JP2004104147A

JP2004104147A - 電子部品装着装置における部品供給装置

Info

Publication number: JP2004104147A
Application number: JP2003382004A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Seto; 瀬戸　勝幸; Yoshiharu Fukushima; 福島　吉晴
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】　装着装置本体への部品供給時間を短縮し、低コストで、装着装置本体の部品装着のためのタクトタイムを短縮することを目的とする。
【解決手段】　トレイＴを介して多数個の電子部品を搭載した複数個のパレットＰをパレットストッカ１２にストックした場合に、パレット供給機構１３が、複数個のパレットＰのうちの例えば２個のパレットＰを同時に選択し、かつ各パレットＰに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、装着装置本体１に臨ませる。
【選択図】　図４

Description

　本発明は、供給された各種の電子部品を基板上に実装する多機能型の電子部品装着装置において、装着装置本体に電子部品を供給する部品供給装置に関する。

　この種部品供給装置が特開平３−２５７８９５号公報に開示されている。

　この従来技術によれば、種部品供給装置はトレイを搭載したパレットをストックするパレットストッカと、パレットストッカから１のパレットを抜き出して所定の位置に搬送するパレット搬送装置と、所定の位置に搬送されたパレット（トレイ）から電子部品をピックアップして、これを装着装置本体の吸着位置まで移送する部品移送装置とで構成されている。この場合、装着装置本体側の指令信号に基づいて、パレット搬送装置が該当する電子部品を搭載したパレットをパレットストッカから引き抜いて、所定の位置である上動端位置にパレットを搬送する。次に、部品移送装置が駆動し、このパレット（トレイ）から該当する電子部品をピックアップし、装着装置本体に連なるスロープまで搬送する。スロープまで搬送された電子部品は、スロープを滑落して装着装置本体の吸着位置に供給される。
特開平３−２５７８９５号公報

　しかし、前記従来技術では、パレットストッカへのパレットの出し入れは、人的作業を伴うと共に、安全の面から装置を停止させる必要がある。このため、パレットストッカには、できる限り多くのパレットをストックしておくことが好ましい。かかる場合、従来の電子部品供給装置では、パレットのストック数が多くなればなるほど各パレットの搬送距離および搬送時間が長くなり、装着装置本体への部品供給に時間がかって、結局、部品装着におけるタクトタイムが長くなる問題があった。

　そこで本発明は、多数個のパレットをストックした場合でも、パレット供給手段が、複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ各パレットに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、装着装置本体に臨ませることにより、装着装置本体に対し複数種の電子部品の連続的なピックアップを可能にし、装着装置本体への部品供給時間を短縮し、低コストで、装着装置本体の部品装着のためのタクトタイムを短縮することを目的とする。

　このため第１の発明は、それぞれがトレイを介して多数個の電子部品を搭載した複数個のパレットを、装着装置本体に選択的に臨ませることで、複数種の電子部品を当該装着装置本体に供給するパレット供給手段を備えた電子部品装着装置における部品供給装置において、前記パレット供給手段は、前記複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ当該各パレットに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、前記装着装置本体に臨ませることを特徴とする。

　また、第2の発明は、それぞれがトレイを介して多数個の電子部品を搭載した複数個のパレットを、装着装置本体に選択的に臨ませることで、複数種の電子部品を当該装着装置本体に供給するパレット供給手段を備えた電子部品装着装置における部品供給装置において、前記パレット供給手段は、前記複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ当該各パレット同士が重ならないように各パレットをピックアップ位置に導入し、前記各パレットに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、前記装着装置本体に臨ませることを特徴とする。

　第1の発明の電子部品装着装置における部品供給装置によれば、装着装置本体に対し、単一の装置で複数種の電子部品を連続して且つロスタイムなく供給することができるので、低コストで、装着装置本体の部品装着のためのタクトタイムを短縮することができる。

　第２の発明の電子部品装着装置における部品供給装置によれば、複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ当該各パレット同士が重ならないように各パレットをピックアップ位置に導入し、装着装置本体に対し、単一の装置で複数種の電子部品を連続して且つロスタイムなく供給することができるので、低コストで、装着装置本体の部品装着のためのタクトタイムを短縮することができる。

　以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る部品供給装置を搭載した電子部品装着装置について説明する。この電子部品装着装置は、いわゆる多機能チップマウンタであり、チップコンデンサやチップ抵抗などの表面実装部品、およびフラットパックＩＣなどの多リード部品などの各種の電子部品を実装可能に構成されている。図１は電子部品装着装置の平面図であり、同図に示すように、この電子部品装着装置１は、供給された電子部品を基板に装着する装着装置本体２と、装着装置本体２に表面実装部品などの小さな電子部品を供給する第１部品供給装置３と、装着装置本体２に多リード部品などの大きな電子部品を供給する第２部品供給装置４とを備えている。

　装着装置本体２は、機台５と、機台５の中央部にセットテーブル７を有する基板搬送機構６と、１個または２個の装着ヘッド９を搭載したＸＹステージ８とを備えている。ＸＹステージ８の作動により、装着ヘッド９が第１部品供給装置３または第２部品供給装置４に臨んで電子部品をピックアップし、この電子部品を更にセットテーブル７上にセットされた基板に装着する。この動作を繰り返して基板への電子部品の装着が完了すると、基板は基板搬送機構６により、その搬送路１０上を先方に送り出され、これに代わって新たな基板がセットテーブル７に導入される。

　第１部品供給装置３は、カセット形式のテープフィーダ１１を多数、横並びに配設したものであり、部品供給側の先端部が搬送路１０に平行な機台５の一の辺に臨むように、すなわち装着ヘッド９のピックアップ領域に臨むように配設されている。各テープフィーダ１１には、キャリアテープ（図示では省略）に装填された状態で電子部品が収容され、電子部品はテープフィーダ１１の先端から１つずつ供給される。

　この場合、第１部品供給装置３は機台５に対し着脱可能に構成され、また各テープフィーダ１１は第１部品供給装置３に対し着脱可能に構成されている。図示しないが、この装着装置本体２はキャビネットに収容されており、キャビネットの第１部品供給装置３の配設部位には、広く点検開口が形成されている。そして、装置のメンテナンスは、第１部品供給装置３を機台５から離脱させ或いは装着した状態で、この点検開口から行われる。なお、第１部品供給装置２をテープフィーダ１１に代えてスティックフィーダで構成してもよく、また両者を併設するようにしてもよい。

　次に、図１および図２を参照して、第２部品供給装置４について説明する。第２部品供給装置４は、機台５を挟んで左右対称に配設した左供給装置４ａと右供給装置４ｂとで構成されている。すなわち、左右の両供給装置４ａ，４ｂは、第１部品供給装置３が臨む機台５の１の辺に直角に交わる２つの辺にそれぞれ配設されている。左右の各供給装置４ａ，４ｂでは、多数個の電子部品をトレイＴの上に整列配置し、更にこのトレイＴを１個または複数個、パレットＰに搭載し、このパレットＰを第１部品供給装置３とセットテーブル７との間のピックアップ位置に臨ませることで、電子部品を装着装置本体２に供給する。

　なお、左供給装置４ａと右供給装置４ｂとは全く同一の構造を有しているため、以降は左供給装置４ａについてのみ説明し、右供給装置４ｂについては説明を省略する。

　左供給装置４ａは、多数のパレットＰをストックするパレットストッカ１２と、所望のパレットＰを装着装置本体２に臨ませるパレット供給機構（パレット供給手段）１３と、パレットストッカ１２およびパレット供給機構１３の相互間でパレットＰを移送するパレット移送機構（パレット移送手段）１４とで構成されている。パレットストッカ１２は、キャビネット２１内にパレットＰを載置する棚部材２２を上下方向に多数段配設して、構成されている。キャビネット２１のパレット供給機構１３側は広く開口されており、この部分からパレットＰの出し入れが行われる。この場合、パレットＰ上には、１個または２個（トレイＴの大きさによる）程度のトレイＴが不動にセットされ、また各トレイＴ上には、多数かつ同種の電子部品がマトリクス状に整列配置されている。

　パレット供給機構１３は、キャビネット３１内に、複数個のパレットＰを収容する収容ケース３２と収容ケース３２を昇降させる昇降機構３３とを組み込んで構成されている。収容ケース３２には、パレットＰを載置する棚部材３４が上下方向に複数段配設されている。また、収容ケース３２のパレットストッカ１２側の面および装着装置本体２側の面は開放されており、収容ケース３２とパレットストッカ１２との間のパレットＰの出し入れ（移送）、および収容ケース３２と装着装置本体２との間のパレットＰの出し入れが可能になっている。

　昇降機構３３は、例えば駆動モータ３５と、基端を駆動モータ３５に連結され鉛直方向に延びるボールねじ３６と、収容ケース３２の昇降動を案内する左右一対のガイドレール３７，３７とで構成されている。ボールねじ３６は収容ケース３２に設けた雌ねじ部（図示省略）に螺合しており、駆動モータ３５を介してボールねじ３６が正逆回転することにより、収容ケース３２がガイドレール３７，３７に案内されて昇降動する。この昇降動は、駆動モータ３５に接続されたコントローラ１５により制御され、コントローラ１５は、パレットＰの出し入れに際し、収容ケース３２の所望の棚部材３４と、パレットストッカ１２の所望の棚部材２２或いは装着装置本体２のパレット導入路４１とが同レベルになるように、収容ケース３２を昇降動させる。

　なお、パレットストッカ１２とパレット供給機構１３とはそれぞれキャビネット２１，３１を異にし、分離可能に構成されている。したがって、この左供給装置４ａは、パレットストッカ１２を取り外した状態でも使用可能となっている。

　パレット移送機構１４は、例えば上記の収容ケース３２に組み込まれており、詳細は図示しないが、パレットＰに対し係脱する爪片と、この爪片を介してパレットＰを収容ケース３２とパレットストッカ１２との間で進退させるリンクや歯車などの機構と、この機構を作動させるモータなどから成るもの、或いはコンベア形式のもので構成されている。この場合も、パレット移送機構１４のモータは上記のコントローラ１５に接続されており、コントローラ１５は、パレットＰの移送動作を制御すると共に、上記の昇降機構３３とこのパレット移送機構１４とを適宜、連動させる。

　なお、装着装置本体２側には、パレット導入路４１に案内させてパレットＰを収容ケース３２から引き出し、これを装着装置本体２のピックアップ位置に導入するパレット導入機構４２が設けられている。このパレット導入機構４２も上記のコントローラ１５に接続されており、パレット供給機構１３と連動する。

　ここで、左供給装置４ａの一連の動作について説明する。この左供給装置４ａの基本的な動作は、パレットストッカ１２に、複数種の基板に部品供給可能な多数個のパレットＰをストックしておくと共に、パレットストッカ１２からパレット供給機構１３に、装着を開始する基板（単一種）に部品供給可能な複数個のパレットＰのみを移し、このパレット供給機構１３から装着装置本体２にパレットＰを介して電子部品を供給するものである。

　したがって、コントローラ１５が装着装置本体２側から、装着を開始する特定の基板の指定信号を入力すると、先ずパレット供給機構（昇降機構３３）１３を駆動させ、この基板に対応する１のパレットＰの位置に、収容ケース３２を位置合わせする。続いてパレット移送機構１４を駆動させて、パレットＰをパレットストッカ１２から収容ケース３２に移送する。そして、この動作を複数回繰り返すことで、使用するパレットＰを全て収容ケース３２に移送する。

　このようにして、装着を開始する基板に対応した複数個のパレットＰを収容ケース３２に準備できたら、装着装置本体２の稼働を待ち、パレット供給機構１３を再駆動させて、所望のパレットＰをパレット導入路４１に位置合わせする。次に、パレット導入機構４２を駆動させて、このパレットＰをピックアップ位置に導入する。ここで、電子部品のピックアップが行われる。そして、この動作を繰り返すことで、同一種の基板に対応する全ての電子部品を装着装置本体２に供給する。

　このようにして、同一種の基板に対する電子部品の装着が完了すると、次に異種の基板に対する部品装着に移行するが、この移行には、上記の搬送路１０の調整やセットテーブル７の調整が伴うため、装着装置本体２はその稼働を一時停止する。この停止時間の間に、上記と逆の手順で、収容ケース３２内のパレットＰをパレットストッカ１２に戻すと共に、上記と同様に手順で、新たな基板に対応する複数個のパレットＰをパレットストッカ１２から収容ケース３２に導入する。

　このように、単一種の基板に対応する複数個のパレットＰのみをパレット供給機構１３に収容して、このパレット供給機構１３から装着装置本体２にパレットＰを導入するようにしているため、パレットＰを順次導入する際に、パレット供給機構１３の収容ケース３２の昇降動を、短距離でかつ短時間で行うことができる。したがって、装着動作中におけるパレットＰの差替え動作の時間的なロスが少なくなり、部品装着に要するタクトタイムを短縮することができる。

　また、パレットストッカ１２とパレット供給機構１３との相互間におけるパレットＰの移送を、異種基板への移行時、すなわち装着装置本体２がその稼働を一時停止するときに行うようにしているため、この間の移送に要する時間が、上記のタクトタイムに影響を及ぼすことがない。一方、パレットストッカ１２には多数個のパレットＰを収容することができるため、パレットストッカ１２へのパレットＰの出入れ頻度（交換頻度）を少なくすることができる。したがって、パレットＰを多数個ストックしておくことができると共に、装着装置本体２の高速化を達成することができる。

　次に、図３および図４を参照して、第２部品供給装置４の変形例について説明する。この変形例では、第２部品供給装置４が単一の装置で構成され、第１部品供給装置３が臨む機台５の１の辺に直角に交わる１つの辺（図示の左辺）に配設されている。装着装置本体２側には、上導入路４１ａと下導入路４１ｂとから成るパレット導入路４１が設けられており、また上下両導入路４１ａ，４１ｂに対応して一対のパレット導入機構４２ａ，４２ｂが設けられている。上導入路４１ａに対して下導入路４１ｂは長く延びており、それぞれピックアップ位置に導入したパレットＰ同士が重ならないようになっている。

　すなわち、導入した２個のパレットＰ，Ｐのいずれからも電子部品がピックアップできるようになっている。この場合の電子部品のピックアップにおいて、両パレットＰ，Ｐから適宜ピックアップを行うようにしてもよいが、好ましくは、一方のパレットＰから連続してピックアップを行い、次に他方のパレットＰから連続してピックアップを行うと共に、この間に一方のパレットＰを他のパレットＰと交換（差し替える）するようにする。もっとも、ＸＹステージ８に２個の装着ヘッド９が搭載されている場合には、一方の装着ヘッド９で一方のパレットＰからピックアップを行い、他方の装着ヘッド９で他方のパレットＰからピックアップを行うようにする。

　このように構成では、１台の第２部品供給装置４であっても、少なくとも２種以上の電子部品をピックアップ可能な状態にすることができ、或いは次に必要なパレットＰをピックアップ位置に準備しておくことができる。このため、任意の１のパレットＰから次のパレットＰにピックアップ動作が移行するときの、時間的なロスを解消することができる。したがって、部品装着に要するタクトタイムを、より一層短縮することができる。

　次に、図５を参照して、第２部品供給装置４の第２実施形態について説明する。この実施形態では、単一種の基板に対応する複数個のパレットＰが１つのパレットマガジンＭに一括して収容され、この複数個のパレットＰがマガジン単位で搬送される。また、このパレットマガジンＭから各パレットＰが装着装置本体２に導入される。この第２部品供給装置４は、複数個のパレットマガジンＭをストックするマガジンストッカ１６と、マガジンストッカ１６から所望のパレットＰを装着装置本体２に臨ませるパレット供給機構（パレット供給手段）１７と、マガジンストッカ１６およびパレット供給機構１７の相互間でパレットマガジンＭを移送するマガジン移送機構（マガジン移送手段）１８とで構成されている。

　マガジンストッカ１６は、第１実施形態のパレットストッカ１２と同様に、キャビネット２１内にパレットマガジン１２を載置する棚部材２２を上下方向に複数段配設して、構成されている。キャビネット２１のパレット供給機構１７側は広く開口されており、この部分からパレットＰの出し入れが行われる。また、キャビネット２１を挟んでパレット供給機構１７と反対側のキャビネット２１の中段位置には、パレットマガジンＭを載置する載置台２４が取り付けられている。

　パレット供給機構１７は、収容ケース３２に代えてマガジンセット台３９を設けた第１実施形態のパレット供給機構１３と同様のものであり、昇降機構３３によりマガジンセット台３９を昇降させることにより、これにセットされたパレットマガジンＭを昇降させる。なお、この場合も、マガジンストッカ１６とパレット供給機構１７とはそれぞれキャビネット２１，３１を異にし、分離可能に構成されている。

　また、マガジン移送機構１８およびパレット導入機構４２も、第１実施形態のパレット移送機構１４およびパレット導入機構４２と、それぞれ同様に構成されている。もっとも、このマガジン移送機構１８は、上記の載置台２４に置かれたパレットマガジンＭをマガジンストッカ１６に送り込む機能、および使用済みのパレットマガジンＭを載置台２４に送り出す機能を有している。すなわち、マガジンストッカ１６の中段位置には、パレットマガジンＭ１個分の空間があり、載置台２４に置かれたパレットマガジンＭは、マガジン移送機構１８により、この空間を通ってパレット供給機構１７のマガジンセット台３９にセットされ、このマガジンセット台３９からマガジンストッカ１６の所定の位置に移送される。また、使用済みパレットマガジンＭは、逆の手順で、マガジンセット台３９から空間を通って載置台２４に払い出される。もちろん、これらの動作もコントローラ１５により制御される。

　以上のように第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用・効果を奏すると共に、単一種の基板に対応する複数個のパレットＰをパレットマガジンＭに収容して、マガジン単位で移動させるようにしているため、マガジンストッカ１６とパレット供給装置１７との相互間における複数個のパレットＰの移送を、一括して迅速に行うことができる。また、電子部品装着装置１が稼働中であっても、パレットマガジンＭ、すなわちパレットＰの追加或いは交換が可能になる。

　なお、第２実施形態にあっても、第１実施形態と同様に、装着装置本体２に２個のパレットＰ，Ｐを同時に導入する構造（図示の２点鎖線）をとることができる。

本発明の一実施形態に係る部品供給装置を搭載した電子部品装着装置の平面図である。第１実施形態に係る第２部品供給装置の側面図である。第１実施形態の変形例に係る電子部品装着装置の平面図である。第１実施形態の変形例に係る第２部品供給装置の側面図である。第２実施形態に係る第２部品供給装置の側面図である。

符号の説明

　　１　　　電子部品装着装置
　　２　　　装着装置本体
　　４　　　第２部品供給装置
　　５　　　機台
　　１２　　パレットストッカ
　　１３　　パレット供給機構
　　１４　　パレット移送機構
　　１５　　コントローラ
　　１６　　マガジンストッカ
　　１７　　パレット供給機構
　　１８　　マガジン移送機構
　　２４　　載置台
　　Ｔ　　　トレイ
　　Ｐ　　　パレット
　　Ｍ　　　パレットマガジン

Claims

　それぞれがトレイを介して多数個の電子部品を搭載した複数個のパレットを、装着装置本体に選択的に臨ませることで、複数種の電子部品を当該装着装置本体に供給するパレット供給手段を備えた電子部品装着装置における部品供給装置において、
　前記パレット供給手段は、前記複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ当該各パレットに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、前記装着装置本体に臨ませることを特徴とする電子部品装着装置における部品供給装置。
　それぞれがトレイを介して多数個の電子部品を搭載した複数個のパレットを、装着装置本体に選択的に臨ませることで、複数種の電子部品を当該装着装置本体に供給するパレット供給手段を備えた電子部品装着装置における部品供給装置において、
　前記パレット供給手段は、前記複数個のパレットのうちの複数個を同時に選択し、かつ当該各パレット同士が重ならないように各パレットをピックアップ位置に導入し、前記各パレットに搭載した電子部品をピックアップ可能な状態で、前記装着装置本体に臨ませることを特徴とする電子部品装着装置における部品供給装置。