(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置にて所定の部品供給位置に供給された部品をロータリヘッドのノズルにて吸着してＸ−Ｙテーブルにて位置決めされた基板に装着する部品装着方法において、多数の部品を収容した複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつその並列方向に移動可能な第１供給テーブルと、複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつ第１供給テーブルの後方に配設された第２供給テーブルと、第２供給テーブルに設置されている部品供給ユニットから部品を受け取って所定の部品供給位置に移載する移載ユニットとを備えた部品供給装置を用い、第１供給テーブルにて所定の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着し、第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときは第２供給テーブルから移載ユニットにて所望の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着することを特徴とする部品装着方法。
【請求項２】
移載ユニットに設けた複数の吸着ノズルにて、第１供給テーブルで予想される部品切れの部品を順次予め吸着しておくことを特徴とする請求項１記載の部品装着方法。
【請求項３】
第１供給テーブルが部品切れのとき、その部品の装着はパスして部品装着を継続し、基板に対する部品装着の最後に第１供給テーブルにて部品切れとなった部品を纏めて移載ユニットにて第２供給テーブルから部品を供給して装着することを特徴とする請求項１又は２記載の部品装着方法。
【請求項４】
多数の部品を収容した複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつその並列方向に移動して所定の部品供給位置に所定の部品を供給する第１供給テーブルと、複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつ第１供給テーブルの後方に配設された第２供給テーブルと、第１供給テーブルに固定されて第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときに第２供給テーブルに設置している部品供給ユニットから部品を受け取って所定の部品供給位置に移載する移載ユニットと、所定の部品供給位置で部品を吸着して基板に装着するロータリーヘッドと、基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルとを備えたことを特徴とする部品装着機。
【請求項５】
請求項４に記載された部品装着装置において第１供給テーブルに固定された移載ユニットに代えて、第２供給テーブルの部品供給ユニット並列方向に第１供給テーブルとは独立して移動可能に移載ユニットを設置したことを特徴とする部品装着機。
【請求項６】
移載ユニットが複数の吸着ノズルを有していることを特徴とする請求項４又は５記載の部品装着機。
【請求項７】
第２供給テーブルは、移載ユニットの吸着ノズルが部品を吸着する位置とロータリヘッドに部品を受け渡す位置との差分だけ第１供給テーブルより低い位置に設置されている請求項４又は５記載の部品装着機。
【請求項８】
第１供給テーブルと第２供給テーブルには、同一位置に同一部品を収容した部品供給ユニットを配列したことを特徴とする請求項４又は５に記載の部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの部品を吸着して回路基板等の基板に装着する部品装着方法及び部品装着機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場を拡張せずに生産性を高めるという要請が強くなっており、電子部品装着機においても、面積当たりの生産性及び稼働率を向上することが要求されている。
【０００３】
従来のこの種の電子部品装着機における部品供給装置は、特公平３−２２１３２６号公報に開示されたような構成が一般的であった。以下、その構成について図５を参照しながら説明する。
【０００４】
図５に示すように、部品供給装置２１は、多数の電子部品を収容した複数の部品供給ユニット２２が並列して設置されかつその部品供給ユニット２２の並列方向に各々独自に移動可能な第１供給テーブル２３と第２供給テーブル２４が配設され、これら第１と第２の供給テーブル２３、２４により所定の部品供給位置に所望の部品を供給するように構成されており、部品装着機２０はこの部品供給装置２１により所定の部品供給位置に供給された部品をロータリヘッド２５のノズル２６にて吸着し、Ｘ−Ｙテーブル２７にて位置決めされた基板２８上に装着するように構成されている。
【０００５】
以上の構成において、第１供給テーブル２３の任意の部品供給ユニット２２に部品切れが生じた場合、第２供給テーブル２４を移動させて不足部品と同一部品を収容した部品供給ユニット２２を所定の部品供給位置に位置決めして部品供給を行なっている。これにより、第１供給テーブル２２への部品補充が終了するまでの間も部品供給を継続できるので、効率的な生産を行なうことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成においては、第１と第２の部品供給テーブル２３、２４が基板２８の流れ方向Ｐに対して平行に直列配置されているので、部品供給装置２１の設置スペースとして、部品供給用スペースＦの両側に待機用スペースＳ１  、Ｓ２  が必要となり、そのため生産ラインにこの部品装着機２０を設置する場合、ライン長を短くすること、即ち面積当たりの生産性を高めることへの障害となっていた。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、コンパクトで生産性の高い部品装着方法及び部品装着機を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品装着方法は、多数の部品を収容した複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつその並列方向に移動可能な第１供給テーブルと、複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつ第１供給テーブルの後方に配設された第２供給テーブルと、第２供給テーブルに設置されている部品供給ユニットから部品を受け取って所定の部品供給位置に移載する移載ユニットとを備えた部品供給装置を用い、第１供給テーブルにて所定の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着し、第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときは第２供給テーブルから移載ユニットにて所定の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着することによって、基板流れ方向に供給テーブルの待機スペースを備える必要を無くし、コンパクトな設置スペースにて高い生産性が得られるようにしている。図４は後述の本発明の第３の実施形態における電子部品装着機と、従来例のそれとを比較して示す平面図であるが、この図４に示されるように、本発明によれば装着機の幅を大幅に減少させること（図４に減少分をＴで示す）ができる。
【０００９】
また、移載ユニットに設けた複数の部品吸着用ノズルにて、第１供給テーブルで予想される部品切れの部品を順次予め吸着しておくことにより、一層生産性を高めることができる。
【００１０】
また、第１供給テーブルが部品切れのとき、その部品の装着はパスして部品装着を継続し、基板に対する部品装着の最後に第１供給テーブルにて部品切れとなった部品を纏めて移載ユニットにて第２供給テーブルから部品を供給して装着することによっても一層生産性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の部品装着機は、多数の部品を収容した複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつその並列方向に移動して所定の部品供給位置に所定の部品を供給する第１供給テーブルと、複数の部品供給ユニットが並列して設置されかつ第１供給テーブルの後方に配設された第２供給テーブルと、第１供給テーブルに固定されて第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときに第２供給テーブルに設置している部品供給ユニットから部品を受け取って所定の部品供給位置に移載する移載ユニットと、所定の部品供給位置で部品を吸着して基板に装着するロータリーヘッドと、基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルとを備えることにより、上記部品装着方法を実施してその効果を発揮することができる。
【００１２】
また、第１供給テーブルに移載ユニットを固定せずに、第２供給テーブルの部品供給ユニット並列方向に第１供給テーブルとは独立して移動可能に移載ユニットを設置しても同様の効果を発揮するとともに、移載ユニットにて部品供給中に第１供給テーブルに対する部品補充を行なうことができ、稼働率を高くすることができる。
【００１３】
また、移載ユニットに複数の吸着ノズルを設けることにより、上記のように予め複数の部品切れ部品を吸着しておいたり、後で纏めて装着することができて生産性を向上することができる。
【００１４】
また、第２供給テーブルは移載ユニットの吸着ノズルが部品を吸着する位置と、ロータリヘッドに部品を受け渡す位置との差分だけ第１供給テーブルより低い位置に設置することにより、移載ユニットの構成を簡単にできる。
【００１５】
また、第１供給テーブルと第２供給テーブルに対して、同一位置に同一部品を収容した部品供給ユニットを配列しておくことにより、制御及び部品管理が容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。図１において、１は部品供給装置、２は部品供給装置１の所定の部品供給位置で電子部品を吸着し、基板５に装着するロータリヘッド、３は電子部品の吸着及び装着を行なうロータリヘッド２に設けられたノズルである。４は基板５を位置決めするＸ−Ｙテーブルである。
【００１７】
部品供給装置１は、多数の電子部品を収容した複数の部品供給ユニット６が並列して設置されかつその並列方向に移動して所定の部品供給位置に所定の電子部品を供給する第１供給テーブル７と、複数の部品供給ユニット６が並列して設置されかつ第１供給テーブル７の後方に配設された第２供給テーブル８と、第１供給テーブル７の一側部に固定されて第１供給テーブル７において部品がないと判断したときに第２供給テーブル８に設置している部品供給ユニット６から部品を受け取って所定の部品供給位置に移載する移載ユニット９にて構成されている。
【００１８】
本実施形態では、第１供給テーブル７と第２供給テーブル８における部品供給ユニット６の配列を同一にして、部品切れ時に部品供給ユニット６を補給する際に他方の供給テーブルを参考にして行なえ、またＮＣデータ作製時のデータ入力が簡単に行なえ、段取り時の効率及び確実性が高くなるようにしている。
【００１９】
移載ユニット９は、第２供給テーブル８の各部品供給ユニット６の部品取り出し位置と部品供給装置１の所定の部品供給位置との間で前後方向に移動可能な移動体１０とこの移動体１０に水平軸芯回りに１８０°回転可能に取付けられた吸着ノズル１１と、部品供給位置の下部に配設され吸着ノズル１１から電子部品を受け取って部品供給位置の所定高さ位置まで上昇させる昇降手段１２とを備えている。
【００２０】
また、移載ユニット９の吸着ノズル１１が上向きとなったときの高さ位置は第１供給テーブル７の部品供給ユニット６の部品取出し高さ位置に対応するように設定されてロータリヘッド２のノズル３にて同様に電子部品を受け取ることができるように構成されている。一方、第２供給テーブル８の部品供給ユニット６の部品取出し高さ位置は移載ユニット９の吸着ノズル１１が下向きとなったときの高さ位置に対応させて設定されてこの第２供給テーブル８の部品供給ユニット６から部品を受け取れるように構成されており、第２供給テーブル８の高さは第１供給テーブル７よりもそれに対応して高さＨだけ低くなっている。
【００２１】
次に、以上の構成の部品装着機の動作を説明する。第１供給テーブル７の所定の電子部品を収容した部品供給ユニット６を所定の部品供給位置に移動させ、次にロータリヘッド３のノズル３により部品供給位置にある所定の部品供給ユニット６から電子部品を吸着し、その後ロータリヘッド２が回転し、ノズル３の電子部品をＸ−Ｙテーブル４にて位置決めされた基板５に装着する。この動作を繰り返すことにより、順次基板５に電子部品を装着して行く。
【００２２】
その間に第１供給テーブル７の所定の部品供給ユニット６の電子部品が不足し、部品無しと判断した場合においては、第１供給テーブル７を移動して移載ユニット９を第２供給テーブル８における同一部品を収容した部品供給ユニット６に位置合わせし、吸着ノズル１１にて電子部品を吸着する。その後移動体１０を前方に移動させるとともに第１供給テーブル７を移動することによって吸着ノズル１１を所定の部品供給位置に位置決めする。
【００２３】
ここで、吸着した電子部品が表裏無しの電子部品の場合は、吸着ノズル１１を１８０°回転させ、ロータリヘッド２のノズル３に電子部品を受け渡す。一方、電子部品が表裏有りの電子部品の場合は、吸着ノズル１１で吸着した電子部品を昇降手段１２上に置いて移動体１０を退避移動させた後、昇降手段１２を上昇させてロータリヘッド２のノズル３にて電子部品を吸着し、基板５に装着する。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば第１供給テーブル７の後方に第２供給テーブル８を配置し、第２供給テーブル８の電子部品をロータリヘッド２に受け渡す移載ユニット９を第１供給テーブル７に設けたことにより、基板の流れ方向に対する部品装着機のスペースを短くするとともに部品切れに対するサポートが行なえるため、効率的な生産が可能となる。
【００２５】
なお、第１供給テーブル７にて部品切れが発生したときに、その電子部品の実装をパスして次の電子部品を第１供給テーブル７から供給して装着し、最終部品まで第１供給テーブル７により装着を行なった後、部品無しのために未装着であった電子部品を第２供給テーブル８と移載ユニット９にて供給して装着するようにしてもよい。
【００２６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図２を参照して説明する。なお、図１を参照して説明した第１の実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００２７】
図２において、１３は中空モータにより第１供給テーブル７とは独立して単独駆動される移動テーブルであり、この移動テーブル１３に移載ユニット９が設置されている。
【００２８】
次に、以上の構成の部品装着機の動作について説明する。第１供給テーブル７にて部品供給を行なっている場合には移載ユニット９は移動テーブル１３により第１供給テーブル７に当たらないように一方の端に移動して待機している。しかし、第１供給テーブル７において部品が無いと判断したときには、第１供給テーブル７は移動テーブル１３が待機している方とは反対側の端に移動して待機するとともに、移動テーブル１３が移動して移載ユニット９が第１供給テーブル７において無しと判断された電子部品と同一の電子部品が収容されている第２供給テーブル８の部品供給ユニット６の位置に移動して部品を吸着し、その後移動テーブル１３が移動するとともに移載ユニット９の移動体１０が前方に移動して電子部品を所定の部品供給位置に供給し、ロータリヘッド２のノズル３に受け渡して基板５に装着する。
【００２９】
以上のように第１供給テーブル７と移載ユニット９を設置した移動テーブル１３とを別駆動とすることにより、第１供給テーブル７に対して無くなった電子部品を補充している間にも移載ユニット９と第２供給テーブル８にて部品供給を行なえ、停止することなく部品装着ができ、効率的な生産が可能となる。
【００３０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、図３を参照して説明する。なお、図２を参照して説明した第２の実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００３１】
図３において、移載ユニット９の移動体１０に水平軸芯まわりに回転可能なノズルヘッド１４が設けられ、このノズルヘッド１４の外周に複数の吸着ノズル１５が設けられている。
【００３２】
次に、以上の構成の部品装着機の動作について説明する。第１供給テーブル７において部品切れが発生してその部品が複数個使用される場合、又は多種の部品切れが発生した場合、ノズルヘッド１４の吸着ノズル１５にて第２供給テーブル８に設置されている電子部品を吸着する際に、ノズルヘッド１４を回転させて各吸着ノズル１５を入れ替えながら複数個の電子部品を吸着し、その後移動テーブル１３を移動するとともに移動体１０を移動させて所定の部品供給位置にノズルヘッド１４を位置させ、ロータリヘッド２のノズル３に順次電子部品を受け渡して電子部品の装着を行なう。
【００３３】
以上のように複数個纏めて吸着、供給を行なうことにより、移載ユニット９の移動ロスを最小限にして効率的な生産が可能となる。
【００３４】
次に、上記構成の部品装着機による別の形態の装着動作を説明する。部品残量検出手段を設けた各部品供給ユニット６を第１供給テーブル７に設置して、部品供給ユニット６に収容された電子部品が設定された残量になったときに残量検出信号が出力されるようにしておく。そして、残量検出信号が発せられると、移動テーブル１３を移動させて移載ユニット９のノズルヘッド１４を第２供給テーブル８の残量検出信号が発せられた部品供給ユニット６と同じ電子部品を収容した部品供給ユニット６の部品取り出し位置に移動させ、指定の吸着ノズル１５にて電子部品を吸着して待機する。次に、別の部品供給ユニット６においても部品残量信号が発せられると同様の動作を部品未吸着の吸着ノズル１５が存在する限り行なう。その間、ロータリヘッド２のノズル３による部品吸着に際して部品無しが発生すると、移動テーブル１３と移載ヘッド９の移動体１０の移動によりノズルヘッド１４を部品供給位置に移動させ、指定された電子部品をノズル３に受け渡し、その電子部品の装着を行なう。
【００３５】
以上のように部品切れを予測し、先行して吸着ノズル１５に吸着させておくことにより、移載ユニット９による部品吸着時間及び移載ユニット９の移動時間を最小限にすることができ、効率的な生産が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の部品装着方法によれば、以上の説明から明らかなように、第１供給テーブルにて所定の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着し、第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときは第２供給テーブルから移載ユニットにて所定の部品を所定の部品供給位置に供給して基板に装着することによって、基板流れ方向に供給テーブルの待機スペースを備える必要を無くすことができ、図４にて比較図示してあるようにコンパクトな設置スペースにて高い生産性を得ることができる。
【００３７】
また、移載ユニットに設けた複数の部品吸着用ノズルにて、第１供給テーブルで予想される部品切れの部品を順次予め吸着しておくことにより、一層生産性を高めることができる。
【００３８】
また、第１供給テーブルが部品切れのとき、その部品の装着はパスして部品装着を継続し、基板に対する部品装着の最後に第１供給テーブルにて部品切れとなった部品を纏めて移載ユニットにて第２供給テーブルから部品を供給して装着することによっても一層生産性を高めることができる。
【００３９】
また、本発明の部品装着機によれば、部品供給ユニットの並列方向に移動して所定の部品供給位置に所定の部品を供給する第１供給テーブルと、第１供給テーブルの後方に配設された第２供給テーブルと、第１供給テーブルに固定されて第１供給テーブルにおいて部品がないと判断したときに第２供給テーブルに設置している部品供給ユニットから部品を受け取って所定位置に移載する移載ユニットと、所定位置で部品を吸着して基板に装着するロータリーヘッドと、基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルとを備えているので、上記部品装着方法を実施してその効果を発揮することができる。
【００４０】
また、第１供給テーブルに移載ユニットを固定せずに、第２供給テーブルの部品供給ユニット並列方向に第１供給テーブルとは独立して移動可能に移載ユニットを設置しても同様の効果を発揮するとともに、移載ユニットにて部品供給中に部品補充を行なうことができ、稼働率を高くすることができる。
【００４１】
また、移載ユニットに複数の部品吸着ノズルを設けることにより、上記のように予め複数の部品切れ部品を吸着しておいたり、後で纏めて装着することができて生産性を向上することができる。
【００４２】
また、第２供給テーブルは移載ユニットの吸着ノズルが部品を吸着する位置と、ロータリヘッドに部品を受け渡す位置との差分だけ第１供給テーブルより低い位置に設置することにより、移載ユニットの構成を簡単にできる。
【００４３】
また、第１供給テーブルと第２供給テーブルに対して、同一位置に同一部品を収容した部品供給ユニットを配列しておくことにより、制御及び部品管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子部品装着機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における電子部品装着機の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施形態における電子部品装着機の概略構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施形態における電子部品装着機と従来例の電子部品装着機の設置スペースを比較する平面図である。
【図５】従来例の電子部品装着機の概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１  部品供給装置
２  ロータリヘッド
３  ノズル
４  Ｘ−Ｙテーブル
５  基板
６  部品供給ユニット
７  第１供給テーブル
８  第２供給テーブル
９  移載ユニット
１１  吸着ノズル
１３  移動テーブル
１４  ノズルヘッド
１５  吸着ノズル
【図１】
0003549327.tif 000002
【図２】
0003549327.tif 000003
【図３】
0003549327.tif 000004
【図４】
0003549327.tif 000005
【図５】
0003549327.tif 000006