(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸着ヘッドを備えた実装ヘッドによって電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置であって、円柱状の部材である固定部の外周に円環部材を回転自在に装着して成り、前記円環部材の外表面に放射状に複数の吸着座を設け、かつ前記固定部の中心位置の長手方向に設けられた吸引孔から垂直上方に分岐する吸引孔を前記複数の吸着座の吸引孔に連通させるとともに、電子部品の供給部から移載された複数の電子部品を前記吸着ヘッドの配列ピッチと等しいピッチで同一平面内にある複数の前記吸着座に真空吸着して保持する保持部を複数組有する中間ステージを備え、前記複数組の保持部のうち任意の保持部の吸着座を吸着位置である上面に位置させて前記実装ヘッドにより電子部品を各保持部ごとに一括してピックアップするようにしたことを特徴とする電子部品の実装装置。
【請求項２】
前記中間ステージを電子部品の供給部から基板の位置決め部の近傍まで移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品の実装装置によって電子部品を基板に実装する電子部品の実装方法であって、電子部品の供給部から複数の電子部品を前記中間ステージの前記保持部の前記各吸着座に移載して保持させ、この保持された電子部品を各保持部ごとに一括して前記実装ヘッドによってピックアップして基板に実装することを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置および実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装装置においては、実装タクトタイムを短縮する手段として複数の吸着ヘッドを同一駆動手段によって駆動するマルチヘッドが用いられる場合がある。この方法は、複数の吸着ヘッドによって複数の電子部品を同時にピックアップするものであり、電子部品の供給部においては吸着ヘッドの配列ピッチに合致した配列形態で電子部品が供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の実装装置では電子部品の供給部における電子部品の配列形態を吸着ヘッドの配列ピッチに合致させることは、必ずしも可能ではない。特に複数種類の電子部品を対象とする際に、電子部品の供給方法としてトレイを用いる場合には、トレイ上での電子部品の配列ピッチは通常は電子部品によって異なっており、またテープフィーダやバルクフィーダを用いる場合においても電子部品の種類によっては配列ピッチを合わせることができない場合があるからである。このため異種の電子部品を同時に実装する場合にはマルチヘッドで対応可能なケースが限定されており、従来の電子部品の実装装置では複数種類の電子部品を効率よく供給して実装効率を向上させることが困難であった。
【０００４】
そこで本発明は、複数種類の電子部品を効率よく供給して実装効率を向上させることができる電子部品の実装装置および実装方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品の実装装置は、複数の吸着ヘッドを備えた実装ヘッドによって電子部品を基板に実装する電子部品の実装装置であって、円柱状の部材である固定部の外周に円環部材を回転自在に装着して成り、前記円環部材の外表面に放射状に複数の吸着座を設け、かつ前記固定部の中心位置の長手方向に設けられた吸引孔から垂直上方に分岐する吸引孔を前記複数の吸着座の吸引孔に連通させるとともに、電子部品の供給部から移載された複数の電子部品を前記吸着ヘッドの配列ピッチと等しいピッチで同一平面内にある複数の前記吸着座に真空吸着して保持する保持部を複数組有する中間ステージを備え、前記複数組の保持部のうち任意の保持部の吸着座を吸着位置である上面に位置させて前記実装ヘッドにより電子部品を各保持部ごとに一括してピックアップするようにした。
【０００７】
請求項２記載の電子部品の実装装置は、請求項１記載の電子部品の実装装置であって、前記中間ステージを電子部品の供給部から基板の位置決め部の近傍まで移動させる移動手段を備えた。
【０００８】
請求項３記載の電子部品の実装方法は、請求項１または２に記載の電子部品の実装装置によって電子部品を基板に実装する電子部品の実装方法であって、電子部品の供給部から複数の電子部品を前記中間ステージの前記保持部の前記各吸着座に移載して保持させ、この保持された電子部品を各保持部ごとに一括して前記実装ヘッドによってピックアップして基板に実装する。
【０００９】
本発明によれば、電子部品の供給部から移載された複数種類の電子部品を実装ヘッドの配列ピッチと等しいピッチで真空吸着する保持部を複数組有する中間ステージを備えることにより、複数種類の電子部品を効率よく供給することができる。
【００１０】
【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の実装装置の斜視図、図２は同電子部品の実装装置の平面図、図３（ａ）は同電子部品の実装装置の中間ステージの正面図、図３（ｂ）は同電子部品の実装装置の中間ステージの断面図、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は同電子部品の実装方法の工程説明図、図５は同電子部品の実装装置の供給ヘッドの斜視図である。
【００１１】
まず図１、図２を参照して電子部品の実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し位置決めする。したがって搬送路２は基板の位置決め部となっている。搬送路２の両側には、電子部品の第１の供給部４Ａ，４Ｂが配置され、それぞれの供給部４Ａ，４Ｂには多数台のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収蔵し、このテープをピッチ送りすることにより、電子部品を供給する。
【００１２】
Ｘ軸テーブル６には、電子部品の実装ヘッド７が装着されている。実装ヘッド７は複数（本実施の形態では３個）の吸着ヘッド７ａを有するマルチヘッドである。Ｘ軸テーブル６は、Ｙ軸テーブル８ＡおよびＹ軸テーブル８Ａに対向して並設されたガイド８Ｂに、両端部を支持されて架設されている。したがって、Ｘ軸テーブル６およびＹ軸テーブル８Ａを駆動することにより、実装ヘッド７は水平移動し、各吸着ヘッド７ａの下端部に装着されたノズルによりテープフィーダ５のピックアップ位置９から電子部品をピックアップし、基板３上に移載する。搬送路２と第２の供給部４Ｂの間には、電子部品を認識するカメラ１０が配設されている。
【００１３】
基台１の側方には第２の供給部１２が配設されている。第２の供給部１２に設けられたトレイ載置部１３には、異る種類の電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ収納するトレイ１４が載置されている。トレイ載置部１３に隣接してトレイ１４を段積みして収納するトレーフィーダ１５が配設されており、トレイ１４はトレイフィーダ１５から供給されてトレイ載置部１３に載置される。
【００１４】
トレイ１４内の電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、Ｘ軸テーブル１７ＸおよびＹ軸テーブル１７Ｙよりなる移動手段によって供給ヘッド１６を移動させることにより中間ステージ１８に移載され、真空吸着によって保持される。搬送路２と供給部４Ｂの間には移動手段である移動テーブル１９が搬送路２に沿って配設されており、中間ステージ１８は移動テーブル１９によって第２の供給部１２から基板３の位置決め部の近傍まで移動する。そして中間ステージ１８に保持された電子部品は実装ヘッド７の複数の吸着ヘッド７ａによってピックアップされ、基板３に実装される。
【００１５】
次に図３を参照して電子部品を載置する中間ステージ１８について説明する。図３（ａ）に示すように中間ステージ１８はブラケット２０に固定された円柱状の部材である固定部２１の外周に、円環部材２２を回転自在に装着して構成されている。固定部２１にはその中心位置に長手方向の吸引孔２１ａが設けらており、吸引孔２１ａは配管２６を介して真空吸引源に接続されている。
【００１６】
中間ステージ１８は、長手方向にＡ，Ｂ，Ｃの３位置に分割されており、固定部２１にはＡ，Ｂ，Ｃ各位置に対応して吸引孔２１ａから垂直上方に分岐する吸引孔２１ｂが設けられている。吸引孔２１ｂは電子部品を保持する吸着座２３の吸引孔２４に連通する。図３（ｂ）に示すように、吸着座２３は円環部材の外表面に設けられている。吸引孔２４を固定部２１の吸引孔２１ｂに連通させた状態で配管２６から真空吸引することにより、吸着座２３には電子部品が吸着保持される。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように吸着座２３は９０度当配位置に放射状に設けられている。図３（ｂ）はＡ位置における断面を示しており、吸着座２３Ａ１，２３Ａ２，２３Ａ３，２３Ａ４は異なる形状・サイズの対応部品を脱着自在に装着することにより、異なる種類の電子部品を保持することができるようになっている。同様にＢ位置、Ｃ位置にも放射状に吸着座２３Ｂ１，２３Ｂ２，２３Ｂ３，２３Ｂ４および２３Ｃ１，２３Ｃ２，２３Ｃ３，２３Ｃ４が設けられており、それぞれ異なる種類の電子部品を保持することができる。
【００１８】
図３（ａ）に示す各吸着座２３間のピッチＰは、実装ヘッド７に備えられた各吸着ヘッドの配列ピッチに等しく設定されている。したがって、中間ステージ１８の上面に位置した３つの吸着座２３にそれぞれ電子部品を保持させた状態で、実装ヘッド７を中間ステージ１８上に下降させることにより、単一のピックアップ動作で３つの電子部品をそれぞれの吸着ヘッド７ａに吸着してピックアップすることができる。このとき移載ヘッド７の吸着ヘッド７ａをそれぞれ異なる種類の電子部品に対応したものとし、同様に中間ステージ１８のＡ，Ｂ，Ｃの各位置の吸着座の形状・サイズをそれぞれの電子部品に対応したものとすることにより、３種類の異る電子部品を中間ステージ１８に保持させ、この３種類の電子部品を同時に実装ヘッド７に供給することができる。
【００１９】
同一平面内にある３つの吸着座、例えば（２３Ａ１、２３Ｂ１、２３Ｃ１）は３つの電子部品を所定の配列ピッチで保持する第１保持部を構成している。同様に、（２３Ａ２、２３Ｂ２、２３Ｃ２）、（２３Ａ３、２３Ｂ３、２３Ｃ３）、（２３Ａ４、２３Ｂ４、２３Ｃ４）の組み合わせは第２〜第４保持部を構成しており、すなわち中間ステージ１８はそれぞれ３つの吸着座２３より構成される４組の保持部を有している。円環部材２２に結合されたプーリ２９を、ベルト３０およびプーリ２８を介してモータ２７で回転させることにより、４組の保持部のうちの任意の保持部を吸着位置である上面に位置させることができる。
【００２０】
この電子部品の実装装置は上記のように構成されており、次に動作について説明する。図２において、実装ヘッド７を移動させて供給部４Ａ，４Ｂから電子部品Ｐをピックアップする。このとき実装ヘッド７の吸着ヘッドの配列ピッチＰと、供給部４のテープフィーダ５の配列ピッチＰ（本実施例において１つおきのテープフィーダ５の配列ピッチ）は等しく設定されているため、同一吸着動作で３つの電子部品を同時にピックアップすることができる。この後実装ヘッド７はカメラ１０上に移動し、そこで電子部品の位置認識を行った後に位置決め部の基板３上に移動する。そして吸着ヘッド７ａに昇降動作を行わせることにより電子部品を順次基板３の実装位置に実装する。
【００２１】
供給部４に収納されている電子部品の実装に次いで、第２の供給部１２に収納されている電子部品の実装が行われる。第２の供給部１２のトレイ載置部１３には異る３種類の電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を収納したトレイ１４が載置されており、これらの電子部品は図４（ａ）に示すように供給ヘッド１６によってトレイ１４からピックアップされ、中間ステージ１８の吸着座２３Ａ１，２３Ｂ１，２３Ｃ１（図３参照）にそれぞれ移載されて真空吸着により保持される。
【００２２】
この中間ステージ１８への電子部品の供給動作は、実装ヘッド７による基板３へ電子部品の実装動作と並行して行われるものであり、円環部材２２を回転させることにより、必要に応じて複数組の保持部に電子部品が供給される。ここで、何組の保持部に予め電子部品を供給するかは、実装ヘッド７による実装タクトタイムと、供給ヘッド１６による移載タクトタイムとの兼ね合いによって決定されるものである。
【００２３】
次いで中間ステージ１８は移動テーブル１９によって搬送路２上で位置決めされた基板３の側方まで移動し、この位置で待機する。この後実装ヘッド７を移動させ、図４（ｂ）に示すように３つの吸着ヘッド７ａを中間ステージ１８上に下降させることにより、３種類の異る電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を各保持部ごとに一括して同時にピックアップする。この後、実装ヘッド７は前述と同様にカメラ１０による電子部品の位置認識の後に基板３上に移動し、図４（ｃ）に示すように各吸着ヘッド７ａに保持している電子部品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を順次基板３上に実装する。
【００２４】
このように、実装ヘッド７が実装動作を行っている間に、この動作と並行して供給ヘッド１６により異る種類の複数の電子部品を予め中間ステージ１８に移載することにより、さらに好ましくは中間ステージ１８を基板３の近傍まで移動させて待機させることにより、複数の電子部品の供給を同時に行うとともに実装ヘッド７の移動に要する時間を削減して供給効率を向上させ、したがって実装タクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる。
【００２５】
なお本実施の形態では、トレイ１４から供給される電子部品を中間ステージ１８に移載して待機させる例を示したが、これに限定されずテープフィーダ５の配列ピッチが吸着ヘッド７ａの配列ピッチと異る場合において、供給部４Ｂに供給ヘッド１６と同様の移載手段を設け、テープフィーダ５から供給される電子部品を中間ステージ１８に移載するようにしてもよい。
【００２６】
さらに、供給ヘッド１６として、図５に示すような位置切り換えが可能な複数種類の吸着ノズルを備えた供給ヘッド１６’を用いることにより、対象とする電子部品の形状やサイズが大きく異なっている場合においてもノズルの交換を必要とせずに、より効率よく電子部品の供給を行うことができる。この供給ノズル１６’は、複数の異なるタイプのノズル３１を回転ブロック３２に放射状に装着し、回転インデックス機構３３によりノズル位置の切り換えを行うようにしたものである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品の供給部から移載された複数種類の電子部品を実装ヘッドの配列ピッチと等しいピッチで真空吸着する保持部を複数組有する中間ステージを備えるようにしたので、複数種類の電子部品同時に供給することができ、実装タクトタイムを短縮して生産性を向上させることができる。
【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の実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の平面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の中間ステージの正面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の中間ステージの断面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
（ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法の工程説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の供給ヘッドの斜視図
【符号の説明】
２  搬送路
３  基板
４Ａ、４Ｂ  供給部
５  テープフィーダ
７  実装ヘッド
７ａ  吸着ヘッド
１２  第２の供給部
１４  トレイ
１６  供給ヘッド
１８  中間ステージ
２３Ａ１、２３Ｂ１、２３Ｃ１  吸着座
【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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