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公開番号2025104000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221813
出願日2023-12-27
発明の名称基板作業装置
出願人JUKI株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H05K 13/04 20060101AFI20250702BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】電子部品の実装において基板の撓みを抑制すること。
【解決手段】基板作業装置は、基板を作業位置に保持する基板保持装置と、基板保持装置よりも上方に配置され、基板保持装置に保持された基板の上面に部品を搭載する実装ユニットと、基板保持装置よりも下方に配置され、基板の上面に搭載された部品に対して、基板の下方からねじ締めを行うねじ締めユニットと、を備える。ねじ締めユニットは、基板保持装置に保持された基板の下面と対面する上向き姿勢のままで、ねじの取得とねじ締めとを行う作業ヘッドと、作業ヘッドをねじ装着位置へ移動させる移動機構と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板を作業位置に保持する基板保持装置と、
前記基板保持装置よりも上方に配置され、前記基板保持装置に保持された前記基板の上面に部品を搭載する実装ユニットと、
前記基板保持装置よりも下方に配置され、前記基板の上面に搭載された前記部品に対して、前記基板の下方からねじ締めを行うねじ締めユニットと、を備え、
前記ねじ締めユニットは、
前記基板保持装置に保持された前記基板の下面と対面する上向き姿勢のままで、ねじの取得とねじ締めとを行う作業ヘッドと、
前記作業ヘッドをねじ装着位置へ移動させる移動機構と、を含む、
基板作業装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記ねじ締めユニットは、送出路を介して前記作業ヘッドにねじを送り出す送出機構をさらに含む、
請求項１に記載の基板作業装置。
【請求項３】
前記送出機構は、空気圧によってねじを前記送出路に圧送する、
請求項２に記載の基板作業装置。
【請求項４】
前記作業ヘッドは、ねじの締め付けを行うツール部と、前記送出路からねじを取得して前記ツール部にセットする受け渡し部と、を有する、
請求項２に記載の基板作業装置。
【請求項５】
前記作業ヘッドは、ねじに係合するドライバーツールを着脱可能な装着部を有する、
請求項１に記載の基板作業装置。
【請求項６】
前記装着部は、前記ドライバーツールに代えて、ねじ締め以外の他の作業に用いる拡張ツールを装着可能である、
請求項５に記載の基板作業装置。
【請求項７】
前記拡張ツールは、前記基板の下面に接触して支持する支持具を含み、
前記移動機構は、前記実装ユニットの部品実装に伴い、部品の実装位置に対応する支持位置へ前記支持具を配置するように前記作業ヘッドを移動させる、
請求項６に記載の基板作業装置。
【請求項８】
前記移動機構は、前記基板の下面に沿った平面内で互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向とに前記作業ヘッドを移動させるＸ軸駆動部とＹ軸駆動部とを含み、
前記作業ヘッドは、ねじの締め付けを行うツール部と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向に前記ツール部を移動させるＺ軸駆動部を含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の基板作業装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板作業装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電子機器の生産工程において、基板の表面に部品を実装する作業を行う自動機が使用される。特許文献１には、装置の筐体を上下２段に分け、基板の表面に対して上側から作業を実施する第１のロボットと、基板の裏面に対して下側から作業を実施する第２のロボットとを設けた基板組立装置が開示されている。第１のロボットは、基板の表面に部品を実装する。第２のロボットは、先端にドライバーが設けられた垂直多関節ロボットであり、基板への部品のねじ締め作業を行う。第２のロボットは、筐体の下段に設置されたネジ供給装置からねじをピックアップして、基板の裏面からネジを締め込むことで、基板に対して部品をネジ止めする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－２０９４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ねじ締め作業を行うロボットは、ドライバーの先端を下向きにしてネジ供給装置からねじをピックアップし、その後、ドライバーの先端を上向きにして部品のねじ締めを行う。ねじ締めを行う度にロボットの先端部（ドライバー）を下向きと上向きとに姿勢変更するため、作業に時間がかかる。装置全体の作業効率を向上するため、ねじ締め作業に要する時間を短縮することが望まれる。
【０００５】
本明細書で開示する技術は、ねじ締め作業に要する時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、基板作業装置を開示する。基板作業装置は、基板を作業位置に保持する基板保持装置と、前記基板保持装置よりも上方に配置され、前記基板保持装置に保持された前記基板の上面に部品を搭載する実装ユニットと、前記基板保持装置よりも下方に配置され、前記基板の上面に搭載された前記部品に対して、前記基板の下方からねじ締めを行うねじ締めユニットと、を備え、前記ねじ締めユニットは、前記基板保持装置に保持された前記基板の下面と対面する上向き姿勢のままで、ねじの取得とねじ締めとを行う作業ヘッドと、前記作業ヘッドをねじ装着位置へ移動させる移動機構と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書で開示する技術によれば、ねじ締め作業に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る基板作業装置を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る実装ヘッドを模式的に示す図である。
図３は、実施形態に係るノズルを示す図である。
図４は、本実施形態に係るねじ締めユニットの設置位置を示す斜視説明図である。
図５は、本実施形態に係るねじ締めユニットを示す斜視図である。
図６は、本実施形態に係るねじ締めユニットを示す上面図である。
図７は、本実施形態に係る作業ヘッドを示す斜視図である。
図８は、本実施形態に係る作業ヘッドを示す正面図である。
図９は、本実施形態に係るドライバーツールを示す断面図である。
図１０は、本実施形態に係る受け渡し部の機能を示す模式図である。
図１１は、実施形態に係るねじ供給装置及び送出機構を示す斜視図である。
図１２は、実施形態に係る送出機構の要部断面図である。
図１３は、本実施形態に係る制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
図１４は、本実施形態に係る部品実装方法の一例を示すフローチャートである。
図１５は、図１４のステップＳ４におけるねじ締め作業の流れを示すフローチャートである。
図１６は、ねじ締めユニットによるねじ締め動作を示す模式図である。
図１７は、実施形態に係るドライバーツールを示した斜視図である。
図１８は、実施形態に係る拡張ツールの一例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とし、所定面内においてＸ軸と直交するＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれと直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＸ方向とし、Ｙ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＹ方向とし、Ｚ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＺ方向とする。所定面は、ＸＹ平面である。所定面に平行な方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の一方又は両方を含む。Ｚ軸方向は、所定面に直交する方向である。本実施形態において、所定面は、水平面と平行であり、Ｚ軸方向は、上下方向である。なお、所定面は、水平面に対して傾斜してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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