JP2005012001A - Surface-mounting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品の実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部からIC等の電子部品を吸着し、この電子部品をプリント基板等の基板上に移送して実装する表面実装機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、移動可能なヘッドユニットによりIC等の電子部品(以下、部品と略す)を部品供給部から取出してプリント基板上の所定位置に実装する表面実装機(以下、実装機と略す)が一般に知られているが、例えば、部品供給部にテープフィーダーを搭載したものでは、近年、除電装置を搭載したものが提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
すなわち、テープを担体として該テープを送り出しながら部品を供給するテープフィーダーでは、周知の通りカバーテープを剥離することにより収納された部品の取出しが可能となるが、この際、テープの剥離に伴いテープフィーダーの部品取出口近傍が帯電し(静電気が発生)、この静電気が部品の正確な取出しを妨げ、あるいは部品を破損する原因の一つとなる。そこで、特許文献1に開示される装置では、イオン化されたエア(イオン化気体という)を吹付け可能な除電装置をテープフィーダーの近傍に設置し、適当なタイミングで、テープフィーダーの部品取出口近傍にイオン化気体を吹付けることにより電荷を電子的に中和させて除電することが行われている。
【0004】
また、これとは別に特許文献2には、部品供給部と実装作業位置との間にイオン化気体の噴出口をもつ除電装置を備えた実装機が提案されている。この装置では、部品吸着後、実装前に、吸着部品を前記噴出口の近傍に配置してイオン化気体を吹付けることにより吸着部品の除電を行うように構成されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−36287号公報
【特許文献2】
特開2001−352196号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実装機における帯電の問題は、必ずしもテープフィーダー等の部品供給部に限られるものではなく、例えば、実装基板そのものについても帯電による部品破壊等が考えられる。そのため、帯電による影響が考えられる箇所全てに除電装置を設けることが考えられるが、この場合には、複数箇所に個別に除電装置を設けることにより実装機の大型化、コスト高を招くという弊害がある。また、除電が要求される頻度は、その場所毎に異なるため、一律に除電装置を設けるのは必ずしも合理的ではない。
【0007】
一方、部品吸着および実装のために常に移動しているヘッドユニットは空気摩擦により帯電し易く、例えば吸着ノズルに静電気が発生してこれが部品吸着時に放電されて部品を電気的に破損し、あるいは静電力により実装ミス(いわゆる部品の持帰り)を誘発することが考えられる。この点、上記特許文献2に開示される装置によると、部品吸着の前後に吸着ノズル等にイオン化気体を吹付けてに除電を行うことによって、上記のような問題を解消することが可能である。しかしながら、特許文献2の装置では、除電を行うために常に特定箇所(噴出口)に吸着ノズル等を配置する必要があるため、タクトタイムを短縮する上で不利となる。
【0008】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、除電装置を備えた表面実装機において、複数箇所の除電を合理的な構成で行うこと、また、除電を行う一方でタクトタイムの短縮化を図ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、部品吸着用の吸着ノズルを備えた移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットにより部品供給部から部品を吸着して実装作業位置の基板に実装するように構成された表面実装機において、イオン化気体の噴出部をもち、前記イオン化気体を帯電部分に吹付けることにより電荷を電子的に中和させて除電する除電装置と、前記噴出部を特定領域内の任意の場所に移動可能に支持する可動部材とを備えているものである。
【0010】
この構成によると、可動部材の移動に伴い噴出部を移動させることにより任意の箇所(帯電箇所)に対してイオン化気体を吹付けて除電を行うことが可能となる。そのため、複数箇所の除電を共通の除電装置で行うことが可能となる。
【0011】
この構成において、前記可動部材は、噴出部を移動させるための専用の部材であってもよいが、ヘッドユニットに前記噴出部を設けることによって該ヘッドユニットを可動部材として兼用する構成とするのが、好ましい。
【0012】
この構成によると、既存の機構を利用した合理的な構成で噴出部を移動させることが可能となり、その結果、実装機の大型化、高コスト化を抑えることができるというメリットがある。
【0013】
なお、前記噴出部は、所望の場所に対してイオン化気体を良好に吹付け得るように設けらればよいが、例えば、帯電箇所として吸着ノズルに対してイオン化気体を吹付け可能に設けるようにすれば、吸着ノズル又はこれに吸着された部品に対し、ヘッドユニットの移動中にイオン化気体を吹付けることが可能となるため、吸着ノズルおよび吸着部品の除電を効率的に行うことが可能となる。
【0014】
これ以外にも、例えば、部品吸着のために前記ヘッドユニットが部品供給部に配置された状態で、吸着ノズルによる部品吸着位置を含むその近傍に対してイオン化気体を吹付け可能に噴射部を設けることができる。この構成によれば、静電気の影響による部品の吸着ミスを良好に防止できるようになる。また、前記実装作業位置の基板上に前記ヘッドユニットが配置された状態で前記基板に対してイオン化気体を吹付け可能に噴射部を設けることもできる。この構成によれば、静電気の放電に伴う回路破壊等を未然に防止することが可能となる。
【0015】
なお、この構成においては、イオン化気体を噴射する複数の領域が前記噴射部に設けられるとともに、イオン化気体を噴射する前記領域を切換える切換手段が設けられているのが、より好ましい。
【0016】
この構成によれば、必要に応じてイオン化気体の噴射領域を選択的に切り換えることにより、場所に応じた適量のイオン化気体を吹付けることが可能となり、イオン化気体の無駄な消費を防止して効率良く除電を行うことが可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0018】
図1及び図2は、本発明に係る表面実装機をそれぞれ概略的に示している。なお、同図中には、方向を明確にするためにX軸、Y軸およびZ軸を示している。
【0019】
同図に示すように、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2がX軸方向に配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の実装作業位置で停止されるようになっている。
【0020】
上記コンベア2の側方には、部品供給部4が配置されている。この部品供給部4には部品供給用のフィーダーが設置されており、例えば複数のテープフィーダー4aがX軸方向に並列に並べられた状態で設置されている。
【0021】
各テープフィーダー4aはそれぞれ、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納、保持したテープをリールから導出するとともに、後記ヘッドユニット5により部品が取出されるにつれてテープを間欠的に繰り出すように構成されている。なお、このテープフィーダー4aの構成については後に補足することとする。
【0022】
上記基台1の上方には、さらに部品装着用のヘッドユニット5が装備されている。このヘッドユニット5は、部品供給部4とプリント基板3が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、X軸方向およびY軸方向に移動することができるようになっている。
【0023】
すなわち、基台1上には、Y軸方向に延びる一対の固定レール7と、これと平行に設けられてY軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、前記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12に前記ボールねじ軸8が螺合挿入されている。また、前記支持部材11には、X軸方向に延びるガイド部材13と、これと平行に設けられてX軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、前記ガイド部材13にヘッドユニット5が移動可能に保持され、このヘッドユニット5に設けられたナット部分16(図4参照)に前記ボールねじ軸14が螺合挿入されている。そして、Y軸サーボモータ9の作動により前記支持部材11がY軸方向に移動する一方で、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット5が支持部材11に対してX軸方向に移動することにより、X−Y軸方向の任意の位置にヘッドユニット5が移動できるように構成されている。
【0024】
上記ヘッドユニット5には、図2に示すように、部品吸着用のノズル(吸着ノズル20aという)を先端に備えた軸状の実装用ヘッド20が設けられており、当実施形態では、X軸方向に6つの実装用ヘッド20が並べて設けられている。
【0025】
各実装用ヘッド20は、それぞれヘッドユニット5のフレームに対して昇降(Z軸方向の移動)及びノズル中心軸回(R軸回り)の回転が可能とされ、それぞれサーボモータにより駆動されるようになっている。
【0026】
具体的に説明すると、図3及び図4に示すように、各実装用ヘッド20はヘッドユニット5のフレーム24に設けられた支持部材25にR軸回りの回転及び昇降が可能な状態で支持されている。フレーム24には、さらに、各実装用ヘッド20にそれぞれ対応して、上下方向に延びるガイド部材26と、これと平行に設けられてZ軸サーボモータ28により駆動されるボールねじ軸29と、前記ガイド部材26に移動可能に装着される連結部材27とが設けられている。そして、連結部材27が実装用ヘッド20の上端にそれぞれ連結されるとともに、この連結部材27に組込まれたナット部材28に前記ボールねじ軸29が螺合挿入されている。この構成により、Z軸サーボモータ28によりボールねじ軸29が駆動されると、連結部材27がガイド部材26に沿って移動し、この移動に伴い実装用ヘッド20がそれぞれフレーム24に対して昇降するように構成されている。
【0027】
また、前記フレーム24には、R軸サーボモータ30a,30bによりそれぞれ回転駆動される一対の駆動プーリ32が設けられるとともに、各実装用ヘッド20にそれぞれプーリ34が装着され、これら駆動プーリ32と各伝動プーリ34とに亘って伝動ベルト33が掛け渡されている。より詳しくは、一方側の駆動プーリ32aと3つのプーリ34(図3では左側3つのプーリ34)とに亘って伝動ベルト33が千鳥状に掛け渡され、また、他方側の駆動プーリ32bと残り3つのプーリ34とに亘って伝動ベルト33が千鳥状に掛け渡されている。この構成により、R軸サーボモータ30a,30bが作動するとそれぞれ3つの実装用ヘッド20が一体に回転するようになっている。
【0028】
なお、各プーリ34はフレーム24の前記支持部材25の下端部に回転可能に支持されるとともに、実装用ヘッド20の軸方向の相対移動が可能で、かつR軸回りの相対回転が阻止される(つまりR軸回りに一体的に回転可能する)ようにそれぞれ実装用ヘッド20に対してスプライン結合されている。これにより支持部材25に対して実装用ヘッド20が昇降可能に支持される一方で、R軸サーボモータ30a,30bの作動により回転し得るように構成されている。
【0029】
前記ヘッドユニット5には、さらに除電装置が搭載されている。除電装置は、イオン化されたエア(イオン化気体)を予め設定された箇所に吹付けて当該箇所に溜まった電荷を電子的に中和させることにより除電を行うもので、イオン化気体生成器36と、ここで生成されたイオン化気体を対象箇所に向けて放出(噴射)する放出部材37(噴射部)とを有している。
【0030】
イオン化気体生成器36は、例えばイオナイザ等の名称で呼ばれる従来周知の装置で、高電圧を印加することによりイオン化気体を生成するものである。当実施形態では、4つのイオン化気体生成器36が設けられており、生成したイオン化気体を、それぞれ供給管43を介して放出部材37の後記気体通路40a〜40dに導入するようになっている。
【0031】
放出部材37は、プレート状の部材で、図3及び図4に示すようにヘッドユニット5の下端部、具体的にはフレーム24の下端部に水平に組付けられている。図5に示すように、放出部材37には、上下方向に貫通する貫通孔38が形成されており、前記実装用ヘッド20がこれら貫通孔38に挿通されている。
【0032】
放出部材37の下面には、複数の噴射口42が形成されており、これら噴射口42からイオン化気体が下向きに噴射されるようになっている。
【0033】
詳しく説明すると、放出部材37の内部には、X軸方向に延びる互いに平行な4本の気体通路40a〜40d(必要に応じて第1〜第4の気体通路40a〜40dという)が設けられており、前記噴射口42がこれら気体通路40a〜40dに沿って設けられるとともに最寄りの気体通路40a〜40dに連通している。そして、各気体通路40a〜40dが供給管43および電磁バルブ36a(切換手段)を介してそれぞれイオン化気体生成器36に連通接続されることにより、各イオン化気体生成器36で生成されたイオン化気体がそれぞれ気体通路40a〜40dに導入されつつ各噴射口42から噴射されるようになっている。
【0034】
なお、放出部材37におけるイオン化気体の噴出領域は、気体通路40a〜40dに対応して4つの領域に分けられている。具体的には、放出部材37のうち最も外側(Y軸方向外側)の部分の第1,第4の領域S1,S4、およびその内側(実装用ヘッド20の両側)の部分の第2,第3の領域S2,S3に分けられており、第1、第4の気体通路40a,40dにそれぞれイオン化気体が導入されると第1領域S1、第4領域S4からそれぞれイオン化気体が噴射され、第2、第3の気体通路40b,40cにそれぞれイオン化気体が導入されると第2領域S2、第3領域S3からそれぞれイオン化気体が噴射されるようになっている。
【0035】
各噴射口42は、放出部材37の下面からシャワー状にイオン化気体を噴射するように設けられている。詳しく図示していないが、第2領域S2、第3領域S3の噴射口42のうち特に貫通孔38近傍のものについては、実装用ヘッド20が上昇端位置にセットされた状態(図5に示す状態)で吸着ノズル20aおよびその吸着部品に対してイオン化気体を吹付け得るように、噴射口42が吸着ノズル20aに指向して設けられている。
【0036】
次に、上記部品供給部4に搭載されるテープフィーダー4aの構成についてその概略を説明する。図6は、テープフィーダー4aの要部、具体的には部品取出部50の構成を斜視図で示している。
【0037】
テープフィーダー4aは、その後端部分(コンベア2と反対側の端部)に、多数の部品を収納したテープ60を巻回したリール(図示省略)を備えており、このリールからテープ60を引き出しつつテープ送り機構52によりフィーダー前端部分の部品取出部50に案内し、ここで前記実装用ヘッド20(吸着ノズル20a)により部品をピックアップさせるように構成されている。
【0038】
部品取出部10には、同図に示すようにテープ案内溝の上方を覆うフード55が設けらており、リールから部品取出部10に導かれるテープ60はテープ案内溝に沿ってフード55の下側を移動するようになっている。
【0039】
リール5から導出されるテープ6は、図7に示すように、テープ本体62aとカバーテープ62bとで構成されている。上記テープ本体62aには、上部に開口した部品収納部63が長手方向に一定間隔で多数形成され、これら部品収納部63に部品Cが格納されており、さらに、テープ本体62aの前記部品収納部63の側方には多数の係合孔64(図6参照)が一定間隔おきに形成されている。前記カバーテープ62bは、その片面が接着面とされ、テープ本体62aの各部品収納部63を上方から閉鎖するようにこの接着面を介してテープ本体6aの上面に接着されている。
【0040】
そして、前記部品取出し部10においてカバーテープ62bがテープ本体62aから剥がされて部品Cの取出しが可能な状態とされることにより、前記吸着ノズル20aにより部品が吸着されて取出されるようになっている。より詳しく説明すると、前記フード55の中央部分には、部品取出し用の開放部56が形成されるとともに、この開放部56よりも後側にスリット57が形成されており、このスリット57でカバーテープ62bが折り返されてテープ本体62aから剥がされるようになっている。そして、カバーテープ62bが剥がされつつテープ本体62aが送られることによって、図7に示すように、前記開放部56で部品収納部63が上方に開放され、これにより開放部56を介して前記吸着ノズル20aにより部品Cが取出されるようになっている。
【0041】
テープ送り機構52は、図5に示すように、部品取出部50の下方に配置されており、部品取出部50に導かれたテープ60の前記係合孔64に係合するスプロケット(図示せず)と、このスプロケットに連結されるラチェット53と、エアシリンダを駆動源とする前記ラチェットの駆動機構等から構成されている。そして、部品供給時には、エアシリンダの駆動によりラチェットを一定方向にのみ間歇的に回転させることにより、テープ60を一定量ずつ間歇的に送り出すようになっている。なお、テープフィーダー4aには、テープ送り機構52に連動する図外のテープ巻き取り機構が設けられており、前記部品取出部50においてテープ60から引き剥がされた前記カバーテープ62bは、この巻き取り機構によって巻き取られるようになっている。
【0042】
ところで、上述した実装機には、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成される制御手段が設けられおり、前記サーボモータ9,15,28,30a,30bや除電装置のイオン化気体生成器36、電磁バルブ36a等は全てこの制御手段に電気的に接続されている。そして、実装動作には、前記サーボモータ9等がこの制御手段により統括的に制御されることにより、予め記憶されたプログラムに従って一連の部品実装動作が実行されるようになっている。
【0043】
以下、図8のフローチャートに従って、前記制御手段の制御に基づく当実装機による実装動作の一例について説明する。
【0044】
実装動作が開始されると、まず、ステップS1で、プリント基板3がコンベア2に沿って実装機に搬入され、前記実装作業位置に位置決めされる。
【0045】
そして、ヘッドユニット5がプリント基板3の上方に配置された後、前記放出部材37からイオン化気体が噴射され、これによりプリント基板3の除電処理が行われる(ステップS2)。このようにプリント基板3の除電が行われることにより、例えば部品の実装時にプリント基板3に溜まった電荷の放電を防止することができ、該放電現象の発生による実装部品や回路の破壊を未然に防止することが可能となる。なお、ステップS2における除電処理では、例えば放出部材37の全領域S1〜S4からイオン化気体が噴射されるように各電磁バルブ36aが駆動制御されることにより、プリント基板3の全体に亘って速やかに、かつ確実にイオン化気体が吹付けられることとなる。
【0046】
プリント基板3の除電処理が完了すると、次いで、実装部品をピックアップすべくヘッドユニット5が実装作業位置から部品供給部4に向って移動するとともに、この間に、放出部材37の第2領域S2および第3領域S3からイオン化気体が噴射され、これにより各吸着ノズル20aの除電が行われる(ステップS3,S4)。このように吸着ノズル20aの除電が行われることにより、吸着ノズル20aに溜まった電荷が部品吸着時に放電されるのを防止することができ、該放電現象に伴う実装部品の破壊を未然に防止することが可能となる。なお、ステップS3,S4の処理では、全ての吸着ノズル20aが上昇端位置(図5に示す位置)にセットされるように各実装用ヘッド20が駆動制御され、これにより各吸着ノズル20aに対して確実にイオン化気体が吹付けられることとなる。
【0047】
ヘッドユニット5が部品供給部4に到達すると、詳しくは、図7に示すように、最初に部品を吸着すべき吸着ノズル20aがテープフィーダー4aの部品取出部50上方に到達すると、吸着ノズル20aによる部品Cの取出しに先立って部品取出部50の除電処理が実行される(ステップS5)。この際、放出部材37の全領域S1〜S4からイオン化気体が噴射されることにより、図7に示すように、部品取出位置である開放部56一体に亘ってイオン化気体が吹付けられる。
【0048】
つまり、テープフィーダー4aでは、上述のようなカバーテープ62bの引き剥がしに伴い静電気が発生しこれが開放部56の近傍に溜まるが、上記のように開放部56一体が除電されることにより、開放部56に溜まった静電気に起因する部品の吸着ミス等の発生が未然に防止されることとなる。
【0049】
次いで、実装用ヘッド20の昇降に伴いテープ60から部品がピックアップされる(ステップS6)。そして一の実装用ヘッド20による部品吸着が完了すると、他の実装用ヘッド20により部品を吸着すべく、上記同様にヘッドユニット5の移動、除電処理および部品のピックアップ動作が繰り返し行われる。
【0050】
全ての実装用ヘッド20による部品の吸着が完了すると、部品を実装すべくヘッドユニット5が部品供給部4から実装作業位置のプリント基板3上に移動するとともに、この移動中に、放出部材37の第2領域S2および第3領域S3からイオン化気体が噴射され、これにより各吸着ノズル20aに吸着された部品の除電が行われる(ステップS7,S8)。このように吸着部品の除電が行われることにより、該部品に溜まった電荷が実装時に放電されるのを防止することができ、該放電現象に伴う実装部品および基板上回路の破壊を未然に防止することが可能となる。なお、このときもステップS3と同様に、全ての吸着ノズル20aが上昇端位置(図5に示す位置)にセットされるように各実装用ヘッド20が駆動制御されることにより、各吸着ノズル20aの吸着部品に対して確実にイオン化気体が吹付けられることとなる。
【0051】
ヘッドユニット5がプリント基板3上に到達すると、各吸着部品が順次実装目標位置上方に配置され、実装用ヘッド20の昇降に伴いプリント基板3の所定位置に実装される(ステップS9)。
【0052】
そして、プリント基板3に実装すべき全ての部品の実装が完了したか否かが判断され、完了していないと判断された場合には、ステップS3にリターンされステップS3〜ステップS9の処理が繰り返し行われる。
【0053】
これに対して全ての部品の実装が完了したと判断された場合(ステップS10でYES)には、ステップS11に移行され、放出部材37からイオン化気体が噴射されることによって部品の実装が完了したプリント基板3の除電処理が実行される(ステップS11)。このようにプリント基板3の除電処理が行われることにより、次工程への電荷の持ち出しが防止され、該電荷に因る次工程でのトラブル発生が防止されることとなる。なお、この際も、例えば放出部材37の全領域S1〜S4からイオン化気体が噴射されるように各電磁バルブ36aが駆動制御されることにより、プリント基板3の全体に亘って速やかに、かつ確実にイオン化気体が吹付けられることとなる。
【0054】
こうしてプリント基板3の除電処理が終わると、コンベア2に沿ってプリント基板3が次工程に搬出され(ステップS12)、これにより本フローチャートが終了することとなる。
【0055】
以上説明したように、この実装機では、上記のようにヘッドユニット5にイオン化気体の放出部材37が設けられ、ヘッドユニット5が移動することによってテープフィーダー4aおよびプリント基板3といった互いに離れた場所の除電を共通の除電装置で行えるように構成されているので、除電が必要な箇所毎に除電装置を設置する従来のこの種の実装機(従来技術の特許文献1)に比べると、合理的な構成で各部の除電を行うことができる。
【0056】
特に、ヘッドユニット5の可動領域内であれば任意の場所にイオン化気体を吹付けることができるため、除電装置の設置スペースとの関係で除電場所が制限されるようなことがない。また、除電場所の設定、変更、追加は、すべてプログラム上で簡単に行うことが可能となるので、例えば、後発的に除電が必要な場所が発生した場合等でも、速やかに対応することができる。
【0057】
その上、放出部材37が各吸着ノズル20a、およびこれら吸着ノズル20aに吸着された部品に対してイオン化気体を吹付け可能に構成され、上記のようにヘッドユニット5の移動中に各吸着ノズル20aおよび吸着部品の除電を行うことができるように構成されているので、吸着部品を特定箇所に搬送してイオン化気体を吹付ける必要がある従来の装置(従来技術の特許文献2)に比べると極めて効率良く部品等の除電を行うことができる。従って、タクトタイムを短縮することもできるという利点もある。
【0058】
さらに、上記除電装置については、放出部材37におけるイオン化気体の噴射領域が第1〜第4の4つの領域S1〜領域S4から構成され、電磁バルブ36aの制御に応じて噴射領域を選定できるように構成されているので、除電を行う場所やその広さに応じた適量のイオン化気体を吹付けることができるという利点がある。例えば、実施形態では、吸着ノズル20a、または吸着部品の除電を行う場合には、実装用ヘッド20両側の領域(第2領域S2および第4領域S4)のみからイオン化気体を噴射するようにしているため、少量のイオン化気体を効果的に吸着ノズル20a等に吹付けて除電を行うことができる。一方、プリント基板3の除電を行う場合には、全ての領域S1〜S4からイオン化気体を噴射させるようにしているので、プリント基板3の全体に亘って速やかに、かつ確実にイオン化気体を吹付けて除電を行うことができる。
【0059】
ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機の一の実施形態であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、以下のような構成態様を採ることもできる。
▲1▼ 実施形態では、除電装置をヘッドユニット5に搭載しているが、例えば、ヘッドユニット5とは別に可動部材を設け、この可動部材に除電装置を搭載し、該可動部材の移動に伴い任意の場所にイオン化気体を吹付け得るように構成してもよい。但し、実施形態のように、ヘッドユニット5に除電装置を搭載する構成によれば、既存の機構を利用した合理的な構成で任意の場所にイオン化気体を吹付けることが可能となるため、実装機の大型化、高コスト化を抑えることができるというメリットがある。
▲2▼ 実施形態では、イオン化気体生成器36や電磁バルブ36aをヘッドユニット5に搭載しているが、イオン化気体生成器36や電磁バルブ36aを基台1に設置することによりヘッドユニット5の軽量化を図るようにしてもよい。
▲3▼ 実施形態では、イオン化気体の吹付け領域としてY軸方向に並ぶ第1〜第4の4つの領域S1〜領域S4を設け、電磁バルブ36aの制御に基づきこれらの領域S1〜領域S4から選択的にイオン化気体を噴射させるようにしているが、領域の具体的な場所、広さ、あるいはイオン化気体を噴射させる領域の具体的な選定は、実施形態のものに限らず、適宜選定可能である。例えば、各貫通孔38(すなわち実装用ヘッド20)を取り囲む6つの領域を設け、これらの領域から選択的にイオン化気体を噴射させるように構成してもよい。この構成によれば、例えば実装用ヘッド20毎、あるいは実装用ヘッド20に吸着された部品毎に個別にイオン化気体を吹付けることが可能となり、また、部品吸着時には、部品を吸着する実装用ヘッド20に対応するテープフィーダー4a(部品取出部50)に対してのみイオン化気体を吹付けることが可能になる。
【0060】
また、放出部材37における噴射口42の配列、大きさ、形状等も、本発明によって限定されるものではなく、除電箇所に対してイオン化気体を適切に吹付け得るように適宜選定するようにすればよい。
▲4▼ 放出部材37の噴射口42として可動ノズルを設け、例えば吸着部品の大きさに応じてイオン化気体を噴射する距離や方向を変更できるように構成することもできる。これによれば、吸着部品を除電する場合、部品により適した条件でイオン化気体を吹付けることが可能となり、例えばイオン化気体の吹付けよる部品の脱落等といったトラブルを未然に防止できるようなる。
▲5▼ 実施形態では、吸着ノズル20aおよび吸着部品以外の除電箇所としてテープフィーダー4a(部品取出部50)およびプリント基板3を対象としているが、勿論、これ以外の場所を除電場所として選定できることは言うまでもない。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面実装機は、除電装置で生成されるイオン化気体の噴射口を可動部材に設け、この可動部材を移動させることにより、少なくとも部品供給部および実装作業位置の任意の位置にイオン化気体を吹付け得るように構成したので、共通の除電装置を使った合理的な構成で表面実装機上の複数箇所の除電を行うことができるようになる。特に、前記噴出部をヘッドユニットに搭載し、ヘッドユニットを前記可動部材として兼用する構成とすれば、既存の機構を利用した合理的な構成で前記噴出部を移動させることが可能となり、実装機の大型化、高コスト化を抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表面実装機を示す平面図である。
【図2】本発明に係る表面実装機(主にヘッドユニットとその駆動機構部分)を示す正面図である。
【図3】ヘッドユニットを示す正面図である。
【図4】ヘッドユニットを示す側面図である。
【図5】イオン化気体を噴射するための放出部材(噴射部)の構成を示す断面図である。
【図6】テープフィーダーの部品取出部の構成を示す斜視図である。
【図7】部品取出部に送り出されるテープおよびこのテープから部品を取出すべく部品取出部上に配置されたヘッドユニットの状態を示す側面図(一部断面図)である。
【図8】制御手段の制御に基づく表面実装機の実装動作の一例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
5 ヘッドユニット
20 実装用ヘッド
20a 吸着ノズル
36 イオン化気体生成器
37 放出部材
40a〜40d 気体通路
42 噴射口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mounter that adsorbs an electronic component such as an IC from a component supply unit by a movable head unit having a component mounting head, and transfers the electronic component onto a substrate such as a printed circuit board for mounting. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a surface mounting machine (hereinafter abbreviated as a mounting machine) that takes out an electronic component such as an IC (hereinafter abbreviated as a part) from a component supply unit and mounts it at a predetermined position on a printed circuit board by a movable head unit is generally used As is known, for example, a component feeder equipped with a tape feeder has recently been proposed with a static eliminator (see Patent Document 1).
[0003]
That is, in a tape feeder that supplies parts while feeding the tape using the tape as a carrier, it is possible to take out the stored parts by peeling off the cover tape as is well known. The vicinity of the feeder part outlet of the feeder is charged (static electricity is generated), and this static electricity prevents accurate removal of the part or causes damage to the part. Therefore, in the apparatus disclosed in
[0004]
In addition to this,
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-36287 A
[Patent Document 2]
JP 2001-352196 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the problem of charging in the mounting machine is not necessarily limited to the component supply unit such as a tape feeder. For example, the mounting board itself may be damaged due to charging. For this reason, it is conceivable to provide a static eliminator at all the places where the influence of charging is considered, but in this case, there is an adverse effect of increasing the size and cost of the mounting machine by providing the static eliminator individually at a plurality of locations. is there. In addition, since the frequency with which static elimination is required varies from place to place, it is not always reasonable to provide a static elimination device uniformly.
[0007]
On the other hand, a head unit that is constantly moving for component adsorption and mounting is easily charged by air friction. For example, static electricity is generated in the adsorption nozzle and is discharged when the component is adsorbed. It is conceivable that a mounting error (so-called take-out of parts) is induced by electric power. In this regard, according to the apparatus disclosed in
[0008]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and in a surface mounter equipped with a static eliminator, it is possible to perform static elimination at a plurality of locations with a rational configuration, while performing static elimination while reducing tact time. The purpose is to shorten.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention has a movable head unit having a suction nozzle for picking up a component, and the head unit sucks the component from the component supply unit and mounts it on the substrate at the mounting work position. In a surface mount machine configured to perform the above, a discharger having an ionized gas ejection part, and neutralizing the charge electronically by spraying the ionized gas onto a charged part, and identifying the ejection part And a movable member that is movably supported at an arbitrary location within the region.
[0010]
According to this configuration, it is possible to discharge the ionized gas by spraying the ionized gas to an arbitrary location (charging location) by moving the ejection portion as the movable member moves. Therefore, it is possible to perform neutralization at a plurality of locations with a common neutralization device.
[0011]
In this configuration, the movable member may be a dedicated member for moving the ejection part, but the head unit is also used as a movable member by providing the ejection part in the head unit. ,preferable.
[0012]
According to this configuration, it is possible to move the ejection part with a rational configuration using an existing mechanism. As a result, there is an advantage that an increase in the size and cost of the mounting machine can be suppressed.
[0013]
The ejection part may be provided so that the ionized gas can be well sprayed to a desired place. For example, the ejection part may be provided as a charged part so that the ionized gas can be sprayed to the adsorption nozzle. For example, since the ionized gas can be blown to the suction nozzle or the component sucked by the head unit during the movement of the head unit, it is possible to efficiently neutralize the suction nozzle and the suction component.
[0014]
In addition to this, for example, in the state where the head unit is arranged in the component supply unit for component adsorption, an injection unit is provided so that ionized gas can be sprayed to the vicinity including the component adsorption position by the adsorption nozzle be able to. According to this configuration, it is possible to satisfactorily prevent component adsorption mistakes due to the influence of static electricity. In addition, it is possible to provide an injection unit so that ionized gas can be sprayed onto the substrate in a state where the head unit is disposed on the substrate at the mounting operation position. According to this configuration, it is possible to prevent circuit breakdown or the like accompanying electrostatic discharge.
[0015]
In this configuration, it is more preferable that a plurality of regions for injecting ionized gas are provided in the injection unit and switching means for switching the region for injecting ionized gas is provided.
[0016]
According to this configuration, it is possible to spray an appropriate amount of ionized gas according to the location by selectively switching the ionized gas injection region as necessary, thereby preventing unnecessary consumption of ionized gas and improving efficiency. It is possible to perform static elimination well.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
1 and 2 schematically show a surface mounter according to the present invention. In the figure, the X axis, the Y axis, and the Z axis are shown to clarify the direction.
[0019]
As shown in the figure, on a
[0020]
A
[0021]
Each
[0022]
Above the
[0023]
That is, on the
[0024]
As shown in FIG. 2, the
[0025]
Each mounting
[0026]
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, each mounting
[0027]
The
[0028]
Each
[0029]
The
[0030]
The ionized
[0031]
The
[0032]
A plurality of
[0033]
More specifically, inside the
[0034]
In addition, the ejection area | region of the ionization gas in the discharge |
[0035]
Each
[0036]
Next, the outline of the structure of the
[0037]
The
[0038]
As shown in the figure, a
[0039]
As shown in FIG. 7, the
[0040]
Then, the
[0041]
As shown in FIG. 5, the
[0042]
By the way, although not shown in the above-described mounting machine, a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU, and various data temporarily during operation of the apparatus. Control means comprising RAM for storing is provided, and the
[0043]
Hereinafter, an example of the mounting operation by the mounting machine based on the control of the control means will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0044]
When the mounting operation is started, first, in step S1, the printed
[0045]
Then, after the
[0046]
When the charge removal processing of the printed
[0047]
When the
[0048]
That is, in the
[0049]
Next, components are picked up from the
[0050]
When the suction of the components by all the mounting heads 20 is completed, the
[0051]
When the
[0052]
Then, it is determined whether or not the mounting of all components to be mounted on the printed
[0053]
On the other hand, when it is determined that mounting of all components is completed (YES in step S10), the process proceeds to step S11, and the mounting of components is completed by ejecting ionized gas from the
[0054]
When the neutralization process of the printed
[0055]
As described above, in this mounting machine, the
[0056]
In particular, since the ionized gas can be sprayed to any place as long as it is within the movable region of the
[0057]
In addition, the
[0058]
Further, in the static eliminator, the ionization gas injection region in the
[0059]
By the way, the mounting machine described above is an embodiment of the surface mounting machine according to the present invention, and the specific configuration thereof can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, the following configuration modes can be adopted.
(1) In the embodiment, the static eliminator is mounted on the
(2) In the embodiment, the ionized
(3) In the embodiment, first to fourth four regions S1 to S4 arranged in the Y-axis direction are provided as ionized gas blowing regions, and these regions S1 to S4 are controlled based on the control of the
[0060]
Further, the arrangement, size, shape, and the like of the
(4) A movable nozzle may be provided as the
(5) In the embodiment, the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the surface mounter according to the present invention is provided with an injection port for ionized gas generated by the static eliminator in the movable member, and by moving the movable member, at least the component supply unit and the mounting work position can be arbitrarily set Since ionized gas can be sprayed to the position, it is possible to perform static elimination at a plurality of locations on the surface mounter with a rational configuration using a common static elimination device. In particular, if the ejection unit is mounted on a head unit and the head unit is also used as the movable member, the ejection unit can be moved with a rational configuration using an existing mechanism. There is an effect that increase in size and cost can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a surface mounter according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a surface mounter (mainly a head unit and its drive mechanism) according to the present invention.
FIG. 3 is a front view showing a head unit.
FIG. 4 is a side view showing the head unit.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a discharge member (injection unit) for injecting ionized gas.
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a component take-out portion of the tape feeder.
FIG. 7 is a side view (partial cross-sectional view) showing a state of a tape fed to a component take-out portion and a head unit arranged on the component take-out portion to take out a component from the tape.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of the mounting operation of the surface mounter based on the control of the control means.
[Explanation of symbols]
5 Head unit
20 Mounting head
20a Suction nozzle
36 Ionized gas generator
37 Release member
40a-40d gas passage
42 injection port
Claims (6)
イオン化気体の噴出部をもち、前記イオン化気体を帯電部分に吹付けることにより電荷を電子的に中和させて除電する除電装置と、前記噴出部を特定領域内の任意の場所に移動可能に支持する可動部材とを備えていることを特徴とする表面実装機。In a surface mounting machine configured to have a movable head unit equipped with a suction nozzle for picking up a component, and to suck the component from the component supply unit by this head unit and mount it on the substrate at the mounting work position,
An ionization gas jetting unit that neutralizes charges by spraying the ionized gas onto the charged part to neutralize the charge, and supports the jetting unit so that it can be moved to any location within a specific area. A surface mounting machine comprising a movable member.
前記ヘッドユニットに前記噴出部が設けられることにより前記可動部材としてヘッドユニットが兼用されていることを特徴とする表面実装機。In the surface mounting machine according to claim 1,
A surface mounting machine characterized in that a head unit is also used as the movable member by providing the ejection unit in the head unit.
前記噴出部は、前記吸着ノズルに対してイオン化気体を吹付け可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。In the surface mounting machine according to claim 2,
The surface mounting machine, wherein the ejection part is provided so that ionized gas can be sprayed onto the adsorption nozzle.
前記噴出部は、部品吸着のために前記ヘッドユニットが部品供給部に配置された状態で、吸着ノズルによる部品吸着位置を含むその近傍に対してイオン化気体を吹付け可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。In the surface mounting machine according to claim 2 or 3,
The ejection unit is provided so that ionized gas can be sprayed to the vicinity including the component adsorption position by the adsorption nozzle in a state where the head unit is arranged in the component supply unit for component adsorption. A featured surface mounter.
前記噴出部は、前記実装作業位置の基板上に前記ヘッドユニットが配置された状態で前記基板に対してイオン化気体を吹付け可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。In the surface mounting machine according to any one of claims 2 to 4,
The surface mounting machine, wherein the ejection unit is provided so that ionized gas can be sprayed onto the substrate in a state where the head unit is disposed on the substrate at the mounting operation position.
イオン化気体を噴射する複数の領域が前記噴射部に設けられるとともに、イオン化気体を噴射する前記領域を切換える切換手段が設けられていることを特徴とする表面実装機。In the surface mounting machine according to any one of claims 2 to 5,
A surface mounting machine, wherein a plurality of regions for injecting ionized gas are provided in the injection unit, and switching means for switching the region for injecting ionized gas is provided.
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---|---|---|---|
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