WO1998032317A1 - Dispositif de montage de composants electroniques - Google Patents

Description

明 細

電子部品装着装置 技術分野

本発明 は 各種電子機器 に 使用 さ れ る 表面実装対応 の チ ッ プ型 の電子部品 を プ リ ン 卜 基板上 に装着す る 場合 に 用 い ら れ る 電子 部品装着装置 に関 す る も の で あ る 。 背景技術

従来、 こ の種 の電子部品装着装置 は 、 大別 す る と ロ ボ ッ ト を 用 い た方式 の汎用型の装着装置 と 、 装着部 を ロ ー タ リ ー方式 と し た 高速型 の 装着装置 と が主流 と な っ て 使用 さ れ て い る 。 口 ボ ッ 卜 方式 の汎用型の装着装置は 、 特開平 6 - 8 5 4 9 2 号公 報に開示 さ れた も のが知 ら れて い る 。 こ れは第 9 図に示す よ う に テ ー ピ ン グ さ れた電子部品 を 1 個ずつ供給 す る カ セ ッ ト 7 7 が 搭載さ れた電子部品供給部 7 0 と 、 プ リ ン ト 基板 7 5 を保持す る 基板保持部 7 9 と 、 電子部品を吸着す る 吸着 ノ ズ ル 7 1 が回転 摺動可能に取付け ら れて プ リ ン ト 基板' 7 5 に電子部品を装着す る 装着 へ ッ ド 部 7 2 と 、 こ の装着へ ッ ド部 7 2 が摺動 自 在 に取付 け ら れ た第 1 の駆動軸 7 3 と 、 こ の第 1 の駆動軸 7 3 と 直交 す る方向 に第 1 の駆動軸 7 3 を駆動す る第 2 の駆動軸 7 4 か ら構成 さ れて い た 。 そ し て、 装着 へ ッ ド部 7 2 が X Y 方向 に 移動 し て 電子部品供給部 7 0 か ら 順次供給 さ れ る 電子部品を 1 個ずつ 吸 着 し 、 プ リ ン ト 基板 7 5 上 に装着す る よ う に構成 さ れ て い た 。

ま た 、 口 一 タ リ ー 方式 の 高速型 の 装着装置 は 、 特 開平 7 - 2 0 2 4 9 1 号公報 に開示 さ れた も の が知 ら れて い る 。 こ れ は 第 1 0 図 の要部斜視図 に示す よ う に 、 円 周 上 に複数の 吸着 ノ ズ ノレ 8 2 が配置 'さ れて間欠回転す る ロ ー タ リ ー へ ッ ド 8 1 と 、 吸 着 ノ ズ ル 8 2 が停止す る 位置 に移動可能 な X — Y テ ー ブ ル 8 3 上 の部品供給部 8 0 と 、 吸着 ノ ズ ル 8 2 に 吸着 さ れた電子部品 を認識す る 認識部 8 6 と 、 電子部品実装用 の プ リ ン 卜 基板 8 5 を保持 し て直交す る 2 つ の方向 に移動可能な X — Y テ ー ブ ル 8 3 を有 し て い る 。 そ し て 、 順次 ロ ー タ リ ー へ ッ ド 8 1 が間欠回転 す る こ と に よ り 、 電子部品 を 吸着、 認識、 装着 を行 う よ う に 構 成 さ れた も の で あ っ た。

し か し な が ら 上記従来の構成で は、 小型で安価かつ 高速 な 電 子部品装着装置が求め ら れて い る 中で、 ロ ボ ッ ト 方式 の 汎用 型 の装着装置 に お い て は構成 が簡単で小型 で あ る も の の 、 1 点ず つ 電子部品 を 吸着 し 、 そ の 後 プ リ ン 卜 基板 7 5 に電子部品 を装 着す る 構成 の た め に高速化が図れ な い と い う 問題があ っ た 。 ま た 、 ロ ー タ リ — 方式の高速型の装着装置 で は 、 口 — タ リ ー へ ッ ド 8 1 の高速化 に よ り 装着 タ ク ト は速 い も の の 、 1 点ずつ 電子 部品 を吸着 す る 構成の た め に更な る 超'高速化 が図れず、 ま た 設 備が大型化、 かつ設備価格 も 高 い も の に な る と い う 課題を有 し て お り 、 こ の両者の 中間 タ イ プの電子部品装着装置の 実現が望 ま れて い る の が実情で あ っ た。 発明 の開示

そ こ で本発明 は こ の よ う な従来の課題 を解決 し 、 小型で 速 化が可能 な電子部品装着装置を提供す る こ と を 目 的 と す る も の で あ る 。 - そ し て こ の 目 的 を達成す る た め に本発明 に よ る 電子部品装着 装置 は 、 複数の吸着 ノ ズ ル と 電子部品を順次供給す る 複数 の 力 セ ッ ト を 同 ピ ッ チ で配置 し 、 ま た 、 同 ピ ッ チ に 配置 さ れ た 力 セ ッ 卜 を駆動す る 駆動機構 を各 カ セ ッ 卜 に対応 し て設 け た構成 と し た も の で あ り 、 小型で高速化が可能 な電子部品装着装置が 得 ら れ る 。 図面 の簡単 な説明

第 1 図 は本発明 の第 1 の 実施例 に よ る 電子部品装着装置 を示 す斜視図、 第 2 図 は 同平面図、 第 3 図 は 同 カ セ ッ 卜 の駆動機構 を示す一部断面要部側面図、 第 4 図 は 同 カ セ ッ 卜 の駆動機構 と な る シ リ ン ダ の断面図、 第 5 図の（a) , ( は そ れぞれ同 吸着動作 を説明 す る た め の要部正面図、 第 6 図 は 同吸着状態を示 す要部 正面図、 第 7 図 は 同装着伏態を示す要部正面図、 第 8 図 の （a) は 本発明 の第 2 の実施例 に よ る 電子部品装着装置の要部正面図、 第 8 図 の（b) は 同側面図、 第 9 図 は 従来の汎用型 の電子部品装着 装置を示す斜視図、 第 1 0 図は従来の高速型の電子部品装着装 置を示す要部斜視図で あ る 。 発明 を実施 す る た め の最良 の形態

以下、 本発明 の一実施例 に つ い て第 1 図〜第 7 図を 用 い て説 明 す る 。

(実施例 1 )

第 1 図、 第 2 図 に お い て 、 2 及 び 3 は そ れぞれ第 1 、 第 2 の 供給部で あ り 、 そ れ ぞれ電子部品 を順次供給す る カ セ ッ 卜 4 を 複数台 隣接配置 し て筐体 1 上 に配設 さ れ た構成 と な っ て い る 。 こ の第 1 、 第 2 の供給部 2 ， 3 は所定の 間隔 を設 け て直線上 に 配置 さ れ、 こ の第 1 、 第 2 の供給部 2 ， 3 の 中間部 と な る 上記 所定 の 間隔部 に テ ー ブ ル部 6 が配設 さ れて い る 。 こ の テ ー ブ ル 部 6 は電子部品を装着す る プ リ ン 卜 基板 1 9 を保持 し て電子部 品 の供給方向 （ Y 方向） と 同方向 に駆動 モ ー タ 1 4 の 回転 に よ り ボ ー ル ね じ 5 を介 し て摺動 自 在 に取付 け ら れて い る 。

1 0 及 び 1 1 は 、 電子部品を吸着保持す る 複数の吸着 ノ ズ ル 1 8 を 昇降 自 在 に 保持 し た 第 1 及 び第 2 の 装着 へ ッ ド 部で あ る 。 こ れ ら の第 1 、 第 2 の装着へ ッ ド部 1 0 , 1 1 は 筐体 1 上 に結合 さ れた ア ツ パ フ レ ー ム 9 の下面の ガイ ド レ ー ル 8 に 対 し て電子部品 の供給方向 と 直交す る 方向 （ X方向 ） に そ れ ぞ れ独 立 し て摺動 自 在 に 取付 け ら れて い る 。

1 5 は プ リ ン ト 基板 1 9 を テ ー ブ ル部 6 に 搬送 す る た め の ロ ー ダ部、 1 6 は テ ー ブ ル部 6 か ら プ リ ン ト 基板 1 9 を搬出 す る ア ン ロ ー ダ部で あ る 。 1 2 ， 1 3 は そ れぞれ第 1 、 第 2 の装 着へ ッ ド部 1 0 ， 1 1 の吸着 ノ ズ ル 1 8 に カ セ ッ ト 4 か ら 順次 電子部品 を供給す る た め の第 1 、 第 2 の駆動系 で あ り 、 そ の配 列 ピ ッ チ を カ セ ッ ト 4 の 配列 ピ ッ チ に 合 わ せ た 構成 と し て い る 。

第 3 図は装着へ ッ ド部 と カ セ ッ 卜 の駆動系 を示 し た も の で あ り 、 第 3 図 に お い て 、 2 1 は カ セ ッ ト 4 に設 け ら れた駆動用 の レ ノ、、 一、 2 0 は こ の レ ノ、 '一 2 1 を突 く こ と に よ っ て レ ノ、 ' 一 -2 1 を揺動動作 さ せ る た め の シ リ ン ダ で あ る 。 2 3 は こ の シ リ ン ダ 2 0 の先端 に装着 さ れた プ ッ シ ャ 一 力 ラ ー で あ り 、 こ の シ リ ン ダ 2 0 及 び プ ッ シ ャ 一 カ ラ ー 2 3 は上記複数の カ セ ッ ト 4 の そ れぞれ に対応 し て第 1 、 第 2 の駆動系 1 2 ， 1 3 に そ れ ぞれ取 付 け ら れて い る 。

2 9 は上記 レ バ 一 2 1 に 一端が連結 さ れ た リ ン ク 部材、 2 6 は こ の リ ン ク 部材 2 9 の他端 に連結 さ れ た テ ー プ送 り レ バ 一 、 2 7 は こ の テ ー プ送 り レ バ ー 2 6 の動作 に よ り 駆動 さ れ る 送 り 爪機構、 2 8 は こ の送 り 爪機構 2 7 に よ り 間欠搬送 さ れ る テ ー ビ ン グ電子部品で あ る 。

ま た 、 上記 シ リ ン ダ 2 0 は第 4 図 に そ の詳細 を示す よ う に 、 ス プ 一 ノレ 2 2 は後方 に ス プ 一 ノレ 2 4 , 2 5 を連結 し て一本 の棒 状 に構成 さ れて い る 。 そ し て こ の構成 に よ れば ス プ ー ル 2 4 , 2 5 に よ る 駆動力 が累積 し て ス プ ー ル 2 2 に よ る 駆動力 に加算 さ れ る よ う に し て い る 。 つ ま り 各 ス プ ー ノレ 2 2 ， 2 4 , 2 5 に は そ れ ぞれ空気路 A ， B , C を介 し て空気圧 が加 え ら れ、 そ れ ぞれ の駆動力 が加算 さ れ る こ と に な る の で あ る

こ の よ う に構成 さ れた本発明 の電子部品装着装置の動作 に つ い て以下 に 説明 す る 。

ま ず、 第 1 図 に示す第 1 、 第 2 の駆動系 1 2 ， 1 3 に よ り 、 第 3 図 に そ の詳細 を示す よ う に第 1 、 第 2 の駆動系 1 2 ， 1 3 内 に 取付 け ら れた シ リ ン ダ 2 0 を駆動 し て第 1 、 第 2 の供給部 2 ， 3 上 に 装着 さ れた カ セ ッ ト 4 の駆動用 の レ バ 一 2 1 を揺動 さ せ る 。

こ の レ バ 一 2 1 の揺動動作に よ り 、 リ ン ク 部材 2 9 、 テ ー プ 送 り レ バ ー 2 6 、 送 り 爪機構 2 7 を介 し て テ — ビ ン グ電子部品 2 8 を間欠搬送 し て取出 し 位置 （図示せ ず） ま で搬送 す る 。 次 に 、 第 5 図（a> に示す よ う に 、 第 1 の 装着へ ッ ド部 1 0 が プ 口 グ ラ ム に よ り 指示 さ れて第 1 の供給部 2 の上方の位置 に移動 し 、 第 5 図（b) に示す よ う に 吸着 ノ ズ ル 1 8 が下降 し て ¾十 |5口 d 5 0 の 吸着 を 行 い 、 続 い て 第 6 図 に 示 す よ う に 、 第 1 の 装着 へ ッ ド部 1 0 の吸着 ノ ズ ル 1 8 は電子部品 5 0 を吸着 し て上昇 す る 。 次 に 、 位置決め （図示 し な い メ カ 位置決 め 、 パ タ ー認識 位置決 め等） を行 い 、 第 7 図 に示す よ う に 、 吸着 し た 電子部品 5 0 を テ ー ブ ル部 6 上 に保持 さ れ た プ リ ソ 卜 基板 1 9 上 へ吸着 ノ ズ ル 1 8 を選択 し な が ら 順次装着動作、 も し く は全 て の 吸着 ノ ズ ル 1 8 を 同時 に作動 さ せ て装着動作 を行 い 、 吸着 し た全 て の電子部品 5 0 を プ リ ン ト 基板 1 9 上へ装着す る 。

な お、 こ の よ う に第 1 の装着ヘ ッ ド部 1 0 が装着動作を し て い る 時、 第 2 の装着へ ッ ド部 1 1 は第 1 の装着へ ッ ド部 1 0 と 相対的 に動 い て第 2 の供給部 3 上 で吸着動作を行 う よ う に構成 さ れて お り 、 第 1 、 第 2 の装着ヘ ッ ド部 1 0 ， 1 1 が交互 に こ の動作を く り 返 し 行 う こ と に よ り 、 電子部品 5 0 を プ リ ン 卜 基 板 1 9 上 に順次装着 し て い く 構成 に な っ て い る 。

す な わ ち 、 こ の よ う に第 1 の装着 ヘ ッ ド部 1 0 は第 1 の供給 部 2 か ら 第 1 の駆動系 1 2 に よ り 供給 さ れ る 電子部品 5 0 を 吸 着 し て プ リ ン 卜 基板 1 9 へ装着す る も の で あ り 、 し か も 第 1 の ッ ド 部 1 0 に 保持 さ れ た 複数 の 吸着 ノ ズ ル 1 8 の 配列 ピ ッ チ と 、 第 1 の供給部 2 に配置 さ れた複数の カ セ ッ 卜 4 の配 歹リ ピ ッ チ と 、 カ セ ッ ト 4 を 駆動 す る 第 1 の 駆動系 1 2 の-配置 ピ ッ チ は全 て 同 じ 寸法に設定 さ れ、 第 1 の装着 へ ッ ド部 1 0 と カ セ ッ ト 4 と 第 1 の駆動-系 1 2 は 一対の関係 に な る よ う に 構成 さ れて お り 、 従 っ て こ の よ う に配置す る こ と に よ り 、 複数 の 吸 着 ノ ズル 1 8 を同時に昇降 さ せ る こ と に よ り 複数の電子部品 5 0 を 同時 に 吸着、 装着す る こ と が可能 に な り 、 無駄 な動作 を無 く し て高速で部品装着を行 う こ と が可能 と な る も の で あ る 。

な お、 本発明 は上記実施例 に 限定 さ れ る も の で は な く 、 ロ ー タ リ —方式 の高速型 の電子部品装着装置 に も 展開 が図 れ る 構成 の も の で あ る 。

(実施例 2 )

以下、 本発明 の第 2 の実施例 に つ い て第 8 図 を用 い て説明 す 尚、 本実施例 に よ る 電子部品装着装置 の吸着 へ ッ ド の動作 は 上記実施例 1 と 同様で あ る た め に 省略 し 、 異 な る 部品 に つ い て の み説明 す る 。

第 8 図（a) , (b) は第 2 の実施例 に よ る 電子部品装着装置 の装着 へ ッ ド部の近傍 を示 し た要部正面図 と 同側面図で あ る 。 第 8 図 に お い て、 1 0 は ガイ ド レ ー ル 8 に摺動 自 在 に取付 け ら れ た第 1 の装着へ ッ ド部、 1 8 は こ の第 1 の装着へ ッ ド部 1 0 に昇降 自 在 に複数保持 さ れた吸着 ノ ズ ル で あ る 。 1 2 A は上記第 1 の 装着 へ ッ ド 部 1 0 が取付 け ら れ た べ — ス 部材 1 0 A に 取付板 2 0 B を 介 し て 取付 け ら れ た 供給部駆動用 の 第 1 の 駆動系 、 2 0 A は こ の第 1 の駆動系 1 2 A に複数設 け ら れた シ リ ン ダ 、 2 3 A は こ の シ リ ン ダ 2 0 A の先端に装着 さ れた プ ッ シ ャ 一 力 ラ ー で あ る 。 ― 4 は カ セ ッ ト で あ り 、 2 1 は こ の カ セ ッ ト 4 を駆動 す る た め の レ バ ー 、 2 9 は リ ン ク -部材、 2 6 は テ ー プ送 り レ バ ー 、 2 7 は送 り 爪機構、 2 8 は テ ー ピ ン グ電子部品 で あ る 。

れ る

の よ う に 構成 さ れた本実施例 の電子部品装着装置 は 、 第 1 の 装着 へ ッ ド 部 1 0 が電子部 品 を 吸着 す る 際 に 、 第 1 の 装着 ド部 1 0 に取付 け ら れ た第 1 の駆動系 1 2 A が第 1 の装着 ド部 1 0 と 共 に第 1 の供給部 2 上 に 配置 さ れた カ セ ッ ト 4 上 に 移動 し て動作す る た め に無駄 な動作 が無 く 、 高速 で部品装 着を 行 う こ と 力 で き る ば か り で な く 、 吸着 ノ ズ ル 1 8 に 対応 し た数だ け の シ リ ン ダ 2 0 A を備え た第 1 の駆動系 1 2 A を設 け れ ば良 い こ と か ら 第 1 の実施例 と 比較す る と 駆動系を半減す る こ と がで き 、 小型軽量化 と 低価格化 に大 き く 貢献す る こ と がで さ る も の で あ る 。 産業上 の利用可能性

以上 の よ う に本発明 に よ る 電子部品装着装置 は 、 吸着 ノ ズ ル と カ セ ッ 卜 と カ セ ッ 卜 を駆動す る 駆動系 の 各配置 ピ ッ チ を 同一 寸法 に す る こ と に よ り 、 多数の電子部品 を一度 に 吸着 し て プ リ ン ト 基板 に装着す る こ と が可能 と な り 、 無駄 な動作を無 く し て ト ー タ ル タ ク 卜 の 向上を 図 る こ と が で き る も の で あ る 。

ま た 、 カ セ ッ 卜 を駆動す る 駆動系を装着へ ッ ド部 に取付 け る こ と に よ り 、 駆動系を必要最低数 に設定で き 、 装置の 小型軽量 ィ匕 と 低価格化を図 る と 共 に 、 更な る タ ク ト 向上 も 図 る こ と がで き る も の で あ る 。

Claims

請 - 求 の 範 囲 電子部品を順次供給す る カ セ ッ ト を複数台 隣接配置 し 、 そ れ ぞれが所定 の間隔 を設 け て直線状 に 配置 さ れた 第 1 、 第 2 の供給部 と 、 こ の第 1 、 第 2 の供給部 を そ れ ぞ れ駆動 す る た め に 各 カ セ ッ 卜 に 対応 し て設 け ら れ た第 1 、 第 2 の駆 動機構 と 、 上記第 1 、 第 2 の供給部 の 中間 と な る 上記所定 の 間隔部 に電子部品 の 供給方向 と 同一方向 に摺動 自 在 に 配 置 さ れ た電子部品装着用 の プ リ ン ト 基板 を 保持す る テ ー プ ル部 と 、 電子部品 を吸着す る 複数 の 吸着 ノ ズ ルを昇降 自 在 に 保持 し て上記テ ー ブ ル部 な ら び に 第 1 、 第 2 の 供給部 の 上方 に テ ー ブ ル部の摺動方向 と 直交 す る 方向 に摺動 自 在 に 配置 さ れ た第 1 、 第 2 の装着へ ッ ド 部 と 、 こ れ ら を制御 す る 制御部か ら な る こ と を特徴 と す る 電子部品装着装置。

2 請求の範囲第 1 項 に お い て、 供給部駆動用 の第 1 、 第 2 の 駆動機構が、 各 カ セ ッ 卜 に対応す る 複数の シ リ ン ダを直線 状 に配置 し て構成 さ れ、 かつ個 々 の シ リ ン ダが複数個が直 線状 に 連結 さ れた ス プ ー ル に よ り 駆動 さ れ る よ う に し た こ と を特徴 と す る 電子部品装着装置。

3 請求の範囲第 2 項 に お い て 、 供給部駆動用 の第 1 、 第 2 の 駆動機構を 、 第 1 、 第 2 の装着へ ッ ド部 に そ れ ぞれ設 け た こ と を特徴 と す る 電子部品装着装置。

4 請求の 範囲第 2 項 に お い て 、 供給部 に配置す る カ セ ッ 卜 の 配置 ピ ッ チ と 、 供給部 を 駆動 す る 駆動機構 の 配置 ヒ ッ チ と 、 装着へ ッ ド部 に保持 さ れた吸着 ノ ズ ル の配置 ピ ッ チ を

^士 ¾ ？ 凝 ¾ ¾ ? 2 : Ί ？- — ^I W , W ¾ οτ

TSI00/86df/IDd LMZZI OAV