JP4470307B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置では、供給部に収納された電子部品を吸着ノズルを備えた移載ヘッドによってピックアップするピックアップ工程と、ピックアップした電子部品を基板位置決め部に位置決めされた基板上へ移送して所定の実装点に搭載する搭載工程とが反復して行われる。そしてこのピックアップ工程と搭載工程の間においては、移載ヘッドは供給部から基板の位置決め部との間を移動し、この移動途中で電子部品を認識する認識動作が行われ、認識結果によって不良と判定された電子部品は、基板に実装されず未実装部品として回収される。また、多種類の電子部品を同一の移載ヘッドによって実装する必要がある場合には、移載ヘッドに装着される吸着ノズルを対象部品に応じて脱着し取り換えるノズル交換が行われる。このノズル交換を自動的に行わせるため、電子部品実装装置によってはノズルチェンジャを備える場合がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように認識部やノズルチェンジャ、未実装部品の回収部など複数の機能部を備えた電子部品実装装置において、従来はこれら機能部相互を合理的に配置する基準が確立されていなかった。このため移載ヘッドを移動させて実装動作を行わせる際に、必ずしも最適な動作が実現されるとは限らず、実装効率が低下するという問題点があった、
そこで本発明は、移載ヘッドの移動経路を最適化し、実装効率を向上させることができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装装置は、電子部品を供給する供給部と、電子部品が実装される基板を搬送し位置決めする位置決め部と、電子部品を吸着ノズルにより前記供給部から吸着してピックアップし前記基板に移送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記供給部から前記位置決め部まで移動させる移動手段と、前記吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、前記ノズル交換部、認識部および回収部は、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に認識部を中心にして直線状に配列されている電子部品実装装置であって、前記ノズル交換部、前記認識部及び前記回収部は、前記認識部から前記ノズル交換部までの距離と、前記認識部から前記回収部までの距離とが略等しくなるように配置され、前記認識部により前記移載ヘッドに保持された前記電子部品を前記基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がNGの場合は、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記回収部に向けて移動させて前記電子部品を投棄するとともに、前記認識部により前記電子部品を前記基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記ノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させる。
【0005】
本発明によれば、吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、ノズル交換部、認識部および回収部を、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に、認識部を中心にして直線状に配列し、ノズル交換部、認識部及び回収部を、認識部からノズル交換部までの距離と、認識部から回収部までの距離とが略等しくなるように配置し、認識部により移載ヘッドに保持された電子部品を基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がNGの場合は、移載ヘッドを基板搬送方向に回収部に向けて移動させて電子部品を投棄するとともに、認識部により電子部品を基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッドを基板搬送方向にノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させることにより、移載ヘッドの移動経路を合理的に設定して実装効率を向上させることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
次に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平面図、図2、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図である。
【0007】
まず図1を参照して電子部品実装装置について説明する。図1において、基台1の中央部にはX方向に搬送路2が配設されている。搬送路2は電子部品が実装される基板3を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送路2の両側には電子部品の供給部4A,4Bが配設され、それぞれの供給部4A,4Bには多数個のテープフィーダ5が並設されている。テープフィーダ5はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【0008】
各供給部4A,4Bは、それぞれX軸テーブル6A,6Bを備えており、X軸テーブル6A,6Bは図示しないY方向移動機構により、それぞれ供給部4A,4Bと搬送路2上の基板3との間を移動する。X軸テーブル6A,6Bには、それぞれ移載ヘッド7A,7B、カメラ8A,8Bが装着されている。移載ヘッド7A,7Bは、それぞれ供給部4A,4Bのテープフィーダ5から電子部品を吸着ノズルによりピックアップし、基板3へ移送搭載する。X軸テーブル6A,6Bおよび図示しないY方向移動機構は、移載ヘッド7A,7Bを供給部4A,4Bから位置決め部まで移動させる移動手段となっている。カメラ8A,8Bは、X軸テーブル6A,6BおよびY方向移動機構によって水平方向に移動し、基板3を認識する。
【0009】
搬送路2と各供給部4A,4Bの間には、以下に説明する各機能部が配設されている。ノズル交換部10A,10Bには吸着ノズル14が多数配列されており、移載ヘッド7A,7Bがノズル交換部10A,10Bにアクセスすることにより、吸着ノズル14の着脱を行う。これにより、移載ヘッド7A,7Bには対象部品に応じた吸着ノズル14が装着される。
【0010】
認識部11A,11Bにはカメラが備えられており、電子部品を保持した移載ヘッド7A,7Bを認識部11A,11B上に移動させることにより、保持された電子部品はカメラによって撮像され、認識される。レーザ変位計12A,12Bは高さ計測手段であり、移載ヘッド7A,7Bをレーザ変位計12A,12Bの上方に位置させることにより、吸着ノズル14に保持された電子部品の下面や、吸着ノズル14自体の下面の高さ位置を計測する。回収部13A,13Bは移載ヘッド7A,7Bに保持された電子部品を投棄させて収容する容器であり、認識の結果により基板3へ実装されずに排出される未実装部品を回収する。
【0011】
ここで、ノズル交換部10A,10B、認識部11A,11Bおよび回収部13A,13Bの配置について説明する。図2に示すように、ノズル交換部10A,10B、認識部11A,11B、および回収部13A,13Bは、認識部11A,11Bを中心にして搬送路2に平行する方向に直線状に配列されている。搬送路2に平行な方向は、移載ヘッド7A,7Bに保持された電子部品を認識するための撮像時のスキャン方向となっている。そして、認識部11A,11Bからノズル交換部10A,10Bまでの距離と、認識部11A,11Bから回収部13A,13Bまでの距離とは略等しくなるように配置されている。
【0012】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下実装動作について説明する。まず図1において、基板3が搬送路2上の実装位置に位置決めされる。次にX軸テーブル6および図示しないY方向移動機構を駆動して移載ヘッド7A,7Bを移動させ、テープフィーダ5のピックアップ位置から電子部品をピックアップする。
【0013】
この後の動作について図2、図3を参照して説明する。ここでは、移載ヘッド7Aの例について説明しているが、移載ヘッド7Bについても同様である。図2に示すように電子部品Pをピックアップ後移載ヘッド7Aを移動させる経路中において、認識部11Aの手前で吸着ノズル14を下降させる。そして電子部品Pをカメラより所定高さだけ上方に位置させた状態で、搬送路2に沿った方向にスキャンさせて電子部品Pを撮像し、認識する(矢印a)。この認識結果によって、OK判定された場合には移載ヘッド7Aは基板3上へ移動し(矢印b)、ここで保持した電子部品を所定の実装点に搭載する。また認識結果によってNG判定された場合には、移載ヘッド7Aは搬送路2と平行に移動し(矢印c)、回収部13Aの上方に到達したならば保持した電子部品(NG部品)を回収部13Aの容器内に投棄する。
【0014】
次にノズル交換動作について図3を参照して説明する。このノズル交換は、電子部品を吸着する吸着ノズル14をピックアップ対象の電子部品に応じて自動的に交換する作業であり、電子部品実装作業時に頻繁に行われる。まず、電子部品を基板3に搭載して空の状態となった移載ヘッド7Aは認識部11Aの上方に移動し(矢印d)、装着されている吸着ノズル14を認識部11Aのカメラにより認識する。
【0015】
そしてこの吸着ノズル14が次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッド7Aは搬送路2と平行方向にノズル交換部10Aに向けて移動し(矢印e)、ここで既装着の吸着ノズル14と新たな吸着ノズル14とを自動交換する。ノズル交換後には移載ヘッド7Aは再び認識部11Aの上方に移動し(矢印f)、ここで再度吸着ノズル14の認識を行う。そして認識の結果次回実装予定の電子部品に適合した吸着ノズル14が装着されていることが確認された移載ヘッド7Aは供給部4Aに向けて移動し(矢印g)、電子部品のピックアップ動作に移行する。
【0016】
上記電子部品認識動作、吸着ノズル14の認識動作のいずれにおいても、移載ヘッド7Aは認識部11Aの上方に頻繁にアクセスする。そして部品認識時には移載ヘッド7Aは認識部11Aと回収部13Aとの間を往復移動し、ノズル認識動作においては移載ヘッド7Aは認識部11Aとノズル交換部10Aとの間を往復移動する。このような往復動作を頻繁に繰り返す実装動作において、実装効率を向上させるためには移載ヘッド7Aの移動を無駄なく行わせることが重要である。
【0017】
本実施の形態に示す例では、認識部11A、ノズル交換部10A、および回収部13Aの配置を、認識部11Aを中心にしてその両側にノズル交換部10A、回収部13Aを直線状に、しかも各部相互間の距離は略等しくなるように配列していることから、上記往復動作を反復する上で各動作における移動距離がほぼ等しくなり、特定動作のみに長い移動時間を要することがない。したがって、実装作業における移載ヘッド7Aの移動はバランスのとれたサイクリックな動作の反復となって移動経路の最適化が実現され、全体として合理的で無駄のない効率的な実装作業が実現される。
【0018】
なお、上記実施の形態では、スキャン方向として搬送路2に平行な方向が設定されているが、これに限定されず装置レイアウトによっては搬送路2と直交する方向にスキャン方向を設定してもよい。
【0019】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、ノズル交換部、認識部および回収部を、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に、認識部を中心にして直線状に配列し、ノズル交換部、認識部及び回収部を、認識部からノズル交換部までの距離と、認識部から回収部までの距離とが略等しくなるように配置し、認識部により移載ヘッドに保持された電子部品を基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がNGの場合は、移載ヘッドを基板搬送方向に回収部に向けて移動させて電子部品を投棄するとともに、認識部により電子部品を基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッドを基板搬送方向にノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させるようにしたので、移載ヘッドの移動経路を最適化して実装効率を向上させることができる。
【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平面図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【符号の説明】
3 基板
4 供給部
6 X軸テーブル
7A,7B 移載ヘッド
10A,10B ノズル交換部
11A,11B 認識部
13A,13B 回収部
14 吸着ノズル
Claims (1)
- 電子部品を供給する供給部と、電子部品が実装される基板を搬送し位置決めする位置決め部と、電子部品を吸着ノズルにより前記供給部から吸着してピックアップし前記基板に移送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記供給部から前記位置決め部まで移動させる移動手段と、前記吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、前記ノズル交換部、認識部および回収部は、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に認識部を中心にして直線状に配列されている電子部品実装装置であって、
前記ノズル交換部、前記認識部及び前記回収部は、前記認識部から前記ノズル交換部までの距離と、前記認識部から前記回収部までの距離とが略等しくなるように配置され、
前記認識部により前記移載ヘッドに保持された前記電子部品を前記基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がNGの場合は、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記回収部に向けて移動させて前記電子部品を投棄するとともに、
前記認識部により前記電子部品を前記基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記ノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させることを特徴とする電子部品実装装置。
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