WO2014128823A1 - 電子部品装着機 - Google Patents
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Abstract
回路基板の高さを測定する高さセンサ160と、ベースに着脱可能に装着される電子部品供給ユニット30とを備えた電子部品装着機において、回路基板の高さを測定する高さセンサを利用して、ベースに装着された状態の電子部品供給ユニットの高さが測定される。そして、電子部品供給ユニットの高さの測定値に基づいて、電子部品供給ユニットのベースへの装着姿勢が取得される。つまり、電子部品供給ユニットの高さを測定するための専用のセンサを設けることなく、電子部品供給ユニットのベースへの装着姿勢を取得することが可能となる。これにより、コストの増大,構造の複雑化を回避しつつ、容易に電子部品供給ユニットのベースに対する傾斜の有無を確認することが可能となる。
Description
本発明は、回路基板に電子部品の装着作業を行う電子部品装着機に関するものである。
電子部品装着機は、回路基板に電子部品を装着するものであり、電子部品を供給する電子部品供給ユニットを備えている。電子部品供給ユニットは、通常、電子部品の交換,補給等に対応するために、電子部品装着機のベースに着脱可能とされている。この電子部品供給ユニットが、電子部品装着機のベースに適切に装着されないと、ベースに対して傾斜し、電子部品の供給を適切に実行できない虞がある。詳しくは、電子部品の供給位置が複数個所ある場合には、電子部品供給ユニットの傾斜により、複数の供給位置が上下方向にズレて、電子部品の供給を適切に実行できない虞がある。このようなことに鑑みて、下記特許文献に記載の電子部品装着機では、センサを用いて、電子部品供給ユニットの高さを測定し、その測定値に基づいて、電子部品供給ユニットのベースに対する傾斜の有無が確認されている。
電子部品供給ユニットの高さの測定値に基づいて、電子部品供給ユニットのベースに対する傾斜の有無を確認するためには、複数の地点での測定値が必要である。このため、近接センサ等を用いて電子部品供給ユニットの高さを測定するためには、複数の地点の各々にセンサを配設する必要があり、コストが増大する。また、複数地点の各々へのセンサの配設により、構造が複雑化する。さらに言えば、電子部品供給ユニットの傾斜の有無を確認するためには、電子部品供給ユニットの高さを細かく測定する必要があり、検出能力の高いセンサを採用する必要がある。これにより、コストはさらに増大し、センサの調整にも、非常に手間がかかる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、コストの増大,構造の複雑化を回避しつつ、容易に電子部品供給ユニットのベースに対する傾斜の有無を確認することが可能な電子部品装着機の提供を課題とする。
上記課題を解決するために、本発明の電子部品装着機は、回路基板に電子部品の装着作業を行う電子部品装着機であって、ベース上において回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、前記基板保持装置によって保持された回路基板の高さを測定する高さセンサと、前記ベースに着脱可能に装着され、電子部品を供給するための電子部品供給ユニットと、前記ベースに装着された状態の前記電子部品供給ユニットの高さを、前記高さセンサによって測定する測定部を有し、前記測定部によって測定された前記電子部品供給ユニットの高さに基づいて、前記電子部品供給ユニットの前記ベースへの装着姿勢を取得する装着姿勢取得装置とを備えることを特徴とする。
本発明の電子部品装着機では、コストの増大,構造の複雑化を回避しつつ、容易に電子部品供給ユニットをベースに装着することができる。
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
<電子部品装着機の構成>
図1および図2に、本発明の実施例の電子部品装着機10を示す。図1は、電子部品装着機10の斜視図であり、図2は、カバー12等を取り外した電子部品装着機10を上方からの視点において示した図である。電子部品装着機10は、回路基板に電子部品を装着するための作業機である。電子部品装着機10は、搬送装置20と、装着ヘッド移動装置(以下、「移動装置」と略す場合がある)22と、装着ヘッド24と、フラックス供給装置26と、電子部品排出装置28と、ダイ供給ユニット30とを備えている。なお、以下の説明において、電子部品装着機10の幅方向をX軸方向と称し、その方向に直角かつ水平な方向をY軸方向と称する。
図1および図2に、本発明の実施例の電子部品装着機10を示す。図1は、電子部品装着機10の斜視図であり、図2は、カバー12等を取り外した電子部品装着機10を上方からの視点において示した図である。電子部品装着機10は、回路基板に電子部品を装着するための作業機である。電子部品装着機10は、搬送装置20と、装着ヘッド移動装置(以下、「移動装置」と略す場合がある)22と、装着ヘッド24と、フラックス供給装置26と、電子部品排出装置28と、ダイ供給ユニット30とを備えている。なお、以下の説明において、電子部品装着機10の幅方向をX軸方向と称し、その方向に直角かつ水平な方向をY軸方向と称する。
搬送装置20は、2つのコンベア装置40,42を備えている。それら2つのコンベア装置40,42は、互いに平行、かつ、X軸方向に延びるようにベース44上に配設されている。2つのコンベア装置40,42の各々は、電磁モータ(図7参照)46の駆動により回路基板をX軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置(図7参照)48によって固定的に保持される。
移動装置22は、Y軸方向に延びる1対のY軸方向ガイドレール50と、X軸方向に延びるX軸方向ガイドレール52とを有している。そのX軸方向ガイドレール52は、1対のY軸方向ガイドレール50に上架されている。そして、X軸方向ガイドレール52は、電磁モータ(図7参照)54の駆動により、Y軸方向の任意の位置に移動する。また、X軸方向ガイドレール52は、自身の軸線に沿って移動可能にスライダ56を保持している。このスライダ56は、電磁モータ(図7参照)58の駆動により、X軸方向の任意の位置に移動する。そのスライダ56には、装着ヘッド24が取り付けられている。このような構造により、装着ヘッド24は、ベース44上の任意の位置に移動する。
装着ヘッド24は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド24は、下端面に設けられた吸着ノズル60を有している。吸着ノズル60は、負圧エア,正圧エア通路を介して、正負圧供給装置(図7参照)62に通じている。吸着ノズル60は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド24は、吸着ノズル60を昇降させるノズル昇降装置(図7参照)66を有している。そのノズル昇降装置66によって、装着ヘッド24は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。なお、吸着ノズル60は、装着ヘッド24に着脱可能である。
フラックス供給装置26は、ベース44上のY軸方向における一端部に設けられている。詳しくは、ベース44の上面は、概して矩形とされており、ベース44上面のY軸方向における前方側の縁部に、デバイスパレット70が固定されている。そして、そのデバイスパレット70にフラックス供給装置26が装着されている。フラックス供給装置26は、本体ベース72とフラックストレイ74とを有している。本体ベース72は、長手形状とされており、長手方向に延びるようにして、本体ベース72の裏面にスライド部(図示省略)が設けられている。一方、デバイスパレット70の上面には、Y軸方向に延びるようにして溝75が複数形成されている。そして、本体ベース72のスライド部が、溝75に嵌合されることで、本体ベース72がデバイスパレット70に装着される。つまり、本体ベース72は、デバイスパレット70に着脱可能である。
また、本体ベース72の後端部は、ベース44から延び出している。一方、本体ベース72の前端部の上面には、フラックストレイ74が載置されており、そのフラックストレイ74には、フラックスが貯留されている。なお、フラックストレイ74には、フラックス以外の溶液、具体的には、溶融ハンダ等を貯留することが可能である。
電子部品排出装置28は、移動機構76と本体ベース78と載置プレート80とを有している。本体ベース78は、長手形状とされており、長手方向に延びるようにして、本体ベース78の裏面にスライド部(図示省略)が設けられている。そして、そのスライド部が、デバイスパレット70の溝75に嵌合されることで、本体ベース78がデバイスパレット70に装着される。つまり、電子部品排出装置28の本体ベース78も、フラックス供給装置26の本体ベース72と同様に、デバイスパレット70に着脱可能である。
また、移動機構76は、レール82を有しており、そのレール82は、Y軸方向に延びるようにして本体ベース78上に設けられている。載置プレート80は、レール82によって、それの軸線方向にスライド可能に支持されており、電磁モータ(図7参照)84の駆動により、Y軸方向に移動する。具体的には、載置プレート80は、ベース44上に位置する本体ベース78の一端部と、ベース44から延び出している本体ベース78の他端部との間で移動する。これにより、載置プレート80上に廃棄された電子部品等が、電子部品装着機10の外部に排出される。
また、ダイ供給ユニット30は、ベース44のY軸方向における一端部に設けられている。詳しくは、デバイスパレット70が固定されているベース44の縁部には、凹んだ形状の収納部86が形成されており、その収納部86にダイ供給ユニット30のメインフレーム88が収納されている。
ダイ供給ユニット30は、メインフレーム88と、メインフレーム88の上面に配設されたダイ供給装置90と、メインフレーム88の側面に配設されたダイ集合体収容装置92とを有している。ダイ集合体収容装置92は、図3に示すように、ダイ集合体96を収容する装置である。また、ダイ供給装置90は、ダイ集合体収容装置92からダイ集合体96を取り出し、そのダイ集合体96からダイ98を供給する装置である。なお、ダイ集合体96は、ウェハにダイシングシートを貼着したものをダイシングすることで形成される。
具体的には、ダイ集合体収容装置92は、ラック100と昇降テーブル102とを有している。ラック100は、昇降テーブル102の上に配設されており、ラック100の内部には、複数のダイ集合体96が積み重ねられた状態で収容されている。それら複数のダイ集合体96は、昇降テーブル102がテーブル昇降機構(図7参照)104によって昇降されることで、上下方向に移動する。そして、所定の高さに位置するダイ集合体96が、ダイ供給装置90の上に引き出される。
また、ダイ供給装置90は、ダイ集合体保持装置106とピックアップヘッド108とピックアップヘッド移動装置(以下、「移動装置」と略す場合がある)110とを有しており、それらダイ集合体保持装置106,ピックアップヘッド108,移動装置110は、メインフレーム88のデバイス設置面112、つまり、上面に設置されている。
ダイ集合体保持装置106は、1対のガイドレール116と保持フレーム118とを有している。1対のガイドレール116は、デバイス設置面112上にY軸方向に延びるように配設されており、保持フレーム118をY軸方向に移動可能に支持している。ダイ集合体収容装置92から引き出されたダイ集合体96は、保持フレーム118によって保持される。そして、保持フレーム118によって保持されたダイ集合体96は、フレーム移動機構(図7参照)119によって、Y軸方向に移動する。
ピックアップヘッド108は、ダイ集合体96からダイ98をピックアップするものであり、下面に複数の吸着ノズル120が装着されている。各吸着ノズル120は、正負圧供給装置(図7参照)121に通じている。吸着ノズル120は、負圧によってダイ98を吸着保持し、保持したダイ98を正圧によって離脱する。また、ピックアップヘッド108は、上下方向に反転し、吸着ノズル120のノズル口を上方に向けることが可能である。これにより、吸着ノズル120によって吸着保持されたダイ98が、ピックアップヘッド108の上部において供給される。
移動装置110は、Y軸方向に延びる1対のY軸方向ガイドレール122と、X軸方向に延びるX軸方向ガイドレール124とを有している。そのX軸方向ガイドレール124は、1対のY軸方向ガイドレール122に上架されている。そして、X軸方向ガイドレール124は、電磁モータ(図7参照)125の駆動により、Y軸方向の任意の位置に移動する。また、X軸方向ガイドレール124は、自身の軸線に沿って移動可能にスライダ126を保持している。このスライダ126は、電磁モータ(図7参照)127の駆動により、X軸方向の任意の位置に移動する。そのスライダ126には、ピックアップヘッド108が取り付けられている。このような構造により、ピックアップヘッド108は、デバイス設置面112上の任意の位置に移動する。
移動装置110のX軸方向ガイドレール124の背面には、クランプ128が取り付けられている。クランプ128は、ダイ集合体収容装置92のラック100に収容されたダイ集合体96を把持するものである。つまり、X軸方向ガイドレール124をY軸方向に移動させることで、クランプ128によって把持されたダイ集合体96は、Y軸方向に移動する。これにより、ラック100に収容されたダイ集合体96が、保持フレーム118の上に引き出される。
また、ダイ供給ユニット30のメインフレーム88の脚部には、キャスター130が取り付けられている。これにより、比較的重たいダイ供給ユニット30をフロア上で容易に移動させることが可能となり、ダイ供給ユニット30の収納部86への装着が容易に行われる。
その収納部86の内壁部には、図4および図5に示すように、ユニット収容装置131が設けられている。ユニット収容装置131は、ダイ供給ユニット30を収納部86内の所定の位置に収容し、固定的に保持する装置であり、ユニット持上げ機構132とユニット引き込み機構134とを有している。ユニット持上げ機構132は、エアシリンダ136の駆動により、ダイ供給ユニット30を持ち上げる。ユニット引き込み機構134は、持ち上げられたダイ供給ユニット30を、エアシリンダ138の駆動により収納部86内に引き込む。そして、ダイ供給ユニット30の側面に設けられた固定部材(図1参照)140が、ユニット持上げ機構132のエアシリンダ136によってクランプされる。これにより、ダイ供給ユニット30は、収納部86内に収容された状態で固定される。なお、ダイ供給ユニット30が収納部86内に収容されるとともに、収納部86内で固定される際のユニット持上げ機構132およびユニット引き込み機構134の作動については、後に詳しく説明する。
さらに、電子部品装着機10は、マークカメラ(図7参照)150およびパーツカメラ(図2参照)152を備えている。マークカメラ150は、下方を向いた状態でスライダ56の下面に固定されている。これにより、スライダ56が、移動装置22によって移動させられることで、回路基板の表面を任意の位置において撮像することが可能である。一方、パーツカメラ152は、上を向いた状態でベース44上に設けられており、装着ヘッド24の吸着ノズル60によって保持された電子部品を撮像する。
また、電子部品装着機10は、図6に示す高さセンサ160を備えている。高さセンサ160は、下を向いた状態でスライダ56の下面に固定されており、基板保持装置48によって固定的に保持された回路基板162の高さを検出する。詳しくは、高さセンサ160は、レーザ光照射部166と反射光検出部168とを有している。レーザ光照射部166は、レーザ光を下方に向かって照射し、反射光検出部168は、照射されたレーザ光の反射光を検出する。このため、スライダ56、つまり、高さセンサ160が、移動装置22によって回路基板162上に移動させられた状態で、レーザ光照射部166がレーザ光を回路基板162に向かって照射すると、そのレーザ光は、回路基板162上で反射する。そして、その反射光が、反射光検出部168によって検出される。
反射光検出部168による反射光の検出位置は、回路基板162と高さセンサ160との間の距離によって異なる。具体的には、図6に示すように、回路基板162と高さセンサ160との間の距離がH1である場合の反射光の検出位置(実線)と、回路基板162と高さセンサ160との間の距離がH2である場合の反射光の検出位置(点線)とは異なる。このため、反射光検出部168による反射光の検出位置に基づいて、回路基板162と高さセンサ160との間の距離、つまり、回路基板162の高さが検出される。
電子部品装着機10では、高さセンサ160によって、回路基板162の高さを複数の地点において測定することで、回路基板162の反りの有無が確認される。詳しくは、高さセンサ160によって、回路基板162上の所定の方向に沿った複数の地点において、回路基板162の高さを測定する。それら複数の地点での測定値同士の差が閾値以内である場合には、回路基板162は、上記所定の方向において反っていないと判定される。一方、複数の地点での測定値同士の差が閾値を超えている場合には、回路基板162は、上記所定の方向において反っていると判定される。これにより、反りの生じている回路基板162の廃棄,回路基板162の反りを考慮した装着作業等を行うことが可能である。
また、電子部品装着機10は、図7に示すように、制御装置170を備えている。制御装置170は、コントローラ172と、複数の駆動回路174とを備えている。複数の駆動回路174は、上記電磁モータ46,54,58,84,125,127、基板保持装置48、正負圧供給装置62,121、ノズル昇降装置66、テーブル昇降機構104、フレーム移動機構119、エアシリンダ136,138に接続されている。コントローラ172は、CPU,ROM,RAM等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路174に接続されている。これにより、搬送装置20、移動装置22等の作動が、コントローラ172によって制御される。
また、コントローラ172は、マークカメラ150およびパーツカメラ152によって得られた画像データを処理する画像処理装置176に接続されており、画像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ172は、高さセンサ160に接続されており、回路基板162の高さを取得する。
<ダイ供給ユニットの収納部への収容>
電子部品装着機10では、上述したように、ユニット収容装置131によって、ダイ供給ユニット30が自動で収納部86内の所定の位置に引き込まれ、その位置において、固定的に保持される。具体的には、ユニット収容装置131のユニット持上げ機構132は、図5に示すように、4個のエアシリンダ136によって構成されている。4個のエアシリンダ136は、収納部86の左右の内壁面に2個ずつ配設されており、それら2個のエアシリンダ136は、Y軸方向に並んで配設されている。
電子部品装着機10では、上述したように、ユニット収容装置131によって、ダイ供給ユニット30が自動で収納部86内の所定の位置に引き込まれ、その位置において、固定的に保持される。具体的には、ユニット収容装置131のユニット持上げ機構132は、図5に示すように、4個のエアシリンダ136によって構成されている。4個のエアシリンダ136は、収納部86の左右の内壁面に2個ずつ配設されており、それら2個のエアシリンダ136は、Y軸方向に並んで配設されている。
各エアシリンダ136は、図8および図9に示すように、シリンダハウジング180から延び出すロッド182が上方に延び出した状態で、収納部86の内壁面に固定されている。ロッド182の上端部には、昇降部材184が取り付けられており、エアシリンダ136の伸縮により、上下方向に移動する。なお、図8は、収縮している状態、つまり、昇降部材184が下方に移動している状態でのエアシリンダ136を示す図であり、図9は、伸長している状態、つまり、昇降部材184が上方に移動している状態でのエアシリンダ136を示す図である。
昇降部材184の下端部には、収納部86の内側に向かって延び出す軸部185が設けられており、その軸部185によって、支持ローラ186が回転可能に軸支されている。また、昇降部材184の上端部には、収納部86の内側に向かって屈曲された屈曲部188が形成されている。
各エアシリンダ136が、図8に示すように、収縮している状態、つまり、昇降部材184が下方に移動している状態において、ダイ供給ユニット30は、作業者によって収納部86の内部に収容される。詳しくは、ダイ供給ユニット30のメインフレーム88の両側面には、水平方向に延びるように、1対の固定部材140(図3参照、ただし、図3には、1対の固定部材の一方のみが記されている)が固定されている。そして、昇降部材184が下方に移動している状態で、作業者が、キャスター130を転動させて、メインフレーム88を収納部86内に収容することで、各固定部材140は、昇降部材184の支持ローラ186と屈曲部188との間に挿入される。なお、図8での右方向が、メインフレーム88を収納部86内に収容する方向、つまり、固定部材140を、昇降部材184の支持ローラ186と屈曲部188との間に挿入する方向であり、その方向を挿入方向と称する。また、挿入方向の反対方向を取出し方向と称する。
そして、固定部材140が、昇降部材184の支持ローラ186と屈曲部188との間に挿入されると、コントローラ172の指令により、各エアシリンダ136が伸長し、昇降部材184が上方に移動する。これにより、各エアシリンダ136の昇降部材184の支持ローラ186が、図10に示すように、固定部材140の下面に当接し、固定部材140が持ち上げられる。つまり、エアシリンダ136の伸長により、ダイ供給ユニット30が持ち上げられる。この際、キャスター130は、フロアから浮き上がった状態となる。
ダイ供給ユニット30が持ち上げられると、固定部材140の上面に形成された凹部190内に、ユニット引き込み機構134の引き込みアーム192の先端部が位置する。詳しくは、引き込みアーム192は、収納部86の内壁面に立設された軸部194に軸支されており、その軸部を中心に揺動する。その引き込みアーム192の先端部には、引き込みローラ196が回転可能に設けられており、その引き込みローラ196が、凹部190内に位置する。
引き込みアーム192は、ユニット引き込み機構134のエアシリンダ138の伸縮により揺動する。詳しくは、エアシリンダ138が伸長することで、引き込みアーム192は、図での反時計回りに揺動し、エアシリンダ138が収縮することで、引き込みアーム192は、図での時計回りに揺動する。
エアシリンダ138の伸長により、引き込みアーム192が、図での反時計回りに揺動すると、引き込みローラ196が、凹部190の第1内壁(凹部190を区画する1対の内壁の挿入方向側の内壁)198に当接し、固定部材140が挿入方向に移動する。つまり、メインフレーム88が収納部86の内部に引き込まれる。これにより、固定部材140の挿入方向側の端部が、収納部86の内壁に立設された第1の着座部200の上方に位置する。一方、固定部材140の取出し方向側の端部は、収納部86の内壁に立設された第2の着座部202の上方に位置する。
メインフレーム88が収納部86の内部に引き込まれると、コントローラ172の指令により、各エアシリンダ136が収縮し、各昇降部材184が下方に移動する。これにより、各昇降部材184の屈曲部188が、図11に示すように、固定部材140の上面に当接し、固定部材140が、各昇降部材184の屈曲部188と着座部200,202とによって挟持される。これにより、固定部材140は、両端部を着座部200,202に着座させた状態で、屈曲部188と着座部200,202とによって固定される。つまり、ダイ供給ユニット30が収納部86内の所定の位置において、固定される。
<ダイ供給ユニットによるダイの供給>
上述したように固定されたダイ供給ユニット30では、ダイ供給装置90によってダイ98が供給される。具体的には、コントローラ172の指令により、クランプ128が、ラック100に収容されているダイ集合体96を把持する。そして、X軸方向ガイドレール124が、Y軸方向に移動することで、クランプ128に把持されたダイ集合体96が保持フレーム118上に引き出される。なお、ラック100から引き出されたダイ集合体96は、図2の実線で示される保持フレーム118の上に位置する。
上述したように固定されたダイ供給ユニット30では、ダイ供給装置90によってダイ98が供給される。具体的には、コントローラ172の指令により、クランプ128が、ラック100に収容されているダイ集合体96を把持する。そして、X軸方向ガイドレール124が、Y軸方向に移動することで、クランプ128に把持されたダイ集合体96が保持フレーム118上に引き出される。なお、ラック100から引き出されたダイ集合体96は、図2の実線で示される保持フレーム118の上に位置する。
そして、保持フレーム118が、搬送装置20に接近する方向に移動し、図2の点線若しくは、1点鎖線で示される保持フレーム118の位置で固定される。次に、ピックアップヘッド108が、ピックアップされるダイ98の上方に移動し、吸着ノズル120がダイ98を吸着保持する。続いて、ピックアップヘッド108が上下方向に反転される。これにより、吸着ノズル120によって吸着保持されたダイ98が、ピックアップヘッド108の上部において供給される。そして、装着ヘッド24が、コントローラ172の指令により、ピックアップヘッド108の上方に移動し、吸着ノズル60が、ピックアップヘッド108からダイ98を吸着保持する。
また、ダイ供給装置90は、ピックアップヘッド108を用いずに、保持フレーム118上のダイ集合体96から直接ダイ98を供給することが可能である。詳しくは、ダイ集合体96がラック100から保持フレーム118上に引き出された後に、保持フレーム118を搬送装置20に接近する方向に移動させる。これにより、ダイ集合体96は、図2の点線で示される保持フレーム118と図2の1点鎖線で示される保持フレーム118との間に位置する。そして、装着ヘッド24が、コントローラ172の指令により、保持フレーム118の上方に移動し、吸着ノズル60が、保持フレーム118上のダイ集合体96からダイ98を吸着保持する。
<ダイ供給ユニットの装着姿勢の確認>
上述したように、ダイ供給ユニット30では、ピックアップヘッド108若しくは、保持フレーム118上のダイ集合体96からダイ98が供給される。つまり、X軸方向での所定の範囲内かつY軸方向での所定の範囲内の平面上で、ダイ98が供給される。このため、その平面が、電子部品装着機10のベース44に対して傾斜していると、吸着ノズル60によってダイ98を適切に保持できない虞がある。詳しくは、ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜していると、ダイ98の供給位置によって、吸着ノズル60の先端とダイ98との間の距離が異なる。つまり、ダイ98の供給位置が、ダイ98毎に、上下方向へズレる。このため、吸着ノズル60によってダイ98を適切に保持できない虞がある。なお、ベース44の基準面は、移動装置22によって移動する装着ヘッド24等の移動軌跡上の仮想平面である。
上述したように、ダイ供給ユニット30では、ピックアップヘッド108若しくは、保持フレーム118上のダイ集合体96からダイ98が供給される。つまり、X軸方向での所定の範囲内かつY軸方向での所定の範囲内の平面上で、ダイ98が供給される。このため、その平面が、電子部品装着機10のベース44に対して傾斜していると、吸着ノズル60によってダイ98を適切に保持できない虞がある。詳しくは、ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜していると、ダイ98の供給位置によって、吸着ノズル60の先端とダイ98との間の距離が異なる。つまり、ダイ98の供給位置が、ダイ98毎に、上下方向へズレる。このため、吸着ノズル60によってダイ98を適切に保持できない虞がある。なお、ベース44の基準面は、移動装置22によって移動する装着ヘッド24等の移動軌跡上の仮想平面である。
ダイ98の供給位置となる平面がベース44の基準面に対して傾斜する要因としては、ダイ供給ユニット30が収納部86に適切に装着されていないことが考えられる。具体的には、例えば、ユニット収容装置131によってダイ供給ユニット30が収納部86内で固定される際に、着座部200,202と固定部材140との間に、異物が挟まっている場合、着座部200,202若しくは固定部材140が変形している場合等に、ダイ供給ユニット30が収納部86に適切に装着されず、ダイ98の供給位置となる平面がベース44の基準面に対して傾斜する。このため、電子部品装着機10では、ダイ供給ユニット30の収納部86への装着姿勢の確認を行うことで、ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜しているか否かの判定が行われる。
具体的には、高さセンサ160によって、ダイ供給ユニット30と高さセンサ160との間の距離、つまり、ダイ供給ユニット30の高さを、複数の地点において測定する。それら複数の地点は、ダイ供給ユニット30のメインフレーム88の上面、つまり、デバイス設置面112の4地点である。詳しくは、図2に示すように、デバイス設置面112の搬送装置20側の端部におけるX軸方向に延びる仮想の直線上の2地点210,212と、その2地点からY軸方向に離間した2地点214,216において、ダイ供給ユニット30の高さが測定される。
そして、それら4地点210,212,214,216でのダイ供給ユニット30の高さに基づいて、ダイ供給ユニット30の装着姿勢が演算される。詳しくは、ベース44の基準面に対するデバイス設置面112の傾斜角度,傾斜方向等が演算される。これにより、ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜しているか否かを判定することができる。さらに、デバイス設置面112の傾斜角度,傾斜方向等により、供給位置におけるダイ98の上下方向のズレ量を数値化することが可能となる。
ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜している場合には、数値化されたダイ98の上下方向へのズレ量に基づいて、ダイ98の供給位置の補正を行う。これにより、吸着ノズル60によるダイ98の保持を適切に実行することが可能となる。
また、ダイ98の供給位置となる平面が、ベース44の基準面に対して傾斜している場合に、ブザー音,表示装置への表示等によって、ダイ供給ユニット30が適切に収納部86に装着されていない旨の情報を、作業者に報知してもよい。すると、作業者は、その報知に従って、ダイ供給ユニット30の装着のやり直し,着座部200,202若しくは固定部材140の歪み等のチェックを行う。これにより、ダイ98の供給位置となる平面の傾斜を修正し、吸着ノズル60によるダイ98の保持を適切に実行することが可能となる。
なお、制御装置170のコントローラ172は、図7に示すように、測定部206と装着姿勢演算部208とを有している。測定部206は、高さセンサ160によってダイ供給ユニット30の高さを測定するための機能部である。また、装着姿勢演算部208は、測定されたダイ供給ユニット30の高さに基づいて、ダイ供給ユニット30の姿勢を演算するための機能部である。
このように、電子部品装着機10では、回路基板の高さを測定するための高さセンサ160によって、ダイ供給ユニット30の高さを測定することで、ダイ供給ユニット30の装着姿勢が確認される。これにより、ダイ供給ユニット30の高さを測定するための専用のセンサを設ける必要が無くなり、コスト削減,構造の簡素化等を図ることが可能となる。
また、4地点210,212,214,216において、ダイ供給ユニット30の高さを測定することで、ダイ供給ユニット30の傾斜角度,傾斜方向等を確実に演算することが可能となる。
また、電子部品装着機10では、高さセンサ160を、移動装置22によって任意の位置に移動させることが可能である。これにより、ダイ供給ユニット30の高さの測定地点を任意に変更することが可能となり、種々の状況に対応することが可能となる。
<変形例>
上記実施例では、ベース44の収納部86に、ダイ供給ユニット30が装着されていたが、図12に示すフィーダ装着用台車220を装着することが可能である。フィーダ装着用台車220の両側面には、1対の固定部材222がY軸方向に延びるように取り付けられている。固定部材222は、ダイ供給ユニット30のメインフレーム88に取り付けられた固定部材140と同形状であり、フィーダ装着用台車220も、ダイ供給ユニット30と同様に、ユニット収容装置131によって、自動で収納部86内に引き込まれ、所定の位置において固定される。
上記実施例では、ベース44の収納部86に、ダイ供給ユニット30が装着されていたが、図12に示すフィーダ装着用台車220を装着することが可能である。フィーダ装着用台車220の両側面には、1対の固定部材222がY軸方向に延びるように取り付けられている。固定部材222は、ダイ供給ユニット30のメインフレーム88に取り付けられた固定部材140と同形状であり、フィーダ装着用台車220も、ダイ供給ユニット30と同様に、ユニット収容装置131によって、自動で収納部86内に引き込まれ、所定の位置において固定される。
フィーダ装着用台車220の上面には、フィーダ装着台224が固定されており、そのフィーダ装着台224には、図13に示すように、複数のテープフィーダ226が装着される。詳しくは、フィーダ装着台224には、Y軸方向に延びるように、複数の溝(図示省略)が形成されている。一方、テープフィーダ226の本体部228の底面には、スライド部(図示省略)が設けられており、そのスライド部は、フィーダ装着台224の溝に嵌合可能とされている。これにより、テープフィーダ226がフィーダ装着台224に着脱可能に装着される。
テープフィーダ226は、テープ化部品を巻回させた状態で収納部230に収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものであり、収納部230から引き出され、本体部228の上端面に延在されている。テープフィーダ226は、送出装置(図示省略)の作動により、テープ化部品を送り出す。これにより、テープフィーダ226は、本体部228の上端面の端部に設けられた供給位置232において、電子部品を供給する。つまり、フィーダ装着用台車220とフィーダ装着台224とテープフィーダ226とによって、電子部品を供給する電子部品供給ユニット236が構成されている。
その電子部品供給ユニット236のフィーダ装着用台車220が、ベース44の収納部86に装着されることで、装着ヘッド24の吸着ノズル60が、テープフィーダ226の供給位置232において、電子部品を吸着保持する。
この電子部品供給ユニット236に対しても、吸着ノズル60による電子部品の適切な保持を担保するべく、高さセンサ160を利用して、収納部86への装着姿勢のチェックが行われる。具体的には、高さセンサ160によって、電子部品供給ユニット236と高さセンサ160との間の距離、つまり、電子部品供給ユニット236の高さを、複数の地点において測定する。それら複数の地点は、電子部品供給ユニット236のフィーダ装着台224の2地点である。詳しくは、図13に示すように、フィーダ装着台224の端部におけるX軸方向に延びる仮想の直線上の2地点238,240において、電子部品供給ユニット236の高さが測定される。
そして、それら2地点238,240での電子部品供給ユニット236の高さに基づいて、電子部品供給ユニット236の装着姿勢が演算される。詳しくは、ベース44の基準面に対するフィーダ装着台224のX軸方向への傾斜角度,傾斜方向等が演算される。これにより、電子部品の供給位置232となる直線が、ベース44の基準面に対して傾斜しているか否かを判定することができる。
詳しくは、電子部品供給ユニット236での電子部品の供給位置232は、X軸方向に延びる直線と一致している。つまり、フィーダ装着台224がX軸方向に傾斜すると、電子部品の供給位置232は、上下方向にズレる。これにより、吸着ノズル60による電子部品の保持が適切に行われない虞がある。一方、フィーダ装着台224がY軸方向に傾斜しても、電子部品の供給位置232は、上下方向にズレない。つまり、フィーダ装着台224のY軸方向への傾斜は、吸着ノズル60による電子部品の保持に殆ど影響しない。このため、電子部品供給ユニット236に対しては、フィーダ装着台224のX軸方向への傾斜角度等を演算するべく、2地点238,240において、電子部品供給ユニット236の高さが測定される。これにより、電子部品の供給位置232の上下方向へのズレをチェックすることが可能となり、そのズレに対処することが可能となる。また、少ない測定回数で、供給位置232の上下方向へのズレをチェックすることが可能となり、効率的に確認作業を行うことが可能となる。
さらに、電子部品供給ユニット236の高さの測定対象をフィーダ装着台224とすることで、測定回数を少なくすることが可能となる。詳しくは、電子部品の供給位置232の上下方向のズレをチェックするためには、テープフィーダ226を測定対象とすることも可能である。ただし、テープフィーダ226は、図13に示すように、フィーダ装着台224に複数装着される場合がある。そのような場合には、複数のテープフィーダ226の全てを測定する必要があり、測定回数が非常に多くなる。このようなことに鑑みて、電子部品供給ユニット236では、測定対象をフィーダ装着台224とすることで、測定回数を少なくしている。
ちなみに、上記実施例において、電子部品装着機10は、電子部品装着機の一例である。移動装置22は、移動装置の一例である。装着ヘッド24は、装着ヘッドの一例である。ダイ供給ユニット30は、電子部品供給ユニットの一例である。ベース44は、ベースの一例である。基板保持装置48は、基板保持装置の一例である。吸着ノズル60は、保持具の一例である。ダイ供給装置90は、供給装置の一例である。デバイス設置面112は、デバイス設置面の一例である。キャスター130は、移動機構の一例である。高さセンサ160は、高さセンサの一例である。制御装置170は、装着姿勢取得装置の一例である。測定部206は、測定部の一例である。フィーダ装着台224は、デバイス設置面の一例である。テープフィーダ226は、供給装置の一例である。電子部品供給ユニット236は、電子部品供給ユニットの一例である。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、収納部86へのダイ供給ユニット30,電子部品供給ユニット236の装着姿勢が、高さセンサ160を利用して確認されているが、フラックス供給装置26,電子部品排出装置28等のデバイスパレット70への装着姿勢を、高さセンサ160を利用して確認してもよい。
また、上記実施例では、収納部86に収納されるユニットとして、ダイ供給ユニット30,電子部品供給ユニット236が採用されているが、様々なユニットを採用することが可能である。具体的には、例えば、複数の部品トレイが収納されたトレイ型部品供給ユニット等を採用することが可能である。
10:電子部品装着機 22:移動装置 24:装着ヘッド 30:ダイ供給ユニット(電子部品供給ユニット) 44:ベース 48:基板保持装置 60:吸着ノズル(保持具) 90:ダイ供給装置(供給装置) 112:デバイス設置面 130:キャスター(移動機構) 160:高さセンサ 170:制御装置(装着姿勢取得装置) 206:測定部 224:フィーダ装着台(デバイス設置面) 226:テープフィーダ(供給装置) 236:電子部品供給ユニット
Claims (6)
- 回路基板に電子部品の装着作業を行う電子部品装着機において、
当該電子部品装着機が、
ベース上において回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、
前記基板保持装置によって保持された回路基板の高さを測定する高さセンサと、
前記ベースに着脱可能に装着され、電子部品を供給するための電子部品供給ユニットと、
前記ベースに装着された状態の前記電子部品供給ユニットの高さを、前記高さセンサによって測定する測定部を有し、前記測定部によって測定された前記電子部品供給ユニットの高さに基づいて、前記電子部品供給ユニットの前記ベースへの装着姿勢を取得する装着姿勢取得装置と
を備えることを特徴とする電子部品装着機。 - 前記電子部品供給ユニットが、
電子部品を供給する供給装置が設置されるデバイス設置面を有し、
前記測定部が、
前記ベースに装着された状態の前記電子部品供給ユニットの前記デバイス設置面の高さを、前記高さユニットによって測定することを特徴とする請求項1に記載の電子部品装着機。 - 当該電子部品装着機が、
前記電子部品供給ユニットによって供給された電子部品を保持するための保持具を有する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドを前記ベース上の任意の位置に移動させる移動装置と
を備え、
前記高さセンサが、
前記装着ヘッドと共に、前記移動装置によって任意の位置に移動可能であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子部品装着機。 - 前記電子部品供給ユニットが、
フロア上の任意の位置に移動するための移動機構を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1つに記載の電子部品装着機。 - 前記測定部が、
前記電子部品供給ユニットによって供給される電子部品の供給位置が、直線上に位置している場合に、その直線と平行な直線上の2地点において、前記ベースに装着された状態の前記電子部品供給ユニットの高さを、前記高さユニットによって測定し、
装着姿勢取得装置が、
前記測定部によって測定された前記2地点の前記電子部品供給ユニットの高さに基づいて、前記電子部品供給ユニットの前記ベースへの装着姿勢を取得することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の電子部品装着機。 - 前記測定部が、
前記電子部品供給ユニットによって供給される電子部品の供給位置が、平面上に位置している場合に、所定の直線上の2地点と、その2地点から前記所定の直線に交わる方向に離間した2地点との4地点において、前記ベースに装着された状態の前記電子部品供給ユニットの高さを、前記高さユニットによって測定し、
装着姿勢取得装置が、
前記測定部によって測定された前記4地点の前記電子部品供給ユニットの高さに基づいて、前記電子部品供給ユニットの前記ベースへの装着姿勢を取得することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の電子部品装着機。
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