(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を装着作業用位置まで搬送する搬送手段と、基板に実装するための部品を供給する部品供給部と、この部品供給部から部品をピックアップして上記装着作業用位置の基板に対し装着させるヘッドユニットと、上記基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれか１以上に帯電する静電気を非接触状態で除去する除電手段と、前記装着作業用位置、部品供給部及びヘッドユニットを覆うハウジングと、前記ハウジングに設けられた開閉カバーとを備え、
前記除電手段は、上記基板、部品供給部及びヘッドユニットの１以上が存する空間に向けて電荷を放出することにより静電気を中和させるものであり、上記開閉カバーの内壁面に配設されていることを特徴とする表面実装機。
【請求項２】
除電手段は基板の部品実装位置及び部品供給部の双方に向けて電荷が放出されるよう配設されていることを特徴とする請求項１に記載の表面実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドユニットにより電子部品を吸着してプリント基板等の基板上の所定位置に装着するように構成された表面実装機であって、特に、帯電した静電気を除去し得るようにした表面実装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、実装用ヘッドを有するヘッドユニットにより、ＩＣ等の部品を部品供給部から吸着して、所定の装着作業用位置に位置決めされているプリント基板上に移送し、そのプリント基板の所定位置に装着し得るように構成された表面実装機が一般に知られている。
【０００３】
このような表面実装機においては、装置を構成する各要素が導電性を有するため、問題が生じるような静電気の帯電は本来は生じ得ないものと考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記部品が極めて小さいものであるため、微小な静電気であっても不具合が生じるおそれがあると考えられる。すなわち、部品供給部でヘッドに吸着動作をさせる際に微小な静電気の存在により部品が立ち上がろうとして吸着エラーを生じさせたり、その部品自体の損傷を招いたりするおそれがある。
【０００５】
これに対処するために、静電気の帯電するおそれのある部位に何らかの導体を接触させることによりその静電気を除去することも考えられるものの、そのような導体を接触させることとするとヘッドユニット等の動作に制約が生じたり、装置を構成する上でレイアウトの自由度が阻害されることになる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘッドユニット等の動作に制約を加えることなく、微小な静電気であっても確実に除去して表面実装を確実に行い得る表面実装機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の表面実装機は、基板を装着作業用位置まで搬送する搬送手段と、基板に実装するための部品を供給する部品供給部と、この部品供給部から部品をピックアップして上記装着作業用位置の基板に対し装着させるヘッドユニットと、上記基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれか１以上に帯電する静電気を非接触状態で除去する除電手段と、前記装着作業用位置、部品供給部及びヘッドユニットを覆うハウジングと、前記ハウジングに設けられた開閉カバーとを備え、前記除電手段は、上記基板、部品供給部及びヘッドユニットの１以上が存する空間に向けて電荷を放出することにより静電気を中和させるものであり、上記開閉カバーの内壁面に配設されている構成としたものである。
【０００８】
この表面実装機によれば、除電手段によって、基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれか１以上に帯電する静電気を除去し得るため、部品を基板に対し確実に実装し得ることになる。しかも、その除電手段による静電気の除電が非接触状態で行われるため、ヘッドユニット等による部品のピックアップ動作や装着動作等に制約が加えられることがなく、かつ、そのヘッドユニットや部品供給部等のレイアウトの自由度を阻害することもない。
【０００９】
また、本発明の表面実装機にあっては、非接触状態での静電気の除電を具体的かつ確実に実現させることが可能になる。また、除電手段の配設部位を具体的に特定することができ、ヘッドユニット等の動作に対し確実に制約とはならない配置とすることが可能となる。さらに、上記開閉カバーがハウジングに対し開閉可能に取り付けられるものであるため、除電手段の配設をハウジングの本体部分とは別体の開閉カバーに対し行えば済み、これにより、除電手段の配設や調整を容易に行い得ることになる。
【００１０】
また、上記除電手段を、基板の部品実装位置及び部品供給部の双方に向けて電荷が放出されるよう配設することで、部品供給部でのヘッドユニットによる部品のピックアップ時と、そのピックアップした部品の装着作業用位置までのヘッドユニットによる移送時と、装着作業用位置の基板に対する上記部品の装着時の全てにおける静電気の除去が可能となり、基板に対する表面実装処理を確実に行い得ることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る表面実装機の実施形態について後述のハウジング２１を省略した状態で概略的に示す平面図である。図１において、基台１の上には基板搬送用のコンベア２が配置され、このコンベア２上を基板としてのプリント基板３が同図の右側から左側に向けて搬送されて所定の装着作業用位置（二点鎖線で示す）で停止するようになっている。
【００１３】
上記コンベア２の側方には部品供給部４が配置されている。この部品供給部４は例えば多数列のテープフィーダ４ａを備えテープ上に収容された多数の部品を順次供給し得るようになっている。
【００１４】
上記基台１の上方には部品実装用のヘッドユニット５が装備され、このヘッドユニット５は、部品供給部４から部品をピックアップ（吸着）してプリント基板３上に装着し得るように、Ｘ軸方向（コンベア２の延びる方向）及びＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）にそれぞれ移動可能に駆動されるようになっている。
【００１５】
詳しくは、上記基台１上にＹ軸方向に延びる一対のガイドレール６が設けられ、このガイドレール６上に対しＸ軸方向に延びるヘッドユニット支持部材７が架設されている。このヘッドユニット支持部材７は、ナット部８を介してＹ軸方向のボールねじ軸９と螺合されており、このボールねじ軸９はＹ軸サーボモータ１０の回転軸に接続されている。
【００１６】
また、ヘッドユニット支持部材７は、Ｘ軸方向に延びるガイド部材及びＸ軸方向のボールねじ軸１１を有し、ヘッドユニット５が上記ガイド部材に移動可能に支持されるとともに、ヘッドユニット５に設けられたナット部１２が上記ボールねじ軸１１に螺合されている。このボールねじ軸１１は、図１の右端部に設けられた基端側軸受部材１６と、同左端部に設けられた先端側軸受部材１７とによって軸支され、Ｘ軸サーボモータ１３の回転軸に連結されることによりＸ軸サーボモータ１３の駆動で軸心回りに回転するようになっている。
【００１７】
こうしてＹ軸サーボモータ１０によりボールねじ軸９を介してヘッドユニット支持部材７のＹ軸方向の駆動が行われるとともに、Ｘ軸サーボモータ１３によりボールねじ軸１１を介してヘッドユニット５のＸ軸方向の駆動が行われるようになっている。
【００１８】
そして、上記ヘッドユニット５には部品を吸着して基板に装着するための１又は２以上（図１には３つのものを例示）の実装用ヘッド１５が搭載されており、この各ヘッド１５は、図示省略のＺ軸サーボモータを駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、同様に図示省略のＲ軸サーボモータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。そして、上記各ヘッド１５はその先端に部品吸着部としての吸着用ノズルが着脱可能に装着されており、この各ノズルに供給される負圧により部品を吸着する一方、正圧の供給により吸着していた部品を離すようになっている。なお、図１中１８は部品認識用のカメラである。
【００１９】
図２は図１のＡ−Ａ線における一部省略断面説明図であり、同図中２１は表面実装機のハウジングである。
【００２０】
上記ハウジング２１は、上述の基台１と、この基台１に配設されたコンベア２、部品供給部４及びヘッドユニット５等を内部に収容したものであり、Ｘ軸方向（図２の紙面に直交する方向）の一端側が上流側機器に接続され、他端側が下流側機器に接続されている。そして、上流側機器から送られた基板３が上記コンベア２により搬送されて装着作業用位置で停止され、この装着作業用位置でヘッドユニット５のヘッド１５により部品供給部４からピックアップした部品が装着され、この実装処理の後に基板３がＸ軸方向の他端側の出口から下流側機器へ送り出される。
【００２１】
上記ハウジング２１には部品供給部４の上側位置に１又は２以上の開閉カバー２２が開閉可能に取り付けられており、この開閉カバー２２の内壁面には図３にも示すように除電手段としてのイオナイザ（電荷放出器）３０が配設されている。なお、図２及び図３では上記開閉カバー２２がＹ軸方向両側位置にそれぞれ配設された場合を例示しており、また、図３中２２１は開閉カバー２２の開閉用の把手である。
【００２２】
上記イオナイザ３０は、１又は２以上（図例では２つ）のパイプ状の電極ケーシング３１，３１と、高電圧電流を供給するためのアンプ３２と、このアンプ３２から後述の各電極針３４への電力供給ライン３３とを備えたものである。そして、上記イオナイザ３０は、上記ハウジング２１の内部空間２３に向けて正・負のイオンを放出して帯電している静電気を中和させるようになっている。
【００２３】
詳しくは、上記電極ケーシング３１は両端が閉止され長手方向に対し所定間隔毎にイオン放出口３１１（図４及び図５参照）が所定の向きに開口するように貫通形成され、このイオン放出口３１１には放電用の電極針３４が配設されている。上記イオン放出口３１１はこのイオン放出口３１１を通して部品供給部４と装着作業用位置の基板３との双方にイオンが放出されるように両者４，３に臨ませて斜めに開口され、これと同じ向きに上記電極針３４が支持されている。これにより、上記部品供給部４及び基板３等に静電気が帯電している場合にはたとえ微小であってもその静電気が上記電極針３４からイオン放出口３１１を通して放出されたイオンにより中和されて除去されることになる。例えば上記帯電した静電気が正（＋）の電荷であれば負（−）の電荷のイオンにより中和される。
【００２４】
なお、上記イオンの放出促進のために上記電極ケーシング３１内にエアを供給し、各イオン保放出口３１１からイオンと共にエアを放出させるようにしてもよい。
【００２５】
以上により、部品供給部４及び装着作業用位置の基板３に向けて両側のイオナイザ３０からイオンが放出されるため、上記部品供給部４及び基板３のみならずその部品供給部４と基板３との間を実装のために移動するヘッドユニット５の移動空間であるハウジング２１の内部空間２３の全体がイオンで充満されることになる。このため、上記部品供給部４、基板３及びヘッド１５等に静電気が発生したとしても、その静電気が上記イオンにより中和されて確実に除去されることになる。
【００２６】
従って、ヘッドユニット５の部品実装用ヘッド１５による部品の吸着エラーや、基板３に対する実装エラー等の発生を確実に回避することができる。しかも、イオナイザ３０により非接触状態で静電気の除電が行えるため、特にヘッド１５やヘッドユニット５の移動、部品供給部４による部品供給動作、及び、コンベア２による基板の搬送動作等のいずれに対しても支障を与えることがない。加えて、このようなイオナイザ３０をハウジング２１の開閉カバー２２に対し配設するようにしているため、その配設を極めて容易に行うことができるばかりでなく、既存の表面実装機に対しても極めて容易に付設することができる。
【００２７】
図６及び図７は除電手段としての上述のイオナイザ３０とは異なる他のタイプのイオナイザ３０ａを用いた実施形態を示しており、この実施形態による場合にも前述のイオナイザ３０を用いた場合と同様の作用・効果を得ることができる。
【００２８】
上記イオナイザ３０ａは、ガンタイプの電極ケーシング３１ａと、前述のイオナイザ３０と同様のアンプ３２及び図示省略の電源供給ラインとを備えたものである。上記電極ケーシング３１ａは前方に向けて配設された図示省略の放電用の電極針が配設されたものであり、図６にも示すように開閉カバー２２の内壁面に対しブラケット３５を介して所定間隔毎の各位置に取り付けられている。そして、上記電極ケーシング３１ａは上記ブラケット３５により前述のイオナイザ３０と同様に部品供給部４と装着作業用位置の基板３との両者に向けてイオンが放出されるような向きに配設されている。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、開閉カバー２２に対し除電手段を配設した場合を示したが、これに限らず、開閉カバー２２以外の部位のハウジング２１に除電手段を配設してもよい。また、ハウジング２１のみならずヘッドユニット５の移動範囲外の位置に配設されるように基台１側に支持させたり、ハウジング２１から吊り下げたりしてもよい。
【００３０】
また、除電手段を表面実装機に加えて実装ラインの他の機器に配設することもでき、この場合、実装ラインのローダからアンローダまでの範囲のいずれの位置に配設させてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の表面実装機によれば、除電手段によって、基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれか１以上に帯電する静電気を確実に除去し得るため、部品を基板に装着するための表面実装処理を確実に行うことができるようになる。しかも、その除電手段による静電気の除電が非接触状態で行われるため、ヘッドユニットによる部品のピックアップ動作や装着動作等に対する制約が生じたり、ヘッドユニットや部品供給部等のレイアウトの自由度に対する支障が生じたりすることを回避できるようになる。
【００３２】
この発明において、除電手段を基板、部品供給部及びヘッドユニットの１以上が存する空間に臨んで配設すれば、非接触状態での静電気の除電を具体的かつ確実に実現させることができる。また、除電手段を表面実装機のハウジングの内壁面に配設すれば、ヘッドユニット等の動作に対し確実に制約とはならない配置とすることができる。さらに、除電手段をカバーの内壁面に配設すれば、除電手段の配設や調整を容易に行うことができるようになる。
【００３３】
さらに、除電手段が、基板の部品実装位置及び部品供給部の双方に向けて電荷を放出するようになっていれば、ヘッドユニットによる部品供給部での部品のピックアップ時、そのピックアップした部品の装着作業用位置までの移送時、及び、装着作業用位置の基板に対する上記部品の装着時の全ての動作における静電気の影響を確実に排除することができ、基板に対する表面実装処理をより一層確実に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の概略を示す一部省略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における一部省略断面説明図である。
【図３】図２の一部省略側面図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線における部分拡大説明図である。
【図６】他の実施形態を示す図２対応図である。
【図７】図６の一部省略側面図である。
【符号の説明】
２            コンベア（搬送手段）
３            プリント基板（基板）
４            部品供給部
１５          ヘッド
２１          ハウジング
２２          開閉カバー
２３          内部空間（空間）
３０，３０ａ  イオナイザ（除電手段）
【図１】
0004540842.tif 000002
【図２】
0004540842.tif 000003
【図３】
0004540842.tif 000004
【図４】
0004540842.tif 000005
【図５】
0004540842.tif 000006
【図６】
0004540842.tif 000007
【図７】
0004540842.tif 000008