JPH0983192A - Chip mounter - Google Patents
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- JPH0983192A JPH0983192A JP7234356A JP23435695A JPH0983192A JP H0983192 A JPH0983192 A JP H0983192A JP 7234356 A JP7234356 A JP 7234356A JP 23435695 A JP23435695 A JP 23435695A JP H0983192 A JPH0983192 A JP H0983192A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロチップ等
の電子部品を基板上に搬送し装着するためのチップマウ
ンタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chip mounter for transporting and mounting electronic components such as microchips on a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、抵抗、コンデンサ、ＬＳＩ、等
の電子部品を回路基板に実装するための装置として、テ
−プ、バルク、などのパッケ−ジ上に等間隔に並べられ
て送られてくる電子部品を、部品供給位置で順次吸着し
て回路基板上に移載するチップマウタが知られている。2. Description of the Related Art Generally, as a device for mounting electronic parts such as resistors, capacitors, LSIs, etc. on a circuit board, they are sent at equal intervals on a package such as tape, bulk, etc. There is known a chip mounter that sequentially adsorbs incoming electronic components at a component supply position and transfers them onto a circuit board.
【０００３】このチップマウンタは、水平方向に移動可
能な移動ユニットと、この移動ユニットに上下方向に移
動可能に設けられた吸着ノズルとを備えている。そし
て、パッケ−ジ上に等間隔に並べられると共に、部品供
給位置に供給された電子部品を吸着ノズルで吸着保持す
る。次に、吸着ノズルを上昇させて電子部品を持ち上げ
る。その後、移動ユニットを水平方向に移動させて、回
路基板上の移載位置上方に移動させる。そして、その位
置で吸着ノズルを下降させて、電子部品を回路基板上の
所定位置に載せる。This chip mounter is provided with a moving unit which is movable in the horizontal direction and a suction nozzle which is provided in the moving unit so as to be movable in the vertical direction. Then, the electronic components supplied to the component supply position are sucked and held by the suction nozzle while being arranged on the package at equal intervals. Next, the suction nozzle is raised to lift the electronic component. After that, the moving unit is moved in the horizontal direction and moved above the transfer position on the circuit board. Then, the suction nozzle is lowered at that position to mount the electronic component on a predetermined position on the circuit board.
【０００４】この時の吸着ノズル下降量は、初期位置で
の吸着ノズル端面高さや、部品供給位置の高さや、供給
部品の厚さや、回路基板の高さが、わかれば容易に計算
することができる。しかし、供給部品毎の厚さのばらつ
きや、回路基板の水平度の誤差等を考慮する必要がある
ので、吸着ノズル下降量は、計算値よりも大きくする必
要が生ずる。このため、吸着ノズルは、吸着機能に加え
てダンパ−機能（供給部品毎の厚さのばらつき等を吸収
する上下動機能）を備える必要があった。The suction nozzle descending amount at this time can be easily calculated if the height of the suction nozzle end face at the initial position, the height of the component supply position, the thickness of the supply component, and the height of the circuit board are known. it can. However, since it is necessary to consider variations in the thickness of each supply component, an error in the levelness of the circuit board, and the like, the suction nozzle lowering amount needs to be larger than the calculated value. For this reason, the suction nozzle needs to have a damper function (a vertical movement function that absorbs variations in thickness between supply components) in addition to the suction function.
【０００５】また、小型電子部品の搭載時の破損を防ぐ
ために、電子部品の吸着時や搭載時に電子部品にかかる
荷重を小さくすることが要求されていた。したがって、
吸着ノズルは小型化、軽量化する必要があった。Further, in order to prevent damage during mounting of small electronic components, it has been required to reduce the load applied to the electronic components when the electronic components are sucked or mounted. Therefore,
The suction nozzle needed to be smaller and lighter.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着ノ
ズルを小型化すると、吸着ノズルの搭載繰り返し精度は
悪くなった。すなわち、吸着ノズル自体にダンパ−機能
（上下動機能）を有する場合、その上下動繰り返し精度
は、吸着ノズル本体２６とノズルスライダ−２８の嵌合
長さに左右される（図４参照）。そして、図４に示すよ
うに、嵌合長さ２６ｂは、吸着ノズルが小型化されるほ
ど短くなる。このため、吸着ノズルを小型化すると、機
械的ガタが発生し、吸着ノズルの搭載繰り返し精度は低
下した。However, when the suction nozzle is downsized, the mounting repeatability of the suction nozzle deteriorates. That is, when the suction nozzle itself has a damper function (vertical movement function), the vertical movement repetition accuracy depends on the fitting length of the suction nozzle body 26 and the nozzle slider 28 (see FIG. 4). Then, as shown in FIG. 4, the fitting length 26b becomes shorter as the suction nozzle becomes smaller. For this reason, when the suction nozzle is downsized, mechanical backlash occurs, and the repeatability of mounting the suction nozzle deteriorates.
【０００７】そして、この搭載精度が低下した吸着ノズ
ルを用いて、大型で、かつ搭載精度が必要な電子部品
（例えば、ピッチの細かいＱＦＰ等）を、回路基板に搭
載すると、目的とした回路基板の所定位置に正確に搭載
されない、搭載不良が発生した。 本願発明は上記問題
点を解消するためにされたものである。すなわち、本願
発明は、例えば、回路基板に種類の異なる複数の電子部
品を搭載する時、小型で破損しやすくかつ搭載精度が必
要のない電子部品と、大型で強度がありかつ搭載精度が
必要な電子部品が混在している場合、部品の強度と搭載
精度とに適した、チップマウンタの吸着ノズルを提供す
ることを目的とする。When a large-sized electronic component (for example, a QFP having a fine pitch, etc.) which requires high mounting accuracy is mounted on the circuit board by using the suction nozzle whose mounting accuracy is lowered, the intended circuit board is obtained. An improper mounting occurred because it was not mounted correctly in the specified position. The present invention has been made to solve the above problems. That is, the invention of the present application requires, for example, when a plurality of electronic components of different types are mounted on a circuit board, the electronic component is small and easily damaged and does not require mounting accuracy, and the electronic component is large and has strength and mounting accuracy. It is an object of the present invention to provide a suction nozzle of a chip mounter suitable for the strength of components and mounting accuracy when electronic components are mixed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１のチップマウンタは、電子部品を吸脱着可
能な吸着ノズルと、この吸着ノズルを保持可能で、かつ
上下方向に延出する上下軸と、この上下軸を保持すると
共に、上下軸を上下方向に移動させる移動ユニットと、
を備え、部品供給位置に供給された電子部品を吸着ノズ
ルで順次吸着して持ち上げ、移動ユニットを水平方向に
移動させた後、吸着ノズルを下降させて回路基板上の所
定位置に電子部品を移載するチップマウンタにおいて、
前記上下軸の一端に、吸着ノズルを着脱可能な着脱手段
を備えるとともに、前記上下軸をノズル取り付け軸と、
Ｚ軸とに分割し、このノズル取り付け軸は上下動可能に
支持されるとともに、下方に向けて付勢されていること
を特徴とする。In order to achieve the above object, a chip mounter according to a first aspect of the invention has a suction nozzle capable of sucking and desorbing electronic components, and a suction nozzle capable of holding the suction nozzle and extending vertically. And a moving unit that holds the vertical axis and moves the vertical axis in the vertical direction,
The electronic component supplied to the component supply position is sequentially sucked by the suction nozzle and lifted, the moving unit is moved horizontally, and then the suction nozzle is lowered to move the electronic component to a predetermined position on the circuit board. In the mounted chip mounter,
An attachment / detachment means for attaching / detaching a suction nozzle is provided at one end of the vertical shaft, and the vertical shaft is a nozzle mounting shaft.
It is characterized in that it is divided into a Z-axis, and this nozzle mounting shaft is supported so as to be movable up and down and is urged downward.
【０００９】上記のように、ダンパ−機能は、ノズル取
り付け軸とＺ軸との間に設けられているので、吸着ノズ
ルにダンパ−機能を設けた場合に比べて、ダンパ機能の
精度（上下動繰り返し精度）を左右する嵌合部が数倍長
い。このため、メカ的ガタが少ないので、搭載精度が良
好で、大型で搭載精度を有する電子部品に適応すること
ができる。As described above, since the damper function is provided between the nozzle mounting shaft and the Z axis, the accuracy of the damper function (vertical movement) is higher than that when the suction nozzle is provided with the damper function. The fitting part that affects repeatability) is several times longer. Therefore, since there is little mechanical play, the mounting accuracy is good, and it is possible to adapt to a large-sized electronic component having mounting accuracy.
【００１０】また、小型で破損しやすく、搭載精度を必
要としない、電子部品を搭載する場合には、着脱手段に
より吸着ノズルを交換する。すなわち、吸着ノズル自体
にダンパ−機能を有するものに交換して搭載を行う。こ
のように、いろいろの種類の電子部品に対応して、最適
な吸着ノズルを選択、使用することができる。請求項２
のチップマウンタは、請求項１に加えて、機台上に複数
の吸着ノズルを保持可能で、かつ吸着ノズルを交換可能
な交換手段を設けたことを特徴とする。Further, when mounting an electronic component which is small in size and easily damaged and does not require mounting accuracy, the suction nozzle is replaced by the attaching / detaching means. That is, the suction nozzle itself is replaced with one having a damper function and mounted. In this way, it is possible to select and use the optimum suction nozzle corresponding to various kinds of electronic components. Claim 2
In addition to claim 1, the chip mounter is characterized in that a plurality of suction nozzles can be held on the machine base and exchange means capable of exchanging the suction nozzles are provided.
【００１１】この構成により、複数の吸着ノズルから、
搭載する電子部品の形状に応じて、最適な吸着ノズル
を、速やかに選択することができる。With this configuration, from a plurality of suction nozzles,
The optimum suction nozzle can be promptly selected according to the shape of the electronic component to be mounted.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１はチップマウンタ斜視
図で、図２はそのヘッド部斜視図である。そして、図３
は上下軸に吸着ノズルが装着された時の部分断面図、。
図４は吸着ノズル自体にダンパ−機能を有する、吸着ノ
ズルの半断面図。図５は図１機台上Ｗ部詳細図で、ノズ
ル交換手段の斜視図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the chip mounter, and FIG. 2 is a perspective view of the head portion thereof. And FIG.
Is a partial cross-sectional view when the suction nozzle is attached to the vertical axis.
FIG. 4 is a half sectional view of the suction nozzle having a damper function in the suction nozzle itself. FIG. 5 is a detailed view of the W portion on the machine base of FIG.
【００１３】１は機台（筒体フレ−ム部）で、その上面
にチップマウンタの各構成部品、フィ−ダ−３、回路基
板４、ヘッド部６、吸着ノズル交換手段Ａ、等を保持す
る。３はフィ−ダ−（電子部品供給装置）で、このチッ
プ部品（電子部品）２を制御手段に基づき、部品供給位
置に順次供給する。４は回路基板で、基板搬送部５に載
置される。そして、基板搬送部５は図示しない駆動源に
より移動し、回路基板４をチップ部品搭載位置に送った
り、電子部品の搭載が終わった回路基板４を排出したり
する。Reference numeral 1 denotes a machine base (cylindrical frame portion), on the upper surface of which various components of the chip mounter, feeder-3, circuit board 4, head portion 6, suction nozzle replacement means A, etc. are held. To do. A feeder (electronic component supply device) 3 sequentially supplies the chip components (electronic components) 2 to the component supply position based on the control means. Reference numeral 4 denotes a circuit board, which is placed on the board transport unit 5. Then, the board transfer unit 5 is moved by a drive source (not shown) to send the circuit board 4 to a chip component mounting position or eject the circuit board 4 on which electronic components have been mounted.
【００１４】６はヘッド部（移動ユニット）でその下方
に吸着ノズル９を着脱自在に支持する。そして、このヘ
ッド部６はＸ方向移動部７とＹ方向移動部８により支持
されており、機台１の上面の任意の位置に移動すること
ができる。また、このヘッド部６（移動ユニット）は、
図２に示すように、上下軸１３と、この上下軸１３を上
下動する回動モ−タ１２と、電子部品２を吸脱着可能な
吸着ノズル９と、電子部品２の吸着された状態での角度
及び位置を規制する位置決め爪１０と、吸着ノズルを回
転するためのモ−タ１１と、により構成される。A head unit (moving unit) 6 detachably supports a suction nozzle 9 therebelow. The head unit 6 is supported by the X-direction moving unit 7 and the Y-direction moving unit 8 and can move to any position on the upper surface of the machine base 1. Further, the head portion 6 (moving unit) is
As shown in FIG. 2, a vertical shaft 13, a rotary motor 12 for moving the vertical shaft 13 up and down, a suction nozzle 9 capable of sucking and desorbing the electronic component 2, and a state in which the electronic component 2 is sucked. The positioning claw 10 for regulating the angle and position of the suction nozzle and the motor 11 for rotating the suction nozzle.
【００１５】図３は上下軸と吸着ノズルとを連結したと
きの詳細図（部分断面図）である。図３に基づき上下軸
１３に付いて説明する。上下軸１３は、Ｚ軸１４と、ノ
ズル取り付け軸１５と、により構成される。Ｚ軸１４は
回動モ−タ１２に連結され、回動モ−タ１２の回動によ
り、上下動する。そして、このＺ軸１４は図示せぬ吸気
源と連通可能な吸気孔１４ａが、その中心部に形成され
ている。１４ｂはＺ軸の下部に設けられた保持部で、前
記吸気孔１４ａと連通する中空孔である。FIG. 3 is a detailed view (partial cross-sectional view) when the vertical shaft and the suction nozzle are connected. The vertical shaft 13 will be described with reference to FIG. The vertical shaft 13 includes a Z-axis 14 and a nozzle mounting shaft 15. The Z-axis 14 is connected to the rotation motor 12 and moves up and down by the rotation of the rotation motor 12. The Z-axis 14 has an intake hole 14a formed at the center thereof so that it can communicate with an intake source (not shown). Reference numeral 14b is a holding portion provided below the Z axis, which is a hollow hole communicating with the intake hole 14a.
【００１６】１５はノズル取り付け軸で、その上部は軸
状で、Ｚ軸保持部１４ｂに上下動可能に支持される。ま
た、ノズル取り付け軸１５には、係合溝１５ａが形成さ
れている。この係合溝１５ａは長孔形状で、上下方向に
長辺を備える。そして、Ｚ軸１４に突設されたダンパ−
止めピン１６に摺動可能に支持される。このため、ノズ
ル取り付け軸１５は上下動範囲を規制されるのに加え
て、水平方向に回動しない。すなわち、ラジアルガタを
無くして、搭載精度を得ている。Reference numeral 15 is a nozzle mounting shaft, the upper part of which is axial and is supported by the Z-axis holding portion 14b so as to be vertically movable. An engagement groove 15a is formed in the nozzle mounting shaft 15. The engagement groove 15a has a long hole shape and has long sides in the vertical direction. Then, a damper projecting on the Z-axis 14
It is slidably supported by the stop pin 16. Therefore, the nozzle mounting shaft 15 is restricted in the vertical movement range and is not rotated in the horizontal direction. That is, the mounting accuracy is obtained by eliminating the radial play.
【００１７】１７は圧縮バネで、一端がＺ軸下部に形成
された保持部１４ｂに、他端がノズル取り付け軸１５上
端に係合する。このため、ノズル取り付け軸１５は下方
に向けて付勢される。しかし、係合溝１５ａ上端がダン
パ−止めピン１６に係合するので、ノズル取付け軸１５
は所定の下降位置に保持される。１８はノズル着脱手段
で、ノズル取り付け軸下部に設けられている。そして、
後で詳しくのべるように、吸着ノズル２３、２５を簡単
に着脱交換することができる。Reference numeral 17 denotes a compression spring, one end of which is engaged with a holding portion 14b formed at the lower portion of the Z axis, and the other end of which is engaged with an upper end of the nozzle mounting shaft 15. Therefore, the nozzle mounting shaft 15 is biased downward. However, since the upper end of the engagement groove 15a engages with the damper stop pin 16, the nozzle mounting shaft 15
Are held in a predetermined lowered position. Reference numeral 18 denotes a nozzle attaching / detaching means, which is provided below the nozzle mounting shaft. And
As will be described later in detail, the suction nozzles 23 and 25 can be easily attached and detached and replaced.
【００１８】このノズル着脱手段１８は、ノズル取り付
け軸に固定されたバネ止めリング１９と、バネ２０と、
ノズルアウタ−２１と、係合リング２２と、により構成
される。ノズルアウタ−２１は円筒で、その外径は突部
２１ｃを有するとともに、その内径はテ−パ形状を有す
る。そして、ノズルアウタ−２１は、ノズル取り付け軸
下側に設けた摺動部１５ｃに摺動可能に支持されると共
に、その下方端部２１ａがノズル取り付け軸下端に設け
た突部１５ｂに係止される。また、バネ２０は、一端が
バネ止めリング１９に、他端がノズルアウタ−突部２１
ｃに係合し、ノズルアウタ−２１を下方に付勢する。The nozzle attaching / detaching means 18 includes a spring stopper ring 19 fixed to the nozzle mounting shaft, a spring 20, and
It is composed of a nozzle outer-21 and an engagement ring 22. The nozzle outer-21 is a cylinder, the outer diameter of which has a protrusion 21c, and the inner diameter of which is tapered. The nozzle outer-21 is slidably supported by the sliding portion 15c provided on the lower side of the nozzle mounting shaft, and the lower end 21a thereof is locked by the protrusion 15b provided on the lower end of the nozzle mounting shaft. . Further, the spring 20 has a spring stopper ring 19 at one end and a nozzle outer protrusion 21 at the other end.
Engage with c and urge nozzle outer-21 downward.
【００１９】２２は係合リングで、切り欠け部を有する
弾性材料からなり、径方向に広げたり、縮めたりするこ
とが可能である。そして、この係合リング２２は、ノズ
ル取り付け軸下方に設けた溝１５ｄに嵌合し、伸縮可能
に支持されている。この係合リング２２は、その外径が
ノズルアウタ−２１の内径に保持され、その内径がノズ
ルアウタ−２１の内径部に係合する。そして、ノズルア
ウタ−２１の内径部はテ−パ形状であるので、この係合
リング２２を水平方向に伸縮させる。すなわち、ノズル
アウタ−２１が下方に付勢されているとき、ノズルアウ
タ−２１内径テ−パ形状の、小さい径が係合リング２２
を保持するので、係合リング２２はノズル取り付け軸内
径に向けて押圧される。Reference numeral 22 denotes an engagement ring, which is made of an elastic material having a notch and can be expanded or contracted in the radial direction. The engagement ring 22 is fitted into a groove 15d provided below the nozzle mounting shaft and is supported so as to be capable of expanding and contracting. The outer diameter of the engagement ring 22 is held by the inner diameter of the nozzle outer-21, and the inner diameter engages with the inner diameter portion of the nozzle outer-21. Since the inner diameter portion of the nozzle outer-21 has a taper shape, the engagement ring 22 is expanded and contracted in the horizontal direction. That is, when the nozzle outer-21 is urged downward, the smaller diameter of the nozzle outer-21 inner diameter taper shape is the engagement ring 22.
Is held, the engagement ring 22 is pressed toward the inner diameter of the nozzle mounting shaft.
【００２０】一方バネ２０の付勢力に抗してノズルアウ
タ−２１を上昇させると、ノズルアウタ−２１内径テ−
パ形状の、大きい径が係合リング２２を保持するので、
係合リング２２はノズルアウタ−２１による押圧を解除
され、係合リング２２はノズル取り付け軸外側に向けて
拡がる。係合リング２２はノズルアウタ−２１の上下動
により縮んだり拡がったりする。On the other hand, when the nozzle outer-21 is lifted against the biasing force of the spring 20, the nozzle outer-21 inner diameter table is
Since the large diameter of the pas shape holds the engagement ring 22,
The engagement ring 22 is released from the pressure applied by the nozzle outer-21, and the engagement ring 22 expands toward the outside of the nozzle mounting shaft. The engagement ring 22 contracts or expands due to the vertical movement of the nozzle outer-21.
【００２１】２３は第１の吸着ノズルで、この吸着ノズ
ル２３自体はダンパ−機能（上下動機能）を持たない。
この吸着ノズル２３は、中央部にノズル取り付け軸１５
と、Ｚ軸吸気孔１４ａを介して、図示せぬ吸気源と連通
する吸気孔がある。この吸着ノズル２３は、下端２３ａ
に弾性体としてのゴムが焼き付けられている。また、吸
着ノズル２３の上部には、係合リング２２に当接する溝
２３ｂがもうけられている。そして、この溝部２３ｂと
先に述べたノズルアウタ−２１の上下動に伴う係合リン
グ２２の伸縮作用により、吸着ノズル２３はノズル取付
け軸１５に着脱可能に支持される。Reference numeral 23 is a first suction nozzle, and the suction nozzle 23 itself does not have a damper function (vertical movement function).
The suction nozzle 23 has a nozzle mounting shaft 15 at the center.
There is an intake hole communicating with an intake source (not shown) via the Z-axis intake hole 14a. The suction nozzle 23 has a lower end 23a.
Rubber as an elastic body is baked on. Further, a groove 23b that abuts on the engagement ring 22 is provided on the upper portion of the suction nozzle 23. The suction nozzle 23 is detachably supported by the nozzle mounting shaft 15 by the expansion and contraction of the groove 23b and the engaging ring 22 that accompanies the vertical movement of the nozzle outer 21.
【００２２】次に図４にもとづき、小型、軽量化され、
かつ吸着ノズル自体にダンパ−機能（上下動機能）を持
つ、吸着ノズル２５に付いて説明する。２５は第２の吸
着ノズルで、吸着ノズル本体２６と、圧縮バネ２７と、
ノズルスライダ−２８と、ノズルインナ−ピン２９と、
より構成されている。吸着ノズル本体２６は円筒状で、
内径は段差を有し、またその外径には吸着ノズルを着脱
するための溝部２６ａが形成されている。この溝部２６
ａには、第１吸着ノズルと同じように、ノズル取付け軸
１５に設けた、係合リング２２が当接する。吸着ノズル
内径２６ｂは、ノズルスライダ−２８軸部を摺動可能に
支持する。この吸着ノズル内側段差部２６ｃは圧縮バネ
２７を保持することができる。Next, based on FIG. 4, the size and weight are reduced,
Further, the suction nozzle 25 having a damper function (vertical movement function) in the suction nozzle itself will be described. 25 is a second suction nozzle, a suction nozzle body 26, a compression spring 27,
A nozzle slider 28, a nozzle inner pin 29,
It is composed of The suction nozzle body 26 has a cylindrical shape,
The inner diameter has a step, and the outer diameter thereof has a groove portion 26a for attaching and detaching the suction nozzle. This groove 26
The engaging ring 22 provided on the nozzle mounting shaft 15 is in contact with a similarly to the first suction nozzle. The suction nozzle inner diameter 26b slidably supports the nozzle slider-28 shaft portion. The suction nozzle inner stepped portion 26c can hold the compression spring 27.
【００２３】そして、圧縮バネ２７（ノズル取付け軸を
下方に付勢するバネ１７より付勢力が小さい）は、一端
が吸着ノズル本体２６に、他端がノズルスライダ−２８
に当接し、ノズルスライダ−２８を下方に向けて付勢し
ている。しかし、ノズルスライダ−２８はノズル本体２
６より突設されたノズルインナ−ピン２９と、このノズ
ルインナ−ピン２９に上下動範囲を規制するようノズル
スライダに形成した係合溝２８ａとにより、下降位置に
保持される。この係合溝２８ａは長孔形状で、上下方向
に長辺を備える。そして、係合溝２８ａは、ズルインナ
−ピン２９に摺動可能に支持される。したがって、ノズ
ルスライダ−２８は上下動範囲を規制されるのに加え
て、水平方向に回動できない。The compression spring 27 (having a smaller urging force than the spring 17 urging the nozzle mounting shaft downward) has one end on the suction nozzle body 26 and the other end on the nozzle slider-28.
And urges the nozzle slider 28 downward. However, the nozzle slider-28 is
The nozzle inner pin 29 projecting from No. 6 and the engagement groove 28a formed in the nozzle slider so as to regulate the vertical movement range of the nozzle inner pin 29 are held in the lowered position. The engagement groove 28a has a long hole shape and has long sides in the vertical direction. The engagement groove 28a is slidably supported by the slide inner pin 29. Therefore, the nozzle slider 28 cannot be rotated in the horizontal direction in addition to being restricted in the vertical movement range.
【００２４】上記のように第２の吸着ノズル２５は、図
３に示す上下軸１３に着脱可能である。また、吸着ノズ
ル先端から、それぞれの溝部１５ｄ，２３ｄまでの長さ
ｈは同じなので、吸着ノズルを交換しても、電子部品吸
脱着時の吸着ノズル下降量を変更する必要はない。しか
し、第１の吸着ノズル２３と第２の吸着ノズル２５とを
上下軸１３に取り付けた場合その仕様が異なる。As described above, the second suction nozzle 25 can be attached to and detached from the vertical shaft 13 shown in FIG. Further, since the lengths h from the tip of the suction nozzle to the respective groove portions 15d and 23d are the same, it is not necessary to change the suction nozzle lowering amount at the time of sucking and desorbing electronic parts even if the suction nozzle is replaced. However, when the first suction nozzle 23 and the second suction nozzle 25 are attached to the vertical shaft 13, the specifications are different.
【００２５】第１の吸着ノズル２３を上下軸１３に取付
けた場合、第１の吸着ノズル２３はダンパ−機能を持た
ないので、ノズル取付け軸１５とＺ軸１４とに設けたダ
ンパ−機能が作用する。このとき、ダンパ機能の精度を
左右する嵌合長を大きくすることができるので、電子部
品吸脱着時のダンパ−機能（上下動機能）の繰り返し精
度は高い。例えば、嵌合長さが３０ｍｍであれば、その
繰り返し精度は±０．０５ｍｍである。しかし、この第
１の吸着ノズル２３を使用した場合、電子部品吸脱着
時、高精度のダンパ−機能により、電子部品には吸着ノ
ズル２３に加えてノズル着脱手段１８、ノズル取り付け
軸１５も作用するので、大きな荷重がかかる。When the first suction nozzle 23 is attached to the vertical shaft 13, since the first suction nozzle 23 does not have a damper function, the damper function provided on the nozzle mounting shaft 15 and the Z axis 14 works. To do. At this time, since the fitting length that affects the accuracy of the damper function can be increased, the repeatability of the damper function (vertical movement function) at the time of adsorbing / removing the electronic component is high. For example, if the fitting length is 30 mm, the repeatability is ± 0.05 mm. However, when the first suction nozzle 23 is used, when the electronic component is sucked and desorbed, the nozzle attaching / detaching means 18 and the nozzle mounting shaft 15 act on the electronic component in addition to the suction nozzle 23 due to the highly accurate damper function. Therefore, a large load is applied.
【００２６】第２の吸着ノズル２５を上下軸１３に取り
付けた場合、第２の吸着ノズル２５はダンパ−機能を有
する。そして、この吸着ノズルのダンパ−機能付勢力
は、ノズル取付け軸１５とＺ軸１４とに設けたダンパ−
機能付勢力より小さい。このため、電子部品吸脱着時、
電子部品に作用するダンパ−機能は、吸着ノズルのダン
パ−機能のみである。そして、小型、軽量化した第２の
吸着ノズルのみが電子部品に作用し、その荷重が小さ
い。したがって、小型電子部品の搭載時の破損を防ぐ効
果がある。When the second suction nozzle 25 is attached to the vertical shaft 13, the second suction nozzle 25 has a damper function. Then, the damper function biasing force of the suction nozzle is the damper provided on the nozzle mounting shaft 15 and the Z-axis 14.
Less than functional bias. Therefore, when electronic components are attached and detached,
The damper function that acts on the electronic component is only the damper function of the suction nozzle. Then, only the second suction nozzle, which has been made smaller and lighter, acts on the electronic component, and its load is small. Therefore, there is an effect of preventing damage when the small electronic component is mounted.
【００２７】しかし、第２の吸着ノズル２５は、その全
長が２５ｍｍ程度であるので、ダンパ−機構の嵌合長さ
は、数ミリである。したがって、ダンパ−機構のガタが
生じるので、搭載精度が落ちる。次に、第５図に基づ
き、吸着ノズル交換手段について説明する。図５は図１
チップマウンタ機台Ａ部詳細図である。However, since the total length of the second suction nozzle 25 is about 25 mm, the fitting length of the damper mechanism is several millimeters. Therefore, the damper mechanism is loosened, and the mounting accuracy is lowered. Next, the suction nozzle replacement means will be described with reference to FIG. FIG. 5 is FIG.
It is a detailed view of a chip mounter machine base A part.
【００２８】３０は吸着ノズル交換手段で、機台１上面
に載置されており、吸着ノズルの移動軌跡上に２個以上
配置されている。この吸着ノズル交換手段３０は、機台
上に形成された吸着ノズルを保持可能な保持孔３１と、
この保持孔３１上部に設けた係合部材３２と、エアシリ
ンダ−３３により構成される。Reference numeral 30 denotes a suction nozzle exchange means, which is mounted on the upper surface of the machine base 1, and two or more suction nozzle replacement means are arranged on the movement trajectory of the suction nozzle. The suction nozzle exchange means 30 has a holding hole 31 formed on the machine base and capable of holding the suction nozzle.
It is composed of an engaging member 32 provided above the holding hole 31 and an air cylinder-33.
【００２９】このエアシリンダ−３３は、回り止め機能
付きで、係合部材３３を上下動させる。さらに、エアシ
リンダ−３３は３つの停止位置、初期位置、第２位置、
第３位置に停止することができる。係合部材３２は、一
端に円筒輪３２ａがある。この円筒輪３２ａは、その上
端面がノズルアウタ−下端外径２１ｄに当接可能で、そ
の中空部は第１、第２のノズル外径より大きい。This air cylinder 33 has a rotation preventing function and moves the engaging member 33 up and down. Further, the air cylinder-33 has three stop positions, an initial position, a second position,
It can be stopped in the third position. The engaging member 32 has a cylindrical ring 32a at one end. The upper end surface of the cylindrical ring 32a can abut the nozzle outer-lower end outer diameter 21d, and the hollow portion is larger than the first and second nozzle outer diameters.
【００３０】このチップマウタは、前記構成に加えて、
周知のＩ／Ｏ装置、メモリ、ＣＰＵ、モ−タドライバ等
を備える。Ｉ／Ｏ装置の入力部には、ヘッド部（移動ユ
ニット）６の位置を検出すべくヘッド駆動機構に設けら
れたエンコ−ダからのｘ−ｙ位置信号、及び吸着ノズル
の高さを検出すべくノズル上下動機構（回動モ−タ１
２）に設けられたエンコ−ダからのｚ位置信号が入力さ
れ、これらのｘ−ｙ位置信号及びｚ位置信号がＩ／Ｏ装
置を経てＣＰＵに入力されるようになっている。This chip mounter has, in addition to the above configuration,
A well-known I / O device, memory, CPU, motor driver, etc. are provided. At the input part of the I / O device, an xy position signal from an encoder provided in the head drive mechanism for detecting the position of the head part (moving unit) 6 and the height of the suction nozzle are detected. Therefore, the nozzle up / down movement mechanism (rotation motor 1
The z position signal from the encoder provided in 2) is input, and these xy position signal and z position signal are input to the CPU via the I / O device.
【００３１】ＣＰＵは、上記ｘ−ｙ位置信号及びｚ位置
信号によってヘッド部（移動ユニット）６の位置及び吸
着ノズルの高さを確認しつつ、メモリにあらかじめ記憶
されている位置デ−タと、電子部品種類ごとの最適吸着
ノズルデ−タと、吸着ノズル交換手段が保持する吸着ノ
ズルデ−タと、に基づいて、Ｘ方向移動部７のモ−タド
ライバ、Ｙ方向移動部８のモ−タドライバ、回動モ−タ
１２のモ−タドライバ、エアシリンダ−３３を所定位置
に停止させる電磁バルブにそれぞれ駆動信号をあたえ
る。The CPU confirms the position of the head portion (moving unit) 6 and the height of the suction nozzle by the above-mentioned xy position signal and z position signal, and the position data stored in advance in the memory. Based on the optimum suction nozzle data for each electronic component type and the suction nozzle data held by the suction nozzle exchanging means, a motor driver for the X-direction moving unit 7 and a motor driver for the Y-direction moving unit 8 are provided. Drive signals are given to the motor driver of the dynamic motor 12 and the electromagnetic valve for stopping the air cylinder 33 at a predetermined position.
【００３２】そして、各モ−タドライバはＣＰＵからの
駆動信号に基づいて、各モ−タ、電磁バルブを駆動す
る。次にこの発明の実施形態の動作について説明する。
電子部品を吸脱着して基板上に搭載する動作はすでに述
べたので省略し、ここでは、回路基板に種類の異なる電
子部品を搭載する時に、自動的に吸着ノズルを交換する
動作について述べる。Each motor driver drives each motor and electromagnetic valve based on the drive signal from the CPU. Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
Since the operation of adsorbing / desorbing electronic components and mounting them on the substrate has already been described, the description thereof will be omitted. Here, an operation of automatically exchanging the suction nozzles when mounting different types of electronic components on the circuit board will be described.
【００３３】回路基板に種類の異なる複数の電子部品を
搭載する時、大型で強度がありかつ搭載精度が必要な電
子部品から、小型で破損しやすくかつ搭載精度が必要の
ない電子部品に搭載電子部品が変更になると、前記した
メモリのデ−タにより、ＣＰＵは各モ−タドライバに駆
動信号を発生する。そして、下記の順序で、下軸１３に
装着されている吸着ノズルを、第１の吸着ノズル２３か
ら第２の吸着ノズル２５に交換する。あらかじめ、第２
の吸着ノズル２５は、所定の吸着ノズル交換手段３０の
保持孔３４に保持されている。When a plurality of electronic components of different types are mounted on the circuit board, the electronic components mounted on the electronic components are large and have strength and require mounting accuracy, to electronic components that are small and easily damaged and do not require mounting accuracy. When the parts are changed, the CPU generates a drive signal to each motor driver by the data of the above-mentioned memory. Then, the suction nozzle mounted on the lower shaft 13 is replaced with the second suction nozzle 25 from the first suction nozzle 23 in the following order. In advance, the second
The suction nozzle 25 is held in a holding hole 34 of a predetermined suction nozzle exchanging means 30.
【００３４】最初に、第１の吸着ノズル２３を保持した
ヘッド部（移動ユニット）６が、吸着ノズルを保持して
いない空の保持孔３１の対向位置に移動する。次に、係
合部材３１が初期位置から第３位置に移動し、ノズルア
ウタ−２１に当接する。そして、吸着ノズルと上下軸と
の保持状態を解除するので、吸着ノズルは保持孔３２に
落下して、保持される。First, the head portion (moving unit) 6 holding the first suction nozzle 23 moves to a position facing the empty holding hole 31 which does not hold the suction nozzle. Next, the engaging member 31 moves from the initial position to the third position and comes into contact with the nozzle outer-21. Then, since the holding state between the suction nozzle and the vertical axis is released, the suction nozzle falls into the holding hole 32 and is held.
【００３５】次に、ヘッド部（移動ユニット）６は、第
２吸着ノズル２５を保持している保持孔３４の対向位置
に移動する。次に、係合部材３２を第２位置に移動す
る。次に、上下軸１３を下降して、第２吸着ノズル２５
とノズル取付け軸１５とが装着可能な位置に合わせる。
この時、ノズルアウタ−２１は係合部材３２に当接す
る。Next, the head portion (moving unit) 6 moves to a position facing the holding hole 34 holding the second suction nozzle 25. Next, the engagement member 32 is moved to the second position. Next, the vertical shaft 13 is lowered to move the second suction nozzle 25.
And the nozzle mounting shaft 15 are fitted to a mountable position.
At this time, the nozzle outer-21 comes into contact with the engaging member 32.
【００３６】次に、エアシンダ−が下降して係合部材３
２を初期位置に移動させる。このため、ノズルアウタ−
２１は係合部材３２の係止を解除され、ノズル取付け軸
突部１５ｂに係止される。したがって、第２吸着ノズル
が、係合リング２２によりノズル取付け軸１５に保持さ
れ、吸着ノズル交換作業を終了する。この発明は、上記
実施例に限定されず、いろいろ変更することができる。
例えば、上下軸１３にダンパ−機能を設けたが、これに
代えて、上下軸１３はダンパ機能を持たず、吸着ノズル
自体のダンパ−機能が、大型で強度がありかつ搭載精度
が必要な電子部品に適するようなものにして、電子部品
の種類に応じて吸着ノズルを交換することも容易にかん
がえられる。Next, the air cylinder descends and the engaging member 3
Move 2 to the initial position. Therefore, the nozzle outer
Reference numeral 21 releases the engagement member 32 from the engagement and engages with the nozzle mounting shaft projection 15b. Therefore, the second suction nozzle is held on the nozzle mounting shaft 15 by the engagement ring 22, and the suction nozzle replacement work is completed. The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified.
For example, although the vertical shaft 13 is provided with a damper function, instead of this, the vertical shaft 13 does not have a damper function, and the damper function of the suction nozzle itself is large, strong, and electronically required to have mounting accuracy. It is also possible to easily replace the suction nozzle according to the type of electronic component by making it suitable for the component.
【００３７】また、上下軸１３にダンパ−機能を設け
て、ダンパ機能を持たない第１の吸着ノズルと、ダンパ
機能を有する第２の吸着ノズルとを、電子部品の種類に
応じて交換したが、これに代えて、上下軸ダンパ−機能
と、ダンパ機能を有する第２の吸着ノズルと、第２吸着
ノズルのダンパ−機能をロック可能が機構を用いること
もできる。このダンパ−機能ロック機構は、吸着ノズル
本体２６と、ノズルスライダ−２８と、をボルトにより
固定したり、一対の開閉可能なチャック部材により固定
したりするものである。Further, a damper function is provided on the vertical shaft 13, and the first suction nozzle having no damper function and the second suction nozzle having a damper function are exchanged according to the type of electronic component. Instead of this, it is also possible to use a mechanism that can lock the vertical axis damper function, the second suction nozzle having the damper function, and the damper function of the second suction nozzle. This damper-function lock mechanism is for fixing the suction nozzle body 26 and the nozzle slider 28 with bolts or with a pair of chuck members that can be opened and closed.
【００３８】また、この発明は、吸着ノズルのダンパ−
機能の有無により、吸着ノズルを交換したが、これに代
えて、電子部品吸着条件、例えば、吸着ノズル吸引能力
等により、吸着ノズルを変更することも容易に考えられ
る。Further, according to the present invention, a damper for a suction nozzle is provided.
Although the suction nozzle is replaced depending on the presence or absence of the function, it is possible to easily change the suction nozzle depending on the electronic component suction condition, for example, the suction ability of the suction nozzle.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上述べたように、請求項１のチップマ
ウンタによれば、ダンパ−機能は、ノズル取り付け軸と
Ｚ軸との間に設けられているので、吸着ノズルにダンパ
−機能を設けた場合に比べて、ダンパ機能の精度（上下
動繰り返し精度）を左右する嵌合部が数倍長い。As described above, according to the chip mounter of claim 1, since the damper function is provided between the nozzle mounting shaft and the Z axis, the suction nozzle is provided with the damper function. The fitting part that influences the accuracy of the damper function (repeating accuracy of vertical movement) is several times longer than in the case of
【００４０】このため、メカ的ガタが少ないので、搭載
精度が良好で、大型で搭載精度を有する電子部品に適応
することができる。また、小型で破損しやすく、搭載精
度を必要としない、電子部品を搭載する場合には、着脱
手段により吸着ノズルを交換する。すなわち、吸着ノズ
ル自体にダンパ−機能を有するものに交換して搭載を行
う。このように、いろいろの種類の電子部品に対応し
て、最適な吸着ノズルを選択、使用することができる。Therefore, since there is little mechanical play, the mounting accuracy is good, and it is possible to apply to a large-sized electronic component having mounting accuracy. Also, when mounting an electronic component that is small and easily damaged and does not require mounting accuracy, the suction nozzle is replaced by the attachment / detachment means. That is, the suction nozzle itself is replaced with one having a damper function and mounted. In this way, it is possible to select and use the optimum suction nozzle corresponding to various kinds of electronic components.
【００４１】このような請求項２におけるチップマウン
タによれば、請求項１に加えて、複数の吸着ノズルか
ら、搭載する電子部品の形状に応じて、最適な吸着ノズ
ルを、速やかに選択することができる。したがって、吸
着ノズル交換時間を短縮することが出来る。According to the chip mounter of the second aspect, in addition to the first aspect, the optimum suction nozzle can be promptly selected from a plurality of suction nozzles in accordance with the shape of the electronic component to be mounted. You can Therefore, the suction nozzle replacement time can be shortened.
【図１】本発明チップマウンタ斜視図FIG. 1 is a perspective view of a chip mounter of the present invention.
【図２】本発明チップマウンタのヘッド部斜視図FIG. 2 is a perspective view of a head portion of the chip mounter of the present invention.
【図３】本発明チップマウンタの上下軸に吸着ノズル装
着された時の部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view when a suction nozzle is attached to the vertical axis of the chip mounter of the present invention.
【図４】吸着ノズル自体にダンパ−機能を有する、吸着
ノズルの半断面図FIG. 4 is a half sectional view of a suction nozzle having a damper function in the suction nozzle itself.
【図５】チップマウンタ機台Ｗ部詳細図[Figure 5] Detailed view of the W part of the chip mounter machine base
１ 機台 ６ 移動ユニット（ヘッド部） １３ 上下軸 １４ Ｚ軸 １５ ノズル取付け軸 １８ 着脱手段 ２３ 第１吸着ノズル ２５ 第２吸着ノズル ３０ 吸着ノズル交換手段 1 Machine Stand 6 Moving Unit (Head) 13 Vertical Axis 14 Z Axis 15 Nozzle Mounting Axis 18 Attachment / Detachment Means 23 First Adsorption Nozzle 25 Second Adsorption Nozzle 30 Adsorption Nozzle Replacement Means
Claims (2)
上下軸と、 この上下軸を保持すると共に、上下軸を上下方向に移動
させる移動ユニットと、を備え、 部品供給位置に供給された電子部品を吸着ノズルで順次
吸着して持ち上げ、移動ユニットを水平方向に移動させ
た後、吸着ノズルを下降させて回路基板上の所定位置に
電子部品を移載するチップマウンタにおいて、 前記上下軸の一端に、吸着ノズルを着脱可能な着脱手段
を備えるとともに、 前記上下軸をノズル取り付け軸と、Ｚ軸とに分割し、 このノズル取り付け軸は上下動可能に支持されるととも
に、下方に向けて付勢されていることを特徴とするチッ
プマウンタ。1. A suction nozzle capable of adsorbing and desorbing electronic parts, a vertical axis capable of holding the suction nozzle and extending in the vertical direction, and holding the vertical axis and moving the vertical axis in the vertical direction. And a moving unit for moving the moving unit in a horizontal direction, and then moving the moving unit horizontally, and then lowering the sucking nozzle to a predetermined position on the circuit board. In a chip mounter for transferring electronic components to and from, an attachment / detachment means capable of attaching / detaching a suction nozzle is provided at one end of the vertical axis, and the vertical axis is divided into a nozzle mounting axis and a Z axis. Is a chip mounter that is supported so as to be movable up and down and is urged downward.
ルを交換可能な交換手段を設けたことを特徴とするチッ
プマウンタ2. The chip mounter according to claim 1, wherein a plurality of suction nozzles can be held on the machine base and a replacement means capable of exchanging the suction nozzles is provided.
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|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-09-12 JP JP23435695A patent/JP3707837B2/en not_active Expired - Fee Related
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