(57)【要約】【課題】  部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止し得るようにする。【解決手段】  真空装置８と、真空装置８の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズル９と、吸着ノズル９を移動可能なノズル移動装置１０と、少なくともノズル移動装置１０を制御可能な制御装置１１とを備えた部品実装装置３であって、上記真空圧を検出可能な圧力検出手段４１，４２を設けると共に、制御装置１１を、圧力検出手段４１，４２からの検出圧力によってノズル移動装置１０の移動速度を制御可能となるように構成している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着ノズルによって真空圧で吸着し、ノズル移動装置で前記吸着ノズルを所定の位置まで移動させる部品実装方法において、
圧力検出手段で上記真空圧を検出し、検出した真空圧に応じて部品の移動速度を制御することを特徴とする部品実装方法。
【請求項２】
真空装置と、該真空装置の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズルと、該吸着ノズルを移動可能なノズル移動装置と、少なくとも前記ノズル移動装置を制御可能な制御装置とを備えた部品実装装置において、
上記真空圧を検出可能な圧力検出手段を設けると共に、
前記制御装置を、圧力検出手段からの検出圧力によって前記ノズル移動装置の移動速度を制御可能に構成したことを特徴とする部品実装装置。
【請求項３】
前記圧力検出手段を、所要の間隔を有して少なくとも２つ設けると共に、
前記制御装置を、両圧力検出手段の差圧によって吸着ノズルの不具合を診断可能に構成したことを特徴とする請求項２記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記圧力検出手段によって検出された検出圧力を表示可能な表示ユニットを備えたことを特徴とする請求項２または３記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記表示ユニットが、前記制御装置によって診断された不具合の内容を表示可能であることを特徴とする請求項４記載の部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品実装方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テーピングされた電子部品を、フィーダから取出して回路基板へ実装するのにチップマウンタなどの部品実装装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このチップマウンタなどの部品実装装置は、フィーダ上に載置された部品キャリア内の部品を１個ずつ吸着ノズルによって真空圧で吸着し、ノズル移動装置で吸着ノズルを所定の位置まで移動させるようにしたものである。この際、部品認識ユニットを用いて、部品の中心と吸着ノズルの中心とのズレを検出し、搭載すべき位置の座標を補正して、ノズル移動装置が動かされる。
【特許文献１】特開平６−２１６５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記部品実装手段では、部品キャリア内のチップポケットと部品との間のクリアランスや、フィーダにおける部品吸着位置の調整のバラ付きなどにより、吸着時に正確に部品の中心に吸着できないような場合が生じるが、この場合、吸着ノズルの吸着穴が完全に塞がらないことにより吸着力が不足するにも拘わらず、ノズル移動装置の移動速度は中心を吸着した時と同じであるため、移動中に部品がズレたり落下したりすることにより、回路基板に対する搭載位置ズレや欠品などの搭載品質の低下を招くおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、部品を吸着ノズルによって真空圧で吸着し、ノズル移動装置で前記吸着ノズルを所定の位置まで移動させる部品実装方法において、圧力検出手段で上記真空圧を検出し、検出した真空圧に応じて部品の移動速度を制御する部品実装方法を特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載された発明では、真空装置と、該真空装置の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズルと、該吸着ノズルを移動可能なノズル移動装置と、少なくとも前記ノズル移動装置を制御可能な制御装置とを備えた部品実装装置において、上記真空圧を検出可能な圧力検出手段を設けると共に、前記制御装置を、圧力検出手段からの検出圧力によって前記ノズル移動装置の移動速度を制御可能に構成した部品実装装置を特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載された発明では、前記圧力検出手段を、所要の間隔を有して少なくとも２つ設けると共に、前記制御装置を、両圧力検出手段の差圧によって吸着ノズルの不具合を診断可能に構成した部品実装装置を特徴としている。
【０００８】
請求項４に記載された発明では、前記圧力検出手段によって検出された検出圧力を表示可能な表示ユニットを備えた部品実装装置を特徴としている。
【０００９】
請求項５に記載された発明では、前記表示ユニットが、前記制御装置によって診断された不具合の内容を表示可能である部品実装装置を特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、部品を吸着ノズルによって真空圧で吸着し、ノズル移動装置で前記吸着ノズルを所定の位置まで移動させる部品実装方法において、圧力検出手段で上記真空圧を検出し、検出した真空圧に応じて部品の移動速度を制御することにより、部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止することが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、真空装置と、該真空装置の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズルと、該吸着ノズルを移動可能なノズル移動装置と、少なくとも前記ノズル移動装置を制御可能な制御装置とを備えた部品実装装置において、上記真空圧を検出可能な圧力検出手段を設けると共に、前記制御装置を、圧力検出手段からの検出圧力によって前記ノズル移動装置の移動速度を制御可能に構成したことにより、部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止することが可能となる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、少なくとも２つ設けられた圧力検出手段の差圧を利用することによって、制御装置に、吸着ノズルの不具合を診断させることが可能となる。
【００１３】
請求項４の発明によれば、表示ユニットを備えたことにより、圧力検出手段によって検出された検出圧力を表示することが可能となる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、制御装置によって診断された不具合の内容を、表示ユニットに表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止し得るようにするという目的を、真空圧を検出可能な圧力検出手段を設けると共に、制御装置を、圧力検出手段からの検出圧力によってノズル移動装置の移動速度を制御可能となるように構成する、という手段で実現した。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施例について、図示例と共に説明する。
【００１７】
図１〜図８は、この発明の実施例を示すものである。
【００１８】
まず、構成を説明すると、図１に示すように、テーピングされた電子部品などの部品を、フィーダ１（またはフィーダー）から取出して回路基板２へ実装するのに、チップマウンタなどの部品実装装置３を用いる。ここで、上記フィーダ１は、その上部に部品キャリア４が載置されており、この部品キャリア４に設けられたチップポケットに部品が収容されている。また、フィーダ１には、部品認識ユニット５が取付けられている。また、フィーダ１または回路基板２の近傍などには、部品廃棄ボックス６が設けられている。
【００１９】
このチップマウンタなどの部品実装装置３は、真空装置８と、真空装置８の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズル９と、吸着ノズル９を移動可能なノズル移動装置１０と、少なくともノズル移動装置１０を制御可能な制御装置１１とを備えている。
【００２０】
ここで、上記真空装置８は、真空ポンプなどのエア供給源１５と、このエア供給源１５の吸入側に接続された真空バルブなどの真空発生源１６と、エア供給源１５の吐出側に接続された真空破壊バルブ１７と、真空発生源１６および真空破壊バルブ１７を切換可能な負圧／正圧切換バルブ１８とを備えている。
【００２１】
上記吸着ノズル９は、真空配管２０を介して上記負圧／正圧切換バルブ１８に接続されている。この吸着ノズル９は、先端にノズル部２１を有すると共に、内部にエアフィルタ２２を備えている。
【００２２】
上記ノズル移動装置１０は、吸着ノズル９を平面内で移動させるＸ・Ｙ軸ユニット２５と、吸着ノズル９を軸転させるθユニット２６と、吸着ノズル９を昇降させるノズル昇降ユニット２７とを備えている。
【００２３】
上記制御装置１１は、メモリー３０などの記憶装置を内部または外部に備えている。この制御装置１１は、上記したノズル移動装置１０の他に、部品認識ユニット５や真空装置８との間で信号のやり取りなどを行い得るようにしている。
【００２４】
この実施例では、上記部品実装装置３に対し、上記真空圧を検出可能な圧力検出手段４１，４２を設ける。そして、上記制御装置１１を、圧力検出手段４１，４２からの検出圧力（真空圧）によってノズル移動装置１０の移動速度を制御可能となるように構成する。
【００２５】
この際、好ましくは、圧力検出手段４１，４２を、所要の間隔を有して少なくとも２つ設けるようにする。そして、制御装置１１を、両圧力検出手段４１，４２からの検出圧力の差圧によって吸着ノズル９などの不具合を診断可能となるように構成する。ここで、１つ目の圧力検出手段４１は、負圧／正圧切換バルブ１８とエアフィルタ２２との間に設けられている。また、２つ目の圧力検出手段４２は、エアフィルタ２２とノズル部２１との間に設けられている。
【００２６】
更に、圧力検出手段４１，４２によって検出された検出圧力を表示可能な表示ユニット４５を備えるようにする。この表示ユニット４５は、制御装置１１に接続される。
【００２７】
加えて、表示ユニット４５が、制御装置１１によって診断された不具合の内容を表示可能となるように構成する。
【００２８】
上記構成のチップマウンタなどの部品実装装置３は、例えば、テーピングされた電子部品などの部品を、フィーダ１から取出して回路基板２へ実装するのに用いられる。
【００２９】
この場合には、フィーダ１上にある部品キャリア４内の部品を１個ずつ吸着ノズル９によって真空圧で吸着し、ノズル移動装置１０で吸着ノズル９を所定の位置にある回路基板２まで移動させることにより部品を移送し、回路基板２に実装するように作動される。この際、部品認識ユニット５を用いて、部品の中心と吸着ノズル９の中心とのズレを検出し、搭載すべき位置の座標を補正して、ノズル移動装置１０が動かされる。
【００３０】
この実施例の部品実装装置３では、上記真空圧を圧力検出手段４１，４２で検出し、検出した真空圧に応じて部品の移動速度を制御することができる。
【００３１】
より具体的には、制御装置１１は、図２、図３のフローチャートおよび図４のタイムチャートに示すようにノズル移動装置１０を制御して、部品を実装させる。
【００３２】
即ち、図２のメインルーチンが開始されると、制御装置１１は、先ず、Ｘ・Ｙ軸ユニット２５により吸着ノズル９をＸ・Ｙ軸移動させて、吸着ノズル９をフィーダ１上に載置された部品キャリア４内の吸着しようとする部品の上方へ位置させる。
【００３３】
次に、ノズル昇降ユニット２７により吸着ノズル９を下降させて部品に接触させる（ステップａ）。そして、負圧／正圧切換バルブ１８をＯＮにして（ステップｂ）、吸着ノズル９に部品を吸着させる。
【００３４】
この負圧／正圧切換バルブ１８の作動開始と同時に圧力検出手段４１，４２による圧力測定を開始する。そして、設定時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のそれぞれにつき、予めメモリー３０に登録された監視圧力（１〜３）と、圧力検出手段４１，４２による検出圧力の実測値である到達真空圧（Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１’〜Ｐ３’）とを比較する。到達真空圧（Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ１’〜Ｐ３’）が監視圧力（１〜３）よりも低い場合には、部品に対する吸着ノズル９の吸着位置ズレによる吸着力不足が考えられるので、その部品は搭載せずに、圧力が低いと判断された時点で後述するように部品廃棄ボックス６に廃却する。
【００３５】
上記を図２のフローチャートに即して説明すると、先ず、圧力検出手段４１，４２により、設定時間Ｔ１で、到達真空圧Ｐ１，Ｐ１’を測定し、「到達真空圧Ｐ１，Ｐ１’＞監視圧力１」の式が不成立（Ｎｏ）の場合には、図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行し、成立（Ｙｅｓ）の場合には、設定時間Ｔ２で、到達真空圧Ｐ２，Ｐ２’を測定し、「到達真空圧Ｐ２，Ｐ２’＞監視圧力２」の式が不成立（Ｎｏ）の場合には、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行し、成立（Ｙｅｓ）の場合には、設定時間Ｔ３で、到達真空圧Ｐ３，Ｐ３’を測定し、「到達真空圧Ｐ３，Ｐ３’＞監視圧力３」の式が不成立（Ｎｏ）の場合には、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行し、成立（Ｙｅｓ）の場合には、ノズル昇降ユニット２７により吸着ノズル９を上昇させる（ステップｃ）。
【００３６】
そして、吸着ノズル９の上昇完了と同時に（時間Ｔ４）、圧力検出手段４１，４２により、到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’を測定し（ステップｄ）、予めメモリー３０に登録された監視圧力４と、圧力検出手段４１，４２による検出圧力の実測値である到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’とを比較する。
【００３７】
到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’が監視圧力４よりも高い場合（Ｙｅｓの場合）には、ノズル移動装置１０の移動速度を減速させずに、通常の移動速度で後述するように部品の搭載を行う。
【００３８】
反対に、到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’が監視圧力４よりも低い場合（Ｎｏの場合）には、更に、予めメモリー３０に登録された監視圧力４４と比較し、高い場合（Ｙｅｓの場合）には、ノズル移動装置１０の移動速度を、到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’に応じて予めメモリー３０に登録された図５に示す関係に基づいて最適な移動速度まで減速して部品の搭載を行い、低い場合（Ｎｏの場合）には、その部品は搭載せずに、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行して、部品廃棄ボックス６に廃却する。
【００３９】
上記を図２のフローチャートに即して説明すると、圧力検出手段４１，４２により、到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’を測定し、「到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’＞監視圧力４」の式が成立（Ｙｅｓ）の場合には、Ｘ・Ｙ軸ユニット２５により吸着ノズル９を回路基板２の位置までＸ・Ｙ軸移動させる（ステップｅ）。反対に、不成立（Ｎｏ）の場合には、更に「Ｐ４，Ｐ４’到達真空圧＞監視圧力４４」の式を判断し、成立（Ｙｅｓ）の場合には、部品移動速度を変更（減速）して、Ｘ・Ｙ軸ユニット２５により吸着ノズル９を回路基板２の位置までＸ・Ｙ軸移動させる。反対に、不成立（Ｎｏ）の場合には、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行する。
【００４０】
そして、搭載の場合には、更に部品の移動中も、圧力検出手段４１，４２による到達真空圧Ｐ５，Ｐ５’の連続測定を行い、到達真空圧Ｐ５，Ｐ５’が予めメモリー３０に登録された基準真空圧Ｐ１２，Ｐ１２’（最大到達真空圧から許容値を差し引いた値）よりも下回った場合には、部品の吸着状態が変化したものと考えられるので、その部品は搭載せずに、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行して、部品廃棄ボックス６に廃却する。
【００４１】
上記を図２のフローチャートに即して説明すると、圧力検出手段４１，４２により、到達真空圧Ｐ５，Ｐ５’を連続測定し、「到達真空圧＞基準真空圧力Ｐ１２，Ｐ１２’」の式が不成立（Ｎｏ）の場合には、そこから図３の部品廃却用のサブルーチンへ移行する。反対に、成立（Ｙｅｓ）の場合には、部品の移動が終了した時に（時間Ｔ５）、ノズル昇降ユニット２７を下降し（ステップｆ）、負圧／正圧切換バルブ１８をＯＦＦにして（ステップｇ）、回路基板２に部品を搭載し、ノズル昇降ユニット２７を上昇させて（ステップｈ）、メインルーチンを終了する。
【００４２】
一方、図３の部品廃却用のサブルーチンでは、部品の廃却に加えて、吸着ノズル９などの不具合の診断を行う。
【００４３】
即ち、２つの圧力検出手段４１，４２は、負圧／正圧切換バルブ１８からの距離の違いによって、同一時間であってもより多くの排気が行える手前側の圧力検出手段４１の方が奥側の圧力検出手段４２よりも高い真空圧を示すこととなる。しかし、この真空圧の圧力差は設備に何らかの異常が無い限り常に一定の値を維持することとなる。
【００４４】
通常、吸着ノズル９のノズル部２１が詰まった場合には、この圧力差が小さくなり、エアフィルタ２２が詰まった場合には、この圧力差が大きくなるという特性があるので、この特性を利用し、予めメモリー３０に登録された監視差圧と比較することにより、吸着ノズル９のノズル部２１とエアフィルタ２２とのどちらに異常があるのかを判別する。そして、異常が発生した場合には、図６に示すように、表示ユニット４５に異常内容を表示する。例えば、図６では、「真空配管不良！」「異常部位、フィルター（または、ノズル）」などと表示される。なお、表示態様はこれに限るものではない。例えば、「真空配管不良！」は、「吸着ノズル不良！」などとすることができる。
【００４５】
また、同一のフィーダ１の部品が、連続して予めメモリー３０に登録された部品未吸着判定真空圧に至らなかった場合には、部品吸着ミス（吸着不能）ということにより、フィーダ１の異常または真空装置８の異常が考えられるが、真空装置８に異常が発生するのは希有であるため、日常的に異常が発生する可能性があるフィーダ１の異常とし、図７に示すように、表示ユニット４５に異常内容を表示する。例えば、図７では、「フィーダー部品吸着不良！」「異常フィーダー部：Ｎｏ１２（または、Ｎｏ１５）」などと表示される。なお、表示態様はこれに限るものではない。例えば、「フィーダー部品吸着不良！」は、「部品吸着ミス！」や「フィーダ異常！」などとすることができる。なお、「フィーダー」と「フィーダ」は同義語の範囲内である。
【００４６】
より具体的には、図３のフローチャートに示すように、部品廃却用のサブルーチンでは、ノズル昇降ユニット２７が上昇した状態で、到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’と部品未吸着判定真空圧Ｐ１１，Ｐ１１’とを比較し、「到達真空圧Ｐ４，Ｐ４’≦部品未吸着判別真空圧Ｐ１１，Ｐ１１’」の式が成立（Ｙｅｓ）の場合にはフィーダ１の異常と判断し、フィーダ異常をカウントする。反対に不成立（Ｎｏ）の場合には、吸着ノズル９の異常と判断する。
【００４７】
吸着ノズル９の異常の場合には、更に、到達真空圧差を算出し、「算出差圧＜監視差圧」の式が成立（Ｙｅｓ）の場合には、ノズル部２１の詰まりと判断して、ノズル詰まり異常をカウントし、反対に不成立（Ｎｏ）の場合には、エアフィルタ２２の詰まりと判断してエアフィルタ異常をカウントする。
【００４８】
そして、フィーダ１の異常と、ノズル部２１の異常と、エアフィルタ２２の異常とのそれぞれに対し、「異常カウント数≦異常出力開始数」の式を判断し、Ｙｅｓの場合には、そのまま部品の廃却へ移行し、Ｎｏの場合には、表示ユニット４５に、図７に示すようなフィーダ異常警告、図６に示すようなノズル詰まり異常警告またはフィルタ異常警告、を表示してから部品の廃却へ移行する。
【００４９】
部品を廃却するには、先ず、ノズル移動装置１０の移動速度、即ち、部品移動速度を変更（減速）し、Ｘ・Ｙ軸ユニット２５により吸着ノズル９を部品廃棄ボックス６の位置までＸ・Ｙ軸移動させ、ノズル昇降ユニット２７を下降し、負圧／正圧切換バルブ１８をＯＦＦにして、部品廃棄ボックス６に部品を廃却し、ノズル昇降ユニット２７を上昇させて、部品廃却用のサブルーチンを終了する。
【００５０】
なお、表示ユニット４５は、通常時には、図８に示すように、圧力検出手段４１，４２によって検出された検出圧力を表示する（通常表示）。そして、表示ユニット４５は、異常警告を表示する時（異常時）には、図８の通常表示に替えてまたは重ねて図６、図７のように異常表示を表示する。
【００５１】
このように、この実施例によれば、部品を吸着ノズル９によって真空圧で吸着し、ノズル移動装置１０で吸着ノズル９を所定の位置まで移動させる部品実装方法において、圧力検出手段４１，４２で上記真空圧を検出し、検出した真空圧に応じて部品の移動速度を制御することにより、部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止することが可能となる。
【００５２】
また、真空装置８と、真空装置８の真空圧によって部品を吸着可能な吸着ノズル９と、吸着ノズル９を移動可能なノズル移動装置１０と、少なくともノズル移動装置１０を制御可能な制御装置１１とを備えた部品実装装置３において、上記真空圧を検出可能な圧力検出手段４１，４２を設けると共に、制御装置１１を、圧力検出手段４１，４２からの検出圧力によってノズル移動装置１０の移動速度を制御可能に構成したことにより、部品の中心を吸着できなかったような場合であっても搭載品質が低下するのを防止することが可能となる。
【００５３】
更に、少なくとも２つ設けられた圧力検出手段４１，４２の差圧を利用することによって、制御装置１１に、吸着ノズル９などの不具合を診断させることが可能となる。
【００５４】
そして、表示ユニット４５を備えたことにより、圧力検出手段４１，４２によって検出された検出圧力を表示することが可能となる。
【００５５】
加えて、制御装置１１によって診断された不具合の内容を、表示ユニット４５に表示することが可能となる。
【００５６】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例にかかる部品実装装置のブロック図である。
【図２】図１の部品実装装置による部品実装用のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】図１の部品実装装置による部品廃却用のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図１の部品実装装置の作動状態を示すタイムチャートである。
【図５】到達真空圧と移動限界速度との関係を示すグラフである。
【図６】表示ユニットによる吸着ノズルの異常を示す表示図である。
【図７】表示ユニットによるフィーダの異常を示す表示図である。
【図８】表示ユニットによる通常表示を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
３    部品実装装置
８    真空装置
９    吸着ノズル
１０  ノズル移動装置
１１  制御装置
４１  圧力検出手段
４２  圧力検出手段
４５  表示ユニット
【図１】
2006351815.tif 000003
【図２】
2006351815.tif 000004
【図３】
2006351815.tif 000005
【図４】
2006351815.tif 000006
【図５】
2006351815.tif 000007
【図６】
2006351815.tif 000008
【図７】
2006351815.tif 000009
【図８】
2006351815.tif 000010