(57)【要約】  【課題】  電子部品装着機において通常使用される管状ノズルで吸着困難な電子部品を吸着するノズルを低コスト、短時間で容易にユーザーに提供できるようにする。  【解決手段】  ノズル１１の先端部１２に、エポキシパテ、瞬間パテ等の硬化性材料で形成した部品吸着部１３を設ける。この部品吸着部１３の吸着面を、吸着する電子部品の被吸着面に倣う形状に形成する。このようにすれば、通常の管状ノズルでは吸着が困難な電子部品（被吸着面が平坦面ではない電子部品）を吸着する場合でも、ノズル１１の吸着面と電子部品の被吸着面とを隙間なく合致させて、エアー漏れを可及的に減少させることができ、電子部品を安定して吸着できる。しかも、電子部品の被吸着面の形状に合わせてノズル１１先端の部品吸着部１３の吸着面の形状を変更するだけであるので、ユーザーが希望する低コスト・納期短縮の要望にも十分に応えることができる。  【選択図】  図４
2006216627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置から供給された電子部品を吸着して回路基板に装着する際に使用するノズルにおいて、
当該ノズル先端の部品吸着部の吸着面を、吸着する電子部品の被吸着面に倣う形状に形成したことを特徴とする電子部品装着機ノズル。
【請求項２】
前記部品吸着部は、硬化性材料により形成され、前記ノズル先端に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着機ノズル。
【請求項３】
前記硬化性材料は、エポキシパテ、瞬間接着パテ、エポキシ系２液混合型接着剤のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着機ノズル。
【請求項４】
部品供給装置から供給された電子部品を吸着して回路基板に装着する際に使用するノズルの製造方法であって、
前記ノズルの先端部に、前記電子部品を吸着する部品吸着部の形成素材となる未硬化状態の硬化性材料を付着した後、前記未硬化状態の硬化性材料を前記電子部品の被吸着面に押し当てることで、前記ノズルの先端部に、前記電子部品の被吸着面の形状を転写した吸着面を有する部品吸着部を設けることを特徴とする電子部品装着機ノズルの製造方法。
【請求項５】
部品供給装置から供給された電子部品を吸着して回路基板に装着する際に使用するノズルとして、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品装着機ノズルを用いたことを特徴とする電子部品装着機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を吸着して回路基板に装着する際に用いる電子部品装着機ノズル、電子部品装着機ノズルの製造方法および電子部品装着機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
電子部品装着機においては、リールテープ等に収納された電子部品を部品供給装置を用いて供給し、これを回路基板に移送・装着する際に、バキュームエアーを発生させた管状ノズルで電子部品を吸着保持することが一般に行われている。しかし、電子部品には様々な形状および大きさの部品が存在し、例えば、被吸着面が平坦面ではない電子部品では、管状ノズルと部品の被吸着面との間に隙間が生じてエアー漏れが発生し、部品を安定して吸着できないことがあった。このため、従来は、特許文献１（特開２００２−２１０６８８号公報）に記載されているように、電子部品を機械的に把持可能な機構を備えたノズルを設計製作することが行われていた。
【特許文献１】特開２００２−２１０６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、電子部品を機械的に把持可能な機構を備えるノズルを設計製作するには、かなりのコストと時間を必要とし、ユーザーが希望する低コスト・納期短縮の要望に応えることが困難である。しかも、新規な形状の電子部品が新製品として発売された直後には、電子回路基板組み立て業者は当該部品に対応した適切なノズルを入手できず、当該部品を使用する電子回路基板の生産を速やかに行えないという問題が存在していた。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、従って、その目的は、通常の管状ノズルでは吸着が困難な電子部品を安定して吸着可能なノズルを低コスト、短時間で容易にユーザーに提供できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、部品供給装置から供給された電子部品を吸着して回路基板に装着する際に使用するノズルにおいて、その先端の部品吸着部の吸着面を、吸着する電子部品の被吸着面に倣う形状に形成したものである。
【０００６】
このようにすれば、通常の管状ノズルでは吸着が困難な電子部品（被吸着面が平坦面ではない電子部品）を吸着する場合でも、ノズルの吸着面と電子部品の被吸着面とを隙間なく合致させて、エアー漏れを可及的に減少させることができ、電子部品を安定して吸着できる。しかも、電子部品の被吸着面の形状に合わせてノズル先端の部品吸着部の吸着面の形状を変更するだけであるので、ユーザーが希望する低コスト・納期短縮の要望にも十分に応えることができる。
【０００７】
この場合、ノズル先端の部品吸着部は、ノズル本体と一体に形成しても良いが、請求項２のように、部品吸着部を硬化性材料により形成してノズル先端に設けるようにすると良い。このようにすれば、様々な形状の部品吸着部に対してノズル本体を共通化することができ、コスト低減幅を大きくすることができる。
【０００８】
ここで、硬化性材料は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂などの樹脂を使用したり、或は、請求項３のように、エポキシパテ、瞬間接着パテ、エポキシ系２液混合型接着剤のいずれかを使用すれば、部品吸着部の吸着面を電子部品の被吸着面に倣う形状に容易に形成することができる。
【０００９】
この部品吸着部の具体的な製造方法としては、例えば、請求項４のように、ノズルの先端部に、部品吸着部の形成素材となる未硬化状態の硬化性材料を付着した後、未硬化状態の硬化性材料を電子部品の被吸着面に押し当てることで、ノズルの先端部に、電子部品の被吸着面の形状を転写した吸着面を有する部品吸着部を設けるようにすると良い。このようにすれば、電子部品の被吸着面がどの様な形状であっても、その被吸着面の形状に正確に合致した吸着面を持つ部品吸着部を極めて簡単に形成することができる。
【００１０】
請求項５のように、部品供給装置から供給された電子部品を吸着して回路基板に装着する際に使用するノズルとして、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の電子部品装着機ノズルを用いた電子部品装着機を電子回路基板組み立てラインに導入すれば、通常の管状ノズルでは吸着が困難な電子部品（被吸着面が平坦面ではない電子部品）でも、吸着不良を発生することなく、能率良く回路基板に装着することができ、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。まず、図１および図２に基づいて本実施例の電子部品装着機の構成について説明する。
【００１２】
図１は電子部品装着機の外観を示す図であり、Ａ部には図示しない部品供給装置が載置される。図２は電子部品装着機の各構成部を示している。
【００１３】
装着ヘッド３は、Ｘ軸１およびＹ軸２により、ＸＹ方向に移動する。また、装着ヘッド３はノズル保持機構を備えており、保持するノズルをＺ方向に移動させるとともに、Ｚ方向を軸線とした回転運動も行う機構が備えられている。装着ヘッド３には回路基板のマーク等を読み取り可能なカメラ７が設けられている。また、ノズル置き場６には、複数のノズルをセットすることができるようになっており、装着する電子部品により装着ヘッド３に保持するノズルを交換可能としている。ライティング５は、ノズルに吸着した電子部品の画像処理を行うための光源である。
【００１４】
次に、電子部品を回路基板に装着する動作の一例を簡単に説明する。電子部品の装着が行われる回路基板４が予め決められた位置に位置決めされ、装着ヘッド３には装着を行う電子部品に対する適切なノズルを保持すべく、ノズル置き場６のノズルが選択される。Ｘ軸１、Ｙ軸２の移動により装着ヘッド３がノズル置き場６の所望のノズル上に位置決めされ、装着ヘッド３のＺ方向下降動作により選択されたノズルを装着ヘッド３に保持する。部品供給装置から供給される電子部品を吸着するため、装着ヘッド３はＸ軸１、Ｙ軸２によりＸＹ方向に移動し、ノズルの下端で電子部品を吸着する。Ｘ軸１、Ｙ軸２により、吸着された電子部品が回路基板４上の装着点に移送される途中にライティング５上を通過し、ノズル中心と電子部品中心の相対位置ずれが画像処理により求められる。画像処理結果から求められた相対位置ずれを補正し、電子部品が回路基板の所定位置に装着される。
【００１５】
次に、図３に基づきノズル１１の構成を説明する。ノズル１１は装着ヘッド３のバキュームによりノズル１１上面を装着ヘッド３に吸着される。そのため、ノズル１１上面は図３のように平坦面とされている。また、ノズル１１中心部には管路がノズル１１の先端部１２（下端部）まで貫通するように形成され、これにより、電子部品吸着時にはバキュームが、回路基板装着時には正圧エアーが、それぞれノズル１１の先端部１２に供給される。ノズル１１には、前記ノズル置き場６に設けられた位置決めピン（図示せず）と嵌合するノズル嵌合部１０が設けられており、前記ノズル置き場６に載置された際に、回転防止および位置決めがなされるようになっている。ノズル１１の先端部１２には、後述する方法で硬化性材料で形成した部品吸着部１３（図４参照）が設けられ、この部品吸着部１３の下面（電子部品を吸着する吸着面）が電子部品の被吸着面に倣う形状に形成されている。
【００１６】
次に、本実施例のノズル１１の部品吸着部１３の製造方法を図３乃至図５に基づき説明する。図４に示されるノズル１１は、図３のノズル１１の先端部１２に部品吸着部１３の形成素材となる硬化性材料を付着させた状態を表している。ここで、硬化性材料は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂などの樹脂やエポキシパテ、瞬間パテ、エポキシ系２液混合型接着剤などが使用可能であるが、硬化収縮がない硬化性材料であることが望ましく、かつ、画像処理に影響を及ぼさない色であることが望ましい。
【００１７】
なお、図３に示すようにノズル１１の先端部１２は、最下端より上方の径が細いテーパー状に形成されている。このようにすれば、ノズル１１の先端部１２に付着させた硬化性材料１３が硬化した後に、ノズル１１から脱落することを防止することができる利点がある。もちろん、ノズル１１の先端部１２をフランジ形状としても、本発明を適用できることは言うまでもない。
【００１８】
図５には、スタンド２０、スタンドハンドル２１、電子部品２５、ノズル保持プレート２３がそれぞれ示されている。スタンドハンドル２１を回転させると、スライド部２２が上下方向にスライドするとともに、スライド移動量がスケール２６で求められるようになっている。ノズル１１の先端部１２に硬化性材料で部品吸着部１３を形成する場合は、まず、エポキシパテ等の硬化性材料１３を付着させていないノズル１１をスライド部２２にセットし、ノズル保持プレート２３でノズル１１を保持し、ノズル１１の先端部１２が電子部品置き台２４の上面に当接する時のスケール２６の値（Ａ）を読んでおく。
【００１９】
次に、図５のように、エポキシパテ等の硬化性材料１３を付着させたノズル１１をセットし、ノズル保持プレート２３でノズル１１を保持する。なお、ノズル保持プレート２３には、トグルクランプ（図示せず）が設けられており、工具なしでノズル１１を脱着・保持可能となっている。また、ノズル１１のセット時には、前記ノズル嵌合部１０をスライド部２２に設けられたピン（図示せず）に嵌合することにより、ノズル１１の位置決めお
よび回転防止がなされる。
【００２０】
次に、電子部品置き台２４上に電子部品２５を載置し、スタンドハンドル２１を回転することによりスライド部２２を下降させ、ノズル１１の先端部１２に付着した硬化性材料１３を電子部品２５に押し当てる。この際、事前にスプレー式潤滑油等の離型剤を電子部品２５にかけておくとよい。このようにすれば、電子部品２５を硬化性材料１３から外すときに容易に外すことができる。
【００２１】
前記スケール２６の値（Ａ）と、硬化性材料１３を電子部品２５に押し当てた時点でのスケール２６の値（Ｂ）とから、電子部品装着機が装着ヘッド３に保持したノズル１１で当該電子部品２５を吸着する際のＺ方向のノズルオフセット量を簡単に求めることができる。
【００２２】
以上のようにして、ノズル１１の先端部１２に付着した未硬化状態の硬化性材料１３を電子部品２５に押し当てて、該硬化性材料１３の下面部に電子部品の被吸着面形状を転写することで、該硬化性材料１３の下面を電子部品の被吸着面の形状と同一形状に形成した後、スタンドハンドル２１を逆回転させてスライド部２２をノズル１１と共に上昇させる。その後、ノズル保持プレート２３をアンクランプして、ノズル１１をスタンド２０から取り外す。部品吸着部１３の硬化時間経過後、ノズル１１中心部の管路と連通する穴をエポキシパテ１３に形成する。以上の工程により、電子部品の被吸着面に倣う形状に形成した吸着面を持つ部品吸着部１３が設けられたノズル１１が製造される。
【００２３】
以上説明した本実施例では、ノズル１１の部品吸着部１３の吸着面を、吸着する電子部品の被吸着面に倣う形状に形成しているので、通常の管状ノズルでは吸着が困難な電子部品（被吸着面が平坦面ではない電子部品）を吸着する場合でも、ノズル１１の吸着面と電子部品の被吸着面とを隙間なく合致させて、エアー漏れを可及的に減少させることができ、電子部品を安定して吸着できる。しかも、電子部品の被吸着面の形状に合わせてノズル１１先端の部品吸着部１３の吸着面の形状を変更するだけであるので、ユーザーが希望する低コスト・納期短縮の要望にも十分に応えることができる。
【００２４】
なお、前記電子部品装着機を使用して前記電子部品の吸着を行う時に、テープ部品の場合に電子部品が収納されるキャビティと電子部品の遊びにより電子部品の位置が安定せず、吸着がスムースに行えない場合が考えられる。このような場合は、まず、電子部品供給装置のテープ送り動作を行い、電子部品が吸着ポジションに移動してから、カメラ７で電子部品の基準位置からのずれを画像処理で求め、その補正を行うことにより、より安定した吸着を行うことが可能となる。これにより、本発明のノズルを効果的に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用される電子部品装着機の概観図である。
【図２】本発明が適用される電子部品装着機の構成図である。
【図３】本発明が適用されるノズルを示す図である。
【図４】本発明が適用されるノズルの先端部に硬化性材料を付着させた状態を示す図である。
【図５】本発明が適用されるノズルを生産する際に使用可能な装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…Ｘ軸、２…Ｙ軸、３…装着ヘッド、６…ノズル置き場、７…カメラ、１１…ノズル、１３…
部品吸着部（硬化性材料）、２０…スタンド、２１…スタンドハンドル、２２…スライド部、２３…ノズル保持プレート、２４…電子部品置き台、２５…電子部品、２６…スケール
【図１】
2006216627.tif 000003
【図２】
2006216627.tif 000004
【図３】
2006216627.tif 000005
【図４】
2006216627.tif 000006
【図５】
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