以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内の第1軸と平行な方向をX軸方向(第1軸方向)とし、第1軸と直交する所定面内の第2軸と平行な方向をY軸方向(第2軸方向)とし、所定面と直交する第3軸と平行な方向をZ軸方向(第3軸方向)とする。X軸(第1軸)を中心とする回転(傾斜)方向をθX方向とし、Y軸(第2軸)を中心とする回転(傾斜)方向をθY方向とし、Z軸(第3軸)を中心とする回転(傾斜)方向をθZ方向とする。所定面はXY平面を含む。XY平面は、X軸及びY軸を含む。本実施形態において、所定面と水平面とは平行である。Z軸方向は鉛直方向(上下方向)である。Z軸は、XY平面と直交する。
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る電子部品実装装置1の一例を示す模式図である。図2は、本実施形態に係る電子部品実装装置1が有する実装ヘッド100の一例を模式的に示す側面図である。図3は、本実施形態に係る実装ヘッド100の一例を模式的に示す正面図である。
電子部品実装装置1は、電子部品Cを基板Pに実装する。電子部品実装装置1は、表面実装装置1又はマウンタ1とも呼ばれる。電子部品Cは、リードを有するリード型電子部品(挿入型電子部品)でもよいし、リードを有しないチップ型電子部品(搭載型電子部品)でもよい。リード型電子部品は、基板Pの開口にリードが挿入されることによって基板Pに実装される。チップ型電子部品は、基板Pに搭載されることによって基板Pに実装される。
電子部品実装装置1は、基板Pを搬送する基板搬送装置2と、電子部品Cを供給可能な電子部品供給装置3と、複数の吸着ユニット10を有し電子部品供給装置3から基板Pまで電子部品Cを搬送する実装ヘッド100と、実装ヘッド100を移動する移動システム4と、交換されるノズル11を保持する交換ノズル保持装置5と、電子部品実装装置1の基台6と、電子部品実装装置1を制御する制御装置7とを備える。
基板搬送装置2は、電子部品Cが実装される基板Pを搬送する。基板搬送装置2は、不図示の基板をX軸方向に搬送するための搬送ベルトと、搬送ベルトを送るベルト駆動部と、搬送ベルトと支持する支持体と、支持体を上下動する昇降体を備える。そして、昇降体により支持体が上昇すると、基板は支持体と基板ガイドに保持される。
電子部品供給装置3は、電子部品Cを吸着ユニット10に供給する。電子部品供給装置3は、電子部品Cを複数支持する。実装ヘッド100は、電子部品供給装置3から電子部品Cが供給される電子部品供給エリアと、基板Pが配置される実装エリアとの間を移動可能である。電子部品供給エリアと実装エリアとは異なるエリアである。本実施形態において、電子部品供給装置3は、基板搬送装置2の基板Pの搬送経路の両側(+X側及び−X側)に配置される。吸着ユニット10は、電子部品供給装置3から供給された電子部品Cを基板Pに実装する。電子部品供給装置3から供給される電子部品Cは、同種の電子部品でもよいし、異種の電子部品でもよい。
交換ノズル保持装置5は、複数種類のノズル11を保持する。交換ノズル保持装置5は、吸着ユニット10に対して交換されるノズル11を複数保持する。交換ノズル保持装置5により、吸着ユニット10に装着されるノズル11が交換される。吸着ユニット10は、その装着されたノズル11で電子部品Cを保持する。
図2及び図3に示すように、実装ヘッド100は、X軸方向に配置される複数の吸着ユニット10と、複数の吸着ユニット10を支持する支持部材12とを有する。吸着ユニット10は、電子部品Cを着脱可能に保持するノズル11と、ノズル11を支持するシャフト13とを有する。実装ヘッド100は、シャフト13を保持するホルダ14と、ホルダ14を支持する支持部材12とを有する。
複数の吸着ユニット10は、X軸方向に一列に配置される。本実施形態において、吸着ユニット10は、複数(6つ)設けられる。複数の吸着ユニット10は、電子部品Cを着脱可能に保持するノズル11及びノズル11を支持するシャフト13をそれぞれ有し、ノズル11に保持された電子部品Cを基板Pに実装可能である。ノズル11は、電子部品Cを吸着する吸着ノズルであり、シャフト13の下端部に配置される。ノズル11の下端部には、気体を吸引する吸着孔が設けられている。ノズル11の下端部と電子部品Cとが接触した状態で、吸着孔から気体が吸引されることにより、ノズル11は、電子部品Cを保持する。また、吸着孔からの気体の吸引が停止されることにより、電子部品Cはノズル11から解放される。なお、ノズル11は、電子部品Cを掴んで保持する把持ノズルでもよい。
移動システム4は、実装ヘッド100をX軸方向に移動するX軸駆動装置8と、実装ヘッド100をY軸方向に移動するY軸駆動装置9と、吸着ユニット10をZ軸方向に移動するZ軸駆動装置15と、吸着ユニット10をθZ方向に移動(回転)するθZ駆動装置16とを有する。
X軸駆動装置8は、実装ヘッド100をX軸方向にガイドするガイド部材8Gと、実装ヘッド100をX軸方向に移動するための動力を発生するアクチュエータとを有する。実装ヘッド100は、複数の吸着ユニット10を支持する支持部材12を備える。支持部材12は、X軸駆動装置8に連結され、X軸方向に移動可能に支持される。アクチュエータの作動により、実装ヘッド100と一緒に支持部材12もX軸方向に移動する。
Y軸駆動装置9は、X軸駆動装置8をY軸方向にガイドするガイド部材9Gと、ガイド部材9GをY軸方向に移動するための動力を発生するアクチュエータとを有する。Y軸駆動装置9によりX軸駆動装置8がY軸方向に移動することによって、ガイド部材8Gに支持されている実装ヘッド100がガイド部材8Gと一緒にY軸方向に移動する。
Z軸駆動装置15は、支持部材12に支持され、ホルダ14をZ軸方向に移動する。Z軸駆動装置15は、ノズル11をZ軸方向に移動するための動力を発生する回転モータ17と、回転モータ17で発生した動力をシャフト13に伝達する動力伝達機構18とを有する。回転モータ17が作動すると、回転モータ17で発生した動力は、動力伝達機構18を介してホルダ14に伝達される。ホルダ14は、回転モータ17で発生した動力により、Z軸方向に移動する。ホルダ14がZ軸方向に移動すると、そのホルダ14に保持されているシャフト13及びそのシャフト13に支持されているノズル11は、ホルダ14と一緒にZ軸方向に移動する。
θZ駆動装置16は、支持部材12に支持され、シャフト13をθZ方向に移動(回転)する。θZ駆動装置16は、ノズル11をθZ方向に移動(回転)するための動力を発生する回転モータ19と、回転モータ19で発生した動力をシャフト13に伝達する動力伝達機構20とを有する。回転モータ19が作動すると、回転モータ19で発生した動力は、動力伝達機構19を介してシャフト13に伝達される。シャフト13は、回転モータ19で発生した動力により、θZ方向に移動する。シャフト13がθZ方向に移動すると、そのシャフト13に支持されているノズル11は、シャフト13と一緒にθZ方向に移動する。
複数の吸着ユニット10のそれぞれについて、Z軸駆動装置15及びθZ駆動装置16が設けられる。複数の吸着ユニット10は、Z軸駆動装置15及びθZ駆動装置16の作動により、支持部材12に対して、Z軸方向及びθZ方向の2つの方向に個別に移動可能である。
本実施形態においては、移動システム4により、ノズル11は、X軸、Y軸、Z軸、及びθZの4つの方向に移動可能である。X軸駆動装置8及びY軸駆動装置9は、X軸方向及びY軸方向に支持部材12を移動可能なヘッド駆動装置として機能する。Z軸駆動装置15及びθZ駆動装置16は、支持部材12に対して吸着ユニット10(ノズル11)をZ軸方向及びθZ方向に移動可能なノズル駆動装置として機能する。
また、図2に示すように、実装ヘッド100は、ノズル11に保持された電子部品Cを検出する部品検出装置21を有する。部品検出装置21は、レーザ光を射出する発光部と受光部とを有し、電子部品C又はノズル11の輪郭を取得して、部品形状を認識する。部品検出装置21は、ノズル11に保持されている電子部品Cの状態を検出する。電子部品Cの状態は、電子部品Cの形状、及びノズル11で保持されている電子部品Cの姿勢の少なくとも一方を含む。なお、部品検出装置21はカメラであってもよい。
部品検出装置21の発光部は、吸着ユニット10に対して−Y方向に配置され、部品検出装置21の受光部は、吸着ユニット10に対して+Y方向に配置される。部品検出装置21は、支持部材12に支持される。X軸駆動装置9及びY軸駆動装置8により支持部材12がX軸方向及びY軸方向に移動されることによって、その支持部材12に支持されている部品検出装置21は、支持部材12と一緒に移動する。
図4は、本実施形態に係る実装ヘッド100の一例を模式的に示す斜視図である。図5は、本実施形態に係る実装ヘッド100の一部を−Y側から見た図である。図6は、本実施形態に係る実装ヘッド100の一部を下方から見た斜視図である。図7は、図6の一部を下方から見た図である。図8は、本実施形態に係る実装ヘッド100の一部を上方から見た図である。
以下、図2から図8を参照しながら、実装ヘッド100の構造について説明する。図2に示すように、支持部材12は、Z軸方向に延在する鉛直部12Aと、鉛直部12Aの上端部から+Y方向に延在する上水平部12Bと、鉛直部12Aの下端部から−Y方向に延出する下水平部12Cとを有する。回転モータ17は、上水平部12Bに支持される。回転モータ19は、下水平部12Cに支持される。
鉛直部12Aは、Z軸方向に延在するガイド部22を有する。ホルダ14は、ガイド部22を移動可能なスライド部23を有する。ホルダ14は、ガイド部22によってZ軸方向にガイドされながら移動可能である。
動力伝達機構18は、回転モータ17の出力軸171に接続される駆動プーリ24と、ホルダ14と上水平部12Bとを連結するボールねじ機構27と、ボールねじ機構27のねじ軸27Aに接続される従動プーリ25と、駆動プーリ24と従動プーリ25とを連結するベルト26とを有する。ボールねじ機構27のねじ軸27Aは、上水平部12Bに設けられたベアリング28に回転可能に支持される。ボールねじ機構27のナット27Bは、ホルダ14に固定される。
XY平面内において、回転モータ17の出力軸171の中心軸の位置と駆動プーリ24の中心軸の位置とは一致する。XY平面内において、ねじ軸27Aの中心軸の位置と従動プーリ25の中心軸の位置とは一致する。
回転モータ17が作動すると、出力軸171に接続されている駆動プーリ24が回転する。駆動プーリ24が回転すると、駆動プーリ24に支持されているベルト26が移動し、従動プーリ25が回転する。従動プーリ25が回転すると、ねじ軸27Aが回転する。ねじ軸27Aが回転することにより、ナット27Bに固定されているホルダ14がガイド部22にガイドされながらZ軸方向に移動する。ホルダ14がZ軸方向に移動すると、そのホルダ14に保持されているシャフト13及びそのシャフト13に支持されているノズル11は、ホルダ14と一緒にZ軸方向に移動する。
動力伝達機構20は、回転モータ19の出力軸191に接続される駆動プーリ29と、シャフト13に接続される従動プーリ30と、駆動プーリ29と従動プーリ30とを連結するベルト31とを有する。シャフト13は、ホルダ14に設けられたベアリング32、支持部材12に設けられたベアリング33、及び支持部材12に設けられたベアリング34に回転可能に支持される。
XY平面内において、回転モータ19の出力軸191の中心軸の位置と駆動プーリ29の中心軸の位置とは一致する。XY平面内において、シャフト13の中心軸の位置と従動プーリ30の中心軸の位置とは一致する。
回転モータ19が作動すると、出力軸191に接続されている駆動プーリ29が回転する。駆動プーリ29が回転すると、駆動プーリ29に支持されているベルト31が移動し、従動プーリ30が回転する。従動プーリ30が回転すると、従動プーリ30に固定されているシャフト13は、従動プーリ30と一緒にθZ方向に回転する。
シャフト13は、Z軸方向に延在する。図3に示すように、支持部材12は、複数の吸着ユニット10のシャフト13がX軸方向に等間隔で配置されるように、それら複数の吸着ユニット10を支持する。
複数(6つ)のシャフト13の構造及び寸法は、それぞれ等しい。また、複数のシャフト13の重量も、それぞれ等しい。シャフト13の中心軸AXとそのシャフト13に隣り合うシャフト13の中心軸AXとのX軸方向の距離Gaは、それぞれ等しい。
複数の吸着ユニット10のそれぞれについて、Z軸駆動装置15及びθZ駆動装置16が設けられる。複数(6つ)の回転モータ19のうち、特定の回転モータ19は、他の回転モータ19よりも高出力で動力を発生する。
以下の説明において、第1の出力で動力を発生する回転モータ19を適宜、第1モータ19A、と称し、第1モータ19Aよりも高出力な第2の出力で動力を発生する回転モータ19を適宜、第2モータ19B、と称する。
また、以下の説明において、第1モータ19Aの出力軸191に接続される駆動プーリ29を適宜、第1駆動プーリ29A、と称し、第1駆動プーリ29Aに支持されるベルト31を適宜、第1ベルト31A、と称し、第1ベルト31Aを介して第1駆動プーリ29Aと連結される従動プーリ30を適宜、第1従動プーリ30A、と称し、第1従動プーリ30Aと接続されるシャフト13を適宜、第1シャフト13A、と称する。
また、以下の説明において、第2モータ19Bの出力軸191に接続される駆動プーリ29を適宜、第2駆動プーリ29B、と称し、第2駆動プーリ29Bに支持されるベルト31を適宜、第2ベルト31B、と称し、第2ベルト31Bを介して第2駆動プーリ29Bと連結される従動プーリ30を適宜、第2従動プーリ30B、と称し、第2従動プーリ30Bと接続されるシャフト13を適宜、第2シャフト13B、と称する。
また、以下の説明において、第1シャフト13Aを含み第1モータ19Aによって作動する吸着ユニット10を適宜、第1吸着ユニット10A、と称し、第2シャフト13Bを含み第2モータ19Bによって作動する吸着ユニット10を適宜、第2吸着ユニット10B、と称する。
第1モータ19Aは、第1吸着ユニット10Aの第1シャフト13AをθZ方向に回転させるための動力を発生する。第2モータ19Bは、第2吸着ユニット10Bの第2シャフト13BをθZ方向に回転させるための動力を発生する。
第1モータ19Aは、第1吸着ユニット10Aに1対1で対応付けられて設けられる。第2モータ19Bは、第2吸着ユニット10Bに1対1で対応付けられて設けられる。本実施形態において、第2モータ19B(第2吸着ユニット10B)の数は、第1モータ19A(第1吸着ユニット10A)の数よりも少ない。本実施形態においては、高出力で動力を発生する第2モータ19Bは、1つ設けられる。第1モータ19Aは、5つ設けられる。第2吸着ユニット10Bは、1つ設けられる。第1吸着ユニット10Aは、5つ設けられる。
図3に示すように、X軸方向において、第2吸着ユニット10Bの両側に、第1吸着ユニット10Aが配置される。すなわち、第2吸着ユニット10Bは、X軸方向に配置された複数(6つ)の吸着ユニット10のうち端部には配置されず、中央部に配置される。X軸方向に配置された複数の吸着ユニット10のうち端部には第1吸着ユニット10Aが配置される。
図5、図6、及び図7に示すように、第2モータ19Bの外形は、第1モータ19Aの外形よりも大きい。
また、第2駆動プーリ29Bの外径は、第1駆動プーリ29Aの外径よりも大きい。第2駆動プーリ29Bの重量は、第1駆動プーリ29Aの重量よりも大きい。
図7に示すように、複数の第1駆動プーリ29Aと第2駆動プーリ29BとがX軸方向に配置される。複数の駆動プーリ29の中心軸のY軸方向の位置は、実質的に同一である。隣り合う第1駆動プーリ29Aの中心軸と第2駆動プーリ29Bの中心軸との距離Gbは、隣り合う第1駆動プーリ29Aの中心軸と第1駆動プーリ29Aの中心軸との距離Gcよりも大きい。距離Gbは、隣り合う第1モータ19Aの出力軸191と第2モータ19Bの出力軸191との距離と等しい。距離Gcは、隣り合う第1モータ19Aの出力軸191と第1モータ19Aの出力軸191との距離と等しい。
複数の第1従動プーリ30Aと第2従動プーリ30BとがX軸方向に配置される。複数の従動プーリ30の中心軸のY軸方向の位置は、実質的に同一である。隣り合う従動プーリ30の中心軸の距離Gaは、全て等しい。距離Gaは、隣り合うシャフト13の中心軸の距離Gaと等しい。
距離Gaは、距離Gbよりも小さい。距離Gaは、距離Gcよりも小さい。なお、距離Gaは、距離Gcと等しくてもよい。
図8に示すように、複数の駆動プーリ24がX軸方向に配置される。複数の駆動プーリ24の中心軸のY軸方向の位置は、実質的に同一である。隣り合う駆動プーリ24の中心軸の距離Gdは、全て等しい。距離Gdは、隣り合う回転モータ17の出力軸171の距離と等しい。
複数の従動プーリ25がX軸方向に配置される。複数の従動プーリ25の中心軸のY軸方向の位置は、実質的に同一である。隣り合う従動プーリ25の中心軸の距離Geは、全て等しい。距離Geは、隣り合うねじ軸27Aの中心軸の距離と等しい。
図6に示すように、第2ベルト31Bにアライメントマーク35が設けられる。アライメントマーク35は、第2ベルト31Bに1つ設けられる。アライメントマーク35は、Z軸方向に形成された白色の線状又は帯状のマークである。電子部品実装装置1は、アライメントマーク35を検出する検出器(図6には図示せず)を備える。検出器は、支持部材12に支持される。検出器は、アライメントマーク35に検出光を照射し、第2ベルト31Bで反射した検出光を受光することによって、アライメントマーク35の位置を検出する。
図9は、本実施形態に係る電子部品実装装置1の一例を示す機能ブロック図である。制御装置7は、吸着ユニット10及び移動システム4に制御信号を出力して、吸着ユニット10及び移動システム4を制御する。アライメントマーク35を検出する検出器36、記憶装置37、及び入力装置38が制御装置7に接続される。
制御装置7は、コンピュータシステムを含む。制御装置7は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む。制御装置7は、吸着ユニット10、移動システム4、検出器36、記憶装置37、及び入力装置38との間で信号の入出力を実施可能な入出力インターフェース回路を含む入出力部71と、検出器36の検出結果に基づいて、第2ベルト31Bが位置決めされるように第2モータ19Bを制御する位置決め部72と、吸着ユニット10(第1吸着ユニット10A及び第吸着ユニット10B)及び回転モータ19(第1モータ19A及び第2モータ19B)を制御する制御信号を出力する制御部73とを有する。
記憶装置37は、ROM(Read Only Memory)又はRAM(Random Access Memory)のような内部メモリ及びハードディスク装置のような外部メモリを含む。入力装置38は、作業者により操作される入力デバイスを含む。入力装置38は、キーボード、マウス、及びタッチパネルの少なくとも一つを含む。
制御装置7のプロセッサは、記憶装置37に記憶されているコンピュータプログラムに従って、電子部品実装装置1を制御するための制御信号を生成する。制御装置7の各種の機能は、プロセッサにより実行される。
図10は、吸着ユニット10によって基板Pに実装される第1電子部品Ca及び第2電子部品Cbの一例を模式的に示す図である。本実施形態においては、小型電子部品である第1電子部品Caと、第1電子部品Caよりも外形寸法が大きい第2電子部品Cbとが基板Pに実装される。
吸着ユニット10(10A,10B)はそれぞれ中心軸AXを有する。中心軸AXはZ軸と平行である。上述のように、本実施形態において、吸着ユニット10(10A,10B)は、X軸方向に複数配置される。複数の吸着ユニット10(10A,10B)の構造及び寸法は、実質的に同一である。また、複数の吸着ユニット10(10A,10B)は、X軸方向において等間隔で配置される。X軸方向及びY軸方向における複数の吸着ユニット10の相対位置は実質的に変化しない。Z軸駆動装置15及びθZ駆動装置16を含むノズル駆動装置によって、Z軸方向及びθZ方向における複数の吸着ユニット10の相対位置が変化する。
吸着ユニット10は、フランジ部41を有する。吸着ユニット10のフランジ部41の外面が、中心軸AXから最も遠い吸着ユニット10の最外部40である。吸着ユニット10のノズル11は、吸着ユニット10のフランジ部41から−Z方向に向かって突出する。XY平面内におけるノズル11の外形寸法は、最外部40の外形寸法(最大外形寸法)よりも小さい。
本実施形態において、ノズル11の周囲にコイルばね42が配置される。コイルばね42により、ノズル11が電子部品Cを保持するときにノズル11及び電子部品Cに作用する衝撃が緩和される。
電子部品供給装置3は、吸着ユニット10(10A,10B)よりも下方(−Z側)に配置される。電子部品供給装置3は、複数の電子部品Cを供給する。電子部品供給装置3は、複数の電子部品Cを支持する支持面3Sを有する。支持面3Sは、XY平面と実質的に平行である。第1吸着ユニット10Aのノズル11Aは、第1吸着ユニット10Aの最外部40を含むフランジ部41から電子部品供給装置3の支持面3Sに向かって突出する。第2吸着ユニット10Bのノズル11Bは、第2吸着ユニット10Bの最外部40を含むフランジ部41から電子部品供給装置3の支持面3Sに向かって突出する。
電子部品供給装置3は、外形寸法が異なる複数の電子部品Cを供給可能である。図10に示すように、電子部品供給装置3は、第1電子部品Caと、第1電子部品Caよりも外形寸法が大きい第2電子部品Cbとを供給可能である。
第1電子部品Caの外形寸法は、第1電子部品Caの中心軸CXaとXY平面内において中心軸CXaから最も遠い第1電子部品Caの最外部との距離Raを含む。また、第1電子部品Caの外形寸法は、Z軸方向における第1電子部品Caの上面と下面との距離である高さHaを含む。
第2電子部品Cbの外形寸法は、第2電子部品Cbの中心軸CXbとXY平面内において中心軸CXbから最も遠い第2電子部品Cbの最外部との距離Rbを含む。また、第2電子部品Cbの外形寸法は、Z軸方向における第2電子部品Cbの上面と下面との距離である高さHbを含む。
本実施形態において、第2電子部品Cbの距離Rbは、第1電子部品Caの距離Raよりも大きい。第2電子部品Cbの高さHbは、第1電子部品Caの高さHaよりも大きい(高い)。
第1電子部品Caは、隣り合う吸着ユニット10で同時に保持可能な外形寸法を有する。隣り合う吸着ユニット10のノズル11で第1電子部品Caを同時に保持しても、それら第1電子部品Caは接触しない。
第2電子部品Cbは、隣り合う吸着ユニット10で同時に保持不可能な外形寸法を有する。ある吸着ユニット10が第2電子部品Cbを保持し、その吸着ユニット10の隣の吸着ユニット10が電子部品C(第1電子部品Ca又は第2電子部品Cb)を保持した場合、第2電子部品Cbは、隣の電子部品Cと接触してしまう。
次に、本実施形態に係る電子部品実装装置1の動作の一例について説明する。図11は、本実施形態に係る電子部品実装方法の一例を示すフローチャートである。制御部73は、レシピと呼ばれる実装条件を取得する(ステップSP1)。実装条件は、基板Pに実装される電子部品Cの種類を含む。本実施形態においては、実装条件は、第1電子部品Caのみを実装する条件、及び第1電子部品Caと第2電子部品Cbとの両方を実装する条件の少なくとも一方を含む。実装条件が記憶装置37に記憶され、制御部73は記憶装置37から実装条件を取得する。なお、作業者により入力装置38が操作されることにより、制御部73に実装条件が入力されてもよい。
検出器36は、第2ベルト31Bに設けられているアライメントマーク35を検出する。検出器36によるアライメントマーク35の検出結果は、位置決め部72に出力される。位置決め部72は、検出器36の検出結果に基づいて第2モータ19Bを制御して、第2ベルト31Bの位置決めを実施する(ステップSP2)。位置決め部72は、アライメントマーク35の検出結果に基づいて、アライメントマーク35が基準点(原点)に配置されるように、第2ベルト31Bの位置を調整する。
制御部73は、取得した実装条件に基づいて、第2電子部品Cbを実装するか否かを判定する(ステップSP3)。すなわち、制御部73は、取得した実装条件に基づいて、第1電子部品Caのみを実装するか、又は、第1電子部品Caと第2電子部品Cbとの両方を実装するか、を判定する。
ステップSP3において、第2実装部品Cbを実装すると判定した場合(ステップSP3:Yes)、すなわち、第1電子部品Caと第2電子部品Cbとの両方を実装すると判定した場合、制御部73は、実装ヘッド100を部品供給エリアに移動して、複数の第1吸着ユニット10Aのそれぞれで複数の第1電子部品Caを同時に保持する。複数の第1吸着ユニット10Aのそれぞれで複数の第1電子部品Caが保持された後、制御部73は、実装ヘッド100を実装エリアに移動して、複数の第1電子部品Caを基板Pに実装する(ステップSP4)。なお、制御部73は、実装ヘッド100を部品供給エリアに移動して、複数の第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bのそれぞれで複数の第1電子部品Caを同時に保持した後、実装ヘッド100を実装エリアに移動して、複数の第1電子部品Caを基板Pに実装してもよい。
次に、制御部73は、実装ヘッド100を部品供給エリアに移動して、第2吸着ユニット10Bで第2電子部品Cbを保持する。第2吸着ユニット10Bで第2電子部品Cbが保持された後、制御部73は、実装ヘッド100を実装エリアに移動して、第2電子部品Cbを基板Pに実装する(ステップSP5)。なお、第2吸着ユニット10Bで保持される第2電子部品Cbと第1吸着ユニット10Aで保持される第1電子部品Caとが干渉しない場合、第1吸着ユニット10Aは第1電子部品Cbを保持して基板Pに実装してもよい。
なお、第1電子部品Ca及び第2電子部品Cbの両方を基板Pに実装する場合、制御部73は、第2電子部品Cbを基板Pに実装した後、第1電子部品Caを基板Pに実装してもよい。
ステップSP3において、第2実装部品Cbを実装しないと判定した場合(ステップSP3:No)、すなわち、第2電子部品Cbを実装せず、第1電子部品Caを実装すると判定した場合、制御部73は、実装ヘッド100を部品供給エリアに移動して、複数の第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bのそれぞれで複数の第1電子部品Caを同時に保持する。複数の第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bのそれぞれで複数の第1電子部品Caが保持された後、制御部73は、実装ヘッド100を実装エリアに移動して、複数の第1電子部品Caを基板Pに実装する(ステップSP6)。
以上説明したように、本実施形態によれば、第1モータ19Aと、第1モータ19Aよりも高出力で動力を発生する第2モータ19Bとが設けられる。そのため、第1モータ19Aが発生する動力により作動する第1吸着ユニット10Aを使って、小型電子部品である第1電子部品Caを高速に実装することができる。また、第2モータ10Bが発生する動力により作動する第2吸着ユニット10Bを使って、小型電子部品である第1電子部品Ca及び大型電子部品である第2電子部品Cbを円滑に実装することができる。
また、本実施形態においては、複数の吸着ユニット10のシャフト13は等間隔で配置されるので、第1電子部品Caのみを基板Pに実装する場合には、第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bの両方を使って複数の第1電子部品Caを同時に保持して実装することができる。
このように、第1モータ19A及び第2モータ19Bが設けられ、複数のシャフト13が等間隔に配置されることにより、電子部品実装装置1は、第1電子部品Ca及び第2電子部品Cbの両方を実装する実装条件、及び第1電子部品Caのみを実装する実装条件の両方に対応することができる。様々な生産形態に対応できるので、電子部品実装装置1の汎用性は向上する。
また、本実施形態によれば、第1モータ19Aの出力軸191に接続される第1駆動プーリ29Aと、第1駆動プーリ29Aに支持される第1ベルト31Aと、第1ベルト31Aを介して第1駆動プーリ29Aと連結され、第1シャフト13Aに接続される第1従動プーリ30Aと、第2モータ19Bの出力軸191に接続される第2駆動プーリ29Bと、第2駆動プーリ29Bに支持される第2ベルト31Bと、第2ベルト31Bを介して第2駆動プーリ29Bと連結され、第2シャフト13Bに接続される第2従動プーリ30Bとが設けられる。第2駆動プーリ29Bの外径は第1駆動プーリ29Aの外径よりも大きく、第2駆動プーリ29Bの重量は第1駆動プーリ29Aの重量よりも大きい。第2駆動プーリ29Bの外径及び重量を大きくすることにより、第2駆動プーリ29Bの回転慣性モーメントは大きくなる。そのため、第2駆動プーリ29Bに連結される第2吸着ユニット10Bのノズル11で第2電子部品Cbを移動した場合、ハンチングの発生が抑制される。したがって、第2電子部品Cbを基板Pに実装するときの位置決め精度の低下が抑制される。また、ハンチングがおさまることを待ってから実装を行う必要が無いため、実装時間の短縮化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、第1モータ19Aは第1シャフト13Aを回転させるための動力を発生し、第2モータ19Bは第2シャフト13Bを回転させるための動力を発生する。ハンチングは、ノズル11に保持された第2電子部品Cbを回転させたときに発生する可能性が高い。第2シャフト13Bを回転させるための第2モータ19Bに接続される第2駆動プーリ29Bの回転慣性モーメントを大きくすることにより、ハンチングの発生を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、第1モータ19Aは、複数の第1吸着ユニット10Aに対応付けられて複数設けられ、第2モータ19Bは、第2吸着ユニット10Bに対応付けられて設けられる。また、第2モータ19Bの数は第1モータ19Aの数よりも少ない。高出力の第2モータ19Bの数を低出力の第1モータ19Aの数よりも少なくすることにより、実装ヘッド100の大型化が抑制され、実装ヘッド100が消費する電力を抑制することができる。また、第1モータ19Aが複数の第1吸着ユニット10Aに対応付けられて複数設けられることにより、第1吸着ユニット10Aの位置決め精度は向上する。
また、本実施形態によれば、複数の第1駆動プーリ29Aと第2駆動プーリ29BとがX軸方向に配置され、隣り合う第1駆動プーリ29Aと第2駆動プーリ29Bとの距離Gbは、隣り合う第1駆動プーリ29Aと第1駆動プーリ29Aとの距離Gcよりも大きい。上述のように、高出力の第2モータ19Bの外形は、低出力の第1モータ19Aの外形よりも大きい可能性が高い。隣り合う第1モータ19Aの出力軸191と第2モータ19Bの出力軸191との距離を、隣り合う第1モータ19Aの出力軸191と第1モータ19Aの出力軸191との距離よりも大きくし、隣り合う第1駆動プーリ19Aの中心軸と第2駆動プーリ19Bの中心軸との距離Gbを、隣り合う第1駆動プーリ19Aの中心軸と第1駆動プーリ19Aの中心軸との距離Gcよりも大きくして、第1モータ19Aの出力軸191に接続される第1駆動プーリ29Aと第1シャフト13Aに接続される第1従動プーリ30Aとを第1ベルト31Aで連結し、第2モータ19Bの出力軸191に接続される第2駆動プーリ29Bと第2シャフト13Bに接続される第2従動プーリ30Bとを第2ベルト31Bで連結することにより、第1モータ19Aと第2モータ19BとをX軸方向に円滑に配置しつつ、複数の吸着ユニット10のシャフト13をX軸方向に等間隔で配置することができる。また、距離Gaが距離Gcよりも小さくする、又は、距離Gaと距離Gcとを等しくすることにより、実装ヘッド100の小型化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、第2ベルト31Bに設けられたアライメントマーク35と、アライメントマーク35を検出する検出器36と、検出器36の検出結果に基づいて、第2ベルト31Bが位置決めされるように第2モータ19Bを制御する位置決め部72と、を備える。駆動プーリ29と従動プーリ30とがベルト31を介して連結されている場合、ベルト31の移動誤差又は製造誤差等に起因して、駆動プーリ29の回転量に対する従動プーリ30の回転量が目標値又は予測値から外れてしまう可能性がある。特に、大型電子部品である第2電子部品Cbを保持するノズル11を駆動するための第2従動プーリ29Bの回転誤差が存在すると、第2電子部品Cbの回転方向(θZ方向)の位置誤差が電子部品Cのサイズに比例して顕著に現れ、基板Pに実装される第2電子部品Cbの位置誤差をもたらす。第2ベルト31Bにアライメントマーク35を設け、そのアライメントマーク35を検出器36で検出することによって、第2ベルト31Bの原点復帰を含む位置決めをすることができる。
また、本実施形態によれば、第1吸着ユニット10Aは、X軸方向において第2吸着ユニット10Bの両側に配置され、端部には配置されない。複数の吸着ユニット10がX軸方向に配置されている場合において、第2電子部品Cbを保持する第2吸着ユニット10Bのノズル11が最も端部に配置されている場合、そのノズル11で保持されている第2電子部品Cbが周囲の部材と接触してしまう可能性がある。第2吸着ユニット10Bの両側に第1吸着ユニット10Aが配置され、第2吸着ユニット10Bを端部に配置しないようにして、第1吸着ユニット10からノズル11を外したりノズル11を+Z方向に移動したりすることにより、第2吸着ユニット10Bのノズル11で保持されている第2電子部品Cbが周囲の部材と接触してしまうことが抑制される。
また、本実施形態によれば、制御部73は、複数の第1吸着ユニット10Aで複数の第1電子部品Caが基板Pに実装される前又は実装された後に、第2吸着ユニット10Bで第1電子部品Caよりも外形寸法が大きい第2電子部品Cbが基板Pに実装されるように第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bを制御する。これにより、高出力の第2モータ19Bで駆動する第2吸着ユニット10Bによって、大型電子部品である第2電子部品Cbが基板Pに円滑に実装され、第1モータ19Aで駆動する第1吸着ユニット10Aによって、小型電子部品である第1電子部品Caが基板Pに低消費電力で高速に実装される。
また、本実施形態によれば、制御部73は、複数の第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bで複数の第1電子部品Caが基板Pに実装されるように第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bを制御する。これにより、第1吸着ユニット10A及び第2吸着ユニット10Bを含む複数の吸着ユニット10によって、小型電子部品である複数の第1電子部品Caを基板Pに高速に実装することができる。
なお、本実施形態において、Z駆動装置15の複数の回転モータ17のうち、特定の回転モータ17の出力を、他の回転モータ17の出力よりも大きくしてもよい。また、高出力の回転モータ17に接続される駆動プーリ24の外径及び重量を、低出力の回転モータ17に接続される駆動プーリ24の外径及び重量よりも大きくしてもよい。
なお、本実施形態において、6つの吸着ユニット10のうち、1つの吸着ユニット10が第2吸着ユニット10Bであることとした。6つの吸着ユニット10のうち、2つ又は3つの吸着ユニット10が第2吸着ユニット10Bでもよい。第2吸着ユニット10Bが複数設けられる場合、第2吸着ユニット10Bと第2吸着ユニット10Bとの間に第1吸着ユニット10Aが設けられることが好ましい。これより、2つの第2吸着ユニット10Bで第2電子部品Cbを同時に保持しても、第2電子部品Cbと第2電子部品Cbとの接触が抑制される。
<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
上述の実施形態においては、第1モータ19Aが複数の第1吸着ユニット10Aに対応付けられて複数設けられ、第2モータ19Bも第2吸着ユニット10Bに対応付けられて設けられることとした。図12に示す模式図のように、1つの第1モータ19Aで発生する動力で、複数の吸着ユニット10AがθZ方向に回転されてもよい。1つの第1モータ19Aで発生する動力は、1つの無端ベルトからなる第1ベルト31Aを介して、複数の第1吸着ユニット10Aに伝達される。第1ベルト31Aは、複数の第1従動プーリ30Aに支持される。第2吸着ユニット10Bは、第2モータ19Bで発生する動力によってθZ方向に回転する。また、その場合に、複数の第1吸着ユニット10AそれぞれにθZ方向の移動を検出するエンコーダ(図示せず)を設けると、より回転方向(θZ方向)の位置誤差が小さくなる。