JP2001168590A - 部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電子部品を装着する際の吸着ノズル
の昇降ストロークを短くして部品装着装置の高速化を図
ることを目的とする。 【解決手段】 ヘッド本体２６に第一昇降部材２７を第
一昇降駆動部材２８によって昇降自在に取り付け、さら
にこの第一昇降部材２７に取り付けた第二昇降駆動部材
２９によって第一昇降部材２７に対して相対的に昇降す
る第二昇降部材３０を設けるとともに、上記第一昇降部
材２７に複数の吸着ノズル１２を昇降自在に取り付け、
さらに各吸着ノズル１２に対応してこれらの各吸着ノズ
ル１２を選択的に下方に付勢する複数の選択部材を第二
昇降部材に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面実装型の電子部
品（以下、電子部品と呼ぶ）を回路基板に装着する部品
装着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の部品装着装置は、電子部品を供給
する部品供給部と、この電子部品を装着する回路基板を
保持する基板保持部と、この部品供給部で供給される電
子部品を取り出して基板保持部に保持された回路基板に
装着するように昇降自在な吸着ノズルを設けたヘッド部
を有しており、そしてこの吸着ノズルは電子部品の取り
出しと装着の際には、下死点へと下降して電子部品の取
り出しと装着を行なうとともに、ヘッド部とともに移動
する際には、上死点へと上昇した状態で移動するように
なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の部品装着装置は、以下のような課題を有してい
た。

【０００４】すなわち、近年、電子部品が多様化し、厚
みの小さい電子部品（以下、低背部品と呼ぶ）だけでな
く、厚みの大きい電子部品（以下、高背部品と呼ぶ）が
増えてきた。そして、回路基板に既に高背部品が装着さ
れていて、次にまた高背部品を装着する場合、装着済み
の高背部品との干渉を避けるために、吸着ノズルの上死
点を高くして、結果的に吸着ノズルの昇降ストロークを
大きくしていた。

【０００５】一方、回路基板に高背部品が装着済みであ
って、次に低背部品を装着する場合、この低背部品を移
動する高さは、回路基板に装着済みの高背部品よりも若
干高い高さで移動させればよいのにもかかわらず、吸着
ノズルの上死点の高さが一定のために、低背部品も高い
位置で移動させられ、この高い位置から回路基板に向け
て下降させられることになり、吸着ノズルの昇降ストロ
ークが大きくなってその昇降に時間がかかり、装着動作
を高速化することが困難であった。

【０００６】本発明は上記課題を解決し、部品装着装置
の高速化を図ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そしてこの目的を達成す
るために本発明は、電子部品を供給する部品供給部と、
この電子部品を装着する回路基板を保持する基板保持部
と、この基板保持部と上記部品供給部との間を移動する
とともにこの部品供給部で供給される電子部品を取り出
して基板保持部に保持された回路基板に装着する吸着ノ
ズルを設けたヘッド部とからなり、このヘッド部は、ヘ
ッド本体と、このヘッド本体に昇降自在に取り付けられ
た第一昇降部材と、この第一昇降部材を昇降させるよう
に上記ヘッド本体に取り付けられた第一昇降駆動部材
と、上記第一昇降部材に取り付けられた第二昇降駆動部
材によって第一昇降部材に対して相対的に昇降する第二
昇降部材と、上記第一昇降部材に昇降自在に取り付けら
れるとともに上方に付勢された複数の吸着ノズルと、こ
れらの吸着ノズルのそれぞれに対応して上記第二昇降部
材に取り付けられその下面がそれぞれ対応する吸着ノズ
ルの上面に当接するように構成されてこれらの吸着ノズ
ルをその上方への付勢力に抗して選択的に下方に付勢す
るとともに選択しなかった吸着ノズルを上記第二昇降部
材に対して相対的に上昇させる複数の選択部材と、上記
第二昇降部材に一体的に取り付けられ上記複数の吸着ノ
ズルがそれぞれ貫通する複数の孔部を有するとともにこ
の各孔部の周縁部上面で上記複数の選択部材の下面と当
接してこの選択部材の第二昇降部材における下死点を所
定の高さとする規制部材とからなる構成としたものであ
って、電子部品を部品供給部から基板保持部に移動させ
る際に、高背部品を移動させる場合には吸着ノズルの下
面高さを高くした状態で、低背部品を移動させる場合に
は吸着ノズルの下面高さを低くした状態で移動させるこ
とにより、電子部品を装着する際の吸着ノズルの昇降ス
トロークを短くすることができるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電子部品を供給する部品供給部と、この電子部品を
装着する回路基板を保持する基板保持部と、この基板保
持部と上記部品供給部との間を移動するとともにこの部
品供給部で供給される電子部品を取り出して基板保持部
に保持された回路基板に装着する吸着ノズルを設けたヘ
ッド部とからなり、このヘッド部は、ヘッド本体と、こ
のヘッド本体に昇降自在に取り付けられた第一昇降部材
と、この第一昇降部材を昇降させるように上記ヘッド本
体に取り付けられた第一昇降駆動部材と、上記第一昇降
部材に取り付けられた第二昇降駆動部材によって第一昇
降部材に対して相対的に昇降する第二昇降部材と、上記
第一昇降部材に昇降自在に取り付けられるとともに上方
に付勢された複数の吸着ノズルと、これらの吸着ノズル
のそれぞれに対応して上記第二昇降部材に取り付けられ
その下面がそれぞれ対応する吸着ノズルの上面に当接す
るように構成されてこれらの吸着ノズルをその上方への
付勢力に抗して選択的に下方に付勢するとともに選択し
なかった吸着ノズルを上記第二昇降部材に対して相対的
に上昇させる複数の選択部材と、上記第二昇降部材に一
体的に取り付けられ上記複数の吸着ノズルがそれぞれ貫
通する複数の孔部を有するとともにこの各孔部の周縁部
上面で上記複数の選択部材の下面と当接してこの選択部
材の第二昇降部材における下死点を所定の高さとする規
制部材とからなる構成としたものであって、電子部品を
部品供給部から基板保持部に移動させる際に、高背部品
を移動させる場合には吸着ノズルの下面高さを高くした
状態で、低背部品を移動させる場合には吸着ノズルの下
面高さを低くした状態で移動させることにより、電子部
品を装着する際の吸着ノズルの昇降ストロークを短くす
ることができる。

【０００９】以下本発明の一実施形態を図面を用いて説
明する。

【００１０】まず、図１から図３を用いて、全体構成に
ついて説明を行なう。

【００１１】図１は本発明の一実施形態の電子部品装着
装置の概略構成を示す正面図であり、図２は同平面図で
あり、図３は同側面図である。

【００１２】図１から図３において、１は電子部品を装
着する回路基板２を保持して支持台３上に設けられこの
支持台３上で第一の方向であるＹ方向に摺動する基板保
持部である。この基板保持部１の図２における左側には
第一基板搬送部４が隣接して配置され、反対の右側には
基板保持部１に第二基板搬送部５が上記第一基板搬送部
４に対向するように取り付けられている。

【００１３】第一基板搬送部４、第二基板搬送部５およ
び基板保持部１は、それぞれ一対のガイドレールと、各
ガイドレールに取り付けられ上面で回路基板２を支持し
てこの回路基板２を搬送する搬送ベルトを有しているも
のである。基板保持部１と第二基板搬送部５の搬送ベル
トは、基板保持部１に設けた一つの駆動源（図示せず）
によって回転駆動されるようになっているとともに、第
二基板搬送部５は図２に二点鎖線で示すように、下方に
揺動できるようになっている。

【００１４】これらの第一基板搬送部４、第二基板搬送
部５および基板保持部１が、図２に示すように第二の方
向であるＸ方向に一直線上になったときに図２の右側か
ら左側に、あるいはその逆方向に回路基板２を搬送する
ようになっており、このように第一基板搬送部４、第二
基板搬送部５および基板保持部１によって、Ｘ方向に基
板搬送路が形成されるようになっている。

【００１５】第一基板搬送部４の基板搬送路に沿った両
側の近傍には、それぞれ、キャリアテープに収納された
電子部品を主に供給する第一テーピング部品供給部６と
第二テーピング部品供給部７が配置されている。この第
一テーピング部品供給部６と第二テーピング部品供給部
７には、それぞれ、キャリアテープに収納された電子部
品を基板搬送路側に順次供給する部品供給ユニット８が
複数個隣接して配置されている。

【００１６】この部品供給ユニット８は、詳細な図示は
していないが、図１および図２に示す第一テーピング部
品供給部６または第二テーピング部品供給部７のレール
に沿って基板搬送路側に向けてスライドさせて取り付け
るようになっている。そして、最も基板搬送路側に押し
込まれた位置で部品装着装置と電気的に接続され、この
位置で部品装着装置の制御により電子部品を順次供給す
るようになっている。

【００１７】なお、上記第一テーピング部品供給部６と
第二テーピング部品供給部７は、主にキャリアテープに
収納された電子部品を供給するようになっているが、そ
の他の荷姿で提供される電子部品、たとえば、ばら状態
で供給される電子部品やスティックに収納された電子部
品なども、その荷姿に対応した部品供給ユニットを用い
て供給できるようになっているものである。

【００１８】９は第一テーピング部品供給部６と基板保
持部１の上方に配置され、第一テーピング部品供給部６
から電子部品を取り出して基板保持部１に保持された回
路基板２に装着する複数個の吸着ノズル１０をＸ方向に
直線上に配置するとともに、この第一テーピング部品供
給部６と基板保持部１の間をＸ方向に摺動する第一ヘッ
ド部である。

【００１９】１１は第二テーピング部品供給部７と基板
保持部１の上方に配置され、第二テーピング部品供給部
７から電子部品を取り出して基板保持部１に保持された
回路基板２に装着する複数個の吸着ノズル１２をＸ方向
に直線上に配置するとともに、この第二テーピング部品
供給部７と基板保持部１の間をＸ方向に摺動する第二ヘ
ッド部である。

【００２０】１３は支持台３上に取り付けられた上部支
持フレームであり、図１および図３に示すように、外形
は略矩形で内部が空洞となっているとともに、図３に示
すように上部の角部を切欠いた形状をしている。この上
部支持フレーム１３上には、第一ヘッド部９をＸ方向に
駆動する第一ヘッド部駆動軸１４とこの第一ヘッド部駆
動軸１４とベルトで連結された第一ヘッド部駆動モータ
１５、および、第二ヘッド部１１をＸ方向に駆動する第
二ヘッド部駆動軸１６とこの第二ヘッド部駆動軸１６と
ベルトで連結された第二ヘッド部駆動モータ１７が配置
されている。

【００２１】第一ヘッド部９は図３に示すように第一ヘ
ッド部駆動軸１４の側部に取り付けられ、上記第一ヘッ
ド部駆動モータ１５の回転によってＸ方向に駆動される
ようになっており、この駆動に伴い第一ヘッド部９の吸
着ノズル１０もＸ方向に移動するようになっている。同
様に、第二ヘッド部１１は図３に示すように第二ヘッド
部駆動軸１６の側部に取り付けられ、上記第二ヘッド部
駆動モータ１７の回転によってＸ方向に駆動されるよう
になっており、この駆動に伴い第二ヘッド部１１の吸着
ノズル１２もＸ方向に移動するようになっている。

【００２２】１８は第一認識部であり、図１および図２
に示すように第一テーピング部品供給部６と基板保持部
１の間に配置され、この第一認識部１８と基板保持部１
の間には第一部品排出部１９が配置されている。

【００２３】同様に、２０は第二認識部であり、図２に
示すように第二テーピング部品供給部７と基板保持部１
の間に配置され、この第二認識部２０と基板保持部１の
間には第二部品排出部２１が配置されている。

【００２４】図２および図３に二点鎖線で示す２２は、
トレイに収納された電子部品を供給するトレイ部品供給
部であり、詳細な図示はしていないが、図２および図３
に示すように基板保持部１の上方でかつ第二テーピング
部品供給部７の側方に配置されている。また同じく二点
鎖線で示す２３は、電子部品を収納したトレイを格納す
るトレイ格納部である。

【００２５】また、図１および図２に示す２４は第一ヘ
ッド部９に取り付けられた基板認識カメラであり、２５
は第一基板搬送部４上に配置され多数の異なる形状の吸
着ノズルを保持する吸着ノズル交換部である。

【００２６】次に図４を用いて第二ヘッド部１１につい
て詳細な説明を行なう。なお、第一ヘッド部９も第二ヘ
ッド部１１と同様の構成のものであるので、その詳細な
説明は省略し、第二ヘッド部１１についてのみ説明を行
なう。

【００２７】図４は第二ヘッド部１１を示す斜視図であ
り、この図４において、２６はヘッド本体であり、この
ヘッド本体２６に第一昇降部材２７と、この第一昇降部
材２７を昇降させる第一昇降駆動部材２８が取り付けら
れている。上記第一昇降部材２７には第二昇降駆動部材
２９が取り付けられ、この第二昇降駆動部材２９によっ
て第二昇降部材３０は第一昇降部材２７に対して相対的
に昇降するようになっている。

【００２８】１２は上記第一昇降部材２７に昇降自在に
取り付けられるとともに上方に付勢された複数の吸着ノ
ズルであり、その上方にはこれらの吸着ノズル１２のそ
れぞれに対応して複数の選択部材３１が上記第二昇降部
材３０に取り付けられている。この選択部材３１は、そ
の下面がそれぞれ対応する吸着ノズル１２の上面に当接
するように構成されて、通常は、これらの吸着ノズル１
２をその上方への付勢力に抗して下方に付勢するように
なっている。

【００２９】上記第二昇降部材３０が下降する際には、
吸着ノズル１２は選択部材３１によって下方に付勢され
た状態で第二昇降部材３０とともに下降することにな
る。このとき、選択部材３１によって下方に付勢されな
かった、すなわち、選択されなかった吸着ノズル１２は
第二昇降部材３０が下降する際、その上方への付勢力に
より第二昇降部材３０に対して相対的に上昇することに
なる。

【００３０】また、図示していないが、第二昇降部材３
０にはこの第二昇降部材３０における選択部材３１の下
死点を所定の高さに規制する規制部材が一体的に取り付
けられている。この規制部材には、上記複数の吸着ノズ
ル１２がそれぞれ貫通する複数の孔部を設けており、こ
の各孔部の周縁部上面が上記複数の選択部材３１の下面
と当接することによって、第二昇降部材３０における選
択部材３１の下死点を所定の高さに規制している。

【００３１】３２は、各選択部材３１に対応して設けら
れ空圧によって各選択部材３１を下方に押し下げ、吸着
ノズル１２を選択的に下方に付勢する押下体である。

【００３２】３３は、各吸着ノズル１２の上部に取り付
けられるとともに図示しない真空ポンプに接続され、各
吸着ノズル１２に真空圧を供給するロータリージョイン
トである。

【００３３】３４は、各吸着ノズル１２とベルト３５を
介して係合され、各吸着ノズル１２を回転させる回転モ
ータである。

【００３４】次に全体動作について説明する。

【００３５】まず、基板保持部１に第一基板搬送部４あ
るいは第二基板搬送部５から回路基板２が搬送される。

【００３６】そして次に、プログラムに従って第一ヘッ
ド部９または第二ヘッド部１１は、それぞれ、第一テー
ピング部品供給部６または第二テーピング部品供給部７
上に向けてＸ方向に移動し、この第一テーピング部品供
給部６または第二テーピング部品供給部７上でそれぞれ
の吸着ノズル１０、１２が下降し、部品供給ユニット８
から供給される電子部品を取り出した後上昇する。

【００３７】そして、第一ヘッド部９または第二ヘッド
部１１は、それぞれ、基板保持部１上に向けてＸ方向に
移動する。このとき、第一ヘッド部９は第一認識部１８
および第一部品排出部１９上を通過し、第二ヘッド部１
１は第二認識部２０および第二部品排出部２１上を通過
する。

【００３８】第一ヘッド部９または第二ヘッド部１１
が、それぞれ、基板保持部１上に移動すると、それぞれ
の吸着ノズル１０、１２が下降し、基板保持部１に保持
された回路基板２に電子部品を装着する。このとき、プ
ログラムに従って基板保持部１はＹ方向に摺動し、第一
ヘッド部９または第二ヘッド部１１は、それぞれ、Ｘ方
向に摺動して回路基板２の所定位置に電子部品を装着す
るようになっている。

【００３９】次に第二ヘッド部１１の動作について図５
および図６を用いて説明を行なう。

【００４０】第二テーピング部品供給部７から図５に示
す高背部品３６を取り出して基板保持部１に移動させる
ときは、図５に示すように回路基板２に既に装着されて
いる高背部品３７と干渉しないように、吸着ノズル１２
を最も上方の高さに保って移動させる。このときには、
第一昇降部材２７も第二昇降部材３０もともに上昇端の
高さに保たれている。

【００４１】第二テーピング部品供給部７から図６に示
す低背部品３８を取り出して基板保持部１に移動させる
ときは、図６に示すように吸着ノズル１２の下面高さを
回路基板２に既に装着されている高背部品３７よりも若
干高い高さに保って移動させる。このときには、第一昇
降部材２７は上昇端よりも所定高さだけ下降しており、
第二昇降部材３０は上昇端の高さに保たれている。

【００４２】このように、電子部品を第二テーピング部
品供給部７から基板保持部１に移動させる際に、高背部
品３６を移動させる場合には吸着ノズル１２の下面高さ
を高くした状態で、低背部品３８を移動させる場合には
吸着ノズル１２の下面高さを低くした状態で移動させる
ことにより、電子部品を装着する際の吸着ノズル１２の
昇降ストロークを短くしてその昇降時間を短縮すること
ができる。

【００４３】また、第二ヘッド部１１に二つの昇降部
材、すなわち、複数の吸着ノズル１２を昇降自在に取り
付けた第一昇降部材２７と、上記複数の吸着ノズル１２
を選択的に下方に付勢する選択部材３１を取り付け上記
第一昇降部材２７に対して相対的に昇降する第二昇降部
材３０を設けたので、様々な装着動作を行なえるものと
なっている。

【００４４】たとえば、複数の吸着ノズル１２の内のい
くつかには高背部品３６を保持させ、残りのものには低
背部品３８を保持させ、この低背部品３８を保持させた
吸着ノズル１２を高背部品３６を保持させた吸着ノズル
１２に対して相対的に下降させて、吸着ノズル１２に保
持された高背部品３６と低背部品３８の下面を同じ高さ
にした状態とすれば、上記高背部品３６と低背部品３８
を同時に回路基板２に装着することができ、より一層高
速化を実現できることになる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明は、電子部品を装着
する際の吸着ノズルの昇降ストロークを短くして部品装
着装置の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の部品装着装置の概略構成
を示す正面図

【図２】同平面図

【図３】同側面図

【図４】同装置の第二ヘッド部を示す斜視図

【図５】同装置の第二ヘッド部による電子部品の移動状
態の説明図

【図６】同装置の第二ヘッド部による電子部品の移動状
態の説明図

【符号の説明】

１ 基板保持部 ２ 回路基板 ３ 支持台 ４ 第一基板搬送部 ５ 第二基板搬送部 ６ 第一テーピング部品供給部 ７ 第二テーピング部品供給部 ８ 部品供給ユニット ９ 第一ヘッド部 １０ 吸着ノズル １１ 第二ヘッド部 １２ 吸着ノズル １３ 上部支持フレーム １４ 第一ヘッド部駆動軸 １５ 第一ヘッド部駆動モータ １６ 第二ヘッド部駆動軸 １７ 第二ヘッド部駆動モータ １８ 第一認識部 １９ 第一部品排出部 ２０ 第二認識部 ２１ 第二部品排出部 ２２ トレイ部品供給部 ２３ トレイ格納部 ２４ 基板認識カメラ ２５ 吸着ノズル交換部 ２６ ヘッド本体 ２７ 第一昇降部材 ２８ 第一昇降駆動部材 ２９ 第二昇降駆動部材 ３０ 第二昇降部材 ３１ 選択部材 ３２ 押下体 ３３ ロータリージョイント ３４ 回転モータ ３５ ベルト ３６ 高背部品 ３７ 高背部品 ３８ 低背部品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永冶 利彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 川隅 顕介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 光嶋 隆敏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C007 DS01 FS01 NS17 3F061 AA01 CA01 DB06 5E313 AA02 AA11 AA15 AA23 CC03 CC04 CC09 DD02 DD12 EE01 EE02 EE03 EE05 EE24 EE25 EE33 EE35 EE38 EE50

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を供給する部品供給部と、この
   電子部品を装着する回路基板を保持する基板保持部と、
   この基板保持部と上記部品供給部との間を移動するとと
   もにこの部品供給部で供給される電子部品を取り出して
   基板保持部に保持された回路基板に装着する吸着ノズル
   を設けたヘッド部とからなり、このヘッド部は、ヘッド
   本体と、このヘッド本体に昇降自在に取り付けられた第
   一昇降部材と、この第一昇降部材を昇降させるように上
   記ヘッド本体に取り付けられた第一昇降駆動部材と、上
   記第一昇降部材に取り付けられた第二昇降駆動部材によ
   って第一昇降部材に対して相対的に昇降する第二昇降部
   材と、上記第一昇降部材に昇降自在に取り付けられると
   ともに上方に付勢された複数の吸着ノズルと、これらの
   吸着ノズルのそれぞれに対応して上記第二昇降部材に取
   り付けられその下面がそれぞれ対応する吸着ノズルの上
   面に当接するように構成されてこれらの吸着ノズルをそ
   の上方への付勢力に抗して選択的に下方に付勢するとと
   もに選択しなかった吸着ノズルを上記第二昇降部材に対
   して相対的に上昇させる複数の選択部材と、上記第二昇
   降部材に一体的に取り付けられ上記複数の吸着ノズルが
   それぞれ貫通する複数の孔部を有するとともにこの各孔
   部の周縁部上面で上記複数の選択部材の下面と当接して
   この選択部材の第二昇降部材における下死点を所定の高
   さとする規制部材とからなる部品装着装置。