JP4378148B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents

Description

この発明は、吸着した部品の回路基板上等への落下を防止することができる電子部品実装装置に関する。

従来、この種の電子部品の落下防止機構を備えたものとして、回路基板と電子部品を装着するヘッド部との間に、異物落下防止ボードを配置したチップマウンタが知られている。

この技術によれば、異物落下防止ボードによりヘッド部の吸着ノズルから脱落した電子部品が回路基板上に落下することを防止でき、不良品の発生を防止することができるという効果を奏する。

特開２０００―１０７９５６号公報

しかしながら、このチップマウンタによれば、異物落下防止ボードが固定構造のため、異物落下防止ボートの所定位置に設けた開口部を介して部品を基板に搭載する構成となっている。
このため、電子部品を基板の所望位置に搭載するために基板をＸ−Ｙ方向に移動するＸ−Ｙテーブルを必要としており、従って、例えば、電子部品の落下防止が図れるチップマウンタも従来例のようにロータリーマウンタのようなヘッド部がＸ−Ｙ方向に移動しない回転式のチップマウンタに限定されていた。
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、基板のＸ−Ｙテーブルを必要としない、ヘッド部がＸ−Ｙ方向に移動して電子部品を搭載する電子部品実装装置においても電子部品の基板への落下を防止できる電子部品実装装置を提供することを目的とする。

この目的を解決するために、請求項１記載の電子部品実装装置は、電子部品を回路基板上の所定位置に装着するための電子部品実装装置において、複数の電子部品を供給するための電子部品供給手段と、基板上をＸ−Ｙ方向に移動可能に支持されたヘッド部と、ヘッド部に上下動可能に支持され前記電子部品供給手段から供給される電子部品を吸着し、前記回路基板上の所定位置に装着する吸着ノズルと、ヘッド部に固定され、常には閉鎖し、少なくとも電子部品の吸着、基板への搭載時に開くよう吸着ノズルの上下動経路に配置したシャッターと、ヘッド部の移動範囲下方の機枠に固定した電子部品を廃棄する電子部品廃棄部とを備えていると共に、電子部品を収納する収納部を備えた前記シャッターが、枠体に形成された開口部を閉鎖し、少なくとも電子部品の吸着、基板への搭載時に該開口部を開くようになっている。

請求項２記載の電子部品実装装置は、請求項１記載のシャッターに収納部への電子部品の満杯検知手段を設けたものである。

請求項３記載の電子部品実装装置は、請求項１記載のヘッド部がノズル交換移動、或いは待機位置に移動する毎にヘッド部を電子部品廃棄部へも移動させると共に、電子部品廃棄部上でシャッターの底部が開くように制御する制御手段を設けたものである。

請求項４記載の電子部品実装装置は、請求項１記載の電子部品実装装置において、電子部品の廃棄動作時に収納部の底部が開く動作を予め記憶された電子部品毎の大きさの情報に基づいて制御する制御手段を設けたものである。

請求項１記載の発明によれば、ヘッドと共にシャッターが移動し電子部品の基板への落下を防止することができるので、基板のＸ−Ｙテーブルを備えたロータリ式の電子部品実装装置に限定することなく、広範囲の電子部品実装装置において電子部品の吸着ミスなどの誤動作による電子部品への基板への落下を防止でき、不良基板を防止することができるという効果を奏する。

又、請求項１記載の発明によれば、シャッターに電子部品を収納する収納部を設けたので、電子部品実装装置の所定位置に電子部品廃棄部を設ける必要はなく、また、部品の中心で吸着されずセンタリングミスなどの電子部品を電子部品廃棄部まで異動して廃棄する動作を行う必要がないので、基板の生産効率を向上することができる。

請求項２記載の発明によれば、シャッターの収納部に電子部品が満杯になった場合に作業者に通知することができるので、シャッターの誤作動を未然に防止できるという効果がある。

請求項３記載の発明によれば、ヘッドのノズル交換移動或いはヘッドの待機位置移動に伴って、ヘッドが電子部品廃棄部上方へ移動し、収納部の底部を開くように制御する制御部を設けたので、シャッターの収納部に収納された電子部品が満杯になる前に効率よくシャッターの収納部内の電子部品を廃棄することができるという効果がある。

請求項４記載の発明によれば、電子部品の廃棄動作時に収納部の底部が開く動作を予め記憶された電子部品毎の大きさの情報に基づいて制御する制御手段を設けたので、部品ごとに収納部に「廃棄する。或いは廃棄しない」の選択動作を行うことができ、シャッターの収納部がすぐに満杯になることを防止できる。

次に、この発明の電子部品実装装置の実施の形態について説明する。

電子部品実装装置とは、コンベア等の基板搬送手段により電子部品実装装置内部の所定位置まで搬送された基板に対して、ヘッド部が備える吸着ノズルが電子部品供給手段に格納されている電子部品を吸着し、基板まで移動し、基板上の所定位置に電子部品を装着する装置である。

本実施の形態に係る電子部品実装装置１は、図１に示すように、周知の電子部品実装装置とほぼ同様に、電子部品供給手段２、ヘッド部３（吸着ノズル４、吸着位置測定手段５）、基板搬送手段６、二本の支持梁７，ビーム８等を備える。

また、前記ビーム８のＹ方向への移動や、ヘッド３のＸ方向への移動のための駆動手段９（タイミングベルト１０、１１及び回転モータ１２，１３等）、ヘッド部３の位置（ＸＹ座標）を検出する位置検出手段を備えている。そして、電子部品実装装置１を構成するこれら装置の駆動制御は、制御手段により行われる。

なお、ヘッド部３やヘッド部３が備える吸着ノズル４の所定位置への移動及び吸着ノズル４による電子部品の真空吸着及び基板への装着は、制御手段が備えるＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムに基づいて行われるが、これらは周知の技術であるため詳しい説明は省略する。

電子部品供給手段２は、電子部品実装装置１に電子部品を供給するために設けられている。本実施の形態においては、電子部品供給手段２は設置部１４に取り付けられる複数のテープフィーダ１５を備えている。

吸着位置測定手段５は、図２に示すようにヘッド部３の下方に設けた開口部５Ａの周壁５Ｂに設けてあり、電子部品の吸着ノズル４の吸着位置ずれを測定するものである。

この測定は、電子部品が吸着ノズル４に吸着された状態において、電子部品を水平面内で回転させる。そして回動状態にある電子部品の側方からレーザを照射し、反射したレーザを読み取り、波形データとして処理、解析することで行われる。

これと共に、吸着位置測定手段５は電子部品が吸着ノズル４に吸着された状態であるか否かの判断も行う。
制御手段は、電子部品実装装置１を構成する複数の駆動を制御するために設けられる。

図２はこの発明の実施例を示す装着ヘッド部３の概略図である。吸着位置測定手段５の下方にシャッターが収納されている枠体１８が設けてある。

このシャッター１６は、図３に示すように底面に開口部１７を形成した枠体１８に移動可能に配置され、電子部品の収納部１９としての箱状形状をなしている。そして、シリンダ２０により、常には開口部１７を閉鎖し、少なくとも電子部品の吸着、基板への搭載時に開口部１７を開くシャッター１６を吸着ノズルの上下動経路Ｎに配置した構成となっている。

更に、収納部１９の底面は観音開き式に開くようになっており、収納部１９に溜まった電子部品を図1に示す電子部品廃棄部２１上で廃棄できるようになっている。

尚、この電子部品廃棄部２１はヘッド部３の移動範囲下方の機枠に固定してある。

次に、本実施の形態に係る電子部品実装装置１による電子部品の装着、落下防止動作について図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、制御手段の制御により、吸着ノズル４はテープフィーダ１５に移動し、ついでシャッター１６が開く、そして、吸着ノズル４が下降し所定の電子部品を吸着する。吸着ノズル４が電子部品を吸着して上昇すると、シャッター１６が再び閉じる。この状態で、電子部品が搭載位置へＸ−Ｙ移動する。そして、Ｘ−Ｙ移動中にヘッド部３に設けられた前記吸着位置測定手段５によりレーザセンタリングが行われる。

ここで電子部品と吸着ノズルとのセンタリングが一定の許容範囲にない場合にはＮＧとなり、搭載位置上方へ移動後、吸着位置測定手段５により電子部品の吸着ノズルへの有無の確認がなされる。

そして、電子部品が吸着ノズルに有る場合には、シャッター１６の収納部１９へ電子部品を廃棄する。

また、電子部品が吸着ノズルにない場合には、部品落下発生の信号を出力する。
一方、電子部品と吸着ノズルとのセンタリングが一定の許容範囲にある場合には、センタリングが正常になされ、ＯＫとなり、吸着位置測定手段５により電子部品の吸着ノズルへの有無の確認がなされた後、電子部品が有る場合にはシャッター１６が開き、吸着ノズルが下降して電子部品を基板の所定の搭載位置に搭載する。

電子部品が吸着ノズルに無い場合には、部品落下発生の信号を出力する。
尚、請求項２記載のようにシャッター１６に収納部１９への電子部品の満杯検知手段を設けこれによって、作業者に電子部品の満杯を通報するようにしてもよい。

又、請求項３記載のように、ヘッド部がノズル交換移動、或いは待機位置に移動する毎にヘッド部を電子部品廃棄部２１へも移動させると共に、電子部品廃棄部２１上で収納部１９の底部を開き、収納部１９内の電子部品を廃棄するよう制御してもよい。

更に、請求項４記載のように、電子部品の収納部１９への廃棄動作時に収納部の底部が開く動作を予め記憶された電子部品毎の大きさの情報に基づいて制御する制御手段を設け、部品の大きさに応じて、電子部品廃棄部２１へ収納部１９に収納された部品を廃棄する回数を制御するようにしてもよい。

以上説明したように、この実施の形態の電子部品実装装置によれば、基板がＸ−Ｙ方向に駆動しない方式の電子部品実装装置においても、電子部品の基板への落下を防止できると共に、収納部により部品の廃棄回数を減少でき、しかも、部品の落下発生を検知することができると効果を奏する。

次にシャッター１６の参考例を説明する。

この参考例においては、シャッター１６に収納部１９を設けないシャッター１６としたものである。

シャッター１６としては、図６に示すように二つの開閉ドア２２，２２をヒンジＨ，Ｈにより取り付け下方に向けてドアが開閉する観音開き方式のシャッター。図７に示すように、二つの開閉ドア２３，２３が水平方向に開閉する水平ドアー方式。
図８に示すようなカメラのシャッター２４による開閉方式、図９に示すようなロールスクリーン２５で開閉する方式或いは図示しないがロールスクリーンに代えてシャッタードア方式等を採用することができる。

次に、図６〜図９に示すシャッターを用いた電子部品実装装置１による電子部品の装着、落下防止動作について図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、制御手段の制御により、吸着ノズル４はテープフィーダ１５に移動し、ついでシャッターが開く、そして、吸着ノズル４が下降し所定の電子部品を吸着する。吸着ノズル４が電子部品を吸着して上昇すると、シャッターが再び閉じる。この状態で、電子部品が搭載位置へＸ−Ｙ移動する。そして、この移動中にへッド部３に設けられた前記吸着位置測定手段５によりレーザセンタリングが行われる。

ここで電子部品と吸着ノズル４とのセンタリングが一定の許容範囲ないない場合にはＮＧとなり、電子部品の搭載位置上へ移動後、吸着位置測定手段５により電子部品の吸着ノズル４への有無の確認がなされる。

そして、電子部品が吸着ノズル４に有る場合には、電子部品廃棄部２１へ移動し、シャッターが開いてシャッター上の電子部品を廃棄する。

また、電子部品が吸着ノズル４にない場合には、部品落下発生の信号を出力する。
一方、電子部品と吸着ノズル４とのセンタリングが一定の許容範囲にある場合には、センタリングが正常になされたとされて、ＯＫとなり、部品搭載位置に移動後、吸着位置測定手段５により電子部品の吸着ノズルへの有無の確認がなされた後、電子部品が有る場合にはシャッターが開き、吸着ノズル４が下降して電子部品を基板の所定の搭載位置に搭載する。

電子部品が吸着ノズル４に無い場合には、部品落下発生の信号を出力する。

以上説明したように、この実施の形態の電子部品実装装置によれば、基板がＸ−Ｙ方向に駆動しない方式の電子部品実装装置においても、電子部品の基板への落下を防止できると共に、部品の落下発生を検知することができるという効果を奏する。

この発明の実施の形態における電子部品実装装置の全体斜視図である。 この発明の実施の形態における電子部品実装装置のヘッド部の斜視図である。 この発明の実施の形態におけるシャッターの実施例の斜視図である。 この発明の実施の形態におけるフローチャートである。 この発明の他の実施の形態におけるフローチャートである。 この発明の実施の形態におけるシャッターの参考例の斜視図である。 この発明の実施の形態におけるシャッターの他の参考例の斜視図である。 この発明の実施の形態におけるシャッターの他の参考例の斜視図である。 この発明の実施の形態におけるシャッターの他の参考例の斜視図である。

符号の説明

１ 電子部品実装装置
２ 電子部品供給手段
３ ヘッド部
１６ シャッター
２１ 電子部品廃棄部

Claims (4)

1. 電子部品を回路基板上の所定位置に装着するための電子部品実装装置において、複数の電子部品を供給するための電子部品供給手段と、
   基板上をＸ−Ｙ方向に移動可能に支持されたヘッド部と、
   ヘッド部に上下動可能に支持され前記電子部品供給手段から供給される電子部品を吸着し、前記回路基板上の所定位置に装着する吸着ノズルと、
   ヘッド部に固定され、常には閉鎖し、少なくとも電子部品の吸着、基板への搭載時に開くよう吸着ノズルの上下動経路に配置したシャッターと、
   ヘッド部の移動範囲下方の機枠に固定した電子部品を廃棄する電子部品廃棄部とを備えていると共に、
   電子部品を収納する収納部を備えた前記シャッターが、枠体に形成された開口部を閉鎖し、少なくとも電子部品の吸着、基板への搭載時に該開口部を開くことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 前記シャッターの収納部は電子部品の満杯検知手段を設けてあることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
3. ヘッド部がノズル交換移動、或いは待機位置に移動する毎にヘッド部を電子部品廃棄部へも移動させると共に、電子部品廃棄部上で収納部の底部が開くように制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
4. 電子部品の廃棄動作時に収納部の底部が開く動作を予め記憶された電子部品毎の大きさの情報に基づいて制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。

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