JP4463384B2 - Electrical component mounting method and electrical component mounting system - Google Patents

Electrical component mounting method and electrical component mounting system Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気部品を回路基材に装着する方法および電気部品装着システム等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気部品を装着ヘッドに保持させて、プリント配線板等の回路基材に装着することが広く行われている。その際、装着ヘッドにより保持された電気部品が予定通りのものであるか否か、予定通りの姿勢で保持されているか否か、予定通りの位置に保持されているか否か等の監視、あるいは保持位置誤差の検出等のために、電気部品を撮像することが行われている。撮像装置としては、多数の光電変換素子が直線状に並んだラインセンサや、面状に並んだ面センサと、レンズ,プリズム等の光学系とを備えたものが使用されている。面センサによる撮像は殆どの場合、電気部品と撮像装置との相対位置が不変の状態で行われ、ラインセンサによる撮像は、直線状に並んだ光電変換素子の並び方向(長手方向と称する)と交差する方向(通常、直交する方向)に、電気部品とラインセンサとを相対移動させつつ1ライン分ずつの撮像を行い、複数ライン分の画像データの集合として2次元画像を取得することにより行われる。
【0003】
ラインセンサは、上記のように、電気部品と相対移動しつつ撮像を行うものであるため、装着ヘッドによる電気部品の搬送経路の途中に配設しておけば、搬送のための移動を撮像に利用することができる。また、ラインセンサは、一般に、面センサに比較して解像度が高く、かつ、広い領域の撮像を行うことができるものである。しかし、1ライン分ずつの画像データを取得しつつ電気部品に対して相対移動させることが必要であるため、相対移動速度を高めることが難しいという問題がある。上記のように、搬送のための移動を撮像に利用する場合には、搬送速度を低くすることが必要になる場合が多いのである。
【0004】
また、電気部品を回路基材に装着するための電気部品装着システムとして、装着ヘッドをXYロボットに取り付け、部品供給装置と回路基材支持装置との間を移動させるものがある。部品供給装置は、一般に、複数の部品供給部の各々から電気部品を供給するものとされる。例えば、各々一種類の電気部品を1個ずつ部品供給部から供給するフィーダが複数個、それらの部品供給部が一直線,一円周等の線に沿って並ぶ状態にテーブルに固定された部品供給テーブルや、トレイに縦横に並べて形成された部品収容凹部に1個ずつの電気部品が収容された部品供給トレイ等が部品供給装置として使用されるのである。回路基材支持装置は、回路基材を一直線に沿って搬送する基材コンベヤの一部として構成されたり、回路基材を搬入する搬入コンベヤと搬出する搬出コンベヤとの間に専用の基材支持装置として配設されたりする。
【0005】
この種の電気部品装着システムにおいては、装着ヘッド自体の移動領域より、XYロボットのXスライド,Yスライドあるいは装着ヘッドを保持するヘッド保持部材等の移動領域の方が広くなるのが普通であり、そのために、電気部品装着システムの設置スペースが大きくなって、工場内スペース当たりの装着作業能率が低下し、あるいは回路基材の搬送距離が長くなることにより作業能率が低下する問題があった。この問題は、複数の電気部品装着システムが互いに近接して配列され、装着ラインが構成される場合や、電気部品装着モデュールが複数個配列されて1ユニットの電気部品装着システムが構成される場合に特に重大となる。なお、後者の場合には、電気部品装着モデュール自体も電気部品装着システムであることになる。
【0006】
また、電気部品装着システムにおいては、装着ヘッドに複数の吸着ノズル等の部品保持具を保持させ、それら複数の部品保持具に各々1個ずつの電気部品を保持させて部品供給装置と基材支持装置との間を移動させることが行われている。このようにすれば、1回の移動によって複数の電気部品を装着することができる。しかし、移動に要する時間は短縮し得るものの、電気部品の受取りや装着は1個ずつ行う必要があるため、この作業の能率は向上させることができない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景として、電気部品の撮像を改善すること、電気部品装着システムを小形化すること、部品供給装置からの電気部品の受取りを能率よく行うことの少なくとも一つにより、装着作業の能率向上を図ることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の電気部品撮像方法、電気部品装着方法,電気部品装着システム等が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
なお、以下の態様項の中には、補正によって、特許請求の範囲に記載の発明でも、それの下位概念の発明でもなくなったものも存在するが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有益な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
【0008】
(1)電気部品を吸着ノズルに吸着させて搬送させるとともに、その搬送の経路の少なくとも一部において、ラインセンサを吸着ノズルと共に移動させつつ吸着ノズルの軸線と直交する方向に相対移動させ、その吸着ノズルに保持されている電気部品を撮像することを特徴とする電気部品撮像方法。
このように、ラインセンサを吸着ノズルと共に移動させつつ、吸着ノズルに対して相対移動させれば、その相対移動を撮像のための移動として利用することができ、撮像のための移動速度を低くくして良好な2次元像を得つつ、吸着ノズルおよび撮像装置を高速で移動させて電気部品の搬送能率を高め、電気部品装着作業の能率を向上させることができる。
なお、上記相対移動の方向は、吸着ノズルによる電気部品の搬送経路に平行な方向でもよく、搬送経路と交差する方向でもよい。また、撮像の方向は、吸着ノズルの軸線に平行な方向でも直角な方向でもよい。例えば、部品保持具による電気部品の保持位置誤差を検出する際には、吸着ノズルの軸線に平行な方向から撮像するのがよく、部品保持具による電気部品の保持姿勢が適切か否かを検出する際には、吸着ノズルの軸線に直角な方向から撮像するのがよい。
(2)一円周上に複数の部品保持具を保持した装着ヘッドの各部品保持具に電気部品を保持させ、その装着ヘッドを水平な移動平面内の予め定められた位置へ移動させて、回路基材の予め定められた位置に装着させる方法であって、
前記移動平面内における前記装着ヘッドの移動に基づく前記複数の部品保持具の任意の一つの最大移動可能領域の外側の領域へ、その任意の一つの部品保持具を、前記装着ヘッドの前記一円周の中心軸線まわりの回転によって移動させ、その位置で電気部品を回路基材に装着させることを特徴とする電気部品装着方法(請求項1)。
このように、装着ヘッドの移動と回転との組合わせによって部品保持具を移動させれば、装着ヘッドを保持するヘッド保持部材等の移動領域の割に、部品保持具の移動領域を広
くすることができ、結局、回路基材の電気部品装着可能領域の大きさの割りに電気部品装着システムを小形化することができる。それによって、回路基材の搬送距離を短縮して装着作業能率を向上させ、あるいは、電気部品装着システムの所要設置スペースを小さくして、工場内スペース当たりの作業能率を向上させることができる。
(3)複数の部品供給部からそれぞれ電気部品を供給する部品供給装置から、装着ヘッドに電気部品を取り出させ、搬送させて、回路基材の予め定められた位置に装着させる方法であって、
前記装着ヘッドとして複数の部品保持具を備えたものを使用し、それら複数の部品保持具のうちの少なくとも2つを同時に前記複数の部品供給部に相対的に接近させ、少なくとも2つの電気部品を同時に取り出させることを特徴とする電気部品装着方法。
このように、複数の部品保持具のうちの少なくとも2つと部品供給部とを同時に接近させ、少なくとも2つの電気部品を同時に取り出させれば、1個ずつ取り出されていた従来に比較して、取出しに要する時間を短縮し、電気部品の装着作業能率を向上させることができる。
上記 (1)〜 (3)項に記載の特徴は、任意に2個以上組み合わせて採用することが可能である。ただし、 (2)項または (3)項の特徴を (1)項の特徴と組み合わせる場合には、部品保持具を吸着ノズルと読み替えるものとする。また、次項以下に記載の特徴を上記 (1)項ないし (3)項のいずれかに適用することも可能である。
(4)電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
部品供給装置から電気部品を受け取って基材支持装置に支持された回路基材に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドを保持しているヘッド保持部材を移動させることによって装着ヘッドを部品供給装置と基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
そのヘッド移動装置による装着ヘッドの部品供給装置から基材支持装置への移動に追従しつつ装着ヘッドに対して相対移動する相対移動部材と、
その相対移動部材に保持され、相対移動部材の装着ヘッドに対する相対移動に伴って前記装着ヘッドに保持された電気部品に対して相対移動し、その電気部品の2次元像を取得するラインセンサと
そのラインセンサにより取得された2次元像に基づいて装着ヘッドによる電気部品の保持位置誤差を求め、前記ヘッド移動装置による装着ヘッドの移動を保持位置誤差を低減させるように制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム。
本項の電気部品装着システムは、前記 (1)項の方法の実施に好適なものである。
(5)前記相対移動装置が、ステータとそのステータに沿って直線的に移動可能な可動子とを備え、ステータが前記ヘッド保持部材と前記相対移動部材との一方に取り付けられ、可動子が他方に取り付けられたリニアモータを含む (4)項に記載の電気部品装着システム。
リニアモータを使用すれば、相対移動装置の構造を単純化し、システムの製造コストを低減することができる。
(6)前記ヘッド移動装置が、前記ヘッド保持部材を、前記基材支持装置に支持された回路基材の表面に平行な平面内において互いの直交するX軸方向およびY軸方向に移動させるXYロボットであり、そのXYロボットと前記相対移動部材とが、前記X軸方向と前記Y軸方向とのいずれか一方向のガイドを共有している (4)項または (5)項に記載の電気部品装着システム。
XYロボットと相対移動部材とが共有するガイドは、そのガイドの長手方向に関して電気部品装着システム全体の寸法を特に小さくすることが望まれる側のガイドとすることも可能であるが、反対側のガイドとすることが望ましい。
(7)前記装着ヘッドが複数の部品保持具を備え、それら複数の部品保持具により複数の電気部品を保持するものである (4)項ないし (6)項のいずれか一つに記載の電気部品装着
システム。
(8)前記ラインセンサが前記複数の部品保持具のうちの少なくとも一部である複数の部品保持具に保持された複数の電気部品の2次元像を同時に取得するものである (6)項に記載の電気部品装着システム。
複数の部品保持具のすべてに保持された電気部品の撮像が同時に取得されるようにすれば、特に大きな効果が得られるが、電気部品の所要搬送距離と、撮像に要する時間との関係で、搬送中にラインセンサと装着ヘッドとの相対移動が複数回行われ、それによってすべての電気部品の2次元像が取得されるようにしてもよい。電気部品の搬送が適正な速度で行われている間であれば、撮像が複数回行われるようにしても問題はなく、それによって、ラインセンサを小形化し、設備コストを低減することができる。
(9)前記装着ヘッドが中心軸線まわりに回転可能であり、その中心軸線を中心とする一円周上に前記複数の部品保持具を保持する (7)項または (8)項に記載の電気部品装着システム。
比較的小形の装着ヘッドに多くの部品保持具を保持させることができ、また、装着ヘッドの回転により電気部品を迅速に所望の位置に位置決めすることが可能となる。
(10)電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
中心軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持し、それら部品保持具の各々により前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基材支持装置に支持された回路基材に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させるヘッド回転装置と、
前記装着ヘッドを前記部品供給装置と前記基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
前記装着ヘッドに保持された前記部品保持具による電気部品の前記基材支持装置上の回路基材に対する最大装着可能領域を、前記装着ヘッドの前記ヘッド移動装置による移動と前記ヘッド回転装置による回転との組合わせによってカバーすべく前記ヘッド移動装置と前記ヘッド回転装置とを制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム(請求項4)。
本項の電気部品装着システムは、前記 (2)項の方法の実施に好適なものである。
(11)複数の部品供給部からそれぞれ電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
複数の部品保持具を保持し、それら部品保持具の各々により前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基材支持装置に支持されている回路基材に装着する装着ヘッドと、
装着ヘッドを部品供給装置と基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
装着ヘッドが前記部品供給装置の近傍に位置する状態において、その装着ヘッドに保持されている前記複数の部品保持具のうちの少なくとも2つと部品供給装置とを同時に接近させて、少なくとも2つの電気部品を同時に受け取らせる受取制御装置と
を含む電気部品装着システム。
本項の電気部品装着システムは、前記 (3)項の方法の実施に好適なものである。
(12)前記部品供給装置が前記複数の部品供給部を一直線上に並んだ状態で備え、前記複数の部品保持具のうちの少なくとも2つものの中心間隔が、前記複数の部品供給部の最小配列ピッチの整数倍とされた(11)項に記載の電気部品装着システム。
このようにすれば、複数の部品保持具を複数の部品供給部に対応する位置に同時に位置決めすることが容易となる。
(13)前記装着ヘッドが、ヘッド保持部材に中心軸線まわりに回転可能に保持され、その中心軸線を中心とする一円周上に前記複数の部品保持具を保持するものである(12)項に記載の電気部品装着システム。
上記一円周において互いに隣接する部品保持具の中心間隔、あるいはN個おきの部品保持具の中心間隔が、最小配列ピッチの整数倍となるようにしても、次項におけるようにしてもよい。
(14)前記複数の部品保持具のうち、前記一円周の中心軸線に直角で互いに平行な複数の直線上に位置する2つずつの部品保持具の中心間隔が前記最小配列ピッチの整数倍とされた(13)項に記載の電気部品装着システム。
(15)前記ラインセンサが、少なくとも前記装着ヘッドに対する相対移動領域の両端部において、前記装着ヘッドにより前記回路基材に電気部品を装着することを許容する(4) 項ないし (9)項に記載の電気部品装着システム。
例えば、複数の部品保持具のすべてに保持された電気部品の像が同時に取得される場合には、ラインセンサは装着ヘッドに対して片道分移動すれば済む。このときラインセンサが相対移動領域の一方である移動開始位置においてのみ電気部品の装着を許容し、他方である移動終了位置においては電気部品の装着を許容しないとすれば、ラインセンサを移動開始位置へ戻してから電気部品を装着することとなり、作業能率が低下する。本項に記載の電気部品装着システムによれば、ラインセンサが相対移動可能領域の両端部のいずれにあっても電気部品の装着を許容するので、ラインセンサを撮像が終了した位置から近い方の端部において待機させれば、移動にかかる時間を短縮して作業能率を向上させることが可能となる。ラインセンサを移動開始位置とは反対側の位置で停止させて電気部品を装着する場合は、すべての電気部品について装着が終了した後で、装着ヘッドが部品供給部に移動する間に、ラインセンサを移動開始位置へ復帰させておくことが望ましい。
(16)一円周上に複数の部品保持具を保持した装着ヘッドの各部品保持具に電気部品を保持させ、その装着ヘッドを水平な移動平面内の予め定められた位置へ移動させて、回路基材の予め定められた位置に装着させる方法であって、
前記回路基材の前記電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させることなく前記移動平面内において移動させることにより、前記電気部品を装着可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを回転させることなくその装着ヘッドの前記複数の部品保持具に保持させた複数の電気部品を前記回路基材に装着させ、前記回路基材の前記電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるのみでは前記電気部品を装着不可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるとともにその装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させて、その装着ヘッドの前記複数の部品保持具の少なくとも一つに保持させた電気部品を前記回路基材に装着させることを特徴とする電気部品装着方法(請求項2)。
電気部品を保持させられた複数の部品保持具が保持する全部の電気部品について、回路基材に装着すべき位置が装着ヘッドの移動平面内における移動のみによって部品保持具が到達することができる位置であるか否かにより、装着ヘッドが移動平面内において移動させられるのみとされ、あるいはそれに加えて回転させられて、電気部品の回路基材への装着が行われる。
(17)前記装着ヘッドを、互いに直交するX軸とY軸とにそれぞれ平行な方向に移動させるX軸方向移動装置およびY軸方向移動装置により、前記移動平面内で移動させるとともに、前記装着ヘッドとして、前記複数の部品保持具が、前記Y軸に平行な直線を対称軸として線対称となる位置に保持させたものを使用し、前記装着ヘッドの回転を伴って前記電気部品の装着を行う場合には、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに180度反転させて行うことを特徴とする(16)項に記載の電気部品装着方法(請求項3)。
装着ヘッドの180度の回転により、部品保持具は対称軸を超え、装着ヘッドの移動平面内における移動のみによって部品保持具が到達し得る領域の外側の領域へ移動させられる。
(18)電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
中心軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持し、それら部品保持具の各々により前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基材支持装置に支持された回路基材に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させるヘッド回転装置と、
前記装着ヘッドを水平な移動平面内において前記部品供給装置と前記基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
回路基材の電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させることなく前記移動平面内において移動させることにより、電気部品を装着可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを回転させることなくその装着ヘッドの前記複数の部品保持具に保持させた複数の電気部品を回路基材に装着させ、回路基材の電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるのみでは電気部品を装着不可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるとともにその装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させて、その装着ヘッドの前記複数の部品保持具の少なくとも一つに保持させた電気部品を前記回路基材に装着させるべく前記ヘッド移動装置と前記ヘッド回転装置とを制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム(請求項5)。
(19)前記装着ヘッドが、前記複数の部品保持具をそれら部品保持具の軸線まわりに自転可能に保持する回転体を含み、前記ヘッド回転装置がその回転体を前記一円周の中心軸線まわりに回転させることによりその回転体に保持された前記複数の部品保持具を前記一円周の中心軸線まわりに公転させるものであり、かつ、当該電気部品装着システムが、
前記複数の部品保持具を前記回転体に対して各部品保持具の前記軸線まわりに回転させることにより、それら複数の部品保持具を自転させる自転装置と、
前記複数の部品保持具を前記回転体に対してそれら部品保持具の軸線に平行な方向に移動させることにより、各部品保持具を互いに独立に前記部品供給装置および前記基材支持装置に対して昇降させる昇降装置と
を含む(10)項または(18)項に記載の電気部品装着システム(請求項6)。
複数の部品保持具が自転装置によって自転させられることにより、現に装着されるべき電気部品の姿勢のずれが修正され、複数の部品保持具が昇降装置によって互いに独立して昇降させられることにより、部品保持具による部品供給装置からの電気部品の取出しおよび回路基材への電気部品の装着が行われる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の一実施形態である電気部品装着システムを示す。この電気部品装着システムはベッド10を有し、そのベッド10上に、パレットを搬入するパレット搬入装置12と、搬入されたパレットを一定ピッチずつ繰返し搬送するパレット搬送装置14と、パレット搬出装置16とがそれらの順に水平面内のX軸方向(図において左右方向)に並んで設けられている。パレット搬送装置14の上方に複数の装着装置18が、上記パレット搬送装置14によるパレットの搬送ピッチと同じピッチで配設されている。また、図2に示すように、各装着装置18に水平方向において隣接する状態で電気部品供給装置20が設けられている。以下、各装置を説明する。
【0010】
パレット搬送装置14は、図2に示すように、プリント配線板22を支持するパレット24を水平面内のX軸方向に沿って搬送する。パレット24はガイド26に案内され、図示を省略するパレット送り装置により上記一定ピッチずつX軸方向に送られる。そのため、図示しない位置決め装置により位置決めされてパレット24に固定されている各プリント配線板22が、上記複数の装着装置18の各々の真下の位置へ搬送され、位置決めされる。これ以上の詳細な説明は、本発明を理解する上で必要ではないため、省略する。
【0011】
上記複数の電気部品供給装置20の各々は、複数のフィーダ28を備えている。図1には、それらフィーダ28が単純な矩形で示されている。これらフィーダ28は、ベッド10に設けられたフィーダ取付台30に、X軸方向に並んだ状態で固定される。各フィーダ28により供給される電気部品32(図3参照) は、キャリヤテープにより保持されてテープ化電気部品とされている。キャリヤテープには多数の電気部品収容凹部が等間隔に設けられ、各電気部品収容凹部に電気部品32が収容されるとともにカバーテープが貼り付けられて電気部品収容凹部の開口が塞がれている。
【0012】
テープ化電気部品は、リールに巻き付けられており、図示しない送り装置により1ピッチずつ送られ、カバーテープがはがされた複数の電気部品収容凹部に収容された電気部品32のうち、先頭の電気部品32が予め定められた部品供給部34に位置決めされる。複数のフィーダ28は前記のようにX軸方向に並んで固定されているため、それらの部品供給部34はX軸に平行な一直線に沿って並ぶこととなる。なお、フィーダ28に代えて、ケーシング内に収容された電気部品32を振動,傾斜,空気流,コンベアベルト等あるいはそれらの組み合わせにより一列に並べて部品供給部へ送り、1個ずつ供給するもの等、種々の態様のものが採用可能である。
【0013】
本電気部品装着システムは16台の装着装置18を備えているが、図1にはそのうちの1台が代表的に示されている。各装着装置18は、ベッド10上にX軸方向に並んで立設されたコラム42から水平に延び出た支持アーム44に支持されている (図2参照) 。図4に示すように、各支持アーム44の下面には、位置決め面46がY軸方向に平行に形成され、その位置決め面46によりX軸方向に関して位置決めされて、ガイド48が支持アーム44に取り付けられている。ガイド48には、ボールねじ50がY軸方向に平行に取り付けられ、そのボールねじ50に図3に示す第一Y軸スライド52が螺合されている。ボールねじ50は、ガイド48の先端面に取り付けられたY軸モータ54により駆動され、第一Y軸スライド52をガイド48に沿って移動させる。Y軸モータ54は、サーボモータであって正逆両方向に任意の角度回転させることができる。ガイド48は、第一Y軸スライド52と、複数のボールを介して係合させられている。それらガイド48,ボールねじ50,第一Y軸スライド52,Y軸モータ54等が共同してY軸方向移動装置58を構成しており、かつ、ガイド48が装着装置本体を構成している。
【0014】
第一Y軸スライド52にブラケット60が固定されている。ブラケット60はX軸方向において装着装置18の幅よりわずかに狭く形成されている。ブラケット60の電気部品供給装置20側の側面62がX軸方向に平行で垂直な平面とされ、その側面62にボールねじ64がX軸方向に平行に取り付けられ、X軸スライド66が螺合されている。X軸スライド66は、さらに、X軸方向に延びる一対のガイドレール68に摺動可能に嵌合されている。X軸スライド66は、X軸モータ70によるボールねじ64の回転に伴い、ガイドレール68に案内されて移動させられる。X軸モータ70は、サーボモータであって正逆両方向に任意の角度回転させることができる。X軸モータ70は、ボールねじ64からY軸方向に隔った位置においてブラケット60に固定され、それの出力軸に駆動プーリ72が固定されている。ブラケット60は複数の板材により構成されており、X軸モータ70,駆動プーリ72等はブラケット60の内側空間内に配設されている。ボールねじ64の端部に被駆動プーリ76が固定され、タイミングベルト74によりX軸モータ70の回転がボールねじ64に伝達される。これらX軸スライド66,ガイドレール68,ボールねじ64,X軸モータ70等がX軸方向移動装置78を構成している。
【0015】
装着装置18は装着ヘッド80を備えている。X軸スライド66に、ブラケット82が固定され、ブラケット82に装着ヘッド80が垂直軸線まわりに回転可能に保持されている。ブラケット82は垂直方向に並ぶ2つの保持部88,90を備え、それら保持部88,90には垂直軸線に沿って貫通する貫通穴84,86がそれぞれ形成されている。2つの貫通穴84,86は互いに同心に設けられ、上方に位置する上側保持部88に比較的小径の貫通穴84が形成され、下方に位置する下側保持部90に比較的大径の貫通穴86が形成されている。各貫通穴84,86の内側に一対の軸受92,94がそれぞれ設けられている。
装着ヘッド80は、垂直方向に延びる段つき円筒状の回転体100を有する。回転体100は比較的大径の大径部102と、大径部102の上端面から垂直方向に延び出す小径部104とを有し、小径部104が、前述の上側保持部88に軸受92を介して軸線まわりに回転可能にかつ軸方向移動不能に保持されるとともに、大径部102が、小径部104と同様に下側保持部90に回転可能かつ軸方向移動不能に保持されている。
【0016】
ブラケット82には、さらに、複雑さを避けるために図示を省略する取付部材を介して回転体用サーボモータ(以下、公転用モータと称する)106が固定的に取り付けられている。なお、図1においては、理解を容易にするために、公転用モータ106および後述する自転用モータ146が省略されている。公転用モータ106の出力軸108に駆動プーリ110が固定され、小径部104の上側保持部88から下方に突出した部分に被駆動プーリ112が固定的に嵌合されている。それら駆動プーリ110および被駆動プーリ112はタイミングプーリであり、タイミングベルト114により回転が伝達される。公転用モータ106によって回転体100の中心軸線まわりの回転が制御される。本実施形態においては、回転体100が垂直軸線まわりの回転角が一定に保たれる通常状態と、通常状態に対して180度回転させられる反転状態とに切り替えられる。
【0017】
公転用モータ106は、装着ヘッド80に対してX軸方向に突出しないようにされている。具体的には、装着ヘッド80とX軸方向位置が一致させられているのであり、そのことによって装着ヘッド80がX軸方向に移動した場合であっても、公転用モータ106が装着装置18から突出することが回避できる。なお、公転用モータ106は、正逆両方向に任意の角度回転可能としてもよい。
【0018】
回転体100の大径部102に、大径部102を垂直方向に貫通する保持穴120が複数個設けられている。本実施形態においては、6個の保持穴120が、回転軸線を中心とする円周上に、かつ、Y軸方向に平行な直線を対称軸として線対称となる位置に形成されている(図6参照)。さらに、互いに線対称をなす保持穴120同士のX軸方向における間隔が、前述のフィーダ28の配列ピッチの整数倍とされている。具体的には、本実施形態においてはフィーダ28の配列ピッチが10mmであり、軸対称をなす2つずつの保持穴120が3組、Y軸方向に並んで、20mm,30mm,20mmの中心間隔で形成されている。
【0019】
各保持穴120には中空円筒状のスリーブ122が嵌合されている。スリーブ122は、保持穴120の長さより短く、保持穴120の上部を残して保持穴120に嵌合されている。そのスリーブ122に、吸着ノズル保持軸124が軸方向に摺動可能にかつ回転可能に嵌合されている。
【0020】
保持穴120の上側開口は、閉塞部材126が図示しないシール部材によりシールされて嵌合されるとともに固定されて、閉塞されている。吸着ノズル保持軸124の上端部であってスリーブ122から突出した部分にピストン128が一体的に設けられており、ピストン128の軸方向両側に圧力室130,132がそれぞれ形成される。それら両側の圧力室130,132のいずれか一方に図示しない連通路を介して圧力気体が送り込まれることにより、ピストン128と吸着ノズル保持軸124とが一体的に昇降させられる。ピストン128と保持穴120とが吸着ノズル保持軸124を昇降させる昇降用エアシリンダ134を構成しているのである。吸着ノズル保持軸124は互いに独立して昇降可能とされている。
【0021】
吸着ノズル保持軸124の、スリーブ122から下方へ突出した部分に被駆動ギヤ136が同心にかつ一体的に設けられている。各被駆動ギヤ136は、回転体100と同軸の駆動ギヤ138に噛み合わせられている。駆動ギヤ138は、被駆動ギヤ136より軸方向に長く形成されており、吸着ノズル保持軸124が上昇端位置および下降端位置の間のいずれに位置しても、駆動ギヤ138と被駆動ギヤ136とが噛み合った状態が維持される。駆動ギヤ138の上側端面から同心にかつ一体的に回転軸140が延び出し、その回転軸140が回転体100の中心を貫通する貫通穴142に回転可能に嵌合されている。回転軸140の上端部に被駆動プーリ144が固定されている。ブラケット82に、図示を省略する取付部材を介してサーボモータ(以下、自転用モータと称する)146が取り付けられ、その自転用モータ146の出力軸に駆動プーリ148が固定されている。被駆動プーリ144および駆動プーリ148はタイミングプーリであり、それらにタイミングベルト150が巻き掛けられて、自転用モータ146の回転が回転軸140に伝達されると共に、駆動ギヤ138を介して被駆動ギヤ136に伝達される。自転用モータ146により6本の吸着ノズル保持軸124が同期して一斉に回転させられるのである。回転軸140は正逆両方向に任意の角度回転させられる。なお、自転用モータ146も、公転用モータ106と同様に装着ヘッド80とX軸方向における位置が一致させられている。このことにより、装着ヘッド80がX軸方向に移動する際に、自転用モータ146が装着装置18から突出することがない。
【0022】
吸着ノズル保持軸124の下端部に電気部品32を吸着する吸着ノズル160が軸方向移動可能にかつ、相対回転不能に取り付けられている。吸着ノズル保持軸124の内部に図示しない弾性部材が備えられ、その弾性部材により吸着ノズル160が吸着ノズル保持軸124から突出する向きに付勢されている。吸着ノズル160には、それと一体的に設けられ半径方向に延び出す背景板162が設けられている。背景板162は下向きの面が黒などの暗色とされ、電気部品32より大きくされている。
本実施形態においては、一つの装着装置18に設けられるフィーダ28と吸着ノズル160とが同数とされており、装着ヘッド60は電気部品供給装置20への1回の接近により、その電気部品供給装置20が供給可能な電気部品のすべてを受け取る。
【0023】
装着装置18には、さらに、吸着ノズル160に保持された電気部品32を撮像する撮像ユニット200が備えられ、その撮像ユニット200は、装着ヘッド80と共にY軸方向に移動しつつ、装着ヘッド80に対してY軸方向に相対移動可能とされている。以下に、詳細に説明する。
【0024】
前述のブラケット60を挟んで装着ヘッド80と反対側に、前述の第一Y軸スライド52と独立して別のスライド(以下、第二Y軸スライドと称する)202が設けられている。この第二Y軸スライド202は、第一Y軸スライド52と同じガイド48に摺動可能に係合させられて、Y軸方向の移動を案内されているが、前述のボールねじ50には螺合されておらず、Y軸モータ54の回転とは無関係にY軸方向に移動可能とされている。図4に示すように、第二Y軸スライド202に、Y軸方向に貫通する貫通穴203が形成され、ボールねじ50がその貫通穴203を貫通している。第二Y軸スライド202の下面にブラケット204が固定されている。ブラケット204は、リニアモータ206により前記ブラケット60に相対移動可能に連結されている。ブラケット204にリニアモータ206の可動子208が固定され、ブラケット60にステータ210が固定されている。
【0025】
ステータ210は、非磁性材料であるアルミニウム合金からなる本体212がブラケット60に固定され、ブラケット60の装着ヘッド80側とは反対側の端部からY軸方向に延び出し、その本体212のブラケット60から突出する部分に多数の永久磁石214が固定されたものである。本体212は、装着装置18から突出しないように、ブラケット60の側面に固定されている。各永久磁石214は角材状をなし、互いに逆向きの2側面の一方がN極、他方がS極に磁化されたものであり、N極とS極とが交互に配列されている。各永久磁石214は、N極,S極の両面が本体212の側面から少量突出する状態で固定されており、本体212の表側と裏側とでは、N極とS極とが千鳥状にずれるようにされている。
【0026】
可動子208は、ステータ210の表側と裏側とにそれぞれ対向する2つの鉄心216を備えており、それら鉄心216が下端において連結部材218により互いに連結され、全体としてコの字形をなしている。各鉄心216には、それぞれU相, V相,W相のコイルが巻かれてコイルユニットを構成している。コイルユニットは、電機子電流の制御により、各コイルが発生させる磁力とステータ210の永久磁石214の磁力との相互作用によって可動子208をステータ210に沿って直線的に移動させる直動力を発生させるように構成されている。可動子208は、ブラケット204の側面に固定されており、リニアモータ206が作動する際にステータ210とブラケット204とが互いに干渉しないようにされている。具体的には、ブラケット204は、断面形状がコの字形に形成され、垂直方向に延びる部分であって側面に可動子208が取り付けられる取付部220と、それの両端部から水平に延びる一対の支持腕222,224とを有する。支持腕222,224は板状をなす。上側の支持腕222において第二Y軸スライド202の下面に取り付けられ、下側の支持腕224の下面に後述する撮像装置が固定されている。
【0027】
この可動子208のステータ210に対する移動は、ステータ210の表側と裏側とにそれぞれ固定されたガイド226によって案内される。可動子208のステータ210に対向する両内側面に図示しないスライダがそれぞれ固定されており、これらスライダがそれぞれガイド226にボールを介して係合させられることにより、可動子208がガイド226に沿って軽快に移動し得るようにされているのである。
【0028】
ブラケット204の支持腕224の下面に、撮像装置としてのラインセンサ228が取り付けられている。ラインセンサ228は光電変換素子がX軸方向に沿って直線状に配置されたものであって、それの撮像面が垂直下向きとされている。
【0029】
ラインセンサ228の下方に一対のプリズム230,232が設けられている。一対のプリズム230,232は、ラインセンサ228の下方に配置されたセンサ側プリズム230と、電気部品32の下方に回り込む部品側プリズム232とであり、それらが互いに独立して形成されて、ブラケット204にそれぞれ保持されている。一対のプリズム230,232は、Y軸方向に延びる図示しない一対のアームを備えた取付部材によりブラケット204に取り付けられているのである。部品側プリズム232は、ブラケット204がブラケット60にもっとも接近した場合に、装着ヘッド80を挟んでセンサ側プリズム230の反対側に位置し、ブラケット204がブラケット60からもっとも離間した場合に、センサ側プリズム230と同じ側に位置するようにされている。
【0030】
センサ側プリズム230は、ラインセンサ228の光電変換素子の列の真下に反射面234を有し、その反射面234が光電変換素子の列を通る垂直面に対して45度、装着ヘッド80に接近するほど低くなる向きに傾斜させられている。これに対して部品側プリズム232は、対称に約45度に傾斜する反射面236を有する。一対のプリズム230,232はそれぞれ、X軸方向の幅がラインセンサ228の幅に対応して形成されている。
【0031】
前記取付部材の一対のアームと、部品側およびセンサ側プリズム230,232とにより囲まれる領域が垂直方向に抜けた領域とされている。この領域は、吸着ノズル160に保持された複数の電気部品32より水平方向に広い領域であり、センサ側プリズム226と部品側プリズム228との間を通過して吸着ノズル160を昇降させて電気部品32の装着作業を実施することができる。
【0032】
ラインセンサ228の下端部に照明装置238が取り付けられている。照明装置238は、X軸方向に並行に延びる2本の棒状の光源240を有し、それら光源240による照明光が長手形状の凸レンズ242により収束させられて、反射面234を通過し、反射面236により反射されて部品側プリズムから垂直上向きに投光される。反射面234はハーフミラーなのである。照明装置238は光を透過しない素材により覆われており、反射面234に対向する部分のみ開口している。
【0033】
本電気部品装着システムは図5に示す制御装置250により制御される。制御装置250は、CPU252,ROM254,RAM256を主体とするコンピュータ258を備えている。コンピュータ258は、それらCPU252,ROM254,RAM256を互いに接続するバス260を有し、バス260には入力インタフェース262が接続されている。入力インタフェース262には、Y軸モータ52,X軸モータ70,公転用モータ106,自転用モータ146などの回転をそれぞれ検出する複数のエンコーダ264や、X軸スライド66の0点位置を検出する位置検出センサ266や、ラインセンサ228等が接続されている。バス260にはまた、出力インタフェース268が接続され、出力インタフェース268は複数の駆動回路270を介して、前述のY軸モータ54,X軸モータ70,公転用モータ106および自転用モータ146や、昇降用エアシリンダ134(厳密にはそれを制御する電磁弁装置),リニアモータ206等が接続されている。ROM254には、本電気部品装着システムによる電気部品32の装着に必要な種々のプログラムが格納されている。
【0034】
以上のように構成された電気部品装着システムの作動を説明する。まず、概略的に説明する。プリント配線板22を支持したパレット24が、パレット搬送装置14により一斉に間欠的に所定ピッチずつ搬送され、16個の装着装置18の各部品装着エリアにおいてパレット24上のプリント配線板22に電気部品32が装着される。パレット24は、1ピッチ送られる毎に位置決めされる。このパレット搬送作動は、特開平7−45995号公報に記載されている作動とほぼ同じであるので、説明を省略する。
【0035】
プリント配線板22の搬送作業と並行して、電気部品32が装着装置18へ供給される。装着ヘッド80が部品供給部34上に移動させられ、今回装着されるべき電気部品32が吸着ノズル160により吸着されるのである。装着ヘッド80が部品供給部34の上方から電気部品32を装着する装着位置へ移動する間に、各吸着ノズル160に吸着された電気部品32が撮像されると共に、得られた画像データが処理されて電気部品32の保持位置および姿勢のずれ(電気部品32の中心点の位置ずれおよび中心点まわりの回転位置ずれ)が取得され、それらずれが補正されてプリント配線板22に装着される。これら電気部品供給作動と電気部品装着作動のうち、従来のものとほぼ同じである部分については簡単に説明し、特徴的な部分と、吸着ノズル160による電気部品32の保持姿勢を撮像する撮像とについて詳細に説明する。
【0036】
本実施形態においては、6個の吸着ノズル160のうち対となる2個ずつの吸着ノズル160のX軸方向の幅が、前述のようにフィーダ28の間隔の整数倍とされているので、それぞれ対をなす2個ずつの吸着ノズル160により2個ずつの電気部品32が同時に吸着される。具体的には、図6に示すように、フィーダ28と吸着ノズル160とが互いに対応付けられており、6個のフィーダ28を上流側から順にA, B,C,D,EおよびFと称することとすれば、間隔が20mmである2対の吸着ノズル160によってAおよびC、DおよびFからそれぞれ同時に電気部品32が供給され、間隔が30mmである一対の吸着ノズル160によってBおよびEから同時に電気部品が取り出される。
【0037】
電気部品32が吸着され、すべての吸着ノズル160が装着ヘッド80に対して上昇端位置まで上昇した状態において、電気部品32の像が撮像される。具体的には、まず、装着ヘッド80のX軸方向位置がラインセンサ228と一致させられる。本電気部品装着システムにおいては、ラインセンサ228はX軸方向に関して各装着装置18の中央に設けられているので、装着ヘッド80も装着装置18のX軸方向における中央に位置させられるのである。以後、撮像作業が終了するまで装着ヘッド80のX軸方向移動が禁止され、装着ヘッド80のY軸方向移動は許容される。
【0038】
撮像作業が開始されるまではラインセンサ228は装着ヘッド80からもっとも離間した位置である初期位置に待機させられている。その状態においては、一対のプリズム230,232が装着ヘッド80に対して同じ側に位置している。制御装置250により撮像作業の開始が指示されれば、リニアモータ206が作動させられて、ブラケット204がブラケット60に対して接近する向きに移動し始める。それまではリニアモータ206が停止させられているため、ブラケット204はブラケット60に固定的に連結された状態にあり、そのブラケット204に保持されたラインセンサ228は、Y軸方向に移動している装着ヘッド80に追従しての移動しているに過ぎないが、リニアモータ206の作動が開始されれば、ラインセンサ228は装着ヘッド80に追従して高速で移動しつつ、さらに装着ヘッド80に対して相対移動し始めるのである。
【0039】
ブラケット204のブラケット60に対する相対移動に伴って、部品側プリズム230が電気部品32の下方を通過し、ラインセンサ228による撮像が行われる。その際、照明装置238による照明光がセンサ側プリズム230を透過して部品側プリズム232に向かって投光され、さらに部品側プリズム232から電気部品32に向かって投光される。その照明光が電気部品32の表面において反射された明るい像と、背景板162による暗い像とを含む像形成光が、照明光とは逆の順にプリズム230,232により反射されてラインセンサ228の撮像面に入光する。部品側プリズム232が電気部品32の下方を通過するとともに、電気部品32の像が細い帯状の部分ずつ順に取得されるのである。部品側プリズム232がすべての電気部品32の下方を通過すれば今回の撮像が終了し、部品側プリズム232は装着ヘッド80を挟んで撮像装置200の反対側に位置する。その状態において、ブラケット204がブラケット60に対して停止させられ、以後1回の装着作業が終了するまでブラケット60に対する相対移動が禁止される。
【0040】
以上のようにして撮像が終了すれば、装着ヘッド80のX軸方向移動禁止が解除される。以後は、装着ヘッド80がそれまでのY軸方向の移動に加えてX軸方向の移動も行いつつ、プリント配線板22上の最初に電気部品を装着すべき位置に向かわされるのである。その移動中に、撮像により取得された画像データに基づいて、各電気部品32の保持位置および姿勢のずれが演算され、その演算結果に基づいて各電気部品の保持位置および姿勢のずれを補正するための吸着ノズル160の回転角度および装着ヘッド80の停止位置の補正量が演算される。この演算は、少なくとも最初にプリント配線板22に装着されるべき電気部品32に関しては、遅くとも、装着ヘッド80が最初の停止位置に到達するまでに終了していることが必要であるが、他の電気部品32に関しては、それより前に装着される電気部品の装着作業中に行われてもよい。遅くとも、各電気部品32の装着のために装着ヘッド80が停止させられるまでに終了していればよいのである。各電気部品32の装着に当たっては、吸着ノズル160が一斉に自転させられることにより、現に装着されるべき電気部品32の姿勢のずれが修正されるとともに、装着ヘッド80の停止位置が補正され、装着ヘッド80がその補正後の停止位置に停止させられることにより、電気部品32の保持位置誤差が修正される。また、装着時には、ブラケット204がブラケット60に最も近接した状態で相対移動を禁止されているので、各吸着ノズル160は、センサ側プリズム230と部品側プリズム232との間を通過して、電気部品32をプリント配線板22に装着する。
【0041】
本電気部品装着システムの装着ユニットによって、電気部品32を装着可能な領域は図6に示す矩形の領域である。もし、装着ヘッド80が回転しないとすれば、装着可能領域が吸着ノズル160によって異なる。すなわち、装着ヘッド80の右半分にある吸着ノズル160によって装着可能な領域は、図6において右上がりの斜線によるハッチングが施された領域であり、装着ヘッド80の左半分にある吸着ノズル160によって装着可能な領域は、左上がりの斜線によるハッチングが施された領域なのである。右上がりの斜線によるハッチングと左上がりの斜線によるハッチングとが重なっている中央の領域は、装着ヘッド80のいずれの吸着ノズル160によっても電気部品32を装着し得る領域であるが、その中央の領域の両側にある2つの領域、すなわちそれぞれ右上がりの斜線によるハッチングのみ、あるいは左上がりの斜線によるハッチングのみが施されている領域は、装着ヘッド80の右半分あるいは左半分にある吸着ノズル160によってのみ電気部品32を装着し得る領域なのである。それに対し、本電気部品装着システムにおいては装着ヘッド80が、前述のように180度の回転が可能であるため、装着ヘッド80の右半分にある吸着ノズル160のいずれかにより、左側の領域に電気部品32を装着する必要が生じた場合、あるいは、装着ヘッド80の左半分にある吸着ノズル160のいずれかにより、右側の領域に電気部品32を装着する必要が生じた場合には、装着ヘッド80を180度回転させれば、それら装着が可能になる。換言すれば、装着ヘッド80の移動と回転との組合わせによって、その装着ヘッド80に保持されているどの吸着ノズル160によっても、図6にハッチングが施されている矩形の領域のどの位置にも電気部品32を装着することができるのである。すべての吸着ノズル160に同じ最大装着可能をカバーさせることができるのである。
【0042】
すべての吸着ノズル160について、電気部品32の装着が終了すれば、装着ヘッド80が電気部品供給位置に移動させられて次回の電気部品供給作業が実行されるが、その電気部品供給位置への移動の間にブラケット204が初期位置へ戻される。なお、ブラケット204は、撮像作業の終了した後であって、次の部品供給が開始されるまでの間の適宜の時期に初期位置へ移動させられればよい。
【0043】
以上の説明から明らかなように、パレット24とパレット搬送装置14とが互いに共同して基材支持装置を構成し、Y軸方向移動装置58とX軸方向移動装置とが互いに共同してヘッド移動装置を構成し、ブラケット204が相対移動部材を構成し、吸着ノズル106が部品保治具の一種である吸着具を構成し、公転用モータ106がヘッド回転装置を構成している。
【0044】
本実施形態においては、装着ヘッド80に6つの吸着ノズル160が保持されているが吸着ノズル160はそれより多く設けられても少なく設けられてもよい。例えば、前述の電気部品32より大きな電気部品を装着する場合には、図7に示すように、装着ヘッド80に4つの吸着ノズル160を等角度間隔に、かつ、Y軸に平行な線に対して線対称に設け、それら互いに線対称の吸着ノズル同士の間隔が、フィーダの間隔の整数倍となるようにすればよい。この場合は、吸着ノズル同士の間隔がフィーダの間隔の2倍となるようにすれば、電気部品供給時の装着ヘッド80の移動量を抑えることができる。
【0045】
また、上記の実施形態においては、一対のプリズム230,232が、それらの間に空間が形成されるように設けられているので、電気部品32の撮像が終了して画像処理に基づく補正が終了すれば、直ちに電気部品32を装着することが可能となる。撮像装置200を初期位置に戻す作業のために装着のタイミングが遅れることを回避できるのである。
【0046】
また、本実施形態における組み合わせによれば、吸着作動時における装着ヘッド80の移動を最小限に抑えることができる。なお、吸着ノズル160と電気部品供給装置20との組み合わせは、先に示したものと異なる組み合わせであってもよい。また、対をなす吸着ノズル160について、常に同時に電気部品32を吸着することは不可欠ではなく、異なるタイミングでそれぞれ電気部品32を吸着させてもよい。
【0047】
さらに、上記の実施形態においては、複数の吸着ノズル160について同時に電気部品32を吸着するので、電気部品32を吸着する吸着作業の能率を向上させることができるが、複数の吸着ノズルに複数の電気部品を同時に吸着させることは不可欠ではない。そして、同時に吸着させない場合には、吸着ノズルとフィーダの配設間隔に特に制約はない。
【0048】
装着ヘッド80のすべての吸着ノズル160に吸着された電気部品32の撮像を一挙に行えば、撮像を短時間で完了することができるが、複数回に分けて行ってもよい。例えば、撮像すべき領域をX軸方向に複数の部分領域に分割し、それら部分領域をそれぞれ撮像ユニット200の片道分の移動を利用して撮像するとともに、装着ヘッド80を順にX軸方向に間欠移動させるのである。その場合、撮像がY軸方向におけるブラケット204の往移動と復移動との両方において行われるようにしても、往移動と復移動との一方においてのみ行われるようにしてもよい。
【0049】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である電気部品装着システムを示す正面図である。
【図2】上記システムにおける装着ユニットを示す側面図である。
【図3】図2における装着ユニットの要部を拡大して示す側面断面図である。
【図4】図3におけるIV−IV断面図である。
【図5】上記システムにおける制御部を示すブロック図である。
【図6】上記システムによる電気部品の装着を説明するための平面図である。
【図7】本発明の別の実施形態である電気部品装着システムによる電気部品の装着を説明するための平面図である。
【符号の説明】
18:電気部品装着機 20:電気部品供給装置 28:フィーダ
52:第一Y軸スライド 58:Y軸方向移動装置 78:X軸方向移動装置 80:装着ヘッド 200:撮像ユニット 202:第二Y軸スライド 206:リニアモータ 228:ラインセンサ
230:センサ側プリズム 232:部品側プリズム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionIs electricA method for mounting an electrical component on a circuit boardandThe present invention relates to an electrical component mounting system and the like.
[0002]
[Prior art]
It is widely performed to hold an electrical component on a mounting head and mount it on a circuit substrate such as a printed wiring board. At that time, monitoring whether the electrical parts held by the mounting head are as planned, whether they are held in a planned posture, whether they are held in a planned position, etc., or An electrical component is imaged for detection of a holding position error or the like. As an imaging device, a device including a line sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged in a straight line, a surface sensor arranged in a planar shape, and an optical system such as a lens and a prism is used. In most cases, imaging by the surface sensor is performed in a state where the relative position between the electrical component and the imaging device is unchanged, and imaging by the line sensor is an alignment direction of the photoelectric conversion elements arranged in a straight line (referred to as a longitudinal direction). This is performed by capturing one line at a time while relatively moving the electrical component and the line sensor in the intersecting direction (usually the orthogonal direction) and acquiring a two-dimensional image as a set of image data for a plurality of lines. Is called.
[0003]
As described above, the line sensor captures an image while moving relative to the electrical component. Therefore, if the line sensor is arranged in the middle of the transportation path of the electrical component by the mounting head, the movement for transportation is captured. Can be used. The line sensor generally has a higher resolution than a surface sensor and can capture a wide area. However, there is a problem that it is difficult to increase the relative movement speed because it is necessary to move relative to the electrical component while acquiring image data for each line. As described above, when the movement for conveyance is used for imaging, it is often necessary to reduce the conveyance speed.
[0004]
Further, as an electrical component mounting system for mounting electrical components on a circuit substrate, there is a system in which a mounting head is attached to an XY robot and moved between a component supply device and a circuit substrate support device. In general, the component supply device supplies electric components from each of a plurality of component supply units. For example, there are a plurality of feeders that supply one type of electrical component one by one from the component supply unit, and the component supply unit is fixed to the table so that the component supply units are aligned along a line such as a straight line or a circumference. A table or a component supply tray in which one electrical component is accommodated in a component accommodating recess formed side by side on the tray is used as the component supply device. The circuit base material support device is configured as a part of the base material conveyor that conveys the circuit base material along a straight line, or a dedicated base material support between the carry-in conveyor that carries in the circuit base material and the carry-out conveyor that carries it out. Or as a device.
[0005]
In this type of electrical component mounting system, the movement area of the X slide, Y slide of the XY robot or the head holding member that holds the mounting head is usually wider than the movement area of the mounting head itself. For this reason, there is a problem that the installation space for the electrical component mounting system is increased, the mounting work efficiency per factory space is lowered, or the work efficiency is lowered due to the increased transport distance of the circuit substrate. This problem occurs when a plurality of electrical component mounting systems are arranged close to each other to form a mounting line, or when a plurality of electrical component mounting modules are arrayed to form a single unit electrical component mounting system. Especially serious. In the latter case, the electrical component mounting module itself is also an electrical component mounting system.
[0006]
In the electrical component mounting system, the mounting head holds a plurality of component holders such as suction nozzles, and each of the plurality of component holders holds one electrical component to support the component supply device and the substrate. Moving between devices is performed. If it does in this way, a plurality of electric parts can be mounted by one movement. However, although the time required for the movement can be shortened, it is necessary to receive and mount the electrical components one by one, so that the efficiency of this work cannot be improved.
[0007]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
  The present invention, against the background of the above circumstances, at least one of improving the imaging of the electrical component, downsizing the electrical component mounting system, and efficiently receiving the electrical component from the component supply device, An object of the present invention is to improve the efficiency of the mounting operation, and according to the present invention, an electrical component imaging method, an electrical component mounting method, an electrical component mounting system, and the like of the following aspects can be obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
  It should be noted that, although some of the following aspect items are no longer the invention described in the claims or the subordinate concept thereof by the amendment, the invention described in the claims can be understood. As it contains useful information above, it will be left as it is.
[0008]
(1) The electric component is adsorbed by the adsorption nozzle and conveyed, and the line sensor is moved together with the adsorption nozzle in at least a part of the conveyance path, and is relatively moved in the direction perpendicular to the axis of the adsorption nozzle. An electrical component imaging method comprising imaging an electrical component held by a nozzle.
  In this way, if the line sensor is moved together with the suction nozzle and moved relative to the suction nozzle, the relative movement can be used as a movement for imaging, and the moving speed for imaging is reduced. In addition, while obtaining a good two-dimensional image, the suction nozzle and the imaging device can be moved at a high speed to increase the efficiency of transporting electrical components, and the efficiency of electrical component mounting work can be improved.
  The direction of the relative movement may be a direction parallel to the transport path of the electrical component by the suction nozzle, or may be a direction crossing the transport path. The imaging direction may be a direction parallel to or perpendicular to the axis of the suction nozzle. For example, when detecting the holding position error of an electrical component by the component holder, it is better to take an image from a direction parallel to the axis of the suction nozzle, and detect whether the holding posture of the electrical component by the component holder is appropriate. When doing so, it is better to image from a direction perpendicular to the axis of the suction nozzle.
(2) An electrical component is held by each component holder of a mounting head that holds a plurality of component holders on a circumference, and the mounting headThe waterIt is a method of moving to a predetermined position in a flat moving plane and attaching it to a predetermined position of the circuit substrate,
  The arbitrary one component holder is moved to the outer region of any one of the maximum movable regions of the plurality of component holders based on the movement of the mounting head in the moving plane. A method of mounting an electrical component, wherein the electrical component is mounted on a circuit substrate at that position by being moved by rotation around a circumferential central axis.
  In this way, if the component holder is moved by a combination of movement and rotation of the mounting head, the movement region of the component holder is widened compared to the movement region of the head holding member or the like that holds the mounting head.
As a result, the electrical component mounting system can be downsized relative to the size of the electrical component mountable area of the circuit substrate. As a result, the carrying distance of the circuit base material can be shortened to improve the mounting work efficiency, or the required installation space of the electrical component mounting system can be reduced and the work efficiency per factory space can be improved.
(3) A method of causing the mounting head to take out an electrical component from a component supply device that supplies an electrical component from each of a plurality of component supply units, transporting the electrical component, and mounting the electrical component on a predetermined position of the circuit substrate,
  A mounting head having a plurality of component holders is used, and at least two of the plurality of component holders are simultaneously relatively close to the plurality of component supply units, and at least two electric components are mounted. An electrical component mounting method characterized in that the electrical components are simultaneously removed.
  In this way, if at least two of the plurality of component holders and the component supply unit are simultaneously approached and at least two electrical components are simultaneously extracted, it is easier to remove compared to the conventional case where the components are removed one by one. The time required can be shortened, and the efficiency of mounting electrical components can be improved.
  The features described in the above items (1) to (3) can be arbitrarily used in combination of two or more. However, when combining the features of (2) or (3) with the features of (1), the parts holder shall be read as a suction nozzle. Also, the features described in the following items can be applied to any of the above items (1) to (3).
(4) a component supply device for supplying electrical components;
  A substrate support device for supporting a circuit substrate;
  A mounting head for receiving an electrical component from the component supply device and mounting the electrical component on a circuit substrate supported by the substrate support device;
  A head moving device that moves the mounting head between the component supply device and the substrate support device by moving a head holding member that holds the mounting head;
  A relative movement member that moves relative to the mounting head while following the movement of the mounting head from the component supply device to the base material support device by the head moving device;
  A line sensor that is held by the relative movement member, moves relative to the electrical component held by the mounting head as the relative movement of the relative movement member relative to the mounting head, and acquires a two-dimensional image of the electrical component;
  A control device for obtaining a holding position error of the electrical component by the mounting head based on the two-dimensional image acquired by the line sensor and controlling the movement of the mounting head by the head moving device so as to reduce the holding position error;
Electrical component mounting system including.
  The electrical component mounting system of this section is suitable for carrying out the method of the above item (1).
(5) The relative movement device includes a stator and a mover that can move linearly along the stator, the stator is attached to one of the head holding member and the relative movement member, and the mover is the other The electric component mounting system according to item (4), including a linear motor attached to the motor.
  If the linear motor is used, the structure of the relative movement device can be simplified and the manufacturing cost of the system can be reduced.
(6) The head moving device moves the head holding member in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other in a plane parallel to the surface of the circuit substrate supported by the substrate supporting device. The XY robot and the relative movement member share a guide in any one of the X-axis direction and the Y-axis direction. The electric device according to (4) or (5) Component mounting system.
  The guide shared by the XY robot and the relative movement member may be a guide on the side where it is desired to reduce the overall size of the electrical component mounting system with respect to the longitudinal direction of the guide. Is desirable.
(7) The electricity according to any one of (4) to (6), wherein the mounting head includes a plurality of component holders and holds a plurality of electrical components by the plurality of component holders. Component mounting
system.
(8) The line sensor acquires simultaneously a two-dimensional image of a plurality of electrical components held by a plurality of component holders that are at least a part of the plurality of component holders. The electrical component mounting system described.
  If imaging of electrical parts held by all of the plurality of component holders is acquired at the same time, a particularly great effect can be obtained, but in relation to the required transport distance of electrical parts and the time required for imaging, The relative movement between the line sensor and the mounting head may be performed a plurality of times during the conveyance, whereby two-dimensional images of all the electrical components may be acquired. As long as the electrical parts are being conveyed at an appropriate speed, there is no problem even if the imaging is performed a plurality of times, whereby the line sensor can be miniaturized and the equipment cost can be reduced.
(9) The mounting head iscenterCan rotate around its axis,centerThe electrical component mounting system according to (7) or (8), wherein the plurality of component holders are held on a circumference around an axis.
  Many component holders can be held by a relatively small mounting head, and the electrical component can be quickly positioned at a desired position by rotation of the mounting head.
(10) a component supply device for supplying electrical components;
  A substrate support device for supporting a circuit substrate;
  centerA plurality of component holders are held on a circle around the axis, and each of the component holders receives an electrical component from the component supply device and is mounted on a circuit substrate supported by the substrate support device. A mounting head to
  The mounting head isCenter of one circleA head rotating device that rotates around an axis;
  A head moving device for moving the mounting head between the component supply device and the substrate support device;
  The maximum mountable area of the electrical component by the component holder held by the mounting head with respect to the circuit substrate on the substrate support device is moved by the head moving device and rotated by the head rotating device. A control device for controlling the head moving device and the head rotating device to cover by a combination of
An electrical component mounting system comprising: (Claim 4).
  The electrical component mounting system of this section is suitable for carrying out the method of the above item (2).
(11) a component supply device that supplies electrical components from a plurality of component supply units;
  A substrate support device for supporting a circuit substrate;
  A mounting head that holds a plurality of component holders, receives an electrical component from each of the component supply devices by each of the component holders, and mounts it on a circuit substrate supported by the substrate support device;
  A head moving device that moves the mounting head between the component supply device and the substrate support device;
  In a state where the mounting head is positioned in the vicinity of the component supply device, at least two of the plurality of component holders held by the mounting head and the component supply device are simultaneously approached, so that at least two electrical components And a receiving control device for simultaneously receiving
Electrical component mounting system including.
  The electrical component mounting system according to this section is suitable for carrying out the method according to (3) above.
(12) The component supply apparatus includes the plurality of component supply units arranged in a straight line, and a center interval between at least two of the plurality of component holders is a minimum arrangement of the plurality of component supply units. The electrical component mounting system according to item (11), which is an integral multiple of the pitch.
  If it does in this way, it will become easy to position a plurality of component holders simultaneously in the position corresponding to a plurality of component supply parts.
(13) The mounting head is a head holding member.Center axisThat is held rotatably around itscenterThe electrical component mounting system according to item (12), wherein the plurality of component holders are held on a circle around an axis.
  The center interval between the component holders adjacent to each other on the circumference or the center interval between every N component holders may be an integral multiple of the minimum arrangement pitch, or as described in the next section.
(14) Of the plurality of component holders,Center of one circleThe electrical component mounting system according to item (13), wherein a center interval between two component holders positioned on a plurality of straight lines perpendicular to the axis and parallel to each other is an integral multiple of the minimum arrangement pitch.
(15) The line sensor allows the electric component to be mounted on the circuit substrate by the mounting head at least at both ends of a relative movement region with respect to the mounting head. Electrical component mounting system.
  For example, when images of electrical components held on all of a plurality of component holders are acquired simultaneously, the line sensor only needs to move one way relative to the mounting head. At this time, if the line sensor permits the mounting of the electrical component only at the movement start position which is one of the relative movement regions and does not allow the mounting of the electrical component at the other movement end position, the line sensor moves to the movement start position. Since the electric parts are mounted after returning to the step, the work efficiency is lowered. According to the electrical component mounting system described in this section, since the mounting of the electrical component is allowed regardless of whether the line sensor is located at either end portion of the relative movable region, the line sensor closer to the position where the imaging has been completed. If waiting at the end, it is possible to shorten the time required for movement and improve work efficiency. When mounting electrical components with the line sensor stopped at a position opposite to the movement start position, after all the electrical components have been mounted, the line sensor is moved while the mounting head moves to the component supply unit. It is desirable to return to the movement start position.
(16) Electric components are held by each component holder of the mounting head holding a plurality of component holders on one circumference, and the mounting headThe waterIt is a method of moving to a predetermined position in a flat moving plane and attaching it to a predetermined position of the circuit substrate,
  An area where the electrical component can be mounted by moving the mounting head in the moving plane without rotating the mounting head around the central axis of the circle. The plurality of electrical components held by the plurality of component holders of the mounting head without rotating the mounting head is mounted on the circuit base, and the circuit base If the position where the electrical component is to be mounted is a position in a region where the electrical component cannot be mounted only by moving the mounting head within the moving plane, the mounting head is moved within the moving plane. The mounting head is rotated about the central axis of the circumference and held by at least one of the plurality of component holders of the mounting head. Electric-component mounting method which comprises causing mounted on the circuit substrate (claim 2).
  The position where the component holder can be reached only by the movement of the mounting head in the movement plane of all the electric components held by the plurality of component holders that hold the electric components. Depending on whether or not, the mounting head is only moved in the moving plane, or is rotated in addition thereto, and the electrical component is mounted on the circuit substrate.
(17) The mounting head is moved in the moving plane by an X-axis direction moving device and a Y-axis direction moving device that move the mounting head in directions parallel to the X axis and the Y axis orthogonal to each other, and the mounting head As described above, the plurality of component holders are used that are held in positions that are line-symmetric with respect to a straight line parallel to the Y-axis, and the electrical component is mounted with the rotation of the mounting head. In this case, the electrical component mounting method according to (16), wherein the mounting head is reversed 180 degrees around the center axis of the circumference.
  By rotation of the mounting head by 180 degrees, the component holder moves beyond the symmetry axis and is moved to an area outside the region where the component holder can reach only by movement of the mounting head in the moving plane.
(18) a component supply device for supplying electrical components;
  A substrate support device for supporting a circuit substrate;
  centerA plurality of component holders are held on a circle around the axis, and each of the component holders receives an electrical component from the component supply device and is mounted on a circuit substrate supported by the substrate support device. A mounting head to
  The mounting head isCenter axis of one circleA head rotating device that rotates around,
  The mounting headThe waterA head moving device that moves between the component supply device and the substrate support device in a flat moving plane;
  The position where the electrical component of the circuit substrate is to be mounted is a position within the region where the electrical component can be mounted by moving the mounting head within the moving plane without rotating the mounting head around the central axis of the circle. In this case, the plurality of electrical components held by the plurality of component holders of the mounting head should be mounted on the circuit base without rotating the mounting head, and the electrical component of the circuit base should be mounted. When the position is in a region where electrical components cannot be mounted only by moving the mounting head in the moving plane, the mounting head is moved in the moving plane and the mounting head is moved The electrical component held by at least one of the plurality of component holders of the mounting head should be mounted on the circuit substrate by rotating around a central axis of the circumference. A control device for controlling said head rotating device and the head moving device
  An electrical component mounting system comprising: (Claim 5).
(19) The mounting head includes a rotating body that holds the plurality of component holders so as to be capable of rotating about the axis of the component holders, and the head rotating device holds the rotating body around the central axis of the circumference. To rotate the plurality of component holders held by the rotating body around the central axis of the circle, and the electrical component mounting system comprises:
  A rotation device for rotating the plurality of component holders by rotating the plurality of component holders around the axis of each component holder with respect to the rotating body;
  By moving the plurality of component holders relative to the rotating body in a direction parallel to the axis of the component holders, the component holders can be moved relative to the component supply device and the substrate support device independently of each other. Elevating device to raise and lower
  (10) The electrical component mounting system according to (10) or (18).
  By rotating the plurality of component holders by the rotation device, the deviation of the posture of the electrical component to be actually mounted is corrected, and the plurality of component holders are lifted and lowered independently from each other by the lifting device. The electric component is taken out from the component supply device by the holder and the electric component is mounted on the circuit substrate.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an electrical component mounting system according to an embodiment of the present invention. This electrical component mounting system has a bed 10, a pallet carry-in device 12 for carrying a pallet onto the bed 10, a pallet carrying device 14 for repeatedly carrying the loaded pallet at a constant pitch, and a pallet carrying device 16. Are arranged in that order in the X-axis direction (horizontal direction in the figure) in the horizontal plane. A plurality of mounting devices 18 are arranged above the pallet conveying device 14 at the same pitch as the pallet conveying pitch by the pallet conveying device 14. Further, as shown in FIG. 2, an electrical component supply device 20 is provided in a state adjacent to each mounting device 18 in the horizontal direction. Each device will be described below.
[0010]
As shown in FIG. 2, the pallet transport device 14 transports the pallet 24 that supports the printed wiring board 22 along the X-axis direction in the horizontal plane. The pallet 24 is guided by the guide 26 and is fed in the X-axis direction by the above-mentioned fixed pitch by a pallet feeding device (not shown). Therefore, each printed wiring board 22 positioned by a positioning device (not shown) and fixed to the pallet 24 is transported to a position directly below each of the mounting devices 18 and positioned. Further detailed description is not necessary for understanding the present invention and will be omitted.
[0011]
Each of the plurality of electric component supply devices 20 includes a plurality of feeders 28. In FIG. 1, the feeders 28 are shown as simple rectangles. These feeders 28 are fixed to a feeder mounting base 30 provided on the bed 10 in a state of being aligned in the X-axis direction. The electrical components 32 (see FIG. 3) supplied by each feeder 28 are held by a carrier tape to form a taped electrical component. The carrier tape is provided with a large number of electrical component receiving recesses at equal intervals, and the electrical components 32 are stored in the respective electrical component receiving recesses, and a cover tape is attached to close the opening of the electrical component receiving recesses. .
[0012]
The taped electrical component is wound around a reel, and is fed one pitch at a time by a feeding device (not shown). Among the electrical components 32 accommodated in the plurality of electrical component accommodating recesses from which the cover tape is peeled off, the leading electrical component 32 The component 32 is positioned in a predetermined component supply unit 34. Since the plurality of feeders 28 are fixed side by side in the X-axis direction as described above, their component supply units 34 are arranged along a straight line parallel to the X-axis. In place of the feeder 28, the electric components 32 housed in the casing are arranged in a line by vibration, inclination, air flow, conveyor belt, etc. or a combination thereof, and sent to the component supply unit one by one. Various embodiments can be employed.
[0013]
The electrical component mounting system includes 16 mounting devices 18, one of which is representatively shown in FIG. Each mounting device 18 is supported by a support arm 44 extending horizontally from a column 42 erected side by side in the X-axis direction on the bed 10 (see FIG. 2). As shown in FIG. 4, a positioning surface 46 is formed on the lower surface of each support arm 44 in parallel with the Y-axis direction, and is positioned with respect to the X-axis direction by the positioning surface 46, and a guide 48 is attached to the support arm 44. It has been. A ball screw 50 is attached to the guide 48 in parallel with the Y-axis direction, and a first Y-axis slide 52 shown in FIG. The ball screw 50 is driven by a Y-axis motor 54 attached to the front end surface of the guide 48 to move the first Y-axis slide 52 along the guide 48. The Y-axis motor 54 is a servo motor and can be rotated at an arbitrary angle in both forward and reverse directions. The guide 48 is engaged with the first Y-axis slide 52 via a plurality of balls. The guide 48, the ball screw 50, the first Y-axis slide 52, the Y-axis motor 54, and the like collectively constitute a Y-axis direction moving device 58, and the guide 48 constitutes a mounting device main body.
[0014]
A bracket 60 is fixed to the first Y-axis slide 52. The bracket 60 is formed slightly narrower than the width of the mounting device 18 in the X-axis direction. A side surface 62 of the bracket 60 on the electric component supply device 20 side is a plane parallel to and perpendicular to the X-axis direction. A ball screw 64 is attached to the side surface 62 in parallel to the X-axis direction, and an X-axis slide 66 is screwed. ing. The X-axis slide 66 is further slidably fitted to a pair of guide rails 68 extending in the X-axis direction. The X-axis slide 66 is guided and moved by the guide rail 68 as the ball screw 64 is rotated by the X-axis motor 70. The X-axis motor 70 is a servo motor and can be rotated at an arbitrary angle in both forward and reverse directions. The X-axis motor 70 is fixed to the bracket 60 at a position separated from the ball screw 64 in the Y-axis direction, and a drive pulley 72 is fixed to its output shaft. The bracket 60 is composed of a plurality of plates, and the X-axis motor 70, the drive pulley 72, and the like are disposed in the inner space of the bracket 60. A driven pulley 76 is fixed to the end of the ball screw 64, and the rotation of the X-axis motor 70 is transmitted to the ball screw 64 by the timing belt 74. These X-axis slide 66, guide rail 68, ball screw 64, X-axis motor 70, and the like constitute an X-axis direction moving device 78.
[0015]
The mounting device 18 includes a mounting head 80. A bracket 82 is fixed to the X-axis slide 66, and a mounting head 80 is held on the bracket 82 so as to be rotatable about a vertical axis. The bracket 82 includes two holding portions 88 and 90 arranged in the vertical direction, and through-holes 84 and 86 penetrating along the vertical axis are formed in the holding portions 88 and 90, respectively. The two through holes 84 and 86 are provided concentrically with each other, a through hole 84 having a relatively small diameter is formed in the upper holding portion 88 positioned above, and a relatively large diameter penetrating through the lower holding portion 90 positioned below. A hole 86 is formed. A pair of bearings 92 and 94 are provided inside the through holes 84 and 86, respectively.
The mounting head 80 includes a stepped cylindrical rotating body 100 extending in the vertical direction. The rotating body 100 includes a large-diameter portion 102 having a relatively large diameter and a small-diameter portion 104 extending vertically from the upper end surface of the large-diameter portion 102, and the small-diameter portion 104 is supported by the bearing 92 on the upper holding portion 88 described above. The large-diameter portion 102 is held by the lower holding portion 90 so as to be rotatable and non-axially movable in the same manner as the small-diameter portion 104. .
[0016]
Further, a rotating body servomotor (hereinafter referred to as a revolving motor) 106 is fixedly attached to the bracket 82 via an attachment member (not shown) to avoid complexity. In FIG. 1, a revolving motor 106 and a rotation motor 146 described later are omitted for easy understanding. A driving pulley 110 is fixed to the output shaft 108 of the revolution motor 106, and a driven pulley 112 is fixedly fitted to a portion protruding downward from the upper holding portion 88 of the small diameter portion 104. The driving pulley 110 and the driven pulley 112 are timing pulleys, and rotation is transmitted by the timing belt 114. The revolution motor 106 controls the rotation of the rotating body 100 around the central axis. In the present embodiment, the rotating body 100 is switched between a normal state in which the rotation angle around the vertical axis is kept constant and a reverse state in which the rotating body 100 is rotated 180 degrees with respect to the normal state.
[0017]
The revolution motor 106 is prevented from projecting in the X-axis direction with respect to the mounting head 80. Specifically, the position of the mounting head 80 and the X-axis direction are made to coincide with each other, so that even when the mounting head 80 moves in the X-axis direction, the revolution motor 106 is moved from the mounting device 18. Protruding can be avoided. The revolution motor 106 may be rotatable at any angle in both forward and reverse directions.
[0018]
A plurality of holding holes 120 penetrating the large diameter portion 102 in the vertical direction are provided in the large diameter portion 102 of the rotating body 100. In the present embodiment, the six holding holes 120 are formed on the circumference centered on the rotation axis and in line symmetry with a straight line parallel to the Y-axis direction as the symmetry axis (see FIG. 6). Further, the interval in the X-axis direction between the holding holes 120 that are line-symmetric with each other is an integral multiple of the arrangement pitch of the feeders 28 described above. Specifically, in the present embodiment, the arrangement pitch of the feeders 28 is 10 mm, and two sets of two holding holes 120 that are axially symmetric are arranged in the Y-axis direction, with center intervals of 20 mm, 30 mm, and 20 mm. It is formed with.
[0019]
Each holding hole 120 is fitted with a hollow cylindrical sleeve 122. The sleeve 122 is shorter than the length of the holding hole 120 and is fitted into the holding hole 120 leaving the upper part of the holding hole 120. The suction nozzle holding shaft 124 is fitted to the sleeve 122 so as to be slidable and rotatable in the axial direction.
[0020]
The upper opening of the holding hole 120 is closed by the closing member 126 being sealed and fitted by a sealing member (not shown) and fixed. A piston 128 is integrally provided at the upper end portion of the suction nozzle holding shaft 124 and protruding from the sleeve 122, and pressure chambers 130 and 132 are formed on both sides in the axial direction of the piston 128, respectively. The pressure gas is fed into one of the pressure chambers 130 and 132 on both sides via a communication path (not shown), so that the piston 128 and the suction nozzle holding shaft 124 are integrally moved up and down. The piston 128 and the holding hole 120 constitute an elevating air cylinder 134 that raises and lowers the suction nozzle holding shaft 124. The suction nozzle holding shaft 124 can be moved up and down independently of each other.
[0021]
A driven gear 136 is provided concentrically and integrally on a portion of the suction nozzle holding shaft 124 that protrudes downward from the sleeve 122. Each driven gear 136 is meshed with a driving gear 138 coaxial with the rotating body 100. The drive gear 138 is formed longer in the axial direction than the driven gear 136, and the drive gear 138 and the driven gear 136 are positioned regardless of whether the suction nozzle holding shaft 124 is located between the rising end position and the falling end position. Is maintained in a meshed state. A rotating shaft 140 extends concentrically and integrally from the upper end surface of the drive gear 138, and the rotating shaft 140 is rotatably fitted in a through hole 142 passing through the center of the rotating body 100. A driven pulley 144 is fixed to the upper end portion of the rotating shaft 140. A servo motor (hereinafter referred to as a rotation motor) 146 is attached to the bracket 82 via an attachment member (not shown), and a drive pulley 148 is fixed to the output shaft of the rotation motor 146. The driven pulley 144 and the driving pulley 148 are timing pulleys, and the timing belt 150 is wound around them, and the rotation of the motor 146 for rotation is transmitted to the rotating shaft 140 and the driven gear via the driving gear 138. 136. The six suction nozzle holding shafts 124 are synchronously rotated at the same time by the rotation motor 146. The rotating shaft 140 is rotated at an arbitrary angle in both forward and reverse directions. Note that the rotation motor 146 also has the same position in the X-axis direction as the mounting head 80 in the same manner as the revolution motor 106. Thus, the rotation motor 146 does not protrude from the mounting device 18 when the mounting head 80 moves in the X-axis direction.
[0022]
A suction nozzle 160 that sucks the electrical component 32 is attached to the lower end portion of the suction nozzle holding shaft 124 so as to be movable in the axial direction and not relatively rotatable. An elastic member (not shown) is provided inside the suction nozzle holding shaft 124, and the suction nozzle 160 is biased by the elastic member in a direction protruding from the suction nozzle holding shaft 124. The suction nozzle 160 is provided with a background plate 162 provided integrally therewith and extending in the radial direction. The background plate 162 has a dark surface such as black on the downward surface, and is larger than the electric component 32.
In the present embodiment, the same number of feeders 28 and suction nozzles 160 are provided in one mounting device 18, and the mounting head 60 is moved to the electrical component supply device 20 once, so that the electrical component supply device is provided. 20 receives all of the electrical components that can be supplied.
[0023]
The mounting device 18 is further provided with an imaging unit 200 that images the electrical component 32 held by the suction nozzle 160. The imaging unit 200 moves along with the mounting head 80 in the Y-axis direction while moving to the mounting head 80. On the other hand, relative movement in the Y-axis direction is possible. This will be described in detail below.
[0024]
A separate slide (hereinafter referred to as a second Y-axis slide) 202 is provided independently of the first Y-axis slide 52 on the opposite side of the mounting head 80 with the bracket 60 interposed therebetween. The second Y-axis slide 202 is slidably engaged with the same guide 48 as the first Y-axis slide 52 and guided to move in the Y-axis direction. They are not combined, and are movable in the Y-axis direction regardless of the rotation of the Y-axis motor 54. As shown in FIG. 4, a through-hole 203 that penetrates in the Y-axis direction is formed in the second Y-axis slide 202, and the ball screw 50 passes through the through-hole 203. A bracket 204 is fixed to the lower surface of the second Y-axis slide 202. The bracket 204 is connected to the bracket 60 by a linear motor 206 so as to be relatively movable. A movable element 208 of a linear motor 206 is fixed to the bracket 204, and a stator 210 is fixed to the bracket 60.
[0025]
In the stator 210, a main body 212 made of an aluminum alloy that is a nonmagnetic material is fixed to the bracket 60, and extends from the end of the bracket 60 opposite to the mounting head 80 side in the Y-axis direction. A number of permanent magnets 214 are fixed to a portion protruding from the head. The main body 212 is fixed to the side surface of the bracket 60 so as not to protrude from the mounting device 18. Each permanent magnet 214 has a square shape, and one of two opposite side surfaces is magnetized with an N pole and the other with an S pole, and the N pole and the S pole are alternately arranged. Each permanent magnet 214 is fixed in a state in which both sides of the N pole and the S pole protrude a small amount from the side surface of the main body 212, and the N pole and the S pole are shifted in a staggered manner on the front side and the back side of the main body 212. Has been.
[0026]
The mover 208 includes two iron cores 216 that are opposed to the front side and the back side of the stator 210, respectively, and the iron cores 216 are connected to each other by a connecting member 218 at the lower end to form a U-shape as a whole. Each iron core 216 is wound with a U-phase, V-phase, and W-phase coil to constitute a coil unit. The coil unit generates direct power that linearly moves the mover 208 along the stator 210 by the interaction between the magnetic force generated by each coil and the magnetic force of the permanent magnet 214 of the stator 210 by controlling the armature current. It is configured as follows. The mover 208 is fixed to the side surface of the bracket 204 so that the stator 210 and the bracket 204 do not interfere with each other when the linear motor 206 operates. Specifically, the bracket 204 has a U-shaped cross section, a vertically extending portion and a mounting portion 220 to which the movable element 208 is attached to the side surface, and a pair of horizontally extending from both ends thereof. Support arms 222 and 224. The support arms 222 and 224 have a plate shape. The upper support arm 222 is attached to the lower surface of the second Y-axis slide 202, and an imaging device described later is fixed to the lower surface of the lower support arm 224.
[0027]
The movement of the mover 208 relative to the stator 210 is guided by guides 226 fixed to the front side and the back side of the stator 210, respectively. Sliders (not shown) are fixed to both inner surfaces of the mover 208 facing the stator 210, and these sliders are engaged with the guides 226 via balls, so that the mover 208 is moved along the guides 226. It can be moved easily.
[0028]
A line sensor 228 as an imaging device is attached to the lower surface of the support arm 224 of the bracket 204. In the line sensor 228, photoelectric conversion elements are linearly arranged along the X-axis direction, and the imaging surface thereof is vertically downward.
[0029]
A pair of prisms 230 and 232 are provided below the line sensor 228. The pair of prisms 230 and 232 are a sensor-side prism 230 disposed below the line sensor 228 and a component-side prism 232 that wraps around below the electrical component 32. Are held respectively. The pair of prisms 230 and 232 are attached to the bracket 204 by an attachment member having a pair of arms (not shown) extending in the Y-axis direction. The component-side prism 232 is positioned on the opposite side of the sensor-side prism 230 with the mounting head 80 interposed when the bracket 204 is closest to the bracket 60, and the sensor-side prism is positioned when the bracket 204 is farthest from the bracket 60. 230 is located on the same side as 230.
[0030]
The sensor-side prism 230 has a reflective surface 234 directly below the row of photoelectric conversion elements of the line sensor 228, and the reflection surface 234 approaches the mounting head 80 at 45 degrees with respect to a vertical plane passing through the row of photoelectric conversion elements. It is inclined in a direction that becomes lower as you do. On the other hand, the component side prism 232 has a reflecting surface 236 that is symmetrically inclined at about 45 degrees. Each of the pair of prisms 230 and 232 has a width in the X-axis direction corresponding to the width of the line sensor 228.
[0031]
A region surrounded by the pair of arms of the mounting member and the component-side and sensor-side prisms 230 and 232 is a region left in the vertical direction. This region is a region that is wider in the horizontal direction than the plurality of electrical components 32 held by the suction nozzle 160 and passes between the sensor-side prism 226 and the component-side prism 228 to move the suction nozzle 160 up and down. 32 mounting operations can be performed.
[0032]
A lighting device 238 is attached to the lower end of the line sensor 228. The illumination device 238 includes two rod-shaped light sources 240 extending in parallel in the X-axis direction. The illumination light from the light sources 240 is converged by the long convex lens 242 and passes through the reflection surface 234 to be reflected by the reflection surface. The light is reflected by 236 and projected vertically upward from the component side prism. The reflecting surface 234 is a half mirror. The illuminating device 238 is covered with a material that does not transmit light, and only a portion facing the reflecting surface 234 is opened.
[0033]
This electrical component mounting system is controlled by the control device 250 shown in FIG. The control device 250 includes a computer 258 mainly composed of a CPU 252, a ROM 254, and a RAM 256. The computer 258 has a bus 260 for connecting the CPU 252, ROM 254, and RAM 256 to each other, and an input interface 262 is connected to the bus 260. The input interface 262 includes a plurality of encoders 264 that detect rotations of the Y-axis motor 52, the X-axis motor 70, the revolution motor 106, the rotation motor 146, and the like, and positions that detect the zero point position of the X-axis slide 66. A detection sensor 266, a line sensor 228, and the like are connected. An output interface 268 is also connected to the bus 260, and the output interface 268 is connected to the Y-axis motor 54, the X-axis motor 70, the revolution motor 106 and the rotation motor 146 via the plurality of drive circuits 270, and the lifting / lowering motor 146. An air cylinder 134 (strictly, an electromagnetic valve device for controlling it), a linear motor 206, and the like are connected. The ROM 254 stores various programs necessary for mounting the electrical component 32 by the electrical component mounting system.
[0034]
The operation of the electrical component mounting system configured as described above will be described. First, a brief description will be given. The pallet 24 supporting the printed wiring board 22 is conveyed intermittently at a predetermined pitch simultaneously by the pallet conveying device 14, and electrical components are placed on the printed wiring board 22 on the pallet 24 in each component mounting area of the 16 mounting devices 18. 32 is mounted. The pallet 24 is positioned every time one pitch is sent. Since this pallet conveying operation is substantially the same as the operation described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-45959, description thereof is omitted.
[0035]
In parallel with the transport operation of the printed wiring board 22, the electrical component 32 is supplied to the mounting device 18. The mounting head 80 is moved onto the component supply unit 34, and the electrical component 32 to be mounted this time is sucked by the suction nozzle 160. While the mounting head 80 moves from above the component supply unit 34 to the mounting position for mounting the electrical component 32, the electrical component 32 sucked by each suction nozzle 160 is imaged and the obtained image data is processed. Thus, the displacement of the holding position and attitude of the electrical component 32 (the displacement of the center point of the electrical component 32 and the rotational displacement of the rotation around the center point) is acquired, and the displacement is corrected and mounted on the printed wiring board 22. Of these electrical component supply operations and electrical component mounting operations, portions that are substantially the same as the conventional ones will be briefly described, and a characteristic portion and imaging for capturing the holding posture of the electrical component 32 by the suction nozzle 160 will be described. Will be described in detail.
[0036]
In the present embodiment, the X-axis direction width of each pair of the two suction nozzles 160 out of the six suction nozzles 160 is an integral multiple of the interval between the feeders 28 as described above. Two electrical components 32 are simultaneously sucked by the two suction nozzles 160 forming a pair. Specifically, as shown in FIG. 6, the feeder 28 and the suction nozzle 160 are associated with each other, and the six feeders 28 are referred to as A, B, C, D, E, and F in order from the upstream side. If this is the case, electrical components 32 are simultaneously supplied from A and C, D, and F by two pairs of suction nozzles 160 having a distance of 20 mm, and simultaneously from B and E by a pair of suction nozzles 160 having a distance of 30 mm. Electrical components are removed.
[0037]
In the state in which the electric component 32 is sucked and all the suction nozzles 160 are raised to the rising end position with respect to the mounting head 80, an image of the electric component 32 is taken. Specifically, first, the position of the mounting head 80 in the X-axis direction is matched with the line sensor 228. In the present electrical component mounting system, the line sensor 228 is provided at the center of each mounting device 18 in the X-axis direction, so the mounting head 80 is also positioned at the center of the mounting device 18 in the X-axis direction. Thereafter, movement of the mounting head 80 in the X-axis direction is prohibited until the imaging operation is completed, and movement of the mounting head 80 in the Y-axis direction is allowed.
[0038]
Until the imaging operation is started, the line sensor 228 is kept waiting at an initial position which is the position farthest from the mounting head 80. In this state, the pair of prisms 230 and 232 are located on the same side with respect to the mounting head 80. When the start of the imaging operation is instructed by the control device 250, the linear motor 206 is operated, and the bracket 204 starts to move in a direction approaching the bracket 60. Until then, since the linear motor 206 is stopped, the bracket 204 is fixedly connected to the bracket 60, and the line sensor 228 held by the bracket 204 moves in the Y-axis direction. Although the movement is merely following the mounting head 80, if the operation of the linear motor 206 is started, the line sensor 228 moves at a high speed following the mounting head 80 and further moves to the mounting head 80. It starts to move relative to it.
[0039]
As the bracket 204 moves relative to the bracket 60, the component-side prism 230 passes below the electrical component 32, and imaging by the line sensor 228 is performed. At that time, illumination light from the illumination device 238 passes through the sensor side prism 230 and is projected toward the component side prism 232, and further projected from the component side prism 232 toward the electrical component 32. The image forming light including the bright image in which the illumination light is reflected on the surface of the electrical component 32 and the dark image by the background plate 162 is reflected by the prisms 230 and 232 in the reverse order of the illumination light, and the line sensor 228 Light enters the imaging surface. The component-side prism 232 passes below the electrical component 32, and an image of the electrical component 32 is acquired sequentially for each thin strip. When the component-side prism 232 passes below all the electrical components 32, the current imaging is completed, and the component-side prism 232 is positioned on the opposite side of the imaging device 200 with the mounting head 80 interposed therebetween. In that state, the bracket 204 is stopped with respect to the bracket 60, and thereafter relative movement with respect to the bracket 60 is prohibited until one mounting operation is completed.
[0040]
When the imaging is completed as described above, the prohibition of movement of the mounting head 80 in the X-axis direction is released. Thereafter, the mounting head 80 is moved to the position on the printed wiring board 22 where the electrical component is to be mounted first while performing the movement in the X-axis direction in addition to the movement in the Y-axis direction so far. During the movement, the deviation of the holding position and posture of each electric component 32 is calculated based on the image data acquired by imaging, and the deviation of the holding position and posture of each electric component is corrected based on the calculation result. Therefore, the rotation angle of the suction nozzle 160 and the correction amount of the stop position of the mounting head 80 are calculated. This calculation needs to be completed at least by the time when the mounting head 80 reaches the first stop position at least for the electrical component 32 to be mounted on the printed wiring board 22 first. The electrical component 32 may be performed during the mounting operation of the electrical component mounted before that. At the latest, it suffices if the mounting head 80 is stopped before the mounting of each electrical component 32 is stopped. When mounting each electrical component 32, the suction nozzle 160 is rotated all at once, thereby correcting the deviation of the posture of the electrical component 32 to be actually mounted, correcting the stop position of the mounting head 80, and mounting. When the head 80 is stopped at the corrected stop position, the holding position error of the electrical component 32 is corrected. Further, at the time of mounting, the relative movement is prohibited with the bracket 204 closest to the bracket 60, so that each suction nozzle 160 passes between the sensor-side prism 230 and the component-side prism 232, thereby 32 is attached to the printed wiring board 22.
[0041]
The region where the electrical component 32 can be mounted by the mounting unit of the electrical component mounting system is a rectangular region shown in FIG. If the mounting head 80 does not rotate, the mountable area varies depending on the suction nozzle 160. That is, the region that can be mounted by the suction nozzle 160 in the right half of the mounting head 80 is a region that is hatched by a diagonal line that rises to the right in FIG. 6 and is mounted by the suction nozzle 160 in the left half of the mounting head 80. A possible area is a hatched area with a diagonal line rising to the left. The central area where the hatching due to the upward-sloping diagonal line and the hatching due to the upward-sloping diagonal line overlap is an area where the electrical component 32 can be mounted by any of the suction nozzles 160 of the mounting head 80. The two regions on both sides of the head, that is, the region only hatched by the diagonal line rising to the right or only the hatching by the diagonal line rising to the left are only by the suction nozzle 160 on the right half or the left half of the mounting head 80. This is an area where the electrical component 32 can be mounted. On the other hand, in this electrical component mounting system, the mounting head 80 can rotate 180 degrees as described above, and therefore the left side region is electrically connected to one of the suction nozzles 160 on the right half of the mounting head 80. When it is necessary to mount the component 32, or when it is necessary to mount the electrical component 32 in the right region by any of the suction nozzles 160 in the left half of the mounting head 80, the mounting head 80. If they are rotated 180 degrees, they can be mounted. In other words, by any combination of movement and rotation of the mounting head 80, any suction nozzle 160 held by the mounting head 80 can be positioned at any position in the rectangular area hatched in FIG. The electrical component 32 can be mounted. All the suction nozzles 160 can be covered with the same maximum mountability.
[0042]
When the mounting of the electrical component 32 is completed for all the suction nozzles 160, the mounting head 80 is moved to the electrical component supply position and the next electrical component supply operation is performed. In the meantime, the bracket 204 is returned to the initial position. Note that the bracket 204 may be moved to the initial position at an appropriate time after the imaging operation is finished and before the next component supply is started.
[0043]
As is clear from the above description, the pallet 24 and the pallet conveying device 14 cooperate with each other to form a base material support device, and the Y-axis direction moving device 58 and the X-axis direction moving device cooperate with each other to move the head. The bracket 204 constitutes a relative movement member, the suction nozzle 106 constitutes a suction tool that is a kind of component holding jig, and the revolution motor 106 constitutes a head rotation device.
[0044]
In the present embodiment, six suction nozzles 160 are held by the mounting head 80, but more or less suction nozzles 160 may be provided. For example, when mounting an electrical component larger than the electrical component 32 described above, as shown in FIG. 7, four suction nozzles 160 are mounted on the mounting head 80 at equiangular intervals and with respect to a line parallel to the Y axis. It is sufficient that the suction nozzles are symmetrical with respect to each other and the interval between the suction nozzles which are symmetrical with each other is an integral multiple of the interval between the feeders. In this case, if the distance between the suction nozzles is set to be twice the distance between the feeders, the amount of movement of the mounting head 80 when supplying the electrical components can be suppressed.
[0045]
In the above embodiment, since the pair of prisms 230 and 232 are provided so that a space is formed between them, the imaging of the electrical component 32 is finished and the correction based on the image processing is finished. If it does so, it becomes possible to mount | wear with the electrical component 32 immediately. It is possible to avoid delaying the mounting timing for returning the imaging device 200 to the initial position.
[0046]
Further, according to the combination in the present embodiment, the movement of the mounting head 80 during the suction operation can be minimized. The combination of the suction nozzle 160 and the electrical component supply device 20 may be a combination different from the one shown above. Moreover, it is not indispensable to always attract the electrical components 32 at the same time for the pair of suction nozzles 160, and the electrical components 32 may be attracted at different timings.
[0047]
Furthermore, in the above embodiment, since the electric component 32 is simultaneously sucked by the plurality of suction nozzles 160, the efficiency of the suction work for sucking the electric component 32 can be improved. It is not essential to adsorb the parts simultaneously. And when not making it adsorb | suck simultaneously, there is no restriction | limiting in particular in the arrangement | positioning space | interval of an adsorption nozzle and a feeder.
[0048]
If the imaging of the electrical components 32 sucked by all the suction nozzles 160 of the mounting head 80 is performed at once, the imaging can be completed in a short time, but the imaging may be performed in a plurality of times. For example, an area to be imaged is divided into a plurality of partial areas in the X-axis direction, and each of the partial areas is imaged using movement of one-way of the imaging unit 200, and the mounting head 80 is intermittently intermittent in the X-axis direction. Move it. In that case, imaging may be performed in both the forward movement and the backward movement of the bracket 204 in the Y-axis direction, or may be performed only in one of the forward movement and the backward movement.
[0049]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and this invention was described in the above-mentioned section of [the subject which invention intends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an electrical component mounting system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a mounting unit in the system.
3 is an enlarged side cross-sectional view showing a main part of the mounting unit in FIG. 2. FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a control unit in the system.
FIG. 6 is a plan view for explaining mounting of an electrical component by the system.
FIG. 7 is a plan view for explaining mounting of an electrical component by an electrical component mounting system according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
18: Electric component mounting machine 20: Electric component supply device 28: Feeder
52: First Y-axis slide 58: Y-axis direction moving device 78: X-axis direction moving device 80: Mounting head 200: Imaging unit 202: Second Y-axis slide 206: Linear motor 228: Line sensor
230: Sensor side prism 232: Component side prism

Claims (6)

一円周上に複数の部品保持具を保持した装着ヘッドの各部品保持具に電気部品を保持させ、その装着ヘッドを水平な移動平面内の予め定められた位置へ移動させて、回路基材の予め定められた位置に装着させる方法であって、
前記移動平面内における前記装着ヘッドの移動に基づく前記複数の部品保持具の任意の一つの最大移動可能領域の外側の領域へ、その任意の一つの部品保持具を、前記装着ヘッドの前記一円周の中心軸線まわりの回転によって移動させ、その位置で電気部品を回路基材に装着させることを特徴とする電気部品装着方法。
A circle on each component holder of the mounting head which holds a plurality of component holders are held electrical components, by moving the mounting head to a predetermined position in the horizontal movement plane, the circuit group A method of attaching the material to a predetermined position,
The arbitrary one component holder is moved to the outer region of any one of the maximum movable regions of the plurality of component holders based on the movement of the mounting head in the moving plane. A method of mounting an electrical component, wherein the electrical component is moved by rotation around a central axis of the circumference, and the electrical component is mounted on the circuit substrate at that position.
一円周上に複数の部品保持具を保持した装着ヘッドの各部品保持具に電気部品を保持させ、その装着ヘッドを水平な移動平面内の予め定められた位置へ移動させて、回路基材の予め定められた位置に装着させる方法であって、
前記回路基材の前記電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させることなく前記移動平面内において移動させることにより、前記電気部品を装着可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを回転させることなくその装着ヘッドの前記複数の部品保持具に保持させた複数の電気部品を前記回路基材に装着させ、前記回路基材の前記電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるのみでは前記電気部品を装着不可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるとともにその装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させて、その装着ヘッドの前記複数の部品保持具の少なくとも一つに保持させた電気部品を前記回路基材に装着させることを特徴とする電気部品装着方法。
A circle on each component holder of the mounting head which holds a plurality of component holders are held electrical components, by moving the mounting head to a predetermined position in the horizontal movement plane, the circuit group A method of attaching the material to a predetermined position,
An area where the electrical component can be mounted by moving the mounting head in the moving plane without rotating the mounting head around the central axis of the circle. The plurality of electrical components held by the plurality of component holders of the mounting head without rotating the mounting head is mounted on the circuit base, and the circuit base If the position where the electrical component is to be mounted is a position in a region where the electrical component cannot be mounted only by moving the mounting head within the moving plane, the mounting head is moved within the moving plane. The mounting head is rotated about the central axis of the circumference and held by at least one of the plurality of component holders of the mounting head. Electric-component mounting method which comprises causing mounted on the circuit substrate.
前記装着ヘッドを、互いに直交するX軸とY軸とにそれぞれ平行な方向に移動させるX軸方向移動装置およびY軸方向移動装置により、前記移動平面内で移動させるとともに、前記装着ヘッドとして、前記複数の部品保持具が、前記Y軸に平行な直線を対称軸として線対称となる位置に保持させたものを使用し、前記装着ヘッドの回転を伴って前記電気部品の装着を行う場合には、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに180度反転させて行うことを特徴とする請求項2に記載の電気部品装着方法。  The mounting head is moved in the moving plane by an X-axis direction moving device and a Y-axis direction moving device that move the mounting head in directions parallel to the X axis and the Y axis that are orthogonal to each other. When a plurality of component holders are used that are held in a line-symmetrical position with a straight line parallel to the Y-axis as the axis of symmetry, and the electrical component is mounted with the rotation of the mounting head 3. The electrical component mounting method according to claim 2, wherein the mounting head is reversed 180 degrees around the central axis of the circumference. 電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
中心軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持し、それら部品保持具の各々により前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基材支持装置に支持された回路基材に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させるヘッド回転装置と、
前記装着ヘッドを前記部品供給装置と前記基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
前記装着ヘッドに保持された前記部品保持具による電気部品の前記基材支持装置上の回路基材に対する最大装着可能領域を、前記装着ヘッドの前記ヘッド移動装置による移動と前記ヘッド回転装置による回転との組合わせによってカバーすべく前記ヘッド移動装置と前記ヘッド回転装置とを制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム。
A component supply device for supplying electrical components;
A substrate support device for supporting a circuit substrate;
A plurality of component holders are held on a circumference around a central axis, and an electric component is received from each of the component supply devices by each of the component holders, and the circuit substrate is supported by the substrate support device. A mounting head to be mounted;
A head rotating device that rotates the mounting head around the central axis of the circumference ;
A head moving device for moving the mounting head between the component supply device and the substrate support device;
The maximum mountable area of the electrical component by the component holder held by the mounting head with respect to the circuit substrate on the substrate support device is moved by the head moving device and rotated by the head rotating device. An electrical component mounting system comprising: a control device that controls the head moving device and the head rotating device to cover by a combination of the above.
電気部品を供給する部品供給装置と、
回路基材を支持する基材支持装置と、
中心軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持し、それら部品保持具の各々により前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基材支持装置に支持された回路基材に装着する装着ヘッドと、
その装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させるヘッド回転装置と、
前記装着ヘッドを水平な移動平面内において前記部品供給装置と前記基材支持装置との間で移動させるヘッド移動装置と、
回路基材の電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させることなく前記移動平面内において移動させることにより、電気部品を装着可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを回転させることなくその装着ヘッドの前記複数の部品保持具に保持させた複数の電気部品を回路基材に装着させ、回路基材の電気部品を装着すべき位置が、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるのみでは電気部品を装着不可能な領域内の位置である場合には、前記装着ヘッドを前記移動平面内において移動させるとともにその装着ヘッドを前記一円周の中心軸線まわりに回転させて、その装着ヘッドの前記複数の部品保持具の少なくとも一つに保持させた電気部品を前記回路基材に装着させるべく前記ヘッド移動装置と前記ヘッド回転装置とを制御する制御装置と
を含む電気部品装着システム。
A component supply device for supplying electrical components;
A substrate support device for supporting a circuit substrate;
A plurality of component holders are held on a circumference around a central axis, and an electric component is received from each of the component supply devices by each of the component holders, and the circuit substrate is supported by the substrate support device. A mounting head to be mounted;
A head rotating device that rotates the mounting head around the central axis of the circumference ;
A head moving device for moving between said component supply device and the substrate supporting device in said mounting head, horizontal movement plane,
The position where the electrical component of the circuit substrate is to be mounted is a position within the region where the electrical component can be mounted by moving the mounting head within the moving plane without rotating the mounting head around the central axis of the circle. In this case, the plurality of electrical components held by the plurality of component holders of the mounting head should be mounted on the circuit base without rotating the mounting head, and the electrical component of the circuit base should be mounted. When the position is in a region where electrical components cannot be mounted only by moving the mounting head in the moving plane, the mounting head is moved in the moving plane and the mounting head is moved The electrical component held by at least one of the plurality of component holders of the mounting head should be mounted on the circuit substrate by rotating around a central axis of the circumference. EC mounting system including a controller for controlling said head moving device and the head rotating device.
前記装着ヘッドが、前記複数の部品保持具をそれら部品保持具の軸線まわりに自転可能に保持する回転体を含み、前記ヘッド回転装置がその回転体を前記一円周の中心軸線まわりに回転させることによりその回転体に保持された前記複数の部品保持具を前記一円周の中心軸線まわりに公転させるものであり、かつ、当該電気部品装着システムが、
前記複数の部品保持具を前記回転体に対して各部品保持具の前記軸線まわりに回転させることにより、それら複数の部品保持具を自転させる自転装置と、
前記複数の部品保持具を前記回転体に対してそれら部品保持具の軸線に平行な方向に移動させることにより、各部品保持具を互いに独立に前記部品供給装置および前記基材支持装置に対して昇降させる昇降装置と
を含む請求項4または5に記載の電気部品装着システム。
The mounting head includes a rotating body that holds the plurality of component holders so as to be capable of rotating about the axis of the component holders, and the head rotating device rotates the rotating body about the central axis of the circumference. The plurality of component holders held by the rotating body are revolved around the central axis of the circumference, and the electrical component mounting system is
A rotation device for rotating the plurality of component holders by rotating the plurality of component holders around the axis of each component holder with respect to the rotating body;
By moving the plurality of component holders relative to the rotating body in a direction parallel to the axis of the component holders, the component holders can be moved relative to the component supply device and the substrate support device independently of each other. The electrical component mounting system according to claim 4, further comprising a lifting device that lifts and lowers.
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