JP2001119197A - 電子部品実装方法 - Google Patents

電子部品実装方法

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JP2001119197A JP2000286738A JP2000286738A JP2001119197A JP 2001119197 A JP2001119197 A JP 2001119197A JP 2000286738 A JP2000286738 A JP 2000286738A JP 2000286738 A JP2000286738 A JP 2000286738A JP 2001119197 A JP2001119197 A JP 2001119197A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルの自動交換に要するタクトタイムを短
縮して、電子部品の実装能率をあげることができる電子
部品実装方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 移載ヘッド9のノズル保持部9aに保持
されたノズル10よって電子部品をピックアップして基
板3に移送搭載する電子部品実装方法において、移載ヘ
ッド9の移送経路に配設されノズル10を多数個保持し
た昇降自在なノズルストッカ5の上方に移載ヘッド9を
移動させノズルの交換を行う際に、ノズル10の下端部
が基板3の上面に接する高さにある時のノズル保持部9
aの高さレベルよりもノズルストッカ5のホルダ11に
保持された状態のノズル10の被保持部10aが高くな
る位置までホルダ11を上昇させるようにした。これに
よりノズル交換のための移載ヘッド9の上下動作のスト
ロークを短くでき、タクトタイムを短縮して高速度でノ
ズル10の交換を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
移送搭載する電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品実装装置は、パーツフィーダに
備えられた電子部品を移載ヘッドのノズルに真空吸着し
てピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に
移送搭載するようになっている。パーツフィーダには、
品種の異る様々なサイズの電子部品が備えられており、
したがって移載ヘッドのノズルはピックアップしようと
する電子部品の品種に応じて自動交換される。このた
め、この種電子部品実装装置には、様々な種類のノズル
をストックしたノズルストッカが備えられており、移載
ヘッドはノズルストッカの上方へ移動し、そこで上下動
作を行うことによりノズルの自動交換を行うようになっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種電子部品実装方
法は、移載ヘッドがパーツフィーダと基板の間を移動す
ることにより、パーツフィーダに備えられた電子部品を
基板に移送搭載するものであるが、移載ヘッドの移動路
には、基板の位置決め部を構成する部品などの比較的高
い位置に配設された部品が存在しており、移載ヘッドか
ら下方へ突出するノズルがこのような高い位置の部品に
衝突するのを回避するために、移載ヘッドの移動路はか
なり高い位置に設定されている。
【0004】したがって上述したように移載ヘッドがノ
ズルストッカの上方へ移動し、そこで上下動作を行って
ノズルの自動交換を行う場合の移載ヘッドの上下動作の
ストロークはかなり長くなり、このためノズルの自動交
換に要するタクトタイムも長くなり、電子部品の実装能
率があがらないという問題点があった。殊に基板に実装
する電子部品の品種が多い場合には、ノズルの交換頻度
も多いものであり、このような場合、ノズルの自動交換
に要するタクトタイムが長いことは、電子部品の実装能
率上きわめて不利である。
【0005】したがって本発明は、ノズルの自動交換に
要するタクトタイムを短縮して、電子部品の実装能率を
あげることができる電子部品実装方法を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明の電子
部品実装方法は、パーツフィーダから移載ヘッドのノズ
ル保持部に保持されたノズルよって電子部品をピックア
ップして基板位置決め部に位置決めされた基板に移送搭
載する電子部品実装方法であって、前記移載ヘッドの移
送経路に配設され前記ノズルを多数個保持したノズルス
トッカの上方に移載ヘッドを移動させノズルの交換を行
う際に、ノズルの下端部が前記基板上面に接する高さに
ある時のノズル保持部の高さレベルよりも前記ノズルス
トッカに保持された状態の前記ノズルの被保持部が高く
なる位置までノズルストッカを上昇させるようにした。
【0007】上記構成の本発明によれば、ノズルを交換
するために移載ヘッドがノズルストッカの上方へ移動し
てきたときには、ノズルの下端部が基板上面に接する高
さにある時のノズル保持部の高さレベルよりもノズルス
トッカに保持された状態のノズルの被保持部が高くなる
位置までノズルストッカを上昇させることにより、ノズ
ルを交換するための移載ヘッドの上下動作のストローク
を短くでき、タクトタイムを短縮して高速度でノズルの
交換を行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態
の電子部品実装装置の斜視図、図2は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置に備えられたノズルストッカの
斜視図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置の部分断面図である。
【0009】図1において、基台1の上面中央にはガイ
ドレール2が設置されており、ガイドレール2上に基板
3が位置決めされている。すなわちガイドレール2は基
板3の位置決め部となっている。ガイドレール2の両側
方にはパーツフィーダ4が多数個並設されている。各々
のパーツフィーダ4には、様々な品種の電子部品が備え
られている。ガイドレール2とパーツフィーダ4の間に
は、ノズルストッカ5と認識ユニット6が配設されてい
る。
【0010】基台1上には左右一組のYテーブル7が設
置されており、Yテーブル7上にはXテーブル8が架設
されている。Yテーブル7とXテーブル8の内部には、
送りねじなどの移動機構が内蔵されている。Xテーブル
8には移載ヘッド9が保持されている。Xテーブル8と
Yテーブル7が駆動することにより、移載ヘッド9はX
方向やY方向へ移動し、パーツフィーダ4の電子部品を
基板3に移送搭載する。図2および図3に示すように、
この移載ヘッド9は3本のノズル10を備えており、各
々のノズル10の下端部に電子部品Pを真空吸着して保
持する。また移載ヘッド9の内部には、ノズル10を着
脱自在に保持するノズル保持部9aとノズル10(ノズ
ル保持部9a)に上下動作を行わせる上下動機構や、ノ
ズル10(ノズル保持部9a)をその軸心を中心に回転
させる回転機構などが内蔵されている。この上下動機構
や回転機構は周知機構であり、その説明は省略する。
【0011】図2において、ノズルストッカ5は、長方
体のホルダ11を主体にしている。ホルダ11には孔部
12が多数個形成されており、各々の孔部12には多数
個のノズル10が横一列に挿入して保持されている。ホ
ルダ11はシリンダ13のロッド14に支持されてお
り、ロッド14が突出すると上昇し、退去すると下降す
る。すなわちシリンダ13はノズルストッカ5の上下動
手段となっている。
【0012】ホルダ11の肩部には断面カギ形の係止部
材15が装着されている。ホルダ11の端面にはシリン
ダ16が装着されており、そのロッド17は係止部材1
5に結合されている。したがってロッド17が突没する
と、係止部材15はホルダ11に対して横方向に進退す
る。ノズル10はつば部18を有している。常時は、シ
リンダ16のロッド17は引き込んで係止部材15の上
辺15aはホルダ11上に位置しており、その状態で上
辺15aはつば部18の縁部上に位置する。ロッド17
が突出すると、上辺15aはホルダ11の側方へ後退
し、これによりつば部18を開放する。10aはノズル
10の上部に形成された被保持部であり、ノズル保持部
9aに着脱自在に保持される。なおノズル保持部9aが
被保持部10aを着脱自在に保持する構成は周知である
ので説明を省略する。
【0013】ホルダ11の両端面にはブラケット20、
21が立設されている。ブラケット20の内面には発光
素子23が装着されており、ブラケット21の内面には
受光素子24が装着されている。発光素子23から発光
された光は受光素子24に入射するが、その光路Lはホ
ルダ11に横一列に整列して収納されたノズル10の被
保持部10aの上方を通っている。したがってノズル1
0がホルダ11から浮き上るなどしてストック状態が異
常の場合は、光路Lはこのノズル10の被保持部10a
で遮光され、光は受光素子24に入光しない。これによ
りノズル10のストック状態の異常を検出できる。
【0014】図3において、ガイドレール2の上部には
基板3を搬送するベルトコンベアのベルト30と、基板
3を左右からクランプして固定するクランパ31が設け
られている。32は基板3の側部上面を上方から押え付
ける断面カギ形の押え片であり、その下端部はシリンダ
33のロッド34が取り付けられたアーム35に結合さ
れている。したがってロッド34が引き込むと押え片3
2は下降し、基板3の上面を押えつける。このようにし
て基板3を押えつけた状態で、移載ヘッド9により基板
3上に電子部品Pを搭載する。またロッド34が突出す
ると押え片32は上昇し、基板3の押えつけ状態を解除
する。この解除状態で、基板3をコンベア30により搬
送する。
【0015】基板3の上面の高さH1(すなわち電子部
品Pの搭載レベル)とパーツフィーダ4の上面の高さH
2(すなわち電子部品Pのピックアップレベル)はほぼ
等しい。H3は、基板3とパーツフィーダ4の間に位置
する部材のうち、最も上方に位置する部材の上面のレベ
ルであり、本実施の形態では、押え片32の上面がこれ
にあたる。H4は、ホルダ11と共に上下する部材(ホ
ルダ11に保持されたノズル10も含む)のうち最も上
方に位置する部材の上面のレベルであり、本実施の形態
では、ブラケット20,21の上面がこれにあたる。H
5は、ノズル保持部9aの昇降ストロークの下限レベル
H5である。本実施の形態ではノズル保持部9aに保持
されたノズル10の下端部が基板3の上面H1に接する
高さまでノズル保持部9aは下降できる。
【0016】Qはパーツフィーダ4に備えられた電子部
品Pを基板3に移送搭載するための移載ヘッド9のノズ
ル10の下端部の軌跡である。この軌跡Qは、ノズル1
0の下端部に吸着,保持された電子部品Pが押え片32
に衝突しないように、押え片32の上面の高さH3より
もかなり高く設定されている。またシリンダ13のロッ
ド14が引き込んでホルダ11が下降位置にある状態に
おいて、ブラケット20,21の上面の高さH4は、押
え片32の高さH3よりもやや低く設定してあり、これ
により軌跡Qで移動する移載ヘッド9のノズル10に吸
着,保持された電子部品Pがノズルストッカ5にストッ
クされたノズル10やブラケット20,21の上端部に
衝突しないようにしている。以上のように、ノズル10
の移動路(軌跡Q)は、かなり高く設定されている。
【0017】この電子部品実装装置は上記のように構成
されており、次に動作を説明する。図1において、Xテ
ーブル8とYテーブル7が駆動することにより、移載ヘ
ッド9はパーツフィーダ4の上方へ移動し、そこでノズ
ル10が上下動作を行うことにより、パーツフィーダ4
に備えられた電子部品Pをノズル10の下端部に真空吸
着してピックアップする。
【0018】次に移載ヘッド9は認識ユニット6の上方
へ移動し、ノズル10の下端部に真空吸着された電子部
品Pの位置を認識する。次に移載ヘッド9は基板3の所
定座標の上方へ移動し、そこでノズル10が再度上下動
作を行うことにより、電子部品Pを基板3に搭載する。
上記動作中には、ノズルストッカ5は移載ヘッド9のノ
ズル10の移動の障害にならないように、図3において
実線で示す下降位置に退去している。
【0019】移載ヘッド9が保持するノズル10の交換
を行う場合には、移載ヘッド9はノズルストッカ5の上
方へ移動する。これとともにシリンダ13のロッド14
は突出し、ホルダ11は図3において鎖線で示す位置に
上昇する。このときホルダ11は、ホルダ11に保持さ
れたノズル10の被保持部10aが、ノズル保持部9a
の下限レベルH5よりも高くなる位置まで上昇する。そ
こで移載ヘッド9のノズル保持部9aは下降し、これが
保持する用済みのノズル10を孔部12に挿入する。こ
の場合、ノズル10の孔部12への挿入動作の障害にな
らないように、係止部材15は側方(図において右方)
へ退去している。次にノズル保持部9aは上昇するが、
このときにはシリンダ16のロッド17は引き込んで、
係止部材15の上辺15aは孔部12に挿入されたつば
部18の縁部上に位置しており、したがってつば部18
を上辺15aに押えられたノズル10はノズル保持部9
aから強制的に分離され、ノズル保持部9aのみが上昇
する。
【0020】以上のようにしてノズル10を孔部12に
回収したならば、次に移載ヘッド9はノズルストッカ5
の所望のノズル10の上方へ移動し、そこでノズル保持
部9aが再度上下動作を行うことにより、新たなノズル
10を保持することとなる。この場合、係止部材15の
上辺15aは側方へ退去し、ノズル保持部9aが新たに
保持したノズル10のピックアップの障害にならないよ
うにする。
【0021】以上のようにしてノズル10の自動交換が
終了したならば、移載ヘッド9は電子部品Pを基板3に
実装する作業を再開し、またシリンダ13のロッド14
は引き込んで、ノズルストッカ5は図3において実線で
示す位置に下降する。
【0022】
【発明の効果】本発明は、ノズルを交換するために移載
ヘッドがノズルストッカの上方へ移動してきたときに
は、ノズルの下端部が前記基板上面に接する高さにある
時のノズル保持部の高さレベルよりも、前記ノズルスト
ッカに保持された状態の前記ノズルの被保持部が高くな
る位置までノズルストッカを上昇させるようにしたの
で、ノズルを交換するための移載ヘッドの上下動作のス
トロークを短くでき、タクトタイムを短縮して高速度で
ノズルの交換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜
視図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に備
えられたノズルストッカの斜視図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部
分断面図
【符号の説明】
2 ガイドレール(基板の位置決め部) 3 基板 4 パーツフィーダ 5 ノズルストッカ 7 Yテーブル 8 Xテーブル 9 移載ヘッド 10 ノズル 11 ホルダ 12 孔部 13 シリンダ 15 係止部材 16 シリンダ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】パーツフィーダから移載ヘッドのノズル保
    持部に保持されたノズルよって電子部品をピックアップ
    して位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する電
    子部品実装方法であって、前記移載ヘッドの移動経路に
    配設され前記ノズルを多数個保持したノズルストッカの
    上方に移載ヘッドを移動させてノズルの交換を行う際
    に、ノズルの下端部が前記基板上面に接する高さにある
    時のノズル保持部の高さレベルよりも、前記ノズルスト
    ッカに保持された状態の前記ノズルの被保持部が高くな
    る位置までノズルストッカを上昇させることを特徴とす
    る電子部品実装方法。
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