WO2023084686A1 - 部品実装機及び基板の製造方法 - Google Patents

部品実装機及び基板の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023084686A1
WO2023084686A1 PCT/JP2021/041536 JP2021041536W WO2023084686A1 WO 2023084686 A1 WO2023084686 A1 WO 2023084686A1 JP 2021041536 W JP2021041536 W JP 2021041536W WO 2023084686 A1 WO2023084686 A1 WO 2023084686A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
head
tray
component
picking
lifting device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/041536
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健司 鈴木
英矢 黒田
健二 中井
雅代 原田
Original Assignee
株式会社Fuji
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Fuji filed Critical 株式会社Fuji
Priority to PCT/JP2021/041536 priority Critical patent/WO2023084686A1/ja
Priority to CN202180102995.0A priority patent/CN118077324A/zh
Publication of WO2023084686A1 publication Critical patent/WO2023084686A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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

  • This specification discloses a component mounter and a substrate manufacturing method.
  • Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a component mounter that includes a head that holds a suction nozzle, a device that raises and lowers the suction nozzle, and a device that horizontally moves the head.
  • a suction nozzle As follows. That is, first, the suction head is moved over the desired component. Next, the suction nozzle is moved downward with respect to the suction head. Negative pressure is applied to the tip of the suction nozzle to suck the component.
  • the main purpose of the present disclosure is to shorten the time required for picking up parts when picking up parts stored in a tray using picking members.
  • a first component mounter of the present disclosure includes: A component mounter that picks up components stored in a tray supplied from a tray unit and mounts them on a board, a head capable of holding a plurality of picking members capable of picking up parts; a first lifting device for vertically moving a picking member at a predetermined position of the head with respect to the head; a second elevating device for vertically moving a sampling member located at a position different from the predetermined position of the head with respect to the head; a head lifting device for moving the head up and down; a head moving device for horizontally moving the head lifting device together with the head;
  • the gist is to provide
  • this mounter is equipped with a head elevating device that moves the head up and down, it is possible to pick up the components stored in the tray while the head is lowered close to the components stored in the tray by driving the head elevating device. be. Therefore, the amount of vertical movement of the collecting member by the first lifting device and the second lifting device can be reduced. Therefore, it is possible to shorten the time required to pick up the components stored in the tray using the picking member.
  • a second component mounter of the present disclosure includes: A component mounter that picks up components stored in a tray supplied from a tray unit and mounts them on a board, a head capable of holding a plurality of picking members capable of picking up parts; a first lifting device for vertically moving a picking member at a predetermined position of the head with respect to the head; a second elevating device for vertically moving a sampling member located at a position different from the predetermined position of the head with respect to the head; a head moving device for moving the head in a horizontal direction; Among the parts accommodated in the tray, the parts accommodated in the first area are picked up by the picking member vertically moved by the first elevating device, and the parts accommodated in the second area different from the first area are picked up by the picking member.
  • a control device for controlling the head moving device, the first lifting device and the second lifting device so that the collecting member vertically moved by the second lifting device picks up the head; with
  • the picking member moved up and down by the first elevating device is used to pick up a component in a specific area of the tray, the head does not come into contact with an obstacle and moves up and down by the second elevating device.
  • the first region is the specific region
  • the gist is that the second area is an area other than the specific area.
  • the head does not come into contact with the obstacle when attempting to pick up the component in the specific area of the tray using the picking member that moves up and down by the first lifting device.
  • the components accommodated in the first area are picked up by the picking member vertically moved by the first elevating device, and the parts accommodated in the second area different from the first area are picked up. 2.
  • the head moving device, the first lifting device and the second lifting device are controlled so that the picking member that moves up and down by the lifting device picks up.
  • the first area is the specific area
  • the second area is the area other than the specific area. Therefore, the contact of the head with the obstacle can be avoided when picking up the component accommodated in the tray with any of the picking members.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a component mounting system 1;
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a component mounter 10;
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a component mounter 10;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a head lifting device 30;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a tray feeder 50;
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a tape feeder 60 and a feeder base 70;
  • FIG. 4 is a perspective view showing a feeder table 70 and a tray moving device 55;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the head 12 moves;
  • FIG. 8B is an explanatory diagram when FIG.
  • FIG. 8A is viewed from above;
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the head 12 moves;
  • FIG. 9B is an explanatory diagram when FIG. 9A is viewed from above;
  • 2 is a block diagram showing electrical connections of the component mounting system 1;
  • FIG. 4 is a flow chart showing an example of a component mounting processing routine; It is explanatory drawing of 1st area
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the head 12 when executing the component mounting process;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the head 12 when executing the component mounting process;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the head 12 when executing the component mounting process;
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the head 12 when executing the component mounting process;
  • 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a rotary head 112;
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the component mounting system 1.
  • FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the component mounter 10.
  • FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of the component mounter 10.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the head lifting device 30.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the tray feeder 50.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the tape feeder 60 and the feeder table 70.
  • FIG. FIG. 7 is a perspective view showing the feeder table 70 and the tray moving device 55.
  • FIG. 10 is a block diagram showing electrical connections in the component mounting system 1. As shown in FIG. 1 to 3, 6, 7, and 9 is the X-axis direction (in FIGS. 4 and 5, the direction perpendicular to the paper surface is the X-axis direction), and the front-to-rear direction in FIGS. is the Y-axis direction, and the vertical direction in FIGS.
  • the component mounting system 1 includes a plurality of component mounters 10 arranged along the transport direction (X-axis direction) of the substrate S, and a tray unit 40 that supplies components to the component mounters 10. , and a management device 90 (see FIG. 10) that manages the entire component mounting system 1 .
  • the component mounter 10 picks up (collects) components supplied from the tray unit 40 and mounts them on the substrate S. As shown in FIG. and a mounter main body 10a. The entire mounter body 10a is covered with a housing 10c.
  • the mounting machine main body 10a includes a substrate transport device 11 that transports a substrate S, a head 12 that can hold a plurality of suction nozzles 13 that suck components, a head lifting device 30 that moves the head 12 up and down (see FIG. 4), It includes a head moving device 14 that moves the head 12 in the horizontal direction (X-axis direction and Y-axis direction) together with the head lifting device 30, and a control device 80 (see FIG. 10).
  • the mounting machine main body 10a also includes a parts camera 26 for capturing an image of the suction posture of a component sucked by the suction nozzle 13, and a nozzle stocker for stocking a plurality of types of suction nozzles 13 that can be attached to the head 12. 25 are also provided.
  • the substrate transfer device 11 has a pair of conveyor rails spaced apart in the Y-axis direction. By driving the pair of conveyor rails, the substrate S is moved from left to right in FIGS. transport to. Note that the distance between the pair of conveyor rails can be changed in the Y-axis direction, and the substrate transport device 11 can transport substrates with different widths in the Y-axis direction.
  • the head 12 has two suction nozzles 13 (a first suction nozzle 13a and a second suction nozzle 13b) and moves the first suction nozzle 13a between a raised position and a lowered position along the Z axis (up and down). ) direction, a second nozzle lifting device 22 that moves the second suction nozzle 13b in the Z-axis (vertical) direction between the raised position and the lowered position, and the first suction nozzle 13a. around the Z axis, a second ⁇ axis actuator 23b that rotates the second suction nozzle 13b around the Z axis, and a mark camera 24 (see FIG. 2) for imaging the substrate S. .
  • the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b are held by the head 12 with a space therebetween along the Y-axis direction, as shown in FIG.
  • Either the vacuum pump 28 (see FIG. 10) or the air pipe 29 (see FIG. 10) is selected via the electromagnetic valve 27 (see FIG. 10) for the suction ports of the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b. are connected to each other.
  • Each of the suction nozzles 13a and 13b can suck a component by applying a negative pressure to the suction port by driving the electromagnetic valve 27 so that the suction port communicates with the vacuum pump 28.
  • a positive pressure can be applied to the suction port to release the suction of the component.
  • the head lifting device 30 is provided on the X-axis slider 16, as shown in FIG.
  • the head lifting device 30 includes a Zs-axis motor 31 , a ball screw 32 and a movable body 33 .
  • the ball screw 32 is screwed into a ball nut (not shown) fixed to the movable body 33 . Therefore, the movable body 33 moves up and down along the vertical direction by rotationally driving the ball screw 32 with the Zs-axis motor 31 . Also, the movable body 33 holds the head 12 . Therefore, the head lifting device 30 vertically moves the head 12 by vertically moving the movable body 33 by driving the Zs-axis motor 31 .
  • the head moving device 14 includes a pair of X-axis guide rails 15, an X-axis slider 16, an X-axis actuator 17 (see FIG. 10), a pair of Y-axis guide rails 18, a Y-axis slider 19, and a Y-axis actuator. 20 (see FIG. 10).
  • a pair of Y-axis guide rails 18 are installed on the upper stage of the housing 10c so as to extend parallel to each other in the Y-axis direction.
  • the Y-axis slider 19 is bridged over a pair of Y-axis guide rails 18 and is moved in the Y-axis direction along the Y-axis guide rails 18 by driving the Y-axis actuator 20 .
  • a pair of X-axis guide rails 15 are installed on the front surface of the Y-axis slider 19 so as to extend parallel to each other in the X-axis direction.
  • the X-axis slider 16 spans over a pair of X-axis guide rails 15 and is moved in the X-axis direction along the X-axis guide rails 15 by driving the X-axis actuator 17 .
  • a head elevating device 30 is provided on the X-axis slider 16 , and the head 12 is attached to a movable body 33 of the head elevating device 30 . Therefore, the head moving device 14 moves the head 12 along with the head lifting device 30 in the X-axis direction and the Y-axis direction by moving the X-axis slider 16 and the Y-axis slider 19 .
  • control device 80 is configured as a microprocessor with a CPU 81 at its center.
  • the control device 80 outputs control signals to the tray unit 40, the substrate transfer device 11, the head 12, the head moving device 14, the head lifting device 30, the parts camera 26, the solenoid valve 27, and the like.
  • the control device 80 also receives image signals from the mark camera 24 and the parts camera 26 and also receives control signals from the management device 90 .
  • the tray unit 40 is detachably attached to the component mounter 10 .
  • the tray unit 40 When attached to the component mounter 10 , the tray unit 40 is electrically connected to the component mounter 10 .
  • the tray unit 40 is aligned with a tray feeder 50 capable of supplying components to the component mounter 10 from a tray 51 containing components P, and is aligned in the left-right direction (X-axis direction). and a tape feeder 60 capable of supplying components to the component mounter 10 by means of.
  • the tray feeder 50 includes a tray storage device 54 having a magazine 52 capable of accommodating a plurality of trays 51 and a holding portion 53 holding the magazine 52 so as to be vertically movable, and a magazine held by the holding portion 53. and a tray moving device 55 for taking out a desired tray 51 from 52 .
  • the tray storage device 54 has holding portions 53 on the upper and lower stages.
  • the tray 51 has a plurality of recesses formed in a grid pattern, and accommodates components P to be mounted on the substrate S in each of the recesses.
  • the tape feeder 60 is set on the feeder table 70 as shown in FIG.
  • the tape feeder 60 includes a holding member 62, a body portion 63, a rail 68 provided at the bottom of the body portion 63, and a connector 69 provided at the tip of the body portion 63.
  • the holding member 62 is a member that holds a tape reel 61 around which a carrier tape containing components at predetermined intervals is wound.
  • the main body 63 has a tape feed mechanism 67 that draws out the carrier tape from the tape reel 61 and feeds it to the component supply position by driving the drive motor.
  • the upper portion of the main body portion 63 has stepped surfaces 64 to 66 extending with the base end inclined upward from the tip end so as to form a handle of the tape feeder 60, for example.
  • the feeder table 70 is arranged in the tray unit 40 at a position adjacent to the tray 51 in the X-axis direction.
  • the feeder table 70 has a plurality of slots 71 for detachably holding the tape feeder 60 as shown in FIG.
  • a rail 68 of the tape feeder 60 is inserted into each slot 71 .
  • a standing wall provided at the rear end of the feeder table 70 is provided with a connector 72 corresponding to each slot 71 .
  • Connector 69 of tape feeder 60 is electrically connected to connector 72 of feeder base 70 .
  • the feeder table 70 is provided with a cover member 73 that covers the step surfaces 64 to 66 of the tape feeder 60 when the tape feeder 60 is attached.
  • the height of the cover member 73 is higher than the height of the tray 51, as shown in FIGS. 8A and 9A. Therefore, the head 12 may interfere with the cover member 73 when trying to pick up the component P accommodated in the tray 51 while the head 12 is lowered by driving the head lifting device 30 . That is, while the head 12 is lowered by driving the head lifting device 30, the head 12 uses the first suction nozzle 13a to pick up the rightmost component P in the specific region T as shown in FIGS. 8A and 8B. When it does, it does not interfere with the cover member 73 .
  • the second suction nozzle 13b is used to pick up the rightmost component P in the specific area T as shown in FIGS. 9A and 9B. When it does, it interferes with the cover member 73 .
  • the cover member 73 is arranged so that the head 12 is lowered. It may become an obstacle in the operation of 12. It is determined in advance based on the size of the head 12, the type of the tray 51, and the like, whether or not there is a possibility of obstructing the operation of the head 12.
  • the specific area T is set in advance based on the size of the head 12, the type of the tray 51, and the like.
  • the specific area T is set as follows, for example.
  • FIGS. 9A and 9B when the head 12 is lowered by the head lifting device 30 and the component P is to be picked up by using the second suction nozzle 13b, the head 12 and the cover member 73 are separated from each other.
  • a part P at a contact position is defined as a specific part P1.
  • the specific region T is a region including the specific part P1 and a plurality of parts P arranged in the X-axis direction, as shown in FIGS. 8B and 9B.
  • some of the components P in the specific region T include components that do not interfere with the cover member 73 even if the second suction nozzle 13b tries to pick up the head 12 in a lowered state ( See part C of FIG. 9B).
  • the management device 90 is configured as a microprocessor centered around a CPU, and includes a ROM, a storage, and a RAM in addition to the CPU.
  • the management device 90 exchanges signals with the control device 80 as shown in FIG.
  • FIG. 11 is a flow chart showing an example of a component mounting processing routine.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the first region R1 and the second region R2.
  • 13A to 13D are explanatory diagrams showing the operation of the head 12 when executing the component mounting process.
  • a component mounting processing routine is stored in the storage 83, and a production job (data storing the order of component mounting, the target mounting position of components, the planned number of substrates S to be manufactured, etc.) is input from the management device 90. is started after
  • the CPU 81 first executes the lowering process of the head 12 (S100). Specifically, the CPU 81 drives and controls the Zs-axis motor 31 of the head lifting device 30 so that the head 12 is lowered to the lowered position as shown in FIG. 13A.
  • the lowered position of the head 12 is a range in which the first and second suction nozzles 13a and 13b in the raised position do not contact the tray 51 and the parts P accommodated in the tray 51. is the position closest to
  • the CPU 81 executes the loading process of the substrate S (S110). Specifically, the CPU 81 controls the substrate transport device 11 so that the substrate S transported from the upstream side is transported to a predetermined position of the substrate transport device 11 . Then, the CPU 81 controls a substrate fixing device (not shown) so that the substrate S is fixed at a predetermined position.
  • the CPU 81 determines the number of parts P contained in the first area R1 based on the number of parts P already contained in the first area R1 and the number of parts P already picked up from the first area R1. It is determined whether or not there is P (S120).
  • the first area R1 is the specific area T
  • the second area R2 is the area other than the specific area T of the tray 51.
  • the CPU 81 executes processing for picking up the component P within the first region R1 with the first picking nozzle 13a (S130).
  • This process is executed as follows. That is, first, as shown in FIG. 13B, the CPU 81 moves the X-axis actuator 17 and the Y-axis actuator of the head moving device 14 so that the first suction nozzle 13a moves above the part P to be picked up in the first region R1. It drives and controls the axis actuator 20 . Next, the CPU 81 drives and controls the first nozzle lifting device 21 so that the first suction nozzle 13a descends and comes into contact with the component P, as shown in FIG. 13C. Then, as shown in FIG.
  • the CPU 81 drives and controls the electromagnetic valve 27 so that a negative pressure acts on the tip of the first suction nozzle 13a and the part P is sucked, and the suction nozzle 13 rises to lift the tray.
  • the driving of the first nozzle lifting device 21 is controlled so that the component P is picked up from 51 .
  • the CPU 81 executes a process of picking up the component P in the second area with the second pick-up nozzle 13b (S130).
  • This process is executed as follows. That is, first, the CPU 81 drives and controls the X-axis actuator 17 and the Y-axis actuator 20 of the head moving device 14 so that the second suction nozzle 13b moves above the component P to be suctioned in the second region R2. .
  • the CPU 81 drives and controls the second nozzle lifting device 22 so that the second suction nozzle 13b descends and contacts the component P to be suctioned.
  • the CPU 81 drives and controls the second nozzle lifting device 22 and the solenoid valve 27 so that the component P to be picked up is picked up.
  • Components to be picked up are determined in the first area R1 and the second area R2 according to a predetermined picking order (for example, the order of arrows shown in FIG. 12).
  • the CPU 81 executes a process of picking up the component P in the second area with the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b (S150). Specifically, the CPU 81 controls the X-axis actuator of the head moving device 14 so that the component P to be picked up in the second region R2 of the tray 51 is picked up in order by the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b. 17.
  • the CPU 81 executes the component P mounting process (S160).
  • the mounting process of the component P is executed as follows. That is, first, the CPU 81 drives and controls the Zs-axis motor 31 of the head lifting device 30 so that the head 12 moves to the head height when the component P is mounted.
  • the height of the head when mounting the component P is the position of the head 12 such that the components already mounted on the board S do not come into contact with the first and second suction nozzles 13a and 13b in the raised position. be. When there are a plurality of such positions, the lowest position is the head height when the component P is mounted.
  • the CPU 81 moves the X-axis actuator 17 and the Y-axis actuator 20 of the head moving device 14 so that each part P sucked by the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b moves above the parts camera 26 . drive control.
  • the CPU 81 controls the parts camera 26 so that each part P is imaged by the parts camera 26 .
  • the CPU 81 determines the suction displacement of the component P with respect to the first suction nozzle 13a and the suction displacement of the component P with respect to the second suction nozzle 13b based on the captured image, and determines the direction in which the suction displacement is eliminated. The target mounting position of each component P is corrected.
  • the X-axis actuator 17 of the head moving device 14 is moved so that the component P sucked by the first suction nozzle 13a and the component P sucked by the second suction nozzle 13b are sequentially mounted at their respective target mounting positions.
  • the Y-axis actuator 20, the first nozzle lifting device 21, the second nozzle lifting device 22, and the electromagnetic valve 27 of the head moving device 14 are driven and controlled.
  • the CPU 81 performs a process of sucking components of the tape feeder 60 with the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b (S170).
  • This process is executed as follows. That is, first, the CPU 81 causes the head 12 to move close to the components supplied by the tape feeder 60 within a range in which the first and second suction nozzles 13a and 13b at the raised position do not contact the tape or components. It drives and controls the Zs-axis motor 31 of the lifting device 30 . Then, the CPU 81 controls various members so that the components of the tape feeder 60 are sucked by the first suction nozzle 13a and the second suction nozzle 13b.
  • the CPU 81 executes processing similar to that of S160, and controls various members so that the components sucked from the tape feeder 60 in S170 are sequentially mounted on the board S (S180).
  • the CPU 81 carries out the unloading process of the board S (S190). Specifically, the CPU 81 controls a substrate fixing device (not shown) so that the substrate S is released, and controls the substrate transfer device 11 so that the substrate S is transferred downstream.
  • the CPU 81 determines whether or not the planned number of substrates S has been manufactured (S200). If a negative determination is made in S200, the CPU 81 returns to S100 again. On the other hand, if an affirmative determination is made in S200, the CPU 81 terminates this routine.
  • the head 12 Since the component mounter 10 described in detail above is provided with the head elevating device 30 for moving the head 12 up and down, the head 12 is driven by the head elevating device 30 so that the head 12 is lowered near the component P accommodated in the tray 51. A component P stored in the tray 51 can be sucked. Therefore, the amount of vertical movement of the suction nozzle 13 by the first nozzle lifting device 21 and the second nozzle lifting device 22 can be reduced. Therefore, when the component P accommodated in the tray 51 is sucked using the suction nozzle 13, the time required for sucking the component P can be shortened.
  • the head 12 when the head 12 is lowered by the head lifting device 30 and the first suction nozzle 13 is used to pick up the component P in the specific area T of the tray 51,
  • the second suction nozzle 13 When the second suction nozzle 13 is used to pick up the component P in the specific area T of the tray 51, it may come into contact with the cover member 73.
  • the region R1 is the specific region T
  • the second region R2 is a region other than the specific region. Therefore, contact of the head 12 with the cover member 73 can be avoided even when any of the first suction nozzles 13 a and the second suction nozzles 13 b picks up the component P accommodated in the tray 51 .
  • the component mounter 10 has the head lifting device 30 .
  • the head lifting device 30 may not be provided.
  • the control device 80 may perform the same processing as S110 to S200 of the component mounting processing routine of the embodiment described above in the component mounting processing. In this case as well, the contact of the head 12 with the obstacle (the cover member 73) can be avoided when any of the suction nozzles 13 picks up the components stored in the tray 51.
  • the head 12 interferes with the cover member 73 when the suction operation is performed with the second suction nozzle 13b. adsorption operation was performed.
  • the head 12 may perform the suction operation at an elevated position where the head 12 does not interfere with the cover member 73.
  • the CPU 81 compares the time required for the suction operation when the head 12 is at the raised position and the time required for the suction operation when the head 12 is at the lowered position, and determines the head position with the shorter required time. , the suction operation may be performed.
  • the raised position of the head 12 is the lowest position among the positions of the head 12 at which the head 12 and the cover member material 73 do not come into contact with each other even if the second suction nozzle 13b tries to pick up the component P in the specific region T. be.
  • the pickup operation when the head 12 is at the raised position is performed as follows. That is, the CPU 81 determines whether the part P to be picked up based on the order of picking up is picked up by the first picking nozzle 13a and the second picking nozzle 13a regardless of whether the part P is in the first area R1 or the second area R2. Various members are controlled so that they are sequentially sucked by the nozzle 13b.
  • the suction operation when the head 12 is at the lowered position is the same as in the embodiment described above. Since the head 12 is separated from the tray (component), when the head 12 is in the raised position, compared to when the head 12 is in the lowered position, the first and second nozzle lifting devices 21 and 22 are in the first position. Also, the time required to vertically move the second suction nozzles 13a and 13b increases. However, since the first and second suction nozzles 13a and 13b can suck the parts P that are close to each other, the time required to move the head 12 in the horizontal direction is longer than when the head 12 is in the lower position. becomes shorter.
  • the head 12 when the head 12 is at the lowered position, the head 12 is closer to the tray (component) than when the head 12 is at the raised position. , the time required to vertically move the first and second suction nozzles 13a and 13b is shortened. However, since the parts P in the first region R1 and the parts P in the second region R2 that are separated from each other are alternately picked up, the head 12 is moved in the horizontal direction compared to the case where the head 12 is at the upper position. the time required to Here, the CPU 81 compares the required times as follows.
  • the CPU 81 determines that the required time is shorter when the head 12 is in the upper position, and the tray is moved while the head 12 is in the upper position. The suction operation of the component P accommodated in 51 is performed. Otherwise, the CPU 81 determines that the required time is shorter when the head 12 is in the lower position, and performs the pick-up operation of the component P accommodated in the tray 51 with the head 12 in the lower position. The required time is determined in advance based on the size of the head 12 and the size of the tray 51 .
  • the component mounter 10 is described, but it may be a substrate manufacturing method. This point also applies to the modified examples described above.
  • the head 12 is a two-nozzle head holding two suction nozzles 13 .
  • a head that holds three or more nozzles arranged linearly or in a lattice may be employed.
  • a rotary head 112 that holds a plurality of (eight in FIG. 14) nozzles 13 arranged in a circle as shown in FIG. 14 may be employed.
  • a two-nozzle lifting device 22 is provided.
  • the head main body 141 is a disk-shaped rotating body.
  • a plurality of nozzle holders 142 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the head body 141 .
  • the suction nozzle 13 is replaceably attached to the tip of each nozzle holder 142 .
  • the first driving device 150 transmits the power of a motor 151 to a head body 141 connected to a shaft 154 via gears 152 and 153, and moves a plurality of nozzle holders 142 supported by the head body 141 to a plurality of suction nozzles 13. and rotate in the circumferential direction.
  • the second driving device 160 transmits the power of the motor 161 to the nozzle holder 142 via gears 162 to 165 to rotate the nozzle holder 142 .
  • the first nozzle elevating device 21 and the second nozzle elevating device 22 are provided at two positions aligned in the X-axis direction on the turning orbit, and are configured so that the nozzle holders 142 can be individually raised and lowered at the two positions.
  • the nozzle holder 142 positioned to engage with the first nozzle lifting device 21 and the nozzle holder 142 positioned to engage with the second nozzle lifting device 22 are indicated by solid lines.
  • the nozzle holder 142 is indicated by a dashed line.
  • the head 112 may interfere with the cover member 73 when the suction nozzle 13 moved up and down by the second nozzle lifting device 22 tries to pick up a component in a specific area of the tray. Therefore, processing similar to that of the above-described embodiment can be applied.
  • the present disclosure can be used in the manufacturing industry of component mounters and component mounting systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

本開示の部品実装機は、レイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取して基板に実装する部品実装機であって、部品を採取可能な吸着ノズルを複数保持可能なヘッドと、ヘッドの所定位置にある吸着ノズルをヘッドに対して上下動させる第１ノズル昇降装置と、ヘッドの所定位置とは異なる位置にある吸着ノズルを前記ヘッドに対して上下動させる第２ノズル昇降装置と、ヘッドを上下動させるヘッド昇降装置と、ヘッド昇降装置と共にヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置と、を備えたものである。

Description

部品実装機及び基板の製造方法
　本明細書は、部品実装機及び基板の製造方法について開示する。
　従来、吸着ヘッドに設けられた吸着ノズルを用いて、トレイに収容された部品を吸着ノズルに吸着させて基板に実装する部品実装機が知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、吸着ノズルを保持するヘッドと、吸着ノズルを昇降させる装置と、ヘッドを水平移動させる装置と、を備えた部品実装機が開示されている。このような部品実装機では、以下のようにトレイに収容された部品を吸着ノズルで吸着する。すなわち、まず、吸着ヘッドを所望の部品の上に移動させる。次に、吸着ノズルを吸着ヘッドに対して下方に移動させる。そして、吸着ノズルの先端に負圧を作用させて部品を吸着する。
特開２０１４－１６７９５５号公報 特開２０１９－０２９４９９号公報
　ところで、このような部品実装機では、ノズルの昇降に時間を要するため、全体の生産効率が悪化し、尚、改善の余地がある。
　本開示は、採取部材を用いてトレイに収容された部品を採取する際に、部品の採取に必要な時間を短くすることを主目的とする。
　本開示の第１の部品実装機は、
　トレイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取して基板に実装する部品実装機であって、
　部品を採取可能な採取部材を複数保持可能なヘッドと、
　前記ヘッドの所定位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第１昇降装置と、
　前記ヘッドの前記所定位置とは異なる位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第２昇降装置と、
　前記ヘッドを上下動させるヘッド昇降装置と、
　前記ヘッドと共に前記ヘッド昇降装置を水平方向に移動させるヘッド移動装置と、
　を備えることを要旨とする。
　この部品実装機では、ヘッドを上下動させるヘッド昇降装置を備えるため、ヘッド昇降装置の駆動によってヘッドをトレイに収納された部品の近くに下降させた状態でトレイに収納された部品を採取可能である。そのため、第１昇降装置及び第２昇降装置で採取部材を上下動させる量を少なくすることができる。したがって、採取部材を用いてトレイに収容された部品を採取する際に、部品の採取に必要な時間を短くすることができる。
　本開示の第２の部品実装機は、
　トレイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取して基板に実装する部品実装機であって、
　部品を採取可能な採取部材を複数保持可能なヘッドと、
　前記ヘッドの所定位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第１昇降装置と、
　前記ヘッドの前記所定位置とは異なる位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第２昇降装置と、
　前記ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置と、
　トレイに収容された部品のうち、第１領域に収容された部品が前記第１昇降装置により上下動する採取部材により採取され、前記第１領域とは異なる第２領域に収容される部品が前記第２昇降装置により上下動する採取部材により採取されるように前記ヘッド移動装置、前記第１昇降装置及び前記第２昇降装置を制御する制御装置と、
　を備え、
　前記ヘッドは、前記第１昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの特定領域にある部品を採取しようとする場合には障害物と接触せず、前記第２昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの前記特定領域にある部品を採取しようとする場合には前記障害物と接触する場合があり、
　前記第１領域は前記特定領域であり、
　前記第２領域は前記特定領域以外の領域であることを要旨とする。
　この第２の部品実装機では、ヘッドは、第１昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの特定領域にある部品を採取しようとする場合には障害物と接触せず、第２昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの特定領域にある部品を採取しようとする場合には障害物と接触する場合がある。また、トレイに収容された部品のうち、第１領域に収容された部品が第１昇降装置により上下動する採取部材により採取され、第１領域とは異なる第２領域に収容される部品が第２昇降装置により上下動する採取部材により採取されるようにヘッド移動装置、第１昇降装置及び第２昇降装置を制御する。このとき、第１領域は特定領域であり、第２領域は特定領域以外の領域である。そのため、いずれの採取部材でトレイに収容された部品を採取する場合においても、ヘッドが障害物と接触することを回避できる。
　本開示の基板の製造方法についても同様の効果を奏する。
部品実装システム１の概略構成を示す説明図である。 部品実装機１０の概略構成を示す説明図である。 部品実装機１０の概略構成を示す平面図である。 ヘッド昇降装置３０の概略構成を示す説明図である。 トレイフィーダ５０の概略構成を示す説明図である。 テープフィーダ６０及びフィーダ台７０の概略構成を示す説明図である。 フィーダ台７０及びトレイ移動装置５５を示す斜視図である。 ヘッド１２の移動の様子を示す説明図である。 図８Ａを上から見たときの説明図である。 ヘッド１２の移動の様子を示す説明図である。 図９Ａを上から見たときの説明図である。 部品実装システム１の電気的な接続関係を示すブロック図である。 部品実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の説明図である。 部品実装処理を実行する際のヘッド１２の動作を示す説明図である。 部品実装処理を実行する際のヘッド１２の動作を示す説明図である。 部品実装処理を実行する際のヘッド１２の動作を示す説明図である。 部品実装処理を実行する際のヘッド１２の動作を示す説明図である。 ロータリーヘッド１１２の概略構成を示す説明図である。
　本開示の部品実装機の好適な実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。
　図１は、部品実装システム１の概略構成を示す説明図である。図２は、部品実装機１０の概略構成を示す説明図である。図３は、部品実装機１０の概略構成を示す平面図である。図４は、ヘッド昇降装置３０を示す説明図である。図５は、トレイフィーダ５０の概略構成を示す説明図である。図６は、テープフィーダ６０及びフィーダ台７０の概略構成を示す説明図である。図７は、フィーダ台７０及びトレイ移動装置５５を示す斜視図である。図８Ａ，９Ａは、ヘッド１２の上下動の様子を示す説明図である。図８Ｂ，９Ｂは、それぞれ図８Ａ，９Ａを上から見たときの説明図である。図１０は、部品実装システム１の電気的接続関係を示すブロック図である。なお、図１～３、６、７、９の左右方向がＸ軸方向であり（図４、図５では紙面垂直方向がＸ軸方向）、図１～３、４、５～９の前後方向がＹ軸方向であり、図１、２、４～７、８Ａ、９Ａの上下方向がＺ軸方向である（図３、８Ｂ、９Ｂでは紙面垂直方向がＺ軸方向）。
　部品実装システム１は、図１に示すように、基板Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って配置された複数の部品実装機１０と、部品実装機１０に部品を供給するトレイユニット４０と、部品実装システム１の全体を管理する管理装置９０（図１０参照）とを備える。
　部品実装機１０は、トレイユニット４０により供給された部品を吸着（採取）して基板Ｓに実装するものであり、図２に示すように、基台１０ｂと、基台１０ｂ上に設けられた実装機本体１０ａと、を備える。実装機本体１０ａの全体は、筐体１０ｃによって覆われている。実装機本体１０ａは、基板Ｓを搬送する基板搬送装置１１と、部品を吸着する吸着ノズル１３を複数保持可能なヘッド１２と、ヘッド１２を上下動させるヘッド昇降装置３０（図４参照）と、ヘッド昇降装置３０と共にヘッド１２を水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に移動させるヘッド移動装置１４と、制御装置８０（図１０参照）と、を備える。また、実装機本体１０ａは、これらの他に、吸着ノズル１３に吸着させた部品の吸着姿勢を撮像するためのパーツカメラ２６やヘッド１２に取り付け可能な複数種類の吸着ノズル１３をストックするノズルストッカ２５なども備えている。
　基板搬送装置１１は、Ｙ軸方向に間隔を空けて配置される一対のコンベアレールを備えており、一対のコンベアレールを駆動することにより基板Ｓを図１，２の左から右（搬送方向）へと搬送する。なお、一対のコンベアレールはＹ軸方向における間隔を変更することができ、基板搬送装置１１は、Ｙ軸方向に異なる幅の基板を搬送可能である。
　ヘッド１２は、図４に示すように、２つの吸着ノズル１３（第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂ）と、上昇位置と下降位置との間で第１吸着ノズル１３ａをＺ軸（上下）方向に移動させる第１ノズル昇降装置２１と、上昇位置と下降位置との間で第２吸着ノズル１３ｂをＺ軸（上下）方向に移動させる第２ノズル昇降装置２２と、第１吸着ノズル１３ａをＺ軸周りに回転させる第１θ軸アクチュエータ２３ａと、第２吸着ノズル１３ｂをＺ軸周りに回転させる第２θ軸アクチュエータ２３ｂと、基板Ｓを撮像するためのマークカメラ２４（図２参照）を備える。第１吸着ノズル１３ａと第２吸着ノズル１３ｂとは、図４に示すようにＹ軸方向に沿って間隔を空けた状態でヘッド１２に保持されている。第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂの吸引口は、電磁弁２７（図１０参照）を介して真空ポンプ２８（図１０参照）およびエア配管２９（図１０参照）のいずれか一方に選択的に連通するようになっている。各吸着ノズル１３ａ、１３ｂは、吸引口が真空ポンプ２８に連通するよう電磁弁２７を駆動することにより、吸引口に負圧を作用させて部品を吸着することができ、吸引口がエア配管２９に連通するよう電磁弁２７を駆動することにより、吸引口に正圧を作用させて部品の吸着を解除することができる。
　ヘッド昇降装置３０は、図４に示すように、Ｘ軸スライダ１６に設けられている。ヘッド昇降装置３０は、Ｚｓ軸モータ３１と、ボールネジ３２と、可動体３３とを備える。ボールネジ３２は、可動体３３に固定された図示しないボールナットに螺合している。そのため、可動体３３は、Ｚｓ軸モータ３１によりボールネジ３２を回転駆動させることで、上下方向に沿って昇降する。また、可動体３３は、ヘッド１２を保持している。したがって、ヘッド昇降装置３０は、Ｚｓ軸モータ３１の駆動により可動体３３を上下動させることで、ヘッド１２を上下動させる。
　ヘッド移動装置１４は、一対のＸ軸ガイドレール１５と、Ｘ軸スライダ１６と、Ｘ軸アクチュエータ１７（図１０参照）と、一対のＹ軸ガイドレール１８と、Ｙ軸スライダ１９と、Ｙ軸アクチュエータ２０（図１０参照）と、を備える。一対のＹ軸ガイドレール１８は、Ｙ軸方向に互いに平行に延在するように筐体１０ｃの上段に設置される。Ｙ軸スライダ１９は、一対のＹ軸ガイドレール１８に架け渡され、Ｙ軸アクチュエータ２０の駆動によりＹ軸ガイドレール１８に沿ってＹ軸方向に移動する。一対のＸ軸ガイドレール１５は、Ｘ軸方向に互いに平行に延在するようにＹ軸スライダ１９の前面に設置される。Ｘ軸スライダ１６は、一対のＸ軸ガイドレール１５に架け渡され、Ｘ軸アクチュエータ１７の駆動によりＸ軸ガイドレール１５に沿ってＸ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ１６にはヘッド昇降装置３０が設けられ、ヘッド昇降装置３０の可動体３３にはヘッド１２が取り付けられている。このため、ヘッド移動装置１４は、Ｘ軸スライダ１６とＹ軸スライダ１９とを移動させることで、ヘッド昇降装置３０と共にヘッド１２をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動させる。
　制御装置８０は、図１０に示すように、ＣＰＵ８１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ８１の他に、ＲＯＭ８２と、ストレージ８３（例えばＨＤＤ又はＳＳＤ）と、ＲＡＭ８４とを備える。制御装置８０は、トレイユニット４０や基板搬送装置１１、ヘッド１２、ヘッド移動装置１４、ヘッド昇降装置３０、パーツカメラ２６、電磁弁２７などに制御信号を出力する。また、制御装置８０は、マークカメラ２４やパーツカメラ２６から画像信号を入力すると共に管理装置９０から制御信号を入力する。
　トレイユニット４０は、部品実装機１０に対して着脱可能に取り付けられている。部品実装機１０に取り付けられると、トレイユニット４０は、部品実装機１０と電気的に接続される。トレイユニット４０は、図１に示すように、部品Ｐを収容したトレイ５１によって部品実装機１０に部品を供給可能なトレイフィーダ５０と、左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶように整列配置されテープによって部品実装機１０に部品を供給可能なテープフィーダ６０とを備える。
　トレイフィーダ５０は、図５に示すように、トレイ５１を複数収容可能なマガジン５２及びマガジン５２を上下動可能に保持する保持部５３を有するトレイ保管装置５４と、保持部５３に保持されたマガジン５２から所望のトレイ５１を取り出すトレイ移動装置５５とを備える。トレイ保管装置５４は、図５に示すように、上段及び下段に保持部５３を有する。トレイ５１は、格子状に形成された複数の凹部を有し、凹部のそれぞれに、基板Ｓに実装される部品Ｐを収容している。
　テープフィーダ６０は、図６に示すように、フィーダ台７０にセットされる。テープフィーダ６０は、図６に示すように、保持部材６２と、本体部６３と、本体部６３の下部に設けられたレール６８と、本体部６３の先端部に設けられたコネクタ６９と、を備える。保持部材６２は、所定間隔で部品を収容したキャリアテープが巻回されたテープリール６１を保持する部材である。本体部６３は、駆動モータの駆動によりテープリール６１からキャリアテープを引き出して部品供給位置まで送り出すテープ送り機構６７を有する。本体部６３の上部は、図６に示すように、例えばテープフィーダ６０の持ち手を形成するように、基端側が先端側よりも上方に傾斜して延びた段差面６４～６６を有する。
　フィーダ台７０は、トレイユニット４０のうちトレイ５１とＸ軸方向に隣接する位置に配置されている。フィーダ台７０は、図６に示すようにテープフィーダ６０を挿抜可能に保持するスロット７１を複数有する。各スロット７１には、テープフィーダ６０のレール６８が差し込まれるようになっている。フィーダ台７０の後端に設けられた立壁には、各スロット７１に対応するコネクタ７２が設けられている。テープフィーダ６０のコネクタ６９がフィーダ台７０のコネクタ７２に電気的に接続される。
　また、フィーダ台７０には、図７に示すように、テープフィーダ６０が取り付けられた際に、テープフィーダ６０の段差面６４～６６を覆うカバー部材７３が設けられている。カバー部材７３の高さは、図８Ａ，９Ａに示すように、トレイ５１の高さよりも高い。そのため、ヘッド１２は、ヘッド昇降装置３０の駆動によってヘッド１２を下降させられた状態でトレイ５１に収容された部品Ｐを吸着しようとすると、カバー部材７３と干渉する場合がある。すなわち、ヘッド１２は、ヘッド昇降装置３０の駆動によって下降させられた状態で第１吸着ノズル１３ａを用いて、図８Ａ，８Ｂに示すように特定領域Ｔの最も右側にある部品Ｐを吸着しようとする場合には、カバー部材７３と干渉しない。しかし、ヘッド１２は、ヘッド昇降装置３０の駆動によって下降させられた状態で第２吸着ノズル１３ｂを用いて、図９Ａ，９Ｂに示すように特定領域Ｔの最も右側にある部品Ｐを吸着しようとする場合には、カバー部材７３と干渉する。このように、カバー部材７３は、ヘッド昇降装置３０の駆動によってヘッド１２が下降させられた状態で第２吸着ノズル１３ｂを用いて特定領域Ｔにある部品Ｐを吸着しようとする場合には、ヘッド１２の動作における障害物となる場合がある。ヘッド１２の動作における障害物となる場合があるか否かは、ヘッド１２のサイズやトレイ５１の種類などに基づいて予め判断されている。このため、特定領域Ｔは、ヘッド１２のサイズやトレイ５１の種類などに基づいて予め設定されている。特定領域Ｔは例えば以下のように設定される。ここで、図９Ａ，９Ｂに示すように、ヘッド昇降装置３０でヘッド１２を下降させた状態で第２吸着ノズル１３ｂを用いて部品Ｐを吸着しようする場合に、ヘッド１２とカバー部材７３とが接触する位置にある部品Ｐを特定部品Ｐ１とする。このとき、特定領域Ｔは、図８Ｂ，９Ｂに示すように特定部品Ｐ１とＸ軸方向に並ぶ複数の部品Ｐを含む領域である。本実施形態では、特定領域Ｔにある部品Ｐの一部には、ヘッド１２が下降した状態で第２吸着ノズル１３ｂで吸着しようとしても、ヘッド１２がカバー部材７３と干渉しない部品が含まれる（図９ＢのＣ部分参照）。
　管理装置９０は、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、ＲＯＭと、ストレージと、ＲＡＭとを備える。管理装置９０は、図１０に示すように制御装置８０と信号のやり取りを行なう。
　次に、このように構成された部品実装機１０の部品実装処理について、図１１～図１３を用いて説明する。図１１は、部品実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。図１２は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を示す説明図である。図１３Ａ～１３Ｄは、部品実装処理を実行する際のヘッド１２の動作を示す説明図である。部品実装処理のルーチンはストレージ８３に記憶されており、管理装置９０から生産ジョブ（部品を実装する順序や、部品の目標実装位置や、製造する基板Ｓの予定数などを記憶したデータ）を入力したあとに開始される。
　本ルーチンを開始すると、まず、ＣＰＵ８１は、ヘッド１２の下降処理を実行する（Ｓ１００）。具体的には、ＣＰＵ８１は、図１３Ａに示すように、ヘッド１２が下降位置まで下降するように、ヘッド昇降装置３０のＺｓ軸モータ３１を駆動制御する。ヘッド１２の下降位置は、上昇位置にある第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂがトレイ５１やトレイ５１に収容された部品Ｐと接触しない範囲で、ヘッド１２がトレイ５１に収納された部品Ｐに最も近づく位置である。
　続いて、ＣＰＵ８１は、基板Ｓの搬入処理を実行する（Ｓ１１０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、上流側から搬送された基板Ｓが基板搬送装置１１の所定位置まで搬送されるように、基板搬送装置１１を制御する。そして、ＣＰＵ８１は、基板Ｓが所定位置で固定されるように、図示しない基板固定装置を制御する。
　続いて、ＣＰＵ８１は、予め第１領域Ｒ１に収容されている部品Ｐの数と、既に第１領域Ｒ１から吸着した部品Ｐの数と、に基づいて、第１領域Ｒ１に収容されている部品Ｐがあるか否かを判定する（Ｓ１２０）。ここで、図１２に示すように、第１領域Ｒ１は特定領域Ｔであり、第２領域Ｒ２はトレイ５１の特定領域Ｔ以外の領域である。
　Ｓ１２０で肯定判定を行ったならば、ＣＰＵ８１は、第１吸着ノズル１３ａで第１領域Ｒ１内の部品Ｐを吸着する処理を実行する（Ｓ１３０）。この処理は以下のようにして実行される。すなわち、まず、ＣＰＵ８１は、図１３Ｂに示すように、第１吸着ノズル１３ａが第１領域Ｒ１にある吸着対象の部品Ｐの上に移動するように、ヘッド移動装置１４のＸ軸アクチュエータ１７及びＹ軸アクチュエータ２０を駆動制御する。次に、ＣＰＵ８１は、図１３Ｃに示すように、第１吸着ノズル１３ａが下降して部品Ｐに当接するように、第１ノズル昇降装置２１を駆動制御する。そして、ＣＰＵ８１は、図１３Ｄに示すように、第１吸着ノズル１３ａの先端に負圧が作用し部品Ｐが吸着されるように、電磁弁２７を駆動制御すると共に吸着ノズル１３が上昇してトレイ５１から部品Ｐが吸着されるように、第１ノズル昇降装置２１を駆動制御する。
　続いて、ＣＰＵ８１は、第２吸着ノズル１３ｂで第２領域内の部品Ｐを吸着する処理を実行する（Ｓ１３０）。この処理は以下のようにして実行される。すなわち、まず、ＣＰＵ８１は、第２吸着ノズル１３ｂが第２領域Ｒ２にある吸着対象の部品Ｐの上に移動するように、ヘッド移動装置１４のＸ軸アクチュエータ１７及びＹ軸アクチュエータ２０を駆動制御する。次に、ＣＰＵ８１は、第２吸着ノズル１３ｂが下降して吸着対象の部品Ｐに当接するように、第２ノズル昇降装置２２を駆動制御する。そして、ＣＰＵ８１は、吸着対象の部品Ｐが吸着されるように、第２ノズル昇降装置２２及び電磁弁２７を駆動制御する。なお、吸着対象の部品は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２で、それぞれ予め定められた吸着順序（例えば、図１２に示す矢印の順序）に従って決定される。
　一方、Ｓ１２０で否定判定を行ったならば、ＣＰＵ８１は、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂで第２領域内の部品Ｐを吸着する処理を実行する（Ｓ１５０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、トレイ５１の第２領域Ｒ２にある吸着対象の部品Ｐが第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂで順に吸着されるように、ヘッド移動装置１４のＸ軸アクチュエータ１７、ヘッド移動装置１４のＹ軸アクチュエータ２０、第１ノズル昇降装置２１、第２ノズル昇降装置２２、及び電磁弁２７を駆動制御する。
　Ｓ１４０の後またはＳ１５０の後に、ＣＰＵ８１は、部品Ｐの実装処理を実行する（Ｓ１６０）。部品Ｐの実装処理は以下のようにして実行される。すなわち、まず、ＣＰＵ８１は、ヘッド１２が、部品Ｐを実装する際のヘッド高さに移動するように、ヘッド昇降装置３０のＺｓ軸モータ３１を駆動制御する。ここで、部品Ｐを実装する際のヘッド高さは、既に基板Ｓに実装された部品と、上昇位置にある第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂとが接触しないようなヘッド１２の位置である。このような位置が複数ある場合には、最も低い位置が部品Ｐを実装する際のヘッド高さである。次に、ＣＰＵ８１は、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂに吸着させた各部品Ｐがパーツカメラ２６の上方へ移動するように、ヘッド移動装置１４のＸ軸アクチュエータ１７及びＹ軸アクチュエータ２０を駆動制御する。次に、ＣＰＵ８１は、各部品Ｐがパーツカメラ２６で撮像されるようにパーツカメラ２６を制御する。次に、ＣＰＵ８１は、撮像された画像に基づいて第１吸着ノズル１３ａに対する部品Ｐの吸着ズレを判定すると共に第２吸着ノズル１３ｂに対する部品Ｐの吸着ズレを判定し、吸着ズレを解消する方向に各部品Ｐの目標実装位置を補正する。そして、第１吸着ノズル１３ａで吸着された部品Ｐと第２吸着ノズル１３ｂで吸着された部品Ｐとが、それぞれの目標実装位置に順に実装されるように、ヘッド移動装置１４のＸ軸アクチュエータ１７、ヘッド移動装置１４のＹ軸アクチュエータ２０、第１ノズル昇降装置２１、第２ノズル昇降装置２２及び電磁弁２７を駆動制御する。
　続いて、ＣＰＵ８１は、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂでテープフィーダ６０の部品を吸着する処理を実行する（Ｓ１７０）。この処理は以下のようにして実行される。すなわち、まず、ＣＰＵ８１は、上昇位置にある第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂがテープや部品と接触しない範囲でヘッド１２がテープフィーダ６０で供給される部品の近くに移動するように、ヘッド昇降装置３０のＺｓ軸モータ３１を駆動制御する。そして、ＣＰＵ８１は、テープフィーダ６０の部品が第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂで吸着されるように、各種部材を制御する。
　続いて、ＣＰＵ８１は、Ｓ１６０と同様の処理を実行して、Ｓ１７０でテープフィーダ６０から吸着した部品が基板Ｓに順に実装されるように、各種部材を制御する（Ｓ１８０）。
　続いて、ＣＰＵ８１は、自機で実装される全ての部品が基板Ｓに実装されたあと、基板Ｓの搬出処理を実行する（Ｓ１９０）。具体的には、ＣＰＵ８１は、基板Ｓの固定が解除されるように、図示しない基板固定装置を制御し、基板Ｓが下流に搬送されるように、基板搬送装置１１を制御する。
　そして、ＣＰＵ８１は、予定数の基板Ｓを製造したか否かを判定する（Ｓ２００）。Ｓ２００で否定判定を行ったならば、ＣＰＵ８１は、再びＳ１００に戻る。一方、Ｓ２００で肯定判定を行ったならば、ＣＰＵ８１は、本ルーチンを終了する。
　以上詳述した部品実装機１０では、ヘッド１２を上下動させるヘッド昇降装置３０を備えるため、ヘッド昇降装置３０の駆動によってヘッド１２をトレイ５１に収容された部品Ｐの近くに下降させた状態でトレイ５１に収納された部品Ｐを吸着可能である。そのため、第１ノズル昇降装置２１及び第２ノズル昇降装置２２で吸着ノズル１３を上下動させる量を少なくすることができる。したがって、吸着ノズル１３を用いてトレイ５１に収容された部品Ｐを吸着する際に、部品Ｐの吸着に必要な時間を短くすることができる。
　また、部品実装機１０では、ヘッド１２は、ヘッド昇降装置３０により下降させられた状態で、第１昇の吸着ノズル１３を用いてトレイ５１の特定領域Ｔにある部品Ｐを吸着しようとする場合にはカバー部材７３と接触せず、第２昇の吸着ノズル１３を用いてトレイ５１の特定領域Ｔにある部品Ｐを吸着しようとする場合にはカバー部材７３と接触する場合があり、第１領域Ｒ１は特定領域Ｔであり、第２領域Ｒ２は特定領域以外の領域である。そのため、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂのいずれの吸着ノズル１３でトレイ５１に収容された部品Ｐを吸着する場合においても、ヘッド１２がカバー部材７３と接触することを回避できる。
　上述した実施形態では、部品実装機１０は、ヘッド昇降装置３０を備えていた。しかし、ヘッド昇降装置３０を備えていなくてもよい。この場合、制御装置８０は、部品実装処理において上述した実施形態の部品実装処理ルーチンのＳ１１０～Ｓ２００と同様の処理を実行してもよい。この場合も、いずれの吸着ノズル１３でトレイ５１に収容された部品を吸着する場合においても、ヘッド１２が障害物（カバー部材７３）と接触することを回避できる。
　上述した実施形態では、第２吸着ノズル１３ｂで吸着動作を行うとヘッド１２がカバー部材７３と干渉するが、第１吸着ノズル１３ａで吸着動作を行うとヘッド１２がカバー部材７３と干渉しない下方位置で吸着動作を行った。しかし、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂのいずれで吸着動作を行っても、ヘッド１２がカバー部材７３と干渉しない位置まで上昇させた上昇位置で吸着動作を行う場合があってもよい。この場合、ＣＰＵ８１は、ヘッド１２が上昇位置にある場合における吸着動作の所要時間と、ヘッド１２が下降位置にある場合における吸着動作の所要時間とを比較して、所要時間が短い方のヘッド位置で吸着動作を実行するものとしてもよい。ヘッド１２の上昇位置は、第２吸着ノズル１３ｂで特定領域Ｔにある部品Ｐを吸着しようとしても、ヘッド１２とカバー部材料７３とが接触しないようなヘッド１２の位置のうち、最も低い位置である。ヘッド１２が上昇位置にある場合における吸着動作は、以下のように実行される。すなわち、ＣＰＵ８１は、部品Ｐが第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のいずれにあるかに関わらず、吸着順序に基づいて決定された吸着対象の部品Ｐが、第１吸着ノズル１３ａ及び第２吸着ノズル１３ｂで順に吸着されるように、各種部材を制御する。一方、ヘッド１２が下降位置にある場合における吸着動作は、上述した実施形態の通りである。ヘッド１２がトレイ（部品）から離れているため、ヘッド１２が上昇位置にある場合には、ヘッド１２が下降位置にある場合に比べて、第１及び第２ノズル昇降装置２１，２２で第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂを上下動させるのに必要な時間は長くなる。しかし、互いに近接し合う部品Ｐを第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂで吸着可能なため、ヘッド１２が下方位置にある場合に比べて、ヘッド１２を水平方向に移動させるのに必要な時間は短くなる。一方、ヘッド１２が下降位置にある場合には、ヘッド１２が上昇位置にある場合に比べて、ヘッド１２がトレイ（部品）に近接しているため、第１及び第２ノズル昇降装置２１，２２で第１及び第２吸着ノズル１３ａ，１３ｂを上下動させるのに必要な時間は短くなる。しかし、互いに離れた第１領域Ｒ１にある部品Ｐと第２領域Ｒ２にある部品Ｐとを交互に吸着するため、ヘッド１２が上方位置にある場合に比べて、ヘッド１２を水平方向に移動させるのに必要な時間は長くなる。ここで、ＣＰＵ８１は、以下のように所要時間を比較する。すなわち、ヘッド１２の位置を上方位置とすることで、ヘッド１２が下方位置にある場合に比べて、第１及び第２昇降装置２１，２２の上下動に必要な時間が長くなったとしても、それ以上にヘッド１２の水平移動に必要な時間が短縮されているならば、ＣＰＵ８１は、ヘッド１２が上方位置にある方が所要時間が短いと判断すると共にヘッド１２が上方位置にある状態でトレイ５１に収容された部品Ｐの吸着動作を実行する。そうでないならば、ＣＰＵ８１は、ヘッド１２が下方位置にある方が所要時間が短いと判断すると共にヘッド１２が下方位置にある状態でトレイ５１に収容された部品Ｐの吸着動作を実行する。なお、所要時間は、ヘッド１２の大きさや、トレイ５１の大きさに基づいて予め判断されている。
　上述した実施形態では、部品実装機１０として説明したが基板の製造方法としてもよい。この点は、上述した変形例においても同様である。
　上述した実施形態では、ヘッド１２は、２つの吸着ノズル１３を保持する２ノズルヘッドとした。しかし、２ノズルヘッドに代えて、３つ以上のノズルを直線状や格子状に並ぶように保持するヘッドを採用してもよい。あるいは、図１４に示すような複数（図１４では８個）のノズル１３を円周状に並ぶように保持するロータリーヘッド１１２を採用してもよい。ロータリーヘッド１１２は、図１４に示すように、ヘッド本体１４１と、ノズルホルダ１４２と、吸着ノズル１３と、第１駆動装置１５０と、第２駆動装置１６０と、第１ノズル昇降装置２１と、第２ノズル昇降装置２２と、を備えている。ヘッド本体１４１は、円盤状の回転体である。ノズルホルダ１４２は、ヘッド本体１４１の円周方向に所定間隔で複数設けられている。吸着ノズル１３は、各ノズルホルダ１４２の先端部に交換可能に取り付けられている。第１駆動装置１５０は、モータ１５１の動力をギア１５２，１５３を介して軸１５４に接続されたヘッド本体１４１に伝達し、ヘッド本体１４１に支持された複数のノズルホルダ１４２を複数の吸着ノズル１３と共に円周方向に旋回させる。第２駆動装置１６０は、モータ１６１の動力を、ギア１６２～１６５を介してノズルホルダ１４２に伝達し、ノズルホルダ１４２を回転させる。第１ノズル昇降装置２１及び第２ノズル昇降装置２２は、旋回軌道上のＸ軸方向に並ぶ２箇所に設けられ、２箇所においてノズルホルダ１４２を個別に昇降可能に構成されている。なお、図１４では、説明の便宜上、第１ノズル昇降装置２１と係合する位置にあるノズルホルダ１４２及び第２ノズル昇降装置２２と係合する位置にあるノズルホルダ１４２を実線で示し、残りのノズルホルダ１４２を一点鎖線で示した。こうしたロータリーヘッド１１２を備える部品実装機においても第２ノズル昇降装置２２で上下動する吸着ノズル１３でトレイの特定領域にある部品を吸着しようとするとヘッド１１２がカバー部材７３と干渉する場合がある。そのため、上述した実施形態と同様の処理を適用することができる。
　本開示は、部品実装機や部品実装システムの製造産業などに利用可能である。
１　部品実装システム、１０　部品実装機、１０ａ　実装機本体、１０ｂ　基台、１０ｃ　筐体、１１　基板搬送装置、１２　ヘッド、１３　吸着ノズル、１３ａ　第１吸着ノズル、１３ｂ　第２吸着ノズル、１４　ヘッド移動装置、１５　Ｘ軸ガイドレール、１６　Ｘ軸スライダ、１７　Ｘ軸アクチュエータ、１８　Ｙ軸ガイドレール、１９　Ｙ軸スライダ、２０　Ｙ軸アクチュエータ、２１　第１ノズル昇降装置、２２　第２ノズル昇降装置、２３ａ　第１θ軸アクチュエータ、２３ｂ　第２θ軸アクチュエータ、２４　マークカメラ、２５　ノズルストッカ、２６　パーツカメラ、２７　電磁弁、２８　真空ポンプ、２９　エア配管、３０　ヘッド昇降装置、３１　Ｚｓ軸モータ、３２　ボールネジ、３３　可動体、４０　トレイユニット、５０　トレイフィーダ、５１　トレイ、５２　マガジン、５３　保持部、５４　トレイ保管装置、５５　トレイ移動装置、６０　テープフィーダ、６１　テープリール、６２　保持部材、６３　本体部、６４、６５，６６　段差面、６７　テープ送り機構、６８　レール、６９　コネクタ、７０　フィーダ台、７１　スロット、７２　コネクタ、７３　カバー部材、８０　制御装置、８１　ＣＰＵ、８２　ＲＯＭ、８３　ストレージ、８４　ＲＡＭ、９０　管理装置、１１２　ロータリーヘッド、１４１　ヘッド本体、１４２　ノズルホルダ、１５０　第１駆動装置、１５１，１６１　モータ、１５２，１５３，１６２～１６５　ギア、１５４　軸、１６０　第２駆動装置。

Claims (6)

  1. 　トレイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取して基板に実装する部品実装機であって、
    　部品を採取可能な採取部材を複数保持可能なヘッドと、
    　前記ヘッドの所定位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第１昇降装置と、
    　前記ヘッドの前記所定位置とは異なる位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第２昇降装置と、
    　前記ヘッドを上下動させるヘッド昇降装置と、
    　前記ヘッド昇降装置と共に前記ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置と、
    　を備えた部品実装機。
  2. 　請求項１に記載の部品実装機であって、
    　トレイに収容された部品のうち、第１領域に収容された部品が前記第１昇降装置により上下動する採取部材により採取され、前記第１領域とは異なる第２領域に収容された部品が前記第２昇降装置により上下動する採取部材により採取されるように前記ヘッド移動装置、前記ヘッド昇降装置、前記第１昇降装置及び前記第２昇降装置を制御する制御装置
    　を備えた部品実装機。
  3. 　請求項２に記載の部品実装機であって、
    　前記ヘッドは、前記ヘッド昇降装置により下降させられた状態で、前記第１昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの特定領域にある部品を採取しようとする場合には障害物と接触せず、前記第２昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの前記特定領域にある部品を採取しようとする場合には前記障害物と接触する場合があり、
    　前記第１領域は前記特定領域であり、
    　前記第２領域は前記特定領域以外の領域である、
    　部品実装機。
  4. 　請求項３に記載の部品実装機であって、
    　前記障害物は、前記トレイユニットのうちトレイに隣接した位置に配置されるテープフィーダの上部を覆うカバー部材である、
    　部品実装機。
  5. 　トレイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取して基板に実装する部品実装機であって、
    　部品を採取可能な採取部材を複数保持可能なヘッドと、
    　前記ヘッドの所定位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第１昇降装置と、
    　前記ヘッドの前記所定位置とは異なる位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第２昇降装置と、
    　前記ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置と、
    　トレイに収容された部品のうち、第１領域に収容された部品が前記第１昇降装置により上下動する採取部材により採取され、前記第１領域とは異なる第２領域に収容された部品が前記第２昇降装置により上下動する採取部材により採取されるように前記ヘッド移動装置、前記第１昇降装置及び前記第２昇降装置を制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記ヘッドは、前記第１昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの特定領域にある部品を採取しようとする場合には障害物と接触せず、前記第２昇降装置により上下動する採取部材を用いてトレイの前記特定領域にある部品を採取しようとする場合には前記障害物と接触する場合があり、
    　前記第１領域は前記特定領域であり、
    　前記第２領域は前記特定領域以外の領域である、
    　部品実装機。
  6. 　トレイユニットから供給されるトレイに収容された部品を採取可能な採取部材を複数保持可能なヘッドと、前記ヘッドの所定位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第１昇降装置と、前記ヘッドの前記所定位置とは異なる位置にある採取部材を前記ヘッドに対して上下動させる第２昇降装置と、前記ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置と、を備えた部品実装機における基板の製造方法であって、
    　トレイに収容された部品のうち、第１領域に収容された部品を前記第１昇降装置により上下動する採取部材により採取し、
    　前記第１領域とは異なる第２領域に収容された部品を前記第２昇降装置により上下動する採取部材により採取する、
    　基板の製造方法。
PCT/JP2021/041536 2021-11-11 2021-11-11 部品実装機及び基板の製造方法 WO2023084686A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/041536 WO2023084686A1 (ja) 2021-11-11 2021-11-11 部品実装機及び基板の製造方法
CN202180102995.0A CN118077324A (zh) 2021-11-11 2021-11-11 元件安装机及基板的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/041536 WO2023084686A1 (ja) 2021-11-11 2021-11-11 部品実装機及び基板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023084686A1 true WO2023084686A1 (ja) 2023-05-19

Family

ID=86335315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/041536 WO2023084686A1 (ja) 2021-11-11 2021-11-11 部品実装機及び基板の製造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN118077324A (ja)
WO (1) WO2023084686A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012098894A1 (ja) * 2011-01-20 2012-07-26 パナソニック株式会社 部品実装装置および部品実装方法
JP2017135195A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置および部品実装方法
WO2019175968A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社Ｆｕｊｉ 実装装置及び実装方法
WO2020165993A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 株式会社Ｆｕｊｉ 部品実装機

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012098894A1 (ja) * 2011-01-20 2012-07-26 パナソニック株式会社 部品実装装置および部品実装方法
JP2017135195A (ja) * 2016-01-26 2017-08-03 ヤマハ発動機株式会社 部品実装装置および部品実装方法
WO2019175968A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 株式会社Ｆｕｊｉ 実装装置及び実装方法
WO2020165993A1 (ja) * 2019-02-14 2020-08-20 株式会社Ｆｕｊｉ 部品実装機

Also Published As

Publication number Publication date
CN118077324A (zh) 2024-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101431572B1 (ko) 부품 이송장치 및 부품 이송장치에 있어서의 흡착 위치 조정방법
JP3996768B2 (ja) 部品実装方法及び部品実装装置
JP6577965B2 (ja) 部品供給装置、および保持具決定方法
JPH09270595A (ja) 電子部品装着装置および装着ヘッド装置
WO2023084686A1 (ja) 部品実装機及び基板の製造方法
JP4561538B2 (ja) 電子部品実装装置のノズルのクリーニングテープ、電子部品実装装置のノズルのクリーニング装置及びクリーニング方法、電子部品実装装置及び電子部品実装方法
JP4681158B2 (ja) 電気部品装着システム
WO2015040701A1 (ja) 部品吸着ノズルおよび部品実装装置
JP4396244B2 (ja) 電子部品実装装置およびトレイフィーダ
WO2022157831A1 (ja) 装着作業システム、およびテープフィーダの交換方法
JP2011228327A (ja) 電子部品実装機及び電子部品実装方法
JP4194857B2 (ja) 電子部品装着装置
JP2019197929A (ja) 部品保持装置、および吸着ノズル決定方法
JP2000165096A (ja) 部品装着装置及び方法
WO2023286130A1 (ja) 部品実装機およびバックアップピンの収容方法
JP6857767B2 (ja) 散在部品のピッキング装置、および部品保持具の交換方法
KR101632264B1 (ko) 부품 장착 장치
JP3676607B2 (ja) 電子部品吸着ノズル及び電子部品装着装置
JP2018170512A (ja) ばら部品供給装置、部品実装装置およびばら部品供給方法
JP4448383B2 (ja) 部品供給装置およびそれを備えた実装機
JP2022143615A (ja) 部品搭載装置、部品保持部材、部品保持支援部材ならびに部品搭載方法
JP7014854B2 (ja) 散在部品のピッキング装置、および散在部品のピッキング方法
JP2004247768A (ja) 電子部品装着装置
JP2001267797A (ja) 電子部品実装装置
WO2022249279A1 (ja) 管理装置および管理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21964041

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023559301

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A