JPH0370199A

JPH0370199A - 電子部品の搭載装置及び搭載方法

Info

Publication number: JPH0370199A
Application number: JP1204663A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tokushige; 浩一徳重
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1989-08-09
Publication date: 1991-03-26
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2816190B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、チップ部品及びその他の面付は部品など多品
種の小形部品を基板の所定位置に高速で装着する電子部
品の搭載装置及び搭載方法に関し、特にテープリールに
格納された電子部品をプリント基板に高速で搭載するも
のに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６１−１７９５９５号に記載の様
にチップ部品を供給する装置と、前記装置よりチップ部
品を吸着し基板上に装着する装置を備えた電子部品の自
動マウント装置がある。

また、他の従来例としては特開昭６１−２３９６９６号
公報に記載さ、れたものなどがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

電子部品の搭載装置は近年−枚の基板に搭載する部品数
及び装置速度が増加する傾向にある。しかし、上記従来
例では高速化に限界があり、また多品種部品への対応も
十分にできないなどの欠点があった。

すなわち、多数の吸着ノズルを同心円状に配置したロー
タリーヘッド方式の電子部品搭載機では、ロータリヘッ
ドによる部品１個当りの平均装着時間は０．２〜０．３
秒が限界であった。

また、１つの部品供給テーブルに搭載可能な電子部品の
種類は５０〜７０種類度であり、これ以上の種類の電子
部品を１つのテーブル上に搭載しようとすると、テーブ
ルが長くなり、重量が増大するため、高速移動位置決め
しようとすると振動が問題となる。

本発明の目的は、大幅な高速化を達成できる電子部品の
搭載位置及び搭載方法を得ることにある。

本発明の他の目的は、多品種の部品搭載に十分対応でき
かつ高速化も可能にすることにある。

本発明の更に他の目的は、部品供給テーブルの部品補充
を、装置を停止することなく行え得るようにし、稼動率
を向上させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、基板を位置決めして
支持する基板支持装置と、電子部品が載置された移動す
る部品供給テーブルと、該部品供給テーブルを往復動可
能に案内するテーブル案内装置と、前記部品供給テーブ
ルを往復動させかつ所定位置に位置決めする駆動装置と
、前記部品供給テーブル上の部品を所定位置に移載する
移載装置とを備えた部品搭載装置において、前記テーブ
ル案内装置を前記基板支持装置の前後にそれぞれ設け、
前記各テーブル案内装置にそれぞれ１つ以上の部品供給
テーブルを装備したものである。

本発明の他の特徴は、基板を位置決め支持する基板支持
手段と、該基板支持手段の両側に設けられ、部品が載置
された部品供給テーブルを往復動可能に案内するテーブ
ル案内手段と、前記一方のテーブル案内手段と前記基板
支持手段との間、及び前記他方のテーブル案内手段と前
記基板支持手段との間にそれぞれ設けられ、部品供給テ
ーブル上の部品を前記基板上の所定位置に載置する移載
手段とを備えた点にある。

本発明の更に他の特徴は、基板を位置決め支持するＸＹ
子テーブル、多種類の電子部品を載置した部品供給テー
ブルと、前記ｘＹテーブルの両側に設けられた前記部品
供給テーブルを往復動可能に案内するテーブル案内装置
と、前記部品供給テーブルを往復動させかつ所定位置に
位置決めする駆動装置と、前記一方のテーブル案内装置
と前記ＸＹ子テーブルの間及び前記他方のテーブル案内
装置と前記ＸＹ子テーブルの間にそれぞれ設けられた部
品供給テーブル上の部品を前記基板上の所定位置に移載
するロータリーヘッドと、基板を前記ｘＹテーブル上に
搬送する搬送手段と、部品の搭載された基板をＸＹ子テ
ーブルら搬送する搬出手段とを備えたことにある。

本発明の更に他の特徴は、基板を位置決め支持するＸＹ
子テーブル準備し、前記ＸＹ子テーブル両側に部品供給
テーブルを往復動可能に案内するテーブル案内装置をそ
れぞれ準備し、前記ＸＹ子テーブル前記各テーブル案内
装置との間にそれぞれロータリーヘッドを準備し、前記
ＸＹテーブル上に基板を固定した後、一方のテーブル案
内装置上の部品供給テーブルから部品を前記一方のロー
タリーヘッドによりＸＹテーブル上の基板の所定位置に
搭載し、次に他方のテーブル案内装置上の部品供給テー
ブルから部品を前記他方のロータリーヘッドにより前記
基板の所定位置に搭載する電子部品の搭載方法にある。

本発明の更に他の特徴は、基板を位置決め支持するＸＹ
子テーブル用意し、部品を搭載する部品供給テーブルを
前記ＸＹ子テーブル挾んで複数個用意し、前記複数個用
意された部品供給テーブルのうち部品を搭載されたテー
ブルを部品移載位置に移動させ、この部品供給テーブル
上の部品を前記基板上の所定位置に移載し、その間に、
前記部品供給テーブルのうち待機状態にある他の部品供
給テーブルに対して部品補給をする電子部品の塔載方法
にある。

〔作用〕

上記構成とすることにより、一方の移動手段ロータリー
ヘッドにより一方のテーブル案内手段上の部品供給テー
ブルから吸着した部品を基板上に搭載し、その間に他方
の移載手段により他方のテーブル案内手段上の部品供給
テーブルから部品を吸着できる。したがって、一方の移
載手段で部品を基板へ搭載した後、すぐ他方の移動手段
で次の部品を基板へ搭載できる。以下、同様の動作を繰
り返す。このように、本発明では複数の移載手段により
一つの基板上に部品を交互に搭載すると共に、一方の移
載手段の部品搭載中に他方の移載手段により次に装着す
べき部品を吸着するので、部品−個当りの装着速度を大
幅に向上できる。

また、本発明では１部品供給テーブルを複数設け、複数
の部品供給テーブルを使用して部品供給をするので、一
つのテーブルを大型化することなく多種類の部品搭載に
対応できる。しかも複数のテーブルは個別に駆動される
ので、テーブルを高速移動位置決めしても大きな振動は
発生しない。

さらに、本発明では複数の部品供給テーブルを個別に駆
動できるので、一方のテーブルでの部品供給中に他のテ
ーブルへ部品補充ができ、したがって装置全体を停止さ
せることなく部品補充が可能となるから、装置の稼動率
を向上させることできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

図において、１及び２は多数のテープフィーダ３を搭載
した部品供給テーブル４を往復動可能に案内するテーブ
ル案内装置で、基板７を位置決め支持するＸＹテーブル
６の両側に平行に配置されている。本実施例では１つの
テーブル案内装置にそれぞれ複数の部品供給テーブルが
装備されており、各部品供給テーブルには多数の電気部
品を有するテープフィーダを通常２０〜７０種類載置し
ている。また、各部品供給テーブルは駆動装置（図示せ
ず）により個別に駆動され、所定位置に位置決めされる
。

９は一方のテーブル案内装置１とＸＹテーブル６との間
、及び他方のテーブル案内装置２とＸＹテーブル６との
間にそれぞれ第３図に示すように設けられたロータリー
ヘッド（移載装置）で、このロータリーヘッド９には部
品供給テーブルから電子部品を吸着するノズル８を同心
円状に複数本（本実施例では１２本）配置して構成され
ている。

１１はプリント基板をＸＹテーブル６へ搬送する搬入コ
ンベヤ（搬送手段）、１２はＸＹテーブル上の基板を搬
出する搬出コンベヤ（搬出手段）である。前記ＸＹテー
ブル（基板支持装置）６は基板を二次元的に所定の位置
に位置決めするものである。また、各ロータリーヘッド
９Ｒ，９Ｌは個個に単独で動作可能であり、かつ回転速
度の変更も可能になっている。なお、５Ａ、５Ｂは装置
全体の操作を行うための操作ボックスで、本実施例では
図のように両側にそれぞれ設けられており、いずれの側
からも操作できるようにしている。

１３は基板移載装置、１４は基板ストッパ、１５は基板
ガイド、１６は電子部品を部品供給テーブル上のテープ
フィーダから吸着する吸着ステーション、１７は装着し
た電子部品の位置決めを行う装置決めステーション、１
８はポジショナ、１９は部品の姿勢を認識する部品認識
ステーション、２０はその認識装置、２１はノズルで吸
着した電子部品をプリント基板７上に搭載する装着ステ
ーション、２２は不良吸着部品を基板に搭載することな
く排出するための排出ステーション、２３は部品排出箱
、２４はノズル切換えステーション、２５はノズル切換
え装置、２７は操作ボックス５Ａ、５Ｂを固定している
天板である。

次に、本装置の動作の例を示す。

上流機から送られてきた基板７は搬入コンベア１１によ
り基板ストッパ１４の位置まで運ばれる。

次に、ＸＹ子テーブル上にある基板ガイド１５が搬入コ
ンベア１１と同一の高さまで上昇し停止する。

基板ストッパ１４が上昇し移載装置１３により搬入コン
ベア１１上にある基板７を基板ガイド１５に移載する。

この時、すでに基板ガイド１５に装着済みの基板がある
場合は同時に装着済み基板を搬出コンベア１２に移載す
る。基板７の移載が終了すると基板ガイド１５はＸＹ子
テーブル上に下降する。この後、ＸＹテーブル６は装着
位置に高速移動を行う。

次に部品の吸着から装着までの動作の例を一本のノズル
について示す。

ロータリーヘッド１にある１２本のうち吸着スチージョ
ン１６にあるノズルが、部品供給部１上のテープフィー
ダ３からチップ部品を真空吸引して吸着する。

ノズルによりチップ部品（電子部品）を吸着保持したま
ま、ロータリヘッド９（９Ｒ）は旋回し、位置決めステ
ーション１７の位置でポジショナ１８によって位置決め
、角度付けが行なわれる。

次に部品認識ステーション１９に移動し認識装置２０に
てチップ部品の吸着不良等のチエツクを行い、装着する
か否かの判定を行う。

次に装着ステーション２１に移動し前記認識ステーショ
ン１９にて装着可能と判断されたものはｘＹテーブル６
上に積載されている基板７にチップ部品を装着する。認
識ステーション１９にて装着不可と判断されたものは、
装着を行なわず吸着保持したまま排出ステーション２２
に移動し部品排出箱２３にチップ部品を排出する。

次にノズル切換えステーション２４に移動しノズル切換
えの必要がある場合はノズル切換え装置２５によってノ
ズルの切換えを行なう。

以上の動作を１２本のノズルについて順次行いチップ部
品を連続的に基板上に装着する。

ロータリヘッド９Ｌについては、前記ロータリーヘッド
９Ｒと同様の動作を行う。但し、基板上への装着のタイ
ミングがロータリーヘッド９Ｒ及び９Ｌ間でずれるよう
に回転させる。すなわち、ロータリーヘッド９Ｒによる
装着が完了してその装着完了したロータリーヘッド９Ｒ
のノズルとが次のステーションに移動する際に別のロー
タリーヘッド９Ｌによる装着を行なう。

また、他の動作の例としては、ロータリーヘッド９Ｒを
高速で回転させ高速装着を行ない、ロータリーヘッド９
Ｌについては低速で回転させて大型電子部品を装着する
。この時も前述した通りロータリーヘッド９Ｒとロータ
リヘッド９Ｌの装着タイミングをずらし互いに干渉しな
い様にする。

操作者は操作ボックス５Ａまたは操作ボックス５Ｂにて
装置の操作を行う。

この際、両方の操作ボックス５Ａ、５Ｂから同時に操作
することはできない様に構成されている。

すなわち、操作ボックス５Ａ、５Ｂを固定している天板
２７をスライド式にし、スライドしている方の操作ボッ
クス５Ａ又は５Ｂのみを操作可能とし、他方の操作ボッ
クスは表示のみ行うようにする。このように１本実施例
では、２つの操作ボックスが連動して１片方のみ操作可
能な状態となるようにしている。

次に本実施例の使用法につき説明する。

（１）多品種部品対応の場合部品供給テーブル４Ｒ，４Ｌにそれぞれ別種のテープフ
ィーダを搭載しロータリーヘッド９Ｒ。

９Ｌの両方を動作させチップ部品を基板上に装着する。

（２）高速装着を行う場合部品供給テーブル４Ｒ，４Ｌにテープフィーダを分配し
、ロータリーヘッド９Ｒが基板上にチップ部品を装着し
、次のノズルで装着するまでの間にＸＹテーブル６が高
速移動し、ロータリヘッド９Ｌでチップ部品を装着し、
次に再びロータリーヘッド９Ｒで装着する。この動作を
繰り返して高速装着を実現する。

また、部品供給テーブル４Ｒのみにテープフィーダを搭
載し、ロータリーヘッド９Ｒのみで基板上にチップ部品
を装着することもできる。この場合、部品供給テーブル
４Ｌ及びロータリヘッド９Ｌを停止させ、次に生産する
基板のテープフィーダを部品供給テーブル４Ｌ上に搭載
することにより少量生産時の装置の稼動率低下の防止を
実現できる。

更に、本発明によれば、一方のテーブル４Ｒでの部品供
給中に他のテーブル４Ｌへの部品補充ができるから、一
方のテーブルに部品がなくなった場合でも装置全体を停
止させることなく部品補充が行える。特に、各テーブル
案内装置１，２にそれぞれ複数の部品供給テーブルを設
けることにより、より多種類の使い方ができ、また装置
稼動率も向上できる。

本実施例によれば、以上述べたように、ロータリーヘッ
ドを２つ有しロータリーヘッド９Ｒとロータリーヘッド
９Ｌの装着のタイミングをずらす事によりチップ部品の
高速装着が可能となる。

また、部品供給テーブルを２つ以上有する事により現状
の２倍以上のテープフィーダが搭載でき、多品種部品の
対応が可能である。

さらに、ロータリーヘッド及び部品供給テーブルを複数
有し、互いに単独で動作可能となるので、装置を停止さ
せる事なく部品補充などの段取りができ、装置の稼動率
向上できる。

なお、上記実施例ではロータリーヘッドを２つ有する例
を説明したが、第４図に示すようにテーブル案内装置の
み２つ平行に設け、ロータリーヘッド９は工つにしても
よい。すなわち、ロータリーヘッドを１つとする場合に
は、両テーブル案内装置１，２上の部品供給テーブル（
図示せず）から部品を吸着できるように、ロータリーヘ
ッド９は両テーブル案内装［１，２にまたがるように径
の大きなものを使用する。そして、プリント基板を位置
決め制御するＸＹテーブル６は基板搬送方向の上流側（
６Ｕ）と下流側（６Ｄ）にそれぞれ設け、各ｘＹテーブ
ル６Ｕ、６Ｄ上に基板を取付けて、１つのロータリーヘ
ッド９により２つの基板に対して同時に部品装着をする
。すなわち、両側の部品供給テーブル上にそれぞれ位置
するノズルにより、各部品供給テーブルから部品を同時
に吸着し、ロータリーヘッド上の対向する位置で部品の
位置決め、部品認識した後、上流側のノズルにより上流
側基板に部品を搭載し、同時に下流側のノズルにより下
流側基板に部品を搭載する。以下、同様の動作を繰り返
す。他の構成は、上記実施例と同じである。このような
実施例によれば、一つの部品搭載装置で同時に２つの基
板に部品搭載ができ、よって部品搭載の高速化ができる
。

第５図は更に他の実施例で、この実施例はロータリーヘ
ッド９は一つだけ設け、このロータリーヘッドを図のよ
うに９′の位置にも移動させて使用するものである。本
実施例ではロータリーヘッドを１つにでき、かつ部品の
多品種化にも対応できるものである。

なお、ロータリーヘッドを２以上に有するものにおいて
は、それら２以上のロータリーヘッドを１つのモータで
駆動するようにすれば、より装置をコンパクトにまとめ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一方の移載手段で部品を基板へ搭載し
た後、すぐ他方の移載手段で次の部品を基板へ搭載し、
以下同様の動作を繰り返すので、一つの基板上に複数の
移載手段により部品を交互に搭載でき、部品−個当りの
装着速度を大幅に向上できる効果がある。

また、本発明によれば、複数の部品供給テーブルを同時
に使用できるので、一つのテーブルを大型化することな
く多種類の部品を搭載できる効果がある。しかもこの際
、複数のテーブルは一体化されることなく個別に駆動で
きるので、各テーブルを高速移動位置決めしても大きな
振動が発生せず、よってテーブルの移動速度も増大でき
る。

さらに、本発明によれば、一方の部品供給テーブルでの
部品供給中に他の部品供給テーブルへ部品の補充ができ
るから、装置全体を停止させることなく部品の補充が可
能となり、装置全体の稼動率も向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図。第２図は第１図の一部断面斜視図、第３図は第１図の要
部平面図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明の他の実
施例を示す概略平面図である。１．２・・・テーブル案内装置、３・・・テープフィー
ダ、５Ａ、５Ｂ・・・操作ボックス、６・・・ｘＹテー
ブル、７・・・プリント基板、８・・・ノズル、９，９
Ｒ，９Ｌ゛・・・ロータリーヘッド（移載装置）、１１
・・・搬入コンベア、１２・・・搬出コンベア、１３・
・・基板移載装置、１４・・・基板ストッパ、１５・・
・基板ガイド、１６・・・吸着ステーション、１７・・
・位置決めステーション、１８・・・ポジション、１９
・・・部品認識ステーション、２０・・・認識装置、２
１・・・装着ステーション、２２・・・排出ステーショ
ン、２３・・・部品排出箱、２４・・・ノズル切換えス
テーション、２５・・・ノ第３図ｚｌ　−−一栽看ス７−：Ａノ図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１．　基板を位置決めして支持する基板支持装置と、電
子部品が載置され移動する部品供給テーブルと、該部品
供給テーブルを往復動可能に案内するテーブル案内装置
と、前記部品供給テーブルを往復動させかつ所定位置に
位置決めする駆動装置と、前記部品供給テーブル上の部
品を所定位置に移載する移載装置とを備えた部品搭載装
置において、前記テーブル案内装置を前記基板支持装置
の前後にそれぞれ設け、前記各テーブル案内装置にそれ
ぞれ１つ以上の部品供給テーブルを装備したことを特徴
とする電子部品の搭載装置。
２．　特許請求の範囲第１項において、各テーブル案内
装置には複数種類の部品が搭載された部品供給テーブル
がそれぞれ２つ以上装備したことを特徴とする電子部品
の搭載装置。
３．　特許請求の範囲第１項において、基板支持装置は
、プリント基板を位置決め支持し、二次元的に所定の位
置に位置決めされるＸＹテーブルであることを特徴とす
る電子部品の搭載装置。
４．　特許請求の範囲第１項において、テーブル案内装
置は、部品供給テーブルが一直線方向に往復動するよう
に案内するものであり、かつ移載装置を中心にしてその
前後に設けられたテーブル案内装置は互いに平行に配置
されている電子部品の搭載装置。
５．　特許請求の範囲第１項において、移載装置は、前
記テーブル上の部品を吸着あるいは把持し、二次元的に
所定位置に位置決めされるＸＹテーブル上の基板に移載
するものである電子部品の搭載装置。
６．　特許請求の範囲第５項において、移載装置は、部
品供給テーブルからの電子部品を吸着するノズルを同心
円状に複数本配置して構成されたロータリーヘツドであ
ることを特徴とする電子部品の搭載装置。
７．　基板を位置決め支持する基板支持手段と、該基板
支持手段の両側に設けられ、部品が載置された部品供給
テーブルを往復動可能に案内するテーブル案内手段と、
前記一方のテーブル案内手段と前記基板支持手段との間
、及び前記他方のテーブル案内手段と前記基板支持手段
との間にそれぞれ設けられ、部品供給テーブル上の部品
を前記基板上の所定位置に移載する移載手段とを備えた
ことを特徴とする電子部品の搭載装置。
８．　特許請求の範囲第７項において、基板支持手段は
、基板を支持し二次元的に所定位置に位置決めするＸＹ
テーブルであり、かつ前記移載手段は、部品供給テーブ
ルから電子部品を吸着するノズルを同心円状に複数本配
置して構成されたロータリーヘツドである電子部品の搭
載装置。
９．　特許請求の範囲第８項において、前記各ロータリ
ーヘツドは個々に単独で動作可能でありかつ回転速度も
変更可能であることを特徴とする電子部品の搭載装置。
１０．　基板を位置決め支持するＸＹテーブルと、多種
類の電子部品を載置した部品供給テーブルと、前記ＸＹ
テーブルの両側に設けられ前記部品供給テーブルを往復
可能に案内するテーブル案内装置と、前記部品供給テー
ブルを往復動させかつ所定位置に位置決めする駆動装置
と、前記一方のテーブル案内装置と前記ＸＹテーブルと
の間及び前記他方のテーブル案内装置と前記ＸＹテーブ
ルとの間にそれぞれ設けられた部品供給テーブル上の部
品を前記基板上の所定位置に移載するロータリーヘツド
と、基板を前記ＸＹテーブル上に搬送する搬送手段と、
部品の搭載された基板をＸＹテーブルから搬出する搬出
手段とを備えたことを特徴とする電子部品の搭載装置。
１１．　基板を位置決め支持するＸＹテーブルを準備し
、前記ＸＹテーブルの両側に部品供給テーブルを往復動
可能に案内するテーブル案内装置をそれぞれ準備し、前
記ＸＹテーブルと前記各テーブル案内装置との間にそれ
ぞれロータリーヘツドを準備し、前記ＸＹテーブル上に
基板を固定した後、一方のテーブル案内装置上の部品供
給テーブルから部品を前記一方のロータリーヘツドによ
りＸＹテーブル上の基板の所定位置に搭載し、次に他方
のテーブル案内装置上の部品供給テーブルから部品を前
記他方のロータリーヘツドにより前記基板の所定位置に
搭載することを特徴とする電子部品の搭載方法。
１２．　基板を位置決め支持するＸＹテーブルを用意し
、部品を搭載する部品供給テーブルを前記ＸＹテーブル
を挾んで複数個用意し、前記複数個用意された部品供給
テーブルのうち部品を搭載されたテーブルを部品移載位
置に移動させ、この部品供給テーブル上の部品を前記基
板上の所定位置に移載し、その間に、前記部品供給テー
ブルのうち待機状態にある他の部品供給テーブルに対し
て部品補給をすることを特徴とする電子部品の搭載方法
。