JP4360869B2 - Component mounter - Google Patents

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Description

本発明は、回路基板等の被実装体に部品を実装する部品実装機であって、上記部品を実装するための実装ヘッドが取り付けられ上記実装ヘッドを直線状に移動させる部品実装機用リニアモータを備えた部品実装機に関する。   The present invention is a component mounting machine for mounting a component on a mounted body such as a circuit board, and a linear motor for a component mounting machine in which a mounting head for mounting the component is attached and the mounting head is moved linearly It is related with the component mounting machine provided with.

従来、図14に示すように、部品の保持及び移送を行う実装ヘッド1をX方向及びY方向に独立して移動させるXYロボット方式による部品実装機20では、X方向において架台3の両側端には、Y方向に沿って延在するY軸ロボット5、5が互いに平行に配設される。さらに、これらのY軸ロボット5には、X方向に延在するX軸ロボット7が架設される。該X軸ロボット7には、上記実装ヘッド1が取り付けられている。Y軸ロボット5及びX軸ロボット7は、ともにボールネジ機構を有する。X軸ロボット7において、実装ヘッド1は、上記ボールネジ機構にてX方向に駆動され、X方向に沿ってX軸ロボット7に敷設されているガイドレール7bにて案内されながらX方向に移動する。このように、実装ヘッド1は、Y軸ロボット5及びX軸ロボット7にてX方向及びY方向に移動可能である。   Conventionally, as shown in FIG. 14, in the component mounting machine 20 by the XY robot system that moves the mounting head 1 for holding and transferring the components independently in the X direction and the Y direction, The Y-axis robots 5 and 5 extending along the Y direction are arranged in parallel to each other. Further, an X-axis robot 7 extending in the X direction is installed on these Y-axis robots 5. The mounting head 1 is attached to the X-axis robot 7. Both the Y-axis robot 5 and the X-axis robot 7 have a ball screw mechanism. In the X-axis robot 7, the mounting head 1 is driven in the X direction by the ball screw mechanism and moves in the X direction while being guided along the X direction by a guide rail 7 b laid on the X-axis robot 7. As described above, the mounting head 1 can be moved in the X direction and the Y direction by the Y-axis robot 5 and the X-axis robot 7.

上記X軸ロボット7の本体部7aは、主にアルミニウムにて形成され、該本体部7aに敷設されているガイドレール7bは、鉄材にて形成されている。よって、実装ヘッド1がガイドレール7bにて案内されながらX方向に移動を繰り返すことで、摩擦熱によりガイドレール7bは発熱し、ガイドレール7bと、本体部7aとに温度差が生じる。上述のようにガイドレール7bと本体部7aとは材質が異なることから、X方向において、ガイドレール7bと本体部7aとの熱変形量に差が生じ、X軸ロボット7が湾曲するように変形してしまう。該変形を防止するため、本体部7aにおいてガイドレール7bの裏側で、ガイドレール7bに対応して鉄材にてなる補強材7cを2本、本体部7aに取り付ける構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−176294号公報
The main body portion 7a of the X-axis robot 7 is mainly made of aluminum, and the guide rail 7b laid on the main body portion 7a is made of an iron material. Therefore, by repeatedly moving the mounting head 1 in the X direction while being guided by the guide rail 7b, the guide rail 7b generates heat due to frictional heat, and a temperature difference is generated between the guide rail 7b and the main body portion 7a. As described above, since the material of the guide rail 7b and the main body 7a is different, there is a difference in the amount of thermal deformation between the guide rail 7b and the main body 7a in the X direction, and the X-axis robot 7 is deformed so as to bend. Resulting in. In order to prevent the deformation, a configuration has been proposed in which two reinforcing members 7c made of iron corresponding to the guide rail 7b are attached to the main body portion 7a on the back side of the guide rail 7b in the main body portion 7a (for example, (See Patent Document 1).
JP 2002-176294 A

一方、上述の機能を行うX軸ロボットについて、ボールネジ機構に代えてリニアモータにて実装ヘッドを駆動する構成が具体化されようとしている。上述のようにボールネジ機構の場合、発熱部分は、ガイドレール7bであり、発熱部分が比較的小容量である。一方、リニアモータを用いる場合、発熱部分は、該リニアモータを構成し、X方向に敷設されるコイル部分を有する駆動部であり、発熱容量は、ボールネジ機構の場合に比べて非常に大きくなる。よって、X軸ロボットの熱変形量も、ボールネジ機構の場合に比べて非常に大きくなると考えられる。
本発明は、熱変形量の低減を図った部品実装機用のリニアモータを備えた部品実装機を提供することを目的とする。
On the other hand, with respect to the X-axis robot that performs the above-described function, a configuration in which the mounting head is driven by a linear motor instead of the ball screw mechanism is being realized. As described above, in the case of the ball screw mechanism, the heat generating portion is the guide rail 7b, and the heat generating portion has a relatively small capacity. On the other hand, when a linear motor is used, the heat generation part is a drive unit that constitutes the linear motor and has a coil part laid in the X direction, and the heat generation capacity is very large compared to the case of the ball screw mechanism. Therefore, the amount of thermal deformation of the X-axis robot is also considered to be very large compared to the case of the ball screw mechanism.
An object of this invention is to provide the component mounting machine provided with the linear motor for component mounting machines which aimed at reduction of the amount of thermal deformation.

本発明の実施形態である部品実装機は、Y軸方向に延在するY軸ロボットと、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記Y軸ロボットにて上記Y軸方向に移動可能であり、かつ部品を回路基板に実装する実装ヘッドを吊り下げ上記Y軸方向に直交するX軸方向に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボットとを有する部品実装機において、
上記X軸ロボットは、
上記X軸方向に延在する本体枠と、
該本体枠内に上記X軸方向に沿って設けられ上記実装ヘッドを吊り下げる可動部を有し該可動部を上記X軸方向に駆動するリニアモータと、
上記実装ヘッドに対向して上記本体枠に上記X軸方向に沿って敷設され上記実装ヘッドの上記X軸方向への移動を案内するガイドレールとを備え、
上記本体枠は、上記ガイドレールが敷設された面と反対側の面であり上記Y軸ロボットに接触する取付面を有し、上記取付面には、上記リニアモータにて生じた熱を上記本体枠から放熱して当該本体枠の熱変形を低減するための溝を上記X軸ロボットの移動方向に沿って形成した放熱フィンを設けた、
ことを特徴とする。

A component mounting machine according to an embodiment of the present invention includes a Y-axis robot extending in the Y-axis direction, a component suspended by the Y-axis robot, and movable in the Y-axis direction by the Y-axis robot. In a component mounting machine having an X-axis robot that suspends a mounting head for mounting the circuit board on the circuit board and moves the mounting head in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
The X-axis robot is
A body frame extending in the X-axis direction;
A linear motor provided in the main body frame along the X-axis direction and having a movable part for suspending the mounting head; and driving the movable part in the X-axis direction;
A guide rail that is laid along the X-axis direction on the main body frame so as to face the mounting head and guides the movement of the mounting head in the X-axis direction,
The main body frame has a mounting surface that is opposite to the surface on which the guide rail is laid and is in contact with the Y-axis robot, and heat generated by the linear motor is generated on the mounting surface. provided radiating fins formed along the moving direction of the upper Symbol X-axis robot grooves for reducing the thermal deformation of the main body frame and the heat radiation from the frame,
It is characterized by that.

又、上記放熱フィンは、上記取付面の全面に設けられ、上記ガイドレールと熱膨張率が等しい材料にて構成することもできる。 Further, the heat radiation fins are provided on the entire surface of the superscript Quito surface, it is also possible to configure Te material above the guide rail and the coefficient of thermal expansion are equal.

又、上記取付面には、上記ガイドレールに対応して上記X軸方向に沿って設けられ、上記本体枠の上記熱変形を抑制しかつ上記本体枠からの放熱を行う放熱補強部材を有し、上記放熱フィンは、上記X軸方向において上記本体枠の両端部分で上記取付面にて上記放熱補強部材に挟まれた領域に形成されるように構成することもできる。
Further, the mounting surface has a heat radiation reinforcing member provided along the X-axis direction corresponding to the guide rail and suppressing the thermal deformation of the main body frame and radiating heat from the main body frame. , the heat radiation fins may be by Uni configured Ru is formed in a region sandwiched between the heat radiating reinforcing member at superscript Quito surface at both ends of the main body frame in the X-axis direction.

本発明の態様である部品実装機によれば、放熱構造を設けたことにより、リニアモータの発熱による本体枠の温度上昇を抑えることができる。よって、ガイドレールと本体枠との熱膨張率の相違に起因する本体枠の熱変形を低減することが可能である。
又、上記放熱構造を放熱板とすることで、容易に施工することができる。又、上記放熱構造を放熱フィンとすることで、上記放熱板に比べてより放熱効率を向上させることができ、よって、本体枠の熱変形をさらに低減することができる。又、放熱補強部材及び放熱フィンを設けることで、本体枠の熱変形をさらに低減することができる。
According to the component mounting machine which is an aspect of the present invention, by providing the heat dissipation structure, it is possible to suppress an increase in the temperature of the main body frame due to heat generated by the linear motor. Therefore, it is possible to reduce the thermal deformation of the main body frame due to the difference in thermal expansion coefficient between the guide rail and the main body frame.
Moreover, it can construct easily by making the said heat radiating structure into a heat sink. Moreover, by using the heat dissipation structure as a heat dissipation fin, the heat dissipation efficiency can be further improved as compared with the heat dissipation plate, and therefore, thermal deformation of the main body frame can be further reduced. Moreover, the thermal deformation of the main body frame can be further reduced by providing the heat radiation reinforcing member and the heat radiation fin.

本発明の一実施形態である部品実装機について、図を参照しながら以下に説明する。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。
上記部品実装機は、図1に示すように、Y軸方向に延在するY軸ロボット160a,160bと、Y軸ロボット160a,160bにそれぞれ吊り下げられY軸ロボット160a,160bにてY軸方向に移動可能であり、かつ部品を回路基板に実装する実装ヘッド180を吊り下げ上記Y軸方向に直交するX軸方向に実装ヘッド180を移動させるX軸ロボット170とを有する部品実装機である。
具体的に説明すると、図2に示すように、上記X軸方向に相当する基板搬送方向190に直交し上記Y軸方向に相当する直交方向191において基台102の略中央部には、部品を実装すべき基板(ワーク)105を基板搬送方向190に搬送し、かつ位置決めする基板搬送装置106が配設されている。又、基台102の操作側101aには、架台の分離部材113にて分割された各装填領域114a,114b(総称して「装填領域114」と記す場合もある。)に、部品供給装置107a、107b(総称して「部品供給装置107」と記す場合もある。)がそれぞれ設置される。本実施形態では、基台102に向かって左側の装填領域114aに、部品1073を収容したトレイ1071を有し該トレイ1071から部品1073の供給を行ういわゆるトレイ式の部品供給装置107aを設け、右側の装填領域114bには、部品を収納したテープを巻回したリールを有し上記テープを繰り出して部品供給を行うカセット1072を部品搬送方向190に沿って並設した、いわゆるカセット式の部品供給装置107bを設けている。尚、上記装填領域114と、設置される部品供給装置のタイプとに関係はなく、左右両側にトレイ式を設けても良いし、カセット式を設けても良い。
部品供給装置107の基板搬送装置106側の側部には、部品供給装置107から取り出された部品を認識する部品認識装置109が配設されている。
A component mounter according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component in each figure.
As shown in FIG. 1, the component mounter is suspended by Y-axis robots 160a and 160b extending in the Y-axis direction and Y-axis robots 160a and 160b, respectively. And an X-axis robot 170 that suspends a mounting head 180 that mounts components on a circuit board and moves the mounting head 180 in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction.
More specifically, as shown in FIG. 2, a component is placed at a substantially central portion of the base 102 in an orthogonal direction 191 that is orthogonal to the substrate transport direction 190 corresponding to the X-axis direction and that corresponds to the Y-axis direction. A substrate transfer device 106 for transferring and positioning the substrate (workpiece) 105 to be mounted in the substrate transfer direction 190 is provided. In addition, on the operation side 101a of the base 102, a component supply device 107a is provided in each of the loading areas 114a and 114b (which may be collectively referred to as “loading area 114”) divided by the separation member 113 of the gantry. 107b (collectively referred to as “component supply device 107” in some cases) are installed. In this embodiment, a so-called tray-type component supply device 107a that has a tray 1071 that accommodates the component 1073 and supplies the component 1073 from the tray 1071 is provided in the left loading area 114a toward the base 102, and the right side. In the loading area 114b, a so-called cassette-type component supply device having a reel around which a tape containing components is wound and a cassette 1072 for feeding the component by feeding the tape is provided in parallel along the component conveying direction 190. 107b is provided. The loading area 114 and the type of the component supply apparatus to be installed are not related, and a tray type or a cassette type may be provided on both the left and right sides.
A component recognition device 109 for recognizing a component taken out from the component supply device 107 is disposed on the side of the component supply device 107 on the side of the substrate transfer device 106.

さらに、図3に示すように、架台104に両端が支持され、直交方向191に延在するY軸ロボット160が架設される。Y軸ロボット160は、トレイ式の部品供給装置107aに対応して配置されるY軸ロボット160aと、カセット式の部品供給装置107bに対応して配置されるY軸ロボット160bとの2台を有する。このように配置されるY軸ロボット160a、160bは、連結部材140を中心にして、基板搬送方向190において所定間隔を有して互いに平行に配置される。
Y軸ロボット160は、図4及び図5に詳細に示すように、高さの低い略門形の断面形状を有する剛性の高い梁状本体163を備え、該梁状本体163の下端の両側部に配設されたガイドレール164にてリニアガイド部材165を介して可動部166が移動自在に支持される。さらに梁状本体163には、送りねじ機構168が設けられ、該送りねじ機構168のナット部に可動部166が取り付けられている。よって、Y軸ロボット160は、Y軸ロボット160の他端に設けた駆動モータ167にて送りねじ機構168を作動させることで、可動部166を直交方向191に移動及び位置決めするように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, a Y-axis robot 160 that is supported at both ends by the gantry 104 and extends in the orthogonal direction 191 is erected. The Y-axis robot 160 has two units, a Y-axis robot 160a arranged corresponding to the tray-type component supply device 107a and a Y-axis robot 160b arranged corresponding to the cassette-type component supply device 107b. . The Y-axis robots 160a and 160b arranged in this way are arranged in parallel to each other with a predetermined interval in the substrate transport direction 190 with the connecting member 140 as the center.
As shown in detail in FIGS. 4 and 5, the Y-axis robot 160 includes a highly rigid beam-shaped main body 163 having a substantially portal-shaped cross-section with a low height, and both side portions at the lower end of the beam-shaped main body 163. The movable portion 166 is movably supported by the guide rail 164 disposed in the position via the linear guide member 165. Further, the beam-shaped main body 163 is provided with a feed screw mechanism 168, and a movable portion 166 is attached to a nut portion of the feed screw mechanism 168. Therefore, the Y-axis robot 160 is configured to move and position the movable portion 166 in the orthogonal direction 191 by operating the feed screw mechanism 168 with the drive motor 167 provided at the other end of the Y-axis robot 160. Yes.

Y軸ロボット160の可動部166の下面には、基板搬送方向190に延在するX軸ロボット170の中央部分が装着固定されている。それに伴って一対のY軸ロボット160a、160bの配設間隔は、図3に示すように、基板搬送方向190におけるX軸ロボット170の長さより若干長い間隔に設定されている。
X軸ロボット170は、図6及び図7に示すように、断面形状が扁平な略門形で主としてアルミニウム材の鋳物にて形成される本体枠171を備え、該本体枠171の両側下端部に配設され基板搬送方向190に延在する鉄製のガイドレール172にてリニアガイド部材173を介して可動部174が基板搬送方向190に移動自在に支持される。該可動部174には、部品供給装置107から部品を保持して基板105に実装するノズル182を有する実装ヘッド(作業ヘッド)180が装着される。さらに、可動部174の移動経路の上方の本体枠171の内部空間には、基板搬送方向190に沿ってリニアモータ175を設けており、リニアモータ175にて可動部174を基板搬送方向190に移動及び位置決めするように構成されている。リニアモータ175は、本体枠171の上部171b、及び本体枠171の底板171dに取り付けられ、マグネットを有し、該マグネットに対向して可動部174の導体部174aを配置した構成にてなる。よって、上記マグネットを励磁することで、導体部174a、つまり可動部174が基板搬送方向190に移動する。可動部174の位置は、本体枠171の一側面に固定されたリニアスケール176を可動部174の一側に取付けられたリーダ177にて読み取って検出するように構成されている。又、本体枠171の両端近傍の両側に可動部174の移動端を規制するストッパ178が設けられている。
On the lower surface of the movable portion 166 of the Y-axis robot 160, the central portion of the X-axis robot 170 extending in the substrate transport direction 190 is mounted and fixed. Accordingly, the arrangement interval between the pair of Y-axis robots 160a and 160b is set to be slightly longer than the length of the X-axis robot 170 in the substrate transfer direction 190, as shown in FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, the X-axis robot 170 includes a main body frame 171 formed in a substantially gate shape having a flat cross-sectional shape and mainly made of an aluminum material casting. The movable portion 174 is supported by the iron guide rail 172 arranged and extending in the substrate transport direction 190 via the linear guide member 173 so as to be movable in the substrate transport direction 190. A mounting head (working head) 180 having a nozzle 182 that holds components from the component supply device 107 and mounts them on the substrate 105 is mounted on the movable portion 174. Further, a linear motor 175 is provided in the internal space of the main body frame 171 above the moving path of the movable portion 174 along the substrate transport direction 190, and the movable portion 174 is moved in the substrate transport direction 190 by the linear motor 175. And is configured to position. The linear motor 175 is attached to the upper portion 171b of the main body frame 171 and the bottom plate 171d of the main body frame 171, and has a configuration in which a conductor portion 174a of the movable portion 174 is disposed facing the magnet. Therefore, by exciting the magnet, the conductor portion 174a, that is, the movable portion 174 moves in the substrate transport direction 190. The position of the movable portion 174 is configured to be detected by reading a linear scale 176 fixed to one side surface of the main body frame 171 with a reader 177 attached to one side of the movable portion 174. Further, stoppers 178 for restricting the moving end of the movable portion 174 are provided on both sides in the vicinity of both ends of the main body frame 171.

又、リニアモータ175への通電によりリニアモータ175は発熱し、その熱は、アルミニウムを主体とした本体枠171に伝導する。又、上述のように、本体枠171には鉄材にてなるガイドレール172が本体枠171の延在方向と同方向に取り付けられている。アルミニウムと鉄とでは熱膨張率が異なり、又、本体枠171とガイドレール172とでは上昇温度も異なることから、本体枠171の温度上昇に伴い、図8に示すように、基板搬送方向190において本体枠171の両端部171eが下側に湾曲するように本体枠171は熱変形を起こす。従って、図9に示すように、実装ヘッド180に備わるノズル182について、実装ヘッド180がX軸ロボット170の端部に位置するときには、X方向つまり基板搬送方向190に「A」寸法で約40μm変位する。尚、図9及び図10に示す「端」、「センター」とは、図11に示すように、実装ヘッド180がX軸ロボット170の端部に位置するとき、つまりX軸ロボット170の中心170aから基板搬送方向190に150mm離れて実装ヘッド180が位置するときを「端」とし、実装ヘッド180がX軸ロボット170の中心170aに位置するときを「センター」とする。   The linear motor 175 generates heat by energizing the linear motor 175, and the heat is conducted to the main body frame 171 mainly composed of aluminum. As described above, the guide rail 172 made of iron is attached to the main body frame 171 in the same direction as the extending direction of the main body frame 171. Aluminum and iron have different coefficients of thermal expansion, and the main body frame 171 and the guide rail 172 also have different rising temperatures. Therefore, as the temperature of the main body frame 171 increases, as shown in FIG. The main body frame 171 undergoes thermal deformation so that both end portions 171e of the main body frame 171 are bent downward. Accordingly, as shown in FIG. 9, when the mounting head 180 is located at the end of the X-axis robot 170, the nozzle 182 provided in the mounting head 180 is displaced by about 40 μm in the “A” dimension in the X direction, that is, the substrate transport direction 190. To do. The “end” and “center” shown in FIGS. 9 and 10 refer to the center 170a of the X-axis robot 170 when the mounting head 180 is positioned at the end of the X-axis robot 170, as shown in FIG. A position where the mounting head 180 is located 150 mm away from the substrate transport direction 190 is “end”, and a time when the mounting head 180 is located at the center 170 a of the X-axis robot 170 is “center”.

上記熱変形を低減するため、X軸ロボット170の本体枠171から放熱を行うための放熱構造をX軸ロボット170に設けるように構成した。本実施形態では、上記放熱構造として、X軸ロボット170のY軸ロボット取付面171aの全面に、ガイドレール172と熱膨張率が等しい材料、即ち鉄材にてなる放熱板179を取り付けている。上述のようにX軸ロボット170は、Y軸ロボット160の可動部166に上記Y軸ロボット取付面171aを接触させて取り付けられ、放熱板179の板厚の目安としては、可動部166の板厚のほぼ半分位が好ましい。尚、放熱板179の板厚は、5mm〜20mm、好ましくは6mm〜14mmである。本実施形態では、放熱板179の板厚は6mmである。
上述のように発熱部分であるリニアモータ175は本体枠171に沿って設けられていることから、本体枠171の温度上昇は、従来技術のボールネジ機構に比べて非常に大きい。よって、Y軸ロボット取付面171aにおいてガイドレール172に対向する箇所のみに放熱板を設けたとしても、本体枠171の熱変形を低減する程度の効果を得ることができない。よって、本実施形態では上述のようにY軸ロボット取付面171aの全面に放熱板179を設けている。
In order to reduce the thermal deformation, the X-axis robot 170 is provided with a heat dissipation structure for releasing heat from the main body frame 171 of the X-axis robot 170. In the present embodiment, as the heat radiating structure, a heat radiating plate 179 made of a material having the same coefficient of thermal expansion as the guide rail 172, that is, an iron material, is attached to the entire surface of the Y axis robot mounting surface 171a of the X axis robot 170. As described above, the X-axis robot 170 is attached by bringing the Y-axis robot mounting surface 171a into contact with the movable portion 166 of the Y-axis robot 160, and the thickness of the heat radiating plate 179 is a guide for the thickness of the movable portion 166. About half of the above is preferable. In addition, the plate | board thickness of the heat sink 179 is 5 mm-20 mm, Preferably it is 6 mm-14 mm. In the present embodiment, the thickness of the heat sink 179 is 6 mm.
As described above, since the linear motor 175 that is a heat generating portion is provided along the main body frame 171, the temperature rise of the main body frame 171 is much larger than that of the conventional ball screw mechanism. Therefore, even if a heat radiating plate is provided only at a position facing the guide rail 172 on the Y-axis robot mounting surface 171a, it is not possible to obtain the effect of reducing the thermal deformation of the main body frame 171. Therefore, in this embodiment, the heat sink 179 is provided on the entire surface of the Y-axis robot mounting surface 171a as described above.

放熱板179を取り付けることで、図10に示すように、実装ヘッド180がX軸ロボット170の端部に位置するとき、実装ヘッド180に備わるノズル182の変位量を、上記約40μmから約10μm以下に低減することができる。従って、ノズル182に保持される部品1073の回路基板105への実装精度を向上させることができ、誤差範囲内に上記実装精度を収めることができる。
又、上記放熱構造は、上述の放熱板179に限定されない。例えば、図12に示すように、本体枠171のY軸ロボット取付面171aの一部又は全面に、直交方向191つまりY軸ロボット160によるX軸ロボット170の移動方向に沿って形成した溝1791aを有する放熱フィン部1791を形成してもよい。直交方向191に沿って溝1791aを形成した理由は、Y軸ロボット160によりX軸ロボット170が直交方向191に移動するからであり、該移動により溝1791aに沿って空気が通過可能となる。よって、X軸ロボット170の本体枠171の放熱効率を向上させることができる。尚、放熱フィン部1791は、放熱板179に形成してもよい。
このように放熱フィン部1791を設けることで、本体枠171の温度上昇が抑えられ、本体枠171の熱変形量を低減させることができる。
By attaching the heat sink 179, as shown in FIG. 10, when the mounting head 180 is positioned at the end of the X-axis robot 170, the displacement amount of the nozzle 182 provided in the mounting head 180 is reduced from about 40 μm to about 10 μm or less. Can be reduced. Therefore, the mounting accuracy of the component 1073 held by the nozzle 182 to the circuit board 105 can be improved, and the mounting accuracy can be kept within an error range.
The heat dissipation structure is not limited to the heat dissipation plate 179 described above. For example, as shown in FIG. 12, a groove 1791a formed along the orthogonal direction 191, that is, the moving direction of the X-axis robot 170 by the Y-axis robot 160 is formed on a part or the entire surface of the Y-axis robot mounting surface 171a of the main body frame 171. The heat dissipating fin portion 1791 may be formed. The reason why the groove 1791a is formed along the orthogonal direction 191 is that the X-axis robot 170 is moved in the orthogonal direction 191 by the Y-axis robot 160, and the movement allows air to pass along the groove 1791a. Therefore, the heat dissipation efficiency of the main body frame 171 of the X-axis robot 170 can be improved. The heat radiating fin portion 1791 may be formed on the heat radiating plate 179.
Thus, by providing the radiation fin part 1791, the temperature rise of the main body frame 171 can be suppressed, and the amount of thermal deformation of the main body frame 171 can be reduced.

さらに又、上述の図7及び図12に示す構造をミックスした構造を採ることもできる。即ち、図13に示すように、ガイドレール172に対応して、本体枠171のY軸ロボット取付面171aに放熱板としての機能を有するとともに本体枠171の熱変形を抑制する補強板としての機能をも有する放熱補強部材1793を基板搬送方向190に沿って平行に2本設け、かつ基板搬送方向190において本体枠171の両端部分で、上記放熱補強部材1793に挟まれた領域171cに、上述の放熱フィン部1791を形成することもできる。
このように放熱補強部材1793及び放熱フィン部1791を有することで、本体枠171の温度上昇が抑えられ、本体枠171の熱変形量をさらに低減させることができる。
Furthermore, a structure in which the structures shown in FIGS. 7 and 12 are mixed can be adopted. That is, as shown in FIG. 13, corresponding to the guide rail 172, the Y-axis robot mounting surface 171a of the main body frame 171 has a function as a heat sink and a function as a reinforcing plate that suppresses thermal deformation of the main body frame 171. Two heat radiation reinforcing members 1793 having parallel to each other along the substrate transport direction 190 are provided in the region 171c sandwiched between the heat radiation reinforcement members 1793 at both ends of the main body frame 171 in the substrate transport direction 190. A heat radiating fin portion 1791 can also be formed.
By including the heat radiation reinforcing member 1793 and the heat radiation fin portion 1791 in this manner, the temperature rise of the main body frame 171 can be suppressed, and the amount of thermal deformation of the main body frame 171 can be further reduced.

又、本実施形態では、図7に示すように、本体枠171の下部に取り付けている底板171dと、可動部174との隙間1792について、従来の約2mmから本実施形態では約7mmまで広げている。この理由は、可動部174には実装ヘッド180が取り付けられ、実装ヘッド180の熱が可動部174を介してX軸ロボット170の本体枠171に伝わり、さらに本体枠171を加熱してしまうことを防止するためである。隙間1792を広くすることで、可動部174と、本体枠171の底板171dとの断熱効果を向上させることができ、本体枠171の熱変形の低減に寄与することができる。又、逆に、リニアモータ175から実装ヘッド180への熱伝達を低減することもできる。   In this embodiment, as shown in FIG. 7, the gap 1792 between the bottom plate 171d attached to the lower part of the main body frame 171 and the movable portion 174 is expanded from about 2 mm in the past to about 7 mm in the present embodiment. Yes. This is because the mounting head 180 is attached to the movable portion 174, and the heat of the mounting head 180 is transmitted to the main body frame 171 of the X-axis robot 170 via the movable portion 174 and further heats the main body frame 171. This is to prevent it. By widening the gap 1792, the heat insulating effect between the movable portion 174 and the bottom plate 171d of the main body frame 171 can be improved, which can contribute to the reduction of thermal deformation of the main body frame 171. Conversely, heat transfer from the linear motor 175 to the mounting head 180 can be reduced.

以上のように構成された部品実装機101における動作について、簡単に説明する。
2枚の基板105は、図2に示すように、基板搬送装置106にて基板搬送方向190に搬送され、Y軸ロボット160a及びY軸ロボット160bにそれぞれ対応した位置に位置決めされる。その後、Y軸ロボット160a、160b、並びに、該Y軸ロボット160a、160bに吊り下げられている各X軸ロボット170をそれぞれ独立して駆動させて、各X軸ロボット170に取り付けられている実装ヘッド180に備わるノズル182の位置決めを行いながら、各ノズル182にて、部品供給装置107a、107bから電子部品を保持し、それぞれの基板105に電子部品を実装していく。尚、各X軸ロボット170は、基板搬送方向190及び直交方向191において互いに物理的に干渉することはないサイズにて設計され、配置されていることから、Y軸ロボット160a、160b、及び、X軸ロボット170は、それぞれ独立して、部品保持から部品実装までの動作を行うことができる。又、部品保持後、部品実装前に、ノズル182に保持されている部品の保持姿勢が部品認識装置109にて認識され、該認識の結果に基づいて、ノズル182の軸芯周りへの回転、及びY軸ロボット160及びX軸ロボット170の位置補正が行われる。
各基板105に所定の全部品が実装された後、基板105は、当該部品実装機101から搬出され、又、新たな基板105が当該部品実装機101に搬入される。
The operation of the component mounter 101 configured as described above will be briefly described.
As shown in FIG. 2, the two substrates 105 are transported in the substrate transport direction 190 by the substrate transport device 106 and positioned at positions corresponding to the Y-axis robot 160a and the Y-axis robot 160b, respectively. Thereafter, the Y-axis robots 160a and 160b and the X-axis robots 170 suspended from the Y-axis robots 160a and 160b are independently driven, and the mounting heads attached to the X-axis robots 170 are mounted. While positioning the nozzles 182 included in 180, the electronic components are held from the component supply devices 107 a and 107 b by the nozzles 182, and the electronic components are mounted on the respective substrates 105. Since each X-axis robot 170 is designed and arranged in a size that does not physically interfere with each other in the substrate transport direction 190 and the orthogonal direction 191, the Y-axis robots 160a, 160b, and X Each of the axis robots 170 can independently perform operations from component holding to component mounting. In addition, after the components are held and before the components are mounted, the holding posture of the components held by the nozzle 182 is recognized by the component recognition device 109, and based on the recognition result, the nozzle 182 rotates around the axis. And the position correction of the Y-axis robot 160 and the X-axis robot 170 is performed.
After all predetermined components are mounted on each substrate 105, the substrate 105 is unloaded from the component mounter 101, and a new substrate 105 is loaded into the component mounter 101.

上述の実装動作において、実装ヘッド180は、X軸ロボット170にて基板搬送方向190に沿って往復移動する。よって、X軸ロボット170の本体枠171は、駆動源であるリニアモータ175の発熱により、その温度が上昇する。しかしながら、本体枠171には、放熱板179を設けていることより、上述したように本体枠171の熱変形は、低減され、実装精度を誤差範囲内に収めることができる。   In the mounting operation described above, the mounting head 180 reciprocates along the substrate transport direction 190 by the X-axis robot 170. Therefore, the temperature of the main body frame 171 of the X-axis robot 170 rises due to heat generated by the linear motor 175 that is a drive source. However, since the main body frame 171 is provided with the heat radiating plate 179, the thermal deformation of the main body frame 171 is reduced as described above, and the mounting accuracy can be kept within the error range.

尚、上述したようにX軸ロボット170の熱変形により、図11に示すようにノズル182は、X軸ロボット170の中心側に傾く。上記熱変形を完全に是正した場合、X軸ロボット170は、熱により基板搬送方向190に沿って伸び、ノズル182が回路基板105の実装可能領域外へ位置してしまうことも考えられる。よって、上記放熱構造を工夫することで、実装精度の誤差範囲内において、意図的にX軸ロボット170を撓ませてノズル182をX軸ロボット170の中心側に傾け、上記実装可能領域内への部品実装を可能にすることも考えられる。上記放熱構造を設ける構成は、このように二次的な効果をも生じさせることができる。   As described above, due to thermal deformation of the X-axis robot 170, the nozzle 182 is inclined toward the center of the X-axis robot 170 as shown in FIG. When the thermal deformation is completely corrected, the X-axis robot 170 may extend along the board conveyance direction 190 due to heat, and the nozzle 182 may be positioned outside the mountable area of the circuit board 105. Therefore, by devising the heat dissipation structure, the X-axis robot 170 is intentionally bent within the error range of the mounting accuracy, and the nozzle 182 is tilted toward the center of the X-axis robot 170 so as to be within the mountable area. It may be possible to mount components. Thus, the structure provided with the heat dissipation structure can also produce a secondary effect.

本発明は、回路基板等の被実装体に部品を実装する部品実装機であって、上記部品を実装するための実装ヘッドが取り付けられ上記実装ヘッドを直線状に移動させる部品実装機用リニアモータを備えた部品実装機に利用できる。   The present invention is a component mounting machine for mounting a component on a mounted body such as a circuit board, and a linear motor for a component mounting machine in which a mounting head for mounting the component is attached and the mounting head is moved linearly It can be used for component mounters equipped with

図1は、本発明の一実施形態である部品実装機の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a component mounter according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す部品実装機の天井部分を除いた状態における平面図である。FIG. 2 is a plan view of the component mounter shown in FIG. 1 with the ceiling portion removed. 図3は、図1に示す部品実装機の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the component mounter shown in FIG. 図4は、図1に示す部品実装機に備わるY軸ロボットの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a Y-axis robot provided in the component mounter shown in FIG. 図5は、図4に示すY軸ロボットのA−A部にて破断した状態の図である。FIG. 5 is a view of the Y-axis robot shown in FIG. 4 taken along the line AA. 図6は、図1に示す部品実装機に備わるX軸ロボットの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an X-axis robot provided in the component mounter shown in FIG. 図7は、図6に示すX軸ロボットのB−B部にて破断した状態の図である。FIG. 7 is a view of the X-axis robot shown in FIG. 図8は、従来のX軸ロボットにおける熱変形の状態を説明するための概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining a state of thermal deformation in a conventional X-axis robot. 図9は、従来のX軸ロボットの熱変形によるノズルの変位量を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the amount of nozzle displacement due to thermal deformation of a conventional X-axis robot. 図10は、図1に示す部品実装機に備わるX軸ロボットの熱変形によるノズルの変位量を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the amount of displacement of the nozzle due to thermal deformation of the X-axis robot provided in the component mounter shown in FIG. 図11は、図9及び図10に示す変位量の測定箇所を説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining measurement points of the displacement shown in FIGS. 9 and 10. 図12は、図1に示す部品実装機に備わるX軸ロボットに備わる放熱構造の他の実施形態を示す斜視図である。12 is a perspective view showing another embodiment of the heat dissipation structure provided in the X-axis robot provided in the component mounter shown in FIG. 図13は、図1に示す部品実装機に備わるX軸ロボットに備わる放熱構造の別の実施形態を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing another embodiment of the heat dissipation structure provided in the X-axis robot provided in the component mounter shown in FIG. 図14は、従来の部品実装機の斜視図である。FIG. 14 is a perspective view of a conventional component mounter.

符号の説明Explanation of symbols

101…部品実装機、105…回路基板、160…Y軸ロボット、
170…X軸ロボット、171…本体枠、171a…Y軸ロボット取付面、
172…ガイドレール、175…リニアモータ、179…放熱板、
180…実装ヘッド、190…基板搬送方向、191…直交方向、
1073…部品、1791…放熱フィン。
101 ... component mounting machine, 105 ... circuit board, 160 ... Y-axis robot,
170 ... X-axis robot, 171 ... Body frame, 171a ... Y-axis robot mounting surface,
172 ... Guide rail, 175 ... Linear motor, 179 ... Heat sink,
180: mounting head, 190: substrate transport direction, 191: orthogonal direction,
1073: Parts, 1791: Radiation fins.

Claims (3)

Y軸方向(191)に延在するY軸ロボット(160)と、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記Y軸ロボットにて上記Y軸方向に移動可能であり、かつ部品(1073)を回路基板(105)に実装する実装ヘッド(180)を吊り下げ上記Y軸方向に直交するX軸方向(190)に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボット(170)とを有する部品実装機において、
上記X軸ロボットは、
上記X軸方向に延在する本体枠(171)と、
該本体枠内に上記X軸方向に沿って設けられ上記実装ヘッドを吊り下げる可動部(174)を有し該可動部を上記X軸方向に駆動するリニアモータ(175)と、
上記実装ヘッドに対向して上記本体枠に上記X軸方向に沿って敷設され上記実装ヘッドの上記X軸方向への移動を案内するガイドレール(172)とを備え、
上記本体枠は、上記ガイドレールが敷設された面と反対側の面であり上記Y軸ロボットに接触する取付面を有し、上記取付面には、上記リニアモータにて生じた熱を上記本体枠から放熱して当該本体枠の熱変形を低減するための溝を上記X軸ロボットの移動方向に沿って形成した放熱フィンを設けた、
ことを特徴とする部品実装機。
A Y-axis robot (160) extending in the Y-axis direction (191), and suspended in the Y-axis robot and movable in the Y-axis direction by the Y-axis robot, and a component (1073) is mounted on the circuit board A component mounter having an X-axis robot (170) that suspends a mounting head (180) mounted on (105) and moves the mounting head in an X-axis direction (190) orthogonal to the Y-axis direction.
The X-axis robot is
A body frame (171) extending in the X-axis direction;
A linear motor (175) provided in the body frame along the X-axis direction and having a movable part (174) for suspending the mounting head, and driving the movable part in the X-axis direction;
A guide rail (172) that is laid on the main body frame along the X-axis direction so as to face the mounting head and guides the movement of the mounting head in the X-axis direction,
The main body frame has a mounting surface that is opposite to the surface on which the guide rail is laid and is in contact with the Y-axis robot, and heat generated by the linear motor is generated on the mounting surface. provided radiating fins formed along the moving direction of the upper Symbol X-axis robot grooves for reducing the thermal deformation of the main body frame and the heat radiation from the frame,
A component mounting machine characterized by that.
上記放熱フィンは、上記取付面の全面に設けられ、上記ガイドレールと熱膨張率が等しい材料にてなる、請求項1記載の部品実装機。   The component mounting machine according to claim 1, wherein the heat radiation fin is provided on the entire surface of the mounting surface and is made of a material having a thermal expansion coefficient equal to that of the guide rail. 上記取付面には、上記ガイドレールに対応して上記X軸方向に沿って設けられ、上記本体枠の上記熱変形を抑制しかつ上記本体枠からの放熱を行う放熱補強部材(1793)を有し、上記放熱フィンは、上記X軸方向において上記本体枠の両端部分で上記取付面にて上記放熱補強部材に挟まれた領域(171c)に形成される、請求項1記載の部品実装機。   The mounting surface includes a heat radiation reinforcing member (1793) that is provided along the X-axis direction corresponding to the guide rail and that suppresses the thermal deformation of the main body frame and radiates heat from the main body frame. 2. The component mounting machine according to claim 1, wherein the heat radiation fin is formed in a region (171 c) sandwiched between the heat radiation reinforcing members on the mounting surface at both end portions of the main body frame in the X-axis direction.
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