| 【発明の名称】 |
電子部品実装装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂口 博幸
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| 【要約】 |
【課題】電子部品の認識に有利なマルチノズル型の移載ヘッドを備えた電子部品実装装置を提供すること。
【解決手段】移載ヘッド１０に、斜軸１４を中心に回転する本体部１２を設ける。本体部１２には複数本のノズル１３が設けられ、各ノズル１３はそれぞれ独立して上下動とθ回転を行う。本体部１２が斜軸１４を中心に回転すると、ノズル１３は直立姿勢のポジションａと水平姿勢のポジションｂをとる。ポジションａで電子部品８のピックアップや基板７への搭載を行う。またポジションｂで認識ユニット２０のカメラ２２で電子部品８の認識を行う。ポジションａでノズル１３が電子部品８をピックアップしいているときには、先に電子部品８をピックアップしたノズル１３はポジションｂへ移動しており、したがって電子部品８のピックアップと認識を並行して行うことができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】電子部品供給部と、基板の位置決め部と、移載ヘッドと、移載ヘッドを水平方向へ移動させる移動テーブルとを備え、電子部品供給部の電子部品を移載ヘッドのノズルで真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記移載ヘッドが、斜軸を中心に回転する本体部と、本体部を斜軸を中心に回転させる回転手段と、斜軸に斜交して装着されて本体部が斜軸を中心に回転することにより姿勢を変えながら電子部品のピックアップ位置および搭載位置と認識位置へ移動する複数本のノズルと、認識位置の電子部品の認識を行う認識ユニットとを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】前記認識ユニットが、認識位置のノズルに真空吸着された電子部品に対向する位置に斜設されたハーフミラーと、このハーフミラーの上方に設けられたカメラとを備え、このカメラで電子部品の認識と基板認識マークの認識を行うことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に移送搭載する電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子部品実装装置として、移載ヘッドを移動テーブルにより水平方向へ移動させながら、電子部品供給部の電子部品を移載ヘッドのノズルで真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにしたものが広く実施されている。
【０００３】電子部品の実装位置精度を高めるために、電子部品実装装置では電子部品の認識が行われる。従来、電子部品の認識は、例えば移載ヘッドの移動路にカメラを設け、カメラで電子部品を観察することにより行われていた（例えば特開平５−２９９８９２号）。また移載ヘッドに一体的に組み付けられたカメラでノズルの下端部に真空吸着された電子部品を観察していた（例えば特開平２−２３４４９９号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電子部品の実装能率を上げるためには、移載ヘッドに複数本のノズルを装着してマルチノズルとすることが望ましく、このようにすれば電子部品の品種に応じてノズルを使い分けることが可能になり、また一つの移載ヘッドで複数個の電子部品をピックアップして基板に搭載することも可能になる。
【０００５】しかしながらマルチノズルとした場合、前者の従来技術では、移載ヘッドをカメラの上方で移動停止させて複数本のノズルに真空吸着された複数個の電子部品を順次観察しなければならないため、認識にかなりの時間を要し、実装能率が上がらないこととなる。また後者の従来技術では、移載ヘッドをマルチノズル化した場合、移載ヘッドに組み付けられたカメラで複数本のノズルの下端部に真空吸着された電子部品を観察することは困難である。
【０００６】したがって本発明は、電子部品の認識に有利なマルチノズル型の移載ヘッドを備えた電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子部品供給部と、基板の位置決め部と、移載ヘッドと、移載ヘッドを水平方向へ移動させる移動テーブルとを備え、電子部品供給部の電子部品を移載ヘッドのノズルで真空吸着してピックアップし、位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載するようにした電子部品実装装置であって、前記移載ヘッドが、斜軸を中心に回転する本体部と、本体部を斜軸を中心に回転させる回転手段と、斜軸に斜交して装着されて本体部が斜軸を中心に回転することにより姿勢を変えながら電子部品のピックアップ位置および搭載位置と認識位置へ移動する複数本のノズルと、認識位置の電子部品の認識を行う認識ユニットとを備えた。
【０００８】また前記認識ユニットが、認識位置のノズルに真空吸着された電子部品に対向する位置に斜設されたハーフミラーと、このハーフミラーの上方に設けられたカメラとを備え、このカメラで電子部品の認識と基板認識マークの認識を行うようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記構成の本発明によれば、ノズルの下端部に真空吸着してピックアップした電子部品を、本体部を斜軸を中心に回転させることにより、ノズルの姿勢を変えながら認識位置へ移動させ、その認識を行った後、再びノズルの姿勢を変えて電子部品を基板に搭載することができる。またハーフミラーを介して、電子部品の認識と基板の認識を共に行うことができる。
【００１０】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は同移載ヘッドの内部構造を示す断面図、図３は同移載ヘッドの本体部の平面図、図４は同移載ヘッドのノズル駆動機構の側面図である。
【００１１】まず、図１を参照して電子部品実装装置の全体構造を説明する。１は移動テーブルであり、互いに直交するＸテーブル２とＹテーブル３から成っている。Ｙテーブル３の下面には移載ヘッド１０が装着されている。移動テーブル１の下方には、電子部品供給部４と基板の位置決め部６が設けられている。電子部品供給部４にはパーツフィーダ５が多数個並設されている。また基板の位置決め部６には基板７が位置決めされている。移動テーブル１が駆動すると、移載ヘッド１０はＸ方向やＹ方向へ水平移動し、パーツフィーダ５の電子部品をノズルの下端部に真空吸着してピックアップし、基板７の所定の座標位置に移送搭載する。
【００１２】次に、移載ヘッド１０の構造を説明する。図２において１１はケースであり、その内部には以下に述べる要素が配設されている。１２は円筒形の本体部である。本体部１２には複数本（本例では４本）のノズル１３が平面視して等間隔で放射状に装着されている（図３も参照）。本体部１２は水平面に対し４５°で傾斜した斜軸１４に軸支されており、したがって各ノズル１３も斜軸１４に斜交している。
【００１３】斜軸１４にはギヤ１５が装着されており、ギヤ１５にはギヤ１６が係合している。したがってモータ１７が駆動してギヤ１６，１５がインデックス回転すると、本体部１２は斜軸１４を中心にインデックス回転する。これにより各ノズル１３も斜軸１４を中心に直立姿勢と水平姿勢に姿勢を変えながら回転し、ノズル１３はポジションａにおいて直立した姿勢となり、またポジションｂにおいて水平な姿勢となる。８はノズル１３の下端部に真空吸着された電子部品、１８は本体部１２の回転を案内する軸受である。
【００１４】図２において、本体部１２の側方には認識ユニット２０が設けられている。認識ユニット２０は鏡筒２１とカメラ２２から成っている。鏡筒２１の内部には、ハーフミラー２３と光源２４と集光レンズ２５が配設されており、カメラ２２はハーフミラー２３の上方に設けられている。ハーフミラー２３は、ポジションｂのノズル１３に対向する位置に斜設されており、ポジションｂにおいて水平な姿勢のノズル１３の先端部に真空吸着された電子部品８を認識する（矢印Ｌ１）。すなわちポジションｂは、電子部品８の認識位置となっている。また移載ヘッド１０が基板７の上方に移動した状態で、基板７の上面に形成された基板認識マーク９をハーフミラー２３を通してカメラ２２で認識し、基板７の位置認識を行う（矢印Ｌ２）。したがってこの認識ユニット２０は、電子部品８と基板７の認識に共用される。
【００１５】次に、図４を参照してノズル１３の駆動機構について説明する。ノズル１３にはスプライン３０が装着されている。スプライン３０にはモータ３１に駆動されるギヤ３２が係合している。したがってモータ３１が駆動すると、ノズル１３はその軸心を中心にθ回転し、これによりノズル１３に真空吸着された電子部品８の向きの調整を行う。すなわち、スプライン３０、モータ３１、ギヤ３２はノズル１３のθ回転手段となっている。
【００１６】ノズル１３の上部には、ノズル１３を上方へ弾発するスプリング３３が装着されている。３４はスプリング３３の受部材、３５はノズル１３の上部に装着された座板である。座板３５には偏心カム３６が当接している。モータ３７に駆動されて偏心カム３６がピン３８を中心に回転すると、ノズル１３は上下動する。すなわち、スプリング３３とカム３６とモータ３７はノズル１３の上下動手段となっている。
【００１７】図４に示すように、ポジションａにおいてノズル１３が直立した姿勢で上下動作を行うことにより、ノズル１３はパーツフィーダ５の電子部品８をピックアップする。また図２に示すようにポジションａにおいてノズル１３が直立した姿勢で上下動作を行うことにより、電子部品８は基板７に搭載される。すなわちポジションａは、電子部品８のピックアップ位置および搭載位置におけるノズル１３を示している。
【００１８】この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次に全体の動作を説明する。図１において、移載ヘッド１０はパーツフィーダ５の上方へ移動し、そこでノズル１３は上下動作を行ってパーツフィーダ５の電子部品８をピックアップする。この場合、モータ１７を駆動して本体部１２を斜軸１４を中心にインデックス回転させることにより、複数本のノズル１３を順にポジションａへ移動させ、これらのノズル１３でそれぞれ電子部品８をピックアップする。またこの場合、あるノズル１３が直立した姿勢でポジションａで電子部品８をピックアップしているときには、すでに電子部品８をピックアップ済のノズル１３は直立姿勢から水平姿勢へ姿勢を変えながらポジションｂへ移動しているので、そこで電子部品８の認識を行う。この場合、モータ３７を駆動してカム３６を回転させることにより、ポジションｂにおけるノズル１３を認識ユニット２０のハーフミラー２３に対して前進後退させ、焦点調整を行って電子部品８を明瞭に認識することもできる。このようにこの移載ヘッド１０によれば、あるノズル１３が電子部品８をピックアップしているときに、他のノズル１３がピックアップした電子部品８の認識を並行して行えるので、電子部品８のピックアップと認識をきわめて効率よく行うことができる。
【００１９】以上のようにして電子部品８のピックアップと認識が終了したならば、移載ヘッド１０は基板７の上方へ移動する。そしてそこで本体部１２を斜軸１４を中心にインデックス回転させることにより、各ノズル１３をポジションａへ移動させ、かつ各ノズル１３に上下動作を行わせて、各ノズル１３が真空吸着した電子部品８を基板７に次々に搭載する。この場合、移動テーブル１を駆動して移載ヘッド１０をＸ方向やＹ方向へ移動させることにより、電子部品８を基板７の所定の座標位置に搭載する。勿論、装置の運転方法は上記形態に限定されないのであって、電子部品が実装される基板の品種などの条件に応じて自由に決定してよいものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、マルチノズル型の移載ヘッドを用いて電子部品を能率よく基板に実装できる。殊にノズルに真空吸着された電子部品の位置認識に要する時間を実質的に不要にできるので、高速度での電子部品の実装が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】滝本 智之 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７７２９７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３４４８９６ |
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