JP3436234B2 - 半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方法 - Google Patents
半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半田ボールをワー
ク（基板又はボールグリッドアレイなどの電子部品）に
移載する半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方
法に関するものである。
ク（基板又はボールグリッドアレイなどの電子部品）に
移載する半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年電子部品や基板などのワークに、複
数の半田ボールを一括して吸着し移載する半田ボールの
移載装置が実用化されている。図６は従来の半田ボール
の移載装置の動作説明図である。
数の半田ボールを一括して吸着し移載する半田ボールの
移載装置が実用化されている。図６は従来の半田ボール
の移載装置の動作説明図である。
【０００３】図６中、１は多数の半田ボール２を収納す
るボール溜りであり、その上部は吸着ヘッド３が出入り
できるように開口されている。ここで、吸着ヘッド３は
一度に複数個の半田ボール２を吸着してワークに移載で
きるように下面に複数個の吸引孔３ａを有している。そ
して１つの吸引孔３ａは本来１ケの半田ボール２を吸着
することを前提に設計される。
るボール溜りであり、その上部は吸着ヘッド３が出入り
できるように開口されている。ここで、吸着ヘッド３は
一度に複数個の半田ボール２を吸着してワークに移載で
きるように下面に複数個の吸引孔３ａを有している。そ
して１つの吸引孔３ａは本来１ケの半田ボール２を吸着
することを前提に設計される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は吸着ヘッド３が半田ボール２を押しながらボール溜り
内へ下降するため図６に示すように、吸着ヘッド３の底
面に半田ボール２が付着したり、１つの吸引孔に複数の
半田ボール２が凝集して房状に吸着されることがあり、
このままワークに半田ボール２を移載すると、不要な箇
所に半田ボール２を搭載してしまうという問題点があっ
た。
は吸着ヘッド３が半田ボール２を押しながらボール溜り
内へ下降するため図６に示すように、吸着ヘッド３の底
面に半田ボール２が付着したり、１つの吸引孔に複数の
半田ボール２が凝集して房状に吸着されることがあり、
このままワークに半田ボール２を移載すると、不要な箇
所に半田ボール２を搭載してしまうという問題点があっ
た。
【０００５】そこで本発明は、必要な個数の半田ボール
を確実にワークに移載できる半田ボールの移載装置及び
半田ボールの移載方法を提供することを目的とする。
を確実にワークに移載できる半田ボールの移載装置及び
半田ボールの移載方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半田ボールの移
載装置は、ワークを位置決めする位置決めテーブルと、
多数の半田ボールを収納するボール溜りと、ボール溜り
から半田ボールを吸着して保持する吸引孔を複数個備
え、半田ボールを脱着してワークに半田ボールを搭載す
る吸着ヘッドと、吸着ヘッドをボール溜りとワークとの
間において移動させ、また吸着ヘッドがボール溜りの半
田ボールを吸着する際、吸着ヘッドをボール溜りに対し
て水平方向に往復移動させる相対移動手段とを備える。
載装置は、ワークを位置決めする位置決めテーブルと、
多数の半田ボールを収納するボール溜りと、ボール溜り
から半田ボールを吸着して保持する吸引孔を複数個備
え、半田ボールを脱着してワークに半田ボールを搭載す
る吸着ヘッドと、吸着ヘッドをボール溜りとワークとの
間において移動させ、また吸着ヘッドがボール溜りの半
田ボールを吸着する際、吸着ヘッドをボール溜りに対し
て水平方向に往復移動させる相対移動手段とを備える。
【０００７】上記構成により、吸着ヘッドがボール溜り
から半田ボールを吸着する際、相対移動手段を作動さ
せ、吸着ヘッドをボール溜りに対して水平方向に往復移
動させる。ここで、吸引孔に最も強く吸着されている半
田ボールは吸着ヘッドと共に往復移動するが、吸引孔の
周囲に房状に凝集している半田ボールや吸着ヘッドの底
面に付着している半田ボールはボール溜り内のボールと
共に吸着ヘッドに対して水平方向に相対的に移動して吸
着ヘッドの底面から離れる。その後吸着ヘッドを上昇さ
せ、吸引孔に吸引された半田ボールのみボール溜りより
取り出してワークに移載する。
から半田ボールを吸着する際、相対移動手段を作動さ
せ、吸着ヘッドをボール溜りに対して水平方向に往復移
動させる。ここで、吸引孔に最も強く吸着されている半
田ボールは吸着ヘッドと共に往復移動するが、吸引孔の
周囲に房状に凝集している半田ボールや吸着ヘッドの底
面に付着している半田ボールはボール溜り内のボールと
共に吸着ヘッドに対して水平方向に相対的に移動して吸
着ヘッドの底面から離れる。その後吸着ヘッドを上昇さ
せ、吸引孔に吸引された半田ボールのみボール溜りより
取り出してワークに移載する。
【０００８】
【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に
おける半田ボールの移載装置の正面図、図２〜図５は本
発明の一実施の形態における半田ボールの移載装置の動
作説明図である。
実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態に
おける半田ボールの移載装置の正面図、図２〜図５は本
発明の一実施の形態における半田ボールの移載装置の動
作説明図である。
【０００９】図１において、基台１１上には位置決めテ
ーブルＡが設けられている。このうち、１２はＹモータ
１３により駆動されるＹテーブル、１４はＸモータ１５
により駆動されるＸテーブル、１６はＸテーブル１４上
に設けられワーク１７を保持するホルダである。即ちＸ
モータ１５、Ｙモータ１３を作動することにより、ワー
ク１７が所定位置に位置決めされる。
ーブルＡが設けられている。このうち、１２はＹモータ
１３により駆動されるＹテーブル、１４はＸモータ１５
により駆動されるＸテーブル、１６はＸテーブル１４上
に設けられワーク１７を保持するホルダである。即ちＸ
モータ１５、Ｙモータ１３を作動することにより、ワー
ク１７が所定位置に位置決めされる。
【００１０】また位置決めテーブルＡの横にはボール溜
りＢが配設されている。このうち、１８は上部が開口さ
れ、内部に複数の半田ボール１９を多層状に収納するボ
ールケースであり、ボールケース１８の下面には半田ボ
ール１９よりも小径の通気孔１８ａが開けられている。
２０はボールケース１８を外側から囲み、内部空間Ｓが
通気孔１８ａに連通する外筒である。
りＢが配設されている。このうち、１８は上部が開口さ
れ、内部に複数の半田ボール１９を多層状に収納するボ
ールケースであり、ボールケース１８の下面には半田ボ
ール１９よりも小径の通気孔１８ａが開けられている。
２０はボールケース１８を外側から囲み、内部空間Ｓが
通気孔１８ａに連通する外筒である。
【００１１】外筒２０の内部空間Ｓの下部には吹上手段
Ｅが接続されている。このうち、２２は不活性ガス（例
えばＮ2ガス）又は乾燥空気を吹出すブロワ、２１はブ
ロワ２２が吹出すガスの通路を開閉するバルブである。
ここでブロワ２２を作動しバルブ２１を開くと、内部空
間Ｓ、通気孔１８ａを介してガスが半田ボール１９の層
を通過して上方へ放出される。
Ｅが接続されている。このうち、２２は不活性ガス（例
えばＮ2ガス）又は乾燥空気を吹出すブロワ、２１はブ
ロワ２２が吹出すガスの通路を開閉するバルブである。
ここでブロワ２２を作動しバルブ２１を開くと、内部空
間Ｓ、通気孔１８ａを介してガスが半田ボール１９の層
を通過して上方へ放出される。
【００１２】本実施の形態では、吹上手段Ｅを設けたの
で、半田ボール１９の層へガスを送り込むことにより、
半田ボール１９間にガスを介在させ、半田ボール１９が
微視的に浮いた状態を生成できる。このことによって、
後述するようにヘッド本体２６を半田ボール１９内に挿
入させる際、半田ボール１９はヘッド本体２６の周囲に
無理な力が作用することなく逃げることができる。その
結果、ヘッド本体２６を挿入しても半田ボール１９の変
形しない。また、隣接する半田ボール１９が凝集しない
ようにすることができるので、半田ボール１９を複数の
半田ボール１９からなる塊としてでなく１個１個分離し
た状態で取扱うことができ、半田ボール１９を吸引孔１
８ａに１対１に対応させ易くなっている。なおバルブ２
１を設けたので、ガスを必要な時のみ吹出すことがで
き、ガスの消費量の無駄を排除して効率良く半田ボール
１９の層を流動化させることができる。
で、半田ボール１９の層へガスを送り込むことにより、
半田ボール１９間にガスを介在させ、半田ボール１９が
微視的に浮いた状態を生成できる。このことによって、
後述するようにヘッド本体２６を半田ボール１９内に挿
入させる際、半田ボール１９はヘッド本体２６の周囲に
無理な力が作用することなく逃げることができる。その
結果、ヘッド本体２６を挿入しても半田ボール１９の変
形しない。また、隣接する半田ボール１９が凝集しない
ようにすることができるので、半田ボール１９を複数の
半田ボール１９からなる塊としてでなく１個１個分離し
た状態で取扱うことができ、半田ボール１９を吸引孔１
８ａに１対１に対応させ易くなっている。なおバルブ２
１を設けたので、ガスを必要な時のみ吹出すことがで
き、ガスの消費量の無駄を排除して効率良く半田ボール
１９の層を流動化させることができる。
【００１３】Ｃは半田ボール１９を移載する吸着ヘッド
であり、このうち２６は内部が空洞になっており、吸引
装置２４に配管２５を介して接続されたヘッド本体であ
る。ヘッド本体２６の下面にはワーク１７に移載すべき
半田ボール１９の配置、個数に対応した吸引孔２６ａ
（図２参照）が開けられている。３０はヘッド本体２６
が下部に固着された支持ブロックである。
であり、このうち２６は内部が空洞になっており、吸引
装置２４に配管２５を介して接続されたヘッド本体であ
る。ヘッド本体２６の下面にはワーク１７に移載すべき
半田ボール１９の配置、個数に対応した吸引孔２６ａ
（図２参照）が開けられている。３０はヘッド本体２６
が下部に固着された支持ブロックである。
【００１４】Ｄは吸着ヘッドＣをボール溜りＢとワーク
１７との間を往復移動させる移動手段である。このう
ち、３１はＹ方向に延びる支持フレーム、３２は支持フ
レーム３１に軸架される送りねじ、３３は送りねじ３２
を回転させるＹモータである。３４は図示していないが
裏面に送りねじ３２に螺合するナット部を備えた移動
板、３５は移動板３４に設けられた垂直なガイドレール
であり、上記支持ブロック３０がガイドレール３５にス
ライド自在に係合している。
１７との間を往復移動させる移動手段である。このう
ち、３１はＹ方向に延びる支持フレーム、３２は支持フ
レーム３１に軸架される送りねじ、３３は送りねじ３２
を回転させるＹモータである。３４は図示していないが
裏面に送りねじ３２に螺合するナット部を備えた移動
板、３５は移動板３４に設けられた垂直なガイドレール
であり、上記支持ブロック３０がガイドレール３５にス
ライド自在に係合している。
【００１５】３６は移動板３４に軸支された垂直な送り
ねじ、３７は送りねじ３６を回転させるＺモータ、３８
は送りねじ３６に螺合し、かつ支持ブロック３０に固定
された送りナット部である。即ち、Ｚモータ３７を駆動
して支持ブロック３０をガイドレール３５に沿って昇降
させることにより、吸着ヘッドＣを昇降させることがで
き、Ｙモータ３３を駆動することにより、吸着ヘッドＣ
を送りねじ３２に沿って図１の左右方向に移動させるこ
とができる。
ねじ、３７は送りねじ３６を回転させるＺモータ、３８
は送りねじ３６に螺合し、かつ支持ブロック３０に固定
された送りナット部である。即ち、Ｚモータ３７を駆動
して支持ブロック３０をガイドレール３５に沿って昇降
させることにより、吸着ヘッドＣを昇降させることがで
き、Ｙモータ３３を駆動することにより、吸着ヘッドＣ
を送りねじ３２に沿って図１の左右方向に移動させるこ
とができる。
【００１６】また本実施の形態では、Ｙモータ３３、送
りねじ３２及び上記ナット部に、相対移動手段としての
役割を兼務させている。即ちヘッド本体２６が半田ボー
ル１９の層内にあるとき、Ｙモータ３３を正逆交互に作
動させることにより、ヘッド本体２６をボール溜りＢに
対して相対移動させている。
りねじ３２及び上記ナット部に、相対移動手段としての
役割を兼務させている。即ちヘッド本体２６が半田ボー
ル１９の層内にあるとき、Ｙモータ３３を正逆交互に作
動させることにより、ヘッド本体２６をボール溜りＢに
対して相対移動させている。
【００１７】次に図２〜図５を参照しながら本実施の形
態の半田ボールの移載方法の各工程を説明する。まず図
２に示すように、ヘッド本体２６を矢印Ｎ１で示すよう
に下降させる際、バルブ２１を開とし、空間Ｓ、通気孔
１８ａを介して半田ボール１９の層内にガスを吹上げ
る。これにより、半田ボール１９は流動化し上下左右に
自由に移動できる状態となる。
態の半田ボールの移載方法の各工程を説明する。まず図
２に示すように、ヘッド本体２６を矢印Ｎ１で示すよう
に下降させる際、バルブ２１を開とし、空間Ｓ、通気孔
１８ａを介して半田ボール１９の層内にガスを吹上げ
る。これにより、半田ボール１９は流動化し上下左右に
自由に移動できる状態となる。
【００１８】次に図３に示すように、ヘッド本体２６を
さらに下降させ、流動化した半田ボール１９の層内に挿
入する。このとき、ほとんどの半田ボール１９は、矢印
Ｎ２で示すようにヘッド本体２６の周囲へ逃げる。また
ヘッド本体２６の真下の半田ボール１９はヘッド本体２
６の下面により若干押し下げられることになる。この
時、いくつかの半田ボール１９は吸着ヘッド２６の底面
に付着する。ヘッド本体２６の挿入動作が終了したら、
バルブ２１を閉じて、無駄なガス消費を極力抑制するよ
うにしている。
さらに下降させ、流動化した半田ボール１９の層内に挿
入する。このとき、ほとんどの半田ボール１９は、矢印
Ｎ２で示すようにヘッド本体２６の周囲へ逃げる。また
ヘッド本体２６の真下の半田ボール１９はヘッド本体２
６の下面により若干押し下げられることになる。この
時、いくつかの半田ボール１９は吸着ヘッド２６の底面
に付着する。ヘッド本体２６の挿入動作が終了したら、
バルブ２１を閉じて、無駄なガス消費を極力抑制するよ
うにしている。
【００１９】次に図４の矢印Ｎ３で示すように、Ｙモー
タ３３を作動してヘッド本体２６をボール溜りＢのボー
ルケース１８に対して水平方向に相対移動させる。する
と、１つの吸引孔２６ａに凝集していた半田ボール１９
のうち吸引孔に最も強く吸着された半田ボール１９のみ
が吸引孔の中央部に１つだけ吸着され、吸引孔２６ａを
閉鎖する。その結果、その他の半田ボール１９は吸引を
解除される。また吸引孔２６ａに吸着されている半田ボ
ール１９は、吸着ヘッド２６と共に水平方向に移動する
が、吸着ヘッド２６の下面に付着している半田ボール１
９は、ボール溜り内の他の半田ボール１９により水平方
向の移動が妨げられ、吸着ヘッド２６の底面に付着して
いる箇所から離れる。その結果付着していた半田ボール
１９は、付着しない状態となる。
タ３３を作動してヘッド本体２６をボール溜りＢのボー
ルケース１８に対して水平方向に相対移動させる。する
と、１つの吸引孔２６ａに凝集していた半田ボール１９
のうち吸引孔に最も強く吸着された半田ボール１９のみ
が吸引孔の中央部に１つだけ吸着され、吸引孔２６ａを
閉鎖する。その結果、その他の半田ボール１９は吸引を
解除される。また吸引孔２６ａに吸着されている半田ボ
ール１９は、吸着ヘッド２６と共に水平方向に移動する
が、吸着ヘッド２６の下面に付着している半田ボール１
９は、ボール溜り内の他の半田ボール１９により水平方
向の移動が妨げられ、吸着ヘッド２６の底面に付着して
いる箇所から離れる。その結果付着していた半田ボール
１９は、付着しない状態となる。
【００２０】次いで、図５の矢印Ｎ４で示すように、ヘ
ッド本体２６を上昇させ、吸引孔２６ａに吸着された半
田ボール１９のみをボール溜りより取り出して吸着動作
を完了する。この後例えば半田ボール１９の吸着具合の
認識動作をした上で、ワーク１７に移載することにな
る。
ッド本体２６を上昇させ、吸引孔２６ａに吸着された半
田ボール１９のみをボール溜りより取り出して吸着動作
を完了する。この後例えば半田ボール１９の吸着具合の
認識動作をした上で、ワーク１７に移載することにな
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
着ヘッドの底面に半田ボールが付着することを防止し、
吸引孔に吸着された必要な個数の半田ボールのみ確実に
ワークに移載することができる。
着ヘッドの底面に半田ボールが付着することを防止し、
吸引孔に吸着された必要な個数の半田ボールのみ確実に
ワークに移載することができる。
【図１】本発明の一実施の形態における半田ボールの移
載装置の正面図
載装置の正面図
【図２】本発明の一実施の形態における半田ボールの移
載装置の動作説明図
載装置の動作説明図
【図３】本発明の一実施の形態における半田ボールの移
載装置の動作説明図
載装置の動作説明図
【図４】本発明の一実施の形態における半田ボールの移
載装置の動作説明図
載装置の動作説明図
【図５】本発明の一実施の形態における半田ボールの移
載装置の動作説明図
載装置の動作説明図
【図６】従来の半田ボールの移載装置の動作説明図
１７ ワーク
１９ 半田ボール
２６ ヘッド本体
３０ 支持ブロック
３５ ガイドレール
３７ Ｚモータ
Ａ 位置決めテーブル
Ｂ ボール溜り
Ｃ 吸着ヘッド
Ｄ 移動手段（相対移動手段）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｌ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/34
B23K 1/00
B23K 3/06
B25J 15/06
H01L 21/60
H01L 23/12
Claims (7)
- 【請求項１】ワークを位置決めする位置決めテーブル
と、多数の半田ボールを収納するボール溜りと、前記ボ
ール溜りから半田ボールを吸着して保持する吸引孔を複
数個備え、半田ボールを脱着してワークに半田ボールを
搭載する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを前記ボール溜
りとワークとの間において移動させ、また前記吸着ヘッ
ドが前記ボール溜りの半田ボールを吸着する際、前記吸
着ヘッドを前記ボール溜りに対して水平方向に往復移動
させる相対移動手段とを備えることを特徴とする半田ボ
ールの移載装置。 - 【請求項２】前記吸着ヘッドは、前記相対移動手段によ
り前記ボール溜りと前記ワークの間を往復移動する支持
ブロックの下部に固着されており、また支持ブロックは
垂直なガイドレールにスライド自在に係合しており、Ｚ
モータを駆動して支持ブロックを昇降させることにより
前記吸着ヘッドを昇降させることを特徴とする請求項１
記載の半田ボールの移載装置。 - 【請求項３】前記相対移動手段がＹテーブルであること
を特徴とする請求項１または２記載の半田ボールの移載
装置。 - 【請求項４】前記ボール溜りが、下方からガスを供給し
て半田ボールを流動化させる吹上手段を有することを特
徴とする請求項１記載の半田ボールの移載装置。 - 【請求項５】多数の半田ボールを収納するボール溜りの
半田ボールを吸着ヘッドの吸引孔に吸着して保持する半
田ボールの移載方法であって、 前記ボール溜り内の半田ボールを浮遊状態にした状態で
前記吸着ヘッドを前記ボール溜り内へ下降させる工程
と、前記吸着ヘッドをボール溜りとワークの間を往復移
動させる相対移動手段によって前記吸着ヘッドを前記ボ
ール溜りに対して水平方向に往復移動させながら前記吸
引孔に半田ボールを吸着する工程と、前記吸着ヘッドを
前記ボール溜りから上昇させる工程と、前記吸着ヘッド
に吸着された半田ボールをワークに移載する工程とを含
むことを特徴とする半田ボールの移載方法。 - 【請求項６】前記相対移動手段がＹモータを備えたＹテ
ーブルであり、このＹモータを正逆交互に作動させて前
記吸着ヘッドを前記ボール溜りに対して水平方 向に往復
移動させることを特徴とする請求項５記載の半田ボール
の移載方法。 - 【請求項７】ボール溜りの下方からガスを供給する吹上
手段によって前記半田ボールを流動化させることを特徴
とする請求項５記載の半田ボールの移載方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000125762A JP3436234B2 (ja) | 1994-08-25 | 2000-04-26 | 半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方法 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20063794A JP3152077B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 半田ボールの移載装置及び半田ボールの吸着方法 |
| JP2000125762A JP3436234B2 (ja) | 1994-08-25 | 2000-04-26 | 半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20063794A Division JP3152077B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 半田ボールの移載装置及び半田ボールの吸着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323821A JP2000323821A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3436234B2 true JP3436234B2 (ja) | 2003-08-11 |
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ID=27767142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000125762A Expired - Fee Related JP3436234B2 (ja) | 1994-08-25 | 2000-04-26 | 半田ボールの移載装置及び半田ボールの移載方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436234B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5109552B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2012-12-26 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット用ハンドおよびこれを備えた水平多関節ロボット |
-
2000
- 2000-04-26 JP JP2000125762A patent/JP3436234B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000323821A (ja) | 2000-11-24 |
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