JPH0946096A - 電子部品自動装着装置及び電子部品の装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 複数の移動テーブルを使用して部品装着を行
う場合に装着できなかった部品の補充を効率よく行う。 【解決手段】 ２つの移動テーブル１１Ａ、１１Ｂの両
方のカセット１０を用いて１枚の基板７に部品３を装着
する時、片方の移動テーブル１１Ａの部品の吸着が終了
したならば、他方の移動テーブル１１Ｂの部品取り出し
のための移動中に移動テーブル１１Ａを待機位置に移動
させてカセット１０を交換させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動する供給台上
に配設された複数の部品供給カセットから装着順を示す
データに従って電子部品を取出しノズルで取り出してプ
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平５
−１６７２８６号公報に開示されており、電子部品が供
給される部品供給カセットが複数個、同一の移動経路を
移動する供給台上に搭載され、該供給台の一方が取出ノ
ズルの部品を取り出す位置に所望の部品供給カセットを
停止させるように移動して、該カセットより取出ノズル
が部品を取り出してプリント基板の所定の位置に装着す
る。この種複数の供給台を移動させて部品取出しを行う
装置では、１枚のプリント基板に装着すべき部品種を供
給する部品供給カセットのグループを１台の供給台には
間に合わないので複数の供給台に分けて配列して、夫々
の供給台を移動させて部品供給を行っている。この時
に、ある部品供給カセットが吸着異常を起こした場合に
は当該カセットからは部品を取り出さずに取り出せなか
った部品を装着データのステップ番号等で記憶してお
き、装着データの全ステップ番号の取出しが終了してか
ら、供給台を待機位置に移動させて部品切れであった部
品供給カセットに部品を補充をした後に、未装着の部品
について部品の吸着及び装着を行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では供給台が全て待機位置に戻ってから部品の補充を行
うため、その移動時間及び補充のために時間が掛かると
いう問題点があった。そこで本発明は、複数の供給台上
を使用して１枚の基板に部品装着を行う場合に装着でき
なかった部品の補充を効率よく行うことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、同一
の移動経路を往復移動する複数の供給台上の夫々に電子
部品を供給する部品供給カセットを配設して、装着順を
示すデータに従って前記複数の供給台上の夫々のカセッ
トから電子部品を取出しノズルで取り出してプリント基
板に装着すると共に、カセットの吸着異常が検出された
場合に当該吸着異常が検出された部品供給カセットから
の部品取出しを止め、前記装着データに基づいて装着を
続け最後の順番の部品の取出後に供給台を待機位置に移
動させて部品取出ができなかったカセットに部品の補充
を行い当該部品供給カセットより部品を取出して基板に
装着させる電子部品自動装着装置において、前記装着デ
ータに基づく部品の吸着が終了した供給台を他方の供給
台の部品取り出しのための移動中に直ちに待機位置に移
動させるよう制御する制御手段を設けたものである。

【０００５】また本発明は、同一の移動経路を往復移動
する複数の供給台上の夫々に電子部品を供給する部品供
給カセットを配設して、装着順を示すデータに従って前
記複数の供給台上の夫々のカセットから電子部品を取出
しノズルで取り出してプリント基板に装着すると共に、
カセットの吸着異常が検出された場合に当該吸着異常が
検出された部品供給カセットからの部品取出しを止め、
前記装着データに基づいて装着を続け最後の順番の部品
の取出後に供給台を待機位置に移動させて部品取出がで
きなかったカセットに部品の補充を行い当該部品供給カ
セットより部品を取出して基板に装着させる電子部品の
装着方法において、前記装着データに基づく部品の吸着
が終了した供給台を他方の供給台の部品取り出しのため
の移動中に直ちに待機位置に移動させ部品の補充を行う
ようにしたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図に基
づき詳述する。図２において、１はチップ状電子部品３
（以下チップ部品という。）をプリント基板７に装着す
る電子部品自動装着装置であり、図示しない駆動モータ
に駆動されて間欠回転するロータリテーブル２の下端周
縁に設けられた吸着ヘッド４が吸着ステ−ションＩで該
ヘッド４に複数本設けられた吸着ノズル５により後述す
る部品供給カセット１０の供給するチップ部品３を吸着
して取出す。

【０００７】６はＸＹテーブルであり、ロータリテーブ
ル２の回転により吸着ヘッド４の到達した装着ステ−シ
ョンＩＩにてＸ軸モータ８及びＹ軸モータ９の駆動によ
り水平方向（ＸＹ方向）に移動して該テーブル６上に載
置されたプリント基板７の所定位置にチップ部品３の装
着が行われる。１０は移動テーブル１１Ａまたは移動テ
ーブル１１Ｂに該テーブル１１Ａ、１１Ｂの移動方向に
配設された部品供給カセットであり、該移動テーブル１
１Ａ、１１Ｂの移動により吸着ステ−ションＩの吸着ノ
ズル５の部品取出位置に所望の該カセット１０が移動し
て位置される。

【０００８】１３は吸着ノズル５に吸着されたチップ部
品３の姿勢及び位置ずれを認識する認識装置であり、１
４はチップ部品３を所定の回転角度位置にするためにヘ
ッド４を回動させるヘッド回動装置である。移動テーブ
ル１１Ａ、１１Ｂの移動を駆動する機構について図２乃
至図４に基づき説明する。

【０００９】移動テーブル１１Ａ、１１Ｂは駆動ユニッ
ト１５に該ユニット１５に回動自在に設けられた連結レ
バー１６がシリンダ１７に駆動され移動テーブル１１
Ａ、１１Ｂの下面に設けられた１対のローラ１８間に嵌
合することにより連結され、ガイドレール２０に沿って
移動可能になされる。駆動ユニット１５はガイドレール
２０に並行に設けられたガイドレール２１に沿って移動
可能であり、該ユニット１５に取り付けられた軸受部２
２内をナット２３が駆動モータ２４Ａ、２４Ｂによりベ
ルト２５を介して回動し、該ナット２３は回動しないボ
ールネジ軸２６に嵌合していることによりナット２３が
該ボールネジ軸２６に沿って移動することにより該ユニ
ット１５は移動するものである。従って、該駆動ユニッ
ト１５に連結された移動テーブル１１Ａ、１１Ｂは移動
可能となる。

【００１０】前記部品供給カセット１０は移動テーブル
１１Ａ、１１Ｂ上に穿設された取り付け孔２８に該カセ
ット１０の下面に突設された取り付けピン２９が嵌合
し、ロックレバー３０をテーブル１１Ａ、１１Ｂに突設
されたロックプレート３１に係合させることにより該テ
ーブル１１Ａ、１１Ｂ上に固定される。３２は図示しな
い部品収納テープを巻回し該部品供給カセット１０の後
方に取り付けられたテープリールであり、該テープリー
ル３２から繰り出されたテープは図示しない間欠送り機
構により図３の左方向に間欠的に送られ吸着ノズル５が
取出可能な部品供給位置にチップ部品３を送り動作毎に
１個ずつ供給する。

【００１１】移動テーブル１１Ａ、１１Ｂ上には夫々Ｘ
Ｙテーブル６上に載置される所定の１枚のプリント基板
７に装着される種々のチップ部品３の全種類を供給する
部品供給カセット１０が搭載されており、通常１つの供
給カセット１０は１種類のチップ部品３を供給するた
め、基板７に装着する種類分のカセット１０を搭載する
必要がある。即ち、移動テーブル１１Ａ、１１Ｂ上の部
品供給カセット１０の配列は夫々同一である。

【００１２】３５は吸着ノズル５に部品が吸着されてい
るかどうかを検出するための部品検出装置である。図５
に基づき本実施形態の制御ブロックについて説明する。
３８は制御手段としてのＣＰＵであり、ＲＡＭ３９に記
憶されたデータに基づき、ＲＯＭ４０に格納されたプロ
グラムに（図１に示すフローチャートも含む。）従って
電子部品自動装着装置１の部品装着に係る所与の動作の
制御を行うものである。該ＣＰＵ３８にはインターフェ
ース４１を介して駆動モータ２４Ａ及びモータ２４Ｂを
駆動する駆動回路４２が接続されている。

【００１３】ＲＡＭ３９には基板７の種類毎に対応する
ＮＣデータを記憶するが、該ＮＣデータは図６に示すよ
うに部品装着順序を示すステップ番号毎にチップ部品３
の装着座標位置を示すＸデータ、Ｙデータ及びθデータ
並びに装着すべきチップ部品３を搭載する部品供給カセ
ット１０が搭載されている位置を示すリール番号が格納
されている。θデータは前述する回転角度位置を示すデ
ータである。

【００１４】ＲＡＭ３９にはさらに、吸着異常が発生し
た場合に部品３の吸着ができなかったＮＣデータのステ
ップ番号及び異常吸着が発生した該リール番号より部品
３の吸着を行うことになっているＮＣデータにおけるそ
の後のステップ番号の全てを記憶する未吸着ステップ番
号記憶エリアが設けられている。リール番号は移動テー
ブル１１Ａ、１１Ｂの部品供給カセット１０を取り付け
る位置を示すものであり、本実施形態の場合、移動テー
ブル１１Ａの左側より「ＮＯ．１」「ＮＯ．２」…と順
番に割りふられており、１つのテーブルには６０個（一
番幅の狭いカセット１０で）の部品供給カセット１０が
取り付け可能になされているため、移動テーブル１１Ａ
は「ＮＯ．６０」で終わり、移動テーブル１１Ｂは「Ｎ
Ｏ．６１」から「ＮＯ．１２０」までが割りふられてい
る。

【００１５】装着データとしてのＮＣデータのリール番
号は図６に示すようにテーブル１１Ａ、１１Ｂの両者を
使用するので１から１２０までの番号が格納されてい
る。装着ステ−ションＩＩの次の吸着ヘッド４の停止す
るステ−ションは装着動作のシーケンスを開始させるス
テ−ションであり、吸着ヘッド４がここに停止している
時に、当該ヘッド４が吸着及び装着動作すべきＮＣデー
タのステップ番号が割り当てられ、以後に移動していく
ステ−ションにて当該ステップ番号のための各種動作が
行われていくことになる。このシーケンスを開始させる
ステ−ション（以下、シーケンスの開始ステ−ションと
いう。）は本実施形態では、装着ステ−ションＩＩで装
着がされなかった部品３が図示しない排出箱に排出され
るステ−ションをも兼ねている。またこのシーケンスの
開始ステ−ションの次に吸着ヘッド４が移動するステ−
ションから部品３の吸着のための準備動作が行われ、本
実施形態では次のステ−ションではノズル５を吸着する
部品３の種類に合わせて選択するために図示しないヘッ
ド回動機構によりヘッド４が回転される。

【００１６】以上のような構成により以下動作について
説明する。先ず、図示しない操作部の操作により電子部
品自動装着装置１の自動運転が開始されると、図６に示
すＮＣデータに従って部品３の吸着及び装着動作が行わ
れる。即ち、ＣＰＵ３８はＲＡＭ３９に格納された生産
しようとする基板種にあったＮＣデータである図６のＮ
Ｃデータのステップ番号１の各データを読み出し、リー
ル番号１の部品供給カセット１０より部品３の吸着を行
うべきことを判断する。

【００１７】次に、移動テーブル１１Ａが移動してリー
ル番号１のカセット１０を部品取出位置に移動させ停止
させる。このとき、移動テーブル１１Ｂは図２の右側の
２点鎖線で示す待機位置に待機した状態であるが、同時
に移動テーブル１１Ａと所定の間隔を存して移動しても
よい。次に、ロータリテーブル２の間欠回転により吸着
ステ−ションＩに停止している装着ヘッド４が下降して
吸着ノズル５がカセット１０がテープ送りして供給する
部品３を吸着して取り出す。

【００１８】次に、リール番号１のカセット１０から取
り出された部品３を保持するヘッド４はロータリテーブ
ル２の間欠回転により次の停止位置に停止するが、この
位置にて部品検出装置３５がノズル５に部品３が吸着さ
れているかどうかを検出する。部品有りが検出されると
次のロータリテーブル２の回転により認識装置１３が備
えられた停止位置に停止し、該装置１３により部品３の
ノズル５に対する位置ずれが認識され、角度位置ずれに
ついては次のステ−ションでヘッド回動装置１４により
補正され、該装置１４は部品３がさらに図６のＮＣデー
タのθデータの示す角度位置となるように角度振りを行
う。

【００１９】次に、装着ステ−ションＩＩでは、ＸＹテ
−ブル６が認識装置１３に認識された位置ずれを補正し
て、ＮＣデータの装着位置のデータに示す位置に基板７
を位置決めするよう移動する。次に、ステップ番号２に
ついてもリール番号２がＣＰＵ３８に読み込まれ、移動
テーブル１１Ａが該リール番号の位置の部品供給カセッ
ト１０を部品取出し位置に停止するようにモータ２４Ａ
が駆動される。

【００２０】次に、同様に部品３の吸着が行われステッ
プ番号１の場合と同様にして基板７に部品３の装着が行
われる。次に、移動テーブル１１Ｂの部品供給カセット
１０より部品３の取出が行われるべき場合には、移動テ
ーブル１１ＢのＮＣデータで指定されたカセット１０が
吸着ステ−ションＩの吸着ノズル５の部品取出位置に移
動され同様にして部品３の取出が行われ、基板７への部
品３の装着か行われる。

【００２１】このようにして、ＮＣデータの最後のステ
ップ番号Ｎ（Ｅで示される。）までの部品３の吸着が行
われ、基板７に装着されると、該基板７はＸＹテ−ブル
６上から排出され、新しい基板７がＸＹテ−ブル６上に
載置され、ＮＣデータのステップ番号１からの部品３の
吸着及び装着が同様に行われる。次に、このようにして
例えば移動テーブル１１Ａに搭載されたカセット１０の
うちの１つのカセット１０が１枚の基板７へ部品３の装
着を行った後部品切れになったものとする。例えばリー
ル番号３のカセットが部品切れとなったものとする。

【００２２】次に、ステップ番号１より部品３の取出し
が順に行われてステップ番号３にてリール番号３のカセ
ット１０より部品取出動作を行った吸着ノズル５には部
品３が吸着されておらず、次のロータリテーブル２の間
欠回転後に検出装置３５は部品３の無し（吸着ミス）を
検出する。ＣＰＵ３８は再度ステップ番号３の部品３の
取出しを行うように制御する。

【００２３】即ち、このステップ番号３の再度の取出し
の指令は図７に示すように部品検出装置３５が吸着ミス
（部品３の無し）を検出したときにシーケンスの開始ス
テ−ションに停止している吸着ヘッド４に割り当てられ
ることにより行われる。この動作を図７にある通り自動
リカバリという。従って、吸着ミスが検出された時にシ
ーケンスの開始ステ−ションから吸着ステ−ションＩま
でに停止している吸着ヘッド４については、既にステッ
プ番号が割り当てられており、その割り当てられたステ
ップ番号に基づく動作が各ステ−ションで行われ、その
割り当てられたステップ番号の部品３が吸着ステ−ショ
ンＩで吸着される。その後に吸着ミスが検出され再度ス
テップ番号が割り当てられた吸着ヘッドが吸着ステ−シ
ョンＩに達して、吸着ノズル５がリール番号３のカセッ
ト１０より部品３の取出し動作を行うように移動テーブ
ル１１Ａが移動され、当該ステップ番号の部品３の再吸
着が行われる。

【００２４】この時にも検出装置３５が無しを検出する
と、再度同様にしてシーケンスの開始ステ−ションに当
該ステップ番号が割り当てられ、リール番号３からの取
出動作が行われるが、このようにして同一のステップ番
号即ち同一のカセット１０より例えば３回無しの検出が
されるとＣＰＵ３８は図１のフローチャートに示すよう
に吸着異常（部品切れは吸着異常に含まれる概念であ
る。）と判断する。この判断のための無しの検出回数は
任意の値に設定が可能で１回の無しの検出で吸着異常と
判断してもよい。

【００２５】次に、この吸着異常の発生の判断に基づき
ＣＰＵ３８はステップ番号３を図１のフローチャートに
示すように未吸着ステップ番号記憶エリアに格納する
（図７の対象ステップの記憶）と共に、ステップ番号３
以降のステップ番号で吸着異常が発生したリール番号３
より部品３を取り出すことになっているステップ番号を
全て未吸着ステップ番号記憶エリアに記憶する。この記
憶はステップ番号の順に行えばよい。また、該記憶エリ
アに記憶したステップ番号３より後のステップ番号につ
いては部品３の吸着動作を行わずに、ＮＣデータにおい
てその次のステップ番号にスキップして部品３の取出を
行うことができるようにＲＡＭ３９の所定のエリアに記
憶しておく。

【００２６】次に、吸着異常であるステップ番号３につ
いてはシーケンスの開始ステ−ションにて割り当てを行
わずに、ＮＣデータに従ったステップ番号の割り当てが
行われ、該割り当てに従って部品３の吸着がなされる。
このようにして、以降のステップ番号でリール番号３よ
り部品取出が行われる場合には、ＲＡＭ３９に記憶され
たスキップすべき情報によりシーケンスの開始ステ−シ
ョンにては当該ステップ番号の割り当てを行わずに、次
のステップ番号の割り当てを行う。従って当該ヘッド４
が吸着ステ−ションＩに達すると移動テーブル１１Ａは
この位置に移動せず、次のステップ番号のリール番号の
位置に移動して部品３の取出が行われる。このようにス
キップが実行されたステップ番号についてはＲＡＭ３９
のスキップすべき情報からは消去される。

【００２７】次に、順にステップ番号毎に部品３の吸着
及び基板７への装着が続けられ、リール番号の順に部品
３が取り出されていくようにＮＣデータが構成されてい
るとリール番号６０の部品３の取出しが終了し、該部品
３を吸着した吸着ヘッド４が部品認識装置１３により認
識され、正常と認識されると、移動テーブル１１Ａは待
機位置に戻るように移動される。この正常と認識される
ことが図１のフローチャートの「一方の移動テーブルの
部品吸着終了か」の判断がＹＥＳ（フローチャートでは
Ｙとのみ表示）と判断されることを意味する。

【００２８】該テーブル１１Ａが待機位置に戻ると、前
記リール番号３のカセット１０に部品３の補充が行われ
る。この補充動作はカセット１０自体を新しいものと交
換することにより行われることが普通である。このテー
ブル１１Ａの待機位置への移動と並行してリール番号６
１のカセット１０を吸着ノズル５の部品取出位置に移動
させるようにテーブル１１Ｂの移動が制御される。

【００２９】テーブル１１Ａでの部品３の交換動作がな
されているのと並行してテーブル１１Ｂは移動し、ＮＣ
データに指定される部品３の取出が行われる。この時、
リール番号６４（即ち移動テーブル１１Ｂ）のカセット
１０に部品切れが発生していたとする。次に、リール番
号６４のカセット１０より部品３の取出しが行われるこ
ととなると、取出動作の後の部品検出装置３５の検出に
より部品３の無しが検出され、部品切れであるので前述
するように３回の無しの検出により吸着異常の発生が判
断され、前述と同様に未吸着ステップ番号記憶エリアへ
の吸着異常が発生したステップ番号及びその後リール番
号６４の部品取出が行われるステップ番号の記憶及びそ
の後のステップ番号についてはスキップすべき情報への
記憶が行われる。

【００３０】このようにして、最後のステップ番号の部
品３の吸着が終了すると最終ステップかの判断がＹＥＳ
となり、吸着異常の記憶があるので（この吸着異常の記
憶とは移動テーブル１１Ａ、移動テーブル１１Ｂのいず
れかに吸着異常があることを言うる）、次基板の搬入は
なされず移動テーブル１１Ｂがその待機位置に移動し
て、リール番号６４のカセット１０の交換が操作者によ
り行われる。この交換の終了後にカセット１０の交換の
終了を示すキーを操作者が押圧して、ＣＰＵ３８に交換
の終了を知らせる。これによりＣＰＵ３８はフローチャ
ート中の「部品補充有りか」をＹＥＳと判断する。

【００３１】移動テーブル１１Ｂが待機位置に戻ってき
たときには、テーブル１１Ａのカセット１０の交換作業
が終了しているか、少なくともその作業がかなり進んで
おり、移動テーブル１１Ｂが停止してから両テーブルの
カセットの交換をする場合に比較して短時間で交換作業
が終了する。次に、吸着異常発生ステップ番号の部品３
の吸着動作を開始するが、シーケンスの開始ステ−ショ
ンに未吸着ステップ番号記憶エリアのステップ番号が順
に割り当てられ、その後その、吸着ヘッド４が吸着ステ
−ションＩに達した時に、そのステップ番号に示すリー
ル番号３のカセット１０が移動テーブル１１Ａの移動に
より位置決めされ、部品３が取り出され、基板７に装着
される。

【００３２】次に、移動テーブル１１Ｂが移動され、リ
ール番号６４のカセットが吸着ノズル５の部品取出位置
に位置決めされ、部品３の取出がなされ、基板７に装着
され１枚の基板７への部品３の装着動作が完成し、該基
板７は排出され、新しい基板７がＸＹテ−ブル６上に供
給される。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明は、複数の供給台を
移動させて部品の吸着を行う場合に、部品吸着の終了し
た供給台は待機位置に戻すようにしたので、他の供給台
の移動中に待機位置に戻っている供給台で部品切れのあ
った部品供給カセットに部品の補充を行うことができ、
装着データの装着すべき部品の吸着が終了した後に部品
の補充が完了するまでの準備時間が短くなり、装置の稼
働率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フローチャートを示す図である。

【図２】電子部品自動装着装置の平面図である。

【図３】移動テーブルの移動機構を示す側面図である。

【図４】移動テーブルの移動機構を示す一部破断せる正
面図である。

【図５】本発明の制御ブロック図てある。

【図６】ＮＣデータを示す図である。

【図７】シーケンスの開始ステ−ションに吸着ミス発生
のステップ番号を割り当てる状態を示す平面図である。

【符号の説明】

３ チップ状電子部品（電子部品） ５ 吸着ノズル（取出しノズル） ７ プリント基板 １０ 部品供給カセット １１Ａ 移動テーブル（供給台） １１Ｂ 移動テーブル（供給台） ２４Ａ 駆動モータ ２４Ｂ 駆動モータ ３５ 部品検出装置 ３８ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の移動経路を往復移動する複数の供
   給台上の夫々に電子部品を供給する部品供給カセットを
   配設して、装着順を示すデータに従って前記複数の供給
   台上の夫々のカセットから電子部品を取出しノズルで取
   り出してプリント基板に装着すると共に、カセットの吸
   着異常が検出された場合に当該吸着異常が検出された部
   品供給カセットからの部品取出しを止め、前記装着デー
   タに基づいて装着を続け最後の順番の部品の取出後に供
   給台を待機位置に移動させて部品取出ができなかったカ
   セットに部品の補充を行い当該部品供給カセットより部
   品を取出して基板に装着させる電子部品自動装着装置に
   おいて、前記装着データに基づく部品の吸着が終了した
   供給台を他方の供給台の部品取り出しのための移動中に
   直ちに待機位置に移動させるよう制御する制御手段を設
   けたことを特徴とする電子部品自動装着装置。
2. 【請求項２】 同一の移動経路を往復移動する複数の供
   給台上の夫々に電子部品を供給する部品供給カセットを
   配設して、装着順を示すデータに従って前記複数の供給
   台上の夫々のカセットから電子部品を取出しノズルで取
   り出してプリント基板に装着すると共に、カセットの吸
   着異常が検出された場合に当該吸着異常が検出された部
   品供給カセットからの部品取出しを止め、前記装着デー
   タに基づいて装着を続け最後の順番の部品の取出後に供
   給台を待機位置に移動させて部品取出ができなかったカ
   セットに部品の補充を行い当該部品供給カセットより部
   品を取出して基板に装着させる電子部品の装着方法にお
   いて、前記装着データに基づく部品の吸着が終了した供
   給台を他方の供給台の部品取り出しのための移動中に直
   ちに待機位置に移動させ部品の補充を行うようにしたこ
   とを特徴とする電子部品の装着方法。