JP6147928B2 - Component suction nozzle, component transport device, and component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品を吸着して搬送する部品搬送装置に適用される部品吸着用ノズル、この部品吸着用ノズルを備える部品搬送装置、およびこの部品搬送装置を備える部品実装装置に関するものである。 The present invention relates to a component suction nozzle applied to a component transport device that sucks and transports a component, a component transport device including the component suction nozzle, and a component mounting apparatus including the component transport device.
上下方向および水平方向に移動可能なヘッドを有し、このヘッドに備えられる部品吸着用のノズルにより部品を吸着して所定位置に搬送する部品搬送装置が知られている。この部品搬送装置は、部品供給部から部品を取り出してこの部品をプリント基板などの基板上に搬送して実装する部品実装装置などに広く用いられている。 2. Description of the Related Art There is known a component conveying apparatus that has a head that can move in the vertical direction and the horizontal direction, and that picks up a component by a component suction nozzle provided in the head and conveys the component to a predetermined position. This component conveying apparatus is widely used in a component mounting apparatus that takes out a component from a component supply unit and conveys and mounts the component on a substrate such as a printed circuit board.
部品実装装置において、ノズルは下向きに設けられており、部品の上面を吸着することで当該部品を保持する。ヘッドは垂直軸回りに回転可能に設けられているのが一般的である。このように、ヘッドと共にノズルを回転させることで、部品の吸着姿勢を垂直軸回りに変更することが可能となっている。 In the component mounting apparatus, the nozzle is provided downward, and holds the component by sucking the upper surface of the component. The head is generally provided so as to be rotatable about a vertical axis. Thus, by rotating the nozzle together with the head, it is possible to change the suction posture of the component around the vertical axis.
近年、部品実装装置では、被実装部品の多様化に伴い、例えば横向きに置かれた部品をノズルで吸着し、この部品を起立姿勢に変更して基板上に搭載することが求められている。そのため、部品実装装置には、ノズルが吸着した部品の姿勢を垂直軸回りに変更することに加え、水平軸回りにも変更することが求められる。 In recent years, with the diversification of mounted components, in component mounting apparatuses, for example, it is required to suck a component placed sideways with a nozzle and change the component to a standing posture and mount it on a substrate. For this reason, the component mounting apparatus is required to change the posture of the component adsorbed by the nozzle around the vertical axis as well as around the horizontal axis.
ここで、部品の姿勢を水平軸回り変更する機構としては、例えば、特許文献1や特許文献2に記載される機構が考えられる。つまり、水平軸回りに回転可能となるようにヘッドに支持されたノズルをエアシリンダやサーボモータによって駆動することが考えられる。
Here, as a mechanism for changing the posture of the component around the horizontal axis, for example, a mechanism described in Patent Document 1 or
しかし、ノズルを水平軸回り駆動するための専用の駆動源(エアシリンダやサーボモータ)を設ける場合には、ヘッドの大型化、ひいては部品実装装置の大型化をもたらし、またコスト高を助長することとなり望ましくない。 However, if a dedicated drive source (air cylinder or servo motor) for driving the nozzle around the horizontal axis is provided, it will lead to an increase in the size of the head and, in turn, an increase in the size of the component mounting device, and also to increase the cost. It is not desirable.
本発明は、専用の駆動源を設けることなく、簡素な構成で、ノズルに吸着された部品の姿勢を水平軸回りに変更することが可能な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of changing the posture of a component adsorbed by a nozzle around a horizontal axis with a simple configuration without providing a dedicated drive source.
そして、この目的を達成するに、本発明は、部品を吸着して搬送するヘッドに備えられる部品吸着用ノズルであって、ノズル本体部と、略水平な軸回りに回転可能なように前記ノズル本体部に支持される部品吸着部と、前記ノズル本体部に備えられ、前記部品吸着部をその回転方向における互いに異なる第1位置および第2位置において保持する保持機構と、前記第1位置に前記部品吸着部が保持される第1保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第1外力入力部、および前記第2位置に前記部品吸着部が保持される第2保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第2外力入力部を含み、かつ、前記第1外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第1位置から前記第2位置に前記部品吸着部を変位させる一方、前記第2外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第2位置から前記第1位置に前記部品吸着部を変位させる位置切り換え機構と、を含むものである。 In order to achieve this object, the present invention is a component suction nozzle provided in a head that sucks and transports a component, and the nozzle body and the nozzle so as to be rotatable about a substantially horizontal axis. A component suction portion supported by the main body portion, a holding mechanism that is provided in the nozzle main body portion and holds the component suction portion at first and second positions different from each other in the rotation direction; A first external force input portion that is provided at a position that receives an external force in the first holding state in which the component suction portion is held, and that is displaced in the input direction of the external force by receiving the external force, and the component suction portion at the second position A second external force input portion that is provided at a position to receive an external force in the second holding state where the external force is held and is displaced in the input direction of the external force by receiving the external force; The component suction portion is displaced from the first position to the second position by converting the displacement of the input portion into a rotational displacement of the component suction portion, while the displacement of the second external force input portion is changed to the component suction. And a position switching mechanism for displacing the component suction portion from the second position to the first position by converting the rotational displacement of the portion.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、本発明に係る部品実装装置Mを概略的に示しており、図1は平面図で、図2は正面図で、それぞれ部品実装装置Mを概略的に示している。なお、図面中には、各図の方向関係を明確にするためにXYZ直角座標軸が示されている。X方向は水平面と平行な方向であり、Y方向は水平面上でX方向と直交する方向であり、Z方向はX方向およびY方向に直交する方向である。 1 and 2 schematically show a component mounting apparatus M according to the present invention, FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a front view, each schematically showing the component mounting apparatus M. In the drawings, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship between the drawings. The X direction is a direction parallel to the horizontal plane, the Y direction is a direction orthogonal to the X direction on the horizontal plane, and the Z direction is a direction orthogonal to the X direction and the Y direction.
部品実装装置Mは、基台1と、この基台1上に配置されてプリント配線板(PWB;Printed Wiring Board)等の基板Pを搬送する基板搬送機構2と、部品供給部3、4と、部品実装用のヘッドユニット5と、このヘッドユニット5を駆動するヘッドユニット駆動機構と、部品認識用の撮像ユニット6とを備える。
The component mounting apparatus M includes a base 1, a
前記基板搬送機構2は、基台1上において基板PをX方向に搬送する一対のコンベア2a、2aを含む。これらコンベア2a、2aは、図1及び図2の右側(X1方向側)から基板Pを受け入れて所定の作業位置(同図に示す位置)に搬送し、図略の基板保持装置により当該基板Pを保持する。そして、実装作業後は、この基板Pを図1及び図2の左側(X2方向側)に搬出する。
The
前記部品供給部3、4は、基板搬送機構2の両側(Y方向両側)に配置されている。部品供給部3、4のうち、部品実装装置Mの後側(Y1側)に位置する部品供給部4には、コンベア2aに沿って複数のテープフィーダ4aが配置されている。各テープフィーダ4aは、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品(チップ部品)を供給するものである。一方、部品実装装置Mの後側(Y2側)の部品供給部3には、トレイ3a、3bがセットされている。トレイ3a、3bは、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等のパッケージ型の電子部品や、コネクタなど、基板等に挿入されるリードを含みかつ当該リード長が長いために、載置された状態ではリードが横向きになり易い電子部品を供給するものである。部品供給部3は、これらの部品をトレイ3a、3bに載置した状態で供給する。
The
前記ヘッドユニット5は、部品供給部3、4から部品を取り出して基板P上に実装するものであり、基板搬送機構2および部品供給部3、4等の上方に配置されている。
The
ヘッドユニット5は、前記ヘッドユニット駆動機構により一定の領域内でX方向およびY方向に移動可能とされている。ヘッドユニット駆動機構は、基台1上に設けられる一対の高架フレームにそれぞれ固定され、Y方向に互いに平行に延びる一対の固定レール8と、これら固定レール8に支持されてX方向に延びるユニット支持部材11と、このユニット支持部材11に螺合挿入されてY軸サーボモータ10により駆動されるボールねじ軸9とを含む。また、ヘッドユニット駆動機構は、ユニット支持部材11に固定され、ヘッドユニット5をX方向に移動可能に支持する固定レール13と、ヘッドユニット5に螺合挿入されてX軸サーボモータ15を駆動源として駆動されるボールねじ軸14とを含む。つまり、ヘッドユニット駆動機構は、X軸サーボモータ15の駆動によりボールねじ軸14を介してヘッドユニット5をX方向に移動させ、また、Y軸サーボモータ10の駆動によりボールねじ軸9を介してユニット支持部材11をY方向に移動させる。その結果、ヘッドユニット駆動機構は、ヘッドユニット5を一定の領域内でX方向およびY方向に移動させる。なお、当例では、前記ヘッドユニット5および前記ヘッドユニット駆動機構などが本発明の部品搬送装置に相当する。
The
ヘッドユニット5は、部品実装用の複数本(当例では6本)の軸状のヘッド16と、ヘッド16を昇降(Z方向の移動)および回転(図2中のR方向の回転)可能に支持するフレーム部材と、ヘッド16を昇降および回転させるための、サーボモータを駆動源とするヘッド駆動機構とを備えている。この構成により、ヘッドユニット5は、各ヘッド16により部品供給部4、5から部品を取り出して基板P上に搬送し、当該部品を基板P上の所定位置に実装する。
The
ヘッド16は、その先端にノズル20(20A、20B)を備えている。詳しくは、ヘッド16は、ヘッド本体17(図4参照)とその先端に着脱可能に装着される部品吸着用のノズル20(20A、20B)とを含む。ノズル20は、ヘッド本体17内の通路164および切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置および大気の何れかに連通可能とされている。つまり、ノズル20は、負圧の供給を受けることで部品を吸着し、その後、正圧の供給を受けることにより当該部品の吸着状態を解除する。
The
図2に示すように、当例では、ヘッドユニット5の6本のヘッド16のうち、基板搬出側(X2側)の末端に位置するヘッド16は、コネクタ等の搬送に適した第1ノズル20Aを備えており、それ以外のヘッド16は、前記コネクタ等以外の電子部品、すなわち基板等への実装面がZ1方向となる状態でテープフィーダ4aに収納され又はトレイ3aにセットされている電子部品の搬送に適した第2ノズル20Bを備えている。第1ノズル20Aは、本発明に係る部品吸着用ノズルであり、後に詳述するように、部品吸着後、当該部品の姿勢を水平軸回りに変更することが可能に構成されている。他方、第2ノズル20Bは、部品上面を吸着した状態でそのまま(部品の姿勢を水平軸回りに変更することなく)搬送する一般的なノズルである。
As shown in FIG. 2, in this example, among the six
前記撮像ユニット6は、ヘッド16(ノズル20)による部品の吸着状態を画像認識するために、当該部品を撮像するものである。撮像ユニット6は、部品を撮像するためのCCDカメラと、複数のLEDを有する照明装置とを備えている。撮像ユニット6は、各部品供給部3、4と基板搬送機構2との間の位置にそれぞれ備えられている。
The image pickup unit 6 picks up an image of the component in order to recognize an image of the suction state of the component by the head 16 (nozzle 20). The imaging unit 6 includes a CCD camera for imaging a part and an illumination device having a plurality of LEDs. The imaging unit 6 is provided at a position between each
次に、前記第1ノズル20Aの第1実施形態について説明する。なお、以下の第1ノズル20Aの説明では、当該第1ノズル20Aがヘッド本体17の先端に装着された状態を基準とし、適宜、各図に示されたXYZ直角座標軸に基づいて進めるものとする。
Next, a first embodiment of the
図3は、第1ノズル20Aの単体を斜視図で示しており、図4は、ヘッド本体17に装着された状態の第1ノズル20Aを断面図で示している。図中の符号C1は、当該第1ノズル20Aを用いて実装される部品であり、当該部品C1は後述するような挿入型コネクタである。
FIG. 3 shows a single unit of the
第1ノズル20Aは、ノズル本体部22と、このノズル本体部22に水平軸回りに回動可能に支持される部品吸着部23と、その回動方向の特定位置で部品吸着部23を保持する保持部材24と、部品吸着部23の位置を切り換えるための位置切り換え機構とを含む。
The
ノズル本体部22は、平面視略円形の上面を有しており、この上面の中央部に連結部25を備えている。第1ノズル20Aは、この連結部25を介してヘッド本体17の先端(下端)に着脱可能に装着されている。
The
詳細に説明すると、連結部25は、図3に示すように、ノズル本体部22の上面から上向きに伸びる円筒部25aと、その上端から水平方向に延びる延設部25bとを備えている。一方、ヘッド本体17は、図4に示すように、ヘッドユニット5の前記フレーム部材に支持される中空のシャフト部材17aと、このシャフト部材17aの先端(下端)に備えられるチャック機構17bとを含む。チャック機構17bは、開閉可能な一対の係止片171と、これら係止片171を閉止方向に付勢する板ばね等のばね部材172とを有する。そして、図4に示すように、第1ノズル20Aの連結部25(延設部25b)がチャック機構17bの一対の係止片171の間に挿入され、当該連結部25がばね部材172の弾発力により前記一対の係止片171により挟持されていることで、第1ノズル20Aがヘッド16の先端に着脱可能に装着されている。
Specifically, as shown in FIG. 3, the connecting
部品吸着部23は、その先端に部品の吸着面23aを備えている。この部品吸着部23は、水平方向(図4では紙面に直行する方向/X方向)に延びる支持軸28を介してノズル本体部22に回動可能に支持されている。詳しくは、前記ノズル本体部22の下部には、X方向に並びかつ互いに平行に下向きに伸びる一対の脚部26が設けられており、部品吸着部23の基端部が当該一対の脚部26の間に挿入されている。そして、両脚部26に亘って固定される前記支持軸28に部品吸着部23の基端部が回転可能に支持されている。
The
この構成より、部品吸着部23は、その回転に伴い、吸着面23aに吸着された部品の姿勢を支持軸28(水平軸)回りに変更することが可能となっている。具体的には、部品吸着部23は、図4に示すように、吸着面23aが水平かつ下向きとなる第1回動位置(本発明の第1位置に相当する)と、図5に示すように、吸着面23aが垂直となる第2回動位置(本発明の第2位置に相当する)とに亘って回動可能となっている。つまり、部品吸着部23は、吸着面23aに吸着された部品の姿勢を支持軸28回りに90°回転させることが可能となっている。
With this configuration, the
なお、ノズル本体部22には、部品吸着部23が第1回動位置に配置されたときに当該部品吸着部23に当接して回動(図4では反時計回りの回動)を規制する第1規制部22aと、部品吸着部23が第2回動位置に配置されたときに当該部品吸着部23に当接してその回動(図4では時計回りの回動)を規制する第2規制部22bとが設けられている。これら第1規制部22aおよび第2規制部22bにより、部品吸着部23の回転範囲が第1回動位置から第2回動位置に亘る90°の範囲内に規制されている。
The nozzle
部品吸着部23の位置を切り換える前記位置切り換え機構は、ノズル本体部22に形成されて上下方向に延びる円筒状のシリンダ部32と、このシリンダ部32内に上下動可能に配置されるピストン33と、シリンダ部32内に配置されてピストン33を下向きに付勢するばね34(本発明の付勢部材に相当する)と、支持軸28と直交する方向(図4ではY方向)に延びてピストン33と部品吸着部23とを連結するリンク部材35と、このリンク部材35に固定されて上下方向に延びるピン37とを含む。
The position switching mechanism for switching the position of the
リンク部材35は、シリンダ部32の周壁32aに形成されるスリット321内に配置されることにより当該シリンダ部32を横断しており、長手方向のほぼ中央部でピストン33に固定されている。これにより、リンク部材35は、スリット321に沿ってピストン33と共に上下方向に移動可能となっている。
The
リンク部材35の一方側の端部(図4ではY2方向側の端部)は、長孔を介して部品吸着部23に回転可能に連結されており、他方側の端部(Y1方向側の端部)には、上向きに延びる前記ピン37が圧入固定されている。これにより、ピン37の上下方向の変位がリンク部材35を介して部品吸着部23の支持軸28回りの回転変位に変換されるようになっている。つまり、位置切り換え機構は、ピン37に外力が作用していない状態では、ばね34の弾発力(付勢力)によってピストン33を押し下げて部品吸着部23を第1規制部22aに押し当て、これにより部品吸着部23を第1回動位置に配置し、他方、ばね34の弾発力に抗する外力がピン37に作用してリンク部材35と共にピストン33が押し上げられると、部品吸着部23を第1回転位置から第2回転位置に変位させる。
One end of the link member 35 (the end on the Y2 direction side in FIG. 4) is rotatably connected to the
前記ノズル本体部22のうち、当該ピン37の上方位置には開口部38が形成されており、ピン37は、リンク部材35がピストン33と共に上昇すると当該開口部38からノズル本体部22の上方に突出する。なお、ピン37の下端部は、リンク部材35の下面よりも下方に突出している。
An
また、リンク部材35のうち、ピン37側の末端部には、外向き(図4ではY1方向)に膨出するように形成された係止部351が設けられている。そして、部品吸着部23が第2規制部22bに当接する位置、つまり第2回動位置に配置される位置までピストン33が上昇すると、保持部材24が係止部351に係合し、これにより部品吸着部23が第2回動位置に保持されるようになっている。詳しくは、図4に示すように、保持部材24は、上下方向に延びて先端(下端)に係止爪241を備えた板ばねであり、その基端部がノズル本体部22に固定されることにより、水平方向(図4ではY方向)に弾性的に撓み変形可能に形成されている。そして、図5に示すように、この保持部材24が外側から係止部351に係合してリンク部材35をノズル本体部22に係止することで、部品吸着部23が第2回動位置に保持される。当例では、この保持部材24及び係止部351等が部品吸着部23を第2回動位置に保持する保持機構に相当し、上記ばね34が部品吸着部23を第1回動位置に保持する保持機構としての機能を兼ねている。
In addition, a locking
なお、上記ピン37の下端部は、リンク部材35が押し上げられた状態で、保持部材24の下端より下方に位置している。これは、後記姿勢変換用ステー7によりピン37がリンク部材35と共に押上げられた際に(図10参照)、姿勢変換用ステー7が保持部材24の下端に干渉することなく、保持部材24がリンク部材35を保持できるようにするためである。なお、当例では、ピン37の下端がリンク部材35から下方に突出しているが、リンク部材35の下方に突出しない構成としてもよい。この場合には、後記姿勢変換用ステー7によりリンク部材35が押し上げられた状態において、後記姿勢変換用ステー7と保持部材24とが干渉しないように、リンク部材35の一部が保持部材24の下端よりも下方に突出する形状とすればよい。
The lower end portion of the
ヘッドユニット5の下端部、詳しくはヘッド16を上下方向に案内するスリーブ161の下端部には、保持部材24によるリンク部材35(係止部351)の係止状態を解除するためのリセット部材162が設けられている。リセット部材162は、下向きに延びるピンであり、ヘッド本体17を中心とする円周上であって第1ノズル20Aの前記ピン37が存在する円周上の位置に配置されている。つまり、リセット部材162とピン37とが上下方向に対向するようにヘッド16の回転位置(R方向の位置)が調整された状態で、所定のリセット高さ位置まで当該ヘッド16を上昇させると、ノズル本体部22上方に突出しているピン37(図5参照)にリセット部材162が当接して当該ピン37が押し下げられ、これにより、保持部材24によるリンク部材35の係止状態が解除される。この解除の後、ばね34が弾発力によってピストン33を押し下げて部品吸着部23を第1規制部22aに押し当て、これにより部品吸着部23を第1回動位置に配置し保持する。
A
なお、当例では、ピン37の上端部が本発明の第2外力入力部に相当し、ピン37の下端部が本発明の第1外力入力部に相当する。また、後記姿勢変換用ステー7が本発明の第1外力付与部材に相当し、リセット部材162が本発明の第2外力付与部材に相当する。
In this example, the upper end portion of the
第1ノズル20Aには、ヘッド本体17の内部通路164を通じて供給される部品吸着用の負圧を前記部品吸着部23に案内するための負圧通路40が設けられている。この負圧通路40は、図4〜図6に示すように、連結部25の上端部に開口してノズル本体部22の内部を上下方向に延びる第1通路40aと、この第1通路40aの下端部から分岐して各々脚部26の内部を通り、前記支持軸28の内部に形成される第3通路40cに各々連通する一対の第2通路40bと、部品吸着部23の内部に形成され、前記吸着面23aに設けられる凹部231と前記第3通路40cとを連通する第4通路40dとを含む。各第2通路40bと第3通路40cとは、支持軸28に形成された2つの上側開口部28aを介して互いに連通しており、第3通路40cと第4通路40dとは、支持軸28に形成された下側開口部28bを介して互いに連通している。
The
この構成により、ヘッド本体17の内部通路164を通じて第1ノズル20Aに供給される負圧が、ノズル本体部22、支持軸28及び部品吸着部23の内部を通じて吸着面23aに案内される。
With this configuration, the negative pressure supplied to the
なお、ばね部材172の弾発力を受ける係止片171が延設部25bをシャフト部材17aの先端に押し付けることで、延設部25bの上端部における第1通路40aの開口周辺部と、シャフト部材17aの先端における内部通路164の開口周辺部とが互いに密着し、接続箇所から負圧が漏れることなく内部通路164と第1通路40aとが連通している。
The
上述した部品実装装置Mは、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置45(図1に示す)を備えており、ヘッドユニット5および各ヘッド16の動作は、この制御装置45により統括的に制御される。
The component mounting apparatus M described above includes a control device 45 (shown in FIG. 1) based on a well-known microcomputer, and the operations of the
次に、この制御装置45による、前記第1ノズル20Aを用いた部品の実装動作制御について、図8〜図10を参照しつつ図7のフローチャートに従って説明する。
Next, the component mounting operation control using the
実装動作制御の説明の前に、まず、第1ノズル20Aを用いて実装される部品C1の一例について説明する。この部品C1の代表例としては、図1等に示すような挿入型コネクタがある。この挿入型コネクタ(便宜上、部品C1という)は、相手側コネクタハウジングの嵌合用凹部(図示省略)を有する直方体形状のハウジングCaと、このハウジングCaのうち、前記嵌合用凹部とは反対側の面に備えられる複数のリードCbとを備えたものである。この部品C1は、基板Pに形成されるスルーホールにリードCbが挿入されることにより、前記嵌合用凹部を上向きにした状態で基板Pに実装される。このような部品C1は、基板Pへの搭載時と同じ姿勢で供給することが困難である。そのため、当該部品C1は、前記トレイ3a、3b上に載置された状態、詳しくは嵌合用凹部が横向きとなるようにトレイ3a、3b上に載置された状態で供給され、前記第1ノズル20Aによりトレイ3a、3bから取り出された後、当該第1ノズル20Aによって姿勢が変更される。
Before describing the mounting operation control, first, an example of a component C1 mounted using the
図7のフローチャートがスタートすると、制御装置45は、ヘッドユニット5を部品供給部3に移動させ、第1ノズル20Aにより部品C1を吸着させる(ステップS1)。詳しくは、制御装置45は、トレイ3a、3b上に載置された部品C1の上方に第1ノズル20Aが位置するようにヘッドユニット5を移動させ、第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を下降させて当該第1ノズル20Aにより部品C1を吸着させた後、当該ヘッド16を上昇させる。この際、第1ノズル20Aは、ばね34の弾発力によって部品吸着部23が第1回動位置に保持された状態にあり、制御装置45は、前記切替弁を制御することにより、部品吸着部23の吸着面23aが部品C1(ハウジングCa)に接近した状態、又は吸着面23aが部品C1に当接した状態で第1ノズル20Aへの負圧供給を開始する。これにより図8に示すように、第1ノズル20Aにより部品C1が吸着される。
When the flowchart of FIG. 7 starts, the
次に、制御装置45は、ヘッドユニット5を基板搬送機構2の近傍に移動させ、第1ノズル20Aをコンベア2aに沿って配置された姿勢変換用ステー7上に配置した後、予め設定された姿勢変更高さ位置まで第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を下降させることにより部品C1の姿勢を変更する(ステップS3)。
Next, the
詳しく説明すると、部品供給部3とコンベア2aとの間には、当該コンベア2aに沿って例えば断面矩形の前記姿勢変換用ステー7が配置されている(図1参照)。制御装置45は、図9に示すように、ピン37の下端部が姿勢変換用ステー7上に位置するとともに、シリンダ部32の周壁32aが姿勢変換用ステー7よりY2方向に離間するように第1ノズル20Aを配置し、この状態で第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を下降させる。このように第1ノズル20Aが装着されたヘッド16が下降すると、姿勢変換用ステー7がシリンダ部32の周壁32aと干渉することなく相対的にリンク部材35及びピストン33をばね34の弾発力に抗して押し上げ、この押し上げに伴い部品吸着部23が第1回転位置から第2回転位置に回動する。そして、部品吸着部23が第2回動位置に達すると、つまり部品吸着部23が第2規制部22bに当接する位置まで回動すると、保持部材24が係止部351に係合して、部品吸着部23が第2回動位置に保持される。この結果、部品C1が90°だけ支持軸28回りに回転し、図10に示すように、リードCbが下向きに延びる状態に部品C1の姿勢が変更される。
More specifically, the
部品C1の姿勢の変更が完了すると、制御装置45は、下向きに延びる状態のリードCbが撮像ユニット6や基板P上の実装済み部品と干渉しない高さとなるまで、第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を上昇させた後、ヘッドユニット5を撮像ユニット6上に移動させ、撮像ユニット6により当該部品C1を撮像させることにより、その画像データに基づき部品C1の認識を行う(ステップS5)。
When the change of the posture of the component C1 is completed, the
次に、制御装置45は、ヘッドユニット5を基板Pの上方に移動させ、第1ノズル20Aに吸着されている部品C1を基板P上に実装する。詳しくは、第1ノズル20Aに吸着されている部品C1を基板Pの目標位置情報に配置した後、ヘッド16(第1ノズル20A)を下降させ、部品C1が基板P上に載置されたタイミングで負圧供給を遮断することにより基板P上に部品C1を実装する(ステップS7)。この際、制御装置45は、必要に応じて、ステップS5の認識結果に基づき部品C1のR方向の向きを補正する。
Next, the
部品C1の実装が完了すると、制御装置45は、ヘッド16を上昇させて第1ノズル20Aを基板Pから退避させるとともに、図11に示すように、リセット部材162とピン37とが上下方向に対向するようにヘッド16を回転させながら当該ヘッド16を前記リセット高さ位置まで上昇させ、これにより部品吸着部23を第1回動位置から第2回動位置にリセットする(ステップS9、S11)。つまり、制御装置45は、ピン37にリセット部材162を当接させて保持部材24によるリンク部材35の係止状態を解除し、これにより、ばね34の弾発力により部品吸着部23を第1回動位置から第2回動位置に移動させる。
When the mounting of the component C1 is completed, the
以上は、第1ノズル20Aを用いた部品C1の実装動作の1サイクルであり、続けて部品C1の実装を行う場合には、制御装置45は、ステップS13の後、ステップS1に処理を移行し、ステップS1〜S13の処理を繰り返す。
The above is one cycle of the mounting operation of the component C1 using the
このように、第1実施形態の第1ノズル20Aを備えた部品実装装置Mによれば、部品C1の姿勢を水平軸(支持軸28)回りに変更することが可能ため、トレイ3a、3b上に横向きに載置された挿入型コネクタである部品C1を難なく基板P上に搬送して実装することができる。しかも、この第1ノズル20Aによれば、上記の通り、ヘッド16の下降動作を利用してピン37(リンク部材35)を姿勢変換用ステー7に当接させる、又はヘッド16の上昇動作を利用してピン37をリセット部材162に当接させることで、部品吸着部23の位置を第1回動位置と第2回動位置とに変位させるので、専用の駆動源を設けることなく、部品C1の姿勢を水平軸回りに変更することができる。
As described above, according to the component mounting apparatus M including the
従って、この第1ノズル20Aによれば、ヘッド16の大型化、ひいては部品実装装置Mの大型化やコスト高を助長することなく、部品C1の姿勢を水平軸回りに変更することが可能となる。
Therefore, according to the
さらに、この第1ノズル20Aによれば、部品吸着部23が、ばね34の弾発力(付勢力)により第1規制部22aに押し付けられるので、当該部品吸着部23を第1回転位置に安定的に保持することができる。そのため、部品吸着時には、部品吸着部23を安定的に部品C1に接触させた状態で部品C1を適切に吸着することができる。しかも、保持部材24によるリンク部材35の係止状態を解除すれば、このばね34の弾発力により第2回動位置から第1可動位置に速やかに部品吸着部23がリセットされるので、基板Pへの部品搭載後は、部品吸着部23を速やかに第1回動位置にリセットして次の部品吸着動作に移行することができる。従って、次の部品吸着動作の開始が、部品吸着部23のリセット動作のために制限されるといった不都合を伴い難く、これによって、効率良く部品C1の実装作業を進めることができる。
Furthermore, according to the
また、この部品実装装置Mによれば、第2回動位置にある部品吸着部23を第1回動位置にリセットする(保持部材24によるリンク部材35の係止状態を解除する)ためのリセット部材162がヘッドユニット5に設けられており、部品C1の部品実装後、ヘッドユニット5の移動中にピン37をリセット部材162に当接させることで、部品吸着部23を第1可動位置にリセットすることができる。そのため、この点でも効率良く部品C1の実装作業を進めることができる。
Further, according to the component mounting apparatus M, the reset for resetting the
次に、本発明に係る第1ノズル20Aの第2実施形態について図12〜図14を用いて説明する。なお、第2実施形態に係る第1ノズル20A(便宜上、第1ノズル20A′とする)の基本的な構成は、第1実施形態の第1ノズル20Aと共通するため、下の説明では、主に、第2実施形態に係る第1ノズル20A′と第1実施形態の第1ノズル20Aとの相違点について詳述することにする。
Next, a second embodiment of the
第1実施形態の第1ノズル20Aでは、部品吸着部23の位置を切り換えるための位置切り換え機構としてシリンダ部32、ピストン33、リンク部材35およびピン37が設けられ、部品吸着部23を所定の回動位置に保持するための部材として保持部材24等が設けられていた。第2実施形態の第1ノズル20A′では、これらの構成が2セット設けられている。
In the
具体的には、図12および図13に示すように、第2実施形態の第1ノズル20A′の位置切り換え機構は、支持軸28を中心としてその一方側(図12に示す状態でY1側、すなわちリセット部材162と後述する第2ピン37Bとが上下方向に対向するようにヘッド16の回転位置(R方向の位置)が調整された状態でY1側)に第1シリンダ部32A、第1ピストン33A、第1リンク部材35Aおよび第1ピン37Aを備えており、他方側(図12に示す状態でY2側)に、第2シリンダ部32B、第2ピストン33B、第2リンク部材35Bおよび第2ピン37Bを備えている。また、支持軸28の一方側(図12に示す状態でY1側)に第1保持部材24Aを備え、他方側(図12に示す状態でY2側)に、第2保持部材24Bを備えている。
Specifically, as shown in FIGS. 12 and 13, the position switching mechanism of the
第1シリンダ部32A、第1ピストン33A、第1リンク部材35A、第1保持部材24Aおよび第1ピン37Aと、第2シリンダ部32B、第2ピストン33B、第2リンク部材35B、第2保持部材24Bおよび第2ピン37Bとは、前記支持軸28を中心として左右対称(図13において左右対称)に設けられている。
なお、第1実施形態の第1ノズル20Aにおいては、ピン37はリンク部材35に固定されていたが、第2実施形態の第1ノズル20A′においては、第1ピン37Aは第1ピストン33Aに固定されることにより当該第1ピストン33Aと共に第1シリンダ部32Aに収容されている。これにより、第1ピン37Aは、第1ピストン33Aの上下動に伴い、第1シリンダ部32Aの天井部に形成された第1開口部38Aを通じてノズル本体部22の上方に出没可能となっている。他方、第2ピン37Bは第2ピストン33Bに固定されることにより当該第2ピストン33Bと共に第2シリンダ部32Bに収容されている。これにより、第2ピン37Bは、第2ピストン33Bの上下動に伴い、第2シリンダ部32Bの天井部に形成された第2開口部38Bを通じてノズル本体部22の上面から上方に出没可能となっている。
In the
そして、図13および図14に示すように、部品吸着部23が第1回動位置に配置されたときに、第2ピン37Bが前記第2開口部38Bを通じてノズル本体部22の上面から上方に突出する一方、部品吸着部23が第2回動位置に配置されたときに、第1ピン37Aが前記第1開口部38Aを通じてノズル本体部22の上面から上方に突出するように、第1リンク部材35Aおよび第2リンク部材35Bが部品吸着部23に連結されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, when the
また、部品吸着部23が第1回動位置に配置されたときに、第2保持部材24Bが第2リンク部材35Bの係止部351に係合する一方、部品吸着部23が第2回動位置に配置されたときに、第1保持部材24Aが第1リンク部材35Aの係止部351に係合するように構成されている。
In addition, when the
そして、第2リンク部材35Bが第2保持部材24Bによって係止されることで、部品吸着部23が第1回動位置に保持された状態(図13に示す状態)で、第2ピン37Bがリセット部材162により押し下げられると、第2保持部材24Bによる第2リンク部材35Bの係止状態が解除される。そしてさらにばね34の弾発力に抗してリセット部材162が押し下げられ、部品吸着部23が第1回転位置から第2回転位置に変位すると、リンク部材35Aが第1リンク部材35Aに係止される。これにより部品吸着部23が第2回動位置に保持される(図14に示す状態)。そしてこの状態で、第1ピン37Aがリセット部材162により押し下げられると、第2保持部材24Bによる第2リンク部材35Bの係止状態が解除される。この状態でリセット部材162による押し下げを止めても、第1ピストン33Aを下向きに付勢するように第1シリンダ部32Aに収容されているばね34の付勢力により部品吸着部23が第1回動位置に変位し、この状態で第2リンク部材35Bが第2保持部材24Bに係止される。第2保持部材24Bによる第2リンク部材35Bの係止状態が解除された状態で、さらにリセット部材162が押し下げられる場合には、押し下げ力とばね34の付勢力の両方により部品吸着部23が第1回動位置に変位する。なお、ばね34は、第2保持部材24Bによる第2リンク部材35Bの係止状態が解除された状態で、部品吸着部23を速やか第1回動位置に変位させる。これにより第1回動位置と第2回動位置との中間位置で、部品吸着部23が振動することが防止される。
Then, the
なお、当例では、第2ピン37Bが本発明の第2外力入力部に相当し、第1ピン37Aが本発明の第1外力入力部に相当する。また、リセット部材162が本発明の外力付与部材に相当する。また、各保持部材24A、24Bおよび各リンク部材35A,35Bの係止部351が本発明の保持機構に相当する。
In this example, the
上記第2実施形態の第1ノズル20A′が使用される場合の制御装置45によるヘッドユニット5および各ヘッド16の動作制御は、基本的には第1実施形態の第1ノズル20Aが使用される場合(図7のフローチャート)と共通であるが、以下の点で、第1実施形態の第1ノズル20Aが使用される場合の動作制御と相違する。
When the
すなわち、ステップS1において、第1回動位置に保持された部品吸着部23により部品C1が吸着されると、制御装置45は、第2ピン37Bとリセット部材162とが上下方向に対向するように、ヘッド16を回転させて前記リセット高さ位置まで当該ヘッド16を上昇させる(ステップS3)。これにより、制御装置45は、部品吸着部23を第1回動位置から第2回動位置に移動させ、部品C1の姿勢を変更する。詳しくは、制御装置45は、ヘッド16を回転させてリセット部材162と第2ピン37Bとを上下方向に対向させ、リセット部材162を第2ピン37Bに当接させることにより、第2保持部材24Bによる第2リンク部材35Bの係止状態を解除するとともに、第1回動位置から第2回動位置に部品吸着部23を移動させ、第1保持部材24Aにより第1リンク部材35Aを係止させる。制御装置45は、このような部品C1の姿勢の変更動作を、部品吸着後、部品C1を撮像ユニット6上に搬送しながらその途中で行う。従って、第2実施形態の第1ノズル20A′が使用される場合には、前記姿勢変換用ステー7は使用されない。
That is, in step S1, when the component C1 is sucked by the
また、ステップS7において部品C1の実装が完了すると、制御装置45は、第1ピン37Aとリセット部材162とが上下方向に対向するように、ヘッド16を回転ンさせて前記リセット高さ位置まで当該ヘッド16を上昇させる(ステップS9、S11)。これにより、制御装置45は、部品吸着部23を第2回動位置から第1回動位置にリセットする。詳しくは、制御装置45は、第1ピン37Aにリセット部材162を当接させ、第1保持部材24Aによるリンク部材35Aの係止状態を解除することで、部品吸着部23を第2回動位置から第1回動位置に移動させ、第2保持部材24Bにより第2リンク部材35Bを係止させる。
In addition, when the mounting of the component C1 is completed in step S7, the
以上のような第2実施形態の第1ノズル20A′を備えた部品実装装置Mによれば、ヘッド16の回転により第1ピン37Aおよび第2ピン37Bを択一的にリセット部材162に対向させ、その状態でヘッド16を上昇させることにより、リセット部材162のみで(つまり、姿勢変換用ステー7を用いることなく)、部品吸着部23の位置の切り換え(第1回転位置と第2回転位置との切り換え)を行うことができる。
According to the component mounting apparatus M including the
このような構成によれば、部品吸着後、ヘッドユニット5を部品供給部3から撮像ユニット6上に直接移動させながら、その移動中に部品C1の姿勢を変更することができる。また、部品吸着後は、ヘッドユニット5を基板P上から部品供給部3に直接移動させながら、その移動中に部品吸着部23を第1可動位置にリセットすることができる。そのため、第1実施形態の第1ノズル20Aに比べると、姿勢変換用ステー7を経由する必要が無くなる分、より効率良く部品C1の実装作業を進めることが可能となる。しかも、部品吸着部23の位置の切り換えは、上記の通り、ヘッドユニット5に設けられた共通のリセット部材162を用いて行われるので、当該第1ノズル20A′を備えた部品実装装置Mによれば、合理的な構成で、効率良く部品C1の実装作業を行うことが可能となる。
According to such a configuration, the posture of the component C1 can be changed during the movement while moving the
ところで、上述した部品実装装置Mは、本発明に係る部品実装装置の好ましい実施形態の例示であって、部品実装装置Mの具体的な構成や、これに適用される第1ノズル20A(部品吸着用ノズル)の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成を適用してもよい。
By the way, the above-described component mounting apparatus M is an example of a preferred embodiment of the component mounting apparatus according to the present invention, and the specific configuration of the component mounting apparatus M and the
(1)図4に示す第1実施形態の第1ノズル20Aにおいて、ばね34を省略してもよい。すなわち、ピストン33、リンク部材35およびピン37がそれらの自重で下降することによって部品吸着部23を第1規制部22aに当接させる、つまりピストン33等の自重で部品吸着部23を第1回動位置に保持する構成であってもよい。この構成によれば、ばね34が省略される分、第1ノズル20Aの構造の簡素化、軽量化および低廉化を図ることが可能となる。
(1) In the
(2)図4に示す第1実施形態の第1ノズル20Aでは、係止爪241を備えた板ばねからなる保持部材24によってリンク部材35をノズル本体部22に係止することで、部品吸着部23を第2回動位置に保持する。しかし、部品吸着部23を第2回動位置に保持する機構は、当該実施形態の構成に限定されるもではない。本発明の保持機構としては、ディテント機構等、種々の機構を適用することができる。図12に示す第2実施形態の第1ノズル20A′についても同様であり、部品吸着部23を第1回動位置および第2回動位置に保持する機構として、ディテント機構等、種々の機構を適用することができる。
(2) In the
(3)図4に示す部品実装装置Mでは、部品吸着部23を第2回動位置から第1回動位置にリセットするために、ヘッドユニット5にリセット部材162が設けられているが、このリセット部材162を省略して、姿勢変換用ステー7を用いるようにしてもよい。すなわち、部品吸着部23を第2回動位置から第1回動位置にリセットする際には、制御装置45によるヘッドユニット5等の制御により、姿勢変換用ステー7の下方にピン37が位置するように第1ノズル20Aを配置した後、ヘッド16を上昇させて姿勢変換用ステー7によりピン37を押し下げるようにしてもよい。この構成によれば、ヘッドユニット5にリセット部材162が不要となる分、ヘッドユニット5の構造の簡素化および軽量化を図ることが可能となる。
(3) In the component mounting apparatus M shown in FIG. 4, the
図12に示す部品実装装置Mについても同様に、姿勢変換用ステー7によって第1ピン37Aおよび第2ピン37Bを押し下げるようにしてもよい。
Similarly, in the component mounting apparatus M shown in FIG. 12, the
(4)図4に示す第1実施形態の第1ノズル20Aの説明では、トレイ3a、3b上に横向きに載置された部品C1(挿入型コネクタ等)を吸着し、その姿勢を起立姿勢に変更してから基板P上に実装する場合について説明した。しかし、当該第1ノズル20Aは、起立姿勢でトレイ3a、3b上に載置された部品を吸着し、その姿勢を横向きに変更してから基板P上に搭載する場合についても適用可能である。この点は、図12に示す第2実施形態の第1ノズル20A′についても同様である。
(4) In the description of the
(5)図4に示す第1実施形態の第1ノズル20Aの説明では、部品吸着部23は支持軸28回りに90°だけ回動可能な構成、換言すれば、部品C1の姿勢を90°だけ水平軸回りに回動可能な構成であるが、部品吸着部23の回動角度は90°に限定されるものではなく、90°未満又は90°を超える角度であってもよい。この点は、図12に示す第2実施形態の第1ノズル20A′についても同様である。
(5) In the description of the
(6)図4に示す第1実施形態の第1ノズル20Aでは、ピン37の上下方向の変位を、リンク部材35を介して部品吸着部23の回転方向の変位に変換することで、部品吸着部23の回動位置を変更するように位置切り換え機構が構成されている。しかし、位置切り換え機構の具体的な構成はこれに限定されるものではない。例えばピン37側にラックを設ける一方、これに噛合するピニオンを部品吸着部23側に設け、これによりピン37の上下方向の変位を部品吸着部23の回転方向の変位に変換するように構成してもよい。この点は、図12に示す第2実施形態の第1ノズル20A′についても同様である。
(6) In the
(7)図1に示す部品実装装置Mでは、部品吸着部23の姿勢を切り換えるために、コンベア2aに沿って姿勢変換用ステー7が設けられている。この姿勢変換用ステー7は、コンベア2aのフレーム側面などに固定されていてもよいし、基台1上にフレーム部材などを介して固定されていてもよい。また、このように専用の姿勢変換用ステー7を設ける以外に、コンベア2aの特定部分を姿勢変換用ステーとして兼用する構成を採用してもよい。すなわち、コンベア2aに形成されるフランジ部などを利用し、当該フランジ部などにピン37(リンク部材35)を当接させるようにしてもよい。このような構成によれば、専用の姿勢変換用ステー7が不要となる分、部品実装装置Mの構成の簡素化および低廉化を図ることが可能となる。
(7) In the component mounting apparatus M shown in FIG. 1, in order to switch the attitude | position of the component adsorption |
(8)また、前記姿勢変換用ステー7は、上記のようにコンベア2aや基台1に設けられる以外に、例えば、ヘッドユニット5が支持されるユニット支持部材11の一端側(X2方向の一端側)の位置にアーム部材等を介して支持されていてもよい。この場合には、ヘッドユニット5をユニット支持部材11の上記一端側に移動させた後、この状態で第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を下降させて、ピン37の下端部を姿勢変換用ステー7に当接させる。これにより部品吸着部23を第1回動位置から第2回動位置に切り換えるようにする。さらに、姿勢変換用ステー7は、前記ユニット支持部材11を支持する固定レール8が固定される高架フレームの一端側(Y方向一端側)に設けられていてもよい。この場合には、ヘッドユニット5をユニット支持部材11と共に高架フレームの一端側に移動させた後、この状態で第1ノズル20Aが装着されたヘッド16を下降させて、ピン37の下端部を姿勢変換用ステー7に当接させるようにすればよい。
(8) Further, the
(9)上記実施形態では、本発明に係る部品吸着用ノズル(当該部品吸着用ノズルを備えた部品搬送装置)を部品実装装置に適用した例について説明したが、本発明に係る部品吸着用ノズル(当該部品吸着用ノズルを備えた部品搬送装置)は部品実装装置以外の装置についても適用可能である。例えば、所定位置に配置された部品供給用のトレイ(部品供給部)から電子部品を吸着し、当該部品を試験装置上に搬送して各種電気的な検査を実施する、いわゆる部品検査装置などにも適用可能である。 (9) In the above-described embodiment, the example in which the component suction nozzle according to the present invention (the component transport device provided with the component suction nozzle) is applied to the component mounting apparatus has been described. However, the component suction nozzle according to the present invention The component conveying device including the component suction nozzle can be applied to devices other than the component mounting device. For example, in a so-called component inspection device that picks up electronic components from a component supply tray (component supply unit) arranged at a predetermined position and transports the components onto a test device to perform various electrical inspections. Is also applicable.
以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。 The present invention described above is summarized as follows.
すなわち、本発明の一の局面にかかる部品吸着用ノズルは、部品を吸着して搬送するヘッドに備えられる部品吸着用ノズルであって、ノズル本体部と、略水平な軸回りに回転可能なように前記ノズル本体部に支持される部品吸着部と、前記ノズル本体部に備えられ、前記部品吸着部をその回転方向における互いに異なる第1位置および第2位置において保持する保持機構と、前記第1位置に前記部品吸着部が保持される第1保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第1外力入力部、および前記第2位置に前記部品吸着部が保持される第2保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第2外力入力部を含み、かつ、前記第1外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第1位置から前記第2位置に前記部品吸着部を変位させる一方、前記第2外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第2位置から前記第1位置に前記部品吸着部を変位させる位置切り換え機構と、を含むものである。 That is, a component suction nozzle according to one aspect of the present invention is a component suction nozzle provided in a head that sucks and transports a component, and can rotate around a nozzle body and a substantially horizontal axis. A component suction portion supported by the nozzle body portion, a holding mechanism that is provided in the nozzle body portion and holds the component suction portion at first and second positions different from each other in the rotation direction; A first external force input portion that is provided at a position that receives an external force in a first holding state where the component suction portion is held at a position, and that is displaced in an input direction of the external force by receiving the external force; and A second external force input portion that is provided at a position that receives an external force in the second holding state in which the component suction portion is held and is displaced in the input direction of the external force by receiving the external force; The component suction portion is displaced from the first position to the second position by converting the displacement of the first external force input portion into the rotational displacement of the component suction portion, while the second external force input portion is And a position switching mechanism for displacing the component suction portion from the second position to the first position by converting a displacement into a rotational displacement of the component suction portion.
この部品吸着用ノズルによれば、部品吸着部が第1位置に保持されている状態で、第1外力入力部に外力が与えられると、部品吸着部が第1位置から第2位置に変位する。また、部品吸着部が第2位置に保持されている状態で、第2外力入力部に外力が与えられると、部品吸着部が第2位置から第1位置に変位する。よって、ヘッドの移動を利用し、このヘッドの移動に伴い第1外力入力部および第2外力入力部を適所に当接させるなどして当該第1外力入力部および第2外力入力部に外力を付与すれば、専用の駆動源を設けることなく、部品吸着部の位置を第1位置と第2位置との間で切り換えることが可能となる。すなわち、専用の駆動源を設けることなく、部品吸着用ノズルに吸着された部品の姿勢を水平軸回りに変更することが可能となる。 According to the component suction nozzle, when an external force is applied to the first external force input unit while the component suction unit is held at the first position, the component suction unit is displaced from the first position to the second position. . In addition, when an external force is applied to the second external force input unit while the component suction unit is held at the second position, the component suction unit is displaced from the second position to the first position. Therefore, using the movement of the head, the external force is applied to the first external force input unit and the second external force input unit by bringing the first external force input unit and the second external force input unit into contact with each other as the head moves. If provided, the position of the component suction portion can be switched between the first position and the second position without providing a dedicated drive source. That is, it is possible to change the posture of the component sucked by the component suction nozzle around the horizontal axis without providing a dedicated drive source.
この部品吸着用ノズルにおいて、第1位置は、載置された部品を吸着する際の部品吸着部の位置であり、第2位置は、部品搬送後に部品を目標位置に載置する際の部品吸着部の位置であり、前記位置切り換え機構は、前記部品吸着部を前記第1位置および前記第2位置のうち少なくとも一方側に付勢する付勢部材を含むものであるのが好適である。 In this component suction nozzle, the first position is the position of the component suction portion when sucking the placed component, and the second position is the component suction when placing the component at the target position after transporting the component. Preferably, the position switching mechanism includes a biasing member that biases the component suction portion to at least one of the first position and the second position.
この構成によれば、付勢部材の付勢力により部品吸着部を移動させることが可能となるため、部品吸着部の位置の切り換えを迅速に行わせることが可能となる。さらに、前記第1位置および前記第2位置のうち少なくとも一方側に部品吸着部を付勢するので、吸着した部品を基板の上方に搬送する際に部品吸着部を第1位置にしっかり保持することで、運搬中の部品の脱落をより確実に防止することができ、また、吸着部品を基板に実装する際に部品吸着部を第2位置にしっかり保持することで、部品の実装不良を防ぐことができる。 According to this configuration, since the component suction portion can be moved by the biasing force of the biasing member, the position of the component suction portion can be quickly switched. Further, since the component suction portion is biased to at least one of the first position and the second position, the component suction portion is securely held at the first position when the sucked component is transported above the substrate. Therefore, it is possible to more reliably prevent parts from being dropped during transportation, and to prevent defective mounting of parts by holding the part suction part firmly in the second position when mounting the suction part on the board. Can do.
この場合、前記付勢部材は、部品吸着部を第1位置側に付勢するものであるのが好適である。 In this case, it is preferable that the biasing member biases the component suction portion toward the first position.
この構成によれば、部品搬送後、部品吸着部を速やかに第2位置から第1位置にリセットすることが可能となる。また、部品吸着部がより安定的に第1位置(載置された部品を吸着する際の位置)に保持されるため、部品吸着時には、部品吸着部を安定的に部品に接触させることが可能となり、その結果、部品の吸着をより良好に行うことが可能となる。 According to this configuration, it is possible to quickly reset the component suction portion from the second position to the first position after the components are conveyed. In addition, since the component suction unit is more stably held at the first position (position when sucking the mounted component), the component suction unit can be brought into stable contact with the component during component suction. As a result, it is possible to better adsorb parts.
また、本発明の一の局面にかかる部品搬送装置は、移動可能なヘッドと、このヘッドに備えられて部品を吸着する部品吸着用のノズルとを備えた部品搬送装置であって、前記ノズルは、上記の部品吸着用ノズルであり、前記ヘッドを移動させて前記第1外力入力部および前記第2外力入力部を当接させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部にそれぞれ前記外力を与えることが可能な外力付与部を備えているものである。 The component conveying apparatus according to one aspect of the present invention is a component conveying apparatus that includes a movable head and a component adsorption nozzle that is provided in the head and adsorbs the component. The component suction nozzle, wherein the first external force input unit and the second external force input unit are brought into contact with each other by moving the head and bringing the first external force input unit and the second external force input unit into contact with each other. Each includes an external force applying unit capable of applying the external force.
この部品搬送装置によれば、ヘッドを移動させて、第1外力入力部および第2外力入力部を外力付与部に当接させることにより、ノズルにおける部品吸着部の位置を第1位置と第2位置との間で切り換えることが可能となる。そのため、例えば、a)部品吸着部を第1位置に保持した状態で部品吸着を行う、b)外力付与部に第1外力入力部を当接させて部品(部品吸着部)の姿勢を変更して目標位置に搬送する、c)部品搬送後、外力付与部に第2外力入力部を当接させて部品吸着部の姿勢をリセットする、ことによって、部品の搬送動作を繰り返し効率的良く行うことが可能となる。 According to this component conveying apparatus, the position of the component suction portion in the nozzle is set to the first position and the second position by moving the head and bringing the first external force input portion and the second external force input portion into contact with the external force applying portion. It is possible to switch between positions. Therefore, for example, a) component suction is performed with the component suction portion held in the first position, and b) the first external force input portion is brought into contact with the external force applying portion to change the posture of the component (component suction portion). C) After the component is conveyed, the second external force input unit is brought into contact with the external force applying unit to reset the posture of the component adsorption unit, thereby repeatedly and efficiently performing the component conveying operation. Is possible.
この場合、前記第1外力入力部は、上下方向の前記外力を受けることで上下方向に変位し、前記第2外力入力部は、上下方向の前記外力を受けることで上下方向に変位するものであり、前記外力付与部は、当該外力付与部に対して前記ヘッドを相対的に上下方向に移動させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部に当接してそれぞれ前記外力を与えるものであるのが好適である。 In this case, the first external force input unit is displaced in the vertical direction by receiving the external force in the vertical direction, and the second external force input unit is displaced in the vertical direction by receiving the external force in the vertical direction. And the external force applying unit moves the head relatively up and down relative to the external force applying unit, thereby contacting the first external force input unit and the second external force input unit to respectively apply the external force. It is preferable to give it.
この構成によれば、前記外力の入力に伴い第1外力入力部および前記第2外力入力部をそれぞれ上下方向に変位させるので、ノズルを水平方向にコンパクトな構成とすることが可能となる。 According to this configuration, since the first external force input unit and the second external force input unit are displaced in the vertical direction in accordance with the input of the external force, the nozzle can be configured to be compact in the horizontal direction.
この構成において、前記ヘッドを上下方向に移動可能に支持するヘッドユニットを含む場合には、このヘッドユニットは、前記ヘッドを上昇させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部のうち少なくとも一方側を当接させることが可能な前記外力付与部を備えているのが好適である。 In this configuration, when the head unit includes a head unit that supports the head so as to be movable in the vertical direction, the head unit raises the head so that the first external force input unit and the second external force input unit It is preferable that the external force applying unit capable of abutting at least one side of them is provided.
この構成によれば、ヘッドユニットに対してヘッドを上昇させ、前記一方側の外力入力部を外力付与部に当接させることで、部品吸着部の位置を切り換えることが可能となる。 According to this configuration, the position of the component suction portion can be switched by raising the head relative to the head unit and bringing the external force input portion on one side into contact with the external force applying portion.
この場合、前記外力付与部は、前記ヘッドユニットの可動領域内の所定位置に設置されかつ前記ヘッドを上下方向に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能な第1外力付与部と、前記ヘッドユニットに備えられかつ前記ヘッドを上昇させることで前記第2外力入力部を当接させることが可能な第2外力付与部と、を含むものであるのが好適である。 In this case, the external force applying unit is installed at a predetermined position in the movable region of the head unit, and can move the head in the vertical direction to contact the first external force input unit. It is preferable to include an applying portion, and a second external force applying portion provided in the head unit and capable of bringing the second external force input portion into contact by raising the head.
この構成によれば、ヘッドユニットをその可動領域内に設置された第1外力付与部の位置へ移動させ、ヘッドを上下動させて第1外力入力部を第1外力付与部に当接させることで、第1位置に保持されている部品吸着部を第2位置に変更することができ、他方、ヘッドユニットに対してヘッドを上下動させて第2外力入力部を第2外力付与部に当接させることで、第2位置に保持されている部品吸着部を第1位置に変更することが可能となる。 According to this configuration, the head unit is moved to the position of the first external force application unit installed in the movable region, and the head is moved up and down to bring the first external force input unit into contact with the first external force application unit. Thus, the component suction portion held at the first position can be changed to the second position. On the other hand, the head is moved up and down relative to the head unit to apply the second external force input portion to the second external force applying portion. By making contact, the component suction portion held at the second position can be changed to the first position.
この場合、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記第1外力入力部の上側に前記第2外力入力部が位置し、かつ、それぞれ上下方向の前記外力を受けることにより一体的に上下方向に変位するものであり、前記第1外力付与部は、前記ヘッドを当該外力付与部に対して相対的に下方に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能であるのが好適である。 In this case, the first external force input portion and the second external force input portion are integrated by the second external force input portion being positioned above the first external force input portion and receiving the external force in the vertical direction. The first external force applying unit may cause the first external force input unit to contact with the head by moving the head downward relative to the external force applying unit. Preferably it is possible.
この構成によれば、第1外力入力部と第2外力入力部とを共通の部材に設けることが可能となるため、部品吸着用ノズルの構成を簡素化することが可能となる。 According to this configuration, the first external force input portion and the second external force input portion can be provided on a common member, so that the configuration of the component suction nozzle can be simplified.
なお、上記の部品吸着用ノズルにおいて、前記ヘッドは、前記ヘッドユニットに、垂直軸回りに回転可能に支持されており、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記ノズル本体部の上部であってかつ前記ヘッドの回転方向における互いに異なる位置に設けられており、前記外力付与部は、前記ヘッドを回転させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部を択一的に上下方向に対向させることが可能な位置に設けられていてもよい。 In the component suction nozzle, the head is supported by the head unit so as to be rotatable about a vertical axis, and the first external force input portion and the second external force input portion are the nozzle body portion. Are provided at different positions in the rotation direction of the head, and the external force applying unit selects the first external force input unit and the second external force input unit by rotating the head. You may provide in the position which can be made to oppose in the up-down direction.
この構成によれば、ヘッドを回転させて第1外力入力部および第2外力入力部を択一的に外力付与部に対応させ、この状態でヘッドを上昇させることで、共通の外力付与部を用いて第1外力入力部および第2外力入力部の双方に前記外力を付与することが可能となる。 According to this configuration, by rotating the head, the first external force input unit and the second external force input unit selectively correspond to the external force application unit, and the heads are raised in this state, so that the common external force application unit is The external force can be applied to both the first external force input unit and the second external force input unit.
一方、本発明の一の局面にかかる部品実装装置は、部品供給部において供給される部品を取り出し、当該部品を基板上に搬送して実装する部品実装装置であって、前記部品供給部から部品を取り出して前記基板上に搬送する部品搬送装置として、上記の部品搬送装置を備えているものである。 On the other hand, a component mounting apparatus according to one aspect of the present invention is a component mounting apparatus that takes out a component supplied in a component supply unit, conveys the component onto a substrate, and mounts the component. The above-described component transport device is provided as a component transport device that takes out and transports the product onto the substrate.
この部品実装装置によれば、部品供給部において供給される部品をノズルにより吸着し、この部品を水平軸回りに回転させてその姿勢を変更した上で基板上に実装することが可能となる。しかも、このような部品の姿勢変更を伴う実装作業を、当該姿勢変更のための専用の駆動源を設けることなく安価な構成で実施することが可能となる。 According to this component mounting apparatus, it is possible to pick up a component supplied by the component supply unit with the nozzle, rotate the component around the horizontal axis, change its posture, and mount it on the substrate. In addition, it is possible to carry out such mounting work that involves changing the posture of the component with an inexpensive configuration without providing a dedicated drive source for changing the posture.
この場合、前記部品搬送装置として、前記ヘッドを上下方向に移動可能に支持するヘッドユニットを含み、このヘッドユニットが、前記ヘッドを上昇させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部のうち少なくとも一方側を当接させることが可能な前記外力付与部を備えているものである場合には、前記外力付与部は、前記ヘッドユニットの可動領域内の所定位置に設置されかつ前記ヘッドを上下方向に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能な第1外力付与部と、前記ヘッドユニットに備えられかつ前記ヘッドを上昇させることで前記第2外力入力部を当接させることが可能な第2外力付与部と、を含むものであるのが好適である。 In this case, the component conveying device includes a head unit that supports the head so as to be movable in the vertical direction, and the head unit raises the head so that the first external force input unit and the second external force input are included. In the case where the external force applying part capable of abutting at least one side among the parts is provided, the external force applying part is installed at a predetermined position in the movable region of the head unit and A first external force applying unit capable of bringing the first external force input unit into contact with each other by moving the head in a vertical direction; and the second external force input unit provided in the head unit and raising the head. It is preferable that the second external force applying portion that can be brought into contact with each other is included.
この構成によれば、ヘッドユニットをその可動領域内に設置された第1外力付与部の位置へ移動させ、ヘッドを上下動させて第1外力入力部を第1外力付与部に当接させることで、第1位置に保持されている部品吸着部を第2位置に変更することができ、他方、ヘッドユニットに対してヘッドを上下動させて第2外力入力部を第2外力付与部に当接させることで、第2位置に保持されている部品吸着部を第1位置に変更することが可能となる。 According to this configuration, the head unit is moved to the position of the first external force application unit installed in the movable region, and the head is moved up and down to bring the first external force input unit into contact with the first external force application unit. Thus, the component suction portion held at the first position can be changed to the second position. On the other hand, the head is moved up and down relative to the head unit to apply the second external force input portion to the second external force applying portion. By making contact, the component suction portion held at the second position can be changed to the first position.
この場合、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記第1外力入力部の上側に前記第2外力入力部が位置し、かつ、それぞれ上下方向の前記外力を受けることにより一体的に上下方向に変位するものであり、前記第1外力付与部は、前記ヘッドを当該外力付与部に対して相対的に下方に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能であるのが好適である。 In this case, the first external force input portion and the second external force input portion are integrated by the second external force input portion being positioned above the first external force input portion and receiving the external force in the vertical direction. The first external force applying unit may cause the first external force input unit to contact with the head by moving the head downward relative to the external force applying unit. Preferably it is possible.
この構成によれば、第1外力入力部と第2外力入力部とを共通の部材に設けることが可能となるため、部品吸着用ノズルの構成を簡素化することが可能となる。 According to this configuration, the first external force input portion and the second external force input portion can be provided on a common member, so that the configuration of the component suction nozzle can be simplified.
以上のように、本発明に係る部品吸着用ノズル、部品搬送装置および部品実装装置は、専用の駆動源を設けることなく、部品吸着用ノズルに吸着された部品の姿勢を水平軸回りに変更することが可能なものであり、部品実装基板の製造分野において特に有用なものである。 As described above, the component suction nozzle, the component transport device, and the component mounting device according to the present invention change the posture of the component sucked by the component suction nozzle around the horizontal axis without providing a dedicated drive source. This is particularly useful in the field of manufacturing component mounting boards.
Claims (12)
ノズル本体部と、
略水平な軸回りに回転可能なように前記ノズル本体部に支持される部品吸着部と、
前記ノズル本体部に備えられ、前記部品吸着部をその回転方向における互いに異なる第1位置および第2位置において保持する保持機構と、
前記第1位置に前記部品吸着部が保持される第1保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第1外力入力部、および前記第2位置に前記部品吸着部が保持される第2保持状態において外力を受ける位置に設けられ、当該外力を受けることによりその外力の入力方向に変位する第2外力入力部を含み、かつ、前記第1外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第1位置から前記第2位置に前記部品吸着部を変位させる一方、前記第2外力入力部の前記変位を前記部品吸着部の回転変位に変換することにより前記第2位置から前記第1位置に前記部品吸着部を変位させる位置切り換え機構と、を含むことを特徴とする部品吸着用ノズル。A component suction nozzle provided in a head that sucks and conveys a component,
A nozzle body,
A component suction portion supported by the nozzle body so as to be rotatable about a substantially horizontal axis;
A holding mechanism that is provided in the nozzle main body and holds the component suction portion at first and second positions different from each other in the rotation direction;
A first external force input portion that is provided at a position that receives an external force in the first holding state in which the component suction portion is held at the first position, and that is displaced in the input direction of the external force by receiving the external force; and the second A second external force input portion that is provided at a position to receive an external force in a second holding state in which the component suction portion is held at a position and is displaced in the input direction of the external force by receiving the external force; and the first The component suction portion is displaced from the first position to the second position by converting the displacement of the external force input portion into the rotational displacement of the component suction portion, while the displacement of the second external force input portion is changed to the component. And a position switching mechanism for displacing the component suction portion from the second position to the first position by converting the rotation displacement of the suction portion.
前記第1位置は、載置された部品を吸着する際の前記部品吸着部の位置であり、前記第2位置は、部品搬送後に部品を目標位置に載置する際の前記部品吸着部の位置であり、
前記位置切り換え機構は、前記部品吸着部を前記第1位置および前記第2位置のうち、少なくとも一方側に付勢する付勢部材を含む、ことを特徴とする部品吸着用ノズル。The component suction nozzle according to claim 1,
The first position is a position of the component suction portion when sucking the placed component, and the second position is a position of the component suction portion when placing the component at a target position after the component is conveyed. And
The component suction nozzle, wherein the position switching mechanism includes a biasing member that biases the component suction portion toward at least one of the first position and the second position.
前記付勢部材は、前記部品吸着部を前記第1位置側に付勢する、ことを特徴とする部品吸着用ノズル。The component suction nozzle according to claim 2,
The component suction nozzle, wherein the biasing member biases the component suction portion toward the first position.
前記ノズルは、請求項1乃至3の何れか一項に記載の部品吸着用ノズルであり、
前記ヘッドを移動させて前記第1外力入力部および前記第2外力入力部を当接させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部にそれぞれ前記外力を与えることが可能な外力付与部を備えている、ことを特徴とする部品搬送装置。A component transport device including a movable head and a component suction nozzle that is provided in the head and sucks a component,
The nozzle is a component suction nozzle according to any one of claims 1 to 3,
An external force capable of applying the external force to the first external force input unit and the second external force input unit, respectively, by moving the head and bringing the first external force input unit and the second external force input unit into contact with each other. A component conveying apparatus comprising an imparting unit.
前記第1外力入力部は、上下方向の前記外力を受けることで上下方向に変位し、前記第2外力入力部は、上下方向の前記外力を受けることで上下方向に変位するものであり、
前記外力付与部は、当該外力付与部に対して前記ヘッドを相対的に上下方向に移動させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部に当接してそれぞれ前記外力を与える、ことを特徴とする部品搬送装置。In the component conveying apparatus according to claim 4,
The first external force input unit is displaced in the vertical direction by receiving the external force in the vertical direction, and the second external force input unit is displaced in the vertical direction by receiving the external force in the vertical direction,
The external force applying unit applies the external force in contact with the first external force input unit and the second external force input unit by moving the head relatively up and down relative to the external force applying unit. A component conveying apparatus characterized by the above.
前記ヘッドを上下方向に移動可能に支持するヘッドユニットを含み、
このヘッドユニットは、前記ヘッドを上昇させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部のうち少なくとも一方側を当接させることが可能な前記外力付与部を備えている、ことを特徴とする部品搬送装置。In the component conveying apparatus according to claim 5,
Including a head unit that supports the head to be movable in the vertical direction;
The head unit includes the external force applying unit capable of abutting at least one of the first external force input unit and the second external force input unit by raising the head. Characteristic parts conveying device.
前記外力付与部は、前記ヘッドユニットの可動領域内の所定位置に設置されかつ前記ヘッドを上下方向に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能な第1外力付与部と、前記ヘッドユニットに備えられかつ前記ヘッドを上昇させることで前記第2外力入力部を当接させることが可能な第2外力付与部と、を含むことを特徴とする部品搬送装置。In the component conveying apparatus according to claim 6,
The external force applying unit is installed at a predetermined position in a movable region of the head unit, and is capable of bringing the first external force input unit into contact with each other by moving the head in the vertical direction; And a second external force imparting portion provided in the head unit and capable of bringing the second external force input portion into contact with the head by raising the head.
前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記第1外力入力部の上側に前記第2外力入力部が位置し、かつ、それぞれ上下方向の前記外力を受けることにより一体的に上下方向に変位するものであり、
前記第1外力付与部は、前記ヘッドを当該外力付与部に対して相対的に下方に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能である、ことを特徴とする部品搬送装置。In the component conveying apparatus according to claim 7,
The first external force input unit and the second external force input unit are integrated with each other when the second external force input unit is positioned above the first external force input unit and receives the external force in the vertical direction. Is displaced in the direction,
The first external force applying unit can bring the first external force input unit into contact with each other by moving the head downward relative to the external force applying unit. apparatus.
前記ヘッドは、前記ヘッドユニットに、垂直軸回りに回転可能に支持されており、
前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記ノズル本体部の上部であってかつ前記ヘッドの回転方向における互いに異なる位置に設けられており、
前記外力付与部は、前記ヘッドを回転させることで、前記第1外力入力部および前記第2外力入力部を択一的に上下方向に対向させることが可能な位置に設けられている、ことを特徴とする部品搬送装置。In the component conveying apparatus according to claim 6,
The head is supported by the head unit so as to be rotatable about a vertical axis,
The first external force input part and the second external force input part are provided at different positions in the upper direction of the nozzle body part and in the rotation direction of the head,
The external force applying unit is provided at a position where the first external force input unit and the second external force input unit can alternatively be opposed in the vertical direction by rotating the head. Characteristic parts conveying device.
前記部品供給部から部品を取り出して前記基板上に搬送する部品搬送装置として、請求項4乃至9の何れか一項に記載の部品搬送装置を備える、ことを特徴とする部品実装装置。A component mounting apparatus that takes out a component supplied in a component supply unit, conveys the component onto a substrate, and mounts the component.
A component mounting apparatus comprising the component transport apparatus according to claim 4 as a component transport apparatus that takes out a component from the component supply unit and transports the component onto the substrate.
前記部品搬送装置として請求項6に記載の部品搬送装置を備えるものであって、
前記外力付与部は、前記ヘッドユニットの可動領域内の所定位置に設置されかつ前記ヘッドを上下方向に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能な第1外力付与部と、前記ヘッドユニットに備えられかつ前記ヘッドを上昇させることで前記第2外力入力部を当接させることが可能な第2外力付与部と、を含むことを特徴とする部品実装装置。In the component mounting apparatus according to claim 10,
The component conveying device according to claim 6 is provided as the component conveying device,
The external force applying unit is installed at a predetermined position in a movable region of the head unit, and is capable of bringing the first external force input unit into contact with each other by moving the head in the vertical direction; A component mounting apparatus comprising: a second external force applying unit provided in the head unit and capable of bringing the second external force input unit into contact by raising the head.
前記第1外力入力部および前記第2外力入力部は、前記第1外力入力部の上側に前記第2外力入力部が位置し、かつ、それぞれ上下方向の前記外力を受けることにより一体的に上下方向に変位するものであり、
前記第1外力付与部は、前記ヘッドを当該外力付与部に対して相対的に下方に移動させることで前記第1外力入力部を当接させることが可能である、ことを特徴とする部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 11,
The first external force input unit and the second external force input unit are integrated with each other when the second external force input unit is positioned above the first external force input unit and receives the external force in the vertical direction. Is displaced in the direction,
The first external force applying unit is capable of bringing the first external force input unit into contact with each other by moving the head relatively downward with respect to the external force applying unit. apparatus.
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