(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台上に設けられたＸテーブル機構とＹテーブル機構を駆動することにより移載ヘッドをＸ方向やＹ方向へ水平移動させながら、移載ヘッドでパーツフィーダに備えられた電子部品をピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記Ｙテーブル機構が、前記基台の一方の側部に設けられた送りねじおよびモータから成る送りねじ手段と、前記基台の他方の側部に設けられたリニアモータおよびこのリニアモータの移動量を検出する検出手段とから成り、前記送りねじ手段の駆動に追従する前記リニアモータのＹ方向の移動量の不足量を前記検出手段により検出し、前記リニアモータを駆動することによりこの不足量を補完するようにしたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
Ｘテーブル機構とＹテーブル機構を駆動して移載ヘッドをパーツフィーダの上方へ移動させ、パーツフィーダに備えられた電子部品をピックアップする工程と、Ｘテーブル機構と、Ｘテーブル機構の両側部に設けられた左右２つのＹテーブル機構のうちの送りねじから成る一方のＹテーブル機構を駆動して移載ヘッドを基板の所定座標の上方へ移動させる工程と、前記一方のＹテーブル機構に追従する他方のＹテーブル機構のリニアモータの移動量の不足量を検出手段により検出する工程と、このリニアモータを駆動してこの不足量を補完する工程と、移載ヘッドが保持する電子部品を基板に搭載する工程と、を含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移載ヘッドをＸ方向やＹ方向へ水平移動させながら、パーツフィーダの電子部品を基板に搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置には様々な方式のものがあるが、移載ヘッドをＸテーブル機構とＹテーブル機構によりＸ方向やＹ方向へ水平移動させて、パーツフィーダの電子部品を基板に実装する方式のものは、構造が比較的簡単であって汎用性も高いという長所があることから、現在、広汎に使用されている。以下、図面を参照してこの種従来の電子部品実装装置について説明する。
【０００３】
図５は、従来の電子部品実装装置の平面図である。１は基台であり、その上面中央にはガイドレール２が設けられている。基板３はガイドレール２に沿って搬送され、所定の位置で停止して位置決めされる。基台１の上面の前部と背後部にはパーツフィーダ４が多数個並設されている。各パーツフィーダ４には電子部品が備えられている。ガイドレール２とパーツフィーダ４の間には、電子部品の位置ずれを認識するための認識部５が設けられている。６は移載ヘッドであり、次に移載ヘッド６をＸ方向やＹ方向へ水平移動させる移動機構について説明する。なお、ガイドレール２による基板３の搬送方向をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向とする。
【０００４】
基台１の上面両側部にはＹ方向に長尺の送りねじ１１とガイドレール１２が設けられている。１３は送りねじ１１を回転させるモータである。これらの要素はＹテーブル機構１０を構成している。
【０００５】
左右のＹテーブル機構１０上にはＸテーブル機構１５が架設されている。Ｘテーブル機構１５は、Ｘ方向に長尺のフレーム１４内に、送りねじ１６および送りねじ１６を回転させるモータ１７を内蔵して構成されている。図示しないが、フレーム１４の両側部には、Ｙ方向の送りねじ１１に螺合するナットが設けられている。したがってモータ１３が駆動して送りねじ１１が回転すると、ナットは送りねじ１１に沿ってＹ方向へ移動し、これにより、Ｘテーブル機構１５を備えたフレーム１４はＹ方向へ移動する。
【０００６】
Ｘ方向の送りねじ１６にはナット１８が螺着されており、移載ヘッド６はナット１８に結合されている。モータ１７が駆動して送りねじ１６が回転すると、ナット１８は送りねじ１６に沿ってＸ方向へ移動し、これにより移載ヘッド６はＸ方向へ移動する。したがって、モータ１３とモータ１７を駆動すれば、移載ヘッド６はＸ方向やＹ方向へ水平移動する。
【０００７】
Ｘテーブル機構１５とＹテーブル機構１０が駆動することにより、移載ヘッド６は所定のパーツフィーダ４の上方へ移動し、そのノズル（図示せず）に電子部品を真空吸着してピックアップする。次に移載ヘッド６は認識部５の上方へ移動し、認識部５でノズルの下端部に真空吸着された電子部品の位置ずれの認識などを行う。次に移載ヘッド６は基板３の上方へ移動し、電子部品を基板３の所定の座標位置に搭載する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、移載ヘッド６はＹテーブル機構１０とＸテーブル機構１５が作動することによりＸ方向やＹ方向へ水平移動する。この場合、Ｘテーブル機構１０の左右のバランスを取るために、Ｙテーブル機構１０は左右に２個設けられており、それぞれのモータ１３を駆動してフレーム１４をＹ方向へ移動させるようになっている。
【０００９】
ところが右側のＹテーブル機構１０の送りねじ１１やモータ１３によるＹ方向の移動量と、左側のＹテーブル機構１０の送りねじ１１やモータ１３によるＹ方向の移動量には、送りねじ１１の成形加工誤差やモータ１３の回転誤差のためにばらつきが発生する。このため、フレーム１４はＸ方向に完全に平行な姿勢でＹ方向へ移動せず、電子部品を基板３に搭載するために移載ヘッド６を基板３の上方で停止させた状態で、鎖線で示すようにフレーム１４の姿勢が崩れ、水平回転方向に傾斜しやすい（傾斜角度θ１）。
【００１０】
このようにフレーム１４の姿勢が崩れると、移載ヘッド６の停止位置にも狂いが生じ、電子部品の実装位置精度が低下してしまうという問題点があった。また上記移動量のばらつきのために、左右の送りねじ１１に大きな応力が発生して送りねじ１１の寿命を縮めるという問題点があった。
【００１１】
したがって本発明は上記従来の問題点を解消し、移載ヘッドを所定の位置で正しく停止させて電子部品を位置精度よく基板に実装できる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装装置は、Ｘテーブル機構とＹテーブル機構を駆動することにより移載ヘッドをＸ方向やＹ方向へ水平移動させながら、移載ヘッドでパーツフィーダに備えられた電子部品をピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記Ｙテーブル機構が、前記基台の一方の側部に設けられた送りねじおよびモータから成る送りねじ手段と、前記基台の他方の側部に設けられたリニアモータおよびこのリニアモータの移動量を検出する検出手段とから成り、前記送りねじ手段の駆動に追従する前記リニアモータのＹ方向の移動量の不足量を前記検出手段により検出し、前記リニアモータを駆動することによりこの不足量を補完するようにした。
【００１３】
また本発明の電子部品実装方法は、Ｘテーブル機構とＹテーブル機構を駆動して移載ヘッドをパーツフィーダの上方へ移動させ、パーツフィーダに備えられた電子部品をピックアップする工程と、Ｘテーブル機構と、Ｘテーブル機構の両側部に設けられた左右２つのＹテーブル機構のうちの送りねじから成る一方のＹテーブル機構を駆動して移載ヘッドを基板の所定座標の上方へ移動させる工程と、前記一方のＹテーブル機構に追従する他方のＹテーブル機構のリニアモータの移動量の不足量を検出手段により検出する工程と、このリニアモータを駆動してこの不足量を補完する工程と、移載ヘッドが保持する電子部品を基板に搭載する工程と、を含む。
【００１４】
上記構成の本発明は、送りねじから成る一方のＹテーブル機構の駆動に追従させて他方のＹテーブル機構でありリニアモータをＹ方向へ移動させ、追従不足による移動量の不足量をリニアモータを駆動して補完するので、移載ヘッドのＹ方向の停止位置精度はきわめて高くなり、電子部品を位置精度よく基板に実装することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は同正面図、図３は同制御系のブロック図、図４は同Ｘテーブル機構とＹテーブル機構の概略平面図である。
【００１６】
まず、図１を参照して電子部品実装装置の全体構造を説明する。なお図５に示す従来例と同一要素には同一符号を付している。１は基台であり、その上面中央にはガイドレール２が設けられている。基板３はガイドレール２に沿って搬送され、所定の位置で停止して位置決めされる。基台１の上面の前部と背後部にはパーツフィーダ４が多数個並設されている。各パーツフィーダ４には電子部品が備えられている。ガイドレール２とパーツフィーダ４の間には、電子部品の位置ずれを認識するための認識部５が設けられている。６は移載ヘッドであり、次に移載ヘッド６をＸ方向やＹ方向へ水平移動させる移動機構について説明する。
【００１７】
基台１の上面両側部にはＹ方向に長尺の送りねじ１１とガイドレール１２が設けられている。１３は送りねじ１１を回転させるモータである。これらの要素はＹテーブル機構１０を構成している。また基台１の他方の側部にはリニアモータ２０が設けられている。リニアモータ２０はフレーム１４の左端部に結合されており、Ｙ方向のガイドレール２１に沿って移動する。図２において、２２はリニアモータ２０に内蔵されたマグネットである。リニアモータ２０にはその移動量を検出する検出手段として、スケール読取り用のセンサ２３が備えられている。センサ２３はガイドレール２１に形成されたスケールを読み取る。
【００１８】
次に、図３を参照して制御系を説明する。３０はＣＰＵから成る制御部である。センサ２３で読み取られたデータは制御部３０に入力される。制御部３０はドライバ３１，３２を通じてモータ１３，１７を制御し、またリニアモータ２０を制御する。また制御部３０はその他の必要な制御や演算なども行う。
【００１９】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次にその動作を説明する。図１において、モータ１３とモータ１７が駆動することにより、移載ヘッド６はＸ方向やＹ方向へ移動し、パーツフィーダ４に備えられた電子部品を基板３に実装する。
【００２０】
フレーム１４は、基台１の一方の側部に設けられたモータ１３が駆動して送りねじ１１が回転することによりＹ方向へ移動するが、基台１の他方の側部に設けられたリニアモータ２０は駆動することなくこのＹ方向の移動に追従してＹ方向へ移動し、センサ２３はリニアモータ２０の移動量を読み取る。なおＹテーブル機構１０のモータ１３は、制御部３０の指令により、移載ヘッド６を所定距離移動させるべく駆動する。
【００２１】
図４において、実線で示すフレーム１４は、Ｙテーブル機構１０の駆動により移載ヘッド６を基板３上で停止させた状態を示している。リニアモータ２０はＹテーブル機構１０に追従して移動するので、移動量の不足が生じ、フレーム１４はＸ方向に対してわずかに傾斜する（傾斜角度θ２）。図中、Ｌが移動量の不足量である。
【００２２】
この不足量Ｌは制御部３０からモータ１３に指令されたＹ方向の移動量との差であって、リニアモータ２０の移動量を検出するセンサ２３の検出データに基づいて制御部３０で演算される。そこで制御部３０は、この不足量Ｌを補完するようにリニアモータ２０に駆動指令を出力する。するとリニアモータ２０はこの不足量Ｌ分だけＹ方向へ移動する。これによりフレーム１４は図４において鎖線で示すようにＸ方向と完全に平行な姿勢となる。そこで移載ヘッド６は電子部品を基板３に搭載する。以上のようにこの電子部品実装装置によれば、移載ヘッド６を所定の位置で正しく停止させ、位置精度よく電子部品を基板３に実装することができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、送りねじから成る一方のＹテーブル機構の駆動に追従させて他方のＹテーブル機構でありリニアモータをＹ方向へ移動させ、追従不足による移動量の不足量をリニアモータを駆動して補完するようにしているので、移載ヘッドの停止位置精度はきわめて高くなり、電子部品を位置精度よく基板に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の正面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系のブロック図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のＸテーブル機構とＹテーブル機構の概略平面図
【図５】従来の電子部品実装装置の平面図
【符号の説明】
１  基台
２  ガイドレール
３  基板
４  パーツフィーダ
６  移載ヘッド
１０  Ｙテーブル機構
１１  送りねじ
１３  モータ
１５  Ｘテーブル機構
２０  リニアモータ
２３  センサ
３０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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