JP2005217009A - 表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品搬送時の吸着部品と実装部品との干渉を確実に防止する一方で、タクトタイムの短縮化を図る。
【解決手段】 昇降可能な実装用ヘッド１８を備えた移動可能なヘッドユニット６の前記実装用ヘッド１８により部品供給部４から電子部品Ｃを吸着した状態で取出し、この部品Ｃを実装作業位置に位置決めされたプリント基板３上に搬送して実装する表面実装機。この表面実装機において、実装作業位置におけるプリント基板３の実装面の高さ位置は、プリント基板３に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さｈｂ分だけ部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａよりも低く設定されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、先端に吸着ノズルをもつ実装用ヘッドによりＩＣ等の電子部品を負圧吸着してプリント基板上に搬送して実装するように構成された表面実装機に関するものである。

従来から、先端に吸着ノズルをもつ一乃至複数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ＩＣ等のチップ部品を部品供給部から負圧吸着し、プリント基板上の所定位置に搬送して実装するように構成された表面実装機が一般に知られている。

この種の表面実装機では、部品供給部における部品の取出し高さ位置とプリント基板の実装面との高さ位置とが等しく設定され、これらに対してヘッドユニットが一定の高さ位置で移動しながら実装用ヘッドがヘッドユニットに対して昇降することにより部品の取出し等が行われるように構成されている。また、この種の表面実装機において、部品の吸着ミスや吸着ズレに伴う実装不良を防止するために、事前（実装前）に吸着部品を画像認識してその吸着状態を調べることも行われている（例えば、特許文献１）。
特開平５−２０６６８１号公報

上記の表面実装機では、部品吸着後、プリント基板上の実装位置まで直線的に部品を搬送して実装することがタクトタイムを短縮する上で重要となるが、既にプリント基板上に部品が実装されていると、実装用ヘッドによる吸着部品とプリント基板上の実装部品とが干渉する虞れがあるため、必要に応じて吸着部品を実装部品よりも高い位置に保持して搬送することが行われている。

この場合、部品の吸着位置（部品の取出し位置）と実装部品の位置とが離れていればヘッドユニットの移動途中に実装用ヘッドを上昇させることによってタクトタイムを犠牲にすることなく部品を搬送することができる。ところが、両者の位置が接近していると、ヘッドユニットの移動中に実装用ヘッドを必要な高さ位置まで上昇させることが時間的に間に合わない場合がある。このような場合には、実装用ヘッドを必要な高さ位置にセットした後にヘッドユニットを移動させるか、又は実装部品を迂回するように部品を搬送することが行われており、いずれの場合もタクトタイムの短縮化を阻害する要因となっている。

従って、吸着部品と実装部品との干渉を確実に防止する一方でタクトタイムについてもこれを短縮できるようにすることが望まれている。なお、部品吸着後に吸着部品を画像認識してその吸着状態を調べるように構成された表面実装機おいては、さらにタクトタイムの短縮化を阻害することなく画像認識が行われ得るようにするのが望ましい。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、部品搬送時の吸着部品と実装部品との干渉を確実に防止する一方で、タクトタイムの短縮化を図ることを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明は、昇降可能な実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットの前記実装用ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着した状態で取出し、この部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して実装する表面実装機において、前記基板上に実装される部品のうち最小高さをもつ部品の当該高さと最大高さをもつ部品の当該高さとの間の高さとなる特定の高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置を前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定したものである（請求項１）。

この表面実装機は、前記基板上に実装される部品のうち最も実装数が多い種類の部品の当該高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置が前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定されているのが好ましい（請求項２）。

また、本発明は、昇降可能な実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットの前記実装用ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着した状態で取出し、この部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して実装する表面実装機において、前記基板上に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さ以上であって、かつその高さの２倍の高さよりも低い特定の高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置を前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定したものである（請求項３）。

なお、上記各表面実装機においては、前記基板上への吸着部品の搬送中に、前記基板上に既に実装されている部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さに近い位置であって、かつ当該部品と干渉しない高さ位置に前記吸着部品を配置すべく前記実装用ヘッドを駆動制御する制御手段を備えているものであるのが好ましい（請求項４）。

また、上記各表面実装機においては、前記ヘッドユニットを、その下方に固定的に配置されたミラー上を通過させることにより前記実装用ヘッドに吸着された部品の像を当該ミラーにより反射させて前記ヘッドユニットに搭載された撮像手段により撮像するように構成されるとともに、前記実装作業位置の基板上に実装された部品が前記撮像手段の被写界深度内に入るように前記実装作業位置の基板と前記撮像手段との高さ位置が設定されているものであるのがより好ましい（請求項５）。

この場合、前記ミラーは、前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低くい位置であって、かつ部品供給部から取出した吸着部品をそのままの高さに保持した状態で前記撮像手段による吸着部品の撮像が可能となる位置に固定されているのが好ましい（請求項６）。

本発明の請求項１に係る表面実装機によると、実装用ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して取出した後、その取出し高さのまま吸着部品を基板上に移動させても当該吸着部品と基板上の実装部品のうち少なくとも最小高さをもつ実装部品とは干渉することが無くなる。また、当該最小高さをもつ実装部品よりも高さのある部品が実装されている場合でも、その実装部品と最小高さをもつ実装部品との差分だけ吸着部品を上昇させれば干渉を回避することができる。そのため、部品取出し高さと基板実装面との高さが等しい従来装置と比べると実装部品との干渉を回避させるための実装用ヘッドの昇降移動量を軽減することができ、その分だけタクトタイムを短縮することが可能となる。

この場合、最も実装数が多い種類の部品の当該高さだけ基板実装面の高さが低く設定される請求項２に係る構成によれば、１枚の基板に対する実装作業において実装用ヘッドの昇降移動量を効果的に軽減することが可能になる。

一方、請求項３に係る表面実装機によると、実装用ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して取出した後、その取出し高さのまま吸着部品を基板上に移動させても当該吸着部品が基板上の実装部品と干渉することが無いため、部品取出し後、その取出し高さのまま直ちに部品を基板上の実装位置に直線的に（最短距離で）移動させて実装することができる。従って、従来のように実装部品との干渉を避けるために取出し高さ位置よりも更に高く吸着部品を持上げ、あるいは実装部品を迂回して実装位置まで移動する必要が無くなり、その分だけタクトタイムを短縮することが可能となる。この場合、例えば実装作業位置における基板実装面の高さ位置を、基板上に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さ分だけ前記部品供給における部品の取出し高さ位置よりも低く設定すれば、実装用ヘッドの昇降移動量を可及的に小さくすることができるため特に有効となる。

なお、上記の各表面実装機において請求項４に係る構成を採用した場合には、部品供給部から基板上への移動中に、基板上の実装部品に干渉しない範囲で基板実装面に対して可及的に近い高さ位置まで吸着部品が移動することとなるので、部品取出し高さ位置のままで実装位置まで吸着部品を移動させる場合に比べて部品実装時の実装用ヘッドの下降量が短くなる。従って、その分だけさらにタクトタイムを短縮することが可能となる。

また、請求項５に係る表面実装機によると、部品供給部から基板上への移動中にヘッドユニットに搭載された撮像手段を使って実装用ヘッドによる部品の吸着状態を画像認識することができるとともに、当該撮像手段をそのまま使って基板上の部品の実装状態を画像認識機することが可能となる。従って、共通の撮像手段を使って吸着部品と実装部品の双方の画像認識を可能とする合理的な構成が達成される。

この場合、特に請求項６に係る表面実装機によると、実装用ヘッドにより部品供給部から部品を吸着して取出した後、その取出し高さのまま吸着部品を基板上に移動させながらその間に吸着部品の画像認識を行うことができるようになる。

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明に係る表面実装機を概略的に示している。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。

上記コンベア２の両側には、部品供給部４が配置されている。これら部品供給部４には、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。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チップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述するヘッドユニット６により部品が取り出されるに伴い間欠的に部品を繰り出すように構成されている。

上記基台１の上方には、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア２と平行な方向）及びＹ軸方向（コンベア２と直交する方向）に移動することができるようになっている。

すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、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、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、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、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）がボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

また、Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５には、それぞれエンコーダ１０，１６が設けられており、これによって上記ヘッドユニット６の移動位置が検出されるようになっている。

ヘッドユニット６には部品装着用の複数の実装用ヘッド１８が搭載されており、当実施形態では６本の実装用ヘッド１８がＸ軸方向に等間隔で一列に並べて搭載されている。

実装用ヘッド１８は、それぞれヘッドユニット６のフレームに対してＺ軸方向の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド１８には、その先端（下端）に吸着ノズル１８ａが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。

この実装機には、さらにヘッドユニット６（各吸着ノズル１８ａ）による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識装置が搭載されている。この部品認識装置は、各部品供給部４とコンベア２との間に設けられるミラー１７と、ヘッドユニット６に搭載されるカメラ１９（撮像手段）と、上下２種類の照明装置２０ａ，２０ｂとを備えている。

ミラー１７は、上向きに反射面を有したＸ軸方向に細長のハーフミラーで、基台１に固定的に設けられている。

カメラ１９は、例えばＣＣＤエリアセンサを備えたカメラからなり、図１に示すように各実装用ヘッド１８に対応して設けられている。各カメラ１９は、Ｘ軸方向に一列に並べられてそれぞれ図３に示すように斜め下向きの状態でヘッドユニット６に固定されており、実装用ヘッド１８による部品吸着後、ヘッドユニット６が前記ミラー１７上を通過するときに、ミラー１７で反射した吸着部品Ｃの像（部品Ｃの下面像）を撮像するとともに、部品実装後は、必要に応じてプリント基板３上の実装部品Ｃを撮像し、その画像信号を後述する制御装置に出力するようになっている。

照明装置２０ａ，２０ｂは、カメラ１９による部品撮像用の照明光を提供するものである。これら照明装置２０ａ，２０ｂのうち、一方側（下側）の照明装置２０ａは前記ミラー１７の下方に配置されており、ヘッドユニット６がミラー１７上を通過する際に、該ミラー１７を介して実装用ヘッド１８に吸着された部品Ｃの下面に対して照明光を照射するように構成されている。これに対して他方側（上側）の照明装置２０ｂは、ヘッドユニット６に搭載されており、プリント基板３上に実装された部品Ｃに対して照明光を照射できるように構成されている。

ここで、上記実装機では、部品の実装およびこれに伴う部品の画像認識を効率的に、かつ合理的に行い得るように部品供給部４、コンベア２および部品認識装置の各構成要素の相対的な位置関係が以下の（１）〜（３）の要件を満たす設定となっている。
（１）図３に示すように、部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａ（同図中破線で示す）、具体的にはテープフィーダー４ａの部品取出部５から取出された部品ＣをＸＹ方向へ移動させることができる最も低い高さ位置に対して、実装作業位置におけるプリント基板３の実装面の高さ位置がこのプリント基板３に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さ（図中符号ｈｂで示す）分だけ低く設定されている。
（２）前記ミラー１７は、部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａよりも低くい位置に配置されている。
（３）部品供給部４からプリント基板３上へヘッドユニット６を移動させる際に、テープフィーダー４ａから取出された部品Ｃをその高さ位置（取出し高さ位置ｈａ）のままカメラ１９で撮像することができ、さらにプリント基板３上に実装された部品Ｃをカメラ１９で撮像することができるようにカメラ１９およびミラー１７の位置が設定されている。つまり、図３の実線に示すようにヘッドユニット６がミラー１７上に配置された状態で、カメラ１９からミラー１７までの光路長ｄ１にミラー１７から部品Ｃまでの光路長ｄ２を加えた距離（ｄ１＋ｄ２）がカメラ１９の被写界深度内にあり、かつ図３の二点鎖線に示すように、プリント基板３上の実装部品Ｃがカメラ１９の光軸上に位置するようにヘッドユニット６を配置した時のカメラ１９から部品Ｃまでの光路長ｄ３がカメラ１９の被写界深度内にあるようにカメラ１９およびミラー１７の位置が設定されている。この場合、好ましくは光路長（ｄ１＋ｄ２）＝光路長ｄ３とされる。

なお、上述した実装機は、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装置を有しており、ヘッドユニット６を駆動する前記サーボモータ９，１５、部品認識装置のカメラ１９、照明装置２０ａ，２０ｂ等は全てこの制御装置に電気的に接続されている。そして、実装動作時には、予め記憶されているプログラムに従ってヘッドユニット６等を作動させるべくこの制御装置によりサーボモータ９，１５等が統括的に駆動制御されるようになっている。

また、前記制御装置は、カメラ１９により撮像された画像に基づいて実装用ヘッド１８による部品Ｃの吸着状態やプリント基板３上における部品Ｃの実装状態を認識する機能を有しており、実装動作時には、その認識結果に基づいて実装位置の補正等の処理が行われるようになっている。

次に、上記のように構成された実装機の実装動作（前記制御装置による制御に基づく実装動作）について図３を参照しつつその作用について説明する。

実装動作が開始されると、まず、ヘッドユニット６が部品供給部４に移動して各実装用ヘッド１８により部品Ｃの吸着が行われる。具体的には、実装用ヘッド１８が対象となるテープフィーダー４ａの部品取出部５上方に配置された後、実装用ヘッド１８が昇降することによりテープ内の部品Ｃを吸着ノズル１８ａにより吸着した状態でテープフィーダー４ａから取出し、上述した部品の取出し高さ位置ｈａに保持する。この際、可能な場合には複数の実装用ヘッド１８により同時にテープフィーダー４ａから部品Ｃが取出される。

部品の吸着が終了すると、部品Ｃを実装すべくヘッドユニット６が実装作業位置に位置決めされているプリント基板３上に移動するとともに、この移動途中でヘッドユニット６がミラー１７上を通過することにより各実装用ヘッド１８に吸着された部品Ｃの像がミラー１７で反射してそれぞれ対応するカメラ１９により撮像されることとなる。

この際、部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａに各部品Ｃが保持された状態で、ヘッドユニット６が最初の実装位置に向って直線的に（最短距離で）移動することによりプリント基板３側へ部品の搬送が速やかに行われるとともに、その間に各吸着部品Ｃの画像認識が適切に行われることとなる。すなわち、この実装機では、上述したようにプリント基板３の実装面の高さ位置がプリント基板３に実装される最大高さをもつ部品の当該高さｈｂ分だけ部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａよりも低く設定されているため、当該高さ位置ｈａに部品Ｃを保ったままでプリント基板３上の何れの場所に当該部品Ｃを移動させても吸着部品Ｃがプリント基板３上の実装部品Ｃと干渉することがなく、しかも、部品の取出し高さ位置ｈａのままでカメラ１９により吸着部品Ｃを撮像できるようにミラー１７等が設けられるため、前記高さ位置ｈａからさらに部品Ｃの高さを変えることなく吸着部品Ｃを撮像することができる。そのため、上記のように部品吸着後、部品の取出し高さ位置ｈａに部品Ｃを保持したままでヘッドユニット６が最短距離で最初の実装位置に移動することにより、各吸着部品Ｃの画像認識を行いながらが当該部品Ｃを速やかにプリント基板３上へ移動させることができる。

こうして部品供給部４からプリント基板３へのヘッドユニット６の移動中、カメラ１９の撮像画像に基づいて吸着ノズル１８ａに対する部品Ｃの吸着ズレ（吸着誤差）、詳しくはノズル中心に対する部品中心のＸ軸およびＹ軸方向のズレと、ノズル中心回りの部品のズレが求められ、このズレに基づいてヘッドユニット６の移動目標位置および実装用ヘッド１８の目標回転角が補正される。

そして、再設定された目標位置に従ってヘッドユニット６等が駆動制御されることにより、各実装用ヘッド１８に吸着された部品が順次プリント基板３上に実装されることとなる。具体的には、対象となる部品Ｃを吸着した実装用ヘッド１８が実装位置の上方に配置された後、実装用ヘッド１８が昇降するとともにその最下位置で吸着ノズル１８ａへの負圧供給が遮断されることにより部品Ｃがプリント基板３上に実装されることとなる。

部品Ｃの実装が完了すると、図３の二点鎖線に示すように、カメラ１９の光軸上に当該実装部品Ｃが位置するようにヘッドユニット６が配置され、実装部品Ｃがカメラ１９により撮像されることにより、その画像に基づいて部品Ｃの実装状態が画像認識される。これにより部品Ｃの実装状態が悪い、すなわち実装位置から部品Ｃがズレていて許容範囲を超えているような場合等には、その旨が図外のモニターを介してオペレータに報知される。

こうして以後、ヘッドユニット６が部品供給部４とプリント基板３との間を往復しながらプリント基板３上に必要数の部品が順次実装されることとなる。

以上のような実装機によると、図４（ａ）に一点鎖線で示すように、実装用ヘッド１８により部品供給部４から部品Ｃを吸着して取出した後、その取出し高さ位置ｈａのまま直ちに部品Ｃをプリント基板３上の実装位置に直線的に（最短距離で）移動させて実装することができるため、従来のように実装部品との干渉を避けるために取出し高さ位置よりも更に高く吸着部品を持上げたり、あるいは実装部品を迂回して実装位置まで部品を移動させる必要が無く、従って、その分だけタクトタイムを短縮することが可能となる。

具体的に説明すると、例えば、図４（ｂ）に示すように仮にプリント基板３の実装面が部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａと等しい高さ位置にあると仮定した場合、プリント基板３上においてミラー１７の極近傍に既に実装された部品Ｃ′（最大高さをもつ部品）を挟んで部品供給部４の反対側の位置に部品Ｃを実装しようとすると、ミラー１７通過後、部品Ｃを一旦実装部品Ｃ′より高い位置まで持上げて実装位置に移動させるか、あるいは実装部品Ｃ′を迂回して実装位置に部品Ｃを移動させる必要生じることとなる。しかし、上記実装機の構成によると、図４（ａ）に示すように、部品吸着後、部品Ｃを水平、かつ直線的に実装位置上方まで移動させてそのまま実装することができるので、図４（ｂ）の場合に比べると、部品Ｃを持上げる分だけ、あるいは実装部品Ｃ′を迂回させる分だけ部品Ｃの移動量が少なくて済み、その分だけタクトタイムを短縮することができる。

従って、上記の実装機によると、部品搬送時の吸着部品Ｃと実装部品との干渉を確実に防止する一方で、タクトタイムを短縮することができるという効果がある。

また、この実装機によると、上記のように実装用ヘッド１８による吸着部品Ｃの画像認識と、プリント基板３上に実装された部品Ｃの画像認識をヘッドユニット６に搭載された共通のカメラ１９を使って行うように構成されているので、吸着部品Ｃおよび実装部品Ｃを画像認識する部品認識装置の構成において両部品Ｃを撮像するための手段（撮像手段）を共通化した合理的な構成が達成されるという効果もある。

特に、この実装機では、ミラー１７を部品供給部４における部品の取出し高さ位置ｈａよりも下方に配置し、部品吸着後、その取出し高ｈａのまま吸着部品Ｃをプリント基板３に移動させながらその間に吸着部品Ｃを撮像できるように部品認識装置が構成されていので、吸着部品の認識のためにその高さ位置を変える場合に比べると、その高さ分だけ部品Ｃの移動量が少なくて済み、この点でもタクトタイムを短縮することができるという効果がある。

なお、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、以下のような構成も採用することが可能である。
（１）上記の実施形態では、部品吸着後、その取出し高ｈａのまま吸着部品Ｃをプリント基板３に移動させるようにしているが、ミラー１７を通過した後、実装用ヘッド１８を下降させて、プリント基板３上に既に実装されている部品Ｃのうち最大高さをもつ部品Ｃと干渉しない高さ位置であって可及的に低くい高さ位置まで部品Ｃを下降させるように実装用ヘッド１８を駆動制御するようにしてもよい。このようにすれば、部品Ｃの取出し高さ位置ｈａのままでプリント基板３上の実装位置まで吸着部品を移動させる場合に比べて部品実装時の実装用ヘッド１８の下降ストロークが短くなる。従って、その分だけさらにタクトタイムを短縮することが可能になるという利点がある。
（２）上記の実施形態では、実装作業位置におけるプリント基板３の実装面の高さ位置が、このプリント基板３に実装される部品Ｃのうち最大高さをもつ部品Ｃの当該高さ（図３中の符号ｈｂ）分だけ部品供給部４における部品Ｃの取出し高さ位置ｈａよりも低く設定されているが、これは実装部品の多くが最大高さをもつ部品Ｃである場合にタクトタイムを短縮する上で最適な構成であって、プリント基板３の前記実装面の高さ位置は、プリント基板３上に実装される部品Ｃのうち最大高さをもつ部品Ｃの当該高さ以上であって、かつその高さの２倍の高さよりも低い特定の高さ分だけ、部品Ｃの取出し高さ位置ｈａよりも低く設定されていればタクトタイムを短縮する上で有効である。すなわち、部品の取出し高さ位置と実装面の高さ位置とが等しい従来装置では、例えば高密度実装する場合、プリント基板に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さ（Ｈｂとする）まで吸着部品を持上げて搬送した後、下降させて実装するため、実装用ヘッドのトータル的な昇降移動量Ｈは２Ｈとなり、また、一旦部品を持上げるため実装用ヘッドの動作として上昇加速、上昇減速、停止といった動作も必要となる。これに対して、上記のような構成によれば実装用ヘッドのトータル的な昇降移動量Ｈは２Ｈｂ未満となり、また、実装用ヘッドの動作が下降動作のみとなるので上昇加速、上昇減速、停止といった動作が不要となる。従って、従来装置に比べると実装用ヘッドの昇降移動量が低減される上、実装用ヘッドの駆動の切換えに伴うタイムロスも軽減されるので、タクトタイムを有効に短縮することが可能となる。
（３）上記の実施形態、あるいは前記（２）の例では、いずれもプリント基板３の前記実装面の高さ位置を、プリント基板３上に実装される部品Ｃのうち最大高さをもつ部品Ｃの当該高さ分、あるいはそれ以上の高さ分だけ部品Ｃの取出し高さ位置ｈａよりも低く設定しているが、例えば、プリント基板３に実装される部品Ｃのうち最小高さをもつ部品Ｃの当該高さと最大高さをもつ部品Ｃの当該高さとの間の高さとなる特定の高さ分だけ、実装作業位置における基板実装面の高さ位置を部品供給部４における部品Ｃの取出し高さ位置ｈａよりも低く設定するようにしてもよい。この構成によれば、実装用ヘッド１８により部品供給部４から部品Ｃを吸着して取出した後、その取出し高さのまま吸着部品Ｃを基板上に移動させても当該吸着部品Ｃと基板上の実装部品Ｃのうち少なくとも最小高さをもつ実装部品とは干渉することが無くなる。また、当該最小高さをもつ実装部品Ｃよりも高さのある部品Ｃが実装されている場合でも、その実装部品Ｃと最小高さをもつ実装部品Ｃとの差分だけ吸着部品Ｃを上昇させれば干渉を回避することができる。すなわち、最小高さをもつ部品の当該高さをＨｃとし、それよりも高のある部品の当該高さをＨｄとした場合、従来装置では実装用ヘッドの昇降移動量は２Ｈｄとなるが、上記の場合には、Ｈｄ−Ｈｃ（＜２Ｈｄ）で済む。そのため、部品取出し高さｈａと基板実装面との高さが等しい従来装置と比べると実装部品Ｃとの干渉を回避させるための実装用ヘッド１８の昇降移動量を軽減することができ、その分だけタクトタイムを短縮することができる。なお、この場合、プリント基板３に実装する部品のうち最も多い種類の部品Ｃの当該高さだけ基板実装面の高さを低く設定するようにすれば、１枚のプリント基板３に対する実装作業において実装用ヘッド１８の昇降移動量を効果的に軽減することが可能になる。

本発明に係る表面実装機を示す平面略図である。 本発明に係る表面実装機を示す正面図である。 表面実装機に搭載される部品認識装置の構成を示す模式図である。 部品実装時の吸着部品の移動軌跡を示す図であって、（ａ）は本発明に係る表面実装機における移動軌跡を示す図で、（ｂ）は部品供給部における部品の取出し高さ位置とプリント基板の実装面の高さ位置を等しくしたと仮定した場合（比較例）における移動軌跡を示す図である。

符号の説明

３ プリント基板
４ 部品供給部
４ａ テープフィーダー
５ 部品取出部
６ ヘッドユニット
１７ ミラー
１８ 実装用ヘッド
１８ａ 吸着ノズル
１９ カメラ
２０ａ，２０ｂ 照明装置
Ｃ 部品

Claims (6)

1. 昇降可能な実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットの前記実装用ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着した状態で取出し、この部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して実装する表面実装機において、
   前記基板上に実装される部品のうち最小高さをもつ部品の当該高さと最大高さをもつ部品の当該高さとの間の高さとなる特定の高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置を前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定したことを特徴とする表面実装機。
2. 請求項１に記載の表面実装機において、
   前記基板上に実装される部品のうち最も実装数が多い種類の部品の当該高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置を前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定したことを特徴とする表面実装機。
3. 昇降可能な実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットの前記実装用ヘッドにより部品供給部から電子部品を吸着した状態で取出し、この部品を実装作業位置に位置決めされた基板上に搬送して実装する表面実装機において、
   前記基板上に実装される部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さ以上であって、かつその高さの２倍の高さよりも低い特定の高さ分、前記実装作業位置における基板実装面の高さ位置を前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低く設定したことを特徴とする表面実装機。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の表面実装機において、
   前記基板上への吸着部品の搬送中に、前記基板上に既に実装されている部品のうち最大高さをもつ部品の当該高さに近い位置であって、かつ当該部品と干渉しない高さ位置に前記吸着部品を配置すべく前記実装用ヘッドを駆動制御する制御手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の表面実装機において、
   前記ヘッドユニットを、その下方に固定的に配置されたミラー上を通過させることにより前記実装用ヘッドに吸着された部品の像を当該ミラーにより反射させて前記ヘッドユニットに搭載された撮像手段により撮像するように構成されるとともに、前記実装作業位置の基板上に実装された部品が前記撮像手段の被写界深度内に入るように前記実装作業位置の基板と前記撮像手段との高さ位置が設定されていることを特徴とする表面実装機。
6. 請求項５に記載の表面実装機において、
   前記ミラーは、前記部品供給部における部品の取出し高さ位置よりも低くい位置であって、かつ部品供給部から取出した吸着部品をそのままの高さに保持した状態で前記撮像手段による吸着部品の撮像が可能となる位置に固定されていることを特徴とする表面実装機。

Images