JP2003101287A - トレイ部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トレイから部品搭載装置の部品吸着点まで異形
部品を傷つけることなく搬送が容易なトレイ部品供給装
置を提供する。 【解決手段】搬送路始点の移載口において観音開き型の
２枚の板状部材３３を垂直状態に上に開いて待機中の搬
送台３１（３１ａ）に、トレイ部品供給装置の部品供給
ステージに引き出されているパレット上のトレイ３０か
ら異形電子部品３２が不図示の移載機構により移載され
る。板状部材３３への開成機構が開成動作を解除し、板
状部材３３がほぼ水平に閉じ、この板状部材３３が付勢
部材３６の付勢力により電子部品３２を押圧して位置固
定した状態となった搬送台３１（３１ｂ）が搬送路終点
の供給口まで電子部品３２を搬送する。供給口では再び
板状部材３３が垂直に上に開いて電子部品３２の押えを
解除し、この電子部品３２を部品搭載装置の作業ヘッド
が取り上げて基板に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トレイから部品搭
載装置の部品吸着点まで異形部品を傷つけることなく搬
送が容易なトレイ部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、チップ状の電子部品を基板に
自動搭載する部品搭載装置にその搭載する電子部品を供
給する各種の部品供給装置がある。そして、どのような
部品供給装置を用いるかは、供給する電子部品の寸法や
形状に合わせて選択される。

【０００３】図３(a),(b) は、基板に搭載される様々な
形状や寸法の電子部品の例を示す図である。同図(a)
は、形状が正方形や直方形のチップからなり、チップの
側面に電極リード線が設けられているもの、あるいはチ
ップの底面に電極バンプが設けられているものを示して
いる。これらの形状のものは、寸法が特に大型のものを
除いては、概ねテープ式部品供給装置で供給可能なもの
である。

【０００４】また、同図(b) は、形状が正方形や直方形
でない、あるいは開口部のある箱型など、いわゆる異形
部品といわれるものであり、このような形状のものはテ
ープ式部品供給装置では供給できない。このようなテー
プ式部品供給装置では供給できない大型あるいは異形の
電子部品を部品搭載装置に供給するためには、トレイ部
品供給装置が用いられる。

【０００５】図４(a) は、部品搭載装置の外観斜視図で
あり、同図(b) は、その部品搭載装置の部品供給ステー
ジ上に配設された状態のテープ部品供給装置の斜視図で
ある。同図(a) に示す部品搭載装置１は、天井カバー上
部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなる表示入
力装置２と、ＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置３
と、稼動状態を報知する警報ランプ４を備え、下部の基
台５には、表面中央に、固定と可動の１対の平行する基
板案内レール６を備え、これらの上方には、保護カバー
７の陰になって見えないが、前後、左右、及び上下に移
動自在な作業ヘッドを備えている。

【０００６】作業ヘッドは電子部品を吸着する吸着ノズ
ル又は把持する把持チャックを着脱自在に備え、連結配
置された各種の部品供給装置から所望の電子部品を取り
上げて、その取り上げた電子部品を、基板案内レール６
によって搬入され内部で位置固定されている基板上に搭
載する。この部品搭載装置１には、その前後に部品供給
ステージ８がそれぞれ設けられている。この部品供給ス
テージ８には多数の取り付け固定孔９が前後に設けら
れ、取り付け固定孔９によって、同図(b) に示すような
テープ部品供給装置１０が連結配置される。

【０００７】この部品供給ステージ８には、部品搭載装
置１の大きさや供給される電子部品の大きさにもよる
が、通常、５０〜７０個のテープ部品供給装置１０が取
り付けられる。つまり前後の部品供給ステージ８を合わ
せると１００〜１４０個のテープ部品供給装置１０が１
台の部品搭載装置１に配設される。

【０００８】テープ部品供給装置１０の部品リール１１
には、電子部品を収容した部品テープが巻着されてお
り、この部品テープが部品供給口１２まで引き出され、
トップテープ１３−１と収容テープ１３−２とに分離さ
れ、収容テープ１３−２に収容されている電子部品が部
品供給口１２に露出する。この露出した電子部品を、部
品搭載装置１の作業ヘッドが吸着ノズル又は把持チャッ
クによって取り出して基板上に搭載する。

【０００９】図５(a) は、他の部品供給装置として代表
的なトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共に示す正面
図であり、同図(b) は、その側面図である。尚、同図
(a),(b) に示す部品搭載装置には、図４(a) に示した部
品搭載装置と同一構成部分には図４(a) と同一の番号を
付与して示していいる。また、図５(a) には図４(a) の
ように斜め上からでは見えなかった作業ヘッド１４と、
その先端の吸着ノズル１５を示している。吸着ノズル１
４を着脱自在に装着する作業ヘッドの先端部は、特には
図示しないが、把持チャックを着脱自在に装着する先端
部と自在に入れ換え可能である。

【００１０】図５(a),(b) に示すように、トレイ部品供
給装置１６が部品搭載装置１に連結されると、トレイ部
品供給装置１６の部品供給ステージ１７の先端の部品供
給口１７−１が部品搭載装置１の部品供給ステージ８の
上方の空間に差し込むように配置される。トレイ部品供
給装置１６は、内部に例えば１０〜２０段の昇降棚を備
え、昇降棚にはパレットが収納され、パレットにはトレ
イが着脱自在に装着されている。トレイは縦横にマトリ
クス状に仕切られた数十区画の部品収容部毎に所定の電
子部品を収容している。このトレイ部品供給装置１６は
昇降棚の部品搭載装置１から指示される棚からパレット
を部品供給口１７−１まで引き出す。

【００１１】この場合も、部品搭載装置１の作業ヘッド
１４は、上記の部品供給口１７−１から電子部品を吸着
ノズル１５又は把持チャックで取り上げて、その吸着ま
たは把持した電子部品を基板上に搭載する。

【００１２】ところで、上記のトレイ部品供給装置１６
のように部品供給ステージ１７を部品搭載装置１の部品
供給ステージ８の上方に差し込む形式のものは、その差
し込んだ幅の分だけ、部品搭載装置１の部品供給ステー
ジ８上に装着されるべき図４(b) に示したテープ部品供
給装置１０の装着場所を大きく占拠することになる。ト
レイ部品供給装置１６はテープ部品供給装置１０の少な
くとも３０台分前後の装着場所を占拠するから、その分
テープ部品供給装置１０の取り付け数が大きく制限され
る。すなわち、部品搭載装置１にテープ式部品供給装置
１０で供給でき電子部品（一般に小型精細な構成の電子
部品）の種類が制約される。

【００１３】小型の基板ユニットを作成する製造ライン
の場合であれば、供給される電子部品の数や種類が多少
制約されても大きな問題にはならないが、大型の基板ユ
ニットを作成する生産ラインであると、供給される電子
部品の数や種類に制約を受けるようだと、製造ラインの
構成に不自由を来して問題がある。

【００１４】図６は、上記の問題を解消するために実用
化されている他の形態のトレイ部品供給装置を部品搭載
装置と共に示す図である。同図に示すように、トレイ部
品供給装置１８（１８ａ、１８ｂ）は部品搭載装置１の
左右（製造ラインの中では前後）に配置される。図では
例えばトレイ部品供給装置１８ｂは部品搭載装置１と前
段の装置（例えばデスペンサ又は基板供給装置）との間
に配置される。但し、製造ラインに直接参入するのでは
なく部品搭載装置１に附属する装置として、部品搭載装
置１と前段装置との間に長く延長された基板案内レール
６の側方に近接して配置される。トレイ部品供給装置１
８ａも同様に部品搭載装置１と後段の装置（例えば他の
部品搭載装置又はリフロー炉）との間に部品搭載装置１
に附属する装置として配置される。

【００１５】これらトレイ部品供給装置１８（１８ａ、
１８ｂ）は、部品搭載装置１に対して対称形に構成さ
れ、製造ラインの流れの中心に向けてパレット１９を引
き出すだけの広さの部品供給ステージ２１を備え、この
部品供給ステージ２１のやや下方から、製造ラインの流
れに平行に部品搭載装置１方向に延び出す梁腕２２を備
えている。梁腕２２には部品搬送台２３（２３ａ、２３
ｂ）が不図示の駆動機構により交差しながら往復する部
品搬送路が形成されている。

【００１６】部品搬送台２３は、トレイ部品供給装置１
８側の不図示の吸着装置又は把持装置によってパレット
１９のトレー上から移載された電子部品２４を、同図の
矢印Ａ及びＢで示すように梁腕２２先端の部品供給口ま
で搬送する。この電子部品２４の搬送では、代表的な２
つの搬送方法がある。

【００１７】図７(a) は、その代表的な２つの搬送方法
の一例を示す図であり、同図(b),(c) は他の例を示す図
である。尚、同図(a) に示すトレイ２５は、図６のトレ
イ部品供給装置１８の部品供給ステージ２１上に引き出
されているパレット１９に保持されているトレイであ
る。また、図７(b) はこの搬送方法を採用した場合の図
６に破線丸印Ｂで囲んで示す梁腕２２先端の部品供給口
を拡大して示しており、図７(c) は同図(b) のＣ−Ｃ′
断面矢視拡大図を示している。

【００１８】図７(a) に示す搬送方法は、トレイ２５か
ら電子部品２４を不図示の吸着ヘッド又は把持チャック
で取り上げ、部品搬送台２３に乗せ替えて、部品搬送台
２３の上面に設けられた吸入口により電子部品２４を吸
着しながら、この部品搬送台２３を、同図の矢印Ｄで示
すように、梁腕２２先端の部品供給口まで移動させるも
のである。

【００１９】また、同図(b),(c) は、梁腕２２自体が伸
縮するものであり、その先端にクランプ台２６が形成さ
れ、このクランプ台２６上に、同図(a) の場合と同様に
して載置された電子部品２４を、クランプ２７（位置決
めクランプ爪２７ａと押えクランプ爪２７ｂ）でクラン
プ台２６上に固定した後、梁腕２２が伸張して、先端を
部品搭載装置１内に挿入し、クランプ２７の押えを解除
するものである。これらクランプ２７の押えは、それぞ
れ付勢部材２８の付勢力によって行われ、押えの解除は
不図示のクランプ移動機構によって行われる。

【００２０】尚、トレイ部品供給装置１８は、図６で
は、梁腕２２を含む全体構成を示すため部品搭載装置１
より離して示しているが、実際には部品供給ステージ２
１の梁腕２２が突設されている側面を、ほぼ部品搭載装
置１の側面に接するようにして配置され、梁腕２２は部
品搭載装置内部の基板案内レール６の手前の位置に差し
込まれるようにして配置される。

【００２１】このような部品搭載装置１とトレイ部品供
給装置１８の構成であると、部品搭載装置１の部品供給
ステージ８がトレイ部品供給装置１８によって占拠され
ることがなく、充分な台数の図４(b) にしめしたような
テープ式部品供給装置１０を部品搭載装置に装着するこ
とができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
つの部品搬送方法では、いずれの場合も後述する不具合
が発生した。

【００２３】図８(a) は、図７(a) に示す電子部品２４
を部品搬送台２３に移載して搬送する場合に不具合の発
生例を示す図である。この搬送方法は、吸着して搬送す
る電子部品が特に異形部品やバンプ付き部品の場合は、
吸着が正しく行われず、同図(a) に示すように、電子部
品２４が搬送途中で位置ずれを起し易く、このように位
置ずれを起こすと、部品搭載装置１の部品吸着点まで正
しく移送できないから、部品搭載装置１側で、供給され
た電子部品の吸着ミスや把持ミスを起してしまうという
問題が発生する。

【００２４】また、図８(b) は、図７(b),(c) に示す電
子部品２４をクランプ２７で把持して搬送する場合の不
具合の発生例を示す図である。この搬送方法は、移載さ
れた電子部品２４を押えクランプ爪２７ｂで押える際
に、押え位置を正しく調整しないと、電子部品２４の電
極リード線２４−１が押えクランプ爪２７ｂに引っ掛か
って変形するなどの不具合が発生する。このような不具
合を避けるためには、押えクランプ爪２７ｂの位置を電
子部品２４の形状に応じて調整する又は交換するなどの
必要がある。しかし、これでは搬送機構の汎用性が失わ
れ、調整又は交換の作業が煩わしく時間がかかるという
問題を有していた。

【００２５】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
トレイから部品搭載装置の部品吸着点まで異形部品の搬
送が容易なトレイ部品供給装置を提供することである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明に係わる
トレイ部品供給装置の構成を述べる。本発明のトレイ部
品供給装置は、トレイに収容した電子部品を部品搭載装
置に供給するトレイ部品供給装置であって、上記トレイ
から取り出した上記電子部品を載置して上記部品搭載装
置の部品吸着点まで搬送する部品搬送手段と、該部品搬
送手段に設けられ、該部品搬送手段に載置された上記電
子部品を上から押圧して位置固定する部品固定手段と、
上記部品搬送手段の搬送路の始点と終点にそれぞれ設け
られ、部品固定手段の上記電子部品への押圧を解除する
固定解除手段と、を備えて構成される。

【００２７】上記部品固定手段は、例えば請求項２記載
のように、上下に開閉可能な観音開き型の板状部材から
なり、付勢部材により閉方向に常時付勢されているよう
に構成され、また、例えば請求項３記載のように、上下
に開閉可能な片開き型の板状部材からなり、付勢部材に
より閉方向に常時付勢されているように構成される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、一実施の形態におけ
るトレイ部品供給装置の部品搬送機構の基本動作を示す
図である。尚、本例のトレイ部品供給装置は、部品搬送
機構を別にすれば、図６に示したトレイ部品供給装置１
８と同様の構成である。また、図１に示すトレイ３０
は、図示を省略した本例のトレイ部品供給装置の昇降棚
から部品供給ステージ（図６の部品供給ステージ２１参
照）に図の矢印Ｅで示すように引き出されたパレットに
保持されているものを示している。また、搬送台３１
は、梁腕（図６の梁腕２２参照）に形成されている搬送
路を、不図示の駆動機構によって往復移動するものであ
る。

【００２９】図１に示すように、梁腕の根本に形成され
る移載口でトレイ３０から電子部品３２を移載される搬
送台３１（図には３１ａで示す）には、観音開き型の２
枚の板状部材３３からなる部品押圧機構が設けられてい
る。この部品押圧機構の板状部材３３は、部品移載時に
は、搬送台３１の両側にほぼ垂直に立って開成され、電
子部品３２が移載されて、搬送台３１（図には３１ｂで
示す）が図の矢印Ｆで示すように部品供給口に向けて移
動するときには水平方向に閉じ、台上に載置されている
電子部品３２の上面を押圧して、電子部品３２を搬送台
３１（３１ｂ）上に位置固定する。

【００３０】図２(a) 〜(e) は、上記の図１では図示を
省略した部品押圧機構の駆動系の動作状態を示す図であ
る。尚、同図(b) 〜(e) には、同図(a) に示す付勢部材
３６の図示を省略している。

【００３１】同図(a) に示すように、搬送台３１の２枚
の板状部材３３は、それぞれその一端を、搬送台３１の
両端部上面に配設されているヒンジ３４に係合させ、こ
のヒンジ３４を中心に図の破線で示す垂直位置３３′と
図の実線で示すほぼ水平位置とに、約９０度の角度で図
の両方向矢印Ｇで示すように回動する。

【００３２】板状部材３３には、ヒンジ部と自由端部の
ほぼ中間位置に、開閉係合シャフト３５が取り付けられ
ており、この開閉係合シャフト３５と搬送台３１の前端
面又は後端面との間に引き付勢力を有する付勢部材３６
が介装されている。

【００３３】これにより、搬送台３１上に載置された電
子部品３２に対して上下に開閉可能な観音開き型の２枚
の板状部材３３は、付勢部材３６により、ほぼ水平に閉
じる方向に常に付勢されている。したがって、外力が加
わらないときは、板状部材３３は、搬送台３１上に載置
された電子部品３２を常に上から押圧して台上に位置固
定している。

【００３４】図１(a) に示したように搬送台３１ａが梁
腕の搬送路始点の移載口にあるときは、図２(b) に示す
ように、トレイ部品供給装置本体側に設けられている開
成部材３７が破線２７′で示す下方の位置から図の矢印
Ｈで示すように上昇し、開閉係合シャフト３５の一端に
それぞれ当接して、そのまま同図(b) に実線で示す位置
まで上昇する。これにより、開閉係合シャフト３５の一
端が開成部材３７の上面をその端部方向に滑動しながら
上に押し上げられて、２枚の板状部材３３が上に回動し
て開成する。

【００３５】この２枚の板状部材３３が開成した搬送台
３１（図１の搬送台３１ａ）に、移載装置が吸着または
把持によってトレイ３０から取り出した電子部品３２を
図２(b) のように移載する。この後、開成部材３７が同
図(b) の破線３７′で示す位置まで降下することによ
り、板状部材３３が同図(c) に示すように閉成し、同図
(a) に示す付勢部材３６の付勢力により電子部品３２を
押圧して台上に位置固定する。この状態で、搬送台３１
は電子部品３２を梁腕の搬送路終点の供給口まで搬送す
る。

【００３６】搬送路終点の供給口では、同図(d) に示す
ように、もう一方の開成部材３８が下方の待機位置で待
機している。この待機中の開成部材３８の上方に、開閉
係合シャフト３５の他端を突き出した状態で搬送台３１
が停止する。開成部材３８が同図(e) に示すように上昇
する。これにより、この場合も、開閉係合シャフト３５
の他端が開成部材３７の上面をその端部方向に滑動しな
がら上に押し上げられて、２枚の板状部材３３が上に回
動して開成する。

【００３７】この２枚の板状部材３３が開成した搬送台
３１の電子部品３２には位置ずれがなく、したがって部
品搭載装置の作業ヘッドは、吸着ヘッド又は把持チャッ
クにより、電子部品を常に安定した状態で取り上げるこ
とができる。この後、電子部品３２が空荷となった搬送
台３１は、同図(e) から同図(d) 、同図(c) 、同図(b)
の順で、梁腕の搬送路始点の移載口に戻る。

【００３８】尚、上記の実施形態では、搬送台３１の板
状部材３３を観音開き型の二枚構成としたが、搬送台３
１の全面を覆うような片開き型の一枚構成の板状部材と
してもよい。また、付勢部材は、図２(a) に示したよう
な、引き付勢力を有するものと限ることなく、例えばヒ
ンジ３４に設けたトーションぱね又は板ばね等で構成て
いもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、移載口と供給口間を往復する搬送台に観音開き型
または片開き型の板状の押圧部材を設けるので、どのよ
うな形状の異形部品であっても、リード線を変形させた
り位置ずれを起すなどの不具合の発生のおそれ無く安定
した状態で供給口まで搬送して、部品搭載装置に電子部
品を供給することができる。

【００４０】また、押圧部材によりリード線が突設され
ていないチップ上面から電子部品を押圧して位置固定す
るので、押圧部品による押圧位置の調整を行う必要がな
く、調整手数の掛らず作業能率の向上に寄与でき且つ汎
用性のある搬送機構を備えたトレイ部品供給装置を提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態におけるトレイ部品供給装置の部
品搬送の基本動作を示す図である。

【図２】搬送搬送に係わる部品押圧機構の駆動系の動作
状態を示す図である。

【図３】(a),(b) は基板に搭載される様々な形や寸法の
電子部品の例を示す図である。

【図４】(a) は部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその
部品供給ステージ上に配設されたテープ部品供給装置の
斜視図である。

【図５】(a) はトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共
に示す正面図、(b) はその側面図である。

【図６】他の形態のトレイ部品供給装置を部品搭載装置
と共に示す図である。

【図７】(a),(b),(c) はトレイ部品供給装置の部品搬送
方法を二例示す図である。

【図８】(a) は電子部品を部品搬送台に移載して搬送す
る場合の不具合図、(b) は電子部品をクランプで把持し
て搬送する場合の不具合図である。

【符号の説明】

１ 部品搭載装置 ２ 表示入力装置 ３ モニタ装置 ４ 警報ランプ ５ 基台 ６ 基板案内レール ７ 保護カバー ８ 部品供給ステージ ９ 取り付け固定孔 １０ テープ部品供給装置 １１ 部品リール １２ 部品供給口 １３−１ トップテープ １３−２ 収容テープ １４ 作業ヘッド １５ 吸着ノズル １６ トレイ部品供給装置 １７ 部品供給ステージ １７−１ 部品供給口 １８（１８ａ、１８ｂ） トレイ部品供給装置 １９ パレット ２１ 部品供給ステージ ２２ 梁腕 ２３（２３ａ、２３ｂ） 部品搬送台 ２４ 電子部品 ２５ トレイ ２６ クランプ台 ２７ クランプ ２７ａ 位置決めクランプ爪 ２７ｂ 押えクランプ爪 ２８ 付勢部材 ３０ トレイ ３１（３１ａ、３１ｂ） 搬送台 ３２ 電子部品 ３３ 板状部材 ３４ ヒンジ ３５ 開閉係合シャフト ３６ 付勢部材 ３７、３８ 開成部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレイに収容した電子部品を部品搭載装
   置に供給するトレイ部品供給装置であって、 前記トレイから取り出した前記電子部品を載置して前記
   部品搭載装置の部品吸着点まで搬送する部品搬送手段
   と、 該部品搬送手段に設けられ、該部品搬送手段に載置され
   た前記電子部品を上から押圧して位置固定する部品固定
   手段と、 前記部品搬送手段の搬送路の始点と終点にそれぞれ設け
   られ、部品固定手段の前記電子部品への押圧を解除する
   固定解除手段と、 を備えたことを特徴とするトレイ部品供給装置。
2. 【請求項２】 前記部品固定手段は、上下に開閉可能な
   観音開き型の板状部材からなり、付勢部材により閉方向
   に常時付勢されていることを特徴とする請求項１記載の
   トレイ部品供給装置。
3. 【請求項３】 前記部品固定手段は、上下に開閉可能な
   片開き型の板状部材からなり、付勢部材により閉方向に
   常時付勢されていることを特徴とする請求項１記載のト
   レイ部品供給装置。