(57)【要約】【課題】電子部品を常に確実に装着することが可能であり、かつタクトロスが削減可能である電子部品の装着装置を提供する。【解決手段】電子部品を供給する部品供給部２３と、前記部品供給部の前記電子部品を前記部品供給部から部品装着位置に搬送するヘッド部３１を有し、前記ヘッド部３１には前記電子部品をエアにより吸着するノズル部３０と前記ノズル部３０の吸着力を調整する調整手段（３５，４３，４７）を備え、装着動作時に前記ノズル部３０による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着を行う。【選択図】図１
2005183716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部の前記電子部品を前記部品供給部から部品装着位置に搬送するヘッド部とを有し、前記ヘッド部には前記電子部品を吸着するノズル部と、前記ノズル部の吸着力を調整する調整手段とが備えられ、装着動作時に前記ノズル部による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着が行われることを特徴とする電子部品の装着装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記ノズル部近傍に設けられた大気を取り入れる開閉可能な開口部及びその開閉手段により構成され、電子部品装着時には前記開閉手段により前記開口部を開いて前記ノズル部による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着が行われることを特徴とする請求項１記載の電子部品の装着装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記ノズル部に設けられた大気を取り入れる開閉可能な開口部及びその開閉手段により構成され、電子部品装着時には前記開閉手段により前記開口部を開いて前記ノズル部による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着が行われることを特徴とする請求項１記載の電子部品の装着装置。
【請求項４】
前記開口部を開閉する開閉手段は、空気圧により動作するものであることを特徴とする請求項２または請求項３記載の電子部品の装着装置。
【請求項５】
電子部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部の前記電子部品を前記部品供給部から部品装着位置に搬送するヘッド部とを有し、前記ヘッド部には前記電子部品を吸着するノズル部と、前記ノズル部の吸着力を調整する調整手段とが備えられた電子部品の装着装置に用いられる電子部品の装着方法であって、装着動作時に前記調整手段により、前記ノズル部による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着を行う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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電子部品を電子回路基板へ装着する場合等に用いる電子部品の装着装置および電子部品の装着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、図面を参照しながら従来の電子部品の装着装置の一例について説明する。
【０００３】
図４は従来のＸＹロボット方式の電子部品装着装置の概略を模式的に示す斜視図、図５は図４に示す装置の電子部品吸着部の概略を示す断面図である。
【０００４】
図４において、１は電子回路基板、２は電子回路基板１を搬入出する搬送部、３は電子回路基板１を保持する基板保持部、４はテーピングされた電子部品を供給する部品供給部、５は電子部品を格子状に収納したトレイ、６はトレイ５を搭載したトレイプレート、７はトレイプレート６を収納する収納部、８は収納部７からトレイプレート６を引き出しかつ引き出したトレイプレート６を収納部７へ収納する引き出し部、９は電子部品装着装置へ電子部品を供給する移載装置部、１０は収納部７から引き出されたトレイ５から電子部品を保持し移載装置部９に移載する移載部である。１１は電子部品を部品供給部４または移載装置部９から吸着し電子回路基板１上に装着するノズル部、１２はノズル部１１を保持するヘッド部、１３はヘッド部１２を部品供給部４，移載装置部９または任意の電子部品装着位置へ移動させる駆動部、１４はノズル部１１が吸着した電子部品の吸着姿勢を認識する部品認識部、１５はノズル部先端の吸着ノズルを交換するノズル交換部、１６は電子部品装着装置を制御する制御部である。図５は前記ノズル部１１，ヘッド部１２周辺の構成を示しており、１７は電子部品を吸着保持するノズル、１８はノズル１７を保持し、かつ容易に着脱可能とするノズルホルダ部、１９はノズルホルダ部１８と締結されており、ノズルの昇降動作をガイドするためのシャフト部である。
【０００５】
次にその動作について説明する。まず、搬送部２によって電子回路基板１が基板保持部３に搬入される。搬入後、実装に必要な電子部品を収納したトレイ５を搭載したトレイプレート６を収納部７から引き出し部８によって引き出し、移載部１０によってトレイ５から電子部品を吸着，保持して、移載装置部９へ移載する。電子部品の移載後、移載装置部９が電子部品供給位置に移動し位置決めする。同時に吸着に必要な吸着ノズルをノズル部１１が保持しているか制御部１６が判断し、判断の結果吸着ノズルの交換が必要な場合、ヘッド部１２が駆動部１３によってノズル交換部１４上に位置決めする。
【０００６】
位置決め後、ノズル部１１の昇降動作によって先端の吸着ノズルを実装に必要な吸着ノズルと交換する。交換後、次の実装部品がテーピング部品の場合部品供給部４上に、トレイ部品の場合移載装置部９の部品供給位置へノズル部１１を保持したヘッド部１２が駆動部１３によって吸着位置に位置決めされる。位置決め後、ノズル部１１の昇降動作により電子部品を移載装置部９から吸着，保持する。吸着は、シャフト部１９のノズル１７に対し他端に接続された吸引ポンプの吸引力が、エア経路１９ａ，エア経路１８ａ，エア経路１７ａを介して電子部品に作用することによってノズル１７にて電子部品を吸着する。
【０００７】
電子部品吸着後、ヘッド部１２が駆動部１３によって部品認識部１５上に位置決めされる。位置決め後、部品認識部は電子部品の吸着姿勢を認識し、認識後、ヘッド部１２が駆動部１３によって電子回路基板１上の任意の装着位置に位置決めする。位置決め後ノズル部１１の昇降動作により電子部品を電子回路基板１上に装着する。装着は、吸引ポンプの吸引を停止した後に、シャフト部１９のノズル１７に対し他端に接続された吐出ポンプから、エア経路１９ａ，エア経路１８ａ，エア経路１７ａを介してエアブローを行なうことによって電子部品を装着する。部品装着後、移載装置部９及び部品供給部４は次の実装部品を電子部品装着装置に供給し、電子部品装着装置は駆動部１３によって次の実装に必要な電子部品の吸着の為にヘッド部１２を吸着位置に位置決めする。
【０００８】
以上の様な動作を実装プログラムに従って繰り返し行うことによって電子部品は順次電子回路基板上に実装されることになる。この装置は特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平６−１８８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような構成では、電子部品の微小化、軽量化、狭ピッチ実装技術が進んでいる現状においては次のような問題点がある。すなわち、電子部品が部品装着部で装着される際にエアブローしながら電子部品の装着を行なうと、隣接する既実装部品がブロー圧による外力を受け、装着位置がずれるという問題があり、また、装着動作において吸着している部品を装着する手順として、部品を吸着している部分に対して遠方においてエアの吸引、ブローを切り替えているため、ノズル先端部において、吸引時の圧力から部品を装着可能な大気圧まで上昇させるために、エア経路の体積に応じた時間が必要であるという問題点を有していた。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであり、電子部品を常に確実に装着することが可能であり、かつタクトロスが削減可能である電子部品の装着装置および電子部品の装着方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る電子部品の装着装置および電子部品の装着方法は、電子部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部の前記電子部品を前記部品供給部から部品装着位置に搬送するヘッド部を有し、前記ヘッド部には前記電子部品をエアにより吸着するノズル部と前記ノズル部の吸着力を調整する調整手段が備えられ、装着動作時には前記ノズル部による吸着力を低下させた状態で電子部品の装着が行われるようにしたものである。
【００１２】
本発明によれば、電子部品を装着する際、ノズル部の吸着力を調整する調整手段により電子部品を吸引保持するための吸引保持力を低下させた状態で部品を装着するので、従来のような装着時のエアブローは不要となり、隣接する既実装部品がブロー圧による外力で装着位置がずれるという問題を回避することができ、また、吸引から装着への切り替えロス時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子部品装着動作時に従来のようにブロー圧は発生せず、これに起因していた隣接する既実装部品の位置ずれを回避でき、また吸引から装着への切替ロス時間を短縮することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態を説明するための電子部品の実装装置の構成を模式的に示す斜視図、図２は本実施の形態における吸着動作時の部品吸着部の詳細を示す断面図、図３は本実施の形態における装着動作時のノズルの詳細を示す断面図である。
【００１６】
図１において、２０は電子回路基板、２１は電子回路基板２０を搬入出する搬送部、２２は電子回路基板２０を保持する基板保持部、２３はテーピングされた電子部品を供給する部品供給部、２４は電子部品を格子状に収納したトレイ、２５はトレイ２４を搭載したトレイプレート、２６はトレイプレート２５を収納する収納部、２７は収納部２６からトレイプレート２５を引き出しかつ引き出したトレイプレート２５を収納部２６へ収納する引き出し部、２８は電子部品実装装置へ電子部品を供給する移載装置部、２９は収納部２６から引き出されたトレイ２４から電子部品を保持し移載装置部２８に移載する移載部である。３０は電子部品を部品供給部２３または移載装置部２８から吸着し、電子回路基板２０上に装着するノズル部、３１はノズル部３０を保持するヘッド部、３２はヘッド部３１を部品供給部２３、移載装置部２８または任意の電子部品装着位置へ移動させる駆動部、３４はノズル部３０が吸着した電子部品の吸着姿勢を認識する部品認識部、３４は電子部品実装装置を制御する制御部である。
【００１７】
ヘッド部３１の電子部品を吸着する部分の主要な構成は図２に示すようになっており、電子部品を吸着するノズル３５、エア経路３７とエア経路３８を有し、ノズル部３０の昇降をガイドするシャフト部３６、エア経路４０とエア経路４１を有しシャフト部３６からノズル３５を容易に着脱可能とするノズルホルダ部３９からなる。また、エアを吸引または吹出するポンプはシャフト部３６のノズル３５と別端部に接続されている。ノズル３５は、電子部品を吸着するノズル本体部３５ａと、ノズルホルダ部３９との着脱部となるフランジ部３５ｂと、ノズル本体部３５ａとフランジ部３５ｂとの間に存在する円筒状の空間で上下に摺動する円筒状部材３５ｃと、圧縮ばね３５ｄを備えている。ノズル本体部３５ａは電子部品を吸着するためのエア経路４２とエア経路４２とノズル本体部３５ａの外周表面とを結ぶ開口部４３を備えている。フランジ部３５ｂはノズル本体部３５ａが有するエア経路４２と連通するエア経路４５と、エア経路４５の周囲に複数配置されたエア経路４５と、エア経路４４とフランジ部３５ｂの外側表面とを結ぶ、ノズル本体部３５ａが有する開口部４３と同一閉口形状を持つ開口部４６を備えている。
【００１８】
円筒状部材３５ｃは円筒状部材３５ｃの内側表面と外側表面を結ぶノズル本体部３５ａが有する開口部４３と同一開口形状を持つ開口部４７を備えている。ノズル本体部３５ａとフランジ部３５ｂはフランジ部３５ｂの外側面とノズル本体部３５ａの内側面にて嵌合しており、ノズル本体部３５ａとフランジ部３５ｂとの間に存在する円筒状の空間にノズル本体部３５ａ側に圧縮ばね３５ｄが設けられており、フランジ３５ｂ側に円筒状部材３５ｃが図中鉛直方向に摺動可能な程度にフランジ部３５ｂの外側面とノズル本体部３５ａの内側面に密着している。外力が加わらない状態では、圧縮ばね３５ｄは円筒状部材３５ｃの自重のみ受けた状態で円筒状部材３５ｃを保持しており、これらは後述の電子部品吸着力の調整手段を構成している。
【００１９】
このように構成された本実施の形態の装置は次のように動作する。
【００２０】
まず、電子部品を吸着する場合、ポンプがエアを吸引することにより、エア経路３７，エア経路４０，エア経路４４，エア経路４２を介した吸引エアにより電子部品が吸着される。その時、エア経路３８，エア経路４１，エア経路４５にはエアは供給せず、円筒状部材３５ｃを圧縮ばね３５ｄによって、ノズル本体部３５ａの持つ開口部４３とフランジ部３５ｂの持つ開口部４６と円筒状部材３５ｃの持つ開口部４７が連通しない位置に保持し、エア経路４４と外気とを遮断することによって吸着力を確保する。
【００２１】
一方、電子部品を装着する場合、図３に示すように、エアの吸引を停止するとともにエア経路４５にエアを供給することによって、円筒状部材３５ｃに図面鉛直下向きの力が加わり、圧結ばね３５ｄが圧縮される。エアによる外力が加わることで円筒状部材３５ｃは、ノズル本体部３５ａの持つ開口部４３とフランジ部３５ｂの持つ開口部４６と円筒状部材３５ｃの持つ開口部４７が同一高さになるまで降下し、エア経路４４と外気とを連結するエア経路が形成される。その結果、エア経路４４及びエア経路４２に外気が流入することで瞬時にエア経路４４及びエア経路４２内の気圧を外気圧へ上昇させ、吸着保持力を極めて低下させることで、電子部品の装着を完了する。このような吸着力の調整手段により、従来のような電子部品装着動作時にブロー圧は発生せず、これに起因していた隣接する既実装部品の位置ずれの問題点を回避することができ、また、エア経路４４及びエア経路４２からのエア吸引を停止した後、直ちにある程度のエアを供給することによってエア経路４４及びエア経路４２内の気圧を外気圧へ上昇させる時間を短縮することができる。
【００２２】
以上のように、本実施の形態によれば電子部品装着動作時に従来のようにブロー圧は発生せず、これに起因していた隣接する既実装部品の位置ずれを回避でき、また吸引から装着への切替ロス時間を短縮することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、装着時にエア経路４４内へ外気を流入させる機構をノズル３５に設けた例を挙げたが、ノズルホルダ部３９に同様の機構を設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、電子部品の装着装置に適用され、特に、部品装着動作時に従来のようなブロー圧を発生せず、隣接する既実装部品の位置ずれを回避でき、さらに吸引から装着への切替ロス時間を短縮することが要求される装着装置に用いて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態を説明するための電子部品の実装装置における構成を模式的に示す斜視図
【図２】本実施の形態における吸着動作時の部品吸着部の詳細を示す断面図
【図３】本実施の形態における装着動作時のノズルの詳細を示す断面図
【図４】従来のＸＹロボット方式の電子部品装着装置の概略を模式的に示す斜視図
【図５】図４に示す装置の電子部品吸着部の概略を示す断面図
【符号の説明】
【００２６】
２０  電子回路基板
２１  搬送部
２２  基板保持部
２３  部品供給部
２４  トレイ
２５  トレイプレート
２６  収納部
２７  引き出し部
２８  移載装置部
２９  移載部
３０  ノズル部
３１  ヘッド部
３２  駆動部
３３  部品認識部
３４  制御部
３５  ノズル
３５ａ  ノズル本体部
３５ｂ  フランジ部
３５ｃ  円筒状部材
３５ｄ  圧縮ばね
３６  シャフト部
３７  エア経路
３８  エア経路
３９  ノズルホルダ部
４０  エア経路
４１  エア経路
４２  エア経路
４３  開口部
４４  エア経路
４５  エア経路
４６  開口部
４７  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005183716.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005183716.tif 000007