JPWO2017125996A1 - Parts mounting machine - Google Patents
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Abstract
装着ヘッド(14)には、2本の部品ピックアップ部材(13)の間隔を拡大・縮小する開閉機構(25)と、各部品ピックアップ部材に負圧を供給する状態と正圧を供給する状態とを切り換える負圧/正圧切換装置(26)とが設けられている。各部品ピックアップ部材は、部品を挟んでピックアップするクロウとして機能し且つ中空状に形成されて先端で部品を吸着してピックアップする吸着ノズルとしても機能する。部品ピックアップ部材をクロウとして使用する場合は、開閉機構(25)により2本の部品ピックアップ部材を開閉動作させて2本の部品ピックアップ部材間に部品を挟んでピックアップする。部品ピックアップ部材を吸着ノズルとして使用する場合は、負圧/正圧切換装置(26)により部品ピックアップ部材に負圧を供給する状態に切り換えて、当該部品ピックアップ部材の先端で部品を吸着する。 The mounting head (14) has an opening / closing mechanism (25) for enlarging / reducing the interval between the two component pickup members (13), a state for supplying negative pressure to each component pickup member, and a state for supplying positive pressure. And a negative pressure / positive pressure switching device (26). Each component pickup member functions as a claw that picks up a component with the component interposed therebetween, and also functions as a suction nozzle that is formed in a hollow shape and sucks and picks up the component at the tip. When the component pickup member is used as a crow, the two component pickup members are opened and closed by the opening / closing mechanism (25), and the components are picked up by sandwiching the components between the two component pickup members. When the component pickup member is used as a suction nozzle, the negative pressure / positive pressure switching device (26) switches to a state where negative pressure is supplied to the component pickup member, and the component is sucked by the tip of the component pickup member.
Description
本発明は、部品を挟んでピックアップするクロウ(チャック)としての機能と、部品を吸着してピックアップする吸着ノズルとしての機能の両方を備えた部品装着機に関する発明である。 The present invention relates to a component mounting machine that has both a function as a claw (chuck) for picking up a component and a function as a suction nozzle for picking up and picking up the component.
一般に、部品装着機は、部品供給装置により供給される部品を吸着ノズルで吸着して回路基板に装着するようにしているが、部品のサイズや形状等によっては吸着ノズルで吸着することが困難なものがあるため、そのような部品は、一対のクロウ(チャック)で挟んでピックアップして回路基板に装着するようにしている。例えば、特許文献1(特開2001−196796号公報)に記載された部品装着機は、装着ヘッドに、吸着ノズルとチャック装置とを交換可能に取り付ける構成とし、部品のサイズや形状等に応じて吸着ノズルとチャック装置とを交換して装着ヘッドに取り付けるようにしている。 In general, a component mounting machine is configured such that a component supplied by a component supply device is sucked by a suction nozzle and mounted on a circuit board. Since there are some, such parts are sandwiched between a pair of crows (chucks) and picked up and mounted on a circuit board. For example, a component mounting machine described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-196996) is configured to attach a suction nozzle and a chuck device to a mounting head in a replaceable manner, depending on the size and shape of the component. The suction nozzle and the chuck device are exchanged and attached to the mounting head.
しかし、上記特許文献1の構成では、装着ヘッドに取り付けた複数の部品ピックアップ部材(吸着ノズルとクロウ)を部品のサイズや形状等に応じて取り替えるという面倒な作業を行わなければならず、その交換作業に時間がかかり、その分、生産性が低下するという欠点があった。 However, in the configuration of Patent Document 1 described above, it is necessary to perform a troublesome work of replacing a plurality of component pickup members (suction nozzles and claw) attached to the mounting head according to the size and shape of the components. There was a drawback that it took time to work, and the productivity was reduced accordingly.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、装着ヘッドに保持した複数の部品ピックアップ部材(吸着ノズルとクロウ)を部品のサイズや形状等に応じて取り替えるという面倒な作業を行わなくても、吸着ノズルとしての機能と、クロウとしての機能とを切り換えて使用可能とし、生産性を向上できる部品装着機を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that a plurality of component pick-up members (suction nozzles and claws) held by the mounting head can be sucked without performing a troublesome work of replacing them according to the size and shape of the components. It is an object of the present invention to provide a component mounting machine that can be used by switching the function as a nozzle and the function as a claw, and can improve productivity.
上記課題を解決するために、本発明は、部品供給装置により供給される部品をピックアップする部品ピックアップ位置とその部品を回路基板に装着する部品装着位置との間を移動する装着ヘッドと、前記装着ヘッドに取り付けられた複数の部品ピックアップ部材とを備え、前記複数の部品ピックアップ部材の各々は、部品を挟んでピックアップするクロウとして機能し且つ中空状に形成されて先端で部品を吸着してピックアップする吸着ノズルとしても機能するように構成され、前記装着ヘッドには、前記複数の部品ピックアップ部材をクロウとして使用する場合に前記複数の部品ピックアップ部材を開閉動作させる開閉機構と、前記複数の部品ピックアップ部材を吸着ノズルとして使用する場合に前記複数の部品保持部材の各々に負圧を供給する負圧供給路と、前記複数の部品ピックアップ部材の各々を部品吸着角度修正のために回転させるQ軸回転機構とが設けられていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a mounting head that moves between a component pickup position for picking up a component supplied by a component supply device and a component mounting position for mounting the component on a circuit board, and the mounting A plurality of component pick-up members attached to the head, each of the plurality of component pick-up members function as a claw for picking up with the component sandwiched therebetween, and is formed in a hollow shape to pick up and pick up the component at the tip An opening / closing mechanism configured to open and close the plurality of component pickup members when the plurality of component pickup members are used as a claw, and the plurality of component pickup members configured to function as a suction nozzle. Is used as a suction nozzle, a negative pressure is applied to each of the plurality of component holding members. A negative pressure supply passage that is characterized in that the Q-axis rotating mechanism for rotating each of the plurality of component pick-up member for the component suction angle modification is provided.
この構成では、装着ヘッドに取り付けた複数の部品ピックアップ部材は、それぞれ中空状に形成されて吸着ノズルとして機能し、且つ、開閉動作してクロウとしても機能するように構成されているため、装着ヘッドに取り付けた複数の部品ピックアップ部材(吸着ノズルとクロウ)を部品のサイズや形状等に応じて取り替えるという面倒な作業を行わなくても、吸着ノズルとしての機能とクロウとしての機能とを切り換えて使用することが可能となり、生産性を向上できる。しかも、各部品ピックアップ部材が吸着ノズルとクロウの両方を兼用する構成であるため、吸着ノズルとクロウとを別々に設ける構成と比較して、装着ヘッドの大型化を回避できて、コンパクトな構成とすることができる。また、部品ピックアップ部材を吸着ノズルとして使用する場合は、Q軸回転機構により部品の吸着角度のずれを修正して回路基板に装着できる。 In this configuration, since the plurality of component pickup members attached to the mounting head are each formed in a hollow shape and function as a suction nozzle, and are configured to open and close and also function as a claw, the mounting head Switch between the function as a suction nozzle and the function as a crow, without having to perform the troublesome task of replacing multiple parts pick-up members (suction nozzle and claw) attached to the unit according to the size and shape of the part. This can improve productivity. In addition, since each component pickup member is configured to use both the suction nozzle and the claw, it is possible to avoid an increase in the size of the mounting head and to achieve a compact configuration compared to a configuration in which the suction nozzle and the claw are provided separately. can do. When the component pickup member is used as a suction nozzle, it can be mounted on the circuit board by correcting the shift of the suction angle of the component by the Q axis rotation mechanism.
更に、本発明は、前記複数の部品ピックアップ部材の少なくとも1つは、形状の異なる複数の部品挟持面を回転方向に沿って形成し、クロウとして使用する場合に前記Q軸回転機構により当該部品ピックアップ部材を回転させることで、挟む部品の形状に応じて前記複数の部品挟持面の中から当該部品を挟む部品挟持面を切り換えるようにすると良い。このようにすれば、部品ピックアップ部材をクロウとして使用する場合に、部品ピックアップ部材の部品挟持面を、挟む部品の形状に適した部品挟持面に切り換えることができて、その部品挟持面で当該部品を安定して挟持することが可能となり、装着ヘッドの移動中の当該部品の落下や位置ずれを防止できる。 Further, according to the present invention, at least one of the plurality of component pickup members is formed with a plurality of component clamping surfaces having different shapes along the rotation direction, and the component pick-up is performed by the Q-axis rotation mechanism when used as a claw. By rotating the member, it is preferable to switch the component clamping surface that sandwiches the component from the plurality of component clamping surfaces according to the shape of the component to be sandwiched. In this way, when the component pickup member is used as a crow, the component clamping surface of the component pickup member can be switched to a component clamping surface suitable for the shape of the component to be sandwiched. Can be stably clamped, and the component can be prevented from being dropped or displaced while the mounting head is moving.
更に、本発明は、前記複数の部品ピックアップ部材を吸着ノズルとして使用する場合に前記複数の部品ピックアップ部材に吸着する部品同士が干渉しないように前記開閉機構により前記複数の部品ピックアップ部材の間隔を変化させるようにしても良い。このようにすれば、前記複数の部品ピックアップ部材に部品同士が干渉することなく吸着できる部品のサイズを拡大できると共に、部品同士の干渉による部品吸着ミスや吸着姿勢の異常等を防止することが可能となり、比較的大きな部品でも安定して吸着できる。 Further, in the present invention, when the plurality of component pickup members are used as suction nozzles, the interval between the plurality of component pickup members is changed by the opening / closing mechanism so that the components attracted to the plurality of component pickup members do not interfere with each other. You may make it let it. In this way, it is possible to increase the size of a component that can be attracted to the plurality of component pick-up members without interfering with each other, and it is possible to prevent component mis-sucking or abnormal suction posture due to interference between components. Thus, even relatively large parts can be stably adsorbed.
更に、本発明は、前記複数の部品ピックアップ部材を前記装着ヘッドに交換可能に取り付けるようにしても良い。同一の部品ピックアップ部材でピックアップ可能な部品の範囲(サイズ、形状、重量等)には限界があるため、その範囲から外れる部品をピックアップする場合は、装着ヘッドに取り付けた部品ピックアップ部材を当該部品をピックアップ可能な部品ピックアップ部材に取り替えることで、当該部品をピックアップ可能となる。 Furthermore, in the present invention, the plurality of component pickup members may be attached to the mounting head in a replaceable manner. The range (size, shape, weight, etc.) of components that can be picked up by the same component pickup member is limited, so when picking up a component that is out of that range, the component pickup member attached to the mounting head is attached to the component. The part can be picked up by replacing it with a pickable part pick-up member.
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を図面を用いて説明する。
まず、部品装着機の構成を概略的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the component mounting machine will be schematically described.
部品装着機は、テープフィーダ、トレイフィーダ、バルクフィーダ等の部品供給装置11(図6参照)と、回路基板(図示せず)を搬入・搬出するコンベア12と、部品供給装置11により供給される部品をピックアップする2本の部品ピックアップ部材13を交換可能に取り付けた装着ヘッド14と、この装着ヘッド14を部品供給装置11により供給される部品をピックアップする部品ピックアップ位置とその部品を回路基板に装着する部品装着位置との間をXY方向(水平方向)に移動させるヘッド移動機構15と、部品ピックアップ部材13でピックアップした部品を部品装着位置へ移動させる途中で当該部品をその下面側から撮像するカメラ16等を備えた構成となっている。
The component mounting machine is supplied by a component feeder 11 (see FIG. 6) such as a tape feeder, a tray feeder, and a bulk feeder, a
一方、装着ヘッド14には、部品ピックアップ部材13を交換可能に保持するホルダ21がその中心を上下方向に延びるR軸の回りを回転可能に設けられていると共に、当該ホルダ21をR軸を中心に回転させるR軸駆動機構22が設けられ、当該R軸駆動機構22により当該ホルダ21を当該R軸の回りを回転させることで、2本の部品ピックアップ部材13がR軸を中心とする円軌道を旋回するようになっている。
On the other hand, the
また、装着ヘッド14には、2本の部品ピックアップ部材13の各々をそれぞれQ軸を中心に回転させる2つのQ軸回転機構23が設けられていると共に、2本の部品ピックアップ部材13の各々を個別に上下動させるZ軸駆動機構24が設けられている。更に、装着ヘッド14には、2本の部品ピックアップ部材13の間隔を拡大・縮小(開閉動作)する開閉機構25が設けられている。尚、R軸駆動機構22及びQ軸回転機構23は、それぞれモータ等の電気アクチュエータを駆動源として構成され、Z軸駆動機構24及び開閉機構25は、それぞれモータ等の電気アクチュエータ又はエアシリンダを駆動源として構成されている。
In addition, the
更に、装着ヘッド14には、2本の部品ピックアップ部材13の各々に負圧を供給する負圧供給路(図示せず)が設けられていると共に、この負圧供給路を通して各部品ピックアップ部材13に負圧源から負圧を供給する状態と正圧源から正圧(又は大気圧)を供給する状態とを切り換える負圧/正圧切換装置26が設けられている。この負圧/正圧切換装置26は、電磁弁等を用いて構成されている。
Further, the
本実施例では、各部品ピックアップ部材13は、部品を挟んでピックアップするクロウ(チャック)として機能し且つ中空状に形成されて先端で部品を吸着してピックアップする吸着ノズルとしても機能するように構成されている。2本の部品ピックアップ部材13の少なくとも1本(本実施例では2本)は、図5(a)、(b)に示すように、形状の異なる複数の部品挟持面が回転方向に沿って形成され、クロウとして使用する場合に、Q軸回転機構23により当該部品ピックアップ部材13を回転させることで、挟む部品の形状に応じて複数の部品挟持面の中から当該部品を挟む部品挟持面を切り換えるようにしている。例えば、図5(a)の例では、部品ピックアップ部材13の下部外周に、平面状の部品挟持面と円弧凸面状の部品挟持面の2つの部品挟持面が形成され、当該部品ピックアップ部材13を180°回転させることで、部品を挟む部品挟持面を切り換えることができるようになっている。図5(b)の例では、部品ピックアップ部材13の下部外周に、平面状の部品挟持面と、曲率半径の異なる2つの円弧凸面状の部品挟持面と、円弧凹面状の部品挟持面の4つの部品挟持面が形成され、当該部品ピックアップ部材13を90°回転させる毎に、部品を挟む部品挟持面を切り換えることができるようになっている。
In the present embodiment, each
部品装着機の制御装置31は、部品供給装置11、コンベア12、ヘッド移動機構15、R軸駆動機構22、Q軸回転機構23、Z軸駆動機構24、開閉機構25、負圧/正圧切換装置26等の動作を制御し、2本の部品ピックアップ部材13をクロウとして使用する場合には、ヘッド移動機構15により装着ヘッド14を部品ピックアップ位置へ移動させて、開閉機構25により2本の部品ピックアップ部材13を開いた状態で、Z軸駆動機構24により2本の部品ピックアップ部材13を下降させて、図1乃至図3に示すように、2本の部品ピックアップ部材13間に部品を位置させた状態で、開閉機構25により2本の部品ピックアップ部材13を閉じ動作させて2本の部品ピックアップ部材13間に部品を挟んでピックアップする。
The
この際、2本の部品ピックアップ部材13間に挟む部品の形状に応じて、Q軸回転機構23により1本又は2本の部品ピックアップ部材13を回転させることで、当該部品ピックアップ部材13の下部外周の複数の部品挟持面の中から当該部品を挟む部品挟持面を切り換えて、2本の部品ピックアップ部材13間に当該部品を挟んでピックアップする。図2は、1本の部品ピックアップ部材13のみを回転させる使用例であり、図3は2本の部品ピックアップ部材13を共に回転させる使用例である。
At this time, one or two
部品装着機の制御装置31は、部品のピックアップ後、ヘッド移動機構15により装着ヘッド14をカメラ16の上方へ移動させて、2本の部品ピックアップ部材13間に挟持した部品をカメラ16で撮像して当該部品の挟持位置のずれや挟持角度(向き)のずれを画像認識した後、R軸駆動機構22により当該部品ピックアップ部材13を旋回させて、当該部品の挟持角度のずれを補正すると共に、当該部品の挟持位置のずれを補正するように装着ヘッド14を移動させて、当該部品を回路基板に装着する。尚、2本の部品ピックアップ部材13をクロウとして使用する場合には、負圧/正圧切換装置26は、各部品ピックアップ部材13を大気圧に開放した状態(負圧吸引力が生じない状態)に維持される。
After picking up the component, the
一方、2本の部品ピックアップ部材13を吸着ノズルとして使用する場合には、部品装着機の制御装置31は、ヘッド移動機構15により装着ヘッド14を部品ピックアップ位置へ移動させると共に、負圧/正圧切換装置26により部品ピックアップ部材13に負圧を供給する状態に切り換えて、Z軸駆動機構24により部品ピックアップ部材13を下降させて、図4に示すように、当該部品ピックアップ部材13の先端で部品を吸着してピックアップする。この際、図4(b)に示すように、部品のXY方向の寸法が大きい場合には、2本の部品ピックアップ部材13に吸着する部品同士が干渉しないように開閉機構25により2本の部品ピックアップ部材13の間隔を広げてから、当該部品を吸着する。
On the other hand, when the two
部品装着機の制御装置31は、部品のピックアップ後、ヘッド移動機構15により装着ヘッド14をカメラ16の上方へ移動させて当該部品ピックアップ部材13に吸着した部品をカメラ16で撮像して当該部品の吸着位置のずれや吸着角度(向き)のずれを画像認識した後、Q軸回転機構23により部品ピックアップ部材13を回転させて、当該部品の吸着角度のずれを補正すると共に、当該部品の吸着位置のずれを補正するように装着ヘッド14を移動させて、当該部品を回路基板に装着する。尚、部品を回路基板に装着するときに、当該部品を吸着した部品ピックアップ部材13に対して、負圧/正圧切換装置26により正圧を供給する状態に切り換えて負圧吸引力を解除することで、当該部品ピックアップ部材13から当該部品を離脱させる。
After picking up the component, the
部品ピックアップ部材13をクロウ、吸着ノズルのどちらの方式で使用する場合でも、同一の部品ピックアップ部材13でピックアップ可能な部品の範囲(サイズ、形状、重量等)には限界があるため、その範囲から外れる部品をピックアップする場合は、装着ヘッド14に取り付けた部品ピックアップ部材13を当該部品をピックアップ可能な部品ピックアップ部材13に取り替える。これにより、当該部品をピックアップ可能となる。
Regardless of whether the
以上説明した本実施例によれば、装着ヘッド14に取り付けた2本の部品ピックアップ部材13は、それぞれ中空状に形成されて吸着ノズルとして機能し、且つ、開閉動作してクロウとしても機能するように構成されているため、装着ヘッド14に取り付けた2本の部品ピックアップ部材13(吸着ノズルとクロウ)を部品のサイズや形状等に応じて取り替えるという面倒な作業を行わなくても、吸着ノズルとしての機能とクロウとしての機能とを切り換えて使用することが可能となり、生産性を向上できる。しかも、各部品ピックアップ部材13が吸着ノズルとクロウの両方を兼用する構成であるため、吸着ノズルとクロウとを別々に設ける構成と比較して、装着ヘッド14の大型化を回避できて、コンパクトな構成とすることができる。
According to the present embodiment described above, the two
また、部品ピックアップ部材13を吸着ノズルとして使用する場合は、Q軸回転機構23により部品の吸着角度のずれを修正して回路基板に装着できる。また、部品ピックアップ部材13をクロウとして使用する場合は、R軸駆動機構22により挟持角度のずれを修正して回路基板に装着できる。
Further, when the
しかも、本実施例では、部品ピックアップ部材13の下部外周に、形状の異なる複数の部品挟持面を回転方向に沿って形成したので、部品ピックアップ部材13をクロウとして使用する場合に、挟む部品の形状に応じてQ軸回転機構23により部品ピックアップ部材13を回転させることで、複数の部品挟持面の中から当該部品を挟む部品挟持面を、挟む部品の形状に適した部品挟持面に切り換えることができて、その部品挟持面で当該部品を安定して挟持することが可能となり、装着ヘッド14の移動中の当該部品の落下や位置ずれを防止できる。
In addition, in the present embodiment, since a plurality of component clamping surfaces having different shapes are formed on the lower outer periphery of the
更に、本実施例では、部品ピックアップ部材13を吸着ノズルとして使用する場合に、2本の部品ピックアップ部材13に吸着する部品同士が干渉しないように開閉機構25により2本の部品ピックアップ部材13の間隔を変化させるようにしたので、2本の部品ピックアップ部材13に部品同士が干渉することなく吸着できる部品のサイズを拡大できると共に、部品同士の干渉による部品吸着ミスや吸着姿勢の異常等を防止することが可能となり、比較的大きな部品でも安定して吸着できる利点がある。
Furthermore, in this embodiment, when the
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、装着ヘッド14に異なる形状の部品ピックアップ部材を交換可能に取り付けたり、或は、装着ヘッド14に3本以上の部品ピックアップ部材を交換可能に取り付けるようにしても良く、また、部品ピックアップ部材の下部外周に部品挟持面を1つのみ形成しても良く、また、部品ピックアップ部材を直線状に形成しても良い等、部品ピックアップ部材の形状を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and a component pickup member having a different shape is replaceably attached to the mounting
11…部品供給装置、12…コンベア、13…部品ピックアップ部材、14…装着ヘッド、15…ヘッド移動機構、21…ホルダ、22…R軸駆動機構、23…Q軸回転機構、24…Z軸駆動機構、25…開閉機構、26…負圧/正圧切換装置、31…制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記装着ヘッドに取り付けられた複数の部品ピックアップ部材とを備え、
前記複数の部品ピックアップ部材の各々は、部品を挟んでピックアップするクロウとして機能し且つ中空状に形成されて先端で部品を吸着してピックアップする吸着ノズルとしても機能するように構成され、
前記装着ヘッドには、前記複数の部品ピックアップ部材をクロウとして使用する場合に前記複数の部品ピックアップ部材を開閉動作させる開閉機構と、前記複数の部品ピックアップ部材を吸着ノズルとして使用する場合に前記複数の部品保持部材の各々に負圧を供給する負圧供給路と、前記複数の部品ピックアップ部材の各々を部品吸着角度修正のために回転させるQ軸回転機構とが設けられていることを特徴とする部品装着機。A mounting head that moves between a component pickup position for picking up a component supplied by the component supply device and a component mounting position for mounting the component on the circuit board;
A plurality of component pickup members attached to the mounting head;
Each of the plurality of component pickup members is configured to function as a claw that picks up a component with a component interposed therebetween, and also functions as a suction nozzle that is formed in a hollow shape and sucks and picks up the component at the tip.
The mounting head includes an opening / closing mechanism for opening / closing the plurality of component pickup members when the plurality of component pickup members are used as a claw, and the plurality of component pickup members when the plurality of component pickup members are used as suction nozzles. A negative pressure supply path for supplying a negative pressure to each of the component holding members, and a Q-axis rotation mechanism for rotating each of the plurality of component pickup members to correct a component suction angle are provided. Component mounting machine.
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