JP2001230599A - 電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着ノズルの装着有無を確実に検出でき、ま
たフィルタの保守点検時期を推定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９Ａの装着部に着脱自在に装
着された吸着ノズル１１によって電子部品を真空吸着し
てピックアップし基板へ搭載する電子部品実装方法にお
いて、吸着ノズル１１の装着部から真空吸引源１４に至
る管路９ｂに真空センサ１６を接続して真空度を計測
し、この計測結果を基準データと比較することにより吸
着ノズル１１の装着の有無を判定し、また管路９ｂ中に
挿入されたフィルタ１７の目詰まり状態を判定して保守
点検時期を報知するようにした。これにより、簡便な方
法で吸着ノズル１１の装着の有無の判定やフィルタ１７
の目詰まりの状態を判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
実装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】電子部品を基板に実装する電子部品実装
装置では、供給部に収納された電子部品を移載ヘッドに
よってピックアップし、基板上へ移送して所定の実装点
に搭載する。電子部品のピックアップの方法としては、
吸着ノズルによって真空吸着する方法が広く用いられて
いる。そしてこの吸着ノズルは、一般に吸着対象の電子
部品に応じて種類や大きさが異なっており、吸着対象に
応じて交換して装着されるため、スプリングなどの弾性
力によって吸着ノズルを保持させる着脱容易な装着方式
が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性力
によって保持された吸着ノズルは完全に移載ヘッドに固
着されていないため、弾性力による保持力よりも大きい
外力が作用した場合に脱落する場合がある。例えば、ト
レイ内に収納された電子部品を吸着してピックアップす
る場合に、誤って電子部品が存在しない位置に吸着ノズ
ルが下降して真空吸引すると、吸着ノズルはトレイその
ものを吸着する。そしてトレイを吸着した状態で移載ヘ
ッドが上昇すると、トレイの重量が保持力よりも大きい
場合には吸着ノズルが移載ヘッドから脱落する不具合が
発生する。このような場合においても、従来はこの不具
合を検出することができず、脱落状態のまま次動作に移
行して他の動作異常を誘発してしまうという問題点があ
った。

【０００４】また、吸着ノズルから真空吸引源に至る回
路には、吸着ノズルから吸引されるゴミなどの異物を除
去するためのフィルタが挿入されている。このフィルタ
は目詰まり状態にならない前に交換するなどの保守を行
う必要があるが、従来は目詰まり状態を検出する適切な
方法がなく、保守点検時期を推定することが困難であっ
た。

【０００５】そこで本発明は、吸着ノズルの装着有無を
確実に検出でき、またフィルタの保守点検時期を推定で
きる電子部品の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】請求項１記載の電子部品
実装方法は、電子部品の供給部から移載ヘッドの装着部
に着脱自在に装着された吸着ノズルによって電子部品を
真空吸着してピックアップし基板へ搭載する電子部品実
装方法であって、前記装着部から真空吸引源に至る回路
に設けられた真空度計測手段の計測結果に基づいて前記
装着部への吸着ノズルの装着の有無を判定するようにし
た。

【０００７】請求項２記載の電子部品実装方法は、電子
部品の供給部から移載ヘッドの装着部に装着された吸着
ノズルによって電子部品を真空吸着してピックアップし
基板へ搭載する電子部品実装方法であって、前記装着部
から真空吸引源に至る回路中に異物除去用のフィルタが
挿入されており、このフィルタと真空吸引源の間に設け
られた真空度計測手段の計測結果に基づいて前記フィル
タの状態を判定するようにした。

【０００８】本発明によれば、吸着ノズルの装着孔から
真空吸引源に至る回路に設けられた真空度計測手段によ
って求められた真空度の計測結果に基づいて装着部への
吸着ノズルの装着の有無の判定やフィルタの目詰まりの
状態の判定を行うことにより、簡便な方法で吸着ノズル
の装着の有無の判定やフィルタの目詰まりの状態の判定
を行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の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は同電子部品実装装置の移
載ヘッドの断面図、図３は同電子部品実装装置の制御系
の構成を示すブロック図、図４は同電子部品実装装置の
真空度計測データを示すグラフである。

【００１０】まず図１を参照して電子部品実装装置につ
いて説明する。図１において、基台１の中央部には、Ｘ
方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は、基板３
を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送路
２の両側には、電子部品の供給部４が配置されており、
供給部４はテーピングされた電子部品を供給するテープ
フィーダ５およびトレイ７に収納された電子部品Ｐを供
給するトレイフィーダ６を有している。

【００１１】Ｘ軸テーブル８には電子部品の移載ヘッド
９が装着されている。移載ヘッド９は多連タイプであり
複数の吸着ノズル１１を備えている。Ｘ軸テーブル８
は、１対の平行に配設されたＹ軸テーブル１０に架設さ
れている。Ｘ軸テーブル８およびＹ軸テーブル１０を駆
動することにより、移載ヘッド９は水平移動し、下端部
に装着された吸着ノズル１１によりテープフィーダ５の
ピックアップ位置５ａおよびトレイフィーダの所定のト
レイ７から電子部品Ｐをピックアップし、搬送路２上の
基板３に移載する。

【００１２】搬送路２と供給部４の間の移載ヘッド９の
移動経路上には、ラインカメラ１５が配設されている。
電子部品を保持した移載ヘッド９をラインカメラ１５の
上方を水平移動させながら、ラインカメラ１５で電子部
品を撮像することにより電子部品を認識する。

【００１３】次に図２を参照して移載ヘッド９について
説明する。図２は移載ヘッド９を構成する単体の移載ヘ
ッド９Ａを示しており、移載ヘッド９Ａは電子部品を吸
着する吸着ノズル１１を備えている。吸着ノズル１１
は、移載ヘッド９Ａの下面に設けられた装着部にスプリ
ングなどの弾性体の保持力を利用した保持機構によって
脱着自在に装着されている。吸着ノズル１１が移載ヘッ
ド９に装着された状態では、吸着ノズル１１の吸引孔１
１ａと移載ヘッド９Ａ内に設けられた吸引孔９ａとが連
通状態となる。

【００１４】移載ヘッド９Ａの側面には、吸引孔９ａに
連通する管路９ｂが設けられており、管路９ｂは更に切
り換えバルブ１２に接続されている。切り換えバルブ１
２は、エア源１３および真空吸引源１４に接続されてお
り、エア源１３側に切り換えバルブ１２を切り換えた状
態でエア源１３を駆動することにより、吸着ノズル１１
からはエアが吐出される。また、真空吸引源１４側に切
り換えバルブ１２を切り換えた状態で真空吸引すること
により、吸着ノズル１１の吸着孔１１ｂから真空吸引
し、吸着孔１１ｂに電子部品を吸着することができる。

【００１５】管路９ｂの中間、すなわち吸着ノズル１１
の装着部から真空吸引源１４に至る回路には、多孔質物
質より成るフィルタ１７が挿入されている。フィルタ１
７は管路９ｂ内を流れるエアに含まれるごみなどの微小
異物を捕捉する役割を有する。また、フィルタ１７から
さらに真空吸引源１４側の管路９ｂには真空センサ１６
（真空度計測手段）が接続されている。真空センサ１６
は、管路９ｂ内の真空度を計測する。計測された真空度
のデータは真空度検出部（図３）へ伝達される。真空吸
引源１４における真空吸引条件を同一条件にして真空吸
引を行った場合でも、吸着ノズル１１や管路９ａ，９ｂ
など真空吸引回路の状態によって検出される真空度の数
値は異なったものとなる。

【００１６】次に図３を参照して、電子部品実装装置の
制御系について説明する。図３において、制御部２０は
ＣＰＵであり、電子部品実装装置全体の動作を制御す
る。プログラム記憶部２１は実装動作のシーケンスプロ
グラムなど、各種動作に必要なプログラムを記憶する。
データ記憶部２２は実装データや、後述する真空度計測
値に基づく判定の基準データなどの各種のデータを記憶
する。なお、真空センサ１６としてデータ記憶機能を備
えたものを使用し、真空センサ１６自体に判定の基準デ
ータを記憶させるようにしてもよい。

【００１７】機構制御部２４はＸＹテーブル機構や移載
ヘッド９を駆動する各モータの駆動制御を行う。認識処
理部２５は、ラインカメラ１５によって取得された電子
部品の画像データを画像処理することにより、移載ヘッ
ド９に保持された状態の電子部品の識別や位置認識を行
う。操作・入力部２６は操作盤に設けられた操作ボタン
やキーボードである。真空度検出部２７は、真空センサ
１６からの信号を受けて真空度を検出する。検出された
真空度のデータは判定部２８に送られ、判定部２８は真
空度のデータに基づいて移載ヘッド９Ａへの吸着ヘッド
１１の装着有無やフィルタ保守点検時期の判定を行う。
報知部２９は判定部２８の判定結果を報知する。

【００１８】次に、図４を参照して真空度計測値に基づ
く判定に用いられる基準データについて説明する。図４
（ａ）は、移載ヘッド９Ａの装着部に吸着ノズル１１が
装着された状態と、未装着の状態での真空度を比較した
ものである。未装着状態では、真空吸引回路は移載ヘッ
ド９Ａ内の吸引孔９ａがそのまま外部と連通状態とな
り、すなわち大きな開口で外部と連通することから多量
のエアが吸引され、従って真空センサ１６によって検出
される真空度は低いレベルａ１となる。

【００１９】これに対し、吸着ノズル１１が移載ヘッド
９Ａの装着部に装着された状態では、真空吸引回路は吸
着ノズル１１の吸着孔１１ｂのみを介して外部と連通状
態にあるため吸引される空気の量は少なく、従って真空
センサ１６による真空度のレベルは前述のレベルａ１よ
りも高いレベルａ２となる。更に、吸着ノズル１１が電
子部品を吸着している場合には、吸着孔１１ｂがほぼふ
さがれた状態となるため、更に高い真空度のレベルａ３
を示す。このように、真空吸引回路の状態によって、真
空センサ１６によって検出される真空度のレベルは大き
く変化する。

【００２０】逆に言えば、真空吸引回路内の真空度を検
出することにより、真空吸引回路が外部とどのような状
態で連通しているかを推定することができる。すなわ
ち、真空センサ１６で検出された真空度を判定部２８に
よって常に監視し、上述の真空度レベルａ１，ａ２，ａ
３と比較することにより、移載ヘッド９Ａに吸着ノズル
１１が装着された状態であるか、または何らかの異常が
発生して吸着ノズル１１が脱落した状態であるかを判定
することができる。これらの真空度レベルａ１，ａ２，
ａ３はデータ記憶部２２に記憶されており、判定部２８
によって前述の判定を行う際には、これらのデータに基
づいて行われる。

【００２１】図４（ｂ）は、フィルタ１５の経時変化に
よる真空吸引回路内の真空度の変化を示すものである。
すなわち、使用時間の経過とともにフィルタ１５は徐々
に目詰まりを生じ、その結果フィルタ１５よりも真空吸
引源１４側の管路９ｂ内の真空度が徐々に上昇する傾向
を示す。従って、上述と同様に真空センサ１６の検出結
果によってフィルタ１５の目詰まり状態を推定すること
ができる。

【００２２】すなわち、真空センサ１６の検出値が初期
状態での真空度レベルｂ０から上昇し所定の真空度ｂＬ
に到達したならば、フィルタ１５の保守点検時期である
という報知を行う。これにより、目視などの通常の方法
では判別しにくいフィルタ１５の目詰まり状態を精度良
く検出することができる。これらのデータも同様にデー
タ記憶部２３に記憶され、判定部２８はこれらのデータ
に基づいて保守点検時期であるか否かの判定を行う。

【００２３】この電子部品の実装装置は上記のように構
成されており、以下動作について説明する。実装動作が
開始されると、移載ヘッド９は供給部４から電子部品を
ピックアップし、ラインカメラ１５上を移動して部品認
識を行った後に、基板上へ移動して保持した電子部品を
実装する。

【００２４】この実装動作において、トレイ７から電子
部品Ｐをピックアップする場合には、何らかの理由によ
りトレイ７上の電子部品Ｐが存在しない位置に吸着ノズ
ル１１が下降し、トレイ７自体を直接吸着する場合があ
る。この場合電子部品を吸着したのかあるいはトレイ７
を吸着したのかを判別する手段は存在しないため、移載
ヘッド９Ａが上昇する際にトレイ７を吸着した状態で上
昇する場合がある。このとき、トレイ７の重量が移載ヘ
ッド９Ａが吸着ノズル１１を保持する保持力よりも大き
い場合には、吸着ノズル１１が移載ヘッド９Ａから脱落
する異常が発生する場合がある。

【００２５】このような場合でも、前述のように真空セ
ンサ１６によって真空吸引回路内の真空度を常に検出し
判定部２８によって監視することにより、吸着ノズル１
１が脱落して未装着の状態であることが速やかに検出さ
れる。これにより、その旨が報知されるとともに実装装
置の動作が停止する。したがって、吸着ノズル１１が脱
落して未装着の異常状態のまま動作を続行することによ
る新たな異常誘発がなく、装置破損などの事故を防止す
ることができる。

【００２６】また、実装動作を長時間継続する間には、
吸着ノズル１１から吸引された異物によって管路内に挿
入されたフィルタ１７が目詰まり状態になる。このと
き、同様に管路内の真空度を監視していることにより、
所定の目詰まり状態に対応した真空度に到達した時点で
フィルタ１７の保守点検時期である旨の報知が自動的に
行われる。これにより、フィルタ目詰まりによる吸着不
良の発生を招くことがなく、常に正常な真空吸着を行う
ことができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、吸着ノズルの装着孔か
ら真空吸引源に至る回路に設けられた真空度計測手段に
よって求められた真空度の計測結果に基づいて装着部へ
の吸着ノズルの装着の有無の判定やフィルタの目詰まり
の状態の判定を行うようにしたので、簡便な方法で吸着
ノズルの装着の有無の判定やフィルタの目詰まりの状態
を判定することができる。

【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の移
載ヘッドの断面図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制
御系の構成を示すブロック図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の真
空度計測データを示すグラフ

【符号の説明】

３ 基板 ４ 供給部 ７ トレイ ９ 移載ヘッド １１ 吸着ノズル １４ 真空吸引源 １６ 真空センサ １７ フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤代 惠介 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 安倍 信孝 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 中村 裕司 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 柏木 康宏 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） 5E313 AA02 AA11 AA15 AA23 CC02 CC03 CC04 DD03 DD13 DD50 EE02 EE03 EE24 EE25 EE34 EE35 EE50 FG10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品の供給部から移載ヘッドの装着部
   に着脱自在に装着された吸着ノズルによって電子部品を
   真空吸着してピックアップし基板へ搭載する電子部品実
   装方法であって、前記装着部から真空吸引源に至る回路
   に設けられた真空度計測手段の計測結果に基づいて前記
   装着部への吸着ノズルの装着の有無を判定することを特
   徴とする電子部品実装方法。
2. 【請求項２】電子部品の供給部から移載ヘッドの装着部
   に装着された吸着ノズルによって電子部品を真空吸着し
   てピックアップし基板へ搭載する電子部品実装方法であ
   って、前記装着部から真空吸引源に至る回路中に異物除
   去用のフィルタが挿入されており、このフィルタと真空
   吸引源の間に設けられた真空度計測手段の計測結果に基
   づいて前記フィルタの状態を判定することを特徴とする
   電子部品実装方法。