JP5510395B2 - Component mounting apparatus and component mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、吸着ツールにより部品を吸着して基板の電極部に装着する部品実装装置及び部品実装方法に関するものである。 The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for sucking a component with a suction tool and mounting the component on an electrode portion of a substrate.
パネル状の基板の周辺部位に設けられた複数の電極部のそれぞれに駆動回路等の部品(電子部品)を装着する液晶パネル製造システムでは、ACF装着装置によって各電極部に貼着されたACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)テープの切片に部品を仮圧着する部品実装装置としての仮圧着装置を備えている。 In a liquid crystal panel manufacturing system in which a component (electronic component) such as a drive circuit is mounted on each of a plurality of electrode portions provided on a peripheral portion of a panel-like substrate, an ACF (ACF) attached to each electrode portion by an ACF mounting device. Anisotropic Conductive Film (Anisotropic Conductive Film) includes a temporary pressure bonding device as a component mounting device for temporarily pressure bonding a component to a piece of tape.
仮圧着装置は、電極部を有した基板を保持する基板保持部、垂直軸回りに回転自在に設けられて部品を吸着する吸着ツール、動力伝達機構を介して吸着ツールを回転させる駆動軸を有し、この駆動軸を最終的に一の方向(第1の方向とする)に回転させることによって吸着ツールの回転を駆動軸の第1の方向への回転に追従させた状態で吸着ツールの回転方向の位置決めを行う回転モータを備えている。そして、撮像視野を上方に向けたカメラによって、吸着ツールに吸着された部品の水平面内方向の回転角度である部品角度を検出した後、基板保持部に保持させた基板の電極部の水平面内方向の回転角度である電極部角度を検出し、得られた結果(検出された部品角度と検出された電極部角度)に基づいて算出される目標回転位置(吸着ツールに吸着させた部品の角度を電極部角度に一致させる場合の吸着ツールの回転位置)に吸着ツールを位置決めしたうえで吸着ツールを基板に対して下降させることにより、部品を基板の電極部に装着させるようになっている(例えば、特許文献1)。 The temporary crimping device has a substrate holding portion for holding a substrate having an electrode portion, a suction tool that is rotatably provided around a vertical axis and sucks components, and a drive shaft that rotates the suction tool via a power transmission mechanism. The rotation of the suction tool in a state where the rotation of the suction tool follows the rotation of the drive shaft in the first direction by finally rotating the drive shaft in one direction (the first direction). A rotating motor is provided for positioning in the direction. Then, after detecting the component angle, which is the rotation angle in the horizontal plane direction of the component sucked by the suction tool, with the camera whose imaging field of view is directed upward, the horizontal plane direction of the electrode portion of the substrate held by the substrate holding portion The rotation angle of the electrode part is detected, and the target rotation position (the angle of the part sucked by the suction tool is calculated based on the obtained result (the detected part angle and the detected electrode part angle)). The component is mounted on the electrode portion of the substrate by positioning the suction tool at the rotation position of the suction tool when matching the electrode portion angle and lowering the suction tool with respect to the substrate (for example, Patent Document 1).
上記の吸着ツールの位置決めを行うにおいては、検出した電極部角度と部品角度の関係等に基づいて、吸着ツールに吸着された部品の角度を検出した電極部角度に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸をそのまま吸着ツールを目標回転位置に位置させる方向に回転させたのでは、動力伝達機構内に存在するバックラッシに起因する回転モータの駆動軸に対する吸着ツールの不追従が生じてしまい、回転モータの駆動軸によって吸着ツールの回転方向の位置制御を行うことができないこととなる場合には、先ず回転モータの駆動軸を第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行し、その後に回転モータの駆動軸を第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めする。 When positioning the above suction tool, if the angle of the part sucked by the suction tool is made to match the detected electrode part angle based on the relationship between the detected electrode part angle and the part angle, etc. If the motor drive shaft is rotated as it is in the direction in which the suction tool is positioned at the target rotation position, non-following of the suction tool to the drive shaft of the rotary motor due to backlash existing in the power transmission mechanism occurs. In the case where the position control in the rotation direction of the suction tool cannot be performed by the drive shaft of the rotary motor, first, the anti-backlash that rotates the drive shaft of the rotary motor in the second direction opposite to the first direction. The operation is executed, and then the drive shaft of the rotary motor is rotated in the first direction to position the suction tool at the target rotational position.
しかしながら、上述のように、従来の部品実装装置において、吸着ツールを目標回転位置に位置決めする際にアンチバックラッシ動作が必要となるか否かは部品角度と電極部角度との関係に応じて変わるため、アンチバックラッシ動作は必ず電極部角度の検出の後に行われることになり、部品ひとつ当たりに要する電極部への装着時間が長くなって基板の生産性が低下するという問題点があった。 However, as described above, in the conventional component mounting apparatus, whether or not the anti-backlash operation is necessary when positioning the suction tool at the target rotation position depends on the relationship between the component angle and the electrode portion angle. The anti-backlash operation is always performed after the detection of the electrode portion angle, and there is a problem that the mounting time to the electrode portion required for each part becomes long and the productivity of the substrate is lowered.
そこで本発明は、部品ひとつ当たりに要する電極部への装着時間を短縮して基板の生産性を向上させることができる部品実装装置及び部品実装方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus and a component mounting method capable of improving the productivity of a substrate by shortening the mounting time required for each component.
請求項1に記載の部品実装装置は、電極部を有した基板を保持する基板保持部と、垂直軸回りに回転自在に設けられて部品を吸着する吸着ツールと、動力伝達機構を介して吸着ツールを回転させる駆動軸を有し、この駆動軸を最終的に第1の方向に回転させることによって吸着ツールの回転を駆動軸の前記第1の方向への回転に追従させた状態で吸着ツールの回転方向の位置決めを行う回転モータと、吸着ツールに吸着された部品の水平面内方向の回転角度である部品角度を検出する部品角度検出手段と、部品角度検出手段により部品角度が検出された後、基板保持部に保持された基板の電極部の水平面内方向の角度である電極部角度を検出する電極部角度検出手段と、電極部角度検出手段による電極部角度の検出と並行して電極部角度の仮設定値を設定する電極部角度仮設定値設定手段と、電極部角度仮設定値設定手段により設定された電極部角度の前記仮設定値と部品角度検出手段により検出された部品角度の関係に基づいて、吸着ツールに吸着された部品の角度を電極部角度の前記仮設定値に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させる前に、動力伝達機構内に存在するバックラッシに起因する回転モータの駆動軸に対する吸着ツールの不追従が生じないようにするために回転モータの駆動軸を前記第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う判断手段と、部品角度検出手段により検出された部品角度と電極部角度検出手段により検出された電極部角度とに基づいて、吸着ツールに吸着された部品の角度を電極部角度検出手段により検出された電極部角度に一致させる場合の吸着ツールの回転位置である目標回転位置の算出を行う目標回転位置算出手段と、判断手段によりアンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度の検出が行われた後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めし、判断手段によりアンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度の検出と並行して回転モータの駆動軸を前記第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度検出手段による電極部角度の検出が行われた後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めする吸着ツール位置決め制御手段と、目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めされた吸着ツールを基板に対して下降させて吸着ツールに吸着された部品を基板の電極部に装着させる装着制御手段とを備え、同一の基板上に一列に並んだ複数の電極部から成る電極部列に対して行う2回目以降の電極部への部品の装着時、電極部角度仮設定値設定手段により設定される電極部角度の前記仮設定値として、前回の部品の装着時に電極部角度検出手段により検出された電極部角度が用いられる。
The component mounting apparatus according to
請求項2に記載の部品実装方法は、電極部を有した基板を保持する基板保持部と、垂直軸回りに回転自在に設けられて部品を吸着する吸着ツールと、動力伝達機構を介して吸着ツールを回転させる駆動軸を有し、この駆動軸を最終的に第1の方向に回転させることによって吸着ツールの回転を駆動軸の前記第1の方向への回転に追従させた状態で吸着ツールの回転方向の位置決めを行う回転モータとを備えた部品実装装置による部品実装方法であって、基板保持部に基板を保持させる工程と、吸着ツールに部品を吸着させる工程と、吸着ツールに吸着させた部品の水平面内方向の回転角度である部品角度を検出する工程と、部品角度を検出した後、基板保持部に保持させた基板の電極部の水平面内方向の角度である電極部角度を検出する工程と、電極部角度の検出と並行して電極部角度の仮設定値の設定を行う工程と、設定した電極部角度の前記仮設定値と検出した部品角度の関係に基づいて、吸着ツールに吸着させた部品の角度を電極部角度の前記仮設定値に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させる前に、動力伝達機構内に存在するバックラッシに起因する回転モータの駆動軸に対する吸着ツールの不追従が生じないようにするために回転モータの駆動軸を前記第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う工程と、検出した部品角度と検出した電極部角度とに基づいて、吸着ツールに吸着させた部品の角度を検出した電極部角度に一致させる場合の吸着ツールの回転位置である目標回転位置の算出を行う工程と、アンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断した場合には、電極部角度の検出を行った後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めし、アンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断した場合には、電極部角度の検出と並行して回転モータの駆動軸を前記第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度の検出を行った後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めする工程と、目標回転位置に位置決めした吸着ツールを基板に対して下降させて吸着ツールに吸着させた部品を基板の電極部に装着させる工程とを含み、同一の基板上に一列に並んだ複数の電極部から成る電極部列に対して行う2回目以降の電極部への部品の装着時、設定する電極部角度の前記仮設定値として、前回の部品の装着時に検出した電極部角度を用いる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a component mounting method comprising: a substrate holding portion that holds a substrate having an electrode portion; a suction tool that is rotatably provided around a vertical axis; a drive shaft for rotating the tool, suction tool in a state in which to follow the rotation of the first direction of the drive shaft rotation of the suction tool by rotating the drive shaft to the final first direction A component mounting method using a component mounting apparatus having a rotation motor for positioning in the rotation direction of the substrate, the step of holding the substrate on the substrate holding part, the step of sucking the component on the suction tool, and the suction tool Detecting the component angle, which is the rotation angle of the component in the horizontal plane, and detecting the component angle, and then detecting the electrode portion angle, which is the angle in the horizontal plane of the electrode portion of the substrate held by the substrate holder Process A step of setting the provisional setpoint in parallel electrode portion angle and the detection electrode unit angle, based on the component angle relationship detected with the temporarily set value of the electrode portion angle set, adsorbed to suction tool in case of a match the angle of the part obtained by the provisionally set value of the electrode unit angle, prior to rotating the drive shaft of the rotary motor in the first direction, due to the backlash present in the power transmission mechanism it is necessary to run the anti-backlash operation of rotating in a second direction opposite to the driving shaft of the rotary motor in order to prevent the occurrence is not follow the suction tool relative to the drive shaft of the rotary motor to the first direction Rotation position of the suction tool when the angle of the part sucked by the suction tool is made to coincide with the detected electrode part angle based on the step of determining whether or not and the detected part angle and the detected electrode part angle so And performing calculation of the target rotational position that, when it is determined that there is no need to run an anti-backlash operation rotates the drive shaft of the rotary motor in the first direction after the detection of the electrode unit angle suction tool positioned at the target rotational position, if it is determined that it is necessary to execute the anti-backlash operation rotates the drive shaft of the rotary motor in the second direction in parallel with the detection electrode unit angle Te perform anti backlash operation, the steps of positioning the drive shaft of the rotary motor is rotated in the first direction suction tool after the detection of the electrode portion angle to the target rotational position, the suction tool has been positioned at the target rotational position only contains a step of mounting the component is lowered by adsorbing the suction tool with respect to the substrate on the electrode portion of the substrate, electrodeposition comprising a plurality of electrode portions arranged in a row on the same substrate When the component is mounted on the electrode portion for the second and subsequent times performed on the pole row, the electrode portion angle detected at the time of the previous component mounting is used as the temporary setting value of the electrode portion angle to be set .
本発明では、電極部角度の検出と並行して電極部角度の仮設定値の設定を行い、その設定した電極部角度の仮設定値と検出した部品角度の関係等に基づいて、吸着ツールに吸着させた部品の角度を電極部角度の仮設定値に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸を第1の方向に回転させる前に、第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行い、アンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断した場合には、電極部角度の検出と並行してアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度の検出を行った後に回転モータの駆動軸を第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めするようになっていることから、アンチバックラッシ動作が電極部角度の検出の後に行われることはなく、部品ひとつ当たりに要する電極部への装着時間を短縮することができるので、基板の生産性を向上させることができる。 In the present invention, the temporary setting value of the electrode section angle is set in parallel with the detection of the electrode section angle, and the suction tool is set based on the relationship between the set temporary setting value of the electrode section angle and the detected component angle. The second direction opposite to the first direction before rotating the drive shaft of the rotary motor in the first direction when the adsorbed component angle is made to coincide with the temporarily set value of the electrode portion angle. If it is determined that it is necessary to execute the anti-backlash operation, the anti-backlash operation is performed in parallel with the detection of the electrode section angle. After the electrode part angle is detected, the anti-backlash operation detects the electrode part angle by rotating the drive shaft of the rotary motor in the first direction and positioning the suction tool at the target rotational position. Not be performed after, it is possible to shorten the mounting time of the electrode portions required per one part, it is possible to improve the substrate productivity.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示す液晶パネル製造システム1は、長方形形状の透明なガラス材料から成るパネル状の基板2の端部に設けられた複数の電極部2aのそれぞれに駆動回路等の部品(電子部品)3を実装するものであり、ACF貼着装置11、仮圧着装置12、第1の本圧着装置13、第2の本圧着装置14及び検査装置15がこの順で連結されて成る。これらの装置11〜15はホストコンピュータ16によって統合制御されて動作し、ホストコンピュータ16から生産指令が出されているとき、上記装置11〜15の各々は部品実装作業の中における各担当分の作業工程を実行する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A liquid crystal
ここで、基板2上の複数の電極部2aは、図2に示すように、一の長辺と一の短辺のそれぞれに一列に並んで設けられている。すなわち、基板2の一の長辺と一の短辺のそれぞれには、複数の電極部2aから成る電極部列2Lが形成されている。
Here, as shown in FIG. 2, the plurality of
ACF貼着装置11は、上流工程側から供給された基板2を受け取り、基板2上の各電極部2aに図2に示すようにACFテープの切片4を貼着したうえで、その基板2を下流工程側の仮圧着装置12に搬出する。
The
仮圧着装置12は、ACF貼着装置11から搬出された基板2を受け取り、基板2の各電極部2aに貼着されたACFテープの切片4上に部品3を装着(仮圧着)したうえで、その基板2を下流工程側の第1の本圧着装置13に搬出する。
The
第1の本圧着装置13は、仮圧着装置12から搬出された基板2を受け取り、基板2の長辺側の各電極部2aに仮圧着された部品3を熱圧着(本圧着)したうえで、その基板2を下流工程側の第2の本圧着装置14に搬出する。
The first
第2の本圧着装置14は、第1の本圧着装置13から搬出された基板2を受け取り、基板2の短辺側の各電極部2aに仮圧着された部品3を熱圧着(本圧着)したうえで、その基板2を下流工程側の検査装置15に搬出する。
The second
検査装置15は、第2の本圧着装置14から搬出された基板2を受け取り、基板2の各電極部2aに本圧着された部品3の検査及び種々の判定処理を行ったうえで、その基板2を液晶パネル製造システム1の外部に搬出する。
The
次に、液晶パネル製造システム1における部品実装装置である仮圧着装置12について説明する。図3、図4及び図5において仮圧着装置12は、基台21上に、基板2を保持して移動させる基板保持移動部22、部品3の供給を行う部品供給部23、部品供給部23より供給される複数の部品3を受け取って所定の吸着位置に移送する部品移送部24及び部品移送部24によって吸着位置に移送された部品3を吸着(ピックアップ)して基板保持移動部22に保持させた基板2に装着(仮圧着)する部品装着部25を備えている。
Next, the temporary
以下、説明の便宜上、オペレータOP(図3及び図4)から見て基台21の左右方向をX軸方向、オペレータOPから見て基台21の前後方向をY軸方向、基台21の上下方向をZ軸方向とする。また、オペレータOPから見て基台21の右側を右方、左側を左方とし、オペレータOPから見て基台21の手前側を前方、奥側を後方とする。
Hereinafter, for convenience of explanation, the left-right direction of the
図4及び図5において、基板保持移動部22は、基台21に対してX軸方向に相対移動自在に設けられたXテーブル31、Xテーブル31に対してY軸方向に移動自在に設けられたYテーブル32、Yテーブル32に対してZ軸回りに回転自在に設けられたθテーブル33及びθテーブル33の上面に設けられた基板保持テーブル34を備えて成る。基板保持テーブル34の上面には基板2が水平姿勢に保持される。
4 and 5, the substrate holding / moving
このように、本実施の形態における仮圧着装置12において、基板保持移動部22は、電極部2aを有した基板2を保持する基板保持部として機能する。
Thus, in the temporary press-
図3及び図6において、部品供給部23は、部品3を載せたテープTPを搬送する左右2つのテープ搬送部41と、左右のテープ搬送部41それぞれが搬送するテープTPから部品3を打ち抜く左右2つの部品打ち抜き部42を備えて成る。
3 and 6, the
図3及び図6において、左右のテープ搬送部41はそれぞれ、テープTPの供給(繰出し)を行うテープ供給リール41aと、テープ供給リール41aより供給されるテープTPを巻き取るテープ巻取りリール41bと、テープ供給リール41aより供給されるテープTPよりカバーテープCTを剥がして巻き取るカバーテープ巻取りリール41cから成る。各テープ搬送部41では、テープ供給リール41a、テープ巻き取りリール41b及びカバーテープ巻取りリール41cが同期して回転することにより、テープ供給リール41aからのテープTPの供給、テープ巻き取りリール41bによるテープTPの巻き取り及びカバーテープ巻き取りリール41cによるテープTPからのカバーテープCTの巻き取りが行われ、カバーテープCTが剥がされたテープTPの一部が水平面内方向(X軸方向)に搬送される。
3 and 6, the left and right
図5及び図6において、左右の部品打ち抜き部42は、基台21に対して固定された下側金型42aと、下側金型42aの上方を上下動される上側金型42bから成る。下側金型42aと上側金型42bの間には、テープ搬送部41によって水平面内方向に搬送されるテープTPが通っており、上側金型42bを下側金型42aに対して下降させることにより、テープTPから部品3を打ち抜くことができる。
5 and 6, the left and right
図3及び図6において、部品移送部24は、基台21上をX軸方向に延びて設けられたX軸ガイド51、X軸ガイド51に対してY軸方向に相対移動自在に設けられた左右のY軸テーブル52、各Y軸テーブル52に対してX軸方向に移動自在に設けられた左右のX軸テーブル53及び各X軸テーブル53上に設けられた左右2つの移送ヘッド54を備えている。
3 and 6, the
各移送ヘッド54はX軸テーブル53に対してZ軸回りに回転自在に設けられており、テーブル駆動モータ55(図5及び図6)によって駆動されて水平面内で回転されるインデックス型のターンテーブル56と、ターンテーブル56から上方に延びて設けられた複数(ここでは7つ)の受け取りノズル57(前述の部品受け取り手段)を備えている。これら複数の受け取りノズル57は、図示しないアクチュエータによって、ターンテーブル56に対して個別に昇降させることができる。
Each
各移送ヘッド54は、ターンテーブル56を一定角度回転させることによって、複数の受け取りノズル57のうちのいずれかひとつを部品打ち抜き部42の下側金型42aの下方の位置(この位置を以下、「部品供給位置」と称する)に位置させる動作、部品供給位置に位置させた受け取りノズル57を上昇させる動作(図5中に破線で示す受け取りノズル57参照)、部品供給位置で上昇させた受け取りノズル57により、部品打ち抜き部42によって打ち抜かれた部品3を下方から支持して受け取った後、その受け取りノズル57を下降させる動作から成る一連の動きを繰り返す。このようにして移送ヘッド54は、テープTPから連続的に打ち抜かれる複数の部品3をそれぞれ異なる受け取りノズル57によって次々と受け取る。
Each
各移送ヘッド54は、複数の受け取りノズル57によって部品打ち抜き部42によって打ち抜かれた複数の部品3を受け取ったら部品装着部25の側の所定の位置へ移動し、部品3を受け取った複数の受け取りノズル57のうちのひとつを所定の位置(この位置を以下、「ノズル移動位置」と称する)に位置させることによって、部品装着部25による部品3の吸着位置(この吸着位置は後述する左右の装着ヘッド63に対応して左右2つある)に部品3を移送する。
Each of the transfer heads 54 moves to a predetermined position on the
左右の移送ヘッド54はそれぞれ、対応する吸着位置(左側の移送ヘッド54には左側の吸着位置が対応し、右側の移送ヘッド54には右側の吸着位置が対応する)に移送した部品3が部品装着部25の吸着ツール63a(後述)によって吸着(ピックアップ)されたら、ターンテーブル56を一定角度回転させて、部品3が吸着された受け取りノズル57の隣に位置する受け取りノズル57によって吸着位置に部品3が新たに移送されるようにする。
The left and right transfer heads 54 are
図3、図4及び図5において、部品装着部25は、基台21に立設された左右一対の支柱61a及びこれら一対の支柱61aに掛け渡されて基台21の横方向(X軸方向)に延びた横部材61bから成る門型フレーム61と、門型フレーム61の横部材61bに沿ってX軸方向に移動自在に設けられた左右のX軸移動体62と、各X軸移動体62に対してY軸方向に移動自在に設けられた左右2つの装着ヘッド63と、基台21に設けられて装着ヘッド63の下方に位置するバックアップ部64と、バックアップ部64に設けられた2つのカメラ65を有して成る(図7も参照)。
3, 4, and 5, the
図3及び図5において、装着ヘッド63は下方に延びたひとつのノズル状の吸着ツール63aを備えている。左右2つの装着ヘッド63が備える各吸着ツール63aは、図示しないエア供給源からの真空圧の供給を受けて部品3の真空吸着及びその解除動作を行う。
3 and 5, the mounting
各吸着ツール63aは、X軸移動体62の下方に位置する断面L状のブラケット66に設けられた昇降モータ67によって昇降自在であるとともに、ブラケット66を介して取り付けられた回転モータ68によって垂直軸回りに回転自在である。回転モータ68の駆動軸68aと吸着ツール63aの間にはギヤ式の動力伝達機構から成る減速機69が介装されており、回転モータ68は駆動軸68aの回転動作により減速機69を駆動して吸着ツール63aを垂直軸回りに回転させる。
Each
このように、本実施の形態における仮圧着装置12において、吸着ツール63aは、垂直軸回りに回転自在に設けられて部品3を吸着するものとなっている。
Thus, in the temporary press-bonding
ここで、減速機69を構成するギヤ間にはバックラッシが存在するため、回転モータ68の駆動軸68aを回転させた場合に、回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じ得るが、回転モータ68の駆動軸68aを一の方向(第1の方向とする)に回転させることによって回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの追従が得られた後は、その後回転モータ68の駆動軸68aを第1の方向に回転させる限りは必ず回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの追従が得られるので、最終的に回転モータ68の駆動軸68aを第1の方向に回転させて吸着ツール63aの位置決め(回転方向の位置決め)を行うようにしている。この回転モータ68の駆動軸68aの回転方向(第1の方向)を、本実施の形態では吸着ツール63aを上方から見たときに反時計回りに回転させる方向であるとし、この第1の方向を「順方向」と称する。一方、この順方向とは反対の方向であって、吸着ツール63aを上方から見たときに時計回りに回転させる回転モータ68の駆動軸68aの回転方向(第2の方向とする)を、本実施の形態では「逆方向」と称する。
Here, since there is a backlash between the gears constituting the
このように、本実施の形態における仮圧着装置12において、回転モータ68は、動力伝達機構である減速機69を介して吸着ツール63aを回転させる駆動軸68aを有し、この駆動軸68aを最終的に第1の方向(順方向)に回転させることによって吸着ツール63aの回転方向の位置決めを行うものとなっている。
Thus, in the temporary press-bonding
図5においてバックアップ部64は、基板保持移動部22と部品供給部23の間をX軸方向に延びて設けられたX軸部材64aと、X軸部材64aに沿って水平移動自在に設けられたスライダ64b(図7も参照)と、スライダ64bの上部からY軸方向前方に張り出して設けられたバックアップステージ64c(図3及び図7も参照)から成る。スライダ64b内の上部には、基板保持テーブル34に保持された基板2の下面の一部を吸着して基板2をバックアップステージ64cに対して固定することによって基板2の平面度を確保する複数の吸着部64dが設けられている。基板保持移動部22は、基板保持テーブル34に保持された基板2上の長辺側又は短辺側に形成された電極部列2Lがバックアップステージ64cの直上に位置するように基板2を保持する(図5に示す状態参照)。
In FIG. 5, the
左右の装着ヘッド63はそれぞれ、部品移送部24の対応する移送ヘッド54によって対応する吸着位置(左側の装着ヘッド63には左側の移送ヘッド54及び左側の吸着位置が対応し、右側の装着ヘッド63には右側の移送ヘッド54及び右側の吸着位置が対応する)に移送された部品3を吸着ツール63aによって真空吸着し、基板保持移動部22に保持された基板2の各電極部2aに部品3を装着する。このとき基板2の電極部2aの下方にはバックアップ部64のバックアップステージ64cが位置され、装着ヘッド63は部品3を電極部2aごとバックアップステージ64cに押し付けるようにする(図5)。なお、基板保持移動部22に保持された基板2の長辺側の各電極部2aと短辺側の各電極部2aには、仮圧着装置12の上流工程側に設置されたACF貼着装置11によってACFテープの切片4が貼着された状態となっている(図4参照)。
The left and right mounting heads 63 are respectively corresponding suction positions by the corresponding transfer heads 54 of the component transfer unit 24 (the
図5及び図7において、2つのカメラ65はバックアップ部64が備えるスライダ64bの下部(バックアップステージ64cの下方)に取り付けられたカメラ支持部64eによって撮像視野を上方に向けた状態で支持されている。バックアップステージ64cには各カメラ65の光軸CJに沿って上下方向に延びた2つの貫通孔64fが設けられており、2つのカメラ65は基板保持移動部22に保持された基板2の電極部2aの両端部(電極部列2Lの延びる方向に沿った両端部)に設けられた2つの電極部側マーク2m又は装着ヘッド63の吸着ツール63aに吸着された部品3に設けられた2つの部品側マーク3mを、貫通孔64fを介して下方から視認することができるようになっている。なお、基板2は透明なガラス材料から成るため、基板2の上面に設けられた電極部側マーク2mを基板2の下方からカメラ65によって視認することができる。
5 and 7, the two
基板保持移動部22に保持された基板2の位置決め動作(基板保持移動部22を構成するXテーブル31の基台21に対するX軸方向への移動動作、Yテーブル32のXテーブル31に対するY軸方向への移動動作及びθテーブル33のYテーブル32に対するZ軸回りの回転動作)は、仮圧着装置12が備える制御装置70(図8)が図示しないアクチュエータ等から成る基板保持部駆動機構71(図8)の作動制御を行うことによってなされる。
Positioning operation of the
部品供給部23を構成する左右のテープ搬送部41によるテープTPの搬送動作は、制御装置70が図示しないアクチュエータ等から成るテープ搬送機構72(図8)の作動制御を行うことによってなされる。部品供給部23を構成する左右の部品打ち抜き部42によるテープTPからの部品3の打ち抜き動作は、制御装置70が図示しないアクチュエータ等から成る部品打ち抜き部駆動機構73(図8)の作動制御を行うことによってなされる。
The transport operation of the tape TP by the left and right
部品移送部24を構成する左右の移送ヘッド54による部品3の移送動作(X軸ガイド51に対する各Y軸テーブル52のY軸方向への移動動作、各Y軸テーブル52に対するX軸テーブル53のX軸方向への移動動作、各X軸テーブル53に対するターンテーブル56のZ軸回りの回転動作及びターンテーブル56に対する各受け取りノズル57の昇降動作)は、制御装置70が前述のテーブル駆動モータ55を含むアクチュエータ等から成る部品移送部駆動機構74(図8)の作動制御を行うことによってなされる。
Transfer operation of the
部品装着部25における左右の装着ヘッド63の移動動作(門型フレーム61の横部材61bに対する各X軸移動体62のX軸方向への移動動作及び各X軸移動体62に対する装着ヘッド63のY軸方向への移動動作)は、制御装置70が図示しないアクチュエータ等から成る装着ヘッド移動機構75(図8)の作動制御を行うことによってなされる。
Movement operation of the left and right mounting heads 63 in the component mounting unit 25 (moving operation of each
各装着ヘッド63による部品3の吸着及びその解除動作は、制御装置70が前述の図示しないエア供給源と繋がるアクチュエータ等から成る真空吸着動作制御機構76(図8)の作動制御を行って吸着ツール63a内に真空圧を供給し、或いは吸着ツール63a内に正圧を供給して吸着ツール63a内の真空破壊を行うことによってなされる。
The suction and release operation of the
図8に示すように、制御装置70には、画像認識部70a、部品角度算出部70b、電極部角度算出部70c、電極部角度仮設定値設定部70d、判断部70e、目標回転位置算出部70f、吸着ツール位置決め制御部70g及び装着制御部70hが備えられている(図8)。
As shown in FIG. 8, the
各カメラ65の撮像動作は制御装置70によって制御され(図8)、各カメラ65の撮像動作によって得られた画像データは制御装置70の画像認識部70aに送られて画像認識がなされる。
The imaging operation of each
部品角度算出部70bは、吸着ツール63aに吸着された部品3の水平面内方向の角度である部品角度の検出に用いられ、電極部角度算出部70cは、基板保持移動部22に保持された基板2の電極部2a(バックアップステージ64cの直上に位置された電極部列2Lの中の電極部2a)の水平面内方向の回転角度である電極部角度の検出に用いられる。
The component angle calculation unit 70b is used to detect a component angle that is an angle in the horizontal plane direction of the
部品角度は、図9(a)に示すように、部品3に設けられた2つの部品側マーク3mを結ぶ線S1のX軸から順方向(図9(a),(b)では反時計回り)にとった角度θであり、以下、「部品角度θ」と記す。制御装置70の部品角度算出部70b(図8)は、2つのカメラ65の撮像動作によって得られる2つの部品側マーク3mの画像認識結果に基づいて、その部品側マーク3mを備えた部品3の部品角度θを算出する。
As shown in FIG. 9A, the component angle is the forward direction from the X axis of the line S1 connecting the two component side marks 3m provided on the component 3 (counterclockwise in FIGS. 9A and 9B). ), And hereinafter referred to as “component angle θ”. Based on the image recognition result of the two component side marks 3m obtained by the imaging operation of the two
電極部角度は、図9(b)に示すように、電極部2aの両端部に設けられた2つの電極部側マーク2mを結ぶ線S2のX軸から順方向にとった角度φであり、以下、「電極部角度φ」と記す。制御装置70の電極部角度算出部70cは、2つのカメラ65の撮像動作によって得られる2つの電極部側マーク2mの画像認識結果に基づいて、その電極部側マーク2mを備えた電極部2aの電極部角度φを算出する。なお、後述するように、部品3を電極部2aに装着するときの手順上、電極部角度φの検出は部品角度θの検出の後になる。
As shown in FIG. 9B, the electrode part angle is an angle φ taken in the forward direction from the X axis of the line S2 connecting the two electrode part side marks 2m provided at both ends of the
このように、本実施の形態において、2つのカメラ65と制御装置70の部品角度算出部70bは、仮圧着装置12において、吸着ツール63aに吸着された部品3の水平面内方向の回転角度である部品角度θを検出する部品角度検出手段として機能し、2つのカメラ65と制御装置70の電極部角度算出部70cは、部品角度検出手段(2つのカメラ65及び制御装置70の部品角度算出部70b)により部品角度θが検出された後、基板保持移動部22に保持された基板2の電極部2aの水平面内方向の角度である電極部角度φを検出する電極部角度検出手段として機能する。
As described above, in the present embodiment, the two
制御装置70の電極部角度仮設定値設定部70dは、上記電極部角度検出手段(2つのカメラ65と制御装置70の電極部角度算出部70c)による電極部角度φの検出と並行して電極部角度φの仮設定値(以下、電極部角度仮設定値φ1と記す)の設定を行う。ここで電極部角度仮設定値φ1は、同一の基板2上に一列に並んだ複数の電極部2aから成る電極部列2Lに対して行う2回目以降の電極部2aへの部品3の装着時については、前回の部品3の装着時に電極部角度検出手段により検出された電極部角度φが設定される(詳細は後述)。
The electrode part angle temporary setting
制御装置70の判断部70e(判断手段)は、電極部角度仮設定値設定部70dにおいて設定された電極部角度仮設定値φ1と部品角度検出手段(2つのカメラ65及び制御装置70の部品角度算出部70b)により検出された部品角度θ及び回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向とに基づいて、吸着ツール63aに吸着された部品3の角度を電極部角度仮設定値φ1に一致させるとした場合に、回転モータ68の駆動軸68aを第1の方向(順方向)に回転させる前に、動力伝達機構である減速機69内に存在するバックラッシに起因する回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じないようにするために回転モータ68の駆動軸68aを第1の方向とは反対の第2の方向(逆方向)に回転させる動作(アンチバックラッシ動作)を実行する必要があるか否かの判断を行う。
The determination unit 70e (determination unit) of the
ここで、上記回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転とは、吸着ツール63aに吸着させた部品3を基板2の電極部2aに装着した後、回転モータ68の駆動軸68aを所定の原回転位置(駆動軸の回転角が0°となる位置)に復帰させるときの回転をいうが、回転モータ68の駆動軸68aについてアンチバックラッシ動作を行うか否かの判断において、回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転が関係するのは、吸着ツール63aは前述のように、回転モータの駆動軸を最終的に順方向(第1の方向)に回転させて位置決めするようになっていることから、回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向が順方向であったことは、回転モータ68の駆動軸68aを現在の位置からそのまま順方向に回転させたとしてもバックラッシに起因する吸着ツール63aの不追従が生じないことを意味し、回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向が逆方向(第2の方向)であったことは、回転モータ68の駆動軸68aを現在の位置からそのまま順方向に回転させると、バックラッシに起因する吸着ツール63aの不追従が生じ得ることを意味するからである。
Here, the rotation immediately before the
制御装置70の目標回転位置算出部70f(目標回転位置算出手段)は、部品角度検出手段により検出された部品角度θと電極部角度検出手段により検出された電極部角度φとに基づいて、吸着ツール63aに吸着された部品3の角度を電極部角度検出手段により検出された電極部角度φに一致させる場合の吸着ツール63aの回転位置(原回転位置からの回転角)である目標回転位置の算出を行う。
The target rotation
制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70g(吸着ツール位置決め制御手段)は、判断部70eによりアンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度φの検出が行われた後に回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)に回転させて吸着ツール63aを目標回転位置算出部70fにより算出された目標回転位置に位置決めし、判断部70eによりアンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度φの検出と並行して回転モータ68の駆動軸68aを逆方向(第2の方向)に回転させるアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度検出手段による電極部角度φの検出が行われた後に回転モータ68の駆動軸68aを順方向に回転させて吸着ツール63aを目標回転位置算出部70fにより算出された目標回転位置に位置決めする。
When the determination unit 70e determines that the anti-backlash operation need not be executed by the determination unit 70e, the suction tool
制御装置70の装着制御部70h(装着制御手段)は、目標回転位置算出部70fにより算出された目標回転位置に位置決めされた吸着ツール63aを基板2に対して下降させて吸着ツール63aに吸着された部品3を基板2の電極部2aに装着させる。
The mounting
なお、この装着制御部70hにより部品3が基板2の電極部2aに装着された後、吸着ツール位置決め制御部70gは、回転モータ68の作動制御を行って、回転モータ68の駆動軸68aを原回転位置に復帰させる動作を行う。
After the
図8において、制御装置70には入出力装置としてのタッチパネル77が接続されており、オペレータOPはこのタッチパネル77を介してメッセージを受けることができるとともに、タッチパネル77を介して必要な指令入力を行うことができる。
In FIG. 8, a
制御装置70は、前述のように、回転モータ68の駆動軸68aを最終的に順方向に回転させることによって吸着ツール63aの回転モータ68の駆動軸68aの順方向(第1の方向)への回転に追従させた状態で吸着ツール63aの回転方向の位置決めを行う。このため制御装置70の判断部70eは、電極部角度仮設定値設定部70dにおいて設定された電極部角度仮設定値φ1と部品検出手段により検出された部品角度θから得られる角度α1(=φ1−θ)が零(「0」)又は正の値、すなわちα1≧0であり(図10(a))かつ、回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向が順方向であった場合には、回転モータ68の駆動軸68aをそのまま角度α1(この角度α1は通常、目標回転位置に近い値となる)だけ順方向(第1の方向)に回転させても減速機69内に存在するバックラッシに起因する回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じることはないので、部品3の角度を設定した目標回転位置に一致させる場合、アンチバックラッシ動作を実行する必要はないと判断する。
As described above, the
一方、制御装置70の判断部70eは、電極部角度仮設定値設定部70dにおいて設定された電極部角度仮設定値φ1と部品検出手段により検出された部品角度θから得られる角度α1(=φ1−θ)が零(「0」)又は正の値、すなわちα1≧0であるが(図10(a))、回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向が逆方向であった場合には、回転モータ68の駆動軸68aをそのまま角度α1だけ順方向(第1の方向)に回転させると、減速機69内に存在するバックラッシに起因する回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じてしまうので、部品3の角度を目標回転位置に一致させる場合、最終的に駆動軸68aを順方向に回転させる前に、駆動軸68aを逆方向に回転させる動作(アンチバックラッシ動作)を実行する必要があると判断する。
On the other hand, the determination unit 70e of the
また、制御装置70の判断部70eは、電極部角度仮設定値設定部70dにおいて設定された電極部角度仮設定値φ1と部品検出手段により検出された部品角度θから得られる角度α1(=φ1−θ)が負の値、すなわちα1<0であった場合(図10(b))には、回転モータ68の駆動軸68aをそのまま逆方向(第2の方向)に回転させると、減速機69内に存在するバックラッシに起因する回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じてしまうので、部品3の角度を目標回転位置に一致させる場合、最終的に駆動軸68aを順方向に回転させる前に、駆動軸68aを逆方向に回転させる動作(アンチバックラッシ動作)を実行する必要があると判断する。
Further, the determination unit 70e of the
制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70gは、判断部70eにおいてアンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度φの検出が行われた後に、回転モータ68の駆動軸68aを現在位置からそのまま順方向(第1の方向)に回転させて、吸着ツール63aに吸着された部品3の角度が電極部角度φに一致するように、吸着ツール63aを目標回転位置算出部70fにおいて算出された目標回転位置に位置決めする。
When the determination unit 70e determines that the anti-backlash operation need not be performed by the determination unit 70e, the suction tool
一方、制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70gは、判断部70eにおいてアンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度の検出と並行して回転モータ68の駆動軸68aを逆方向(第2の方向)に回転させるアンチバックラッシ動作を行う。ここで行うアンチバックラッシ動作では、回転モータ68の駆動軸68aを、アンチバックラッシ動作の後に行う最終的な順方向(第1の方向)への駆動軸68aの回転中に、吸着ツール63aが駆動軸68aに追従するようになる(すなわち、回転モータ68の駆動軸68aの回転位置によって吸着ツール63aの回転位置を制御できるようになる)角度β(図10(b))だけ逆方向(第2の方向)に回転させるようにする。そして、このアンチバックラッシ動作の後、制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70gは、電極部角度検出手段による電極部角度φの検出が行われた後に、回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)に回転させて、吸着ツール63aに吸着された部品3の角度が検出した電極部角度φに一致するように、吸着ツール63aを目標回転位置算出部70fにおいて算出された目標回転位置に位置決めする。
On the other hand, when the determination unit 70e determines that the anti-backlash operation needs to be executed by the determination unit 70e, the suction tool
次に、図11のメインルーチンのフローチャート及び図12のサブルーチンのフローチャートを用いて、仮圧着装置12により基板2上の電極部2aに部品3を仮圧着(装着)する仮圧着作業の実行手順(仮圧着装置12による部品実装方法)について説明する。これには先ず、制御装置70は、上流工程側の装置であるACF貼着装置11より送られてきた基板2(この基板2が備える各電極部2aにはACFテープの切片4が貼着されている)を図示しない基板搬入装置によって仮圧着装置12内に搬入し、その基板2を基板保持移動部22の基板保持テーブル34上に水平姿勢に保持した後(図11に示すステップST1)、基板保持部駆動機構71の作動制御を行って基板2を前述のように位置決めする(図11に示すステップST2)。
Next, using the flowchart of the main routine of FIG. 11 and the flowchart of the subroutine of FIG. 12, the temporary crimping operation procedure for temporarily crimping (mounting) the
このようにステップST1は、仮圧着装置12による部品実装方法において、基板保持部である基板保持移動部22に基板2を保持させる基板保持工程となっている。
Thus, step ST1 is a substrate holding step in which the
制御装置70は、ステップST1の基板の搬入及びステップST2の基板2の保持及び位置決めと並行して、左右の移送ヘッド54による部品3の受け取りを行う(図11に示すステップST3)。この左右の移送ヘッド54による部品3の受け取りでは、先ず、制御装置70は、左右の移送ヘッド54をそれぞれ部品供給部23の側に移動させ、各移送ヘッド54が備える複数の受け取りノズル57のうち、部品3の受け取りを行っていないものをその移送ヘッド54に対応する部品供給位置(左側の移送ヘッド54であれば左側の部品供給位置、右側の移送ヘッド54であれば右側の部品供給位置)に位置させる。そして、左右のテープ搬送部41を作動させてテープTPの搬送を行いつつ、対応する部品打ち抜き部42(左側のテープ搬送部41に対しては左側の部品打ち抜き部42、右側のテープ搬送部41に対しては右側の部品打ち抜き部42)を作動させてテープTPから部品3を打ち抜くことによって部品供給部23による左右2箇所の部品供給位置への部品3の供給を行い、部品供給部23の左右2箇所の部品供給位置に供給された(部品打ち抜き部42によって打ち抜かれた)部品3が各部品供給位置に位置させた左右の移送ヘッド54それぞれの受け取りノズル57によって受け取られるようにする。
The
制御装置70は、左右の移送ヘッド54による部品3の受け取りを行ったら、左右の移送ヘッド54をそれぞれ部品装着部25の側へ移動させて、部品3を受け取った状態の複数の受け取りノズル57のひとつを前述のノズル移動位置に位置させて、部品3の吸着位置への移送を行う(図11に示すステップST4)。
When the
制御装置70は、左右の移送ヘッド54により部品3を吸着位置に移送したら、図11に示すステップST5における部品3の装着動作(図12に示すサブルーチン)に入る。
When the
部品3の装着動作では先ず、左右の装着ヘッド63をそれぞれ対応する吸着位置の直上に移動させ、吸着ツール63aによって、吸着位置に移送された部品3を吸着(ピックアップ)する(図12に示すステップST11)。
In the mounting operation of the
このようにステップST11は、仮圧着装置12による部品実装方法において、吸着ツール63aに部品3を吸着させる部品吸着工程となっている。
As described above, step ST11 is a component suction step in which the
制御装置70は、各装着ヘッド63に部品3を吸着させたら、2つのカメラ65の上方に基板2がない状態でカメラ65の上方に部品3を吸着させた吸着ツール63aを(すなわち部品3を)進出させ(図12に示すステップST12)、その部品3に設けられた2つの部品側マーク3mを2つのカメラ65によって撮像し、得られた2つの部品側マーク3mの位置に基づいて、部品角度算出部70bにより(すなわち部品角度検出手段により)、部品角度θを検出する(図12に示すステップST13)。
When the
このようにステップST13は、仮圧着装置12による部品実装方法において、吸着ツール63aに吸着させた部品3の水平面内方向の回転角度である部品角度θを検出する部品角度検出工程となっている。
As described above, step ST13 is a component angle detection step of detecting the component angle θ which is the rotation angle in the horizontal plane direction of the
制御装置70は、部品角度θの検出を行ったら、吸着ツール63aを移動させてカメラ65の上方から部品3を退去させるとともに、基板2をカメラ65の上方に進出させる(図12に示すステップST14)。そして、制御装置70は、部品3の装着対象となっている電極部2aの近傍に設けられた2つの電極部側マーク2mを2つのカメラ65で撮像し、得られた2つの電極部側マーク2mの位置に基づいて、電極部角度算出部70cにより、電極部角度φを検出する(図12に示すステップST15)。
After detecting the component angle θ, the
このようにステップST15は、仮圧着装置12による部品実装方法において、部品角度θを検出した後、基板保持移動部22に保持させた基板2の電極部2aの水平面内方向の角度である電極部角度φを検出する電極部角度検出工程となっている。
As described above, in step ST15, in the component mounting method using the temporary crimping
上記ステップST15において、電極部角度φが検出されたら、制御装置70の目標回転位置算出部70fは、部品角度検出手段により検出された部品角度θと電極部角度検出手段により検出された電極部角度φとに基づいて、吸着ツール63aに吸着された部品3の角度を電極部角度検出手段により検出された電極部角度φに一致させる場合の吸着ツール63aの回転位置である目標回転位置の算出を行う(図12に示すステップST16)。
When the electrode portion angle φ is detected in step ST15, the target rotational
なお、上記のように、部品角度θを検出してから電極部角度φを検出するようにしているのは、前述のように、基板2をバックアップ部64により支持する際に、電極部2aの近傍位置の下面側を吸着部64dにより吸着して基板の平面度を確保するようにしているため、電極部角度φを検出してから部品角度θを検出するようにすると、吸着部64dによる基板2の吸着を一旦開放しなければならず、吸着部64dによる吸着動作の繰り返しによる煩瑣と再度吸着部64dにより基板2を吸着したときに基板2の位置が最初の状態(電極部角度φを検出したときの状態)からずれてしまうことを避けるためである。
As described above, the electrode angle φ is detected after the component angle θ is detected, as described above, when the
このようにステップST16は、ステップST13で検出した部品角度θとステップST15で検出した電極部角度φとに基づいて、吸着ツール63aに吸着させた部品3の角度を検出した電極部角度φに一致させる場合の吸着ツール63aの回転位置である目標回転位置の算出を行う目標回転位置算出工程となっている。
In this way, step ST16 matches the detected electrode part angle φ with respect to the
ステップST13の後、制御装置70は、電極部角度仮設定値設定部70dにおいて電極部角度仮設定値φ1を設定する(図12に示すステップST17)。そして、制御装置70は、判断部70eにおいて、ステップST17で設定した電極部角度仮設定値φ1と部品角度算出部70bおいて算出した(部品角度検出手段により検出した)部品角度θ及び回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向とに基づいて、吸着ツール63aに吸着させた部品3の角度を電極部角度仮設定値φ1に一致させるとした場合に、アンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う(図12に示すステップST18)。
After step ST13,
このように、上記ステップST17は、電極部角度φの検出と並行して電極部角度仮設定値φ1の設定を行う電極部角度仮設定値設定工程となっており、ステップST18は、設定した電極部角度仮設定値φ1と検出した部品角度θの関係等に基づいて、吸着ツール63aに吸着させた部品3の角度を電極部角度仮設定値φ1に一致させるとした場合に、回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向に)回転させる前に、動力伝達機構である減速機69内に存在するバックラッシに起因する回転モータ68の駆動軸68aに対する吸着ツール63aの不追従が生じないようにするために回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)とは反対の逆方向(第2の方向)に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う判断工程となっている。
As described above, step ST17 is an electrode part angle temporary setting value setting step for setting the electrode part angle temporary setting value φ1 in parallel with the detection of the electrode part angle φ. When the angle of the
制御装置70の電極部角度仮設定値設定部70dが設定する電極部角度仮設定値φ1は、同一の基板2上に一列に並んだ複数の電極部2aから成る電極部列2Lに対して行う最初(1回目)の電極部2aへの部品3の装着時については、想定し得る逆方向の最大値を使用し(このため、最初の部品3の装着時には、必ずアンチバックラッシ動作が実行される)、同一の基板2上に一列に並んだ複数の電極部2aから成る電極部列2Lに対して行う2回目以降の電極部2aへの部品3の装着時については、前回の部品3の装着時に電極部角度検出手段により検出された電極部角度φを使用する。
The electrode part angle temporary setting value φ1 set by the electrode part angle temporary setting
なお、2回目以降の電極部2aへの部品3の装着時において、電極部角度仮設定値φ1に、前回の部品3の装着時に電極部角度検出手段により検出された電極部角度φを用いるのは、同一の基板2上に一列に並んだ複数の電極部2aから成る電極部列2Lでは、その電極部列2Lを構成する各電極部2aの電極部角度φは互いにほぼ等しくなるものと予想されるからである。
When the
ステップST18でアンチバックラッシ動作を行う必要があると判断した場合には、制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70gは、吸着ツール63aを逆方向に角度βだけ回転させてアンチバックラッシ動作を実行する(図12に示すステップST19)。
If it is determined in step ST18 that the anti-backlash operation needs to be performed, the suction tool
ここで、制御装置70の吸着ツール位置決め制御部70gは、上記ステップST17〜ステップST19の工程を、ステップST14〜ステップST16の工程が行われている間に(ステップST14〜ステップST16と並行して)行う。
Here, the suction tool
制御装置70は、ステップST16とステップST19がともに終了したら、吸着ツール63aを順方向に回転させて、吸着ツール63aをステップST16で算出した目標回転位置に位置決めする(図12に示すステップST20)。これにより、吸着ツール63aに吸着させた部品3の角度がステップST15で検出された電極部角度φに一致する。
When both step ST16 and step ST19 are completed, the
ステップST20において吸着ツール63aを目標回転位置に位置決めしたら、制御装置70の装着制御部70hは、昇降モータ67を作動させて吸着ツール63aを下降させ、部品3を電極部2aに押し付けることによって、部品3を電極部2aに装着(仮圧着)する(図12に示すステップST21)。そして、ステップST21において部品3が基板2の電極部2aに装着されたら、制御装置70の吸着ツール位置決め部70gは、回転モータ68の作動制御を行って、回転モータ68の駆動軸68aを原回転位置に復帰させる(図12に示すステップST22)。これにより部品3の装着動作のサブルーチン(メインルーチンのステップST5)が終了し、メインルーチンに戻る。
When the
このように本実施の形態において、ステップST19及びステップST20は、ステップST18でアンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断した場合には、ステップST15の電極部角度φの検出を行った後に回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)に回転させて吸着ツール63aを目標回転位置に位置決めし、ステップST18でアンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断した場合には、ステップST15の電極部角度φの検出と並行して回転モータ68の駆動軸68aを逆方向(第2の方向)に回転させるアンチバックラッシ動作を行い(ステップST19)、ステップST15で電極部角度φの検出を行った後に回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)に回転させて吸着ツール63aを目標回転位置に位置決めする吸着ツール位置決め工程となっている。
As described above, in this embodiment, when it is determined in step ST18 that the anti-backlash operation does not need to be performed in step ST18, the rotation motor is detected after the electrode portion angle φ is detected in step ST15. When it is determined in step ST18 that the anti-backlash operation needs to be executed in step ST18, the 68
また、ステップST21は、ステップST20で目標回転位置に位置決めした吸着ツール63aを基板2に対して下降させて吸着ツール63aに吸着させた部品3を基板2の電極部2aに装着させる部品装着工程となっており、ステップST22は、回転モータ68の駆動軸68aを原回転位置に復帰させる原回転位置復帰工程となっている。
Step ST21 includes a component mounting step in which the
このように、本実施の形態における部品実装装置としての仮圧着装置12及びこの仮圧着装置12による部品実装方法では、電極部角度φの検出結果を待たずに電極部角度仮設定値φ1を設定(仮定)して回転モータ68の駆動軸68aについてアンチバックラッシ動作の実行の要否を判断し、アンチバックラッシ動作が必要であると判断したときは、電極部角度φの検出を待たずにアンチバックラッシ動作を実行するようになっているので、従来のようにアンチバックラッシ動作が電極部角度φの検出終了後に開始されていた場合よりも基板2上の電極部2aへの部品3の装着タクトが向上する。
Thus, in the temporary crimping
制御装置70は、メインルーチンのステップST5が終了したら、現在、部品3の装着対象となっている基板2に対する全部品3の装着が終了しているか否かの判断を行う(図11に示すステップST6)。仮圧着装置12は、基板2の長辺側の各電極部2aに部品3を仮圧着した後、次いで基板保持部駆動機構71によって基板2を90度回転させて基板2の短辺側の各電極部2aに部品3を仮圧着するので、現在、部品3の装着対象となっている基板2に対する全部品3の装着が終了したか否かは、基板2の長辺側及び短辺側の電極部2aの全てに部品3が装着されたかどうかによって判断する。
When step ST5 of the main routine is completed, the
制御装置70は、ステップST6において、現在、部品3の装着対象となっている基板2に対する部品3の装着が終了していないと判断した場合にはステップST5に戻って部品3の装着動作を継続する。ここで、基板2の長辺側の電極部列2Lを構成する電極部2aへの部品3の装着動作から短辺側の電極部列2Lを構成する電極部2aへの部品3の装着動作に切り替わった場合であって、短辺側の電極部列2Lを構成する電極部2aについて最初に部品3を装着するときには、仮設定値φ1には想定される逆方向の最大値を用いるようにする。
If the
一方、制御装置70は、ステップST6において、現在部品3の装着対象となっている基板2に対する部品3の装着が終了していると判断した場合には、仮圧着装置12から基板2を搬出して基板2の一枚当たりの仮圧着作業を終了する(図11に示すステップST7)。
On the other hand, if the
このようにして仮圧着装置12から搬出された基板2は第1の本圧着装置13に搬入され、基板2の長辺側の電極部2aに仮圧着された部品3が本圧着された後、第1の本圧着装置13から搬出されて、第2の本圧着装置14に搬入される。そして、第2の本圧着装置14において基板2の短辺側の電極部2aに仮圧着された部品3が本圧着された後、第2の本圧着装置14から搬出されて検査装置15に搬入され、検査装置15において、基板2の電極部2aに装着された各部品3の検査がなされる。
Thus, after the board |
以上説明したように、本実施の形態における仮圧着装置12及び仮圧着装置12による部品実装方法では、電極部角度φの検出と並行して電極部角度φの仮設定値(電極部角度仮設定値φ1)の設定を行い、その設定した電極部角度仮設定値φ1と検出した部品角度θ及び回転モータ68の駆動軸68aの直前の回転方向とに基づいて、吸着ツール63aに吸着させた部品3の角度を電極部角度仮設定値φ1に一致させるとした場合に、回転モータ68の駆動軸68aを順方向(第1の方向)に回転させる前に、順方向とは反対の逆方向(第2の方向)に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行い、アンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断した場合には、電極部角度φの検出と並行してアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度φの検出を行った後に回転モータ68の駆動軸68aを順方向に回転させて吸着ツール63aを算出した目標回転位置に位置決めするようになっていることから、アンチバックラッシ動作が電極部角度φの検出の後に行われることはなく、部品ひとつ当たりに要する電極部2aへの装着時間を短縮することができるので、基板2の生産性を向上させることができる。
As described above, in the temporary crimping
また、本実施の形態における仮圧着装置12及び仮圧着装置12による部品実装方法では、同一の基板2上に一列に並んだ複数の電極部2aから成る電極部列2Lに対して行う2回目以降の電極部2aへの部品3の装着時、電極部角度仮設定値設定部70dにより設定される電極部角度仮設定値φ1として、前回の部品3の装着時に電極部角度検出手段(2つのカメラ65及び制御装置70の電極部角度算出部70c)により検出された電極部角度φが用いられるようになっており、設定される電極部角度仮設定値φ1と、その後に実際に検出される電極部角度φとはほぼ一致する可能性が高い(φ1≒φとなる可能性が高い)ことから、電極部角度仮設定値φ1を設定してアンチバックラッシ動作を行った後、実際の電極部角度φを検出した結果に基づいてアンチバックラッシ動作時における回転角度(角度β)が大き過ぎたり小さ過ぎたりするようなことはなく、この面からも部品3のひとつ当たりに要する電極部2aへの装着時間を短縮して基板2の生産性を向上させることができる。
In the temporary crimping
部品ひとつ当たりに要する電極部への装着時間を短縮して基板の生産性を向上させることができる部品実装装置及び部品実装方法を提供する。 Provided are a component mounting apparatus and a component mounting method capable of improving the productivity of a substrate by shortening the mounting time required for each component.
2 基板
2a 電極部
2L 電極部列
3 部品
12 仮圧着装置(部品実装装置)
22 基板保持移動部(基板保持部)
63a 吸着ツール
65 カメラ(部品角度検出手段、電極部角度検出手段)
68 回転モータ
68a 駆動軸
69 減速機(動力伝達機構)
70b 部品角度算出部(部品角度検出手段)
70c 電極部角度算出部(電極部角度算出手段)
70d 電極部角度仮設定値設定部(電極部角度仮設定値設定手段)
70e 判断部(判断手段)
70f 目標回転位置算出部(目標回転位置算出手段)
70g 吸着ツール位置決め制御部(吸着ツール位置決め制御手段)
70h 装着制御部(装着制御手段)
θ 部品角度
φ 電極部角度
φ1 電極部角度仮設定値(電極部角度の仮設定値)
2
22 Substrate holding and moving unit (substrate holding unit)
68
70b Component angle calculation unit (component angle detection means)
70c Electrode angle calculation unit (electrode angle calculation means)
70d electrode part angle temporary set value setting part (electrode part angle temporary set value setting means)
70e Judgment part (judgment means)
70f Target rotation position calculation unit (target rotation position calculation means)
70g Suction tool positioning control unit (Suction tool positioning control means)
70h Wear control unit (wear control means)
θ Component angle φ Electrode angle φ1 Temporary setting value of electrode angle (Temporary setting value of electrode angle)
Claims (2)
垂直軸回りに回転自在に設けられて部品を吸着する吸着ツールと、
動力伝達機構を介して吸着ツールを回転させる駆動軸を有し、この駆動軸を最終的に第1の方向に回転させることによって吸着ツールの回転を駆動軸の前記第1の方向への回転に追従させた状態で吸着ツールの回転方向の位置決めを行う回転モータと、
吸着ツールに吸着された部品の水平面内方向の回転角度である部品角度を検出する部品角度検出手段と、
部品角度検出手段により部品角度が検出された後、基板保持部に保持された基板の電極部の水平面内方向の角度である電極部角度を検出する電極部角度検出手段と、
電極部角度検出手段による電極部角度の検出と並行して電極部角度の仮設定値を設定する電極部角度仮設定値設定手段と、
電極部角度仮設定値設定手段により設定された電極部角度の前記仮設定値と部品角度検出手段により検出された部品角度の関係に基づいて、吸着ツールに吸着された部品の角度を電極部角度の前記仮設定値に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させる前に、動力伝達機構内に存在するバックラッシに起因する回転モータの駆動軸に対する吸着ツールの不追従が生じないようにするために回転モータの駆動軸を前記第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う判断手段と、
部品角度検出手段により検出された部品角度と電極部角度検出手段により検出された電極部角度とに基づいて、吸着ツールに吸着された部品の角度を電極部角度検出手段により検出された電極部角度に一致させる場合の吸着ツールの回転位置である目標回転位置の算出を行う目標回転位置算出手段と、
判断手段によりアンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度の検出が行われた後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めし、判断手段によりアンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断された場合には、電極部角度検出手段による電極部角度の検出と並行して回転モータの駆動軸を前記第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度検出手段による電極部角度の検出が行われた後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めする吸着ツール位置決め制御手段と、
目標回転位置算出手段により算出された目標回転位置に位置決めされた吸着ツールを基板に対して下降させて吸着ツールに吸着された部品を基板の電極部に装着させる装着制御手段とを備え、
同一の基板上に一列に並んだ複数の電極部から成る電極部列に対して行う2回目以降の電極部への部品の装着時、電極部角度仮設定値設定手段により設定される電極部角度の前記仮設定値として、前回の部品の装着時に電極部角度検出手段により検出された電極部角度が用いられることを特徴とする部品実装装置。 A substrate holding portion for holding a substrate having an electrode portion;
A suction tool that is rotatably provided around the vertical axis and sucks parts;
A drive shaft for rotating the suction tool via the power transmission mechanism, the rotation of the first direction of the drive shaft rotation of the suction tool by rotating the drive shaft to the final first direction A rotary motor that positions the suction tool in the following state,
A component angle detection means for detecting a component angle which is a rotation angle in a horizontal plane direction of a component sucked by the suction tool;
After the component angle is detected by the component angle detection unit, an electrode unit angle detection unit that detects an electrode unit angle that is an angle in a horizontal plane direction of the electrode unit of the substrate held by the substrate holding unit;
Electrode part angle temporary setting value setting means for setting a temporary setting value of the electrode part angle in parallel with detection of the electrode part angle by the electrode part angle detection means;
Based on the relationship of the detected parts angle by the temporary set value of the electrode portion angle set by the electrode unit angle provisional setting value setting means and the component angle detector, the electrode portion the angle of the component sucked by the suction tool in case of a match on the provisional setting value of the angle, before the rotation of the drive shaft of the rotary motor in the first direction, the suction tool relative to the drive shaft of the rotary motor due to backlash present in the power transmission mechanism judgment for judging whether it is necessary to execute the anti-backlash operation of rotating in a second direction opposite the first direction the drive shaft of the rotary motor in order to not follow does not occur Means,
Based on the component angle detected by the component angle detection unit and the electrode unit angle detected by the electrode unit angle detection unit, the electrode unit angle detected by the electrode unit angle detection unit is detected by the electrode unit angle detection unit. Target rotation position calculation means for calculating a target rotation position that is the rotation position of the suction tool when matching with
If it is determined that there is no need to perform anti-backlash operation by determining means rotates the drive shaft of the rotary motor in the first direction after the detection of the electrode unit angle by the electrode unit angle detection unit has been performed When the suction tool is positioned at the target rotational position calculated by the target rotational position calculating means and the anti-backlash operation is determined to be executed by the determining means, the electrode angle detected by the electrode angle detecting means is determined. to detect and parallel with anti-backlash operation of rotating in the second direction the drive shaft of the rotary motor, the electrode unit angle detecting means and the drive shaft of the rotary motor after the detection of the electrode unit angle were made first by A suction tool positioning control means for positioning the suction tool at the target rotational position calculated by the target rotational position calculating means by rotating in the direction of
A mounting control means for lowering the suction tool positioned at the target rotational position calculated by the target rotational position calculating means with respect to the substrate and mounting the component sucked by the suction tool on the electrode portion of the substrate ;
The electrode portion angle set by the electrode portion angle temporary setting value setting means when the component is mounted on the electrode portion for the second and subsequent times for the electrode portion row formed of a plurality of electrode portions arranged in a line on the same substrate. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein an electrode portion angle detected by an electrode portion angle detecting means at the time of previous mounting of the component is used as the temporary setting value .
基板保持部に基板を保持させる工程と、
吸着ツールに部品を吸着させる工程と、
吸着ツールに吸着させた部品の水平面内方向の回転角度である部品角度を検出する工程と、
部品角度を検出した後、基板保持部に保持させた基板の電極部の水平面内方向の角度である電極部角度を検出する工程と、
電極部角度の検出と並行して電極部角度の仮設定値の設定を行う工程と、
設定した電極部角度の前記仮設定値と検出した部品角度の関係に基づいて、吸着ツールに吸着させた部品の角度を電極部角度の前記仮設定値に一致させるとした場合に、回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させる前に、動力伝達機構内に存在するバックラッシに起因する回転モータの駆動軸に対する吸着ツールの不追従が生じないようにするために回転モータの駆動軸を前記第1の方向とは反対の第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を実行する必要があるか否かの判断を行う工程と、
検出した部品角度と検出した電極部角度とに基づいて、吸着ツールに吸着させた部品の角度を検出した電極部角度に一致させる場合の吸着ツールの回転位置である目標回転位置の算出を行う工程と、
アンチバックラッシ動作を実行する必要がないと判断した場合には、電極部角度の検出を行った後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めし、アンチバックラッシ動作を実行する必要があると判断した場合には、電極部角度の検出と並行して回転モータの駆動軸を前記第2の方向に回転させるアンチバックラッシ動作を行い、電極部角度の検出を行った後に回転モータの駆動軸を前記第1の方向に回転させて吸着ツールを目標回転位置に位置決めする工程と、
目標回転位置に位置決めした吸着ツールを基板に対して下降させて吸着ツールに吸着させた部品を基板の電極部に装着させる工程とを含み、
同一の基板上に一列に並んだ複数の電極部から成る電極部列に対して行う2回目以降の電極部への部品の装着時、設定する電極部角度の前記仮設定値として、前回の部品の装着時に検出した電極部角度を用いることを特徴とする部品実装方法。 A substrate holding portion for holding a substrate having an electrode portion; a suction tool that is rotatably provided around a vertical axis and sucks a component; and a drive shaft that rotates the suction tool via a power transmission mechanism. a drive shaft finally by rotating in a first direction and a rotation motor for positioning the rotating direction of the suction tool in a state in which to follow the rotation of the first direction of the drive shaft rotation of the suction tool A component mounting method using the component mounting apparatus provided,
A step of holding the substrate in the substrate holding portion;
A process of adsorbing parts to the adsorption tool;
A step of detecting a component angle that is a rotation angle in a horizontal plane direction of the component sucked by the suction tool;
After detecting the component angle, detecting the electrode part angle which is the angle in the horizontal plane direction of the electrode part of the board held by the board holding part;
A step of setting a temporary setting value of the electrode portion angle in parallel with the detection of the electrode portion angle;
Based on the relationship of the of the set electrode portion angle detected provisional setpoint parts angle, in case of a match on the temporary set value of the angle of the electrode portion angle of the component adsorbed on the suction tool, rotary motor of the drive shaft prior to rotation in the first direction, the drive shaft of the rotary motor in order to prevent the occurrence is not follow the suction tool relative to the drive shaft of the rotary motor due to backlash present in the power transmission mechanism and performing the first determination of whether or not it is necessary to run the anti-backlash operation of rotating in a second direction opposite to the direction,
A step of calculating a target rotation position that is a rotation position of the suction tool when the angle of the part sucked by the suction tool is made to coincide with the detected electrode part angle based on the detected part angle and the detected electrode part angle. When,
If it is determined that there is no need to run an anti-backlash operation, the suction tool is positioned at the target rotational position by the driving shaft of the rotary motor is rotated in the first direction after the detection of the electrode unit angle, If it is determined that it is necessary to execute the anti-backlash operation performs an anti-backlash operation of rotating the drive shaft of the rotary motor in the second direction in parallel with the detection electrode unit angle, the electrode portion angle of detection a step of positioning the drive shaft of the rotary motor to the target rotational position suction tool is rotated in the first direction after the,
The components of the suction tool has been positioned at the target rotational position is lowered by adsorbing the suction tool relative to the substrate viewed contains a step of mounting the electrode portion of the substrate,
The previous part is used as the temporary setting value of the electrode part angle to be set when the part is mounted on the electrode part for the second and subsequent electrode parts, which are performed on the electrode part row composed of a plurality of electrode parts arranged in a line on the same substrate. A component mounting method using an electrode portion angle detected at the time of mounting.
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