JP2006066773A - 電子部品の吸着ノズルおよび電子部品実装装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】微小部品を安定してキャリアテープから取り出すことができる電子部品の吸着ノズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】電子部品実装装置の搭載ヘッドに装着されキャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａ内に収容された電子部品Ｐ２を真空吸着により取り出す電子部品の吸着ノズル１５において、電子部品に当接する矩形断面のノズル部１５ａの下端部に設けられた吸着面１５ｂの各コーナ部をコーナテーパカット面１７ｃによってカットし、吸着面１５ｂがキャリアテープ１４の上面に当接した状態で矩形キャビティ１４ａ内部と外部とを各コーナ部にて連通させる通気部を設ける。これにより、真空吸引時に矩形キャビティ１４ａ内部全体が負圧になってキャリアテープ１４自体が吸着される不具合を発生することなく、電子部品２を安定してキャリアテープ１４から取り出すことができる。
【選択図】図６
【解決手段】電子部品実装装置の搭載ヘッドに装着されキャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａ内に収容された電子部品Ｐ２を真空吸着により取り出す電子部品の吸着ノズル１５において、電子部品に当接する矩形断面のノズル部１５ａの下端部に設けられた吸着面１５ｂの各コーナ部をコーナテーパカット面１７ｃによってカットし、吸着面１５ｂがキャリアテープ１４の上面に当接した状態で矩形キャビティ１４ａ内部と外部とを各コーナ部にて連通させる通気部を設ける。これにより、真空吸引時に矩形キャビティ１４ａ内部全体が負圧になってキャリアテープ１４自体が吸着される不具合を発生することなく、電子部品２を安定してキャリアテープ１４から取り出すことができる。
【選択図】図６
Description
本発明は、電子部品の吸着ノズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装置に関するものである。
電子部品の移載などのハンドリングの方法として、真空吸着による方法が広く用いられている。この方法は吸着孔が設けられた吸着ノズルを電子部品に当接させ、吸着孔を真空吸引することにより発生する負圧を利用して電子部品を吸着するものである。ここで用いられる吸着ノズルは電子部品に直接当接して用いられるものであるため、対象となる電子部品の形状・サイズとともに、当該電子部品の供給形態に応じて種々の形式のものが用いられる。
例えば、テープフィーダが装備された電子部品実装装置においては、キャリアテープのキャビティ内に収容された状態の電子部品を取り出す必要があることから、小型部品を対象とする場合の吸着ノズルとして、キャビティを全面的に覆う形状の吸着面が設けられたタイプの吸着ノズルが用いられる場合がある（例えば特許文献１参照）。そしてこの特許文献例においては、吸着ノズルによってキャビティが覆われた状態において、キャビティを外部と連通させる通気溝を吸着面に設け、吸着ノズルによってキャリアテープそのものが吸着される不具合の発生を避けるようにしている。
特開２００２−１１８３９７号公報
ところで近年電子機器の小型化に伴い、電子部品のサイズの微細化が進展しており、矩形のチップ型部品では辺寸法が０．４ｍｍ×０．２ｍｍの微小部品（０４０２部品と称される）が使用されるようになっている。このような微小部品を対象とする場合には、上述のような対策を施してもなお電子部品をキャビティ内において安定して吸着保持することが困難であった。
そこで本発明は、微小部品を安定してキャリアテープから取り出すことができる電子部品の吸着ノズルおよびこの吸着ノズルが装着された電子部品実装装置を提供することを目的とする。
請求項１記載の電子部品の吸着ノズルは、電子部品実装装置の搭載ヘッドに装着されこの搭載ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引することによりキャリアテープの矩形キャビティ内に収容された電子部品を真空吸着により取り出す電子部品の吸着ノズルであって、前記搭載ヘッドに装着され前記吸引孔が設けられた本体部と、この本体部から延出して設けられ前記電子部品を真空吸着して保持するノズル部とを備え、前記ノズル部に、前記キャリアテープに対して下降した状態で前記矩形キャビティの４辺側においてキャリアテープの上面に当接する当接部を有する形状の吸着面と、前記吸着面がキャリアテープの上面に当接した状態で矩形キャビティ内部と外部とを少なくとも複数のコーナ部にて連通させる通気部とを設けた。
請求項２記載の電子部品実装装置は、キャリアテープの矩形キャビティ内に収容された電子部品を真空吸着により取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品を真空吸着して保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される搭載ヘッドと
、搭載ヘッドを部品供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記搭載ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸引する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項１記載の電子部品の吸着ノズルである。
、搭載ヘッドを部品供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記搭載ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸引する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項１記載の電子部品の吸着ノズルである。
本発明によれば、電子部品を真空吸着により保持するノズル部に、キャリアテープに対し下降した状態で矩形キャビティの４辺側においてキャリアテープの上面に当接する当接部を有する形状の吸着面と、吸着面がキャリアテープの上面に当接した状態で矩形キャビティ内部と外部とを少なくとも複数のコーナ部にて連通させる通気部とを設けることにより、微小部品を安定してキャリアテープから取り出すことができる。
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の正面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの側面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルの吸着面形状の説明図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品の吸着ノズルによる部品取り出し状態の説明図である。
まず図１、図２を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において基台１上には搬送路２がＸ方向に配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、後述する第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂによる部品実装位置に位置決めする。搬送路２の手前側には、第１部品供給部４Ａ、第２部品供給部４ＢがＸ方向に並設されている。第１部品供給部４Ａにはトレイフィーダ５が配設されており、トレイフィーダ５は複数の第１の電子部品Ｐ１を規則配列で収納したトレイ５ａを供給する。第２部品供給部４Ｂには複数のテープフィーダ６が並設されており、テープフィーダ６はテーピング状態でキャリアテープのキャビティ内に収納された第２の電子部品Ｐ２（図４参照）を供給する。
第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂは複数の単位搭載ヘッド１０を備えたマルチタイプの搭載ヘッドであり、図２に示すように、第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂは、それぞれ第１Ｘ軸テーブル７Ａ、第１Ｙ軸テーブル８Ａおよび第２Ｘ軸テーブル７Ｂ、第２Ｙ軸テーブル８Ｂより成るヘッド移動機構によってＸ方向、Ｙ方向に移動する。そして第１搭載ヘッド９Ａは第１部品供給部４Ａのトレイフィーダ５から第１の電子部品Ｐ１を単位搭載ヘッド１０によって取り出して、搬送路２上に位置決めされた基板３に搭載する。また第２搭載ヘッド９Ｂは、第２部品供給部４Ｂのテープフィーダ６から同様に第２の電子部品Ｐ２を取り出して基板３に搭載する。第１Ｘ軸テーブル７Ａ、第１Ｙ軸テーブル８Ａおよび第２Ｘ軸テーブル７Ｂ、第２Ｙ軸テーブル８Ｂは、第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂを第１部品供給部４Ａ、第２部品供給部４Ｂと基板３との間で移動させる移動手段となっている。
第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂはそれぞれ一体的に移動する基板認識カメラ１１を備えており、第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂが基板３上に移動したタイミングにおいて、基板認識カメラ１１により基板３を撮像して認識する。第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂがそれぞれ第１部品供給部４Ａ、第２部品供給部４Ｂから基板３上へ移動する経路には部品認識カメラ１２が設けられている。部品認識カメラ１２は第１搭載ヘッド９Ａ、第２搭載ヘッド９Ｂの単位搭載ヘッド１０に保持された第１の電子部品Ｐ１、第２の電子部品Ｐ２を下方から撮像して認識する。
次にテープフィーダ６から第２の電子部品Ｐ２を取り出すために用いられる電子部品の
吸着ノズルについて説明する。図３は図１におけるＡ−Ａ断面を示しており、テープフィーダ６は供給リール１３に巻回収納されたキャリアテープ１４をテープ送り機構６ａによってピッチ送りすることにより、キャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａ内に収容された第２の電子部品Ｐ２を第２搭載ヘッド９Ｂに対して供給する。第２搭載ヘッド９Ｂは単位搭載ヘッド１０に装着された吸着ノズル１５によってキャリアテープ１４から第２の電子部品Ｐ２を真空吸着により保持して取り出す。そして部品認識カメラ１２の上方を経由して搬送路２によって位置決め保持された基板３上に移動し、ここで昇降動作を行うことにより、第２の電子部品Ｐ２を基板３の実装位置に搭載する。
吸着ノズルについて説明する。図３は図１におけるＡ−Ａ断面を示しており、テープフィーダ６は供給リール１３に巻回収納されたキャリアテープ１４をテープ送り機構６ａによってピッチ送りすることにより、キャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａ内に収容された第２の電子部品Ｐ２を第２搭載ヘッド９Ｂに対して供給する。第２搭載ヘッド９Ｂは単位搭載ヘッド１０に装着された吸着ノズル１５によってキャリアテープ１４から第２の電子部品Ｐ２を真空吸着により保持して取り出す。そして部品認識カメラ１２の上方を経由して搬送路２によって位置決め保持された基板３上に移動し、ここで昇降動作を行うことにより、第２の電子部品Ｐ２を基板３の実装位置に搭載する。
次に図４を参照して吸着ノズル１５の構造を説明する。図４（ａ）に示すように、吸着ノズル１５は本体部１５ｃおよび本体部１５ｃから下方に延出したノズル部１５ａより構成され、本体部１５ｃを単位搭載ヘッド１０の下部に設けられた円錐テーパ状の装着孔に挿入することにより着脱自在に装着される。本体部１５ｃには吸引孔１５ｄが設けられており、吸着ノズル１５を単位搭載ヘッド１０に装着した状態では、吸引孔１５ｄは単位搭載ヘッド１０の内部孔１０ａと連通し、これにより真空吸引手段１６と接続される。吸引孔１５ｄはノズル部１５ａ内を貫通してノズル部１５ａの下端部に設けられた吸着面１５ｂに開孔して、図５（ａ）に示す吸着孔１５ｅを形成する。
電子部品の取り出し動作においては、吸着ノズル１５を単位搭載ヘッド１０とともにキャリアテープ１４に対して下降させ、吸着面１５ｂを矩形キャビティ１４ａに上方から当接させた状態で、真空吸引手段１６を駆動して吸着孔１５ｅから真空吸引する。これにより、矩形キャビティ１４ａ内の第２の電子部品Ｐ２は吸着面１５ｂに真空吸着により保持される。そしてこの状態で単位搭載ヘッド１０を上昇させることにより、第２の電子部品Ｐ２は吸着ノズル１５によって真空吸着により取り出される。
すなわち、吸着ノズル１５は電子部品実装装置の搭載ヘッドに装着されこの搭載ヘッドと連通した吸引孔１５ｄから真空吸引することによりキャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａ内に収容された電子部品を真空吸着により取り出す。そして吸着ノズル１５は搭載ヘッドに装着され吸引孔１５ｄが設けられた本体部１５ｃと、この本体部１５ｃから延出して設けられ電子部品を真空吸着して保持するノズル部１５ａとを備えた構成となっている。
次に図５を参照してノズル部１５ａの下端部形状について説明する。図５はノズル部１５ａの下端部を示しており、ノズル部１５ａが電子部品と当接する吸着面１５ｂが設けられた下端部の断面形状は矩形断面となっている。吸着面１５ｂに開口した吸着孔１５ｅは、吸着面１５ｂの中央部に設けられた略矩形開口部（矢印ａ部）に、吸着面１５ｂの長辺方向の両側に略円形開口部（矢印ｂ部）を付加した構成となっている。このような吸着孔形状を採用することにより、吸着対象を極力広いスパンで吸着することができ、ノズル部１５ａと吸着対象の第２の電子部品Ｐ２とが相対的に多少位置ずれしている場合においても、安定した吸着保持が行えるという利点がある。
ノズル部１５ａの下端部には吸着面１５ｂの長辺をテーパカットした長辺テーパカット面１７ａ、短辺をテーパカットした短辺テーパカット面１７ｂが設けられており、さらに長辺テーパカット面１７ａと短辺テーパカット面１７ｂが交わる稜線は同様にテーパカットされ、略３角形状のコーナテーパカット面１７ｃが各コーナ部に形成されている。ここで吸着面１５ｂは対象とするキャリアテープ１４の矩形キャビティ１４ａの全体を覆うように寸法設定がなされており、図５（ｂ）に示すように、吸着面１５ｂをキャリアテープ１４に対して下降させた状態では、吸着面１５ｂの４辺は矩形キャビティ１４ａの４辺側においてキャリアテープ１４の上面に当接する。
そして矩形キャビティ１４ａのコーナ部においては、吸着面１５ｂはコーナテーパカット面１７ｃによってカットされていることから、矩形キャビティ１４ａが部分的に上面を覆われずに外部に露呈した部分、すなわち矩形キャビティ１４ａの内部と外部とを連通させる通気部（図５（ｂ）に示すハッチング部参照）が形成される。なお通気部を形成する場合において、平面状のコーナテーパカット面１７ｃを設ける替わりに、内側に削り込んだ凹状のコーナテーパカット面を設けるようにすれば、通気部の開口断面積を大きくすることができる。
図６は吸着面１５ｂをキャリアテープ１４の上面に当接させて、矩形キャビティ１４ａ内の第２の電子部品Ｐ２を真空吸着する状態を示している。このとき吸引孔１５ｄを介して吸着孔１５ｅから真空吸引することにより、矩形キャビティ１４ａ内の第２の電子部品Ｐ２に真空吸引力を作用させるが、前述のように矩形キャビティ１４ａは通気部によって各コーナ部において外部と連通していることから、真空吸引時には通気部から矩形キャビティ１４ａ内に空気が進入する。したがって矩形キャビティ１４ａ内全体を負圧にすることなく、第２の電子部品Ｐ２のみに真空吸引力を作用させることができる。これにより、キャリアテープ１４自体が真空吸着によって持ち上げられる不具合を生じることなく、第２の電子部品Ｐ２のみを吸着保持して、キャリアテープ１４から取り出すことができる。
すなわち上記実施の形態に示す吸着ノズル１５は、ノズル部１５ａに、キャリアテープ１４に対し下降した状態で矩形キャビティ１４ａの４辺側においてキャリアテープ１４の上面に当接する当接部を有する形状の吸着面１５ｂと、吸着面１５ｂがキャリアテープ１４の上面に当接した状態で、矩形キャビティ１４ａ内部と外部とを少なくとも複数のコーナ部にて連通させる通気部とを設けた形態となっている。このような構成の吸着ノズルを用いることにより、微小部品をキャリアテープの矩形キャビティ内に収容して供給する場合においても、吸着ノズルによって安定して取り出すことができる。
本発明の電子部品の吸着ノズルは、微小部品を安定してキャリアテープから取り出すことができるという効果を有し、特に０４０２部品のような極めて小さい部品を実装対象とする電子部品実装装置に有用である。
３ 基板
４Ａ 第１部品供給部
４Ｂ 第２部品供給部
６ テープフィーダ
９Ａ 第１搭載ヘッド
９Ｂ 第２搭載ヘッド
１０ 単位搭載ヘッド
１４ キャリアテープ
１４ａ 矩形キャビティ
１５ 吸着ノズル
１５ａ ノズル部
１５ｂ 吸着面
１５ｅ 吸着孔
１６ 真空吸引手段
Ｐ１ 第１の電子部品
Ｐ２ 第２の電子部品
４Ａ 第１部品供給部
４Ｂ 第２部品供給部
６ テープフィーダ
９Ａ 第１搭載ヘッド
９Ｂ 第２搭載ヘッド
１０ 単位搭載ヘッド
１４ キャリアテープ
１４ａ 矩形キャビティ
１５ 吸着ノズル
１５ａ ノズル部
１５ｂ 吸着面
１５ｅ 吸着孔
１６ 真空吸引手段
Ｐ１ 第１の電子部品
Ｐ２ 第２の電子部品
Claims (2)
- 電子部品実装装置の搭載ヘッドに装着されこの搭載ヘッドと連通した吸引孔から真空吸引することによりキャリアテープの矩形キャビティ内に収容された電子部品を真空吸着により取り出す電子部品の吸着ノズルであって、前記搭載ヘッドに装着され前記吸引孔が設けられた本体部と、この本体部から延出して設けられ前記電子部品を真空吸着して保持するノズル部とを備え、前記ノズル部に、前記キャリアテープに対して下降した状態で前記矩形キャビティの４辺側においてキャリアテープの上面に当接する当接部を有する形状の吸着面と、前記吸着面がキャリアテープの上面に当接した状態で矩形キャビティ内部と外部とを少なくとも複数のコーナ部にて連通させる通気部とを設けたことを特徴とする電子部品の吸着ノズル。
- キャリアテープの矩形キャビティ内に収容された電子部品を真空吸着により取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品を真空吸着して保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される搭載ヘッドと、搭載ヘッドを部品供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記搭載ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸引する真空吸引手段とを備え、前記吸着ノズルは、請求項１記載の電子部品の吸着ノズルであることを特徴とする電子部品実装装置。
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| CN112425280A (zh) * | 2018-07-20 | 2021-02-26 | 株式会社富士 | 元件安装机的吸嘴 |
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