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JP2013143396A - Suction head unit for surface mounting device, and origin position adjustment method for the same - Google Patents

Suction head unit for surface mounting device, and origin position adjustment method for the same Download PDF

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JP2013143396A
JP2013143396A JP2012001389A JP2012001389A JP2013143396A JP 2013143396 A JP2013143396 A JP 2013143396A JP 2012001389 A JP2012001389 A JP 2012001389A JP 2012001389 A JP2012001389 A JP 2012001389A JP 2013143396 A JP2013143396 A JP 2013143396A
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spindle
servo motor
suction head
pressing member
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Susumu Kitada
進 北田
Masahiro Tanizaki
昌裕 谷崎
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Hanwha Vision Co Ltd
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Samsung Techwin Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary suction head unit for a surface mounting device capable of adjusting an origin position without requiring data backup accompanying application of an absolute encoder, and to provide an origin position adjustment method for the same.SOLUTION: In a suction head unit 100 of a surface mounting device, at a zero count position of an encoder of an R servomotor rotating a rotary head 120 in an R-direction, a rotation member 123 is at a position where a sensor 117 reacts, and a No.1 spindle 121-1 to be a reference among respective spindles 122 is immediately under a pressing member 113. At a zero count position of an encoder of a T servomotor 114 rotating each spindle in a T-direction, all positions of the respective spindles in the T-direction are at zero degree to be a reference. At a zero count position of an encoder of a Z servomotor moving the pressing member 113 in a Z-direction, the pressing member is at a position contacted with an upper end of the No.1 spindle.

Description

本発明は、ICチップ等の電子部品をプリント基板上に実装する表面実装機において、電子部品を吸着する吸着ヘッドユニット及びその原点位置調整方法に関する。なお、本明細書では、電子部品のことを単に部品ともいう。   The present invention relates to a suction head unit that sucks an electronic component in a surface mounter for mounting an electronic component such as an IC chip on a printed circuit board, and a method for adjusting the origin position thereof. In this specification, an electronic component is also simply referred to as a component.

表面実装機は、吸着ノズルを有する吸着ヘッドユニットにより、電子部品を部品供給部から吸着してプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定位置に実装するように構成されている。   The surface mounting machine is configured so that an electronic component is sucked from a component supply unit by a suction head unit having a suction nozzle, transferred onto a printed board, and mounted at a predetermined position on the printed board.

吸着ヘッドユニットは、一般的に、そのヘッド本体にロータリーヘッドが垂直軸周りのR方向に回転可能に取り付けられ、ロータリーヘッドには複数のスピンドルがそれぞれ軸線周りのT方向に回転可能に装着され、各スピンドルの先端には電子部品を吸着する吸着ノズルが装着され、スピンドルの上端を押圧して当該スピンドルを軸線方向に沿ったZ方向に移動させる押圧部材がヘッド本体の1箇所に配置された構成を有する。更に、吸着ヘッドユニットのヘッド本体には、ロータリーヘッドをR方向に回転させるRサーボモータと、各スピンドルをT方向に回転させるTサーボモータと、押圧部材をZ方向に移動させるZサーボモータとが搭載される。以上の構成をユニット化したのが吸着ヘッドユニットであり、吸着ヘッドユニットは、吸着する部品の大きさや種類に応じて複数種準備される。そして、吸着する部品の大きさや種類に適応する吸着ヘッドユニットが選択され、表面実装機本体に装着される。また、吸着する部品の大きさや種類が変わったら、吸着ヘッドユニットを交換する。   The suction head unit is generally attached to the head body so that the rotary head can rotate in the R direction around the vertical axis, and a plurality of spindles are attached to the rotary head so as to be rotatable in the T direction around the axis, A suction nozzle that picks up electronic components is mounted at the tip of each spindle, and a pressing member that presses the upper end of the spindle and moves the spindle in the Z direction along the axial direction is disposed at one location on the head body. Have Furthermore, the head body of the suction head unit includes an R servo motor that rotates the rotary head in the R direction, a T servo motor that rotates each spindle in the T direction, and a Z servo motor that moves the pressing member in the Z direction. Installed. A suction head unit is obtained by unitizing the above configuration, and a plurality of types of suction head units are prepared according to the size and type of parts to be sucked. Then, a suction head unit suitable for the size and type of the part to be sucked is selected and mounted on the surface mounter body. Also, if the size or type of parts to be sucked changes, the suction head unit is replaced.

このように吸着ヘッドユニットは、表面実装機本体に着脱されることから、新たに吸着ヘッドユニットを装着したら、その機械位置の原点を調整する必要がある。具体的には、吸着ヘッドユニットは上述のとおり、Rサーボモータ、Tサーボモータ及びZサーボモータを有するから、R方向、T方向及びZ方向の原点位置を調整する必要がある。原点位置が正確でないと、言うまでもなく部品の実装精度が悪くなる。   As described above, since the suction head unit is attached to and detached from the surface mounter body, it is necessary to adjust the origin of the machine position when a new suction head unit is mounted. Specifically, as described above, since the suction head unit includes the R servo motor, the T servo motor, and the Z servo motor, it is necessary to adjust the origin positions in the R direction, the T direction, and the Z direction. If the origin position is not accurate, it goes without saying that the mounting accuracy of the components deteriorates.

従来、サーボモータを使用した機械装置の原点位置を調整する方法としては、アブソリュートエンコーダの出力を利用する方法が知られている(例えば特許文献1)。アブソリュートエンコーダは、回転角の絶対値を出力し、停電時に動作量のデータが消失しないようにバッテリーでバックアップするため、電源投入時の原点復帰動作が不要であるという利点を有する。しかし、バッテリーが消失すると動作量のバックアップデータも消失するので、バッテリー消失後は原点復帰できないという問題がある。   Conventionally, as a method for adjusting the origin position of a mechanical device using a servo motor, a method using the output of an absolute encoder is known (for example, Patent Document 1). Since the absolute encoder outputs the absolute value of the rotation angle and is backed up by a battery so that the operation amount data is not lost at the time of a power failure, there is an advantage that an origin return operation at the time of power-on is unnecessary. However, when the battery is lost, the backup data of the operation amount is also lost, so there is a problem that the origin cannot be restored after the battery is lost.

特開2006−18524号公報JP 2006-18524 A

本発明が解決しようとする課題は、アブソリュートエンコーダの適用に伴うデータバックアップを必要とすることなく原点位置を調整可能な表面実装機のロータリー式の吸着ヘッドユニット及びその原点位置調整方法を提供することにある。   A problem to be solved by the present invention is to provide a rotary type suction head unit of a surface mounter capable of adjusting an origin position without requiring data backup associated with application of an absolute encoder, and an origin position adjustment method thereof. It is in.

本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットは、ヘッド本体にロータリーヘッドが垂直軸周りのR方向に回転可能に取り付けられ、前記ロータリーヘッドには複数のスピンドルがそれぞれ軸線周りのT方向に回転可能に装着され、各スピンドルの先端には電子部品を吸着する吸着ノズルが装着され、スピンドルの上端を押圧して当該スピンドルを軸線方向に沿ったZ方向に移動させる押圧部材が前記ヘッド本体の1箇所に配置され、前記ロータリーヘッドをR方向に回転させるRサーボモータと、前記各スピンドルをT方向に回転させるTサーボモータと、前記押圧部材をZ方向に移動させるZサーボモータとを有する表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて、前記ロータリーヘッドとともにR方向に回転する回転部材と、この回転部材の回転経路上に配置され、前記回転部材の到来により反応するセンサとを設け、前記Rサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、前記回転部材が、前記センサが反応する位置にあり、かつ、各スピンドルのうち基準となるNo.1のスピンドルが前記押圧部材の直下にあり、前記Tサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、各スピンドルのT方向の位置が全て基準となる0度の位置にあり、前記Zサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、前記押圧部材が前記No.1のスピンドルの上端と接触する位置にあることを特徴とする。   In the suction head unit of the surface mounter of the present invention, the rotary head is attached to the head body so as to be rotatable in the R direction around the vertical axis, and a plurality of spindles can be rotated in the T direction around the axis line. A suction nozzle that sucks electronic components is attached to the tip of each spindle, and a pressing member that presses the upper end of the spindle and moves the spindle in the Z direction along the axial direction is provided at one position of the head body. A surface mounter having an R servo motor arranged to rotate the rotary head in the R direction, a T servo motor that rotates the spindles in the T direction, and a Z servo motor that moves the pressing member in the Z direction. In the suction head unit, a rotating member that rotates in the R direction together with the rotary head, and a rotating member of the rotating member. A sensor which is arranged on the path and reacts when the rotating member arrives, and at the zero count position of the encoder of the R servo motor, the rotating member is in a position where the sensor reacts, and each spindle No. which is the standard. 1 spindle is directly below the pressing member, and at the zero count position of the encoder of the T servo motor, the position of each spindle in the T direction is at a position of 0 degrees, and the encoder of the Z servo motor In the zero count position, the pressing member is the No. It is the position which contacts the upper end of 1 spindle.

本発明において、前記センサは光センサとし、前記回転部材は前記光センサを遮光する遮光部材とすることができる。   In the present invention, the sensor may be an optical sensor, and the rotating member may be a light shielding member that shields the optical sensor.

また本発明においては、前記押圧部材の上限位置を規定する上限ストッパーを設けることができる。   Moreover, in this invention, the upper limit stopper which prescribes | regulates the upper limit position of the said press member can be provided.

更に本発明においては、前記Zサーボモータのトルク値を検出するトルクセンサを設け、前記トルクセンサで検出したトルク値が所定値以上となったことにより、前記押圧部材が上限位置に到達したことを検知するようにすることができる。   Furthermore, in the present invention, a torque sensor for detecting the torque value of the Z servo motor is provided, and when the torque value detected by the torque sensor exceeds a predetermined value, it is confirmed that the pressing member has reached the upper limit position. It can be made to detect.

本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットの原点位置調整方法は、前記本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて前記ロータリーヘッドのR方向の原点位置を調整する方法であって、前記ロータリーヘッドとともに前記回転部材をR方向に回転させ、前記回転部材の到来により前記センサが反応した時点から、前記Rサーボモータを、そのエンコーダのパルス単位でR方向にピッチ送りし、ロータリーヘッドのR方向の原点位置を調整することを特徴とする。   The method of adjusting the origin position of the suction head unit of the surface mounter of the present invention is a method of adjusting the origin position of the rotary head in the R direction in the suction head unit of the surface mounter of the present invention, together with the rotary head When the rotating member is rotated in the R direction and the sensor reacts upon arrival of the rotating member, the R servo motor is pitch-feeded in the R direction in units of pulses of the encoder, and the R direction origin of the rotary head The position is adjusted.

また、本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットの原点位置調整方法は、前記上限ストッパーを有する本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて前記押圧部材のZ方向の原点位置を調整する方法であって、前記押圧部材を上限位置に到達させた後に前記押圧部材を下降させ、その下降過程で前記Zサーボモータのエンコーダのカウントが最初にゼロになった位置をゼロカウント位置として、そのゼロカウント位置にて前記押圧部材が前記No.1のスピンドルの上端と接触するようにすることを特徴とする。   Also, the method for adjusting the origin position of the suction head unit of the surface mounter of the present invention is a method of adjusting the origin position in the Z direction of the pressing member in the suction head unit of the surface mounter of the present invention having the upper limit stopper. Then, after the pressing member reaches the upper limit position, the pressing member is lowered, and the position where the count of the encoder of the Z servo motor first becomes zero in the lowering process is defined as the zero count position. The pressing member is No. It is characterized by being in contact with the upper end of one spindle.

本発明によれば、各サーボモータのエンコーダのゼロカウント位置を基準として原点位置を調整するので、バッテリーによるデータバックアップを必要とすることなく原点位置を調整可能である。   According to the present invention, since the origin position is adjusted based on the zero count position of the encoder of each servo motor, the origin position can be adjusted without requiring data backup by a battery.

本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットを表面実装機本体に装着するときの状態を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows a state when mounting | wearing the surface mounting machine main body with the adsorption | suction head unit of the surface mounting machine of this invention. 図1の吸着ヘッドユニットの正面図である。It is a front view of the adsorption head unit of FIG. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図2のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings.

図1は、本発明の表面実装機の吸着ヘッドユニットを表面実装機本体に装着するときの状態を示す全体構成図である。   FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a state when the suction head unit of the surface mounter of the present invention is mounted on the surface mounter body.

吸着ヘッドユニット100は、表面実装機本体200のヘッドプレート210に着脱可能に装着される。   The suction head unit 100 is detachably attached to the head plate 210 of the surface mounter body 200.

吸着ヘッドユニット100は、ヘッド本体110にロータリーヘッド120を垂直軸周りのR方向に回転可能に取り付けてなる。   The suction head unit 100 is configured by attaching a rotary head 120 to a head main body 110 so as to be rotatable in an R direction around a vertical axis.

ヘッド本体110の上部に、吸着ヘッドユニット100の電源線及び信号線を集約させたコネクタ111が設けられており、このコネクタ111を表面実装機本体200の電源・信号供給部220に接続することで、吸着ヘッドユニット100に電源及び信号が供給される。   A connector 111 in which the power supply lines and signal lines of the suction head unit 100 are aggregated is provided on the upper part of the head main body 110, and the connector 111 is connected to the power supply / signal supply unit 220 of the surface mounter main body 200. Then, power and signals are supplied to the suction head unit 100.

ヘッドプレート210には、2本の位置決めピン211が水平方向に並んで設けられており、また、表面実装機本体200の上部には、エア供給源に通じるエアカプラ230が複数配置さている。このエアカプラ230に吸着ヘッドユニット100のエア配管(図示せず)を接続することで、吸着ヘッドユニット100にエアが供給される。   The head plate 210 is provided with two positioning pins 211 arranged in the horizontal direction, and a plurality of air couplers 230 communicating with an air supply source are arranged on the upper portion of the surface mounter main body 200. By connecting an air pipe (not shown) of the suction head unit 100 to the air coupler 230, air is supplied to the suction head unit 100.

吸着ヘッドユニット100をヘッドプレート210に装着するときは、吸着ヘッドユニット100を2本の位置決めピン211に引っ掛けて位置決めした上で、吸着ヘッドユニット100をヘッドプレート210に向けてスライドさせる。そうすると、コネクタ111が電源・信号供給部220に自動的に接続される。その後、固定用ボルトで吸着ヘッドユニット100をヘッドプレート210に固定し、エアカプラ230に吸着ヘッドユニット100のエア配管を接続する。このエア配管の接続にはフレキシブルチューブを用いると便利である。   When attaching the suction head unit 100 to the head plate 210, the suction head unit 100 is slid toward the head plate 210 after the suction head unit 100 is hooked on the two positioning pins 211 and positioned. Then, the connector 111 is automatically connected to the power / signal supply unit 220. Thereafter, the suction head unit 100 is fixed to the head plate 210 with fixing bolts, and the air pipe of the suction head unit 100 is connected to the air coupler 230. It is convenient to use a flexible tube for the connection of the air piping.

一方、吸着ヘッドユニット100をヘッドプレート210から取り外すときは、上記の固定ボルトを取り外す。このとき、その固定ボルトはボルトホルダ112により保持され、落下しないでヘッド本体110側に取り付いた状態を維持する。その後、エアカプラ230から吸着ヘッドユニット100のエア配管を取り外し、吸着ヘッドユニット100を2本の位置決めピン211に引っ掛けた状態で、ヘッドプレート210から離れる方向にスライドさせる。これにより、コネクタ111は電源・信号供給部220から外れる。   On the other hand, when removing the suction head unit 100 from the head plate 210, the fixing bolt is removed. At this time, the fixing bolt is held by the bolt holder 112 and maintains the state of being attached to the head main body 110 side without dropping. Thereafter, the air pipe of the suction head unit 100 is removed from the air coupler 230, and the suction head unit 100 is slid in a direction away from the head plate 210 in a state where the suction head unit 100 is hooked on the two positioning pins 211. As a result, the connector 111 is disconnected from the power / signal supply unit 220.

このようにして、吸着ヘッドユニット100は、表面実装機本体200のヘッドプレート210に着脱され、適宜、吸着ヘッドユニット100の交換が行われる。   In this manner, the suction head unit 100 is attached to and detached from the head plate 210 of the surface mounter body 200, and the suction head unit 100 is appropriately replaced.

次に、吸着ヘッドユニット100の構成を説明する。図2は吸着ヘッドユニット100の正面図、図3はそのA−A断面図、図4はB−B断面図である。   Next, the configuration of the suction head unit 100 will be described. 2 is a front view of the suction head unit 100, FIG. 3 is an AA sectional view thereof, and FIG. 4 is a BB sectional view thereof.

ヘッド本体110にロータリーヘッド120が垂直軸周りのR方向に回転可能に取り付けられている。このロータリーヘッド120には複数のスピンドル121がそれぞれ軸線周りのT方向に回転可能に装着されている。各スピンドル121はロータリーヘッド120の周方向に等間隔で配置され、各スピンドル121の先端には電子部品を吸着する吸着ノズル122が装着されている。また、スピンドル121の上端を押圧してそのスピンドル121を軸線方向に沿ったZ方向に移動させる押圧部材113がヘッド本体110の1箇所に配置されている。更に、ヘッド本体110には、ロータリーヘッド120をR方向に回転させるRサーボモータ114と、各スピンドル121をT方向に回転させるTサーボモータ115と、押圧部材113をZ方向に移動させるZサーボモータ116とが配置されている。   A rotary head 120 is attached to the head body 110 so as to be rotatable in the R direction around the vertical axis. A plurality of spindles 121 are mounted on the rotary head 120 so as to be rotatable in the T direction around the axis. Each spindle 121 is arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotary head 120, and a suction nozzle 122 that sucks an electronic component is attached to the tip of each spindle 121. A pressing member 113 that presses the upper end of the spindle 121 and moves the spindle 121 in the Z direction along the axial direction is disposed at one location on the head main body 110. Furthermore, the head body 110 includes an R servo motor 114 that rotates the rotary head 120 in the R direction, a T servo motor 115 that rotates each spindle 121 in the T direction, and a Z servo motor that moves the pressing member 113 in the Z direction. 116 is arranged.

図2を参照すると、Rサーボモータ114のモータ軸114aに固定されたギア114bは、ロータリーヘッド120の回転軸となる中空状の垂直軸120aに固定されたギア120bに噛み合っている。したがって、Rサーボモータ114の駆動により、ロータリーヘッド120がR方向に回転する。一般的に、Rサーボモータ114側のギア114bとロータリーヘッド120側のギア120bとのギア比は、ロータリーヘッド120側が減速されるように設定され、本実施例ではギア比を8としている。   Referring to FIG. 2, the gear 114 b fixed to the motor shaft 114 a of the R servo motor 114 meshes with the gear 120 b fixed to the hollow vertical shaft 120 a that is the rotation shaft of the rotary head 120. Therefore, the rotary head 120 rotates in the R direction by driving the R servo motor 114. Generally, the gear ratio between the gear 114b on the R servo motor 114 side and the gear 120b on the rotary head 120 side is set so that the rotary head 120 side is decelerated. In this embodiment, the gear ratio is 8.

ロータリーヘッド120側のギア120bの上面に遮光部材123が上方に突出するように固定されている。すなわち、遮光部材123は、ロータリーヘッド120とともに同じ回転速度で回転する。この遮光部材123の回転経路上に光センサ117が配置されている。光センサ117はヘッド本体110に固定されている。光センサ117は遮光部材123が到来すると遮光されて反応する。   A light shielding member 123 is fixed to the upper surface of the gear 120b on the rotary head 120 side so as to protrude upward. That is, the light shielding member 123 rotates with the rotary head 120 at the same rotational speed. An optical sensor 117 is disposed on the rotation path of the light shielding member 123. The optical sensor 117 is fixed to the head body 110. The optical sensor 117 reacts by being shielded from light when the light shielding member 123 arrives.

一方、Tサーボモータ115のモータ軸115aに固定されたギア115bは、各スピンドル121に固定されたギア121aの全てに噛み合っている。したがって、Tサーボモータ115の駆動により、各スピンドル121がT方向に回転する。一般的に、Tサーボモータ115側のギア115bとスピンドル121側のギア121aとのギア比は、スピンドル121側が増速されるか、等速となるように設定され、本実施例ではギア比(増速比)を4:1としている。   On the other hand, the gear 115b fixed to the motor shaft 115a of the T servo motor 115 meshes with all the gears 121a fixed to each spindle 121. Therefore, each spindle 121 rotates in the T direction by driving the T servo motor 115. Generally, the gear ratio between the gear 115b on the T servo motor 115 side and the gear 121a on the spindle 121 side is set so that the speed on the spindle 121 side is increased or constant. In this embodiment, the gear ratio ( The speed increasing ratio) is 4: 1.

なお、Tサーボモータ115のモータ軸115aは、上述したロータリーヘッド120の垂直軸120a内に挿入されている。また、モータ軸115a内には、吸着ノズル122に負圧あるいは微正圧を供給するためのエア通路115cが設けられている。   The motor shaft 115a of the T servo motor 115 is inserted into the vertical shaft 120a of the rotary head 120 described above. An air passage 115c for supplying a negative pressure or a slight positive pressure to the suction nozzle 122 is provided in the motor shaft 115a.

図3を参照して、Zサーボモータ116のモータ軸116aは、ボールねじ機構のねじ軸を構成し、このねじ軸(モータ軸116a)にナット116bが装着されている。そして、このナット116bに押圧部材113が連結されている。したがって、Zサーボモータ116の駆動により、ナット116bとともに押圧部材113がZ方向に移動する。また、モータ軸116aの上部にはナット116bの上限位置を規定する上限ストッパー116cが設けられている。この上限ストッパー116cにより、押圧部材113の上限位置も規定される。   Referring to FIG. 3, a motor shaft 116a of the Z servo motor 116 constitutes a screw shaft of a ball screw mechanism, and a nut 116b is attached to the screw shaft (motor shaft 116a). A pressing member 113 is connected to the nut 116b. Therefore, the driving of the Z servo motor 116 moves the pressing member 113 together with the nut 116b in the Z direction. Further, an upper limit stopper 116c that defines the upper limit position of the nut 116b is provided on the upper portion of the motor shaft 116a. The upper limit position of the pressing member 113 is also defined by the upper limit stopper 116c.

また、Zサーボモータ116内又はその制御部内にZサーボモータのトルク値を検出するトルクセンサが設けられており、このトルクセンサで検出したトルク値が所定値以上となったことにより、ナット116bが上限ストッパー116cに突き当たり、押圧部材113が上限位置に到達したことを検知するようにしている。   In addition, a torque sensor for detecting the torque value of the Z servo motor is provided in the Z servo motor 116 or in its control unit. When the torque value detected by the torque sensor becomes a predetermined value or more, the nut 116b is It hits the upper limit stopper 116c and detects that the pressing member 113 has reached the upper limit position.

以上の構成において、吸着ヘッドユニット100のR方向、T方向及びZ方向の原点位置の調整は、以下の要領で行う。   In the above configuration, the adjustment of the origin position in the R direction, T direction, and Z direction of the suction head unit 100 is performed as follows.

(1)R方向の原点位置調整
R方向の原点位置調整は、Rサーボモータ114のエンコーダのゼロカウント位置にて、遮光部材123が、光センサ117が反応する位置(光センサ117を遮光する位置)にあり、かつ、各スピンドル121のうち基準となるNo.1のスピンドル121−1(図3参照)が押圧部材113の直下に位置するようにする。言い換えれば、上述の位置関係となるように吸着ヘッドユニット100を組み立てる。
(1) R-direction origin position adjustment The R-direction origin position adjustment is performed at the zero count position of the encoder of the R servo motor 114 where the light shielding member 123 reacts with the optical sensor 117 (the position where the optical sensor 117 is shielded). ) And the reference No. of each spindle 121. 1 spindle 121-1 (see FIG. 3) is positioned directly below the pressing member 113. In other words, the suction head unit 100 is assembled so as to have the above-described positional relationship.

また、より精密にR方向の原点位置を調整するために、ロータリーヘッド120とともに遮光部材123をR方向(時計回り方向)に回転させ、遮光部材123の到来により光センサ117が反応した時点、すなわち遮光部材123が光センサ117を遮光した時点から、Rサーボモータ114を、そのエンコーダのパルス単位でR方向にピッチ送りし、正確なR方向の原点位置に到達した時点で、その位置をR方向の原点位置とする。   In order to adjust the origin position in the R direction more precisely, the light shielding member 123 is rotated in the R direction (clockwise direction) together with the rotary head 120, that is, when the optical sensor 117 reacts due to the arrival of the light shielding member 123, that is, When the light shielding member 123 shields the optical sensor 117, the R servo motor 114 is pitched in the R direction in units of pulses of the encoder, and when the correct origin position in the R direction is reached, the position is changed to the R direction. The origin position of.

なお、Rサーボモータ114をピッチ送り量はパルス単位で任意に決定される。すなわち、Rサーボモータ114のエンコーダの分解能(パルス/回転)に応じて、1パルス単位あるいは複数パルス単位でRサーボモータ114をピッチ送りする。   Note that the pitch feed amount of the R servo motor 114 is arbitrarily determined in units of pulses. That is, the R servo motor 114 is pitch-fed in units of one pulse or a plurality of pulses in accordance with the resolution (pulse / rotation) of the encoder of the R servo motor 114.

図2で説明したように、Rサーボモータ114側のギア114bとロータリーヘッド120側のギア120bは、そのギア比により整数倍の減速機構を構成するので、Rサーボモータ114のエンコーダのゼロカウント位置にて、必ずしも遮光部材123が光センサ117を遮光する位置にあるとは限らない。したがって、上述のような原点位置調整方法が有効である。   As described with reference to FIG. 2, the gear 114b on the R servo motor 114 side and the gear 120b on the rotary head 120 side constitute an integer multiple reduction mechanism based on the gear ratio, so the zero count position of the encoder of the R servo motor 114 Therefore, the light shielding member 123 is not necessarily located at the position where the light sensor 117 is shielded. Therefore, the origin position adjustment method as described above is effective.

(2)T方向の原点位置調整
R方向の原点位置調整は、Tサーボモータ115のエンコーダのゼロカウント位置にて、各スピンドル121のT方向の位置が全て基準となる0度の位置にあるようにする。言い換えれば、このような位置関係となるように吸着ヘッドユニット100を組み立てる。
(2) T-direction origin position adjustment The R-direction origin position adjustment is such that the position of each spindle 121 in the T direction is at a 0 degree position which is the reference at the zero count position of the encoder of the T servo motor 115. To. In other words, the suction head unit 100 is assembled so as to have such a positional relationship.

なお、図2で説明したように、Tサーボモータ115側のギア115bと各スピンドル121側のギア121aは、そのギア比により整数倍の増速機構又は等速機構を構成するので、T方向の原点位置調整は上述で十分である。ただし、より精密なT方向の原点位置調整を行うには、上述したR方向の原点位置調整と同様に、Tサーボモータ115を、そのエンコーダのパルス単位でT方向にピッチ送りしながらT方向の原点位置調整を行うこともできる。   As described with reference to FIG. 2, the gear 115b on the T servo motor 115 side and the gear 121a on each spindle 121 side constitute an integer multiple speed increasing mechanism or constant speed mechanism depending on the gear ratio. The origin position adjustment is sufficient as described above. However, in order to adjust the origin position in the T direction more precisely, as in the origin position adjustment in the R direction described above, the T servo motor 115 is sent in the T direction while pitch-feeding in the T direction in units of pulses of the encoder. The origin position can be adjusted.

(3)Z方向の原点位置調整
Z方向の原点位置調整は、Zサーボモータ116のエンコーダのゼロカウント位置にて、押圧部材113がNo.1のスピンドル121−1の上端と接触する位置に位置するようにする。言い換えれば、このような位置関係となるように吸着ヘッドユニット100を組み立てる。
(3) Z-direction origin position adjustment In the Z-direction origin position adjustment, the pressing member 113 is set to No. at the zero count position of the encoder of the Z servo motor 116. It is made to be located in the position which contacts the upper end of one spindle 121-1. In other words, the suction head unit 100 is assembled so as to have such a positional relationship.

ここで、Zサーボモータ116は、Z方向のストロークを十分に確保するため、そのストローク内でエンコーダのゼロカウント位置が複数(実施例では2箇所)存在することが多い。Z方向の原点位置は、Zサーボモータ116のストロークの最上位のゼロカウント位置を基準とすることが好ましい。すなわち、押圧部材113を上限ストッパー116cで規定される上限位置に一旦到達させた後に押圧部材113を下降させ、その下降過程でZサーボモータ116のエンコーダのカウントが最初にゼロになった位置をゼロカウント位置として、そのゼロカウント位置にて押圧部材116がNo.1のスピンドル121−1の上端と接触するようにすることが好ましい。   Here, in order to ensure a sufficient Z-direction stroke, the Z servo motor 116 often has a plurality of encoder zero count positions (two in the embodiment) within the stroke. The origin position in the Z direction is preferably based on the highest zero count position of the stroke of the Z servo motor 116. That is, once the pressing member 113 reaches the upper limit position defined by the upper limit stopper 116c, the pressing member 113 is lowered, and the position where the encoder count of the Z servo motor 116 first becomes zero in the lowering process is zeroed. As the count position, the pressing member 116 is No. at the zero count position. It is preferable to make contact with the upper end of one spindle 121-1.

以上のとおり、本発明によれば、サーボモータ114,115,116のエンコーダのゼロカウント位置を基準として原点位置を調整するので、バッテリーによるデータバックアップを必要とすることなく原点位置を調整可能である。   As described above, according to the present invention, the origin position is adjusted with reference to the zero count position of the encoders of the servo motors 114, 115, and 116. Therefore, the origin position can be adjusted without requiring data backup by a battery. .

100 吸着ヘッドユニット
110 ヘッド本体
111 コネクタ
112 ボルトホルダ
113 押圧部材
114 Rサーボモータ
114a モータ軸
114b ギア
115 Tサーボモータ
115a モータ軸
115b ギア
115c エア通路
116 Zサーボモータ
116a モータ軸(ねじ軸)
116b ナット
116c 上限ストッパー
117 光センサ
120 ロータリーヘッド
120a 垂直軸
120b ギア
121 スピンドル
121−1 No.1スピンドル
121a ギア
122 吸着ノズル
123 遮光部材(回転部材)
200 表面実装機本体
210 ヘッドプレート
211 位置決めピン
220 電源・信号供給部
230 エアカプラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Adsorption head unit 110 Head main body 111 Connector 112 Bolt holder 113 Press member 114 R Servo motor 114a Motor shaft 114b Gear 115 T Servo motor 115a Motor shaft 115b Gear 115c Air passage 116 Z Servo motor 116a Motor shaft (screw shaft)
116b Nut 116c Upper limit stopper 117 Optical sensor 120 Rotary head 120a Vertical shaft 120b Gear 121 Spindle 121-1 No. 1 spindle 121a gear 122 suction nozzle 123 light shielding member (rotating member)
200 surface mounter body 210 head plate 211 positioning pin 220 power supply / signal supply unit 230 air coupler

Claims (6)

ヘッド本体にロータリーヘッドが垂直軸周りのR方向に回転可能に取り付けられ、前記ロータリーヘッドには複数のスピンドルがそれぞれ軸線周りのT方向に回転可能に装着され、各スピンドルの先端には電子部品を吸着する吸着ノズルが装着され、スピンドルの上端を押圧して当該スピンドルを軸線方向に沿ったZ方向に移動させる押圧部材が前記ヘッド本体の1箇所に配置され、前記ロータリーヘッドをR方向に回転させるRサーボモータと、前記各スピンドルをT方向に回転させるTサーボモータと、前記押圧部材をZ方向に移動させるZサーボモータとを有する表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて、
前記ロータリーヘッドとともにR方向に回転する回転部材と、この回転部材の回転経路上に配置され、前記回転部材の到来により反応するセンサとを設け、
前記Rサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、前記回転部材が、前記センサが反応する位置にあり、かつ、各スピンドルのうち基準となるNo.1のスピンドルが前記押圧部材の直下にあり、
前記Tサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、各スピンドルのT方向の位置が全て基準となる0度の位置にあり、
前記Zサーボモータのエンコーダのゼロカウント位置にて、前記押圧部材が前記No.1のスピンドルの上端と接触する位置にあることを特徴とする表面実装機の吸着ヘッドユニット。
A rotary head is attached to the head main body so as to be rotatable in the R direction around the vertical axis, and a plurality of spindles are attached to the rotary head so as to be rotatable in the T direction around the axis, and an electronic component is attached to the tip of each spindle. A suction nozzle for suction is mounted, a pressing member that presses the upper end of the spindle and moves the spindle in the Z direction along the axial direction is disposed at one position of the head body, and rotates the rotary head in the R direction. In a suction head unit of a surface mounter having an R servo motor, a T servo motor that rotates each spindle in the T direction, and a Z servo motor that moves the pressing member in the Z direction.
A rotating member that rotates in the R direction together with the rotary head, and a sensor that is arranged on a rotating path of the rotating member and reacts when the rotating member arrives,
At the zero count position of the encoder of the R servo motor, the rotating member is in a position where the sensor reacts, and the reference No. 1 spindle is directly under the pressing member,
At the zero count position of the encoder of the T servo motor, the positions in the T direction of each spindle are all at the 0 degree position,
At the zero count position of the encoder of the Z servo motor, the pressing member is the No. A suction head unit of a surface mounter, wherein the suction head unit is in a position in contact with the upper end of one spindle.
前記センサが光センサであり、前記回転部材が、前記光センサを遮光する遮光部材である、請求項1に記載の表面実装機の吸着ヘッドユニット。   The suction head unit of the surface mounter according to claim 1, wherein the sensor is an optical sensor, and the rotating member is a light shielding member that shields the optical sensor. 前記押圧部材の上限位置を規定する上限ストッパーを有する、請求項1又は2に記載の表面実装機の吸着ヘッドユニット。   The suction head unit of the surface mounter according to claim 1, further comprising an upper limit stopper that defines an upper limit position of the pressing member. 前記Zサーボモータのトルク値を検出するトルクセンサを有し、前記トルクセンサで検出したトルク値が所定値以上となったことにより、前記押圧部材が上限位置に到達したことを検知する、請求項3に記載の表面実装機の吸着ヘッドユニット。   A torque sensor for detecting a torque value of the Z servo motor is detected, and it is detected that the pressing member has reached an upper limit position when the torque value detected by the torque sensor is equal to or greater than a predetermined value. 4. A suction head unit of a surface mounting machine according to 3. 請求項1〜4のいずれかに記載の表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて前記ロータリーヘッドのR方向の原点位置を調整する方法であって、
前記ロータリーヘッドとともに前記回転部材をR方向に回転させ、前記回転部材の到来により前記センサが反応した時点から、前記Rサーボモータを、そのエンコーダのパルス単位でR方向にピッチ送りし、ロータリーヘッドのR方向の原点位置を調整することを特徴とする表面実装機の吸着ヘッドユニットの原点位置調整方法。
A method of adjusting the origin position in the R direction of the rotary head in the suction head unit of the surface mounter according to claim 1,
The rotary member is rotated in the R direction together with the rotary head, and the R servo motor is pitched in the R direction in units of pulses of the encoder from the time when the sensor reacts upon arrival of the rotary member. An origin position adjustment method for a suction head unit of a surface mounter, wherein the origin position in the R direction is adjusted.
請求項3又は4に記載の表面実装機の吸着ヘッドユニットにおいて前記押圧部材のZ方向の原点位置を調整する方法であって、
前記押圧部材を上限位置に到達させた後に前記押圧部材を下降させ、その下降過程で前記Zサーボモータのエンコーダのカウントが最初にゼロになった位置をゼロカウント位置として、そのゼロカウント位置にて前記押圧部材が前記No.1のスピンドルの上端と接触するようにすることを特徴とする表面実装機の吸着ヘッドユニットの原点位置調整方法。
A method of adjusting the origin position in the Z direction of the pressing member in the suction head unit of the surface mounter according to claim 3 or 4,
After the pressing member has reached the upper limit position, the pressing member is lowered, and the position where the count of the encoder of the Z servo motor first becomes zero in the lowering process is defined as the zero count position. The pressing member is the No. A method for adjusting the origin position of a suction head unit of a surface mounter, characterized in that the upper end of one spindle is brought into contact with the spindle.
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