JP2003051698A - 電子部品実装方法及び電子部品実装装置 - Google Patents
電子部品実装方法及び電子部品実装装置Info
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- JP2003051698A JP2003051698A JP2001236480A JP2001236480A JP2003051698A JP 2003051698 A JP2003051698 A JP 2003051698A JP 2001236480 A JP2001236480 A JP 2001236480A JP 2001236480 A JP2001236480 A JP 2001236480A JP 2003051698 A JP2003051698 A JP 2003051698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】既存の実装データ構造を変更することなく、電
子部品が実装された回路基板に対して、実装済み電子部
品のずれや飛散を防止して、しかも、高速に実装を行え
る電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供する。 【解決手段】 基板搬入部１６から供給され電子部品の
実装された回路基板５を実装位置に搬送して固定する一
方、装着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルに
より部品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を回
路基板５の所定の部品装着位置へ移送して、保持された
電子部品を回路基板５へ実装する際に、回路基板５の実
装済み電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部１
６で求め、得られた慣性パラメータが大きい場合には回
路基板５の搬送速度の動作パラメータを遅くなるように
自動設定する一方、慣性パラメータが小さい場合には動
作パラメータを速くなるように自動設定する。
子部品が実装された回路基板に対して、実装済み電子部
品のずれや飛散を防止して、しかも、高速に実装を行え
る電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供する。 【解決手段】 基板搬入部１６から供給され電子部品の
実装された回路基板５を実装位置に搬送して固定する一
方、装着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルに
より部品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を回
路基板５の所定の部品装着位置へ移送して、保持された
電子部品を回路基板５へ実装する際に、回路基板５の実
装済み電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部１
６で求め、得られた慣性パラメータが大きい場合には回
路基板５の搬送速度の動作パラメータを遅くなるように
自動設定する一方、慣性パラメータが小さい場合には動
作パラメータを速くなるように自動設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多数の電子部品を
回路基板に装着して電子回路基板を製造する電子部品実
装方法及び電子部品実装装置に関する。
回路基板に装着して電子回路基板を製造する電子部品実
装方法及び電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子技術の高度化に伴って、電子
部品の実装される回路基板の形態は多種多様となり、回
路基板の大きさや材料は勿論、実装される電子部品も種
々のタイプのものが使用されるようになった。しかし、
回路基板上に電子部品を実装する電子部品実装装置にお
いては、このように回路基板や電子部品が多様になる
と、搬送系等の移動速度の設定が問題となる。移動速度
が速く設定されると、回路基板上の小型軽量電子部品に
ずれや飛散が生じ易くなり、逆に移動速度が遅く設定さ
れると、実装工程のタクトアップが困難になってしま
う。そのため、電子部品実装装置は、回路基板や電子部
品の種類に応じて、移動速度等の諸条件を適切に設定
し、高精度で且つ高速に実装を行うことが要求されてい
る。
部品の実装される回路基板の形態は多種多様となり、回
路基板の大きさや材料は勿論、実装される電子部品も種
々のタイプのものが使用されるようになった。しかし、
回路基板上に電子部品を実装する電子部品実装装置にお
いては、このように回路基板や電子部品が多様になる
と、搬送系等の移動速度の設定が問題となる。移動速度
が速く設定されると、回路基板上の小型軽量電子部品に
ずれや飛散が生じ易くなり、逆に移動速度が遅く設定さ
れると、実装工程のタクトアップが困難になってしま
う。そのため、電子部品実装装置は、回路基板や電子部
品の種類に応じて、移動速度等の諸条件を適切に設定
し、高精度で且つ高速に実装を行うことが要求されてい
る。
【０００３】このため、例えば特開平６−３５０２９７
号公報には、実装される電子部品や回路基板の大きさや
材料等の記録された実装データに基づいて搬送系等の移
動速度を制御し、最適な搬送速度を実現する技術が開示
されている。これにより、回路基板や実装される電子部
品の種類に適した移動速度で搬送系が駆動され、搬送時
の衝撃力による電子部品のずれや飛散等が防止され、高
精度に電子部品の実装が行われるようになる。この実装
データには、電子部品や回路基板の種類に応じて設定さ
れた搬送系駆動速度等の各種設定値が予め登録されてい
る。
号公報には、実装される電子部品や回路基板の大きさや
材料等の記録された実装データに基づいて搬送系等の移
動速度を制御し、最適な搬送速度を実現する技術が開示
されている。これにより、回路基板や実装される電子部
品の種類に適した移動速度で搬送系が駆動され、搬送時
の衝撃力による電子部品のずれや飛散等が防止され、高
精度に電子部品の実装が行われるようになる。この実装
データには、電子部品や回路基板の種類に応じて設定さ
れた搬送系駆動速度等の各種設定値が予め登録されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように実装データに基づいて搬送系の移動速度を制御す
るものでは、予め実装データの各種設定値を決定してお
く必要がある。このため、回路基板に対して同一内容の
実装を行う場合であっても、前工程における実装済み部
品が異なるときには、その都度、実装データの各種設定
値を再登録する必要がある。
ように実装データに基づいて搬送系の移動速度を制御す
るものでは、予め実装データの各種設定値を決定してお
く必要がある。このため、回路基板に対して同一内容の
実装を行う場合であっても、前工程における実装済み部
品が異なるときには、その都度、実装データの各種設定
値を再登録する必要がある。
【０００５】例えば、複数台の電子部品実装装置が製造
ラインに直列に設置されている場合には、電子部品の欠
品等の理由により回路基板が異なる実装状態で後工程に
搬送されることがある。このような場合でも、その都
度、実装データの再登録を行っていては、実装タクトの
短縮は極めて困難となる。
ラインに直列に設置されている場合には、電子部品の欠
品等の理由により回路基板が異なる実装状態で後工程に
搬送されることがある。このような場合でも、その都
度、実装データの再登録を行っていては、実装タクトの
短縮は極めて困難となる。
【０００６】また、既存の実装データのデータ構造に、
各電子部品に応じた搬送系の移動速度を入力することは
困難なことが多く、この場合には、電子部品実装装置の
動作を制御するソフトウェアを大幅に変更する必要が生
じるといった問題が生じる。
各電子部品に応じた搬送系の移動速度を入力することは
困難なことが多く、この場合には、電子部品実装装置の
動作を制御するソフトウェアを大幅に変更する必要が生
じるといった問題が生じる。
【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、既存の実装データ構造を変更することなく、電
子部品が実装された回路基板に対して、実装済み電子部
品のずれや飛散を防止して、しかも、高速に実装を行え
る電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供するこ
とを目的とする。
もので、既存の実装データ構造を変更することなく、電
子部品が実装された回路基板に対して、実装済み電子部
品のずれや飛散を防止して、しかも、高速に実装を行え
る電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係る請求項１記載の電子部品実装方法は、基板搬
入部から供給され電子部品の実装された回路基板を実装
位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可能
に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品を
保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装着
位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板へ
実装する電子部品実装方法であって、前記回路基板の実
装済み電子部品に対する慣性パラメータを前記基板搬入
部で求め、得られた慣性パラメータが大きい場合には前
記回路基板の搬送速度の動作パラメータを遅くなるよう
に自動設定する一方、慣性パラメータが小さい場合には
前記動作パラメータを速くなるように自動設定すること
を特徴とする。
発明に係る請求項１記載の電子部品実装方法は、基板搬
入部から供給され電子部品の実装された回路基板を実装
位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可能
に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品を
保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装着
位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板へ
実装する電子部品実装方法であって、前記回路基板の実
装済み電子部品に対する慣性パラメータを前記基板搬入
部で求め、得られた慣性パラメータが大きい場合には前
記回路基板の搬送速度の動作パラメータを遅くなるよう
に自動設定する一方、慣性パラメータが小さい場合には
前記動作パラメータを速くなるように自動設定すること
を特徴とする。
【０００９】この電子部品実装方法では、搬入される回
路基板に実装されている電子部品に対する慣性パラメー
タを基板搬入部で求め、得られた慣性パラメータに応じ
て搬送速度や実装速度等の動作パラメータを設定するた
め、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、そ
の都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動
作速度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従っ
て、電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に
実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせるこ
となくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無
駄に搬送速度を下げることなくタクトアップを図ること
ができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時
に、生産性を向上させることができる。
路基板に実装されている電子部品に対する慣性パラメー
タを基板搬入部で求め、得られた慣性パラメータに応じ
て搬送速度や実装速度等の動作パラメータを設定するた
め、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、そ
の都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動
作速度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従っ
て、電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に
実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせるこ
となくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無
駄に搬送速度を下げることなくタクトアップを図ること
ができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時
に、生産性を向上させることができる。
【００１０】請求項２記載の電子部品実装方法は、前記
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の基板面から
の高さであることを特徴とする。
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の基板面から
の高さであることを特徴とする。
【００１１】この電子部品実装方法では、計測が比較的
容易な電子部品の高さを慣性パラメータとして用い、電
子部品の高さが大きい場合に動作パラメータを小さく設
定し、電子部品の高さが小さい場合に動作パラメータを
大きく設定することで、比較的簡単な計測により適切な
動作パラメータを設定することができる。
容易な電子部品の高さを慣性パラメータとして用い、電
子部品の高さが大きい場合に動作パラメータを小さく設
定し、電子部品の高さが小さい場合に動作パラメータを
大きく設定することで、比較的簡単な計測により適切な
動作パラメータを設定することができる。
【００１２】請求項３記載の電子部品実装方法は、前記
実装済み電子部品の高さに応じて、前記吸着ノズルの下
降量を、前記保持された電子部品が前記実装済み電子部
品と干渉しない量に設定することを特徴とする。
実装済み電子部品の高さに応じて、前記吸着ノズルの下
降量を、前記保持された電子部品が前記実装済み電子部
品と干渉しない量に設定することを特徴とする。
【００１３】この電子部品実装方法では、吸着ノズルの
下降量を実装済み電子部品の高さに応じて設定すること
により、回路基板に対して一律に下降量を設定する場合
と比較して、局所的に最適な下降量が設定できる。従っ
て、吸着ノズルを部品装着位置まで移送する際の移動経
路を３次元的に最短経路に設定できる。
下降量を実装済み電子部品の高さに応じて設定すること
により、回路基板に対して一律に下降量を設定する場合
と比較して、局所的に最適な下降量が設定できる。従っ
て、吸着ノズルを部品装着位置まで移送する際の移動経
路を３次元的に最短経路に設定できる。
【００１４】請求項４記載の電子部品実装方法は、前記
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の実装面積で
あることを特徴とする。
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の実装面積で
あることを特徴とする。
【００１５】この電子部品実装方法では、実装済み電子
部品の実装面積が大きい場合に動作パラメータを小さく
設定し、実装面積が小さい場合に動作パラメータを大き
く設定することにより、適切な動作パラメータに設定で
きる。
部品の実装面積が大きい場合に動作パラメータを小さく
設定し、実装面積が小さい場合に動作パラメータを大き
く設定することにより、適切な動作パラメータに設定で
きる。
【００１６】請求項５記載の電子部品実装方法は、前記
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の体積である
ことを特徴とする。
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の体積である
ことを特徴とする。
【００１７】この電子部品実装方法では、実装済み電子
部品の体積が大きい場合に動作パラメータを小さく設定
し、実装済み電子部品の体積が小さい場合に動作パラメ
ータを大きく設定することにより、適切な動作パラメー
タに設定できる。
部品の体積が大きい場合に動作パラメータを小さく設定
し、実装済み電子部品の体積が小さい場合に動作パラメ
ータを大きく設定することにより、適切な動作パラメー
タに設定できる。
【００１８】請求項６記載の電子部品実装方法は、前記
慣性パラメータが、前記基板搬入部へ供給される前段の
基板加工装置により出力される実装済み部品データに基
づいて設定されることを特徴とする。
慣性パラメータが、前記基板搬入部へ供給される前段の
基板加工装置により出力される実装済み部品データに基
づいて設定されることを特徴とする。
【００１９】この電子部品実装方法では、慣性パラメー
タを計測して求める場合と比較して、より正確で詳細な
実装済み電子部品に対する情報が得られ、一層正確な動
作パラメータの設定が行える。
タを計測して求める場合と比較して、より正確で詳細な
実装済み電子部品に対する情報が得られ、一層正確な動
作パラメータの設定が行える。
【００２０】請求項７記載の電子部品実装装置は、基板
搬入部から供給され電子部品の実装された回路基板を実
装位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可
能に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品
を保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装
着位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板
へ実装する電子部品実装装置であって、前記基板搬入部
で前記回路基板上の実装済み電子部品の慣性パラメータ
を抽出する基板情報抽出部と、前記慣性パラメータが大
きい場合に前記回路基板の搬送速度の動作パラメータを
遅くなるように自動設定する一方、慣性パラメータが小
さい場合に前記動作パラメータを速くなるように自動設
定する制御部とを備えたことを特徴とする。
搬入部から供給され電子部品の実装された回路基板を実
装位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可
能に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品
を保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装
着位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板
へ実装する電子部品実装装置であって、前記基板搬入部
で前記回路基板上の実装済み電子部品の慣性パラメータ
を抽出する基板情報抽出部と、前記慣性パラメータが大
きい場合に前記回路基板の搬送速度の動作パラメータを
遅くなるように自動設定する一方、慣性パラメータが小
さい場合に前記動作パラメータを速くなるように自動設
定する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００２１】この電子部品実装装置では、基板情報抽出
部により、搬入される回路基板に実装されている電子部
品に対する慣性パラメータが基板搬入部で求められ、制
御部によって、得られた慣性パラメータに応じた搬送速
度や実装速度等の動作パラメータが設定されるため、回
路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都
度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速
度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従って、
電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に実装
されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることな
くなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に
搬送速度を下げることなくタクトアップを図ることがで
き、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生
産性を向上させることができる。
部により、搬入される回路基板に実装されている電子部
品に対する慣性パラメータが基板搬入部で求められ、制
御部によって、得られた慣性パラメータに応じた搬送速
度や実装速度等の動作パラメータが設定されるため、回
路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都
度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速
度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従って、
電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に実装
されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることな
くなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に
搬送速度を下げることなくタクトアップを図ることがで
き、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生
産性を向上させることができる。
【００２２】請求項８記載の電子部品実装装置は、前記
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の基板面から
の高さであって、前記基板情報抽出部が、前記実装済み
電子部品の高さを検出する高さ計測部を有することを特
徴とする。
慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の基板面から
の高さであって、前記基板情報抽出部が、前記実装済み
電子部品の高さを検出する高さ計測部を有することを特
徴とする。
【００２３】この電子部品実装装置では、電子部品の高
さを慣性パラメータとして用い、基板情報抽出部が実装
済み電子部品の高さを検出することにより、比較的簡単
な計測により適切な動作パラメータを設定することがで
きる。
さを慣性パラメータとして用い、基板情報抽出部が実装
済み電子部品の高さを検出することにより、比較的簡単
な計測により適切な動作パラメータを設定することがで
きる。
【００２４】請求項９記載の電子部品実装装置は、前記
高さ計測部が、発光素子を高さ方向に複数配列した投光
部と、前記投光部からの出射光を受光する受光素子を高
さ方向に複数配列した受光部とを有し、前記投光部と受
光部が、前記基板搬入部の搬送路を挟んで対向配置され
ていることを特徴とする。
高さ計測部が、発光素子を高さ方向に複数配列した投光
部と、前記投光部からの出射光を受光する受光素子を高
さ方向に複数配列した受光部とを有し、前記投光部と受
光部が、前記基板搬入部の搬送路を挟んで対向配置され
ていることを特徴とする。
【００２５】この電子部品実装装置では、発光素子から
の光が回路基板上の実装済み電子部品によって遮られる
場合、電子部品の高さ以下の位置に配置された受光素子
からは受光信号が得られない一方、電子部品の高さより
高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得られ
る。これにより、受光信号が検出されるか否かの境界と
なる高さを電子部品の高さとして認識することで、高さ
計測が行える。
の光が回路基板上の実装済み電子部品によって遮られる
場合、電子部品の高さ以下の位置に配置された受光素子
からは受光信号が得られない一方、電子部品の高さより
高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得られ
る。これにより、受光信号が検出されるか否かの境界と
なる高さを電子部品の高さとして認識することで、高さ
計測が行える。
【００２６】請求項１０記載の電子部品実装装置は、前
記高さ計測部が、前記基板搬入部の搬送路上方に配置さ
れ、前記回路基板の搬送方向に対して直交方向に電子部
品の高さを測定する測距装置を有することを特徴とす
る。
記高さ計測部が、前記基板搬入部の搬送路上方に配置さ
れ、前記回路基板の搬送方向に対して直交方向に電子部
品の高さを測定する測距装置を有することを特徴とす
る。
【００２７】この電子部品実装装置では、搬送方向に対
して直交方向に実装済み電子部品の高さ情報を、高さ方
向から計測することで、電子部品同士が干渉することな
く、回路基板の全面にわたって高さ情報の抽出が可能と
なる。従って、より確実に回路基板に応じた搬送系の動
作パラメータを選定することができ、安定した電子部品
の実装動作が行える。
して直交方向に実装済み電子部品の高さ情報を、高さ方
向から計測することで、電子部品同士が干渉することな
く、回路基板の全面にわたって高さ情報の抽出が可能と
なる。従って、より確実に回路基板に応じた搬送系の動
作パラメータを選定することができ、安定した電子部品
の実装動作が行える。
【００２８】請求項１１記載の電子部品実装装置は、前
記慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の実装面積
であって、前記基板情報抽出部が、前記実装済み電子部
品の実装面積を検出する２次元センサを有することを特
徴とする。
記慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の実装面積
であって、前記基板情報抽出部が、前記実装済み電子部
品の実装面積を検出する２次元センサを有することを特
徴とする。
【００２９】この電子部品実装装置では、２次元センサ
により回路基板を撮像し、得られた画像データを処理す
ることで電子部品の回路基板上の実装面積等を検出し、
この実装面積を慣性パラメータとする。これにより、簡
単且つ高速に回路基板に応じた搬送系の動作パラメータ
が選定でき、安定した電子部品の実装動作が行える。
により回路基板を撮像し、得られた画像データを処理す
ることで電子部品の回路基板上の実装面積等を検出し、
この実装面積を慣性パラメータとする。これにより、簡
単且つ高速に回路基板に応じた搬送系の動作パラメータ
が選定でき、安定した電子部品の実装動作が行える。
【００３０】請求項１２記載の電子部品実装装置は、前
記慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の体積であ
って、前記基板情報抽出部が、ライン状のスリット光を
出射するスリット光源と、前記出射されたスリット光の
照射域を撮像する２次元センサとを有し、前記２次元セ
ンサと前記スリット光源のうち、いずれか一方を前記回
路基板の基板面に対して斜め方向に設置すると共に、他
方を前記回路基板の上方に設けたことを特徴とする。
記慣性パラメータが、前記実装済み電子部品の体積であ
って、前記基板情報抽出部が、ライン状のスリット光を
出射するスリット光源と、前記出射されたスリット光の
照射域を撮像する２次元センサとを有し、前記２次元セ
ンサと前記スリット光源のうち、いずれか一方を前記回
路基板の基板面に対して斜め方向に設置すると共に、他
方を前記回路基板の上方に設けたことを特徴とする。
【００３１】この電子部品実装装置では、スリット光源
からのスリット光を回路基板へ基板面に対して斜め方向
から照射して、このスリット光により照射された照射域
を２次元センサにより撮像する。すると、電子部品と回
路基板の上面におけるスリット光の照射域は電子部品の
高さに応じてシフトしており、このシフトした距離を計
測することで実装済み電子部品の体積を求める。これに
より得られた体積を実装済み電子部品の慣性パラメータ
とする。これにより、回路基板上の実装済み電子部品の
体積を高速且つ正確に抽出することができ、より適切な
動作パラメータを正確に設定できる。
からのスリット光を回路基板へ基板面に対して斜め方向
から照射して、このスリット光により照射された照射域
を２次元センサにより撮像する。すると、電子部品と回
路基板の上面におけるスリット光の照射域は電子部品の
高さに応じてシフトしており、このシフトした距離を計
測することで実装済み電子部品の体積を求める。これに
より得られた体積を実装済み電子部品の慣性パラメータ
とする。これにより、回路基板上の実装済み電子部品の
体積を高速且つ正確に抽出することができ、より適切な
動作パラメータを正確に設定できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子部品実装
装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明に係るロータリーヘッドを備え
た電子部品実装装置の外観図、図２は移載ヘッドの拡大
斜視図、図３は電子部品実装装置の搬送系の概念的な斜
視図である。図１〜図３に示すように、この電子部品実
装装置１００は、主に、電子部品を連続的に供給する部
品供給部１０と、部品供給部１０の所定の部品供給位置
１１で電子部品３を保持してこの電子部品３を回路基板
５に実装するロータリーヘッド１２と、回路基板５を位
置決めするＸＹテーブル１４とを有し、基板搬入部１６
から供給された回路基板５をＸＹテーブル１４上に載置
して、ロータリーヘッド１２により部品供給部１０から
電子部品３を保持した後、適切な補正処理を行って回路
基板５上の所定位置に実装し、部品実装を完了した回路
基板５をＸＹテーブル１４から基板搬出部１８に搬出す
るものである。
装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に
説明する。図１は本発明に係るロータリーヘッドを備え
た電子部品実装装置の外観図、図２は移載ヘッドの拡大
斜視図、図３は電子部品実装装置の搬送系の概念的な斜
視図である。図１〜図３に示すように、この電子部品実
装装置１００は、主に、電子部品を連続的に供給する部
品供給部１０と、部品供給部１０の所定の部品供給位置
１１で電子部品３を保持してこの電子部品３を回路基板
５に実装するロータリーヘッド１２と、回路基板５を位
置決めするＸＹテーブル１４とを有し、基板搬入部１６
から供給された回路基板５をＸＹテーブル１４上に載置
して、ロータリーヘッド１２により部品供給部１０から
電子部品３を保持した後、適切な補正処理を行って回路
基板５上の所定位置に実装し、部品実装を完了した回路
基板５をＸＹテーブル１４から基板搬出部１８に搬出す
るものである。
【００３３】また、電子部品装着装置１００は、各種デ
ータや制御条件等を入力する入力部２０と、装置の状態
やデータの内容等並びに画像データ等を表示する表示部
２２と、これらの各部の動作を制御する図示しない制御
装置を備えている。部品供給部１０は、多数の電子部品
３を収容した複数の部品供給ユニット２４が紙面垂直方
向に並列して配置され、その並列方向に移動することで
所望の電子部品３を部品供給位置１１に供給する。ＸＹ
テーブル１４は、基板搬入部１６と基板搬出部１８との
間に移動可能に設けられ（図３参照）、基板搬入部１６
の基板搬送路に接続される位置に移動して部品装着前の
回路基板５を受け取り、回路基板５を固定してロータリ
ーヘッド１２の部品実装位置に移動する。そして、各電
子部品３の実装位置に応じた回路基板５の移動を繰り返
し行い、部品装着を完了するとＸＹテーブル１４は基板
搬出部１８に接続される位置まで移動し、回路基板５を
基板搬出部１８へ送り出す。
ータや制御条件等を入力する入力部２０と、装置の状態
やデータの内容等並びに画像データ等を表示する表示部
２２と、これらの各部の動作を制御する図示しない制御
装置を備えている。部品供給部１０は、多数の電子部品
３を収容した複数の部品供給ユニット２４が紙面垂直方
向に並列して配置され、その並列方向に移動することで
所望の電子部品３を部品供給位置１１に供給する。ＸＹ
テーブル１４は、基板搬入部１６と基板搬出部１８との
間に移動可能に設けられ（図３参照）、基板搬入部１６
の基板搬送路に接続される位置に移動して部品装着前の
回路基板５を受け取り、回路基板５を固定してロータリ
ーヘッド１２の部品実装位置に移動する。そして、各電
子部品３の実装位置に応じた回路基板５の移動を繰り返
し行い、部品装着を完了するとＸＹテーブル１４は基板
搬出部１８に接続される位置まで移動し、回路基板５を
基板搬出部１８へ送り出す。
【００３４】ロータリーヘッド１２は、電子部品３を保
持する複数の装着ヘッド２６と、装着ヘッド２６を上下
動可能に周面で支持して回転駆動される回転枠体２８
と、回転枠体２８をインデックス回転駆動するインデッ
クス回転駆動装置３０を備えている（図２参照）。
持する複数の装着ヘッド２６と、装着ヘッド２６を上下
動可能に周面で支持して回転駆動される回転枠体２８
と、回転枠体２８をインデックス回転駆動するインデッ
クス回転駆動装置３０を備えている（図２参照）。
【００３５】上記構成の電子部品実装装置１００によれ
ば、図２に示すように、装着ヘッド２６は、回転枠体２
８の回転により部品供給部１０の部品供給位置１１から
その反対側の部品装着位置３２を経て、元の部品供給位
置１１までを回転移動する。また、各装着ヘッド２６に
は電子部品を吸着保持する吸着ノズル３４がそれぞれ取
り付けられており、回転枠体２８が回転することで、吸
着ノズル３４による電子部品の吸着保持、及び実装動作
が行われる。このロータリーヘッド１２は、装着ヘッド
２６を上方から見て時計回りにインデックス回転させる
ことで、各装着ヘッド２６の位置で所定の処理が連続し
て行われる。
ば、図２に示すように、装着ヘッド２６は、回転枠体２
８の回転により部品供給部１０の部品供給位置１１から
その反対側の部品装着位置３２を経て、元の部品供給位
置１１までを回転移動する。また、各装着ヘッド２６に
は電子部品を吸着保持する吸着ノズル３４がそれぞれ取
り付けられており、回転枠体２８が回転することで、吸
着ノズル３４による電子部品の吸着保持、及び実装動作
が行われる。このロータリーヘッド１２は、装着ヘッド
２６を上方から見て時計回りにインデックス回転させる
ことで、各装着ヘッド２６の位置で所定の処理が連続し
て行われる。
【００３６】次に、基板搬入部１６における動作を詳細
に説明する。図４に基板搬入部１６の概略的な正面図
（ａ）と側面図（ｂ）を示した。電子部品３の実装され
た回路基板５は、搬送コンベヤ３６上に載置されて搬送
される。この搬送コンベヤ３６の搬送途中に搬送路を挟
んで対面する位置に基板情報抽出部としての高さ計測部
３８を配置している。高さ計測部３８は、発光素子を高
さ方向に複数配列した投光部３８ａと、投光部３８ａか
らの出射光を受光する受光素子を発光素子の配列に一致
させて高さ方向に複数配列した受光部３８ｂと、受光部
３８ｂから出力信号から高さを求める図示しない制御部
とからなる。
に説明する。図４に基板搬入部１６の概略的な正面図
（ａ）と側面図（ｂ）を示した。電子部品３の実装され
た回路基板５は、搬送コンベヤ３６上に載置されて搬送
される。この搬送コンベヤ３６の搬送途中に搬送路を挟
んで対面する位置に基板情報抽出部としての高さ計測部
３８を配置している。高さ計測部３８は、発光素子を高
さ方向に複数配列した投光部３８ａと、投光部３８ａか
らの出射光を受光する受光素子を発光素子の配列に一致
させて高さ方向に複数配列した受光部３８ｂと、受光部
３８ｂから出力信号から高さを求める図示しない制御部
とからなる。
【００３７】基板搬入部１６に回路基板５が搬入される
と、回路基板５は搬送コンベヤ３６上２を移動して高さ
計測部３８によって高さ計測がなされる。高さ計測は、
投光部３８ａの各発光素子からの光が受光部３８ｂの各
受光素子に到達したか否かを制御部が判断することで高
速に行われる。即ち、レーザやＬＥＤ等の発光素子から
の光が回路基板５上の電子部品３によって遮られる場
合、電子部品３の高さ以下の位置に配置された受光素子
からは受光信号が得られない。一方、電子部品３の高さ
より高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得
られる。そこで、受光信号が検出されるか否かの境界と
なる高さを求め、この高さを電子部品３の高さとして認
識する。回路基板５は搬送コンベヤ上を搬送されるた
め、高さ計測部３８からは上記の部品高さの情報が動的
に検出され、回路基板５の全体にわたって部品高さが得
られる。なお、部品高さの計測は、回路基板５の下面を
基準に計測し、実際の部品高さを求める場合は、計測結
果から回路基板５の厚みを減算して求める。
と、回路基板５は搬送コンベヤ３６上２を移動して高さ
計測部３８によって高さ計測がなされる。高さ計測は、
投光部３８ａの各発光素子からの光が受光部３８ｂの各
受光素子に到達したか否かを制御部が判断することで高
速に行われる。即ち、レーザやＬＥＤ等の発光素子から
の光が回路基板５上の電子部品３によって遮られる場
合、電子部品３の高さ以下の位置に配置された受光素子
からは受光信号が得られない。一方、電子部品３の高さ
より高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得
られる。そこで、受光信号が検出されるか否かの境界と
なる高さを求め、この高さを電子部品３の高さとして認
識する。回路基板５は搬送コンベヤ上を搬送されるた
め、高さ計測部３８からは上記の部品高さの情報が動的
に検出され、回路基板５の全体にわたって部品高さが得
られる。なお、部品高さの計測は、回路基板５の下面を
基準に計測し、実際の部品高さを求める場合は、計測結
果から回路基板５の厚みを減算して求める。
【００３８】次に、回路基板５上に実装された電子部品
３の高さに応じて搬送系の移動速度等を制御する手法に
ついて図５を用いて説明する。図５は回路基板５の部品
高さを計測し、各種パラメータを最適に設定して実装動
作を行う概略的な処理内容を示すフローチャートであ
る。まず、上述したように回路基板５を基板搬入部１６
に搬入し（ステップ１、以降はＳ１と略記する）、搬送
コンベヤ３６によって回路基板５が高さ計測部３８を通
過することで、回路基板５全体に対する部品高さが計測
される（Ｓ２）。そして、計測された部品高さ情報に基
づいて、図１，図２に示されるＸＹテーブル１４のＸ、
Ｙ方向移動速度、昇降速度等の搬送系の各動作パラメー
タを適切に決定する（Ｓ３）。
３の高さに応じて搬送系の移動速度等を制御する手法に
ついて図５を用いて説明する。図５は回路基板５の部品
高さを計測し、各種パラメータを最適に設定して実装動
作を行う概略的な処理内容を示すフローチャートであ
る。まず、上述したように回路基板５を基板搬入部１６
に搬入し（ステップ１、以降はＳ１と略記する）、搬送
コンベヤ３６によって回路基板５が高さ計測部３８を通
過することで、回路基板５全体に対する部品高さが計測
される（Ｓ２）。そして、計測された部品高さ情報に基
づいて、図１，図２に示されるＸＹテーブル１４のＸ、
Ｙ方向移動速度、昇降速度等の搬送系の各動作パラメー
タを適切に決定する（Ｓ３）。
【００３９】ここで、各動作パラメータは、例えば図６
に部品高さのレベル分けの様子を示すように、計測され
た部品高さｈが予め設定された基準値ａ，ｂ，ｃを閾値
として設定される範囲のうち、どの範囲内に含まれるか
を求め、これにより段階的に移動速度や昇降速度等の動
作パラメータを設定する。具体的には、部品高さが高い
ほど電子部品の慣性が大きくなるので、低速となる動作
パラメータを選定し、部品高さが低いほど慣性が小さく
なるので、高速となる動作パラメータを選定する。この
ように動作パラメータを部品高さのレベルに応じて段階
的に設定することにより、処理を単純化して高速化が図
られる。なお、段階的に設定する以外にも、連続的に動
作パラメータを設定することで、より適切な動作パラメ
ータに設定できる。
に部品高さのレベル分けの様子を示すように、計測され
た部品高さｈが予め設定された基準値ａ，ｂ，ｃを閾値
として設定される範囲のうち、どの範囲内に含まれるか
を求め、これにより段階的に移動速度や昇降速度等の動
作パラメータを設定する。具体的には、部品高さが高い
ほど電子部品の慣性が大きくなるので、低速となる動作
パラメータを選定し、部品高さが低いほど慣性が小さく
なるので、高速となる動作パラメータを選定する。この
ように動作パラメータを部品高さのレベルに応じて段階
的に設定することにより、処理を単純化して高速化が図
られる。なお、段階的に設定する以外にも、連続的に動
作パラメータを設定することで、より適切な動作パラメ
ータに設定できる。
【００４０】本実施形態の電子部品実装装置１００によ
れば、搬入される回路基板５に既に実装された電子部品
３に対し、慣性パラメータとなる高さを計測し、得られ
た部品高さ情報に応じて搬送系の動作パラメータを設定
するため、回路基板５への電子部品３の実装状況が変化
しても、その都度、実装プログラムを変更することな
く、適切な動作速度で実装動作が行われる。従って、電
子部品３の実装中や回路基板５の搬送中に、回路基板５
に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせる
ことなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、
無駄に動作速度を下げることなくタクトアップを図るこ
とができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時
に、生産性を向上させることができる。
れば、搬入される回路基板５に既に実装された電子部品
３に対し、慣性パラメータとなる高さを計測し、得られ
た部品高さ情報に応じて搬送系の動作パラメータを設定
するため、回路基板５への電子部品３の実装状況が変化
しても、その都度、実装プログラムを変更することな
く、適切な動作速度で実装動作が行われる。従って、電
子部品３の実装中や回路基板５の搬送中に、回路基板５
に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせる
ことなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、
無駄に動作速度を下げることなくタクトアップを図るこ
とができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時
に、生産性を向上させることができる。
【００４１】次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図７は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示
す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。なお、以降は前
述の実施形態と同一の部材に対しては同一の符号を付与
することでその説明は省略するものとする。
図７は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示
す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。なお、以降は前
述の実施形態と同一の部材に対しては同一の符号を付与
することでその説明は省略するものとする。
【００４２】図７（ａ）に示すように、搬送路の途中に
設けた基板情報抽出部としての高さ計測部４０は、搬送
路の上方で、レーザ測長器等の測距装置４２が搬送路の
幅方向、即ち搬送方向に対して直交方向に複数台並べて
配設されている。各測距装置４２からの出力信号は図示
しない制御部に送られて、回路基板５上の実装済み電子
部品３の高さが計測される。この構成によれば、搬送路
の幅方向に対する実装済み電子部品３の高さ情報を高さ
方向から計測することで、電子部品同士が干渉すること
なく、回路基板５の全面にわたって高さ情報の抽出が可
能となる。従って、より確実に回路基板５に応じた搬送
系の動作パラメータを選定することができ、安定した電
子部品の実装動作が行える。
設けた基板情報抽出部としての高さ計測部４０は、搬送
路の上方で、レーザ測長器等の測距装置４２が搬送路の
幅方向、即ち搬送方向に対して直交方向に複数台並べて
配設されている。各測距装置４２からの出力信号は図示
しない制御部に送られて、回路基板５上の実装済み電子
部品３の高さが計測される。この構成によれば、搬送路
の幅方向に対する実装済み電子部品３の高さ情報を高さ
方向から計測することで、電子部品同士が干渉すること
なく、回路基板５の全面にわたって高さ情報の抽出が可
能となる。従って、より確実に回路基板５に応じた搬送
系の動作パラメータを選定することができ、安定した電
子部品の実装動作が行える。
【００４３】また、高さ計測部４０は、単一のレーザ測
距装置からの光ビームを走査させて用いる構成としても
よい。図８に単一のレーザ測距装置を走査手段４４によ
って回路基板５の幅方向全体に走査させる一構成例を示
した。走査手段４４としては、例えばポリゴンミラーや
ガルバノミラー等が利用できる。
距装置からの光ビームを走査させて用いる構成としても
よい。図８に単一のレーザ測距装置を走査手段４４によ
って回路基板５の幅方向全体に走査させる一構成例を示
した。走査手段４４としては、例えばポリゴンミラーや
ガルバノミラー等が利用できる。
【００４４】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図９は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示
す正面図である。本実施形態の基板情報抽出部として実
装面積測定部４６は、ＣＣＤセンサ等の２次元センサ４
８を備えている。この２次元センサ４８により回路基板
５を撮像し、得られた画像データを制御部で処理するこ
とで、電子部品３の平面サイズ、或いは、回路基板上の
実装面積等を検出する。これら平面サイズや実装面積
を、部品高さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する
慣性パラメータとして扱う。即ち、電子部品３の平面サ
イズや実装面積が大きい場合は、サイズや面積が大きい
分、電子部品の重量もあるとみなして、低速となる動作
パラメータを選定する一方、逆に小さい場合は、電子部
品が軽量であるとみなして高速となる動作パラメータを
選定する。
図９は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示
す正面図である。本実施形態の基板情報抽出部として実
装面積測定部４６は、ＣＣＤセンサ等の２次元センサ４
８を備えている。この２次元センサ４８により回路基板
５を撮像し、得られた画像データを制御部で処理するこ
とで、電子部品３の平面サイズ、或いは、回路基板上の
実装面積等を検出する。これら平面サイズや実装面積
を、部品高さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する
慣性パラメータとして扱う。即ち、電子部品３の平面サ
イズや実装面積が大きい場合は、サイズや面積が大きい
分、電子部品の重量もあるとみなして、低速となる動作
パラメータを選定する一方、逆に小さい場合は、電子部
品が軽量であるとみなして高速となる動作パラメータを
選定する。
【００４５】これにより、簡単且つ高速に回路基板５に
応じた搬送系の動作パラメータが選定でき、安定した電
子部品の実装動作が行える。なお、２次元センサ４８に
代えて、ラインセンサを用いて平面画像を得る構成とし
てもよい。この場合、より高精細な画像データが容易に
得られ、計測精度向上に寄与できる。
応じた搬送系の動作パラメータが選定でき、安定した電
子部品の実装動作が行える。なお、２次元センサ４８に
代えて、ラインセンサを用いて平面画像を得る構成とし
てもよい。この場合、より高精細な画像データが容易に
得られ、計測精度向上に寄与できる。
【００４６】次に、本発明の第４実施形態を説明する。
図１０は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を
示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。本実施形
態の基板情報抽出部としての体積計測部５０は、ＣＣＤ
センサ等の２次元センサ４８とライン状のスリット光を
出射するレーザ光源等のスリット光源５２を備えてい
る。この構成は、所謂、光切断法によって電子部品の３
次元形状の情報を得るものである。即ち、図１０（ａ）
に示すように、スリット光源５２からのスリット光を回
路基板５へ基板面に対して斜め方向から照射して、この
スリット光により照射された領域を２次元センサ４８に
より撮像する。すると、図１０（ｂ）に示すように、電
子部品３と回路基板５の上面におけるスリット光の照射
域５４は、電子部品３の高さに応じて距離Ｌだけシフト
する。この距離Ｌを計測することで電子部品３の３次元
形状（高さ、実装面積、体積等）を求めることができ
る。
図１０は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を
示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。本実施形
態の基板情報抽出部としての体積計測部５０は、ＣＣＤ
センサ等の２次元センサ４８とライン状のスリット光を
出射するレーザ光源等のスリット光源５２を備えてい
る。この構成は、所謂、光切断法によって電子部品の３
次元形状の情報を得るものである。即ち、図１０（ａ）
に示すように、スリット光源５２からのスリット光を回
路基板５へ基板面に対して斜め方向から照射して、この
スリット光により照射された領域を２次元センサ４８に
より撮像する。すると、図１０（ｂ）に示すように、電
子部品３と回路基板５の上面におけるスリット光の照射
域５４は、電子部品３の高さに応じて距離Ｌだけシフト
する。この距離Ｌを計測することで電子部品３の３次元
形状（高さ、実装面積、体積等）を求めることができ
る。
【００４７】ここで、電子部品３の体積情報は、部品高
さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する慣性パラメ
ータとして扱うことができる。即ち、電子部品３の体積
が大きい場合は、その分、電子部品の重量もあるとみな
して、低速となる動作パラメータを選定する一方、逆に
体積が小さい場合は、電子部品が軽量であるとみなして
高速となる動作パラメータを選定するなお、２次元セン
サ４８とスリット光源５２の配設位置は、これに限らず
双方を置換して、回路基板５の直上からスリット光を照
射して、斜め方向から撮像する構成であってもよい。
さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する慣性パラメ
ータとして扱うことができる。即ち、電子部品３の体積
が大きい場合は、その分、電子部品の重量もあるとみな
して、低速となる動作パラメータを選定する一方、逆に
体積が小さい場合は、電子部品が軽量であるとみなして
高速となる動作パラメータを選定するなお、２次元セン
サ４８とスリット光源５２の配設位置は、これに限らず
双方を置換して、回路基板５の直上からスリット光を照
射して、斜め方向から撮像する構成であってもよい。
【００４８】この構成によれば、回路基板５上の実装済
み電子部品３の３次元形状の各情報を高速且つ正確に抽
出することができ、より適切な動作パラメータを正確に
設定できる。
み電子部品３の３次元形状の各情報を高速且つ正確に抽
出することができ、より適切な動作パラメータを正確に
設定できる。
【００４９】次に、本発明の第５実施形態を説明する。
図１１は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を
示す正面図である。本実施形態では、基板搬入部１６に
接続される搬送路前段の基板加工装置のコントローラ５
６から実装済み部品データを出力させ、このデータを制
御部５８が受け取り、回路基板５に実装された電子部品
３に対する高さ情報や重量情報等の慣性パラメータを得
る。この実装済み部品データの授受は、回路基板５の搬
入時に割り込み信号によりデータを要求して処理するこ
とで、電子部品実装装置で用いる実装データ等に動作パ
ラメータ等を入力する手間をかけることなく、適切な動
作パラメータの選定から設定までの処理を自動的に行
う。この構成によれば、回路基板５に実装された電子部
品３に対する高さ情報等を計測して求める場合と比較し
て、実装済みの電子部品の詳細且つ正確な情報が容易に
得られるため、動作パラメータの設定が一層正確に行
え、効率のよい実装動作が可能となる。また、実装済み
の電子部品に対する慣性パラメータとして、最も直接的
なデータとなる重量情報を得ることで、正確に動作パラ
メータの設定が行える。
図１１は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を
示す正面図である。本実施形態では、基板搬入部１６に
接続される搬送路前段の基板加工装置のコントローラ５
６から実装済み部品データを出力させ、このデータを制
御部５８が受け取り、回路基板５に実装された電子部品
３に対する高さ情報や重量情報等の慣性パラメータを得
る。この実装済み部品データの授受は、回路基板５の搬
入時に割り込み信号によりデータを要求して処理するこ
とで、電子部品実装装置で用いる実装データ等に動作パ
ラメータ等を入力する手間をかけることなく、適切な動
作パラメータの選定から設定までの処理を自動的に行
う。この構成によれば、回路基板５に実装された電子部
品３に対する高さ情報等を計測して求める場合と比較し
て、実装済みの電子部品の詳細且つ正確な情報が容易に
得られるため、動作パラメータの設定が一層正確に行
え、効率のよい実装動作が可能となる。また、実装済み
の電子部品に対する慣性パラメータとして、最も直接的
なデータとなる重量情報を得ることで、正確に動作パラ
メータの設定が行える。
【００５０】次に、本発明の第６実施形態を説明する。
上記各実施形態においては、ロータリーヘッド１２を備
えた電子部品実装装置１００に対して説明を行ったが、
これ以外にも、例えば電子部品が実装される回路基板が
固定され、装着ヘッドの搭載された移載ヘッドが回路基
板上を移動して実装動作を行う電子部品実装装置２００
に対しても同様に本発明の電子部品実装方法を適用でき
る。ここで、図１２にこの電子部品実装装置２００の斜
視図、図１３に電子部品実装装置２００の移載ヘッドの
拡大斜視図、図１４に移載ヘッドに備わる装着ヘッドの
動作を示す説明図を示した。
上記各実施形態においては、ロータリーヘッド１２を備
えた電子部品実装装置１００に対して説明を行ったが、
これ以外にも、例えば電子部品が実装される回路基板が
固定され、装着ヘッドの搭載された移載ヘッドが回路基
板上を移動して実装動作を行う電子部品実装装置２００
に対しても同様に本発明の電子部品実装方法を適用でき
る。ここで、図１２にこの電子部品実装装置２００の斜
視図、図１３に電子部品実装装置２００の移載ヘッドの
拡大斜視図、図１４に移載ヘッドに備わる装着ヘッドの
動作を示す説明図を示した。
【００５１】この電子部品実装装置２００の構成を簡単
に説明すると、図１２に示すように、電子部品実装装置
２００は、基台６０上面中央に、回路基板５のガイドレ
ール６２が設けられ、このガイドレール６２の搬送ベル
トによって回路基板５は一端側の基板搬入部６４から電
子部品の実装位置６６に、また、実装位置６６から他端
側の基板搬出部６８に搬送される。
に説明すると、図１２に示すように、電子部品実装装置
２００は、基台６０上面中央に、回路基板５のガイドレ
ール６２が設けられ、このガイドレール６２の搬送ベル
トによって回路基板５は一端側の基板搬入部６４から電
子部品の実装位置６６に、また、実装位置６６から他端
側の基板搬出部６８に搬送される。
【００５２】回路基板５上方で基台６０上面両側部には
Ｙ軸部７０，７２がそれぞれ設けられ、これら２つのＹ
軸部７０，７２の間にはＸ軸部７４が懸架されている。
また、Ｘ軸部７４には移載ヘッド７６が取り付けられて
おり、これにより、移載ヘッド７６をＸ−Ｙ平面内で移
動可能にしている。
Ｙ軸部７０，７２がそれぞれ設けられ、これら２つのＹ
軸部７０，７２の間にはＸ軸部７４が懸架されている。
また、Ｘ軸部７４には移載ヘッド７６が取り付けられて
おり、これにより、移載ヘッド７６をＸ−Ｙ平面内で移
動可能にしている。
【００５３】上記Ｘ軸部７６、Ｙ軸部７０，７２からな
るＸＹロボット（移載ヘッド移動手段）上に搭載され、
Ｘ−Ｙ平面（水平面）上を自在移動する移載ヘッド７６
は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品
が供給されるパーツフィーダ（部品供給手段）７８、又
はＳＯＰやＱＦＰ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の
電子部品が供給されるパーツトレイ（部品供給手段）８
０から所望の電子部品を、吸着ノズル８２により吸着し
て、回路基板５の所定位置に装着できるように構成され
ている。このような電子部品の実装動作は、予め設定さ
れた実装プログラムに基づいて図示しない制御装置によ
り制御される。
るＸＹロボット（移載ヘッド移動手段）上に搭載され、
Ｘ−Ｙ平面（水平面）上を自在移動する移載ヘッド７６
は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品
が供給されるパーツフィーダ（部品供給手段）７８、又
はＳＯＰやＱＦＰ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の
電子部品が供給されるパーツトレイ（部品供給手段）８
０から所望の電子部品を、吸着ノズル８２により吸着し
て、回路基板５の所定位置に装着できるように構成され
ている。このような電子部品の実装動作は、予め設定さ
れた実装プログラムに基づいて図示しない制御装置によ
り制御される。
【００５４】パーツフィーダ７８は、ガイドレール６２
の両端部に多数個が並設されており、各パーツフィーダ
７８には、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電
子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取
り付けられている。また、パーツトレイ８０は、ガイド
レール６２と直交する方向が長尺となるトレイ８０ａが
計２個載置可能で、各トレイ８０ａは部品の供給個数に
応じてガイドレール６２側にスライドして、Ｙ方向の部
品取り出し位置を一定位置に保つ構成となっている。
の両端部に多数個が並設されており、各パーツフィーダ
７８には、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電
子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取
り付けられている。また、パーツトレイ８０は、ガイド
レール６２と直交する方向が長尺となるトレイ８０ａが
計２個載置可能で、各トレイ８０ａは部品の供給個数に
応じてガイドレール６２側にスライドして、Ｙ方向の部
品取り出し位置を一定位置に保つ構成となっている。
【００５５】ガイドレール６２に位置決めされた回路基
板５の側部には、吸着ノズル８２に吸着された電子部品
３の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出して、この
位置ずれをキャンセルするように移載ヘッド７６側で補
正させるための認識装置８４が設けられている。
板５の側部には、吸着ノズル８２に吸着された電子部品
３の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出して、この
位置ずれをキャンセルするように移載ヘッド７６側で補
正させるための認識装置８４が設けられている。
【００５６】移載ヘッド７６は、図１３に概略的な構成
を示すように、複数個（本実施形態では４個）の装着ヘ
ッド（第１装着ヘッド８６ａ，第２装着ヘッド８６ｂ，
第３装着ヘッド８６ｃ，第４装着ヘッド８６ｄ：部品保
持手段）を横並びに連結した多連式ヘッドとして構成し
ている。４個の装着ヘッド８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８
６ｄは同一構造であって、吸着ノズル８２と、吸着ノズ
ル８２に上下動作を行わせるためのアクチュエータ８８
と、吸着ノズル８２にθ回転を行わせるためのモータ９
０、タイミングベルト９２、プーリ９４とを備えてい
る。
を示すように、複数個（本実施形態では４個）の装着ヘ
ッド（第１装着ヘッド８６ａ，第２装着ヘッド８６ｂ，
第３装着ヘッド８６ｃ，第４装着ヘッド８６ｄ：部品保
持手段）を横並びに連結した多連式ヘッドとして構成し
ている。４個の装着ヘッド８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８
６ｄは同一構造であって、吸着ノズル８２と、吸着ノズ
ル８２に上下動作を行わせるためのアクチュエータ８８
と、吸着ノズル８２にθ回転を行わせるためのモータ９
０、タイミングベルト９２、プーリ９４とを備えてい
る。
【００５７】各装着ヘッドの吸着ノズル８２は交換可能
であり、他の吸着ノズルは電子部品実装装置２００の基
台６０上のノズルストッカ９６に予め収容されている。
吸着ノズル８２には、例えば１．０×０．５ｍｍ程度の
微小チップ部品を吸着するＳサイズノズル、１８ｍｍ角
のＱＦＰを吸着するＭサイズノズル等があり、装着する
電子部品の種類に応じて使用される。
であり、他の吸着ノズルは電子部品実装装置２００の基
台６０上のノズルストッカ９６に予め収容されている。
吸着ノズル８２には、例えば１．０×０．５ｍｍ程度の
微小チップ部品を吸着するＳサイズノズル、１８ｍｍ角
のＱＦＰを吸着するＭサイズノズル等があり、装着する
電子部品の種類に応じて使用される。
【００５８】ここで、上記構成の電子部品実装装置２０
０の基本的な動作を説明する。ガイドレール６２の基板
搬入部６４から搬入された回路基板５が所定の電子部品
実装位置６６に搬送されると、移載ヘッド７６はＸＹロ
ボットによりＸＹ平面内で移動して、パーツフィーダ７
８又はパーツトレイ８０から所望の電子部品を吸着す
る。そして、認識装置８４の姿勢認識カメラ上に移動し
て電子部品の吸着姿勢を確認して吸着姿勢の補正動作を
行い、その後、回路基板５の所定位置に電子部品を装着
する。
０の基本的な動作を説明する。ガイドレール６２の基板
搬入部６４から搬入された回路基板５が所定の電子部品
実装位置６６に搬送されると、移載ヘッド７６はＸＹロ
ボットによりＸＹ平面内で移動して、パーツフィーダ７
８又はパーツトレイ８０から所望の電子部品を吸着す
る。そして、認識装置８４の姿勢認識カメラ上に移動し
て電子部品の吸着姿勢を確認して吸着姿勢の補正動作を
行い、その後、回路基板５の所定位置に電子部品を装着
する。
【００５９】図１４には各装着ヘッド８６ａ〜８６ｄの
動作の様子を示した。各装着ヘッド８６ａ〜８６ｄは、
パーツフィーダ７８又はパーツトレイ８０から吸着ノズ
ル８２により電子部品を吸着するとき、及び、回路基板
５の所定位置に電子部品を装着するとき、アクチュエー
タ８８の動作により、吸着ノズル８２をＸＹ平面上から
鉛直方向（Ｚ方向）に所定量ΔＺだけ下降させる。
動作の様子を示した。各装着ヘッド８６ａ〜８６ｄは、
パーツフィーダ７８又はパーツトレイ８０から吸着ノズ
ル８２により電子部品を吸着するとき、及び、回路基板
５の所定位置に電子部品を装着するとき、アクチュエー
タ８８の動作により、吸着ノズル８２をＸＹ平面上から
鉛直方向（Ｚ方向）に所定量ΔＺだけ下降させる。
【００６０】上記の電子部品の吸着動作と、回路基板５
への装着動作の繰り返しにより、回路基板５に対する電
子部品の実装が完了する。実装の完了した回路基板５
は、電子部品実装位置６６から基板搬出部６８へ搬出さ
れる一方、新たな回路基板５が基板搬入部６４に搬入さ
れ、上記動作が繰り返される。
への装着動作の繰り返しにより、回路基板５に対する電
子部品の実装が完了する。実装の完了した回路基板５
は、電子部品実装位置６６から基板搬出部６８へ搬出さ
れる一方、新たな回路基板５が基板搬入部６４に搬入さ
れ、上記動作が繰り返される。
【００６１】ここで、各電子部品の実装は、前述した各
実施形態同様に、基板搬入部１６で、回路基板５上の電
子部品３の高さ情報、面積情報、体積情報、重量情報等
に応じた各搬送系の動作パラメータが適切に設定され
る。これに加えて、本実施形態の電子部品実装装置２０
０では、移載ヘッド７６を回路基板５上の所定の実装位
置まで移動させる経路に応じて、吸着ノズル８２の下降
量ΔＺを調整している。即ち、図１５に移載ヘッドの移
動経路を示すように、回路基板５に実装されている電子
部品９８が基板面から高いほど、この電子部品９８を跨
いで移載ヘッド７６を移動させる経路Ａと、この電子部
品９８の脇を移動させる経路Ｂとでは、電子部品９８と
の干渉を防止するために必要とされる吸着ノズル８２の
引き上げ高さＨ（吸着ノズル８２の下降量ΔＺに相当す
る）の差が大きくなる。つまり、経路Ａでは引き上げ高
さにＨ１を要するが、経路Ｂでは引き上げ高さがＨ１よ
り低いＨ２で済む。一般に引き上げ高さは、電子部品に
干渉することのない所定の高さに設定され、一旦設定さ
れた後は回路基板に応じて変更することはない。
実施形態同様に、基板搬入部１６で、回路基板５上の電
子部品３の高さ情報、面積情報、体積情報、重量情報等
に応じた各搬送系の動作パラメータが適切に設定され
る。これに加えて、本実施形態の電子部品実装装置２０
０では、移載ヘッド７６を回路基板５上の所定の実装位
置まで移動させる経路に応じて、吸着ノズル８２の下降
量ΔＺを調整している。即ち、図１５に移載ヘッドの移
動経路を示すように、回路基板５に実装されている電子
部品９８が基板面から高いほど、この電子部品９８を跨
いで移載ヘッド７６を移動させる経路Ａと、この電子部
品９８の脇を移動させる経路Ｂとでは、電子部品９８と
の干渉を防止するために必要とされる吸着ノズル８２の
引き上げ高さＨ（吸着ノズル８２の下降量ΔＺに相当す
る）の差が大きくなる。つまり、経路Ａでは引き上げ高
さにＨ１を要するが、経路Ｂでは引き上げ高さがＨ１よ
り低いＨ２で済む。一般に引き上げ高さは、電子部品に
干渉することのない所定の高さに設定され、一旦設定さ
れた後は回路基板に応じて変更することはない。
【００６２】しかし、回路基板５の種類によっては、吸
着ノズル８２を無駄に引き上げている場合もあるので、
本実施形態の電子部品実装装置２００においては、前述
の各実施形態と同様にして得られた回路基板５の実装済
み電子部品の高さ情報に基づいて、吸着ノズル８２の引
き上げ高さを可変に制御している。これにより、電子部
品をパーツフィーダ７８やパーツトレイ８０から回路基
板５上の所定位置まで移送する際に、その移動経路を３
次元的に最短に設定でき、実装時間の短縮化を図ること
ができる。
着ノズル８２を無駄に引き上げている場合もあるので、
本実施形態の電子部品実装装置２００においては、前述
の各実施形態と同様にして得られた回路基板５の実装済
み電子部品の高さ情報に基づいて、吸着ノズル８２の引
き上げ高さを可変に制御している。これにより、電子部
品をパーツフィーダ７８やパーツトレイ８０から回路基
板５上の所定位置まで移送する際に、その移動経路を３
次元的に最短に設定でき、実装時間の短縮化を図ること
ができる。
【００６３】また、図１６に高さの電子部品の実装され
た回路基板の一例を示すように、電子部品の高さが回路
基板５の場所に応じて大きく異なる場合がある。図示し
た例では、区画された領域Ｐ２が最も高さの大きい領域
で、他の領域Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４はいずれも高さの小さい
領域である。このような場合、例えば、領域Ｐ２を跨い
で領域Ｐ３へ電子部品を実装する際には、吸着ノズルの
引き上げ量を大きくしなければならない（Ｈａより高
く）。一方、領域Ｐ１を跨いで領域Ｐ４に電子部品を実
装する際には、吸着ノズルの引き上げ量は少なくて済む
（ただし、Ｈｂより高く）。従って、実装しようとする
回路基板５の領域に応じて吸着ノズルの引き上げ高さを
適宜調整して実装することができる。これにより、回路
基板全体に対して一律に吸着ノズルの引き上げ高さを設
定する場合と比較して、局所毎に高さ設定が行え、実装
動作に無駄がなくなり、より短時間で電子部品の実装を
可能にできる。
た回路基板の一例を示すように、電子部品の高さが回路
基板５の場所に応じて大きく異なる場合がある。図示し
た例では、区画された領域Ｐ２が最も高さの大きい領域
で、他の領域Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４はいずれも高さの小さい
領域である。このような場合、例えば、領域Ｐ２を跨い
で領域Ｐ３へ電子部品を実装する際には、吸着ノズルの
引き上げ量を大きくしなければならない（Ｈａより高
く）。一方、領域Ｐ１を跨いで領域Ｐ４に電子部品を実
装する際には、吸着ノズルの引き上げ量は少なくて済む
（ただし、Ｈｂより高く）。従って、実装しようとする
回路基板５の領域に応じて吸着ノズルの引き上げ高さを
適宜調整して実装することができる。これにより、回路
基板全体に対して一律に吸着ノズルの引き上げ高さを設
定する場合と比較して、局所毎に高さ設定が行え、実装
動作に無駄がなくなり、より短時間で電子部品の実装を
可能にできる。
【００６４】
【発明の効果】本発明の電子部品実装方法及び電子部品
実装装置によれば、搬入される回路基板に実装されてい
る電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部で求
め、得られた慣性パラメータに応じて搬送速度や実装速
度等の動作パラメータを設定するため、回路基板への電
子部品の実装状況が変化しても、その都度、実装プログ
ラムを変更することなく、適切な動作速度で回路基板の
搬送及び実装動作が行われる。従って、電子部品実装中
や回路基板の搬送中に、回路基板に実装されている電子
部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度
の実装動作が可能となる。また、無駄に搬送速度を下げ
ることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高
い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させ
ることができる。
実装装置によれば、搬入される回路基板に実装されてい
る電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部で求
め、得られた慣性パラメータに応じて搬送速度や実装速
度等の動作パラメータを設定するため、回路基板への電
子部品の実装状況が変化しても、その都度、実装プログ
ラムを変更することなく、適切な動作速度で回路基板の
搬送及び実装動作が行われる。従って、電子部品実装中
や回路基板の搬送中に、回路基板に実装されている電子
部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度
の実装動作が可能となる。また、無駄に搬送速度を下げ
ることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高
い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させ
ることができる。
【図１】本発明に係るロータリーヘッドを備えた電子部
品実装装置の外観図である。
品実装装置の外観図である。
【図２】移載ヘッドの拡大斜視図である。
【図３】電子部品実装装置の搬送系の概念的な斜視図で
ある。
ある。
【図４】基板搬入部１６の概略的な正面図（ａ）と側面
図（ｂ）である。
図（ｂ）である。
【図５】回路基板の部品高さを計測し、各種パラメータ
を最適に設定して実装動作を行う概略的な処理内容を示
すフローチャートである。
を最適に設定して実装動作を行う概略的な処理内容を示
すフローチャートである。
【図６】部品高さのレベル分けの様子を示す図である。
【図７】第２実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示
す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図８】単一のレーザ測長器を走査手段によって回路基
板の幅方向全体に走査させる一構成例を示す図である。
板の幅方向全体に走査させる一構成例を示す図である。
【図９】第３実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示
す正面図である。
す正面図である。
【図１０】第４実施形態の基板搬入部の概略的な構成を
示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。
示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。
【図１１】第５実施形態の基板搬入部の概略的な構成を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図１２】第６実施形態の電子部品実装装置の斜視図で
ある。
ある。
【図１３】図１２の電子部品実装装置の移載ヘッドの拡
大斜視図である。
大斜視図である。
【図１４】移載ヘッドに備わる装着ヘッドの動作を示す
説明図である。
説明図である。
【図１５】移載ヘッドの移動経路を示す図である。
【図１６】高さの電子部品の実装された回路基板の一例
を示す図である。
を示す図である。
３ 電子部品
５ 回路基板
１０ 部品供給部
１１ 部品供給位置
１２ ロータリーヘッド
１４ ＸＹテーブル
１６ 基板搬入部
２４ 部品供給ユニット
２６ 装着ヘッド
３２ 部品装着位置
３４ 吸着ノズル
３６ 搬送コンベヤ
３８，４０ 高さ計測部
３８ａ 投光部
３８ｂ 受光部
４２ 測距装置
４４ 走査手段
４６ 実装面積測定部
４８ ２次元センサ
５０ 体積計測部
５２ スリット光源
５４ 照射域
６４ 基板搬入部
６６ 実装位置
６６ 電子部品実装位置
７６ 移載ヘッド
７８ パーツフィーダ
８０ パーツトレイ
８２ 吸着ノズル
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ 装着ヘッド
８８ アクチュエータ
９８ 電子部品
１００，２００，３００ 電子部品実装装置
Ｌ 距離
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｋ 13/04 Ｈ０５Ｋ 13/08 Ｔ
13/08 Ｕ
Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ
(72)発明者 中村 仁
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 森 哲也
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） 2F065 AA01 AA02 AA06 AA07 AA20
AA24 AA51 AA58 AA59 BB05
CC01 CC25 DD06 FF01 FF02
FF04 FF09 FF61 GG04 GG07
GG14 HH04 HH05 HH12 JJ01
JJ03 JJ05 JJ15 JJ26 MM15
NN20 PP12 QQ06 QQ31 RR05
5E313 AA01 AA11 CC04 DD02 DD12
EE02 EE03 EE24 FF24 FF28
Claims (12)
- 【請求項１】 基板搬入部から供給され電子部品の実装
された回路基板を実装位置に搬送して固定する一方、装
着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルにより部
品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を前記回路
基板の所定の部品装着位置へ移送して、保持された前記
電子部品を回路基板へ実装する電子部品実装方法であっ
て、 前記回路基板の実装済み電子部品に対する慣性パラメー
タを前記基板搬入部で求め、得られた慣性パラメータが
大きい場合には前記回路基板の搬送速度の動作パラメー
タを遅くなるように自動設定する一方、慣性パラメータ
が小さい場合には前記動作パラメータを速くなるように
自動設定することを特徴とする電子部品実装方法。 - 【請求項２】 前記慣性パラメータが、前記実装済み電
子部品の基板面からの高さであることを特徴とする請求
項１記載の電子部品実装方法。 - 【請求項３】 前記実装済み電子部品の高さに応じて、
前記吸着ノズルの下降量を、前記保持された電子部品が
前記実装済み電子部品と干渉しない量に設定することを
特徴とする請求項２記載の電子部品実装方法。 - 【請求項４】 前記慣性パラメータが、前記実装済み電
子部品の実装面積であることを特徴とする請求項１記載
の電子部品実装方法。 - 【請求項５】 前記慣性パラメータが、前記実装済み電
子部品の体積であることを特徴とする請求項１記載の電
子部品実装方法。 - 【請求項６】 前記慣性パラメータが、前記基板搬入部
へ供給される前段の基板加工装置により出力される実装
済み部品データに基づいて設定されることを特徴とする
請求項１記載の電子部品実装方法。 - 【請求項７】 基板搬入部から供給され電子部品の実装
された回路基板を実装位置に搬送して固定する一方、装
着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルにより部
品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を前記回路
基板の所定の部品装着位置へ移送して、保持された前記
電子部品を回路基板へ実装する電子部品実装装置であっ
て、 前記基板搬入部で前記回路基板上の実装済み電子部品の
慣性パラメータを抽出する基板情報抽出部と、 前記慣性パラメータが大きい場合に前記回路基板の搬送
速度の動作パラメータを遅くなるように自動設定する一
方、慣性パラメータが小さい場合に前記動作パラメータ
を速くなるように自動設定する制御部とを備えたことを
特徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項８】 前記慣性パラメータが、前記実装済み電
子部品の基板面からの高さであって、前記基板情報抽出
部が、前記実装済み電子部品の高さを検出する高さ計測
部を有することを特徴とする請求項７記載の電子部品実
装装置。 - 【請求項９】 前記高さ計測部が、発光素子を高さ方向
に複数配列した投光部と、前記投光部からの出射光を受
光する受光素子を高さ方向に複数配列した受光部とを有
し、前記投光部と受光部が、前記基板搬入部の搬送路を
挟んで対向配置されていることを特徴とする請求項８記
載の電子部品実装装置。 - 【請求項１０】 前記高さ計測部が、前記基板搬入部の
搬送路上方に配置され、前記回路基板の搬送方向に対し
て直交方向に電子部品の高さを測定する測距装置を有す
ることを特徴とする請求項８記載の電子部品実装装置。 - 【請求項１１】 前記慣性パラメータが、前記実装済み
電子部品の実装面積であって、前記基板情報抽出部が、
前記実装済み電子部品の実装面積を検出する２次元セン
サを有することを特徴とする請求項７記載の電子部品実
装装置。 - 【請求項１２】 前記慣性パラメータが、前記実装済み
電子部品の体積であって、前記基板情報抽出部が、ライ
ン状のスリット光を出射するスリット光源と、前記出射
されたスリット光の照射域を撮像する２次元センサとを
有し、前記２次元センサと前記スリット光源のうち、い
ずれか一方を前記回路基板の基板面に対して斜め方向に
設置すると共に、他方を前記回路基板の上方に設けたこ
とを特徴とする請求項７記載の電子部品実装装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001236480A JP4781572B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 電子部品実装方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003051698A true JP2003051698A (ja) | 2003-02-21 |
| JP4781572B2 JP4781572B2 (ja) | 2011-09-28 |
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ID=19067740
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001236480A Expired - Fee Related JP4781572B2 (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 電子部品実装方法 |
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- 2001-08-03 JP JP2001236480A patent/JP4781572B2/ja not_active Expired - Fee Related
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