JP4943303B2 - Component holding device and component placement device - Google Patents
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Description
本発明は、部品保持装置及び部品配置装置に係り、特に、電子部品をプリント基板又は液晶やディスプレイパネル基板等に自動的に実装する電子部品実装装置に用いるのに好適な、部品を非接触で位置決め保持可能な部品保持装置、及び、この部品保持装置を用いた部品配置装置に関する。 The present invention relates to a component holding device and a component placement device, and more particularly to a non-contact component suitable for use in an electronic component mounting device that automatically mounts an electronic component on a printed circuit board or a liquid crystal display panel substrate. The present invention relates to a component holding device capable of positioning and holding, and a component placement device using the component holding device.
チップ部品等の電子部品を回路基板や部品テープ等の対象物に配置する電子部品配置装置として、特許文献１に記載されたものがある。これは、その図２に示される如く、部品ホルダ１の排出口１ｂから部品セパレータ２の取り込み部２ｂに取り込まれたチップ部品ＥＣを吸着保持した状態で、この部品セパレータ２を所定角度（図では時計方向に９０°）回転させ、回転後に前記の吸着保持を解くことによって、チップ部品ＥＣを自重落下させて、回路基板ＣＳの所定位置に配置するものである。 As an electronic component placement device for placing an electronic component such as a chip component on an object such as a circuit board or a component tape, there is one described in Patent Document 1. As shown in FIG. 2, the component separator 2 is held at a predetermined angle (in the drawing, in a state where the chip component EC taken into the take-in portion 2 b of the component separator 2 is sucked and held from the discharge port 1 b of the component holder 1. The chip component EC is dropped by its own weight by being rotated 90 ° clockwise and releasing the suction holding after the rotation, and is arranged at a predetermined position on the circuit board CS.
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、部品ＥＣが落下しないようにセパレータ２で吸着保持しているので、セパレータに接触した時に部品に傷が付く。又、セパレータ２を回転させる度に摩耗を生ずる。更に、回転する部品セパレータ２は、吸着機構を持ち、回転する部分に吸着エアを伝える機構（経路）が必要なため、ロータリージョイント等の回転部にエアを伝達する複雑な機構が必要であるという問題もあった。 However, in the technique described in Patent Document 1, since the component EC is sucked and held by the separator 2 so that the component EC does not fall, the component is damaged when coming into contact with the separator. Further, wear occurs every time the separator 2 is rotated. Furthermore, since the rotating component separator 2 has a suction mechanism and requires a mechanism (path) for transmitting suction air to the rotating portion, a complicated mechanism for transmitting air to a rotating portion such as a rotary joint is required. There was also a problem.
一方、非特許文献１には、超音波で振動する平面上に物体を置いた場合、物体がスクイーズ効果により振動面上に浮上すると共に、振動面内に物体を止める保持力が働くことを利用した非接触チャックが記載されている。しかしながら、非特許文献１に記載されたチャックは物体を浮上させるものであり、正確な位置決めは困難であった。 On the other hand, Non-Patent Document 1 utilizes the fact that when an object is placed on a plane that vibrates with ultrasonic waves, the object floats on the vibration surface due to the squeeze effect and a holding force that stops the object in the vibration surface works. A non-contact chuck is described. However, the chuck described in Non-Patent Document 1 floats an object, and accurate positioning is difficult.
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、超音波振動を利用して非接触で部品を確実に位置決め保持して、配置できるようにすることを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to make it possible to reliably position and hold a component in a non-contact manner using ultrasonic vibration.
本発明は、超音波振動を発生する保持面が水平方向に対向配置される、少なくとも２つの超音波振動子を有し、該超音波振動子の保持面の間で、部品を超音波振動により非接触で挟持するようにされていることを特徴とする部品保持装置により、前記課題を解決したものである。 The present invention has at least two ultrasonic vibrators in which holding surfaces for generating ultrasonic vibrations are arranged opposite to each other in the horizontal direction, and components are held by ultrasonic vibration between the holding surfaces of the ultrasonic vibrators. The above-mentioned problem is solved by a component holding device characterized in that it is held in a non-contact manner.
ここで、前記対向する保持面の上下の位置を、ずらして配置することができる。 Here, the upper and lower positions of the opposing holding surfaces can be shifted.
本発明は、又、前記の部品保持装置が、部品ホルダ内に積層された部品を分離するための部品セパレータの出口に配設されていることを特徴とする部品配置装置を提供するものである。 The present invention also provides a component placement device, wherein the component holding device is disposed at an outlet of a component separator for separating components stacked in a component holder. .
或いは、前記の部品保持装置が、部品を積載するためのヘッドのチャック機構に配設されていることを特徴とする部品配置装置を提供するものである。 Alternatively, the component holding device is provided in a chuck mechanism of a head for loading components.
ここで、前記チャック機構の上部にも、下方に向けて超音波を発生する超音波振動子を設けることができる。 Here, an ultrasonic transducer that generates ultrasonic waves downward can also be provided in the upper portion of the chuck mechanism.
本発明によれば、対向する超音波振動子の保持面の間で、部品を超音波振動により非接触で位置決め保持することができるので、部品に傷や摩耗等のダメージを与えることが無い。又、可動部が無く、複雑な機構や構造が必要ないので、故障や耐久性が低いといった問題が少なく、組立やメンテナンスも容易である。 According to the present invention, since the component can be positioned and held by the ultrasonic vibration in a non-contact manner between the holding surfaces of the opposing ultrasonic transducers, the component is not damaged or damaged. In addition, since there are no movable parts and no complicated mechanism or structure is required, there are few problems such as failure and low durability, and assembly and maintenance are easy.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、電子部品実装装置の概略図であり、同図に示すように、電子部品実装装置１００は、中央部から少し後方で左右方向に延在する回路基板搬送路１１５と、装置１００の前部（図示の下側）に配設され、回路基板１１０に実装される部品１１８を供給する部品供給部１１１と、装置１００の前部に配設されたＸ軸移動機構（Ｘ軸ガントリと称する）１１２とＹ軸移動機構（Ｙ軸ガントリと称する）１１４を備えている。 FIG. 1 is a schematic view of an electronic component mounting apparatus. As shown in FIG. 1, the electronic component mounting apparatus 100 includes a circuit board conveyance path 115 extending in the left-right direction slightly rearward from the central portion, and the apparatus 100. A component supply unit 111 that supplies a component 118 that is mounted on the circuit board 110 and is disposed on the front (lower side in the figure), and an X-axis moving mechanism (an X-axis gantry) disposed on the front of the apparatus 100. 112) and a Y-axis moving mechanism (referred to as a Y-axis gantry) 114.
Ｘ軸ガントリ１１２は、部品を吸着する吸着ノズル１１３ａを備えた搭載ヘッド部１１３をＸ軸方向に移動させ、またＹ軸ガントリ１１４は、Ｘ軸ガントリ１１２並びに搭載ヘッド部１１３をＹ軸方向に移動させる。又、搭載ヘッド部１１３は、吸着ノズル１１３ａを垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に移動させるＺ軸移動機構を備え、又、吸着ノズルをノズル軸（吸着軸）を中心に回転させるθ軸移動機構を備えている。又、搭載ヘッド部１１３には、支持部材に取付けるようにして、回路基板１１０上に形成された基板マークを撮像する基板認識カメラ１１７が搭載されている。又、部品供給部１１１の側部には、吸着ノズル１１３ａに吸着された部品を下方から撮像する部品認識カメラ１１６が配置されている。 The X-axis gantry 112 moves the mounting head portion 113 including the suction nozzle 113a for sucking parts in the X-axis direction, and the Y-axis gantry 114 moves the X-axis gantry 112 and the mounting head portion 113 in the Y-axis direction. Let The mounting head unit 113 includes a Z-axis moving mechanism that moves the suction nozzle 113a up and down in the vertical direction (Z-axis direction), and also rotates the suction nozzle about the nozzle axis (suction axis). A moving mechanism is provided. The mounting head portion 113 is mounted with a substrate recognition camera 117 that images a substrate mark formed on the circuit substrate 110 so as to be attached to the support member. In addition, a component recognition camera 116 that images the component sucked by the suction nozzle 113a from below is disposed on the side of the component supply unit 111.
図２は電子部品実装装置１００の制御系の構成を示している。１２０は、装置全体を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、並びにＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるコントローラ（制御手段）であり、これに以下の１２１〜１３１の構成が接続され、それぞれを制御している。 FIG. 2 shows the configuration of the control system of the electronic component mounting apparatus 100. Reference numeral 120 denotes a microcomputer (CPU) that controls the entire apparatus, and a controller (control means) that includes a RAM, a ROM, and the like. The following configurations 121 to 131 are connected to the controller and control each of them.
Ｘ軸モータ１２１は、Ｘ軸ガントリ１１２の駆動源で、搭載ヘッド部１１３をＸ軸方向に移動させ、又、Ｙ軸モータ１２２は、Ｙ軸ガントリ１１４の駆動源で、Ｘ軸ガントリ１１２をＹ軸方向に駆動し、それにより搭載ヘッド部１１３はＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能となる。 The X-axis motor 121 is a driving source for the X-axis gantry 112 and moves the mounting head 113 in the X-axis direction. The Y-axis motor 122 is a driving source for the Y-axis gantry 114 and the X-axis gantry 112 is moved to the Y-axis. By driving in the axial direction, the mounting head portion 113 can move in the X-axis direction and the Y-axis direction.
Ｚ軸モータ１２３は、吸着ノズル１１３ａを昇降させるＺ軸駆動機構（不図示）の駆動源で、吸着ノズル１１３ａをＺ軸方向（高さ方向）に昇降させる。又、θ軸モータ１２４は、吸着ノズル１１３ａのθ軸回転機構（不図示）の駆動源で、吸着ノズル１１３ａをそのノズル中心軸（吸着軸）を中心にして回転させる。 The Z-axis motor 123 is a drive source of a Z-axis drive mechanism (not shown) that raises and lowers the suction nozzle 113a, and raises and lowers the suction nozzle 113a in the Z-axis direction (height direction). The θ-axis motor 124 is a drive source for a θ-axis rotation mechanism (not shown) of the suction nozzle 113a, and rotates the suction nozzle 113a around the nozzle center axis (suction axis).
画像認識装置１２７は、吸着ノズル１１３ａに吸着された部品１１８の画像認識を行なうもので、Ａ／Ｄ変換器１２７ａ、メモリ１２７ｂ及びＣＰＵ１２７ｃから構成される。そして、吸着された部品１１８を撮像した部品認識カメラ１１６から出力されるアナログの画像信号を、Ａ／Ｄ変換器１２７ａによりデジタル信号に変換してメモリ１２７ｂに格納し、ＣＰＵ１２７ｃが、その画像データに基づいて吸着された部品の認識を行なう。即ち、画像認識装置１２７は、部品中心と吸着角度を演算し、部品の吸着姿勢を認識する。又、画像認識装置１２７は、基板認識カメラ１１７で撮像された基板マークの画像を処理して基板マーク位置を演算する。 The image recognition device 127 performs image recognition of the component 118 sucked by the suction nozzle 113a, and includes an A / D converter 127a, a memory 127b, and a CPU 127c. The analog image signal output from the component recognition camera 116 that images the picked-up component 118 is converted into a digital signal by the A / D converter 127a and stored in the memory 127b. The CPU 127c converts the image data into the image data. Based on this, the sucked parts are recognized. That is, the image recognition device 127 calculates the component center and the suction angle, and recognizes the suction posture of the component. Further, the image recognition device 127 processes the image of the board mark imaged by the board recognition camera 117 and calculates the board mark position.
又、画像認識装置１２７は、部品認識カメラ１１６で撮像された部品１１８の画像データと基板認識カメラ１１７で撮像された基板マークデータを処理して、両方の補正データを制御手段１２０へ転送する。 The image recognition device 127 processes the image data of the component 118 imaged by the component recognition camera 116 and the board mark data imaged by the board recognition camera 117, and transfers both correction data to the control unit 120.
キーボード１２８とマウス１２９は、部品データなどのデータを入力するために用いられる。 The keyboard 128 and the mouse 129 are used for inputting data such as component data.
記憶装置１３０は、フラッシュメモリなどで構成され、キーボード１２８とマウス１２９により入力された部品データ、及び不図示のホストコンピュータから供給される部品データ等を格納するのに用いられる。 The storage device 130 is configured by a flash memory or the like, and is used to store component data input by the keyboard 128 and the mouse 129, component data supplied from a host computer (not shown), and the like.
表示装置（モニタ）１３１は、部品データ、演算データ、及び部品認識カメラ１１６で撮像した部品１１８の画像等をその表示面１３１ａに表示する。 The display device (monitor) 131 displays component data, calculation data, an image of the component 118 captured by the component recognition camera 116, and the like on the display surface 131a.
次に部品供給部１１１の部品セパレータの構造について、図３を使用して説明を行なう。 Next, the structure of the component separator of the component supply unit 111 will be described with reference to FIG.
部品セパレータを構成する部品ホルダ２００は、中が中空で、Ｓ字状に湾曲したパイプになっており、実装するための電子部品１１８が自重落下するような状態で収納されている。 The component holder 200 constituting the component separator is a hollow pipe that is curved in an S shape, and is housed in such a manner that the electronic component 118 for mounting falls by its own weight.
部品ホルダ２００の下部の部品排出部には、本発明に係る部品把持機構が取付けられている。この部品把持機構は、対向して取り付けられた左側部品把持機構２０１と右側部品把持機構２０２とを有する。左側部品把持機構２０１と右側部品把持機構２０２との間隔Ｄは、部品１１８の寸法に、例えば片側５０μｍの隙間を持った位置関係としている。 A component gripping mechanism according to the present invention is attached to a component discharge portion below the component holder 200. This component gripping mechanism includes a left-side component gripping mechanism 201 and a right-side component gripping mechanism 202 that are attached to face each other. The distance D between the left-side component gripping mechanism 201 and the right-side component gripping mechanism 202 has a positional relationship with the dimension of the component 118, for example, with a gap of 50 μm on one side.
各部品把持機構２０１、２０２には、それぞれ超音波振動子２０３が取り付けられており、該超音波振動子２０３を振動させることにより、部品把持機構は超音波振動を起こす。超音波振動を起こすことにより、非特許文献１に記載されたように、水平方向に浮揚させる力が働く。 An ultrasonic vibrator 203 is attached to each of the component gripping mechanisms 201 and 202. By vibrating the ultrasonic vibrator 203, the component gripping mechanism generates ultrasonic vibration. By causing ultrasonic vibration, as described in Non-Patent Document 1, a force to float in the horizontal direction works.
この超音波による浮揚現象は、撓み振動及び縦振動の放射面近傍において板状物体を浮揚させる。本発明は、この近距離場超音波浮揚を利用し、材質に関わらず平らな底面を持つ物体が、放射面の極く近傍、距離にして数１０μｍ〜数１００μｍ、波長に対し１／１００〜１／１０００の距離で浮揚する現象を利用している。 This levitation phenomenon due to ultrasonic waves causes the plate-like object to levitate in the vicinity of the radiation surface of flexural vibration and longitudinal vibration. The present invention utilizes this near-field ultrasonic levitation, and an object having a flat bottom surface regardless of the material is in the vicinity of the radiation surface at a distance of several tens of micrometers to several hundreds of micrometers, and 1/100 to the wavelength. The phenomenon of levitating at a distance of 1/1000 is used.
超音波振動子２０３の構造について説明する。 The structure of the ultrasonic transducer 203 will be described.
右側超音波振動子の接続図を図４に示す。超音波振動子２０３は、積層型のランジュバン型振動子を使用することができる。ランジュバン型振動子は、分極した圧電セラミックス２０４と電極２０５を、図４に示すように積層配置し、金属ブロック２０６で挟み、図示しないボルトで締め付けて一体化したものである。電極２０５は、交流電源２０７に接続してある。圧電セラミックス２０４は、交流電圧を印加すると逆圧電効果により伸縮が生じる。ランジュバン型振動子において、圧電セラミックス２０４は振動子の軸方向に分極されており、縦振動モードで振動する。一般にランジュバン型振動子は機械的品質係数Ｑｍが高いため、周波数のスパンの狭い共振ピークを持つ。 A connection diagram of the right ultrasonic transducer is shown in FIG. As the ultrasonic transducer 203, a stacked Langevin transducer can be used. In the Langevin type vibrator, polarized piezoelectric ceramics 204 and electrodes 205 are laminated as shown in FIG. 4, sandwiched between metal blocks 206, and tightened with bolts (not shown) to be integrated. The electrode 205 is connected to an AC power source 207. The piezoelectric ceramic 204 expands and contracts due to the inverse piezoelectric effect when an AC voltage is applied. In the Langevin type vibrator, the piezoelectric ceramic 204 is polarized in the axial direction of the vibrator and vibrates in the longitudinal vibration mode. In general, a Langevin type vibrator has a high mechanical quality factor Qm, and thus has a resonance peak with a narrow frequency span.
振動子の先端サイズＡを直径２ｍｍとすると、印加電圧２０Ｖで共振周波数３３ｋＨｚの振動をする。 When the tip size A of the vibrator is 2 mm in diameter, the vibrator vibrates with an applied voltage of 20 V and a resonance frequency of 33 kHz.
次に、部品供給動作について説明を行なう。 Next, the component supply operation will be described.
まず、部品の把持の動作について説明する。 First, the operation of gripping a component will be described.
右側部品把持機構２０２の拡大図を、図５に示す。右側部品把持機構２０２を超音波振動させることにより、右側部品把持機構２０２の先端部２０２ａは、振動する。振動の分布は、点線２０８のような状態となる。この超音波振動により部品１１８は浮上し、右側部品把持機構２０２から非接触で浮上するような状態となる。 An enlarged view of the right part gripping mechanism 202 is shown in FIG. By causing the right-side component gripping mechanism 202 to vibrate ultrasonically, the tip end portion 202a of the right-side component gripping mechanism 202 vibrates. The vibration distribution is in a state as indicated by a dotted line 208. Due to this ultrasonic vibration, the component 118 is lifted and is brought into a state where it is lifted from the right component gripping mechanism 202 in a non-contact manner.
部品把持機構を両側で対向するような配置で構成しているので、図６に示す如く、右側部品把持機構２０２と左側部品把持機構２０１の超音波振動でお互いに部品を押付け合うような状態となり、非接触で部品１１８を中央に位置決め把持することができる。 Since the component gripping mechanisms are arranged so as to face each other, as shown in FIG. 6, the components are pressed against each other by ultrasonic vibration of the right component gripping mechanism 202 and the left component gripping mechanism 201. The component 118 can be positioned and held in the center without contact.
次に部品が落下しない原理について説明する。 Next, the principle that parts do not fall will be described.
右側部品把持機構２０２の角部では、図７に示す如く、中央部に比べて振動が集中するため、空気膜圧によって、右側部品把持機構２０２内にある電子部品１１８がはみ出さないよう保持する力２０８ａが働く。このような現象は、「スクイーズ膜効果」と呼ばれている。この「スクイーズ膜効果」の右側部品把持機構２０２の下側角部の空気膜圧によって、部品１１８は落下せずに保持することができる。一方、部品把持機構２０２の上側で発生する「スクイーズ膜効果」では、図８に示す如く、供給する電子部品１１８ａだけ落下させ、次に供給する電子部品１１８ｂを落下させないようにするための保持力として力が働く。 As shown in FIG. 7, the vibration concentrates at the corner of the right-side component gripping mechanism 202 as compared with the center portion. Therefore, the electronic component 118 in the right-side component gripping mechanism 202 is held out by the air film pressure. Force 208a works. Such a phenomenon is called “squeeze film effect”. The component 118 can be held without dropping by the air film pressure at the lower corner of the right component gripping mechanism 202 of the “squeeze film effect”. On the other hand, in the “squeeze film effect” generated on the upper side of the component gripping mechanism 202, as shown in FIG. 8, the holding force for dropping only the supplied electronic component 118a and preventing the next supplied electronic component 118b from dropping. As power works.
この第１実施形態によれば、部品セパレータの出口で、部品ホルダ２００内に積層された部品１１８を非接触で確実に分離することができる。 According to the first embodiment, the component 118 stacked in the component holder 200 can be reliably separated without contact at the outlet of the component separator.
なお、第１実施形態では、部品ホルダ２００がＳ字状とされていたが、部品ホルダの形状はこれに限定されず、直管状であっても良い。 In the first embodiment, the component holder 200 is S-shaped, but the shape of the component holder is not limited to this, and may be a straight tube.
次に、図９を参照して、部品を移載するためのヘッド１１３のチャック機構に適用した本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、吸着ノズル１１３ａの先端（下端）に配設される。 Next, a second embodiment of the present invention applied to the chuck mechanism of the head 113 for transferring parts will be described with reference to FIG. This 2nd Embodiment is arrange | positioned at the front-end | tip (lower end) of the adsorption nozzle 113a.
吸着ノズル１１３ａには、部品を把持するための把持爪が付いている。把持爪は、固定側把持爪２１０と可動側把持爪２１１とからなっており、可動側把持爪２１１の上部は、水平移動軸受の可動子２１３とレール２１２とにそれぞれ連結されており、水平方向に動作可能となっていて、電子部品の大きさによって、把持爪２１０、２１１の先端２１０ａ、２１１ａの間隔Ｄを、図示しない機構によって可変できるような構成となっている。 The suction nozzle 113a has a gripping claw for gripping a component. The gripping claw includes a fixed-side gripping claw 210 and a movable-side gripping claw 211. The upper part of the movable-side gripping claw 211 is connected to a movable element 213 and a rail 212 of a horizontal moving bearing, respectively, The distance D between the tips 210a and 211a of the gripping claws 210 and 211 can be varied by a mechanism (not shown) depending on the size of the electronic component.
固定側把持爪２１０と可動側把持爪２１１の間の上部には、ストッパー２１４が取付けられている。 A stopper 214 is attached to the upper part between the fixed side gripping claws 210 and the movable side gripping claws 211.
固定側把持爪２１０、可動側把持爪２１１、ストッパー２１４の構成について、図１０（可動側把持爪２１１の例）を使用して説明する。それぞれの先端部の根元には、第１実施形態と同様に圧電セラミックス２０４を電極２０５で挟み込んだランジュバン型振動子２０３が取付けられている。従って、振動子２０３によって、固定側把持爪先端２１０ａ、可動側把持爪先端２１１ａ、ストッパー先端２１４ａが縦振動モードで振動する。 The configuration of the fixed-side gripping claws 210, the movable-side gripping claws 211, and the stopper 214 will be described with reference to FIG. 10 (an example of the movable-side gripping claws 211). A Langevin vibrator 203 having a piezoelectric ceramic 204 sandwiched between electrodes 205 is attached to the base of each tip as in the first embodiment. Therefore, the fixed gripping claw tip 210a, the movable gripping claw tip 211a, and the stopper tip 214a are vibrated in the longitudinal vibration mode by the vibrator 203.
部品を把持する原理は、第１実施形態と同様なので説明は割愛する。 Since the principle of gripping the component is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
次に、部品を吸着する動作について説明する。 Next, an operation for sucking parts will be described.
部品供給装置の部品供給部１１１に置かれている電子部品１１８の上方へ搭載ヘッド部１１３を移動する。搭載ヘッド部１１３のＺ軸駆動機構（不図示）の駆動源で、吸着ノズル１１３ａをＺ軸方向（高さ方向）に下降させる。この時、超音波振動子２０３は通電されていないので動作はしておらず超音波振動は発生していない。固定側把持爪先端２１０ａ、可動側把持爪先端２１１ａを、図１１のように部品１１８の横側になる位置まで下降した後に超音波振動子２０３に通電を行ない、超音波振動を発生させる。左右の振動子それぞれの浮揚現象によって電子部品１１８を押付け合い、部品１１８を中央位置に掴むことができる。 The mounting head unit 113 is moved above the electronic component 118 placed on the component supply unit 111 of the component supply apparatus. The suction nozzle 113a is lowered in the Z-axis direction (height direction) by a drive source of a Z-axis drive mechanism (not shown) of the mounting head portion 113. At this time, since the ultrasonic vibrator 203 is not energized, it does not operate and no ultrasonic vibration is generated. After the fixed side gripping claw tip 210a and the movable side gripping claw tip 211a are lowered to a position on the side of the component 118 as shown in FIG. 11, the ultrasonic transducer 203 is energized to generate ultrasonic vibration. The electronic component 118 can be pressed against each other by the floating phenomenon of the left and right vibrators, and the component 118 can be held at the center position.
この時、図１２のようにストッパー２１４の振動子２０３に通電し、部品１１８を非接触で下方向に押し付ける力を発生させる。図１３の先端部の拡大図のように、ストッパー先端２１４ａの力により、電子部品１１８は下側に押し付けられるが、固定側把持爪先端２１０ａと、可動側把持爪先端２１１ａの「スクイーズ膜効果」により、部品１１８が落下することは無い。 At this time, as shown in FIG. 12, the vibrator 203 of the stopper 214 is energized to generate a force that presses the component 118 downward without contact. As shown in the enlarged view of the tip of FIG. 13, the electronic component 118 is pressed downward by the force of the stopper tip 214a, but the “squeeze film effect” of the fixed side gripping claw tip 210a and the movable side gripping claw tip 211a. Therefore, the component 118 does not fall.
電子部品１１８を把持した状態で、搭載ヘッド部１１３のＺ軸駆動機構（不図示）の駆動源で吸着ノズル１１３ａをＺ軸方向（高さ方向）に上昇させて、画像認識装置１２７の位置等へ移動を行なう。 While holding the electronic component 118, the suction nozzle 113a is raised in the Z-axis direction (height direction) by a drive source of a Z-axis drive mechanism (not shown) of the mounting head unit 113, and the position of the image recognition device 127, etc. Move to.
なお、吸着ノズル１１３ａから部品１１８を下ろす際には、全ての超音波振動子２０３の通電をＯＦＦとして、電子部品１１８を自重で自由落下させたり、あるいは、ストッパー２１４の超音波振動子２０３の通電を強めて、搭載時に押付力を発生させることも可能である。 When the component 118 is lowered from the suction nozzle 113a, the energization of all the ultrasonic transducers 203 is turned off, and the electronic component 118 is allowed to fall freely by its own weight, or the energization of the ultrasonic transducer 203 of the stopper 214 is performed. It is also possible to generate a pressing force during mounting.
次に電子部品１１８を把持爪内に上下方向で位置決めする方法を示す第３実施形態について、図１４を使用して説明を行なう。 Next, a third embodiment showing a method for positioning the electronic component 118 in the holding claw in the vertical direction will be described with reference to FIG.
本実施形態では、固定側把持爪２１０の先端２１０ａと可動側把持爪２１１の先端２１１ａの高さをずらして配置する。その場合のずらす量は、固定側把持爪先端２１０ａと可動側把持爪先端２１１ａの重なる部分の寸法が、部品１１８の高さと一致するようにする。 In the present embodiment, the height of the tip 210a of the fixed-side gripping claw 210 and the tip 211a of the movable-side gripping claw 211 are shifted from each other. In this case, the amount of shifting is set so that the dimension of the overlapping portion of the fixed side gripping claw tip 210a and the movable side gripping claw tip 211a matches the height of the component 118.
これにより、固定側把持爪２１０の「スクイーズ膜効果」によって上側を押さえ、可動側把持爪２１１の「スクイーズ膜効果」によって下側を押え、部品を上下方向に位置決めすることができる。以上のような構成によって上下方向の部品の位置決め固定を行なう。 As a result, the upper side can be pressed by the “squeeze film effect” of the fixed side gripping claws 210, and the lower side can be pressed by the “squeeze film effect” of the movable side gripping claws 211 to position the component in the vertical direction. With the above-described configuration, positioning and fixing of the parts in the vertical direction are performed.
なお、第３実施形態においては、本発明が第２実施形態のチャック機構に適用されていたが、第３実施形態の構成を第１実施形態の部品セパレータの出口に適用することも可能である。更に、左右の超音波振動子の上下位置を可変として、部品１１８の高さに合わせて調整可能とすることもできる。 In the third embodiment, the present invention is applied to the chuck mechanism of the second embodiment. However, the configuration of the third embodiment can be applied to the outlet of the component separator of the first embodiment. . Furthermore, the vertical position of the left and right ultrasonic transducers can be made variable to be adjustable according to the height of the component 118.
なお、前記実施形態においては、本発明が電子部品実装装置の電子部品の保持に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定されず、電子部品実装装置以外の装置の電子部品以外の一般部品の保持や配置にも同様に適用できることは明らかである。超音波振動子の種類も、ランジュバン型振動子に限定されない。水平方向に対向配置する振動子の数も２つに限定されず、３つ以上であっても良い。 In the above-described embodiment, the present invention is applied to holding an electronic component of an electronic component mounting apparatus. However, the application target of the present invention is not limited to this, and other than the electronic component of an apparatus other than the electronic component mounting apparatus. It is clear that the present invention can be similarly applied to holding and arranging general parts. The type of ultrasonic transducer is not limited to the Langevin type transducer. The number of transducers arranged opposite to each other in the horizontal direction is not limited to two and may be three or more.
１００…電子部品実装装置
１１１…部品供給部
１１３…搭載ヘッド部
１１３ａ…吸着ノズル
１１８…部品
２００…部品ホルダ
２０１…左側部品把持機構
２０２…右側部品把持機構
２０３…超音波振動子
２１０…固定側把持爪
２１１…可動側把持爪
２１４…ストッパー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electronic component mounting apparatus 111 ... Component supply part 113 ... Mounting head part 113a ... Adsorption nozzle 118 ... Component 200 ... Component holder 201 ... Left side component holding mechanism 202 ... Right side component holding mechanism 203 ... Ultrasonic transducer 210 ... Fixed side holding Claw 211 ... Moveable gripper 214 ... Stopper
Claims (5)
該超音波振動子の保持面の間で、部品を超音波振動により非接触で挟持するようにされていることを特徴とする部品保持装置。 Having at least two ultrasonic transducers in which holding surfaces for generating ultrasonic vibrations are arranged opposite to each other in the horizontal direction;
A component holding apparatus characterized in that the component is sandwiched between the holding surfaces of the ultrasonic transducer in a non-contact manner by ultrasonic vibration.
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