(57)【要約】      （修正有）【課題】テープに入った電子部品を直接実装することができ、また、正確な位置決め及び部品装着にかかる時間を短縮する。【解決手段】テープに収容された部品２が部品取出位置に位置するように前記テープを搬送し、前記部品取出位置にある部品２を部品取出部８１によって前記テープから取り出して搬送通路５に移動させ、前記搬送通路の終端に位置しかつ前記テープが存在しない領域の上方に位置する装着準備位置へ前記部品２を位置決めするとき、前記搬送通路５の下面を構成するシャッター１５１の移動により前記部品２の位置決めを援助し、前記装着準備位置に位置決めされた前記部品２を部品装着部８２によって前記装着準備位置の下方に位置する基板１０へ装着する。【選択図】図５Ｂ
2006120756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープに収容された部品が部品取出位置に位置するように前記テープを送り経路に沿って搬送するテープ送り部と、
前記部品取出位置の上方に位置し、前記部品取出位置に搬送された前記部品を前記テープから取り出して保持可能な第１部品保持部材をその先端に有する部品取出部と、
前記部品取出部の第１部品保持部材が通過可能に構成され前記部品取出位置の上方に位置して前記第１部品保持部材により取り出された部品を収容する部品収容空間と、前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間との間で前記送り経路に交差する方向に延在し、前記第１部品保持部材により保持された部品収容空間内の部品を前記装着準備空間に移動させる搬送部と、
前記装着準備空間に位置決めされた前記部品を保持可能な第２部品保持部材をその先端に有し、かつ前記第２部品保持部材が前記装着準備空間を通過して移動可能に配置されるとともに前記装着準備空間の下方に位置する基板に前記第２部品保持部材に保持された部品を装着する部品装着部と、を備えたことを特徴とする、装着ユニット。
【請求項２】
前記搬送部は、前記装着準備空間の壁面であって前記部品が当接されることによって前記部品を装着準備空間に位置決めするための位置決め面を有する搬送通路と、
前記搬送通路を流れる空気によって、前記部品を前記搬送通路内の前記部品収容空間から前記装着準備空間に移動させ、前記位置決め面に当接させて前記装着準備空間に位置決めするために、前記搬送通路に開口する空気ポートとを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装着ユニット。
【請求項３】
さらに、前記部品取出位置及び前記装着準備空間の近傍において前記搬送通路の下壁の一部に設けられた開口を開閉するシャッターと、前記シャッターを駆動させる駆動機構を有し、前記駆動機構による前記シャッターの移動により前記開口を閉塞して前記搬送通路を密閉し、前記装着準備空間への部品の移動を補助する部品搬送支援部を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装着ユニット。
【請求項４】
前記部品取出部は、前記第１部品保持部材が前記部品取出位置に存在する部品を取り出すためにその軸方向に移動した時に、前記第１部品保持部材がその軸を中心として回転可能に構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の装着ユニット。
【請求項５】
前記部品搬送路は、前記部品収容空間における前記搬送方向及び上下方向に直交する左右方向の幅が、前記第１部品保持部材に吸着された部品が回転可能な程度に前記装着準備空間よりも大きく構成されている、請求項４に記載の装着ユニット。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の構成を有する複数の装着ユニットを前記装着ユニットの厚み方向に沿って一定ピッチにて配列させると共に、前記装着ユニットの長さ方向に移動可能として前記装着ユニットを着脱自在に支持するユニット支持部と、
前記装着ユニットにて部品が装着される基板を保持し前記装着ユニットに対して前記基板の装着準備空間を位置決めする基板保持装置と、
を備えたことを特徴とする部品装着装置。
【請求項７】
テープに収容された部品が部品取出位置に位置するように前記テープを送り経路に沿って搬送し、
前記部品取出位置にある部品を前記テープから取り出し、前記部品取出位置の情報に位置する部品収容空間と前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間との間で前記送り経路に対して交差する方向に延在する搬送通路に移動させ、
前記部品を前記搬送通路の終端に位置しかつ前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間へ前記部品を位置決めし、
前記装着準備空間に位置決めされた前記部品を前記装着準備空間の下方に位置する基板へ装着する、
ことを特徴とする部品装着方法。
【請求項８】
前記装着準備空間に前記部品を位置決めするために、前記搬送通路の下面に設けられた開口を開閉するシャッターの移動により前記開口を閉口させた後、前記部品を吸引することを特徴とする、請求項７記載の部品装着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープに入った電子部品を搬送して基板への装着を行う装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び前記装着ユニットにて実行される部品装着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、厚み方向に沿って一定ピッチにて複数の装着ユニットを配列し、装着ユニットの長さ方向に移動可能として装着ユニットを着脱自在に支持する装着ユニットタイプの部品装着装置が開示されている。当該装着ユニットタイプの部品装着装置は、容易に分散制御が可能な構成であると共に、装着ユニットが容易に増設でき、装着用ベースマシンとフラックス、クリーム半田塗布、認識なども同様のベースマシンを用いることができるという利点を有している。
【０００３】
当該装着ユニットタイプの部品装着装置に用いられる装着ユニットとしては、特許文献１（特開２００３−３４７７９７号公報）や特許文献２（特開２００４−１８６４７１号公報）などに開示されている。この装着ユニットは、整列搬送装置が有するばら状態の部品を整列搬送する機能と、部品装着装置が有する整列搬送されてきた部品を基板へ装着する機能とを併せ持った装着ユニットである。すなわち、ばら状態で供給された部品を吸引により位置決めし、当該位置決めされた部品を吸着ノズルによって当該装着ユニットの下側に位置する基板の所定位置に装着するものである。
【特許文献１】特開２００３−３４７７９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１８６４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、テープに入れられた部品を装着ユニットに適用するためには、以下に示すようなさまざまな問題がある。まず第１に、部品はテープなどの部品収容部に収納された状態で、搬送される。当該テープの部品収容部は、部品の大きさに比べて若干余裕を持たせて大きく構成されているため、テープの位置あわせを正確に行い、部品収容部の位置決めを行ったとしても当該部品収容部に収容されている部品と装着ユニットのノズルとの位置決めは正確に行われない場合があった。第２に、部品をノズルに吸着したあと、テープの下側に位置する基板に部品を装着するためには、当該テープをよけて装着する必要があるため、そのままノズルを下げる動作を行うことができないという問題があった。
【０００５】
これらの問題を解決するために、テープから部品を吸着したノズルをテープが存在しない領域まで移動させると共に、当該移動されたノズルに吸着された部品をカメラなどで認識し、ノズルの位置や向きを調整することによって当該部品の姿勢などの状態を補正しながら基板上に実装していた。この方法では、ノズルをテープが存在しない位置まで移動させると共に、カメラ認識の結果に基づいて部品の姿勢補正するためにノズルの位置調整制御などを行いながら装着する必要があるため、１つの部品を装着するために数秒の時間を必要とすることとなり、また、位置補正及びノズルの移動のための部材が必要となるため、装着ユニット及び部品装着装置のコストの問題がある。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、テープなどのテープに入った電子部品を直接実装することができ、また、正確な位置決め及び部品装着にかかる時間を短縮することができる装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び前記装着ユニットにて実行される部品装着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記技術的課題を解決するために、以下の構成の装着ユニットを提供する。すなわち、テープに収容された部品を取り出す部品取出部と、その下側に位置する基板に部品を装着する部品装着部と、前記部品取出部と部品装着部との間で前記部品の受け渡しのために、一定の位置に位置決めするように前記部品を搬送する搬送部とを備え、前記搬送部により位置決めされた状態で部品装着部が前記部品を保持する装着ユニットを基本的構成とするものである。
【０００８】
本発明によれば、テープに収容された部品が部品取出位置に位置するように前記テープを送り経路に沿って搬送するテープ送り部と、
前記部品取出位置の上方に位置し、前記部品取出位置に搬送された前記部品を前記テープから取り出して保持可能な第１部品保持部材をその先端に有する部品取出部と、
前記部品取出部の第１部品保持部材が通過可能に構成され前記部品取出位置の上方に位置して前記第１部品保持部材により取り出された部品を収容する部品収容空間と、前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間との間で前記送り経路に交差する方向に延在し、前記第１部品保持部材により保持された部品収容空間内の部品を前記装着準備空間に移動させる搬送部と、
前記装着準備空間に位置決めされた前記部品を保持可能な第２部品保持部材をその先端に有し、かつ前記第２部品保持部材が前記装着準備空間を通過して移動可能に配置されるとともに前記装着準備空間の下方に位置する基板に前記第２部品保持部材に保持された部品を装着する部品装着部と、を備えたことを特徴とする、装着ユニットを提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、前記搬送部は、前記装着準備空間の壁面であって前記部品が当接されることによって前記部品を装着準備空間に位置決めするための位置決め面を有する搬送通路と、
前記搬送通路を流れる空気によって、前記部品を前記搬送通路内の前記部品収容空間から前記装着準備空間に移動させ、前記位置決め面に当接させて前記装着準備空間に位置決めするために、前記搬送通路に開口する空気ポートとを備えることを特徴とする、第１態様の装着ユニットを提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、さらに、前記部品取出位置及び前記装着準備空間の近傍において前記搬送通路の下壁の一部に設けられた開口を開閉するシャッターと、前記シャッターを駆動させる駆動機構を有し、前記駆動機構による前記シャッターの移動により前記開口を閉塞して前記搬送通路を密閉し、前記装着準備空間への部品の移動を補助する部品搬送支援部を備えることを特徴とする、第２態様の装着ユニットを提供する。
【００１１】
本発明の第４態様によれば、前記部品取出部は、前記第１部品保持部材が前記部品取出位置に存在する部品を取り出すためにその軸方向に移動した時に、前記第１部品保持部材がその軸を中心として回転可能に構成されていることを特徴とする、第１から第３態様のいずれか１つの装着ユニットを提供する。
【００１２】
本発明の第５態様によれば、前記部品搬送路は、前記部品収容空間における前記搬送方向及び上下方向に直交する左右方向の幅が、前記第１部品保持部材に吸着された部品が回転可能な程度に前記装着準備空間よりも大きく構成されている、第４態様の装着ユニットを提供する。
【００１３】
本発明の第６態様によれば、第１から第５態様のいずれか１つの構成を有する複数の装着ユニットを前記装着ユニットの厚み方向に沿って一定ピッチにて配列させると共に、前記装着ユニットの長さ方向に移動可能として前記装着ユニットを着脱自在に支持するユニット支持部と、
前記装着ユニットにて部品が装着される基板を保持し前記装着ユニットに対して前記基板の装着準備空間を位置決めする基板保持装置と、
を備えたことを特徴とする部品装着装置を提供する。
【００１４】
本発明の第７態様によれば、テープに収容された部品が部品取出位置に位置するように前記テープを送り経路に沿って搬送し、
前記部品取出位置にある部品を前記テープから取り出し、前記部品取出位置の情報に位置する部品収容空間と前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間との間で前記送り経路に対して交差する方向に延在する搬送通路に移動させ、
前記部品を前記搬送通路の終端に位置しかつ前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間へ前記部品を位置決めし、
前記装着準備空間に位置決めされた前記部品を前記装着準備空間の下方に位置する基板へ装着する、
ことを特徴とする部品装着方法を提供する。
【００１５】
本発明の第８態様によれば、前記装着準備空間に前記部品を位置決めするために、前記搬送通路の下面に設けられた開口を開閉するシャッターの移動により前記開口を閉口させた後、前記部品を吸引することを特徴とする、第７態様の部品装着方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１態様の装着ユニット、第６態様の部品装着装置、第７態様の部品装着方法によれば、部品取出位置に搬送されたテープに収容された部品を部品取出部により取り出したあとに、搬送部によって当該テープが存在しない領域の上方に移動させると共に装着準備空間に位置決めされ、部品装着部により基板に装着されることとした。よって、テープと部品取出部との位置あわせが正確でない場合であっても、基板への装着位置を正確にすることができる。また、部品を搬送する搬送部を通ってテープが存在しない領域の上方に部品を搬送させるため、部品装着部は、上下方向の移動のみで部品を装着することができ、駆動機構を簡略化することができる。さらに、部品の取り出しを行う部品取出部と部品の装着を行う部品装着部とが別に構成されているため、部品の取り出し及び装着を同時に行うことができ、１つの部品の装着に要する時間を短縮することができる。すなわち、１つの部品を取り出して搬送部に移動させ、搬送部を通って部品を位置決めして当該部品を部品装着部に受け渡した後は、部品取出部は、部品装着部による基板への部品の装着動作とは独立して、次の部品を取り出すための動作を開始することができる。
【００１７】
また、搬送通路内を流れる空気により部品の搬送を行うことで、部品搬送のための構成を簡単にすることができ、また、当該搬送通路をシャッターの開閉により密閉することでより部品を確実に装着準備空間に位置決めすることができる。よって、上述のような搬送困難部品であっても、部品供給及び部品装着が可能となり、部品供給及び部品装着の信頼性を向上させることができる。また、上述のような構成を採ったことで、部品の部品取出部と部品装着部との間の受け渡しを円滑に行うことができ、これらを非常にコンパクトな装置で信頼性高く行うことができる。
【００１８】
また、部品搬送支援部に備わるシャッターに、部品が通過可能な開口を設けることで、部品取出時及び部品装着時には、開口を通り部品を取り出しかつ基板へ装着可能とし、部品取出時及び部品装着時以外では、部品を装着不可能とする一方、部品搬送路における部品の搬送を支援することができる。
【００１９】
本発明の第４態様によれば、部品を保持する部品取出部の取出用吸着ノズルがその軸方向に回転可能に構成されるため、当該取出用吸着ノズルを回転させることにより、テープにより搬送方向されてきた部品の方向と部品の装着方向との向きを異ならせることができる。また、この場合において、搬送通路の部品収容空間を部品が回転可能な程度に幅を大きく構成しておくと共に、装着準備空間をこれよりも狭めておくことにより回転の干渉の問題を解消することができると共に、部品の位置決めの精度を低下させることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の装着ユニット、部品装着装置及び部品装着方法に関して具体的に説明する前に、本発明にかかる装着ユニット及び装着方法についての種々の実施態様について説明する。
【００２１】
本発明の第１の実施形態の装着ユニットは、テープに収容された部品が部品取出位置に位置するように前記テープを送り経路に沿って搬送するテープ送り部と、
前記部品取出位置の上方に位置し、前記部品取出位置に搬送された前記部品を前記テープから取り出して保持可能な第１部品保持部材をその先端に有する部品取出部と、
前記部品取出位置の上方に位置して前記部品取出部の第１部品保持部材が通過する部品収容空間と前記送り経路から外れた領域の上方に位置する装着準備空間との間で延在し、前記装着準備空間の壁面であって前記部品が当接されることによって前記部品を装着準備空間に位置決めするための位置決め面を有する搬送通路と、
前記搬送通路を流れる空気によって、前記部品を前記搬送通路内の前記部品収容空間から前記装着準備空間に移動させ、前記位置決め面に当接させて前記装着準備空間に位置決めするために、前記搬送通路に開口する空気ポートと、
前記位置決め面に当接された前記部品を保持可能な第２部品保持部材をその先端に有し、かつ前記第２部品保持部材が前記装着準備空間を通過して移動可能に配置されるとともに前記装着準備空間の下方に位置する基板に前記第２部品保持部材に保持された部品を装着する部品装着部と、を備える。
【００２２】
本発明の第２の実施形態の装着ユニットは、前記シャッターが前記搬送通路の延在方向に並べて配置された２つの貫通穴を有する板状体で構成され、
前記駆動機構が前記部品取出位置に搬送された前記部品に対向する位置に前記貫通穴が対向すると共に前記装着準備空間に搬送された部品の下方に前記貫通穴が対向する開口位置と、前記部品取出位置及び前記装着準備空間から前記貫通穴が外れる閉口位置との間で前記シャッターを移動させる。
【００２３】
本発明の第３の実施形態の装着ユニットは、搬送通路の位置決め面は、前記搬送通路の終端を形成し前記部品の前面に接触して前記部品を搬送方向において位置決めする搬送方向位置決め面と、前記搬送通路を形成しかつ前記搬送方向及び上下方向に直交する左右方向のいずれか一方側の面であって前記搬送方向位置決め面に直交する横方向位置決め面と、前記搬送通路の上面とで構成される上方向位置決め面で構成され、
前記空気ポートは、前記各位置決め面が交差する前記搬送通路のコーナー部に開口する吸引用開口を有し、前記部品を前記コーナー部に吸引して位置決めさせるための吸引を行う部品位置決め用吸引装置と連通する。
【００２４】
本発明の第４の実施形態の装着ユニットは、前記部品取出部は、
前記第１部品保持部材として吸引により部品を保持可能に構成され、その軸方向が上下方向を向くように配置された取出用吸着ノズルと、
当該取出用吸着ノズルを上下方向に相対移動可能に保持すると共に、上下移動可能に構成された保持部材と、
前記取出用吸着ノズルと前記保持部材とを離すように前記取出用吸着ノズルを下向きに付勢するノズル付勢バネと、を備える。
【００２５】
本発明の第５の実施形態の装着ユニットは、前記部品取出部は、保持部材の周面に設けられた突起と、前記取出用吸着ノズルの外周面に設けられその軸方向に対して斜めに延在する前記突起に嵌合するカム溝とを備え、前記取出用吸着ノズルが保持部材に対してその軸方向に相対移動した時に、前記保持部材に対して前記取出用吸着ノズルがその軸を中心として回転可能に構成されている。
【００２６】
本発明の第６の実施形態の装着ユニットは、前記テープが、部品を収容する部品収容部を有するボトムテープと、当該ボトムテープの部品収容部を封鎖するように前記ボトムテープに積層されたトップテープとで構成されたテープであり、
前記テープ送り部は、前記部品取出位置の手前で前記トップテープを前記ボトムテープから剥離するテープ剥離部と、前記テープ剥離部により剥離された前記トップテープを巻き取る巻取リールと、を備える。
【００２７】
本発明の第７の実施形態の部品装着装置は、前記複数の装着ユニットが、すべて同じ外形寸法で構成されている。
【００２８】
本発明の第８の実施形態の部品装着装置は、前記装着ユニットに備わる部品取出部は、吸引にて前記部品の取り出しを行う取出用吸着ノズルと、当該取出用吸着ノズルをその軸方向に移動可能に保持すると共に上下移動可能に構成された保持部材と、を備え、
前記装着ユニットに備わる部品装着部は、吸引にて前記部品の取り出しを行う装着用吸着ノズルと、当該装着用吸着ノズルを保持し上下移動可能に構成された保持部材と、を有し、
前記取出用吸着ノズル及び装着用吸着ノズルに接続され、両者を切り替え可能に吸引を行うノズル用吸引装置と、
前記装着ユニットに備わる搬送通路に開口する吸引用開口を有する空気ポートに接続され、前記搬送通路の装着準備空間に前記部品を位置決めさせるための吸引を行う部品位置決め用吸引装置と、
前記装着ユニットの動作制御を行う制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記部品取出位置にある部品を吸着するときには、前記ノズル用吸引装置により取出用吸着ノズルにおける吸引動作を実行すると共に、装着用吸着ノズルにおける吸引動作を停止させ、
前記搬送通路に移動した前記部品を装着準備空間に位置決めするときには、前記装着ユニットに備わる部品搬送支援部に含まれるシャッターを閉口位置に移動させ、かつ前記部品位置決め用吸引装置による吸引を行うとともに取出用吸着ノズルにおける吸引動作を停止させ、
前記装着準備空間にある部品を前記基板に装着する時には、前記装着ユニットに備わる部品搬送支援部に含まれるシャッターを開口位置に移動させ、かつ前記装着用吸着ノズルにおける吸引動作を実行させる。
【００２９】
なお、当該各実施の形態において、装着ユニットの動作制御を行う制御装置は、装着ユニットごとに１つ設けられてもよいし、複数の装着ユニットを並行して制御するように構成してもよい。また、制御装置は装着ユニットの動作制御以外にも、基板保持装置の基板の位置決めに関する動作制御も行ってもよい。
【００３０】
次に、本発明の実施例である装着ユニット、該装着ユニットを備えた部品装着装置、及び上記装着ユニットひいては上記部品装着装置にて実行される部品装着方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。また、「部品」として、本実施形態では、縦、横、高さ寸法が例えば０．６×０．３×０．３ｍｍ、さらには０．４×０．２×０．２ｍｍの直方体にてなり、上述のようにバリ状のエッジ等により搬送が困難となるようなチップ形電子部品を例に採るが、該直方体形状の部品に限定するものではなく、例えば図９Ｂに示すような突出部を有する部品等を扱うことも可能である。
【００３１】
（第１実施例）
図１に本発明の第１実施例にかかる部品装着装置の斜視図を示す。図２は、図１にかかる部品装着装置の側面図である。部品装着装置２０１は、装着ユニット１０１を部品装着装置２０１に備わるユニット支持部２２０と、ベース２０２の上面でユニット支持部２２０に支持された装着ユニット１０１の下方に配置され基板１０を保持してＸ，Ｙ，θ方向に移動する基板保持装置２０４と、該基板保持装置２０４に基板１０を供給するローダ装置２０５と、基板保持装置２０４から基板１０を次工程へ移送するアンローダ装置２０６と、これら装着ユニット１０１、基板保持装置２０４、ローダ装置２０５、及びアンローダ装置２０６の動作制御を行う制御装置２８０とを備える。
【００３２】
ユニット支持部２２０は、装着ユニット１０１を吊り下げる形で装填保持する。すなわち、図３Ａに示すように、ユニット支持部２２０は、Ｘ軸方向及び装着ユニット１０１の厚み方向１７１に沿って一定ピッチにて各装着ユニット１０１を配列可能なように、装着ユニット１０１の前記取付用レール１９５と嵌合しかつ装着ユニット１０１をその長さ方向１７２に移動可能とする取付係合部２２１を前記一定ピッチにて形成している。よって、各装着ユニット１０１について、取付用レール１９５を取付係合部２２１に嵌合させ、長さ方向１７２に摺動させることで、各装着ユニット１０１は、ユニット支持部２２０に吊り下げる形で装填される。なお、前記長さ方向１７２は、Ｙ軸方向に平行である。また、このようにユニット支持部２２０に装着ユニット１０１が装填されることで、部品装着装置２０１側に設けられているエアー配管及び電気配線と、装着ユニット１０１側のエアー配管用プラグ及びコネクタとがそれぞれ接続され、後述するように装着ユニットの動作を制御することができるようになる。
【００３３】
また、ユニット支持部２２０に装着ユニット１０１が装填されたとき、装着ユニット１０１の前面に設けられている位置補正部材１９４は、図３Ｂに示すように、ユニット支持部２２０に設けた長穴２２２と係合する。位置補正部材１９４は、本実施例では偏心ピンにて構成されている。よって、位置補正部材１９４をその軸周り方向に回転させることで、ユニット支持部２２０に対する装着ユニット１０１の取付位置を厚み方向１７１に微調整することができる。なお、本実施例では、位置補正部材１９４を装着ユニット１０１に設けているが、該形態に限定するものではなく、ユニット支持部２２０側に設けてもよい。要するに装着ユニット１０１及びユニット支持部２２０間で相対的に装着ユニット１０１の厚み方向１７１に装着ユニット１０１を移動可能とすればよい。また、位置補正部材１９４の構造も、前記偏心ピンの形態に限定するものではない。
【００３４】
基板保持装置２０４は、図１に示すように、Ｙ軸モータ２０７ａによってＹ軸方向に摺動するＹテーブル２０７と、Ｙテーブル２０７上に取り付けられＸ軸モータ２０８ａによってＸ方向に摺動するＸテーブル２０８と、Ｘテーブル２０８上に取付けられてθ軸モータ２０９ａによってθ回転するθテーブル２０９とを有する。よって基板保持装置２０４によって、基板１０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向へ移動することができる。ユニット支持部２２０に支持された装着ユニット１０１は、Ｘ，Ｙ軸方向に移動できないことから、基板１０を基板保持装置２０４にてＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向へ移動することで、装着ユニット１０１の下方に、基板１０の装着位置１０ａがくるように、基板１０の位置決めを行う。
【００３５】
基板１０は、図１における図示右方のローダ装置２０５から基板保持装置２０４に供給され、装着ユニット１０１にて部品２を実装された後、アンローダ装置２０６によって左方へと排出される。
【００３６】
制御装置２８０は、装着ユニット１０１を含めた上記の各構成部分に対する動作制御を行う。また、制御装置２８０に備わる記憶部２８１には、基板１０への部品装着動作に必要な、例えばいわゆるＮＣプログラム等の情報が格納されている。
【００３７】
次に、上記部品装着装置の装着ユニットについて説明する。図４は本実施の形態における装着ユニットの正面図である。図４に示すように、装着ユニット１０１は、概略板状の外形を有し、後述のテープ搬送部１１０、位置決め部１２０、到達確認部１３０、部品取出装着部１４０、及び部品搬送支援部１５０を有し、これらの各構成部分１１０、１２０、１３０、１４０、１５０を、当該装着ユニット１０１の厚さから突出しないように収納している。
【００３８】
上記テープ搬送部１１０は、部品２を収納するテープ３００を巻き上げた状態で、装着ユニット１０１に取り付けるためのテープリール１、通路３、テープ３００をボトムテープ３０１とトップテープ３０２とが分離するようにトップテープ３０２をボトムテープから剥離するテープ剥離部４、テープ剥離部４によって剥離されたトップテープ３０２を巻き取る巻取リール９、ボトムテープを送り出すための送りローラ６と、上記巻取リール９や送りローラ６動作させるための送りシリンダ７、当該送りシリンダの動力を伝達するためのリンク機構を備え、部品２が収容されたテープ３００を通路３を通して連続して搬送する部分である。テープリール１は、当該装着ユニット１０１の後端側に取り付けられ、テープリール１に巻き取られたテープ３００が、後述するように送り出されることによって、当該テープにその長手方向に配列された部品収容部に収容された部品が搬送される。
【００３９】
テープ剥離部４は、テープ３００のボトムテープ３０１とトップテープ３０２を剥離するためのものであり、具体的には、テープ３００を送る送り経路に設けられたスリットで構成されている。また、巻取リール５は、ラチェット歯車で構成されており、送り爪７４によって１コマずつ回転することができるように構成される。送りローラ６は、ボトムテープ３０１に付された送り孔３０３（図７Ａ参照）に嵌合するような突起を周囲に備えた歯車であり、ボトムテープを１コマずつ送り出すことができるように構成されている。
【００４０】
送りシリンダ７は、部品装着装置から送られる高圧空気により動作する空気シリンダであり、上述の制御装置２８０による所定の動作タイミングでピストン７１を押し出すように動作する。ピストン７１の先端は、リンク機構に伝達され、支点７３を中心として回動可能に設けられたリンクバー７２が動作し、当該リンクバー７２に設けられた送り爪７４が巻取リール５を１コマ分トップテープ３０２の巻取方向に回転させる。また、送りシリンダ７の動作に同期して送りローラが１コマ分回転し、ボトムテープ３０１を１コマ分すなわち、ボトムテープに設けられた部品収容部３０４（図７Ａ参照）間の距離だけ送り出す。ボトムテープ３０１は、当該部品収容部が後述する部品取出装着部の部品取出用ノズルの下方位置である部品取出位置にくるように送られる。送り出されたボトムテープ３０１は、後述する取出用吸着ノズルにより部品が取り出され、装着ユニット１０１の外部へ排出される。
【００４１】
部品取出装着部１４０は以下のように構成されている。すなわち、図４、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、当該ボトムテープ３０１の部品収容部３０４に収容され、テープ搬送部１１０により、ボトムテープ３０１が送られることによって部品取出位置に搬送された部品２を保持するために下降し当該部品をボトムテープから取り出して搬送通路５に移動させる部品取出部８１と、位置決め部１２０の搬送通路５を通って位置決めされた部品２を保持して下降し基板１０へ装着する部品装着部８２と、当該部品取出部８１と部品装着部８２とを保持する保持部材８３と、保持部材８３に連結し保持部材を下降させるノズル駆動シリンダ８４とを備える。
【００４２】
部品取出部８１は、取出用吸着ノズル８５と、取出用吸着ノズル８５に連結する円柱形状の取出本体部８６とを備える。取出用吸着ノズル８５は、図示しないノズル用吸引装置により発生した真空によりその内部の吸引用通路８５ｈにより部品を吸着して保持することができる。取出本体部８６は、保持部材８３との間に設けられたバネ８７により下側に付勢された状態で、保持部材８３に連結する。取出本体部８６の上端部８８は突形状に構成されており、保持部材８３と取出本体部８６とをＺ軸方向に移動可能に固定する。
【００４３】
部品装着部８２は、装着用吸着ノズル９０と、装着用吸着ノズル９０に連結する円柱形状の装着本体部９１とを備える。装着用吸着ノズル９０は、図示しないノズル用吸引装置により発生した真空によりその内部の吸引用通路９０ｈにより部品を吸着して保持することができる。装着本体部９１は、保持部材８３の上側に設けられた係止片９４との間に設けられたバネ９２により下側に付勢された状態で、保持部材８３に連結する。装着本体部９１の上端部９２は突状に構成されており、保持部材８３と装着本体部９１とをＺ軸方向に移動可能に固定する。部品装着部８２は、保持部材の上側に設けられている係止片９４によりその上向きへの移動が規制されることにより、部品取出部８１に比較して保持部材８３に対する相対的なＺ軸方向への移動の許容量が短く構成され、保持部材８３の下降に伴いノズル先端の位置がより低い位置まで下降することができ、下降のストロークが長く構成されている。
【００４４】
なお、ノズルの吸引に用いられる吸引装置２１０は、図４に示すように、本実施例では、当該装着ユニット１０１外に備わり、切替弁５５などの手段により供給されるエアーを利用して取出用吸着ノズル８５と装着用吸着ノズル９０を切り替え可能に、吸引用の真空を発生させる。本実施例ではこのように真空発生用構成部分としての電磁弁などの切り替え手段を装着ユニット１０１に設けたが、該形態に限定されるものではなく、装着ユニット１０１の外部に吸引装置を設けてもよい。なお、当該吸引装置２１０は後述するように、部品搬送のための吸引にも用いられる。
【００４５】
上記ノズル駆動シリンダ８４は、部品装着装置に設けられたエアー供給装置２１１から送られる高圧空気により動作する空気シリンダであり、上述の制御装置２８０による所定の動作タイミングでピストン９５を押し出すように動作する。ピストン９５の先端は、保持部材８３と連結しており、保持部材を部品取出部８１及び部品装着部８２と共に押し下げる。
【００４６】
なお、後述するように、本実施例にかかる装着ユニット１０１では、搬送通路５の大きさと、部品２の横、高さ寸法とは相互に関係することから、各装着ユニット１０１毎に適用可能な部品２が特定される。従って、それぞれの装着ユニット１０１に備わる上記の部品取出部８１及び部品装着部８２のそれぞれの吸着ノズル８５，９０は、図６Ａから図６Ｃに示すように、装着する部品２のサイズ等に対応した適切なものを選択することができる。また、後述するように、位置決め部１２０の作用により、部品は常に搬送路内の上記装着準備位置に位置決めされることから、部品位置のバラツキに対応するために装着ノズルサイズを大きくする必要はない。よって、従来、サイズの異なる数種の部品を一つの装着ノズルで吸着することに起因して、例えば部品サイズに比べて装着ノズルサイズが大きいときには、基板に部品を装着した際、隣接する部品間隔が必要以上に大きくなるという問題があったが、本実施例の装着ユニット１０１によれば、各部品サイズに応じた装着ノズルサイズを選択できることから、上記問題はなくなり部品２の狭隣接配置が可能となる。また、従来、多種部品を一つのノズルで吸着させるため、装着ノズルの吸引用通路の断面は複雑な形状となり、製作コスト高を招いたが、本実施例では各種部品に対応した吸着ノズルを選択できることから、上記複雑な断面にてなる吸引用通路８５ｈ，９０ｈは必要なく、単純な断面の吸引用通路を採用できる。よって、コストダウンを図ることもできる。
【００４７】
上記部品搬送支援部１５０は、図４、図７Ａ、図７Ｂに示すように、シャッター１５１を有し、後述する搬送通路中の部品搬送を補助する装置である。図７Ａはシャッターが部品取出装着可能位置にある状態を示しており、図７Ｂは、シャッターが取出装着禁止位置にある状態を示している。
【００４８】
上記シャッター１５１は、後述する搬送通路５の下壁面を構成する板状部１５１ｂを有し、さらに該板状部１５１ｂに形成され部品２が通過可能な開口５２、５３を有する部材である。なお、図示を省略しているが、シャッター１５１は、当該装着ユニット１０１のフレーム材に摺動可能に支持されている。また、シャッター１５１、特に板状部１５１ｂは、以下に説明するように、テープ搬送部によって部品取出位置に搬送された部品のテープからの取り出し及び位置決め部１２０の装着準備位置に位置決めされた部品２−２の通過（図８Ａ参照）を許可又は禁止する機能も併せ持っている。
【００４９】
上記シャッター１５１は、図示しないシャッター駆動機構により移動する。またシャッター駆動機構は、後述するタイミングで、シャッター１５１を、テープ送り方向１９１及び反テープ送り方向１９１ａに移動させ、シャッター１５１が取出装着可能位置と取出装着禁止位置との間で移動できるように構成されている。
【００５０】
このように構成される部品搬送支援部１５０は、以下のように機能する。シャッター１５１が取出装着可能位置に配置されているとき、シャッター１５１の上記取出用通過開口５２は、テープ搬送部により部品取出位置に搬送された部品２−１に対応して配置され、装着用通過開口５３は、後述する搬送通路の部品装着準備位置に対応して配置される。図示しないシャッター駆動機構の駆動により、シャッター１５１が動作し、シャッターが取出装着可能位置から取出装着禁止位置に揺動することで、シャッター１５１は、テープ送り方向１９１へ移動し、上記取出用通過開口５２及び装着用通過開口５３は、部品取出位置及び装着準備位置から外れる。その後、後述するように搬送通路内を部品が移動し、装着準備位置に位置決めされた部品が部品装着部８２に吸着された後は、シャッター駆動機構により、シャッター１５１が取出装着禁止位置から取出装着可能位置に揺動することで、シャッター１５１は、反テープ送り方向１９１ａへ移動し、上記取出用通過開口５２及び装着用通過開口５３は、再び、部品取出位置に搬送された部品２に対応して配置される。
【００５１】
位置決め部１２０は、部品取出位置の上側からＸ軸方向に延在する通路であり、テープが配置されていない領域の上方にまで延在している搬送通路５を備える。搬送通路は、部品取出位置の上方に位置する部品収容空間５ａと、テープが存在しない領域の上方に位置する装着準備空間５ｂを備える。図５Ｂ、図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃに示すように、テープ搬送部１１０により部品取出位置に搬送され、部品取出装着部１４０の部品取出部８１により吸着された部品２−１を、部品装着部８２との関係において位置決めする部分であり、搬送方向位置決め面１２１と、横方向位置決め面１２２と、吸引用開口１２３とを有する。なお、図８Ｂにて、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２にはハッチングを施しているが、これは各壁面を明示するためであり、断面を表すものではない。また、上述したように、搬送通路５の部品取出位置及び装着準備位置に対応する部分には、テープ送り部１１０により搬送された部品の取り出しのため及び位置決めされた部品２−２の装着のために、それぞれ通過可能なように、シャッター１５１の取出用通過開口５２及び装着用通過開口５３が配置可能である。
【００５２】
上記搬送方向位置決め面１２１は、部品２−１の前面２ａに接触して部品２−１を部品搬送方向１９４において位置決めする面である。上記横方向位置決め面１２２は、上記搬送通路５を形成する壁面であり、部品搬送方向１９４及び鉛直方向に平行な上下方向１９２に直交する左右方向１９３の内、部品搬送方向１９４に向かって右側にて部品２−１に接触しかつ上記搬送方向位置決め面１２１に直交する面である。なお、本実施例では、上述のように左右方向１９３のうち、右側の壁面を横方向位置決め面１２２としたが、これに限定されず、横方向位置決め面１２２は、左右方向１９３のいずれか一方側にて部品２−１に接触しかつ上記搬送方向位置決め面１２１に直交する面であればよい。
【００５３】
上記吸引用開口１２３は、部品搬送方向１９４に向かって右側の斜め上方にて搬送方向位置決め面１２１に形成される開口であって、部品２−１の前面２ａを搬送方向位置決め面１２１に吸着しかつ部品２−１を横方向位置決め面１２２に接触させる開口である。なお、本実施例では、上述のように部品搬送方向１９４に向かって右側の斜め上方に吸引用開口１２３を形成したが、これは、部品搬送方向１９４に向かって右側の壁面を横方向位置決め面１２２としたことに対応するものである。よって、横方向位置決め面１２２を左右いずれに設定するかに応じて、部品搬送方向１９４に向かって左右方向１９３の斜め上方にて搬送方向位置決め面１２１に吸引用開口１２３を形成すればよい。
【００５４】
吸引用開口１２３は、図４，図８Ａに示すように真空通路１３を介して上記吸引装置５５に接続される。よって、搬送通路５内は、吸引用開口１２３及び真空通路１３を介して吸引される。また、上述したように、搬送通路５内で部品取出部８１により取り出された部品２について、上記バリ状のエッジ等により、部品２がたとえ停滞していたとしても、部品搬送支援部１５０の動作により搬送通路は密閉され、吸引用開口１２３の吸引力が外部に漏れないため、部品の移動が強力になり支援される。よって、部品２−１の前面２ａは、搬送方向位置決め面１２１に当接して保持され、部品２−１は部品搬送方向１９４において位置決めされる。さらに、本実施例では、吸引用開口１２３は、搬送方向位置決め面１２１の右側斜め上方に形成していることから、部品２−１は、部品搬送方向１９４に向かって右側斜め上方へ吸引される。従って、部品２−１の右側側面２ｂが横方向位置決め面１２２に当接して保持され、部品２−１は左右方向１９３においても位置決めされる。
【００５５】
よって、部品２−１は、図８Ｃに示すように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２の２つの壁面にて、装着準備位置に位置決めされる。尚、図示するように本実施例では、吸引用開口１２３は、搬送方向位置決め面１２１の右側上方の約１／４を占めることから、部品２−１は、搬送通路５の上壁面５ｕにも当接し上下方向１９２においても位置決めされている。また、上述のように、装着準備位置に位置決めされた部品２−２に対して、シャッター１５１の装着用通過開口５３を配置させるため、シャッター１５１は、反テープ送り方向１９１ａへ移動するため、このとき上記部品２−２がシャッター１５１の上記移動に伴い反テープ送り方向１９１ａへ移動してしまうことがないように、上壁面５ｕ及び部品搬送方向に向いて反テープ送り方向１９１ａ側の横方向位置決め面１２２に部品２−１を当接しておくのが好ましい。
【００５６】
このように搬送通路５の終端にて、部品２−２は常に一定の装着準備位置に配置されることから、後述するように位置決め部１２０に対応して設置されている部品装着部１４０による基板１０への部品装着精度を向上させることができる。
【００５７】
また、搬送通路５の装着準備空間５ｂにおける幅寸法は、最大誤差寸法を有する部品２が通過可能なように設計することから、最小誤差寸法を有する部品２の場合には左右方向１９３において搬送通路５内での遊びが大きくなる。しかしながら、該最小誤差寸法を有する部品２においても、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２の２壁面にて位置決めされることから、例えば搬送通路５の中心位置にて部品装着部１４０にて部品保持を行う場合に比べて、左右方向１９３において部品装着部１４０に対する位置ずれ量を小さくすることができる。また、搬送通路の部品収容空間５ａにおける幅寸法は、装着準備空間５ｂよりも大きく構成し、部品のθ回転などが可能になるように構成しておくことが好ましい。
【００５８】
また、搬送方向位置決め面１２１に形成する吸引用開口１２３の形状は、上述の「横方向位置決め面１２２に対応して左右方向１９３のいずれか一方側の斜め上方」の条件を満たす限り、特定されることはない。例えば図９Ａに示すような吸引用開口１２３−１であってもよい。又、開口の数も一つに限定するものではない。
【００５９】
なお、上記部品位置決めに用いられる吸引装置５５は、当該装着ユニット１０１外に備わり、装着ユニット１０１の前面に設けたエアー配管用プラグを介して供給されるエアーを利用して吸引用の真空を発生する。本実施例ではこのように真空発生用構成部分としての部品位置決め用吸引装置を装着ユニット１０１外に設けたが、該形態に限定されるものではなく、装着ユニット１０１の内部に設けてもよい。
【００６０】
また、部品２とは異種の部品で例えば足付き部品の装着を行う装着ユニットのように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２に部品の横部が十分に当接しない形状にてなる部品の場合には、図９Ｂに示すように、部品１９８の横部１９８ａを横方向位置決め面１２２に十分に当接させ吸着させるため、横方向位置決め面１２２に第２吸引用開口１２８をさらに設けることもできる。また、図９Ｃ、図９Ｄに示すように、搬送通路５において、足付き部品の脚部分を逃がす断面形状とし、位置決め面に部品のモールド部分の面を接触させて位置決めを行ってもよい。
【００６１】
なお、本実施例では上述したように、搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２にて部品２を位置決めしたが、後述の部品装着部８２との位置関係等の諸条件を満足させることで、部品２の部品搬送方向１９４に平行に延在する搬送通路５の４つの壁面のそれぞれを位置決め面、又はこれら位置決め面の内、互いに直交する２面にて位置決め面とし、これらの位置決め面に部品２−１を接触させるよう吸引する吸引用開口を有するように構成することもできる。また、上記諸条件を満足させることで、吸引用開口１２３について、上記搬送方向位置決め面１２１の中心外に設けることもできる。また、位置決め部１２０は、部品の種類によって交換可能とすることもできる。
【００６２】
到達確認部１３０は以下のように構成される。
図８Ａに示すように、部品２−２の装着準備位置への到達は、装着準備位置の近傍に設けられた光電センサによって行われる。１４は光電センサの受光側ヘッドであり、１６は光電センサの投光側ヘッドである。図８Ａに示すように光電センサの投光側ヘッド１６より投光された光の光軸１７は、搬送通路５の終端、すなわち、装着準備位置に存在する部品２−２により遮光されるようになっている。部品２−２が、装着準備位置に到達していない場合は、光軸１７は遮光されることなく、受光側ヘッド１４に受光されるようになっている。
【００６３】
以上のような構成としたので、部品２の搬送及び到達確認を高い信頼性で行うことができるとともに、搬送通路５がテープ搬送部の上方にテープ送り方向と直交して配置されているため、テープ搬送部１１０の存在が邪魔になることなく搬送通路のすぐ近傍に光電センサを配置できるので、位置決め部１２０の周囲のスペースを有効に利用でき、位置決め部１２０をコンパクトにし、また、位置決め部１２０で位置決めされた部品２−２の確認を容易にすることができる。
【００６４】
次に、上述の構成を有する部品装着装置２０１に装填された装着ユニット１０１にて実行される部品装着方法について説明する。図１０は、本実施例の部品装着装置に備わる装着ユニットにおける部品装着動作を示すフローチャートである。図１０においては、１つの部品を装着することに着目したフローチャートである。実際は、本実施例にかかる部品装着装置は、図１１のタイミングチャートに示すように、１つの部品の装着時に次の部品の取り出しなどを同時に行うように構成されている。したがって、部品の装着の時間を大幅に短くすることができる。なお、図１２〜図１９においては、部品の１つ１つを区別するため、部品を２−ａ、２−ｂのように区別して説明する。
【００６５】
まず、装着ユニット１０１が動作し、テープ送り部１１０が作動することでテープが送られ、装着の対象となる部品が部品取出位置に搬送される（Ｓ１、ｔ１）。このとき、シャッター１５１は閉じている。一方、基板１０がローダ装置２０５を介して基板保持装置２０４に搬入され保持された後、基板保持装置２０４が動作して、部品装着を行う装着ユニット１０１の装着用吸着ノズル９０の直下に基板１０の部品装着位置を位置決めする（Ｓ２，ｔ２）。このときの各部材の位置関係を図１２に示す。
【００６６】
次いで、図１３に示すように、本実施例では、上記シャッター１５１の反テープ送り方向１９１ａへの移動（開口５２，５３の開放）後に、ｔ２のタイミングでノズルシリンダ８４が下降して取出用吸着ノズル８５，装着用吸着ノズル９０が下降すると共に、取出用吸着ノズルの吸引を行うことにより取出用吸着ノズル８５に部品を保持させる（Ｓ４）。なお、シャッター１５１の開口と同時にノズルシリンダ８４の下降を開始してもよい。なお、図１３に示す取出用吸着ノズルと装着用吸着ノズルの下降終了のタイミングが異なる理由は、バネ８７による保持部材８３との相対位置の移動幅が大きいため、その先端がテープ３０１の表面に接触した後は、これ以上の下降ができなくなることにより、保持部材が下降をしている途中であっても、ノズル自体の下降が行われないためである。
【００６７】
次いで図１４に示すように、取出用吸着ノズルの吸引を行い、部品を保持した状態でノズルシリンダ８４が上昇し、部品２−ａをボトムテープ３０１から取り出すと共に、搬送通路５の部品収容空間５ａ内に当該部品２−ａを移動開始させる（Ｓ５，ｔ５）。なお、ノズルシリンダ８４の上昇に伴い両ノズル８１，８２が上昇したタイミングで、送りシリンダは上昇して（ｔ６）次の部品２−ｂの搬送の準備を行うと共にシャッター１５１が閉鎖される。また、テープが送られ、次の部品２−ｂが部品取出位置に搬送される（ｔ７）。
【００６８】
次に図１５に示すように、部品位置決め用吸引装置（図示なし）による吸引用開口１２３を介した吸引により、Ｓ６にて、上述したように、部品２−ａが搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２に当接して装着準備空間に位置決めされる。
【００６９】
ステップ６にて部品２−ａの上記位置決めがなされるとき、図１１のタイミングチャートに示すように、ノズル用吸引装置（図示なし）は動作停止され取出用吸着ノズル８５における吸引動作は停止される。これは、部品位置決め用吸引装置のみならず取出用吸着ノズル８５の吸引も行ったときには、部品２−ａは、吸引用開口１２３だけでなく取出用吸着ノズル８５へも吸引されることから、部品２−ａの上記位置決めが不十分、不正確になる可能性があるからである。よって、部品２−ａの位置決め動作時には、取出用吸着ノズル８５における吸引動作を停止することで、部品２−ａの位置決めの信頼性を向上させることができる。また、該位置決め精度が向上することで、部品装着精度を向上させることも可能となる。
【００７０】
また、ステップ７では、上記到達確認部１３０にて部品２−ａが装着準備位置に位置決めされたか否かが判断され、位置決めされたと判断されたときにはステップ１０に移行する。該ステップ７における判断動作は、本実施例では判断用時間としての１０秒間、ステップ８にて続行され、この間に部品２−ａの装着準備位置への位置決めが確認されればよい。すなわち、当該装着ユニット１０１では、以下に詳しく説明するように、位置決め部１２０と部品装着部１４０とが独立して動作せず、装着準備位置に部品２−ａが位置決めされた後、上記部品装着部１４０を作動させる。従って、部品搬送動作と部品吸着動作とを独立して行う場合には、部品供給の遅延に起因して直ちに部品吸着ミスと判断され、設備停止を招くという課題があるが、当該部品装着装置２０１では、上記１０秒という比較的長い時間を部品供給の判断用時間として設定でき、部品供給が多少遅延しても設備停止に至ることを防止できる。一方、上記判断用時間を超えても部品２−ａが位置決めされないときには、ステップ９にて、「部品無し」の表示を行い警告を発する。
【００７１】
部品２−ａの上記位置決めが確認された後、ステップ１０では、停止していたノズル用吸引装置（図示なし）を動作させ、装着用吸着ノズル９０における吸引動作を開始する（ｔ８）。なお、本実施例では図１１に示すように、装着用吸着ノズル９０の下降動作を開始したタイミング（ｔ９）で、部品位置決め用吸引装置の動作を停止させる。
【００７２】
なお、ステップ１１で、シャッター１５１は、反テープ送り方向１９１ａへ移動し、両開口５２，５３が移動し開放する。すなわち、シャッター１５１の装着用通過開口５３は、上述のように位置決め部１２０の装着準備位置に位置決めされている部品２−ａの下方に対応して配置される。なお、シャッター１５１が反テープ送り方向１９１ａへ移動するとき、部品２−ａは、上述のように、また図８Ａに示したように、上記上壁面５ａに接触しシャッター１５１の板状部１５１ｂに接触しておらず、また、反テープ送り方向側の横方向位置決め面１２２に当接しているので、部品２−ａが位置ずれすることはない。また、部品２−ａに後続する部品２−ｂは、まだボトムテープ３０１に収容された状態であり、これにより影響を受けることはない。
【００７３】
次のステップ１２では、ノズルシリンダ８４を下降させ、部品取出部８１と部品装着部８２を作動させる（ｔ９）。上述のように、部品取出部８１の取出用吸着ノズル８５は保持部材８３との相対的な移動距離が大きいため、取出用通過開口５２を通過してボトムテープ３０１に接触した後はこれ以上の下降が行われない（図１６参照）が、部品装着部８２の装着用吸着ノズル９０は保持部材８３の下降に伴って下降し、装着用通過開口５３を通って基板１０へ保持している部品２−ａを到達させ、基板１０の部品装着位置へ装着させる（図１７参照）。部品２−ａの装着後、ステップ１３にてノズル用吸引装置の動作を停止し、装着用吸着ノズル９０の部品吸着を停止する（Ｓ１６，ｔ１１）。
【００７４】
なお、ステップ１２において装着用吸着ノズル９０が装着位置に配置されないときには、ステップ１３〜ステップ１５において、ノズル動作エラーを表示し、ノズル用シリンダを上昇させ、装着用吸着ノズル９０を上昇させる。
【００７５】
基板１０の部品装着位置へ部品２−ａを装着した後、ステップ１６では、装着用吸着ノズルの吸引を停止させ、図１８、図１９に示すようにノズルシリンダ８４を上昇させて、両ノズル８５，９０を上昇させ、これにて一つの部品２−ａの装着動作が終了する。そして再びステップ１へ戻る。
【００７６】
部品２−ａの装着が完了して、両ノズル８５，９０を上昇させるステップにおいて、上述のように、装着用吸着ノズル９０からまず上昇しはじめる（図１８参照）。そして、その後に取出用吸着ノズル８５の上昇が開始される（図１９）。このとき、図１８、図１９に示すように、部品取出位置には、次の部品２−ｂが配置されているため、装着用吸着ノズルを上昇させる動作と共に、取出用吸着ノズル８５における吸引を行うことにより、次の部品２−ｂをボトムテープ３０１から取り出し、搬送通路５内へ移動させることができる。以下、部品２−ｂについても、上記と同様の処理を繰り返すことにより、基板の部品装着位置への装着を行うことができる。
【００７７】
上記実施例にかかる部品装着装置によれば、搬送通路５の終端の位置決め部１２０において、部品２の位置決め、到達確認が完了した直後に、装着用吸着ノズル９０への部品２の受け渡しも完了することができ、その位置から装着用吸着ノズル９０が下降することで、部品２を下方の基板１０へ装着することができる。よって、部品２の移動から基板１０への装着まで部品２の受け渡しを円滑に行うことができ、これらを非常にコンパクトな装置で信頼性高く行うことができる。
【００７８】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例にかかる部品装着装置について説明する。第２実施例にかかる部品装着装置は、大部分が第１実施例にかかる部品装着装置と同じ構成を有するので、異なる部分について主に説明を行い、共通する部分については、説明を省略する。
【００７９】
第２実施例にかかる部品装着装置は、第１実施例にかかる部品装着装置２０１と比較して、装着ユニットの部品取出装着部１４１の構成においてのみ異なる。
【００８０】
部品取出装着部１４１は、図２０、図２１に示すように、当該ボトムテープ３０１の部品収容部３０４に収容され、テープ搬送部１１０により、ボトムテープ３０１が送られることによって部品取出位置に搬送された部品２を保持するために下降し当該部品をボトムテープから取り出して搬送通路５に移動させる部品取出部８１ａと、位置決め部１２０の搬送通路５を通って位置決めされた部品２を保持して下降し基板１０へ装着する部品装着部８２と、当該部品取出部８１ａと部品装着部８２とを保持する上側保持部材８３ａ及び下側保持部材６３と、上側保持部材８３ａに連結し上側保持部材を下降させるノズル駆動シリンダ８４とを備える。
【００８１】
部品取出部８１ａは、取出用吸着ノズル８５ａと、取出用吸着ノズル８５ａに連結する円柱形状の取出本体部８６ａとを備える。取出用吸着ノズル８５ａは、図示しないノズル用吸引装置により発生した真空によりその内部の吸引用通路８５ｈにより部品を吸着して保持することができる。取出本体部８６ａは、上側保持部材８３ａとの間に設けられたバネ６４により下側に付勢された状態で、上側保持部材８３ａに連結する。取出本体部８６ａの上端部は突状に構成されており、上側保持部材８３ａと取出本体部８６ａとをＺ軸方向に移動可能に固定する。
【００８２】
上側保持部材８３ａは、取出本体部を挿入して保持する貫通穴６９を有しており、当該貫通穴６９の外周面に突起６１が設けられている。また、取出本体部８６ａの外周面にはその軸方向に対して斜めに延在するカム溝６２が設けられており、貫通穴６９の外周面に設けられた突起６１と嵌合する。したがって、上側保持部材８３ａと部品取出部８１ａとがその取出本体部８６ａの軸方向に相対的に移動した場合、当該カム溝６２と突起６１との係合によって、取出本体部８６ａがその軸を中心としてθ回転することとなる。
【００８３】
下側保持部材６３は、図２１に示すように、部品取出部８１ａと部品装着部８２とのノズル部下方をそれぞれ貫通穴６７，６８に挿入してその軸方向に移動可能に保持するものであり、位置決め部１２０の上方に設けられている。部品取出部８１ａが挿入されるための貫通穴の上部は、バネ６４を保持するための大径部６６が設けられ、部品取出部８１ａのノズル部８５ａに同軸に挿入されたバネ６４の下端が当接し、取出用吸着ノズル８５ａに設けられたバネ止め部８６ｂに当接して取出本体部８６ａを上側に付勢する。
【００８４】
部品装着部８２は、第１実施例の部品装着部と略同様の構成であり、図２１に示すように、装着用吸着ノズル９０と、装着用吸着ノズル９０に連結する円柱形状の装着本体部９１とを備える。装着用吸着ノズル９０は、図示しないノズル用吸引装置により発生した真空によりその内部の吸引用通路９０ｈにより部品を吸着して保持することができる。装着本体部９１は、上側保持部材８３ａの上側に設けられた係止片９４との間に設けられたバネ９２により下側に付勢された状態で、上側保持部材８３ａに保持されている。装着本体部９１の上端部９２は突状に構成されており、上側保持部材８３ａと装着本体部９１とをＺ軸方向に移動可能に固定する。部品装着部８２は、上側保持部材の上側に設けられている係止片９４によりその上向きへの移動が規制されることにより、部品取出部８１ａに比較して上側保持部材８３ａに対する相対的なＺ軸方向への移動の許容量が短く構成され、上側保持部材８３ａの下降に伴いノズル先端の位置がより低い位置まで下降することができ、下降のストロークが長く構成されている。
【００８５】
上記ノズル駆動シリンダ８４は、部品装着装置から送られる高圧空気により動作する空気シリンダであり、上述の制御装置２８０による所定の動作タイミングでピストン９５を押し出すように動作する。ピストン９５の先端は、上側保持部材８３ａと連結しており、上側保持部材を部品取出部８１ａ及び部品装着部８２と共に押し下げる。
【００８６】
本実施例にかかる部品取出装着部１４１は、部品取出部８１ａによって搬送通路５に移動された部品を回転するようにして装着方向を変更可能にしたものである。以下、部品装着装置２０１に装填された装着ユニット１０１にて実行される部品装着方法について、部品の回転の動作を中心に説明する。
【００８７】
装着ユニット１１０の動作によりボトムテープ３０１が送られ、部品が取出位置に搬送されるステップ及び基板保持装置２０４が動作して、部品装着を行う装着ユニット１０１の装着用吸着ノズル９０の直下に基板１０の部品装着位置を位置決めするステップは第１実施例におけるステップと同じである。
【００８８】
この後に、ｔ３のタイミングで、ノズルシリンダ８４が下降して取出用吸着ノズル８１，装着用吸着ノズル８２が下降する。部品取出装着部１４１は、通常時（待機時）図２１に示すように、部品取出部８１ａ及び部品装着部８２の両ノズル８５ａ，９０の先端が搬送通路５の上方に位置している。このとき、バネ６４により部品取出部８１ａが上向きに付勢されないようにバネ６４は自然長となるように構成されている。
【００８９】
部品取出部８１ａは、上側保持部材８３ａが下降を開始すると、バネ６４により取出本体部８６ａの下向きへの移動が阻害され、すぐには取出本体部８６ａの下降は開始されない。そして、この状態では、上側保持部材８３ａに設けられている突起６１に係合するカム溝６２による作用により、取出本体部８６ａは、図２２Ａに示す矢印１９６ａの向きにその軸を中心として回転する。
【００９０】
上側保持部材８３ａの突起が、カム溝６２の最下端まで移動すると、これ以上の上側保持部材８３ａの下降に伴って取出本体部８６ａは下降を開始する（ｔ３）。取出用吸着ノズル８５ａの先端が、部品取出位置に送られた部品の上面に到達すると、図２２Ｂに示すように、取出用吸着ノズルの吸引により、部品２が吸着保持される（ｔ４）。
【００９１】
この後、図２２Ｃに示すように、ノズルシリンダ８４が上昇し、部品２をボトムテープ３０１から取り出すと共に、搬送通路５の部品収容空間５ａ内に当該部品２を移動させる（ｔ５）。このとき、ノズルシリンダ８４の上昇により上側保持部材８３ａが上昇を開始すると、取出本体部８６ａの上昇が開始され、部品２を搬送通路５内に移動させる。この状態では、バネ６４の作用により、突起６１はカム溝６２の最下端に押圧された状態であり、取出用吸着ノズル８５ａの回転は行われない。
【００９２】
取出本体部８６ａの上昇によりバネ６４が自然長に戻ると、さらなる上側保持部材８３ａの上昇に伴い突起６１に係合しているカム溝６２の作用により、図２２Ｄに示すように取出用吸着ノズル８５ａが矢印１９６の向きに回転する。上述のように、搬送通路の部品収容空間５ｂの幅は、大きく設けられているため、図２３に示すように部品２が搬送通路５の壁に干渉されることなく回転することができる。
【００９３】
以後、図１５に示した部品位置決め用吸引装置（図示なし）による吸引用開口１２３を介した吸引により、Ｓ６にて、上述したように、部品２−ａが搬送方向位置決め面１２１及び横方向位置決め面１２２に当接して装着準備位置に位置決めされるステップ以降は、第１実施例にかかる方法と共通する。
【００９４】
上記実施例にかかる部品装着装置によれば、テープに収容されている部品の向きを回転させて基板の装着することができる。よって、基板保持装置２０４のθ回転により基板自体の向きを変更させて、部品を装着する必要がないため、基板の部品装着位置への移動に要する時間を短くすることができる。また、図２３に示すように、ボトムテープ３０１の部品収納部３０４に収納された部品の向きが、第１実施例の部品の向きに対し９０度回転された状態で搬送されても通常の０度の向きでの実装に対応することができる。
【００９５】
以上説明したように、上記各実施例にかかる部品装着装置によれば、２つのノズルの間を搬送通路によって部品を受け渡しするように構成されているため、ノズルの横移動を行う必要がなく、また、テープに収容されている部品と部品取出部との位置あわせが正確でない場合であっても、基板への装着位置を正確にすることができる。また、部品を搬送する搬送通路を通ってテープが存在しない領域の上方にまで部品を搬送させるため、部品装着部は、上下方向の移動のみで部品を装着することができる。
【００９６】
さらに、部品の取り出しを行う部品取出部と部品の装着を行う部品装着部とが別に構成されているため、部品の取り出し及び装着を同時に行うことができ、１つの部品の装着に要する時間を短縮することができる。すなわち、１つの部品を取り出して搬送通路に移動させ、搬送通路を通って部品を位置決めして当該部品を部品装着部に受け渡した後は、部品取出部は、部品装着部による基板への部品の装着動作とは独立して、次の部品を取り出すための動作を解することができる。
【００９７】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。また、部品の装着に伴う部品装着装置の動作シーケンスは、種々の装着条件に応じて種々の変更や処理順序の入れ替えが可能である。
【００９８】
上記各実施例では、搬送通路内を部品が移動する場合に、位置決め面に開口した真空通路を通って空気を吸引することにより位置決めするように構成しているが、これに限られるものではなく、例えば、空気を吹き付けて部品の位置決めを行うようにしてもよい。具体的には、位置決め面に対向する位置から空気を吹き付けると共に位置決め面に吹き付けられた空気の逃がし孔を設けておけばよい。
【００９９】
例えば、第２実施例において取出用吸着ノズルを回転させるための機構は、上側保持部材に設けられた突起と取出用吸着ノズルに設けられたカム溝に限定されるものではなく、例えば、溝を前記上側保持部材に設けるようにしてもよい。また、モータなどの回転可能なアクチュエータにより回転を別駆動させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１実施例にかかる部品装着装置の斜視図である。
【図２】図１に示す部品装着装置の側面図である。
【図３Ａ】図１に示す部品装着装置に備わるユニット支持部を示す斜視図である。
【図３Ｂ】装着ユニットを図１に示す部品装着装置に装填したときに、装着ユニットの位置補正を行うための位置補正部材を示す図である。
【図４】本発明の一実施例における装着ユニットの内部構造を示す正面図である。
【図５Ａ】図４の装着ユニットの部品取出装着部の概略構成を示す正面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの部品取出装着部の側面図である。
【図６Ａ】図５Ａの部品取出装着部の部品取出部及び部品装着部に備えることが可能な装着ノズルの斜視図である。
【図６Ｂ】図５Ａの部品取出装着部の部品取出部及び部品装着部に備えることが可能な装着ノズルの斜視図である。
【図６Ｃ】図５Ａの部品取出装着部の部品取出部及び部品装着部に備えることが可能な装着ノズルの斜視図である。
【図７Ａ】図４の装着ユニットの部品搬送支援部のシャッターが部品取出装着可能位置にある状態における開口の位置関係を示す図である。
【図７Ｂ】図４の装着ユニットの部品搬送支援部のシャッターが部品取出装着禁止位置にある状態における開口の位置関係を示す図である。
【図８Ａ】図４の装着ユニットの位置決め部に設けられた搬送通路とボトムテープとの位置関係を示す説明図である。
【図８Ｂ】図４の装着ユニットに備わる位置決め部の搬送通路の構成を示す部分拡大斜視図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの搬送通路の吸引用開口を示す図である。
【図９Ａ】図８Ｂの搬送通路の吸引用開口の変形例を示す図である。
【図９Ｂ】図８Ｂの搬送通路の吸引用開口のさらに別の変形例を示す図である。
【図９Ｃ】図８Ｂの搬送通路の足付き部品を用いる場合における別の変形例を示す図である。
【図９Ｄ】図９Ｃの側面図である。
【図１０】図１の部品装着装置に備わる図４に示す装着ユニットにおける部品装着動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１に示す部品装着装置に備わる図４に示す装着ユニットにおける部品装着動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１０のフローチャートのステップ２における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１３】図１０のフローチャートのステップ４における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１４】図１０のフローチャートのステップ５における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１５】図１０のフローチャートのステップ６における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１６】図１０のフローチャートのステップ１２における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１７】図１０のフローチャートのステップ１６における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１８】次の部品を装着する場合における図１０のフローチャートのステップ４に相当する状態における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図１９】次の部品を装着する場合における図１０のフローチャートのステップ５に相当する状態における位置決め部の部分拡大断面図である。
【図２０】本発明の第２実施例にかかる部品装着装置に装着可能な装着ユニットの部品取出装着部の概略構成を示す正面図である。
【図２１】図２０の部品取出装着部の側面図である。
【図２２Ａ】図２０の部品取出装着部の動作工程を示す図であり、取出本体部が回転を終了して下降し始める状態を示す図である。
【図２２Ｂ】図２０の部品取出装着部の動作工程を示す図であり、回転した状態で取出用吸着ノズルが部品を保持する状態を示す図である。
【図２２Ｃ】図２０の部品取出装着部の動作工程を示す図であり、取出本体部が上昇して部品を搬送通路内に移動させた状態を示す図である。
【図２２Ｄ】図２０の部品取出装着部の動作工程を示す図であり、取出本体部が元の向きに回転して部品の向きを回転させた状態を示す図である。
【図２３】搬送通路内で部品が回転する状態を説明する図である。
【図２４】第２実施例にかかる部品装着装置に備わる装着ユニットにおける部品装着動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１  テープリール
２，２−１，２−２，２−ａ，２−ｂ  部品
５  搬送通路
１０  基板
６１  突起
６２  カム溝
８１  部品取出部
８２  部品装着部
８３  保持部材
８３ａ  上側保持部材
８４  ノズルシリンダ
８５，８５ａ  取出用吸着ノズル
９０  装着用吸着ノズル
１０１  装着ユニット
１１０  整列搬送部
１２０  位置決め部
１２１  搬送方向位置決め面
１２２  横方向位置決め面
１２３  吸引用開口
１３０  到達確認部
１４０、１４１  部品取出装着部
１５０  部品搬送支援部
１５１  シャッター
２０１  部品装着装置
２８０  制御装置
３００  テープ
３０１  ボトムテープ
３０２  トップテープ
３０３  送り孔
３０４  部品収容部
【図１】
2006120756.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2006120756.tif 000010
【図６Ｂ】
2006120756.tif 000011
【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
2006120756.tif 000013
【図７Ｂ】
2006120756.tif 000014
【図８Ａ】
2006120756.tif 000015
【図８Ｂ】
2006120756.tif 000016
【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2006120756.tif 000019
【図９Ｃ】
2006120756.tif 000020
【図９Ｄ】
2006120756.tif 000021
【図１０】
2006120756.tif 000022
【図１１】
2006120756.tif 000023
【図１２】
2006120756.tif 000024
【図１３】
2006120756.tif 000025
【図１４】
2006120756.tif 000026
【図１５】
2006120756.tif 000027
【図１６】
2006120756.tif 000028
【図１７】
2006120756.tif 000029
【図１８】
2006120756.tif 000030
【図１９】
2006120756.tif 000031
【図２０】
2006120756.tif 000032
【図２１】
2006120756.tif 000033
【図２２Ａ】
2006120756.tif 000034
【図２２Ｂ】
2006120756.tif 000035
【図２２Ｃ】
2006120756.tif 000036
【図２２Ｄ】
2006120756.tif 000037
【図２３】
2006120756.tif 000038
【図２４】
2006120756.tif 000039