JP3921371B2

JP3921371B2 - Electrical component mounting device

Info

Publication number: JP3921371B2
Application number: JP2001311714A
Authority: JP
Inventors: 護津田; 清一照井
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: JP2003124691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品を保持する部品保持部を備えた部品保持ヘッドが、一軸線のまわりを旋回させられるとともに、予め定められた少なくとも１つの停止位置に停止させられ、電気部品（電子部品を含む）を部品供給装置から受け取ったり、プリント配線板等の回路基板に装着したりする形式の保持ヘッド旋回型装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
保持ヘッド旋回型装着装置（以下、特に必要がない限り、装着装置と略称する）を備えた電気部品装着機には、回路基板を保持する基板保持装置が固定的に設けられ、装着装置がＸＹロボットにより回路基板上の任意の位置へ移動させられる形式の装着装置移動式と、装着装置が固定的に設けられ、基板保持装置がＸＹテーブル等によりＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させられる装着装置固定式とがある。
【０００３】
いずれの形式の電気部品装着機においても、部品保持ヘッドが、旋回軸線まわりを旋回させられるとともに、少なくとも１つの停止位置に停止させられ、その停止位置において部品供給装置から電気部品を受け取り、あるいは回路基板に電気部品を装着する。この部品受け取り時や装着時には、部品保持ヘッドが部品供給装置や基板保持装置に向かって下降させられるのであるが、この下降距離が大きければそれだけ受取りや装着に時間を要するため、部品保持ヘッドが部品供給装置や基板保持装置に十分近接していることが望ましい。それに対し、例えば、部品保持部による電気部品の保持位置誤差を取得する目的で、部品保持部に保持された電気部品がＣＣＤカメラ等の撮像装置により撮像される停止位置等においては、部品保持ヘッドが部品供給装置や基板保持装置から十分に離れた高い位置にあることが望ましい。
【０００４】
そこで、保持ヘッド旋回型装着装置においては、部品保持ヘッドの旋回軌跡の内周側にカムを設け、旋回につれて部品保持ヘッドの高さを変えることが行われている。そして、部品受取位置や装着位置においては、そのカムにより規定される高さから、部品保持ヘッドが更に下降させられるのが普通である。そのための一手段として、上記カムの一部、すなわち、部品受取位置や装着位置に対応する部分を、他の部分から切り離し、昇降可能なスライド部とすることが行われている。部品保持ヘッドのカムフォロワがそのスライド部のカム部に係合している状態で、昇降駆動装置によりスライド部を下降させれば、部品保持ヘッドも下降させることができる。しかも、スライド部は部品保持ヘッドが未だ部品受取位置や装着位置に向かって旋回している間に下降を開始させ得るため、部品保持ヘッドが完全に停止した後に下降を開始させる場合に比較して、部品装着作業の能率を向上させることができる。
【０００５】
しかしながら、上記のようにカムの一部をスライド部としなければならないため、設計の自由度が小さくなることを避け得ない。特に、スライド部を昇降させる昇降駆動装置と、部品保持ヘッドを旋回させる旋回駆動装置等他の駆動装置との干渉を避けることが困難である場合が多い。
【０００６】
また、スライド部と他の部分とを隙間なく嵌合し、かつ、両者のカム面を精度よく連続した面（段差のない面）とすることが必要であるという別の問題もある。隙間が存在したり、カム面に段差がある場合には、その部分をカムフォロワが通過する際に騒音や振動が発生するからである。しかし、上記条件を満たすことは容易ではない。カムおよびカムフォロワが、カムフォロワのカム面からの浮上がりを完全に阻止する形式のいわゆる確動カムである場合には、カム面に特に高精度の連続性が要求されるため、一層容易ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、保持ヘッド旋回型装着装置の製造を容易にすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の保持ヘッド旋回型装着装置および電気部品装着機が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、 (1)項が請求項１に相当し、 (2)項が請求項２に、 (3)項が請求項３に、 (7)項が請求項４にそれぞれ相当する。
【０００９】
（１）電気部品を保持する部品保持部を備え、一軸線のまわりを旋回するとともに、予め定められた少なくとも１つの停止位置において停止する部品保持ヘッドと、
前記一軸線を中心とする円筒面に沿って形成され、その円筒の周方向に進むにつれて軸方向の位置が変化する第１カム部を備えたカム体と、
前記部品保持ヘッドの各々に設けられ、前記第１カム部と係合し、部品保持ヘッドの旋回につれて第１カム部との相互作用により部品保持ヘッドを前記一軸線と平行な方向に移動させる第１カムフォロワと
を含む保持ヘッド旋回型装着装置において、
前記少なくとも１つの停止位置の少なくとも１つおよびその前後において前記第１カム部を除去するとともに、前記部品保持ヘッドの前記カム体に対向する内周側とは反対側である外周側に、前記第１カム部が除去された部分より前記円筒面の周方向の寸法が大きい第２カム部とその第２カム部と係合する第２カムフォロワとの一方を設け、その一方より外周側に設けられた昇降体にそれら第２カム部と第２カムフォロワとの他方を設け、かつ、その昇降体を、前記第１カムフォロワが前記第１カム部から外れ、前記第２カムフォロワが前記第２カム部と係合した後であって、前記保持ヘッドが前記停止位置に到達する前に下降を開始させ、保持ヘッドが停止位置を通過した後であって、前記第１カムフォロワが前記第１カム部に係合する前に上昇端位置まで上昇させる昇降駆動装置を設けたことを特徴とする保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１０】
このように、第１カム部を備えたカムの外周側に、第１カムとは別個に第２カム部を設ければ、第２カム部の周方向の寸法を第１カム部の切欠部の周方向の寸法と精度良く同一にする必要がなく、前者を後者より大きくすることができる。また、第２カム部を部品保持ヘッドに設けることも、昇降体に設けることも可能であり、設計の自由度が増す。さらに、昇降体を昇降させる昇降駆動装置を第１カム部を備えたカム体から外周側へ隔たった位置に設けることができ、配設が容易となる場合が多い。
【００１１】
（２）前記第１カム部と前記第１カムフォロワ、および前記第２カム部と前記第２カムフォロワがそれぞれ、前記一軸線に平行な方向に相対移動不能に係合する確動カムである (1)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
カム体のカム部と、スライド部のカム部とが同一円筒面に沿って形成された確動カムにおいて、両カム部に軸方向の相対位置ずれが生じれば、カムフォロワの円滑な移動が著しく妨げられるのに対し、本発明に係る保持ヘッド旋回型装着装置においては、第１カム部と第２カム部とが半径方向に離れて設けられるため、両カム部の軸方向の多少の相対位置ずれは支障なく吸収され、カムフォロワの移動が妨げられることが少ない。
【００１２】
（３）前記第１カム部と前記第２カム部の少なくとも一方の端部に、その一方と、対応するカムフォロワとの係合を案内する案内部が設けられた (1)項または (2)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
このように案内部を設ければ、第１カムフォロワと第１カム部、あるいは第２カムフォロワと第２カム部が互いに係合を開始する際に、その係合を案内部に案内させることができる。特に、第１カムフォロワが第１カム部の末端から離間する際に、第２カムフォロワが第２カム部の案内部の終端近傍部に対応する位置にあって、第２カムフォロワと第２カム部との間に微小な隙間が存在し、あるいは、第２カムフォロワが第２カム部の末端から離間する際に、第１カムフォロワが第１カム部の案内部の終端近傍部に対応する位置にあって、第１カムフォロワと第１カム部との間に微小な隙間が存在するようにすれば、その微小な隙間に第１カム部と第２カム部との軸方向の相対位置誤差を吸収させることができ、第１カム部と第１カムフォロワとが係合する状態と、第２カム部と第２カムフォロワとが係合する状態との間の移行を円滑にすることができる。しかも、各カムフォロワとカム部との係合開始が案内部の傾斜面の案内により滑らかに行われるため、保持ヘッド旋回型装着装置の作動騒音や振動を極力抑制し、また、耐久性を向上させることができる。前記、従来技術におけるように、カム体の一部をスライド部とする場合に、カム体の第１カム部あるいはスライド部の第２カム部に十分大きな案内部を設ければ、その案内部においてはカムの確動性が失われてしまうことを避け得ないのであるが、本発明に従う場合には、十分に大きな案内部を設けながら、実質上確動性を維持することができる。
【００１３】
（４）前記第１カム部が前記円筒面から半径方向に突出させられたリブにより構成された (1)項または (2)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
第１カム部を円筒面から半径方向内向きに形成された溝とすることも可能であるが、リブとする方が軽量化が容易であり、製造が容易である場合が多い。
（５）前記第２カム部が前記部品保持ヘッドの外周面から半径方向外向きに突出したリブにより構成された (1)項または (2)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
（６）前記第１カム部と前記第２カム部の少なくとも一方の端部に、その一方と、対応するカムフォロワとの係合を案内する案内部が設けられ、その案内部が、前記リブの少なくとも一端部の両側面がリブの端に向かうにしたがって互いに接近する向きに傾斜させられた傾斜面によって構成された (4)項または (5)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１４】
（７）前記部品保持ヘッドに前記第２カム部が、前記昇降体に前記第２カムフォロワがそれぞれ設けられた (1)項ないし (6)項のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
（８）前記部品保持体が、電気部品を負圧により吸着する吸着ノズルを保持するノズル保持部を備え、吸着ノズルを介して電気部品を保持する (1)項ないし (7)項のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１５】
（９）前記部品保持ヘッドが、
前記一軸線に平行な別の軸線のまわりに回転可能な１つ以上の回転体と、
その回転体の回転軸線を中心とする一円周上に配設された複数の部品保持体とを含む (1)項ないし (8)項のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
本 (9)項ないし(14)項のいずれかに記載の特徴は、前記 (1)項ないし (8)項の特徴とは別個に採用することが可能である。ただし、部品保持ヘッドは、電気部品を保持する部品保持部を備え、一軸線のまわりを旋回するとともに、予め定められた少なくとも１つの停止位置において停止するものであることが望ましい。
【００１６】
（１０）前記複数の部品保持体が前記回転体に対して相対回転不能であり、前記回転体の回転により、前記複数の部品保持体が一斉に同角度回転させられる (9)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
（１１）前記回転体が下部と上部との２部分を備えた(10)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１７】
（１２）前記上部と前記下部とを互いに近接あるいは当接した第１位置と、互いに離間した第２位置とに相対移動させる接近・離間装置を含む(11)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
（１３）前記上部と前記下部とを相対回転させる相対回転装置を含む(11)項または(12)項に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１８】
（１４）前記下部に前記複数の部品保持体が軸方向に相対移動可能に保持されるとともに、付勢装置により上向きに付勢されており、前記上部の前記複数の部品保持体のいずれかと選択的に対向する位置にノズル選択ピンが設けられ、それら上部と下部とが互いに接近させられた状態で、前記選択ピンが前記複数の部品保持体のいずれかを前記付勢装置の付勢力に抗して下方へ押し出し、上部と下部とが互いに離間させられた状態で前記選択ピンが前記複数の部品保持体のいずれからも離間した状態となる(11)項ないし(13)項のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置。
【００１９】
（１５） (1)項ないし(14)項のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、
電気部品が装着されるべき回路基板を保持する基板保持装置と
を含み、前記保持ヘッド旋回型装着装置が前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する電気部品装着機。
【００２０】
（１６）前記保持ヘッド旋回型装着装置を保持して、前記基板保持装置に保持された回路基板の表面に平行な平面内の任意の位置へ移動させるＸＹロボットを含む(15)項に記載の電気部品装着機。
（１７）前記保持ヘッド旋回型装着装置が前記一軸線の位置が不変であり、かつ、前記基板保持装置をその基板保持装置に保持された回路基板の表面に平行な平面内の任意の位置へ移動させるＸＹテーブルを含む(15)項に記載の電気部品装着機。
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態である保持ヘッド旋回型装着装置を備えた電子部品装着機の一例を、図１ないし図１１に基づいて説明する。図１および図２は電子部品装着機全体を概略的に示す図であり、図３ないし図６は保持ヘッド旋回型装着装置の要部を示す図であり、図７ないし図１０は、図３ないし図６の装置の各駆動装置を示す図である。図１１は上記電子部品装着機の制御装置を示すブロック図である。
【００２１】
本電子部品装着機は、図１から明らかなように、ベッド２０２上に、基板コンベヤ２０４，２つの部品供給装置２０６，２つのＸＹロボット２０８，２つの保持ヘッド旋回型装着装置２１０および２つのノズル収容装置２１２が設けられたものである。基板コンベヤ２０４は、回路基板の一種であるプリント配線板２２０をＸ軸方向に平行な一直線に沿って搬入し、予め定められた部品装着位置に停止させ、後に前記一直線に沿って搬出する基板搬送装置である。基板コンベヤ２０４は、上記部品装着位置においてプリント配線板２２０を下方から支持するとともに、移動を防止する基板保持装置２２２を備えている。各部品供給装置２０６は、複数のフィーダ２２４を前記Ｘ軸に平行な方向に並べて保持するフィーダ保持台２２６を備えている。フィーダ２２４は、一種類の電子部品を多数収容し、それら電子部品を１個ずつ、予め定められた部品供給部へ送る送り機構を備えたものであればいかなる形式のものでも使用可能である。
【００２２】
各ＸＹロボット２０８は、Ｙスライド２３０およびＸスライド２３２を備えている。Ｙスライド２３０は、Ｘ軸に平行な方向に延びており、ベッド２０２に支柱２３４を介して支持されたフレーム２３６（位置のみを二点鎖線で示す）に固定の図２に示す一対の案内レール２３８により、Ｘ軸と直交するＹ軸に平行な方向に案内され、一対ずつのＹ軸モータ２４０および送りねじ２４２を含むＹ軸駆動装置２４４により移動させられる。Ｘスライド２３２は、Ｙスライド２３０に固定の案内レール２５０に案内され、Ｘ軸モータ２５２および送りねじ２５４を含むＸ軸駆動装置２５６によりＸ軸に平行な方向に移動させられる。Ｙ軸モータ２４０およびＸ軸モータ２５２は共に回転角度の正確な制御が可能な電動モータ、例えばサーボモータにより構成され、したがって、Ｘスライド２３２は上記Ｘ軸およびＹ軸により規定されてるＸＹ座標面上の任意の位置に移動可能である。
【００２３】
上記保持ヘッド旋回型装着装置（以下装着装置と略称する）２１０は、図３に示すように、ＸＹロボット２０８のＸスライド２３２に取り付けられている。装着装置２１０は、垂直な回転軸線のまわりに回転可能な第１回転体６と、その第１回転体の外周部に等角度間隔で配設された複数個（図示の例では１２個）の第２回転体８とを備え、各第２回転体８は、第１回転体６の回転に伴って第１回転体６の回転軸線のまわりに公転するとともに、自身の垂直な回転軸線まわりに自転可能である。各第２回転体８の外周部には複数個（図示の例では５個）ずつのノズル保持体１０が等角度間隔で取り付けられている。これらノズル保持体１０は第２回転体８に対して軸方向に相対移動可能であるが、相対回転は不能である。
【００２４】
第１回転体６はＸスライド２３２にベアリング１２，１４により回転可能に保持されており、第１回転体６に固定のギヤ１６が旋回駆動装置（構成は後に詳述する）の一例としての間欠回転装置により間欠回転させられることにより、第２回転体８の配設間隔と等しい角度ずつ間欠回転させられる。その結果、各第２回転体８は図３に示す第２回転体８の数と等しい数（図示の例では１２）のステーションの１つずつに順次停止させられる。第１ステーションは、前記部品供給装置２０６からの電子部品の受取り（吸着とも称する）と、前記プリント配線板２２０への装着との両方が行われるステーションであり、第２ステーションは、複数のノズル保持体１０のうちの一つが選択されるステーションである。このノズル選択については後に詳述するが、選択されたノズル保持体１０が他のノズル保持体１０に比較して大きく下方へ突出する作用位置へ移動し、第２回転体８が昇降させられるとき、選択された（作用位置にある）ノズル保持体１０に保持された吸着ノズル１８のみが部品供給装置２０６やプリント配線板２２０に十分接近する。上記電子部品の吸着と装着とのためには、吸着ノズル１８への負圧、正圧および大気圧の供給が制御されることが必要であるが、この点に関しては、本発明を理解する上で必要がないため、図示および説明を省略する。
【００２５】
第５ステーションは、高倍率カメラ２０により小さい電子部品の撮像が行われるとともに、別のカメラ２２でも電子部品が撮像される。高倍率カメラ２０による撮像は、吸着ノズル１８による電子部品の保持位置誤差を検出するために行われるものであり、別のカメラ２２による撮像は、電子部品が側面において吸着ノズルに吸着され、立ち上がった姿勢で保持されていないかを検出（部品立ちの検出と称する）するために行われるものである。したがって、別のカメラ２２を部品立ち検出カメラ２２と称することとする。第７ステーションにおいては、低倍率カメラ２４による大きい電子部品の保持位置誤差検出のための撮像が行われる。この撮像のためには照明装置が必要であるが、本発明を理解する上で必要がないため、図示および説明を省略する。
【００２６】
第２回転体８は、昇降部材３０を介して第１回転体６に取り付けられており、昇降部材３０の昇降に伴って昇降する。昇降部材３０は、主ガイド２９と副ガイド３１とにより、第１回転体６に、第１回転体６の回転軸線に平行な方向にのみ移動可能に取り付けられている。昇降部材３０はまた、カムフォロワ３２により、Ｘスライド２３２に固定のカム３４と係合させられている。カム３４は、第１回転体６の回転軸線を中心とする円筒面から半径方向外向きに突出したリブ３６を備えており、一対のローラにより構成されるカムフォロワ３２がリブ３６の両側面に隙間なく係合、すなわちカムフォロワ３２がリブ３６を上下両側からネガティブクリアランスで挟んでいるのである。したがって、第１回転体６の回転に伴って昇降部材３０が昇降するのであるが、第１ステーションおよびその前後においてリブ３６が切除されており、代わりに昇降部材３０の外周面に設けられたリブ３８に昇降部材４０の一対のローラ４１が係合するようにされている。この係合状態において昇降部材４０が昇降駆動装置４２により昇降させられることにより、昇降部材３０が昇降させられるのであり、それによって、第２回転体８が昇降させられ、第２回転体８に保持された複数個のノズル保持体１０が一斉に昇降させられる。
【００２７】
図６(a)に示すように、カム３４のリブ３６は、第１ステーションおよびその前後において最も低くなるとともに、水平面に沿って延びており、その水平部分の中央部の長さＡ（厳密には第１回転体６の周方向の寸法）の部分が前述のように切り欠かれて、切欠部４３が形成されている。そして、前記昇降部材３０の幅（同じく、第１回転体６の周方向の寸法）Ｂが、切欠部４３の幅Ａより大きくされており、したがって、切欠部４３の幅Ａは、前記昇降部材３０のリブ３８の長さＢより小さくなっている。リブ３８の、昇降部材３０の旋回方向（矢印Ｄで示す）における下流側（以下、単に下流側と称し、逆向きを上流側と称する）の端部に案内部４４が、リブ３６の上流側端部に案内部４５がそれぞれ設けられている。すなわち、リブ３８の、下流側端部が下流側ほど厚みが薄くなるように、リブ３８の両側面が下流側ほど互いに接近する向きに傾斜させられて、傾斜面４６，４７とされているのである。同様に、リブ３６の、上流側端部においても両側面が傾斜面４８，４９とされている。なお、図６においては、理解を容易にするために、傾斜面４６，４７，４８および４９が誇張して描かれている。
【００２８】
第１回転体６には、第２回転体８の各々と同心の第３回転体５０が取り付けられており、各第３回転体５０には、各第３回転体５０に取り付けられたピニオン５２と、第１回転体６に対して相対回転可能なギヤ５４，５６とを介して、後述のノズル回転用モータの回転が伝達される。したがって、第１回転体６が停止している状態で、共通のノズル回転用モータが回転することにより、すべての第３回転体５０が一斉に同角度回転させられる。そして、互いに対応する第３回転体５０と第２回転体８とはボールスプライン５８により、相対回転は不能であるが軸方向の相対移動は可能であるように連結されているため、結局、すべての第２回転体８が共通のノズル回転用モータにより一斉に同角度回転させられることとなる。
【００２９】
逆に、ギヤ１６を介して第１回転体６が回転させられる際に、もしギヤ５４，５６が停止していれば、第３回転体５０および第２回転体８が第１回転体６に対して相対的に回転してしまうことになるため、第１回転体６が回転する際には、ギヤ５４も原則的に同角度回転させられる。このようにされれば、第２，第３回転体８，５０は第１回転体６に対して相対的に回転させられないのであるが、第１回転体６がギヤ１６を介して回転させられている間に、ノズル保持体１０および吸着ノズル１８を回転させるために、第２，第３回転体８，５０を第１回転体６に対して回転させる必要がある場合には、ギヤ５４，５６が、ギヤ１６に比較して、第２，第３回転体８，５０を回転させる必要のある回転角度に対応する角度だけ余分にあるいは少なく回転させられることが必要である。
【００３０】
次に、ノズル選択について説明する。前記第２回転体８は、ノズル保持体１０を保持する下部６０と、それに対して相対回転および軸方向の相対移動可能な上部６２とから成っている。上部６２は鞘軸６４に、また、下部６０は鞘軸６４の内側に嵌合された中軸６６にそれぞれ固定されている。前記複数個（５個）１組のノズル保持部１０は下部６０に軸方向に移動可能かつ相対回転不能に保持されており、それらノズル保持部１０の軸線を含む円筒の一母線を軸線とするノズル選択ピン６８が上部６２に固定されている。中軸６６は鞘軸６４に対して相対的に上向きにスプリング７０により付勢されており、この付勢力により、常には、下部６０が上部６２に当接する上昇位置にある。中軸６６の上端には、第１クラッチ部材７２が固定されており、この第１クラッチ部材７２と相対回転不能に係合する後述の第２クラッチ部材を備えたノズル選択駆動装置により、中軸６６が駆動される。
【００３１】
中軸６６が鞘軸６４に対して下降させられれば、下部６０が上部６２から離れ、ノズル選択ピン６８が、下部６０の嵌合穴から離脱し、その嵌合穴に嵌合されているノズル保持部１０の上昇を許容する。ノズル選択ピン６８がノズル保持体１０から離間し、かつ、上記嵌合穴から離脱した後、中軸６６が回転させられ、それに伴って下部６０が上部６２に対して相対的に回転させられる。選択されるべきノズル保持体１０がノズル選択ピン６８と対向する状態となったとき、ノズル選択駆動装置により、下部６０の上部６２に対する上昇が許容され、ノズル選択ピン６８が対向しているノズル保持体１０を作用位置へ押し出す。以上によって１回のノズル選択が終了する。
【００３２】
Ｙスライド２３２は保持板８０を備えている。保持板８０は中央部に円形穴８２を有し、その中央穴８２内において、装着装置２１０が間欠回転させられる。前記高倍率カメラ２０，部品立ち検出カメラ２２，低倍率カメラ２４および導光装置９０，９２は、保持板８０に図示を省略するブラケットにより取り付けられる。高倍率カメラ２０および低倍率カメラ２４は導光装置９０，９２により導かれる光に基づいて、吸着ノズル１８に吸着された電子部品を下方から見た像に相当する像を取得する。部品立ち検出カメラ２２は、吸着ノズル１８に吸着された電子部品を側方から見た像に相当する像を取得する。
【００３３】
次に、上記各部の駆動装置について、図７ないし図１０に基づいて説明する。図７に、第１回転体６を間欠回転させるための間欠回転駆動装置１００が示されている。この駆動装置１００は、駆動源たる間欠回転用モータ１０２が複数の歯車を含む減速装置１０４を介して前記ギヤ１６を駆動するものである。減速装置１０４のピニオン１０５がギヤ１６と噛み合わされるのである。図８に第２回転体８を回転させることにより、吸着ノズル１８を回転させるノズル回転駆動装置１０６が示されている。本駆動装置１０６も、ノズル回転モータ１０８および減速装置１１０により前記ギヤ５６を回転させるものである。減速装置１１０のピニオン１１２がギヤ５６と噛み合わされるのである。
【００３４】
図９および図１０にノズル選択駆動装置１１４が示されている。この駆動装置１１４は、前記第１クラッチ部材７２と相対回転不能に係合する第２クラッチ部材１１６を下端に備えた駆動軸たるスプライン軸１１８を備えている。スプライン軸１１８は、ノズル選択用第１モータ１２０，ベルト伝動装置１２２およびスプライン装置１２４により回転させられるとともに、ノズル選択用第２モータ１３０および回転運動を往復運動に変換する運動変換装置１３２により軸方向に往復運動させられる。運動変換装置１３２は、ノズル選択用第２モータ１３０の出力軸１３４に固定のアーム１３６の自由端部に取り付けられた第１係合部としてのローラ１３８と、駆動軸１１８に固定の係合部材１４０に設けられた第２係合部としての長穴１４２との係合により、アーム１３６の回動運動を係合部材１４０の往復直線運動に変換するものである。
【００３５】
前記昇降駆動装置４２は、図３に示すように、Ｘスライド２３２に取り付けられた昇降用モータ１５０、その昇降用モータ１５０により回転駆動される送りねじ１５２、その送りねじ１５２と螺合されるとともに、前記昇降部材４０に固定されたナット１５４を備えている。昇降部材４０は、前記保持板８０に固定のブラケット１５６に設けられた図示を省略する案内レールにより昇降を案内される。
【００３６】
本電子部品装着機の制御装置１７０を図１１に示す。制御装置１７０はコンピュータ１７２を主体とするものであり、コンピュータ１７２はＰＵ１７４，ＲＯＭ１７６，ＲＡＭ１７８および入・出力ポート１８０およびバスライン１８２を含む。入・出力ポート１８０には、それぞれ駆動回路１９０を解して前記間欠回転用モータ１０２，ノズル回転用モータ１０８，ノズル選択用第１モータ１２０，ノズル選択用第２モータ１３０および昇降モータ１５０が接続されており、これらがコンピュータ１７２により制御されることによって、電子部品装着機が自動で作動する。これらモータはいずれも、回転角度の正確な制御が可能な電動モータ、例えばサーボモータにより構成される。入・出力ポート１８０にはさらに、前記高倍率カメラ２０，部品立ち検出カメラ２２および低倍率カメラ２４、およびそれらカメラにより取得された画像データの処理を行う画像処理コンピュータ１９４も接続されている。
【００３７】
本電子部品装着機においては、原則として２つのＸＹロボット２０８が、基板保持装置２２２に保持されたプリント配線板２２０の上方位置へ交互に移動し、装着装置２１０に電子部品の装着を行わせる。そして、一方のＸＹロボット２０８が装着動作を行っている間に、他方のＸＹロボット２０８が装着装置２１０に部品供給装置２０６から電子部品を受け取らせる。カメラ２０，２２および２４による電子部品の撮像および画像処理は、部品供給装置２０６からの電子部品の受取り、および基板保持装置２２２上方への移動中に行われる。一部の電子部品の撮像および画像処理は、電子部品の装着動作中に行われるようにしてもよい。
【００３８】
また、本発明とは直接関係がないので詳細な説明は省略するが、プリント配線板には基準マークが設けらており、この基準マークがＸ軸スライドに取り付けられた基準マークカメラにより撮像され、画像処理により基板保持装置２２２によるプリント配線板２２０の保持位置誤差が取得され、この誤差も補正される。さらに、前述のように、基板保持装置２２２と各部品供給装置２０６との間には、ノズル収容装置２１２が設けられており、ノズル保持体１０に保持されている吸着ノズル１８が曲がったり、摩耗したりして、交換の必要が生じた場合、あるいは保持すべき電子部品の種類が変わった場合等には、ノズル保持体１０とノズル収容装置２１２との間でノズル交換が行われる。
【００３９】
上記電子部品の受取り（吸着）あるいは装着時には、第１回転体６が一定角度ずつ間欠回転させられ、第１回転体６に保持されている複数の第２回転体８の１つずつが第１ステーションに位置決めされる。それとともに、第１回転体６がＸＹロボット２０８により水平方向に移動させられ、第１ステーションにある第２回転体８に保持されている複数のノズル保持体１０のうち、作用位置にあるものに保持されている吸着ノズル１８が、ＸＹ座標面上の所定の位置へ移動させられる。部品吸着時には、作用位置にある吸着ノズル１８が、部品供給装置２０６の複数のフィーダ２２４のうちの予め定められたものの部品供給部の真上に位置決めされる。一方、部品装着時には、第２回転体８の第１回転体６に対する相対回転により、作用位置にある吸着ノズル１８に保持された電子部品の回転位置誤差の補正と、回転方向の変更とのうち必要なものが実施されるとともに、その実施後における吸着ノズル１８が、それに保持された電子部品の中心等基準点がプリント配線板２２０上の予め定められた装着点に精度良く一致する位置へ、移動させられる。
【００４０】
上記のように、複数の第２回転体８の一つが第１ステーションに位置決めされる際、第１回転体６の回転に伴って、カム３４のリブ３６と昇降部材３０に取り付けられたカムフォロワ３２との作用により、昇降部材３０が下降させられるのであるが、第１ステーションおよびその前後においてはリブ３６に切欠部４３が設けられており、昇降部材３０はカム３４の規制を受けない。代わりに、昇降部材３０のリブ３８が上昇端位置にある昇降部材４０のローラ４１と係合する。カム３４のリブ３６は、第７ステーション付近が最も高く、そこから直径方向に隔たった第１ステーション付近が最も低くなっているが、その第１ステーションの前後一定長さの部分は傾斜しておらず、水平に延びている。その水平部の長さＡの部分が切欠部４３とされており、昇降部材３０のリブ３８は長さＡより大きな長さＢを有し、昇降部材３０に保持されたカムフォロワ３２が、リブ３６の切欠部４３に到ったとき、昇降部材３０のリブ３８の下流側端部が昇降部材４０の一対のローラ４１間に嵌入するようにされている。厳密には、図６(a)に示すように、カムフォロワ３２がリブ３６の末端から外れる瞬間に、リブ３８の案内部４７が一対のローラ４１間への嵌入を完了する直前となるようにされているのである。この状態では、リブ３８が一対のローラ４１により両側から挟まれているが、未だリブ３８の厚さがローラ４１の間の隙間より僅かに小さくなっており、リブ３６とカムフォロワ３２との係合により決められる昇降部材３０の高さと、リブ３８とローラ４１との係合により決められる高さとの間に多少の誤差が存在しても、その誤差が上記隙間により吸収される。しかも、昇降部材３０の高さは、リブ３８とローラ４１との係合により上記隙間の範囲内に規制されており、リブ３６とカムフォロワ３２との係合状態から、リブ３８とローラ４１との係合状態への移行が円滑に行われる。
【００４１】
カムフォロワ３２がリブ３６から外れた後、昇降部材４０が昇降駆動装置４２により下降させられ、それに伴って、ローラ４１およびリブ３８により昇降部材４０と係合している昇降部材３０も下降させられる。昇降部材３０が下降させられれば、第２回転体８も共に下降させられ、その第２回転体８にノズル保持体１０を介して保持されている吸着ノズル１８も下降させられる。この間も第１回転体６は回転しており、昇降部材３０が旋回しているが、やがて第１回転体６の回転、昇降部材３０の旋回が停止し、昇降部材３０および第２回転体８が第１ステーションに停止させられる。この停止後も昇降部材３０および第２回転体８は下降し続けられ、図６(b)に示す下降端位置に到る。第２回転体８には複数の吸着ノズル１８が保持されているが、そのうちの１つのみが、他の吸着ノズルより突出した作用位置にあり、その作用位置にある吸着ノズル１８が、図６(b)の状態において、部品供給装置２０５からの電子部品の受取り、あるいは保持した電子部品のプリント配線板２２０への装着を行う。
【００４２】
上記電子部品の受取り（吸着）あるいは装着が行われた後、昇降駆動装置４２により昇降部材４０が上昇を開始させられ、続いて第１回転体６の回転が開始される。昇降部材４０，３０が上昇端位置まで上昇した後、さらに小角度第１回転体６が回転させられれば、図６(c)に示すように、リブ３８の上流側端がローラ４１の位置に到るとともに、カムフォロワ３２がリブ３６の案内部４５の基端近傍に到る。この状態においても、前記図６(a)の状態におけるリブ３８とローラ４１との場合と同様に、カムフォロワ３２とリブ３６との間に僅かな隙間が存在し、リブ３８とローラ４１との係合により決められる昇降部材３０の高さとリブ３６とカムフォロワ３２との係合により決められる高さとの間に多少の誤差が存在しても、その誤差が上記隙間により吸収される。
【００４３】
このように、ノズル保持体１０を介して吸着ノズル１８を保持している第２回転体８は、第１回転体６の回転に伴って、第１回転体６の回転軸線のまわりを旋回し、その旋回につれてカム３４とカムフォロワ３２との係合により滑らかに昇降させられる。そして、第１ステーション近傍においてはカム３４による規制を解かれる一方、リブ３８とローラ４１との係合により昇降部材４０と共に昇降する状態となり、カム３４による昇降勾配より大きい勾配で下降および上昇させられる。しかも、リブ３６の切欠部４３よりリブ３８を長くすることができることを利用して、リブ３６，３８に案内部４４，４５を設けることができるため、リブ３６，３８，カムフォロワ３２，ローラ４１等に、高さ方向（第１回転体６回転軸線に平行な方向）における相対位置誤差が存在する場合でも、リブ３６とカムフォロワ３２との係合状態からリブ３８とローラ４１との係合状態への移行が円滑に行われるようにすることができる。
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、部品保持部としてのノズル保持体１０，第２回転体８，昇降部材３０等により、「部品保持部を備え、一軸線のまわりを旋回するとともに、予め定められた少なくとも１つの停止位置において停止する部品保持ヘッド」が構成されている。また、リブ３６により第１カム部が構成され、カム３４によりカム体が構成され、カムフォロワ３２が第１カムフォロワとして機能する。部品保持ヘッドの一構成要素としての昇降部材３０の外周面に設けられたリブ３８が第２カム部、昇降体としての昇降部材４０の内周面に設けられた一対のローラ４１が第２カムフォロワを構成している。そして、昇降駆動装置４２により、「昇降体を、第１カムフォロワが第１カム部から外れ、第２カムフォロワが第２カム部と係合した後であって、保持ヘッドが停止位置に到達する前に下降を開始させ、保持ヘッドが停止位置を通過した後であって、第１カムフォロワが第１カム部に係合する前に上昇端位置まで上昇させる昇降駆動装置」が構成されている。
【００４５】
上記実施形態においては、昇降部材３０の外周面にリブ３８が設けられ、昇降部材４０の内周面にローラ４１が設けられていたが、図１２に示すように、昇降部材３０の外周面にローラ４１を設け、昇降部材４０の内周面にリブ３８を設けても、同様の作用，効果が得られる。
【００４６】
また、円筒面から半径方向外向きに突出したリブ３６を有するカム３４に代えて、円筒面から半径方向内向きに形成されたカム溝を有するカムを採用することも可能である。この場合でも、昇降部材３０側に設けた１個の、あるいは一対のローラをカム溝に嵌入させて、カムフォロワとして機能させることができる。
【００４７】
また、前記実施形態においては、第１回転体６を主体とする保持ヘッド旋回型装着装置２１０が、ＸＹロボット２０８によりＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させられるようにされていたが、図１３に示すように、保持ヘッド旋回型装着装置２１０（ただし、図示の例は第２回転体８が設けられておらず、部品保持ヘッド１０が第１回転体６に直接保持されたもの）を移動不能に設け、代わりに基板保持装置２２２をＸＹテーブル１９８によりＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させ得るようにするとともに、部品供給装置２０６を部品保持ヘッド１０の旋回軌跡である円周に対する接線に平行な方向に移動させ得るようにしてもよい。この場合には、部品保持ヘッド１０は一つの停止位置において部品供給装置から電子部品を受け取り、別の停止位置（上記一つの停止位置とは１８０度位相を異にする停止位置とされることが多い）において、回路基板に電子部品を装着するようにされるのが普通である。
【００４８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である保持ヘッド旋回型装着装置を備えた電子部品装着機を、上部を除去して示す概略平面図である。
【図２】上記電子部品装着機の上記除去した上部の一部を示す平面図である。
【図３】前記保持ヘッド旋回型装着装置の縦断面図である。
【図４】上記保持ヘッド旋回型装着装置の別の縦断面図である。
【図５】上記保持ヘッド旋回型装着装置における部品保持ヘッドの停止位置を説明するための平面図である。
【図６】図３ないし５に示した保持ヘッド旋回型装着装置において、部品保持ヘッドを昇降させる装置の要部を概念的に示す説明図である。
【図７】上記保持ヘッド旋回型装着装置の間欠回転駆動装置を示す正面図（一部断面）である
【図８】上記保持ヘッド旋回型装着装置のノズル回転駆動装置を示す正面図（一部断面）である
【図９】上記保持ヘッド旋回型装着装置のノズル選択駆動装置を示す正面図（一部断面）である
【図１０】上記ノズル選択駆動装置の平面図である。
【図１１】前記電子部品装着機の制御装置を示すブロック図である。
【図１２】本発明の別の実施形態にである保持ヘッド旋回型装着装置において、部品保持ヘッドを昇降させる装置の要部を示す正面図（一部断面）である。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態である保持ヘッド旋回型装着装置を備えた電子部品装着機を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
６：第１回転体８：第２回転体１０：ノズル保持体１８：吸着ノズル３０：昇降部材３２：カムフォロワ３４：カム３６，３８：リブ４０：昇降部材４１：ローラ４２：昇降駆動装置４３：切欠部４４，４５：案内部４６，４７，４８，４９：傾斜面
５０第３回転体６０：下部６２：上部６４：さや軸６６：中軸６８：選択ピン７０：スプリング７２：第１クラッチ部材１００：間欠回転駆動装置１０２：間欠回転用モータ１０８：ノズル回転用モータ１１４：ノズル選択駆動装置１１６：第２クラッチ部材１２０：ノズル選択用第１モータ１３０：ノズル選択用第２モータ１５０：昇降用モータ１７０：制御装置２０２：ベッド２０４：基板コンベヤ２０６：部品供給装置２０８：ＸＹロボット２１０：保持ヘッド旋回型装着装置２２２：基板保持装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, a component holding head including a component holding portion that holds an electric component is swung around one axis and is stopped at at least one predetermined stop position. A holding head swivel type mounting apparatus of a type in which a component is received from a component supply apparatus or mounted on a circuit board such as a printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
An electric component mounting machine having a holding head swivel mounting device (hereinafter abbreviated as a mounting device unless otherwise required) is fixedly provided with a substrate holding device for holding a circuit board, and the mounting device is XY. A mounting device movable type that can be moved to an arbitrary position on the circuit board by a robot, and a mounting device are fixedly provided, and the substrate holding device can be moved to an arbitrary position on the XY coordinate plane by an XY table or the like. There is a mounting device fixed type.
[0003]
In any type of electrical component mounting machine, the component holding head is swung around the pivot axis and stopped at at least one stop position, and receives an electrical component from the component supply device at the stop position, or a circuit. Install electrical components on the board. The component holding head is lowered toward the component supply device or the substrate holding device at the time of receiving or mounting the component. However, the longer the lowering distance, the longer the time required for receiving and mounting. It is desirable to be sufficiently close to the supply device and the substrate holding device. On the other hand, for example, at the stop position where the electrical component held by the component holding unit is imaged by an imaging device such as a CCD camera for the purpose of acquiring the holding position error of the electrical component by the component holding unit, the component holding head Is preferably at a high position sufficiently away from the component supply device and the substrate holding device.
[0004]
Therefore, in the holding head turning type mounting device, a cam is provided on the inner peripheral side of the turning trajectory of the component holding head, and the height of the component holding head is changed with turning. In the component receiving position and the mounting position, the component holding head is usually further lowered from the height defined by the cam. As one means for that purpose, a part of the cam, that is, a part corresponding to the part receiving position or the mounting position is separated from the other part to be a slide part that can be moved up and down. If the slide part is lowered by the elevating drive device while the cam follower of the part holding head is engaged with the cam part of the slide part, the part holding head can also be lowered. Moreover, since the slide portion can start to descend while the component holding head is still turning toward the component receiving position or mounting position, compared with the case where the descending is started after the component holding head has completely stopped. The efficiency of component mounting work can be improved.
[0005]
However, since a part of the cam has to be a slide portion as described above, it is inevitable that the degree of freedom in design is reduced. In particular, it is often difficult to avoid interference between an elevating drive device that raises and lowers the slide part and another drive device such as a turning drive device that turns the component holding head.
[0006]
Further, there is another problem that it is necessary to fit the slide portion and the other portion without any gap and to make the cam surfaces of both the surfaces continuous with high precision (surface without steps). This is because when there is a gap or there is a step on the cam surface, noise and vibration are generated when the cam follower passes through that portion. However, it is not easy to satisfy the above conditions. When the cam and the cam follower are so-called positive cams that completely prevent the cam follower from lifting from the cam surface, the cam surface is required to have a particularly high continuity, which is not easy.
[0007]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
The present invention has been made with the background described above as an object of facilitating the manufacture of a holding head swivel type mounting apparatus, and according to the present invention, the holding head swivel type mounting apparatus and electrical components of the following aspects are provided. A mounting machine is obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
[0008]
In each of the following items, (1) corresponds to claim 1, (2) corresponds to claim 2, (3) corresponds to claim 3, and (7) corresponds to claim 4. Equivalent to.
[0009]
(1) A component holding head that includes a component holding unit that holds an electric component, pivots around one axis, and stops at at least one predetermined stop position;
A cam body provided with a first cam portion formed along a cylindrical surface centering on the one axis and changing in the axial direction as it advances in the circumferential direction of the cylinder;
The component holding head is provided in each of the component holding heads, engages with the first cam portion, and moves the component holding head in a direction parallel to the one axis by interaction with the first cam portion as the component holding head rotates. With 1 cam follower
In a holding head turning type mounting apparatus including:
At least one of the at least one stop positions and before and after the first cam portion, the first cam portion is removed, and the outer peripheral side opposite to the inner peripheral side facing the cam body of the component holding head is disposed on the outer peripheral side. One of the second cam part and the second cam follower that engages with the second cam part, which are larger in the circumferential dimension of the cylindrical surface than the part from which one cam part is removed, is provided on the outer peripheral side from the one. The other of the second cam part and the second cam follower is provided on the lift body, and the lift body is separated from the first cam part, and the second cam follower is connected to the second cam part. After the engagement, the descent starts before the holding head reaches the stop position, and after the holding head passes the stop position, the first cam follower is engaged with the first cam portion. Before joining Holding head rotary type mounting apparatus characterized in that a lifting drive unit is raised to upper end position.
[0010]
As described above, if the second cam portion is provided separately from the first cam on the outer peripheral side of the cam provided with the first cam portion, the circumferential dimension of the second cam portion is set to the notch portion of the first cam portion. It is not necessary to make the same dimension as the circumferential direction with high accuracy, and the former can be made larger than the latter. Further, the second cam portion can be provided on the component holding head or on the elevating body, which increases the degree of freedom in design. Furthermore, an elevating drive device for elevating and lowering the elevating body can be provided at a position separated from the cam body including the first cam portion toward the outer peripheral side, and the arrangement is often easy.
[0011]
(2) A positive cam in which the first cam portion and the first cam follower, and the second cam portion and the second cam follower are engaged with each other so as not to be relatively movable in a direction parallel to the one axis. The holding head swivel type mounting device according to the item).
In the positive cam in which the cam part of the cam body and the cam part of the slide part are formed along the same cylindrical surface, if the relative positional deviation in the axial direction occurs in both cam parts, the smooth movement of the cam follower is remarkable. On the other hand, in the holding head turning type mounting device according to the present invention, the first cam portion and the second cam portion are provided apart in the radial direction. The deviation is absorbed without any problem, and the movement of the cam follower is rarely hindered.
[0012]
(3) The first cam portion and the second cam portion of The holding head swivel type mounting device according to (1) or (2), wherein at least one end portion is provided with a guide portion that guides engagement between the one and a corresponding cam follower.
If the guide portion is provided in this way, when the first cam follower and the first cam portion or the second cam follower and the second cam portion start to engage with each other, the engagement can be guided to the guide portion. . In particular, when the first cam follower is separated from the end of the first cam portion, the second cam follower is in a position corresponding to the end vicinity of the guide portion of the second cam portion, and the second cam follower and the second cam portion There is a minute gap between them, or when the second cam follower is separated from the end of the second cam portion, the first cam follower is in a position corresponding to the vicinity of the end of the guide portion of the first cam portion. If a minute gap is present between the first cam follower and the first cam part, the relative positional error in the axial direction between the first cam part and the second cam part is absorbed in the minute gap. The transition between the state in which the first cam portion and the first cam follower are engaged and the state in which the second cam portion and the second cam follower are engaged can be facilitated. In addition, since the engagement between each cam follower and the cam portion is smoothly performed by guiding the inclined surface of the guide portion, the operation noise and vibration of the holding head turning type mounting device are suppressed as much as possible, and the durability is improved. be able to. As in the prior art, when a part of the cam body is a slide part, if a sufficiently large guide part is provided in the first cam part of the cam body or the second cam part of the slide part, Although it is inevitable that the cam accuracy is lost, according to the present invention, it is possible to substantially maintain the accuracy while providing a sufficiently large guide portion.
[0013]
(4) The holding head swivel mounting device according to (1) or (2), wherein the first cam portion is configured by a rib protruding in a radial direction from the cylindrical surface.
The first cam portion may be a groove formed radially inward from the cylindrical surface. However, the rib is easier to reduce in weight and easier to manufacture.
(5) The holding head swivel type mounting device according to (1) or (2), wherein the second cam portion is configured by a rib projecting radially outward from an outer peripheral surface of the component holding head.
(6) The first cam portion and the second cam portion of At least one end portion is provided with a guide portion that guides the engagement between the one and the corresponding cam follower, and the guide portions are mutually connected as both side surfaces of at least one end portion of the rib are directed toward the end of the rib. The holding head swivel type mounting device according to item (4) or (5), which is configured by an inclined surface inclined in an approaching direction.
[0014]
(7) The holding head swivel type mounting device according to any one of (1) to (6), wherein the component holding head is provided with the second cam portion, and the lifting body is provided with the second cam follower.
(8) The component holder includes a nozzle holding portion that holds a suction nozzle that sucks the electrical component by negative pressure, and holds the electrical component via the suction nozzle. The holding head swivel type mounting device described in 1.
[0015]
(9) The component holding head is
One or more rotating bodies rotatable around another axis parallel to the one axis;
The holding head swivel type mounting device according to any one of (1) to (8), including a plurality of component holders disposed on a circumference around the rotation axis of the rotating body.
The features described in any one of the items (9) to (14) can be adopted separately from the features described in the items (1) to (8). However, it is desirable that the component holding head includes a component holding unit that holds an electric component, and rotates around one axis and stops at at least one predetermined stop position.
[0016]
(10) The plurality of component holders are not rotatable relative to the rotating body, and the plurality of component holders are simultaneously rotated at the same angle by the rotation of the rotating body. Holding head swivel type mounting device.
(11) The holding head swivel type mounting device according to item (10), wherein the rotating body includes two parts, a lower part and an upper part.
[0017]
(12) The holding head swivel type mounting according to (11), including an approach / separation device that relatively moves the upper part and the lower part to a first position where the upper part and the lower part approach or contact each other and a second position separated from each other. apparatus.
(13) The holding head swivel mounting device according to (11) or (12), including a relative rotation device that relatively rotates the upper portion and the lower portion.
[0018]
(14) The plurality of component holders are held in the lower portion so as to be relatively movable in the axial direction, and are urged upward by a biasing device, and selected from any of the plurality of component holders in the upper portion The nozzle selection pin is provided at a position opposite to each other, and the selection pin resists the urging force of the urging device against one of the plurality of component holders in a state where the upper part and the lower part are close to each other. And the selection pin is in a state of being separated from any of the plurality of component holders in a state where the upper part and the lower part are separated from each other. The holding head swivel type mounting device as described.
[0019]
(15) The holding head swivel type mounting device according to any one of (1) to (14), a component supply device for supplying electrical components,
A board holding device for holding a circuit board on which an electrical component is to be mounted;
An electric component mounting machine in which the holding head turning type mounting device receives an electrical component from the component supply device and mounts it on a circuit board held by the substrate holding device.
[0020]
(16) The XY robot according to (15), including an XY robot that holds the holding head swivel type mounting device and moves the holding head swivel type mounting device to an arbitrary position in a plane parallel to the surface of the circuit board held by the substrate holding device. Electrical component mounting machine.
(17) The holding head swivel type mounting device has an invariable position of the one axis, and the substrate holding device is moved to an arbitrary position in a plane parallel to the surface of the circuit board held by the substrate holding device. The electrical component mounting machine according to (15), including an XY table to be moved.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of an electronic component mounting machine provided with a holding head turning type mounting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are diagrams schematically showing the entire electronic component mounting machine, FIGS. 3 to 6 are diagrams showing the main part of the holding head swivel mounting device, and FIGS. 7 to 10 are FIGS. It is a figure which shows each drive device of thru | or the apparatus of FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a control device of the electronic component mounting machine.
[0021]
As is apparent from FIG. 1, the electronic component mounting machine includes a substrate conveyor 204, two component supply devices 206, two XY robots 208, two holding head swivel mounting devices 210 and two nozzles on a bed 202. A storage device 212 is provided. The board conveyor 204 carries a printed wiring board 220, which is a kind of circuit board, along a straight line parallel to the X-axis direction, stops at a predetermined component mounting position, and later carries out the board along the straight line. Device. The substrate conveyor 204 includes a substrate holding device 222 that supports the printed wiring board 220 from below and prevents movement at the component mounting position. Each component supply device 206 includes a feeder holding base 226 that holds a plurality of feeders 224 side by side in a direction parallel to the X axis. The feeder 224 can be used in any type as long as it has a feeding mechanism that accommodates a large number of electronic components of one type and sends the electronic components one by one to a predetermined component supply unit.
[0022]
Each XY robot 208 includes a Y slide 230 and an X slide 232. The Y slide 230 extends in a direction parallel to the X axis, and is a pair of guide rails shown in FIG. 2 fixed to a frame 236 (only the position is indicated by a two-dot chain line) supported by the bed 202 via a column 234. 238 is guided in a direction parallel to the Y axis perpendicular to the X axis, and is moved by a Y axis driving device 244 including a pair of Y axis motors 240 and a feed screw 242. The X slide 232 is guided by a guide rail 250 fixed to the Y slide 230, and is moved in a direction parallel to the X axis by an X axis driving device 256 including an X axis motor 252 and a feed screw 254. The Y-axis motor 240 and the X-axis motor 252 are both constituted by an electric motor capable of accurately controlling the rotation angle, for example, a servo motor. Therefore, the X slide 232 is on the XY coordinate plane defined by the X axis and the Y axis. It is possible to move to any position.
[0023]
The holding head turning type mounting device (hereinafter abbreviated as mounting device) 210 is attached to an X slide 232 of an XY robot 208 as shown in FIG. The mounting device 210 includes a first rotating body 6 that can rotate around a vertical rotation axis, and a plurality of (12 in the illustrated example) disposed at equal angular intervals on the outer periphery of the first rotating body. Each of the second rotating bodies 8 revolves around the rotation axis of the first rotating body 6 along with the rotation of the first rotating body 6 and around the vertical rotation axis of itself. Rotation is possible. A plurality (five in the illustrated example) of nozzle holders 10 are attached to the outer peripheral portion of each second rotating body 8 at equal angular intervals. These nozzle holders 10 can move relative to the second rotating body 8 in the axial direction, but cannot rotate relative to each other.
[0024]
The first rotating body 6 is rotatably held by bearings 12 and 14 on an X slide 232, and a gear 16 fixed to the first rotating body 6 is intermittent as an example of a turning drive device (configuration will be described in detail later). By being intermittently rotated by the rotating device, it is intermittently rotated by an angle equal to the arrangement interval of the second rotating bodies 8. As a result, each second rotating body 8 is sequentially stopped at each of a number of stations (12 in the illustrated example) equal to the number of second rotating bodies 8 shown in FIG. The first station is a station in which both reception (also referred to as suction) of electronic components from the component supply device 206 and mounting on the printed wiring board 220 are performed, and the second station holds a plurality of nozzles. One of the bodies 10 is the station that is selected. This nozzle selection will be described in detail later, but when the selected nozzle holder 10 moves to a working position that protrudes greatly downward compared to the other nozzle holders 10, and the second rotating body 8 is raised and lowered Only the suction nozzle 18 held by the selected nozzle holder 10 (at the operating position) is sufficiently close to the component supply device 206 and the printed wiring board 220. In order to suck and mount the electronic component, it is necessary to control the supply of negative pressure, positive pressure, and atmospheric pressure to the suction nozzle 18. In this regard, in order to understand the present invention. Therefore, illustration and description are omitted.
[0025]
In the fifth station, an image of a smaller electronic component is captured by the high-magnification camera 20, and an electronic component is also captured by another camera 22. The imaging by the high-magnification camera 20 is performed to detect the holding position error of the electronic component by the suction nozzle 18, and the imaging by another camera 22 is started by the electronic component being sucked by the suction nozzle on the side surface. This is performed in order to detect whether it is held in a posture (referred to as detection of component standing). Therefore, another camera 22 is referred to as a component standing detection camera 22. In the seventh station, imaging for detecting a holding position error of a large electronic component is performed by the low magnification camera 24. An illumination device is necessary for this imaging, but it is not necessary for understanding the present invention, so illustration and description thereof are omitted.
[0026]
The second rotating body 8 is attached to the first rotating body 6 via the lifting member 30 and moves up and down as the lifting member 30 moves up and down. The elevating member 30 is attached to the first rotating body 6 by a main guide 29 and a sub guide 31 so as to be movable only in a direction parallel to the rotation axis of the first rotating body 6. The elevating member 30 is also engaged with a cam 34 fixed to the X slide 232 by a cam follower 32. The cam 34 includes a rib 36 projecting radially outward from a cylindrical surface centering on the rotation axis of the first rotating body 6, and a cam follower 32 constituted by a pair of rollers is provided on both sides of the rib 36 with a gap between them. Engagement, that is, the cam follower 32 sandwiches the rib 36 from the upper and lower sides with negative clearance. Accordingly, the elevating member 30 moves up and down with the rotation of the first rotating body 6, but the rib 36 is cut off at the first station and before and after the first station, and the rib provided on the outer peripheral surface of the elevating member 30 instead. The pair of rollers 41 of the elevating member 40 is engaged with the member 38. In this engaged state, the elevating member 40 is raised and lowered by the elevating drive device 42, so that the elevating member 30 is raised and lowered, whereby the second rotating body 8 is raised and lowered and held by the second rotating body 8. The plurality of nozzle holders 10 thus moved up and down all at once.
[0027]
As shown in FIG. 6 (a), the rib 36 of the cam 34 is lowest at the first station and before and after the first station, and extends along the horizontal plane. Is a notch portion 43 as described above, and a notch portion 43 is formed. And the width (similarly, the dimension in the circumferential direction of the first rotating body 6) B of the elevating member 30 is larger than the width A of the notch 43, and therefore the width A of the notch 43 is equal to the elevating member. It is smaller than the length B of 30 ribs 38. A guide portion 44 is provided at the end of the rib 38 on the downstream side (hereinafter simply referred to as the downstream side, and the reverse direction is referred to as the upstream side) in the turning direction of the elevating member 30 (indicated by the arrow D). Guide portions 45 are respectively provided at the end portions. That is, since the downstream end of the rib 38 is thinner toward the downstream side, the both side surfaces of the rib 38 are inclined toward the downstream side to form inclined surfaces 46 and 47. is there. Similarly, both side surfaces of the upstream end of the rib 36 are inclined surfaces 48 and 49. In FIG. 6, the inclined surfaces 46, 47, 48 and 49 are exaggerated for easy understanding.
[0028]
A third rotating body 50 concentric with each of the second rotating bodies 8 is attached to the first rotating body 6, and a pinion 52 attached to each third rotating body 50 is attached to each third rotating body 50. Then, rotation of a nozzle rotation motor, which will be described later, is transmitted through gears 54 and 56 that can rotate relative to the first rotating body 6. Therefore, when the common rotating motor rotates while the first rotating body 6 is stopped, all the third rotating bodies 50 are simultaneously rotated at the same angle. Since the third rotating body 50 and the second rotating body 8 corresponding to each other are connected by the ball spline 58 so that relative rotation is impossible but relative movement in the axial direction is possible. The second rotating body 8 is rotated at the same angle all at once by a common nozzle rotating motor.
[0029]
On the contrary, when the first rotating body 6 is rotated via the gear 16, if the gears 54 and 56 are stopped, the third rotating body 50 and the second rotating body 8 become the first rotating body 6. As a result, the gear 54 is rotated by the same angle in principle when the first rotating body 6 rotates. In this way, the second and third rotating bodies 8 and 50 cannot be rotated relative to the first rotating body 6, but the first rotating body 6 is rotated via the gear 16. When the second and third rotating bodies 8 and 50 need to be rotated with respect to the first rotating body 6 in order to rotate the nozzle holding body 10 and the suction nozzle 18, the gear 54 is used. , 56 is required to be rotated more or less than the gear 16 by an angle corresponding to the rotation angle at which the second and third rotating bodies 8 and 50 need to be rotated.
[0030]
Next, nozzle selection will be described. The second rotating body 8 includes a lower portion 60 that holds the nozzle holder 10 and an upper portion 62 that can be relatively rotated and moved in the axial direction relative thereto. The upper portion 62 is fixed to the sheath shaft 64, and the lower portion 60 is fixed to the middle shaft 66 fitted inside the sheath shaft 64. The plurality of (five) nozzle sets 10 are held in the lower portion 60 so as to be movable in the axial direction and not to be rotatable relative to each other. One axis of a cylinder including the axis of the nozzle holder 10 is used as an axis. A nozzle selection pin 68 is fixed to the upper part 62. The middle shaft 66 is biased upward by a spring 70 relative to the sheath shaft 64, and by this biasing force, the lower portion 60 is always in the raised position where it abuts against the upper portion 62. A first clutch member 72 is fixed to the upper end of the middle shaft 66, and the middle shaft 66 is driven by a nozzle selection drive device having a second clutch member to be described later that engages with the first clutch member 72 so as not to be relatively rotatable. Driven.
[0031]
When the middle shaft 66 is lowered with respect to the sheath shaft 64, the lower portion 60 is separated from the upper portion 62, and the nozzle selection pin 68 is detached from the fitting hole of the lower portion 60, and the nozzle holding member fitted in the fitting hole. Allowing the part 10 to rise. After the nozzle selection pin 68 is separated from the nozzle holder 10 and detached from the fitting hole, the middle shaft 66 is rotated, and accordingly, the lower portion 60 is rotated relative to the upper portion 62. When the nozzle holder 10 to be selected is in a state of facing the nozzle selection pin 68, the nozzle selection drive device allows the upper portion 62 of the lower portion 60 to rise, and the nozzle holding the nozzle selection pin 68 is facing. Push the body 10 to the working position. Thus, one nozzle selection is completed.
[0032]
The Y slide 232 includes a holding plate 80. The holding plate 80 has a circular hole 82 in the center, and the mounting device 210 is intermittently rotated in the center hole 82. The high-magnification camera 20, the part standing detection camera 22, the low-magnification camera 24, and the light guide devices 90 and 92 are attached to the holding plate 80 by a bracket (not shown). The high-magnification camera 20 and the low-magnification camera 24 acquire an image corresponding to an image obtained by viewing the electronic component sucked by the suction nozzle 18 from below based on the light guided by the light guide devices 90 and 92. The component standing detection camera 22 acquires an image corresponding to an image obtained by viewing the electronic component sucked by the suction nozzle 18 from the side.
[0033]
Next, the drive device for each of the above parts will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows an intermittent rotation driving device 100 for intermittently rotating the first rotating body 6. In the driving device 100, an intermittent rotation motor 102 as a driving source drives the gear 16 via a reduction device 104 including a plurality of gears. The pinion 105 of the reduction gear 104 is engaged with the gear 16. FIG. 8 shows a nozzle rotation driving device 106 that rotates the suction nozzle 18 by rotating the second rotating body 8. The driving device 106 also rotates the gear 56 by the nozzle rotation motor 108 and the speed reduction device 110. The pinion 112 of the reduction gear 110 is meshed with the gear 56.
[0034]
FIG. 9 and FIG. 10 show the nozzle selection driving device 114. The drive device 114 includes a spline shaft 118 as a drive shaft having a second clutch member 116 that engages with the first clutch member 72 in a relatively non-rotatable manner at the lower end. The spline shaft 118 is rotated by the first nozzle selection motor 120, the belt transmission device 122, and the spline device 124, and is axially driven by the second nozzle selection motor 130 and the motion conversion device 132 that converts the rotational motion into a reciprocating motion. Can be reciprocated. The motion conversion device 132 includes a roller 138 as a first engagement portion attached to a free end of an arm 136 fixed to the output shaft 134 of the second nozzle selection motor 130, and an engagement member fixed to the drive shaft 118. The rotation movement of the arm 136 is converted into the reciprocating linear movement of the engagement member 140 by the engagement with the elongated hole 142 as the second engagement portion provided in 140.
[0035]
As shown in FIG. 3, the elevating drive device 42 is screwed to the elevating motor 150 attached to the X slide 232, the feed screw 152 rotated by the elevating motor 150, and the feed screw 152. And a nut 154 fixed to the elevating member 40. The elevating member 40 is guided up and down by a guide rail (not shown) provided on a bracket 156 fixed to the holding plate 80.
[0036]
FIG. 11 shows a control device 170 of the electronic component mounting machine. The control device 170 is mainly composed of a computer 172, and the computer 172 includes a PU 174, a ROM 176, a RAM 178, an input / output port 180, and a bus line 182. The input / output ports 180 are connected to the intermittent rotation motor 102, the nozzle rotation motor 108, the nozzle selection first motor 120, the nozzle selection second motor 130, and the lift motor 150 through the drive circuit 190, respectively. These components are controlled by the computer 172, so that the electronic component mounting machine operates automatically. Each of these motors is constituted by an electric motor capable of accurately controlling the rotation angle, for example, a servo motor. The input / output port 180 is further connected to the high-magnification camera 20, the part standing detection camera 22, the low-magnification camera 24, and an image processing computer 194 that processes image data acquired by these cameras.
[0037]
In this electronic component mounting machine, in principle, the two XY robots 208 are alternately moved to an upper position of the printed wiring board 220 held by the substrate holding device 222 to cause the mounting device 210 to mount the electronic component. Then, while one XY robot 208 is performing the mounting operation, the other XY robot 208 causes the mounting device 210 to receive an electronic component from the component supply device 206. The imaging and image processing of the electronic components by the cameras 20, 22, and 24 are performed during the reception of the electronic components from the component supply device 206 and the upward movement of the substrate holding device 222. The imaging and image processing of some electronic components may be performed during the mounting operation of the electronic components.
[0038]
Although the detailed description is omitted because it is not directly related to the present invention, a reference mark is provided on the printed wiring board, and the reference mark is imaged by a reference mark camera attached to the X-axis slide. By the image processing, a holding position error of the printed wiring board 220 by the substrate holding device 222 is acquired, and this error is also corrected. Further, as described above, the nozzle accommodating device 212 is provided between the substrate holding device 222 and each component supply device 206, and the suction nozzle 18 held by the nozzle holding body 10 is bent or worn. Thus, when the need for replacement occurs, or when the type of electronic component to be held changes, nozzle replacement is performed between the nozzle holder 10 and the nozzle accommodating device 212.
[0039]
When receiving (sucking) or mounting the electronic component, the first rotating body 6 is intermittently rotated by a certain angle, and each of the plurality of second rotating bodies 8 held by the first rotating body 6 is the first. Positioned on the station. At the same time, the first rotating body 6 is moved in the horizontal direction by the XY robot 208, and among the plurality of nozzle holders 10 held by the second rotating body 8 in the first station, the one at the operating position. The suction nozzle 18 that is held is moved to a predetermined position on the XY coordinate plane. At the time of component suction, the suction nozzle 18 at the operating position is positioned directly above a component supply unit of a predetermined one of the plurality of feeders 224 of the component supply device 206. On the other hand, at the time of mounting the component, among the correction of the rotation position error of the electronic component held by the suction nozzle 18 at the working position and the change of the rotation direction by the relative rotation of the second rotating body 8 with respect to the first rotating body 6. When necessary, the suction nozzle 18 after the implementation is moved to a position where the reference point such as the center of the electronic component held by the suction nozzle 18 accurately matches a predetermined mounting point on the printed wiring board 220. Moved.
[0040]
As described above, when one of the plurality of second rotating bodies 8 is positioned at the first station, the cam follower 32 attached to the rib 36 of the cam 34 and the elevating member 30 as the first rotating body 6 rotates. As a result, the elevating member 30 is lowered, but the rib 36 is provided with a notch 43 at the first station and before and after the first station, and the elevating member 30 is not restricted by the cam 34. Instead, the rib 38 of the elevating member 30 engages with the roller 41 of the elevating member 40 at the raised end position. The rib 36 of the cam 34 is the highest in the vicinity of the seventh station and the lowest in the vicinity of the first station that is diametrically separated from the seventh station. It extends horizontally. The horizontal portion of the length A is a notch 43, the rib 38 of the elevating member 30 has a length B larger than the length A, and the cam follower 32 held by the elevating member 30 has the rib 36. When reaching the notch 43, the downstream end of the rib 38 of the elevating member 30 is fitted between the pair of rollers 41 of the elevating member 40. Strictly, as shown in FIG. 6A, the guide portion 47 of the rib 38 is set to be immediately before the insertion between the pair of rollers 41 at the moment when the cam follower 32 is detached from the end of the rib 36. -ing In this state, the rib 38 is sandwiched between the pair of rollers 41, but the thickness of the rib 38 is still slightly smaller than the gap between the rollers 41, and the rib 36 and the cam follower 32 are engaged. Even if there is a slight error between the height of the elevating member 30 determined by the above and the height determined by the engagement between the rib 38 and the roller 41, the error is absorbed by the gap. In addition, the height of the elevating member 30 is regulated within the range of the gap by the engagement between the rib 38 and the roller 41, and the rib 38 and the roller 41 can be separated from the engagement state between the rib 36 and the cam follower 32. The transition to the engaged state is smoothly performed.
[0041]
After the cam follower 32 is detached from the rib 36, the elevating member 40 is lowered by the elevating drive device 42, and accordingly, the elevating member 30 engaged with the elevating member 40 is also lowered by the roller 41 and the rib 38. When the elevating member 30 is lowered, the second rotating body 8 is also lowered, and the suction nozzle 18 held by the second rotating body 8 via the nozzle holder 10 is also lowered. During this time, the first rotating body 6 is still rotating and the elevating member 30 is turning, but eventually the rotation of the first rotating body 6 and the turning of the elevating member 30 are stopped, and the elevating member 30 and the second rotating body 8 are stopped. Is stopped at the first station. Even after this stop, the elevating member 30 and the second rotating body 8 continue to descend, and reach the descending end position shown in FIG. A plurality of suction nozzles 18 are held in the second rotating body 8, but only one of them is at an action position protruding from the other suction nozzles, and the suction nozzle 18 at the action position is shown in FIG. In the state (b), the electronic component is received from the component supply device 205 or the held electronic component is mounted on the printed wiring board 220.
[0042]
After the electronic component is received (sucked) or mounted, the elevating member 40 is started to rise by the elevating drive device 42, and then the rotation of the first rotating body 6 is started. If the small angle first rotating body 6 is further rotated after the elevating members 40 and 30 are raised to the rising end position, the upstream end of the rib 38 is positioned at the position of the roller 41 as shown in FIG. At the same time, the cam follower 32 reaches the vicinity of the proximal end of the guide portion 45 of the rib 36. Even in this state, a slight gap exists between the cam follower 32 and the rib 36 as in the case of the rib 38 and the roller 41 in the state of FIG. Even if there is a slight error between the height of the elevating member 30 determined by the combination and the height determined by the engagement of the rib 36 and the cam follower 32, the error is absorbed by the gap.
[0043]
Thus, the second rotating body 8 holding the suction nozzle 18 via the nozzle holding body 10 swivels around the rotation axis of the first rotating body 6 as the first rotating body 6 rotates. As the vehicle turns, the cam 34 and the cam follower 32 are smoothly moved up and down. In the vicinity of the first station, the restriction by the cam 34 is released, while the rib 38 and the roller 41 engage with each other to move up and down together with the raising and lowering member 40, so that the cam 34 is lowered and raised at a higher gradient than the raising and lowering gradient. . Moreover, since the ribs 36 and 38 can be provided with the guide portions 44 and 45 by utilizing the fact that the rib 38 can be made longer than the notch 43 of the rib 36, the ribs 36 and 38, the cam follower 32, the roller 41, etc. Even when there is a relative position error in the height direction (a direction parallel to the rotation axis of the first rotating body 6), the engagement state between the rib 36 and the cam follower 32 is changed to the engagement state between the rib 38 and the roller 41. Can be smoothly performed.
[0044]
As apparent from the above description, in the present embodiment, the nozzle holding body 10, the second rotating body 8, the lifting member 30 and the like serving as the component holding portions are provided with "the component holding portion and swiveling around one axis. In addition, a component holding head that stops at at least one predetermined stop position is configured. The rib 36 forms a first cam portion, the cam 34 forms a cam body, and the cam follower 32 functions as a first cam follower. The rib 38 provided on the outer peripheral surface of the elevating member 30 as one component of the component holding head is the second cam portion, and the pair of rollers 41 provided on the inner peripheral surface of the elevating member 40 as the elevating body is the second cam follower. Is configured. Then, the lift drive device 42 causes “the lift body to be moved after the first cam follower is disengaged from the first cam portion and the second cam follower is engaged with the second cam portion, and before the holding head reaches the stop position. The elevating drive device is configured to start descending and raise the elevating end position after the holding head has passed the stop position and before the first cam follower engages the first cam portion.
[0045]
In the above embodiment, the rib 38 is provided on the outer peripheral surface of the elevating member 30, and the roller 41 is provided on the inner peripheral surface of the elevating member 40. However, as shown in FIG. Even if the roller 41 is provided and the rib 38 is provided on the inner peripheral surface of the elevating member 40, the same operation and effect can be obtained.
[0046]
Further, instead of the cam 34 having the rib 36 projecting radially outward from the cylindrical surface, a cam having a cam groove formed radially inward from the cylindrical surface may be employed. Even in this case, one or a pair of rollers provided on the lifting member 30 side can be fitted into the cam groove to function as a cam follower.
[0047]
Further, in the embodiment, the holding head turning type mounting device 210 mainly composed of the first rotating body 6 is moved to an arbitrary position on the XY coordinate plane by the XY robot 208. 13, the holding head turning type mounting device 210 (however, in the example shown, the second rotating body 8 is not provided and the component holding head 10 is directly held by the first rotating body 6). Instead of being movable, the substrate holding device 222 can be moved to an arbitrary position on the XY coordinate plane by the XY table 198 and the component supply device 206 can be moved with respect to the circumference that is the turning trajectory of the component holding head 10. You may make it move in the direction parallel to a tangent. In this case, the component holding head 10 receives an electronic component from the component supply device at one stop position, and may be set to another stop position (a stop position that is 180 degrees out of phase with the one stop position). In many cases, an electronic component is usually mounted on a circuit board.
[0048]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and this invention was described in the above-mentioned section of [the subject which this invention tends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an electronic component mounting machine provided with a holding head turning type mounting device according to an embodiment of the present invention, with an upper portion removed.
FIG. 2 is a plan view showing a part of the removed upper portion of the electronic component mounting machine.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the holding head turning type mounting device.
FIG. 4 is another longitudinal sectional view of the holding head turning type mounting device.
FIG. 5 is a plan view for explaining a stop position of a component holding head in the holding head turning type mounting apparatus.
6 is an explanatory view conceptually showing a main part of an apparatus for raising and lowering a component holding head in the holding head turning type mounting apparatus shown in FIGS. 3 to 5. FIG.
FIG. 7 is a front view (partial cross section) showing an intermittent rotation driving device of the holding head turning type mounting device;
FIG. 8 is a front view (partial cross section) showing a nozzle rotation driving device of the holding head turning type mounting device.
FIG. 9 is a front view (partially cross-sectional view) showing a nozzle selection driving device of the holding head turning type mounting device.
FIG. 10 is a plan view of the nozzle selection driving device.
FIG. 11 is a block diagram showing a control device of the electronic component mounting machine.
FIG. 12 is a front view (partially cross-sectional view) showing a main part of an apparatus for raising and lowering a component holding head in a holding head turning type mounting apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view schematically showing an electronic component mounting machine including a holding head swivel mounting device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
6: 1st rotating body 8: 2nd rotating body 10: Nozzle holding body 18: Adsorption nozzle 30: Lifting member 32: Cam follower 34: Cam 36, 38: Rib 40: Lifting member 41: Roller 42: Lifting drive device 43: Notch 44, 45: Guide 46, 47, 48, 49: Inclined surface
50 Third Rotating Body 60: Lower 62: Upper 64: Sheath Shaft 66: Middle Shaft 68: Selection Pin 70: Spring 72: First Clutch Member 100: Intermittent Rotation Drive Device 102: Intermittent Rotation Motor 108: Nozzle Rotation Motor 114 : Nozzle selection driving device 116: Second clutch member 120: Nozzle selection first motor 130: Nozzle selection second motor 150: Lifting motor 170: Control device 202: Bed 204: Substrate conveyor 206: Component supply device 208: XY robot 210: holding head turning type mounting device 222: substrate holding device

Claims

電気部品を保持する部品保持部を備え、一軸線のまわりを旋回するとともに、予め定められた少なくとも１つの停止位置において停止する部品保持ヘッドと、
前記一軸線を中心とする円筒面に沿って形成され、その円筒の周方向に進むにつれて軸方向の位置が変化する第１カム部を備えたカム体と、
前記部品保持ヘッドの各々に設けられ、前記第１カム部と係合し、部品保持ヘッドの旋回につれて第１カム部との相互作用により部品保持ヘッドを前記一軸線と平行な方向に移動させる第１カムフォロワと
を含む保持ヘッド旋回型装着装置において、
前記少なくとも１つの停止位置の少なくとも１つおよびその前後において前記第１カム部を除去するとともに、前記部品保持ヘッドの前記カム体に対向する内周側とは反対側である外周側に、前記第１カム部が除去された部分より前記円筒面の周方向の寸法が大きい第２カム部とその第２カム部と係合する第２カムフォロワとの一方を設け、その一方より外周側に設けられた昇降体にそれら第２カム部と第２カムフォロワとの他方を設け、かつ、その昇降体を、前記第１カムフォロワが前記第１カム部から外れ、前記第２カムフォロワが前記第２カム部と係合した後であって、前記保持ヘッドが前記停止位置に到達する前に下降を開始させ、保持ヘッドが停止位置を通過した後であって、前記第１カムフォロワが前記第１カム部に係合する前に上昇端位置まで上昇させる昇降駆動装置を設けたことを特徴とする保持ヘッド旋回型装着装置。A component holding head having a component holding unit for holding an electric component, turning around one axis, and stopping at at least one predetermined stop position;
A cam body provided with a first cam portion formed along a cylindrical surface centering on the one axis and changing in the axial direction as it advances in the circumferential direction of the cylinder;
The component holding head is provided in each of the component holding heads, engages with the first cam portion, and moves the component holding head in a direction parallel to the one axis by interaction with the first cam portion as the component holding head rotates. In a holding head turning type mounting apparatus including one cam follower,
At least one of the at least one stop positions and before and after the first cam portion, the first cam portion is removed, and the outer peripheral side opposite to the inner peripheral side facing the cam body of the component holding head is disposed on the outer peripheral side. One of the second cam part and the second cam follower that engages with the second cam part, which are larger in the circumferential dimension of the cylindrical surface than the part from which one cam part is removed, is provided on the outer peripheral side from the one. The other of the second cam part and the second cam follower is provided on the lift body, and the lift body is separated from the first cam part, and the second cam follower is connected to the second cam part. After the engagement, the descent starts before the holding head reaches the stop position, and after the holding head passes the stop position, the first cam follower is engaged with the first cam portion. Before joining Holding head rotary type mounting apparatus characterized in that a lifting drive unit is raised to upper end position.

前記第１カム部と前記第１カムフォロワ、および前記第２カム部と前記第２カムフォロワがそれぞれ、前記一軸線に平行な方向に相対移動不能に係合する確動カムである請求項１に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。2. The positive cam in which the first cam portion and the first cam follower, and the second cam portion and the second cam follower are engaged with each other so as not to be relatively movable in a direction parallel to the one axis. Holding head swivel type mounting device.

前記第１カム部と前記第２カム部の少なくとも一方の端部に、その一方と、対応するカムフォロワとの係合を案内する案内部が設けられた請求項１または２に記載の保持ヘッド旋回型装着装置。At least one end of the second cam portion and the first cam portion, while the holding head swivel according to claim 1 or 2, the guide portion is provided for guiding the engagement with the corresponding cam follower Mold mounting device.

前記部品保持ヘッドに前記第２カム部が、前記昇降体に前記第２カムフォロワがそれぞれ設けられた請求項１ないし３のいずれかに記載の保持ヘッド旋回型装着装置。The holding head swivel type mounting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the component holding head is provided with the second cam portion, and the lifting body is provided with the second cam follower.