JP3948348B2

JP3948348B2 - Electronic component mounting equipment

Info

Publication number: JP3948348B2
Application number: JP2002159076A
Authority: JP
Inventors: 和英永尾; 勇次田中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP2004006472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多連式吸着ヘッド部を備えた電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置として、複数個の吸着ヘッドを並設した多連式ヘッド部を備えたものが知られている（例えば特開平９−１８６４９２号公報）。この種電子部品実装装置は、電子部品供給部において各々の吸着ヘッドのノズルに電子部品を吸着してピックアップし、各ノズルに吸着された電子部品を次々に基板に搭載するようになっており、単一の吸着ヘッドを備えたシングル式ヘッド部を備えた電子部品実装装置よりも実装能率がきわめて高いという長所を有している。
【０００３】
図５は、従来の電子部品実装装置の多連式ヘッド部の簡略正面図である。ヘッド部５１は吸着ヘッド５２を複数個（本例では３個）並設した多連式ヘッド部である。各吸着ヘッド５２は、本体部５３の下方へ突出する電子部品１０の吸着用のノズル５４を有している。
【０００４】
各々の吸着ヘッド５２の背面には、垂直な送りねじ５５が設けられており、吸着ヘッド５２の背面に設けられたナット５６に送りねじ５５は螺入している。また吸着ヘッド５２の背後には、送りねじ５５をはさんで左右２本の垂直なリニアガイド５７が設けられており、各リニアガイド５７にはそれぞれ本体部５３の背面に設けられたスライダ５８がスライド自在に嵌合している。したがって図示しないＺ軸モータにより送りねじ５５を回転させると、吸着ヘッド５２はリニアガイド５７に案内されて上下動し、電子部品供給部に備えられた電子部品１０をノズル５４の下端部に真空吸着してピックアップし、次いでヘッド部５１は基板の上方へ移動し、各ノズル５４に真空吸着された電子部品１０を基板の所定の座標位置に次々に移送搭載するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のヘッド部５１は、吸着ヘッド５２を上下動させる送りねじ５５の左右に２本のリニアガイド５７を配設する構成となっていたため、吸着ヘッド５２の横寸法Ｄ１が大きくなり、その結果、吸着ヘッド５２の配列ピッチＰ１も大きくなり、それだけヘッド部５１が大形化していた。このためヘッド部５１の全体重量も大きくなってヘッド部５１は機動的にＸ方向やＹ方向へ水平移動しにくいという問題点があった。
【０００６】
また電子部品供給部は一般にテープフィーダやチューブフィーダなどの幅細のパーツフィーダを狭ピッチで並設して成っているため、各吸着ヘッド５２の各ノズル５４で各パーツフィーダの電子部品１０を真空吸着してピックアップする場合、ヘッド部５１の横方向（吸着ヘッド５２の並び方向）の移動ストロークが長くなり、それだけ各ノズル５４にそれぞれ電子部品１０を真空吸着してピックアップするのに長い時間を要することとなり、その結果、電子部品１０を基板に搭載する実装能率も低下するという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、吸着ヘッドを狭ピッチで配列できる小形コンパクトなヘッド部を備えた電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、フレームの前面に電子部品吸着用のノズルを有する吸着ヘッドを複数個並設した多連式ヘッド部を水平方向へ移動させることにより、前記ノズルにより電子部品供給部に備えられた電子部品を吸着してピックアップし、基板の所定位置に搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記吸着ヘッドが、保持フレームの前面に設けられた本体部と、本体部から下方へ突出する前記ノズルと、前記保持フレーム上に設けられて前記ノズルをその軸心を中心にθ方向へ回転させるθ方向回転手段と、前記保持フレームの背面上部に設けられたナットと、前記保持フレームの背後に設けられて前記ナットに螺入する垂直な送りねじと、前記フレームの上部に設けられて前記送りねじを回転させることにより前記吸着ヘッドを上下動させるＺ軸モータと、前記フレームの前面に設けられ、かつ前記送りねじの下方に設けられた垂直なリニアガイドと、前記保持フレームの背面下部に設けられて前記リニアガイドにスライド自在に嵌合するスライダとから成り、前記送りねじ
と前記リニアガイドを、同一鉛直線上に設けた。
【０００９】
上記構成の本発明は、リニアガイドは送りねじの下方に設ける構成としているので、吸着ヘッドの横寸法を小さくしてその配列ピッチを従来のものよりもかなり小さくでき、したがってヘッド部を小形コンパクトに構成できる。したがってヘッド部の機動性にすぐれ、電子部品供給装置に備えられた電子部品を各ノズルで次々に迅速に真空吸着してピックアップし、基板に移送搭載することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の全体斜視図、図２は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の斜視図、図３は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の側面図、図４は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の簡略正面図である。
【００１１】
まず図１を参照して、電子部品実装装置の全体構成を説明する。図１において、基台１上には、基板２を搬送し、所定の位置に位置決めする搬送部３が設けられている。搬送部３の両側部には幅細のパーツフィーダ４が狭ピッチで複数個並設されており、これらのパーツフィーダ４は電子部品供給部を構成している。
【００１２】
搬送部３の側方には、第１認識部５、第２認識部６、第３認識部７が設けられている。第１認識部５はラインセンサから成り、吸着ヘッドのノズル（後述）に真空吸着された電子部品を認識する。第２認識部６はエリアカメラから成り、電子部品を精密認識する。第３認識部７はレーザ装置から成り、電子部品のリードにレーザ光を照射し、その反射光を受光することにより、リードの高さ情報を入手する。
【００１３】
搬送部３をまたぐようにＹテーブル部１１が前後２個設けられており、またＹテーブル部１１にはＸテーブル部１２が架設されている。Ｘテーブル部１２には多連式のヘッド部２０（後述）が設けられている。Ｘテーブル部１２とＹテーブル部１１が駆動することにより、ヘッド部２０はＸ方向（搬送部３による基板２の搬送方向）やこれに直交するＹ方向へ水平移動する。
【００１４】
次に図２、図３を参照して多連式のヘッド部２０の詳細な構造を説明する。２１はヘッド部２０のフレームであり、その前面には複数個（本例では３個）の吸着ヘッド２２がＸ方向に並設されている。吸着ヘッド２２は本体部２３と、本体部２３から下方へ突出するノズル２４から成っており、ノズル２４にはその下端部に真空吸着された電子部品１０を第１認識部５や第２認識部６で認識する際のバックプレート２５が装着されている。
【００１５】
本体部２３は逆Ｌ字形の保持フレーム２６の前面に設けられている。保持フレーム２６上にはθ方向回転手段としてのモータ２７が設けられており、モータ２７はノズル２４をその軸心を中心にθ回転させ、これに真空吸着された電子部品１０のθ方向（水平回転方向）の位置を補正する。なお、各本体部２３の内部には、空気圧を調整することにより、搭載時に電子部品１０に印加する荷重を制御する荷重制御手段等（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【００１６】
保持フレーム２６の背面上部にはナット３０が設けられており、また背面下部にはスライダ３１が設けられている。フレーム２１の上部にはＺ軸モータ３２が設けられている。Ｚ軸モータ３２はその下方の垂直な送りねじ３３を回転させる。送りねじ３３は保持フレーム２６の背後にあって、ナット３０に螺入している。また吸着ヘッド２２の背後のフレーム２１の前面には垂直なリニアガイド３４が設けられており、スライダ３１はリニアガイド３４に上下方向にスライド自在に嵌合している。
【００１７】
図４に示すように、リニアガイド３４は送りねじ３３の下方に設けられている。本実施の形態では、送りねじ３３とリニアガイド３４は同一鉛直線上に設けられている。すなわち、送りねじ３３を鉛直方向に仮想的に延長すると、リニアガイド３４またはスライダ３１と干渉するような位置関係になっている（図３も参照）。このように送りねじ３３とリニアガイド３４を配置したので、吸着ヘッド２２の横寸法Ｄ２は小さくなり、その配列ピッチＰ２も図５に示す従来例の吸着ヘッド２の配列ピッチＰ１よりもかなり小さくなっており、それだけヘッド部２０を小形コンパクト化している。なお図４は、説明に必要な要素のみを簡略に示している。
【００１８】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図１において、ヘッド部２０はパーツフィーダ４の上方へ到達し、各吸着ヘッド２２の各ノズル２４に電子部品１０を次々に真空吸着してピックアップする。次いでヘッド部２０は第１認識部５、第２認識部６、第３認識部７の上方へ到来し、各々の電子部品１０の認識を行う。各認識部で如何なる認識を行うかは、電子部品１０の品種や要求される実装精度等によって相違する。
【００１９】
次いでヘッド部２０は基板２の上方へ到来し、電子部品１０の位置ずれを補正したうえで、各電子部品１０を基板２の所定の座標位置に次々に搭載する。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ヘッドの横寸法を小さくしてその配列ピッチを従来のものよりもかなり小さくでき、したがってヘッド部を小形コンパクトに構成できる。したがってヘッド部の水平方向への移動の機動性にすぐれ、電子部品供給装置に備えられた電子部品を各ノズルで迅速に真空吸着してピックアップし、基板に移送搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の全体斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の側面図
【図４】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の簡略正面図
【図５】従来の電子部品実装装置の多連式ヘッド部の簡略正面図
【符号の説明】
２基板
１０電子部品
２０ヘッド部
２２吸着ヘッド
２４ノズル
３０ナット
３１スライダ
３２Ｚ軸モータ
３３送りねじ
３４リニアガイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting apparatus including a multiple suction head unit.
[0002]
[Prior art]
As an electronic component mounting apparatus, an apparatus having a multiple head unit in which a plurality of suction heads are arranged in parallel is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-186492). This type of electronic component mounting apparatus is designed to suck and pick up electronic components on the nozzles of each suction head in the electronic component supply unit, and to mount the electronic components sucked on each nozzle one after another on the substrate. It has the advantage that the mounting efficiency is much higher than that of the electronic component mounting apparatus having a single head section having a single suction head.
[0003]
FIG. 5 is a simplified front view of a multiple head portion of a conventional electronic component mounting apparatus. The head unit 51 is a multiple head unit in which a plurality of (three in this example) suction heads 52 are arranged in parallel. Each suction head 52 has a nozzle 54 for sucking the electronic component 10 projecting downward from the main body 53.
[0004]
A vertical feed screw 55 is provided on the back surface of each suction head 52, and the feed screw 55 is screwed into a nut 56 provided on the back surface of the suction head 52. Behind the suction head 52, two vertical linear guides 57 are provided with a feed screw 55 interposed therebetween. Each linear guide 57 has a slider 58 provided on the back of the main body 53. It is slidably fitted. Therefore, when the feed screw 55 is rotated by a Z-axis motor (not shown), the suction head 52 is moved up and down by being guided by the linear guide 57, and the electronic component 10 provided in the electronic component supply unit is vacuum suctioned to the lower end portion of the nozzle 54. Then, the head unit 51 moves above the substrate, and the electronic components 10 vacuum-adsorbed by the nozzles 54 are successively transferred and mounted at predetermined coordinate positions on the substrate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional head portion 51 has a configuration in which two linear guides 57 are arranged on the left and right of the feed screw 55 that moves the suction head 52 up and down, so that the lateral dimension D1 of the suction head 52 increases, and as a result. The arrangement pitch P1 of the suction heads 52 is also increased, and the head portion 51 is enlarged accordingly. For this reason, the overall weight of the head portion 51 is increased, and there is a problem that the head portion 51 is difficult to move horizontally in the X direction and the Y direction.
[0006]
In addition, since the electronic component supply unit is generally formed by arranging narrow parts feeders such as a tape feeder and a tube feeder at a narrow pitch, the nozzles 54 of the suction heads 52 vacuum the electronic components 10 of the parts feeders. When picking up by suction, the moving stroke of the head portion 51 in the lateral direction (the direction in which the suction heads 52 are arranged) becomes long, and it takes a long time to pick up the electronic component 10 by vacuum suction to each nozzle 54 accordingly. As a result, there is a problem in that the mounting efficiency for mounting the electronic component 10 on the substrate also decreases.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electronic component mounting apparatus having a small and compact head portion in which suction heads can be arranged at a narrow pitch.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention , an electronic component provided in an electronic component supply unit by the nozzle is moved in a horizontal direction by moving a multiple head unit in which a plurality of suction heads each having a nozzle for sucking electronic components are arranged in front of the frame. An electronic component mounting apparatus that picks up and picks up a component and mounts it at a predetermined position on a substrate, wherein the suction head projects downward from the main body provided on the front surface of the holding frame. and the nozzle, and θ-rotation means for rotating the nozzle provided on the holding frame to θ direction around the axis thereof, a nut provided on the top rear of the holding frame, behind the holding frame And a vertical feed screw that is screwed into the nut, and the suction head is moved up and down by rotating the feed screw provided on an upper portion of the frame . A Z-axis motor, a vertical linear guide provided on the front surface of the frame and below the feed screw , and a slider provided on the lower back surface of the holding frame and slidably fitted to the linear guide The feed screw and the linear guide were provided on the same vertical line.
[0009]
In the present invention having the above configuration, since the linear guide is provided below the feed screw, the horizontal dimension of the suction head can be reduced and the arrangement pitch thereof can be considerably smaller than that of the conventional one, and thus the head portion can be made compact and compact. Can be configured. Therefore, the mobility of the head portion is excellent, and the electronic components provided in the electronic component supply device can be quickly vacuum-sucked one after another by each nozzle and picked up and transported and mounted on the substrate.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an overall perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a head portion of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a simplified front view of the head portion of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0011]
First, the overall configuration of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a transport unit 3 that transports a substrate 2 and positions it at a predetermined position is provided on a base 1. A plurality of narrow part feeders 4 are arranged in parallel at a narrow pitch on both sides of the transport unit 3, and these part feeders 4 constitute an electronic component supply unit.
[0012]
A first recognition unit 5, a second recognition unit 6, and a third recognition unit 7 are provided on the side of the transport unit 3. The 1st recognition part 5 consists of a line sensor, and recognizes the electronic component vacuum-sucked by the nozzle (after-mentioned) of a suction head. The 2nd recognition part 6 consists of an area camera, and recognizes an electronic component precisely. The 3rd recognition part 7 consists of a laser apparatus, irradiates a laser beam to the lead | read | reed of an electronic component, and acquires the height information of a lead | read | reed by receiving the reflected light.
[0013]
Two Y table parts 11 are provided in front and back so as to straddle the transport part 3, and an X table part 12 is installed on the Y table part 11. The X table unit 12 is provided with a multiple head unit 20 (described later). When the X table unit 12 and the Y table unit 11 are driven, the head unit 20 moves horizontally in the X direction (the conveyance direction of the substrate 2 by the conveyance unit 3) or in the Y direction orthogonal thereto.
[0014]
Next, the detailed structure of the multiple head unit 20 will be described with reference to FIGS. Reference numeral 21 denotes a frame of the head unit 20, and a plurality (three in this example) of suction heads 22 are arranged in parallel in the X direction on the front surface thereof. The suction head 22 includes a main body portion 23 and a nozzle 24 that protrudes downward from the main body portion 23, and the electronic component 10 vacuum-sucked at the lower end portion of the nozzle 24 includes the first recognition portion 5 and the second recognition portion. A back plate 25 for recognition at 6 is attached.
[0015]
The main body 23 is provided on the front surface of the inverted L-shaped holding frame 26. A motor 27 is provided as a θ direction rotating means on the holding frame 26, and the motor 27 rotates the nozzle 24 around the axis thereof by θ, and the electronic component 10 vacuum-adsorbed by this rotates in the θ direction (horizontal). (Rotation direction) position is corrected. Each main body 23 is provided with load control means (not shown) for controlling the load applied to the electronic component 10 during mounting by adjusting the air pressure.
[0016]
A nut 30 is provided at the upper back of the holding frame 26, and a slider 31 is provided at the lower back. A Z-axis motor 32 is provided on the upper portion of the frame 21. The Z-axis motor 32 rotates a vertical feed screw 33 below it. The feed screw 33 is behind the holding frame 26 and is screwed into the nut 30. A vertical linear guide 34 is provided on the front surface of the frame 21 behind the suction head 22, and the slider 31 is fitted to the linear guide 34 so as to be slidable in the vertical direction.
[0017]
As shown in FIG. 4, the linear guide 34 is provided below the feed screw 33. In the present embodiment, the feed screw 33 and the linear guide 34 are provided on the same vertical line. That is, when the feed screw 33 is virtually extended in the vertical direction, the positional relationship is such that it interferes with the linear guide 34 or the slider 31 (see also FIG. 3). Since the feed screw 33 and the linear guide 34 are arranged in this way, the lateral dimension D2 of the suction head 22 is reduced, and its arrangement pitch P2 is also considerably smaller than the arrangement pitch P1 of the suction head 2 of the conventional example shown in FIG. Accordingly, the head portion 20 is reduced in size and size. FIG. 4 shows only elements necessary for explanation in a simplified manner.
[0018]
This electronic component mounting apparatus has the above-described configuration, and the operation will be described next. In FIG. 1, the head unit 20 reaches above the parts feeder 4 and picks up the electronic components 10 by vacuum suction one after another to each nozzle 24 of each suction head 22. Next, the head unit 20 arrives above the first recognition unit 5, the second recognition unit 6, and the third recognition unit 7 and recognizes each electronic component 10. The type of recognition performed by each recognition unit differs depending on the type of electronic component 10 and required mounting accuracy.
[0019]
Next, the head unit 20 arrives above the substrate 2, corrects the positional deviation of the electronic components 10, and then mounts the electronic components 10 one after another at predetermined coordinate positions on the substrate 2.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, the horizontal dimension of the suction head can be reduced and the arrangement pitch thereof can be made considerably smaller than that of the conventional one, so that the head portion can be made compact and compact. Therefore, the movement of the head portion in the horizontal direction is excellent, and the electronic components provided in the electronic component supply device can be quickly vacuum-sucked and picked up by each nozzle, and can be transported and mounted on the substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a head portion of the electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view of the head portion of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment. FIG. 4 is a simplified front view of the head portion of the electronic component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention. Simplified front view of the head type [Explanation of symbols]
2 Substrate 10 Electronic component 20 Head portion 22 Suction head 24 Nozzle 30 Nut 31 Slider 32 Z-axis motor 33 Feed screw 34 Linear guide

Claims

フレームの前面に電子部品吸着用のノズルを有する吸着ヘッドを複数個並設した多連式ヘッド部を水平方向へ移動させることにより、前記ノズルにより電子部品供給部に備えられた電子部品を吸着してピックアップし、基板の所定位置に搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記吸着ヘッドが、保持フレームの前面に設けられた本体部と、本体部から下方へ突出する前記ノズルと、前記保持フレーム上に設けられて前記ノズルをその軸心を中心にθ方向へ回転させるθ方向回転手段と、前記保持フレームの背面上部に設けられたナットと、前記保持フレームの背後に設けられて前記ナットに螺入する垂直な送りねじと、前記フレームの上部に設けられて前記送りねじを回転させることにより前記吸着ヘッドを上下動させるＺ軸モータと、前記フレームの前面に設けられ、かつ前記送りねじの下方に設けられた垂直なリニアガイドと、前記保持フレームの背面下部に設けられて前記リニアガイドにスライド自在に嵌合するスライダとから成り、前記送りねじと前記リニアガイドを、同一鉛直線上に設けたことを特徴とする電子部品実装装置。By moving a multiple-type head portion, in which a plurality of suction heads each having a nozzle for sucking electronic components on the front surface of the frame, are moved in the horizontal direction, the electronic components provided in the electronic component supply portion are sucked by the nozzles. An electronic component mounting apparatus that is picked up and mounted at a predetermined position on the board, wherein the suction head includes a main body provided on the front surface of the holding frame, and the nozzle protruding downward from the main body, and θ direction rotating means for rotating the θ direction the nozzles provided on the holding frame about its axis, a nut provided on the top rear of the holding frame, is provided behind the retaining frame A vertical feed screw that is screwed into the nut, and a Z-axis motor that is provided at the top of the frame and moves the suction head up and down by rotating the feed screw And a vertical linear guide provided on the front surface of the frame and below the feed screw , and a slider provided on the lower back surface of the holding frame and slidably fitted to the linear guide. An electronic component mounting apparatus, wherein the feed screw and the linear guide are provided on the same vertical line.