JP2004356234A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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Shigeru Kageyama
茂 影山
Kazuyoshi Oyama
和義 大山
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Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
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Abstract

【課題】装着装置の重心を低くし、装置架台に及ぼす加振力の減少を図ること。
【解決手段】プリント基板Pが搬送コンベア20Aにより上流側装置20から上昇位置にある電子部品装着装置1の供給コンベア4に搬送される。次いで、上下駆動モータ22の駆動によりコンベア台27が下降し、搬送ベルト31の上面レベルは位置決め部5の搬送コンベア5Aの上面レベルと同一となり、供給コンベア4の搬送コンベア28の回転及び位置決め部5の搬送コンベア5Aの回転により、供給コンベア4から位置決め部5にプリント基板Pが搬送される。そして、位置決め部5に搬送されたプリント基板Pは、位置決め機構により位置決め固定される。この後、装着データに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット3から吸着して取出すこととなる。
【選択図】 図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまでこの種の電子部品装着装置は、主に異型部品や大型部品を扱う多機能型部品装着装置であったが、最近では小チップ部品を対象とする高速型が台頭してきている。
【0003】
この高速型部品装着装置では、装着ヘッドを備えたビームの高速移動や、搭載吸着ノズル数の増加などが要求されており、この高速型ではビーム又は装着ヘッドの走行性能(機敏性、機動性、高速化)を高めるためには、可動部重量を如何に軽量化できるかが重要なポイントである。しかしながら、前記要求に対応することにより、装置架台に及ぼす加振力の大幅増が発生してきている。
【0004】
一方、例えば特開2002−299892号公報などに開示されているように、供給コンベア部と、位置決め部と、排出コンベア部とは搬送レベルが同一であり、装置の重心が高く、加振力の増加につながっている。
【0005】
【特許文献】
特開2002−299892号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、装着装置の重心を低くし、装置架台に及ぼす加振力の減少を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため第1の発明は、部品供給装置より電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上流側装置からプリント基板を受け取ったり、下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする。
【0008】
第2の発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上流側装置からプリント基板を受け取ったり、下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする。
【0009】
第3の発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上流側装置からプリント基板を受け取った後下降する供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継いだ後上昇する排出コンベア部とを設けたことを特徴とする。
【0010】
第4の発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上昇位置にあるときに上流側装置からプリント基板を受け取る供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ下降位置にあるときに前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継ぎその後上昇して下流側装置に受け渡す排出コンベア部とを設けたことを特徴とする。
【0011】
第5の発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上昇位置にあるときに上流側装置からプリント基板を受け取る供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ下降位置にあるときに前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継ぎその後上昇して下流側装置に受け渡す排出コンベア部とを設けると共に、前記供給コンベア部が上流側装置からプリント基板を受け取ったり、前記排出コンベア部が下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下図に基づき、本発明の実施の形態を説明するが、図1は電子部品装着装置1の平面図で、該装置1の基台2上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部(部品吸着位置)に1個ずつ供給する部品供給ユニット3が複数並設されている。対向するユニット3群の間には、供給コンベア4、位置決め部5及び排出コンベア6が設けられている。供給コンベア4は上流より受けたプリント基板Pを前記位置決め部5に搬送し、位置決め部5で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板P上に電子部品が装着された後、排出コンベア6に搬送される。なお、供給コンベア4及び排出コンベア6については、後で詳述する。
【0013】
8A、8BはX方向に長い一対のビームであり、夫々Y軸モータ9の駆動によりネジ軸10を回転させ、左右一対のガイド11に沿ってプリント基板Pや部品供給ユニット3の部品取出し部(部品吸着位置)上方を個別にY方向に移動する。
【0014】
各ビーム8A、8Bにはその長手方向、即ちX方向にX軸モータ(図示せず)によりガイド(図示せず)に沿って移動する装着ヘッド7A、7Bが夫々設けられている。各装着ヘッド7A又は7Bには2本の吸着ノズル17A、17B又は17C、17Dを上下動させるための上下軸モータ(図示せず)が2個搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ(図示せず)が2個搭載されている。したがって、2個の装着ヘッド7A、7Bの各吸着ノズルはX方向及びY方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【0015】
ここで、供給コンベア4及び排出コンベア6について説明するが、両者は同様な構造であるため、主として供給コンベア4について詳述する。供給コンベア4は上下動可能に設けられ、前記吸着ノズル17A、17B、17C、17Dの下端レベルより高い上昇位置にあるときに上流側装置20からプリント基板Pを受け取り、下降して位置決め部5と同一の搬送レベルとなって、この位置決め部5に受け渡すものである。
【0016】
この供給コンベア4は、基台2に固定された取付台21に固定され正逆転可能な上下駆動モータ22と、同じく取付台21に固定された一対のボールブッシュ23と、この各ボールブッシュ23に挿通されて移動可能なガイド棒24を有して前記上下駆動モータ22の駆動によりカップリング25を介して正逆回動するボールネジ26により上下動するコンベア台27と、このコンベア台27に設けられる搬送コンベア28とから構成される。なお、前記搬送コンベア28は、駆動モータ(図示せず)により回転する駆動プーリ29と、従動プーリ30と、両プーリ29及び30の間に張架される搬送ベルト31とを備えている。そして、コンベア台27が上昇位置にあるとき、搬送ベルト31の上面レベルは上流側装置20の搬送コンベア20Aの上面レベルと同一であり、前記上下駆動モータ22の駆動によりコンベア台27が下降位置にあるとき、搬送ベルト31の上面レベルは位置決め部5の搬送コンベア5Aの上面レベルと同一である。
【0017】
また、排出コンベア6も供給コンベア4と同様な構造であって、上下動可能に設けられ下降位置にあるときに前記位置決め部5から前記吸着ノズル17A、17B、17C、17Dにより電子部品が装着されたプリント基板Pを受継ぎ、その後上昇して下流側装置(図示せず)に受け渡すものであり、この排出コンベア6が下流側装置にプリント基板Pを受け渡す搬送レベルが電子部品装着前の前記吸着ノズル17A、17B、17C、17Dの下端レベルより高い。排出コンベア6を構成するコンベア台(図示せず)が下降位置にあるとき、その搬送ベルト(図示せず)の上面レベルは位置決め部5の搬送コンベア5Aの上面レベルと同一であり、上下駆動モータ(図示せず)の駆動によりコンベア台が上昇位置にあるとき、その搬送ベルトの上面レベルは下流側装置の搬送コンベアの上面レベルと同一である。
【0018】
以上の構成により、以下特に図3及び図4に基づき動作について説明する。先ず、図3に示すように、プリント基板Pが搬送コンベア20Aにより上流側装置20から上昇位置にある電子部品装着装置1の供給コンベア4に搬送される。即ち、コンベア台27が上昇位置にあって、搬送ベルト31の上面レベルは上流側装置20の搬送コンベア20Aの上面レベルと同一であるから、上流側装置20の搬送コンベア20Aの回転及び供給コンベア4の搬送コンベア28の回転により、上流側装置20から供給コンベア4上に搬送される。
【0019】
次いで、上下駆動モータ22の駆動によりコンベア台27が下降し、搬送ベルト31の上面レベルは位置決め部5の搬送コンベア5Aの上面レベルと同一となり(図4参照)、供給コンベア4の搬送コンベア28の回転及び位置決め部5の搬送コンベア5Aの回転により、供給コンベア4から位置決め部5にプリント基板Pが搬送される。
【0020】
そして、位置決め部5に搬送されたプリント基板Pは、図示しない位置決め機構により位置決め固定される。この後、図示しない記憶装置に格納された装着データ、即ちプリント基板P上の装着すべきXY座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及びFDR番号(各部品供給ユニット3の配置番号)等が指定された装着データに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット3から吸着して取出すこととなる。
【0021】
この場合、先ず装着ヘッド7Aに装備している吸着ノズル17A、17Bを電子部品の指定吸着ノズルに合わせるために吸着ノズルの交換を必要な場合には実施する。即ち、各装着ヘッド7Aがノズルストッカ18の所定の吸着ノズル上方に位置するよう移動するが、Y方向はY軸モータ9、9が駆動して一対のガイド11に沿ってビーム8Aが移動し、X方向はX軸モータ(図示せず)が駆動して装着ヘッド7Aが移動し、ノズルの交換動作を行う。
【0022】
次に、装着ヘッド7Aの吸着ノズル17Aは初めに装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット3上方に位置するよう移動するが、前述したように、Y方向はY軸モータ9が駆動して一対のガイド11に沿ってビーム8Aが移動し、X方向はX軸モータ(図示せず)が駆動して装着ヘッド7Aが移動し、既に所定の供給ユニット3は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸モータ(図示せず)が駆動して前記ノズル17Aが下降して電子部品を吸着して取出し、吸着ノズル17Bは次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット3上方に位置するよう移動して電子部品を吸着して取出す。
【0023】
更に、部品認識カメラ16上方に吸着ノズル17A、17Bが移動して、吸着保持された各電子部品を撮像し、部品認識処理部(図示せず)で認識処理し、その結果に基づき、再びビーム8A及び装着ヘッド7Aを移動させ、吸着ノズル17A、17Bが部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板P上に装着する。
【0024】
このように、プリント基板Pへ電子部品を装着する際の基板位置決めレベル及び吸着ノズル17A、17Bの下端レベルを、基板搬送高さよりも低くして、低重心とすることができる。これにより装置架台に及ぼす加振力の源であるビーム8A、8Bを低くできるから、装着精度の向上を図ることができるものである。また、このように、低重心としたから、プリント基板Pや電子部品装着装置1内部が見易くなり、装置内部への作業者のアクセスの容易化が図れ、更には工場の現場における周囲における視認性が増し、安全性の向上にもつながるものである。
【0025】
このようにして、次々に電子部品を装着して、全ての電子部品がプリント基板P上に装着されると、下降位置にある排出コンベア6に位置決め部5の搬送コンベア5Aの回転及び排出コンベア6の搬送コンベアの回転により、位置決め部5から排出コンベア6にプリント基板Pが搬送される。
【0026】
そして、当該プリント基板Pを受渡された排出コンベア6はその後上昇して下流側装置(図示せず)に受け渡す。即ち、排出コンベア6の上下駆動モータ(図示せず)の駆動によりコンベア台が上昇し、搬送ベルト(図示せず)の上面レベルは下流側装置の搬送コンベアの上面レベルと同一となり、排出コンベア6の搬送コンベア回転及び下流側装置の排出コンベア6の搬送コンベアの回転により、排出コンベア6から下流側装置にプリント基板Pが搬送される。
【0027】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【0028】
【発明の効果】
以上のように本発明は、装着装置の重心を低くし、装置架台に及ぼす加振力の減少を図ることができ、装着精度の向上を図ることができる。また、低重心としたから、プリント基板Pや電子部品装着装置内部が見易くなり、装置内部への作業者のアクセスの容易化が図れ、更には工場の現場における周囲における視認性が増し、安全性の向上にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子部品装着装置の平面図である。
【図2】電子部品装着装置の縦断正面図である。
【図3】供給コンベアが上昇位置にある状態の縦断正面図である。
【図4】供給コンベアが下降位置にある状態の縦断正面図である
【符号の説明】
1 電子部品装着装置
3 部品供給ユニット
4 供給コンベア
5 位置決め部
6 排出コンベア
7A、B 装着ヘッド
8A、B ビーム
17A、B、C、D 吸着ノズル
20 上流側装置
22 上下駆動モータ
27 コンベア台
31 搬送ベルト

Claims (5)

  1. 部品供給装置より電子部品を装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上流側装置からプリント基板を受け取ったり、下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上流側装置からプリント基板を受け取ったり、下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする電子部品装着装置。
  3. ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上流側装置からプリント基板を受け取った後下降する供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継いだ後上昇する排出コンベア部とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  4. ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上昇位置にあるときに上流側装置からプリント基板を受け取る供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ下降位置にあるときに前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継ぎその後上昇して下流側装置に受け渡す排出コンベア部とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  5. ビームを一方向に移動可能に設けると共に前記ビームに沿って吸着ノズルを備えた装着ヘッドを設け、部品供給装置より電子部品を前記吸着ノズルにより吸着取出して、プリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、上下動可能に設けられ上昇位置にあるときに上流側装置からプリント基板を受け取る供給コンベア部と、下降した前記供給コンベア部から前記プリント基板を受継いで位置決めする位置決め部と、上下動可能に設けられ下降位置にあるときに前記位置決め部から前記吸着ノズルにより電子部品が装着されたプリント基板を受継ぎその後上昇して下流側装置に受け渡す排出コンベア部とを設けると共に、前記供給コンベア部が上流側装置からプリント基板を受け取ったり、前記排出コンベア部が下流側装置にプリント基板を受け渡す搬送レベルより電子部品装着前の前記吸着ノズルの下端レベルが低いことを特徴とする電子部品装着装置。
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