JP2002204098A - 表面実装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドユニット等の動作に制約を加えること
なく、微小な静電気であっても確実に除去して表面実装
を確実に行い得る表面実装機を提供する。 【解決手段】 ハウジング２１内に、コンベア２、部品
供給部４及びヘッドユニット１５等を配設する。ハウジ
ングの開閉カバー２２の内壁面に対し放電用の電極針か
らイオンを放出させるイオナイザ３０を配設する。装着
作業用位置まで搬送された基板３に対しヘッドにより部
品供給部から吸着した部品が移送されて装着される空間
２３に向けてイオナイザ３０からイオン（電荷）を放出
させ、部品供給部、ヘッド及び基板等に帯電している静
電気をイオンにより中和させて除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドユニットに
より電子部品を吸着してプリント基板等の基板上の所定
位置に装着するように構成された表面実装機であって、
特に、帯電した静電気を除去し得るようにした表面実装
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実装用ヘッドを有するヘッドユニ
ットにより、ＩＣ等の部品を部品供給部から吸着して、
所定の装着作業用位置に位置決めされているプリント基
板上に移送し、そのプリント基板の所定位置に装着し得
るように構成された表面実装機が一般に知られている。

【０００３】このような表面実装機においては、装置を
構成する各要素が導電性を有するため、問題が生じるよ
うな静電気の帯電は本来は生じ得ないものと考えられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記部品が
極めて小さいものであるため、微小な静電気であっても
不具合が生じるおそれがあると考えられる。すなわち、
部品供給部でヘッドに吸着動作をさせる際に微小な静電
気の存在により部品が立ち上がろうとして吸着エラーを
生じさせたり、その部品自体の損傷を招いたりするおそ
れがある。

【０００５】これに対処するために、静電気の帯電する
おそれのある部位に何らかの導体を接触させることによ
りその静電気を除去することも考えられるものの、その
ような導体を接触させることとするとヘッドユニット等
の動作に制約が生じたり、装置を構成する上でレイアウ
トの自由度が阻害されることになる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、ヘッドユニッ
ト等の動作に制約を加えることなく、微小な静電気であ
っても確実に除去して表面実装を確実に行い得る表面実
装機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の表面実装機は、基板を装着作業用位置まで
搬送する搬送手段と、基板に実装するための部品を供給
する部品供給部と、この部品供給部から部品をピックア
ップして上記装着作業用位置の基板に対し装着させるヘ
ッドユニットと、上記基板、部品供給部及びヘッドユニ
ットのいずれか１以上に帯電する静電気を非接触状態で
除去する除電手段とを備える構成としたものである。

【０００８】この表面実装機によれば、除電手段によっ
て、基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれか１
以上に帯電する静電気を除去し得るため、部品を基板に
対し確実に実装し得ることになる。しかも、その除電手
段による静電気の除電が非接触状態で行われるため、ヘ
ッドユニット等による部品のピックアップ動作や装着動
作等に制約が加えられることがなく、かつ、そのヘッド
ユニットや部品供給部等のレイアウトの自由度を阻害す
ることもない。

【０００９】上記除電手段としては、電荷を放出するこ
とにより静電気を中和させるものとすればよく、この除
電手段を基板、部品供給部及びヘッドユニットの１以上
が存する空間に臨んで配設させるようにすればよい。こ
のようにすれば、非接触状態での静電気の除電を具体的
かつ確実に実現させることが可能になる。そして、この
ような場合の除電手段の具体的な配設としては、装着作
業用位置、部品供給部及びヘッドユニットを覆うハウジ
ングを備え、除電手段を上記ハウジングの内壁面に配設
するようにすればよい。このようにすれば、除電手段の
配設部位を具体的に特定することができ、ヘッドユニッ
ト等の動作に対し確実に制約とはならない配置とするこ
とが可能となる。さらに、上記のハウジングに対する除
電手段の配設として、ハウジングが開閉カバーを備え、
除電手段をその開開カバーの内壁面に配設するようにし
てもよい。このようにすれば、上記開閉カバーがハウジ
ングに対し開閉可能に取り付けられるものであるため、
除電手段の配設をハウジングの本体部分とは別体の開閉
カバーに対し行えば済み、これにより、除電手段の配設
や調整を容易に行い得ることになる。

【００１０】また、上記除電手段を、基板の部品実装位
置及び部品供給部の双方に向けて電荷が放出されるよう
配設することで、部品供給部でのヘッドユニットによる
部品のピックアップ時と、そのピックアップした部品の
装着作業用位置までのヘッドユニットによる移送時と、
装着作業用位置の基板に対する上記部品の装着時の全て
における静電気の除去が可能となり、基板に対する表面
実装処理を確実に行い得ることになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る表面実装機の実施形
態について後述のハウジング２１を省略した状態で概略
的に示す平面図である。図１において、基台１の上には
基板搬送用のコンベア２が配置され、このコンベア２上
を基板としてのプリント基板３が同図の右側から左側に
向けて搬送されて所定の装着作業用位置（二点鎖線で示
す）で停止するようになっている。

【００１３】上記コンベア２の側方には部品供給部４が
配置されている。この部品供給部４は例えば多数列のテ
ープフィーダ４ａを備えテープ上に収容された多数の部
品を順次供給し得るようになっている。

【００１４】上記基台１の上方には部品実装用のヘッド
ユニット５が装備され、このヘッドユニット５は、部品
供給部４から部品をピックアップ（吸着）してプリント
基板３上に装着し得るように、Ｘ軸方向（コンベア２の
延びる方向）及びＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する
方向）にそれぞれ移動可能に駆動されるようになってい
る。

【００１５】詳しくは、上記基台１上にＹ軸方向に延び
る一対のガイドレール６が設けられ、このガイドレール
６上に対しＸ軸方向に延びるヘッドユニット支持部材７
が架設されている。このヘッドユニット支持部材７は、
ナット部８を介してＹ軸方向のボールねじ軸９と螺合さ
れており、このボールねじ軸９はＹ軸サーボモータ１０
の回転軸に接続されている。

【００１６】また、ヘッドユニット支持部材７は、Ｘ軸
方向に延びるガイド部材及びＸ軸方向のボールねじ軸１
１を有し、ヘッドユニット５が上記ガイド部材に移動可
能に支持されるとともに、ヘッドユニット５に設けられ
たナット部１２が上記ボールねじ軸１１に螺合されてい
る。このボールねじ軸１１は、図１の右端部に設けられ
た基端側軸受部材１６と、同左端部に設けられた先端側
軸受部材１７とによって軸支され、Ｘ軸サーボモータ１
３の回転軸に連結されることによりＸ軸サーボモータ１
３の駆動で軸心回りに回転するようになっている。

【００１７】こうしてＹ軸サーボモータ１０によりボー
ルねじ軸９を介してヘッドユニット支持部材７のＹ軸方
向の駆動が行われるとともに、Ｘ軸サーボモータ１３に
よりボールねじ軸１１を介してヘッドユニット５のＸ軸
方向の駆動が行われるようになっている。

【００１８】そして、上記ヘッドユニット５には部品を
吸着して基板に装着するための１又は２以上（図１には
３つのものを例示）の実装用ヘッド１５が搭載されてお
り、この各ヘッド１５は、図示省略のＺ軸サーボモータ
を駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に
駆動されるとともに、同様に図示省略のＲ軸サーボモー
タを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方
向）に駆動されるようになっている。そして、上記各ヘ
ッド１５はその先端に部品吸着部としての吸着用ノズル
が着脱可能に装着されており、この各ノズルに供給され
る負圧により部品を吸着する一方、正圧の供給により吸
着していた部品を離すようになっている。なお、図１中
１８は部品認識用のカメラである。

【００１９】図２は図１のＡ−Ａ線における一部省略断
面説明図であり、同図中２１は表面実装機のハウジング
である。

【００２０】上記ハウジング２１は、上述の基台１と、
この基台１に配設されたコンベア２、部品供給部４及び
ヘッドユニット５等を内部に収容したものであり、Ｘ軸
方向（図２の紙面に直交する方向）の一端側が上流側機
器に接続され、他端側が下流側機器に接続されている。
そして、上流側機器から送られた基板３が上記コンベア
２により搬送されて装着作業用位置で停止され、この装
着作業用位置でヘッドユニット５のヘッド１５により部
品供給部４からピックアップした部品が装着され、この
実装処理の後に基板３がＸ軸方向の他端側の出口から下
流側機器へ送り出される。

【００２１】上記ハウジング２１には部品供給部４の上
側位置に１又は２以上の開閉カバー２２が開閉可能に取
り付けられており、この開閉カバー２２の内壁面には図
３にも示すように除電手段としてのイオナイザ（電荷放
出器）３０が配設されている。なお、図２及び図３では
上記開閉カバー２２がＹ軸方向両側位置にそれぞれ配設
された場合を例示しており、また、図３中２２１は開閉
カバー２２の開閉用の把手である。

【００２２】上記イオナイザ３０は、１又は２以上（図
例では２つ）のパイプ状の電極ケーシング３１，３１
と、高電圧電流を供給するためのアンプ３２と、このア
ンプ３２から後述の各電極針３４への電力供給ライン３
３とを備えたものである。そして、上記イオナイザ３０
は、上記ハウジング２１の内部空間２３に向けて正・負
のイオンを放出して帯電している静電気を中和させるよ
うになっている。

【００２３】詳しくは、上記電極ケーシング３１は両端
が閉止され長手方向に対し所定間隔毎にイオン放出口３
１１（図４及び図５参照）が所定の向きに開口するよう
に貫通形成され、このイオン放出口３１１には放電用の
電極針３４が配設されている。上記イオン放出口３１１
はこのイオン放出口３１１を通して部品供給部４と装着
作業用位置の基板３との双方にイオンが放出されるよう
に両者４，３に臨ませて斜めに開口され、これと同じ向
きに上記電極針３４が支持されている。これにより、上
記部品供給部４及び基板３等に静電気が帯電している場
合にはたとえ微小であってもその静電気が上記電極針３
４からイオン放出口３１１を通して放出されたイオンに
より中和されて除去されることになる。例えば上記帯電
した静電気が正（＋）の電荷であれば負（−）の電荷の
イオンにより中和される。

【００２４】なお、上記イオンの放出促進のために上記
電極ケーシング３１内にエアを供給し、各イオン保放出
口３１１からイオンと共にエアを放出させるようにして
もよい。

【００２５】以上により、部品供給部４及び装着作業用
位置の基板３に向けて両側のイオナイザ３０からイオン
が放出されるため、上記部品供給部４及び基板３のみな
らずその部品供給部４と基板３との間を実装のために移
動するヘッドユニット５の移動空間であるハウジング２
１の内部空間２３の全体がイオンで充満されることにな
る。このため、上記部品供給部４、基板３及びヘッド１
５等に静電気が発生したとしても、その静電気が上記イ
オンにより中和されて確実に除去されることになる。

【００２６】従って、ヘッドユニット５の部品実装用ヘ
ッド１５による部品の吸着エラーや、基板３に対する実
装エラー等の発生を確実に回避することができる。しか
も、イオナイザ３０により非接触状態で静電気の除電が
行えるため、特にヘッド１５やヘッドユニット５の移
動、部品供給部４による部品供給動作、及び、コンベア
２による基板の搬送動作等のいずれに対しても支障を与
えることがない。加えて、このようなイオナイザ３０を
ハウジング２１の開閉カバー２２に対し配設するように
しているため、その配設を極めて容易に行うことができ
るばかりでなく、既存の表面実装機に対しても極めて容
易に付設することができる。

【００２７】図６及び図７は除電手段としての上述のイ
オナイザ３０とは異なる他のタイプのイオナイザ３０ａ
を用いた実施形態を示しており、この実施形態による場
合にも前述のイオナイザ３０を用いた場合と同様の作用
・効果を得ることができる。

【００２８】上記イオナイザ３０ａは、ガンタイプの電
極ケーシング３１ａと、前述のイオナイザ３０と同様の
アンプ３２及び図示省略の電源供給ラインとを備えたも
のである。上記電極ケーシング３１ａは前方に向けて配
設された図示省略の放電用の電極針が配設されたもので
あり、図６にも示すように開閉カバー２２の内壁面に対
しブラケット３５を介して所定間隔毎の各位置に取り付
けられている。そして、上記電極ケーシング３１ａは上
記ブラケット３５により前述のイオナイザ３０と同様に
部品供給部４と装着作業用位置の基板３との両者に向け
てイオンが放出されるような向きに配設されている。

【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、その他種々の実施形態を包含するもので
ある。すなわち、上記実施形態では、開閉カバー２２に
対し除電手段を配設した場合を示したが、これに限ら
ず、開閉カバー２２以外の部位のハウジング２１に除電
手段を配設してもよい。また、ハウジング２１のみなら
ずヘッドユニット５の移動範囲外の位置に配設されるよ
うに基台１側に支持させたり、ハウジング２１から吊り
下げたりしてもよい。

【００３０】また、除電手段を表面実装機に加えて実装
ラインの他の機器に配設することもでき、この場合、実
装ラインのローダからアンローダまでの範囲のいずれの
位置に配設させてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面実装
機によれば、除電手段によって、基板、部品供給部及び
ヘッドユニットのいずれか１以上に帯電する静電気を確
実に除去し得るため、部品を基板に装着するための表面
実装処理を確実に行うことができるようになる。しか
も、その除電手段による静電気の除電が非接触状態で行
われるため、ヘッドユニットによる部品のピックアップ
動作や装着動作等に対する制約が生じたり、ヘッドユニ
ットや部品供給部等のレイアウトの自由度に対する支障
が生じたりすることを回避できるようになる。

【００３２】この発明において、除電手段を基板、部品
供給部及びヘッドユニットの１以上が存する空間に臨ん
で配設すれば、非接触状態での静電気の除電を具体的か
つ確実に実現させることができる。また、除電手段を表
面実装機のハウジングの内壁面に配設すれば、ヘッドユ
ニット等の動作に対し確実に制約とはならない配置とす
ることができる。さらに、除電手段をカバーの内壁面に
配設すれば、除電手段の配設や調整を容易に行うことが
できるようになる。

【００３３】さらに、除電手段が、基板の部品実装位置
及び部品供給部の双方に向けて電荷を放出するようにな
っていれば、ヘッドユニットによる部品供給部での部品
のピックアップ時、そのピックアップした部品の装着作
業用位置までの移送時、及び、装着作業用位置の基板に
対する上記部品の装着時の全ての動作における静電気の
影響を確実に排除することができ、基板に対する表面実
装処理をより一層確実に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の概略を示す一部省略平面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における一部省略断面説明図で
ある。

【図３】図２の一部省略側面図である。

【図４】図２の部分拡大図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線における部分拡大説明図であ
る。

【図６】他の実施形態を示す図２対応図である。

【図７】図６の一部省略側面図である。

【符号の説明】 ２ コンベア（搬送手段） ３ プリント基板（基板） ４ 部品供給部 １５ ヘッド ２１ ハウジング ２２ 開閉カバー ２３ 内部空間（空間） ３０，３０ａ イオナイザ（除電手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を装着作業用位置まで搬送する搬送
   手段と、基板に実装するための部品を供給する部品供給
   部と、この部品供給部から部品をピックアップして上記
   装着作業用位置の基板に対し装着させるヘッドユニット
   と、上記基板、部品供給部及びヘッドユニットのいずれ
   か１以上に帯電する静電気を非接触状態で除去する除電
   手段とを備えていることを特徴とする表面実装機。
2. 【請求項２】 除電手段は電荷を放出することにより静
   電気を中和させるものであり、基板、部品供給部及びヘ
   ッドユニットの１以上が存する空間に臨んで配設されて
   いることを特徴とする請求項１記載の表面実装機。
3. 【請求項３】 装着作業用位置、部品供給部及びヘッド
   ユニットを覆うハウジングを備え、除電手段は上記ハウ
   ジングの内壁面に配設されていることを特徴とする請求
   項２記載の表面実装機。
4. 【請求項４】 ハウジングは開閉カバーを備え、除電手
   段はその開閉カバーの内壁面に配設されていることを特
   徴とする請求項３記載の表面実装機。
5. 【請求項５】 除電手段は基板の部品実装位置及び部品
   供給部の双方に向けて電荷が放出されるよう配設されて
   いることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれかに
   記載の表面実装機。