JPH08279699A

JPH08279699A - 電子部品実装装置

Info

Publication number: JPH08279699A
Application number: JP7083869A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kashiwagi; 康宏柏木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-22
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JP3102297B2

Abstract

(57)【要約】【目的】チップが実装される基板を下方から支持する
ピンの配置替えを迅速・自動的に行える電子部品実装装
置を提供することを目的とする。【構成】ガイドレール２ａ，２ｂに保持された基板３
の下方にピンユニット１２と突き上げユニット１３を設
ける。ピンユニット１２のピン孔にはピン１６が多数本
上下動自在に設けられている。突き上げユニット１３
は、シリンダ３９と、シリンダ３９をＸ方向やＹ方向に
移動させる送りねじ３１，３２、モータ４２などを備え
る。シリンダ３９のロッド４０を所望のピン１６の直下
に移動させ、そこでロッド４０を上昇させることによ
り、ピン１６を突き上げる。次にシリンダ４３によりピ
ンユニット１２を上昇させ、ピン１６により基板３を下
方から支持し、その状態で移載ヘッド６によりパーツフ
ィーダ４のチップ５を基板３に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を基板の所定
の座標位置に自動搭載する電子部品実装装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装装置は、テープフィーダ、
チューブフィーダ、トレイフィーダなどのパーツフィー
ダに備えられた電子部品（以下、「チップ」という）を
移載ヘッドのノズルにより真空吸着してピックアップ
し、次いで移載ヘッドを位置決め部に位置決めされた基
板の所定の座標位置の上方へ移動させ、そこでノズルに
上下動作を行わせて、電子部品を基板に搭載するように
なっている。

【０００３】位置決め部に位置決めされた基板は、自身
の弾性により下方へたわみやすい。基板がたわんでいる
と、移載ヘッドのノズルの上下動のストロークに狂いが
生じ、チップを基板に正しく搭載できないので、位置決
め部の基板を下方から支持してそのたわみを矯正する支
持部が設けられる。例えば特開平５−１１０２９７号公
報に示されるように、支持部は多数本のピンを備えてお
り、これらのピンにより基板を下方から支えて、基板が
たわまないようにしている。

【０００４】基板サイズは大小様々であり、従来、基板
の品種変更にともなって基板サイズが変わる場合には、
これに応じて作業者が手作業でピンを抜き差ししてピン
を補充・削減していた。

【０００５】また基板には両面実装基板（上面と下面に
共にチップが実装される基板）がある。このような両面
実装基板の場合、まず一方の面にチップを実装した後、
基板を上下反転させて、他方の面にチップが実装され
る。この場合、先にチップが実装された一方の面が下面
になるので、上記ピンは下面に実装されたチップに当ら
ないようにしなければならない。そこで従来は、作業者
が手作業でピンを抜き差ししてピンの配置替えを行い、
チップが存在しない位置をピンで下方から支持するよう
にしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
方法は、基板の品種変更の度に、作業者が手作業で多数
本のピンを抜き差ししなければならないため、多大な時
間と労力を要するという問題点があった。殊に近年は、
基板は多品種少量のものが多く、基板の品種変更はしば
しば行われることから、その都度上述したピンの抜き差
しを行わねばならないので、ピンの配置変更を自動的に
段取りよく行われる装置の出現が強く望まれていた。

【０００７】そこで本発明は、基板の品種変更に対応し
てピンの配置替えを自動的かつ迅速に行える基板の支持
部を備えた電子部品実装装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板の支持部を複数本のピンが上下動自在に配設されたピ
ンユニットと、このピンユニットの下方に設けられてピ
ンを下方から突き上げる突き上げ部材と、この突き上げ
部材に上下動作を行わせる駆動部と、この突き上げ部材
を水平方向に移動させる移動装置とを構成した。

【０００９】またピンユニットがブロックを備え、かつ
ピンがこのブロックに形成されたピン孔に上下動自在に
装着されるピストンを有し、かつこのピン孔の上部と下
部に対して気体を圧入・排出することによりピンに上下
動作を行わせる気体圧送手段を設けた。また支持部のピ
ンに対して、基板を相対的に上下動させる上下動手段を
備えた。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、突き上げ部材を水平方向に
移動させながら、所望のピンを下方から次々に突き上げ
て、これらのピンにより基板の所望位置を支持できる。

【００１１】また気体圧送手段によりピン孔の上部に気
圧を圧入することにより、上方へ突出しているすべての
ピンを一括して瞬間的に下降させてイニシャル状態に戻
すことができる。

【００１２】また基板をピンに対して相対的に上下動さ
せることにより、位置決め部への基板の搬入や、これか
らの搬出を難なく行える。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例の電子部品実装装置
の斜視図、図２は同正面図である。１は基台であり、そ
の上面には以下に述べる要素が配設されている。２ａ，
２ｂは左右一対のガイドレールである。このガイドレー
ル２ａ，２ｂは基板３を左右からクランプして位置決め
する位置決め部となっている。基板３は、図示しないコ
ンベアによりこのガイドレール２ａ，２ｂの間に搬入さ
れる（矢印Ｎ１）。そしてガイドレール２ａ，２ｂの間
に位置決めされた状態で、その上面にチップが搭載（実
装）される。搭載が終了すれば、基板３は図示しないコ
ンベアにより次の工程へ搬出される（矢印Ｎ２）。

【００１４】一方のガイドレール２ｂの側方には、パー
ツフィーダ４が多数個並設されている。各々のパーツフ
ィーダには、様々な品種のチップ５が備えられている。
すなわち、これらのパーツフィーダ４は、電子部品の供
給部である。６は移載ヘッドであって、ノズル７を有し
ている。この移載ヘッド６は移動テーブル１０に保持さ
れてＸ方向やＹ方向に水平移動する。またノズル７は、
移載ヘッド６に内蔵された駆動手段に駆動されて上下動
作を行う。移載ヘッド６は、パーツフィーダ４の上方へ
移動し、そこでノズル７が上下動作を行って、パーツフ
ィーダ４に備えられたチップ５をノズル７の下端部に真
空吸着してピックアップする。次に移載ヘッド６は基板
３の上方へ移動し、そこでノズル７は再度上下動作を行
って、ノズル７に真空吸着したチップ５を基板３の所定
の座標位置に搭載する。なおノズル７の上下動のストロ
ークは、チップデータなどに基づいて予めコンピュータ
プログラミングされている。

【００１５】ガイドレール２ａ，２ｂは支柱８に支持さ
れている。一方のガイドレール２ｂを支持する支柱８は
リニヤテーブル９に立設されている。リニヤテーブル９
のモータ９ａが駆動すると、このガイドレール２ｂは他
方のガイドレール２ａに対して接近・離間し、ガイドレ
ール２ａ，２ｂ間の間隔を基板３の幅に応じて調整す
る。

【００１６】基板３の下方には、基板３の支持部１１が
設けられている。この支持部１１は、ピンユニット１２
と、その下方に設けられた突き上げユニット１３から成
っている。以下、支持部１１について説明する。図３は
本発明の一実施例の突き上げユニットの斜視図、図４、
図５、図６は同ピンユニットの部分断面図、図７（ａ）
（ｂ）は図４のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。

【００１７】図１、図２および図４において、ピンユニ
ット１２は平板状のブロック１４を主体にしている。ブ
ロック１４にはピン孔１５がマトリクス状に多数開孔さ
れており、図４に示すように、各々のピン孔１５にピン
１６が垂直に挿入されている。ピン１６の中央部には円
柱状のピストン１７が一体形成されており、このピスト
ン１７はピン孔１５に上下動自在に装着されている。

【００１８】ブロック１４の内部には、ピン孔１５の上
部に連通する孔路１８と、下部に連通する孔路１９が形
成されている（図７も参照）。図４において、孔路１８
と孔路１９は、通路２０，２１を通じて気体圧送手段と
してのエア源２２に接続されている。また通路２０，２
１の途中には通路切替用のバルブ２３が設けられてい
る。このバルブ２３は電磁バルブである。

【００１９】次に突き上げユニット１３を説明する。図
２および図３において、３０は四角形のフレームであ
り、その内部にＸ方向の送りねじ３１とＹ方向の送りね
じ３２が設けられている。送りねじ３１，３２にはそれ
ぞれナット３３，３４が螺合している。ナット３３，３
４にはガイドロッド３６，３７が結合されている。ガイ
ドロッド３６，３７は十字形に交差しており、交差部に
はブロック３８がガイドロッド３６，３７に沿ってスラ
イド自在に保持されている。

【００２０】ブロック３８にはシリンダ３９が設けられ
ている。４０はシリンダ３９のロッドであり、上記ピン
１６を下方から突き上げる突き上げ部材となっている。
４１，４２は送りねじ３１，３２を回転させるモータで
ある。モータ４１，４２が駆動して送りねじ３１，３２
が回転すると、ナット３３，３４は送りねじ３１，３２
に沿って移動し、ナット３３，３４に結合されたガイド
ロッド３６，３７も同方向に移動し、これによりブロッ
ク３８はＸ方向、Ｙ方向に移動し、ロッド４０を所望の
ピン１６の直下に位置させる。そこでシリンダ３９が作
動してロッド４０は上昇し、ピン１６を突き上げる。す
なわち、符号３０〜３８，４１，４２を付した要素は、
ロッド４０を上下動させる駆動部であるシリンダ３９を
水平方向に移動させる移動装置となっている。

【００２１】図１および図２において、突き上げユニッ
ト１３の側面にはシリンダ４３が設けられている。シリ
ンダ４３のロッド４４はピンユニット１２の側面に結合
されている。また突き上げユニット１３の四隅にはガイ
ドシャフト４５が立設されており、ピンユニット１２は
ガイドシャフト４５に上下動自在に装着されている。し
たがってロッド４４が上昇すると、ピンユニット１２は
ガイドシャフト４５に沿って上昇し、またロッド４４が
引き込むと、ピンユニット１２はガイドシャフト４５に
沿って下降する。すなわち、シリンダ４３は、ピンユニ
ット１２を基板３に対して上下動させる上下動手段とな
っている。

【００２２】この電子部品実装装置は上記のように構成
されており、次に全体の動作を説明する。図２におい
て、モータ４１，４２を駆動することによりブロック３
８をＸ方向やＹ方向に移動させ、シリンダ３９のロッド
４０を所望のピン１６の直下に位置させる。図４はこの
ときの状態を示しており、ピンユニット１２のすべての
ピン１６は下死点にある。

【００２３】次に図４においてシリンダ３９が作動して
ロッド４０は上昇し、ピン１６を鎖線位置まで突き上げ
る。この鎖線位置で、図示するようにピン１６のピスト
ン１７の下面ａは下方の孔路１９よりも上方へ上昇し、
孔路１９はピン孔１５の下部１２に連通する。このと
き、エア源２２から通路２１を通じて孔路１９に高圧の
エアが圧送されており、したがって高圧エアはピン孔１
５の下部に圧入され、その圧力によりピン１６は上死点
まで一気に上昇する。図５はその状態を示している。す
なわち本手段は、シリンダ３９のロッド４０を所望のピ
ン１６の直下に移動させ、そこでロッド４０を上昇させ
て、そのピン１６のピストン１７の下面ａを孔路１９よ
りも上方まで若干上昇させることにより、ピン孔１５の
下部へ高圧エアを圧入して、ピン１６を上死点まで上昇
させる。以下、同様の方法により、所望のピン１６を次
々に上死点まで上昇させる。

【００２４】図２は、以上のようにして、所望の複数本
のピン１６を上死点まで上昇させた状態を示している。
この状態で、すべてのピン１６を上死点に保持するため
に、エア源２３により各ピン孔１５の下部にエア圧が加
えられている。次にシリンダ４３のロッド４４を突出さ
せれば、ピンユニット１２は実線位置から鎖線位置まで
上昇し、ピン１６により基板３は下方から支持させる
（図２において、鎖線で示すピン１６を参照）。この状
態で、移載ヘッド６はパーツフィーダ４と基板３の間を
繰り返し往復移動し、パーツフィーダ４に備えられた所
望のチップ５を基板３の所定の座標位置に次々に移送搭
載する。

【００２５】すべてのチップ５が基板３に搭載されたな
らば、シリンダ４３のロッド４４は引き込み、ピンユニ
ット１２は図２で実線で示す位置へ下降し、ピン１６は
基板３から離れて基板３の支持状態を解除する。そこで
この基板３を次の工程へ搬出するとともに、次の基板３
がガイドレール２ａ，２ｂの間に搬入され、上記した動
作が繰り返される。

【００２６】基板の品種変更のために、上方へ突出させ
るピン１６を変更する場合には、まずすべてのピン１６
を下死点まで下降させてイニシャル状態にする。図６は
このときの状態を示している。この場合、まずバルブ２
３を通路２０側に切り替え、孔路１８からピン孔１５の
上部へエアを圧入する。するとそのエア圧により、すべ
てのピン１６は下死点まで下降する。したがって本手段
によれば、すべてのピン１６を同時に瞬間的に下死点ま
で下降させてイニシャル状態に戻すことができる。

【００２７】ピン１６の上方への突出動作は、基板の品
種変更の度に行われるが、多数本のピン１６のうち、何
れのピン１６を上昇させるかは、基板データに基づいて
決定される。また基板が両面実装基板であって、下面側
にチップがすでに実装されている場合には、チップに当
らないピン１６を上昇させる。この場合も、どのピン１
６を上昇させるかは基板データに基づいて決定される。
上述した様々な制御は、コンピュータにより自動的に行
われる。

【００２８】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えば上記実施例では、シリンダ４３によりピン
ユニット１２を基板３に対して上下動させているが、基
板３を保持するガイドレール２ａ，２ｂをピンユニット
１２に対して上下動させてもよいものである。また移載
ヘッドがロータリーヘッドに保持されてパーツフィーダ
と基板の間を円移動しながらチップの移送搭載を行うロ
ータリーヘッド式の電子部品実装装置などの他の方式の
電子部品実装装置にも適用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板の品種変更に応じて、所望のピンを自動的に上昇さ
せ、基板を下方から支持することができるので、基板の
品種変更にともなう段取り替えを迅速に行える。

【００３０】また気体圧送手段によりピン孔の上部に気
圧を圧入することにより、上方へ突出しているピンを一
括して瞬間的に下降させてイニシャル状態に戻すことが
できるので、段取り替えを迅速に行える。また基板をピ
ンに対して相対的に上下動させることにより、位置決め
部への基板の搬入や、これからの搬出を難なく行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子部品実装装置の斜視図

【図２】本発明の一実施例の電子部品実装装置の正面図

【図３】本発明の一実施例の電子部品実装装置の突き上
げユニットの斜視図

【図４】本発明の一実施例の電子部品実装装置のピンユ
ニットの部分断面図

【図５】本発明の一実施例の電子部品実装装置のピンユ
ニットの部分断面図

【図６】本発明の一実施例の電子部品実装装置のピンユ
ニットの部分断面図

【図７】（ａ）本発明の一実施例の電子部品実装装置の
ピンユニットの部分断面図（ｂ）本発明の一実施例の電子部品実装装置のピンユニ
ットの部分断面図

【符号の説明】

２ａ，２ｂガイドレール（位置決め部）３基板４パーツフィーダ（電子部品の供給部）５チップ（電子部品）６移載ヘッド７ノズル１０移動テーブル１１支持部１２ピンユニット１３突き上げユニット１４ブロック１５ピン孔１６ピン１７ピストン１８，１９孔路２２エア源（気体圧送手段）２３バルブ３１，３２送りねじ３３，３４ナット３８ブロック３９シリンダ（駆動部）４０ロッド（突き上げ部材）４１，４２モータ４３シリンダ（上下動手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の位置決め部と、電子部品の供給部
と、この供給部に備えられた電子部品を前記基板に移送
搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを移動させる移
動テーブルと、前記基板を下方から支持する支持部とを
有する電子部品実装装置であって、前記支持部が、複数本のピンが上下動自在に配設された
ピンユニットと、このピンユニットの下方に設けられて
前記ピンを下方から突き上げる突き上げ部材と、この突
き上げ部材に上下動作を行わせる駆動部と、この突き上
げ部材を水平方向に移動させる移動装置とを有すること
を特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】前記ピンユニットがブロックを備え、かつ
前記ピンがこのブロックに形成されたピン孔に上下動自
在に装着されるピストンを有し、かつこのピン孔の上部
と下部に対して気体を圧入・排出することにより前記ピ
ンに上下動作を行わせる気体圧送手段を設けたことを特
徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
【請求項３】前記支持部の前記ピンに対して、前記基板
を相対的に上下動させる上下動手段を備えたことを特徴
とする請求項１記載の電子部品実装装置。