(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記搭載ヘッドに、電子部品に当接して吸着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルを着脱自在に保持するノズルホルダを下部に有するノズル保持部と、このノズル保持部のθ回転を許容するためにこのノズル保持部に組み込まれた回転継手部と、この回転継手部に設けられた管路を介して前記吸着ノズル内を真空吸引する真空吸引源と、このノズル保持部に下端部が結合され昇降自在に保持されたノズル昇降軸であるスプライン軸と、このスプライン軸の上方にあってスプライン軸をθ回転させるθ回転駆動手段と、このθ回転駆動手段の回転軸にカップリングを介して結合された回転ブロックと、前記スプライン軸の上端部に設けられスプライン軸に対して前記回転ブロックに形成された管路を介して上方から空圧による下向きの荷重を作用させることにより電子部品の搭載時に前記吸着ノズルを介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段と、この押圧手段に空圧を供給する空圧供給部と、空圧供給部から供給される空圧の圧力を制御する制御部とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置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実装装置では、搭載ヘッドに装着された吸着ノズルによって電子部品をピックアップし、基板上に搭載する実装動作が繰り返し行われる。基板への搭載時には、電子部品は吸着ノズルを介して所定の実装荷重で基板へ押し付けられる。従来より、この実装荷重は搭載ヘッドに備えられたスプリングの圧縮変位量を調整することによって所定の実装荷重を実現する方法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで実装荷重は実装対象の電子部品によって異なっており、従来の電子部品実装装置では、実装荷重が大きく異なる複数種類の電子部品を同一の搭載ヘッドによって実装する場合には、各種類に応じた押圧荷重発生用のスプリングを交換するなどの品種切り換えに伴う段取り替え作業を必要とし、多数の部品を対象とした実装作業を簡便な方法で実現することが難しいという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、実装荷重が異なる複数種類の電子部品を対象とすることができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装装置は、電子部品の供給部から搭載ヘッドによって電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置であって、前記搭載ヘッドに、電子部品に当接して吸着保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルを着脱自在に保持するノズルホルダを下部に有するノズル保持部と、このノズル保持部のθ回転を許容するためにこのノズル保持部に組み込まれた回転継手部と、この回転継手部に設けられた管路を介して前記吸着ノズル内を真空吸引する真空吸引源と、このノズル保持部に下端部が結合され昇降自在に保持されたノズル昇降軸であるスプライン軸と、このスプライン軸の上方にあってスプライン軸をθ回転させるθ回転駆動手段と、このθ回転駆動手段の回転軸にカップリングを介して結合された回転ブロックと、前記スプライン軸の上端部に設けられスプライン軸に対して前記回転ブロックに形成された管路を介して上方から空圧による下向きの荷重を作用させることにより電子部品の搭載時に前記吸着ノズルを介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段と、この押圧手段に空圧を供給する空圧供給部と、空圧供給部から供給される空圧の圧力を制御する制御部とを備えた。
【０００６】
本発明によれば、ノズル昇降軸の上端部に設けられノズル昇降軸であるスプライン軸に対して空圧による下向きの荷重を作用させることにより電子部品の搭載時に吸着ノズルを介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段と、この押圧手段に空圧を供給する空圧供給部と、空圧供給部から供給される空圧の圧力を制御する制御部等を備えることにより、段取り替え作業を要することなく実装荷重が異なる複数種類の電子部品を実装することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に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斜視図、図２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３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の搭載ヘッドの側断面図である。
【０００８】
まず図１，図２を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１，図２において、電子部品実装装置１の架台２上には、Ｘ方向に搬送路３が配設されている。搬送路３は電子部品が実装される基板４を搬送する。搬送路３の両側は電子部品の供給部となっている。図２に示すように、１方側の供給部５Ａには、テープに保持された電子部品を供給するテープフィーダ６が多数装着され、他方側の供給部５Ｂには、電子部品を収納したトレイ７ａを供給するトレイフィーダ７がセットされる。なお図１では、テープフィーダ６、トレイフィーダ７を取外した状態を示している。
【０００９】
架台２の両端部には、搬送路３と直交する方向にＹ軸テーブル８Ａ，８Ｂが配設されている。Ｙ軸テーブル８Ａ，８ＢはそれぞれＸ軸テーブル９Ａ，９ＢをＹ方向に駆動する。Ｘ軸テーブル９Ａ，９Ｂには搭載ヘッド１０が装着されており、Ｘ軸テーブル９Ａ、Ｙ軸テーブル８Ａを駆動することにより、搭載ヘッド１０は供給部５Ａのテープフィーダ６から電子部品をピックアップし、搬送路３上の基板４に実装する。またＸ軸テーブル９Ｂ，Ｙ軸テーブル８Ｂを駆動することにより、搭載ヘッド１０は供給部５Ｂのトレイフィーダ７に保持されたトレイ７ａから電子部品をピックアップする。
【００１０】
Ｘ軸テーブル９Ａ，９Ｂには、搭載ヘッド１０に接続されるケーブル類を収容するケーブルベア１１Ｘ，１１Ｙが装備されている。ケーブルベア１１ＸはＸ軸テーブル９Ａ，９Ｂに沿って配設され、ターミナル１２を介してケーブル類をＸ軸テーブル９Ａ，９Ｂに導設する。またケーブルベア１１Ｙは、Ｘ軸テーブル９Ａに接続されたケーブル類を固定部１３まで導設する。なお、Ｘ軸テーブル９Ｂについてはケーブルベア１１Ｘ，１１Ｙの図示を省略している。
【００１１】
次に、図３を参照して搭載ヘッド１０の構造について説明する。図３において搭載ヘッド１０は垂直な取付プレート２０を備えており、取付プレート２０によってＸ軸テーブル９Ａ，９Ｂに装着される。取付プレート２０の上部に設けられた平面部２０ａには、モータ２１が垂直に配設されている。モータ２１の回転軸２１ａは、カップリング２２を介して回転ブロック２３の上端軸２３ａと結合されている。回転ブロック２３の下部は中空軸２４と結合されており、中空軸２４との結合部に設けられた中空部２３ｂは、管路２３ｃを介して正圧供給源２５（空圧供給部）に接続されている。この中空部２３ｂと管路２３ｃは回転ブロック２３に形成されている。
【００１２】
取付プレート２０の側面にはハウジング２８が固着されており、ハウジング２８は上下のベアリング２９を介して中空軸２４を回転自在に軸支している。中空軸２４内に装着されたスプラインハウジング３０には上下にスプライン軸３１が昇降自在に挿通している。スプライン軸３１の上端部は、中空部２３ｂ内に装着されたベロフラム２６に当接し、下端部は吸着ノズル３６を保持するノズルブロック３２（ノズル保持部）に結合されている。スプライン軸３１が昇降することにより、吸着ノズル３６が昇降する。したがってスプライン軸３１は、ノズル昇降軸となっている。
【００１３】
正圧供給源２５を駆動してスプライン軸３１の上方の管路２３ｃを介して上方から中空部２３ｂ内に正圧を付与すると、ベロフラム２６はこの圧力によってスプライン軸３１を下方に押圧する。すなわち、ベロフラム２６は、ノズル昇降軸に対して空圧による下向きの荷重を作用させることにより吸着ノズル３６を介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段となっている。このとき、制御部４０によって正圧供給源２５から供給される空圧の圧力を制御することにより、電子部品を押圧する押圧荷重が制御される。なお、押圧手段としてベロフラム以外の他形式のエアアクチュエータを用いてもよい。
【００１４】
スプライン軸３１の下端部に結合されたノズルブロック３２の下部は、吸着ノズル３６が着脱自在に装着されるノズルホルダ３５となっており、吸着ノズル３６が装着された状態では、吸着ノズル３６の吸着孔３６ａは回転継手部３２ａ（後述）に設けられた管路３３を介して真空吸引源３４に接続される。真空吸引源３４を駆動することにより、管路３３を介して真空吸引され、これにより吸着ノズル３６の吸着孔３６ａに電子部品を真空吸着して保持する。ノズルホルダ３５にはフィルタ３８が装着されており、真空吸引時の異物を捕集するようになっている。
【００１５】
モータ２１を回転させることにより、回転ブロック２３、中空軸２４、スプラインハウジング３０、スプライン軸３１を介してノズルブロック３２に回転が伝達される。これにより、ノズルブロック３２とともに吸着ノズル３６がθ方向に回転する。モータ２１は、スプライン軸３１の上方にあってこれをθ回転させるθ回転駆動手段となっている。
【００１６】
したがって、吸着ノズル３６に吸着保持された電子部品のθ方向の回転位置を任意に調整することができる。この回転動作において、ノズルブロック３２に組み込まれた回転継手部３２ａによって、真空吸引源３４に接続された管路３３に対するノズルブロック３２のθ回転が許容されるようになっている。回転継手部３２ａは、廻り止め部材３７によって廻り止めされている。
【００１７】
吸着ノズル３６に保持した電子部品を基板に搭載する実装時には、電子部品の種類によって定められた所定の実装荷重で電子部品を押圧する必要がある。この押圧は、正圧供給源２５から中空部２３ｂに正圧を付与し、ベロフラム２６によってスプライン軸３１を下方に押圧することによって行われる。このとき、正圧供給源２５から供給される圧力を調整することにより、ベロフラム２６が押圧する荷重を任意に設定することができる。したがって、同一の搭載ヘッド１０を用いて、実装荷重が異る多種類の電子部品を実装できるようになっている。
【００１８】
この電子部品実装装置は上記の様に構成されており、以下実装動作について説明する。まず実装動作開始に先立って、供給部５Ａにはテープフィーダ６が、また供給部５Ｂには電子部品を収納したトレイ７ａを保持したトレイフィーダ７が装着される。実装動作が開始されると、Ｘ軸テーブル９Ａ、Ｙ軸テーブル８Ａによって駆動される搭載ヘッド１０は、供給部５Ａのテープフィーダ６から電子部品をピックアップし、搬送路３上の基板４へ搭載する。同様にＸ軸テーブル９Ｂ，Ｙ軸テーブル８Ｂによって駆動される搭載ヘッド１０は、供給部５Ｂのトレイ７ａから電子部品をピックアップし、基板４へ搭載する。
【００１９】
この実装動作を反復する過程において、電子部品の種類に応じて搭載時の実装荷重の設定を変更する必要がある場合には、制御部４０によって正圧供給源２５を制御し、実装荷重に対応した圧力を供給する。これにより従来の電子部品実装装置において必要とされたスプリングの交換などの段取り替え作業を行うことなく、実装荷重の設定変更を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、スプライン軸の上端部に設けられスプライン軸に対して空圧による下向きの荷重を作用させることにより電子部品の搭載時に吸着ノズルを介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段と、この押圧手段に空圧を供給する空圧供給部と、空圧供給部から供給される空圧の圧力を制御する制御部等を備え、電子部品の種類に応じて圧力を調整するようにしたので、段取り替え作業を行うことなく実装荷重が異なる複数種類の電子部品を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斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の搭載ヘッドの側断面図
【符号の説明】
１  電子部品実装装置
３  搬送路
４  基板
５Ａ，５Ｂ  供給部
８Ａ，８Ｂ  Ｙ軸テーブル
９Ａ，９Ｂ  Ｘ軸テーブル
１０  搭載ヘッド
２１  モータ
２５  正圧供給源
２６  ベロフラム
３２  ノズルブロック
３４  真空吸引源
３６  吸着ノズル
４０  制御部
【図１】
0003636063.tif 000002
【図２】
0003636063.tif 000003
【図３】
0003636063.tif 000004