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JP3552791B2 - 電子部品実装方法及び装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子回路基板の所定位置に電子部品を自動的に実装する電子部品実装方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装装置の代表的なものを図４を参照しながら説明する。
【０００３】
図４において、３１は直交ロボットで、実装ヘッド部３２をＸＹ方向の任意の位置に移動させる。実装ヘッド部３２の先端には昇降動作可能な吸着ノズル３３が配設されている。吸着ノズル３３に代えてチャックが用いられることもある。
【０００４】
３４は基板保持部であり、本装置外から供給された電子回路基板３５を所定位置に位置決めして保持する。３６は電子回路基板３５に実装すべき電子部品を保持している部品保持部である。この部品保持部３６には、複数の部品供給体３７が並列して配設されている。
【０００５】
以上の構成において、電子部品の実装動作時には、まず実装ヘッド部３２が部品保持部３６に移動し、吸着ノズル３３にて部品保持部３６の任意の部品供給体３７から電子部品を取り出し、その後実装ヘッド部３２が基板保持部３４に移動し、位置決めして保持されている電子回路基板３５の所定位置に電子部品を実装する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電子部品実装装置では、電子回路基板３５上に実装する電子部品の品種の数が増加すると、部品保持部３６に配設すべき部品供給体３７の数が増加し、そのために複数の電子部品実装装置を設置したり、大型の電子部品実装装置を設置したりする必要があった。
【０００７】
ところで、電子部品の品種には、例えばチップ抵抗等、構造、外形状、大きさは同じでありながら特性値だけが異なるものがあるが、従来はその場合でも電子部品の品種毎に部品供給体３７を部品保持部３６に配設する必要があり、そのため装置本体を複数設置したり、大型の装置本体を設備しなければならないことがあり、設備コストが高くなり、また部品供給体等の管理コスト等が高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電子部品の品種数に比して部品保持部に配設する部品供給体の数を削減でき、設備コストや部品供給体等の管理コストを低減できる電子部品実装方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装装置は、複数の部品供給体を並列配置して構成された部品保持部と、電子回路基板を保持する基板保持部と、部品保持部の複数の部品供給体からその部品取り出し位置に供給された電子部品を取り出して電子回路基板の所定位置に実装する実装ヘッド部と、部品保持部の上部に部品供給体配列方向に移動可能に配設されると共に、前記部品取り出し位置にある電子部品にレーザ光を照射して特性値を変更するレーザ光照射装置と、前記電子部品を撮像する撮像装置とを有するレーザ加工ヘッド部と、前記撮像装置で撮像された電子部品の画像に基づき、前記電子部品に照射するレーザ光の照射開始位置と走査位置を求めると共に、前記照射開始位置から前記走査位置に沿って前記電子部品を加工するように前記レーザ光照射装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
好適には、実装ヘッド部にて電子部品を電子回路基板に実装している間に、次に実装すべき電子部品の特性値を変更するようレーザ加工ヘッド部を動作させる。
【００１１】
本発明の電子部品実装方法は、部品保持部に並列配置された複数の部品供給体からその部品取り出し位置に供給された電子部品を取り出し、基板保持部に保持された電子回路基板の所定位置に前記電子部品を実装する電子部品実装方法において、レーザ光照射装置と撮像装置とを有するレーザ加工ヘッド部を、前記部品保持部の上部に部品供給体配列方向に移動可能に配設し、前記レーザ加工ヘッド部を所望の部品供給体の部品取り出し位置に供給された電子部品上に移動させ、前記撮像装置で前記電子部品を撮像し、撮像された画像に基づき、前記電子部品に照射するレーザ光の照射開始位置と走査位置を求め、前記レーザ光照射装置で前記照射開始位置から前記走査位置に沿ってレーザ光を照射して前記電子部品の特性値を変更する加工を行い、特性値を変更された前記電子部品を電子回路基板に実装することを特徴とする。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、部品保持部から電子回路基板に電子部品を実装する実装工程内で電子部品を任意の特性値となるように加工することにより、部品保持部に配設する部品供給体の数を低減でき、それだけ設備コストや部品供給体等の管理コストを低減できる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の電子部品実装装置の一実施例について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
図１、図２において、１は直交ロボットで、実装ヘッド部２をＸＹ方向に移動可能に支持している。実装ヘッド部２には、電子部品を吸着保持する吸着ノズル３が昇降動作可能に配設されている。４は基板保持部であり、装置外から供給された電子回路基板５を所定位置に位置決めして保持する。６は部品保持部で、複数の部品供給体７がＸ方向に並列させて取外し可能に配設されている。８はレーザ加工ヘッド部であり、位置決めユニット９にて部品保持部６の上部に沿ってＸ方向に移動可能に支持されている。１０は部品供給体７に収納保持されている電子部品であり、例えばレーザトリマブルチップ抵抗等、レーザ加工にてその特性値を可変できるものである。
【００１６】
レーザ加工ヘッド部８は、図３に示すように、レーザ照射オンオフ機能を有するレーザ発振手段１１と、ミラー１２、レーザ焦点調整手段１３、ハーフミラー１４、ビデオカメラ１５、Ｘ軸走査ミラー１６、Ｙ軸走査ミラー１７、レンズ１８により構成されている。また、電子部品１０の特性値をプローブ１９にて計測手段２０に導いて計測するように構成されている。２１は制御部で、レーザ発振、レーザ照射入切、レーザ焦点調整、Ｘ軸走査ミラー駆動、Ｙ軸走査ミラー駆動、プローブ移動、計測手段制御、画像処理の各機能を有し、また記憶部、演算部、データ入出力部を有している。
【００１７】
次に、以上の構成による電子部品実装動作について説明する。
【００１８】
（１） 基板保持部４にて供給されてきた電子回路基板５を位置規制して保持する。
【００１９】
（２） 最初に電子回路基板５に実装される電子部品１０上にレーザ加工ヘッド部８が移動する。
【００２０】
（３） 電子部品１０の表面映像を、レンズ１８、Ｙ軸走査ミラー１７、Ｘ軸走査ミラー１６、ハーフミラー１４を経てビデオカメラ１５にて撮像する。
【００２１】
（４） 制御部２１にて電子部品１０の認識画像と予め設定された条件に基づいてレーザ照射開始位置及びレーザ走査位置を求める。
【００２２】
（５） 予め設定された電子部品１０の厚みによりレーザ照射焦点が電子部品２０の表面に結ばれるようにレーザ焦点調整手段１３を設定する。
【００２３】
（６） プローブ１９を電子部品１０の電極へ移動し、特性値を計測部２０で測定する。
【００２４】
（７） レーザ発振手段１１、Ｘ軸走査ミラー１６、Ｙ軸走査ミラー１７を制御し、電子部品１０にレーザ照射しながら予め設定された特性値になるように加工する。
【００２５】
（８） 加工完了にてレーザ加工ヘッド部８を実装ヘッド部２と干渉しない位置へ退避する。
【００２６】
（９） 実装ヘッド部２の吸着ノズル３にて加工された電子部品１０を吸着して部品供給体７より取り出し、実装ヘッド部２を移動して電子部品１０を電子回路基板５の予め設定された位置に移載する。
【００２７】
（１０） 以上の（２）〜（９）の動作を繰り返して電子回路基板５上に実装すべき電子部品１０をすべて実装する。
【００２８】
以上の実施例によれば、部品保持部６から電子回路基板５に電子部品１０を実装する実装工程内で電子部品１０を任意の特性値となるようにレーザ加工して実装するので、部品保持部６に配設する部品供給体７の数を低減することができる。例えば、電子部品１０がレーザトリマブルチップ抵抗の場合、数十倍の抵抗値まで可変することができるので、部品供給体７の数を大幅に少なくすることができる。このように、部品保持部６に配設すべき部品供給体７の数を低減できることにより、部品保持部６の大きな大型の電子部品実装装置を設置したり、複数の電子部品実装装置を設置したりする必要がなくなり、設備コストを低減でき、また電子部品１０の品種数を少なくできてその管理コストや部品供給体７の管理コストを低減することができる。
【００２９】
以上の説明では、電子部品１０としてレーザ加工にて特性値を可変して実装する事例のみを説明したが、固定した特性値の電子部品１０を保持した部品供給体７を部品保持部６に複合して配設し、加工の不要な電子部品１０は従来通りそのまま実装するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、以上の説明から明らかなように、部品保持部から電子回路基板に電子部品を実装する実装工程内で電子部品を任意の特性値となるように加工することにより、部品保持部に配設する電子部品の品種数を低減でき、それだけ設備コストや電子部品の管理コストを低減できる。
【００３３】
また撮像手段にて撮像した画像に基づいてレーザ照射位置を制御することにより加工ミスが発生する恐れがなく、高い信頼性を持って加工できる。
【００３４】
また、レーザ加工ヘッド部を部品保持部の上部に部品供給体配列方向に移動可能に配設することにより、実装ヘッド部にて電子部品を実装している間に次に実装すべき電子部品の特性値を可変することができ、生産性を低下することなく実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における電子部品実装装置の部分破断外観斜視図である。
【図２】同実施例の要部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同実施例のレーザ加工ヘッド部の構成図である。
【図４】従来例の電子部品実装装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
２ 実装ヘッド部
４ 基板保持部
５ 電子回路基板
６ 部品保持部
７ 部品供給体
８ レーザ加工ヘッド部
１０ 電子部品
１１ レーザ発振手段
１５ ビデオカメラ
１６ Ｘ軸走査ミラー
１７ Ｙ軸走査ミラー
２０ 計測手段
２１ 制御部

Claims (3)

  1. 複数の部品供給体を並列配置して構成された部品保持部と、
    電子回路基板を保持する基板保持部と、
    部品保持部の複数の部品供給体からその部品取り出し位置に供給された電子部品を取り出して電子回路基板の所定位置に実装する実装ヘッド部と、
    部品保持部の上部に部品供給体配列方向に移動可能に配設されると共に、前記部品取り出し位置にある電子部品にレーザ光を照射して特性値を変更するレーザ光照射装置と、前記電子部品を撮像する撮像装置とを有するレーザ加工ヘッド部と、
    前記撮像装置で撮像された電子部品の画像に基づき、前記電子部品に照射するレーザ光の照射開始位置と走査位置を求めると共に、前記照射開始位置から前記走査位置に沿って前記電子部品を加工するように前記レーザ光照射装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
  2. 実装ヘッド部にて電子部品を電子回路基板に実装している間に、次に実装すべき電子部品の特性値を変更するようレーザ加工ヘッド部を動作させることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装装置。
  3. 部品保持部に並列配置された複数の部品供給体からその部品取り出し位置に供給された電子部品を取り出し、基板保持部に保持された電子回路基板の所定位置に前記電子部品を実装する電子部品実装方法において、
    レーザ光照射装置と撮像装置とを有するレーザ加工ヘッド部を、前記部品保持部の上部に部品供給体配列方向に移動可能に配設し、
    前記レーザ加工ヘッド部を所望の部品供給体の部品取り出し位置に供給された電子部品上に移動させ、前記撮像装置で前記電子部品を撮像し、撮像された画像に基づき、前記電子部品に照射するレーザ光の照射開始位置と走査位置を求め、前記レーザ光照射装置で前記照射開始位置から前記走査位置に沿ってレーザ光を照射して前記電子部品の特性値を変更する加工を行い、
    特性値を変更された前記電子部品を電子回路基板に実装することを特徴とする電子部品実装方法。
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