(57)【要約】【課題】テープから供給される部品の極性方向を吸着前に検出し、装着不良を未然に防ぐ。【解決手段】リールに保持された部品供給テープを送り出し該テープに収容された電子部品を順次ピックアップ位置に位置付ける部品供給装置と、ピックアップ位置に位置付けられた電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する装着装置と、ピックアップ位置に位置付けられた電子部品の極性方向を検出するカメラを含んでなる極性検出装置と、を備え、テープに収容された部品を吸着される前に撮像してその極性方向を検出する。【選択図】  図３
2004356604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する電子部品装着装置であって、
前記部品供給テープに収容されたピックアップされる前の電子部品の極性方向を検出する極性検出装置を備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板上に装着する電子部品装着装置であって、
リールに保持された部品供給テープを送り出し該テープに収容された電子部品を順次ピックアップ位置に位置付ける部品供給装置と、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する装着装置と、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品の極性方向を検出する極性検出装置と、少なくとも前記部品供給装置、前記装着装置及び前記極性検出装置を制御する制御装置と、を有することを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
前記極性検出装置は、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品を撮像するカメラを含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
【請求項４】
前記極性検出装置は、前記部品供給テープに収容された電子部品の上面に形成された極性マークを検出するものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子部品装着装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記極性検出装置で検出された電子部品の極性方向が予定された方向と異なる場合に、装着装置による装着を中止するよう制御することを特徴とする請求項２乃至４の何れか一に記載の電子部品装着装置。
【請求項６】
前記装着装置は、ピックアップした部品の角度姿勢を調整する角度姿勢調整装置を含み、前記制御装置は、前記極性検出装置で検出された電子部品の極性方向が予定された方向と異なる場合に、予定された極性方向と検出された極性方向の角度差を打ち消すように前記角度姿勢調整装置を制御することを特徴とする請求項２乃至４の何れか一に記載の電子部品装着装置。
【請求項７】
部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する電子部品の装着方法であって、
前記部品供給テープに収容された電子部品の極性方向をその部品がピックアップされる前に検出する極性検出工程を含むことを特徴とする電子部品の装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板等の基板に電子部品を装着する電子部品装着装置及び電子部品装着方法に関するものであり、特に、部品を供給する手段として、リールに巻回された部品供給テープを用いる電子部品装着装置及び電子部品装着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板等に電子部品を装着する電子部品装着装置において、テープ媒体に保持された部品を供給して装着する装置が広く知られている。この種の電子部品装着装置は、大略、装置本体を構成する筐体内に、基板の搬入と搬出を行なう基板搬送コンベアと、同一種類の電子部品を多数供給する部品供給テープが巻回されたリールがセットされたテープ部品供給フィーダを含んでなる部品供給装置と、部品供給装置から供給された部品を基板に装着する部品装着装置と、が設けられて構成される。
【０００３】
図５に示されるように、部品供給テープ１００は、キャリアテープ１１０とトップテープ１２０とから構成される。キャリアテープ１１０には、各々１個の部品を収容する部品収容凹部１１１がテープの延在方向に配列して複数形成されている。トップテープ１２０は、部品収容凹部１１１の開口を塞ぐべくキャリアテープ１１０の上面に貼付されており、これにより、部品収容凹部１１１に収容された電子部品は凹部から脱落することなく保持される。また、１３０は部品供給テープ１００が巻回されるリールである。なお、部品供給テープ１００は、先ず、部品充填装置によってキャリアテープ１１０の部品収容凹部１０１に電子部品を充填し、次に、トップテープ１２０をキャリアテープ１１０の上面にテーピングすることで製造されている。
【０００４】
テープ部品供給フィーダは、リール１３０を保持するリール保持機構と、テープに保持された電子部品を順次部品供給位置に位置付けるべく、テープをピックアップ位置である部品供給位置に向けて間欠送りするテープ送り機構と、キャリアテープ１１０からトップテープ１２０を剥離する剥離機構と、を含んで構成される。テープ送り機構は部品供給テープ１００を部品供給位置に向けて間欠送りすることで部品収容凹部１１１に収容された電子部品を順次部品供給位置に位置付け、剥離機構は、部品供給位置に到達する直前に部品収容凹部１１１の開口を塞いでいるトップテープ１２０を剥離し、部品収容凹部１１１に収容された電子部品がピックアップ可能な状態となるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−１８１４８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した電子部品供給テープ１００は、様々な種類の電子部品に対応したものが利用されており、例えば、図５に示すダイオードやコンデンサ等の極性を有する電子部品Ｐｅを供給する部品供給テープ１００も存在する。この電子部品Ｐｅは、極性の方向を示す目印として部品の上面（電極が形成される面の対面）に極性マークＭｅを有しており、シルク印刷又はレーザマーキングによる刻印により形成されている。
【０００７】
電子部品Ｐｅを供給する部品供給テープ１００は、自動部品充填装置により、部品収容凹部１１１に収容される全ての部品が所定の同一の極性方向を向いてパッケージされるように製造されるが、この部品充填装置の不具合等が原因で、収容される電子部品の一部もしくは全部が所定の極性方向とは異なる姿勢で部品収容凹部１１１に収容された部品供給テープ１００も少なからず存在する。このような部品供給テープ１００から供給された電子部品は、極性方向が誤った状態で基板に実装されるおそれがあり、不良基板を生産してしまうことがあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する電子部品装着装置であって、前記部品供給テープに収容されたピックアップされる前の電子部品の極性方向を検出する極性検出装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板上に装着する電子部品装着装置であって、リールに保持された部品供給テープを送り出し該テープに収容された電子部品を順次ピックアップ位置に位置付ける部品供給装置と、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する装着装置と、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品の極性方向を検出する極性検出装置と、少なくとも前記部品供給装置、前記装着装置及び前記極性検出装置を制御する制御装置と、を有することを特徴とする。
【００１０】
これらの発明によれば、部品供給テープに収容された電子部品を、ピックアップする前に、その極性方向を検出するようにしたので、部品供給装置に、電子部品が部品収容凹部内に誤った極性方向で収容された部品供給テープがセットされたとしても、実装不良などの不具合を防ぐことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子部品装着装置であって、前記極性検出装置は、前記ピックアップ位置に位置付けられた電子部品を撮像するカメラを含んで構成されることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、極性検出装置としてカメラを利用するようにしたので、例えば、部品装着ヘッドに基板マーク認識用カメラを設けた電子部品装着装置であれば、基板マーク認識用のカメラを極性検出装置としても利用することが可能となり、装置構成を簡素化が可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の電子部品装着装置において、前記極性検出装置は、前記部品供給テープに収容された電子部品の上面に形成された極性マークを検出するものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項２乃至４の何れか一に記載の電子部品装着装置において、前記極性検出装置で検出された電子部品の極性方向が予定された方向と異なる場合に、装着装置による装着を中止するよう制御することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、電子部品供給テープに収容された電子部品の極性方向が誤っている場合には、その電子部品が実装される前に直ちに生産を中止することができるので、実装不良による不良基板の発生を未然に防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項２乃至４の何れか一に記載の電子部品装着装置において、前記装着装置は、ピックアップした部品の角度姿勢を調整する角度姿勢調整装置を含み、前記制御装置は、前記極性検出装置で検出された電子部品の極性方向が予定された方向と異なる場合に、予定された極性方向と検出された極性方向の角度差を打ち消すように前記角度姿勢調整装置を制御することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、電子部品供給テープに収容された電子部品の極性方向が誤っている場合であっても、その極性方向の誤差を修正した上で基板に実装するようにしたので、不良基板を発生させることなく基板の生産を継続することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、部品供給テープに収容された電子部品をピックアップして搬送し基板に装着する電子部品の装着方法であって、前記部品供給テープに収容された電子部品の極性方向をその部品がピックアップされる前に検出する極性検出工程を含むことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、部品供給テープに収容された電子部品をピックアップする前に、その極性方向を検出するようにしたので、部品供給装置に、電子部品が部品収容凹部内に誤った極性方向で収容された部品供給テープがセットされたとしても、実装不良などの不具合を防ぐことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品実装装置の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一の構成については同一の符号を付与するものとする。図１は、本実施形態の電子部品実装装置の全体を示す斜視図である。同図において、１４０は部品供給テープ１００が巻回されたリールから電子部品Ｐｅを一つづつピックアップ位置に供給するフィーダであり、生産に必要な電子部品Ｐｅの種類に応じた台数がセットされて部品供給装置を構成するものである。その構成は上述した従来技術と同様である。
【００２１】
１５０は回路基板Ｂの搬出入と位置決めを行なう基板搬送装置である。１６０はフィーダ１４０から供給された電子部品Ｐｅを吸着することでピックアップするとともに、回路基板Ｂに部品を装着する部品吸着ヘッドであり、１７０は部品装着ヘッドをＸＹ方向に移動するＸＹロボットである。これら部品吸着ヘッド１６０及びＸＹロボット１７０により電子部品Ｐｅを基板に装着する装着装置が構成されている。１８０は部品吸着ヘッド１６０により吸着された電子部品Ｐｅの画像を撮像し、電子部品Ｐｅの吸着位置及び吸着姿勢を認識するＣＣＤカメラである。
【００２２】
図２は、部品吸着ヘッド１６０を示す図である。同図に示すように、部品吸着ヘッド１６０は、電子部品Ｐｅを吸着するノズル１６１とカメラ１６２とを備えて構成されている。カメラ１６２は、基板搬送装置１５０によって搬入された回路基板Ｂに形成されたの基準マークを読み取り、回路基板Ｂが位置決めされている位置を認識する基板位置認識用に用いられるとともに、フィーダ１４０のピックアップ位置ＰＰに位置付けられた電子部品Ｐｅを認識し、部品収容凹部１１１内における電子部品Ｐｅの位置及び姿勢、並びにその極性方向を認識する電子部品認識用としても用いられる。すなわち、カメラ１６２は、基板位置認識装置、又は電子電子部品認識装置もしくは極性方向認識装置を構成するものである。
【００２３】
また、部品吸着ヘッド１６０には、ノズル１６１の昇降と自転を行なわせる機構１６３が組み込まれており、予定された装着角度で電子部品Ｐｅを回路基板Ｂに装着するために、ノズル１６１に吸着された部品の吸着角度姿勢を調整する角度姿勢調整手段が構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態の電子部品実装装置において実行される電子部品の実装方法について説明する。最初に、回路基板Ｂが基板搬送装置１５０によって搬入されて所定の位置に停止すると、ＸＹロボット１７０が部品装着ヘッド１６０を駆動して回路基板Ｂに形成された基準マークを探索し、部品装着ヘッド１６０に設けられたカメラ１６２によって基準マークを認識する。これにより、回路基板Ｂの停止した位置が確認される。
【００２５】
次に、生産プログラムに応じて生産プログラムで指定された電子部品Ｐｅを吸着して指定された位置に装着する部品装着動作が行なわれる。なお、生産プログラムは、回路基板Ｂに装着すべき電子部品Ｐｅの種類を特定するＩＤの各々に対応させて、その電子部品Ｐｅが装着される回路基板Ｂ上の位置及び装着角度を示す装着情報と、その電子部品Ｐｅを供給するフィーダ１４０を特定するフィーダ特定情報と、その電子部品Ｐｅが供給される際の正規の極性方向を示す供給姿勢情報と、が指定されてなるものであり、図示しない電子部品実装装置の制御部によって実行されるものである。
【００２６】
まず、ＸＹロボット１７０が駆動され、部品装着ヘッド１６０がフィーダ特定情報によって指定されたフィーダ１４０の近傍に位置付けられる。次いで、図３に示されるように、カメラ１６２によってピックアップ位置ＰＰに位置付けられている部品収容凹部１１１内の電子部品Ｐｅを撮像して、電子部品Ｐｅの上面に形成された極性マークＭｅの位置を認識し、部品収容凹部１１１内に収容された電子部品Ｐｅの極性方向を確認する極性方向認識工程が行なわれる。次いで、認識された極性方向と供給姿勢情報とを比較する極性方向比較工程が行なわれる。
【００２７】
比較の結果、極性方向が一致しているのであれば、電子部品Ｐｅは所定の極性方向に向いた正しい姿勢で部品収容凹部１１１に収容されていることとなるので、そのまま電子部品Ｐｅの回路基板Ｂへの装着が続行される。すなわち、カメラ１６２で撮像されたばかりの電子部品Ｐｅをノズル１６１で吸着してピックアップし、ＸＹロボット１７０を駆動して部品装着ヘッドを回路基板Ｂまで搬送し、電子部品Ｐｅを所定の装着位置に装着するまでの作業が行なわれる。
【００２８】
しかし、極性方向が一致しない場合は、電子部品Ｐｅは所定の極性方向とは異なる誤った姿勢で部品収容凹部１１１に収容されていることとなるので、そのまま生産を続行すると不良基板が生産されるおそれがあることから、カメラ１６２で認識した電子部品Ｐｅの回路基板Ｂへの装着を行なう前に生産を停止し、作業者に向けて図示しない警告手段等により極性方向が不適切である旨の警告を行ない、作業者に部品供給テープ１００が巻回されたリール１３０の交換などの保守作業を促す。
【００２９】
このように本発明の実施形態によれば、部品供給テープ１００に収容された電子部品Ｐｅをピックアップする前にその極性方向を検出するようにしたので、部品収容凹部１１１内に電子部品Ｐｅが誤った極性方向で収容された部品供給テープ１００がセットされたとしても、実装不良などの不具合を未然に防ぐことが可能となる。また、極性方向の検出は、部品装着ヘッド１６０に装備されたカメラ１６２によって行なうこととしたので、カメラ１６２による撮像完了後直ちにノズル１６１での吸着を行なうことができ、多大な時間を要することなく極性検出を実行することができる。また、カメラ１６２は、回路基板Ｂに形成された基準マークの認識用カメラを兼務することができるので、装置コストを増大させることなく極性検出を行なうことができる。
【００３０】
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば様々な応用が可能である。上述した実施形態においては、極性方向比較工程において極性方向が一致しない場合に、直ちに生産を停止し警告を発していたが、この態様に限られることはなく、確認された極性方向と生産プログラムの供給姿勢情報で予定された極性方向との角度差を打ち消すように、角度姿勢調整装置を駆動させてから、回路基板Ｂに装着するようにしても良い。この態様によれば、供給される電子部品Ｐｅの極性方向が誤っていたとしても、装置を停止することなく、生産を続行することが可能となる。
【００３１】
また、カメラ１６２によって電子部品Ｐｅの極性方向を認識する極性方向認識工程及び極性方向比較工程は、ピックアップ位置ＰＰに位置付けられた全ての電子部品Ｐｅに対して実行しても良いが、その場合に限られることはなく、新たなリール１３０を備えたフィーダ１４０がセットされた場合にそのリール１３０から供給される最初の部品についてだけ実行するようにしても良い。電子部品Ｐｅが誤った極性方向でパッケージされた部品供給テープ１００が製造される原因は、部品供給テープ１００の製造に携わる作業者が上述した自動部品充填装置の充填方向を誤設定したためであることが多いが、このようにして製造された部品供給テープ１００の不良品は、全ての電子部品Ｐｅが同一の誤った極性方向を向いて収容されるため、その部品供給テープ１００に収容された電子部品Ｐｅの最初の一つの極性方向を認識するだけで、不良か否かを判断できるからである。
【００３２】
この実施形態によれば、極性方向認識工程及び極性方向比較工程は一の部品供給テープ１００に対して一回行なうだけで良く、例えば、あらたにセットされたフィーダ１４０に対してのみ極性方向認識工程及び極性方向比較工程を行なうようにすれば良いから、先の実施形態に比べて、動作が簡略化し生産時間の短縮を成し遂げることができる。
【００３３】
また、極性方向認識工程において、電子部品Ｐｅの極性方向を認識することのほかに、ピックアップ位置に位置付けられた部品収容凹部１１１内における電子部品Ｐｅの位置、姿勢についても認識するようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の電子部品装着装置及び電子部品装着方法によれば、部品供給テープに収容された電子部品を、ピックアップする前に、その極性方向を検出するようにしたので、部品供給装置に、電子部品が部品収容凹部内に誤った極性方向で収容された部品供給テープがセットされたとしても、実装不良などの不具合を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電子部品実装装置を示す概略図。
【図２】部品吸着ヘッドを示す図。
【図３】本発明の実施形態の極性認識工程を示す図。
【図４】部品供給テープのリールを示す図。
【図５】極性部品を示す図。
【符号の説明】
１００            部品供給テープ
１３０            リール
１４０            フィーダ
１６０            部品吸着ヘッド
１６１            ノズル
１６２            カメラ
１７０            ＸＹロボット
Ｐｅ              電子部品
Ｍｅ              極性マーク
【図１】
2004356604.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004356604.tif 000006
【図５】
2004356604.tif 000007