(57)【要約】      （修正有）【課題】より高精度な部品の実装が実現できる部品実装装置を提供すること。【解決手段】部品２を保持した部品実装ヘッド部８の部材２１に貫通孔２２を設けて部品２の上面に設けられた認識マークを部材２１の上面に出入する認識部９によって認識して部品２の保持姿勢情報と、実装部５での姿勢の修正に活用する構成とした。【選択図】図１
2006202794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上面に２個以上の認識マークを設けた部品を供給する部品供給部と、この部品供給部の部品を保持しマウントボードを保持した部品実装部に搬送しマウントボードに位置決めして実装する部品実装ヘッド部と、この部品実装ヘッド部に保持された部品を部品供給部から部品実装部に搬送する途中に部品の認識マークを上方から認識し部品実装部での実装姿勢を修正する情報とする認識部を備えた部品実装装置。
【請求項２】
上記部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、保持する部品の少なくとも認識マークを認識部が認識できるように構成した請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
上記部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、透明または半透明の材料で構成した請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
上記部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、保持する部品の認識マークに対応する位置に貫通孔を有する構成とした請求項２に記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば小型の印刷配線基板をマザーボードに複数個位置決めして貼付けて印刷配線基板のランド部に半田を印刷したり、印刷配線基板に半導体部品などを精度よく実装するときに有効な部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における部品実装装置としては、部品実装部に保持されたプリント基板に位置決めして部品を実装するために、部品を保持した部品実装ヘッド部の下方に認識部を設けて部品実装ヘッド部に保持された部品の外形を認識して実装時に実装姿勢を修正しながら実装していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０４−３７０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の部品実装装置においては部品実装ヘッド部に保持された部品を下方から認識しているため、部品の外形を認識して実装時の姿勢を修正しなければならず、外形の寸法誤差によって実装が微妙に狂ってしまって正確な実装が行えなかったり、半田の印刷が正確に行えなかったりするといった問題を有するものであった。
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点を除去し、部品実装ヘッド部に保持された部品の認識マークを上方から認識してマウントボンド（例えばプリント基板、マザーボード等）への実装時の部品の実装姿勢の修正情報としてより正確な実装を実現する部品実装装置を提供することを目的とするものである。
【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本発明の部品実装装置は、部品実装ヘッド部に保持された部品を部品供給部から部品実装部に搬送する途中に部品の上面に設けた認識マークを上方から認識し部品実装部での実装位置を修正する情報とする認識部を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
この構成とすることにより、部品の実装基準に対して正確に設けられた認識マークを認識して実装姿勢を修正する情報とするためマウントボンドに正確に実装できることになる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基本的に上面に形成される認識マークを認識して部品を実装姿勢を修正してマウントボードに実装できるため、部品の実装のずれが無くなり、後工程における処理としてのランド部分への半田印刷やランド部へ半田接続で問題を発生させることが阻止できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態においては、少なくとも上面に２個以上の認識マークを設けた部品を１個づつ供給する部品供給部と、この部品供給部の部品を保持してマウントボードを保持した部品実装部に搬送しマウントボードに位置決めして実装する部品実装ヘッド部と、この部品実装ヘッド部に保持された部品を部品供給部から部品実装部に搬送する途中に部品の認識マークを上方から認識し部品実装部での実装姿勢を修正する情報とする認識部を備えた部品実装装置を特徴とし、これにより、部品の実装基準に対して正確に形成された認識マークを認識してマウントボードに実装できるという効果が得られる。
【０００９】
また、部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、保持する部品の少なくとも認識マークを認識部が認識できるように構成されているため、認識マークの設けられている部品の上方からの認識を実現できるという効果が得られる。
【００１０】
さらに、部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、透明または半透明の材料で構成されているため、光を用いて認識マークを認識する認識部に対しては、保持した部品の全体をも認識させることができるという効果が得られる。
【００１１】
また、部品実装ヘッド部の部品を保持する部材は、保持する部品の認識マークに対応する位置に貫通孔を有する構成とすることにより、部材としてどのような材料で構成することもできるという効果が得られる。
〔実施の形態１〕
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は実施の形態１の部品実装装置の斜視図、図２は同動作を説明するための説明図、図３は同部品実装ヘッド部に保持された部品の認識マークを認識部が上方から認識する状態を示す斜視図である。
【００１３】
図１〜図３において、装置本体１の内部には動力源としてのモータや真空吸引するための真空ポンプ、さらには各種制御を行う制御部などが設けられている。この装置本体１の上部には少なくとも上面に２個以上の認識マークを設けた部品２を１個づつ供給する部品供給部３と、上記部品２を実装するマウントボード４を位置決めして保持する部品実装部５が設けられている。
【００１４】
また、これらの部品供給部３と部品実装部５の上部には、支持体６によって保持され装置本体１の左右方向に配置されたヘッドスライダー７に取付けられた部品実装ヘッド部８が配置されている。この部品実装ヘッド部８は部品供給部３で１個づつの部品２を保持し、その部品２を部品実装部５にヘッドスライダー７によって搬送し、部品実装部５に位置決め保持されているマウントボード４の所定位置に押しつけて実装する働きをするものである。
【００１５】
さらに上記部品供給部３と部品実装部５の間の上部には認識部９が装置本体１の前後方向に移動可能に配置されている。この認識部９は発光素子と受光素子を備え、発光素子から発射された光ビームを部品実装ヘッド部８で保持され搬送されてくる部品２の上面の認識マークに照射し、その反射された光ビームを受光素子に入射するようにして部品２の部品実装ヘッド部８に保持されている姿勢を検出する構成となっている。
【００１６】
また、部品供給部３の上部にはタッチパネルなどからなる操作部１０が設けられて制御の切り替えなどが行えるように構成されている。
本発明における実施の形態１における部品実装装置の基本的な構成は上記の通りであるが、各構成要素の具体例を次に説明する。
【００１７】
部品２としては、半導体部品や各種複合部品などの接続端子を多数有するものが実装対象となる。これらの部品は、接続端子間のピッチがより狭くなり印刷配線基板に対する実装精度がより正確に行わなければ接続不良を発生してしまうことになる。また、部品２の他の例としては小さな形状の印刷配線基板がある。例えば、多層積層されたフレキシブル印刷配線基板２を図４に示すようにマザーボード（マウントボード４）に複数個正確に位置決めして粘着材を用いて貼付け、このマザーボードを取り出して印刷装置に移し替え、フレキシブル印刷配線の実装ランド部にクリーム半田などを印刷する場合に有効な部品実装が可能となる。
【００１８】
また、部品供給部３としては、部品２を多数積層された状態で供給されるマガジン１１から部品移載機構１２で１個づつの部品２を部品供給テーブル１３にほぼ位置決めして供給する第１の部品供給部１４と、マガジン方式では供給できない部品２を１個づつ供給され、この部品２を部品実装ヘッド部８の動作位置まで移載する第２の部品供給部１５とで構成されている。
【００１９】
さらに部品実装部５は、装置本体１の前後方向に移動する実装テーブル１６にマウントボード４を正確に位置決めして保持する複数の保持ピン１７を有した構成となっている。また、マウントボード４としては、半導体部品や複合部品などの部品２を実装する場合には印刷配線基板を用い、上記したフレキシブル印刷配線基板からなる部品２を多数貼付け実装する場合には所定位置に粘着材を印刷したマザーボードなどを用いる。
【００２０】
また、装置本体１の駆動源からの動力を受けて回転するボールネジ１８とリニアガイド１９からなるヘッドスライダー７に上部を連結した部品実装ヘッド部８は、ヘッドスライダー７のボールネジ１８の回転によって左右方向に移動可能となっている。そして、この部品実装ヘッド部８は下端に支軸２０によって保持された部品２を保持する部材２１が設けられている。この部材２１は支軸２０によって上下動および回転が可能なように構成され、下面には装置本体１内の真空ポンプに連結された複数の吸引口が設けられ、この吸引口によって部品供給部３で供給される部品を吸着保持するようになっている。さらにこの部材２１には、吸着保持した部品２の認識マーク２４に対応する位置に認識マークより大き目の貫通孔２２が数個設けられている。この貫通孔２２は上記認識部９の光ビームを透過させ部品２の認識マーク２４に照射し、その反射ビームを再び透過させて認識部９に戻して部品２がどのような姿勢で部材２１に保持されているかを認識するためものである。
【００２１】
なお、この貫通孔２２を設ける代りに部材２１をガラス材や合成樹脂材の透明または半透明の材料で構成すれば、貫通孔２２が無くても認識部９の光ビームによる部品２の認識マークを認識することができる。
【００２２】
また、認識部９の構成は上述したように光ビームを用いた構成であるが、装置本体１上に支持ブロック２３により支持されており、この認識部９もボールネジとリニアガイドによって装置本体１の前後方向に移動可能に構成され、部品実装ヘッド部８によって搬送されていた部品２を保持する部材２１の上面に前進し、部材２１の数個の貫通孔２２に対応するように前後進を行って部品２の認識マークを認識するように構成されている。
【００２３】
次に図２および図５に示す小型のフレキシブル印刷配線基板を部品２とした２つの認識マーク２４を有するものの実装方法について説明する。
図５に示すように部品２としてのフレキシブル印刷配線基板には左右の端部で高さ方向にも異なる位置に認識マーク２４が設けられている。この認識マーク２４はフレキシブル印刷配線基板の表面の回路パターンに対して決められた位置に形成されており、周囲とは異なる光ビームの反射を行う材料で形成されている。
【００２４】
このような部品２を図２に示すように部品供給部３の第１の部品供給部１４にマガジン方式で供給され、部品移載機構１２で部品２をマガジン１１から１個づつ取り出し部品供給テーブル１３上に位置決めして移載される。部品２が部品供給テーブル１３上に移載されると、ヘッドスライダー７の動作によって部品実装ヘッド部８がこの部品供給テーブル１３上に移動してくる。そして部品実装ヘッド部８の部材２１が支軸２０によって降下し部品供給テーブル１３上の部品２に当接し、この部材２１の下面の吸引口によって部材２１に部品２は吸着保持される。
【００２５】
部品２を保持した部材２１は今度は所定の高さまで支軸２０によって上昇し、その状態で認識部９に対応する位置までヘッドスライダー７によって搬送される。部品実装ヘッド部８が認識部９に対応した位置にくると、認識部９が前進し、部品実装ヘッド部８の部材２１の上面に認識部９の先端部を位置させ、認識部９は光ビームを発射し、部材２１の１つ目の貫通孔２２を通して部材２１に保持されている部品２の１つ目の認識マーク２４を認識する。
【００２６】
次にヘッドスライダー７の動作によって少し左右方向に部品実装ヘッド部８を移動させるとともに認識部９も前後方向に少し移動させて部材２１の２つ目の貫通孔２２を通して認識部９の光ビームにより部材２１に保持されている部品２の２つ目の認識マーク２４を認識する。
【００２７】
この２つの認識マーク２４を認識することによって部品実装ヘッド部８の部材２１に保持されている部品２の姿勢が読みとられることになる。この情報を装置本体１の制御部に送り、本来の実装姿勢と対比させて部品実装ヘッド部８の部材２１に保持されている部品２の姿勢を支軸２０の回転角度やマウントボード４の位置などを修正計算をして部品実装部５に搬送する。なお、認識部９は２つの認識マーク２４の認識が終了すればすぐに後退する。
【００２８】
部品実装部５上に搬送されてきた部品２は、上記認識部９で認識した部品２の姿勢の修正を支軸２０を回転させたり、マウントボード４の位置を前後させたり、ヘッドスライダー７により左右方向の搬送位置を決めて修正され、修正が終了すると部材２１は支軸２０によって降下し、マウントボード４の所定の位置に押付けられて粘着材により貼付けられて実装される。
【００２９】
このような動作を繰返して、マウントボード４上に所定数の部品２を精度よく実装すると、実装テーブル１６は前出してマウントボード４を装置本体１の前方に移動させて取出す。
【００３０】
なお、上記説明においては、認識部９で部品２の部品実装ヘッド部８に保持されている姿勢を認識し、部品実装部５上で姿勢のずれの修正を行うものについて説明したが、認識部９で認識する部品２の姿勢が認識できないものについてはマウントボード４に実装せずに排出部に排出し、姿勢的に問題のないものだけを実装していく方法とすることもできる。この場合、認識部９は部品２の部品実装ヘッド部８での保持姿勢の情報を認識し、制御部で実装可否の判断を行うことになる。
【００３１】
また、上記部品実装ヘッド部８の部品２を保持する部材２１は吸引口を設けて部品２を吸着する構成として説明したが、取扱う部品によっては部品２を挟み込んで保持する保持爪を設けた構成とすることもできる。
【００３２】
さらに、部品２の認識マーク２４については、別個に形成されたものについて説明したが、印刷配線基板を部品とするものにおいては、表面の配線パターン全体あるいは実装ランドも認識マークとして活用することができる。
【００３３】
以上のように本発明の部品実装装置は、高精度な実装が要求される場合に実装基準に対して正確に形成された認識マーク２４を認識して保持された部品２の姿勢を修正して行うため、きわめて高い実施精度を実現できることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の部品実装装置は、部品の上面に形成された認識マークを認識して実装するようにしたため、高精度な実装や組立てを行う生産設備に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における部品実装装置の斜視図である。
【図２】同装置の動作を説明する説明図である。
【図３】同認識部と部品実装ヘッド部を示す斜視図である。
【図４】同装置における部品の実装例を示す平面図である。
【図５】同装置により実装される部品の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    装置本体
２    部品
３    部品供給部
４    マウントボード
５    部品実装部
６    支持体
７    ヘッドスライダー
８    部品実装ヘッド部
９    認識部
１０    操作部
１１    マガジン
１２    部品移載機構
１３    部品供給テーブル
１４    第１の部品供給部
１５    第２の部品供給部
１６    実装テーブル
１７    保持ピン
１８    ボールネジ
１９    リニアガイド
２０    支軸
２１    部材
２２    貫通孔
２３    支持ブロック
２４    認識マーク
【図１】
2006202794.tif 000003
【図２】
2006202794.tif 000004
【図３】
2006202794.tif 000005
【図４】
2006202794.tif 000006
【図５】
2006202794.tif 000007