JP2000244193A - 電気部品装着機および電気部品装着方法 - Google Patents
電気部品装着機および電気部品装着方法Info
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Abstract
装着作業の能率低下を極力回避し得る電気部品装着機お
よび装着方法を得る。 【解決手段】 吸着ノズル90の複数の停止位置のうち
の1つであるノズル不良検出位置にノズル不良検出セン
サ396を設ける。ノズル不良検出センサ396は投光
部406,受光部408を含む透過型の光電センサであ
り、受光部408の受光量をしきい値と比較して吸着管
134の曲がり,折れを検出する。吸着管134が折
れ、あるいは曲がり量が多く、不良ノズルを次の電気部
品92の吸着前に交換することが必要であれば、一連の
電気部品装着作業を中断し、ノズル収納装置が保持する
良品ノズルと自動で交換する。ラインセンサ,面撮像装
置により吸着管を撮像し、ノズル不良を検出してもよ
い。
Description
部品を吸着して搬送し、プリント基板等の回路基材に装
着する電気部品装着機および電気部品装着方法に関する
ものであり、特に、不良ノズルの処理に関するものであ
る。
開平10−163677号公報に記載されている。この
電気部品装着機は、移動部材上に回転可能に設けられた
回転体に複数個の吸着ノズルが設けられており、移動部
材の移動により、複数個の吸着ノズルに保持された複数
個の電気部品が一斉に搬送され、回転体の回転により複
数個の吸着ノズルが順次装着位置へ移動させられて、電
気部品を回路基材に装着する。
路基材に装着する電気部品装着機においては、電気部品
の吸着,装着が繰り返し行われるうちに、吸着ノズルに
不良、例えば、曲がり,汚れ,摩耗等が生じ、装着ミス
等が生ずる。そのため、従来は、不良ノズルが生ずれ
ば、作業者が不良ノズルを良品ノズルと交換していたの
であるが、面倒である上、交換に時間がかかり、装着が
中断されて装着能率が低下する問題があった。
果】本発明は、以上の事情を背景とし、吸着ノズルの不
良が発生した場合に電気部品装着作業の能率低下を極力
回避し得る電気部品装着機および電気部品装着方法を得
ることを課題としてなされたものであり、本発明によっ
て、下記各態様の電気部品装着機および電気部品装着方
法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、
各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用す
る形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を
容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴お
よびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定
されると解釈されるべきではない。 (1)吸着ノズルに電気部品を吸着して搬送し、回路基
材に装着する電気部品装着機において、前記吸着ノズル
が不良ノズルであることを検出するノズル不良検出装置
と、そのノズル不良検出装置により検出された不良ノズ
ルを自動で良品ノズルと交換するノズル交換装置とを設
けた電気部品装着機(請求項1)。電気部品装着機は、
吸着ノズルを1個のみ有する装着機でもよく、複数個有
する装着機でもよい。搬送は、一平面内の任意の位置へ
移動可能に設けられた移動部材による搬送でもよく、あ
るいは一軸線まわりに回転可能に設けられた回転体の回
転による搬送でもよい。ノズル不良検出装置により吸着
ノズルが不良であることが自動的に検出されれば、ノズ
ル交換装置により、不良ノズルが良品ノズルと自動的に
交換される。したがって、作業者がノズル交換を行う場
合に比較して迅速に交換が行われ、ノズル交換のために
電気部品の装着が中断されることがあっても、装着能率
の低下を可及的に小さく抑えることができる。また、ノ
ズル交換に人手を要さず、装着の完全な自動化が可能で
あり、あるいは、作業者はノズル交換を行わなくてもよ
く、別の作業を行うことができ、作業者の作業能率が向
上する。 (2)当該電気部品装着機が、前記ノズル不良検出装置
により吸着ノズルが不良ノズルであることが検出された
場合に、ノズル不良が検出されない限り連続して行うこ
とが予定されていた電気部品装着作業の途中で、前記ノ
ズル交換装置にノズル交換を行わせるノズル交換装置制
御装置を含む (1)項に記載の電気部品装着機(請求項
2)。「連続して行うことが予定されていた電気部品装
着作業」は、例えば、1枚の回路基材への複数の電気部
品の装着であり、あるいは、複数枚の回路基材にそれぞ
れ1個の電気部品を装着する作業であり、あるいは、複
数枚の回路基材への複数の電気部品の装着である。ま
た、電気部品装着機が複数の使用態様で電気部品を回路
基材に装着する装着機であれば、各使用態様に従って行
われる電気部品の回路基材への装着が「連続して行うこ
とが予定されていた電気部品装着作業」である。例え
ば、発明の実施の形態において説明するように、2つの
電気部品装着機がそれぞれ専用の電気部品供給装置から
電気部品を取り出し、1枚の回路基材に交互に電気部品
を装着し、共同して1枚の回路基材を生産する場合、こ
れら電気部品装着機を含む電気部品装着システムの一使
用態様は、2つの電気部品供給装置の各々を、1種類の
回路基材用であって、互いに同じ種類の電気部品供給フ
ィーダを有するものとし、各電気部品供給装置の全部の
電気部品供給フィーダを用いて1種類の回路基材を複数
枚生産する態様であり、別の使用態様は、2つの電気部
品供給装置の各々を、それぞれ2種類ずつの回路基材用
の電気部品供給フィーダを有するものとし、電気部品供
給フィーダの交換を行うことなく、2種類の回路基材に
対する電気部品の装着を連続して行う態様である。電気
部品装着作業は、電気部品の装着開始から終了までの間
に電気部品装着機において行われる装着に関するすべて
の作業を含み、電気部品の回路基材への装着は勿論、電
気部品の吸着,吸着ノズルの電気部品供給装置と回路基
材との間における移動を含み、更に、電気部品装着作業
に待機が含まれるのであれば、それも含む。したがっ
て、不良ノズルの交換は、電気部品の装着中,吸着中,
移動中あるいは待機中等、電気部品装着作業の途中に行
われ、装着中,吸着中,移動中であれば、それら動作が
中断され、交換後、再開されることとなり、待機中であ
れば、動作を中断しなくて済む。電気部品装着作業の途
中で不良ノズルの交換を行えば、交換後は、電気部品装
着機は不良ノズルがない状態で電気部品を回路基材に装
着することができ、装着能率の低下を小さく抑えること
ができる。例えば、電気部品装着機が複数個の吸着ノズ
ルを有していて、不良ノズルは電気部品の回路基材への
装着に使用されないのであれば、電気部品の装着に使用
される吸着ノズルの数が減り、装着能率が低下するので
あるが、不良ノズルの交換後は、予定された数の吸着ノ
ズルを用いて電気部品を回路基材に装着することがで
き、装着能率の低下を抑えることができる。電気部品装
着機が有する吸着ノズルが1個であれば、ノズル不良発
生時には、電気部品の回路基材への装着が中断される
が、不良ノズルの発生および交換に迅速に対応できるた
め、中断時間が短くて済み、装着能率の低下を抑えるこ
とができる。不良ノズルの交換は、電気部品装着作業の
途中において、電気部品の装着が行われない時期があれ
ば、その時期に行うことが望ましい。不良ノズルの交換
のために装着作業を中断しなくてよいからである。例え
ば、複数枚の回路基材に電気部品を装着する場合、装着
の済んだ回路基材を、次に電気部品が装着される回路基
材と交替させる間、電気部品の装着が行われないのであ
れば、その交替時に不良ノズルの交換を行えばよい。あ
るいは電気部品が装着される回路基材の種類が変わり、
例えば、回路基材を位置決め支持する位置決め支持部材
の回路基材位置決め支持幅を回路基材の幅に合わせて変
更する等の段取り替えが行われる場合には、その段取り
替え時に不良ノズルを交換すればよい。1枚の回路基材
に複数個の電気部品を装着する場合であっても、例え
ば、発明の実施の形態において説明するように、2つの
装着ヘッドが交互に回路基材に電気部品を装着する場
合、一方の装着ヘッドによる電気部品の回路基材への装
着時間が、他方の装着ヘッドによる電気部品の電気部品
供給装置からの取出時間よりも長ければ、その差を利用
し、一方の装着ヘッドが電気部品の装着を行っている間
に、他方の装着ヘッドに不良ノズルがあれば交換を行
い、装着能率の低下を抑制することが可能である。 (3)当該電気部品装着機が、1枚の回路基材に複数の
電気部品を装着するものであり、前記ノズル交換装置制
御装置が、1枚の回路基材に対する電気部品の装着作業
の途中で前記ノズル交換装置にノズル交換を行わせるも
のである (2)項に記載の電気部品装着機(請求項3)。
1枚の回路基材への電気部品の装着終了を待ってノズル
交換を行ってもよいが、1枚の回路基材に対する電気部
品の装着の途中でノズル交換を行えば、交換後は不良ノ
ズルがない状態で電気部品の装着を行うことができ、電
気部品の装着能率の低下を小さく抑えることができる。 (4)当該電気部品装着機が、1枚の回路基材に複数の
電気部品を装着するものであり、前記ノズル不良検出装
置とノズル交換装置との少なくとも一方が、1枚の回路
基材に対する複数の電気部品の装着作業の途中に作動す
るものである (1)項に記載の電気部品装着機。ノズル不
良検出装置およびノズル交換装置の両方が、装着作業の
途中に作動すれば、交換後は、装着作業を不良ノズルが
ない状態で行うことができ、装着能率の低下を小さく抑
えることができる。ノズル不良検出装置が装着作業の途
中に作動するのであれば、装着作業の終了後、直ちにノ
ズル交換を行うことができる。また、ノズル交換装置が
装着作業の途中に作動するのであれば、ノズル交換後
は、能率低下を生ずることなく、装着作業を行うことが
できる。 (5)前記ノズル不良検出装置により吸着ノズルが不良
ノズルであることが検出された場合に、その不良ノズル
により次の電気部品の吸着が行われる前にその不良ノズ
ルを交換する必要があるか否かを判断する緊急性判断手
段を含む (1)項ないし (4)項に記載の電気部品装着機。
例えば、不良の種類,程度によっては、不良ノズルによ
り次の電気部品の吸着が行われる前に不良ノズルを交換
する必要がある場合もあり、交換が必要ない場合もあ
る。例えば、吸着ノズルが折れていれば、次の電気部品
の吸着が行われる前に不良ノズルを交換する必要がある
が、吸着ノズルが曲がったり、摩耗したり、汚れていて
も、それらの量が少なく、電気部品の装着に支障がない
場合には、ノズル交換は必要ないのである。このように
緊急性を判断し、直ちに交換する必要がない場合にはノ
ズル交換を行わないようにすれば、例えば、無駄なノズ
ル交換動作を行わずに済み、装着能率の低下を回避する
ことができ、あるいは吸着ノズルの使用期間が長くな
り、コストを低減させることができる。 (6)当該電気部品装着機が、1個の移動部材に複数個
の吸着ノズルが取り付けられ、それら複数個の吸着ノズ
ルの各々に1個ずつの電気部品を保持し、移動部材の移
動に伴ってそれら複数の電気部品を一斉に搬送する一斉
搬送式である (1)項ないし (5)項のいずれか1つに記載
の電気部品装着機(請求項4)。移動部材には、種々の
態様がある。例えば、移動部材は、一平面内において直
交する2方向のうちの少なくとも一方に移動するものと
される。移動部材の移動は、直線移動でもよく、曲線移
動でもよく、それらの組合わせでもよい。複数個の吸着
ノズルは、移動部材に直接取り付けてもよく、あるいは
(7)項に記載されているように、回転体を介して取り付
けてもよい。電気部品装着機を一斉搬送式にすれば、移
動部材が吸着ノズルを1個有し、1個の電気部品を回路
基材に装着する度に電気部品供給装置から電気部品を取
り出す場合に比較して、移動部材の回路基材と電気部品
供給装置との間における移動回数が少なくて済み、電気
部品の装着能率を向上させることが可能である。この種
の電気部品装着機においては、1個の移動部材に取り付
けられた複数個の吸着ノズルの一部が不良ノズルになっ
たからといって、直ちにその不良ノズルの交換を行うこ
とは不可欠ではないが、交換を早期に行えば、1枚の回
路基材当たりの移動部材の移動回数が少なくて済み、不
良ノズルの発生による能率低下を小さく抑えることがで
きるのである。 (7)前記移動部材に、一軸線まわりに回転可能な回転
体が取り付けられ、移動部材の移動により複数の電気部
品を一斉に搬送した後、回転体の回転により複数の吸着
ノズルを順次装着位置へ位置決めし、各吸着ノズルが保
持している電気部品を前記回路基材に装着する (6)項に
記載の電気部品装着機。回転体の回転軸線は、搬送平面
に対して直角でもよく、平行でもよく、傾斜していても
よい。搬送平面は、移動部材の移動経路を含む面であ
る。また、回転体は、一方向に間欠回転する間欠回転体
でもよく、正逆両方向に間欠回転する間欠回転体でもよ
く、任意の方向に任意の角度回転する回転体でもよい。
装着位置は、電気部品供給装置に保持された電気部品を
吸着する吸着位置と同じでもよく、異なる位置でもよ
い。 (8)前記ノズル不良検出装置が、前記吸着ノズルを撮
像する撮像装置と、その撮像装置により取得された画像
データを処理することにより、撮像された吸着ノズルが
不良ノズルであるか否かを判定する画像処理装置とを含
む (1)項ないし (7)項のいずれか1つに記載の電気部品
装着機。撮像装置は、吸着ノズルの軸線にほぼ平行な方
向から吸着ノズル先端の吸着面を撮像するものでも、吸
着ノズルの軸線と交差する方向から吸着ノズルを撮像す
るものでもよい。撮像装置は、吸着ノズル全体を一度で
撮像することができる面撮像装置でもよく、あるいはラ
インセンサでもよい。面撮像装置は、例えば、CCD
(電荷結合素子)を備えたものとされる。CCDは、複
数の受光素子が一平面状に配列されて撮像面を構成す
る。ラインセンサは、例えば、一線状に配列された複数
の受光素子を含むCCDを有するものとされる。面撮像
装置により、例えば、吸着ノズル先端の吸着面を撮像す
れば、吸着ノズルの曲がり,折れ,汚れ,摩耗等がわか
り、ラインセンサにより、例えば、吸着ノズルの軸線と
交差する方向から吸着ノズルを撮像すれば、吸着ノズル
の曲がり,折れがわかる。 (9)前記ノズル不良検出装置が、前記撮像装置と前記
吸着ノズルとを相対移動させる検出用相対移動装置を含
む (8)項に記載の電気部品装着機。検出用相対移動装置
は、撮像装置と吸着ノズルとを検出のために相対移動さ
せ、あるいは撮像位置に位置決めするために相対移動さ
せる。例えば、撮像装置がラインセンサであれば、ライ
ンセンサと吸着ノズルとを相対移動させることにより、
吸着ノズルの二次元像を得ることができ、例えば、吸着
ノズル全体の曲がり具合がわかる。 (10)前記ノズル不良検出装置が、前記吸着ノズルの
軸線と交差する方向にビームを放射するビーム放射装置
と、そのビーム放射装置から放射され、前記吸着ノズル
の影響を受けた後のビームを検出するビーム検出装置と
を含む (1)項ないし (9)項のいずれか1つに記載の電気
部品装着機。ビームはスペクトル幅の広い通常の光線で
もよいが、レーザビームを使用すれば、ノズル不良検出
装置の解像度を向上させることが容易となる。ビーム放
射装置がLED(発光ダイオード)により構成されるの
であれば、ビームはスペクトル幅が広い複色光となり、
レーザビーム放射装置により構成されるのであれば、ビ
ームはスペクトル幅が狭い単色光となる。また、吸着ノ
ズルの影響を受けた後のビームは、吸着ノズルにより反
射されたビームでも、吸着ノズルの周辺を通過したビー
ムでもよい。透過型あるいは反射型の光電センサの投光
部,光源および受光部,受光素子が、ビーム放射装置お
よびビーム検出装置の一例である。光電センサが透過型
であれば、吸着ノズルの影響を受けた後のビームは、吸
着ノズルの周辺を通過したビームであり、反射型であれ
ば、吸着ノズルにより反射されたビームである。 (11)前記ノズル不良検出装置が、前記ビーム放射装
置およびビーム検出装置と、前記吸着ノズルとを相対移
動させる検出用相対移動装置を含む(10)項に記載の電気
部品装着機。検出用相対移動装置は、ビーム放射装置お
よびビーム検出装置と、吸着ノズルとを検出のために相
対移動させ、あるいは撮像位置に位置決めするために相
対移動させる。検出のために相対移動させる場合、例え
ば、吸着ノズルの軸線と交差する方向の成分を含む方向
に相対移動させれば、吸着ノズルの直径如何によらず、
吸着ノズルの曲がりを検出することができる。吸着ノズ
ルが曲がっていれば、ビームが吸着ノズルの影響を受け
る時期が、曲がっていない場合とは異なるからである。 (12)前記検出用相対移動装置が、前記吸着ノズル
を、その吸着ノズルの軸線と交差する方向の成分と軸線
に平行な方向の成分との少なくとも一方を含む方向に移
動させる検出用ノズル移動装置を含む (9)項または(11)
項に記載の電気部品装着機。(11)項において説明したよ
うに、吸着ノズルを、吸着ノズルの軸線と交差する方向
の成分を含む方向に移動させれば、吸着ノズルの直径如
何によらず、曲がりを検出することができ、軸線に平行
な方向の成分を含む方向に移動させても、ビームが吸着
ノズルの影響を受ける時期により、曲がりや折れを検出
することができる。吸着ノズルを、その軸線と交差する
方向の成分を含む方向に移動させる検出用ノズル移動装
置は、電気部品を搬送するために吸着ノズルを移動させ
る搬送用移動装置と少なくとも一部を共有するものとし
てもよく、あるいは専用の検出用ノズル移動装置を設け
てもよい。また、発明の実施の形態において説明するよ
うに、吸着ノズルを、電気部品を回路基材に装着するた
めに、昇降装置によって吸着ノズルの軸線に平行な方向
に移動させる場合、昇降装置により検出用ノズル移動装
置を構成することも可能である。 (13)前記検出用相対移動装置が、前記吸着ノズル
を、その吸着ノズルの軸線のまわりに回転させるノズル
回転装置を含む (9)項,(11)項および(12)項のいずれか
1つに記載の電気部品装着機。吸着ノズルを回転させれ
ば、吸着ノズルを、その軸線と交差する平面内において
複数の方向から検出することができ、ノズル不良をより
確実に検出し得る。例えば、吸着ノズルの曲がりが、ビ
ームの放射方向と平行な方向に生じていて、曲がった吸
着ノズルがビームの放射経路上にあれば、曲がっている
か否かを判断し難いが、吸着ノズルを回転させれば、曲
がった吸着ノズルは、いずれかの位相においてビームの
放射経路から外れるため、曲がりが検出されるのであ
る。発明の実施の形態において説明するように、当該電
気部品装着機が、電気部品の方位を変更し、あるいは吸
着ノズルによる電気部品の保持方位誤差を修正するため
に、吸着ノズルをその軸線のまわりに回転させるノズル
回転装置を有するのであれば、そのノズル回転装置によ
り本態様のノズル回転装置を構成することも可能であ
る。その場合、電気部品の方位変更あるいは保持方位誤
差の修正により、吸着ノズルの位相が変わることを利用
してノズル不良を検出してもよく、あるいは、方位変更
あるいは保持方位誤差の修正とは別にノズル不良検出の
ために吸着ノズルを回転させてもよい。 (14)前記ノズル不良検出装置が、前記吸着ノズルに
よる電気部品の吸着ミスを検出する吸着ミス検出装置
と、その吸着ミス検出装置による検出結果に基づいて吸
着ノズルが不良ノズルであるか否かを判定する判定手段
とを含む (1)項ないし(13)項のいずれか1つに記載の電
気部品装着機。吸着ノズルに不良があれば、例えば、吸
着ノズルが電気部品を吸着しているはずであるのに吸着
していない、あるいは吸着ノズルに電気部品が吸着され
ているが、その姿勢が装着不可能な姿勢である等の吸着
ミスが生ずることがあり、吸着ミスを検出することによ
り、吸着ノズルが不良ノズルであるか否かがわかる。吸
着ミスは、種々の態様によって検出することができる。
例えば、吸着ノズルが電気部品を負圧により吸着するの
であれば、電気部品を吸着すべきときに吸着していなけ
れば、電気部品を吸着している場合に比較して空気の流
入量が多くなること(吸引通路の負圧が弱くなり、ある
いは吸引通路の負圧を所定の大きさに保つためにバキュ
ームポンプの運転速度が大きくなる等の現象が生ずるこ
と)から吸着ミスがわかる。あるいは吸着ノズルによる
電気部品の保持姿勢を撮像装置によって撮像することに
より、吸着ミスがわかる。発明の実施の形態において説
明するように、電気部品装着機が撮像装置を有し、電気
部品を正規の姿勢で回路基材に装着するために吸着ノズ
ルの電気部品の保持姿勢を撮像するのであれば、その撮
像装置により吸着ミス検出装置を構成してもよく、ある
いは吸着ミス検出専用の撮像装置を設けてもよい。 (15)前記判定手段が、前記吸着ミス検出装置の検出
結果を統計的に処理する統計処理手段を備え、その統計
処理手段の処理結果に基づいて吸着ノズルが不良ノズル
であるか否かを判定するものである(14)項に記載の電気
部品装着機。本態様によれば、吸着ミスの検出が複数回
行われ、複数の検出結果に基づいて吸着ノズルが不良ノ
ズルであるか否かが判定されるため、判定の信頼性が高
くなる効果が得られる。 (16)前記ノズル交換装置が、複数の吸着ノズルを個
別に取り出し可能に収納するノズル収納装置と、そのノ
ズル収納装置と前記吸着ノズルとに、吸着ノズルの軸線
に平行な方向の相対移動と直角な方向の相対移動との組
み合わせから成るノズル交換運動を行わせる交換用相対
移動装置とを含む (1)項ないし(15)項のいずれか1つに
記載の電気部品装着機。交換用相対移動装置を、(12)項
に記載の検出用ノズル移動装置と、少なくとも一部を共
有するものとすることが望ましい。また、交換用相対移
動装置を、電気部品を搬送するための搬送用移動装置
と、少なくとも一部を共有するものとしてもよい。電気
部品を搬送するための搬送用移動装置と、検出用ノズル
移動装置と、交換用相対移動装置とを、少なくとも一部
を共有する構成とすることも可能であり、装置の構成を
より簡易にすることができる。 (17)前記ノズル交換装置が、前記吸着ノズルを、そ
の吸着ノズルに、向きがその吸着ノズルの先端に向かう
向きであり、大きさが設定置値以上の大きさである引抜
力が加えられれば吸着ノズルの離脱を許容する状態で保
持するノズル保持具と、前記ノズル収納装置に設けら
れ、吸着ノズルがノズル収納装置に対して吸着ノズルの
軸線に平行な方向に収納され、取り出されることを許容
する許容状態と、阻止する阻止状態とに切換えが可能な
許容・阻止装置とを含む(16)項に記載の電気部品装着
機。許容・阻止装置が阻止状態にある状態で、吸着ノズ
ルのノズル収納装置からの取出しが阻止され、吸着ノズ
ルに設定値以上の大きさの引抜力が加えられ、吸着ノズ
ルがノズル保持具から離脱する。吸着ノズルに、その軸
線に平行な方向の力を加えることにより、容易にノズル
保持具から取り外すことができ、また、吸着ノズルをそ
の軸線に平行な方向に移動させることにより、容易にノ
ズル収納装置から取り出すことができる。 (18)前記吸着ノズルが、前記ノズル保持具に保持さ
れる被保持部とその被保持部側に向いた肩面とを備え、
前記ノズル収納装置がノズル収容部材と離脱阻止部材と
離脱阻止部材駆動装置とを含み、ノズル収容部材が、一
平面に形成されて前記吸着ノズルの前記肩面より先端側
の部分を収容する複数個のノズル収容凹部を備え、前記
離脱阻止部材が、ノズル収容部材の前記一平面に沿って
移動可能に設けられ、前記複数個のノズル収容凹部の各
々に対応して、吸着ノズルの前記肩面より先端側の部分
の軸方向の通過を許容する貫通穴と、その貫通穴に隣接
して設けられ、前記肩面に係合することにより、吸着ノ
ズルのノズル収容凹部からの離脱を阻止する離脱阻止部
とを備え、前記離脱阻止部材駆動装置が、離脱阻止部材
を、前記貫通穴が前記ノズル収容凹部に合致する退避位
置と、前記離脱阻止部が前記肩面に係合する作用位置と
に移動させるものであって、離脱阻止部材および離脱阻
止部材駆動装置が前記許容・阻止装置を構成している(1
7)項に記載の電気部品装着機。ノズル保持具に保持され
ている吸着ノズルがノズル収容部材に戻されるとき、離
脱阻止部材は退避位置に位置させられてノズル保持具が
ノズル収容部材に吸着ノズルを保持させることを許容
し、その後、作用位置へ移動させられ、吸着ノズルのノ
ズル収容部材からの離脱を阻止する。それにより、ノズ
ル保持具がノズル収容部材から離れる向きに移動させら
れれば、吸着ノズルにノズル保持具から離脱する向きに
設定値以上の引抜力が加えられ、吸着ノズルがノズル保
持具から外れる。 (19)予め設定された複数枚の回路基材にそれぞれ複
数の電気部品を予め定められた装着プログラムに基づい
て装着する一連の電気部品装着作業を実行する電気部品
装着機において、前記一連の電気部品装着作業の途中
で、不良ノズルと良品ノズルとの交換を実施する作業途
中ノズル交換装置を設けた電気部品装着機。一連の作業
の途中で不良ノズルと良品ノズルとが交換されれば、交
換後、作業終了までの間、不良ノズルがない状態で電気
部品の回路基板への装着が行われるため、作業終了後に
交換される場合に比較して装着能率の低下を小さく抑え
ることができる。 (20)前記一連の作業の途中が、1枚の回路基材に対
する複数の電気部品の装着作業の途中である(19)項に記
載の電気部品装着機。本態様によれば、前記 (3)項に記
載の作用および効果が得られる。 (21)吸着ノズルに電気部品を吸着して搬送し、回路
基材に装着する電気部品装着方法であって、前記吸着ノ
ズルが不良ノズルであることを検出するノズル不良検出
行程と、そのノズル不良検出行程において検出された不
良ノズルを自動で良品ノズルと交換するノズル交換行程
とを含む電気部品装着方法(請求項5)。本態様の方法
によれば、 (1)項に記載の作用および効果が得られる。 (22)予め設定された複数枚の回路基材にそれぞれ複
数の電気部品を予め定められた装着プログラムに基づい
て装着する一連の電気部品装着作業を実行する方法であ
って、前記一連の作業の途中で、不良ノズルと良品ノズ
ルとの交換を実施する作業途中ノズル交換を行う電気部
品装着方法(請求項6)。本態様の方法によれば、 (2)
項に記載の作用および効果が得られる。 (23)前記一連の作業の途中が、1枚の回路基材に対
する複数の電気部品の装着作業の途中である(22)項に記
載の電気部品装着方法。本態様の方法によれば、 (3)項
に記載の作用および効果が得られる。 (24)前記一連の作業の途中で、吸着ノズルが不良ノ
ズルであるか否かを調べ、不良ノズルであることが判明
すれば、その不良ノズルによる次の電気部品の吸着前に
ノズル交換を行う(22)項または(23)項に記載の電気部品
装着方法。 (25)前記一連の作業の途中で、吸着ノズルが不良ノ
ズルであるか否かを調べ、不良ノズルであることが判明
した場合にも電気部品の装着作業を継続し、予め定めら
れた条件が成立したときにノズル交換を行う(22)項また
は(23)項に記載の電気部品装着方法。「予め定められた
条件」とは、例えば、吸着ノズルの曲がり量が、吸着ノ
ズルを電気部品の装着に使用できないほど大きいこと、
あるいは1枚の回路基材に対する電気部品の装着作業が
終了したこと、一連の電気部品装着作業の全部が終了し
たこと、吸着ノズルが複数ある場合、それら複数の吸着
ノズルの全部についてノズル不良検出が終了したこと、
電気部品装着作業中に吸着ノズルが装着に備えて待機す
る時期があるのであれば、その待機時期に入ったこと等
である。本態様によれば、ノズル交換時期が不良検出時
期より遅くされることにより、吸着ノズルの使用期間が
延び、ノズルコストの増大を抑えることができ、あるい
は吸着ノズルが電気部品の回路基材への装着に備えて待
機する時期にノズル交換を行うことができ、装着能率の
低下を抑えることができる。なお、付言すれば、いちい
ち記載はしないが、方法発明についても、装置発明に関
して本明細書に記載する各特徴を採用することが可能で
ある。
態である電気部品装着機を備えた電気部品装着システム
を図面に基づいて説明する。この電気部品装着機におけ
る電気部品装着方法が本願の方法発明の一実施形態であ
る。本電気部品装着システム10(図1参照)は、図示
は省略するが、回路基材(本実施形態では、後述するプ
リント基板である)の搬送方向において上流側に設けら
れた上流側装置であって、塗布システムの一種であり、
回路基材にペースト状半田を印刷するスクリーン印刷シ
ステムと、下流側に設けられた下流側装置たるリフロー
システム(半田を溶融させて電気部品を回路基材に電気
的に接続するシステム)と共に電気部品組立ラインを構
成している。
は、図1に示すように、基板コンベヤ14,2個ずつの
電気部品供給装置16,18および電気部品搬送装着装
置20,22が設けられている。基板コンベヤ14,電
気部品供給装置16,18および電気部品装着機20,
22は、後述するノズル不良検出および吸着ノズルの交
換に関する部分を除いて、特開平10−163677号
公報に記載の基板コンベヤ,電気部品供給装置および電
気部品装着機と同様に構成されており、本発明に関連の
深い部分のみを簡単に説明する。
ヤ24,26と、1つずつの搬入コンベヤ28および搬
出コンベヤ30とを備えている。メインコンベヤ24,
26はそれぞれ、回路基材たるプリント基板32を位置
決め支持する基板位置決め支持装置を備えており、プリ
ント基板32の搬送方向(以下、基板搬送方向と称す
る。基板搬送方向は図1において左右方向であり、基板
搬送方向をX軸方向とする)と水平面内において直角な
方向(Y軸方向とする)に並んで配設されている。搬入
コンベヤ28は、基板搬送方向において、メインコンベ
ヤ24,26の上流側に設けられており、図示しない搬
入コンベヤシフト装置により、メインコンベヤ24につ
らなる第1シフト位置と、メインコンベヤ26につらな
る第2シフト位置とにシフトさせられる。搬入コンベヤ
28は、スクリーン印刷システムからスクリーン印刷後
のプリント基板を受け取り、メインコンベヤ24あるい
は26に搬入する。
搬送方向において、メインコンベヤ24,26の下流側
に設けられており、図示しない搬出コンベヤシフト装置
により、メインコンベヤ24につらなる第1シフト位置
と、メインコンベヤ26につらなる第2シフト位置とに
シフトさせられる。搬出コンベヤ30は、メインコンベ
ヤ24あるいは26から、電気部品の装着が済んだプリ
ント基板を受け取り、リフローシステムへ搬出する。
フィーダ支持台40上に着脱可能に固定された複数の電
気部品供給フィーダ42(以下、フィーダ42と略称す
る)を備えている。フィーダ42により供給される電気
部品は、キャリヤテープにより保持されており、それら
電気部品およびキャリヤテープを含む部品保持テープ
は、フィーダ42に設けられたテープ送り装置により送
られ、電気部品が1個ずつ部品供給部へ送られる。複数
のフィーダ42は、各部品供給部がX軸方向に平行な一
直線上に並ぶ状態でフィーダ支持台40に固定されてい
る。
着ヘッド50,52と、それぞれX軸スライド54,5
6およびY軸スライド58,60を備えて装着ヘッド5
0,52を水平面内の任意の位置へ移動させるXYロボ
ット62,64とを有している。これら装着ヘッド5
0,52は同様に構成され、XYロボット62,64も
同様に構成されており、装着ヘッド50およびXYロボ
ット62を代表的に説明する。
に移動可能に設けられ、X軸スライド54はY軸スライ
ド58上にX軸方向に移動可能に設けられている。Y軸
スライド58は、サーボモータ65(図14参照)を駆
動源とし、サーボモータ65の回転を直線運動に変換し
てY軸スライド58に伝達する運動変換装置を含むY軸
スライド移動装置によりY軸方向に移動させられる。X
軸スライド54も同様に、図2に示すように、サーボモ
ータ66を駆動源とし、ねじ軸63,ナット67を含む
運動変換装置69を備えたX軸スライド移動装置71に
よりX軸方向に移動させられる。
転可能に取り付けられた間欠回転体68(図2参照)を
有している。間欠回転体68は、X軸スライド54によ
り回転可能に保持された回転軸70と、回転軸70に固
定の保持軸保持部材72とを含む。保持軸保持部材72
に形成された複数個(本実施形態においては16個)の
保持穴74(図3参照)は、回転軸70の回転軸線を中
心線とする円錐面の複数本の母線の各々を中心線として
形成されており、間欠回転体68は、X軸スライド54
に、回転軸線が、水平な搬送平面に対する垂線に対し
て、上記円錐面の一母線が搬送平面と直交する状態とな
る角度だけ傾斜した状態で取り付けられている。
動源とする回転駆動装置78により、回転軸70の軸線
まわりに正逆両方向に任意の角度、精度良く回転させら
れる。サーボモータ76は、その軸線が間欠回転体68
の回転軸線と直角となる姿勢でX軸スライド54に設け
られ、回転軸70から離れるほど上方へ向かう向きに傾
斜させられている。サーボモータ76の回転は、互いに
噛み合わされた被駆動歯車たる被駆動かさ歯車80と、
駆動歯車たる駆動かさ歯車81とを含む回転伝達装置8
2により回転軸70に伝達され、間欠回転体68が回転
させられる。
3に示すように、回転部材たるスリーブ83が回転可能
かつ軸方向に移動不能に嵌合されており、スリーブ83
に保持軸84が自身の軸線まわりに回転可能かつ軸方向
に相対移動可能に嵌合されるとともに、付勢手段の一種
である弾性部材たるばね部材としての圧縮コイルスプリ
ング86により上方へ付勢されている。
持軸84の間欠回転体68から突出した各下部に、吸着
ノズル90が保持されている。吸着ノズル90は負圧に
より電気部品92を吸着するものであり、保持軸84内
に設けられた通路94,間欠回転体68に取り付けられ
た圧力切換弁96に接続されており、圧力切換弁96は
間欠回転体68内に設けられた通路98等を介して図示
しない真空装置に接続されている。圧力切換弁96は、
圧力切換弁制御装置の制御により、吸着ノズル90内の
圧力を大気圧以上の圧力から負圧に切り換え、吸着ノズ
ル90に電気部品92を吸着させる負圧供給状態と、吸
着ノズル90内の圧力を負圧から大気圧以上の圧力に切
り換え、吸着ノズル90に電気部品92を解放させる負
圧解除状態とに切り換えられる。なお、間欠回転体68
内に設けられた通路は、間欠回転体68が回転しても、
X軸スライド54側に設けられて真空装置に連通させら
れた通路との連通が保たれるようにされている。
ダプタ100を介して保持軸84に取り付けられてい
る。アダプタ100は、保持軸84の下端部に設けられ
たノズル保持部102に形成された嵌合穴104に軸方
向に相対移動可能に嵌合されている。アダプタ100
は、ノズル保持部102に等角度間隔に設けられた複数
の保持部材106(図3には代表的に1個のみ図示され
ている)によって保持されるとともに、付勢手段の一種
である弾性部材であって、ばね部材たる圧縮コイルスプ
リング108により、ノズル保持部102から下方へ突
出する向きに付勢されている。
線に平行に延びる複数の切欠110が等角度間隔に形成
され、前記複数の保持部材106の各々が回動可能に嵌
合されるとともに、ノズル保持部102に巻き付けられ
たリング状のばね部材112によってノズル保持部10
2に保持されている。保持部材106の切欠110に嵌
合された部分の上側には、ノズル保持部102の中心側
に突出する突部114が設けられるとともに、ノズル保
持部102に形成された切欠116に嵌入させられてお
り、この突部114の切欠116の底面への当接部を中
心として、保持部材106がその長手方向に直角で、ノ
ズル保持部102の保持部材106が取り付けられた部
分に対する接線方向に延びる軸線まわりに回動可能であ
る。
側には操作部118が突設され、ノズル保持部102に
形成された切欠120に嵌入させられている。保持部材
106は、切欠110への嵌合と、操作部118の切欠
120への嵌入とによって、保持軸84の軸線と直交す
る軸線まわりの回動が阻止されている。
の大径の係合部124に形成された切欠126に嵌合さ
れており、ノズル保持部102とアダプタ100との相
対回転を阻止している。また、保持部材106の下端部
にはアダプタ100側へ突出する係合突部128が突設
され、この係合突部128が係合部124に下方から係
合することにより、アダプタ100の嵌合穴104から
の抜出しを防止している。この状態で前記操作部118
を押して保持部材106をばね部材112の付勢力に抗
して回動させ、係合突部128と係合部124との係合
を解くことにより、アダプタ100をノズル保持部10
2から外すことができる。
よび吸着管保持体132に保持された吸着管134を有
し、吸着管保持体132に設けられた嵌合部ないし被保
持部たるテーパ部136においてアダプタ100に設け
られた被嵌合部の一種である嵌合穴たるテーパ穴138
にテーパ嵌合されるとともに、ばね部材140によりア
ダプタ100に保持されている。ばね部材140はほぼ
コの字形を成し、コの字の一対の腕部においてアダプタ
100に形成された一対の切欠142に嵌合され、それ
ら腕部間の距離は先端ほど狭くされて締まり勝手とされ
ている。また、それら腕部間の先端部は互いに接近する
向きに曲げられ、アダプタ100からの脱落が防止され
ている。
れれば、ばね部材140はテーパ部136に形成された
円環状の嵌合溝144に嵌入し、テーパ部136に係合
して吸着管保持体132を保持するとともに、テーパ穴
138内に引き込んで位置決めする。ばね部材140の
アダプタ100に対する取付位置は、テーパ部136が
テーパ穴138に嵌合された状態で、ばね部材140の
円形状の断面の中心位置に対して、半円形断面の嵌合溝
144の中心位置が下方へずれた状態となる位置とされ
ており、ばね部材140は嵌合溝144の溝側面の上側
の部分に係合して吸着管保持体132をテーパ穴138
内に引き込む。吸着ノズル90は、向きが吸着ノズル9
0の先端に向かう向きであり、大きさが設定値、すなわ
ちばね部材140の引込力を越える大きさである引抜力
が加えられれば、アダプタ100から取り出すことがで
きる。アダプタ100は保持軸84に着脱可能に保持さ
れ、保持軸84と共にノズル保持具152を構成してい
る。間欠回転体68には、複数個、例えば16個のノズ
ル保持具152が設けられ、複数個、例えば16個の吸
着ノズル90が取り付けられるようにされているのであ
る。保持軸84がアダプタ100を介して吸着ノズル9
0を保持しているとも言える。なお、符号146は発光
板であり、円板状を成す。発光板146はアルミニウム
により作られていて反射率が高く、上面が反射面148
として機能する。また、発光板146の下面150(吸
着管134が延び出させられた側の面)には、蛍光材料
の層が形成されており、紫外線を吸収し、電気部品92
に向かって可視光線を放射する。
体68の回転時に、間欠回転体68の回転軸線を中心と
して旋回させられ、複数の停止位置に順次停止させられ
る。複数の停止位置のうち、保持軸84の軸線が水平な
搬送平面と直交する状態となる位置が部品吸着装着位置
である。同じ停止位置において電気部品92の吸着(フ
ィーダ42からの取出し)と、プリント基板32への装
着とが行われるのである。部品吸着装着位置から90度
離れた位置が撮像位置とされており、X軸スライド54
の撮像位置に対応する位置には、電気部品撮像装置16
0(図14参照)が設けられている。X軸スライド54
にはまた、プリント基板32に設けられた基準マークを
撮像する基準マーク撮像装置162(図14参照)が設
けられている。
54,56およびY軸スライド58,60の移動経路を
含む面)が水平面であるため、部品吸着装着位置に停止
させられたノズル保持具152は、上下方向(垂直)に
延びる状態となる。間欠回転体68の回転軸線は、水平
な搬送平面に対する垂線に対して傾斜させられているた
め、ノズル保持具152の高さは部品吸着装着位置にお
いて最も低くなり、他のノズル保持具152はそれより
高くなる。本電気部品装着機20においては、間欠回転
体68の回転軸線の傾斜により、複数個のノズル保持具
152の高さが互いに異ならされているのである。
応する位置には、図2に示すように、昇降装置170が
設けられており、ノズル保持具152を昇降させる。昇
降装置170は、リニアモータ172を駆動源とする。
リニアモータ172の可動子174は、リニアモータ1
72のハウジングから上方へ垂直に延び出させられると
ともに、移動部材176が固定されている。移動部材1
76には、昇降駆動部材178が設けられるとともに、
昇降駆動部材178に昇降駆動部180が設けられてい
る。
が下降させられ、昇降駆動部材178が下降させられる
ことにより昇降駆動部180が下降させられ、部品吸着
装着位置へ移動させられたノズル保持具152の保持軸
84に係合し、圧縮コイルスプリング86の付勢力に抗
してノズル保持具152(ノズル保持具152に吸着ノ
ズル90が保持されている場合には吸着ノズル90も)
が下降させられる。移動部材176が上昇させられ、昇
降駆動部材178が上昇させられて昇降駆動部180が
上昇させられれば、保持軸84は圧縮コイルスプリング
86の付勢により昇降駆動部180に追従して上昇させ
られ、ノズル保持具152が上昇させられる。昇降駆動
部180が保持軸84から離間し、ノズル保持具152
の圧縮コイルスプリング86により付勢された状態にお
ける位置を上昇位置とする。ノズル保持具152が、上
昇位置から下降位置へ下降させられて、吸着ノズル90
が電気部品92を保持し、プリント基板32に装着す
る。リニアモータ172の制御による移動部材176の
移動距離の調節により、昇降駆動部材178の昇降距
離、すなわちノズル保持具152の昇降距離を調節し得
る。なお、X軸スライド54の部品吸着装着位置近傍に
は、昇降駆動部材178の昇降と連動して、前記圧力切
換弁96の切換えを行う切換弁制御装置の機構部184
が設けられているが、説明は省略する。
により、自身の軸線のまわりに回転させられ、それによ
り吸着ノズル90により保持された電気部品92の方位
誤差が修正され、あるいは方位が変更される。前記回転
軸70には、回転部材たる中空軸372が回転可能に嵌
合されており、中空軸372の下端部には駆動歯車とし
ての駆動かさ歯車374が設けられ、上端部には被駆動
プーリ376が固定されている。被駆動プーリ376に
は、駆動源たる方位補正変更用のサーボモータ378の
回転が駆動プーリ380およびタイミングベルト382
により伝達され、駆動かさ歯車374が正逆両方向に任
意の角度回転させられる。前記複数個の保持穴74の各
々に嵌合されたスリーブ83にはそれぞれ、被駆動歯車
としての被駆動かさ歯車384が固定されるとともに、
駆動かさ歯車374と噛み合わされており、駆動かさ歯
車374が回転させられることにより被駆動かさ歯車3
84が回転させられ、スリーブ83が回転させられる。
スリーブ83の回転はリング状の摩擦部材386により
保持軸84に伝達され、ノズル保持具152に保持され
た吸着ノズル90が自身の軸線まわりに回転させられ
る。上記中空軸372,方位補正変更用のサーボモータ
378,駆動かさ歯車374,被駆動かさ歯車384等
がノズル回転装置370を構成している。
応する部分には、図4に概略的に示すように、ノズル交
換確認センサ390およびノズル有無確認センサ392
が設けられ、X軸スライド54の、16個のノズル保持
具152の停止位置であって、部品吸着装着位置に、間
欠回転体68のノズル保持具152を部品吸着装着位置
へ移動させる際の回転方向において上流側に隣接する位
置に対応する部分には、ノズル確認センサ394(図1
4参照)が設けられている。この位置をノズル確認位置
と称する。また、部品吸着装着位置から上記上流側へ数
えて4個目の停止位置(間欠回転体68の回転軸線と平
行な方向から見た場合、部品吸着装着位置から90度離
れた位置)に対応する部分には、図5に示すように、ノ
ズル不良検出センサ396が設けられている。以下、ノ
ズル不良検出センサ396が設けられた位置をノズル不
良検出位置と称する。
態においては、投光部および受光部を有する反射型の光
電センサにより構成されており、X軸スライド54にブ
ラケット398(図5参照)により取り付けられ、部品
吸着装着位置に位置するノズル保持具152が吸着ノズ
ル90を保持しているか否かを検出する。ノズル交換確
認センサ390の投光部および受光部は、ノズル保持具
152の旋回軌跡の内側(旋回中心線側)であって、部
品吸着装着位置に停止したノズル保持具152が上昇位
置に位置する状態において、ノズル保持具152に保持
された吸着ノズル90の発光板146に対応する位置に
設けられている。したがって、ノズル保持具152が吸
着ノズル90を保持していれば、投光部から照射された
光は発光板146により反射されて受光部に入光し、ノ
ズル保持具152が吸着ノズル90を保持していなけれ
ば発光板146によって光が反射されず、受光部の受光
量の多少によってノズル保持具152が吸着ノズル90
を保持しているか否かがわかる。ノズル交換確認センサ
390は、後述するように、吸着ノズル90が交換され
たか否かの検出に用いられる。
態においては、投光部400および受光部402を有す
る反射型の光電センサにより構成されている。投光部4
00は、前記ブラケット398によりX軸スライド54
に取り付けられ、ノズル保持具152の旋回軌跡の内側
に設けられており、受光部402は、図示しないブラケ
ットによりX軸スライド54に取り付けられ、旋回軌跡
の外側(旋回中心線とは反対側)に設けられている。ノ
ズル有無確認センサ392の用途は後に説明する。
おいては、投光部および受光部を有する反射型の光電セ
ンサにより構成されており、投光部および受光部は、ノ
ズル保持具152の旋回軌跡の内側であって、ノズル確
認位置に停止させられ、上昇位置に位置するノズル保持
具152に保持された吸着ノズル90の発光板146に
対応する位置に設けられている。ノズル保持具152が
ノズル確認位置に停止したときには、ノズル保持具15
2が吸着ノズル90を保持し、上昇位置にあって発光板
146により光が反射されて受光部が受光し、受光量が
しきい値を超えるはずであり、受光部の受光量がしきい
以下であり、吸着ノズル90が検出されなければ、例え
ば、吸着ノズル90がノズル保持具152から脱落して
いるか、あるいは脱落していなくてもノズル保持具15
2が上昇位置へ移動することができない状態にあり、何
らかの異常が生じていることがわかる。ノズル確認セン
サ394は、吸着ノズル検出装置ないし保持具異常検出
装置を構成している。
態においては、図5に示すように、投光部406および
受光部408を有する透過型の光電センサによって構成
されている。投光部406および受光部408はそれぞ
れ複数の光ファイバにより構成されており、投光部40
6は図示しない光源に接続され、受光部408は図示し
ない受光素子に接続されている。受光素子は、受光部4
08の複数の光ファイバのうち、投光部406から投光
された光を受光した光ファイバの数に比例する受光信号
を出力する。この受光素子は制御装置330(図14参
照)に接続されている。投光部406および受光部40
8を構成する光ファイバの先端部は帯状に並べられ、投
光部406は帯板状の光を発する。本実施形態において
は、この帯板状の光の幅は、電気部品装着機20,22
において使用が予定されている複数種類の吸着ノズル9
0のうち、直径が最小である吸着管134の直径よりや
や小さい幅とされている。これら投光部406および受
光部408はブラケット410によりX軸スライド54
に取り付けられており、投光部406は吸着ノズル90
の吸着管134の旋回軌跡の内側に設けられ、受光部4
08は外側に設けられ、投光部406,受光部408
は、光軸が、ノズル不良検出位置に位置する吸着ノズル
90の吸着管134の軸線と直交する状態で設けられて
いる。なお、図5においてノズル交換確認センサ390
およびノズル不良検出センサ396は、理解を容易にす
るために、実際の位置から回されて図示されており、ノ
ズル有無確認センサ392の図示は省略されている。ま
た、図5には、ノズル保持具152および吸着ノズル9
0が代表的に2個、図示されている。
26と電気部品供給装置16,18との間にはそれぞ
れ、図1に示すように、ノズル収納装置190,192
が設けられている。これらノズル収納装置190,19
2の構成は同じであり、ノズル収納装置190を代表的
に説明する。
に、ノズル収容部材たるノズル収容板194と収容部材
保持装置たる収容板保持装置196とを含み、収容部材
受部材たる収容板受台204の長手方向が基板搬送方向
(X軸方向)と平行となるように設けられている。収容
板保持装置196は基台12上に固定されたフレーム1
98を備えており(図6には基台12の図示は省略され
ている)、フレーム198には、駆動源たる流体圧アク
チュエータの一種である流体圧シリンダたるエアシリン
ダ200が上向きに固定されるとともに、エアシリンダ
200のピストンロッド202の突出端部には、図6お
よび図7に示すように、収容板受台204が固定されて
いる。収容板受台204は、板状を成し、ピストンロッ
ド200の突出端部に水平な姿勢で固定されており、上
面が収容部材受面たる収容板受面206を構成してい
る。収容板受台204の下面に固定の一対の被案内部材
たるガイドロッド208はそれぞれ、フレーム198に
固定の一対の案内部材たる案内筒210に上下方向に移
動可能に嵌合されるとともに、案内筒210から突出し
た下端部は、連結部材212により連結されている。電
磁方向切換弁213(図14参照)の切換えにより、エ
アシリンダ200の2個のエア室が大気と圧縮空気供給
源とに選択的に連通させられてピストンロッド202が
伸縮させられ、収容板受台204は、ガイドロッド20
8および案内筒210を含む案内装置により案内されつ
つ水平な姿勢を保って、上昇端位置と下降端位置とに昇
降させられる。エアシリンダ200は、収容部材移動装
置の一種である収容部材昇降装置たる収容板昇降装置を
構成している。
94が工具を使用することなく着脱可能に取り付けられ
ており、収容板受台204とともに昇降させられる。ノ
ズル収容板194は、図6および図8に示すように、矩
形の板状を成し、複数のノズル収容凹部たるノズル収容
穴250が、ノズル収容板194の板面に平行な一平面
に形成されている。これらノズル収容穴250はそれぞ
れ段付状を成し、ノズル収容板194を厚さ方向に貫通
して形成された貫通穴であり、図8および図9に示すよ
うに、収容板受台204により受けられる被受面252
に開口する小径穴部254と、被受面252とは反対向
きの面に開口する大径穴部256とを有し、ノズル収容
板194の長手方向と幅方向とにおいてそれぞれ等間隔
に形成されている。大径穴部256の深さは、前記吸着
ノズル90の発光板146の厚さより大きくされ、小径
穴部254の深さは、吸着ノズル90の吸着管134の
長さより大きくされている。なお、ノズル収容板194
には、黒染め処理が施されて光の反射率が低くされてい
る。
図12に示すように、吸着ノズル90が嵌合されている
(図12には吸着ノズル90が2個、代表的に図示され
ている。なお、図10および図11においては、吸着ノ
ズル90の図示は省略されている)。吸着ノズル90
は、吸着管134が小径穴部254に嵌合され、発光板
146が大径穴部256に嵌合されるとともに、大径穴
部256の底面により下方から支持され、吸着管保持体
132に設けられたテーパ部136は、ノズル収容板1
94から上方へ突出させられている。ノズル収容穴25
0は、吸着ノズル90の反射面148より先端側(吸着
管134側)の部分を収容し、吸着ノズル90はノズル
収容板194に対して吸着ノズル90の軸線に平行な方
向に収納されているのであり、ノズル収納装置190
は、複数の吸着ノズル90を個別に取出し可能に収納し
ている。
は、装着ヘッド50,52において電気部品92の装着
に使用される複数の吸着ノズル90の全部が同じ種類で
ある態様で使用することができ、あるいは複数の吸着ノ
ズル90の全部あるいは一部の種類が異なる態様で使用
することもできる。種類の異なる吸着ノズル90は、発
光板146の直径は同じであるが、吸着管134の直径
を異にし、電気部品92の形状,寸法に応じた吸着管1
34を有する吸着ノズル90が電気部品92の吸着,装
着に使用される。種類の異なる吸着ノズル90が使用さ
れる場合には、ノズル収容板194には、複数種類の吸
着ノズル90が保持される。吸着ノズル90は、使用頻
度の高い吸着ノズル90ほど数が多くされ、種類毎にま
とめて保持される。なお、ノズル収容穴250の小径穴
部254の直径は、最も大きい吸着管134が嵌合可能
な大きさとされ、大径穴部256の直径は発光板146
より僅かに大きくされている。また、吸着ノズル90の
種類が異なっても、テーパ部136の大きさは同じであ
る。
に、収容板受台204上に載せられ、2個の切欠262
がそれぞれ、収容板受台204に立設された2個の頭付
ピン218の胴部222に係合させられ、被受面252
に平行な方向の平行移動と被受面252に平行な方向に
おける回転とが阻止されている。また、図7に示すよう
に、頭部224が係合面264に係合してノズル収容板
194の収容板受台204からの浮上がりが防止されて
いる。そして、図7に示すように、収容板受台204に
設けられた留め具230の係合部材240が、ノズル収
容板194に固定の係合部材268の係合部272に係
合させられるとともに、圧縮コイルスプリング242に
より付勢されて、ノズル収容板194が収容板受台20
4に取り付けられている。留め具230によるノズル収
容板194の収容板受台204に対する取付けは、作業
者が手動操作で解除することができ、ノズル収容板19
4を、吸着ノズル90を保持した別のノズル収容板19
4と交換することにより、複数の吸着ノズル90を同時
にまとめて交換することができる。ノズル収容板194
の交換は本発明との関連が薄いため、説明を省略する。
12に示すように、ノズル収容穴250を覆う離脱阻止
板280が、ノズル収容板194の板面に平行な一平面
に沿って移動可能に設けられている。離脱阻止板280
は薄い板状を成し、4つの開口282が離脱阻止板28
0を厚さ方向に貫通し、離脱阻止板280の長手方向に
平行に形成されている。各開口282はそれぞれ、複数
の円形穴部284と、隣接する円形穴部284をつなぐ
つなぎ部286とを有する。これら円形穴部284はそ
れぞれ、ノズル収容穴250の大径穴部256より僅か
に大きい径を有し、ノズル収容穴250のノズル収容板
194の長手方向における形成ピッチと等しいピッチで
形成されている。また、つなぎ部286は、吸着ノズル
90のテーパ部136の最大直径より大きく、発光板1
46の直径より小さい幅(離脱阻止板280の板面に平
行な平面内において開口282の長手方向と直角な方向
の寸法)を有し、離脱阻止板280の複数のつなぎ部2
86をそれぞれ画定する一対ずつの突部が離脱阻止部2
88を構成している。各対の2個の離脱阻止部288
は、離脱阻止板280の長手方向と直角な方向、すなわ
ち収容板受台204の長手方向と直角な方向であって、
前記Y軸方向に距離を隔てて対向して設けられており、
円形穴部284に隣接して設けられている。なお、4つ
の開口282は、離脱阻止板280の幅方向において、
ノズル収容穴250のノズル収容板194の幅方向にお
ける形成ピッチと等しいピッチで形成されている。
および図13に示すように、複数のピン292が立設さ
れて係合突部が設けられており、離脱阻止板280は、
その長手方向に平行に形成された複数の係合凹部たる長
穴294の各々においてピン292に相対移動可能に嵌
合されている。符号296はワッシャである。これらピ
ン292および長穴294の嵌合により、離脱阻止板2
80のノズル収容板194に対する相対移動が案内され
るとともに、離脱阻止板280のノズル収容板194に
対する被受面252に平行な方向の回転が阻止されてい
る。ピン292および長穴294は、案内装置を構成す
るとともに、回転阻止装置を構成している。
の間には、図11および図12に示すように、付勢手段
の一種である弾性部材たるばね部材としての引張コイル
スプリング300が掛け渡されている。引張コイルスプ
リング300の付勢による離脱阻止板280の移動限度
は、長穴294がピン292に当接することにより規定
されている。ピン292はストッパとしても機能するの
であり、図10に示すように、長穴294の、引張コイ
ルスプリング300の付勢による離脱阻止板280の移
動方向において上流側の端部がピン292に当接した状
態では、離脱阻止板280は、離脱阻止部288がノズ
ル収容穴250上に位置し、吸着ノズル90の発光板1
46の反射面148に係合して、吸着ノズル90のノズ
ル収容板194からの離脱を阻止する作用位置に位置さ
せられる。本実施形態においては、吸着ノズル90の発
光板146の反射面148が、被保持部たるテーパ部1
36側に向いた肩面を構成している。
グ300の付勢による移動方向において上流側の端部に
は、図10ないし図12に示すように、突部306が突
設されている。突部306の突出端部には、ノズル収容
板194側へ延び出す係合部308が設けられている。
に、駆動源たる流体圧アクチュエータの一種である流体
圧シリンダたるエアシリンダ312が固定されており、
エアシリンダ312のピストンロッド314に固定の係
合部材316には切欠318が形成されるとともに、離
脱阻止板280の係合部308が着脱可能に嵌合されて
いる。切欠318は、係合部の一種である係合凹部であ
り、図6および図10に示すように、ピストンロッド3
14の伸縮方向と直角な方向であって、ノズル収容板1
94の収容板受台204に対する取付方向(収容板受台
204の長手方向と直角な方向)と平行な方向に貫通し
て形成されている。切欠318の一対の切欠側面の長手
方向に隔たった両端部はそれぞれ、図10に示すよう
に、端側ほど切欠318の幅が広くなる向きに傾斜させ
られて案内面320が形成されている。
板280が作用位置に位置し、ピストンロッド314が
収縮位置に位置する状態で互いに係合するようにされて
いる。エアシリンダ312の収容板受台204に対する
取付位置がそのように設定されているのであるが、切欠
318の長手方向の両端部にはそれぞれ案内面320が
形成されており、係合部308と切欠318との離脱阻
止板280の長手方向(離脱阻止板280のノズル収容
板194に対する移動方向)における位置が僅かにずれ
ていても、案内面320により案内されて嵌合可能であ
る。エアシリンダ312は、切欠318の係合部308
に対するずれが、係合部308に対して収容板受台20
4とは反対側(引張コイルスプリング300の付勢方向
とは逆の方向側)に生ずるように取り付けられている。
換えにより、エアシリンダ312の2個のエア室が大気
と圧縮空気供給源とに選択的に連通させられてピストン
ロッド314が伸縮させられ、係合部材316が移動さ
せられるとともに、離脱阻止板280が基板搬送方向と
平行な方向に移動させられ、図10に示す作用位置、す
なわち離脱阻止部288が、ノズル収容穴250に嵌合
された吸着ノズル90の発光板146に係合する位置
と、図11に示す退避位置、すなわち開口282の円形
穴部284とノズル収容穴250との位置がほぼ合致す
る位置とに移動させられる。離脱阻止板280は、前記
引張コイルスプリング300の付勢力に抗して退避位置
へ移動させられる。離脱阻止板280が退避位置に位置
する状態では、吸着ノズル90がノズル収納装置190
に対して吸着ノズル90の軸線に平行な方向に収納さ
れ、取り出されることが許容される。離脱阻止板280
が退避位置に位置する状態が許容状態である。離脱阻止
板280が作用位置に位置する状態では、離脱阻止部2
88が反射面148に係合することにより、吸着ノズル
90のノズル収容穴250からの離脱を阻止する。離脱
阻止板280が作用位置に位置する状態が阻止状態であ
る。本実施形態においては、円形穴部284が、複数個
のノズル収容穴250の各々に対応して、吸着ノズル9
0の反射面148より先端側の部分の軸方向の通過を許
容する貫通穴を構成し、離脱阻止板280が離脱阻止部
材を構成し、エアシリンダ312が離脱阻止部材駆動装
置を構成し、離脱阻止板280と共に許容・阻止装置を
構成している。
ズル収容板194が収容板受台204から外されたと
き、離脱阻止板280を作用位置に向かって付勢し、離
脱阻止板280を吸着ノズル90のノズル収容板194
からの離脱を防止する状態に保つ。また、係合部材31
6には一対の案内部材が設けられるとともに、エアシリ
ンダ312に設けられた一対のガイドブッシュに移動可
能に嵌合されており、これら案内部材およびガイドブッ
シュは係合部材316の移動を案内するとともに回転を
防止している。
に対応する位置に設けられた前記ノズル有無確認センサ
392は、ノズル収容板194のノズル収容穴250に
吸着ノズル90が収容されているか否かを検出する。ノ
ズル有無確認センサ392は、部品吸着装着位置に停止
させられたノズル保持具152が、ノズル交換のために
ノズル収容板194のノズル収容穴250上へ移動させ
られるとともに、ノズル収容板194および収容板受台
204が下降端位置にあり、ノズル収容穴250に吸着
ノズル90が収容されているとき、ノズル収容穴250
に収容された吸着ノズル90の発光板146の反射面1
48の、作用位置に位置する離脱阻止板280の対を成
す2個の離脱阻止部288により覆われていない部分に
向かって投光部400が光を照射し、その光が反射面1
48により反射されて受光部402が受光し、かつ、部
品吸着装着位置に位置決めされたノズル保持具152が
保持する吸着ノズル90により、投光部400が発する
光の反射面148への到達および受光部402による反
射光の受光が妨げられることがないように設けられてい
る。
容されていれば、投光部400が発する光は発光板14
6の反射面148により反射され、受光部402の受光
量がしきい値を超えることから、吸着ノズル90が収容
されていることがわかる。ノズル収容穴250に吸着ノ
ズル90が収容されていなければ、投光部400が発す
る光はノズル収容穴250の大径穴部256の底面に当
たるが、ノズル収容板194には黒染め処理が施されて
いるため、光の反射量が少なく、受光部402の受光量
がしきい値以下となることから、ノズル収容穴250に
吸着ノズル90が収容されておらず、空であることがわ
かる。
て、電気部品供給装置16,18および電気部品装着機
20,22はそれぞれ、基板コンベヤ14の基板搬送方
向に平行な中心線に対して左右対称に構成されており、
各装置は、前後方向(基板搬送方向に平行な方向)の向
きが互いに同じにされている。ノズル収納装置190,
192についても同じである。
示す制御装置330により制御される。制御装置330
は、PU(プロセッシングユニット)332,ROM3
34,RAM336およびそれらを接続するバス338
を有するコンピュータ340を主体とするものである。
バス338には入力インタフェース342が接続される
とともに、電気部品撮像装置160,基準マーク撮像装
置162およびノズルセンサ390,382,384,
386(正確には各センサの受光素子)が接続されてい
る。バス338にはまた、出力インタフェース346が
接続されるとともに、駆動回路345,347,34
8,357,350,352,354,356を介して
サーボモータ65,66,76,378,リニアモータ
172,エアシリンダ200,312への各エアの供給
を切り換える電磁方向切換弁213,322,警告装置
358が接続されている。駆動回路345ないし357
がコンピュータ340と共に制御装置330を構成して
いる。警告装置358は、異常の発生を作業者に報知す
る装置である。前記サーボモータ65,66,76,3
78は、駆動源たる電動モータの一種である電動回転モ
ータであって、回転角度および回転速度の精度の良い制
御が可能なモータである。また、リニアモータ172
は、駆動源たる電動モータの一種であって、移動距離お
よび移動速度の精度の良い制御が可能なサーボモータに
より構成されている。サーボモータに代えてステップモ
ータを用いてもよい。なお、図14において図示は省略
するが、制御装置330は、この他に、前記搬入コンベ
ヤシフト装置,搬出コンベヤシフト装置,メインコンベ
ヤ24,26,搬入コンベヤ28,搬出コンベヤ30,
フィーダ42のテープ送り装置等を制御する。ROM3
34には、図15にフローチャートで表されるノズル不
良検出ルーチンおよび電気部品装着機20,22を制御
して電気部品92をプリント基板32に装着するための
装着プログラム等が記憶されている。
機20,22は、装着プログラムに従って制御され、メ
インコンベヤ24とメインコンベヤ26とのいずれか一
方により位置決め支持されたプリント基板32に交互に
電気部品92を装着する。1枚のプリント基板32につ
いて、本電気部品装着システム10において装着が予定
された全部の電気部品92を電気部品装着機20,22
が共同して装着するのである。メインコンベヤ24,2
6のうち、一方のメインコンベヤにおいて位置決め支持
されたプリント基板32について電気部品92の装着が
行われている間、他方のメインコンベヤにおいてはプリ
ント基板32の搬出,搬入および位置決め支持が行わ
れ、搬入されたプリント基板32は電気部品92の装着
に備えてメインコンベヤ上で待機させられる。一方のメ
インコンベヤにより支持されたプリント基板32への電
気部品92の装着が終了すれば、そのプリント基板32
は搬出コンベヤ30により搬出されるとともに、他方の
メインコンベヤにおいて待機させられているプリント基
板32への電気部品92の装着が開始される。
92のプリント基板32への装着は、種々の態様で行わ
れ得る。例えば、電気部品供給装置16,18がそれぞ
れ、1種類のプリント基板32用であって、互いに同じ
種類のフィーダ42を有し、装着ヘッド50,52がそ
れぞれ保持可能な全部(本実施形態においては16個)
の吸着ノズル90を保持し、電気部品装着機20,22
が、電気部品供給装置16,18の全部のフィーダ42
を用いて、1種類のプリント基板32を予め設定された
枚数生産するのであり、予め設定された複数枚のプリン
ト基板32へのそれぞれ複数の電気部品92の装着が一
連の電気部品装着作業であり、この装着を行うための装
着プログラムがROM334に記憶され、装着プログラ
ムに基づいて電気部品92がプリント基板32に装着さ
れる。
れ電気部品92を取り出す電気部品供給装置は決まって
おり、電気部品装着機20は、電気部品供給装置16か
ら電気部品92を取り出し、電気部品装着機22は、電
気部品供給装置18から電気部品92を取り出す。電気
部品装着機20について、電気部品92の取出し,装着
を代表的に説明する。
68の間欠回転により、16個のノズル保持具152お
よび吸着ノズル90が順次部品吸着装着位置に位置決め
されるとともに、XYロボット62により、電気部品9
2を供給するフィーダ42の部品供給部上へ移動させら
れる。ノズル保持具152が部品吸着装着位置へ到達す
るとき、ノズル保持具152が昇降駆動部180の下方
に位置する状態になり、その状態でリニアモータ172
が起動され、移動部材176が下降させられることによ
り昇降駆動部材178が下降させられ、昇降駆動部18
0が下降させられてノズル保持具152および吸着ノズ
ル90が下降させられる。圧力切換弁96が負圧供給状
態に切り換えられ、吸着ノズル90が電気部品92に接
触して負圧により吸着した後、移動部材176が上昇さ
せられ、昇降駆動部材178が上昇させられるととも
に、ノズル保持具152が圧縮コイルスプリング86の
付勢により上昇位置へ上昇させられ、吸着ノズル90が
電気部品92をフィーダ42から取り出す。
吸着装着位置において電気部品92を取り出した後、電
気部品撮像位置に至ったとき、電気部品撮像装置160
により電気部品92の保持姿勢が撮像され、吸着ノズル
90による電気部品92の保持位置誤差および保持方位
誤差が求められる。電気部品撮像位置には図示しない紫
外線照射装置が設けられており、発光板146に向かっ
て紫外線を照射し、発光板146は紫外線を吸収し、電
気部品82に向かって可視光線を放射する。全部の吸着
ノズル90が電気部品92を吸着したならば、装着ヘッ
ド50がXYロボット62によりプリント基板32上へ
移動させられ、電気部品92を装着する。吸着ノズル9
0がプリント基板32に電気部品92を装着するノズル
保持具152は、間欠回転体68の回転により部品吸着
装着位置に位置決めされ、XYロボット62によってプ
リント基板32の部品装着箇所上へ移動させられる。
370により自身の軸線のまわりに回転させられ、吸着
ノズル90が自身の軸線のまわりに回転させられて電気
部品92の保持方位誤差が修正される。方位が変更され
ることもある。なお、プリント基板32への電気部品9
2の装着に先立ってプリント基板32に設けられた基準
マークが基準マーク撮像装置162により撮像され、プ
リント基板32の複数の部品装着箇所の各々についてX
軸方向およびY軸方向の各位置誤差が演算されている。
保持軸84の移動距離は、プリント基板32の部品装着
箇所のX軸,Y軸方向の各位置誤差,電気部品92の中
心位置のX軸,Y軸方向の各位置誤差を修正すべく、修
正される。電気部品92の中心位置のX軸,Y軸方向の
各位置誤差は、吸着ノズル90が電気部品92を吸着す
る際に生ずる中心位置誤差,電気部品92の保持方位誤
差の修正により生ずる中心位置の変化および電気部品9
2の方位変更により生ずる中心位置の変化の和である。
移動後、昇降装置170によってノズル保持具152が
下降させられ、電気部品92がプリント基板32上に載
置されるとともに、圧力切換弁96が負圧解除状態に切
り換えられ、吸着ノズル90が大気に開放されて負圧の
供給が遮断され、電気部品92が解放される。電気部品
92の載置後、ノズル保持具152は上昇位置へ上昇さ
せられる。間欠回転体68の間欠回転および装着ヘッド
50の移動が繰り返され、装着ヘッド50において保持
された全部の電気部品92がプリント基板32に装着さ
れたならば、装着ヘッド50は電気部品92を取り出す
べく、電気部品供給装置16へ移動する。
あっても、ノズル確認位置に至ったノズル保持具152
について、吸着ノズル90を保持しているか否かの確認
がノズル確認センサ394の出力値に基づいて行われ
る。ノズル確認センサ394の受光部の受光量がしきい
値以下であれば、吸着ノズル90がなく、吸着ノズル9
0のノズル保持具152からの脱落やノズル保持具15
2に異常があることがわかり、警告装置358が作動さ
せられて異常の発生が作業者に報知されるとともに、電
気部品装着機20,22のうち、少なくとも吸着ノズル
90がない、あるいはノズル保持具152が異常である
と判定された電気部品装着機が停止させられる。ノズル
確認センサ394がノズル確認装置を構成しているので
ある。異常発生時には、警告装置358の作動による異
常発生の報知と、電気部品装着機20,22のうち少な
くとも一方(異常が生じた方)の停止とが行われるが、
記載を簡易にするために、以下、警告装置358が作動
させられることをのみを記載する。
着中であっても、ノズル不良検出位置に停止したノズル
保持具152の吸着ノズル90について不良検出が行わ
れる。ノズル不良検出位置にノズル保持具152が停止
すれば、図15に示すノズル不良検出ルーチンが実行さ
れる。ノズル不良の検出をノズル不良検出ルーチンに基
づいて説明する。
下、S1と略記する。他のステップについても同じ。)
においては、ノズル不良検出センサ396の出力値(受
光部408の受光量)の読取りが行われ、S2におい
て、その出力値に基づいて吸着ノズル90が不良である
か否かの判定が行われる。ノズル不良検出センサ396
は、ノズル不良検出位置にノズル保持具152および吸
着ノズル90が移動して来ていない状態では、投光部4
06から発せられた光を受光部408が受光するが、ノ
ズル保持具152および吸着ノズル90がノズル不良検
出位置に停止すれば、受光部408の受光が吸着管13
4により妨げられる。しかし、吸着管134に折れや曲
がりが生じていて、受光部408の受光を妨げなけれ
ば、受光部408は受光するため、ノズル保持具152
および吸着ノズル90がノズル不良検出位置に停止して
いることと、受光部の受光量がしきい値を超えることと
によって、吸着ノズル90が吸着管134の折れあるい
は曲がりが生じた不良ノズルであることがわかる。な
お、しきい値は0に近い値に設定されており、吸着管1
34の曲がり量が少なくても、受光量がしきい値を超
え、曲がりが検出される。ノズル不良検出センサ396
は、吸着管134に向かって光を照射するようにされて
おり、吸着管134の折れや曲がりは、吸着ノズル90
が電気部品92を吸着していてもいなくても検出でき
る。
6の投光部406が発する帯板状の光の幅は、直径が最
小の吸着管134の直径より僅かに小さくされており、
最小の吸着管134および最小の吸着管134よりは直
径が大きいが、直径が異なる全部の種類の吸着管134
のうちでは小さい方の2,3種類の吸着管134につい
て曲がりを検出し得る。
34の直径より小さいが、できるだけ直径に近い大きさ
にすれば、吸着管134の曲がり量が少なくても、受光
部の受光量が、0に近い値に設定されたしきい値を超
え、曲がりを検出することができる。光の幅を、直径が
大きい吸着管134に合わせて大きくすれば、直径が小
さい吸着管134は、曲がりが生じていてもいなくても
光の透過経路内に位置し、受光量が変わらず、曲がりが
あっても検出することができない。一方、光の幅を小さ
くすれば、吸着管134の直径が大きい場合、曲がって
いてもいなくても、受光部の受光が吸着管134によっ
て妨げられるため、曲がりがあっても検出することがで
きない。一方、曲がりが生じ易いのは直径が小さい吸着
管であるという事実があるため、本実施形態において
は、投光部406が発する光の幅が小さくされ、直径が
小さい2,3種類の吸着管134の曲がりが検出される
ようにされているのである。なお、吸着管134が折れ
れば、吸着管134が細くても太くても、受光量がしき
い値を超えるため、直径如何によらず、吸着管134の
折れは検出できる。
は保持方位誤差の修正のためにノズル回転装置370に
よって自身の軸線まわりに回転させられるようにされて
いるため、ノズル不良検出位置に停止するとき、吸着管
134の方位が同じであるとは限らない。そのため、吸
着管134に曲がりが生じたとき、その曲がりの方向が
ノズル不良検出センサ396の光軸の方向と同じであれ
ば、曲がりを検出することができないが、方位が変われ
ば、光軸から外れ、曲がりが検出される。吸着管134
の方位が変われば、吸着管134の曲がりが複数の方向
から検出されるのに等しく、曲がりが検出されるのであ
る。
て吸着管134に曲がりや折れが生じているか否かの判
定が行われ、受光部408の受光量がしきい値以下であ
れば、吸着管134に折れや曲がりはなく、吸着ノズル
90は不良ノズルではないため、S2の判定結果はNO
になってルーチンの実行は終了する。S2がノズル不良
検出行程なのである。
れば、受光部408の受光量がしきい値を超える。吸着
ノズル90が不良ノズルであるのであり、S2の判定結
果がYESになってS3が実行され、吸着ノズル90を
交換するか否かの判定が行われる。例えば、吸着管13
4が曲がっていても、曲がり量が少なく、電気部品92
の吸着,装着に支障がないのであれば、その吸着ノズル
90により次の電気部品92の吸着が行われる前にその
吸着ノズル90を交換する必要はない。また、吸着管1
34が折れていれば、その吸着ノズル90により次の電
気部品92の吸着が行われる前に吸着ノズル90を交換
することが必要である。不良が検出された吸着ノズル9
0により次の電気部品92の吸着が行われる前にその吸
着ノズル90の交換を行うことが必要なほど曲がりが大
きいこと、あるいは吸着管134が折れていることが不
良な吸着ノズル90の交換を行う条件なのである。
08の受光量の多少によりわかり、受光部408の受光
量と、吸着ノズル90を交換を行うか否かを決定するし
きい値とが比較される。このしきい値は、S2において
吸着ノズル90が不良であるか否かを判定するためのし
きい値より大きい値に設定されており、受光部408の
受光量がしきい値以下であれば、吸着管134に交換が
必要なほどの曲がりは生じておらず、S3の判定結果は
NOになってルーチンの実行は終了する。
いれば、吸着管134の曲がりが大きく、吸着ノズル9
0を交換しなければならず、S3の判定結果がYESに
なる。吸着管134が折れていても、受光部408の受
光量はしきい値を超え、S3の判定結果はYESにな
る。次いで、S4において吸着ノズル90が電気部品9
2を保持しているか否かの判定が行われる。吸着ノズル
90が電気部品92を保持しているか否かは装着プログ
ラムからわかり、電気部品92を保持していなければ、
S4の判定結果がNOになってS5が実行され、不良ノ
ズルの良品ノズルへの自動交換が指示される。
あると判定されたとき、不良ノズルが電気部品92を保
持していればS4の判定結果はYESになってS6が実
行され、電気部品92の排出が指示されるとともに、不
良ノズルの良品ノズルへの自動交換が指示される。図示
は省略するが、XYロボット62,64による装着ヘッ
ド50,52の移動領域内に電気部品92を排出するた
めの電気部品収容器が設けられており、電気部品92を
保持した不良ノズルは電気部品収容器上へ移動させられ
て電気部品92を捨て、その後、不良ノズルの良品ノズ
ルへの交換が行われる。
づいて、交換が自動的に行われる。この行程がノズル交
換行程である。不良ノズルの交換は、吸着ノズル90が
電気部品92を保持していてもいなくても、不良ノズル
が次の電気部品92を吸着する前に行われ、一連の電気
部品装着作業の途中に行われる。ノズル交換を説明す
る。
90を交換するノズル保持具152が部品吸着装着位置
に位置させられるとともに、XYロボット62により空
のノズル収容穴250上へ移動させられる。ノズル保持
具152の移動時には、ノズル収容板194は下降端位
置にあり、ノズル保持具152の移動後、収容板受台2
04が上昇させられ、ノズル収容板194が上昇端位置
へ上昇させられる。
ズル有無確認センサ392により、ノズル収容穴250
が空であるか否かが検出される。ノズル収容穴250が
空であれば、吸着ノズル90がノズル収容板194へ戻
されるが、空でなければノズル交換が停止させられると
ともに、警告装置358が作動させられ、異常の発生が
作業者に報知される。ノズル収容穴250が空ではない
にもかかわらず、ノズル収容板194が上昇させられ
て、ノズル収容穴250に保持された吸着ノズル90と
保持軸84に保持された吸着ノズル90とが衝突し、損
傷することが回避される。
収容板194が上昇させられる。ノズル収容板194の
上昇後、ノズル保持具152が昇降装置170により下
降させられ、吸着ノズル90の吸着管134が小径穴部
254内に嵌入させられる。この状態では、離脱阻止板
280は作用位置にあり、発光板146は離脱阻止板2
80の小距離上方に位置する。
後、離脱阻止板280がエアシリンダ312により退避
位置へ移動させられ、次いでノズル保持具152が昇降
装置170により下降させられ、発光板146が大径穴
部256に嵌合される。ノズル保持具152の下降距離
は、発光板146と大径穴部256との間の距離に、ノ
ズル収納装置190等の製造誤差等を考慮した値を加え
た距離とされ、余分な下降距離は、圧縮コイルスプリン
グ108の圧縮により吸収される。下降後、離脱阻止板
280がエアシリンダ312によって作用位置へ移動さ
せられた後、昇降駆動部材178がノズル保持具152
から吸着ノズル90が離脱するのに十分な位置、本実施
形態においては上昇位置へ移動させられ、ノズル保持具
152が上昇位置へ上昇させられる。この際、離脱阻止
板280の離脱阻止部288が発光板146に係合して
吸着ノズル90のノズル収容板194からの離脱を阻止
する。それにより吸着ノズル90に、ばね部材140が
吸着ノズル90をアダプタ100内に引き込む引込力
(アダプタ100が吸着ノズル90を保持する保持力)
より大きい引抜力がアダプタ100から離脱する向きに
加えられれば、吸着ノズル90がアダプタ100から外
れ、ノズル収容板194に収容される。
152が吸着ノズル90をノズル収容部材190に戻
し、ノズル保持具152が吸着ノズル90を保持しない
状態になれば、ノズル保持具152が上昇位置に復帰し
たとき、吸着ノズル90がないため、ノズル交換確認セ
ンサ390は吸着ノズル90を検出せず、吸着ノズル9
0がノズル収容板194に戻されたことが確認される。
ノズル保持具152が吸着ノズル90をノズル収容板1
94に戻すために昇降させられたこと(例えば、ノズル
保持具152の昇降が、部品吸着装着位置に位置する状
態での1回目の昇降であること)と、吸着ノズル90が
検出されないこととによって、吸着ノズル90がノズル
収容板194に戻されたことが確認されるのである。ノ
ズル保持具152が昇降させられ、吸着ノズル90をノ
ズル収容板194に戻す動作が行われたにもかかわら
ず、ノズル交換確認センサ390が吸着ノズル90を検
出すれば、何らかの異常により、吸着ノズル90がノズ
ル収容板194に戻されなかったことがわかる。その場
合、警告装置358が作動させられ、作業者に異常の発
生が報知される。
ズル収容板194に戻した後、ノズル収容板194が下
降端位置へ下降させられ、下降後、空のノズル保持具1
52は、XYロボット62により、ノズル収容板194
に保持された吸着ノズル90のうち、不良ノズルと同じ
種類の吸着ノズル90上へ移動させられる。
板194が上昇させられる前に、ノズル有無確認センサ
392により、ノズル収容穴250に吸着ノズル90が
収容されているか否かが検出される。吸着ノズル90が
収容されていなければ、ノズル交換が停止させられると
ともに、警報装置358が作動させられて異常の発生が
作業者に報知される。ノズル有無確認センサ392は、
ノズル有無確認装置を構成しているのである。
容されていれば、ノズル収容板194が上昇端位置へ上
昇させられる。ノズル収容板194の上昇後、ノズル保
持具152が下降させられ、アダプタ100のテーパ穴
138に吸着ノズル90のテーパ部136が嵌合され
る。ノズル保持具152の下降距離は、テーパ部136
がテーパ穴138に嵌合されるのに必要な距離に、ノズ
ル収納装置190等の製造誤差等を加えた大きさとさ
れ、テーパ部136はテーパ穴138に確実に嵌合され
るとともにばね部材140により保持される。なお、余
分な下降距離は、圧縮コイルスプリング108の圧縮に
より吸収される。
動させられた後、ノズル保持具152が上昇位置へ上昇
させられて吸着ノズル90がノズル収容板194から離
脱させられる。次いで、離脱阻止板280が作用位置へ
移動させられ、ノズル収容板194に保持された吸着ノ
ズル90の飛出しが防止された状態でノズル収容板19
4が下降端位置へ下降させられる。ノズル保持具152
が上昇位置へ移動したとき、ノズル交換確認センサ39
0が吸着ノズル90を検出するか否かにより、ノズル保
持具152が吸着ノズル90を保持したか否かが検出さ
れる。ノズル保持具152が吸着ノズル90を保持する
ための動作を行ったこと(例えば、ノズル保持具152
が電気部品吸着装着位置において2回目の昇降を行った
こと)と、吸着ノズル90が検出されることとによっ
て、ノズル保持具152がノズル収容板194から吸着
ノズル90を取り出したことがわかる。吸着ノズル90
が検出されなければ、ノズル保持具152が良品ノズル
である吸着ノズル90を保持できなかったのであり、警
告装置358が作動させられ、異常の発生が作業者に報
知される。ノズル交換確認センサ390は、ノズル交換
確認装置を構成しているのである。
電気部品装着機は電気部品の装着作業に復帰する。不良
ノズル交換時には、電気部品装着作業が中断されるが、
不良ノズルの発生が自動的に検出され、交換の必要があ
れば、不良ノズルが次に電気部品を吸着する前に良品ノ
ズルと自動的に交換されるため、装着作業を中断して吸
着ノズルを交換しても装着能率の低下は少なくて済む。
装着機においては、同じ種類の吸着ノズルが複数あれ
ば、ノズル不良発生時に不良ノズルはスキップされ、不
良ノズルによる電気部品のプリント基板への装着が行わ
れず、残りの不良でない吸着ノズルによって装着が行わ
れるとともに、ブザー等の警報により作業者にノズル不
良発生が報知され、作業者が気がつけば、不良ノズルを
良品ノズルに交換するようにされていた。しかしなが
ら、不良ノズルがスキップされれば、電気部品をプリン
ト基板に装着する吸着ノズルの数が減り、その分、装着
ヘッドがプリント基板と電気部品供給装置との間を往復
する回数が増えて装着に要する時間が増え、装着能率が
低下する。電気部品装着機が有する複数個の吸着ノズル
の種類が全部同じであれば、そのうちの1個に不良が発
生したとき、電気部品の装着を続けることができるとと
もに、装着ヘッドのプリント基板と電気部品供給装置と
の間の往復回数の増え方が小さいが、複数個の吸着ノズ
ルの種類が異なり、1つしかない吸着ノズルに不良が生
ずれば、電気部品のプリント基板への装着をやめなけれ
ばならず、装着能率が大きく低下する。また、種類が同
じ吸着ノズルが2つあっても、一方に不良が生ずれば、
装着ヘッドがプリント基板と電気部品供給装置との間を
往復する回数が倍になり、装着能率が低下する。同じ種
類の吸着ノズルの数が少ないほど、装着能率が低下する
のであり、しかも、作業者による交換は面倒であり、3
0秒以上の時間を要し、装着能率がかなり低下してい
た。それに対し、本実施形態におけるように、ノズル不
良が自動的に検出されるとともに、不良検出に基づいて
不良ノズルの良品ノズルへの交換が自動的に行われるの
であれば、交換が、作業者を煩わせることなく、迅速に
かつ容易に行われ、また、不良な吸着ノズルは、次に電
気部品を吸着する前に交換されるため、電気部品の装着
は、常に予定された全部の数の吸着ノズルによって行わ
れ、不良ノズルのスキップによる装着能率の低下が回避
され、装着時間の延びは1枚のプリント基板について例
えば3秒程度で済む。この装着能率低下の回避効果は、
同一種類の吸着ノズルの数が少ないほど大きい。
態において電気部品装着機20,22は、複数の電気部
品92を一斉に搬送する一斉搬送式であり、ノズル不良
検出センサ396の投光部406および光源がビーム放
射装置を構成し、受光部408および受光素子がビーム
検出装置を構成している。X軸スライド54,56およ
びY軸スライド58,60が移動部材を構成し、X軸ス
ライド移動装置71,Y軸スライド移動装置および間欠
回転体68を回転させる回転駆動装置78が電気部品9
2を搬送するために吸着ノズル90を移動させる搬送用
移動装置を構成している。回転駆動装置78はまた、検
出用相対移動装置たる検出用ノズル移動装置を構成し、
ノズル不良検出センサ396と共にノズル不良検出装置
を構成している。また、XYロボット62,64および
昇降装置170は、収容部材移動装置の一種である収容
部材昇降装置たる収容板昇降装置を構成するエアシリン
ダ200と共に交換用相対移動装置を構成し、ノズル収
納装置190,192,ノズル保持具152,離脱阻止
板280,エアシリンダ312と共にノズル交換装置を
構成している。また、制御装置330のノズル交換装置
にノズル交換を行わせる部分がノズル交換装置制御装置
を構成している。さらに、制御装置330のS3を実行
する部分が緊急性判断手段を構成している。
ズル不良の履歴を記憶するようにしてもよい。例えば、
不良が生じた吸着ノズルの種類,間欠回転体68上にお
ける保持位置,電気部品92の装着回数等を記憶手段、
例えばコンピュータのRAMに記憶しておくのである。
また、ノズル不良が検出されたならば、不良ノズルは自
動的に良品ノズルに交換されるが、この際、不良ノズル
の良品ノズルへの交換が行われていることが作業者に報
知されるようにしてもよい。
は、吸着ノズル90がノズル不良検出位置において停止
した状態で検出されるようになっていたが、吸着ノズル
とノズル不良検出センサとの相対移動中にノズル不良を
検出するようにしてもよい。吸着ノズルの移動中にノズ
ル不良を検出する例を図16および図17に基づいて説
明する。吸着ノズルの移動中にノズル不良を検出する場
合、ノズル不良検出センサは、吸着ノズルの隣接する2
個の停止位置の間であって、吸着ノズルがほぼ定速で移
動する部分に設けられる。この位置がノズル不良検出位
置である。ノズル不良検出センサは、例えば、投光部お
よび受光部を含む光電センサの一種である透過型センサ
により構成され、投光部が受光部に向かって発する光の
幅は、直径が最小の吸着管の直径より小さくされ、光軸
が吸着管134の移動軌跡と交差する状態で設けられて
いる。
して来ていない状態では、投光部が発する光が受光部に
より受光される。吸着管134がノズル不良検出位置へ
移動して来れば、受光部の受光が妨げられる。吸着管1
34が曲がっていてもいなくても、吸着管134の通過
により受光部の受光が妨げられるが、図17のグラフに
示すように、受光部の受光が妨げられて受光量が減少す
る時期が異なる。図16に実線で示すように、吸着管1
34が曲がっていなければ、受光部の受光量は、吸着ノ
ズル90の移動に対して予定された時期に減少するが、
例えば、図16に二点鎖線で示すように、矢印Aで示す
吸着ノズル移動方向において上流側へ曲がっていれば、
減少時期が予定された時期より遅れ、吸着管134に曲
がりが生じていることがわかる。吸着管134が折れて
いれば、受光部の受光量が少なくなる時期がなくなるた
め、吸着管134が折れたことがわかる。
る吸着管の直径より小さくすれば、吸着管134の直径
如何によらず、曲がりを検出することができる。吸着ノ
ズルが停止した状態で不良を検出する場合は、前記実施
形態において説明したように、光の幅によっては、曲が
りを検出できない大きさの吸着管があるが、吸着ノズル
とノズル不良検出センサとを相対移動させつつ検出する
のであれば、吸着管の直径が小さくても大きくても、吸
着管の最小の直径より小さい幅の光を受光部が受光する
ことを妨げ、吸着管が検出されるとともに、吸着管が曲
がっていれば、検出時期がずれ、それにより曲がりを検
出することができるのである。間欠回転体を回転させ、
吸着ノズル90を間欠回転体68の回転軸線まわりに旋
回させ、ノズル不良検出センサに対して移動させる回転
駆動装置が検出用相対移動装置たる検出用ノズル移動装
置を構成している。
ンセンサを用いて検出してもよい。その例を図18に基
づいて説明する。ラインセンサ460は、一線状、例え
ば一直線状に配列された多数の受光素子を含むCCD
(電荷結合素子)を備え、各受光素子の受光状態に応じ
た電気信号を発生させ、画像データが取得される。ライ
ンセンサ460は、吸着ノズルの複数の停止位置の一つ
に設けられたノズル不良検出位置に、吸着管134の移
動経路から外れ、吸着管134の軸線と直角に設けられ
ている。
止すれば、図示しない照明装置により吸着管134に光
が照射され、その反射光がラインセンサ460に入光
し、吸着管134の像が形成される。ラインセンサ46
0は、電気部品装着機を制御する制御装置に接続されて
おり、制御装置にラインセンサ460が出力する電気信
号が供給される。制御装置においては、この電気信号に
基づいて吸着ノズル90が不良ノズルであるか否かの判
定が行われる。
が曲がっていなければ、吸着管134の像は、ラインセ
ンサ460の予め設定された位置に形成されるのに対
し、二点鎖線で示すように吸着管134が曲がっていれ
ば、曲がりがない場合に対してずれた位置に像が形成さ
れることから、吸着管134が曲がっていることがわか
る。吸着管134の直径によって像の大きさは変わる
が、吸着管134の直径如何によらず、像形成位置が設
定位置に対してずれているか否かにより、吸着管134
が曲がっているか否かがわかる。また、吸着管134が
折れていれば、像が形成されないことから、折れがわか
る。制御装置のラインセンサ460からの電気信号に基
づいて吸着ノズル90が不良ノズルであるか否かの判定
を行う部分が画像処理装置を構成している。
着ノズルの軸線に平行な方向に相対移動させて曲がりを
検出するようにしてもよい。例えば、部品吸着装着位置
に、吸着ノズルの軸線に対して直角にラインセンサを設
け、吸着ノズルが昇降装置によって昇降させられる際に
吸着管を撮像してノズル不良を検出するのである。例え
ば、吸着管が曲がっていなければ、ラインセンサの同じ
位置に像が形成され、曲がっていれば、像形成位置が変
わることから吸着管が曲がっていることがわかる。吸着
ノズルの移動に対する像形成位置の変化により、吸着管
全体について曲がり具合(方向および量)がわかる。部
品吸着装着位置とは別の位置に、同様の昇降装置を設
け、吸着ノズルを昇降させ、ラインセンサに対して移動
させてもよい。これらの場合、昇降装置が検出用相対移
動装置たる検出用ノズル移動装置を構成する。
は、吸着管134を面で撮像する面撮像装置としてもよ
い。その例を図19および図20に基づいて説明する。
面撮像装置470は、複数の停止位置の一つであるノズ
ル不良検出位置に設けられており、固体イメージセンサ
の一種であるCCD(電荷結合素子)を含む。面撮像装
置470のCCDは、一平面上に多数の受光素子が一平
面状に配列されて撮像面472を構成し、各受光素子の
受光状態に応じた電気信号を発生させ、画像データが取
得される。面撮像装置470は、撮像面472が、ノズ
ル不良検出位置に停止させられた吸着ノズルの吸着管に
直角に対向して設けられている。面撮像装置470から
出力される電気信号は電気部品装着機の制御装置に供給
され、処理される。
せられれば、図示しない照明装置により吸着管134に
光が照射され、吸着管134の電気部品を吸着する吸着
面474からの反射光が撮像面472に入光し、吸着面
474の像476が形成される。吸着管134に曲がり
がなければ、図20(a)に示すように、撮像面472
の撮像中心に吸着面474の像476が形成される。吸
着管134が曲がっていれば、図20(b)に示すよう
に、吸着面474の像が撮像面472の撮像中心からず
れた位置に形成されるため、吸着管134が曲がってい
ることがわかる。また、吸着面474が摩耗していれ
ば、摩耗部からの光の反射量が減り、図20(c)に斜
線を施して示すように、吸着面474の一部が不明瞭な
像476が形成されることから、吸着面474に摩耗が
生じていることがわかる。さらに、吸着面474に汚れ
が付着していれば、図20(d)に示すように、吸着面
474の像以外の像が形成されるため、汚れが付着した
ことがわかる。さらにまた、図示は省略するが、吸着管
134が折れれば、吸着管134と撮像面472との距
離が変わるため、撮像面472に像が形成されるが、全
体が不明瞭な像になるため、吸着管134が折れたこと
がわかる。このように面撮像装置470を用いれば、吸
着管134の直径に関係なく、曲がりおよび折れを検出
することができる上、吸着面474の摩耗や汚れの付着
を検出することができる。制御装置の面撮像装置470
から供給される電気信号を処理し、吸着ノズルが不良で
あるか否かの判定を行う部分が画像処理装置を構成して
いる。
ミスを検出してノズル不良を検出してもよい。その例を
図21にフローチャートで表されるノズル不良検出ルー
チンに基づいて説明する。吸着ノズルによる電気部品の
吸着ミスは、例えば、吸着ノズルによる電気部品の保持
姿勢を撮像することにより検出できる。前述のように、
電気部品装着機の撮像位置には電気部品撮像装置が設け
られ、吸着ノズルによる電気部品の保持姿勢が撮像され
るようになっており、この電気部品撮像装置により得ら
れる撮像データに基づいて、吸着ノズルによる電気部品
の保持位置誤差および保持方位誤差が求められるととも
に、吸着ノズルが電気部品を吸着しているか否か、吸着
していても電気部品の姿勢がプリント基板に装着可能な
姿勢であるか否かが検出される。
機の制御装置を構成するコンピュータのROMに記憶さ
れており、吸着ノズルが予め設定されたN回(例えば1
000回)、電気部品を吸着する間に、予め設定された
n回(例えば3回)、吸着ミスが生じたか否かによって
ノズル不良が検出されるように構成されている。そのた
め、コンピュータのRAM480には、図22に示すよ
うに、第1カウンタ482および第2カウンタ484が
ワーキングメモリと共に設けられている。なお、ノズル
不良検出ルーチンは、複数個の吸着ノズルの各々につい
て実行され、電気部品の吸着回数および吸着ミスの回数
は、吸着ノズル毎に記憶され、ノズル不良検出は吸着ノ
ズル毎に行われる。第1,第2カウンタ482,484
は、複数の吸着ノズルの各々について設けられている。
を保持しているべきときであるか否か、すなわち部品吸
着装着位置において電気部品を吸着した後であって、プ
リント基板に装着する前であるか否かの判定が行われ
る。吸着ノズルによる電気部品の保持姿勢あるいは保持
の有無によって不良ノズルを検出するためであり、S2
1の判定は装着プログラムに基づいて行われる。
ときであれば、S21の判定結果はYESになってS2
2が実行され、電気部品撮像装置の撮像データに基づい
て、吸着ノズルが電気部品を正常に保持しているか否
か、すなわち吸着ノズルが電気部品を保持しているか、
保持しているのであればプリント基板に装着可能な姿勢
で保持しているか否かの判定が行われる。吸着ノズルが
電気部品を保持していても、例えば、電気部品が立って
いればプリント基板に装着することができず、吸着ミス
であるからである。吸着ノズルが電気部品を正常に保持
していればS22の判定結果はYESになってS23が
実行され、第1カウンタ482のカウント値C1 が1増
加させられる。次いでS24が実行され、カウント値C
1 が予め設定された回数N(例えば1000回)以上に
なったか否かの判定が行われる。第1カウンタ482
は、吸着ノズルの電気部品の吸着回数をカウントするも
のであり、S24の判定結果は当初はNOであり、ルー
チンの実行は終了する。
か、あるいは保持していても正常に保持していなければ
S22の判定結果はNOになってS26が実行され、第
2カウンタ484のカウント値C2 が1増加させられ
る。吸着ミスの回数がカウントされるのである。次いで
S27が実行され、カウント値C2 がn回以上であるか
否かの判定が行われる。第2カウンタ484は、吸着ノ
ズルの吸着ミスの回数をカウントするカウンタであり、
S27では、吸着ミスが設定回数、例えば3回生じたか
否かの判定が行われる。この判定結果がNOであれば、
ルーチンの実行は終了する。
回生ずる前に、吸着ノズルによる電気部品の吸着がN回
行われれば、S24の判定結果がYESになってS25
が実行され、第1,第2カウンタ482,484がリセ
ットされる。吸着ノズルによる電気部品の吸着回数に制
限を設けなければ、吸着ノズルが不良でなくても、吸着
ミスの検出回数がn回に達することがあり得るため、吸
着回数を制限し、N回を単位としてノズル不良検出が繰
り返し行われるようにされているのである。
われる前に吸着ノズルによる電気部品の吸着ミスがn回
生ずれば、吸着ノズルが不良ノズルであると判定され、
S27の判定結果がYESになってS28が実行され、
第1,第2カウンタ482,484がリセットされた
後、S29が実行される。S29では、電気部品の排出
の指示および不良ノズルの良品ノズルへの自動交換が指
示される。本実施形態においては、電気部品撮像装置が
吸着ミス検出装置を構成し、制御装置のS21ないしS
28を実行する部分が判定手段たる統計処理手段を構成
している。
をその軸線まわりに回転させることなく、ノズル軸線と
交差する複数の方向から検出するようにしてもよい。ノ
ズル不良検出装置をビーム放射装置およびビーム検出装
置を含んで構成する場合を例に取り、図23に基づいて
説明する。図23には、吸着管134を、吸着管134
の軸線に直角な一平面内において互いに直交する2方向
において検出する例が図示されている。透過型の光電セ
ンサにより構成されるノズル不良検出センサ490は、
2組の投光部492および受光部494を含み、各組の
投光部492および受光部494は、その光軸が吸着管
134の軸線と直交し、吸着管134の移動経路496
を挟んで互いに反対側に位置するように設けられてお
り、2組の投光部492および受光部494は、各光軸
が互いに直交する位置に設けられている。
するようにすれば、吸着管134の方位が変更されなく
ても、吸着管134の曲がりを確実に検出することが可
能である。吸着管134が曲がっていなければ、2つの
受光部494の受光がいずれも吸着管134によって妨
げられるのに対し、吸着管134が曲がっていれば、2
つの受光部494のうち、少なくとも一方の受光部49
4の受光が妨げられないからである。そのため、例え
ば、吸着管134が一方の組の投光部492および受光
部494の光軸と平行な方向に曲がっていても、他方の
組の投光部492および受光部494の光軸から外れ、
受光部494が受光することから、曲がりが検出され
る。
ズル保持具152の昇降,移動,ノズル収容板194の
昇降および離脱阻止板280の移動は、吸着ノズル9
0,ノズル収容板194および離脱阻止板280が互い
に干渉しない範囲で並行して行ってもよい。例えば、吸
着ノズル90をノズル収容板194に戻す際に、ノズル
保持具152の下降とノズル収容板194の上昇とを並
行して行ってもよい。あるいは保持軸84の下降と離脱
阻止板280の退避位置への移動とを並行して行うよう
にしてもよい。あるいは、ノズル保持具152が下降さ
せられて、テーパ穴138が、ノズル収容板194に収
容された吸着ノズル90のテーパ部136に嵌合された
後、ノズル保持具152の上昇と間欠回転体68の回転
およびXYロボット60,62による移動とを並行して
行ってもよく、この際、更にノズル収容板194の下降
を並行して行ってもよい。
保持具152の昇降およびノズル収容板194(収容板
受台204)の昇降により、ノズル保持具152とノズ
ル収容板194との間で吸着ノズル90の交換が行われ
るようにされていたが、ノズル収容板194は昇降させ
ず、ノズル保持具152のみを昇降させて吸着ノズル9
0の交換が行われるようにしてもよい。
ル交換確認センサ390がノズル保持具152と共にX
スライド54に設けられ、ノズル保持具152が吸着ノ
ズル90をノズル収容板194に戻し、ノズル収容板1
94から新たに吸着ノズル90を受け取ったか否かが、
ノズル保持具152が吸着ノズル90を保持しているか
否かにより検出されるようになっており、ノズル保持具
152がXYロボット62,64によって移動させられ
ている間に吸着ノズル90が交換されたか否かを確認す
ることができるが、ノズル収容板194のノズル収容穴
250に吸着ノズル90があるか否かを確認するノズル
有無確認センサ392によってもノズル交換を確認する
ことが可能である。ノズル保持具152が吸着ノズル9
0をノズル収容板194に戻す動作を行った後、ノズル
収容板194において吸着ノズル90が検出されれば、
吸着ノズル90はノズル収容板194に戻されたのであ
り、ノズル保持具152が吸着ノズル90をノズル収容
板194から取り出す動作を行った後、ノズル収容板1
94において吸着ノズル90が検出されなければ、ノズ
ル保持具152が吸着ノズル90を保持したのである。
な回転体に複数個の吸着ノズルが取り付けられ、回転体
の回転により複数個の吸着ノズルが順次、電気部品を吸
着し、搬送して回路基材に装着する電気部品装着機にも
適用することができる。例えば、特開平6−34299
8号公報に記載の電気部品装着機においては、一軸線ま
わりに回転可能な回転体に、その回転軸線を中心とする
一円周上に複数組の部品吸着ユニットが設けられてお
り、それら部品吸着ユニットが部品吸着位置,部品装着
位置に停止させられて電気部品を吸着し、装着するので
あるが、複数組の部品吸着ユニットはそれぞれ、複数個
ずつの吸着ノズルを有し、それら吸着ノズルが電気部品
の吸着,装着に選択的に使用されるようになっている。
そのため、複数組の部品吸着ユニットの各々において電
気部品の吸着,装着に使用される吸着ノズルの選択によ
り、電気部品装着機において電気部品の吸着,装着に使
用される複数の吸着ノズルの組合わせを適宜に設定する
ことができ、複数組の部品吸着ユニットのうちの1つに
ついてノズル不良が発生しても、別の部品吸着ユニット
において、ノズル不良が発生した吸着ノズルと同じ種類
の吸着ノズルを電気部品の吸着,装着に使用することに
より、電気部品の吸着,装着を続けることができる。し
かし、この場合には、不良ノズルはスキップされ、電気
部品の吸着,装着に使用されないため、電気部品装着機
において電気部品の吸着,装着に使用される吸着ノズル
の数が減り、装着能率が低下する。それに対し、ノズル
不良を検出し、一連の電気部品装着作業を中断して不良
ノズルを良品ノズルに交換すれば、交換後は予定された
全部の数の吸着ノズルを用いて電気部品の吸着,装着を
行うことができ、不良ノズルのスキップによる電気部品
装着能率の低下が回避される。
が、これは文字通り例示であり、本発明は、前記〔発明
が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の
項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づ
いて種々の変更、改良を施した形態で実施することがで
きる。
え、本発明の一実施形態である電気部品装着方法が実施
される電気部品装着システムを概略的に示す平面図であ
る。
部を示す正面断面図である。
ル保持具と共に示す正面断面図である。
認センサおよびノズル有無確認センサを概略的に示す正
面図である。
出センサを示す正面図である。
置のノズル収納装置を示す正面図(一部断面)である
容板を示す平面図である。
示す正面断面図である。
阻止板と共に示す平面図である。
阻止板と共に示す平面図である。
面図(一部断面)である。
止板の長穴に嵌合された状態を示す側面断面図である。
置のうち、本発明に関連の深い部分を概略的に示すブロ
ック図である。
Mに記憶されたノズル不良検出ルーチンを表すフローチ
ャートである。
のノズル不良検出装置の構成を概略的に説明する図であ
る。
によるノズル不良の検出を説明するためのグラフであ
る。
着機のノズル不良検出装置を構成するラインセンサを概
略的に示す図である。
着機のノズル不良検出装置を構成する面撮像装置を概略
的に示す図である。
の検出を説明する図である。
着機の制御装置のコンピュータのROMに記憶されたノ
ズル不良検出ルーチンを表すフローチャートである。
するためのコンピュータのRAMを構成示す図である。
着機のノズル不良検出装置を構成するノズル不良検出セ
ンサを概略的に示す平面図である。
68:間欠回転体 62,64:XYロボット 90:吸着ノズル 9
2:電気部品 152:ノズル保持具 190,1
92:ノズル収納装置 194:ノズル収容板 2
50:ノズル収容穴 280:離脱阻止板 33
0:制御装置 396:ノズル不良検出センサ 460:ラインセン
サ 470:面撮像装置 490:ノズル不良検出
センサ
Claims (6)
- 【請求項1】 吸着ノズルに電気部品を吸着して搬送
し、回路基材に装着する電気部品装着機において、 前記吸着ノズルが不良ノズルであることを検出するノズ
ル不良検出装置と、 そのノズル不良検出装置により検出された不良ノズルを
自動で良品ノズルと交換するノズル交換装置とを設けた
ことを特徴とする電気部品装着機。 - 【請求項2】 当該電気部品装着機が、前記ノズル不良
検出装置により吸着ノズルが不良ノズルであることが検
出された場合に、ノズル不良が検出されない限り連続し
て行うことが予定されていた電気部品装着作業の途中
で、前記ノズル交換装置にノズル交換を行わせるノズル
交換装置制御装置を含む請求項1に記載の電気部品装着
機。 - 【請求項3】 当該電気部品装着機が、1枚の回路基材
に複数の電気部品を装着するものであり、前記ノズル交
換装置制御装置が、1枚の回路基材に対する電気部品の
装着作業の途中で前記ノズル交換装置にノズル交換を行
わせるものである請求項2に記載の電気部品装着機。 - 【請求項4】 当該電気部品装着機が、1個の移動部材
に複数個の吸着ノズルが取り付けられ、それら複数個の
吸着ノズルの各々に1個ずつの電気部品を保持し、移動
部材の移動に伴ってそれら複数の電気部品を一斉に搬送
する一斉搬送式である請求項1ないし3のいずれか1つ
に記載の電気部品装着機。 - 【請求項5】 吸着ノズルに電気部品を吸着して搬送
し、回路基材に装着する電気部品装着方法であって、 前記吸着ノズルが不良ノズルであることを検出するノズ
ル不良検出行程と、そのノズル不良検出行程において検
出された不良ノズルを自動で良品ノズルと交換するノズ
ル交換行程とを含むことを特徴とする電気部品装着方
法。 - 【請求項6】 予め設定された複数枚の回路基材にそれ
ぞれ複数の電気部品を予め定められた装着プログラムに
基づいて装着する一連の電気部品装着作業を実行する方
法であって、 前記一連の作業の途中で、不良ノズルと良品ノズルとの
交換を実施する作業途中ノズル交換を行うことを特徴と
する電気部品装着方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04660299A JP4331301B2 (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | 電気部品装着機および電気部品装着方法 |
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