JPH09199890A - 部品の供給装着装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速度でチップ部品を供給し基板上に装着す
る。 【解決手段】 本発明の部品の供給装着装置(50)は、基
板(60)に対して移動可能であり、部品移動用機構(72)、
部品フィーダー(68)及び真空スピンドル(70)を備えてい
る。部品移動用機構は、複数の部品保持区画(88)を備え
た回転可能なホイール(86)と、一定角度離れて配置され
た複数のステーション(90,92) と、これらのステーショ
ンに部品を連続的に移動させる駆動機構(107) を有す
る。これらのステーションは、部品受け取りステーショ
ン(90)と部品送り出しステーション(92)とを少なくとも
含む。部品フィーダーは、多数のチップ部品を収納する
容器()を有し、部品移動用機構の部品受け入れステーシ
ョンまで部品を個々に供給する。真空スピンドルは、部
品移動用機構の部品送り出しステーションの上方に配置
され、この部品送り出しステーションで部品を制御する
ために部品送り出しステーションで上下方向に移動可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部品を装着するた
めの装置及び方法に係わり、特に、バルク・フィーダー
からサーフェイス・マウント・チップ部品を自動的に供
給し高速度で基板上にそのチップ部品を装着する装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電気サーフェス・マウント・部品
を供給し装着するための装置は、一般的に、フレーム、
回路基板を供給する基板取扱システム、複数の部品フィ
ーダー、さらに１又はそれ以上の装着ヘッドを備えてい
る。複数の部品フィーダーは、通常は、フレームに固定
されており、各フィーダーのピックアップ位置に部品を
供給する。１又はそれ以上の装着ヘッドは、横方向及び
長手方向、即ち、ＸＹ座標軸において、移動可能であ
り、さらに、回路基板上に部品を装着するための垂直方
向（Ｚ軸方向）に移動可能で且つθ軸の周りを回転可能
な真空スピンドルを備えている。この装着ヘッドは、そ
れが１又はそれ以上の部品をピックアップする部品フィ
ーダーのピックアップ位置と真空スピンドルが基板上に
ピックアップされた部品を装着する基板上方の指定位置
との間を往復移動する。しかしながら、これらのピック
・アンド・プレースのサーフェス・マウント機械は、装
着ヘッドが部品ピックアップ位置と基板上方の指定装着
位置との間を連続的に往復しなければならないため、装
着速度を更に増大することはできない。

【０００３】上述したピック・アンド・プレースのサー
フェス・マウント機械は、米国ニューヨーク州のユニバ
ーサル・インスツルメントにより、「“General Surfac
e Mount Application Machines”GSM-1 」として製造さ
れ且つ市販されている。これらの機械では、バルク部品
は、ばら積み部品供給装置によりピック位置に供給され
る。ばら積みフィーダーの端部に取り付けられた回転ホ
イールなどの送り機構が、装着ヘッドによるピックアッ
プのための部品を分離する。他の従来の技術が、米国特
許第 5,044,875号明細書に開示されている。この米国特
許には、電気部品３２を位置決めする装置及び方法が開
示されている。この装置においては、 電
気部品スタック用のマガジン３４が、真空チューブ３６
に移動可能に取り付けられている。図１に示すように、
マガジン３４は垂直に積み重ねられた多数のチップ３２
を収納している。部品は、重力により下方に供給され
る。スライドブロック３８が、スタック（積み重ねられ
た部品）の下方の位置と真空チューブ３６の下方の位置
との間を軸４０に沿って往復移動する。最初、スライド
ブロック３８は、チップ部品のスタックの下方で隣接す
る位置にあり、真空チューブ３６の方向へ移動する。こ
の移動により、スライドブロック３８上の突起４４が、
マガジンの底から最も下にあるチップを取り出し、さら
に、真空チューブ３６の方に移動させる。チューブ３６
内を真空とすることにより、真空チューブ３６に対して
上方に移動する。スライドブロック３８は、マガジン３
４の下方の最初の位置に戻り、さらに、チップは、回路
基板の所望の位置に押し込まれるまでチューブ３６によ
り下方に移動させられる。回路基板内にチップを押し込
んだ後は、真空は、中断され、チューブ３６はチャンバ
４２の上方の最初の位置に垂直に上昇する。

【０００４】このような装置では、明らかに、各部品を
装着する間にピック・アンド・プレース・ヘッドがピッ
ク位置と装着位置とを間を往復移動する必要がない。し
かしがら、この装置は、以下のような多くの欠点を有す
る。先ず、チップが垂直に積み重ねられているので、チ
ップが互いに付着する現象が生じる可能性がある。この
場合、チップが、供給マガジン内に留まったり、チップ
供給中即ちチップし取出操作中にチップが欠乏するよな
事態が発生する。さらに、この装置においては、きちん
と積み重ねられたマガジン内の少数のチップしか供給し
て装着することができず、カートリッジ内で不規則な向
きであるバルク状に収納された多数の部品を供給し装着
することができない。さらに、スライドブロックが、受
け取りステーションと送り出しステーションとの間のみ
を往復運動するため、中間ステーションを設けこの中間
ステーションで電気チップ部品の検査や検出ができない
という問題もある。

【０００５】このため、次の装着のためのダウン時間を
最少にし高速度で基板上に部品を供給して装着するため
の移動可能な装着ヘッド機械が要望されている。この機
械によれば、バルク源から多数の部品を供給することが
可能となり、さらに、適切に供給された部品の検出を容
易に行うことができる。本発明は、このような要請を満
たすためになされたものである。

【０００６】

【発明の概要】本発明の第１の目的は、基板上の装着位
置に各チップ部品を装着した後チップ部品の補充のため
のピック・ステーションまで移動させる必要がない、基
板上に部品を供給し装着するための移動可能な高速度の
装着ヘッドを提供することにある。本発明の他の目的
は、それに結合されたバルクチップ部品フィーダーを備
えた、基板上にチップ部品を供給し装着するための移動
可能な高速度の装着ヘッドを提供することにある。本発
明の他の目的は、基板上にチップ部品を供給し装着する
と共に適当に供給されたチップ部品を検出し検査するこ
とが容易である高速度装着ヘッドを提供することにあ
る。

【０００７】これらの目的及び他の目的は、以下の本発
明による基板上に部品を供給し装着するための装置によ
り達成される。この装置は、基板に対して移動可能であ
り、部品移動用機構、部品フィーダー及び真空スピンド
ルを備えている。部品移動用機構は、複数の部品保持区
画を備えた回転可能なホイールと、一定角度離れて配置
された複数のステーションと、これらのステーションに
部品を連続的に移動させる駆動機構とを有する。これら
のステーションは、部品受け取りステーションと部品送
り出しステーションとを少なくとも含む。部品フィーダ
ーは、多数のチップ部品を収納する容器を有し、部品移
動用機構の部品受け入れステーションまで部品を個々に
供給する。真空スピンドルは、部品移動用機構の部品送
り出しステーションの上方に配置され、この部品送り出
しステーションで部品を制御するために部品送り出しス
テーションで上下方向に移動可能である。これらの部品
移動用機構、部品フィーダー及び真空スピンドルは、装
置が基板に対して移動するとき構造的に一ユニットとし
て基板に対して移動するように構成されている。

【０００８】部品移動用機構は、複数の部品保持区画を
備えた回転可能なホイールと、この回転可能なホイール
の周りに同軸上に固定して配置された外側リングと、一
定角度離れて配置された複数のステーションと、少なく
とも受け取りステーションと送り出しステーションに部
品を連続的に移動させる駆動機構とを有する。外側リン
グには、部品が受け取りステーションで部品フィーダー
から保持区画へ移動できるような開口部が設けられてい
る。部品フィーダーは、多数の部品を含み、部品移動用
機構の受け取りステーションに部品を供給する。部品フ
ィーダーは、ばらのバルク状の部品を収納するバルク部
品容器と、部品移動用機構の受け取りステーションまで
部品を所望の方向に並べて供給する供給部とを有する。
真空スピンドルは、部品移動用機構の部品送り出しステ
ーションの上方に配置され、送り出しステーションで部
品を制御して基板上に部品を装着するために上下方向に
移動可能である。

【０００９】装着ヘッドを、基板上の第１の所定の位置
に配置し、最初の部品が部品フィーダーの出口点から部
品移動用機構の受け取りステーションまで送り出す。次
に、部品移動用機構を順次回転させて、最初の部品を部
品移動用機構の受け取りステーションから部品移動用の
送り出しステーションまで移動させる。ここで、連続す
る各ドエル期間において、次の部品は部品フィーダーを
出て部品移動用機構の次の区画に進む。次に、部品移動
用機構の送り出しステーションで、最初の部品を真空ス
ピンドルにより制御し基板上に装着する。装着ヘッドを
基板上の第２の所定の位置に移動させ、部品移動用機構
を回転させてその内部の次の部品を送り出しステーショ
ンまで移動させ、さらに、この次の部品を送り出しステ
ーションで真空スピンドルにより制御し且つ基板上の第
２の所定の位置にこの次の部品を装着する。

【００１０】本発明の上記目的及び他の目的並びに本発
明の特徴は、以下の図面を参照した好適な実施形態の詳
細な説明により明らかになろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明による電気部品の供給及び
位置決め（装着）装置を図２乃至図１０に示す。この本
発明による装置には、符号５０が付されている。特に図
２に示すように、電気部品の供給・装着装置５０は、ベ
ースフレーム５３に対して移動可能な供給装着ヘッド５
２を備えている。ＸＹ軸位置決めシステム５４が、少な
くともＸ軸及びＹ軸に関して、供給装着ヘッド５２をベ
ースフレーム５３に対して移動させる。好適な実施形態
においては、このＸＹ軸位置決めシステム５４は、オー
バーヘッド・ガントリー・スタイルの位置決めシステム
である。この種の位置決めシステムは、この技術分野に
おいて周知であり、本発明は、この位置決めシステムに
限定されない。

【００１２】供給装着ヘッド５２は、基板６０上に、チ
ップ部品を供給し、位置決めし、さらに装着する。基板
６０は、好ましくは自動コンベヤのような基板移動シス
テム６２により、ベースフレーム５３上の所定の位置か
ら及び所定の位置へ移動させられる。この種の基板移動
システム６２は、この技術分野において周知であり、本
発明の一部を構成するものではない。このため、本発明
の構成と作用を理解するために、このシステム６２の説
明は必要ではないと考えられる。図２及び図３に示すよ
うに、供給装着ヘッド５２は、ブロック部であるベース
部６４と、このベース部６４に取り付けられた少なくと
も１つの部品供給装着ヘッドを備えている。図２に示す
実施形態においては、１つの部品供給装着ヘッド５２
が、ベース部６４に結合されている。しかしながら、複
数の部品供給装着ヘッド５２を設けるようにしてもよ
い。部品供給装着ヘッド５２は、従来の保持又はロック
機構により摺動することにより、好ましくは、ベース部
６４に対して独立して移動可能なように結合されてい
る。従って、ベース部６４には、個々の部品供給装着ヘ
ッド５２と一致するように形成された突起ガイドを設
け、この突起ガイドにより、取り替えや位置合わせが容
易にできるようにしてもよい。さらに、個々の部品供給
装着ヘッド５２は、好ましくは、電力や信号要求のため
に、後述するコントローラに電気的に結合されている。

【００１３】図３及び図４に示すように、各部品供給装
着ヘッド５２は、バルク部品フィーダー６８、スピンド
ル７０及びチップ部品移動用機構７２を備えている。要
するに、バルク部品フィーダー６８は、バルク状即ち不
規則でランダムな配置の多数のチップ部品７５を収納す
る容器７４から、個々のチップ部品７５をチップ移動用
機構７２まで移動させる。このチップ移動用機構７２
は、チップ部品７５を部品フィーダー６８から移動さ
せ、チップ部品７５がスピンドル７０によりそれぞれ係
合され且つ制御されるように、チップ部品７５をスピン
ドル７０の真下に位置決めする。スピンドル７０は、真
空源（図示せず）に結合可能である。この場合、真空源
は、スピンドル７０の位置の関数として、選択的に適用
されるようにしてもよい。スピンドル駆動システム７３
は、スピンドル７０をＺ軸方向へ移動させ且つ長手方向
軸θの周りを回転させて、チップ部品７５を制御して基
板６０上に装着する。ここで、注意すべきであるが、ス
ピンドル７０は、スピンドル駆動システム７３と係合し
ている上側部７１と、移動用機構７２内で保持されてい
る下側部とを有している。この代わりに、全スピンドル
７０は、部品供給装着ヘッド５２の取り外し可能な部分
から離れたベース部６４に直接結合されたものであって
もよい。

【００１４】バルク部品フィーダー６８は、容器７４と
本体部７６を備えている。容器７４は、本体部７６に取
り外し可能に取り付けられており、これにより、部品供
給装着ヘッド５２をベース部６４から取り外す必要がな
く、チップ部品７５を補充することが可能となる。本体
部７６の入口側チャンバ７７の内側で、チップ部品７５
は、ランダムな方向から所定の望ましい方向に送り込ま
れ、この入口側チャンバ７７の固有の形状により、チャ
ネル１２０内で１列に整列する。これらの部品は、本体
部７６内のプレナム７８に接続された圧縮空気源７９か
らの加圧空気により、チャネル１２０に沿ってベース部
７６の出口８０まで送られる。部品フィーダー６８の出
口８０では、チップ部品７５を送るチャネル１２０は、
チップ部品７５がチップ移動用機構７２へ水平な状態で
送られるように、実質的に水平となっている。図示され
たこの種の容器７４及びフィーダー６８は、日本の日東
工業により製造され市販されている。

【００１５】チップ移動用機構７２は、フレーム８４
と、このフレーム８４に対して回転移動をするためのフ
レーム８４内に軸受により支持された移動用ホイール８
６とを備えている。この移動用ホイール８６は、ある角
度毎に離れた複数の部品保持用区画８８を備えており、
これらの部品保持用区画８８は、移動用ホイール８６の
円周側に位置し、これらの区画８８が受け入れることに
なっているチップ部品７５より少し大きな寸法となって
いる。好適な実施形態においては、図４に示すように、
部品保持用区画８８は、６０度毎に離れて形成されてい
る。しかしながら、この角度は、６０度より大きくても
よいし小さくてもよい。移動用ホイール８６を回転させ
ることにより、部品保持用区画８８は、移動用ホイール
８６の周りに位置する種々のステーションに移動する。
これらのステーションは、フィーダー６８の出口８０に
隣接した受け取りステーション９０と、スピンドル７０
に隣接した送り出しステーション９２を少なくとも含ん
でいる。さらに、これらの受け取りステーション９０と
送り出しステーション９２の間には、チップ部品７５を
各部品保持用区画８８内で点検、検査、及び／又は試験
するための１又はそれ以上のステーション９４を設ける
こともできる。

【００１６】チップ移動用機構７２のフレーム８２は、
外側リング９６を備えており、この外側リング９６によ
り、部品保持用区画８８内のチップ部品７５が受け入れ
ステーション９０から送り出しステーション９２へ移動
中に保持される。この外側リング９６には、開口部であ
る間隙部９８が受け入れステーション９０に隣接して設
けられている。このように構成することにより、チップ
部品７５が、外側リング９６の間隙部９８を通って、受
け取りステーション９０にある部品保持用区画８８内に
侵入することが可能となる。外側リング９６は、下側支
持部材１００を有し、この下側支持部材１００は、少な
くとも移動用ホイール８６の一部の下方に位置し、チッ
プ部品７５が受け取りステーション９０から送り出しス
テーション９２へ移動する際に、これらのチップ部品７
５を部品保持用区画８８内で支持している。この下側支
持部材１００は、好ましくは、静止部分と、入口シャッ
ター１０２と、出口シャッタ１０４を備えている。

【００１７】これらの入口シャッター１０２と出口シャ
ッタ１０４は、移動可能に取り付けられており、好まし
くは、受け取りステーション９０と送り出しステーショ
ン９２に隣接したフレーム８４に、回転可能に又は摺動
可能にそれぞれ取り付けられている。入口シャッター１
０２と出口シャッタ１０４は、部品支持位置と部品排出
位置との間を移動可能である。ここで、部品支持位置
は、ステーション９０又は９２の何れかにおいて部品保
持区画８８内でチップ部品７５の保持が可能な位置であ
り、部品排出位置は、ステーション９０又は９２の何れ
かにおいて部品が通過若しくは下方へ落下する位置であ
る。各シャッター１０２，１０４は、部品支持位置と部
品排出位置との間を移動するために、駆動システム１０
３，１０５（図５参照）によりそれぞれ駆動される。後
述するように、入口シャッター１０２は、部品排出位置
まで移動し、部品を排出するために通常は開いている。
このとき、部品は、部品保持用区画８８にその全てが入
り込まない場合があり、このような場合には、移動用ホ
イール８６の回転が中断する。出口シャッター１０４
も、部品排出位置まで移動し、通常は開いている。この
とき、真空スピンドル７０が、この開いている出口シャ
ッター１０４により作られたフレーム８４の垂直方向通
路を通過することにより、チップ部品７５を制御し且つ
基板６０に装着することが可能となる。シャッター１０
２，１０４及びそれらの駆動システム１０３，１０５
は、上述したような機能を発揮するものであれば既知の
構造のものを使用するようにしてもよく、さらに、シャ
ッター１０２，１０４の何れか一方又は両方が、往復運
動又は回転運動するようなものであってもよい。

【００１８】１又はそれ以上のセンサ１０６を、受け取
りステーション９０と送り出しステーション９２の位置
で又はこれらのステーション９０と９２との間で、チッ
プ部品７５を各部品保持用区画８８内で点検、検査、及
び／又は試験するための中間ステーション９４に隣接し
て配置するようにしてもよい。これらのセンサ１０６
は、シャッター駆動機構１０３，１０５に結合され、こ
れにより、チップ部品を排出し、及び／又は、チップ部
品７５が排出ステーション９２で部品保持用区画８８内
にないとき所定の回数だけ移動用ホイール８６を二重割
り出しする。図５に示すように、コントローラ１０８
は、ねじ式駆動機構５７，５９、基板移動用システム６
２及び部品供給装着ヘッド５２に接続されている。より
具体的に説明すれば、コントローラ１０８は、部品供給
装着ヘッド５２を介して、スリップ・クラッチ１１０を
備えた移動用ホイール駆動機構１０７と、スリップ・ク
ラッチ１１０の作動即ちスリップを検出するためのスリ
ップ・クラッチ・センサ１１２に接続されている。さら
に、コントローラ１０８は、部品供給装着ヘッド５２を
介して、シャッタ駆動システム１０３，１０５、スピン
ドル駆動システム７３、スピンドル７０に選択的に真空
を作用させるための真空制御機構８７と、符号１０６で
まとめて示された種々の点検、検査、及び／又は試験す
るためのセンサ類に、接続されている。コントローラ１
０８は、好ましくは、既知のシーケンシャル論理回路又
は組合せ論理回路、マイクロプロセッサ、プログラマブ
ル・ロジックアレー、若しくは他の既知の制御回路を含
む。

【００１９】次に動作を説明する。先ず、容器７４に
は、好ましくは、最初に電気チップ部品７５が充填され
ている。チップ部品７５は、容器７４からチャンバ７７
へ供給可能である。空気源７９とプレナム７８からの加
圧空気により、チャンバ７７からチャネル１２０へのチ
ップ部品７５を、出口まで所望の方向に強制的に移動さ
せる。受け取りステーション９０において、先頭のチッ
プ部品７５は、エアーアシストにより、外側リング９６
の開口部９８を通って移動用ホイール８６の部品保持用
区画８８内に強制的に侵入させられる。いま受け取りス
テーション９０の部品保持用区画８８内に位置する先頭
のチップ部品７５は、好ましくは入口シャッター１０２
の全部を含む下側支持部材１００により下方から支持さ
れている。移動用ホイール８６は、所定角度毎に回転す
る、即ち、割り出しされるようになっている。即ち、移
動用ホイール８６が、所定角度回転すると、受け取りス
テーション９０に位置する部品保持用区画８８が、チャ
ネル１２０からの先頭のチップ部品７５を移動させる。
この割り出しにより、部品保持用区画８８が次にステー
ションに進むと同時に新しい空の部品保持用区画８８が
受け取りステーション９０に到着する。チャネル１２０
からの次のチップ部品７５が、次に部品保持用区画８８
が受け取りステーション９０に到着すると同時にこの部
品保持用区画８８内に侵入する。この工程が、最初のチ
ップ部品７５が送り出しステーション９２に到着するま
で引き続き行われる。

【００２０】チップ部品７５が部品保持用区画８８内に
適切に入り込むことなくさらに移動用ホイール８６をジ
ャム状態とさせた場合には、スリップクラッチ１１０
が、移動用ホイール８６の回転を停止させる。スリップ
クラッチ１１０によりスリップが連続して所定回数検出
された場合には、その後、入口シャッタ１０２がその排
出位置まで移動させられ、検出された及び／又は不規則
な状態のチップ部品７５が排出される。これにより、次
のチップ部品７５の侵入が可能となる。ねじ式駆動機構
５７，５９を備えたＸＹ軸位置決めシステム５４は、送
り出しステーション９２のチップ部品７５が基板６０上
の装着のための所望の位置の上方に来るように、供給装
着ヘッド５２の位置決めを行う。このチップ部品の装着
の工程の詳細を、出口シャッタ１０４を備えた実施形態
にて図７及び図８を参照して説明し、さらに、出口シャ
ッタ１０４が設けられていない実施形態にて図９及び図
１０を参照して説明する。

【００２１】出口シャッタ１０４が設けられている場合
には、図７及び図８に示すように、送り出しステーショ
ン９２に到着したチップ部品７５は、先ず、その部品支
持位置である出口シャッタ１０４上で静止する。真空ス
ピンドル７０は、チップ部品７５の上部と係合し、適用
された真空により部品を制御し且つ保持する。出口シャ
ッタ１０４は、部品排出位置まで移動させられ、基板６
０に対して障害物の無い垂直通路が形成される。スピン
ドル７０は、この通路を通って下降し、さらに、チップ
部品７５が基板６０上に装着される。その後、スピンド
ル７０は、上方へ後退し、さらに、出口シャッタ１０４
は、部品支持位置に戻り次のチップ部品７５を待つ。出
口シャッタ１０４が設けられていない場合には、図９及
び図１０に示すように、チップ部品７５は、それが送り
出しステーション９２に到着したとき、一時的に支持さ
れていない状態となる。しかしながら、(i) スピンドル
７０の下端が部品保持用区画８８の直ぐ上に位置してお
り、さらに、(ii)スピンドル７０に真空を作用させるこ
とにより、スピンドル７０は、チップ部品７５の上部と
係合し、適用された真空により部品を制御し且つ保持す
る。その後、命令によりスピンドル７０が下降動作し、
後、チップ部品７５が基板６０上に装着される。その
後、スピンドル７０は、上方へ後退し、さらに、出口シ
ャッタ１０４は、部品支持位置に戻り次のチップ部品７
５を待つ。

【００２２】１つのチップ部品７５が基板６０上に装着
された後は、次の部品７５が、基板６０上の次の所望の
位置に装着される。このとき、ねじ式駆動機構５７，５
９により供給装着ヘッド５２を単に位置決めし、移動用
ホイール８６を回転させ、この所望の位置でスピンドル
７０によりチップ部品７５を制御し且つ基板６０上に部
品７５を装着する。なお、移動用ホイール８６と供給装
着ヘッド５２とは、作業時間を短くするために同時に動
作可能である。さらに、受け取りステーション９０、送
り出しステーション９２又はこれらのステーションの間
にある他のステーション９４において、センサ１０６を
用いて、チップ部品７５をそれらの部品保持用区画８８
で検査するようにしてもよい。センサ１０６がチップ部
品７５が不良品である判定した場合には、スピンドル７
０にそのチップ部品７５を係合させることなく、出口シ
ャッタ１０４を移動させることなく、さらに、不良品の
チップ部品７５を排出ステーションを通過させて不良品
排除ステーションまで割り出しすることにより、この不
良品のチップ部品７５がチップ排出ステーションをバイ
パスすることもできる。さらに、センサ１０６が部品保
持用区画８８内にチップ部品７５が無いと判定した場
合、移動用ホイール駆動システム１０７が適当な数だけ
二重割り出しを行い、これにより、スピンドル７０を上
下方向に動かすための余分な時間を必要とすることな
く、チップ部品がスピンドル７０まで移動する。さら
に、チップ受け入れステーション９０とチップ送り出し
ステーション９２との間にステーション９４が存在する
場合には、アセンブリ時間を減少させることなく、チッ
プ部品の検査を行うことができる。

【００２３】用途によって、部品供給装着ヘッド５２
を、異なる種類や寸法のチップ部品を受け入れるように
容易に調整することが可能である。これにより、種々の
状況における製造時間を最小限の時間とすることができ
る。例えば、３つの異なるサーフェス・マウント・チッ
プ部品を基板上に装着する必要がある場合、３つの別々
の部品供給装着ヘッド５２が、基板６２上に３つの異な
る種類のチップ部品を装着するために、ベース部６４に
取り付けられる。これらの３つの供給装着ヘッド５２
は、各部品供給装着ヘッド６６からのスピンドル７０が
それらの所望の位置でコントローラ１０８の制御の下で
チップ部品７５を装着している間、回路基板６２上を効
率良く移動する。しかしながら、複数の部品供給装着ヘ
ッドが用いられているか否かと関係なく、供給装着ヘッ
ド５２は、基板６２からピックアップ・ステーションま
で往復移動する必要がなく、されに、このことから、本
発明の装置５０によれば、従来のピック・アンド・プレ
イス装置よりも、相当の量のアセンブリ時間を短縮する
ことができる。

【００２４】さらに、供給装着ヘッド５２はベース部６
４に取り外し可能に取り付けられているため、本発明の
装置５０によれば、信頼性が増し、修理時間が短くな
り、チップ部品を補給したり異なる種類やサイズの部品
に交換するための時間を早く且つ短くすることが可能と
なる。さらに、フィーダー６８上に取り付けられた容器
７４は、本体部７６に取り外し可能に取り付けられてい
るため、空の容器は比較的短時間で部品が満たされた容
器と簡単に取り替え可能である。ここで、部品供給装着
ヘッド５２は、長辺が０．０３９−０．０７９インチで
短辺が０．０２０−０．０４９インチで厚みが０．０１
２−０．０４９インチの矩形のチップ部品のために主に
設計されたものである。しかしながら、本発明は、この
ような範囲のチップ部品に限定されず、また、これらの
範囲外のチップ部品でもよい。

【００２５】以上、本発明を特定の実施形態により説明
したが、当業者において種々の変形が可能である。その
ため、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づい
て決定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 米国特許第 5,044,875号明細書に開示された
従来の装置を示す斜視図

【図２】 本発明による電気チップ部品を供給し位置決
めする（装着する）装置を示す斜視図

【図３】 図２の装置を示す部分側面図

【図４】 図２の装置を示す部分平面図

【図５】 図２の装置の制御システムを示すブロック図

【図６】 図４に示されたバルク・フィーダーとチップ
移動用機構とのインターフェイスを示した拡大図

【図７】 第１の操作状態におけるチップ移動用機構と
スピンドルとのインターフェイスを示した側面図

【図８】 第２の操作状態におけるチップ移動用機構と
スピンドルとのインターフェイスを示した側面図

【図９】 第１の操作状態における他の実施形態による
チップ移動用機構とスピンドルとのインターフェイスを
示した側面図

【図１０】 第２の操作状態における他の実施形態によ
るチップ移動用機構とスピンドルとのインターフェイス
を示した側面図

【符号の説明】

５０ 部品の供給装着装置 ５２ 供給装着ヘッド ５３ ベースフレーム ５４ ＸＹ軸位置決めシステム ５７ ねじ式駆動機構 ５９ ねじ式駆動機構 ６０ 基板 ６２ 基板移動システム ６４ ベース部 ６８ 部品フィーダー ７０ スピンドル ７２ 部品移動用機構 ７３ スピンドル駆動システム ７４ 容器 ７５ チップ部品 ７６ 本体部 ７７ 入口側チャンバ ７８ プレナム ７９ 圧縮空気源 ８０ 出口 ８４ フレーム ８６ 移動用ホイール ８８ 部品保持用区画 ９０ 受け取りステーション ９２ 送り出しステーション ９４ ステーション ９６ 外側リング ９８ 間隙部 １００ 下側支持部材 １０２ 入口シャッタ １０３ シャッタ駆動機構 １０４ 出口シャッタ １０５ シャッタ駆動機構 １０６ センサ １０７ 移動用ホイール駆動機構 １０８ コントローラ １２０ チャネル

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して移動可能であり、複数のチ
   ップ部品を供給してこれらのチップ部品を基板上に装着
   する部品の供給装着装置であって：複数の部品保持区画
   を備えた回転可能なホイールと、一定角度離れて配置さ
   れた複数のステーションと、これらのステーションに部
   品を連続的に移動させる駆動機構とを有する部品移動用
   機構であって、上記ステーションが少なくとも部品受け
   取りステーションと部品送り出しステーションとを含む
   部品移動用機構と；複数の電気チップ部品を収納する容
   器を有すると共に上記部品移動用機構の部品受け入れス
   テーションまで部品を個々に供給する部品フィーダー
   と；上記部品移動用機構の部品送り出しステーションの
   上方に配置され、この部品送り出しステーションで部品
   を制御するために部品送り出しステーションで上下方向
   に移動可能な真空スピンドルと；を有し、 これらの部品移動用機構、部品フィーダー及び真空スピ
   ンドルが、基板上の複数の所望の位置に部品を装着する
   ために移動可能であることを特徴とする部品の供給装着
   装置。
2. 【請求項２】 更に、上記部品受け入れステーションで
   部品の下方に配置された移動可能なシャッタを有し、こ
   のシャッタが、部品支持位置と部品排出位置との間を移
   動可能であり、部品支持位置は、シャッタが部品受け入
   れステーションで上記部品フィーダーにより送り出され
   た部品を区画内で支持する位置であり、部品排出位置
   は、部品受け入れステーションで区画内の部品が部品移
   動用機構から下方に受けて排出される位置である請求項
   １記載の部品の供給装着装置。
3. 【請求項３】 更に、上記排出ステーションの区画に引
   き渡された部品が所望の位置にあるか否かを検出するセ
   ンサを有し、この部品が適切な位置に置かれていないと
   き、このセンサにより、上記シャッタがその部品排出位
   置まで移動して部品を排出する請求項２記載の部品の供
   給装着装置。
4. 【請求項４】 上記駆動機構は、部品が上記受け取りス
   テーションで所定の位置から外れている場合、上記ホイ
   ールの回転を止めるスリップ・クラッチを有し、上記セ
   ンサがこのスリップ・クラッチのスリップを検出する請
   求項３記載の部品の供給装着装置。
5. 【請求項５】 更に、上記部品送り出しステーションで
   部品の下方に配置された移動可能なシャッタを有し、こ
   のシャッタが、部品支持位置と開口位置との間を移動可
   能であり、部品支持位置は、シャッタが部品送り出しス
   テーションで部品を区画内で一時的に支持する位置であ
   り、開口位置は、上記真空スピンドルが、部品送り出し
   ステーションで区画を通って延びることが可能であり且
   つ基板上に部品を装着する位置である請求項１記載の部
   品の供給装着装置。
6. 【請求項６】 更に、上記部品受け入れステーションと
   部品送り出しステーションとの間で一定角度離れて連続
   的に配置された部品検出ステーションと、この部品検出
   ステーションで部品が区画内に位置しているか否かを検
   出するセンサとを有し、このセンサが上記駆動機構に接
   続され、このセンサにより、上記区画が部品送り出しス
   テーションに到着しないとき、上記駆動機構が所望の回
   数だけ割り出しする請求項５記載の部品の供給装着装
   置。
7. 【請求項７】 区画が部品送り出しステーションにある
   とき、上記部品は垂直方向に支持されることなく、送り
   出しステーションにある区画内の部品が、上記真空スピ
   ンドルにより制御され且つ基板上に装着される請求項１
   記載の部品の供給装着装置。
8. 【請求項８】 基板上にチップ部品を供給して装着する
   方法であって、この方法が：部品移動用機構、部品フィ
   ーダー及び真空スピンドルを備え且つこれに接触して設
   けられた部品収納容器を含む装着ヘッドを設ける工程
   と；上記部品フィーダー内に部品を個々に並べて出口点
   に送り出す工程と；この部品フィーダーの出口点から上
   記部品移動用機構の受け取りステーションの区画に部品
   を送り出す送出工程と；上記部品移動用機構を回転させ
   て部品を部品移動用機構の受け取りステーションから部
   品移動機構の送り出しステーションへ移動させる回転工
   程と；上記真空スピンドルを用いて上記部品移動用機構
   の送り出しステーションで最初の部品を制御する制御工
   程と；上記真空スピンドルを用いて基板上に最初の部品
   を装着する装着工程と；部品移動用機構、部品フィーダ
   ー及び真空スピンドルを備えた上記装着ヘッドを基板の
   上方の次の所定位置まで移動させ、上記送出工程、回転
   工程、制御工程及び装着工程を繰り返す工程と；を有す
   ることを特徴とする部品の供給装着方法。
9. 【請求項９】 更に、上記受け取りステーションに移動
   可能なシャッタを設ける工程と；このシャッタにより部
   品支持位置で最初の部品を支持する工程と；上記部品が
   適切に並べられていないときには、部品支持位置から部
   品排出位置に上記シャッタを移動させる工程と；適切に
   並べられていない部品を排出する工程と；を有する請求
   項８記載の部品の供給装着装置。
10. 【請求項１０】 更に、上記送り出しステーションに移
    動可能なシャッタを設ける工程と；このシャッタが部品
    支持位置にあるとき、送り出しステーションでこのシャ
    ッタにより部品を支持する工程と；部品支持位置から間
    隙位置まで上記シャッタを移動させる工程と；この間隙
    位置で上記シャッタを用いて上記真空スピンドルを送り
    出しステーションの区画を通過するように昇降させる工
    程と；を有する請求項８記載の部品の供給装着装置。
11. 【請求項１１】 更に、上記送り出しステーションで部
    品を支持しないようにする工程と；上記真空スピンドル
    を上記送り出しステーションの区画を通過するように昇
    降させる工程と；を有する請求項８記載の部品の供給装
    着装置。