JP2010087062A - 電子部品装着ヘッド及びこれを用いた電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品実装装置において、装着ヘッドにおける吸着ノズル上下動作と吸着ノズル回転動作の並行動作を最大限まで拡大し、並行動作時に発生する干渉による振動を除去するとともに、吸着ノズル実装本数を増加させ生産性を向上する。
【解決手段】吸着ノズル選択手段に磁力を用いたノズル保持部材を設け、吸着ノズル選択時に吸着ノズル相互の干渉と振動発生を抑制し、吸着ノズルを部品吸着位置に合わせて同心円をなして環状に多重に配置する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより電子部品を吸着し取出して電子回路基板上に装着する電子部品実装装置に関する。

電子部品実装装置は、例えば下記の特許文献１に記載されているように、複数の吸着ノズルを搭載した装着ヘッドにより電子部品を真空吸着後、装着ヘッドを電子基板上に移動し、吸着された電子部品を電子基板に装着する。吸着動作時は装着ヘッドに環状に並べられた吸着ノズル群のひとつに電子部品を吸着させる場合、装着ヘッド回転軸を中心に吸着ノズル群を回転させ、所定の位置で選択した吸着ノズルをバネ等で付勢して下方向に移動させ、部品供給ユニットの電子部品を真空などを用いて吸着させる。電子部品を吸着した後、吸着ノズルを上方向に移動させて所定の待機位置まで移動し、その後次の吸着ノズルを選択するために吸着ノズル群が回転する。即ち、吸着動作時は選択された吸着ノズルのみが装着ヘッドから突出して上下動するようになっており、この動作は電子部品を装着する際も同様である。

これら電子部品実装装置は市場から常に高い生産性を求められ、部品実装のスループットは年々上昇傾向にある。同時に不良電子基板を生産しないために高い装着精度を求められている。

特開２００５−２２８９９２号公報

しかし、電子部品実装装置の生産性向上は装着ヘッドに搭載されるモータの動作速度限界等により頭打ちの状態にある。また、装着ヘッドの回転動作と吸着ノズル上下動作の並行動作によって生産性を向上する方式においては機構的な制約により完全に並行動作できない場合がある。また吸着ノズル本数を増加するにもヘッド外径の制約から大幅な増加は難しい。さらに、モータ動作速度を向上すると、上記並行動作中に起きる吸着ノズル同士の接触や干渉により生じる振動が増大して電子基板の装着チップズレが発生し、不良製品発生の最大の原因となっている。

そこで本発明は、吸着ノズルを所定の位置に移動させる回転動作と、電子部品を吸着／装着するために吸着ノズルを上下方向に移動させる動作を相互干渉なく最大速度で並行動作させる新規な構成に関するものである。

このために本発明においては、電子部品を吸着して電子基板上に装着する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルを保持するとともに所定の吸着ノズルを選択して離脱させるノズル選択部材と、前記所定の吸着ノズルを含む複数の吸着ノズルを昇降させるノズル昇降装置を有し、回転可能な電子部品実装装置の電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル選択部材は前記複数の吸着ノズルを磁力により吸引保持する複数のノズル保持部材を有することを特徴とする。

また、前記ノズル保持部材は永久磁石を用いても良い。ノズル保持部材は、複数の吸着ノズルを保持する磁力を相殺する電磁石を有し、電磁石への通電制御により所定の吸着ノズルを選択し前記ノズル選択部材から離脱させることができる。また、ノズル保持部材は複数の吸着ノズルを保持する電磁石を有し、電磁石への通電制御により前記吸着ノズルの保持又は離脱を制御することができる。

また、前記ノズル選択部材は、前記ノズル保持部材を備えたノズル保持部材台座と、前記複数の吸着ノズルを所定配置で支持し、ノズル保持部材から離脱した吸着ノズルを装着ヘッドの回転軸方向に支持するノズル支持体を有することを特徴とする。

また、前記吸着ノズルの前記ノズル保持部材と接触する部分に強磁性材料からなる吸着部材を設けたことを特徴とする。前記吸着部材は純鉄を用いることができる。

また、ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、前記吸着ヘッドの回転軸を中心とした単一または複数の円周上に環状に配置されていることを特徴とする。ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、直線上に１列あるいは複数列状に配置されていてもよい。ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、部品吸着位置に合わせて配置されていることを特徴とする。

また、ノズル選択部材を装着ヘッド回転軸を中心に回転させるノズル回転手段を有することを特徴とする。

また、前記吸着ノズル選択手段により選択された吸着ノズルを単独または複数本同時に昇降させるノズル昇降装置を備え、前記吸着ノズルの昇降動作と回転動作を並行して行うことを特徴とする。

さらに、上記電子部品装着ヘッドを、一方向に移動可能に支持する第１のガイド部材と、ガイド部材を電子部品装着ヘッドの前記移動方向と直交する方向に移動可能に支持する第２のガイド部材とを備える電子部品実装装置を有することを特徴とする。

本発明は、吸着ノズルを選択する機構を相互干渉を生じない構成とすることにより、吸着ノズル上下動作とヘッド回転動作を並行動作させる速度を最大化し、作業時間の短縮を可能とする。また、吸着ノズル実装本数を増加することによりスループットを向上する。さらに吸着ノズルの干渉要素を除去することにより部品装着ズレの発生頻度を大幅に軽減する効果がある。

以下に本発明の実施例を図面に基づき説明する。
〔装置の基本構成〕
以下、本発明による電子部品実装装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は電子部品実装装置１の平面図を示す。電子部品装着装置１のフィーダベース１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄには、電子部品を部品取出し位置（吸着位置）に供給する部品供給ユニット１１が各々着脱可能に設置されている。

４組の部品供給ユニット１１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が設置されている。供給コンベア４は製造ライン上流より送られてきた電子基板Ｐを前記位置決め部５に順次搬送し、所定位置に位置決めされた電子基板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。

８は図１のＸ方向に設けられた第１のガイド部材である一対のビームである。ビーム８には、リニアモータによりビーム８に沿ってＸ方向に移動する装着ヘッド体７が設置されている。装着ヘッド体７は、吸着ノズルを有する装着ヘッド９を上下動及び回転可能に支持している。装着ヘッド９は、垂直方向の回転軸を中心に回転可能に支持されている。

部品認識カメラ７０１は、前記各装着ヘッド体７および装着ヘッド９に対応してそれぞれ１個ずつ計４個が装置本体に設けられている。部品認識カメラ７０１は電子部品が吸着ノズルに対して、ＸＹ方向及び回転角度方向につきどれだけ位置ずれして吸着保持されているかを位置認識するため、複数の前記吸着ノズルに吸着保持された全ての電子部品を一括して撮像する。同時に任意の複数個の電子部品を撮像可能である。また、部品認識カメラ７０１は吸着ノズルに電子部品が吸着保持されているか否かを確認することができる。

図２は電子部品実装装置１の正面図であり、ビーム８の移動構造からなる第２のガイド部材を示す。ビーム８両端に設けたリニアモータ２１の駆動により、ビーム８および一体に固定されたスライダ９ｂが左右一対のガイド１０に沿って摺動し、位置決め部５上の電子基板Ｐや部品供給ユニット１１の部品取出し位置上方を図１Ｙ方向に移動する。装着ヘッド体７も図示しないリニアモータによりビーム８に対し移動可能に構成されている。
〔装着ヘッド〕
次に、図３を用いて装着ヘッド９について説明する。各装着ヘッド体７は夫々圧縮バネ１１２により下方へ付勢される複数の吸着ノズル１１５を有する装着ヘッド９と、図示しないフレーム、カバー、電装品等を備えている。各装着ヘッド９には図示しない基板認識カメラが設けられ、位置決め部５に位置する電子基板Ｐに付された位置決めマークを撮像し装着ヘッド９と電子基板Ｐの位置決めを行う。

１０７は回転可能な接続端子からなるスリップリングであり、装置本体と装着ヘッドとの間の電力伝達、情報通信を行う。１０８はエア供給用のロータリージョイントであり、回転動作中の吸着ノズルに真空や正圧を与える。１０９は装着ヘッド体７に固定され、ヘッド回転軸を中心にロータ１１０を回転させるθ回転用のノズル回転モータである。ロータ１１０は吸着ノズル支持体としても機能し、圧縮バネ１１２により下方に付勢された吸着ノズル１１５を支持する。

１１１はヘッドの中心から下方に突出して設置された部品検出及び吸着姿勢検出及び吸着ノズル下端位置検出を行うラインセンサユニットである。ラインセンサユニット１１１は円錐状の反射面を有し反射体を配設した発光ユニット１１６ａと、ＣＣＤ素子を備えた受光ユニット１１６ｂから構成される。

１０１は装着ヘッド体７に設けられた吸着ノズル昇降装置である。１０２はノズル昇降モータ、１０３はノズル昇降モータ１０２の回転軸と連結部材１０４により連結され回転駆動される動力伝達部材としてのボールネジである。１０５はボールネジ１０３に螺合して昇降する昇降体、１０６は装着ヘッド体７に固定され昇降体１０５を案内するガイドである。１１３は上記昇降体１０５に取り付けられた吸着ノズル支持体である。吸着ノズル支持体１１３は吸着ノズル昇降時に用いる。３０１は吸着ノズル１１５を磁力により吸引保持するノズル保持部材である。３０６は昇降体１０５と一体に昇降するノズル保持部材台座である。ノズル保持部材台座３０６の内部には前記ノズル保持部材３０１が設けられている。３０４は吸着ノズル１１５の上端に設けたノズル係止部材である。
〔部品の真空吸着〕
電子部品の真空吸着については従来の電子部品実装装置と同様の構成を有する。３０８は各吸着ノズルの周方向外側に各吸着ノズルに対応して等角度間隔に設けられたエア切換バルブであり、電磁駆動のソレノイドバルブを有する。

即ち、ソレノイドバルブ内の電磁石への通電により真空通路と吸着ノズル連通通路とが連通し、吸着ノズル連通通路とエア通路とが遮断され、中空の吸着ノズル１１５の内部通路は吸着ノズル軸通路、吸着ノズル連通通路及び真空通路を介して図示しない真空源と連通し、吸着ノズル１１５は電子部品の真空吸着を維持する。また、電磁石が非通電になると、真空源と連通した真空通路と吸着ノズル連通通路とが遮断され、吸着ノズル連通通路とエア通路とが連通し、吸着ノズル１１５による電子部品Ｄの真空吸着を止めると共に、吸着ノズル１１５の内部通路にエア供給源からの空気が吹き込まれる。
〔吸着ノズルの磁力吸着〕
次に吸着ノズル１１５の磁力吸着について図４を用いて説明する。吸着ノズル選択部材はノズル保持部材３０１と、これを内部に備えたノズル保持部材台座３０６からなる。ノズル保持部材３０１は吸着ノズル１１５を常時上方に吸引保持し、又は切離す機能を果たす。この時、ノズル保持部材３０１には、吸着ノズル１１５上部に設置された吸着部材３０２が引き付けられる。吸着部材３０２は吸着ノズル１１５上部に固定された純鉄等の強い磁気吸引力をもつ強磁性材料を用いるのが好ましい。吸着部材３０２の代わりに吸着ノズル１１５上部、もしくは吸着ノズル１１５上部に取り付けられたノズル係止部材３０４の一部を吸着部材３０２と同じ特性、形状にしてもよい。ノズル保持部材３０１は図示してある形状には限定されない。

ノズル保持部材３０１は永久磁石３０３と電磁石３０５を有し、この永久磁石３０３により発生する磁束を用いて吸着部材３０２を吸着している。電磁石３０５に永久磁石の発生磁束と逆方向の磁束を発生させ、永久磁石の磁束を打ち消し磁力を相殺することで任意の瞬間に吸着部材３０２を切り離す。また、永久磁石の磁束と同方向に磁束を発生させ、磁束を高め吸着ノズルを確実に保持することもできる。また吸着ノズル１１５を複数本選択して切り離すことも可能である。上記構成に替えて、ノズル保持部材３０１を電磁石のみで構成し、その通電制御により吸着ノズル１１５の保持および選択的離脱を行わせることもできる。

図４、図５に示すように、ノズル保持部材３０１から切り離された吸着ノズル１１５は圧縮バネ１１２により下方向に付勢されているため、吸着ノズル支持体１１３にノズル係止部材３０４を介して押し付けられ吸着ノズル支持体１１３の昇降とともにノズル保持部材３０１から切り離され選択された任意の吸着ノズル１１５が、装着ヘッド９下端から突出して昇降する。

ノズル保持部材３０１はノズル保持部材台座３０６内で夫々の吸着ノズル１１５上部に配置され、ロータ１１０の回転と共に回転する。よって、吸着ノズル１１５とノズル保持部材３０１のθ方向に対する相対的な位置関係は変らない。このとき、吸着ノズル１１５の上下動作と回転動作は互いに干渉を受けないため、ロータ１１０の回転動作と吸着ノズル１１５の上下動作の並行動作を円滑に行うことができる。

センターシャフト３０７の外周の一部はスプライン構造でノズル保持部材台座３０６と係合している。ロータ１１０の回転は上記センターシャフト３０７によって伝達され、ノズル保持部材台座３０６はロータ１１０と共に回転する。ロータ１１０の回転をノズル保持部材台座３０６に伝える手段としてはロータ１１０とノズル保持部材台座を直接つなぐ連結部材を用いてもよい。
図６（ａ）に吸着ノズル配置位置の例を示す。前記吸着ノズル１１５は、同一円周上に環状に部品吸着位置に合わせて配置する。また、同心円をなして環状に多重に配置してもよい。本実施例では機械的に干渉を生じる構成を持たないため、吸着ノズル配置密度を高めることができる。また、図６（ｂ）に示すように、ノズル係止部材３０４の形状を変える等により、更に配置密度を高めることができる。吸着ノズル配置は、１列または複数列状に配置することもでき、この場合は装着ヘッドの移動方向を回転に替えてＸＹ方向に移動可能に工夫する必要がある。
〔部品吸着〕
以下、電子部品供給装置１による電子部品の吸着及び装着の動作について説明する。図１において、先ず電子基板Ｐを上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬入し、図示しない位置決め機構により位置決め動作を開始する。

電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１１５が特定され、装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット１１から吸着して取出す。このとき、リニアモータにより各装着ヘッド体７の吸着ノズル１１５が各部品供給ユニット１１の先頭の電子部品上方に位置するよう移動する。

各部品供給ユニット１１は部品吸着位置にて電子部品が取出し可能状態にあり、ヘッド昇降モータ１０２が回転し装着ヘッド９がガイド１０６に沿い所定の高さまで下降する。次に、図７において、初めに電子部品Ｄを吸着する吸着ノズル（以下１番吸着ノズルという）１１５が吸着位置に回転移動する。即ち、装着ヘッド９の底面図である図７に示す吸着位置（この位置を０°とする）１５１からずれている場合には、吸着ノズル回転モータ１０９が回転し、装着ヘッド９の吸着ノズル１１５が中心軸Ｃの回りをθ回転する。

吸着ノズル回転モータ１０９の加速度、吸着ノズル昇降モータ１０２の並進方向の加速度と吸着ノズル上下方向の動作とヘッド中心軸Ｃを中心にしたロータ回転の並行動作から、吸着ノズル１１５と電子部品Ｄがオーバーラップする最大限の時間は一義的に決まる。従ってこのタイミングでノズル保持部材３０１がリリースできるよう、リリース動作の数ｍｓ前に吸着部材３０２を切り離す信号をノズル保持部材３０１に出力する。

このタイミングに基づいて、駆動信号を吸着ノズル昇降モータ１０２へ出力し、吸着ノズル昇降モータ１０２は動力伝達部材１０３により昇降体１０５及び吸着ノズル支持体１１３を下降させ、１番吸着ノズル１１５は供給ユニット１１から電子部品Ｄを吸着するためにあらかじめ設定された高さに向かって下降する。このとき吸着ノズル支持体であるロータ１１０のθ回転及び吸着ノズル支持体１１３の下降により、１番吸着ノズル１１５は回転しつつ下降し、吸着位置１５１に到達すると共に電子部品Ｄを吸着する高さまで下降する。

このように、１番吸着ノズル１１５の吸着位置１５１への回転と下降とが並行して行われる。従って電子部品Ｄの吸着動作に要する時間を短縮することができ、電子基板Ｐへの電子部品装着時間を短縮することが可能になる。この吸着ノズル１１５の回転及び下降は装着ヘッド体７のＸＹ方向の移動中に開始される。

図７において、ラインセンサユニット１１１の発光ユニット１１６a、受光ユニット１１６ｂは吸着位置１５１より例えば４５°離れた位置に設けられる。矢印方向への間欠的な回動に伴い電子部品Ｄを吸着した吸着ノズル１１５が検出位置１５２を通過した際に、ラインセンサユニット１１１により吸着ノズル１１５の下端での電子部品Ｄの有無検出及び吸着姿勢の検出等が行なわれる。

電子部品Ｄの吸着面以外の面が吸着ノズル１１５に吸着され、いわゆる立ち状態や斜め吸着状態にあると検出した場合には、装着ヘッド９及び吸着ノズル１１５を排出箱上方に移動させて電子部品Ｄを落下排出させ、再び同電子部品Ｄの吸着リカバリー動作を行う。正常な吸着姿勢と検出された場合は真空吸着を維持する。このとき同時に電子部品Ｄの下端位置が検出されるので、部品寸法公差による高さ方向のバラツキを補正するため、電子基板Ｐへの装着の際に吸着ノズルの下降ストロークを前記下端位置に応じて変更するように制御する。ついで、吸着ノズル昇降モータ１０２を駆動制御して昇降体１０５を下降させ、吸着ノズル支持体１１３の下降により前記吸着ノズル１１５を装着のため所定ストローク降下させる。
なお、吸着ノズルが１２本ある場合に、最後の吸着ノズルである１２番吸着ノズルが電子部品Ｄを吸着した時点では、１２番吸着ノズルは吸着位置１５１にあり、その前の１１番吸着ノズルは吸着位置の次の停止位置１５３にある。このため、ロータ１１０を３０°ずつ２回間欠的に回転させる信号を吸着ノズル回転モータ１０９に出力する。

この結果、まず１１番吸着ノズルが吸着保持している電子部品Ｄが検出位置１５２を通過してラインセンサユニット１１１による電子部品Ｄの有無検出及び吸着姿勢の検出等が行なわれ、次に１２番吸着ノズルが吸着保持している電子部品Ｄが検出位置１５２を通過し、同様に電子部品Ｄの検出等が行なわれ、総ての吸着ノズルでの電子部品Ｄの有無検出及び吸着姿勢の検出等が終了する。

なお、上述した吸着ノズルの動作よりもさらに吸着動作を早めることが可能であり、その構成を図６及び図８により説明する。図６でＰＣＤとはヘッド中心Ｃを中心に円周上に吸着ノズルを配置する際の部品吸着間距離を指す。このＰＣＤを並列にならんだ部品供給ユニット１１の部品取出し口の間隔と同一に設計し、前述のように吸着ノズル昇降機構を構成することで、吸着位置１５１上方にある２本の吸着ノズルを同時に下降させ、図８（a）の従来例のように電子部品を１つずつ取出すのではなく、図８（b）に示すように同時に２つの電子部品を取出すことで吸着動作回数を従来の半分に減少させることができる。この動作を同時吸着と呼び、同時吸着の際にも吸着ノズル上下動作と吸着ノズル回転動作を並列に行うことができる。
〔部品装着シーケンス〕
以上のように、各吸着ノズルによる電子部品の吸着動作及び吸着ノズルでの電子部品Ｄの有無検出及び吸着姿勢の検出等が終了すると、部品装着のシーケンスデータを生成する。また、各吸着ノズルが保持した電子部品寸法が厚い場合には、部品認識カメラ７０１による部品認識の際に、その電子部品が部品認識カメラ７０１のフォーカス範囲に収まるように装着ヘッド９を上昇させる信号を出力し、装着ヘッド９は上昇を開始し所定の高さまで上昇する。各吸着ノズルが保持した電子部品が例えば薄く、各吸着ノズルが上昇した状態にて電子部品が部品認識カメラのフォーカスの範囲に収まる場合には、上記装着ヘッド体７の上昇動作は行われない。

このように、電子部品実装装置においては、吸着ノズルが吸着保持する高さを、各吸着ノズルの昇降のみでなくヘッド昇降装置の動作による装着ヘッドの昇降により調節することができ、その調節の範囲を拡大することができるので装着ヘッドにて吸着し電子基板に装着可能な電子部品の範囲を広げることができる。

上記上昇動作が行われる場合には上昇動作開始と同時に、また上記上昇動作が行われなかった場合には最後の吸着ノズル１１５が電子部品を吸着保持した後に、装着ヘッド９が部品認識カメラ７０１の上方を通過し、位置決め部５で位置決めされている電子基板Ｐ上の装着座標位置に移動するように信号を出力する。この信号によりリニアモータが制御されて、各装着ヘッド体７がＸＹ方向に移動する。

装着ヘッド体７の移動中に装着ヘッド９は部品認識カメラ７０１の上方を通過し、部品認識カメラ７０１が「ビーム無停止一括フライ認識」処理で、装着ヘッド９の全吸着部品Ｄの同時撮像及びその画像取込を実行し、部品認識処理装置により部品認識処理を開始する。

そして、図示しない部品認識処理装置により１点目の装着部品の認識結果が算出されたら、移動目的値にセットされた最初に装着する電子部品の装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）の座標位置に移動が完了しているかを判断する。移動が完了している場合には認識（補正）結果を加味した移動目的値を再セットして前記装着ヘッド体７を移動開始させる。移動が完了していない場合には移動目的値をダイナミック変更処理、即ちセットされた移動目的値から認識（補正）結果を加味した目的値にダイナミックに修正する。

また、部品認識処理装置による認識結果に基づいて、各吸着ノズル１１５に対する電子部品の吸着角度などを算出する。そして、算出結果と装着データ中の装着角度とが比較され、算出された吸着角度と装着角度との間に差がある場合には、それぞれの角度が一致するようにノズル回転モータ１０９に信号を出力する。この結果、ノズル回転モータ１０９は装着ヘッド体７の基板上方への移動中に回転を開始し、この回転により吸着ノズル１１５の部品吸着角度を装着角度に一致させる。

装着ヘッド９は部品認識カメラの上方を通過した後も移動を継続するが、上記のように装着ヘッド９が上昇している場合には、移動中に装着ヘッド９を下降させる信号を出力する。そして、この信号に基づいてヘッド昇降モータ１０２は回転し、装着ヘッド９は上昇前の高さまで下降すると共に電子基板Ｐ上に到達し、電子部品Ｄのうち第１番目の電子部品を電子基板Ｐ上に装着する。
〔基板への部品装着〕
以下、吸着ノズル１１５による電子基板への電子部品Ｄの装着動作について説明する。なお、以下の説明においては、各吸着ノズル１１５による装着順序は、上記吸着順序と同じものとして説明する。
即ち、装着ヘッド体７の移動により、前記１番吸着ノズル１１５が吸着保持した第１番目の電子部品Ｄは装着座標位置に到達しており、この電子部品Ｄの厚さに応じて及び前記ラインセンサユニット１１１による電子部品Ｄの下端位置の検出値に応じて、電子基板Ｐへの装着の際に吸着ノズル１１５を所定ストローク降下させ、電子基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する。
この装着時には、上記電子部品Ｄの吸着動作時と同様に、吸着ノズル昇降モータ１０２は１番吸着ノズル１１５を下降させる方向へ回転し、動力伝達部材１０３の回転により昇降体１０５は電子部品Ｄの厚さ及び前記ラインセンサユニット１１１により検出された電子部品Ｄの下端位置の検出値に応じて下降し、吸着ノズル１１５を所定ストローク降下させ、電子基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する。
また、吸着ノズル１１５の降下時、１番吸着ノズルに対応したエア切替バルブ３０８は信号に基づいて真空源を遮断して１番吸着ノズルは真空吸着動作を停止し、エア供給源からの空気がエア通路及び吸着ノズル連通通路を介して一番吸着ノズルの内部通路に吹き込まれる。
次に装着すべき電子部品Ｄの装着動作の演算処理をし、その装着動作を連鎖吸着した電子部品Ｄの装着が全て完了するまで繰り返す。即ち、部品認識処理装置による認識処理結果を取得してＸＹθの移動目的値を算出処理し、ズレ量を加味してリニアモータを駆動して装着ヘッド９をＸＹ方向に移動させ、ノズル回転モータ１０９を駆動し吸着ノズル１１５を回転させる。次いでノズル昇降モータ１０２を回転させることにより電子部品Ｄの厚さに応じて吸着ノズル１１５を所定ストローク降下させて電子基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する。この装着後吸着ノズル１１５は上昇し、以下同様に装着ヘッド９の各吸着ノズル１１５に吸着保持されたすべての電子部品Ｄの電子基板Ｐへの装着が完了するまで繰り返す。
以上のように行われる電子部品Ｄの装着時、順次行われる装着時の装着角度が変化しない場合には、装着動作が終了する毎にロータ１１０は所定角度、例えば吸着ノズル１２本ならば３０°ずつ回転し、図７に示す吸着位置１５１と同様な一定の角度位置に吸着ノズルが順次位置し、この位置にて吸着ノズル１１５の昇降が行われる。また、電子部品装着時において例えば吸着ノズル１１５での電子部品Ｄの吸着角度と装着時の装着角度とが異なる場合、或いは部品認識カメラ７０１による電子部品Ｄの認識により、吸着角度が設定されている装着角度からずれていた場合などには、吸着ノズル１１５での電子部品吸着角度と装着角度との関係からロータ１１０を上記所定角度と異なる角度だけ回転させる。
即ち、吸着ノズル１１５が吸着した電子部品Ｄの吸着角度が装着角度と異なるためロータ１１０を回転させた場合においても、ノズル保持部材台座３０６は共に回転するため、昇降する吸着ノズル１１５に対応した位置と一致させることができるので、吸着ノズル１１５の昇降により電子部品Ｄの電子基板Ｐへの装着を確実に行うことができ、また装着時の精度を向上させることができる。
なお、上記電子部品Ｄの吸着及び装着の説明は、電子部品供給装置１が備えた４個の装着ヘッド体７のうち１つの装着ヘッド体７による吸着及び装着の動作について説明したが、他の装着ヘッド体７についても同様に電子部品Ｄの吸着及び装着が行われる。
そして、部品持ち帰り確認機能が設定されているか否かを確認し、部品持ち帰り確認機能が設定されていない場合、即ち部品持ち帰り確認機能の設定内容が格納されていない場合には、次の装着データに従った電子部品吸着動作を行う。

電子部品Ｄの部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品Ｄを所定の部品供給ユニット１１から吸着して取出す。電子部品Ｄを吸着保持した後、ノズル昇降モータ１０２の回転により吸着ノズル１１５は上昇し、ノズル回転モータ１０９の駆動によりロータ１１０を回転させて吸着ノズル１１５を回転させ、その回転中に吸着された電子部品Ｄは、ラインセンサユニット１１１により部品の有無検出及び吸着姿勢の検出等が行なわれる。

そして、正常な吸着姿勢であると検出された場合は真空吸着を維持し、また電子部品Ｄの下端位置が検出できるので、部品公差による部品厚さのバラツキを補正するために、電子基板Ｐへの装着の際に吸着ノズル１１５の下降ストロークを前記下端位置に応じて変更するようにノズル昇降モータ１０２を制御する。

以下同様に、次々にマルチ連鎖吸着（可能な限り多くの電子部品Ｄを連続して吸着する動作）を行うが、この吸着が全て完了すると、装着シーケンスデータを生成し、電子基板Ｐに最初に装着すべき第１装着座標位置へ前記ビーム８及び装着ヘッド体７が移動する。

そして、部品認識カメラ７０１の撮像タイミングになったものと判断したときには、部品認識カメラ７０１がビーム８移動中に「ビーム無停止一括フライ認識」処理を行い、左右装着ヘッド９の全吸着電子部品Ｄの同時撮像及びその画像取込を実行し、部品認識処理装置により部品認識処理を開始する。

やがて、前記ビーム８の移動が完了した場合には、電子部品Ｄのうち第１番目の電子部品Ｄを電子基板Ｐ上に装着する。次に装着すべき電子部品Ｄの装着動作の演算処理をし、その装着動作を連鎖吸着した電子部品Ｄの装着が全て完了するまで繰り返す。

以上本発明の実施形態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代替例、修正又は変形を包含するものである。

本発明実施例における電子部品実装装置の平面図である。 本発明実施例における電子部品実装装置の正面図である。 本発明実施例における装着ヘッドの一部破断正面図である。 本発明実施例における装着ヘッドの吸着ノズル上部の拡大縦断面図 図４におけるＢ−Ｂ横断面図である。 本発明実施例における装着ヘッドの吸着ノズル配置図である。 本発明実施例における装着ヘッドの底面図である。 装着ヘッドの単独吸着ノズル降下時と２本同時吸着ノズル降下時の説明図である。

符号の説明

Ｄ：電子部品、Ｐ：電子基板、７：装着ヘッド体、９：装着ヘッド、
９ｂ：スライダ、１０：ガイド、２１：リニアモータ、１０１：ノズル昇降装置、１０９：ノズル回転モータ、１１５：吸着ノズル、３０１：ノズル保持部材、３０２：吸着部材、３０３：永久磁石、３０５：電磁石、３０６：ノズル保持部材台座

Claims (13)

1. 電子部品を吸着して電子基板上に装着する複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルを保持するとともに所定の吸着ノズルを選択して離脱させるノズル選択部材と、前記所定の吸着ノズルを含む複数の吸着ノズルを昇降させるノズル昇降装置を有し、回転可能な電子部品実装装置の電子部品装着ヘッドにおいて、
   前記ノズル選択部材は前記複数の吸着ノズルを磁力により吸引保持する複数のノズル保持部材を有することを特徴とする電子部品装着ヘッド。
2. 請求項１に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル保持部材は永久磁石を有することを特徴とする電子部品装着ヘッド。
3. 請求項１又は２に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル保持部材は、複数の吸着ノズルを保持する磁力を相殺する電磁石を有し、電磁石への通電制御により所定の吸着ノズルを選択し前記ノズル選択部材から離脱させることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
4. 請求項１に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル保持部材は複数の吸着ノズルを保持する電磁石を有し、電磁石への通電制御により前記吸着ノズルの保持又は離脱を制御することを特徴とする電子部品装着ヘッド。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル選択部材は、前記ノズル保持部材を備えたノズル保持部材台座と、前記複数の吸着ノズルを所定配置で支持し、ノズル保持部材から離脱した吸着ノズルを装着ヘッドの回転軸方向に支持するノズル支持体を有することを特徴とする電子部品装着ヘッド。
6. 請求項１に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記吸着ノズルの前記ノズル保持部材と接触する部分に強磁性材料からなる吸着部材を設けたことを特徴とする電子部品装着ヘッド。
7. 請求項６に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記吸着部材は純鉄からなることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
8. 請求項５に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、前記吸着ヘッドの回転軸を中心とした単一または複数の円周上に環状に配置されていることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
9. 請求項５に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、直線上に１列あるいは複数列状に配置されていることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
10. 請求項８または９に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記前記ノズル支持体に配置された複数の吸着ノズルは、部品吸着位置に合わせて配置されていることを特徴とする電子部品装着ヘッド。
11. 請求項１に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記ノズル選択部材を装着ヘッド回転軸を中心に回転させるノズル回転手段を有することを特徴とする電子部品装着ヘッド。
12. 請求項１１に記載された電子部品装着ヘッドにおいて、前記吸着ノズル選択手段により選択された吸着ノズルを単独または複数本同時に昇降させるノズル昇降装置を備え、前記吸着ノズルの昇降動作と回転動作を並行して行うことを特徴とする電子部品装着ヘッド。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載された電子部品装着ヘッドを、一方向に移動可能に支持する第１のガイド部材と、この第１のガイド部材を電子部品装着ヘッドの前記移動方向と直交する方向に移動可能に支持する第２のガイド部材とを備えることを特徴とする電子部品実装装置。

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