JP2001196793A - 電子部品実装方法および電子部品実装機 - Google Patents
電子部品実装方法および電子部品実装機Info
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Abstract
短縮することができて、生産時間の短縮に寄与できる電
子部品実装方法を提供する。 【解決手段】 電子部品が既に実装されている基板にさ
らに別の電子部品を装着するに際して、既に基板に実装
されている電子部品における最高の部品高さ情報を入力
し、電子部品を装着するノズルに吸着されている電子部
品の下端が前記最高の部品高さに達しないようなノズル
高さをノズルの待機位置として再設定した上で電子部品
の実装作業を行う。これにより、装着動作時のノズルの
移動量と移動時間とを短縮することができて、生産時間
の短縮に寄与できる。
Description
よび電子部品実装機に関するものである。
部品実装機について説明する。図7は従来の電子部品実
装機を示すものである。図7において1は電子部品を吸
着装着するノズルを複数本有する装着ヘッド、2は装着
ヘッド1をX方向に駆動するXロボット、3、4は装着
ヘッド1をY方向に駆動するYロボットである。
に基づいて、カセット供給部5、またはトレイ部品供給
部6から電子部品を吸着してから、前側にある認識セン
サ7または後側にある認識センサ8上へ移動する。この
際、認識センサ7、8は、装着ヘッド1のノズルにて保
持している電子部品の姿勢を認識し、電子部品の吸着姿
勢に基づきX,Y,θ方向のずれ量から補正量を算出す
る。この後、前記認識補正により算出したX、Y、θ方
向の補正量を加味しながら装着ヘッド1は、電子部品を
実装しようとするプリント基板P(図9参照)が設置さ
れている基板テーブル9上に移動し、基板Pのそれぞれ
の位置に電子部品を実装する。
る。装着ヘッド1は、それぞれ同じ機能を有する第1〜
第4のヘッドノズル11、12、13、14を備え、各
ヘッドノズル11、12、13、14のノズル11a、
12a、13a、14aは昇降自在とされ、昇降した際
の吸着動作の有無で電子部品の実装動作を行うものであ
る。
ーブル9上での装着動作を概略的に示したものである。
まず、図9(a)に示すように、これから実装しようと
している電子部品を各ノズル11a〜14aにて吸着し
ている状態で、第1のノズル11aにより吸着している
電子部品M1を装着する位置に装着ヘッド1を移動させ
る。このとき、各ノズル11a〜14aの待機位置高さ
は、予め設定された待機位置高さh1にある。この際の
待機位置高さh1は、どのような電子部品を装着する際
でも、吸着した電子部品が基板Pや、基板P上の電子部
品に接触しないように、実際に装着されるかどうかにか
かわらず、装着対象となる全ての種類の電子部品におけ
る最高の部品高さの電子部品が装着されている基板Pに
同様の最高部品高さの電子部品を実装する場合を想定
し、このような場合でも電子部品同士が接触しないよう
な、大き目の一律の高さ(具体的には、装着対象となる
全ての種類の電子部品における最高部品高さがL1とす
ると、2・L1+α(ただし、αは余裕を与えるための
微小寸法))に設定されている。
1aにより吸着していた電子部品M1を、基板テーブル
9に載せられた基板P上に実装すると、第1のノズル1
1aは再び待機位置高さh1まで上昇し、次に装着ヘッ
ド1は、第2のノズル12aにより吸着している電子部
品M2を装着する位置まで移動して、図9(c)に示す
ように、第2のノズル12aにより電子部品M2を実装
する。
a、第4のノズル14aにより吸着している電子部品M
3、M4をそれぞれ実装する(図9(d)〜図9(f)
参照)。装着ヘッド1にて吸着させた全ての電子部品M
1〜M4を実装し終わると、装着ヘッド1は次の実装部
品を各ノズル11a〜14aにて取るために、再度、カ
セット供給部5またはトレイ部品供給部7に移動し、以
降このサイクルを繰り返しながら予め決められた基板P
上に電子部品を実装すると実装基板の生産を終了する。
来構成では、図9(a)〜(f)に示す各工程におい
て、予め一律に設定されている高さh1で待機させてお
き、必要なノズル11a〜14aをその都度、大き目の
高さh1分だけ下降させるので、ノズル11a〜14a
の昇降距離が大きくなり、この昇降動作の都度かかる、
ノズルの移動時間が生産時間長時間化の一つの要因とな
っていた。
動作時のノズルの移動量と移動時間とを短縮することが
できて、生産時間の短縮に寄与できる電子部品実装方法
を提供することを目的としている。
に、本発明の電子部品実装方法は、電子部品が既に実装
されている基板にさらに別の電子部品を装着するに際し
て、既に基板に実装されている電子部品における最高の
部品高さ情報を入力し、電子部品を装着するノズルに吸
着されている電子部品の下端が前記最高の部品高さに達
しないようなノズル高さをノズルの待機位置として再設
定した上で電子部品の実装作業を行うことを特徴とす
る。
動量と移動時間とを短縮することができて、生産時間の
短縮に寄与できる。
品実装方法は、電子部品が既に実装されている基板にさ
らに別の電子部品を装着するに際して、既に基板に実装
されている電子部品における最高の部品高さ情報を入力
し、電子部品を装着するノズルに吸着されている電子部
品の下端が前記最高の部品高さに達しないようなノズル
高さをノズルの待機位置として再設定した上で電子部品
の実装作業を行うことを特徴とする。
上でのノズルの待機位置高さを従来より下げることがで
きるので、基板上でのノズルの下降時間や上昇時間を短
縮することができる。請求項2に記載の発明は、電子部
品を装着するノズルを複数本有する装着ヘッドを請求項
1記載の電子部品実装方法を採用しながらXY方向に移
動させて電子部品を基板上に連続して実装するに際し
て、全ノズルが実装対象の基板の上方に位置することを
判定し、全ノズルが前記基板の上方に位置する場合の
み、再設定したノズルの待機位置の高さを保って装着ヘ
ッドをXY方向に移動させ、少なくとも一部のノズルが
前記基板の上方に位置しない場合には、再設定したノズ
ルの待機位置の高さよりも高い位置を保ちながら装着ヘ
ッドをXY方向に移動させることを特徴とする。
に位置しない場合には、再設定したノズルの待機位置の
高さよりも高い位置を保ちながら装着ヘッドをXY方向
に移動させるため、装着ヘッドやノズルが基板上以外の
許可された範囲以外で可動して接触することを未然に防
止することができる。請求項3に記載の発明は、電子部
品を装着するノズルを複数本有する装着ヘッドを請求項
1記載の電子部品実装方法を採用しながらXY方向に移
動させて電子部品を基板上に連続して実装するに際し
て、装着対象となる基板に対して現在装着作業中である
かどうかを判定するとともに、装着作業中であると判定
された時で、かつXY方向への移動指示があった際に
は、再設定したノズルの待機位置の高さを保って装着ヘ
ッドをXY方向に移動させ、装着作業中でないと判定さ
れた時には、再設定したノズルの待機位置の高さよりも
高い位置を保ちながら装着ヘッドをXY方向に移動させ
ることを特徴とする。
された時には、再設定したノズルの待機位置の高さより
も高い位置を保ちながら装着ヘッドをXY方向に移動さ
せるので、装着作業以外の時に、装着ヘッドやノズルが
基板上以外の許可された範囲以外で可動して接触するこ
とを未然に防止することができる。請求項4に記載の発
明は、電子部品が既に実装されている基板にさらに別の
電子部品を装着する場合に、既に基板に実装されている
電子部品における最高の部品高さ情報を入力し、電子部
品を装着するノズルに吸着されている電子部品の下端が
前記最高の部品高さに達しないようなノズル高さまでノ
ズルを下げた位置をノズルの待機位置として再設定した
上で電子部品の実装作業を行わせる制御手段を備えたこ
とを特徴とする。
実装方法を良好に実行させることができる。以下、本発
明の実施の形態にかかる電子部品実装機ならびに電子部
品実装方法を図面に基づき説明する。 (実施の形態1)図1、図2は本発明の実施の形態にか
かる電子部品実装機を示すものであり、図3は本発明の
実施の形態にかかる電子部品実装方法の各工程を概略的
に示すものである。
子部品を吸着して直接装着するノズル31a〜34a
(図2参照)を有する装着ヘッド21と、装着ヘッド2
1をX方向に移動させるX軸ロボット22と、装着ヘッ
ド21をY方向に移動させるY軸ロボット23、24
と、装着ヘッド21に電子部品を供給するカセット供給
部25と、装着ヘッド21に部品を供給するトレイ部品
供給部26と、前側や後側に配置されている認識センサ
27、28と、基板が設置される基板テーブル29と、
これらの構成要素を制御するメインコントローラ30と
を備えている。メインコントローラ30に接続された記
憶部(図示せず)には電子部品の識別情報や装着位置情
報などが記憶されているだけでなく、各基板に装着され
る電子部品の高さなどを含めた情報が記憶されている。
ある。装着ヘッド21は、それぞれ同じ機能を有する第
1〜第4のヘッドノズル31、32、33、34を備
え、各ヘッドノズル31〜34のノズル31a、32
a、33a、34aは昇降自在とされ、昇降した際の吸
着動作の有無を判定し、吸着動作があった場合に電子部
品の実装動作を行う。
たメインコントローラ30にて以下のような制御動作を
行うようになっている。部品装着動作が始まる(工程S
1)と、まず、装着ヘッド21は、予め設定されたNC
データに基づいて、カセット供給部25、またはトレイ
部品供給部26に対応した部品吸着位置に移動し(工程
S2)、電子部品を吸着してから(工程S3)、前側に
ある認識センサ27または後側にある認識センサ28上
へ移動する(工程S4)。この際、認識センサ27、2
8は、装着ヘッド21のノズル31a〜34aにて保持
している電子部品の姿勢を認識し、電子部品の吸着姿勢
に基づきX,Y,θ方向のずれ量から補正量を算出する
(工程S5、S6)。この後、装着ヘッド21は、前記
認識補正により算出したX、Y、θ方向の補正量を加味
しながら、電子部品を実装しようとする基板P(図4参
照)が設置されている基板テーブル29上に移動する
(工程S7)。
Pに実装されている基板Pに、さらに別の電子部品を装
着するに場合には、既に基板Pに実装されている電子部
品群における最高の部品高さ(基板内最高部品高さと称
す)L2の情報を記憶部から入力し、電子部品を装着す
るノズル31a〜34aに吸着されている電子部品の下
端が前記最高の部品高さに達しないようなノズル高さを
ノズル31a〜34aの待機位置として再設定する(工
程S8)。具体的には、基板内最高部品高さL2と、装
着対象となる全ての種類の電子部品における最高部品高
さL1と、余裕を与えるための微小寸法αとを合計した
高さh2(=L2+L1+α)に設定したり、あるい
は、基板内最高部品高さL2と、ノズル31a〜34a
で吸着している電子部品における最高の部品高さL3
と、余裕を与えるための微小寸法αとを合計した高さh
2(=L2+L3+α)に設定したりして、ノズル31
a〜34aの待機位置を再設定する。なお、基板Pにま
だ電子部品が実装されていない場合には、基板内最高部
品高さL2を0としたり、所定値を予め設定したりして
おく。
設定した待機位置まで、全ノズル31a〜34aを下げ
(工程S9)、この状態で、図4(b)〜(f)に示す
ように、各電子部品M1〜M4の装着動作を順次行う
(工程S10)。全ての電子部品M1〜M4を実装し終
わると、装着ヘッド21は次の実装部品を各ノズル31
a〜34aにて取るために、再度、カセット供給部25
またはトレイ部品供給部27に移動し、以降このサイク
ルを繰り返しながら予め決められた基板P上に電子部品
を実装すると実装基板の生産を終了する(工程S1
1)。
に基板P上でのノズル31a〜34aの待機位置高さh
2(L2+L1+αまたはL2+L3+α)を従来の待
機位置高さh1(2・L1+α)より下げることができ
るので、基板上でのノズルの下降時間や上昇時間を短縮
することができ、この結果、生産時間の短縮に寄与でき
て生産能率が向上する。 (実施の形態2)図5は本発明の第2の実施の形態にか
かる電子部品実装方法の各工程を概略的に示すものであ
る。
においても、上記実施の形態と同様に、基板内最高部品
高さL2の情報に基づいてノズル31a〜34aの待機
位置として再設定し(工程S8)、この再設定した待機
位置まで、全ノズル31a〜34aを下降させる(工程
S9)。しかしながら、この電子部品実装方法において
は、この後に各電子部品を装着した段階(工程S12)
で、部品の装着動作が全て終了したかどうかを判定し、
装着動作が終了していない場合、すなわち部品装着中で
あれば、工程S13に進んで、全ノズル31a〜34a
ノズルが実装対象の基板Pの上方に位置するかどうかを
判定する。そして、全ノズル31a〜34aが前記基板
Pの上方に位置する場合のみ、再設定したノズルの待機
位置の高さを保って装着ヘッド21をXY方向に移動さ
せる(工程S14、S15)。
4aが前記基板Pの上方に位置しないと判定された場合
には、再設定したノズルの待機位置の高さh2よりも高
い、予め別に設定した高さh3までノズル31a〜34
aを移動させた後に装着ヘッドをXY方向に移動させ、
この後、全ノズル31a〜34aが前記基板Pの上方に
位置するようになるまで、前記高さh3を保った状態で
装着ヘッド21をXY方向に移動させる(工程S16、
S17)。
a〜34aが前記基板Pの上方に位置しない場合には、
再設定の待機位置の高さを保つことを禁じて、所定の高
めの高さに保った状態で装着ヘッド21を移動させるこ
とで、装着ヘッド21やノズル31a〜34aが基板P
上以外の許可された範囲以外で可動して接触することを
未然に防止することができ、信頼性が向上する。 (実施の形態3)図6は本発明の第3の実施の形態にか
かる電子部品実装方法の各工程を概略的に示すものであ
る。
においても、上記実施の形態と同様に、基板内最高部品
高さL2の情報に基づいてノズル31a〜34aの待機
位置として再設定し(工程S8)、この再設定した待機
位置まで、全ノズル31a〜34aを下げる(工程S
9)。また、この電子部品実装方法においては、この後
に各電子部品を装着した段階(工程S12)で、部品の
装着動作が全て終了したかどうかを判定する(工程S1
3)。そして、装着動作が終了していない場合、すなわ
ち部品装着中であれば、装着ヘッド21のXY方向の移
動指示があったことを確認して(工程S18)、再設定
したノズルの待機位置の高さを保って装着ヘッド21を
XY方向に移動させる(工程S19)。
S20に進んで、再設定したノズルの待機位置の高さh
2よりも高い、予め別に設定した高さh3までノズル3
1a〜34aを移動させた後に装着ヘッド21を移動さ
せて部品の装着動作を終了する。この方法により、装着
作業中でないと判定された時には、再設定したノズルの
待機位置の高さh2よりも高い高さh3までノズルを上
げた状態で装着ヘッド21をXY方向に移動させるの
で、装着作業以外の時に、装着ヘッド21やノズル31
a〜34aが基板上以外の許可された範囲以外で可動し
て接触することを未然に防止することができ、信頼性が
向上する。
最高部品高さL2の情報を記憶部から入力した場合を述
べたが、これに限るものではなく、基板内最高部品高さ
を検出するセンサなどを設けてこのセンサからの情報を
入力してもよい。
ならびに電子部品実装機によれば、電子部品の実装時に
基板上でのノズルの待機位置を従来より下げることがで
きるので、基板上でのノズルの下降時間や上昇時間を短
縮することができ、この結果、生産時間の短縮に寄与で
きて生産能率が向上する。
板の上方に位置しない場合や、装着作業中でないと判定
された時には、再設定したノズルの待機位置の高さより
も高い位置を保ちながら装着ヘッドをXY方向に移動さ
せることで、ノズルの接触防止の機能を付加して信頼性
を高めることができる。
構成を示す部分透視斜視図
図
装方法の各工程を示すフローチャート
における電子部品の装着の様子を簡略的に示す図
装方法の各工程を示すフローチャート
装方法の各工程を示すフローチャート
視図
す斜視図
方法における電子部品の装着の様子を簡略的に示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 電子部品が既に実装されている基板にさ
らに別の電子部品を装着するに際して、既に基板に実装
されている電子部品における最高の部品高さ情報を入力
し、電子部品を装着するノズルに吸着されている電子部
品の下端が前記最高の部品高さに達しないようなノズル
高さをノズルの待機位置として再設定した上で電子部品
の実装作業を行う電子部品実装方法。 - 【請求項2】 電子部品を装着するノズルを複数本有す
る装着ヘッドを請求項1記載の電子部品実装方法を採用
しながらXY方向に移動させて電子部品を基板上に連続
して実装するに際して、全ノズルが実装対象の基板の上
方に位置することを判定し、全ノズルが前記基板の上方
に位置する場合のみ、再設定したノズルの待機位置の高
さを保って装着ヘッドをXY方向に移動させ、少なくと
も一部のノズルが前記基板の上方に位置しない場合に
は、再設定したノズルの待機位置の高さよりも高い位置
を保ちながら装着ヘッドをXY方向に移動させる電子部
品実装方法。 - 【請求項3】 電子部品を装着するノズルを複数本有す
る装着ヘッドを請求項1記載の電子部品実装方法を採用
しながらXY方向に移動させて電子部品を基板上に連続
して実装するに際して、装着対象となる基板に対して現
在装着作業中であるかどうかを判定するとともに、装着
作業中であると判定された時で、かつXY方向への移動
指示があった際には、再設定したノズルの待機位置の高
さを保って装着ヘッドをXY方向に移動させ、装着作業
中でないと判定された時には、再設定したノズルの待機
位置の高さよりも高い位置を保ちながら装着ヘッドをX
Y方向に移動させる電子部品実装方法。 - 【請求項4】 電子部品が既に実装されている基板にさ
らに別の電子部品を装着する場合に、既に基板に実装さ
れている電子部品における最高の部品高さ情報を入力
し、電子部品を装着するノズルに吸着されている電子部
品の下端が前記最高の部品高さに達しないようなノズル
高さまでノズルを下げた位置をノズルの待機位置として
再設定した上で電子部品の実装作業を行わせる制御手段
を備えた電子部品実装機。
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