JP4486769B2

JP4486769B2 - Component mounting equipment

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Publication number: JP4486769B2
Application number: JP2001291528A
Authority: JP
Inventors: 陽祐佐々木; 鳴海厚田; 茂樹今福; 慎一西岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003101295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの部品を電子回路基板などの回路形成体に連続的に実装する部品実装装置、並びに部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の部品実装装置につき、その主要構成要素の一例を図７に示す。図において、部品実装装置１は、電子部品などの部品１１を供給する部品供給部１０と、電子回路基板などの回路形成体２１を搬入して規正保持する回路形成体保持部２０と、部品供給部１０から部品１１を取り出して回路形成体２１の実装位置に実装する実装ヘッド３０と、実装ヘッド３０に保持された部品１１の保持状態を認識する認識装置４０と、部品実装装置１全体の動きを制御する制御装置４５から主に構成されている。
【０００３】
このうち、部品供給部１０では、可動テーブル１２上に複数の部品供給装置１３が並設されており、モータなどの駆動機構１４が可動テーブル１２を図のＸ方向に往復移動させる。各部品供給装置１３に装填されているリール１５には、多数の部品１１を所定間隔に収納したテープが巻かれており、このテープに収納された部品１１が部品供給位置１６に順次に引き出される。各リール１５には、リール毎に異なる部品がそれぞれ収納されている。各部品供給装置１３は可動テーブル１２により移動され、実装される部品の順番に従って所定のリール１５を装填した部品供給装置１３が部品取り出し位置１６に位置決めされる。
【０００４】
実装ヘッド３０において、駆動機構３１からの駆動力は減速機３２を介してインデックス装置３３に伝えられる。インデックス装置３３は、減速機３２から伝達される入力軸３４の連続回転を、実装ヘッド（回転体）３０の間欠的な回転運動に変換する。実装ヘッド３０の周囲には、等間隔に複数のノズル３５が配置されている。各ノズル３５は、図のＺ方向の昇降とＺ軸を中心とした回転（自転）が可能であり、さらに実装ヘッド３０の間欠回転運動に伴って実装ヘッド３０の外周を回転（公転）する。
【０００５】
回路形成体保持部２０は、部品実装装置１に搬入された回路形成体２１を、部品実装が可能な位置に搬送して規正保持する。回路形成体保持部２０は、Ｘ軸駆動機構２２およびＹ軸駆動機構２３が連結されており、回路形成体２１をＸ軸方向及びＹ軸方向に沿った水平面内の任意の位置に移動させて位置決めする。
【０００６】
以上のように構成された部品実装装置１の動作において、実装すべき部品を含んだリール１５を装填した部品供給装置１３が、駆動機構１４に駆動される可動テーブル１２の移動により、部品供給位置１６に位置決めされる。実装ヘッド３０の間欠回転運動によりこの部品供給位置１６の真上に移動したノズル３５は、その後下降し、ノズル３５に導入された負圧により部品１１を吸着する。ノズル３５はその後上昇し、吸着保持している部品１１を矢印３６で示す方向の間欠回転運動によって搬送する。この搬送過程における停止位置の１つで、ノズル３５が撮像装置４０の真上に位置決めされる。撮像装置４０は、ノズル３５によって吸着保持された部品１１の画像を取り込む。取り込まれた画像は、認識装置４１によって部品の吸着状態の解析に利用され、その解析結果をもとに制御装置４５が部品１１の位置補正および角度補正を指令する。この補正により、吸着された部品１１の回路形成体２１に対する位置および装着角度が調整される。
【０００７】
実装ヘッド３０の間欠回転運動により、部品１１を吸着保持したノズル３５がさらに回転（公転）し、回路形成体２１に対向する部品実装位置で停止する。この回転（公転）の間、ノズル３５が回転（自転）して吸着部品１１の装着角度を補正する。部品１１が実装される回路形成体２１を保持する回路形成体保持部２０は、制御装置４５によるＸ軸駆動機構２２、Ｙ軸駆動機構２３の制御により回路形成体２１の位置を補正し、予め設定された部品実装位置をノズル３５の真下に位置させる。そして、部品１１を吸着したノズル３５が下降し、この部品１１を回路形成体２１の所定の実装位置に実装する。その後、ノズル３５は上昇し、実装ヘッド３０の間欠回転運動によって次の部品の吸着位置に移動する。
【０００８】
以上の一連の動作によって一個の部品１１の実装が完了する。一般に、回路形成体２１には複数の部品１１が実装されるため、上述の実装動作は、予め指定された実装順序（ＮＣプログラムによる）に従って繰り返えされる。
【０００９】
図７に示す各ノズル３５は、ノズルユニットと呼ばれるノズル保持装置に格納されて保持されている。各ノズルユニットには、大きさ・形状の異なる各種部品を吸着できるように、通常複数種類のノズル３５を格納している。
【００１０】
このようなノズルユニットの構造を図８（ａ）に示す。この図において、ノズルユニット５０には５本のノズル３５が格納されている。これら複数のノズル３５のうち、次の部品を吸着するために選択されたノズル３５ａのみが下方へ突出し、他のノズル３５はノズルユニット５０に格納されている。１つのノズルユニット５０に格納されるノズル３５の数は、ノズルユニット５０の大きさ、吸着する部品の種類などにより任意に設定が可能である。吸着すべき部品に応じてノズル３５を選択し、選択されたノズル３５ａのみを下方に突出し、残りのノズル３５を内部に保持するために、ノズルユニット５０は突出・格納機構を備えている。
【００１１】
図８（ｂ）は、前記突出・格納機構の一例を示している。図において、各ノズル３５は、ばね５１により常時下方に付勢力が加えられている。また、各ノズル３５の側部には、その長手方向に沿って対向するノズル・ロックバー５２が配置されている。各ノズル３５にはノズル側爪３７、それに対向するノズル・ロックバー５２にはロックバー側爪５３がそれぞれ設けてある。図８（ｂ）の左側に示す格納状態のノズル３５では、ノズル側爪３７とロックバー側爪５３とが係合しており、これによりノズル・ロックバー５２はノズル３５を格納位置にロックしている。
【００１２】
一方、図８（ｂ）の右側に示す他方のノズル３５ａについてみると、ソレノイドなどのアクチュエータ５５によりノズル・ロックバー５２ａが回転軸５４を中心に反時計回りに回動している。これため、ノズル側爪３７とロックバー側爪５３との係合が解除され、ノズル３５ａがばね５１の付勢力によってガイド孔５６を通してノズルユニット５０の下方に突出している。この突出したノズル３５ａが、吸着すべき部品に対応して選択されたノズル３５である。ノズル側爪３７はガイド孔５６の一方の端面に当接し、ノズル３５突出時のストッパの役割を果たしている。部品実装後、突出したノズル３５ａをノズルユニット５０内に格納するときは、外部に設けられた図示しないカムがノズル３５ａを押し上げ、ノズル側爪３７とロックバー側爪５３とを係合させ、ノズル３５ａを格納位置にロックする。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の部品実装装置１には問題があった。図８（ｂ）に示すように、ガイド孔５６におけるノズル３５の円滑な移動を確保するため、ノズル３５ａとガイド孔５６との間には一定のクリアランス５７が残されている。しかし、クリアランス５７が大き過ぎると、ノズル３５ａがガイド孔５６内で横振れする。この横振れは、部品１１の吸着・認識・実装の精度にそれぞれ悪影響を与える。逆に、クリアランス５７が小さ過ぎると、選択されたノズル３５ａが突出中にガイド孔５６内にロックされ、完全に突出できない事態を生じる。また、ノズル３５ａがロックされると、必要な長さまでノズル３５ａが突出せず、部品１１の吸着不良を生じる。あるいは、ノズル３５ａが突出の際の抵抗が増大して突出に長い時間を要し、タクトタイムを低下させる。したがって、ノズル３５ａとガイド孔５６との間のクリアランス５７を適正な値とすることが極めて重要である。
【００１４】
ノズル３５は、一定期間の使用後、洗浄などの処理のためにノズルユニット５０から取り外され、処理後にノズルユニット５０に再装着される。その際、ノズル３５とノズルユニット５０との組み合わせ、またノズル３５とガイド孔５６との組み合わせが変わり、その結果、ノズル３５とそれに対応するクリアランス５７との関係も変わることがある。そのため、各ノズル３５に適正なクリアランス５７を設定することは困難である。
【００１５】
ところで、ノズル３５をスムーズに突出させるためには、ノズル３５とガイド孔５６との間に、１０μｍから２０μｍほどのクリアランス５７が必要である。また、ノズル３５がノズルユニット５０から突出する長さは通常１０ｍｍほどである。このため、クリアランス５７が上述の範囲に正しく設定されている場合であっても、部品１１を吸着したノズル３５の先端部では６０μｍから７０μｍほど横振れを生ずる虞がある。一方において、電子部品の小型化に伴い、部品実装精度の更なる向上が要求されている。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、部品実装装置のノズルユニットに格納され、実装される部品に対応して選択されたノズルが、突出する際の当該ノズルの円滑な動作を可能としつつ、突出したノズルのがたつき（横振れ）を解消し、高精度の部品実装を実現することができる部品実装装置、及び部品実装方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、ノズルの外径とガイド孔の内径との間にノズルが突出する際に必要なクリアランスを確保する一方、ノズルのがたつきを解消するためのノズル保持機構をノズルユニット内に設けることにより上述の問題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１８】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、複数のノズルを格納するノズルユニットを有し、前記ノズルユニットから選択されたノズルをガイド孔を通して突出させ、当該突出したノズルにより部品供給部から部品を取り出して回路形成体の実装位置に当該部品を実装する部品実装装置であって、前記ノズルユニットが、前記ノズルの突出状態における当該ノズルのがたつきを防止するノズル拘束機構を備え、前記ノズル拘束機構が、前記突出したノズルを前記ガイド孔の内壁に一方向から押し付けて拘束するノズル押えから構成され、前記ノズル押えは、前記ノズルユニット内で当該ノズルを格納状態に維持するノズル・ロックバーが兼ね、前記ノズル・ロックバーが、ノズルを格納状態に維持するための当該ノズルとノズル・ロックバーの両爪の係合状態を解除する位置までノズル・ロックバーを回動した後一旦停止し、ノズルの突出動作完了後に再度回動して当該ノズル・ロックバーに設けられたノズル押圧部でノズルを押し付けるよう制御されることを特徴とする部品実装装置に関する。突出するノズルをガイドするガイド孔とノズルとの間のクリアランスにより生ずるノズルのがたつき（横振れ）を前記ノズル拘束機構を利用して解消し、高精度の部品実装を実現するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施の形態の部品実装装置、並びに部品実装方法につき、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る部品実装装置に適用されるノズルユニット６０の構造を表している。図示する部分以外の部品実装装置の構成要素は、図７を参照して説明した従来の部品実装装置のものと同様である。また、図中、従来の部品実装装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付してある。
【００２６】
図１（ａ）において、ノズルユニット６０には、５本のノズル３５が格納されている。ノズルユニット６０に格納できるノズル３５の本数は任意に設定が可能である。部品の吸着及び実装のために選択された１本のノズル３５ａはノズルユニット６０から外部に突出し、他の選択されていないノズル３５はノズルユニット６０内部に格納された状態でノズルユニット６０は使用される。具体的に、図１（ｂ）の左側に示す格納状態にあるノズル３５では、ノズル側爪３７とロックバー側爪５３とが係合し、ノズル３５がロックされている。同図の右側に示す突出したノズル３５ａでは、アクチュエータ５５の伸張によりノズル・ロックバー５２ａが反時計回りに回動して両爪３７、５３の係合が解除され、ノズル３５ａがばね５１の付勢力によりノズルユニット６０の下方外部に突出している。
【００２７】
本実施の形態に示すノズルユニット６０は、突出したノズル３５ａを両側面から保持する一対のノズル押え６１を備えている。図１（ｂ）は、ノズル３５ａの後方に一方のノズル押え６１が表されている。これに対向する他方のノズル押え６１は、図面の手前側の図示しない位置に配置されており、これらの２つのノズル押え６１が、突出したノズル３５ａの側面を両側から挟持して位置決めしている。
【００２８】
図２は、ノズル押え６１をその斜めから見た状態を概略示したもので、図２（ａ）はノズルユニット内にノズル３５が格納されている状態を示し、図２（ｂ）はノズル３５ａがノズルユニット６０から外部に突出し、そのノズル３５ａの側面を両側から一対のノズル押え６１で押え付けて挟持した状態を示している。
【００２９】
図３は、一対のノズル押え６１の内の一方の構成を概略示している。図示しない他方のノズル押え６１は、破線で示すノズル３５の中心軸６２に対して軸対称に設けられる。ノズル押え６１は、棒状の本体部６３と、本体部６３の長手方向中央部に設けられた回転軸６４と、長手方向一方の端部においてノズル３５に対向する位置に設けられたノズル押圧部６５と、ノズル押圧部６５の裏側に配置されるバイアス装置を有する。このバイアス装置は、図示の例では一対のバイアスユニット６６、６７からなる。またノズル押圧部６５は、吸振ゴムなどの硬質弾性体により構成されるのが好ましい。
【００３０】
本実施の形態において、各バイアスユニット６６、６７は、それぞれ電磁石と電磁石に対向する永久磁石との組み合わせで構成され、この内のいずれか一方は本体部６３に、他方はノズルユニット６０（図１参照）に固定されている。また各バイアスユニット６６、６７の電磁石は、それぞれ図示しない電源装置に電気的に接続されている。電源装置の回路及び各電磁石との電気的接続は、いずれか一方のバイアスユニット６６、６７の電磁石が対応する永久磁石を吸引する際にいずれか他方の電磁石が対応する永久磁石と反発するように構成されている。
【００３１】
バイアスユニット６６、６７は、電磁石と永久磁石との組み合わせ以外の装置を用いて構成することができる。例えば、バイアスユニット６６、６７のいずれか一方を常時吸引作用が働く永久磁石のセットやばねなどの弾性体とし、いずれか他方はこの永久磁石セットやばねよりもより強力な吸引力を有する電磁石セットとすることであってもよい。さらには、両電磁石セットに代え、ソレノイド、モータ、正・負圧を利用するエアシリンダなどで駆動されるアクチュエータを使用することでもよい。
【００３２】
図１（ｂ）に戻って、以上のように構成されたノズルユニット６０の動作時には、実装される部品に対応するノズル３５ａが選択され、当該ノズル３５ａを格納状態でロックしているノズル・ロックバー５２ａが制御装置４５の指令で回動する。これによってノズル側爪３７とロックバー側爪５３との係合が解除され、ノズル３５ａは、ばね５１の付勢力によりノズルユニット６０から下方へ突出する。その後、制御装置４５の指令により、一対のノズル押え６１に配備されたバイアスユニット６６、６７に通電されることによってノズル押え６１が作動して各ノズル押圧部６５によりノズル３５ａの側面を両側から挟持し、突出状態のノズル３５ａを拘束してがたつきをなくす。
【００３３】
当該突出したノズル３５ａが、部品１１の吸着、認識、及び実装を完了した後、この動作とは逆に、まずノズル押え６１の押圧力が解除され、外部に設けられたカム（図示せず）がノズル３５ａの先端に当接してこれを押し上げ、ノズル側爪３７とロックバー側爪５３とが係合してノズル３５ａを格納位置にロックする。
【００３４】
本実施の形態においては、突出したノズル３５ａが一対のノズル押え６１により両側から一定位置に挟持されたままの状態で維持されることから、当該ノズル３５ａによる部品１１の吸着時、吸着保持状態の認識時、及び実装動作時においてノズル３５ａが横振れでがたつくことがなく、高い位置精度で吸着、認識、実装動作を行うことができる。また、ノズル３５ａがノズル押え６１により挟持されていることから、ガイド孔５６でノズル３５ａのがたつきを規正する必要がなくなる。このため、ノズル３５ａとガイド孔５６との間にはクリアランス５７を十分に保つことができ、ガイド孔５６でのノズル３５ａのロック発生が回避されて、ノズル３５ａによる部品吸着不良を確実に排除することが可能となる。
【００３５】
次に、以上の第１の実施の形態の代替案となる本発明に係る第２の実施の形態の部品実装装置、並びに部品実装方法に付き、図面を参照して説明する。本実施の形態に係る第１の代替案は、一対のノズル押え６１の代わりに１つのノズル押え６１のみを使用し、ノズル３５ａをガイド孔５６の内壁に向けて一方向から押し付けてそのがたつきを排除するものである。この際の１つのノズル押え６１の構造は、図３に示す第１の実施の形態に係るノズル押え６１と同様なものとすることができる。
【００３６】
このように構成されたノズルユニットを使用する部品実装装置の動作時には、ノズル３５ａが選択されて突出した後、制御装置４５の指令によりノズル押え６１に配備されたバイアスユニット６６、６７に通電される。これによってノズル押え６１が動作してノズル押圧部６５により突出したノズル３５ａをガイド孔５６の内壁に向けて一方向から押し付ける。突出状態にあるノズル３５ａのがたつきはこの押し付け力による拘束で無くすことができる。突出したノズル３５ａを再格納する際の動作は、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００３７】
次に、図４は、本実施の形態に係る第２の代替案のノズルユニット７０を示している。図の左側に示すノズル格納状態において、ノズル・ロックバー７２には、回転軸７４に対して長手方向の一方にロックバー側爪７３が設けられている。このロックバー側爪７３がノズル側爪３７と係合し、ノズル３５を格納状態にロックしている。回転軸７４に対してロックバー側爪７３の長手方向反対側には、ノズル３５に対向する向きにノズル押圧部７５が設けられている。ノズル格納状態においては、ノズル押圧部７５はノズル３５から離れた位置に維持されている。ノズル・ロックバー７２の長手方向のいずれか一方の端部（図示の例では上端側）には、ソレノイドなどのアクチュエータ７６が設けられ、図の左側に示すノズル格納状態において、アクチュエータ７６はノズル・ロックバー７２の上部を矢印７７に示す方向に押圧して維持している。このアクチュエータ７６は、電磁石、モータ、エアシリンダなど、他の駆動源であってもよい。
【００３８】
他方、図４の右側に示すノズル突出状態においてノズル３５ａが選択されて突出する場合、制御装置４５の指令によりアクチュエータ７６が動作し、ノズル・ロックバー７２ａが回転軸７４を中心に矢印７９に示す時計回りに回動する。これにより、ロックバー側爪７３とノズル側爪３７との係合が解除され、ノズル３５ａは、ばね５１の付勢力によってノズルユニット７０から図の下方へ突出する。その後、アクチュエータ７６の動作によりさらに回動したノズル・ロックバー７２ａのノズル押圧部７５が、突出動作の完了したノズル３５ａをその側面から押し付け、ノズル３５ａをガイド孔５６の内壁に一方向から押し付けてこれを拘束する。この拘束動作により、ノズル３５ａの横振れによるがたつきを無くすことができる。なお、図に示す例においては、ノズル３５ａが突出した場合の突出量を規制するストッパ３８が、ノズル側爪３７とは別に各ノズル３５に取り付けられている。
【００３９】
ノズル３５ａを押圧する際、未だ突出途中にあるノズル３５ａをノズル押圧部７５で拘束することがないよう、ノズル３５ａを押圧するタイミングが制御される。あるいは、アクチュエータ７６の動作をダブル・アクション式としてもよい。この場合、両爪３７、７３の係合状態を解除する位置までノズル・ロックバー７２を動作した後一旦この回動を停止し、次に、ノズル３５ａの突出動作完了を待って再度アクチュエータ７６が動作し、ノズル押圧部７５をノズル３５ａに押し付けるようにする。
【００４０】
次に、図５は、本実施の形態に係る第３の代替案のノズルユニット８０を示している。図において、ノズル３５を突出させるばね８１は、その付勢力が、矢印８２で示すようにノズル３５の突出方向に対して角度を持って作用するように設けられている。このばね８１の傾斜方向の付勢力によって図の右側に示す突出したノズル３５ａに対し、矢印８３で示す横方向の付勢力の分力が発生する。この横方向の分力がノズル３５ａの上端に作用していることから、ノズル３５ａはガイド孔５６内で特定の方向に傾斜した状態に付勢されて拘束される。これにより、突出したノズル３５ａの横振れによるがたつきをなくすことができる。
【００４１】
この際、矢印８３で示す横方向の付勢力の分力は、ノズル３５ａのがたつきを無くすために必要最小限のものに抑えることが好ましい。具体的には、ノズル３５ａが突出時にガイド孔５６にロックされないよう、また、ノズル３５ａが必要な回転（θ回転）ができるような横方向の付勢力とする。ノズル３５ａをノズルガイド孔５６の内壁に対して一方向に押し付けるばね８１の横方向の分力８３に対しては、これを押し戻す方向に作用する外力は何ら働かないことから、前記横方向の分力８３を低く押えることは可能である。横方向の分力８３を低く押える結果、拘束状態のままであってもノズル３５ａの回転が可能となる。
【００４２】
次に、本発明に係るノズル拘束機構を、ロータリ式部品実装装置に適用した場合の動作について説明する。図６は、第１の実施の形態で説明したノズルユニット６０（図１参照）を装着した実装ヘッド３０の各ステーション・レイアウトを上側から見た図である。実装ヘッド３０の間欠回転運動により、複数のノズルユニット６０を装着した実装ヘッド３０が、矢印８５に示す方向に間欠回転する。各ノズルユニット６０の内部には、５つのノズル３５が格納されている。
【００４３】
まず、部品実装ステーション８６において部品１１の実装を終えた直後のノズルユニット６０に対し、制御装置４５（図７参照）がノズル３５を拘束していたノズル押え６１（図１参照）を解放する指令を出す。これにより、実線の矢印８７で示す移動範囲で拘束状態で回転（公転）しているノズル３５ａは、破線の矢印８８で示す移動範囲ではノズル解放状態の回転に切替わる。ノズル解放状態となったノズルユニット６０はノズル選択ステーション８９に移動し、ここで部品実装を終えたノズル３５が外部からのカム操作によって格納され、次の部品吸着のために選択されたノズル３５が突出される。
【００４４】
以上のノズル選択が完了した後、制御装置４５は新たに突出したノズル３５を拘束するようノズル押え６１に対して指令を出し、新たに突出したノズル３５を、再度実線の矢印９１で示す移動範囲で拘束状態とする。この拘束状態でノズルユニット６０は部品取り出しステーション９２に移動し、ここで次に実装すべき部品１１を吸着して取り出す。
【００４５】
吸着した部品１１を実装角度に合わせるため、制御装置４５はノズル押え６１に対してノズル３５を解放する指令を出し、一旦、破線の矢印９３で示す移動範囲でノズル３５の拘束を解除する。この間、部品１１を吸着したノズル３５は角度補正のための回転（自転）を行い、吸着した部品１１を実装角度に合わせる。ノズル回転完了後、次の認識動作に備えて制御装置４５はノズル押え６１に対して再度ノズル３５を拘束する指令を出す。実線の矢印９４で示す移動範囲で拘束状態になったノズル３５は部品認識ステーション９５に移動し、ここで停止して吸着保持された部品１１の姿勢認識を行う。
【００４６】
制御装置４５は、この部品認識結果に基づいて部品実装位置、実装角度の補正量を演算する。この角度補正を実行するため、制御装置４５はノズル押え６１に対してノズルを解放する指令を出し、ノズル３５は破線の矢印９６で示す移動範囲で解放状態に切り替る。この状態でノズル３５は補正角度分だけ回転（自転）し、部品１１を実装角度に位置決め補正する。
【００４７】
次に、装着動作に移るため、制御装置４５はノズル押え６１に対してノズル３５を拘束する指令を出し、ノズル３５は実線矢印８７に示す移動範囲で拘束状態となる。拘束状態のままでノズル３５は部品実装ステーション８６まで移動して停止し、その後、部品１１の実装を行う。ロータリ式の部品実装装置では、実装ヘッド３０の間欠回転運動によって、以上の動作を連続的に継続し、順次部品を実装する。
【００４８】
なお、図においては、実装ヘッド３０には４つのノズルユニット６０が表示されているが、実際には、例えば１６個などのより多数のノズルユニット６０の装着が可能である。装着された各ノズルユニット６０では、実装ヘッド３０の間欠回転運動に合わせて上述の各動作を同時並行で実行する。
【００４９】
また、図６に示すノズルの拘束状態と解放状態との切替え動作は、その一例を示したものであって、部品実装装置の形式や構造により、この切替の回数やタイミングは任意に設定することができる。更に、図６においては、本発明に係る第１の実施の形態のノズルユニット６０を使用しているが、第２の実施の形態に係るノズルユニット６０、７０の使用も可能である。
【００５０】
以上、本発明に係る各実施の形態のノズル拘束機構を備えた部品実装装置につき、ロータリ式部品実装装置を例として説明してきたが、本発明の適用がこのロータリ式部品実装装置に限定されるものではない。間欠回転運動を行うインデックス装置の代わりに、ノズルを装着する実装ヘッドをＸＹロボットを用いて平面的に搬送する形式のＸＹロボット式部品実装装置など、他の形式の部品実装装置においても、ノズルがガイド孔を移動する構造を備えている部品実装装置に対しては、本発明を同様に適用することができる。
【００５１】
また、以上の各実施の形態では、主に部品実装装置を対象として説明しているが、本発明は、複数のノズルを格納したノズルユニットから実装すべき部品に応じて選択されたノズルを順次突出させて部品実装を行う場合に、この突出したノズルを拘束して当該ノズルのがたつきを防止することを特徴とする部品実装方法をも包含している。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係る部品実装装置、又は部品実装方法の実施により、部品に対応して順次選択されたノズルをノズルユニットから突出させて順次実装を行う際に、突出したノズルを拘束することによって当該ノズルのがたつき（横振れ）を防止することができ、高い位置精度で部品実装ができる。
【００５３】
加えて、本発明に係る部品実装装置、もしくは部品実装方法の実施により、ノズルユニットからのノズルの突出に際してノズルのロックが発生しないよう、ノズルの外径とガイド孔の内径との間に十分なクリアランスを設けることが可能となり、ノズルによる部品吸着不良が回避され、高い部品実装率、及びこれに伴う設備稼働率の向上を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るノズル拘束機構を示す概念図である。
【図２】図１に示すノズル拘束機構の要部概要を示す斜視図である。
【図３】図１に示すノズル拘束機構に使用されるノズル押えの詳細を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る他の実施の形態のノズル拘束機構を示す概念図である。
【図５】本発明に係る更に他の実施の形態のノズル拘束機構を示す概念図である。
【図６】本発明に係るノズル拘束機構を実装ヘッドに装着した場合の動作を示す説明図である。
【図７】従来技術による部品実装装置の主要構成要素を示す斜視図である。
【図８】図７に示す部品実装装置に使用されるノズルユニットの構成を示す概念図である。
【符号の説明】
１．部品実装装置、１０．部品供給部、１１．部品、２０．回路形成体保持部、２１．回路形成体、３０．部品実装ヘッド、３３．インデックス装置、３５．ノズル、３７．ノズル側爪、４０．撮像装置、４５．制御装置、５０．ノズルユニット、５１．ばね、５２．ノズル・ロックバー、５３．ロックバー側爪、５５．アクチュエータ、５６．ガイド孔５７．クリアランス、６０．ノズルユニット、６１．ノズル押え、６５．ノズル押圧部、６６、６７．バイアスユニット、７０．ノズルユニット、７２．ノズル・ロックバー、７３．ロックバー側爪、７５．ノズル押圧部、７６．アクチュエータ、８０．ノズルユニット、８１．ばね。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for continuously mounting components such as electronic components on a circuit forming body such as an electronic circuit board.
[0002]
[Prior art]
An example of main components of a conventional component mounting apparatus is shown in FIG. In the figure, a component mounting apparatus 1 includes a component supply unit 10 that supplies a component 11 such as an electronic component, a circuit formation body holding unit 20 that carries in and holds a circuit formation body 21 such as an electronic circuit board, and a component supply. The mounting head 30 that picks up the component 11 from the part 10 and mounts it at the mounting position of the circuit forming body 21, the recognition device 40 that recognizes the holding state of the component 11 held by the mounting head 30, and the movement of the entire component mounting device 1 It is mainly comprised from the control apparatus 45 which controls.
[0003]
Among these, in the component supply unit 10, a plurality of component supply devices 13 are arranged in parallel on the movable table 12, and a drive mechanism 14 such as a motor reciprocates the movable table 12 in the X direction in the figure. The reel 15 loaded in each component supply device 13 is wound with a tape storing a large number of components 11 at a predetermined interval, and the components 11 stored in the tape are sequentially drawn out to the component supply position 16. . Each reel 15 stores different parts for each reel. Each component supply device 13 is moved by the movable table 12, and the component supply device 13 loaded with a predetermined reel 15 is positioned at the component removal position 16 in accordance with the order of components to be mounted.
[0004]
In the mounting head 30, the driving force from the driving mechanism 31 is transmitted to the index device 33 via the speed reducer 32. The index device 33 converts the continuous rotation of the input shaft 34 transmitted from the speed reducer 32 into intermittent rotational motion of the mounting head (rotating body) 30. A plurality of nozzles 35 are arranged at equal intervals around the mounting head 30. Each nozzle 35 can move up and down in the Z direction and rotate (rotate) around the Z axis in the figure, and further rotate (revolve) the outer periphery of the mounting head 30 along with the intermittent rotation of the mounting head 30.
[0005]
The circuit forming body holding unit 20 conveys and holds the circuit forming body 21 carried into the component mounting apparatus 1 to a position where the component mounting is possible. The circuit forming body holding unit 20 is connected to the X axis driving mechanism 22 and the Y axis driving mechanism 23, and moves the circuit forming body 21 to an arbitrary position in the horizontal plane along the X axis direction and the Y axis direction. Position.
[0006]
In the operation of the component mounting apparatus 1 configured as described above, the component supply device 13 loaded with the reel 15 including the components to be mounted moves the component supply position by moving the movable table 12 driven by the drive mechanism 14. 16 is positioned. The nozzle 35 that has moved to the position immediately above the component supply position 16 by the intermittent rotation of the mounting head 30 is then lowered, and the component 11 is sucked by the negative pressure introduced into the nozzle 35. The nozzle 35 then rises and conveys the part 11 that is sucked and held by intermittent rotational movement in the direction indicated by the arrow 36. The nozzle 35 is positioned directly above the imaging device 40 at one of the stop positions in the conveyance process. The imaging device 40 captures an image of the component 11 that is sucked and held by the nozzle 35. The captured image is used by the recognition device 41 for analysis of the suction state of the component, and the control device 45 commands position correction and angle correction of the component 11 based on the analysis result. By this correction, the position and mounting angle of the sucked component 11 with respect to the circuit forming body 21 are adjusted.
[0007]
Due to the intermittent rotational movement of the mounting head 30, the nozzle 35 that sucks and holds the component 11 further rotates (revolves) and stops at the component mounting position facing the circuit forming body 21. During this rotation (revolution), the nozzle 35 rotates (spins) to correct the mounting angle of the suction component 11. The circuit forming body holding unit 20 that holds the circuit forming body 21 on which the component 11 is mounted corrects the position of the circuit forming body 21 under the control of the X-axis driving mechanism 22 and the Y-axis driving mechanism 23 by the control device 45. The set component mounting position is positioned directly below the nozzle 35. Then, the nozzle 35 that sucks the component 11 is lowered, and the component 11 is mounted at a predetermined mounting position of the circuit forming body 21. Thereafter, the nozzle 35 rises and moves to the suction position of the next component by the intermittent rotational movement of the mounting head 30.
[0008]
The mounting of one component 11 is completed by the series of operations described above. In general, since a plurality of components 11 are mounted on the circuit forming body 21, the above-described mounting operation is repeated in accordance with a mounting order specified in advance (according to the NC program).
[0009]
Each nozzle 35 shown in FIG. 7 is stored and held in a nozzle holding device called a nozzle unit. Each nozzle unit normally stores a plurality of types of nozzles 35 so that various parts having different sizes and shapes can be adsorbed.
[0010]
The structure of such a nozzle unit is shown in FIG. In this figure, the nozzle unit 50 stores five nozzles 35. Of these nozzles 35, only the nozzle 35a selected to suck the next component protrudes downward, and the other nozzles 35 are stored in the nozzle unit 50. The number of nozzles 35 stored in one nozzle unit 50 can be arbitrarily set according to the size of the nozzle unit 50, the type of parts to be sucked, and the like. In order to select the nozzle 35 according to the component to be picked up, protrude only the selected nozzle 35a downward, and hold the remaining nozzle 35 inside, the nozzle unit 50 is provided with a protrusion / storage mechanism.
[0011]
FIG. 8B shows an example of the protrusion / storage mechanism. In the figure, each nozzle 35 is constantly biased downward by a spring 51. In addition, nozzle / lock bars 52 that face each other along the longitudinal direction of each nozzle 35 are arranged. Each nozzle 35 is provided with a nozzle claw 37, and the nozzle / lock bar 52 facing it is provided with a lock bar claw 53. In the retracted nozzle 35 shown on the left side of FIG. 8 (b), the nozzle side claw 37 and the lock bar side claw 53 are engaged, whereby the nozzle lock bar 52 locks the nozzle 35 in the stored position. ing.
[0012]
On the other hand, regarding the other nozzle 35 a shown on the right side of FIG. 8B, the nozzle lock bar 52 a is rotated counterclockwise about the rotation shaft 54 by an actuator 55 such as a solenoid. For this reason, the engagement between the nozzle claw 37 and the lock bar claw 53 is released, and the nozzle 35 a protrudes below the nozzle unit 50 through the guide hole 56 by the biasing force of the spring 51. This protruding nozzle 35a is the nozzle 35 selected corresponding to the component to be picked up. The nozzle claw 37 abuts against one end face of the guide hole 56 and serves as a stopper when the nozzle 35 protrudes. When the protruding nozzle 35a is stored in the nozzle unit 50 after the component is mounted, a cam (not shown) provided outside pushes up the nozzle 35a to engage the nozzle-side claw 37 and the lock bar-side claw 53. 35a is locked in the storage position.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem with the component mounting apparatus 1 described above. As shown in FIG. 8B, in order to ensure smooth movement of the nozzle 35 in the guide hole 56, a certain clearance 57 remains between the nozzle 35 a and the guide hole 56. However, if the clearance 57 is too large, the nozzle 35 a swings in the guide hole 56. This lateral vibration adversely affects the accuracy of suction, recognition, and mounting of the component 11. On the other hand, if the clearance 57 is too small, the selected nozzle 35a is locked in the guide hole 56 during the projection, and a situation in which the nozzle cannot be completely projected occurs. Further, when the nozzle 35a is locked, the nozzle 35a does not protrude up to a necessary length, and a suction failure of the component 11 occurs. Alternatively, the resistance when the nozzle 35a protrudes increases, and a long time is required for the protrusion, thereby reducing the tact time. Therefore, it is extremely important to set the clearance 57 between the nozzle 35a and the guide hole 56 to an appropriate value.
[0014]
The nozzle 35 is removed from the nozzle unit 50 for processing such as cleaning after use for a certain period, and is reattached to the nozzle unit 50 after processing. At that time, the combination of the nozzle 35 and the nozzle unit 50 and the combination of the nozzle 35 and the guide hole 56 are changed, and as a result, the relationship between the nozzle 35 and the corresponding clearance 57 may be changed. Therefore, it is difficult to set an appropriate clearance 57 for each nozzle 35.
[0015]
By the way, in order to make the nozzle 35 protrude smoothly, a clearance 57 of about 10 μm to 20 μm is required between the nozzle 35 and the guide hole 56. Moreover, the length from which the nozzle 35 protrudes from the nozzle unit 50 is about 10 mm normally. For this reason, even if the clearance 57 is set correctly in the above-described range, there is a possibility that a lateral vibration of 60 μm to 70 μm may occur at the tip of the nozzle 35 that sucks the component 11. On the other hand, with the miniaturization of electronic components, further improvement in component mounting accuracy is required.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention is to allow a nozzle that is stored in a nozzle unit of a component mounting apparatus and selected according to the component to be mounted to perform a smooth operation of the nozzle while protruding, and to protrude. It is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus and a component mounting method that can eliminate backlash (lateral shake) and realize high-accuracy component mounting.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a nozzle holding mechanism for eliminating the rattling of the nozzle is provided in the nozzle unit while ensuring a necessary clearance when the nozzle protrudes between the outer diameter of the nozzle and the inner diameter of the guide hole. This solves the above-mentioned problem, and specifically includes the following contents.
[0018]
That is, the present invention according to claim 1 has a nozzle unit that stores a plurality of nozzles, and a nozzle selected from the nozzle unit protrudes through a guide hole, and a component is supplied from the component supply unit by the protruding nozzle. A component mounting apparatus that takes out and mounts the component at a mounting position of a circuit forming body, wherein the nozzle unit includes a nozzle restraining mechanism that prevents rattling of the nozzle in a protruding state of the nozzle. The nozzle restraining mechanism is composed of a nozzle presser that restrains the protruding nozzle against the inner wall of the guide hole from one direction, and the nozzle presser is a nozzle that maintains the nozzle in a retracted state in the nozzle unit.・ After rotating the nozzle lock bar to the position where the nozzle lock bar also releases the engagement state between the nozzle and the lock pin of the nozzle lock bar to keep the nozzle in the retracted state It is controlled to stop once and rotate again after completion of the protruding operation of the nozzle to press the nozzle with the nozzle pressing part provided on the nozzle lock bar. The present invention relates to a component mounting apparatus. Nozzle rattling (lateral runout) caused by the clearance between the guide hole that guides the protruding nozzle and the nozzle is eliminated by using the nozzle restraining mechanism, and high-precision component mounting is realized.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A component mounting apparatus and a component mounting method according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of a nozzle unit 60 applied to the component mounting apparatus according to the present embodiment. The components of the component mounting apparatus other than the illustrated part are the same as those of the conventional component mounting apparatus described with reference to FIG. In the figure, the same components as those of the conventional component mounting apparatus are denoted by the same reference numerals.
[0026]
In FIG. 1A, five nozzles 35 are stored in the nozzle unit 60. The number of nozzles 35 that can be stored in the nozzle unit 60 can be arbitrarily set. One nozzle 35 a selected for picking up and mounting a component protrudes from the nozzle unit 60, and the nozzle unit 60 is used while the other non-selected nozzles 35 are stored inside the nozzle unit 60. The Specifically, in the nozzle 35 in the retracted state shown on the left side of FIG. 1B, the nozzle side claw 37 and the lock bar side claw 53 are engaged, and the nozzle 35 is locked. In the protruding nozzle 35a shown on the right side of the figure, the extension of the actuator 55 causes the nozzle / lock bar 52a to rotate counterclockwise, disengaging both claws 37, 53, and the nozzle 35a is attached to the spring 51. The nozzle unit 60 protrudes downward from the force.
[0027]
The nozzle unit 60 shown in the present embodiment includes a pair of nozzle pressers 61 that hold the protruding nozzle 35a from both side surfaces. In FIG. 1B, one nozzle presser 61 is shown behind the nozzle 35a. The other nozzle presser 61 facing this is disposed at a position (not shown) on the near side of the drawing, and these two nozzle pressers 61 are positioned by sandwiching the side surface of the protruding nozzle 35a from both sides. .
[0028]
FIG. 2 schematically shows a state in which the nozzle presser 61 is viewed obliquely. FIG. 2A shows a state in which the nozzle 35 is stored in the nozzle unit, and FIG. 2B shows the nozzle 35a. Shows a state in which the nozzle unit 60 protrudes to the outside and the side surface of the nozzle 35a is pressed and clamped by a pair of nozzle pressers 61 from both sides.
[0029]
FIG. 3 schematically shows one configuration of the pair of nozzle pressers 61. The other nozzle presser 61 (not shown) is provided symmetrically with respect to the central axis 62 of the nozzle 35 indicated by a broken line. The nozzle presser 61 includes a rod-shaped main body 63, a rotation shaft 64 provided at the center in the longitudinal direction of the main body 63, and a nozzle pressing portion 65 provided at a position facing the nozzle 35 at one end in the longitudinal direction. And a bias device disposed on the back side of the nozzle pressing portion 65. This bias device includes a pair of bias units 66 and 67 in the illustrated example. The nozzle pressing portion 65 is preferably composed of a hard elastic body such as a vibration absorbing rubber.
[0030]
In the present embodiment, each of the bias units 66 and 67 is composed of a combination of an electromagnet and a permanent magnet facing the electromagnet, one of which is the main body 63 and the other is the nozzle unit 60 (FIG. 1). Reference) is fixed. The electromagnets of the bias units 66 and 67 are electrically connected to a power supply device (not shown). The electrical connection between the circuit of the power supply device and each electromagnet is such that when the electromagnet of one of the bias units 66 and 67 attracts the corresponding permanent magnet, the other electromagnet repels the corresponding permanent magnet. It is configured.
[0031]
The bias units 66 and 67 can be configured using a device other than the combination of an electromagnet and a permanent magnet. For example, one of the bias units 66 and 67 is an elastic body such as a permanent magnet set or a spring that always works to attract, and the other one is an electromagnet set having a stronger attractive force than the permanent magnet set or the spring. It may be that. Furthermore, instead of the two electromagnet sets, an actuator driven by a solenoid, a motor, an air cylinder using positive / negative pressure, or the like may be used.
[0032]
Returning to FIG. 1B, when the nozzle unit 60 configured as described above is operated, the nozzle 35a corresponding to the component to be mounted is selected, and the nozzle lock that locks the nozzle 35a in the retracted state. The bar 52a is rotated by a command from the control device 45. As a result, the engagement between the nozzle claw 37 and the lock bar claw 53 is released, and the nozzle 35 a protrudes downward from the nozzle unit 60 by the biasing force of the spring 51. Thereafter, the biasing units 66 and 67 arranged in the pair of nozzle pressers 61 are energized in accordance with a command from the control device 45 to operate the nozzle presser 61 so that the nozzle pressing portions 65 sandwich the side surfaces of the nozzles 35a from both sides. Then, the protruding nozzle 35a is restrained to eliminate rattling.
[0033]
After the protruding nozzle 35a completes the suction, recognition, and mounting of the component 11, first, the pressing force of the nozzle presser 61 is released and the cam (not shown) provided outside is reversed. Comes into contact with the tip of the nozzle 35a and pushes it up, and the nozzle claw 37 and the lock bar claw 53 engage to lock the nozzle 35a in the retracted position.
[0034]
In the present embodiment, since the protruding nozzle 35a is maintained in a state where it is sandwiched from both sides by a pair of nozzle pressers 61, when the component 11 is sucked by the nozzle 35a, the suction holding state is maintained. At the time of recognition and mounting operation, the nozzle 35a does not rattle due to lateral vibration, and suction, recognition and mounting operations can be performed with high positional accuracy. Further, since the nozzle 35a is held by the nozzle presser 61, it is not necessary to regulate the rattling of the nozzle 35a by the guide hole 56. For this reason, the clearance 57 can be sufficiently maintained between the nozzle 35a and the guide hole 56, the occurrence of lock of the nozzle 35a in the guide hole 56 is avoided, and the component suction failure due to the nozzle 35a is surely eliminated. It becomes possible.
[0035]
Next, a component mounting apparatus and a component mounting method according to the second embodiment of the present invention, which are alternatives to the first embodiment described above, will be described with reference to the drawings. The first alternative according to the present embodiment uses only one nozzle retainer 61 instead of the pair of nozzle retainers 61, and presses the nozzle 35a toward the inner wall of the guide hole 56 from one direction to form a joint. It eliminates the date. The structure of one nozzle holder 61 at this time can be the same as that of the nozzle holder 61 according to the first embodiment shown in FIG.
[0036]
During operation of the component mounting apparatus using the nozzle unit configured as described above, after the nozzle 35a is selected and protruded, the bias units 66 and 67 provided in the nozzle presser 61 are energized by a command from the control device 45. . As a result, the nozzle presser 61 is operated to press the nozzle 35 a protruding from the nozzle pressing portion 65 against the inner wall of the guide hole 56 from one direction. The rattling of the nozzle 35a in the protruding state can be eliminated by restraint by this pressing force. The operation at the time of re-storing the protruding nozzle 35a is the same as that in the first embodiment.
[0037]
Next, FIG. 4 shows a second alternative nozzle unit 70 according to the present embodiment. In the nozzle storage state shown on the left side of the drawing, the nozzle lock bar 72 is provided with a lock bar side claw 73 on one side in the longitudinal direction with respect to the rotation shaft 74. The lock bar side claw 73 is engaged with the nozzle side claw 37 to lock the nozzle 35 in the retracted state. A nozzle pressing portion 75 is provided on the opposite side in the longitudinal direction of the lock bar claw 73 with respect to the rotation shaft 74 in a direction facing the nozzle 35. In the nozzle retracted state, the nozzle pressing portion 75 is maintained at a position away from the nozzle 35. An actuator 76 such as a solenoid is provided at one end in the longitudinal direction of the nozzle lock bar 72 (the upper end side in the illustrated example). In the nozzle retracted state shown on the left side of the figure, the actuator 76 The upper portion of the lock bar 72 is pressed and maintained in the direction indicated by the arrow 77. The actuator 76 may be another drive source such as an electromagnet, a motor, or an air cylinder.
[0038]
On the other hand, when the nozzle 35 a is selected and protrudes in the nozzle protruding state shown on the right side of FIG. 4, the actuator 76 is operated by a command from the control device 45, and the nozzle lock bar 72 a is indicated by an arrow 79 around the rotation shaft 74. Rotate clockwise. As a result, the engagement between the lock bar side claw 73 and the nozzle side claw 37 is released, and the nozzle 35 a projects downward from the nozzle unit 70 by the biasing force of the spring 51. Thereafter, the nozzle pressing portion 75 of the nozzle lock bar 72a further rotated by the operation of the actuator 76 presses the nozzle 35a having completed the protruding operation from the side surface, and presses the nozzle 35a against the inner wall of the guide hole 56 from one direction. This is restrained. By this restraining operation, rattling due to the lateral deflection of the nozzle 35a can be eliminated. In the example shown in the drawing, a stopper 38 for restricting the amount of protrusion when the nozzle 35 a protrudes is attached to each nozzle 35 separately from the nozzle side claw 37.
[0039]
When pressing the nozzle 35a, the timing of pressing the nozzle 35a is controlled so that the nozzle 35a that is still in the middle of protruding is not restrained by the nozzle pressing portion 75. Alternatively, the operation of the actuator 76 may be a double action type. In this case, after the nozzle lock bar 72 is moved to a position where the engagement state of the claws 37 and 73 is released, the rotation is temporarily stopped, and then the actuator 76 again waits for the completion of the protruding operation of the nozzle 35a. It operates so as to press the nozzle pressing portion 75 against the nozzle 35a.
[0040]
Next, FIG. 5 shows a nozzle unit 80 of a third alternative according to the present embodiment. In the figure, a spring 81 for projecting the nozzle 35 is provided such that its urging force acts at an angle with respect to the projecting direction of the nozzle 35 as indicated by an arrow 82. Due to the biasing force in the inclination direction of the spring 81, a component force of the lateral biasing force indicated by the arrow 83 is generated for the protruding nozzle 35a shown on the right side of the drawing. Since this lateral component force acts on the upper end of the nozzle 35 a, the nozzle 35 a is biased and restrained in a state inclined in a specific direction within the guide hole 56. As a result, rattling caused by the lateral deflection of the protruding nozzle 35a can be eliminated.
[0041]
At this time, it is preferable to suppress the component of the lateral urging force indicated by the arrow 83 to the minimum necessary to eliminate the rattling of the nozzle 35a. More specifically, the lateral urging force is set so that the nozzle 35a is not locked to the guide hole 56 when protruding, and the nozzle 35a can perform the necessary rotation (θ rotation). For the lateral component force 83 of the spring 81 that presses the nozzle 35a in one direction against the inner wall of the nozzle guide hole 56, no external force acts in the direction to push back the spring 81. It is possible to keep the force 83 low. As a result of pressing the lateral component force 83 low, the nozzle 35a can be rotated even in the restrained state.
[0042]
Next, the operation when the nozzle restraining mechanism according to the present invention is applied to a rotary component mounting apparatus will be described. FIG. 6 is a view of each station layout of the mounting head 30 to which the nozzle unit 60 (see FIG. 1) described in the first embodiment is mounted as viewed from above. Due to the intermittent rotational movement of the mounting head 30, the mounting head 30 equipped with the plurality of nozzle units 60 rotates intermittently in the direction indicated by the arrow 85. In each nozzle unit 60, five nozzles 35 are stored.
[0043]
First, for the nozzle unit 60 immediately after the mounting of the component 11 at the component mounting station 86, the control device 45 (see FIG. 7) releases the nozzle presser 61 (see FIG. 1) that has restrained the nozzle 35. Put out. As a result, the nozzle 35a rotating (revolved) in a restricted state within the movement range indicated by the solid arrow 87 is switched to the rotation in the nozzle released state within the movement range indicated by the broken arrow 88. The nozzle unit 60 in the nozzle release state moves to the nozzle selection station 89, where the nozzle 35 that has finished component mounting is stored by a cam operation from the outside, and the nozzle 35 selected for the next component suction is Protruding.
[0044]
After the above nozzle selection is completed, the control device 45 issues a command to the nozzle retainer 61 to restrain the newly projected nozzle 35, and the newly projected nozzle 35 is again moved within the movement range indicated by the solid arrow 91. The restraint state. In this restrained state, the nozzle unit 60 moves to the component take-out station 92, where the component 11 to be mounted next is sucked and taken out.
[0045]
In order to adjust the picked-up component 11 to the mounting angle, the control device 45 issues a command to release the nozzle 35 to the nozzle retainer 61, and once releases the restraint of the nozzle 35 within the movement range indicated by the dashed arrow 93. During this time, the nozzle 35 that sucks the component 11 rotates (rotates) for angle correction, and adjusts the sucked component 11 to the mounting angle. After the completion of nozzle rotation, the control device 45 issues a command to restrain the nozzle 35 again to the nozzle presser 61 in preparation for the next recognition operation. The nozzle 35 in a restricted state within the movement range indicated by the solid line arrow 94 moves to the component recognition station 95, where it stops and recognizes the posture of the component 11 held by suction.
[0046]
The control device 45 calculates the correction amount of the component mounting position and mounting angle based on the component recognition result. In order to execute this angle correction, the control device 45 issues a command to release the nozzle to the nozzle presser 61, and the nozzle 35 is switched to the released state within the movement range indicated by the dashed arrow 96. In this state, the nozzle 35 rotates (spins) by the correction angle to correct the positioning of the component 11 to the mounting angle.
[0047]
Next, in order to shift to the mounting operation, the control device 45 issues a command to restrain the nozzle 35 to the nozzle presser 61, and the nozzle 35 enters a restrained state within the movement range indicated by the solid arrow 87. The nozzle 35 moves to the component mounting station 86 and stops in the restrained state, and then mounts the component 11. In the rotary type component mounting apparatus, the above operation is continuously continued by the intermittent rotation motion of the mounting head 30, and components are sequentially mounted.
[0048]
In the drawing, four nozzle units 60 are displayed on the mounting head 30, but actually, a larger number of nozzle units 60 such as 16 can be mounted. In each mounted nozzle unit 60, the above-described operations are executed simultaneously in parallel with the intermittent rotational movement of the mounting head 30.
[0049]
Further, the switching operation between the nozzle restraint state and the release state shown in FIG. 6 is an example, and the number and timing of this switching may be arbitrarily set according to the type and structure of the component mounting apparatus. Can do. Furthermore, although the nozzle unit 60 of the first embodiment according to the present invention is used in FIG. 6, the nozzle units 60 and 70 according to the second embodiment can also be used.
[0050]
As mentioned above, although the rotary type component mounting apparatus has been described as an example of the component mounting apparatus provided with the nozzle restraining mechanism of each embodiment according to the present invention, the application of the present invention is limited to this rotary type component mounting apparatus. It is not a thing. In place of an index device that performs intermittent rotational movement, nozzles are also used in other types of component mounting devices such as an XY robot type component mounting device that transports a mounting head on which a nozzle is mounted in a plane using an XY robot. The present invention can be similarly applied to a component mounting apparatus having a structure for moving the guide hole.
[0051]
Further, in each of the above embodiments, description has been made mainly for the component mounting apparatus, but the present invention sequentially selects the nozzles selected according to the components to be mounted from the nozzle unit storing a plurality of nozzles. A component mounting method is also included, in which, when component mounting is performed while protruding, the protruding nozzle is restrained to prevent rattling of the nozzle.
[0052]
【The invention's effect】
By implementing the component mounting apparatus or the component mounting method according to the present invention so that the nozzles sequentially selected corresponding to the components protrude from the nozzle unit and sequentially mount the nozzles, the nozzles are restrained to restrain the nozzles. It is possible to prevent rattling (lateral runout) and to mount components with high positional accuracy.
[0053]
In addition, by performing the component mounting apparatus or the component mounting method according to the present invention, a sufficient gap between the outer diameter of the nozzle and the inner diameter of the guide hole is sufficient so that the nozzle is not locked when the nozzle protrudes from the nozzle unit. It becomes possible to provide a clearance, avoiding a component adsorption failure by the nozzle, and obtaining a high component mounting rate and a corresponding equipment operating rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a nozzle restraining mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an outline of a main part of the nozzle restraining mechanism shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing details of a nozzle presser used in the nozzle restraining mechanism shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a nozzle restraining mechanism according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a nozzle restraining mechanism according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation when the nozzle restraining mechanism according to the present invention is mounted on a mounting head.
FIG. 7 is a perspective view showing main components of a conventional component mounting apparatus.
8 is a conceptual diagram showing a configuration of a nozzle unit used in the component mounting apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1. Component mounting apparatus, 10. 10. Parts supply unit Parts, 20. 21. a circuit forming body holding unit; Circuit forming body, 30. Component mounting head, 33. Index device, 35. Nozzle, 37. Nozzle side nail, 40. Imaging device, 45. Control device, 50. Nozzle unit, 51. Spring, 52. Nozzle lock bar, 53. Lock bar side nail, 55. Actuator, 56. Guide hole 57. Clearance, 60. Nozzle unit, 61. Nozzle presser, 65. Nozzle pressing part, 66, 67. Bias unit, 70. Nozzle unit, 72. Nozzle lock bar, 73. Lock bar side nail, 75. Nozzle pressing part, 76. Actuator, 80. 81 nozzle unit; Spring.

Claims

A nozzle unit for storing a plurality of nozzles, the nozzle selected from the nozzle unit is projected through a guide hole, the component is taken out from the component supply unit by the projected nozzle, and the component is mounted at the mounting position of the circuit forming body; In component mounting equipment to be mounted,
The nozzle unit includes a nozzle restraining mechanism that prevents rattling of the nozzle in the protruding state of the nozzle ,
The nozzle restraining mechanism is configured by a nozzle presser that restrains the protruding nozzle by pressing it against the inner wall of the guide hole from one direction,
The nozzle presser serves as a nozzle lock bar that maintains the nozzle in the retracted state in the nozzle unit.
The nozzle / lock bar is temporarily stopped after rotating the nozzle / lock bar to a position where the engagement state of both the claws of the nozzle / lock bar and the nozzle for maintaining the nozzle in the retracted state is stopped. The component mounting apparatus, wherein the component mounting apparatus is controlled to rotate again after completion of the protruding operation and press the nozzle with a nozzle pressing portion provided on the nozzle lock bar .