JP6040255B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

本明細書に開示する技術は、基板に部品を装着する実装機に部品を供給する部品供給装置に関する。

部品供給装置から実装機に部品を供給する態様としては、部品のシート側の面を基板に装着させるときに行われるフェイスアップ供給と、部品のシート側の面と反対側の面を基板に装着させるときに行われるフェイスダウン供給がある。部品をフェイスダウン供給する場合、シート上の部品を部品供給装置側の吸着ヘッドで吸着して反転させ、反転させた部品を実装機側の装着ヘッドに受け渡す。特開２００２−１１８１５３号公報には、フェイスダウン供給を行うための部品供給装置が開示されている。

基板に部品を実装する時間を短縮するためには、シート上に配置された部品を実装機側に供給する必要がある。フェイスアップ供給では、シート上の部品を実装機側の装着ヘッドで直接吸着することができるため、実装機側への部品供給を短時間で行うことができる。一方、フェイスダウン供給では、シート上の部品を部品供給装置側の吸着ヘッドで吸着して反転させる必要があるため、その分だけ実装機側への部品供給に時間を要する。従来の技術では、フェイスダウン供給を短時間で行うための検討がなされておらず、実装機側への部品供給に時間を要するという問題がある。

本明細書が開示する部品供給装置では、部品供給装置側の吸着ヘッドが複数の部品供給側吸着ノズルを有する。これら複数の部品供給側吸着ノズルは、ノズルの先端が下方を向いた吸着位置と、上方を向いた受渡し位置とに切り換えられる。そして、複数の部品供給側吸着ノズルの配置は、実装機側の装着ヘッドに装備される複数の実装機側吸着ノズルの配置と対応している。

この部品供給装置では、吸着ヘッドが複数の部品供給側吸着ノズルを有するため、シート上の複数の部品を同時に吸着ヘッドに吸着して反転させることができる。また、吸着ヘッドの複数の部品供給側吸着ノズルの配置と、装着ヘッドの実装機側吸着ノズルの配置とが対応しているため、吸着ヘッドから装着ヘッドに同時に複数の部品を受け渡すことができる。その結果、従来の装置と比較して、フェイスダウン供給を短時間で行うことができる。

なお、本明細書において、上記の「対応している」とは、部品供給側吸着ノズルの配置と実装機側吸着ノズルの配置とが完全に対応していることまでをも意味するものではなく、部品供給側吸着ノズルと実装機側吸着ノズルの少なくとも一部が対応し、同時に複数の部品が受渡し可能となっていればよい。したがって、一方の吸着ノズルが他方の吸着ノズルよりも多くても、これらの吸着ノズル間で複数の部品が同時に受け渡されるのであれば、これらの吸着ノズルの配置は、上記の「対応している」に相当する。また、一方の吸着ノズルの一部と他方の吸着ノズルの一部のみが対応している場合も、これらの吸着ノズル間で同時に複数の部品が受け渡されるのであれば、これらの吸着ノズルの配置は、上記の「対応している」に相当する。

実施例の部品装着システムの平面図。 図１の部品装着システムに装備される部品供給装置の概略構成を説明するための図。 ウエハシート補給部の取付面に設けられた取付構造を示す図。 ウエハシート搬送部の取付面に設けられた取付構造を示す図。 図４のＶ−Ｖ線断面においてウエハシート補給部とウエハシート搬送部の取付構造を示す図。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面においてウエハシート補給部とウエハシート搬送部の取付構造を示す図。 移動テーブルの構造を模式的に示す正面図。 ウエハテーブルの平面図。 ウエハテーブルの回転前の状態と、回転後の状態を併せて示す図。 フェイスダウン供給時における移動テーブルと吸着ヘッドと装着ヘッドの関係を模式的に示す図。 吸着ヘッドの側面図（ノズルが吸着位置に位置決めされた状態）。 吸着ヘッドの側面図（ノズルが受渡し位置に位置決めされた状態）。 吸着ヘッドのノズルを反転させる機構を示す図（ノズルが吸着位置に位置決めされた状態）。 吸着ヘッドのノズルを反転させる機構を示す図（ノズルが受渡し位置に位置決めされた状態）。 カムフォロワの軌跡を示す図。 吸着ヘッドの軸部の構成を示す図。 ウエハシートの平面図。 ウエハシート上の部品を基板に実装する際の部品装着装置の動作を示すフローチャート。

本明細書に開示する技術の一実施形態に係る部品供給装置は、基板に部品を実装する装着ヘッドを有する実装機に隣接して配置され、実装機に部品を供給する。この部品供給装置は、シート上に複数の部品が配置されたウエハシートが補給されるウエハシート補給部と、ウエハシート補給部に補給されたウエハシートを搬送するウエハシート搬送部を有している。ウエハシート搬送部は、ウエハシートが載置されるテーブルと、テーブルに載置された前記ウエハシート上の部品を吸着する吸着ヘッドと、を有している。吸着ヘッドは、複数の部品供給側吸着ノズルと、複数の部品供給側吸着ノズルを、複数の部品供給側吸着ノズルの先端が下方を向いた吸着位置と、上方を向いた受渡し位置とに切換える切換え機構と、を有している。そして、複数の部品供給側吸着ノズルの配置は、実装機の装着ヘッドに装備される複数の実装機側吸着ノズルの配置と対応している。

この部品供給装置では、ウエハシート補給部からテーブルに載置されたウエハシートの複数の部品を、吸着ヘッドにより同時に吸着することができる。また、吸着ヘッドと装着ヘッドの間で複数の部品を同時に受け渡すことができる。その結果、従来より効率的に部品供給装置から実装機に部品を供給することができる。

上記の一実施形態に係る部品供給装置では、吸着ヘッドは、テーブルに対して平面方向に移動可能に取付けられていてもよい。また、ウエハシート搬送部は、吸着ヘッドが取付けられたテーブルを直接供給位置と、該直接供給位置より下方となる間接供給位置との間で上下動させる機構をさらに備えていてもよい。この場合、吸着ヘッドはテーブルの上方に位置していてもよい。そして、テーブルが直接供給位置に位置決めされたときのテーブルの高さと、テーブルが間接供給位置に位置決めされ、かつ、部品供給側吸着ノズルが受渡し位置に位置決めされたときの部品供給側吸着ノズルの高さとが一致するようにしてもよい。このような構成によると、実装機側の装着ヘッドがウエハシートから部品を直接吸着するときの部品の高さと、実装機側の装着ヘッドが吸着ヘッドから部品を吸着するときの部品の高さが同一となる。このため、実装機側の装着ヘッドの高さを変更することなく、シートから部品を吸着し、また、吸着ヘッドから部品を吸着することができる。

また、上記の一実施形態に係る部品供給装置では、吸着ヘッドは、第１ハウジングと、第１ハウジングに対して回動可能に支持され、複数の部品供給側吸着ノズルが取付けられている第２ハウジングをさらに有していてもよい。そして、切換え機構は、第２ハウジングを第１ハウジングに対して回動させるラック・ピニオン機構を有していてもよい。このような構成によると、簡易な機構で部品供給側吸着ノズルを回動させることができる。

さらに、上記の一実施形態に係る部品供給装置では、切換え機構は、吸着位置及び受渡し位置の近傍の領域における第２ハウジングの回転速度を、それ以外の領域における第２ハウジングの回転速度よりも遅くする回転速度調整機構をさらに有していてもよい。このような構成によると、吸着ヘッドの回動を停止する際の衝撃を抑えることができる。

実施例に係る部品装着システム１０について、図面を参照して説明する。図１に示すように、部品装着システム１０は、部品供給装置（６０，１６０）と、部品供給装置（６０，１６０）に隣接して配置された実装機２０と、部品供給装置（６０，１６０）と実装機２０とを制御する制御装置２００を有している。まず、図１に基づいて、部品装着システム１０の全体の概略構成について説明する。

部品供給装置（６０，１６０）は、ウエハシート補給部１６０と、ウエハシート搬送部６０を有している。ウエハシート補給部１６０には、オペレータによってウエハシートＷ２が補給される。ウエハシートＷ２の補給は、ウエハシート搬送部６０が設けられた方向と反対側の側面１６２ｂから行われる。ウエハシート搬送部６０は、オペレータによって補給されたウエハシートＷ２をウエハシート補給部１６０から搬出する。

図１７に示すように、ウエハシートＷ２は、シート１９２上に配置された複数の部品Ｗ１を備えている。複数の部品Ｗ１は、特定のパターン、すなわち、本実施例では、ｘ方向及びｙ方向に互いに間隔を空けて配置されている。したがって、ｙ方向に配列された複数の部品Ｗ１の中心（例えば、Ｃ１，Ｃ３）を結ぶ直線Ｌ１はｙ方向に伸び、また、ｘ方向に配列された複数の部品Ｗ１の中心（例えば、Ｃ１，Ｃ２）を結ぶ直線Ｌ２はｘ方向に伸びている。これらの直線Ｌ１，Ｌ２は、ウエハシートＷ２の傾きを算出する際に利用される。

図１に戻って、ウエハシート搬送部６０は、ウエハシート補給部１６０の実装機側の側面１６２ａに隣接して配置されている。後述するように、ウエハシート補給部１６０は、ウエハシート搬送部６０の側面６２ｂに対してスライド可能に取付けられている。ウエハシート搬送部６０は、ウエハシート補給部１６０から搬出されるウエハシートＷ２を、実装機２０の近傍の部品供給位置（実装機２０の近傍の位置）に搬送する。

実装機２０は、ウエハシート搬送部６０の側面６２ａ（すなわち、ウエハシート補給部１６０側と反対側の側面）に隣接して配置される。具体的には、実装機２０のウエハシート搬送部６０側の面には凹部２６が設けられ、この凹部２６内にウエハシート搬送部６０が収容される。そして、ウエハシート搬送部６０の側面６２ａが実装機２０の凹部２６の底面に当接するように、ウエハシート搬送部６０に対して実装機２０が配置される。なお、ウエハシート搬送部６０に対して実装機２０が配置されると、ウエハシート搬送部６０の右側方にスペースが形成される。このスペースには、図示しない他の部品供給装置（例えば、フィーダ）等を載置する載置台（例えば、フィーダデバイス台）が設置される。実装機２０は、基板を搬送する基板搬送部２２ａ，２２ｂを有している。実装機２０の左側面２４ａには、上流側の部品装着システムが配置される。実装機２０の右側面２４ｂには、下流側の部品装着システムが配置される。基板搬送部２２ａ，２２ｂには、上流側の部品装着システムで部品が装着された基板が供給される。基板搬送部２２ａ，２２ｂに供給された基板は、実装機２０の中央に送られる。実装機２０の装着ヘッド３０は、ウエハシート搬送部６０によって部品供給位置に搬送されたウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を吸着し、吸着した部品Ｗ１を基板搬送部２２ａ，２２ｂ上の基板に装着する。部品Ｗ１が装着された基板は、基板搬送部２２ａ，２２ｂによって下流側の部品装着システムに送られる。基板が複数の部品装着システムを通過することで、基板に必要な部品が取付けられてゆく。なお、実装機２０の右側面２４ｂに上流側の部品装着システムが配置され、実装機２０の左側面２４ａに下流側の部品装着システムが配置されてもよい。この場合は、実装機２０の右側面２４ｂ側から左側面２４ａ側に基板が搬送される。

（ウエハシート補給部１６０）
次に、部品装着システム１０の各部について詳細に説明する。まず、ウエハシート補給部１６０について説明する。図２に示すように、ウエハシート補給部１６０は、ハウジング１６２と、マガジン１７０と、昇降機構１６８を備えている。

ハウジング１６２は、マガジン１７０と昇降機構１６８を収容する。ハウジング１６２のウエハ搬送部６０側の側面１６２ａには、ウエハシートＷ２を搬出する搬出口１７４が形成されている。また、ハウジング１６２の側面１６２ａとウエハシート搬送部６０の側面６２ｂの間には、ウエハシート搬送部６０に対してウエハシート補給部１６０をスライドさせるためのスライド機構（後述）が設けられている。

マガジン１７０は、ウエハシートＷ２を収容する複数のウエハシート収容部１７２を備えている。複数のウエハシート収容部１７２は、高さ方向（ｚ方向）に積層されている。各ウエハシート収容部１７２には、ウエハシートＷ２が収容されている。マガジン１７０は、ｘ−ｚ断面が矩形となる筒状に形成されている。すなわち、マガジン１７０の後端（ウエハシート搬送部６０と反対側の端部）と、マガジン１７０の前端（ウエハシート搬送部６０側の端部）は開放されている。このため、オペレータはマガジン１７０の後端よりウエハシート収容部１７２にウエハシートＷ２を補給することができる。一方、ウエハシート収容部１７２に収容されているウエハシートＷ２は、マガジン１７０の前端よりウエハシート搬送部６０に搬出することができる。

昇降機構１６８は、ボールねじ１６６と、ボールねじ１６６を回転させるモータ１６４を有している。ボールねじ１６６と係合するナット（図示しない）は、マガジン１７０に固定されている。このため、モータ１６４によりボールねじ１６６を回転させると、マガジン１７０がハウジング１６２内を上下方向に移動する。マガジン１７０を上下方向に移動させることで、マガジン１７０の任意のウエハシート収容部１７２を、ハウジング１６２の搬出口１７４の高さに一致させることができる。これによって、ウエハシート収容部１７２から搬出口１７４を通ってウエハ搬送部６０にウエハシートＷ２を搬出することができる。なお、ウエハシート収容部１７２からウエハ搬送部６０へのウエハシートＷ２の搬送は、図示しないロボットによって行われる。

ここで、ウエハシート搬送部６０に対してウエハシート補給部１６０をスライドさせるためのスライド機構について説明する。スライド機構は、ウエハシート補給部１６０の側面１６２ａに設けられたスライドブロック１７８，１８６等と、ウエハシート搬送部６０の側面６２ｂに形成された係合溝１３８ａ、１３８ｂ等を有している。

図３に示すように、ウエハシート補給部１６０の側面１６２ａ（すなわち、ハウジング１６２の側面１６２ａ）には、ｘ方向に伸びる第１スライドブロック１７８と、第１スライドブロック１８８に対してｚ方向に間隔を空けて配置された複数の第２スライドブロック１７８が設けられている。

第１スライドブロック１７８には、ガイドローラ１８２を収容する複数の凹部１７８ａと、ガイドローラ１８４を収容する複数の凹部１７８ｂが形成されている。ガイドローラ１８２は、ｙ軸（紙面に直交する軸）と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。ガイドローラ１８４は、ｚ軸と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。第１スライドブロック１７８は、ベースブロック１８０（図５参照）を介してハウジング１６２の側面１６２ａに固定されている。

複数の第２スライドブロック１８６は、互いにｘ方向に間隔を空けて配置されている。複数の第２スライドブロック１８６が配置される方向は、第１スライドブロック１７８が伸びる方向と平行となっている。複数の第２スライドブロック１８６も、図示しないベースブロックによってハウジング１６２の側面１６２ａに固定されている。第２スライドブロック１８６のそれぞれには、ガイドローラ１８８を収容する凹部１８６ａが形成されている。ガイドローラ１８８は、ｚ軸と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。隣接する第２スライドブロック１８６の間にはガイドローラ１９０が配置されている。ガイドローラ１９０は、ｙ軸（紙面に直交する軸）と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。

第１スライドブロック１７８と第２スライドブロック群１８６の高さ方向の中間位置には、係合ブロック１７６が配置されている。係合ブロック１７６は、ハウジング１６２の側面１６２ａに固定されている。係合ブロック１７６は、その中央部に凹溝１７６ａが形成されている（図６参照）。凹溝１７６ａは、ウエハシート搬送部６０側からウエハシート補給部１６０側に凹となっている。

図４に示すように、ウエハシート搬送部６０の側面６２ｂには、第１スライドブロック１７８が収容される第１係合溝１３８ｂと、第２スライドブロック群１８６が収容される第２係合溝１３８ａが形成されている。第１係合溝１３８ｂ及び第２係合溝１３８ａは、ｘ方向に伸びている。図５に示すように、第１係合溝１３８ｂは、第１フレーム部材１４８と、第１フレーム部材１４８の上端に取付けられた第２フレーム部材１５０によって構成されている。第１フレーム部材１４８と第２フレーム部材１５０によって囲まれた空間内に、第１スライドブロック１７８及びガイドローラ１８２，１８４が収容される。ガイドローラ１８２は、第１フレーム部材１４８のｙ方向に伸びる面１４８ｂに接触している。このため、ガイドローラ１８２と第１フレーム部材１４８の間にはｚ方向の力が作用する。上述したようにガイドローラ１８２は、ｙ軸と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。このため、ウエハシート補給部１６０は、ガイドローラ１８２によって、ウエハシート搬送部６０に対してｘ方向（紙面に直交する方向）のスライド移動を可能としながら、ｚ方向に支持される。ガイドローラ１８４は、第１フレーム部材１４８のｚ方向に伸びる面１４８ａに接触すると共に、第２フレーム部材１５０の突片１５０ａに接触する。このため、ガイドローラ１８４とフレーム部材１４８，１５０の間には、ｙ方向の力が作用する。上述したようにガイドローラ１８４は、ｚ軸と平行となる回転軸周りに回転可能となっている。このため、ウエハシート補給部１６０は、ガイドローラ１８４によって、ウエハシート搬送部６０に対してｘ方向のスライド移動を可能としながら、ｙ方向に支持される。なお、図５において、ガイドローラ１８２とガイドローラ１８４を図示しているが、実際には、図３に示すように、ガイドローラ１８２とガイドローラ１８４のｘ方向の位置は同一とはならない。図５では、説明の便宜上、ガイドローラ１８２とガイドローラ１８４を同一図面に図示していることに留意されたい。

第２係合溝１３８ａも、第１係合溝１３８ｂと同様に構成されている。すなわち、第２係合溝１３８ａ内に第２スライドブロック群１８６及びガイドローラ１８８，１９０が収容され、ガイドローラ１８８，１９０が第２係合溝１３８ａの内面に接触している。ガイドローラ１８８，１９０によって、ウエハシート補給部１６０は、ウエハシート搬送部６０に対してｙ方向及びｚ方向に支持される。

図４に示すように、ウエハシート搬送部６０の側面６２ｂには、案内溝１４２が形成されている。案内溝１４２は、第１係合溝１３８ｂと第２係合溝１３８ａの間に位置し、ｘ方向に伸びている。案内溝１４２内には、ロックピン１４６が配置されている。ロックピン１４６は、リンク部材１４４の一端に連結されている。リンク部材１４４の他端は、解除ボタン１４０に連結されている。ロックピン１４６は、図示しない付勢手段（例えば、ばね）によって図６の実線で示す位置に付勢されている。オペレータが解除ボタン１４０を操作すると、ロックピン１４６は図６の点線で示す位置に後退する。

上述した案内溝１４２内には、ウエハシート補給部１６０の係合ブロック１７６が配置される。係合ブロック１７６が案内溝１４２内に配置されることで、ウエハシート搬送部６０に対するウエハシート補給部１６０のスライド可能な範囲が規制される。これによって、ウエハシート補給部１６０側の機器とウエハシート搬送部６０側の機器とを接続する配線が外れてしまうことが防止される。

また、案内溝１４２内に配置された係合ブロック１７６の凹溝１７６ａには、ロックピン１４６が係合可能となっている。係合ブロック１７６の凹溝１７６ａにロックピン１４６が係合することで、ウエハシート搬送部６０に対してウエハシート補給部１６０がスライド不能な状態となる。本実施例では、ウエハシート搬送部６０に対してウエハシート補給部１６０がスライド不能な状態とされたときにのみ、ウエハシート補給部１６０からウエハシート搬送部６０にウエハシートＷ２の搬出が可能となっている。これによって、誤った位置でウエハシート補給部１６０からウエハ搬送部６０にウエハシートＷ２が搬出されることを防止することができる。

一方、オペレータが解除ボタン１４０を操作すると、係合ブロック１７６の凹溝１７６ａからロックピン１４６が外れる（ロックピン１４６が図６の点線で示す位置に後退する）。これによって、ウエハシート搬送部６０に対してウエハシート補給部１６０がスライド可能となる。したがって、ウエハシート補給部１６０をスライドさせるときは、オペレータは、解除ボタン１４０を操作し、ウエハシート補給部１６０をスライド方向に押せばよい。

なお、図１に示すように、ウエハシート補給部１６０は、ウエハシート搬送部６０に対してｘ方向（すなわち、ウエハシートＷ２を供給する方向（ｙ方向）に直交する方向）にスライド可能となる。そして、本実施例においてウエハシート補給部１６０がスライド移動できる範囲は、図１の実線に示す位置から一点鎖線で示す位置までの範囲とされ、実装機２０のｘ方向の幅内とされている。このため、ウエハシート補給部１６０をスライド移動させても、ウエハシート補給部１６０が上流側の部品装着システムと干渉することはなく、また、下流側の部品装着システムと干渉することはない。また、図１より明らかなように、ウエハシート補給部１６０を左方向にスライドさせた一点鎖線で示す位置では、ウエハ搬送部６０の側面６２ｂが大きく開放される。このため、実装機２０に不具合等が発生した場合は、オペレータは解除ボタン１４０を操作してウエハシート補給部１６０をスライドさせ、実装機２０へのアクセスするための空間を充分に確保することができる。実装機２０にアクセスするためのスペースを事前に設けておく必要がないため、部品装着システム１０のコンパクト化を図ることができる。

（ウエハシート搬送部６０）
次に、ウエハシート搬送部６０について説明する。図２に示すように、ウエハシート搬送部６０は、移動テーブル６２と、移動テーブル６２を昇降するテーブル昇降機構１１０と、移動テーブル６２に対してｘｙ方向に移動可能とされた吸着ヘッド１００と、移動テーブル６２に載置されたウエハシートＷ２を撮影するカメラ１０４を有している。

図７に示すように、移動テーブル６２は、ベース６４と、ベース６４に対してスライド移動するスライダ７８と、スライダ７８に対して回転移動するウエハテーブル８８を有している。ベース６４は、テーブル昇降機構１１０によって上下方向に移動可能となっている。すなわち、図２に示すように、テーブル昇降機構１１０は、ボールねじ１０６と、ボールねじ１０６を回転させるモータ１０８を有している。ボールねじ１０８と係合するナット（図示しない）は、ベース６４に固定されている。このため、モータ１０８によりボールねじ１０６を回転させると、ベース６４が上下方向に移動する。ベース６４が上下方向に移動することで、ウエハテーブル８８も上下方向に移動する。

スライダ７８は、ベース６４に対してｙ方向にスライド可能に支持されている。具体的には、ベース６４の上面にはガイド７２が設けられている。ガイド７２にはスライダ７８の案内部７４が係合している。このため、スライダ７８は、ベース６４に対してｙ方向に移動可能に支持されている。スライダ７８の移動は、図示しないボールねじ機構と、ボールねじ機構を回転駆動するモータによって行われる。

図７，８に示すように、スライダ７８には、ｚ方向に伸びる回転軸（以下、θ軸（具体的には、図９に示すＣ点を通過してｚ方向に伸びる軸）という）の周りに回動可能にウエハテーブル８８が支持されている。具体的には、スライダ７８の実装機２０側の辺縁にはＲガイド８２が設けられている。ウエハテーブル８８の下面にはスライダ８４が取付けられ、スライダ８４はＲガイド８２によって案内されている。また、スライダ７８の左右の辺縁にはクロスガイド８０ａ，８０ｂが設けられている。ウエハテーブル８８の下面に設定された支持点８６ａ、８６ｂは、クロスガイド８０ａ，８０ｂ（詳細には、クロスガイド８０ａ，８０ｂの玉軸受）によって支持される。したがって、ウエハテーブル８８は、スライダ８４が設けられる位置と、支持点８６ａ，８６ｂの３点で、スライダ７８に支持されている。

ここで、スライダ８４と支持点８６ａ，８６ｂが設けられる３点は、図９に示すＣ点を中心とする同一の円の円周上となるように設定されている。すなわち、ウエハテーブル８８は、Ｃ点（θ軸）を中心とする同一円周上の３点で支持されている。また、このＣ点（θ軸）を中心とする同一の円の円周上をスライダ８４が移動するように、Ｒガイド８２の曲率が設定されている。このため、スライダ８４がＲガイド８２に案内されてθ軸周りに円弧運動をすると、支持点８６ａ，８６ｂもクロスガイド８０ａ，８０ｂに案内されてθ軸周りに円弧運動する。その結果、ウエハテーブル８８がθ軸周りに回転することとなる。

本実施例では、ウエハテーブル８８をθ軸周りに回転させるために、ボールねじ機構（９４，８５）が採用されている。すなわち、図８に示すように、ボールねじ９４は、スライダ７８の実装機２０側の辺縁に回転可能に支持されている。ボールねじ９４の一端にはモータ９２の出力軸が固定され、モータ９２によってボールねじ９４は回転駆動される。ボールねじ９４は、ｘ方向に伸びており、ナット部材８５が係合している。ナット部材８５とスライダ８４とは、ｘ方向については一体で移動し、ｙ方向については相対変位可能に連結されている。したがって、モータ９２によってボールねじ９４を回転駆動すると、ナット部材８５がボールねじ９４に沿ってｘ方向に移動する。ナット部材８５のｘ方向の移動に応じて、スライダ８４がＲガイド８２に案内されながらｘ方向に移動する。これによって、図９に示すように、ウエハテーブル８８がθ軸周りに回転する。

上記ウエハテーブル８８には、ウエハシートＷ２が載置される載置面が形成されている。図８に示すように、ウエハテーブル８８の載置面の中央には開口８８ａが形成されている。載置面の中央に開口８８ａを形成することで、ウエハシートＷ２の下面側にウエハシートＷ２を突き上げる機構を配置することができる。ウエハシートＷ２を下面から突き上げることで、ウエハシートＷ２から部品Ｗ１を容易に吸着することができる。なお、ウエハテーブル８８に載置されたウエハシートＷ２は、移動機構１０２に固定されたカメラ１０４で撮影することができる。

また、図７，８に示すように、ウエハテーブル８８の左右の辺縁にはｙ方向に伸びるクランプ取付部８９ａ，８９ｂが設けられている。クランプ取付部８９ａ，８９ｂには、ウエハクランプ９０ａ，９０ｂが取付けられる。ウエハクランプ９０ａ，９０ｂによって、ウエハシートＷ２がクランプされ、ウエハテーブル８８にウエハシートＷ２が保持される。

次に、吸着ヘッド１００について説明する。図１１，１２に示すように、吸着ヘッド１００は、第１ハウジング１１１と、第１ハウジング１１１に対して回転可能に支持された回転軸１１６と、回転軸１１６に固定された第２ハウジング１１２を有している。第２ハウジング１１２には、複数の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが取付けられている。複数の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの配置は、実装機２０の装着ヘッド３０に装備される複数の吸着ノズル３２の配置と対応している。複数の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが第２ハウジング１１２に取付けられているため、第２ハウジング１１２が回転軸１１６と共に回転すると、吸着ノズル１１４ａ、１１４ｂは、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの先端が下方を向く吸着位置（図１１の状態）と、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの先端が上方を向く受渡し位置（図１２の状態）とに移動する。

図１３，１４に示すように、吸着ヘッド１００は、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂを吸着位置と受渡し位置に切り換える機構（１１８，１２０等）を備えている。すなわち、第１ハウジング１１０には、上下方向に移動可能にラック１１８が取付けられている。ラック１１８には、ピニオンギア１２０が噛合っている。ピニオンギア１２０は回転軸１１６に固定されている。したがって、ラック１１８が上下方向に移動することで、ピニオンギア１２０及び回転軸１１６が回転し、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂも吸着位置と受渡し位置の間を移動する。

上記ラック１１８の上下方向の移動は、回動部材１２６が支持軸１２８周りに回転することで実施される。すなわち、ラック１１８の上端には、カムフォロワ１２２が取付けられている。カムフォロワ１２２には、案内溝１２４が形成されている。カムフォロワ１２２の案内溝１２４にはピン１３０が係合しており、ピン１３０は回動部材（カム部材）１２６の一端に固定されている。このため、図示しないアクチュエータ（例えば、エアシリンダ）で回動部材１２６を支持軸１２８周りに回転させると、回動部材１２６の回転に応じてピン１３０も回転する。これによって、ピン１３０と係合するカムフォロワ１２２も上下方向に移動し、ラック１１８が上下方向に移動する。

上記の説明から明らかなように、カムフォロワ１２２（すなわち、ラック１１８）の上下方向の移動速度は、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが吸着位置と受渡し位置の近傍にあるときは遅く、吸着位置と受渡し位置の中間にあるときは速い。すなわち、図１５に示すように、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが吸着位置と受渡し位置の近傍にあるときは、ピン１３０の回転角度の変化に対して上下方向の移動量Ｓ１は小さい。一方、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが吸着位置と受渡し位置の中間にあるときは、ピン１３０の回転角度の変化に対して上下方向の移動量Ｓ２は大きい。このため、上記のカム機構（１２２，１２６，１３０）を用いることで、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが吸着位置と受渡し位置の近傍にあるときの第２ハウジング１１２の回転速度を低くすることができる。これによって、第２ハウジング１１２の回転が停止する際の衝撃を抑制することができる。

なお、吸着ヘッド１００の回転軸１１６には、図１６に示すように、吸気通路１３２が形成されている。回転軸１１６の外周面には溝１１６ａが形成され、溝１１６ａの底面に吸気通路１３２の一端が接続している。また、回転軸１１６の溝１１６ａには、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの吸気通路が連通している。したがって、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂは、溝１１６ａ及び吸気通路１３２を介して吸引装置に接続されている。回転軸１１６内に吸気通路１３２を設けることで、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂへの吸気配管を不要とすることができる。

また、吸着ヘッド１００及びカメラ１０４は、移動テーブル６２に取付けられた移動機構１０２によって、移動テーブル６２に対してｘｙ方向に移動可能となっている。これによって、ウエハシートＷ２上の任意の位置に載置されている部品Ｗ１を吸着ヘッド１００で吸着し、また、カメラ１０４で撮影することができる。移動機構１０２には、公知の機構（例えば、ボールねじ機構等）を用いることができる。なお、上述の説明から明らかなように、吸着ヘッド１００及びカメラ１０４は、移動機構１０２を介して移動テーブル６２に取付けられている。このため、移動テーブル６２がテーブル昇降機構１１０によって上下方向に移動すると、それに応じて吸着ヘッド１００及びカメラ１０４も上下方向に移動する。

（実装機２０）
次に、実装機２０について説明する。なお、実装機２０には、従来公知のものを使用することができるため、ここでは、実装機２０の構成については簡単に説明する。図２に示すように、実装機２０は、基板搬送部２２ａ，２２ｂと、装着ヘッド３０と、部品カメラ２８を有している。基板搬送部２２ａ，２２ｂは、コンベアベルトを回転させることで、コンベアベルト上に載置された基板を搬送する。装着ヘッド３０は、部品Ｗ１を吸着するための複数の吸着ノズル３２と、ウエハシートＷ２のフィデューシャルマークを読み取るためのマークカメラ３４を備えている。装着ヘッド３０の吸着ノズル３２の配置は、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの配置に対応している。すなわち、装着ヘッド３０は、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂに保持された複数の部品Ｗ１を同時に受取ることができる。なお、装着ヘッド３０は、図示しないｘ方向移動機構とｙ方向移動機構によって、ｘｙ方向に移動可能となっている。部品カメラ２８は、装着ヘッド３０に吸着された部品Ｗ１の読み取り等を行う。

次に、上述した部品装着システム１０の動作について、図１８を参照して説明する。図１８に示すように、まず、ウエハシート補給部１６０からウエハシートＷ２を搬送する（Ｓ１０）。具体的には、制御装置２００は、昇降機構１６８を駆動して、ウエハシート収容部１７２の１つを搬出口１７４に位置決めする。また、制御装置２００は、移動テーブル６２を駆動して、ウエハテーブル８８をウエハシート載置位置（ウエハシート補給部１６０の近傍の位置）に位置決めする。ウエハシート載置位置とは、ウエハシート補給部１６０の搬出口１７４からウエハシートＷ２が搬出される位置であり、ウエハシート補給部１６０の搬出口１７４の近傍に設定される。次に、制御装置２００は、ロボットを駆動してウエハ収容部１７２に収容されたウエハシートＷ２を、ウエハテーブル８８の載置面に載置する。

ウエハテーブル８８上にウエハシートＷ２が載置されると、制御装置２００は、移動テーブル６２を駆動してウエハテーブル８８を部品供給位置（実装機２０の近傍の位置）に位置決めする（Ｓ１２）。部品供給位置は、実装機２０の近傍に設定され、ウエハシートＷ２から装着ヘッド３０へ部品Ｗ１の供給を行う位置である。

次に、制御装置２００は、カメラ１０４によってウエハテーブル８８上に載置されたウエハシートＷ２を撮影する（Ｓ１４）。ウエハシートＷ２の画像が撮影されると、制御装置２００は、その撮影された画像から、ウエハシートＷ２のθ方向のずれ量を算出する。すなわち、ウエハシート収容部１７２へのウエハシートＷ２の補給はオペレータによって行われ、ウエハシート収容部１７２からウエハテーブル８８へのウエハシートＷ２の載置はロボットによって行われる。したがって、ウエハシートＷ２がウエハテーブル８８上に予め定められた設定角度で載置されていないことがある。このため、カメラ１０４によって、ウエハテーブル８８上のウエハシートＷ２を撮影し、ウエハシートＷ２のずれ量（θ方向のずれ（角度ずれ））を算出する。なお、ウエハシートＷ２のθ方向のずれは、例えば、下記の手順で算出することができる。すなわち、カメラ１０４で撮影された画像から、図１７に示すように、複数の部品Ｗ１の中心点Ｃ１〜Ｃ３を算出する。そして、中心点Ｃ１と中心点Ｃ２を結んだ直線Ｌ２と、中心点Ｃ１と中心点Ｃ３を結んだ直線Ｌ１の傾きから、ウエハシートＷ２のθ方向のずれ（角度ずれ）を算出する。

ウエハシートＷ２のずれ量が算出されると、制御装置２００は、移動テーブル６２を駆動して、θ軸周りの位置ずれを補正する（Ｓ１８）。これによって、ウエハシートＷ１が予め定められた姿勢（角度）で位置決めされる。

次に、制御装置２００は、ウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を装着ヘッド３０で直接吸着するか否かを判断する（Ｓ２０）。すなわち、制御装置２００は、ウエハシートＷ２の部品Ｗ１をフェイスアップ供給するか、フェイスダウン供給するかを判断する。装着ヘッド３０で直接吸着する場合（Ｓ２０でＹＥＳ）は、ステップＳ２２，２４をスキップして、ステップＳ２６に進む。

一方、ウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を装着ヘッド３０で直接吸着しない場合（Ｓ２０でＮＯ）は、制御装置２００は、吸着ヘッド１００を駆動して、ウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を吸着ヘッド１００に吸着する（Ｓ２２）。吸着ヘッド１００は複数の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂを有しているため、吸着ヘッド１００には複数の部品Ｗ１が吸着される。次いで、制御装置２００は、第２ハウジング１１２を回転させることで、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ、１１４ｂを吸着位置から受渡し位置に移動させる。また、制御装置２００は、テーブル昇降機構１１０を駆動して、移動テーブル６２を下降させる。すなわち、図２，１０から明らかなように、吸着ヘッド１００は、移動テーブル６２（詳細には、ウエハテーブル８８）よりも上方に位置している。このため、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの先端が基準面Ａ（図１０に示す）の高さとなるように、移動テーブル６２を下降させる。移動テーブル６２と吸着ヘッド１００は移動機構１０２を介して接続されているため、移動テーブル６２を下降させれば、吸着ヘッド１００も下降させることができる。ここで、基準面Ａは、装着ヘッド３０でウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を直接吸着するときのウエハテーブル８８の位置（高さ）である。本実施例では、吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂが基準面Ａに位置決めされるため、装着ヘッド３０が部品Ｗ１を吸着する高さは、フェイスアップ供給でもフェイスダウン供給でも変わらないこととなる。このため、装着ヘッド３０への部品Ｗ１の吸着を容易に行うことができる。

次に、制御装置２００は、装着ヘッド３０に部品Ｗ２を吸着する（Ｓ２６）。すなわち、ウエハシートＷ２上の部品Ｗ１を装着ヘッド３０に直接吸着する場合は、ウエハテーブル８８上のウエハシートＷ２から部品Ｗ１を吸着する。一方、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂから部品Ｗ１を吸着する場合は、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂから部品Ｗ１を吸着する。この際、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの配置と、装着ヘッド３０の吸着ノズル３２の配置とが対応するため、吸着ヘッド１００から装着ヘッド３０に複数の部品Ｗ１を同時に受け渡すことができる。なお、吸着ヘッド１００に設けられた吸着ノズルと、装着ヘッド３０に設けられた吸着ノズルとは、その一部が対応し、複数の部品Ｗ１が同時に受渡し可能となっていればよい。例えば、吸着ヘッド１００の吸着ノズルが２行×２列に配置（すなわち、ｘ方向に２個、ｙ方向に２個並んだ配置）され、装着ヘッド３０の吸着ノズルが１行×２列に配置され、吸着ヘッド１００から装着ヘッドに２個の部品Ｗ１が同時に受渡されるものであってもよい。あるいは、吸着ヘッド１００の吸着ノズルが１行×２列に配置され、装着ヘッド３０の吸着ノズルが２行×２列に配置され、吸着ヘッド１００から装着ヘッドに２個の部品Ｗ１が同時に受渡されるものであってもよい。さらには、吸着ヘッド１００の吸着ノズルが４行×２列に配置され、装着ヘッド３０の吸着ノズルが２行×４列に配置され、吸着ヘッド１００から装着ヘッドに４個の部品Ｗ１が同時に受渡されるものであってもよい。

装着ヘッド３０に部品Ｗ１が吸着されると、制御装置２００は、装着ヘッド３０を駆動して、装着ヘッド３０に吸着した部品Ｗ１を、基板搬送部２２ａ，２２ｂ上の基板に装着する。これによって、基板上に部品Ｗ１が装着される。

以上に説明したように、本実施例の部品装着システム１０では、ウエハ搬送部６０に対してウエハ補給部１６０がスライド可能となっているため、実装機２０へのアクセスを容易に行うことができる。その一方、ウエハ補給部１６０のスライドできる範囲を規制することで、ウエハ補給部１６０が隣接する部品装着システムと干渉することを防止することができる。その結果、オペレータの実装機２０へのアクセスエリアを拡大しながら、部品装着システム１０が大型化することを抑制することができる。

また、本実施例の部品装着システム１０では、ウエハテーブル８８に載置されたウエハシートＷ２のθ方向の角度を、予め定められた角度に調整することができる。その結果、装着ヘッド３０の移動距離を短くすることができ、生産性の向上を図ることができる。また、ウエハテーブル８８をθ軸周りに回転させる機構にＲガイド８２とクロスガイド８０ａ，８０ｂを用いることで、簡易な機構でウエハテーブル８８をθ軸周りに回転させることができる。

また、部品Ｗ１をフェイスダウン供給する際は、吸着ヘッド１００から装着ヘッド３０に複数の部品Ｗ１を同時に受け渡すことができる。このため、部品Ｗ１の受渡し回数を減少することができ、生産性の向上を図ることができる。

以上、本実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。

例えば、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂの配置と、装着ヘッド３０の吸着ノズル３２の配置は、様々な態様を採ることができる。吸着ヘッド１００の吸着ノズルの配置が装着ヘッド３０の吸着ノズルの配置と完全に一致してもよいし、その一部のみが一致するようにしてもよい。また、吸着ヘッド１００の吸着ノズル１１４ａ，１１４ｂを反転させる機構には、種々の機構を用いることができる。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (3)

1. 基板に部品を実装する装着ヘッドを有する実装機に隣接して配置され、前記実装機に前記部品を供給する部品供給装置であり、
   シート上に複数の部品が配置されたウエハシートが補給されるウエハシート補給部と、
   前記ウエハシート補給部に補給されたウエハシートを搬送するウエハシート搬送部と、を有しており、
   前記ウエハシート搬送部は、
   前記ウエハシートが載置されるテーブルと、
   前記テーブルに載置された前記ウエハシート上の部品を吸着する吸着ヘッドと、を有しており、
   前記吸着ヘッドは、
   複数の部品供給側吸着ノズルと、
   前記複数の部品供給側吸着ノズルを、前記複数の部品供給側吸着ノズルの先端が下方を向いた吸着位置と、上方を向いた受渡し位置とに切換える切換え機構と、を有しており、
   前記複数の部品供給側吸着ノズルの配置は、前記実装機の前記装着ヘッドに装備される複数の実装機側吸着ノズルの配置と対応しており、
   前記吸着ヘッドは、第１ハウジングと、前記第１ハウジングに対して回動可能に支持され、前記複数の部品供給側吸着ノズルが取付けられている第２ハウジングと、をさらに有しており、
   前記切換え機構は、前記第２ハウジングを前記第１ハウジングに対して回動させるラック・ピニオン機構と、
   前記吸着位置及び前記受渡し位置の近傍の領域における前記第２ハウジングの回転速度を、それ以外の領域における前記第２ハウジングの回転速度よりも遅くする回転速度調整機構と、を有している、部品供給装置。
2. 基板に部品を実装する装着ヘッドを有する実装機に隣接して配置され、前記実装機に前記部品を供給する部品供給装置であり、
   シート上に複数の部品が配置されたウエハシートが補給されるウエハシート補給部と、
   前記ウエハシート補給部に補給されたウエハシートを搬送するウエハシート搬送部と、を有しており、
   前記ウエハシート搬送部は、
   前記ウエハシートが載置されるテーブルと、
   前記テーブルに載置された前記ウエハシート上の部品を吸着する吸着ヘッドと、を有しており、
   前記吸着ヘッドは、
   複数の部品供給側吸着ノズルと、
   前記複数の部品供給側吸着ノズルを、前記複数の部品供給側吸着ノズルの先端が下方を向いた吸着位置と、上方を向いた受渡し位置とに切換える切換え機構と、を有しており、
   前記複数の部品供給側吸着ノズルの配置は、前記実装機の前記装着ヘッドに装備される複数の実装機側吸着ノズルの配置と対応しており、
   前記吸着ヘッドは、前記テーブルに対して平面方向に移動可能に取付けられており、
   前記ウエハシート搬送部は、前記吸着ヘッドが取付けられた前記テーブルを直接供給位置と、該直接供給位置より下方となる間接供給位置との間で上下動させるテーブル昇降機構を備えており、
   前記吸着ヘッドは前記テーブルの上方に位置しており、
   前記テーブル昇降機構が前記テーブルを上下動させることで、前記テーブルが前記直接供給位置に位置決めされたときのテーブルの高さと、前記テーブルが間接供給位置に位置決めされ、かつ、前記部品供給側吸着ノズルが前記受渡し位置に位置決めされたときの前記部品供給側吸着ノズルの高さとが一致する、部品供給装置。
3. 前記吸着ヘッドは、
   第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングに対して回動可能に支持され、前記複数の部品供給側吸着ノズルが取付けられている第２ハウジングと、をさらに有しており、
   前記切換え機構は、前記第２ハウジングを前記第１ハウジングに対して回動させるラック・ピニオン機構を有している、請求項２に記載の部品供給装置。

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