特許ウォッチ

公開番号2025105054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223338
出願日2023-12-28
発明の名称3次元実装装置及び3次元実装方法
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 20060101AFI20250703BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】部品の位置ずれを抑制すること。
【解決手段】3次元実装装置は、立体基板を支持するステージと、立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、立体基板の表面に接着剤を塗布する塗布ヘッドと、コントローラと、を備える。コントローラは、実装後の部品が許容角度以下になるように、立体基板の表面に設定された複数の実装エリアに対する部品の実装順序を決定する実装順序決定部と、実装順序に従って、複数の実装エリアが水平状態に順次なるようにステージを制御するステージ制御部と、実装順序に従って、水平状態の実装エリアに部品が順次実装されるように実装ヘッドを制御するヘッド制御部と、第1実装エリアに対する第1部品の実装後であって第2部品の実装時に第1部品が許容角度以下にならない場合、第1部品の実装後且つ立体基板の傾斜前に第1部品と第1実装エリアとが接着剤で固定されるように、塗布ヘッドを制御する固定制御部と、を有する。
【選択図】図25
特許請求の範囲【請求項１】
立体基板を支持するステージと、
前記立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、
前記立体基板の表面に接着剤を塗布する塗布ヘッドと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
実装後の位置ずれ量が規定量以下に抑制される部品の傾斜角度の最大値を示す許容角度を取得する許容角度取得部と、
実装後の部品が許容角度以下になるように、前記立体基板の表面に設定された複数の実装エリアに対する部品の実装順序を決定する実装順序決定部と、
前記実装順序に従って、複数の前記実装エリアが水平状態に順次なるように前記ステージを制御するステージ制御部と、
前記実装順序に従って、水平状態の前記実装エリアに部品が順次実装されるように前記実装ヘッドを制御するヘッド制御部と、
第１実装エリアに対する第１部品の実装後であって第２部品の実装時に前記第１部品が許容角度以下にならない場合、前記第１部品の実装後且つ前記立体基板の傾斜前に前記第１部品と前記第１実装エリアとが接着剤で固定されるように、前記塗布ヘッドを制御する固定制御部と、を有する、
３次元実装装置。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記接着剤は、紫外光硬化型であり、
紫外光を射出する紫外光ヘッドを備え、
前記固定制御部は、前記実装エリアに塗布された前記接着剤に紫外光が照射されるように、前記紫外光ヘッドを制御する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項３】
前記コントローラは、実装後の部品の画像データに基づいて実装後の部品の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部を有し、
前記許容角度取得部は、前記位置ずれ量算出部により算出された前記位置ずれ量が前記規定量以下になる前記部品の傾斜角度の最大値を前記許容角度として取得する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項４】
前記コントローラは、前記部品と前記許容角度との相関データを記憶する許容角度記憶部を有し、
前記許容角度記憶部は、前記許容角度取得部から前記許容角度を取得し記憶する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記部品の重量に基づいて、前記許容角度を算出する許容角度算出部を有し、
前記許容角度取得部は、前記許容角度算出部から前記許容角度を取得する、
請求項１に記載の３次元実装装置。
【請求項６】
立体基板の表面に実装後の位置ずれ量が規定量以下に抑制される部品の傾斜角度の最大値を示す許容角度を取得することと、
実装後の部品が許容角度以下になるように、前記立体基板の表面に設定された複数の実装エリアに対する部品の実装順序を決定することと、
前記実装順序に従って、複数の前記実装エリアが水平状態に順次なるように前記立体基板を回動することと、
前記実装順序に従って、水平状態の前記実装エリアに部品を順次実装することと、
第１実装エリアに対する第１部品の実装後であって第２部品の実装時に前記第１部品が許容角度以下にならない場合、前記第１部品の実装後且つ前記立体基板の傾斜前に前記第１部品と前記立体基板とを接着剤で固定することと、を含む、
３次元実装方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、３次元実装装置及び３次元実装方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
３次元実装装置に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような、立体基板に部品を実装する３次元実装装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／２０７３１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
立体基板の表面に設定された実装エリアに部品を実装する場合、実装エリアが水平状態になるように立体基板の傾斜角度が調整される。第１の実装エリアに第１の部品を実装した後に第２の実装エリアに第２の部品を実装するとき、第１の実装エリアが水平面に対して傾斜する可能性がある。第１の実装エリアが水平面に対して傾斜した場合、重力の作用により、第１の部品が位置ずれする可能性がある。
【０００５】
本明細書で開示する技術は、部品の位置ずれを抑制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、立体基板を支持するステージと、立体基板の表面に部品を実装する実装ヘッドと、立体基板の表面に接着剤を塗布する塗布ヘッドと、コントローラと、を備える３次元実装装置を開示する。コントローラは、実装後の位置ずれ量が規定量以下に抑制される部品の傾斜角度の最大値を示す許容角度を取得する許容角度取得部と、実装後の部品が許容角度以下になるように、立体基板の表面に設定された複数の実装エリアに対する部品の実装順序を決定する実装順序決定部と、実装順序に従って、複数の実装エリアが水平状態に順次なるようにステージを制御するステージ制御部と、実装順序に従って、水平状態の実装エリアに部品が順次実装されるように実装ヘッドを制御するヘッド制御部と、第１実装エリアに対する第１部品の実装後であって第２部品の実装時に第１部品が許容角度以下にならない場合、第１部品の実装後且つ立体基板の傾斜前に第１部品と第１実装エリアとが接着剤で固定されるように、塗布ヘッドを制御する固定制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書で開示する技術によれば、部品の位置ずれが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る基板及び部品を示す斜視図である。
図２は、第１実施形態に係る基板を保持するパレットを示す斜視図である。
図３は、第１実施形態に係る基板及びパレットを示す分解斜視図である。
図４は、第１実施形態に係る３次元実装装置を模式的に示す側面図である。
図５は、第１実施形態に係る３次元実装装置を模式的に示す平面図である。
図６は、第１実施形態に係るパレット及びステージを示す斜視図である。
図７は、第１実施形態に係るパレット及びステージを示す分解斜視図である。
図８は、第１実施形態に係る実装ヘッドを模式的に示す図である。
図９は、第１実施形態に係るコントローラのハードウエア構成図である。
図１０は、第１実施形態に係る３次元実装装置を示す機能ブロック図である。
図１１は、第１実施形態に係る基板を模式的に示す平面図である。
図１２は、第１実施形態に係るステージ及び実装ヘッドの動作を説明する図である。
図１３は、第１実施形態に係るステージ及び実装ヘッドの動作を説明する図である。
図１４は、第１実施形態に係るレーザヘッドの動作を説明する図である。
図１５は、第１実施形態に係る部品の位置ずれを説明する図である。
図１６は、第１実施形態に係る部品の実装順序を説明する図である。
図１７は、第１実施形態に係る部品の実装順序を説明する図である。
図１８は、第１実施形態に係る位置ずれが解消されない部品を説明する図である。
図１９は、第１実施形態に係る位置ずれが解消されない部品を説明する図である。
図２０は、第１実施形態に係る位置ずれが解消されない部品が存在するときの３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２１は、第１実施形態に係る位置ずれが解消されない部品が存在するときの３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２２は、第１実施形態に係る部品の実装順序の決定方法を示すフローチャートである。
図２３は、第１実施形態に係る部品の実装方法を示すフローチャートである。
図２４は、第２実施形態に係る３次元実装装置を模式的に示す側面図である。
図２５は、第２実施形態に係る３次元実装装置を示す機能ブロック図である。
図２６は、第２実施形態に係る塗布ヘッドの動作を説明する図である。
図２７は、第２実施形態に係る位置ずれが解消されない部品が存在するときの３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２８は、第２実施形態に係る位置ずれが解消されない部品が存在するときの３次元実装装置の動作を説明する図である。
図２９は、第２実施形態に係る部品の実装方法を示すフローチャートである。
図３０は、実施形態に係る許容角度記憶部を模式的に示す図である。
図３１は、実施形態に係るコントローラを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。実施形態においては、ＸＹＺ直交座標系を規定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しながら各部の位置関係について説明する。所定面のＸ軸に平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸に直交する所定面のＹ軸に平行な方向をＹ軸方向とする。所定面に直交するＺ軸に平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＸ方向とする。Ｙ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＹ方向とする。Ｚ軸方向を中心とする回転方向又は傾斜方向をθＺ方向とする。実施形態において、所定面と水平面とは平行である。Ｚ軸は鉛直軸に平行であり、Ｚ軸方向は上下方向である。＋Ｚ側は上側であり、－Ｚ側は下側である。また、実施形態においては、Ｘ軸及びＹ軸を含む所定面を適宜、ＸＹ平面、と称する。
【００１０】
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許