は切り欠かれており、この切り欠き内にローラレスト３７が昇降可能に設けられている。従って、ヘッド１５は該ステ−ションにて間欠回転の停止中に上下動して電子部品５の吸着及び装着が行われるが、その昇降機構は同様な機構である。
【００１８】
ローラレスト３７は垂直レール３８に取り付けられており、該垂直レール３８はフレーム３４に固定されたスライドユニット３９にガイドされて上下動を行うが、該垂直レール３８はローラ４０を介してレバー４１に支持されている。
【００１９】
カムフォロア４３がカム４４に形成された溝４５に嵌合して、且つその溝４５を形成する内側面４６又は外側面４７に前記カムフォロア４３が圧接しており、該カム４４の回動により前記レバー４１が揺動し、その結果垂直レール３８、即ち装着ヘッド１５（吸着ノズル１４）が上下動する。
【００２０】
即ち、装着ヘッド１５を上下動させるためのカム４４を溝付きカムとし、前記カムフォロア４３を溝４５の内側面４６又は外側面４７に圧接することにより、カムタイミングを変更するものである。この場合、通常は装着ヘッド１５の昇降の加速度が小さい、即ち割付が長い（ヘッドの下降開始が早く、昇降にかかる時間が長い）カムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の内側面４６に圧接させるべく、図４及び図５に示すようにシリンダー４８をそのロッド８３を引き込むように作動させた状態にしてロッド８３に連結した前記レバー４１を支軸４９を支点として反時計方向に揺動させるように付勢し、
他方プリント基板上に既に装着された電子部品と装着時に干渉する場合には加速度が大きい、即ち割付が短い（ヘッドの下降開始が遅く昇降にかかる時間が短い）カムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の外側面４７に圧接させるべく、図６及び図７に示すようにシリンダー４８をそのロッド８３を突き出すように作動させた状態にして前記レバー４１を支軸４９を支点として時計方向に揺動させるように付勢させるものである。
【００２１】
尚、前述したように、装着ヘッド１５の昇降の加速度が小さいタイミングか大きいタイミングのいずれかで部品装着動作を行なうよう前記シリンダー４８で切り替えているが、このシリンダー４８の構造について図８及び図９に基づき、以下詳述する。
【００２２】
先ず、８０はエアー供給源に連通しエアー容積を増加させて圧力上昇を抑えるエアータンクで、該タンク８０は連通路８１を介してシリンダー本体８２に連通する。そして、該シリンダー本体８２には図示しない切替弁が設けられ、加速度が大きいカムタイミングで部品装着動作を行なうようシリンダー４８のロッド８３を突き出すように作動させる場合には、図９に示すように、エアー供給源（図示せず）からのエアーがエアータンク８０及び連通路８１を介してシリンダー本体８２に導かれ、図示しない切替弁により開口８４から導入されたエアーが通路８５を介してロッド８３の摺動路８６に導かれると共に通路８７を介してロッド８３の拡径部８３Ａを摺動させる空間８９に導かれ、該ロッド８３を左方に移動させる。そして、この通路８５及び摺動路８６を介する高圧エアーはロッド８３に形成した通路８８に導かれると共に、通路８７及び空間８９を介する高圧エアーが通路９０を介して前記通路８８に導かれた後、通路９１を介して空間８９Ａに導かれ、通路９２及び開口９３を経てシリンダー本体８２外に導かれる。
【００２３】
また、通常の加速度が小さいカムタイミングで部品装着動作を行なうようシリンダー４８のロッド８３を引き込ませるように作動させる場合には、図８に示すように、エアー供給源（図示せず）からのエアーがエアータンク８０及び連通路８１を介してシリンダー本体８２に導かれ、図示しない切替弁により開口９３及び通路９２を経て空間８９Ａに導かれてロッド８３の拡径部８３Ａに当たってロッド８３を引き込ませ、通路９１及び通路８８内を流れて摺動路８６に導かれ通路８５を介して開口８４を経てシリンダー本体８２外に導かれると共に、通路９０を介して空間８９内に導かれ通路８７を介して開口８４を経てシリンダー本体８２外に導かれる。
【００２４】
以上のように、前記シリンダー４８の高圧側、即ちロッド側と低圧側、即ち非ロッド側とを連通する通路８８を形成して、常にエアーを流すようにして、圧縮時の圧力上昇を避け、温度上昇による熱的負荷を減少させて、該シリンダー４８の寿命を延ばす。またこのエアーの流れにより、シリンダー４８自身を冷却することができる。
【００２５】
次に、図２において、５６はインデックスユニットであり、図示しないモータの出力軸の回転が減速機５９により減速され該ユニット５６に入力され、該ユニット５６の出力軸が間欠的に所定角度を割り出し回転し、該出力軸に連結されたロータリテーブル１３の間欠回転を駆動する。該減速機５９の出力軸であるインデックス入力軸（図示せず）はインデックスユニット５６のハウジング６２を貫通して設けられており、インデックスユニット５６のハウジング６２には前記カム４４が固定されたカム軸６３が貫通して設けられ、該カム軸６３はハウジング６２で回転可能に支持されており、ユニット５６の内部の間欠回転を駆動する構造物を避けた位置で吸着ステ−ションＩ及び装着ステ−ションＩＩＩを結ぶ直線に可能な限り近付け、また可能な限り下方の位置に設けられている。
【００２６】
該カム軸６３に固定されたカム軸プーリと前記インデックス入力軸に固定された入力軸プーリの間にはタイミングベルトが掛け渡されており、入力軸の回転がカム軸６３に伝達されるようになされている。従って、図示しないモータの回転によりインデックスユニット５６を介したロータリテーブル１３の間欠回転に同期してカム軸６３が回動し、カム４４に形成した溝４５の内側面４６又は外側面４７のいずれかに当接して転動するカムフォロア４３が上下し該カムフォロア４３が設けられているレバー４１が支軸４９のまわりに揺動して該レバー４１にローラ４０を介して支持されて図示しないバネにより下方に付勢されている垂直レール３８を昇降させ、吸着ステ−ションＩや装着ステーションＩＩＩにおける装着ヘッド１５の昇降が行われる。
【００２７】
尚、前述したように、前記カム４４に形成した溝４５の内側面４６又は外側面４７のいずれかに前記カムフォロア４３を圧接させることで、加速度、即ち割付の異なるタイミングで部品装着動作を行なうが、この切り替えによりカムフォロア４３のガタ、レバー４１のたわみ、カム４４の溝４５とカムフォロア４３の隙間などにより、前記ローラレスト３７の上限位置の変化や、部品装着時の下限位置の変化が起こる。すると、これらの位置の相違により、段差によってカムフォロア３２がローラレスト３７上に円滑に乗り移ることができず、振動が生じて吸着ノズル１４に吸着されている電子部品５が落下したり、落下しないまでも位置ずれが生じて、プリント基板６に正確な位置に装着できないという事態が起こる。
【００２８】
従って、前記変化を補正機構により補正する必要があり、以下その補正機構について図１０乃至図１２に基づき説明する。
【００２９】
即ち、前記カム軸６３には該カム軸６３とは偏心している偏心軸７０を固定し、該偏心軸７０に設けた取付板７１に設けた２個の円柱状の突部７２のうちの１個を揺動板７３に開設した係合孔７４内に嵌合させる。そして、図１０に示すように、該揺動板７３を支軸７５を支点としてシリンダー７６を作動させてロッド７７を突き出して揺動させることにより、わずか前記偏心軸７０を回転させると、前記カム軸６３は上昇する。従って、前述したように、プリント基板上に既に装着された電子部品と装着時に干渉する場合に加速度が大きいカムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の外側面４７に圧接させる場合に、図６に示すように前記ローラレスト３７の上限位置での上面面位置を前記円筒リブカム３５の上面面位置と同じにすることができる。
【００３０】
また、図１１に示すように、該揺動板７３を支軸７５を支点としてシリンダー７６を逆作動させてロッド７７を引き込んで揺動させることにより、わずか前記偏心軸７０を逆回転させると、前記カム軸６３は下降する。従って、前述したように、通常の電子部品装着時に加速度が小さいカムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の内側面４６に圧接させる場合にも、図４に示すように前記ローラレスト３７の上限位置での上面面位置を前記円筒リブカム３５の上面面位置と同じにすることができる。
【００３１】
以上の構成により以下動作について説明する。先ず、図示しない操作部が操作されると、電子部品自動装着装置の自動運転が開始される。即ち、図示しないモータの回転によりインデックスユニット５６を介してロータリテーブル１３が間欠回転し、吸着ステ−ションＩに装着ヘッド１５の１つが達して停止する。装着ヘッド１５の移動中はカムフォロア３２、３３が円筒リブカム３５に案内されて移動し、ローラレスト３７に乗り移り停止するものである。
【００３２】
次に、当該ヘッド１５が吸着ステ−ションＩに移動している間に図示しない記憶部に記憶された装着データに従って、供給台７が移動し供給すべき電子部品５の部品供給装置８が吸着ステ−ションＩの吸着ノズル１４の吸着位置に停止しており、ヘッド１５の下降による該ノズル１４の下降により電子部品５が吸着して取り出される。
【００３３】
即ち、ヘッド１５が停止するとインデックス入力軸の回転により図示しないカムが回動して昇降レバー２６が昇降して揺動レバー２７を揺動させ、図示しないテープを送って部品５を取り出し位置に供給し、一方カム４４の回転によりレバー４１が揺動して、垂直レール３８はローラ４０を介して支持されており、該垂直レール３８はスライドユニット３９にガイドされて下降する。従って装着ヘッド１５が下降して吸着ノズル１４が電子部品５を真空吸着して取り出し、更なるカム４４の回転によりヘッド１５が上昇する。
【００３４】
次に、インデックス入力軸がさらに回転すると、ロータリテーブル１３は停止状態から移動を開始して吸着ノズル１４が電子部品５を保持した状態で次のステ−ションに移動する。この間にカムフォロア３２、３３はローラレスト３７より円筒リブカム３５に乗り移る。
【００３５】
次に、吸着ステ−ションＩには他のヘッド１５が同様にして移動して、同様にして部品５の吸着が行われる。次に、ロータリテーブル１３の間欠回転により、電子部品５を保持した装着ヘッド１５が認識ステ−ションＩＩに移動すると、部品認識装置１６により吸着ノズル１４に吸着された電子部品５の認識が行われる。
【００３６】
部品５のノズル１４の回転中心に対する位置ずれが認識されると該認識結果に基づいて補正が行われ、部品５が図示しない前記装着データに示される方向を向くように装着ヘッド１５内のモータが駆動され吸着ノズル１４が回転する。
【００３７】
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電子部品５をＸＹテーブル３の移動により位置決めされたプリント基板６上に装着する。該位置決めは前記装着データで示す位置に装着されるように認識結果の補正が加えられて行われる。そして、装着ヘッド１５の昇降は吸着ステ−ションＩでの昇降と同様にしてカム軸６３の回動により行われるが、その動作について以下詳述する。
【００３８】
即ち、通常は装着ヘッド１５の昇降の加速度が小さいカムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の内側面４６に圧接させるべく、図４に示すようにシリンダー４８をそのロッド８３を引き込むように作動させた状態にしてロッド８３に連結した前記レバー４１を支軸４９を支点として反時計方向に揺動させるように付勢させている。
【００３９】
このときのシリンダー４８の状態は図８に示すように、エアー供給源（図示せず）からのエアーがエアータンク８０及び連通路８１を介してシリンダー本体８２に導かれ、図示しない切替弁により開口９３及び通路９２を経て空間８９Ａに導かれてロッド８３の拡径部８３Ａに当たってロッド８３を引き込ませ、通路９１及び通路８８内を流れて摺動路８６に導かれ通路８５を介して開口８４を経てシリンダー本体８２外に導かれると共に、通路９０を介して空間８９内に導かれ通路８７を介して開口８４を経てシリンダー本体８２外に導かれている。
【００４０】
また図１１に示すように、該揺動板７３を支軸７５を支点としてシリンダー７６を作動させてロッド７７を引き込んで揺動させることにより、わずか前記偏心軸７０を回転させて、前記カム軸６３を下降させてあるため、図４に示すように前記ローラレスト３７の上限位置での上面面位置は前記円筒リブカム３５の上面面位置と同じでありカムフォロア３２をローラレスト３７上に円滑に乗り移らせ、図５に示すように、更に前記カム４４が回転することによりレバー４１が揺動して、該垂直レール３８がスライドユニット３９にガイドされて下降するので、装着ヘッド１５が下降して吸着ノズル１４に吸着された電子部品５はプリント基板６上に装着される。
【００４１】
また、プリント基板上に既に装着された電子部品と装着時に干渉する場合には加速度が大きいカムタイミングで部品装着動作を行なうようカムフォロア４３を溝４５の外側面４７に圧接させるべく、図６に示すようにシリンダー４８をそのロッド８３を突き出すように作動させた状態にして前記レバー４１を支軸４９を支点として時計方向に揺動させるように付勢させる。
【００４２】
このときのシリンダー４８の状態は図９に示すように、エアー供給源（図示せず）からのエアーがエアータンク８０及び連通路８１を介してシリンダー本体８２に導かれ、図示しない切替弁により開口８４から導入されたエアーが通路８５を介してロッド８３の摺動路８６に導かれると共に通路８７を介してロッド８３の拡径部８３Ａを摺動させる空間８９に導かれ、該ロッド８３を左方に移動させる。そして、この通路８５及び摺動路８６を介する高圧エアーはロッド８３に形成した通路８８に導かれると共に、通路８７及び空間８９を介する高圧エアーが通路９０を介して前記通路８８に導かれた後、通路９１を介して空間８９Ａに導かれ、通路９２及び開口９３を経てシリンダー本体８２外に導かれる。
【００４３】
このように、常に高圧エアーはロッド８３に形成した通路８８に導かれので、圧縮時の圧力上昇が避けられ、温度上昇による熱的負荷を減少させて、シリンダー４８の寿命を延ばすことができると共に、このエアーの流れにより、シリンダー４８自身を冷却することもできる。
【００４４】
また図１０に示すように、該揺動板７３を支軸７５を支点としてシリンダー７６を作動させてロッド７７を突き出して揺動させることにより、わずか前記偏心軸７０を回転させて、前記カム軸６３を上昇させ、前記ローラレスト３７の上限位置での上面面位置を前記円筒リブカム３５の上面面位置と同じにしてカムフォロア３２をローラレスト３７上に円滑に乗り移らせ、更に前記カム４４が回転することによりレバー４１が揺動して、該垂直レール３８がスライドユニット３９にガイドされて下降するので、装着ヘッド１５が下降して吸着ノズル１４に吸着された電子部品５はプリント基板６上に既に装着された電子部品と干渉することなく装着される。
【００４５】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように第１の発明によれば、装着ヘッドの昇降を通常の場合は小さい加速度、即ち割付が長いタイミングで、隣接する電子部品に干渉する場合にはより大きい加速度、即ち割付が短いタイミングで動作できるようにし、より部品装着の高速化を図ることができる。
【００４７】
また第１及び第２の発明によれば、部品装着の際に装着ヘッドを円滑に移動させることができ、振動により吸着ノズルに吸着されている電子部品が落下したり、位置ずれが生じたりすることが減少して、電子部品をプリント基板の正確な位置に装着できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の側面図である。
【図３】装着ヘッドを示す側面図である。
【図４】装着ヘッドを昇降させる機構を示す側面図である（上昇状態）。
【図５】装着ヘッドを昇降させる機構を示す側面図である（下降状態）。
【図６】装着ヘッドを昇降させる機構を示す側面図である（上昇状態）。
【図７】装着ヘッドを昇降させる機構を示す側面図である（下降状態）。
【図８】シリンダーのロッドが引き込んでいる状態の一部断面図である。
【図９】シリンダーのロッドが突き出している状態の一部断面図である。
【図１０】補正機構の背面図を示す。
【図１１】補正機構の背面図を示す。
【図１２】補正機構の一部断面図を示す。
【符号の説明】
１４吸着ノズル
１５装着ヘッド
４１レバー
４３カムフォロア
４４カム
４５溝
４６内側面
４７外側面
６３カム軸
７０偏心軸
７６シリンダー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a plurality of mounting heads arranged on the periphery of a rotary table that rotates intermittently by driving an index unit moves up and down with respect to the rotary table by rotation of a cam at a component mounting position, and takes out the electronic component. The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that mounts the electronic component on a printed circuit board with the mounting head moved by the rotation of the electronic component.
[0002]
[Prior art]
The timing of the conventional cam is one type as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-195590, and the electronic component mounted at high speed, the electronic component mounted at low speed, the tall electronic component or the low electronic component, The control was performed in consideration of the influence of electronic components.
[0003]
In other words, control is performed so that all electronic components can be handled with one cam, and it is necessary to move the mounting head up and down with a large acceleration, that is, with a short allocation timing. There was a limit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention allows the mounting head to be moved up and down in a normal case with a small acceleration, that is, when the allocation is long, and when it interferes with an adjacent electronic component, it can operate with a higher acceleration, that is, when the allocation is short. The purpose is to speed up the mounting of parts.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, according to the first aspect of the present invention, a plurality of mounting heads arranged on the periphery of the rotary table that intermittently rotates by driving the index unit moves up and down with respect to the rotary table by the rotation of the cam to take out the electronic components. In the electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component on a printed circuit board by the mounting head moved to the component mounting position by rotation , a groove is formed on a side surface of the cam that intersects the cam shaft of the cam at right angles, and the mounting A mechanism for changing the acceleration for raising and lowering the cam follower provided on the lever for raising and lowering the head to contact the inner surface and the outer surface of the groove of the cam and raising and lowering the cam shaft of the cam Is provided.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, an eccentric shaft that is eccentric from the cam shaft is provided on the cam shaft, and the cam shaft is moved up and down by rotating the eccentric shaft.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a Y table that moves in the Y direction by driving the Y-axis motor 2, and reference numeral 3 denotes an XY result by moving in the X direction on the Y table 1 by driving the X-axis motor 4. An XY table that moves in a direction, and a printed circuit board 6 on which a chip-like electronic component 5 is mounted is fixed and placed on a fixing means (not shown).
[0009]
Reference numeral 7 denotes a supply stand, on which a number of component supply devices 8 for supplying the electronic components 5 are arranged. Reference numeral 9 denotes a supply table driving motor. When the ball screw 10 is rotated, the supply table 7 is guided to the linear guide 12 through a nut (not shown) fitted to the ball screw 10 and fixed to the supply table 7. Move in the X direction. Reference numeral 13 denotes a rotary table that rotates intermittently. As will be described later, mounting heads 15 having a plurality of suction nozzles 14 are arranged at equal intervals in accordance with the intermittent pitch.
[0010]
The stop position of the mounting head 15 where the suction nozzle 14 picks up and picks up the component 5 from the component supply device 8 (the position indicated by the black circle in the upper part in FIG. 1) is the suction station I. When 15 is lowered, the suction nozzle 14 sucks the component 5.
[0011]
II is a recognition station in which the mounting head 15 that sucks the component 5 stops due to the intermittent rotation of the rotary table 13, and the component recognition device 16 recognizes the positional deviation of the component 5 with respect to the suction nozzle 14.
[0012]
Reference numeral III denotes a mounting station (a position indicated by a black circle in the lower part of FIG. 1) 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 that has been stopped at a predetermined position by the movement of the XY table 3 due to the lowering of the rotary table 13.
[0013]
Next, in FIG. 2, the component supply device 8 engages the swing lever 27 with a lift lever 26 that lifts and lowers the electronic component 5 enclosed in a tape (not shown) wound around a tape reel 28 by a mechanism (not shown). The feed suction nozzle 14 is supplied to the take-out position of the feed suction nozzle 14 pitch by pitch.
[0014]
The mounting head 15 will be described below with reference to FIGS. The mounting head 15 is attached to a head upper and lower table 29 attached to the guide rail 17, and a nut body 30 slidably attached to the guide rail 17 is attached to the rotary table 13. Therefore, the head 15 can move up and down with respect to the rotary table 13.
[0015]
A mounting plate 31 is attached to the upper portion of the head upper and lower table 29, and a pair of cam followers 32 and 33 are attached to the mounting plate 31. The pair of cam followers 32 and 33 sandwich a cylindrical rib cam 35 that is suspended and fixed below the frame 34 when the cam follower 33 is biased upward by a spring (not shown). When the cam followers 32 and 33 sandwich the cylindrical rib cam 35, the vertical position is restricted, and the head 15 is moved by intermittent rotation of the rotary table 13.
[0016]
Further, a motor (not shown) is incorporated in the head 15 and rotates the suction nozzle 14 around the vertical axis. A plurality of nozzles 14 are provided in a position eccentric to the rotation center axis in the head 15 so as to be able to enter and leave the head 15.
[0017]
In FIG. 2, the cylindrical rib cam 35 is notched at the positions of the suction station I and the mounting station II, and a roller rest 37 is provided in the notch so as to be movable up and down. Therefore, the head 15 moves up and down while the intermittent rotation is stopped at the station, and the electronic component 5 is sucked and mounted, but the lifting mechanism is the same mechanism.
[0018]
The roller rest 37 is attached to a vertical rail 38, and the vertical rail 38 is guided by a slide unit 39 fixed to the frame 34 to move up and down. The vertical rail 38 is moved to a lever 41 via a roller 40. It is supported.
[0019]
The cam follower 43 is fitted into a groove 45 formed in the cam 44, and the cam follower 43 is in pressure contact with an inner side surface 46 or an outer side surface 47 forming the groove 45. As a result, the vertical rail 38, that is, the mounting head 15 (the suction nozzle 14) moves up and down.
[0020]
That is, the cam 44 for moving the mounting head 15 up and down is a grooved cam, and the cam follower 43 is pressed against the inner side surface 46 or the outer side surface 47 of the groove 45 to change the cam timing. In this case, normally, the acceleration of the mounting head 15 is small, that is, the allocation is long (the head starts to descend quickly and the time required to move up and down is long). 4 and 5, the cylinder 48 is operated so as to retract the rod 83 as shown in FIGS. 4 and 5, and the lever 41 connected to the rod 83 is counterclockwise with the support shaft 49 as a fulcrum. To oscillate to
On the other hand, when the electronic component already mounted on the printed circuit board interferes with the mounting, the component mounting operation is performed at the cam timing when the acceleration is large, that is, the allocation is short (the head starts to descend slowly and the time required to move up and down is short). In order to press the cam follower 43 against the outer surface 47 of the groove 45, the cylinder 41 is operated so as to project the rod 83 as shown in FIGS. It is urged to swing in the direction.
[0021]
As described above, the cylinder 48 is switched so as to perform the component mounting operation at a timing when the acceleration of the lifting / lowering of the mounting head 15 is small or large. The structure of this cylinder 48 is shown in FIGS. The details will be described below.
[0022]
First, 80 is an air tank that communicates with an air supply source to increase the air volume and suppress the pressure rise. The tank 80 communicates with the cylinder body 82 via a communication passage 81. When the cylinder body 82 is provided with a switching valve (not shown) and is operated so as to protrude the rod 83 of the cylinder 48 so as to perform the component mounting operation at a cam timing with a large acceleration, as shown in FIG. Air from an air supply source (not shown) is guided to the cylinder body 82 via the air tank 80 and the communication path 81, and the air introduced from the opening 84 by the switching valve (not shown) passes through the path 85 to the rod 83. The rod 83 is guided to the sliding path 86 and is guided to the space 89 through which the enlarged diameter portion 83A of the rod 83 slides through the passage 87, and the rod 83 is moved to the left. The high-pressure air passing through the passage 85 and the sliding passage 86 is guided to the passage 88 formed in the rod 83, and the high-pressure air passing through the passage 87 and the space 89 is guided to the passage 88 through the passage 90. The air is guided to the space 89A through the passage 91, and is guided out of the cylinder body 82 through the passage 92 and the opening 93.
[0023]
Further, when operating to retract the rod 83 of the cylinder 48 so as to perform the component mounting operation at a cam timing with a small normal acceleration, as shown in FIG. 8, air from an air supply source (not shown) is used. Is guided to the cylinder main body 82 via the air tank 80 and the communication passage 81, and is guided to the space 89A through the opening 93 and the passage 92 by a switching valve (not shown) so as to hit the diameter-expanded portion 83A of the rod 83 and pull the rod 83, It flows through the passage 91 and the passage 88 and is guided to the sliding path 86 and is guided to the outside of the cylinder body 82 through the opening 85 through the passage 85, and is guided to the space 89 through the path 90 and through the passage 87. It is guided out of the cylinder body 82 through the opening 84.
[0024]
As described above, a passage 88 that connects the high-pressure side of the cylinder 48, that is, the rod side and the low-pressure side, that is, the non-rod side is formed, and air is always allowed to flow to avoid an increase in pressure during compression. The lifetime of the cylinder 48 is extended by reducing the thermal load due to temperature rise. Further, the cylinder 48 itself can be cooled by this air flow.
[0025]
Next, in FIG. 2, 56 is an index unit, and the rotation of the output shaft of a motor (not shown) is decelerated by the speed reducer 59 and input to the unit 56, and the output shaft of the unit 56 intermittently determines a predetermined angle. It rotates and drives the intermittent rotation of the rotary table 13 connected to the output shaft. An index input shaft (not shown) that is an output shaft of the speed reducer 59 is provided through the housing 62 of the index unit 56, and the cam shaft to which the cam 44 is fixed is mounted on the housing 62 of the index unit 56. The cam shaft 63 is rotatably supported by the housing 62, and the suction station I and the mounting station I are installed at a position avoiding the structure that drives the intermittent rotation inside the unit 56. It is as close as possible to the straight line connecting the section III and as low as possible.
[0026]
A timing belt is stretched between the camshaft pulley fixed to the camshaft 63 and the input shaft pulley fixed to the index input shaft so that the rotation of the input shaft is transmitted to the camshaft 63. Has been made. Therefore, the cam shaft 63 rotates in synchronization with the intermittent rotation of the rotary table 13 via the index unit 56 due to the rotation of a motor (not shown), and either the inner surface 46 or the outer surface 47 of the groove 45 formed in the cam 44. The cam follower 43 that rolls in contact with the roller moves up and down, the lever 41 provided with the cam follower 43 swings around the support shaft 49 and is supported by the lever 41 via the roller 40 and is lowered by a spring (not shown). The vertical rail 38 that is biased to the vertical position 38 is moved up and down, and the mounting head 15 is moved up and down at the suction station I and the mounting station III.
[0027]
As described above, the cam follower 43 is brought into pressure contact with either the inner surface 46 or the outer surface 47 of the groove 45 formed in the cam 44, so that the component mounting operation is performed at different timings of acceleration, that is, allocation. As a result of this switching, a change in the upper limit position of the roller rest 37 and a change in the lower limit position during component mounting occur due to backlash of the cam follower 43, deflection of the lever 41, a gap between the groove 45 of the cam 44 and the cam follower 43, and the like. Then, due to the difference in position, the cam follower 32 cannot be smoothly transferred onto the roller rest 37 due to a step, and the vibration causes the electronic component 5 sucked by the suction nozzle 14 to fall or not fall. In this case, the positional deviation occurs, and the printed board 6 cannot be mounted at an accurate position.
[0028]
Accordingly, it is necessary to correct the change by a correction mechanism, and the correction mechanism will be described below with reference to FIGS.
[0029]
That is, an eccentric shaft 70 that is eccentric from the cam shaft 63 is fixed to the cam shaft 63, and one of two columnar protrusions 72 provided on a mounting plate 71 provided on the eccentric shaft 70. The pieces are fitted into engagement holes 74 provided in the swing plate 73. Then, as shown in FIG. 10, when the eccentric shaft 70 is slightly rotated by operating the cylinder 76 with the support shaft 75 as a fulcrum to project the rod 77 and swinging, the cam 73 The shaft 63 rises. Therefore, as described above, when the cam follower 43 is pressed against the outer surface 47 of the groove 45 so that the component mounting operation is performed at a cam timing with a large acceleration when the electronic component already mounted on the printed circuit board interferes with the mounting. 6, the upper surface position at the upper limit position of the roller rest 37 can be made the same as the upper surface position of the cylindrical rib cam 35.
[0030]
Also, as shown in FIG. 11, when the eccentric shaft 70 is slightly rotated in the reverse direction by reversing the cylinder 76 with the support shaft 75 as a fulcrum, and pulling and swinging the rod 77 as shown in FIG. The cam shaft 63 descends. Therefore, as described above, even when the cam follower 43 is pressed against the inner surface 46 of the groove 45 so that the component mounting operation is performed at a cam timing with a small acceleration when mounting a normal electronic component, as shown in FIG. The upper surface position at the upper limit position 37 can be made the same as the upper surface position of the cylindrical rib cam 35.
[0031]
The operation will be described below with the above configuration. First, when an operation unit (not shown) is operated, automatic operation of the electronic component automatic mounting apparatus is started. That is, the rotary table 13 is intermittently rotated through the index unit 56 by the rotation of a motor (not shown), and one of the mounting heads 15 reaches the suction station I and stops. During the movement of the mounting head 15, the cam followers 32 and 33 are guided by the cylindrical rib cam 35 and move to the roller rest 37 and stop.
[0032]
Next, while the head 15 is moved to the suction station I, the component supply device 8 of the electronic component 5 to be moved and supplied according to the mounting data stored in the storage unit (not shown) is sucked. The station is stopped at the suction position of the suction nozzle 14 of the station I, and the electronic component 5 is sucked and taken out by the lowering of the nozzle 14 due to the lowering of the head 15.
[0033]
That is, when the head 15 is stopped, the cam (not shown) is rotated by the rotation of the index input shaft, the elevating lever 26 is raised and lowered to swing the swing lever 27, and the tape (not shown) is sent to supply the component 5 to the take-out position. On the other hand, the lever 41 is swung by the rotation of the cam 44, and the vertical rail 38 is supported via the roller 40. The vertical rail 38 is guided by the slide unit 39 and descends. Accordingly, the mounting head 15 is lowered, the suction nozzle 14 sucks out the electronic component 5 by vacuum suction, and the head 15 is raised by further rotation of the cam 44.
[0034]
Next, when the index input shaft further rotates, the rotary table 13 starts moving from the stopped state, and the suction nozzle 14 moves to the next station while holding the electronic component 5. During this time, the cam followers 32 and 33 are transferred from the roller rest 37 to the cylindrical rib cam 35.
[0035]
Next, the other head 15 moves in the same manner to the suction station I, and suction of the component 5 is performed in the same manner. Next, when the mounting head 15 holding the electronic component 5 is moved to the recognition station II due to the intermittent rotation of the rotary table 13, the electronic component 5 sucked by the suction nozzle 14 is recognized by the component recognition device 16. .
[0036]
When the positional deviation of the component 5 with respect to the rotation center of the nozzle 14 is recognized, correction is performed based on the recognition result, and the motor in the mounting head 15 moves so that the component 5 faces in the direction indicated by the mounting data (not shown). The suction nozzle 14 is driven to rotate.
[0037]
During this time, the rotary table 13 rotates intermittently to reach the mounting station III, and the electronic component 5 whose angular positioning has been completed is mounted on the printed circuit board 6 positioned by the movement of the XY table 3. The positioning is performed with correction of the recognition result added so as to be mounted at the position indicated by the mounting data. The mounting head 15 is lifted and lowered by the rotation of the cam shaft 63 in the same manner as the lifting and lowering at the suction station I. The operation will be described in detail below.
[0038]
That is, normally, the cylinder 48 is pulled into the rod 83 as shown in FIG. 4 so that the cam follower 43 is pressed against the inner surface 46 of the groove 45 so that the component mounting operation is performed at a cam timing at which the acceleration of the mounting head 15 is small. In this state, the lever 41 connected to the rod 83 is biased so as to swing counterclockwise about the support shaft 49 as a fulcrum.
[0039]
As shown in FIG. 8, the state of the cylinder 48 at this time is that air from an air supply source (not shown) is guided to the cylinder body 82 via the air tank 80 and the communication path 81, and is opened by a switching valve (not shown). 93 and the passage 92 are guided to the space 89 </ b> A so as to contact the diameter-expanded portion 83 </ b> A of the rod 83, and the rod 83 is drawn. Then, the gas is guided out of the cylinder main body 82, guided into the space 89 through the passage 90, and guided out of the cylinder main body 82 through the opening 84 through the passage 87.
[0040]
Further, as shown in FIG. 11, the eccentric shaft 70 is slightly rotated by operating the cylinder 76 with the support shaft 75 as a fulcrum and pulling the rod 77 to swing, so that the cam shaft As shown in FIG. 4, the upper surface position of the roller rest 37 at the upper limit position is the same as the upper surface position of the cylindrical rib cam 35, and the cam follower 32 is smoothly put on the roller rest 37. As shown in FIG. 5, when the cam 44 further rotates, the lever 41 swings, and the vertical rail 38 is guided and lowered by the slide unit 39, so that the mounting head 15 is lowered. The electronic component 5 sucked by the suction nozzle 14 is mounted on the printed board 6.
[0041]
Further, in the case of interference with an electronic component already mounted on the printed circuit board, the cam follower 43 is pressed against the outer surface 47 of the groove 45 so as to perform the component mounting operation at a cam timing with a large acceleration, as shown in FIG. In this way, the cylinder 48 is operated so as to protrude the rod 83, and the lever 41 is urged to swing clockwise with the support shaft 49 as a fulcrum.
[0042]
The state of the cylinder 48 at this time is as shown in FIG. 9, in which air from an air supply source (not shown) is guided to the cylinder body 82 through the air tank 80 and the communication passage 81, and is opened by a switching valve (not shown). The air introduced from 84 is guided to the sliding path 86 of the rod 83 through the passage 85 and is guided to the space 89 in which the enlarged diameter portion 83A of the rod 83 is slid through the passage 87. Move towards. The high-pressure air passing through the passage 85 and the sliding passage 86 is guided to the passage 88 formed in the rod 83, and the high-pressure air passing through the passage 87 and the space 89 is guided to the passage 88 through the passage 90. The air is guided to the space 89A through the passage 91, and is guided out of the cylinder body 82 through the passage 92 and the opening 93.
[0043]
In this way, since the high-pressure air is always guided to the passage 88 formed in the rod 83, an increase in pressure during compression can be avoided, the thermal load due to the temperature increase can be reduced, and the life of the cylinder 48 can be extended. The cylinder 48 itself can be cooled by this air flow.
[0044]
Further, as shown in FIG. 10, the eccentric shaft 70 is slightly rotated by operating the cylinder 76 with the support shaft 75 as a fulcrum so that the rod 77 protrudes and swings, so that the cam shaft 63 is raised, the upper surface position at the upper limit position of the roller rest 37 is made the same as the upper surface position of the cylindrical rib cam 35, and the cam follower 32 is smoothly transferred onto the roller rest 37, and the cam 44 is further rotated. As a result, the lever 41 swings and the vertical rail 38 is guided and lowered by the slide unit 39, so that the mounting head 15 is lowered and the electronic component 5 sucked by the suction nozzle 14 is placed on the printed circuit board 6. It is mounted without interfering with the already mounted electronic components.
[0045]
Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various alternatives described above without departing from the spirit of the present invention. It includes modifications or variations.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the mounting head is raised and lowered normally, the acceleration is small, that is, when the allocation is long, and when it interferes with an adjacent electronic component, the acceleration is large, that is, when the allocation is short. in and to operate, it is possible to achieve a higher speed of the component mounting.
[0047]
Further, according to the first and second inventions, the mounting head can be smoothly moved during component mounting, and the electronic component sucked by the suction nozzle is dropped or the position is shifted due to vibration. This reduces the amount of electronic components placed on the printed circuit board .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus.
FIG. 2 is a side view of the electronic component mounting apparatus.
FIG. 3 is a side view showing the mounting head.
FIG. 4 is a side view showing a mechanism for raising and lowering the mounting head (in a raised state).
FIG. 5 is a side view showing a mechanism for raising and lowering the mounting head (lowered state).
FIG. 6 is a side view showing a mechanism for raising and lowering the mounting head (upward state).
FIG. 7 is a side view showing a mechanism for raising and lowering the mounting head (lowered state).
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state in which a cylinder rod is retracted.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a state where a rod of a cylinder protrudes.
FIG. 10 is a rear view of the correction mechanism.
FIG. 11 is a rear view of the correction mechanism.
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of a correction mechanism.
[Explanation of symbols]
14 Suction nozzle 15 Mounting head 41 Lever 43 Cam follower 44 Cam 45 Groove 46 Inner surface 47 Outer surface 63 Cam shaft 70 Eccentric shaft 76 Cylinder

Claims

A plurality of mounting heads arranged at the periphery of the rotary table that intermittently rotates by driving the index unit moves up and down with respect to the rotary table by the rotation of the cam, takes out the electronic component, and moves to the component mounting position by the rotation of the table . In the electronic component mounting apparatus for mounting the electronic component on the printed circuit board by the mounting head , a groove is formed on a side surface of the cam that intersects at right angles to the cam shaft of the cam, and a lever for raising and lowering the mounting head A mechanism is provided for changing the acceleration to be moved up and down between the case where the provided cam follower is in contact with the inner surface of the groove of the cam and the case where it is in contact with the outer surface, and a mechanism for raising and lowering the cam shaft of the cam. Electronic component mounting device.

2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein an eccentric shaft that is eccentric from the cam shaft is provided on the cam shaft, and the cam shaft is moved up and down by rotating the eccentric shaft .