JP2001119198A - 電子部品実装方法 - Google Patents

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Ｐ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１０の交換を行う際にノズルストッカ
５のホルダ１１を上昇させ、ノズル交換が完了したなら
ばホルダ１１を下降させて移載ヘッド９による電子部品
Ｐの実装作業を再開するようにした。これにより、ノズ
ル１０を交換するための移載ヘッド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装
置は、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、前記移載ヘッドによ
る電子部品実装工程は、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る工程と、前記ノズルストッ
カを上昇させる工程と、このノズルストッカに対して移
載ヘッドを上下動させてノズル保持部に保持されたノズ
ルを分離させ次いで新たなノズルをノズル保持部に保持
させてノズルを交換する工程とを含み、このノズル交換
工程が完了したならばノズルストッカを下降させて移載
ヘッドによる電子部品の実装作業を再開するようにし
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、上下動手段を駆動してノズルストッカ
を上昇させる。これにより、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、ノズルをストックするノズル
ストッカに上下動手段を設けているので、ノズルの交換
を行うときにはノズルストッカを上昇させることができ
る。したがってノズル交換のための移載ヘッドの上下動
作のストロークを短くでき、ノズル交換に要するタクト
タイムを短縮できるので、電子部品の実装能率をあげる
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、前記移載ヘッドによる電
   子部品実装工程は、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る工程と、前記ノズルストッカを
   上昇させる工程と、このノズルストッカに対して移載ヘ
   ッドを上下動させてノズル保持部に保持されたノズルを
   分離させ次いで新たなノズルをノズル保持部に保持させ
   てノズルを交換する工程とを含み、このノズル交換工程
   が完了したならばノズルストッカを下降させて移載ヘッ
   ドによる電子部品の実装作業を再開することを特徴とす
   る電子部品実装方法。