JPH11330785A - 部品実装方法及び部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品供給装置から移載ヘッドにより異形部品
を吸着して基板上に実装する部品実装方法としては、規
正爪方式が採用されているが、左右の規正爪に力のアン
バランスが生じやすく、部品を実装後、部品から規正爪
及び吸着ノズルが離脱する際に部品の位置ずれを引き起
こし、実装精度を低下させる原因の一つとなっている。 【解決手段】 開口部６ａをノズル長手方向に対し垂直
な方向に設けた吸着ノズル６により、部品１２を一方向
の側方から真空吸着して基板５上に実装することによ
り、力のアンバランスを解消し、吸着ノズル６に対し
て、隣接する位置でかつ平行に設けた上下可動の部品押
え部７で、実装時に部品１２を上面から保持することに
より、実装後、吸着ノズル６の真空破壊時及び、離脱時
に生じる部品１２の位置ずれを防止する。

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、光学部
品等の部品実装方法及び部品実装装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、異形部品の表面実装化が進み、吸
着方法を含め実装に様々な方式が現出している。そのう
ち、上面吸着不可の部品の実装方法の従来の技術として
は、例えば特開平４−１６４３９６号公報に記載の保持
装置が知られている。

【０００３】以下、図９を参照しながら、上述した従来
の側面吸着形部品保持装置について説明する。図９にお
いて、１１はエンボステープ等の部品収納体、１２は部
品収納体１１に収納されている部品、１３は部品１２を
吸着するノズル、１４は部品１２の側面を吸着するため
の開口部を側面に有する側面ブロック、１５は部品実装
機のチャック本体、１６はノズル１３の上下と回転方向
の動きを規正するためのピン、１７はノズル１３が外力
を受けたときに付勢するためのスプリングである。

【０００４】さらに、１８は部品１２をノズル１３と側
面ブロック１４に押しつけるための側面規正爪、１９は
部品１２をノズル１３の中心に位置規正するための一対
の長手方向規正爪であり、この長手方向規正爪１９は、
側面規正爪１８の開閉方向に対して直角方向に開閉す
る。なお、各規正爪１８，１９は、この図９の上部にお
いて、間接構造を介してチャック本体１５と結合してい
る。

【０００５】次にその動作について説明する。部品１２
は、部品供給装置であるパーツカセットから供給されて
部品収納体１１の中に格納されている。チャック本体１
５は、この部品１２の上方に到達し、そして下降する。

【０００６】その際に、規正爪１８及び１９は開いてお
り、ノズル１３が部品１２の上面に到達する寸前に吸着
エアーがオンされ、以て側面ブロック１４にて部品１２
の側面が吸着される。それと同時にチャック本体１５の
下降は停止し、そして上昇に変わる。チャック本体１５
の上昇とともに、規正爪１８及び１９が閉じられ、それ
によって部品１２が位置規正される。この後、ノズル１
３は吸着した部品１２を基板上の実装位置まで搬送す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の実装方法では、左右の長手方向規正爪１９に力のア
ンバランスが生じやすく、部品１２を実装後、部品１２
から長手方向規正爪１９が離脱する際に、部品１２の位
置ずれを起こす。また、各規正爪１８，１９は部品１２
の形態に左右され、部品１２ごとに作成する必要がある
上、部品１２の密集箇所への実装の場合、規正爪１８，
１９が隣接の部品１２と干渉してしまい実装が困難であ
る。さらに、薄型の部品１２の場合、規正爪１８，１９
によって撓みを生じ、位置ずれを引き起こす可能性もあ
り、また破損する恐れもある。

【０００８】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、部品実装時に生じる部品の位置ずれを防止し、安定
して高い部品実装精度を実現する部品実装方法及び部品
実装装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の部品実装方法は、部品を、吸着ノズルにより
側面から真空吸着した状態で、吸着ノズル及び部品押え
部を下降して基板上に部品を配するとともに、部品押え
部により部品を上面より保持している。

【００１０】この構成により、部品の保持は力のアンバ
ランスを解消して行え、実装後、吸着ノズルの真空破壊
時、及び離脱時に生じる部品の位置ずれを防止する。こ
れにより、たとえ上面吸着不可の部品においても、安定
して高い部品実装精度が得られる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、部品収納体に収納されている部品を吸着ノズルによ
り側面から真空吸着する第一行程と、吸着ノズルを上昇
して部品収納体から部品を取り出す第二行程と、吸着ノ
ズルを基板上の実装位置に移動するとともに認識による
部品の位置補正を行う第三行程と、吸着ノズル及び部品
押え部を下降して基板上に部品を配するとともに、部品
押え部により部品を上面より保持する第四行程と、吸着
ノズルを、真空破壊により部品と離脱したのち上昇させ
る第五行程と、部品押え部を、部品から離脱後に上昇さ
せて元の位置に戻す第六行程とからなることを特徴とし
た部品実装方法であり、吸着ノズルによって、部品を一
方向の側方から真空吸着して位置決め保持された基板上
に実装することにより、力のアンバランスを解消し得、
吸着ノズルと隣り合う位置に吸着ノズルに平行に設けた
上下可動の部品押さえ部で実装時に部品を上面から保持
することにより、実装後、吸着ノズルの真空破壊時及
び、離脱時に生じる部品の位置ずれを防止するという作
用を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明は、部品供給装置側
の部品収納体に収納されている部品を、移載ヘッドの吸
着ノズルにより側面から真空吸着する第一行程と、吸着
ノズルを上昇して部品収納体から部品を取り出す第二行
程と、吸着ノズルを基板上の実装位置に移動するととも
に認識による部品の位置補正を行う第三行程と、吸着ノ
ズル及び部品押え部を下降するとともに吸引圧力を下げ
て行き、基板上に部品を配するとともに、部品押え部に
より部品を押えた段階で吸着ノズル内の圧力を大気圧と
同じ状態にする第四行程と、吸着ノズルを部品と離脱し
たのち上昇させる第五行程と、部品押え部を、部品から
離脱後に上昇させて元の位置に戻す第六行程とからなる
ことを特徴とした部品実装方法であり、部品の位置を決
定した後に吸引圧力を下げて行き、部品押え部が部品を
押えた段階で、吸着ノズル内の圧力が大気圧と同じ状態
になることで、実装後、吸着ノズルの離脱時に生じる部
品の位置ずれを、より確実に防止するという作用を有す
る。

【００１３】請求項３に記載の発明は、移載ヘッドを、
吸着ノズルと、吸着ノズルに隣接する位置に吸着ノズル
と平行に設けられた部品押え部と、部品を真空吸着する
真空装置と、吸着ノズルと部品押え部とを昇降駆動させ
る駆動装置と、真空装置と駆動装置とを制御する制御装
置とから構成し、前記吸着ノズルは、その開口部をノズ
ル長手方向に対し垂直な方向に設けて、部品を側方から
真空吸着して基板上に実装するように構成され、前記部
品押え部は、その昇降動により部品実装時に部品を上面
から位置決め保持するように構成されていることを特徴
とした部品実装装置であり、吸着ノズルにより部品を一
方向の側方から真空吸着して、位置決め保持された基板
上に実装することにより、力のアンバランスを解消し
得、吸着ノズルに対して、隣り合う位置にかつ平行に設
けた上下可動の部品押え部で、実装時に部品を上面から
保持することにより、実装後、吸着ノズルの真空破壊時
及び、離脱時に生じる部品の位置ずれを防止するいう作
用を有する。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３記載の
部品実装装置であって、吸着ノズルは開口部を複数個有
することを特徴としたものであり、１点吸着方式よりさ
らに安定した吸着が実現され、また、部品の複数点（両
端など）を吸着したことで、部品がぐらつくことなく安
定した吸着を行え、さらに基板への装着時にも、複数点
（両端など）を押さえることで、部品を、押し込みによ
り変形や傾けを招くことなく、精度よく装着し得るとい
う作用を有する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項４記載の
部品実装装置であって、吸着ノズルの開口部が、部品の
同一平面上の複数点を吸着するようにしたことを特徴と
したものであり、特に部品の中心付近に突起を持つよう
な形態の異形部品に有効となるという作用を有する。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図８を用いて説明する。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１について、図１
から図６を用いて説明する。

【００１７】部品実装装置は、図１に示すように、部品
供給装置１、搬送部２、移載ヘッド３、移動テーブル４
などから構成されている。そして部品実装装置は、部品
供給装置１の部品収納体１１に収納されている部品１２
を移載ヘッド３により吸着し、移動テーブル４によって
実装位置に移動して搬送部に位置決め保持された基板５
に対して、移載ヘッド３の部品１２を実装する。

【００１８】前記部品実装装置の移載ヘッド３は、図
２、図３に示すように、前記部品１２を側面から吸着す
る吸着ノズル６と、部品実装時に部品１２を上面から押
える部品押え部７と、吸着ノズル６を介して部品１２を
真空吸着する真空装置８と、吸着ノズル６や部品押え部
７を昇降動させる駆動装置９と、真空装置８と駆動装置
９とを制御する制御装置１０から構成されている。

【００１９】前記吸着ノズル６は上下方向の管状であっ
て、その開口部６ａを管長手方向（ノズル長手方向）に
対し垂直な方向に設け、部品１２を側方から真空吸着し
て基板５上に実装するように構成されている。また、部
品押え部７は、前記吸着ノズル６と隣接する位置にこの
吸着ノズル６と平行に設けられており、その昇降動によ
り、部品実装時に部品１２の位置決め保持するように構
成されている。

【００２０】次に、本実施の形態１の動作を、図４、図
５に基づいて説明する。部品１２を基板５上に実装する
に、まず図４（ａ）の実線から仮想線に示すように、吸
着ノズル６を駆動装置９により下降Ａさせ、さらに真空
装置８による吸着エアーをオンさせて、この吸着ノズル
６により、部品供給装置１の部品収納体１１に収納され
ている部品１２を側面から真空吸着する（第一行程）。

【００２１】次いで図４（ｂ）に示すように、吸着ノズ
ル６を駆動装置９により上昇Ｂさせ、部品収納体１１か
ら部品１２を取り出す（第二行程）。そして図４（ｃ）
に示すように、移動テーブル４によって、吸着ノズル６
を含む移載ヘッド３を基板５上の実装位置に移動させる
とともに、認識による部品１２の位置補正を行う（第三
行程）。

【００２２】次いで図５（ａ）に示すように、吸着ノズ
ル６を駆動装置９により下降Ｄさせて基板５上に部品１
２を配するとともに、この下降Ｄ動に少し遅れて、部品
押え部７を駆動装置９により下降Ｃさせて、この部品押
え部７により、基板５上の部品１２を上面より保持する
（第四行程）。

【００２３】そして図５（ｂ）に示すように、吸着ノズ
ル６を真空破壊（真空解除）して、この吸着ノズル６の
先端部を部品１２に対して離脱させたのち、吸着ノズル
６を駆動装置９により上昇Ｅさせる（第五行程）。な
お、吸着ノズル６が部品１２から離脱する際にも、部品
押え部７は部品１２を実装位置にしっかりと固定し、部
品１２の位置ずれを防止する。

【００２４】その後、図５（ｃ）に示すように、部品押
え部７を駆動装置９により上昇Ｆさせ、これにより部品
押え部７を部品１２から離脱させて元の位置に戻す（第
六行程）。

【００２５】図６は、本実施の形態１において、吸着ノ
ズル６の吸引と、吸着ノズル６の昇降と、部品押え部７
の昇降とのタイミングチャートを示す。ここで、吸着ノ
ズル６の吸引において、オンは真空吸引時を示し、オフ
は真空吸引していないことを示す。また吸着ノズル６の
昇降や部品押え部７の昇降は、それぞれの上下位置を示
す。

【００２６】パターン（Ｘ）は、吸着ノズル６が下降Ｄ
し、部品押え部７が、部品１２を位置決め保持した後
に、真空破壊Ｇするところの、請求項１に相当するパタ
ーンである。またパターン（Ｙ）は、部品１２の位置を
決定した後に吸引圧力を下げＨて行き、部品押え部７が
部品１２を押えた段階で、吸着ノズル６内の圧力が大気
圧と同じ状態になるところの、請求項２に相当するパタ
ーンである。 （実施の形態２）上記の実施の形態１の説明では、部品
押え部７を側方吸着方式と併用した構成の例で説明した
が、図７に示すように、この部品押え部７を長手方向規
正爪１９に隣接するような形態で使用すれば、従来の保
持装置においても同様に実施可能であり、実装時の部品
１２の位置ずれ防止に効果を発揮する。 （実施の形態３）吸着ノズル６は、図８に示すように、
開口部６ａを左右に２個有しており、部品１２の同一平
面上を左右２点で吸着する。あるいは、開口部６ａを２
個以上の複数個有しており、部品１２の同一平面上を左
右２点以上の複数点で吸着する。さらには、開口部６ａ
を２個以上の複数個有しており、部品１２の同一平面上
を上下２点以上の複数点で吸着する。

【００２７】この実施の形態３によると、吸着ノズル６
の開口部６ａを複数個有することにより、１点吸着方式
よりさらに安定した吸着が実現され、特に部品１２の中
心付近に突起を持つような形態の異形部品に有効であ
る。また、部品１２の複数点（両端など）を吸着したこ
とで、部品１２がぐらつくことなく安定した吸着を行う
ことができ、さらに基板５への装着時にも、複数点（両
端など）を押さえることで、部品１２を、押し込みによ
り変形や傾けを招くことなく、精度よく装着することが
できる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、上面吸着
が不可能な部品においても、実装精度の向上という有利
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における部品実装装
置を示す斜視図

【図２】本発明の第１の実施の形態における移載ヘッド
部の構成を示すパターン図

【図３】本発明の第１の実施の形態における吸着ノズル
及び部品押え部の詳細を示す断面図

【図４】本発明の第１の実施の形態における部品実装方
法を示し、（ａ）は第一行程の吸着ノズルと部品の位置
関係を示す断面図、（ｂ）は第二行程の吸着ノズルと部
品の位置関係を示す断面図、（ｃ）は第三行程の吸着ノ
ズルと部品の位置関係を示す断面図

【図５】本発明の第１の実施の形態における部品実装方
法を示し、（ａ）は第四行程の吸着ノズルと部品の位置
関係を示す断面図、（ｂ）は第五行程の吸着ノズルと部
品の位置関係を示す断面図、（ｃ）は第六行程の吸着ノ
ズルと部品の位置関係を示す断面図

【図６】本発明の第１の実施の形態におけるタイミング
チャート

【図７】本発明の第２の実施の形態における部品実装装
置を示し、規正爪方式での実施形態を示す断面図

【図８】本発明の第３の実施の形態における部品実装装
置を示し、吸着ノズルの詳細を示す要部の斜視図

【図９】従来の部品実装装置を示す斜視図

【符号の説明】

１ 部品供給装置 ２ 搬送部 ３ 移載ヘッド ４ 移動テーブル ５ 基板 ６ 吸着ノズル ６ａ 開口部 ７ 部品押え部 ８ 真空装置 ９ 駆動装置 １０ 制御装置 １１ 部品収納体 １２ 部品

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移載ヘッドにより、部品供給装置からの
   部品を吸着して位置決め保持された基板上に実装する部
   品実装方法において、部品供給装置側の部品収納体に収
   納されている部品を、移載ヘッドの吸着ノズルにより側
   面から真空吸着する第一行程と、吸着ノズルを上昇して
   部品収納体から部品を取り出す第二行程と、吸着ノズル
   を基板上の実装位置に移動するとともに認識による部品
   の位置補正を行う第三行程と、吸着ノズル及び部品押え
   部を下降して基板上に部品を配するとともに、部品押え
   部により部品を上面より保持する第四行程と、吸着ノズ
   ルを、真空破壊により部品と離脱したのち上昇させる第
   五行程と、部品押え部を、部品から離脱後に上昇させて
   元の位置に戻す第六行程とからなることを特徴とする部
   品実装方法。
2. 【請求項２】 移載ヘッドにより、部品供給装置からの
   部品を吸着して位置決め保持された基板上に実装する部
   品実装方法において、部品供給装置側の部品収納体に収
   納されている部品を、移載ヘッドの吸着ノズルにより側
   面から真空吸着する第一行程と、吸着ノズルを上昇して
   部品収納体から部品を取り出す第二行程と、吸着ノズル
   を基板上の実装位置に移動するとともに認識による部品
   の位置補正を行う第三行程と、吸着ノズル及び部品押え
   部を下降するとともに吸引圧力を下げて行き、基板上に
   部品を配するとともに、部品押え部により部品を押えた
   段階で吸着ノズル内の圧力を大気圧と同じ状態にする第
   四行程と、吸着ノズルを部品と離脱したのち上昇させる
   第五行程と、部品押え部を、部品から離脱後に上昇させ
   て元の位置に戻す第六行程とからなることを特徴とする
   部品実装方法。
3. 【請求項３】 移載ヘッドにより、部品供給装置からの
   部品を吸着して位置決め保持された基板上に実装する実
   装装置において、移載ヘッドを、吸着ノズルと、吸着ノ
   ズルに隣接する位置に吸着ノズルと平行に設けられた部
   品押え部と、部品を真空吸着する真空装置と、吸着ノズ
   ルと部品押え部とを昇降駆動させる駆動装置と、真空装
   置と駆動装置とを制御する制御装置とから構成し、前記
   吸着ノズルは、その開口部をノズル長手方向に対し垂直
   な方向に設けて、部品を側方から真空吸着して基板上に
   実装するように構成され、前記部品押え部は、その昇降
   動により部品実装時に部品を上面から位置決め保持する
   ように構成されていることを特徴とする部品実装装置。
4. 【請求項４】 吸着ノズルは開口部を複数個有すること
   を特徴とする請求項３記載の部品実装装置。
5. 【請求項５】 吸着ノズルの開口部が、部品の同一平面
   上の複数点を吸着するようにしたことを特徴とする請求
   項４記載の部品実装装置。