JP3713296B2

JP3713296B2 - Electronic component automatic placement equipment

Info

Publication number: JP3713296B2
Application number: JP00481395A
Authority: JP
Inventors: 良則狩野; 茂影山
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1995-01-17
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: JPH08195591A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータに駆動される入力軸の回転により出力軸に取り付けられたロータリテーブルを間欠的に所定の角度ずつ回転させるインデックスユニットと、該テーブルの周縁に前記間欠ピッチ毎に設けられると共に前記テーブルの間欠回転により所定の部品吸着停止位置で電子部品を吸着して所定の部品装着停止位置で該部品をプリント基板に装着する装着ヘッドとよりなる電子部品自動装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種電子部品自動装着装置が特開平４−１７７８９７号公報に開示されている。この従来技術によれば、モータの回転軸に連結された入力軸により２つのインデックス回転手段が駆動され、夫々のインデックス回転手段は逆トルク特性を有しているため、第１のインデックス回転手段のトルクの変動は第２のインデックス回転手段により打ち消され、振動の原因となる入力軸の負荷変動が軽減される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では入力軸は２つのインデックスユニットを駆動しなければならないため入力軸を回転させるモータは大きな駆動力を必要とする欠点がある。また、２つのインデックスユニットを設けるためのスペースが大きくなり過ぎること及びインデックスユニット自体のコストが掛かり全体のコストが上がってしまい実用には適さないという欠点もある。
【０００４】
そこで本発明は、簡単な機構によりインデックスユニットの入力軸の負荷変動を減少させるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明はモータに駆動される入力軸の回転により出力軸に取り付けられたロータリテーブルを間欠的に所定の角度ずつ回転させるインデックスユニットと、該テーブルの周縁に前記間欠ピッチ毎に設けられると共に前記テーブルの間欠回転により所定の部品吸着停止位置で電子部品を吸着して所定の部品装着停止位置で該部品をプリント基板に装着する装着ヘッドとよりなる電子部品自動装着装置において、前記入力軸に設けられた板カムと、該カムに係合するカムフォロアを該カムに押しつける方向に付勢するバネとを備え、前記板カムは出力軸の間欠回転における加速時には前記出力軸が速く回転する方向に、減速時には前記出力軸が遅く回転する方向にトルクが掛かり、加速時及び減速時の負荷変動を相殺する方向に前記カムフォロアよりトルクを受けるように形成されているものである。
【０００６】
また本発明は、モータに駆動される入力軸の回転により出力軸に取り付けられたロータリテーブルを間欠的に所定の角度ずつ回転させるインデックスユニットと、該テーブルの周縁に前記間欠ピッチ毎に設けられると共に前記テーブルの間欠回転により所定の部品吸着停止位置で電子部品を吸着して所定の部品装着停止位置で該部品をプリント基板に装着する装着ヘッドとよりなる電子部品自動装着装置において、前記出力軸の間欠回転による負荷変動を相殺する方向に前記入力軸に対してトルクを発生させるトルク発生手段と、該トルク発生手段を作用させるかさせないかを切り替える切替手段とを設けたものである。
【０００７】
また本発明は、モータに駆動される入力軸の回転により出力軸に取り付けられたロータリテーブルを間欠的に所定の角度ずつ回転させるインデックスユニットと、該テーブルの周縁に前記間欠ピッチ毎に設けられると共に前記テーブルの間欠回転により所定の部品吸着停止位置で電子部品を吸着して所定の部品装着停止位置で該部品をプリント基板に装着する装着ヘッドとよりなる電子部品自動装着装置において、前記入力軸に設けられた板カム、該カムに係合するカムフォロア及び該カムフォロワを前記カムに押しつける方向に付勢するバネから構成され、前記出力軸の間欠回転における加速時及び減速時の負荷変動を相殺する方向に前記入力軸に対してトルクを発生させるトルク発生手段と、前記バネによる付勢力を調節して該トルク発生手段が発生するトルクの大きさを調節する調節手段とを設けたものである。
【０００８】
【作用】
請求項１の構成によれば、インデックスユニットの入力軸に設けられた板カムにカムフォロアがバネにより押し当てられ該板カムの形状により、出力軸には該出力軸の間欠回転における加速時には前記出力軸が速く回転する方向に、減速時には前記出力軸が遅く回転する方向にトルクが掛かり、出力軸の間欠回転による負荷変動を相殺するようにトルクが発生する。
【０００９】
請求項２の構成によれば、トルク発生手段はインデックスユニットの出力軸の間欠回転による負荷変動を相殺する方向に入力軸に対してトルクを発生させ、切替手段は該トルク発生手段を作用させるかさせないかを切り替える。
【００１０】
請求項３の構成によれば、入力軸に設けられた板カム、該カムに係合するカムフォロア及び該カムフォロワを前記カムに押しつける方向に付勢するバネから構成されたトルク発生手段はインデックスユニットの出力軸の間欠回転による加速時及び減速時の負荷変動を相殺する方向に入力軸に対してトルクを発生させ、調節手段はバネによる付勢力を調節して前記トルク発生手段の発生するトルクの大きさを調節する。
【００１１】
【実施例】
以下本発明の一実施例を図に基づき詳述する。
【００１２】
図２に於て、１はＹ軸モータ２の回動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の回動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、チップ部品あるいは部品という。）が装着されるプリント基板６が図示しない固定手段に固定されて載置される。
【００１３】
７は供給台であり、チップ部品５を供給する部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定された図示しないナットを介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には後述するように吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【００１４】
吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５の停止位置（図２中上方の黒丸の付された位置）が吸着ステーションＩであり、該吸着ステーションＩにて装着ヘッド１５が下降することにより吸着ノズル１４が部品５を吸着する。
【００１５】
ＩＩは部品５を吸着した装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の間欠回転により停止する認識ステーションであり、部品認識装置１６により吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれの認識がなされる。
【００１６】
ＩＩＩは吸着ノズル１４が吸着保持している部品５をプリント基板６に装着するために装着ヘッド１５が停止する装着ステーション（図２中下方の黒丸の付された位置）であり、装着ヘッド１５のロータリテーブル１３に対する下降によりＸＹテーブル３の移動により所定の位置に停止したプリント基板６に部品５は装着される。
【００１７】
以下に図３及び図４に基づき装着ヘッド１５について説明する。
【００１８】
装着ヘッド１５はガイドレール１７に取り付けられたヘッド上下テーブル２９に取り付けられており、ガイドレール１７に摺動可能に取り付けられたナット体３０がロータリテーブル１３に取り付けられている。従ってヘッド１５はロータリテーブル１３に対して上下動可能となっている。
【００１９】
前記ヘッド上下テーブル２９の上部には取付板３１が取り付けられ該取付板３１には１対のカムフォロア３２、３３が取り付けられている。
【００２０】
該１対のカムフォロア３２、３３はカムフォロア３３が図示しないバネにより上方に付勢されていることによりフレーム３４の下方に吊り下げられ固定されている円筒リブカム３５を挟み込む。カムフォロア３２、３３がリブカム３５を挟むことにより上下方向の位置が規制されてヘッド１５はロータリテーブル１３の間欠回転により移動するものである。
【００２１】
また、ヘッド１５にはモータが組み込まれており、吸着ノズル１４を鉛直軸線まわりに回転させる。該ノズル１４はヘッド１５内の回転中心軸に対して偏心した位置に複数本該ヘッド１５に対して出入自在に設けられている。
【００２２】
図３において、吸着ステ−ションＩ及び装着ステ−ションＩＩにては円筒リブカム３５は切り欠かれており、この切り欠き内にローラレスト３７が昇降可能に設けられている。従って、ヘッド１５は該ステ−ションにて間欠回転の停止中に上下動して電子部品５の吸着及び装着が行われる。
【００２３】
ローラレスト３７は垂直レール３８に取り付けられており、該レール３８はフレーム３４に固定されたスライドユニット３９にガイドされて上下動を行う。
【００２４】
次に、図１、図３及び図４において、４６はインデックスユニットであり、モータ４１の出力軸に図示しないカップリングを介して連結された減速機入力軸４８の回転が減速機４９により減速され該ユニット４６に入力され、該ユニット４６がロータリテーブル１３の間欠回転を駆動する。該減速機４９の出力軸であるインデックス入力軸５１はユニット４６のハウジング５２を貫通して設けられている。
【００２５】
インデックスユニット４６のハウジング５２にはカム４４が固定されたカム軸５３が貫通して設けられ、該カム軸５３はハウジング５２で回転可能に支持されている。
【００２６】
該カム軸５３に固定されたカム軸プーリ５４と入力軸５１に固定された入力軸プーリ５５の間にはタイミングベルト５６が掛け渡されており、入力軸５１の回転がカム軸５３に伝達されるようになされている。従って、モータ４１の回転によりインデックスユニット４６を介したロータリテーブル１３の間欠回転に同期してカム軸５３が回動し、カム４４に当接して転動するカムフォロア６７が上下し該カムフォロア６７が設けられているレバー６８が支軸６９を支点に揺動して該レバー６８に支持されて図示しないバネに下方に付勢されている垂直レール３８を昇降させ、吸着ステ−ションＩにおけるヘッド１５の昇降が行われる。カム軸５３のハウジング５２から反対側に突出した部分には装着ステ−ションＩＩＩにおいて装着ヘッド１５を昇降させるためのカム５７が固定されており、吸着ステ−ションＩと同様なヘッド１５を昇降させる機構が備えられている。
【００２７】
次に、インデックスユニット４６について図１等に基づき詳述する。
【００２８】
前記入力軸５１には図示しないウォームを有する割付けカム５８が固定されて形成されており、該カム５８に係合するカムフォロア５９を周縁に有するインデックス出力軸６０が設けられている。該カム５８の回転により出力軸６０が間欠的に回転し、出力軸６０に固定されているロータリテーブル１３が間欠的に回転するものである。即ち所定の角度分割り出し回転してから所定時間停止（停留）する運動を繰り返すものである。
【００２９】
前記入力軸５１にはさらに板カム６２が固定されて設けられており、該板カム６２には圧縮バネ６３により付勢されてカムフォロア６４が押し付けられている。該バネ６３、カムフォロア６４及び板カム６２によりカウンタバランスユニット６５が構成されている。入力軸５１には、図５の上のグラフの太線に示すように出力軸６０の間欠回転（割り出し）の前半の加速域では遅く回転する方向に負荷の反力が掛かり、間欠回転の後半の減速域では早く回転する方向の力が掛かるが、該板カム６２の形状は該カム６２に押し当てられるカムフォロア６４によるトルクが図５の上のグラフの細線で示すように加速域では早く回転する方向即ち加速する方向に掛かり、減速域では遅く回転する方向即ち減速する方向に掛かるように加工されている。従って、合成された出力軸の加速度は図５の下のグラフの太線に示されるようになり、入力軸に掛かるトルク即ち加速度の変動が押さえられるものである。
【００３０】
バネ６３はカムフォロア６４に係合している側とは反対側の端部が図４に示すバネ収納筒６６に押し当てられた状態で収納されており、バネ収納筒６６は図４の実線の位置と２点鎖線の位置との間を変位可能なようにハウジング５２に螺合している。実線の位置まで螺合されることで、最も強くカムフォロア６４を付勢して最も大きなトルクを入力軸５１に与えることができ、ネジを緩めることでその与えるトルクの大きさを減らすことができ、２点鎖線の位置で押し付ける力を０にすることができる。
【００３１】
また、図４に示すように減速機入力軸４８はモータ４１に連結する側と反対側の端部が減速機４９を貫通しており、該端部には手回しにて該入力軸４８を回転させる図示しないハンドルが着脱可能になされている。
【００３２】
次に、図３において、部品供給装置８はテープリール２８に巻回された図示しないテープに封入されたチップ部品５を昇降する昇降レバー２６が揺動レバー２７に係合して揺動させることにより１ピッチずつ送り吸着ノズル１４の取り出し位置に供給するものである。昇降レバー２６の昇降はインデックスユニット４６のハウジング５２外に設けられた図示しないカム軸に固定されたカムが前記ベルト５６がさらに該カム軸に掛け渡され回動することによりヘッド１５の昇降と同様な機構により昇降される。
【００３３】
以上の構成により以下動作について説明する。
【００３４】
先ず、操作者はバネ収納筒６６を図４の実線の位置までネジ込みバネ６３を一番圧縮された状態とする。
【００３５】
次に、図示しない操作部が操作され、電子部品自動装着装置の自動運転が開始される。
【００３６】
即ち、モータ４１の回転によりインデックスユニット４６を介してロータリテーブル１３が間欠回転し、吸着ステ−ションＩに装着ヘッド１５の１つが達して停止する。装着ヘッド１５の移動中はカムフォロア３２、３３がリブカム３５に案内されて移動してローラレスト３７に乗り移り停止するものである。
【００３７】
この時、モータ４１の回転により減速機入力軸４８が高速度で回転してこの回転よりは減速されるが尚高速にインデックス入力軸５１が回転し、割付けカム５８の１回転の間にカムフォロア５９が係合して出力軸は加速域で加速され、減速域で減速して所定の角度を割り出し回転してその後停止するものである。
【００３８】
この間欠回転の加速域及び減速域では前述するように（図５参照）カウンタバランスユニット６５を形成するカムフォロア６４が板カム６２にバネ６３の付勢により係合して入力軸４８への負荷の変動を押さえるように作用する。従って入力軸５１の振動が押さえられ、出力軸６０側に伝わる振動も押さえられる。
【００３９】
次に、当該ヘッド１５が吸着ステ−ションＩに移動している間に図示しない記憶部に記憶された装着データに従って、供給台７が移動し供給すべきチップ部品５の部品供給装置８が吸着ステ−ションＩの吸着ノズル１４の吸着位置に停止しており、間欠回転の停止時でのヘッド１５の下降による該ノズル１４の下降によりチップ部品５が吸着して取り出される。
【００４０】
即ち、ヘッド１５が停止すると入力軸５１の回転により図示しないカムが回動して昇降レバー２６が昇降して揺動レバー２７を揺動させ。図示しないテープを送って部品５を取り出し位置に供給し、一方カム４４の回転により図示しないレバーが揺動して、該レバーが支持している図示しないローラが該ローラが取り付けられている垂直レール３８が図示しないバネにより下方に付勢去れていることから下降し、従って装着ヘッド１５が下降して吸着ノズル１４がチップ部品５を真空吸着して取り出し、さらなるカム４４の回転によりヘッド１５が上昇する。この時に入力軸５１に大きな振動が発生しないので安定して部品５を取り出すことができる。
【００４１】
こうして入力軸５１の１回転すなわち１サイクルの動作が終了する。
【００４２】
次に、入力軸５１がさらに回転すると、ロータリテーブル１３は停止状態から再度移動を開始して吸着ノズル１４が電子部品５を保持した状態で次のステ−ションに移動する。この間にカムフォロア３２、３３はローラレスト３７よりリブカム３５に乗り移る。この場合にもカウンタバランスユニット６５の働きにより入力軸５１のトルク変動が押さえられ、振動が押さえられるため吸着ノズル１４の吸着する部品５がずれたり落ちてしまったりする可能性が低くなる。
【００４３】
次に、吸着ステ−ションＩには他のヘッド１５が同様にして移動して、同様にして部品５の吸着が行われる。
【００４４】
次に、ロータリテーブル１３の間欠回転により、チップ部品５を保持したヘッド１５が認識ステ−ションＩＩに移動すると、部品認識装置１６により吸着ノズル１４に吸着されたチップ部品５の認識が行われる。
【００４５】
この場合にも振動による誤認識の可能性が減少する。
【００４６】
部品５のノズル１４の回転中心に対する位置ずれが認識されると該認識結果に基づいて補正が行われ、部品５が図示しない前記装着データに示される方向を向くように装着ヘッド１５内のモータが駆動され吸着ノズル１４が回転する。
【００４７】
この間に、ロータリテーブル１３は間欠回転を行って装着ステ−ションＩＩＩに達し、角度位置決めが終了したチップ部品５をＸＹテーブル３の移動により位置決めされたプリント基板６に装着する。該位置決めは前記装着データで示す位置に装着されるように認識結果の補正が加えられて行われる。また、装着ヘッド１５の昇降は吸着ステ−ションＩでの昇降と同様にしてカム軸５３の回動により行われる。
【００４８】
この場合にも入力軸５１のトルクの変動が押さえられるため、装着時に振動により部品がずれてしまう可能性が減少する。
【００４９】
このようにして部品５の基板６への装着が行われるが、自動運転が停止され電子部品自動装着装置のメンテナンスを行いたい場合等に、ロータリテーブル１３を低速で回し該テーブル１３及びヘッド１５等を適当な位置にしたい場合等に図示しないハンドルを減速機入力軸４８に連結してハンドルを操作者が回すことがある。
【００５０】
この場合には、低速で回すため入力軸５１には出力軸６０の加速度の変動によるトルクの変動がほとんど掛からず回転できるが、バネ６３の付勢によりカムフォロア６４が板カム６２に押し付けられていると、この押し付けによるトルクを入力軸５１が受けるためハンドルを回しずらくなり適当な位置に停止させる作業が難しくなる。このため、手回しする前にバネ収納筒６６を図４の２点鎖線の位置まで移動させて、バネ６３が付勢をしないようにしてから、ハンドルにより減速機入力軸４８を回して、適当な位置にロータリテーブル１３を停止させて必要な処置を行う。
【００５１】
また、基板６の種類により１サイクルの動作に要する時間であるサイクルタイムの最高速が遅い場合等（装着する部品５の種類が低速で装着しなければならない場合等がある。）、サイクルタイムは即ち、ロータリテーブル１３の１回の間欠回転に要する時間であるため入力軸５１を高速にする必要がない。入力軸５１を高速にする程出力軸６０からのトルクの変動が大きくなるため、高速で回転する必要が無い場合にはカウンタバランスユニット６５によるトルクの大きさを小さくして最適なトルクの値にすることが考えられ、収納筒６５のネジ込み量を少なくして最適な位置としてから自動運転をすることができる。または、最高速が低速であり、ユニット６５によるトルクの大きさを小さくできる時には全体としての入力軸５１の負荷を小さくできるという意味で収納筒６５のネジ込み量を小さくすることが考えられる。
【００５２】
また、収納筒６５のネジ込み量をモータ等の駆動源により制御できるようにしておけば、部品５の種類の変化等によるロータリテーブル１３の回転速度の変化即ちサイクルタイムを変化させるのに伴い自動運転中にネジ込み量を調節して最適なトルクを与えるようにしてもよい。
【００５３】
さらに、本実施例ではカウンタバランスユニット６５としてバネ６３により板カム６２をカムフォロア６４が押し付けるようにしたが、バネ６３の代わりに空圧あるるいは油圧シリンダのロッドを突出させて押し付けるようにしてもよい。但しバネを用いるほうが、簡単な構造となりまたシリンダの場合にはシールよりの漏れが寿命により発生するが、バネであれば寿命は考えなくてもよいという利点がある。シリンダの場合には通常はロッドの突出状態を維持させ、メンテナンス等で減速機入力軸４８を手回ししたい場合には、ロッドを後退させてカムフォロア６４がカム６２に力を及ぼさないようにさせることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、出力軸の間欠回転の前半の加速域では遅く回転する方向に負荷の反力が掛かり、間欠回転の後半の減速域では早く回転する方向の力が掛かるが、板カムは出力軸の間欠回転における加速時及び減速時の負荷変動を相殺する方向にカムフォロアよりトルクを受けるように形成され、板カムに押し当てられるカムフォロアによるトルクが加速域では前記出力軸が早く回転する方向即ち加速する方向に、また、減速域では前記出力軸が遅く回転する方向即ち減速する方向に掛かるので、高速でインデックスユニットが間欠回転する時でも簡単な構造により入力軸の負荷変動が軽減され、振動が押さえられ、部品の装着の精度が低下することがない。
【００５５】
また、負荷変動を相殺するトルク発生手段を作用させるかさせないかを切り替える切替手段を設けたので、手回しにてインデックスユニットの入力軸を回転させロータリテーブルを間欠回転させたい場合にトルク発生手段の負荷が掛かることが無くなる。
【００５６】
また、入力軸に設けられた板カム、該カムに係合するカムフォロア及び該カムフォロワを前記カムに押しつける方向に付勢するバネから構成され、負荷変動を相殺するトルク発生手段の発生するトルクを前記バネによる付勢力を調節して調節する調節手段を設けたので、間欠回転の速度を変更した場合でも前記バネによる付勢力を調節して最適な大きさのトルクを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インデックスユニットの内部を示す平面図である。
【図２】電子部品自動装着装置の平面図である。
【図３】電子部品自動装着装置の側面図である。
【図４】インデックスユニットを示す平面図である。
【図５】インデックス入力軸に掛かる加速度を示すグラフである。
【符号の説明】
５チップ状電子部品（電子部品）
６プリント基板
１３ロータリテーブル
１５装着ヘッド
４６インデックスユニット
４８減速機入力軸
５１インデックス入力軸（入力軸）
６０インデックス出力軸（出力軸）
６２板カム
６３圧縮バネ
６４カムフォロア
６５カウンタバランスユニット（トルク発生手段）
６６バネ収納筒（切替手段）（調節手段）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention includes an index unit that intermittently rotates a rotary table attached to an output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and a peripheral portion of the table that is provided at each intermittent pitch. The present invention relates to an electronic component automatic mounting apparatus including a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component suction stop position by intermittent rotation of a table and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position.
[0002]
[Prior art]
This kind of electronic component automatic mounting apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-177978. According to this prior art, two index rotating means are driven by the input shaft connected to the rotating shaft of the motor, and each index rotating means has reverse torque characteristics. The torque fluctuation is canceled by the second index rotating means, and the load fluctuation of the input shaft that causes the vibration is reduced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the input shaft has to drive two index units in the prior art, the motor for rotating the input shaft has a drawback of requiring a large driving force. There are also disadvantages that the space for providing the two index units becomes too large and the cost of the index unit itself increases, which increases the overall cost and is not suitable for practical use.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to reduce the load fluctuation of the input shaft of the index unit with a simple mechanism.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the present invention is provided with an index unit for intermittently rotating a rotary table attached to an output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and a peripheral edge of the table at each intermittent pitch. In an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component suction stop position by intermittent rotation of the table and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position. Provided with a plate cam and a spring that urges the cam follower engaged with the cam in a direction to press the cam, and the plate cam rotates in a direction in which the output shaft rotates fast during acceleration of intermittent output shaft rotation. , the deceleration takes torque in a direction of rotation slow the output shaft, the cam in a direction to offset the load variation during acceleration and deceleration Are those formed to receive a torque from Oroa.
[0006]
The present invention is also provided with an index unit that intermittently rotates a rotary table attached to an output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and a peripheral edge of the table at each intermittent pitch. In an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component suction stop position by intermittent rotation of the table and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position. Torque generating means for generating torque with respect to the input shaft in a direction to cancel load fluctuations due to intermittent rotation, and switching means for switching whether or not to actuate the torque generating means are provided.
[0007]
The present invention is also provided with an index unit that intermittently rotates a rotary table attached to an output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and a peripheral edge of the table at each intermittent pitch. In an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component suction stop position by intermittent rotation of the table and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position. A direction composed of a provided plate cam, a cam follower that engages with the cam, and a spring that biases the cam follower in a direction to press the cam follower, and cancels load fluctuations during acceleration and deceleration during intermittent rotation of the output shaft wherein the torque generating means for generating a torque to the input shaft, the torque onset by adjusting the urging force of the spring Means in which is provided an adjustment means for adjusting the magnitude of the torque generated.
[0008]
[Action]
According to the configuration of claim 1, the cam follower is pressed against the plate cam provided on the input shaft of the index unit by the spring, and the shape of the plate cam causes the output shaft to output the output during acceleration during intermittent rotation of the output shaft. Torque is applied in the direction in which the shaft rotates faster, and in the direction in which the output shaft rotates slower during deceleration, and torque is generated so as to cancel load fluctuations caused by intermittent rotation of the output shaft.
[0009]
According to the configuration of the second aspect, the torque generating means generates torque to the input shaft in a direction to cancel the load fluctuation caused by the intermittent rotation of the output shaft of the index unit, and the switching means operates the torque generating means. Switch whether to not.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the torque generating means including the plate cam provided on the input shaft, the cam follower that engages with the cam, and the spring that biases the cam follower in the direction of pressing the cam follower is provided on the index unit. Torque is generated for the input shaft in a direction that cancels load fluctuations during acceleration and deceleration due to intermittent rotation of the output shaft, and the adjusting means adjusts the biasing force of the spring to increase the torque generated by the torque generating means. Adjust the height.
[0011]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
In FIG. 2, 1 is a Y table that moves in the Y direction by the rotation of the Y-axis motor 2, and 3 is a result of moving in the X direction on the Y table 1 by the rotation of the X-axis motor 4. The printed circuit board 6 on which the chip-like electronic component 5 (hereinafter referred to as chip component or component) is mounted is fixed and mounted on a fixing means (not shown).
[0013]
Reference numeral 7 denotes a supply table, on which a number of component supply devices 8 for supplying chip components 5 are arranged. Reference numeral 9 denotes a supply table driving motor. When the ball screw 10 is rotated, the supply table 7 is guided to the linear guide 12 through a nut (not shown) fitted to the ball screw 10 and fixed to the supply table 7. Move in the X direction. Reference numeral 13 denotes a rotary table that rotates intermittently. As will be described later, mounting heads 15 having a plurality of suction nozzles 14 are arranged at equal intervals in accordance with the intermittent pitch.
[0014]
The stop position of the mounting head 15 where the suction nozzle 14 picks up and picks up the component 5 from the supply device 8 (the position indicated by the black circle in the upper part in FIG. 2) is the suction station I. At the suction station I, the mounting head 15 By descending, the suction nozzle 14 sucks the component 5.
[0015]
II is a recognition station in which the mounting head 15 that sucks the component 5 stops due to the intermittent rotation of the rotary table 13, and the component recognition device 16 recognizes the positional deviation of the component 5 with respect to the suction nozzle 14.
[0016]
Reference numeral III denotes a mounting station (a position indicated by a black circle in the lower part of FIG. 2) where the mounting head 15 stops in order to mount the component 5 held by the suction nozzle 14 on the printed circuit board 6. The component 5 is mounted on the printed circuit board 6 that has been stopped at a predetermined position by the movement of the XY table 3 due to the lowering of the rotary table 13.
[0017]
Hereinafter, the mounting head 15 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
[0018]
The mounting head 15 is attached to a head upper and lower table 29 attached to the guide rail 17, and a nut body 30 slidably attached to the guide rail 17 is attached to the rotary table 13. Therefore, the head 15 can move up and down with respect to the rotary table 13.
[0019]
An attachment plate 31 is attached to the upper portion of the head upper and lower table 29, and a pair of cam followers 32 and 33 are attached to the attachment plate 31.
[0020]
The pair of cam followers 32 and 33 sandwich a cylindrical rib cam 35 that is suspended and fixed below the frame 34 when the cam follower 33 is biased upward by a spring (not shown). When the cam followers 32 and 33 sandwich the rib cam 35, the position in the vertical direction is regulated, and the head 15 is moved by intermittent rotation of the rotary table 13.
[0021]
Further, a motor is incorporated in the head 15, and the suction nozzle 14 is rotated around the vertical axis. A plurality of nozzles 14 are provided in a position eccentric to the rotation center axis in the head 15 so as to be able to enter and leave the head 15.
[0022]
In FIG. 3, the cylindrical rib cam 35 is notched in the suction station I and the mounting station II, and a roller rest 37 is provided in the notch so as to be movable up and down. Accordingly, the head 15 moves up and down while the intermittent rotation is stopped at the station, and the electronic component 5 is sucked and mounted.
[0023]
The roller rest 37 is attached to a vertical rail 38 and the rail 38 is guided by a slide unit 39 fixed to the frame 34 to move up and down.
[0024]
Next, in FIGS. 1, 3, and 4, 46 is an index unit, and the rotation of the speed reducer input shaft 48 connected to the output shaft of the motor 41 via a coupling (not shown) is decelerated by the speed reducer 49. Input to the unit 46, and the unit 46 drives intermittent rotation of the rotary table 13. An index input shaft 51, which is an output shaft of the speed reducer 49, is provided through the housing 52 of the unit 46.
[0025]
A cam shaft 53 to which a cam 44 is fixed is provided through the housing 52 of the index unit 46, and the cam shaft 53 is rotatably supported by the housing 52.
[0026]
A timing belt 56 is stretched between a cam shaft pulley 54 fixed to the cam shaft 53 and an input shaft pulley 55 fixed to the input shaft 51, and the rotation of the input shaft 51 is transmitted to the cam shaft 53. It is made so that. Accordingly, the rotation of the motor 41 causes the cam shaft 53 to rotate in synchronization with the intermittent rotation of the rotary table 13 via the index unit 46, and the cam follower 67 that rolls in contact with the cam 44 moves up and down to provide the cam follower 67. The lever 68 is swung around the support shaft 69 and supported by the lever 68 to raise and lower the vertical rail 38 urged downward by a spring (not shown). Elevation is performed. A cam 57 for raising and lowering the mounting head 15 at the mounting station III is fixed to a portion of the cam shaft 53 that protrudes from the housing 52 to the opposite side, and the head 15 similar to the suction station I is moved up and down. A mechanism is provided.
[0027]
Next, the index unit 46 will be described in detail with reference to FIG.
[0028]
An allocation cam 58 having a worm (not shown) is fixedly formed on the input shaft 51, and an index output shaft 60 having a cam follower 59 that engages with the cam 58 is provided on the periphery. As the cam 58 rotates, the output shaft 60 rotates intermittently, and the rotary table 13 fixed to the output shaft 60 rotates intermittently. That is, a motion of stopping (stopping) for a predetermined time after repeating a predetermined angle division rotation is repeated.
[0029]
A plate cam 62 is further fixed to the input shaft 51, and a cam follower 64 is pressed against the plate cam 62 by being urged by a compression spring 63. The spring 63, the cam follower 64, and the plate cam 62 constitute a counter balance unit 65. As shown by the thick line in the upper graph of FIG. 5, the input shaft 51 is subjected to a reaction force of the load in the direction of slow rotation in the first half acceleration region of the intermittent rotation (indexing) of the output shaft 60. A force in the direction of fast rotation is applied in the deceleration region, but the shape of the plate cam 62 is such that the torque by the cam follower 64 pressed against the cam 62 rotates fast in the acceleration region as shown by the thin line in the upper graph of FIG. It is processed so as to be applied in the direction of acceleration, that is, in the direction of acceleration, and in the deceleration region in the direction of slow rotation, that is, in the direction of deceleration. Therefore, the synthesized acceleration of the output shaft is as shown by the thick line in the lower graph of FIG. 5, and the torque applied to the input shaft, that is, the fluctuation of the acceleration can be suppressed.
[0030]
The spring 63 is housed in a state where the end opposite to the side engaged with the cam follower 64 is pressed against the spring housing tube 66 shown in FIG. 4, and the spring housing tube 66 is shown by a solid line in FIG. The housing 52 is screwed so as to be displaceable between the position and the position of the two-dot chain line. By screwing to the position of the solid line, the cam follower 64 is most strongly urged to give the largest torque to the input shaft 51, and by loosening the screw, the magnitude of the torque to be given can be reduced, The pressing force at the position of the two-dot chain line can be made zero.
[0031]
Further, as shown in FIG. 4, the speed reducer input shaft 48 has an end opposite to the side connected to the motor 41 passing through the speed reducer 49, and the input shaft 48 is rotated by hand at the end. A handle (not shown) to be attached is detachable.
[0032]
Next, in FIG. 3, the component supply device 8 causes the lifting / lowering lever 26 that lifts and lowers the chip component 5 enclosed in the tape (not shown) wound around the tape reel 28 to engage and swing the swinging lever 27. Is fed to the take-out position of the feed suction nozzle 14 by one pitch. The raising / lowering of the raising / lowering lever 26 is the same as the raising / lowering of the head 15 by the cam fixed to the cam shaft (not shown) provided outside the housing 52 of the index unit 46 being further rotated around the cam shaft. It is raised and lowered by a simple mechanism.
[0033]
The operation will be described below with the above configuration.
[0034]
First, the operator sets the spring housing cylinder 66 to the position shown by the solid line in FIG.
[0035]
Next, an operation unit (not shown) is operated, and automatic operation of the electronic component automatic mounting apparatus is started.
[0036]
That is, the rotary table 13 is intermittently rotated through the index unit 46 by the rotation of the motor 41, and one of the mounting heads 15 reaches the suction station I and stops. During the movement of the mounting head 15, the cam followers 32 and 33 are guided by the rib cam 35 and move to the roller rest 37 and stop.
[0037]
At this time, the reduction gear input shaft 48 rotates at a high speed by the rotation of the motor 41 and is decelerated from this rotation, but the index input shaft 51 rotates at a higher speed and the cam follower 59 is rotated during one rotation of the allocation cam 58. Are engaged, the output shaft is accelerated in the acceleration region, decelerated in the deceleration region, indexed and rotated at a predetermined angle, and then stopped.
[0038]
In the intermittent rotation acceleration region and deceleration region, as described above (see FIG. 5), the cam follower 64 forming the counter balance unit 65 is engaged with the plate cam 62 by the urging of the spring 63 and the load on the input shaft 48 is reduced. It acts to suppress fluctuations. Therefore, the vibration of the input shaft 51 is suppressed, and the vibration transmitted to the output shaft 60 side is also suppressed.
[0039]
Next, the component supply device 8 of the chip component 5 to be moved and supplied in accordance with the mounting data stored in the storage unit (not shown) while the head 15 is moving to the suction station I is suctioned. The suction is stopped at the suction position of the suction nozzle 14 of the station I, and the chip component 5 is sucked and taken out by the lowering of the nozzle 14 due to the lowering of the head 15 when the intermittent rotation is stopped.
[0040]
That is, when the head 15 is stopped, the cam (not shown) is rotated by the rotation of the input shaft 51 and the elevating lever 26 is moved up and down to swing the swing lever 27. A tape (not shown) is fed to supply the component 5 to the take-out position, while a lever (not shown) swings by the rotation of the cam 44, and a roller (not shown) supported by the lever is attached to the vertical rail. 38 is lowered because it is biased downward by a spring (not shown), so that the mounting head 15 is lowered and the suction nozzle 14 sucks the chip component 5 by vacuum suction, and the head 15 is raised by further rotation of the cam 44. To do. At this time, since the input shaft 51 does not generate a large vibration, the component 5 can be taken out stably.
[0041]
Thus, one rotation of the input shaft 51, that is, one cycle of operation is completed.
[0042]
Next, when the input shaft 51 further rotates, the rotary table 13 starts moving again from the stopped state, and the suction nozzle 14 moves to the next station while holding the electronic component 5. During this time, the cam followers 32 and 33 are transferred from the roller rest 37 to the rib cam 35. Also in this case, the torque balance of the input shaft 51 is suppressed by the action of the counter balance unit 65 and the vibration is suppressed, so that the possibility that the part 5 to be sucked by the suction nozzle 14 is shifted or dropped is reduced.
[0043]
Next, the other head 15 moves in the same manner to the suction station I, and suction of the component 5 is performed in the same manner.
[0044]
Next, when the head 15 holding the chip component 5 moves to the recognition station II due to intermittent rotation of the rotary table 13, the component recognition device 16 recognizes the chip component 5 sucked by the suction nozzle 14.
[0045]
Also in this case, the possibility of erroneous recognition due to vibration is reduced.
[0046]
When the positional deviation of the component 5 with respect to the rotation center of the nozzle 14 is recognized, correction is performed based on the recognition result, and the motor in the mounting head 15 moves so that the component 5 faces in the direction indicated by the mounting data (not shown). The suction nozzle 14 is driven to rotate.
[0047]
During this time, the rotary table 13 rotates intermittently to reach the mounting station III, and the chip component 5 for which the angular positioning has been completed is mounted on the printed circuit board 6 positioned by the movement of the XY table 3. The positioning is performed with correction of the recognition result added so as to be mounted at the position indicated by the mounting data. The mounting head 15 is lifted and lowered by the rotation of the cam shaft 53 in the same manner as the lifting and lowering at the suction station I.
[0048]
Also in this case, since the fluctuation of the torque of the input shaft 51 is suppressed, the possibility that the parts are displaced due to vibration during mounting is reduced.
[0049]
In this way, the component 5 is mounted on the substrate 6. However, when the automatic operation is stopped and maintenance of the electronic component automatic mounting apparatus is desired, the rotary table 13 is rotated at a low speed, the table 13, the head 15, etc. When it is desired to set the position to an appropriate position, an operator may turn the handle by connecting a handle (not shown) to the speed reducer input shaft 48.
[0050]
In this case, the input shaft 51 can be rotated with little torque fluctuation due to the fluctuation of the acceleration of the output shaft 60 because it rotates at a low speed, but the cam follower 64 is pressed against the plate cam 62 by the bias of the spring 63. Then, since the input shaft 51 receives the torque caused by this pressing, it is difficult to turn the handle, and the operation of stopping at an appropriate position becomes difficult. For this reason, the spring housing cylinder 66 is moved to the position of the two-dot chain line in FIG. 4 before turning by hand so that the spring 63 is not urged, and then the speed reducer input shaft 48 is turned by the handle. The rotary table 13 is stopped at the position and necessary measures are taken.
[0051]
In addition, when the maximum speed of the cycle time, which is the time required for one cycle of operation, is slow depending on the type of the substrate 6 (the type of the component 5 to be mounted must be mounted at a low speed, etc.), the cycle time is That is, since the time required for one intermittent rotation of the rotary table 13 is not required, the input shaft 51 does not need to be increased in speed. As the input shaft 51 increases in speed, the torque fluctuation from the output shaft 60 increases. Therefore, when there is no need to rotate at high speed, the torque balance by the counter balance unit 65 is reduced to an optimal torque value. It is conceivable that the automatic operation can be performed after the screwing amount of the storage cylinder 65 is reduced to obtain an optimum position. Alternatively, when the maximum speed is low and the torque of the unit 65 can be reduced, it is conceivable to reduce the screwing amount of the storage cylinder 65 in the sense that the load on the input shaft 51 as a whole can be reduced.
[0052]
In addition, if the screwing amount of the storage cylinder 65 can be controlled by a driving source such as a motor, the rotation speed of the rotary table 13 due to a change in the type of the part 5, that is, the cycle time is automatically changed. An optimum torque may be applied by adjusting the screwing amount during operation.
[0053]
Further, in the present embodiment, the cam follower 64 presses the plate cam 62 by the spring 63 as the counter balance unit 65, but instead of the spring 63, the pneumatic pressure or the rod of the hydraulic cylinder protrudes and presses. Good. However, the use of a spring has a simpler structure, and in the case of a cylinder, leakage from the seal occurs due to its life, but there is an advantage that it is not necessary to consider the life if it is a spring. In the case of a cylinder, the protruding state of the rod is usually maintained, and when the reduction gear input shaft 48 is to be manually rotated for maintenance or the like, the rod is retracted so that the cam follower 64 does not exert a force on the cam 62. it can.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, the present invention applies a reaction force of the load in the direction of slow rotation in the first half acceleration region of the intermittent rotation of the output shaft and a force in the direction of fast rotation in the second half deceleration region of the intermittent rotation. The cam is designed to receive torque from the cam follower in a direction that cancels load fluctuations during acceleration and deceleration during intermittent rotation of the output shaft. In the deceleration area, the output shaft rotates in the slowing direction, that is, in the deceleration direction. Therefore, even when the index unit rotates intermittently at high speed, the load fluctuation of the input shaft is reduced with a simple structure. Thus, vibration is suppressed and the accuracy of component mounting does not decrease.
[0055]
In addition, since a switching means for switching whether or not the torque generating means for canceling the load fluctuation is applied is provided, when the rotary table is intermittently rotated by rotating the input shaft of the index unit by hand, the load of the torque generating means Is no longer applied.
[0056]
The plate cam provided on the input shaft, is configured to cam follower and the cam follower engages the cam from the spring biasing in a direction to press the cam, the torque generated by the torque generating means to offset the load fluctuation Since the adjusting means for adjusting and adjusting the urging force by the spring is provided, even when the intermittent rotation speed is changed, the urging force by the spring can be adjusted to generate the optimum magnitude of torque.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing the inside of an index unit.
FIG. 2 is a plan view of the electronic component automatic mounting apparatus.
FIG. 3 is a side view of the electronic component automatic mounting apparatus.
FIG. 4 is a plan view showing an index unit.
FIG. 5 is a graph showing acceleration applied to an index input axis.
[Explanation of symbols]
5 Chip-shaped electronic components (electronic components)
6 Printed circuit board 13 Rotary table 15 Mounting head 46 Index unit 48 Reducer input shaft 51 Index input shaft (input shaft)
60 Index output shaft (output shaft)
62 Plate cam 63 Compression spring 64 Cam follower 65 Counter balance unit (torque generating means)
66 Spring storage cylinder (switching means) (adjustment means)

Claims

An index unit that intermittently rotates a rotary table attached to the output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and an intermittent rotation of the table provided at the periphery of the table at each intermittent pitch A plate cam provided on the input shaft in an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component mounting stop position and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position And a spring that biases the cam follower engaged with the cam in a direction to press the cam follower, and the plate cam rotates in the direction in which the output shaft rotates fast during intermittent rotation of the output shaft, and the output in deceleration. axis takes torque in a direction of rotation slower, torque from the cam follower in a direction to offset the load variation during acceleration and deceleration Automatic electronic part mounting apparatus characterized by being formed in a shape to receive a.

An index unit for intermittently rotating a rotary table attached to the output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and an intermittent rotation of the table provided at the peripheral edge of the table for each intermittent pitch In an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component mounting stop position and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position, load fluctuation due to intermittent rotation of the output shaft An electronic component automatic mounting apparatus comprising: torque generating means for generating torque with respect to the input shaft in a direction that cancels out; and switching means for switching whether or not the torque generating means is applied.

An index unit that intermittently rotates a rotary table attached to the output shaft by a predetermined angle by rotation of an input shaft driven by a motor, and an intermittent rotation of the table provided at the periphery of the table at each intermittent pitch A plate cam provided on the input shaft in an electronic component automatic mounting apparatus comprising a mounting head that sucks an electronic component at a predetermined component mounting stop position and mounts the component on a printed circuit board at a predetermined component mounting stop position A cam follower that engages with the cam and a spring that biases the cam follower in a direction in which the cam follower is pressed against the cam, and is applied to the input shaft in a direction that cancels load fluctuations during acceleration and deceleration during intermittent rotation of the output shaft. a torque generating means for generating a torque for, to occur the torque generating means to adjust the biasing force of the spring Automatic electronic part mounting apparatus characterized by comprising an adjustment means for adjusting the magnitude of the torque.