JP4973614B2

JP4973614B2 - 搭載ヘッド及び部品実装機

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Publication number: JP4973614B2
Application number: JP2008185544A
Authority: JP
Inventors: 康浩成清
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: JP2010027752A

Description

本発明は、基板に対して相対移動されるベース部材に設けられ、下端に部品保持部を有したロッド状部材によって部品を基板に搭載させる搭載ヘッド及び部品実装機に関するものである。

部品実装機に備えられて基板に部品を搭載する搭載ヘッドは、基板に対して相対移動されるベース部材に設けられており、ベース部材に対して昇降される昇降部材と、昇降部材に対して上下移動自在に設けられて下端に部品保持部を有するロッド状部材を備えている。ロッド状部材は昇降部材に固定されたエアシリンダ等の付勢手段によって下方に付勢されており、昇降部材に固定して設けられた位置決め部材に上方から当接されて昇降部材に対する位置決めがなされている。

この搭載ヘッドにより部品を基板に搭載するには、ロッド状部材を昇降部材に位置決めした状態で部品保持部に部品を保持させ、搭載ヘッドを基板の上方に移動させた後、部品を基板上の目標搭載位置の上方に位置合わせをして昇降部材をベース部材に対して下降させる。これによりロッド状部材が昇降部材と一体となって下降すると、部品は基板に接触し、ロッド状部材は部品を介して基板から反力を受けて位置決め部材から離間し、付勢手段の付勢力相当の押し付け力で部品を基板に押し付ける。基板上の目標搭載位置には予め半田が塗布されており、部品が基板上に押し付けられた後、部品保持部に内蔵されたヒータ等によって部品を加熱すると、基板上の半田が部品を介して加熱され、半田が溶融されて部品が基板上に接合（搭載）される（特許文献１）。
特開平１１−２２０２４９号公報

ところで、ロッド状部材と位置決め部材は通常、双方が鉄等の磁性材料から成っており、加工時やハンドリング時等に強磁性材料からなる工具が使用された場合や、磁性を有する機器（例えばモータ等）が周辺にある場合には、その影響で上記部材が帯磁することがある。ロッド状部材と位置決め部材の少なくとも一方が帯磁すると、両部材の間には磁力による引き合い力が発生するが、この磁力による引き合い力は、部品が基板に接触してロッド状部材が昇降部材に対して押し上げられ、位置決め部材から離間したときには、ロッド状部材を部品に押し付ける方向に作用する。このため、ロッド状部材と位置決め部材を離間させるには大きな力が必要になり、その力が押し付け力として部品に加わることになることから、所望する適切な押し付け力で部品の搭載を行うことが困難になるという問題点があった。

そこで本発明は、常に適切な押し付け力で部品の搭載を行うことができる搭載ヘッド及び部品実装機を提供することを目的とする。

請求項１に記載の搭載ヘッドは、基板に対して相対移動されるベース部材に対して昇降自在に設けられた昇降部材と、昇降部材に対して上下移動自在に設けられ、下端に部品保持部を備えたロッド状部材と、昇降部材に固定して設けられた位置決め部材と、昇降部材に固定して設けられ、ロッド状部材を下方に付勢して位置決め部材に当接させ、昇降部材に対するロッド状部材の位置決めを行う付勢手段と、ロッド状部材が位置決め部材に当接された状態で昇降部材をベース部材に対して昇降させる昇降部材昇降手段とを備え、昇降
部材昇降手段によって昇降部材をベース部材に対して下降させ、部品が基板に接触したとき、部品を介して基板から反力を受けたロッド状部材が位置決め部材から離間し、付勢手段の付勢力相当の押し付け力で部品を基板に押し付けて部品搭載を行う搭載ヘッドであって、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方が非磁性材料から成り、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方の他方との当接面に、弾性体から成るシート状部材が取り付けられた。

請求項２に記載の部品実装機は、基板の位置決めを行う基板位置決め部と、基板位置決め部に位置決めされた基板に対して相対移動されるベース部材と、ベース部材に取り付けられた請求項１に記載の搭載ヘッドとを備え、供給された部品を搭載ヘッドが備えるロッド状部材に保持させてその部品を基板位置決め部に位置決めされた基板に搭載させるようになっている。

本発明では、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方が非磁性材料から成っているので、これらの部材の加工時やハンドリング時等に強磁性材料から成る工具が使用された場合や、磁性を有する機器が周辺にある場合であっても、ロッド状部材と位置決め部材の間に磁力による引き合い力は生じない。このため、昇降部材がベース部材に対して下降されて部品が基板に接触し、ロッド状部材が位置決め部材から離間した後の部品の押し付け力は、付勢手段の付勢力相当の力のみとなる。このため、部品搭載時に付勢手段の付勢力を超える過剰な押し付け力が部品に作用することはなく、常に適切な押し付け力で部品の搭載を行うことができる。また、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方の他方との当接面に、弾性体から成るシート状部材が取り付けられているので、ロッド状部材と位置決め部材の間には弾性体が介在した状態となり、部品が基板に接触したとき、シート状部材がダンパーとして作用し、ロッド状部材が部品を介して基板へ与える衝撃力の一部がシート状部材に吸収される。このため、より一層適切な押し付け力で部品の搭載を行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装機の要部斜視図、図２、図３及び図４は本発明の一実施の形態における搭載ヘッドの断面図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態における搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフ、図５（ｂ）は第１の比較対象搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフ、図５（ｃ）は第２の比較対象搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフである。

図１において、部品実装機１はフリップチップ型の部品実装機であり、基台２上に基板供給部３、基板移載部４、基板位置決め部５、部品供給部６、部品反転部７及び部品搭載部８を備えている。基板供給部３は基板ＰＢを所定の位置に供給し、基板移載部４は基板供給部３が供給する基板ＰＢを基板位置決め部５に移載する。基板位置決め部５は基板移載部４によって移載された基板ＰＢを移動させて所定の位置に位置決めする。部品供給部６は基板ＰＢに搭載させる部品Ｐを供給し、部品反転部７は、部品供給部６が供給する部品Ｐを吸着して、これを表裏反転させる。部品搭載部８は部品反転部７によって表裏反転された部品Ｐを吸着し、その部品Ｐを基板位置決め部５によって位置決めされた基板ＰＢに搭載する。

基板供給部３は一対の平行な基板供給コンベア３ａを備えており、基板ＰＢはこの基板供給コンベア３ａによって水平方向に搬送されて所定の位置に供給される。

基板移載部４は下面に基板吸着部４ａを有した移載ヘッド４ｂと、移載ヘッド４ｂを移
動させる移載ヘッド移動機構４ｃを備えている。基板供給部３より供給された基板ＰＢは、移載ヘッド４ｂの基板吸着部４ａにおいて吸着され、移載ヘッド移動機構４ｃによる移載ヘッド４ｂの移動によって、基板位置決め部５に移載される。

基板位置決め部５は基台２に固定された固定ステージ５ａ、固定ステージ５ａに対してＹ軸方向（水平面内の一の方向）に相対移動するＹ軸ステージ５ｂ、Ｙ軸ステージ５ｂに対してＸ軸方向（Ｙ軸方向と直交する水平面内の方向）に相対移動するＸ軸ステージ５ｃから成り、Ｘ軸ステージ５ｃには基板移載部４によって基板供給部３から移載された基板ＰＢが載置される。Ｘ軸ステージ５ｃに載置された基板ＰＢは、Ｙ軸ステージ５ｂの固定ステージ５ａに対するＹ軸方向への移動及びＸ軸ステージ５ｃのＹ軸ステージ５ｂに対するＸ軸方向への移動によって、所定の位置に位置決めされる。

部品供給部６は基台２に固定された固定ステージ６ａ、固定ステージ６ａに対してＹ軸方向に相対移動するＹ軸ステージ６ｂ、Ｙ軸ステージ６ｂに対してＸ軸方向に相対移動するＸ軸ステージ６ｃから成り、Ｘ軸ステージ６ｃには基板ＰＢに搭載すべき複数の部品Ｐを載せたパレット６ｄが載置される。Ｘ軸ステージ６ｃに載置されたパレット６ｄ、すなわち部品Ｐは、Ｙ軸ステージ６ｂの固定ステージ６ａに対するＹ軸方向への移動及びＸ軸ステージ６ｃのＹ軸ステージ６ｂに対するＸ軸方向への移動によって、所定の位置に位置決めされる。

部品反転部７は、部品吸着部７ａを備えた吸着反転部７ｂをＹ軸回りに回転自在に支持する反転ヘッド７ｃと、反転ヘッド７ｃを移動させる反転ヘッド移動機構７ｄを備えている。部品供給部６によって供給されたパレット６ｄ内の部品Ｐは、吸着反転部７ｂの部品吸着部７ａにおいて吸着され、吸着反転部７ｂをＹ軸回りに回転させることで部品Ｐを表裏反転させる（図１中に示す矢印Ａ１）。反転ヘッド７ｃによって吸着され、表裏反転された部品Ｐは、反転ヘッド移動機構７ｄによる反転ヘッド７ｃの移動によって、所定の位置に位置決めされる。

部品搭載部８は、搭載ヘッド１０が取り付けられるベースプレートとしての移動プレート８ａと、移動プレート８ａを（すなわち搭載ヘッド１０を）移動させる搭載ヘッド移動機構８ｂを備えている。部品反転部７によって表裏反転され、所定の位置に位置決めされた部品Ｐは、搭載ヘッド１０によって吸着保持され、搭載ヘッド移動機構８ｂによる搭載ヘッド１０の移動によって、基板位置決め部５に位置決めされた基板ＰＢの上方へ移動され、基板ＰＢ上の目標搭載位置に搭載される。

図２、図３及び図４において、搭載ヘッド１０は、移動プレート８ａに固定された固定部材１１、固定部材１１に対して（すなわち移動プレート８ａに対して）昇降自在に設けられた昇降部材１２、昇降部材１２に対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設けられ、下端に部品Ｐを吸着保持する部品保持部１３を備えた一又は複数のロッド状部材１４、昇降部材１２に固定して設けられた位置決め部材１５、昇降部材１２に固定して設けられ、ロッド状部材１４を下方に付勢して位置決め部材１５に上方から当接させ、昇降部材１２に対するロッド状部材１４の位置決めを行う付勢手段としてのエアシリンダ１６、ロッド状部材１４が位置決め部材１５に当接された状態で昇降部材１２を固定部材１１に対して（移動プレート８ａに対して）昇降させる昇降部材昇降機構１７を備えている。

図２において、固定部材１１は垂直部１１ａと垂直部１１ａの上部に形成された水平部１１ｂを有して成る。昇降部材１２は垂直部１２ａ及び上下の水平部（上側水平部１２ｂ及び下側水平部１２ｃ）を有して成る。昇降部材１２の垂直部１２ａの背面側（固定部材１１と対向する側）にはスライダ部１２ｄが設けられており、固定部材１１の垂直部１１ａの正面側（昇降部材１２と対向する側）には昇降ガイド１１ｃが上下方向に延びて設け
られている。昇降部材１２のスライダ部１２ｄは固定部材１１の昇降ガイド１１ｃによって上下方向にスライド自在にガイドされており、昇降部材１２全体が固定部材１１に対して（すなわち移動プレート８ａに対して）昇降できるようになっている。

位置決め部材１５は上下方向に延びた貫通孔１５ａを有したリング状の部材であり、昇降部材１２の下側水平部１２ｃの上面側に固定して設けられている。昇降部材１２の下側水平部１２ｃには、位置決め部材１５の貫通孔１５ａと同心で、かつ貫通孔１５ａの内径とほぼ同じ大きさの内径を有する円形の貫通孔１２ｅが上下方向に貫通して設けられている（図２及び図４中に示す拡大図参照）。

ロッド状部材１４は互いに外径の異なる上半部１４ａと下半部１４ｂを有しており、下半部１４ｂの外径は上半部１４ａの外径よりも小さくなっている。下半部１４ｂは昇降部材１２の下側水平部１２ｃの貫通孔１２ｅ及び位置決め部材１５の貫通孔１５ａを上下方向に貫通しており、上半部１４ａと下半部１４ｂの境の段差部の下面（この面はリング状になっている）が位置決め部材１５の上面に上方から当接し得るようになっている。以下、上半部１４ａと下半部１４ｂの境の段差部の下面を、ロッド状部材１４の（位置決め部材１５との）当接面１４ｃと称する。また、位置決め部材１５の上面を、位置決め部材１５の（ロッド状部材１４との）当接面１５ｂと称する。

ここで、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方は非磁性材料（例えば、非磁性ステンレス鋼や非磁性セラミックス、非磁性チタン合金等）から成っており、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂには、ゴム、軟系の樹脂等の弾性体から成るシート状部材１８（ここではリング状）が取り付けられている（図２及び図４中に示す拡大図も参照）。

ロッド状部材１４の上半部１４ａにはロッド状部材１４の半径方向外側に張り出した鍔部１４ｄが設けられており、この鍔部１４ｄと昇降部材１２の下側水平部１２ｃの間にはリターンスプリング１９が縮設されている。このリターンスプリング１９により、ロッド状部材１４は昇降部材１２の下側水平部１２ｃに対して常時上方に付勢され、ロッド状部材１４の自重をキャンセルした状態となっている。

エアシリンダ１６は、昇降部材１２の上側水平部１２ｂに固定して設けられており、圧空供給口２１ａから圧空が供給されるシリンダ室２１を内部に有したシリンダケース２２、シリンダケース２２の内部に収容され、シリンダ室２１内に供給された圧空によって下方に付勢されるピストン２３及びピストン２３に連結されてシリンダケース２２から下方に突出して延びたピストンロッド２４を備えている。

ピストンロッド２４の下端には、リターンスプリング１９によって上方に付勢されたロッド状部材１４の上端が下方から当接しており、シリンダ室２１内でピストンが上下方向に移動すると（すなわちピストンロッド２４が上下方向に移動すると）、これに従ってロッド状部材１４も上下方向に移動する。圧空供給口２１ａからシリンダ室２１内に圧空が供給されると、ピストン２３はピストンロッド２４を介してロッド状部材１４を下方に付勢し、ロッド状部材１４を位置決め部材１５に上方から当接させるので、ロッド状部材１４は昇降部材１２に対して位置決めされる。このロッド状部材１４が昇降部材１２に対して位置決めされた状態（すなわち、ロッド状部材１４が当接面１４ｃを位置決め部材１５の当接面１５ｂに当接させた状態）は、ロッド状部材１４の下端部に上方への押し上げ力が作用しない限り維持される。

昇降部材昇降機構１７は、固定部材１１の水平部１１ｂに固定された昇降モータ２７と、昇降部材１２の垂直部１２ａを上下に貫通して延び、垂直部１２ａ内の図示しない螺子
溝と螺合したボール螺子２８を有して成る。昇降モータ２７を駆動してボール螺子２８を回転させると（図２中に示す矢印Ａ２）、ボール螺子２８に螺合した昇降部材１２が固定部材１１に対して（移動プレート８ａに対して）昇降するので、昇降部材１２に位置決めされたロッド状部材１４も昇降部材１２と一体となって昇降する。

この搭載ヘッド１０により部品Ｐを基板ＰＢ上の目標搭載位置に搭載するには、ロッド状部材１４を昇降部材１２に位置決めした状態で部品保持部１３に部品Ｐを吸着保持させ、搭載ヘッド移動機構８ｂによって移動プレート８ａを基板ＰＢに対して移動させて、搭載ヘッド１０を基板ＰＢの上方に移動させる。そして、更に、部品Ｐが基板ＰＢ上の目標搭載位置の上方に位置合わせされるように搭載ヘッド１０を移動させ、昇降部材昇降機構１７によって昇降部材１２を固定部材１１に対して（すなわち移動プレート８ａに対して）下降させる。

これによりロッド状部材１４が昇降部材１２と一体となって下降すると、部品Ｐは基板ＰＢに上方から接触し、ロッド状部材１４は部品Ｐを介して基板ＰＢから反力を受ける。部品Ｐが基板ＰＢに接触した直後に昇降部材１２の下降動作は停止されるが、部品Ｐが基板ＰＢに接触した後も若干昇降部材１２が下降することによって、ロッド状部材１４は位置決め部材１５から離間し、エアシリンダ１６のピストンロッド２４を介してピストン２３をシリンダ室２１内に押し込みながら、昇降部材１２に対して相対的に上動する。そうすると、部品Ｐには、ロッド状部材１４を介して、エアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力が作用する。すなわちロッド状部材１４は、部品Ｐが基板ＰＢに接触した後、エアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力で部品Ｐを基板ＰＢに押し付ける。

基板ＰＢ上の目標搭載位置には予め半田が塗布されており、部品Ｐが基板ＰＢ上の目標搭載位置に押し付けられた後、部品保持部１３に内蔵されたヒータ等（図示せず）によって部品Ｐを加熱すると、基板ＰＢ上の半田が部品Ｐを介して加熱され、半田が溶融されて部品Ｐが基板ＰＢ上に接合（搭載）される。このとき、ロッド状部材１４が部品Ｐを基板ＰＢに押し付ける力（部品Ｐの押し付け力）は上記のように、エアシリンダ１６の付勢力相当の力であるため、部品Ｐの押し付け力は、エアシリンダ１６の付勢力を調節することによって（具体的には、シリンダ室２１内に供給する圧空の圧力を調節することによって）、適切な値に設定しておくことができる。

このように、部品実装機１が備える搭載ヘッド１０は、昇降部材昇降機構１７によって昇降部材１２を移動プレート８ａに対して下降させ、部品Ｐが基板ＰＢに接触したとき、部品Ｐを介して基板ＰＢから反力を受けたロッド状部材１４が位置決め部材１５から離間し、エアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力で部品Ｐを基板ＰＢに押し付けて部品搭載を行うようになっている。

ここで、前述のように、本実施の形態に係る搭載ヘッド１０では、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方は非磁性材料から成っているため、これらの部材１４，１５の加工時やハンドリング時等に強磁性材料から成る工具が使用された場合や、磁性を有する機器（例えばモータ等）が周辺にある場合であっても（したがって、非磁性材料でない側の部材が仮に帯磁している場合であっても）、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間に磁力による引き合い力は生じない。このため、昇降部材１２が固定部材１１に対して（すなわち移動プレート８ａに対して）下降されて部品Ｐが基板ＰＢに接触し、ロッド状部材１４が昇降部材１２に対して押し上げられて位置決め部材１５から離間したとき、部品Ｐにはエアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力のみが作用する。

また、前述のように、この搭載ヘッド１０では、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂに、弾性体から成るシート状部材１８が取り付けられている。このため
、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間には弾性体が介在した状態となっており、部品Ｐが基板ＰＢに接触したとき、シート状部材１８がダンパーとして作用し、ロッド状部材１４が部品Ｐを介して基板ＰＢへ与える衝撃力の一部がシート状部材１８に吸収される。

図５（ａ）のグラフは、本実施の形態における部品実装機１が備える搭載ヘッド１０を用いて部品搭載を行った場合の部品Ｐの押し付け力Ｒの時間変化（時間ｔに対する変化）を示している。また、図５（ｂ）のグラフは、本実施の形態における部品実装機１が備える搭載ヘッド１０から、位置決め部材１５に取り付けられたシート状部材１８を取り外した搭載ヘッド（第１の比較対象搭載ヘッド）を用いて部品搭載を行った場合の部品Ｐの押し付け力Ｒの時間変化を示している。また、図５（ｃ）のグラフは、本実施の形態における部品実装機１が備える搭載ヘッド１０のロッド状部材１４と位置決め部材１５がともに磁性材料から成って少なくとも一方が帯磁しており、かつ、位置決め部材１５の当接面１５ｂからシート状部材１８が取り外された搭載ヘッド（第２の比較対象搭載ヘッド）を用いて部品搭載を行った場合の部品Ｐの押し付け力Ｒの時間変化を示している。ここで、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）中に示す部品Ｐの押し付け力Ｒ１はエアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力を示しており、ｔ１は部品Ｐが基板ＰＢに接触したときの時間、ｔ２はロッド状部材１４によって部品Ｐを基板ＰＢに押し付けた後、昇降部材１２が固定部材１１に対して（移動プレート８ａに対して）上昇してロッド状部材１４の下端の部品保持部１３が部品Ｐから離間したときの時間を示している。

図５（ａ）のグラフから、本実施の形態における搭載ヘッド１０のように、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方が非磁性材料から成り、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂにシート状部材１８が取り付けられている場合には、部品Ｐの押し付け力Ｒがエアシリンダ１６の付勢力相当の押しつけ力Ｒ１を超えず、しかも、部品Ｐの押し付け力Ｒの立ち上がりが滑らかになることが分かる。そして、図５（ｂ）のグラフとの比較から、部品Ｐの押し付け力Ｒがエアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力Ｒ１を超えないようになる効果は、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方が非磁性材料から成ることによるものであること、及び、部品Ｐの押し付け力Ｒの立ち上がりが滑らかになる効果は、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂにシート状部材１８が取り付けられたことによるものであることが分かる。

また、図５（ｃ）のグラフから、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の双方が磁性材料から成って少なくとも一方が帯磁しており、かつ、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間に弾性体から成るシート状部材１８が介在していない場合には、部品Ｐが基板ＰＢに接触してロッド状部材１４が位置決め部材１５から離間する際に、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間に発生している磁力による引き合い力の分だけ大きな衝撃力が部品Ｐを介して基板ＰＢに加わることになり、ロッド状部材１４と位置決め部材１５が完全に離間したときに、エアシリンダ１６の付勢力相当の押し付け力Ｒ１のみになることが分かる。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装機１が備える搭載ヘッド１０では、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方が非磁性材料から成っているので、これらの部材１４，１５の加工時やハンドリング時等に強磁性材料から成る工具が使用された場合や、磁性を有する機器が周辺にある場合であっても、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間に磁力による引き合い力は生じない。このため、昇降部材１２が移動プレート８ａに対して下降されて部品Ｐが基板ＰＢに接触し、ロッド状部材１４が位置決め部材１５から離間した後の部品Ｐの押し付け力は、エアシリンダ１６の付勢力相当の力のみとなる。このため、部品搭載時にエアシリンダ１６の付勢力を超える過剰な押し付け力が部品Ｐに作用することはなく、常に適切な押し付け力で部品Ｐの搭載を行うことが
できる。

また、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂに、弾性体から成るシート状部材１８が取り付けられているので、ロッド状部材１４と位置決め部材１５の間には弾性体が介在した状態となり、部品Ｐが基板ＰＢに接触したとき、シート状部材１８がダンパーとして作用し、ロッド状部材１４が部品Ｐを介して基板ＰＢへ与える衝撃力の一部がシート状部材１８に吸収される。このため、より一層適切な押し付け力で部品Ｐの搭載を行うことができる。

また、本実施の形態における部品実装機１は、基板ＰＢの位置決めを行う基板位置決め部５、基板位置決め部５に位置決めされた基板ＰＢに対して相対移動されるベース部材である移動プレート８ａ、移動プレート８ａに取り付けられた搭載ヘッド１０を備え、供給された部品Ｐを搭載ヘッド１０が備えるロッド状部材１４に保持させてその部品Ｐを基板位置決め部５に位置決めされた基板ＰＢに搭載させるようになっており、基板ＰＢへの部品Ｐの搭載に上述の搭載ヘッド１０が用いられることから、部品搭載時における部品Ｐの押し付け力を適切な値に保持することができ、またこれにより、部品Ｐの押し付け力が過大となることに起因して部品Ｐにダメージを与えることを防止することができるので、基板ＰＢの生産性及び品質を大きく向上させることができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、ロッド状部材１４が位置決め部材１５に当接された状態で昇降部材１２を移動プレート８ａに対して昇降させる昇降部材昇降手段として、昇降モータ２７及びこの昇降モータ２７によって駆動されるボール螺子２８を有する機構（昇降部材昇降機構１７）が採用されていたが、昇降部材１２を移動プレート８ａ（ベース部材）に対して昇降させる機構は特に限定されない。また、上述の実施の形態では、位置決め部材１５は昇降部材１２とは別部材として昇降部材１２に取り付けられたものであったが、位置決め部材１５と昇降部材１２は一体に形成されているのであってもよい。この場合、昇降部材１２全体を非磁性材料とするようにしてもよい。

また、上述の実施の形態では、弾性体から成るシート状部材１８は、位置決め部材１５のロッド状部材１４との当接面１５ｂに設けられていたが、シート状部材１８は、ロッド状部材１４の位置決め部材１５との当接面１４ｃに設けられていてもよい。或いは、位置決め部材１５の当接面１５ｂと、ロッド状部材１４の当接面１４ｃの双方に設けられていてもよい。すなわちシート状部材１８は、ロッド状部材１４及び位置決め部材１５の少なくとも一方の他方との当接面に設けられていればよい。

また、上述の実施の形態では、部品実装機がフリップチップ型の部品実装機である場合の例を示したが、本発明の部品実装機は必ずしもフリップチップ型のものに限られない。

常に適切な押し付け力で部品の搭載を行うことができる搭載ヘッド及び部品実装機を提供する。

本発明の一実施の形態における部品実装機の要部斜視図本発明の一実施の形態における搭載ヘッドの断面図本発明の一実施の形態における搭載ヘッドの断面図本発明の一実施の形態における搭載ヘッドの断面図（ａ）本発明の一実施の形態における搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフ（ｂ）第１の比較対象搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフ（ｃ）第２の比較対象搭載ヘッドを用いた場合の部品の押し付け力の時間変化を示すグラフ

符号の説明

１部品実装機
５基板位置決め部
８ａ移動プレート（ベース部材）
１０搭載ヘッド
１２昇降部材
１３部品保持部
１４ロッド状部材
１４ｃ当接面
１５位置決め部材
１５ｂ当接面
１６エアシリンダ（付勢手段）
１７昇降部材昇降機構（昇降部材昇降手段）
１８シート状部材
ＰＢ基板
Ｐ部品

Claims

基板に対して相対移動されるベース部材に対して昇降自在に設けられた昇降部材と、昇降部材に対して上下移動自在に設けられ、下端に部品保持部を備えたロッド状部材と、昇降部材に固定して設けられた位置決め部材と、昇降部材に固定して設けられ、ロッド状部材を下方に付勢して位置決め部材に当接させ、昇降部材に対するロッド状部材の位置決めを行う付勢手段と、ロッド状部材が位置決め部材に当接された状態で昇降部材をベース部材に対して昇降させる昇降部材昇降手段とを備え、昇降部材昇降手段によって昇降部材をベース部材に対して下降させ、部品が基板に接触したとき、部品を介して基板から反力を受けたロッド状部材が位置決め部材から離間し、付勢手段の付勢力相当の押し付け力で部品を基板に押し付けて部品搭載を行う搭載ヘッドであって、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方が非磁性材料から成り、ロッド状部材及び位置決め部材の少なくとも一方の他方との当接面に、弾性体から成るシート状部材が取り付けられたことを特徴とする搭載ヘッド。
基板の位置決めを行う基板位置決め部と、基板位置決め部に位置決めされた基板に対して相対移動されるベース部材と、ベース部材に取り付けられた請求項１に記載の搭載ヘッドとを備え、供給された部品を搭載ヘッドが備えるロッド状部材に保持させてその部品を基板位置決め部に位置決めされた基板に搭載させるようになっていることを特徴とする部品実装機。