JP4559677B2 - Electronic component mounting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の電子部品を回路基板上に順次装着する部品装着ヘッド及び電子部品装着装置及び装着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子部品装着装置及び装着方法は種々の構造のものが知られている。例えば、従来における電子部品装着装置の例を図19に示す。
【0003】
図19に示すように、電子部品装着装置501は、それぞれの同種類かつ複数の電子部品1を供給可能に収納された複数の部品供給部の一例であるパーツカセット510と、電子部品1を吸着保持可能な吸着保持部材の一例であるノズル521を複数備えて電子部品1の回路基板2上への装着動作を行うヘッド部520と、ヘッド部520の移動動作を行う移動部の一例であるXYロボット530と、各ノズル521による電子部品1の吸着保持状態を認識可能な部品認識部540、及び複数の電子部品1が装着される回路基板2を電子部品装着装置501の機台上に固定するステージ550とを備えている。
【0004】
また、ヘッド部520においては、各ノズル521により吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じて、各ノズル521の中心軸を回転中心として各ノズル521を回転させる駆動モータ522を各ノズル521夫々に備えている。
【0005】
このような電子部品装着装置501において、電子部品1を回路基板2上へ装着する動作を説明する。
【0006】
各パーツカセット510に収納されている電子部品1のうちの複数の電子部品1を、ヘッド部520が備える複数のノズル521により吸着保持可能なように、XYロボット530によりヘッド部520をパーツカセット510の上方へ移動させた後、複数のノズル521により電子部品1を吸着保持して、電子部品1をパーツカセット510より取り出す。
【0007】
その後、XYロボット530によりヘッド部520を部品認識部540の上方へ移動させ、部品認識部540により各ノズル521による電子部品1の吸着保持状態を認識する。
【0008】
その後、XYロボット530によりヘッド部520をステージ550に固定されている回路基板2の上方へと移動させるとともに、各ノズル521により吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じて、各駆動モータ522により各ノズル521を回転させ、各電子部品1を順次回転移動させて、各ノズル521に吸着保持されている電子部品1を、各吸着ノズル521毎に順次回路基板2上へ装着する。
【0009】
これにより、電子部品1が回路基板2上へ装着されたことになる。なお、回路基板2上に装着される電子部品が多数あるような場合にあっては、上記の各動作を繰り返して行い、回路基板2上への多数の電子部品1の装着動作を行うができていた。
【0010】
さらに、このような電子部品装着装置501においては、複数のパーツカセット510及び複数のノズル部521を備えていることにより、複数のパーツカセット510より複数のノズル部521により吸着保持して取り出された電子部品1を回路基板2上で順次装着動作を行うことが可能であるため、回路基板2に多種多数の電子部品1が装着されるような場合にあっては、効率よく電子部品の装着作業を行うことができていた。
【0011】
また、このような電子部品装着装置501においては、さらに多種多数の電子部品1を回路基板2に装着する場合にあっては、複数の電子部品装着装置を1つのライン上に配置することにより、電子部品装着ラインを構成し、このような多種多数の電子部品1の装着作業に対応していた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子部品が回路基板上に実装されることにより生産される電子部品組立体においても、その生産コストを低減させるために、電子部品組立体の生産効率の向上が望まれている。
【0013】
そのため、電子部品組立体を生産する装置においては、より生産効率を高めるため、生産装置の小型化を図り、単位面積当りの生産性を向上させることが望まれている。
【0014】
しかしながら、上記構造の電子部品装着装置501においては、複数配列された各パーツカセット510のうちの任意のパーツカセット510から、ヘッド部520が備える任意のノズル521により、電子部品を吸着保持して取り出すことができるようなXYロボット530によるヘッド部520の移動範囲を確保する必要があり、この移動範囲が電子部品装着装置の小型化の制約項目となっていた。
【0015】
さらに、複数のノズル521の夫々の回転動作を行う駆動源として、ヘッド部520は各ノズル521夫々に駆動モータ522を備える必要があるため、ヘッド部520が備えるノズル521の数を増加させて、電子部品1の装着効率の向上を図った場合には、ヘッド部520における駆動モータ522の設置数も増加することとなり、ヘッド部520が大型化してしまうという問題点があり、これにより、上記した移動部530によるヘッド部520の移動範囲の縮小化を行えないという問題点があった。
【0016】
また、このような電子部品装着装置501を複数配置して、電子部品装着ラインを構成するような場合にあっては、そのライン長が長くなってしまい、電子部品装着ラインを設置する空間も大きなものとなり、単位面積当りの生産効率を向上させることができないという問題点があった。
【0017】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、小型化され、単位面積あたりの生産性を向上させた部品装着ヘッド及び電子部品装着装置及び装着方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【0019】
本発明の第1態様によれば、複数の部品供給位置より供給される複数の電子部品を回路基板上に装着する電子部品装着装置において、
上記電子部品を夫々吸着保持可能であり、かつ複数行かつ複数列に配列された吸着保持部材と、上記各吸着保持部材をその中心軸を回転中心として回転させる回転機構と、上記回転機構を介して上記各吸着保持部材を同時的に回転させる1つの駆動源と、を備える部品装着ヘッドと、
上記各部品供給位置に上記各電子部品を供給可能にし、かつ上記吸着保持部材の上記複数行の配列方向沿いに、上記各部品供給位置が一定の間隔でもって配列された複数の部品供給部と、
上記回路基板の電子部品装着面に略平行に上記部品装着ヘッドを移動可能な第1移動機構と、
上記回路基板の上記電子部品装着面に略平行に上記吸着保持部材を上記部品供給位置に対して相対的に移動可能な第2移動機構と、
上記吸着保持部材、上記第1移動機構、及び上記第2移動機構の夫々の動作を制御可能な制御部とを備え、
上記第2移動機構として、上記回路基板の上記電子部品装着面と大略直交する回転中心回りに上記部品装着ヘッドを回転させるヘッド部回転機構を備えることを特徴とする電子部品装着装置を提供する。
【0024】
本発明の第2態様によれば、上記回転中心は、上記吸着保持部材の上記複数行かつ上記複数列の配列中心と合致している第1態様に記載の電子部品装着装置を提供する。
【0026】
本発明の第3態様によれば、上記回転機構は、
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記吸着保持部材の上記複数行の配列の行毎の上記各ピニオンと係合しかつ上記複数行の配列方向と略平行に配置されたラック部を有し、かつ上記各ラック部が一体に形成されたラックと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記複数行の上記配列方向への上記ラックの直線運動に変換する運動変換部材とを備え、
上記ラックの上記直線運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる第1態様または第2態様に記載の電子部品装着装置を提供する。
【0027】
本発明の第4態様によれば、上記回転機構は、
上記各吸着保持部材に固定されかつ外周部に歯を備える歯付回転体と、
上記各歯付回転体の歯と互いに係合する歯を備える無端状の歯付ベルトと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記歯付ベルトの走行運動に変換する運動変換部材とを備え、
上記歯付ベルトの上記走行運動により、上記各歯付回転体を同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる第1態様または第2態様に記載の電子部品装着装置を提供する。
【0028】
本発明の第5態様によれば、上記回転機構は、
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記吸着保持部材の複数行の配列方向と平行に配置され、かつ上記複数行の配列の行毎の上記各ピニオンと係合するラック部が形成された複数のラックと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記複数行の上記配列方向への上記複数のラックのうちの1つの上記ラックの直線運動に変換する運動変換部材と、
上記1つのラックの上記直線運動を上記複数行の上記配列方向への上記他のラックの直線運動として伝達する運動伝達部材とを備え、
上記各ラックの上記直線運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる第1態様または第2態様に記載の電子部品装着装置を提供する。
【0029】
本発明の第6態様によれば、上記回転機構は、
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記1つの駆動源による回転運動を、上記各ピニオンのうちの少なくとも1つのピニオンの回転運動に伝達する運動伝達部材とを備え、隣接する上記各吸着保持部材に固定された上記各ピニオンは互いに係合され、
上記1つのピニオンの回転運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる第1態様または第2態様に記載の電子部品装着装置を提供する。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0033】
本発明の第1の実施形態にかかる部品装着ヘッド及び電子部品装着装置101の斜視図を図1に示す。図1に示すように、電子部品装着装置101は、それぞれの同種類かつ複数の電子部品1を供給可能に収納された複数の部品供給部の一例であるパーツカセット10と、電子部品1を吸着保持可能な吸着保持部材の一例であるノズル21を複数備えた上記部品装着ヘッドの一例であるヘッド部20と、ヘッド部20の図示X軸方向及びY軸方向の移動動作を行う第1移動機構の一例であるXYロボット30と、各ノズル21による電子部品1の吸着保持状態を認識可能な部品認識部40と、複数の電子部品1が装着される回路基板2を電子部品装着装置101の機台上に固定するステージ50、及びノズル21の吸着保持動作、XYロボット30の移動動作、及び部品認識部40の認識動作を制御する制御部9を備えており、複数のパーツカセット10と、ヘッド部20と、XYロボット30、及び部品認識部40をそれぞれ2組ずつ備え、ステージ50上には回路基板2が2枚固定されている。
【0034】
また、各パーツカセット10は、その一端に備えられた部品供給位置11にて電子部品1が供給可能となっており、各パーツカセット10は、各パーツカセット10における各部品供給位置11の中心間の距離が一定の間隔でもって配列されている。また、各ノズル21は、各ノズル21における中心間の距離を各パーツカセット10の上記一定の間隔の整数倍の間隔、例えば、上記一定の間隔と同じ間隔でもって5個のノズル21が1行に配列され、ヘッド部20は、この5個1行に配列された各ノズル21を略平行に2行に配列された2行5列の合計10個のノズル21を平面的に備えている。なお、上記図示X軸方向とY軸方向は互いに直交しており、ノズル21の上記2行5列の配列における行の配列方向は上記X軸方向と略平行であり、列の配列方向は上記Y軸方向と略平行となっている。
【0035】
また、図1における図示X軸方向右側における各パーツカセット10、ヘッド部20、XYロボット30、及び部品認識部40により構成される第1部品装着装置101Aにより、ステージ50上の図示X軸方向右側に固定されている回路基板2に対して電子部品1の装着動作が行われ、図示X軸方向左側における各パーツカセット10、ヘッド部20、XYロボット30、及び部品認識部40により構成される第2部品装着装置101Bにより、ステージ50上の図示X軸方向左側に固定されている回路基板2に対して電子部品1の装着動作が行われる。なお、第1部品装着装置101Aと第2部品装着装置101Bは、共に同じ構造となっているため、以降において、特に記載した場合を除いては、第1部品装着装置101Aについての説明を代表して行うものとする。
【0036】
また、このような電子部品装着装置101において、電子部品1を回路基板2上に装着する基本的な装着動作については、従来における電子部品装着装置501の各動作と同様であるため、各動作の説明については省略するが、第1部品装着装置101A及び第2部品装着装置101Bにおける各装着動作においては、制御部9により制御された各移動機構30により各ヘッド部20がそれぞれ同時的に動作させることにより、1台の電子部品装着装置101にて2枚の回路基板2に対して、同時的に電子部品1の装着動作を行うことが可能となっている。
【0037】
次に、ヘッド部20の構造ついて詳細に説明する。
【0038】
XYロボット20に取り付けられた状態のヘッド部20の斜め下方よりの斜視図を図2に、ヘッド部20の斜め上方よりの斜視図を図3に示す。
【0039】
図2に示すように、2行5列に配列されたノズル21が取り付けられた略直方体状の形状のヘッドフレーム22を備えるヘッド部20は、ヘッドフレーム22の上面をXYロボット30が備えるX軸方向移動機構31のナット部31aに固定され、X軸方向移動機構31におけるモータ31cによりボールねじ軸31bが回転されることにより、ボールねじ軸31bに螺合したナット部31aが、図1におけるX軸方向に移動されて、ヘッド部20がX軸方向に移動される。さらに、X軸方向移動機構31は、XYロボット30が備えるY軸方向移動機構32のナット部32aにその上面が固定され、Y軸方向移動機構32におけるモータ32cによりボールねじ軸32bが回転されることにより、ボールねじ軸32bに螺合したナット部32aが、図1におけるY軸方向に移動されて、X軸方向移動機構31がY軸方向に移動され、これにより、ヘッド部20がY軸方向に移動される。
【0040】
また、図3に示すように、各ノズル21は軸状となっており、その軸状の下方先端部にはノズル先端部21aを備えており、ノズル先端部21aにて電子部品1を吸着保持可能となっている。また、各ノズル21は、ヘッドフレーム22の上面及び下面を貫通するように、ヘッドフレーム22に固定されたスリーブ状のノズル支持部材21cを介して取り付けられており、ノズル21において、ノズル上部21b及びノズル先端部21aがそれぞれヘッドフレーム22の外部に現われた状態となっている。また、ノズル21は、ノズル支持部材21cの内部にて回転中心回りに回転可能となっており、互いに固定されているノズル先端部21aとノズル上部21bは一体に回転可能となっている。
【0041】
また、図3に示すように、ヘッド部20は、ノズル21の中心軸を回転中心としてノズル21を回転させる回転機構の一例である回転部19を備えており、回転部19は、各ノズル21の中心軸を回転中心として各ノズル上部21b毎に固定された従動側ピニオン24と、角柱状部材により長方形枠状で一体に形成され、かつその長方形枠状の内側で各従動側ピニオン24を囲むようにヘッドフレーム22の上部に配置されたラック23と、駆動源の一例であるヘッドフレーム22に取り付けられたモータ26と、及び運動変換部材の一例として、モータ26の回転軸先端部に取り付けられ、かつモータ26の回転軸を回転中心とする駆動側ピニオン25とを備えている。なお、回転部19による各ノズル21の回転動作は、制御部9により制御される。
【0042】
回転部19において、各従動側ピニオン24は互いに接触しないように配置されており、各従動側ピニオン24を囲むようにヘッドフレーム22の上部に設置されているラック23は、その長手方向における各内側側面それぞれに、上記2行に配列された各ノズル21に取り付けられた各従動側ピニオン24のうちの上記行毎の各従動側ピニオン24と常時噛み合い可能な複数の歯により形成されるラック部23aを備えており、各従動側ピニオン24とラック部23aは互いに係合された状態となっている。また、ラック23は、ラック23の長手方向における一方の外側側面に、駆動側ピニオン25と常時噛み合い可能な複数の歯により形成されるラック部23bを備えており、駆動側ピニオン25とラック部23bは互いに係合されている。また、ラック23における各ラック部23a及びラック部23bは、ノズル21の上記行の配列方向と略平行となっている。
【0043】
これにより、モータ26を正逆回転させることにより、駆動側ピニオン25が正逆回転され、駆動側ピニオン25に係合されているラック部23bを備えるラック23が、上記行の配列方向、つまり図示X軸方向に往復移動されることにより、ラック23のラック部23aに係合されている各従動側ピニオン24が同時的に正逆回転され、各ノズル21が同時的に正逆回転されることとなる。つまり、モータ26の正逆回転動作で、10本の各ノズル21の正逆回転動作を同時的に行うことが可能となっている。よって、この正逆回転動作により、各ノズル21に吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じた各ノズル21の中心軸を回転中心とする正逆回転移動、及び各ノズル21に吸着保持された電子部品1の吸着保持と装着角度との間のずれ量に応じた回転角度方向のずれ量の補正であるθ補正を行うことが可能となっている。
【0044】
なお、図4における各従動側ピニオン24、駆動側ピニオン25、及びラック23の関係を示す模式平面図において、モータ26により駆動側ピニオン25が図示時計方向に回転された場合、ラック23は図示左方向に移動され、図示上行に配列されている各従動側ピニオン24は図示反時計方向に回転され、図示下行に配列されている各従動側ピニオン24は図示時計方向に回転され、それぞれの従動側ピニオン24の回転方向と同方向に各ノズル21が同時的に回転される。
各ノズル21を逆方向に回転させたい場合は、モータ26により駆動側ピニオン25を図示反時計方向に回転させればよい。
【0045】
また、ラック23のラック部23aに係合されている各従動側ピニオン24において、ラック23動作時に、ラック部23aと各従動側ピニオン24の噛み合いのガタにより発生する恐れのあるバックラッシュの防止対策を施す場合には、図5に示すように、各ノズル21の中心軸に対して捩れ可能な捩りばね27を、各ノズル上部21bとヘッドフレーム22の上面とのそれぞれに取り付けて、常時一方向に各ノズル21を回転付勢することにより、各ノズル21の回転動作において、各従動側ピニオン24とラック部23aの噛み合わせは、各捩りばね27の捩れにより、常に力が加えられて、各従動側ピニオン24とラック部23aとが常時接触した状態とすることができ、噛み合わせのガタを防止することができる。なお、図5において示すように、ラック23は、X軸方向に移動可能な直動ガイド28を介することにより、ヘッドフレーム22の上部にX軸方向に移動可能な状態で取り付けられている。
【0046】
電子部品装着装置101においては、各部品装着装置におけるXYロボット30によるヘッド部20の図1に示すX軸方向における移動範囲を、従来における電子部品装着装置に比べて縮小させることにより、電子部品装着装置の小型化を図っている。
【0047】
具体的には、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を縮小化させた上で、XYロボット30によるヘッド部20の移動により、ヘッド部20におけるノズル21の中心軸をパーツカセット10の部品供給位置11に一致させることが可能な場合、つまり、XYロボット30によるヘッド部20のX軸方向における上記移動範囲内に配置された部品供給位置11より電子部品1の吸着取出しを行う場合においては、電子部品1の吸着取出しをそのまま行う。
【0048】
また、XYロボット30によるヘッド部20の移動により、ヘッド部20におけるノズル21の中心軸をパーツカセット10の部品供給位置11に一致させることが不可能な場合、つまり、XYロボット30によるヘッド部20のX軸方向における上記移動範囲外に配置された部品供給位置11より電子部品1の吸着取出しを行う場合においては、XYロボット30によるヘッド部20の移動に加えて、ヘッド部20における電子部品1の吸着取出しを行うノズル21とパーツカセット10の相対的な位置の移動を行う第2移動機構による移動により電子部品1の吸着取出しを行う。上記第2移動機構による移動として、例えば、ヘッド部20全体をヘッド部20の中心回りに180度反転させることにより、ヘッド部20における各ノズル21の配列を反転移動させる、又は、これに代えて、各パーツカセット10をX軸方向に移動させることより、ノズル21の中心軸をパーツカセット10の部品供給位置11に一致させて、電子部品1の吸着取出しを行う。これにより、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲が縮小化された場合であっても、電子部品1の吸着取出しを問題無く行うことを可能としている。
【0049】
また、このヘッド部20のX軸方向における移動範囲が縮小化されることにより、電子部品装着装置101においては、第1部品装着装置101Aと第2部品装着装置101Bの2つの部品装着装置を備えさせて、1台の電子部品装着装置101でステージ50上に固定された2枚の回路基板2に対して同時的に電子部品1の装着作業を行うことを可能としている。このXYロボット30によるヘッド部20のX軸方向における移動範囲の縮小化について、以下に詳細に説明する。
【0050】
図1において、図示X軸方向に一定の間隔でもって配置された各パーツカセット10にて収納されている電子部品1を、パーツカセット10の部品供給位置11にてノズル21により吸着保持して取り出す際に、ヘッド部20の任意のノズル21が任意のパーツカセット10における部品供給位置11より、電子部品1の取出しが可能となっている必要がある。この電子部品1の取出しは、XYロボット30によるヘッド部20のX軸方向及びY軸方向の移動により、任意のノズル21を、その中心軸が任意のパーツカセット10の部品供給位置11と一致するように、移動させることにより行われ、これによりヘッド部20のX軸方向における移動範囲が決まってくる。
【0051】
このヘッド部20のX軸方向における移動範囲をさらに縮めるためのパーツカセット10よりの電子部品1の取出し方法の1つ目の方法は、ヘッド部20にヘッドフレーム22を、回路基板2上における電子部品1が装着される部分の表面である電子部品装着面と大略直交する軸、例えば、ノズル21の配列中心、つまり、上記第1実施形態においては、2行5列に配列されたノズル21の各行の中央に配列されたノズル21間の中央の位置を通りかつ各ノズル21の中心軸と平行な軸を回転軸として回転させる上記第2移動機構の一例であり、ヘッド部回転機構の一例でもあるヘッド回転部29を備えさせることにより、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を縮める場合である。なお、ヘッド回転部29の回転動作は、制御部9により制御される。
【0052】
図6に示すように、ヘッド部20において、ヘッド回転部29がヘッドフレーム22の上部に設置されている。また、ヘッド回転部29は、XYロボット30のX軸方向移動機構31のナット部31aに固定されている。これにより、ヘッド部20は、ヘッド回転部29を備えない場合と同様に、XYロボット30により図1におけるX軸方向及びY軸方向に移動可能であり、さらに、ヘッド回転部29により各ノズル21が取り付けられているヘッドフレーム22の回転動作が可能となっている。
【0053】
次に、このようなヘッド部20において、各ノズル21により各パーツカセット10より電子部品1の吸着取出しを行う場合について、図7に示すヘッド部20とパーツカセット10の位置関係の説明図と、図8に示す吸着取出動作フローチャートを用いて説明する。
【0054】
図7において、各パーツカセット10が図示X軸方向左端より順にNc個、一定の間隔ピッチPcでもってパーツカセット10−1、10−2、・・・、10−Ncと配列されており、また、ヘッド部20においてノズル21が図示X軸方向左端より順にNn個、一定の間隔ピッチPnでもって一列にノズル21−1、21−2、・・・、21−Nnと配列されている。なお、図7においては、ノズル21による電子部品1の吸着取出動作の説明の簡略化のために、ヘッド部20が備える2行5列に配列されたノズル21のうちの1行に配列されたノズル21のみを表してる。
【0055】
図7において、ヘッド部20の左端に配置されているノズル21−1によりパーツカセット10の配列の右端に配置されているパーツカセット10−Ncの電子部品1が取り出し可能であり、かつヘッド部20の右端に配置されているノズル21−Nnによりパーツカセット10の配列の左端に配置されているパーツカセット10−1の電子部品1が取り出しが可能となることにより、ヘッド部20における任意のノズル21により任意のパーツカセット10からの電子部品1の取り出しが可能となる。
【0056】
まず、ノズル21−1によるパーツカセット10−Ncよりの電子部品1の吸着取出しにおいては、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えない場合は、ノズル21−1をパーツカセット10−NcのX軸上における位置にまでヘッド部20を移動させる必要があったが、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えることにより、ノズル21−Nnがパーツカセット10−Ncの位置にまでヘッド部20を移動させた後、ヘッド回転部29によりヘッド部20を180度回転させることにより、各ノズル21の位置が回転軸に対して180度反転され、ノズル21−Nnの位置にノズル21−1が位置することとなり、ヘッド部20をさらにX軸方向に移動させることなく、ノズル21−1によりパーツカセット10−Ncより電子部品1を吸着取出しすることが可能となる。
【0057】
同様に、ノズル21−Nnによるパーツカセット10−1よりの電子部品1の吸着取出しにおいては、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えない場合は、ノズル21−Nnをパーツカセット10−1のX軸上における位置にまでヘッド部20を移動させる必要があったが、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えることにより、ノズル21−1がパーツカセット10−1の位置にまでヘッド部20を移動させた後、ヘッド回転部29によりヘッド部20を180度回転させることにより、各ノズル21の位置が回転軸に対して反転され、ノズル21−1の位置にノズル21−Nnが位置することとなり、ヘッド部20をさらにX軸方向に移動させることなく、ノズル21−Nnによりパーツカセット10−1より電子部品1を吸着取出しすることが可能となる。
【0058】
従って、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えない場合あっては、X軸方向におけるヘッド部20の移動範囲が、配列された全てのパーツカセット10の間隔ピッチPcの合計である(Nc・Pc)の長さ分だけ必要であったのが、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えることにより、1行に配列された全てのノズル21の間隔ピッチPnの合計である(Nn・Pn)だけ縮めることができ、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc−Nn・Pn)とすることができる。
【0059】
ヘッド部20がヘッド回転部29を備える場合における各ノズル21による電子部品1の吸着取出動作について説明すると、図7のX軸方向において、パーツカセット10−1の座標をXc、ヘッド回転部29による回転動作を伴わない場合におけるヘッド部20のノズル21の移動範囲の図示X軸方向左端の座標をX1、X軸方向右端の座標をX2とすると、図8のフローチャートに示すように、ステップS1において、ノズル21の番号iが、例えば1番から選択され、ステップS2において、生産データの一例であるNCデータより、ノズル21−iで吸着保持されるパーツカセット10の番号jが取得される。
【0060】
その後、ステップS3において、ヘッド回転部29によるヘッド部20の回転移動を伴わない場合におけるパーツカセット10−iの電子部品1を吸着取出しする場合のノズル21−iのX軸方向の移動座標である{Xc+(j−1)・Pc−(i―1)・Pn}が、ノズル21の移動範囲内に入っているかどうかが判断され、移動範囲内である場合は、ステップS4において、ノズル21−iのパーツカセット10−jへの移動動作が行われた後、ステップS5において、ノズル21−iによる電子部品1の吸着保持による取り出しが行われる。
【0061】
ステップS3において、上記移動範囲内でない場合は、ステップS6において、ヘッド回転部29によるヘッド部20の180度の回転動作が行われて、各ノズル21の配置が回転軸に対して反転され、ステップS7において、ノズル21−iのパーツカセット10−jへの移動動作が行われた後、ステップS8において、ノズル21−iによる電子部品1の吸着保持による取り出しが行われる。その後、ステップS9において、ヘッド回転部29によるヘッド部20の180度の回転動作が行われ、各ノズル21の配置が元の配置へと戻される。
【0062】
その後、ステップS10において、次に電子部品1を吸着取出しするノズル21が選択され、上記ステップを繰り返し行い、電子部品1を吸着取出しするすべてのノズル21が選択されるまで上記ステップが行われる。
【0063】
次に、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲をさらに縮めるパーツカセット10よりの電子部品1の取出し方法の2つ目の方法は、電子部品装着装置101に複数配列されたパーツカセット10をX軸方向に移動させる上記第2移動機構の一例であり、部品供給部移動機構の一例でもある部品供給部移動部12を備えることにより、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を縮める場合である。なお、部品供給部移動部12の動作は制御部9により制御される。
【0064】
図9に示すように、各パーツカセット10は部品供給部移動部12の移動架台13上に取り付けられており、移動架台13が図示X軸方向に移動されることにより、各パーツカセット10のX軸方向への移動が可能となっている。
【0065】
次に、このようなヘッド部20が備える各ノズル21により各パーツカセット10より電子部品1の吸着取出しを行う場合について、図7及び図10に示すヘッド部20とパーツカセット10の位置関係説明図と、図11に示す吸着取出動作フローチャートを用いて説明する。
【0066】
図7において、まず、ノズル21−1によるパーツカセット10−Ncよりの電子部品1の吸着取出しにおいては、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えない場合は、ノズル21−1をパーツカセット10−NcのX軸上における位置にまでヘッド部20を移動させる必要があった。しかし、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えること、例えば、ノズル21−Nnがパーツカセット10−Ncの位置にまでヘッド部20を移動させた後、部品供給部移動部12により各パーツカセット10をX軸方向に移動させることにより、ヘッド部20をさらにX軸方向に移動させることなく、ノズル21−1の位置にパーツカセット10−Ncを移動させ、ノズル21−1によりパーツカセット10−Ncより電子部品1を吸着取出しすることが可能となる。
【0067】
同様に、ノズル21−Nnによるパーツカセット10−1よりの電子部品1の吸着取出しにおいては、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えない場合は、ノズル21−Nnをパーツカセット10−1のX軸上における位置にまでヘッド部20を移動させる必要があった。しかし、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えること、例えば、ノズル21−1がパーツカセット10−1の位置にまでヘッド部20を移動された後、部品供給部移動部12により各パーツカセット10をX軸方向に移動させることにより、ヘッド部20をさらにX軸方向に移動させることなく、ノズル21−Nnの位置にパーツカセット10−1を移動させて、ノズル21−Nnによりパーツカセット10−1より電子部品1を吸着取出しすることが可能となる。
【0068】
従って、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えない場合にあっては、X軸方向におけるヘッド部20の移動範囲が、配列された全てのパーツカセット10の間隔ピッチPcの合計である(Nc・Pc)の長さ分だけ必要であったのが、部品供給部移動部12を備えることにより、例えば、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を1行に配列された全てのノズル21の間隔ピッチPnの合計である(Nn・Pn)だけ縮めた場合、つまり、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc−Nn・Pn)とした場合であっても、部品供給部移動部12による各パーツカセット10のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc+2Nn・Pn)とすることにより、任意のノズル21による任意のパーツカセット10よりの電子部品1の吸着取出しを行うことができる。
【0069】
電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備える場合における各ノズル21による電子部品1の吸着取出動作について説明すると、図10のX軸方向において、パーツカセット10−1の座標をXc、ヘッド部20のノズル21の移動範囲の図示X軸方向左端の座標をX3、X軸方向右端の座標をX2とすると、図11のフローチャートに示すように、ステップS21において、ノズル21の番号iが、例えば1番から選択され、ステップS22において、生産データの一例であるNCデータより、ノズル21−iで吸着保持されるパーツカセット10の番号jが取得される。
【0070】
その後、ステップS23において、部品供給部移動部12による各パーツカセット10の移動を伴わない場合におけるパーツカセット10−iの電子部品1を取り出す場合のノズル21−iのX軸方向の移動座標である{Xc+(j−1)・Pc−(i―1)・Pn}が、ノズル21−iの移動範囲の左端座標X3よりも右側にあるかどうかが判断される。ステップS23において、右側である場合は、さらに、ステップS24において、ノズル21−iの移動座標である{Xc+(j−1)・Pc−(i―1)・Pn}が、ノズル21−iの移動範囲の右端座標X4よりも左側にあるかどうかが判断される。また、ステップS23において、左側である場合は、ステップS25において、ノズル21−iのパーツカセット10−jへの移動動作が行われた後、ステップS26において、ノズル21−iによる電子部品1の吸着保持による取り出しが行われる。
【0071】
ステップS23において、上記移動範囲内でない場合は、ステップS31において、部品供給部移動部12により、パーツカセット10−jが移動座標{X3+(i―1)・Pn−(j−1)・Pc}へ移動されるとともに、ステップS32において、ノズル21−iの座標X3への移動動作が行われた後、ステップ34において、ノズル21−iによる電子部品1の吸着保持による取り出しが行われる。その後、ステップS34において、部品供給部移動部12により各パーツカセット10は、パーツカセット10−1が座標Xcに位置するように移動される。
【0072】
ステップS24において、上記移動範囲内でない場合は、ステップS27において、部品供給部移動部12により、パーツカセット10−jが移動座標{X4+(i―1)・Pn−(j−1)・Pc}へ移動されるとともに、ステップS28において、ノズル21−iの座標X4への移動動作が行われた後、ステップ29において、ノズル21−iによる電子部品1の吸着保持による取り出しが行われる。その後、ステップS34において、部品供給部移動部12により各パーツカセット10は、パーツカセット10−1が座標Xcに位置するように移動される。
【0073】
その後、ステップS35において、次に電子部品1を吸着取出しするノズル21が選択され、上記ステップを繰り返し行い、電子部品1を吸着取出しするすべてのノズル21が選択されるまで上記各ステップが行われる。
【0074】
なお、電子部品装着装置101がヘッド回転部29又は部品供給部移動部12のいずれか1つを備える場合に代えて、ヘッド回転部29及び部品供給部移動部12を共に備える場合であってもよい。
【0075】
次に、ヘッド部20による各電子部品1の回路基板2上への装着動作について説明する。
【0076】
図1において、各ノズル21によりパーツカセット10から電子部品1を吸着取出しした後、ヘッド部20は各ノズル21が部品認識部40の上方を通過するようにXYロボット30により図示X軸方向及びY軸方向に移動され、部品認識部40において、各ノズル21に吸着保持されている電子部品1の吸着保持状態が認識される。その後、XYロボット30によりヘッド部20の回路基板2の上方への移動動作が行われて、各ノズル21により各電子部品1の回路基板2上への装着動作が行われることとなる。
【0077】
各電子部品1の中には、パーツカセット10にてノズル21により吸着保持された状態、つまり、初期吸着保持状態より、回転移動をさせてから回路基板2への装着が行われるような電子部品1が含まれている場合がある。このような場合、図4において説明した回転部19による各ノズル21の回転動作を、各ノズル21に吸着保持されている電子部品1毎の回転移動量に応じて、各ノズル21毎に行われることにより、電子部品1の回路基板2上への装着動作が行うことができる。
【0078】
この各ノズル21に対する回転部19による回転動作は、回転部19が備える1つのモータ26により同時的に行われるという特徴を利用した電子部品1の吸着取出し及び装着動作について説明する。
【0079】
図12は、電子部品装着装置101の模式平面図であるが、図12において、部品装着装置101A及び部品装着装置101Bはそれぞれパーツカセット10を10個ずつ備えており、それぞれについて、図示左端より、パーツカセット10−1、10−2、・・・、10−10とする。また、部品装着装置101A及び部品供給装置101Bが備える各ヘッド部20が有する各ノズル21をそれぞれ図示右上より順に、ノズル21−1、21−2、・・・、21−10とする。
【0080】
回路基板2上に装着される電子部品1が、例えば、装着時における上記初期吸着状態よりの回転移動量が90度装着、−90度装着、45度装着、及び−45度装着の4種類の電子部品1であるような場合であって、部品装着装置101Aにおいて、パーツカセット10−1から10−5に90度装着の電子部品1が収納されている各パーツカセット10を配置し、パーツカセット10−6から10−10に−90度装着の電子部品1が収納されている各パーツカセット10を配置する。さらに、部品装着装置101Bにおいて、パーツカセット10−1から10−5に45度装着の電子部品1が収納されている各パーツカセット10を配置し、パーツカセット10−6から10−10に−45度装着の電子部品1が収納されている各パーツカセット10を配置する。
【0081】
次に、部品装着装置101Aにおいて、各パーツカセット10より電子部品1の吸着取出しを行う場合に、ノズル21−1から21−5をパーツカセット10−1から10−5の上方へ移動させた後、ノズル21−1から21−5によりパーツカセット10−1から10−5における90度装着の各電子部品1の吸着取出しを行った後、ノズル21−6から21−10をパーツカセット10−6から10−10の上方へ移動させた後、ノズル21−6から21−10によりパーツカセット10−6から10−10における−90度装着の電子部品1の吸着取出しを行う。
【0082】
その後、部品装着装置101Aにおいて、図4に示す回転部19により、ヘッド部20において、各ノズル21の同時的な回転移動を行う。このとき、ノズル21−1に吸着保持されている90度装着の電子部品1の回転移動量に応じて、ノズル21−1を90度回転移動させることにより、同時的に、ノズル21−1から21−5まで90度回転移動されるとともに、ノズル21−6から21−10まで−90度回転移動される。これにより、ヘッド部20による回路基板2への各電子部品1の装着動作を行う際に、各ノズル21毎に順次個別に、各電子部品1の装着角度に応じて回転移動動作を行わなくても、上記のように1回の回転動作で同時的に各電子部品1の装着角度に応じた回転移動を行うことができ、個別に回転動作を行う時間を短縮した電子部品の装着を行うことが可能となる。
【0083】
また、部品装着装置101Bにおいても、上記同様に45度装着及び−45度装着の電子部品1に対して、各ノズル21の回転移動動作を個別に行わずに、1回の回転移動動作により、同時的に各電子部品1の装着角度に応じた回転移動を行うことができる。
【0084】
また、部品装着装置101Aにおいて、90度装着及び−90度装着の電子部品1の装着が行われた回路基板2を、部品装着装置101Bに移動させることにより、部品装着装置101Bにおいて、45度装着及び−45度装着の電子部品1の回路基板2への装着を行うことができ、電子部品1の装着角度に応じて、上記のように各パーツカセット10に電子部品1を配置することにより、電子部品1が様々な装着角度を有する場合であって、個別に各ノズルの回転動作を行う時間を短縮した電子部品の装着を行うことができる。
【0085】
上記第1実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【0086】
まず、ヘッド部20が備える各ノズル21を一列に配列するのではなく、2行5列と配列することにより、ヘッド部20が10個のノズル21を備えた場合であっても、図1に示すX軸方向におけるヘッド部20の幅が大きくならないように、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0087】
また、各ノズル21の夫々の中心軸を回転中心として、各ノズル21を回転させる回転部19において、各ノズル21上部に取り付けられた従動側ピニオン24と、各従動側ピニオン24と係合するラック23、及びモータ26の回転軸先端に取り付けられ、かつラック23と係合する駆動側ピニオン25とを備えることにより、1つのモータ26を駆動させることにより、駆動側ピニオン25が正逆回転され、駆動側ピニオン25に係合されているラック部23bを備えるラック23を、図3におけるX軸方向に往復移動させ、これにより、ラック23のラック部23aに夫々係合されている各従動側ピニオン24を同時的に正逆回転させることができ、各ノズル21を同時的に正逆回転させることができる。つまり、従来のように複数のノズルの回転動作を行うための駆動源として複数のモータを設置するのではなく、ヘッド部が備える1つの駆動源であるモータにより、ヘッド部が備える複数のノズルの各回転動作を同時的に行うことができる。従って、ヘッド部が複数のノズルを備えるような場合であっても、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0088】
また、各ノズル21による各パーツカセット10よりの電子部品1の吸着取出しにおいては、従来は、任意のノズルを任意のパーツカセットのX軸上における位置にまでヘッド部をX軸方向において移動させる必要があったが、ヘッド部20が、ヘッドフレーム22を回転させるヘッド回転部29を備えることにより、ヘッド部20の各ノズル21の配列を反転された配列ともすることができる。これにより、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えない場合あっては、X軸方向におけるヘッド部20の移動範囲が、配列された全てのパーツカセット10の間隔ピッチPcの合計である(Nc・Pc)必要であったのが、ヘッド部20がヘッド回転部29を備えることにより、1行に配列された全てのノズル21の間隔ピッチPnの合計である(Nn・Pn)だけ縮めることができ、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc−Nn・Pn)と縮小化することができ、電子部品装着装置のX軸方向における幅の縮小化が図れ、電子部品装着装置の小型化を図ることが可能となる。
【0089】
また、電子部品装着装置101が各パーツカセット21を図1におけるX軸方向に移動させる部品供給部移動部12を備えることにより、電子部品装着装置101が部品供給部移動部12を備えない場合にあっては、X軸方向におけるヘッド部20の移動範囲が、配列された全てのパーツカセット10の間隔ピッチPcの合計である(Nc・Pc)必要であったのが、部品供給部移動部12を備えることにより、例えば、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を1行に配列された全てのノズル21の間隔ピッチPnの合計である(Nn・Pn)だけ縮めた場合、つまり、ヘッド部20のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc−Nn・Pn)とした場合であっても、部品供給部移動部12による各パーツカセット10のX軸方向における移動範囲を(Nc・Pc+2Nn・Pn)とすることにより、任意のノズル21による任意のパーツカセット10よりの電子部品1の吸着取出しを行うことができ、電子部品装着装置のX軸方向における幅の縮小化が図れ、電子部品装着装置の小型化を図ることが可能となる。
【0090】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第2の実施形態にかかる電子部品装着装置201は、上記第1実施形態における電子部品装着装置101におけるヘッド部20と異なる構造のヘッド部220を備えており、それ以外の部分は電子部品装着装置101と同様であるため、異なる部分であるヘッド部220についてのみ以下に説明する。
【0091】
図13に示すヘッド部220の斜視図において、ヘッド部220は、電子部品1を吸着保持可能な吸着保持部材の一例であるノズル221を、上記第1実施形態と同様に2行5列の合計10個備え、また、各ノズル221は軸状となっており、その軸状の下方先端部にはノズル先端部221aを備えており、ノズル先端部221aにて電子部品1を吸着保持可能となっている。また、各ノズル221はヘッドフレーム222の上面及び下面を貫通するように、ヘッドフレーム222に固定されたスリーブ状のノズル支持部材221cを介して取り付けられており、ノズル221において、ノズル上部221b及びノズル先端部221aがそれぞれヘッドフレーム222の外部に現われた状態となっている。また、ノズル221は、ノズル支持部材221cの内部にて回転中心回りに回転可能となっており、互いに固定されているノズル先端部221aとノズル上部221bは一体に回転可能となっている。
【0092】
また、図13に示すように、ヘッド部220は、ノズル221の中心軸を回転中心としてノズル221を回転させる回転機構の一例である回転部219を備えており、回転部219は、各ノズル221の中心軸を回転中心として各ノズル上部221b毎に固定された歯付回転体の一例であるその外周部に複数の歯を備えた従動側ローラー224と、各従動側ローラー224が有する歯と互いに係合する歯をその内側に複数備える無端状の歯付ベルトの一例であるタイミングベルト223と、駆動源の一例であるヘッドフレーム222に取り付けられたモータ226、及び運動変換部材の一例として、モータ226の回転軸先端部に取り付けられ、かつモータ226の回転軸を回転中心とし、かつその外周部に複数の歯を備える駆動側ローラー225とを備えている。なお、回転部219による各ノズル221の回転動作は、制御部9により制御される。
【0093】
回転部219において、各従動側ローラー224は互いに接触しないように配置されており、各従動側ローラー224を囲むようにヘッドフレーム222の上部に配置されているタイミングベルト223は、上記2行に配列された各ノズル221に取り付けられた各従動側ローラー224を囲むようにその内面に備えられた歯が各従動側ローラー224の歯と互いに常時係合された状態となっている。また、各従動側ローラー224間において、このような状態におけるタイミングベルト223を、その内側方向に押圧可能なように、ガイドローラー227がヘッドフレーム222上部に設置されており、これらガイドローラー227により、タイミングベルト223は、各従動側ローラー224に一定の押圧力がかけられた状態となり、タイミングベルト223の内面と各従動側ローラー224との接触性が高められている。
【0094】
さらに、タイミングベルト223は、その内面に備えられた歯が駆動側ローラー225の歯とも互いに常時係合された状態となっている。これにより、モータ226を正逆回転させることにより、駆動側ローラー225が正逆回転され、駆動側ローラー225に係合されているタイミングベルト223が走行運動を行うことにより、タイミングベルト223に係合されている各従動側ローラー224が同時的に正逆回転され、各ノズル221が同時的に正逆回転されることとなる。つまり、モータ226の正逆回転動作で、10本の各ノズル221の正逆回転動作を同時的に行うことが可能となっている。よって、この正逆回転動作により、各ノズル221に吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じた各ノズル21の中心軸を回転中心とする正逆回転移動、及び各ノズル221に吸着保持された電子部品1の吸着保持と装着角度との間のずれ量に応じた回転角方向のずれ量の補正であるθ補正を行うことが可能となっている。
【0095】
なお、図14における各従動側ローラー224、駆動側ローラー225、及びタイミングベルト223の関係を示す模式平面図において、モータ226により駆動側ローラー225が図示時計方向に回転された場合、タイミングベルト223は図示時計方向に回転稼動され、各従動側ローラー224は図示時計方向に回転され、各ノズル221も同時的に図示時計方向に回転される。各ノズル221を逆方向に回転させたい場合は、モータ226により駆動側ローラー225を図示反時計方向に回転させればよい。
【0096】
また、タイミングベルト223が弾性を有する材料、例えば硬質ラバー等で形成されることにより、タイミングベルト223と、各従動側ローラー224及び駆動側ローラー225を常時接触された状態とすることができ、これらの間には、バックラッシュが発生する恐れはない。
【0097】
次に、ヘッド部220が備える回転部219による各ノズル221に対する回転動作が、回転部219が備える1つのモータ226により同時的に行われるという特徴を利用した電子部品1の回路基板2への装着動作について説明する。
【0098】
ヘッド部220による電子部品1の回路基板2への装着方法を説明するための説明図を、図15に示す。
【0099】
図15において、ヘッド部220が備える各ノズル221を図示上行右側より下行左側まで順に、ノズル221−1、221−2、・・・、221−10とする。また、回路基板2上に装着される電子部品1は、例えば、ノズル221の吸着保持と装着角度との間のずれ量である回転移動量が0度装着、45度装着、及び90度装着の3種類の電子部品1であるような場合であって、各ノズル221においては、ノズル221−1に0度装着の電子部品1−A1が、ノズル221−2に45度装着の電子部品1−B1が、・・・、ノズル221−10に90度装着の電子部品1−C3が、吸着保持されており、ノズル221の番号順と各電子部品1の装着角度が無関係に吸着保持された状態となっている。
【0100】
このようなヘッド部220における各電子部品1の吸着保持状態において、各電子部品1を回路基板2上に装着していく場合に、ノズル221の番号順に各電子部品1を装着していく場合にあっては、ノズル221−1にて電子部品1−A1の装着動作を行った後、ノズル221−2にて電子部品1−B1を装着角度45度に合うように回転移動させて、電子部品1−B1の装着動作を行い、その後、ノズル221−3にて電子部品1−A2を装着角度0度に合うように回転移動させて、電子部品1−A2の装着動作を行うといったように、各電子部品1の装着動作の前毎に、各電子部品1の装着角度に応じた回転移動を行う必要がある。
【0101】
しかし、各電子部品1の装着順序をノズル221の番号順ではなく、装着された電子部品1の装着角度毎にまとめて、かつその装着角度の昇順又は降順にて、装着動作を行っていく場合にあっては、装着角度0度の電子部品1−A1、A2、A3、及びA4をそれぞれ吸着保持しているノズル221−1、3、4、及び7により、各電子部品1の装着動作を順次行った後、装着角度45度の電子部品1−B1、B2、及びB3をそれぞれ吸着保持しているノズル221−2、5、及び9の回転部219による各電子部品1の回転移動を行い、各電子部品1の装着動作を順次行うというように、各電子部品1の装着角度に応じた回転動作を個別に行うのではなく、装着角度毎にまとめて、かつその装着各度の昇順又は降順にて装着動作を行うことができる。よって、電子部品1の装着角度に合わせるための回転移動を個別に行うことによる時間ロスを短縮化し、電子部品1の装着効率を向上させることが可能となる。
【0102】
次に、ヘッド部220が各ノズル221のノズル先端部221aの位置を微小に移動させるノズル微小移動機構228を備える場合について説明する。
【0103】
ヘッド部220の斜視図である図16において、ヘッド部220はその下部に、2行5列に配列された各ノズル221の上記列毎において配置された各ノズル221を1組として、ノズル微小移動機構228が合計5組設置されている。ノズル微小移動機構は228は、上記1組のノズル221を図示X軸方向に微小に移動させるX軸方向微小移動機構228aと、図示Y軸方向に微小に移動させるY軸方向微小移動機構228bとを備えている。X軸方向微小移動機構228aは、上記1組のノズル221に取り付けられたリニアモータにより、上記1組のノズル221を共に図示X軸方向に微小移動させ、Y軸方向微小移動機構228bは、X軸方向微小移動機構228aが取り付けられたナット部に螺合したボールねじ軸をモータにより回転させることにより、X軸方向微小移動機構228bを図示Y軸方向に微小移動させる。
【0104】
ヘッド部220がこのようなノズル微小移動機構228を備えることにより、電子部品装着装置201において、ヘッド部220が備える2行5列のうちの1行のノズル221により、各パーツカセット10より各電子部品1を同時的に吸着取出しするような場合にあっては、各ノズル微小移動機構228により、上記1列の各ノズル221におけるノズル先端部221aの位置を、各パーツカセット10における電子部品1の供給位置に応じて、個別かつ微小に移動させることができ、各電子部品1の吸着取出しを確実に安定して行うことが可能となる。なお、各パーツカセット10よりの電子部品1の吸着取出しは、2行5列のうちの各行のノズル221毎に行われるため、ノズル微小移動機構228は、上記1組のノズル221毎に備えていれば十分である。なお、ノズル微小移動機構228の動作は、制御部9により制御される。
【0105】
上記第2実施形態によれば、上記第1実施形態による効果と同様に、ヘッド部220が備える各ノズル221を一列に配列するのではなく、2行5列と配列することにより、ヘッド部220が10個のノズル221を備えた場合であっても、上記X軸方向におけるヘッド部220の幅が大きくならないように、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0106】
また、回転部219において、各ノズル221上部毎に取り付けられた従動側ローラー224と、各従動側ローラー224と係合するタイミングベルト223、及びモータ226の回転軸先端に取り付けられ、かつタイミングベルト223と係合する駆動側ローラー225とを備えることにより、1つのモータ226を駆動させることにより、駆動側ローラー225が正逆回転され、駆動側ローラー225に係合されているタイミングベルト223を、図13におけるX軸方向に往復移動させ、これにより、タイミングベルト223に係合されている各従動側ローラー224を同時的に正逆回転させることができ、各ノズル221の夫々の中心軸を回転中心として、各ノズル221を同時的に正逆回転させることができる。つまり、従来のように複数のノズルの正逆回転動作を行うための駆動源として複数のモータを設置するのではなく、ヘッド部が備える1つの駆動源であるモータにより、ヘッド部が備える複数のノズルの各回転動作を同時的に行うことができる。従って、ヘッド部が複数のノズルを備えるような場合であっても、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0107】
さらに、上記第1実施形態におけるラック23と比べて、タイミングベルト223は、軽量材料で形成することができ、ヘッド部220が回転部219を備える場合であっても、ヘッド部220の軽量化を図ることが可能となる。
【0108】
次に、本発明の第3の実施形態にかかる電子部品装着装置は、ヘッド部320が、電子部品1を吸着保持可能な吸着保持部材の一例であるノズル321を、上記第1実施形態と同様に2行5列の合計10個備え、ノズル321の中心軸を回転中心としてノズル321を回転させる回転機構の一例として、さらに異なる構造の回転部319、又は回転部359を備えており、それ以外の部分は第1実施形態における電子部品装着装置101と同様であるため、異なる部分についてのみ以下に説明する。
【0109】
まず、ヘッド部320が、回転部319を備えている場合について説明する。
図17に、回転部319における機構を示す模式平面図を示す。図17に示すように、回転部319は、各ノズル321の夫々の中心軸を回転中心として各ノズル上部321b毎に固定された従動側ピニオン324と、角柱状部材により形成され、ヘッドフレーム322の上部に配置された2本のラック323及び328と、駆動源の一例であるヘッドフレーム322に取り付けられたモータ326と、モータ326による回転運動を2本のラックのうちの一方のラック323のノズル321の行の配列方向への直線運動に変換する運動変換部材の一例として、モータ326の回転軸先端部に取り付けられ、かつモータ326の回転軸を回転中心とする駆動側ピニオン325、及び上記一方のラック323の上記直線運動を他方のラック328の上記行の配列方向への直線運動として伝達する運動伝達部材の一例として、ノズル321の2行5列の配列において、図示左端に配置された2本のノズル321のノズル上部321bに固定され、かつラック323及びラック328とそれぞれ係合されている2個の従動側ピニオン324と互いに係合する歯をその内側に複数備える無端状の歯付ベルトの一例でもあるタイミングベルト327とを備えている。
【0110】
回転部319において、各従動側ピニオン324は互いに接触しないように配置されており、ラック323及びラック328において、各従動側ピニオン324と係合している各側面に、上記2行に配列された各ノズル21に取り付けられた各従動側ピニオン324のうちの行毎の各従動側ピニオン324と常時噛み合い可能な歯が形成されたラック部323a及びラック部328aを有しており、各従動側ピニオン324とラック部323a及びラック部328aは、上記行毎において互いに係合された状態となっている。また、上記一方のラック323aにおける上記歯が形成されていない方の側面には、駆動側ピニオン325と常時噛み合い可能な歯が形成されたラック部323bを有しており、駆動側ピニオン325とラック部323bは互いに係合されている。また、ラック323におけるラック部323a及びラック部323b、及びラック328におけるラック部328aは、ノズル321の上記行の配列方向と略平行となっている。
【0111】
これにより、モータ326を正逆回転させることにより、駆動側ピニオン325が正逆回転され、駆動側ピニオン325に係合されているラック部323bを備える上記一方のラック323が、上記行の配列方向、つまり図示X軸方向に往復移動されることにより、このラック323のラック部323aに係合されている各従動側ピニオン324が同時的に正逆回転されるとともに、タイミングベルト327が走行されることにより、上記他方のラック328も図示X軸方向に往復移動されることにより、上記他方のラック328のラック部328aに係合されている各従動側ピニオン324が同時的に正逆回転され、全てのノズル321が同時的に正逆回転されることとなる。つまり、モータ326の正逆回転動作で、各ノズル321の正逆回転動作を同時的に行うことが可能となっている。よって、この正逆回転動作により、各ノズル321に吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じた各ノズル321の中心軸を回転中心とする正逆回転移動、及び各ノズル321に吸着保持された電子部品1の吸着保持と装着角度との間のずれ量に応じた回転角度方向のずれ量の補正であるθ補正を行うことが可能となっている。
【0112】
なお、図17において、モータ326により駆動側ピニオン325が図示時計方向に回転された場合、駆動側ピニオン325と係合されている方のラック部323bを備えるラック323は図示X軸方向左向きに移動され、図示上行に配列されている各従動側ピニオン324は図示反時計方向に回転されるとともに、タイミングベルト327が図示反時計方向に回転稼動され、上記他方のラック328が図示X軸方向右向きに移動され、図示下行に配列されている各従動側ピニオン324は図示反時計方向に回転され、全てのノズル321が同時的に図示反時計方向に回転される。なお、各ノズル321を逆方向に回転させたい場合は、モータ326により駆動側ピニオン325を図示反時計方向に回転させればよい。
【0113】
次に、ヘッド部320が、回転部359を備えている場合について説明する。
図18に、回転部359における機構を示す模式平面図を示す。図18に示すように、回転部359は、各ノズル321の夫々の中心軸を回転中心として各ノズル上部321bに固定された従動側ピニオン364と、駆動源の一例であるヘッドフレーム322に取り付けられたモータ326、及びモータ326による回転運動を、各従動側ピニオン364のうちの1つの従動側ピニオン364の回転運動に伝達する運動伝達部材の一例として、モータ326の回転軸先端部に取り付けられ、かつモータ326の回転軸を回転中心とする駆動側ピニオン365とを備えている。
【0114】
回転部359において、各従動側ピニオン364は互いに隣接する各ピニオン364と常時係合するように配置されている。さらに、駆動側ピニオン365は各従動側ピニオン364のうちの1つの従動側ピニオン364である図示左上隅に配置された従動側ピニオン364と常時係合している。
【0115】
これにより、モータ326を正逆回転させることにより、駆動側ピニオン365が正逆回転され、駆動側ピニオン365に係合されている上記1つの従動側ピニオン364が正逆回転されることにより、互いに隣接する各従動側ピニオン364と係合している各従動側ピニオン364が同時的に正逆回転され、全てのノズル321が同時的に正逆回転されることとなる。つまり、モータ326の正逆回転動作で、各ノズル321の正逆回転動作を同時的に行うことが可能となっている。よって、この正逆回転動作により、各ノズル321に吸着保持された電子部品1の回路基板2への装着角度に応じた各ノズル321の中心軸を回転中心とする正逆回転移動、及び各ノズル321に吸着保持された電子部品1の吸着保持と装着角度との間のずれ量に応じた回転角度方向のずれ量の補正であるθ補正を行うことが可能となっている。
【0116】
なお、図18において、モータ326により駆動側ピニオン365が図示時計方向に回転された場合、各従動側ピニオン364はそれぞれ隣接する各従動側ピニオン364と相対する回転方向に回転され、各ノズル321が同時的に図示時計方向又は反時計方向に回転される。なお、各ノズル321を逆方向に回転させたい場合は、モータ326により駆動側ピニオン365を図示反時計方向に回転させればよい。
【0117】
上記第3実施形態によれば、上記第1実施形態又は上記第2実施形態による効果と同様に、ヘッド部320が備える各ノズル321を一列に配列するのではなく、2行5列と配列することにより、ヘッド部320が10個のノズル321を備えた場合であっても、上記X軸方向におけるヘッド部320の幅が大きくならないように、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0118】
また、回転部319又は回転部359が備える1つのモータ326により、各ノズル221の中心軸を回転中心として、各ノズル221を同時的に正逆回転させることができる。つまり、従来のように複数のノズルの回転動作を行うための駆動源として複数のモータを設置するのではなく、ヘッド部が備える1つの駆動源であるモータにより、ヘッド部が備える複数のノズルの各回転動作を同時的に行うことができる。従って、ヘッド部が複数のノズルを備えるような場合であっても、ヘッド部の小型化を図ることが可能となる。
【0119】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【0120】
【発明の効果】
本発明によれば、部品装着ヘッドが備える各吸着保持部材を一列に配列するのではなく、複数行かつ複数列と配列することにより、上記部品装着ヘッドが複数の上記吸着保持部材を備えた場合であっても、上記吸着保持部材の上記行方向における上記部品装着ヘッドの寸法である幅が大きくならないようにすることができ、上記部品装着ヘッドの小型化を図ることが可能となるとともに、このような上記部品装着ヘッドを備える電子部品装着装置における上記部品装着ヘッドの回路基板の電子部品装着面に沿った移動範囲の縮小化を図ることができ、電子部品装着装置の小型化を図ることが可能となる。
【0121】
また、上記部品装着ヘッドが従来のように複数の吸着保持部材の回転動作を行うための駆動源として複数の駆動源を備えるのではなく、上記部品装着ヘッドが上記各吸着保持部材の夫々の中心軸を回転中心として回転させる回転機構を備え、この上記回転機構が備える1つの駆動源により上記各吸着保持部材の同時的な回転を可能とすることができる。従って、上記部品装着ヘッドが複数の上記吸着保持部材を備えるような場合であっても、常に上記回転機構が備える上記1つの駆動源により、上記各吸着保持部材の同時的な回転を行うことができ、上記部品装着ヘッドの小型化を図ることが可能となるとともに、このような上記部品装着ヘッドを備える電子部品装着装置における上記部品装着ヘッドの回路基板の電子部品装着面に沿った移動範囲の縮小化を図ることができ、電子部品装着装置の小型化を図ることが可能となる。
【0122】
さらに、電子部品装着装置において、複数の部品供給位置が上記吸着保持部材の上記複数行の配列方向沿いに一定の間隔でもって配列され、かつ上記部品装着ヘッドが備える上記吸着保持部材の上記複数行の配列の配列間隔が、上記一定の間隔の整数倍の間隔でもって形成されることにより、複数の上記吸着保持部材による複数の上記部品吸着位置からの同時的な上記電子部品の吸着取出しを可能とすることができ、電子部品装着装置の小型化を図りつつ、生産性の向上を図ることが可能となり、単位面積当りの生産性の向上が図られた電子部品装着装置を提供することが可能となる。
【0123】
また、上記電子部品装着装置において、上記部品装着ヘッドの上記行の配列方向かつ上記回路基板の電子部品装着面に略平行な移動における移動範囲を縮小化させた場合であっても、上記電子部品装着装置が、上記回路基板の電子部品装着面に略平行に上記部品装着ヘッドを移動可能な第1移動機構と、及び上記吸着保持部材を上記部品供給位置に対して相対的に移動可能な第2移動機構とを備えることにより、上記部品供給部よりの上記電子部品の吸着取出しを問題無く行うことを可能することができる。
【0124】
すなわち、上記第1移動機構による上記部品装着ヘッドの移動により、上記吸着保持部材の中心軸が上記部品供給部における部品供給位置に一致可能な場合には、上記第1移動機構により上記部品装着ヘッドを移動させて、上記吸着保持部材により上記電子部品の吸着取出しをそのまま行うことができる。
【0125】
また、上記第1移動機構による上記部品装着ヘッドの移動により、上記吸着保持部材の中心軸が上記部品供給部における部品供給位置に一致不可能な場合には、上記第2移動機構による上記吸着保持部材の上記部品供給位置に対する相対的な移動を行い、上記吸着保持部材の上記中心軸を上記部品供給部における上記部品供給位置に一致させて、上記吸着保持部材により上記電子部品の吸着取出しを行うことができる。上記第2移動機構による移動、例えば、上記回路基板の上記電子部品装着面と大略直交する回転中心回りに、上記部品装着ヘッドを回転させるヘッド回転機構による移動、又は、上記各部品供給部を上記部品供給部の配列方向に沿って移動させる部品供給部移動機構による移動を行うことにより、上記電子部品の吸着取出しを行うことができる。
【0126】
従って、電子部品装着装置において、上記部品装着ヘッドの上記移動範囲が縮小化された場合であっても、上記電子部品装着装置が上記第2移動機構をさらに備えることにより、上記電子部品の吸着取出しを問題無く行うことが可能となり、電子部品装着装置の小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態にかかる電子部品装着装置の斜視図である。
【図2】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるXYロボット及びヘッド部の斜視図である。
【図3】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部の斜視図である。
【図4】 上記第1実施形態の電子部品装着装置における回転部の模式平面図である。
【図5】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部の模式構造図である。
【図6】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部がヘッド回転部を備える場合のヘッド部及びXYロボットの斜視図である。
【図7】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部とパーツカセットの位置関係の説明図である。
【図8】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド回転部を用いた場合の電子部品の吸着取出動作フローチャートである。
【図9】 上記第1実施形態の電子部品装着装置における部品供給部移動部の斜視図である。
【図10】 上記第1実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部とパーツカセットの位置関係の説明図である。
【図11】 上記第1実施形態の電子部品装着装置における部品供給部移動部を用いた場合の電子部品の吸着取出動作フローチャートである。
【図12】 上記第1実施形態の電子部品装着装置における電子部品装着装置の模式平面図である。
【図13】 本発明の第2実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部の斜視図である。
【図14】 上記第2実施形態の電子部品装着装置における回転部の模式平面図である。
【図15】 上記第2実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部による電子部品の回路基板への装着方法の説明図である。
【図16】 上記第2実施形態の電子部品装着装置におけるヘッド部がノズル微小移動機構を備える場合のヘッド部の斜視図である。
【図17】 本発明の第3実施形態の電子部品装着装置における回転部の模式平面図である。
【図18】 上記第3実施形態の電子部品装着装置における別の回転部の模式平面図である。
【図19】 従来の電子部品装着装置の斜視図である。
【符号の説明】
1…電子部品、2…回路基板、9…制御部、10…パーツカセット、11…部品供給位置、12…部品供給部移動部、13…移動架台、19…回転部、20…ヘッド部、21…ノズル、21a…ノズル先端部、21b…ノズル上部、22…ヘッドフレーム、23…ラック、23a…ラック部、23b…ラック部、24…従動側ピニオン、25…駆動側ピニオン、26…モータ、27…捩りばね、28…直動ガイド、29…ヘッド回転部、30…XYロボット、31…X軸方向移動機構、32…Y軸方向移動機構、40…部品認識部、50…ステージ、101…電子部品装着装置、101A…第1部品装着装置、101B…第2部品装着装置、201…電子部品装着装置、219…回転部、220…ヘッド部、221…ノズル、221a…ノズル先端部、221b…ノズル上部、222…ヘッドフレーム、223…タイミングベルト、224…従動側ローラー、225…駆動側ローラー、226…モータ、227…ガイドローラー、228…ノズル微小移動機構、228a…X軸方向微小移動機構、228b…Y軸方向微小移動機構、319…回転部、320…ヘッド部、321…ノズル、321a…ノズル先端部、321b…ノズル上部、322…ヘッドフレーム、323…ラック、323a…ラック部、323b…ラック部、324…従動側ピニオン、325…駆動側ピニオン、326…モータ、327…タイミングベルト、328…ラック、328a…ラック部、359…回転部、364…従動側ピニオン、365…駆動側ピニオン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a component mounting head, an electronic component mounting apparatus, and a mounting method for sequentially mounting a plurality of electronic components on a circuit board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of electronic component mounting apparatus and mounting method have various structures. For example, an example of a conventional electronic component mounting apparatus is shown in FIG.
[0003]
As shown in FIG. 19, the electronic
[0004]
Further, in the
[0005]
The operation of mounting the
[0006]
The XY
[0007]
Thereafter, the
[0008]
Thereafter, the
[0009]
As a result, the
[0010]
Furthermore, in such an electronic
[0011]
Further, in such an electronic
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, even in an electronic component assembly produced by mounting an electronic component on a circuit board, it is desired to improve the production efficiency of the electronic component assembly in order to reduce the production cost.
[0013]
Therefore, in an apparatus for producing an electronic component assembly, in order to further increase production efficiency, it is desired to reduce the size of the production apparatus and improve productivity per unit area.
[0014]
However, in the electronic
[0015]
Furthermore, since the
[0016]
Further, in the case where a plurality of such electronic
[0017]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a component mounting head, an electronic component mounting apparatus, and a mounting method that are miniaturized and have improved productivity per unit area.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0019]
According to the first aspect of the present invention,Electronic component mounting apparatus for mounting a plurality of electronic components supplied from a plurality of component supply positions on a circuit boardIn
A suction holding member that can hold each of the electronic components by suction and is arranged in a plurality of rows and columns, a rotation mechanism that rotates each suction holding member around its central axis, and a rotation mechanism. A drive source for simultaneously rotating the suction holding members;A component mounting head comprising:
A plurality of component supply units that enable the electronic components to be supplied to the component supply positions and that the component supply positions are arranged at regular intervals along the arrangement direction of the plurality of rows of the suction holding members; ,
A first moving mechanism capable of moving the component mounting head substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board;
A second moving mechanism capable of moving the suction holding member relative to the component supply position substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board;
A controller capable of controlling the operations of the suction holding member, the first moving mechanism, and the second moving mechanism;
As the second moving mechanism, a head portion rotating mechanism that rotates the component mounting head around a rotation center that is substantially orthogonal to the electronic component mounting surface of the circuit board.Characterized by comprisingElectronic component mounting deviceI will provide a.
[0024]
Of the present inventionSecond aspectAccording to the above, the rotation center coincides with the array center of the plurality of rows and the plurality of columns of the suction holding member.First aspectThe electronic component mounting apparatus described in 1. is provided.
[0026]
Of the present inventionThird aspectAccording to the rotation mechanism,
A pinion fixed to each of the suction holding members,
The suction holding member has a rack portion that engages with each pinion of each row of the plurality of rows and is arranged substantially parallel to the arrangement direction of the rows, and the rack portions are integrally formed. Racks,
A motion conversion member that converts a rotational motion by the one drive source into a linear motion of the rack in the array direction of the plurality of rows,
By the linear movement of the rack, the pinions are rotated simultaneously, and the suction holding members are rotated simultaneously.Electronic component mounting apparatus according to first aspect or second aspectI will provide a.
[0027]
Of the present inventionFourth aspectAccording to the rotation mechanism,
A toothed rotor fixed to each suction holding member and having teeth on the outer periphery; and
An endless toothed belt comprising teeth that engage with the teeth of each of the toothed rotors;
A motion conversion member that converts rotational motion by the one drive source into travel motion of the toothed belt;
By the traveling movement of the toothed belt, the toothed rotating bodies are rotated simultaneously, and the suction holding members are rotated simultaneously.Electronic component mounting apparatus according to first aspect or second aspectI will provide a.
[0028]
Of the present invention5th aspectAccording to the rotation mechanism,
A pinion fixed to each of the suction holding members,
A plurality of racks that are arranged in parallel with the arrangement direction of the plurality of rows of the suction holding members and in which a rack portion that engages with each pinion for each row of the plurality of rows is formed;
A motion conversion member that converts rotational motion by the one drive source into linear motion of one of the plurality of racks in the array direction of the plurality of rows;
A motion transmitting member that transmits the linear motion of the one rack as the linear motion of the other rack in the arrangement direction of the plurality of rows,
By the linear motion of the racks, the pinions are rotated simultaneously, and the suction holding members are rotated simultaneously.Electronic component mounting apparatus according to first aspect or second aspectI will provide a.
[0029]
Of the present inventionSixth aspectAccording to the rotation mechanism,
A pinion fixed to each of the suction holding members,
A motion transmission member that transmits the rotational motion of the one drive source to the rotational motion of at least one of the pinions, and the pinions fixed to the adjacent suction holding members are engaged with each other. Combined
By rotating the single pinion, the pinions are rotated simultaneously, and the suction holding members are rotated simultaneously.Electronic component mounting apparatus according to first aspect or second aspectI will provide a.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0033]
FIG. 1 shows a perspective view of a component mounting head and an electronic
[0034]
Further, each
[0035]
Further, on the right side in the X-axis direction on the
[0036]
Further, in such an electronic
[0037]
Next, the structure of the
[0038]
FIG. 2 is a perspective view of the
[0039]
As shown in FIG. 2, the
[0040]
Further, as shown in FIG. 3, each
[0041]
As shown in FIG. 3, the
[0042]
In the rotating
[0043]
Thereby, by rotating the
[0044]
In the schematic plan view showing the relationship among each driven
In order to rotate each
[0045]
Further, in each driven-
[0046]
In the electronic
[0047]
Specifically, after the movement range of the
[0048]
Further, when the
[0049]
Further, by reducing the movement range of the
[0050]
In FIG. 1, the
[0051]
The first method of taking out the
[0052]
As shown in FIG. 6, in the
[0053]
Next, with respect to the case where the
[0054]
In FIG. 7, each of the parts cassettes 10 is arranged in order from the left end in the X-axis direction as Nc parts cassettes 10-1, 10-2,..., 10-Nc with a constant interval pitch Pc. In the
[0055]
In FIG. 7, the
[0056]
First, in sucking and taking out the
[0057]
Similarly, in picking and taking out the
[0058]
Accordingly, when the
[0059]
The operation of sucking and taking out the
[0060]
After that, in step S3, the movement coordinates in the X-axis direction of the nozzle 21-i when the
[0061]
In step S3, if it is not within the moving range, in step S6, the
[0062]
Thereafter, in step S10, the
[0063]
Next, a second method of taking out the
[0064]
As shown in FIG. 9, each
[0065]
Next, with respect to the case where the
[0066]
In FIG. 7, when the
[0067]
Similarly, in picking and taking out the
[0068]
Therefore, when the electronic
[0069]
When the electronic
[0070]
Then, in step S23, the movement coordinates in the X-axis direction of the nozzle 21-i when the
[0071]
In step S23, if it is not within the above movement range, in step S31, the parts cassette 10-j is moved to the movement coordinates {X3 + (i−1) · Pn− (j−1) · Pc} by the component supply
[0072]
In step S24, if it is not within the moving range, in step S27, the parts cassette 10-j is moved to the movement coordinates {X4 + (i-1) .Pn- (j-1) .Pc} by the component supply
[0073]
Thereafter, in step S35, the
[0074]
In addition, instead of the case where the electronic
[0075]
Next, the mounting operation of each
[0076]
In FIG. 1, after the
[0077]
In each
[0078]
The rotation operation by the
[0079]
FIG. 12 is a schematic plan view of the electronic
[0080]
The
[0081]
Next, in the
[0082]
Thereafter, in the
[0083]
In addition, in the
[0084]
Further, by moving the
[0085]
According to the first embodiment, the following various effects can be obtained.
[0086]
First, the
[0087]
In addition, in the rotating
[0088]
Further, when the
[0089]
Further, when the electronic
[0090]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with another various aspect. For example, an electronic component mounting apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention includes a
[0091]
In the perspective view of the
[0092]
As shown in FIG. 13, the
[0093]
In the
[0094]
Further, the
[0095]
In the schematic plan view showing the relationship between each driven
[0096]
Further, since the
[0097]
Next, the
[0098]
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a method of mounting the
[0099]
15, the
[0100]
When each
[0101]
However, when the mounting operation of the
[0102]
Next, the case where the
[0103]
In FIG. 16, which is a perspective view of the
[0104]
When the
[0105]
According to the second embodiment, similarly to the effect of the first embodiment, the
[0106]
Further, in the
[0107]
Further, the
[0108]
Next, in the electronic component mounting apparatus according to the third embodiment of the present invention, the
[0109]
First, the case where the
FIG. 17 is a schematic plan view showing a mechanism in the rotating unit 319. As shown in FIG. 17, the rotating part 319 is formed by a driven
[0110]
In the rotating part 319, the driven side pinions 324 are arranged so as not to contact each other, and the
[0111]
Accordingly, when the motor 326 is rotated forward and backward, the drive-
[0112]
In FIG. 17, when the
[0113]
Next, the case where the
FIG. 18 is a schematic plan view showing a mechanism in the rotating unit 359. As shown in FIG. 18, the rotating unit 359 is attached to a driven
[0114]
In the rotating portion 359, each driven
[0115]
Accordingly, by rotating the motor 326 forward and backward, the drive side pinion 365 is rotated forward and backward, and the one driven
[0116]
In FIG. 18, when the drive side pinion 365 is rotated clockwise in the figure by the motor 326, each driven
[0117]
According to the third embodiment, similarly to the effects of the first embodiment or the second embodiment, the
[0118]
Further, each motor 326 provided in the rotating unit 319 or the rotating unit 359 can simultaneously rotate the
[0119]
It is to be noted that, by appropriately combining arbitrary embodiments of the various embodiments described above, the effects possessed by them can be produced.
[0120]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the component mounting head includes a plurality of the suction holding members by arranging the suction holding members included in the component mounting head in a plurality of rows and columns instead of arranging them in a single row. Even so, the width, which is the dimension of the component mounting head in the row direction of the suction holding member, can be prevented from being increased, and the component mounting head can be reduced in size, In the electronic component mounting apparatus including the component mounting head, the range of movement of the component mounting head along the electronic component mounting surface of the circuit board can be reduced, and the electronic component mounting apparatus can be downsized. It becomes possible.
[0121]
Further, the component mounting head does not include a plurality of drive sources as a drive source for rotating the plurality of suction holding members as in the prior art, but the component mounting head is provided at the center of each suction holding member. A rotation mechanism that rotates the shaft as a center of rotation is provided, and the suction holding members can be rotated simultaneously by one drive source included in the rotation mechanism. Therefore, even when the component mounting head includes a plurality of the suction holding members, the suction holding members can always be rotated simultaneously by the one driving source provided in the rotation mechanism. It is possible to reduce the size of the component mounting head, and the range of movement of the component mounting head along the electronic component mounting surface of the circuit board in the electronic component mounting apparatus including the component mounting head can be reduced. It is possible to reduce the size of the electronic component mounting apparatus.
[0122]
Furthermore, in the electronic component mounting apparatus, the plurality of component supply positions are arranged at a constant interval along the arrangement direction of the plurality of rows of the suction holding member, and the plurality of rows of the suction holding member provided in the component mounting head. The arrangement interval of the array is formed with an interval that is an integral multiple of the fixed interval, so that the electronic component can be picked up and taken out simultaneously from the plurality of component suction positions by the plurality of suction holding members. It is possible to improve the productivity while reducing the size of the electronic component mounting apparatus, and it is possible to provide an electronic component mounting apparatus with improved productivity per unit area. It becomes.
[0123]
Further, in the electronic component mounting apparatus, even when the movement range in the movement direction substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board and the arrangement direction of the row of the component mounting head is reduced, A mounting device has a first moving mechanism capable of moving the component mounting head substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board, and a first moving mechanism capable of moving the suction holding member relative to the component supply position. By providing the two moving mechanism, it is possible to perform the suction and extraction of the electronic component from the component supply unit without any problem.
[0124]
That is, when the component mounting head is moved by the first moving mechanism and the center axis of the suction holding member can coincide with the component supplying position in the component supplying unit, the component moving head is moved by the first moving mechanism. The electronic component can be sucked and taken out as it is by the suction holding member.
[0125]
If the central axis of the suction holding member cannot coincide with the component supply position in the component supply unit due to the movement of the component mounting head by the first movement mechanism, the suction holding by the second movement mechanism is performed. The member is moved relative to the component supply position, the central axis of the suction holding member is made to coincide with the component supply position in the component supply unit, and the electronic component is sucked out by the suction holding member. be able to. Movement by the second movement mechanism, for example, movement by a head rotation mechanism that rotates the component mounting head around a rotation center substantially orthogonal to the electronic component mounting surface of the circuit board, or the component supply units By performing movement by the component supply unit moving mechanism that moves the component supply unit along the arrangement direction, the electronic component can be picked up and taken out.
[0126]
Therefore, in the electronic component mounting apparatus, even when the movement range of the component mounting head is reduced, the electronic component mounting apparatus further includes the second moving mechanism, so Thus, it is possible to reduce the size of the electronic component mounting apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an XY robot and a head unit in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view of a head portion in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic plan view of a rotating unit in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic structural diagram of a head portion in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
6 is a perspective view of the head unit and the XY robot when the head unit includes a head rotating unit in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment. FIG.
7 is an explanatory diagram of a positional relationship between a head unit and a parts cassette in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment. FIG.
FIG. 8 is a flowchart of an operation for sucking and taking out an electronic component when a head rotating unit is used in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is a perspective view of a component supply unit moving unit in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a positional relationship between a head unit and a parts cassette in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of an electronic component suction and extraction operation when the component supply unit moving unit is used in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 12 is a schematic plan view of an electronic component mounting apparatus in the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 13 is a perspective view of a head portion in an electronic component mounting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic plan view of a rotating unit in the electronic component mounting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a method of mounting an electronic component on a circuit board by a head unit in the electronic component mounting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 16 is a perspective view of the head unit in the case where the head unit in the electronic component mounting apparatus of the second embodiment includes a nozzle fine movement mechanism.
FIG. 17 is a schematic plan view of a rotating unit in the electronic component mounting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a schematic plan view of another rotating unit in the electronic component mounting apparatus according to the third embodiment.
FIG. 19 is a perspective view of a conventional electronic component mounting apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記電子部品を夫々吸着保持可能であり、かつ複数行かつ複数列に配列された吸着保持部材と、上記各吸着保持部材をその中心軸を回転中心として回転させる回転機構と、上記回転機構を介して上記各吸着保持部材を同時的に回転させる1つの駆動源と、を備える部品装着ヘッドと、
上記各部品供給位置に上記各電子部品を供給可能にし、かつ上記吸着保持部材の上記複数行の配列方向沿いに、上記各部品供給位置が一定の間隔でもって配列された複数の部品供給部と、
上記回路基板の電子部品装着面に略平行に上記部品装着ヘッドを移動可能な第1移動機構と、
上記回路基板の上記電子部品装着面に略平行に上記吸着保持部材を上記部品供給位置に対して相対的に移動可能な第2移動機構と、
上記吸着保持部材、上記第1移動機構、及び上記第2移動機構の夫々の動作を制御可能な制御部とを備え、
上記第2移動機構として、上記回路基板の上記電子部品装着面と大略直交する回転中心回りに上記部品装着ヘッドを回転させるヘッド部回転機構を備えることを特徴とする電子部品装着装置。 In an electronic component mounting apparatus for mounting a plurality of electronic components supplied from a plurality of component supply positions on a circuit board ,
A suction holding member that can hold each of the electronic components by suction and is arranged in a plurality of rows and columns, a rotation mechanism that rotates each suction holding member around its central axis, and a rotation mechanism. A component mounting head comprising: one drive source that simultaneously rotates the suction holding members ;
A plurality of component supply units that enable the electronic components to be supplied to the component supply positions and that the component supply positions are arranged at regular intervals along the arrangement direction of the plurality of rows of the suction holding members; ,
A first moving mechanism capable of moving the component mounting head substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board;
A second moving mechanism capable of moving the suction holding member relative to the component supply position substantially parallel to the electronic component mounting surface of the circuit board;
A controller capable of controlling the operations of the suction holding member, the first moving mechanism, and the second moving mechanism;
An electronic component mounting apparatus comprising: a head part rotation mechanism that rotates the component mounting head around a rotation center that is substantially orthogonal to the electronic component mounting surface of the circuit board as the second moving mechanism .
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記吸着保持部材の上記複数行の配列の行毎の上記各ピニオンと係合しかつ上記複数行の配列方向と略平行に配置されたラック部を有し、かつ上記各ラック部が一体に形成されたラックと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記複数行の上記配列方向への上記ラックの直線運動に変換する運動変換部材とを備え、
上記ラックの上記直線運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる請求項1または2に記載の電子部品装着装置。The rotation mechanism is
A pinion fixed to each of the suction holding members,
The suction holding member has a rack portion that engages with each pinion of each row of the plurality of rows and is arranged substantially parallel to the arrangement direction of the rows, and the rack portions are integrally formed. Racks,
A motion conversion member that converts a rotational motion by the one drive source into a linear motion of the rack in the array direction of the plurality of rows,
3. The electronic component mounting apparatus according to claim 1 , wherein the pinions are simultaneously rotated by the linear movement of the rack to simultaneously rotate the suction holding members. 4.
上記各吸着保持部材に固定されかつ外周部に歯を備える歯付回転体と、
上記各歯付回転体の歯と互いに係合する歯を備える無端状の歯付ベルトと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記歯付ベルトの走行運動に変換する運動変換部材とを備え、
上記歯付ベルトの上記走行運動により、上記各歯付回転体を同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる請求項1または2に記載の電子部品装着装置。The rotation mechanism is
A toothed rotor fixed to each of the suction holding members and provided with teeth on the outer periphery; and
An endless toothed belt comprising teeth that engage with the teeth of each of the toothed rotors;
A motion conversion member that converts rotational motion by the one drive source into travel motion of the toothed belt;
3. The electronic component mounting apparatus according to claim 1 , wherein the toothed rotating members are rotated simultaneously by the traveling movement of the toothed belt to simultaneously rotate the suction holding members. 4.
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記吸着保持部材の複数行の配列方向と平行に配置され、かつ上記複数行の配列の行毎の上記各ピニオンと係合するラック部が形成された複数のラックと、
上記1つの駆動源による回転運動を上記複数行の上記配列方向への上記複数のラックのうちの1つの上記ラックの直線運動に変換する運動変換部材と、
上記1つのラックの上記直線運動を上記複数行の上記配列方向への上記他のラックの直線運動として伝達する運動伝達部材とを備え、
上記各ラックの上記直線運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる請求項1または2に記載の電子部品装着装置。The rotation mechanism is
A pinion fixed to each of the suction holding members,
A plurality of racks that are arranged in parallel with the arrangement direction of the plurality of rows of the suction holding members and that have rack portions that engage with the pinions for each row of the plurality of rows;
A motion conversion member that converts rotational motion by the one drive source into linear motion of one of the plurality of racks in the array direction of the plurality of rows;
A motion transmitting member that transmits the linear motion of the one rack as the linear motion of the other rack in the arrangement direction of the plurality of rows,
3. The electronic component mounting apparatus according to claim 1 , wherein the pinions are simultaneously rotated by the linear motion of the racks to simultaneously rotate the suction holding members. 4.
上記各吸着保持部材に固定されたピニオンと、
上記1つの駆動源による回転運動を、上記各ピニオンのうちの少なくとも1つのピニオンの回転運動に伝達する運動伝達部材とを備え、隣接する上記各吸着保持部材に固定された上記各ピニオンは互いに係合され、
上記1つのピニオンの回転運動により、上記各ピニオンを同時的に回転させて、上記各吸着保持部材を同時的に回転させる請求項1または2に記載の電子部品装着装置。The rotation mechanism is
A pinion fixed to each of the suction holding members,
A motion transmitting member that transmits the rotational motion of the one drive source to the rotational motion of at least one of the pinions, and the pinions fixed to the adjacent suction holding members are engaged with each other. Combined
3. The electronic component mounting apparatus according to claim 1 , wherein the pinion is rotated simultaneously by the rotational movement of the one pinion to simultaneously rotate the suction holding members. 4.
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