JP2000117557A - 部品搭載装置及び部品排出方法 - Google Patents

部品搭載装置及び部品排出方法

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JP2000117557A
JP2000117557A JP10288586A JP28858698A JP2000117557A JP 2000117557 A JP2000117557 A JP 2000117557A JP 10288586 A JP10288586 A JP 10288586A JP 28858698 A JP28858698 A JP 28858698A JP 2000117557 A JP2000117557 A JP 2000117557A
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pallet
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Yasunaka Matsuda
安央 松田
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Yamagata Casio Co Ltd
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Yamagata Casio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業効率を高めることが可能な部品搭載装
置を提供する。 【解決手段】 制御回路は、部品認識装置で検出した部
品の形状と、記憶回路が記憶するノズルに吸着した部品
の正常な形状とを比較し、両画像が一致するか否かを判
別し、一致する場合には、その部品は良品、不一致の場
合には不良品であると判定する。制御回路は、吸着した
部品が良品であると判定すると、ノズルに吸着した部品
を基板に搭載する。制御回路は、吸着した部品が不良部
品であると判定すると、記憶回路に記憶されている部品
の種類と、その部品の種類に対応づけられた不良部品の
排出先に基づいて、ノズルに吸着している部品が不良部
品である場合の排出位置を判定する。制御回路は、部品
の排出位置を判定すると、X軸モータ、Y軸モータ、Z
軸モータ等を制御して判定した排出位置に部品を排出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、不良部品を排出す
る部品搭載装置及び不良部品を排出する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器の製造段階において、部品供給
装置などから供給される半導体チップなどの電子部品を
吸着して搬送し、回路基板などに搭載する部品搭載装置
が利用されている。
【0003】従来の部品搭載装置は、電子部品を基板に
搭載する前に、リードの変形などの不良個所の有無を検
出し、不良の無いものを回路基板に搭載している。ま
た、不良個所を有すると判定された電子部品の中には、
高価なものもあるため、不良部品を回収し、再利用して
いる場合がある。
【0004】従来の不良部品の回収方法としては、不良
部品を所定のトレイに投下する方法や、不良部品回収用
のコンベア上に配列する方法が用いられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】不良部品をトレイに投
下する方法では、部品がトレイに落ちた際に、リードが
変形し、再利用できなくなる場合がある。また、回収用
コンベア上に不良部品を配列する方法では、種々の部品
を同一のコンベア上に配列するので、再利用する際に部
品を選別しなければならず、再利用が困難である。
【0006】このような問題点を解決するために、特開
平4−342197号公報には、部品毎にトレイを備
え、このトレイに不良部品を載置する部品収納装置が開
示されている。
【0007】しかし、この公報に開示されている部品収
納装置では、再利用する価値のない部品までトレイに選
別して配置されるため、作業効率が低いという問題点が
ある。
【0008】また、排出方法が画一的で、部品の種類に
応じて不良部品の排出方法を適宜選択することが出来
ず、作業効率が低いという問題点がある。
【0009】本発明は上記実状に鑑みてなされたもので
あり、作業効率を高めることが可能な部品搭載装置及び
部品排出方法を提供することを目的とする。また、本発
明は部品の種類によって、使用者が排出方法を選択する
ことが可能な部品搭載装置及び部品排出方法を提供する
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の観点に係る部品搭載装置は、搭載対
象部品を保持し、保持した部品が不良部品であるかどう
かを判別し、不良部品であると判別した部品を排出し、
不良部品ではないと判別した部品を所定の位置に搭載す
る部品搭載装置において、不良部品を排出する複数の排
出位置と部品の種類とを対応付けて記憶する記憶手段
と、搭載対象部品を保持する保持手段と、前記保持手段
に保持された部品が不良部品であるかどうかを判別する
判別手段と、前記判別手段により不良部品であると判別
された部品に対応する排出位置を前記記憶手段の記憶デ
ータより判別する排出位置判別手段と、前記保持手段を
制御し、前記排出位置判別手段により判別された排出位
置に、前記部品を排出させる排出制御手段と、を備える
ことを特徴とする。
【0011】このような部品搭載装置によれば、保持手
段に保持された搭載対象部品が不良部品であるか否かを
判別手段が判別する。判別手段が不良部品であると判別
すると、排出位置判別手段は、記憶手段の記憶データか
ら不良部品と判別された部品を排出する排出位置を判別
する。排出制御手段は、保持手段を制御し、排出位置判
別手段によって判別された排出位置に不良部品を排出さ
せる。
【0012】従って、部品の種類に応じて排出位置を選
択することが可能であり、部品を搭載する際や部品を再
利用する際の作業効率を高くすることが可能である。ま
た、再利用する価値のある部品と、そうでない部品とを
区別して排出することができる。
【0013】部品の種類と排出位置とを対応付けて前記
記憶手段に記憶させる入力手段を配置してもよい。この
入力手段を使用して、使用者の意思に応じて、再利用す
る価値のある部品とそうでない部品とを区別するなどし
て、排出することができる。
【0014】上記目的を達成するため、本発明の第2の
観点に係る部品排出方法は、搭載対象部品を保持して、
不良部品であるか否かを判別し、不良部品ではないと判
別された部品を所定の位置に搭載し、不良部品であると
判別された部品を排出する部品排出方法において、搭載
対象部品を所定の吸着位置で吸着する吸着工程と、前記
保持された部品が不良部品であるか否かを判別する判別
工程と、前記判別工程により不良部品ではないと判別さ
れた部品を所定の搭載位置に搬送して搭載する搭載工程
と、前記判別工程により不良部品であると判別された部
品について、その部品の種類に応じて予め定められてい
る排出位置を判別する排出位置判別工程と、前記排出位
置判別工程により判別された排出位置に、該部品を搬送
して排出する排出工程と、を備えることを特徴とする。
【0015】この排出方法によっても、部品の種類に応
じた排出位置に不良部品が排出される。従って、部品を
搭載する際や部品を再利用する際の作業効率を高くする
ことが可能である。また、再利用する価値のある部品
と、そうでない部品とを区別して排出することができ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の部品
搭載装置を図面を参照して説明する。図1(a)は部品
搭載装置10の斜視図、図1(b)は部品搭載装置10
の平面図である。
【0017】本発明の実施の形態の部品搭載装置10
は、図1(a),(b)に示すように、コンベア11
と、基板を保持する支持部12と、ノズルで部品を目的
位置に搭載する作業塔13と、部品の姿勢及び位置を認
識する部品認識装置14と、作業塔13をX軸方向及び
Y軸方向に移動するX軸部15及びY軸部16と、後述
する部品供給装置30等が装着されるテーブル17とを
備える。
【0018】コンベア11は、一対のコンベアベルト
と、一対の案内レールとを備え、部品搭載対象の基板を
矢印YA方向に移動する。
【0019】支持部12は、両コンベアベルトの間に設
けられ、部品を基板に搭載する際に、基板を一時的に保
持する。
【0020】部品認識装置14は、ノズルが吸着した部
品を照明する照明装置と、ノズルが吸着した部品の形状
を画像として取り込む撮像装置(カメラ)とを備え、照
明装置に照明された部品の姿勢、位置、及び形状を画像
として取り込む。
【0021】X軸部15は、リニアガイド、ボールネ
ジ、及びX軸モータ151(図5)等を備え、作業塔1
3をX軸方向に移動する。
【0022】Y軸部16は、リニアガイド、ボールネ
ジ、及びY軸モータ161(図5)等を備え、作業塔1
3をY軸方向に移動する。
【0023】テーブル17は、それぞれ平板状に形成さ
れ、対向して配置されている。
【0024】作業塔13は、図2に示すように、搭載対
象の部品を吸着するノズル134が装着される作業ヘッ
ド131と、作業ヘッド131をZ軸方向に移動するZ
軸モータ132と、作業ヘッド131をXY平面で回転
する回転モータ133とを備える。
【0025】以上説明したような構成を有する部品搭載
装置10には、図3に示すように、部品供給装置30と
小パーツボックス18と大パーツボックス19と排出コ
ンベア20とが装着される。
【0026】小パーツボックス18は、例えば、箱状に
形成され、コンベア11の一縁部に部品認識装置14と
並んで配置されている。小パーツボックス18には、不
良部品のうち比較的サイズが小さく、かつ、再利用され
ない部品が投入される。
【0027】大パーツボックス19は、例えば、小パー
ツボックス18に比べ、サイズの大きな箱状に形成さ
れ、一方のテーブル17に配置されている。大パーツボ
ックス19には、不良部品のうちパーツボックス18に
配置される部品よりもサイズが大きく、かつ、再利用さ
れない部品が投入される。
【0028】排出コンベア20は、他方のテーブル17
に配置され、駆動プーリと従動プーリとの間に掛け渡さ
れたベルトを備える。排出コンベア20には、例えば、
不良部品のうち、後述する部品供給装置30によって移
送される排出専用パレット312に配置することができ
ないサイズや形状であり、かつ、再利用される部品が載
置される。
【0029】部品供給装置30は、パレットを移送する
ためのもので、図4(a)に示すように、パレットが積
載されるパレット積載部31と、パレット積載部31を
垂直方向に移送する垂直移送部32と、パレットを水平
方向に移送する水平移送部33とを備える。
【0030】パレット積載部31は、パレットが載置さ
れる載置板を垂直方向に所定のピッチで配列して備え
る。パレット積載部31は、図4(b)に示すように、
搭載対象部品が種類毎に配置された供給元パレット31
1と、不良部品が搭載される排出専用パレット312と
がY軸方向に移送可能に載置される。
【0031】垂直移送部32は、リニアガイド、ボール
ネジ、及び垂直モータ321(図5)を備え、垂直モー
タ321の駆動によって、Z軸方向にパレット積載部3
1を移動し、水平移送部33による目的のパレットの移
送が可能な位置に配置する。
【0032】水平移送部33は、モータの駆動に従って
スライドするアームと、アームに設けられ、パレットを
把持するクランプとを備える。水平移送部33は、クラ
ンプによってパレットを把持し、パレットに配置された
搭載対象部品がノズル134で吸着される位置とパレッ
ト積載部31との間で、パレットを移送する。
【0033】図5は、部品搭載装置10の回路構成を示
す。図示するように、部品搭載装置10は、前述のX軸
モータ151、Y軸モータ161、Z軸モータ132、
回転モータ133、垂直モータ321、水平モータ33
1、部品認識装置14に加えて、記憶回路21と制御回
路22と入力装置23とを備える。
【0034】記憶回路21は、部品を回路基板に搭載す
るために制御回路22が処理する動作プログラムを記憶
している。この動作プログラムは、搭載対象部品が不良
品であるか否かを判別し、不良部品である場合に排出す
るための動作プログラムを含む。
【0035】また、記憶回路21は、例えば、図6に示
すように、部品の種類と不良部品の排出先である小パー
ツボックス18と大パーツボックス19と排出コンベア
20と排出専用パレット312と供給元パレット311
とを対応づけて形成された排出位置テーブルを記憶して
いる。さらに、記憶回路21は、各部品について、その
部品の正常な形状を記憶している。
【0036】制御回路22は、記憶回路21が記憶する
動作プログラムを実行し、X軸モータ151、Y軸モー
タ161、Z軸モータ132、回転モータ133、垂直
モータ321、及び水平モータ331を制御して、パレ
ットに配置された搭載対象部品を吸着して、部品認識装
置14上に搬送し、部品認識装置14が検出した部品の
形状と各部品の正常な形状とを比較し、ノズル134に
吸着した部品が不良部品であるかどうかを判定する。
【0037】制御回路22は、部品が正常であれば、そ
の部品を目的の基板上に搭載し、不良部品であると判定
すると、記憶回路21に記憶されている部品の種類と、
その部品に対応づけられた不良部品の排出先に基づい
て、不良部品の排出先を判定し、判定した排出先に不良
部品を排出する。
【0038】入力装置23は、制御回路22に、部品別
に排出位置を登録するためのデータを入力する。例え
ば、図6では、入力装置23より、部品aの排出位置と
して小パーツボックス18が指定され、制御回路22は
この指定に従って、排出位置テーブルの小パーツボック
ス18の欄にフラグを設定している。
【0039】以下、本実施の形態の部品搭載装置10の
動作を図面を参照して説明する。基板2に部品を搭載す
る際には、図3に示すように、矢印YA方向から移動し
てきた基板2が支持部12で保持されている。また、搭
載対象の部品1が配置された供給元パレット311が、
パレット積載部31から部品1をノズル134で吸着す
る位置まで水平移送部33によって引き出されている。
【0040】制御回路22は、動作プログラムを実行
し、供給元パレット311上の部品1を基板2に搭載す
るため、X軸モータ151、Y軸モータ161、Z軸モ
ータ132を制御し、ノズル134を供給元パレット3
11上の目的とする部品1の上方に移動する。
【0041】制御回路22は、ノズル134を目的の部
品1の上方に配置すると、Z軸モータによりノズル13
4を下降して、部品1を吸着する。
【0042】制御回路22は、部品1をノズル134で
吸着すると、X軸モータ151、Y軸モータ161、Z
軸モータ132を制御してノズル134の先端に吸着し
た部品1を部品認識装置14の上方に移動し、部品認識
装置14で部品1の画像を取り込み、部品1の良否を判
別し、良品であれば、基板2に搭載し、不良品であれ
ば、対応する排出位置に排出する良否判別動作を行う。
【0043】この良否判別動作を図7を参照して説明す
る。まず、制御回路22は、部品認識装置14が撮像し
た部品1の画像と、記憶回路21が記憶するノズル13
4に吸着した部品1の正常な画像とを比較し、両画像が
一致するか否かを判別し、一致する場合には、その部品
は良品、不一致の場合には不良品であると判定する(ス
テップS101)。
【0044】制御回路22は、吸着した部品1が良品で
あると判定すると、X軸モータ151とY軸モータ16
1とZ軸モータ132と回転モータ133とを駆動して
X軸部15とY軸部16と作業塔13とを制御し、ノズ
ル134に吸着した部品1を基板2に搭載する(ステッ
プS102)。
【0045】制御回路22は、吸着した部品1が不良部
品であると判定すると、記憶回路21に記憶されている
部品1の種類と、その部品1の種類に対応づけられた不
良部品の排出先に基づいて、ノズル134に吸着してい
る部品1を小パーツボックス18に排出するよう選択さ
れているかどうかを判定する(ステップS103)。
【0046】制御回路22は、不良部品の排出先が小パ
ーツボックス18であると判定すると、X軸モータ15
1とY軸モータ161とを駆動してX軸部15とY軸部
16とを制御し、ノズル134に吸着した部品1を小パ
ーツボックス18の上方に移送し、部品1の吸着を解除
し、部品1を小パーツボックス18に投下する(ステッ
プS104)。
【0047】一方、制御回路22は、不良部品の排出先
が小パーツボックス18でないと判定すると、部品1を
大パーツボックス19に排出するよう選択されているか
どうかを判定する(ステップS105)。
【0048】制御回路22は、不良部品の排出先が大パ
ーツボックス19であると判定すると、X軸部15とY
軸部16とを制御し、ノズル134に吸着した部品1を
大パーツボックス19の上方に移動し、部品1の吸着を
解除し、部品1を大パーツボックス19に投下する(ス
テップS106)。
【0049】一方、制御回路22は、不良部品の排出先
が大パーツボックス19でないと判定すると、部品1を
排出コンベア20に排出するよう選択されているかどう
かを判定する(ステップS107)。
【0050】制御回路22は、不良部品の排出先が排出
コンベア20であると判定するとX軸部15とY軸部1
6と作業塔13(Z軸モータ132)とを制御し、部品
1を排出コンベア20の上方に移動し、ノズル134を
下げてから吸着を解除し、部品1を排出コンベア20に
載置する(ステップS108)。
【0051】一方、制御回路22は、不良部品の排出先
が排出コンベア20でないと判定すると、部品1を排出
専用パレット312に排出するよう選択されているかど
うかを判定する(ステップS109)。
【0052】制御回路22は、不良部品の排出先が排出
専用パレット312であると判定すると、水平モータ3
31を駆動して水平移送部33を制御し、図8(a)に
示すように、供給元パレット311を移動してパレット
積載部31内に戻す。
【0053】制御回路22は、次に、垂直モータ321
を駆動して垂直移送部32を制御し、図8(b)に示す
ように、排出専用パレット312を水平移送部33によ
って搬送可能な位置に配置する。
【0054】制御回路22は、水平モータ331を駆動
して水平移送部33を制御し、図9に示すように、不良
部品が配置される位置に排出専用パレット312を搬送
する。
【0055】制御回路22は、排出専用パレット312
を移送すると、X軸部15とY軸部16と作業塔13と
を制御し、部品1を排出専用パレット312の上方に移
動し、ノズル134を下げてから部品1の吸着を解除し
て排出専用パレット312に静かに配置する(ステップ
S110)。
【0056】一方、制御回路22は、不良部品の排出先
が排出専用パレット312でないと判定すると、X軸部
15とY軸部16と作業塔13とを制御し、部品1を供
給元パレット311の目的の位置の上方に移動し、ノズ
ル134を下げてから部品1の吸着を解除して供給元パ
レット311に配置する。
【0057】以上説明したように、部品搭載装置10
は、ノズル134に吸着した部品と、記憶回路21が記
憶している部品の種類に対応づけられた不良部品の排出
先とに基づいて、不良部品を大パーツボックス19、小
パーツボックス18、排出コンベア11、排出専用パレ
ット312、及び供給元パレット311の何れかに排出
する。
【0058】従って、部品の種類に応じて部品の排出先
を選択することが可能であり、基板2に部品を搭載する
際や部品を再利用する際の作業効率を高くすることが可
能である。また、使用者の都合に応じて、再利用する価
値のある部品と、そうでない部品とを区別して排出する
ことができる。また、再利用可能な部品については、排
出用コンベア20,排出専用パレット312、及び供給
元パレット311に静かに排出するので、排出時に部品
が破損したりする事態を防止できる。
【0059】上記実施の形態では、パレットに載置され
たトレイに配置された部品を基板2上に搭載する際の不
良部品の排出に本発明を適用した場合について説明し
た。しかし、本発明は基板2上に搭載する部品をパレッ
トによって供給する場合だけでなく、例えば、フィーダ
ーによって部品を供給する際の不良部品の排出にも適用
することが可能である。
【0060】但し、この場合使用者は、不良部品の排出
先として供給元パレット311を選択することはできな
い。従って、不良部品の排出先は、大パーツボックス1
9、小パーツボックス18、排出用コンベア11、及び
排出専用パレット312の何れかとなる。
【0061】制御回路22による不良部品の排出先の判
定は、記憶回路21に記憶されている部品の種類と、そ
の部品に対応づけられた不良部品の排出先とに基づいて
行われる必要はなく、例えば、部品認識装置14で認識
した部品の形状と、その形状に対応づけて記憶回路21
に記憶された不良部品の排出先とに基づいて行われても
よい。
【0062】なお、部品1の種類と不良部品の排出先と
は、使用者によって設定される必要はなく、予め定めら
れていてもよい。
【0063】不良部品の排出先は、小パーツボックス1
8と大パーツボックス19と排出コンベア20と排出専
用パレット312と供給元パレット311とに限定され
ず、例えば、テーブル17に配列されたトレイに配置し
てもよい。
【0064】また、小パーツボックス18と大パーツボ
ックス19と排出コンベア20と排出専用パレット31
2と供給元パレット311とが配置される位置は任意で
あり、例えば、小パーツボックス18をテーブル17上
に配置してもよい。
【0065】上記実施の形態では、部品毎に不良品の排
出先を定めたが、部品毎及び不良の程度別に排出先を区
別してもよい。この場合は、例えば、図6の排出位置テ
ーブルの各部品について不良の程度と排出先とを対応付
けて設定する。
【0066】そして、例えば、部品認識装置14が取得
した部品の画像と正常な部品の画像とのパターンマッチ
ングを行い、不良品ではあるが、一致率が60%以上の
場合には、再利用可能として排出コンベア20上などに
静かに排出し、一致率が60%未満の場合には、再利用
困難として小パーツボックス18又は大パーツボックス
19に排出するなどしてもよい。
【0067】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部品搭載の作業効率を高めることが可能である。また、
本発明によれば、使用者による不良部品の排出方法の選
択が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態に係る部品搭載装
置の斜視図である。(b)は図1(a)の部品搭載装置
の平面図である。
【図2】図1(a)の作業塔の部分断面図である。
【図3】基板上に部品を搭載する状態での部品搭載装置
及び部品供給装置の平面図である。
【図4】(a)は図3の部品供給装置の側面図である。
(b)は図3の部品供給装置の断面図である。
【図5】図1の部品搭載装置の回路構成を示すブロック
図である。
【図6】図5の記憶回路が記憶する記憶データを示す図
である。
【図7】良否判別動作で制御回路が処理する動作を示す
フローチャートである。
【図8】(a)は図4(b)の供給元パレットをパレッ
ト積載部に載置した状態での部品供給装置の断面図であ
る。(b)は図4(b)の排出専用パレットを水平移送
部で搬送可能な状態での部品供給装置の断面図である。
【図9】不良部品が載置される位置に排出専用パレット
が配置された状態での部品搭載装置及び部品供給装置の
平面図である。
【符号の説明】
10 部品搭載装置 11 コンベア 12 支持部 13 作業塔 14 部品認識装置 15 X軸部 16 Y軸部 17 テーブル 18 小パーツボックス 19 大パーツボックス 20 排出コンベア 21 記憶回路 22 制御回路 23 入力装置 30 部品供給装置 31 パレット積載部 311 供給元パレット 312 排出専用パレット 32 垂直移送部 33 水平移送部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】搭載対象部品を保持し、保持した部品が不
    良部品であるかどうかを判別し、不良部品であると判別
    した部品を排出し、不良部品ではないと判別した部品を
    所定の位置に搭載する部品搭載装置において、 不良部品を排出する複数の排出位置と部品の種類とを対
    応付けて記憶する記憶手段と、 搭載対象部品を保持する保持手段と、 前記保持手段に保持された部品が不良部品であるかどう
    かを判別する判別手段と、 前記判別手段により不良部品であると判別された部品に
    対応する排出位置を前記記憶手段の記憶データより判別
    する排出位置判別手段と、 前記保持手段を制御し、前記排出位置判別手段により判
    別された排出位置に、前記部品を排出させる排出制御手
    段と、 を備えることを特徴とする部品搭載装置。
  2. 【請求項2】部品の種類と排出位置とを対応付けて前記
    記憶手段に記憶させる入力手段を備えることを特徴とす
    る請求項1に記載の部品搭載装置。
  3. 【請求項3】搭載対象部品を保持して、不良部品である
    か否かを判別し、不良部品ではないと判別された部品を
    所定の位置に搭載し、不良部品であると判別された部品
    を排出する部品排出方法において、 搭載対象部品を所定の吸着位置で吸着する吸着工程と、 前記保持された部品が不良部品であるか否かを判別する
    判別工程と、 前記判別工程により不良部品ではないと判別された部品
    を所定の搭載位置に搬送して搭載する搭載工程と、 前記判別工程により不良部品であると判別された部品に
    ついて、その部品の種類に応じて予め定められている排
    出位置を判別する排出位置判別工程と、 前記排出位置判別工程により判別された排出位置に、該
    部品を搬送して排出する排出工程と、 を備えることを特徴とする部品排出方法。
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