JPH05183298A - チップ状回路部品マウント方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 チップ状回路部品ａの寸法に或る程度のばら
つきがあっても、チップ状回路部品の吸着位置のずれの
正確な修正を可能とする。 【構成】 チップ状回路部品ａをセットノズル８３に吸
着した後の、セットノズル８３と案内ケース６１との相
対的に往復移動が、ストロークを漸次小さくしながら複
数回行なわれることから、まず大きなストロークの往復
移動で小さな寸法を有するチップ状回路部品ａの吸着位
置が修正され、最後の小さなストロークの往復移動で大
きな寸法を有するチップ状回路部品ａの吸着位置が修正
される。中間的な寸法を有するチップ状回路部品ａは、
この間の中程度のストロークの往復移動でにより、その
吸着位置が修正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、容器に収納されたチップ状回路
部品を回路基板の所定の位置にマウントする方法と装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、回路基板の所定の位置に
チップ状回路部品を搭載する場合、自動マウント装置を
用い、次のような方法で行なわれていた。すなわち、複
数の容器の中にバルク状に収納されたチップ状回路部品
を、ディストリビュータの案内チューブに一つずつ取り
出して、同案内チューブを通してテンプレートの所定の
位置に形成された案内ケースへ各々送り、そこに収受す
る。この案内ケースは、各々のチップ状回路部品を回路
基板に搭載する位置に合わせて位置が決められており、
これに収納された位置のまま、前記案内ケースの配置に
対応してサクションヘッドの下面に配置されたセットノ
ズルを有する部品移動手段により、チップ状回路部品を
回路基板に移動し、搭載する。これによって、前記各チ
ップ状回路部品が回路基板の所定の位置に各々搭載され
る。

【０００３】なお、回路基板には、チップ状回路部品を
搭載すべき位置に予め接着剤を塗布しておき、搭載され
た前記回路部品をこの接着剤で仮固定した状態で、半田
付けを行なう。

【０００４】チップ状回路部品は、これに施される塗料
の塗布厚のばらつき等により、或る程度の外形寸法のば
らつきを有する。また、ディストリビュータの案内チュ
ーブに沿って送られてくるチップ状回路部品は、前記テ
ンプレートの上に配置された案内ケースに縦に落下して
収受されるため、これを振動や前記案内ケースの底部に
開設した貫通孔から吸引する空気の流れにより、案内ケ
ースの中で倒して横にすることが行なわれる。このた
め、図７に示すように、前記案内ケース６１の内側寸法
は、チップ状回路部品ａの寸法に対して或る程度の余裕
が与えられている。

【０００５】ところが、このように案内ケース６１の寸
法に余裕があると、セットノズル８３でチップ状回路部
品ａを吸着保持する際に、セットノズル８３の中心に対
してチップ状回路部品ａの中心がずれて案内ケース６１
に収受されることがある。このチップ状回路部品ａをセ
ットノズル８３が吸着、保持して、そのまま回路基板９
に移動し、配設すると、チップ状回路部品ａが回路基板
上に搭載すべき所定の位置からずれてマウントされてし
まうことになる。

【０００６】そこで従来では、次のような位置修正方法
が提案されていた。すなわち図７は、角柱状のチップ状
回路部品ａについて、その幅方向の位置修正の例を示す
ものである。同図（ａ）に示すように、チップ状回路部
品ａをセットノズル８３の先端に吸着、保持し、矢印で
示すように、僅かに持ち上げた後、同図（ｂ）で示すよ
うに、セットノズル８３を図において左方向に距離ｘだ
け移動させる。その後、セットノズル８３を図７（ａ）
で示す原点位置に戻し、続いて同図（ｃ）で示すよう
に、反対側にｘだけ移動させる。これにより、セットノ
ズル１０に対してずれて吸着、保持されたチップ状回路
部品ａを案内ケース６１の壁面に当てて、そのずれを修
正する。なお、幅方向だけでなく、チップ状回路部品ａ
の長さ方向についても同様の位置修正が行なわれること
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、チ
ップ状回路部品ａは、可及的一定の寸法になるように作
られてはいるが、実際は標準寸法に対して或る程度の寸
法のばらつきを有している。ここで、チップ状回路部品
ａの幅方向寸法について考えた場合、図７（ｄ）に示す
ように、その標準幅寸法をｗ、その許容誤差をδとする
と、実際に回路基板９の上に搭載されるチップ状回路部
品ａの幅寸法は、ｗ±δの範囲で分布することになる。
そして、この場合に、案内ケース６１の内側幅寸法と前
記チップ状回路部品ａの標準幅寸法ｗとの差の１／２、
つまり標準幅寸法ｗを有するチップ状回路部品ａが案内
ケース６１の中央にあったと仮定した場合のその両側の
クリアランスをｘとしたとき、図７（ｂ）及び（ｃ）に
示す左右の変位量をｘに設定したとすると、標準幅寸法
ｗを有するチップ状回路部品ａについては、最終的にず
れが０になるよう修正される。

【０００８】ところが、ｗ＋δの幅寸法を有するチップ
状回路部品ａでは、前記セットノズル８３と案内ケース
６１とを変位量±ｘで相対移動すると、図７（ｃ）で示
すように、最終的にチップ状回路部品ａが案内ケース６
１の一方の内壁面に当たったときに、前記許容誤差δの
半分、つまりδ／２だけずれてしまう。

【０００９】さらに、ｗ−δの幅寸法を有するチップ状
回路部品ａでは、前記セットノズル８３と案内ケース６
１とを変位量±ｘで相対移動させただでけでは相対移動
量が不足し、修正しきれないことがある。このため、前
記と同じように、前記許容誤差δの半分、つまりδ／２
だけずれが残ってしまう。この発明は、前記従来の問題
を解消し、チップ状回路部品ａの寸法に或る程度のばら
つきがあっても、チップ状回路部品の吸着位置のずれの
正確な修正が可能なチップ状回路部品のマウント方法と
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、前記
目的を達成するため、チップ状回路部品ａを収納した容
器１から、ディストリビュータ２を介して前記チップ状
回路部品ａを送り出し、前記チップ状回路部品ａを各々
定められた位置に配置された案内ケース６１に収受し、
前記案内ケース６１に収受された前記チップ状回路部品
ａをセットノズル８３により吸着、保持し、さらに、チ
ップ状回路部品ａを案内ケース６１から引き出す前に、
セットノズル８３と案内ケース６１とを相対的に往復移
動させることにより、案内ケース６１の壁面にチップ状
回路部品ａを接触させて、セットノズル８３に対するチ
ップ状回路部品ａのずれを修正し、その後、前記セット
ノズル８３により吸着、保持されたチップ状回路部品ａ
を、前記案内ケース６１に収受されたときの配置状態の
まま移動し、回路基板９の所定の位置に配設してチップ
状回路部品ａを回路基板９にマウントする方法におい
て、チップ状回路部品ａを案内ケース６１から引き出す
前に行なわれるセットノズル８３と案内ケース６１との
相対的に往復移動が、ストロークを漸次小さくしながら
複数回行なわれることを特徴とするチップ状回路部品マ
ウント方法を提供する。

【００１１】さらに、チップ状回路部品ａを収納する容
器１と、前記チップ状回路部品ａをディストリビュータ
２に送り出して搬送する手段と、前記ディストリビュー
タ２を介して搬送された前記チップ状回路部品ａを収受
する案内ケース６１を各々所定の位置に配置したテンプ
レート６と、前記案内ケース６１に収受された前記チッ
プ状回路部品ａをセットノズル８３により吸着、保持し
て移動し、回路基板９に配設する手段とを有し、このチ
ップ状回路部品ａをセットノズル８３で吸着して移動
し、回路基板９上に配設する手段が、セットノズル８３
をテンプレート６上の案内ケース６１に対して相対的に
往復移動させる機構を備えるチップ状回路部品ａを回路
基板９にマウントする装置において、前記セットノズル
８３と案内ケース６１とを相対往復移動させる機構は、
ストロークを漸次小さくしながら複数回往復移動させる
機構であることを特徴とするチップ状回路部品マウント
装置を提供する。

【００１２】なお、これらの場合において、案内ケース
６１の内側寸法とチップ状回路部品ａの標準寸法との差
の１／２をｘ、チップ状回路部品ａの寸法の最大許容誤
差をδとしたとき、前記往復移動機構によるセットノズ
ル８３と案内ケース６１との相対的な復移動のストロー
クの最大変位量を±（ｘ＋δ／２）とし、最小変位量を
±（ｘ−δ／２）とすることが望ましい。

【００１３】

【作用】前記本発明によるマウント方法と装置では、チ
ップ状回路部品ａをセットノズル８３に吸着した後の、
セットノズル８３と案内ケース６１との相対的に往復移
動が、大きなストロークから漸次小さなストロークにな
るよう変化させながら複数回行なわれることから、まず
大きなストロークの往復移動で小さな寸法を有するチッ
プ状回路部品ａの吸着位置が修正され、最後の小さなス
トロークの往復移動で大きな寸法を有するチップ状回路
部品ａの吸着位置が修正される。中間的な寸法を有する
チップ状回路部品ａは、この間の中程度のストロークの
往復移動でにより、その吸着位置が修正される。特に、
セットノズル８３と案内ケース６１との相対的に復移動
のストロークの最大変位量を±（ｘ＋δ／２）とし、最
小変位量を±（ｘ−δ／２）とした場合は、チップ状回
路部品ａが所定の標準寸法を中心として±δの範囲で寸
法がばらついても、それらのチップ状回路部品ａをずれ
なく修正することが可能である。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
しながら具体的に説明する。本発明の実施例によるチッ
プ状回路部品のマウント装置全体の概要が図６に示され
ている。すなわち、チップ状回路部品をバルク状に収納
した容器１が複数配置され、これにチューブ１０を介し
てエスケープメントである送出部１１が接続されてい
る。さらに、この送出部１１の下にディストリビュータ
ー２が配置されている。

【００１５】このディストリビューター２は、前記送出
部１１の下に固定された固定フレーム２３と、この下に
平行に配置され、下面側に前記テンプレート６が着脱自
在に取り付けられる可動フレーム２２とを有し、これら
固定フレーム２３と可動フレーム２２とは、可撓性を有
する長さの等しい４本の支柱でそれらの４隅が互いに連
結されている。固定フレーム２３と可動フレーム２２と
の間にチップ状回路部品を案内、搬送する可撓性の案内
チューブ２１、２１…が配管されている。

【００１６】前記可動フレーム２２の下には、テンプレ
ート枠６５に載せられたテンプレート６が挿入され、固
定される。このテンプレート６は、チップ状回路部品の
回路基板への搭載位置に合わせてベースボード６０上に
案内ケース６１を配設したものである。そして、このテ
ンプレート６がディストリビューター２の直下に挿入さ
れたとき、前記可動フレーム２２に連結された案内チュ
ーブ２１の下端が、テンプレート６の各々の案内ケース
６１の上に位置する。

【００１７】またこのとき、テンプレート６の下にバキ
ュームケース４が当てられ、テンプレート６の下面側が
負圧に維持される。このため、案内チューブ２１から案
内ケース６１の底部に開設された通孔を通して、テンプ
レート６の裏面側に空気が引き込まれ、空気の流れが形
成される。ここで各容器１側から送られてきたチップ状
回路部品ａが、その重力と前記空気の流れとにより、デ
ィストリビューター２の案内チューブ２１を通って送ら
れ、例えば、図１（ａ）に二点鎖線で示すように、テン
プレート６の案内ケース６１の中に収納される。これら
の図において、符号６３は前記バキュームケース４側に
空気を吸引し、チップ状回路部品ａを案内チューブ２１
を経て案内ケース６１へ送るための通気の通路となる通
孔である。

【００１８】図６で示すように、前記テンプレート枠６
５に載せられたテンプレート６は、スライド機構６６に
より、ディストリビューター２の直下とサクションヘッ
ド８の直下とを移動させられる。これにより、ディスト
リビューター２の直下で、チップ状回路部品がテンプレ
ート６の各々所定の案内ケース６１に収受された後、テ
ンプレート６がサクションヘッド８の下まで移動する。
そこで案内ケース６１に収受されたチップ状回路部品が
サクションヘッド８のセットノズルに各々吸着される。
その後、テンプレートがサクションヘッド８の下から退
避した後、同ヘッド８の下にコンベアー７で搬送されて
きた回路基板９が挿入される。そして、サクションヘッ
ド８が、そのセットノズル８３の先端に吸着したチップ
状回路部品を回路基板９の上に搭載する。

【００１９】図４に、前記サクションヘッド８のセット
ノズル８３と、テンプレート６の案内ケース６１とを相
対移動させる機構の一例が示されており、同図ではカム
機構を用い、サクションヘッド８側を往復運動させる機
構が示されている。サクションヘッド８は、水平ガイド
８２、８２によりフレーム８１に対して平面方向に移動
自在に支持されていると共に、サクションヘッド８のカ
ム受部８７にカムフォロア８６が軸支され、バネ８８の
弾力により、このカムフォロア８６がモータ８４によっ
て回転されるカム８５に当たって従動するようになって
いる。サクションヘッド８の下面に複数のセットノズル
８３、８３…が取り付けられ、同ヘッド８の内部に前記
セットノズル８３、８３の先端を負圧にするための真空
室９０が設けられ、これは図示されてない真空源に接続
されている。

【００２０】図４において６は、前記サクションヘッド
８の下に挿入されたテンプレートであり、同テンプレー
ト６の上には、前記セットノズル８３、８３…の位置に
対応して案内ケース６１、６１…が設けられている。こ
れら案内ケース６１、６１…の底面には、案内ケース６
１、６１…の内部を負圧として、前述の案内チューブ２
１を通してチップ状回路部品ａを吸引するための通孔６
３が設けられている。このテンプレート６は、サクショ
ンヘッド８の下に挿入されたとき、位置決めピン６２と
位置決め凹部８９との嵌合により、フレーム８１に対し
て所定の位置に位置決めされる。

【００２１】図５（ａ）は、セットノズル８３が案内ケ
ース６１の中央にあるときを原点として、前記カム８５
の割り付け角に対するセットノズル８３の前記原点に対
する幅方向の変位量を示したものである。ここで、図５
（ｂ）に示すように、チップ状回路部品ａの幅寸法の許
容誤差をδ、標準幅寸法ｗを有するチップ状回路部品ａ
が案内ケース６１の中央にあったと仮定した場合のその
両側のクリアランスをｘとし、前記変位量はこれらδと
ｘとで表わしてある。すなわち、前記カム８５が１回転
する間に、セットノズル８３は、案内ケース６１内で３
回往復し、１回目、２回目、３回目と往復のストローク
量は漸次小さくなる。具体的には、最初の往復のストロ
ークは±（ｘ＋δ／２）、２回目の往復のストロークは
±ｘ、最後の往復のストロークは±（ｘ−δ／２）であ
る。

【００２２】この動作を、図１〜図３により説明する。
これらの図では、セットノズル８３の変位量を図におい
て右方向の変位を正、左方向への変位を負として各々表
わしている。図１は、最初のストロークを示すもので、
まず、同図（ａ）に二点鎖線で示すように、案内ケース
６１に収納されたチップ状回路部品ａがセットノズル８
３の先端で吸着された後、矢印で示すように僅かに持ち
上げられる。その後、図１（ｂ）で示すようにセットノ
ズル８３が原点からｘ＋δ／２だけ図において左に移動
する。その後、セットノズル８３が原点に戻り、続いて
図１（ｃ）で示すように、原点からｘ＋δ／２だけ図に
おいて右に移動する。その後、図１（ｄ）で示すように
セットノズル８３が原点に戻る。この動作では、特に図
１（ｄ）で示すような標準幅寸法ｗより許容誤差δだけ
狭いｗ−δの幅を有するチップ状回路部品ａの場合、前
記図１（ｂ）と（ｃ）に示すストローク動作により、チ
ップ状回路部品ａが案内ケース６１の対向する内壁面に
当り、正確にセットノズルａの中央に位置修正される。

【００２３】図２は、２回目のストロークを示す。ま
ず、セットノズル８３は、図２（ａ）で示す原点位置か
ら、図２（ｂ）で示すようにｘだけ左側に移動する。そ
の後、セットノズル８３が原点に戻り、続いて図２
（ｃ）で示すように、原点からｘだけ図において右に移
動する。その後、セットノズル８３が図２（ｄ）で示す
ように原点に戻る。この動作では、特に図２（ｄ）で示
すような標準幅寸法ｗを有するチップ状回路部品ａの場
合、前記図２（ｂ）と（ｃ）に示すストローク動作によ
り、チップ状回路部品ａが案内ケース６１の対向する内
壁面に当り、正確にセットノズルａの中央に位置修正さ
れる。

【００２４】図３は、３回目のストロークを示す。ま
ず、セットノズル８３は、図３（ａ）に示す原点位置か
ら、図３（ｂ）で示すようにｘ−δ／２だけ左に移動す
る。その後、セットノズル８３が原点に戻り、続いて図
３（ｃ）で示すように、原点からｘだけ図において右に
移動し、その後、図３（ｄ）で示すように原点に戻る。
この動作では、特に図３（ｄ）で示すような標準幅寸法
ｗより幅が許容誤差δだけ幅の広いｗ＋δの幅を有する
チップ状回路部品ａの場合、前記図３（ｂ）と（ｃ）に
示すストローク動作により、チップ状回路部品ａが案内
ケース６１の対向する内壁面に当り、正確にセットノズ
ルａの中央に位置修正される。

【００２５】なお、この実施例の場合、セットノズル８
３の案内ケース６１に対する往復移動を、±（ｘ＋δ／
２）、±ｘ及び±（ｘ−δ／２）のストロークにより、
３段階に分けて行なったため、標準幅寸法ｗと最大許容
誤差のｗ±δの幅寸法を有するチップ状回路部品ａにつ
いては、正確に位置修正できる。しかし、これらの間の
幅寸法、例えばｗ±δ／２の幅寸法を有するチップ状回
路部品ａの場合、最大δ／４だけ修正しきれない吸着ず
れが残ることがある。さらに、セットノズル８３の案内
ケース６１に対する往復移動を、±（ｘ＋δ／２）、±
（ｘ＋δ／４）、±ｘ、±（ｘ−δ／４）及び±（ｘ−
δ／２）の変位量により、５段階に分けて行なうと、こ
れらｗ＋δ／２やｗ−δ／２の幅寸法を有するチップ状
回路部品ａも正確に位置修正できる。この場合、修正し
きれないで残る吸着位置のずれは最大δ／４となる。ま
た、前記実施例では、チップ状回路部品ａの幅方向の吸
着位置の修正について説明したが、チップ状回路部品ａ
の長さ方向の吸着位置の修正についても、同様にして行
なうことができるのは言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、チ
ップ状回路部品の寸法に或る程度のばらつきがあって
も、チップ状回路部品の吸着位置のずれの正確な修正が
可能なチップ状回路部品のマウント方法と装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によりチップ状回路部品の吸着
位置を修正するためのセットノズルと案内ケースとの最
初の相対往復動作を示す要部断面図である。

【図２】本発明の実施例によりチップ状回路部品の吸着
位置を修正するためのセットノズルと案内ケースとの２
回目の相対往復動作を示す要部断面図である。

【図３】本発明の実施例によりチップ状回路部品の吸着
位置を修正するためのセットノズルと案内ケースとの３
回目の相対往復動作を示す要部断面図である。

【図４】本発明の実施例によるチップ状回路部品の吸着
位置を修正するためセットノズルと案内ケースとを相対
往復移動させる機構の例を示す概略断面図である。

【図５】本発明の実施例によりチップ状回路部品の吸着
位置を修正するためのカム割り付け角度とセットノズル
の変位との関係を示す動作曲線図（ａ）と、チップ状回
路部品と案内ケースとの寸法関係を示す要部断面図
（ｂ）である。

【図６】本発明が適用されるチップ状回路部品のマウン
ト装置の全体を概念的に示す斜視図である。

【図７】従来例によりチップ状回路部品の吸着位置を修
正するためのセットノズルと案内ケースとの相対往復動
作を示す要部断面図である。

【符号の説明】

ａ チップ状回路部品 １ 容器 ２ ディストリビュータ ６１ 案内ケース ８３ セットノズル ９ 回路基板

Claims (4)

【整理番号】 ００３０６３２−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チップ状回路部品ａを収納した容器１か
   ら、ディストリビュータ２を介して前記チップ状回路部
   品ａを送り出し、 前記チップ状回路部品ａを各々定められた位置に配置さ
   れた案内ケース６１に収受し、 前記案内ケース６１に収受された前記チップ状回路部品
   ａをセットノズル８３により吸着、保持し、 さらに、チップ状回路部品ａを案内ケース６１から引き
   出す前に、セットノズル８３と案内ケース６１とを相対
   的に往復移動させることにより、案内ケース６１の壁面
   にチップ状回路部品ａを接触させて、セットノズル８３
   に対するチップ状回路部品ａのずれを修正し、 その後、前記セットノズル８３により吸着、保持された
   チップ状回路部品ａを、前記案内ケース６１に収受され
   たときの配置状態のまま移動し、回路基板９の所定の位
   置に配設してチップ状回路部品ａを回路基板９にマウン
   トする方法において、 チップ状回路部品ａを案内ケース６１から引き出す前に
   行なわれるセットノズル８３と案内ケース６１との相対
   的に往復移動が、ストロークを漸次小さくしながら複数
   回行なわれることを特徴とするチップ状回路部品マウン
   ト方法。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、案内ケース６１
   の内側寸法とチップ状回路部品ａの標準寸法との差の１
   ／２をｘ、チップ状回路部品ａの寸法の最大許容誤差を
   δとしたとき、セットノズル８３と案内ケース６１との
   相対的な復移動のストロークの最大変位量が±（ｘ＋δ
   ／２）であり、最小変位量が±（ｘ−δ／２）であるこ
   とを特徴とするチップ状回路部品マウント方法。
3. 【請求項３】 チップ状回路部品ａを収納する容器１
   と、 前記チップ状回路部品ａをディストリビュータ２に送り
   出して搬送する手段と、 前記ディストリビュータ２を介して搬送された前記チッ
   プ状回路部品ａを収受する案内ケース６１を各々所定の
   位置に配置したテンプレート６と、 前記案内ケース６１に収受された前記チップ状回路部品
   ａをセットノズル８３により吸着、保持して移動し、回
   路基板９に配設する手段とを有し、 このチップ状回路部品ａをセットノズル８３で吸着して
   移動し、回路基板９上に配設する手段が、セットノズル
   ８３をテンプレート６上の案内ケース６１に対して相対
   的に往復移動させる機構を備えるチップ状回路部品ａを
   回路基板９にマウントする装置において、 前記セットノズル８３と案内ケース６１とを相対往復移
   動させる機構は、ストロークを漸次小さくしながら複数
   回往復移動させる機構であることを特徴とするチップ状
   回路部品マウント装置。
4. 【請求項４】 前記請求項３において、案内ケース６１
   の内側寸法とチップ状回路部品ａの標準寸法との差の１
   ／２をｘ、チップ状回路部品ａの寸法の最大許容誤差を
   δとしたとき、前記往復移動機構によるセットノズル８
   ３と案内ケース６１との相対的な復移動のストロークの
   最大変位量が±（ｘ＋δ／２）であり、最小変位量が±
   （ｘ−δ／２）であることを特徴とするチップ状回路部
   品マウント装置。