(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する供給部と、電子部品が実装される基板を搬送し位置決めする位置決め部と、電子部品を吸着ノズルにより前記供給部から吸着してピックアップし前記基板に移送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記供給部から前記位置決め部まで移動させる移動手段と、前記吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、前記ノズル交換部、認識部および回収部は、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に認識部を中心にして直線状に配列されている電子部品実装装置であって、
前記ノズル交換部、前記認識部及び前記回収部は、前記認識部から前記ノズル交換部までの距離と、前記認識部から前記回収部までの距離とが略等しくなるように配置され、
前記認識部により前記移載ヘッドに保持された前記電子部品を前記基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がＮＧの場合は、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記回収部に向けて移動させて前記電子部品を投棄するとともに、
前記認識部により前記電子部品を前記基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記ノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置では、供給部に収納された電子部品を吸着ノズルを備えた移載ヘッドによってピックアップするピックアップ工程と、ピックアップした電子部品を基板位置決め部に位置決めされた基板上へ移送して所定の実装点に搭載する搭載工程とが反復して行われる。そしてこのピックアップ工程と搭載工程の間においては、移載ヘッドは供給部から基板の位置決め部との間を移動し、この移動途中で電子部品を認識する認識動作が行われ、認識結果によって不良と判定された電子部品は、基板に実装されず未実装部品として回収される。また、多種類の電子部品を同一の移載ヘッドによって実装する必要がある場合には、移載ヘッドに装着される吸着ノズルを対象部品に応じて脱着し取り換えるノズル交換が行われる。このノズル交換を自動的に行わせるため、電子部品実装装置によってはノズルチェンジャを備える場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のように認識部やノズルチェンジャ、未実装部品の回収部など複数の機能部を備えた電子部品実装装置において、従来はこれら機能部相互を合理的に配置する基準が確立されていなかった。このため移載ヘッドを移動させて実装動作を行わせる際に、必ずしも最適な動作が実現されるとは限らず、実装効率が低下するという問題点があった、
そこで本発明は、移載ヘッドの移動経路を最適化し、実装効率を向上させることができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装装置は、電子部品を供給する供給部と、電子部品が実装される基板を搬送し位置決めする位置決め部と、電子部品を吸着ノズルにより前記供給部から吸着してピックアップし前記基板に移送搭載する移載ヘッドと、この移載ヘッドを前記供給部から前記位置決め部まで移動させる移動手段と、前記吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、前記ノズル交換部、認識部および回収部は、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に認識部を中心にして直線状に配列されている電子部品実装装置であって、前記ノズル交換部、前記認識部及び前記回収部は、前記認識部から前記ノズル交換部までの距離と、前記認識部から前記回収部までの距離とが略等しくなるように配置され、前記認識部により前記移載ヘッドに保持された前記電子部品を前記基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がＮＧの場合は、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記回収部に向けて移動させて前記電子部品を投棄するとともに、前記認識部により前記電子部品を前記基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、前記移載ヘッドを前記基板搬送方向に前記ノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させる。
【０００５】
本発明によれば、吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、ノズル交換部、認識部および回収部を、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に、認識部を中心にして直線状に配列し、ノズル交換部、認識部及び回収部を、認識部からノズル交換部までの距離と、認識部から回収部までの距離とが略等しくなるように配置し、認識部により移載ヘッドに保持された電子部品を基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がＮＧの場合は、移載ヘッドを基板搬送方向に回収部に向けて移動させて電子部品を投棄するとともに、認識部により電子部品を基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッドを基板搬送方向にノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させることにより、移載ヘッドの移動経路を合理的に設定して実装効率を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図である。
【０００７】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送路２の両側には電子部品の供給部４Ａ，４Ｂが配設され、それぞれの供給部４Ａ，４Ｂには多数個のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【０００８】
各供給部４Ａ，４Ｂは、それぞれＸ軸テーブル６Ａ，６Ｂを備えており、Ｘ軸テーブル６Ａ，６Ｂは図示しないＹ方向移動機構により、それぞれ供給部４Ａ，４Ｂと搬送路２上の基板３との間を移動する。Ｘ軸テーブル６Ａ，６Ｂには、それぞれ移載ヘッド７Ａ，７Ｂ、カメラ８Ａ，８Ｂが装着されている。移載ヘッド７Ａ，７Ｂは、それぞれ供給部４Ａ，４Ｂのテープフィーダ５から電子部品を吸着ノズルによりピックアップし、基板３へ移送搭載する。Ｘ軸テーブル６Ａ，６Ｂおよび図示しないＹ方向移動機構は、移載ヘッド７Ａ，７Ｂを供給部４Ａ，４Ｂから位置決め部まで移動させる移動手段となっている。カメラ８Ａ，８Ｂは、Ｘ軸テーブル６Ａ，６ＢおよびＹ方向移動機構によって水平方向に移動し、基板３を認識する。
【０００９】
搬送路２と各供給部４Ａ，４Ｂの間には、以下に説明する各機能部が配設されている。ノズル交換部１０Ａ，１０Ｂには吸着ノズル１４が多数配列されており、移載ヘッド７Ａ，７Ｂがノズル交換部１０Ａ，１０Ｂにアクセスすることにより、吸着ノズル１４の着脱を行う。これにより、移載ヘッド７Ａ，７Ｂには対象部品に応じた吸着ノズル１４が装着される。
【００１０】
認識部１１Ａ，１１Ｂにはカメラが備えられており、電子部品を保持した移載ヘッド７Ａ，７Ｂを認識部１１Ａ，１１Ｂ上に移動させることにより、保持された電子部品はカメラによって撮像され、認識される。レーザ変位計１２Ａ，１２Ｂは高さ計測手段であり、移載ヘッド７Ａ，７Ｂをレーザ変位計１２Ａ，１２Ｂの上方に位置させることにより、吸着ノズル１４に保持された電子部品の下面や、吸着ノズル１４自体の下面の高さ位置を計測する。回収部１３Ａ，１３Ｂは移載ヘッド７Ａ，７Ｂに保持された電子部品を投棄させて収容する容器であり、認識の結果により基板３へ実装されずに排出される未実装部品を回収する。
【００１１】
ここで、ノズル交換部１０Ａ，１０Ｂ、認識部１１Ａ，１１Ｂおよび回収部１３Ａ，１３Ｂの配置について説明する。図２に示すように、ノズル交換部１０Ａ，１０Ｂ、認識部１１Ａ，１１Ｂ、および回収部１３Ａ，１３Ｂは、認識部１１Ａ，１１Ｂを中心にして搬送路２に平行する方向に直線状に配列されている。搬送路２に平行な方向は、移載ヘッド７Ａ，７Ｂに保持された電子部品を認識するための撮像時のスキャン方向となっている。そして、認識部１１Ａ，１１Ｂからノズル交換部１０Ａ，１０Ｂまでの距離と、認識部１１Ａ，１１Ｂから回収部１３Ａ，１３Ｂまでの距離とは略等しくなるように配置されている。
【００１２】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下実装動作について説明する。まず図１において、基板３が搬送路２上の実装位置に位置決めされる。次にＸ軸テーブル６および図示しないＹ方向移動機構を駆動して移載ヘッド７Ａ，７Ｂを移動させ、テープフィーダ５のピックアップ位置から電子部品をピックアップする。
【００１３】
この後の動作について図２、図３を参照して説明する。ここでは、移載ヘッド７Ａの例について説明しているが、移載ヘッド７Ｂについても同様である。図２に示すように電子部品Ｐをピックアップ後移載ヘッド７Ａを移動させる経路中において、認識部１１Ａの手前で吸着ノズル１４を下降させる。そして電子部品Ｐをカメラより所定高さだけ上方に位置させた状態で、搬送路２に沿った方向にスキャンさせて電子部品Ｐを撮像し、認識する（矢印ａ）。この認識結果によって、ＯＫ判定された場合には移載ヘッド７Ａは基板３上へ移動し（矢印ｂ）、ここで保持した電子部品を所定の実装点に搭載する。また認識結果によってＮＧ判定された場合には、移載ヘッド７Ａは搬送路２と平行に移動し（矢印ｃ）、回収部１３Ａの上方に到達したならば保持した電子部品（ＮＧ部品）を回収部１３Ａの容器内に投棄する。
【００１４】
次にノズル交換動作について図３を参照して説明する。このノズル交換は、電子部品を吸着する吸着ノズル１４をピックアップ対象の電子部品に応じて自動的に交換する作業であり、電子部品実装作業時に頻繁に行われる。まず、電子部品を基板３に搭載して空の状態となった移載ヘッド７Ａは認識部１１Ａの上方に移動し（矢印ｄ）、装着されている吸着ノズル１４を認識部１１Ａのカメラにより認識する。
【００１５】
そしてこの吸着ノズル１４が次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッド７Ａは搬送路２と平行方向にノズル交換部１０Ａに向けて移動し（矢印ｅ）、ここで既装着の吸着ノズル１４と新たな吸着ノズル１４とを自動交換する。ノズル交換後には移載ヘッド７Ａは再び認識部１１Ａの上方に移動し（矢印ｆ）、ここで再度吸着ノズル１４の認識を行う。そして認識の結果次回実装予定の電子部品に適合した吸着ノズル１４が装着されていることが確認された移載ヘッド７Ａは供給部４Ａに向けて移動し（矢印ｇ）、電子部品のピックアップ動作に移行する。
【００１６】
上記電子部品認識動作、吸着ノズル１４の認識動作のいずれにおいても、移載ヘッド７Ａは認識部１１Ａの上方に頻繁にアクセスする。そして部品認識時には移載ヘッド７Ａは認識部１１Ａと回収部１３Ａとの間を往復移動し、ノズル認識動作においては移載ヘッド７Ａは認識部１１Ａとノズル交換部１０Ａとの間を往復移動する。このような往復動作を頻繁に繰り返す実装動作において、実装効率を向上させるためには移載ヘッド７Ａの移動を無駄なく行わせることが重要である。
【００１７】
本実施の形態に示す例では、認識部１１Ａ、ノズル交換部１０Ａ、および回収部１３Ａの配置を、認識部１１Ａを中心にしてその両側にノズル交換部１０Ａ、回収部１３Ａを直線状に、しかも各部相互間の距離は略等しくなるように配列していることから、上記往復動作を反復する上で各動作における移動距離がほぼ等しくなり、特定動作のみに長い移動時間を要することがない。したがって、実装作業における移載ヘッド７Ａの移動はバランスのとれたサイクリックな動作の反復となって移動経路の最適化が実現され、全体として合理的で無駄のない効率的な実装作業が実現される。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、スキャン方向として搬送路２に平行な方向が設定されているが、これに限定されず装置レイアウトによっては搬送路２と直交する方向にスキャン方向を設定してもよい。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ノズルが多数配列され移載ヘッドがアクセスすることにより吸着ヘッドの着脱を行うノズル交換部と、移載ヘッドに保持された電子部品を認識する認識部と、認識の結果により基板へ実装されずに排出される未実装部品を回収する回収部とを備え、ノズル交換部、認識部および回収部を、電子部品認識時のスキャン方向である基板搬送方向に、認識部を中心にして直線状に配列し、ノズル交換部、認識部及び回収部を、認識部からノズル交換部までの距離と、認識部から回収部までの距離とが略等しくなるように配置し、認識部により移載ヘッドに保持された電子部品を基板搬送方向にスキャンさせて認識し、その認識結果がＮＧの場合は、移載ヘッドを基板搬送方向に回収部に向けて移動させて電子部品を投棄するとともに、認識部により電子部品を基板に搭載して空の状態となった移載ヘッドの吸着ノズルを認識し、その吸着ノズルが次回実装動作に用いられるノズル種類と相違している場合には、移載ヘッドを基板搬送方向にノズル交換部に向けて移動させ、ここで既装着の吸着ノズルと新たな吸着ノズルとを自動交換させるようにしたので、移載ヘッドの移動経路を最適化して実装効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作説明図
【符号の説明】
３  基板
４  供給部
６  Ｘ軸テーブル
７Ａ，７Ｂ  移載ヘッド
１０Ａ，１０Ｂ  ノズル交換部
１１Ａ，１１Ｂ  認識部
１３Ａ，１３Ｂ  回収部
１４  吸着ノズル
【図１】
0004470307.tif 000002
【図２】
0004470307.tif 000003
【図３】
0004470307.tif 000004