JP3711689B2 - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレイに備えられた電子部品を基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品実装装置として、マガジンに段積して収納されたトレイを出し入れ手段によりマガジンの前方のピックアップステージへ取り出し、トレイに備えられた電子部品(以下、「チップ」という)を移載ヘッドのノズルでピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するものが知られている(特開平7−17602号公報)。
【0003】
この種電子部品実装装置においては、ピックアップステージのトレイのチップが品切れになったときや、基板に実装するチップの品種が変るときには、マガジンとピックアップステージの間でトレイの交換が行われる。
【0004】
この場合、ピックアップステージ上の用済みのトレイをまずマガジンに回収する必要があり、このためトレイを出し入れ手段によりマガジンの空席のラック上へ移動させて回収する。次にマガジンをエレベータにより昇降させてマガジン内の所望のトレイを出し入れレベルに位置させ、次にこのトレイを出し入れ手段によりピックアップステージへ引き出す。以上によりトレイの交換が終了し、移載ヘッドによる基板へのチップの実装が再開される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法ではトレイをマガジンとピックアップステージの間で出し入れしてその交換を行っている間は、移載ヘッドはチップを基板に実装する動作を中断せねばならず、生産能率が悪いものであった。特に、上述したトレイの出し入れ交換にはかなりの時間を要するので、移載ヘッドの動作中断時間もかなり長く、このことがこの種電子部品実装装置の生産能率があがらない大きな要因となっていた。
【0006】
したがって本発明は、トレイの交換を段取りよく行って生産能率を大巾に向上させることができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装装置は、トレイを段積して収納するマガジンと、マガジンを昇降させるエレベータと、マガジンの前方に設けられた第1の待機ステージと、第1の待機ステージの下方に設けられた第2の待機ステージと、第1の待機ステージの前方に設けられた第1のピックアップステージと、第2の待機ステージの前方に設けられた第2のピックアップステージと、マガジンと第1の待機ステージと第1のピックアップステージの間でトレイを出し入れする第1の出し入れ手段と、マガジンと第2の待機ステージと第2のピックアップステージの間でトレイを出し入れする第2の出し入れ手段と、第1のピックアップステージおよび第2のピックアップステージのトレイに対して上下動作を行ってトレイに収納された電子部品をピックアップするノズルを有し、位置決め部に位置決めされた基板に電子部品を移送搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドを水平方向に移動させる移動テーブルとを備えた。
【0008】
また本発明の電子部品実装方法は、トレイを段積して収納したマガジンをエレベータにより昇降させる動作と、第1の出し入れ手段によりマガジンとマガジンの前方の第1の待機ステージと第1の待機ステージの前方の第1のピックアップステージの間でトレイを出し入れする動作と、第2の出し入れ手段によりマガジンとマガジンの前方の前記第1のステージよりも低位置の第2の待機ステージと第2の待機ステージの前方の第2のピックアップステージの間でトレイを出し入れする動作と、第1のピックアップステージまたは第1のピックアップステージの下方の第2のピックアップステージのトレイに備えられた電子部品を移載ヘッドのノズルで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動作を、互いに独立して個別に行うようにした。
【0009】
【発明の実施の形態】
上記構成の各発明によれば、第1の待機ステージ、第1のピックアップステージ、第2の待機ステージ、第2のピックアップステージの4つのステージを設け、かつこれらの各ステージとマガジンの間でトレイを出し入れする第1の出し入れ手段と第2の出し入れ手段を備えることにより、トレイの交換時にも移載ヘッドは基板に対する電子部品の実装を中断することなく実行することができ、したがってトレイ交換にともなう生産能率の低下を解消できる。
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。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は同側面図、図3は同トレイの出し入れ機構の正面図、図4、図5、図6、図7、図8、図9、図10、図11は同トレイの交換動作の説明図である。
【0011】
まず、図1を参照して電子部品実装装置の全体構造を説明する。図1において、1は移動テーブルであり、互いに直交するXテーブル2とYテーブル3から成っている。Yテーブル3の下部には移載ヘッド4が装着されており、移載ヘッド4はチップ6を真空吸着するノズル5を有している。移動テーブル1が駆動すると、移載ヘッド4はX方向やY方向へ水平移動する。7は基板8を載置して位置決めする位置決め部である。位置決め部7の側方にはマガジン10が設けられている。マガジン10はエレベータ11により昇降する。
【0012】
次に、図2および図3を参照して、チップの供給機構について説明する。図2において、マガジン10の内面にはラック12が上下方向にピッチをおいて形成されており、ラック12上にパレット13が段積して収納されている。パレット13上にはトレイ14が載せられている。トレイ14にマトリクス状に形成されたポケットにはチップ6が収納されている。
【0013】
図2および図3において、マガジン10の前方には左右一対の第1のガイドレール21が設けられている。第1のガイドレール21上は第1の待機ステージS11となる。また第1のガイドレール21の前方にはこれと平行な第2のガイドレール22が設けられており、第2のガイドレール22上は第1のピックアップステージS12となっている。マガジン10の前方の第1のガイドレール21の下方には第3のガイドレール23が設けられている。第3のガイドレール23上は第2の第2の待機ステージS21となっている。また第3のガイドレール23の前方にはこれと平行な第4のガイドレール24が設けられており、第4のガイドレール24上は第2のピックアップステージS22となっている。図3において、各ガイドレール21〜24は、支持フレーム25,26に支持されている。勿論、第1のガイドレール21と第2のガイドレール22および第3のガイドレール23と第4のガイドレール24は一体ものにしてもよい。
【0014】
次に、トレイ14を載せたパレット13の出し入れ手段について説明する。図2および図3において、31は第1のチャック部であって、ブラケット32に保持されている。第1のチャック部31のチャック爪31aはパレット13の前壁部を着脱自在にチャックする。ブラケット32の下端部にはスライダ33が装着されており、スライダ33はレール34にスライド自在に嵌合している。またブラケット32の下部はタイミングベルト35に結合されている。タイミングベルト35はプーリ36に水平に調帯されている。したがってモータ(図外)に駆動されてプーリ36が回転すると、タイミングベルト35はプーリ36に沿って回動し、これによりブラケット32は前進後退する。符号31〜36を付した上記各部材は、第1の出し入れ手段を構成している。第1の出し入れ手段31〜36は、トレイ14が載せられたパレット13を、マガジン10、第1の待機ステージS11、第1のピックアップステージS12の間で出し入れする。
【0015】
41は第2のチャック部であって、チャック爪41aを有している。第2のチャック部41はブラケット32に保持されている。ブラケット42の下部にはスライダ43が装着されており、スライダ43は上記レール34と平行なレール44にスライド自在に嵌合している。またブラケット42の下部はタイミングベルト45に結合されており、タイミングベルト45はプーリ46に調帯されている。したがってモータ(図外)に駆動されてプーリ46が回転すると、タイミングベルト45はプーリ46に沿って回動し、これによりブラケット42は前進後退する。符号41〜46を付した部材は、第2の出し入れ手段を構成している。第2のチャック部41は第1のチャック部31よりも低位置にあり、トレイ14が載せられたパレット13を、マガジン10、第2の待機ステージS21、第2のピックアップステージS22の間で出し入れする。第1の出し入れ手段31〜36と第2の出し入れ手段41〜46は、互いの動作を干渉しない構造となっており、所定の動作を互いに独立して個別に行うことができる。
【0016】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、次に動作を説明する。図4〜図11は、一連の動作を動作順に示している。なお図4〜図11では、説明を判りやすくするために、マガジン10内のパレット13には符号A,B,C,・・・を付しており、また第1の出し入れ手段31〜36や第2の出し入れ手段41〜46などは省略している。
【0017】
さて、図4は初期状態であり、パレットA,B,C,・・・はすべてマガジン10内に収納されている。まず、第1の出し入れ手段31〜36と第2の出し入れ手段41〜46により、所望のパレットA,Bをそれぞれ第1のピックアップステージS12と第2のピックアップステージS22へ引き出す(図5の矢印a,bを参照)。そこで移載ヘッド4は第1のピックアップステージS12のトレイ14上へ到来し、上下動作を行ってトレイ14内のチップ6をノズル5で真空吸着してピックアップし、位置決め部7上の基板8に移送搭載する(矢印c)。このとき、第2のピックアップステージS22へ引き出されたパレットBは、第1のピックアップステージS12に引き出されたパレット13の下方で待機している。
【0018】
さて、第1のピックアップステージS12上のパレットAのトレイ14のチップ6が品切れになったならば、第1の出し入れ手段31〜36により、用済みとなったこのパレットAをマガジン10内に回収する(図6の矢印d)。以後、移載ヘッド4は第2のピックアップステージS22のパレットB上のトレイ14のチップ6をピックアップし、基板8に移送搭載する(矢印e)。
【0019】
図7に示すようにこのパレットB上のトレイ13のチップ6の移送搭載を行っているときにマガジン10を上昇させ、次に使用するトレイ14を載せたパレットCを第1の出し入れ手段31〜36の出し入れレベルへ移動させ(図7の矢印f)、次いでこのパレットCを第1の待機ステージS11へ引き出す(図8の矢印g)。以後、パレットCは第1の待機ステージS11で待機する。またパレットCを引き出したならば、マガジン10を下降させ(矢印h)、マガジン10内の空席のラック12を第2の出し入れ手段41〜46によるパレットの出し入れレベルと同じレベルへ移動させる。
【0020】
さて、第2のピックアップステージS22のパレットBのトレイ14のチップ6が品切れになったならば、図9において第1の待機ステージS11で待機していたパレットCを第1のピックアップステージS12へ移動させ(矢印i)、移載ヘッド4によるチップ6の基板8への移送搭載を続行するとともに(矢印j)、第2の出し入れ手段41〜46により用済みとなったパレットBをマガジン10内のラック12上に回収する(矢印k)。
【0021】
次にマガジン10を上昇させて次に使用するパレットDを第2の出し入れ手段41〜46による出し入れレベルへ移動させ(図10の矢印l)、このパレットDを第2のピックアップステージS22へ引き出す(矢印m)。そしてパレットC上のトレイ14のチップ6が品切れになってパレットCを上述した動作と同様の動作によりマガジン10内に回収したならば、パレットD上のトレイ14のチップ6を移載ヘッド4に供給する。
【0022】
以上のように本方法によれば、チップ6の品切れにともなうパレットの交換を段取りよく行って、移載ヘッド4によるチップ6の基板8への移送搭載作業の中断を解消できる。
【0023】
なお図4〜図11は、チップの品切れにともなうトレイの交換を例にとって説明したが、基板に実装するチップの品種変更にともなうトレイの交換もまったく同様にして行われる。またパレットの出し入れの実行方法も図4〜図11に例示した方法に限定されないのであって、要は移載ヘッド4による基板8へのチップ6の移送搭載作業を極力中断しないように動作させればよいものである。また上記実施の形態では、第1および第2の待機ステージとピックアップステージを上下に2段設けているが、3段以上設けてもよいものであり、要は少なくとも2段設けることにより、トレイの交換を段取りよく行うようにすればよいものである。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、第1の待機ステージ、第1のピックアップステージ、第2の待機ステージ、第2のピックアップステージの4つのステージを設け、かつこれらの各ステージとマガジンの間でトレイを出し入れする第1の出し入れ手段と第2の出し入れ手段を備えることにより、トレイの交換時にも移載ヘッドは基板に対する電子部品の実装を中断することなく実行することができ、したがってトレイ交換にともなう生産能率の低下を解消できる。
【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側面図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの出し入れ機構の正面図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図5】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図6】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図7】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図8】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図9】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図10】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【図11】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のトレイの交換動作の説明図
【符号の説明】
1 移動テーブル
4 移載ヘッド
5 ノズル
6 チップ
7 位置決め部
8 基板
10 マガジン
11 エレベータ
12 ラック
21 第1のガイドレール
22 第2のガイドレール
23 第3のガイドレール
24 第4のガイドレール
31 第1のチャック部
41 第2のチャック部
S11 第1の待機ステージ
S12 第1のピックアップステージ
S21 第2の待機ステージ
S22 第2のピックアップステージ
Claims (2)
- トレイを段積して収納するマガジンと、マガジンを昇降させるエレベータと、マガジンの前方に設けられた第1の待機ステージと、第1の待機ステージの下方に設けられた第2の待機ステージと、第1の待機ステージの前方に設けられた第1のピックアップステージと、第2の待機ステージの前方に設けられた第2のピックアップステージと、マガジンと第1の待機ステージと第1のピックアップステージの間でトレイを出し入れする第1の出し入れ手段と、マガジンと第2の待機ステージと第2のピックアップステージの間でトレイを出し入れする第2の出し入れ手段と、第1のピックアップステージおよび第2のピックアップステージのトレイに対して上下動作を行ってトレイに収納された電子部品をピックアップするノズルを有し、位置決め部に位置決めされた基板に電子部品を移送搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドを水平方向に移動させる移動テーブルとを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
- トレイを段積して収納したマガジンをエレベータにより昇降させる動作と、第1の出し入れ手段によりマガジンとマガジンの前方の第1の待機ステージと第1の待機ステージの前方の第1のピックアップステージの間でトレイを出し入れする動作と、第2の出し入れ手段によりマガジンとマガジンの前方の前記第1のステージよりも低位置の第2の待機ステージと第2の待機ステージの前方の第2のピックアップステージの間でトレイを出し入れする動作と、第1のピックアップステージまたは第1のピックアップステージの下方の第2のピックアップステージのトレイに備えられた電子部品を移載ヘッドのノズルで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動作を、互いに独立して個別に行うことを特徴とする電子部品実装方法。
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