電子部品実装装置

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【発明の名称】	電子部品実装装置
【発明者】	【氏名】小宮隆宏【住所又は居所】大阪府門真市松葉町２番７号パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社内【氏名】永尾和英【住所又は居所】大阪府門真市松葉町２番７号パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社内
【要約】	【課題】多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を提供することを目的とする。【解決手段】パーツフィーダから取り出した電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において、部品供給部４Ａにトレイフィーダ２４を装着して用い搭載ヘッド９Ａが装着された移動ビーム８ＡのＹ方向の移動ストロークを基本移動ストロークＳ以上に延長する必要がある場合には、リニアモータ駆動のＹ直動機構６の先端部に追加直動ユニット６ａを継ぎ足して、ストロークをＳ１だけ延長する。これにより、多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を実現することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーツフィーダから取り出した電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、複数種類の前記パーツフィーダが装着可能な部品供給部と、前記基板を搬送し位置決めする基板位置決め部と、前記電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを基板搬送方向に移動させる移動ビームおよびこの移動ビームを前記基板搬送方向と直交する方向へ移動させるリニアモータ駆動の直動機構より成る搭載ヘッド移動機構とを備え、
前記直動機構は、前記移動ビームの基本移動ストロークに対応した本体部と、前記本体部に継ぎ足される継足部とを含み、前記パーツフィーダおよびまたは基板の種類に応じて本体部と継足部とを着脱することを特徴とする電子部品実装装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を搭載するために用いられる電子部品実装装置は、電子部品を保持する搭載ヘッドを部品供給部と基板位置決め部に位置決めされた基板との間で移動させる搭載ヘッド移動機構を備えている。部品実装動作においては、部品供給部にセットされたパーツフィーダから搭載ヘッドによって電子部品を取り出し、搭載ヘッドを基板へ移動させることによって電子部品を基板に移送搭載する。搭載ヘッドの移動機構としては２軸の直動機構が多用され、１軸によって搭載ヘッドを一方向へ移動させ、他の１軸によって搭載ヘッドを装着した移動ビームを直交方向へ移動させる。
【０００３】
ところで電子部品実装装置の作業対象となる基板や電子部品の種類・サイズは様々であり、電子部品実装装置には基板や電子部品に応じて多品種対応機能を備えたものが求められている。このような多品種対応型の電子部品実装装置として、搭載ヘッド移動機構のストロークを想定される作業対象基板や電子部品のうちの最大サイズのものに応じて設定しておき、対象品種に応じて移動範囲を調整することにより汎用性を確保するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９－２０５２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の特許文献例に示す電子部品実装装置では、想定される最大品種に対応して装置本体部のサイズが決定されるため、装置サイズが大型化せざるを得ず、装置コンパクト化の要請に反することとなっていた。このためこのような汎用型装置に用いられる機構ユニットは、コンパクト性を追求した通常型の装置との共用化を実現することが困難で、装置コストの低減を阻害する要因となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電子部品実装用装置は、パーツフィーダから取り出した電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、複数種類の前記パーツフィーダが装着可能な部品供給部と、前記基板を搬送し位置決めする基板位置決め部と、前記電子部品を保持する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドを基板搬送方向に移動させる移動ビームおよびこの移動ビームを前記基板搬送方向と直交する方向へ移動させるリニアモータ駆動の直動機構より成る搭載ヘッド移動機構とを備え、前記直動機構は、前記移動ビームの基本移動ストロークに対応した本体部と、前記本体部に継ぎ足される継足部とを含み、前記パーツフィーダおよびまたは基板の種類に応じて本体部と継足部とを着脱する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、搭載ヘッドを移動させる移動ビームのリニアモータ駆動の直動機構を、移動ビームの基本移動ストロークに対応した本体部と本体部に継ぎ足される継足部とで構成しておき、パーツフィーダおよびまたは基板の種類に応じて本体部と継足し部とを着脱することにより、多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の直動機構の部分側面図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の直動機構の断面図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のガイド機構の部分側面図である。
【０００９】
まず図１，図２を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、電子部品実装装置の基台１上には、Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、搬送路２上に設定された実装位置に基板３を位置決めする。搬送路２は、基板３を搬送し位置決めする基板位置決め部となっている。
【００１０】
搬送路２の両側には複数のテープフィーダ５を並設した部品供給部４Ａ，４Ｂと、これらの部品供給部４Ａ，４Ｂから電子部品を取り出して基板３に搭載する搭載機構が配設されている。部品供給部４Ａ，４Ｂは複数種類のパーツフィーダが装着可能となっており、本実施の形態では、後述するように部品供給部４Ａにテープフィーダ５以外にトレイフィーダが装着される。
【００１１】
搭載機構について説明する。基台１の右端部および左端部には、それぞれＹ直動機構６およびガイドレール７がＹ方向に配設されている。図２に示すように、Ｙ直動機構６、ガイドレール７は、それぞれ基台１上面にＹ方向に配設されたフレーム１６，２２上に設けられている。Ｙ直動機構６は後述するようにリニアモータによって駆動される直動機構であり、この直動機構によってガイドレール７に左端部をガイドされた移動ビーム８Ａ，８ＢをＹ方向に移動させる。
【００１２】
移動ビーム８Ａ，８Ｂは同様にリニアモータによって駆動されるＸ直動機構を内蔵しており、Ｘ直動機構によって搭載ヘッド９Ａ，９ＢをＸ方向（基板搬送方向）に移動させる。したがって、この電子部品実装装置は、搭載ヘッドを基板搬送方向に移動させる移動ビームおよびこの移動ビームを基板搬送方向と直交する方向へ移動させるリニアモータ駆動の直動機構より成る搭載ヘッド移動機構を備えた構成となっている。
【００１３】
図２に示すように、搭載ヘッド９Ａ，９Ｂは複数の単位搭載ヘッド９ａを備えたマルチタイプの搭載ヘッドであり、各単位搭載ヘッド９ａに備えられた吸着ノズル９ｂによって電子部品を吸着保持する。また搭載ヘッド９Ａ，９Ｂには一体的に移動する基板認識カメラ９ｃが設けられており、基板認識カメラ９ｃは搭載ヘッド９Ａ，９Ｂとともに基板３上に移動してその位置を認識する。
【００１４】
Ｙ直動機構６および移動ビーム８Ａ，８ＢのＸ直動機構を駆動することにより、搭載ヘッド９Ａ，９ＢはＸＹ方向に移動し、これにより部品供給部４Ａ，４Ｂのテープフィーダ５から電子部品をピックアップし、基板３に移送搭載する。部品供給部４Ａ，４Ｂと搬送路２との間には、ラインカメラ１０およびノズルストッカ１１が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した搭載ヘッド９Ａ，９Ｂがラインカメラ１０の上方を通過することにより、搭載ヘッド９Ａ，９Ｂに保持された電子部品が認識される。ノズルストッカ１１は、各単位搭載ヘッド９ａに装着される吸着ノズル９ｂを電子部品の種類毎に収納しており、搭載ヘッド９Ａ，９Ｂがノズルストッカ１１にアクセスすることにより、吸着ノズル９ｂの交換が自動的に行われる。
【００１５】
Ｙ直動機構６のリニアモータの構成について説明する。図２に示すように、フレーム１６の上面には３つのフレーム部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、コ字形状を形成してＹ方向
に配設されている。フレーム１５ｂの下面側およびフレーム１５ｃの上面には、それぞれリニアモータの固定子を構成するマグネット部材１４が水平姿勢で相対向して装着されている。
【００１６】
移動ビーム８Ａ，８Ｂの右端部には垂直な移動プレート１２が結合されており、移動プレート１２の外側の側面には、可動子１３、スライダ１７およびリニアヘッド１９が固着されている。またベースフレーム１６の内側側面には、ガイドレール１８およびリニアスケール２０を保持するスケールガイド２１が、それぞれＹ方向に配設されている。そして可動子１３は対向した２つのマグネット部材１４の間に嵌入しており、スライダ１７はガイドレール１８にＹ方向にスライド自在に嵌合している。またリニアヘッド１９は、スケールガイド２１に保持されたリニアスケール２０と所定間隔で対向した位置にあり、リニアヘッド１９はリニアスケール２０に対する相対位置を検出する。
【００１７】
次に、部品供給部４Ａにテープフィーダ５に替えてトレイフィーダを装着する場合の構成について説明する。図３に示すように、部品供給部４Ａにはトレイフィーダ２４が装着されている。トレイフィーダ２４は、電子部品を格子配列で保持したトレイ２５を、搭載ヘッド９Ａが電子部品を取り出し可能な位置に供給する。
【００１８】
ここで、部品トレイ２５から電子部品を取り出す際には、図１に示す通常状態（テープフィーダ５を対象とする場合）におけるＹ方向の基本移動ストロークＳを超えて移動ビーム８ＡをＹ方向に移動させる必要がある。このため、本実施の形態においては、部品供給部４Ａにトレイフィーダ２４を装着する場合には、Ｙ直動機構６に追加ストロークＳ１分だけ継足部を追加することにより、必要移動ストロークを充足するようにしている。
【００１９】
すなわち、部品供給部４Ａにトレイフィーダ２４を装着して用いる場合には、図４に示すように、Ｙ直動機構６の先端部に継足部としての追加直動ユニット６ａを継ぎ足す。図５（ａ）は、Ｙ直動機構６のＡ－Ａ断面を示しており、図５（ｂ）は、追加直動ユニット６ａのＢ－Ｂ断面を示している。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、追加直動ユニット６ａは、ベースフレーム１６、縦フレーム１５ａ、横フレーム１５ｂ、横フレーム１５ｃを組み合わせた断面形状と略同一形状の断面を有する追加フレーム２３を主体としている。
【００２０】
追加フレーム２３には、追加マグネット部材１４ａ、追加ガイドレール１８ａ、追加スケールガイド２１ａは、マグネット部材１４、ガイドレール１８、スケールガイド２１の位置に対応して取り付けられている。なお、追加フレーム２３は同一部材によって一体に設ける必要はなく、適宜複数部材に分割して構成してもよい。
【００２１】
そして追加フレーム２３をベースフレーム１６および縦フレーム１５ａに、ボルトなどの締結手段によって固定締結することにより、追加直動ユニット６ａはＹ直動機構６に継ぎ足され、これによりマグネット部材１４、ガイドレール１８、スケールガイド２１は追加ストロークＳ１だけ延長される。
【００２２】
ここで追加マグネット部材１４ａ、追加ガイドレール１８ａは必要寸法に切断したものをマグネット部材１４、ガイドレール１８の端面に突き合わせることにより追加継ぎ足しが可能であるが、リニアスケール２０についてはこのように部分的に継ぎ足しをすることが機能上不可能なため、Ｓ＋Ｓ１のストロークに対応した新たなリニアスケール２０をスケールガイド２１および追加スケールガイド２１ａに掛け渡して装着する。
【００２３】
また図６は、移動ビーム８Ａの左端部を支持してガイドするガイドレール７の継足し部を示している。すなわち、図２に示すベースフレーム２２と同様断面の追加フレーム２６に、追加ストロークＳ１に相当する長さの追加ガイドレール７ａを予め取り付けた継ぎ足
しユニットを準備しておき、トレイフィーダ２４を装着する場合には、ベースフレーム２２の端面に追加フレーム２６を同様にボルトなどの固定締結手段によって固定する。
【００２４】
すなわち、前述の直動機構は、移動ビーム８の基本移動ストロークＳに対応した本体部であるＹ直動機構６と、本体部に継ぎ足される継足部である追加直動ユニット６ａとを含んだ構成となっている。そして、生産品種に応じてパーツフィーダの種類や基板の種類が変更になったときには、これらの種類に応じてＹ直動機構６に追加直動ユニット６ａを適宜着脱するようにしている。
【００２５】
このような構成を採用することにより、多品種対応型の電子部品実装装置において、搭載ヘッド移動機構のストロークを作業対象基板や電子部品を供給するパーツフィーダの種類に応じて変更することができる。これにより、従来型の多品種対応型のように、基本移動ストロークを予め想定される最大品種に対応可能なサイズに設定することによる装置サイズの増大を招くことなく、多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の電子部品実装装置は、多品種対応の汎用性を確保するとともに、コンパクトで低コストの電子部品実装装置を実現することができるという効果を有し、リニアモータによって駆動される方式の電子部品実装装置に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の直動機構の部分側面図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の直動機構の断面図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のガイド機構の部分側面図
【符号の説明】
【００２８】
１電子部品実装装置
２搬送路
３基板
４Ａ、４Ｂ部品供給部
５テープフィーダ
６Ｙ直動機構
６ａ追加直動ユニット
７ガイドレール
７ａ追加ガイドレール
８Ａ，８Ｂ移動ビーム
９Ａ，９Ｂ搭載ヘッド

【出願人】	【識別番号】０００００５８２１【氏名又は名称】松下電器産業株式会社【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
【出願日】	平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【代理人】	【識別番号】１０００９７４４５【弁理士】【氏名又は名称】岩橋文雄【識別番号】１００１０３３５５【弁理士】【氏名又は名称】坂口智康【識別番号】１００１０９６６７【弁理士】【氏名又は名称】内藤浩樹
【公開番号】	特開２００５－３１１１０４（Ｐ２００５－３１１１０４Ａ）
【公開日】	平成１７年１１月４日（２００５．１１．４）
【出願番号】	特願２００４－１２６６３２（Ｐ２００４－１２６６３２）