JP4393281B2 - Electronic component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus for mounting electronic components on a substrate.
従来より、電子部品を基板に実装する装置として、部品供給部により供給される複数の電子部品を、搭載ヘッドに備えられた吸着ノズルにより吸着し、基板に移送して搭載し、実装する電子部品実装装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as an apparatus for mounting electronic components on a substrate, an electronic component in which a plurality of electronic components supplied by a component supply unit are sucked by a suction nozzle provided in a mounting head, transferred to a substrate, mounted, and mounted A mounting apparatus is known (for example, refer to Patent Document 1).
図9に示す、従来の電子部品実装装置100は、ベース101の上面101aに設けられる基板搬送用のコンベヤ102と、ベース101の上面側縁部においてコンベヤ102の搬送方向に対して直角に且つコンベヤ102を跨ぐようにして設けられる2本の支持梁103と、2本の支持梁103の間に架け渡される2本のフレーム104と、2本のフレーム104にそれぞれ2つずつ取り付けられ、部品供給部105から電子部品を吸着し、基板に搭載する搭載ヘッド106等を備えている。
また、電子部品実装装置100は、搭載ヘッド106を任意の位置に移動させるための複数の移動手段として可動部及び固定部を有するリニアモータを複数備えている。即ち、フレーム104の両端部下面に取り付けられる可動部107aと、該可動部107aに対応して支持梁103の長さ方向上面に取り付けられる固定部107bによって、フレーム104は支持梁103の長さ方向(Y軸方向)に移動可能となっている。また、搭載ヘッド106に取り付けられる可動部108aと、該可動部108aに対応してフレーム104の長さ方向下面に取り付けられる固定部(図示省略)によって、搭載ヘッド106はフレーム104の長さ方向(X軸方向)に移動可能となっている。
従って、予め複数の搭載ヘッド106の動作をプログラムしておくことで、コンベヤ102によって電子部品実装装置100まで搬送され、位置決めされた基板の任意の位置に電子部品を搭載し、実装することができるようになっている。
In addition, the electronic
Therefore, by programming the operations of the plurality of
しかしながら、上記特許文献1の場合、フレーム104に取り付けられているリニアモータがその動作により発熱した場合、その熱によりフレーム104等が熱膨張する。特に、フレーム104とスライダやリニアモータが異なる材料で構成されている場合は、それら異種部材の熱膨張係数の相違に起因してフレーム104等が湾曲してしまうことがある。
フレーム104が湾曲し、変形してしまうと、フレーム104に備えられる搭載ヘッド106の位置についての誤差が生じることになり、搭載ヘッド106が部品供給部105から電子部品をピックアップできないというトラブルや、基板上への電子部品の実装精度が悪くなるというトラブルが生じることがあった。
However, in the case of
If the
本発明は、電子部品実装装置が、より確実に電子部品を基板に実装することを、その目的とする。 It is an object of the present invention to mount an electronic component on a board more reliably by the electronic component mounting apparatus.
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、一対の第1フレームと、第1フレームに沿って移動可能に備えられるベース部と、ベース部に配設され第1フレームに掛け渡される第2フレームと、ベース部に配設され第1フレームに掛け渡されるリニアモータの固定子と、固定子に沿って移動自在に備えられるリニアモータの可動子と、可動子に連結されるとともに、第2フレームに沿って移動可能に備えられる搭載ヘッドと、を備え、部品供給部により供給される電子部品を前記搭載ヘッドが保持するとともに、電子部品を基板に搭載する電子部品実装装置であって、一方のベース部に配設されている固定子の一端部を、その一方のベース部に対して固定することと、その一端部をその一方のベース部に対して固定子の軸方向に移動可能に支持することと、を切り替え可能な固定子支持手段を備えるとともに、固定子の他端部は他方のベース部に対して固定されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention described in
請求項1記載の発明によれば、電子部品実装装置において、搭載ヘッドは、第1フレームに沿って移動可能に備えられるベース部に配設されるリニアモータの固定子に沿って移動自在に備えられるリニアモータの可動子に連結されている。そして、その搭載ヘッドはリニアモータの動作に伴い、ベース部に配設され第1フレームに掛け渡される第2フレームに沿って案内されるように移動可能に備えられている。このように、搭載ヘッドは、第1フレームや第2フレームに沿って移動することができ、部品供給部により供給される電子部品を保持するとともに、電子部品を基板に搭載することができるようになっている。 According to the first aspect of the present invention, in the electronic component mounting apparatus, the mounting head is provided movably along the stator of the linear motor disposed on the base portion movably provided along the first frame. Connected to the mover of the linear motor. The mounting head is movably provided so as to be guided along a second frame disposed on the base portion and spanned by the first frame in accordance with the operation of the linear motor. As described above, the mounting head can move along the first frame and the second frame so as to hold the electronic component supplied by the component supply unit and to mount the electronic component on the substrate. It has become.
そして、固定子の一端部は、固定子支持手段により、一方のベース部に対して固定することと、その一端部をその一方のベース部に対して固定子の軸方向に移動可能に支持することとを切り替え可能に支持されており、固定子の他端部は他方のベース部に対して固定されている。
つまり、電子部品実装装置において、リニアモータの動作に伴う発熱などにより固定子が加熱されて熱膨張するなどし、固定子の長さが変化することがあっても、固定子支持手段が、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することができる。そして再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
And the one end part of the stator is fixed to one base part by the stator support means, and the one end part is supported to be movable in the axial direction of the stator with respect to the one base part. The other end portion of the stator is fixed to the other base portion.
In other words, in an electronic component mounting device, even if the stator is heated and thermally expanded due to heat generated by the operation of the linear motor, the stator support means is fixed even if the length of the stator changes. By opening the one end of the stator so as to release it, and allowing the one end of the stator to move, the length change that occurs in the stator is released, and the distortion and deflection that occur in the stator are eliminated. Can be resolved. Then, one end of the stator can be fixed again.
このように、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
よって、電子部品実装装置は、より確実に電子部品を基板に実装することができる。
In this way, by eliminating the distortion and bending that occur in the stator, errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator are less likely to occur. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
Therefore, the electronic component mounting apparatus can more reliably mount the electronic component on the substrate.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の電子部品実装装置において、固定子のひずみを検出するひずみ検出手段と、ひずみ検出手段が、所定のひずみを検出したことに基づき、固定子支持手段が固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、固定子支持手段を動作させるひずみ用支持切替制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the electronic component mounting apparatus according to the first aspect, wherein the strain detecting means for detecting the strain of the stator and the strain detecting means detect the predetermined strain based on the detection of the predetermined strain. The means is provided with a strain support switching control means for operating the stator support means so that the one end part of the stator is released and movable, and the one end part is fixed again. To do.
請求項2記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品実装装置は、固定子のひずみを検出するひずみ検出手段を備えているので、ひずみ検出手段が所定のひずみを検出したことに基づき、ひずみ用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。
つまり、固定子がゆがんだり撓んだりしたことによる、その固定子のひずみをひずみ検出手段が検出すると、ひずみ用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the electronic component mounting apparatus has the strain detecting means for detecting the strain of the stator. Based on the detection of the predetermined strain, the strain support switching control means operates the stator support means to release the fixed one end of the stator so that it can be moved, and to fix the one end again. You can fix it.
In other words, when the strain detection means detects the distortion of the stator due to the distortion or deflection of the stator, the strain support switching control means operates the stator support means, so that one end of the stator is Opening to release the fixing, and allowing one end of the stator to move so as to release the length change generated in the stator, eliminating the distortion and flexure generated in the stator, and again One end of the stator can be fixed again.
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の電子部品実装装置において、固定子の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段が、所定の温度を検出したことに基づき、固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、固定子支持手段を動作させる温度用支持切替制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the electronic component mounting apparatus according to the first or second aspect, the temperature detection means for detecting the temperature of the stator and the temperature detection means are fixed based on detection of the predetermined temperature. And a temperature support switching control means for operating the stator support means so that the child support means can release and move the one end portion of the stator and fix the one end portion again. It is characterized by.
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、電子部品実装装置は、固定子の温度を検出する温度検出手段を備えているので、温度検出手段が所定の温度を検出したことに基づき、温度用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。
つまり、固定子が加熱され熱膨張したり、固定子が冷却され熱収縮したりすることにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような温度変化を温度検出手段が検出すると、温度用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the electronic component mounting apparatus has the temperature detecting means for detecting the temperature of the stator, while having the same effect as that of the first or second aspect of the invention. Based on the detection of the predetermined temperature by the detection means, the temperature support switching control means operates the stator support means to release and move the one end of the stator and to move the one end again. Can be fixed again.
That is, the stator may be distorted or bent when the stator is heated and thermally expanded, or when the stator is cooled and thermally contracted. When the temperature detection means detects a temperature change that causes distortion or bending of the stator and distortion, the temperature support switching control means operates the stator support means to fix one end of the stator. By releasing it so that one end of the stator can be moved, it is possible to release the length change that occurred in the stator, thereby eliminating the distortion and bending that occur in the stator, and fixing it again. One end of the child can be fixed again.
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品実装装置において、電子部品実装装置が動作する時間と回数の少なくとも一方を計数する動作計数手段と、動作計数手段が、所定の時間又は回数を計数したことに基づき、固定子支持手段が固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、固定子支持手段を動作させるタイミング用支持切替制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic component mounting apparatus according to any one of the first to third aspects, an operation counting means for counting at least one of a time and a number of times the electronic component mounting apparatus operates, and an operation count The stator support means that the stator support means releases and fixes the one end of the stator based on counting a predetermined time or number of times, and allows the one end to be fixed again. And a timing support switching control means for operating the means.
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明と同様の作用をそうするとともに、電子部品実装装置は、電子部品実装装置が動作する時間と回数の少なくとも一方を計数する動作計数手段を備えているので、動作計数手段が所定の時間又は回数を計数したことに基づき、タイミング用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。
つまり、電子部品実装装置が長時間動作したり、連続して動作したりすることにより、摩擦熱などによって、固定子が加熱されて熱膨張することがある。そして、固定子が熱膨張することにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような動作時間や動作回数を動作計数手段が計数すると、タイミング用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the invention described in
That is, when the electronic component mounting apparatus operates for a long time or continuously, the stator may be heated and thermally expanded by frictional heat or the like. Then, the stator may be warped or bent due to thermal expansion of the stator. When the operation counting means counts the operation time and the number of operations in which the stator is distorted or bent and distortion occurs, the timing support switching control means operates the stator support means, so that one end of the stator And releasing one end of the stator so as to release the length change generated in the stator, thereby eliminating the distortion and deflection generated in the stator, One end of the stator can be fixed again.
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
請求項1記載の発明によれば、電子部品実装装置の固定子の一端部は、固定子支持手段により、一方のベース部に対して固定することと、その一端部をその一方のベース部に対して固定子の軸方向に移動可能に支持することとを切り替え可能に支持されており、固定子の他端部は他方のベース部に対して固定されている。つまり、電子部品実装装置において、リニアモータの動作に伴う発熱などにより固定子が加熱されて熱膨張するなどし、固定子の長さが変化することがあっても、固定子支持手段が、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することができる。そして再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
このように、固定子に生じるゆがみや撓みを解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
よって、電子部品実装装置は、より確実に電子部品を基板に実装することができる。
According to the first aspect of the present invention, the one end portion of the stator of the electronic component mounting apparatus is fixed to one base portion by the stator support means, and the one end portion is fixed to the one base portion. The other end portion of the stator is fixed to the other base portion. The other end portion of the stator is fixed to the other base portion. In other words, in an electronic component mounting device, even if the stator is heated and thermally expanded due to heat generated by the operation of the linear motor, the stator support means is fixed even if the length of the stator changes. By opening the one end of the stator so as to release it, and allowing the one end of the stator to move, the length change that occurs in the stator is released, and the distortion and deflection that occur in the stator are eliminated. Can be resolved. Then, one end of the stator can be fixed again.
In this way, by eliminating the distortion and bending that occur in the stator, errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator are less likely to occur. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
Therefore, the electronic component mounting apparatus can more reliably mount the electronic component on the substrate.
請求項2記載の発明によれば、電子部品実装装置は、固定子のひずみを検出するひずみ検出手段を備えているので、ひずみ検出手段が所定のひずみを検出したことに基づき、ひずみ用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。つまり、固定子がゆがんだり撓んだりしたことによる、その固定子のひずみをひずみ検出手段が検出すると、ひずみ用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the invention described in
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
請求項3記載の発明によれば、電子部品実装装置は、固定子の温度を検出する温度検出手段を備えているので、温度検出手段が所定の温度を検出したことに基づき、温度用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。つまり、固定子が加熱され熱膨張したり、固定子が冷却され熱収縮したりすることにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような温度変化を温度検出手段が検出すると、温度用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the invention described in
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
請求項4記載の発明によれば、電子部品実装装置は、電子部品実装装置が動作する時間と回数の少なくとも一方を計数する動作計数手段を備えているので、動作計数手段が所定の時間又は回数を計数したことに基づき、タイミング用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させて、固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すことができる。つまり、電子部品実装装置が長時間動作したり、連続して動作したりすることにより、摩擦熱などによって、固定子が加熱されて熱膨張することがある。そして、固定子が熱膨張することにより、固定子がゆがんだり撓んだりすることがある。固定子がゆがんだり撓んだりし、ひずみが生じるような動作時間や動作回数を動作計数手段が計数すると、タイミング用支持切替制御手段が固定子支持手段を動作させることで、固定子の一端部の固定を解除するように開放し、その固定子の一端部を移動可能とすることにより、固定子に生じた長さ変化を逃がすようにして、固定子に生じるゆがみや撓みを解消するとともに、再度その固定子の一端部を固定し直すことができる。
よって、固定子に生じるゆがみや撓みを好適に解消することにより、固定子に支持される可動子に連結されている搭載ヘッドの位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッドが部品供給部から電子部品を保持したり、基板上への電子部品を搭載したりする際の精度を向上させることができる。
According to the invention of
Therefore, by suitably eliminating the distortion and bending that occur in the stator, it becomes difficult for errors related to the position of the mounting head connected to the mover supported by the stator to occur, so the mounting head is electronically transmitted from the component supply unit. It is possible to improve accuracy when holding the component or mounting the electronic component on the substrate.
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明に係る電子部品実装装置は、部品供給部(電子部品フィーダ)により供給される電子部品を、基板の所定の位置に搭載し実装する装置である。
ここで、電子部品実装装置において、基板Pが前工程から後工程に搬送される方向をX軸方向とし、これと直交する一の方向をY軸方向とし、X軸方向とY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と定義する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The electronic component mounting apparatus according to the present invention is an apparatus for mounting and mounting an electronic component supplied by a component supply unit (electronic component feeder) at a predetermined position on a substrate.
Here, in the electronic component mounting apparatus, the direction in which the substrate P is conveyed from the previous process to the subsequent process is defined as the X-axis direction, and one direction orthogonal thereto is defined as the Y-axis direction. The direction orthogonal to is defined as the Z-axis direction.
(実施形態1)
図1は電子部品実装装置1の正面図であり、図2は電子部品実装装置1の右側面図であり、図3は電子部品実装装置1の平面図である。図4は図3のIV−IV線における一部省略断面図である。図5は電子部品実装装置1の要部構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front view of the electronic
図1から図5に示されるように、電子部品実装装置1は、各構成部材がその上面に載置される基台2と、基板PをX軸方向に沿って前工程から後工程に搬送する基板搬送手段3と、電子部品(図示省略)を供給する部品供給部4と、部品供給部4により供給される電子部品を基板Pに搭載する搭載ヘッド6と、搭載ヘッド6をX、Y軸の各方向に移動するヘッド移動手段7と、上記各部の動作制御を行う制御部9等を有している。
As shown in FIGS. 1 to 5, the electronic
基板搬送手段3は、図示しない搬送ベルトを備えており、その搬送ベルトにより基板PをX軸方向に沿って前工程側から後工程側へ搬送する。
また、基板搬送手段3は、搭載ヘッド6により電子部品を基板Pへ実装するため、所定の部品実装位置において基板Pの搬送を停止し、基板Pを支持することも行う。
The substrate transport means 3 includes a transport belt (not shown), and transports the substrate P along the X-axis direction from the pre-process side to the post-process side.
Moreover, since the board | substrate conveyance means 3 mounts an electronic component on the board | substrate P with the mounting
部品供給部4は、電子部品を搬送する複数の電子部品フィーダが、基台2の上面のフィーダバンクに配設されて成るものであり、基板搬送手段3の側方のフィーダ収容部に備えられている。
The
搭載ヘッド6は、後述するヘッドベース23を介してX軸フレーム72に備えられており、下方(Z軸方向)に突出する所定数の吸着ノズル(図示省略)を有している。この吸着ノズルは、吸着保持する電子部品の大きさや形状に応じて交換できるように、着脱可能に備えられている。
吸着ノズル(図示省略)は、例えば、図示しない空気吸引手段と接続されており、吸着ノズルに形成されている図示しない貫通穴にバキュームエアを通すことにより、吸着ノズルの下端である先端部に電子部品を吸着保持することを可能としている。また、その空気吸引手段には図示しない電磁弁が備えられており、その電磁弁によりバキュームエアの通気の切り替えが可能であり、空気吸引手段の空気吸引状態と大気開放状態とを切り替える。つまり、空気吸引状態としたときにバキュームエアを貫通穴に通して電子部品を吸着可能とし、大気開放状態としたときに吸着ノズルの貫通穴内を大気圧状態とし、吸着した電子部品の吸着を解除する。
The mounting
The suction nozzle (not shown) is connected to, for example, an air suction means (not shown), and by passing vacuum air through a not-shown through hole formed in the suction nozzle, an electron is applied to the tip portion which is the lower end of the suction nozzle. It is possible to suck and hold parts. Further, the air suction means is provided with an electromagnetic valve (not shown), and the ventilation of the vacuum air can be switched by the electromagnetic valve, and the air suction means is switched between the air suction state and the air release state. In other words, vacuum air is passed through the through-hole when it is in the air suction state, and electronic parts can be sucked, and when it is open to the atmosphere, the inside of the through-hole of the suction nozzle is in the atmospheric pressure state, and suction of the sucked electronic parts is released To do.
また、搭載ヘッド6には、吸着ノズル(図示省略)をZ軸方向に移動させる図示しないZ軸移動手段と、吸着ノズル(図示省略)をZ軸を軸中心として回転させる図示しないZ軸回転手段と、を備えている。
Z軸移動手段(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズルをZ軸方向に移動させる移動手段であり、吸着ノズルはこのZ軸移動手段を介してZ軸方向に移動自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸移動手段としては、例えば、サーボモータとベルトの組み合わせ、サーボモータとボールネジの組み合わせ、等を適用することができる。
Z軸回転手段(図示省略)は、搭載ヘッド6上に設けられており、吸着ノズルを回転させる回転駆動手段であり、吸着ノズルはこのZ軸回転手段を介してZ軸を軸中心に回転自在に搭載ヘッド6に備えられている。Z軸回転手段としては、例えば、角度調節モータと、この角度調節モータの回転角度量を検出するエンコーダ等により構成される。
The mounting
The Z-axis moving means (not shown) is provided on the mounting
The Z-axis rotating means (not shown) is a rotation driving means that is provided on the mounting
なお、搭載ヘッド6における図示しない吸着ノズルの構成や動作は従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
The configuration and operation of the suction nozzle (not shown) in the mounting
ヘッド移動手段7は、図1から図3に示されるように、搭載ヘッド6をX軸方向に移動させるX軸移動手段7aと、搭載ヘッド6をY軸方向に移動させるY軸移動手段7bと、により構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the head moving means 7 includes an X-axis moving means 7a for moving the mounting
X軸移動手段7aは、図1から図3に示されるように、基台2における基板搬送手段3の基板搬送路上に、基板Pの搬送方向(X軸方向)と垂直な方向(Y軸方向)に跨るように備えられている一対の第1フレームとしてのY軸フレーム71,71に支持されているベース部70,70に配設されて、Y軸フレーム71,71に掛け渡されるようにX軸方向に延在する第2フレームとしてのX軸フレーム72と、X軸フレーム72に備えられX軸方向に延在する一対のX軸ガイド21,21と、X軸ガイド21に沿ってX軸方向に摺動可能に備えられる一対のX軸ガイドスライダ22,22と、X軸ガイドスライダ22に配設されて搭載ヘッド6を支持するヘッドベース23と、ヘッドベース23に備えられるリニアモータのX軸可動子24と、ベース部70に配設されてY軸フレーム71,71に掛け渡されるようにX軸フレーム72と平行に備えられるリニアモータのX軸固定子25等により構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
X軸フレーム72は、図1から図3に示されるように、断面視略コ字形状を呈する梁状部材であり、その両端部(72c、72d)がX軸フレーム支持台72aを介してベース部70に固定されている。
また、X軸フレーム72の一端部72cは、リニアガイド73を介して一方のX軸フレーム支持台72aに支持され、X軸フレーム72の他端部72dは、他方のX軸フレーム支持台72aに固定されている。
リニアガイド73は、X軸フレーム72側に備えられる図示しないリニアブロックと、X軸フレーム支持台72a側に備えられる図示しないリニアレールとにより構成されており、リニアブロック(図示省略)はリニアレール(図示省略)に沿って、X軸フレーム72の長手方向(X軸方向)に移動可能となっている。そして、X軸フレーム72が熱膨張や熱収縮するなどし、その長手方向の長さが変化した場合に、X軸フレーム72はその一端部72c側が移動するようになっている。つまり、X軸フレーム72に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸フレーム72にゆがみや撓みが生じないようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
One
The
X軸ガイド21は、図1〜図3に示されるように、X軸フレーム72の上端側、下端側においてY軸方向に突出する突出部72b、72bに沿って、X軸方向に延在するように備えられている。
X軸ガイドスライダ22は、X軸ガイド21に沿ってX軸方向に摺動可能となるように、X軸ガイド21に噛み合わせられるように備えられている。
ヘッドベース23は、X軸ガイドスライダ22に備えられ、X軸方向に移動可能となっている。このヘッドベース23に搭載ヘッド6が備えられており、搭載ヘッド6がX軸方向に移動可能となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The
The
また、図1、図3に示すように、X軸フレーム72には、ひずみ検出手段としてのひずみゲージ50が備えられている。
ひずみゲージ50は、X軸フレーム72のひずみを検出する検出部材である。ひずみゲージ50は、例えば、X軸フレーム72が熱膨張や熱収縮するなどしたことに伴い、X軸フレーム72に生じたゆがみや撓みなどによるひずみを検出し、制御部9に出力する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
リニアモータの固定子であるX軸固定子25は、図1〜図3に示されるように、X軸方向に延在するシャフト状部材であり、その両端部(25c、25d)がX軸固定子支持台25aを介してベース部70に配設されている。
X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに、X軸固定子25の軸方向(X軸方向、長手方向)に移動可能に支持され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。
X軸固定子25の他端部25dは、他方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。つまり、X軸固定子25の他端部25dは、X軸固定子支持台25aを介してベース部70に固定されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
One
The
また、X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに対する外側において、固定子支持手段としてのチャッキング機構部30により支持されている。
チャッキング機構部30は、X軸固定子支持台25aに設けられた台座部31に備えられており、チャッキング機構部30の挟持部30aがX軸固定子25の一端部25cを挟持するように支持している。
このチャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cを挟持することと、開放することとを切り替えることにより、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することと、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持することを切り替えることができるようになっている。
Further, one
The
The clamping
具体的には、図4に示すように、X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに備えられるボールブッシュ26に支持されており、X軸固定子25の軸方向に移動可能となっている。
そして、X軸固定子25の一端部25cが、チャッキング機構部30の挟持部30aにより挟持されて固定されることにより、その一端部25cはX軸固定子支持台25aを介してベース部70に対して固定される。
また、X軸固定子25の一端部25cが、チャッキング機構部30の挟持部30aによる固定を解除するように開放されることにより、その一端部25cはベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されるようになる。
このX軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどして、その長手方向の長さが変化するような場合に、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じないようにしている。そして、再度その一端部25cを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することができる。
なお、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cを挟持したり、開放したりするための動作機構については、従来公知の技術を適用することができるので、ここでは詳述しない。
Specifically, as shown in FIG. 4, one
Then, the one
Further, the one
When the length of the
In addition, since the pinching
また、図1、図3に示すように、X軸固定子25には、ひずみ検出手段としてのひずみゲージ50が備えられている。
ひずみゲージ50は、X軸固定子25のひずみを検出する検出部材である。ひずみゲージ50は、例えば、X軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどしたことに伴い、X軸固定子25に生じたゆがみや撓みなどによるひずみを検出し、制御部9に出力する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
リニアモータの可動子であるX軸可動子24は、図1〜図3に示されるように、X軸可動子24の貫通孔(図示省略)をX軸固定子25が貫通するように配置されており、X軸可動子24は、X軸固定子25に沿って摺動するように移動自在に備えられている。
また、X軸可動子24は、スペーサーSを介して離間するようにヘッドベース23と連結されている。つまり、ヘッドベース23に備えられる搭載ヘッド6や、X軸ガイドスライダ22、X軸ガイド21、X軸フレーム72等は、スペーサーSを介して離間するようにX軸可動子24に連結されている。
スペーサーSは、熱伝導率の低い物質であることが好ましい。更には、振動や衝撃を吸収することができる緩衝性能を有する物質であることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
The X-axis
The spacer S is preferably a substance having a low thermal conductivity. Furthermore, it is preferable that the substance has a buffering ability capable of absorbing vibration and impact.
ここで、リニアモータのX軸可動子24と、リニアモータのX軸固定子25について説明する。
図6に示されるように、X軸固定子25は、永久磁石M・・・の同極同士が対向するように複数配置され、その周囲を非磁性体である外筒Yで覆ったシャフトである。
また、X軸可動子24は、シャフトであるX軸固定子25の周囲を3相のコイルCが周回するように配置されているスライダである。
つまり、このリニアモータは、シャフトモータと称される駆動モータである。
例えば、長さ(高さ)が60mmから120mm程度であり、一方の端面がN極、他方の端面がS極となる円筒形の永久磁石Mを複数用意し、その磁石の端面がN極同士、S極同士が向かい合うように重ねて配置する。各磁石は反発しあうが無理に押し付けるようにして1本の棒状にする。それを外筒Yで覆いシャフトとして形成することにより、リニアモータのX軸固定子25が形成される。このシャフトにおいて、N極とN極が向かい合った部分から磁力線が出て、S極とS極が向かい合った部分に向かう。
そのシャフトであるX軸固定子25の外周面を取り囲むように、スライダであるX軸可動子24を配置する。このX軸可動子24には別途にガイド等(例えば、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22等)を備えるようにし、X軸固定子25(シャフト)とX軸可動子24(スライダ)が接触しないように配置することが好ましい。
X軸可動子24には、コイルをX軸固定子25(シャフト)に巻き付ける方向に3相のコイルCが、シャフトの軸方向に1組から4組程度並べられている。各コイルの長さ(シャフトの軸方向の長さ)はシャフトの磁石のピッチと同じ、つまり60mmから120mmとする。そして、一つのコイルはN極、S極のどちらかから発生する磁束を横切ることになる。これに電流を流すと同期モータとして動作するシャフトモータとなる。
Here, the X-axis
As shown in FIG. 6, a plurality of
The
That is, this linear motor is a drive motor called a shaft motor.
For example, a plurality of cylindrical permanent magnets M having a length (height) of about 60 mm to 120 mm, one end face being an N pole and the other end face being an S pole are prepared. The S poles are arranged so that they face each other. Each magnet is repelled but forced into a single bar shape. By covering it with the outer cylinder Y and forming it as a shaft, the
An X-axis
In the X-axis
このリニアモータが動作することにより、X軸可動子24がX軸固定子25に沿って、X軸方向に摺動するように移動する。そして、X軸可動子24に連結されているヘッドベース23は、X軸ガイドスライダ22がX軸ガイド21に沿って移動するように、X軸フレーム72に案内されるようにX軸方向に移動する。
つまり、ヘッドベース23を介して連結されている搭載ヘッド6は、リニアモータ(X軸可動子24、X軸固定子25)が動作することにより、X軸フレーム72に沿って、X軸方向に移動自在となっている。
By operating this linear motor, the X-axis
In other words, the mounting
このように、本発明に係る電子部品実装装置1のリニアモータは、磁石の同極同士が対向するように複数配置し、その周囲を非磁性体である外筒で覆ったシャフトを固定子とし、シャフトの周囲を3相のコイルが周回するように配置されたスライダを可動子とする、シャフトモータであるので、リニアモータの構成を簡素化することができ、組み付け性を向上させることができる。また、電子部品実装装置1におけるスムーズな動作を可能にすることができる。
As described above, the linear motor of the electronic
Y軸移動手段7bは、図1から図3に示されるように、基台2における基板搬送手段3の基板搬送路上に、基板Pの搬送方向(X軸方向)と垂直な方向(Y軸方向)に跨るように備えられている一対の第1フレームとしてのY軸フレーム71,71と、各Y軸フレーム71に備えられY軸方向に延在するY軸ガイド11と、Y軸ガイド11に沿ってY軸方向に摺動可能に備えられるY軸ガイドスライダ12と、Y軸ガイドスライダ12に配設されてY軸フレーム71に支持されているベース部70と、ベース部70に備えられるリニアモータのY軸可動子14と、各Y軸フレーム71に配設されてY軸方向に延在するように備えられるリニアモータのY軸固定子15等により構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the Y-
Y軸フレーム71は、図1〜図3に示されるように、Y軸方向に延在するように、基台2上に配設されているガイド部材であり、各Y軸フレーム71は互いに平行に配置されている。
Y軸ガイド11は、図1〜図3に示されるように、Y軸フレーム71の上面に、Y軸方向に延在するように備えられている。
Y軸ガイドスライダ12は、Y軸ガイド11に沿ってY軸方向に摺動可能となるように、Y軸ガイド11に噛み合わせられるように備えられている。
ベース部70は、Y軸ガイドスライダ12に備えられ、Y軸方向に移動可能となっている。このベース部70に、X軸移動手段7a(X軸フレーム72、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22、ヘッドベース23、X軸可動子24、X軸固定子25等)を介するように搭載ヘッド6が備えられており、搭載ヘッド6がY軸方向に移動可能となっている。
1-3, the Y-
The Y-
The Y-
The
Y軸固定子15は、図1〜図3に示されるように、Y軸方向に延在するシャフト状部材であり、その両端部がY軸固定子支持台15aを介してY軸フレーム71に固定されている。
Y軸可動子14は、図1〜図3に示されるように、Y軸可動子14の貫通孔(図示省略)をY軸固定子15が貫通するように配置されており、Y軸可動子14は、Y軸固定子15に沿って摺動するように移動自在に備えられている。
また、Y軸可動子14は、スペーサーSを介して離間するようにベース部70と連結されている。つまり、ベース部70に備えられるX軸移動手段7aのX軸フレーム72等は、スペーサーSを介して離間するようにY軸可動子14に連結されている。
スペーサーSは、熱伝導率の低い物質であることが好ましい。更には、振動や衝撃を吸収することができる緩衝性能を有する物質であることが好ましい。
1 to 3, the Y-
As shown in FIGS. 1 to 3, the Y-
Further, the Y-axis
The spacer S is preferably a substance having a low thermal conductivity. Furthermore, it is preferable that the substance has a buffering ability capable of absorbing vibration and impact.
リニアモータのY軸可動子14と、リニアモータのY軸固定子15は、それぞれリニアモータのX軸可動子24と、リニアモータのX軸固定子25と、同様の構成であるので、説明は省略する。
そのリニアモータが動作することにより、Y軸可動子14がY軸固定子15に沿って、Y軸方向に摺動するように移動する。そして、Y軸可動子24に連結されているベース部70は、Y軸ガイドスライダ12がY軸ガイド11に沿って移動するように、Y軸フレーム71に案内されるようにY軸方向に移動する。
つまり、ベース部70に配設されているX軸フレーム72等を介して連結されている搭載ヘッド6は、リニアモータ(Y軸可動子14、Y軸固定子15)が動作することにより、Y軸フレーム71に沿って、Y軸方向に移動自在となっている。
Since the Y-axis
As the linear motor operates, the Y-axis
In other words, the mounting
そして、搭載ヘッド6はヘッド移動手段7(X軸移動手段7a、軸移動手段7b)によって、X軸方向、Y軸方向に移動するとともに、部品供給部4により供給される電子部品を、搭載ヘッド6の吸着ノズル(図示省略)により吸着し、基板搬送手段3における部品実装位置の基板Pへ実装するようになっている。
The mounting
また、図5に示すように、電子部品実装装置1の制御部9は、CPU9a、ROM9b、RAM9cを備えている。
CPU9aは、ROM9bに格納された電子部品実装装置用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM9bには、電子部品実装装置1を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、チャッキング機構部30を動作させるか否かの基準値となる、X軸固定子25やX軸フレーム72のひずみに関するデータ(ひずみ量データ)や、電子部品実装装置1が動作する時間に関する時間データや電子部品実装装置1が動作する回数に関する回数データが格納されている。
RAM9cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU9aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
As shown in FIG. 5, the
The
A control program and control data for controlling the electronic
The
そして、制御部9は、ひずみ用支持切替制御手段として、ひずみゲージ50が、所定の基準値を越えるようなX軸固定子25やX軸フレーム72のひずみを検出したことに基づき、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
つまり、X軸固定子25が、例えば、リニアモータの動作に伴い加熱されることで熱膨張し、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じた場合、そのゆがみや撓みに伴うひずみをひずみゲージ50が検出することに基づき、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消する。そして、再度その一端部25cを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定する。
このようなX軸固定子25のゆがみや撓みは、X軸固定子25を構成する材料の熱膨張率と、X軸フレーム72を構成する材料の熱膨張率との差が大きい場合ほど生じやすい。なお、X軸固定子25が冷めるなどして熱収縮する際に生じるX軸固定子25のゆがみや撓みについても、同様に解消することができる。
このひずみ用支持切替制御手段としての制御部9は、ひずみゲージ50が検出したX軸固定子25のひずみと、X軸フレーム72のひずみとの差に基づいてチャッキング機構部30を動作させるようにしてもよく、また、ひずみゲージ50が検出したX軸固定子25のひずみのみに基づいてチャッキング機構部30を動作させるようにしてもよい。
And the
That is, for example, when the
Such distortion and deflection of the
The
また、制御部9は、動作計数手段として、電子部品実装装置1が動作する時間や、電子部品実装装置1が動作する回数を計数する制御を行う。
そして、制御部9は、タイミング用支持切替制御手段として、動作計数手段としての制御部9が、所定の基準値を越えるような時間(例えば、1時間)を計数したことに基づき、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
また、制御部9は、タイミング用支持切替制御手段として、動作計数手段としての制御部9が、所定の基準値を越えるような回数(例えば、動作100回として、基板100枚分の実装動作や、X可動子24の100往復分の移動動作)を計数したことに基づき、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
つまり、タイミング用支持切替制御手段としての制御部9は、電子部品実装装置1が動作する所定の時間間隔毎、定期的に、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させる制御を行う。
これは、所定の時間、電子部品実装装置1が動作することに伴い、その時間リニアモータが動作することによってX軸固定子25が加熱されて熱膨張し、ゆがみや撓みが生じることがあるので、ひずみゲージ50が、所定の基準値を越えるようなX軸固定子25やX軸フレーム72のひずみを検出することに限らず、定期的にX軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消するものである。
Moreover, the
Then, the
Further, the
That is, the
This is because, as the electronic
なお、ひずみ用支持切替制御手段としての制御部9や、タイミング用支持切替制御手段としての制御部9が、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部25cを固定し直すように、チャッキング機構部30を動作させるタイミングは、電子部品実装装置1が動作を一時停止したり、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作しないタイミングであり、特に、X軸可動子24がX軸固定子25に対して静止しているタイミングであることが好ましい。
搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作していたり、X軸可動子24がX軸固定子25に沿って移動していたりするタイミングで、チャッキング機構部30がX軸固定子25の一端部25cの固定を解除すると、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作することに伴う慣性力や、X軸可動子24が移動することに伴う慣性力がX軸固定子25に作用しているので、X軸固定子25に生じた長さ変化を好適に逃がすことができず、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができない場合があるからである。
The
At the timing when the mounting
このように、本発明に係る電子部品実装装置1は、リニアモータの動作に伴う発熱によりX軸固定子25が加熱されて熱膨張し、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じることがあっても、チャッキング機構部30の挟持部30aが、X軸固定子25の一端部25cの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができる。
よって、X軸固定子25に支持されるX軸可動子24に連結されている搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。
従って、電子部品実装装置1は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができる。
Thus, in the electronic
Accordingly, an error related to the position of the mounting
Therefore, the electronic
また、電子部品実装装置1のX軸移動手段7aにおいて、リニアモータのX軸固定子25は、その両端部がX軸固定子支持台25aを介してベース部70に固定されている。また、X軸フレーム72は、その両端部がX軸フレーム支持台72aを介してベース部70に固定されている。そして、X軸フレーム72には、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22、ヘッドベース23、X軸可動子24および搭載ヘッド6が一体となるように備えられている。
つまり、リニアモータのX軸固定子25の荷重はベース部70にかかるようになっており、X軸フレーム72にはX軸固定子25の荷重がかからないようになっている。X軸固定子25の荷重がX軸フレーム72にかからないことにより、X軸フレーム72にかかる荷重がその分少なくなる。(X軸フレーム72は、X軸ガイド21、X軸ガイドスライダ22、ヘッドベース23、X軸可動子24および搭載ヘッド6の荷重分を支える。)
よって、従来の電子部品実装装置において、X軸フレーム72がリニアモータのX軸可動子24とX軸固定子25をともに支えるような場合に比べて、本発明の電子部品実装装置1のX軸フレーム72にかかる荷重は少ないので、X軸フレーム72が鉛直方向(Z軸方向)に撓んでしまう変形量は少なくなり、X軸フレーム72の変形を抑えることができる。従って、X軸フレーム72が支持する搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。そして、電子部品実装装置1は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができるようになる。
Further, in the X-axis moving means 7a of the electronic
That is, the load of the
Therefore, in the conventional electronic component mounting apparatus, the X axis of the electronic
また、搭載ヘッド6をX軸方向に移動させるために、リニアモータのX軸可動子24がX軸固定子25に沿って移動すると、そのX軸可動子24の移動に伴う反力がX軸固定子25に作用する。X軸固定子25に作用したその反力は、X軸固定子支持台25aを介してベース部70に伝達され、さらにY軸フレーム71側に伝達されるように抜けていく。
つまり、X軸固定子25に作用したその反力は、X軸フレーム72側に伝達されにくいので、その反力に起因する振動はX軸フレーム72に伝わりにくい。
よって、リニアモータが動作する際のX軸固定子25の振動が、X軸フレーム72を介して搭載ヘッド6に伝わりにくいので、リニアモータの動作振動に基づく搭載ヘッド6の位置精度への影響を軽減することができる。
Further, when the
That is, the reaction force acting on the
Therefore, since the vibration of the
また、リニアモータのX軸可動子24は、スペーサーSを介して離間するようにヘッドベース23と連結されており、X軸可動子24とヘッドベース23との間には放熱層としての空気層が形成されているので、リニアモータの動作に伴いX軸可動子24に生じた熱はヘッドベース23側に伝わりにくい。よって、X軸可動子24に生じた熱は、X軸フレーム72に伝わりにくく、X軸フレーム72が熱膨張により変形することを低減することができる。
また、X軸フレーム72が熱膨張により変形することがあっても、X軸フレーム72は、リニアガイド73を介してX軸フレーム支持台72aに移動可能に支持されているので、X軸フレーム72は、X軸フレーム72に生じた長さ変化を逃がすように移動することで、X軸フレーム72に生じた変形を解消することができる。
The X-axis
Even if the
また、電子部品実装装置1のY軸移動手段7bにおいて、リニアモータのY軸固定子15は、その両端部がY軸固定子支持台15aを介してY軸フレーム71に固定されている。また、X軸フレーム72は、その両端部がX軸フレーム支持台72aを介してベース部70に固定されている。
そして、搭載ヘッド6をベース部70やX軸フレーム72を介してY軸方向に移動させるために、リニアモータのY軸可動子14がY軸固定子15に沿って移動すると、そのY軸可動子14の移動に伴う反力がY軸固定子15に作用する。Y軸固定子15に作用したその反力は、Y軸固定子支持台12aを介してY軸フレーム71に伝達されるように抜けていく。
つまり、Y軸固定子15に作用したその反力は、ベース部70側に伝達されにくいので、その反力に起因する振動はX軸フレーム72に伝わりにくい。
よって、リニアモータ(Y軸可動子14、Y軸固定子15)が動作する際の振動が、ベース部70やX軸フレーム72を介して搭載ヘッド6に伝わりにくいので、リニアモータの動作振動に基づく搭載ヘッド6の位置精度への影響を軽減することができる。
In the Y-
When the Y-axis
That is, the reaction force acting on the Y-
Therefore, vibration when the linear motor (the Y-axis
また、リニアモータのY軸可動子14は、スペーサーSを介して離間するようにベース部70と連結されており、Y軸可動子14とベース部70との間には放熱層としての空気層が形成されているので、リニアモータ(Y軸可動子14、Y軸固定子15)の動作に伴いY軸可動子14に生じた熱はベース部70側に伝わりにくい。よって、Y軸可動子14に生じた熱は、ベース部70を介してX軸フレーム72に伝わりにくく、X軸フレーム72が熱膨張により変形することを低減することができる。
Further, the Y-axis
(実施形態2)
次に、本発明に係る電子部品実装装置の実施形態2について図7、図8を用いて説明する。なお、実施形態1と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
図7は電子部品実装装置10の正面図であり、図8は電子部品実装装置10の要部構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the electronic component mounting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as
FIG. 7 is a front view of the electronic
図7、図8に示されるように、X軸フレーム72と、X軸固定子25には、それぞれ温度検出手段としての温度センサ55が備えられている。
温度センサ55は、X軸フレーム72やX軸固定子25の温度を検出する検出部材である。温度センサ55は、例えば、リニアモータが動作したことに伴う発熱等により変化するX軸フレーム72やX軸固定子25の温度を検出し、制御部9に出力する。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
The
また、図7に示すように、X軸固定子25は、X軸方向に延在するシャフト状部材であり、その両端部(25c、25d)がX軸固定子支持台25aを介してベース部70に配設されている。
X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aはリニアガイド60を介してベース部70に備えられている。
リニアガイド60は、X軸固定子支持台25a側に備えられるリニアブロック60aと、ベース部70側に備えられるリニアレール60bとにより構成されており、リニアブロック60aはリニアレール60bに沿って、X軸固定子25の軸方向(X軸方向、長手方向)に移動可能となっている。つまり、X軸固定子25の一端部25cが固定されているX軸固定子支持台25aは、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されている。
X軸固定子25の他端部25dは、他方のX軸固定子支持台25aに固定され、そのX軸固定子支持台25aがベース部70に固定されている。つまり、X軸固定子25の他端部25dは、X軸固定子支持台25aを介してベース部70に固定されている。
As shown in FIG. 7, the
One
The
The
また、X軸固定子25の一端部25cが固定されている、一方のX軸固定子支持台25aは、固定子支持手段としてのチャッキング機構部40により支持されている。
チャッキング機構部40は、ベース部70に設けられた台座部41に備えられており、チャッキング機構部40の挟持部40aが一方のX軸固定子支持台25aを挟持するように支持している。
このチャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aを挟持することと、開放することとを切り替えることにより、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することと、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持することを切り替えることができるようになっている。
In addition, one X-axis
The
The pinching
具体的には、X軸固定子25の一端部25cは、一方のX軸固定子支持台25aに固定されるとともに、リニアガイド60を介してベース部70に支持されており、その一端部25cは、ベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能となっている。
そして、X軸固定子支持台25aが、チャッキング機構部40の挟持部40aにより挟持されて固定されることにより、その一端部25cはX軸固定子支持台25aとリニアガイド60を介してベース部70に対して固定される。
また、X軸固定子支持台25aが、チャッキング機構部40の挟持部40aによる固定を解除するように開放されることにより、その一端部25cはベース部70に対してX軸固定子25の軸方向に移動可能に支持されるようになる。
このX軸固定子25が熱膨張や熱収縮するなどして、その長手方向の長さが変化するような場合に、チャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aの固定を解除するように開放し、その一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化を逃がすようにして、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じないようにしている。そして、再度そのX軸固定子支持台25aを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定することができる。
Specifically, one
Then, the X-axis
Further, the X-axis
When the length in the longitudinal direction changes due to thermal expansion or contraction of the
また、図8に示すように、電子部品実装装置10の制御部9は、CPU9a、ROM9b、RAM9cを備えている。
CPU9aは、ROM9bに格納された電子部品実装装置用の制御プログラムに従って、各種の制御動作を実行する。
ROM9bには、電子部品実装装置10を制御するための制御プログラムや制御データが書き込まれ、格納されている。この制御データとして、例えば、チャッキング機構部40を動作させるか否かの基準値となる、X軸固定子25やX軸フレーム72の温度に関するデータ(温度データ)や、電子部品実装装置10が動作する時間に関する時間データや電子部品実装装置10が動作する回数に関する回数データが格納されている。
RAM9cには、種々のワークメモリやカウンタなどが設けられており、CPU9aが上記制御プログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。
As shown in FIG. 8, the
The
A control program and control data for controlling the electronic
The
そして、制御部9は、温度用支持切替制御手段として、温度センサ55が、所定の基準値を越えるようなX軸固定子25やX軸フレーム72の温度を検出したことに基づき、チャッキング機構部40が、X軸固定子25の一端部25cを保持するX軸固定子支持台25aの固定を解除し移動可能とするとともに、再度そのX軸固定子支持台25aを固定し直すように、チャッキング機構部40を動作させる制御を行う。
つまり、X軸固定子25が、例えば、リニアモータの動作に伴い発熱した場合、その発熱により上昇した温度を温度センサ55が検出することに基づき、チャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aの固定を解除するように開放し、そのX軸固定子支持台25aに保持されている一端部25c(X軸固定子25)を移動可能とすることにより、発熱により熱膨張しX軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消する。そして、再度そのX軸固定子支持台25aを挟持することで、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して固定する。
なお、X軸固定子25が冷めるなどして熱収縮する際に生じるX軸固定子25のゆがみや撓みについても、X軸固定子25の低下した温度を検出することによって、同様に解消することができる。
この温度用支持切替制御手段としての制御部9は、温度センサ55が検出したX軸固定子25の温度と、X軸フレーム72の温度との差に基づいてチャッキング機構部40を動作させるようにしてもよく、また、温度センサ55が検出したX軸固定子25の温度のみに基づいてチャッキング機構部40を動作させるようにしてもよい。
And the
That is, for example, when the
Note that the distortion and deflection of the
The
なお、温度用支持切替制御手段としての制御部9が、チャッキング機構部40がX軸固定子支持台25aの固定を解除し移動可能とするとともに、再度そのX軸固定子支持台25aを固定し直すように、チャッキング機構部40を動作させるタイミングは、電子部品実装装置1が動作を一時停止したり、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作しないタイミングであり、特に、X軸可動子24がX軸固定子25に対して静止しているタイミングであることが好ましい。
搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作していたり、X軸可動子24がX軸固定子25に沿って移動していたりするタイミングで、チャッキング機構部40がX軸固定子支持台25aの固定を解除すると、搭載ヘッド6やヘッド移動手段7が動作することに伴う慣性力や、X軸可動子24が移動することに伴う慣性力がX軸固定子25やX軸固定子支持台25aに作用しているので、X軸固定子25に生じた長さ変化を好適に逃がすことができず、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができない場合があるからである。
The
At the timing when the mounting
このように、本発明に係る電子部品実装装置10は、リニアモータの動作に伴う発熱によりX軸固定子25が加熱されて熱膨張し、X軸固定子25にゆがみや撓みが生じることがあっても、チャッキング機構部40の挟持部40aが、X軸固定子支持台25aの固定を解除するように開放し、X軸固定子25の一端部25cをベース部70に対して移動可能とすることにより、X軸固定子25に生じた長さ変化(ゆがみや撓み)を逃がすようにして、X軸固定子25のゆがみや撓みを解消することができる。
よって、X軸固定子25に支持されるX軸可動子24に連結されている搭載ヘッド6の位置に関する誤差が生じにくくなるので、搭載ヘッド6(図示しない吸着ノズル)が部品供給部4から電子部品をピックアップしたり、基板P上への電子部品の実装したりする際の精度を向上させることができる。
従って、電子部品実装装置10は、より確実に電子部品を基板Pに実装することができる。
Thus, in the electronic
Accordingly, an error related to the position of the mounting
Therefore, the electronic
なお、以上の実施の形態においては、X軸フレームが1つ配設される構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、X軸フレームは少なくとも1つ配設されていればよいので、複数のX軸フレームを備える構成であってもよい。
また、搭載ヘッドは少なくとも1つ、X軸フレームに備えられていればよいので、複数の搭載ヘッドがX軸フレームに備えられる構成であってもよい。
つまり、電子部品実装装置が、複数のX軸フレームを備え、各X軸フレームに複数の搭載ヘッドが備えられる構成であってもよい。
In the above embodiment, the configuration in which one X-axis frame is disposed has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and at least one X-axis frame is disposed. Therefore, a configuration including a plurality of X-axis frames may be used.
Further, since at least one mounting head may be provided in the X-axis frame, a configuration in which a plurality of mounting heads are provided in the X-axis frame may be employed.
In other words, the electronic component mounting apparatus may include a plurality of X-axis frames, and each X-axis frame may include a plurality of mounting heads.
また、以上の実施の形態においては、X軸フレームがY軸移動手段により移動する構成であったが、X軸フレームは移動しない固定型である、XY独立分離型の電子部品実装装置であっても、本発明を適用させることができる。 In the above embodiment, the X-axis frame is moved by the Y-axis moving means. However, the X-axis frame is a fixed type in which the X-axis frame does not move. Also, the present invention can be applied.
また、以上の実施の形態においては、一対のY軸フレームにそれぞれリニアモータ(Y軸可動子、Y軸固定子)を備える構成であったが、一方のY軸フレームにリニアモータを備え、他方のY軸フレームには、リニアモータの移動に追従可能とするガイドとスライダを備えるようにしてもよい。 In the above embodiment, the pair of Y-axis frames are each provided with a linear motor (Y-axis mover, Y-axis stator), but one Y-axis frame is provided with a linear motor and the other is provided with the other. The Y-axis frame may include a guide and a slider that can follow the movement of the linear motor.
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。 In addition, it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.
1、10 電子部品実装装置
3 基板搬送手段
4 部品供給部
6 搭載ヘッド
7 ヘッド移動手段
7a X軸移動手段
7b Y軸移動手段
9 制御部(ひずみ用支持切替制御手段、温度用支持切替制御手段、動作計数手段、タイミング用支持切替制御手段)
70 ベース部
71 Y軸フレーム(第1フレーム)
11 Y軸ガイド
12 Y軸ガイドスライダ
14 Y軸可動子
15 Y軸固定子
15a Y軸固定子支持台
72 X軸フレーム(第2フレーム)
72a X軸フレーム支持台
72b 突出部
72c 一端部
72d 他端部
21 X軸ガイド
22 X軸ガイドスライダ
23 ヘッドベース
24 X軸可動子
25 X軸固定子
25a X軸固定子支持台
25c 一端部
25d 他端部
26 ボールブッシュ
30 チャッキング機構部(固定子支持手段)
30a 挟持部
40 チャッキング機構部(固定子支持手段)
40a 挟持部
50 ひずみゲージ(ひずみ検出手段)
55 温度センサ(温度検出手段)
P 基板
S スペーサー
M 永久磁石
Y 外筒
C コイル
DESCRIPTION OF
70 Base 71 Y-axis frame (first frame)
11 Y-axis guide 12 Y-axis guide slider 14 Y-axis movable element 15 Y-
72a X-axis
55 Temperature sensor (temperature detection means)
P substrate S spacer M permanent magnet Y outer cylinder C coil
Claims (4)
前記第1フレームに沿って移動可能に備えられるベース部と、
前記ベース部に配設され、前記第1フレームに掛け渡される第2フレームと、
前記ベース部に配設され、前記第1フレームに掛け渡されるリニアモータの固定子と、
前記固定子に沿って移動自在に備えられるリニアモータの可動子と、
前記可動子に連結されるとともに、前記第2フレームに沿って移動可能に備えられる搭載ヘッドと、を備え、部品供給部により供給される電子部品を前記搭載ヘッドが保持するとともに、前記電子部品を基板に搭載する電子部品実装装置であって、
一方のベース部に配設されている前記固定子の一端部を、その一方のベース部に対して固定することと、前記一端部をその一方のベース部に対して当該固定子の軸方向に移動可能に支持することと、を切り替え可能な固定子支持手段を備えるとともに、前記固定子の他端部は他方のベース部に対して固定されていることを特徴とする電子部品実装装置。 A pair of first frames;
A base part movably provided along the first frame;
A second frame disposed on the base and spanning the first frame;
A stator of a linear motor disposed on the base portion and stretched over the first frame;
A mover of a linear motor provided movably along the stator;
A mounting head coupled to the movable element and movably provided along the second frame, the mounting head holding the electronic component supplied by a component supply unit, and the electronic component An electronic component mounting apparatus mounted on a substrate,
Fixing one end portion of the stator disposed on one base portion to the one base portion; and fixing the one end portion to the one base portion in the axial direction of the stator. An electronic component mounting apparatus comprising: a stator support means capable of switching between movably supporting and the other end of the stator being fixed to the other base.
前記ひずみ検出手段が、所定のひずみを検出したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させるひずみ用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。 Strain detecting means for detecting strain of the stator;
Based on the fact that the strain detection means has detected a predetermined strain, the stator support means releases the fixation of one end of the stator and is movable, so that the one end is fixed again, Strain support switching control means for operating the stator support means;
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising:
前記温度検出手段が、所定の温度を検出したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させる温度用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子部品実装装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the stator;
Based on the fact that the temperature detection means has detected a predetermined temperature, the stator support means releases the fixation of one end of the stator and is movable, so that the one end is fixed again, Temperature support switching control means for operating the stator support means;
The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising:
前記動作計数手段が、所定の時間又は回数を計数したことに基づき、前記固定子支持手段が前記固定子の一端部の固定を解除し移動可能とするとともに、再度その一端部を固定し直すように、前記固定子支持手段を動作させるタイミング用支持切替制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。 Operation counting means for counting at least one of the time and the number of times the electronic component mounting apparatus operates;
Based on the fact that the operation counting means has counted a predetermined time or number of times, the stator support means releases and fixes the one end of the stator, and again fixes the one end. And a timing support switching control means for operating the stator support means;
The electronic component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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