JP2000277979A - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装着ヘッドの移動の無駄を極力減ずる。 【解決手段】 装着ヘッド１４がその吸着ノズル２０で
供給台３の部品供給ユニット６から電子部品を吸着して
いる間に、装着ヘッド１５がプリント基板７上に電子部
品を装着する。即ち、ビーム１６と同期してＹ方向に移
動するベーステーブル２５の上で基板載置テーブル８が
該テーブル２５に対してＹ方向に移動し、装着ヘッド１
５がＸ方向に移動することにより、基板７上の所望の位
置に電子部品が装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給台上に並設さ
れた部品供給ユニットから電子部品を取り出してプリン
ト基板に装着する電子部品自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種電子部品自動装着装置におい
ては、電子部品を吸着する装着ヘッドをＸＹ方向に移動
させ所定の位置の部品供給部から部品を取り出し、所定
の位置に固定されたプリント基板上に装着するものが知
られている。このような方式は、特に多数種類の電子部
品を基板に装着する所謂多機能型マウンタと呼ばれる装
置に多く採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、部品の吸着位
置と装着位置との間を装着ヘッドが往復するので部品の
装着速度があまり高速化できなかった。

【０００４】このため、部品装着を高速化しようとし
て、例えば、ＸＹ移動する装着ヘッドを複数設ける方式
が提案されているが、装着ヘッド同士が干渉しないよう
に移動を制御することが簡単ではない。

【０００５】そこで、本発明は、装着ヘッドの移動の無
駄を極力減ずることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、供給
台上に並設された部品供給ユニットから電子部品を取り
出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置に
おいて、前記部品供給ユニットの並設方向に延びると共
に該並設方向と直交する方向に移動可能なビームと、該
ビームに沿って移動可能な複数の装着ヘッドと、前記ビ
ームの移動方向と同一方向に移動可能であり前記プリン
ト基板を載置する基板載置テーブルとを設けたものであ
る。

【０００７】このようにすることで、ビームが複数なく
ても一方の装着ヘッドが部品の吸着中でも他方の装着ヘ
ッドが部品を基板に装着でき、装着効率を上げることが
できる。

【０００８】また本発明は、好ましくはビーム上の各装
着ヘッドの移動経路が異なるようにしたものである。

【０００９】このようにすることで、装着ヘッド同士の
干渉をなくすることができ、装着ヘッドの移動の制約を
なくすることができる。

【００１０】また本発明は、好ましくは部品供給ユニッ
トを並設する供給台はビームの移動方向のプリント基板
を跨いだ両側に設けたものである。

【００１１】このようにすることで、一方のヘッドが一
方の供給台から部品を吸着した後、他のヘッドが他方の
供給台から部品を吸着するために移動する間にプリント
基板の全域を通過することができ、一方のヘッドの部品
装着と他方のヘッドの部品吸着動作に無駄がないように
できる。

【００１２】また本発明は、好ましくは前記基板載置テ
ーブルを前記ビームと共に移動するベーステーブル上で
該ビームの移動方向に対して該ビームとは別個に移動さ
せるものである。

【００１３】このようにすることで、基板載置テーブル
の移動距離を短くできしかもその移動制御を簡単にする
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電子部品自動
装着装置の一実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説
明する。

【００１５】図１及び図２にて、電子部品自動装着装置
１の基台２上にはその両側に供給台３及び供給台４が設
けられている。該供給台３、４には夫々、部品供給ユニ
ット６が多数台並設されている。部品供給ユニット６は
夫々が同一種類の電子部品を多数個収納して供給するも
のであり、異なるユニット６が異なる種類の部品を供給
することにより種々の電子部品を供給可能にしている。
部品供給ユニット６の配設方向をＸ方向とし水平面内で
これと直交する方向をＹ方向とする。

【００１６】供給台３、４の間にはプリント基板７を載
置する基板載置テーブル８が設置されており、プリント
基板７は該テーブル８上の一対のシュート１０上で固定
される。上流の装置から排出されたプリント基板７は該
シュート１０へ供給コンベア１１で搬送され移載され、
また、シュート１０上の基板７は排出コンベア１２上に
移載され下流装置に排出搬送される。コンベア１１、１
２及びシュート１０上でプリント基板７はＸ方向に搬送
される。

【００１７】前記部品供給ユニット６から電子部品を取
り出し保持しプリント基板７に装着する装着ヘッド１
４、１５は、Ｘ方向に延びるビーム１６上をＸ方向に移
動可能に設けられている。

【００１８】該装着ヘッド１４、１５は該ビーム１６の
両側に対向して設けられ、夫々図示しないボールネジ等
の駆動源により個別に移動可能である。また、これら装
着ヘッド１４、１５の移動経路はビーム１６の対向する
位置にであるので、互いに干渉することはない。

【００１９】該ビーム１６は基台２の両側に一対Ｙ方向
に設けられたガイドレール１７に案内されて移動可能に
なされ、図示しないモータにより回動されるボールネジ
軸１８の駆動により移動する。

【００２０】前記装着ヘッド１４、１５は夫々複数本の
吸着ノズル２０を備えており、各吸着ノズル２０は装着
ヘッドに対して上下動して、電子部品を真空吸着でき、
装着ヘッド１４、１５は各々同時に複数個の電子部品を
吸着保持することができる。また、装着ヘッド１４、１
５は夫々基板認識カメラ２２を有する。基板認識カメラ
２２は基板７上に付された図示しない位置決めマークの
位置を認識して、基板７の固定されている位置を認識す
るものである。

【００２１】前記基板載置テーブル８はＹ方向に移動可
能であるが、この移動を駆動する構造について説明す
る。

【００２２】基台２上には図３に示すようにＹ方向に延
びる一対のガイドレール２４が設けられており、ベース
テーブル２５の移動を案内する。該ベーステーブル２５
上にＹ方向に延びる一対のガイドレール２７が設けら
れ、前記基板載置テーブル８のＹ方向への移動を案内す
る。ベーステーブル２５上にはさらにＹ軸モータ３０及
び該モータ３０に回動されるネジ軸３１が設けられ、該
ネジ軸３１が基板載置テーブル８に固定された図示しな
いナット部に螺合してモータ３０の回転でテーブル８が
ベーステーブル２５上でＹ方向に移動する。

【００２３】また、ベーステーブル２５はビーム１６と
共に同期して移動するようになされている。 即ち、図
３に示すように、ビーム１６の移動を駆動するネジ軸１
８に固定されネジ軸１８と共に回転するプーリ３３と基
台２上に回動可能に固定されたプーリ３４との間にベル
ト３５が掛け渡され、また該プーリ３４と同軸で該プー
リ３４と同一径の図示しないプーリとプーリ３７との間
にベルト３８が掛け渡されており、プーリ３７はプーリ
３３と連動して同一の回転角度量だけ回転する。プーリ
３７には図示しないボールネジ軸が固定されており、ま
た該ネジ軸にベーステーブル２５に固定された図示しな
いナット部が螺合されている。従って、ベーステーブル
２５はビーム１６と共に、相互のＹ方向の位置を変える
ことなく連動して移動することとなる。また、基板載置
テーブル８はビーム１６に対してはＹ方向に自由に移動
できることとなる。

【００２４】尚、上述するようなプーリ及びベルトによ
る連動駆動機構を用いずに、プーリ３７が取付けられた
ボールネジ軸を回動させるモータを設け、このモータと
ビーム１６の移動を駆動するモータを同期させて回動さ
せ、ビーム１６とベーステーブル２５が相対的な位置関
係が変わらずに移動するようにしてもよい。また、前記
供給台３、４の下方はベーステーブル２５、基板載置テ
ーブル８及び該テーブル８上に固定されたプリント基板
７が入り込めるような空間が形成されており、供給台３
側で装着ヘッド１４が部品吸着をしている時でも、装着
ヘッド１５はプリント基板７の何れの位置であっても部
品を装着することができるようにしている。

【００２５】また、供給台３、４の上には夫々、装着ヘ
ッド１４、１５がその吸着ノズル２０に保持する電子部
品の当該ノズル２０に対する位置ずれを認識するための
部品認識カメラ３９が設けられている。カメラ３９は部
品供給ユニット６の高さより低くなされ、装着ヘッド１
４、１５の移動がスムーズにできるようにしている。

【００２６】吸着ノズル２０が基板７まで下降するスト
ロークを小さくして部品装着が高速でできるように、供
給台３、４の厚さ部品供給ユニットの部品取出し位置高
さ及び、認識カメラ３９の厚さはなるべく薄くすること
が望ましい。各供給台３、４で各部品供給ユニット６の
部品が取出される位置はＸ方向に対して１直線上にあ
り、また、カメラ３９の撮像画面の中心もこの直線上に
あるようになされ、複数の吸着ノズル２０も装着ヘッド
１４、１５内でＸ方向を向く直線上に配置されているこ
とから、部品の吸着位置の微調整をする場合はあるが、
ビーム１６を略固定したまま、ヘッド１４、１５の移動
により電子部品の吸着を行ない、そのまま、カメラ３９
が部品の認識を行なうことができる。

【００２７】また、さらに基台２上には装着ヘッド１
４、１５の吸着ノズル２０に保持された電子部品の当該
ノズル２０に対する位置ずれを認識する部品認識カメラ
４０が設置されている。また、該基台２上には装着ヘッ
ド１４、１５に着脱可能に取り付けられた吸着ノズルと
交換するための多数種類の吸着ノズル２０が設置された
ノズルストッカ４１が設置されている。

【００２８】以上の構成により以下動作について説明す
る。

【００２９】先ず、供給コンベア１１により上流装置か
ら排出されてきた基板７が搬送されシュート１０上に移
載され図示しない固定機構により固定される。

【００３０】次に、図示しない記憶装置に記憶された装
着順序毎に基板７上での装着位置及び装着すべき部品の
種類を指定した装着データに従って基板７の所望の位置
への電子部品の装着が行われる。

【００３１】即ち、該データの順番に指定された電子部
品を供給する部品供給ユニット６から部品を取り出すべ
くビーム１６及びビーム１６上で装着ヘッド１４、１５
が移動して、その吸着ノズル２０が部品を吸着する。

【００３２】好ましくは、例えば装着ヘッド１４が供給
台３に設置されている部品供給ユニット６から部品をそ
の有する複数の吸着ノズル２０の夫々で装着順に部品を
取り出していく。そのためには、ユニット６の配置を装
着データに従ったものとしておくとよい。

【００３３】次に、その吸着ノズル２０が部品の吸着を
行った装着ヘッド１４は、ビーム１６が略停止したまま
移動して各部品を認識カメラ３９上に臨ませ、各吸着ノ
ズルに対する位置ずれを認識する。このとき、装着ヘッ
ド１４がカメラ３９上を停止することなく移動して、電
子部品の撮像が行われてもよい。

【００３４】または、吸着ノズル２０が部品の吸着を行
った装着ヘッド１４は、ビーム１６の移動及び自身の移
動で各部品を認識カメラ４０上に臨ませ、各吸着ノズル
に対する位置ずれが認識される。

【００３５】次に、装着ヘッド１４に保持されている各
部品は基板載置テーブル８上のプリント基板７装着デー
タにより指示された位置に装着されていく。即ち、Ｘ方
向については装着ヘッド１４が移動し、Ｙ方向について
はテーブル８がモータ３０の駆動により移動し、認識カ
メラ３９、４０の認識により検出された位置ずれを補正
して装着すべき位置に装着されていく。この装着動作の
間にビーム１６は供給台４に向かって移動をしており、
従って、ベーステーブル２５もビーム１６に同期して同
方向に移動する。

【００３６】次に、装着ヘッド１５が供給台４上の部品
供給ユニット６から装着データに従って部品の吸着を行
うが、この吸着動作中にも、装着ヘッド１４はプリント
基板７に対して部品を装着することが可能である。

【００３７】次に、装着ヘッド１５がその保持する部品
について位置ずれの認識を行うために近くの認識カメラ
３９または認識カメラ４０の上空に移動する。この間も
装着ヘッド１４はまだ部品の装着が終了してなければ、
部品を基板７に装着することを継続できる。

【００３８】次に、装着ヘッド１５が保持する部品を基
板７のデータで指示された位置に装着している間に、ビ
ーム１４及びベーステーブル２５は、次の部品吸着のた
めに供給台３に向かって移動する。

【００３９】次に、このような動作が繰り返され、基板
７への部品装着が完了すると、基板７は排出コンベア１
２に移載され、下流の装置に向かって排出搬送される。

【００４０】尚、ビーム１６の移動範囲を広くしておき
装着ヘッド１５が供給台３のユニット６からも部品が取
り出せるような位置まで移動できるようにして、また、
装着ヘッド１４が供給台４のユニット６からも部品の取
り出しをするようにして、適宜、一方の側の供給台でも
両方の装着ヘッド１４、１５で部品の取り出しを行って
もよい。しかし、装着データ及びユニット６の配置を考
慮して、装着ヘッド１４の全ての（または、なるべく多
くの）吸着ノズル２０が供給台３側で部品の吸着を行っ
た後、装着ヘッド１５の全ての（または、なるべく多く
の）ノズル２０が供給台４側で部品の吸着が行えるよう
にすることがよく、このようにすることで、各装着ヘッ
ド１４、１５の動作の無駄及びロス時間をより少なくで
きる。

【００４１】また、本実施形態のようにベーステーブル
２５を設けず、モータ３０、ネジ軸３１及びガイドレー
ル２７を直接基台２に設置して、ビーム１６の移動位置
を考慮して基板７のＹ方向の位置決めがされるようモー
タ３０を制御するようにしてもよい。但し、モータ３０
の制御は難しくなる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビームが複数なくても一方の装着ヘッドが部品の吸着中
でも他方の装着ヘッドが部品を基板に装着でき、装着効
率を上げることができる。さらにビームを１本だけ用い
る場合であれば、ビーム同士の干渉を考慮しなくても済
む。

【００４３】また、ビーム上のヘッドの移動経路が異な
るようにすることで、装着ヘッド同士の干渉をなくする
ことができ、装着ヘッドの移動の制約をなくすることが
できる。

【００４４】また、部品供給ユニットを並設する供給台
はビームの移動方向のプリント基板を跨いだ両側に設け
ることで、一方のヘッドが一方の供給台から部品を吸着
した後、他のヘッドが他方の供給台から部品を吸着する
ために移動する間にプリント基板の全域を通過すること
ができ、一方のヘッドの部品装着と他方のヘッドの部品
吸着動作に無駄がないようにできる。

【００４５】また、基板載置テーブルを前記ビームと共
に移動するベーステーブル上で該ビームの移動方向に対
して該ビームとは別個に移動させることで、基板載置テ
ーブルの移動距離を短くできしかもその移動制御を簡単
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面
図である。

【図２】本発明を適用せる電子部品自動装着装置のビー
ムの部分より下方を見た平面図である。

【図３】電子部品自動装着装置の側面図である。

【符号の説明】

１ 電子部品自動装着装置 ３ 供給台 ４ 供給台 ６ 部品供給ユニット ７ プリント基板 ８ 基板載置テーブル １４ 装着ヘッド １５ 装着ヘッド １６ ビーム ２５ ベーステーブル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給台上に並設された部品供給ユニット
   から電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子
   部品自動装着装置において、 前記部品供給ユニットの並設方向に延びると共に該並設
   方向と直交する方向に移動可能なビームと、該ビームに
   沿って移動可能な複数の装着ヘッドと、前記ビームの移
   動方向と同一方向に移動可能であり前記プリント基板を
   載置する基板載置テーブルとを設けたことを特徴とする
   電子部品自動装着装置。
2. 【請求項２】 ビーム上の各装着ヘッドの移動経路が異
   なることを特徴とする請求項１に記載の電子部品自動装
   着装置。
3. 【請求項３】 部品供給ユニットを並設する供給台はビ
   ームの移動方向のプリント基板を跨いだ両側に設けたこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品自動
   装着装置。
4. 【請求項４】 前記基板載置テーブルは前記ビームと共
   に移動するベーステーブル上で該ビームの移動方向に対
   して該ビームとは別個に移動するものであることを特徴
   とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品自動
   装着装置。