TW484346B - Mounting head of surface mounting apparatus - Google Patents

Description

484346 A7 B7 五、發明說明（1·) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種將表面組裝零件組裝於印刷電路基 板的表面組裝機，可防止在印刷電路基板於組裝零件時發生 的間隙，而可因應組裝零件的節距，可容易地實施節距的表 面組裝機之安裝器頭。 【習知技術】 近來，電氣及電子產品的開發趨勢，轉移於電子零件的 高密度化、小型化、多樣化，其開發逐漸變成激烈。 尤其是，在用於電器、電子零件的印刷電路基板(PCB : Printed Circuit Board)的裝配生產，使用表面組裝機的表面組 裝技術(SMT : Surface Mounting Technology)逐漸加速化。 表面組裝機係將表面組裝零件(SMD : Surface Mounting Device)組裝於印刷電路基板的表面組裝裝配裝備之核心裝 備，從零件供給機接受各種表面組裝零件，移送至印刷電路 基板的組裝位置以後，組裝於印刷電路基板上的裝備。 對於其種類而言，按照功能大略分成高速機和通用機， 由於前述高速機可在短時間内裝配許多零件，因此雖具有所 謂組裝速度快、適合大量生產的優點’但具有所謂組裝精密 度差的缺點。由於前述通用機適合多樣零件的組裝，因此組 裝精密度高，而且可組裝多樣的零件，雖具有所謂適合多品 種中少量生產的優點，但具有所謂組裝速度慢、生產性差的 缺點。 表面組裝機’係由供給組裝零件送料器(以下，稱為‘‘帶 式送料器”），和決定作業位置的X_Y起重台架部#和搬^ 本紙張尺度過用Τ圑國豕稞平（UNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί Γ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484346 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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Z A7 B7 五、發明說明（2·) 實施作業印刷電路基板的輸送機部，和從帶式送料器依序選 拔組裝零件，組裝於印刷電路基板上的頭部所形成。 一般而言，所謂表面組裝機，係指將含有各種晶片的電 子零件，裝設於印刷電路基板的裝備，通常也叫做安裝器 (mounter) 〇 茲詳細說明前述安裝器的構造如下： 首先，由基礎組件，和設置於前述基礎組件上部使移送 的印刷電路基板的輸送機部，和供給各種晶片或表面組裝零 件’可將零件裝設於依前述輸送機部移送的印刷電路基板之 送料器部，和裝設由前述送料器部供給的個別設備的安裝器 頭組件，和認識修正由前述安裝器頭組件裝設的各種設備正 確裝設的目視部，和設置前述目視部和安裝器頭組件部為依 工作檯附加位置的X-Y起重台架部，和其他部份所形成。 前述安裝器頭組件，係由安裝器頭、使安裝器頭驅動的 驅動裝置、直接吸附零件的吸附噴嘴(sucti〇n nozzle)、使吸 附的零件固定的喷嘴固定裝置，和為更換前述噴嘴的喷嘴更 換裝置所形成。 此時，前述安裝器頭僅回轉360。，為調節由喷嘴吸附 零件回轉角度的r轴，和由喷嘴吸附零件沿上下動作的 軸移動。 前述安裝器頭的吸附喷嘴，被設置於僅回轉36〇。的喷 嘴轴’其喷嘴軸的回轉動作係由驅動裝置朝R軸回轉，上 下動作被設置依另外的驅動裝置動作的小齒輪和齒條朝 軸移動。 1 X 297公釐）

484346 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（3·) 但是，如上述的習知安裝器頭，係使動作朝r細 的-種驅動裝置，以侧的噴嘴軸和皮帶連接前述驅 以後使R幸由回轉。如果詳細說明，在連接於驅動裳置 -噴嘴軸’依驅動裝置的回轉角度雖較正確地傳輸，但如 自第二嘴嘴至第三喷嘴，或第四喷嘴，因皮帶的滑動和 接皮帶的噴嘴間轉發生長度的_，而具有所謂發生誤差 的問題。 因此，不能精密地控制喷嘴軸的回轉角度，所以，將表 面組裝零件組裝於印刷電路基板時，不能正確地吸附及組裝 個別的零件，零件的裝設性差，具有所謂降低作業效率的 題。 口 然後，供給於習知表面組裝機的表面組裝零件，被區分 為由耶式送料器供給的半導體設備，和由盤式送料器供給的 半導體設備，此時給的表面組裝零件決定節距，以便維持 個別的距離。 亦即，帶式送料器依多數的供給滾輪實施表面組裝零件 的供給，個別的供給滾輪，取得規定距離隔離設置，全部具 有一定的節距。因此，形成個別的噴嘴以一次即容易吸附組 裝零件。 圖三係表示習知表面組裝機的安裝器頭構造圖。 圖三係以山葉股份有限公司申請的發明，表示為安裝作 為美國專利No : 5, 377, 405註冊的表面組裝機零件的方法。 亦即’如圖三所示，由托架、多數的檢選機設備124、感應 裝置122和驅動源120所形成，構成依前述感應裝置122 尽麟尺度過用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -6- ^-----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 發明說明（4·) 偵測設備可同時挖多數的電予零件。 【發明欲解決之課題】 但是，如果依上述結構，即不存在使另外安裝器 2驅動裝置及其裝置，_的安裝器祕驅_ 12 t因此:設置於這種f知安裝器頭的噴嘴，被設置因: 、、’°於运料⑤邵表面組裝料的節距畴飾。 — 但是，盤式送料器儘f決定外廓的大小，但由於插入里 内側的表面組裝零件的規格尺寸分別不同，因此小的租裝ς 件大量插入盤子，而具有短距離的節距。而且，由於略大又 寸的，裝零件’具有遠距_節距，因此以設置具有如習知 一定節距的喷嘴吸附組裝零件有困難。 、 亦即’設置於習知安裝器頭的嘴嘴，由於設置有—定距 離的節距，·儘管供給具有—定節距_合，但如盤式送 料器具有錄節距_設備供給時，具有所瓣 性的問題。 - 本發明的目的’在於提供分別設置使噴嘴軸回轉的驅動 裝置使提高R _精密度，供給組裝零件時以便做正確的 吸附和組裝的表面组裝機之安裝器頭。 士本發明的其他目的，在於提供不僅是具有一定節距的組 裝零件供給，而且設置對於組裝零件的節距互相不同時的盤 式送料器也可適用，加快組裝零件供給的表面組裝機之安裝 器頭。 【為解決課題之裝置】 為達成如此目的，有關本發明的表面組裝機的安裝器 A7 A7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（5·) 員係由依驅動源回轉的小齒輪痛合，形成可朝上下移動的 齒條形成之齒條塊、設置於前述移動裝置一侧的個別喷嘴 轴、固定於前述個別噴嘴軸的下端為吸附個別組裝零件的個 別噴嘴，和使各噴嘴回轉因應各喷嘴轴設置的驅動源所形 成，為其特徵。 【發明之實施形態】 茲說明有關本發明的實施形態如下： 圖一係表示本發明的表面組裝機的安裝器頭構造的斜 視圖，圖二係表示本發明的表面組裝機的安裝器頭構造的侧 面圖。 有關本發明的表面組裝機的安裝器頭，係如圖一及圖二 所示’朝固足塊12的橫向延長設置，設置移動塊μ以便沿 前述固定塊12朝左右移動。在前述移動塊14的前面設置垂 直板16。 在前述板16的前面左側設置支持板ι8，在前述支持板 18的前方設置通知組裝於印刷電路52的零件位置的位置調 整攝影機。而且’在前述板16的前面右側的上部固定 一托架22，在左侧端部朝橫向前述托架22設置具備皮帶輪 24的驅動馬達20。而且，在前述驅動馬達2〇的下部設置球 型螺旋螺帽31 ’由於在前述球型螺旋螺帽31結合具備皮帶 輪26的球型螺旋28 ’因此可朝左右移動。 在前述板16的右側垂直設置活動板36，在前述活動板 36固定嫘合於前述球型螺旋28右側的球型螺旋螺帽3〇。 在如此设置的板16及活動板36的背部分別設置[塊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - I ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484346 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（ 32、34 ’蓟述LM塊32、34結合於X軸框架1〇，以滑動 的方式構成於左右。 一方面’设置於則述驅動馬達2〇 一側的皮帶輪％和球 盤螺旋螺帽31 -侧的皮帶輪26，以皮帶6()連接。如果使 前述驅動馬達20動作，即回轉連接於皮帶輪24、％的皮帶 60，因此球型螺旋28也回轉。 在前述板16的右側下部，使其位置分別不同偏離設置 在-側形成齒條50的—對齒條塊54，一方的齒條5〇嚙合 於小齒輪48設置。如果前述小齒輪48依驅動源(未圖示出） 回轉，即構成以便結合於小齒輪48的齒條塊54可朝上下移 動。 在前述齒條塊54，在下端分別設置具備第—噴嘴4〇和 第二噴嘴42的第一噴嘴軸w和第二喷嘴軸43。在前述第 -喷嘴軸41和第二喷嘴轴43的中央分別設置驅動馬達 62，藉由前述第-喷嘴軸41及第二噴嘴軸43回轉，使設置 於其端部的第-噴嘴40及第二喷嘴42回轉。而且，在前述 多數的驅動馬達56的中央形成貫通孔，同時在連接於前述 驅動馬達56的個別第一噴嘴軸41、第二喷嘴軸43、第三喷 嘴軸45 ’第四噴嘴軸4?也形成貫通中央的通孔(未圖示&， 連通個卿成於個別噴嘴4〇、42、44、你的通孔(未圖示出）。 在前述活動板36 ’設置因應設置於前述板16的第一喷 嘴軸41及第二噴嘴軸43及以便第三噴嘴軸45和第四喷嘴 軸47維持同一高度。 111111 I 1111· ^^ · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .. --線· 在前述活動板36的前方，以可上下移動的方式設置在

484346 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（7·) 形成齒條5G的—對齒條塊54，設置小齒輪48以便和 ^ 側的齒條50嚙合。前述小齒輪48由未圖示出的 =源回轉，同時使互械合的齒條5G直線移動 54朝上下移動。 姑在前述齒條塊μ的下端，分別設置具備第三嗔嘴44 及=四嘴嘴46的第三噴嘴軸45和第四嘴嘴軸π。在個別 的弟三噴嘴軸45和第四噴嘴軸π的中央端部設置驅動馬達 % =果驅動前述驅動馬達56，即回轉第三噴嘴轴Μ和第 四嘴嘴軸47 ’缝在其下輯具_第三噴嘴44和第四啃 嘴46可朝R軸回轉。 ’ 有關本發明的安裝器頭，係吸附組裝於 ，第—噴嘴40、第二喷嘴42、第三噴嘴4: 噴嘴46，其為個別的第一噴嘴軸4卜第二嘴嘴軸43、第三 喷1 45及第四嘴嘴軸47下端所具備。前述第—喷嘴轴 41第一貪P角軸43、第三噴嘴軸45及第四噴嘴軸47，被設 置於齒條塊54。在前述第一噴嘴軸4卜第二噴嘴轴43、第 三噴嘴軸45及第四倾軸47財央設置為使個別嘴嘴抽 41 :43、45、47回轉的驅動馬達56，藉由前述第一至第四 會角轴41、43、45、47回轉，以縱軸以為中心使在其下端 所具備的個別喷嘴40、42、44、46回轉。 八 。岫述個別的喷嘴40、42、44、46，可正確定位吸附在 白知送料器部吸附的組裝零件，組裝於印刷電路基板52時 以R軸為中心回轉，防止因時間誤差的因素發生的間隙， 同時可以橫向及縱向，以多樣的角度組裝。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規_& (21G X 297^7 -10. -----------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 484346 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8·) 一方面’前述驅動馬達20所具備皮帶輪24和球型螺旋 28所具備的皮帶輪26係以皮帶60互相連接。隨著前述驅 動馬達20回轉實施連接於皮帶60的球型螺旋28的回轉， 前述球型螺旋28使活動板36朝左右移動。 在前述板16的右侧下部設置第一噴嘴組件1〇2和第二 喷嘴組件104，前述第一喷嘴組件102和第二嘴嘴組件1〇4 被設置於一侧形成齒條的一對齒條塊54。 在前述活動板36設置第三噴嘴組件1〇6和第四噴嘴組 件108 ’以便因應設置於前述板16的第一喷嘴組件1〇2及 第二噴嘴組件104。 前述第一喷嘴組件102至第四嘴嘴組件log，係由第一 喷嘴40至第四噴嘴46、第一噴嘴軸41至第四喷嘴軸47， 及因應個別嘴嘴軸的驅動馬達56所形成。 如上述，若說明隨著前述第一嘴嘴組件102、第二噴嘴 組件104、第三嘴嘴組件106，及第四噴嘴組件1〇8的結構 實施可變節距的動作，即讓前述驅動馬達2〇驅動連接於皮 帶60的個別皮帶輪24、26回轉。 此時，回轉連接於前述皮帶輪26的球型螺旋28，在前 述球型螺旋28的右侧端和球型螺旋螺帽3〇 一起固定的活動 板36，依前述球型螺旋28沿X軸框架10直線移動。因此， 前述第一喷嘴及第二噴嘴組件102、1〇4和前述第三噴嘴及 第四嘴嘴組件106、108的間隔逐漸被隔離，隨著所供給的 設備間節距以適當的間隔實施節距的變化。 這種動作，雖說明由盤式送料器供給的組裝設備的節距 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮) -11 _ -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 484346 A7 —---------- 五、發明說明（9·) 大時的動作，但藉由使前述驅動馬達2〇正逆回轉，使設置 第三噴嘴組件106和第四噴嘴組件1〇8的活動板36朝左右 移動，對於具有距離短節距的設備時也可容易調節使用。 【發明之效果】 如以上所說明，有關本發明的表面組裝機之安裝器頭， 因皮T的間隙消失而提高組裝的正確度，由盤式送料器供給 的節距互相不同的設備時，仍可容易因應同時採取設備，因 此縮短容量時間(TACT TIME)，調節對於距離短的節距間隔 也可吸附’因此具有所謂設備的供給時可裝入許多組裝零件 效果。 而且，儘管所供給的組裝零件節距不同，仍可調節個別 的噴嘴節距同時吸附，目此可快速組裝，而且具有所謂縮短 容量時間、提高產品生產性的效果。 【圖式之簡單說明】 圖一係表示有關本發明的表面組裝機的安裝器頭構 造的斜視圖。 圖二係表示有關本發明的表面組裝機的安裝器頭構 造的侧面圖。 圖二係表示習知表面組裝機的安裝器頭構造圖。 【符號之說明】 10 : X轴框架 12 :固定塊 Η :移動塊 16 ·板 本紙張尺錢财關(210

—-----------^ i. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線· -12- 484346 A7 B7 五、發明說明（1〇·) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 :支持板 20、56 :驅動馬達 22 :托架 24、26 :皮帶輪 28 :球型螺旋 30 :球型螺旋螺帽 32、34 : LM 塊 36 :活動板 38 : LM導件 40 :第一喷嘴 41 :第一喷嘴車由 42 :第二噴嘴 43 :第二噴嘴軸 44 :第三喷嘴 45 :第三噴嘴軸 46 :第四噴嘴 47 :第四噴嘴軸 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 48 :小齒輪 50 :齒條 52 :印刷電路基板 54 :齒條塊 100 :位置調整攝影機 102 :第一喷嘴組件 104 ··第二喷嘴組件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- 484346 A7 B7五、發明說明（11·)106 :第三噴嘴組件 108 ··第四噴嘴組件 -------------裝--------訂-------一線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-14 -

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 L〜種表面組裝機之安裝器頭，係吸附各種晶片組裝於印 刷電路基板的安裝器頭中， 其特徵為，由驅動源，和依連接於前述驅動源的小齒輪、 以可朝上下移動方式設置的移動裝置，和設置於前述移 動裝置為使噴嘴回轉的嘴嘴軸，和固定於前述個別的噴 嘴軸下端吸附組裝零件的個別噴嘴所形成。 2·根據申請專利範圍第1項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述驅動源因應個別的噴嘴軸而設置。 3·根據申請專利範圍第1項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述移動裝置係在一侧形成齒條及小齒 輪鳴合朝上下移動的齒條塊。 4·根據申請專利範圍第1項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述驅動源係伺服馬達。 5·根據申請專利範圍第1項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，具備前述個別嘴嘴軸所具備的多數驅動 源，係在其中央形成貫通孔，為與前述個別的嘴嘴連通。 6· —種表面組裝機之安裝器頭，係吸附各種晶片組裝於印 刷電路基板的安裝器頭中， 其特徵為，沿X軸框架、以可朝左右移動方式設置的引 導裝置，和在設置於前述引導裝置的一端具備皮帶輪的 驅動源，和在前述驅動源的下部僅以規定的距離隔離設 置的移動裝置，和依前述移動裝置結合設置於引導裝置 的一側以便直線移動的活動板，和設置於前述引導裝置 下端的個別第一及第二喷嘴組件和設置於前述活動板的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4.規格（210 :297公釐）— *------- I I--^--------t---------線 f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} -_ 484346 SI 六、申請專利範圍 個別第三及第四嘴嘴組件所形成。 7·根據申請專利範圍第6項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述引導裝置，係由設置於固定塊移動 的移動塊，和設置於前述移動塊的板所形成。 8·根據申請專利範圍第6項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述驅動源係伺服馬達。 9·根據申請專利範圍第6項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述移動裝置，係由和前述驅動源僅以 規定距離隔離設置的個別球型螺旋及球型螺旋螺帽，和 使前述球型螺旋回轉的皮帶所形成。 10·根據申請專利範圍第6項所述之表面組裝機之安裝器 頭，其特徵為，前述第三噴嘴組件和第四噴嘴組件，被 固定於活動板，使前述活動板移動設置以便，調節前述 第一嘴嘴組件和第二噴嘴组件的節距。 -1----I-------HI— ------II 訂-!-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度_ 家標準（CNS)A4規格（21ΰ x?97公复）|· -16-