JP2010251351A

JP2010251351A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法

Info

Publication number: JP2010251351A
Application number: JP2009095802A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Hattori; 芳幸服部; Shinichiro Endo; 眞一郎遠藤; Yoshio Isohata; 美伯礒端
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-04-10
Also published as: JP5062214B2

Abstract

【課題】ノズルを正常な動作を期待し得る状態にした後に電子部品の実装動作を開始する電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供する。
【解決手段】基部２０と可動部２１と可動部２１を下方に付勢する圧縮バネ３０で構成されたノズル７、９は昇降部８ａの昇降動作によって伸縮動作を数回繰り返すことで、可動部２１の外周面２３と基部２０の内周面２４が摺動し、圧縮バネ３０が伸縮するという本動作を行ったときと同じ環境下におかれ、正常な動作を期待し得る状態になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ノズルで吸着した電子部品を基板に実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。

電子部品実装分野においては、パーツフィーダから供給される電子部品を基板に移載して実装するノズルを備えた電子部品実装装置が広く用いられている。ノズルは基部と基部に対して摺動可能に装着された可動部の２つの独立した部分で構成されたものが多用されている。この可動部は圧縮バネ等の付勢手段によって下方に向けて付勢された状態となっており、ノズルを下降させたときに吸着部が電子部品と接触した後は圧縮バネの付勢力による押し込み荷重のみが作用するようになっている（特許文献１参照）。

特許第３５７４６６６号公報

このようにノズルは基部と可動部と圧縮バネなどの複数の部材によって稠密に構成されているため、長時間使用しない間に部材同士の動きが渋くなり、正常な動作を期待し得ない状態になることがある。このような状態となったノズルをそのまま使用すると押し込み荷重の過不足などの不具合が生じ、実装品質に多大な悪影響を及ぼすことになる。

そこで本発明は、ノズルを正常な動作を期待し得る状態にした後に電子部品の実装動作を開始する電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品実装装置は、電子部品の吸着部を有する可動部が摺動可能に装着されたノズルと、前記ノズルを前記可動部の摺動方向において移動させるノズル移動手段と、前記吸着部を接触させる被接触部を備え、前記ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に前記吸着部を前記被接触部に接触させた状態で前記ノズルを前記移動方向において往復移動させ、前記可動部を摺動させる。

請求項２に記載の電子部品実装装置は請求項１に移載の電子部品実装装置であって、前記ノズルが、前記可動部の摺動最大行程より小さい行程で往復移動を行う。

請求項３に記載の電子部品実装方法は、電子部品の吸着部を有する可動部が摺動可能に装着されたノズルと、前記ノズルを前記可動部の摺動方向において移動させるノズル移動手段を備えた電子部品実装装置において、前記ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に前記吸着部を電子部品以外に接触させた状態で前記ノズルを前記移動方向において往復移動させ、前記可動部を摺動させる。

本発明によれば、ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に吸着部を被接触部に接触させた状態でノズルを往復移動させ、可動部を摺動させることにより、正常な動作を期待し得る状態となったノズルを用いて実装動作を行うことができるようになる。

本発明の実施の形態の電子部品実装装置の概略構成図本発明の実施の形態のノズルの側断面図本発明の実施の形態の電子部品実装装置におけるノズルの準備動作の説明図

本発明の実施の形態の電子部品実装装置について図１を参照して説明する。電子部品実装装置１は、電子部品を供給するパーツフィーダ２と、基板３を搬送して電子部品実装装置１に対して搬出入する搬送レール４と、実装ヘッド５と、実装ヘッド５を水平移動（矢印Ａ）させるヘッド水平移動機構６と、パーツフィーダ２から電子部品をピックアップするノズル７と、ノズル７を鉛直方向において移動（矢印Ｂ）させるノズル昇降機構８と、交換用のノズル９を保管するノズルストッカ１０と、ノズル７を押し付けるノズル押し付け面１１を主要な構成としている。

パーツフィーダ２は内部に収納している電子部品をピックアップ位置となる開口部１２に供給する。開口部１２に供給された電子部品は上方からノズル７で吸着され、開口部１２からピックアップされる。電子部品をピックアップしたノズル７は基板３の上方まで水平移動し、電子部品に押し込み荷重を付加しながら基板３に実装する。この押し込み荷重は開口部１２にある電子部品を吸着する際にも作用する。ノズル７はノズル昇降機構８の昇降部８ａに取り付けられている。ノズル昇降機構８の駆動によって昇降部８ａが昇降し、これに伴ってノズル７が昇降する。ノズル７は電子部品の吸着時および実装時に昇降動作を行う。

ノズルストッカ１０はパーツフィーダ２と搬送レール４の間に実装ヘッド５の移動経路の真下となる位置に配置されている。ノズルストッカ１０には複数のノズル９が実装ヘッド５に装着されているノズル７と同じ向きに保管されている。ノズル９はノズル７と互換性があり、ノズル７と交換して実装ヘッド５に装着することができる。ノズルストッカ１０に保管されているノズル９には様々な品種のものがあり、電子部品の品種に対応するものを実装ヘッド５に装着して使用するようになっている。ノズルストッカ１０の側部には剛体ブロック１３が取り付けられている。剛体ブロック１３の上部にはノズル押し付け面１１が水平に形成されている。

ノズル７の構造について図２を参照して説明する。ノズル７（交換用のノズル９も同様）は基部２０と可動部２１の２つの独立した部材で構成されている。このうち基部２０のみが昇降部８ａに取り付けられている。可動部２１は基部２０の下端の中空の円筒部２２に装着されている。可動部２１の外周面２３と円筒部２２の内周面２４は摺接している。可動部２１には鉛直方向に所定の長さを有する溝２５が形成されており、基部２０の円筒部２２には溝２５に係合するピン２６が取り付けられている。可動部２１は溝２５の長さによって確定される最大行程Ｓの範囲内において鉛直方向に摺動することができる。

基部２０と可動部２１には鉛直方向に連通する吸引孔２７が形成されている。実装ヘッド側から吸引孔２７を吸引することで可動部２１の下端に形成されている吸着部２８に電子部品２９を吸着させることができる。

可動部２１は上部に配置されている圧縮バネ３０によって鉛直下方に付勢されている。ノズル７は可動部２１に外力が作用しない無荷重状態において最も全長Ｌが長く、可動部２１に圧縮バネ３０の付勢力を超える荷重が加わることで全長Ｌが短くなる。電子部品２９の吸着時にノズル７を下降させる場合、吸着部２８が電子部品２９の上面に接触した時点から可動部２１には電子部品２９側から反作力が作用し、基部２０側に動いた結果としてノズル７が縮む。

ノズル７が縮むことで電子部品２９には圧縮バネ３０による付勢力が押し込み荷重として作用するだけとなり、過荷重による電子部品２９やノズル７の破損を防止することができる。このことは電子部品２９を基板３に実装する場合も同様であり、ノズル７で吸着した電子部品２９が基板３に接触した後はノズル７が縮み、電子部品２９や基板３、ノズル７には押し込み荷重が作用するだけである。

ノズル７は、可動部２１の外周面２３と円筒部２２の内周面２４が円滑に摺動することができる状態であって、圧縮バネ３０が円滑に伸縮することができる状態にあるときに初めて正常な動作を期待できる。ノズル７は正常に動作し得る状態にあるときに初めて過不足のない押し込み荷重を作用させることができるのであって、もし可動部２１が基部２０に対して円滑に摺動しなくなったり圧縮バネ３０が円滑に伸縮しなくなったりする状態になければ、可動部２１に押し込み荷重を超える過荷重が作用したり、逆に十分な押し込み荷重が作用しなくなるといった事態が発生し、各種部材の破損のほかに吸着率の低下や実装強度の低下など実装品質に多大な悪影響を与えることになる。

ノズル７を正常に動作し得る状態に維持するためには、外周面２３と内周面２４を摺動させ、圧縮バネ３０を伸縮させる動作、すなわちノズル７に伸縮動作を行わせる必要がある。実装ヘッド５に装着されているノズル７は、電子部品２９をピックアップして基板３に実装する実装動作の度に伸縮動作を繰り返すことで正常な動作状態を維持している。しかし、ノズルストッカ１０に保管されている交換用のノズル９には前回使用されたときから長時間を経過したものや一度も使用されていないものが混ざっていることがあり、そのようなノズル９は正常な動作を期待し得ない状態になっている可能性がある。

電子部品実装装置１は、交換直後のノズル９や、実装ヘッド５に装着しているノズル７であっても実装動作停止後に使用を再開するときには、実際の吸着や実装に用いる本動作に先立ってダミーの準備動作を行うようにしている。準備動作は、ノズル７の吸着部２８をノズル押し付け面１１に接触させたままノズル７を鉛直方向に数回往復移動させるという動作である。

図３に示すように、ノズル７、９は昇降部８ａの昇降動作によって伸縮動作を数回繰り返すことになり、可動部２１の外周面２３と円筒部２２の内周面２４が摺動し、圧縮バネ３０が伸縮するという本動作を行ったときと同じ環境下におかれ、正常な動作を期待し得る状態になる。

この準備動作において伸縮動作を繰り返すノズル７、９に過荷重が作用することがないように、可動部２１の移動行程は摺動最大行程Ｓより小さくなるようにしている。準備動作を経たノズル７、９は、準備動作を行う前から正常に動作し得る状態であったものも含めて長時間の不使用に起因して生じるいわゆる動きの渋さが解消され、以後の本動作において円滑な伸縮動作を行い得る正常な状態となる。

準備動作はノズル７、９を数回伸縮させる動作であるので、その際に吸着部２８を接触させるのは剛体ブロック１３の上部のノズル押し付け面１１に限定されるものではなく、既存の部材であって吸着部２８と面接触し得る部材であればノズル押し付け面としての機能を果たすことができる。

本発明は、ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に吸着部を被接触部に接触させた状態でノズルを往復移動させ、可動部を摺動させることにより、正常な動作を期待し得る状態となったノズルを用いて実装動作を行うことができるようになるという利点を有し、ノ
ズルで吸着した電子部品を基板に実装する電子部品実装分野において有用である。

１電子部品実装装置
７、９ノズル
８ノズル昇降機構
１１ノズル押し付け面
２０基部
２１可動部

Claims

電子部品の吸着部を有する可動部が摺動可能に装着されたノズルと、前記ノズルを前記可動部の摺動方向において移動させるノズル移動手段と、前記吸着部を接触させる被接触部を備え、前記ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に前記吸着部を前記被接触部に接触させた状態で前記ノズルを前記移動方向において往復移動させ、前記可動部を摺動させることを特徴とする電子部品実装装置。
前記ノズルが、前記可動部の摺動最大行程より小さい行程で往復移動を行うことを特徴とする請求項１に移載の電子部品実装装置。
電子部品の吸着部を有する可動部が摺動可能に装着されたノズルと、前記ノズルを前記可動部の摺動方向において移動させるノズル移動手段を備えた電子部品実装装置において、前記ノズルを電子部品の実装動作に用いる前に前記吸着部を電子部品以外に接触させた状態で前記ノズルを前記移動方向において往復移動させ、前記可動部を摺動させることを特徴とする電子部品実装方法。