電子部品搭載装置
【課題】簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置を提供する。
【解決手段】電子部品搭載装置において、記憶装置に記憶された駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するモータ制御手段，モータ制御手段による駆動制御の際、振動部１６５の上下振動を制御する振動部制御手段として機能するＣＰＵを備え、駆動パターンは、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、振動部制御手段は、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御する。
【解決手段】電子部品搭載装置において、記憶装置に記憶された駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するモータ制御手段，モータ制御手段による駆動制御の際、振動部１６５の上下振動を制御する振動部制御手段として機能するＣＰＵを備え、駆動パターンは、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、振動部制御手段は、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルで電子部品を吸着して基板に搭載する電子部品搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品搭載装置では、吸着ノズルを搭載し、Ｘ−Ｙ平面を自在に移動可能なヘッドを備え、電子部品フィーダにより吸着領域まで搬送される電子部品を吸着ノズルで吸着することで電子部品を受け取り、基板の部品搭載箇所までヘッドが移動して電子部品の搭載を行っている。
そして、上記ヘッドによる電子部品の吸着を行う際、重力や所定の振動等の影響による吸着領域内での電子部品の吸着位置のバラツキに起因して、電子部品の吸着エラーが生じるという問題があった。
【０００３】
上記電子部品フィーダは、電子部品を配置したキャビティ領域を有するキャリアテープと、キャリアテープを被覆して貼付されたカバーテープと、により構成さる部品テープを備える。そこで、例えば、吸着ノズルにより電子部品を吸着する直前に、キャビティ領域に対向するカバーテープに貫通孔を形成し、この貫通孔からキャビティ領域内にエアーを吹き込ませることにより、吹き込んだエアーが電子部品をキャビティ領域底面から浮き上がらせて、吸着ノズルで確実に電子部品を吸着保持できる電子部品搭載装置が知られている（特許文献１等参照）。
また、例えば、吸着ノズルによる吸着位置の確認箇所に移送された電子部品が、吸着ノズルと並設されたカメラにより撮影され、この電子部品の画像情報に基づいて、電子部品の供給箇所に供給された電子部品に対する吸着ノズルの吸着位置を確認し、当該吸着位置の誤差を補正等することができるものが知られている（特許文献２，３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５６４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９１１号公報
【特許文献３】特許第２５９０９８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の電子部品搭載装置を用いた場合、エアーを吹き付ける手段が必要となるとともに、部品テープ自体に貫通孔が形成されたもので無ければならず、部品テープ内に異物が混入してしまうおそれがある。また、上記特許文献２又は特許文献３に記載の発明の如く吸着ノズルと並設されたカメラを用いる場合、一旦カメラ自体を電子部品の真上に合わせて撮像を行った上で吸着ノズルの位置を調整するため、余分な時間が発生し、電子部品の実装に要する時間が掛かるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電子部品を供給する電子部品フィーダと、前記電子部品フィーダにより供給された電子部品を吸着する吸着ノズルを備えたヘッドと、を備え、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置において、前記電子部品フィーダは、前記電子部品を個別に収容する収容部を有する部品テープを前記吸着ノズルにより前記電子部品が吸着される吸着領域まで搬送する搬送部と、前記搬送部を駆動する駆動モータと、前記吸着領域近傍で前記部品テープの下面に当接し、前記電子部品を上下振動させる振動部と、を有し、前記駆動モータの駆動パターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された駆動パターンに基づいて前記駆動モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記モータ制御手段による駆動制御の際、前記振動部の上下振動を制御する振動部制御手段と、を備え、前記駆動パターンは、前記部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による前記部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、前記振動部による振動時の当該電子部品と当該電子部品が収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、前記振動部制御手段は、前記駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで前記振動部が上下振動するように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品搭載装置において、前記基板に搭載する電子部品を搬送する部品テープを特定する特定手段を備え、前記電子部品フィーダは、複数の電子部品を各々供給するように複数設けられており、前記記憶手段は、前記駆動モータの駆動パターンを、電子部品を搬送する部品テープごとに記憶しており、前記モータ制御手段は、前記特定手段により特定された部品テープに応じた駆動パターンを前記記憶手段より抽出し、当該抽出した駆動パターンで前記駆動モータを駆動制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品搭載装置において、前記電子部品に作用する前記搬送動作における加速の向きと逆方向の慣性力により、前記電子部品を前記摩擦による摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、前記電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動モータは、部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、当該電子部品と収容部との摩擦に打ち勝つように駆動制御することにより、電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させ、当該端部にて吸着ノズルに吸着させることが可能となる。具体的には、部品テープによる電子部品の搬送動作が行われる際に、当該電子部品に上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、電子部品を摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させ、当該端部にて吸着ノズルに吸着させることが可能となる。さらに、本発明によると、駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで、部品テープの下面に当接する振動部が上下振動するように制御されるので、電子部品と収容部との摩擦の影響を緩和することが可能となり、一層確実に電子部品を収容部の端部へと移動させることができる。また、本発明では、上記のような構成で吸着位置が調整されるので、エアーを吹き付ける構造を必要とせず、カメラによる撮像を行う必要もない。
したがって、本発明は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子部品搭載装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】Ｘ軸方向に沿った視線から見たヘッドの側面図である。
【図３】本発明に係る電子部品フィーダの概略構成を示す説明図である。
【図４】図３におけるＴ部の拡大図である。
【図５】本発明に係る電子部品搭載装置の制御を説明するためのブロック図である。
【図６】駆動モータにおいて電流を流すコイル端子をポインタごとに記載したテーブルである。
【図７】駆動モータの駆動パターンを例示した図であり、（Ａ）は駆動モータの加速度及び速度の時間的変化を、（Ｂ）は振動部の振動状態の切換え（ＯＮ／ＯＦＦ）を、（Ｃ）は駆動モータ内で電流を付与するコイル端子の切換えを、（Ｄ）は駆動モータ及び振動部に付与する電流値を、（Ｅ）は（Ｃ）の切換えられた各々の状態の継続時間（タイマ値）を、それぞれ示す。
【図８】本発明に係る電子部品搭載装置による電子部品の吸着位置調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７に示す駆動パターンの別のパターンを例示した図であり、（Ａ）は駆動モータの加速度及び速度の時間的変化を、（Ｂ）は振動部の振動状態の切換え（ＯＮ／ＯＦＦ）を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（発明の実施形態）
本発明の実施形態について、図１〜図８に基づいて説明する。以下、図示のように、水平面において互いに直交する二方向をそれぞれＸ軸方向とＹ軸方向とする。また、これらに直交する鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００１３】
電子部品搭載装置１００は、基板Ｋに各種の電子部品Ｃの搭載を行うものであって、例えば、Ｘ軸方向に基板を搬送する基板搬送手段１０８と、当該基板搬送手段１０８による基板搬送経路の途中に設けられた基板Ｋに対する電子部品搭載作業を行うための基板保持部１０４と、搭載の対象となる電子部品Ｃを供給する複数の電子部品フィーダ１６０をＸ軸方向に複数備えた部品供給部１５０と、吸着ノズル１４１を昇降可能に保持して電子部品Ｃの保持を行うヘッド１４０と、ヘッド１４０を部品供給部１０２と基板保持部１０４とを含んだ作業エリア内の任意の位置に駆動搬送するヘッド移動機構としてのＸ−Ｙガントリ１０７と、上記各構成を搭載支持するベースフレーム１１４と上記各構成の動作制御を行う制御部１０と、を備えている。
【００１４】
（基板搬送手段及び基板保持部）
基板搬送手段１０８は、図示しない搬送ベルトを備えており、その搬送ベルトにより基板ＫをＸ軸方向に沿って搬送する。
基板保持部１０４は、基板搬送手段１０８による基板搬送経路の途中に設けられ、電子部品Ｃを基板Ｋへ搭載する際の作業位置で基板Ｋを固定保持する。そして、この基板保持部１０４は、作業位置まで搬送された基板Ｋを保持し且つ下方から基板に接する図示しない複数の支持ピンで支持し、上方から電子部品Ｃの搭載時の基板Ｋの撓みを防止する。
これにより、基板Ｋは安定した状態で保持されて電子部品Ｃの搭載作業が行われる。
【００１５】
（部品供給部）
部品供給部１５０は、各々の電子部品Ｃを供給する複数の電子部品フィーダ１６０と、当該電子部品フィーダ１６０をＸ軸方向に並べて保持するフィーダバンク１５１と、からなる。
【００１６】
フィーダバンク１５１は、ベースフレーム１１４のＹ軸方向一端部に設けられ、Ｘ−Ｙ平面に沿って各電子部品フィーダ１６０を載置する載置板１５１ａと、各電子部品フィーダ１６０の先端部を突き当てて位置決めする立板１５１ｂと、から構成される。かかるフィーダバンク１５１は、ベースフレーム１１４に対して着脱可能であり、装着時には定位置に固定される構造となっている。そして、電子部品フィーダ１６０の先端部には位置決め用の図示しない突起が形成されており、上記フィーダバンク１５１の立板１５１ｂには、突起が挿入される位置決め用穴がＸ軸方向に並んで形成されている。これにより、各電子部品フィーダ１６０は、載置板１５１ａの上面において、Ｘ軸方向に沿って羅列し且つＸ軸方向における定位置に装備される。
なお、各電子部品フィーダ１６０にはラッチ機構が設けられ、ラッチ機構の操作によりフィーダバンク１５１への着脱が可能となっている。
【００１７】
電子部品フィーダ１６０は、例えば、図３及び図４に示すように、部品テープＡをヘッダ１４０（吸着ノズル１４１）により電子部品Ｃが吸着される吸着領域１６０ａまで搬送する搬送部１６０ｂと、搬送部１６０ｂを駆動させる駆動モータ１６４と、部品テープＡの搬送方向Ｌにおいて吸着領域１６０ａの下方に設けられた振動部１６５と、を含んで構成される。
【００１８】
搬送部１６０ｂは、例えば、部品テープＡが巻かれたテープリール１６１と、部品テープＡを吸着領域１６０ａに向けて送り出すスプロケットホイール１６２と、部品テープＡの表面に貼付されたカバーテープＢを回収する回収リール１６３と、を含んで構成される。
【００１９】
テープリール１６１は、例えば、複数の電子部品Ｃを長手方向に均一間隔で形成された凹状の収容部１６１ａに収容する部品テープＡを巻回してなり、スプロケットホイール１６２の回転に応じて、当該部品テープＡを搬送方向Ｌに向けて送り出す。
【００２０】
スプロケットホイール１６２は、例えば、部品テープＡの下面の孔部（図示省略）に係合する複数の突起部（図示省略）が外周面に形成されている。そして、スプロケットホイール１６２は、駆動モータ１６４と伝達ベルト１６２ａを介して接続されており、駆動モータ１６４の回転に応じて回転する際に、上記突起部により部品テープＡを確実に搬送方向Ｌへ送り出すことができる。
【００２１】
回収リール１６３は、例えば、駆動モータ１６４と伝達ベルト１６３ａを介して接続されており、駆動モータ１６４の回転に応じて回転する際に、図示しない剥離部により部品テープＡの表面から剥離されるカバーテープＢを回収して巻回する。このカバーテープＢの剥離した部品テープＡ（キャリアテープ）では、収容部１６１ａに収容される電子部品Ｃが上方から露出した状態となるため、吸着領域１６０ａにおいて吸着ノズル１４１により電子部品Ｃが吸着可能な状態となる。
【００２２】
駆動モータ１６４は、例えば、制御部１０より出力される駆動信号に応じて回転するモータであり、コイルを１相２相交互に励磁する１−２相励磁ステッピングモータで構成され、回転角に応じて部品テープＡを図３に示す搬送方向Ｌに搬送させる。
具体的には、駆動モータ１６４は、ロータを磁化する２つのコイル（一方のコイルの端子をＸとＸ′、他方のコイルの端子をＹとＹ′）を備えて構成され、例えば、図６のテーブル１８０で示すポインタ０〜７を順々に変化させて、電流を付与するコイル端子Ｘ，Ｘ′，Ｙ，Ｙ′を段階的に切換えることで、モータの回転角を８通りに（細やかに）調整することができる。なお、図６において、「１」と「０」は、各々のコイル端子に「電流が流れている状態」と「流れていない状態」をそれぞれ示す。
【００２３】
振動部１６５は、例えば、搬送方向Ｌの吸着領域１６０ａの下方において、部品テープＡの下面に当接するように設けられ、制御部１０より出力される駆動信号に応じて（電流が付与されることにより）上下方向に往復動可能に構成された、圧電スピーカ等と同様な直流振動子ユニットである。つまり、振動部１６５に電流が付与されて振動部１６５が上下振動することにより、上部の部品テープＡ（及び電子部品Ｃ）に所定の上下振動が作用する。
【００２４】
（Ｘ−Ｙガントリ）
Ｘ−Ｙガントリ１０７は、Ｘ軸方向にヘッド１４０の移動を案内するＸ軸ガイドレール１０７ａと、このＸ軸ガイドレール１０７ａと共にヘッド１４０をＹ軸方向に案内する二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂと、Ｘ軸方向に沿ってヘッド１４０を移動させる駆動源であるＸ軸モータ１０９と、Ｘ軸ガイドレール１０７ａを介してヘッド１４０をＹ軸方向に移動させる駆動源であるＹ軸モータ１１０とを備えている。そして、各モータ１０９、１１０の駆動により、ヘッド１４０を二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂの間となる領域のほぼ全体に搬送することを可能としている。
なお、各モータ１０９、１１０はサーボモータであり、ぞれぞれの回転量が制御部１０に認識され、所望の回転量となるように制御されることにより、ヘッド１４０を介して吸着ノズル１４１の位置決めを行っている。
また、電子部品搭載作業の必要上、前述した部品供給部１５０、基板保持部１０４はいずれもＸ−Ｙガントリ１０７によるヘッド１４０の搬送可能領域内に配置されている。
【００２５】
（ヘッド）
ヘッド１４０は、例えば、図１，図２，図５に示すように、その先端部で空気吸引により電子部品Ｃを保持する吸着ノズル１４１と、剛体からなる支持フレーム１４２と、吸着ノズル１４１に回転動作を付与する回転モータ１４４と、支持フレーム１４２に対してＺ軸方向に沿って上下動可能に支持されると共に吸着ノズル１４１回転可能に支持する移動体１４５と、ノズル１４１に対してＺ軸方向に沿って上下動動作を付与する駆動源であるＺ軸モータ１４６と、を備えている。
【００２６】
上記吸着ノズル１４１は、内部が中空であってその下端部で電子部品Ｃの吸着を行うと共にその上端部で図示しないエアーチューブから負圧の供給を受けている。
【００２７】
さらに、吸着ノズル１４１は、図示しないスラスト軸受けを介して移動体１４５に支持されており、移動体１４５と共に上下動を行いつつ移動体１４５に対して回転動作を可能としており、電子部品Ｃの吸着、搬送、搭載等を行う際の上下動を可能としている。
【００２８】
また、ヘッド１４０には、図１に示すように、電子部品Ｃの搭載時に基板Ｋに付された位置決めマークを撮像し、基板位置を認識するための基板撮像カメラ１５２が搭載されている。この基板撮像カメラ１５２は、その視線がＺ軸方向に沿って下方を向くようにヘッド１４０に取り付けられている。
【００２９】
（制御部）
制御部１０は、図５に示すように、主に、Ｘ−Ｙガントリ１０７のＸ軸モータ１０９、Ｙ軸モータ１１０、ヘッド１４０において吸着ノズル１４１の昇降を行うＺ軸モータ１４６、吸着ノズル１４１の回転を行う回転モータ１４４、吸着ノズル１４１への負圧の供給と停止を切り換える切り換え用電磁弁１５３、電子部品Ｃの搭載時に基板位置を認識するための基板撮像カメラ１５２、搬送部１６０ｂ（部品テープＡ）を搬送方向Ｌに搬送する駆動モータ１６４、電流が付与されて上下振動する振動部１６５等と接続される。
そして、制御部１０は、例えば、上記各構成について各種の制御プログラムに従って各種の処理及び制御を実行するＣＰＵ３０（モータ制御手段、振動部制御手段、特定手段）と、当該各種の処理及び制御を実行するためのプログラムが格納されたシステムＲＯＭ１２と、各種のデータを格納することで各種の処理の作業領域となるＲＡＭ１３と、ＣＰＵ３０と各種の機器との接続を図るＩ／Ｆ（インターフェース）１４と、各種設定情報等が格納される不揮発性の記憶装置１７（記憶手段）と、各種の設定や操作に要するデータの入力を行うための操作パネル１５と、各種設定の内容や必要情報の提示等を行う表示モニタ１８と、を有している。
【００３０】
記憶装置１７は、基板に搭載する各電子部品Ｃの搭載順番や搭載位置、当該搭載する電子部品Ｃを識別する識別子等を記憶した搭載データと、各電子部品フィーダ１６０が供給する電子部品Ｃの識別子及び当該電子部品Ｃを送る部品テープＡの番号（部品テープ番号）等を電子部品フィーダ１６０ごとに記憶したフィーダ情報と、部品テープ番号に対応付けて駆動モータ１６４の駆動パターンに関する情報を各々記憶した駆動パターンデータと、その他の設定情報等を格納する。
【００３１】
ここで、駆動モータ１６４の駆動パターンとは、例えば、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、振動部１６５による振動時における当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように設定したものを、部品テープＡの種類ごとに（部品テープ番号ごとに）パターン化したものである。つまり、部品テープＡによる電子部品Ｃの搬送動作が行われる際に、当該電子部品Ｃに上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、吸着領域１６０ａに搬送される電子部品Ｃを摩擦力の作用方向と逆向きに移動させ、収容部１６１ａの端部に位置させるための駆動モータ１６４の加減速パターンである。
【００３２】
また、駆動パターンデータとは、図６に示す駆動モータ１６４内の電流を付与するコイル端子（Ｘ，Ｙ，Ｘ′，Ｙ′）をポインタ単位で記載したテーブル１８０と、上記各々のポインタに基づいて駆動モータ１６４を駆動する時間（例えば、図７（Ｅ）に示す、ポインタ「０」：４．５ｍｓ，「１」：３ｍｓ，「２」：２ｍｓ，「３」：１．５ｍｓ，・・・，などのタイマ値）と、駆動する際の電流値（例えば、図７（Ｄ）のＡｍｏｖ）と、等が部品テープＡの種類に応じて記載されたデータである。
そして、例えば、ＣＰＵ３０が、当該駆動パターンデータに基づいて、ポインタを設定し、当該ポインタに基づく駆動時間で特定のコイル端子に電流を流し、ポインタを切換えて同様の過程を繰り返して駆動モータ１６４を駆動させることで、図７（Ａ）に示すような加速度／速度変化をもたせることができる。これにより、例えば、図７（Ａ）の「加速度」や「速度」に示すような、駆動モータ１６４を急激に加速させた後緩やかに減速させることで、図４の搬送方向Ｌと逆向きの慣性力が電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力に打ち勝った場合、電子部品Ｃが搬送方向Ｌと逆向きに移動を行うため、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６０ａの端部Ａ１に調整することが可能となる。
さらに、駆動パターンデータには、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４の加速度が最大値を示す近傍（加速度の絶対値が所定値以上となるタイミング）で振動部１６５に電流を付与し、振動部１６５を上下振動させるための電流値／電流を付与する時間に関するデータ（例えば、図７（Ｄ）のＡｖｉｂ）が含まれる。つまり、振動部１６５を上下振動させることにより、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力の影響を緩和することができるので、一層確実に電子部品Ｃの吸着位置を収容部１６１ａの端部に調整することが可能となる。
なお、図７（Ｃ）の「Ｘ」「Ｙ」「Ｘ′」「Ｙ′」は、駆動モータ１６４内の各々のコイル端子に電流が流れる状態／流れない状態の時間的変化を示しており、各々縦線で囲われた領域は、左から順に図６のテーブル１８０のポインタ０〜７の状態に対応している。
また、上記駆動パターンは、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦と駆動モータ１６４の加速度との対応関係を計算により求めて定めても良いが、振動部１６５により電子部品Ｃに振動を付与した状態で部品テープＡを搬送して、実際に収容部１６１ａ内で電子部品Ｃが端部Ａ１又はＡ２側に移動するための加減速パターンを試験的に求めることで定めても良い。
【００３３】
ＣＰＵ３０は、システムＲＯＭ１２に記憶された各種制御プログラムを実行することにより、基板上への各電子部品Ｃの搭載等を制御する。
具体的には、ＣＰＵ３０は、搭載データを読み込み、基板に搭載する電子部品Ｃの識別子を取得し、当該識別子に基づいてフィーダ情報から当該電子部品Ｃを供給する電子部品フィーダ１６０を特定する。そして、ＣＰＵ３０は、特定された電子部品フィーダ１６０より部品テープ番号を取得して当該電子部品Ｃを送る部品テープＡを特定し、上記部品テープ番号に対応する駆動モータ１６４の駆動パターンを駆動パターンデータより抽出する。そして、ＣＰＵ３０は、上記抽出した駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するとともに、振動部１６５の上下振動を制御することにより、基板上に搭載する電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を収容部１６１ａの端部に調整することができる。
【００３４】
（電子部品の吸着位置調整処理）
図８のフローチャートを用いて本実施形態における電子部品搭載装置１００による電子部品Ｃの吸着位置調整処理について説明する。
【００３５】
まず、ＣＰＵ３０は、記憶装置１７の搭載データを読み込み、電子部品Ｃのリストから基板に搭載する電子部品Ｃの識別子を取得し、当該識別子に基づいてフィーダ情報から当該電子部品Ｃを供給する電子部品フィーダ１６０を特定する（ステップＳ１）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１にて特定された電子部品フィーダ１６０に配設される部品テープＡの番号（部品テープ番号）をフィーダ情報より取得する（ステップＳ２）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２にて特定した部品テープ番号に応じて駆動モータ１６４の駆動パターンを決定する（ステップＳ３）。
次いで、ＣＰＵ３０は、駆動パターンデータを参照して、ステップＳ３にて決定した駆動パターンで駆動モータ１６４が駆動するように、テーブル１８０や、上記テーブル１８０に記載される各々のポインタに基づいて駆動モータ１６４を駆動する時間（タイマ値）や、上記駆動時の電流値等を読み込み、現在ポインタ（例えば、図５のポインタ０）及びタイマ値（例えば、図４（Ｃ）及び図５のポインタ０に対応するコイル端子「Ｘ」「Ｙ′」へ電流を付与する時間であり、図４（Ｅ）の４．５ｍｓに対応する）を設定し、当該ポインタに対応するコイル端子に電流を付与して駆動モータ１６４の駆動を開始する（ステップＳ４）。また、この際、ＣＰＵ３０は、駆動パターンデータに基づいて振動部１６５を上下振動させるタイミングを設定して当該タイミングに応じて振動部１６５に電流を付与するとともに、タイマ値に対する計時処理を開始する。なお、タイマ値が０ｍｓと設定されている場合を、駆動モータ１６４を停止するタイミングとする。
【００３６】
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４にて設定したタイマ値が０以下となったか否かを判断し（ステップＳ５）、０以下で無いと判断した場合、０以下となるまで当該ポインタに基づく駆動モータ１６４の駆動を継続する（ステップＳ５；Ｎｏ）。一方で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５で０以下となったと判断した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、現在のポインタに１を付加して次のポインタ（例えば、図５のポインタ１）に移行させる（ステップＳ６）。
次いで、ＣＰＵ３０は、移行させたポインタに該当する欄がテーブル１８０に存在するか否か（つまり、移行させたポインタがテーブル１８０のポインタの最大値を超過したものとなっているか否か）を判断し（ステップＳ７）、存在しないと判断した場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、現在のポインタをテーブル１８０の先頭ポインタに戻す（ステップＳ８）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７にて存在すると判断した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）のポインタ、及び、ステップＳ８にて変更された先頭ポインタのタイマ値を駆動パターンデータより読み込む（ステップＳ９）。
そして、ＣＰＵ３０が、ステップＳ９にて読み込まれたタイマ値が０であると判断した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）は本処理を終了し、０でないと判断した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）はステップＳ５以降の処理を繰り返す。
【００３７】
以上により本実施形態に係る電子部品搭載装置１００によると、電子部品フィーダ１６０は、電子部品Ｃを個別に収容する収容部１６１ａを有する部品テープＡを吸着ノズル１４１により電子部品Ｃが吸着される吸着領域１６０ａまで搬送する搬送部１６０ｂと、搬送部１６０ｂを駆動する駆動モータ１６４と、吸着領域１６０ａ近傍で部品テープＡの下面に当接し、電子部品Ｃを上下振動させる振動部１６５と、を有し、駆動モータ１６４の駆動パターンを記憶する記憶装置１７と、記憶装置１７に記憶された駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するモータ制御手段，モータ制御手段による駆動制御の際、振動部１６５の上下振動を制御する振動部制御手段として機能するＣＰＵ３０と、を備え、駆動パターンは、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、振動部１６５の振動時の当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように設定され、振動部制御手段は、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御する。
【００３８】
つまり、電子部品搭載装置１００において、駆動モータ１６４は、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、当該電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように駆動制御される。そのため、部品テープＡによる電子部品Ｃの搬送動作が行われる際に、当該電子部品Ｃに上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、電子部品Ｃを摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、電子部品Ｃを吸着領域１６０ａにおける収容部１６１ａの端部に位置させることが可能となる。さらに、本発明によると、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御されるので、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力の影響を緩和することが可能となり、一層確実に電子部品Ｃを収容部１６１ａの端部へ移動させることができる。また、電子部品搭載装置１００では、上記のような構成で吸着位置が調整されるので、エアーを吹き付ける構造を必要とせず、カメラによる撮像を行う必要もない。
したがって、本発明は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置であるといえる。
【００３９】
また、電子部品搭載装置１００によると、ＣＰＵ３０は、基板Ｋに搭載する電子部品Ｃを搬送する部品テープＡを特定する特定手段としての機能を備え、電子部品フィーダ１６０は、複数の電子部品Ｃを各々供給するように複数設けられており、記憶装置１７は、駆動モータ１６４の駆動パターンを、電子部品Ｃを搬送する部品テープＡごとに記憶しており、モータ制御手段は、特定手段により特定された部品テープＡに応じた駆動パターンを記憶装置１７より抽出し、抽出した駆動パターンで駆動モータ１６４を駆動制御するように構成されている。
【００４０】
つまり、電子部品搭載装置１００は、モータ制御手段により部品テープＡの種類に応じた駆動パターンで駆動モータ１６４を駆動制御するので、部品テープＡの種類に左右されずに基板Ｋに搭載する複数の電子部品Ｃを収容部１６１ａの端部へと一様に移動させることができる。したがって、例えば、複数の吸着ノズル１４１を備えたヘッド１４０により、複数の電子部品フィーダ１６０から同時に異なる電子部品Ｃを同じ吸着位置から吸着して、基板Ｋへと搭載することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明の範囲は上記実施形態に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
具体的には、上記実施形態において、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４
を急激に加速させた後緩やかに減速させ、振動部１６５を上記加速時の最大加速度近傍より上下振動させることで、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６１ａの端部Ａ１に調整させているが、例えば、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４を緩やかに加速させた後急激に減速させ、振動部１６５を上記減速時の最大加速度近傍より上下振動させることで、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６１ａの端部Ａ２に調整させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 制御部
１７ 記憶装置（記憶手段）
３０ ＣＰＵ（モータ制御手段、振動部制御手段、特定手段）
１００ 電子部品搭載装置
１４０ ヘッド
１４１ 吸着ノズル
１６０ 電子部品フィーダ
１６０ａ 吸着領域
１６０ｂ 搬送部
１６１ａ 収容部
１６４ 駆動モータ
１６５ 振動部
Ａ 部品テープ
Ｃ 電子部品
Ｋ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着ノズルで電子部品を吸着して基板に搭載する電子部品搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品搭載装置では、吸着ノズルを搭載し、Ｘ−Ｙ平面を自在に移動可能なヘッドを備え、電子部品フィーダにより吸着領域まで搬送される電子部品を吸着ノズルで吸着することで電子部品を受け取り、基板の部品搭載箇所までヘッドが移動して電子部品の搭載を行っている。
そして、上記ヘッドによる電子部品の吸着を行う際、重力や所定の振動等の影響による吸着領域内での電子部品の吸着位置のバラツキに起因して、電子部品の吸着エラーが生じるという問題があった。
【０００３】
上記電子部品フィーダは、電子部品を配置したキャビティ領域を有するキャリアテープと、キャリアテープを被覆して貼付されたカバーテープと、により構成さる部品テープを備える。そこで、例えば、吸着ノズルにより電子部品を吸着する直前に、キャビティ領域に対向するカバーテープに貫通孔を形成し、この貫通孔からキャビティ領域内にエアーを吹き込ませることにより、吹き込んだエアーが電子部品をキャビティ領域底面から浮き上がらせて、吸着ノズルで確実に電子部品を吸着保持できる電子部品搭載装置が知られている（特許文献１等参照）。
また、例えば、吸着ノズルによる吸着位置の確認箇所に移送された電子部品が、吸着ノズルと並設されたカメラにより撮影され、この電子部品の画像情報に基づいて、電子部品の供給箇所に供給された電子部品に対する吸着ノズルの吸着位置を確認し、当該吸着位置の誤差を補正等することができるものが知られている（特許文献２，３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５６４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３５１９１１号公報
【特許文献３】特許第２５９０９８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の電子部品搭載装置を用いた場合、エアーを吹き付ける手段が必要となるとともに、部品テープ自体に貫通孔が形成されたもので無ければならず、部品テープ内に異物が混入してしまうおそれがある。また、上記特許文献２又は特許文献３に記載の発明の如く吸着ノズルと並設されたカメラを用いる場合、一旦カメラ自体を電子部品の真上に合わせて撮像を行った上で吸着ノズルの位置を調整するため、余分な時間が発生し、電子部品の実装に要する時間が掛かるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電子部品を供給する電子部品フィーダと、前記電子部品フィーダにより供給された電子部品を吸着する吸着ノズルを備えたヘッドと、を備え、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置において、前記電子部品フィーダは、前記電子部品を個別に収容する収容部を有する部品テープを前記吸着ノズルにより前記電子部品が吸着される吸着領域まで搬送する搬送部と、前記搬送部を駆動する駆動モータと、前記吸着領域近傍で前記部品テープの下面に当接し、前記電子部品を上下振動させる振動部と、を有し、前記駆動モータの駆動パターンを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された駆動パターンに基づいて前記駆動モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記モータ制御手段による駆動制御の際、前記振動部の上下振動を制御する振動部制御手段と、を備え、前記駆動パターンは、前記部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による前記部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、前記振動部による振動時の当該電子部品と当該電子部品が収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、前記振動部制御手段は、前記駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで前記振動部が上下振動するように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品搭載装置において、前記基板に搭載する電子部品を搬送する部品テープを特定する特定手段を備え、前記電子部品フィーダは、複数の電子部品を各々供給するように複数設けられており、前記記憶手段は、前記駆動モータの駆動パターンを、電子部品を搬送する部品テープごとに記憶しており、前記モータ制御手段は、前記特定手段により特定された部品テープに応じた駆動パターンを前記記憶手段より抽出し、当該抽出した駆動パターンで前記駆動モータを駆動制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品搭載装置において、前記電子部品に作用する前記搬送動作における加速の向きと逆方向の慣性力により、前記電子部品を前記摩擦による摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、前記電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、駆動モータは、部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、当該電子部品と収容部との摩擦に打ち勝つように駆動制御することにより、電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させ、当該端部にて吸着ノズルに吸着させることが可能となる。具体的には、部品テープによる電子部品の搬送動作が行われる際に、当該電子部品に上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、電子部品を摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させ、当該端部にて吸着ノズルに吸着させることが可能となる。さらに、本発明によると、駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで、部品テープの下面に当接する振動部が上下振動するように制御されるので、電子部品と収容部との摩擦の影響を緩和することが可能となり、一層確実に電子部品を収容部の端部へと移動させることができる。また、本発明では、上記のような構成で吸着位置が調整されるので、エアーを吹き付ける構造を必要とせず、カメラによる撮像を行う必要もない。
したがって、本発明は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子部品搭載装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】Ｘ軸方向に沿った視線から見たヘッドの側面図である。
【図３】本発明に係る電子部品フィーダの概略構成を示す説明図である。
【図４】図３におけるＴ部の拡大図である。
【図５】本発明に係る電子部品搭載装置の制御を説明するためのブロック図である。
【図６】駆動モータにおいて電流を流すコイル端子をポインタごとに記載したテーブルである。
【図７】駆動モータの駆動パターンを例示した図であり、（Ａ）は駆動モータの加速度及び速度の時間的変化を、（Ｂ）は振動部の振動状態の切換え（ＯＮ／ＯＦＦ）を、（Ｃ）は駆動モータ内で電流を付与するコイル端子の切換えを、（Ｄ）は駆動モータ及び振動部に付与する電流値を、（Ｅ）は（Ｃ）の切換えられた各々の状態の継続時間（タイマ値）を、それぞれ示す。
【図８】本発明に係る電子部品搭載装置による電子部品の吸着位置調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図７に示す駆動パターンの別のパターンを例示した図であり、（Ａ）は駆動モータの加速度及び速度の時間的変化を、（Ｂ）は振動部の振動状態の切換え（ＯＮ／ＯＦＦ）を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（発明の実施形態）
本発明の実施形態について、図１〜図８に基づいて説明する。以下、図示のように、水平面において互いに直交する二方向をそれぞれＸ軸方向とＹ軸方向とする。また、これらに直交する鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００１３】
電子部品搭載装置１００は、基板Ｋに各種の電子部品Ｃの搭載を行うものであって、例えば、Ｘ軸方向に基板を搬送する基板搬送手段１０８と、当該基板搬送手段１０８による基板搬送経路の途中に設けられた基板Ｋに対する電子部品搭載作業を行うための基板保持部１０４と、搭載の対象となる電子部品Ｃを供給する複数の電子部品フィーダ１６０をＸ軸方向に複数備えた部品供給部１５０と、吸着ノズル１４１を昇降可能に保持して電子部品Ｃの保持を行うヘッド１４０と、ヘッド１４０を部品供給部１０２と基板保持部１０４とを含んだ作業エリア内の任意の位置に駆動搬送するヘッド移動機構としてのＸ−Ｙガントリ１０７と、上記各構成を搭載支持するベースフレーム１１４と上記各構成の動作制御を行う制御部１０と、を備えている。
【００１４】
（基板搬送手段及び基板保持部）
基板搬送手段１０８は、図示しない搬送ベルトを備えており、その搬送ベルトにより基板ＫをＸ軸方向に沿って搬送する。
基板保持部１０４は、基板搬送手段１０８による基板搬送経路の途中に設けられ、電子部品Ｃを基板Ｋへ搭載する際の作業位置で基板Ｋを固定保持する。そして、この基板保持部１０４は、作業位置まで搬送された基板Ｋを保持し且つ下方から基板に接する図示しない複数の支持ピンで支持し、上方から電子部品Ｃの搭載時の基板Ｋの撓みを防止する。
これにより、基板Ｋは安定した状態で保持されて電子部品Ｃの搭載作業が行われる。
【００１５】
（部品供給部）
部品供給部１５０は、各々の電子部品Ｃを供給する複数の電子部品フィーダ１６０と、当該電子部品フィーダ１６０をＸ軸方向に並べて保持するフィーダバンク１５１と、からなる。
【００１６】
フィーダバンク１５１は、ベースフレーム１１４のＹ軸方向一端部に設けられ、Ｘ−Ｙ平面に沿って各電子部品フィーダ１６０を載置する載置板１５１ａと、各電子部品フィーダ１６０の先端部を突き当てて位置決めする立板１５１ｂと、から構成される。かかるフィーダバンク１５１は、ベースフレーム１１４に対して着脱可能であり、装着時には定位置に固定される構造となっている。そして、電子部品フィーダ１６０の先端部には位置決め用の図示しない突起が形成されており、上記フィーダバンク１５１の立板１５１ｂには、突起が挿入される位置決め用穴がＸ軸方向に並んで形成されている。これにより、各電子部品フィーダ１６０は、載置板１５１ａの上面において、Ｘ軸方向に沿って羅列し且つＸ軸方向における定位置に装備される。
なお、各電子部品フィーダ１６０にはラッチ機構が設けられ、ラッチ機構の操作によりフィーダバンク１５１への着脱が可能となっている。
【００１７】
電子部品フィーダ１６０は、例えば、図３及び図４に示すように、部品テープＡをヘッダ１４０（吸着ノズル１４１）により電子部品Ｃが吸着される吸着領域１６０ａまで搬送する搬送部１６０ｂと、搬送部１６０ｂを駆動させる駆動モータ１６４と、部品テープＡの搬送方向Ｌにおいて吸着領域１６０ａの下方に設けられた振動部１６５と、を含んで構成される。
【００１８】
搬送部１６０ｂは、例えば、部品テープＡが巻かれたテープリール１６１と、部品テープＡを吸着領域１６０ａに向けて送り出すスプロケットホイール１６２と、部品テープＡの表面に貼付されたカバーテープＢを回収する回収リール１６３と、を含んで構成される。
【００１９】
テープリール１６１は、例えば、複数の電子部品Ｃを長手方向に均一間隔で形成された凹状の収容部１６１ａに収容する部品テープＡを巻回してなり、スプロケットホイール１６２の回転に応じて、当該部品テープＡを搬送方向Ｌに向けて送り出す。
【００２０】
スプロケットホイール１６２は、例えば、部品テープＡの下面の孔部（図示省略）に係合する複数の突起部（図示省略）が外周面に形成されている。そして、スプロケットホイール１６２は、駆動モータ１６４と伝達ベルト１６２ａを介して接続されており、駆動モータ１６４の回転に応じて回転する際に、上記突起部により部品テープＡを確実に搬送方向Ｌへ送り出すことができる。
【００２１】
回収リール１６３は、例えば、駆動モータ１６４と伝達ベルト１６３ａを介して接続されており、駆動モータ１６４の回転に応じて回転する際に、図示しない剥離部により部品テープＡの表面から剥離されるカバーテープＢを回収して巻回する。このカバーテープＢの剥離した部品テープＡ（キャリアテープ）では、収容部１６１ａに収容される電子部品Ｃが上方から露出した状態となるため、吸着領域１６０ａにおいて吸着ノズル１４１により電子部品Ｃが吸着可能な状態となる。
【００２２】
駆動モータ１６４は、例えば、制御部１０より出力される駆動信号に応じて回転するモータであり、コイルを１相２相交互に励磁する１−２相励磁ステッピングモータで構成され、回転角に応じて部品テープＡを図３に示す搬送方向Ｌに搬送させる。
具体的には、駆動モータ１６４は、ロータを磁化する２つのコイル（一方のコイルの端子をＸとＸ′、他方のコイルの端子をＹとＹ′）を備えて構成され、例えば、図６のテーブル１８０で示すポインタ０〜７を順々に変化させて、電流を付与するコイル端子Ｘ，Ｘ′，Ｙ，Ｙ′を段階的に切換えることで、モータの回転角を８通りに（細やかに）調整することができる。なお、図６において、「１」と「０」は、各々のコイル端子に「電流が流れている状態」と「流れていない状態」をそれぞれ示す。
【００２３】
振動部１６５は、例えば、搬送方向Ｌの吸着領域１６０ａの下方において、部品テープＡの下面に当接するように設けられ、制御部１０より出力される駆動信号に応じて（電流が付与されることにより）上下方向に往復動可能に構成された、圧電スピーカ等と同様な直流振動子ユニットである。つまり、振動部１６５に電流が付与されて振動部１６５が上下振動することにより、上部の部品テープＡ（及び電子部品Ｃ）に所定の上下振動が作用する。
【００２４】
（Ｘ−Ｙガントリ）
Ｘ−Ｙガントリ１０７は、Ｘ軸方向にヘッド１４０の移動を案内するＸ軸ガイドレール１０７ａと、このＸ軸ガイドレール１０７ａと共にヘッド１４０をＹ軸方向に案内する二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂと、Ｘ軸方向に沿ってヘッド１４０を移動させる駆動源であるＸ軸モータ１０９と、Ｘ軸ガイドレール１０７ａを介してヘッド１４０をＹ軸方向に移動させる駆動源であるＹ軸モータ１１０とを備えている。そして、各モータ１０９、１１０の駆動により、ヘッド１４０を二本のＹ軸ガイドレール１０７ｂの間となる領域のほぼ全体に搬送することを可能としている。
なお、各モータ１０９、１１０はサーボモータであり、ぞれぞれの回転量が制御部１０に認識され、所望の回転量となるように制御されることにより、ヘッド１４０を介して吸着ノズル１４１の位置決めを行っている。
また、電子部品搭載作業の必要上、前述した部品供給部１５０、基板保持部１０４はいずれもＸ−Ｙガントリ１０７によるヘッド１４０の搬送可能領域内に配置されている。
【００２５】
（ヘッド）
ヘッド１４０は、例えば、図１，図２，図５に示すように、その先端部で空気吸引により電子部品Ｃを保持する吸着ノズル１４１と、剛体からなる支持フレーム１４２と、吸着ノズル１４１に回転動作を付与する回転モータ１４４と、支持フレーム１４２に対してＺ軸方向に沿って上下動可能に支持されると共に吸着ノズル１４１回転可能に支持する移動体１４５と、ノズル１４１に対してＺ軸方向に沿って上下動動作を付与する駆動源であるＺ軸モータ１４６と、を備えている。
【００２６】
上記吸着ノズル１４１は、内部が中空であってその下端部で電子部品Ｃの吸着を行うと共にその上端部で図示しないエアーチューブから負圧の供給を受けている。
【００２７】
さらに、吸着ノズル１４１は、図示しないスラスト軸受けを介して移動体１４５に支持されており、移動体１４５と共に上下動を行いつつ移動体１４５に対して回転動作を可能としており、電子部品Ｃの吸着、搬送、搭載等を行う際の上下動を可能としている。
【００２８】
また、ヘッド１４０には、図１に示すように、電子部品Ｃの搭載時に基板Ｋに付された位置決めマークを撮像し、基板位置を認識するための基板撮像カメラ１５２が搭載されている。この基板撮像カメラ１５２は、その視線がＺ軸方向に沿って下方を向くようにヘッド１４０に取り付けられている。
【００２９】
（制御部）
制御部１０は、図５に示すように、主に、Ｘ−Ｙガントリ１０７のＸ軸モータ１０９、Ｙ軸モータ１１０、ヘッド１４０において吸着ノズル１４１の昇降を行うＺ軸モータ１４６、吸着ノズル１４１の回転を行う回転モータ１４４、吸着ノズル１４１への負圧の供給と停止を切り換える切り換え用電磁弁１５３、電子部品Ｃの搭載時に基板位置を認識するための基板撮像カメラ１５２、搬送部１６０ｂ（部品テープＡ）を搬送方向Ｌに搬送する駆動モータ１６４、電流が付与されて上下振動する振動部１６５等と接続される。
そして、制御部１０は、例えば、上記各構成について各種の制御プログラムに従って各種の処理及び制御を実行するＣＰＵ３０（モータ制御手段、振動部制御手段、特定手段）と、当該各種の処理及び制御を実行するためのプログラムが格納されたシステムＲＯＭ１２と、各種のデータを格納することで各種の処理の作業領域となるＲＡＭ１３と、ＣＰＵ３０と各種の機器との接続を図るＩ／Ｆ（インターフェース）１４と、各種設定情報等が格納される不揮発性の記憶装置１７（記憶手段）と、各種の設定や操作に要するデータの入力を行うための操作パネル１５と、各種設定の内容や必要情報の提示等を行う表示モニタ１８と、を有している。
【００３０】
記憶装置１７は、基板に搭載する各電子部品Ｃの搭載順番や搭載位置、当該搭載する電子部品Ｃを識別する識別子等を記憶した搭載データと、各電子部品フィーダ１６０が供給する電子部品Ｃの識別子及び当該電子部品Ｃを送る部品テープＡの番号（部品テープ番号）等を電子部品フィーダ１６０ごとに記憶したフィーダ情報と、部品テープ番号に対応付けて駆動モータ１６４の駆動パターンに関する情報を各々記憶した駆動パターンデータと、その他の設定情報等を格納する。
【００３１】
ここで、駆動モータ１６４の駆動パターンとは、例えば、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、振動部１６５による振動時における当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように設定したものを、部品テープＡの種類ごとに（部品テープ番号ごとに）パターン化したものである。つまり、部品テープＡによる電子部品Ｃの搬送動作が行われる際に、当該電子部品Ｃに上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、吸着領域１６０ａに搬送される電子部品Ｃを摩擦力の作用方向と逆向きに移動させ、収容部１６１ａの端部に位置させるための駆動モータ１６４の加減速パターンである。
【００３２】
また、駆動パターンデータとは、図６に示す駆動モータ１６４内の電流を付与するコイル端子（Ｘ，Ｙ，Ｘ′，Ｙ′）をポインタ単位で記載したテーブル１８０と、上記各々のポインタに基づいて駆動モータ１６４を駆動する時間（例えば、図７（Ｅ）に示す、ポインタ「０」：４．５ｍｓ，「１」：３ｍｓ，「２」：２ｍｓ，「３」：１．５ｍｓ，・・・，などのタイマ値）と、駆動する際の電流値（例えば、図７（Ｄ）のＡｍｏｖ）と、等が部品テープＡの種類に応じて記載されたデータである。
そして、例えば、ＣＰＵ３０が、当該駆動パターンデータに基づいて、ポインタを設定し、当該ポインタに基づく駆動時間で特定のコイル端子に電流を流し、ポインタを切換えて同様の過程を繰り返して駆動モータ１６４を駆動させることで、図７（Ａ）に示すような加速度／速度変化をもたせることができる。これにより、例えば、図７（Ａ）の「加速度」や「速度」に示すような、駆動モータ１６４を急激に加速させた後緩やかに減速させることで、図４の搬送方向Ｌと逆向きの慣性力が電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力に打ち勝った場合、電子部品Ｃが搬送方向Ｌと逆向きに移動を行うため、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６０ａの端部Ａ１に調整することが可能となる。
さらに、駆動パターンデータには、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４の加速度が最大値を示す近傍（加速度の絶対値が所定値以上となるタイミング）で振動部１６５に電流を付与し、振動部１６５を上下振動させるための電流値／電流を付与する時間に関するデータ（例えば、図７（Ｄ）のＡｖｉｂ）が含まれる。つまり、振動部１６５を上下振動させることにより、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力の影響を緩和することができるので、一層確実に電子部品Ｃの吸着位置を収容部１６１ａの端部に調整することが可能となる。
なお、図７（Ｃ）の「Ｘ」「Ｙ」「Ｘ′」「Ｙ′」は、駆動モータ１６４内の各々のコイル端子に電流が流れる状態／流れない状態の時間的変化を示しており、各々縦線で囲われた領域は、左から順に図６のテーブル１８０のポインタ０〜７の状態に対応している。
また、上記駆動パターンは、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦と駆動モータ１６４の加速度との対応関係を計算により求めて定めても良いが、振動部１６５により電子部品Ｃに振動を付与した状態で部品テープＡを搬送して、実際に収容部１６１ａ内で電子部品Ｃが端部Ａ１又はＡ２側に移動するための加減速パターンを試験的に求めることで定めても良い。
【００３３】
ＣＰＵ３０は、システムＲＯＭ１２に記憶された各種制御プログラムを実行することにより、基板上への各電子部品Ｃの搭載等を制御する。
具体的には、ＣＰＵ３０は、搭載データを読み込み、基板に搭載する電子部品Ｃの識別子を取得し、当該識別子に基づいてフィーダ情報から当該電子部品Ｃを供給する電子部品フィーダ１６０を特定する。そして、ＣＰＵ３０は、特定された電子部品フィーダ１６０より部品テープ番号を取得して当該電子部品Ｃを送る部品テープＡを特定し、上記部品テープ番号に対応する駆動モータ１６４の駆動パターンを駆動パターンデータより抽出する。そして、ＣＰＵ３０は、上記抽出した駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するとともに、振動部１６５の上下振動を制御することにより、基板上に搭載する電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を収容部１６１ａの端部に調整することができる。
【００３４】
（電子部品の吸着位置調整処理）
図８のフローチャートを用いて本実施形態における電子部品搭載装置１００による電子部品Ｃの吸着位置調整処理について説明する。
【００３５】
まず、ＣＰＵ３０は、記憶装置１７の搭載データを読み込み、電子部品Ｃのリストから基板に搭載する電子部品Ｃの識別子を取得し、当該識別子に基づいてフィーダ情報から当該電子部品Ｃを供給する電子部品フィーダ１６０を特定する（ステップＳ１）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１にて特定された電子部品フィーダ１６０に配設される部品テープＡの番号（部品テープ番号）をフィーダ情報より取得する（ステップＳ２）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２にて特定した部品テープ番号に応じて駆動モータ１６４の駆動パターンを決定する（ステップＳ３）。
次いで、ＣＰＵ３０は、駆動パターンデータを参照して、ステップＳ３にて決定した駆動パターンで駆動モータ１６４が駆動するように、テーブル１８０や、上記テーブル１８０に記載される各々のポインタに基づいて駆動モータ１６４を駆動する時間（タイマ値）や、上記駆動時の電流値等を読み込み、現在ポインタ（例えば、図５のポインタ０）及びタイマ値（例えば、図４（Ｃ）及び図５のポインタ０に対応するコイル端子「Ｘ」「Ｙ′」へ電流を付与する時間であり、図４（Ｅ）の４．５ｍｓに対応する）を設定し、当該ポインタに対応するコイル端子に電流を付与して駆動モータ１６４の駆動を開始する（ステップＳ４）。また、この際、ＣＰＵ３０は、駆動パターンデータに基づいて振動部１６５を上下振動させるタイミングを設定して当該タイミングに応じて振動部１６５に電流を付与するとともに、タイマ値に対する計時処理を開始する。なお、タイマ値が０ｍｓと設定されている場合を、駆動モータ１６４を停止するタイミングとする。
【００３６】
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ４にて設定したタイマ値が０以下となったか否かを判断し（ステップＳ５）、０以下で無いと判断した場合、０以下となるまで当該ポインタに基づく駆動モータ１６４の駆動を継続する（ステップＳ５；Ｎｏ）。一方で、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５で０以下となったと判断した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、現在のポインタに１を付加して次のポインタ（例えば、図５のポインタ１）に移行させる（ステップＳ６）。
次いで、ＣＰＵ３０は、移行させたポインタに該当する欄がテーブル１８０に存在するか否か（つまり、移行させたポインタがテーブル１８０のポインタの最大値を超過したものとなっているか否か）を判断し（ステップＳ７）、存在しないと判断した場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、現在のポインタをテーブル１８０の先頭ポインタに戻す（ステップＳ８）。
次いで、ＣＰＵ３０は、ステップＳ７にて存在すると判断した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）のポインタ、及び、ステップＳ８にて変更された先頭ポインタのタイマ値を駆動パターンデータより読み込む（ステップＳ９）。
そして、ＣＰＵ３０が、ステップＳ９にて読み込まれたタイマ値が０であると判断した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）は本処理を終了し、０でないと判断した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）はステップＳ５以降の処理を繰り返す。
【００３７】
以上により本実施形態に係る電子部品搭載装置１００によると、電子部品フィーダ１６０は、電子部品Ｃを個別に収容する収容部１６１ａを有する部品テープＡを吸着ノズル１４１により電子部品Ｃが吸着される吸着領域１６０ａまで搬送する搬送部１６０ｂと、搬送部１６０ｂを駆動する駆動モータ１６４と、吸着領域１６０ａ近傍で部品テープＡの下面に当接し、電子部品Ｃを上下振動させる振動部１６５と、を有し、駆動モータ１６４の駆動パターンを記憶する記憶装置１７と、記憶装置１７に記憶された駆動パターンに基づいて駆動モータ１６４を駆動制御するモータ制御手段，モータ制御手段による駆動制御の際、振動部１６５の上下振動を制御する振動部制御手段として機能するＣＰＵ３０と、を備え、駆動パターンは、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、振動部１６５の振動時の当該電子部品Ｃと当該電子部品Ｃが収容される収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように設定され、振動部制御手段は、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御する。
【００３８】
つまり、電子部品搭載装置１００において、駆動モータ１６４は、部品テープＡの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による部品テープＡ内の電子部品Ｃの慣性力のみが、当該電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦に打ち勝つように駆動制御される。そのため、部品テープＡによる電子部品Ｃの搬送動作が行われる際に、当該電子部品Ｃに上記搬送動作による加速の向きと逆方向の慣性力が作用することを利用して、電子部品Ｃを摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、電子部品Ｃを吸着領域１６０ａにおける収容部１６１ａの端部に位置させることが可能となる。さらに、本発明によると、駆動モータ１６４の加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで振動部１６５が上下振動するように制御されるので、電子部品Ｃと収容部１６１ａとの摩擦力の影響を緩和することが可能となり、一層確実に電子部品Ｃを収容部１６１ａの端部へ移動させることができる。また、電子部品搭載装置１００では、上記のような構成で吸着位置が調整されるので、エアーを吹き付ける構造を必要とせず、カメラによる撮像を行う必要もない。
したがって、本発明は、簡易な構成で、電子部品における吸着ノズルの吸着位置調整を確実に行い、電子部品の実装に要する時間を短縮することができる電子部品搭載装置であるといえる。
【００３９】
また、電子部品搭載装置１００によると、ＣＰＵ３０は、基板Ｋに搭載する電子部品Ｃを搬送する部品テープＡを特定する特定手段としての機能を備え、電子部品フィーダ１６０は、複数の電子部品Ｃを各々供給するように複数設けられており、記憶装置１７は、駆動モータ１６４の駆動パターンを、電子部品Ｃを搬送する部品テープＡごとに記憶しており、モータ制御手段は、特定手段により特定された部品テープＡに応じた駆動パターンを記憶装置１７より抽出し、抽出した駆動パターンで駆動モータ１６４を駆動制御するように構成されている。
【００４０】
つまり、電子部品搭載装置１００は、モータ制御手段により部品テープＡの種類に応じた駆動パターンで駆動モータ１６４を駆動制御するので、部品テープＡの種類に左右されずに基板Ｋに搭載する複数の電子部品Ｃを収容部１６１ａの端部へと一様に移動させることができる。したがって、例えば、複数の吸着ノズル１４１を備えたヘッド１４０により、複数の電子部品フィーダ１６０から同時に異なる電子部品Ｃを同じ吸着位置から吸着して、基板Ｋへと搭載することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明の範囲は上記実施形態に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
具体的には、上記実施形態において、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４
を急激に加速させた後緩やかに減速させ、振動部１６５を上記加速時の最大加速度近傍より上下振動させることで、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６１ａの端部Ａ１に調整させているが、例えば、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、駆動モータ１６４を緩やかに加速させた後急激に減速させ、振動部１６５を上記減速時の最大加速度近傍より上下振動させることで、電子部品Ｃの吸着ノズル１４１による吸着位置を図４の収容部１６１ａの端部Ａ２に調整させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０ 制御部
１７ 記憶装置（記憶手段）
３０ ＣＰＵ（モータ制御手段、振動部制御手段、特定手段）
１００ 電子部品搭載装置
１４０ ヘッド
１４１ 吸着ノズル
１６０ 電子部品フィーダ
１６０ａ 吸着領域
１６０ｂ 搬送部
１６１ａ 収容部
１６４ 駆動モータ
１６５ 振動部
Ａ 部品テープ
Ｃ 電子部品
Ｋ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する電子部品フィーダと、前記電子部品フィーダにより供給された電子部品を吸着する吸着ノズルを備えたヘッドと、を備え、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置において、
前記電子部品フィーダは、
前記電子部品を個別に収容する収容部を有する部品テープを前記吸着ノズルにより前記電子部品が吸着される吸着領域まで搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する駆動モータと、
前記吸着領域近傍で前記部品テープの下面に当接し、前記電子部品を上下振動させる振動部と、
を有し、
前記駆動モータの駆動パターンを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された駆動パターンに基づいて前記駆動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による駆動制御の際、前記振動部の上下振動を制御する振動部制御手段と、
を備え、
前記駆動パターンは、前記部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による前記部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、前記振動部による振動時の当該電子部品と当該電子部品が収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、
前記振動部制御手段は、前記駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで前記振動部が上下振動するように制御することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品搭載装置において、
前記基板に搭載する電子部品を搬送する部品テープを特定する特定手段を備え、
前記電子部品フィーダは、複数の電子部品を各々供給するように複数設けられており、
前記記憶手段は、前記駆動モータの駆動パターンを、電子部品を搬送する部品テープごとに記憶しており、
前記モータ制御手段は、
前記特定手段により特定された部品テープに応じた駆動パターンを前記記憶手段より抽出し、当該抽出した駆動パターンで前記駆動モータを駆動制御することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品搭載装置において、
前記電子部品に作用する前記搬送動作における加速の向きと逆方向の慣性力により、前記電子部品を前記摩擦による摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、前記電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させることを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項１】
電子部品を供給する電子部品フィーダと、前記電子部品フィーダにより供給された電子部品を吸着する吸着ノズルを備えたヘッドと、を備え、前記吸着ノズルに吸着された電子部品を基板に搭載する電子部品搭載装置において、
前記電子部品フィーダは、
前記電子部品を個別に収容する収容部を有する部品テープを前記吸着ノズルにより前記電子部品が吸着される吸着領域まで搬送する搬送部と、
前記搬送部を駆動する駆動モータと、
前記吸着領域近傍で前記部品テープの下面に当接し、前記電子部品を上下振動させる振動部と、
を有し、
前記駆動モータの駆動パターンを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された駆動パターンに基づいて前記駆動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記モータ制御手段による駆動制御の際、前記振動部の上下振動を制御する振動部制御手段と、
を備え、
前記駆動パターンは、前記部品テープの搬送動作における加速と減速の一方の加速度による前記部品テープ内の電子部品の慣性力のみが、前記振動部による振動時の当該電子部品と当該電子部品が収容される収容部との摩擦に打ち勝つように設定され、
前記振動部制御手段は、前記駆動モータの加速度の絶対値が所定値以上となるタイミングで前記振動部が上下振動するように制御することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品搭載装置において、
前記基板に搭載する電子部品を搬送する部品テープを特定する特定手段を備え、
前記電子部品フィーダは、複数の電子部品を各々供給するように複数設けられており、
前記記憶手段は、前記駆動モータの駆動パターンを、電子部品を搬送する部品テープごとに記憶しており、
前記モータ制御手段は、
前記特定手段により特定された部品テープに応じた駆動パターンを前記記憶手段より抽出し、当該抽出した駆動パターンで前記駆動モータを駆動制御することを特徴とする電子部品搭載装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電子部品搭載装置において、
前記電子部品に作用する前記搬送動作における加速の向きと逆方向の慣性力により、前記電子部品を前記摩擦による摩擦力の作用方向と逆向きに移動させることで、前記電子部品を吸着領域における収容部の端部に位置させることを特徴とする電子部品搭載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４９３５０（Ｐ２０１１−４９３５０Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９６３０６（Ｐ２００９−１９６３０６）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００３３９９）ＪＵＫＩ株式会社 (1,557)
【Ｆターム（参考）】
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