電子部品実装用装置および粘性体の試し塗布装置
【課題】同一装置を異なる作業用に転用するのに適した電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置に用いられ作業性よく他種の作業ユニットと交換可能な粘性体の試し塗布装置を提供することを目的とする。
【解決手段】基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置において、搭載ヘッドやペースト塗布ヘッドなどの作業ヘッドの移動範囲内に、作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットとしてのノズルストッカ９やペーストの試し塗布ユニット１０などが着脱自在に装着可能な作業ユニット装着部３０を設け、作業ヘッドの種類に合わせて作業ユニット装着部３０にノズルストッカ９やペーストの試し塗布ユニット１０を装着する。
【解決手段】基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置において、搭載ヘッドやペースト塗布ヘッドなどの作業ヘッドの移動範囲内に、作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットとしてのノズルストッカ９やペーストの試し塗布ユニット１０などが着脱自在に装着可能な作業ユニット装着部３０を設け、作業ヘッドの種類に合わせて作業ユニット装着部３０にノズルストッカ９やペーストの試し塗布ユニット１０を装着する。
【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して実装基板を生産する電子部品実装ラインに使用される電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置において基板へ粘性体を試し塗布するために用いられる粘性体の試し塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインは、基板に電子部品接合用のペーストや接着剤などの粘性体を塗布する塗布装置や塗布後の基板に電子部品を搭載する部品搭載装置など、異なる作業機能を備えた複数の電子部品実装用装置を連結して構成されている。このような電子部品実装用装置は、共通構成の基板搬送機構によって上流側から下流側に基板を搬送しながら、各装置に備えられた部品搭載ヘッドや塗布ヘッドなどの作業ヘッドによって、基板に対して部品搭載作業や粘性体の塗布作業など、各装置毎に所定の作業を行うようになっている。
【０００３】
このような各装置毎の作業動作においては、作業ヘッドが本来動作として行う主作業以外にも、主作業に付随して必要とされる各種の付随作業が存在する。例えば、部品搭載ヘッドによって電子部品を基板に移送搭載する作業では、部品搭載ヘッドに装着される部品吸着用のノズルを搭載対象の電子部品の種類に応じて交換するノズル交換作業が付随作業として必要とされる。また塗布ヘッドによって基板に粘性体を塗布する作業では、塗布動作実行に先立って塗布ノズルによって適正塗布量のペーストが実際に塗布されているか否かを確認するための試し塗布作業が付随動作として必要とされる。
【０００４】
このような付随作業の実行には、作業ヘッドのみならず各作業の内容に応じた専用の作業ユニットを必要とする。例えば、塗布装置において試し塗布を行うためには、塗布動作実際に試行的に行うための塗布ステージを備えた試し塗布装置が用いられる（特許文献１参照）。この特許文献に示す例では、部品搭載装置と塗布装置の機能を併せ有する電子部品実装用装置において、試し塗布装置としての捨て打ちステーションを部品供給手段取り付け用の取付座の一部に装着するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−５９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年電子業界においても生産形態は多品種少量生産が主流となり、生産設備についても高い生産効率とともに多様な生産形態に対応可能な、フレキシビリティを兼ね備えた設備構成が求められるようになっている。すなわち、従来の電子部品実装ラインにおいて求められていた同一装置における多品種対応性に加えて、同一装置を異なる作業用にも転用可能な装置形態が求められるようになってきている。そしてこのような要請により、上述の付随作業についても異なる機能を備えた作業ユニットを、作業ヘッドの機能に応じて選択的に装着することが求められるようになっている。
【０００６】
しかしながら特許文献に示す先行技術例を含めて、従来の電子部品実装用装置においては、作業ヘッドに応じて付随作業用の作業ユニットを合理的な機構・レイアウトで配置し、且つ作業性よく交換可能な構成とはなっていなかった。例えば特許文献１に示す例では、試し塗布装置として専用の駆動機構を備えた捨て打ちステーションを、本来はテープフィーダなどが取り付けられる取付座を占有する形で配置した形態となっており、同一装置を異なる作業用に転用するのに適した装置形態とは言い難いものであった。
【０００７】
そこで本発明は、同一装置を異なる作業用に転用するのに適した電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置に用いられ作業性よく他種の作業ユニットと交換可能な粘性体の試し塗布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】
【０００８】
本発明の電子部品実装用装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置であって、前記基板を搬送路に沿って搬送する基板搬送機構と、前記搬送路に設けられ前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記位置決めされた基板に対して前記作業を実行する作業ヘッドと、複数種類から選択されて交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構と、前記作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えた。
【０００９】
本発明の粘性体の試し塗布装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、前記基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置であって、前記電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される着脱ユニットと、前記着脱ユニットに設けられ、試し塗布用のシート上に粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、前記作業ユニット装着部に備えられた駆動源によって駆動され前記塗布ステージに前記シートを供給するシート供給機構と、前記シート供給機構と前記駆動源とを嵌脱自在に連結して前記シート供給機構に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えることにより、同一装置を異なる作業用に容易に転用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ユニット装着部の構造の説明図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置におけるノズルストッカの構造説明図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の構造説明図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の動作説明図である。
【００１２】
まず図１、図２，図３を参照して、電子部品実装用装置の構造を説明する。この電子部品実装装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ、基板に対して所定の作業を実行する機能を有するものである。ここでは、所定の作業として、基板に電子部品接合用のペーストを塗布するペースト塗布作業および部品供給部から取り出した電子部品を基板に搭載する部品搭載作業を実行する機能を合わせ有する電子部品実装用装置の例を示している。
【００１３】
図１、図２において、基台１上にはＸ方向（基板搬送方向）の２つの搬送路２ａを備えた基板搬送機構２が配設されている。搬送路２ａには基板位置決め部３が設けられており、基板搬送機構２によって搬送路２ａに沿って搬送される基板４は、基板位置決め部３に
よって以下に説明する作業機構による作業実行位置に位置決めされ、下方から下受けされて保持される。
【００１４】
基板搬送機構２の両側は作業機構を配置する作業機構配置エリアとなっており、本実施の形態においてはこれらの作業機構配置エリアには、それぞれ部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂが配設されている。部品搭載機構５Ａは、基板４に電子部品を搭載する機能を有しており、ペースト塗布機構５Ｂは基板４に対して電子部品の接合用のペーストを塗布する機能を有している。なお本実施の形態においては、基板搬送機構２の一方側に部品搭載機構５Ａを、他方側にペースト塗布機構５Ｂを配置した例を示しているが、電子部品実装ラインの構成によっては、部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂのいずれか１種類を基板搬送機構２の両側に配置する構成でもよい。
【００１５】
部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂの構成および機能について説明する。基台１のＸ方向の一端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル１１がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動テーブル１１は水平方向に細長形状で設けられたビーム部材１１ａを主体としており、ビーム部材１１ａにはリニアレール１２が水平方向に配設されている。リニアレール１２には、矩形状の２つの結合ブラケット１４Ａ，１４Ｂが、それぞれリニアブロック１３を介してＹ方向にスライド自在に装着されている。
【００１６】
結合ブラケット１４Ａ，１４Ｂには、それぞれリニア駆動機構（図３に示す固定子２０および可動子２１参照）を備え、Ｙ軸移動テーブル１１と同様構成の第１のＸ軸移動テーブル１５Ａ，第２のＸ軸移動テーブル１５Ｂが結合されている。第１のＸ軸移動テーブル１５Ａ，第２のＸ軸移動テーブル１５Ｂには、それぞれ矩形状の装着ベース２２Ａ，２２Ｂ（図３参照）を介して、基板に対して作業を実行する作業ヘッドとしての搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８が着脱自在に装着されている。
【００１７】
基板搬送機構２の手前側に配設された部品搭載機構５Ａには部品供給部６が設けられており、部品供給部６には複数のテープフィーダ７が装着されている。テープフィーダ７は、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、この電子部品を以下に説明する部品搭載機構によるピックアップ位置に供給する。図３に示すように、搭載ヘッド１６は複数（ここでは８個）の単位搭載ヘッド１７を備えた多連型ヘッドであり、それぞれの単位搭載ヘッド１７の下端部には、電子部品を吸着して保持する吸着ノズル２３が装着されている。
【００１８】
吸着ノズル２３は、単位搭載ヘッド１７に内蔵されたノズル昇降機構によって昇降する（矢印ａ参照）。Ｙ軸移動テーブル１１、Ｘ軸移動テーブル１５Ａを駆動することにより搭載ヘッド１６はＸ方向、Ｙ方向に移動する。吸着ノズル２３は電子部品に当接して吸着保持するノズル軸２３ａと、ノズル軸２３ａの上部に水平方向に張り出した円板状の鍔部２３ｂと、鍔部２３ｂの上部に位置する装着基部２３ｃより構成され、単位搭載ヘッド１７の下端部に装着基部２３ｃを嵌合させることにより着脱自在に装着される。
【００１９】
これにより、各単位搭載ヘッド１７は部品供給部６のテープフィーダ７から電子部品２４を取り出して、基板位置決め部３によって位置決めされた基板４に移送し基板４に設定された部品実装位置に搭載する。したがって、搭載ヘッド１６は基板位置決め部３によって位置決めされた基板４に対して所定の作業としての部品搭載作業を実行する作業ヘッドとなっている。またＹ軸移動テーブル１１、第１のＸ軸移動テーブル１５Ａは、複数種類から選択されて交換自在に装着された作業ヘッドとしての搭載ヘッド１６を、部品搭載作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構となっている。
【００２０】
部品供給部６と搬送路２ａとの間には、部品認識装置８およびノズルストッカ９が配設
されている。部品供給部６から電子部品を取り出した搭載ヘッド１６が部品認識装置８の上方を移動する際に、部品認識装置８は搭載ヘッド１６に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。ノズルストッカ９は、単位搭載ヘッド１７に交換自在に装着される吸着ノズル２３を、電子部品の種類ごとに収納保持する。搭載ヘッド１６がノズルストッカ９に対してアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、単位搭載ヘッド１７には実装対象となる電子部品に対応した吸着ノズル２３が装着される。図２に示すように、搭載ヘッド１６には一体に移動する基板認識用のカメラ１９が、Ｘ軸テーブル１５Ａの下方に位置して装着ベース２２Ａを介して取り付けられている。カメラ１９は搭載ヘッド１６とともに搬送路２ａによって位置決めされた基板４の上方に移動して、基板４に設けられた認識マークを撮像する。
【００２１】
第２のＸ軸テーブル１５Ｂの装着ベース２２Ｂには、下端部に塗布ノズル２５ａを備えた塗布ユニット２５を内蔵したペースト塗布ヘッド１８が交換自在に装着されている。塗布ユニット２５は塗布ノズル２５ａを昇降させるノズル昇降機構を備えており、ペースト塗布ヘッド１８を基板位置決め部３に位置決め保持された基板４上に移動させて、塗布ノズル２５ａを昇降させて（矢印ｂ）ペースト塗布動作を行わせることにより、基板４のペースト塗布点には粘性体である電子部品接合用のペースト２６が塗布される。
【００２２】
図４に示すように、ノズルストッカ９、試し塗布ユニット１０は装着互換性を有しており、予め前述の作業ヘッド移動機構による搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８の移動範囲内に配設された作業ユニット装着部３０に交換自在に装着される。作業ユニット装着部３０は、基台１の上面に固着されるベース部３１に立設されたポスト部材３２によって保持された水平な装着プレート３３を備えている。装着プレート３３には、複数種類の機能の異なる作業ユニットの１つが交換自在に装着される。これらの作業ユニットは、複数種類から選択されて装着ベース２２Ａ、２２Ｂに交換自在に装着される作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するためのものである。
【００２３】
作業ユニット装着部３０は、装着プレート３３に装着される作業ユニットを駆動する為のシリンダ３４が水平姿勢で配設されており、シリンダ３４のロッド３４ａの端部からは棒状の駆動部材３５が垂直姿勢で上方に延出している。シリンダ３４を駆動することによりロッド３４ａが突没し、これにより駆動部材３５が水平移動して装着プレート３３に装着された作業ユニットを駆動する。
【００２４】
装着プレート３３の一方側の側端面３３ａには、装着プレート３３に装着される作業ユニットを識別するためのセンサユニット３６が配設されている。またノズルストッカ９のベース部９ａ、試し塗布ユニット１０のベース部１０ａにおいてセンサユニット３６に対応する位置には、センサユニット３６に検知させるためのドグユニット３７が配設されている。センサユニット３６には複数の（ここでは３個）の遮光型のフォトセンサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃが装着されており、ドグユニット３７にはこれらの複数のフォトセンサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうちのいずれか１つまたは複数に対応する位置にこれらのフォトセンサを遮光するためのドグ部材（ここでは、ドグ部材３７ａ、３７ｂの２つ）が装着されている。ここでドグ部材の配列は、作業ユニットの種類によって予め特定されている。
【００２５】
ノズルストッカ９や試し塗布ユニット１０などの作業ユニットを作業ユニット装着部３０に装着すると、ドグユニット３７はセンサユニット３６に対して近接し（矢印ｃ）、これによりドグ部材３７ａ、３７ｂなどのドグ部材は、それぞれ対応したフォトセンサ（ここではフォトセンサ３６ａ、３６ｃ）を遮光してユニット識別処理部３８に対して検出信号を出力する。ユニット識別処理部３８はこれらの検出信号に基づき、作業ユニット装着部３０に装着された作業ユニットの種類を識別し、識別結果を制御部３９に対して送信する。制御部３９は、この識別結果から識別された作業ユニットが本来装着されるべき正し
い作業ユニットであるか否かを判断し、この判断結果に基づいて当該電子部品実装用装置において作業ヘッドが動作を行うことの可否を判別する。
【００２６】
上記構成において、センサユニット３６、ドグユニット３７、ユニット識別処理部３８は、作業ユニット装着部に装着された作業ユニットの種類を識別する作業ユニット識別手段を構成する。そして制御部３９は、作業ユニット識別手段の識別結果に基づいて作業ヘッドによる作業実行可否を判別する制御手段となっている。例えばノズルストッカ９が装着されていることが識別されることにより部品搭載動作が実行可能であると判断され、また試し塗布ユニット１０が装着されていることが識別されることによりペースト塗布のための試し塗布が実行可能であると判断される。
【００２７】
次に図５を参照して、ノズルストッカ９の構造および機能を説明する。図５において、ノズルストッカ９の基部を構成し装着プレート３３の上面に装着されるベース部９ａには、ノズル２３を立姿勢で収納保持するための収納孔９ｂが、搭載ヘッド１６における吸着ノズル２３の装着配置に対応してマトリックス状に設けられている。ベース部９ａの上面には、ベース部９ａの略全範囲を覆う形状の係止プレート４１が、ベース部９ａの上面との間に鍔部２３ｂの厚みよりも大きな隙間を保ってスライド自在に配設されている。係止プレート４１の一端部には内部に嵌入孔４２ａが設けられた連結部材４２に結合されており、嵌入孔４２ａにはロッド３４ａの端部から上方に延出した駆動部材３５の上端部が嵌入している。シリンダ３４を駆動することにより、駆動部材３５が水平方向に往復動し（矢印ｄ）、これにより、係止プレート４１はベース部９ａの上面において往復動する。ここで、ノズル２３がベース部９ａに収納された状態で係止プレート４１をスライドさせることができるようになっている。
【００２８】
係止プレート４１には、ベース部９ａにおける収納孔９ｂのマトリックス配列の各行に対応した位置にノズル挿通開口４１ａがＸ方向に設けられている。ノズル挿通開口４１ａには、収納孔９ｂのマトリックス配列の各列に対応して、両側から内側に向かって部分的に延出した係止爪部４１ｂが設けられている。ここでノズル挿通開口４１ａの形状寸法は、開口幅寸法Ｂ１がノズル２３の鍔部２３ｂの径寸法Ｄよりも大きく、且つ係止爪部４１ｂが内側に延出した部分の内法寸法Ｂ２が径寸法Ｄよりも小さくなるように設定されている。
【００２９】
したがって、係止爪部４１ｂが突出して設けられていない範囲では、ノズル２３はノズル挿通開口４１ａを上下方向に挿通可能であり、係止爪部４１ｂが突出した部分においては、ノズル２３はノズル挿通開口４１ａを上下方向に挿通できないようになっている。これにより、搭載ヘッド１６をノズルストッカ９にアクセスさせて吸着ノズル２３の交換を行うノズル交換動作において、必要なタイミングにおいてのみ吸着ノズル２３をノズルストッカ９に固定保持し、必要なタイミングにおいて吸着ノズル２３のノズルストッカ９からの離脱を許容することが可能となっている。
【００３０】
次に図６を参照して、作業ユニット装着部３０に着脱自在に装着される試し塗布ユニット１０の構造および機能を説明する。試し塗布ユニット１０は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、電子部品実装用装置に予め設けられた作業ユニット装着部３０に装着されることにより、基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置を構成するものである。
【００３１】
図６において、装着プレート３３の上面に載置されるベース部１０ａには、試し塗布用のシート５４上にペースト塗布ヘッド１８によってペーストを試し塗布するための塗布ステージ５３と、シート供給機構５０が配設されている。シート供給機構５０は、塗布ステ
ージ５３にシート５４を供給する機能を有するものであり、シート５４を巻回状態で供給する供給ロール５４ａが嵌脱自在に装着されるシート供給リール５１（供給ロール装着部）と、シート供給リール５１から引き出されて塗布ステージ５３にて試し塗布が行われた後のシート５４を巻き取る巻取ロール５４ｂが嵌脱自在に装着されるシート巻取リール５２（巻き取りロール装着部）とを備えている。
【００３２】
シート供給リール５１、シート巻取リール５２の供給ロール軸５１ａ、巻取ロール軸５２ａは、それぞれ軸受けブロック６１、６２によって軸支されている。軸受けブロック６１にはトルクリミッタ機構が内蔵されており、シート巻取リール５２によってシート５４を引き出すシート引出力が所定強さ以上の力で作用したときにのみ回転して、供給ロール５４ａからシート５４を送り出すようになっている。軸受けブロック６２には１方向のみの回転を許容するワンウェイクラッチ機構が内蔵されており、これにより巻取ロール軸５２ａの緩み方向の回転が防止される。巻取ロール軸５２ａが軸受けブロック６２から延出した先端部には、巻取ロール軸５２ａの回転駆動用のピニオン６３が結合されている。
【００３３】
試し塗布ユニット１０の上面において、ピニオン６３の下方にはガイドレール５５がＸ方向に配設されており、ガイドレール５５にスライド自在に嵌合したスライダ５６には、ピニオン６３と噛合するラック５７が結合されている。ラック５７の側面には、内部に嵌入孔５８ａが設けられた連結部材５８がＹ方向に延出して結合されており、嵌入孔５８ａ内にはロッド３４ａの先端部から上方に延出して設けられた駆動部材３５が嵌入している。試し塗布ユニット１０を作業ユニット装着部３０に装着する際には、嵌入孔５８ａに駆動部材３５が嵌入するよう試し塗布ユニット１０を装着プレート３３に対して位置合わせし、ベース部１０ａを装着プレート３３に対して下降させる。
【００３４】
このようにして試し塗布ユニット１０が装着された状態で、シリンダ３４を駆動してロッド３４ａが突没することにより駆動部材３５は水平方向に往復動（矢印ｆ）し、この駆動部材３５の往復動は連結部材５８を介してラック５７に伝達される。そしてラック５７が水平方向に移動することにより、ピニオン６３には回転駆動力が伝達される。ピニオン６３には１方向のみの回転を許容するワンウェイクラッチ機構が内蔵されており、ロッド３４ａが突出方向に移動する際にのみ、巻取ロール軸５２ａにシート巻き取り方向（矢印ｇ）の回転が伝達されるようになっている。駆動部材３５、連結部材５８は、シート供給機構５０とシリンダ３４とを嵌脱自在に連結して、シート供給機構５０に駆動力を伝達する駆動伝達手段を構成する。なお嵌入孔５８ａ内における駆動部材３５の嵌合状態は、駆動部材３５の往復動方向に隙間が存在して、いわゆる「遊び代」を有する嵌合状態となっており、この遊び代を適切に設定することにより、固定ストロークのシリンダ３４を駆動源として用いる構成において、シート５４を巻き取るための巻取ロール軸５２ａの回転量を調整することができる。
【００３５】
すなわち本実施の形態に示す試し塗布装置は、電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される試し塗布ユニット（着脱ユニット）１０と、試し塗布ユニット（着脱ユニット）１０に設けられ、試し塗布用のシート５４上に粘性体であるペーストを試し塗布するための塗布ステージ５３と、作業ユニット装着部３０に備えられた駆動源としてのシリンダ３４によって駆動され塗布ステージ５３にシート５４を供給するシート供給機構５０と、シート供給機構５０とシリンダ３４とを嵌脱自在に連結して、シート供給機構５０に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた構成となっている。
【００３６】
そしてシート供給機構５０は、シート５４を巻回状態で供給する供給ロール５４ａが嵌脱自在に装着されるシート供給リール５１（供給ロール装着部）と、シート供給リール５１から引き出されて塗布ステージ５３にて試し塗布が行われた後のシート５４を巻き取る巻取ロール５４ｂが嵌脱自在に装着されるシート巻取リール５２（巻取りロール装着部）
とを備えている。
【００３７】
次に図７を参照して、電子部品実装用装置において試し塗布ユニット１０を対象として実行される試し塗布動作について説明する。図７（ａ）に示すように、作業ユニット装着部３０には試し塗布ユニット１０が装着され、試し塗布装置が動作可能な状態となっている。試し塗布実行に際しては、ペースト塗布ヘッド１８を試し塗布ユニット１０の上方に移動させ、塗布ユニット２５の塗布ノズル２５ａを塗布ステージ５３の上方に位置させる。次いで塗布ノズル２５ａを塗布ステージ５３上に供給されたシート５４に対して昇降させて（矢印ｈ）、塗布ノズル２５ａからペースト２６を試し塗布する。
【００３８】
次いで試し塗布結果の確認を行う。すなわち図７（ｂ）に示すように、ペースト塗布ヘッド１８を移動させて、基板認識カメラ１９を試し塗布されたペースト２６の上方に位置させ、ペースト２６を基板認識カメラ１９によって撮像する。そしてこの撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識することにより、塗布ノズル２５ａによるペーストの塗布状態の成否が判定される。
【００３９】
なおここでは、ペーストの塗布状態を判定することを目的とした試し塗布を試し塗布ユニット１０に対して行う例を示したが、塗布状態の判定を目的とすることなく、単に塗布ノズル２５ａの先端部に付着したペーストを除去することや、本塗布動作を実行する前のならし動作などを目的としてペーストを塗布するいわゆる「捨て打ち」を試し塗布ユニット１０を対象として実行するようにしてもよい。
【００４０】
試し塗布を実行した後には、シート送りが実行される。すなわち図７（ｃ）に示すように、ロッド３４ａが突出する方向にシリンダ３４を駆動して駆動部材３５を水平移動させる（矢印ｉ）。これによりラック５７は連結部材５８を介して駆動部材３５によって水平移動し、ピニオン６３がラック５７によって回転駆動される。そしてこの回転が巻取ロール軸５２ａを介してシート巻取リール５２に伝達されることにより（矢印ｊ）、シート５４がシート巻取リール５２によって巻き取られて、シート送り方向（矢印ｋ）に送られる。
【００４１】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装用装置は、作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に、作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部３０を設けている。これにより、作業ヘッドを交換して同一装置を異なる作業用に転用する際には、付随動作を実行するための作業ユニットを交換することができ、装置の転用のための作業を容易に行うことができる。
【００４２】
また本実施の形態に示す粘性体の試し塗布装置は、上述の作業ユニット装着部に着脱自在に装着可能となっていることから、必要に応じて他の作業ユニットと容易に交換することができる。さらに、この構成の試し塗布装置においては、試し塗布ユニット１０を作業ユニット装着部３０から取り外した状態で供給ロール５４ａ、巻取ロール５４ｂを交換することが可能であることから、シート交換作業を作業性よく行うことができるとともに、試し塗布ユニット１０を複数備えておくことにより、１つの試し塗布ユニット１０を装着して使用しながら他の試し塗布ユニット１０を対象としてシート交換作業を行うことができ、装置動作を停止することなくシート交換作業が可能となる。
【００４３】
なお本実施の形態においては、作業ヘッドとして搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８の例を示し、これらの作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットとしてノズルストッカ９、試し塗布ユニット１０の例を示したが、他の種類の作業ヘッドを電子部品実装用装置に装着して使用する場合においても本発明を適用す
ることができる。
【００４４】
例えば作業ヘッドとして基板を撮像するための撮像ユニットを備えた検査用撮像ヘッドを用いる場合には、特定の付随動作を実行するための作業ユニットとして、撮像ユニットに備えられた照明装置の光量測定用の反射治具が作業ユニット装着部３０に装着される。すなわち、既知の反射特性を有する反射治具を作業ユニット装着部３０に装着しておき、撮像ユニットの稼働時には予め定められたインターバルで撮像ユニットを作業ユニット装着部３０にアクセスさせ、照明装置からの反射光をカメラによって受光して、照明装置に用いられている光源の経時劣化状態を測定する。また基板搬送機構２に設けられた基板位置決め部３として、ピンによって基板の下面を支持するピン支持方式の基板下受け装置を用いる場合には、複数種類の下受けピンを収納保持した下受けピンストッカを作業ユニット装着部３０に装着するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電子部品実装用装置は同一装置を異なる作業用に転用するのに適しているという利点を有し、また本発明の粘性体の試し塗布装置は作業性よく他種の作業ユニットと交換可能であるという利点を有し、いずれも基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ユニット装着部の構造の説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置におけるノズルストッカの構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の構造説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の動作説明図
【符号の説明】
【００４７】
２ 基板搬送機構
３ 基板位置決め部
４ 基板
５Ａ 部品搭載機構
５Ｂ ペースト塗布機構
６ 部品供給部
９ ノズルストッカ
１０ 試し塗布ユニット
１６ 搭載ヘッド
１８ ペースト塗布ヘッド
１９ 基板認識カメラ
２２Ａ，２２Ｂ 装着ベース
２３ 吸着ノズル
２４ 電子部品
２５ 塗布ユニット
３４ シリンダ
３５ 駆動部材
３６ センサユニット
３７ ドグユニット
５１ シート供給リール（供給ロール装着部）
５２ シート巻取リール（巻取ロール装着部）
５３ 塗布ステージ
５４ シート
５４ａ 供給ロール
５４ｂ 巻取ロール
５７ ラック
５８ 連結部材
６３ ピニオン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに使用される電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置において基板へ粘性体を試し塗布するために用いられる粘性体の試し塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインは、基板に電子部品接合用のペーストや接着剤などの粘性体を塗布する塗布装置や塗布後の基板に電子部品を搭載する部品搭載装置など、異なる作業機能を備えた複数の電子部品実装用装置を連結して構成されている。このような電子部品実装用装置は、共通構成の基板搬送機構によって上流側から下流側に基板を搬送しながら、各装置に備えられた部品搭載ヘッドや塗布ヘッドなどの作業ヘッドによって、基板に対して部品搭載作業や粘性体の塗布作業など、各装置毎に所定の作業を行うようになっている。
【０００３】
このような各装置毎の作業動作においては、作業ヘッドが本来動作として行う主作業以外にも、主作業に付随して必要とされる各種の付随作業が存在する。例えば、部品搭載ヘッドによって電子部品を基板に移送搭載する作業では、部品搭載ヘッドに装着される部品吸着用のノズルを搭載対象の電子部品の種類に応じて交換するノズル交換作業が付随作業として必要とされる。また塗布ヘッドによって基板に粘性体を塗布する作業では、塗布動作実行に先立って塗布ノズルによって適正塗布量のペーストが実際に塗布されているか否かを確認するための試し塗布作業が付随動作として必要とされる。
【０００４】
このような付随作業の実行には、作業ヘッドのみならず各作業の内容に応じた専用の作業ユニットを必要とする。例えば、塗布装置において試し塗布を行うためには、塗布動作実際に試行的に行うための塗布ステージを備えた試し塗布装置が用いられる（特許文献１参照）。この特許文献に示す例では、部品搭載装置と塗布装置の機能を併せ有する電子部品実装用装置において、試し塗布装置としての捨て打ちステーションを部品供給手段取り付け用の取付座の一部に装着するようにしている。
【特許文献１】特開２００２−５９０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年電子業界においても生産形態は多品種少量生産が主流となり、生産設備についても高い生産効率とともに多様な生産形態に対応可能な、フレキシビリティを兼ね備えた設備構成が求められるようになっている。すなわち、従来の電子部品実装ラインにおいて求められていた同一装置における多品種対応性に加えて、同一装置を異なる作業用にも転用可能な装置形態が求められるようになってきている。そしてこのような要請により、上述の付随作業についても異なる機能を備えた作業ユニットを、作業ヘッドの機能に応じて選択的に装着することが求められるようになっている。
【０００６】
しかしながら特許文献に示す先行技術例を含めて、従来の電子部品実装用装置においては、作業ヘッドに応じて付随作業用の作業ユニットを合理的な機構・レイアウトで配置し、且つ作業性よく交換可能な構成とはなっていなかった。例えば特許文献１に示す例では、試し塗布装置として専用の駆動機構を備えた捨て打ちステーションを、本来はテープフィーダなどが取り付けられる取付座を占有する形で配置した形態となっており、同一装置を異なる作業用に転用するのに適した装置形態とは言い難いものであった。
【０００７】
そこで本発明は、同一装置を異なる作業用に転用するのに適した電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置に用いられ作業性よく他種の作業ユニットと交換可能な粘性体の試し塗布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】
【０００８】
本発明の電子部品実装用装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置であって、前記基板を搬送路に沿って搬送する基板搬送機構と、前記搬送路に設けられ前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記位置決めされた基板に対して前記作業を実行する作業ヘッドと、複数種類から選択されて交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構と、前記作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えた。
【０００９】
本発明の粘性体の試し塗布装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、前記基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置であって、前記電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される着脱ユニットと、前記着脱ユニットに設けられ、試し塗布用のシート上に粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、前記作業ユニット装着部に備えられた駆動源によって駆動され前記塗布ステージに前記シートを供給するシート供給機構と、前記シート供給機構と前記駆動源とを嵌脱自在に連結して前記シート供給機構に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えることにより、同一装置を異なる作業用に容易に転用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の部分断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ユニット装着部の構造の説明図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置におけるノズルストッカの構造説明図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の構造説明図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の動作説明図である。
【００１２】
まず図１、図２，図３を参照して、電子部品実装用装置の構造を説明する。この電子部品実装装置は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ、基板に対して所定の作業を実行する機能を有するものである。ここでは、所定の作業として、基板に電子部品接合用のペーストを塗布するペースト塗布作業および部品供給部から取り出した電子部品を基板に搭載する部品搭載作業を実行する機能を合わせ有する電子部品実装用装置の例を示している。
【００１３】
図１、図２において、基台１上にはＸ方向（基板搬送方向）の２つの搬送路２ａを備えた基板搬送機構２が配設されている。搬送路２ａには基板位置決め部３が設けられており、基板搬送機構２によって搬送路２ａに沿って搬送される基板４は、基板位置決め部３に
よって以下に説明する作業機構による作業実行位置に位置決めされ、下方から下受けされて保持される。
【００１４】
基板搬送機構２の両側は作業機構を配置する作業機構配置エリアとなっており、本実施の形態においてはこれらの作業機構配置エリアには、それぞれ部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂが配設されている。部品搭載機構５Ａは、基板４に電子部品を搭載する機能を有しており、ペースト塗布機構５Ｂは基板４に対して電子部品の接合用のペーストを塗布する機能を有している。なお本実施の形態においては、基板搬送機構２の一方側に部品搭載機構５Ａを、他方側にペースト塗布機構５Ｂを配置した例を示しているが、電子部品実装ラインの構成によっては、部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂのいずれか１種類を基板搬送機構２の両側に配置する構成でもよい。
【００１５】
部品搭載機構５Ａ、ペースト塗布機構５Ｂの構成および機能について説明する。基台１のＸ方向の一端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル１１がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動テーブル１１は水平方向に細長形状で設けられたビーム部材１１ａを主体としており、ビーム部材１１ａにはリニアレール１２が水平方向に配設されている。リニアレール１２には、矩形状の２つの結合ブラケット１４Ａ，１４Ｂが、それぞれリニアブロック１３を介してＹ方向にスライド自在に装着されている。
【００１６】
結合ブラケット１４Ａ，１４Ｂには、それぞれリニア駆動機構（図３に示す固定子２０および可動子２１参照）を備え、Ｙ軸移動テーブル１１と同様構成の第１のＸ軸移動テーブル１５Ａ，第２のＸ軸移動テーブル１５Ｂが結合されている。第１のＸ軸移動テーブル１５Ａ，第２のＸ軸移動テーブル１５Ｂには、それぞれ矩形状の装着ベース２２Ａ，２２Ｂ（図３参照）を介して、基板に対して作業を実行する作業ヘッドとしての搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８が着脱自在に装着されている。
【００１７】
基板搬送機構２の手前側に配設された部品搭載機構５Ａには部品供給部６が設けられており、部品供給部６には複数のテープフィーダ７が装着されている。テープフィーダ７は、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、この電子部品を以下に説明する部品搭載機構によるピックアップ位置に供給する。図３に示すように、搭載ヘッド１６は複数（ここでは８個）の単位搭載ヘッド１７を備えた多連型ヘッドであり、それぞれの単位搭載ヘッド１７の下端部には、電子部品を吸着して保持する吸着ノズル２３が装着されている。
【００１８】
吸着ノズル２３は、単位搭載ヘッド１７に内蔵されたノズル昇降機構によって昇降する（矢印ａ参照）。Ｙ軸移動テーブル１１、Ｘ軸移動テーブル１５Ａを駆動することにより搭載ヘッド１６はＸ方向、Ｙ方向に移動する。吸着ノズル２３は電子部品に当接して吸着保持するノズル軸２３ａと、ノズル軸２３ａの上部に水平方向に張り出した円板状の鍔部２３ｂと、鍔部２３ｂの上部に位置する装着基部２３ｃより構成され、単位搭載ヘッド１７の下端部に装着基部２３ｃを嵌合させることにより着脱自在に装着される。
【００１９】
これにより、各単位搭載ヘッド１７は部品供給部６のテープフィーダ７から電子部品２４を取り出して、基板位置決め部３によって位置決めされた基板４に移送し基板４に設定された部品実装位置に搭載する。したがって、搭載ヘッド１６は基板位置決め部３によって位置決めされた基板４に対して所定の作業としての部品搭載作業を実行する作業ヘッドとなっている。またＹ軸移動テーブル１１、第１のＸ軸移動テーブル１５Ａは、複数種類から選択されて交換自在に装着された作業ヘッドとしての搭載ヘッド１６を、部品搭載作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構となっている。
【００２０】
部品供給部６と搬送路２ａとの間には、部品認識装置８およびノズルストッカ９が配設
されている。部品供給部６から電子部品を取り出した搭載ヘッド１６が部品認識装置８の上方を移動する際に、部品認識装置８は搭載ヘッド１６に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。ノズルストッカ９は、単位搭載ヘッド１７に交換自在に装着される吸着ノズル２３を、電子部品の種類ごとに収納保持する。搭載ヘッド１６がノズルストッカ９に対してアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、単位搭載ヘッド１７には実装対象となる電子部品に対応した吸着ノズル２３が装着される。図２に示すように、搭載ヘッド１６には一体に移動する基板認識用のカメラ１９が、Ｘ軸テーブル１５Ａの下方に位置して装着ベース２２Ａを介して取り付けられている。カメラ１９は搭載ヘッド１６とともに搬送路２ａによって位置決めされた基板４の上方に移動して、基板４に設けられた認識マークを撮像する。
【００２１】
第２のＸ軸テーブル１５Ｂの装着ベース２２Ｂには、下端部に塗布ノズル２５ａを備えた塗布ユニット２５を内蔵したペースト塗布ヘッド１８が交換自在に装着されている。塗布ユニット２５は塗布ノズル２５ａを昇降させるノズル昇降機構を備えており、ペースト塗布ヘッド１８を基板位置決め部３に位置決め保持された基板４上に移動させて、塗布ノズル２５ａを昇降させて（矢印ｂ）ペースト塗布動作を行わせることにより、基板４のペースト塗布点には粘性体である電子部品接合用のペースト２６が塗布される。
【００２２】
図４に示すように、ノズルストッカ９、試し塗布ユニット１０は装着互換性を有しており、予め前述の作業ヘッド移動機構による搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８の移動範囲内に配設された作業ユニット装着部３０に交換自在に装着される。作業ユニット装着部３０は、基台１の上面に固着されるベース部３１に立設されたポスト部材３２によって保持された水平な装着プレート３３を備えている。装着プレート３３には、複数種類の機能の異なる作業ユニットの１つが交換自在に装着される。これらの作業ユニットは、複数種類から選択されて装着ベース２２Ａ、２２Ｂに交換自在に装着される作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するためのものである。
【００２３】
作業ユニット装着部３０は、装着プレート３３に装着される作業ユニットを駆動する為のシリンダ３４が水平姿勢で配設されており、シリンダ３４のロッド３４ａの端部からは棒状の駆動部材３５が垂直姿勢で上方に延出している。シリンダ３４を駆動することによりロッド３４ａが突没し、これにより駆動部材３５が水平移動して装着プレート３３に装着された作業ユニットを駆動する。
【００２４】
装着プレート３３の一方側の側端面３３ａには、装着プレート３３に装着される作業ユニットを識別するためのセンサユニット３６が配設されている。またノズルストッカ９のベース部９ａ、試し塗布ユニット１０のベース部１０ａにおいてセンサユニット３６に対応する位置には、センサユニット３６に検知させるためのドグユニット３７が配設されている。センサユニット３６には複数の（ここでは３個）の遮光型のフォトセンサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃが装着されており、ドグユニット３７にはこれらの複数のフォトセンサ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうちのいずれか１つまたは複数に対応する位置にこれらのフォトセンサを遮光するためのドグ部材（ここでは、ドグ部材３７ａ、３７ｂの２つ）が装着されている。ここでドグ部材の配列は、作業ユニットの種類によって予め特定されている。
【００２５】
ノズルストッカ９や試し塗布ユニット１０などの作業ユニットを作業ユニット装着部３０に装着すると、ドグユニット３７はセンサユニット３６に対して近接し（矢印ｃ）、これによりドグ部材３７ａ、３７ｂなどのドグ部材は、それぞれ対応したフォトセンサ（ここではフォトセンサ３６ａ、３６ｃ）を遮光してユニット識別処理部３８に対して検出信号を出力する。ユニット識別処理部３８はこれらの検出信号に基づき、作業ユニット装着部３０に装着された作業ユニットの種類を識別し、識別結果を制御部３９に対して送信する。制御部３９は、この識別結果から識別された作業ユニットが本来装着されるべき正し
い作業ユニットであるか否かを判断し、この判断結果に基づいて当該電子部品実装用装置において作業ヘッドが動作を行うことの可否を判別する。
【００２６】
上記構成において、センサユニット３６、ドグユニット３７、ユニット識別処理部３８は、作業ユニット装着部に装着された作業ユニットの種類を識別する作業ユニット識別手段を構成する。そして制御部３９は、作業ユニット識別手段の識別結果に基づいて作業ヘッドによる作業実行可否を判別する制御手段となっている。例えばノズルストッカ９が装着されていることが識別されることにより部品搭載動作が実行可能であると判断され、また試し塗布ユニット１０が装着されていることが識別されることによりペースト塗布のための試し塗布が実行可能であると判断される。
【００２７】
次に図５を参照して、ノズルストッカ９の構造および機能を説明する。図５において、ノズルストッカ９の基部を構成し装着プレート３３の上面に装着されるベース部９ａには、ノズル２３を立姿勢で収納保持するための収納孔９ｂが、搭載ヘッド１６における吸着ノズル２３の装着配置に対応してマトリックス状に設けられている。ベース部９ａの上面には、ベース部９ａの略全範囲を覆う形状の係止プレート４１が、ベース部９ａの上面との間に鍔部２３ｂの厚みよりも大きな隙間を保ってスライド自在に配設されている。係止プレート４１の一端部には内部に嵌入孔４２ａが設けられた連結部材４２に結合されており、嵌入孔４２ａにはロッド３４ａの端部から上方に延出した駆動部材３５の上端部が嵌入している。シリンダ３４を駆動することにより、駆動部材３５が水平方向に往復動し（矢印ｄ）、これにより、係止プレート４１はベース部９ａの上面において往復動する。ここで、ノズル２３がベース部９ａに収納された状態で係止プレート４１をスライドさせることができるようになっている。
【００２８】
係止プレート４１には、ベース部９ａにおける収納孔９ｂのマトリックス配列の各行に対応した位置にノズル挿通開口４１ａがＸ方向に設けられている。ノズル挿通開口４１ａには、収納孔９ｂのマトリックス配列の各列に対応して、両側から内側に向かって部分的に延出した係止爪部４１ｂが設けられている。ここでノズル挿通開口４１ａの形状寸法は、開口幅寸法Ｂ１がノズル２３の鍔部２３ｂの径寸法Ｄよりも大きく、且つ係止爪部４１ｂが内側に延出した部分の内法寸法Ｂ２が径寸法Ｄよりも小さくなるように設定されている。
【００２９】
したがって、係止爪部４１ｂが突出して設けられていない範囲では、ノズル２３はノズル挿通開口４１ａを上下方向に挿通可能であり、係止爪部４１ｂが突出した部分においては、ノズル２３はノズル挿通開口４１ａを上下方向に挿通できないようになっている。これにより、搭載ヘッド１６をノズルストッカ９にアクセスさせて吸着ノズル２３の交換を行うノズル交換動作において、必要なタイミングにおいてのみ吸着ノズル２３をノズルストッカ９に固定保持し、必要なタイミングにおいて吸着ノズル２３のノズルストッカ９からの離脱を許容することが可能となっている。
【００３０】
次に図６を参照して、作業ユニット装着部３０に着脱自在に装着される試し塗布ユニット１０の構造および機能を説明する。試し塗布ユニット１０は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、電子部品実装用装置に予め設けられた作業ユニット装着部３０に装着されることにより、基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置を構成するものである。
【００３１】
図６において、装着プレート３３の上面に載置されるベース部１０ａには、試し塗布用のシート５４上にペースト塗布ヘッド１８によってペーストを試し塗布するための塗布ステージ５３と、シート供給機構５０が配設されている。シート供給機構５０は、塗布ステ
ージ５３にシート５４を供給する機能を有するものであり、シート５４を巻回状態で供給する供給ロール５４ａが嵌脱自在に装着されるシート供給リール５１（供給ロール装着部）と、シート供給リール５１から引き出されて塗布ステージ５３にて試し塗布が行われた後のシート５４を巻き取る巻取ロール５４ｂが嵌脱自在に装着されるシート巻取リール５２（巻き取りロール装着部）とを備えている。
【００３２】
シート供給リール５１、シート巻取リール５２の供給ロール軸５１ａ、巻取ロール軸５２ａは、それぞれ軸受けブロック６１、６２によって軸支されている。軸受けブロック６１にはトルクリミッタ機構が内蔵されており、シート巻取リール５２によってシート５４を引き出すシート引出力が所定強さ以上の力で作用したときにのみ回転して、供給ロール５４ａからシート５４を送り出すようになっている。軸受けブロック６２には１方向のみの回転を許容するワンウェイクラッチ機構が内蔵されており、これにより巻取ロール軸５２ａの緩み方向の回転が防止される。巻取ロール軸５２ａが軸受けブロック６２から延出した先端部には、巻取ロール軸５２ａの回転駆動用のピニオン６３が結合されている。
【００３３】
試し塗布ユニット１０の上面において、ピニオン６３の下方にはガイドレール５５がＸ方向に配設されており、ガイドレール５５にスライド自在に嵌合したスライダ５６には、ピニオン６３と噛合するラック５７が結合されている。ラック５７の側面には、内部に嵌入孔５８ａが設けられた連結部材５８がＹ方向に延出して結合されており、嵌入孔５８ａ内にはロッド３４ａの先端部から上方に延出して設けられた駆動部材３５が嵌入している。試し塗布ユニット１０を作業ユニット装着部３０に装着する際には、嵌入孔５８ａに駆動部材３５が嵌入するよう試し塗布ユニット１０を装着プレート３３に対して位置合わせし、ベース部１０ａを装着プレート３３に対して下降させる。
【００３４】
このようにして試し塗布ユニット１０が装着された状態で、シリンダ３４を駆動してロッド３４ａが突没することにより駆動部材３５は水平方向に往復動（矢印ｆ）し、この駆動部材３５の往復動は連結部材５８を介してラック５７に伝達される。そしてラック５７が水平方向に移動することにより、ピニオン６３には回転駆動力が伝達される。ピニオン６３には１方向のみの回転を許容するワンウェイクラッチ機構が内蔵されており、ロッド３４ａが突出方向に移動する際にのみ、巻取ロール軸５２ａにシート巻き取り方向（矢印ｇ）の回転が伝達されるようになっている。駆動部材３５、連結部材５８は、シート供給機構５０とシリンダ３４とを嵌脱自在に連結して、シート供給機構５０に駆動力を伝達する駆動伝達手段を構成する。なお嵌入孔５８ａ内における駆動部材３５の嵌合状態は、駆動部材３５の往復動方向に隙間が存在して、いわゆる「遊び代」を有する嵌合状態となっており、この遊び代を適切に設定することにより、固定ストロークのシリンダ３４を駆動源として用いる構成において、シート５４を巻き取るための巻取ロール軸５２ａの回転量を調整することができる。
【００３５】
すなわち本実施の形態に示す試し塗布装置は、電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される試し塗布ユニット（着脱ユニット）１０と、試し塗布ユニット（着脱ユニット）１０に設けられ、試し塗布用のシート５４上に粘性体であるペーストを試し塗布するための塗布ステージ５３と、作業ユニット装着部３０に備えられた駆動源としてのシリンダ３４によって駆動され塗布ステージ５３にシート５４を供給するシート供給機構５０と、シート供給機構５０とシリンダ３４とを嵌脱自在に連結して、シート供給機構５０に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えた構成となっている。
【００３６】
そしてシート供給機構５０は、シート５４を巻回状態で供給する供給ロール５４ａが嵌脱自在に装着されるシート供給リール５１（供給ロール装着部）と、シート供給リール５１から引き出されて塗布ステージ５３にて試し塗布が行われた後のシート５４を巻き取る巻取ロール５４ｂが嵌脱自在に装着されるシート巻取リール５２（巻取りロール装着部）
とを備えている。
【００３７】
次に図７を参照して、電子部品実装用装置において試し塗布ユニット１０を対象として実行される試し塗布動作について説明する。図７（ａ）に示すように、作業ユニット装着部３０には試し塗布ユニット１０が装着され、試し塗布装置が動作可能な状態となっている。試し塗布実行に際しては、ペースト塗布ヘッド１８を試し塗布ユニット１０の上方に移動させ、塗布ユニット２５の塗布ノズル２５ａを塗布ステージ５３の上方に位置させる。次いで塗布ノズル２５ａを塗布ステージ５３上に供給されたシート５４に対して昇降させて（矢印ｈ）、塗布ノズル２５ａからペースト２６を試し塗布する。
【００３８】
次いで試し塗布結果の確認を行う。すなわち図７（ｂ）に示すように、ペースト塗布ヘッド１８を移動させて、基板認識カメラ１９を試し塗布されたペースト２６の上方に位置させ、ペースト２６を基板認識カメラ１９によって撮像する。そしてこの撮像結果を認識処理部（図示省略）によって認識することにより、塗布ノズル２５ａによるペーストの塗布状態の成否が判定される。
【００３９】
なおここでは、ペーストの塗布状態を判定することを目的とした試し塗布を試し塗布ユニット１０に対して行う例を示したが、塗布状態の判定を目的とすることなく、単に塗布ノズル２５ａの先端部に付着したペーストを除去することや、本塗布動作を実行する前のならし動作などを目的としてペーストを塗布するいわゆる「捨て打ち」を試し塗布ユニット１０を対象として実行するようにしてもよい。
【００４０】
試し塗布を実行した後には、シート送りが実行される。すなわち図７（ｃ）に示すように、ロッド３４ａが突出する方向にシリンダ３４を駆動して駆動部材３５を水平移動させる（矢印ｉ）。これによりラック５７は連結部材５８を介して駆動部材３５によって水平移動し、ピニオン６３がラック５７によって回転駆動される。そしてこの回転が巻取ロール軸５２ａを介してシート巻取リール５２に伝達されることにより（矢印ｊ）、シート５４がシート巻取リール５２によって巻き取られて、シート送り方向（矢印ｋ）に送られる。
【００４１】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装用装置は、作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に、作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部３０を設けている。これにより、作業ヘッドを交換して同一装置を異なる作業用に転用する際には、付随動作を実行するための作業ユニットを交換することができ、装置の転用のための作業を容易に行うことができる。
【００４２】
また本実施の形態に示す粘性体の試し塗布装置は、上述の作業ユニット装着部に着脱自在に装着可能となっていることから、必要に応じて他の作業ユニットと容易に交換することができる。さらに、この構成の試し塗布装置においては、試し塗布ユニット１０を作業ユニット装着部３０から取り外した状態で供給ロール５４ａ、巻取ロール５４ｂを交換することが可能であることから、シート交換作業を作業性よく行うことができるとともに、試し塗布ユニット１０を複数備えておくことにより、１つの試し塗布ユニット１０を装着して使用しながら他の試し塗布ユニット１０を対象としてシート交換作業を行うことができ、装置動作を停止することなくシート交換作業が可能となる。
【００４３】
なお本実施の形態においては、作業ヘッドとして搭載ヘッド１６、ペースト塗布ヘッド１８の例を示し、これらの作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットとしてノズルストッカ９、試し塗布ユニット１０の例を示したが、他の種類の作業ヘッドを電子部品実装用装置に装着して使用する場合においても本発明を適用す
ることができる。
【００４４】
例えば作業ヘッドとして基板を撮像するための撮像ユニットを備えた検査用撮像ヘッドを用いる場合には、特定の付随動作を実行するための作業ユニットとして、撮像ユニットに備えられた照明装置の光量測定用の反射治具が作業ユニット装着部３０に装着される。すなわち、既知の反射特性を有する反射治具を作業ユニット装着部３０に装着しておき、撮像ユニットの稼働時には予め定められたインターバルで撮像ユニットを作業ユニット装着部３０にアクセスさせ、照明装置からの反射光をカメラによって受光して、照明装置に用いられている光源の経時劣化状態を測定する。また基板搬送機構２に設けられた基板位置決め部３として、ピンによって基板の下面を支持するピン支持方式の基板下受け装置を用いる場合には、複数種類の下受けピンを収納保持した下受けピンストッカを作業ユニット装着部３０に装着するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の電子部品実装用装置は同一装置を異なる作業用に転用するのに適しているという利点を有し、また本発明の粘性体の試し塗布装置は作業性よく他種の作業ユニットと交換可能であるという利点を有し、いずれも基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の部分断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ユニット装着部の構造の説明図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置におけるノズルストッカの構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の構造説明図
【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における粘性体の試し塗布装置の動作説明図
【符号の説明】
【００４７】
２ 基板搬送機構
３ 基板位置決め部
４ 基板
５Ａ 部品搭載機構
５Ｂ ペースト塗布機構
６ 部品供給部
９ ノズルストッカ
１０ 試し塗布ユニット
１６ 搭載ヘッド
１８ ペースト塗布ヘッド
１９ 基板認識カメラ
２２Ａ，２２Ｂ 装着ベース
２３ 吸着ノズル
２４ 電子部品
２５ 塗布ユニット
３４ シリンダ
３５ 駆動部材
３６ センサユニット
３７ ドグユニット
５１ シート供給リール（供給ロール装着部）
５２ シート巻取リール（巻取ロール装着部）
５３ 塗布ステージ
５４ シート
５４ａ 供給ロール
５４ｂ 巻取ロール
５７ ラック
５８ 連結部材
６３ ピニオン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置であって、
前記基板を搬送路に沿って搬送する基板搬送機構と、前記搬送路に設けられ前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記位置決めされた基板に対して前記作業を実行する作業ヘッドと、複数種類から選択されて交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構と、
前記作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えたことを特徴とする電子部品実装用装置。
【請求項２】
前記作業ユニット装着部に装着された作業ユニットの種類を識別する作業ユニット識別手段と、作業ユニット識別手段の識別結果に基づいて前記作業ヘッドによる作業実行可否を判別する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装用装置。
【請求項３】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、前記基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置であって、
前記電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される着脱ユニットと、
前記着脱ユニットに設けられ、試し塗布用のシート上に粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、前記作業ユニット装着部に備えられた駆動源によって駆動され前記塗布ステージに前記シートを供給するシート供給機構と、
前記シート供給機構と前記駆動源とを嵌脱自在に連結して前記シート供給機構に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えたことを特徴とする粘性体の試し塗布装置。
【請求項４】
前記シート供給機構が、前記シートを巻回状態で供給する供給ロールが嵌脱自在に装着される供給ロール装着部と、前記供給ロール装着部から引き出されて前記塗布ステージにて試し塗布が行われた後の前記シートを巻き取る巻取ロールが嵌脱自在に装着される巻取ロール装着部とを備えたことを特徴とする請求項３記載の粘性体の試し塗布装置。
【請求項１】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられ前記基板に対して所定の作業を実行する電子部品実装用装置であって、
前記基板を搬送路に沿って搬送する基板搬送機構と、前記搬送路に設けられ前記基板を位置決めして保持する基板位置決め部と、前記位置決めされた基板に対して前記作業を実行する作業ヘッドと、複数種類から選択されて交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業を実行するために移動させる作業ヘッド移動機構と、
前記作業ヘッド移動機構による作業ヘッドの移動範囲内に設けられ、前記作業ヘッドの作業機能に応じた特定の付随動作を実行するための作業ユニットが着脱自在に装着される作業ユニット装着部とを備えたことを特徴とする電子部品実装用装置。
【請求項２】
前記作業ユニット装着部に装着された作業ユニットの種類を識別する作業ユニット識別手段と、作業ユニット識別手段の識別結果に基づいて前記作業ヘッドによる作業実行可否を判別する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品実装用装置。
【請求項３】
基板に電子部品を実装して実装基板を生産する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置において、前記基板へ粘性体を塗布する塗布作業に先立って粘性体を試し塗布する粘性体の試し塗布装置であって、
前記電子部品実装用装置に設けられた作業ユニット装着部に着脱自在に装着される着脱ユニットと、
前記着脱ユニットに設けられ、試し塗布用のシート上に粘性体を試し塗布するための塗布ステージと、前記作業ユニット装着部に備えられた駆動源によって駆動され前記塗布ステージに前記シートを供給するシート供給機構と、
前記シート供給機構と前記駆動源とを嵌脱自在に連結して前記シート供給機構に駆動力を伝達する駆動伝達手段とを備えたことを特徴とする粘性体の試し塗布装置。
【請求項４】
前記シート供給機構が、前記シートを巻回状態で供給する供給ロールが嵌脱自在に装着される供給ロール装着部と、前記供給ロール装着部から引き出されて前記塗布ステージにて試し塗布が行われた後の前記シートを巻き取る巻取ロールが嵌脱自在に装着される巻取ロール装着部とを備えたことを特徴とする請求項３記載の粘性体の試し塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２５３１９２（Ｐ２００９−２５３１９２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０２２７１（Ｐ２００８−１０２２７１）
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]