JPH09116295A - 電子部品装着装置および電子部品装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同一装置により複数の異なった電子部品を装着
できて安価に作業することができると共に、装着効率を
可及的に向上させることができる電子部品装着装置およ
び電子部品装着方法を提供する。 【解決手段】単一の装着ヘッド２に対して、異なる複数
の電子部品ｃ，ｄを保持するそれぞれの保持手段３，４
を着脱自在に設けて、装着する電子部品ｃ，ｄごとそれ
に適合する保持手段３，４を付け替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の組立や装着
する業界等において用いる電子部品装着装置および電子
部品装着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板へチップ部品やＩＣ部品等の
電子部品の組立や装着する業界等においては、それぞれ
チップ部品の装着とＩＣ部品の装着とは別々の装着ヘッ
ドにより行なわれていた。

【０００３】すなわち、図７に示すように、基板７０へ
チップ部品７１を装着するときは、装着ヘッド７２には
チャック式の保持部材７３が取り付けられた装置７４に
より行なわれるもので、この保持部材７３により供給機
７５におけるチップ部品７１の外周四辺を把持すること
で、自動的にチップ部品７１自体の位置決めがなされる
ものであって、その状態でヘッド７２を移動して基板７
０の所定位置に載置していた。

【０００４】また、この同一の基板７０へＩＣ部品７６
を装着するときは、このＩＣ部品７６の四辺には多数の
リードが突出しているため、チャック式の保持部材では
該リードを損傷させてしまうため使用ができず、前記し
た装置７４の装着ヘッド７２とは別の装着ヘッド７８に
よる。

【０００５】この装着ヘッド７８にはバキューム式の保
持部材７９が取り付けられており、この保持部材７９に
より供給機８０におけるＩＣ部品７６の上面を吸着し、
一旦カメラセンサー８１へ移動して画像認識し、その信
号に基づいて吸着ヘッド７８を移動調整することで、Ｉ
Ｃ部品７６の位置決めを行ない、その状態でヘッド７８
を基板７０上へ移動して所定位置に載置していた。

【０００６】したがって、基板にチップ部品とＩＣ部品
との二種類を装着するときは、少なくとも二つ以上の異
なった装着ヘッドを取り付けるか、あるいは、二種類と
なる二台の装置が必要となって設備費や設置スペースが
余分に掛かり不経済であると共に、基板の移動およびそ
の位置決めに一定の時間を要して、主たる稼働が停滞し
て生産性が低下する等の様々な問題点を有するものであ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、単一の装着ヘッド
に対して、異なる複数の電子部品を保持するそれぞれの
保持手段を着脱自在に設けて、装着する電子部品ごとそ
れに適合する保持手段を付け替えることにより、同一装
置により複数の異なった電子部品を装着できて、異なる
装着ヘッドを設ける必要がなく安価に作業することがで
きると共に、装着効率を可及的に向上させることができ
る電子部品装着装置および電子部品装着方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、機体と、この機体に進退手段お
よび移動手段により前後左右へ任意に移動する可動体へ
昇降手段により昇降自在に係合させた装着ヘッドと、こ
の装着ヘッドへ着脱自在に取り付ける第一または第二の
保持手段と、この第一保持手段に設けて保持した第一電
子部品の保持位置を修正する位置決め部材と、前記機体
の適所に設けて、第一と第二または第一か第二の保持手
段を並べ設けた待機手段と、機体に設けて前記装着ヘッ
ドに取り付けた保持手段へ第一の電子部品を供給する第
一供給手段と、機体に設けて前記装着ヘッドに取り付け
た保持手段へ第二の電子部品を供給する第二供給手段
と、機体に設けて前記装着ヘッドに取り付けた第二保持
手段に保持された第二電子部品を検出する検出手段と、
前記各手段に連係させて該各手段を任意に制御する制御
手段と、を備えさせた電子部品装着装置の構成にある。

【０００９】この可動体へ、複数組の装着ヘッドを備え
させる。

【００１０】また、制御手段により適宜制御されて、機
体に設けた基板上へ、チップ部品等の第一電子部品と、
ＩＣ部品等の第二電子部品とをそれぞれ所定個数適所へ
装着する電子部品装着装置にあって、待機手段に設けた
第一保持手段を装着ヘッドへ取り付け、この第一保持手
段により第一供給手段から第一電子部品を受け取って、
該第一保持手段に設けた位置決め部材により第一電子部
品の保持位置を修正した後、基板上の適所へ装着する工
程と、待機手段に設けた第二保持手段を前記装着ヘッド
へ付け替えて、この第二保持手段により第二供給手段か
ら第二電子部品を受け取って検出手段へ移動し、この検
出手段により第二保持手段による保持位置を検出してこ
の信号に基づいて制御手段により第二電子部品の位置補
正をした後、基板上の適所へ装着する工程と、を選択的
に行なう電子部品装着方法にある。

【００１１】

【作用】前記のように構成される本発明は以下に述べる
作用を奏する。

【００１２】基板上へ、チップ部品等の第一電子部品
と、ＩＣ部品等の第二電子部品とをそれぞれ所定個数適
所への装着にあって、これら動作順序等はあらかじめ、
制御手段にプログラムされている。

【００１３】そして、まず、チップ部品等の第一電子部
品の装着の工程は、進退手段および移動手段，昇降手段
を操作して、複数種類設けた待機手段へ装着ヘッドを移
動させ、この待機手段内から第一保持手段を該装着ヘッ
ドへ取り付け、この第一保持手段により第一供給手段か
ら第一電子部品を受け取る。

【００１４】すると、この第一保持手段に設けた位置決
め部材が、第一電子部品の外周四辺を把持して、その保
持位置、すなわち、基板の適所との装着位置を修正する
もので、この状態で、基板上の適所へ移動して第一保持
手段を解除すれば、第一電子部品が基板上に装着され
る。

【００１５】また、この装置において、基板へ更に、Ｉ
Ｃ部品等の第二電子部品の装着工程にあっては、第一保
持手段が取り付けられた装着ヘッドを待機手段へ移動し
て、この待機手段に第一保持手段を載置し、他に設けた
第二保持手段をこの装着ヘッドへ付け替えて、この第二
保持手段により第二供給手段から第二電子部品を受け取
る。

【００１６】そして、この保持状態で検出手段へ移動
し、該検出手段により第二保持手段による保持位置の状
態を検出して制御手段へ送信する。

【００１７】この信号に基づいて制御手段は、装着ヘッ
ドを支持している可動体を、基板上の載置位置へ移動す
る際に、進退手段や移動手段を制御して、その載置する
第二電子部品の位置を補正するもので、この状態で、基
板上の適所へ移動して第二保持手段を解除すれば、第二
電子部品が基板上に装着される。

【００１８】なお、この工程は第一および第二電子部品
都の装着を前後逆動作で行なえることはもちろんのこと
である。

【００１９】

【実施例】次に本発明に関する電子部品装着装置および
電子部品装着方法の実施の一例を図面に基づいて説明す
る。

【００２０】図１から図６においてＡは、基板ｂ上へ、
チップ部品等の第一電子部品ｃと、ＩＣ部品等の第二電
子部品ｄとをそれぞれ所定個数適所へ装着する電子部品
装着装置で、機体１に設けた装着ヘッド２と、第一およ
び第二保持手段３，４と、位置決め手段５と、検出手段
６と、待機手段７と、第一供給手段８と、第二供給手段
９と、制御手段１０とにより基本的に構成される。

【００２１】そして、前記した装着ヘッド２は、機体１
に螺軸と数値制御可能なサーボモータ等からなる進退手
段１１、および、螺軸と数値制御可能なサーボモータ等
からなる移動手段１２により前後・左右へ任意に移動す
る可動体１３へ、螺軸と数値制御可能なサーボモータ等
からなる昇降手段１４によって昇降自在に係合させてあ
る。

【００２２】なお、この装着ヘッド２は、ベルト等の連
係部材と数値制御可能なサーボモータ等からなる回転手
段１５により所定角度に旋回し得るようにもしてある。

【００２３】更に、可動体１３に対して、該装着ヘッド
２を、図１に示すように、複数組取り付けることがある
もので、装着処理する作業に合わせて任意に選定でき
る。

【００２４】前記した第一および第二保持手段３，４
は、装着ヘッド２へ着脱自在に取り付けて、チップ部品
等の第一電子部品ｃと、ＩＣ部品等の第二電子部品ｄと
を選択的に保持させる。

【００２５】そして、第一保持手段３は、図３に示すよ
うに、装着ヘッド２の中心部に設けた把持部材１６へ挿
嵌される取付体１７を設け、この取付体１７の下端部に
設けた支持体１８に前後左右方向において、第一電子部
品ｃの外周四辺へ当接して該第一電子部品ｃを、弾圧的
に挾持する四方の位置補正爪１９を、図示してない開閉
手段により開閉自在に取り付けた第一電子部品ｃの位置
決め部材５を設けてあって、図４（ａ）に示すように、
位置補正爪１９が保持した第一電子部品ｃの保持位置
を、その挟持力により、図４（ｂ）に示すように、基板
ｂへの定められた正しい装着位置に合致するように修正
する。

【００２６】なお、支持体１８に設けた複数個の受孔２
０へ装着ヘッド２より垂下させた突杆２１を挿嵌させる
ことにより、該支持体１８の装着ヘッド２に対する位置
決めがなされる。

【００２７】また、第二保持手段４は、図５に示すよう
に、第二電子部品ｄの上面を吸着するタイプであって、
同図（ａ）に示す場合は、装着ヘッド２の中心部に設け
た把持部材１６へ挿嵌される取付体２２を設け、この取
付体２２の下端部に減圧空気による吸引部２３を設ける
と共に、取付体２２に支持体２４を固着して、この支持
体２４に設けた複数個の受孔２５へ装着ヘッド２より垂
下させた位置決め用の突杆２１を挿嵌させる。

【００２８】なお、吸引部２３の下縁部には、対密封性
を向上させる弾性等のシール部材２６を付設してある
が、必ずしも必要でない。

【００２９】また、図５（ｂ）に示す場合は、取付体２
２に支持体２４を取り付けない例を示すもので、下縁部
にシール部材２６（用いない場合もある。）を付設した
吸引部２３を設けてある。

【００３０】前記した検出手段６は、機体１の適所に設
けて装着ヘッド２に取り付けた第二保持手段４に保持さ
れた第二電子部品ｄの保持位置を検出するもので、慣用
のＣＣＤカメラを用いるものであって、この検出信号を
後記する制御手段１０へ送信する。

【００３１】そして、この検出手段６では、図２に示す
ように、第二保持手段４により吸着保持している第二電
子部品（ＩＣ部品）ｄを、機体１において下方に設置し
たＣＣＤカメラにより画像認識し、この認識結果を制御
手段１０へ送ってあらかじめデータ設定してある数値と
比較・演算処理し、装着ヘッド２を進退手段１１や移動
手段１２あるいは回転手段１５により移動調整して位置
補正する。

【００３２】また、前記した画像認識にあっては、吸着
保持された第二電子部品ｄの全体のサイズや全体の前後
左右方向の位置，リードピッチ，リード曲がり，リード
本数等の各チェックを行なうもので、位置補正の結果、
第二電子部品ｄの中心位置が基板ｂにおける載置位置の
中心、すなわち、定められた正しい位置に合致するよう
にする。

【００３３】前記した待機手段７は、機体１の適所に設
けて、第一と第二または第一か第二の保持手段３，４を
複数個並べ設けてストックしておき、可動体１３の装着
ヘッド２が該位置に移動したとき、装着ヘッド２を降下
させ、該装着ヘッド２の把持部材１６へ第一保持手段３
の取付体１７か第二保持手段４の取付体２２を着脱させ
ることにより、各保持手段３か４の交換やその位置から
の取り出しおよび載置等の各作業が行なえる。

【００３４】前記した第一供給手段８は、機体１へ装着
ヘッド２の移動範囲内に設けて、装着ヘッド２に取り付
けた第一保持手段３へ第一電子部品ｃを供給するもの
で、慣用のパーツフィーダ等が用いられる。

【００３５】前記した第二保持手段９は、機体１へ装着
ヘッド２の移動範囲内に設けて、装着ヘッド２に取り付
けた第二保持手段４へ第二電子部品ｄを供給するもの
で、トレー等に多数個並べ設けられて機体１内へ逐次供
給される。

【００３６】前記した制御手段１０は、前記した各進退
手段１１や移動手段１２，回転手段１５等に連係させ
て、該各手段１１，１２，１５等を任意に制御するもの
で、慣用のコンピュータが用いられる。

【００３７】したがって、本発明に係る装置および方法
に関する実施例の作用は以下の通りである。

【００３８】基板ｂ上には、チップ部品等の第一電子部
品ｃと、ＩＣ部品等の第二電子部品ｄとがそれぞれ所定
個数を適所に装着されるもので、この作業にあっては、
これら設定値や動作順序等があらかじめ、制御手段１０
へ定められた各データをプログラムしてある。

【００３９】そして、まず、チップ部品等の第一電子部
品ｃの基板ｂへの装着工程は、制御手段１０のプログラ
ム通り、進退手段１１および移動手段１２，昇降手段１
４を操作して、複数種類設けた待機手段７へ装着ヘッド
２を移動させ、図６（ａ）に示すように、この待機手段
７内から第一保持手段３をその取付体１７を把持部材１
６へ挿嵌して該装着ヘッド２へ取り付ける。

【００４０】次に、装着ヘッド２を第一供給手段８へ移
動してこの第一保持手段３により、該第一供給手段８か
ら第一電子部品ｃを受け取る。

【００４１】すると、この第一保持手段３に設けた位置
決め部材５における位置決め爪１９が、図４（ａ）に示
すように、第一電子部品ｃの外周四辺を把持して、その
保持位置、すなわち、基板ｂの適所との装着位置を、図
４（ｂ）に示すように、修正する。

【００４２】この状態で、基板ｂ上の適所へ移動して第
一保持手段３の位置決め部材５を解除すれば、図６
（ａ）に示すように、第一電子部品ｃが基板ｂ上へ正確
に装着される。

【００４３】次に、ＩＣ部品等の第二電子部品ｄの装着
工程にあっては、制御手段１０の指令により、進退手段
１１および移動手段１２，昇降手段１４を操作して、先
に第一保持手段３が取り付けられた装着ヘッド２を待機
手段７へ移動して、取付体１７と把持部材１６との結合
を解除し、この待機手段７に第一保持手段３を載置し
て、待機手段７において他に設けた第二保持手段４をそ
の取付体２２を把持部材１６へ挿嵌して、この装着ヘッ
ド２へ付け替える。

【００４４】そして、この第二保持手段４により第二供
給手段９からその吸引力により第二電子部品ｄを受け取
る。

【００４５】この保持状態で機体１に設けた検出手段６
上へ移動し、該検出手段６のＣＣＤカメラが第二電子部
品ｄを下方から撮影して、この第二電子部品ｄの全体お
よび各部を画像として認識するもので、この第二保持手
段４による保持位置の認識結果を制御手段１０へ送信す
る。

【００４６】このデータに基づいて制御手段１０は、装
着ヘッド２を支持している可動体１３を、基板ｂ上の載
置位置へ移動する際に、進退手段１１や移動手段１２，
回転手段１５等を制御して、その載置する第二電子部品
ｄの位置が正しく補正されるもので、この状態で、基板
ｂ上の適所へ移動して第一保持手段４の取付体２２と把
持部材１６とを下降すれば、第一電子部品ｄが基板ｂ上
へ定められた位置に装着される。

【００４７】なお、前記した各工程は、第一および第二
電子部品ｃ，ｄとの装着を前後逆動作で行なえることは
もちろんのことであり、しかも、可動体１３へ装着ヘッ
ド２を複数個取り付けて、適宜各ヘッドごと保持手段
３，４の交換手順等を設定することもできる。

【００４８】更に、本発明実施例においては、装着処理
する電子部品が二種類のものに対して装着する装置およ
び方法に述べたが、三種類以上の電子部品の同一基板上
への装着も可能であるもので、この場合、保持手段と供
給手段をその種類数に見合う数を機体に備えておけばよ
い。

【００４９】

【発明の効果】前述したように本発明の電子部品装着方
法は、装着ヘッドに対して異なる保持手段を着脱自在に
設けることにより、外周挟持が可能なチップ部品等の第
一電子部品と、リードの存在により外周挟持ができず、
上面吸着により保持されるＩＣ部品等の第二電子部品と
の基板装着が、単一の装着ヘッドにより行なうことがで
きて、装着のための設備費が軽減され、しかも、装置も
一台で足りるため工場等の設置において場所を取らずス
ペースを有効利用できる。

【００５０】また、単一の装置により行なえる本発明
は、電子部品の装着時間が大幅に短縮されて、作業効率
が大幅に向上する。等の格別な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する電子部品装着方法を採用した電
子部品装着装置の一実施例の概略を示す平面図である。

【図２】図１における装着ヘッドと検出手段とを示す正
面図である。

【図３】図１における装着ヘッドを更に拡大して示し第
一保持手段を取り付けた状態の一部破断正面図である。

【図４】図３における第一保持手段の把持部材の動作各
例を示す底面図である。

【図５】図１における第二保持手段の各例を示す縦断正
面図および正面図である。

【図６】図１における装置を用いての装着作業の説明図
で、（ａ）は第一電子部品を、（ｂ）は第二電子部品を
それぞれ装着する図である。

【図７】従来の電子部品装着装置を概略的に示す平面図
である。

【符号の説明】

ｂ 基板 ｃ 第一電子部品 ｄ 第二電子部品 １ 機体 ２ 装着ヘッド ３ 第一保持手段 ４ 第二保持手段 ５ 位置決め部材 ６ 検出手段 ７ 待機手段 ８ 第一供給手段 ９ 第二供給手段 １０ 制御手段 １１ 進退手段 １２ 移動手段 １３ 可動体 １４ 昇降手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体と、この機体に進退手段および移動
   手段により前後左右へ任意に移動する可動体へ昇降手段
   により昇降自在に係合させた装着ヘッドと、この装着ヘ
   ッドへ着脱自在に取り付ける第一または第二の保持手段
   と、この第一保持手段に設けて保持した第一電子部品の
   保持位置を修正する位置決め部材と、前記機体の適所に
   設けて、第一と第二または第一か第二の保持手段を並べ
   設けた待機手段と、機体に設けて前記装着ヘッドに取り
   付けた保持手段へ第一の電子部品を供給する第一供給手
   段と、機体に設けて前記装着ヘッドに取り付けた保持手
   段へ第二の電子部品を供給する第二供給手段と、機体に
   設けて前記装着ヘッドに取り付けた第二保持手段に保持
   された第二電子部品を検出する検出手段と、前記各手段
   に連係させて該各手段を任意に制御する制御手段とを備
   えさせたことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 【請求項２】 可動体へ、複数組の装着ヘッドを備えさ
   せたことを特徴とする請求項１記載の電子部品装着装
   置。
3. 【請求項３】 制御手段により適宜制御されて、機体に
   設けた基板上へ、チップ部品等の第一電子部品と、ＩＣ
   部品等の第二電子部品とをそれぞれ所定個数適所へ装着
   する電子部品装着装置にあって、待機手段に設けた第一
   保持手段を装着ヘッドへ取り付け、この第一保持手段に
   より第一供給手段から第一電子部品を受け取って、該第
   一保持手段に設けた位置決め部材により第一電子部品の
   保持位置を修正した後、基板上の適所へ装着する工程
   と、待機手段に設けた第二保持手段を前記装着ヘッドへ
   付け替えて、この第二保持手段により第二供給手段から
   第二電子部品を受け取って検出手段へ移動し、この検出
   手段により第二保持手段による保持位置を検出してこの
   信号に基づいて制御手段により第二電子部品の位置補正
   をした後、基板上の適所へ装着する工程とを選択的に行
   なうことを特徴とする電子部品装着方法。