(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動自在の実装ヘッド部に複数の実装ノズルが昇降自在に設けられ、実装ヘッド部により実装ノズルを移動させるとともに実装ノズルを昇降させることにより、実装ノズルで保持した電子部品を回路基板上の所定位置へ順次実装する電子部品実装方法であって、
各実装ノズルにより電子部品を順次実装するに際して、実装ヘッド部における最初の実装ノズルにより電子部品を実装させる時に、他の実装ノズルを、実装ヘッド部の実装ノズルが回路基板上に位置するように実装ヘッド部を移動させた際の保持高さから、この実装ノズルの保持高さよりも低位置であり、その実装ノズルにより保持している電子部品が回路基板の電子部品に干渉することのない待機基準高さまで、下降させて待機させ、
最初に実装動作を行わせた実装ノズルを装着高さから待機基準高さよりも上方まで上昇させる際に、実装ノズルが待機基準高さまで上昇された時点で、次の実装ノズルの実装動作のための実装ヘッド部の移動動作を開始して、実装ヘッド部が移動した後、前記他の実装ノズルを、前記待機基準高さから電子部品が回路基板上に装着される装着高さまで下降させて実装動作を行わせる電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の実装ノズルにより昇降自在に保持した電子部品を回路基板上の所定位置へ順次実装する電子部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置は、回路基板に電子部品を速くかつ正確に装着して、実装品質を向上させることが要求されている。
【０００３】
以下、図４〜図６を参照しながら、装着ノズルの１例としての４本の吸着ノズルを有する従来の電子部品実装装置を例にあげて、その電子部品実装方法について説明する。
【０００４】
従来の電子部品実装装置１０は、図４、図５に示すように、回路基板１１を搬入、搬出する基板搬送装置１２と、複数の部品供給ユニットを有する部品供給装置１３と、所望の吸着ノズル１４を４本装填でき、かつ装填した吸着ノズル１４を昇降動作、回転動作させることが可能な実装ヘッド部１５、および基板認識カメラ１６を有し、Ｘ、Ｙ方向に移動可能なＸＹロボット１７と、電子部品２２を撮像する部品撮像装置１８と、部品姿勢の計測結果が異常のときに電子部品２２を廃棄するための部品廃棄部１９と、この電子部品実装装置１０の動作を制御する制御ユニット２０とを備えている。
【０００５】
この電子部品実装装置１０における実装動作は以下のように行われる。
まず、基板搬送装置１２により回路基板１１を装着位置に搬入させる。ＸＹロボット１７は、基板認識カメラ１６を回路基板１１上に移動させ、各電子部品２２を実装すべき位置を調べる。次に、ＸＹロボット１７により実装ヘッド部１５を部品供給部１３に移動させ、複数個備えた各吸着ノズル１４（第１〜第４の吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｄ）により各電子部品２２（２２Ａ〜２２Ｄ）をそれぞれ吸着して保持させ、全ての吸着ノズル１４を上端位置まで上昇させる。そして、各吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｄにより保持した各電子部品２２Ａ〜２２Ｄを部品撮像装置１８上を通るように実装ヘッド部１５を移動させることで、各電子部品２２Ａ〜２２Ｄは、部品撮像装置１８にて保持姿勢が撮影されてその保持姿勢が計測され、計測結果に基づいて保持姿勢の良否が判定される。
【０００６】
その判定結果より、電子部品２２Ａ〜２２Ｄの保持姿勢が正常であれば、得られた画像情報をもとに電子部品２２Ａ〜２２Ｄの位置補正がなされ、この後、ＸＹロボット１７により実装ヘッド部１５が所望の第１装着位置に移動され、まず電子部品２２Ａを保持している第１の吸着ノズル１４Ａを装着高さＬ１まで下降させて電子部品２２Ａを装着回路基板１１上に実装する。その後、第１の吸着ノズル１４Ａを認識高さＬ２まで上昇させる。次に、ＸＹロボット１７により実装ヘッド部１５が所望の第２装着位置に移動され、同様にして、第２〜第４の吸着ノズル１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄにより電子部品２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを順番に回路基板１１上に装着する。なお、図５におけるＬ０は回路基板１１の上面位置である。また、図６は一例としてＸＹロボット１７によるＸＹ方向への移動が不要である場合における従来の電子部品実装方法の吸着ノズルのタイミングチャートを示す。
【０００７】
このように従来の電子部品実装方法では、図５、図６に示すように、電子部品２２を実装する工程において、装着位置に実装ヘッド部１５を移動させ、各吸着ノズル１４を、部品撮像装置１８により撮像して電子部品２２を認識できる認識高さＬ２（例えば吸着ノズル１４における昇降範囲における上死点）から、実際に電子部品２２を回路基板１１上に装着する装着高さＬ１まで下降させ、電子部品２２を実装した後に、再び認識高さＬ２まで上昇させ、その吸着ノズル１４が認識高さＬ２まで上昇されたことを確認した後に、次の吸着ノズル１４の下降動作を行って実装するという動作を順に繰り返して行っている。
【０００８】
なお、部品撮像装置１８により撮像して電子部品２２を認識した際に電子部品２２Ａ〜２２Ｄの保持姿勢に異常があると判定された場合には、ＸＹロボット１７により実装ヘッド部１５を部品廃棄部１３まで移動させて、吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｄに保持されている電子部品２２Ａ〜２２Ｄを廃棄する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の電子部品実装方法では、前の吸着ノズル１４（例えば第１の吸着ノズル１４Ａ）を実装動作させて認識高さＬ２まで上昇させた後に、次の吸着ノズル１４（例えば第２の吸着ノズル１４Ｂ）を認識高さＬ２から装着高さＬ１まで下降させるという動作を繰り返し行っていたため、この間に生じる吸着ノズル１４の上下動に伴う移動時間が長くかかって、タクト時間を増加させる一因となり、生産能力の低下につながっていた。
【００１０】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、吸着ノズルなどの装着ノズルの移動に伴うタクト時間を削減することのできる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の電子部品実装方法は、所定方向に移動自在の実装ヘッド部に複数の実装ノズルが昇降自在に設けられ、実装ヘッド部により実装ノズルを移動させるとともに実装ノズルを昇降させることにより、実装ノズルで保持した電子部品を回路基板上の所定位置へ順次実装する電子部品実装方法であって、各実装ノズルにより電子部品を順次実装するに際して、実装ヘッド部における最初の実装ノズルにより電子部品を実装させる時に、他の実装ノズルを、実装ヘッド部の実装ノズルが回路基板上に位置するように実装ヘッド部を移動させた際の保持高さから、この実装ノズルの保持高さよりも低位置であり、その実装ノズルにより保持している電子部品が回路基板の電子部品に干渉することのない待機基準高さまで、下降させて待機させ、最初に実装動作を行わせた実装ノズルを装着高さから待機基準高さよりも上方まで上昇させる際に、実装ノズルが待機基準高さまで上昇された時点で、次の実装ノズルの実装動作のための実装ヘッド部の移動動作を開始して、実装ヘッド部が移動した後、前記他の実装ノズルを、前記待機基準高さから電子部品が回路基板上に装着される装着高さまで下降させて実装動作を行わせるものである。
【００１２】
これにより、吸着ノズルなどの装着ノズルの移動に伴うタクト時間を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の電子部品実装方法は、所定方向に移動自在の実装ヘッド部に複数の実装ノズルが昇降自在に設けられ、実装ヘッド部により実装ノズルを移動させるとともに実装ノズルを昇降させることにより、実装ノズルで保持した電子部品を回路基板上の所定位置へ順次実装する電子部品実装方法であって、各実装ノズルにより電子部品を順次実装するに際して、実装ヘッド部における最初の実装ノズルにより電子部品を実装させる時に、他の実装ノズルを、実装ヘッド部の実装ノズルが回路基板上に位置するように実装ヘッド部を移動させた際の保持高さから、この実装ノズルの保持高さよりも低位置であり、その実装ノズルにより保持している電子部品が回路基板の電子部品に干渉することのない待機基準高さまで、下降させて待機させ、最初に実装動作を行わせた実装ノズルを装着高さから待機基準高さよりも上方まで上昇させる際に、実装ノズルが待機基準高さまで上昇された時点で、次の実装ノズルの実装動作のための実装ヘッド部の移動動作を開始して、実装ヘッド部が移動した後、前記他の実装ノズルを、前記待機基準高さから電子部品が回路基板上に装着される装着高さまで下降させて実装動作を行わせるものである。
【００１４】
この方法によれば、２番目以降の実装ノズルが、保持高さよりも低位置である待機基準高さまで下降させて待機されているため、従来のように保持高さで待機されている場合と比較して、これらの実装ノズルを装着高さまで短い時間で下降させることができる。
【００１６】
また、この方法によれば、実装ノズルが待機基準高さまで上昇された時点で、次の実装ノズルの実装操作のための実装ヘッド部の移動動作を開始して次の実装ノズルを待機基準高さから装着高さまで下降させるため、従来のように、実装ノズルが保持高さまで上昇された時点で実装ヘッド部の移動動作や次の実装ノズルの下降動作を行わせる場合と比較して、次の実装ノズルの実装動作に素早く移ることができる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態にかかる電子部品実装方法について図１〜図３を参照しながら説明する。なお、本電子部品実装方法を行う電子部品実装装置における、従来の電子部品実装装置と同じ構成部品については同じ符号を付す。
【００１９】
図１〜図３に示すように、この電子部品実装装置１に設けられた制御ユニット２は、吸着ノズル１４を停止させる高さとして、認識高さＬ２、装着高さＬ１に加えて、装着前の待機時の高さである待機基準高さＬ３を予め認識している。この待機基準高さＬ３は、吸着ノズル１４（第１〜第４の吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｄ）により保持している電子部品２２（２２Ａ〜２２Ｄ）が、実装すべき回路基板１１上の実装済みの電子部品２２に干渉することのない高さであり、図１に示すように、認識高さＬ２と装着高さＬ１との間の高さである。待機基準高さＬ３および装着高さＬ１は電子部品２２の厚さに応じて設定される。
【００２０】
この制御ユニット２は従来の電子部品実装方法と同様に、部品撮像装置１８により部品保持姿勢を計測して、第１の吸着ノズル１４Ａに保持された電子部品２２Ａが、回路基板１１の実装点（第一装着点）の真上に位置するようにＸＹロボット１７で実装ヘッド部１５を移動させた後に、以下のような動作を行わせる。
【００２１】
まず、実装ヘッド部１５において、電子部品２２Ａを吸着保持している第１の吸着ノズル１４Ａを装着高さＬ１まで下降させると同時に、電子部品２２Ｂ〜２２Ｄを吸着保持した状態で認識高さＬ２にある第２〜第４の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄを、待機基準高さＬ３まで下降させて待機させる。そして、第１の吸着ノズル１４Ａが、装着高さＬ１に到達して電子部品２２Ａを回路基板１１上面の所望の位置に装着した後、認識高さＬ２まで上昇させる工程において、この第１のの吸着ノズル１４Ａが待機基準高さＬ３を通過すると同時に、ＸＹロボット１７にて実装ヘッド部１５をＸＹ方向に移動させて第二装着位置（第２の吸着ノズル１４Ｂに保持された第二の電子部品２２Ｂが、回路基板１１の実装点の真上となる位置）まで移動させ、待機基準高さＬ３で待機していた第２の吸着ノズル１４Ｂの下降を開始させて、電子部品２２Ｂを実装する。以後、同様にして、第２、第３の吸着ノズル１４Ｂ，１４Ｃが実装後に待機基準高さＬ３を通過すると同時に、電子部品２２Ｃ，２２Ｄを保持している第３、第４の吸着ノズル１４Ｃ，１４Ｄを下降させて各電子部品２２Ｃ，２２Ｄを回路基板１１の上面に実装させる。
【００２２】
このように本実施の形態によれば、第２〜第４の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄが、認識高さＬ２よりも低位置である待機基準高さＬ３まで予め下降させて待機されているため、従来のように第２〜第４の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄが認識高さＬ２で待機されている場合と比較して、これらの第２〜第４の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄを装着高さＬ１まで短い時間で下降させることができ、ノズル移動量に費やす時間を削除することにより、タクトを短縮することができる。
【００２３】
また、前の吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｃが実装後に待機基準高さＬ３まで上昇された時点で、次の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄの実装操作のための実装ヘッド部１５の移動動作を開始して次の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄを待機基準高さＬ３から装着高さＬ１まで下降させるため、従来のように、前の吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｃが実装後に認識高さＬ２まで上昇された時点で実装ヘッド部１５の移動動作や次の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄの下降動作を行わせる場合と比較して、次の吸着ノズル１４Ｂ〜１４Ｄの実装動作に素早く移ることができ、これによってもタクトを短縮することができる。
【００２４】
なお、上記の実施の形態においては、４つの吸着ノズル１４Ａ〜１４Ｄを有する実装ヘッド１５の場合を示したが、吸着ノズル１４の数が複数であれば効果を有することはもちろんである。また、実装ヘッド部１５の吸着ノズル１４が回路基板１１上に位置するように実装ヘッド部１５を移動させた際の保持高さとして、吸着ノズル１４により保持した電子部品２２を部品撮像装置１８により撮像して電子部品２２を認識する高さとした場合を説明し、これによれば、実際の動作に適応させて各吸着ノズル１４による実装動作を的確かつ素早く行うことができるが、これに限るものではないことは申すまでもない。また、実装ノズルとして吸着動作にて実装動作を行わせる場合を説明したが、これに限るものでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、複数の実装ノズルが実装ヘッド部に設けられている電子部品実装装置において、最初の実装ノズルにより電子部品を実装させる時に、他の実装ノズルを、実装ヘッド部の実装ノズルが回路基板上に位置するように実装ヘッド部を移動させた際の保持高さから、この実装ノズルの保持高さよりも低位置であり、その実装ノズルにより保持している電子部品が回路基板の電子部品に干渉することのない待機基準高さまで、下降させて待機させ、最初に実装動作を行わせた実装ノズルを装着高さから待機基準高さよりも上方まで上昇させる際に、実装ノズルが待機基準高さまで上昇された時点で、次の実装ノズルの実装動作のための実装ヘッド部の移動動作を開始して、実装ヘッド部が移動した後、前記他の実装ノズルを、前記待機基準高さから電子部品が回路基板上に装着される装着高さまで下降させて実装動作を行わせることにより、全体的な実装タクトを短縮することができ、その結果、生産能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる電子部品実装方法を説明するための複数の吸着ノズルの位置関係を示す正面図である。
【図２】同電子部品実装方法の吸着ノズルのタイミングチャートを示す（一例としてＸＹロボットによるＸＹ方向への移動が不要である場合を示す）。
【図３】同電子部品実装方法を行う電子部品実装装置の斜視図である。
【図４】従来の電子部品実装方法を行う電子部品実装装置の斜視図である。
【図５】従来の電子部品実装方法を説明するための複数の吸着ノズルの位置関係を示す正面図である。
【図６】従来の電子部品実装方法の吸着ノズルのタイミングチャートを示す（一例としてＸＹロボットによるＸＹ方向への移動が不要である場合を示す）。
【符号の説明】
１                      電子部品実装装置
２                      制御ユニット
１１                    回路基板
１４、１４Ａ〜１４Ｄ    吸着ノズル（実装ノズル）
１５                    実装ヘッド部
１７                    ＸＹロボット
１８                    部品撮像装置
２２、２２Ａ〜２２Ｄ    電子部品
Ｌ１                    装着高さ
Ｌ２                    認識高さ（保持高さ）
Ｌ３                    待機基準高さ
【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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【図６】
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