(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、
基板上に実装される電子部品を真空吸着により保持する第１吸着保持機構と、
前記第１吸着保持機構で保持された電子部品を真空吸着により受け取る第２吸着保持機構と、
前記第２吸着保持機構での電子部品の吸着の有無を検出する吸着センサと、
前記第１吸着保持機構と前記第２吸着保持機構との間で電子部品を受け渡すよう、前記吸着センサの検出結果に基づいて前記第１吸着保持機構および前記第２吸着保持機構の吸着状態を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記第１吸着保持機構および前記第２吸着保持機構をともに真空吸着状態とした上で、前記吸着センサの検出結果を判断し、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときには、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して所定の正常終了処理を行い、一方、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときには、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して前記吸着センサの検出結果を再度判断し、その結果、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記正常終了処理を行うことを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記吸着センサの検出結果を再度判断しても、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、所定の異常終了処理を行うことを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記第１吸着保持機構はフィルムキャリアから電子部品を打ち抜く打抜装置に設けられ、前記第２吸着保持機構は前記打抜装置により打ち抜かれた電子部品を移送する部品移送装置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記第１吸着保持機構はフィルムキャリアから打ち抜かれた電子部品を移送する部品移送装置に設けられ、前記第２吸着保持機構は前記部品移送装置により移送された電子部品を基板上に移送する他の部品移送装置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項５】
基板上に実装される電子部品を複数の吸着保持機構の間で受け渡す部品受渡方法において、
真空吸着状態の第１吸着保持機構により電子部品を保持するステップと、
前記第１吸着保持機構から電子部品を受け取る第２吸着保持機構を、前記第１吸着保持機構とともに真空吸着状態とするステップと、
前記第２吸着保持機構での電子部品の吸着の有無を検出する吸着センサの検出結果に基づいて、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたか否かを判断するステップと、
前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して所定の正常終了処理を行うステップと、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して前記吸着センサの検出結果を再度判断し、その結果、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記正常終了処理を行うステップとを含むことを特徴とする部品受渡方法。
【請求項６】
前記吸着センサの検出結果を再度判断しても、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、所定の異常終了処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の部品受渡方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル等を製造するための部品実装装置に係り、とりわけ、フィルムキャリアから打ち抜かれた電子部品を基板上に圧着して実装する部品実装装置およびその装置で用いられる部品受渡方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶パネル等を製造するための部品実装装置として、フィルムキャリアから打ち抜かれた電子部品を基板上に圧着して実装する部品実装装置が知られている。このような部品実装装置では一般に、フィルムキャリアから打ち抜かれた電子部品を打抜装置（パンチ）とノズルとの間で受け渡し、ノズルの移動により圧着装置等への引き渡し位置まで電子部品を移送するようになっている。また、ノズルの移動により引き渡し位置まで移送された電子部品をノズルとヘッドとの間で受け渡し、ヘッドの移動により電子部品を引き渡し位置から圧着位置まで移送するようになっている。
【０００３】
ここで、上述した打抜装置（パンチ）、ノズルおよびヘッドは、真空吸着により電子部品を保持する吸着保持機構を兼ねており、これらの吸着保持機構の吸着状態を制御することにより、引き渡し側の吸着保持機構と受け取り側の吸着保持機構との間で電子部品が受け渡されるようになっている。なお、吸着保持機構である打抜装置（パンチ）、ノズルおよびヘッドにはそれぞれ電子部品の吸着の有無を検出する吸着センサが設けられており、受け取り側の吸着保持機構に設けられた吸着センサがオン（電子部品の吸着有の状態）となった時点で引き渡し側の吸着保持機構の真空吸着状態が解除され、また引き渡し側の吸着保持機構に設けられた吸着センサがオフ（電子部品の吸着無の状態）となった時点で受け取り側の吸着保持機構が引き渡し側の吸着保持機構から離れるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の部品実装装置では、複数の吸着保持機構の間で電子部品が受け渡されるときに、引き渡し側および受け取り側の両方の吸着保持機構が同時に真空吸着状態となるので、受け渡しの対象となる電子部品の厚さが薄くなると、引き渡し側の吸着保持機構から受け取り側の吸着保持機構への電子部品の移動が正常に行われなくなることが多い。なお、従来の部品実装装置では一般に、受け取り側の吸着保持機構に設けられた吸着センサがオンとなるか否かにより吸着エラーの発生を判断しており、吸着エラーと判断された場合にはオペレータコール等によりオペレータの介在を促している。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の部品実装装置では、受け取り側の吸着保持機構に設けられた吸着センサがオンとならない場合に全て吸着エラーと判断している。そのため、電子部品が厚さが薄いものに品種変更された場合等、受け渡しの対象となる電子部品と受け取り側の吸着保持機構との間に隙間が生じたときには、吸着エラーが頻発することとなり、部品実装装置の一時停止により稼働率が低下し、また復旧にも手間がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、複数の吸着保持機構の間で電子部品を受け渡す際の吸着エラーの発生を効果的に低減させて稼働率の向上および復旧にかかる手間の軽減を図ることを可能にする部品実装装置およびその装置で用いられる部品受渡方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その第１の解決手段として、基板上に電子部品を実装する部品実装装置において、基板上に実装される電子部品を真空吸着により保持する第１吸着保持機構と、前記第１吸着保持機構で保持された電子部品を真空吸着により受け取る第２吸着保持機構と、前記第２吸着保持機構での電子部品の吸着の有無を検出する吸着センサと、前記第１吸着保持機構と前記第２吸着保持機構との間で電子部品を受け渡すよう、前記吸着センサの検出結果に基づいて前記第１吸着保持機構および前記第２吸着保持機構の吸着状態を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記第１吸着保持機構および前記第２吸着保持機構をともに真空吸着状態とした上で、前記吸着センサの検出結果を判断し、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときには、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して所定の正常終了処理を行い、一方、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときには、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して前記吸着センサの検出結果を再度判断し、その結果、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記正常終了処理を行うことを特徴とする部品実装装置を提供する。
【０００８】
なお、上述した第１の解決手段において、前記コントローラは、前記吸着センサの検出結果を再度判断しても、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、所定の異常終了処理を行うことが好ましい。また、前記第１吸着保持機構はフィルムキャリアから電子部品を打ち抜く打抜装置に設けられ、前記第２吸着保持機構は前記打抜装置により打ち抜かれた電子部品を移送する部品移送装置に設けられていることが好ましい。さらに、前記第１吸着保持機構はフィルムキャリアから打ち抜かれた電子部品を移送する部品移送装置に設けられ、前記第２吸着保持機構は前記部品移送装置により移送された電子部品を基板上に移送する他の部品移送装置に設けられていてもよい。
【０００９】
本発明は、その第２の解決手段として、基板上に実装される電子部品を複数の吸着保持機構の間で受け渡す部品受渡方法において、真空吸着状態の第１吸着保持機構により電子部品を保持するステップと、前記第１吸着保持機構から電子部品を受け取る第２吸着保持機構を、前記第１吸着保持機構とともに真空吸着状態とするステップと、前記第２吸着保持機構での電子部品の吸着の有無を検出する吸着センサの検出結果に基づいて、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたか否かを判断するステップと、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して所定の正常終了処理を行うステップと、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、前記第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して前記吸着センサの検出結果を再度判断し、その結果、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたと判断されたときに、前記正常終了処理を行うステップとを含むことを特徴とする部品受渡方法を提供する。
【００１０】
なお、上述した第２の解決手段において、前記吸着センサの検出結果を再度判断しても、前記第２吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、所定の異常終了処理を行うステップをさらに含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の第１および第２の解決手段によれば、第１吸着保持機構と第２吸着保持機構との間で電子部品を受け渡す際に、第１吸着保持機構および第２吸着保持機構をともに真空吸着状態とした上で、第１吸着保持機構に電子部品が吸着されているか否かを判断し、第１吸着保持機構に電子部品が吸着されていないと判断されたときに、直ちに異常終了処理を行うことなく、第１吸着保持機構の真空吸着状態を解除して第２吸着保持機構に電子部品が吸着されたか否かを再度判断するようにしているので、吸着エラーの発生を効果的に低減させて稼働率の向上および復旧にかかる手間の軽減を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明による部品実装装置の一実施の形態を説明するための図である。
【００１３】
まず、図１により、本実施の形態に係る部品実装装置１０の全体構成について説明する。図１に示すように、部品実装装置１０は、液晶パネル等の基板４３上に電子部品４２を圧着して実装するものであり、テープ状のフィルムキャリア４１から電子部品４２を打ち抜く打抜装置１１と、打抜装置１１により打ち抜かれた電子部品４２を電子部品受け取り位置Ｐにて受け取り、電子部品受け取り位置Ｐから電子部品引き渡し位置Ｈまで移送する部品移送装置１４と、部品移送装置１４により移送された電子部品４２を電子部品引き渡し位置Ｈにて受け取り、基板４３上に圧着する部品圧着装置２０とを備えている。
【００１４】
このうち、打抜装置１１は、フィルムキャリア４１を挟んで互いに対向するよう配置された上型１２および下型１３を有している。ここで、上型１２の下面にはパンチ（吸着保持機構）１２ａが、下型１３には上下方向に貫通する貫通孔１３ａが設けられており、上型１２が下降して上型１２のパンチ１２ａが下型１３の貫通孔１３ａ内に押し込まれることにより、フィルムキャリア４１から電子部品４２が打ち抜かれるようになっている。なお、上型１２のパンチ１２ａには真空吸引孔１２ｂが設けられており、打ち抜き後の電子部品４２を真空吸着により保持することができるようになっている。
【００１５】
部品移送装置１４は、打抜装置１１により打ち抜かれた電子部品４２を真空吸着により保持するノズル（吸着保持機構）１５を有し、上型１２のパンチ１２ａで保持された電子部品４２を下型１３の下方から貫通孔１３ａを介して真空吸着により受け取ることができるようになっている。なお、ノズル１５は、θ軸駆動部１７の回転シャフト１８に取り付けられており、ノズル１５がその軸心を中心として回転するようになっている。また、θ軸駆動部１７はＸＹ軸駆動部１９上に設けられており、ノズル１５がθ軸駆動部１７とともにＸ−Ｙ平面内で移動するようになっている。なお、θ軸駆動部１７には回転シャフト１８を上下方向に移動させる昇降機構（図示せず）が設けられており、ノズル１５が回転シャフト１８とともに上昇および下降するようになっている。
【００１６】
図２は図１に示す部品実装装置１０において打抜装置１１のパンチ１２ａと部品移送装置１４のノズル１５との間での電子部品４２の受け渡しを制御するための制御系を示す図である。図２に示すように、パンチ１２ａおよびノズル１５にはそれぞれ、真空吸引管３３，３６を介して真空吸引機構３４，３７が接続されている。また、真空吸引管３３，３６にはそれぞれ、真空吸引管３３，３６内での圧力変化に基づいてパンチ１２ａおよびノズル１５での電子部品４２の吸着の有無を検出する吸着センサ３５，３８が設けられている。なお、真空吸引機構３４，３７および吸着センサ３５，３８は、部品実装装置１０の駆動部（上型１２の昇降機構（図示せず）、θ軸駆動部１７、ＸＹ軸駆動部１９、インデックス駆動部２４、加圧シリンダ２６，２６および可動テーブル２８等）を制御するコントローラ３９に接続されており、吸着センサ３５，３８の検出結果に基づいて真空吸引機構３４，３７を制御することにより、パンチ１２ａおよびノズル１５の吸着状態を制御することができるようになっている。
【００１７】
図１に戻ると、部品圧着装置２０は、電子部品４２を電子部品引き渡し位置Ｈから電子部品圧着位置Ｂまで移送する部品移送装置を兼ねており、回転シャフト２５を間欠的に回転させるインデックス駆動部２４を有している。インデックス駆動部２４の回転シャフト２５には４本のアーム２１が外方に突出するよう取り付けられており、これら各アーム２１が一定の方向に回転するようになっている。なお、各アーム２１には支持部材２２を介して熱圧着ヘッド（吸着保持機構）２３が上下動可能に支持されている。ここで、各熱圧着ヘッド２３は、各アーム２１の回転に伴って電子部品引き渡し位置Ｈおよび電子部品圧着位置Ｂに順次位置付けられるようになっている。電子部品引き渡し位置Ｈおよび電子部品圧着位置Ｂにはそれぞれ加圧シリンダ２６，２６が設けられており、加圧シリンダ２６，２６に対して上下動可能に支持された加圧部材２７，２７により熱圧着ヘッド２３，２３が下方に向けて加圧されるようになっている。ここで、各熱圧着ヘッド２３にはその下面に真空吸引孔（図示せず）が設けられており、ノズル１５で保持された電子部品４２を真空吸着により受け取ることができるようになっている。なお、各熱圧着ヘッド２３には、図２と同様に、真空吸引管（図示せず）を介して真空吸引機構（図示せず）および吸着センサ（図示せず）が接続されており、コントローラ３９による制御の下で、吸着センサの検出結果に基づいて真空吸引機構を制御することにより、各熱圧着ヘッド２３の吸着状態を制御することができるようになっている。これにより、電子部品引き渡し位置Ｈにてノズル１５と熱圧着ヘッド２３との間で電子部品４２が受け渡され、また電子部品圧着位置Ｂにて熱圧着ヘッド２３に保持された電子部品４２が基板４３上に圧着される。
【００１８】
なお、基板４３は、可動テーブル２８上に載置されている。可動テーブル２８は、基板４３を吸着保持する載置台３２と、この載置台３２をＸ，Ｙ，θの各軸に移動させるためのＸ軸テーブル２９、Ｙ軸テーブル３０およびθ軸テーブル３１からなっており、Ｘ軸テーブル２９およびＹ軸テーブル３０を駆動することにより基板４３がＸ−Ｙ平面内で移動し、θ軸テーブル３１を駆動することにより基板４３がＸ−Ｙ平面内で回転するようになっている。
【００１９】
次に、図１乃至図３により、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。なお、図３は図２に示す制御系の作用を説明するための図である。
【００２０】
コントローラ３９による制御の下で、まず、打抜装置１１の上型１２を昇降機構（図示せず）により下型１３に対して下降させ、上型１２のパンチ１２ａを下型１３の貫通孔１３ａ内に押し込むことにより、フィルムキャリア４１から電子部品４２を打ち抜く。
【００２１】
このとき、上型１２のパンチ１２ａは真空吸引機構３４により真空吸着状態（吸着オン）となっており、打ち抜き後の電子部品４２が引き渡し側のパンチ１２ａで保持される（ステップ１０１）。なお、引き渡し側のパンチ１２ａは、この状態で、受け取り側のノズル１５が上昇してくるのを待つ。
【００２２】
次いで、ノズル１５を、パンチ１２ａで保持された電子部品４２の受け取りレベルまで上昇させる（ステップ１０２）。ここで、受け取りレベルは、パンチ１２ａに保持された電子部品４２の下面（図２）とノズル１５の電子部品吸着面とがほぼ同一レベルとなる高さに設定される。また、真空吸引機構３７を制御してノズル１５を真空吸着状態とする（ステップ１０３）。
【００２３】
このようにしてパンチ１２ａおよびノズル１５をともに真空吸着状態とした後、吸着センサ３８の検出結果（吸着センサ３８のオン／オフ）に基づいてノズル１５に電子部品４２が吸着されたか否かを判断する（ステップ１０４）。
【００２４】
そして、ステップ１０４において、ノズル１５に電子部品４２が吸着されたと判断（吸着センサ３８オン）されたときには、パンチ１２ａの真空吸着状態を解除（吸着オフ）し（ステップ１０５）、所定の正常終了処理を行う。具体的には、吸着センサ３５の検出結果に基づいてパンチ１２ａから電子部品４２が取り除かれたか否かを判断し（ステップ１０６）、パンチ１２ａから電子部品４２が取り除かれていると判断されたときには、ノズル１５を下降させる（ステップ１０７）。なお、ステップ１０６において、パンチ１２ａから電子部品４２が取り除かれていないと判断されたときには、所定の異常終了処理（オペレータコール等）を行う（ステップ１１０）。
【００２５】
一方、ステップ１０４において、ノズル１５に電子部品４２が吸着されていないと判断（吸着センサ３８オフ）されたときには、パンチ１２ａの真空吸着状態を解除し（ステップ１０８）、所定の時間が経過した後、吸着センサ３８の検出結果を再度判断する（ステップ１０９）。そして、ステップ１０９において、ノズル１５に電子部品４２が吸着されていると判断されたときには、ステップ１０５に進み、上述した正常終了処理を行う。なお、ステップ１０９において、ノズル１５に電子部品４２が吸着されていないと判断されたときには、上述した異常終了処理を行う（ステップ１１０）。
【００２６】
このようにしてパンチ１２ａとノズル１５との間で電子部品４２が正常に受け渡されると、部品移送装置１４のθ軸駆動部１７およびＸＹ軸駆動部１９により、ノズル１５に保持された電子部品４２が電子部品受け取り位置Ｐから電子部品引き渡し位置Ｈまで移送される。
【００２７】
その後、電子部品引き渡し位置Ｈに位置付けられた真空吸着状態の熱圧着ヘッド２３が加圧シリンダ２６の加圧部材２７により加圧されて、ノズル１５に保持された電子部品４２の受け取りレベルに下降する。これにより、電子部品引き渡し位置Ｈにて電子部品４２がノズル１５と熱圧着ヘッド２３との間で受け渡される。なお、ノズル１５と熱圧着ヘッド２３との間での電子部品２４の受け渡しは、図３に示すフローチャートと同様の手順で行うことが可能である。
【００２８】
なお、電子部品引き渡し位置Ｈにて電子部品４２が引き渡された熱圧着ヘッド２３は、インデックス駆動部２４による各アーム２１の回転に伴って電子部品圧着位置Ｂに位置付けられる。そして、電子部品圧着位置Ｂにて、この熱圧着ヘッド２３が加圧シリンダ２６の加圧部材２７により加圧されて下降し、熱圧着ヘッド２３に保持された電子部品４２が基板４３上に圧着される。
【００２９】
このように本実施の形態によれば、パンチ１２ａとノズル１５との間で電子部品４２を受け渡す際に、パンチ１２ａおよびノズル１５をともに真空吸着状態とした上で、受け取り側の吸着センサ３８の検出結果を判断し、ノズル１５に電子部品４２が吸着されていないと判断されたときに、直ちに異常終了処理を行うことなく、パンチ１２ａの真空吸着状態を解除して吸着センサ３５の検出結果を再度判断するようにしているので、吸着エラーの発生を効果的に低減させて稼働率の向上および復旧にかかる手間の軽減を図ることができる。すなわち、パンチ１２ａに保持された電子部品４２と受け取りレベルに上昇されたノズル１５との間に隙間が生じ、ノズル１５を真空吸着状態にしたとしてもノズル１５が電子部品４２を吸着することができず、吸着センサ３８の検出結果からノズル１５に電子部品４２が吸着されていないと判断されるような場合でも、パンチ１２ａの真空吸着状態を解除することにより、パンチ１２ａによる電子部品４２の保持力が解除あるいは弱められ、パンチ１２ａに保持されていた電子部品４２をノズル１５の真空吸着力によりノズル１５に引き寄せて吸着することができる。この結果、吸着エラーの発生を低減させることができるのである。
【００３０】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、熱圧着ヘッド２３が、電子部品４２を電子部品引き渡し位置Ｈから電子部品圧着位置Ｂへと移送する移送手段を兼用する例を挙げて説明したが、電子部品４２を電子部品引き渡し位置Ｈから電子部品圧着位置Ｂへ移送する部品移送装置を別に設け、この部品移送装置にて電子部品圧着位置Ｂに位置付けられた電子部品４２を電子部品圧着位置Ｂに配置した熱圧着ヘッド２３を用いて基板４３上に圧着するようにしてもよい。また、フィルムキャリア４１から打ち抜かれた電子部品４２を例に挙げて説明したが、これに限らず、チップ状の電子部品等の他の電子部品にも適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の吸着保持機構の間で電子部品を受け渡す際の吸着エラーの発生を効果的に低減させて稼働率の向上および復旧にかかる手間の軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による部品実装装置の一実施の形態の全体構成を示す図。
【図２】図１に示す部品実装装置において打抜装置のパンチと部品移送装置のノズルとの間での電子部品の受け渡しを制御するための制御系を示す図。
【図３】図２に示す制御系の作用を説明するための図。
【符号の説明】
１０  部品実装装置
１１  打抜装置
１２  上型
１２ａ  パンチ（吸着保持機構）
１２ｂ  真空吸引孔
１３  下型
１３ａ  貫通孔
１４  部品移送装置
１５  ノズル（吸着保持機構）
１７  θ軸駆動部
１８  回転シャフト
１９  ＸＹ軸駆動部
２０  部品圧着装置
２１  アーム
２２  支持部材
２３  熱圧着ヘッド（吸着保持機構）
２４  インデックス駆動部
２５  回転シャフト
２６  加圧シリンダ
２７  加圧部材
２８  可動テーブル
２９  Ｘ軸テーブル
３０  Ｙ軸テーブル
３１  θ軸テーブル
３２  載置台
４１  フィルムキャリア
４２  電子部品
４３  基板
Ｐ  電子部品受け取り位置
Ｈ  電子部品引き渡し位置
Ｂ  電子部品圧着位置
【図１】
0004011843.tif 000002
【図２】
0004011843.tif 000003
【図３】
0004011843.tif 000004