JP4067003B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品を大基板や小基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
電子部品実装装置は、基板を位置決め部のコンベヤ上に位置決めし、移載ヘッドを移動テーブルにより水平移動させながら、基板の所定の座標位置に電子部品を実装するようになっている。基板のサイズは大小様々であって、一辺の長さが数ｃｍ以下のものから１０数ｃｍ以上のものまである。そこで従来は、位置決め部のコンベヤは大基板に対応できるように長大に組み立てられていた。
一般に、位置決め部のコンベヤ上に位置決めされた基板に移載ヘッドにより電子部品を実装しているときには、次に電子部品が実装される次回の基板はこのコンベヤの上流に設けられた搬入コンベヤ上の待機ステージで待機している。そして位置決め部のコンベヤ上の基板に対する電子部品の実装が終了し、この実装済の基板が搬出コンベヤへ送り出された後、次回の基板を搬入コンベヤから位置決め部のコンベヤ上へ送り、そこでこの基板を位置決めして移載ヘッドによる電子部品の実装を開始していた。
したがって上記のように従来は、位置決め部のコンベヤは大基板に対応できるように長大に組み立てられていたことから、小基板の場合、待機ステージから位置決め部のコンベヤ上へ送り込むのに長い送りストロークを必要とし、それだけ小基板を位置決め部のコンベヤ上に送り込むのに長い時間を必要とし、作業能率があがらないという問題点があった。
したがって本発明は、基板のサイズに応じて段取りよく位置決め部へ送って電子部品の実装を行うことができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
本発明は、移動テーブルに駆動されて水平移動する移載ヘッドにより電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、移載ヘッドが水平移動可能な電子部品の実装エリアに複数個のコンベヤが互いに独立して配設され、下流側の単一のコンベア上を実装ステージとして基板を位置決めして前後移載ヘッドにより電子部品の実装を行い、上流側の他の単一のコンベア上は待機ステージとして次回の基板を待機させておき、実装ステージ上の基板への電子部品の実装中に何れかの電子部品が品切れになったならば実装ステージ上の基板に対する電子部品の実装を中断し、待機ステージ上の基板に対する電子部品の実装を開始するようにした。
本発明によれば、基板のサイズに応じて段取りよく基板を位置決めして電子部品の実装を行うことができる。
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における電子部品実装装置の斜視図、図２〜図１９は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の側面図である。
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。１，２，３はＸ方向に直線上に配設された長板状の左右一対のフレームであり、その内側にはコンベヤ４，５，６，７が設けられている。コンベヤ４〜７はベルトコンベヤであり、それぞれモータＭに駆動されて、小プーリ８や大プーリ９に沿って回動し、基板をＸ方向に搬送する。なお本発明では、基板の搬送方向をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向とする。
上流のフレーム１に装着されたコンベヤ４は搬入コンベヤであり、下流のフレーム３に装着されたコンベヤ７は搬出コンベヤである。また中央のフレーム２には複数個（本形態では２個）のコンベヤ５，６が互いに独立して配設されている。以下、上流側のコンベヤ５を第１のコンベヤといい、下流側のコンベヤ６を第２のコンベヤという。中央のフレーム２およびこれに装着された第１のコンベヤ５と第２のコンベヤ６は、基板を電子部品の実装エリアに位置決めする位置決め部となっている。
図１および図２において、第１のコンベヤ５と第２のコンベヤ６の間には第１の基板ストッパ１１が設けられており、第２のコンベヤ６の中央には第２の基板ストッパ１２が設けられている。第１の基板ストッパ１１と第２の基板ストッパ１２はシリンダであり、第１のコンベヤ５や第２のコンベヤ６に搬送される基板の搬送面にそのロッド１１ａ，１２ａが下方から突没することにより、基板を所定の位置で停止させる。
搬入コンベヤ４の下流側端部には第１のセンサＳ１が設けられている。また第１のコンベヤ５の下流側端部には第２のセンサＳ２が設けられている。また第２のストッパ１２の前後には第３のセンサＳ３と第４のセンサＳ４が設けられている。また第２のコンベヤ６の下流側端部には第５のセンサＳ５が設けられている。これらのセンサＳ１〜Ｓ５は、基板を検出する。
第１のコンベヤ５の下流寄りの下方には第１の基板下受手段１５Ａが配設されている。また第２のコンベヤ６の上流寄りの下方には第２の基板下受手段１５Ｂが配設されている。第１の基板下受手段１５Ａと第２の基板下受手段１５Ｂは同構造であって互いに独立して設けられており、以下その構造を説明する。
図１および図２において、支持プレート１６上に基板下受用のピン１７が立設されている。１８は支持プレート１６上に設けられてピン１７が挿入されたピン１７の転倒防止プレート、１９は支持プレート１６を下方から支え、支持プレート１６やピン１７を上下動させる上下動手段としてのシリンダである。電子部品を基板に実装するときは、ピン１７は上昇して基板を下方から支える。また基板を第１のコンベヤ５や第２のコンベヤ６で搬送するときは、搬送の障害にならないように下方へ退去させる。
図１において、２０は移動テーブルであり、互いに直交するＸテーブル２１とＹテーブル２２から成っている。Ｙテーブル２２には移載ヘッド２３が装着されている。移載ヘッド２３は移動テーブル２０に駆動されてＸ方向やＹ方向へ水平移動し、パーツフィーダ２５に備えられた電子部品Ｐをノズル２４の下端部に真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板の所定の座標位置に実装する。図２において、Ａは移載ヘッド２３がＸ方向に移動して電子部品の実装が可能な実装エリアである。実装エリアＡは第１のコンベヤ５上と第２のコンベヤ６上にまたがっている。本形態では、実装エリアＡに、互いに独立した２個のコンベヤ５，６を配設しているが、３個以上のコンベヤを配設してもよい。但し、３個以上配設すると運転制御が面倒になるので、本形態のように２個配設するのが望ましい。
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次にその運転方法を説明する。ま
ず、図２〜図７を参照して、基板が大基板の場合の運転方法について説明する。図２〜図７は運転の動作順に示している。大基板は、実装順に符号３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを付している。
ず、図２〜図７を参照して、基板が大基板の場合の運転方法について説明する。図２〜図７は運転の動作順に示している。大基板は、実装順に符号３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを付している。
図２は、第１番目の大基板３０Ａに電子部品を実装している様子を示している。実装エリアＡは第１のコンベヤ５と第２のコンベヤ６にまたがって設定されている。また第１の基板ストッパ１１のロッド１１ａと第２の基板ストッパ１２のロッド１２ａは下方に退去している。大基板３０Ａは第１のコンベヤ５と第２のコンベヤ６にまたがって位置決めされている。この状態で、移載ヘッド２３はＸ方向やＹ方向へ水平移動しながら、パーツフィーダ２５の電子部品Ｐを大基板３０Ａの所定の座標位置に次々に実装する。また実装中には、第１の基板下受手段１５Ａと第２の基板下受手段１５Ｂは共に上昇し、ピン１７で大基板３０Ａを下方から支持している。図３は第１番目の大基板３０Ａに対する電子部品Ｐの実装が終了した状態を示している。
大基板３０Ａに対する電子部品Ｐの実装が終了したならば、図４に示すように第１の基板下受手段１５Ａと第２の基板下受手段１５Ｂのシリンダ１９を駆動してピン１７を下降させ、大基板３０Ａの支持状態を解除する。次に図５に示すように、この大基板３０Ａを搬出コンベヤ７へ搬出し、第２番目の大基板３０Ｂを搬入コンベヤ４から搬入する。
ここで、図５の状態では、第１番目の大基板３０Ａの第２のコンベヤ６からの搬出はまだ完了していない。そこでこの状態では、第１の基板ストッパ１１のロッド１１ａを基板搬送面へ突出させ、第２番目の大基板３０Ｂが第２のコンベヤ６上へ搬入されるのを阻止している。そして、図６に示すように大基板３０Ａが第２のコンベヤ６から搬出コンベヤ７へ搬出されたならば、第１の基板ストッパ１１のロッド１１ａを引き込ませ、第２番目の大基板３０Ｂを実装エリアＡへ搬入する。このとき、第２のシリンダ１２のロッド１２Ａを突出させて大基板３０Ｂを停止させる。そこで第１の基板下受手段１５Ａと第２の基板下受手段１５Ｂのピン１７を上昇させて第２番目の大基板３０Ｂを下方から支持し、これに対する電子部品Ｐの実装を開始する（図７）。以下、図２以後と同様の動作が繰り返される。なお、各コンベヤ４〜７や基板ストッパ１１，１２などの制御部（図示せず）による制御は、各センサＳ１〜Ｓ４の基板検出信号により行われる。
次に図８〜図１３を参照しながら小基板に対する電子部品の実装を説明する。小基板は、実装順に符号３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを付している。図８において、第１番目の小基板３１Ａは第２のコンベヤ６の上流部上にあり、また第２番目の小基板３１Ｂは第１のコンベヤ５の下流部上にある。この２枚の小基板３１Ａ，３１Ｂは共に実装エリアＡに位置しているが、この状態で、移載ヘッド２３は第１番目の小基板３１Ａに対して電子部品Ｐを実装し、第２番目の小基板３１Ｂは第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装が終了するのを待っている。すなわち、図８の状態では、第１のコンベヤ５は待機ステージとなっており、第２のコンベヤ６は実装ステージとなっている。また第３番目の小基板３１Ｃは搬入コンベヤ４上で待機している。
図８で重要なことは、第１の基板下受手段１５Ａと第２の基板下受手段１５Ｂのピン１７は共に上昇してそれぞれ基板３１Ａ，３１Ｂを下方から支持していることである。すなわち実装ステージ（単一の第２のコンベヤ６）上の第１の小基板３１Ａだけでなく、待機ステージ（単一の第１のコンベヤ５）上の第２の小基板３１Ｂもピン１７で支持しておくことにより、電子部品Ｐの品切れなどの何らかの理由で第１の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装が中断された場合には、直ちに待機ステージ（待機ステージも実装エリアＡにある）の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装を開始できることである。
図９は第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装が終了した状態を示している
。そこで図１０に示すように、各基板下受手段１５Ａ，１５Ｂのピン１７を下降させて第１番目の小基板３１Ａを搬出コンベヤ７へ向って搬出し、第２番目の小基板３１Ｂを第１のコンベヤ５から第２のコンベヤ６へ搬入する。図１１はこの搬出と搬入が終了した状態を示している。この場合、第２番目の小基板３１Ｂは第２の基板ストッパ１２のロッド１２ａに当って停止する。またこれと前後して第３番目の小基板３１Ｃの搬入を開始する。
。そこで図１０に示すように、各基板下受手段１５Ａ，１５Ｂのピン１７を下降させて第１番目の小基板３１Ａを搬出コンベヤ７へ向って搬出し、第２番目の小基板３１Ｂを第１のコンベヤ５から第２のコンベヤ６へ搬入する。図１１はこの搬出と搬入が終了した状態を示している。この場合、第２番目の小基板３１Ｂは第２の基板ストッパ１２のロッド１２ａに当って停止する。またこれと前後して第３番目の小基板３１Ｃの搬入を開始する。
次に図１２に示すように、第２の基板下受手段１５Ｂのピン１７を上昇させて第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装を開始するとともに、第３番目の小基板３１Ｃを待機ステージである第１のコンベヤ５上へ搬入し、第１の基板ストッパ１１で停止させる。次に図１３に示すように第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装は終了する。そこでピン１７を下降させてこの小基板３１Ｂを搬出コンベヤ７へ搬出し、また第１の基板ストッパ１１のロッド１１ａを下降させ、またピン１７も下降させて第３番目の小基板３１Ｃを第２のコンベヤ６上へ搬入し、この第３番目の小基板３１Ｃに対する電子部品Ｐの実装を開始する。
次に、図１４〜図１９を参照して、小基板の他の実装形態について説明する。図１４〜図１９は、パーツフィーダ２５の電子部品Ｐを移載ヘッド２３でピックアップして小基板に実装している最中に、何れかのパーツフィーダ２５の電子部品Ｐが品切れになった場合の運転方法である。
図１４は、単一の第２のコンベヤ６上の第１番目の小基板３１Ａに電子部品Ｐを実装中に、電子部品Ｐが品切れになった状態を示している。このとき、第２番目の小基板３１Ｂは単一の第１のコンベヤ５上（待機ステージ）で待機している。この場合、移載ヘッド２３は第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装を中断し、図１５に示すように第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装を開始する。この待機ステージ（第１のコンベヤ５上）も実装エリアＡにあるので、このような実装運転の途中での変更が可能となる。そして第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装中に、電子部品Ｐが品切れになったパーツフィーダ２５の交換、あるいはパーツフィーダ２５に対する電子部品Ｐの補充作業などのメンテナンスを行う。
図１６は、パーツフィーダ２５の交換、あるいは電子部品Ｐの補充が終了し、第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装を再開した状態を示している。なお本形態では、パーツフィーダ２５の交換や電子部品Ｐの補充が終了次第、移載ヘッド２３は第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装を中断し、第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装を再開するが、第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品の実装がすべて終了してから、第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装を再開するようにしてもよい。
図１７は第１番目の小基板３１Ａに対する電子部品Ｐの実装が終了した状態を示している。そこで図１８に示すように待機ステージ上の第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装を再開し、また第２の基板下受手段１５Ｂのピン１７を下降させ、図１９に示すように第１番目の小基板３１Ａを搬出コンベヤ７へ搬出する。またこれと前後して第２番目の小基板３１Ｂに対する電子部品Ｐの実装も終了し、この第２番目の小基板３１Ｂも搬出コンベヤ７へ搬出する。続いて第３番目の小基板３１Ｃと第４番目の小基板（図外）を第２のコンベヤ６と第１のコンベヤ５上へ搬入し、図８に示す状態に戻る。
以上説明したように本発明によれば、基板のサイズに応じて段取りよく基板を位置決めして電子部品の実装を行うことができ、電子部品を大基板や小基板に実装する電子部品実装方法として有用である。
４ 搬入コンベヤ
５ 第１のコンベヤ
６ 第２のコンベヤ
７ 搬出コンベヤ
１１ 第１の基板ストッパ
１２ 第２の基板ストッパ
１５Ａ 第１の基板下受手段
１５Ｂ 第２の基板下受手段
１７ ピン
１９ シリンダ
２０ 移動テーブル
２３ 移載ヘッド
３０Ａ，３０Ｂ 大基板
３１Ａ〜３１Ｃ 小基板
５ 第１のコンベヤ
６ 第２のコンベヤ
７ 搬出コンベヤ
１１ 第１の基板ストッパ
１２ 第２の基板ストッパ
１５Ａ 第１の基板下受手段
１５Ｂ 第２の基板下受手段
１７ ピン
１９ シリンダ
２０ 移動テーブル
２３ 移載ヘッド
３０Ａ，３０Ｂ 大基板
３１Ａ〜３１Ｃ 小基板
Claims (1)
- 移動テーブルに駆動されて水平移動する移載ヘッドにより電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、移載ヘッドが水平移動可能な電子部品の実装エリアに複数個のコンベヤが互いに独立して配設され、下流側の単一のコンベア上を実装ステージとして基板を位置決めして前後移載ヘッドにより電子部品の実装を行い、上流側の他の単一のコンベア上は待機ステージとして次回の基板を待機させておき、実装ステージ上の基板への電子部品の実装中に何れかの電子部品が品切れになったならば実装ステージ上の基板に対する電子部品の実装を中断し、待機ステージ上の基板に対する電子部品の実装を開始することを特徴とする電子部品実装方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005016477A JP4067003B2 (ja) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | 電子部品実装方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2005016477A JP4067003B2 (ja) | 2005-01-25 | 2005-01-25 | 電子部品実装方法 |
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