(57)【要約】【課題】基板への装着時に電子部品が吸着ノズルから離れない持ち帰り現象が極力起こらないようにして、基板の生産性の向上を図ること。【解決手段】吸着ノズル５の底面の外形の縦横の各寸法もＬＥＤ１５と同様に２．８ｍｍとし、この底面には光拡散用レンズ１５Ｂとは極力接触しないよう０．１ｍｍ程度の空間が形成されるよう前記レンズ１５Ｂの直径より僅か長い２．６ｍｍを直径とする収納凹部１６が形成され、吸着ノズル５の収納凹部１６以外の残された底面には、角部相互間の中間位置にＬＥＤ１５の吸着面とならないような４つのＵ字形状の切除部１８を形成する。ＬＥＤ１５はその材質の性質から粘着性があり、プリント基板Ｐへの装着時にこのＬＥＤ１５が吸着ノズル５から離れないことがあるので、吸着ノズル５の四隅の吸着面１９ばかりか外側面下部、及び接触する可能性のある前記収納凹部１６を形成する面等に粘着防止用表面処理を施す。【選択図】図６
2011165834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置から吸着ノズルにより取出した電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、前記吸着ノズルの前記電子部品を吸着するための接触面に、粘着防止用表面処理を施したことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
部品供給装置から吸着ノズルにより取出した電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、前記吸着ノズルが電子部品としてのＬＥＤを吸着する際に前記吸着ノズル下面中央部に前記ＬＥＤの上面中央部の半球状の光拡散用レンズを入り込ませるための収納凹部を形成すると共に、前記吸着ノズルの前記収納凹部以外の残された底面の前記ＬＥＤの本体を吸着するための接触面に粘着防止用表面処理を施したことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
外形の底面視が四角形状を呈する前記吸着ノズルの前記収納凹部以外の残された底面には、角部相互間の中間位置に前記電子部品の吸着面とならないような切除部を形成し、この切除部を真空源に連通する前記電子部品の吸引のための外気吸引路に連通させたことを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給装置から吸着ノズルにより取出した電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品供給装置から吸着ノズルが取出した電子部品を基板上に実装する電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。この種の電子部品装着装置にあっては、一般に、部品供給装置から電子部品を吸着ノズルが吸着して取り出すときに、電子部品と密着しすぎて、プリント基板への装着時に電子部品が吸着ノズルから離れず、いわゆる持ち帰り現象が起こる事態が発生する。特に、表面に光拡散用のレンズを備えて、このレンズが設けられた本体が粘着性を有するＬＥＤ等の電子部品にあっては、この持ち帰り現象が起こり易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−９６１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような電子部品の持ち帰り現象が起こると、リカバリー装着をしなければならず、基板の生産性の向上が図れない。
【０００５】
そこで本発明は、基板への装着時に電子部品が吸着ノズルから離れない持ち帰り現象が極力起こらないようにして、基板の生産性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため第１の発明は、部品供給装置から吸着ノズルにより取出した電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、前記吸着ノズルの前記電子部品を吸着するための接触面に、粘着防止用表面処理を施したことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、部品供給装置から吸着ノズルにより取出した電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、前記吸着ノズルが電子部品としてのＬＥＤを吸着する際に前記吸着ノズル下面中央部に前記ＬＥＤの上面中央部の半球状の光拡散用レンズを入り込ませるための収納凹部を形成すると共に、前記吸着ノズルの前記収納凹部以外の残された底面の前記ＬＥＤの本体を吸着するための接触面に粘着防止用表面処理を施したことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、外形の底面視が四角形状を呈する前記吸着ノズルの前記収納凹部以外の残された底面には、角部相互間の中間位置に前記電子部品の吸着面とならないような切除部を形成し、この切除部を真空源に連通する前記電子部品の吸引のための外気吸引路に連通させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、基板への装着時に電子部品が吸着ノズルから離れない持ち帰り現象が極力起こらないようにして、基板の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】吸着ノズルが取付けられた状態の装着ヘッドの要部拡大図である。
【図３】吸着ノズルの底面図である。
【図４】ＬＥＤを吸着した状態の吸着ノズルを示す図である。
【図５】収納テープの収納部内のＬＥＤと吸着ノズルとの関係を示す図である。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】プリント基板に吸着ノズルに吸着保持されたＬＥＤを装着する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１において、基板組立実装ラインを構成する電子部品装着装置１には、基板としてのプリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、この搬送装置２を挟んで手前側と奥側に配設される電子部品を供給するための部品供給装置３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、それぞれ複数（例えば、１２本）の保持手段である吸着ノズル５を着脱可能に備えて前記各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能で且つ回転可能な装着ヘッド６とが設けられている。
【００１２】
前記搬送装置２は電子部品装着装置１の前後の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部２Ａと、前記各装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部２Ａから供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する基板位置決め部２Ｂと、この基板位置決め部２Ｂで電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部２Ｃとから構成され、これら基板供給部２Ａ、基板位置決め部２Ｂ及び基板排出部２Ｃはプリント基板Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて間隔が調整できる一対の搬送コンベアから構成される。
【００１３】
前記部品供給装置３は、キャスタ付きのカートのフィーダベース３Ａ上に部品供給ユニット３Ｂを多数並設したものであり、部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に臨むように装着装置本体２に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。この部品供給ユニット３Ｂには多数の電子部品をキャリアテープＣａの凹部から成る各収納部Ｃｂに一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープＣａからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット３Ｂの部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部Ｃｂから前記装着ヘッド６の吸着ノズル５により取出される。
【００１４】
Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム４Ａ、４Ｂは、Ｙ方向リニアモータの駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム４Ａ、４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータは左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子７Ａとから構成される。
【００１５】
また、前記ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータによりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータは各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成される。
【００１６】
従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置２の基板位置決め部２Ｂ上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。
【００１７】
そして、各装着ヘッド６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル５は上下軸モータにより昇降可能であり、またθ軸モータにより装着ヘッド６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。
【００１８】
８は前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラで、１２はプリント基板Ｐの位置確認用の認識マークＭ１、Ｍ２を撮像するための基板認識カメラ１２で、各装着ヘッド６に搭載されている。１３Ａ、１３Ｂは種々の吸着ノズル５を収納するノズルストッカで、各最大配置可能本数が２４本である。
【００１９】
次に、図２乃至図８に基づいて、部品供給ユニット３Ｂにセットされた収納テープのキャリアテープＣａの各収納部Ｃｂから電子部品としてのＬＥＤ（発光素子）１５を吸着して取出す吸着ノズル５について説明するが、本実施形態では説明の便宜上、１本として説明する。
【００２０】
図２に示すように、前記装着ヘッド６の下端にはノズル支持体１４が一体に設けられ、このノズル支持体１４に吸着ノズル５が着脱可能に取付けられている。そして、ノズル支持体１４には中央部に通路１４Ａが形成され、装着ヘッド６に形成された通路を介して図示しない真空源に連通している。
【００２１】
そして、前記吸着ノズル５は、外形の底面視が四角形状を呈する角筒状の下筒部５Ａと、この下筒部５Ａの上部の中間筒部５Ｂと、この中間筒部５Ｂの上部の上筒部５Ｃとから構成され、中央部には前記通路１４Ａに連通する外気吸引路１７が形成されている。なお、前記上筒部５Ｃの下部には光反射面となる傾斜面が形成されて、この傾斜面に光を照射して反射された像を認識処理して、吸着ノズル５の位置を把握することができる。
【００２２】
また、図３及び図４に示すように、この吸着ノズル５が電子部品としてのＬＥＤ１５を吸着する際に、下筒部５Ａの下面中央部に前記ＬＥＤ１５の本体１５Ａの上面中央部に突設した半球状の光拡散用レンズ１５Ｂを入り込ませるための収納凹部１６が形成されている。
【００２３】
さらに、前記吸着ノズル５の前記収納凹部１６以外の残された底面には、角部相互間の中間位置に前記ＬＥＤ１５の吸着面とならないような４つのＵ字形状の切除部１８を形成し、この切除部１８を前記電子部品の吸引のための外気吸引路１７に連通させている。従って、前記吸着ノズル５の収納凹部１６以外の残された底面には切除部１８が形成されているので、この４つの切除部１８を除いた四隅の吸着面１９が前記ＬＥＤ１５の本体１５Ａに接触する形で、このＬＥＤ１５は吸着ノズル５に吸着されることとなる。
【００２４】
詳述すると、図５に示すように、所定間隔毎に送り機構のスプロケットの送り歯が嵌合する送り孔Ｃｃを備えたキャリアテープＣａの収納部Ｃｂの縦横の各寸法Ｌ１は３．３ｍｍであって、この収納部Ｃｂ内に０．２５ｍｍの間隔を存して前記ＬＥＤ１５が収納されている。即ち、前記ＬＥＤ１５の上面（下面も）の縦横の各寸法Ｌ２は、２．８ｍｍで、その上面中央部に設けられる光拡散用レンズ１５Ｂの直径は２．４ｍｍであり、このレンズ１５Ｂの周囲の本体１５Ａの最も幅狭な部分の長さは０．２ｍｍである。一方、吸着ノズル５はキャリアテープＣａの収納部Ｃｂ内のＬＥＤ１５を吸着して、収納部ＣｂからＬＥＤ１５から取出すために収納部Ｃｂ内にまで入り込むように下降するものであるから、前記吸着ノズル５の底面の外形寸法を長くすることはできず、この吸着ノズル５の底面の外形の縦横の各寸法Ｌ３も、前記ＬＥＤ１５と同様に２．８ｍｍとし、この底面には前記光拡散用レンズ１５Ｂとは極力接触しないよう０．１ｍｍ程度の空間が形成されるよう前記光拡散用レンズ１５Ｂの直径より僅か長い２．６ｍｍを直径とする収納凹部１６が形成される。
【００２５】
従って、収納凹部１６以外の残された底面を形成する壁面の最も薄い幅は、０．１ｍｍとなるので、このまま、この薄い壁面を残しておくと、この壁面も変形移動するので、ＬＥＤ１５の吸着の際にはその吸着が不安定となる。そこで、吸着ノズル５の収納凹部１６以外の残された底面には、角部相互間の中間位置にＬＥＤ１５の吸着面とならないような４つのＵ字形状の切除部１８を形成する。すると、この４つの切除部１８を除いた四隅の吸着面１９がＬＥＤ１５の本体１５Ａに接触し、このＬＥＤ１５を水平に吸着できることとなる。
【００２６】
なお、前記ＬＥＤ１５はその材質の性質から粘着性があり、部品供給ユニット３ＢからＬＥＤ１５を吸着ノズル５が吸着して取り出すときに、特にＬＥＤ１５の本体１５Ａと密着しすぎて、プリント基板Ｐへの装着時にこのＬＥＤ１５が吸着ノズル５から離れず、いわゆる持ち帰り現象が起こる事態が発生するので、吸着ノズル５の四隅の吸着面１９ばかりか外側面下部（下筒部５Ａの側面）、及び接触する可能性のある前記収納凹部１６を形成する面等に粘着防止用表面処理を施す。
【００２７】
即ち、前記吸着ノズル５は、例えばアルミニウム製であり、前述した吸着面１９や側面下部（下筒部５Ａの側面）、収納凹部１６を形成する面等に小さな凹凸形状を形成し、この凹凸の凹部内に凹凸形状を残しながら非粘着性共重合体樹脂を埋め込む処理をし、非粘着性表面を形成する。これによって、前述の持ち帰り現象を減少させることができる。従って、この持ち帰り現象が発生した場合には、再度同種のＬＥＤを部品供給ユニット３Ｂから取出してプリント基板Ｐに装着するリカバリー装着をする必要が極力減少するので、基板の生産性の向上が図れる。
【００２８】
また、前述した吸着面１９や側面下部、収納凹部１６を形成する面等にプレセラミック層を形成して、このプレセラミック層の中に非粘着物質を封入して、非粘着性表面を形成してもよい。
【００２９】
なお、吸着面１９や側面下部（下筒部５Ａの側面）、収納凹部１６を形成する面等に粘着防止用表面処理を施すと、この部分は光の非反射部となって吸着ノズル５の位置を認識処理の妨げとなるが、前述したように、前記上筒部５Ｃの下部に光反射面となる傾斜面を形成して、この傾斜面に光を照射して反射された像を認識処理することにより、吸着ノズル５の位置を把握することができる。
【００３０】
なお、プリント基板Ｐへの電子部品の装着動作は以下のように行われる。即ち、プリント基板Ｐが上流装置より受継がれて搬送装置２の基板供給部２Ａ上に存在すると、この基板供給部２Ａ上のプリント基板Ｐを基板位置決め部２Ｂへ移動させて位置決め固定する。そして、プリント基板Ｐの位置決めがされると、電子部品装着装置１に設けられた一方のビーム４ＡがＹ方向リニアモータの駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータによりビーム４Ａに設けられた装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により装着ヘッド６に設けられた吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出す。
【００３１】
この場合、図６及び図７に示すように、吸着ノズル５は上下軸モータの駆動により、キャリアテープＣａの収納部Ｃｂ内にまで入り込むように下降し、この収納部Ｃｂ内のＬＥＤ１５を吸着して、収納部Ｃｂから取出す。そして、収納凹部１６内に光拡散用レンズ１５Ｂを入り込ませながら、ＬＥＤ１５の本体１５Ａに４つの切除部１８を除いた四隅の吸着面１９が接触し、このＬＥＤ１５を水平状態で吸着する。即ち、吸着ノズル５の収納凹部１６以外の残された底面には、角部相互間の中間位置にＬＥＤ１５の吸着面とならないような４つのＵ字形状の切除部１８が形成され、四隅の吸着面１９がＬＥＤ１５の本体１５Ａに接触し、このＬＥＤ１５を水平に安定した状態で吸着して取出すことができる。
【００３２】
そして、取出した後は装着ヘッド６の吸着ノズル５を上昇させて、ビーム４Ｂの装着ヘッド６を部品認識カメラ８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して吸着ノズルに対する位置ズレを把握する。
【００３３】
また、各装着ヘッド６に設けられた基板認識カメラ１２がプリント基板Ｐ上方位置まで移動して、プリント基板Ｐに付された位置決めマークＭ１、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置２９が認識処理してプリント基板の位置を把握する。
【００３４】
そして、装着データの装着座標にプリント基板Ｐの位置決めマークの認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する（図８参照）。
【００３５】
このとき、吸着ノズル５の四隅の吸着面１９ばかりか外側面下部、及び接触する可能性のある前記収納凹部１６を形成する面等に粘着防止用表面処理が施されているので、前記ＬＥＤ１５がその材質の性質から粘着性があっても、図８に示すように、このＬＥＤ１５をプリント基板Ｐ上に載置した後、吸着ノズル５が上昇すると、このＬＥＤ１５が吸着ノズル５から確実に離れて、プリント基板Ｐへ装着することができる。従って、いわゆる電子部品の持ち帰り現象の発生が極力減少する。また、切除部１８によって吸着面も減少し、ＬＥＤ１５が吸着ノズル５から確実に離れて、プリント基板Ｐへ装着することができる。
【００３６】
このようにして、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板を基板位置決め部２Ｂから基板排出部２Ｃを介して下流装置に受け渡して、このプリント基板Ｐ上への電子部品の装着動作は終了する。
【００３７】
なお、吸着ノズルに切除部を形成した方が、切除部を形成せずに吸着ノズルに、例えば薄肉部を残す場合より加工は容易である。しかし、切除部を形成しないで、吸着ノズルの下端とＬＥＤとの間の外気吸引時の漏れを極力防止するようにしてもよい。
【００３８】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【符号の説明】
【００３９】
１          電子部品装着装置
３          部品供給装置
３Ａ、3Ｂ  部品供給ユニット
５          吸着ノズル
６          装着ヘッド
１５        ＬＥＤ
１５Ａ      本体
１５Ｂ      光拡散用レンズ
１６        収納凹部
１８        切除部
１９        吸着面
【図１】
2011165834.tif 000003
【図２】
2011165834.tif 000004
【図３】
2011165834.tif 000005
【図４】
2011165834.tif 000006
【図５】
2011165834.tif 000007
【図６】
2011165834.tif 000008
【図７】
2011165834.tif 000009
【図８】
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