JP7060431B2 - フィルム状電子部品供給台、打抜供給装置及び電子部品実装装置 - Google Patents

フィルム状電子部品供給台、打抜供給装置及び電子部品実装装置 Download PDF

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Description

本発明は、フィルム状電子部品供給台、打抜供給装置及び電子部品実装装置に関する。
テレビやパーソナルコンピュータ等のディスプレイとして普及している液晶ディスプレイや有機ELディスプレイの製造工程では、表示パネルに駆動用の電子部品を実装するパネルの組み立て工程がある。
この組み立て工程で、フィルム状の回路基板の上にドライバICを実装したCOF(Chip on Film)と称されるフィルム状電子部品を、表示パネルに実装する方式が知られている。これは、フィルム状電子部品をガラス基板に実装することから、FOG(Film on Glass)実装と称されている。FOG実装にはOLB(Outer Lead Bonding)装置あるいはFOG実装装置と称される実装装置が用いられる。
特開平08-031876号公報
ところで、ОLB実装装置においては、打抜供給装置によって、キャリアテープなどの薄板状部材から金型等で打ち抜いたCOFを、表示パネルに実装していた(特許文献1参照)。このとき、製品となるCОFを打ち抜く前に、装置の調整のために数枚のCОFを試しに打ち抜く場合がある。また、仮圧着後の本圧着装置への移送の際に落下してしまうCОFも存在する。このようなCОFは製品として使用に耐えるものであっても、製品にならず廃棄されるため、無駄になってしまう。
しかし、このようなCОFを完全に無くすことは難しい。また、同一ロット内で打ち抜き供給されるCOFの数に対して、上述のような理由で生じる打ち抜き済みのCOFの数は圧倒的に少ない。このため、打ち抜き済みのCOFを供給するために、トレイによる供給装置のような大掛かりな構成を設けることは、使用頻度に対する装置価格の増加または装置の接地面積の増大を考えると好ましくない。
本発明は、打ち抜き済みのフィルム状電子部品を、打抜供給装置に供給して再利用できるフィルム状電子部品供給台、打抜供給装置及び電子部品実装装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明のフィルム状電子部品供給台は、薄板状部材から打ち抜き済みのフィルム状電子部品を保持する保持部と、打抜金型ユニットにより前記フィルム状電子部品を打ち抜いて供給する打抜供給装置に形成された装着領域であって、前記打抜金型ユニットが離脱した前記装着領域に、着脱可能に設けられたベース部と、を有する。
前記ベース部は、前記打抜金型ユニットのベース部と共通の形態を有する。
前記打抜供給装置が前記フィルム状電子部品を供給する供給位置に、前記保持部に保持さことを特徴とする。

前記保持部は、負圧により前記フィルム状電子部品を吸着する吸着穴を有し、前記吸着穴に連通し、負圧を供給するための空気圧回路が接続される接続部が設けられていても良い。
本発明の打抜供給装置は、前記フィルム状電子部品供給台と、前記打抜金型ユニットとが交換可能に設けられていても良い。前記装着領域に、前記フィルム状電子部品の前記ベース部及び前記打抜金型ユニットの前記ベース部を選択的に位置決めする位置決め部を有していても良い。
前記打抜金型ユニットが前記装着領域に装着された場合に、前記打抜金型ユニットに打ち抜き動作をさせ、前記フィルム状電子部品が前記装着領域に装着された場合に、動作しない駆動機構を有していても良い。前記装着領域に前記打抜金型ユニットが装着されているか前記フィルム状電子部品が装着されているかを検出する検出部を有していても良い。
他の態様は、前記打抜供給装置を有する電子部品実装装置であって、前記フィルム状電子部品を実装対象に実装する実装装置と、前記打抜供給装置から前記フィルム状電子部品を受け取って、前記実装装置に渡す受渡装置と、を有する。
本発明は、打ち抜き済みのフィルム状電子部品を、打抜供給装置に供給して再利用できる。
実施形態で用いられるフィルム状電子部品と圧着対象の表示パネルを示す斜視図である。 実施形態の電子部品実装装置の全体構成を示す簡略平面図である。 実施形態の電子部品実装装置のフィルム状電子部品を実装する工程を示す説明図である。 打抜供給装置の打ち抜き前(A)、打ち抜き後(B)を示す説明図である。 装着領域への打抜供給装置及びフィルム状電子部品供給台の脱着を示す平面図である。 打抜供給装置の斜視図である。 フィルム状電子部品供給台を装着した打抜供給装置を示す斜視図である。 フィルム状電子部品供給台の斜視図である。 フィルム状電子部品供給台による供給態様を示す説明図である。 実施形態の制御装置を示すブロック図である。 打抜金型ユニットにより供給されたフィルム状電子部品の実装手順を示すフローチャートである。 フィルム状電子部品供給台により供給されたフィルム状電子部品の実装手順を示すフローチャートである。 フィルム状電子部品供給台に対するフィルム状電子部品の装着手順を示すフローチャートである。 実施形態の変形例を示す斜視図である。
本発明の実施の形態(以下、本実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図面は、各部材、各構成部を模式的に示したものであり、その寸法や間隔等を正確に示したものではない。
[実装部品及び実装対象]
本実施形態による実装部品は、図1に示すようなフィルム状電子部品Fである。フィルム状電子部品Fは、柔軟性のある樹脂製のフィルムに電子部品を封止しつつ電極を露出させた部品である。このフィルム状電子部品Fは、複数がシート状又はテープ状の薄板状部材に形成されたものを、個別に打ち抜くことにより実装される部品として準備される。
フィルム状電子部品Fの実装対象は、フィルム状電子部品Fの電極と電気的な接続を行う部品である。本実施形態では、実装対象は、液晶、有機EL等の表示装置を構成する表示パネルDである。つまり、表示機能及び電極を備えた部材である。なお、実装対象としては、フィルム状電子部品Fの電極と電気的な接続を行う導電性を有する部分を有する部品に、広く適用可能である。例えば、フレキシブル配線板等のプリント配線された基板を実装対象としても良い。
[電子部品実装装置]
[全体構成]
本実施形態が適用される電子部品実装装置の全体構成を、図2~図9を参照して説明する。図2に示すように、電子部品実装装置は、打抜供給装置10、実装装置30、受渡装置40、制御装置80を有する。また、本実施形態のフィルム状電子部品供給台(以下、供給台とする)20は、打抜供給装置10に着脱される(図5、図7参照)。
打抜供給装置10は、図2及び図3に示すように、打抜金型ユニット130によって、テープ状等の薄板状部材STからフィルム状電子部品Fを打ち抜いて、フィルム状電子部品Fを供給する装置である(図4参照)。供給台20は、打抜金型ユニット130に替えて、打抜供給装置10に装着されることにより、打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを、打抜金型ユニット130で打ち抜かれたフィルム状電子部品Fと同様に供給する(図9参照)。
実装装置30は、フィルム状電子部品Fを、実装対象である表示パネルDに圧着する装置である。受渡装置40は、打抜供給装置10からフィルム状電子部品Fを受け取って、実装装置30に渡す装置である。打抜供給装置10から実装装置30へのフィルム状電子部品Fの受け渡しには、保持ヘッドHが用いられる。
制御装置80は、打抜供給装置10、実装装置30、受渡装置40を制御する装置である。この制御装置80は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成される。制御装置80は、各部の制御内容がプログラムされており、PLCやCPUなどの処理装置によりそのプログラムが実行される。
なお、電子部品実装装置の設置面に平行な面において、打抜供給装置10から実装装置30に向かう直線をY方向、これに直交する一方向をX方向として、Y方向に沿う軸をY軸、X方向に沿う軸をX軸とする。Y軸及びX軸が形成するXY平面は、フィルム状電子部品F及び表示パネルD及びこれを支持する各平面に平行である。以下の説明では、X軸に平行な方向を幅方向、Y軸に平行な方向を奥行方向、XY平面を水平面と呼ぶ場合もある。
また、XY平面に直交し、設置面から上方に向かう方向をZ方向とし、Z方向に沿う軸をZ軸とする。設置面が水平である場合には、Z軸は高さ方向、鉛直方向となる。Z軸は、フィルム状電子部品F及び表示パネルD及びこれを支持する各平面に垂直である。以下の説明では、Z方向を上方、これと逆方向を下方とする。さらに、Z軸を中心としてXY平面に平行な回転方向をθ方向とし、X軸を中心としてYZ平面に平行な回転方向をα方向とする。これらの方向は、電子部品実装装置の各構成の位置関係を述べるための表現であり、設置面に設置される際の位置関係や方向を限定するものではない。
[打抜供給装置]
打抜供給装置10は、図2及び図4に示すように、供給部110、テーブル120、打抜金型ユニット130、駆動機構140、検出部150(図10参照)を有する。供給部110は、電子部品が形成されたキャリアテープ等のテープ状の薄板状部材STを巻回したリールが着脱され、電子部品の打ち抜き部分を順次送り出す機構である(図2参照)。このため、供給部110には、リールの回転中心が装着され、リールの回転軸を担うシャフトと、薄板状部材STを送り出す送りローラが設けられている。
テーブル120は、打抜金型ユニット130が装着される台である。但し、図5に示すように、打抜金型ユニット130が装着される装着領域Mには、供給台20も装着できる。つまり、装着領域Mは、打抜金型ユニット130と供給台20とが選択的に着脱可能に設けられた領域である。本実施形態では、装着領域Mは、テーブル120の上面に設けられた平坦な領域である。
この装着領域Mを画する位置に、位置決め部121が設けられている。位置決め部121は、打抜金型ユニット130及び供給台20を位置決めする部材である。本実施形態では、位置決め部121は、幅方向に一対及び背面の三方に設けられ、略長方形状の装着領域Mを画する直方体形状のブロック121a、121b、121cである。
打抜金型ユニット130は、図4及び図6に示すように、ダイ131、パンチ132、支持部133、シャフト134を有する。ダイ131は、供給部110から送り出される薄板状部材STが載置される平面を有し、抜き孔131aが形成された平板状の部材である。抜き孔131aは、フィルム状電子部品Fの外形と略一致する貫通孔である。ダイ131は、テーブル120の上面に固定されており、テーブル120には、抜き孔131aに対応する位置に、抜き孔131aよりも大きな貫通孔である開口120aが設けられている。なお、ダイ131は、位置決め部121に挿入されることにより、打抜金型ユニット130の位置を規定するベース部となる。つまり、ダイ131はベース部を兼ねる。
パンチ132は、抜き孔131aの内縁と略一致する外縁を有する略直方体形状の抜き型である。パンチ132の底面は、図4(A)に示すように、ダイ131に載置された薄板状部材STに向かい、図4(B)に示すように、Z軸に沿って抜き孔131aに挿入されるまで移動することにより、薄板状部材STからフィルム状電子部品Fを打ち抜く。パンチ132の底面には、図示はしないが、空気圧回路に接続された吸着穴が形成されており、打ち抜かれたフィルム状電子部品Fを負圧により吸着保持する。
支持部133は、パンチ132を昇降可能に支持する構成部である。支持部133は、支柱133a、支持板133bを有する。支柱133aは、ダイ131上に立ち上げられた4本の棒状の部材である。支持板133bは、支柱133aの上端にダイ131の上面に平行に取り付けられた板状体である。
シャフト134は、Z軸に沿う棒状の部材である。シャフト134は、支持板133bを摺動可能に挿通され、下端がパンチ132の上面に接続されている。また、シャフト134は、図示しないバネによって支持板133bに対して上向きに付勢されている。また、シャフト134の上昇は、不図示のストッパによって規制される。これにより、シャフト134に外力が加わらない状態において、パンチ132が上昇端(図4(A)の状態)に位置付けられるようになっている。
駆動機構140は、パンチ132をZ軸に沿って移動させることにより、フィルム状電子部品Fの打ち抜きを行う機構である。駆動機構140は、シャフト134を介して、パンチ132をダイ131に接離する方向に駆動する。駆動機構140としては、エアシリンダ等を用いることができる。さらに、駆動機構140は、シャフト134の上端に接離可能に設けられている。より具体的には、エアシリンダの本体が、打抜供給装置10の本体に固定されており、エアシリンダのロッドの先端がシャフト134の上端と、僅かな隙間を空けて対向する。そして、ロッドが下降してシャフト134に当たることにより、シャフト134を押し下げる態様となっている。つまり、打抜金型ユニット130は、駆動機構140と切り離して取り外すことができる。なお、ロッドの先端とシャフト134とは、互いの端部が隙間を空けて対向する態様ではなく、着脱可能に設けても良い。
パンチ132の下方の移動端は、図4及び図5に示すように、保持ヘッドHに対してフィルム状電子部品Fを供給する供給位置Sとなる。供給位置Sは、打抜供給装置10がフィルム状電子部品Fを外部に渡す水平面であり、高さが一定となるように設定されている。つまり、パンチ132は、下降して打ち抜いたフィルム状電子部品Fを吸着保持しながら、保持ヘッドHが受け取り可能な供給位置Sまで達して停止する。なお、本実施形態では、水平方向において供給位置Sを画する領域は、パンチ132、抜き孔131aと略一致している。
[検出装置]
検出部150(図10参照)は、装着領域Mに、打抜金型ユニット130が装着されているか、供給台20が装着されているかを検出する構成部である。本実施形態の検出部150は、装着領域Mの近傍に配置されたビームセンサを用いる。ビームセンサは、レーザ等の出射光の反射光の受光の有無によって、対象の有無を検出するセンサである。
ビームセンサは、例えば、打抜金型ユニット130が装着された場合には反射光が受光できないが、供給台20が装着された場合には反射光が受光できる位置、又はその逆の位置に配置する。これにより、打抜金型ユニット130が装着された場合を検出し、それ以外は供給台20が装着されていることを検出でき、又はその逆の状態を検出できる。例えば、打抜金型ユニット130は、装着領域Mに装着された状態で、ビームセンサの出射光が当たる箇所に反射部材を配置する。これにより、装着領域Mに打抜金型ユニット130が装着されたときには、ビームセンサが反射光を受光するので、打抜金型ユニット130が装着されたことを検出できる。一方、供給台20には、装着領域Mに装着された状態で、ビームセンサの出射光が当たる箇所に非反射部材を配置する。これにより、装着領域Mに供給台20が装着されたときには、ビームセンサの反射光が非反射部材で吸収されてビームセンサが反射光を受光できないか、受光量が非常に少なくなる。このことにより、供給部20が装着されたことを検出できる。
以上のような打抜供給装置10は、図2に示すように、平面視で、X軸に沿って左右に一対設けられている。一方の打抜供給装置10aと他方の打抜供給装置10bとは、平面視で後述する移送装置430を挟む位置に配設されている。以下、打抜供給装置10a、10bを区別しない場合には、打抜供給装置10とする。
[供給台]
本実施形態の供給台20は、図7~図9に示すように、保持部210、ベース部220、案内部230を有する。
(保持部)
保持部210は、薄板状部材STから打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを保持する部材である。打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fとは、薄板状部材STから打ち抜かれた後、打抜供給装置10から一旦離脱したフィルム状電子部品Fをいう。保持部210は、基体211、保持領域212、吸着穴213、接続部214を有する。基体211は、一側面に平坦面を有する略直方体形状の板である。この平坦面は、フィルム状電子部品Fが載置される載置面211aである。
保持領域212は、載置面211aに設けられ、フィルム状電子部品Fを保持する領域である。この保持領域212には、作業者が保持領域212を識別できるように、フィルム状電子部品Fの外縁と略一致する枠線である標識部212aが設けられている。標識部212aは、フィルム状電子部品Fを載置する目安となる表示である。このため、枠線は一例に過ぎない。四隅を示す点や、色分け表示等、種々の表示が可能である。これにより、保持領域212へのフィルム状電子部品Fの位置決めが容易となる。なお、フィルム状電子部品Fが嵌り込む、フィルム状電子部品Hの厚みに相当する程度の深さの凹部、フィルム状電子部品Fの外縁が当接する凸部等のフィルム状電子部品Fの位置を規制する規制部のような構成も、標識部212aに含まれる。この場合、標識部212aに合わせてフィルム状電子部品Fを載置すれば、より正確に保持領域212への位置決めができる。
吸着穴213は、負圧によりフィルム状電子部品Fを吸着する穴である。吸着穴213は、保持領域212に複数形成されている。吸着穴213は、図示しない空気圧回路に接続され、真空源による負圧によってフィルム状電子部品Fを吸着保持する。接続部214は、吸着穴213に連通し、空気圧回路の配管の端部が接続される部材である。
ここで、空気圧回路は、パンチ132の底面に設けられた吸着穴に接続されるものと共通のものを用いる。つまり、打抜供給装置10から打抜金型ユニット130を取り外す際に、パンチ132の吸着穴に負圧を供給するための配管も取り外すが、その配管をそのまま接続部214に接続すれば良い。つまり、接続部214には、打抜金型ユニット130用の空気圧回路の配管の端部が接続可能に設けられている。
ベース部220は、打抜供給装置10に形成された装着領域Mであって、打抜金型ユニット130が離脱した装着領域Mに、着脱可能に設けられている。なお、ベース部220の奥側の縁部上面には、ストッパ221が立設されている。ストッパ221は、後述する枠体231aの奥側への移動端を規定する。
ベース部220は、打抜金型ユニット130のダイ131と共通の形態を有する。共通の形態とは、位置決め部121に位置決めされた場合に、パンチ132に打ち抜かれたフィルム状電子部品Fと供給台20によって供給されるフィルム状電子部品Fが共通の位置となることができる形態をいう。ここでいう形態は、形状又はサイズを含む。
つまり、図5に示すように、打抜金型ユニット130のダイ131を位置決め部121に沿って装着領域Mに装着すると、平面視で、パンチ132及び抜き孔131aが、供給位置Sに一致する。また、供給台20のベース部220を位置決め部121に沿って装着領域Mに装着すると、平面視で、保持領域212が供給位置Sに一致する。このため、本実施形態では、ダイ131の外縁と抜き孔131aの外縁との距離と、ベース部220の外縁と保持領域212の外縁との距離とが共通部分を有している。このような共通部分は、位置決め部121と供給位置Sの距離とも共通していることを意味する。
より具体的には、ダイ131のブロック121bに当接する外縁から抜き孔131aの奥側の外縁までの距離dpA、ベース部220のブロック121bに当接する外縁から保持領域212の奥側の外縁までの距離dpBが略一致している。また、ダイ131のブロック121a、121cに当接する外縁から抜き孔131aの幅方向の左右の外縁までの距離wdA1、wdA2、ベース部220のブロック121a、121cに当接する外縁から保持領域212の幅方向の左右の外縁までの距離wdB1、wdB2が略一致している。
これは、ブロック121bと供給位置Sの奥側の外縁との距離をdpx、ブロック121a、121cと供給位置Sの幅方向の左右の外縁との距離をwdx1、wdx2とすると、距離dpxと距離dpA及び距離dpBが略一致し、距離wdx1、wdx2と距離wdA1、wdA2及び距離wdB1、wdB2がそれぞれ略一致していることを意味する。
但し、本実施形態では、後述するように、保持部210の位置は、ベース部220に対して可動である。このため、保持部210に保持されたフィルム状電子部品Fを、供給位置Sに移動させるには、案内部230に案内された移動が必要となる。
なお、このような位置決めができる程度に、ベース部220はダイ131と共通の形態を有していれば良い。このため、両者の形状やサイズやが完全に一致していることまでは必要はない。上記の例では、ベース部220とダイ131は、共通の直方体形状の板状体であるが、位置決め部121によって上記のように位置決め可能な形態であれば、他の多角形状であってもよく、外縁に凹凸を有していても良い。
案内部230は、図7及び図8に示すように、保持部210を、打抜供給装置10がフィルム状電子部品Fを供給する供給位置Sに案内する部材である。案内部230は、反転機構231、スライド機構232を有する。反転機構231は、保持部210を反転させる機構である。反転機構231は、枠体231a、ヒンジ231bを有する。枠体231aは、略直方体形状の板状体であり、保持部210の基体211が嵌る貫通孔である開口231cが形成されている。
ヒンジ231bは、開口231cの奥側とは反対の手前側の縁部の近傍に設けられ、基体211を枠体231aに対して、幅方向の軸を中心に回動可能に取り付ける。これにより、基体211は、載置面211aが上を向く位置と、開口231cに嵌って載置面211aが下を向く位置との間を、α方向に回動可能に設けられている。
スライド機構232は、保持部210をスライド移動可能に支持する機構である。本実施形態では、スライド機構232は、枠体231aとともに、基体211を奥行方向にスライド移動可能に支持する。スライド機構232は、ガイドレール232a、スライダ232bを有する。ガイドレール232aは、ベース部220に固定され、奥行方向に延びた一対のレールである。スライダ232bは、枠体231aが搭載され、ガイドレール232aに沿ってスライド移動可能に設けられた一対の部材である。枠体231aの奥行方向への移動端は、ストッパ221によって規定される。
なお、図9に示すように、保持部210が、フィルム状電子部品Fが下を向く状態に反転されたとき、フィルム状電子部品Fは供給位置Sに来る。つまり、保持部210は、図4(B)に示すフィルム状電子部品Fを打ち抜いて下降したパンチ132の底面と、略一致する高さと水平方向の位置にフィルム状電子部品Fを保持する。
[実装装置]
実装装置30は、図2及び図3に示すように、表示パネルDの電極に対して、フィルム状電子部品Fの電極を、ACFを介して加熱圧着する装置である。ACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電フィルム)は、基材となる樹脂の中に、小さな導電粒子が多数入ったシート状の部材である。
実装装置30は、テーブル310、圧着部320を有する。テーブル310は、表示パネルDが載置される水平な板状体である。テーブル310の上面には、図示はしないが、空気圧回路に接続された吸着穴が形成され、表示パネルDを負圧により吸着保持する。テーブル310は、図示しない駆動機構によって、X軸、Y軸に沿う方向及びθ方向に移動可能に設けられている。
圧着部320は、図3に示すように、加圧部材321、バックアップ322を有する。加圧部材321は、図示しない駆動機構によって、テーブル310に支持された表示パネルDに重ねられたフィルム状電子部品Fを加熱及び加圧する。加圧部材321は、図示しない加熱装置によって加熱される。バックアップ322は、加圧部材321との間で、図示しないACFを介して、表示パネルD及びフィルム状電子部品Fを挟む部材である。
圧着部320は、最終的な圧着を行う前の仮圧着を行うための装置である。圧着部320による仮圧着後に、図示はしないが、下流の工程に配置された本圧着部による本圧着が行われる。
[受渡装置]
受渡装置40は、図2及び図3に示すように、打抜供給装置10からフィルム状電子部品Fを受け取って、実装装置30に渡す装置である。受渡装置40は、移動機構420、移送装置430を有する。
(移動機構)
移動機構420は、保持ヘッドHを、打抜供給装置10と後述する移送装置430との間を移動させる機構である。移動機構420は、例えば、保持ヘッドHをX軸、Y軸及びZ軸に平行な方向及びθ方向に駆動する。保持ヘッドHの上面には、図示はしないが、空気圧回路に接続された吸着穴が形成されており、打ち抜かれたフィルム状電子部品Fを負圧により吸着保持する。
(移送装置)
移送装置430は、図2に示すように、保持ヘッドHが保持したフィルム状電子部品Fを受け取って、実装装置30に渡す装置である。移送装置430は、保持ヘッドHからフィルム状電子部品Fを受け取り、実装装置30に渡し、実装装置30において、フィルム状電子部品Fが表示パネルDに実装される。
移送装置430は、図3に示すように、第1のアーム431、清掃装置432、第2のアーム433を有する。第1のアーム431は、XY平面と平行な面上を、図示しないモータ等の駆動源によってθ方向に回動可能に設けられた長尺の部材である。第1のアーム431の一端には、空気圧回路に接続された吸着ノズル431aが設けられている。吸着ノズル431aは、空気圧回路の真空源による負圧によって、保持ヘッドHに保持されたフィルム状電子部品Fを上方から吸着保持する。この第1のアーム431は、図2に実線と破線とで示すように、不図示の駆動源によって90°ずつ間欠回転を行う。
清掃装置432は、第1のアーム431の打抜供給装置10側の停止位置に対応して、第1のアーム431の下方に配設されている。清掃装置432は、打ち抜かれたフィルム状電子部品Fの電極部分に、付着したゴミ等を除去する装置である。清掃装置432は、ブラシ432aを有する。ブラシ432aは、X軸方向の軸を中心に、図示しないモータ等の駆動源によって回動可能に設けられている。ブラシ432aは、図示しない駆動機構によって、第1のアーム431に保持されたフィルム状電子部品Fの電極部分の通過点に対して、接離する方向に移動可能に設けられている。
第2のアーム433は、第1のアーム431と実装装置30との間に配設されている。第2のアーム433は、XY平面と平行な面上を、モータ等の駆動源によってθ方向に回動可能に設けられた長尺の部材である。第2のアーム433の一端には、吸着ノズル433bが設けられている。吸着ノズル433bは、図示はしないが、空気圧回路に接続され、真空源による負圧によって、フィルム状電子部品Fを吸着保持する。吸着ノズル433bは、第1のアーム431の吸着ノズル431aに保持されたフィルム状電子部品Fの電極部分が下を向くように、非電極部分を下方から吸着保持する。この第2のアーム433は、図2に実線と破線とで示すように、不図示の駆動源によって180°ずつ間欠回転を行う。
[制御装置]
制御装置80は、図10に示すように、機構制御部81、モード切替部82、記憶部83、入出力制御部84を有する。機構制御部81は、打抜供給装置10、実装装置30、受渡装置40の各部の動作を制御する。モード切替部82は、検出部150による検出信号に応じて、打抜金型ユニット130によりフィルム状電子部品Fを供給するモードと、供給台20によりフィルム状電子部品Fを供給するモードとを切り替える。
モード切替部82による切り替えにより、打抜金型ユニット130によりフィルム状電子部品Fを供給するモードとなった場合には、機構制御部81は、供給部110による薄板状部材STの供給動作、駆動機構140による打抜動作、空気圧回路による吸着動作、受渡装置40への受け渡し動作を制御する。
供給台20によりフィルム状電子部品Fを供給するモードとなった場合には、機構制御部81は、供給部110による薄板状部材STの供給動作、駆動機構140による打抜動作を停止させる。但し、空気圧回路による吸着動作、受渡装置40への受け渡し動作は、打抜金型ユニット130によりフィルム状電子部品Fを供給するモードと同様に制御する。供給台20から受渡装置40への供給位置S、負圧解除のタイミングは、打抜金型ユニット130と共通であるため、制御を変更する必要はない。
記憶部83は、上記の各部を実現するためのプログラム、データ等、本実施形態の制御に必要な情報を記憶する。入出力制御部84は、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。
さらに、制御装置80には、入力装置91、出力装置92が接続されている。入力装置91は、オペレータが、制御装置80を介して電子部品実装装置を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。出力装置92は、電子部品実装装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とする表示装置等の出力手段である。
[動作]
以上のような本実施形態の動作を、打抜金型ユニット130により打ち抜かれたフィルム状電子部品Fを実装する場合、供給台20から供給されたフィルム状電子部品Fを実装する場合に分けて説明する。
(打抜金型ユニットを用いる場合)
まず、打抜金型ユニット130を用いる場合の手順を、上記の図面に加えて、図11のフローチャートを参照して説明する。図5及び図6に示すように、装着領域Mに対して、打抜金型ユニット130を装着する(ステップS101)。つまり、位置決め部121内に、打抜金型ユニット130のダイ131を挿入して、駆動機構140のエアシリンダのロッドの先端とシャフト134の上端とを対向させるとともに、空気圧回路の配管をパンチ132の吸着穴に連通した接続部に接続する。
すると、検出部150が、打抜金型ユニット130が装着されていることを検出する(ステップS102)。モード切替部82は、制御装置80による制御を、打抜金型ユニット130で打ち抜かれたフィルム状電子部品Fを実装するモードに切り替える(ステップS103)。
移動機構420は、保持ヘッドHを打抜供給装置10の直下に来るように移動させる(ステップS104)。打抜供給装置10においては、図4(B)に示すように、フィルム状電子部品Fが打ち抜かれる(ステップS105)。打ち抜かれたフィルム状電子部品Fは、パンチ132により吸着された状態で供給位置Sまで下降して、吸着の解除とともに、保持ヘッドHによる吸着を行う。これにより、保持ヘッドHが、フィルム状電子部品Fを受け取る(ステップS106)。
移動機構420は、図3に示すように、フィルム状電子部品Fを受け取った保持ヘッドHを、図2において、実線で示された位置に停止した第1のアーム431の端部の吸着ノズル431aの下部に移動させる(ステップS107)。そして、保持ヘッドHの吸着の解除とともに、吸着ノズル431aによる吸着を行うことにより、フィルム状電子部品Fは、第1のアーム431に渡される(ステップS108)。
第1のアーム431は、XY平面上を回動して、フィルム状電子部品Fの電極部分の縁部を、上昇したブラシ432aに接触させることにより清掃する(ステップS109)。さらに、第1のアーム431を回動させることにより、フィルム状電子部品Fを第2のアーム433の吸着ノズル433bの上部に移動させる(ステップS110)。具体的には、図2に破線で示す、打抜供給装置10側の停止位置で停止した第2のアーム433の吸着ノズル433bの真上に第1のアーム431の吸着ノズル431aが位置するように、図2に破線で示す、実装装置30側の停止位置に第1のアーム431を移動させる。
そして、第1のアーム431の吸着ノズル431aによる吸着を解除するとともに、吸着ノズル433bによる吸着を行うことにより、フィルム状電子部品Fは、第2のアーム433に渡される(ステップS111)。
第2のアーム433は、XY平面を180°回動して、フィルム状電子部品Fを実装装置30の圧着部320に渡す(ステップS112)。そして、フィルム状電子部品Fの電極が、ACFを介して、表示パネルDの電極に加熱圧着される(ステップS113)。フィルム状電子部品Fが仮圧着された表示パネルDは、本圧着部に搬送されて本圧着が行われる。
なお、上記のフィルム状電子部品Fの供給は、まず、一方の打抜供給装置10aによって行われる。そして、打抜供給装置10aの供給部110の薄板状部材STが無くなると、他方の打抜供給装置10bに切り替えて、継続してフィルム状電子部品Fの供給が行われる。その間に、打抜供給装置10aの薄板状部材STのリールが交換され、他方の打抜供給装置10bの薄板状部材STが無くなると、再び打抜供給装置10aによるフィルム状電子部品Fの供給に切り替わる。これにより、電子部品実装装置を停止させることなく、実装を継続して行うことができる。
(フィルム状電子部品供給台を用いる場合)
次に、供給台20を用いる場合の手順を、上記の図面に加えて、図12、図13のフローチャートを参照して説明する。まず、供給台20を装着する前に、装着領域Mから、打抜金型ユニット130を取り外す。つまり、駆動機構140とシャフト134の接続を解除するとともに、空気圧回路の配管をパンチ132の吸着穴に連通された接続部から取り外す。そして、位置決め部121内から打抜金型ユニット130を抜き出すことにより取り外す。
図7に示すように、装着領域Mに供給台20を装着する(ステップS201)。つまり、位置決め部121内に、供給台20のベース部220を挿入して、空気圧回路の配管を接続部214に接続する。なお、駆動機構140との接続は不要である。
すると、検出部150によって、供給台20が装着されていることを検出する(ステップS202)。モード切替部82は、制御装置80による制御を、供給台20から供給されたフィルム状電子部品Fを実装するモードに切り替える(ステップS203)。
供給台20に対して、作業者は、フィルム状電子部品Fを装着する(ステップS204)。このような装着手順を、図13のフローチャートを参照して説明する。まず、フィルム状電子部品Fを、基体211の載置面211aに載置する(ステップS301)。このとき、標識部212aで囲まれた領域に基体211の外縁を合わせる。そして、空気圧回路による負圧を吸着穴213に供給することにより、載置面211aに載置されたフィルム状電子部品Fを吸着する(ステップS302)。吸着穴213への負圧の供給は、例えば、打抜供給装置10の近傍に予め設けた負圧供給スイッチ、または、タッチパネル等の入力装置91の負圧供給スイッチを作業者が操作することで行われる。
次に、基体211を反転させて、枠体231aの開口231cに嵌め込む(ステップS303)。なお、基体211の反転は、作業者による手動にて行う。但し、反転駆動機構を設けて、タッチパネル等の入力装置91を作業者が操作することで、反転駆動機構によって基体211の反転が自動で行われるようにしても良い。また、自動で反転させる場合、上述の負圧供給スイッチの操作と連動して反転するようにしても良い。そして、枠体231aを押し込んで、ストッパ221に当たって停止するまで、奥側へスライド移動させる(ステップS304)。これにより、フィルム状電子部品Fが、打抜金型ユニット130によって打ち抜かれたフィルム状電子部品Fと共通の位置に来る。
図12のフローチャートに戻り、移動機構420は、保持ヘッドHを、打抜供給装置10の直下に来るように移動させる(ステップS205)。フィルム状電子部品Fを保持する吸着穴213の吸着の解除とともに、保持ヘッドHによる吸着を行う。これにより、保持ヘッドHが、フィルム状電子部品Fを受け取る(ステップS206)。以降の動作は、上記のステップS107~S113と同様である(ステップS207~S213)。
[作用効果]
以上のような本実施形態の作用効果は、以下の通りである。
(1)フィルム状電子部品供給台20は、薄板状部材STから打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを保持する保持部210と、打抜金型ユニット130によりフィルム状電子部品Fを打ち抜いて供給する打抜供給装置10に形成された装着領域Mであって、打抜金型ユニット130が離脱した装着領域Mに、着脱可能に設けられたベース部220とを有する。
このため、打抜金型ユニット130に替えて、打抜供給装置10に供給台20を装着することができる。これにより、装着領域Mにベース部220を装着し、保持部210にフィルム状電子部品Fを保持させることで、打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを、簡単に再利用することができる。従って、トレイによる供給装置のような大掛かりな構成を設ける必要がなく、装置価格の増加、装置の接地面積の増大、装置構成の複雑化を抑えることができる。
(2)ベース部220は、打抜金型ユニット130のベース部220と共通の形状を有する。このため、打抜金型ユニット130と同様に装着領域Mに装着することにより、容易にフィルム状電子部品Fの位置決めをすることができる。
(3)打抜供給装置10がフィルム状電子部品Fを供給する供給位置Sに、保持部210に保持されたフィルム状電子部品Fを案内する案内部230を有する。このため、保持部210にフィルム状電子部品Fを保持させ、案内部230を用いることにより、供給位置Sにフィルム状電子部品Fを正確に位置決めすることができる。
(4)案内部230は、保持部210を反転させる反転機構231を有する。このため、作業者が作業しやすい方向で、保持部210にフィルム状電子部品Fに保持させた後、反転させることにより、供給位置Sにフィルム状電子部品Fを正確に位置決めできる。
(5)保持部210は、負圧によりフィルム状電子部品Fを吸着する吸着穴213を有し、吸着穴213に連通し、負圧を供給するための空気圧回路が接続される接続部214が設けられている。このため、打抜金型ユニット130に負圧を供給するための空気圧回路を共用することができ、打抜金型ユニット130と同様の制御でフィルム状電子部品Fを供給できる。
(6)打抜供給装置10は、装着領域Mに、供給台20のベース部220及び打抜金型ユニット130のベース部(ダイ131)を選択的に位置決めする位置決め部121を有する。このため、打抜金型ユニット130を取り外した装着領域Mに、供給台20を容易に装着して、打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを供給することができる。
(7)打抜金型ユニット130が装着領域Mに装着された場合に、打抜金型ユニット130に打ち抜き動作をさせ、供給台20が装着領域Mに装着された場合に、動作しない駆動機構140を有する。このため、打抜金型ユニット130よりも簡素化された制御によって、供給台20による打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを供給できる。
(8)装着領域Mに打抜金型ユニット130が装着されているかフィルム状電子部品Fが装着されているかを検出する検出部150を有する。このため、打抜金型ユニット130、供給台20のいずれかを自動的に検出して、制御することができる。
(9)供給台20と打抜金型ユニット130とを交換可能に設けられた打抜供給装置10を用いることにより、共通の打抜供給装置10によって、打ち抜かれたフィルム状電子部品F及び打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fの供給ができる。さらに、このような打抜供給装置10を有する電子部品実装装置を構成することにより、打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを無駄なく実装させることができる。また、打ち抜かれたフィルム状電子部品F及び打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fの供給を、共通の打抜供給装置10によって行うことができるので、打抜供給装置10から実装装置30までの受渡装置40についても共通化することができる。この結果、打ち抜き済みのフィルム状電子部品F専用のロボットアーム等の受渡装置を必要とせず、電子部品実装装置の構成の簡素化を図りつつ、両電子部品Fを供給することができる。
[変形例]
(1)上記の態様では、供給台20を、保持部210が、反転機構231、スライド機構232を含む案内部230によって、ベース部220に対して可動に設けられていた。但し、保持部210に保持されたフィルム状電子部品Fを、供給位置Sに位置決めできれば良い。このため、必ずしもこのような態様とする必要はない。例えば、スライド機構232を省略して、反転機構231によって保持部210を反転させると、フィルム状電子部品Fが供給位置Sに来る構成としても良い。
さらに、図14に示すように、保持部210をベース部220とを共通の部材としても良い。保持部210の基体211を、ベース部220と一体形状とする。そして、基体211の保持領域212に、フィルム状電子部品Fを吸着穴213により吸着保持させて、作業者が保持領域212を下に向けて、基体211を装着領域Mに装着する(図14(B)の状態)。これにより、非常に簡素な構成で、打ち抜き済みのフィルム状電子部品Fを供給することができる。
(2)位置決め部121は、ブロック121a~121cには限定されない。打抜金型ユニット130及び供給台20と、装着領域Mとが、互いに嵌り合う凹凸形状を有することにより、位置決めされる態様であっても良い。なお、このように打抜金型ユニット130及び供給台20において、ベース部に共通の凹凸形状を形成することも、共通の形態に含まれる。
(3)検出部150としては、打抜金型ユニット130及び供給台20の少なくとも一方を装着領域Mに装着すると切り替わるスイッチを用いても良い。また、打抜金型ユニット130及び供給台20の少なくとも一方を、撮像した画像により識別するカメラを用いても良い。検出部150とともに又は検出部150に代えて、入力装置91による入力に応じて、モード切替部82がモードを切り替えても良い。なお、検出部150には、打抜金型ユニット130及び供給台20のどちらも装着領域Mに装着されていない状態を検出する機能を備えるようにしても良い。つまり、打抜金型ユニット130が装着されていること、供給台20に装着されていること、どちらも装着されていないことを判別できるようにしても良い。
(4)吸着穴や吸着ノズルは、フィルム状電子部品Fに与える衝撃を抑えることが好ましい。例えば、渡す側の吸着穴、吸着ノズルは、負圧の解除から正圧に転ずることが好ましい。また、吸着ノズルは、弾性部材等の緩衝構造を含み進退可能に設けることにより、衝撃を吸収可能に設けることが好ましい。
(5)上記の態様では、装着領域Mから打抜金型ユニット130を取り外す際、空気圧回路の配管をパンチ132から取り外し、供給台20を装着して、保持部210の空気圧回路の接続部214に、取り外した空気圧回路の配管を接続している。但し、予め、保持部210の空気圧回路の接続部214に空気圧回路の配管を接続した供給台20を設け、真空源からの負圧を、切り替バルブによって、打抜金型ユニット130と供給台20とに選択的に供給してもよい。負圧の切り替えは、手動でも良いし、上述したビームセンサによる検出に基づいて行ってもよい。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
10、10a、10b 打抜供給装置
20 フィルム状電子部品供給台
30 実装装置
40 受渡装置
80 制御装置
81 機構制御部
82 モード切替部
83 記憶部
84 入出力制御部
91 入力装置
92 出力装置
110 供給部
120 テーブル
120a 開口
121 位置決め部
121a ブロック
121b ブロック
121c ブロック
130 打抜金型ユニット
131 ダイ
131a 抜き孔
132 パンチ
133 支持部
133a 支柱
133b 支持板
134 シャフト
140 駆動機構
150 検出部
210 保持部
211 基体
211a 載置面
212 保持領域
212a 標識部
213 吸着穴
214 接続部
220 ベース部
221 ストッパ
230 案内部
231 反転機構
231a 枠体
231b ヒンジ
231c 開口
232 スライド機構
232a ガイドレール
232b スライダ
310 テーブル
320 圧着部
321 加圧部材
322 バックアップ
420 移動機構
430 移送装置
431 第1のアーム
431a 吸着ノズル
432 清掃装置
432a ブラシ
433 第2のアーム
433b 吸着ノズル
D 表示パネル
F フィルム状電子部品
H 保持ヘッド
M 装着領域
S 供給位置
ST 薄板状部材

Claims (9)

  1. 薄板状部材から打ち抜き済みのフィルム状電子部品を保持する保持部と、
    打抜金型ユニットにより前記フィルム状電子部品を打ち抜いて供給する打抜供給装置に形成された装着領域であって、前記打抜金型ユニットが離脱した前記装着領域に、着脱可能に設けられ、前記打抜金型ユニットのベース部と共通の形態を有するベース部と、
    を有することを特徴とするフィルム状電子部品供給台。
  2. 前記打抜供給装置が前記フィルム状電子部品を供給する供給位置に、前記保持部に保持された前記フィルム状電子部品を案内する案内部を有することを特徴とする請求項記載のフィルム状電子部品供給台。
  3. 前記案内部は、前記保持部を反転させる反転機構を有することを特徴とする請求項記載のフィルム状電子部品供給台。
  4. 前記保持部は、負圧により前記フィルム状電子部品を吸着する吸着穴を有し、
    前記吸着穴に連通し、負圧を供給するための空気圧回路が接続される接続部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のフィルム状電子部品供給台。
  5. 請求項1乃至のいずれかに記載のフィルム状電子部品供給台と、前記打抜金型ユニットとが交換可能に設けられた打抜供給装置。
  6. 前記装着領域に、前記フィルム状電子部品供給台の前記ベース部及び前記打抜金型ユニットの前記ベース部を選択的に位置決めする位置決め部を有することを特徴とする請求項記載の打抜供給装置。
  7. 前記打抜金型ユニットが前記装着領域に装着された場合に、前記打抜金型ユニットに打ち抜き動作をさせ、前記フィルム状電子部品供給台が前記装着領域に装着された場合に、動作しない駆動機構を有することを特徴とする請求項又は請求項記載の打抜供給装置。
  8. 前記装着領域に前記打抜金型ユニットが装着されているか前記フィルム状電子部品供給台が装着されているかを検出する検出部を有することを特徴とする請求項乃至のいずれかに記載の打抜供給装置。
  9. 請求項乃至のいずれかに記載の打抜供給装置を有する電子部品実装装置であって、
    前記フィルム状電子部品を実装対象に実装する実装装置と、
    前記打抜供給装置から前記フィルム状電子部品を受け取って、前記実装装置に渡す受渡装置と、
    を有することを特徴とする電子部品実装装置。
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