JP2018186150A - Head lifting device, head unit, and surface mounting machine - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示される技術はヘッド昇降装置、ヘッドユニット及び表面実装機に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a head lifting device, a head unit, and a surface mounter.
従来、部品を保持及び開放する実装ヘッドが昇降可能に設けられているヘッドユニットに設けられて実装ヘッドを下降させる昇降部を備えるヘッド昇降装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
具体的には、特許文献1に記載の実装ヘッド(ヘッドユニットに相当)は、2つのノズル(実装ヘッドに相当)を1つのノズル組とし、ノズル組毎に設けられている複数のアームと、アームをそれぞれ下降させる複数の昇降装置(昇降部に相当)と、ノズル選択機構とを備え、ノズル選択機構によって選択的にノズル組の少なくとも一方のノズルの降下を許可するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a head lifting device provided with a head unit in which a mounting head for holding and releasing a component is provided so as to be able to be moved up and down, and including a lifting unit that lowers the mounting head (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, the mounting head described in Patent Document 1 (corresponding to a head unit) has two nozzles (corresponding to mounting heads) as one nozzle set, and a plurality of arms provided for each nozzle set; A plurality of elevating devices (equivalent to elevating units) for lowering the arms and a nozzle selection mechanism are provided, and the nozzle selection mechanism selectively permits the lowering of at least one nozzle of the nozzle set.
しかしながら、上述した特許文献1に記載の実装ヘッドによると、2つのノズル毎に昇降装置を1つ備えなければならいので昇降装置の数が多くなってしまい、実装ヘッドの製造コストが上昇してしまうという問題があった。
However, according to the mounting head described in
本明細書では、実装ヘッドを下降させる昇降部の数を削減し、もって製造コストを低減することができる技術を開示する。 The present specification discloses a technique capable of reducing the number of elevating parts for lowering the mounting head, thereby reducing the manufacturing cost.
本明細書で開示するヘッド昇降装置は、部品を保持及び開放するn(n≧3)個の実装ヘッドが昇降可能に設けられているヘッドユニットに設けられて前記実装ヘッドを昇降させるヘッド昇降装置であって、前記実装ヘッドを昇降させるための昇降部材と、いずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を選択的に位置させる選択部と、前記昇降部材を昇降させる昇降部と、を備える。 The head lifting device disclosed in the present specification is a head lifting device that lifts and lowers the mounting head provided in a head unit in which n (n ≧ 3) mounting heads that hold and release components are provided so as to be liftable. A lifting member for raising and lowering the mounting head, a selection unit for selectively positioning the lifting member above one or more mounting heads to be lowered, and a lifting unit for raising and lowering the lifting member And comprising.
上記のヘッド昇降装置によると、n(n≧3)個の実装ヘッドに対して昇降部が1つであるので、2つの実装ヘッドに対して昇降部が1つである場合に比べて昇降部の数を削減することができる。これによりヘッド昇降装置の製造コストを低減することができる。 According to the head lifting device described above, since there is one lifting part for n (n ≧ 3) mounting heads, the lifting part is higher than when there is one lifting part for two mounting heads. The number of can be reduced. Thereby, the manufacturing cost of the head lifting device can be reduced.
また、前記ヘッドユニットにはn個の前記実装ヘッドからなる組が複数組設けられており、前記組毎に前記昇降部材及び前記選択部を備えていてもよい。 The head unit may be provided with a plurality of sets each including n mounting heads, and each of the sets may include the lifting member and the selection unit.
上記のヘッド昇降装置によると、製造コストを低減する効果が実装ヘッドの組毎に生じるので、製造コストを低減する効果がより大きくなる。 According to the head lifting device described above, the effect of reducing the manufacturing cost is generated for each set of mounting heads, and thus the effect of reducing the manufacturing cost is further increased.
また、前記選択部は駆動源を用いて前記昇降部材を選択的に位置させるものであり、2以上の前記選択部によって1の前記駆動源が共有されていてもよい。 Moreover, the said selection part selectively positions the said raising / lowering member using a drive source, and the said 1 drive source may be shared by the two or more said selection parts.
上記のヘッド昇降装置によると、ヘッド昇降装置の製造コストをより低減することができる。 According to the head lifting device described above, the manufacturing cost of the head lifting device can be further reduced.
また、前記昇降部材は、鉛直線周りに回転する本体部と、前記本体部の外周縁部から水平方向に張り出している昇降片とを有し、前記選択部は前記昇降部材を回転させることによっていずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降片を選択的に位置させてもよい。 The elevating member has a main body rotating around a vertical line and an elevating piece projecting horizontally from the outer peripheral edge of the main body, and the selecting unit rotates the elevating member. The elevating piece may be selectively positioned above one or more mounting heads to be lowered.
上記のヘッド昇降装置によると、昇降部材を回転させることによっていずれか下降させる1以上の実装ヘッドの上方に昇降部材を選択的に位置させることができる。 According to the head lifting device described above, the lifting member can be selectively positioned above one or more mounting heads that are lowered by rotating the lifting member.
また、前記ヘッドユニットには2以上の前記実装ヘッドが1列に並んだヘッド列が2列平行に配されており、前記昇降部材は、2つの前記ヘッド列の間に配されて前記鉛直線周りに回転する前記本体部と、いずれか1の前記実装ヘッドの上方に排他的に位置すること、及び、同一列にある複数の前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能な前記昇降片とを有していてもよい。 In the head unit, two rows of heads in which two or more mounting heads are arranged in a row are arranged in parallel, and the elevating member is arranged between the two head rows, and the vertical line The body that rotates around, the lifting piece that is exclusively located above any one of the mounting heads and that can be simultaneously located above the plurality of mounting heads in the same row You may have.
上記のヘッド昇降装置によると、1の昇降部によって複数の実装ヘッドのうち任意の1つだけを下降させること、及び、同一列にある複数の実装ヘッドを同時に下降させることができる。 According to the above-described head lifting device, only one of the plurality of mounting heads can be lowered by one lifting unit, and the plurality of mounting heads in the same row can be simultaneously lowered.
また、n個の前記実装ヘッドは前記鉛直線を中心とする円周上に等間隔に配されており、前記昇降部材の一度の下降によって下降させられる前記実装ヘッドの数とそれらの前記実装ヘッドの相対的な位置関係とを表す異なる下降パターンの数がmであるとき、前記本体部が前記鉛直線周りにn等分されてn個の大区画に区画されているとともに、各前記大区画がそれぞれ前記鉛直線周りにm等分されてm個の小区画に区画されており、各前記大区画の同じ位置にある前記小区画同士を1つの小区画グループとして各前記小区画グループにそれぞれ異なる1つの前記下降パターンが割り当てられており、前記小区画グループ毎に当該小区画グループに割り当てられている前記下降パターンに応じて前記昇降片が設けられていてもよい。 Further, the n mounting heads are arranged at equal intervals on a circumference centered on the vertical line, and the number of the mounting heads lowered by one descent of the elevating member and the mounting heads. When the number of different descending patterns representing the relative positional relationship of m is m, the main body is divided into n equal parts around the vertical line and divided into n large sections, and each of the large sections Are divided into m equal sections around the vertical line and divided into m small sections, and the small sections in the same position of each large section are regarded as one small section group in each of the small section groups. One different descending pattern may be assigned, and the raising / lowering piece may be provided for each of the small partition groups according to the descending pattern assigned to the small partition group.
上記のヘッド昇降装置によると、1の昇降部によってn個の実装ヘッドを任意の組み合わせで同時に下降させることができる。 According to the head lifting device described above, the n mounting heads can be simultaneously lowered in any combination by one lifting unit.
また、n個の前記実装ヘッドは1列に配された3つの前記実装ヘッドであり、前記昇降部材は、前記本体部と、前記本体部の外周縁部から水平方向に張り出している3つの前記昇降片であって、いずれか隣り合う2つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置すること及び3つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能な第1の昇降片、一方の端にある前記実装ヘッドの上方及び中央の前記実装ヘッドの上方にそれぞれ排他的に位置することが可能な第2の昇降片、並びに、中央の前記実装ヘッドの上方及び他方の端にある前記実装ヘッドの上方にそれぞれ排他的に位置することが可能な第3の昇降片からなる3つの前記昇降片とを有しており、前記第2の昇降片と前記第3の昇降片とが両端の2つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能であってもよい。 Further, the n mounting heads are the three mounting heads arranged in a row, and the elevating member extends in the horizontal direction from the main body portion and an outer peripheral edge portion of the main body portion. A first lifting piece that can be simultaneously positioned above any of the two mounting heads adjacent to each other and that can be simultaneously positioned above the three mounting heads. A second lifting piece capable of being positioned exclusively above the mounting head and above the central mounting head, respectively, and above the central mounting head and above the mounting head at the other end. Each of the two lifting pieces, each of which is composed of a third lifting piece that can be positioned exclusively, and the second lifting piece and the third lifting piece are provided at the two ends. Simultaneously above the head It may be able to.
上記のヘッド昇降装置によると、1の昇降部によって3つの実装ヘッドのうち任意の1つだけを下降させること、及び、任意の2つ又は3つ全部を同時に下降させることができる。 According to the above head lifting device, any one of the three mounting heads can be lowered by one lifting unit, and any two or all three can be simultaneously lowered.
また、前記実装ヘッドを軸周りに回転させる回転駆動部を有し、前記選択部は前記回転駆動部の回転駆動力を利用していずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を選択的に位置させてもよい。 In addition, it has a rotation drive unit that rotates the mounting head about an axis, and the selection unit moves the lifting member above one or more mounting heads that are lowered by using a rotation driving force of the rotation drive unit. May be selectively positioned.
上記のヘッド昇降装置によると、回転駆動部の回転駆動力を利用するので、昇降部材をいずれか下降させる1以上の実装ヘッドの上方に選択的に位置させるための専用の駆動源が不要になる。このためヘッド昇降装置の製造コストをより低減することができる。 According to the head lifting device described above, since the rotational driving force of the rotational driving unit is used, a dedicated driving source for selectively positioning the lifting member on one or more mounting heads for lowering any of the lifting members becomes unnecessary. . For this reason, the manufacturing cost of the head lifting device can be further reduced.
また、本明細書で開示する表面実装機は、部品を保持及び開放するn(n≧3)個の実装ヘッドが昇降可能に設けられているヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに設けられている請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置と、を備える。
Further, the surface mounting machine disclosed in the present specification is provided with a head unit in which n (n ≧ 3) mounting heads for holding and releasing components are provided so as to be movable up and down, and provided in the head unit. A head lifting device according to any one of
上記の表面実装機によると、実装ヘッドを下降させる昇降部の数を削減し、もって製造コストを低減することができる。 According to the above surface mounting machine, the number of elevating parts for lowering the mounting head can be reduced, and thus the manufacturing cost can be reduced.
また、各前記実装ヘッドに保持されている複数の前記部品を下から撮像する撮像部を備え、前記撮像部によって複数の前記部品を下から撮像するとき、前記選択部は下面が前記撮像部の被写界深度より上に位置している前記部品を保持している1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を位置させ、前記昇降部はそれらの前記実装ヘッドに保持されている前記部品の下面が前記被写界深度内に位置するように前記昇降部材を下降させてもよい。 In addition, the imaging unit includes an imaging unit that images the plurality of components held by the mounting heads from below, and when the imaging unit images the plurality of components from below, the selection unit has a bottom surface that is the imaging unit. The elevating member is positioned above one or more mounting heads holding the parts located above the depth of field, and the elevating part is held by the mounting heads. The elevating member may be lowered so that the lower surface of is located within the depth of field.
一般に被写界深度が深い撮像部は高価である。上記の表面実装機によると、被写界深度が浅い撮像部を用いることができるので、被写界深度が深い撮像部を用いる場合に比べて表面実装機の製造コストを低減することができる。 In general, an imaging unit having a deep depth of field is expensive. According to the above surface mounter, since the imaging unit with a shallow depth of field can be used, the manufacturing cost of the surface mounter can be reduced as compared with the case where the imaging unit with a deep depth of field is used.
また、本明細書で開示するヘッドユニットは、部品を保持及び開放するn(n≧3)個の実装ヘッドであって昇降可能に設けられている実装ヘッドと、前記実装ヘッドを昇降させる請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置と、を備える。
In addition, the head unit disclosed in the present specification includes n (n ≧ 3) mounting heads that hold and release components, the mounting heads provided so as to be movable up and down, and the mounting heads that move up and down. A head lifting device according to any one of
上記のヘッドユニットによると、2つの実装ヘッドに対して昇降部が1つである場合に比べてヘッドユニットの製造コストを低減することができる。 According to the head unit described above, the manufacturing cost of the head unit can be reduced as compared with the case where the number of lifting parts is one for two mounting heads.
また、本明細書で開示するヘッド昇降装置は、部品を保持及び開放するn(n≧3)個の実装ヘッドが昇降可能に設けられているヘッドユニットに設けられて前記実装ヘッドを昇降させるヘッド昇降装置であって、下方に押されている前記実装ヘッドが下降しないように支持するための昇降部材と、いずれか下降させない1以上の前記実装ヘッドの下方に前記昇降部材を選択的に位置させる選択部と、を備える。 Further, the head lifting device disclosed in the present specification is a head that lifts and lowers the mounting head provided in a head unit in which n (n ≧ 3) mounting heads that hold and release components are provided to be liftable. An elevating device that selectively supports the elevating member for supporting the mounting head pushed downward so as not to descend, and the elevating member under one or more mounting heads that are not lowered. A selection unit.
上記のヘッド昇降装置によると、2つの実装ヘッドに対して昇降部が1つである場合に比べてヘッド昇降装置の製造コストを低減することができる。 According to the above head lifting device, the manufacturing cost of the head lifting device can be reduced as compared with the case where there is one lifting part for two mounting heads.
本明細書で開示される技術によれば、実装ヘッドを下降させる昇降部の数を削減し、もって製造コストを低減することができる。 According to the technology disclosed in the present specification, the number of elevating parts that lower the mounting head can be reduced, and thus the manufacturing cost can be reduced.
<実施形態1>
実施形態1を図1ないし図4によって説明する。以降の説明では図1に示す左右方向をX軸方向、前後方向をY軸方向、紙面に垂直な方向(上下方向)をZ軸方向という。また、以降の説明では図1に示す右側を上流側、左側を下流側という。また、以降の説明では同一の構成部材には一部を除いて図面の符号を省略している場合がある。
<
The first embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the left-right direction shown in FIG. 1 is referred to as the X-axis direction, the front-rear direction is referred to as the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the paper surface (up-down direction) is referred to as the Z-axis direction. In the following description, the right side shown in FIG. 1 is called the upstream side, and the left side is called the downstream side. In the following description, the same constituent members may be omitted from the drawings except for some parts.
(1)表面実装機の全体構成
図1を参照して、実施形態1に係る表面実装機1の全体構成について説明する。表面実装機1は図示しないプリント基板に部品を実装するものであり、基台10、搬送コンベア11、図示しないバックアップ機構、4つの部品供給装置12、ヘッドユニット13、ヘッド搬送部14、2台の部品撮像カメラ15(撮像部の一例)、制御部30(図4参照)などを備えている。
(1) Overall Configuration of Surface Mounter With reference to FIG. 1, the overall configuration of the
基台10は平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされている。図1において二点鎖線で示す矩形枠Aは部品Eが実装されるときにプリント基板が位置する作業位置を示している。
搬送コンベア11はプリント基板をX軸方向の上流側から作業位置Aに搬入し、作業位置Aで部品Eが実装されたプリント基板を下流側に搬出するものである。搬送コンベア11はX軸方向に循環駆動する一対のコンベアベルト11A及び11Bと、それらのコンベアベルトを駆動するコンベア駆動モータ43(図4参照)とを備えている。なお、搬送コンベア11はプリント基板を下流側から上流側に搬送することもできる。
図示しないバックアップ機構は作業位置Aの下方に配されており、作業位置Aで停止したプリント基板を複数のバックアップピンによって下から支持する。
The
The
A backup mechanism (not shown) is disposed below the work position A, and supports the printed circuit board stopped at the work position A from below with a plurality of backup pins.
部品供給装置12は搬送コンベア11のY軸方向の両側においてX軸方向に並んで2箇所ずつ、計4箇所に配されている。これらの部品供給装置12には複数のテープフィーダ16がX軸方向に横並び状に整列して取り付けられている。
各テープフィーダ16は複数の部品Eが収容された部品テープ(不図示)が巻回されたリール(不図示)、及び、リールから部品テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)等を備えており、搬送コンベア11側の端部に設けられた部品供給位置から部品Eを1つずつ供給する。なお、ここでは部品供給装置12が複数のテープフィーダ16を備えている場合を例に説明したが、部品供給装置12はトレイフィーダなどであってもよい。
The
Each
ヘッドユニット13は部品Eを吸着(保持の一例)及び開放する複数(ここでは8個)の実装ヘッド17を昇降可能に且つ軸周りに回転可能に支持するものである。本実施形態に係るヘッドユニット13は所謂インライン型であり、4つの実装ヘッド17がX軸方向に1列に配されたヘッド列が2列平行に配されている。
The
図2に示すように、ヘッドユニット13には実装ヘッド17を昇降させるヘッド昇降装置18、及び、各実装ヘッド17を一斉に軸周りに回転させる図示しないR軸サーボモータ41(図4参照、回転駆動部の一例)が設けられている。ヘッド昇降装置18の具体的な構成については後述する。
As shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、各実装ヘッド17はノズルシャフト17A、ノズルシャフト17Aの下端に着脱可能に取り付けられている吸着ノズル17B、及び、後述する被押圧片17Cを有している。吸着ノズル17Bにはノズルシャフト17Aを介して外部の空気供給装置から負圧及び正圧が供給される。吸着ノズル17Bは負圧が供給されることによって部品Eを吸着し、正圧が供給されることによってその部品Eを開放する。
As shown in FIG. 2, each mounting
ここで、図2では省略しているが、ノズルシャフト17Aは図示しないコイルばねによって上側に付勢されている。このためヘッド昇降装置18の後述する昇降部材22に押されて実装ヘッド17が下降した後に昇降部材22が上に移動すると実装ヘッド17がコイルばねの付勢力によって上昇する。
Here, although omitted in FIG. 2, the
図1に示すヘッド搬送部14はヘッドユニット13を所定の可動範囲内でX軸方向及びY軸方向に搬送するものである。ヘッド搬送部14はヘッドユニット13をX軸方向に往復移動可能に支持しているビーム19、ビーム19をY軸方向に往復移動可能に支持している一対のY軸ガイドレール20、ヘッドユニット13をX軸方向に往復移動させるX軸サーボモータ38、ビーム19をY軸方向に往復移動させるY軸サーボモータ39などを備えている。
The
2つの部品撮像カメラ15は実装ヘッド17に吸着されている部品Eを下から撮像するものであり、搬送コンベア11の両側(図1においてY軸方向の両側)においてX軸方向に並んだ2つの部品供給装置12の間にそれぞれ配置されている。部品撮像カメラ15は複数の受光素子がY軸方向に配列されたラインセンサを備えており、ヘッド搬送部14によってヘッドユニット13をX軸方向に搬送しながら部品Eを時系列で撮像することによって部品E全体が撮像される。なお、部品撮像カメラ15はエリアセンサを用いて部品Eを撮像するものであってもよい。
The two
(2)3以上の実装ヘッドからなる組
図3(a)を参照して、3以上の実装ヘッド17からなる組について説明する。本実施形態では前列の左側の2つの実装ヘッド17と後列の左側の2つの実装ヘッド17との計4つの実装ヘッド17によって1つの組が構成されており、同様に前列の右側の2つの実装ヘッド17と後列の右側の2つの実装ヘッド17との計4つの実装ヘッド17によって別の組が構成されている。各組を構成している4つの実装ヘッド17は2以上の実装ヘッド17が1列に並んだヘッド列が2列平行に配されている一例である。
(2) A set of three or more mounting heads A set of three or more mounting heads 17 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, one set is constituted by a total of four mounting
図3(a)に示すように、各実装ヘッド17の上端部にはそれぞれ後述する昇降部材22によって押圧される被押圧片17Cが設けられている。各被押圧片17Cは上側から見て長方形状に形成されており、昇降部材22の後述する昇降片22Bの回転移動軌跡に重なる位置まで張り出している。同一の組に属する4つの実装ヘッド17のうち前列の2つの実装ヘッド17の被押圧片17Cの左右方向の間隔、及び、後列の2つの実装ヘッド17の被押圧片17Cの左右方向の間隔はそれぞれ昇降片22Bの左右方向の幅より狭くなっている。また、各被押圧片17Cはノズルシャフト17Aが軸周りに回転しても図3(a)に示す位置を維持するように構成されている。
As shown in FIG. 3A, the upper end portion of each mounting
(3)ヘッド昇降装置
図2に示すように、ヘッド昇降装置18は、実装ヘッド17の組毎に、実装ヘッド17を昇降させる昇降部材22、昇降部材22を回転させることによっていずれか1以上の実装ヘッド17の上方に昇降部材22を選択的に位置させる選択部65、及び、昇降部材22を下降させる昇降部66を備えている。
(3) Head Lifting Device As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、昇降部66はZ軸サーボモータ40及び回転軸21を有している。具体的には、図3(a)に示すように、回転軸21は上面視で4つの実装ヘッド17の中心に配されている。図2に示すように、Z軸サーボモータ40の出力軸にはピニオンギヤ23が固定されている一方、回転軸21の上端部はピニオンギヤ23と噛み合うラックとして形成されている。ラックの各歯はそれぞれ回転軸21の外周周りに環状に形成されており、ラックは回転軸21の回転角度によらずピニオンギヤ23と噛み合っている。このためZ軸サーボモータ40が回転すると回転軸21は自身の回転角度によらず昇降する。
As shown in FIG. 2, the elevating
図2に示すように、選択部65はヘッド選択モータ42、回転軸21に設けられているスプラインシャフト21A、ギヤ24、ギヤ25及びラック26を有している。具体的には、回転軸21は前述したラックより下の部分がスプラインシャフト21Aとして形成されている。そして、内周面及び外周面に歯が形成されている環状のギヤ24がスプラインシャフト21Aに嵌め込まれている。一方、ヘッド選択モータ42の出力軸にもギヤ25が固定されており、ギヤ24とギヤ25とが共通のラック26に噛み合っている。これによりヘッド選択モータ42の回転がラック26を介して回転軸21に伝達される。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、昇降部材22は回転軸21の下端部に固定されており、回転軸21と一体に回転する。図3(b)に示すように、昇降部材22は回転軸21周り(即ち鉛直線周り)に回転する円形の本体部22Aと、本体部22Aの外周縁部から水平方向に張り出している1つの昇降片22Bとを有している。昇降片22Bは長方形状に形成されており、長辺が本体部22Aの接線方向に延びる姿勢で接続部22Cを介して本体部22Aに接続されている。
As shown in FIG. 2, the elevating
次に、図3(a)〜図3(f)を参照して、昇降部材22と実装ヘッド17との関係について説明する。便宜上、ここでは図3(a)に示すように昇降片22Bが本体部22Aに対して前側に位置しているときの昇降部材22の回転角度を0度として説明する。また、ここでは左側の4つの実装ヘッド17からなる組(前列の左側の2つの実装ヘッド17及び後列の左側の2つの実装ヘッド17からなる組)を例に説明する。また、昇降部材22は左回り及び右回りのどちらにも回転することが可能であるが、ここでは右回り(時計回り)に回転する場合を例に説明する。
Next, the relationship between the elevating
図3(a)に示すように、昇降部材22の回転角度が0度のとき、昇降片22Bは前列の2つの実装ヘッド17(同一列にある複数の実装ヘッドの一例)の被押圧片17Cの上方に同時に位置する。この状態で昇降部材22が下降することにより、前列の2つの実装ヘッド17が昇降片22Bに押されて同時に下降する。また、図3(b)に示すように、昇降部材22が180度回転すると昇降片22Bは後列の2つの実装ヘッド17の被押圧片17Cの上方に同時に位置する。この状態で昇降部材22が下降することにより、後列の2つの実装ヘッド17が昇降片22Bに押されて同時に下降する。
As shown in FIG. 3A, when the rotation angle of the elevating
また、図3(c)〜図3(f)に示すように、昇降部材22が左回りに45度、135度、225度及び315度回転したとき、昇降片22Bはいずれか1つの実装ヘッド17の被押圧片17Cの上方に排他的に位置する。このためこれらの回転角度にある昇降部材22が下降すると4つの実装ヘッド17のうち1つの実装ヘッド17だけが下降する。
Also, as shown in FIGS. 3C to 3F, when the elevating
(4)表面実装機の電気的構成
図4に示すように、表面実装機1は制御部30及び操作部31を備えている。制御部30は演算処理部32、モータ制御部33、記憶部34、画像処理部35、外部入出力部36、フィーダ通信部37などを備えている。
(4) Electrical Configuration of Surface Mounter As shown in FIG. 4, the
演算処理部32はCPU、ROM、RAMなどを備えており、ROMに記憶されている制御プログラムを実行することによって表面実装機1の各部を制御する。
モータ制御部33は演算処理部32の制御の下でX軸サーボモータ38、Y軸サーボモータ39、Z軸サーボモータ40、R軸サーボモータ41、ヘッド選択モータ42、コンベア駆動モータ43などの各モータを回転させる。
The
The
記憶部34には生産が予定されているプリント基板の生産枚数や品種に関する情報、プリント基板に実装される部品Eの個数や種類等を含む情報、プリント基板上の部品Eの搭載位置に関する情報、部品供給装置12に保持された部品Eの数や種類に関する情報等の各種のデータが記憶されている。
The
画像処理部35は部品撮像カメラ15から出力される画像信号が取り込まれるように構成されており、出力された画像信号に基づいてデジタル画像を生成する。
外部入出力部36はいわゆるインターフェースであり、表面実装機1の本体に設けられる各種センサ類45から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部36は演算処理部32から出力される制御信号に基づいて各種アクチュエータ類46に対する動作制御を行うように構成されている。
The
The external input /
フィーダ通信部37はテープフィーダ16に接続されており、テープフィーダ16を統括して制御する。
操作部31は液晶ディスプレイなどの表示装置、タッチパネル、キーボード、マウスなどの入力装置を備えており、オペレータから各種の操作を受け付ける。
The
The
(5)表面実装機の作動
表面実装機1は、搬送コンベア11によってプリント基板を作業位置Aに搬送する搬送動作と、作業位置Aに搬送されたプリント基板に部品Eを実装する実装動作とを交互に繰り返す。
実装動作では、表面実装機1はテープフィーダ16によって供給される部品Eを複数の吸着ノズル17Bにそれぞれ吸着させる吸着動作と、吸着した部品Eを部品撮像カメラ15によって撮像する撮像動作と、部品撮像カメラ15によって撮像された部品Eの画像に基づいて部品Eを1つずつプリント基板上の搭載位置に搭載する搭載動作とが繰り返される。
(5) Operation of surface mounter The
In the mounting operation, the
吸着動作では、制御部30は前列の各実装ヘッド17がそれぞれ部品供給位置の上方に位置するようにヘッドユニット13を搬送し、図3(a)に示すように各昇降部材22の昇降片22Bをそれぞれ前列の2つの実装ヘッド17の上方に同時に位置させる。この状態で各組のZ軸サーボモータ40を回転させることにより、前列の4つの実装ヘッド17が一斉に下降して部品Eを同時吸着する。
なお、全ての実装ヘッド17に同時に吸着させなくてもよい場合は部品Eを吸着させる実装ヘッド17の上方に昇降部材22を選択的に位置させてそれらの実装ヘッド17だけを下降させてもよい。
In the suction operation, the
If it is not necessary to suck all the mounting heads 17 at the same time, the lifting
次に、制御部30は後列の各実装ヘッド17がそれぞれ部品供給位置の上方に位置するようにヘッドユニット13を搬送し、図3(b)に示すように各昇降部材22の昇降片22Bをそれぞれ後列の2つの実装ヘッド17の上方に同時に位置させる。この状態で各組のZ軸サーボモータ40を回転させることにより、後列の4つの実装ヘッド17が一斉に下降して部品Eを同時吸着する。
Next, the
なお、ここでは前列から先に部品Eを吸着させる場合を例に説明したが、後列から先に吸着させてもよい。どちらの列から先に吸着させるかは適宜に決定することができる。 Here, the case where the component E is sucked first from the front row has been described as an example, but may be sucked first from the rear row. Which column is to be adsorbed first can be appropriately determined.
撮像動作では、制御部30はヘッドユニット13をX軸方向に搬送して部品撮像カメラ15の上方を通過させることによって各部品Eを撮像する。詳しい説明は省略するが、撮像した画像は部品形状の良否の判定や、部品Eの搭載位置や搭載角度の補正などに用いられる。
In the imaging operation, the
搭載動作では、制御部30は各実装ヘッド17に吸着されている部品Eを1つずつ順にプリント基板に搭載する。具体的には、制御部30は搭載対象の部品Eを吸着している実装ヘッド17を搭載位置の上方に搬送し、その実装ヘッド17が属する組の昇降部材22を回転させてその実装ヘッド17の上方に昇降片22Bを排他的に位置させる(図3(c)〜図3(f)参照)。
In the mounting operation, the
そして、制御部30はその実装ヘッド17が属する組のZ軸サーボモータ40だけを回転させることによって当該組の昇降部材22だけを下降させる。これによりその実装ヘッド17だけが下降してプリント基板に部品Eが搭載される。これを実装ヘッド17毎に繰り返すことにより、吸着された全ての部品Eが1つずつ順にプリント基板に搭載される。
Then, the
(6)実施形態の効果
以上説明した実施形態1に係るヘッド昇降装置18によると、図2及び図3(a)に示すように、4(=n)個の実装ヘッド17に対して昇降部66が1つであるので、2つの実装ヘッド17に対して昇降部66が1つである場合に比べて昇降部66の数を削減することができる。これによりヘッド昇降装置18の製造コストを低減することができる。また、ヘッド昇降装置18によると、昇降部66の数を削減することができるのでヘッドユニット13を軽量化したり小型化したりすることもできる。
(6) Advantages of the Embodiment According to the
更に、ヘッド昇降装置18によると、ヘッドユニット13は4(=n)個の実装ヘッド17からなる組を2組備えており、ヘッド昇降装置18は組毎に昇降部材22及び選択部65を備えているので、製造コストを低減する効果が実装ヘッド17の組毎に生じる。このため製造コストを低減する効果がより大きくなる。
Furthermore, according to the
更に、ヘッド昇降装置18によると、昇降部材22を回転させることによっていずれか下降させる1以上の実装ヘッド17の上方に昇降部材22を選択的に位置させることができる。
Furthermore, according to the head lifting / lowering
更に、ヘッド昇降装置18によると、1の昇降部66によって4つの実装ヘッド17のうち任意の1つだけを下降させること、及び、同一列にある複数の実装ヘッド17を同時に下降させることができる。
Further, according to the head lifting / lowering
また、実施形態1に係る表面実装機1によると、実装ヘッド17を昇降させる昇降部66の数を削減し、もって製造コストを低減することができる。
Moreover, according to the
また、実施形態1に係るヘッドユニット13によると、実装ヘッド17を昇降させる昇降部66の数を削減し、もって製造コストを低減することができる。
In addition, according to the
<実施形態2>
次に、実施形態2を図5ないし図8によって説明する。
<
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
(1)ヘッド昇降装置
図5に示すように、実施形態2に係るヘッドユニットには6つの実装ヘッド17がX軸方向に1列に配されており、左側の3つの実装ヘッド17によって1つの組が構成され、右側の3つの実装ヘッド17によって別の組が構成されている。
図6(a)に示すように、実施形態2に係るヘッド昇降装置218は回転軸21が3つの実装ヘッド17のうち中央の実装ヘッド17からY軸方向に離間した位置に配されている。
(1) Head Lifting Device As shown in FIG. 5, the head unit according to the second embodiment has six mounting
As shown in FIG. 6A, in the
また、図6(a)に示すように、実施形態2に係る昇降部材222は実施形態1に係る昇降部材22と形状が異なっている。昇降部材222は鉛直線周りに回転する本体部50と、本体部50の外周縁部から水平方向に張り出している3つの昇降片51(第1の昇降片51A、第2の昇降片51B、及び、第3の昇降片51C)とを有している。
Moreover, as shown to Fig.6 (a), the raising / lowering
第1の昇降片51Aは、いずれか隣り合う2つの実装ヘッド17(左側の実装ヘッド17と中央の実装ヘッド17との2つ、あるいは中央の実装ヘッド17と右側の実装ヘッド17との2つ)の上方に同時に位置すること、及び、3つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することが可能な形状に形成されている。
The first raising / lowering
具体的には、図6(a)に示す左側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が0度のとき、第1の昇降片51Aは3つの実装ヘッド17の上方に同時に位置する。また、図6(a)に示す右側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が右回りに45度のとき、第1の昇降片51Aは左側の実装ヘッド17と中央の実装ヘッド17との2つの上方に同時に位置する。また、図では示していないが、昇降部材222の回転角度が315度のとき、第1の昇降片51Aは中央の実装ヘッド17と右側の実装ヘッド17との2つの上方に同時に位置する。
Specifically, like the
第2の昇降片51Bは、図6(a)に示す左側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が0度のとき、本体部50から135度の方向に延びている。言い換えると第2の昇降片51Bは本体部50から左斜め後方向に45度傾斜した姿勢で延びている。図6(b)に示す左側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が225度のとき、第2の昇降片51Bは中央の実装ヘッド17の上方に排他的に位置する。また、図6(b)に示す右側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が270度のとき、第2の昇降片51Bは左側の実装ヘッド17(一方の端にある実装ヘッドの一例)の上方に排他的に位置する。
Like the
第3の昇降片51Cは、図6(a)に示す左側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が0度のとき、本体部50から225度の方向に延びている。言い換えると第3の昇降片51Cは右斜め後方向に45度傾斜した姿勢で延びている。図6(c)に示す左側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が135度のとき、第3の昇降片51Cは中央の実装ヘッド17の上方に排他的に位置する。また、図では示していないが、昇降部材222の回転角度が90度のとき、第3の昇降片51Cは右側の実装ヘッド17(他方の端にある実装ヘッドの一例)の上方に排他的に位置する。
Like the
また、図6(c)に示す右側の昇降部材222のように、昇降部材222の回転角度が180度のとき、第2の昇降片51Bが右側の実装ヘッド17の上方に排他的に位置するとともに、第3の昇降片51Cが左側の実装ヘッド17の上方に排他的に位置する。すなわち、第2の昇降片51Bと第3の昇降片51Cとは両端の2つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することが可能である。
Further, like the
(2)表面実装機の作動
実施形態2に係る表面実装機は実施形態1と撮像動作が異なっている。以下、実施形態2に係る撮像動作について説明する。
図7に示すように、各実装ヘッド17に吸着されている部品Eの厚みは必ずしも同じではないので、各実装ヘッド17がコイルばねに付勢されて上端位置に位置しているとき、各実装ヘッド17に吸着されている部品Eの下面の高さがばらついてしまうことがある。
(2) Operation of surface mounter The surface mounter according to the second embodiment is different in imaging operation from the first embodiment. Hereinafter, an imaging operation according to the second embodiment will be described.
As shown in FIG. 7, the thicknesses of the parts E attracted by the mounting heads 17 are not necessarily the same. Therefore, when the mounting heads 17 are biased by the coil springs and are positioned at the upper end position, The height of the lower surface of the component E attracted by the
その場合、例えば部品撮像カメラ15の被写界深度がL1であればいずれの部品Eの下面にも焦点が合っていると認められる画像を撮像することができる。ここでL1の下端位置は想定される最も厚い部品Eの下端位置(あるいは余裕を持たせてそれより少し低い位置)であり、L1の上端位置は実装ヘッド17の下端位置(より具体的には吸着ノズル17Bの下端位置)であるとする。なお、L1の上端位置は想定される最も薄い部品Eの厚み分だけ実装ヘッド17の下端位置から下がった位置であってもよい。
In that case, for example, if the depth of field of the
しかしながら、一般に被写界深度が深いカメラは高価であるためコストが上昇してしまう。そこで、図7に示すように、実施形態2ではコストを低減するために被写界深度がL1の1/2(以下、L2という)の部品撮像カメラ15が用いられている。ここで、L2の下端位置はL1の下端位置と一致しているものとする。
However, since a camera with a deep depth of field is generally expensive, the cost increases. Therefore, as shown in FIG. 7, in the second embodiment, a
そして、制御部30は、いずれか下面がL2より上に位置している部品E(図7では部品E2及び部品E3)を吸着している実装ヘッド17の上方に昇降部材222を位置させ、それらの実装ヘッド17をL1の1/2に相当する距離(即ちL2に相当する距離)だけ下降させる。これにより、図8に示すように、3つの部品Eの下面をいずれもL2内に位置させることができる。
And the
ここで、部品Eの下面の高さの判断は適宜の方法で行うことができる。例えば記憶部34から部品Eの情報を読み出すことによって判断してもよいし、水平方向から部品Eを撮像するカメラをヘッドユニット13に設け、そのカメラによって部品Eを撮像した画像から判断してもよい。
また、ここではL2がL1の1/2である場合を例に説明したが、L2は必ずしもL1の1/2でなくてもよい。ただし、全ての部品Eの下面に焦点を合わせるためにはL1の1/2以上であることが望ましい。
Here, the height of the lower surface of the component E can be determined by an appropriate method. For example, it may be determined by reading the information of the part E from the
Further, here, the case where L2 is 1/2 of L1 has been described as an example, but L2 does not necessarily have to be 1/2 of L1. However, in order to focus on the lower surface of all the parts E, it is desirable that it is 1/2 or more of L1.
(3)実施形態の効果
以上説明した実施形態2に係るヘッド昇降装置218によると、1の昇降部66によって3つの実装ヘッド17のうち任意の1つだけを下降させること、及び、任意の2つ又は3つ全部を同時に下降させることができる。
(3) Effects of Embodiment According to the
更に、実施形態2に係る表面実装機1によると、被写界深度が浅い部品撮像カメラ15を用いることができるので、被写界深度が深い部品撮像カメラ15を用いる場合に比べて表面実装機1の製造コストを低減することができる。
Furthermore, according to the
<実施形態3>
次に、実施形態3を図9ないし図10によって説明する。
図9に示すように、実施形態3では1つの組が4個の実装ヘッド17によって構成されており、それら4個の実装ヘッド17が鉛直線を中心とする円周上に等間隔に配されている。ここで、便宜上、図9では1つの組を構成している4つの実装ヘッド17にH1〜H4の符号を付している。
<
Next,
As shown in FIG. 9, in the third embodiment, one set includes four mounting
先ず、図10を参照して、これらの実装ヘッドを下降させる下降パターンについて説明する。下降パターンは昇降部材の一度の下降によって下降させられる実装ヘッドの数とそれらの実装ヘッドの相対的な位置関係とを表すものであり、実施形態3では「連続4本押す」、「連続3本押す」、「連続2本押す」、「1本間隔で2本押す」、「1本だけ押す」のA〜Eの5つの下降パターンがある。 First, a descending pattern for lowering these mounting heads will be described with reference to FIG. The descending pattern represents the number of mounting heads that are lowered by one descending of the elevating member and the relative positional relationship between these mounting heads. In the third embodiment, “continuous four presses”, “continuous three” There are five descending patterns A to E: “Press”, “Press two consecutively”, “Press two at one interval”, and “Press only one”.
そして、図9に示すように、実施形態3に係る昇降部材322の本体部60は鉛直線周りに4(=実装ヘッドの数)等分されて4つの大区画D1〜D4に区画されているとともに、各大区画がそれぞれ鉛直線周りに5(=下降パターンの数)等分されて5つの小区画に区画されている。便宜上、図9では小区画に1〜20の通し番号を付している。そして、以下に示すように各大区画の同じ位置にある小区画同士が1つの小区画グループとしてグループ化されている。
And as shown in FIG. 9, the main-
Aグループ=第1、第6、第11、第16小区画
Bグループ=第2、第7、第12、第17小区画
Cグループ=第3、第8、第13、第18小区画
Dグループ=第4、第9、第14、第19小区画
Eグループ=第5、第10、第15、第20小区画
A group = first, sixth, eleventh, sixteenth subsection B group = second, seventh, twelfth, seventeenth subsection C group = third, eighth, thirteenth, eighteenth subsection D group = 4th, 9th, 14th, 19th subsection E group = 5th, 10th, 15th, 20th subsection
そして、以下に示すように各小区画グループにそれぞれ互いに異なる1つの下降パターンが割り当てられており、小区画グループ毎に当該小区画グループに割り当てられている下降パターンに応じて昇降片が設けられている。 As shown below, each sub-compartment group is assigned one different descending pattern, and each sub-compartment group is provided with a raising / lowering piece according to the descending pattern assigned to the sub-compartment group. Yes.
Aグループ=連続4本押す
Bグループ=連続3本押す
Cグループ=連続2本押す
Dグループ=1本間隔で2本押す
Eグループ=1本だけ押す
A group = 4 presses continuously B group = 3 presses continuously C group = 2 presses continuously D group = 2 presses at 1 interval E group = 1 press
具体的には、Aグループには下降パターンとして「連続4本押す」が割り当てられているので、Aグループの4つの小区画には全て昇降片61(第1小区画、第6小区画、第11小区画及び第16小区画の昇降片61)が設けられている。図9に示すように昇降片61は小区画から水平方向に張り出すように設けられている。
例えば、図9に示す状態から昇降部材322を右回りに2区画分(すなわち36度)回転させると、Aグループの4つの昇降片61がそれぞれ実装ヘッド17の上方に位置する。この状態で昇降部材322を下降させると4つの実装ヘッド17が全て下降する。
Specifically, since the group A is assigned “continuous four presses” as the descending pattern, the lifting and lowering pieces 61 (the first small section, the sixth small section, the first small section, etc.) are all assigned to the four small sections of the A group. The eleventh subdivision and the sixteenth subcompartment elevating piece 61) are provided. As shown in FIG. 9, the elevating
For example, when the elevating
また、Bグループには下降パターンとして「連続3本押す」が割り当てられているので、Bグループの4つの小区画のうち3つの小区画に昇降片61(第2小区画、第7小区画及び第12小区画の昇降片61)が設けられている。
例えば、図9に示す状態から昇降部材322を右回りに1区画分(すなわち18度)回転させると、Bグループの3つの昇降片61が実装ヘッドH1、H3及びH4の上方に位置する。このため実装ヘッドH1、H3及びH4の3つが同時に下降する一方、実装ヘッドH2は下降しない。このように、昇降部材322を回転させてBグループの3つの昇降片61を任意の3つの実装ヘッド17の上方に位置させることにより、任意の3つの実装ヘッド17を同時に下降させることができる。
なお、Bグループの4つの小区画のうちいずれの3つの小区画に昇降片61を設けるかは任意に決定することができる。
In addition, since the group B is assigned “continuous three pushes” as the descending pattern, the lifting pieces 61 (second small section, seventh small section and An elevating piece 61) of the twelfth small section is provided.
For example, when the elevating
Note that it is possible to arbitrarily determine which three of the four subsections of the B group are provided with the lifting
また、Cグループには下降パターンとして「連続2本押す」が割り当てられているので、Cグループの4つの小区画のうち互いに隣り合う2つの小区画に昇降片61(第3小区画及び第8小区画の昇降片61)が設けられている。 In addition, since the group C is assigned “continuous 2 push” as the descending pattern, the lift piece 61 (the third subsection and the eighth subsection) is assigned to two subsections adjacent to each other among the four subsections of the C group. A small compartment lift piece 61) is provided.
図9に示す状態では、Cグループの2つの昇降片61が実装ヘッドH3及びH4の上方に位置している。このためH3及びH4が同時に下降する一方、実装ヘッドH1及びH2は下降しない。このように、昇降部材322を回転させてCグループの2つの昇降片61を隣り合う任意の2つの実装ヘッド17の上方に位置させることにより、隣り合う任意の2つの実装ヘッド17を同時に下降させることができる。
なお、Cグループの4つの小区画のうちいずれの2つの小区画に昇降片61を設けるかは任意に決定することができる。
In the state shown in FIG. 9, the two lifting
Note that it is possible to arbitrarily determine which two of the four small sections of the C group are provided with the lifting
また、Dグループには下降パターンとして「1本間隔で2本押す」が割り当てられているので、Dグループの4つの小区画のうち互いに隣り合わない2つの小区画に昇降片61(第4小区画及び第14小区画の昇降片61)が設けられている。
例えば、図9に示す状態から昇降部材322を左回りに1区画分(すなわち−18度)回転させると、Dグループの2つの昇降片61が、対角線上にある2つの実装ヘッドH1及びH3の上方に位置する。このためH1及びH3が同時に下降する一方、実装ヘッドH2及びH4は下降しない。このように、昇降部材322を回転させてDグループの2つの昇降片61を対角線上にある2つの実装ヘッド17の上方に位置させることにより、1本間隔で任意の2つの実装ヘッド17を同時に下降させることができる。
なお、Dグループの4つの小区画のうちいずれの2つの小区画に昇降片61を設けるかは任意に決定することができる。
In addition, since the group D is assigned with a downward pattern of “push two at one interval”, the elevator piece 61 (fourth small piece) is assigned to two small sections that are not adjacent to each other among the four small sections of the D group. The compartment and the 14th subcompartment raising / lowering piece 61) are provided.
For example, when the elevating
It should be noted that it is possible to arbitrarily determine which two of the four small sections of the D group are provided with the lifting
また、Eグループには下降パターンとして「1本だけ押す」が割り当てられているので、Eグループの4つの小区画のうち1つの小区画だけに昇降片61(第5小区画の昇降片61)が設けられている。
例えば、図9に示す状態から昇降部材322を左回りに2区画分(すなわち−36度)回転させると、Eグループの1つの昇降片61が実装ヘッドH3の上方に位置する。このためH3だけが下降する。このように、昇降部材322を回転させてEグループの1つの昇降片61を任意の1つの実装ヘッド17の上方に位置させることにより、任意の実装ヘッド17を1つだけ下降させることができる。
なお、Eグループの4つの小区画のうちいずれの小区画に昇降片61を設けるかは任意に決定することができる。
In addition, since the group E is assigned with a “downward push pattern” as the descending pattern, the lift piece 61 (the
For example, when the elevating
Note that it is possible to arbitrarily determine which of the four small sections of the E group is provided with the lifting
以上説明した実施形態3に係るヘッド昇降装置によると、1の昇降部66によって4つの実装ヘッド17を任意の組み合わせで同時に下降させることができる。
According to the head lifting apparatus according to the third embodiment described above, the four mounting
<実施形態4>
次に、実施形態4を図11ないし図12によって説明する。
実施形態4は実施形態1の変形例である。実施形態4も実施形態1と同様に一方の列の左側の2つの実装ヘッド17と他方の列の左側の2つの実装ヘッド17との計4つの実装ヘッド17によって1つの組が構成されている。
<
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
The fourth embodiment is a modification of the first embodiment. Similarly to the first embodiment, the fourth embodiment includes a total of four mounting
図11に示すように、実施形態4に係るヘッド昇降装置418では、2つの選択部465によって1のヘッド選択モータ42(駆動源の一例)が共有されている。具体的には、実施形態4では左側の選択部465に設けられているギヤ24、右側の選択部465に設けられているギヤ24、及び、ヘッド選択モータ42の出力軸に設けられているギヤ25が1列に並んでおり、これらのギヤが共通のラック426と噛み合っている。
As illustrated in FIG. 11, in the
次に、図12(a)〜図12(f)を参照して、実施形態4に係るヘッド昇降装置418の作動について説明する。図12(a)〜図12(f)に示すように、ヘッド選択モータ42は2つの選択部465に対して1つ設けられているので、一方の選択部465によって回転させられる昇降部材22と他方の選択部465によって回転させられる昇降部材22とは常に同じ角度回転する。すなわちこれら2つの昇降部材22の相対的な位相は常に一定である。
Next, the operation of the
以上説明した実施形態4に係るヘッド昇降装置418によると、2つの選択部465によって1のヘッド選択モータ42が共有されているので、実施形態1に比べて実装ヘッド17の選択の自由度は低下するものの、ヘッド昇降装置418の製造コストをより低減することができる。
According to the
例えば、4×2列の計8つの実装ヘッド17の場合、従来の一般的なヘッド昇降装置は実装ヘッド17毎にZ軸サーボモータ40を備えるとともに、列毎にR軸サーボモータ41を備えていたため計10個のサーボモータが必要であった。これに対し、実施形態4に係るヘッド昇降装置418によると、2つのZ軸サーボモータ40と2つのR軸サーボモータ41との計4つのサーボモータがあればよいので、従来の一般的なヘッド昇降装置に比べてサーボモータの数を半分以下にすることができる。
For example, in the case of a total of 8 mounting heads 17 in 4 × 2 rows, a conventional general head lifting device includes a Z-
<実施形態5>
次に、実施形態5を図13によって説明する。
実施形態5は実施形態1の変形例である。図13に示すように、実施形態5に係るヘッド昇降装置518はヘッド選択モータ42を備えておらず、実装ヘッド17を軸周りに回転させるR軸サーボモータ41の回転駆動力を利用して昇降部材522を回転させる。
<
Next,
The fifth embodiment is a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 13, the
具体的には、R軸サーボモータ41は出力軸70が上側に延びる姿勢で配されており、出力軸70の上下の2か所にギヤ71及び72が固定されている。また、各実装ヘッド17のノズルシャフト17Aは部分的にスプラインシャフト73として形成されており、環状のギヤ74がスプラインシャフト73に嵌め込まれている。そして、左側の実装ヘッド17のギヤ74、右側の実装ヘッド17のギヤ74、及び、R軸サーボモータ41の出力軸70に設けられているギヤ72が1列に並んでおり、これらのギヤが共通のラック75に噛み合っている。
Specifically, the R-
また、回転軸21のスプラインシャフト21Aに嵌め込まれているギヤ24には下側に大径のギヤ76が一体に設けられている。そして、ギヤ24とR軸サーボモータ41の出力軸70に設けられているギヤ71とが共通のラック77に噛み合っている。また、大径のギヤ76の下面には凹部78が形成されている。
A large-
実施形態5に係る昇降部材522は実施形態1に係る昇降部材22と同形状であるが、回転軸21に対して相対回転可能である点、及び、大径のギヤ76の凹部78に嵌る凸部79が上面に形成されている点で実施形態1に係る昇降部材22と異なっている。
The elevating
次に、実装ヘッド17に吸着されている部品Eをプリント基板に搭載するときに昇降部材522を回転させる作動、及び、実装ヘッド17を軸周りに回転させる作動について説明する。
図13では図示しないコイルばねに付勢されて上端位置に位置している実装ヘッド17を示している。実装ヘッド17が上端位置に位置しているとき、実装ヘッド17の被押圧片17Cは昇降部材522の下端に僅かに圧接している。このため、回転軸21に対して相対回転可能な昇降部材522は回転軸21が回転しても実装ヘッド17との摩擦力によって回転が規制されている。
Next, an operation for rotating the elevating
FIG. 13 shows the mounting
図13に示す状態において、制御部30は先ずR軸サーボモータ41を回転させて大径のギヤ76を回転させ、大径のギヤ76の凹部78と昇降部材522の凸部79とを位置合わせする。ここで、上述したように昇降部材522は実装ヘッド17との摩擦力によって回転が規制されているので大径のギヤ76が回転しても昇降部材522は回転しない。このため大径のギヤ76と昇降部材522とが相対回転し、凹部78と凸部79とを位置合わせすることができる。
In the state shown in FIG. 13, the
次に、制御部30は、Z軸サーボモータ40を回転させて回転軸21を上昇させることにより、昇降部材522の凸部79を大径のギヤ76の凹部78に嵌合させる。これによりR軸サーボモータ41の回転駆動力が大径のギヤ76を介して昇降部材522に伝達される状態になる。また、この状態では昇降部材522が上昇していることによって実装ヘッド17が昇降部材522に圧接していないので、昇降部材522は回転が規制されていない状態となる。
Next, the
次に、制御部30はR軸サーボモータ41を回転させて昇降部材522をいずれか下降させる実装ヘッド17の上方に位置させる。このとき各実装ヘッド17もR軸サーボモータ41の回転駆動力によって軸周りに回転する。
次に、制御部30はZ軸サーボモータ40を回転させて実装ヘッド17が昇降部材522に圧接する高さ(図13に示す高さ)まで昇降部材522を下降させる。これによって昇降部材522の回転が再度規制される。
Next, the
Next, the
次に、制御部30は、部品Eの搭載角度を補正するために、R軸サーボモータ41を回転させて実装ヘッド17を軸周りに回転させる。ここで、R軸サーボモータ41を回転させると回転軸21も回転するが、昇降部材522は実装ヘッド17によって回転が規制されているので回転軸21が回転しても昇降部材522は回転しない。このため昇降部材522は下降させる実装ヘッド17の上方に位置したままとなる。
Next, in order to correct the mounting angle of the component E, the
以上説明した実施形態5に係るヘッド昇降装置518によると、実装ヘッド17を軸周りに回転させるR軸サーボモータ41(回転駆動部の一例)の回転駆動力を利用して昇降部材522を回転させるので、実施形態1に係るヘッド選択モータ42(専用の駆動源の一例)が不要になる。このためヘッド昇降装置518の製造コストをより低減することができる。
According to the
<実施形態6>
次に、実施形態6を図14によって説明する。
図14(a)に示すように、実施形態6に係るヘッドユニットは3つの実装ヘッド17が一列に配されている。そして、実施形態6に係る昇降部材90は長板状に形成されており、左右方向に移動可能に、且つ、上下方向に移動可能に設けられている。また、図14(a)では省略しているが、実施形態6に係るヘッドユニットには、昇降部材90を左右方向に移動させることによっていずれか下降させる1以上の実装ヘッド17の上方に昇降部材90を選択的に位置させる選択部、及び、昇降部材90を下降させる昇降部が設けられている。
<
Next,
As shown in FIG. 14A, the head unit according to the sixth embodiment has three mounting
図14(a)に示すように、昇降部材90は前側の縁部から2つの昇降片91(第1の昇降片91A、第2の昇降片91B)が張り出している。第1の昇降片91Aの左右方向の幅は3つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することができる長さである。第2の昇降片91Bは第1の昇降片91Aの右側に1つの実装ヘッド17分の間隔をおいて設けられている。第2の昇降片91Bの左右方向の幅は1つの実装ヘッド17の上方だけに位置することができる長さである。
As shown in FIG. 14A, the elevating
次に、図14(a)及び図14(b)を参照して、実装ヘッド17を下降させる作動について説明する。昇降部材90が図14(b)に示す1番の位置にあるときは第1の昇降片91Aが3つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することにより、3つの実装ヘッド17が第1の昇降片91Aによって同時に下に押される。以下、同様に、2番の位置にあるときは左側の2つ、3番の位置にあるときは左右の2つ、4番の位置にあるときは右側の2つ、5番の位置にあるときは左側の1つ、6番の位置にあるときは真中の1つ、7番の位置にあるときは右側の1つの実装ヘッド17が押される。
Next, the operation of lowering the mounting
このように、実施形態6に係るヘッド昇降装置も、1の昇降部によって3つの実装ヘッド17のうち任意の1つの実装ヘッド17だけを下降させること、及び、任意の2つ又は3つ全てを同時に下降させることができる。
As described above, in the head lifting device according to the sixth embodiment, only one mounting
<実施形態7>
次に、実施形態7を図15によって説明する。
実施形態7は実施形態6の変形例である。図15(a)に示すように、実施形態7に係るヘッドユニットは4つの実装ヘッド17が一列に配されている。そして、実施形態7に係る昇降部材100も長板状に形成されており、前側の縁部から4つの昇降片101(第1の昇降片101A、第2の昇降片101B、第3の昇降片101C、第4の昇降片101D)が張り出している。
<
Next,
The seventh embodiment is a modification of the sixth embodiment. As shown in FIG. 15A, the head unit according to the seventh embodiment has four mounting
第1の昇降片101Aの左右方向の幅は4つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することができる長さである。第2の昇降片101Bは第1の昇降片101Aの右側に1つの実装ヘッド17分の間隔をおいて設けられている。第2の昇降片101Bの左右方向の幅は2つの実装ヘッド17の上方に同時に位置することができる長さである。
The width in the left-right direction of the first elevating piece 101 </ b> A is a length that can be simultaneously positioned above the four mounting heads 17. The second elevating
また、第3の昇降片101Cは第2の昇降片101Bの右側に2つの実装ヘッド17分の間隔をおいて設けられている。第3の昇降片101Cの左右方向の幅は1つの実装ヘッド17の上方だけに位置することができる長さである。第4の昇降片101Dは第3の昇降片101Cの右側に1つの実装ヘッド17分の間隔をおいて設けられている。第4の昇降片101Dの左右方向の幅は1つの実装ヘッド17の上方だけに位置することができる長さである。
The
詳しい説明は省略するが、図15(a)及び図15(b)に示すように、実施形態7に係るヘッド昇降装置も1の昇降部によって4つの実装ヘッド17のうち任意の1つの実装ヘッド17だけを下降させること、及び、任意の2つ、任意の3つ又は4つ全てを同時に下降させることができる。
Although detailed description is omitted, as shown in FIGS. 15A and 15B, the head lifting device according to the seventh embodiment is also provided with any one mounting head among the four mounting
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した各実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような各実施形態も技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The technology disclosed in this specification is not limited to the embodiments described with reference to the above description and the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope.
(1)上記実施形態1では2つの実装ヘッド17が1列に並んだヘッド列が2列平行に配されている場合を例に説明したが、1つのヘッド列を構成する実装ヘッド17の数は2つに限定されるものではない。
例えば、図16は3つの実装ヘッド17が1列に並んだヘッド列が2列平行に配されている場合を示している。図16に示す昇降部材622は中心角が概ね45度の扇型に形成されており、鉛直線周りに9等分されて1〜9の区画に区画されている。そして、第3〜第5区画及び第7区画に昇降片631がそれぞれ形成されている。昇降部材622が3つの実装ヘッド17を下降させるパターンは実施形態6の図14に示すパターンと実質的に同一であるので説明は省略する。
(1) In the first embodiment, the case where two mounting
For example, FIG. 16 shows a case where two rows of head rows in which three mounting
(2)上記実施形態で示した実装ヘッド17の数は一例であり、実装ヘッド17の数はこれらの実施形態で示した数に限定されるものではない。例えば実施形態1の場合、実装ヘッド17は12個であってもよいし、16個であってもよい。
(2) The number of mounting
(3)上記実施形態ではヘッド選択モータ42、Z軸サーボモータ40、R軸サーボモータ41などの例として回転モータを例に説明したが、これらのモータはリニアモータであってもよい。他のモータについても同様である。
(3) Although the rotary motor has been described as an example of the
(4)上記実施形態2では被写界深度が浅い部品撮像カメラ15を用いる場合を例に説明したが、被写界深度が浅い部品撮像カメラ15は実施形態1や実施形態3〜7に適用されてもよい。ただし、実施形態1では任意の2つや任意の3つの実装ヘッド17を下降させることができないので、実施形態2や実施形態3のように1以上の実装ヘッド17を任意の組み合わせで下降させることができる実施形態に適用することが望ましい。
(4) In the second embodiment, the case where the
(5)上記実施形態3では実装ヘッドの数nが4個であり、下降パターンの数mが5である場合を例に説明したが、実装ヘッド17の数や下降パターンの数はこれらに限られるものではない。
(5) In the third embodiment, the case where the number n of the mounting heads is 4 and the number m of the descending patterns is 5 has been described as an example. However, the number of mounting
例えば、図17に示すように、1つの組が6個の実装ヘッド17によって構成されており、それら6個の実装ヘッド17が円周上に等間隔に配されていてもよい。なお、図17では6個の実装ヘッド17のうち一部の実装ヘッド17を省略して示している。便宜上、ここでは上述した6個の実装ヘッド17にH1〜H6の符号が付されているものとする。また、図17では昇降部材722の下側を省略しているが、昇降部材722の形状は円形であるものとする。
図17に示す例の場合、下降パターンの数は図18に示すようにA〜Mの13パターンとなる。なお、下降パターンの数は必ずしも13である必要はなく、不要な下降パターンは含めないようにしてもよい。
For example, as shown in FIG. 17, one set includes six mounting
In the example shown in FIG. 17, the number of descending patterns is 13 patterns A to M as shown in FIG. Note that the number of descending patterns is not necessarily thirteen, and unnecessary descending patterns may not be included.
図17に示すように、実装ヘッドの数が6(=n)個であり、下降パターンの数が13(=m)のとき、昇降部材722は本体部723が鉛直線周りに6等分されて6個の大区画D1〜D6に区画されるとともに、各大区画がそれぞれ鉛直線周りに13等分されてA〜Mの13の小区画に区画される。そして、各大区画の同じ位置にある小区画同士を1つの小区画グループとして、各小区画グループにそれぞれ異なる1つの下降パターンが割り当てられる。そして、小区画グループ毎に当該小区画グループに割り当てられている下降パターンに応じて昇降片724が設けられている。なお、図17では3つの昇降片724にのみ符号を付している。
As shown in FIG. 17, when the number of mounting heads is 6 (= n) and the number of descending patterns is 13 (= m), the elevating
(6)上記実施形態4では2つの選択部465によって1のヘッド選択モータ42(駆動源の一例)が共有される場合を例に説明したが、ヘッド選択モータ42は3つ以上の選択部465によって共有されてもよい。
(6) In the fourth embodiment, the case where one head selection motor 42 (an example of a drive source) is shared by two
(7)上記実施形態では吸着ノズル17Bによって部品Eを吸着する実装ヘッド17を例に説明したが、実装ヘッド17はこれに限られるものではなく、例えば部品Eを挟んで保持する所謂チャックを用いて部品Eを保持するものであってもよい。
(7) In the above embodiment, the mounting
(8)上記実施形態では実装ヘッド17が図示しないコイルばねによって上側に付勢されており、昇降部材がコイルばねの付勢力に抗して実装ヘッド17を押し下げることによって実装ヘッド17を下降させる場合を例に説明した。これに対し、上昇位置にある実装ヘッド17がコイルばねによって下側に付勢されていてもよい。そして、それらの実装ヘッド17の下方に昇降部材を配し、実装ヘッド17の下降を昇降部材によって規制する構成であってもよい。この場合、いずれか下降させない実装ヘッド17の下方に昇降部材を位置させると、下降させる実装ヘッド17の下方に昇降部材がないことにより、下降させる実装ヘッド17がコイルばねに付勢されて下降することになる。
(8) In the above embodiment, the mounting
1…表面実装機、13…ヘッドユニット、15…部品撮像カメラ(撮像部の一例)、17…実装ヘッド、18…ヘッド昇降装置、21…回転軸(選択部及び昇降部の一例)、21A…スプラインシャフト(選択部の一例)、22…昇降部材、22A…本体部、22B…昇降片、24…ギヤ(選択部の一例)、25…ギヤ(選択部の一例)、26…ラック(選択部の一例)、40…Z軸サーボモータ(昇降部の一例)、41…R軸サーボモータ(回転駆動部の一例)、42…ヘッド選択モータ(選択部及び駆動源の一例)、50…本体部、51…昇降片、51A…昇降片、51B…昇降片、51C…昇降片、60…本体部、61…昇降片、61A…第1の昇降片、61B…第2の昇降片、61C…第3の昇降片、61D…第4の昇降片、65…選択部、66…昇降部、90…昇降部材、100…昇降部材、218…ヘッド昇降装置、222…昇降部材、322…昇降部材、418…ヘッド昇降装置、465…選択部、518…ヘッド昇降装置、522…昇降部材、E…部品
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記実装ヘッドを昇降させるための昇降部材と、
いずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を選択的に位置させる選択部と、
前記昇降部材を昇降させる昇降部と、
を備える、ヘッド昇降装置。 A head lifting device that lifts and lowers the mounting head provided in a head unit in which n (n ≧ 3) mounting heads that hold and release components are provided so as to be lifted and lowered.
An elevating member for elevating the mounting head;
A selector that selectively positions the elevating member above one or more mounting heads to be lowered;
An elevating part for elevating and lowering the elevating member;
A head lifting device.
前記組毎に前記昇降部材及び前記選択部を備えている、請求項1に記載のヘッド昇降装置。 The head unit is provided with a plurality of sets of n mounting heads,
The head lifting device according to claim 1, wherein the lifting member and the selection unit are provided for each of the groups.
前記選択部は前記昇降部材を回転させることによっていずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降片を選択的に位置させる、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置。 The elevating member has a main body rotating around a vertical line, and an elevating piece projecting horizontally from an outer peripheral edge of the main body,
The said selection part selectively positions the said raising / lowering piece above one or more said mounting heads which are lowered | hung any one by rotating the said raising / lowering member. Head lifting device.
前記昇降部材は、2つの前記ヘッド列の間に配されて前記鉛直線周りに回転する前記本体部と、いずれか1の前記実装ヘッドの上方に排他的に位置すること、及び、同一列にある複数の前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能な前記昇降片とを有している、請求項4に記載のヘッド昇降装置。 In the head unit, two or more head rows in which two or more mounting heads are arranged in a row are arranged in parallel,
The elevating member is disposed between the two head rows and is rotated exclusively around the vertical line, and is positioned exclusively above any one of the mounting heads, and in the same row. The head elevating device according to claim 4, further comprising the elevating piece that can be simultaneously positioned above a plurality of the mounting heads.
前記昇降部材の一度の下降によって下降させられる前記実装ヘッドの数とそれらの前記実装ヘッドの相対的な位置関係とを表す異なる下降パターンの数がmであるとき、前記本体部が前記鉛直線周りにn等分されてn個の大区画に区画されているとともに、各前記大区画がそれぞれ前記鉛直線周りにm等分されてm個の小区画に区画されており、各前記大区画の同じ位置にある前記小区画同士を1つの小区画グループとして各前記小区画グループにそれぞれ異なる1つの前記下降パターンが割り当てられており、前記小区画グループ毎に当該小区画グループに割り当てられている前記下降パターンに応じて前記昇降片が設けられている、請求項4に記載のヘッド昇降装置。 The n mounting heads are arranged at equal intervals on a circumference centered on the vertical line,
When the number of different descending patterns representing the number of the mounting heads lowered by one descending of the elevating member and the relative positional relationship between the mounting heads is m, the main body portion is around the vertical line. Divided into n large sections, and each of the large sections is divided into m equal sections around the vertical line and divided into m small sections. The subdivisions that are located at the same position are assigned as one subdivision group, and each of the subdivision groups is assigned one different descending pattern, and each subcompartment group is assigned to the subdivision group. The head elevating device according to claim 4, wherein the elevating piece is provided according to a descending pattern.
前記昇降部材は、前記本体部と、前記本体部の外周縁部から水平方向に張り出している3つの前記昇降片であって、いずれか隣り合う2つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置すること及び3つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能な第1の昇降片、一方の端にある前記実装ヘッドの上方及び中央の前記実装ヘッドの上方にそれぞれ排他的に位置することが可能な第2の昇降片、並びに、中央の前記実装ヘッドの上方及び他方の端にある前記実装ヘッドの上方にそれぞれ排他的に位置することが可能な第3の昇降片からなる3つの前記昇降片とを有しており、前記第2の昇降片と前記第3の昇降片とが両端の2つの前記実装ヘッドの上方に同時に位置することが可能である、請求項4に記載のヘッド昇降装置。 The n mounting heads are the three mounting heads arranged in a row,
The elevating member is the three elevating pieces projecting horizontally from the main body part and the outer peripheral edge of the main body part, and is simultaneously positioned above any two adjacent mounting heads; A first lifting piece that can be simultaneously positioned above the three mounting heads, and can be positioned exclusively above the mounting head at one end and above the central mounting head, respectively. Three lifting pieces comprising a second lifting piece, and a third lifting piece that can be exclusively positioned above the mounting head at the center and above the mounting head at the other end; The head lifting device according to claim 4, wherein the second lifting piece and the third lifting piece can be simultaneously positioned above the two mounting heads at both ends.
前記選択部は前記回転駆動部の回転駆動力を利用していずれか下降させる1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を選択的に位置させる、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置。 A rotation drive unit that rotates the mounting head around an axis;
The said selection part selectively positions the said raising / lowering member above one or more said mounting heads which are lowered | hung either using the rotational drive force of the said rotational drive part. The head lifting apparatus according to the item.
前記ヘッドユニットに設けられている請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置と、
を備える表面実装機。 A head unit provided with n (n ≧ 3) mounting heads capable of moving up and down to hold and release the components;
The head lifting device according to any one of claims 1 to 8, provided in the head unit,
A surface mounting machine.
前記撮像部によって複数の前記部品を下から撮像するとき、前記選択部は下面が前記撮像部の被写界深度より上に位置している前記部品を保持している1以上の前記実装ヘッドの上方に前記昇降部材を位置させ、前記昇降部はそれらの前記実装ヘッドに保持されている前記部品の下面が前記被写界深度内に位置するように前記昇降部材を下降させる、請求項9に記載の表面実装機。 An imaging unit that images the plurality of parts held by each mounting head from below,
When the plurality of components are imaged from below by the imaging unit, the selection unit includes one or more mounting heads holding the components whose lower surface is positioned above the depth of field of the imaging unit. 10. The elevating member is positioned above, and the elevating unit lowers the elevating member so that a lower surface of the component held by the mounting head is positioned within the depth of field. The surface mount machine described.
前記実装ヘッドを昇降させる請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のヘッド昇降装置と、
を備えるヘッドユニット。 N (n ≧ 3) mounting heads that hold and release the components, and the mounting heads are provided so as to be movable up and down;
The head lifting device according to any one of claims 1 to 8, wherein the mounting head is lifted and lowered.
A head unit comprising:
下方に押されている前記実装ヘッドが下降しないように支持するための昇降部材と、
いずれか下降させない1以上の前記実装ヘッドの下方に前記昇降部材を選択的に位置させる選択部と、
を備える、ヘッド昇降装置。 A head lifting device that lifts and lowers the mounting head provided in a head unit in which n (n ≧ 3) mounting heads that hold and release components are provided so as to be lifted and lowered.
An elevating member for supporting the mounting head pushed downward so as not to descend;
A selector that selectively positions the elevating member below one or more mounting heads that are not lowered;
A head lifting device.
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