JP3935403B2

JP3935403B2 - Mounting unit and component mounting device

Info

Publication number: JP3935403B2
Application number: JP2002223743A
Authority: JP
Inventors: 高義京谷; 長嗣西口; 崇中西
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2003347797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にばら状態の部品を整列搬送して基板への装置を行う装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び上記装着ユニットにて実行される部品装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ばら状態のチップ形電子部品を整列して搬送して回路基板へ装着するには、ばら状態の部品を整列搬送する整列搬送装置と、整列搬送された部品を基板へ装着する装着装置を用いて行っていた。
【０００３】
すなわち、整列搬送装置は、ばら状態の部品を整列搬送して、装着装置に供給可能な位置へ位置決めするまでを受け持ち、装着装置は、整列搬送装置によって位置決めされた部品を取り出し、画像認識等で上記部品の最終位置決め補正を行って基板への装着を行うところを受け持っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、昨今、取扱う部品の微小化が進み、整列搬送装置と装着装置の受け渡しが難しくなってきた。これに伴って、整列搬送装置の位置決め精度や装着装置の取り出し位置精度の向上や、場合によっては画像認識により基板へ装着する為の位置補正だけではなく、取り出し位置の補正を行う等の他にも様々な条件設定を行っているが、最適条件を見つけるのに時間がかかる上、それでも整列搬送装置で正しく位置決めされた部品を、装着装置が取り出しに失敗して飛ばしてしまったり、正しく保持できないといった理由で喪失してしまうことが少なくないものとなっていた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、整列搬送装置と装着装置を一体化して部品の受け渡しを円滑に行い、非常にコンパクトで信頼性の高い装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び上記装着ユニットにて実行される部品装着方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００７】
本発明の第１態様の装着ユニットは、ばら状態の部品を搬送通路に沿って一列に連続して整列搬送する整列搬送部と、
上記搬送通路終端に設けられて搬送された先頭の部品を位置決めする位置決め部と、
上記先頭部品が位置決め部に到達したことを確認する到達確認部と、
位置決めされた上記先頭部品を上記位置決め部の下方に位置する基板に装着する部品装着部と、を有し、
上記整列搬送部の搬送通路を構成する壁面と、位置決め部を構成する壁面とのうち、少なくとも一面は鏡面状の反射面を有する略透明体であり、
上記到達確認部は、上記略透明体を透過して上記反射面に向けて光を投光し、上記反射面で反射した光を上記位置決め部を経由して受光する光電センサを備え、上記先頭部品がこの光を遮光することで上記位置決め部に部品が到達したことを検出する、
ことを特徴とする。
【０００８】
又、整列搬送部の搬送通路を構成する壁面と、位置決め部を構成する壁面のうち、少なくとも一面には、継ぎ目が無く且つ略透明体である構成を採ることもでき、該構成によれば、搬送通路から位置決め部まで継ぎ目がないので、部品の搬送が円滑に行えるとともに、搬送通路から位置決め部へ搬送される部品を、全て目視確認することが可能となり、部品の搬送信頼性が高まるとともに、搬送異常の発見が容易になるという効果が得られる。
【０００９】
又、到達確認部が、位置決め部に部品が到達したことを光電センサにより検出する構成を採ることもでき、該構成によれば微小部品の到達確認において高い信頼性を得ることができる。
【００１０】
又、光電センサによる検出において、光を略透明体に透過させて行う構成を採ることもでき、該構成によれば光電センサが搬送通路に直接露出しないので、部品と光電センサの干渉による部品の搬送妨害や、光電センサの汚れや傷を防ぐことができ、部品の搬送及び到達確認において高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
又、略透明体に鏡面状の反射面を設け、略透明体を透過する光電センサの光を必要とする方向へ屈折させる構成を有することもでき、該構成によれば、光電センサの投光側と受光側を位置決め部近傍へ対向して設ける必要がなく、位置決め部の周囲のスペースを有効に利用でき、位置決め部をコンパクトにしたり、位置決め部で位置決めされた部品の目視確認を容易にすることができる。
【００１２】
又、光電センサの受光側を位置決め部に配置し、整列搬送された先頭の部品の最先頭近傍のみを受光可能とする絞りを、上記光電センサの受光側に設けた構成を採ることもでき、該構成によれば、後続の部品に関係なく、先頭の部品が位置決め部に完全に到達したかどうかを正確に検出することができるので、部品の到達確認において高い信頼性を得ることができる。
【００１３】
又、略透明体が光透過率が９０％以上であるものとすることができ、これにより光電センサの光の減衰を最小限に止め、部品の検出において入光、遮光の光量の差を十分に得られるので、部品の到達確認において高い信頼性を得ることができる。
【００１４】
又、上記位置決め部は、上記先頭部品の搬送方向に平行に延在する位置決め面と、該位置決め面に上記先頭部品を接触させるよう吸引する吸引用開口とを有することもできる。
【００１５】
又、上記位置決め部は、上記位置決め面の内、互いに直交する２面に上記先頭部品を接触させて位置決めを行うようにすることもできる。
【００１６】
又、上記位置決め部は、上記搬送通路の終端を形成し上記先頭部品の前面に接触して上記先頭部品を搬送方向において位置決めする搬送方向位置決め面をさらに有し、上記吸引用開口は、上記搬送方向位置決め面の中心外に設けるようにすることもできる。
【００１７】
又、上記吸引用開口は、上記搬送方向位置決め面の斜め上方に設けるようにすることもできる。
【００１８】
さらに又、上記位置決め部は、上記搬送通路の終端を形成し上記先頭部品の前面に接触して上記先頭部品を搬送方向において位置決めする搬送方向位置決め面と、上記搬送通路を形成しかつ上記搬送方向及び上下方向に直交する左右方向のいずれか一方側にて上記先頭部品に接触しかつ上記搬送方向位置決め面に直交する横方向位置決め面と、上記搬送方向に向かって上記左右方向の斜め上方にて上記搬送方向位置決め面に形成され、上記先頭部品の上記前面を上記搬送方向位置決め面に吸着しかつ上記先頭部品を上記横方向位置決め面に接触させる吸引用開口と、を有し、上記搬送方向位置決め面及び上記横方向位置決め面にて上記先頭部品の位置決めを行うようにすることもできる。
【００１９】
上記位置決め部について、搬送方向位置決め面、横方向位置決め面、及び吸引用開口を有することで、装着される部品を確実に位置決めすることができる。
【００２０】
又、上記位置決め部は、上記横方向位置決め面に形成され上記先頭部品を上記横方向位置決め面に吸着する第２吸引用開口をさらに有することもできる。
【００２１】
第二吸引用開口を備えることで、例えば足付き部品のように部品本体部分が横方向位置決め面に接触できない部品においても確実に位置決めすることが可能となる。
【００２２】
又、上記部品装着部は、上記搬送経路に対応した形状の上記部品に対応した形状及び寸法を有し上記部品の保持及び下降を行い上記部品を上記基板へ装着する部品保持部材を有することもできる。
【００２３】
部品形状、寸法に対応した部品保持部材を備えることができることから、例えば、部品に対して過剰な寸法の部品保持部材を用いる必要がなくなり、部品の狭隣接配置を可能にし、又、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
又、上記部品装着部は、上記部品保持部材にて上記部品を上記基板へ装着するときのみ上記部品保持部材の下降を許容する移動禁止機構をさらに有することもできる。
【００２５】
移動禁止機構を有することで、部品保持部材の上下方向における振動を防止することができる。
【００２６】
さらに本発明の第２態様の部品装着装置は、上記第１態様に記載の構成を有する装着ユニットであって、複数個設けられるとき、それぞれ統一された高さ、厚み、及び長さを有する板状形状にてなる装着ユニットと、
上記装着ユニットの厚み方向に沿って一定ピッチにてそれぞれの上記装着ユニットを配列し、上記装着ユニットを着脱自在に支持するユニット支持部と、
上記装着ユニットにて部品が装着される基板を保持し上記装着ユニットに対して上記基板の部品装着位置を位置決めする基板保持装置と、
を備えたことを特徴とする。
【００２７】
上記第１態様の装着ユニットを備えることから、部品装着装置の全体構成を縮小化することができる。
【００２８】
又、上記第２態様において、上記装着ユニットに備わる部品装着部は、上記搬送経路に対応した形状の上記部品に対応した形状及び寸法を有し吸着にて上記部品保持を行う部品保持部材と、上記部品保持部材の上下方向への移動を行い上記部品保持部材に吸着保持された上記部品を上記基板へ装着する保持部材駆動装置と、を有し、
上記部品保持部材に接続され吸引を行う保持部材用吸引装置と、
上記装着ユニットの動作制御を行う制御装置であって、上記装着ユニットに備わる位置決め部に先頭の部品を位置決めするときには、上記保持部材用吸引装置における吸引動作を停止させる制御装置と、をさらに備えることもできる。
【００２９】
部品位置決めの際には、保持部材用吸引装置における部品保持部材の吸引動作を停止することから、先頭部品には部品位置決め用の吸引動作のみが作用し、先頭部品の位置決め精度を向上させることができる。
【００３０】
又、上記第２態様において、上記先頭部品が上記位置決め部へ到達したことを上記到達確認部が確認したことに基づいて、上記制御装置は、さらに、上記保持部材駆動装置を動作させて上記先頭部品の上記基板への装着を行わせることもできる。
【００３１】
このような構成によれば部品到達を確認することで、確実に部品装着を行うことができる。
【００３２】
又、上記第２態様において、上記到達確認部が上記位置決め部への上記先頭部品の到達を判断用時間を超えて検出しないとき、上記制御装置は、さらに、部品装着動作異常警告を発することもできる。
【００３３】
このような構成によれば、判断用時間内に部品確認ができたときには、設備を停止させるには及ばない。よって、部品装着装置の稼動率を向上させることができる。
【００３４】
又、上記第２態様において、上記装着ユニットと同一形状及び寸法にてなり上記ユニット支持部に支持され、上記基板に装着された上記部品を撮像する撮像カメラを有する認識ユニットをさらに備え、上記制御装置は、さらに、上記認識ユニットから供給される撮像情報に基づいて装着位置ずれを求め、該装着位置ずれに基づいて上記基板保持装置の動作制御を行うこともできる。
【００３５】
装着ユニットは、整列搬送部及部品装着部を一体的に備えることから、装着ユニットの寸法誤差は、直ちに部品装着位置精度に影響する。よって、撮像情報により基板保持装置の動作制御を行うことで、上記部品装着位置精度の向上を図ることができる。
【００３６】
又、上記第２態様において、上記ユニット支持部に支持されている上記装着ユニットの上記厚み方向において上記ユニット支持部及び上記装着ユニットを相対的に移動させて上記装着ユニットの上記厚み方向における位置の微調整を行う位置補正部材をさらに備えることもできる。
【００３７】
装着ユニットは、整列搬送部及部品装着部を一体的に備えることから、装着ユニットの寸法誤差は、直ちに部品装着位置精度に影響する。よって、位置補正部材を設けることで、上記部品装着位置精度の向上を図ることができる。
【００３８】
さらに本発明の第３態様である部品装着方法は、少なくともばら状態の部品を搬送通路に沿って一列に連続して整列搬送し、上記搬送通路終端に設けられて搬送された先頭の部品を位置決め部に位置決めし、上記先頭部品が位置決め部に到達したことを確認した後、上記位置決め部に位置決めされた上記先頭部品を上記位置決め部の下方に位置する基板へ装着する部品装着方法において、
上記位置決め部に上記先頭部品を位置決めするときには、上記基板へ上記先頭部品を装着する吸着ノズルにおける吸引動作を停止する、
ことを特徴とする。
【００３９】
部品位置決めの際には、部品保持部材の吸引動作を停止することから、先頭部品には部品位置決め用の吸引動作のみが作用し、先頭部品の位置決め精度を向上させることができる。
【００４０】
又、上記第３態様において、上記位置決め部への上記先頭部品の到達が判断用時間を超えたとき、部品装着動作異常警告を発することもできる。
【００４１】
判断用時間内に部品確認ができたときには、設備を停止させるには及ばない。よって、部品装着装置の稼動率を向上させることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態の装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び該部品装着装置にて実行される部品装着方法について説明する。尚、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。又、「部品」として、本実施形態では、縦、横、高さ寸法が例えば０．６×０．３×０．３ｍｍの直方体にてなる、ばら状態のチップ形電子部品を例に採るが、該直方体形状の部品に限定するものではなく、例えば図１１に示すような突出部を有する部品等を扱うことも可能である。
【００４３】
図１は本実施の形態における装着ユニットを示す斜視図、図２はその正面図である。
図１に示すように、装着ユニット１０１は、ほぼＢ５サイズの大きさにてなる概略板状の外形を有し、後述の整列搬送部１１０、位置決め部１２０、到達確認部１３０、及び部品装着部１４０を有し、これらの各構成部分１１０、１２０、１３０、１４０を、当該装着ユニット１０１の厚さ１０１ｃから突出しないように収納している。又、複数の装着ユニット１０１間において、高さ１０１ａ、長さ１０１ｂ、厚さ１０１ｃの各寸法は、統一されている。尚、本実施形態では、高さ１０１ａは、１７７ｍｍ、長さ１０１ｂは２４７ｍｍ、厚さ１０１ｃは１８．５ｍｍであり、又、装着ユニット１０１の下端と基板上面との隙間は、本実施形態では約５ｍｍであるが、諸条件により変動する。
【００４４】
上記整列搬送部１１０は、ばら状態の部品２を収納する部品ケース１、通路３、部品整列部４、搬送通路５を有し、部品２を搬送通路５に沿って一列に整列させて連続して搬送する部分である。部品ケース１は、当該装着ユニット１０１の後端側に取り付けられ、部品ケース１から部品整列部４へ部品２が滑り落ちていくように、通路３は傾斜している。
部品整列部４は、通路３に連通する部品貯蔵部４１と、回転板４２と、該回転板４２を矢印方向へ回転させる、例えばモータを有する回転板駆動部４３とを有する。上記回転板４２は、内周面４２ａを形成したリング状であり、上記内周面４２ａには、１個の部品２を収納する部品収納部４４が周方向へ一列状に形成され、内周面４２ａは、上記部品貯蔵部４１及び上記搬送通路５に接する。又、各部品収納部４４は、内周面４２ａの周方向に沿って部品２の上記縦方向が揃うように配向されている。このように構成される部品整列部４では、回転板駆動部４３により回転板４２が回転することで、内周面４２ａが部品貯蔵部４１を通過するとき、各部品収納部４４に１個ずつ部品２が収納され、各部品２は搬送通路５の入口まで搬送される。搬送通路５の入口にて部品２は、一つずつ自重で搬送通路５へ連続して受け渡され整列される。尚、回転板４２に磁石を設け、該磁石の磁力にて部品２を回転板４２に保持させて搬送通路５の入口まで搬送することもできる。
【００４５】
上記搬送通路５は、搬送する部品２の上記横、高さ寸法に対応し、かつ搬送する部品２の製造誤差における最大部品を通過可能とする断面積を有し、各部品２を上記縦方向に沿って一列に整列した状態で、自重及び後述の吸引力にて搬送通路５の終端に位置する位置決め部１２０まで部品２を搬送する。又、搬送通路５の途中には、部品２の満杯状態を検出する部品検出センサー５１が設けられ、該センサ位置にて部品２が搬送通路５内に無ければ、回転板４２を回転させて部品供給を行い、部品２が存在すれば、回転板４２の回転を停止させる。部品検出センサー５１による部品検出により、回転板４２を無駄に回転させることによる部品２同士の摩擦や衝突による部品２の黒化現象の発生を防止する。
【００４６】
位置決め部１２０は、搬送通路５の終端に位置し、図８及び図９に示すように、搬送されてきた部品２の先頭に存在する先頭部品２−１を、部品装着部１４０との関係において位置決めする部分であり、搬送方向位置決め面１２１と、横方向位置決め面１２２と、吸引用開口１２３とを有する。尚、図８にて、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２にはハッチングを施しているが、これは各壁面を明示するためであり、断面を表すものではない。又、搬送通路５において位置決め部１２０に対応する部分には、位置決めされた先頭部品２−１が装着のために通過可能な部品通過開口５２が形成されている。
【００４７】
上記搬送方向位置決め面１２１は、先頭部品２−１の前面２ａに接触して先頭部品２−１を搬送方向１９１において位置決めする面である。上記横方向位置決め面１２２は、上記搬送通路５を形成する壁面であり、搬送方向１９１及び鉛直方向に平行な上下方向１９２に直交する左右方向１９３の内、搬送方向１９１に向かって右側にて先頭部品２−１に接触しかつ上記搬送方向位置決め面１２１に直交する面である。尚、本実施形態では、上述のように左右方向１９３の内、右側の壁面を横方向位置決め面１２２としたが、これに限定されず、横方向位置決め面１２２は、左右方向１９３のいずれか一方側にて先頭部品２−１に接触しかつ上記搬送方向位置決め面１２１に直交する面であればよい。
【００４８】
上記吸引用開口１２３は、搬送方向１９１に向かって右側の斜め上方にて搬送方向位置決め面１２１に形成される開口であって、先頭部品２−１の前面２ａを搬送方向位置決め面１２１に吸着しかつ先頭部品２−１を横方向位置決め面１２２に接触させる開口である。尚、本実施形態では、上述のように搬送方向１９１に向かって右側の斜め上方に吸引用開口１２３を形成したが、これは、搬送方向１９１に向かって右側の壁面を横方向位置決め面１２２としたことに対応するものである。よって、横方向位置決め面１２２を左右いずれに設定するかに応じて、搬送方向１９１に向かって左右方向１９３の斜め上方にて搬送方向位置決め面１２１に吸引用開口１２３を形成すればよい。
【００４９】
吸引用開口１２３は、真空通路１３を介して部品位置決め用吸引装置１２４に接続される。よって、搬送通路５内は、吸引用開口１２３及び真空通路１３を介して部品位置決め用吸引装置１２４にて吸引され、それに伴い先頭部品２−１の前面２ａは、搬送方向位置決め面１２１に当接して保持され、先頭部品２−１は搬送方向１９１において位置決めされる。さらに、本実施形態では、吸引用開口１２３は、搬送方向位置決め面１２１の右側斜め上方に形成していることから、先頭部品２−１は、搬送方向１９１に向かって右側斜め上方へ吸引される。従って、先頭部品２−１の右側側面２ｂが横方向位置決め面１２２に当接して保持され、先頭部品２−１は左右方向１９３においても位置決めされる。
よって、先頭部品２−１は、図９に示すように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２の２つの壁面にて、装着準備位置１２５に位置決めされる。尚、図示するように本実施形態では、吸引用開口１２３は、搬送方向位置決め面１２１の右側上方の約１／４を占めることから、先頭部品２−１は、搬送通路５の上壁面５ａにも当接し上下方向１９２においても位置決めされているが、後述するように部品装着部１４０にて先頭部品２−１は下方へ移動し基板１０に装着されることから、必ずしも上下方向１９２に先頭部品２−１を位置決めする必要はない。
【００５０】
このように搬送通路５の終端に位置する位置決め部１２０にて、先頭部品２−１は常に一定の装着準備位置１２５に配置されることから、後述するように位置決め部１２０に対応して設置されている部品装着部１４０による基板１０への部品装着精度を向上させることができる。
【００５１】
又、上述したように搬送通路５における幅寸法は、最大誤差寸法を有する部品２が通過可能なように設計することから、最小誤差寸法を有する部品２の場合には左右方向１９３において搬送通路５内での遊びが大きくなる。しかしながら、該最小誤差寸法を有する部品２においても、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２の２壁面にて位置決めされることから、例えば搬送通路５の中心位置にて部品装着部１４０にて部品保持を行う場合に比べて、左右方向１９３において部品装着部１４０に対する位置ずれ量を小さくすることができる。
【００５２】
又、搬送方向位置決め面１２１に形成する吸引用開口１２３の形状は、上述の「横方向位置決め面１２２に対応して左右方向１９３のいずれか一方側の斜め上方」の条件を満たす限り、特定されることはない。例えば図１０に示すような吸引用開口１２３−１であってもよい。又、開口の数も一つに限定するものではない。
尚、上記部品位置決め用吸引装置１２４は、本実施形態では図２に示すように、当該装着ユニット１０１に備わり、装着ユニット１０１の前面に設けたエアー配管用プラグ１９７さらに第１電磁弁１２４−１を介して供給されるエアーを利用して吸引用の真空を発生する。本実施形態ではこのように真空発生用構成部分としての部品位置決め用吸引装置１２４及び第１電磁弁１２４−１を装着ユニット１０１に設けたが、該形態に限定されるものではなく、装着ユニット１０１の外部に吸引装置を設けても良い。
【００５３】
又、部品２とは異種の部品で例えば足付き部品の装着を行う装着ユニットのように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２に部品の横部が十分に当接しない形状にてなる部品の場合には、図１１に示すように、部品１９８の横部１９８ａを横方向位置決め面１２２に十分に当接させ吸着させるため、横方向位置決め面１２２に第２吸引用開口１２８をさらに設けることもできる。
【００５４】
尚、本実施形態では上述したように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２にて部品２を位置決めしたが、後述の装着ノズル８との位置関係等の諸条件を満足させることで、部品２の搬送方向１９１に平行に延在する搬送通路５の４つの壁面のそれぞれを位置決め面、又はこれら位置決め面の内、互いに直交する２面にて位置決め面とし、これらの位置決め面に先頭部品２−１を接触させるよう吸引する吸引用開口を有するように構成することもできる。
又、上記諸条件を満足させることで、吸引用開口１２３について、上記搬送方向位置決め面１２１の中心外に設けることもできる。
【００５５】
到達確認部１３０は以下のように構成される。
図６及び図７に示すように、１１は搬送通路５と位置決め部１２０の一側面を覆う一枚の略透明体のカバーである。これにより、部品２は、搬送通路５からその終端に位置する位置決め部１２０まで継ぎ目がないので搬送を円滑に行うことができる。また、搬送される部品２を全て目視確認することもできるので、搬送異常を容易に発見することができる。
部品２の位置決め部１２０への到達は、位置決め部１２０の近傍に設けられた光電センサ７によって行われる。１４は光電センサ７の受光側ヘッドであり、この受光側ヘッド１４の前面には、部品２の最先頭近傍のみ受光可能なように絞り１５が設けられている。図７に示すように光電センサ７の投光側ヘッド１６より投光された光の光軸１７は、カバー１１の中を搬送通路５と略平行して直進し、位置決め部１２０近傍のカバー１１に設けられた鏡面状の反射面１８により、約９０°屈折して、搬送通路５の終端、即ち先頭に位置する部品２−１により遮光されるようになっている。先頭部品２−１が、位置決め面１２１に到達していない場合は、光軸１７は遮光されることなく、絞り１５を通して受光側ヘッド１４に受光されるようになっている。又、このように光電センサの投光側ヘッド１６が遠方より、略透明体であるカバー１１内へ光軸１７を透過させるので、光の減衰を極力抑えるために、カバー１１には、光透過率が９０％以上のアクリル系樹脂を使用している。尚、ここではアクリル系樹脂を使用したが、光透過率が９０％以上の材料であれば樹脂に限らず、ガラスのようなものであってもよい。
【００５６】
以上のような構成としたので、部品２の搬送及び到達確認を高い信頼性で行うことができるとともに、少なくとも光電センサ７の投光側ヘッド１６を遠方に配置できるので、位置決め部１２０の周囲のスペースを有効に利用でき、位置決め部１２０をコンパクトにしたり、位置決め部１２０で位置決めされた先頭部品２−１の目視確認を容易にすることができる。
【００５７】
部品装着部１４０は以下のように構成されている。即ち、図１、図２、及び図１２に示すように、位置決め部１２０における上記装着準備位置１２５に位置決めされた先頭部品２−１を保持して下降し基板１０へ装着する部品保持部材としての機能を果たす一例である装着ノズル８と、先頭部品２−１を基板１０へ装着するときのみ装着ノズル８の下降を許容する移動禁止機構１４１とを備え、さらに、上記装着ノズル８を上下方向１９２に昇降させる保持部材駆動装置１４２と、装着ノズル８内の吸引用通路８ａに真空を発生させるノズル用吸引装置１４３を備えることができる。
尚、ノズル用吸引装置１４３は、本実施形態では図２に示すように、当該装着ユニット１０１に備わり、上記エアー配管用プラグ１９７さらに第２電磁弁１４３−１を介して供給されるエアーを利用して吸引用の真空を発生する。本実施形態ではこのように真空発生用構成部分としてのノズル用吸引装置１４３及び第２電磁弁１４３−１を装着ユニット１０１に設けたが、該形態に限定されるものではなく、装着ユニット１０１の外部に吸引装置を設けても良い。
【００５８】
上記ノズル駆動機構１４２は、上記吸着ノズル８を取り付けたブロック８１と、該ブロック８１を待機位置８２及び装着位置８３の間で昇降させる駆動部に相当し当該装着ユニット１０１に固定されているＤＣソレノイド８４とを備える。
又、上記移動禁止機構１４１は、ピン９１を中心軸として装着禁止位置９２及び装着可能位置９３の間を揺動する、揺動部材に相当するシャッターレバー９と、該シャッターレバー９の上記揺動を行う駆動部に相当し当該装着ユニット１０１に固定されているＤＣソレノイド９４とを備える。上記シャッターレバー９の一端部は、ブロック８１に回転可能に取り付けられたローラ８５と係合する係合部９５を構成し、シャッターレバー９の他端部は、上記位置決め部１２０の上記装着準備位置１２５に位置決めされた上記先頭部品２−１に対応して搬送通路５に形成されている部品通過開口５２の開閉を行うシャッター部９６を構成する。
【００５９】
このようなシャッターレバー９では、当該シャッターレバー９が装着禁止位置９２に位置しかつノズル駆動機構１４２の上記ブロック８１が待機位置８２に位置するとき、係合部９５は、図１２にて２点鎖線にて示すようにブロック８１に回転可能に取り付けられたローラ８５に係合し、シャッター部９６は、図１２にて２点鎖線にて示すように部品通過開口５２を閉じる。一方、シャッターレバー９が装着可能位置９３に位置するときには、係合部９５は、図１２にて実線にて示すようにローラ８５と非係合状態となり、シャッター部９６は、図１２に実線で示すように部品通過開口５２を開ける。従って、シャッターレバー９が装着禁止位置９２に位置するときには、ブロック８１つまり装着ノズル８は待機位置８２から下降不可であり、又、部品通過開口５２もシャッター部９６にて閉じられていることから、先頭部品２−１の基板１０への装着は不可能であり、一方、シャッターレバー９が装着可能位置９３に位置するときには、ブロック８１つまり装着ノズル８は下降可能であり部品通過開口５２も開いていることから、先頭部品２−１の装着が可能となる。
【００６０】
上述のように移動禁止機構１４１を設けることで、不用意に先頭部品２−１を装着することを防止でき、さらに、係合部９５とローラ８５とが係合することで、装着ノズル８が振動するのを防止することもできる。
【００６１】
又、上述したように、装着ユニット１０１では、搬送通路５の大きさと、部品２の横、高さ寸法とは相互に関係することから、各装着ユニット１０１毎に適用可能な部品２が特定される。従って、それぞれの装着ユニット１０１に備わる上記ノズル駆動機構１４２にて駆動される装着ノズル８は、図１３から図１５に示すように、装着する部品２のサイズ等に対応した適切なものを選択することができる。又、上述したように、位置決め部１２０の作用により、先頭部品２−１は常に上記装着準備位置１２５に位置決めされることから、部品位置のバラツキに対応するために装着ノズルサイズを大きくする必要はない。よって、従来、サイズの異なる数種の部品を一つの装着ノズルで吸着することに起因して、例えば部品サイズに比べて装着ノズルサイズが大きいときには、基板に部品を装着した際、隣接する部品間隔が必要以上に大きくなるという問題があったが、本実施形態の装着ユニット１０１によれば、各部品サイズに応じた装着ノズルサイズを選択できることから、上記問題はなくなり部品２の狭隣接配置が可能となる。又、従来、上述のように多種部品を一つの装着ノズルで吸着させるため、装着ノズルの吸引用通路の断面は複雑な形状となり、製作コスト高を招いたが、本実施形態では各種部品に対応した装着ノズル８を選択できることから、上記複雑な断面にてなる吸引用通路は必要なく、単純な断面の吸引用通路８ａを採用できる。よって、コストダウンを図ることもできる。
【００６２】
又、後述するが、装着ユニット１０１を部品装着装置へ装填可能とするため、装着ユニット１０１には、さらに、電気的接続を行うコネクタ１９６、及び装填したときに装着ユニット１０１の上記厚み１０１ｃの方向における位置の微調整を行う位置補正部材１９４を前面に設け、上部には取付用レール１９５を設けている。又、装着ユニット１０１内の各構成部分の作動用部品を装着した制御基板１８９、及び上記装填用の係合部材１８８を装着ユニット１０１の後部に設けている。
【００６３】
以上のような構成を有する装着ユニット１０１は、図１６及び図１７に示す部品装着装置２０１に備わるユニット支持部２２０に吊り下げる形で装填される。即ち、図１８に示すように、ユニット支持部２２０は、Ｘ軸方向及び上記左右方向１９３に平行である装着ユニット１０１の厚み方向１７１に沿って一定ピッチにて各装着ユニット１０１を配列可能なように、装着ユニット１０１の上記取付用レール１９５と嵌合し、装着ユニット１０１をその長さ方向１７２に移動可能とする取付係合部２２１を上記一定ピッチにて形成している。よって、各装着ユニット１０１について、取付用レール１９５を取付係合部２２１に嵌合させ、長さ方向１７２に摺動させることで、各装着ユニット１０１は、ユニット支持部２２０に吊り下げる形で装填される。尚、上記長さ方向１７２は、Ｙ軸方向及び上記搬送方向１９１に平行である。又、このようにユニット支持部２２０に装着ユニット１０１が装填されることで、部品装着装置２０１側に設けられているエアー配管及び電気配線と、装着ユニット１０１側の上記エアー配管用プラグ１９７及びコネクタ１９６とがそれぞれ接続される。
【００６４】
又、ユニット支持部２２０に装着ユニット１０１が装填されたとき、装着ユニット１０１の前面に設けている上記位置補正部材１９４は、図１９に示すように、ユニット支持部２２０に設けた長穴２２２と係合する。位置補正部材１９４は、本実施形態では偏心ピンにて構成されている。よって、位置補正部材１９４をその軸周り方向に回転させることで、ユニット支持部２２０に対する装着ユニット１０１の取付位置を厚み方向１７１に微調整することができる。
尚、本実施形態では、位置補正部材１９４を装着ユニット１０１に設けているが、該形態に限定するものではなく、ユニット支持部２２０側に設けてもよい。要するに装着ユニット１０１及びユニット支持部２２０間で相対的に装着ユニット１０１の厚み方向１７１に装着ユニット１０１を移動可能とすればよい。又、位置補正部材１９４の構造も、上記偏心ピンの形態に限定するものではない。
【００６５】
部品装着装置２０１は、装着ユニット１０１の他、ベース２０２の上面で、ユニット支持部２２０に支持された装着ユニット１０１の下方に配置され基板１０を保持してＸ，Ｙ，θ方向に移動する基板保持装置２０４と、該基板保持装置２０４に基板１０を供給するローダ装置２０５と、基板保持装置２０４から基板１０を次工程へ移送するアンローダ装置２０６と、基板１０の搬送を行う基板搬送装置２１０と、これら装着ユニット１０１、基板保持装置２０４、ローダ装置２０５、アンローダ装置２０６、及び基板搬送装置２１０の動作制御を行う制御装置２８０とを備える。
【００６６】
基板保持装置２０４は、図１６に示すように、Ｙ軸モータ２０７ａによってＹ軸方向に摺動するＹテーブル２０７と、Ｙテーブル２０７上に取り付けられＸ軸モータ２０８ａによってＸ方向に摺動するＸテーブル２０８と、Ｘテーブル２０８上に取付けられてθ軸モータ２０９ａによって回転するθテーブル２０９とを有する。よって基板保持装置２０４によって、基板１０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向へ移動することができる。ユニット支持部２２０に支持された装着ユニット１０１は、Ｘ，Ｙ軸方向に移動できないことから、基板１０を基板保持装置２０４にてＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向へ移動することで、装着ユニット１０１に備わる上記装着ノズル８の直下に基板１０における部品装着位置１０ａを位置決めする。
又、基板１０は、図１６における右方のローダ装置２０５から基板搬送装置２１０によって基板保持装置２０４に供給され、装着ユニット１０１にて部品２を実装された後、アンローダ装置２０６によって左方へと排出される。
【００６７】
上述したように部品装着装置２０１に装填された装着ユニット１０１にて実行される部品装着方法について、主に、図３から図５、図２０、及び図２１を参照して以下に説明する。尚、上記部品装着方法は、装着ユニット１０１を含めた各構成部分に対する制御装置２８０の動作制御にて実行される。又、制御装置２８０に備わる記憶部２８１には、基板１０への部品装着動作に必要な、例えばいわゆるＮＣプログラム等の情報が格納されている。
【００６８】
まず、基板１０がローダ装置２０５を介して基板保持装置２０４に搬入され保持された後、基板保持装置２０４が動作して、部品装着を行う装着ユニット１０１の装着ノズル８の直下に基板１０の部品装着位置１０ａを位置決めする。
一方、装着ユニット１０１が動作し搬送通路５を通して部品２を上記位置決め部１２０へ搬送する。図２０に示すステップ１では、部品位置決め用吸引装置１２４の作動により吸引用開口１２３を介して吸引が行われ、上述したように、又、図３に示すように、先頭部品２−１が搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２に当接して装着準備位置１２５に位置決めされる。
【００６９】
ステップ１にて先頭部品２−１の上記位置決めがなされるとき、図２１に示すように、ノズル用吸引装置１４３は動作停止され装着ノズル８における吸引動作は停止される。これは、部品位置決め用吸引装置１２４のみならず装着ノズル８の吸引も行ったときには、先頭部品２−１は、吸引用開口１２３だけでなく装着ノズル８へも吸引されることから、先頭部品２−１の上記位置決めが不十分、不正確になる可能性があるからである。よって、先頭部品２−１の位置決め動作時には、装着ノズル８における吸引動作を停止することで、先頭部品２−１の位置決めの信頼性を向上させることができる。又、該位置決め精度が向上することで、部品装着精度を向上させることも可能となる。
【００７０】
又、ステップ２では、上記到達確認部１３０にて先頭部品２−１が装着準備位置１２５に位置決めされたか否かが判断され、位置決めされたと判断されたときにはステップ５に移行する。該ステップ２における判断動作は、本実施形態では判断用時間としての１０秒間、ステップ３にて続行され、この間に先頭部品２−１の装着準備位置１２５への位置決めが確認されればよい。即ち、当該装着ユニット１０１では、以下に詳しく説明するように、整列搬送部１１０と部品装着部１４０とが独立して動作せず、装着準備位置１２５に先頭部品２−１が位置決めされた後、上記部品装着部１４０を作動させる。従って、部品供給動作と部品吸着動作とを独立して行う場合には、部品供給の遅延に起因して直ちに部品吸着ミスと判断され、設備停止を招くという課題があるが、当該部品装着装置２０１では、上記１０秒という比較的長い時間を部品供給の判断用時間として設定でき、部品供給が多少遅延しても設備停止に至ることを防止できる。一方、上記判断用時間を超えても先頭部品２−１が位置決めされないときには、ステップ４にて、「部品無し」の表示を行い警告を発する。
【００７１】
先頭部品２−１の上記位置決めが確認された後、ステップ５では、停止していたノズル用吸引装置１４３を動作させ、装着ノズル８における吸引動作を開始する。尚、装着ノズル８の吸引動作開始後、本実施形態では図２１に示すように、部品位置決め用吸引装置１２４の動作を停止させるが、これに限定されず、点線で示すようにそのまま動作を続行させてもよい。
【００７２】
次のステップ６では、移動禁止機構１４１を作動させる。即ち、ＤＣソレノイド９４を動作させ、装着禁止位置９２に位置しているシャッターレバー９を装着可能位置９３へ揺動させる。これにより、シャッターレバー９のシャッター部９６は、図４に示すように部品通過開口５２から外れ、部品通過開口５２は開かれる。又、シャッターレバー９が装着可能位置９３へ揺動することで、シャッターレバー９の係合部９５がブロック８１のローラ８５から外れ、ブロック８１を待機位置８２から装着位置８３へ移動可能とする。
【００７３】
次のステップ７では、保持部材駆動装置１４２を作動させる。即ち、ＤＣソレノイド８４を作動させて、待機位置８２に位置しているブロック８１つまり装着ノズル８を、装着位置８３へ下降させる。該下降動作により、装着準備位置１２５に位置決めされている先頭部品２−１が装着ノズル８の先端に吸着された状態で、部品通過開口５２を通過して基板１０の上記部品装着位置１０ａへ装着される。該装着後、ステップ１１にてノズル用吸引装置１４３の動作を停止し、装着ノズル８の部品吸着を停止する。
尚、ステップ７において装着ノズル８が装着位置８３に配置されないときには、ステップ８〜ステップ１０において、ノズル動作エラーを表示し、装着ノズル８を待機位置８２に戻す。
【００７４】
部品装着位置１０ａへ先頭部品２−１を装着した後、ステップ１２では、保持部材駆動装置１４２のＤＣソレノイド８４を作動させて、装着位置８３に位置しているブロック８１つまり装着ノズル８を待機位置８２まで上昇させる。
そして次のステップ１３にて、移動禁止機構１４１を作動させる。即ち、ＤＣソレノイド９４を動作させ、装着可能位置９３に位置しているシャッターレバー９を装着禁止位置９２へ揺動させる。これにより、シャッターレバー９のシャッター部９６は、再び図３に示すように部品通過開口５２を閉じる。又、シャッターレバー９が装着禁止位置９２へ戻ることで、シャッターレバー９の係合部９５がブロック８１のローラ８５に再び係合し、待機位置８２に位置しているブロック８１の移動を禁止する。
【００７５】
以上のように、搬送通路５の終端の位置決め部１２０において、先頭部品２−１の位置決め、到達確認が完了した直後に、装着ノズル８への先頭部品２−１の受け渡しも完了することができ、その位置から装着ノズル８が下降することで、先頭部品２−１を下方の基板１０へ装着することができる。よって、ばら状態の部品２の整列搬送から基板１０への装着まで部品２の受け渡しを円滑に行うことができ、これらを非常にコンパクトな装置で信頼性高く行うことができる。
【００７６】
又、上記部品装着装置２０１のユニット支持部２２０に、図２２に示すような、基板１０の撮像を行う撮像カメラ１６１を有する認識ユニット１６０を装填することもできる。図２２において、１６２は上記撮像カメラ１６１等の駆動装置であり焦点調整、画像の取り込み等を行う。１６３は撮像画像の画像処理等を行う制御部である。
上記認識ユニット１６０を備えた場合、撮像カメラ１６１にて装着された部品２等を撮像して、該撮像情報に基づいて装着位置ずれを求めることができる。よって、制御装置２８０は、上記装着位置ずれ情報に基づいて、該位置ずれを解消するように、基板保持装置２０４の動作を制御することができる。
【００７７】
装着ユニット１０１を有する部品装着装置２０１に認識ユニット１６０を備えることは、以下の点で効果的である。即ち、上述したように、装着ユニット１０１は、部品２の整列搬送部１１０と、部品２の部品装着部１４０とを一体的に構成していることから、装着ユニット１０１の寸法上の製造誤差、上記ユニット支持部２２０に対する装着誤差等が、直ちに部品２の装着位置ずれに影響する。よって、該装着位置ずれを補正するため、認識ユニット１６０を装着することは極めて効果的である。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１態様の装着ユニットによれば、少なくともばら状態の部品を搬送通路に沿って一列に連続して整列搬送する整列搬送部と、上記搬送通路終端に設けられて搬送された先頭の部品を位置決めする位置決め部と、この先頭の部品が位置決め部に到達したことを確認する到達確認部と、この位置決めされた先頭の部品を、上記位置決め部の下方に位置する基板へ装着する部品装着部を有する構成としているので、ばら状態の部品の整列搬送から基板への装着まで部品の受け渡しを円滑に行うことができ、これらを非常にコンパクトな装置で信頼性高く行うことができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における装着ユニットの斜視図である。
【図２】図１に示す装着ユニットの正面図である。
【図３】図１に示す装着ユニットに備わる部品装着部の動作を説明するための図である。
【図４】図１に示す装着ユニットに備わる部品装着部の動作を説明するための図である。
【図５】図１に示す装着ユニットに備わる部品装着部の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示す装着ユニットに備わる到達確認部の側面図である。
【図７】図１に示す装着ユニットに備わる到達確認部の平面図である。
【図８】図１に示す装着ユニットに備わる位置決め部を示す斜視図である。
【図９】図８に示す位置決め部における吸引用開口を示す図である。
【図１０】図８に示す位置決め部における吸引用開口の変形例を示す図である。
【図１１】図８に示す位置決め部の変形例を示す図である。
【図１２】図１に示す装着ユニットに備わる部品装着部を示す図である。
【図１３】図１２に示す部品装着部に備えることが可能な装着ノズルの斜視図である。
【図１４】図１３に示す装着ノズルの変形例における斜視図である。
【図１５】図１３に示す装着ノズルの変形例における斜視図である。
【図１６】本発明の他の実施形態における部品装着装置の斜視図である。
【図１７】図１６に示す部品装着装置の側面図である。
【図１８】図１６に示す部品装着装置に備わるユニット支持部を示す斜視図である。
【図１９】図１に示す装着ユニットを図１６に示す部品装着装置に装填したときに、装着ユニットの位置補正を行うための位置補正部材を示す図である。
【図２０】図１６に示す部品装着装置に備わる図１に示す装着ユニットにおける部品装着動作を示すフローチャートである。
【図２１】図１６に示す部品装着装置に備わる図１に示す装着ユニットにおける部品装着動作を示すタイミングチャートである。
【図２２】図１６に示す部品装着装置に装填可能な認識ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
２…部品、２−１…先頭部品、２ａ…前面、５…搬送通路、
８…装着ノズル、１０…基板、１０ａ…部品装着位置、１１…カバー、
１５…絞り、
１０１…装着ユニット、１１０…整列搬送部、１２０…位置決め部、
１２１…搬送方向位置決め面、１２２…横方向位置決め面、
１２３…吸引用開口、１２８…第２吸引用開口、１３０…到達確認部、
１４０…部品装着部、１４１…移動禁止機構、１４２…保持部材駆動装置、
１４３…ノズル用吸引装置、１６０…認識ユニット、１６１…撮像カメラ、
１７１…厚み方向、１７２…長さ方向、１９１…搬送方向、
１９２…上下方向、１９３…左右方向、１９４…位置補正部材、
２０４…基板保持装置、２２０…ユニット支持部、２８０…制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention particularly relates to a mounting unit that aligns and conveys parts in a separated state to perform an apparatus on a substrate, a component mounting apparatus that includes the mounting unit, and a component mounting method that is executed by the mounting unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to align and transport discrete chip electronic components to be mounted on a circuit board, an alignment transport device that aligns and transports discrete components and a mounting device that mounts the aligned and transported components on a substrate are provided. I was using it.
[0003]
In other words, the aligning and conveying apparatus takes charge of aligning and conveying the separated parts and positioning them to a position where they can be supplied to the mounting apparatus. The mounting apparatus takes out the parts positioned by the aligning and conveying apparatus and performs image recognition or the like. It was responsible for the final positioning correction of the above components and mounting on the board.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, the miniaturization of parts to be handled has progressed, and it has become difficult to deliver the alignment conveying device and the mounting device. Along with this, in addition to improving the positioning accuracy of the alignment transport device and the take-out position accuracy of the mounting device, and in some cases not only correcting the position for mounting on the substrate by image recognition, but also correcting the take-out position, etc. Although various conditions are set, it takes time to find the optimum conditions, and the components that are correctly positioned by the alignment transport device still fail to be taken out and cannot be held correctly. For many reasons, it was lost.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and integrates and conveys the mounting device and the mounting device so as to smoothly deliver parts, and is a very compact and highly reliable mounting unit, and component mounting including the mounting unit It is an object of the present invention to provide an apparatus and a component mounting method executed by the mounting unit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
[0007]
  Mounting unit according to the first aspect of the present inventionHahaAn alignment transport unit that continuously aligns and conveys the components in a line along the transport path;
  A positioning part for positioning a leading part which is provided at the end of the conveying path and conveyed;
  An arrival confirmation unit for confirming that the top part has reached the positioning unit;
  A component mounting unit that mounts the positioned leading component on a board positioned below the positioning unit.And
Of the wall surface constituting the conveyance path of the alignment conveyance unit and the wall surface constituting the positioning unit, at least one surface is a substantially transparent body having a mirror-like reflection surface,
The arrival confirmation unit includes a photoelectric sensor that transmits the substantially transparent body, projects light toward the reflection surface, and receives the light reflected by the reflection surface via the positioning unit, Detecting that the component has reached the positioning part by blocking the light from the component,
It is characterized by that.
[0008]
In addition, at least one of the wall surface constituting the conveyance path of the alignment conveyance unit and the wall surface constituting the positioning unit can be configured to have a seamless and substantially transparent body. Since there is no seam from the transport path to the positioning part, parts can be transported smoothly, and all parts transported from the transport path to the positioning part can be visually checked, increasing the transport reliability of the parts, The effect of facilitating discovery of a conveyance abnormality is obtained.
[0009]
In addition, the arrival confirmation unit can adopt a configuration in which the arrival of the component at the positioning unit is detected by the photoelectric sensor, and according to the configuration, high reliability can be obtained in the arrival confirmation of the minute component.
[0010]
Further, the detection by the photoelectric sensor can be performed by transmitting light through a substantially transparent body. According to the configuration, the photoelectric sensor is not directly exposed to the transport path, so that the component of the component due to interference between the component and the photoelectric sensor can be used. It is possible to prevent conveyance interference and contamination and scratching of the photoelectric sensor, and high reliability can be obtained in the conveyance and arrival confirmation of parts.
[0011]
In addition, a mirror-like reflecting surface may be provided on the substantially transparent body, and the light of the photoelectric sensor that transmits the substantially transparent body may be refracted in a necessary direction. There is no need to provide the side and light-receiving side facing each other in the vicinity of the positioning part, and the space around the positioning part can be used effectively, making the positioning part compact and facilitating visual confirmation of the parts positioned by the positioning part. be able to.
[0012]
In addition, the light receiving side of the photoelectric sensor can be arranged in the positioning portion, and a diaphragm that can receive light only near the top of the leading parts that are aligned and conveyed can be configured to be provided on the light receiving side of the photoelectric sensor. According to this configuration, it is possible to accurately detect whether or not the leading part has completely reached the positioning portion regardless of the subsequent parts, and thus high reliability can be obtained in the confirmation of the arrival of the parts.
[0013]
In addition, the substantially transparent body can have a light transmittance of 90% or more, thereby minimizing the attenuation of light of the photoelectric sensor, and sufficiently detecting the difference in the amount of incident light and light shielding in the detection of parts. Therefore, high reliability can be obtained in the arrival confirmation of parts.
[0014]
Further, the positioning part may have a positioning surface extending in parallel with the transport direction of the leading part and a suction opening for sucking the leading part so as to contact the positioning surface.
[0015]
The positioning portion may be positioned by bringing the leading part into contact with two surfaces orthogonal to each other among the positioning surfaces.
[0016]
The positioning portion further includes a conveyance direction positioning surface that forms a terminal end of the conveyance path and contacts the front surface of the leading part to position the leading part in the conveying direction, and the suction opening includes the conveying part. It can also be provided outside the center of the direction positioning surface.
[0017]
Further, the suction opening may be provided obliquely above the conveyance direction positioning surface.
[0018]
Furthermore, the positioning part forms a terminal end of the transport path, contacts a front surface of the leading part and positions the leading part in the transporting direction, forms a transporting path and forms the transporting direction. And a lateral positioning surface that is in contact with the leading part on either one of the left and right directions orthogonal to the vertical direction and orthogonal to the conveyance direction positioning surface, and obliquely upward in the left and right direction toward the conveyance direction. A suction opening formed on the conveying direction positioning surface, for sucking the front surface of the leading part to the conveying direction positioning surface and bringing the leading part into contact with the lateral positioning surface; It is also possible to position the leading part on the surface and the lateral positioning surface.
[0019]
About the said positioning part, by having a conveyance direction positioning surface, a horizontal direction positioning surface, and the opening for suction, the components mounted | worn can be positioned reliably.
[0020]
The positioning portion may further include a second suction opening formed on the lateral positioning surface and attracting the leading part to the lateral positioning surface.
[0021]
By providing the second suction opening, it is possible to reliably position even a component in which the component main body portion cannot contact the lateral positioning surface, such as a component with a foot.
[0022]
The component mounting portion may include a component holding member that has a shape and a size corresponding to the component having a shape corresponding to the transport path and holds and lowers the component and mounts the component on the substrate. it can.
[0023]
Since a component holding member corresponding to the component shape and size can be provided, for example, it is not necessary to use a component holding member having an excessive size with respect to the component, and it is possible to arrange the components adjacent to each other and reduce the cost. Can be planned.
[0024]
The component mounting portion may further include a movement prohibiting mechanism that allows the component holding member to descend only when the component holding member mounts the component on the board.
[0025]
By having the movement prohibition mechanism, vibration in the vertical direction of the component holding member can be prevented.
[0026]
  Furthermore, the component mounting apparatus according to the second aspect of the present invention includes:The configuration described in the first aspectA mounting unit having a plate-like shape each having a uniform height, thickness, and length when a plurality of mounting units are provided; and
  Arrange each mounting unit at a fixed pitch along the thickness direction of the mounting unitAnd aboveA unit support for detachably supporting the mounting unit;
  A substrate holding device for holding a substrate on which a component is mounted in the mounting unit and positioning a component mounting position of the substrate with respect to the mounting unit;
It is provided with.
[0027]
Since the mounting unit according to the first aspect is provided, the overall configuration of the component mounting apparatus can be reduced.
[0028]
Further, in the second aspect, the component mounting portion provided in the mounting unit has a shape and size corresponding to the component having a shape corresponding to the transport path, and a component holding member that holds the component by suction. A holding member driving device for moving the component holding member in the vertical direction and mounting the component sucked and held by the component holding member on the substrate;
A holding member suction device connected to the component holding member and performing suction;
A control device that controls the operation of the mounting unit, and further includes a control device that stops the suction operation in the suction device for the holding member when positioning the leading part in the positioning portion provided in the mounting unit. You can also.
[0029]
During component positioning, the suction operation of the component holding member in the holding member suction device is stopped, so that only the suction operation for component positioning acts on the leading component, and the positioning accuracy of the leading component can be improved. it can.
[0030]
In the second aspect, the control device further operates the holding member driving device based on the arrival confirmation unit confirming that the leading component has reached the positioning unit. The component can be mounted on the board.
[0031]
According to such a configuration, it is possible to reliably mount the component by confirming the arrival of the component.
[0032]
In the second aspect, when the arrival confirmation unit does not detect the arrival of the leading part at the positioning unit beyond the determination time, the control device may further issue a component mounting operation abnormality warning. it can.
[0033]
According to such a configuration, when parts can be confirmed within the determination time, it is not necessary to stop the equipment. Therefore, the operation rate of the component mounting apparatus can be improved.
[0034]
In the second aspect, the control unit further includes a recognition unit having the same shape and size as the mounting unit, supported by the unit support, and having an imaging camera for imaging the component mounted on the board. The apparatus can further obtain a mounting position shift based on the imaging information supplied from the recognition unit, and can control the operation of the substrate holding apparatus based on the mounting position shift.
[0035]
Since the mounting unit is integrally provided with an alignment transport unit and a component mounting unit, a dimensional error of the mounting unit immediately affects the component mounting position accuracy. Therefore, the component mounting position accuracy can be improved by controlling the operation of the substrate holding device based on the imaging information.
[0036]
Further, in the second aspect, the unit support portion and the mounting unit are relatively moved in the thickness direction of the mounting unit supported by the unit support portion, and the position of the mounting unit in the thickness direction is determined. A position correction member that performs fine adjustment may be further provided.
[0037]
Since the mounting unit is integrally provided with an alignment transport unit and a component mounting unit, a dimensional error of the mounting unit immediately affects the component mounting position accuracy. Therefore, by providing the position correction member, it is possible to improve the component mounting position accuracy.
[0038]
Furthermore, in the component mounting method according to the third aspect of the present invention, at least the separated components are continuously aligned and conveyed in a line along the conveyance path, and the leading component conveyed at the end of the conveyance path is positioned. In the component mounting method of mounting the head component positioned in the positioning portion on the board positioned below the positioning portion after confirming that the leading component has reached the positioning portion,
When positioning the leading part on the positioning part, the suction operation in the suction nozzle for mounting the leading part on the substrate is stopped.
It is characterized by that.
[0039]
Since the suction operation of the component holding member is stopped at the time of component positioning, only the suction operation for component positioning acts on the leading component, and the positioning accuracy of the leading component can be improved.
[0040]
In the third aspect, when the leading part reaches the positioning part exceeds the determination time, a component mounting operation abnormality warning can be issued.
[0041]
When the parts can be confirmed within the judgment time, it is not necessary to stop the equipment. Therefore, the operation rate of the component mounting apparatus can be improved.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a mounting unit according to an embodiment of the present invention, a component mounting apparatus including the mounting unit, and a component mounting method executed by the component mounting apparatus will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same component. Further, as the “component”, in the present embodiment, a chip-type electronic component in a discrete state, which is a rectangular parallelepiped having a vertical, horizontal, and height dimension of, for example, 0.6 × 0.3 × 0.3 mm, is taken as an example. However, the present invention is not limited to the rectangular parallelepiped parts, and it is also possible to handle, for example, parts having protrusions as shown in FIG.
[0043]
FIG. 1 is a perspective view showing a mounting unit in the present embodiment, and FIG. 2 is a front view thereof.
As shown in FIG. 1, the mounting unit 101 has a substantially plate-like outer shape with a size of approximately B5, and includes an alignment transport unit 110, a positioning unit 120, an arrival confirmation unit 130, and a component mounting unit, which will be described later. 140, and each of these components 110, 120, 130, 140 is accommodated so as not to protrude from the thickness 101c of the mounting unit 101. In addition, among the plurality of mounting units 101, the dimensions of the height 101a, the length 101b, and the thickness 101c are unified. In this embodiment, the height 101a is 177 mm, the length 101b is 247 mm, and the thickness 101c is 18.5 mm. In addition, the gap between the lower end of the mounting unit 101 and the upper surface of the substrate is about Although it is 5 mm, it varies depending on various conditions.
[0044]
The aligning / conveying unit 110 includes a component case 1 for storing the separated components 2, a passage 3, a component aligning unit 4, and a conveying passage 5, and the components 2 are continuously arranged in a line along the conveying passage 5. This is the part to be transported. The component case 1 is attached to the rear end side of the mounting unit 101, and the passage 3 is inclined so that the component 2 slides down from the component case 1 to the component alignment unit 4.
The component alignment unit 4 includes a component storage unit 41 communicating with the passage 3, a rotating plate 42, and a rotating plate driving unit 43 having, for example, a motor that rotates the rotating plate 42 in the arrow direction. The rotating plate 42 has a ring shape having an inner peripheral surface 42a, and the inner peripheral surface 42a is formed with component storage portions 44 for storing one component 2 in a line in the circumferential direction. The surface 42 a is in contact with the component storage unit 41 and the conveyance path 5. Moreover, each component accommodating part 44 is orientated so that the said vertical direction of the components 2 may align along the circumferential direction of the internal peripheral surface 42a. In the component aligning unit 4 configured as described above, when the rotating plate 42 is rotated by the rotating plate driving unit 43, when the inner peripheral surface 42 a passes through the component storing unit 41, one by one in each component storing unit 44. The parts 2 are stored, and each part 2 is transported to the entrance of the transport path 5. At the entrance of the conveyance path 5, the components 2 are successively delivered and aligned to the conveyance path 5 by their own weight one by one. A magnet may be provided on the rotating plate 42, and the component 2 may be held on the rotating plate 42 by the magnetic force of the magnet and conveyed to the entrance of the conveying path 5.
[0045]
The transport passage 5 has a cross-sectional area corresponding to the horizontal and height dimensions of the parts 2 to be transported and allowing the maximum part in the manufacturing error of the parts 2 to be transported to pass. The parts 2 are transported to the positioning portion 120 located at the end of the transport path 5 by its own weight and a suction force described later. Further, a part detection sensor 51 for detecting the full state of the part 2 is provided in the middle of the transport path 5, and if the part 2 is not in the transport path 5 at the sensor position, the rotating plate 42 is rotated to rotate the part. If the component 2 is present, the rotation of the rotating plate 42 is stopped. The component detection by the component detection sensor 51 prevents the occurrence of the blackening phenomenon of the component 2 due to friction or collision between the components 2 caused by rotating the rotating plate 42 wastefully.
[0046]
The positioning unit 120 is located at the end of the conveyance path 5, and as shown in FIGS. 8 and 9, the leading component 2-1 existing at the beginning of the component 2 that has been conveyed is related to the component mounting unit 140. It is a part to be positioned, and has a conveyance direction positioning surface 121, a lateral direction positioning surface 122, and a suction opening 123. In FIG. 8, the conveyance direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122 are hatched, but this is for clearly showing each wall surface and does not represent a cross section. Further, a part passage opening 52 through which the positioned leading part 2-1 can pass for mounting is formed in a part corresponding to the positioning part 120 in the transport path 5.
[0047]
The conveyance direction positioning surface 121 is a surface that contacts the front surface 2a of the leading component 2-1 and positions the leading component 2-1 in the conveying direction 191. The lateral positioning surface 122 is a wall surface that forms the transport path 5, and is located on the right side of the transport direction 191 in the left-right direction 193 orthogonal to the transport direction 191 and the vertical direction 192 parallel to the vertical direction. The surface is in contact with the component 2-1 and orthogonal to the conveyance direction positioning surface 121. In the present embodiment, as described above, the right wall surface in the left-right direction 193 is the lateral positioning surface 122, but the present invention is not limited to this, and the lateral positioning surface 122 is either one of the left-right direction 193. Any surface that contacts the leading part 2-1 on the side and is orthogonal to the conveying direction positioning surface 121 may be used.
[0048]
The suction opening 123 is an opening formed in the conveyance direction positioning surface 121 obliquely on the right side in the conveyance direction 191, and sucks the front surface 2a of the leading component 2-1 to the conveyance direction positioning surface 121. In addition, this is an opening for bringing the leading part 2-1 into contact with the lateral positioning surface 122. In the present embodiment, the suction opening 123 is formed obliquely upward on the right side in the transport direction 191 as described above. This is because the right wall surface in the transport direction 191 is defined as the lateral positioning surface 122. It corresponds to what has been done. Therefore, the suction opening 123 may be formed in the transport direction positioning surface 121 obliquely above the left and right direction 193 toward the transport direction 191 depending on whether the lateral positioning surface 122 is set to the left or right.
[0049]
The suction opening 123 is connected to the component positioning suction device 124 via the vacuum passage 13. Therefore, the inside of the transport passage 5 is sucked by the component positioning suction device 124 through the suction opening 123 and the vacuum passage 13, and accordingly, the front surface 2 a of the leading component 2-1 contacts the transport direction positioning surface 121. The leading part 2-1 is positioned in the transport direction 191. Furthermore, in the present embodiment, the suction opening 123 is formed obliquely on the right side of the conveyance direction positioning surface 121, so that the leading component 2-1 is sucked diagonally upward on the right side in the conveyance direction 191. . Therefore, the right side surface 2b of the leading part 2-1 is held in contact with the lateral positioning surface 122, and the leading part 2-1 is also positioned in the left-right direction 193.
Therefore, as shown in FIG. 9, the leading component 2-1 is positioned at the mounting preparation position 125 on the two wall surfaces of the conveyance direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122. In the present embodiment, as shown in the drawing, the suction opening 123 occupies about 1/4 of the upper right side of the conveyance direction positioning surface 121, so that the leading part 2-1 is located on the upper wall surface 5 a of the conveyance path 5. Is also positioned in the vertical direction 192. However, as described later, the leading component 2-1 moves downward and is mounted on the board 10 in the component mounting portion 140, so that the leading component is not necessarily aligned in the vertical direction 192. There is no need to position 2-1.
[0050]
In this way, in the positioning part 120 located at the end of the transport path 5, the leading part 2-1 is always arranged at a fixed mounting preparation position 125, and thus is installed corresponding to the positioning part 120 as described later. The component mounting accuracy on the board 10 by the component mounting unit 140 can be improved.
[0051]
Further, as described above, the width dimension in the conveyance path 5 is designed so that the part 2 having the maximum error dimension can pass through. Therefore, in the case of the part 2 having the minimum error dimension, the conveyance path 5 in the left-right direction 193 is used. The play inside becomes large. However, since the component 2 having the minimum error size is also positioned by the two wall surfaces of the conveyance direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122, for example, at the center position of the conveyance path 5, the component mounting unit 140 Compared to the case where the components are held, the amount of displacement with respect to the component mounting portion 140 in the left-right direction 193 can be reduced.
[0052]
In addition, the shape of the suction opening 123 formed on the transport direction positioning surface 121 is specified as long as the above-mentioned condition “obliquely on either side of the left and right direction 193 corresponding to the lateral direction positioning surface 122” is satisfied. Never happen. For example, the suction opening 123-1 as shown in FIG. 10 may be used. Also, the number of openings is not limited to one.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the component positioning suction device 124 is provided in the mounting unit 101. The air piping plug 197 provided on the front surface of the mounting unit 101 and the first electromagnetic valve 124-1. A vacuum for suction is generated using air supplied through the air. In this embodiment, the component positioning suction device 124 and the first electromagnetic valve 124-1 are provided in the mounting unit 101 as vacuum generating components in this way. However, the present invention is not limited to this configuration, and the mounting unit 101 is not limited thereto. A suction device may be provided outside.
[0053]
Also, the part 2 is a part different from the part 2 and has a shape in which the lateral part of the part does not sufficiently contact the conveyance direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122, such as a mounting unit for mounting a part with a foot. In the case of a component, as shown in FIG. 11, a second suction opening 128 is further provided in the lateral positioning surface 122 so that the lateral portion 198 a of the component 198 is sufficiently brought into contact with and attracted to the lateral positioning surface 122. You can also
[0054]
In the present embodiment, as described above, the component 2 is positioned by the transport direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122. However, by satisfying various conditions such as a positional relationship with the mounting nozzle 8 described later, Each of the four wall surfaces of the conveyance path 5 extending parallel to the conveyance direction 191 of the component 2 is a positioning surface, or two of these positioning surfaces are orthogonal to each other, and the leading component is placed on these positioning surfaces. It can also comprise so that it may have the suction opening which attracts | sucks so that 2-1.
In addition, by satisfying the above conditions, the suction opening 123 can be provided outside the center of the transport direction positioning surface 121.
[0055]
The arrival confirmation unit 130 is configured as follows.
As shown in FIGS. 6 and 7, reference numeral 11 denotes a substantially transparent cover that covers one side of the conveyance path 5 and the positioning portion 120. As a result, the component 2 can be smoothly conveyed because there is no seam from the conveying path 5 to the positioning portion 120 located at the end thereof. Moreover, since all the parts 2 to be conveyed can be visually confirmed, it is possible to easily find an abnormality in conveyance.
The arrival of the component 2 at the positioning unit 120 is performed by the photoelectric sensor 7 provided in the vicinity of the positioning unit 120. Reference numeral 14 denotes a light receiving side head of the photoelectric sensor 7, and a diaphragm 15 is provided on the front surface of the light receiving side head 14 so as to receive light only in the vicinity of the foremost part of the component 2. As shown in FIG. 7, the optical axis 17 of the light projected from the light projecting side head 16 of the photoelectric sensor 7 advances straight in the cover 11 substantially in parallel with the transport path 5, and the cover 11 near the positioning portion 120. The mirror-like reflecting surface 18 provided on the surface is refracted by about 90 ° and is shielded from light by the component 2-1 positioned at the end of the transport path 5, that is, at the head. When the leading component 2-1 does not reach the positioning surface 121, the light axis 17 is received by the light receiving side head 14 through the diaphragm 15 without being blocked. Further, since the light projecting side head 16 of the photoelectric sensor transmits the optical axis 17 into the cover 11 which is a substantially transparent body from a distance as described above, in order to suppress attenuation of light as much as possible, An acrylic resin having a rate of 90% or more is used. Although acrylic resin is used here, the material is not limited to resin as long as the light transmittance is 90% or more, and may be glass.
[0056]
With the above-described configuration, it is possible to perform the conveyance and arrival confirmation of the component 2 with high reliability, and at least the light projecting side head 16 of the photoelectric sensor 7 can be disposed far away. Space can be used effectively, the positioning part 120 can be made compact, and visual confirmation of the leading part 2-1 positioned by the positioning part 120 can be facilitated.
[0057]
The component mounting unit 140 is configured as follows. That is, as shown in FIGS. 1, 2, and 12, as a component holding member that holds and lowers the leading component 2-1 positioned at the mounting preparation position 125 in the positioning unit 120 and mounts it on the substrate 10. The mounting nozzle 8 which is an example which fulfills the function, and a movement prohibiting mechanism 141 which allows the mounting nozzle 8 to descend only when the leading component 2-1 is mounted on the substrate 10, and further, the mounting nozzle 8 is moved in the vertical direction 192. And a holding member driving device 142 that moves up and down, and a nozzle suction device 143 that generates a vacuum in the suction passage 8 a in the mounting nozzle 8.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the nozzle suction device 143 uses the air supplied to the mounting unit 101 and supplied through the air piping plug 197 and the second electromagnetic valve 143-1. Then, a vacuum for suction is generated. In the present embodiment, the nozzle suction device 143 and the second electromagnetic valve 143-1 as the vacuum generating components are provided in the mounting unit 101 as described above. However, the present invention is not limited to this configuration. A suction device may be provided outside.
[0058]
The nozzle drive mechanism 142 corresponds to a block 81 to which the suction nozzle 8 is attached and a drive unit that moves the block 81 up and down between a standby position 82 and a mounting position 83, and is a DC solenoid fixed to the mounting unit 101. 84.
The movement prohibiting mechanism 141 includes a shutter lever 9 corresponding to a swinging member that swings between a mounting prohibited position 92 and a mountable position 93 with the pin 91 as a central axis, and the swing of the shutter lever 9. And a DC solenoid 94 fixed to the mounting unit 101. One end portion of the shutter lever 9 constitutes an engaging portion 95 that engages with a roller 85 rotatably attached to the block 81, and the other end portion of the shutter lever 9 is the mounting preparation position of the positioning portion 120. A shutter portion 96 that opens and closes the component passage opening 52 formed in the conveyance path 5 corresponding to the leading component 2-1 positioned at 125 is configured.
[0059]
In such a shutter lever 9, when the shutter lever 9 is positioned at the mounting prohibition position 92 and the block 81 of the nozzle drive mechanism 142 is positioned at the standby position 82, the engaging portion 95 is set at two points in FIG. 12. Engaged with a roller 85 rotatably attached to the block 81 as indicated by a chain line, the shutter portion 96 closes the component passage opening 52 as indicated by a two-dot chain line in FIG. On the other hand, when the shutter lever 9 is located at the mountable position 93, the engaging portion 95 is disengaged from the roller 85 as shown by the solid line in FIG. 12, and the shutter portion 96 is shown by the solid line in FIG. As shown, the component passage opening 52 is opened. Therefore, when the shutter lever 9 is positioned at the mounting prohibition position 92, the block 81, that is, the mounting nozzle 8, cannot be lowered from the standby position 82, and the component passage opening 52 is also closed by the shutter portion 96. The top component 2-1 cannot be mounted on the substrate 10. On the other hand, when the shutter lever 9 is positioned at the mountable position 93, the block 81, that is, the mounting nozzle 8, can be lowered and the component passage opening 52 is also opened. Therefore, it is possible to mount the leading part 2-1.
[0060]
By providing the movement prohibiting mechanism 141 as described above, it is possible to prevent the leading part 2-1 from being inadvertently attached, and further, the engaging portion 95 and the roller 85 are engaged, whereby the attaching nozzle 8 is It is also possible to prevent vibration.
[0061]
Further, as described above, in the mounting unit 101, the size of the conveyance path 5 and the horizontal and height dimensions of the component 2 are related to each other, and therefore, the applicable component 2 is specified for each mounting unit 101. The Accordingly, as the mounting nozzle 8 driven by the nozzle driving mechanism 142 provided in each mounting unit 101, an appropriate one corresponding to the size of the component 2 to be mounted is selected as shown in FIGS. be able to. In addition, as described above, the leading part 2-1 is always positioned at the mounting preparation position 125 by the action of the positioning unit 120. Therefore, it is necessary to increase the mounting nozzle size in order to cope with the variation in the part position. Absent. Therefore, due to the fact that several types of components with different sizes have been picked up by a single mounting nozzle in the past, for example, when the mounting nozzle size is larger than the component size, when mounting components on the board, the interval between adjacent components However, according to the mounting unit 101 of the present embodiment, the mounting nozzle size corresponding to each component size can be selected, so that the above problem is eliminated and the components 2 can be arranged narrowly adjacent to each other. It becomes. Conventionally, since various parts are adsorbed by one mounting nozzle as described above, the cross section of the suction passage of the mounting nozzle has a complicated shape, resulting in high manufacturing costs. In this embodiment, it corresponds to various parts. Since the mounting nozzle 8 can be selected, the suction passage having the complicated cross section is not necessary, and the suction passage 8a having a simple cross section can be employed. Therefore, the cost can be reduced.
[0062]
As will be described later, in order to allow the mounting unit 101 to be loaded into the component mounting apparatus, the mounting unit 101 further includes a connector 196 for electrical connection, and the direction of the thickness 101c of the mounting unit 101 when loaded. A position correction member 194 that finely adjusts the position is provided on the front surface, and a mounting rail 195 is provided on the top. Further, a control board 189 on which the operation parts of the respective components in the mounting unit 101 are mounted, and the engaging member 188 for loading are provided at the rear part of the mounting unit 101.
[0063]
The mounting unit 101 having the above-described configuration is loaded in a suspended form on a unit support portion 220 provided in the component mounting apparatus 201 shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 18, the unit support portion 220 can arrange the mounting units 101 at a constant pitch along the thickness direction 171 of the mounting unit 101 that is parallel to the X-axis direction and the left-right direction 193. Further, the mounting engagement portions 221 that are fitted to the mounting rails 195 of the mounting unit 101 and are capable of moving the mounting unit 101 in the length direction 172 are formed at the constant pitch. Therefore, for each mounting unit 101, the mounting rail 195 is fitted to the mounting engagement portion 221 and is slid in the length direction 172, so that each mounting unit 101 is suspended from the unit support portion 220. Is done. The length direction 172 is parallel to the Y-axis direction and the transport direction 191. In addition, when the mounting unit 101 is loaded in the unit support portion 220 in this way, the air piping and electrical wiring provided on the component mounting device 201 side, and the air piping plug 197 and connector on the mounting unit 101 side are provided. 196 are connected to each other.
[0064]
Further, when the mounting unit 101 is loaded on the unit support portion 220, the position correction member 194 provided on the front surface of the mounting unit 101 has a long hole 222 provided on the unit support portion 220 as shown in FIG. Engage. In the present embodiment, the position correction member 194 is configured by an eccentric pin. Therefore, by rotating the position correction member 194 in the direction around the axis, the mounting position of the mounting unit 101 with respect to the unit support portion 220 can be finely adjusted in the thickness direction 171.
In the present embodiment, the position correction member 194 is provided in the mounting unit 101, but the present invention is not limited thereto, and may be provided on the unit support portion 220 side. In short, the mounting unit 101 may be moved relatively in the thickness direction 171 of the mounting unit 101 between the mounting unit 101 and the unit support portion 220. Further, the structure of the position correction member 194 is not limited to the form of the eccentric pin.
[0065]
In addition to the mounting unit 101, the component mounting apparatus 201 is disposed below the mounting unit 101 supported by the unit support unit 220 on the upper surface of the base 202 and holds the substrate 10 and moves in the X, Y, and θ directions. A holding device 204, a loader device 205 for supplying the substrate 10 to the substrate holding device 204, an unloader device 206 for transferring the substrate 10 from the substrate holding device 204 to the next process, and a substrate transfer device 210 for transferring the substrate 10. , The mounting unit 101, the substrate holding device 204, the loader device 205, the unloader device 206, and the control device 280 that controls the operation of the substrate transport device 210.
[0066]
As shown in FIG. 16, the substrate holding device 204 includes a Y table 207 that slides in the Y axis direction by the Y axis motor 207a, and an X table that is mounted on the Y table 207 and slides in the X direction by the X axis motor 208a. 208 and a θ table 209 mounted on the X table 208 and rotated by a θ-axis motor 209a. Therefore, the substrate 10 can be moved in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ direction by the substrate holding device 204. Since the mounting unit 101 supported by the unit support unit 220 cannot move in the X and Y axis directions, the substrate 10 is moved in the X axis direction, the Y axis direction, and the θ direction by the substrate holding device 204. A component mounting position 10 a on the substrate 10 is positioned immediately below the mounting nozzle 8 provided in the mounting unit 101.
Further, the substrate 10 is supplied from the loader device 205 on the right side in FIG. 16 to the substrate holding device 204 by the substrate transfer device 210, and after the component 2 is mounted by the mounting unit 101, the substrate 10 is moved to the left by the unloader device 206. Discharged.
[0067]
The component mounting method executed by the mounting unit 101 mounted on the component mounting apparatus 201 as described above will be described below mainly with reference to FIGS. 3 to 5, 20, and 21. The component mounting method is executed by operation control of the control device 280 for each component including the mounting unit 101. Further, the storage unit 281 provided in the control device 280 stores information such as a so-called NC program necessary for the component mounting operation on the board 10.
[0068]
First, after the substrate 10 is carried into and held by the substrate holding device 204 via the loader device 205, the substrate holding device 204 operates and the components of the substrate 10 immediately below the mounting nozzle 8 of the mounting unit 101 for mounting components. The mounting position 10a is positioned.
On the other hand, the mounting unit 101 operates to transport the component 2 to the positioning unit 120 through the transport path 5. In step 1 shown in FIG. 20, suction is performed through the suction opening 123 by the operation of the part positioning suction device 124, and as described above, as shown in FIG. 3, the leading part 2-1 is conveyed. It is in contact with the direction positioning surface 121 and the lateral direction positioning surface 122 and positioned at the mounting preparation position 125.
[0069]
When the leading component 2-1 is positioned in step 1, the nozzle suction device 143 is stopped operating, and the suction operation of the mounting nozzle 8 is stopped, as shown in FIG. This is because when not only the component positioning suction device 124 but also the mounting nozzle 8 is sucked, the head component 2-1 is sucked not only to the suction opening 123 but also to the mounting nozzle 8, so that the head component 2 This is because the positioning of -1 may be insufficient and inaccurate. Therefore, at the time of the positioning operation of the leading part 2-1, the reliability of positioning of the leading part 2-1 can be improved by stopping the suction operation in the mounting nozzle 8. In addition, since the positioning accuracy is improved, the component mounting accuracy can be improved.
[0070]
In step 2, it is determined whether or not the leading component 2-1 has been positioned at the mounting preparation position 125 by the arrival confirmation unit 130. If it is determined that the positioning has been performed, the process proceeds to step 5. The determination operation in step 2 is continued in step 3 for 10 seconds as the determination time in this embodiment, and the positioning of the leading component 2-1 to the mounting preparation position 125 may be confirmed during this period. That is, in the mounting unit 101, as will be described in detail below, the alignment transport unit 110 and the component mounting unit 140 do not operate independently, and after the leading component 2-1 is positioned at the mounting preparation position 125, The component mounting part 140 is operated. Therefore, in the case where the component supply operation and the component suction operation are performed independently, there is a problem that a component suction error is immediately determined due to a delay in the component supply, and the equipment is stopped. Then, the comparatively long time of 10 seconds can be set as the part supply determination time, and even if the part supply is somewhat delayed, it is possible to prevent the facility from being stopped. On the other hand, if the leading part 2-1 is not positioned even after the determination time is exceeded, in step 4, “no parts” is displayed and a warning is issued.
[0071]
After the positioning of the leading part 2-1 is confirmed, in step 5, the nozzle suction device 143 that has been stopped is operated, and the suction operation in the mounting nozzle 8 is started. In this embodiment, after the suction operation of the mounting nozzle 8 is started, the operation of the component positioning suction device 124 is stopped as shown in FIG. 21, but the operation is not limited to this, and the operation is continued as shown by the dotted line. You may let them.
[0072]
In the next step 6, the movement prohibiting mechanism 141 is operated. That is, the DC solenoid 94 is operated to swing the shutter lever 9 positioned at the mounting prohibition position 92 to the mountable position 93. As a result, the shutter portion 96 of the shutter lever 9 is detached from the component passage opening 52 as shown in FIG. 4, and the component passage opening 52 is opened. Further, when the shutter lever 9 swings to the mountable position 93, the engaging portion 95 of the shutter lever 9 is disengaged from the roller 85 of the block 81, and the block 81 can be moved from the standby position 82 to the mounting position 83.
[0073]
In the next step 7, the holding member driving device 142 is operated. That is, the DC solenoid 84 is operated to lower the block 81 located at the standby position 82, that is, the mounting nozzle 8, to the mounting position 83. By the lowering operation, the leading component 2-1 positioned at the mounting preparation position 125 is attached to the component mounting position 10a of the substrate 10 through the component passage opening 52 in a state where the leading component 2-1 is attracted to the tip of the mounting nozzle 8. Is done. After the mounting, the operation of the nozzle suction device 143 is stopped in step 11 and the component suction of the mounting nozzle 8 is stopped.
When the mounting nozzle 8 is not disposed at the mounting position 83 in step 7, a nozzle operation error is displayed in steps 8 to 10, and the mounting nozzle 8 is returned to the standby position 82.
[0074]
After mounting the leading component 2-1 to the component mounting position 10a, in step 12, the DC solenoid 84 of the holding member driving device 142 is operated to place the block 81 positioned at the mounting position 83, that is, the mounting nozzle 8 in the standby position. Raise to 82.
In the next step 13, the movement prohibiting mechanism 141 is operated. That is, the DC solenoid 94 is operated to swing the shutter lever 9 located at the mountable position 93 to the mount prohibition position 92. Thereby, the shutter part 96 of the shutter lever 9 closes the component passage opening 52 again as shown in FIG. Further, when the shutter lever 9 returns to the mounting prohibition position 92, the engaging portion 95 of the shutter lever 9 is engaged again with the roller 85 of the block 81, and the movement of the block 81 located at the standby position 82 is prohibited. .
[0075]
As described above, immediately after the positioning and arrival confirmation of the leading part 2-1 is completed in the positioning part 120 at the end of the conveyance path 5, the delivery of the leading part 2-1 to the mounting nozzle 8 can be completed. When the mounting nozzle 8 is lowered from that position, the leading component 2-1 can be mounted on the lower substrate 10. Therefore, the parts 2 can be smoothly delivered from the aligned conveyance of the separated parts 2 to the mounting on the substrate 10, and these can be performed with high reliability by a very compact device.
[0076]
Further, a recognition unit 160 having an imaging camera 161 for imaging the board 10 as shown in FIG. 22 can be mounted on the unit support portion 220 of the component mounting apparatus 201. In FIG. 22, reference numeral 162 denotes a driving device for the imaging camera 161 or the like, which performs focus adjustment, image capture, and the like. Reference numeral 163 denotes a control unit that performs image processing of a captured image.
When the recognition unit 160 is provided, the component 2 and the like mounted by the imaging camera 161 can be imaged, and the mounting position deviation can be obtained based on the imaging information. Therefore, the control device 280 can control the operation of the substrate holding device 204 so as to eliminate the positional deviation based on the mounting positional deviation information.
[0077]
Providing the recognition unit 160 in the component mounting apparatus 201 having the mounting unit 101 is effective in the following points. That is, as described above, since the mounting unit 101 integrally configures the alignment transport unit 110 of the component 2 and the component mounting unit 140 of the component 2, manufacturing errors in the dimensions of the mounting unit 101, A mounting error or the like with respect to the unit support portion 220 immediately affects the mounting position shift of the component 2. Therefore, it is extremely effective to mount the recognition unit 160 in order to correct the mounting position deviation.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the mounting unit of the first aspect of the present invention, at least the parts in a separated state are aligned and transported continuously in a line along the transport path, and transported by being provided at the end of the transport path. A positioning part for positioning the head part that has been positioned, an arrival confirmation part for confirming that the head part has reached the positioning part, and a board that is positioned below the positioning part. Since it has a component mounting part to be mounted, it is possible to smoothly deliver components from the aligned conveyance of loose components to mounting on the board, and these can be performed with high reliability with a very compact device. It has the effect of being able to do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a mounting unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the mounting unit shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of a component mounting unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1;
4 is a diagram for explaining an operation of a component mounting unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of a component mounting unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1;
6 is a side view of an arrival confirmation unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1. FIG.
7 is a plan view of an arrival confirmation unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing a positioning unit provided in the mounting unit shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a view showing a suction opening in the positioning portion shown in FIG.
10 is a view showing a modified example of the suction opening in the positioning portion shown in FIG.
11 is a view showing a modification of the positioning portion shown in FIG.
12 is a diagram showing a component mounting portion provided in the mounting unit shown in FIG. 1. FIG.
13 is a perspective view of a mounting nozzle that can be provided in the component mounting portion shown in FIG.
14 is a perspective view of a modified example of the mounting nozzle shown in FIG.
15 is a perspective view of a modified example of the mounting nozzle shown in FIG.
FIG. 16 is a perspective view of a component mounting apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a side view of the component mounting apparatus shown in FIG. 16;
18 is a perspective view showing a unit support portion provided in the component mounting apparatus shown in FIG.
19 is a view showing a position correction member for correcting the position of the mounting unit when the mounting unit shown in FIG. 1 is loaded into the component mounting apparatus shown in FIG. 16;
20 is a flowchart showing a component mounting operation in the mounting unit shown in FIG. 1 provided in the component mounting apparatus shown in FIG. 16;
FIG. 21 is a timing chart showing a component mounting operation in the mounting unit shown in FIG. 1 provided in the component mounting apparatus shown in FIG. 16;
22 is a perspective view of a recognition unit that can be loaded into the component mounting apparatus shown in FIG. 16;
[Explanation of symbols]
2 ... parts, 2-1 ... first part, 2a ... front, 5 ... conveyance path,
8 ... mounting nozzle, 10 ... substrate, 10a ... component mounting position, 11 ... cover,
15 ... Aperture,
101: Mounting unit, 110: Alignment transport unit, 120 ... Positioning unit,
121 ... conveying direction positioning surface, 122 ... lateral direction positioning surface,
123 ... Opening for suction, 128 ... Opening for second suction, 130 ... Reach confirmation part,
140: component mounting unit, 141: movement prohibiting mechanism, 142: holding member driving device,
143 ... Nozzle suction device, 160 ... Recognition unit, 161 ... Imaging camera,
171 ... Thickness direction, 172 ... Length direction, 191 ... Transport direction,
192 ... vertical direction, 193 ... left and right direction, 194 ... position correction member,
204... Substrate holding device, 220... Unit support, 280.

Claims

Aligning conveying unit that aligns continuously transported in a row along the conveying path (5) a place al state components (2) and (110),
A positioning part (120) provided at the end of the transport path for positioning the leading component transported;
An arrival confirmation unit (130) for confirming that the top part has reached the positioning unit;
The positioning has been the lead component possess component mounting unit for mounting the substrate positioned below the locating portion (140), a
Of the wall surface constituting the conveyance path of the alignment conveyance unit and the wall surface constituting the positioning unit, at least one surface is a substantially transparent body having a mirror-like reflection surface,
The arrival confirmation unit includes a photoelectric sensor that transmits the substantially transparent body, projects light toward the reflection surface, and receives the light reflected by the reflection surface via the positioning unit, Detecting that the component has reached the positioning part by blocking the light from the component,
A mounting unit characterized by that.

A mounting unit having the configuration according to claim 1, wherein when a plurality of mounting units are provided, the mounting unit (101) has a plate shape having a uniform height, thickness, and length, respectively.
A unit support part (220) for arranging the mounting units at a constant pitch along the thickness direction (171) of the mounting unit and detachably supporting the mounting unit;
A substrate holding device (204) for holding the substrate (10) on which the component is mounted in the mounting unit and positioning the component mounting position (10a) of the substrate with respect to the mounting unit;
A component mounting apparatus comprising: