JPH05152782A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品を装着すべき回路基板をバックアップピ
ン群で支えるものにおいて、バックアップピン配置替え
作業を装着ヘッドにより自動的に行う。 【構成】 基板支持部６０のバックアップピン６３が回
路基板１を支える。基板支持部６０の傍らにはバックア
ップピンストッカ７０を置き、当面必要でないバックア
ップピン６３を保持させる。部品供給部１４、１５から
部品をピックアップし、回路基板１に装着するのは装着
ヘッド３０である。装着ヘッド３０に取り付けられるノ
ズル３３は着脱自在であり、ノズル交換部４０で交換さ
れる。ノズル交換部４０はバックアップピン吸着ノズル
８０も保持し、バックアップピン配置替え時には、装着
ヘッド３０は通常のノズル３３をバックアップピン吸着
ノズル８０に付け替えて作業を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックアップピンで支
えた基板に電子部品を装着するタイプの電子部品装着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を基板に装着する際、基板裏面
の部品を回避するよう配置したバックアップピン群で基
板を支えることは既に広く行われている。特開平３−８
２１９７号公報に記載された装置も、その一例を示すも
のである。この装置は、通常の部品装着ヘッドに代えて
バックアップピンマウントヘッドを取り付けることによ
り、バックアップピンの配置替えを行えるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−８２１９７
号公報の装置では、バックアップピンの配置替えの際、
ヘッドそのものを交換するので、構造が複雑化する。本
発明は、もっと簡単な構成で同じ目的を達成させようと
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、装着ヘッド
のノズルを交換式にすると共に、ノズル交換部の保持す
るノズル群の中に、バックアップピン吸着ノズルを含ま
せた。

【０００５】

【作用】装着ヘッドは、通常は部品装着用のノズルを用
いて部品装着を行う。基板機種が変わり、バックアップ
ピンの配置替えが必要になったときは、装着ヘッドはノ
ズル交換部に通常のノズルを置き、代わりにバックアッ
プピン吸着ノズルを取り付ける。このノズルによりバッ
クアップピンを吸い上げ、配置替えを行う。

【０００６】

【実施例】図に基づき一実施例を説明する。部品装着装
置１０は電子回路基板１に電子部品を装着するものであ
って、箱形のベ−ス１１を有し、その上面のテ−ブル部
１２に様々な構成要素を配置している。すなわち１３は
テ−ブル部１２の中央を通るコンベア部、１４はコンベ
ア部１３の片側に配置された第１部品供給部、１５はコ
ンベア１３の反対側に配置された第２部品供給部であ
る。コンベア部１３は電子回路基板１の送り込み及び送
り出しの役割を担う。

【０００７】第１部品供給部１４は複数の部品供給装置
１６を横１列に並べたものである。個々の部品供給装置
１６は、部品を一定ピッチで収納した部品テ−プをもっ
て部品供給を行うタイプのものであるが、この種供給装
置は文献例も多く（例：米国特許第４，７３５，３４１
号）、周知のものであるから、詳細な説明は省略する。

【０００８】第２部品供給部１５は、ベ−ス１１の傍ら
に据えるキャビネット１７を主部とするが、ベ−ス１１
上に設置される位置決め部１８も構成要素の一部となる
ものである。キャビネット１７には直角座標型ロボット
１９が装備されており、これがキャビネット１７内の図
示しないトレイからフラットパックＩＣのような多リ−
ド部品２をピックアップし、位置決め部１８に置く。位
置決め部１８では複数個のジョ−がリ−ドを曲げないよ
うに多リ−ド部品２を押し、大体の位置決めを行う。そ
れから、後述する装着ヘッドが位置決め部１８に接近
し、多リ−ド部品２をピックアップする。

【０００９】テ−ブル部１２の上方にはＸＹステージ２
０が設置される。ＸＹステ−ジ２０は、テ−ブル部１２
の四隅から立ち上がる支柱２１により、テ−ブル部１２
の上方高く支持されている。２２はＸＹステ−ジ２０の
一環をなすブリッジ部で、２本の支柱２１の上端同士
を、テ−ブル部１２の短辺の方向に連結している。２３
は同じくＸＹステ−ジ２０の一環をなす直線スライドガ
イドで、２本の支柱２１の上端同士を、テ−ブル部１２
の長辺方向に連結している。２本の直線スライドガイド
２３はＸ動ブロック２４を支持する。Ｘ動ブロック２４
は、２本のブリッジ部２２の間に掛け渡されたボ−ルス
クリュ−２５と、これを回転させるモ−タ２６により、
直線スライドガイド２３に沿って移動する。Ｘ動ブロッ
ク２４は、装着ヘッド３０を支持した上でこれを直線ス
ライドガイド２３と直角の方向に移動させる、Ｙ動ユニ
ットを内蔵している。Ｙ動ユニットの移動の仕組みも、
Ｘ動ブロックと同じく、ボ−ルスクリュ−とモ−タによ
るものである。

【００１０】装着ヘッド３０は、ＸＹステ−ジ２０に吊
り下げ状態で支持されており、カバ−部の中に、図３に
示すスピンドル３１を備えている。スピンドル３１は昇
降自在に支持されており、内部は真空通路３２となって
いる。スピンドル３１の下端にはノズル３３を装着す
る。ノズル３３は着脱可能であって、スピンドル３１に
取り付けられた１対のピンチレバ−３４がばね３５の力
でこれを挟み付けることにより、スピンドル３１との連
結状態を維持する。３６はノズル３３に吸着されたリ−
ドレス部品３の位置決めを行うジョ−であるが、動作機
構の説明は省略する。

【００１１】４０は、第２部品供給部１５の位置決め部
１８の隣に配置されたノズル交換部である。ノズル交換
部４０は、常時複数種の交換用ノズル３３を保持し、部
品の種類に応じてスピンドル３１の下端のノズル３３を
つけ替えるものであるが、その機構は本発明の本旨では
ないので説明を略し、特開昭５９−６９９９２号公報、
特開昭６３−１６７００号公報、特開平１−１２１１３
８号公報等に記載された如き機構を採用する、と述べる
にとどめる。

【００１２】コンベア部１３は固定レ−ル部５１と可動
レ−ル部５２を有する。可動レ−ル部５２の「可動」と
は、固定レ−ル部５２との間の距離を調整できる、とい
う意味である。固定レ−ル部５１、可動レ−ル部５２と
も、内面にベルト５３を有し、これにより回路基板１を
搬送する。コンベア部１３の中ほどには回路基板１を一
定位置で停止させるための位置決め手段が設けられる
が、これは図示しない。

【００１３】固定レ−ル部５１と可動レ−ル部５２の間
には基板支持部６０を置く。基板支持部６０は、コンベ
ア１３部に位置決めされた回路基板１を下から支え、ス
ピンドル３１が圧力を加えても回路基板１がたわまない
ようにするものである。特開昭５９−２９４９２号公報
記載の装置と同様、基板支持部６０はバックアップピン
ベ−ス６１の穴６２に植えた複数本のバックアップピン
６３（図４）により回路基板１を支える。

【００１４】基板支持部６０の隣にはバックアップピン
ストッカ７０を置く。これはバックアップピンベ−ス６
１より一段と低くなっており、予備のバックアップピン
６３を穴７１に立てて保持する。

【００１５】バックアップピン６３のため、図４に示す
ようなバックアップピン吸着ノズル８０を用意する。バ
ックアップピン吸着ノズル８０は通常のノズル３３と同
じくノズル交換部４０に保持される。

【００１６】装着ヘッド３０には第１撮像部９１と第２
撮像部９２が取り付けられ、コンベア部１３の傍らには
第３撮像部９３が配置されている。第１撮像部９１、第
２撮像部９２、第３撮像部９３はいずれも工業用テレビ
カメラを主体に構成される。第１撮像部９１は回路基板
１に印刷された基準マ−ク（fiducial mark）を認識す
るのに用い、第２撮像部９２は同じく回路基板１に印刷
されたフットパタ−ン（多リ−ド部品３のリ−ドをハン
ダ付するランドパタ−ン）を認識するのに用いる。第３
撮像部９３は位置決め部１８の傍らに上の方を見る形で
設置されており、多リ−ド部品２の認識に用いられる。

【００１７】電子部品装着装置１０の自動制御システム
は図２に示すようになっている。１００は本体制御部
で、その中枢をなすのは中央処理部１０１であり、これ
にメモリ１０２、ＣＲＴ１０３、キ−ボ−ド１０４が付
属している。中央処理部１０１は、バスライン１０５を
介し、照明コントロ−ラ１０６、ＸＹステ−ジコントロ
−ラ１０７、装着ヘッドコントロ−ラ１０８、ノズル交
換部コントロ−ラ１０９、コンベアコントロ−ラ１１
０、基板支持部コントロ−ラ１１１、部品供給部コント
ロ−ラ１１２を制御する。照明コントロ−ラ１０６は照
明部１１３を制御するが、この照明部１１３は、第１撮
像部９１、第２撮像部９２、第３撮像部９３にそれぞれ
組み合わせられる、図示しない照明部の集合呼称であ
る。

【００１８】本体制御部１００とは別に認識部１２０が
ある。これは、中央処理部１２１と付属のメモリ１２
２、ＣＲＴ１２３、また中央処理部１２１にバスライン
１２４を介して接続されたＡ／Ｄ変換部１２５、画像処
理部１２６により構成される。Ａ／Ｄ変換部１２５は第
１撮像部９１、第２撮像部９２、第３撮像部９３に接続
される。また中央処理部１２１は本体制御部１００の中
央処理部１０１と通信ライン１３０で結ばれている。中
央処理部１０１には外部機器との通信ライン１３１も接
続されている。

【００１９】電子部品装着装置１０は次のように動作す
る。コンベア部１３が回路基板１を基板支持部６０の上
に位置決めすると、バックアップピンベ−ス６１が上昇
し、回路基板１をバックアップピン６３で支える。回路
基板１には、部品を装着すべき個所に、既に接着剤が塗
布されている。この後、装着ヘッド３０が動作を開始
し、第１部品供給部１４または第２部品供給部１５から
部品をピックアップし、回路基板１に装着する。回路基
板１の回路パタ−ンの位置ずれは、第１撮像部９１が基
準マ−クを認識することによりチェックされ、ＸＹステ
−ジ２０の動きの中で補正される。リ−ドレス部品３は
ジョ−３６で挟まれてノズル３３に対しセンタリングさ
れるが、多リ−ド部品２の場合にはジョ−３６で挟むこ
とをせず、第３撮像部９３でノズル３３に対する位置ず
れをチェックし、更に第２撮像部９２でフットパタ−ン
の位置も確認し、その結果に基づきＸＹステ−ジ２０の
位置とスピンドル３１の角度を補正する。

【００２０】回路基板１の種類が変わり、バックアップ
ピン６３の位置を変更する必要が生じたときは、装着ヘ
ッド３０はノズル交換部４０のところまで行き、部品装
着用のノズル３３を、バックアップピン吸着ノズル８０
に付け替える。そしてバックアップピンベ−ス６１の上
へとって返し、移動を要するバックアップピン６３を吸
着して抜き上げ、所望の穴６２に差し込む。余分なバッ
クアップピン６３はバックアップピンストッカ７０に戻
し、逆にバックアップピン６３の数が足りなければバッ
クアップピンストッカ７０から取り出してくる。こうし
てバックアップピン６３の配置替えが終わったら、装着
ヘッド３０はバックアップピン吸着ノズル８０をノズル
交換部４０に戻し、ノズル３３に付け替えて、装着作業
に備える。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ノズルの付け替えだけ
でバックアップピンの自動配置替えに対応でき、装着ヘ
ッドの機構が複雑化せず、ヘッド重量が増大することも
ない。従って、高速性を犠牲にすることなく、装着ヘッ
ドでバックアップピンの自動配置替えを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品装着装置の部分切除斜視図である。

【図２】制御系統を示すブロック線図である。

【図３】ノズルを装着するスピンドル部の断面図であ
る。

【図４】バックアップピン配置替え作業の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ 多リ−ド部品 ３ リ−ドレス部品 １０ 電子部品装着装置 １４ 第１部品供給部 １５ 第２部品供給部 ６０ 基板支持部 ６３ バックアップピン ７０ バックアップピンストッカ ３０ 装着ヘッド ３３ ノズル ４０ ノズル交換部 ８０ バックアップピン吸着ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記構成を備えた電子部品装着装置。 ａ．部品供給部。 ｂ．部品を装着すべき基板をバックアップピンにより支
   持する基板支持部。 ｃ．前記バックアップピンの内、当座の作業に必要ない
   ものを保持するバックアップピンストッカ。 ｄ．前記部品供給部から供給される部品を、前記基板支
   持部上の基板に装着する装着ヘッド。 ｅ．その保持するノズル群の内、装着作業に必要なもの
   を前記装着ヘッドに供給するノズル交換部。 ｆ．前記ノズル群に含まれるものにして、バックアップ
   ピンの配置替えに用いるバックアップピン吸着ノズル。