JPH0878888A - 電子部品実装方法および電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１つの装置の中で、普通形の電子部品ばかりで
なく、受け渡しが困難な異形の電子部品をも装着可能に
して、生産性の向上を図り、生産コストの低減を得られ
る電子部品実装方法を提供する。 【構成】位置補正認識機構７に載置した状態でその姿勢
を変更せず、ここでの吸着が可能な普通形の電子部品Ｔ
は、搬送ロボット５が部品供給部４から位置補正認識機
構へ搬送し、位置認識をなした後は、ＸＹロボット９が
その電子部品を位置補正認識機構で受け取り、基板Ｐへ
搬送して回路パターンに装着し、上記位置補正認識機構
に載置した状態でその姿勢が変更し、ここでの吸着が不
可能な異形の電子部品Ｃは、ＸＹロボットが部品供給部
から取り出して位置補正認識機構へ搬送し、その姿勢の
まま位置認識させ、その後引き続いて基板へ搬送し回路
パターンに装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象とする電子部品
が、所定の条件に合致する普通形のものと、合致しない
異形のものとの両方を、基板の回路パターンに装着する
電子部品実装方法および電子部品実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板の回路パターンに半導体チップなど
の電子部品を装着するための、電子部品実装装置が用い
られる。これは、搬送ロボットがトレイから電子部品を
吸着して取り出し、この電子部品を位置補正認識機構へ
搬送する。この搬送ロボットは、つぎに指示された電子
部品を吸着すべく上記トレイに戻る。

【０００３】上記位置補正認識機構では、ここに置かれ
た電子部品に対する画像処理をなして位置認識する。こ
の工程がなされている間に、ＸＹロボットの装着ヘッド
が位置補正認識機構近傍まで移動し、待機する。

【０００４】位置認識が終了したと同時に、ＸＹロボッ
トの装着ヘッドはその電子部品を吸着して、基板まで搬
送する。そして、基板の指示された回路パターン上で一
旦停止し、かつ降下して、吸着していた電子部品を回路
パターンに装着する。

【０００５】このようにして電子部品の実装工程がなさ
れるわけだが、この種の装置では上述したように、搬送
ロボットとＸＹロボットの２台のロボットを備えなけれ
ばならない。

【０００６】すなわち、部品供給ヘッドを備えた搬送ロ
ボットは、電子部品が多数個収容されるトレイストッカ
から指定個数の電子部品を迅速に取り出すのに必要であ
り、装着ヘッドを備えたＸＹロボットは、位置補正認識
機構の信号に応じて電子部品に対する正確な位置認識を
なすために必要である。

【０００７】そして、これら２台のロボットは、いずれ
か一方のロボットが所定の工程を処理している間に、他
方のロボットは必要な位置へ復帰して、直ちに次の工程
に作動できるようになっている。すなわち、それぞれの
ロボットが作業を分担するところから、サイクルタイム
の短縮が得られ、生産性の向上を図れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実装される
電子部品Ｔとして、普通は、図６に示すように、位置補
正認識機構Ｓの上面にはめ込まれるガラス面である平坦
面ａに置いた状態で、安定してその姿勢を保持するもの
である。

【０００９】すなわち、電子部品Ｔの少なくとも左右両
側に突設されるリードｒが平坦面ａに載り、電子部品自
体の傾きがない。上方部位から降下してくる搬送ロボッ
トの部品供給ヘッドもしくはＸＹロボットの装着ヘッド
に備えられる吸着ノズルＮが上記電子部品Ｔ上面に当接
し、かつ吸引すれば、その電子部品の吸着が確実に行わ
れる。

【００１０】このような普通形の電子部品Ｔを実装する
にあたっては何らの問題もないが、近時、異形の電子部
品が開発されている。たとえば、図４および図５に示す
ような、ピン付きコネクタＣがある。このコネクタ本体
ｂは、幅寸法に比較して長手寸法が極く長いばかりでな
く、コネクタ本体の下面に、ここでは一対のピンｄ，ｄ
が突設される。

【００１１】これらピンｄ，ｄは極く細い直径であり、
かつコネクタ本体ｂの両側部に所定間隔を存して突設さ
れるリードｅ…よりも下方に突出している。図７に示す
ように、上記ピン付きコネクタＣを平坦面ａに置くと、
その面にピンｄの下端面が接触し、コネクタ本体ｂの下
面は接触しない。しかも、ピンｄの直径が極く細いので
コネクタ本体ｂの姿勢は安定せず、ピンｄと一方のリー
ドｅとが載置面ａに接触する。すなわち、ピン付きコネ
クタＣは傾く。

【００１２】ＸＹロボットの装着ヘッドに備えられる吸
着ノズルＮが降下して、その先端部をコネクタ本体ｂの
上面に当て、かつ吸引するが、コネクタ本体ｂが傾いて
いるところから、この上面部とノズルＮ先端に隙間が生
じて、周囲の空気を吸い込んでしまう。

【００１３】すなわち、ピン付きコネクタＣを平坦面ａ
に置いた場合には、吸着ができない。異形の電子部品と
言える。この種の不具合は、上記ピン付きコネクタＣば
かりでなく、たとえば０．３mmピッチのＱＦＰのように
リードが極く細く、必然的にリードの強度が極く弱いも
のであると、同様に部品の受け渡しが困難である。

【００１４】このような異形の電子部品Ｃの場合は、手
作業に頼ることとなり、生産性が落ちるという不具合が
ある。本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは、１台の装置の中で、普通形の
電子部品ばかりでなく、平坦面での受け渡しが困難な異
形の電子部品をも装着可能にして、生産性の向上を図
り、生産コストの低減を得られる電子部品実装方法およ
び電子部品実装装置を提供しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足すべく、
第１の発明の電子部品実装方法は、請求項１として、部
品供給部から供給された電子部品を位置補正認識機構へ
搬送して位置認識をなし、この位置認識をなした電子部
品を基板の回路パターンに装着する電子部品実装方法に
おいて、上記位置補正認識機構に載置した状態でその姿
勢を変更せず、ここでの吸着が可能な電子部品は、第１
のロボットが部品供給部から位置補正認識機構へ搬送
し、位置認識をなした後は、第２のロボットがその電子
部品を位置補正認識機構で受け取り、基板へ搬送して回
路パターンに装着し、上記位置補正認識機構に載置した
状態でその姿勢が変更し、ここでの吸着が不可能な電子
部品は、第２のロボットが部品供給部から取り出して位
置補正認識機構へ搬送し、その姿勢のまま位置認識さ
せ、その後引き続いて基板へ搬送し回路パターンに装着
することを特徴とする。

【００１６】上記目的を満足すべく、第２の発明の電子
部品実装装置は、請求項２として、電子部品の載置面を
備え、電子部品の位置認識をなす位置補正認識機構と、
上記載置面に載置した状態でその姿勢を変更せず、ここ
での吸着が可能な電子部品および上記位置補正認識機構
に載置した状態でその姿勢が変更し、上記載置面に載置
した状態での吸着が不可能な電子部品を収容する部品供
給部と、上記載置面に載置した状態でのその姿勢を変更
せず載置面での吸着が可能な電子部品を部品供給部から
取り出して位置補正認識機構へ搬送し、かつ載置面に載
置した状態での吸着が不可能な電子部品の実装工程中は
後方へ退避する第１のロボットと、上記載置面に載置し
た状態でのその姿勢を変更せず載置面での吸着が可能な
電子部品の場合は位置補正認識機構で受け取り、基板へ
搬送して回路パターンに装着し、かつ載置面に載置した
状態での吸着が不可能な上記電子部品の場合は部品供給
部から取り出して位置補正認識機構へ搬送し、その姿勢
のまま位置認識させ、さらにこの電子部品を基板へ搬送
して回路パターンに装着する第２のロボットとを具備し
たことを特徴とする。

【００１７】

【作用】第１の発明において、普通形の電子部品を実装
する場合は、第１のロボットが部品供給部から位置補正
認識機構へ搬送し、第２のロボットが位置補正認識機構
から基板へ搬送する。すなわち、位置補正認識機構で普
通形の電子部品の受け渡しを行う。

【００１８】異形の電子部品を実装する場合は、第２の
ロボットが部品供給部から位置補正認識機構へ搬送し、
かつ位置補正認識機構から基板へ搬送する。すなわち、
位置補正認識機構での電子部品の受け渡しがない。

【００１９】第２の発明において、第１のロボットは普
通形の電子部品を部品供給部から位置認識装置へ搬送
し、異形の電子部品が供給された場合は、後方へ退避す
る。第２のロボットは、普通形の電子部品を位置認識装
置で受けて基板へ搬送し、異形の電子部品の場合は部品
供給部から位置補正認識機構を介して、基板へ搬送す
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図１に平面視で示すように、電子部品実装装
置が構成される。図中１は装置本体であり、一側部には
トレイストッカ２が設けられる。このトレイストッカ２
内には、後述する２種類の電子部品が集積されている。

【００２１】すなわち、先に図６において説明したよう
な、平坦面ａでの受け渡しの際に姿勢を変更せず、ここ
での吸着が可能な普通形の電子部品Ｔと、先に図４，図
５および図７で説明したような、平坦面ａに置くと傾い
た姿勢となって吸着が不可能な異形の電子部品Ｃであ
る。

【００２２】上記トレイストッカ２の近傍で、かつ装置
本体１上には、トレイ３が配置されていて、これらで部
品供給部４が構成される。上記トレイ３は、上記普通形
の電子部品Ｔと異形の電子部品Ｃのいずれをも、吸着ノ
ズルによる吸着が可能な姿勢で収容する。

【００２３】すなわち、先に説明した普通形の電子部品
Ｔの場合はそのまま収容する。異形の電子部品Ｃの場
合、たとえばピン付きコネクタであると、この下面に突
設されるピンに合わせた孔部が設けられている。

【００２４】したがって、上記ピン付きコネクタはその
姿勢が傾くことがなく、吸着ノズルでの吸着が可能であ
る。このようなトレイストッカ２とトレイ３との近傍位
置には、第１のロボットである搬送ロボット５が配置さ
れる。この搬送ロボット５の端部に設けられる部品供給
ヘッド６は、図示しない吸着ノズルを備えていて、上記
電子部品の吸着が可能である。

【００２５】上記部品供給ヘッド６の移動範囲は、上記
トレイストッカ２とトレイ３との間および、後述する位
置補正認識機構７まで含まれるとともに、装置本体１上
面から外れた位置にまで移動可能である。

【００２６】上記位置補正認識機構７は、その上端に平
坦面であるガラス板が嵌め込まれ、この下方部位から上
方へ向かってＣＣＤ撮像素子が撮像をなす。一方、この
認識機構７は画像処理を行う装置を備えていて、ガラス
板に置かれた電子部品もしくはガラス板近傍に保持され
る電子部品の位置認識をなす。

【００２７】さらに、位置補正認識機構７の近傍位置に
はコンベア８が配置されていて、図示しない基板供給部
から供給された基板Ｐを順次搬送し、所定位置で停止
し、かつ図示しない基板搬出部へ搬出するようになって
いる。

【００２８】装置本体１上の他側部には、第２のロボッ
トであるＸＹロボット９が配置される。これは、図示し
ない吸着ノズルを備えた装着ヘッド１０が設けられてい
て、上記普通形の電子部品Ｔは勿論、傾かない姿勢での
異形の電子部品Ｃの吸着搬送が可能である。

【００２９】また、ＸＹロボット９は、上記位置補正認
識機構７からの信号を受けて、装着ヘッドに吸着した電
子部品の正確な位置を設定できるようになっている。普
通形の電子部品Ｔを基板Ｐに実装する工程を、図２に示
す。

【００３０】第１の工程として、搬送ロボット５が駆動
して、この部品供給ヘッド６がトレイストッカ２に集積
された電子部品Ｔを順次取り出し、トレイ３上に整然と
並べた状態で供給する。

【００３１】装置に実装信号が入ると、第２の工程に移
る。すなわち、待機していた搬送ロボット５の部品供給
ヘッド６がトレイ３の指示された電子部品Ｔを吸着し、
トレイから取り出し、位置補正認識機構７へ搬送し、か
つ置く。

【００３２】第３の工程では、部品供給ヘッド６はつぎ
の電子部品Ｔの吸着信号を待機すべく元の位置へ戻る。
上記位置補正認識機構７は、ここに置かれた電子部品Ｔ
に対する画像処理をなし、位置認識する。

【００３３】この位置認識中に第４の工程が開始され、
ＸＹロボット９の装着ヘッド１０が位置補正認識機構７
近傍まで移動し、待機する。位置認識が終了すると同時
に、ＸＹロボット９の装着ヘッド１０はその電子部品Ｔ
を吸着する。

【００３４】そして、第５の工程で、ＸＹロボット９の
装着ヘッド１０が吸着した電子部品Ｔを基板Ｐまで搬送
し、かつ基板の指示された回路パターン上で一旦停止し
てから降下し、その電子部品を回路パターンに装着す
る。

【００３５】このようにして、普通形の電子部品Ｔの実
装工程がなされる。ここでは、搬送ロボット５とＸＹロ
ボット９との２台のロボットを効率よく駆動して、サイ
クルタイムの短縮をなし、高い生産性を確保する。

【００３６】上記ピン付きコネクタなどの異形の電子部
品Ｃを実装する工程は、図３に示してある。予め、搬送
ロボット５が駆動して、この部品供給ヘッド６がトレイ
ストッカ２に集積された異形の電子部品Ｃを順次取り出
し、トレイ３上に整然と並べた状態で供給しておく。

【００３７】そして、一通りの部品取り出しが終了した
ら後退し、装置本体１上から最大限突出する。すなわ
ち、装置本体１上に大きな空間スペースを確保する。装
置に実装信号が入ると、第１の工程に移る。すなわち、
待機していたＸＹロボット９が駆動して、この装着ヘッ
ド１０がトレイ３の指示された電子部品Ｃを吸着し、取
り出す。このとき、すでに搬送ロボット５は退避した位
置にあるので、上記装着ヘッド１０の搬送に全く支障が
ない。

【００３８】第２の工程として、ＸＹロボット９の装着
ヘッド１０は位置補正認識機構７へ上記電子部品Ｃを搬
送し、吸着した状態のまま停止する。上記位置補正認識
機構７は、ここに搬送された電子部品Ｃに対する画像処
理をなし、位置認識する。

【００３９】第３の工程として、位置認識が終了したあ
と、ＸＹロボット９の装着ヘッド１０が吸着した電子部
品Ｃを基板Ｐまで搬送し、かつ基板の指示された回路パ
ターン上で一旦停止してから降下し、その電子部品を回
路パターンに装着する。

【００４０】このようにして、異形の電子部品Ｃの実装
工程がなされる。ここでは搬送ロボット９が、上記電子
部品Ｃをトレイストッカ２からトレイ３へ供給する以
外、後方へ退避して停止状態にある。

【００４１】実装のほとんどの工程をＸＹロボット９の
みが行うので、引き続いて実装信号が入っている場合で
も、実装が終了しなければ次の新たな工程に移ることが
できない。

【００４２】すなわち、普通形の電子部品Ｔを実装する
ときと比較して、異形の電子部品Ｃの実装ではサイクル
タイムが長くならざるを得ないが、従来のような手作業
が不要となり、高い生産性を確保することができる。

【００４３】なお上記実施例においては、異形の電子部
品Ｃとして、ピン付きコネクタを適用して説明したが、
これに限定されるものではなく、たとえば０．３mmピッ
チのＱＦＰのごとき、リードが非常に弱い電子部品も含
まれる。

【００４４】さらに、ここでは基板Ｐの表面に形成され
た回路パターンに実装される電子部品を対象として説明
したが、これに限定されるものではなく、基板に設けら
れた取付け用孔に挿入されるリードが、その下面部から
突設される、いわゆる挿入形の電子部品も異形の電子部
品として対象となる。したがって、表面実装電子部品と
挿入型電子部品の両方を組み付けるための実装装置とし
て用いることもできる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明の電子
部品実装方法によれば、普通形の電子部品は、位置補正
認識機構において第１のロボットと第２のロボットとで
受け渡しを行い、異形の電子部品は、第２のロボットが
部品供給部から位置補正認識機構を介して基板へ搬送
し、位置補正認識機構での電子部品の受け渡しがない。

【００４６】したがって、普通形の電子部品に対するサ
イクルタイムの短縮化を図り、生産性の向上を得ること
は勿論、異形の電子部品も装着可能にして生産性の向上
を図り、生産コストの低減を得られる効果を奏する。

【００４７】第２の発明の電子部品実装装置によれば、
平坦な載置面を備え、電子部品の位置認識をなす位置補
正認識機構と、普通形の電子部品および異形の電子部品
を収容する部品供給部と、普通形の電子部品を部品供給
部から位置認識装置へ搬送し、異形の電子部品が供給さ
れた場合は、後方へ退避する第１のロボットと、普通形
の電子部品を位置認識装置で受けて基板へ搬送し、異形
の電子部品の場合は部品供給部から位置補正認識機構を
介して、基板へ搬送する第２のロボットを具備したか
ら、既存の実装装置に対する僅かな改良で、普通形の電
子部品の実装とともに異形の電子部品の実装の使い分け
が可能となり、生産性の向上を図れ、生産コストの低減
を得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、電子部品実装装置の
概略の平面図。

【図２】同実施例の、普通形の電子部品に対する実装工
程を説明する図。

【図３】同実施例の、異形の電子部品に対する実装工程
を説明する図。

【図４】同実施例の、異形の電子部品であるピン付きコ
ネクタの斜視図。

【図５】同実施例の、異形の電子部品であるピン付きコ
ネクタの正面図。

【図６】同実施例の、位置補正認識機構での普通形の電
子部品の吸着動作を説明する図。

【図７】同実施例の、位置補正認識機構での異形の電子
部品の吸着動作を説明する図。

【符号の説明】

４…部品供給部、Ｔ…普通形の電子部品、Ｃ…異形の電
子部品、７…位置補正認識機構、Ｐ…基板、５…第１の
ロボット（搬送ロボット）、６…部品供給ヘッド、９…
第２のロボット（ＸＹロボット）、１０…装着ヘッド。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品供給部から供給された電子部品を位置
   補正認識機構へ搬送して位置認識をなし、この位置認識
   をなした電子部品を基板の回路パターンに装着する電子
   部品実装方法において、 上記位置補正認識機構に載置した状態でその姿勢を変更
   せず、ここでの吸着が可能な電子部品は、第１のロボッ
   トが部品供給部から位置補正認識機構へ搬送し、位置認
   識をなした後は、第２のロボットがその電子部品を位置
   補正認識機構で受け取り、基板へ搬送して回路パターン
   に装着し、 上記位置補正認識機構に載置した状態でその姿勢が変更
   し、ここでの吸着が不可能な電子部品は、第２のロボッ
   トが部品供給部から取り出して位置補正認識機構へ搬送
   し、その姿勢のまま位置認識させ、その後引き続いて基
   板へ搬送し回路パターンに装着することを特徴とする電
   子部品実装方法。
2. 【請求項２】電子部品の載置面を備え、電子部品の位置
   認識をなす位置補正認識機構と、 上記載置面に載置した状態でその姿勢を変更せず、ここ
   での吸着が可能な電子部品および上記位置補正認識機構
   に載置した状態でその姿勢が変更し、上記載置面に載置
   した状態での吸着が不可能な電子部品を収容する部品供
   給部と、 上記載置面に載置した状態でのその姿勢を変更せず載置
   面での吸着が可能な電子部品を部品供給部から取り出し
   て位置補正認識機構へ搬送し、かつ載置面に載置した状
   態での吸着が不可能な電子部品の実装工程中は後方へ退
   避する第１のロボットと、 上記載置面に載置した状態でのその姿勢を変更せず載置
   面での吸着が可能な電子部品の場合は位置補正認識機構
   で受け取り、基板へ搬送して回路パターンに装着し、か
   つ載置面に載置した状態での吸着が不可能な上記電子部
   品の場合は部品供給部から取り出して位置補正認識機構
   へ搬送し、その姿勢のまま位置認識させ、さらにこの電
   子部品を基板へ搬送して回路パターンに装着する第２の
   ロボットとを具備したことを特徴とする電子部品実装装
   置。