JP3186741B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーツフィーダに
備えられた電子部品を移載ヘッドにより基板に移送搭載
する電子部品実装方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品（以下、「チップ」という）を
基板に実装する電子部品実装装置として、パーツフィー
ダに備えられた電子部品を移載ヘッドによりピックアッ
プし、移載ヘッドをＸ方向やＹ方向に水平移動させて、
基板の所定の座標位置に移送搭載する方式のものが知ら
れている（例えば特開平２−３６５９９号公報）。

【０００３】図８は従来の電子部品実装装置の平面図で
あり、以下その説明を行う。１は電子部品実装装置の本
体、２は本体１に設けられたガイドレールである。３は
基板であり、ガイドレール２に搬送されて、所定の位置
に位置決めされる。基板３の側方には、ベース部９上に
載置されたテーブル４が設けられており、テーブル４上
にパーツフィーダ５が多数個並設されている。

【０００４】６は移載ヘッドであり、図示しない移動テ
ーブルによりＸ方向やＹ方向に水平移動し、パーツフィ
ーダ５に備えられたチップ８をノズル７に真空吸着して
ピックアップし、基板３の所定の座標位置に搭載する。
図中、矢印は移載ヘッド６の軌跡を示している。Ａ−Ａ
はチップ８のピックアップ位置であって、パーツフィー
ダ４の先端部はこの位置決め部Ａ−Ａのライン上に位置
決めされている。移載ヘッド６のノズル７は、このピッ
クアップ位置Ａ−Ａでパーツフィーダ５のチップ８をピ
ックアップする。パーツフィーダ４としては、テープフ
ィーダ、チューブフィーダ、トレイフィーダなどがあ
る。

【０００５】さて、何れかのパーツフィーダ５のチップ
８が品切れになった場合や生産する基板３の種類が変更
になる場合には、パーツフィーダ５の交換が行われる。
従来、パーツフィーダ５の交換は、例えば次のようにし
て行われていた。すなわち、移載ヘッド６が同一のパー
ツフィーダ５について、チップ８のピックアップミスを
複数回（例えば３回）連続して繰り返したならば、その
パーツフィーダ５のチップ８は品切れになったものと制
御装置（図外）が判定し、ブザーを鳴らすなどしてオペ
レータにその旨報知する。そこでオペレータはテーブル
４へ移動し、品切れになったパーツフィーダ５をテーブ
ル４から取り外すとともに、新たなパーツフィーダ５を
テーブル４上に補充する。

【０００６】図８において、パーツフィーダ５の交換
は、作業者が矢印Ｎ方向にスライドさせてテーブル４に
抜き差して行う。この着脱による交換が行われている間
は、移載ヘッド６はこのパーツフィーダ５からチップ８
をピックアップするのを中止し、交換が終了したなら
ば、ピックアップを再開する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したパーツフィー
ダ５の交換は、移載ヘッド６によるチップ８のピックア
ップが速やかに再開されるように迅速に行わねばならな
い。また新たにテーブル４上に補充されたパーツフィー
ダ５は、所定の位置に正しく装着されねばならず、矢印
Ｎ方向に位置の狂いがあると、ピックアップ位置Ａ−Ａ
に到来した移載ヘッド６はそのノズル７でそのパーツフ
ィーダ５のチップ８をピックアップすることはできな
い。

【０００８】以上のことから、オペレータはブザーによ
りチップ８が品切れになったことを知覚したならば、直
ちにテーブル４へ向かって移動し、迅速にパーツフィー
ダ５の交換を行うとともに、細心の注意を払ってパーツ
フィーダ５をテーブル４上に正しく装着しなければなら
ない。このように従来の電子部品実装装置は、チップの
品切れにともなうパーツフィーダの交換のためのオペレ
ータの労働負担が甚だ大きいものであった。

【０００９】そこで本発明は、チップの品切れにともな
うパーツフィーダの交換を手際よく行える電子部品実装
方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、電
子部品供給部が基板を位置決めするガイドレールと直交
する方向に移動自在に配設されており、移動テーブルを
駆動して移載ヘッドを水平移動させて移載ヘッドにより
前記電子部品供給部に設けられたパーツフィーダの電子
部品をピックアップして前記ガイドレールに位置決めさ
れた基板に移送搭載するようにした電子部品実装方法で
あって、前記パーツフィーダの電子部品を前記移載ヘッ
ドに供給するときは前記電子部品供給部に結合されたシ
リンダのロッドを引き込ませることにより前記電子部品
供給部を前記ガイドレールに接近させ、またパーツフィ
ーダの電子部品が品切れになってパーツフィーダの交換
を行うときは前記電子部品供給部に結合されたシリンダ
のロッドを突出させることにより前記電子部品供給部を
前記ガイドレールから後退させるようにしたものであ
る。

【００１１】また好ましくは、前記電子部品供給部の側
部に補助テーブルが設けられており、かつ前記パーツフ
ィーダは前記電子部品供給部及び前記補助テーブルに設
けられたガイド部をスライドするテーブル上に並設され
ており、前記電子部品供給部が前記ガイドレールから後
退した状態で前記電子部品供給部のガイド部と前記補助
テーブルのガイド部を直線上に並べ、これらのガイド部
上を前記テーブルをスライドさせてテーブル上のパーツ
フィーダの交換を行うようにしたものである。

【００１２】また好ましくは、前記電子部品供給部を前
記ガイドレールに接近させた状態で、クランプ部により
前記パーツフィーダが設けられた電子部品供給部をクラ
ンプして前記パーツフィーダを前記移載ヘッドによる電
子部品のピックアップ位置に位置決めするものである。

【００１３】上記構成によれば、電子部品供給部を基板
のガイドレールに直交する方向に移動させてガイドレー
ルに接近させた状態でパーツフィーダの電子部品を基板
に搭載し、またこれから後退させることにより、パーツ
フィーダの交換を容易に行える。また補助テーブル部を
設けることにより、テーブルの交換・補充を段取りよく
行える。またクランプ部によりテーブルをクランプする
ことにより、パーツフィーダを電子部品のピックアップ
位置に正しく位置決めできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態
の電子部品実装装置の斜視図、図２同平面図、図３およ
び図４は同側面図、図５（ａ）（ｂ）は同補助テーブル
部の斜視図、図６（ａ）（ｂ）および図７（ａ）（ｂ）
は同テーブルの交換方法の説明図である。

【００１５】図１および図２において、１０は電子部品
実装装置の本体であり、その内部には基板３を矢印Ｎ１
方向へ搬送し、また基板３を所定位置に位置決めするた
めの位置決め部としてのガイドレール１２が設けられて
いる。図２に示すように、ガイドレール１２の両側部に
は電子部品（チップ）供給部２０が設けられている。図
１において、１４は移載ヘッドであって、ノズル１５を
備えている。移載ヘッド１４は移動テーブル１６に保持
されており、移動テーブル１６が駆動することによりＸ
方向やＹ方向に水平移動し、電子部品供給部２０に備え
られたチップ８をノズル１５に真空吸着してピックアッ
プし、基板３の所定座標位置に移送搭載する。また本体
１０の両側部には、電子部品供給部２０が出し入れされ
るスペース１１が凹入状に確保されている。図３は電子
部品供給部２０がスペース１１内に収納された状態を、
また図４はスペース１１から本体１０の外部へ引き出さ
れた状態を示している。

【００１６】次に電子部品供給部２０について説明す
る。図１および図２において、２１は電子部品供給部２
０の主体となる長箱形のベース部である。ベース部２１
の上面の両側部には、断面コの字形のガイド部２２が設
けられている。後述するように、このガイド部２２に
は、パーツフィーダが多数個並設されたテーブルが配置
される。ベース部２１の両側面には止具２３が装着され
ている。この止具２３には、ガイドロッド２４とシリン
ダ２５のロッド２６が結合されている。ガイドロッド２
４は本体１０の側部に設けられたガイド２７にスライド
自在に挿着されている。またシリンダ２５は本体１０の
側部に設けられている。ガイドロッド２４とロッド２６
は平行である。したがってシリンダ２５のロッド２６が
突没すると、ベース部２１はガイドロッド２４に案内さ
れて矢印Ｎ２方向に移動する。この矢印Ｎ２方向は、上
記基板３の搬送方向Ｎ１を直交する方向であり、ベース
部２１は矢印Ｎ２方向に移動することにより、スペース
１１に出し入れされる。

【００１７】図１および図２の下側のベース部２１はシ
リンダ２５のロッド２６が突出してスペース１１から引
き出された状態を示している。また図２において上側の
ベース部２１は、シリンダ２５のロッド２６が引き込ん
でスペース１１に収納された状態を示している。なおＮ
１方向はＸ方向、Ｎ２方向はＹ方向である。

【００１８】図１において、本体１０の両側部にはクラ
ンプ部３１が設けられている。クランプ部３１は、本体
１０に取り付けられたシリンダ３２と、シリンダ３２の
ロッド（図示せず）に結合された移動子３３から成って
おり、移動子３３の前面にはテーブル５０の端面に２個
形成された孔部５３に嵌合する突起３４が２個設けられ
ている。シリンダ２５のロッド２６を引き込めると、ベ
ース部２１はスペース１１に進入してガイドレール１２
に接近する。そこでシリンダ３２のロッドが突出する
と、移動子３３はベース部２１上のテーブル５０側へ前
進し、突起３４は孔部５３に嵌合し、テーブル５０は両
側方からクランプされて水平方向および上下方向に関し
て位置決めされる。すなわち孔部５３とクランプ部３１
は、テーブル５０を移載ヘッド１４のノズル１５による
チップ８のピックアップ位置に位置決めする位置決め手
段となっている。なお突起３４は先細テーパ状のピンで
あり、スペース１１に引き込まれたベース部２１のテー
ブル５０の位置に多少の位置の狂いがあっても、突起３
４は孔部５３に嵌入し、テーブル５０を正しい位置に位
置決めすることができる。

【００１９】このテーブル５０の位置決め手段の意義は
次のとおりである。すなわち、電子部品実装装置が設置
される工場の床面は凹凸があり、本発明のようにベース
部２１を床面上を矢印Ｎ２方向に移動させる場合、ベー
ス部２１を正しい位置に位置決めすることは困難であ
る。一方、パーツフィーダ６０が正しい位置に位置決め
されずに、上記ピックアップ位置Ａ−Ａから位置ずれし
たり上下方向の高さが狂っていると、移載ヘッド１４の
ノズル１５はパーツフィーダ６０のチップをピックアッ
プできない。したがってパーツフィーダ６０は正しい位
置に正確に位置決めされなければならない。そこでテー
ブル５０をクランプ部３１で両側部からクランプするこ
とにより、ベース部２１に位置の狂いが多少あっても、
テーブル５０上のパーツフィーダ６０を正しく位置決め
できるようにしたものである。なお図３において、テー
ブル５０の両側面に突設されたローラ５１がガイド部２
２に嵌入することにより、テーブル５０はガイド部２２
に沿ってスライドするが、ローラ５１とガイド部２２の
間には若干のがたがあり、したがってクランプ部３１の
ピン３４がテーブル５０の孔部５３に嵌合するときは、
テーブル５０はベース部２１上で若干移動できる。

【００２０】図３において、３５はベース部２１の下面
に設けられたキャスタであり、床面を転動する。またベ
ース部２１の内部にはダストボックス３６が設けられて
いる。このダストボックス３６は、パーツフィーダ６０
から排出される空テープを回収する。

【００２１】図１において、電子部品供給部２０の両側
方には左右２個の補助テーブル部４０が設けられてい
る。なお図１では、作図の都合上、図において右側の補
助テーブル部４０のみ記載し、左側の補助テーブル装置
４０は省略している。この補助テーブル部４０は、電子
部品供給部２０のベース部２１上にパーツフィーダ６０
が並設されたテーブル５０を受け渡し、またこれから受
け取るものであり、以下、図１および図５を参照してそ
の詳細な構造を説明する。

【００２２】補助テーブル部４０は電子部品供給部２０
と同構造であって、長箱形のベース部４１の上面の両側
部にガイド部４２を設けて構成されている。補助テーブ
ル部４０は工場内を自由に移動させるものであり、その
ためにキャスタ４３と把手４４が設けられている。

【００２３】５０はテーブルであって、ベース部４１上
に載置される。テーブル５０の両側面にはローラ５１
（図３参照）が多数本突設されており、このローラ５１
をベース部４１のガイド部４２内に嵌入させることによ
り、テーブル５０はベース部４１上にスライド自在に装
着される。５２はテーブル５０の両側部に設けられた把
手である。テーブル５０上には、テープフィーダなどの
パーツフィーダ６０が多数個並設される。またテーブル
５０の側面には孔部５３が形成されている。図１に示す
ように、電子部品供給部２０のベース部２１と補助テー
ブル部４０のベース部４１を直列に配置した状態で、ガ
イド部２２とガイド部４２は同一直線上に位置し、テー
ブル５０をスライドさせて、一方のガイド部４２から他
方のガイド部２２へ、またその逆方へ自由に受け渡すこ
とができる。

【００２４】ベース部４１上面の両側部には、ストッパ
５４，５５が上下動自在に設けられている。このストッ
パ５４，５５は、ベース部４１の内部に設けられたシリ
ンダ（図３）５６に結合されており、シリンダ５６が作
動することにより上下動作をしてベース部４１の上面上
に突出し、また上面下に下降する。また図１において、
電子部品供給部２０のベース部２１にも同様のストッパ
３７，３８が上下動自在に設けられている。

【００２５】図１において、ベース部４１上のテーブル
５０をベース部２１上へ受け渡すときは、ストッパ５
４，３８を下降させたうえで、テーブル５０をガイド部
４２からガイド部２２へスライドさせる。このとき、ベ
ース部２１のストッパ３７は上方へ突出しており、テー
ブル５０の端面がこのストッパ３７に当たって、テーブ
ル５０を停止させ、次にストッパ３８，５４を再度上昇
させることにより、テーブル５０の横方向（Ｘ方向）の
位置決めをなす。また図１では図示していないが、ベー
ス部２１の左側にも補助テーブル部４０のベース部４１
を設置する。そしてベース部２１のストッパ３７を下降
させたうえで、テーブル５０をガイド部２２からそのベ
ース部４１のガイド部４２へスライドさせる。すなわ
ち、ストッパ３７，３８，５４，５５は、テーブル５０
をベース部２１，４１間で受け渡しするときに、テーブ
ル５０のスライドの障害にならないように下降させ、ま
たテーブル５０の端面を当ててＸ方向の位置決めをす
る。

【００２６】図６および図７は複数のパーツフィーダ６
０の交換方法の一連の動作を示している。次には図６、
図７を参照してパーツフィーダ６０の交換方法を説明す
る。図６（ａ）において下側の電子部品供給部２０の両
側部に補助テーブル部４０が設けられている。そして右
側の補助テーブル部４０上には、補充用のパーツフィー
ダ６０を並設したテーブル５０が設けられている。ここ
で、電子部品供給部２０のテーブル５０とこの補助テー
ブル部４０のテーブル５０には、テーブル５０ごとのパ
ーツフィーダ６０の交換が可能なように、パーツフィー
ダ６０は同じ配列で載置されている。また左側の補助テ
ーブル部４０は、ベース部２１からテーブル５０を回収
できるようにテーブル５０は空席になっている。

【００２７】さて図６（ａ）に示すように電子部品供給
部２０がガイドレール１２に接近している状態におい
て、移載ヘッド１４はパーツフィーダ６０と基板３の間
を繰り返し往復移動し、パーツフィーダ６０のチップ８
を基板３の所定の座標位置に搭載していく。テーブル５
０上のパーツフィーダ６０のチップ８が品切れになった
ならば、次のようにしてテーブル５０の交換を行う。す
なわち、クランプ部（図１）３１の突起３４を引き込ま
せてテーブル５０のクランプ状態を解除したうえで、シ
リンダ２５のロッド２６（図１）が突出することによ
り、図６（ｂ）に示すように電子部品供給部２０のベー
ス部２１はガイドレール１２から後退してガイドレール
１２から離れてスペース１１の外部へ引き出される（図
４も参照）。この状態で、ベース部２１と、その両側部
の補助テーブル部４０のベース部４１並びにそれぞれの
ガイド部２２，４２は図示するようにＸ方向に同一直線
上に並ぶ。そこで図７（ａ）に示すように、ベース部２
１上のテーブル５０を左方へスライドさせて左側のベー
ス部４１上へ受け渡す。

【００２８】次に右側のベース部４１上のテーブル５０
を左方へスライドさせて、ベース部２１上へ受け渡す。
この場合、上述したように、ストッパ５４，３８はテー
ブル５０のスライドの障害にならないように下降させ、
ストッパ３７は突出させておき、テーブル５０の端面が
このストッパ３７に当たるまでスライドさせる。次にシ
リンダ２５のロッド２６を引き込ませ、ベース部２１を
スペース１１へ引き込んでガイドレール２２に接近させ
る（図７（ｂ））。次にクランプ部３１の突起３４を突
出させてテーブル５０の孔部５３に嵌合させ、テーブル
５０を両側部からクランプして位置決めする。このよう
にしてテーブル５０の交換が終了したならば、基板３へ
のチップ８の実装を再開する。

【００２９】その後、オペレータは補助テーブル部４０
側へ移動し、左側の補助テーブル部４０に回収されたテ
ーブル５０上のチップ８が品切れになったパーツフィー
ダ６０をこのテーブル５０から取り出し、新たなパーツ
フィーダ６０をそのパーツフィーダ６０のかわりにテー
ブル５０上に補充する。

【００３０】図７（ｂ）はこの状態を示しており、右側
の補助テーブル部４０のベース部４１上にはテーブル５
０は存在せずに空席になっており、この状態で次のテー
ブル５０の交換のために待機する。そして電子部品供給
部２０のパーツフィーダ６０のチップ８が再び品切れに
なったならば、上記と同様の方法により、再びテーブル
５０の交換を行う。この場合、ベース部２１をスペース
１１から引き出した後、テーブル５０は右側のベース部
４１上に回収し、新たなパーツフィーダ６０を補充済の
左側のベース部４１上のテーブル５０をベース部２１へ
受け渡す。このように左右のベース部４１は、交互にテ
ーブル５０の供給用と回収用になる。

【００３１】本実施の形態では、図６および図７におい
て下側の電子部品供給部２０の両側部にのみ補助テーブ
ル部４０を設けているが、上側の電子部品供給部２０の
両側部にも補助テーブル部４０を設けてもよいものであ
る。また本実施例では、ベース部２１とベース部４１の
間のテーブル５０のスライドは、オペレータの手作業に
より行っているが、例えばシリンダなどの動力手段を設
けてテーブル５０をスライドさせることにより、オペレ
ータの手作業によらずに自動的にテーブル５０をスライ
ドさせてもよい。

【００３２】さらには、上記実施の形態では、電子部品
供給部２０の両側部に補助テーブル部４０をそれぞれ１
個づつ設けているが、それぞれ２個以上の補助テーブル
部４０をＸ方向に直線上に設けて補助テーブル部４０の
ベース部４１間でテーブル５０をスライドさせるように
してもよく、そのようにすれば２個以上のテーブル５０
を交換のために待機させておくことができる。さらに
は、補助テーブル部４０のベース部の長さを電子部品供
給部２０のベース部２１の長さよりも長くして、このベ
ース部に２個以上のテーブル５０を載置して交換のため
に待機させてもよい。以上のように本発明は上記実施の
形態に限定されるものではなく、様々な設計変更が可能
である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子部品供給部を基板のガイドレールに直交する方向に移
動させてガイドレールに接近させた状態でパーツフィー
ダの電子部品を基板に搭載し、またこれから後退させる
ことにより、パーツフィーダの交換を容易に行える。ま
た補助テーブル部を設けることにより、テーブルの交換
・補充を段取りよく行える。またクランプ部によりテー
ブルをクランプすることにより、パーツフィーダを電子
部品のピックアップ位置に正しく位置決めできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜
視図

【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平
面図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側
面図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側
面図

【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置の補助テーブル部の斜視図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の補助
テーブル部の斜視図

【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置のテーブルの交換方法の説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテー
ブルの交換方法の説明図

【図７】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置のテーブルの交換方法の説明図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のテー
ブルの交換方法の説明図

【図８】従来の電子部品実装装置の平面図

【符号の説明】

３ 基板 ８ チップ（電子部品） １０ 本体 １１ スペース １２ ガイドレール １４ 移載ヘッド １６ 移動テーブル ２０ 電子部品供給部 ２１ ベース部 ２２ ガイド部 ２５ シリンダ ３１ クランプ部 ３４ 突起 ４０ 補助テーブル部 ４１ ベース部 ４２ ガイド部 ５０ テーブル ５３ 孔部 ６０ パーツフィーダ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−151554（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−212091（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−336094（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−299887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127512（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−36900（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/30 H05K 13/00 - 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品供給部が基板を位置決めするガイ
   ドレールと直交する方向に移動自在に配設されており、
   移動テーブルを駆動して移載ヘッドを水平移動させて移
   載ヘッドにより前記電子部品供給部に設けられたパーツ
   フィーダの電子部品をピックアップして前記ガイドレー
   ルに位置決めされた基板に移送搭載するようにした電子
   部品実装方法であって、前記パーツフィーダの電子部品
   を前記移載ヘッドに供給するときは前記電子部品供給部
   に結合されたシリンダのロッドを引き込ませることによ
   り前記電子部品供給部を前記ガイドレールに接近させ、
   またパーツフィーダの電子部品が品切れになってパーツ
   フィーダの交換を行うときは前記電子部品供給部に結合
   されたシリンダのロッドを突出させることにより前記電
   子部品供給部を前記ガイドレールから後退させるように
   したことを特徴とする電子部品実装方法。
2. 【請求項２】前記電子部品供給部の側部に補助テーブル
   が設けられており、かつ前記パーツフィーダは前記電子
   部品供給部及び前記補助テーブルに設けられたガイド部
   をスライドするテーブル上に並設されており、前記電子
   部品供給部が前記ガイドレールから後退した状態で前記
   電子部品供給部のガイド部と前記補助テーブルのガイド
   部を直線上に並べ、これらのガイド部上を前記テーブル
   をスライドさせてテーブル上のパーツフィーダの交換を
   行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の電子部
   品実装方法。
3. 【請求項３】前記電子部品供給部を前記ガイドレールに
   接近させた状態で、クランプ部により前記パーツフィー
   ダが設けられた電子部品供給部をクランプして前記パー
   ツフィーダを前記移載ヘッドによる電子部品のピックア
   ップ位置に位置決めすることを特徴とする請求項１記載
   の電子部品実装方法。