JP4122170B2 - 部品実装方法及び部品実装装置 - Google Patents

部品実装方法及び部品実装装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を回路基板上の所定位置に実装する部品実装方法及び部品実装装置に関し、特に、極性を有する部品を正確な方向で実装させる技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子部品等の部品を回路基板上へ自動的に実装する部品実装装置においては、部品実装動作の高速性、正確性、多品種対応性が性能を表す重要な因子となっている。高速性については、部品を吸着して移載する移載ヘッドに同時に部品吸着可能な複数の装着ヘッドを備えることや各種最適化処理等により高速化が図られてきており、正確性については、装置の各部位の組み付け精度の向上や精密な移動系の制御により正確な部品実装が実現されている。また、多種の部品に対応するために、部品の諸情報が記録された部品ライブラリの拡充がなされたり、容易に実装プログラムに登録できるような工夫がなされている。
【0003】
このような部品実装装置においては、実装する部品が予め部品供給部に装着ヘッドから吸着可能な状態で用意されている。この部品供給は、小型のチップ部品等に対しては、部品供給部で部品テープに収容して連続的に供給し、CSP(Chip size package)やBGA(Ball grid array)等のパッケージ部品に対しては、比較的大型であるために、図20に示すように、パッケージ部品1をトレイ2上に整列して載置することで供給するようになっている。そして、部品吸着後の吸着姿勢を検出してパッケージ部品1の正規の位置からのずれ量を求めて補正する機能が制御コントローラに内蔵されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記CSPやBGA等のパッケージ部品1には極性があり、部品1の向きを特定の方向に合わせて回路基板上へ実装する必要がある。ところが、制御コントローラは、部品1の吸着姿勢の補正には対応するが、例えば正面略四角形のパッケージ部品1の各辺に対してリード等を検出することで極性を判定する機能は有しておらず、部品の極性を認識することはできなかった。このため、各パッケージ部品1をトレイ2上に載置するときに、人為的に各部品1の極性を一定方向に揃えた状態にして搭載することが行われていた。
【0005】
従って、部品1を一定方向で並べる準備工数や、後工程において実装済み基板の検査工数等が余分に必要となり、生産性の向上が図りにくい状況となり、さらに、極性の間違いによる誤装着をした場合、後工程の基板検査装置等で装着方向の実装ミスが初めて分かるために、この修正に多くの時間を要するといったロス時間が発生することになる。このように、CSPやBGA等のパッケージ部品に対する実装工程においては、その生産性が向上できないばかりか、生産する基板の品質を向上できないといった問題を生じていた。
【0006】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、部品供給部に極性を有する部品をその極性を意識することなくランダムに並べても、基板上への実装時には部品の極性が合わせられた状態に設定できる部品実装方法及び部品実装装置を提供し、正確且つ高速な部品実装を行うことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の部品実装方法は、部品を保持して移送する部品移載手段により、予めパーツトレイである部品供給部に配置された前記部品の上面側から認識できる極性表示部を有する部品を取り出し、この取り出した部品を前記基板上の所定位置に実装する部品実装方法であって、前記基板上に部品を実装する前に、前記部品供給部に配置された全ての部品の極性を一括して認識処理した後、前記部品移載手段により、部品を取り出し、該認識された部品の極性方向と、該部品の実装先となる基板上での極性方向とが一致するように、前記保持された部品の向きを変更して実装することを特徴とする。
【0010】
この部品実装方法によれば、部品供給部に極性を有する部品をその極性を意識することなくランダムに並べても、基板上への実装時には部品の極性が所定の位置に合わせられた状態に設定されているので、生産性の向上を図ることができると共に、極性の間違いによる誤装着を防止できる。
【0011】
請求項2記載の部品実装方法は、前記部品を認識する認識装置は、撮像範囲を変更可能で、前記部品供給部に配置された全ての部品を一度に撮像し、前記部品の極性方向を画像処理により認識処理した後、前記部品移載手段により取り出した部品を、基板上に実装することを特徴とする。
【0012】
この部品実装方法によれば、部品実装前に、予め基板認識装置をパーツトレイ上の各パッケージ部品の位置に移動させ、全てのパッケージ部品の極性方向確認処理を一括して行うこともできる。
【0013】
請求項3記載の部品実装方法は、前記部品供給部は、前記部品が全て正しい向きに搭載されたパーツトレイであって、前記部品供給部に配置された全ての部品の内の1つの部品のみ部品の極性方向を確認処理することにより、前記部品移載手段により取り出した部品を、基板上に実装することを特徴とする。
【0014】
この部品実装方法によれば、広角レンズに切り替え、或いはズームレンズにより撮像範囲を変更できるようにした基板認識装置によって、パーツトレイ上にある全てのパッケージ部品を一度に撮像して、その撮像画像に含まれる各パッケージ部品の極性方向を画像処理等により確認することもできる。
【0015】
請求項4記載の部品実装装置は、部品を保持して移送する部品移載手段により、予めパーツトレイである部品供給部に配置された前記部品の上面側から認識できる極性表示部を有する部品を取り出し、この取り出した部品を前記基板上の所定位置に実装する部品実装装置であって、基板上の位置合わせ用の基板マークを認識する基板認識手段と、前記基板認識手段によって部品実装前に前記パーツトレイに載置された全ての部品の極性方向を表す前記極性表示部を一括して検出することで、該部品の極性方向を認識する極性認識手段と、前記極性認識手段により認識された極性方向と、前記部品の実装先となる基板上での極性方向とが一致するように、前記部品移載手段に保持された部品の向きを変更する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0018】
この部品実装装置によれば、部品の極性認識及びその補正を自動的に行うことができ、これにより生産性の向上を図ることができると共に、極性の間違いによる誤装着を防止して品質の向上を図ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る部品実装方法及び部品実装装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明に係る部品実装装置の概略構成を示す斜視図、図2は部品装着ヘッドの構成を示す斜視図、図3は移載ヘッドの動作説明図、図4は図1に示した部品実装装置の制御系を表すブロック図である。
【0022】
図1に示すように、部品実装装置100の基台10上にはローダ部33、基板保持部35、アンローダ部37が設けられ、これらの間に一対のガイドレール39からなる搬送部が設けられている。このガイドレール39に備えられた搬送ベルトの同期駆動によって、回路基板41は一端側のローダ部33から基板保持部35を介して、他端側のアンローダ部37に搬送される。
【0023】
また、基台10の上方にはY軸ロボット43,43が設けられ、これら2つのY軸ロボット43,43の間にはX軸ロボット45が懸架されて、Y軸ロボット43,43の駆動によりX軸ロボット45がY軸方向に進退可能となっている。また、X軸ロボット45には部品移載手段である移載ヘッド47が取り付けられて、この移載ヘッド47がX軸方向に進退可能となっており、これにより、移載ヘッド47をX−Y平面内で移動可能にしている。
【0024】
X軸ロボット45、Y軸ロボット43,43からなるXYロボット49上に載置され、X−Y平面上を自在移動する移載ヘッド47は、例えばチップ抵抗やチップコンデンサ等の比較的小型の電子部品が供給されるパーツフィーダ50やCSPやBGA等の比較的大型のパッケージ部品を供給するパーツトレイ101からなる部品供給部59から、所望の電子部品を、部品装着ヘッド51に取り付けた吸着ノズル52を介して吸着し、回路基板41の部品装着位置に装着できるように構成されている。この移載ヘッド47の側端部には、回路基板41に設けられた位置合わせようの基板マーク等を認識するための撮像手段としての基板認識装置(カメラ)53が取り付けられている。このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいて制御される。
【0025】
ここで、実装プログラムとは、部品実装装置100に入力され実装される部品の情報を有するNC情報に対して、実装順序を組み替えて作成した組み替えデータを、上記XYロボット49や移載ヘッド47の吸着ノズル52等を駆動するための命令形態に変換したプログラムである。この実装プログラムの作成にあたっては、各部品の実装位置等の情報が記録されているNCプログラム76と、各部品の電極形状等の情報が登録されている部品ライブラリ75と、基板情報の記録された基板データ79、実装部品に対応するノズル種類を記録したノズルデータ81等を用いて、作業者からの入力を伴って行われる。このように作成された実装プログラムを制御装置70により実行することで、部品の回路基板41への実装が行われる。
【0026】
また、ガイドレール39の側方には、部品装着ヘッド51に吸着された部品の二次元的な位置ずれ(吸着姿勢)を検出したり、部品装着ヘッド51に吸着された電子部品の良否(例えばリードの曲がり等の不良)を判定するための撮像手段としての部品認識装置57が設けられている。検出される位置ずれは、実装時に補正されるように移載ヘッド47側で補正動作させるデータの生成用として利用される。部品認識装置57は、ヘッド移動平面の下方に配置され、移載ヘッド47を停止することなく、部品供給部59から実装位置までの高速移動中に、部品装着ヘッド51で吸着保持された複数個の部品を2次元撮像素子からなる部品認識装置57の図示しない姿勢認識カメラで撮像する。
【0027】
なお、部品認識装置57の姿勢認識カメラ周囲の筐体内面には、吸着ノズル52に吸着された部品を照明するための発光ダイオード(LED)等の発光素子が多段状に複数設けられている。これにより、部品の実装面に対して所望の角度から光を照射することができ、部品種類に応じて適切な照明角度で撮像することができる。
【0028】
移載ヘッド47の部品装着ヘッド51は、図2に示すように、複数個(図では4個のみ表示)の部品装着ヘッド51a,51b,51c,51dを横並びに連結した多連式ヘッドとして構成している。各部品装着ヘッド51a,51b,51c,51dは同一構造であって、吸着ノズル52と、吸着ノズル52に上下動作を行わせるためのアクチュエータ61と、吸着した部品の姿勢を補正するため吸着ノズル52にθ回転を行わせるためのモータ63、タイミングベルト65、プーリ67とを備えている。モータ63は、それぞれ2個の吸着ノズル52,52を選択的に回転させるようになっている。
【0029】
各部品装着ヘッド51a〜51dの吸着ノズル52は交換可能であり、他の吸着ノズル52は部品実装装置100のガイドレール39(図1参照)側方に設けられたノズルストッカ69に予め収容されている。吸着ノズル52には、例えば1.0×0.5mm程度の微小チップ部品を吸着するSサイズノズル、18mm角のQFPを吸着するMサイズノズル等があり、装着する電子部品の種類に応じて選定されて用いられる。
【0030】
次に、上記構成の電子部品実装装置100の基本的な動作を説明する。
図3に示すように、ガイドレール39のローダ部33(図1参照)から搬入された回路基板41が所定の実装位置に搬送されると、移載ヘッド47はXYロボット49によりXY平面内で移動して、パーツフィーダ50(或いはパーツトレイ101)等の部品供給部59から実装プログラムに基づいて所望の電子部品を吸着し、部品認識装置57の姿勢認識カメラ上に移動する。部品認識装置57は、部品認識データに基づいて電子部品の吸着姿勢を認識して吸着姿勢の補正動作を行う。この補正動作としては、X方向及びY方向へのずれ量をXYロボット49にオフセットとして持たせたり、回転成分のずれ量を吸着ノズル52のモータ63による回転によって補正する。その後、回路基板41の所定位置に電子部品を装着する。
【0031】
上記の電子部品の吸着、回路基板41への装着動作の繰り返しにより、回路基板41に対する電子部品の実装が完了する。実装が完了した回路基板41は実装位置からアンローダ部37へ搬出される一方、新たな回路基板41がローダ部33に搬入され、上記動作が繰り返される。
【0032】
上記電子部品実装のための基本動作機能を備えた部品実装装置100は、図4に示す制御装置70を有している。制御装置70には、主に、ローダ部33、基板保持部35、アンローダ部37、XYロボット49、部品供給部59、部品認識装置57等が接続されている。また、制御装置70には、データベース部71、移載ヘッド47等が接続されており、データベース部71は、部品ライブラリ75、NCプログラム76、基板データ79、ノズルデータ81を有している。さらに、移載ヘッド47には、部品装着ヘッド51、基板認識装置53等が接続されている。
【0033】
ここで、CSP、BGA等のパッケージ部品を、極性方向を規定の方向に合わせて回路基板41上へ実装する手順を説明する。
上記パッケージ部品は比較的大型の部品であるために、部品供給部59ではパーツトレイ101に収容される。このパーツトレイ101は、図1に示すように、格子状に形成された部品収容マスにそれぞれ部品75が1つずつ収容される構造になっている。本実施形態では、収容するパッケージ部品75として、部品裏面に多数の半田ボールが接続用端子として設けられたCSPが供給された場合について説明する。
【0034】
この種のパッケージ部品は極性方向が定められており、一般に、正面略四角形の各角部のうち、いずれか1つの角部に極性方向を表す極性表示部(マーク)等が設けられている。このパッケージ部品の実装に当たっては、部品の極性方向を、規定された方向に一致させて実装する必要がある。本発明は、この極性方向を特に意識しなくとも、部品実装装置が自動的に極性方向を適正な方向となるように部品を回転させて実装することを特徴としている。
【0035】
まず、このようなパッケージ部品の極性方向を検出し、特定の方向に合わせるために、パッケージ部品75を移載ヘッド47の吸着ノズル52に吸着保持して、パッケージ部品の裏面を撮像して得た画像から極性を判定する方法を説明する。
一例としてのパッケージ部品75の部品裏面を図5に示した。正面が略四角形状であるパッケージ部品75の半田ボール77の配置位置は、上下及び左右方向に略対称な配置となっているが、パッケージ部品75のいずれか1つの角部に、他の角部に存在しない半田ボール77aが配置されている。この半田ボール77aが存在する角部が極性方向を表している。つまり、このパッケージ部品75の場合は、半田ボール77aが極性表示部となり、この半田ボール77aの存在する角部に通称1番の接続点が存在することになる。
【0036】
図6に、上述したパッケージ部品75の実装手順を示すフローチャートを示した。以下、このフローチャートに基づいて実装処理を順次説明する。
まず、図7に示すように、移載ヘッド47の基板認識装置53によってパーツトレイ101上の所定の位置にあるパッケージ部品75を撮像して部品有無を認識する(ステップ11、以降はS11と略記する)。部品の存在が確認された場合は、図8に示すように移載ヘッド47をXYロボット49により移動して、部品装着ヘッド51の所定の部品装着ヘッド51を、上記認識されたパッケージ部品75上方に配置させる。この位置で吸着ノズル52を下降動作させてパッケージ部品75を吸着する(S12)。
【0037】
次に、図9に示すように、吸着ノズル52を上昇させて、移載ヘッド47をXY方向に移動させ、吸着したパッケージ部品75を部品認識装置57上方に配置させる。そして、部品認識装置57の姿勢認識カメラによってパッケージ部品75の裏面を撮像し、吸着位置ずれや回転ずれを測定する(S13)。さらに、後述する極性方向確認処理によってパッケージ部品75の極性を判定する(S14)。その後、必要があれば部品装着ヘッド51のモータ63(図2参照)を回転させてパッケージ部品75の極性方向を規定方向に合わせると共に、パッケージ部品75吸着による回転方向の位置ずれ補正を行う(S15)。次に、図10に示すように、移載ヘッド47を基板41上方位置に移動させ、吸着したパッケージ部品75を回路基板41上の所定の位置に実装する(S16)。
【0038】
ここで、上述した図9におけるパッケージ部品75の極性方向確認処理(S14)について詳細に説明する。
部品認識装置57では、図11に示すように、パッケージ部品75の裏面を90°毎に4つの領域A,B,C,Dに分割する。そして、各領域A〜Dにおける部品75の第1撮像域102a〜第4撮像域102dうち、最大でも3つの撮像域を撮像することで、図5に示す半田ボール77aがどの角部に存在するかを画像処理により判定する。
【0039】
例えば、他の角部には存在しない半田ボール77aが、図12(a)に示すように、第1撮像画像102a内に存在するものを正規の極性方向であると仮定すると、異なる極性方向の状態としては、図12(b)〜(d)に示す状態となる。即ち、図12(b)に示すように半田ボール77aが第2撮像域102bに存在する場合、図12(c)に示すように半田ボール77aが第3撮像域102cに存在する場合、図12(d)に示すように半田ボール77aが第4撮像域102dに存在する場合に、それぞれに応じてパッケージ部品75の極性方向を、部品装着ヘッド51のモータ63を回転させて図12(a)に一致するように補正する。
【0040】
ここで、第1撮像域102a〜第3撮像域102cまでの何れかの撮像画像に半田ボール77aが検出されれば、その時点でパッケージ部品75の極性方向確認処理を終了し、残りの撮像域に対する撮像及びその撮像画像における極性方向確認処理を省略することができる。例えば最初に撮像される第1撮像域102aで半田ボール77aが認識されれば、それ以上の撮像及び認識は行う必要はない。
【0041】
図13に極性方向確認処理の詳細な手順を説明するフローチャートを示した。以下、このフローチャートに基づいて極性方向確認処理を説明する。
まず、部品認識装置57によってパッケージ部品75の第1撮像域102aを撮像して、撮像画像内に極性方向を示すマーク、即ち、半田ボール77aが存在するか否かを判定する(S21)。半田ボール77aの存在が確認された場合は、領域Aに通称1番の接続点が存在すると判断する(S24)。一方、半田ボール77aが存在しないと判定されると、次に、第2撮像域102bを撮像して、この撮像画像内に極性方向を示す半田ボール77aが存在するか否かを判定する(S22)。ここで半田ボール77aの存在が確認された場合は、領域Bに通称1番の接続点が存在すると判断する(S24)。一方、半田ボール77aが存在しないと判定されると、次に、第3撮像域102cを撮像して、この撮像画像内に極性方向を示す半田ボール77aが存在するか否かを判定する(S23)。ここで半田ボール77aの存在が確認された場合は、領域Cに通称1番の接続点が存在すると判断する(S24)。そして、半田ボール77aが存在しないと判定されると、残りの領域Dに通称1番の接続点が存在するものと判断する(S24)。
【0042】
このように、本発明の部品実装方法及び部品実装装置100によれば、部品供給部59に、極性を有するパッケージ部品75をその極性方向を意識することなくランダムに並べても、回路基板41上への実装時には、パッケージ部品75の極性方向を規定の方向に一致させるように補正するので、各パッケージ部品75をパーツトレイ101上に載置するときに、人為的に各パッケージ部品75の極性方向を一定方向に揃える必要がなくなる。
【0043】
従って、各パッケージ部品75をパーツトレイ101に一定方向で並べる準備工数や、後工程において実装済み回路基板41の極性方向検査工数等が不必要となり、生産性の向上を図ることができる。さらに、極性方向の間違いによる誤装着がなくなるので、後工程の基板検査装置等で極性方向のミスが初めて分かるということがなく、この修正に多くの時間を要するといったロス時間の発生がなくなる。このように、CSPやBGA等のパッケージ部品75に対する実装工程に対して、その生産性を向上できると共に、生産する回路基板41の品質を向上することができる。
【0044】
また、パッケージ部品75の角部のうち、いずれか1つの角部の撮像画像から半田ボール77aの存在が確認できたとき、他の角部に対しては撮像及び検出処理を省略するので、1つのパッケージ部品75に対する半田ボール77aの検出処理に要する時間を最短にすることができる。
【0045】
そして、部品実装装置100の部品認識装置57は、移載ヘッド47の下方に設けられ、移載ヘッド47に保持されたパッケージ部品75を下面側から撮像するので、吸着位置ずれを測定する部品認識時と略同時に行うことができ、移載ヘッド47を大きく移動させることなく、極性方向判断ができ、極性方向判断処理の制御が容易になる。
さらに、吸着されたパッケージ部品75を補正する補正手段としてのモータ63が、移載ヘッド47に設けられパッケージ部品75を吸着保持する吸着ノズル52を回転駆動するようになっているので、パッケージ部品75を吸着したままで、吸着位置ずれの測定から極性方向の補正までを一貫して行うことができ、これによりパッケージ部品75の実装時間を短縮できる。
【0046】
次に、パッケージ部品75として、部品表面に極性方向を表すマークが設けられたQFPやSOP等の部品に対して極性方向を合わせて実装する部品実装方法を説明する。
図14(a)に示すように、QFP等の正面略四角形のパッケージ部品130の所定の一角に極性表示部としての切り欠き131を設けたり、図14(b)に示すように、SOP等の正面略四角形のパッケージ部品132の所定の側面側に極性表示部としての切り欠き133を設けた部品に対しても、これら切欠き131,133を認識することによって、パッケージ部品の極性方向を確認することができる。なお、切り欠きは、上記以外にも印刷や表面性状を光沢面とした点を設けることで極性表示部を形成する場合もあるが、切り欠きの場合と略同様に認識することができる。
【0047】
図14(a)の切欠き131は、図15に示すように、略45°の面取り状とし、その面取りされた一辺の長さtが0.5mm程度のものであっても充分認識できるように、撮像系の光学倍率やカメラの受光素子の有効画素数が設定されている。
【0048】
このように、切欠き131,133がパッケージ部品75の上面側から認識できる極性表示部がある場合には、パッケージ部品130,132をパーツトレイ101から取り出す前に、パーツトレイ101に載せたままで移載ヘッド47の基板認識装置53を用いて極性方向確認処理を行う。
【0049】
ここで、パッケージ部品130に対する部品実装の手順を図16に示した。まず、基板認識装置53によってパーツトレイ101内のパッケージ部品130の有無を確認する(S21)。次に、パーツトレイ101内にパッケージ部品130の存在が確認されると(S22)、図17に示すように、このパッケージ部品130に対する極性方向確認処理を行う(S23)。極性方向確認処理は、前述の部品裏面側から撮像して行う方法と同様に、ここでは部品表面側から移載ヘッド47に搭載された基板認識装置53によって撮像する。その具体的な極性方向確認処理については、極性表示部が切り欠き131となり、この切り欠き131を検出すること以外は同様であるため、説明は省略する。極性方向を確認すると、その極性方向の情報を記憶部72に記録する。
【0050】
続いて、部品装着ヘッド51による部品吸着(S24)、部品認識装置57による部品認識(S25)、パッケージ部品130の吸着位置の回転・ずれ量補正(S26)を行う。この補正処理時に、記憶部72に記録した極性方向の情報を参照して、基板上に実装する際に部品が正規の極性方向の向きになるようにモータM(図2参照)を駆動して補正する。そして、極性方向を合わせた状態で部品実装(S27)を行う。
【0051】
本実施形態の部品実装方法によれば、パーツトレイ101上に載置されたパッケージ部品130を載置されたままの状態で極性方向を認識するので、機器の制御が簡単になる。また、撮像手段として用いる基板認識装置53が移載ヘッド47と一体に設けられているので、パッケージ部品130の極性方向確認と、吸着ノズル52への部品吸着との処理を移載ヘッド47の移動距離を短くでき、これにより、実装時間を短縮できる。
【0052】
上記説明した各実施形態においては、パッケージ部品を一個ずつその極性方向を確認して実装したが、図18(a)に示すように、パーツトレイ101上の代表点101aを定め、この代表点101aに配置されたパッケージ部品130のみ、基板認識装置53により極性方向確認処理を行うようにもできる。この方法は、各パーツトレイ101上に載置されているパッケージ部品130は全て正しい向きになっているが、パーツトレイ101自体の向きが誤って供給されるおそれがある場合に適用できる。
【0053】
また、図18(b)に示すように、部品実装前に、予め基板認識装置53をパーツトレイ101上の各パッケージ部品130の位置に移動させ、全てのパッケージ部品130の極性方向確認処理を一括して行うこともできる。この場合には、実際の部品実装動作時には極性方向確認処理を行う必要がなくなり、部品を実装するための所要時間を短縮できる。
【0054】
さらに、図18(c)に示すように、広角レンズに切り替え、或いはズームレンズにより撮像範囲を変更できるようにした基板認識装置53によって、パーツトレイ101上にある全てのパッケージ部品130を一度に撮像して、その撮像画像に含まれる各パッケージ部品130の極性方向を画像処理等により確認することもできる。
この場合、確認された各パッケージ部品の極性方向の情報を記憶部72に一旦記録し、部品実装のときに再度この極性方向の情報を読み出して補正する。なお、レンズの焦点を変更せずに、広角用の広角用の撮像カメラを追加して設けた構成としてもよい。この方法によれば、極性方向の確認作業が簡単化され、一層の高速処理化が図られる。
【0055】
上述の各実施形態では、パッケージ部品130を回路基板41に装着する前に、その極性方向確認処理を行ってから回路基板41に実装したが、図19に示すように、パッケージ部品130を基板41に実装した後、その極性方向確認処理を行うこともできる。この場合、実装完了後に基板認識装置53を実装済みの各パッケージ部品に向けて撮像する。極性方向が正規の方向でなく実装された部品が存在する回路基板41に対しては、NG品であることをデータに記録したり、アンローダ部37でこの回路基板41を排除する。この方法では、部品実装中に極性方向の確認を行わないため、部品実装に対する所要時間を短縮することができる。
【0056】
なお、以上説明した部品実装方法では、主にパーツトレイ101からパッケージ部品を取り出す場合を示しているが、パーツフィーダ50から取り出す場合でも同様な制御を行うことにより、極性方向を規定の方向に合わせることができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る部品実装方法及び部品実装装置よれば、部品供給部に極性を有する部品をその極性を意識することなくランダムに並べても、基板上への実装時には部品の極性が所定の位置に合わせられた状態に設定されるので、生産性の向上を図ることができると共に、極性の間違いによる誤装着を防止して品質の高い回路基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る部品実装装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】部品装着ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図3】移載ヘッドの動作説明図である。
【図4】図1に示した部品実装装置の制御系を表すブロック図である。
【図5】パッケージ部品の部品裏面を示す図である。
【図6】パッケージ部品の実装手順を示すフローチャートである。
【図7】パッケージ部品を撮像して部品有無を確認する様子を示す説明図である。
【図8】パッケージ部品を吸着する様子を示す説明図である。
【図9】パッケージ部品を裏面を撮像する様子を示す説明図である。
【図10】パッケージ部品を基板上に実装する様子を示す説明図である。
【図11】パッケージ部品の各撮像域を示す図である。
【図12】半田ボールの存在による極性方向確認処理を説明する説明図である。
【図13】極性確認処理手順を示すフローチャートである。
【図14】他のパッケージ部品の例を示す図である。
【図15】図14(a)の切り欠きを示す拡大図である。
【図16】第2実施形態における極性方向確認処理を示すフローチャートである。
【図17】第2実施形態における極性方向を確認する様子を示す説明図である。
【図18】極性方向確認処理の例を示す説明図であり、(a)は代表点のみを撮像する場合、(b)は全ての部品を順次撮像する場合、(c)は全ての部品を一度に撮像する場合を示す図である。
【図19】実装後の回路基板上の部品に対して極性方向確認処理を行う場合を示す説明図である。
【図20】従来のパーツトレイにパッケージ部品を並べた状態を示す図である。
【符号の説明】
41 回路基板
47 移載ヘッド(部品移載手段)
51 部品装着ヘッド
52 吸着ノズル
53 基板認識装置(撮像手段)
57 部品認識装置(撮像手段)
59 部品供給部
63 モータ(補正手段)
72 記憶部
75,130,132 パッケージ部品
77 半田ボール
77a 半田ボール(極性表示部)
100 部品実装装置

Claims (4)

  1. 部品を保持して移送する部品移載手段により、予めパーツトレイである部品供給部に配置された前記部品の上面側から認識できる極性表示部を有する部品を取り出し、この取り出した部品を前記基板上の所定位置に実装する部品実装方法であって、
    前記基板上に部品を実装する前に、前記部品供給部に配置された全ての部品の極性を一括して認識処理した後、前記部品移載手段により、部品を取り出し、該認識された部品の極性方向と、該部品の実装先となる基板上での極性方向とが一致するように、前記保持された部品の向きを変更して実装することを特徴とする部品実装方法。
  2. 前記部品を認識する認識装置は、撮像範囲を変更可能で、前記部品供給部に配置された全ての部品を一度に撮像し、前記部品の極性方向を画像処理により認識処理した後、前記部品移載手段により取り出した部品を、基板上に実装することを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。
  3. 前記部品供給部は、前記部品が全て正しい向きに搭載されたパーツトレイであって、前記部品供給部に配置された全ての部品の内の1つの部品のみ部品の極性方向を確認処理することにより、前記部品移載手段により取り出した部品を、基板上に実装することを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。
  4. 部品を保持して移送する部品移載手段により、予めパーツトレイである部品供給部に配置された前記部品の上面側から認識できる極性表示部を有する部品を取り出し、この取り出した部品を前記基板上の所定位置に実装する部品実装装置であって、
    基板上の位置合わせ用の基板マークを認識する基板認識手段と、
    前記基板認識手段によって部品実装前に前記パーツトレイに載置された全ての部品の極性方向を表す前記極性表示部を一括して検出することで、該部品の極性方向を認識する極性認識手段と、前記極性認識手段により認識された極性方向と、前記部品の実装先となる基板上での極性方向とが一致するように、前記部品移載手段に保持された部品の向きを変更する補正手段とを備えたことを特徴とする部品実装装置。
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