JPH04352399A - 電子部品実装機および電子部品実装方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を回路基板に
実装する電子部品実装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品実装機について図３（ａ
），（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）において、１
は回路基板、２ａは基板支持装置、３は回路基板１に装
着される電子部品５を把持し上下動作する部品ヘッド、
４は回路基板１上の部品装着位置、６ａは基板支持装置
２ａをＸ軸方向に駆動するサーボモータ、７ａは基板支
持装置２ａをＹ軸方向に駆動するサーボモータである。 このような構成の電子部品実装機は、回路基板１を水平
方向に移動させることのできる基板支持装置２ａを用い
た装置であり、部品ヘッド３を基準に基板支持装置２ａ
によって回路基板１を前後左右に移動させ、部品実装位
置４を部品ヘッド３の直下に位置させ、部品ヘッド３を
下降させて電子部品５の実装を行う。

【０００３】図３（ｂ）は回路基板１を固定し部品ヘッ
ドを前後左右に移動させる方式の電子部品実装機の従来
例を示す図で、図３（ｂ）において図３（ａ）と同一部
品には同一符号を付しているので、異る部品について説
明する。図３（ｂ）において２ｂは固定された基板支持
装置、６ｂは部品ヘッド３をＸ軸方向に駆動するサーボ
モータ、７ｂは部品ヘッド３をＹ軸方向に駆動するサー
ボモータである。図３（ｂ）の例では回路基板１は固定
された基板支持装置２ｂに固定され、部品ヘッド３が前
後左右に移動し、部品ヘッド３が回路基板１上の部品実
装位置４の真上に位置決めされたとき、部品ヘッド３を
下降させて電子部品５の実装を行う。

【０００４】次に、従来の方法における基板支持装置２
ａまたは２ｂと部品ヘッド３の動作を説明する。実装に
伴う動作は、部品ヘッド３を装着点４上に位置決めする
動作と、部品ヘッド３を下降させる動作とから成るが、
動作時間の短縮のため、これらの動作は並行して行われ
ることが多い。その場合、回路基板１に対する部品ヘッ
ド３の相対動作は以下のように説明される。図４（ａ）
に示すように、部品ヘッド３は装着点４に接近するとと
もに徐々に下降し、装着点４で電子部品５を装着する。 その後、装着点から遠ざかるとともに再び徐々に上昇し
て、元の高さに戻る。図４（ｂ）は、この場合の部品ヘ
ッド３の最下点の軌跡を図示したものである。軌跡８は
部品ヘッド３自体の最下点の軌跡を表し、軌跡９は部品
ヘッド３の把持している電子部品５を含めた最下点の軌
跡を表している。ただし、部品ヘッドの上昇過程にあっ
て、軌跡８と軌跡９はずれて描れているが、実際には同
一線上にある。ここで、回路基板上にすでに装着された
電子部品１０があるとした場合、部品ヘッドの高さはそ
の部品１０との衝突を避けるために制約を受ける。例え
ば回路基板１の面を基準として、把持している電子部品
５の高さをｈ１、回路基板上の電子部品１０の高さをｈ
２とした場合、部品ヘッド３の上昇時の最下点の高さｈ
３はｈ３＞ｈ１＋ｈ２に示す条件を満足する必要がある
。また、高さｈ３にある部品ヘッド３が実装を行うため
に下降する距離Ｌ１はＬ１＝ｈ３−ｈ１＞ｈ２で表され
る。このように従来の方法では、部品ヘッド３下端の高
さに実装する電子部品５の形状による制約があるため、
その下降距離を一定限度以下に狭めることはできなかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、部品
ヘッドの上昇時の高さは上下寸法の最も長い電子部品が
実装可能になるよう確保する必要がある。したがって、
それより小型の電子部品の実装時には、部品ヘッド３の
下降距離は必要以上に大きくなる。電子部品実装機の高
速化を行う場合、各動作部の動作距離を短縮することが
高速化に寄与するが、部品ヘッド３の下降距離は電子部
品の高さという変更不可能な値によって制約されるため
、一定限度以下に短縮することはできなかった。

【０００６】本発明は、部品ヘッドの下降距離を従来の
限度以下に短縮することによって、電子部品実装機を高
速化することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、回路基板を水平に保持しながら上下動作す
る基板支持装置と、電子部品を把持する部品ヘッドとを
備え、部品ヘッドを基板支持装置の上方に上下動作可能
に配した構造を有し、部品ヘッドが下降し回路基板に電
子部品を実装する動作において、部品ヘッドの下降と同
時に基板支持装置が回路基板を上昇させるよう動作する
ようにしたものである。

【０００８】

【作用】図を用いて作用を説明する。図２（ｂ）におい
て、軌跡１１は部品ヘッド下端の高さの時間変化を、軌
跡１２は回路基板上面の高さの時間変化を従来例につい
て表している。図２（ｂ）に示すように、電子部品の実
装は部品ヘッドの上下移動（距離Ｌ１）のみによって行
われ、回路基板は上下方向には固定されている。

【０００９】これに対し図２（ａ）は本発明の電子部品
実装機の場合を示しており、軌跡１３が部品ヘッド下端
の高さの時間変化を示し、軌跡１４が回路基板上面の高
さの時間変化を示している。本発明の特徴は、部品ヘッ
ドの下降に同期して回路基板を上昇させ、実装に伴う上
下移動（距離Ｌ１）を部品ヘッドの上下移動（距離Ｌ２
）と回路基板の上下移動（距離Ｌ３）に分離させている
ことである。これによって部品ヘッドの上下移動量を減
少させ、部品ヘッドの昇降速度を増すことなく、その上
下動作に要する時間を従来のｔ１からｔ２へと短縮する
ことが可能になる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例における電子部品実装機の構
成を図１に示す。本機は大別して基板支持装置と部品ヘ
ッドから構成されるため、以下基板支持装置，部品ヘッ
ドの順にその構造と動作について説明する。

【００１１】回路基板１を支持する基板支持装置２は、
回路基板１を水平に保持する基板支持部１５と、基板支
持部１５を上下動作させるための上下動作機構から構成
される。上下動作機構は、４個の回転カム１６，伝達装
置１７，および駆動源１８から構成されており、４枚の
回転カム１６を介して基板支持部１５を支持している。 回転カム１６はすべて同一形状であり、伝達装置１７を
介して駆動源１８により同一位相で駆動される。したが
って、基板支持部１５を常に水平に保持したまま上下さ
せることが可能である。

【００１２】次に、部品ヘッド３は図示されていないば
ねにより常時上方に付勢されているので回転カム１９に
よって下方に付勢され上下動作が可能であり、回転カム
１９は駆動源２０によって駆動される。基板支持部１５
を上下させる駆動源１８と、部品ヘッドを上下させる駆
動源２０は、サーボモーター等を用いることにより常に
同一速度で回転させる。また、部品ヘッド３が下端に達
するのと同時に基板支持部１５が上端に達するよう回転
カム１６および１９の位相を一致させる。

【００１３】以上のような構造において駆動源１８およ
び２０を駆動すると、部品ヘッド３および回転基板１が
同一周期で上下し、かつ部品ヘッド３の下降時に回転基
板１が上昇する動作が実現できる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、部品実装時の部品ヘッドと回路基板の相対的上
下動作を、部品ヘッドと回路基板両方に分担させ、部品
ヘッドが下降するとき回路基板を同期して上昇させるこ
とにより、従来の部品ヘッドだけが上下動作する電子部
品実装機に比べ、部品ヘッドの上下動作距離を短縮する
ことが可能になる。これにより、部品実装時の部品ヘッ
ドと回路基板の相対的上下動作時間が短縮され、電子部
品実装機の生産性を向上することが可能となり、部品ヘ
ッドの上下動作距離が短縮されることから、高速化され
ながら実装精度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品実装機の一実施例の構成を示
す斜視図

【図２】（ａ）は本発明の電子部品実装機における部品
ヘッドと回路基板の上下動作の時間経過を示す図（ｂ）
は従来の電子部品実装機における部品ヘッドの上下動作
の時間経過を示す図

【図３】（ａ）は回路基板側が位置決めされる従来の電
子部品実装機の構成を示す斜視図 （ｂ）は部品ヘッド側が位置決めされる従来の電子部品
実装置の構成を示す斜視図

【図４】（ａ）は従来の電子部品実装機の実装点近傍に
おける部品ヘッドの動作を示す図 （ｂ）は従来の電子部品実装機の実装点近傍における部
品ヘッドの先端部および実装する電子部品も含んだ最先
端部の軌跡図

【符号の説明】

１　　　　回路基板 ２　　　　基板支持装置 ３　　　　部品ヘッド ５　　　　電子部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回路基板を水平に保持しながら上下動
   作する基板支持装置と、電子部品を把持する部品ヘッド
   とを備え、部品ヘッドを基板支持装置の上方に上下動作
   可能に配した構造を有し、部品ヘッドが下降し回路基板
   に電子部品を実装する動作において、部品ヘッドの下降
   と同時に基板支持装置が回路基板を上昇させるよう動作
   する電子部品実装機。