(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品実装装置において電子部品供給部に収納された電子部品を吸着ノズルによりピックアップして基板に移載する電子部品の実装方法であって、この吸着ノズルの下端部は、矩形断面を有する軸体と、この軸体の下端面に形成され電子部品を吸着する吸着面と、この吸着面に開口して真空吸引する吸着孔とを備え、前記吸着面の形状を前記矩形の軸体の４つの角部が除去された形状とすることにより、電子部品の外形からの前記吸着面のはみ出しを減少させており、認識ステーションにおいて電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれを検出し、この位置ずれを補正して電子部品を基板の実装点に搭載する際に、電子部品が前記吸着面に対して回転方向の位置ずれを生じていてこの位置ずれを補正するために吸着ノズルを水平回転させる場合であっても、前記４つの角部を除去したことにより隣接して存在する既搭載部と吸着ノズルとの干渉が生じないようにした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、電子部品実装装置の吸着ノズルにより電子部品を吸着して基板に移載する電子部品の実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置では、電子部品供給部に収納された電子部品を移載ヘッドによりピックアップして基板に移載する。移載ヘッドには一般に電子部品を真空吸着して保持する吸着ノズルが用いられる。以下、図面を参照して従来の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の実装について説明する。
【０００３】
図６は従来の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の実装動作の説明図である。図６（ａ）はロータリー式の電子部品実装装置において、矩形の吸着面ａを有する吸着ノズルによって電子部品ｂを吸着して保持した状態での電子部品ｂと吸着面ａとの相対的位置関係を示している。電子部品ｂはパーツフィーダから供給されるが、電子部品ｂの位置や姿勢は必ずしも常に正常位置にあるとは限らず、種々の要因によって位置ずれを生じる。
【０００４】
この位置ずれには、直交軸方向の位置ずれ以外に、図６（ａ）に示すような電子部品ｂが吸着面ａの長手方向に対して水平面内で角度θだけ傾いている回転方向の位置ずれが存在する。このような回転方向の位置ずれは、電子部品ｂがパーツフィーダからすでに傾いた姿勢で供給された場合以外にも、吸着ノズルそのものの精度不良、ピックアップ時などに行われる画像認識による位置補正誤差など、様々な要因によって生じる。このため、電子部品ｂの基板への移載に先だって認識手段により吸着ノズルの吸着面ａに対する電子部品ｂの相対的位置を検出し、この検出結果に基づいて電子部品ｂが正しい位置に正しい姿勢で移載されるよう、吸着ノズルの位置を補正した上で電子部品ｂを搭載することが行われる。
【０００５】
図６（ｂ）はこの位置補正を示しており、電子部品ｂが正しい姿勢になるように補正した結果、吸着ノズルの吸着面ａは直交軸に対して位置ずれ角度θだけ回転した位置にある。その結果、吸着ノズルの吸着面ａの角部は電子部品ｂの外形からはみ出した状態となっている。そしてこの状態で電子部品ｂを保持した吸着ノズルはこの電子部品ｂを基板に搭載する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子部品の少サイズ化に伴い、実装時の実装ピッチもますます挟ピッチ化し、例えばサイズが０．６ｍｍ程度の電子部品を０．１５ｍｍ程度の間隔で搭載することが求められるようになってきている。このため、前述のように吸着ノズルの吸着面ａの角部が電子部品ｂからはみ出した状態で、既搭載部品に狭ピッチで隣接した位置に保持した電子部品を搭載しようとすれば、図６（ｃ）に示すように吸着面ａの角部が既搭載部品ｂ’に干渉し（矢印位置参照）、これによって既搭載部品ｂ’の位置ずれが発生する場合がある。このように、従来の電子部品の吸着ノズルには、電子部品の小サイズ化に伴って既搭載部品との干渉などの不具合を生じるという問題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、既搭載部品との干渉が生じない吸着ノズルによる電子部品の実装方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の電子部品の実装方法は、電子部品実装装置において電子部品供給部に収納された電子部品を吸着ノズルによりピックアップして基板に移載する電子部品の実装方法であって、この吸着ノズルの下端部は、矩形断面を有する軸体と、この軸体の下端面に形成され電子部品を吸着する吸着面と、この吸着面に開口して真空吸引する吸着孔とを備え、前記吸着面の形状を前記矩形の軸体の４つの角部が除去された形状とすることにより、電子部品の外形からの前記吸着面のはみ出しを減少させており、認識ステーションにおいて電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれを検出し、この位置ずれを補正して電子部品を基板の実装点に搭載する際に、電子部品が前記吸着面に対して回転方向の位置ずれを生じていてこの位置ずれを補正するために吸着ノズルを水平回転させる場合であっても、前記４つの角部を除去したことにより隣接して存在する既搭載部と吸着ノズルとの干渉が生じないようにした。
【０００９】
本発明によれば、電子部品を吸着する吸着面の断面を、矩形の軸体の４つの角部が除去された形状とすることにより、電子部品の外形からの前記吸着面のはみ出しを減少させており、認識ステーションにおいて電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれを検出し、この位置ずれを補正して電子部品を基板の実装点に搭載する際に、電子部品が前記吸着面に対して回転方向の位置ずれを生じていてこの位置ずれを補正するために吸着ノズルを水平回転させる場合であっても、前記４つの角部を除去したことにより隣接して存在する既搭載部と吸着ノズルとの干渉が生じないようにしたので、ノズルの吸着面の角部の電子部品からのはみ出しを減少させて搭載時の隣接既搭載部品との干渉を防止しながら電子部品の実装を行うことが出来る。
【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実装装置の平面図、図２は同電子部品実装装置のロータリーヘッドの平面図、図３は同電子部品実装装置のロータリーヘッドの側面図、図４（ａ）は同電子部品実装装置の吸着ノズルの側面図、図４（ｂ）は同電子部品実装装置の吸着ノズルの吸着面の平面図、図５は同電子部品実装装置の吸着ノズルによる電子部品吸着状態の説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、電子部品の供給部１には電子部品を供給するパーツフィーダ２が多数個並設されている。パーツフィーダ２は図外のフィーダベースに装着され、送りねじ３を回転駆動することにより横方向へ移動する。
【００１２】
供給部１の手前側にはロータリーヘッド４が配設されている。ロータリーヘッド４は主軸Ｏの廻りでインデックス回転し、その円周上には複数基の移載ヘッド５が備えられている。移載ヘッド５は複数の吸着ノズル６（図２参照）を備えており、電子部品のピックアップ位置Ｐに位置している状態で移載ヘッド５が昇降動作を行うことにより、パーツフィーダ２から電子部品をピックアップする。このとき、送りねじ３によりパーツフィーダ２を横移動させることにより、所望の電子部品をピックアップすることができる。
【００１３】
ピックアップ位置でピックアップされた電子部品は、ロータリーヘッド４のインデックス回転により矢印ａ方向に順次移動する。そして認識ステーションのカメラ７ａの上方に位置している間にカメラ７ａより下方から撮像され、位置ずれが検出される。ロータリーヘッド４の手前側には基板９を位置決めする可動テーブル８が配設されており、認識ステーション７から移動した移載ヘッド５が基板９上の実装位置Ｍに到達し、そこで昇降動作を行うことにより、電子部品を基板９に実装する。
【００１４】
次に図２、図３を参照してロータリーヘッド４および移載ヘッド５について説明する。図２に示すように、移載ヘッド５はロータリーヘッド４の主軸Ｏを中心とする円周上に配設されている。移載ヘッド５はモータ１０によってその軸心（ヘッド回転中心）を中心として回転し、円周上に設けられた複数（本例では４本）の吸着ノズル６の選択や、吸着ノズル６の下端部に真空吸着された電子部品の水平回転方向の角度補正などを行う。
【００１５】
図３は図１のＡ−Ａ断面を示すものであり、図３において、ロータリヘッド４の外周には昇降機構１５を介して移載ヘッド５が装着されている。ピックアップ位置Ｐに位置する移載ヘッド５の下方にはパーツフィーダ２が位置しており、このピックアップ位置Ｐにおいて吸着ノズル６が下降することにより、吸着ノズル６はパーツフィーダ２から電子部品１１をピックアップする。また、実装位置Ｍに位置する移載ヘッド５の下方は可動テーブル８に保持された基板９の実装点となっており、この位置で電子部品１１を保持した吸着ノズル６が下降することにより、基板９の実装点に電子部品１１を搭載する。
【００１６】
次に図４を参照して、移載ヘッド５に装着される吸着ノズル６について説明する。図４（ａ）に示すように、吸着ノズル６は反射板６ｂに挿通する円柱部６ａの下端部に矩形断面を有する軸体６ｃを形成したものである。反射板６ｂは電子部品認識時に下方から照射された照明光を反射して軸体６ｃの下端面に保持された電子部品を透過認識するために用いられる。軸体６ｃの下端面は電子部品に当接して保持する吸着面６ｄとなっており、吸着面６ｄには吸着孔６ｅが設けられている。吸着孔６ｅは円柱部６ａの内部に形成された吸引用の内孔を介して図外の真空吸引手段に接続されており、吸着孔６ｅから真空吸引することにより吸着面６ｄに電子部品を吸着する。吸着面６ｄの形状は、図４（ｂ）に示すように軸体６ｃの外形を示す矩形の４つの角部Ｃを除去した形状となっている。
【００１７】
図５（ａ）は、この吸着ノズル６によって電子部品１１を吸着した状態での電子部品１１と吸着面６ｄとの相対的な位置関係を示している。（イ）は電子部品１１が位置ずれなく吸着された状態を、また（ロ）は電子部品１１が回転方向の位置ずれを生じたままの姿勢で吸着された状態をそれぞれ示している。いずれの場合においても、吸着面６ｄの形状が矩形から角部を除去した形状となっていることにより、電子部品１１の外形からの吸着面のはみ出しが減少している。
【００１８】
この電子部品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１において、まずピックアップ位置Ｐにて電子部品１１を吸着ノズル６により吸着する。次に電子部品１１を保持した吸着ノズル６が属する移載ヘッド５はインデックス回転により順次移動し、部品認識ステーション７にて電子部品１１の認識が行われる。ここでは、電子部品１１の吸着ノズル６に対する位置ずれが検出される。
【００１９】
そしてこの後、移載ヘッド５は実装位置Ｍまで移動し、ここで認識ステーション７にて検出された位置ずれを補正した上で、吸着ノズル６に保持された電子部品１１を基板９の実装点に搭載する。このとき、図５（ｂ）に示すように、既実装部品１１’に挟ピッチで隣接した位置に電子部品１１を搭載する場合で、しかも電子部品１１が吸着面６ｄに対して回転方向の位置ずれを生じている場合にあっても、吸着面６ｄの形状が上述のように設定されていることにより、隣接して存在する既搭載部品１１’と吸着ノズル６との干渉が生じることがなく、搭載不具合のない電子部品実装を行うことができる。
【００２０】
なお、本実施の形態では電子部品実装装置としてインデックス回転を行うロータリーヘッドを有するものを例に示したが本発明はこれに限定されるものではなく、これ以外の種類の電子部品移載機構を備えた電子部品実装装置であっても本発明を適用することができる。
【００２１】
本発明によれば、電子部品を吸着する吸着面の断面を、矩形の軸体の４つの角部が除去された形状としたので、電子部品の外形からの前記吸着面のはみ出しを減少させており、認識ステーションにおいて電子部品の吸着ノズルに対する位置ずれを検出し、この位置ずれを補正して電子部品を基板の実装点に搭載する際に、電子部品が前記吸着面に対して回転方向の位置ずれを生じていてこの位置ずれを補正するために吸着ノズルを水平回転させる場合であっても、前記４つの角部を除去したことにより隣接して存在する既搭載部と吸着ノズルとの干渉が生じないようにしたので、ノズルの吸着面の角部の電子部品からのはみ出しを減少させることができ、したがって、はみ出した角部が搭載時に隣接既搭載部品と干渉することによる搭載不具合を防止しながら電子部品の実装を行うことができる。
【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平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のロータリーヘッドの平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のロータリーヘッドの側面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の吸着ノズルの側面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の吸着ノズルの吸着面の平面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の吸着ノズルによる電子部品吸着状態の説明図
【図６】従来の電子部品の吸着ノズルによる電子部品の実装動作の説明図
【符号の説明】
１  供給部
２  パーツフィーダ
４  ロータリヘッド
５  移載ヘッド
６  吸着ノズル
６ｃ  軸体
６ｄ  吸着孔
６ｅ  吸着面
７  認識ステーション
８  可動テーブル
９  基板
【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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