JPH08130397A - 電子部品自動装着装置及び電子部品の装着方法 - Google Patents

電子部品自動装着装置及び電子部品の装着方法

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JPH08130397A
JPH08130397A JP6267637A JP26763794A JPH08130397A JP H08130397 A JPH08130397 A JP H08130397A JP 6267637 A JP6267637 A JP 6267637A JP 26763794 A JP26763794 A JP 26763794A JP H08130397 A JPH08130397 A JP H08130397A
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vacuum
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Kazuyoshi Oyama
和義 大山
Kazuyoshi Kaizumi
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Yoshiyuki Kumakura
良之 熊倉
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤った検出によって部品が落下することを少
なくすると共に真空のリークの発生を少なくする。 【構成】 吸着ノズル14が部品5を吸着して部品有無
検出センサ24によりチップ有無の検出がなされ吸着ミ
スが有る場合には、吸着ノズルタイプの判定が行われ、
小チップ対応のノズル14であることが、真空切替ノズ
ルデータにて判断されると、真空切替ステ−ションII
で真空オフがされずに基板6への装着がなされず、排出
箱28に排出される処理がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸着ノズルの真空吸引
により電子部品を吸着して該吸着ノズルが該部品を保持
搬送してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置
及び電子部品の装着方法に関する。
【0002】
【従来の技術】この種電子部品自動装着装置が特開昭6
3−174399号公報に開示されており、電子部品が
吸着ノズルに保持された状態で部品有無検出装置にて検
出され、部品の無しが検出された場合に該ノズルの真空
のリークを無くすために真空吸引を遮断している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では実際には吸着ノズルが部品を吸着しているのである
が、吸着ノズルの上下位置がノズルの摺動不良等により
正規なものになっていない場合に特に小さな部品につい
て実際には部品を吸着しているのにもかかわらず、部品
の無しが検出され真空が遮断される結果、部品が落下し
て散乱してしまう状況が生じていた。このために例えば
部品認識カメラの上等落下する場所によっては、部品装
着の自動運転に支承を生ずる恐れがあった。
【0004】これを防止するために部品の無しの検出後
真空吸引を切らないようにするのでは実際に部品が吸着
されていない場合には真空のリークが発生して装置全体
の真空圧が下がってしまうという問題点があった。そこ
で本発明は、誤った検出によって部品が落下することを
少なくすると共に真空のリークの発生を少なくすること
を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、吸着
ノズルの真空吸引により電子部品を吸着して該吸着ノズ
ルが該部品を保持搬送してプリント基板に装着する電子
部品自動装着装置において、前記吸着ノズルの真空吸引
と遮断との切替を行う切替バルブと、吸着ノズルの部品
の搬送途中にて該吸着ノズルの部品の吸着の有無を検出
する部品有無検出手段と、吸着ノズルの種類により該部
品有無検出手段が部品の無しを検出した場合に吸着ノズ
ルの真空吸引を遮断するかどうかを判断する判断手段
と、該判断手段が真空吸引を遮断することを判断した場
合に真空吸引を遮断させるよう前記バルブの切替を制御
する制御手段とを有するものである。
【0006】また本発明は、ロータリテーブルの周縁に
設けられた複数の吸着ノズルの真空吸引により電子部品
を吸着して該テーブルの間欠回転により該吸着ノズルが
該部品を保持搬送してプリント基板に装着する電子部品
自動装着装置において、前記吸着ノズルの真空吸引と遮
断との切替を行う各吸着ノズルに対応して設けられた切
替バルブと、吸着ノズルの部品の搬送途中にて該吸着ノ
ズルの部品の吸着の有無を検出する部品有無検出手段
と、吸着ノズルの種類により該部品有無検出手段が部品
の無しを検出した場合に吸着ノズルの真空吸引を遮断す
るかどうかを判断する判断手段と、該判断手段が真空吸
引を遮断することを判断した場合に真空吸引を遮断させ
るよう前記バルブの切替を制御する制御手段とを有する
ものである。
【0007】また本発明、吸着ノズルの真空吸引により
電子部品を吸着して該吸着ノズルが該部品を保持搬送し
てプリント基板に装着する電子部品の装着方法におい
て、吸着ノズルの部品の搬送途中にて該吸着ノズルの部
品の吸着の有無を検出する部品有無検出工程と、吸着ノ
ズルの種類により該部品有無検出工程で部品の無しを検
出した場合に吸着ノズルの真空吸引を遮断するかどうか
を判断する判断工程と、該判断工程で真空吸引を遮断す
ることを判断した場合に前記ノズルの真空吸引を遮断さ
せる遮断工程を設けたものである。
【0008】
【作用】請求項1の構成によれば、判断手段が部品有無
検出手段が部品の無しを検出した場合に吸着ノズルの種
類に応じて真空吸引を遮断するかどうかを判断して、制
御手段は切替バルブの切替を制御する。請求項2の構成
によれば、判断手段が部品有無検出手段が部品の無しを
検出した場合に吸着ノズルの種類に応じて真空吸引を遮
断するかどうかを判断して、制御手段はロータリテーブ
ルの周縁に設けられた複数の吸着ノズルの内の当該吸着
ノズルに対応した切替バルブの切替を制御する。
【0009】請求項3の構成によれば、判断工程で部品
有無検出工程で部品の無しを検出した場合に吸着ノズル
の真空吸引を遮断するかどうかを吸着ノズルの種類によ
り判断して、遮断工程で該判断に応じて吸着ノズルの真
空吸引を遮断させる。
【0010】
【実施例】以下本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。図2及び図3に於て、1はY軸モータ2の回動によ
りY方向に移動するYテーブルであり、3はX軸モータ
4の回動によりYテーブル1上でX方向に移動すること
により結果的にXY方向に移動するXYテーブルであ
り、チップ状電子部品5(以下、チップ部品あるいは部
品という。)が装着されるプリント基板6が図示しない
固定手段に固定されて載置される。
【0011】7は供給台であり、チップ部品5を供給す
る部品供給装置8が多数台配設されている。9は供給台
駆動モータであり、ボールネジ10を回動させることに
より、該ボールネジ10が螺合し供給台7に固定された
ナット11を介して、供給台7がリニアガイド12に案
内されてX方向に移動する。13は間欠回動するロータ
リテーブルであり、該テーブル13の外縁部には吸着ノ
ズル14を複数本有する装着ヘッド15が間欠ピッチに
合わせて等間隔に配設されている。
【0012】Iはロータリテーブル13の間欠回転によ
り吸着ノズル14が供給装置8より部品5を吸着し取出
す装着ヘッド15の停止位置である吸着ステーションで
あり、該吸着ステーションIにて吸着ノズル14が部品
5を吸着する。IIは吸着ノズル14の部品5の吸着の
有無を検出する部品有無検出ステ−ションであり、部品
5の有無は部品有無検出センサ24により検出され、該
センサ24の構成は図4に示すように水平方向に向かっ
て光ビームを発する投光器25及び該光ビームを受光す
る受光器26よりなる。投光器25の光ビームが部品5
により遮光される位置に投光器25は設けられ、遮光さ
れて光ビームが受光器26に受光されない場合に部品5
の有りが検出される。
【0013】IIIは真空切替ステ−ションであり、詳
しくは後述するように吸着ノズル14の真空吸引と大気
開放との切替が行われる。16は吸着ノズル14が吸着
する部品5の位置ずれを部品5の下面をカメラにて所定
の視野範囲で撮像しその撮像画面を認識処理して認識す
る部品認識装置であり、認識ステ−ションIVに設けら
れている。
【0014】認識ステーションIVの次の装着ヘッド1
5の停止する位置が角度補正ステーションVであり、認
識装置16の認識結果によるチップ部品5の角度位置ず
れを補正する角度量を予め決められた角度量に加味した
角度量だけヘッド回動装置17が装着ヘッド15をθ方
向に回動させる。θ方向とは上下方向に伸びるノズル1
4の軸の周りに回転する方向である。
【0015】角度補正ステーションVの次の次の停止位
置が、装着ステーションVIであり、前記基板6に該ス
テーションVIの吸着ノズル14の吸着する部品5が装
着ヘッド15の下降により装着される。装着ステ−ショ
ンVIの次の停止位置が部品排出ステ−ションVIIで
あり、装着ステ−ションVIで装着されなかった部品5
が吸着ノズル14の真空吸引の遮断により部品排出箱2
8に捨てられる。
【0016】20は上下動する昇降棒であり、部品供給
装置8の揺動レバー21に係合して揺動させチップ部品
5を所定間隔に封入した図示しない部品収納テープを該
間隔に合わせて間欠送りさせ吸着ノズル14の部品吸着
位置にチップ部品5を供給する。22は該図示しない部
品収納テープを巻回するテープリールである。次に、図
5に基づき吸着ノズル14の真空吸引回路について説明
する。
【0017】ロータリテーブル13の各装着ヘッド15
の上部には各ヘッド15に圧縮空気を供給するための切
替バルブ29が設けられている。各バルブ29はロータ
リテーブル13内の真空通路30を介して図示しない真
空源に連通しており、ロータリテーブル13内にはさら
に該バルブ29より各装着ヘッド15に負圧を供給する
連通路31が設けられている。該連通路31から各バル
ブ29には屈曲自在なチューブ32が接続されている。
該チューブ32からは各ヘッド15よりチップ部品5を
吸着するために突出する吸着ノズル14に真空吸引のた
めの図示しない経路が形成されている。
【0018】前記バルブ29は真空通路30及び連通路
31が連通する真空室33が設けられており、該真空室
33内には円筒形状の切替ロッド34が挿入されて設け
られている。該切替ロッド34が左方に即ちロータリテ
ーブル13内に押し込められた状態では、連通路31は
大気開放状態で真空通路30はロッド34により遮断さ
れ真空が漏れないようになされている。即ち、切替バル
ブ29は大気開放側に切り変わる状態となる。一方切替
ロッド34が右側に引き出された状態では、真空通路3
0に真空室33を介して連通路31が連通して吸着ノズ
ル14から真空吸引が行われる状態となる。この時には
大気からは連通路31は遮断された状態に切り変わって
いるものである。また、収納位置にては吸着ノズル14
からは真空は漏れない(リークしない)ようになされて
いる。
【0019】前記真空切替ステ−ションIII、装着ス
テ−ションVI、部品排出ステ−ションVIIには、前
記切替ロッド34を真空吸引状態であるロータリテーブ
ル13より引き出した状態から、押し込んで真空吸引を
遮断して大気開放状態とする機構が設けられている。即
ち、図5に示すようにロッド44が電子部品自動装着装
置に対して固定された固定台49に摺動可能に設けら
れ、該ロッド44は揺動レバー46により図5の左右に
移動可能になされ、該レバー46はロータリテーブル1
3の間欠回転に同期して回転する図示しないカムにより
上下動する駆動ロッド47により駆動される。
【0020】即ち、電子部品装着装置に対して固定され
た固定台49にロッド44は摺動可能に取り付けられて
おり、該取り付け台49とロッド44の先端の大径部と
の間には圧縮バネ50が巻装されており、該バネ50の
付勢力によりロッド44はロッド34に当接する方向に
移動させられ、レバー46の固定台49に設けられた支
軸51を支点とした反時計方向への揺動により該バネ5
0に抗してノズル44はロッド34から離れる方向に移
動する。
【0021】前記駆動ロッド47の駆動は後述するよう
にクラッチ機構により切替が可能になされており、真空
吸引を遮断したい場合のみロッド44を移動させること
が可能になされている。また、図5に示すように吸着ノ
ズル14は装着ヘッド15より部品5の吸着に使用され
る1本のみが突出され、同一の装着ヘッド15中の他の
ノズル14は上方の収納位置に引き込まれて収納されて
いる。従って各吸着ノズル14は装着ヘッド15内を収
納位置と使用位置との間を摺動移動可能になされ該移動
の際には図示しないガイド部によりガイドされながら摺
動する。また夫々の位置でヘッド15に対して固定可能
になされている。前記検出センサ24による部品5の有
無の検出はこの使用位置に固定されているときに行われ
る。
【0022】次に、図6に基づいて本実施例の電子部品
自動装着装置の制御ブロックについて説明する。52は
判断手段及び制御手段としてのCPUであり、RAM5
3に記憶された種々のデータに基づき、ROM54に格
納された図1のフローチャートの動作のプログラムを含
むプログラムに従ってチップ部品5の装着に係わる種々
の動作を制御する。前記各ステ−ションに配設されてい
る駆動ロッド47を駆動させないためにカムより切り離
す図示しないクラッチ機構を駆動するソレノイド56、
57、58が駆動回路59及びインターフェース60を
介してCPU52に接続されている。ソレノイド56が
真空切替ステ−ションIIの駆動ロッド47をカムより
切り離しするもので、ソレノイド57が装着ステ−ショ
ンVIに対応し、ソレノイド58が部品排出ステ−ショ
ンVIIに対応する。
【0023】前記RAM53には図7に示す装着データ
が格納されている。装着データはプリント基板6の種類
毎に作成されており、部品5を装着する順番であるステ
ップ番号毎に装着すべき即ち吸着すべき部品種の部品5
を供給する部品供給装置8が搭載されている供給台7上
の位置を示すリール番号、基板6上の装着位置を示す
X、Yのデータ及び装着時のθ方向の位置決めされるべ
き角度位置を示すθのデータが格納されている。Cの欄
のEはステップ番号の終了を示す。
【0024】また、RAM53には図8に示す部品配列
データが格納されており、前記装着データと1組にな
り、リール番号毎に部品供給装置8が供給する部品5の
品種を示す。さらに、RAM53には図9に示す部品デ
ータが格納されており、該部品データには当該部品種の
サイズまたは使用すべき吸着ノズル14の種類(ノズル
種)のデータが格納されている。
【0025】さらにまた、RAM53には図10に示す
真空切替ノズルデータが格納されており、ノズル種毎に
前記部品有無検出センサ24で部品5の無しの吸着ミス
が発生した場合には真空オフ動作を行うかどうかが記憶
されており、図10で1が格納されているノズル種は真
空オフ動作を行い、0が格納されているノズル種は真空
切替ステ−ションIIIで真空オフ動作を行わないよう
にCPU52に制御される小チップ対応のノズル種であ
る。真空オフを行わない小チップ対応のノズル14は小
さな部品5を吸着するノズル14であり、ノズル14自
体の直径も小さく摺動不良によるノズル14の使用位置
での高さ位置が変化する影響を受けやすく、また部品5
の厚さ(吸着された状態で上下方向の寸法)も薄いた
め、センサ24が誤検出しやすいものである。また、こ
の小さなノズル14の真空吸引力は小さく実際に部品5
を吸着していなくても真空のリーク量が少なく、他のヘ
ッド15のノズル14の真空吸引力を落とす影響が少な
いものである。
【0026】以上のような構成により以下動作について
説明する。図示しない操作部の操作により電子部品自動
装着装置の自動運転が開始されると、図1のフローチャ
ートに従って動作が行われる。RAM53に記憶された
例えば図7に示す装着データのステップ番号毎に当該リ
ール番号の部品供給装置8が吸着ノズル14の部品取出
位置に停止するよう供給台7がボールネジ10の回動に
より移動され、チップ部品5の取出が行われる。また、
部品5の吸着に先立ちその前のステ−ションで図示しな
いノズル選択機構により該装着データのステップ番号の
リール番号に対応する部品種を図8の部品配列データか
ら割り出し、該部品種の部品データに示すノズル14の
種類が割り出され、該ノズル種のノズル14が選択さ
れ、使用位置に突出されている。
【0027】部品5の取出は装着ヘッド15が下降する
とともに吸着ステ−ションに設けられた図示しないレバ
ーが当該ヘッド15に対応する切替ロッドに形成されて
いるフランジ部に係合してロータリテーブル13より引
き出し、これにより連通路31が真空室33に連通して
吸着ノズル14によりチップ部品5が真空吸引され取り
出される。
【0028】次に、該チップ部品5を保持したヘッド1
5は部品有無検出ステ−ションIIに達して、部品5の
吸着の有無(チップ有無検出)が部品有無検出センサ2
4によりなされる。即ち、投光器25より光ビームが部
品5に向かって照射され、部品5が正常に吸着されてい
る場合に該部品5に光ビームは遮光され受光器26に受
光されずに部品5が正常に吸着されていることが検出さ
れる。吸着ミスが無く正常であるのでCPU52はその
まま真空吸引を続けるように制御し、ソレノイド56は
真空を遮断(オフ)しないように図示しないカムの回動
により駆動ロッド47が下降しないようにして作動しな
い。
【0029】次に、該チップ部品5を保持したヘッド1
5は認識ステ−ションIVに達して部品5の位置ずれが
認識装置16に認識される。次の間欠回転にて該チップ
部品5は角度補正ステ−ションVに達して、認識結果に
よる補正を加味してチップ部品5が装着すべき図7の装
着角度位置となるようにヘッド15がヘッド回動装置1
7により回動される。
【0030】次に、次の装着ステ−ションIVにヘッド
15が移動するとXYテーブル3が前述の認識結果によ
る補正を加味して装着すべき位置にプリント基板6を移
動させ、装着ヘッド15の下降によりチップ部品5がプ
リント基板6の所定の位置に装着される。この時、該ス
テ−ションVIのソレノイド57が作動してロッド44
を駆動するカムもこの回転に応じて回転して、該カムに
よりロッド47が下降して圧縮バネ50の付勢力により
揺動レバー46が揺動して、ロッド44が図5の左に向
かって移動をする。こうして真空はオフされて部品5が
基板6上に装着される。
【0031】次に、前述するように吸着ノズル14の選
択をしてノズル種1のノズル14が使用位置に突出され
たが、正規の使用位置まで摺動の不良によりわずかに下
がりきらなかったとする。該ノズル種1のノズル14は
薄い小さな部品5を吸着する吸着ノズル14である。次
に、前述と同様にして当該吸着ノズル14を有する装着
ヘッド15が吸着ステ−ションIに移動して部品5の吸
着が行われるが、わずかに吸着ノズル14は上昇してい
るのみであるので、部品5の吸着は正常にできているも
のとする。
【0032】次に、部品有無検出ステ−ションIIにて
センサ24が部品5の吸着の有無を検出するが、投光器
25の光ビームは部品5が正規の位置よりも上昇してい
るために部品5により遮光されずに受光器26により受
光される。このため、CPU52は吸着ミス有りと判断
して図1のフローチャートに従って小チップ対応のノズ
ル種であるかどうかを図10の真空切替ノズルデータを
基に判断する。
【0033】即ち、該ノズル種は1であり真空オフのデ
ータに0が格納されているので、CPU52は小チップ
対応のノズル種であることを判断する。次に、装着ヘッ
ド15が真空切替ステ−ションIIIに達した時に真空
オフの動作を行わない。このために部品5は吸着された
状態で次のステーションに達する。
【0034】次に、CPU52は吸着異常処理を行う。
即ち、当該吸着ミスを起こした吸着ノズル14の装着ヘ
ッド15が装着ステ−ションVIに達しても装着動作即
ち、ヘッド15の下降は行わずまた、該ステ−ションV
Iでの真空オフも行わずに(装着キャンセル処理)次の
部品排出ステ−ションVIIに移動させる。
【0035】次に、該ステ−ションVIIではソレノイ
ド58が作動して図示しないカムの駆動及びバネ50の
付勢力によりロッド34を押し込み真空を遮断して吸着
ノズル14の部品5を排出箱28中に落下させる。ま
た、吸着異常処理の一部として吸着ミスが検出された装
着ヘッド15より後続のヘッドにて吸着ミスを起こした
ステップ番号の部品5の吸着動作が行われる。
【0036】また、ノズル種1のノズル14により部品
5の吸着が行われ、実際に部品5が吸着できなかった場
合にも、部品有無検出ステ−ションIIにて検出センサ
24は吸着ミスを検出し、この場合にも真空切替ステ−
ションIIIでは真空オフの動作が行われず、そのため
真空のリークが発生するが、このノズル14は小さな真
空吸引力であるので、他のヘッド15の真空吸引には影
響を及ぼさない。この後も前述と同様に装着動作をせず
に排出ステ−ションVIIにての部品5の排出動作を行
う。
【0037】また、ノズル種1のノズル14が正常に部
品5を吸着してセンサ24により吸着ミス無しの検出が
なされた場合には、前述するのと同様にして、真空吸引
が続けられ、装着ステ−ションVIでの部品5の装着の
動作が行われる。尚、ノズル種1のノズル14でセンサ
24により吸着ミス有りの判定がなされた場合でも、次
の認識ステ−ションIVにて部品5が正常に吸着されて
いることが判断された場合には、吸着異常処理を行わず
に装着ステ−ションVIで部品5を装着する動作を行う
ようにしてもよい。
【0038】また、本実施例では真空切替ノズルデータ
(図10)により真空オフするノズル種がどうかの判断
を行ったが、図9に示す部品データにて部品種毎に吸着
ミスの場合に真空オフにするかしないかのデータを格納
してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明は、部品の無しが検
出された場合に吸着ノズルの種類に応じて真空吸引の遮
断を行うので、真空のリークを押さえながら誤検出によ
り部品を落下させることを少なくすることができる。特
に、ロータリテーブルに複数の吸着ノズルが設けられて
いる場合には、他のノズルの真空吸引圧力を下げずに済
むと共に部品の落下を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】部品吸着ミス時のフローチャートを示す図であ
る。
【図2】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面
図である。
【図3】同電子部品自動装着装置の側面図である。
【図4】部品有無検出センサを示す側面図である。
【図5】同電子部品自動装着装置の真空経路を示す側面
図である。
【図6】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の制御
ブロック図である。
【図7】装着データを示す図である。
【図8】部品配列データを示す図である。
【図9】部品データを示す図である。
【図10】真空切替ノズルデータを示す図である。
【符号の説明】
5 チップ状電子部品(電子部品) 6 プリント基板 13 ロータリテーブル 14 吸着ノズル 24 部品有無検出センサ(部品有無検出手段) 29 切替バルブ 52 CPU(判断手段)(制御手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸着ノズルの真空吸引により電子部品を
    吸着して該吸着ノズルが該部品を保持搬送してプリント
    基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記吸
    着ノズルの真空吸引と遮断との切替を行う切替バルブ
    と、吸着ノズルの部品の搬送途中にて該吸着ノズルの部
    品の吸着の有無を検出する部品有無検出手段と、吸着ノ
    ズルの種類により該部品有無検出手段が部品の無しを検
    出した場合に吸着ノズルの真空吸引を遮断するかどうか
    を判断する判断手段と、該判断手段が真空吸引を遮断す
    ることを判断した場合に真空吸引を遮断させるよう前記
    バルブの切替を制御する制御手段とを有することを特徴
    とする電子部品自動装着装置。
  2. 【請求項2】 ロータリテーブルの周縁に設けられた複
    数の吸着ノズルの真空吸引により電子部品を吸着して該
    テーブルの間欠回転により該吸着ノズルが該部品を保持
    搬送してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置
    において、前記吸着ノズルの真空吸引と遮断との切替を
    行う各吸着ノズルに対応して設けられた切替バルブと、
    吸着ノズルの部品の搬送途中にて該吸着ノズルの部品の
    吸着の有無を検出する部品有無検出手段と、吸着ノズル
    の種類により該部品有無検出手段が部品の無しを検出し
    た場合に吸着ノズルの真空吸引を遮断するかどうかを判
    断する判断手段と、該判断手段が真空吸引を遮断するこ
    とを判断した場合に真空吸引を遮断させるよう前記バル
    ブの切替を制御する制御手段とを有することを特徴とす
    る電子部品自動装着装置。
  3. 【請求項3】 吸着ノズルの真空吸引により電子部品を
    吸着して該吸着ノズルが該部品を保持搬送してプリント
    基板に装着する電子部品の装着方法において、吸着ノズ
    ルの部品の搬送途中にて該吸着ノズルの部品の吸着の有
    無を検出する部品有無検出工程と、吸着ノズルの種類に
    より該部品有無検出工程で部品の無しを検出した場合に
    吸着ノズルの真空吸引を遮断するかどうかを判断する判
    断工程と、該判断工程で真空吸引を遮断することを判断
    した場合に前記ノズルの真空吸引を遮断させる遮断工程
    を設けたことを特徴とする電子部品の装着方法。
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