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JP5952129B2 - Component transport head, component suction nozzle and component mounting device - Google Patents
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JP5952129B2 - Component transport head, component suction nozzle and component mounting device - Google Patents

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Description

本発明は、部品実装装置などに搭載される部品搬送用ヘッド及びこの部品搬送用ヘッドに用いられる部品吸着用ノズルに関するものである。   The present invention relates to a component transport head mounted on a component mounting apparatus or the like, and a component suction nozzle used in the component transport head.

従来から、所定の作業位置に位置決めされたプリント配線板等の基板と部品供給部とにわたって移動可能な部品搬送用のヘッドを備え、このヘッドにより部品供給部から部品を吸着して基板上に実装する部品実装装置が公知である。この種の部品実装装置において、前記ヘッドは、軸状のヘッド本体と、その先端(下端)に抜き差し可能に装着される部品吸着用のノズルとを含み、部品の種類に応じてノズルが交換される(例えば特許文献1)。   Conventionally, it has been equipped with a component transfer head that can move between a printed wiring board or other substrate positioned at a predetermined work position and the component supply unit, and this head picks up the component from the component supply unit and mounts it on the substrate. A component mounting apparatus is known. In this type of component mounting apparatus, the head includes a shaft-shaped head body and a component suction nozzle that is detachably attached to the tip (lower end) of the head, and the nozzle is replaced according to the type of component. (For example, Patent Document 1).

ノズルは、ヘッド本体の下端に外嵌、又は内嵌する状態で当該ヘッド本体に装着され、例えば、当該ヘッド本体に設けられた板ばね状の係止片によりノズル径方向外側から弾性的に係止されることで前記ヘッド本体に保持されるものが一般的である(例えば特許文献2)。つまり、ノズル交換時には、この係止片の弾発力に抗してノズルがヘッド本体に対して抜き差しされるようになっている。   The nozzle is attached to the head body in a state of being fitted or fitted to the lower end of the head body. For example, the nozzle is elastically engaged from the outside in the nozzle radial direction by a leaf spring-like locking piece provided on the head body. What is held by the head main body by being stopped is generally used (for example, Patent Document 2). That is, when replacing the nozzle, the nozzle is inserted into and removed from the head body against the resilience of the locking piece.

特開2002−246800号公報JP 2002-246800 A 特開2008−142880号公報JP 2008-142880 A

上記従来のヘッドにおいては、ノズルの着脱が円滑に行われるようにヘッド本体に対するノズルのはめ合い寸法が設定される。そのため、ノズルの位置(特にノズル先端の位置)は、上記係止片の弾発力によってある程度位置決めされるものの、完全に安定しているとは言えず、ヘッド本体に対して不規則な傾き等が生じる。   In the conventional head, the fitting size of the nozzle to the head main body is set so that the nozzle can be attached and detached smoothly. Therefore, although the position of the nozzle (particularly the position of the nozzle tip) is positioned to some extent by the elastic force of the locking piece, it cannot be said that it is completely stable and has an irregular inclination with respect to the head body. Occurs.

しかし、部品の極小化が進む近年では、このような不規則なノズルの傾き等が、部品の実装精度を確保する上で無視できなくなりつつある。なお、その対策として、例えば係止片の弾発力を強化してノズルの位置決め精度を高めることも考えられるが、この場合には、ノズルの円滑な着脱操作が阻害される可能性があり、タクトタイムへの影響が懸念される。   However, in recent years when the miniaturization of components has progressed, such irregular nozzle inclinations and the like are becoming ignorable in securing the mounting accuracy of components. As a countermeasure, for example, it is conceivable to increase the positioning accuracy of the nozzle by strengthening the resilience of the locking piece, but in this case, the smooth attaching / detaching operation of the nozzle may be hindered, There is concern about the impact on tact time.

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、ノズルの着脱性能を阻害することなく、ノズルの位置の安定化を図ることが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of stabilizing the position of a nozzle without hindering the attachment / detachment performance of the nozzle.

上記の課題を解決するために、本発明は、部品を吸着して目標位置に搬送する部品搬送用ヘッドであって、軸状のヘッド本体と、このヘッド本体の先端部に着脱可能に装着される部品吸着用のノズルと、前記先端部に装着されたノズルを前記ヘッド本体に対して係止する係止部材と、を備え、前記ノズルは、装着用孔部を備え、この装着用孔部に前記ヘッド本体の先端部が差し込まれることで当該ヘッド本体に装着され、前記ヘッド本体は、その内部に、部品吸着用の負圧を前記ノズルに供給するための負圧通路と、この負圧通路から分岐して、当該ヘッド本体の側面のうち前記装着用孔部の内側面に対向する位置に開口し、前記負圧通路に供給された前記部品吸着用の負圧の一部を前記内側面に作用させる分岐通路と、を備えるものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a component transport head that sucks and transports a component to a target position, and is detachably mounted on a shaft-shaped head main body and a tip portion of the head main body. A component suction nozzle, and a locking member that locks the nozzle mounted on the tip with respect to the head body, the nozzle including a mounting hole, and the mounting hole The head main body is attached to the head main body by being inserted into the head main body, and the head main body includes a negative pressure passage for supplying a negative pressure for component adsorption to the nozzle, and the negative pressure. A part of the negative pressure for adsorbing the components supplied to the negative pressure passage is opened at a position that branches from the passage and opens to a position of the side surface of the head body that faces the inner side surface of the mounting hole . those comprising a branch passage Ru allowed to act on the side surface, the

この部品搬送用ヘッドにおいては、部品吸着用の負圧がヘッド本体の負圧通路を通じてノズルに供給されることで、当該ノズルにより部品の吸着が行われる。その際、分岐通路を通じてヘッド本体の側面とノズルの装着用孔部の内側面との間に負圧が供給されることで、ノズルがヘッド本体側に吸い寄せられて位置決めされる。これによりノズルの位置が部品吸着時に安定することとなる。また、ノズル交換時には、通常、負圧の供給は停止されるため、当該負圧の影響を受けることなくノズルの交換を容易に行うことが可能となる。   In this component transport head, the component suction is performed by the nozzle by supplying the component suction negative pressure to the nozzle through the negative pressure passage of the head body. At this time, the negative pressure is supplied between the side surface of the head main body and the inner side surface of the nozzle mounting hole through the branch passage, whereby the nozzle is sucked toward the head main body side and positioned. Thereby, the position of the nozzle is stabilized at the time of component adsorption. Further, since the supply of negative pressure is normally stopped when replacing the nozzle, it is possible to easily replace the nozzle without being affected by the negative pressure.

この部品搬送用ヘッドにおいて、前記負圧通路は、当該負圧通路のうち前記ヘッド本体の先端部の位置に、当該負圧通路の内径が上流側よりも下流側で小さくなるように形成された絞り部を有しており、前記分岐通路は、前記負圧通路のうち、前記絞り部よりも上流側の位置で当該負圧通路から分岐しているのが好適である。   In this component transport head, the negative pressure passage is formed at the position of the tip of the head body in the negative pressure passage so that the inner diameter of the negative pressure passage is smaller on the downstream side than on the upstream side. It is preferable that a throttle portion is provided and the branch passage is branched from the negative pressure passage at a position upstream of the throttle portion in the negative pressure passage.

この構成によれば、負圧通路が絞り部を有することで、ノズルの種類(ノズル径の大きさ)によって分岐通路の負圧の値が変動することが抑制される。そのため、ノズルの種類(ノズル径の大きさ)に拘わらず、安定的にノズルを位置決めすることが可能となる。   According to this configuration, since the negative pressure passage has the throttle portion, the negative pressure value of the branch passage is suppressed from fluctuating depending on the type of nozzle (the size of the nozzle diameter). Therefore, it is possible to stably position the nozzle regardless of the type of nozzle (nozzle diameter).

なお、上記の部品搬送用ヘッドにおいて、前記係止部材が、前記ヘッド本体に各々設けられ、前記先端部に装着されたノズルをその径方向両側から弾性的に挟持する一対の弾性係止片を含む場合には、前記分岐通路は、前記一対の弾性係止片の並び方向と異なる方向に向かって開口しているのが好適である。例えば、前記分岐通路は、前記一対の弾性係止片の並び方向に対して直交する方向に向かって開口するのが望ましい。   In the component transport head, the pair of elastic locking pieces are provided on the head main body, and elastically sandwich the nozzle mounted on the tip from both sides in the radial direction. When it is included, it is preferable that the branch passage opens in a direction different from the direction in which the pair of elastic locking pieces are arranged. For example, it is desirable that the branch passage opens in a direction orthogonal to the direction in which the pair of elastic locking pieces are arranged.

これらの構成によれば、一対の弾性係止片の弾発力により、当該弾性係止片の並び方向にノズルが位置決めされるとともに、負圧による吸引力により、前記分岐通路が開口する方向にノズルが位置決めされる。このように、二方向にヘッドが位置決めされることで、ヘッド本体に対するノズルの位置決め信頼性が向上する。   According to these configurations, the nozzles are positioned in the direction in which the elastic locking pieces are arranged by the elastic force of the pair of elastic locking pieces, and the branch passage is opened by the suction force due to the negative pressure. The nozzle is positioned. Thus, the positioning reliability of the nozzle with respect to the head body is improved by positioning the head in two directions.

上記の部品搬送用ヘッドにおいて、当該ヘッド本体に対するノズルの装着が円滑に行われるようにするには、前記ヘッド本体の先端部にノズル誘い込み用のテーパ部が備えられているのが望ましいが、この場合、前記分岐通路は、当該ヘッド本体の側面のうち前記テーパ部の近傍であってかつ当該テーパ部よりも後端側の位置に開口するものであるのが好適である。   In the component transport head described above, in order to smoothly mount the nozzle to the head main body, it is desirable that a tip portion of the head main body is provided with a tapered portion for leading the nozzle. In this case, it is preferable that the branch passage opens in a vicinity of the tapered portion on a side surface of the head main body and at a position on the rear end side with respect to the tapered portion.

つまり、ノズルの安定性を高める上では、前記装着用孔部のうち後端側(ノズル後端側)よりも先端側の位置をヘッド本体に吸い寄せる方が有利である。この点、上記構成によれば、テーパ部による負圧のリークを回避しつつヘッド本体の先端近傍の位置でノズルの装着用孔部内周面に負圧を作用させることが可能となる。   That is, in order to improve the stability of the nozzle, it is advantageous to draw the position of the front end side from the rear end side (nozzle rear end side) of the mounting hole to the head body. In this regard, according to the above configuration, it is possible to apply a negative pressure to the inner peripheral surface of the nozzle mounting hole at a position near the tip of the head body while avoiding a negative pressure leak due to the tapered portion.

一方、本発明の部品実装装置は、部品供給部により供給される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前記基板上に部品を搬送する部品搬送用ヘッドとして、上述した部品搬送用ヘッドの何れかを備えているものである。   On the other hand, the component mounting apparatus according to the present invention is a component mounting apparatus that transports and mounts a component supplied by a component supply unit on a substrate, and for component transport that transports the component from the component supply unit onto the substrate. As the head, any one of the above-described component conveyance heads is provided.

この部品実装装置によれば、部品搬送用ヘッドのノズルの位置を上記の通り安定化することが可能であるため、これにより部品の実装位置精度を高めることが可能となる。   According to this component mounting apparatus, since the position of the nozzle of the component transport head can be stabilized as described above, it is possible to improve the component mounting position accuracy.

また、本発明の部品吸着用ノズルは、軸状に形成され、その内部に部品吸着用の負圧を供給するための負圧通路とこの負圧通路から分岐して側面に開口する分岐通路とを備える
ヘッド本体に装着され、かつ、所定の係止部材により前記ヘッド本体に係止されることで、当該ヘッド本体および前記係止部材と共に、所定の部品供給部から部品を吸着して目標位置に搬送する部品搬送用ヘッドを構成するノズルであって、前記ヘッド本体に対する装着用孔部を備え、この装着用孔部に前記ヘッド本体の先端部が差し込まれることで前記ヘッド本体に装着されるように形成されるとともに、この装着状態で、前記係止部材により前記ヘッド本体に係止されることが可能で、かつ前記装着用孔部の内側面が前記分岐通路の開口部分に対向して前記負圧通路に供給された前記部品吸着用の負圧の一部が作用するように形成されているものである。
The component suction nozzle of the present invention is formed in a shaft shape, and includes a negative pressure passage for supplying a negative pressure for component suction therein, a branch passage branched from the negative pressure passage and opened to a side surface. Is attached to the head main body and is locked to the head main body by a predetermined locking member, so that, together with the head main body and the locking member, the component is sucked from the predetermined component supply unit and the target position is Nozzle that constitutes a component transporting head that includes a mounting hole for the head main body, and is attached to the head main body by inserting the tip of the head main body into the mounting hole. while being formed so as, in this mounted state, can be locked to the head main body by the locking member, and an inner surface of the mounting hole portion so as to face the opening portion of the branch passage Negative pressure Some of the negative pressure for the component suction supplied to the road is being formed to act.

この部品吸着用ノズルは、上述した部品搬送用ヘッドに適用されるノズルとして有用なものであり、当該ノズルとして適用されることにより、上述した部品搬送用ヘッドにおいてヘッド本体に対して安定的に位置決めされる。   This component suction nozzle is useful as a nozzle applied to the above-described component transport head, and can be stably positioned with respect to the head body in the above-described component transport head by being applied as the nozzle. Is done.

以上説明したように、本発明の部品搬送用ヘッドによれば、部品吸着用の負圧を利用してヘッド本体に対してノズルを位置決めするため、ノズルの着脱性能を阻害することなく、ノズルの位置の安定化を図ることができる。   As described above, according to the component transport head of the present invention, the nozzle is positioned with respect to the head body using the negative pressure for component suction, so that the nozzle mounting / dismounting performance is not hindered. The position can be stabilized.

本発明にかかる部品実装装置(本発明にかかる部品搬送用ヘッドおよび部品吸着用ノズルが適用された部品実装装置)を示す平面図である。1 is a plan view showing a component mounting apparatus according to the present invention (a component mounting apparatus to which a component transport head and a component suction nozzle according to the present invention are applied). 部品実装装置を示す正面図である。It is a front view which shows a component mounting apparatus. 部品実装用ヘッド(本発明にかかる部品搬送用ヘッド)を示す正面図である。It is a front view which shows the component mounting head (component conveying head concerning this invention). 部品実装用ヘッドの断面図(図3のIV−IV線断面図)である。It is sectional drawing (IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 3) of the component mounting head. 部品実装用ヘッドの断面図(図4のV−V線断面図)である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the component mounting head (a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 4). ヘッド本体からノズルを取り外した状態の部品実装用ヘッドを示す断面図(図5に対応する図)である。FIG. 6 is a cross-sectional view (a diagram corresponding to FIG. 5) illustrating the component mounting head in a state where the nozzle is removed from the head body. ノズル隙間(ヘッド本体とノズルとの隙間)と吸入空気量との関係を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows the relationship between a nozzle gap (gap between a head main body and a nozzle) and the amount of intake air. 負圧解除時の負圧通路内の経時的な圧力変化を示す図(グラフ)である。It is a figure (graph) which shows a time-dependent pressure change in a negative pressure passage at the time of negative pressure release.

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(本発明にかかる部品搬送用ヘッドおよび部品吸着用ノズルが適用された部品実装装置)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1及び図2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。   1 and 2 schematically show a component mounting apparatus M (a component mounting apparatus to which a component conveying head and a component suction nozzle according to the present invention are applied) according to the present invention, and FIG. 1 is a plan view. FIG. 2 is a front view schematically showing the component mounting apparatus M, respectively. In FIG. 1 and FIG. 2, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship between the drawings.

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3をX方向に搬送する基板搬送機構2と、部品供給部4、5と、部品実装用のヘッドユニット6と、このヘッドユニット6を駆動するヘッドユニット駆動機構と、部品認識のための撮像ユニット7等とを備える。   The component mounting apparatus M includes a base 1, a substrate transport mechanism 2 that is disposed on the base 1 and transports a substrate 3 such as a printed wiring board (PWB) in the X direction, and a component supply unit 4. 5, a component mounting head unit 6, a head unit driving mechanism for driving the head unit 6, an imaging unit 7 for component recognition, and the like.

前記基板搬送機構2は、基台1上において基板3を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、同図の右側から基板3を受け入れて所定の実装作業位置(同図に示す位置)に搬送し、図略の保持装置により当該基板3を保持する。そして、実装作業後は、この基板3を同図の左側に搬出する。   The substrate transport mechanism 2 includes a pair of conveyors 2 a and 2 a that transport the substrate 3 on the base 1. These conveyors 2a and 2a receive the board 3 from the right side of the figure, convey it to a predetermined mounting work position (position shown in the figure), and hold the board 3 by a holding device (not shown). Then, after the mounting operation, the substrate 3 is unloaded to the left side of the figure.

前記部品供給部4、5は、前記基板搬送機構2の両側(Y方向両側)に配置されている。これら部品供給部4、5のうち一方側の部品供給部4には、基板搬送機構2に沿ってX方向に並ぶ複数のテープフィーダ4aが配置されている。これらテープフィーダ4aは、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を収納、保持したテープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら基板搬送機構2近傍の所定の部品供給位置に部品を供給する。一方、他方側の部品供給部5には、X方向に所定の間隔を隔ててトレイ5a、5bがセットされている。各トレイ5a、5bには、後述するヘッドユニット6による取出しが可能となるように、各々、QFP(Quad Flat Package)やBGA(Ball Grid Array)等のパッケージ型の部品が整列して載置されている。   The component supply units 4 and 5 are disposed on both sides (both sides in the Y direction) of the substrate transport mechanism 2. A plurality of tape feeders 4 a arranged in the X direction along the substrate transport mechanism 2 are disposed in one of the component supply units 4 and 5. These tape feeders 4a are provided with reels around which small chip components such as ICs, transistors, capacitors, etc. are stored and wound. The tape feeders 4a are provided in the vicinity of the substrate transport mechanism 2 while intermittently delivering the tapes from the reels. A part is supplied to a predetermined part supply position. On the other hand, trays 5a and 5b are set in the component supply unit 5 on the other side at a predetermined interval in the X direction. On each tray 5a, 5b, package type parts such as QFP (Quad Flat Package) and BGA (Ball Grid Array) are arranged and placed so that they can be taken out by the head unit 6 described later. ing.

前記ヘッドユニット6は、部品供給部4、5から部品を取り出して基板3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4,5等の上方に配置されている。   The head unit 6 takes out components from the component supply units 4 and 5 and mounts them on the substrate 3, and is disposed above the substrate transport mechanism 2 and the component supply units 4 and 5.

前記ヘッドユニット6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。この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、ユニット支持部材11に固定され、ヘッドユニット6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6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6をX方向に移動させる共に、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、その結果、ヘッドユニット6を一定の領域内でX方向およびY方向に移動させる。   The head unit 6 is movable in the X direction and the Y direction within a certain area by the head unit driving mechanism. This head unit driving mechanism is fixed to a pair of elevated frames provided on the base 1 and extends in the X direction by being supported by these fixed rails 8 and a pair of fixed rails 8 extending in parallel to each other in the Y direction. A support member 11 and a ball screw shaft 9 screwed into the unit support member 11 and driven by a Y-axis servo motor 10 are included. Also, a fixed rail 13 fixed to the unit support member 11 and supporting the head unit 6 so as to be movable in the X direction, and a ball screw that is screwed into the head unit 6 and driven using the X-axis servo motor 15 as a drive source. Shaft 14. That is, the head unit driving mechanism moves the head unit 6 in the X direction via the ball screw shaft 14 by driving the X axis servo motor 15 and also moves the unit via the ball screw shaft 9 by driving the Y axis servo motor 10. The support member 11 is moved in the Y direction, and as a result, the head unit 6 is moved in the X direction and the Y direction within a certain region.

前記ヘッドユニット6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、これらヘッド16をヘッドユニット6に対して昇降(Z方向の移動)および軸心回りに回転(図2中のR方向に回転)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等とを備えており、各ヘッド16により部品供給部4、5から部品を吸着、保持して基板3上に搬送し、当該基板3上の所定位置に実装する。なお、当実施形態では、前記各ヘッド16が本発明の部品搬送用ヘッドに相当する。   The head unit 6 includes a plurality of (in this example, six) shaft-shaped heads 16 for mounting components, and the heads 16 are moved up and down (moved in the Z direction) with respect to the head unit 6 and rotated around an axis. And a head driving mechanism using a servo motor as a driving source for rotating (rotating in the R direction in FIG. 2). 3 is mounted on a predetermined position on the substrate 3. In the present embodiment, each of the heads 16 corresponds to a component conveying head of the present invention.

後に詳述するが、各ヘッド16は、先端に部品吸着用のノズル40を備えている。これらノズル40は、それぞれ電動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、前記ノズル40に負圧が供給されることで当該ノズル40による部品の吸着、保持が可能となり、その後、ノズル40に正圧が供給されることで当該部品の吸着、保持が解除されるようになっている。   As will be described in detail later, each head 16 includes a nozzle 40 for sucking components at the tip. These nozzles 40 can communicate with any one of a negative pressure generator, a positive pressure generator, and the atmosphere via an electric switching valve. That is, by supplying a negative pressure to the nozzle 40, the component can be sucked and held by the nozzle 40, and thereafter, when the positive pressure is supplied to the nozzle 40, the sucking and holding of the component is released. It is like that.

前記撮像ユニット7は、前記各ヘッド16による部品の保持状態を画像認識するために、部品供給部4、5から取り出された部品を実装に先立ち撮像するものであり、前記基台1上であって前記トレイ5a、5bの間の位置に配置されている。   The image pickup unit 7 picks up images of components taken out from the component supply units 4 and 5 prior to mounting in order to recognize an image of the holding state of the components by the heads 16. Are disposed at a position between the trays 5a and 5b.

上述した部品実装装置Mでは、ヘッドユニット6が部品供給部4、5上に移動し、各ヘッド16により部品が吸着、保持される。部品吸着後、ヘッドユニット6が撮像ユニット7上を通過する、具体的には、ヘッドユニット6が撮像ユニット7上をX方向に一度通過することで、各ヘッド16に保持されている部品が撮像ユニット7により撮像され、当該画像に基づき各ヘッド16に保持された部品の吸着状態が認識される。そして、各ヘッド16に保持された部品のなかに不良部品や補正不可能な吸着状態のものがある場合には、当該部品が廃棄対象として登録された上で、ヘッドユニット6が基板3上に移動し、前記廃棄対象以外の部品が順次基板3上に実装される。このとき、上記部品認識結果に応じてヘッドユニット6の位置およびヘッド16の回転角度等が制御されることで、基板3上の各搭載点に部品が適切に実装される。   In the component mounting apparatus M described above, the head unit 6 moves onto the component supply units 4 and 5, and the components are sucked and held by each head 16. After the components are picked up, the head unit 6 passes over the imaging unit 7, specifically, the head unit 6 passes once over the imaging unit 7 in the X direction, so that the components held by each head 16 are imaged. The pickup state of the components captured by the unit 7 and held by each head 16 is recognized based on the image. If any of the components held by each head 16 is defective or cannot be corrected, the head unit 6 is placed on the substrate 3 after the component is registered as a disposal target. The components other than the object to be discarded are sequentially mounted on the substrate 3. At this time, the position of the head unit 6 and the rotation angle of the head 16 are controlled in accordance with the component recognition result, so that the component is appropriately mounted on each mounting point on the substrate 3.

こうして基板3上に部品が実装されると、ヘッドユニット6が図外の部品廃棄ボックス上へ移動し、上記廃棄対象の部品を廃棄する。これにより実装動作の一サイクルが終了し、必要に応じてこの動作が繰り返されることで所要部品が基板3上に実装される。   When components are mounted on the substrate 3 in this way, the head unit 6 moves onto a component disposal box (not shown) and discards the components to be discarded. As a result, one cycle of the mounting operation is completed, and the necessary components are mounted on the substrate 3 by repeating this operation as necessary.

なお、各ヘッド16のノズル40は交換が可能であり、必要に応じて形状や大きさの異なる他のノズル40と交換される。ノズル交換は、実装動作の一サイクルが終了し、次のサイクルが開始される前に、例えば、ヘッドユニット6が前記基台1上に設置される図外のノズル交換装置上に配置され、ここでヘッド16の昇降に伴い後記ヘッド本体20に対してノズル40が抜き差しされることにより行われる。   The nozzles 40 of each head 16 can be exchanged, and can be exchanged with other nozzles 40 having different shapes and sizes as necessary. In the nozzle replacement, before one cycle of the mounting operation is completed and the next cycle is started, for example, the head unit 6 is disposed on a nozzle replacement device (not shown) installed on the base 1 and The nozzle 40 is inserted into and removed from the head main body 20 as the head 16 is moved up and down.

次に、部品実装用の前記ヘッド16の構成の詳細について説明する。   Next, the details of the configuration of the head 16 for mounting components will be described.

図3、図4及び図5は、前記ヘッド16の先端部分を示しており、図3は正面図で、図4及び図5は縦断面図で各々ヘッド16を示している。   3, 4, and 5 show the tip portion of the head 16, FIG. 3 is a front view, and FIGS. 4 and 5 show the head 16 in longitudinal sectional views.

これらの図に示すように、ヘッド16は、前記ヘッドユニット6に対して昇降駆動および回転駆動されるヘッド本体20と、このヘッド本体20の先端(下端)に着脱可能に装着される部品吸着用のノズル40と、ノズル40を前記ヘッド本体20に対して係脱可能に係止する一対の係止片32(本発明の係止部材に相当する)と、を備えている。   As shown in these drawings, the head 16 includes a head body 20 that is driven up and down and rotated with respect to the head unit 6, and a component suction unit that is detachably attached to the tip (lower end) of the head body 20. Nozzle 40 and a pair of locking pieces 32 (corresponding to the locking member of the present invention) for releasably locking the nozzle 40 with respect to the head body 20.

前記ヘッド本体20は、円筒形状のシャフト部材21と、このシャフト部材21の先端部(図3等では下端部)に固定されるホルダ部材22とを含む。   The head main body 20 includes a cylindrical shaft member 21 and a holder member 22 fixed to the tip end portion (the lower end portion in FIG. 3 and the like) of the shaft member 21.

ホルダ部材22は、前記ノズル40を保持するものである。ホルダ部材22は、上向きに開口する嵌合用凹部24aを有する嵌合部24と、この嵌合部24の下側に繋がって下向きに延びかつ上下方向に貫通する円筒状の軸部25と、を備えている。このホルダ部材22は、図3〜図5に示すように、前記嵌合用凹部24aにシャフト部材21が差し込まれた状態で当該シャフト部材21に外嵌され、この状態でボルト30により当該シャフト部材21の先端部に固定されている。   The holder member 22 holds the nozzle 40. The holder member 22 includes a fitting portion 24 having a fitting recess 24a that opens upward, and a cylindrical shaft portion 25 that is connected to the lower side of the fitting portion 24 and extends downward and penetrates in the vertical direction. I have. As shown in FIGS. 3 to 5, the holder member 22 is externally fitted to the shaft member 21 in a state where the shaft member 21 is inserted into the fitting recess 24 a, and the shaft member 21 is bolted 30 in this state. It is fixed to the tip of the.

ホルダ部材22の軸部25の内部(内部通路26という)と、前記シャフト部材21の内部(内部通路23という)とは軸方向に連通しており、これら内部通路23,26により、ノズル40に対して部品吸着用の負圧等を供給するための負圧通路が構成されている。 The interior of the shaft portion 25 of the holder member 22 (referred to internal passage 26), wherein the inner shaft member 21 (referred to internal passage 23) communicates with the axial direction, these internal passage 23, 26, the nozzle 40 On the other hand, a negative pressure passage for supplying a negative pressure or the like for component suction is formed.

前記軸部25には、その内部通路26から直角に分岐して、当該軸部25の側面のうち、ノズル40の後記装着用孔部41aの内側面に対向する位置に開口する分岐通路27が形成されている。この分岐通路27は、後に詳述するように、内部通路26(負圧通路)に供給される部品吸着用の負圧の一部をノズル40に作用させることで、当該ノズル40を位置決めするためのものである。   The shaft portion 25 has a branch passage 27 that branches from the internal passage 26 at a right angle and opens to a position facing the inner side surface of the mounting hole portion 41a of the nozzle 40 among the side surfaces of the shaft portion 25. Is formed. As will be described in detail later, the branch passage 27 is configured to position the nozzle 40 by causing a part of the negative pressure for component suction supplied to the internal passage 26 (negative pressure passage) to act on the nozzle 40. belongs to.

なお、前記軸部25の内部通路26は、当該内部通路26のうち軸部25の先端部の位置に、通路径が上流側よりも下流側(同図では上側より下側)で小さくなるように形成された絞り部26aを有しており、前記分岐通路27は、この絞り部26aの直ぐ上側の位置で、内部通路26から分岐している。   The internal passage 26 of the shaft portion 25 has a passage diameter that is smaller at the position of the tip portion of the shaft portion 25 in the internal passage 26 on the downstream side than the upstream side (lower side from the upper side in the figure). The branch passage 27 is branched from the internal passage 26 at a position immediately above the throttle portion 26a.

前記ノズル40は、前記ヘッド本体20に対して装着される部分であるノズル本体部41と、部品を吸着する部分である、先端の部品吸着部42と、を含む。   The nozzle 40 includes a nozzle main body portion 41 that is a portion to be attached to the head main body 20 and a component suction portion 42 at the tip that is a portion that sucks components.

ノズル本体部41は、ヘッド本体20(ホルダ部材22)の軸部25を受け入れるための装着用孔部41aと、前記部品吸着部42を保持するための保持用孔部41bとが上下に連続した筒型の形状を成している。   In the nozzle body 41, a mounting hole 41a for receiving the shaft part 25 of the head body 20 (holder member 22) and a holding hole 41b for holding the component suction part 42 are vertically connected. It has a cylindrical shape.

部品吸着部42は、上下方向に貫通する内部通路44を備えた略円筒状を成している。この部品吸着部42は、ノズル本体部41の前記保持用孔部41bに挿入され、ノズル本体部41に対する軸方向の変位が許容される一方で、ノズル本体部41に対する回転(軸回りの回転)が規制されるように当該ノズル本体部41に対してスプラインで結合されている。具体的には、部品吸着部42の外周面に、軸方向に延びるガイド溝42が形成され、このガイド溝42に、前記保持用孔部41bの内側面に固定された係止球48が介在することで、ノズル本体部41に対する部品吸着部42の一定範囲内の軸方向変位が許容される一方で、ノズル本体部41に対する部品吸着部42の回転(軸回りの回転)が規制されるようになっている。   The component suction portion 42 has a substantially cylindrical shape with an internal passage 44 that penetrates in the vertical direction. The component suction portion 42 is inserted into the holding hole 41b of the nozzle main body 41 and is allowed to be displaced in the axial direction with respect to the nozzle main body 41, while rotating with respect to the nozzle main body 41 (rotation around the axis). Are connected to the nozzle body 41 by a spline. Specifically, a guide groove 42 extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the component suction portion 42, and a locking ball 48 fixed to the inner side surface of the holding hole 41 b is interposed in the guide groove 42. By doing so, while the axial displacement within a certain range of the component suction portion 42 with respect to the nozzle body 41 is allowed, the rotation (rotation about the axis) of the component suction portion 42 with respect to the nozzle body 41 is regulated. It has become.

なお、ノズル本体部41および部品吸着部42は各々、外周に鍔部41d、42aを備えており、これら鍔部41d、42aの間に介在するように、圧縮コイルバネ46が前記部品吸着部42に装着されている。つまり、部品吸着部42は、圧縮コイルバネ46の弾発力によりノズル本体部41に対して離間する方向(同図では下側)に付勢されており、部品吸着時には、ノズル本体部41に対して部品吸着部42が弾性変位することで、部品に対する部品吸着部42の衝突加重が圧縮コイルバネ46により吸収されるようになっている。 The nozzle main body 41 and the component suction portion 42 are each provided with flanges 41d and 42a on the outer periphery, and the compression coil spring 46 is attached to the component suction portion 42 so as to be interposed between the flanges 41d and 42a. It is installed. That is, the component suction portion 42 is biased in a direction away from the nozzle main body 41 (lower side in the figure) by the elastic force of the compression coil spring 46, and the component suction portion 42 is biased against the nozzle main body 41 at the time of component suction. As a result of the elastic displacement of the component suction portion 42, the collision load of the component suction portion 42 against the component is absorbed by the compression coil spring 46.

前記ノズル40は、図3及び図5に示すように、ノズル本体部41の装着用孔部41aにヘッド本体20(ホルダ部材22)の軸部25が差し込まれることにより当該軸部25に外嵌されている。そして、この状態で前記一対の係止片32によりホルダ部材22に係止されることで、ヘッド本体20(ホルダ部材22)に対して係脱可能に保持されている。   As shown in FIGS. 3 and 5, the nozzle 40 is fitted onto the shaft portion 25 by inserting the shaft portion 25 of the head body 20 (holder member 22) into the mounting hole 41 a of the nozzle body portion 41. Has been. In this state, the head body 20 (holder member 22) is detachably held by being locked to the holder member 22 by the pair of locking pieces 32.

詳細に説明すると、前記一対の係止片32は、上下方向に互いに平行に延びる短冊状(矩形)の板ばねからなり、各々先端部(下端部)に内側に屈曲した係止部32aを備えている。これら係止片32は、図5に示すように、ホルダ部材22を挟んで向かい合わせに配置されており、各々係止部32aが軸部25の側方部分に位置する状態で、ボルト34により嵌合部24に固定されている。他方、ノズル40のノズル本体部41のうち、その後端部(上端部)には、前記一対の係止片32に各々対応する一対の被係止部41cが形成されている。これら被係止部41cは、装着用孔部41aを挟んで互いに外向きに膨出する断面山型の形状を有している。つまり、図6に示すように、前記軸部25を装着用孔部41aに受け入れながら、ヘッド本体20(ホルダ部材22)にノズル40が装着されると、ノズル40の各被係止部41cに沿って各係止片32が外側に撓み変形する。そして、ノズル40が完全にヘッド本体20(軸部25)に装着されると、図5に示すように、各係止片32が弾性復帰して係止部32aがそれぞれ被係止部41cに対してノズル先端側(下側)から係合し、これによりノズル40が各係止片32により両側から挟持された状態でヘッド本体20(ホルダ部材22)に保持される。他方、前記係止片32の弾発力よりも大きい引き抜き力(下向きの力)がノズル40に与えられると、各係止片32によるノズル40の係止状態が解除され、これによりノズル40がヘッド本体20から分離されるようになっている。 More specifically, the pair of locking pieces 32 are formed of strip-shaped (rectangular) leaf springs extending in parallel with each other in the vertical direction, and each has a locking portion 32a bent inward at the tip (lower end). ing. As shown in FIG. 5, these locking pieces 32 are arranged facing each other across the holder member 22, and each of the locking portions 32 a is positioned on a side portion of the shaft portion 25, and is secured by a bolt 34. It is fixed to the fitting part 24. On the other hand, a pair of locked portions 41 c respectively corresponding to the pair of locking pieces 32 is formed at the rear end portion (upper end portion) of the nozzle body portion 41 of the nozzle 40. These locked portions 41c have a cross-sectional mountain shape that bulges outward from each other across the mounting hole 41a . That is, as shown in FIG. 6, when the nozzle 40 is mounted on the head body 20 (holder member 22) while the shaft portion 25 is received in the mounting hole 41 a, Along each of the locking pieces 32, the outer side is bent outward and deformed. When the nozzle 40 is completely attached to the head main body 20 (shaft portion 25), as shown in FIG. 5, each locking piece 32 is elastically restored, and the locking portions 32a are respectively connected to the locked portions 41c. On the other hand, the nozzle 40 is engaged from the tip end side (lower side), whereby the nozzle 40 is held by the head main body 20 (holder member 22) in a state of being sandwiched from both sides by the respective locking pieces 32. On the other hand, when a pulling force (downward force) larger than the elastic force of the locking piece 32 is applied to the nozzle 40, the locking state of the nozzle 40 by each locking piece 32 is released, thereby causing the nozzle 40 to move. It is separated from the head body 20.

ここで、前記ヘッド本体20のホルダ部材22の構成について補足しておくと、ホルダ部材22の分岐通路27は、前記一対の係止片32の並び方向と異なる方向、具体的には、図4及び図5に示すように、各係止片32の並び方向と直交する方向に向かって開口している。また、ヘッド本体20の先端部(軸部25の先端部)には、ノズル誘い込み用のテーパ部28が形成されており、前記分岐通路27は、軸部25の先端近傍であって当該テーパ部28よりも上方の位置で内部通路26から分岐している。   Here, to supplement the configuration of the holder member 22 of the head body 20, the branch passage 27 of the holder member 22 has a direction different from the arrangement direction of the pair of locking pieces 32, specifically, FIG. And as shown in FIG. 5, it opens toward the direction orthogonal to the row direction of each locking piece 32. As shown in FIG. Further, a tapered portion 28 for leading the nozzle is formed at the distal end portion (the distal end portion of the shaft portion 25) of the head body 20, and the branch passage 27 is near the distal end of the shaft portion 25 and the tapered portion. It branches off from the internal passage 26 at a position above 28.

次に、上述した部品実装用のヘッド16の作用効果について説明する。   Next, the function and effect of the component mounting head 16 will be described.

上記ヘッド16において、部品供給部4、5からの部品吸着時には、負圧発生装置で生成された負圧がヘッド本体20の負圧通路(内部通路23、26)を通じてノズル40(部品吸着部42)の先端に供給され、これにより、ヘッド16による部品吸着が行われる。その際、負圧通路に導入される負圧の一部は、分岐通路27を通じてヘッド本体20の外周面(軸部25の外周面)とノズル40の内周面(装着用孔部41aの内周面)との間に供給され、これによりノズル40がヘッド本体20側(図4では右側)に吸い寄せられる。このようにヘッド本体20側にノズル40が吸い寄せられることで、ノズル40がヘッド16の軸方向と直交する方向に位置決めされる。詳細には、ノズル40は、上記の通り一対の係止片32により両側から挟持されており、前記分岐通路27は、これら係止片32の並び方向と直交する方向に向かって開口している。よって、ノズル40は、ヘッド本体20に対し、一対の係止片32の弾発力により当該係止片32の並び方向に位置決めされるとともに、負圧による吸引力により前記係止片32の並び方向と直交する方向に位置決めされる。   In the head 16, when the components are sucked from the component supply units 4 and 5, the negative pressure generated by the negative pressure generating device passes through the negative pressure passages (internal passages 23 and 26) of the head body 20 and the nozzle 40 (component suction portion 42). ), And by this, the components are picked up by the head 16. At this time, a part of the negative pressure introduced into the negative pressure passage passes through the branch passage 27 and the outer peripheral surface of the head body 20 (the outer peripheral surface of the shaft portion 25) and the inner peripheral surface of the nozzle 40 (inside the mounting hole 41a). The nozzle 40 is sucked toward the head body 20 side (right side in FIG. 4). As the nozzle 40 is sucked toward the head main body 20 in this way, the nozzle 40 is positioned in a direction orthogonal to the axial direction of the head 16. Specifically, the nozzle 40 is sandwiched from both sides by the pair of locking pieces 32 as described above, and the branch passage 27 opens in a direction perpendicular to the direction in which the locking pieces 32 are arranged. . Therefore, the nozzle 40 is positioned with respect to the head body 20 in the direction in which the locking pieces 32 are arranged by the elastic force of the pair of locking pieces 32, and the locking pieces 32 are arranged by the suction force of negative pressure. Positioned in a direction perpendicular to the direction.

このようなヘッド16の構成によれば、少なくとも部品吸着時には、上記のように当該ノズル40がヘッド本体20に対して位置決めされることで、ノズル40の位置が安定する。従って、ノズル40がヘッド本体20に対して着脱可能な構成でありながらも、ノズル40の位置を高度に安定させた状態で部品の実装作業を進めることが可能となり、その結果、部品実装装置Mにおける部品の実装精度が高められる。しかも、ノズル交換時には、通常、負圧の供給が停止されるため、ノズル交換装置におけるノズル交換作業については、前記負圧の影響を受けることなくノズル40の交換を容易に行うことが可能となる。   According to such a configuration of the head 16, the position of the nozzle 40 is stabilized by positioning the nozzle 40 with respect to the head main body 20 as described above at least during component adsorption. Therefore, although the nozzle 40 is detachable from the head body 20, it is possible to proceed with the component mounting operation in a state where the position of the nozzle 40 is highly stabilized. As a result, the component mounting apparatus M This increases the mounting accuracy of the components. In addition, since the supply of negative pressure is normally stopped at the time of nozzle replacement, the nozzle replacement work in the nozzle replacement device can be easily replaced without being affected by the negative pressure. .

また、このヘッド16において、ヘッド本体20の負圧通路(内部通路26)は、当該負圧通路のうちヘッド本体20(軸部25)の先端部の位置に絞り部26aを有しており、分岐通路27は、この絞り部26aの直ぐ上側の位置で負圧通路(内部通路26)から分岐している。このような構成によれば、絞り部26aが存在することで、当該絞り部26aよりも上流側の位置における負圧値に変動が生じ難くなり、分岐通路27の負圧値、つまりノズル40を吸引する力が、当該ノズル40の種類(ノズル径の大きさ)によって変動することが抑制される。従って、上記ヘッド16の構成によれば、ヘッド本体20に装着されるノズル40の種類に左右されることなく、安定的にノズル40を位置決めすることができるという利点がある。   In the head 16, the negative pressure passage (internal passage 26) of the head main body 20 has a throttle portion 26 a at the tip of the head main body 20 (shaft portion 25) in the negative pressure passage. The branch passage 27 branches from the negative pressure passage (internal passage 26) at a position immediately above the throttle portion 26a. According to such a configuration, the presence of the throttle portion 26a makes it difficult for the negative pressure value at the position upstream of the throttle portion 26a to fluctuate, so that the negative pressure value of the branch passage 27, that is, the nozzle 40 can be reduced. Fluctuation of the suction force depending on the type of nozzle 40 (the size of the nozzle diameter) is suppressed. Therefore, the configuration of the head 16 has an advantage that the nozzle 40 can be positioned stably without being influenced by the type of the nozzle 40 mounted on the head main body 20.

加えて、上記ヘッド16の構成によれば、分岐通路27が、ヘッド本体20(軸部25)の先端近傍の位置であってテーパ部28よりも上方の位置で内部通路26から分岐しているので、テーパ部28による負圧のリークを回避しつつ、ヘッド本体20の先端近接の位置でノズル40の装着用孔部41aに負圧を作用させることもできる。このようにヘッド本体20の先端(軸部25の先端)に近接する位置でノズル40を吸引する構成によれば、軸部25の基端に近接する位置でノズル40を吸引する構成に比べ、当該吸引箇所を支点としてノズル40がヘッド本体20(軸部25)に対して傾くなどの現象が生じ難くなる。そのため、より適切に、ノズル40をヘッド本体20に対して位置決めできるという利点がある。   In addition, according to the configuration of the head 16, the branch passage 27 branches from the internal passage 26 at a position near the tip of the head body 20 (shaft portion 25) and above the taper portion 28. Therefore, a negative pressure can be applied to the mounting hole 41a of the nozzle 40 at a position close to the tip of the head body 20 while avoiding a negative pressure leak due to the tapered portion 28. Thus, according to the configuration in which the nozzle 40 is sucked at a position close to the distal end of the head body 20 (the distal end of the shaft portion 25), compared to the configuration in which the nozzle 40 is sucked at a position close to the proximal end of the shaft portion 25, Phenomena such that the nozzle 40 tilts with respect to the head body 20 (shaft portion 25) with the suction location as a fulcrum are less likely to occur. Therefore, there is an advantage that the nozzle 40 can be positioned with respect to the head body 20 more appropriately.

なお、上記ヘッド16において、上述のような作用効果を良好に奏しながら、適切に部品実装作業を進めるには、ヘッド本体20(軸部25)とノズル40(ノズル本体部41)との嵌め合い、分岐通路27および絞り部26aの径等が適切であることが必要であるが、出願人は、主に0402(0.4mm×0.2mm)サイズ〜3216(3.2mm×1.6mm)サイズ用のノズル40について以下のような実験結果を得ている。   In the head 16, in order to appropriately perform the component mounting operation while achieving the above-described effects, the head body 20 (shaft portion 25) and the nozzle 40 (nozzle body portion 41) are fitted together. The diameters of the branch passage 27 and the narrowed portion 26a are required to be appropriate, but the applicant mainly has a size of 0402 (0.4 mm × 0.2 mm) to 3216 (3.2 mm × 1.6 mm). The following experimental results have been obtained for the size nozzle 40.

まず、ヘッド本体20(軸部25)とノズル40(ノズル本体部41)との嵌め合いに関しては、軸部25とノズル本体部41(装着用孔部41a)との隙間(装着用孔部41aの内径−軸部25の外径)が0.002mm以上、0.1mm以下の範囲内に入るように、軸部25とノズル本体部41(装着用孔部41a)との嵌め合い寸法が設定されているのが好適である。これは、上記隙間が0.002mm未満であると、ノズル交換作業に支障が生じ易くなるためである。また、図7に示すように、隙間の増大に伴い分岐通路27からの吸入空気量が増加するため、隙間が0.1mmを越える場合には、所定の部品吸着力を維持することが困難になるためである。また、上記説明では言及していないが、この部品実装装置Mにおいては、ヘッド本体20内(負圧通路)の空気流量を流量センサ(又は、空気圧を圧力センサ)で検出することによりノズル先端の部品の有無を判断しており、上記隙間が0.1mmを越えると、分岐通路27からの吸入空気量が増え、負圧通路内における部品吸着時と部品未吸着時との空気流量に変化(又は、空気圧変化)が生じ難くなり、部品の有無判断に支障が生じ、適切な部品の吸着および搬送動作が阻害されるためである。   First, regarding the fitting between the head body 20 (shaft portion 25) and the nozzle 40 (nozzle body portion 41), the gap (mounting hole portion 41a) between the shaft portion 25 and the nozzle body portion 41 (mounting hole portion 41a). The fitting dimension of the shaft portion 25 and the nozzle body portion 41 (mounting hole portion 41a) is set so that the inner diameter of the shaft portion-the outer diameter of the shaft portion 25 falls within the range of 0.002 mm or more and 0.1 mm or less. It is preferred that This is because if the gap is less than 0.002 mm, troubles in nozzle replacement work are likely to occur. Further, as shown in FIG. 7, the amount of intake air from the branch passage 27 increases as the gap increases, so that when the gap exceeds 0.1 mm, it is difficult to maintain a predetermined component suction force. It is to become. Further, although not mentioned in the above description, in this component mounting apparatus M, the air flow rate in the head body 20 (negative pressure passage) is detected by a flow sensor (or air pressure is a pressure sensor) to detect the tip of the nozzle. When the presence or absence of a component is determined and the clearance exceeds 0.1 mm, the amount of intake air from the branch passage 27 increases, and the air flow rate changes when the component is adsorbed and when the component is not adsorbed in the negative pressure passage ( This is because a change in air pressure is less likely to occur, hindering determination of the presence / absence of components, and hindering appropriate component suction and transport operations.

次に、分岐通路27の径(D1)に関しては、0.2mm以上、1.0mm以下の範囲内であるのが好適である。これは、分岐通路27の径(D1)が0.2mm未満である場合には、ノズル本体部41の吸引力不足により、ノズル40の位置決め性能が阻害され、逆に、1.0mmを越えると、分岐通路27からの吸入空気量が増えて、上述と同様に、部品吸着力不足等の不都合が生じるためである。   Next, the diameter (D1) of the branch passage 27 is preferably in the range of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. This is because, when the diameter (D1) of the branch passage 27 is less than 0.2 mm, the positioning performance of the nozzle 40 is hindered due to insufficient suction force of the nozzle body 41, and conversely, when the diameter exceeds 1.0 mm. This is because the amount of intake air from the branch passage 27 increases, and inconveniences such as insufficient component adsorption force occur as described above.

絞り部26aの径(D2)に関しては、0.2mm以上、1.0mm以下の範囲内であるのが好適である。これは、絞り部26aの径(D2)が0.2mm未満である場合には、負圧破壊時の応答遅れが顕著になり、実装不良の要因となるためである。つまり、基板3上への部品実装時には、上述の通り、ノズル40(負圧通路)に正圧を供給することで部品の吸着状態を解除するが、正圧の供給による負圧通路内の圧力変化は絞り部26aの径(D2)の大きさに左右される。例えば図8は、絞り部26aの径(D2)が0.3mmと0.4mmの場合の負圧通路内の経時的な圧力変化を測定した結果を示しているが、径(D2)の小さい方(0.3mm)が圧力の上昇(負圧破壊)が緩慢で、応答遅れが生じ易いことが考察できる。絞り部26aの径(D2)が0.2mm未満であると、この負圧破壊の応答遅れが顕著になり、部品吸着状態の解除タイミングに遅れが生じて実装不良が発生し易くなる。逆に、1.0mmを越えると、絞り部26aよりも上流側の負圧値がノズル40の種類(ノズル径の大きさ)による影響を受けやすくなり、当該絞り部26aの機能が十分に発揮されなくなる。   The diameter (D2) of the narrowed portion 26a is preferably in the range of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. This is because when the diameter (D2) of the narrowed portion 26a is less than 0.2 mm, a response delay at the time of negative pressure destruction becomes remarkable, which causes a mounting failure. In other words, as described above, when a component is mounted on the substrate 3, the suction state of the component is released by supplying a positive pressure to the nozzle 40 (negative pressure passage). The change depends on the size of the diameter (D2) of the throttle portion 26a. For example, FIG. 8 shows the result of measuring the pressure change over time in the negative pressure passage when the diameter (D2) of the throttle portion 26a is 0.3 mm and 0.4 mm, but the diameter (D2) is small. It can be considered that the direction (0.3 mm) has a slow increase in pressure (negative pressure breakdown) and a response delay is likely to occur. When the diameter (D2) of the narrowed portion 26a is less than 0.2 mm, the response delay of the negative pressure breakdown becomes remarkable, and the release timing of the component suction state is delayed, so that mounting failure is likely to occur. On the other hand, if it exceeds 1.0 mm, the negative pressure value on the upstream side of the throttle part 26a is easily affected by the type of nozzle 40 (the size of the nozzle diameter), and the function of the throttle part 26a is fully exhibited. It will not be done.

なお、上述した部品実装装置Mは、本発明に係る部品実装装置(本発明に係る部品実搬送用ヘッドが適用される部品実装装置)の好ましい実施形態の例示であって、部品実装装置Mや、これに適用されるヘッド16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。   The component mounting apparatus M described above is an example of a preferred embodiment of the component mounting apparatus according to the present invention (the component mounting apparatus to which the component actual transport head according to the present invention is applied). The specific configuration of the head 16 applied thereto can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態では、ノズル40は一対の係止片32により両側から挟持された状態でヘッド本体20に保持されているが、一つの係止片により片側から係止される構成であってもよい。要するに、本発明の係止部材の具体的な構成は、ヘッド本体20に装着されたノズル40を当該ヘッド本体20に着脱可能に係止することができれば、種々の構成を適用することができる。   For example, in the above embodiment, the nozzle 40 is held by the head body 20 while being sandwiched from both sides by the pair of locking pieces 32, but is configured to be locked from one side by one locking piece. Also good. In short, various configurations can be applied to the specific configuration of the locking member of the present invention as long as the nozzle 40 mounted on the head main body 20 can be detachably locked to the head main body 20.

また、上記実施形態では、本発明に係る部品搬送用ヘッドを部品実装装置に適用した例について説明したが、本発明に係る部品搬送用ヘッド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)上から部品を吸着して試験装置上に搬送して当該部品の各種電気的な検査を行う、いわゆる部品検査装置などにも適用可能である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied the component conveyance head concerning this invention to the component mounting apparatus, the component conveyance head concerning this invention is applicable also to apparatuses other than a component mounting apparatus. For example, in a so-called component inspection apparatus that picks up a component from a component supply tray (component supply unit) arranged at a predetermined position and conveys the component onto a test apparatus to perform various electrical inspections of the component. Applicable.

M 部品実装装置
3 基板
4、5 部品供給部
6 ヘッドユニット
16 ヘッド
20 ヘッド本体
21 シャフト部材
22 ホルダ部材
32 係止片
40 ノズル
41 ノズル本体部
42 部品吸着部
M Component mounting device 3 Substrate 4, 5 Component supply unit 6 Head unit 16 Head 20 Head body 21 Shaft member 22 Holder member 32 Locking piece 40 Nozzle 41 Nozzle body unit 42 Component adsorption unit

Claims (7)

部品を吸着して目標位置に搬送する部品搬送用ヘッドであって、
軸状のヘッド本体と、このヘッド本体の先端部に着脱可能に装着される部品吸着用のノズルと、前記先端部に装着されたノズルを前記ヘッド本体に対して係止する係止部材と、を備え、
前記ノズルは、装着用孔部を備え、この装着用孔部に前記ヘッド本体の先端部が差し込まれることで当該ヘッド本体に装着され、
前記ヘッド本体は、その内部に、部品吸着用の負圧を前記ノズルに供給するための負圧通路と、この負圧通路から分岐して、当該ヘッド本体の側面のうち前記装着用孔部の内側面に対向する位置に開口し、前記負圧通路に供給された前記部品吸着用の負圧の一部を前記内側面に作用させる分岐通路と、を備えることを特徴とする部品搬送用ヘッド。
A component transport head that sucks and transports a component to a target position,
An axial head body, a component suction nozzle that is detachably mounted on the tip of the head body, and a locking member that locks the nozzle mounted on the tip with respect to the head body. With
The nozzle includes a mounting hole, and is attached to the head main body by inserting the tip of the head main body into the mounting hole.
The head main body includes a negative pressure passage for supplying a negative pressure for component suction to the nozzle, a branch from the negative pressure passage, and the mounting hole portion of the side surface of the head main body. And a branch passage that opens to a position facing the inner side surface and causes a part of the component suction negative pressure supplied to the negative pressure passage to act on the inner side surface. .
請求項1に記載の部品搬送用ヘッドにおいて、
前記負圧通路は、当該負圧通路のうち前記ヘッド本体の先端部の位置に、当該負圧通路の内径が上流側よりも下流側で小さくなるように形成された絞り部を有しており、
前記分岐通路は、前記負圧通路のうち、前記絞り部よりも上流側の位置で当該負圧通路から分岐していることを特徴とする部品搬送用ヘッド。
The component transport head according to claim 1,
The negative pressure passage has a throttle portion formed at a position of a tip portion of the head body in the negative pressure passage so that an inner diameter of the negative pressure passage is smaller on the downstream side than on the upstream side. ,
The component transport head according to claim 1, wherein the branch passage is branched from the negative pressure passage at a position upstream of the throttle portion in the negative pressure passage.
請求項1又は2に記載の部品搬送用ヘッドにおいて、
前記係止部材は、前記ヘッド本体に各々設けられ、前記先端部に装着されたノズルをその径方向両側から弾性的に挟持する一対の弾性係止片を含み、
前記分岐通路は、前記一対の弾性係止片の並び方向と異なる方向に向かって開口していることを特徴とする部品搬送用ヘッド。
In the component conveyance head according to claim 1 or 2,
Each of the locking members includes a pair of elastic locking pieces that are provided on the head main body and elastically hold the nozzle mounted on the tip from both sides in the radial direction,
The component conveying head, wherein the branch passage opens in a direction different from a direction in which the pair of elastic locking pieces are arranged.
請求項3に記載の部品搬送用ヘッドにおいて、
前記分岐通路は、前記一対の弾性係止片の並び方向に対して直交する方向に向かって開口していることを特徴とする部品搬送用ヘッド。
In the component conveyance head according to claim 3,
The component conveying head, wherein the branch passage is opened in a direction orthogonal to the direction in which the pair of elastic locking pieces are arranged.
請求項1乃至4の何れか一項に記載の部品搬送用ヘッドにおいて、
前記ヘッド本体は、その先端部にノズル誘い込み用のテーパ部を備えており、
前記分岐通路は、当該ヘッド本体の側面のうち前記テーパ部の近傍であってかつ当該テーパ部よりも後端側の位置に開口することを特徴とする部品搬送用ヘッド。
In the component conveyance head according to any one of claims 1 to 4,
The head body is provided with a taper portion for guiding the nozzle at the tip thereof,
The component conveying head, wherein the branch passage is opened in a vicinity of the tapered portion on a side surface of the head main body and at a rear end side of the tapered portion.
部品供給部により供給される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前記基板上に部品を搬送する部品搬送用ヘッドとして、請求項1乃至5の何れか一項に記載の部品搬送用ヘッドを備えていることを特徴とする部品実装装置。
A component mounting apparatus for transporting and mounting a component supplied by a component supply unit on a substrate,
A component mounting apparatus comprising the component transport head according to claim 1 as a component transport head for transporting a component from the component supply unit onto the substrate.
軸状に形成され、その内部に部品吸着用の負圧を供給するための負圧通路とこの負圧通路から分岐して側面に開口する分岐通路とを備えるヘッド本体に装着され、かつ、所定の係止部材により前記ヘッド本体に係止されることで、当該ヘッド本体および前記係止部材と共に、所定の部品供給部から部品を吸着して目標位置に搬送する部品搬送用ヘッドを構成するノズルであって、
前記ヘッド本体に対する装着用孔部を備え、この装着用孔部に前記ヘッド本体の先端部が差し込まれることで前記ヘッド本体に装着されるように形成されるとともに、この装着状態で、前記係止部材により前記ヘッド本体に係止されることが可能で、かつ前記装着用孔部の内側面が前記分岐通路の開口部分に対向して前記負圧通路に供給された前記部品吸着用の負圧の一部が作用するように形成されていることを特徴とする部品吸着用ノズル。
Mounted on a head body that is formed in a shaft shape and includes a negative pressure passage for supplying a negative pressure for component adsorption into the shaft and a branch passage that branches from the negative pressure passage and opens to a side surface, A nozzle that constitutes a component transporting head that, together with the head main body and the locking member, adsorbs a component from a predetermined component supply unit and transports it to a target position by being locked to the head main body by the locking member Because
A mounting hole for the head main body is provided, and the tip of the head main body is inserted into the mounting hole to be mounted on the head main body. The negative pressure for component suction that can be locked to the head main body by a member and that is supplied to the negative pressure passage with the inner surface of the mounting hole facing the opening portion of the branch passage A part suction nozzle characterized in that a part of the nozzle is formed to act .
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