JP2002033597A - 電子部品実装方法および電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子部品に衝撃を与えることがなく、部品実
装位置との確実な接合が実現できる電子部品実装方法お
よび電子部品実装装置を提供する。 【解決手段】 部品供給部７より供給された電子部品５
を吸着ノズル２にて取り出して基板３に装着するに際
し、吸着ノズル２を基板３の側に下降させ、吸着ノズル
２に吸着保持された電子部品５と部品実装位置との当り
を検出した時点で、吸着ノズル２より電子部品５を離し
て基板３の部品実装位置に装着する制御部６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品供給部より供
給された電子部品を吸着ノズルにて取り出して基板に装
着する電子部品実装方法および電子部品実装装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品実装装置は、図４に示す
ように、部品供給部４より供給された電子部品５を装着
ヘッド１の吸着ノズル２にて取り出し、基板３に装着す
るよう構成されている。

【０００３】複数種の電子部品５が配置された部品供給
部４に必要な電子部品５供給されると、複数の吸着ノズ
ル２が設けられた装着ヘッド１がモータにより回転駆動
して位置決めが行なわれ、吸着ノズル２が部品供給部４
の側に下降して電子部品５が吸着保持される。

【０００４】電子部品５を吸着保持した吸着ノズル２
は、カメラを有する部品認識部７の上部へと搬送され、
部品認識部７によって電子部品５の吸着姿勢が認識さ
れ、平面方向の位置が確認される。それと同時に基板３
側の装着マークが認識され、電子部品５の３次元方向の
傾きが計測される。このとき不良と判断された電子部品
５は、部品廃棄部８へ廃棄される。

【０００５】この吸着ノズル２は、実装プログラムに基
づき予め設定された部品実装位置に、吸着姿勢から補正
を加えた量だけ移動が行われる。部品実装位置へは、搬
送レール９によって基板３が搬送され位置決めされてい
る。

【０００６】部品実装位置への電子部品５の装着工程を
図５に示す。ここでは、基板３にあらかじめ装着された
電子部品５の上に更に電子部品５を装着する場合を例に
挙げて説明する。

【０００７】部品装着工程は、吸着ノズル２がａ点にあ
る状態でａ点からｂ点に向かって基板３の側に下降する
下降動作ａ−ｂと、基板３への装着動作ｂ−ｃと、吸着
ノズル２の上昇動作ｃ−ｄとからなる。なお、ｔ１は部
品保持位置の高さであり、ｔ２は部品実装位置の高さで
ある。

【０００８】ａ点からｂ点に向かう下降動作ａ−ｂで
は、基板３の上面から、既に装着されている電子部品５
の厚みと、吸着ノズル２に吸着保持されている電子部品
５の厚みとを減算し、一定の設定速度で吸着ノズル２を
下降させる。

【０００９】装着動作ｂ−ｃは、予め設定された時間だ
け部品実装位置への電子部品５の装着が行なわれ位置決
めを持って完了し、吸着ノズル２の上昇動作ｃ−ｄが実
行され、一つの部品の装着工程が完了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、部品供
給部４から取り出された電子部品５は、その厚みが必ず
しも設計通りではなくバラツキを持っているのが通常で
ある。また、基板３にもそりがあるため、これらの変動
要因によって装着高さに変動が生じる。

【００１１】従って、上記の部品装着工程における吸着
ノズル２の下降動作は、設計された電子部品の厚みに基
づいて制御されているため、電子部品５の厚みが設計よ
り厚い場合には、衝撃により電子部品５が破壊すること
があり、電子部品５の厚みが設計より薄い場合は、装着
時の接合強度の不足が生じるという問題がある。

【００１２】本発明は前記問題点を解決し、電子部品に
衝撃を与えることがなく、部品実装位置との確実な接合
が実現できる電子部品実装方法および電子部品実装装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装方
法は、吸着ノズルに保持された電子部品と部品実装位置
との衝突を検出した時点で電子部品を装着することを特
徴とする。

【００１４】この本発明によると、衝撃による電子部品
の破損をなくし、電子部品と部品実装位置との確実な接
合が実現できる。本発明の電子部品実装装置は、吸着ノ
ズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との当り
を検出した時点で、吸着ノズルより電子部品を離して基
板の部品実装位置に装着する制御部を設けたことを特徴
とする。

【００１５】この本発明によると、本発明の電子部品実
装方法が容易に実現できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の電子部品
実装方法は、部品供給部より供給された電子部品を吸着
ノズルにて取り出して基板に装着するに際し、前記吸着
ノズルを基板の側に下降させ、前記吸着ノズルに吸着保
持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出した時
点で、前記吸着ノズルより電子部品を離して基板の部品
実装位置に装着することを特徴とする。

【００１７】本発明の請求項２記載の電子部品実装方法
は、吸着ノズルを実装予測位置の手前まで下降させ、前
記吸着ノズルを下降した位置から前記吸着ノズルの下降
速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接近
して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品
実装位置との衝突を検出した時点で前記吸着ノズルから
電子部品を離して部品実装位置に装着することを特徴と
する。

【００１８】本発明の請求項３記載の電子部品実装方法
は、請求項１または請求項２において、基板に装着され
た電子部品と吸着ノズルに吸着保持された電子部品との
衝突を検出した時点で、前記吸着ノズルより電子部品を
離して、前記基板に装着された電子部品の上に装着する
ことを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項４記載の電子部品実装装置
は、部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルに
て取り出して基板に装着する電子部品実装装置におい
て、前記吸着ノズルを基板の側に下降させ、前記吸着ノ
ズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との当り
を検出した時点で、前記吸着ノズルより電子部品を離し
て基板の部品実装位置に装着する制御部を設けたことを
特徴とする。

【００２０】以下、本発明の電子部品実装装置を用いた
電子部品の実装方法を図１〜図３を用いて説明する。な
お、従来例を示す図４，図５と同様の構成をなすものに
は同一の符号を付けて説明する。

【００２１】電子部品実装装置は、図１に示すように、
従来例を示す図４と同様に構成された装置に、部品装着
時における電子部品５の破損をなくし、部品実装位置と
の確実な接合を実現するために、吸着ノズル２の下降を
制御する制御部６を設けた点で異なっている。

【００２２】吸着ノズルの下降を制御する制御部６は、
図２に示すように構成されており、ステップ４〜ステッ
プ８が追加されている。図２を部品装着工程に従って詳
しく説明する。

【００２３】ステップ１で部品供給部４より供給された
電子部品５の高さを検索・獲得し、ステップ２で実装ヘ
ッド１の吸着ノズル２にて電子部品５を取り出して吸着
保持する。

【００２４】吸着ノズル２に吸着保持した電子部品５の
基板３への装着は、図３に示す部品装着工程に基づいて
行われる。吸着ノズル２が図３のａ点にある状態で、ス
テップ３が実行される。

【００２５】ステップ３では、吸着保持した電子部品５
を部品認識位置７に搬送し、部品カメラにて読み取りを
行って装着高さの計算が実行される。装着時の高さ計算
は、吸着ノズル２を実装予測位置の手前ｂ点まで下降さ
せる下降動作ａ−ｂと、吸着ノズル２から電子部品５を
離して部品実装位置ｔ２に装着するｃ点までの下降動作
ｂ−ｃとに分けて行なわれる。

【００２６】下降動作ａ−ｂでは、基板３の上面から既
に装着されている部品の厚みと吸着ノズル２の下面から
吸着している電子部品５の厚みとを予め設定された二次
動作高さ、すなわち、部品の厚み公差、傾き、基板のそ
りなどの変動誤差を加えた量を減算して、ａ点からｂ点
に向かう高速の設定速度が計算される。

【００２７】上記の計算結果に基づきａ点からｂ点に向
けて高速での下降動作を開始し、ステップ４では、現在
の下降位置と目標のｂ点の位置とを比較してｂ点に達す
るまでステップ４とステップ５の下降動作指令を繰り返
し実行する。

【００２８】ステップ６では下降動作モードを変更し
て、ｂ点からｃ点に向けてａ点からｂ点に向かう高速で
の下降動作ａ−ｂよりも低速での下降動作を開始し、ス
テップ７で部品実装位置ｔ２と吸着した電子部品５との
当たりが検出されるまでステップ７とステップ８の下降
動作指令を繰り返し実行する。

【００２９】吸着された電子部品５と部品実装位置ｔ２
との当たりの検出は、例えば、吸着ノズル３を昇降させ
るためのモータやプランジャで構成されるアクチュエー
タの駆動反力、具体的には電流量の増加の検出などによ
り行われる。このような当たり検出を行うことで、部品
に衝撃を与えることなく、確実な接合を伴う実装を実現
できる。なお、このときの当たり検出は１５〜２０ｇ程
度の力にて行われる。

【００３０】ｃ点で当たりが検出されると、ステップ９
では吸着ノズル２の下降を止めて予め設定されたｄ点ま
での時間中に、それまで電子部品５を吸着保持していた
吸着ノズル２の前記吸着を解除して、吸着が解除された
電子部品５を装着位置に残したまま吸着ノズル２がｄ点
からｅ点に向かって上昇して一つの部品の実装工程が終
了する。

【００３１】このように、部品装着工程における吸着ノ
ズル２の下降動作を、計算による下降動作ａ−ｂと装着
高さ近傍で当たり検出の下降動作ｂ−ｃとに分けること
により、部品への衝撃を最小にでき、短時間での実装タ
クトを実現できる。

【００３２】なお、上記説明では、基板３に装着された
電子部品５の上にさらに電子部品５を装着する例を挙げ
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、基板３に直接に電子部品５を装着する場合にも適用
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明の電子部品実装方法
によると、電子部品を吸着保持した吸着ノズルを基板の
側に下降させて、前記電子部品と部品実装位置との衝突
を検出した時点で吸着ノズルより電子部品を離して基板
の部品実装位置に装着することで、計算された距離だけ
吸着ノズルを下降させて実装した場合よりも、電子部品
の厚みのばらつきや基板の反りを考慮して吸着ノズルと
部品実装位置との当たりを検出した時点で吸着ノズルよ
り電子部品を離すため、吸着された電子部品と部品実装
位置とが衝突した際の衝撃による電子部品の破損が解消
され、しかも電子部品と部品実装位置とを確実に当接さ
せてから実装するため、電子部品の装着時の接合強度の
不足が解消され確実な接合が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における電子部品実装装置
の構成を示す図

【図２】本発明の実施の形態における制御部の構成を示
すフローチャート図

【図３】本発明の電子部品の装着工程を説明する図

【図４】従来の電子部品装着装置の構成を示す図

【図５】従来の電子部品の装着工程を説明する図

【符号の説明】

１ 装着ヘッド ２ 吸着ノズル ３ 基板 ４ 部品供給部 ５ 電子部品 ６ 制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品供給部より供給された電子部品を吸着
   ノズルにて取り出して基板に装着するに際し、 前記吸着ノズルを基板の側に下降させ、前記吸着ノズル
   に吸着保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検
   出した時点で、前記吸着ノズルより電子部品を離して基
   板の部品実装位置に装着する電子部品実装方法。
2. 【請求項２】吸着ノズルを実装予測位置の手前まで下降
   させ、 前記吸着ノズルを下降した位置から前記吸着ノズルの下
   降速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接
   近して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部
   品実装位置との衝突を検出した時点で前記吸着ノズルか
   ら電子部品を離して部品実装位置に装着する請求項１記
   載の電子部品実装方法。
3. 【請求項３】基板に装着された電子部品と吸着ノズルに
   吸着保持された電子部品との衝突を検出した時点で、前
   記吸着ノズルより電子部品を離して、前記基板に装着さ
   れた電子部品の上に装着する請求項１または請求項２記
   載の電子部品実装方法。
4. 【請求項４】部品供給部より供給された電子部品を吸着
   ノズルにて取り出して基板に装着する電子部品実装装置
   において、 前記吸着ノズルを基板の側に下降させ、前記吸着ノズル
   に吸着保持された電子部品と部品実装位置との当りを検
   出した時点で、前記吸着ノズルより電子部品を離して基
   板の部品実装位置に装着する制御部を設けた電子部品実
   装装置。