JP3171088B2 - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装装置及び電子部品実装方法Info
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Description
イに備えられた電子部品を、移載ヘッドに備えられた複
数個のノズルによりピックアップして基板に移送搭載す
る電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関するもの
である。
装置に備えられた様々な品種の電子部品を移載ヘッドの
ノズルに真空吸着してピックアップし、基板に移送搭載
するようにしたものが従来より広く実施されている。ま
た移載ヘッドのノズルに電子部品を供給する電子部品供
給装置には、種々のタイプのものがあるが、そのうちト
レイを用いるタイプがある。
供給装置について説明する。図11は、従来の電子部品
供給装置の側面図である。図11中、1はマトリックス
状に複数の電子部品を収納するトレイ2を、上下多段に
収納するマガジンである。そして、従来の電子部品供給
装置では、一定の出入レベル3が設定され、マガジン1
を昇降手段4で昇降させ、次にピックアップステージ6
へ至らせるべきトレイ2をこの出入レベル3へ位置させ
るようになっている。また、5は出入レベル3にあるト
レイ2を、マガジン1からピックアップステージ6へ出
したり、ピックアップステージ6にあるトレイ2をマガ
ジン1へ戻したりするための出入手段である。
トレイ2が出されると(破線で示すトレイ2を参照)、
移載ヘッド7のノズル8がトレイ2に向けて下降し、ト
レイ2から電子部品Pがノズル8の下端部に真空吸着さ
れてピックアップされ、破線で示すようにこの電子部品
Pが基板9に移送移載されるようになっている。
のでは、ピックアップステージ6に位置するトレイ2を
交換するために要する時間が長く、供給タクトタイムが
遅いという問題点があった。その理由は、次の通りであ
る。即ち、図11の破線で示したトレイ2をマガジン1
中のトレイ2xに交換しようとするなら、第1に、出入
手段5でピックアップステージ6からトレイ2をマガジ
ン1へ戻し、第2に、トレイ2xが出入レベル3へ至る
ように昇降手段4でマガジン1を上昇させ、第3に出入
レベル3に至ったトレイ2xを出入手段5でピックアッ
プステージ6へ出すという、一連の動作が不可欠となる
からである。
でき、また高速度で電子部品を基板に移送搭載できる電
子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを
目的とする。
置は、トレイを上下複数段に配置するとともに、各々の
トレイを個別にピックアップステージに出し入れする出
入手段を備え、また前記移載ヘッドは、電子部品を真空
吸着するための複数個のノズルと、各々のノズルを前記
ピックアップステージにおける前記各々のトレイのレベ
ルに応じて互いに独立して上下動させる上下動機構とを
備えた。
アップステージに上下複数段に配置されたトレイに収納
された電子部品を、移載ヘッドに備えられた複数個のノ
ズルで真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置
決めされた基板に移送搭載する電子部品実装方法であっ
て、前記移載ヘッドを前記上下複数段に配置されたトレ
イの上方に位置させ、そこで前記複数個のノズルを順に
上下動作を行わせて上段のトレイから下段のトレイへ順
に電子部品をピックアップするようにし、かつその際、
電子部品をピックアップするために下降動作を行うノズ
ルに追随して、電子部品をピックアップしない他のノズ
ルも下降動作を行わせるようにした。
レイは、異なるレベルにおいてピックアップステージに
独立して出退できるようになっており、また移載ヘッド
は各々独立して上下動作を行える複数個のノズルを備え
ているので、複数のトレイを一度にピックアップステー
ジに位置させておき、各々のノズルを個別に上下動作さ
せてそれぞれに電子部品を真空吸着してピックアップし
て基板に移送搭載することができる。またトレイの交換
が必要なときは、不必要なトレイをピックアップステー
ジから外すことだけで対応することができる。即ち、従
来の電子部品供給装置において不可避であったマガジン
の昇降動作やこの昇降動作が済んでから行われていたト
レイの出入動作のための時間を節約することができ、そ
れだけタクトタイムを短縮することができる。
上下複数段に配置されたトレイの上方に位置させ、そこ
で前記複数個のノズルを順に上下動作を行わせて上段の
トレイから下段のトレイへ順に電子部品をピックアップ
するようにし、かつその際、電子部品をピックアップす
るために下降動作を行うノズルに追随して、電子部品を
ピックアップしない他のノズルも下降動作を行わせるよ
うにしているので、ノズルが上下動作を行ってトレイの
電子部品をピックアップするために要するタクトタイ
ム、およびノズルが基板の上方へ移動して、そこで再度
上下動作を行って電子部品を基板に搭載するために要す
るタクトタイムを短縮でき、したがってトレイに備えら
れた電子部品を高速度で作業性よく基板に搭載できる。
形態を説明する。図1は、本発明の一実施の形態におけ
る電子部品供給装置を組込んだ電子部品実装装置の斜視
図、図2は同電子部品供給装置の要部斜視図、図3は同
電子部品供給装置の断面図、図4は同電子部品実装装置
の移載ヘッドの斜視図である。図1において、11は、
基台10の上面にX方向に長く設けられ、基板12を搬
送すると共に、基板12を所定位置に位置決めする基板
位置決め部としてのコンベアである。13は下部に電子
部品を吸着するノズルを複数個備えた移載ヘッドであ
り、Xテーブル19AとYテーブル19Bにより、基台
10上をXY方向に水平移動可能に構成されている。ま
た40は、電子部品の観察装置であってコンベア11の
側部に設置されている。なお、コンベア11による基板
12の搬送方向をX方向とする。
子部品供給装置である。17はそのフレームであって、
基台10上に固定されている。電子部品供給装置16
は、コンベア11等に臨む側に設けられ、移載ヘッド1
3のノズルが電子部品を真空吸着してピックアップする
ピックアップステージAと、中央部の待機ステージB
と、ピックアップステージAの反対側に位置し、空にな
ったトレイを別のトレイと交換し電子部品を補充するた
めの補給ステージCとを有し、待機ステージBには上方
からカバー18がかぶせられている。また15は、トレ
イでない供給形態(例えば、テープフィーダあるいはチ
ューブフィーダなど)により電子部品を供給するパーツ
フィーダである。
置の内部構造の概要について説明する。図2に示すよう
に、本実施の形態の電子部品供給装置は、下から順に第
1テーブル19、第2テーブル20及び第3テーブル2
1の3段のテーブルが配置されており、第1テーブル1
9は第1コンベア22に、第2テーブル20は第2コン
ベア23に、第3テーブル21は第3コンベア24に、
それぞれ連結されている。また、第1コンベア22は第
1モータ25により、第2コンベア23は第2モータ2
6により、第3コンベア24は第3モータ27により、
それぞれ独立して個別に駆動される。したがって、第1
テーブル21、第2テーブル22及び第3テーブル23
を、矢印N1、N2、N3で示すように、それぞれ独立
して個別に出入れすることができる。ここで、第1コン
ベア22、第2コンベア23及び第3コンベア24は出
入手段に相当する。
電子部品供給装置の詳細な構造について説明する。図3
に示すように、フレーム17の上部には、中央側から外
側へ向けて順次段下りするように、第1段17a、第2
段17b及び第3段17cが形成されている。そして、
第1段17aに固定される第1ガイド28には、第1テ
ーブル19の下面に固定されたスライダSがスライド自
在に係合している。同様に、第2テーブル20及び第3
テーブル21も、それぞれ、第2段17bに固定される
第2ガイド29、第3段17cに固定される第3ガイド
30により、スライド自在に支持されている。また、3
1は第1電子部品32を収納し第1テーブル19上に載
置される第1トレイ、33は第2電子部品34を収納し
第2テーブル20上に載置される第2トレイ、35は第
3電子部品36を収納し第3テーブル21上に載置され
る第3トレイである。ここで、各テーブルに載置された
状態において、第1トレイ31は最も下段の第1レベル
L1に位置し、第2トレイ33は中段の第2レベルL2
に位置し、第3トレイ35は最も上段の第3レベルL3
に位置する。なおL0は、電子部品の観察レベル(後
述)である。
テーブル19のすぐ外側にて垂直下方に折曲がり、第1
テーブル19のすぐ下方でフレーム17の内側に再度直
角に折曲がって、スライダSに至るようになっている。
このように、第2テーブル20の側部は第1テーブル1
9の外側を迂回してフレーム17の中央側に折曲げられ
ているので、第2テーブル20の幅を極力小さくして電
子部品供給装置をコンパクトに構成できる。また同様の
趣旨により、第3テーブル21の側部は、第2テーブル
20の外側を迂回しフレーム17の中央側へ折曲がって
スライダSへ至るように形成されている。
察装置40の構造を説明する。移載ヘッド13は、互い
に独立して個別に上下動する第1ノズル14a,第2ノ
ズル14b,第3ノズル14cを有しており、後述する
ように、それぞれ第1電子部品32、第2電子部品3
4、第3電子部品36を真空吸着して基板12に移送搭
載する。
3ノズル14cの上下動機構は同構造であって、フレー
ム51、フレーム51に垂直に保持された送りねじ5
2、フレーム51の上部に装着されて送りねじ52を回
転させるZ軸モータ53、送りねじ52に螺着されて、
送りねじ52が回転すると、送りねじに沿って上下動す
るナット54、ナット54に垂設されたノズルシャフト
55、ノズルシャフト55に装着された円板状のバック
プレート56を備えている。ノズルシャフト55は、モ
ータ57、ベルト58によりその軸心線を中心にθ回転
する。したがってZ軸モータ53が正逆回転すると、ナ
ット54は送りねじ52に沿って上下動し、第1ノズル
14a,第2ノズル14b,第3ノズル14cは上下動
する。またモータ57が回転すると、ノズルシャフト5
5はθ回転し、第1ノズル14a,第2ノズル14b,
第3ノズル14cの下端部に真空吸着された電子部品の
水平方向の回転角度を補正する。
インセンサ42を収納して構成されている。ラインセン
サ42はその長手方向をY方向に向けて配設されてお
り、ボックス41の上面にはラインセンサ42に対応す
るスリット43が開孔されている。移載ヘッド13は、
スリット43の上方をラインセンサ42の配設方向(Y
方向)に直交する方向(X方向)へ移動する。第1ノズ
ル14a,第2ノズル14b,第3ノズル14cは、X
方向に横一列に並んでおり、したがって移載ヘッド13
をX方向へ直線的に移動させることにより、それぞれの
下端部に真空吸着された第1電子部品32、第2電子部
品34、第3電子部品36をラインセンサ42の上方を
横切らせて、連続的に高速度で観察し、それぞれのX方
向、Y方向、θ方向の位置ずれを検出する。
されており、次に全体の動作を説明する。図5、図6、
図7、図8、図9、図10は、本発明の一実施の形態に
おける電子部品供給方法の工程説明図であって、動作順
に示している。以下、図5〜図10を参照して各工程に
ついて説明する。まず図5に示すように第1トレイ3
1、第2トレイ33、第3トレイ35を待機ステージB
からピックアップステージAに引き出す。ここで、最下
段の第1トレイ31の第1レベルL1は、観察装置40
による電子部品の観察レベルL0および基板12上面の
レベル(電子部品の搭載レベル)に完全合致もしくは略
合致させてあり、その理由は後述する。
ピックアップステージAの上方へ移動させる。当初は、
第1ノズル14a,第2ノズル14b,第3ノズル14
cは最高レベルに退去しているが、まず図示するように
第3ノズル14cにのみ下降・上昇動作を行わせて、最
上段の第3トレイ35に備えられた第3電子部品36を
真空吸着してピックアップする。
待機ステージBへ後退させ、第2トレイ33を露呈させ
る。そこで図7に示すように第2ノズル14bに下降・
上昇動作を行わせて、第2電子部品34をピックアップ
する。このとき、電子部品のピックアップをしない第1
ノズル14aおよび第3ノズル14cも、第2ノズル1
4bの下降動作に追随してストロークH1下降させる。
待機ステージBへ後退させ、第1トレイ31を露呈させ
る。またそこで第1ノズル14aに下降・上昇動作を行
わせて、第1電子部品32をピックアップする。このと
き、電子部品のピックアップをしない第2ノズル14
b、第3ノズル14cも第1ノズル14aの下降動作に
追随して、さらにストロークH2下降させる。
2ノズル14b、第1ノズル14aが順に電子部品3
6,34,32をピックアップしたならば、図9に示す
ように移載ヘッド13を観察装置40の上方を移動さ
せ、第3電子部品36、第2電子部品34、第1電子部
品32の位置ずれの観察を行う(図4も参照)。この場
合、すべての電子部品36,34,32を観察装置40
の観察レベルL0に位置させるために、Z軸モータ53
を駆動して第1ノズル14a、第2ノズル14b、第3
ノズル14cを下降させるが、図8に示す最終ピックア
ップ時には、電子部品32をピックアップする第1ノズ
ル14aだけでなく、すでに電子部品34,36をピッ
クアップ済みであって、図8に示す工程では電子部品の
ピックアップをしなかった第2ノズル14bと第3ノズ
ル14cも、第1ノズル14aとともに下降させていた
ので、電子部品36,34,32を第1レベルL1から
観察レベルL0まで下降させる下降ストロークH3はわ
ずかでよいこととなり、したがって3つの電子部品3
6,34,32を段取りよく高速度で連続的に観察し、
そのX方向、Y方向、θ方向の位置ずれを検出できるこ
ととなる。勿論、観察装置40をやや高めに設置するな
どすれば、この下降ストロークH3を0にすることも可
能である。
は基板12の上方へ移動し、そこで第3ノズル14c、
第2ノズル14b、第1ノズル14aに個別に下降・上
昇動作を行わせて、3つの電子部品36,34,32を
順に基板12の所定の座標位置に搭載するが、この場合
も、第1ノズル14a、第2ノズル14b、第3ノズル
14cは、図9に示す低レベルの観察レベルL0にまで
下降済みであるから、電子部品36,34,32を基板
12に搭載するための下降ストロークH4は短くてよ
く、高速度で搭載できることとなる。なお、観察装置4
0で検出されたX方向およびY方向との位置ずれは、移
載ヘッド13の基板12に対するX方向およびY方向の
移動ストロークを加減することにより補正し、またθ方
向の位置ずれはモータ57(図4)を駆動してノズルシ
ャフト55を回転させることにより補正する。
段のトレイを備え、各々のトレイは、異なるレベルにお
いてピックアップステージに独立して出退できるように
なっており、また移載ヘッドは各々独立して個別に上下
動作を行える複数個のノズルを備えているので、複数の
トレイを一度にピックアップステージに位置させてお
き、各々のノズルを個別に上下動作させてそれぞれに電
子部品を真空吸着してピックアップして基板に移送搭載
することができる。またトレイの交換が必要なときは、
不必要なトレイをピックアップステージから外すことだ
けで対応することができる。即ち、従来の電子部品供給
装置において不可避であったマガジンの昇降動作やこの
昇降動作が済んでから行われていたトレイの出入動作の
ための時間を節約することができ、それだけタクトタイ
ムを短縮することができる。
ッドを前記上下複数段に配置されたトレイの上方に位置
させ、そこで前記複数個のノズルを順に上下動作を行わ
せて上段のトレイから下段のトレイへ順に電子部品をピ
ックアップするようにし、かつその際、電子部品をピッ
クアップするために下降動作を行うノズルに追随して、
電子部品をピックアップしない他のノズルも下降動作を
行わせるようにしているので、ノズルが上下動作を行っ
てトレイの電子部品をピックアップするために要するタ
クトタイム、およびノズルが基板の上方へ移動して、そ
こで再度上下動作を行って電子部品を基板に搭載するた
めに要するタクトタイムを大巾に短縮でき、したがって
トレイに備えられた電子部品を高速度で作業性よく基板
に搭載できる。
置を組込んだ電子部品実装装置の斜視図
置の要部斜視図
置の断面図
置の移載ヘッドの斜視図
法の工程説明図
法の工程説明図
法の工程説明図
法の工程説明図
方法の工程説明図
給方法の工程説明図
Claims (2)
- 【請求項1】基板を位置決めする位置決め部と、電子部
品を供給する電子部品供給装置と、この電子部品供給装
置とこの位置決め部の間を移動して、供給された電子部
品を位置決めされた基板に移送搭載する移載ヘッドとを
備えた電子部品実装装置であって、 前記電子部品供給装置は、電子部品を収納する上下複数
段のトレイと、各々のトレイを個別にピックアップステ
ージに出し入れする出入手段を備え、 また前記移載ヘッドは、電子部品を真空吸着するための
複数個のノズルと、各々のノズルを前記ピックアップス
テージにおける前記各々のトレイのレベルに応じて互い
に独立して上下動させる上下動機構とを備えたことを特
徴とする電子部品実装装置。 - 【請求項2】ピックアップステージに上下複数段に配置
されたトレイに収納された電子部品を、移載ヘッドに備
えられた複数個のノズルで真空吸着してピックアップ
し、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する電
子部品実装方法であって、 前記移載ヘッドを前記上下複数段に配置されたトレイの
上方に位置させ、そこで前記複数個のノズルを順に上下
動作を行わせて上段のトレイから下段のトレイへ順に電
子部品をピックアップするようにし、かつその際、電子
部品をピックアップするために下降動作を行うノズルに
追随して、電子部品をピックアップしない他のノズルも
下降動作を行わせるようにしたことを特徴とする電子部
品実装方法。
Priority Applications (7)
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-
1996
- 1996-01-19 JP JP00707496A patent/JP3171088B2/ja not_active Expired - Fee Related
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