JPH10209683A - 電子部品装着方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来は、実装動作が終了するまで部品供給部
や基板位置決め部の動作が禁止され、タクトロスや移動
距離が制限される問題があった。 【解決手段】 品供給部２より電子部品を実装ヘッドの
周縁のノズル部３により吸着して電子回路基板１の所定
の位置に間欠回転動作により順次装着する電子部品実装
装置において、実装電子部品の厚みを認識しノズル部３
の下降量を調整するストローク切り換え部６により、実
装動作の為のヘッド部４の停止中に実装動作の完了した
下死点にあるノズル部３を強制的に上昇させるようにす
る。電子部品供給部２や基板位置決め部５の動作を可能
にし、電子部品供給部２や基板位置決め部５の移動距離
を拡大出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を電子回
路基板に実装する電子部品装着方法及びその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図８を参照しながら従来の電子部品装着
装置の一例について説明する。図８において、２０は電
子回路基板、２１は電子部品を供給する電子部品供給
部、２２は電子部品を電子部品供給部２１より吸着し、
電子回路基板２０に装着するノズル部、２３はノズル部
２２を保持し間欠回転するヘッド部、２４は電子回路基
板２０を保持し装着位置に位置決めをする基板位置決め
部、２５は電子部品供給部２１を保持し電子部品供給位
置に移動する供給駆動部、２６は昇降するヘッド部２３
の下降量を可変するストローク切り換え部、２７は電子
部品を認識し補正を行う認識部、２８は実装電子部品の
形状を認識しストローク切り換え部に指令を与える制御
部である。

【０００３】次に、上記電子部品装着装置の動作につい
て説明する。ヘッド部２３が間欠回転しノズル部２２を
吸着位置に位置決めする。同時に、供給駆動部２５が電
子部品供給部２１を電子部品供給位置に位置決めさせ
る。位置決め後、ノズル部２２は昇降し電子部品供給部
２１から電子部品を吸着、保持する。この際制御部２８
が吸着する電子部品の厚みを認識し、ストローク切り換
え部にノズル部２２の下降量の指令を与え、ストローク
切り換え部２６が下降量を調整する。電子部品吸着後、
ヘッド部２３が間欠回転しノズル部２２を認識部２７上
に位置決めする。認識部２７は電子部品の保持姿勢を認
識し補正を行う。電子部品認識後、ヘッド部２３が間欠
回転しノズル部２２を装着位置に位置決めする。同時に
電子回路基板２０を保持した基板位置決め部２４も装着
位置に位置決めする。位置決め後ノズル部２２の昇降に
より電子部品を電子回路基板２０上に装着する。この際
にも制御部２８は吸着された電子部品の厚みを認識し、
ストローク切り換え部２６にノズル部２２の下降量の指
令を与え、ストローク切り換え部２６が下降量を調整す
る。次に、装着後ヘッド部２３が間欠回転し次の実装に
必要な電子部品を吸着する為、ノズル部２２を次の吸着
位置に位置決めさせる。上記の様な動作をヘッド部２３
の周縁に取り付けられた複数個のノズル部２２が繰り返
し行うことにより電子部品を順次電子回路基板上に実装
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、メカ
ニカルチャックノズルによる異形部品実装やＱＦＰなど
の大型部品の実装においては、通常ノズルや小型部品の
実装よりも時間がかかり、その動作が終了するまで部品
供給部や基板位置決め部の動作が禁止されるため、タク
トロスや移動距離が制限されるという問題がある。本発
明は、上記の問題に鑑みストローク切り換え部によりノ
ズル部を強制的に上昇させることにより、動作が禁止さ
れていた部品供給部や基板位置決め部の動作を可能に
し、タクトロスを無くすとともに部品供給部や基板位置
決め部の移動距離を拡大することのできる電子部品装着
方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の電子
部品を収納する部品供給部を複数設け、実装ヘッドの周
縁に複数個設けられたノズル部が所定の部品供給部より
電子部品を吸着し、基板位置決め部により位置決めされ
た電子回路基板の所定の位置に間欠回転動作により順次
装着する電子部品実装方法であって、任意の位置におけ
る実装動作の為にヘッド部を停止させる第１工程と、前
記任意の位置以外の実装動作が完了したことを判断する
第２工程と、前記第２工程の判断後、所定の位置におい
て下降しているノズル部をストローク切り換え部により
強制的に上昇させる第３工程と、ノズル部上昇後、全て
の位置での実装動作の完了を判断しヘッド部を再起動さ
せる第４工程とからなる電子部品装着方法である。

【０００６】本発明によれば、実装動作のためのヘッド
部停止中において、ノズル部をストローク切換え部によ
り強制的に上昇させるので、電子部品供給部や基板位置
決め部の先行動作が可能となり、実装タクトや電子部品
供給部や基板位置決め部の移動距離が拡大し、生産性が
向上する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数個の電子部品を収納する部品供給部を複数設
け、実装ヘッドの周縁に複数個設けられたノズル部が所
定の部品供給部より電子部品を吸着し、基板位置決め部
により位置決めされた電子回路基板の所定の位置に間欠
回転動作により順次装着する電子部品実装方法であっ
て、任意の位置における実装動作の為にヘッド部を停止
させる第１工程と、前記任意の位置以外の実装動作が完
了したことを判断する第２工程と、前記第２工程の判断
後、所定の位置において下降しているノズル部をストロ
ーク切り換え部により強制的に上昇させる第３工程と、
ノズル部上昇後、全ての位置での実装動作の完了を判断
しヘッド部を再起動させる第４工程とからなる電子部品
装着方法であり、本発明の電子部品装着方法によれば、
実装動作のためのヘッド部停止中において、ノズル部の
下降量を調整するストローク切り換え部によって吸着ま
たは装着動作の完了したノズル部を強制的に上昇させ、
電子部品供給部の基板位置決め部の動作を可能にするの
で、実装タクトの短縮や電子部品供給部、基板位置決め
部の移動距離の拡大が得られ、生産性の向上が可能にな
るという作用を有する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、複数個の電子部
品を収納する部品供給部を複数設け、実装ヘッドの周縁
に複数個設けられたノズル部が所定の部品供給部より電
子部品を吸着し、基板位置決め部により位置決めされた
電子回路基板の所定の位置に間欠回転動作により順次装
着する電子部品実装方法であって、実装する電子部品の
厚みに応じて吸着及び装着時のノズル部の下降量を決定
する第１工程と、第１工程で決められた下降量に従って
ストローク切り換え部によりノズル部を下降させる第２
工程と、任意の位置における実装動作の為にヘッド部を
停止させる第３工程と、前記任意の位置以外の実装動作
が完了したことを判断する第４工程と、前記第４工程に
おいて、実装動作が完了していないと判断した後に、吸
着または装着位置において下降しているノズル部を前記
ストローク切り換え部により強制的に上昇させる第５工
程と、ノズル部上昇後、次の実装に必要な部品供給部の
移動及び基板位置決め部の移動を先行して行う第６工程
と、全ての位置での実装動作の完了を判断しヘッド部を
再起動させる第７工程とからなる電子部品装着方法であ
り、ストローク切り換え部６によって、それぞれノズル
部３を強制的に上昇させ電子部品供給部や基板位置決め
部の動作を可能にすることにより、実装タクトの短縮や
電子部品供給部や基板位置決め部の移動距離の拡大を実
現することが出来るという作用を有する。

【０００９】請求項３に記載の発明は、複数個の電子部
品を収納する部品供給部を複数設け、実装ヘッドの周縁
に複数個設けられたノズル部が所定の部品供給部より電
子部品を吸着し、基板位置決め部により位置決めされた
電子回路基板の所定の位置に間欠回転動作により順次装
着する電子部品実装装置において、実装部品の厚みに応
じて前記ノズル部の下降量を可変するストローク切り換
え部と、間欠回転動作でのヘッド部停止中における吸着
または装着動作を終了したノズル部を前記ストローク切
り換え部により強制的に上昇させ、部品供給部や基板位
置決め部の先行動作を可能とする制御部を設けたことを
特徴とする電子部品装着装置であり、吸着または装着動
作を終了したノズル部を強制的に上昇させる制御部を設
けたので、部品供給部や基板位置決め部の先行動作を可
能にし、請求項１および２記載の発明と同じ作用をす
る。

【００１０】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図７を参照しながら説明する。図１は本発明の電子部
品装着装置の概要図で、図１において、１は電子回路基
板、２は電子部品を収納し供給する電子部品分供給部、
３は電子部品を電子部品供給部２から吸着し電子回路基
板１に装着するノズル部、４は複数のノズル部３を周縁
に保持し間欠回転運動するヘッド部、５は電子回路基板
１を保持し任意の装着位置に位置決めする基板位置決め
部、６はノズル部３の下降量を調整するストローク切り
換え部、７は電子部品を認識し補正を行う認識部であ
る。図２はストローク切り換え部６の詳細図である。図
２において、８は切り換え用モータ、９はモータ８の出
力軸に固定されているレバーブロック、１０はレバーブ
ロック９の先端に固定されている支点ピン、１１はリン
クブロックで支点ピン１０によってレバーブロック９と
を連結されている。１２は制御部で実装する電子部品の
厚みを認識し、その厚みに応じてノズル部の下降量を調
整する為にモータ８の回転位置を制御する。１３は軸芯
回りに回転駆動するカム板、１４は一端に回転自在なロ
ーラー１５が取り付けられた駆動レバーＡである。駆動
レバーＡ１４の他端に第一連結リンク１６の一端が連結
され、第一連結リンク１６の他端とリンクブロック１１
の他端と第二連結リンク１７の一端がピン１８によって
連結されている。第二連結リンク１７の他端は駆動レバ
ーＢ１９の一端に連結され、駆動レバーＢ１９の他端に
ノズル部３が連結されている。

【００１１】次に動作を説明する。ヘッド部４の間欠回
転運動によって、ノズル部３が吸着位置に位置決めさ
れ、同時に電子部品供給部２も吸着位置に位置決めされ
る。次に、制御部１２が吸着する電子部品の厚みを認識
し、ノズル部３の下降量を調整するストローク切り換え
部６のモータ８に回転位置の指令を与え、モータ８によ
りレバーブロック９を回転させる。吸着する電子部品の
厚みが小さい場合には、レバーブロック９は図４に示す
ように上方に位置決めされる。次に、板カム１３が回転
し、それに追従して駆動レバーＡ１４が揺動を開始す
る。揺動が開始されると駆動レバーＡ１４に連結されて
いる第一連結リンク１６が駆動レバーＡ１４と共に上方
に引き上げられる。第一連結リンク１６、リンクブロッ
ク１１および第二連結リンク１７はピン１８によって連
結されているため、第１連結リンク１６に追従して、リ
ンクブロック１１、第二連結リンク１７も支点ピン１０
を支点にして上方に引き上げられる。第二連結リンク１
７は駆動レバーＢ１９と連結しており、駆動レバーＢ１
９の一端も引き上げられ、他端は支点を中心に押し下げ
られる。駆動レバーＢ１９の他端にはノズル部３が連結
されているので、ノズル部３が下降し電子部品供給部２
から電子部品を吸着する。電子部品吸着後カム板１３が
さらに回転し、カム板１３に追従して駆動レバーＡ１４
が揺動すると、第一リンク連結１６が駆動レバーＡ１４
と共に押し下げられる。第一連結リンク１６とリンクブ
ロック１１と第二連結リンク１７はピン１８によって連
結されているため、リンクブロック１１、第二連結リン
ク１７も同様に支点ピン１０を支点にし押し下げられ
る。第二連結リンク１７は駆動レバーＢ１９と連結して
いるので、駆動レバーＢ１９の一端が押し下げられ、そ
の他端は支点を中心に上昇する。駆動レバーＢ１９の他
端にはノズル部３が連結されているので、ノズル部３が
上昇する。また、吸着する電子部品の厚みが大きい場合
には、レバーブロック９はモータ８によって図５に示す
ように下方へ位置決めされる。その後の動作は電子部品
の厚みが小さい場合と同様に各リンク機構が揺動し、ノ
ズル部３が昇降し電子部品を吸着する。ノズル部３の上
昇後ヘッド部４が間欠回転駆動し、ノズル部３は認識部
７上に位置決めされる。位置決め後認識部７は電子部品
の保持姿勢を認識し補正を行う。電子部品認識後ヘッド
部４は間欠回転運動し、装着位置に位置決めされる。同
時に電子回路基板１を保持した基板位置決め部５も装着
位置に位置決めされる。装着位置においても吸着位置と
同様に電子部品の厚みに応じてストロークを切り換えて
ノズル部３が昇降し電子部品を電子回路基板１上に装着
する。

【００１２】以上のような動作をヘッド部４の周縁に取
り付けられた複数個のノズル部３が繰り返し行い、電子
部品を電子回路基板１上に順次装着する。上記のような
実装工程において、メカニカルチャックノズルを使用し
た実装では、チップ部品などの実装に比べると吸着・認
識・装着において、多くの時間を必要とする。メカニカ
ルチャックノズルによる部品吸着の場合、吸着完了まで
に装着側では電子部品の装着が完了している。そこで装
着側において、ノズル部３が下死点にある状態でストロ
ーク切り換え部６のモータ８を回転させ、レバーブロッ
ク９を図５に示す方向に回転させる。レバーブロック９
の他端はリンクブロック１１の一端と連結しており、リ
ンクブロック１１の他端は第二連結リンク１７と連結し
ているので、第二連結リンク１７は支点ピン１０を支点
にして押し下げられる。第二連結リンク１７が押し下げ
られると、駆動レバーＢ１９の一端が押し下げられ、そ
のため他端が上昇し、ノズル部３が引き上げられる。こ
のように板カム１３による駆動ではなく、ストローク切
り換え部６によって強制的にノズル部３を上昇させるこ
とにより、基板位置決め部５の移動が可能になり、次装
着位置に先行して移動させることが出来る。つまり、ノ
ズル部３を強制的に上昇させることにより、装着タクト
の短縮、基板位置決め部５の移動距離の大幅な拡大が可
能になる。同様にメカニカルチャックノズルでの電子部
品の装着の場合、装着完了までに吸着側では電子部品の
吸着が完了している。そこで、上記と同様に吸着側の下
死点にあるノズル部３をストローク切り換え部６によっ
て強制的に上昇させる。そうすることにより、電子部品
供給部２の移動が可能になり、次吸着電子部品を先行し
て吸着位置に準備することが出来る。つまりノズル部３
をストローク切り換え部６によって強制的に上昇させる
ことにより、ＱＦＰなどの電子部品の供給に時間のかか
る部品を先行して供給位置に準備出来るため、吸着タク
トを短縮することが出来、また電子部品供給部２の移動
距離を大幅に拡大することが出来る。

【００１３】次に、図６に示すタイミングチャート図を
用いて動作を説明する。図６は吸着側がチップ部品実装
の吸着動作、装着側がメカニカルチャックノズルによる
実装の装着動作を示すタイミングチャート図である。任
意の位置における実装動作のために、吸着、装着の下死
点でヘッド部４は停止している。吸着側は装着側と比較
して下死点で停止する時間は短くて良い。つまり、吸着
側は装着側が下死点にいる間に動作を終了することが出
来る。次に、任意の位置以外の実装動作が完了したこと
を判断する。ここで従来ならば吸着側のノズル部３は装
着側の下死点の終了後に上昇していたが、吸着側の下死
点終了の指令（Ａ）により、ストローク切り換え部６が
起動し、ノズル部３を強制的に上昇させる。ストローク
切り換え部６の動作完了の指令（Ｂ）により、電子部品
供給部２の動作禁止指令が解除され移動が可能になり、
次吸着電子部品の供給の為の先行動作を行う。装着側で
はノズル部３の上昇完了の指令（Ｃ）によって、基板位
置決め部５の動作禁止指令が解除され、次装着位置に移
動を開始する。以上のようなタイミングで下死点にある
ノズル部３をストローク切り換え部６により上昇させる
ことにより、電子部品供給部２の動作を可能にしてい
る。ここでは吸着側を例に説明したが、装着側も同様の
タイミングで下死点にあるノズル部３をストローク切り
換え部６により上昇させ、基板位置決め部５の動作を可
能にする。

【００１４】また更に、吸着及び装着動作を示すフロー
チャート図７を用いて動作の説明をする。図７のステッ
プ１において、ヘッド部４が間欠回転する。ステップ２
において、ノズル部３が吸着及び装着位置に位置決めす
る。ステップ３において、制御部１２が吸着及び装着す
る電子部品の厚みを認識する。ステップ４において、制
御部１２がストローク切り換え部６にノズル部３の下降
量の指令を送る。ステップ５において、ストローク切り
換え部６が起動する。ステップ６において、ノズル部３
が下降し、実装動作の為にヘッド部は停止する。ステッ
プ７において、制御部１２が他の位置の実装動作時間を
確認する。ステップ８において、他の位置で実装動作時
間が長くなる位置の有無を判断し、有ればステップ９
へ、無ければステップ１１へ進む。ステップ９におい
て、ストローク切り換え部６により吸着または装着側の
実装動作の完了した下死点にあるノズル部３を強制的に
上昇させる。ステップ１０において、吸着側のノズル部
３の上昇ならば電子部品供給部２が、装着側のノズル部
３の上昇ならば基板位置決め部５が先行動作を開始す
る。ステップ１１において、強制上昇していないノズル
部３が上昇しステップ１に戻る。この工程を繰り返し行
うことにより電子部品を電子回路基板上に順次実装す
る。

【００１５】また上記以外においても、ＱＦＰなどの大
型部品や異形部品などの部品認識における分割確認時
や、ノズルチェンジ、ノズルセレクトなどの実装動作に
時間がかかる場合も、吸着または装着側ではそれぞれの
動作が完了している。そこで上記のようにストローク切
り換え部６によって、それぞれノズル部３を強制的に上
昇させ電子部品供給部や基板位置決め部の動作を可能に
することにより、実装タクトの短縮や電子部品供給部や
基板位置決め部の移動距離の拡大を実現することが出来
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明の電子部品装着方法及びその装置
によれば、実装動作の為のヘッド部停止中において、ノ
ズル部の下降量を調整するストローク切り換え部によっ
て、吸着または装着動作の完了したノズル部を強制的に
上昇させ、電子部品供給部や基板位置決め部の動作を可
能にするので、実装タクトの短縮や電子部品供給部、基
板位置決め部の移動距離の拡大が得られ、生産性の向上
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の電子部品装着装置の全体概
要図である。

【図２】本発明の一実施例の電子部品装着装置の要部の
詳細図である。

【図３】本発明の一実施例の電子部品装着装置の要部平
面の概要図である。

【図４】本発明の一実施例の電子部品装着装置の要部の
駆動動作図である。

【図５】本発明の一実施例の電子部品装着装置の要部の
駆動動作図である。

【図６】本発明の一実施例の動作タイミングチャート図
である。

【図７】本発明の一実施例の電子部品装着装置の動作説
明のフローチャート図である。

【図８】従来例の電子部品装着装置の全体概要図であ
る。

【符号の説明】

１ 電子回路基板 ２ 電子部品供給部 ３ ノズル部 ４ ヘッド部 ５ 基板位置決め部 ６ ストローク切り換え部 ７ 認識部 ８ 切り換え用モータ ９ レバーブロック爪 １０ 支点ピン １１ リンクブロック １２ 制御部 １３ 板カム １４ 駆動レバーＡ １５ ローラー １６ 第一連結リンク １７ 第二連結リンク １８ ピン １９ 駆動レバーＢ ２０ 電子回路基板 ２１ 電子部品供給部 ２２ ノズル部 ２３ ヘッド部 ２４ 基板位置決め部 ２５ 供給駆動部 ２６ ストローク切り換え部 ２７ 認識部 ２８ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仕田 智 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大田 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の電子部品を収納する部品供給部
   を複数設け、実装ヘッドの周縁に複数個設けられたノズ
   ル部が所定の部品供給部より電子部品を吸着し、基板位
   置決め部により位置決めされた電子回路基板の所定の位
   置に間欠回転動作により順次装着する電子部品実装方法
   であって、任意の位置における実装動作の為にヘッド部
   を停止させる第１工程と、前記任意の位置以外の実装動
   作が完了したことを判断する第２工程と、前記第２工程
   の判断後、所定の位置において下降しているノズル部を
   ストローク切り換え部により強制的に上昇させる第３工
   程と、ノズル部上昇後、全ての位置での実装動作の完了
   を判断しヘッド部を再起動させる第４工程とからなる電
   子部品装着方法。
2. 【請求項２】 複数個の電子部品を収納する部品供給部
   を複数設け、実装ヘッドの周縁に複数個設けられたノズ
   ル部が所定の部品供給部より電子部品を吸着し、基板位
   置決め部により位置決めされた電子回路基板の所定の位
   置に間欠回転動作により順次装着する電子部品実装方法
   であって、実装する電子部品の厚みに応じて吸着及び装
   着時のノズル部の下降量を決定する第１工程と、第１工
   程で決められた下降量に従ってストローク切り換え部に
   よりノズル部を下降させる第２工程と、任意の位置にお
   ける実装動作の為にヘッド部を停止させる第３工程と、
   前記任意の位置以外の実装動作が完了したことを判断す
   る第４工程と、前記第４工程において実装動作が完了し
   ていないと判断した後に、吸着または装着位置において
   下降しているノズル部を前記ストローク切り換え部によ
   り強制的に上昇させる第５工程と、ノズル部上昇後、次
   の実装に必要な部品供給部の移動及び基板位置決め部の
   移動を先行して行う第６工程と、全ての位置での実装動
   作の完了を判断しヘッド部を再起動させる第７工程とか
   らなる電子部品装着方法。
3. 【請求項３】 複数個の電子部品を収納する部品供給部
   を複数設け、実装ヘッドの周縁に複数個設けられたノズ
   ル部が所定の部品供給部より電子部品を吸着し、基板位
   置決め部により位置決めされた電子回路基板の所定の位
   置に間欠回転動作により順次装着する電子部品実装装置
   において、実装部品の厚みに応じて前記ノズル部の下降
   量を可変するストローク切り換え部と、間欠回転動作で
   のヘッド部停止中における吸着または装着動作を終了し
   たノズル部を前記ストローク切り換え部により強制的に
   上昇させ、部品供給部や基板位置決め部の先行動作を可
   能とする制御部を設けたことを特徴とする電子部品装着
   装置。