JP2014075531A

JP2014075531A - 部品実装装置

Info

Publication number: JP2014075531A
Application number: JP2012223242A
Authority: JP
Inventors: Koshi Koike; 幸史小池
Original assignee: Samsung Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Techwin Co Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-24
Also published as: KR20140044721A

Abstract

【課題】実装ヘッドのタクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる部品実装装置を提供すること。
【解決手段】本発明の部品実装装置における実装ヘッド１０は、基板Ｓの表面に対し略平行な回転軸１１を有すると共に、回転軸１１の半径方向に放射状に取り付けられた少なくとも一つの部品保持具１３を有する。部品保持具１３が、回転軸１１周りに回転する過程で、部品供給部３０から部品Ｐを受け取り、当該部品を基板Ｓの表面に実装する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣチップ等の部品を基板の表面に実装する部品実装装置に関する。

従来一般的な部品実装装置は、実装ヘッドに組み込んだノズル等の部品保持具により、部品を部品供給部から受け取った後に基板上に移送し、その部品を基板の表面の所定位置に実装するように構成されている。このため、実装ヘッドは、基板を載置する基台に対して水平面内で相対変位するように設けられている（例えば特許文献１）。

しかし、従来の部品実装装置において実装ヘッドは、部品供給部から基板上の実装位置まで水平方向に移動する必要があるので、その分、タクトタイムが長くなり、生産性が低下するという問題があった。

国際公開第２００７／１１１２９６号

本発明が解決しようとする課題は、実装ヘッドのタクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる部品実装装置を提供することにある。

本発明によれば、以下の部品実装装置が提供される。

（１）実装ヘッドにより部品を基板の表面に実装する部品実装装置において、前記実装ヘッドは、前記基板の表面に対し略平行な回転軸を有すると共に、この回転軸の半径方向に放射状に取り付けられた少なくとも一つの部品保持具を有し、前記部品保持具が、前記回転軸周りに回転する過程で、部品供給部から部品を受け取り、当該部品を前記基板の表面に実装することを特徴とする部品実装装置。
（２）前記基板の表面が水平面内に位置し、前記部品供給部が前記基板の表面の垂直上方に配置され、前記部品保持具が、垂直上向きの位置で前記部品供給部から部品を受け取り、垂直下向きの位置で当該部品を前記基板の表面に実装する（１）に記載の部品実装装置。
（３）前記部品保持具が、前記部品供給部から部品を受け取る位置から当該部品を前記基板の表面に実装する位置まで回転する途中の位置に、前記部品保持具に保持された部品を認識する部品認識手段を設けた（１）又は（２）に記載の部品実装装置。
（４）前記部品保持具が、部品を前記基板の表面に実装する位置から、前記部品供給部から部品を受け取る位置まで回転する途中の位置に、前記部品保持具の先端部分を撮像する撮像手段を設けた（１）〜（３）のいずれかに記載の部品実装装置。
（５）前記部品保持具を複数有する（１）〜（４）のいずれかに記載の部品実装装置。
（６）前記部品供給部が部品を下向きに保持する保持手段を有し、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記保持手段による部品の保持を解除する（２）に記載の部品実装装置。
（７）前記保持手段が、中間シートを介して磁力により部品を保持する磁力手段からなり、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記磁力手段を上方に移動させて部品の保持を解除する（６）に記載の部品実装装置。
（８）前記保持手段が、真空吸着により部品を保持する真空吸着手段からなり、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記真空吸着手段による真空吸着を解除して部品の保持を解除する（６）に記載の部品実装装置。

本発明の部品実装装置では、実装ヘッドの部品保持具が、回転軸周りに垂直面内で回転する過程で、部品供給部から部品を受け取り、当該部品を基板の表面に実装するので、従来の部品実装装置のように、実装ヘッドは、部品供給部から基板上の実装位置まで水平方向に移動する必要がない。したがって、実装ヘッドのタクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる。

本発明の部品実装装置の要部を示す概念図である。図１の部品実装装置における部品供給部の構成例を示す概念図である。部品供給部の他の構成例を示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の部品実装装置の要部を示す概念図である。

図１に示す実装ヘッド１０は、基台２０に載置された基板（プリント基板）Ｓの表面に対し略平行な回転軸１１を有する。回転軸１１は、モータ等の周知の回転駆動機構により、その軸線周りに回転する。

回転軸１１には、その半径方向に放射状（本実施形態では十字状）に伸びるアーム１２が取り付けられており、各アーム１２の先端にそれぞれ部品保持具としてノズル１３が取り付けられている。本実施形態においてアーム１２は、回転軸１１に対してその半径方向に進退可能に取り付けられ、これにより各ノズル１３が、アーム１２の長手方向、すなわち回転軸１１の半径方向に移動可能となっている。アーム１２を回転軸１１に対してその半径方向に進退可能に取り付ける代わりに、ノズル１３をアーム１２に対してその長手方向に移動可能に取り付けてもよい。

基台２０に載置された基板Ｓの表面は水平面内に位置し、この基板Ｓの垂直上方に部品供給部３０が設けられている。部品供給部３０は、部品（電子部品）Ｐを下向きに保持する保持手段３１を有する。

以上の基本構成においてノズル１３は、回転軸１１周りに垂直面内で回転する過程において、垂直上向きの位置で部品供給部３０の保持手段３１から部品Ｐを受け取り、垂直下向きの位置で部品Ｐを基板Ｓの表面に実装する。

本実施形態では、ノズル１３が部品供給部３０から部品Ｐを受け取る位置（図１のＡ位置）から部品Ｂを基板Ｓの表面に実装する位置（図１のＣ位置）まで回転する途中の位置（図１のＢ位置）に、ノズル１３に保持された部品Ｐを認識する部品認識手段４０を設けている。また、ノズル１３が部品Ｐを基板Ｓの表面に実装する位置（図１のＣ位置）から部品供給部３０から部品Ｐを受け取る位置（図１のＡ位置）まで回転する途中の位置（図１のＤ位置）に、ノズル１３の先端部分を撮像する撮像手段５０を設けている。

以上の構成を有する本実施形態における部品実装の手順は、以下のとおりである。
（ａ）ノズル１３が、回転軸１１周りに垂直面内で反時計回りに回転する過程において、Ａ位置（垂直上向きの位置）で部品供給部３０の保持手段３１から部品Ｐを受け取る（部品受取工程）。

（ｂ）ノズル１３がＢ位置に来た時に、部品認識手段４０によりノズル１３の先端に保持されている部品Ｐを認識し、その部品Ｐが正常に保持されているか否かを確認する（部品認識工程）。このような部品認識手段４０は周知であり、例えばカメラとカメラ画像解析手段で構成できる。

（ｃ）ノズル１３がＣ位置（垂直下向きの位置）に来たらノズル１３を下方向に移動させ、部品Ｐを基板Ｓの表面に実装する（実装工程）。

（ｄ）実装後、ノズル１３がＤ位置に来た時に、撮像手段５０によりノズル１３の先端部分を撮像し、実装が正常に行われたか否かを確認する（実装チェック工程）。撮像されたノズル１３の先端部分に部品がなければ実装が正常に行われたということである。

その後、ノズル１３は再びＡ位置まで回転し、以後、（ａ）〜（ｄ）の工程が繰り返される。

このように本実施形態では、部品を基板の表面に実装する際に行われる（ａ）部品受取工程、（ｂ）部品認識工程、（ｃ）実装工程、及び（ｄ）実装チェック工程を、ノズル１３が回転軸１１周りに回転する過程において順次行うことができる。すなわち、従来の部品実装装置のように、実装ヘッドを部品供給部から基板上の実装位置まで水平方向に移動させる必要がないので、実装ヘッドのタクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる。

図２は、部品供給部３０の構成例を示す。図２の例では、部品Ｐを下向きに保持する保持手段として、中間シート３２を介して磁力により部品Ｐを保持する磁力手段３１ａを用いている。磁力手段３１ａは上下方向に移動可能に設けられており、下限位置では図２（ａ）に示すように、中間シート３２を介して磁力により部品Ｐを吸着保持する。一方、磁力手段３１ａを上方に移動させると、図２（ｂ）に示すように部品Ｐの保持が解除される。

この磁力手段３１ａの上方への移動は、図１で説明したノズル１３の回転と同期させて行う。すなわち、ノズル１３が部品供給部３０から部品Ｐを受け取る位置（図１のＡ位置）に来た時に、磁力手段３１ａを上方に移動させて部品Ｐの保持を解除する。これにより、部品Ｐを磁力手段３１ａからノズル１３にスムーズに受け渡すことができる。

また、図２に示す部品供給部３０は、部品Ｐを順次供給するために部品供給ライン３３を有する。この部品供給ライン３３により、部品Ｐが磁力手段３１ａに順次供給される。

図３は、部品供給部３０の他の構成例を示す。図３の例では、保持手段として真空吸着により部品Ｐを保持する真空吸着手段３１ｂを用いている。真空吸着手段３１ｂは典型的には吸着ノズルからなり、常時は図３（ａ）に示すように真空吸着により部品Ｐを保持する。一方、真空吸着を解除すると、図３（ｂ）に示すように部品Ｐの保持は解除される。

この真空吸着の解除は、図１で説明したノズル１３の回転と同期させて行う。すなわち、ノズル１３が部品供給部３０から部品Ｐを受け取る位置（図１のＡ位置）に来た時に、真空吸着手段３１ｂによる真空吸着を解除して部品Ｐの保持を解除する。これにより、部品Ｐを真空吸着手段３１ｂからノズル１３にスムーズに受け渡すことができる。

また、図３に示す部品供給部３０は、図２の例と同様に、部品Ｐを順次供給するために部品供給ライン３３を有する。この部品供給ライン３３により、部品Ｐが真空吸着手段３１ｂに順次供給される。

１０実装ヘッド
１１回転軸
１２アーム
１３ノズル（部品保持具）
２０基台
３０部品供給部
３１保持手段
３１ａ磁力手段（保持手段）
３１ｂ真空吸着手段（保持手段）
３２中間シート
３３部品供給ライン
４０部品認識手段
５０撮像手段

Claims

実装ヘッドにより部品を基板の表面に実装する部品実装装置において、
前記実装ヘッドは、前記基板の表面に対し略平行な回転軸を有すると共に、この回転軸の半径方向に放射状に取り付けられた少なくとも一つの部品保持具を有し、
前記部品保持具が、前記回転軸周りに回転する過程で、部品供給部から部品を受け取り、当該部品を前記基板の表面に実装することを特徴とする部品実装装置。
前記基板の表面が水平面内に位置し、前記部品供給部が前記基板の表面の垂直上方に配置されており、前記部品保持具が、垂直上向きの位置で前記部品供給部から部品を受け取り、垂直下向きの位置で当該部品を前記基板の表面に実装する請求項１に記載の部品実装装置。
前記部品保持具が、前記部品供給部から部品を受け取る位置から当該部品を前記基板の表面に実装する位置まで回転する途中の位置に、前記部品保持具に保持された部品を認識する部品認識手段を設けた請求項１又は２に記載の部品実装装置。
前記部品保持具が、部品を前記基板の表面に実装する位置から、前記部品供給部から部品を受け取る位置まで回転する途中の位置に、前記部品保持具の先端部分を撮像する撮像手段を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の部品実装装置。
前記部品保持具を複数有する請求項１〜４のいずれかに記載の部品実装装置。
前記部品供給部が部品を下向きに保持する保持手段を有し、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記保持手段による部品の保持を解除する請求項２に記載の部品実装装置。
前記保持手段が、中間シートを介して磁力により部品を保持する磁力手段からなり、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記磁力手段を上方に移動させて部品の保持を解除する請求項６に記載の部品実装装置。
前記保持手段が、真空吸着により部品を保持する真空吸着手段からなり、前記部品保持具が前記部品供給部から部品を受け取る位置に来た時に、前記真空吸着手段による真空吸着を解除して部品の保持を解除する請求項６に記載の部品実装装置。