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JP3790020B2 - Surface mount machine - Google Patents

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JP3790020B2
JP3790020B2 JP21630497A JP21630497A JP3790020B2 JP 3790020 B2 JP3790020 B2 JP 3790020B2 JP 21630497 A JP21630497 A JP 21630497A JP 21630497 A JP21630497 A JP 21630497A JP 3790020 B2 JP3790020 B2 JP 3790020B2
Authority
JP
Japan
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unit
head
detection means
heads
component
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP21630497A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1168395A (en
Inventor
宏昭 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP21630497A priority Critical patent/JP3790020B2/en
Publication of JPH1168395A publication Critical patent/JPH1168395A/en
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装機において、特に、ヘッドユニットに吸着ノズルを有する複数のヘッドを備えるとともに、投影の検出に基づいて部品の吸着状態を検出する光学的検知手段を備えた表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、移動可能なヘッドユニットに吸着ノズルを備えたヘッドを搭載し、部品供給部のテープフィーダー等からIC等の小片状の電子部品を吸着して位置決めされているプリント基板上に移送し、プリント基板の所定位置に装着するようにした表面実装機(以下、単に実装機という)は一般に知られており、最近では、吸着された部品に光を照射して部品の投影を検出する光学的検知手段を設け、この投影の検出に基づいて部品の吸着状態、例えばヘッドに対する吸着位置のずれや傾きを調べて装着位置の補正等を行なうようにした装置が開発されている。
【0003】
特に、光学的検知手段を上記ヘッドユニットに搭載することで、部品吸着から装着までのヘッドユニットの移動期間を利用して部品の吸着状態を調べるようにした実装機も提案されており、この実装機では、吸着ノズルが通過する空間を挾んだ相対向する位置に照射部及び受光部が配置され、吸着された部品に対して照射部から平行光線が照射されて受光部で当該部品の投影幅が検出されることにより部品の吸着状態が調べられるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように光学式検知手段をヘッドユニットに搭載した実装機において、近年では、複数のヘッドをヘッドユニットに搭載することが行われており、この種の実装機においては、各ヘッドに吸着された部品の吸着状態をヘッドユニットの移動中のわずかな時間で調べることが要求される。
【0005】
そのため、各ヘッドに吸着された部品の投影を同時に行うように光学的検出手段が構成されるが、一般には、図10に示すように、各ヘッド50の配設方向にわたる広幅の平行光線53を照射、受光し得るような照射部51及び受光部52を備えた光学的検知手段を構成したり、あるいは、図11に示すように、各ヘッド50毎に平行光線53の照射部51及び受光部52を設け、これらをヘッド配列方向に一列に並べた光学的検知手段を構成することが行われている。
【0006】
ところが、これらの図に示す従来の構成では、吸着する部品が大型化すると、隣同士の部品が相互に干渉して、双方の部品の吸着状態を同時に調べることができない虞れがあるため、予め装着する最大サイズの部品を想定して各ヘッドの間隔を広く設定しておく必要がある。そのため、ヘッドユニットの大型化、具体的にはヘッド配設方向の大型化を助長し易いという問題がある。しかし、このようなヘッドユニットの大型化は、ヘッドユニット移動時の慣性の影響が大きくなり、実装処理の高速化等にとってマイナス要素となるため極力回避する必要がある。
【0007】
本発明は、上記の事情に鑑み、吸着ノズルを備えた複数のヘッドをヘッドユニットに備え、各吸着ノズルに吸着された部品の吸着状態をヘッドユニットに搭載された光学的検知手段により調べるように構成された表面実装機において、ヘッドユニットの大型化を有効に抑えることができる表面実装機を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ヘッドユニットに部品吸着用のノズルを有した複数のヘッドが一列に並べて搭載されるとともに、光の照射部と受光部とを有し、上記ノズルに吸着された部品の投影の検出に基づいて部品吸着状態を調べる光学的検知手段が搭載さた表面実装機において、上記光学的検知手段を、各ヘッドに対応した光の照射部および受光部を有する複数の単位検知手段から構成し、各単位検知手段の光の照射、受光方向が同一方向となるように各単位検知手段を配置するとともに、少なくとも一つの単位検知手段をこれに隣合う単位検知手段に対して上下にオフセットし、当該単位検知手段がこれに隣合う単位検知手段に一部重複するように各ヘッドの間隔を設定したものである。
【0009】
この装置によれば、隣設される少なくとも一組の単位検知手段同士がヘッド配設方向に重複するように各ヘッドの間隔が設定されているので、従来のこの種の装置に比べると、このように単位検知手段同士が重複する分だけヘッド配設方向におけるヘッドユニットの大型化を抑えることができる。しかも、このように単位検知手段同士は上下にオフセットされているため、同一平面上に配置すると相互に干渉するサイズの部品であっても、これらの部品の吸着状態を各単位検知手段により同時に調べることができる。
【0010】
特に、上記表面実装機において、各単位検知手段を交互に上下に重複するように配設すれば、ヘッド配設方向におけるヘッドユニットの大型化をより有効に抑えることができ、また、ヘッドユニットの上下方向の大型化を最小限に抑えることが可能となる。また、各ヘッドの昇降機構構造を共通化し易くなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1および図2は本発明に係る表面実装機の一例を示している。同図に示すように、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3が上記コンベア2上を搬送され、所定の装着作業用位置で停止されるようになっている。
【0013】
上記コンベア2の前後側方には、それぞれ部品供給部4が設けられている。各部品供給部4には、それぞれ多数列のテープフィーダー4aを有し、各テープフィーダー4はそれぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるようにするとともに、テープ繰り出し端にはラチェット式の送り機構を具備し、後記ヘッドユニット5により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に繰り出されるようになっている。
【0014】
また、上記基台1の上方には、部品装着用のヘッドユニット5が装備され、このヘッドユニット5はX軸方向(コンベア2の方向)およびY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することができるようになっている。
【0015】
すなわち、上記基台1上には、Y軸方向に延びる一対の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられたナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動によりボールねじ軸8が回転して上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりボールねじ軸14が回転して、ヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。
【0016】
図3に示すように、上記ヘッドユニット5には複数のヘッドが設けられ、図示の例では4個のヘッド20a〜20dがX軸方向に一列に並べて配設されている。
【0017】
上記各ヘッド20a〜20dは、それぞれヘッドユニット5のフレームに対して昇降及び回転が可能となっており、詳しく図示していないが、Z軸サーボモータ24を駆動源とする昇降駆動手段及びR軸サーボモータ26を駆動源とする回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、上記各ヘッド20a〜20dの下端には部品吸着用のノズル21が設けられており、部品吸着時には図外の負圧供給手段からノズル21に負圧が供給されて、その負圧による吸引力で部品が吸着されるようになっている。
【0018】
ヘッドユニット5には、さらに上記各ノズル21に吸着された部品の吸着状態を投影に基づいて検出するレーザーユニット30(単位検知手段)が各ヘッド20a〜20dにそれぞれ対応して設けられている。
【0019】
レーザーユニット30は、図4に示すように、各ヘッド20a〜20dのノズル21が上下動するときに通過する空間を挟んで相対向するレーザー発生部31a(照射部)とディテクタ31b(受光部)とを有しており、吸着された部品に平行光線32を照射して部品の投影を検出するように構成されている。
【0020】
ここで、各レーザーユニット30及びヘッド20a〜20dの配置についてより詳しく説明すると、各レーザーユニット30は、図3及び図5に示すように、それぞれ平行光線32の照射、受光方向が同一方向となるように並べて配設され、しかも、隣設されるレーザーユニット30同士が交互に上下にオフセットされている。図示の例では、ヘッド20a,20cに対応するレーザーユニット30とヘッド20b,20dに対応するレーザーユニット30とが相対的に上下にオフセットされている。
【0021】
そして、各レーザーユニット30の平行光線がヘッド20a〜20dで遮られることがない範囲で、ヘッド20a〜20dの間隔が可及的に狭くなるように各ヘッド20a〜20dが設定され、これに応じて各レーザーユニット30が配設されることにより、隣設される各ヘッド20a〜20dが交互に上下に重複した配置とされている。この際、複数のヘッド20a〜20dによって部品供給部4から同時に部品を吸着できるようにテープフィーダー4aの配置も考慮して各ヘッド20a〜20d等の配置が設定されている。なお、図5では、各レーザーユニット30の位置関係を分かり易くするため、上側に位置するレーザーユニット30(すなわち、ヘッド20a,20cに対応するレーザーユニット30)に斜線を付している。
【0022】
以上のように構成された実装機によれば、実装時には、ヘッドユニット5の各ヘッド20a〜20dにより部品吸着部4から部品を吸着した後、図6に示すように各吸着部品を各レーザーユニット30に対応する高さ位置まで上昇させることにより、レーザー発生部31aとディテクタ31bとの間に対応させて、各レーザーユニット30により各部品の投影を検出して各部品の吸着状態を同時に調べることができる。特に、このような投影の検出をヘッドユニット5の移動中、つまり部品吸着後、実装位置へのヘッドユニット5の移動中に行うことにより実装効率を高めることが可能となる。
【0023】
しかも、ヘッドユニット5の構成上、上述のように、隣設されるレーザーユニット30が交互に上下にオフセットされ、隣設されるレーザーユニット30同士が重複する程度に各ヘッド20a〜20dの間隔が可及的に狭くなるように各ヘッド20a〜20dの間隔が設定されているので、ヘッドユニット5に複数のヘッド20a〜20dとこれに対応するレーザーユニット30を搭載した構成でありながらも、従来のこの種の実装機に比べると、ヘッドユニット5のX軸方向の大型化を効果的に抑えることができるという特徴がある。
【0024】
すなわち、ヘッドユニットに複数のヘッドとこれに対応するレーザーユニットを備えた従来のこの種の実装機(図10に示す装置)では、対象部品が大きくなると部品同士が干渉して各部品の投影を同時に検出することができなくなる虞れがある。そのため、対象部品が大型化するとそのサイズに応じてヘッドの間隔を広く設定する必要があり、ヘッドユニットのX軸方向の大型化を助長し易い。
【0025】
しかし、上記実施形態の実装機によれば、上述のように、隣設されるレーザーユニット30同士が重複する程度に各ヘッド20a〜20dの間隔を可及的に狭く設定しても、隣設されるレーザーユニット30が交互に上下にオフセットされているので、例えば、図7に示すように、同一平面上に配置すると相互に干渉するサイズの部品であっても、各部品の吸着状態をレーザーユニット30で同時に調べることができる。そのため、従来のこの種の実装機と比べるとと、レーザーユニット30の重複分だけヘッドユニット5のX軸方向の大型化が抑えられる。
【0026】
ところで、上記のようなヘッドユニット5の構成では、図7に示すような場合に、各ヘッド20a〜20dによる部品の装着順序を無制限に設定すると部品同士が干渉して脱落等する虞れがある。例えば、上側に位置するレーザーユニット30により投影を検出する部品(例えば、ヘッド20aに吸着された部品)を、下側に位置するレーザーユニット30により投影を検出する部品(例えば、ヘッド20bに吸着された部品)よりも先に装着しようとすると、ヘッド昇降の際に部品が相互に干渉して脱落等する虞れがある。同様に、部品の吸着時にも部品の干渉の問題がある。そのため、上記実装機においては、部品の吸着及び装着の際に、このような部品同士の干渉を回避し得るように実装動作を制御する必要がある。
【0027】
図8は、そのような吸装着動作の一例を示すフローチャートであり、以下、この吸装着動作について説明する。なお、吸着と装着との間に上記レーザーユニット30を用いて部品認識(吸着不良の判別及び吸着位置のずれの検出)を行なうが、部品認識処理そのものは従来から知られているため省略する。
【0028】
このフローでは、まず、ヘッドユニット5を部品供給部4の最初の部品吸着位置(n=1)に移動させて部品を吸着させる(ステップS1〜S3)。部品の吸着は、レーザーユニット30のうち上側に配置されたレーザーユニット30に対応するヘッド20a,20c(以下、上側のヘッド20a,20cという)から順に行う。この際、可能な場合にはヘッド20a,20c又はヘット20b,20dによる部品の同時吸着を行う。
【0029】
当該吸着位置での部品の吸着が完了すると、他に吸着すべき部品があるか否かを判別し(ステップS4)、ある場合には、ヘッドユニット5を部品供給部4の次の部品吸着位置(n+1)に移動させて(ステップS5)、同様に部品を吸着する。
【0030】
次いで、実装部品があるか否か、すなわちヘッドユニット5に実装すべき部品を吸着しているか否かを判別する(ステップS6)。そして、実装部品がある場合には、実装順番mの初期セット(ステップS7)を行なってから、予め設定されている実装順番がm番目のヘッドが上側のヘッド20a,20bか否かを判別する(ステップS8)。
【0031】
ここで、当該ヘッドが上側のヘッドでない場合には、ヘッドユニット5を目標位置に移動し(ステップS9)、当該ヘッドに吸着されている部品をプリント基板3に実装してステップS7に移行する(ステップS10)。一方、ステップS8において当該ヘッドが上側のヘッドである場合には、当該吸着部品が未装着の他の部品と干渉するか否かを判別し(ステップS11)、干渉しない場合にはステップS9に移行して当該部品を実装する。なお、ステップS11で、部品同士が干渉する場合にはステップS12に移行する。
【0032】
そして、ステップS12においてヘッドの数に関するデータをインクリメントし、当該データ(m+1)がヘッド数を越えたか否かを判別し(ステップS13)、越えていない場合にはステップS8にリターンし、越えている場合にはステップS6にリターンする。
【0033】
こうしてヘッド20a〜20dに吸着されている全ての部品の装着が完了すると(ステップS6でNO)、スタートにリターンする。
【0034】
このような実装動作によれば、上記のようなヘッドユニット5の構成を採用しながらも、各ヘッド20a〜20dによる部品の吸装着時の部品同士の干渉を確実に防止することができる。
【0035】
ところで、上記実施形態の実装機は、本発明に係る表面実装機の一例であって、そ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。
【0036】
例えば、上記実施形態では、各ヘッド20a〜20dがX軸方向に交互に上下にオフセットされた構成となっているが、図9に示すように、右側(同図で右側)に配設されるヘッドを常に下方にオフセットして、各20a〜20dを階段状に配設するようにしてもよい。要は、隣設されるヘッド同士が上下にオフセットされた配置であれば、その具体的な並び方はヘッドユニット5やヘッド20a〜20dの昇降ストローク等の具体的な構成との兼ね合いで適宜選定するようにすればよい。
【0037】
但し、図3に示すような構成によれば、部品吸装着時の各ヘッド20a〜20dの昇降ストロークにさほど差が生じないため、ヘッド20a〜20dの昇降機構として共通のものを適用し易く、また、図9に示すような構成に比べると、ヘッドユニット5の上下方向の大型化を抑えることができるとう利点がある。
【0038】
また、上記実施形態のように、全てのレーザーユニット30を相互に上下にオフセットとした構成とする以外に、一部のレーザーユニット30をオフセットした配置とする、例えば、ヘッド20a〜20cに対応するレーザーユニット30を従来同様に同一高さ位置に並べて配設し、残りのヘッド20dに対応するレーザーユニット30を他のレーザーユニット30に対して上下にオフセットするようにしてもよい。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ヘッドユニットに複数のヘッドを搭載するとともに、各ヘッドに吸着された部品の投影を検出する光学的検知手段を搭載した表面実装機において、上記光学的検知手段を、各ヘッドに対応した光の照射部および受光部を有する複数の単位検知手段から構成し、各単位検知手段の光の照射、受光方向が同一方向となるように各単位検知手段を配置するとともに、少なくとも一つの単位検知手段をこれに隣合う単位検知手段に対して上下にオフセットし、当該単位検知手段がこれに隣合う単位検知手段に一部重複するように各ヘッドの間隔を設定したので、従来のこの種の表面実装機に比べると、単位検知手段同士が重複する分だけヘッド配設方向におけるヘッドユニットの大型化を抑えることができる。
【0040】
特に、この表面実装機において、各単位検知手段が交互に上下に重複するように各単位検知手段を配設するようにすれば、ヘッド配設方向におけるヘッドユニットの大型化をより有効に抑えることができ、また、ヘッドユニットの上下方向の大型化を最小限に抑えることが可能となる。また、各ヘッドの昇降機構構造を共通化し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される表面実装機の一例を示す概略平面図である。
【図2】同概略正面図である。
【図3】ヘッドユニットの構成を示す正面図である。
【図4】レーザーユニットの構成を示す平面略図である。
【図5】ヘッドユニットにおける各ヘッドとレーザーユニットとの位置関係を示す平面略図である。
【図6】吸着した部品をレーザーユニットの所定の投影検出位置に配設した状態の一例を示すヘッドユニットの要部正面図である。
【図7】吸着した部品をレーザーユニットの所定の投影検出位置に配設した状態の別の例を示すヘッドユニットの要部正面図である。
【図8】実装動作の一例を示すフローチャートである。
【図9】レーザーユニットの別の配置例を示す正面略図である。
【図10】従来装置におけるヘッドとレーザーユニットとの関係を示す平面略図である。
【図11】従来装置におけるヘッドとレーザーユニットとの関係を示す平面略図である。
【符号の説明】
5 ヘッドユニット
20a〜20d ヘッド
21 ノズル
24 R軸サーボモータ
26 Z軸サーボモータ
30 レーザーユニット
31a 照射部
31b ディテクタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mounter, and more particularly to a surface mounter including a plurality of heads having suction nozzles in a head unit and optical detection means for detecting the suction state of a component based on projection detection. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a head equipped with a suction nozzle is mounted on a movable head unit, and a small electronic component such as an IC is picked up from a tape feeder or the like of a component supply unit and transferred onto a printed circuit board. A surface mounting machine (hereinafter simply referred to as a mounting machine) that is mounted on a predetermined position of a printed circuit board is generally known. Recently, an optical system that detects the projection of a component by irradiating light onto the sucked component. An apparatus has been developed in which an automatic detection means is provided, and based on the detection of the projection, the component suction state, for example, the displacement or inclination of the suction position with respect to the head is checked to correct the mounting position.
[0003]
In particular, a mounting machine has been proposed in which an optical detection means is mounted on the above head unit to check the suction state of the component using the moving period of the head unit from component suction to mounting. In this machine, the irradiation unit and the light receiving unit are arranged at positions facing each other across the space through which the suction nozzle passes, and parallel light is irradiated from the irradiation unit to the sucked component, and the component is projected by the light receiving unit. By detecting the width, the suction state of the component can be checked.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the mounting machine in which the optical detection means is mounted on the head unit as described above, in recent years, a plurality of heads are mounted on the head unit. In this type of mounting machine, It is required to check the suction state of the sucked parts in a short time during the movement of the head unit.
[0005]
For this reason, the optical detection means is configured to simultaneously project the components adsorbed on each head, but generally, as shown in FIG. As shown in FIG. 11, an optical detecting means including an irradiation unit 51 and a light receiving unit 52 that can irradiate and receive light, or an irradiation unit 51 and a light receiving unit for a parallel light beam 53 for each head 50. 52 is provided, and an optical detection means in which these are arranged in a line in the head arrangement direction is performed.
[0006]
However, in the conventional configuration shown in these drawings, if the parts to be sucked up are large, adjacent parts may interfere with each other, and the suction state of both parts may not be examined simultaneously. It is necessary to set a wide interval between the heads assuming the maximum size component to be mounted. Therefore, there is a problem that it is easy to promote an increase in the size of the head unit, specifically, an increase in the size of the head arrangement direction. However, such an increase in the size of the head unit increases the influence of inertia when moving the head unit, and becomes a negative factor for speeding up the mounting process. Therefore, it is necessary to avoid it as much as possible.
[0007]
In the present invention, in view of the above circumstances, the head unit is provided with a plurality of heads each provided with a suction nozzle, and the suction state of the parts sucked by each suction nozzle is checked by an optical detection means mounted on the head unit. An object of the present invention is to provide a surface mounter capable of effectively suppressing an increase in size of the head unit in the surface mounter configured.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of heads each having a component suction nozzle are mounted in a line on a head unit, and a light irradiation unit and a light reception unit are provided. In a surface mounter equipped with an optical detection means for examining a component suction state based on the detection of a suctioned component projection, the optical detection means includes a light irradiation unit and a light receiving unit corresponding to each head. The unit detection means is composed of a plurality of unit detection means, and each unit detection means is arranged so that the light irradiation and light reception directions of the unit detection means are the same, and at least one unit detection means is adjacent to the unit detection means. The interval between the heads is set so that the unit detection means partially overlaps the unit detection means adjacent to the unit detection means.
[0009]
According to this apparatus, since the distance between the heads is set so that at least one pair of adjacent unit detection means overlaps in the head arrangement direction, compared with this type of conventional apparatus, Thus, the increase in the size of the head unit in the head arrangement direction can be suppressed by the amount of overlapping of the unit detection means. In addition, since the unit detection means are offset in the vertical direction in this way, even if the parts have sizes that interfere with each other when arranged on the same plane, the suction state of these parts is simultaneously checked by each unit detection means. be able to.
[0010]
In particular, in the above surface mounter, if the unit detecting means are alternately arranged so as to overlap each other, the enlargement of the head unit in the head arranging direction can be more effectively suppressed, An increase in size in the vertical direction can be minimized. Moreover, it becomes easy to make the lifting mechanism structure of each head common.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
1 and 2 show an example of a surface mounter according to the present invention. As shown in the figure, on a base 1 of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter), a printed circuit board transporting conveyor 2 is arranged, and the printed circuit board 3 is transported on the conveyor 2 to be predetermined. Is stopped at the mounting work position.
[0013]
On the front and rear sides of the conveyor 2, component supply units 4 are respectively provided. Each component supply unit 4 has a plurality of rows of tape feeders 4a, and each tape feeder 4 is a reel that stores and holds small pieces of components such as ICs, transistors and capacitors at predetermined intervals. And a ratchet type feed mechanism at the tape feed end so that the tape is fed out intermittently as the parts are picked up by the head unit 5 to be described later.
[0014]
Above the base 1, a component mounting head unit 5 is provided. The head unit 5 has an X-axis direction (the direction of the conveyor 2) and a Y-axis direction (a direction orthogonal to the X-axis on a horizontal plane). ) Can be moved to.
[0015]
That is, a pair of fixed rails 7 extending in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 that is rotationally driven by a Y-axis servo motor 9 are disposed on the base 1, and a head unit is disposed on the fixed rail 7. A support member 11 is disposed, and a nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed onto the ball screw shaft 8. The support member 11 is provided with a guide member 13 extending in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servo motor 15 so that the head unit 5 can move on the guide member 13. A nut portion (not shown) held by the head unit 5 is screwed onto the ball screw shaft 14. Then, the ball screw shaft 8 is rotated by the operation of the Y-axis servo motor 9 and the support member 11 is moved in the Y-axis direction, and the ball screw shaft 14 is rotated by the operation of the X-axis servo motor 15, thereby the head unit. 5 moves in the X-axis direction with respect to the support member 11.
[0016]
As shown in FIG. 3, the head unit 5 is provided with a plurality of heads. In the illustrated example, four heads 20a to 20d are arranged in a line in the X-axis direction.
[0017]
Each of the heads 20a to 20d can be moved up and down and rotated with respect to the frame of the head unit 5, and although not shown in detail, a lifting drive means using a Z-axis servo motor 24 as a drive source and an R axis. The servomotor 26 is driven by a rotational drive means using a drive source. Further, a nozzle 21 for sucking parts is provided at the lower end of each of the heads 20a to 20d. At the time of picking up the parts, negative pressure is supplied to the nozzle 21 from negative pressure supply means (not shown), and suction by the negative pressure is performed. Parts are attracted by force.
[0018]
The head unit 5 is further provided with a laser unit 30 (unit detection means) for detecting the suction state of the parts sucked by the nozzles 21 based on the projection, corresponding to the heads 20a to 20d.
[0019]
As shown in FIG. 4, the laser unit 30 includes a laser generating unit 31a (irradiating unit) and a detector 31b (light receiving unit) facing each other across a space through which the nozzles 21 of the heads 20a to 20d move up and down. And is configured to detect the projection of the component by irradiating the adsorbed component with a parallel light beam 32.
[0020]
Here, the arrangement of the laser units 30 and the heads 20a to 20d will be described in more detail. As shown in FIGS. 3 and 5, each laser unit 30 is irradiated with parallel light beams 32 and receives light in the same direction. In addition, the laser units 30 arranged adjacent to each other are alternately offset up and down. In the illustrated example, the laser unit 30 corresponding to the heads 20a and 20c and the laser unit 30 corresponding to the heads 20b and 20d are relatively vertically offset.
[0021]
And each head 20a-20d is set so that the space | interval of head 20a-20d may be narrowed as much as possible in the range which the parallel beam of each laser unit 30 is not interrupted by head 20a-20d, and according to this By arranging the laser units 30, the adjacent heads 20a to 20d are alternately arranged in the vertical direction. At this time, the arrangement of the heads 20a to 20d is set in consideration of the arrangement of the tape feeder 4a so that the components can be simultaneously sucked from the component supply unit 4 by the plurality of heads 20a to 20d. In FIG. 5, the laser unit 30 located on the upper side (that is, the laser unit 30 corresponding to the heads 20 a and 20 c) is hatched to facilitate understanding of the positional relationship between the laser units 30.
[0022]
According to the mounting machine configured as described above, at the time of mounting, the components 20 are sucked from the component suction unit 4 by the heads 20a to 20d of the head unit 5, and then each suction component is attached to each laser unit as shown in FIG. By raising to a height position corresponding to 30, the projection of each component is detected by each laser unit 30 in correspondence between the laser generator 31 a and the detector 31 b, and the suction state of each component is examined simultaneously. Can do. In particular, mounting efficiency can be improved by performing such projection detection while the head unit 5 is moving, that is, while the head unit 5 is moved to the mounting position after the components are picked up.
[0023]
Moreover, due to the configuration of the head unit 5, as described above, the adjacent laser units 30 are alternately offset up and down, and the intervals between the heads 20a to 20d are such that the adjacent laser units 30 overlap each other. Since the intervals between the heads 20a to 20d are set so as to be as narrow as possible, the head unit 5 is equipped with a plurality of heads 20a to 20d and a laser unit 30 corresponding thereto. Compared with this type of mounting machine, there is a feature that the enlargement of the head unit 5 in the X-axis direction can be effectively suppressed.
[0024]
That is, in this type of conventional mounting machine (the apparatus shown in FIG. 10) having a plurality of heads and corresponding laser units in the head unit, when the target parts become large, the parts interfere with each other and project each part. There is a possibility that it cannot be detected at the same time. For this reason, when the size of the target component increases, it is necessary to set the head interval wide according to the size, and it is easy to facilitate the increase in size of the head unit in the X-axis direction.
[0025]
However, according to the mounting machine of the above embodiment, as described above, even if the intervals between the heads 20a to 20d are set as narrow as possible so that the adjacent laser units 30 overlap each other, Since the laser units 30 are alternately offset up and down, for example, as shown in FIG. 7, even if the components are arranged on the same plane and interfere with each other, the adsorption state of each component is changed to the laser. Unit 30 can be examined simultaneously. Therefore, as compared with the conventional mounting machine of this type, an increase in the size of the head unit 5 in the X-axis direction can be suppressed by the overlapping amount of the laser unit 30.
[0026]
By the way, in the configuration of the head unit 5 as described above, in the case shown in FIG. 7, if the mounting order of the components by the heads 20a to 20d is set to unlimited, the components may interfere with each other and fall off. . For example, a component (for example, a component sucked by the head 20a) that detects projection by the laser unit 30 located on the upper side is picked up by a component (for example, the head 20b) that detects projection by the laser unit 30 located on the lower side. If an attempt is made to mount the component before the component), the components may interfere with each other and fall off when the head is raised and lowered. Similarly, there is a problem of component interference when the component is attracted. Therefore, in the mounting machine described above, it is necessary to control the mounting operation so as to avoid such interference between components at the time of suction and mounting of the components.
[0027]
FIG. 8 is a flowchart showing an example of such a sucking and mounting operation. Hereinafter, this sucking and mounting operation will be described. Note that although the laser unit 30 is used to perform component recognition (determination of adsorption failure and detection of displacement of the adsorption position) between adsorption and mounting, the component recognition process itself has been conventionally known and will be omitted.
[0028]
In this flow, first, the head unit 5 is moved to the first component suction position (n = 1) of the component supply unit 4 to suck the components (steps S1 to S3). The components are sucked in order from the heads 20a and 20c (hereinafter referred to as the upper heads 20a and 20c) corresponding to the laser unit 30 disposed on the upper side of the laser unit 30. At this time, if possible, the components 20a and 20c or the heads 20b and 20d are simultaneously suctioned.
[0029]
When the suction of the component at the suction position is completed, it is determined whether there is another component to be sucked (step S4). If there is, the head unit 5 is moved to the next component suction position of the component supply unit 4. (N + 1) is moved (step S5), and the components are similarly picked up.
[0030]
Next, it is determined whether or not there is a mounted component, that is, whether or not a component to be mounted on the head unit 5 is sucked (step S6). If there is a mounting component, an initial setting of the mounting order m (step S7) is performed, and then it is determined whether or not the m-th head whose mounting order is set in advance is the upper heads 20a and 20b. (Step S8).
[0031]
Here, when the head is not the upper head, the head unit 5 is moved to the target position (step S9), and the component sucked by the head is mounted on the printed circuit board 3, and the process proceeds to step S7 (step S7). Step S10). On the other hand, when the head is the upper head in step S8, it is determined whether or not the suction component interferes with other components that are not mounted (step S11). If there is no interference, the process proceeds to step S9. Then, the component is mounted. If the components interfere with each other in step S11, the process proceeds to step S12.
[0032]
In step S12, data relating to the number of heads is incremented, and it is determined whether or not the data (m + 1) exceeds the number of heads (step S13). If not, the process returns to step S8 and exceeds it. If so, the process returns to step S6.
[0033]
When the mounting of all the parts sucked by the heads 20a to 20d is thus completed (NO in step S6), the process returns to the start.
[0034]
According to such a mounting operation, while adopting the configuration of the head unit 5 as described above, it is possible to reliably prevent interference between components when the components are sucked and mounted by the heads 20a to 20d.
[0035]
By the way, the mounting machine of the said embodiment is an example of the surface mounting machine based on this invention, The specific structure can be suitably changed in the range which does not deviate from the summary of this invention.
[0036]
For example, in the above-described embodiment, the heads 20a to 20d are configured to be alternately offset up and down in the X-axis direction, but are arranged on the right side (right side in the figure) as shown in FIG. The head may always be offset downward, and each of 20a to 20d may be arranged stepwise. In short, if the adjacent heads are arranged vertically offset, the specific arrangement is appropriately selected in consideration of the specific configuration such as the head unit 5 and the lifting stroke of the heads 20a to 20d. What should I do?
[0037]
However, according to the configuration as shown in FIG. 3, since there is not much difference in the lifting stroke of each head 20a-20d at the time of component suction mounting, it is easy to apply a common lifting mechanism for the heads 20a-20d, Further, compared with the configuration shown in FIG. 9, there is an advantage that an increase in size of the head unit 5 in the vertical direction can be suppressed.
[0038]
In addition to the configuration in which all the laser units 30 are vertically offset from each other as in the above-described embodiment, a part of the laser units 30 are arranged to be offset, for example, corresponding to the heads 20a to 20c. The laser units 30 may be arranged side by side at the same height as in the prior art, and the laser units 30 corresponding to the remaining heads 20d may be offset vertically with respect to the other laser units 30.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the surface mounter in which a plurality of heads are mounted on the head unit and the optical detection means for detecting the projection of the component attracted to each head is mounted, the optical detection means Is composed of a plurality of unit detection means having a light irradiation part and a light receiving part corresponding to each head, and each unit detection means is arranged so that the light irradiation and light reception directions of each unit detection means are in the same direction. In addition, at least one unit detection unit is offset up and down with respect to the adjacent unit detection unit, and the interval between the heads is set so that the unit detection unit partially overlaps the adjacent unit detection unit. Therefore, as compared with the conventional surface mounter of this type, it is possible to suppress an increase in the size of the head unit in the head arrangement direction by the amount of overlapping of the unit detection means.
[0040]
In particular, in this surface mounter, if each unit detection means is arranged so that each unit detection means alternately overlaps vertically, it is possible to more effectively suppress the enlargement of the head unit in the head arrangement direction. In addition, it is possible to minimize the size of the head unit in the vertical direction. Moreover, it becomes easy to make the lifting mechanism structure of each head common.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a surface mounter to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic front view of the same.
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a head unit.
FIG. 4 is a schematic plan view showing a configuration of a laser unit.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a positional relationship between each head and a laser unit in the head unit.
FIG. 6 is a main part front view of the head unit showing an example of a state in which the sucked parts are arranged at a predetermined projection detection position of the laser unit.
FIG. 7 is a front view of the main part of the head unit showing another example of a state in which the sucked component is disposed at a predetermined projection detection position of the laser unit.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the mounting operation.
FIG. 9 is a schematic front view showing another arrangement example of laser units.
FIG. 10 is a schematic plan view showing the relationship between a head and a laser unit in a conventional apparatus.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a relationship between a head and a laser unit in a conventional apparatus.
[Explanation of symbols]
5 Head units 20a to 20d Head 21 Nozzle 24 R-axis servo motor 26 Z-axis servo motor 30 Laser unit 31a Irradiation section 31b Detector

Claims (2)

ヘッドユニットに部品吸着用のノズルを有した複数のヘッドが一列に並べて搭載されるとともに、光の照射部と受光部とを有し、上記ノズルに吸着された部品の投影の検出に基づいて部品吸着状態を調べる光学的検知手段が搭載さた表面実装機において、上記光学的検知手段を、各ヘッドに対応した光の照射部および受光部を有する複数の単位検知手段から構成し、各単位検知手段の光の照射、受光方向が同一方向となるように各単位検知手段を配置するとともに、少なくとも一つの単位検知手段をこれに隣合う単位検知手段に対して上下にオフセットし、当該単位検知手段がこれに隣合う単位検知手段に一部重複するように各ヘッドの間隔を設定したことを特徴とする表面実装機。A plurality of heads having nozzles for picking up parts are mounted in a line on the head unit, and have a light irradiation part and a light receiving part, and parts are detected based on detection of projections of the parts picked up by the nozzles. In the surface mounter equipped with the optical detection means for examining the adsorption state, the optical detection means is composed of a plurality of unit detection means having a light irradiation part and a light receiving part corresponding to each head, and each unit detection The unit detection means is arranged so that the light irradiation and light receiving directions of the means are the same direction, and at least one unit detection means is vertically offset with respect to the adjacent unit detection means, and the unit detection means The surface mounter is characterized in that the interval between the heads is set so as to partially overlap the unit detecting means adjacent thereto. 各単位検知手段を交互に上下に重複するように配設したことを特徴とする請求項1記載の表面実装機。2. The surface mounter according to claim 1, wherein the unit detecting means are alternately arranged so as to overlap vertically.
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