(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を装着する回路基板を保持して第一の方向に移動する基板保持部と、この第一の方向と直交する第二の方向に形成された基板搬送路に沿って上記基板保持部に隣接して配置した基板搬送部と、この基板搬送部の側部に配置されキャリアテープに収納された電子部品を供給するテーピング部品供給部と、このテーピング部品供給部および基板保持部の上方に配置されてテーピング部品供給部と基板保持部の間を第二の方向に移動するとともにテーピング部品供給部から電子部品を取り出して回路基板に装着する吸着ノズルを有するヘッド部と、基板保持部の移動範囲の上方に配置されトレイに収納した電子部品を供給するトレイ部品供給部とからなり、このトレイ部品供給部は、上記トレイを保持して第一の方向に移動してこのトレイを上記ヘッド部と上記基板保持部の間の吸着ノズルの移動経路上に進退させるトレイ保持部を有するものとした部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装型の電子部品（以下、電子部品と呼ぶ）を回路基板に装着する部品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板を保持する基板保持部と、キャリアテープに収納された電子部品などを供給する部品供給部と、この部品供給部で供給される電子部品を取り出して基板保持部に保持された回路基板に高速で装着するヘッド部を有する部品装着装置を用いて、電子機器を製造することが、一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電子部品は急激に進歩し、抵抗やコンデンサだけでなく、半導体を始め、様々な機能、形状、大きさの電子部品が開発され使用されるようになってきた。このような多種多様な電子部品の中には、通常の電子部品に比べて大型であったり、変形しやすい電極を有するものなどもあり、その取り扱いをより確実に安定して行なうことが求められるため、キャリアテープに収納された形で供給されるだけでなく、平板状のトレイにマトリックス状に配置した収納凹部に電子部品を収納した形で提供されることが増え、部品装着装置においても、このトレイに収納された形で供給される多種多様な電子部品をも安定して回路基板に装着することが求められるようになってきた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決し、トレイに収納されて提供される多種多様な電子部品をも安定して回路基板に装着することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、電子部品を装着する回路基板を保持して第一の方向に移動する基板保持部と、この第一の方向と直交する第二の方向に形成された基板搬送路に沿って上記基板保持部に隣接して配置した基板搬送部と、この基板搬送部の側部に配置されキャリアテープに収納された電子部品を供給するテーピング部品供給部と、このテーピング部品供給部および基板保持部の上方に配置されてテーピング部品供給部と基板保持部の間を第二の方向に移動するとともにテーピング部品供給部から電子部品を取り出して回路基板に装着する吸着ノズルを有するヘッド部と、基板保持部の移動範囲の上方に配置されトレイに収納した電子部品を供給するトレイ部品供給部とからなり、このトレイ部品供給部は、上記トレイを保持して第一の方向に移動してこのトレイを上記ヘッド部と上記基板保持部の間の吸着ノズルの移動経路上に進退させるトレイ保持部を有するものとしたものであって、基板保持部の上方でトレイ保持部によりトレイを吸着ノズルの移動経路上に進退させる構成として、トレイに収納した電子部品をヘッド部の吸着ノズルで直接取り出して回路基板に装着するので、多種多様な電子部品を安定して回路基板に装着することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品を装着する回路基板を保持して第一の方向に移動する基板保持部と、この第一の方向と直交する第二の方向に形成された基板搬送路に沿って上記基板保持部に隣接して配置した基板搬送部と、この基板搬送部の側部に配置されキャリアテープに収納された電子部品を供給するテーピング部品供給部と、このテーピング部品供給部および基板保持部の上方に配置されてテーピング部品供給部と基板保持部の間を第二の方向に移動するとともにテーピング部品供給部から電子部品を取り出して回路基板に装着する吸着ノズルを有するヘッド部と、基板保持部の移動範囲の上方に配置されトレイに収納した電子部品を供給するトレイ部品供給部とからなり、このトレイ部品供給部は、上記トレイを保持して第一の方向に移動してこのトレイを上記ヘッド部と上記基板保持部の間の吸着ノズルの移動経路上に進退させるトレイ保持部を有するものとしたものであって、基板保持部の上方でトレイ保持部によりトレイを吸着ノズルの移動経路上に進退させる構成として、トレイに収納した電子部品をヘッド部の吸着ノズルで直接取り出して回路基板に装着するので、多種多様な電子部品を安定して回路基板に装着することができる。
【０００８】
以下本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
【０００９】
まず、図１から図３を用いて、全体構成について説明を行なう。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態の電子部品装着装置の概略構成を示す正面図であり、図２は同平面図であり、図３は同側面図である。
【００１１】
図１から図３において、１は電子部品を装着する回路基板２を保持して支持台３上に設けられこの支持台３上で第一の方向であるＹ方向に摺動する基板保持部である。この基板保持部１の図２における左側には第一基板搬送部４が隣接して配置され、反対の右側には基板保持部１に第二基板搬送部５が上記第一基板搬送部４に対向するように取り付けられている。
【００１２】
第一基板搬送部４、第二基板搬送部５および基板保持部１は、それぞれ一対のガイドレールと、各ガイドレールに取り付けられ上面で回路基板２を支持してこの回路基板２を搬送する搬送ベルトを有しているものである。基板保持部１と第二基板搬送部５の搬送ベルトは、基板保持部１に設けた一つの駆動源（図示せず）によって回転駆動されるようになっているとともに、第二基板搬送部５は図２に二点鎖線で示すように、下方に揺動できるようになっている。
【００１３】
これらの第一基板搬送部４、第二基板搬送部５および基板保持部１が、図２に示すように第二の方向であるＸ方向に一直線上になったときに図２の右側から左側に、あるいはその逆方向に回路基板２を搬送するようになっており、このように第一基板搬送部４、第二基板搬送部５および基板保持部１によって、Ｘ方向に基板搬送路が形成されるようになっている。
【００１４】
第一基板搬送部４の基板搬送路に沿った両側の近傍には、それぞれ、キャリアテープに収納された電子部品を主に供給する第一テーピング部品供給部６と第二テーピング部品供給部７が配置されている。この第一テーピング部品供給部６と第二テーピング部品供給部７には、それぞれ、キャリアテープに収納された電子部品を基板搬送路側に順次供給する部品供給ユニット８が複数個隣接して配置されている。
【００１５】
この部品供給ユニット８は、詳細な図示はしていないが、図１および図２に示す第一テーピング部品供給部６または第二テーピング部品供給部７のレールに沿って基板搬送路側に向けてスライドさせて取り付けるようになっている。そして、最も基板搬送路側に押し込まれた位置で部品装着装置と電気的に接続され、この位置で部品装着装置の制御により電子部品を順次供給するようになっている。
【００１６】
なお、上記第一テーピング部品供給部６と第二テーピング部品供給部７は、主にキャリアテープに収納された電子部品を供給するようになっているが、その他の荷姿で提供される電子部品、たとえば、ばら状態で供給される電子部品やスティックに収納された電子部品なども、その荷姿に対応した部品供給ユニットを用いて供給できるようになっているものである。
【００１７】
９は第一テーピング部品供給部６と基板保持部１の上方に配置され、第一テーピング部品供給部６から電子部品を取り出して基板保持部１に保持された回路基板２に装着する複数個の吸着ノズル１０をＸ方向に直線上に配置するとともに、この第一テーピング部品供給部６と基板保持部１の間をＸ方向に摺動する第一ヘッド部である。
【００１８】
１１は第二テーピング部品供給部７と基板保持部１の上方に配置され、第二テーピング部品供給部７から電子部品を取り出して基板保持部１に保持された回路基板２に装着する複数個の吸着ノズル１２をＸ方向に直線上に配置するとともに、この第二テーピング部品供給部７と基板保持部１の間をＸ方向に摺動する第二ヘッド部である。
【００１９】
１３は支持台３上に取り付けられた上部支持フレームであり、図１および図３に示すように、外形は略矩形で内部が空洞となっているとともに、図３に示すように上部の角部を切欠いた形状をしている。この上部支持フレーム１３上には、第一ヘッド部９をＸ方向に駆動する第一ヘッド部駆動軸１４とこの第一ヘッド部駆動軸１４とベルトで連結された第一ヘッド部駆動モータ１５、および、第二ヘッド部１１をＸ方向に駆動する第二ヘッド部駆動軸１６とこの第二ヘッド部駆動軸１６とベルトで連結された第二ヘッド部駆動モータ１７が配置されている。
【００２０】
第一ヘッド部９は図３に示すように第一ヘッド部駆動軸１４の側部に取り付けられ、上記第一ヘッド部駆動モータ１５の回転によってＸ方向に駆動されるようになっており、この駆動に伴い第一ヘッド部９の吸着ノズル１０もＸ方向に移動するようになっている。同様に、第二ヘッド部１１は図３に示すように第二ヘッド部駆動軸１６の側部に取り付けられ、上記第二ヘッド部駆動モータ１７の回転によってＸ方向に駆動されるようになっており、この駆動に伴い第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２もＸ方向に移動するようになっている。
【００２１】
１８は第一認識部であり、図１および図２に示すように第一テーピング部品供給部６と基板保持部１の間に配置され、この第一認識部１８と基板保持部１の間には第一部品排出部１９が配置されている。
【００２２】
同様に、２０は第二認識部であり、図２に示すように第二テーピング部品供給部７と基板保持部１の間に配置され、この第二認識部２０と基板保持部１の間には第二部品排出部２１が配置されている。
【００２３】
図２および図３に二点鎖線で示す２２は、トレイに収納された電子部品を供給するトレイ部品供給部（後述）であり、図２および図３に示すように基板保持部１の上方でかつ第二テーピング部品供給部７の側方に配置されている。また同じく二点鎖線で示す２３は、電子部品を収納したトレイを格納するトレイ格納部（後述）である。
【００２４】
また、図１および図２に示す２４は第一ヘッド部９に取り付けられた基板認識カメラであり、２５は第一基板搬送部４上に配置され多数の異なる形状の吸着ノズルを保持する吸着ノズル交換部である。
【００２５】
次に図４および図５を用いてトレイ部品供給部２２およびトレイ格納部２３について詳細な説明を行なう。
【００２６】
図４はトレイ部品供給部２２を示す正面図であり、図５はその平面図である。
【００２７】
図４および図５に示すように、トレイ部品供給部２２は基板保持部１の上方に位置するように支持台３に取り付けられている。そして、トレイ部品供給部２２の外方、すなわち、図５におけるトレイ部品供給部２２の上側には隣接してトレイ格納部２３が配置されており、このトレイ格納部２３は、電子部品を収納した複数のトレイ２６を格納し、このトレイ２６を必要に応じてトレイ部品供給部２２に受け渡すとともに、また逆に、トレイ部品供給部２２に保持されたトレイ２６を格納するようになっている。
【００２８】
また、トレイ部品供給部２２には、電子部品を収納したトレイ２６をレール上に保持して、図５に示すＹ方向に摺動するトレイ保持部２７が設けられている。
【００２９】
図４および図５に示す２８は、トレイ部品供給部２２に設けられたトレイ移動部であり、トレイ保持部２７上でＹ方向に摺動してトレイ格納部２３からトレイ２６をトレイ保持部２７上に引き出すとともに、また逆に、トレイ保持部２７上に保持されたトレイ２６をトレイ格納部２３に格納させるものである。
【００３０】
次に全体動作について説明する。
【００３１】
まず、基板保持部１に第一基板搬送部４あるいは第二基板搬送部５から回路基板２が搬送される。
【００３２】
そして次に、プログラムに従って第一ヘッド部９または第二ヘッド部１１は、それぞれ、第一テーピング部品供給部６または第二テーピング部品供給部７上に向けてＸ方向に移動し、この第一テーピング部品供給部６または第二テーピング部品供給部７上でそれぞれの吸着ノズル１０、１２が下降し、部品供給ユニット８から供給される電子部品を取り出した後上昇する。
【００３３】
そして、第一ヘッド部９または第二ヘッド部１１は、それぞれ、基板保持部１上に向けてＸ方向に移動する。このとき、第一ヘッド部９は第一認識部１８および第一部品排出部１９上を通過し、第二ヘッド部１１は第二認識部２０および第二部品排出部２１上を通過する。
【００３４】
第一ヘッド部９または第二ヘッド部１１が、それぞれ、基板保持部１上に移動すると、それぞれの吸着ノズル１０、１２が下降し、基板保持部１に保持された回路基板２に電子部品を装着する。このとき、プログラムに従って基板保持部１はＹ方向に摺動し、第一ヘッド部９または第二ヘッド部１１は、それぞれ、Ｘ方向に摺動して回路基板２の所定位置に電子部品を装着するようになっている。
【００３５】
次にトレイ部品供給部２２の動作について図４および図５を用いて説明を行なう。
【００３６】
図５に示すトレイ保持部２７は、トレイ２６に収納された電子部品を供給する際に、同図における下方に移動し、上記電子部品を同図に示す第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２のＸ方向の移動経路上に配置させる。
【００３７】
このトレイ保持部２７のＹ方向の移動に連動して、図５に示す第二ヘッド部１１はＸ方向に移動し、トレイ２６に収納された所望の電子部品の上方に吸着ノズル１２を位置決めする。そして、この位置で吸着ノズル１２は下降して電子部品を取り出した後、上昇する。吸着ノズル１２が上昇すると、トレイ保持部２７は電子部品を図５における上方に退避し、その後、吸着ノズル１２が下降して上記電子部品を基板保持部１に保持された回路基板２に装着する。
【００３８】
このように、トレイ２６に収納された電子部品を第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２で直接取り出して回路基板２に装着するので、電子部品の変形や、電子部品への異物の付着を防ぎ、安定した装着を実現することができる。
【００３９】
また、トレイ２６に収納された電子部品を、基板保持部１上で第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２に供給するので、電子部品の供給から装着までの時間を短くすることができ、部品装着装置の高速化を図り、生産性を向上させることもできる。
【００４０】
次に、本発明の他の実施形態のトレイ部品供給部について、図６および図７を用いて説明を行なう。なお、本実施の形態のトレイ部品供給部は、前実施の形態のトレイ部品供給部のトレイ保持部上にトレイに隣接して配置した移替台を有する移替テーブル部を設けるとともに、この移替台にトレイに収納された電子部品を移載する移載部を設けた点のみが異なるものであり、その他の点については前実施の形態と同様の構成のものであるので、同様な構成部分については、同様の名称と番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図６は本実施の形態のトレイ部品供給部を示す正面図であり、図７はその平面図である。
【００４２】
図６および図７において、２９はトレイ部品供給部であり、このトレイ部品供給部２９のトレイ保持部２７上には、トレイ２６に隣接して移替テーブル部３０が設けられ、この移替テーブル部３０には複数の移替台３１がＸ方向に直線上に配置されている。そして、図６および図７に示すように、この複数の移替台３１とトレイ２６をまたぐようにその上方には、Ｘ方向に移動してトレイ２６に収納された電子部品を移替台３１に移載する移載部３２が設けられている。
【００４３】
このトレイ部品供給部２９によって電子部品を供給する際には、あらかじめ、トレイ２６に収納された電子部品を移載部３２によって移替台３１に移載して保持させたうえで、トレイ保持部２７を図７における下方に移動させる。
【００４４】
このとき、トレイ２６に収納された電子部品の内で供給したい電子部品が、移替台３１に移載して保持させた電子部品と直線上になるように、トレイ２６をトレイ保持部２７上でＹ方向に移動させておき、そのうえで、トレイ保持部２７を図７における下方に移動させて、上記複数の電子部品を同図に示す第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２のＸ方向の移動経路上に配置させる。
【００４５】
こうすることによって、トレイ２６に収納された電子部品を、数多く同時に第二ヘッド部１１の吸着ノズル１２に供給することができ、部品装着装置の生産性を向上させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、トレイに収納された多種多様な電子部品をも安定して回路基板に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の部品装着装置の概略構成を示す正面図
【図２】同平面図
【図３】同側面図
【図４】同装置のトレイ部品供給部を示す正面図
【図５】同平面図
【図６】本発明の他の実施形態のトレイ部品供給部を示す正面図
【図７】同平面図
【符号の説明】
１  基板保持部
２  回路基板
３  支持台
４  第一基板搬送部
５  第二基板搬送部
６  第一テーピング部品供給部
７  第二テーピング部品供給部
８  部品供給ユニット
９  第一ヘッド部
１０  吸着ノズル
１１  第二ヘッド部
１２  吸着ノズル
１３  上部支持フレーム
１４  第一ヘッド部駆動軸
１５  第一ヘッド部駆動モータ
１６  第二ヘッド部駆動軸
１７  第二ヘッド部駆動モータ
１８  第一認識部
１９  第一部品排出部
２０  第二認識部
２１  第二部品排出部
２２  トレイ部品供給部
２３  トレイ格納部
２４  基板認識カメラ
２５  吸着ノズル交換部
２６  トレイ
２７  トレイ保持部
２８  トレイ移動部
２９  トレイ部品供給部
３０  移替テーブル部
３１  移替台
３２  移載部
【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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【図６】
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【図７】
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