JP3953240B2

JP3953240B2 - 電子部品装着方法

Info

Publication number: JP3953240B2
Application number: JP25644199A
Authority: JP
Inventors: 実山本; 宗良藤原; 邦男桜井; 庫泰浜崎; 洋一牧野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2019-09-10
Also published as: JP2001085895A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品装着方法は、回路基板に装着する電子部品が増加する中、いっそうの高速化が要望されている。
このような背景の中、電子部品の装着装置においては、生産能力を向上させるため、各駆動部の速度を上げ、電子部品の装着速度を早くしている。
【０００３】
図５〜図８は、従来の電子部品装着装置を示す。
図５に示すように、電子部品装着装置は、ＸＹテーブル８に載置した回路基板９を搬送ベルトで搬送して位置決めし、Ｘ方向に移動可能な部品供給部１より供給された電子部品をロータリーヘッド６のノズルユニット７に設けられた吸着ノズルにて取り出し、前記位置決めされた回路基板９に装着するよう構成されている。
【０００４】
詳しくは、図６に示すように、電子部品２の装着を受ける回路基板９は、ＸＹテーブル８にて装着位置に応じて水平面内で移動される。
ロータリーヘッド６には環状に複数のノズルユニット７ｃが取り付けられており、これらのノズルユニット７ｃは矢印Ａ方向に回転駆動される。
ノズルユニット７ｃは、図７に示すように、ロータリーヘッド６のノズル取り付け位置であるハウジング４に、回転機構１０を介して吸着ノズル３が取り付けられて構成されている。
【０００５】
吸着ノズル３は、矢印Ｃに示すように、それ自身の軸心１３ｂ周り、すなわちハウジングの軸心１３ａ周りに水平面内を回転可能となっている。
部品供給部１は、各種の電子部品を収納した部品供給カセット１１が複数配置され、必要な部品の収納された部品供給カセット１１が、ロータリーヘッド６の部品供給位置の下方位置へ移動するよう構成されている。
【０００６】
上記のように構成された電子部品装着装置では、例えば第１〜第３のノズルユニット７ｃに保持された電子部品２ａ〜２ｃを、電子部品２ａ，２ｂ，２ｃの順に図８（ａ）に示すように回路基板９に装着する際には、以下の手順にて部品装着が行われる。
電子部品２ａ〜２ｃの回路基板９への装着位置および装着角度を表１に示す。
【０００７】
【表１】

電子部品２ａを保持した第１のノズルユニット７ｃがロータリーヘッド６の回転により部品装着位置へ移動する。
【０００８】
回路基板９は、第１のノズルユニット７ｃの中心位置が電子部品２ａの装着位置である（ｘ，ｙ）＝（１０，１０）の位置となるように、ＸＹテーブル８にて位置決めされる。
位置決めされた回路基板９に、第１のノズルユニット７ｃの吸着ノズル３が下降して所定の位置に部品を装し、部品装着が終わるとロータリーヘッド６が回転して第２のノズルユニット７ｃが部品装着位置に移動する。
【０００９】
ＸＹテーブル９は、移動した第２のノズルユニット７ｃの中心が部品装着位置である（ｘ，ｙ）＝（４０，３０）となるように、図８（ｂ）に示すようにＸ方向にＸ１，Ｙ方向にＹ１だけ移動して回路基板９を位置決めする。
回路基板９が位置決めされると、吸着ノズル３は電子部品２ｂを部品装着角度である９０°だけ回転して、所定の装着位置に装着する。
【００１０】
次いで、図８（ｃ）に示すように、電子部品２ｃも上記と同様にして装着される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子部品装着装置では、表１に示すように、回路基板９の移動距離が大きいため、ロータリーヘッド６の回転スピードを回路基板９の位置決め時間が上回り、電子部品１点あたりの装着時間が回路基板９の位置決め時間によって制約され、装置の稼働率の向上が阻害される。
【００１２】
本発明は前記問題点を解決し、回路基板の位置決め時間を短縮して生産性の向上が図れる電子部品装着方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品装着方法は、吸着ノズルをロータリーヘッドの回転とは独立して、吸着ノズルの軸心を中心として自転させながら、吸着ノズルの軸心から任意の距離離れた位置の軸を中心として回転させることで回路基板の移動量を補填することを特徴とする。この本発明によると、回路基板の移動量を少なくして基板の位置決め時間を短縮することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の電子部品装着方法は、部品を装着させる基板を装着位置に応じて水平面内で移動させるとともに、前記部品を吸着した吸着ノズルを有するロータリーヘッドを部品装着位置に回転移動し、前記吸着ノズルが保持している部品を前記基板に装着する電子部品装着方法において、部品装着位置に到着した前記吸着ノズルを、前記基板における直前に装着した部品装着位置と次に装着する予定の部品装着位置との違いに応じて前記ロータリーヘッドの回転とは独立して、前記吸着ノズルの軸心を中心として自転させながら、前記吸着ノズルの軸心から任意の距離離れた位置の軸を中心として回転させて、吸着中の前記部品の前記基板に対する装着角度を補正することを特徴とする。
【００１８】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図４を用いて説明する。
なお、上記従来例を示す図５〜図８と同様をなすものについては、同一の符号を付けて説明する。
（実施の形態１）
図１と図２は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００１９】
この（実施の形態１）では、ノズルユニットの構成を特殊な構成とした点で異なるが、それ以外の基本的な構成は上記従来例を示す図５，図６と同様である。
図１は、ノズルユニット７ａの構成を示す。
ロータリーヘッド６のノズル取り付け位置であるハウジング４には、このハウジングの軸心１３ａ周りに水平方向に回転駆動可能な円盤状の回転ロッド５が設けられ、回転ロッド５の先端、ここでは円盤の外周に吸着ノズル３が設けられている。
【００２０】
吸着ノズル３は、ハウジングの軸心１３ａからＲだけ離した位置に吸着ノズル３をそれ自身の軸心１３ｂの周りに自転させる回転駆動体１２を介して取り付けられている。
このように構成された電子部品装着装置の部品装着の具体例を図２に示す。
図２（ａ）に示すように、例えば、第１〜第３のノズルユニット７ａに保持された電子部品２ａ〜２ｃを、電子部品２ａ，２ｂ，２ｃの順に回路基板９に装着するに際し、まず、電子部品２ａを保持した第１のノズルユニット７ａがロータリーヘッド６により所定角度だけ回転され、図示しない所定位置で回転機構１２が装着プログラムに指定された角度だけ回転して、吸着ノズル３が部品装着位置へ移動する。
【００２１】
なお、ａ１はノズルユニット７ａの中心位置であり、吸着ノズル３の中心とはＲ＝７だけ離れている。また、破線１５は回転ロッド５の軌跡である。
電子部品２ａ〜２ｃの回路基板９への装着位置および装着角度は表２に示すとおりである。
【００２２】
【表２】

吸着ノズル３の部品装着位置への移動に伴なって、第１のノズルユニット７ａの中心ａ１およびが（ｘ，ｙ）＝（１０，１８）の位置にあり、吸着ノズル３の中心が部品装着位置（ｘ，ｙ）＝（１０，１０）となるように、回路基板９がＸＹテーブル８にて位置決めされる。
【００２３】
位置決めされた回路基板９に、第１のノズルユニット７ａの吸着ノズル３が下降して所定の位置に部品を装着する。
次いで、図２（ｂ）に示すように、第２のノズルユニット７ａは、回路基板９における前回の第１のノズルユニット７ａの部品装着位置と今回の部品装着位置との違いに応じて、回転ロッド５上で吸着ノズル３が動く軌道１５の最も電子部品２ｂの装着位置に近い方向に回転ロッド５をロータリーヘッド６の回転とは独立して回転させるとともに、吸着ノズル３基端部に設けられた回転駆動体１２を回転させて吸着ノズル３の装着角度が表２に示すプログラムされた角度になるように水平移動させ、この水平移動によって回路基板９の移動量を補填する。
【００２４】
すなわち、部品装着位置に到着したノズルユニット７ａは、図２（ｂ）に示すように回転ロッド５を２４８°回転し、それに伴なって回路基板９は第２のノズルユニット７ａの中心ａ２が（ｘ，ｙ）＝（３３，２７）となるように、Ｘ方向にＸ３、Ｙ方向にＹ３だけ移動して位置決めされる。
さらに、回転駆動体１２が吸着ノズル３を２２°だけ回転させて９０°の装着角度となるようにして、上記と同様に回路基板９への装着が行われる。
【００２５】
このようにノズルユニット７ａの水平移動により回路基板９の移動量は補填されるため、回路基板９の移動量Ｘ３，Ｙ３は、上記従来例のように回路基板９を電子部品２の中心位置に移動させた場合よりも少なくなる。
同様にして、第３のノズルユニット７ａに吸着された電子部品２ｃも図３（ｃ）に示すように、表２に示すプログラムに従って回路基板９の移動量を補填して装着される。
【００２６】
このように、吸着ノズル３をロータリーヘッド６の回転とは独立して水平移動させるとともに吸着ノズルの軸心１３ｂの回りに自転させて吸着中の部品の前記基板に対する水平角度を補正することで、回路基板９の移動距離を従来よりも短くでき、電子部品２の装着時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。
また、上記従来例では、部品装着位置と毎回吸着ノズル３が停止する位置とは、吸着ノズル３の回転角度にかかわらず一定であったが、この（実施の形態１）では、ハウジングの軸心１３ａと吸着ノズルの軸心１３ｂとを一定距離ずらしているため、吸着ノズル３の回転角度により部品装着位置で吸着ノズル７の停止する位置は異なることとなる。
【００２７】
このように吸着ノズル３の回転中心をノズルユニット７ａの回転中心からずらすことで、回路基板９を移動させるＸＹテーブル８の移動距離を補填して生産性の向上を図ることができる。
なお、上記（実施の形態１）では、ノズルユニット７ａが部品装着位置に到着してから回転ロッド５により吸着ノズル３をロータリーヘッド６の回転とは独立して水平移動させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、部品装着位置に到着するまでに回転ロッド５により吸着ノズル３をロータリーヘッド６の回転とは独立して水平移動させ始めてもよい。
【００２８】
（実施の形態２）
図３と図４は本発明の（実施の形態２）を示す。
この（実施の形態２）では、吸着ノズル３に回転機構１０を設けずに回転ロッド５による水平移動のみで回路基板９の移動量を補填する点で異なるが、それ以外の基本的な構成は上記（実施の形態１）とほぼ同様である。
【００２９】
図３に示すように、吸着ノズル３は回転ロッド５の先端、ここでは円盤状の回転ロッド５の外周部に直接に取り付けられている。
図４は、上記（実施の形態１）と同様の位置に電子部品２ａ〜２ｃを装着する場合の模式図である。
図４（ａ）に示すように、上記（実施の形態１）と同様にして電子部品２ａを装着する。
【００３０】
電子部品２ｂを装着する際には、図４（ｂ）に示すように、第２の吸着ユニット７ｂを表３に示すようにプログラムされた回転ロッド５の回転角度に従って移動させるとともに、回路基板９をＸ方向にＸ５、Ｙ方向にＹ５だけ移動させて位置決めし、電子部品２ｂを所定位置に装着する。
【００３１】
【表３】

表３に示す電子部品２ｂの装着プログラムは、図４（ｃ）に示すように、次ぎに装着する第３のノズルユニット７ｂの回転ロッド５上で電子部品２ｂの装着角度に１８０°を加えるか減じるかした場合のＸＹテーブル８の移動距離が小さくなるように選択されている。
【００３２】
最後に第３のノズルユニット７ｂに保持された電子部品２ｃを、表３の装着プログラムに従って、上記と同様に行う。
このように、次に装着する電子部品の装着角度を考慮して回路基板９の移動距離を補填することによっても、回路基板９の移動距離を短くして生産性を向上させることができる。
【００３３】
この部品装着方法は、特に電子部品が長方形のチップ部品である場合に効果的である。すなわち、そのチップ型電子部品の多くを占める固定抵抗器やコンデンサなどには極性がないため、例えば、０°で装着する部品は１８０°で装着しても電子回路の特性上、全く支障はない。
従って、プログラム上０°で装着を指定されている電子部品は、０°でも１８０°でも装着が可能であり、前回装着した部品装着位置から回路基板が移動する際、回路基板を移動させる距離が小さくなる方の装着角度で部品を装着することにより、回路基板の移動時間がロータリーヘッドの間欠移動時間よりを上回る機会が少なくなり、設備にプログラムされた一連の装着動作の総合時間が短縮され、生産性の向上を図ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子部品装着方法によると、部品装着位置に到着した吸着ノズルを、基板における前回の部品装着位置と今回の部品装着位置との違いに応じてロータリーヘッドの回転とは独立して、前記吸着ノズルの軸心を中心として自転させながら、前記吸着ノズルの軸心から任意の距離離れた位置の軸を中心として回転させて前記基板の移動量を補填することで、回路基板の位置決め時間を小さくすることができ、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）におけるノズルユニットの拡大図
【図２】本発明の（実施の形態１）における電子部品の装着工程図
【図３】本発明の（実施の形態２）におけるノズルユニットの拡大図
【図４】本発明の（実施の形態２）における電子部品の装着工程図
【図５】従来の電子部品装着装置の斜視図
【図６】従来の電子部品装着装置の要部拡大図
【図７】従来のノズルユニットの拡大図
【図８】従来の電子部品の装着工程図
【符号の説明】
３吸着ノズル
４ハウジング
５回転ロッド
６ロータリーヘッド
７ａ，７ｂノズルユニット
９回路基板
１０回転機構
１２回転駆動体

Claims

部品を装着させる基板を装着位置に応じて水平面内で移動させるとともに、前記部品を吸着した吸着ノズルを有するロータリーヘッドを部品装着位置に回転移動し、前記吸着ノズルが保持している部品を前記基板に装着する電子部品装着方法において、
部品装着位置に到着した前記吸着ノズルを、前記基板における直前に装着した部品装着位置と次に装着する予定の部品装着位置との違いに応じて前記ロータリーヘッドの回転とは独立して、前記吸着ノズルの軸心を中心として自転させながら、前記吸着ノズルの軸心から任意の距離離れた位置の軸を中心として回転させて、吸着中の前記部品の前記基板に対する装着角度を補正することを特徴とする電子部品装着方法。