JP6334686B2 - 部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、基板に多数の電子部品を装着する部品実装機に関し、より詳細には、電子部品を採取して基板に装着する装着ノズルを着脱可能に保持するノズル保持部の配設位置および構造に関する。

多数の電子部品が実装された基板を生産する装置として、半田印刷機、部品実装機、リフロー炉、基板検査機などがあり、これらを連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備えるのが一般的である。基板搬送装置は、基板の搬入出および位置決めを行う。部品供給装置は、複数の部品種の電子部品を供給する。部品供給装置には、小形のチップ部品などをリールに巻回されたテープから供給するフィーダ装置や、比較的大形の電子部品をトレーから供給するトレー装置などがある。部品移載装置は、電子部品を基板に装着する。部品移載装置は、部品供給装置から電子部品を採取して基板に装着する装着ノズル、装着ノズルを交換可能に装備した実装ヘッド、および実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有している。

この種の部品実装機では、部品供給装置から供給される様々な電子部品の大きさや形状に応じて複数種類の装着ノズルが準備され、実装ヘッドに交換可能に装備される。複数種類の装着ノズルは、一般的には、機台の上面に配設されたノズルチェンジャから供給される。生産する基板の種類を変更するとき、ノズルチェンジャに保持された装着ノズルの種類に過不足の生じる場合がある。この場合に、作業者は、段取り替え作業でノズルチェンジャ上の装着ノズルを交換する。複数種類の装着ノズルを実装ヘッドに交換可能に装備する部品実装機の技術例が特許文献１および２に開示されている。

本願出願人が特許文献１に開示した回路部品供給システムは、回路部品と部品保持具（装着ノズル）とを同じ形態で収容および供給する供給装置と、部品保持具を着脱可能に保持する移動部材（実装ヘッド）と、移動部材に運動を与えて移動させ供給装置から部品保持具を受け取らせるとともに、移動部材に保持された部品保持具に同様の運動を与えて移動させ供給装置から回路部品を受け取らせる移動部材移動装置（ヘッド駆動機構）とを含むことを特徴としている。これにより、部品保持具の交換を含む回路部品供給全体の能率を向上できる。

特許文献２の電子部品装着装置は、複数の電子部品供給機を配設させた集合体を電子部品装着装置本体に対して固定状態または着脱自在に設けて、装着ヘッド（実装ヘッド）の吸着ノズル（装着ノズル）により電子部品供給機から電子部品を受け取って基板へ装着するものであり、前記集合体の適所に一個または複数個の吸着ノズル保持体を着脱自在に設けたことを特徴としている。これにより、吸着ノズル保持体から電子部品供給機へと装着ヘッドの効率の良い移動経路が選択でき、移動距離の短縮に伴って電子部品の装着時間が短縮される、とされている。つまり、複数種の装着ノズルを機台上のノズルチェンジャに保持する代わりに部品供給装置に保持することで、装着ヘッドの移動距離の短縮を図っている。

特開平１１−１８６７９１号公報 特開平１１−３４０６９２号公報

ところで、フィーダ装置で特殊な形状の特定電子部品を供給するために、特殊な形状の装着ノズル（特殊ノズル）を必要とする場合がある。この場合に、特定電子部品を実装する基板の種類が限られて特殊ノズルを常用しなくとも、ノズルチェンジャに専用の保持部を設けて特殊ノズルを保持させる必要がある。これにより、段取り替え作業で特殊ノズルを交換する頻度が高くなって、作業者の煩雑な手間が必要となる問題点が生じる。あるいは、ノズルチェンジャの専用の保持部を有効利用できず、装着ノズルの種類数が制約されるという問題点が生じる。さらには、装着ノズルの種類数が不足すると、特定電子部品の装着動作を別の部品実装機に委ねる必要が生じるという問題点が生じる。これらの問題点は、基板生産効率の低下を招いてしまうことがある。

これらの問題点に対して、特許文献１の技術は、主にトレー装置を対象としているため、フィーダ装置には適用できない。また、特許文献２の技術は、装着ノズルを保持する位置を変更しているが、装着ノズルの種類数を増やすわけではないので、問題点の解決にならない。加えて、特許文献２では、段取り替え作業で電子部品供給機の集合体を一括交換したときに、集合体の適所に設けた吸着ノズル保持体も交換される。このため、交換する必要のない常用できる吸着ノズルも取り外されてしまい、非効率になる一面がある。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、特定装着ノズルをフィーダ装置に保持することで、基板生産効率を向上するとともに、作業者の段取り替え作業を軽減した部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する部品実装機の発明は、複数の電子部品を一列に保持したテープを繰り出して前記電子部品をそれぞれの供給位置に順次供給する複数個のフィーダ装置を着脱可能に有する部品供給装置と、前記供給位置で前記電子部品を採取して基板に装着する装着ノズル、前記装着ノズルを交換可能に装備する実装ヘッド、および前記実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を機台に備えた部品実装機であって、少なくとも１個のフィーダ装置は、自身が供給する所定部品種の電子部品を採取可能な特定装着ノズルを着脱可能に保持するノズル保持部を有し、前記部品移載装置は、前記ノズル保持部まで駆動した前記実装ヘッドに前記特定装着ノズルを装備し、前記特定装着ノズルにより前記供給位置で前記所定部品種の電子部品を採取して前記基板に装着する。

これによれば、少なくとも１個のフィーダ装置は、自身が供給する所定部品種の電子部品を採取可能な特定装着ノズルを着脱可能に保持するノズル保持部を有して、所定部品種の電子部品と特定装着ノズルとをセットにして供給できる。一方、部品移載装置は、ノズル保持部で実装ヘッドに特定装着ノズルを装備し、この特定装着ノズルにより供給位置で所定部品種の電子部品を採取して基板に装着することができる。したがって、実装ヘッドは、ノズル保持部から供給位置へと近距離を短時間で移動して、所定部品種の電子部品を採取できる。また、所定部品種の電子部品が特殊な形状であっても、適合する特定装着ノズルが必ず供給されるので、装着動作を別の部品実装機に委ねることは生じない。加えて、機台上のノズルチェンジャには特定装着ノズル専用の保持部を設ける必要がなくなり、ノズルチェンジャの複数の保持部を有効利用できる。これらの総合的な効果として、所定部品種の電子部品を実装する基板の生産効率を向上できる。

さらに、生産する基板の種類を変更する際に、所定部品種の電子部品を供給するフィーダ装置を部品供給装置本体に取り付けおよび取り外しすれば、特定装着ノズルも自動的に取り付けおよび取り外しされることになる。したがって、特定装着ノズルをノズルチェンジャに保持させたり取り外したりする手間が不要となり、作業者の段取り替え作業が軽減される。

共通ベース上に第１実施形態の部品実装機を２台配置した構成を示す斜視図である。 部品移載装置の実装ヘッドの構造を示す斜視図である。 特定フィーダ装置の詳細な構造を模式的に説明する側面一部断面図である。 特定フィーダ装置の上部の先端に配設されたノズル保持部およびその近傍の供給位置を示す拡大平面図である。 第１実施形態の応用例において、特定フィーダ装置の詳細な構造を模式的に説明する側面一部断面図である。 第２実施形態の部品実装機に用いる特定フィーダ装置の上部の先端部を示す拡大平面図である。

本発明の第１実施形態の部品実装機１について、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、共通ベース２１上に第１実施形態の部品実装機１を２台配置した構成を示す斜視図である。部品実装機１は、基板搬送装置３、部品供給装置４、部品移載装置５、部品カメラ６、ノズルチェンジャ７、および制御コンピュータなどが機台２に組み付けられて構成されている。図中のＸ軸方向は基板Ｋを搬入出する方向であり、Ｙ軸方向は水平面内でＸ軸方向に直交する方向である。

基板搬送装置３は、部品実装機２の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に配設されている。基板搬送装置３は、第１搬送装置３１および第２搬送装置３２が並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの装置である。第１搬送装置３１は、機台２上にＸ軸方向に平行に並設された一対のガイドレール、およびガイドレールにそれぞれ案内され基板Ｋを載置して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）などにより構成されている。また、第１搬送装置３１には、部品実装位置まで搬送された基板Ｋを機台２側から押し上げて位置決めするクランプ装置（図示省略）が設けられている。第２搬送装置３２も、第１搬送装置３１と同様に構成されている。

部品供給装置４は、部品実装機１の長手方向の前部（図２の左前側）に設けられている。部品供給装置４は、複数のフィーダ装置４１が本体部（図示省略）上に一列に着脱可能に取り付けられて構成されている。個々のフィーダ装置４１は、個別に交換することができる。また、全てのフィーダ装置４１は、本体部とともに一括して交換することもできる。フィーダ装置４１は、フィーダ本体４２と、フィーダ本体４２の後部（部品実装機１の前側）に回転可能かつ脱着可能に装着された供給リール４３とを備えている。供給リール４３には、複数の電子部品を一列に保持したテープ４４が巻回されている。このテープ４４の先端が繰り出されて、テープ４４の種類ごとに異なる電子部品が供給される。フィーダ装置４１の詳細な構造は後述する。

部品移載装置５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能ないわゆるＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置５は、部品実装機１の長手方向の後部（図２の右奥側）から前部の部品供給装置４の上方にかけて配設されている。部品移載装置５は、ヘッド駆動機構５１、実装ヘッド５２、および装着ノズル５３などにより構成されている。ヘッド駆動機構５１は、実装ヘッド５２を、水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動する。ヘッド駆動機構５１は、公知の各種技術を適宜採用して構成できる。

図２は、部品移載装置５の実装ヘッド５２の構造を示す斜視図である。実装ヘッド５２は、ヘッド本体部５２１、Ｘ軸スライダ５２２、ノズルホルダ５２３、および基板認識用カメラ５２４などで構成されている。ヘッド本体部５２１は、箱状の部材であり、図には見えない圧力調整機構およびノズル駆動機構を有している。圧力調整機構は、ノズルホルダ５２３に装着ノズル５３を装備するための第１圧力源と、装備された装着ノズル５３で電子部品を吸着するための第２圧力源とを備えている。第１圧力源および第２圧力源の圧力は、互いに独立して負圧および正圧に調整制御されるように構成されている。ノズル駆動機構は、ノズルホルダ５２３に装備した装着ノズル５３を昇降駆動し、ならびに軸周りに回転駆動する。

Ｘ軸スライダ５２２は、ヘッド本体部５２１の背面をヘッド駆動機構５１に組み付ける部材である。ノズルホルダ５２３は、略筒形状で、ヘッド本体部５２１の下面に下向きに配設されている。ノズルホルダ５２３の下部には、負圧により装着ノズル５３を吸着して装備する負圧室と、装備した装着ノズル５３の内部に連通するノズル連通路とが形成されている。負圧室は、エア流路や開閉弁などを介して第１圧力源に連通されている。ノズル連通路は、エア流路や開閉弁などを介して第２圧力源に連通されている。ノズルホルダ５２３は、複数種類の装着ノズル５３を交換可能に装備することができる。

基板認識用カメラ５２４は、ヘッド本体部５２１の下面に下向きに、ノズルホルダ５２３と並んで配設されている。基板認識用カメラ５２４は、基板Ｋに付設されたフィデューシャルマークや識別コードなどを撮像するものである。基板認識用カメラ５２４には、ＣＣＤカメラなどを用いることができる。

装着ノズル５３は、円盤状の吸着台５３１、筒状の連結部５３２、および細筒状のノズル吸引部５３３により構成されている。吸着台５３１の中央には、上下方向に貫通するとともに、連結部５３２を経由してノズル吸引部５３３の内部に連通する供給穴が穿設されている。吸着台５３１は、ノズルホルダ５２３の下面に対向配置される。そして、ノズルホルダ５２３の負圧室が負圧に調整されると、吸着台５３の上面が負圧室に吸着される。これにより、装着ノズル５３は、実装ヘッド５２に装備される。このとき、装着台２７１の供給穴がノズルホルダ５２３のノズル連通路に連通することで、第２圧力源の圧力がノズル吸引部５３３まで供給される。また、負圧室の負圧が解消されると、装着ノズル５３は、実装ヘッド５２から解放される。

ノズル吸引部５３３は、細筒状の下端に開口部を有する。ノズル吸引部５３３は、内部が負圧になると開口部に電子部品を吸着して採取し、内部が正圧になると開口部から電子部品を解放する。吸着対象となる電子部品の大きさに対応して、ノズル吸引部５３３の細筒状の直径や開口の大きさは適合範囲が限定される。一般的に、ノズル吸引部５３３の開口の大きさは、電子部品の大きさの５０〜８０％程度が目安とされている。したがって、ノズル吸引部５３３のサイズが異なる複数種類の装着ノズル５３が用いられる。通常は、ノズル吸引部５３３のサイズが段階的に設定された複数の汎用の装着ノズル５３が後述のノズルチェンジャ７に保持される。

図１に戻り、部品カメラ６は、基板搬送装置３と部品供給装置４との間の機台２の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ６は、実装ヘッド５２が部品供給装置４から基板Ｋ上に移動する途中で、装着ノズル５３の下端に吸着採取されている電子部品の状態を撮像して検出するものである。部品カメラ６が電子部品の吸着位置の誤差や回転角のずれ、リードの曲がりなどを検出すると、必要に応じて部品装着動作が微調整され、装着が困難な電子部品は廃棄される。

ノズルチェンジャ７は、機台２上の部品カメラ６に隣接する位置に配設されている。ノズルチェンジャ７は、複数個のノズル保持穴、図１の例では１０個のノズル保持穴にそれぞれ装着ノズル５３を交換可能に保持する。ノズルチェンジャ７のノズル保持穴の個数、および機台２上の配設位置は、適宜変更することができる。

制御コンピュータは、基板搬送装置３、部品供給装置４、部品移載装置５、および部品カメラ６と制御線によって連携されており、適宜情報を交換しつつ指令を発する。作業者が制御コンピュータにアクセスするための端末装置８が、機台２の上方のカバー２２の前部に配設されている。制御コンピュータは、予め設定された部品装着シーケンスに基づいて部品装着動作を制御する。部品装着シーケンスは、当該の部品実装機１で基板に装着する電子部品の種類、数量、装着順序などを指定するものである。さらに、部品装着シーケンスは、電子部品を採取するフィーダ装置４１の本体部上のスロット位置や、基板Ｋ上の装着座標位置、装着に使用する装着ノズル５３の種類なども指定する。

部品移載装置５は、制御コンピュータからの制御にしたがって、次の一連の部品装着動作を行う。部品移載装置５は、まず、実装ヘッド５２を部品供給装置４の或るフィーダ装置４１に駆動して、装着ノズル５３の下端に電子部品を吸着する。次いで、部品移載装置５が実装ヘッド５２を部品カメラ６まで駆動すると、部品カメラ６が電子部品の吸着状態を撮像する。三番目に、部品移載装置５は、実装ヘッド５２を基板Ｋまで駆動して、基板Ｋ上の所定の装着座標位置に電子部品を装着する。また、装着ノズル５３の交換が必要な場合に、部品移載装置５は、実装ヘッド５２をノズルチェンジャ７まで駆動して、装備していた装着ノズル５３を解放し、新しい装着ノズル５３を吸着して装備する。

次に、フィーダ装置４１の詳細な構造について説明する。フィーダ装置４１は、上下方向および前後方向に長く、幅方向が狭い扁平形状をしている。フィーダ装置４１は、部品供給装置４の本体部の上面に平行に刻設された複数のスロットのいずれかに、部品実装機１の前部方向から挿入されて装備される。ここで、フィーダ装置４１の挿入する先端（前方）は部品実装機１の後部に向かうことになり、フィーダ装置４１と部品実装機１とで前後の呼び方が逆になる。

第１実施形態において、複数のフィーダ装置４１の一部は、ノズル保持部４６を有する特定フィーダ装置４１Ｓとされている。図３は、特定フィーダ装置４１Ｓの詳細な構造を模式的に説明する側面一部断面図である。また、図４は、特定フィーダ装置４１Ｓの上部の先端に配設されたノズル保持部４６およびその近傍の供給位置４５を示す拡大平面図である。

図３および図４に示されるように、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、上部の先端にノズル保持部４６を有している。多数の普通のフィーダ装置４１は、ノズル保持部４６を有さない。ノズル保持部４６は、水平配置された環状部４６１と、環状部４６１の中央のノズル保持穴４６２とで形成されている。ノズル保持部４６は、特定装着ノズル５３Ｓを保持する際に、環状部４６１に吸着台５３１を載置し、ノズル保持穴４６２に連結部５３２およびノズル吸引部５３３を収容する。

特定フィーダ装置４１Ｓには、ノズルロック機構をさらに設けてもよい。ノズルロック機構は、特定フィーダ装置４１Ｓが部品供給装置４の本体部から取り外されると、特定装着ノズル５３Ｓのノズル保持部４６からの離脱をロックする。ノズルロック機構は、例えば、係止部材と付勢部材との組合せによって構成することができる。係止部材は、ノズル保持部４６に保持された特定装着ノズル５３Ｓの吸着台５３１の上面を係止位置で係止し、離脱位置で解放する。特定フィーダ装置４１Ｓが部品供給装置４の本体部に取り付けられている間、付勢部材は、係止部材を離脱位置に付勢する。そして、特定フィーダ装置４１Ｓが部品供給装置４の本体部から取り外されると、付勢部材は、係止部材を係止位置に付勢する。

特定フィーダ装置４１Ｓは、ノズル保持部４６の後ろ側の近傍に供給位置４５を有している。ノズル保持部４６と供給位置４５との間には、略矩形のテープ繰り出し孔４７が形成されている。テープ繰り出し孔４７は、後述するテープ４４の繰り出し方法から分かるように、前方に繰り出されたボトムテープ４４２を排出する経路となる。また、特定フィーダ装置４１Ｓは、供給位置４５よりもテープ４４を繰り出す前方にノズル保持部４６を有することになる。

テープ４４は、トップテープ４４１およびボトムテープ４４２からなる（図３示）。ボトムテープ４４２は、紙材や樹脂などの柔軟な材料で形成されている。図４に示されるように、ボトムテープ４４２は、長さ方向に等ピッチで多数の矩形の収納凹部４４３が設けられている。各収納凹部４４３にそれぞれ、電子部品Ｐが１個ずつ収容される。ボトムテープ４４２の表面には、トップテープ４４１が剥離可能に貼設されている。トップテープ４４１は、透明な高分子フィルムなどによって形成されている。トップテープ４４１およびボトムテープ４４２は、電子部品Ｐを収納凹部４４３内に挟み込んで保持する。

トップテープ４４１およびボトムテープ４４２の両側の側縁寄りには、長さ方向に一定の間隔で側縁に平行して多数の係合穴４４４が穿設されている。テープ繰り出し機構のスプロケットは、係合穴４４４に係合して回転駆動する。これにより、テープ４４は、供給リール４３から繰り出されて、供給位置４５まで到達する。供給位置４５において、ボトムテープ４４２からトップテープ４４１が剥離されて、電子部品Ｐの供給が可能になる。

このとき、図３に示されるように、トップテープ４４１は、図略のテープ剥離機構によって供給位置４５から後方の斜め上方に戻されて排出される。一方、ボトムテープ４４２は、供給位置４５の前側のテープ繰り出し孔４７から下方に繰り出される。その後、ボトムテープ４４２は、図略のガイド部材に案内されて、図３に示されるようにノズル保持部４６の下側および前側を通り、最終的に下方に排出される。このように構成することで、ノズル保持部４６を有する特定フィーダ装置４１Ｓのテープ４４の排出経路を、普通のフィーダ装置４１と揃えることができる。

ノズル保持部４６は、特定フィーダ装置４１Ｓ自身が供給する所定部品種の電子部品Ｐを採取可能な特定装着ノズル５３Ｓを着脱可能に保持する。特定装着ノズル５３Ｓとしては、特殊な形状の電子部品Ｐに適合する特殊構造であることが好ましく、特殊構造であってもノズルホルダ５２３に装備できることが条件となる。例えば、特別大きな電子部品Ｐに適合する大形のノズル吸引部５３３を有する特定装着ノズル５３Ｓや、電子部品Ｐを吸着する際にフィンガ対による挟持機能を併用する特定装着ノズル５３Ｓなどが該当する。したがって、特定装着ノズル５３Ｓは、ノズルチェンジャ７に保持される複数の汎用の装着ノズル５３とは構造が異なる。また、特定フィーダ装置４１Ｓのノズル保持部４６のノズル保持穴４６２の内径は、ノズルチェンジャ７のノズル保持穴の内径とは異なる。さらに、特定フィーダ装置４１Ｓのノズル保持部４６と、ノズルチェンジャ７のノズル保持穴との間に、内径の差以外の構造的な差異があってもよい。

次に、上述のように構成された第１実施形態の部品実装機１の動作について説明する。所定部品種の電子部品Ｐを含む多数の電子部品を実装した基板を生産する場合を考える。この場合に、段取り替え作業で、多数の普通のフィーダ装置４１および少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓを部品供給装置４の本体部に取り付ける。制御コンピュータが部品装着シーケンスに基づく制御を開始すると、部品移載装置５は、実装ヘッド５２を駆動して部品装着動作を開始する。普通のフィーダ装置４１から電子部品を採取している間、部品移載装置５は、ノズルチェンジャ７で実装ヘッド５２に装備する装着ノズル５３を交換しながら、部品装着動作を進める。

部品装着シーケンスで特定フィーダ装置４１Ｓから所定部品種の電子部品Ｐを採取する時期が到来すると、部品移載装置５は、まず、実装ヘッド５２をノズルチェンジャ７に駆動して、装備している装着ノズル５３を解放する。部品移載装置５は、次に、実装ヘッド５２を特定フィーダ装置４１Ｓのノズル保持部４６まで駆動して、特定装着ノズル５３Ｓを装備する。部品移載装置５は、三番目に、実装ヘッド５２および特定装着ノズル５３Ｓを近傍の供給位置４５まで駆動して所定部品種の電子部品Ｐを採取する。部品移載装置５は、四番目に、実装ヘッド５２および特定装着ノズル５３Ｓを部品カメラ６まで駆動して撮影に供し、さらに基板Ｋまで駆動して所定部品種の電子部品Ｐを装着する。

その後、特定装着ノズル５３Ｓを使用して装着する特定の電子部品が他のフィーダ装置４１にもあれば、部品移載装置５は、特定の電子部品の全てについて装着動作を実施する。これが終了すると、部品移載装置５は、実装ヘッド５２を特定フィーダ装置４１Ｓのノズル保持部４６まで再度駆動して、特定装着ノズル５３Ｓをノズル保持部４６に戻す。次に、部品移載装置５は、実装ヘッド５２をノズルチェンジャ７に駆動して、ノズルチェンジャ７上のいずれかの装着ノズル５３を装備し、以降部品装着動作を続ける。

第１実施形態の部品実装機１は、複数の電子部品を一列に保持したテープ４４を繰り出して電子部品をそれぞれの供給位置に順次供給する複数個のフィーダ装置４１を着脱可能に有する部品供給装置４と、供給位置で電子部品を採取して基板Ｋに装着する装着ノズル５３、装着ノズル５３を交換可能に装備する実装ヘッド５２、および実装ヘッド５２を駆動するヘッド駆動機構５１を有する部品移載装置５と、を機台２に備えた部品実装機１であって、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、自身が供給する所定部品種の電子部品Ｐを採取可能な特定装着ノズル５３Ｓを着脱可能に保持するノズル保持部４６を有し、部品移載装置５は、ノズル保持部４６まで駆動した実装ヘッド５２に特定装着ノズル５３Ｓを装備し、特定装着ノズル５３Ｓにより供給位置で所定部品種の電子部品Ｐを採取して基板Ｋに装着する。

これによれば、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、自身が供給する所定部品種の電子部品Ｐを採取可能な特定装着ノズル５３Ｓを着脱可能に保持するノズル保持部４６を有して、所定部品種の電子部品Ｐと特定装着ノズル５３Ｓとをセットにして供給できる。一方、部品移載装置５は、ノズル保持部４６で実装ヘッド５２に特定装着ノズル５３Ｓを装備し、この特定装着ノズル５３Ｓにより供給位置４５で所定部品種の電子部品Ｐを採取して基板Ｋに装着することができる。したがって、実装ヘッド５２は、ノズル保持部４６から供給位置４５へと近距離を短時間で移動して、所定部品種の電子部品Ｐを採取できる。また、所定部品種の電子部品Ｐが特殊な形状であっても、適合する特定装着ノズル５３Ｓが必ず供給されるので、装着動作を別の部品実装機に委ねることは生じない。加えて、機台２上のノズルチェンジャ７には特定装着ノズル専用の保持部を設ける必要がなくなり、ノズルチェンジャ７の複数の保持部を有効利用できる。これらの総合的な効果として、所定部品種の電子部品Ｐを実装する基板Ｋの生産効率を向上できる。

さらに、生産する基板Ｋの種類を変更する際に、所定部品種の電子部品Ｐを供給する特定フィーダ装置４１Ｓを部品供給装置４の本体部に取り付けおよび取り外しすれば、特定装着ノズル５３Ｓも自動的に取り付けおよび取り外しされることになる。したがって、特定装着ノズル５３Ｓをノズルチェンジャ７に保持させたり取り外したりする手間が不要となり、作業者の段取り替え作業が軽減される。

また、第１実施形態において、部品移載装置５は、特定装着ノズル５３Ｓが所定部品種の電子部品Ｐを基板Ｋへ装着し終えた後に、特定装着ノズル５３Ｓをノズル保持部４６に戻す。これによれば、特定フィーダ装置４１Ｓは、常に所定部品種の電子部品Ｐと特定装着ノズル５３Ｓとがセットされた状態に維持される。このため、特定フィーダ装置４１Ｓのノズル保持部４６に改めて特定装着ノズル５３Ｓを保持させる手間は不要であり、作業者の段取り替え作業を軽減できる効果が顕著で確実なものとなる。

さらに、第１実施形態において、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、供給位置４５の近傍にノズル保持部４６を有する。これによれば、実装ヘッド５２がノズル保持部４６から供給位置４５へ移動する距離が最短化されて、基板Ｋの生産効率を顕著に向上できる。

さらに、第１実施形態において、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、供給位置４５よりもテープ４４を繰り出す前方にノズル保持部４６を有しており、テープ４４は、複数の電子部品Ｐを挟み込んで保持するとともに、供給位置４５で相互に剥離されて電子部品Ｐの供給を可能とするトップテープ４４１およびボトムテープ４４２からなり、トップテープ４４１は、供給位置４５から後方に戻されて排出され、ボトムテープ４４２は、供給位置４５からノズル保持部４６の下側および前側を通って排出される。

これによれば、排出されるトップテープ４４１およびボトムテープ４４２は、部品移載装置５がノズル保持部４６で実装ヘッド５２に特定装着ノズル５３Ｓを装備するときの邪魔にならない。したがって、基板Ｋの生産効率を顕著に向上できる。

さらに、第１実施形態において、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｓは、部品供給装置４の本体部から取り外されると特定装着ノズル５３Ｓのノズル保持部４６からの離脱をロックするノズルロック機構をさらに設けることができる。これによれば、取り外した特定フィーダ装置４１Ｓを持ち運ぶときなどに、仮に傾けたり揺すったりしても、特定装着ノズル５３Ｓが離脱せず、落下による破損や紛失のおそれが生じない。

さらに、第１実施形態において、特定装着ノズル５３Ｓ以外の装着ノズル５３を交換可能に保持するノズルチェンジャ７を機台２にさらに備える。これによれば、多くの電子部品に適合する複数の汎用の装着ノズル５３をノズルチェンジャ７に保持して、特定の電子部品Ｐに適合する特定装着ノズル５３Ｓと併用することができる。したがって、段取り替え作業において、ノズルチェンジャ７上の装着ノズル５３を交換する頻度が低減されて、作業者の段取り替え作業が顕著に軽減される。

次に、特定フィーダ装置４１Ｔにおけるボトムテープ４４２Ｔの排出経路を変更した第１実施形態の応用例について説明する。図５は、第１実施形態の応用例において、特定フィーダ装置４１Ｔの詳細な構造を模式的に説明する側面一部断面図である。図５に示される応用例で、特定フィーダ装置４１Ｔのノズル保持部４６および供給位置４５の構造および配置は、図３と同じである。ただし、テープ４４を構成するボトムテープ４４２Ｔは、テープ繰り出し孔４７から下方に繰り出された後、ノズル保持部４６の下側を通ってそのまま下方に排出される。

さらに、図５に破線で示されるように、ボトムテープ４４２Ｕは、テープ繰り出し孔４７から下方に繰り出された後、後方の斜め下方に戻されて排出されてもよい。ボトムテープ４４２Ｔおよびボトムテープ４４２Ｕのいずれでも、ノズル保持部４６で実装ヘッド５２に特定装着ノズル５３Ｓを装備するときの邪魔にならないという効果は、第１実施形態と同様である。

次に、第２実施形態の部品実装機について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態において、部品実装機の全体構成は第１実施形態と同様であり、特定フィーダ装置４１Ｖの構造のみが異なる。図６は、第２実施形態の部品実装機に用いる特定フィーダ装置４１Ｖの上部の先端部を示す拡大平面図である。この特定フィーダ装置４１Ｖは、上部の先端側から順番に、ノズル仮置き部４８、ノズル保持部４６、テープ繰り出し孔４７、および供給位置４５が互いに近接して設けられている。ノズル仮置き部４８は、ノズルチェンジャ７のノズル保持穴と同じ形状を有して、特定装着ノズル５３Ｓ以外の装着ノズル５３を保持できるように形成されている。

第２実施形態の部品実装機の動作では、特定フィーダ装置４１Ｖから特定の電子部品Ｐを採取する時期が到来すると、部品移載装置５は、まず、実装ヘッド５２を特定フィーダ装置４１Ｖのノズル仮置き部４８に駆動して、装備している装着ノズル５３を解放してノズル仮置き部４８に仮置きする。部品移載装置５は、次に、実装ヘッド５２を近傍のノズル保持部４６まで駆動して、特定装着ノズル５３Ｓを装備する。部品移載装置５は、三番目に、実装ヘッド５２および特定装着ノズル５３Ｓを近傍の供給位置４５まで駆動して所定部品種の電子部品Ｐを採取する。部品移載装置５は、四番目に、実装ヘッド５２および特定装着ノズル５３Ｓを部品カメラ６まで駆動して撮影に供し、さらに基板Ｋまで駆動して特定の電子部品Ｐを装着する。

所定部品種の電子部品Ｐの装着を終えた後、部品移載装置５は、実装ヘッド５２を特定フィーダ装置４１Ｖのノズル保持部４６まで再度駆動して、特定装着ノズル５３Ｓをノズル保持部４６に戻す。次に、部品移載装置５は、実装ヘッド５２をノズル仮置き部４８に駆動して、仮置き中の装着ノズル５３を再び装備し、以降部品装着動作を続ける。

なお、ノズル仮置き部４８は、装着ノズル５３を仮置きする用途だけに限定されず、ノズルチェンジャ７上の装着ノズル５３の交換作業の代用にもなる。つまり、段取り替え作業時に、作業者は、ノズルチェンジャ７上で直接的に装着ノズル５３を交換せずに、新たに取り付ける特定フィーダ装置４１Ｖのノズル仮置き部４８に交換すべき装着ノズル５３を保持させておけばよい。この場合、部品移載装置５は、初回のみ当該の装着ノズル５３をノズルチェンジャ７からでなく、特定フィーダ装置４１Ｖから実装ヘッド５２に装備する。

第２実施形態の部品実装機１で、少なくとも１個の特定フィーダ装置４１Ｖは、特定装着ノズル５３Ｓ以外の装着ノズル５３を保持可能なノズル仮置き部４８をノズル保持部４６の近傍にさらに有する。これによれば、実装ヘッド５２に特定装着ノズル５３Ｓを装備する際に、それまで使用していた装着ノズル５３を近傍のノズル仮置き部４８に仮置きでき、基板Ｋの生産効率を顕著に向上できる。

なお、部品供給装置４は部品実装機の長手方向の前部および後部の両方に設けられてもよいし、部品移載装置５が独立して駆動される２個の実装ヘッドを有してもよい。本発明は、部品実装機の構造にとらわれることなく実施可能である。さらに、本発明は、記載した以外にも様々な応用や変形が可能である。

１：部品実装機
２：機台 ３：基板搬送装置 ４：部品供給装置
４１：フィーダ装置 ４１Ｓ、４１Ｔ、４１Ｖ：特定フィーダ装置
４２：フィーダ本体 ４３：供給リール ４４：テープ
４４１：トップテープ ４４２、４４２Ｔ、４４２Ｕ：ボトムテープ
４５：供給位置 ４６：ノズル保持部 ４７：テープ繰り出し孔
４８：ノズル仮置き部
５：部品移載装置
５１：ヘッド駆動機構 ５２：実装ヘッド ５２３：ノズルホルダ
５３：装着ノズル ５３Ｓ：特定装着ノズル
５３１：吸着台 ５３２：連結部 ５３３：ノズル吸引部
６：部品カメラ ７：ノズルチェンジャ ８：端末装置

Claims (7)

1. 複数の電子部品を一列に保持したテープを繰り出して前記電子部品をそれぞれの供給位置に順次供給する複数個のフィーダ装置を着脱可能に有する部品供給装置と、
   前記供給位置で前記電子部品を採取して基板に装着する装着ノズル、前記装着ノズルを交換可能に装備する実装ヘッド、および前記実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を機台に備えた部品実装機であって、
   少なくとも１個のフィーダ装置は、自身が供給する所定部品種の電子部品を採取可能な特定装着ノズルを着脱可能に保持するノズル保持部を有し、
   前記部品移載装置は、前記ノズル保持部まで駆動した前記実装ヘッドに前記特定装着ノズルを装備し、前記特定装着ノズルにより前記供給位置で前記所定部品種の電子部品を採取して前記基板に装着する部品実装機。
2. 前記部品移載装置は、前記特定装着ノズルが前記所定部品種の電子部品を前記基板へ装着し終えた後に、前記特定装着ノズルを前記ノズル保持部に戻す請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記少なくとも１個のフィーダ装置は、前記供給位置の近傍に前記ノズル保持部を有する請求項１または２に記載の部品実装機。
4. 前記少なくとも１個のフィーダ装置は、前記供給位置よりも前記テープを繰り出す前方に前記ノズル保持部を有しており、
   前記テープは、前記複数の電子部品を挟み込んで保持するとともに、前記供給位置で相互に剥離されて前記電子部品の供給を可能とするトップテープおよびボトムテープからなり、
   前記トップテープは、前記供給位置から後方に戻されて排出され、
   前記ボトムテープは、前記供給位置から前記ノズル保持部の下側を通って排出され、あるいは、前記供給位置から後方に戻されて排出される請求項３に記載の部品実装機。
5. 前記少なくとも１個のフィーダ装置は、前記特定装着ノズル以外の装着ノズルを保持可能なノズル仮置き部を前記ノズル保持部の近傍にさらに有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機。
6. 前記少なくとも１個のフィーダ装置は、前記部品供給装置の本体から取り外されると前記特定装着ノズルの前記ノズル保持部からの離脱をロックするノズルロック機構をさらに有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機。
7. 前記特定装着ノズル以外の装着ノズルを交換可能に保持するノズルチェンジャを前記機台にさらに備えた請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品実装機。

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