JP2000124671A - 電子部品実装方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレイフィーダ内のトレイから電子部品を取
り終え、空トレイに電子部品を補給する段取り時におい
て、実装ヘッドを待機させることなく連続的に電子部品
を供給することができる電子部品実装方法及びその装置
を提供する。 【解決手段】 複数のトレイフィーダ６，７を備え、一
つのトレイフィーダ６内のトレイ１０ａについて実装す
べき電子部品がなくなった場合に、コントローラ１６の
判断部１６ａが、別のトレイフィーダ７が部品取出し可
能な状態であるかどうかを判断し、切替部１６ｂが、別
のトレイフィーダ７が部品取出し可能な状態である場合
に、ヘッドユニット１７の部品取出先を、上記実装すべ
き電子部品と同じ電子部品が載置されている別のトレイ
フィーダ７のトレイ１０ａに切り替えることを要旨とす
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、トレイフィーダの
トレイ収納部からトレイを引き出して部品取出位置に搬
送し、トレイ上に載置されている電子部品をヘッドユニ
ットによって取り出し、基板上に実装する電子部品実装
方法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品を基板上に実装する方法
として、複数の電子部品をトレイ上に並べ、Ｘ軸及びＹ
軸方向に水平移動し得る吸着ノズル付きヘッドユニット
でそのトレイ上の電子部品を吸着保持し、順次基板上に
実装する方法が知られている。

【０００３】トレイを利用するこの種の実装方法では、
複数種類の電子部品を実装することができるようにトレ
イフィーダが使用されている。このトレイフィーダは、
トレイ格納部内にトレイを上下方向に複数段格納してお
り、トレイ収納部を昇降させるとともにトレイ引出装置
を水平方向に往復移動させることにより、実装すべき電
子部品が存在するトレイを選択的に引き出すことができ
るようになっている。なお、トレイの引き出し方式につ
いては、トレイ収納部は固定であり、選択しようとする
トレイと対向する位置までトレイ引出装置を昇降させる
ものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したようにトレイ
フィーダから電子部品を取り出して実装を行う場合、少
なくとも１種類の電子部品を取り終えて当該部品のトレ
イが空になった場合、空トレイに電子部品を補給する、
いわゆる段取りをしなければならない。この段取り時に
はヘッドユニットを待機させておく必要があり、タイム
ロスが生じることになる。

【０００５】本発明は以上のような従来の電子部分実装
方法における課題を考慮してなされたものであり、段取
り時においてもヘッドユニットを待機させることなく連
続的に電子部品を実装することができる電子部品実装方
法及びその装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装方
法は、電子部品実装用のヘッドユニットをトレイフィー
ダの部品供給部と基板との間で往復させることにより、
トレイに載置されている電子部品を基板上に実装する電
子部品実装方法において、トレイフィーダを複数配設
し、一つのトレイフィーダ内のトレイについて実装すべ
き電子部品がなくなった場合に、ヘッドユニットの部品
取出先を別のトレイフィーダに切り替え、実装すべき電
子部品と同じ電子部品が載置されているトレイから電子
部品を取り出し、空トレイに電子部品を補給する際のヘ
ッドユニットの待機時間をなくして電子部品の実装を連
続的に行うことを要旨とする。

【０００７】上記実装方法においては、一つのトレイフ
ィーダ内のトレイが空になったときに空トレイであるこ
とを報知することが好ましい。

【０００８】本発明の電子部品実装装置は、電子部品実
装用のヘッドユニットをトレイフィーダの部品供給部と
基板との間で往復させることにより、トレイに載置され
ている電子部品を基板上に実装する電子部品実装装置に
おいて、複数のトレイフィーダと、一つのトレイフィー
ダ内のトレイについて実装すべき電子部品がなくなった
場合に、別のトレイフィーダが部品取出し可能な状態で
あるかどうかを判断する判断手段と、別のトレイフィー
ダが部品取出し可能な状態である場合に、ヘッドユニッ
トの部品取出先を、上記実装すべき電子部品と同じ電子
部品が載置されている別のトレイフィーダのトレイに切
り替える切替手段と、を備えてなることを要旨とする。

【０００９】上記実装装置において、一つのトレイフィ
ーダ内のトレイが空になったときに空トレイであること
を報知する報知手段を備えることが好ましい。

【００１０】また、上記実装装置において、トレイフィ
ーダの具体例としては、電子部品を載置したトレイを複
数段に備え、選択的に一つのトレイを引き出して部品取
出位置に位置決めするように構成されたものが示され
る。

【００１１】本発明の電子部品実装方法に従えば、一つ
のトレイフィーダ内のトレイが空になって電子部品の補
給を要する状態となったとき、別のトレイフィーダから
電子部品が供給されるため、段取り時のタイムロスがな
くなり電子部品の実装を連続して行なうことができる。

【００１２】本発明の電子部品実装装置に従えば、一つ
のトレイフィーダ内のトレイが空になると、判断手段が
別のトレイフィーダについて部品取り出しが可能な状態
であるかどうか判断し、部品の取り出しが可能なトレイ
フィーダのトレイから電子部品の供給を受けることがで
きる。それにより、段取り時においてヘッドユニットを
待機させる必要がなくなり電子部品の実装を連続して行
なうことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施形態に基
づいて本発明を詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の電子部品供給方法に使用す
る装置の構成を示す平面図であり、図２は図１の右側面
図である。

【００１５】まず図１において、基台１上にコンベア２
が配置され、そのコンベア２によって基板３が搬送され
所定の実装位置（図中、二点鎖線で示す位置）で停止す
るようになっている。

【００１６】コンベア２を挟んでその手前側には第一の
部品供給部４、奥側には第二の部品供給部５がそれぞれ
対向して配置されている。

【００１７】第一の部品供給部４には多数のテープフィ
ーダ４ａが列設されており、各テープフィーダ４ａは、
それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状
のチップ部品が所定の間隔で保持されており、図示しな
いリールから導出されるようになっている。

【００１８】第二の部品供給部５には、同じ構成からな
る二つのトレイフィーダ６，７が並んで備えられてお
り、第一トレイフィーダ６及び第二トレイフィーダ７に
は、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等の比較的大きなサイズの電子部
品を並べて載置したトレイが複数段格納されるようにな
っている。

【００１９】第一トレイフィーダ６を代表して説明する
と、第一トイフィーダ６は、図２に示すように、キャス
ター付きの基台１の奥側にトレイ収納部８が配置されて
おり、そのトレイ収納部８内には、複数のトレイ１０ａ
を上下に多段配置してなるトレイ群１０が備えられてい
る。

【００２０】また、トレイ収納部８には、トレイ群１０
を昇降させる昇降機構（図示しない）及びその昇降機構
を駆動させる昇降用モータ８ａが内蔵されており、トレ
イ群１０をトレイ収納部８内で昇降させることができる
ようになっている。

【００２１】トレイ収納部８前方（図において左側）の
基台１上には、Ｙ軸方向に向けて配置され且つコンベア
２近傍まで固定レール１１が延設され、固定レール１１
上をトレイ１０ａを把持するためのチャック部材１２が
滑動するようになっている。チャック部材１２には雌ね
じ部が形成されており、その雌ねじ部にボールねじ軸１
３が螺合している。このボールねじ軸１３は、固定レー
ル１１の先端側に設けられたトレイ引出用モータ１４の
回転軸に接続されている。従ってトレイ引出用モータ１
４を正転または逆転させると、チャック部材１２を固定
レール１１に沿ってＹ軸方向に往復移動させることがで
きる。

【００２２】なお、１５，１５は固定レール１１の上方
に固定レール１１と平行して配置された一対のトレイガ
イドであり、トレイ１０ａが引き出される場合または格
納される場合にトレイ１０ａをガイドするようになって
いる。

【００２３】上記構成により、トレイ収納部８内の昇降
機構を作動させると、所望のトレイ１０ａをトレイガイ
ド１５に対応する高さに位置決めすることができ、位置
決めされたトレイ１０ａはさらにチャック部材１２によ
って把持されてトレイ収納部８から引き出され、コンベ
ア２近傍まで移動して電子部品供給位置（電子部品供給
部）にセットされる。

【００２４】上述した昇降用モータ８ａ及びトレイ引出
用モータ１４の回転軸にはそれぞれエンコーダ８ｂ，１
４ａが取り付けられており、モータの回転数を電気信号
に変換してコントローラ１６に与えるようになってい
る。従ってコントローラ１６では回転数信号に基づいて
演算を行うことにより特定のトレイ１０ａ位置、及びチ
ャック部材１２の位置を把握することができ、それによ
って所望のトレイ１０ａを引出し位置にセットすること
ができるとともに、チャック部材１２をトレイ引出し位
置に移動させることができる。

【００２５】また、トレイ収納部８の上部背面には、各
トレイ１０ａの使用状態を示す表示部３０が備えられて
いる。詳しくは、この表示部３０は図３に示すように、
第一のトレイ収納部８内の各トレイの数に応じた数のＬ
ＥＤ３１〜４０と、第二のトレイ収納部９内の各トレイ
の数に応じた数のＬＥＤ４１〜５０と、トレイフィーダ
が作動中であることを示す運転ランプ５１とが備えられ
ている。各ＬＥＤは、それぞれトレイ１０ａ内の電子部
品が取り終わって空になったときに点灯するようになっ
ている。

【００２６】また、図１において、基台１の上方には、
電子部品実装用のヘッドユニット１７が備えられ、Ｘ軸
方向（コンベア移動方向）とＹ軸方向（コンベア移動方
向と直交する方向）とに移動することができるようにな
っている。

【００２７】詳しくは、基台１にはＹ軸方向に沿って一
対の固定レール１８が平行に配置されており、両固定レ
ール１８，１８にヘッドユニット支持部材１９が架設さ
れている。このヘッドユニット支持部材１９にはＹ軸方
向に雌ねじ部２０が形成されており、この雌ねじ部２０
にボールねじ軸２１が螺合されている。

【００２８】ボールねじ軸２１はＹ軸サーボモータ２２
の回転軸に接続されており、従って、Ｙ軸サーボモータ
２２を正転または逆転させると、ヘッドユニット支持部
材１９がＹ軸方向に移動する。

【００２９】また、ヘッドユニット支持部材１９にはＸ
軸サーボモータ２３が取り付けられており、そのＸ軸サ
ーボモータ２３を正転または逆転させると、その回転軸
に接続されたボールねじ軸２４と螺合されているヘッド
ユニット１７がＸ軸方向に移動するようになっている。

【００３０】Ｙ軸サーボモータ２２及びＸ軸サーボモー
タ２３にはそれぞれエンコーダ２２ａ、２３ａが設けら
れており、これらのエンコーダ２２ａ，２３ａから出力
されるモータ回転数信号はコントローラ１６に与えられ
る。

【００３１】上記ヘッドユニット１７には、電子部品を
吸着するための吸着ヘッド（図示しない）が備えられ、
本実施形態では３本の吸着ヘッド（図示しない）がＸ軸
方向に並設されている。各吸着ヘッドはＺ軸サーボモー
タ（図示しない）を駆動源としてヘッドユニット１７の
フレームから基板に対し下降または上昇することができ
るとともに、Ｒ軸サーボモータ（図示しない）を駆動源
として回転することができるようになっている。また、
各吸着ヘッドの下端には電子部品吸着用のノズルが設け
られており、図示しない負圧発生手段による吸引力で電
子部品を吸着するようになっている。

【００３２】次に、上記各構成を制御するコントローラ
１６の制御動作を図４及び図５に従って説明する。な
お、コントローラ１６は、予め記憶されているプログラ
ムに従って各部の動作を統括的に制御するように構成さ
れており、具体的には、基板に対して電子部品の実装動
作を行うべく、ヘッドユニット１７のＸ軸制御及びＹ軸
制御、トレイフィーダ６及び７のトレイ入れ替え動作の
制御等を行う。

【００３３】まず、実装装置の電源が投入されるとトレ
イフィーダの運転ランプ５１が点灯し（ステップＳ
１）、コントローラ１６の判断部１６ａは第一トレイフ
ィーダ６がスタンバイ状態にあるかどうかを判断する
（ステップＳ２）。第一トレイフィーダ６がスタンバイ
状態にあれば、実装を行うべき電子部品が用意されてい
るトレイ（以下、選択トレイと呼ぶ）１０ａについてそ
の選択トレイ１０ａに載置されている電子部品の数をカ
ウンタにセットする（ステップＳ３）。

【００３４】次いで、選択トレイ１０ａをトレイ収納部
８から引き出し（ステップＳ４）、一つの電子部品をそ
のトレイ１０ａから取り出して基板３上に実装する（ス
テップＳ５）。

【００３５】次いで、カウンタを１デクリメントし（ス
テップＳ６）、この状態でカウンタの値がゼロであるか
どうかを判断する（ステップＳ７）。ここで、ＮＯであ
れば、当該トレイフィーダから実装されるべき電子部品
の供給が全て終了したかどうかを判断する（ステップＳ
８）。そしてステップＳ７，Ｓ８がともにＮＯであれ
ば、ステップＳ３に戻って次の電子部品を実装し、カウ
ンタの値がゼロになるまでステップＳ３〜Ｓ７の処理を
繰り返し実行する。なお、同一トレイからの電子部品取
り出しを繰り返すときは、ステップＳ３，Ｓ４では前回
の状態が維持される。

【００３６】カウンタの値がゼロになると、選択トレイ
１０ａが空トレイになったことを示す報知手段としての
ＬＥＤ３１（図３参照）を点灯させ（ステップＳ９）、
ステップＳ２に戻る。

【００３７】ステップＳ２では第一トレイフィーダはス
タンバイ状態にないため、コントローラ１６の判断部１
６ａは次に第二トレイフィーダ７がスタンバイ状態にあ
るかどうかを判断する（ステップＳ１０）。

【００３８】第二トレイフィーダ７がスタンバイ状態に
あると、コントローラ１６の切替部品１６ｂは、部品取
出先を第二トレイフィーダ７側の部品取出位置に切り替
えてステップＳ３に移り、実装を行うべき電子部品が存
在するトレイ１０ａに並べられた電子部品の数をカウン
タにセットする。すなわち、第一トレイフィーダ６にお
ける処理と同様の処理を実行することになる。

【００３９】このように、第一トレイフィーダ６または
第二トレイフィーダ７において実装すべき電子部品が載
置されているトレイ１０ａに電子部品が準備されている
限り、段取りを行うときであってもヘッドユニットを待
機させることなく電子部品の実装を連続的に行うことが
できる。

【００４０】また、トレイ１０ａが空になるとＬＥＤが
点灯するため、オペレータはトレイ収納部８内の選択ト
レイについて部品供給状態を把握することができる。ま
た、表示部３０には多段からなるトレイの数に応じてＬ
ＥＤが設けられているため、トレイ収納部８内の各トレ
イ１０ａについてそれぞれ部品供給状態を把握すること
ができる。

【００４１】次に、段取り処理を図５に従って説明す
る。

【００４２】図５において、トレイ交換スイッチがＯＮ
されると（ステップＳ１１）、トレイ収納部８のドアロ
ックが解除される（ステップＳ１２）。ドアのロック及
び解除は、トレイ収納部８のケース側に固定されている
ノックシリンダのピンを、ドア側に固定されている係合
孔に挿入または離脱させることにより行われる。なお、
ノックシリンダのピン挿脱については、電磁弁をコント
ローラ１６によって開閉させエアーを供給または遮断す
ることによって行われる。

【００４３】ドアが開かれるとオペレータによる電子部
品の供給が行われる（ステップＳ１３）。トレイ収納部
８内のすべてのトレイに電子部品が供給されると（ステ
ップＳ１４）、トレイ交換スイッチをＯＦＦにする（ス
テップＳ１５）。次いで、コントローラ１６は電磁弁を
開いてノックシリンダのピンを押し出しドアロックを行
う（ステップＳ１６）。

【００４４】上記処理が完了されると、図４におけるス
テップＳ２またはＳ１０において、トレイフィーダがス
タンバイ状態にあると判断される。

【００４５】なお、上記した実施形態では２個のトレイ
フィーダを用いた制御例を示したが、これに限らず、２
個以上のトレイフィーダを用いることもできる。

【００４６】また、本発明の報知手段は、上記実施形態
ではＬＥＤで構成したが、これに限らず、スピーカを用
いて音声で報知するものであってもよく、要するに、ト
レイが空になったことが判断できるものであれば、任意
の報知手段を利用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の電子部品実装方法によれば、一つのトレイフィ
ーダ内で実装すべき電子部品が存在するトレイが空にな
ると別のトレイフィーダから電子部品が供給されるた
め、段取り時のタイムロスがなくなり電子部品の実装を
連続して行なうことができる。

【００４８】本発明の電子部品実装装置によれば、一つ
のトレイフィーダ内で実装すべき電子部品が存在するト
レイが空になると、空トレイに電子部品を補給する段取
りが行われるが、判断手段は別のトレイフィーダについ
て部品取り出しが可能な状態であるかどうか判断し、部
品の取り出しが可能なトレイフィーダがあればそのトレ
イフィーダから電子部品の供給を受けるように構成して
いるため、段取り時においてヘッドユニットを待機させ
る必要がなくなり電子部品の実装を連続して行なうこと
ができる。それにより、実装工程を短縮することができ
るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品実装装置の平面図であ
る。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】図２に示す表示部の拡大図である。

【図４】本発明に係る実装装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】本発明に係る段取り処理を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ コンベア ３ 基板 ６ 第一トレイフィーダ ７ 第二トレイフィーダ ８，９ トレイ収納部 １０ トレイ群 １０ａ トレイ １２ チャック部材 １６ コントローラ ３０ 表示部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品実装用のヘッドユニットをトレ
   イフィーダの部品供給部と基板との間で往復させること
   により、トレイに載置されている電子部品を基板上に実
   装する電子部品実装方法において、 前記トレイフィーダを複数配設し、一つのトレイフィー
   ダ内のトレイについて実装すべき電子部品がなくなった
   場合に、前記ヘッドユニットの部品取出先を別のトレイ
   フィーダに切り替え、前記実装すべき電子部品と同じ電
   子部品が載置されているトレイから電子部品を取り出
   し、空トレイに電子部品を補給する際の前記ヘッドユニ
   ットの待機時間をなくして電子部品の実装を連続的に行
   うことを特徴とする電子部品実装方法。
2. 【請求項２】 前記一つのトレイフィーダ内のトレイが
   空になったときに空トレイであることを報知する請求項
   １記載の電子部品実装方法。
3. 【請求項３】 電子部品実装用のヘッドユニットをトレ
   イフィーダの部品供給部と基板との間で往復させること
   により、トレイに載置されている電子部品を基板上に実
   装する電子部品実装装置において、 複数のトレイフィーダと、 一つの前記トレイフィーダ内のトレイについて実装すべ
   き電子部品がなくなった場合に、別のトレイフィーダが
   部品取出し可能な状態であるかどうかを判断する判断手
   段と、 別のトレイフィーダが部品取出し可能な状態である場合
   に、前記ヘッドユニットの部品取出先を、前記実装すべ
   き電子部品と同じ電子部品が載置されている別のトレイ
   フィーダのトレイに切り替える切替手段と、 を備えてなることを特徴とする電子部品実装装置。
4. 【請求項４】 前記一つのトレイフィーダ内のトレイが
   空になったときに空トレイであることを報知する報知手
   段を備えてなる請求項３記載の電子部品実装装置。
5. 【請求項５】 前記トレイフィーダは、電子部品を載置
   したトレイを複数段に備え、選択的に一つのトレイを引
   き出して部品取出位置に位置決めするように構成されて
   いる請求項３または４に記載の電子部品実装装置。