JP4319095B2 - Surface mount machine - Google Patents

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Description

本発明は、実装用ヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより部品供給部から部品を吸着して基板上に搬送して実装する表面実装機に関するものである。   The present invention relates to a surface mounter having a movable head unit on which a mounting head is mounted, and picking up a component from a component supply unit by the head unit and transporting and mounting the component on a substrate.

従来から、実装用ヘッドを搭載したヘッドユニットをXY平面上に移動可能に設け、部品供給部からIC等のチップ部品を負圧吸着してプリント基板上に搬送し、プリント基板上の所定位置に実装するように構成された表面実装機が一般に知られている。   Conventionally, a head unit on which a mounting head is mounted is provided so as to be movable on the XY plane, and a chip component such as an IC is sucked from the component supply section onto the printed circuit board and conveyed to a predetermined position on the printed circuit board. Surface mounters configured for mounting are generally known.

この種の表面実装機には、精度よく、かつ効率的に部品を実装することが要求されており、例えば特許文献1には、ヘッドユニットに複数の実装用ヘッドを搭載して一度に複数の部品を吸着して搬送するとともに、この搬送中に、ヘッドユニットに搭載されたカメラによって各実装用ヘッドによる部品の吸着状態を撮像、画像認識して吸着ずれの補正を行うようにしたものが提案されている。より具体的には、カメラを搭載した吸着部品撮像用のユニット(撮像ユニットとよぶ)がヘッドユニットに設けられており、部品吸着後、所定の高さ位置に実装用ヘッドがセットされた後、前記撮像ユニットが、実装用ヘッドの下方でこれら実装用ヘッドの配列方向に亘って移動することにより各実装用ヘッドに吸着された部品を連続して撮像するように構成されている。
特開平8−32299号公報
This type of surface mounting machine is required to mount components accurately and efficiently. For example, Patent Document 1 discloses that a plurality of mounting heads are mounted on a head unit and a plurality of mounting heads are mounted at once. Proposed to pick up and carry parts, and to pick up the parts picked up by each mounting head using a camera mounted on the head unit during this transfer and to recognize the image and correct the picking deviation Has been. More specifically, a suction component imaging unit (referred to as an imaging unit) equipped with a camera is provided in the head unit. After the component suction, after the mounting head is set at a predetermined height position, The imaging unit is configured to continuously image the components adsorbed to each mounting head by moving in the arrangement direction of the mounting heads below the mounting head.
JP-A-8-32299

上記のような特許文献1に係る表面実装機では、実装用ヘッドと基板との間で撮像ユニットを移動させる場合があるため実装用ヘッドの昇降ストロークが大きくなるという問題がある。すなわち、撮像ユニットは、基板上に実装される部品との干渉を回避するために実装部品のうち最大高さをもつ部品よりも高い位置を移動させる必要があり、基板の実装面と部品撮像時の実装用ヘッド先端との間には、少なくとも部品(最大高さをもつ部品)の高さ+撮像ユニットの厚み(高さ)分のスペースが必要となる。従って、部品認識位置から実装面までの実装用ヘッドの昇降ストロークが大きくなる傾向にあり、例えば部品実装時に、実装用ヘッドの昇降に伴う偏心誤差等が生じ易くなるという問題がある。   In the surface mounter according to Patent Document 1 as described above, there is a problem in that the up-and-down stroke of the mounting head becomes large because the imaging unit may be moved between the mounting head and the substrate. That is, the imaging unit needs to move a position higher than the component having the maximum height among the mounted components in order to avoid interference with the components mounted on the substrate. A space corresponding to at least the height of the component (the component having the maximum height) and the thickness (height) of the imaging unit is required between the mounting head end. Accordingly, there is a tendency that the elevation stroke of the mounting head from the component recognition position to the mounting surface tends to be large, and there is a problem that, for example, an eccentric error or the like accompanying the elevation of the mounting head tends to occur during component mounting.

また、ヘッドユニットが重量化し易く、ヘッドユニットを高速駆動することが難しくなるという問題もある。すなわち、ヘッドユニットに撮像ユニットを搭載した上に、さらこの撮像ユニットを移動させるための機構をヘッドユニットに搭載する必要があるため、ヘッドユニットが重量化する傾向にある。このようなヘッドユニットの重量化は、慣性力を増大させることとなるためヘッドユニットを高速駆動する上で不利となり、いきおいタクトタイムを短縮する上でのマイナス要素となる。   In addition, there is a problem that the head unit is easily increased in weight and it is difficult to drive the head unit at a high speed. That is, since the image pickup unit is mounted on the head unit and a mechanism for moving the image pickup unit needs to be mounted on the head unit, the head unit tends to increase in weight. Such weight increase of the head unit is disadvantageous in driving the head unit at high speed because it increases inertial force, and is a negative factor in shortening the takt time.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、吸着部品の画像認識を含む一連の部品実装動作を効率的に行う一方で、部品の実装精度を向上させることを目的としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and aims to improve the mounting accuracy of components while efficiently performing a series of component mounting operations including image recognition of suction components. Yes.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係る表面実装機は、実装用ヘッドが搭載された移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットの可動領域内に部品を供給する部品供給部と被実装基板を配置する実装作業部とが設けられ、前記ヘッドユニットの実装用ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して被実装基板上に搬送して実装するとともに、この実装動作に先立ち吸着部品をその下側から撮像手段により撮像してその吸着状態を画像認識する表面実装機において、前記実装作業部および部品供給部の上方に配置され、水平面上で少なくとも前記実装作業部の被実装基板に対して相対的に移動可能に設けられるヘッドユニット支持部材を有するとともに、このヘッドユニット支持部材に前記ヘッドユニットが移動可能に支持され、前記撮像手段は、前記ヘッドユニット支持部材に設けられ、かつこのヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域内であって、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い前記ヘッドユニット支持部材前記被実装基板とが水平面に直交する方向から見て重ならない分に配置されるものである。
In order to solve the above-described problem, a surface mounter according to claim 1 of the present invention has a movable head unit on which a mounting head is mounted, and a component that supplies a component to a movable region of the head unit. and mounting work unit to place the supply part and the mounting substrate is provided, as well as implemented conveyed to be mounted on a substrate by adsorbing components from the component supply unit by the mounting head of the head unit, in this mounting operation In a surface mounter that picks up the suction component from the lower side by the imaging means and recognizes the suction state, it is disposed above the mounting work unit and the component supply unit, and at least the mounting work unit is covered on a horizontal plane. The head unit support member is provided so as to be movable relative to the mounting substrate, and the head unit is supported on the head unit support member so as to be movable. Is, the imaging unit, the provided on the head unit support member, and a movable region of the head unit in the head unit supporting member, the head with the relative movement of the head unit support member relative to the mount board wherein a unit supporting member in which a target mounting board is disposed in overlap with et no part component when viewed from the direction perpendicular to the horizontal plane.

この表面実装機によると、部品吸着後、部品搬送中にヘッドユニットがヘッドユニット支持部材に対して移動し、撮像手段に対してヘッドユニットが相対的に移動することにより前記撮像手段によって吸着部品が撮像されることとなる。この構成では、ヘッドユニット支持部材におけるヘッドユニットの可動領域のうち、被実装基板に対するヘッドユニット支持部材の相対移動に伴いヘッドユニット支持部材と被実装基板とが水平面に直交する方向から見て重ならない部分に撮像手段が設けられている結果、撮像手段と被実装基板とが干渉する虞れがないので、例えば撮像手段の下面の高さ位置を実装作業部に配置された被実装基板上に実装される部品であって最大高さをもつ部品が当該被実装基板上に実装されたときの当該部品の高さ位置よりも低くなるように設定しておくことで(請求項2)、吸着部品を被実装基板の実装面のより近傍位置で撮像することが可能となる。すなわち、部品認識位置から実装面までの実装用ヘッドの昇降ストロークを小さくすることが可能となる。また、ヘッドユニット支持部材に撮像手段が設けられるのでヘッドユニットを軽量化することが可能となる。
According to this surface mounter, after the component is picked up, the head unit moves with respect to the head unit support member while the component is being transported, and the head unit moves relative to the image pickup means, whereby the picked-up component is moved by the image pickup means. It will be imaged. In this configuration, the head unit support member and the mounted substrate do not overlap when viewed from the direction orthogonal to the horizontal plane in association with the relative movement of the head unit support member with respect to the mounted substrate in the movable region of the head unit in the head unit support member. As a result of the image pickup means being provided in the part, there is no possibility of interference between the image pickup means and the mounted substrate. For example, the height position of the lower surface of the image pickup means is mounted on the mounted substrate arranged in the mounting work section. parts with maximum height is a part is that by is set to be lower than the height position of the component when it is mounted on the target mounting substrate (claim 2), the suction part Can be imaged at a position closer to the mounting surface of the substrate to be mounted. That is, it is possible to reduce the elevation stroke of the mounting head from the component recognition position to the mounting surface. Further, since the imaging unit is provided on the head unit support member, the head unit can be reduced in weight.

上記のような表面実装機において、前記ヘッドユニット支持部材に対する前記ヘッドユニットの移動方向と同方向に前記被実装基板を搬送する搬送部を有し、被実装基板がこの搬送部に沿って前記実装作業部の一方側から搬入されてその反対側に搬出されるように構成される場合には、前記撮像手段は、前記搬送部による被実装基板の搬送方向における前記実装作業部よりも上流側に設けられているのが好ましい(請求項3)。
In the surface mounter as described above, it has a transport unit that transports the object to be mounted board in the same direction as the moving direction of the head unit with respect to the head unit supporting member, the mounting and the mounting substrate along the conveying section When configured to be carried in from one side of the working unit and carried out to the opposite side, the imaging means is upstream of the mounting working unit in the carrying direction of the substrate to be mounted by the carrying unit. Preferably, it is provided (Claim 3).

この構成によると、実装完了後、実装作業位置から被実装基板を搬出する際に撮像手段と実装部品とが干渉するのを確実に回避することができる。   According to this configuration, it is possible to reliably avoid the interference between the imaging unit and the mounted component when the mounted substrate is unloaded from the mounting work position after the mounting is completed.

上記のような表面実装機において、前記撮像手段は、前記ヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域のうち、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い該ヘッドユニット支持部材部品供給部とが水平面に直交する方向から見て重ならない分に設けられているのがより好ましい(請求項4)。
In the surface mounter as described above, the imaging unit, the head unit of the movable region of the head unit in the support member, the head unit support member and the component due to the relative movement of the head unit support member relative to the mount board more preferably the supply portion is provided in a heavy an et no part component when viewed from the direction perpendicular to the horizontal plane (claims 4).

このような構成によると、部品供給部と撮像手段とが干渉するのを回避することが可能となるので、撮像手段との関係で部品供給部の構成が制限されることがなくなる。つまり、部品供給部の構成の自由度を高めることが可能となる。   According to such a configuration, it is possible to avoid interference between the component supply unit and the imaging unit, and thus the configuration of the component supply unit is not limited in relation to the imaging unit. That is, it is possible to increase the degree of freedom in the configuration of the component supply unit.

また、上記のような表面実装機においては、前記撮像手段が前記ヘッドユニット支持部材に対して移動可能に設けられ、さらに、この撮像手段を駆動制御する制御手段が設けられ、この制御手段が、部品供給部における部品吸着後、前記ヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域のうち、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い該ヘッドユニット支持部材前記被実装基板とが水平面に直交する方向から見て重ならないに前記撮像手段を配置させるべく該撮像手段を駆動制御するのが好ましい(請求項5)。
In the surface mounter as described above, wherein the imaging means is movable relative to the head unit support member further control means are provided for driving and controlling the image pickup means, the control means, after component suction at the component supply section, wherein among the movable area of the head unit in the head unit supporting member, and the head unit supporting member and the object mounting substrate with the relative movement of the head unit support member relative to the mounting board horizontal plane preferably drives and controls the imaging means so as to place the imaging means overlap with et no part component when viewed from the direction perpendicular to (claim 5).

このような構成によると、部品吸着後、被実装基板のサイズに応じてその基板の近傍で吸着部品を撮像することが可能となるので、より迅速に吸着部品の画像認識処理を行うことが可能となる。特に、ヘッドユニット支持部材においてヘッドユニットと撮像手段の双方を駆動して相対的に移動させることにより吸着部品をより速やかに撮像することも可能となる。   According to such a configuration, after picking up the component, it is possible to image the picked-up component in the vicinity of the substrate according to the size of the mounted substrate, so that the image recognition processing of the picked-up component can be performed more quickly. It becomes. In particular, it is possible to image the suction component more quickly by driving and moving both the head unit and the imaging means relative to each other in the head unit support member.

なお、上記のような表面実装機において、前記撮像手段は、該撮像手段に対するヘッドユニットの相対移動に伴い各実装用ヘッドに吸着された部品像を順次撮像するラインセンサを備えているものであるのが好ましい(請求項6)。   In the surface mounting machine as described above, the imaging unit includes a line sensor that sequentially captures component images adsorbed on each mounting head as the head unit moves relative to the imaging unit. (Claim 6).

この構成によると、撮像手段に対してヘッドユニットをノンストップで相対移動させながら吸着部品を撮像することが可能となるので、効率良く吸着部品を撮像することができる。この場合、実装用ヘッドとしてヘッドユニット支持部材に対するヘッドユニットの移動方向に複数の実装用ヘッドが並べて設けられていれば、複数の部品を同時に搬送することができるとともに、部品の画像認識も効率的に行うことができ、タクトタイムを短縮する上で好適である。   According to this configuration, it is possible to image the suction component while moving the head unit relative to the imaging unit in a non-stop manner, so that the suction component can be efficiently imaged. In this case, if a plurality of mounting heads are arranged side by side in the moving direction of the head unit relative to the head unit support member as a mounting head, a plurality of components can be conveyed simultaneously and image recognition of the components is also efficient. This is suitable for reducing the tact time.

上記各請求項に係る表面実装機によると、部品吸着後、ヘッドユニット支持部材の移動により吸着部品を被実装基板へ搬送する途中で、ヘッドユニット支持部材に設けられた撮像手段に対してヘッドユニットを相対的に移動させることによって吸着部品を撮像するように構成されているので、効率的に吸着部品の画像認識を行うことができる。   According to the surface mounter according to each of the above claims, after the component is sucked, the head unit with respect to the image pickup means provided on the head unit support member in the middle of transferring the sucked component to the mounted substrate by moving the head unit support member Since the suction part is imaged by relatively moving the suction part, the image recognition of the suction part can be performed efficiently.

しかも、被実装基板と干渉することない位置に撮像手段が設けられているので、部品認識位置から実装面までの実装用ヘッドの昇降ストロークを小さくすることが可能とな、実装用ヘッドの昇降に伴う偏心誤差等による実装精度への影響を軽減して実装精度を高めることができる。さらに、ヘッドユニット支持部材に撮像手段が設けられることによってヘッドユニットの軽量化が達成されるので、ヘッドユニットをより高速で駆動することが可能となり、これを通じてタクトタイムを短縮することが可能となる。 Moreover, since the image pickup means is provided at a position not to interfere with the mounted substrate, it is possible to reduce the elevation stroke of the mounting head from the part products recognized position to the mounting surface and Do Ri, the mounting head The mounting accuracy can be increased by reducing the influence on the mounting accuracy due to the eccentricity error or the like due to the elevation. Further, since the head unit support member is provided with the imaging means, the weight of the head unit can be reduced, so that the head unit can be driven at a higher speed and the tact time can be shortened through this. .

本発明の最良の実施形態について図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明に係る表面実装機(以下、実装機と略す)の第1の実施形態を概略的に示している。同図に示すように、実装機の基台1上には、プリント基板搬送用の搬送路2が配置され、プリント基板3がこの搬送路2に設けられるコンベア上を搬送されて所定の実装作業位置(実装作業部;図1に示すプリント基板の位置)で停止されるようになっている。なお、当実施形態では、図1及び図2の右側からプリント基板3が搬入され、左側に搬出されるようになっている。また、搬送路2は、X軸方向に延びるコンベア(図示省略)と、このコンベアを覆い、プリント基板3の端部をその上方および側方からガイドすることにより搬送中のプリント基板3がコンベアから脱落するのを防止する断面L字型の一対のガイド部材2aとを有している。   1 and 2 schematically show a first embodiment of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter) according to the present invention. As shown in the figure, a transport path 2 for transporting a printed circuit board is disposed on a base 1 of the mounting machine, and the printed circuit board 3 is transported on a conveyor provided in the transport path 2 to perform a predetermined mounting operation. It is stopped at the position (mounting work section; the position of the printed circuit board shown in FIG. 1). In the present embodiment, the printed circuit board 3 is carried in from the right side of FIGS. 1 and 2 and carried out to the left side. The conveyance path 2 covers a conveyor (not shown) extending in the X-axis direction, and covers the conveyor, and guides the end of the printed circuit board 3 from above and from the side, so that the printed circuit board 3 being conveyed is removed from the conveyor. It has a pair of guide members 2a having an L-shaped cross section that prevents it from falling off.

実装作業位置には、プリント基板3を位置決めするためのリフトアップ機構が設けられている。このリフトアップ機構は、図示を省略するが、支持ピンを備えた昇降可能なリフトアップテーブルを有しており、実装作業位置にプリント基板3が搬入されるとこのリフトアップテーブルが上昇してプリント基板3を持ち上げ、該プリント基板3をガイド部材2aに下側から押付けることにより位置決めするように構成されている。   A lift-up mechanism for positioning the printed circuit board 3 is provided at the mounting work position. Although not shown, this lift-up mechanism has a lift-up table with support pins that can be raised and lowered. When the printed circuit board 3 is carried into the mounting work position, the lift-up table is raised and printed. The board 3 is lifted and positioned by pressing the printed board 3 against the guide member 2a from below.

上記コンベア2の両側には部品供給部4(部品供給領域)が配置されている。これらの部品供給部4には、例えば多数列のテープフィーダー4aがX軸方向に並べて設けられている。各テープフィーダー4aは、各々IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるとともに部品の取出しが可能となるようにカバーテープが剥がされるように構成されており、後述するヘッドユニット6により部品が取出されるに伴い間欠的に部品を繰り出すように構成されている。なお、当実施形態では、各テープフィーダー4aにおける部品の取出し高さ位置(カバーテープが剥がされたテープの上面近傍まで後記吸着ノズル16aの先端が下降して部品を吸着した直後の当該吸着部品の下面、あるいはカバーテープが剥がされた後のテープ上面の高さ位置)は、上記リフトアップ機構により作業高さ位置に位置決めされたプリント基板3の実装面とほぼ同じ高さ位置とされている。また、各部品供給部4のうちX軸方向における特定のエリア、具体的には後記撮像ユニット20に対応するエリアには部品供給のためのテープフィーダー4aはセットされていない。これは撮像ユニット20の存在により当該エリアでの部品の取出しが不可能なためであり、この点については後に詳述する。   On both sides of the conveyor 2, component supply units 4 (component supply regions) are arranged. In these component supply units 4, for example, multiple rows of tape feeders 4a are arranged in the X-axis direction. Each tape feeder 4a accommodates small chip components such as ICs, transistors, capacitors, etc. at predetermined intervals, and the cover tape is peeled off so that the held tape is drawn out from the reel and the components can be taken out. The components are intermittently drawn out as the components are taken out by the head unit 6 described later. In the present embodiment, the pick-up height position of the component in each tape feeder 4a (the suction component immediately after the tip of the suction nozzle 16a descends to the vicinity of the upper surface of the tape from which the cover tape has been peeled and sucks the component. The lower surface or the height position of the upper surface of the tape after the cover tape is peeled off is set to a height position substantially the same as the mounting surface of the printed circuit board 3 positioned at the working height position by the lift-up mechanism. Also, the tape feeder 4a for supplying components is not set in a specific area in the X-axis direction of each component supply unit 4, specifically, an area corresponding to the imaging unit 20 described later. This is because it is impossible to take out parts in the area due to the presence of the imaging unit 20, and this will be described in detail later.

上記基台1の上方には、部品装着用のヘッドユニット6が装備されている。このヘッドユニット6は、部品供給部4とプリント基板3が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、X軸方向(搬送路2の方向)及びY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することができるようになっている。   Above the base 1, a head unit 6 for component mounting is provided. The head unit 6 is movable across the component supply unit 4 and the mounting work position where the printed circuit board 3 is located, and is orthogonal to the X axis in the X axis direction (direction of the conveyance path 2) and the Y axis direction (horizontal plane). Direction).

すなわち、基台1上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11(以下、支持部材11と略す)が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット6が移動可能に保持され、このヘッドユニット6に設けられたナット部分(図示省略)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット6が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。   That is, a fixed rail 7 in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 that is rotationally driven by a Y-axis servo motor 9 are disposed on the base 1, and a head unit support member 11 ( (Hereinafter abbreviated as support member 11) is arranged, and a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed into the ball screw shaft 8. The support member 11 is provided with a guide member 13 in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servo motor 15, and the head unit 6 is movably held by the guide member 13. A nut portion (not shown) provided on the head unit 6 is screwed onto the ball screw shaft 14. The support member 11 is moved in the Y-axis direction by the operation of the Y-axis servo motor 9, and the head unit 6 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 11 by the operation of the X-axis servo motor 15. ing.

上記ヘッドユニット6には、軸状に構成された複数の実装用ヘッド16が設けられており、当実施形態では、6本の実装用ヘッド16がX軸方向に等間隔で一列に並べられた状態で搭載されている。   The head unit 6 is provided with a plurality of mounting heads 16 configured in an axial shape. In this embodiment, the six mounting heads 16 are arranged in a line at equal intervals in the X-axis direction. It is mounted in the state.

これらの実装用ヘッド16は、それぞれヘッドユニット6のフレームに対してZ軸方向の移動及びR軸(ノズル中心軸)回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド16には、その先端(下端)に吸着ノズル16aが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。   These mounting heads 16 can be moved in the Z-axis direction and rotated around the R-axis (nozzle center axis) with respect to the frame of the head unit 6, respectively, and ascending / descending drive means using a servo motor as a drive source and rotation It is driven by driving means. Each mounting head 16 is provided with a suction nozzle 16a at its tip (lower end), and negative pressure is supplied to the tip of the suction nozzle from a negative pressure supply means (not shown). Parts are attracted by suction force.

上記支持部材11には、部品吸着後、実装に先立ち各実装用ヘッド16に吸着された部品を画像認識するための撮像ユニット20が設けられている。   The support member 11 is provided with an imaging unit 20 for recognizing an image of a component adsorbed by each mounting head 16 prior to mounting after component adsorption.

この撮像ユニット20は支持部材11に固定的に設けられている。具体的には、図3に示すように、支持部材11に、その下面から下向きに延び、さらにその下端から前側(図3では左側、図1では下側)に向かってヘッドユニット6の移動経路下方まで延びる逆L字型のフレーム21が設けられ、このフレーム21にカメラ22、照明装置23および全反射ミラー24が一体に設けられることにより構成されている。さらに詳しくは、前記フレーム21の先端部分に画像の取込み窓が設けられ、前記ミラー24がその反射面を上向きにした状態で、かつ水平面に対して略45°の角度をもって前記窓の下方に固定されている。そして、前記窓の部分に照明装置23が配設されるとともに、同ミラー24の後側(図3では右側)にその反射面に指向する状態でカメラ22が横向きに固定されている。   The imaging unit 20 is fixedly provided on the support member 11. Specifically, as shown in FIG. 3, the support unit 11 extends downward from its lower surface, and further moves from the lower end to the front side (left side in FIG. 3, lower side in FIG. 1) of the head unit 6. An inverted L-shaped frame 21 extending downward is provided, and a camera 22, a lighting device 23, and a total reflection mirror 24 are integrally provided on the frame 21. More specifically, an image capturing window is provided at the tip of the frame 21, and the mirror 24 is fixed below the window at an angle of approximately 45 ° with respect to a horizontal plane with its reflecting surface facing upward. Has been. An illumination device 23 is disposed at the window portion, and the camera 22 is fixed sideways on the rear side (right side in FIG. 3) of the mirror 24 so as to be directed to the reflection surface.

照明装置23は、窓の周囲に並べられ、かつ上向きに指向する状態で前記フレーム21に固定される複数のLED23aを有している。一方、カメラ22は、CCDエリアセンサおよび結像レンズ等を有し、前記エリアセンサの受光面がミラー24に指向する状態でフレーム21に固定されている(図3参照)。   The illuminating device 23 has a plurality of LEDs 23a which are arranged around the window and fixed to the frame 21 in a state of being directed upward. On the other hand, the camera 22 has a CCD area sensor, an imaging lens, and the like, and is fixed to the frame 21 with the light receiving surface of the area sensor directed to the mirror 24 (see FIG. 3).

つまり、前記照明装置23を点灯させた状態でヘッドユニット6を撮像ユニット20に対して相対的に移動させると、前記LED23aから射出される照明光が実装用ヘッド16に吸着された部品の下面で反射し、さらにその反射光がミラー24で反射されて前記カメラ22のCCDエリアセンサに入射し、その結果、吸着部品の下面像(真下像)がカメラ22により撮像されるように構成されている。   That is, when the head unit 6 is moved relative to the imaging unit 20 with the illumination device 23 turned on, the illumination light emitted from the LED 23 a is applied to the lower surface of the component adsorbed by the mounting head 16. The reflected light is reflected by the mirror 24 and is incident on the CCD area sensor of the camera 22. As a result, the lower surface image (directly below image) of the suction component is captured by the camera 22. .

撮像ユニット20は、図3に示すように、撮像ユニット20の下端が搬送路2のガイド部材2aの上面より上方となるように設けられており、さらに図1,図2に示すように、支持部材11のうち実装作業位置よりもX軸方向外側(実装作業位置の端部位置X1よりも右方(基板搬入側))の部分に設けられている。   As shown in FIG. 3, the imaging unit 20 is provided so that the lower end of the imaging unit 20 is above the upper surface of the guide member 2 a of the transport path 2, and is further supported as shown in FIGS. 1 and 2. The member 11 is provided at a portion outside the mounting work position in the X-axis direction (on the right side of the mounting work position end position X1 (board loading side)).

なお、上記の実装機は、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成される制御装置を有しており、起動中は、予め記憶されたプログラムに従って前記部品供給部4において供給される部品をプリント基板3上に実装する所定の実装動作を実行すべく、この制御装置により前記サーボモータ9,15等が統括的に制御されるように構成されている。以下、この制御装置の制御に基づく上記実装機の実装動作について説明する。   Although not shown in the drawings, the mounting machine described above is a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU, and various data temporarily during operation of the apparatus. A control device configured by a RAM or the like that performs a predetermined mounting operation for mounting the components supplied in the component supply unit 4 on the printed circuit board 3 in accordance with a program stored in advance. Therefore, the servo motors 9, 15 and the like are configured to be comprehensively controlled by this control device. Hereinafter, the mounting operation of the mounting machine based on the control of the control device will be described.

実装動作が開始されると、まず、搬送路2に沿ってプリント基板3が実装作業位置に搬入され、上記リフトアップ機構により位置決めされる。この際、撮像ユニット20の下端は搬送路2の前記ガイド部材2aの上面より上方に位置しており、またプリント基板3は部品未実装状態のため、プリント基板3は、撮像ユニット20と干渉を起こすことなく実装作業位置に搬入される。   When the mounting operation is started, first, the printed circuit board 3 is carried into the mounting work position along the transport path 2 and positioned by the lift-up mechanism. At this time, the lower end of the image pickup unit 20 is located above the upper surface of the guide member 2a of the transport path 2, and the printed circuit board 3 is in an unmounted state, so that the printed circuit board 3 interferes with the image pickup unit 20. It is carried into the mounting work position without waking up.

プリント基板3が実装作業位置に位置決めされると、ヘッドユニット6が部品供給部4に移動する。この移動時、撮像ユニット20は搬送路2上方を通過するが、この場合も撮像ユニット20の下端はガイド部材2aの上面より上方に位置するためガイド部材2aと撮像ユニット20とが干渉することはない。移動後、各実装用ヘッド16による部品の吸着が順次行われる。具体的には、実装用ヘッド16が対象となるテープフィーダー4aの上方に配置された後、実装用ヘッド16が下降および上昇することによりテープ内の部品を吸着ノズル16aにより吸着した状態でテープフィーダー4aから取出す。この際、可能な場合には、ヘッドユニット6に搭載された実装用ヘッド16のうちX軸方向に並ぶ一対の実装用ヘッド16によって同時に部品の吸着が行われる。   When the printed circuit board 3 is positioned at the mounting work position, the head unit 6 moves to the component supply unit 4. During this movement, the image pickup unit 20 passes above the transport path 2. In this case as well, the lower end of the image pickup unit 20 is located above the upper surface of the guide member 2 a, so that the guide member 2 a and the image pickup unit 20 do not interfere with each other. Absent. After the movement, the components are sequentially picked up by the mounting heads 16. Specifically, after the mounting head 16 is disposed above the target tape feeder 4a, the tape feeder is moved in a state where the mounting head 16 is lowered and raised so that the components in the tape are sucked by the suction nozzle 16a. Remove from 4a. At this time, if possible, the components are simultaneously sucked by the pair of mounting heads 16 arranged in the X-axis direction among the mounting heads 16 mounted on the head unit 6.

なお、部品吸着時、ヘッドユニット6が撮像ユニット20に対応する位置にあると、実装用ヘッド16の下降中に吸着ノズル16aと撮像ユニット20とが干渉する。そのため、当実施形態では、部品供給部4のうち撮像ユニット20に対応するエリア(撮像ユニット20のX軸方向両端位置X3,X4の間に対応するエリア;図1参照)、つまり、事実上、実装用ヘッド16により部品吸着を行うことができないエリア以外の部分にテープフィーダー4aがセットされ、部品吸着時には、撮像ユニット20よりも基板搬入側又は搬出側(撮像ユニット両端位置X3,X4よりも外側)でヘッドユニット6による部品吸着動作が行われるように該ヘッドユニット6が駆動制御されるようになっている。なお、当実施形態では、上記のように撮像ユニット両端位置X3,X4の間に対応するエリアにはテープフィーダー4aが設けられていないが、このエリアをテープフィーダー4aの保管エリアとして利用してもよい。すなわち、例えば予備のテープフィーダー4a等をX軸方向に途切れることなく他のテープフィーダー4aと同様に連続して配置しておくようにしてもよい。この場合も、撮像ユニット両端位置X3,X4の間では実装用ヘッド6が昇降することがないようにヘッドユニット6が駆動制御される。   If the head unit 6 is in a position corresponding to the imaging unit 20 during component suction, the suction nozzle 16a and the imaging unit 20 interfere while the mounting head 16 is lowered. Therefore, in the present embodiment, an area corresponding to the imaging unit 20 in the component supply unit 4 (an area corresponding to the position between the X-axis direction end positions X3 and X4 of the imaging unit 20; see FIG. 1), that is, in effect, The tape feeder 4a is set in a portion other than the area where the component can not be picked up by the mounting head 16, and at the time of picking up the component, the substrate loading side or the unloading side from the image pickup unit 20 (outside the image pickup unit both end positions X3 and X4) ), The head unit 6 is driven and controlled so that the component suction operation by the head unit 6 is performed. In this embodiment, the tape feeder 4a is not provided in the area corresponding to the position between the imaging unit both end positions X3 and X4 as described above, but this area may be used as a storage area for the tape feeder 4a. Good. That is, for example, the spare tape feeder 4a and the like may be continuously arranged in the same manner as the other tape feeders 4a without being interrupted in the X-axis direction. Also in this case, the head unit 6 is driven and controlled so that the mounting head 6 does not move up and down between the positions X3 and X4 of the imaging unit.

部品吸着が完了すると、各実装用ヘッド16が所定の撮像高さ位置、具体的には図3に示すように撮像ユニット20と干渉しない高さ位置に保たれ、支持部材11が部品供給部4から実装作業位置に向かってY軸方向に移動を開始する。また、ヘッドユニット6が支持部材11上の部品吸着完了位置から撮像ユニット20に向かってX軸方向に移動を開始するとともに、これに同期して前記照明装置23が点灯される。これによりヘッドユニット6が撮像ユニット20に対して相対的に移動し、この移動中に各実装用ヘッド16の吸着部品が前記カメラ22により順次撮像される。   When the component suction is completed, each mounting head 16 is maintained at a predetermined imaging height position, specifically, a height position that does not interfere with the imaging unit 20 as shown in FIG. Starts moving in the Y-axis direction toward the mounting work position. Further, the head unit 6 starts moving in the X-axis direction from the component suction completion position on the support member 11 toward the imaging unit 20, and the illumination device 23 is turned on in synchronization with this. As a result, the head unit 6 moves relative to the imaging unit 20, and during this movement, the suction parts of the mounting heads 16 are sequentially imaged by the camera 22.

ヘッドユニット6が撮像ユニット20を通過することにより各吸着部品の撮像が完了すると、ヘッドユニット6が直ちに反転駆動されて基板搬入側へ移動するとともに、撮像された吸着部品画像に基づいて部品の吸着状態が調べられ、吸着誤差が生じている場合には部品毎に目標位置の再設定が行われる。そして、ヘッドユニット6と前記支持部材11の複合的な移動によりヘッドユニット6がプリント基板3上の最初の実装位置に配置される。この際、支持部材11はプリント基板3の上方、あるいはプリント基板3の直ぐ側方に配置されるが、撮像ユニット20は実装作業位置よりもX軸方向外側(実装作業位置の端部位置X1よりも右方(基板搬入側))に設けられているので、この場合、撮像ユニット20とプリント基板3上の実装済み部品3aとが干渉することはない(図2,図3参照)。   When imaging of each suction component is completed by the head unit 6 passing through the imaging unit 20, the head unit 6 is immediately reversed and moved to the board carry-in side, and component suction is performed based on the captured suction component image. The state is checked, and if a suction error has occurred, the target position is reset for each part. The head unit 6 is arranged at the first mounting position on the printed circuit board 3 by the combined movement of the head unit 6 and the support member 11. At this time, the support member 11 is disposed above the printed circuit board 3 or just to the side of the printed circuit board 3, but the imaging unit 20 is located outside the mounting work position in the X-axis direction (from the end position X1 of the mounting work position). In this case, the image pickup unit 20 and the mounted component 3a on the printed circuit board 3 do not interfere with each other (see FIGS. 2 and 3).

ヘッドユニット6がプリント基板3上に到達すると、の昇降動作に伴い最初の部品がプリント基板3上に実装され、以後、ヘッドユニット6が間欠的に実装位置に移動しながら順次残りの吸着部品をプリント基板3上に実装する。   When the head unit 6 reaches the printed circuit board 3, the first component is mounted on the printed circuit board 3 in accordance with the raising / lowering operation, and thereafter, the head unit 6 is intermittently moved to the mounting position, and the remaining suction components are sequentially removed. Mounted on the printed circuit board 3.

こうして全ての部品がプリント基板3上に実装されると、ヘッドユニット6が部品供給部4上にリセットされ、以後、ヘッドユニット6が部品供給部4とプリント基板3との間を往復移動しながらプリント基板3上に所定数の部品が実装されることとなる。   When all the components are mounted on the printed circuit board 3 in this way, the head unit 6 is reset on the component supply unit 4, and thereafter the head unit 6 moves back and forth between the component supply unit 4 and the printed circuit board 3. A predetermined number of components are mounted on the printed circuit board 3.

以上のような本発明に係る実装機によると、支持部材11に撮像ユニット20が設けられており、部品吸着後は、支持部材11の移動に伴い部品供給部4からプリント基板3上に向かってヘッドユニット6をY軸方向に移動させながら、その間にヘッドユニット6を撮像ユニット20に対して相対的に移動させ、これによって吸着部品を撮像するように構成されているので、効率良く吸着部品の認識を行うことができる。   According to the mounting machine according to the present invention as described above, the imaging unit 20 is provided on the support member 11. After the component adsorption, the component supply unit 4 moves toward the printed circuit board 3 as the support member 11 moves. While the head unit 6 is moved in the Y-axis direction, the head unit 6 is moved relative to the imaging unit 20 in the meantime, and thereby the suction component is imaged. Recognition can be performed.

しかも、部品認識位置から実装面までの実装用ヘッド16の昇降ストロークを従来のこの種の実装機よりも小さくすることができるので、実装用ヘッド16の昇降に伴う偏心誤差等による実装精度への影響を軽減することができるという利点がある。すなわち、ヘッドユニットに撮像ユニットが搭載される従来のこの種の実装機では、基板上に実装される部品との干渉を回避するために実装部品のうち最大高さをもつ部品よりも高い位置を移動させる必要があり、基板の実装面と部品撮像時の実装用ヘッド先端との間には、少なくとも部品(最大高さをもつ部品)の高さ+撮像ユニットの厚み(高さ)分のスペースが必要となる。これに対して、上記実施形態の実装機では、支持部材11のうち実装作業位置よりもX軸方向外側の部分に撮像ユニット20を固定し、さらに支持部材11のうち実装作業位置よりも基板搬入側に撮像ユニット20を設けることにより、支持部材11がY軸方向の如何なる位置にあっても、実装済みの部品3aと撮像ユニット20とが干渉を招くことなくプリント基板3を搬出できるようにしているので、図3に示すように、作業高さ位置に位置決めされたプリント基板3に対して撮像ユニット20を接近した高さ位置に設け、部品認識位置から実装面までの実装用ヘッド16の昇降ストロークhを従来の実装機に比べて格段に小さくすることができる。従って、従来の実装機に比べると実装用ヘッド16の昇降に伴う偏心誤差等による実装精度への影響を軽減することができる。換言すれば吸着部品の画像認識の信頼性を向上させることができ、その結果、より正確にプリント基板3上に部品を実装することができるようになるというメリットがある。なお、図1および図2に示すように、撮像ユニット20が実装作業位置よりもX軸方向外側の部分に設けられるとともに、部品供給部4のうち撮像ユニット20に対応するエリア以外の場所にテープフィーダー4aが配置されているので、プリント基板3や吸着ノズル16aと撮像ユニット20とが干渉することもない。   In addition, since the up / down stroke of the mounting head 16 from the component recognition position to the mounting surface can be made smaller than that of the conventional mounting machine of this type, the mounting accuracy due to the eccentricity error etc. accompanying the up / down of the mounting head 16 can be improved. There is an advantage that the influence can be reduced. That is, in this type of conventional mounting machine in which the imaging unit is mounted on the head unit, a position higher than the component having the maximum height among the mounted components is avoided in order to avoid interference with the components mounted on the substrate. It is necessary to move the space between the mounting surface of the board and the tip of the mounting head during imaging of the component, at least the height of the component (the component having the maximum height) + the thickness (height) of the imaging unit Is required. On the other hand, in the mounting machine of the above embodiment, the imaging unit 20 is fixed to a portion of the support member 11 outside the mounting work position in the X-axis direction, and the substrate is carried into the support member 11 from the mounting work position. By providing the imaging unit 20 on the side, the printed circuit board 3 can be carried out without causing interference between the mounted component 3a and the imaging unit 20 regardless of the position of the support member 11 in the Y-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 3, the imaging unit 20 is provided at a height position approaching the printed circuit board 3 positioned at the work height position, and the mounting head 16 is moved up and down from the component recognition position to the mounting surface. The stroke h can be remarkably reduced as compared with the conventional mounting machine. Therefore, as compared with the conventional mounting machine, it is possible to reduce the influence on the mounting accuracy due to the eccentricity error or the like accompanying the elevation of the mounting head 16. In other words, the reliability of the image recognition of the suction component can be improved, and as a result, there is an advantage that the component can be mounted on the printed circuit board 3 more accurately. As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging unit 20 is provided at a portion outside the mounting work position in the X-axis direction, and is taped in a location other than the area corresponding to the imaging unit 20 in the component supply unit 4. Since the feeder 4a is disposed, the printed circuit board 3, the suction nozzle 16a, and the imaging unit 20 do not interfere with each other.

また、吸着部品を撮像するための撮像ユニット20が支持部材11に設けられるので、ヘッドユニット自体に撮像ユニットが設けられている従来装置に比べるとヘッドユニット6を大幅に軽量化することができる。従って、ヘッドユニット駆動時の慣性力の影響を軽減することが可能となる分、ヘッドユニット6をより高速で駆動することが可能となり、これを通じてタクトタイムを短縮することが可能になるという利点もある。   Further, since the imaging unit 20 for imaging the suction component is provided on the support member 11, the head unit 6 can be significantly reduced in weight as compared with the conventional device in which the imaging unit is provided in the head unit itself. Therefore, since the influence of the inertial force at the time of driving the head unit can be reduced, the head unit 6 can be driven at a higher speed, and the tact time can be shortened through this. is there.

なお、この実施形態では、支持部材11のうち実装作業位置よりも右側(実装作業位置の端部位置X1よりも基板搬入側)の部分に撮像ユニット20を設けているが、実装作業位置よりも左側(実装作業位置の端部位置X2(図1参照)よりも基板搬出側)の部分に撮像ユニット20を設けてもよい。但し、この場合には、搬送路2内に撮像ユニット20が在ると、プリント基板3の搬出時に撮像ユニット20とプリント基板3上の実装部品とが干渉する虞れがある。従って、この構成の場合には、プリント基板3の搬出時に撮像ユニット20を搬送路2の外側(Y軸方向外側)に配置すべく支持部材11を駆動制御するようにすればよい。   In this embodiment, the imaging unit 20 is provided on the support member 11 on the right side of the mounting work position (the board loading side of the end position X1 of the mounting work position). The imaging unit 20 may be provided on the left side (the board carry-out side from the end position X2 of the mounting work position (see FIG. 1)). However, in this case, if the imaging unit 20 is present in the transport path 2, the imaging unit 20 and the mounted components on the printed board 3 may interfere with each other when the printed board 3 is unloaded. Therefore, in the case of this configuration, the support member 11 may be driven and controlled so that the imaging unit 20 is disposed outside the transport path 2 (outside in the Y-axis direction) when the printed circuit board 3 is unloaded.

次に、本発明に係る実装機の第2の実施形態について図4〜図6を用いて説明する。なお、第2の実施形態の実装機の基本的な構成は第1の実施形態の実装機と共通するため、第1の実施形態と共通する部分については第1の実施形態と共通の符合を付して説明を省略し、以下に第1の実施形態との相違点について詳細に説明することにする。   Next, a second embodiment of the mounting machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration of the mounting machine of the second embodiment is common to that of the mounting machine of the first embodiment, the same reference numerals as those of the first embodiment are used for the parts common to the first embodiment. A description thereof will be omitted, and differences from the first embodiment will be described in detail below.

第2の実施形態では、搬送路2のガイド部材2aが、プリント基板3の実装作業位置に対応する中央部201とそのX軸方向両側の側部202とから構成され、ガイド部材2aのうち中央部201の高さ位置が側部202よりも所定高さだけ高く設定されている。また、部品供給部4には、その全すべてのエリアに亘ってテープフィーダー4aが連続して配置されている。   In the second embodiment, the guide member 2a of the transport path 2 is composed of a central portion 201 corresponding to the mounting work position of the printed circuit board 3 and side portions 202 on both sides in the X-axis direction. The height position of the part 201 is set higher than the side part 202 by a predetermined height. Moreover, the tape feeder 4a is continuously arrange | positioned in the components supply part 4 over all the areas.

また、撮像ユニット20の下端がガイド部材2aのうち前記側部202の上面より上方であって、かつ中央部201よりも下方となるように撮像ユニット20の高さが設定され、さらに、支持部材11に対して撮像ユニット20がX軸方向に移動可能に設けられている。すなわち、図4〜図6に示すように、支持部材11の下面にはX軸方向に延びる固定レール25とサーボモータ28により回転駆動されるX軸方向のボールねじ軸27とが設けられ、前記固定レール25に撮像ユニット20(フレーム21)が実装作業位置のプリント基板3よりX軸方向外側において移動可能に装着されるとともにこの撮像ユニット20に対して前記ボールねじ軸27が螺合挿着されている。この構成により、前記サーボモータ28が作動すると撮像ユニット20が固定レール25に沿ってX軸方向に移動するように構成されている。   Further, the height of the imaging unit 20 is set so that the lower end of the imaging unit 20 is above the upper surface of the side portion 202 of the guide member 2a and below the central portion 201, and further the support member 11, an imaging unit 20 is provided so as to be movable in the X-axis direction. That is, as shown in FIGS. 4 to 6, the lower surface of the support member 11 is provided with a fixed rail 25 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 27 in the X-axis direction that is rotationally driven by a servo motor 28. The image pickup unit 20 (frame 21) is mounted on the fixed rail 25 so as to be movable outside the printed circuit board 3 at the mounting work position in the X-axis direction, and the ball screw shaft 27 is screwed into the image pickup unit 20. ing. With this configuration, the imaging unit 20 is configured to move in the X-axis direction along the fixed rail 25 when the servo motor 28 is operated.

そして、実装作業時には、サーボモータ28に内蔵されるエンコーダ等の位置検出手段からの信号に基づき前記制御装置によりサーボモータ28が駆動制御されることにより、撮像ユニット20が所定位置に移動するように構成されている。   During the mounting operation, the servo motor 28 is driven and controlled by the control device based on a signal from a position detection unit such as an encoder built in the servo motor 28 so that the imaging unit 20 moves to a predetermined position. It is configured.

より詳しくは、ヘッドユニット6が部品供給部4に移動して各実装用ヘッド16による部品の吸着が行われるときは、部品供給部4よりもX軸方向外側に撮像ユニット20が移動、配置され、これにより撮像ユニット20とテープフィーダー4aとの干渉が回避されるとともに、部品吸着時の実装用ヘッド16の昇降動作に伴う該実装用ヘッド16と撮像ユニット20との干渉が回避されるようになっている。そして、部品吸着後、ヘッドユニット6が部品供給部4からプリント基板3上に移動する際には、図4に示すように、撮像ユニット20がプリント基板3の近傍まで移動することによりプリント基板3に近接した位置で吸着部品の画像認識を行い得るように構成されている。   More specifically, when the head unit 6 moves to the component supply unit 4 and the components are picked up by the mounting heads 16, the imaging unit 20 is moved and arranged outside the component supply unit 4 in the X-axis direction. Thus, the interference between the imaging unit 20 and the tape feeder 4a is avoided, and the interference between the mounting head 16 and the imaging unit 20 due to the lifting and lowering operation of the mounting head 16 during component suction is avoided. It has become. When the head unit 6 moves from the component supply unit 4 onto the printed circuit board 3 after picking up the components, the imaging unit 20 moves to the vicinity of the printed circuit board 3 as shown in FIG. It is configured so that the image recognition of the suction component can be performed at a position close to.

以上のような第2の実施形態の表面実装機によると、上記の通り部品供給部4の全エリアにテープフィーダー4aを配置して、その全てのテープフィーダー4aから部品吸着を行うことができるという利点がある。すなわち、この実施形態では、上記のように撮像ユニット20が移動可能に設けられている結果、部品吸着時には、当該部品吸着位置から外れた位置に撮像ユニット20が移動することによりテープフィーダー4aと撮像ユニット20との干渉、および実装用ヘッド16aと撮像ユニット20との干渉が回避されることとなる。従って、上記の通り部品供給部4の全エリアにテープフィーダー4aを配置して全テープフィーダー4aから部品吸着を行うことができる。また、部品実装時には、プリント基板3と撮像ユニット20との干渉を回避しつつ、該プリント基板3のサイズに応じて該プリント基板3に接近した位置に撮像ユニット20を配置して吸着部品を撮像することができるという利点がある。   According to the surface mounter of the second embodiment as described above, the tape feeder 4a can be arranged in the entire area of the component supply unit 4 as described above, and the components can be adsorbed from all the tape feeders 4a. There are advantages. That is, in this embodiment, as a result of the imaging unit 20 being movably provided as described above, when the component is picked up, the imaging unit 20 moves to a position deviating from the component suction position, thereby picking up the image with the tape feeder 4a. Interference with the unit 20 and interference between the mounting head 16a and the imaging unit 20 are avoided. Therefore, as described above, the tape feeder 4a can be arranged in all areas of the component supply unit 4 and the components can be sucked from all the tape feeders 4a. Further, at the time of component mounting, the imaging unit 20 is arranged at a position close to the printed circuit board 3 according to the size of the printed circuit board 3 while avoiding interference between the printed circuit board 3 and the imaging unit 20, and picks up the suction component. There is an advantage that you can.

また、撮像ユニット20が移動可能に設けられているので、支持部材11においてヘッドユニット6と撮像ユニット20とを互いに反対方向に各々移動させて吸着部品を撮像するようにすれば、複数の吸着部品撮像をより迅速に行うことが可能となり、その後の画像処理のための時間を十分確保することが可能となる。   In addition, since the imaging unit 20 is movably provided, if the suction unit is imaged by moving the head unit 6 and the imaging unit 20 in the opposite directions in the support member 11, a plurality of suction components is obtained. Imaging can be performed more quickly, and sufficient time for subsequent image processing can be secured.

ところで、上述した第1および第2実施形態に係る実装機は、本発明に係る表面実装機の最良の実施形態であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   By the way, the mounting machine according to the first and second embodiments described above is the best embodiment of the surface mounting machine according to the present invention, and the specific configuration thereof is appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Is possible.

例えば、第1の実施形態の搬送路2の構成として第2の実施形態の搬送路2と同様の構成を採用してもよい。この場合には、支持部材11に固定される撮像ユニット20の下端が搬送路2のガイド部材2aのうち側部202の上面よりも上方であって、かつ中央部201の上面よりも下方に位置するように撮像ユニット20の高さ位置を設定すればよい。この場合、ヘッドユニット6の部品供給部4への移動(支持部材11のY軸方向への移動)に伴う撮像ユニット20とテープフィーダー4aとの干渉を避けるべく、テープフィーダー4aは部品供給部4のうち撮像ユニット20に対応するエリア以外の部分(撮像ユニット両端位置X3,X4よりも外側)にセットすればよい。   For example, the same configuration as that of the transport path 2 of the second embodiment may be adopted as the configuration of the transport path 2 of the first embodiment. In this case, the lower end of the imaging unit 20 fixed to the support member 11 is located above the upper surface of the side portion 202 and below the upper surface of the central portion 201 in the guide member 2 a of the transport path 2. The height position of the imaging unit 20 may be set so as to do so. In this case, in order to avoid interference between the imaging unit 20 and the tape feeder 4a due to the movement of the head unit 6 to the component supply unit 4 (movement of the support member 11 in the Y-axis direction), the tape feeder 4a is provided with the component supply unit 4. Of these, it may be set in a portion other than the area corresponding to the imaging unit 20 (outside of both ends X3 and X4 of the imaging unit).

また、第1,第2実施形態の実装機では、基台1に対して支持部材11をY軸方向に、支持部材11に対してヘッドユニット6をX軸方向にそれぞれ移動させることにより、支持部材11とヘッドユニット6の複合的な動作によりプリント基板3に対してヘッドユニット6を二次元的に移動させるように構成されているが、基台1に対して支持部材11を固定的に設け、プリント基板3を基台1上でY軸方向に移動可能に支持することにより、ヘッドユニット6のX軸方向の移動とプリント基板3のY軸方向の移動とによってプリント基板3に対してヘッドユニット6を二次元的に移動させるように構成してもよい。この場合には、プリント基板3を基台1上でY軸方向に搬送する一方、実装作業位置と部品供給部4とをX軸方向に並べて設け、ヘッドユニット6を部品供給部4上方と実装作業位置上方の間で往復移動させるように構成する。撮像ユニット20は、支持部材11のうち実装作業位置および部品供給部4よりX軸方向外側に固定するか、あるいは支持部材11に対してX軸方向に移動可能に設け、少なくとも撮像ユニット20を移動可能に設ける場合には、撮像ユニット20の下端が部品供給部4よりも上方に位置するように撮像ユニット20の高さを設定すれば、部品吸装着時の実装用ヘッド16aと撮像ユニット20との干渉を回避することができる。また、撮像ユニット20を支持部材11に固定する場合において撮像ユニット20の下端が部品供給部4より上方に位置するように撮像ユニット20の高さ位置を設定する場合には、撮像ユニット20の下方を予備のテープフィーダー4a等の保管位置として利用することができる。一方、撮像ユニット20の下端が部品供給部4より下方に位置するように撮像ユニット20の高さ位置を設定する場合には、部品供給部4において撮像ユニット20の両側(X軸方向両側)にテープフィーダー4aを並べるようにすればよい。このような構成によれば、上記第1,第2実施形態と同様に、撮像ユニット20の下端の高さ位置を下げることができるため、その分、ヘッドユニット6および支持部材11のZ軸方向の高さを下げることができるとともに、ヘッドユニット6の重量を軽減することができる。   In the mounting machines of the first and second embodiments, the support member 11 is moved in the Y-axis direction with respect to the base 1, and the head unit 6 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 11. The head unit 6 is configured to move two-dimensionally with respect to the printed circuit board 3 by the combined operation of the member 11 and the head unit 6, but the support member 11 is fixedly provided to the base 1. The printed circuit board 3 is supported on the base 1 so as to be movable in the Y-axis direction, so that the head unit 6 moves in the X-axis direction and the printed circuit board 3 moves in the Y-axis direction. The unit 6 may be configured to move two-dimensionally. In this case, the printed circuit board 3 is transported in the Y-axis direction on the base 1, while the mounting work position and the component supply unit 4 are provided side by side in the X-axis direction, and the head unit 6 is mounted above the component supply unit 4. It is configured to reciprocate between the work positions. The imaging unit 20 is fixed to the mounting work position and the component supply unit 4 on the outer side of the support member 11 in the X-axis direction, or provided so as to be movable in the X-axis direction with respect to the support member 11, and at least the imaging unit 20 is moved In the case where it is possible to provide, if the height of the imaging unit 20 is set so that the lower end of the imaging unit 20 is positioned above the component supply unit 4, the mounting head 16a and the imaging unit 20 at the time of component suction mounting Interference can be avoided. Further, when the imaging unit 20 is fixed to the support member 11 and the height position of the imaging unit 20 is set so that the lower end of the imaging unit 20 is located above the component supply unit 4, Can be used as a storage position for the spare tape feeder 4a and the like. On the other hand, when the height position of the imaging unit 20 is set so that the lower end of the imaging unit 20 is positioned below the component supply unit 4, the component supply unit 4 has both sides (X-axis direction both sides) of the imaging unit 20. The tape feeders 4a may be arranged. According to such a configuration, as in the first and second embodiments, the height position of the lower end of the imaging unit 20 can be lowered, and accordingly, the head unit 6 and the support member 11 in the Z-axis direction. As well as the weight of the head unit 6 can be reduced.

また、上記第1,第2実施形態の撮像ユニット20では、実装用ヘッド16の吸着部品を一旦全反射ミラー24に映し(ミラー24で反射させ)、これをカメラ22によって撮像するように構成されているが、勿論、ミラー24を省略し、実装用ヘッド16に吸着された部品をその下側から直接カメラ22によって撮像するように撮像ユニット20を構成してもよい。   Further, the imaging unit 20 of the first and second embodiments is configured such that the suction component of the mounting head 16 is once reflected on the total reflection mirror 24 (reflected by the mirror 24) and imaged by the camera 22. However, of course, the imaging unit 20 may be configured such that the mirror 24 is omitted, and the component adsorbed by the mounting head 16 is directly imaged by the camera 22 from below.

また、第1,第2実施形態の撮像ユニット20では、カメラ22としてCCDエリアセンサを内蔵したカメラを用いているが、勿論、カメラ22としてCCDラインセンサを内蔵したカメラを適用することも可能である。CCDエリアセンサを内蔵したカメラを用いる第1,第2実施形態では、撮像時に撮像ユニット20とヘッドユニット6との相対移動を停止するか、画像のぶれが出ない速度まで相対移動速度を下げる必要があるが、CCDラインセンサを内蔵したカメラで撮像する場合には、撮像時に相対移動速度を下げる必要がなく、そのため効率良く実装を行うことができる。   In the imaging units 20 of the first and second embodiments, a camera with a built-in CCD area sensor is used as the camera 22, but of course, a camera with a built-in CCD line sensor can be used as the camera 22. is there. In the first and second embodiments using a camera with a built-in CCD area sensor, it is necessary to stop the relative movement between the imaging unit 20 and the head unit 6 during imaging, or to reduce the relative movement speed to a speed at which no image blurring occurs. However, when imaging with a camera having a built-in CCD line sensor, there is no need to reduce the relative movement speed during imaging, so that mounting can be performed efficiently.

また、第1,第2実施形態の撮像ユニット20では、実装用ヘッド16に吸着された部品を映す(反射させる)ための光学部材として全反射ミラー24が適用されているが、勿論、これ以外のハーフミラーやプリズム等の光学部材を適用することもできる。   Further, in the imaging unit 20 of the first and second embodiments, the total reflection mirror 24 is applied as an optical member for reflecting (reflecting) the component adsorbed on the mounting head 16. An optical member such as a half mirror or a prism can also be applied.

本発明に係る表面実装機(第1の実施形態)を示す平面図である。It is a top view which shows the surface mounting machine (1st Embodiment) which concerns on this invention. ヘッドユニットの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of a head unit. ヘッドユニットおよび撮像ユニットの構成を示す側面略図(一部断面図)である。It is a schematic side view (partial cross-sectional view) showing the configuration of the head unit and the imaging unit. 本発明に係る表面実装機(第2の実施形態)を示す平面図である。It is a top view which shows the surface mounting machine (2nd Embodiment) which concerns on this invention. ヘッドユニットの構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of a head unit. ヘッドユニットおよび撮像ユニットの構成を示す側面略図(一部断面図)である。It is a schematic side view (partial cross-sectional view) showing the configuration of the head unit and the imaging unit.

符号の説明Explanation of symbols

3 プリント基板
4 部品供給部
4a テープフィーダー
6 ヘッドユニット
16 実装用ヘッド
16a 実装用ヘッド
20 撮像ユニット
22 カメラ
23 照明装置
24 ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Printed circuit board 4 Component supply part 4a Tape feeder 6 Head unit 16 Mounting head 16a Mounting head 20 Imaging unit 22 Camera 23 Illumination device 24 Mirror

Claims (6)

実装用ヘッドが搭載された移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットの可動領域内に部品を供給する部品供給部と被実装基板を配置する実装作業部とが設けられ、前記ヘッドユニットの実装用ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して被実装基板上に搬送して実装するとともに、この実装に先立ち吸着部品をその下側から撮像手段により撮像してその吸着状態を画像認識する表面実装機において、
前記実装作業部および部品供給部の上方に配置され、水平面上で少なくとも前記実装作業部の被実装基板に対して相対的に移動可能に設けられるヘッドユニット支持部材を有するとともに、このヘッドユニット支持部材に前記ヘッドユニットが移動可能に支持され、
前記撮像手段は、前記ヘッドユニット支持部材に設けられ、かつこのヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域内であって、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い前記ヘッドユニット支持部材前記被実装基板とが水平面に直交する方向から見て重ならない分に配置されることを特徴とする表面実装機。
A movable head unit having a mounting head mounted thereon is provided, and a component supply unit for supplying components and a mounting operation unit for arranging a substrate to be mounted are provided in a movable region of the head unit. The surface that picks up the component from the component supply unit by the mounting head, conveys it onto the substrate to be mounted, mounts it, and picks up the suction component from the lower side by the imaging means prior to this mounting, and recognizes the suction state image In the mounting machine,
The head unit support member is disposed above the mounting operation unit and the component supply unit, and is provided so as to be movable relative to at least the mounting substrate of the mounting operation unit on a horizontal plane. The head unit is supported so as to be movable,
The imaging means, the provided on the head unit support member, and a movable region of the head unit in the head unit supporting member, the head unit with the relative movement of the head unit support member relative to the mounting substrate support surface mounter, wherein the member and the mounting substrate is characterized in that it is arranged to overlap with et no part component when viewed from the direction perpendicular to the horizontal plane.
請求項1に記載の表面実装機において、
前記撮像手段は、その下面の高さ位置が前記実装作業部に配置された被実装基板上に実装される部品であって最大高さをもつ部品が当該被実装基板上に実装されたときの当該部品の高さ位置よりも低くなるように設定されていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to claim 1,
The imaging means is a component that is mounted on a mounted substrate having a height position on the lower surface thereof mounted on the mounting work unit and has a maximum height when mounted on the mounted substrate. A surface mounter characterized by being set to be lower than a height position of the component .
請求項1又は2に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニット支持部材に対する前記ヘッドユニットの移動方向と同方向に前記被実装基板を搬送する搬送部を有し、被実装基板がこの搬送部に沿って前記実装作業部の一方側から搬入されてその反対側に搬出されるように構成され、
前記撮像手段は、前記搬送部による被実装基板の搬送方向における前記実装作業部よりも上流側に設けられていることを特徴とする表面実装機。
In claim 1 or a surface mounting apparatus according to 2,
Has a conveyance unit for conveying the object to be mounted board in the same direction as the moving direction of the head unit with respect to the head unit supporting member, is carried from one side of the mounting work unit the mounting substrate along the conveying section Configured to be carried to the opposite side,
The surface mounting machine, wherein the imaging unit is provided on the upstream side of the mounting operation unit in the transport direction of the substrate to be mounted by the transport unit.
請求項1乃至3の何れかに記載の表面実装機において、
前記撮像手段は、前記ヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域のうち、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い該ヘッドユニット支持部材部品供給部とが水平面に直交する方向から見て重ならない分に設けられていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounter according to any one of claims 1 to 3,
Said imaging means, said of the movable region of the head unit in the head unit supporting member, the direction in which the said head unit supporting member and the component supply unit with the relative movement of the head unit support member relative to the mounting substrate is perpendicular to the horizontal plane surface mounter, characterized in that provided in the overlap with et no part component viewed from.
請求項1乃至4の何れかに記載の表面実装機において、
前記撮像手段が前記ヘッドユニット支持部材に対して移動可能に設けられ、
さらに、この撮像手段を駆動制御する制御手段が設けられ、
この制御手段は、部品供給部における部品吸着後、前記ヘッドユニット支持部材における前記ヘッドユニットの可動領域のうち、被実装基板に対する前記ヘッドユニット支持部材の相対移動に伴い該ヘッドユニット支持部材前記被実装基板とが水平面に直交する方向から見て重ならないに前記撮像手段を配置させるべく該撮像手段を駆動制御することを特徴とする表面実装機。
In the surface mounting machine according to any one of claims 1 to 4,
The imaging means is provided movably with respect to the head unit supporting member,
Furthermore, a control means for driving and controlling the imaging means is provided,
The control means, after the component suction at the component supply section, of the movable area of the head unit in the head unit supporting member, said with the head unit supporting member with the relative movement of the head unit support member relative to the mounting substrate to be surface mounting machine and the mounting board, characterized in that the drive control of the imaging means in order to place the imaging means overlap with et no part component when viewed from the direction perpendicular to the horizontal plane.
請求項1乃至5の何れかに記載の表面実装機において、
前記撮像手段は、当該撮像手段に対する前記ヘッドユニットの相対移動に伴い前記実装用ヘッドに吸着された部品像を撮像するラインセンサを備えていることを特徴とする表面実装機。
In the surface mounter according to any one of claims 1 to 5,
The imaging means is a surface mounting machine, characterized in that it comprises a line sensor for imaging the component image which is adsorbed to the mounting head with the relative movement of the head unit with respect to the imaging unit.
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