(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置から部品を吸着し上記部品を基板上の所定の位置に実装する移載ヘッドと、上記移載ヘッドを回転させるインデックスユニットと、上記インデックスユニットの温度を調整するために設けられ上記インデックスユニット内に加熱又は冷却機能を有する流動体を循環させる流動体循環装置と、上記移載ヘッドを下部に、上記インデックスユニットを上部に夫々支持する支持部とを有し、かつ上記インデックスユニット内に循環させる流動体を稼働初期においては加熱して上記インデックスユニットを早期に昇温させ、上記インデックスユニットまたは上記支持部が所定温度に達した後には上記流動体の加熱又は冷却を選択的に採用して、ほぼ一定の温度に上記インデックスユニットまたは上記支持部を維持するように流動体循環装置を制御する温度制御部を有することを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
インデックスユニット内又は近傍に温度センサを設け、上記温度センサの出力値により流動体の加熱又は冷却の選択を行うようにした請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
部品供給装置から部品を吸着し上記部品を基板上の所定の位置に実装する移載ヘッドと、上記移載ヘッドを回転させるインデックスユニットと、上記インデックスユニットの温度を調整するために設けられ上記インデックスユニット内に加熱又は冷却機能を有する流動体を循環させる流動体循環装置と、上記移載ヘッドを下部に、上記インデックスユニットを上部に夫々支持する支持部と、上記支持部の熱変動による変形量を検出する歪ゲージとを有し、かつ上記インデックスユニット内に循環させる流動体を稼働初期においては加熱して上記インデックスユニットを早期に昇温させ、上記インデックスユニットまたは上記支持部が所定変形量に達した後には、上記歪ゲージの出力値により上記流動体の加熱又は冷却を選択的に採用して、ほぼ一定の変形量に前記支持部を維持するように流動体循環装置を制御する温度制御部を有することを特徴とする部品実装装置。
【請求項４】
部品供給装置から部品を吸着し上記部品を基板上の所定の位置に実装する移載ヘッドと、上記移載ヘッドを回転させるインデックスユニットと、上記インデックスユニットの温度を調整するために設けられ上記インデックスユニット内に加熱又は冷却機能を有する流動体を循環させる流動体循環装置と、上記移載ヘッドを下部に、上記インデックスユニットを上部に夫々支持する支持部とを有する部品実装装置の運転方法であって、上記インデックスユニット内に循環させる流動体を稼働初期においては加熱して上記インデックスユニットを早期に昇温させる第１工程と、インデックスユニット内の温度が上昇してくるとインデックスユニット内又は近傍に設けた温度センサにより温度を監視しながら、前記流動体の加熱具合を調整する第２工程と、温度センサにより検出した温度が所定温度近くになると、加熱を停止し、冷却に切り替える第３工程と、前記温度が所定温度に達した後には温度センサの検出した温度に基づき上記流動体の加熱又は冷却を選択的に採用してほぼ一定の温度に維持する第４工程とを有することを特徴とする部品実装装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、光学部品等を基板に実装する部品実装装置及びその運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、部品実装の高速化、高精度化が進み、実装時の温度上昇などの変化が軽視できなくなっている。
【０００３】
部品実装装置を図１、図２、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照しながら説明する。
【０００４】
図１は一般的な部品実装装置の全体的な構成を示す斜視図、図２は同装置の要部の斜視図、図６ (ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ同装置において従来の温度制御方法を説明するための構成図、温度変化を示す図、熱変形量を示す図である。
【０００５】
図１において、１は部品供給装置、２は搬送部、３は移載ヘッド、４は移動テーブルを示し、部品供給装置１に収納されている部品を移載ヘッド３により吸着して取出し、移動テーブル４によって実装位置に移動し、搬送部２に位置決め保持された基板に部品を実装する。このとき移載ヘッド３は、図２に示すインデックスユニット５により間欠回転駆動されるが、それらは、設備本体の上側にあるアッパー部６の金属支持板６ａに支持されている。
【０００６】
さらに、インデックスユニット５の温度上昇を抑制し、アッパー部６の熱変形を抑制するために、図６ (ａ）に示すように、インデックスユニット５の外部にオイルクーラ１１を取付け、冷却したオイルをインデックスユニット５内に循環させている。尚、１０は移載ヘッドのノズルを示す。これによりインデックスユニット５の発熱を最小限に抑制することができ、図６（ｂ）に示すように、オイルクーラを使用しないときに比し、温度上昇がおさえられ、その結果として図６（ｃ）に示すようにアッパー部６の金属支持板６ａの熱変形もおさえられていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では部品実装装置の稼働開始後、アッパー部６の熱変形量がほぼ一定になるまでには５〜６時間を要していた。その間、つまり装置稼働開始後５〜６時間の間は、アッパー部６の金属支持板６ａの熱変形に伴い、移載ヘッド３のノズル１０の位置が変化しつづけ、吸・装着高さ等の吸・装着の条件が変化し実装の精度に少なからず悪影響を与えていた。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決する部品実装装置及び同装置の運転方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品実装装置は、部品供給装置から部品を吸着し上記部品を基板上の所定の位置に実装する移載ヘッドと、上記移載ヘッドを回転させるインデックスユニットと、上記インデックスユニットの温度を調整するために設けられ上記インデックスユニット内に加熱又は冷却機能を有する流動体を循環させる流動体循環装置と、上記移載ヘッドを下部に、上記インデックスユニットを上部に夫々支持する支持部とを有し、かつ上記インデックスユニット内に循環させる流動体を稼働初期においては加熱して上記インデックスユニットを早期に昇温させ、上記インデックスユニットまたは上記支持部が所定温度に達した後には上記流動体の加熱又は冷却を選択的に採用して、ほぼ一定の温度に上記インデックスユニットまたは上記支持部を維持するように流動体循環装置を制御する温度制御部を有することを特徴とするものであり、設備稼働後短時間でインデックスユニット、ひいては支持部の温度を、所定温度に到達させ、その後その温度を維持させることができ、吸・装着条件を早い時期から一定とすることができるので、設備稼働後の早い時期から高い吸着率を有し高精度な部品実装を実現することができる。
【００１０】
又、インデックスユニット内又は近傍に温度センサを設け、上記温度センサの出力値による冷暖機能を有する流動体の加熱又は冷却の選択を行うようにすれば、簡便な方法にて上記部品実装を実現することができる。
【００１１】
又、支持部の熱変動による変形を検出する歪ゲージを採用し、上記歪ゲージの出力の値により上記流動体の加熱又は冷却の選択を行うこともできる。この場合支持部の熱変形量、ひいては移載ヘッドの変位を直接的に検出していることとなるのでより確実な制御が実現できることになる。
【００１２】
さらに又、本発明は部品実装装置の運転方法としてとらえることができ、その特徴とするところは、部品供給装置から部品を吸着し上記部品を基板上の所定の位置に実装する移載ヘッドと、上記移載ヘッドを回転させるインデックスユニットと、上記インデックスユニットの温度を調整するために設けられ上記インデックスユニット内に加熱又は冷却機能を有する流動体を循環させる流動体循環装置と、上記移載ヘッドを下部に、上記インデックスユニットを上部に夫々支持する支持部とを有する部品実装装置の運転方法であって、上記インデックスユニット内に循環させる流動体を稼働初期においては加熱して上記インデックスユニットを早期に昇温させる第１工程と、インデックスユニット内の温度が上昇してくるとインデックスユニット内又は近傍に設けた温度センサにより温度を監視しながら、前記流動体の加熱具合を調整する第２工程と、温度センサにより検出した温度が所定温度近くになると、加熱を停止し、冷却に切り替える第３工程と、前記温度が所定温度に達した後には温度センサの検出した温度に基づき上記流動体の加熱又は冷却を選択的に採用してほぼ一定の温度に維持する第４工程とを有する点にある。
【００１３】
この方法によれば、設備稼働後の早い時期から高い吸着率を有し高精度な部品実装を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の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、図２は一般的な部品実装装置を示すもので、その基本構成は従来の技術の項で説明したとおりである。アッパー部６は、鋼板などの金属板を溶接してボックス構造に形成してなるものであり、その金属支持板６ａの上部にインデックスユニット５を、その下部に移載ヘッド３を夫々支持している。なお、本実施の形態では上記のとおり、支持部の１事例としてアッパー部６をその構成とするが、支持部はインデックスユニット５を上部に、移載ヘッド３を下部にそれぞれ支持するものであれば、どのようなものでも構わない。
【００１６】
図３は本発明の特徴を示すもので、インデックスユニット５の温度制御方法を説明するための構成図である。図３において、７は加熱又は冷却したオイル（流動体の１例）をインデックスユニット５に循環させるオイル循環装置（流動体循環装置の１例）、８はインデックスユニット５内又はその近傍に設けられた温度センサ、９は温度センサ８の検出データに基づきオイル循環装置７を制御する温度制御部である。
【００１７】
上記温度制御部９は、インデックスユニット５内に循環させるオイルを稼働初期においては加熱して上記インデックスユニット５を早期に昇温させ、上記インデックスユニット５または上記アッパー部６が所定温度に達した後には上記オイルの加熱又は冷却を選択的に採用して、ほぼ一定の温度に上記インデックスユニット５または上記アッパー部６を維持するようにオイル循環装置７を制御する。
【００１８】
図４を参照しながら、さらに詳細に説明する。
【００１９】
装置稼働初期において、インデックスユニット５に例えばホースで接続されたオイル循環装置７から、加熱されたオイルが送りこまれインデックスユニット５内を通過後オイル循環装置７に戻りこれが繰り返されてインデックスユニット５の温度を早期に立ち上げるよう、温度制御部９はオイル循環装置７を制御する［図４（ａ）］。
【００２０】
インデックスユニット５の温度が上昇し、ある設定温度（上記所定温度に達する手前の予め設定した温度）になると、温度センサ８がこれを検知し、温度制御部９は温度を監視しながらオイルの加熱具合を調整するようにオイル循環装置７をフィードバック制御する［図４（ｂ）］。
【００２１】
温度センサ８によって所定温度近くに達したことが検知されると、加熱を停止し冷却に切替え、冷却オイルをインデックスユニット５内に送るように、温度制御部９はオイル循環装置７を制御する［図４（ｃ）］。なお、上記所定温度は、１例として室温にプラス１０℃した温度とすることができるが、インデックスユニット５の初期温度、熱容量によっては異なった温度に設定することができる。例えばインデックスユニット５の高温部分は４７℃程度になるので、その近辺の温度を所定温度としてもよい。
【００２２】
その後、温度センサ８により所定温度に達したことが検知されると、温度制御部９は、温度センサ８からの温度に基づきオイルの加熱又は冷却を選択的に採用しほぼ一定の温度にインデックスユニット５を維持するようオイル循環装置７をフィードバック制御する［図４（ｄ）］。
【００２３】
図５ (ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ加熱、冷却のタイミングチャート及びインデックスユニット５の温度変化を示すもので、図５ (ａ）におけるＯＮは加熱、ＯＦＦは非加熱、図５（ｂ）におけるＯＮは冷却、ＯＦＦは非冷却を示している。図５（ｃ）でも判るように、実線で示す本発明のインデックスユニット５の温度は、二点鎖線で示す従来のインデックスユニット５の温度よりも遥かに短時間で所定温度に達している。なお、温度センサ８を最も温度が上昇する位置に設置するのが好適である。
【００２４】
他の実施の形態として、温度センサ８に代えて、歪ゲージを採用することもできる。歪ゲージは機械的変形量に応じて電気的に出力するものであり、歪ゲージをアッパー部６の金属支持板６ａの変形を検出しうる位置に設置しておけば、インデックスユニット５の温度変化による上記金属支持板６ａの変形量、ひいては移載ヘッド３の変位を直接的に検知しうるのでオイル循環装置７内のオイルの加熱又は冷却の選択を適正になしうる。なお上記歪ゲージは、最も温度が上昇し、その影響により最も変形する量の大の位置に設置すると好適である。
【００２５】
さらに他の実施の形態として、インデックスユニット５内の温度変化を十分事前調査することでその調査結果に基づいて稼働開始から終了までの時間の経過に対応したオイルの加熱又は冷却のスケジュールを設定し、これに基づき温度制御部９がオイル循環装置７をオープン制御するように構成してもよい。また流動体の具体例として、オイルの他に、水やその他の液体、もしくは空気、不活性ガス等の気体を挙げることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、装置の稼働開始後短時間で安定した実装を実現でき、かつその状態を稼働全期間中保ちつづけることができるので、高い吸着率を有し高精度な部品実装を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な部品実装装置の全体的な構成を示す斜視図。
【図２】同装置の要部の斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態における部品実装装置の温度制御例を示す構成図。
【図４】   (ａ）〜（ｄ）はそれぞれ本発明の一実施の形態における温度制御例を示す構成図。
【図５】   (ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態における加熱、冷却のタイミング図、（ｃ）は同インデックスユニットの温度変化を示す図。
【図６】   (ａ）は従来例における温度制御例を示す構成図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ従来例における温度変化、熱変形量を示す図。
【符号の説明】
１  部品供給装置
２  搬送部
３  移載ヘッド
４  移動テーブル
５  インデックスユニット
６  アッパー部
６ａ  金属支持板
７  オイル循環装置
８  温度センサ
９  温度制御部
１０  ノズル
【図１】
0003913516.tif 000002
【図２】
0003913516.tif 000003
【図３】
0003913516.tif 000004
【図４】
0003913516.tif 000005
【図５】
0003913516.tif 000006
【図６】
0003913516.tif 000007