JP3303698B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

電子部品実装方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品実装方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ロータリーテーブルを用いた電子部品実
装装置は、最近の1つの電子部品あたり0.1秒程度の
実装動作時間を実現できるようになっており、実装動作
自体は極めて高速になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電子部品実装
装置は、上述の高速な動作の他、実装済の基板を次工程
へ搬出すると共に、実装前の基板を搬入するという、基
板搬送も行う必要がある。
【0004】ところが、実装動作の高速化が著しいのに
対して、この基板搬送動作は旧態依然としており、基板
搬送時間は、概ね5〜7秒程度もかかっている。
【0005】これは、実装済の基板が完全に搬出される
のを待って、実装前の基板を搬入することとし、また実
装済の基板はゆっくりしか搬出できないからである。そ
して、実装済の基板をゆっくりしか搬出できないのは、
実装済の基板には、電子部品が固着されているのではな
く単に載置されており、実装済の基板を速く搬送する
と、実装済の基板上の電子部品が位置ずれを生じたりあ
るいは転倒してしまうからである。
【0006】このような事情があるにせよ、基板搬送時
間が、例えばわずか1秒短くなっただけで、5〜10個
もの電子部品の実装を行えるのであるから、是非とも基
板搬送時間を短縮して電子部品実装装置全体の生産性を
向上することが求められている。
【0007】そこで本発明は、基板搬送を高速化できる
電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装方
法は、ロータリーヘッドによって電子部品を吸着する移
載ヘッドを、部品供給部から電子部品をピックアップす
るピックアップステーションと基板に電子部品を搭載す
る搭載ステーションとを含む一定軌道を循回させながら
基板に電子部品を搭載すると共に、一定軌道から離れた
位置において実装済の基板を、基板を位置決めする位置
決め部から基板搬出手段で次工程へ搬出し、実装前の基
板を、位置決め部からみて基板搬出手段の反対側に位置
する基板搬入手段から位置決め部へ搬入するように構成
された電子部品実装装置における電子部品実装方法であ
って、位置決め部に保持された実装済の基板を基板移送
機構で位置決め部から真上に離した直後に基板搬入手段
から位置決め部に実装前の基板を搬入し、しかる後基板
移送機構に保持された実装済の基板を搬出手段に移送す
るものである。
【0009】
【発明の実施の形態】請求項1記載の電子部品実装方法
は、ロータリーヘッドによって電子部品を吸着する移載
ヘッドを、部品供給部から電子部品をピックアップする
ピックアップステーションと基板に電子部品を搭載する
搭載ステーションとを含む一定軌道を循回させながら基
板に電子部品を搭載すると共に、一定軌道から離れた位
置において実装済の基板を、基板を位置決めする位置決
め部から基板搬出手段で次工程へ搬出し、実装前の基板
を、位置決め部からみて基板搬出手段の反対側に位置す
る基板搬入手段から位置決め部へ搬入するように構成さ
れた電子部品実装装置における電子部品実装方法であっ
て、位置決め部に保持された実装済の基板を基板移送機
構で位置決め部から真上に離した直後に基板搬入手段か
ら位置決め部に実装前の基板を搬入し、しかる後基板移
送機構に保持された実装済の基板を搬出手段に移送する
こととしている。
【0010】したがって、基板搬送を行う際に、基板移
送機構によって実装済の基板を基板位置決め部からわず
かだけ浮かして離すだけで、実装前の基板を基板搬入手
段で基板位置決め部へ搬入できる。その後、実装前の基
板を直ちに搭載ステーションへ移せば、短時間で実装動
作に着手できる。
【0011】一方、ゆっくりしか動かせない実装済の基
板は、基板移送機構によって、電子部品の位置ずれ等を
生じないように、時間をかけて基板搬出手段へ送り、搬
出すればよい。
【0012】即ち、従来の電子部品実装方法では、実装
済の基板が基板搬出手段に保持されるまでの間中、実装
前の基板が位置決め部にセットされることはなかった
が、この構成によれば、実装済の基板が基板搬出手段に
保持されるのを待たずに、実装前の基板を搭載ステージ
に送ることができる。これにより、実装前の基板が搭載
ステーションへ至るまでの時間を短くして、実装動作の
高速性を十分に活かすことができる。
【0013】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。まず図1、図2により、本形態の電子
部品実装方法を行う電子部品実装装置の構成を述べる。
【0014】図1に示すように、この電子部品実装装置
は、ロータリーテーブル1に同心円状に複数の移載ヘッ
ド2を設け、ロータリーテーブル1を矢印M1方向に循
回させる方式による。これにより、移載ヘッド2は、ピ
ックアップステーションS1、搭載ステーションS2
(互いに180度ずれている)を含む一定軌道(平面で
みるとロータリーテーブル1の中心から一定距離だけ離
れた軌道)を循回する。
【0015】ピックアップステーションS1には、X方
向に移動する部品供給部3が設けてある。部品供給部3
は、各種の電子部品を供給するパーツカセット4がX方
向に並設されてなる。部品供給部3をX方向に移動し
て、移載ヘッド2に供給すべき品種の電子部品を備えた
パーツカセット4をピックアップステーションS1にセ
ットするようになっている。
【0016】またピックアップステーションS1の反対
側にある搭載ステーションS2の真下と、図1に示して
いる位置との間において、位置決め部5は基板6を位置
決めする。位置決め部5は、基板6のX方向と平行な対
向縁を保持する基板保持コンベア8と、基板保持コンベ
ア8をXYZ方向に位置決めする位置決め機構7とを有
する。なお位置決め機構7の詳細は後述する。
【0017】図1に示す状態では、実装済の基板6と実
装前の基板20とを入れ換えて搬出/搬入するところで
ある。そして、位置決め部5の基板保持コンベア8は、
実装前の基板20を図1右側へ搬送し、基板保持コンベ
ア8にこの基板20を移送する。また、基板保持コンベ
ア8から見て基板搬入コンベア19の反対側に位置する
基板搬出コンベア21は、次に述べる基板移送機構9に
より、実装済の基板6を受渡され、次工程へ向けて(図
1の右方向)この基板6を搬出する。
【0018】基板移送機構9は、次の要素を有する。ま
ず、アーム10、アーム11はY方向と平行な対向縁を
保持するものである。アーム10、アーム11は、アー
ム10、アーム11の基端部をそれぞれ昇降シリンダ1
2、昇降シリンダ13のロッドに支持されている。昇降
シリンダ12、昇降シリンダ13は移動板15にX方向
へ摺動自在に取り付けられており、両ロッドシリンダ1
4によって左右対称に移動する。従ってアーム10、ア
ーム11は昇降シリンダ12、昇降シリンダ13によっ
て同時に昇降し、両ロッドシリンダ14によって開閉す
る。
【0019】移動板15の側面には、送りナット16が
取り付けられ、送りナット16にはX方向を軸方向とす
る送りねじ17が螺合し、送りねじ17はモータ18に
よって回転する。したがって、アーム10、アーム11
を閉じアーム10、アーム11で基板6を保持してモー
タ18を駆動すると、基板6をX方向に移送することが
できる。
【0020】次に図2、図3を用いて、位置決め機構7
について説明する。図2に示すように、位置決め機構7
は次の要素を有する。まず、基台22上にYテーブル2
3が設けられ、Yテーブル23上にXテーブル24、X
テーブル24上に水平な固定プレート25、固定プレー
ト25上に下受ブロック26が設けられている。
【0021】そして、下受ブロック26の上面には、複
数の同サイズをなす下受ピン27が立設される。下受ピ
ン27は、その上端部が基板6の下面に当接して、基板
6をフラットに下受けするものである(図3)。
【0022】また、基台22上には、互いに同期して動
作する押上シリンダ28、押上シリンダ29が設けら
れ、それらのロッド30、ロッド31は上向きに常に同
じ高さだけ突没する。
【0023】さらに、昇降支柱32、昇降支柱33は、
ロッド30、ロッド31と同間隔で水平な昇降プレート
34の下面から下向きに突設され、昇降支柱32、昇降
支柱33の下端部は、ロッド30、ロッド31の上端部
に接離自在に当接する。なお、昇降支柱32、昇降支柱
33は、固定プレート25に対して昇降自在に支持さ
れ、固定プレート25の下面と昇降支柱32、昇降支柱
33の下端部との間にはスプリング37、スプリング3
8が介装される。
【0024】また、昇降プレート34上の両側部には、
基板6に対して基板保持コンベア8を矢印N1方向に開
閉させるため、一対の基板6を互いに対称に移動させる
開閉シリンダ35、開閉シリンダ36が一対に配置され
ている。
【0025】次に、図2〜図8を用いて、本形態の電子
部品実装方法の各過程について説明する。
【0026】まず、図4に示すように、基板6が基板保
持コンベア8に保持されて、搭載ステーションS2下に
あり部品実装が行われているものとする。このとき、次
に搭載ステーションS2へ移送されるべき実装前の基板
20は、基板搬入コンベア19上に送られて待機してい
る。
【0027】そして、基板6の実装が完了したら、位置
決め部5に示すように、位置決め機構7によって基板保
持コンベア8を、基板搬入コンベア19と基板搬出コン
ベア21の間に位置させる。
【0028】次に、図6に示すように、両ロッドシリン
ダ14によってアーム10、アーム11を閉じ(矢印N
3)基板6のY方向と平行な対向縁を保持し、開閉シリ
ンダ35、開閉シリンダ36により基板保持コンベア8
を矢印N4で示すように開き、昇降シリンダ12,13
でアーム10、アーム11を上昇させ、実装済の基板6
を基板保持コンベア8よりもわずか上方へ浮かして基板
保持コンベア8から離す。
【0029】次に、図7に示すように、開いていた基板
保持コンベア8を閉じ、基板搬入コンベア19から基板
保持コンベア8へ高速で実装前の基板20を移送し、こ
の基板20を基板保持コンベア8で保持したら、位置決
め機構7によりこの基板20を直ちに搭載ステーション
S2下へ位置決めする。ここで、基板20には、電子部
品が搭載されていないから、基板20を高速で移送して
も、電子部品の位置ズレ等の心配はない。即ち、従来技
術よりも基板20の移送を高速にでき、基板搬入時間を
短縮できる。なお、基板20が搭載ステーションS2下
へ位置決めされるまでの過程は後に詳述する。
【0030】一方、基板6をアーム10、アーム11で
保持して基板保持コンベア8から浮かせた後は、実装前
の基板20とは関係なしに、アーム10、アーム11で
ゆっくりと基板搬出コンベア21上へ移送する(矢印N
4)。このように、基板6を基板保持コンベア8から浮
かせる時間を除いて、基板20を基板6とは無関係に基
板保持コンベア8にセットできるため、実装済の基板6
の搬出時間のほとんどが基板搬送時間に含まれないこと
となり、基板搬送時間を大幅に短縮できる。
【0031】因みに、本発明者の実験では、2〜3秒短
縮できたが、この短縮された時間を全ての他の部品実装
に使えば、1サイクルあたり20〜30個余分に実装で
きることとなり、電子部品実装装置全体の生産性が大き
く向上する。
【0032】さて、その後、ゆっくりと基板搬出コンベ
ア21へ移送された実装済の基板6は、基板搬出コンベ
ア21によって基板20の部品実装中にゆっくりと次工
程に搬出される。
【0033】次に、基板20が搭載ステーションS2下
へ位置決めされるまでの過程を、図2、図3を用いて説
明する。
【0034】まず、図2では、上述したように、実装済
の基板6をアーム11が浮かした(鎖線)直後に、基板
保持コンベア8が実装前の基板20を保持した瞬間を示
している。このとき、Yテーブル23及びXテーブル2
4上にある固定プレート25と昇降プレート34とは、
搭載ステーションS2から離れて、基板搬入コンベア1
9と基板搬出コンベア21の間にある。
【0035】また、ロッド30、ロッド31は突出し
て、昇降プレート34は高いレベルにあり、下受ピン2
7の上端部は基板20の下方にあって基板20の下面に
は接触しない。
【0036】次に、ロッド30、ロッド31を没入させ
て、基板20のレベルを下げ、昇降プレート34が最も
下降したとき、下受ピン27の上端部が基板20の下面
に当接するようになっている。これにより、基板20は
下受ピン27によって水平に下受される。
【0037】次に、図3に示すように、Yテーブル2
3、Xテーブル24を駆動して、下受けされた基板20
を搭載ステーションS2を通過する移載ヘッド2の直下
へ位置決めする。そして、部品実装を行うものである。
【0038】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
実装済の基板搬出に消費されていた時間のほとんどがか
からなくなり、この時間中も高速な実装動作を行えるこ
とになるから、生産性を相当程度向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における電子部品実装装
置の平面図
【図2】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図3】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図4】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図5】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図6】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図7】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【図8】本発明の一実施の形態における電子部品実装方
法の工程説明図
【符号の説明】
5 位置決め部 6 基板 19 基板搬入コンベア 20 基板 21 基板搬出コンベア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 13/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータリーヘッドによって電子部品を吸着
    する移載ヘッドを、部品供給部から電子部品をピックア
    ップするピックアップステーションと基板に電子部品を
    搭載する搭載ステーションとを含む一定軌道を循回させ
    ながら基板に電子部品を搭載すると共に、前記一定軌道
    から離れた位置において実装済の基板を、基板を位置決
    めする位置決め部から基板搬出手段で次工程へ搬出し、
    実装前の基板を、前記位置決め部からみて前記基板搬出
    手段の反対側に位置する基板搬入手段から前記位置決め
    部へ搬入するように構成された電子部品実装装置におけ
    る電子部品実装方法であって、前記位置決め部に保持さ
    れた実装済の基板を基板移送機構で前記位置決め部から
    真上に離した直後に前記基板搬入手段から前記位置決め
    部に実装前の基板を搬入し、しかる後前記基板移送機構
    に保持された実装済の基板を前記搬出手段に移送するこ
    とを特徴とする電子部品実装方法。
  2. 【請求項2】前記基板移送機構は、前記位置決め部に保
    持された実装済の基板のうち前記位置決め部に接触して
    いない対向縁を挟持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。
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