(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルにて吸着して取り出して基板に装着するに際し、
前記吸着ノズルを吸着ノズルの下面から吸着している電子部品の厚みと予め設定された電子部品の厚み公差と、傾きと、基板のそりとによる変動誤差を減算した目標位置まで下降させ、
前記吸着ノズルを下降した前記目標位置から前記吸着ノズルの下降速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接近して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して基板の部品実装位置に装着する
電子部品実装方法。
【請求項２】
既に基板に装着されている電子部品の厚みも考慮して、前記吸着ノズルを前記目標位置まで下降させ、前記基板に装着された電子部品と吸着ノズルに吸着保持された電子部品との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して、前記基板に装着された電子部品の上に装着する
請求項１記載の電子部品実装方法。
【請求項３】
部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルにて取り出して基板に装着する電子部品実装装置において、
前記吸着ノズルを吸着ノズルの下面から吸着している電子部品の厚みと予め設定された電子部品の厚み公差と、傾きと、基板のそりとによる変動誤差を減算した目標位置まで下降させ、
前記吸着ノズルを下降した前記目標位置から前記吸着ノズルの下降速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接近して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して基板の部品実装位置に装着する制御部を設けた
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、部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルにて取り出して基板に装着する電子部品実装方法および電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装装置は、図４に示すように、部品供給部４より供給された電子部品５を装着ヘッド１の吸着ノズル２にて取り出し、基板３に装着するよう構成されている。
【０００３】
複数種の電子部品５が配置された部品供給部４に必要な電子部品５供給されると、複数の吸着ノズル２が設けられた装着ヘッド１がモータにより回転駆動して位置決めが行なわれ、吸着ノズル２が部品供給部４の側に下降して電子部品５が吸着保持される。
【０００４】
電子部品５を吸着保持した吸着ノズル２は、カメラを有する部品認識部７の上部へと搬送され、部品認識部７によって電子部品５の吸着姿勢が認識され、平面方向の位置が確認される。それと同時に基板３側の装着マークが認識され、電子部品５の３次元方向の傾きが計測される。このとき不良と判断された電子部品５は、部品廃棄部８へ廃棄される。
【０００５】
この吸着ノズル２は、実装プログラムに基づき予め設定された部品実装位置に、吸着姿勢から補正を加えた量だけ移動が行われる。部品実装位置へは、搬送レール９によって基板３が搬送され位置決めされている。
【０００６】
部品実装位置への電子部品５の装着工程を図５に示す。ここでは、基板３にあらかじめ装着された電子部品５の上に更に電子部品５を装着する場合を例に挙げて説明する。
【０００７】
部品装着工程は、吸着ノズル２がａ点にある状態でａ点からｂ点に向かって基板３の側に下降する下降動作ａ−ｂと、基板３への装着動作ｂ−ｃと、吸着ノズル２の上昇動作ｃ−ｄとからなる。なお、ｔ１は部品保持位置の高さであり、ｔ２は部品実装位置の高さである。
【０００８】
ａ点からｂ点に向かう下降動作ａ−ｂでは、基板３の上面から、既に装着されている電子部品５の厚みと、吸着ノズル２に吸着保持されている電子部品５の厚みとを減算し、一定の設定速度で吸着ノズル２を下降させる。
【０００９】
装着動作ｂ−ｃは、予め設定された時間だけ部品実装位置への電子部品５の装着が行なわれ位置決めを持って完了し、吸着ノズル２の上昇動作ｃ−ｄが実行され、一つの部品の装着工程が完了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、部品供給部４から取り出された電子部品５は、その厚みが必ずしも設計通りではなくバラツキを持っているのが通常である。また、基板３にもそりがあるため、これらの変動要因によって装着高さに変動が生じる。
【００１１】
従って、上記の部品装着工程における吸着ノズル２の下降動作は、設計された電子部品の厚みに基づいて制御されているため、電子部品５の厚みが設計より厚い場合には、衝撃により電子部品５が破壊することがあり、電子部品５の厚みが設計より薄い場合は、装着時の接合強度の不足が生じるという問題がある。
【００１２】
本発明は前記問題点を解決し、電子部品に衝撃を与えることがなく、部品実装位置との確実な接合が実現できる電子部品実装方法および電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装方法は、吸着ノズルに保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出した時点で電子部品を装着することを特徴とする。
【００１４】
この本発明によると、衝撃による電子部品の破損をなくし、電子部品と部品実装位置との確実な接合が実現できる。
本発明の電子部品実装装置は、吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との当りを検出した時点で、吸着ノズルより電子部品を離して基板の部品実装位置に装着する制御部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この本発明によると、本発明の電子部品実装方法が容易に実現できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の電子部品の実装方法は、部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルにて吸着して取り出して基板に装着するに際し、前記吸着ノズルを吸着ノズルの下面から吸着している電子部品の厚みと予め設定された電子部品の厚み公差と、傾きと、基板のそりとによる変動誤差を減算した目標位置まで下降させ、前記吸着ノズルを下降した前記目標位置から前記吸着ノズルの下降速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接近して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して基板の部品実装位置に装着することを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２記載の電子部品実装方法は、請求項１において、既に基板に装着されている電子部品の厚みも考慮して、前記吸着ノズルを前記目標位置まで下降させ、前記基板に装着された電子部品と吸着ノズルに吸着保持された電子部品との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して、前記基板に装着された電子部品の上に装着することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項３記載の電子部品実装装置は、部品供給部より供給された電子部品を吸着ノズルにて取り出して基板に装着する電子部品実装装置において、前記吸着ノズルを吸着ノズルの下面から吸着している電子部品の厚みと予め設定された電子部品の厚み公差と、傾きと、基板のそりとによる変動誤差を減算した目標位置まで下降させ、前記吸着ノズルを下降した前記目標位置から前記吸着ノズルの下降速度を減速してさらに前記吸着ノズルを基板の側に接近して、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品と部品実装位置との衝突を検出すると、前記吸着ノズルの下降を止めて予め設定された時間中に前記吸着ノズルの吸着を解除し電子部品を離して基板の部品実装位置に装着する制御部を設けたことを特徴とする。
【００２０】
以下、本発明の電子部品実装装置を用いた電子部品の実装方法を図１〜図３を用いて説明する。
なお、従来例を示す図４，図５と同様の構成をなすものには同一の符号を付けて説明する。
【００２１】
電子部品実装装置は、図１に示すように、従来例を示す図４と同様に構成された装置に、部品装着時における電子部品５の破損をなくし、部品実装位置との確実な接合を実現するために、吸着ノズル２の下降を制御する制御部６を設けた点で異なっている。
【００２２】
吸着ノズルの下降を制御する制御部６は、図２に示すように構成されており、ステップ４〜ステップ８が追加されている。
図２を部品装着工程に従って詳しく説明する。
【００２３】
ステップ１で部品供給部４より供給された電子部品５の高さを検索・獲得し、ステップ２で実装ヘッド１の吸着ノズル２にて電子部品５を取り出して吸着保持する。
【００２４】
吸着ノズル２に吸着保持した電子部品５の基板３への装着は、図３に示す部品装着工程に基づいて行われる。
吸着ノズル２が図３のａ点にある状態で、ステップ３が実行される。
【００２５】
ステップ３では、吸着保持した電子部品５を部品認識位置７に搬送し、部品カメラにて読み取りを行って装着高さの計算が実行される。
装着時の高さ計算は、吸着ノズル２を実装予測位置の手前ｂ点まで下降させる下降動作ａ−ｂと、吸着ノズル２から電子部品５を離して部品実装位置ｔ２に装着するｃ点までの下降動作ｂ−ｃとに分けて行なわれる。
【００２６】
下降動作ａ−ｂでは、基板３の上面から既に装着されている部品の厚みと吸着ノズル２の下面から吸着している電子部品５の厚みとを予め設定された二次動作高さ、すなわち、部品の厚み公差、傾き、基板のそりなどの変動誤差を加えた量を減算して、ａ点からｂ点に向かう高速の設定速度が計算される。
【００２７】
上記の計算結果に基づきａ点からｂ点に向けて高速での下降動作を開始し、ステップ４では、現在の下降位置と目標のｂ点の位置とを比較してｂ点に達するまでステップ４とステップ５の下降動作指令を繰り返し実行する。
【００２８】
ステップ６では下降動作モードを変更して、ｂ点からｃ点に向けてａ点からｂ点に向かう高速での下降動作ａ−ｂよりも低速での下降動作を開始し、ステップ７で部品実装位置ｔ２と吸着した電子部品５との当たりが検出されるまでステップ７とステップ８の下降動作指令を繰り返し実行する。
【００２９】
吸着された電子部品５と部品実装位置ｔ２との当たりの検出は、例えば、吸着ノズル３を昇降させるためのモータやプランジャで構成されるアクチュエータの駆動反力、具体的には電流量の増加の検出などにより行われる。このような当たり検出を行うことで、部品に衝撃を与えることなく、確実な接合を伴う実装を実現できる。なお、このときの当たり検出は１５〜２０ｇ程度の力にて行われる。
【００３０】
ｃ点で当たりが検出されると、ステップ９では吸着ノズル２の下降を止めて予め設定されたｄ点までの時間中に、それまで電子部品５を吸着保持していた吸着ノズル２の前記吸着を解除して、吸着が解除された電子部品５を装着位置に残したまま吸着ノズル２がｄ点からｅ点に向かって上昇して一つの部品の実装工程が終了する。
【００３１】
このように、部品装着工程における吸着ノズル２の下降動作を、計算による下降動作ａ−ｂと装着高さ近傍で当たり検出の下降動作ｂ−ｃとに分けることにより、部品への衝撃を最小にでき、短時間での実装タクトを実現できる。
【００３２】
なお、上記説明では、基板３に装着された電子部品５の上にさらに電子部品５を装着する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板３に直接に電子部品５を装着する場合にも適用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子部品実装方法によると、電子部品を吸着保持した吸着ノズルを基板の側に下降させて、前記電子部品と部品実装位置との衝突を検出した時点で吸着ノズルより電子部品を離して基板の部品実装位置に装着することで、計算された距離だけ吸着ノズルを下降させて実装した場合よりも、電子部品の厚みのばらつきや基板の反りを考慮して吸着ノズルと部品実装位置との当たりを検出した時点で吸着ノズルより電子部品を離すため、吸着された電子部品と部品実装位置とが衝突した際の衝撃による電子部品の破損が解消され、しかも電子部品と部品実装位置とを確実に当接させてから実装するため、電子部品の装着時の接合強度の不足が解消され確実な接合が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電子部品実装装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態における制御部の構成を示すフローチャート図
【図３】本発明の電子部品の装着工程を説明する図
【図４】従来の電子部品装着装置の構成を示す図
【図５】従来の電子部品の装着工程を説明する図
【符号の説明】
１    装着ヘッド
２    吸着ノズル
３    基板
４    部品供給部
５    電子部品
６    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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