JP5595052B2 - 真空吸着ノズル - Google Patents
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Description
にチップ部品よりも画像入力レベルの低い色(濃い色、例えば黒色のセラミックスの色)で構成されることによって、チップ部品の位置検出が行なえることが開示されており、この吸着ノズルは耐摩耗性に優れ、チップ部品をノズルでピックアップした際の画像処理を確実に行なえることが開示されている。
を固着して吸着面を形成するかして、その表面粗さを最大粗さ(Ry)で0.5〜5μmと
した吸着ノズルが開示されている。これによれば、この吸着ノズルは高速移動時に電子部品のずれを生じたり落下させたりすること無く確実に保持することができるというものである。
ノズルとの接触面で滑りが起こり、プリント基板に装着する電子部品の安定した装着精度が得られないという問題があった。さらに、実装機の高速化を図り、装着精度を向上させるためにセラミックに濃い色、例えば黒色のセラミックスを用いたとしても、カメラ側から光を照射してチップ部品の位置検出を行なうときに、吸着ノズルの先端部(吸着面)からの反射光の画像入力レベルがなお高い(吸着面の輝度が高い)ので、チップ部品の正確な位置検出ができず、装着精度が劣るという問題が残っていた。
子を固着して吸着面を形成し、吸着面の最大粗さ(Ry)を0.5〜5μmとすれば吸着ノ
ズルの高速移動時に電子部品のずれや落下がなく確実に保持できるものではあるが、吸着面を点状の加工痕が多数存在した凹凸面とし、一方向に延びる直線状の加工痕のない面としてあるので、吸着面と吸着物との隙間が狭くなると空気が流れにくくなって隙間の空気の圧力が急上昇してしまうことから、電子部品を吸着すると位置がずれたり、回路基板の実装位置に載置した後に吸着面から電子部品が離脱するのに時間を要したりするという問題が残っていた。また、特許文献3には、電子部品を回路基板の実装位置に載置するための位置検出に画像解析装置を用いる場合に、黒色系のセラミックスを用いることが記載されているが、特許文献1と同様に、吸着面からの反射光によって吸着面の輝度が高くなるので電子部品の正確な位置検出ができず装着精度が劣るという課題、およびその解決方法については何ら記載されていなかった。
レベルcが0.1μmの負荷長さ率Rmrが38.0%以上93.2%以下であることを特徴とする
ものである。
品を回路基板の実装位置に載置するための位置検出を画像解析する場合に、吸着面に照射された光をCCDカメラの方向とは違う方向へ乱反射させることができるので、正確な位置検出ができるようになって装着精度が向上する。また、吸着物を真空吸着するときに溝からの適度な外気の流入があるので、位置ずれを起こすことなく吸着できるとともに、吸着の強さが大きく低下しないので移送中の吸着物の落下がなく、移送先での吸着面から吸着物を離脱する時間を短縮することができるので装着精度や移送効率が向上する。
負荷長さ率Rmrが38.0%以上93.2%以下であることから、例えば電子部品を回路基板の実装位置に載置するための位置検出を画像解析する場合に、光を電子部品に照射しても周囲の真空吸着ノズルの吸着面からの反射光は広範囲に乱反射して電子部品からの反射光とは別の方向へも反射するので、電子部品の識別が可能となって正確な位置検出ができて、装着精度が向上する。また、吸着物を真空吸着するときに溝からの適度な外気の流入があるので、位置ずれを起こすことなく吸着できるとともに、吸着の強さが大きく低下しないので移送中の吸着物の落下がなく、移送先での吸着面から吸着物を離脱する時間を短縮することができるので装着精度や移送効率が向上する。
性が向上して、所望の溝を作製しやすくなる。
状の電子部品を回路基板に実装する電子部品装着装置の構成を概略図で示す。
ある。
波状であれば、列状の溝8の表面で吸着面2に照射された光を乱反射させたり、場合によ
ってはCCDカメラの方向とは違う方向へ反射させたりすることもできる。このとき、その反射光は吸着物からの反射光とは識別が可能となるので、正確な位置検出ができるようになって装着精度が向上する。
くなることから、吸着物を吸着するときの位置ずれが発生しやすくなるとともに、移送先で吸着面2から吸着物を離脱する時間が長くなることとなる。逆に、算術平均粗さRaが0.06μmを超えると、列状の溝8の表面で吸着面2に照射された光をさらに乱反射させることができるものの、溝8からの空気の流入が多くなることから、吸着する力が低下することにより吸着物を移送するときの吸着物を落下させてしまうことがある。
。
、例えば電子部品を回路基板の実装位置に載置するための位置検出を画像解析する場合に、光を電子部品に照射しても周囲の真空吸着ノズルの吸着面からの反射光は広範囲に乱反射して電子部品からの反射光とは別の方向へ反射するので、さらに電子部品の識別が可能となって正確な位置検出ができて、装着精度が向上する。
0601(2001)に準拠して測定すればよく、測定長さおよびカットオフ値をそれぞれ4.8
mmおよび0.8mmとし、触針径を5μmとして触針の走査速度は0.5mm/秒に設定し、この測定で得られた10箇所の平均値とする。
酸化鉄を含有していることが好ましい。
である電子部品15を回路基板に配設し実装したときに、真空吸着ノズル1の吸着面2の一部が先に実装してある電子部品や周囲に実装してある部品に接することによって破損するという問題を防止することができる。
げ強度の測定を行なえばよい。
温度を1400〜1800℃の範囲として、最高温度での保持時間を1〜5時間とし、真空雰囲気中またはアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中で焼成すればよい。また、導電性付与材が窒化チタンの場合には、これら真空雰囲気中または不活性雰囲気中に加えて、窒素ガス雰囲気中で焼成してもよい。これにより、黒色系セラミックス製の真空吸着ノズル1に適度な導電性を付与することができる。
ールミルに投入して所定の粒度まで粉砕してスラリーを作製し、スプレードライヤーを用いて噴霧乾燥して顆粒を形成し、上述と同様の工程をへてインジェクション成形機に投入して上述と同様の方法で射出成形すれば、真空吸着ノズル1となる成形体が得られる。
計20質量部加えてニーダに投入し、約150℃の温度に保ちながら混練して坏土を作製した
。次に、得られた坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを作製した。そして、このペレットを公知のインジェクション成形機に投入し、図1に示す真空吸着用ノズル1とフランジ(保持部材)10となる成形体をそれぞれ作製した。
してそれぞれ焼成して焼結体とした。
1〜20μmの範囲で研削条件を変えて、表2に示すような試料No.1−1〜2−6の真空吸着ノズルの各試料を作製した。
の測定器には、Taylor Hobson社製のTalySurf S4C型面粗さ測定器を使用し、JIS B 0601(2001)に準拠して測定した。このときの測定長さおよびカットオフ値をそれぞれ4.8mmおよび0.8mmとし、触針径を5μmとして触針の走査速度は0.5mm/秒に設
定して、測定試料の研削溝の方向である列状の溝8に対して垂直方向に測定した。なお、測定数は10個とし、測定結果はその平均値とした。
上に電子部品15を実装してその個数を数えることで、電子部品15の位置ずれの発生率および持ち帰り発生率を確認した。
た。なお、測定個数は10個とし、測定結果はその平均値とした。
の試料No.2−4は、吸着面2の呈する色が黒色のために反射光が少なく輝度が75と低くなったことが分かる。
範囲内である。試料No.2−3〜2−5は、輝度が72〜77と低く抑えられ電子部品15の位置ずれ発生率,落下発生率および持ち帰り発生率が各々0.03〜0.06%,0%および0.23〜0.30%と低く抑えることが分かる。
を作製した。そして、電子部品15の位置ずれ発生率,落下発生率,持ち帰り発生率および輝度について調べた。その各評価方法は、実施例1と同様の方法で評価した。
用して、砥石番手を#400〜#1500とし、研削加工条件として、砥石の送り速度を50〜300mm/分および砥石の切込量を1〜20μmの範囲で研削条件を変えて、表3に示すような
試料No.3〜17の真空吸着ノズルの各試料を作製した。
率Rmrの条件が35.5%の試料No.3,8および13は、反射光が一定の方向に多くなり輝度が高くなり電子部品15の識別が若干難しくなり電子部品15の正確な位置検出が難しくくなり位置ズレの発生率が0.05〜0.06%となった。また、負荷長さ率Rmrの条件が93.5%の試料No.7,12および17は、吸着面2からの反射光が乱反射することが少なくなり、その反射光と電子部品15からの反射光との識別が難しくなったため電子部品15の正確な位置検出が難しくなり位置ズレの発生率が0.08〜0.10%となった。これに対して負荷長さ率Rmrの条件が38.0%,65.0%および93.2%の範囲の試料No.4〜6,9〜11および14〜16は、輝度を低く抑えられることから電子部品15の識別が可能となり電子部品15の正確な位置検出ができて位置ズレの発生率が0.01〜0.03%と低く抑えられたことが分かる。
以上93.2%以下であれば、吸着面2からの反射光は広範囲に乱反射して電子部品からの反射光とは別の方向へも反射するので、電子部品の識別が可能となってさらに正確な位置検出ができて、装着精度が向上することが分かる。
てエチレン酢酸ビニル共重合体,ポリスチレンおよびアクリル系樹脂を合計20質量部加えてニーダに投入し、約150℃の温度に保ちながら混練して坏土を作製した。次に、得られ
た坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを作製した。そして、このペレットを公知のインジェクション成形機に投入し、図1に示す真空吸着用ノズル1とフランジ(保持部材)10となる成形体をそれぞれ作製した。
、抵抗値の測定を行なった。
強度の測定方法で行なった。なお、測定装置はアイコーエンジニアリング製デジタル荷重測定機1840を使用して、測定個数は10個とし、測定結果はその平均値とした。
品15の静電破壊の有無を確認した。今回の試験では、1枚のダミー基板に100個の電子部
品15を実装して、一般に使用される回路の導通試験機を用いてダミー基板毎に導通試験を実施して、問題のあったダミー基板についてのみさらに個別に実装した電子部品15の導通試験を実施して良否の判断を行ない、静電破壊した個数を数えた。その結果、静電破壊した個数が3個以下のときは◎、4〜10個のときは○とし、11〜15個のときは、従来と差がないので△として記入した。
ので、静電気の反発力で電子部品15が吹き飛ぶという現象を抑えることができることが分かる。
添加剤に酸化クロムおよび酸化チタンを含有する試料No.20は、曲げ強度が908MPa
と高くなった。これは、添加剤に含まれる酸化クロムおよび酸化チタンが、同じ添加剤である酸化鉄の粒成長を抑えジルコニアのもつ機械的特性の低下を抑えることができたことが分かる。
2:吸着面
3:吸引孔
4:円錐部
5:円筒部
6:頭部
7:平坦面
8:溝
11:受け部
14:電子部品装着機
15:電子部品
16:トレイ
19:画像解析装置
20:電子部品装着装置
Claims (4)
- 先端に吸着物を真空吸着する吸着面を備えた黒色系セラミックスからなり、前記吸着面は、前記吸着物より大きな面積を有しているとともに、前記吸着物の吸着領域および吸着外領域の全面に亘って、一方から他方にまで繋がる列状の溝を有しており、該列状の溝に対して直交する方向の粗さ曲線における、JIS B 0601(2001)に記載の算術平均粗さRaが0.017μm以上0.06μm以下であるとともに、切断レベルcが0.1μmの負荷長さ率Rmrが38.0%以上93.2%以下であることを特徴とする真空吸着ノズル。
- 前記黒色系セラミックスは主成分が安定化剤を含むジルコニアであって、添加剤として酸化鉄を含有していることを特徴とする請求項1に記載の真空吸着ノズル。
- 前記添加剤は含有量の総量が20質量%以上40質量%以下であり、酸化鉄が17.7質量%以上35.5質量%以下であることを特徴とする請求項2に記載の真空吸着ノズル。
- 前記添加剤が酸化クロムおよび酸化チタンを含有することを特徴とする請求項2または3に記載の真空吸着ノズル。
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