JP2729845B2 - 電子部品搭載装置 - Google Patents
電子部品搭載装置Info
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- Automatic Assembly (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、チップ状電子部品を基板に搭載する電子部
品搭載装置に関するものである。
品搭載装置に関するものである。
従来、プリント基板上にIC、抵抗、コンデンサ等の多
数のチップ部品を高速且つ高精度で自動搭載することを
企図した電子部品搭載装置として、次の様なX-Y移動方
式の搭載装置がよく知られている。
数のチップ部品を高速且つ高精度で自動搭載することを
企図した電子部品搭載装置として、次の様なX-Y移動方
式の搭載装置がよく知られている。
部品搭載を行なう作業ステーションを挟んで、一対の
ガイドレールを敷設し、このガイドレール間に搭載ヘッ
ドを支持する支持体を摺動自在に架設してある。各支持
体は、搭載ヘッドをガイドレールと直角方向に摺動自在
に支持している。即ち、搭載ヘッドは、支持体に沿った
方向(X方向とする)とガイドレールに沿った方向(Y
方向とする)の2次元に亘り自在に移動可能に支持され
ている。
ガイドレールを敷設し、このガイドレール間に搭載ヘッ
ドを支持する支持体を摺動自在に架設してある。各支持
体は、搭載ヘッドをガイドレールと直角方向に摺動自在
に支持している。即ち、搭載ヘッドは、支持体に沿った
方向(X方向とする)とガイドレールに沿った方向(Y
方向とする)の2次元に亘り自在に移動可能に支持され
ている。
部品搭載を行なう場合は、搭載ヘッドが部品供給部か
ら搭載すべき部品をピックアップした後、X-Y2次元方向
に迅速に移動して作業ステーションに位置決めされたプ
リント基板上の部品搭載位置へ進出し、ピックアップし
た電子部品を載置する。電子部品の載置が終ったら、再
度部品供給位置に戻り、次に搭載すべき電子部品のピッ
クアップに移る。この様な一連の動作を繰り返し、多種
類の電子部品をプリント基板上に搭載する。
ら搭載すべき部品をピックアップした後、X-Y2次元方向
に迅速に移動して作業ステーションに位置決めされたプ
リント基板上の部品搭載位置へ進出し、ピックアップし
た電子部品を載置する。電子部品の載置が終ったら、再
度部品供給位置に戻り、次に搭載すべき電子部品のピッ
クアップに移る。この様な一連の動作を繰り返し、多種
類の電子部品をプリント基板上に搭載する。
上述の搭載装置では、搭載ヘッド及びその駆動機構と
それらを支持する支持体から成るヘッド移動体の重量
が、必然的に大きくなる。この様な大重量のヘッド移動
体を、電子部品の搭載速度を上げる為に高速で移動させ
た場合、これを円滑に制動して目的位置に正確に位置決
めすることが難しく、部品搭載精度の低下を招く。従っ
て、必要とする搭載精度を確保する為には、ヘッド移動
体の移動速度を一定限度以下に抑えることが要求され
る。その結果、電子部品の搭載速度を所望レベルにアッ
プさせることが難しくなる。
それらを支持する支持体から成るヘッド移動体の重量
が、必然的に大きくなる。この様な大重量のヘッド移動
体を、電子部品の搭載速度を上げる為に高速で移動させ
た場合、これを円滑に制動して目的位置に正確に位置決
めすることが難しく、部品搭載精度の低下を招く。従っ
て、必要とする搭載精度を確保する為には、ヘッド移動
体の移動速度を一定限度以下に抑えることが要求され
る。その結果、電子部品の搭載速度を所望レベルにアッ
プさせることが難しくなる。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であって、搭載ヘッドの移動速度を過度に上げずに多種
類の電子部品を高速且つ高精度で搭載可能な電子部品搭
載装置を提供することを目的とする。
であって、搭載ヘッドの移動速度を過度に上げずに多種
類の電子部品を高速且つ高精度で搭載可能な電子部品搭
載装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成する為、電子部品に対し昇
降し該電子部品を着脱自在に保持可能な作業ヘッドと、
前記作業ヘッドを摺動自在に支持して往復移動させるヘ
ッド駆動手段と、前記作業ヘッドと前記ヘッド駆動手段
を一体移動可能に支持するヘッド支持体と、前記ヘッド
支持体を部品供給位置と部品搭載作業領域との間を進退
自在に移動させる支持体駆動手段とを有する電子部品搭
載装置において、前記作業ヘッド、前記ヘッド駆動手
段、前記ヘッド支持体及び前記ヘッド支持体の両端部に
連結した支持体駆動手段から成る2組の部品搭載機構
と、一対の搬送部材と前記一対の搬送部材に対し均等な
駆動力を加えてなす一対の連結部材とにより構成される
2組の同期駆動力伝達経路とを有し、各前記支持体駆動
手段は、夫々対応する同期駆動力伝達経路により同期駆
動され、且つ、前記2組の部品搭載機構を前記部品搭載
作業領域に対して両側から交互に滑動自在に進退させて
部品搭載作業を行うことを要点とするものである。
降し該電子部品を着脱自在に保持可能な作業ヘッドと、
前記作業ヘッドを摺動自在に支持して往復移動させるヘ
ッド駆動手段と、前記作業ヘッドと前記ヘッド駆動手段
を一体移動可能に支持するヘッド支持体と、前記ヘッド
支持体を部品供給位置と部品搭載作業領域との間を進退
自在に移動させる支持体駆動手段とを有する電子部品搭
載装置において、前記作業ヘッド、前記ヘッド駆動手
段、前記ヘッド支持体及び前記ヘッド支持体の両端部に
連結した支持体駆動手段から成る2組の部品搭載機構
と、一対の搬送部材と前記一対の搬送部材に対し均等な
駆動力を加えてなす一対の連結部材とにより構成される
2組の同期駆動力伝達経路とを有し、各前記支持体駆動
手段は、夫々対応する同期駆動力伝達経路により同期駆
動され、且つ、前記2組の部品搭載機構を前記部品搭載
作業領域に対して両側から交互に滑動自在に進退させて
部品搭載作業を行うことを要点とするものである。
以下、本発明の実施例について、第1図及び第2図に
基づき詳細に説明する。
基づき詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例としての電子部品搭載装置
を示す平面図で、第2図はその立面図である。第1図
で、装置基台1上の中央を図中横方向(以下、X方向と
言う)に延在させて、プリント基板を搬送する基板搬送
コンベア2を、水平に敷設してある。基板搬送コンベア
2は、両側に一対のレール2a,2aを平行に敷設し、一対
の搬送ベルト2b,2bを夫々各レール2a上を走行可能に張
設して成る。これら搬送ベルト2b,2bは、適所に配置し
た基板搬送モータ3により駆動される。部品を搭載すべ
きプリント基板Pbは、両側部を夫々搬送ベルト2b,2bに
支持され、その回動と共にレール2a,2aにガイドされつ
つ図中右側から矢印T方向に沿って搬送されてくる。
を示す平面図で、第2図はその立面図である。第1図
で、装置基台1上の中央を図中横方向(以下、X方向と
言う)に延在させて、プリント基板を搬送する基板搬送
コンベア2を、水平に敷設してある。基板搬送コンベア
2は、両側に一対のレール2a,2aを平行に敷設し、一対
の搬送ベルト2b,2bを夫々各レール2a上を走行可能に張
設して成る。これら搬送ベルト2b,2bは、適所に配置し
た基板搬送モータ3により駆動される。部品を搭載すべ
きプリント基板Pbは、両側部を夫々搬送ベルト2b,2bに
支持され、その回動と共にレール2a,2aにガイドされつ
つ図中右側から矢印T方向に沿って搬送されてくる。
基板搬送コンベア2の走行経路で装置基台1上の略中
央には、電子部品の搭載を行なう作業ステーションWsを
設定してある。この作業ステーションWsは、両サイドを
レール2a,2aで、基板搬送方向Tに対して前端と後端を
位置決めピン4a,4bで、夫々規定されている。両位置決
めピン4a,4bは、夫々回動自在に支承してあり、例えば
エアシリンダ(不図示)等の駆動手段により回動されて
先端を基板搬送経路中に進出させ、搬送ベルト2b,2bに
より搬送されてきたプリント基板Pbを停止させる。
央には、電子部品の搭載を行なう作業ステーションWsを
設定してある。この作業ステーションWsは、両サイドを
レール2a,2aで、基板搬送方向Tに対して前端と後端を
位置決めピン4a,4bで、夫々規定されている。両位置決
めピン4a,4bは、夫々回動自在に支承してあり、例えば
エアシリンダ(不図示)等の駆動手段により回動されて
先端を基板搬送経路中に進出させ、搬送ベルト2b,2bに
より搬送されてきたプリント基板Pbを停止させる。
作業ステーションWsを挟んでその前方と後方の各装置
端部には、夫々、基板搬送コンベア2を跨がせて固定台
5a,5bを設置してある。各固定台5a,5bは、基板搬送方向
(X方向)と直角の方向(以下、Y方向と言う)に延在
させて固設してある。これら固定台5a,5b上には、一対
のガイドレール6a,6bを敷設してある。これらガイドレ
ール6a,6bは、Y方向に延在する様に、固定台5a,5bの各
内側(作業ステーションWs側)側面に沿わせて敷設して
ある。
端部には、夫々、基板搬送コンベア2を跨がせて固定台
5a,5bを設置してある。各固定台5a,5bは、基板搬送方向
(X方向)と直角の方向(以下、Y方向と言う)に延在
させて固設してある。これら固定台5a,5b上には、一対
のガイドレール6a,6bを敷設してある。これらガイドレ
ール6a,6bは、Y方向に延在する様に、固定台5a,5bの各
内側(作業ステーションWs側)側面に沿わせて敷設して
ある。
一対のガイドレール6a,6b間には、2個の移動台7A,7B
を、夫々、摺動自在に架設してある。これら各移動台7
A,7Bは、後述する様に、装置奥側(図中上側)と手前側
(同下側)の各所定領域を往復移動する。各移動台7A,7
Bは、その両端部を各ガイドレール6a,6bに夫々一対の滑
り軸受け8,8を介して摺動自在に外挿してある。この場
合、各移動台7A,7Bの端部に介装した各1対の滑り軸受
け8,8間の間隔については、一方の間隔D1を他方の間隔D
2より大きく設定してある。その理由については、移動
台7A,7Bの各駆動手段との関係で後程説明する。各移動
台7A,7B上には、その長手方向(X方向)に沿ってX軸
ボールネジ9,9を夫々設置してある。各X軸ボールネジ
9の一端には、カップリング10を介してサーボモータ11
を連結してある。又、各X軸ボールネジ9に平行に、ガ
イドロッド12を敷設してある。このガイドロッド12は、
本例では2個の搭載ヘッド13,13を備えたヘッドユニッ
トUhを、摺動自在に支持している。各搭載ヘッド13に
は、第2図に示す様に、電子部品をエア吸着する吸着ノ
ズル13aを垂直方向に向けて装置してある。各ヘッドユ
ニットUhは2個の搭載ヘッド13,13を取付け板14で一体
移動可能に結合して成り、この取付け板14をガイドロッ
ド12に摺動自在に外挿してある。取付け板14は、X軸ボ
ールネジ9に往復直進移動可能に設置した送り台15に結
合してある。送り台15とX軸ボールネジ9は、X軸ボー
ルネジ9に螺合させたナット部材16を介して連結してあ
る。
を、夫々、摺動自在に架設してある。これら各移動台7
A,7Bは、後述する様に、装置奥側(図中上側)と手前側
(同下側)の各所定領域を往復移動する。各移動台7A,7
Bは、その両端部を各ガイドレール6a,6bに夫々一対の滑
り軸受け8,8を介して摺動自在に外挿してある。この場
合、各移動台7A,7Bの端部に介装した各1対の滑り軸受
け8,8間の間隔については、一方の間隔D1を他方の間隔D
2より大きく設定してある。その理由については、移動
台7A,7Bの各駆動手段との関係で後程説明する。各移動
台7A,7B上には、その長手方向(X方向)に沿ってX軸
ボールネジ9,9を夫々設置してある。各X軸ボールネジ
9の一端には、カップリング10を介してサーボモータ11
を連結してある。又、各X軸ボールネジ9に平行に、ガ
イドロッド12を敷設してある。このガイドロッド12は、
本例では2個の搭載ヘッド13,13を備えたヘッドユニッ
トUhを、摺動自在に支持している。各搭載ヘッド13に
は、第2図に示す様に、電子部品をエア吸着する吸着ノ
ズル13aを垂直方向に向けて装置してある。各ヘッドユ
ニットUhは2個の搭載ヘッド13,13を取付け板14で一体
移動可能に結合して成り、この取付け板14をガイドロッ
ド12に摺動自在に外挿してある。取付け板14は、X軸ボ
ールネジ9に往復直進移動可能に設置した送り台15に結
合してある。送り台15とX軸ボールネジ9は、X軸ボー
ルネジ9に螺合させたナット部材16を介して連結してあ
る。
サーボモータ11を作動させてX軸ボールネジ9を正逆
両方向に回転させれば、送り台15とヘッドユニットUhを
一体にガイドロッド12に沿って往復直進移動させること
ができる。この場合、ボールネジは、ネジとナットの間
の摩擦抵抗が小さく、且つバックラッシュを容易に除去
できる特性を備えているから、搭載ヘッド13の高速移動
及び高精度位置決めが可能となる。
両方向に回転させれば、送り台15とヘッドユニットUhを
一体にガイドロッド12に沿って往復直進移動させること
ができる。この場合、ボールネジは、ネジとナットの間
の摩擦抵抗が小さく、且つバックラッシュを容易に除去
できる特性を備えているから、搭載ヘッド13の高速移動
及び高精度位置決めが可能となる。
前述した一対の前後固定台5a,5b上には、夫々、ガイ
ドレール6a,6bに平行にY軸駆動ボールネジ17a,17bを設
置してある。一対のY軸駆動ボールネジ17a,7bは、夫
々、前後固定台5a,5b上の各基板搬送コンベア2上方領
域(中央領域)から一方の端部迄の約3/5に当たる領域
に亘り敷設してある。この場合、一対のY軸駆動ボール
ネジ17a,17bは、夫々、前後固定台5a,5b上の各中央領域
から互いに反対側の各端部へ延在させてある。本例で
は、基板搬送方向Tに対して前方側に設置するY軸駆動
ボールネジ17aを前固定台5a上の奥側領域に、後方側に
設置するY軸駆動ボールネジ17bを後固定台5b上の手前
側領域に、夫々延在させてある。そして、これらY軸駆
動ボールネジ17a,17bの各中央側端部には、夫々、カッ
プリング18a,18bを介してY軸駆動サーボモータ19a,19b
を連結してある。
ドレール6a,6bに平行にY軸駆動ボールネジ17a,17bを設
置してある。一対のY軸駆動ボールネジ17a,7bは、夫
々、前後固定台5a,5b上の各基板搬送コンベア2上方領
域(中央領域)から一方の端部迄の約3/5に当たる領域
に亘り敷設してある。この場合、一対のY軸駆動ボール
ネジ17a,17bは、夫々、前後固定台5a,5b上の各中央領域
から互いに反対側の各端部へ延在させてある。本例で
は、基板搬送方向Tに対して前方側に設置するY軸駆動
ボールネジ17aを前固定台5a上の奥側領域に、後方側に
設置するY軸駆動ボールネジ17bを後固定台5b上の手前
側領域に、夫々延在させてある。そして、これらY軸駆
動ボールネジ17a,17bの各中央側端部には、夫々、カッ
プリング18a,18bを介してY軸駆動サーボモータ19a,19b
を連結してある。
一方、前後固定台5a,5bの各内側面には、夫々、Y軸
従動ボールネジ20a,20bを設置してある。この場合、前
方側に設置するY軸従動ボールネジ20aを後方側のY軸
駆動ボールネジ17bに、後方側に設置するY軸従動ボー
ルネジ20bを前方側のY軸駆動ボールネジ17aに、夫々平
行に対向させて延在敷設してある。そして、装置手前側
で対向するY軸従動ボールネジ20aとY軸駆動ボールネ
ジ17bの各装置手前側端部には、夫々、歯付きプーリ21
a,21bを固着してある。各歯付きプーリ21a,21bの下方に
は、第2図に示す様に、2個の歯付きプーリを同軸並設
してなるプーリ21c,21dを回転自在に設置してある。そ
してこれら2個の歯付きプーリ21a,21bと2個の中継プ
ーリ21c,21d間に歯付きベルト22a,22b,22cを巻架して、
両ボールネジ20a,17bを同期回転可能に連結してある。
この様に両ボールネジ20a,17b間の駆動伝達経路を下方
に迂回させることにより、装置手前側から後述する部品
供給カセット26等の部材の着脱を容易に実施することが
できる。装置奥側で対向するY軸駆動ボールネジ17aと
Y軸従動ボールネジ20b間も、同様に歯付きプーリ23a,2
3b等を介して歯付きベルト24c等により同期回転可能に
連結してある。
従動ボールネジ20a,20bを設置してある。この場合、前
方側に設置するY軸従動ボールネジ20aを後方側のY軸
駆動ボールネジ17bに、後方側に設置するY軸従動ボー
ルネジ20bを前方側のY軸駆動ボールネジ17aに、夫々平
行に対向させて延在敷設してある。そして、装置手前側
で対向するY軸従動ボールネジ20aとY軸駆動ボールネ
ジ17bの各装置手前側端部には、夫々、歯付きプーリ21
a,21bを固着してある。各歯付きプーリ21a,21bの下方に
は、第2図に示す様に、2個の歯付きプーリを同軸並設
してなるプーリ21c,21dを回転自在に設置してある。そ
してこれら2個の歯付きプーリ21a,21bと2個の中継プ
ーリ21c,21d間に歯付きベルト22a,22b,22cを巻架して、
両ボールネジ20a,17bを同期回転可能に連結してある。
この様に両ボールネジ20a,17b間の駆動伝達経路を下方
に迂回させることにより、装置手前側から後述する部品
供給カセット26等の部材の着脱を容易に実施することが
できる。装置奥側で対向するY軸駆動ボールネジ17aと
Y軸従動ボールネジ20b間も、同様に歯付きプーリ23a,2
3b等を介して歯付きベルト24c等により同期回転可能に
連結してある。
而して、装置奥側で対向するY軸駆動ボールネジ17a
とY軸従動ボールネジ20bは奥側移動台7Aの両端部に、
装置手前で対向するY軸従動ボールネジ20aとY軸駆動
ボールネジ17bは手前側移動台7Bの両端部に、夫々、ナ
ット部材25を介して螺合連結してある。この場合、各Y
軸駆動ボールネジ17a,17bは、夫々、移動台7A,7Bの各端
部の内、前述した滑り軸受け8,8の間隔を大間隔D1に設
定した方の端部に連結してある。
とY軸従動ボールネジ20bは奥側移動台7Aの両端部に、
装置手前で対向するY軸従動ボールネジ20aとY軸駆動
ボールネジ17bは手前側移動台7Bの両端部に、夫々、ナ
ット部材25を介して螺合連結してある。この場合、各Y
軸駆動ボールネジ17a,17bは、夫々、移動台7A,7Bの各端
部の内、前述した滑り軸受け8,8の間隔を大間隔D1に設
定した方の端部に連結してある。
従って、Y軸駆動ボールネジ17bに連結したY軸駆動
モータ19bを作動させれば、歯付きベルト22a〜22cで連
結したY軸駆動ボールネジ17bとY軸従動ボールネジ20a
が同期回転し、手前側の移動台7Bとこれに支持された一
対の搭載ヘッド13,13等から成る長尺状のヘッド移動体
HBがガイドレール6a,6bに沿ったY方向に移動する。こ
の場合、ヘッド移動体HBは、Y軸駆動ボールネジ17bと
Y軸従動ボールネジ20aが対向延在する領域、即ち、基
体1上方の前述した作業ステーションWsを含む手前側約
3/5領域を自在に往復移動する。一方、装置奥側ヘッド
移動体HAも、同様に、Y軸駆動モータ19aの作動と共に
Y軸駆動ボールネジ17aとY軸従動ボールネジ20bが同期
回転し、作業ステーションWsを含む奥側の約3/5領域を
自在に往復移動する。従って、両ヘッド移動体HA,HBの
各移動領域は、装置中央部の作業ステーションWsを含む
端部領域(基板搬送経路上方領域)で重なり合ってい
る。
モータ19bを作動させれば、歯付きベルト22a〜22cで連
結したY軸駆動ボールネジ17bとY軸従動ボールネジ20a
が同期回転し、手前側の移動台7Bとこれに支持された一
対の搭載ヘッド13,13等から成る長尺状のヘッド移動体
HBがガイドレール6a,6bに沿ったY方向に移動する。こ
の場合、ヘッド移動体HBは、Y軸駆動ボールネジ17bと
Y軸従動ボールネジ20aが対向延在する領域、即ち、基
体1上方の前述した作業ステーションWsを含む手前側約
3/5領域を自在に往復移動する。一方、装置奥側ヘッド
移動体HAも、同様に、Y軸駆動モータ19aの作動と共に
Y軸駆動ボールネジ17aとY軸従動ボールネジ20bが同期
回転し、作業ステーションWsを含む奥側の約3/5領域を
自在に往復移動する。従って、両ヘッド移動体HA,HBの
各移動領域は、装置中央部の作業ステーションWsを含む
端部領域(基板搬送経路上方領域)で重なり合ってい
る。
ところで、ヘッド移動体HA,HBを片側のみから駆動力
を作用させて往復直進移動させることも可能であるが、
本発明においては、上述の様に両側から駆動力を作用さ
せる構成となっている。その理由は、次の通りである。
を作用させて往復直進移動させることも可能であるが、
本発明においては、上述の様に両側から駆動力を作用さ
せる構成となっている。その理由は、次の通りである。
各ヘッド移動体HA,HBは、一対の搭載ヘッド13,13を
所定方向(X方向)に移動自在に支持し、且つ駆動手段
等の種々の部材を移動台7A,7B上に支持させて成る為、
全体的に自ずと長尺状で大重量となる。その様なヘッド
移動体HA,HBを片側端部のみから駆動力を加えて移動さ
せれば、慣性モーメントが大きい為に、特に始動時や停
止時における各ヘッド移動体HA,HBの反駆動側端部の振
動が激しくなる。その為、一方の例えばヘッド移動体H
A自体の位置決め精度が低下するだけでなく、その振動
がガイドレール6a,6bを介して他方にも伝わり、他方の
ヘッド移動体HBの位置決め精度も低下させる。
所定方向(X方向)に移動自在に支持し、且つ駆動手段
等の種々の部材を移動台7A,7B上に支持させて成る為、
全体的に自ずと長尺状で大重量となる。その様なヘッド
移動体HA,HBを片側端部のみから駆動力を加えて移動さ
せれば、慣性モーメントが大きい為に、特に始動時や停
止時における各ヘッド移動体HA,HBの反駆動側端部の振
動が激しくなる。その為、一方の例えばヘッド移動体H
A自体の位置決め精度が低下するだけでなく、その振動
がガイドレール6a,6bを介して他方にも伝わり、他方の
ヘッド移動体HBの位置決め精度も低下させる。
そこで,本発明においては、上述した様に、ヘッド移
動体HA,HBの各両端に夫々駆動手段としてのボールネジ
17a,20b及びボールネジ17b,20aを連結し、各両端部から
略均等に直進駆動力を作用させる。これにより、長尺且
つ大重量のヘッド移動体HA,HBをも、振動させず円滑に
Y方向に移動させ正確に位置決めすることができる。
動体HA,HBの各両端に夫々駆動手段としてのボールネジ
17a,20b及びボールネジ17b,20aを連結し、各両端部から
略均等に直進駆動力を作用させる。これにより、長尺且
つ大重量のヘッド移動体HA,HBをも、振動させず円滑に
Y方向に移動させ正確に位置決めすることができる。
又、各ヘッド移動体HA,HBの振動の発生を更に安定的
に抑制する為、本例では、駆動側の滑り軸受け8,8間隔D
1を、従動側の滑り軸受け間隔D2より大きく設定してあ
る。これにより、ヘッド移動体HA,HBを駆動する両側の
ボールネジ17a,20b及び17b,20aの各動作タイミングがず
れた場合等においても、ヘッド移動体HA,HBの振動を効
果的に抑制することができる。その結果、ヘッド移動体
HA,HBの高精度な位置決めを安定して実施できる。
に抑制する為、本例では、駆動側の滑り軸受け8,8間隔D
1を、従動側の滑り軸受け間隔D2より大きく設定してあ
る。これにより、ヘッド移動体HA,HBを駆動する両側の
ボールネジ17a,20b及び17b,20aの各動作タイミングがず
れた場合等においても、ヘッド移動体HA,HBの振動を効
果的に抑制することができる。その結果、ヘッド移動体
HA,HBの高精度な位置決めを安定して実施できる。
更に、例えば手前側のヘッド移動体HBで説明する
と、各ボールネジ20a,17bをヘッド移動体HBの両端を支
持する一対のガイドレール6a,6bに近接させ、且つそれ
らの後側(基板搬送方向Tに対して)に敷設してあるか
ら、ヘッド移動体HBに直進駆動力が作用することによ
り発生する曲げモーメントが小さくなる。これにより、
ヘッド移動体HBにおける移動台7B等の剛性を軽減する
ことができ、装置の小型軽量化を促進できる。
と、各ボールネジ20a,17bをヘッド移動体HBの両端を支
持する一対のガイドレール6a,6bに近接させ、且つそれ
らの後側(基板搬送方向Tに対して)に敷設してあるか
ら、ヘッド移動体HBに直進駆動力が作用することによ
り発生する曲げモーメントが小さくなる。これにより、
ヘッド移動体HBにおける移動台7B等の剛性を軽減する
ことができ、装置の小型軽量化を促進できる。
基体1上で、基板搬送コンベア2を挟んでその奥側と
手前側の各基台端部に近い位置には、部品供給部FA,FB
を夫々設定してある。各部品供給部FA,FBには、夫々、
多数の部品供給カセット26A,26Bを並列にセットしてあ
る。部品供給カセット26A,26Bは、共に、例えば直方体
形状のチップ部品を等間隔に埋設した供給テープをリー
ルに巻回して収納したものである。各部品供給カセット
26A,26Bには、夫々同一の電子部品を収納してあり、多
数の部品供給カセット26A,26Bを並設することにより、
多種類の電子部品を多量に準備しておくことができる。
この場合、電子部品の種類(部品供給カセット)の順列
組合せは、可及的に短時間で効率良く部品供給できる様
に最適設定してある。本例では、手前側の部品供給位置
FBに大型電子部品を収納する部品供給カセット26Bを、
奥側の部品供給位置FAに小型電子部品を収納した部品
供給カセット26Aをセットしてある。部品を供給する場
合は、具備する送り機構により間欠的に供給テープをリ
ールから繰り出し、ピックアップ位置Ppにおいて下降し
てきた搭載ヘッド13の吸着ノズル13a(第2図)により
ピックアップさせる。
手前側の各基台端部に近い位置には、部品供給部FA,FB
を夫々設定してある。各部品供給部FA,FBには、夫々、
多数の部品供給カセット26A,26Bを並列にセットしてあ
る。部品供給カセット26A,26Bは、共に、例えば直方体
形状のチップ部品を等間隔に埋設した供給テープをリー
ルに巻回して収納したものである。各部品供給カセット
26A,26Bには、夫々同一の電子部品を収納してあり、多
数の部品供給カセット26A,26Bを並設することにより、
多種類の電子部品を多量に準備しておくことができる。
この場合、電子部品の種類(部品供給カセット)の順列
組合せは、可及的に短時間で効率良く部品供給できる様
に最適設定してある。本例では、手前側の部品供給位置
FBに大型電子部品を収納する部品供給カセット26Bを、
奥側の部品供給位置FAに小型電子部品を収納した部品
供給カセット26Aをセットしてある。部品を供給する場
合は、具備する送り機構により間欠的に供給テープをリ
ールから繰り出し、ピックアップ位置Ppにおいて下降し
てきた搭載ヘッド13の吸着ノズル13a(第2図)により
ピックアップさせる。
装置奥側と手前側の各部品供給位置FA,FBと基板搬送
コンベア2間には、夫々、各1対の画像認識用カメラ27
A,27A及び27B,27Bと、吸着ノズル交換器28A,28Bを設置
してある。各画像認識用カメラ27A〜27Bは、搭載ヘッド
13の吸着ノズル13aに吸着された電子部品を撮像し、そ
の画像をコンピュータで演算処理して吸着位置のズレを
検出する。この検出データは図示しない中央制御部に送
られ、その電子部品をプリント基板Pbに搭載する際の位
置補正に用いられる。本例では、各ヘッド移動体HA,HB
に夫々2個の搭載ヘッド13,13を並設してあるから、そ
れに対応して2個づつの画像処理用カメラ27A,27A及び2
7B,27Bを各所定位置に並設してある。
コンベア2間には、夫々、各1対の画像認識用カメラ27
A,27A及び27B,27Bと、吸着ノズル交換器28A,28Bを設置
してある。各画像認識用カメラ27A〜27Bは、搭載ヘッド
13の吸着ノズル13aに吸着された電子部品を撮像し、そ
の画像をコンピュータで演算処理して吸着位置のズレを
検出する。この検出データは図示しない中央制御部に送
られ、その電子部品をプリント基板Pbに搭載する際の位
置補正に用いられる。本例では、各ヘッド移動体HA,HB
に夫々2個の搭載ヘッド13,13を並設してあるから、そ
れに対応して2個づつの画像処理用カメラ27A,27A及び2
7B,27Bを各所定位置に並設してある。
吸着ノズル交換器28A,28Bは、夫々、多数の収納ピッ
トを並列に形成し、これら収納ピットに他種類の吸着ノ
ズル13aを保持して交換に備えるものである。上述した
画像認識用カメラ27A〜27B及び吸着ノズル交換器28A,28
Bの設置位置は、電子部品の総搭載時間を可及的に短縮
できる様に最適設定してある。
トを並列に形成し、これら収納ピットに他種類の吸着ノ
ズル13aを保持して交換に備えるものである。上述した
画像認識用カメラ27A〜27B及び吸着ノズル交換器28A,28
Bの設置位置は、電子部品の総搭載時間を可及的に短縮
できる様に最適設定してある。
上記電子部品交換装置における全ての駆動手段、即ち
X軸駆動モータ11,11、Y軸駆動モータ19a,19b、各基板
コンベア駆動用モータ3、搭載ヘッド13の昇降用及び吸
着用エアシリンダ(不図示)、部品供給テープの送り機
構等と、画像処理用カメラ27A〜27Bは、図示しない電子
部品交換装置の中央制御部に接続されており、その中央
制御部から予め設定されているプログラムに基づく最適
制御信号が各駆動手段に出力され、電子部品が効率良く
短時間で正確にプリント基板Pb上に搭載される。その部
品搭載動作の基本的なパターンを、以下に説明する。
X軸駆動モータ11,11、Y軸駆動モータ19a,19b、各基板
コンベア駆動用モータ3、搭載ヘッド13の昇降用及び吸
着用エアシリンダ(不図示)、部品供給テープの送り機
構等と、画像処理用カメラ27A〜27Bは、図示しない電子
部品交換装置の中央制御部に接続されており、その中央
制御部から予め設定されているプログラムに基づく最適
制御信号が各駆動手段に出力され、電子部品が効率良く
短時間で正確にプリント基板Pb上に搭載される。その部
品搭載動作の基本的なパターンを、以下に説明する。
先ず、例えば奥側搭載ヘッド13により電子部品をピッ
クアップするとする。一対の搭載ヘッド13、13を備えた
ヘッッドユニットUhを、Y軸駆動モータ19aとX軸駆動
モータ11を作動させてX方向に移動させつつY方向にも
移動させ、ピックアップすべき部品の部品供給カセット
26Aにおけるピックアップ位置Pp上方に停止させる。次
いで、ヘッドユニットUhを下降させて2個の目的部品を
同時吸着させた後上昇させる。尚、部品供給カセット26
Aの配列の関係から2個の目的部品を同時吸着できない
場合は、ヘッドユニットUhをX方向に移動させて1個づ
つ吸着する。
クアップするとする。一対の搭載ヘッド13、13を備えた
ヘッッドユニットUhを、Y軸駆動モータ19aとX軸駆動
モータ11を作動させてX方向に移動させつつY方向にも
移動させ、ピックアップすべき部品の部品供給カセット
26Aにおけるピックアップ位置Pp上方に停止させる。次
いで、ヘッドユニットUhを下降させて2個の目的部品を
同時吸着させた後上昇させる。尚、部品供給カセット26
Aの配列の関係から2個の目的部品を同時吸着できない
場合は、ヘッドユニットUhをX方向に移動させて1個づ
つ吸着する。
次に、吸着位置ズレを検出する為、目的部品を吸着し
たヘッドユニットUhを画像処理用カメラ27A上方に移動
し、部品吸着状態の画像認識を行なう。画像認識により
検出された吸着位置データは中央制御部に送られる。
たヘッドユニットUhを画像処理用カメラ27A上方に移動
し、部品吸着状態の画像認識を行なう。画像認識により
検出された吸着位置データは中央制御部に送られる。
奥側のヘッドユニットUhが部品吸着状態の画像認識を
行なっているとき、手前側のヘッドユニットUhが、手前
側の部品供給カセット26Bから奥側ヘッドユニットUhと
同様の動作で2個の搭載すべき電子部品をピックアップ
する。
行なっているとき、手前側のヘッドユニットUhが、手前
側の部品供給カセット26Bから奥側ヘッドユニットUhと
同様の動作で2個の搭載すべき電子部品をピックアップ
する。
奥側ヘッドユニットUhは、部品の画像認識を終えた
ら、部品搭載を行なう作業ステーションWs上の搭載位置
に移動する。この際、中央制御部で前段階の画像認識工
程で得られた吸着位置ズレデータに基づきヘッドユニッ
トUhの停止位置が補正され、ヘッドユニットUhが補正さ
れた搭載位置に停止する。作業ステーションWsには、基
板搬送コンベア2の回動と共にプリント基板Pbが搬送さ
れ、所定位置に位置決めされている。位置決めが終了し
たヘッドユニットUhは、直ちに下降し、プリント基板Pb
上の所定位置に2個の電子部品を載置する。
ら、部品搭載を行なう作業ステーションWs上の搭載位置
に移動する。この際、中央制御部で前段階の画像認識工
程で得られた吸着位置ズレデータに基づきヘッドユニッ
トUhの停止位置が補正され、ヘッドユニットUhが補正さ
れた搭載位置に停止する。作業ステーションWsには、基
板搬送コンベア2の回動と共にプリント基板Pbが搬送さ
れ、所定位置に位置決めされている。位置決めが終了し
たヘッドユニットUhは、直ちに下降し、プリント基板Pb
上の所定位置に2個の電子部品を載置する。
奥側ヘッドユニットUhによる部品載置が終了したら、
次いで手前側ヘッドユニットUhによる部品の載置を実施
する。この際、前述した様に、各ヘッド移動体HA,HBの
移動範囲が作業ステーションWsを含む中央領域で重なり
あっている為、ヘッド移動体HA,HB同士が衝突する虞が
ある。本例では、各Y軸駆動モータ19a,19bにエンコー
ダ部を設けておき、このエンコーダ部からのパルス信号
を中央制御部でカウントして各ヘッド移動体HA,HBの位
置を把握している。そして、その位置データに基づき両
ヘッド移動体HA,HBの相対位置を確認しつつ各Y軸駆動
モータ19a,19bを駆動制御し、ヘッド移動体HA,HB同士
の作業ステーションWs上での衝突を防止している。
次いで手前側ヘッドユニットUhによる部品の載置を実施
する。この際、前述した様に、各ヘッド移動体HA,HBの
移動範囲が作業ステーションWsを含む中央領域で重なり
あっている為、ヘッド移動体HA,HB同士が衝突する虞が
ある。本例では、各Y軸駆動モータ19a,19bにエンコー
ダ部を設けておき、このエンコーダ部からのパルス信号
を中央制御部でカウントして各ヘッド移動体HA,HBの位
置を把握している。そして、その位置データに基づき両
ヘッド移動体HA,HBの相対位置を確認しつつ各Y軸駆動
モータ19a,19bを駆動制御し、ヘッド移動体HA,HB同士
の作業ステーションWs上での衝突を防止している。
部品の載置を終え作業ステーションWsから退避した奥
側ヘッドユニットUhは、新たに搭載すべき電子部品をピ
ックアップする為、再度部品供給位置FAに向かう。こ
こで、次に搭載する電子部品が吸着ノズル13aを交換す
る必要がある場合は、ヘッドユニットUhを吸着ノズル交
換器28A上方に移動させ、吸着ノズル13aの交換を行な
う。この場合、先ず、使用した吸着ノズル13aを決めら
れた収納ピットへ収納した後、新たな吸着ノズルを装着
する。吸着ノズル13aの着脱は、ヘッドユニットUhを昇
降させることにより自動的に実施される構成となってい
る。
側ヘッドユニットUhは、新たに搭載すべき電子部品をピ
ックアップする為、再度部品供給位置FAに向かう。こ
こで、次に搭載する電子部品が吸着ノズル13aを交換す
る必要がある場合は、ヘッドユニットUhを吸着ノズル交
換器28A上方に移動させ、吸着ノズル13aの交換を行な
う。この場合、先ず、使用した吸着ノズル13aを決めら
れた収納ピットへ収納した後、新たな吸着ノズルを装着
する。吸着ノズル13aの着脱は、ヘッドユニットUhを昇
降させることにより自動的に実施される構成となってい
る。
部品供給位置FAに戻った奥側ヘッドユニットUhは、
新たな電子部品のピックアップを開始する。この時、手
前側ヘッドユニットUhは、プリント基板Pb上への部品搭
載を実施している。以降、2個のヘッドユニットUh,Uh
が同様の動作を繰り返し、プリント基板Pb上に電子部品
が整然且つ迅速に搭載されて行く。
新たな電子部品のピックアップを開始する。この時、手
前側ヘッドユニットUhは、プリント基板Pb上への部品搭
載を実施している。以降、2個のヘッドユニットUh,Uh
が同様の動作を繰り返し、プリント基板Pb上に電子部品
が整然且つ迅速に搭載されて行く。
以上の様に、1個のプリント基板Pbに対し、2個のヘ
ッドユニットUh,Uhにより、両側から交互に電子部品を
搭載するから、1個のヘッドユニットで搭載する場合に
比べて約半分に搭載時間が短縮される。これにより、画
像認識による搭載位置補正方式の欠点、即ち、画像処理
に時間を要し搭載時間が延びるという欠点を解消するこ
とができる。従って、画像認識による搭載位置補正方式
の採用により電子部品の搭載位置精度が大幅に向上する
と共に、電子部品の搭載速度がアップする。
ッドユニットUh,Uhにより、両側から交互に電子部品を
搭載するから、1個のヘッドユニットで搭載する場合に
比べて約半分に搭載時間が短縮される。これにより、画
像認識による搭載位置補正方式の欠点、即ち、画像処理
に時間を要し搭載時間が延びるという欠点を解消するこ
とができる。従って、画像認識による搭載位置補正方式
の採用により電子部品の搭載位置精度が大幅に向上する
と共に、電子部品の搭載速度がアップする。
尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべき
ものでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が
可能であることは勿論である。
ものでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が
可能であることは勿論である。
例えば、ヘッドユニットUhを移動させる為の駆動手段
は、モータとボールネジの組合せに限らず、モータの回
転力をピニオンとラックにより直進運動に変換する機構
等の種々の駆動変速機構を採用可能である。
は、モータとボールネジの組合せに限らず、モータの回
転力をピニオンとラックにより直進運動に変換する機構
等の種々の駆動変速機構を採用可能である。
又、ガイドレール6a,6b等の直進案内手段は必ずしも
必要ではなく、ボールネジ等の駆動手段の剛性を増強す
ることにより省略することも可能である。
必要ではなく、ボールネジ等の駆動手段の剛性を増強す
ることにより省略することも可能である。
更に、電子部品吸着位置の位置補正を、上記実施例の
様に画像認識用カメラを用いる光学的方法によらず、吸
着ノズルの周囲四方にチャック爪を設けて四方から均等
保持する機械的方法によることも可能である。又、吸着
ノズル交換器26を設置せず、手動で必要に応じて交換し
てもよい。
様に画像認識用カメラを用いる光学的方法によらず、吸
着ノズルの周囲四方にチャック爪を設けて四方から均等
保持する機械的方法によることも可能である。又、吸着
ノズル交換器26を設置せず、手動で必要に応じて交換し
てもよい。
加えて、本発明は、プリント基板を直線的に連続搬送
せず、スポット的に間欠搬送する方式の場合にも適用で
きる。
せず、スポット的に間欠搬送する方式の場合にも適用で
きる。
以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、夫々が
部品搭載ヘッドを備える2組のヘッド移動体を設け、各
ヘッド移動体を部品搭載領域に対して両側から交互に進
退させて搭載作業を行わせるから、多種類の電子部品を
基板上に迅速且つ整然と搭載することができ、部品搭載
に要する総時間が大幅に短縮される。そして、各ヘッド
移動体の駆動手段をその両端に連結するから、大重量の
長尺体になる傾向のあるヘッド移動体の停止位置を正確
に制御することができ、電子部品の搭載位置精度を上げ
ることが可能となる。
部品搭載ヘッドを備える2組のヘッド移動体を設け、各
ヘッド移動体を部品搭載領域に対して両側から交互に進
退させて搭載作業を行わせるから、多種類の電子部品を
基板上に迅速且つ整然と搭載することができ、部品搭載
に要する総時間が大幅に短縮される。そして、各ヘッド
移動体の駆動手段をその両端に連結するから、大重量の
長尺体になる傾向のあるヘッド移動体の停止位置を正確
に制御することができ、電子部品の搭載位置精度を上げ
ることが可能となる。
又、ヘッド移動体に両端から均等に駆動力を作用させ
るから、ヘッド移動体には殆ど曲げモーメントが加わら
ず、且つ、搭載ヘッドの移動速度を過度に上げずに上述
した様に搭載時間を短縮できる。従って、装置各部の強
度を増強する必要がなく、且つ、駆動源として大出力の
モータを用いなくてもよいので、搭載時間が短く搭載位
置精度の高い電子部品搭載装置を小型軽量化を推進して
安価に提供することが可能となる。
るから、ヘッド移動体には殆ど曲げモーメントが加わら
ず、且つ、搭載ヘッドの移動速度を過度に上げずに上述
した様に搭載時間を短縮できる。従って、装置各部の強
度を増強する必要がなく、且つ、駆動源として大出力の
モータを用いなくてもよいので、搭載時間が短く搭載位
置精度の高い電子部品搭載装置を小型軽量化を推進して
安価に提供することが可能となる。
加えて、本発明の電子部品搭載装置に画像処理による
電子部品の吸着位置補正方式を採用すれば、画像処理に
時間を要しても電子部品の搭載時間を増加させず、搭載
位置精度を格段に向上させることができる。
電子部品の吸着位置補正方式を採用すれば、画像処理に
時間を要しても電子部品の搭載時間を増加させず、搭載
位置精度を格段に向上させることができる。
第1図は本発明の1実施例としての電子部品搭載装置を
示す平面図、第2図は上記電子部品搭載装置の立面図で
ある。 1……基台 2……基板搬送コンベア 5a,5b……固定台 6a,6b……ガイドレール 7A,7B……移動台 8……滑り軸受け 9……X軸ボールネジ 11……X軸駆動モータ 12……ガイドロッド 13……作業ヘッド 13a……吸着ノズル 17a,17b……Y軸駆動ボールネジ 19a,19b……Y軸駆動モータ 20a,20b……Y軸従動ボールネジ 21a,21b,23a,23b……歯付きプーリ 21c,21d……中継プーリ 22a〜22c,24c……歯付きベルト 25……ナット部材 26A,26B……部品供給カセット 27A,27B……画像認識用カメラ 28A,28B……吸着ノズル交換器 Pb……プリント基板 HA,HB……ヘッド移動体 Uh……ヘッドユニット Ws……作業ステーション Pp……ピックアップ位置
示す平面図、第2図は上記電子部品搭載装置の立面図で
ある。 1……基台 2……基板搬送コンベア 5a,5b……固定台 6a,6b……ガイドレール 7A,7B……移動台 8……滑り軸受け 9……X軸ボールネジ 11……X軸駆動モータ 12……ガイドロッド 13……作業ヘッド 13a……吸着ノズル 17a,17b……Y軸駆動ボールネジ 19a,19b……Y軸駆動モータ 20a,20b……Y軸従動ボールネジ 21a,21b,23a,23b……歯付きプーリ 21c,21d……中継プーリ 22a〜22c,24c……歯付きベルト 25……ナット部材 26A,26B……部品供給カセット 27A,27B……画像認識用カメラ 28A,28B……吸着ノズル交換器 Pb……プリント基板 HA,HB……ヘッド移動体 Uh……ヘッドユニット Ws……作業ステーション Pp……ピックアップ位置
Claims (1)
- 【請求項1】電子部品に対し昇降し該電子部品を着脱自
在に保持可能な作業ヘッドと、前記作業ヘッドを摺動自
在に支持して往復移動させるヘッド駆動手段と、前記作
業ヘッドと前記ヘッド駆動手段を一体移動可能に支持す
るヘッド支持体と、前記ヘッド支持体を部品供給位置と
部品搭載作業領域との間を進退自在に移動させる支持体
駆動手段とを有する電子部品搭載装置において、 前記作業ヘッド、前記ヘッド駆動手段、前記ヘッド支持
体及び前記ヘッド支持体の両端部に連結した支持体駆動
手段から成る2組の部品搭載機構と、 一対の搬送部材と前記一対の搬送部材に対し均等な駆動
力を加えてなす一対の連結部材とにより構成される2組
の同期駆動力伝達経路とを有し、 各前記支持体駆動手段は、夫々対応する同期駆動力伝達
経路により同期駆動され、且つ、前記2組の部品搭載機
構を前記部品搭載作業領域に対して両側から交互に滑動
自在に進退させて部品搭載作業を行うことを特徴とする
電子部品搭載装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1344021A JP2729845B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電子部品搭載装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1344021A JP2729845B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電子部品搭載装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03203294A JPH03203294A (ja) | 1991-09-04 |
JP2729845B2 true JP2729845B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=18366051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1344021A Expired - Fee Related JP2729845B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電子部品搭載装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2729845B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09130084A (ja) | 1995-11-06 | 1997-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 部品実装装置および部品実装設備 |
US7100278B2 (en) | 1995-11-06 | 2006-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Component mounting apparatus and method |
US6789310B1 (en) | 1995-11-06 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Component mounting apparatus |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59201779A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-15 | パイオニア株式会社 | 部品取付装置 |
JPH088433B2 (ja) * | 1987-01-20 | 1996-01-29 | ヤマハ発動機株式会社 | チツプ部品装着装置 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1344021A patent/JP2729845B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03203294A (ja) | 1991-09-04 |
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