JPH11330795A - 表面実装部品搭載機及び表面実装部品搭載方法 - Google Patents
表面実装部品搭載機及び表面実装部品搭載方法Info
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Abstract
子部品を迅速に搭載させる。 【解決手段】 電子部品搭載機20における基板搬送装
置24は、第1及び第2の位置決め領域24C、24B
を有し、第1の位置決め領域24CはY方向に移動可能
であり、又、各々複数の部品吸着ユニット34を備える
移動ユニット28A、28Bは、同一のX方向ガイド3
0上で独立してX方向に移動可能とされる。
Description
置から電子部品を順次供給し、これを吸着ノズルによっ
て吸着し、回路基板の指定位置に搭載する表面実装部品
搭載機及び表面実装部品搭載方法に関する。
品搭載機1は、紙又はプラスチックシートの孔に電子部
品を収納してリール状に巻かれているリール2から、電
子部品供給装置3により電子部品を1つずつ供給し、こ
の供給される電子部品を、ヘッド部4により吸着し、且
つ回路基板5上に搭載するようにしたものである。
より回路基板5と平行な平面内でXY方向に移動される
ようになっている。
れるように、通常2組以上の部品吸着ユニット7、7・
・・を機械的インターフェイス部材8を介して、前記X
Yロボット装置6に支持されている。
ーフェイス部材8の表面に固定された構造部材9と、こ
の構造部材9に、鉛直方向の直進ガイド10によって上
下動自在に支持されたブラケット11と、このブラケッ
ト11に取り付けられ、ボールねじ・ナット12を介し
て前記ブラケット11を上下方向に駆動するモータ13
と、前記ブラケット11に、鉛直方向の軸14を介して
その下端に支持された吸着ノズル15と、前記ブラケッ
ト11に取り付けられ、前記軸14をその軸線廻りに回
転させることによって、前記吸着ノズル15の回転方向
の位置決めをするモータ16と、前記構造部材9に取り
付けられ、前記吸着ノズル15に吸着された電子部品1
7の位置を検出するための位置検出器18と、前記構造
部材9に取り付けられ、回路基板5上のマーク認識や電
子部品17を吸着する際のその位置、回路基板5上に搭
載した電子部品17の位置を確認するためのカメラ19
等を備えている。
吸着ユニット7におけるそれぞれの吸着ノズル15間の
距離と、前記複数の電子部品供給装置3における電子部
品供給先端間の距離とを一致させることによって、同一
タイミングで複数の電子部品吸着が可能であり、XYロ
ボット装置6の1回のXY動作毎に、部品吸着ユニット
7の数だけ同時に電子部品を回路基板5上に装着して、
搭載時間を短縮することができる。
XYロボット装置6に対して、できるだけ多くの部品吸
着ユニット7を設ければ、理論的には電子部品の吸着、
搭載のサイクルタイムが減少し、生産性が増加すること
になる。
増加しても、その増加数に比例して生産性の向上が図れ
るものでなく、むしろ向上度合いが小さくなっていくと
いう問題点がある。
加は、XYロボット装置6による移送質量の増加を招
き、移動速度や加速度を維持することが困難になり、逆
に吸着搭載サイクルタイムを悪化させる場合も生じると
いう問題点がある。
板移動方向)にのみ移動し、回路基板はこれと直交する
Y方向に移動させるもの、X方向に2本のビームを設
け、これらに別々のヘッド部を設けるようにしたものが
ある。
大きくなる上に、高速性を発揮できないという問題点が
ある。又、後者は、電子部品供給装置を前後に配置しな
ければならず、構造が複雑となり、生産ラインに組み込
むためのコストが増大すると共に、装置全体のコストも
高いという問題点がある。
されたものであって、簡単な構造であって、設置面積、
コストを増大したりすることがなく、高速で電子部品搭
載をすることができるようにした、電子部品搭載機及び
電子部品搭載方法を提供することを目的とする。
ように、基板を搬送領域、位置決め領域、搬出領域の順
に搬送、停止させる基板搬送装置と、この基板搬送装置
に沿って配置され、電子部品を順次供給する電子部品供
給装置と、各々が電子部品供給装置から電子部品を受け
取り、これを前記位置決め領域に停止している基板へ搭
載する吸着ノズル、及び吸着ノズルの角度位置決め装置
を含む部品吸着ユニットを備えたヘッド部と、このヘッ
ド部を支持して、前記基板の搬送方向と平行なX方向及
び直交するY方向に移動させるXYロボット装置と、を
有してなる表面実装部品搭載機において、前記ヘッド部
を、同一のX方向ガイドに、各々が独立して摺動自在に
支持された複数の移動ユニットから構成し、各移動ユニ
ットは、他の移動ユニットに対して独立してX方向に移
動自在とされ、且つ、少なくとも1つの部品吸着ユニッ
トを装着してなり、前記位置決め領域は、X方向に並ん
で複数配置され、且つ、これらの位置決め領域のうち少
なくとも一つの位置決め領域が、他の位置決め領域に対
してY方向に相対的に移動・位置決め可能として、上記
目的を達成するものである。
おける前記複数の移動ユニットをX方向に独立に移動さ
せてX方向の位置決めをすると共に、前記複数の位置決
め領域を独立に移動させてY方向の位置決めをし、且
つ、前記吸着ノズルの角度位置決め装置により吸着した
電子部品の角度位置決めをして、基板上に電子部品を搭
載することを特徴とする表面実装部品搭載方法により、
上記目的を達成するものである。
複数の移動ユニットが同一のX方向ガイドに各々独立し
て摺動自在に支持され、且つ、相対的にY方向に独立し
て移動自在とされているので、複数の基板に同時に電子
部品を搭載する際に、複数の基板間のX方向及びY方向
位置のずれを容易に補正して、高速で電子部品を搭載す
ることができる。
されているので、装置を複雑且つ大型化したりすること
がない。
面を参照して説明する。
載機20は、図1に示されるように、基板22A、22
Bを一方向(X方向)に搬送、停止させる基板搬送装置
24と、この基板搬送装置24に沿って配置され、電子
部品を順次供給する電子部品供給装置26と、各々が前
記電子部品供給装置26から電子部品を受け取り、これ
を基板22上へ搭載する2個の移動ユニット28A、2
8Bと、これら移動ユニット28A、28Bを前記基板
22の搬送方向と平行なX方向に摺動自在に支持するX
方向ガイド30を備えると共に、このX方向ガイド30
をこれと直交するY方向に駆動するようにされたXYロ
ボット装置32と、を備えて構成されている。
々前記図7に示されると同様の部品吸着ユニット34を
3個及びカメラ36を1個備えている(位置検出器は図
示省略)。又、移動ユニット28A、28Bは、機械的
インターフェース部材となるプレート29A、29B
(図3参照)を介してXガイド30に支持されている。
示されるように、基板搬送方向に順次、基板搬入領域2
4A、第2位置決め領域24B、第1位置決め領域24
C、及び、基板搬出領域24Dを有し、各々に独立して
基板22を搬送し且つ停止させることができるコンベア
25A〜25Dを備えている。
4Bは、ここに基板22A、22Bを搬入停止したと
き、前記2つの移動ユニット28A、28Bから電子部
品を搭載できる状態となるようにされている。
1、図2に示されるように、コンベア25Cを支持する
断面U字形状のフレーム38が、Y方向の直進ガイド4
0によって水平且つY方向に移動自在に支持され、更
に、Yモータ42によって、ボールねじ42Aを介して
前記直進ガイド40に沿ってY方向に移動できるように
されている。
ニット28A、28Bを、ベルト46A、46Bを介し
てそれぞれ、X方向ガイド30に沿って独立に駆動する
ためのモータを示す。
部材31の軸方向両端は、前記モータ44A、44Bと
共に、XYロボット装置32におけるY方向ガイド48
上にY方向に摺動自在に支持され、モータ(図示省略)
により、Y方向に移動自在とされている。
品吸着ユニット34は、各々、図8に示されると同様の
モータにより鉛直軸線廻りの回転角度が位置決めされる
吸着ノズル50A、52A、54A及び50B、52
B、54B(図3参照)を備えている。
板22A、22B上に電子部品を搭載する工程につい
て、図4〜図9を参照して詳細に説明する。
01において、基板22A、22Bを基板搬入領域24
Aから基板搬送装置24内に装入する。
基板22Aを第1位置決め領域24Cに位置決め停止さ
せ、ステップ103において、後行基板22Bを第2位
置決め領域24Bに搬送・位置決めする。
ラ36により、基板22A、22Bの装着姿勢を計測す
る。
32により、移動ユニット28A、28Bを電子部品供
給装置26のピックポジション上部に移動させる。
ノズル50A、52A、54A及び50B、52B、5
4Bにより、電子部品51A、53A、55A及び51
B、53B、55Bをそれぞれ同時に吸着する。
例えば図6に示されるように、ノズルの中心に対して、
X方向、Y方向、及び、回転方向にずれて吸着されてい
るので、これを補正しなければならない。なお、前記吸
着ノズル50Aと50B、52Aと52B、54Aと5
4Bは、各々Y方向の座標が同一である。
み、前記位置検出器により各電子部品のXY方向の位
置、回転方向の姿勢を検出し、次に、ステップ108〜
112において、吸着ノズル50A、50Bにより、前
記電子部品51A、51Bを、基板22A、22Bに同
時に搭載できるように、各電子部品のずれ量を補正する
とともに、電子部品51A、51Bの角度が指定搭載角
度となるよう補正する。なお、これらの補正は、実際は
同時に並行して行われる。
ず、ステップ108では、基板22A上の電子部品51
A、及び、基板22B上の電子部品51Bのそれぞれの
搭載座標(図6〜9では搭載位置A、Bで示す)との距
離、前記位置検出器により得られたこれらの電子部品5
1A、51Bの吸着姿勢により、電子部品51A、51
Bの搭載位置に対するX方向、Y方向、及び回転方向の
ずれを計算する。
まで図5参照)において、吸着ノズル50A、50Bの
回転角度を補正することによって、電子部品51A、5
1Bの角度が指定搭載角度となるようにする(図7参
照)。
8A、及び、移動ユニット28Bを、それぞれのノズル
が吸着した電子部品51Aと51Bと基板22A、22
Bにおけるこれらの搭載位置に対するX方向のずれ量δ
XA、δXB(図7参照)を補正するように、XYロボッ
ト装置32により、移動ユニット28A、及び、28B
を、その機械的インターフェイス部材となるプレート2
9A、29Bを介して駆動してX方向の位置決めをする
(図8参照)。
部品51BとそのY方向搭載座標の差δYB、電子部品
51Aと51Bの吸着時におけるY方向の差δYCを求
め、ステップ112において、XYロボット装置32に
より、移動ユニット28A、28Bを、Y方向にδYB
移動させ、前記電子部品51BとそのY方向搭載座標を
一致させる。同時に、フレーム38を含む第1位置決め
領域24Cを基板22Aとともに、Yモータ42によっ
て、Y方向にδYC移動させ、前記電子部品51Aとそ
のY方向搭載座標を一致させる(図9参照)。
A、50Bにより、前記電子部品51A、51Bを、基
板22A、22Bに同時に搭載する。
A、53B及び55A、55Bについてそれぞれ、前記
ステップ108〜113を繰り返す。
載まで、前記ステップ105〜114まで繰り返す。
いて、基板22A、22Bを、基板搬出領域24Dを経
て搬出し、ステップ101に戻る。
ユニットは2個のみ設けられているが、本発明はこれに
限定されるものでなく、3個以上であってもよい。又、
各移動ユニットにおける部品吸着ユニットの数も3個に
限定されず、少なくとも1個あればよい。
領域は前記移動ユニットの数に対応して、これと同数設
けているが、本発明はこれに限定されるものでなく、両
者の数は異なっていてもよい。又、基板搬送装置におけ
る位置決め領域は、複数の移動ユニットがY方向に相対
変位可能であればよく、従って、全部の移動ユニットを
ボールねじ等によってY方向に移動可能としたり、又、
1個の移動ユニットのみをY方向に固定し、他をY方向
に移動可能としてもよい。
基板22A、22Bに対して、同時に同一の部品を同期
して順次搭載していくようにされているが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、先行、後行基板上の部品搭
載を基板進行方向に半分ずつ移動ユニット28A、28
Bで負担して搭載するようにしてもよい。
では、基板22A、22B上の、進行方向前半部上の電
子部品を搭載し、移動ユニット28Bによって、基板2
2A、22Bの移動方向後半部の電子部品を搭載するよ
うにしてもよい。
により駆動されるが、このモータにはリニアモータも含
まれるものとする。
単な構成で、複数の基板上に電子部品を同時に高速で搭
載することができるという優れた効果を有する。
を示す斜視図
して示す斜視図
半を示すフローチャート
の、電子部品吸着時における基板及び電子部品の位置関
係を示す平面図
の、電子部品の回転角度補正後における基板及び電子部
品の位置関係を示す平面図
の、電子部品のX方向位置補正後における基板及び電子
部品の位置関係を示す平面図
の、電子部品位置補正終了時における基板及び電子部品
の位置関係を示す平面図
拡大して示す斜視図
Claims (2)
- 【請求項1】基板を搬送領域、位置決め領域、搬出領域
の順に搬送、停止させる基板搬送装置と、この基板搬送
装置に沿って配置され、電子部品を順次供給する電子部
品供給装置と、各々が電子部品供給装置から電子部品を
受け取り、これを前記位置決め領域に停止している基板
へ搭載する吸着ノズル、及び吸着ノズルの角度位置決め
装置を含む部品吸着ユニットを備えたヘッド部と、この
ヘッド部を支持して、前記基板の搬送方向と平行なX方
向及び直交するY方向に移動させるXYロボット装置
と、を有してなる表面実装部品搭載機において、 前記ヘッド部を、同一のX方向ガイドに、各々が独立し
て摺動自在に支持された複数の移動ユニットから構成
し、各移動ユニットは、他の移動ユニットに対して独立
してX方向に移動自在とされ、且つ、少なくとも1つの
部品吸着ユニットを装着してなり、前記位置決め領域
は、X方向に並んで複数配置され、且つ、これらの位置
決め領域のうち少なくとも一つの位置決め領域が、他の
位置決め領域に対してY方向に相対的に移動・位置決め
可能とされたことを特徴とする表面実装部品搭載機。 - 【請求項2】請求項1の表面実装部品搭載機における前
記複数の移動ユニットをX方向に独立に移動させてX方
向の位置決めをすると共に、前記複数の位置決め領域を
独立に移動させてY方向の位置決めをし、且つ、前記吸
着ノズルの角度位置決め装置により吸着した電子部品の
角度位置決めをして、基板上に電子部品を搭載すること
を特徴とする表面実装部品搭載方法。
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