WO2003067951A1

WO2003067951A1 - Dispositif et procede de montage de piece electronique

Info

Publication number: WO2003067951A1
Application number: PCT/JP2003/001216
Authority: WO
Inventors: Naoto Mimura; Izumi Miura; Hirofumi Obara; Hiroshi Uchiyama; Nobuyuki Kakita; Kazunori Kanai; Osamu Okuda; Akira Kabeshita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2003-02-06
Publication date: 2003-08-14
Also published as: US20050125998A1; JP3973439B2; US7003872B2; JP2003234597A; WO2003067951A8; EP1476006A1; EP1476006A4

Description

明細書電子部品実装装置及び方法技術分野

本発明は、電子部品を回路基板へ実装する電子部品実装装置及び方法に関し、詳しくは、上記電子部品の供給がいわゆるカセット式及ぴトレイ式等の多種の供給装置から行われ、カゝっ上記電子部品を保持して移動する部品保持部材が上記トレイ式部品供給装置におけるトレィ上を通過するような電子部品実装装置、及び該実装装置にて実行される電子部品実装方法に関する。背景技術

近年、電子回路基板のサイズは、例えば携帯電話等用の小型タイプからサーバ一コンピュータ等用の大型基板まで幅広く存在し、これらを最も効率的に最短の生産時間で生産することが要求されている。又、実装装置の形態としては、電子部品を吸着する作業へッドを XYロボットにて移動させて電子部品の実装を行う口ポット型実装装置が主流になりつつある。

以下、従来の電子部品実装装置の一例について、図 5を参照しながら説明する。図中、符号 1、 2、 3はテーピング部品の部品供給装置、符号 4はトレイ収納部品の部品供給装置、符号 1 5は作業へッドであり、電子部品を保持する部品保持部材の吸着ノズル 1 6を有し X Yロボット 1 7にて X， Y方向に移動可能な作業ヘッド、符号 5、 6は電子部品を回路基板に実装する前に、作業ヘッド 1 5に保持されている電子部品の吸着姿勢を撮像する認識カメラ、符号 8は電子回路基板 1 1を部品実装作業領域内に搬入するローダー、符号 9は電子回路基板 1 2を支持するサポートレール 9 a， 9 bより構成される基板搬送保持装置であり、この基板搬送保持装置 9は、扱う最大サイズの電子回路基板 1 2のサイズに合うように、一方のサポートレール 9 bが位置 1 0まで移動するように構成されている。符号 1 3は部品実装作業領域内から電子回路基板 1 1を搬出するアンローダーである。上述のように構成される従来の電子部品実装機 5 0における動作を説明する。電子回路基板 1 1は、ローダー 8を介して、サポートレール 9 a， 9 bにて支持されている。作業ヘッド 1 5は、 XYロボット 1 7の動作により、作業ヘッド 1 5に取り付けられた部品吸着ノズル 1 6によりテーピング部品用の部品供給装置 1から電子部品を吸着する。次に、 Aにて示す経路にて作業ヘッド 1 5が認識力メラ 5の上方まで移動して、吸着ノズル 1 6にて保持している電子部品の吸着姿勢が認識カメラ 5にて撮像され、計測される。該計測結果に基づいて、吸着されている電子部品の位置捕正を計算した後、作業へッド 1 5の移動により電子回路基板 1 2上に、吸着され認識された上記部品が位置補正されつつ実装される。一方、電子部品の部品供給装置は、当該実装装置 5 0の部品実装作業領域の後方にも符号 3 , 4で示すように、設けられている。テーピング部品用の部品供給装置 3、或いはトレイ収納部品を有する部品供給装置 4から上記吸着ノズノレ 1 6 にて吸着された電子部品も認識カメラ 6で撮像され、吸着位置姿勢を認識して、位置補正計算後、電子回路基板 1 2上に実装される。この場合の電子部品の移動経路は Bで示されている。

近年、電子部品は、小型から大型のものまでサイズも様々であり、又、電子部品の供給形態もテーピング、バノレク、スティック、トレィ等各種様々である。電子部品実装装置には、大きく分けて、テーピングタイプ、バルタタイプ、スティックタイプの部品供給部としてカセット式の供給装置と、トレイ式の供給装置とに分かれる。多くの電子部品は、上記カセット式の供給装置にて供給可能である力トレイにて供給される電子部品については、トレイ式の供給装置により供給される。

上述した、図 5に示す部品実装装置 5 0のように、従来、カセット式の部品供給装置と、トレイ式の部品供給装置とを共用させる場合、カセット式部品供給装置のスペースを用いてトレィ式部品供給装置を配置している。つまり、カセット式部品供給装置から供給される、テーピングタイプ、パルクタイブ、スティックタイプといった部品形態の部品種類を削減し、削減されたスペースにトレイ式部品供給装置を配置している。よって該酉己置では、一部の部品種類を削減しなければならないという課題を有する。一方、上述のような一部の部品種類の削減を行うことなく、トレィ式部品供給装置を配置する一例として、図 6に示す部品実装装置 5 1のように、カセット式部品供給装置 7と、部品実装領域との間に、トレイ式部品供給部 4を配置する構成が考えられる。該配置によれば、部品種類の削減を行う必要がなく、又、部品実装機の設置面積を大幅に増加させることもない。しかしながら、該配置の場合、カセット式部品供給装置 7から作業へッド 1 5の吸着ノズル 1 6により電子部品を保持し、部品実装領域へ移動するが、保持している部品の種類によりその部品の厚みは多種多様であることから、保持している部品の厚みが大きい場合には、移動経路に存在する上記トレィ式部品供給部 4に载置されている電子部品と、部品吸着ノズル 1 6に吸着されている部品とが干渉する可能性も生じる。よって、該干渉を防止するため、部品吸着ノズル 1 6の上昇が必要となる。しかしながら、最大の部品厚さを考慮した位置まで部品吸着ノズル 1 6を上昇させることは、部品供給装置からの部品保持のときのみならず、回路基板 1 2への部品実装のときにおける部品吸着ノズルの上下移動距離が大きくなつてしまう。よって、部品実装に要する時間が長くなり、実装コストが上がる。該実装コストを下げるには、実装時間を短縮する必要があるが、そのためには、電子部品の吸着工程、認識ェ程、実装工程の³工程における、電子部品の水平方向及び垂直方向における移動距離を最短にする必要がある。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、実装に要するサイクルタイムの短縮化が可能であり、又、部品実装機の小面積な配置を可能とする、電子部品実装装置、及び該実装装置にて実行される電子部品実装方法を提供することを目的とする。発明の開示

上述の目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。

即ち、本発明の第 1態様の電子部品実装装置によれば、少なくとも第 1電子部品を実装する基板が配置される実装領域、及び上記第 1電子部品の供給を行う第 1部品供給装置にて挟まれた領域に、第 2電子部品の供給を行う第 2部品供給装置を配置した電子部品実装装置であって、互いに直交する X， Y方向へ移動自在であり、力つ上記第 1及び第 2電子部品を保持して昇降する部品保持部材を有し、かつ少なくとも上記第 1部品供給装置から上記第 1電子部品を保持して該第 1電子部品を上記基板へ実装する実装へッド、と、

上記第 1部品供給装置から上記実装へッドにて保持された上記第 1電子部品及び上記部品保持部材の少なくとも一方が上記実装へッドの移動により上記第 2部品供給装置の第 2電子部品に干渉するとき、上記第 2部品供給装置に備わり上記第 2電子部品の ϋ«を行う第 2電子部品移動装置と、

上記第 1部品供給装置、上記第 2部品供給装置、上記第 2電子部品移動装置、及び上記実装へッドの動作制御を行い、かつ、上記干渉が生じるとき、上記第 2 電子部品移動装置に対する動作制御を行う制御装置と、

を備えたことを特徴とする。

又、上記実装へッドに保持された上記第 1電子部品及び第 2電子部品の保持姿勢を撮像する撮像装置をさらに備えるとき、上記第 1電子部品の撮像のための移動の際に上記第 1電子部品が上記第 2電子部品に干渉するときには、上記制御装置は、上記第 2電子部品移動装置に対して上記第 2電子部品の待避制御を行うこともできる。

又、上記制御装置は、さらに、上記実装ヘッドに対して上記部品保持部材の上昇を行わせ上記第 1電子部品の待避を行わせるようにしても良い。

又、上記制御装置は、上記第 1電子部品及び上記第 2電子部品の高さ情報を格納する記憶部を有し、上記実装へッドが保持している上記第 1電子部品における高さ情報、及び上記第 2部品供給装置における上記第 2電子部品の高さ情報に基づいて上記干渉の有無を判断して上記回避制御を行うこともできる。

又、上記第 2部品供給装置は、上記第 2電子部品を載置したトレイと、該トレィを移動させる上記第 2電子部品移動装置とを備えることもできる。

さらに本発明の第 2態様の電子部品実装方法によれば、少なくとも第 1電子部品を実装する基板が配置される実装領域、及び上記第 1電子部品の供給を行う第 1部品供給装置にて挟まれた領域に、第 2電子部品の供給を行う第 2部品供給装置を配置した電子部品実装装置にて実行される電子部品実装方法であって、上記第 1及び第 2電子部品を保持して昇降する部品保持部材を有する実装へッドが上記第 2部品供給装置の上方を通過する際に、上記部品保持部材、及び上記部品保持部材に保持されている上記第 1電子部品の少なくとも一方が上記第 2部品供給装置の第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2部品供給装置に対して上記干渉の回避を行う、

ことを特徴とする。

又、上記第 2態様において、上記実装ヘッドに保持された上記第 1電子部品及び第 2電子部品の保持姿勢を撮像した後に上記基板へ部品実装を行うとき、上記第 1電子部品の撮像の際に上記第 1電子部品が上記第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2部品供給装置に対して上記第 2電子部品の待避を行わせることもできる。

又、上記第 2態様において、上記干渉回避動作は、上記実装ヘッドが保持している上記第 1電子部品の高さ情報、及び上記第 2部品供給装置における上記第 2 電子部品の高さ情報に基づいて上記干渉の有無を判断して行われるようにすることもできる。図面の簡単な説明

本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましレ、実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、

図 1は、本発明の実施形態における電子部品実装装置の平面図であり、図 2は、図 1に示す第 1部品供給装置及び実装へッドの部分の斜視図であり、図 3は、図 1に示す第 2部品供給装置の斜視図であり、

図 4は、図 1に示す実装へッドの部品保持部材における昇降位置を説明するための図であり、

図 5は、従来の電子部品実装機の平面図であり、

図 6は、従来の電子部品実装機の平面図である。発明を実施するための最良の形態

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。

以下、図面を参照して本発明における第 1実施形態を詳細に説明する。

本発明の実施形態である、電子部品実装装置及び電子部品実装方法について、図を参照しながら以下に説明する。ここで、上記電子部品実装方法は、上記電子部品実装装置にて実行される。又、各図において、同じ構成部分については同じ符号を付している。

本実施形態の電子部品実装装置を詳細に説明する前に、まず概略を説明する。上記部品実装装置では、第 1電子部品の供給を行う、いわゆるカセット式の第 1部品供給装置と、第 2電子部品の供給を行う、いわゆるトレイ式の第 2部品供給装置とが設けられ、装置中央部分には、回路基板が配置される基板配置領域が設けられる。上記トレィ式の第 2部品供給装置は、上記カセット式の第 1部品供給装置と、上記基板配置領域との間に配置される。さらに、互いに直交する X, Y方向へ移動自在であり、かつ少なくとも上記第 1部品供給装置から上記第 1電子部品を保持し昇降可能な部品保持部材を有し、力つ保持した上記第 1電子部品を上記基板へ実装する実装ヘッドが設けられる。このような構成において、上記第 1部品供給装置から上記実装へッドにて保持された上記第 1電子部品を上記回路基板へ実装するとき、実装へッドに保持されている上記第 1電子部品又は上記部品保持部材が上記実装へッドの移動により上記第 2部品供給装置のトレイ上に載置されている第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2部品供給装置に対して上記干渉を回避する制御を行うようにしている。

このようにすることで、例えば、トレイ上の第 2電子部品の部品高さが高く、且つ上記実装へッドに保持されている第 1電子部品の高さが高い場合、上記実装へッドによる第 1電子部品の移動の際に、第 1電子部品と第 2電子部品との干渉を防止するために、例えば、上記第 2部品供給装置を避けて実装ヘッドを移動させるという無駄な動作をさせる必要がなくなる。したがって、部品供給、認、識、実装に至る実装へッドの移動距離を最短にし、実装に要するサイクルタイムを短縮することができる。又、上述の干渉回避制御を行うことから、カセット式の第 1部品供給装置及びトレイ式の第 2部品供給装匱の両方を設けることができ、かつ両者を近接して設置することができることから、電子部品実装装置全体の省スペース化を図ることもできる。

次に、上記電子部品実装装置の構成についてさらに詳しく説明する。

図 1に示す本実施形態の電子部品実装装置 1 0 1は、基本的に、カセット式の第 1部品供給装置 1 1 1と、トレイ式の第 2部品供給装置 2 0 1と、実装へッド 1 3 1と、当該電子部品実装装置 1 0 1の動作制御を行う制御装置 1 8 1とを備え、さらに、撮像カメラ 1 6 1を有する撮像装置を備えることができる。又、電子部品実装装置 1 0 1に対する回路基板 1 5 2の搬送を行う基板搬送装置 1 5 1 が設けられている。

上述のような構成部分を備えた本実施形態の電子部品実装装置 1 0 1では、その中央部分に、回路基板 1 5 2の搬送方向 1 5 4つまり X方向に沿って上記基板搬送装置 1 5 1が配置され、上述した各構成部分は、図示するように、中央線 1 5 5に対して基本的に対称となるように配置されている。即ち、当該電子部品実装装置 1 0 1における、上記搬送方向 1 5 4に平行に位置する側縁部には、 2台ずつ第 1部品供給装置 1 1 1 A、 1 1 I Bと、第 1部品供給装置 1 1 1 C、 1 1 1 Dとが配置され、第 1部品供給装置 1 1 1 Bと、基板搬送装置 1 5 1とに挟まれたトレイ部品供給位置 1 2 4に、上記第 2電子部品供給装置 2 0 1に備わるトレイ 2 0 3が配置されている。又、上記第 2電子部品供給装置 2 0 1に備わる上記トレイ 2 0 3は、図示するように、第 1部品供給装置 1 1 1 Cと、基板搬送装置 1 5 1とに挟まれた領域に配置することもできる。又、第 1部品供給装置 1 1 1 A及び第 1部品供給装置 1 1 1 Dに近接して、上記撮像装置に備わる撮像力メラ 1 6 1がそれぞれ配置されている。又、上記基板搬送装置 1 5 1、上記トレィ 2 0 3、上記撮像力メラ 1 6 1、及び第 1部品供給装置 1 1 1の上方を、上記実装へッド 1 3 1が移動可能なように、実装へッド移動装置 1 4 1が設置されている。

このように配置されている上述の各構成部分について、以下に詳しく説明する。上記第 1部品供給装置 1 1 1は、いわゆる、テーピングタイプ、バルタタイプ、及びスティックタイプの部品供給部であって第 1電子部品 1 1 2を供給する、図 2に示すようなカセット式の部品供給装置である。尚、図 2の第 1部品供給装置 1 1 1は、リールに巻回されたテーピング部品を供給するタイプを示している。上記第 2部品供給装置 2 0 1は、いわゆるトレイ ² 0 3上に格子状に第 2電子部品 1 2 2を配列したトレイ式の部品供給装置であり、以下に図 3を参照して説明するような構成を有する。第 2部品供給装置 2 0 1の本体フレーム 2 1 1内には、トレイ 2 0 3を層状に積載可能なテーブル 2 1 3が上下動可能に設置され、上記テーブル 2 1 3は上記本体フレーム 2 1 1内に設けられたテーブル上下装置 2 1 2により上下移動する。該テーブル 2 1 3には、上下にマガジン 2 1 4—1、 2 1 4一 2の 2台がマガジン固定装置 2 1 5— 1、 2 1 5— 2によって固定されて搭載されている。尚、マガジン 2 1 4—1、 2 1 4— 2内には、種々の第 2電子部品 1 2 2を載置した複数のトレイ 2 0 3が積層されて収納されている。又、本体フレーム 2 1 1のトレイ交換用側面 2 1 1 aには、開閉扉 2 1 6と、マガジン台 2 1 7が設けられ、マガジン台 2 1 7上には 2本のレール 2 2 1が配置されている。

さらに、本体フレーム 2 1 1のトレイ引出用側面 2 l i bには、上記電子部品実装装置 1 0 1における上記トレィ部品供給位置 1 2 4へ延在するトレイ引出台 2 1 9が取り付けられており、該トレイ引出台 2 1 9上には、上記マガジン 2 1

4に収納されているトレイ 2 0 3の内の一つが本体フレーム 2 1 1内から X方向に沿って引き出され、第 2電子部品 1 2 2の供給に供される。尚、本体フレーム 2 1 1内からトレイ引出台 2 1 9上に引き出されるトレイ 2 0 3の選択は、制御装置 1 8 1の制御に基づき上記テーブル上下装置 2 1 2にて所望のトレイ 2 0 3 をトレイ引出台 2 1 9と同位置に配置させることで行われる。トレイ 2 0 3の上記引き出し、及び本体フレーム 2 1 1内への収納は、例えばトレイ引出台 2 1 9 に設けられ第 2電子部品移動装置の機能を果たす一例に相当するトレイ移動装置 2 2 0にて行われる。該トレイ移動装置 2 2 0として、 A Cサーボモータや、シリンダ駆動等を有する装置が一般的に使用できる。該トレイ移動装置 2 2 0の動作制御は、上記制御装置 1 8 1にて実行される。又、上記開閉扉 2 1 6の内側にはガイド 2 1 8を設けている。該ガイド 2 1 8は、トレイ 2 0 3をマガジン 2 1 4に収納するときに、トレイ 2 0 3が Y方向にガタつくのを防止する。

上述の構成において、トレイ 2 0 3に第 2電子部品 1 2 2を捕給するときには、テーブル上下装置 2 1 2によりテープル 2 1 3をテーブル上下装置 2 1 2の原点位置に移動する。該原点位置の高さは下のマガジン 2 1 4— 2の着脱高さと一致しており、開閉扉 2 1 6を開け、マガジン固定装置 2 1 5— 2を解除することで、下マガジン 2 1 4一 2をマガジン台 2 1 7上のレール 2 2 1へ水平に滑らせて取り出す。そして、第 2電子部品 1 2 2を満載した別のマガジン 2 1 4— 2を装填することで、部品の一括補給を行うことができる。又、上記原点位置の高さにおいて、開閉扉 2 1 6を開けることで全てのトレイ 2 0 3を Y方向に引き出し、任意のトレィ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2を補給することができる。

よって第 2部品供給装置 2 0 1によれば、部品実装設備の稼働中に頻繁に部品補給が行なわれ場合であっても、上記開閉扉 2 1 6を開けることにより全てのトレイ 2 0 3が出し入れできるため、トレイ着脱作業中にテーブル 2 1 3を上下する必要が無く、短時間で部品補給が可能である。同時に、マガジン着脱高さにないマガジン、上述の例ではマガジン 2 1 4— 1を、マガジン固定装置 2 1 5 - 1 にて着脱不可能にすることにより、作業中のマガジン落下事故の発生を無くすことができる。よって、安全、かつ短時間にて部品捕給が可能である。

上記実装ヘッド 1 3 1は、互いに直交する X, Y方向へ移動自在であり、かつ少なくとも上記第 1部品供給装置 1 1 1から上記第 1電子部品 1 1 2を保持して回路基板 1 5 2へ実装する。電子部品の保持は、図 2に示すように、実装ヘッド 1 3 1に備わる部品保持部材 1 3 2にて行われ、本例では図示するように複数本の部品保持部材 1 3 2が設けられているが、勿論、 1本でもよい。本実施形態では、部品保持部材 1 3 2は、吸着ノズルにてなり、図示していないが該吸着ノズルには吸引装置が接続されている。さらに又、部品保持部材 1 3 2は、実装へッド 1 3 1の本体 1 3 3内に備わる昇降装置 1 3 4にて、上記 X方向及び Y方向に直交する Z方向へ移動する。又、上記部品保持部材 1 3 2は、昇降装置 1 3 4に対して着脱可能に構成されている。尚、上記昇降装置 1 3 4及び上記吸引装置は、実装へッド 1 3 1と同様に、制御装置 1 8 1にて動作制御される。

上記実装へッド 1 3 1は、実装へッド移動装置 1 4 1にて上記 X， Y方向へ移動自在となる。実装ヘッド移動装置 1 4 1は、例えばポールネジ機構を有し、 Y 方向に沿って互いに平行に延在する 2台の Y移動装置 1 4 1一 1と、該 2台の Y

4 1 - 1に掛け渡されて X方向に延在し、同じくポールネジ機構を有し、かつ上記実装へッド 1 3 1を装填した X移動装置 1 4 1一 2とを備える。よつて、 X移動装置 1 4 1一 2は、 Y移動装置 1 4 1 - 1にて Y方向に移動すること力ら、実装へッド 1 3 1は Y方向に移動し、さらに実装へッド 1 3 1は X移動装置 1 4 1一 2にて X方向に移動する。従って、実装へッド 1 3 1は、 Y移動装置 1 4 1—1及ぴ X移動装置 1 4 1—2にて X， Y方向へ自由に移動可能である。又、本実施形態では、図示するように、 2台の X移動装置 1 4 1—2を有し、よつて 2台の実装へッド 1 3 1が存在する。尚、上記実装へッド移動装置 1 4 1は、制御装置 1 8 1にて動作制御され、実装へッド 1 3 1の移動が制御される。

上記撮像装置は、上記撮像カメラ 1 6 1と、制御装置 1 8 1内に備わり上記撮像カメラ 1 6 1が送出した画像情報の処理を行う画像処理装置 1 8 3とを有する。本実施形態では、撮像カメラ 1 6 1は 3次元の画像情報を得るカメラであるが、 2次元用としてもよいし、又、 2次元用及ぴ 3次元用の 2台を設けても良い。本実施形態の電子部品実装装置 1 0 1では、部品実装作業領域 1 7 0は、部品搬送方向 1 5 4沿いに第 1実装領域 1 7 1と、第 2実装領域 1 7 2の 2つに分割される。上記基板搬送装置 1 5 1は、当該電子部品実装装置 1 0 1への回路基板 1 5 2の搬入を行うローダーと、第 1実装領域 1 7 1に設けられ、かつ上記ローダ一から搬入される回路基板 1 5 2を搬送及び保持する一対のサポートレール部 1 5 6 a , 1 5 6 bを備える第 1基板搬送保持装置 1 5 6と、第 2実装領域 1 7 2に設けられ、力つ上記第 1基板搬送保持装置 1 5 6から搬送される回路基板 1 5 2を搬送及ぴ保持する一対のサポートレール部 1 5 7 a , 1 5 7 bを備える第

2基板搬送保持装置 1 5 7と、該第 2基板搬送保持装置 1 5 7から回路基板 1 5 2が搬送され回路基板 1 5 2の搬出を行うアンローダーとを有する。又、基板搬送装置 1 5 1には、上記ローダー、第 1基板搬送保持装置 1 5 6、第 2基板搬送保持装置 1 5 7、及びアンローダにおいて回路基板 1 5 2を搬送するための駆動装置 1 5 8が備わる。このように構成される基板搬送装置 1 5 1は、制御装置 1 8 1にて動作制御がなされる。

上記制御装置 1 8 1は、上述した各構成部分の動作制御を行い、当該電子部品実装装置 1 0 1の動作を制御する。該制御装置 1 8 1には、上述の画像処理装置 1 8 3の他に、記憶部 1 8 2を備える。該記憶部 1 8 2には、当該電子部品実装装置 1 0 1における実装動作を実行する際に必要な、例えばいわゆる N Cプログラム等が格納されており、さらに本実施形態では、以下の動作説明にて詳しく説明する、第 1電子部品 1 1 2又は部品保持部材 1 3 2と、第 2電子部品 1 2 2との干渉回避動作に必要なプログラムも格納されている。又、該干渉回避用のプログラムの実行上必要となる、第 1電子部品 1 1 2及ぴ第 2電子部品 1 2 2における、少なくとも高さ寸法情報について、さらに好ましくは形状情報についても格納されている。

尚、図 1には、図示していないが、上記実装ヘッド 1 3 1に取り付けられている上記部品保持部材 1 3 2と交換される交換用部品保持部材を収納し、これら保持部材の交換を行うためのノズルステーションを設けても良い。

以上説明したように構成される電子部品実装装置 1 0 1における動作である、電子部品実装方法について、以下に説明する。伹し、当該電子部品実装装置 1 0 1への回路基板 1 5 2の搬入及び搬出動作、並びに実装へッド 1 3 1による回路基板 1 5 2への部品実装動作については、従来の実装装置における動作に同様であるので、ここでの詳しい説明は省略する。よって、以下では、本実施形態における特徴的な動作の一つである、実装へッド 1 3 1が上記トレイ 2 0 3の上方を通過するときに、部品保持部材 1 3 2及び第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、トレイ 2 0 3に载置されている第 2電子部品 1 2 2との干渉回避動作について、詳しく説明する。尚、以下の各動作は、制御装置 1 8 1の制御にて実行されるものである。又、図 1に示すように、電子部品実装装置 1 0 1は、第 1部品供給装置 1 1 1、実装へッド 1 3 1等を 2組備えているので、実際には各組の構成部分にてそれぞれ独立して実装動作が実行される。しかしながら、以下の説明では、代表してその内の一方の組について説明を行う。又、上述のように本実施形態では、実装へッド 1 3 1は複数本の部品保持部材 1 3 2を有する。よって部品保持動作、部品実装動作等において、実際には各部品保持部材 1 3 2について動作が行われるが、以下の説明では 1本のみの動作にて説明を行う。

基板搬送装置 1 5 1により回路基板 1 5 2が当該電子部品実装装置 1 0 1に搬入され、第 1基板搬送保持装置 1 5 6及び第 2基板搬送保持装置 1 5 7のそれぞれにて保持され、位置決めされる。次に、初期状態として、実装へッド移動装置 1 4 1の Y移動装置 1 4 1一 1及び X移動装置 1 4 1 - 2を動作させて、実装へッド 1 3 1を原点位置に復帰させる。これにより実装へッド移動装置 1 4 1は、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2により第 1電子部品 1 1 2を吸着させるために、上記原点位置から第 1部品供給装置 1 1 1 Bへ実装ヘッド 1 3 1を移動させる。このとき、上記トレィ部品供給位置 1 2 4に存在する、第 2部品供給装置 2 0 1のトレイ 2 0 3の上方を実装へッド 1 3 1が通過する場合がある。この場合に、トレイ 2 0 3上に载置されている第 2電子部品 1 2 2と、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2とが干？歩するときがある。

そこで上記干渉を回避するため、実装へッド 1 3 1力 Sトレィ 2 0 3の上方を通過する前に、第 2部品供給装置 2 0 1に対する制御装置 1 8 1の制御動作により、トレイ 2 0 3を出入方向 2 2 2に沿って上記本体フレーム 2 1 1に近傍の、好ましくは本体フレーム 2 1 1内の退避位置 1 2 5へ、トレイ移動装置 2 2 0にて退避させる。尚、図 1は、本体フレーム 2 1 1内に β位置 1 2 5を設定した場合にて作図している。トレイ 2 0 3の該退避動作により、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2が実装へッド移動装置 1 4 1により第 1部品供給装置 1 1 1 Βへ移動する際、その軌道上に第 2電子部品 1 2 2は存在せず、部品保持部材 1 3 2 と第 2電子部品 1 2 2とが干渉することはなく、実装へッド 1 3 1は第 1部品供給装置 1 1 1 Bへ移動可能である。

実装へッド 1 3 1が第 1部品供給装置 1 1 1 Βの電子部品供給位置に移動完了時点で、実装へッド 1 3 1に備わる上記昇降装置 1 3 4にて部品保持部材 1 3 2 を下降させ、第 1電子部品 1 1 2を保持する。

該第 1電子部品 1 1 2の保持後、回路基板 1 5 2へ当該第 1電子部品 1 1 2を実装する前に、第 1電子部品 1 1 2の吸着位置を測定するため、部品保持部材 1 3 2に第 1電子部品 1 1 2を保持した状態で、実装へッド 1 3 1は、上記撮像力メラ 1 6 1の上方へ移動される。撮像後、上記画像処理装置 1 8 3による部品位置の測定結果に基づいて実装へッド 1 3 1の移動量が補正されて回路基板 1 5 2 上の実装位置へ部品保持部材 1 3 2が配置され、部品実装が行われる。

一方、上記補正量を加味して回路基板 1 5 2上の上記実装位置へ部品保持部材 1 3 2を配置するとき、次の部品供給も第 1部品供給装置 1 1 1 Bから行われる場合、トレイ 2 0 3は上述の状態を維持する。し力し、次の部品供給がトレィ 2 0 3力行われる場合、部品保持部材 1 3 2が回路基板 1 5 2上の実装領域に移動中又は移動完了時点で、トレイ 2 0 3を上記トレイ部品供給位置 1 2 4まで移動させる。

以上説明したように、本実施形態では、トレイ 2 0 3の上記 »動作により、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2と、トレイ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2とが干渉することはない。よって、実装ヘッド 1 3 1の移動の際、トレイ 2 0 3の上方を避けた迂回移動を行う必要はなく、実装に要するサイクルタイムの短縮化を図ることができる。又、図 1に示すように、基板搬送装置 1 5 1と、第 1 部品供給装置 1 1 1 Bとの間の領域に、第 2部品供給装置 2 0 1のトレイ 2 0 3 を配置させることができ、電子部品実装装置 1 0 1における省スペース化を図ることができる。

又、上述の例では、部品保持部材 1 3 2と、トレイ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2との干渉回避の場合を説明したが、トレイ 2 0 3の上記退避動作は、第 1部品供給装置 1 1 1 Bから部品保持部材 1 3 2にて第 1電子部品 1 1 2を保持した後、実装へッド 1 3 1がトレイ 2 0 3上を通過する必要がある場合にも適用可能である。即ち、部品保持部材 1 3 2にて第: L電子部品 1 1 2を保持した実装へッド 1 3 1がトレイ 2 0 3上を通過する場合には、上述のように、トレイ 2 0 3を上記位置 1 2 5へ予めさせることができる。

以下には、部品保持部材 1 3 2と、第 2電子部品 1 2 2との干渉回避動作、又は第 1電子部品 1 1 2と、第 2電子部品 1 2 2との干渉回避動作における変形例を説明する。

(第 1変形例）

上述の実施形態では、上記トレイ部品供給位置 1 2 4に配置されたトレイ 2 0

3上を実装へッド 1 3 1が通過するときには、常に、トレイ 2 0 3を上記位置 1 2 5へ it®させるようにしている。本第 1変形例では、 «動作の要否を判断するようにしている点を特徴とする。

即ち、上述したように、制御装置 1 8 1は、上記 N Cプログラム等の実装動作 PC蕭讓 216

14 に関する情報、並びに、トレイ ² 0 3上の第 ²電子部品 1 2 2の高さ情報及び部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の高さ情報を有する。又、実装へッド 1 3 1に備わる部品保持部材 1 3 2の個数、形状及ぴ寸法を把握している。よって、制御装置 1 8 1は、実装へッド 1 3 1を移動させるに際し、上記部品保持部材 1 3 2、及ぴ部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、トレイ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2との干渉の有無を判断することができる。従って、干渉すると判断したときにのみ、上述のように、トレイ 2 0 3を上記退避位置 1 2 5へ予め画させることができる。一方、干渉しないと判断したときには、トレイ 2 0 3のi¾動作は不要であるので、退避動作を実行させない。

このような第 1変形例によれば、上述の実施形態にて得られた効果が得られることは勿論であるが、上記干渉する場合にのみ、トレイ 2 0 3を退避させればよく、トレイ 2 0 3の無駄な退避動作を省くことができる。よって、トレイ 2 0 3 上に載置される第 2電子部品 1 2 2の種類に応じて、動作実行の可否について柔軟に対応することが可能である。

(第 2変形例）

本例は、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2にて第 1部品供給装置 1 1 1 Bから第 1電子部品 1 1 2を保持した後、第 1電子部品 1 1 2の保持姿勢を撮像カメラ 1 6 1にて撮像するために、撮像カメラ 1 6 1の上方にて、第 1電子部品 1 1 2を保持している部品保持部材 1 3 2を下降させ、そして該第 1電子部品 1 1 2の撮像を行う場合における、トレイ 2 0 3の 51¾動作に関する。以下に詳しく説明する。

上記第 1変形例にて説明したように、制御装置 1 8 1は、上記部品保持部材 1 3 2、及び部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、トレイ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2との干渉の有無を判断することができる。よって、上記撮像動作を行うときに上記干渉が生じると制御装置 1 8 1にて判断されたときには、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2、及ぴ部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、上記トレイ部品供給位置 1 2 4に配置されているトレイ 2 0 3の第 2電子部品 1 2 2 との干渉を避けるため、第 1部品供給装置 1 1 1 Bから第 1電子部品 1 1 2を保持した後、撮像カメラ 1 6 1の上方にて部品保持部材 1 3 2を下降させる前に、制御装置 1 8 1は、トレイ移動装置 2 2 0の動作制御を行い、トレイ 2 0 3をトレイ部品供給位置 1 2 4から上記 «位置 1 2 5へ移動させる。

尚、上記干渉は生じないと制御装置 1 8 1にて判断されたときには、制御装置

1 8 1はトレイ 2 0 3の退避動作を実行しない。

このような第 2変形例によれば、上述の実施形態にて得られた効果が得られることは勿論であるが、さらに、撮像力メラ 1 6 1による撮像時における、部品保持部材 1 3 2、及ぴ部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、上記第 2電子部品 1 2 2との干渉を避けることができる。従つて、図 1では、撮像カメラ 1 6 1と、上記トレィ部品供給位置 1 2 4に配置されているトレイ 2 0 3との距離は、比較的大きく図示しているが、該距離をさらに短くすることが可能である。よって、上述の実施形態や第 1変形例の場合に比ベて、さらにコンパクトな電子部品実装装置を構成することが可能となる。

(第 3変形例）

上述した実施形態の場合や、各変形例の場合には、トレイ 2 0 3を上記退避位置 1 2 5へ βさせたが、本第 3変形例は、昇降装置 1 3 4にて部品保持部材 1 3 2を上昇させて上記干渉回避を行う。以下に詳しく説明する。

上述の第 1変形例及び第 2変形例の場合と同様に、制御装置 1 8 1は、上記部品保持部材 1 3 2、及び部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の少なくとも一方と、トレイ 2 0 3上の第 2電子部品 1 2 2との干渉の有無を判断することができる。よって、上記トレイ部品供給位置 1 2 4に配置されているトレイ 2 0 3の上方を実装へッド 1 3 1が通過する場合において、上記干渉が生じると制御装置 1 8 1にて判断されたときには、制御装置 1 8 1は、上記昇降装置 1 3 4の動作制御を行い、図 4に示すように、通常位置 1 3 5に位置する部品保持部材 1 3 2を部材退避位置 1 3 7まで上昇させる。

上記部材退避位置 1 3 7は、電子部品 1 1 2、 1 2 2を保持していない部品保持部材 1 3 2の下端、及び部品保持部材 1 3 2に保持されている第 1電子部品 1 1 2の下端と、トレイ 2 0 3に載置されている第 2電子部品 1 2 2の上端とが干 6

16 渉せず、かつ製品誤差を考慮した余裕分を含む隙間を形成する位置であり、上記隙間は、具体的には例えば約 1 mmにてなる隙間である。

上記通常位置 1 3 5とは、電子部品 1 1 2、 1 2 2を保持していない部品保持部材 1 3 2、及び部品保持した状態における部品保持部材 1 3 2が配置されるレベルである。又、下降位置 1 3 6は、電子部品 1 1 2、 1 2 2を保持するとき、及ぴ保持している電子部品 1 1 2、 1 2 2を回路基板 1 5 2へ実装するときに部品保持部材 1 3 2が配置されるレベルである。

尚、上記干渉が生じないと判断したときには、制御装置 1 8 1は、部品保持部材 1 3 2の β動作を行わない。

このような第 3変形例によれば、上述の実施形態の場合と同様に、実装ヘッド

1 3 1の移動の際、トレイ 2 0 3の上方を避けた迂回移動を行う必要はなく、実装に要するサイクルタイムの短縮化を図ることができる。又、図 1に示すように、基板搬送装置 1 5 1と、第 1部品供給装置 1 1 1 Βとの間の領域に、第²部品供給装置 2 0 1のトレイ 2 0 3を配置させることができ、電子部品実装装置 1 0 1 における省スペース化を図ることができる。

尚、部品保持部材 1 3 2の上昇動作のみでは、上記干渉を回避できないときには、トレイ 2 0 3の »動作を行つても良いし、若しくは部品保持部材 1 3 2の上昇動作は中止してトレィ 2 0 3の退避動作を行うようにしてもよい。

上述のように部品保持部材 1 3 2の上昇による βを行うことは、以下のような場合に有利となる。即ち、上述のように実装ヘッド 1 3 1には複数の部品保持部材 1 3 2が設けられており、例えば部品供給装置 1 1 1から第 1電子部品 1 1 2を保持した状態で、さらにトレイ 2 0 3からも第 2電子部品 1 2 2を保持する場合、トレイ 2 0 3を βさせると上記第 2電子部品 1 2 2の保持を行えない。このような場合、部品保持部材 1 3 2を上昇させることで、トレイ 2 0 3からの第 2電子部品 1 2 2の保持が可能となり、実装動作におけるサイクルタィムの短縮に寄与する。

尚、上述の第 3変形例の場合、第 2部品供給装置 2 0 1のトレイ 2 0 3は、上記トレイ部品供給位置 1 2 4に固定され、移動しない構成を採ることもできる。このように構成することで、上述の実施形態にて得られた効果が得られることは勿論であるが、さらに、上述の実施形態における電子部品実装装置 1 0 1等の場合に比べて、構造を簡素化した第 2部品供給装置を提供することができ、コストダウン等を図ることができる。

尚、上述の説明では、実装へッド 1 3 1の部品保持部材 1 3 2は、吸着動作にて第 1電子部品 1 1 2及び第 2電子部品 1 2 2を保持するが、これに限定されるものではない。例えば、機械的に電子部品を保持するような部品保持部材であつても良い。

又、電子部品実装装置 1 0 1では、第 1部品供給装置 1 1 1、実装へッド 1 3 1等について 2組分を備えているが、電子部品実装装置 1 0 1の構成について図 1に示す構成に限定されるものではない。例えば、 2つの基板搬送装置 1 5 1を平行に設置したタイプであってもよい。

以上詳述したように本発明の第 1態様の電子部品実装装置及び第 2態様の電子部品実装方法によれば、制御装置を備え、第 1電子部品及び部品保持部材の少なくとも一方が実装へッドの移動により第 2部品供給装置の第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2部品供給装置に対して上記干渉を回避させるため上記第 2 電子部品の退避制御を行うようにしている。従来、上記部品保持部材及び上記第 1電子部品と、上記第 2電子部品との干渉を避けるため、部品保持部材を上昇させていた。し力しながら、電子部品実装機の仕様の最大限を考慮した高さまで部品保持部材を上昇させることは、その移動量が大きくなり移動時間が長時間となつてしまう。よって、実装におけるサイクルタイムの短縮を妨げる大きな原因となっていた。

一方、本発明の上記第 1及び第 2態様によれば、第 2電子部品の退避制御を行い干渉を避けるようにしたことから、従来の部品保持部材の昇降に要する時間を削減でき、力つ実装へッドを移動させる際に無駄な迂回経路を移動する必要もなくなることから、サイクルタイムの短縮ィ匕を図ることができ、ひいてはコストダゥンを図ることができる。

さらに又、上述の動作を行うことで、基板配置領域、及び第 1部品供給装置にて挟まれた領域に第 2部品供給装置を配置することができることから、電子部品実装装置の省スペース化を図ることも可能となる。 JP03/01216

18 又、撮像装置を備えることで、撮像動作時に上記干渉が生じる場合であっても、上述の »動作を行うことで上記干渉の発生を防止することができる。したがつて、撮像装置と第 2部品供給装置とを近接して配置することが可能となり、電子部品実装装置の省スペース化を図ることができる。

又、電子部品の高さ情報に基づいて上記干渉の有無を判断し、該判断結果に基づいて上記退避動作を要否判断することで、無駄な退避動作の実行を回避することができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとつては種々の変形や修正は明白である _c そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本努明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

Claims

請求の範囲

1. 少なくとも第 1電子部品（112) を実装する基板 (152) が配置される実装領域（171、 172) 、及び上記第 1電子部品の供給を行う第 1部品供給装置（1 1 1) にて挟まれた領域 (124) に、第 2電子部品（122) の供給を行う第 2部品供給装置（201) を配置した電子部品実装装置であって、互いに直交する X， Y方向へ移動自在であり、かつ上記第 1及び第 2電子部品を保持して昇降する部品保持部材 (132) を有し、かつ少なくとも上記第 1部品供給装置から上記第 1電子部品を保持して該第 1電子部品を上記基板へ実装する実装へッド（131) と、

上記第 1部品供給装置から上記実装へッドにて保持された上記第 1電子部品及び上記部品保持部材の少なくとも一方が上記実装へッドの移動により上記第 2部品供給装置の第 2電子部品に干渉するとき、上記第 2部品供給装置に備わり上記第 2電子部品の βを行う第 2電子部品移動装置（220) と、

上記第 1部品供給装置、上記第 2部品供給装置、上記第 2電子部品移動装置、及び上記実装ヘッドの動作制御を行い、かつ、上記干渉が生じるとき、上記第 2 電子部品移動装置に対する動作制御を行う制御装置（181) と、

を備える電子部品実装装置。

2. 上記実装へッドに保持された上記第 1電子部品及び第 2電子部品の保持姿勢を撮像する撮像装置（161、 183) をさらに備え、上記第 1電子部品の撮像のための移動の際に上記第 1電子部品が上記第 2電子部品に干渉するときには、上記制御装置は、上記第 2電子部品移動装置に対して上記第 2電子部品の待避制御を行う、請求項 1記載の電子部品実装装置。

3. 上記制御装置は、さらに、上記実装ヘッドに対して上記部品保持部材の上昇を行わせ上記第 1電子部品の待避を行わせる、請求項 1又は 2記載の電子部

ΡΡ:

4. 上記制御装置は、上記第 1電子部品及び上記第 2電子部品の高さ情報を格納する記憶部（182) を有し、上記実装ヘッドが保持している上記第 1電子部品における高さ情報、及ぴ上記第 2部品供給装置における上記第 2電子部品の高さ情報に基づいて上記干渉の有無を判断して上記回避制御を行う、請求項 1に記載の電子部品実装装置。

5. 上記第 2部品供給装置は、上記第 2電子部品を載置したトレイ（20 3) と、該トレイを移動させる上記第 2電子部品移動装置とを備える、請求項 1 に記載の電子部品実装装置。

6. 少なくとも第 1電子部品（112) を実装する基板 (152) が配置される実装領域（171、 1 72) 、及び上記第 1電子部品の供給を行う第 1部品供給装置（11 1) にて挟まれた領域に、第 2電子部品（122) の供給を行う第 2部品供給装置（201) を配置した電子部品実装装置にて実行される電子部品実装方法であって、

上記第 1及ぴ第 2電子部品を保持して昇降する部品保持部材（132) を有する実装へッド（131) が上記第 2部品供給装置の上方を通過する際に、上記部品保持部材、及び上記部品保持部材に保持されている上記第 1電子部品の少なくとも一方が上記第 2部品供給装置の第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2 部品供給装置に対して上記干渉の回避を行う電子部品実装方法。

7. 上記実装へッドに保持された上記第 1電子部品及び第 2電子部品の保持姿勢を撮像した後に上記基板へ部品実装を行うとき、上記第 1電子部品の撮像の際に上記第 1電子部品が上記第 2電子部品に干渉するときには、上記第 2部品供給装置に対して上記第 2電子部品の待避を行わせる、請求項 6記載の電子部品実装方法。

8. 上記干渉回避動作は、上記実装へッドが保持している上記第 1電子部品の高さ情報、及び上記第 2部品供給装置における上記第 2電子部品の高さ情報に基づいて上記干渉の有無を判断して行われる、請求項 6又は 7記載の電子部品実装方法。