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JP2005079358A - Component mounting apparatus - Google Patents

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JP2005079358A
JP2005079358A JP2003308318A JP2003308318A JP2005079358A JP 2005079358 A JP2005079358 A JP 2005079358A JP 2003308318 A JP2003308318 A JP 2003308318A JP 2003308318 A JP2003308318 A JP 2003308318A JP 2005079358 A JP2005079358 A JP 2005079358A
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load cell
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Atsuhiko Hirata
篤彦 平田
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component mounting apparatus capable of preventing a detected load value of a load cell from being influenced by an influence of a piping cable and of hereby improving the accuracy of load control. <P>SOLUTION: The component mounting apparatus 20 consists of a first movable part 22 including a load cell 2 driven vertically with a directly movable actuator 1 and of a second movable part 23 suspended from the load cell 2 and including a mounting head 6 mounted thereon, and controls the pressing force of the mounting head 6 by feeding back a detected load of the load cell 2. In the apparatus, an intermediate part of a cable or the like connected to the second movable part 23 is held by a cable holding part 12 mounted on the first movable part 22. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、部品装着装置に関し、特にロードセルを含む第1可動部と、実装ヘッドが取り付けられた第2可動部とを備え、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして実装ヘッドの押圧力を制御するようにした場合の荷重制御の精度を改善できるようにしたものに関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus, and particularly includes a first movable part including a load cell and a second movable part to which a mounting head is attached, and controls a pressing force of the mounting head by feeding back a detected load of the load cell. It is related with what made it possible to improve the accuracy of load control in the case of doing so.

この種の従来の部品装着装置として、エアシリンダによりボンディングツールに力を予め付加しておき、部品押圧時にロードセルによる荷重検出値が減少していくように構成したもの(例えば特許文献1参照)、ベアチップを基板上に載置したときの搭載圧力をロードセルで検出し、該検出値を基準加圧力と比較してトリガ信号を出力し、吸着ノズル部の上下動作を制御するようにしたもの(例えば特許文献2参照)がある。
特開平9−064119号公報 特開平8−330790号公報
As a conventional component mounting apparatus of this type, a force is preliminarily applied to the bonding tool by an air cylinder so that the load detection value by the load cell decreases when the component is pressed (see, for example, Patent Document 1), The load pressure when the bare chip is placed on the substrate is detected by a load cell, the detected value is compared with a reference pressure, a trigger signal is output, and the vertical movement of the suction nozzle unit is controlled (for example, Patent Document 2).
JP-A-9-064119 JP-A-8-330790

上記従来の部品装着装置では、ボンディングツールや吸着ノズルに接続されている配管ケーブルの影響によりロードセルによる検出荷重値が影響を受け、荷重制御の精度を向上させる場合の支障になるといった問題が懸念される。 In the conventional component mounting apparatus described above, there is a concern that the load value detected by the load cell is affected by the influence of the piping cable connected to the bonding tool or the suction nozzle, which may hinder the improvement of load control accuracy. The

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、配管ケーブルの影響によりロードセルの検出荷重値が影響を受けるのを防止し、荷重制御の精度を向上できる部品装着装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a component mounting apparatus that can prevent the detection load value of a load cell from being affected by the influence of a piping cable and can improve the accuracy of load control. Is an issue.

請求項1の発明は、直動型アクチュエータで上下方向に駆動されるロードセルを含む第1可動部と、上記ロードセルに釣り下げられ、実装ヘッドが取り付けられた第2可動部とを備え、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして実装ヘッドの押圧力を制御するように構成された部品装着装置において、上記第2可動部に接続されたケーブル類の途中部分を、上記第1可動部に取り付けられたケーブル保持部で保持したことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, the load cell includes a first movable portion including a load cell driven in the vertical direction by a direct acting actuator, and a second movable portion suspended from the load cell and having a mounting head attached thereto. In the component mounting apparatus configured to feed back the detected load and control the pressing force of the mounting head, the middle part of the cables connected to the second movable part is attached to the first movable part. It is characterized by being held by the cable holder.

請求項2の発明は、請求項1において、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして、実装ヘッドの押圧力を制御する際に、上記ロードセルの検出荷重と上記実装ヘッドによる部品への押圧荷重との差異から取得される補正データをもとに、上記ロードセルの検出荷重または上記実装ヘッドによる部品への目標押圧荷重を補正する補正部を備えることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the detected load of the load cell is fed back to control the pressing force of the mounting head, the detected load of the load cell and the pressing load applied to the component by the mounting head A correction unit is provided that corrects the load detected by the load cell or the target pressing load applied to the component by the mounting head based on correction data acquired from the difference.

請求項3の発明は、請求項1又は2において、上記第2可動部に接続されたケーブル類のうち、上記実装ヘッドに流体、又は流体圧力を供給する配管チューブであって、上記実装ヘッドの実装動作中に、内部の流体の状態が変化するものは、上記第1可動部に取り付けられたケーブル保持部から、上記第2可動部に接続されるまでの間に、それぞれ長さに余裕を持たせた少なくとも1つの屈曲部を設けていることを特徴としている。 The invention of claim 3 is the piping tube for supplying fluid or fluid pressure to the mounting head among the cables connected to the second movable part in claim 1 or 2, wherein the mounting head In the case where the state of the internal fluid changes during the mounting operation, there is a margin in length between the cable holding part attached to the first movable part and the connection to the second movable part. It is characterized in that at least one bent portion is provided.

請求項4の発明は、請求項1ないし3の何れかにおいて、上記第2可動部に接続されたケーブル類のうち、上記実装ヘッドに流体、または流体圧力を供給する配管チューブの材質は、ゴムであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, among the cables connected to the second movable portion, the material of the piping tube that supplies fluid or fluid pressure to the mounting head is rubber. It is characterized by being.

請求項1の発明によれば、上記第2可動部に接続されたケーブル類の途中部分を、第1可動部に取り付けられたケーブル保持部で保持したので、ワーク(部品)と被装着基板が接触していないときは、第1,第2可動部の位置によってロードセルの静的な検出荷重が変化することはない。従って、ロードセル荷重による接触検出が容易確実であり、また、ワークと被装着基板の接触位置にかかわらず、正確な荷重制御を行なうことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the intermediate portion of the cables connected to the second movable portion is held by the cable holding portion attached to the first movable portion, the workpiece (component) and the mounted substrate are When not in contact, the static detected load of the load cell does not change depending on the positions of the first and second movable parts. Therefore, contact detection by load cell load is easy and reliable, and accurate load control can be performed regardless of the contact position between the workpiece and the substrate to be mounted.

請求項2の発明によれば、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして、実装ヘッドの押圧力を制御する際に、事前に取得した補正データを参酌するようにしたので、正確な荷重制御を行うことができる。例えば荷重制御中のロードセルの変形や、ケーブル保持部を挟んで第2可動部と反対側に位置するケーブル類から受ける力で生じるケーブル保持部の変形によって、ケーブル保持部を挟んで第2可動部側に位置するケーブル類に変形が生じ、ロードセルの検出荷重に変動があった場合でも、これらの影響による荷重変動は原理的にも実験的にも再現性があるため事前に補正データとして取得することが可能であり、この補正データを参酌することにより正確な荷重制御を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, when the detected load of the load cell is fed back and the pressing force of the mounting head is controlled, the correction data acquired in advance is taken into account, so that accurate load control is performed. be able to. For example, due to deformation of the load cell during load control or deformation of the cable holding part caused by the force received from the cables located on the opposite side of the second movable part across the cable holding part, the second movable part across the cable holding part Even if the cables located on the side are deformed and the load detected by the load cell fluctuates, the load fluctuation due to these effects is reproducible both in principle and experimentally, and is acquired as correction data in advance. It is possible to perform accurate load control by taking this correction data into consideration.

請求項3の発明によれば、実装ヘッドに流体、又は流体圧力を供給する配管チューブであって、上記実装ヘッドの実装動作中に、内部の流体の状態が変化するものについては、上記第1可動部に取り付けられたケーブル保持部と第2可動部への接続点との間に屈曲部を設けたので、内部流体の状態が変化することによる第2可動部に伝達される力(以下、相対伝達力と記す)の影響を上記屈曲部により吸収でき、精密位置決めや精密荷重制御を継続できる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a piping tube for supplying fluid or fluid pressure to the mounting head, wherein the state of the internal fluid changes during the mounting operation of the mounting head. Since the bent portion is provided between the cable holding portion attached to the movable portion and the connection point to the second movable portion, the force transmitted to the second movable portion due to the change in the state of the internal fluid (hereinafter, The influence of the relative transmission force) can be absorbed by the bent portion, and precise positioning and precise load control can be continued.

請求項4の発明によれば、上記第2可動部に接続されたケーブル類のうち、上記実装ヘッドに流体、または流体圧力を供給する配管チューブの材質をゴムとしたので、配管チューブを第2可動部に接続することにより該第2可動部が受ける力(以下、絶対伝達力と記す)による影響を吸収でき、精密位置決めや精密荷重制御を継続できる。即ち、シリコーンゴム等からなるチューブの場合は、ある程度屈曲させれば、それ以上曲げても、絶対伝達力は、ほとんど変化しないので、請求項2に記載の補正データを参酌しない場合であっても、高精度で荷重制御を行なうことができる。 According to the invention of claim 4, among the cables connected to the second movable part, the material of the piping tube that supplies fluid or fluid pressure to the mounting head is made of rubber. By connecting to the movable part, it is possible to absorb the influence caused by the force (hereinafter referred to as absolute transmission force) received by the second movable part, and it is possible to continue precise positioning and precise load control. That is, in the case of a tube made of silicone rubber or the like, if it is bent to some extent, even if it is further bent, the absolute transmission force hardly changes, so even if the correction data according to claim 2 is not taken into consideration. The load can be controlled with high accuracy.

以下本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る部品装着装置を模式的に示す正面図である。図において、本実施形態の部品装着装置20では、設置面等に固定されたフレーム21の支持アーム部21aにヨーク1Aとボビン1Bからなる直動型アクチュエータとしてボイスコイルモータ1が配設されている。このボイスコイルモータ1のボビン1Bに荷重フィードバック用ロードセル2が連結されており、これらは第1可動部22を構成している。この第1可動部22はリニアガイド3により上下方向に案内され、引き込みバネ4により、上方に復帰するよう付勢されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a front view schematically showing a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, in the component mounting apparatus 20 of the present embodiment, the voice coil motor 1 is disposed as a linear motion actuator comprising a yoke 1A and a bobbin 1B on a support arm portion 21a of a frame 21 fixed to an installation surface or the like. . A load feedback load cell 2 is connected to the bobbin 1 </ b> B of the voice coil motor 1, and these constitute a first movable portion 22. The first movable portion 22 is guided in the vertical direction by the linear guide 3 and is urged by the retracting spring 4 to return upward.

また上記荷重フィードバック用ロードセル2により、リニアスケール5のスケール5Bと実装用ヒータツール6とを備えた第2可動部23が吊り下げられており、該第2可動部23は摩擦のない静圧気体軸受7によって案内される。なお、5Aはフレーム21側に固定された測定ヘッドである。また上記静圧気体軸受7は、フレーム21側に固定された軸受パッド7Bと、該軸受パッド7Bにより上下動可能に支持された可動軸7Aとを備え、該可動軸7Aにより上記リニアスケール5のスケール5Bと実装用ヒータツール6とが連結されている。 Further, the load feedback load cell 2 suspends a second movable part 23 provided with the scale 5B of the linear scale 5 and the mounting heater tool 6, and the second movable part 23 is a static pressure gas without friction. Guided by the bearing 7. Reference numeral 5A denotes a measurement head fixed to the frame 21 side. The static pressure gas bearing 7 includes a bearing pad 7B fixed to the frame 21 side and a movable shaft 7A supported by the bearing pad 7B so as to be movable up and down. The scale 5B and the mounting heater tool 6 are connected.

上記第2可動部23は、上述のように摩擦のない静圧気体軸受7によって案内されるので、これを釣り下げる荷重フィードバック用ロードセル2は、実装用ヒータツール6の先端のアタッチメント8に吸着されたワーク(部品)9が、被装着基板10から受ける力を正確に検出することができ、従って、ワーク9と被装着基板10の間で発生している押圧力を正確に検出することができる。 Since the second movable part 23 is guided by the static pressure gas bearing 7 having no friction as described above, the load feedback load cell 2 that lifts the second movable part 23 is adsorbed by the attachment 8 at the tip of the mounting heater tool 6. Further, the force that the workpiece (component) 9 receives from the mounted substrate 10 can be accurately detected, and therefore, the pressing force generated between the workpiece 9 and the mounted substrate 10 can be accurately detected. .

上記検出荷重値が入力された図示しないコントローラは、上記ボイスコイルモータ1に流す電流を制御することで、任意の押圧力を実現することができる。また、上記第2可動部23は、静圧気体軸受7によって、その位置が保持されているので、上下方向(Z軸方向)に高精度な走り精度で摺動することができ、実装中も、その位置を正確に保持することができる。 A controller (not shown) to which the detected load value is input can realize an arbitrary pressing force by controlling a current flowing through the voice coil motor 1. Further, since the position of the second movable portion 23 is held by the static pressure gas bearing 7, it can slide with high accuracy in the vertical direction (Z-axis direction) and during mounting. The position can be accurately held.

ここで上記ヒータツール6には、アタッチメント吸着用エアチューブ、ワーク吸着用エアチューブ、冷却用エアチューブ、窒素パージ用チューブ、電力線、熱電対線等多くのケーブルからなるケーブル類11が接続されている。これらのケーブル類11が発生する力により、従来は精密な接触検出や荷重制御は困難であった。 Here, the heater tool 6 is connected with cables 11 including a number of cables such as an attachment suction air tube, a workpiece suction air tube, a cooling air tube, a nitrogen purge tube, a power line, and a thermocouple wire. . Conventionally, precise contact detection and load control have been difficult due to the force generated by these cables 11.

そこで本実施形態では、上記第1可動部22にケーブル保持部12を設け、ケーブル類11をこのケーブル保持部12で保持したので、上記従来の問題点を解決できる。つまり、第1可動部22と第2可動部23とは、実質的には互いの距離を変えずに上下動するので、第1可動部22のケーブル保持部12から第2可動部23のケーブル保持部14に至るケーブル形状は、該第1,第2可動部22,23の上下方向の移動によって実質的には変化しない。従って、ケーブル類11が荷重フィードバック用ロードセル2に与える荷重は、運転中に実質的には変化しないので、荷重フィードバック用ロードセル2は、ケーブル類11の力の影響を受けずに、ワーク9と被装着基板10の間で発生している押圧力をほぼ正確に検出することができる。 Therefore, in the present embodiment, since the cable holding portion 12 is provided in the first movable portion 22 and the cables 11 are held by the cable holding portion 12, the conventional problems can be solved. That is, the first movable portion 22 and the second movable portion 23 move up and down substantially without changing the distance from each other, and therefore the cable holding portion 12 of the first movable portion 22 to the cable of the second movable portion 23. The shape of the cable reaching the holding portion 14 is not substantially changed by the vertical movement of the first and second movable portions 22 and 23. Therefore, the load applied to the load feedback load cell 2 by the cables 11 does not substantially change during operation. Therefore, the load feedback load cell 2 is not affected by the force of the cables 11 and the work 9 and the load. The pressing force generated between the mounting substrates 10 can be detected almost accurately.

従って本実施形態の部品装着装置20は、位置制御によって第1,第2可動部22,23を下降させる時に、ワーク9と、被装着基板10との接触による荷重変化を正確に検出して、ワーク9と被装着基板10が接触したことを判断することができる。上記可動部22,23は、最初は高速で下降するが、接触位置に近くなると、低速で下降する。低速で接触するので、接触時にワーク9や被装着基板10に衝撃荷重を加える懸念がなく、また、第2可動部23の慣性力による荷重変動によって、接触検出が妨げられることもない。接触検出後、荷重制御に切り替えた後も、ケーブル類11の応力緩和によって検出荷重が影響を受けることはほとんどなく、正確に、任意の押圧力を実現することができる。 Therefore, the component mounting apparatus 20 of the present embodiment accurately detects a load change due to the contact between the work 9 and the mounted substrate 10 when the first and second movable parts 22 and 23 are lowered by position control. It can be determined that the workpiece 9 and the mounted substrate 10 are in contact with each other. The movable parts 22 and 23 descend at a high speed at first, but descend at a low speed when approaching the contact position. Since the contact is made at a low speed, there is no fear of applying an impact load to the workpiece 9 or the mounted substrate 10 at the time of contact, and contact detection is not hindered by the load fluctuation due to the inertial force of the second movable portion 23. Even after switching to load control after contact detection, the detected load is hardly affected by stress relaxation of the cables 11, and an arbitrary pressing force can be realized accurately.

このように本実施形態装置20では、可動部の上下(Z軸)方向の位置によって、ロードセル2の検出荷重は変化しないので、下降開始前のロードセル2の荷重値も接触直前位置でのロードセル2の荷重値も、ほとんど差がない。従って、接触位置付近での接触直前の荷重検出値を記録しておいて、押圧動作中の荷重検出値から差し引くような処理は不要であるし、被装着基板10を載置したステージ15の高さや、ワーク9や被装着基板10の違いによる接触高さの変化による荷重値への影響もない。 Thus, in this embodiment apparatus 20, since the load detected by the load cell 2 does not change depending on the position of the movable part in the vertical (Z-axis) direction, the load value of the load cell 2 before starting to descend is also the load cell 2 at the position immediately before contact. There is also almost no difference in the load value. Accordingly, it is not necessary to record the load detection value immediately before the contact in the vicinity of the contact position and subtract from the load detection value during the pressing operation, and the height of the stage 15 on which the substrate 10 is mounted is high. In addition, there is no influence on the load value due to the change in the contact height due to the difference between the workpiece 9 and the mounted substrate 10.

ここでより正確に述べれば、実際には、荷重制御中のロードセル2の変形や、ケーブル保持部12がこれより上側に位置するケーブル類11′から受ける力で生じる変形などの影響で、荷重フィードバック用ロードセル2の検出荷重は、わずかな影響を受ける。しかしこの検出荷重変動は、原理的にも実験的にも再現性があるため、請求項2で提案しているように、事前の実験で補正データとして取得しておき、この補正データに従って補正を行なうことができる。この補正により、荷重フィードバック用ロードセル2は、ケーブルがある場合でも無い場合と同レベルに、ワーク9と被装着基板10の間で発生している押圧力を正確に検出することができる。従って部品装着装置20は、ケーブル類11が無い場合と同レベルに、正確に任意の押圧力を実現することができる。 More precisely, in actuality, the load feedback is influenced by the deformation of the load cell 2 during the load control or the deformation caused by the force that the cable holding portion 12 receives from the cables 11 ′ located above the load cell 12. The detected load of the load cell 2 is slightly affected. However, since this detected load fluctuation is reproducible both in principle and experimentally, as proposed in claim 2, it is obtained as correction data in a prior experiment, and correction is performed according to this correction data. Can be done. With this correction, the load feedback load cell 2 can accurately detect the pressing force generated between the workpiece 9 and the mounted substrate 10 at the same level as when the cable is present or not. Accordingly, the component mounting apparatus 20 can accurately realize an arbitrary pressing force at the same level as when the cables 11 are not provided.

上記補正データの取得について説明する。
図1において、ステージ15の代わりに評価用ロードセルを配置し、実際に部品にかかる荷重を実測する。この実測値と部品装着装置に備えられているロードセル 2の出力値とを比較し、その値に差異があれば、その差異に基づいて補正値を設定する。このとき、ロードセル2の出力値を実際に部品にかかる荷重と等しくなるように補正してもよいし、所望の荷重が部品にかかるように目標とする設定荷重を補正してもよい。なお、複数の点において差異を測定しておけば、差異の関係から、その他の点における補正値を推定することができる。
The acquisition of the correction data will be described.
In FIG. 1, an evaluation load cell is arranged in place of the stage 15 to actually measure the load applied to the part. This measured value is compared with the output value of the load cell 2 provided in the component mounting apparatus, and if there is a difference, a correction value is set based on the difference. At this time, the output value of the load cell 2 may be corrected so as to be equal to the load actually applied to the component, or the target set load may be corrected so that a desired load is applied to the component. If differences are measured at a plurality of points, correction values at other points can be estimated from the relationship between the differences.

例えば、目標設定荷重100gfとしたとき(ロードセル2の出力値は100gf)に、評価用ロードセルの出力(実測荷重)が102gfになったとすると、補正データは+2gfとなり、これをロードセル2の出力値に適用して102gfとして検出するのが、出力値を補正する場合である。一方、目標設定荷重を補正する場合は、補正データは−2gfとなり、これを目標設定荷重に適用して98gfとする。いずれの場合も同様の効果が得られる。 For example, when the target set load is 100 gf (the output value of the load cell 2 is 100 gf) and the output (measured load) of the evaluation load cell is 102 gf, the correction data is +2 gf, and this is the output value of the load cell 2 Application is detected as 102 gf when the output value is corrected. On the other hand, when the target set load is corrected, the correction data is −2 gf, and this is applied to the target set load to be 98 gf. In either case, the same effect can be obtained.

なお、請求項2で補正する誤差はごく微小なものであり、請求項1の構成だけでも十分精度のよい荷重制御ができるが、請求項2の構成を備えた場合、さらに精度の高い荷重制御ができる
ここで、ヒータツール6に接続される配管ケーブル類の内圧や流量は、部品装着運転中に変化し、これが荷重制御に影響を与える。即ち、例えば冷却エアのON/OFF、窒素パージのON/OFF、ワーク把持の終了に伴う真空吸引のON/OFF動作に伴って、荷重制御が影響を受けることがある。そこで、請求項3で提案しているように、上記ケーブル類11の、第1可動部22に取り付けられたケーブル保持部12と第2可動部23内に設けられたケーブル保持部14との間の部分に、例えばケーブル径の5〜6倍以上の撓みDを有する屈曲部11aを設けておくことが好ましい。このようにすることで、エア類のON/OFF動作に伴って、内部流体が第2可動部に与える力の影響を、ケーブル類の構造そのものに発生する力によって相殺することができ、総合すると第2可動部23にはケーブル類の内部流体による力は働かないのである。
The error to be corrected in claim 2 is very small, and load control with sufficiently high accuracy can be achieved with the configuration of claim 1 alone. However, with the configuration of claim 2, load control with higher accuracy can be achieved. Here, the internal pressure and flow rate of the piping cables connected to the heater tool 6 change during the component mounting operation, which affects load control. That is, for example, load control may be affected by ON / OFF of cooling air, ON / OFF of nitrogen purge, and ON / OFF operation of vacuum suction accompanying the end of workpiece gripping. Therefore, as proposed in claim 3, between the cable holding part 12 attached to the first movable part 22 and the cable holding part 14 provided in the second movable part 23 of the cables 11. It is preferable to provide a bent portion 11a having a deflection D of, for example, 5 to 6 times the cable diameter. By doing in this way, the influence of the force that the internal fluid exerts on the second movable part with the ON / OFF operation of the air can be offset by the force generated in the structure of the cables itself. The force due to the internal fluid of the cables does not act on the second movable part 23.

また接続されたケーブル類11自体の影響で、第2可動部23は力を受けている。この力を絶対伝達力と定義する。一方、供給流量の変化、あるいは、圧力供給のON/OFFなど、内部流体の状態変化にともなって、第2可動部に伝達される力は変化する。この変化分を、相対伝達力と定義する。 Moreover, the 2nd movable part 23 receives force by the influence of the connected cables 11 itself. This force is defined as absolute transmission force. On the other hand, the force transmitted to the second movable part changes with a change in the state of the internal fluid, such as a change in supply flow rate or ON / OFF of pressure supply. This change is defined as relative transmission force.

内部流体の状態変化にともなって発生する相対伝達力は、荷重制御の障害となる。しかし上述のような配管接続を行うことによって、相対伝達力を排除することができる。従って、第2可動部が精密位置決めや、精密荷重制御を要求される場合であっても、配管内部流体の状態変化に影響されずに、精密位置決めや、精密荷重制御を継続できる。これは、以下の理由による。 The relative transmission force generated with the change in the state of the internal fluid becomes an obstacle to load control. However, the relative transmission force can be eliminated by performing the piping connection as described above. Therefore, even when the second movable part is required to perform precise positioning and precise load control, the precise positioning and precise load control can be continued without being affected by the state change of the fluid in the pipe. This is due to the following reason.

供給流量の変化、あるいは、圧力供給のON/OFFなど、内部流体の状態変化にともなって、(a)『内部流体によって第2可動部に与えられる単位時間あたりの運動量変化(流体圧力によって与えられる力積と、第2可動部に流入する流体の持つ運動量の和)』が変化するが、それと同時にチューブ断面の応力変化が発生し、(b)『チューブ断面の応力によって第2可動部に与えられる力』が変化する。(a)の変化と(b)の変化は、大きさがほぼ等しく、向きがほぼ逆向きであるので、互いに相殺する。従って、内部流体の状態変化にともなって、第2可動部に伝達される力は、総合すると変化しない。 (A) “Change in momentum per unit time given to the second movable part by the internal fluid (given by the fluid pressure) with changes in the state of the internal fluid, such as changes in the supply flow rate or pressure supply ON / OFF The momentum of the fluid flowing into the second movable part) ”changes, but at the same time, a stress change occurs in the tube cross section, and (b)“ the stress on the tube cross section gives the second movable part The power that can be changed. The change in (a) and the change in (b) are substantially equal in magnitude and opposite in direction, so they cancel each other. Therefore, the force transmitted to the second movable part does not change as a whole with the change in the state of the internal fluid.

内部流体の状態変化にともなうチューブ断面に働く力の変化は、ほとんど軸力の変化として現れ、剪断力変化はほとんど発生しないことと、チューブ自身の運動量保存測から、チューブが曲がっている場合には、(a)と(b)が相殺する必要があることを示すことができる。 The change in the force acting on the tube cross-section due to the change in the internal fluid state appears almost as a change in the axial force, and almost no shear force change occurs. , (A) and (b) can be shown to need to be offset.

本発明の実施例のように、第1可動部と第2可動部が実質的には互いの距離を変えずに上下動を行う場合、チューブを撓ませておく必要は、一見すると感じられないが、請求項3に記載のように、あえて、撓ませて屈曲させておくことで、配管内部流体の状態変化に影響されずに、精密位置決めや、精密荷重制御を継続できるという効果が得られる。 When the first movable part and the second movable part move up and down substantially without changing the distance as in the embodiment of the present invention, it is not felt at first glance that the tube needs to be bent. However, as described in the third aspect of the present invention, it is possible to obtain the effect that the precise positioning and the precise load control can be continued without being affected by the change in the state of the fluid inside the pipe by being bent and bent. .

また、上記ケーブル類11のうちの配管チューブについては、その材質をシリコーンゴムなど、柔らかい材質のものにするのがよい。その理由は、剛性の高いチューブを曲げて接続すると、絶対伝達力がきわめて大きくなる。絶対伝達力も、できれば無いほうが望ましいのであって、剛性の高いチューブは用いるべきでない。また、剛性の高いチューブの場合、微小な位置変化に対して、絶対伝達力が大きく変化する。例えば図1で、押圧力の変動に伴うロードセル2のひずみの変化により第1可動部のケーブル保持部12と第2可動部のケーブル保持部14の間の距離は、わずかに変化するが、この微小な変化に対して、剛性の高いチューブには、かなり大きな絶対伝達力の変化が生じる。従って、エアのON/OFFにともなう相対伝達力は排除できても、変形に対する絶対伝達力の変化が大きくなってしまい、請求項2に記載の方法で補正を行ったとしても、誤差が大きくなってしまう。シリコーンゴム製のチューブの場合は、ある程度屈曲させれば、それ以上曲げても、絶対伝達力は、ほとんど変化しないので、請求項2に記載の方法で補正を行なわない場合であっても、高い精度で荷重制御を行なうことができる。またプラスチックのチューブの場合、粘弾性体に特有の応力緩和などの現象があり、荷重制御を考える場合、扱いにくい。この点からも、柔らかいゴムのチューブを用いたほうが良い。 The piping tube of the cables 11 is preferably made of a soft material such as silicone rubber. The reason is that if a rigid tube is bent and connected, the absolute transmission force becomes extremely large. It is desirable that the absolute transmission force is not present if possible, and a rigid tube should not be used. Further, in the case of a highly rigid tube, the absolute transmission force greatly changes with respect to a minute position change. For example, in FIG. 1, the distance between the cable holding part 12 of the first movable part and the cable holding part 14 of the second movable part slightly changes due to the change in strain of the load cell 2 accompanying the fluctuation of the pressing force. For a minute change, the rigid transmission tube has a considerably large change in absolute transmission force. Therefore, even if the relative transmission force due to ON / OFF of the air can be eliminated, the change of the absolute transmission force with respect to the deformation becomes large, and even if the correction according to the method of claim 2 is performed, the error becomes large. End up. In the case of a tube made of silicone rubber, if it is bent to some extent, even if it is bent further, the absolute transmission force hardly changes, so even if correction is not performed by the method according to claim 2, it is high. Load control can be performed with accuracy. In the case of a plastic tube, there is a phenomenon such as stress relaxation peculiar to a viscoelastic body, which is difficult to handle when considering load control. From this point, it is better to use a soft rubber tube.

本発明の一実施形態による部品装着装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the component mounting apparatus by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボイスコイルモータ(直動形アクチュエータ)
2 ロードセル
6 実装ヘッド(実装用ヒータツール)
11 ケーブル類
12 ケーブル保持部
11a 屈曲部
20 部品装着装置
22 第1可動部
23 第2可動部
1 Voice coil motor (direct acting actuator)
2 Load cell 6 Mounting head (Heater tool for mounting)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cable 12 Cable holding part 11a Bending part 20 Component mounting apparatus 22 1st movable part 23 2nd movable part

Claims (4)

直動型アクチュエータで上下方向に駆動されるロードセルを含む第1可動部と、上記ロードセルに釣り下げられ、実装ヘッドが取り付けられた第2可動部とを備え、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして実装ヘッドの押圧力を制御するように構成された部品装着装置において、上記第2可動部に接続されたケーブル類の途中部分を、上記第1可動部に取り付けられたケーブル保持部で保持したことを特徴とする部品装着装置。 A first movable part including a load cell driven in the vertical direction by a linear actuator, and a second movable part suspended from the load cell and attached with a mounting head, and feeding back the detected load of the load cell In the component mounting apparatus configured to control the pressing force of the mounting head, the middle part of the cables connected to the second movable part is held by the cable holding part attached to the first movable part. A component mounting device characterized by 請求項1において、上記ロードセルの検出荷重をフィードバックして、実装ヘッドの押圧力を制御する際に、上記ロードセルの検出荷重と上記実装ヘッドによる部品への押圧荷重との差異から取得される補正データをもとに、上記ロードセルの検出荷重または上記実装ヘッドによる部品への目標押圧荷重を補正する補正部を備えることを特徴とする部品装着装置。 The correction data acquired from the difference between the load detected by the load cell and the pressure applied to the component by the mounting head when the load detected by the load cell is fed back to control the pressing force of the mounting head. And a correction unit that corrects a load detected by the load cell or a target pressing load applied to the component by the mounting head. 請求項1又は2において、上記第2可動部に接続されたケーブル類のうち、上記実装ヘッドに流体、又は流体圧力を供給する配管チューブであって、上記実装ヘッドの実装動作中に、内部の流体の状態が変化するものは、上記第1可動部に取り付けられたケーブル保持部から、上記第2可動部に接続されるまでの間に、それぞれ長さに余裕を持たせた少なくとも1つの屈曲部を設けていることを特徴とする部品装着装置。 In Claim 1 or 2, it is a piping tube which supplies fluid or fluid pressure to the mounting head among the cables connected to the second movable part, and during the mounting operation of the mounting head, The fluid whose state changes is that at least one bend with a margin in length between the cable holding part attached to the first movable part and the connection to the second movable part. A component mounting apparatus comprising a part. 請求項1ないし3の何れかにおいて、上記第2可動部に接続されたケーブル類のうち、上記実装ヘッドに流体、または流体圧力を供給する配管チューブの材質は、ゴムであることを特徴とする部品装着装置。 4. The pipe tube for supplying a fluid or fluid pressure to the mounting head among the cables connected to the second movable part according to claim 1, wherein the material of the piping tube is rubber. Component mounting device.
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