JP6674339B2 - ノズル交換装置、表面実装機および吸着ノズルの交換方法 - Google Patents
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Description
本明細書に開示された技術における一実施形態について図1から図9を参照して説明する。
本実施形態は、プリント基板B上に電子部品(「部品」の一例)Eを実装する表面実装機10を例示している。
各実装ヘッド31の下端部は、図4に示すように、負圧を供給する略円筒状の取付部32とされており、この取付部32に吸着ノズル35が着脱可能に取り付けられるようになっている。
実装ヘッド31の吸着ノズル35を取り外してノズル収容孔61に収容する場合、まず、ヘッドユニット30をノズル交換装置60の上方に移動させる。次に、実装ヘッド31をノズル交換位置P1に向かって降下させ、ノズル本体36の側面に設けられた図示しない引っ掛け部とノズル交換装置60に設けられた図示しない押さえ部とを係合させる。
実装ヘッド31に吸着ノズル35を装着する場合、ノズル交換装置60上に配置されたヘッドユニット30の実装ヘッド31を降下させ、吸着ノズル35のノズル本体36に実装ヘッド31の取付部32を上方から嵌合させることで、実装ヘッド31の弾性保持片とノズル本体36の係止突部とを係合させる。そして、ノズル収容孔61内における吸着ノズル35のロックを解除し、実装ヘッド31を上昇させることで、実装ヘッド31の取付部32に吸着ノズル35を装着するようになっている。
表面実装機10は、制御部70によってその全体が制御統括されており、制御部70は、CPU等により構成される演算制御部71と、記憶部72とを備えている。
すなわち、演算制御部71は、図10に示すように、収容部移動時間T1が、ヘッドユニット移動時間TA(ヘッド移動時間T2)よりも長くならないように制御する。
この装着過程では、演算制御部71は、ヘッドユニット30における昇降サーボモータ33を駆動させ、実装ヘッド31をノズル交換位置P1に向けて降下させる。また、このとき、演算制御部71は、実装ヘッド31を降下させると同時に、収容部駆動部63を駆動させ、交換用の吸着ノズル35が収容されたノズル収容孔61をノズル交換位置P1に移動させる。ここで、演算制御部71は、交換用の吸着ノズル35が収容されたノズル収容孔61をノズル交換位置P1に移動させる時間(収容部移動時間)T1が、実装ヘッド31をノズル交換位置P1に移動させる時間(ヘッド移動時間)T2よりも長くならないようにノズル収容部62を制御する(T1≦T2)。
したがって、例えば、実装ヘッド31を上昇させる時間をヘッド上昇時間TB1、実装ヘッド31を下降させる時間をヘッド下降時間TB2とした場合、図11のタイミングチャートに示すように、ヘッド昇降時間TBは、ヘッド上昇時間TB1とヘッド下降時間TB2とを合算した時間となり、ヘッド昇降時間TBがヘッド移動時間T2となる。
すなわち、演算制御部71は、図11に示すように、収容部移動時間T1が、ヘッド上昇時間TB1とヘッド下降時間TB2とを合算したヘッド昇降時間TB(ヘッド移動時間T2)よりも長くならないように制御する。
そして、演算制御部71が、昇降サーボモータ33を駆動させて実装ヘッド31を上昇させることで、各実装ヘッド31に吸着ノズル35が装着された状態となる。
また、このとき、演算制御部71は、複数のノズル収容部62のうちの左側端部の収容部駆動部63を駆動させることで、左側端部のノズル収容部62を前側に移動させると共に、左から3番目、左から4番目の収容部駆動部63を駆動させることで、左から3番目と左から4番目のノズル収容部62を後側に移動させる。なお、このとき、演算制御部71は、収容部移動時間T1が、ヘッド移動時間T2よりも長くならないようにノズル収容部62を移動させる(T1≦T2)。
本実施形態のノズル交換装置60によると、前後方向に並んだ複数のノズル収容孔61を有するノズル収容部62が、それぞれの実装ヘッド31に対して設けられると共に、前後方向に移動可能となっている。
次に、実施形態2について図12から図15を参照して説明する。
実施形態2のヘッドユニット130は、実施形態1におけるインライン式のヘッドユニット30を変更すると共に、ノズル交換装置60のノズル収容部62および収容部駆動部63を変更したものであって、実施形態1と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態1と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
回転体180は、複数の実装ヘッド31を外周縁部において周方向(R方向)に間隔を空けた状態で保持しており、回転体180がヘッド回転軸R1を中心に回転することで、複数の実装ヘッド31がヘッド回転軸R1を中心に周方向に旋回するようになっている。
なお、ヘッドユニット移動時間TAが、回転移動時間をTCおよびヘッド昇降時間TBを合算した回転昇降時間TDよりも短い場合、ヘッドユニット移動時間TAが回転昇降時間TD内に含まれることになるため、このような場合には、演算制御部71は、収容部移動時間T1が、回転昇降時間TD(ヘッド移動時間T2)よりも長くならないように制御する。
すなわち、演算制御部71は、図15に示すように、収容部移動時間T1が、ヘッド上昇時間TB1と回転移動時間TCとヘッド下降時間TB2とを合計した回転昇降時間TD(ヘッド移動時間T2)よりも長くならないように制御する。
次に、実施形態3について図16を参照して説明する。
実施形態3のノズル交換装置260は、実施形態2におけるノズル収容部162を変更したものであって、実施形態1および実施形態2と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態2と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
11:基台
30,130:ヘッドユニット
33:昇降サーボモータ(「昇降駆動装置」の一例)
31:実装ヘッド
35:吸着ノズル
40:ヘッド駆動装置
60:ノズル交換装置
61:ノズル収容孔
62,162,262:ノズル収容部
63,163:収容部駆動部
64:固定部(「固定子」の一例)
65:コイル部
66:可動部(「可動子」の一例)
70:制御部
P1:ノズル交換位置
P2:昇降位置
T1:収容部移動時間
T2:ヘッド移動時間
L1:ノズル側距離
L2:ヘッド側距離
R1:ヘッド回転軸
R2:ノズル回転軸
Claims (8)
- 実装ヘッドに着脱される吸着ノズルを収容可能な複数のノズル収容孔を有するノズル収容部と、
前記吸着ノズルが着脱されるノズル交換位置に前記複数のノズル収容孔をそれぞれ配置するように前記ノズル収容部を移動させる収容部駆動部とを備え、
前記複数のノズル収容孔は、吸着ノズルを収容していない空の第1ノズル収容孔と交換用の吸着ノズルを収容した第2ノズル収容孔とを含み、
前記ノズル交換位置にて、前記第1ノズル収容孔を用いて前記実装ヘッドから吸着ノズルを取り外す動作と、前記第2ノズル収容孔を用いて前記実装ヘッドに交換用の吸着ノズルを取り付ける動作の2つの動作を実行可能とする、ノズル交換装置。 - 前記収容部駆動部は、基台に固定され、コイル部を有する固定子と、前記コイル部と対向するように配置され、前記コイル部に対して通電制御を行うことで往復移動する可動子とを有するリニアモータであり、
前記ノズル収容部は、前記可動子に着脱可能に設けられている請求項1に記載のノズル交換装置。 - 基台と、
前記基台上に配された請求項1または請求項2に記載のノズル交換装置と、
複数の前記実装ヘッドを有するヘッドユニットと、
前記基台に設けられ、前記ヘッドユニットを前記ノズル交換装置上に移動させるヘッド駆動装置と、
複数の前記実装ヘッドのうちの所定の実装ヘッドを上下に移動させて前記ノズル交換位置に配置する昇降駆動装置と、
前記収容部駆動部を制御する制御部とを備えた表面実装機であって、
前記吸着ノズルを着脱する前記実装ヘッドを前記ヘッド駆動装置および前記昇降駆動装置によって前記ノズル交換位置まで移動させる時間をヘッド移動時間とし、
交換用の前記吸着ノズルを収容する前記ノズル収容孔を前記収容部駆動部によって前記ノズル収容部を移動させて前記ノズル交換位置に移動させる時間を収容部移動時間としたとき、
前記制御部は、前記ヘッド移動時間よりも前記収容部移動時間が長くならないように制御する表面実装機。 - 前記昇降駆動装置は、前記ヘッド駆動装置によって前記ヘッドユニットを移動させると同時に前記所定の実装ヘッドを上下に移動させることで前記ノズル交換位置に配置する請求項3に記載の表面実装機。
- 前記ヘッドユニットには、前記複数の実装ヘッドが直線状に並んで配置されており、
前記ノズル収容部には、前記複数のノズル収容孔が前記実装ヘッドの並び方向と直交する方向に配置され、前記複数のノズル収容孔の並び方向に移動可能とされており、
前記ノズル収容部は、前記実装ヘッドと同じ間隔で前記実装ヘッドの並び方向に沿うように複数に並んで設けられている請求項3または請求項4に記載の表面実装機。 - 前記ヘッドユニットには、前記複数の実装ヘッドがヘッド回転軸を中心とする円周上に周方向に配置され、前記ヘッド回転軸を中心に周方向に移動可能とされており、
前記昇降駆動装置は、前記ヘッドユニットにおける前記ヘッド回転軸を中心とする円周上にある昇降位置に設けられており、
前記ノズル収容部には、前記複数のノズル収容孔がノズル回転軸を中心に周方向に配置され、前記ノズル収容部は前記ノズル回転軸を中心に周方向に移動可能とされており、
前記ノズル収容孔と前記ノズル回転軸との間のノズル側距離は、前記実装ヘッドと前記ヘッド回転軸との間のヘッド側距離と同一に設定されている請求項3または請求項4に記載の表面実装機。 - 前記ノズル収容部における前記複数のノズル収容孔が配された部分の内側には、前記吸着ノズルを収容可能な予備ノズル収容孔が設けられており、
前記ノズル収容部は、径方向に移動可能とされている請求項5に記載の表面実装機。 - 実装ヘッドに着脱される複数の吸着ノズルが収容されるノズル収容部を備えたノズル交換装置における吸着ノズルの交換方法であって、
前記ノズル収容部は、前記吸着ノズルを収容するノズル収容孔を複数有しており、
前記吸着ノズルを着脱する際には、前記実装ヘッドに対して前記ノズル収容孔がノズル交換位置に位置するようにノズル収容部を移動させると共に、
前記複数のノズル収容孔は、吸着ノズルを収容していない空の第1ノズル収容孔と交換用の吸着ノズルを収容した第2ノズル収容孔とを含み、
前記ノズル交換位置にて、前記第1ノズル収容孔を用いて前記実装ヘッドから吸着ノズルを取り外す動作と、前記第2ノズル収容孔を用いて前記実装ヘッドに交換用の吸着ノズルを取り付ける動作の2つの動作を実行可能とする、吸着ノズルの交換方法。
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