(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を真空吸引して保持しプリント基板に装着する電子部品吸着ノズルにおいて、
上下方向に伸びる軸部と、該軸部から横方向に張出して形成されその下端面に真空吸引孔が開口する張出し突部とを有することを特徴とする電子部品吸着ノズル。
【請求項２】
上下方向に伸びる軸部と、該軸部から横方向に張出して形成されその下端面に真空吸引孔が開口する張出し突部とを有する吸着ノズルにより電子部品を真空吸引して保持しプリント基板に装着する電子部品装着装置において、
被吸着面の上方に干渉部分を有する電子部品を吸着する場合には、前記張出し突部を前記部品の干渉部分を避けて下降移動及び水平移動して前記被吸着面の上方に位置させるよう該吸着ノズルの移動を制御する制御手段を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を真空吸引して保持しプリント基板に装着する電子部品吸着ノズル及び電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸着ノズルにより電子部品を取り出し、プリント基板上に装着するようにした技術は例えば、特開平１０−２７０８９４号公報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、吸着対象の電子部品には種々の形状のものがあり、例えば、接続端子等のようにその下方位置に吸着できる被吸着面を有し、被吸着面の上方には障害物となる干渉部分を有するようなものがある。このような電子部品を通常の吸着ノズルで吸着しようとしてその上方から下降させてもその干渉部分の上面を吸着することができず、干渉部分があるために被吸着面を吸着することができない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、被吸着面の上方に干渉部分を有する電子部品を吸着して保持することができるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、電子部品を真空吸引して保持しプリント基板に装着する電子部品吸着ノズルにおいて、上下方向に伸びる軸部と、該軸部から横方向に張出して形成されその下端面に真空吸引孔が開口する張出し突部とを設けたものである。
【０００６】
このようにすることで、張出し突部が電子部品の被吸着面と干渉部分との間に入り込み被吸着面を吸着することができる。
【０００７】
また、本発明は、上下方向に伸びる軸部と、該軸部から横方向に張出して形成されその下端面に真空吸引孔が開口する張出し突部とを有する吸着ノズルにより電子部品を真空吸引して保持しプリント基板に装着する電子部品装着装置において、被吸着面の上方に干渉部分を有する電子部品を吸着する場合には、前記張出し突部を前記部品の干渉部分を避けて下降移動及び水平移動して前記被吸着面の上方に位置させるよう該吸着ノズルの移動を制御する制御手段を設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品装着装置の一実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
この電子部品装着装置は、いわゆる多機能チップマウンタであり、チップコンデンサやチップ抵抗などの表面実装部品、およびフラットパックＩＣなどの多リード部品などの各種の電子部品４６を実装可能に構成されている。図２は電子部品装着装置の平面図であり、同図に示すように、この電子部品装着装置１は、供給された電子部品４６を基板７に装着する装置本体２と、装置本体２に表面実装部品などの小さな電子部品４６を供給する第１部品供給装置３と、装置本体２に多リード部品などの大きな電子部品４６を供給する第２部品供給装置４とを備えている。
【００１０】
装置本体２は、機台５と、機台５の中央部にプリント基板７を搬送する基板搬送機構６と、２つの装着ヘッド９と基板認識カメラ１０とを搭載したヘッドユニット８と、ヘッドユニット８をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１１とを備えている。すなわち、ヘッドユニット８とＸＹステージ１１とにより、部品装着機構が構成されている。ＸＹステージ１１の作動により、装着ヘッド９が第１部品供給装置３または第２部品供給装置４に臨んで電子部品４６をピックアップし、この電子部品４６を更にセットテーブル上にセットした基板７に装着する。この動作を繰り返して基板７への電子部品４６の装着が完了すると、基板７は基板搬送機構６により、その搬送路１２上を先方に送り出され、これに代わって新たな基板７が機台５上に導入される。
【００１１】
第１部品供給装置３は、カセット形式のテープフィーダ１３を多数、横並びに配設したものであり、部品供給側の先端部が搬送路１２に平行な機台５の一の辺に臨むように、すなわち装着ヘッド９のピックアップ領域Ｓに臨むように配設されている。各テープフィーダ１３には、キャリアテープ（図示では省略）に装填された状態で電子部品４６が収容され、電子部品４６はテープフィーダ１３の先端から１つずつ供給される。
【００１２】
第２部品供給装置４は、第１部品供給装置３が臨む機台５の１の辺に直角に交わる他の１の辺に配設されている。第２部品供給装置４では、多数個の電子部品４６を電子部品収納トレイＴの上に整列配置し、更にこのトレイＴを１個または複数個、パレットＰに搭載し、このパレットＰを第１部品供給装置３と基板７との間のピックアップ領域Ｓに臨ませることで、電子部品４６を装置本体２に供給する。
【００１３】
一方、各装着ヘッド９の下端部には、電子部品４６を吸着する吸着ノズル１４が着脱自在に装着されている。吸着ノズル１４には複数種のものが用意されており、電子部品４６の平面形状や重量などに対応して、適宜交換できるようになっている。この場合、交換のための吸着ノズル１４は、機台５の上面に配設したノズルストッカ１５に収容されている。ノズルストッカ１５には、使用する複数種の吸着ノズル１４が横並びにセットされている。
【００１４】
吸着ノズル１４には図１に示すように、上下に伸びる軸部１７の下端で横方向即ち図１においては水平方向に張出す張出し突部１８が突設されている。該突部１８の下端面には図示しない真空吸引孔が開口しており、該下端面で部品４６の被吸着面を吸着可能になされている。
【００１５】
また、ノズルストッカ１５の近傍には、吸着ノズル１４に吸着した電子部品４６の位置認識を行う部品認識カメラ１６が配設されている。吸着ノズル１４に吸着した電子部品４６は基板７への装着に先立ち、この部品認識カメラ１６により、吸着ノズル１４の軸心に対するＸ方向、Ｙ方向およびθ方向（水平面内における回転角）の位置ずれ量が検出される。そして、この検出結果に基づいて、吸着ノズル１４の回転によりθ方向の位置ずれが補正され、ＸＹステージ１１によりＸ方向およびＹ方向の位置ずれが補正される。
【００１６】
次に、図２および図３を参照して、第２部品供給装置４について詳細に説明する。第２部品供給装置４は、多数のパレットＰをストックすると共に、パレットＰを所定のレベル位置まで鉛直方向に搬送するエレベータ機構（パレット収容部、パレット収容手段）２１と、パレットＰをエレベータ機構２１から装置本体２のピックアップ領域Ｓまで水平方向に搬送するパレット導入機構（パレット導入手段）２２とで構成されている。なお、この実施形態におけるピックアップ領域Ｓは、エレベータ機構２１の直近まで拡張されている。
【００１７】
エレベータ機構２１は、多数のパレットＰを上下方向に多数収容するパレットストッカ３１と、このパレットストッカ３１を介して各パレットＰを昇降せる昇降機構３２とで構成されている。パレットストッカ３１は、内部にパレットＰを載置する棚部材３３を上下方向に多数段配設して、構成されている。パレットストッカ３１の図示右側は広く開口されており、この部分からパレットＰが装置本体２側に引き出される。
【００１８】
昇降機構３２は、パレットストッカ３１を保持する図外のフレームと、フレームの一部に螺合してこれを昇降させるボールねじ３４と、ボールねじ３４の両側に配設されフレームの昇降動を案内する左右一対のガイドレール３５，３５と、ボールねじ３４の基端に連結されこれを回転させる昇降モータ３６とで構成されている。昇降モータ３６を介してボールねじ３４が正逆回転することにより、フレームがガイドレール３５，３５に案内されて昇降する。フレームが昇降すると、これに保持したパレットストッカ３１が、パレットＰを収容した状態で昇降する。
【００１９】
このように構成されたエレベータ機構２１は、その昇降機構３２の昇降モータ３６がコントローラ２３に接続されており、コントローラ２３により、その昇降動作が制御される。そして、昇降動作では、パレットストッカ３１の所望の棚部材３３のレベル位置と、後述するパレット導入機構２２の引出し経路４１のレベル位置とを合致させる。通常の昇降動作では、空の棚部材３３をこのレベル位置に待機させて使用済みのパレットＰを受け入れると共に、新たなパレットＰをこのレベル位置に移動させて、パレット導入機構２２に受け渡す。
【００２０】
一方、パレット導入機構２２は、装置本体２の機台５上に配設した引出し経路４１と、この引出し経路４１に沿って進退する係止アーム４２と、係止アーム４２進退させる駆動機構４３とで構成されている。係止アーム４２の先端には、パレットＰに係脱するフック４４が設けられており、駆動機構４３により係止アーム４２を前進させて、このフック４４をエレベータ機構２１に収容したパレットＰの先端に係止し、次に係止アーム４２を後退させて、パレットＰを引出し経路４１に沿ってピックアップ領域Ｓに導入する。
【００２１】
この駆動機構４３も上記のコントローラ２３に接続され、エレベータ機構２１と連動する。また、このコントローラ２３には、ヘッドユニット８およびＸＹステージ１１から成る部品装着機構が接続され、パレット導入機構２２と部品装着機構とが協働するようになっている。すなわち、ピックアップ領域Ｓはエレベータ機構２１の直近まで拡張されており、パレット導入機構２２は、パレットＰをピックアップ領域Ｓにおいて引出し経路４１の任意の位置に導入可能に構成され、またこの導入されたパレットＰの電子部品４６に対し、部品装着機構の装着ヘッド９がピックアップ可能に構成されている。
【００２２】
さらに、コントローラ２３は図４に示すように、制御の中枢たるＣＰＵ２４、制御プログラムを記憶するＲＯＭ２５及び各種データ、プログラムを記憶するＲＡＭ２６、インターフェース２７及び駆動回路２８から構成され、前述の駆動部の他にＸＹステージ１１をＸＹ方向（水平方向）に移動させるＸ軸モータ４９及びＹ軸モータ５０並びに装着ヘッド９をＸＹステージ１１から昇降させるヘッド昇降モータ５１の駆動を制御する。
【００２３】
次に、動作について説明する。
【００２４】
電子部品４６を載置するトレイＴから電子部品４６を供給すべき場合には、パレットストッカ３１が昇降機構３２により昇降され、当該トレイＴを載置するパレットＰが引出し経路４１上に位置決めされる。
【００２５】
次に、コントローラ２３が制御する駆動機構４３に駆動されたフック４４がパレットＰを引き出し、ピックアップ領域Ｓ内の所定の位置に停止させる。
【００２６】
次に、装着ヘッド９がコントローラ２３の制御によりモータ４９，５０を回動させ、トレイＴ内の収納凹部４７内に載置されたピックアップすべき電子部品４６上に移動する。但し、上方から見て、電子部品４６と張出し突部１８及び軸部１７のいずれとも重なり合わない位置に位置決めされる。
【００２７】
次に、装着ヘッド９はコントローラ２３の制御により下降し該部品４６の干渉部分５３と被装着面５４との間の空間部５５に張出し突部１８が入り込める高さ位置で停止する。
【００２８】
次に、ＸＹステージ１１が移動するよう制御され張出し突部１８がその張出し方向（図１及び図５の横矢印方向）に移動して張出し突部１８は空間部５５内に進入し、図示しない真空吸引孔が被吸着面５４を吸着可能な位置に位置決めされ停止する。尚、張出し突部１８が空間部５５に進入する方向は張出し突部１８の張出し方向でなくとも、これに直交する方向でもよいが、この場合には最初の下降した時の位置が図１の横方向の矢印に直交する方向に部品４６から離れた位置である必要がある。
【００２９】
次に、装着ヘッド９は下降し、図示しない真空吸引孔からの真空吸引により被吸着面５４が吸着され、装着ヘッド９が上昇することにより電子部品４６がトレイＴの収納凹部４７より取出される。
【００３０】
次に、装着ヘッド９はＸＹステージ１１の移動によりプリント基板７の図示しないデータで指示された装着位置に認識カメラ１０の認識を介して移動される。
【００３１】
所望の水平位置に所望の角度位置で位置決めされた電子部品４６は装着ヘッド９の下降により、プリント基板７に装着される。このとき、隣に既に装着されている部品４６とノズル１４が接触しないような位置にノズル１４が存在する必要があるが、部品４６の吸着時にそのような方向から吸着するように制御される必要がある。
【００３２】
次に、真空吸引を切った装着ヘッド９は図６の矢印に示すように、一旦少し上昇し、水平方向に部品４６と干渉しない位置まで移動してから上昇して、次の部品４６をピックアップするために所望の部品供給装置まで移動する。
【００３３】
尚、張出し突部１８を有する吸着ノズル１４が部品４６をトレイＴから取出すため空間部５５に進入するのに、ヘッド９の下降と水平移動が一部又は全部並行して行なわれてもよい。または、基板７に装着後に部品４６から離れる際、空間部５５から退避する際も同様に水平移動と上昇移動を並行して行なっても良い。
【００３４】
また、張出し突部１８が被吸着面５４上に位置決めされてから下降することなく真空吸着が可能であれば、下降せず真空吸引してヘッド９を上昇させても良い。
また、吸着ノズル１４は吸着する部品の角度位置を変更するため、鉛直線まわり（前述するθ方向）に回転可能にされているので、吸着ノズル１４を回転させることによって張出し突部１８が空間に進入、または退避するようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、張出し突部が電子部品の被吸着面と干渉部分との間に入り込み被吸着面を吸着することができるので、被吸着面の上方に干渉部分を有する電子部品であっても安定して部品を保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による吸着ノズルが電子部品を吸着する状態を示す斜視図である。
【図２】電子部品装着装置の平面図である。
【図３】電子部品装着装置の側面図である。
【図４】電子部品装着装置の装着ヘッドの移動を制御するためのブロック図である。
【図５】本発明による吸着ノズルが電子部品を吸着する状態を示す側面図である。
【図６】本発明による吸着ノズルが電子部品を装着する状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１      電子部品装着装置
９      装着ヘッド
１４    吸着ノズル
１７    軸部
１８    張出し突部
２３    コントローラ（制御手段）
４６    電子部品
４９    Ｘ軸駆動モータ
５０    Ｙ軸駆動モータ
５１    ヘッド昇降モータ
５３    干渉部分
５４    被装着面
【図１】
0003676607.tif 000002
【図２】
0003676607.tif 000003
【図３】
0003676607.tif 000004
【図４】
0003676607.tif 000005
【図５】
0003676607.tif 000006
【図６】
0003676607.tif 000007