(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マガジンに段積して収納されたトレイを引き出し部によりこのマガジンから引き出してピックアップ位置へ上昇させ、一体的に移動する複数の単位移載ヘッドを備えた移載手段によってトレイに格納された電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前記電子部品のマガジン内での位置を示す部品位置データを、マガジン内に多段積みで収納されたトレイの上下方向の配列位置に基づいて決定される記憶アドレスに従って部品位置記憶部に記憶させる部品位置記憶工程と、前記部品位置データに基づいてマガジン内での各電子部品の位置を部品位置検索部によって検索して当該電子部品が格納されたトレイを特定し、このトレイを前記引き出し部によりマガジンから引き出してピックアップ位置へ上昇させる工程と、前記移載手段の各単位移載ヘッドによって複数の種類の異なる電子部品を所定順序に従って順次ピックアップして保持するピックアップ工程と、ピックアップ後の各トレイを前記引き出し部によりマガジン内の元の収納位置に順次戻し入れる工程と、前記移載手段を移動させて各単位移載ヘッドに保持した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、前記ピックアップ工程において、１つの単位移載ヘッドによって電子部品をピックアップしたならば、前記部品位置記憶部における当該電子部品の記憶アドレスを起点として、次の単位移載ヘッドによってピックアップされる電子部品の位置を検索するようにし、
前記検索は、マガジンへのトレイ戻し入れ完了時点において前記引き出し部が存在する高さ位置に最も近接した位置にあるトレイから優先的に行うことを特徴とす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、トレイなどの部品格納手段に格納された電子部品を移載ヘッドによってピックアップして基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置において、半導体チップなどの電子部品を供給する方法として、トレイフィーダを用いる方法が知られている。このトレイフィーダでは、電子部品は板状のトレイに平面状態で格納され、さらにトレイはマガジンなどの容器に多段積みで収納される。そして電子部品のピックアップ時には、マガジン内のトレイを引き出し部によって引き出し、この引き出し部をピックアップ位置まで移動させることにより、トレイからの電子部品のピックアップが行われる。
【０００３】
各電子部品のマガジン内での配列位置は予め部品位置データとして記憶されており、実装対象の電子部品が指示されるとこの部品位置データに基づいて当該電子部品の位置が検索され、上述のピックアップに際してはこの検索結果に基づいてマガジンから引き出すべきトレイが特定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子部品実装装置の種類として一体的に移動する複数の移載ヘッドを備えたマルチヘッドタイプが知られている。このマルチヘッドタイプでは、マガジンが配列された電子部品の供給部と基板との間を移載ヘッドが１往復する１実装ターンにおいて、複数の電子部品をピックアップして基板に実装できることから、作業効率を向上できるという利点がある。
【０００５】
ところがこのようなマルチヘッドタイプの電子部品実装装置において、前述のマガジン内に多段積みされたトレイから異なる種類の複数の電子部品をピックアップする場合には、それぞれの移載ヘッドによるピックアップ動作毎に、異なるトレイから電子部品をピックアップしなければならない。このため、ピックアップ動作毎に、トレイをマガジンから引き出して移載ヘッドによるピックアップ位置まで移動させ、ピックアップ後には当該トレイをマガジン内の元の位置に戻し入れるトレイ入れ替え動作を反復する必要がある。従来のマルチヘッドタイプの電子部品実装装置による電子部品実装方法では、このトレイの入れ替え動作を伴う部品のピックアップ動作に時間を要し、生産性の向上が阻害されるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、部品のピックアップのための動作に要する時間を短縮し、生産性を向上させることができる電子部品実装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】
請求項１記載の電子部品実装方法は、マガジンに段積して収納されたトレイを引き出し部によりこのマガジンから引き出してピックアップ位置へ上昇させ、一体的に移動する複数の単位移載ヘッドを備えた移載手段によってトレイに格納された電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前記電子部品のマガジン内での位置を示す部品位置データを、マガジン内に多段積みで収納されたトレイの上下方向の配列位置に基づいて決定される記憶アドレスに従って部品位置記憶部に記憶させる部品位置記憶工程と、前記部品位置データに基づいてマガジン内での各電子部品の位置を部品位置検索部によって検索して当該電子部品が格納されたトレイを特定し、このトレイを前記引き出し部によりマガジンから引き出してピックアップ位置へ上昇させる工程と、前記移載手段の各単位移載ヘッドによって複数の種類の異なる電子部品を所定順序に従って順次ピックアップして保持するピックアップ工程と、ピックアップ後の各トレイを前記引き出し部によりマガジン内の元の収納位置に順次戻し入れる工程と、前記移載手段を移動させて各単位移載ヘッドに保持した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、前記ピックアップ工程において、１つの単位移載ヘッドによって電子部品をピックアップしたならば、前記部品位置記憶部における当該電子部品の記憶アドレスを起点として、次の単位移載ヘッドによってピックアップされる電子部品の位置を検索するようにし、前記検索は、マガジンへのトレイ戻し入れ完了時点において前記引き出し部が存在する高さ位置に最も近接した位置にあるトレイから優先的に行うようにした。
【００１０】
本発明によれば、マガジンから複数の単位移載ヘッドを備えた移載手段によって電子部品をピックアップするピックアップ工程において、１つの単位移載ヘッドによって電子部品をピックアップしたならば、部品位置記憶部における当該電子部品の記憶アドレスを起点として次の単位移載ヘッドによってピックアップされる電子部品の位置を検索するようにし、この検索は、マガジンへのトレイ戻し入れ完了時点において引き出し部が存在する高さ位置に最も近接した位置にあるトレイから優先的に行うようにしたので、部品のピックアップのための一連の動作に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側断面図、図２は本発明の一実施の形態のトレイフィーダの断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図５、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における電子部品取り出し動作の説明図である。
【００１２】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、電子部品実装装置１には部品格納手段としてのトレイフィーダ２が連結されている。トレイフィーダ２は電子部品が格納されたトレイを多段積みにして収納し、電子部品実装装置に備えられた移載手段である移載ヘッド３によるピックアップ位置に供給する。移載ヘッド３はピックアップ位置に移動したトレイから電子部品をピックアップし、基板４へ実装する。ここで、移載ヘッド３は３つの単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃから構成されたマルチヘッド（図３参照）であり、単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、図示しない共通の移動機構により一体的に移動する。移載ヘッド３がトレイフィーダ２と基板との間を往復する１実装ターンにおいて、各単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃに備えられた吸着ノズルによって３つの電子部品を保持し基板４に実装することができる。単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、移載ヘッド３に備えられた複数の部品保持手段となっている。
【００１３】
次に図２を参照してトレイフィーダ２の構造について説明する。トレイフィーダ２はキャスター１３によって横移動自在に支持されたベース部材１４にフレーム１５Ａ，１５Ｂを立設した構造となっている。フレーム１５Ａにはマガジン収容部２０が固着されており、マガジン収容部２０内には、２個のマガジン２１が収容されている。マガジン２１内には多数のトレイ２５が段積みされている。マガジン収容部２０の背後には扉２２が設けられ、マガジン２１の取り付け、取り出しが行えるようになっている。
【００１４】
フレーム１５Ｂにはモータ１６および送りねじ１７を備えた昇降部１８（昇降手段）が配設されており、昇降部１８を駆動することにより、引き出し部１９が昇降する。引き出し部１９はマガジン２１内に収納されたトレイ２５を引き出し、上面に保持する。引き出し部１９を上昇させることにより、引き出し部１９に保持されたトレイ２５は、電子部品実装装置１の移載ヘッド３によるピックアップ位置に移動する。
【００１５】
マガジン２１の上方には、実装されずに排出される電子部品を収容する排出部２３が配設され、さらに排出部２３の上方には、電子部品がピックアップされた後の空のトレイ２５の取り出し、および電子部品補給後のトレイ２５の再投入を行う補給部２４が配設されている。
【００１６】
マガジン２１内に収納されたトレイ２５には、電子部品が多数格子状に格納されたトレイが装着される。なお、ここではトレイ２５を保持するパレットの図示は省略している。引き出し部１９は図示しないトレイ移動機構を備えており、トレイ移動機構によりマガジン２１内のトレイ２５を引き出し部１９上に引き出し、またマガジン２１内に押送して収納することができる。
【００１７】
引き出し部１９の上昇位置は、移載ヘッド３による電子部品のピックアップ位置となっており、マガジン２１から引き出されたトレイ２５は、引き出し部１９を上昇させることにより電子部品実装装置１の移載ヘッド３のピックアップ位置に供給される。そして移載ヘッド３によってピックアップされた電子部品は、実装部に位置決めされた基板４に実装される。
【００１８】
次に図４を参照して電子部品実装装置の制御系の構成を説明する。図４において、ＣＰＵ３０は全体制御部であり、プログラム記憶部３１に記憶された各種プログラムに従って以下に説明する各部によって行われる動作・処理を制御する。プログラム記憶部３１は各種の動作や処理のプログラムを記憶する。データ記憶部３２は、基板４の実装座標データや電子部品種類データ、基板４に実装される電子部品の実装順序を規定する実装シーケンスデータなどの各種のデータを記憶する。
【００１９】
部品位置記憶部３３は、部品格納手段であるトレイフィーダ２内における電子部品の位置を示す部品位置データを記憶する。図３に示すように部品位置記憶部３３のメモリ３４には、トレイフィーダ２内での電子部品の位置を示す部品位置データを記憶する記憶領域３４ａが設定されており、記憶領域３４ａ内では、トレイフィーダ２内での電子部品の格納配列、すなわちマガジン２１内に多段積みで収納されたトレイ２５の上下方向の配列位置に基づいて決定される記憶アドレスに従って各電子部品の位置が記憶されている。したがって、トレイフィ−ダ２内の電子部品の配列順序と、部品位置記憶部３３における記憶順序とは対応関係にある。
【００２０】
部品位置検索部３５は、実装シーケンスデータによって指定された取り出し対象の電子部品が、トレイフィーダ２のどの位置に格納されているかを、部品位置記憶部３３に記憶された部品位置データを検索することにより特定する。そしてこの検索によって特定されたトレイ２５を引き出し部１９によって引き出し、ピックアップ位置まで移動させることにより、移載ヘッド３は取り出し対象の電子部品をピックアップする。機構駆動部３６は、移載ヘッド３の移動機構や引き出し部１９を昇降させる昇降機構などの各機構部を駆動する。
【００２１】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装動作におけるトレイフィーダからの電子部品取り出し動作について、図５を参照して説明する。実装動作の開始に先立って、当該実装動作において必要な電子部品を格納したトレイ２５がマガジン２１内に収納されるが、このとき、トレイフィーダ２のマガジン２１内におけるトレイ２５の配列位置（従って各トレイ２５に格納された電子部品のトレイフィーダ２内での配列位置）を示す部品位置データが入力され、部品位置記憶部３３に記憶される（部品位置記憶工程）。
【００２２】
実装動作が開始されるとまず部品の取り出しが行われる。図５（ａ）において、移載ヘッド３がトレイフィーダ２側へ移動し、ピックアップ位置の上方に待機する。そしてこの状態から、３つの単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃによってそれぞれ種類が異なる電子部品を、実装シーケンスデータによって示される所定順序に従ってピックアップして保持する（ピックアップ工程）。
【００２３】
まず図５（ｂ）に示すように、単位移載ヘッド３Ａによって電子部品Ｐａを取り出す。すなわち、部品位置記憶部３３に記憶された部品位置データを部品位置検索部３５によって検索し、当該電子部品Ｐａが格納されたトレイ２５ａを特定できたならば、引き出し部１９が当該トレイ２５ａの高さ位置まで下降する。次いでトレイ２５ａをマガジン２１から引き出し、引き出し部１９がピックアップ位置まで上昇することにより、図５（ｃ）に示すように電子部品Ｐａを格納したトレイ２５ａは単位移載ヘッド３Ａによるピックアップ位置まで移動する。そして単位移載ヘッド３Ａによる電子部品Ｐａのピックアップが行われる。
【００２４】
この後、電子部品が取り出された後のトレイ２５ａを保持した引き出し部１９は、図５（ｄ）に示すようにトレイ２５ａの元の収納位置まで下降し、マガジン２１内にトレイ２５ａを戻し入れる。そしてこの後、次の単位移載ヘッド３Ｂによる電子部品Ｐｂのピックアップ動作に移行する。このとき、引き出し部１９はピックアップ位置まで上昇せずこのままの位置にある。これと並行して部品位置検索部３５では、次にピックアップされる予定の電子部品Ｐｂの検索が行われる。このとき、部品位置記憶部３３では、当該トレイ収納位置に対応する記憶アドレスを起点として部品位置データの検索が行われる。
【００２５】
すなわち、図６に示すように、引き出し部１９がトレイ２５ａを戻し入れたマガジン２１の高さ位置を起点として、マガジン２１内において上下に収納されている各トレイ２５中に、取り出し対象となる電子部品Ｐｂが存在するか否かを部品位置データ上で順次検索する。そして電子部品Ｐｂを格納したトレイ２５ｂが特定できたならば、引き出し部１９は当該トレイ２５ｂの格納高さ位置まで移動する。そして、電子部品Ｐａの取り出し時と同様に、引き出し部１９による当該トレイ２５ｂの引き出し、ピックアップ位置への移動、単位移載ヘッド３Ｂによる電子部品Ｐｂのピックアップおよび取り出し後のトレイ２５ｂの戻し入れが行われる。
【００２６】
次いで単位移載ヘッド３Ｃによる電子部品Ｐｃ（図示省略）のピックアップが行われるが、この場合においても同様に、部品位置検索部３５による電子部品Ｐｃの検索においては、トレイ２５ｂの収納位置に対応する記憶アドレスを起点として、部品位置データの検索が行われる。そして３つの単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃがそれぞれ電子部品をピックアップしたならば、移載ヘッド３は基板４上へ移動し、各単位移載ヘッドによってこれらの電子部品を順次基板４に実装する（実装工程）。
【００２７】
すなわち上記電子部品の取り出し動作においては、１つの単位移載ヘッドによって電子部品をピックアップしたならば、部品位置記憶部３３における当該電子部品の記憶アドレスを起点として、次の単位移載ヘッドによってピックアップされる電子部品の位置を検索するようにしている。これにより、各単位移載ヘッドによる電子部品のピックアップ動作毎に引き出し部１９を上昇させることなく、トレイ戻し入れ完了時点において引き出し部１９が存在する高さ位置に最も近接した位置にあるトレイ２５から優先的に検索が行われる。
【００２８】
従って、次のピックアップ予定の電子部品が近接した位置にあるトレイ２５に見いだされた場合には、引き出し部１９はわずかな距離を移動するだけで取り出し対象のトレイ２５にアクセスすることができ、各単位移載ヘッドによるピックアップ動作毎に引き出し部１９が昇降動作を反復する従来の取り出し動作と比較して、電子部品のピックアップのための一連の動作に要する時間を短縮して、生産性を向上させることができる。
【００２９】
なお上記実施の形態では、電子部品格納手段として電子部品を平面状態で格納したトレイ２５をマガジン２１内に多段積みする方式のトレイフィーダ２の例を示したが、このような構成以外にも、複数のトレイを平面状に並置する場合であってもよい。さらには、トレイ単体内に複数種類の電子部品を所定配列で格納する場合であっても、電子部品のトレイ内での位置を示す部品位置データを、トレイ単体内における電子部品の格納配列に基づいて決定される記憶アドレスに従って作成することが可能であれば、本発明を適用することができる。
【００３０】
また上記実施の形態では、移載手段である移載ヘッド３に複数の部品保持手段としての単位移載ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｃを備えた例を示しているが、移載手段として複数の吸着ノズルを備えた１つの移載ヘッドを用いてもよい。この場合には、各吸着ノズルが部品保持手段となる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、マガジンから複数の単位移載ヘッドを備えた移載手段によって電子部品をピックアップするピックアップ工程において、１つの単位移載ヘッドによって電子部品をピックアップしたならば、部品位置記憶部における当該電子部品の記憶アドレスを起点として次の単位移載ヘッドによってピックアップされる電子部品の位置を検索するようにし、この検索は、マガジンへのトレイ戻し入れ完了時点において引き出し部が存在する高さ位置に最も近接した位置にあるトレイから優先的に行うようにしたので、部品のピックアップのための一連の動作に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側断面図
【図２】本発明の一実施の形態のトレイフィーダの断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における電子部品取り出し動作の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における電子部品取り出し動作の説明図
【符号の説明】
１  電子部品実装装置
２  トレイフィーダ
３  移載ヘッド
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  単位移載ヘッド
４  基板
２１  マガジン
２５，２５ａ，２５ｂ  トレイ
３３  部品位置記憶部
３５  部品位置検索部
Ｐａ，Ｐｂ  電子部品
【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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