WO2015162749A1 - 電子回路組立装置 - Google Patents

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electronic circuit
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tray
head
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太志 松田
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富士機械製造株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • the present invention relates to an electronic circuit assembling apparatus for assembling an electronic circuit by assembling an electronic component on a circuit board.
  • Patent Documents 1 and 2 describe an electronic circuit assembly apparatus including a rotary head that receives an electronic component supplied from a tape feeder at a receiving position and mounts the electronic component at a predetermined position on a substrate at a mounting position. Yes.
  • a correction position is provided between the receiving position and the mounting position of the rotary head, and the relative position of the electronic component with respect to the suction nozzle is corrected by a dedicated position correction apparatus. As a result, the electronic component can be accurately mounted at a predetermined position on the circuit board.
  • An object of the present invention is to improve the positional accuracy of an electronic component relative to a circuit board in an electronic circuit assembly apparatus that picks up an electronic component accommodated in a tray and assembles an electronic circuit.
  • the electronic components accommodated in the tray are positioned inside the tray.
  • the electronic components are not necessarily located at predetermined intervals. For this reason, there are cases where the electronic component accommodated in the tray cannot be picked up at an accurate position, or the electronic component cannot be picked up.
  • FIG. 9 is a front view showing a suction nozzle of a work head of a component mounting device included in an electronic circuit assembly device according to Embodiment 2 of the present invention, and is an operation diagram of the suction nozzle ⁇ (a) to (c) ⁇ .
  • the electronic circuit assembly apparatus includes (i) an assembly apparatus main body 10, (ii) a board transfer holding apparatus 12, (iii) a component supply apparatus 14, and (iv) a component mounting apparatus 16. Etc.
  • the substrate transport / holding device 12 transports and holds the circuit board P (hereinafter abbreviated as “substrate P”) in a horizontal posture.
  • substrate P the circuit board P
  • x is the direction in which the substrate P is conveyed by the substrate conveyance holding device 12
  • y is the width direction of the substrate P
  • z is the thickness direction of the substrate P, that is, the vertical direction of the electronic circuit assembly apparatus.
  • the component supply device 14 includes a tray-type component supply device that supplies electronic components (hereinafter abbreviated as components) mounted on the board P. 2, the tray-type component supply device refers to a package tray (a tray packed with components stored therein) in which a plurality of components s (see FIGS. 3 and 4 and the like) are stored. And a tray moving device 22 for storing a plurality of 18, a tray moving device 22, and the like, and components are supplied using the package tray 18.
  • the tray accommodating device 20 includes a stocker 24 that can accommodate a plurality of stages of the package tray 18 in the vertical direction, a stocker lifting device 26 and the like.
  • the stocker 24 is provided with a plurality of tray accommodating portions 28 at predetermined intervals in the vertical direction, and each of the tray accommodating portions 28 is provided with a pair of internal belt conveyors 30a, 30b extending in the y direction.
  • the package tray 18 is supported directly or via the pallet 32 on the pair of internal belt conveyors 30 a and 30 b provided in each of the tray accommodating portions 28.
  • the stocker elevating device 26 elevates and lowers the stocker 24.
  • the stocker elevating device 26 includes a timing belt and a belt driving motor, and the stocker 24 is engaged with the timing belt so as to be movable up and down integrally.
  • the tray moving device 22 moves the package tray 18 to a predetermined component supply position outside the tray accommodating device 20.
  • the tray moving device 22 includes a pair of external belt conveyors 34 a and 34 b extending in the y direction outside the tray accommodating device 20.
  • the pair of external belt conveyors 34a, 34b and the pair of internal belt conveyors 30a, 30b have substantially the same distance in the x direction.
  • the tray moving device 22 includes a supply position sensor 36. When the package tray 18 or the pallet 32 is detected by the supply position sensor 36, the external belt conveyors 34a and 34b are stopped.
  • the package tray 18 containing the component s determined based on the production program or the like is selected, and the height of the selected package tray 18 facing the tray moving device 22 is controlled by the stocker lifting device 26. Is lifted and stopped.
  • the package tray 18 or the pallet 32 is moved in the y direction by driving the pair of internal conveyor belts 30a and 30b and the pair of external conveyor belts 34a and 34b. It is moved to the specified position and stopped.
  • the component s accommodated in the package tray 18 is picked up by the component mounting device 16.
  • the package tray 18 includes a plurality of concave portions Q formed regularly and continuously, and each of the concave portions Q accommodates one component s.
  • the component mounting device 16 picks up the component s supplied by the component supply device 14 and places it on a predetermined position of the substrate P held by the substrate transfer holding device 12.
  • the component mounting device 16 includes two work heads 41 and 42 and a work head moving device 43 as shown in FIG.
  • the work head moving device 43 includes an x-axis moving device 44, a y-axis moving device 45, and z-axis moving devices 46 and 47, as shown in FIGS.
  • the y-axis moving device 45 is engaged with (a) a linear motor 50 as a drive source, (b) a pair of y-axis guides 52a and 52b extending in the y direction, and (c) a pair of y-axis guides 52a and 52b.
  • the y-axis slider 54 and the like are included.
  • the x-axis moving device 44 is provided on the y-axis slider 54, and (a) an x-axis motor 56 as a driving source, (b) a pair of x-axis guides 58a, 58b, (c ) An x-axis slider 60 engaged with a pair of x-axis guides 58a and 58b, and (d) a ball as a driving force transmitting portion that converts the rotation of the x-axis motor 56 into a linear motion and transmits it to the x-axis slider 60.
  • a screw mechanism 62 and the like are included.
  • the z-axis moving devices 46 and 47 are provided on the x-axis slider 60, and extend in the z direction (a) z-axis motors 62 and 63 (see FIG. 5) as drive sources, respectively, and (b) not shown.
  • a driving force transmission unit (not shown) that transmits to the sliders 64 and 65 is included.
  • the work heads 41 and 42 are held so as to be movable integrally with the z-axis sliders 64 and 65, respectively, and can be moved integrally in the x and y directions and individually in the z direction. Yes. Further, each of the work heads 41 and 42 may be provided with, for example, a chuck 80 shown in FIG.
  • the chuck 80 is a component holding tool that holds and holds a component, and includes a pair of claws 82a and 82b that can approach and separate from each other.
  • the pair of claws 82a and 82b can be opened and closed by a driving source such as an air cylinder.
  • the work heads 41 and 42 including the chuck 80 can be referred to as a component holding head.
  • the work heads 41 and 42 may be heads that perform the same work or heads that perform different work.
  • one of the work heads 41 and 42 can be a component holding head, and the other can be an application head provided with a dispenser for applying an adhesive.
  • Reference numeral 84 denotes a camera which can be moved in the x, y and z directions integrally with the work head 41.
  • the electronic circuit assembly apparatus includes a main control device 90 mainly composed of a computer, a board transfer control unit 92, a component supply control unit 94, a component mounting control unit 96, and the like.
  • the main controller 90 is connected to the board transfer controller 92, the component supply controller 94, and the component mounting controller 96 in a state where they can communicate with each other and to the input device 98.
  • the substrate transfer device 12, the component supply device 14, the component mounting device 16, and the like are controlled based on commands from the main control device 90, the substrate transfer control unit 92, the component supply control unit 94, the component mounting control unit 96, and the like, respectively. .
  • each of the plurality of components s accommodated in each of the plurality of recesses Q of the package tray 18 at the supply position is caused by the chuck 80 of the work heads 41 and 42, respectively. It is picked up, moved to a predetermined position on the substrate P, and placed.
  • the information regarding the position of each of the plurality of components s accommodated in the package tray 18, in other words, the information regarding the pickup position of each of the plurality of components s by the chuck 80 is input via the input device 98 in advance. .
  • the position of the component s is determined by the position of the concave portion Q formed in the package tray 18, information on the position of the concave portion Q (for example, the shape such as the size of the concave portion Q, the concave portion Q such as the interval in the x and y directions).
  • Information on the position of the part s can be acquired based on the formation rule of the However, since the positional accuracy of each of the components s in each of the recesses Q is low even based on the information on the location of the components s acquired based on the information regarding the location of the recess Q, the chuck 80 determines the components s in advance. In some cases, it was not possible to accurately grip the part.
  • the position of the part s may be shifted beyond the opening width of the pair of claws 82 a and b of the chuck 80, and the part s may not be gripped by the chuck 80.
  • the component holding tool is a suction nozzle
  • at least a part of the opening may be detached from the component s, causing air to leak and picking up.
  • a dedicated tray can be manufactured for the component s, and the component s can be transferred from the package tray 18 to the dedicated tray.
  • the manufacturing of the dedicated tray takes a long time and is expensive.
  • the number of work steps increases due to the transfer to a dedicated tray.
  • each of the parts s accommodated in advance is moved to the reference position A shown in FIG. If the relative positions of the parts s in each of the plurality of recesses Q are the same, information on the position of the part s can be accurately acquired based on the information on the position of the recess Q.
  • the reference position may be any position as long as it is inside the recess Q, but it is desirable that the position of the component s be a position that is accurately determined using components (for example, side surfaces) of the recess Q. .
  • the reference position can be determined by the shape of the recess Q and the shape of the part s.
  • the opening in a plan view has a generally rectangular shape
  • the component s has a generally rectangular parallelepiped shape
  • a position where the part s contacts the two side surfaces h1, 2 adjacent to each other of the recess Q can be set as the reference position A.
  • the component s may be formed in an R shape or a cylindrical shape. It is possible to accurately determine the position of s in the recess Q.
  • the reference position may be a position determined using the corner Qc of the recess Q, or a position determined based on the corner Qc and at least one side surface h1 constituting the corner Qc.
  • the position of the part s in each of the recesses Q is individually corrected using the chuck 80 as a part holding tool.
  • the component supply device 14 is not provided with a device capable of correcting the position of the component s in each of the plurality of recesses Q formed in the package tray 18. Therefore, it is appropriate to use the chuck 80 that is a component of the component mounting device 16.
  • step 1 (hereinafter abbreviated as S1; the same applies to other steps), the position of the component s in the recess Q is corrected.
  • S1 work head control program represented by the flowchart of FIG.
  • step 1 the position of the component s in the recess Q is corrected.
  • FIGS. 4A, 4B, 7A, and 7B after the chuck 80 is moved in the x direction from the side surface h4 toward the side surface h2, the side surface h3 is changed to the side surface h1. Moved in the y direction. Accordingly, the part s is pushed by the claw 82 a of the chuck 80, moved in the x direction and the y direction inside the recess Q, and reaches the reference position A.
  • the component s is picked up by the chuck 80.
  • the chuck 80 is moved based on the information regarding the position of the component s, the component s is picked up, moved to a predetermined position on the substrate P, and placed.
  • S3 it is determined whether or not the mounting of a predetermined set number of parts s has been completed. If not, the process returns to S1 and is moved to the next recess Q, hereinafter S1. Steps 3 to 3 are repeatedly executed.
  • the determination in S3 is YES, and the mounting of the parts s accommodated in the package tray 18 is ended.
  • each of the parts s previously stored in each of the recesses Q of the package tray 18 is individually moved to the reference position. Accordingly, the relative positions of the parts s in each of the recesses Q can be made the same, and the position of each of the parts s can be corrected to a position determined by information regarding the position of the recess Q. As a result, the chuck 80 is moved based on the information on the position of the component s (information acquired based on the information on the position of the concave portion Q), so that the component s can be picked up reliably and accurately. And the positional accuracy of the component s on the board P can be improved.
  • the chuck 80 Since the chuck 80 not only mounts the component s but also corrects the position, it is necessary to provide a dedicated position correcting device for correcting the position of the component s as described in Patent Documents 1 and 2. Accordingly, an increase in the number of parts can be avoided, and an increase in cost can be avoided. Furthermore, since the position correction and the pick-up for mounting are continuously performed individually for each of the plurality of parts s by the chuck 80, all of the plurality of parts s are corrected after the position correction is performed for the plurality of parts s. Compared with the case where the parts s are picked up in order, the time required for position correction can be shortened and the working time can be shortened.
  • the package tray 18 can be used as it is, it is not necessary to manufacture a dedicated tray and transfer the component s to the dedicated tray. As a result, the manufacturing time for the dedicated tray is not required, and the manufacturing cost is not required. In addition, an increase in work steps can be avoided, and the time required for assembling the electronic circuit can be shortened.
  • the work heads 41 and 42 provided with the chuck 80, the part storage control unit 96 for storing S1 of the work head control program represented by the flowchart of FIG. 6, the part to be executed, the work head moving device A position correction device and a positioning device are configured by the component holding head moving device 43 as the component 43.
  • the component moving part in the individual recess is constituted by the work head moving device 43 and the like, and the head control part and the head movement control part are constituted by the part storing S1 of the part mounting control part 96 and the part to execute.
  • the work head control program can be stored in the main control device 90 and executed.
  • S1 and S2 in the flowchart of FIG. 6 can be executed by different programs, and the program including S1 can be stored and executed in the component supply control unit 94. it can.
  • the package tray 110 is formed with a plurality of recesses Qa regularly and continuously, and a part sa is accommodated in each of the recesses Qa.
  • the recess Qa is deep with respect to the component sa. Therefore, it is difficult to pick up the part sa by the chuck.
  • suction nozzles 120 for picking up components by suction are attached to the work heads 41 and 42.
  • the component sa is picked up (raised) by the suction nozzle 120 for position correction, and is standardized in the x and y directions inside the recess Qa.
  • the suction nozzle 120 is moved based on the information on the position of the component sa, and the component sa is picked up for mounting.
  • the position accuracy of the component sa relative to the substrate P can be improved by the suction nozzle 120.
  • the position of the part sa is corrected, the part sa can be slid in the x direction and the y direction without lifting the part sa.
  • the position of the component s is corrected by the claws 82a and 82b of the chuck 80.
  • the position of the component s is moved by the side portion of the suction nozzle 120 to adjust the position. It can also be corrected.
  • the suction is performed. It is possible to pick up while moving to a reference position in order by a nozzle or the like. Furthermore, in the above-described embodiment, the position correction and pick-up of the components are continuously performed for each component, in other words, for each concave portion. It is also possible to pick up one by one after correcting the position of all the parts accommodated in the container. In this case, the component position correction may be performed using a jig provided in the component supply device 14.
  • the component s in each of the recesses Q is imaged in the package tray 18, the deviation of the component s from the reference position A is acquired based on the image data, the position is corrected when the deviation is large, and the deviation is small. Can also be left out of position correction.
  • a component holding tool such as a chuck or a suction nozzle
  • the present invention is not limited to this.
  • a rod-shaped member extending in the z direction is attached to a working head or a component of a z-axis moving device that can move integrally with the working head, and the position of the part s is corrected using the rod-shaped member. can do.
  • the work head When the rod-like member is attached to the work head, the work head is a part holding head having a part holding tool, but not having a part holding tool (for example, a working head having a dispenser). May be.
  • the position correction device is constituted by a work head provided with a rod-shaped member, a work head moving device, and the like.
  • the position correcting device when a rod-shaped member extending in the z direction is attached to the z-axis moving device, the position correcting device is configured by the rod-shaped member, the work head moving device as the rod-shaped member moving device, and the like.
  • the rod-shaped member can be provided so as to be extendable and retractable in order to avoid interference with a component holding tool, a dispenser and the like.
  • the electronic component accommodated in the package tray can be applied to a lead component composed of a lead wire and a component main body or a component not provided with a lead wire.
  • the present invention can be implemented in variously improved and modified forms.
  • Component supply device 16 Component mounting device 18: Package tray 41, 42: Work head 80: Chuck 82: Claw 120: Suction nozzle

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Abstract

　パッケージトレイに予め収容されている部品の凹部内における位置を修正して、基板に対する部品の位置精度を向上させる。　パッケージトレイ１８の凹部Ｑの各々に予め収容されている部品ｓの各々を個別にチャック８０の爪８２を利用してｘ方向、ｙ方向へ移動させ、基準位置へ移動させる{(a)、(b)}。そして、その基準位置において、チャック８０によりピックアップされ{(c)}、基板Ｐの予め定められた位置へ載置させられる。このように、複数の部品ｓの各々の凹部Ｑの各々における位置を精度よく決めることができるため、チャック８０によって、部品ｓを正確にピックアップすることが可能となり、部品ｓの基板Ｐに対する位置精度を高めることができる。

Description

電子回路組立装置
　本発明は、電子部品を回路基板に組み付けて電子回路の組立を行う電子回路組立装置に関するものである。
　特許文献１，２には、受取位置においてテープフィーダから供給された電子部品を受け取り、装着位置において電子部品を基板上の所定の位置に装着するロータリヘッドを備えた電子回路組立装置が記載されている。この電子回路組立装置においては、ロータリヘッドの受取位置と装着位置との間に修正位置が設けられ、吸着ノズルに対する電子部品の相対位置が専用の位置修正装置によって修正される。その結果、電子部品を回路基板の予め定められた位置に正確に装着することができる。
特開２０００－１３３９９８号公報 特開昭６２－６０２９９号公報
　本発明の課題は、トレイに収容された電子部品をピックアップして電子回路を組み立てる電子回路組立装置において、回路基板に対する電子部品の位置精度の向上を図ることである。
課題を解決するための手段および効果
　本発明に係る電子回路組立装置においては、トレイに収容された電子部品が、そのトレイの内部において位置決めされる。
　例えば、トレイがパッケージトレイの場合には、電子部品が予め定められた設定間隔毎に位置するとは限らない。そのため、トレイに収容された電子部品を正確な位置でピックアップできなかったり、電子部品をピックアップできなかったりする場合等がある。一方、パッケージトレイに収容された電子部品を専用トレイに移すことも可能であるが、その場合には、作業工数が増え、望ましくない。
　そこで、本発明に係る電子回路組立装置においてはパッケージトレイの内部において電子部品の位置決めが行われる。その結果、部品保持ヘッドにより電子部品が正確に、確実にピックアップされるようにすることができ、回路基板に対する電子部品の位置精度を向上させることができる。
本発明の実施例１に係る電子回路組立装置を示す斜視図である。 上記電子回路組立装置の部品供給装置を示す平面図（概略図）である。 (a)上記電子回路組立装置の部品装着装置を示す斜視図である。(b)上記部品装着装置の要部を示す正面図である。 上記部品供給装置に含まれるトレイの平面図である。(a)部品の位置修正前の状態、(b)部品の位置修正後の状態 上記電子回路組立装置の制御装置を概念的に示すブロック図である。 上記制御装置の記憶部に記憶された作業ヘッド制御プログラムの一部を示すフローチャートである。 (a)～(c)上記作業ヘッド制御プログラムの実行による作業ヘッドのチャックの作動図である。 本発明の実施例２に係る電子回路組立装置に含まれる部品装着装置の作業ヘッドの吸着ノズルを示す正面図であり、吸着ノズルの作動図である{(a)～(c)}。
本発明を実施するための形態
　以下、本発明の一実施形態としての電子回路組立装置について図面に基づいて説明する。
　図１に示すように、実施例１に係る電子回路組立装置は、(i)組立装置本体１０，(ii)基板搬送保持装置１２，(iii)部品供給装置１４，(iv)部品装着装置１６等を含む。
　基板搬送保持装置１２は、回路基板Ｐ（以後、基板Ｐと略称する）を水平な姿勢で搬送して保持するものである。図１において、ｘは基板搬送保持装置１２による基板Ｐの搬送方向であり、ｙは基板Ｐの幅方向であり、ｚは基板Ｐの厚み方向、すなわち、電子回路組立装置の上下方向である。これら、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。
　部品供給装置１４は、基板Ｐに装着される電子部品（以下、部品と略称する）を供給するトレイ型部品供給装置を含む。トレイ型部品供給装置は、図２に示すように、複数の部品ｓ（図３，４等参照）が収容されたパッケージトレイ（部品が収容された状態で梱包されたトレイをいう。以下、同様とする）１８を複数収容するトレイ収容装置２０、トレイ移動装置２２等を含み、パッケージトレイ１８を用いて部品の供給が行われる。トレイ収容装置２０は、パッケージトレイ１８を上下方向に複数段収容可能なストッカ２４、ストッカ昇降装置２６等を含む。ストッカ２４には、上下方向に所定の間隔を隔てて、複数のトレイ収容部２８が設けられ、トレイ収容部２８の各々にｙ方向に延びた一対の内部ベルトコンベア３０ａ，ｂがそれぞれ設けられる。トレイ収容部２８の各々に設けられた一対の内部ベルトコンベア３０ａ，ｂには、それぞれ、パッケージトレイ１８が直接、または、パレット３２を介して支持される。パッケージトレイ１８のサイズが規格から外れている場合にはパレット３２を介して支持されるのであり、パッケージトレイ１８はパレット３２の予め定められた位置に図示しない固定装置によって固定される。ストッカ昇降装置２６は、ストッカ２４を昇降させるものであり、タイミングベルトとベルト駆動用モータとを含み、タイミングベルトにストッカ２４が一体的に昇降可能に係合させられる。
　トレイ移動装置２２は、パッケージトレイ１８をトレイ収容装置２０の外部の予め定められた部品供給位置へ移動させるものである。トレイ移動装置２２は、トレイ収容装置２０の外部において、ｙ方向に延びた一対の外部ベルトコンベア３４ａ，ｂを含む。一対の外部ベルトコンベア３４ａ，ｂと、一対の内部ベルトコンベア３０ａ，ｂとでは、ｘ方向の間隔がほぼ同じである。トレイ移動装置２２は供給位置センサ３６を含み、パッケージトレイ１８またはパレット３２が供給位置センサ３６によって検出されると外部ベルトコンベア３４ａ，ｂが停止させられる。
　部品供給装置１４において、生産プログラム等に基づいて決まる部品ｓが収容されたパッケージトレイ１８が選択され、ストッカ昇降装置２６の制御により、選択されたパッケージトレイ１８がトレイ移動装置２２と対向する高さへ昇降させられ、停止させられる。一対の内部コンベアベルト３０ａ，ｂと一対の外部コンベアベルト３４ａ，ｂとの駆動により、パッケージトレイ１８またはパレット３２がｙ方向へ移動させられるのであり、トレイ収容装置２０から外部へ出され、予め定められた位置まで移動させられて、停止させられる。その供給位置において、パッケージトレイ１８に収容された部品ｓは部品装着装置１６によってピックアップされる。
　パッケージトレイ１８は、図４(a)，(b)等に示すように、規則的に連続して形成された複数の凹部Ｑを備え、それら凹部Ｑの各々に、部品ｓが１つずつ収容されたものである。しかし、専用トレイではないため、図４(a)に示すように、凹部Ｑの各々に予め収容された部品ｓの各々は互いに同じ相対位置にあるとは限らず、凹部Ｑの各々における部品ｓの各々の位置精度は低い。
　部品装着装置１６は、部品供給装置１４によって供給された部品ｓをピックアップして、基板搬送保持装置１２に保持された基板Ｐの予め定められた位置に載置するものである。部品装着装置１６は、図３(a)に示すように、２つの作業ヘッド４１，４２および作業ヘッド移動装置４３を含む。作業ヘッド移動装置４３は、図１，３(a)に示すように、ｘ軸移動装置４４，ｙ軸移動装置４５およびｚ軸移動装置４６，４７を含む。ｙ軸移動装置４５は、(a)駆動源としてのリニアモータ５０、(b)ｙ方向に延びた一対のｙ軸ガイド５２ａ，ｂ、(c)一対のｙ軸ガイド５２ａ，ｂに係合させられたｙ軸スライダ５４等を含む。ｘ軸移動装置４４は、ｙ軸スライダ５４に設けられたものであり、(a)駆動源としてのｘ軸モータ５６、(b)ｘ方向に延びた一対のｘ軸ガイド５８ａ，ｂ、(c)一対のｘ軸ガイド５８ａ，ｂに係合させられたｘ軸スライダ６０、(d)ｘ軸モータ５６の回転を直線運動に変換してｘ軸スライダ６０に伝達する駆動力伝達部としてのボールねじ機構６２等を含む。ｚ軸移動装置４６，４７は、ｘ軸スライダ６０に設けられ、それぞれ、(a)駆動源としてのｚ軸モータ６２，６３（図５参照）、(b)図示を省略するｚ方向に延びた一対ずつのｚ軸ガイド、(c)一対ずつのｚ軸ガイドにそれぞれ係合させられたｚ軸スライダ６４，６５、(d)ｚ軸モータ６２，６３の回転を直線移動に変換してｚ軸スライダ６４，６５に伝達する図示しない駆動力伝達部等を含む。
　作業ヘッド４１，４２は、それぞれ、ｚ軸スライダ６４，６５に一体的に移動可能に保持されるのであり、ｘ、ｙ方向には一体的に、ｚ方向にはそれぞれ個別に移動可能とされている。
　また、作業ヘッド４１，４２は、それぞれ、例えば、図３(b)に示すチャック８０を備えたものとすることができる。チャック８０は、部品を把持して保持する部品保持ツールであり、互いに接近・離間可能な一対の爪８２ａ，ｂを含む。一対の爪８２ａ，ｂは、エアシリンダ等の駆動源により開閉可能とされている。このように、チャック８０を備えた作業ヘッド４１，４２を部品保持ヘッドと称することができる。なお、作業ヘッド４１，４２は、それぞれ、同じ作業を行うヘッドであっても異なる作業を行うヘッドであってもよい。例えば、作業ヘッド４１，４２のうちの一方を部品保持ヘッドとして、他方を接着剤を塗布するディスペンサを備えた塗布ヘッドとすることもできる。また、符号８４はカメラであり、作業ヘッド４１と一体的にｘ、ｙ、ｚ方向に移動可能とされる。
　図５に示すように、本電子回路組立装置はコンピュータを主体とするメイン制御装置９０、基板搬送制御部９２、部品供給制御部９４、部品装着制御部９６等を含む。メイン制御装置９０には、基板搬送制御部９２、部品供給制御部９４、部品装着制御部９６が互いに通信可能な状態で接続されるとともに入力装置９８が接続される。基板搬送装置１２、部品供給装置１４、部品装着装置１６等は、それぞれ、メイン制御装置９０、基板搬送制御部９２、部品供給制御部９４、部品装着制御部９６等の指令に基づいて制御される。
　以上のように構成された電子回路組立装置において、供給位置にあるパッケージトレイ１８の複数の凹部Ｑの各々に収容された複数の部品ｓの各々が、それぞれ、作業ヘッド４１，４２のチャック８０によりピックアップされ、基板Ｐの予め定められた位置まで移動させられて載置される。この場合において、パッケージトレイ１８に収容された複数の部品ｓの各々の位置、換言すれば、チャック８０による複数の部品ｓの各々のピックアップ位置に関する情報は、予め入力装置９８を介して入力される。部品ｓの位置は、そのパッケージトレイ１８に形成された凹部Ｑの位置で決まるため、凹部Ｑの位置に関する情報（例えば、凹部Ｑの大きさ等の形状、ｘ、ｙ方向の間隔等の凹部Ｑの形成規則等）に基づいて部品ｓの位置に関する情報を取得することができる。
　しかし、凹部Ｑの位置に関する情報に基づいて取得された部品ｓの位置に関する情報に基づいても、凹部Ｑの各々における部品ｓの各々の位置精度が低いため、チャック８０により部品ｓの予め定められた部分を正確に把持できない場合があった。また、チャック８０の一対の爪８２ａ、ｂの開き幅を超えて部品ｓの位置がずれ、チャック８０によって部品ｓを把持できない場合もあった。さらに、部品保持ツールが吸着ノズルである場合には開口の少なくとも一部が部品ｓから外れてエアが漏れ、ピックアップできない場合があった。一方、部品ｓについて専用のトレイを製造して、部品ｓをパッケージトレイ１８から専用トレイに移すことができるが、専用のトレイの製造には長時間を要し、かつ、費用が掛かる。また、専用のトレイに移すために作業工数が増える。パッケージトレイ１８の凹部Ｑの各々における部品ｓをカメラで撮像し、その画像データに基づいてチャック３０によるピックアップ位置を補正することも可能であるが、画像データの処理等に長時間を要する。
　そこで、本実施例においては、パッケージトレイ１８の複数の凹部Ｑの各々において、予め収容されている部品ｓの各々が図４(b)に示す基準位置Ａへ移動させられる。複数の凹部Ｑの各々における部品ｓの各々の相対位置が互いに同じであれば、凹部Ｑの位置に関する情報に基づいて部品ｓの位置に関する情報を正確に取得することができる。
　基準位置は、凹部Ｑの内部であればいずれの位置であってもよいが、部品ｓの位置を凹部Ｑの構成要素（例えば、側面）等を利用して精度よく決まる位置とすることが望ましい。また、基準位置は、凹部Ｑの形状と部品ｓの形状とで決めることができる。例えば、凹部Ｑが、底面Ｂと４つの側面ｈ１～４とから構成され、平面視における開口が概して四角形状を成すものであり、部品ｓが概して直方体状を成したものである場合には、部品ｓが凹部Ｑの互いに隣接する２つの側面ｈ１，２に当接する位置を基準位置Ａとすることができる。このように、凹部Ｑの互いに隣接する２つの側面に部品ｓが接する位置を基準位置とすれば、部品ｓがＲ形状を成すものであっても、円筒形状を成すものであっても、部品ｓの凹部Ｑ内の位置を精度よく決めることができる。本実施例において、凹部Ｑの各々において部品ｓの位置を基準位置とすること、すなわち、部品ｓを基準位置に達するように移動させることを、部品ｓの位置を修正すると称する。
　なお、基準位置は、凹部ＱのコーナＱｃを用いて決まる位置としたり、コーナＱｃとそのコーナＱｃを構成する少なくとも１つの側面ｈ１とに基づいて決まる位置としたりすること等ができる。
　また、本実施例においては、凹部Ｑの各々における部品ｓの位置が、個別に、部品保持ツールとしてのチャック８０を用いて修正される。部品供給装置１４には、パッケージトレイ１８に形成された複数の凹部Ｑの各々において部品ｓの位置を修正可能な装置が設けられていないのが普通である。そのため、部品装着装置１６の構成要素であるチャック８０を利用することは妥当なことである。
　部品ｓの位置修正およびピックアップは、図６のフローチャートで表される作業ヘッド制御プログラムの実行により行われる。
　ステップ１（以下、Ｓ１と略称する。他のステップについても同様とする）において、部品ｓの凹部Ｑ内における位置の修正が行われる。図４(a)，(b)、図７(a)，(b)に示すように、チャック８０が側面ｈ４から側面ｈ２に向かってｘ方向へ移動させられた後に、側面ｈ３から側面ｈ１に向かってｙ方向へ移動させられる。それにより、チャック８０の爪８２ａにより部品ｓが押され、凹部Ｑの内部においてｘ方向、ｙ方向へ移動させられ、基準位置Ａに達する。Ｓ２において、チャック８０により部品ｓのピックアップが行われる。図７(c)に示すように、チャック８０が部品ｓの位置に関する情報に基づいて移動させられ、部品ｓがピックアップされ、基板Ｐの予め定められた位置へ移動させられ、載置される。Ｓ３において、予め定められた設定数個の部品ｓの装着が終了したか否かが判定され、終了していない場合には、Ｓ１に戻され、次の凹部Ｑへ移動させられ、以下、Ｓ１～３が繰り返し実行される。そして、設定数個の部品ｓの装着が終了すると、Ｓ３の判定がＹＥＳとなり、本パッケージトレイ１８に収容された部品ｓの装着が終了させられる。
　このように、本実施形態においては、パッケージトレイ１８の凹部Ｑの各々において予め収容されている部品ｓの各々が個別に基準位置へ移動させられる。それにより、凹部Ｑの各々における部品ｓの各々の相対位置を互いに同じにすることができ、部品ｓ各々の位置を、凹部Ｑの位置に関する情報で決まる位置に修正することができる。その結果、チャック８０が部品ｓの位置に関する情報（凹部Ｑの位置に関する情報に基づいて取得された情報）に基づいて移動させられることにより、部品ｓを、確実に、かつ、正確にピックアップすることができ、基板Ｐの部品ｓの位置精度を向上させることができる。
　また、チャック８０によって、部品ｓの装着のみならず位置の修正も行われるため、特許文献１，２に記載のように、部品ｓの位置修正のための専用の位置修正装置等を設ける必要がなく、その分、部品点数の増加を回避し、コストアップを回避することができる。
　さらに、チャック８０によって、複数の部品ｓの各々について、個別に、位置修正と装着のためのピックアップとが連続して行われるため、複数の部品ｓについて位置修正が行われた後に、複数のすべての部品ｓについて順番にピックアップがされる場合に比較して、位置修正に要する時間を短くすることができ、作業時間を短くすることができる。
　また、パッケージトレイ１８をそのまま用いることができるため、専用のトレイを製造して、部品ｓを専用トレイに移す必要がなくなる。その結果、専用トレイの製造時間が不要となり、製造コストが不要となる。また、作業工程の増加を回避し、電子回路の組立に要する時間を短くすることができる。
　本実施例においては、チャック８０を備えた作業ヘッド４１，４２、部品装着制御部９６の図６のフローチャートで表される作業ヘッド制御プログラムのＳ１を記憶する部分、実行する部分、作業ヘッド移動装置４３としての部品保持ヘッド移動装置等により位置修正装置、位置決め装置が構成される。そのうちの、作業ヘッド移動装置４３等により個別凹部内部品移動部が構成され、部品装着制御部９６のＳ１を記憶する部分、実行する部分等によりヘッド制御部、ヘッド移動制御部が構成される。
　なお、作業ヘッド制御プログラムはメイン制御装置９０に記憶され、実行されるようにすることもできる。また、図６のフローチャートのＳ１とＳ２とはそれぞれ別のプログラムにより実行されるようにすることができ、Ｓ１を含むプログラムは、部品供給制御部９４において記憶され、実行されるようにすることもできる。
　本実施例においては、図８(a)に示すように、パッケージトレイ１１０には、複数の凹部Ｑａが規則的に連続して形成され、凹部Ｑａの各々に部品ｓａがそれぞれ収容されている。パッケージトレイ１１０においては、凹部Ｑａが部品ｓａに対して深い。そのため、チャックによって部品ｓａをピックアップすることは困難である。
　それに対して、実施例２においては、作業ヘッド４１，４２に吸引により部品をピックアップする吸着ノズル１２０が取り付けられている。本実施例においては、図８(a)に示すように、吸着ノズル１２０によって、部品ｓａが、位置修正のためにピックアップされ（上昇させられ）、凹部Ｑａの内部においてｘ方向、ｙ方向へ基準位置まで移動させられ、図８(b)に示すように、凹部Ｑａの底面に置かれる（下降させられる）。次に、図８(c)に示すように、吸着ノズル１２０が部品ｓａの位置に関する情報に基づいて移動させられ、部品ｓａが装着のためにピックアップされる。
　このように、部品ｓａが基準位置に移動させられた後にピックアップされるため、吸着ノズル１２０によって部品ｓａの基板Ｐに対する位置精度を向上させることができる。なお、部品ｓａの位置を修正する場合には、部品ｓａを持ち上げることなく、凹部Ｑ内をｘ方向、ｙ方向へ摺動させることもできる。
　なお、実施例１においては、チャック８０の爪８２ａ、ｂによって部品ｓの位置が修正されるようにされていたが、同様に、吸着ノズル１２０の側部によって部品ｓを移動させて、位置を修正することもできる。
　また、実施例１，２においては、パッケージトレイの１つの凹部に１つの部品が収容されている場合について説明したが、１つの凹部に複数の部品が収容されている場合であっても、吸着ノズル等によって、順番に基準位置へ移動させつつ、ピックアップすることが可能である。
　さらに、上記実施例においては、部品１つずつに対して、換言すれば、凹部１つずつに対して、部品の位置修正、ピックアップが連続して行われるようにされていたが、１つのトレイに収容された部品すべてについて位置修正が行われた後に、１つずつピックアップされるようにすることもできる。この場合において、部品の位置修正は、部品供給装置１４に設けられた治具を用いて行われるようにすることもできる。
　また、パッケージトレイ１８において凹部Ｑの各々における部品ｓを撮像し、画像データに基づき部品ｓの基準位置Ａからのずれを取得し、ずれが大きい場合に位置の修正を行い、ずれが小さい場合には位置の修正を行わないようにすることもできる。
　さらに、上記各実施例においては、部品ｓの位置がチャックや吸着ノズル等の部品保持ツールを用いて修正される場合について説明したが、それに限定されない。例えば、作業ヘッド、または、作業ヘッドと一体的に移動可能なｚ軸移動装置の構成要素等に、ｚ方向に延びたロッド状部材を取り付け、そのロッド状部材を用いて部品ｓの位置を修正することができる。ロッド状部材が作業ヘッドに取り付けられる場合において、作業ヘッドは、部品保持ツールを備えた部品保持ヘッドであっても、部品保持ツールを備えていないもの（例えば、ディスペンサを備えた作業ヘッド）であってもよい。これらの場合には、ロッド状部材を備えた作業ヘッド、作業ヘッド移動装置等により位置修正装置が構成される。それに対して、ｚ方向に延びたロッド状部材がｚ軸移動装置に取り付けられた場合には、ロッド状部材、ロッド状部材移動装置としての作業ヘッド移動装置等により位置修正装置が構成される。なお、ロッド状部材は、部品保持ツール、ディスペンサ等との干渉を避けるため、伸縮可能に設けることもできる。
　また、パッケージトレイに収容された電子部品はリード線と部品本体とから構成されるリード部品であっても、リード線を備えていない部品であっても適用することができる。
　その他、上記記載の実施形態の他、本発明は種々の態様で改良、変形を施した態様で実施することができる。
　１４：部品供給装置　　１６：部品装着装置　　１８：パッケージトレイ　　４１，４２：作業ヘッド　　８０：チャック　　８２：爪　　１２０：吸着ノズル

Claims (6)

  1. 　トレイに形成された１つ以上の凹部に収容された複数の部品をピックアップして、回路基板に装着することにより電子回路を組み立てる電子回路組立装置であって、
    　前記複数の部品のうちの少なくとも１つの修正対象部品を、各々が収容された凹部内の予め定められた基準位置へ移動させることにより、前記修正対象部品の位置を修正する位置修正装置を含むことを特徴とする電子回路組立装置。
  2. 　前記凹部が、前記複数の部品の各々に１対１に対応して形成され、
    　前記位置修正装置が、前記修正対象部品を、各々に対応する凹部である個別凹部の内部において前記基準位置へ移動させる個別凹部内部品移動部を含む請求項１に記載の電子回路組立装置。
  3. 　当該電子部品組立装置が、前記複数の部品の各々をピックアップ可能な部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを移動させる保持ヘッド移動装置とを備えた部品装着装置を含み、
    　前記位置修正装置が、前記部品装着装置を制御することにより、前記部品保持ヘッドに、前記修正対象部品の各々を前記基準位置へ移動させるヘッド制御部を含む請求項１または２に記載の電子回路組立装置。
  4. 　前記部品保持ヘッドが、前記複数の部品の各々を把持または吸着する部品保持ツールを備え、前記ヘッド制御部が、前記保持ヘッド移動装置を制御することにより、前記部品保持ツールを、前記修正対象部品に当接した状態で少なくとも水平方向へ移動させるヘッド移動制御部を含む請求項３に記載の電子回路組立装置。
  5. 　トレイに収容された複数の部品をピックアップして、回路基板に装着して電子回路を組み立てる電子回路組立装置であって、
    　前記複数の部品の各々をピックアップ可能な部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを移動させる保持ヘッド移動装置とを備えた部品装着装置と、
    　その部品装着装置を制御することにより、前記部品保持ヘッドに、前記トレイに収容された前記複数の部品のうちの少なくとも１つである修正対象部品の前記トレイ内における位置決めを行わせる位置決め装置を含むことを特徴とする電子回路組立装置。
  6. 　前記トレイが、パッケージトレイである請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電子回路組立装置。
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