JP2005101342A - 電子回路部品装着システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子回路部品装着システムにおいて、本体フレームをはじめとする装置各部の振動や騒音の発生を抑制し、あるいは部品供給精度または部品装着精度を向上させる。
【解決手段】本体フレーム10に2つの部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202をそれぞれ鉛直軸線まわりに回転可能に保持させ、回転によりフィーダ42を部品供給位置に位置決めし、部品装着ユニット212を部品受取位置等に停止させる。配線板保持装置16は2つのXYテーブル350,352を備えて配線板18を2枚、同時に移動させることができる。例えば、同種の配線板18に並行して部品を装着することができ、その場合、テーブル30,32同士および部品装着ヘッド200,202同士をそれぞれ、同時期に互に逆向きに、かつ同じ加速度,減速で回転させる。それにより、回転時に本体フレーム10に互に逆向きの力が作用して振動が打ち消し合い、抑制される。
【選択図】 図2
【解決手段】本体フレーム10に2つの部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202をそれぞれ鉛直軸線まわりに回転可能に保持させ、回転によりフィーダ42を部品供給位置に位置決めし、部品装着ユニット212を部品受取位置等に停止させる。配線板保持装置16は2つのXYテーブル350,352を備えて配線板18を2枚、同時に移動させることができる。例えば、同種の配線板18に並行して部品を装着することができ、その場合、テーブル30,32同士および部品装着ヘッド200,202同士をそれぞれ、同時期に互に逆向きに、かつ同じ加速度,減速で回転させる。それにより、回転時に本体フレーム10に互に逆向きの力が作用して振動が打ち消し合い、抑制される。
【選択図】 図2
Description
本発明は電子回路部品装着システムに関するものであり、特に、本体フレームをはじめとする装置各部の振動の抑制,騒音の抑制,あるいは部品供給精度または装着精度の向上に関するものである。
電子回路部品装着システムには、例えば、特許文献1に記載されているように、部品供給装置が複数の部品供給ユニットを備え、部品供給ユニットが移動させられて電子回路部品を供給し、部品装着装置が回路基板に装着するシステムがある。特許文献1に記載の部品供給装置は、フィーダ支持台と、フィーダ支持台上に一直線に沿って配設された複数の部品供給フィーダとを有する部品供給テーブルを備え、部品供給テーブルが移動装置により、上記一直線に平行な方向に移動させられ、複数の部品供給ユニットが順次、部品供給位置に位置決めされて部品を供給する。
特開2001−345599号公報
しかしながら、特許文献1に記載の部品供給装置においては、部品供給テーブルの移動開始時の加速および停止時の減速により部品供給テーブルに衝撃力が加えられてテーブル自体やテーブルを支持している本体フレームが振動し、本体フレームの床に対する位置ずれや床振動の原因となり、あるいは部品供給ユニットの部品供給位置への位置決め精度が低下して、部品供給精度が低下する。また、振動が本体フレームを介して部品装着装置に伝達され、部品装着具が振動させられて位置がずれ、部品装着精度が低下する。
本発明は、以上の実情を背景としてなされたものであり、本体フレームをはじめとする装置各部の振動や騒音の発生を抑制し、あるいは部品供給精度または装着精度を向上させることを課題とする。
本発明は、以上の実情を背景としてなされたものであり、本体フレームをはじめとする装置各部の振動や騒音の発生を抑制し、あるいは部品供給精度または装着精度を向上させることを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムにおいて、前記部品供給装置を、
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含むように構成したことを特徴とする。
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含むように構成したことを特徴とする。
本体フレームは、別体の2つの部材が結合され、結合後は一体の本体フレームとして機能するものでもよく、もともと一体のものでもよい。
複数の部品供給テーブルのうちの2つがテーブル回転装置によって回転させられるとき、本体フレームのそれら部品供給テーブルを保持する部分にはそれぞれ、部品供給テーブルから力が伝達されるが、2つの部品供給テーブルは、可及的に同時期に互に逆向きに回転させられるため、各々の回転モーメントの方向が逆であり、本体フレームに作用する力の方向が逆になる。本体フレームの複数の部品供給テーブルを保持する部分は互に一体に結合されているため、本体フレームの2つの部品供給テーブルの各々を保持する部分に作用する逆向きの力が本体フレーム内で互に打ち消し合い、本体フレームの振動が減少し、当該電子回路部品装着システムが設置された床に伝達される振動が低減し、騒音の発生が抑制される。あるいは、振動の低減によって部品供給ユニットの部品供給位置への位置決め精度が向上し、部品供給精度が向上する。または、本体フレームを経て部品装着装置に伝達される振動が抑制され、部品装着精度が向上する。その上、部品供給ユニットを回転テーブルに配設すれば、部品供給装置の移動スペースを含めた長さが短くて済み、電子回路部品装着システムの所要スペースが低減する効果が得られる。
複数の部品供給テーブルのうちの2つがテーブル回転装置によって回転させられるとき、本体フレームのそれら部品供給テーブルを保持する部分にはそれぞれ、部品供給テーブルから力が伝達されるが、2つの部品供給テーブルは、可及的に同時期に互に逆向きに回転させられるため、各々の回転モーメントの方向が逆であり、本体フレームに作用する力の方向が逆になる。本体フレームの複数の部品供給テーブルを保持する部分は互に一体に結合されているため、本体フレームの2つの部品供給テーブルの各々を保持する部分に作用する逆向きの力が本体フレーム内で互に打ち消し合い、本体フレームの振動が減少し、当該電子回路部品装着システムが設置された床に伝達される振動が低減し、騒音の発生が抑制される。あるいは、振動の低減によって部品供給ユニットの部品供給位置への位置決め精度が向上し、部品供給精度が向上する。または、本体フレームを経て部品装着装置に伝達される振動が抑制され、部品装着精度が向上する。その上、部品供給ユニットを回転テーブルに配設すれば、部品供給装置の移動スペースを含めた長さが短くて済み、電子回路部品装着システムの所要スペースが低減する効果が得られる。
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、 (1)項が請求項1に相当し、 (2)項が請求項2に、 (4)項が請求項3に、 (6)項が請求項4に、 (7)項が請求項5に、 (9)項が請求項6に、(10)項が請求項7に、(13)項が請求項8に相当し、(15)項,(16)項および(17)項を併せた項が請求項9に、(18)項が請求項10に、(19)項が請求項11に、(21)項が請求項12に、(23)項,(25)項および(27)項を併せた項が請求項13に、(28)項が請求項14にそれぞれ相当する。
(1)部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品供給装置が、
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含む電子回路部品装着システム。
2つの回転テーブルについては、説明および理解を容易にするために、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの回転テーブルについても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。
部品装着装置は、部品供給テーブルと同数の部品装着ヘッドを備えたものとしてもよく、それより少ない数の部品装着ヘッドを備えたものとしてもよい。例えば、部品供給テーブルが2つの場合に、部品装着ヘッドを1つ、2つの部品供給テーブルのいずれからでも電子回路部品を受け取り得る状態に設けることができる。この場合には、2つの部品供給テーブルが同時期に回転し、共に停止している間に、部品装着ヘッドが、それら2つの部品供給テーブルから相前後して1つずつの電子回路部品を受け取るようにしたり、一方の部品供給テーブルのみ作動し、他方の部品供給テーブルは停止し続けるようにしたりすることができる。後者の場合には、一方の部品供給テーブルの作動中に他方の部品供給テーブルに対して段取替作業や部品補給作業を行うことができる。
部品供給ユニットとしては、例えば、バルクフィーダ,テープフィーダ,スティックフィーダ等が採用可能である。部品収容部を小形化し易く、部品補給の容易なバルクフィーダが部品供給に特に適している。
部品供給ユニットは、基準角度の整数倍の間隔で配設され、配設順序は、少なくとも2つの部品供給テーブルの毎回の回転角度ができる限り等しくなるように決定されることが望ましい。部品装着ヘッドが部品供給テーブルと同数設けられ、複数の部品装着ヘッドが並行して同種の回路基板に電子回路部品を装着する場合には、複数の部品供給テーブルにおいて部品供給ユニットの配設順序を互に全部同じにすることができ、本請求可能発明の効果を特に良好に享受することができる。
部品供給テーブルおよびそれに配設される部品供給ユニットは、振動低減上、できる限り回転動バランスが取れた構成とされることが望ましい。一方、1枚の回路基板に対する電子回路部品の供給に要する回転テーブルの回転角度の総和はできる限り小さいことが望ましい。この両方の要求を満たすために、回転テーブルの部品供給フィーダを配設する必要がない部分にバランスウエイトを配設することも可能である。その場合、実際には電子回路部品を供給しない部品供給フィーダをバランスウエイトとして利用することもできる。
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含む電子回路部品装着システム。
2つの回転テーブルについては、説明および理解を容易にするために、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの回転テーブルについても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。
部品装着装置は、部品供給テーブルと同数の部品装着ヘッドを備えたものとしてもよく、それより少ない数の部品装着ヘッドを備えたものとしてもよい。例えば、部品供給テーブルが2つの場合に、部品装着ヘッドを1つ、2つの部品供給テーブルのいずれからでも電子回路部品を受け取り得る状態に設けることができる。この場合には、2つの部品供給テーブルが同時期に回転し、共に停止している間に、部品装着ヘッドが、それら2つの部品供給テーブルから相前後して1つずつの電子回路部品を受け取るようにしたり、一方の部品供給テーブルのみ作動し、他方の部品供給テーブルは停止し続けるようにしたりすることができる。後者の場合には、一方の部品供給テーブルの作動中に他方の部品供給テーブルに対して段取替作業や部品補給作業を行うことができる。
部品供給ユニットとしては、例えば、バルクフィーダ,テープフィーダ,スティックフィーダ等が採用可能である。部品収容部を小形化し易く、部品補給の容易なバルクフィーダが部品供給に特に適している。
部品供給ユニットは、基準角度の整数倍の間隔で配設され、配設順序は、少なくとも2つの部品供給テーブルの毎回の回転角度ができる限り等しくなるように決定されることが望ましい。部品装着ヘッドが部品供給テーブルと同数設けられ、複数の部品装着ヘッドが並行して同種の回路基板に電子回路部品を装着する場合には、複数の部品供給テーブルにおいて部品供給ユニットの配設順序を互に全部同じにすることができ、本請求可能発明の効果を特に良好に享受することができる。
部品供給テーブルおよびそれに配設される部品供給ユニットは、振動低減上、できる限り回転動バランスが取れた構成とされることが望ましい。一方、1枚の回路基板に対する電子回路部品の供給に要する回転テーブルの回転角度の総和はできる限り小さいことが望ましい。この両方の要求を満たすために、回転テーブルの部品供給フィーダを配設する必要がない部分にバランスウエイトを配設することも可能である。その場合、実際には電子回路部品を供給しない部品供給フィーダをバランスウエイトとして利用することもできる。
(2)前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、原則として、同時期に加速し、同時期に減速するテーブル同時期加減速部を備えた (1)項に記載の電子回路部品装着システム。
加減速の時期を同じにすれば、本体フレームの振動を良好に低減させることができる。なお、「加減速」なる用語は「加速と減速との両方を包含する用語として使用する。また、「原則として」とは、「通常は同時期に加速し減速するが、何らかの事情で、一方の回転テーブルは回転させ、他方の回転テーブルは停止状態に保つ必要が生じた場合や、両回転テーブルの加減速時期の一部を一致させ得ない場合等、特別の場合には加減速の時期が異なってもやむを得ない」との意味である。
(3)前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、それら2つの回転テーブルの少なくとも一時期における回転加速度同士と回転減速度同士との少なくとも一方が互に等しい状態で回転させるテーブル同加減速度制御部を有する (1)項または (2)項に記載の電子回路部品装着システム。
加減速の時期と各時点における加減速度同士の大きさとの両方を等しくすることは不可欠ではないが、両方を等しくすれば、本体フレームの振動を特に良好に低減させることができる。
(4)前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、同じ時期における1回の回転角度が互に等しくなるように回転させるテーブル同角度回転部を有する (2)項または (3)項に記載の電子回路部品装着システム。
2つの回転テーブルの同じ時期における1回の回転角度を同じにすれば、本体フレームの振動を低減させることが容易となる。しかし、回転テーブルに配設される部品供給ユニットの種類や組合わせによっては、2つの回転テーブルの同時期の回転角度を互に異ならせざるを得ない場合もある。その場合には、2つの回転テーブルが同時期の回転に起因して本体フレームに与える力を完全に相殺させることはできないが、それでも本体フレームの振動ができる限り小さくなるように、2つの回転テーブルの回転の加速,減速の時期,加減速度の大きさ等を決定することが望ましい。
加減速の時期を同じにすれば、本体フレームの振動を良好に低減させることができる。なお、「加減速」なる用語は「加速と減速との両方を包含する用語として使用する。また、「原則として」とは、「通常は同時期に加速し減速するが、何らかの事情で、一方の回転テーブルは回転させ、他方の回転テーブルは停止状態に保つ必要が生じた場合や、両回転テーブルの加減速時期の一部を一致させ得ない場合等、特別の場合には加減速の時期が異なってもやむを得ない」との意味である。
(3)前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、それら2つの回転テーブルの少なくとも一時期における回転加速度同士と回転減速度同士との少なくとも一方が互に等しい状態で回転させるテーブル同加減速度制御部を有する (1)項または (2)項に記載の電子回路部品装着システム。
加減速の時期と各時点における加減速度同士の大きさとの両方を等しくすることは不可欠ではないが、両方を等しくすれば、本体フレームの振動を特に良好に低減させることができる。
(4)前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、同じ時期における1回の回転角度が互に等しくなるように回転させるテーブル同角度回転部を有する (2)項または (3)項に記載の電子回路部品装着システム。
2つの回転テーブルの同じ時期における1回の回転角度を同じにすれば、本体フレームの振動を低減させることが容易となる。しかし、回転テーブルに配設される部品供給ユニットの種類や組合わせによっては、2つの回転テーブルの同時期の回転角度を互に異ならせざるを得ない場合もある。その場合には、2つの回転テーブルが同時期の回転に起因して本体フレームに与える力を完全に相殺させることはできないが、それでも本体フレームの振動ができる限り小さくなるように、2つの回転テーブルの回転の加速,減速の時期,加減速度の大きさ等を決定することが望ましい。
(5)前記テーブル回転装置が、前記2つの回転テーブルの一方を回転させ、他方を停止状態に保つ必要がある場合には、それら2つの回転テーブルを共に回転させる場合に比較して、前記一方の回転テーブルの回転加速度および回転減速度を小さくするテーブル一方回転制御部を備えた (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
一方の回転テーブルのみを回転させざるを得ない場合には、2つの回転テーブルを共に回転させて本体フレームの振動を打ち消させ得る場合に比較して、本体フレームの振動が大きくなるのが普通であるため、加減速度を小さくして、部品供給テーブルの加振力を小さくすることが望ましい。
一方の回転テーブルのみを回転させざるを得ない場合には、2つの回転テーブルを共に回転させて本体フレームの振動を打ち消させ得る場合に比較して、本体フレームの振動が大きくなるのが普通であるため、加減速度を小さくして、部品供給テーブルの加振力を小さくすることが望ましい。
(6)前記テーブル回転装置が、前記回転テーブルに配設された前記複数の部品供給ユニットの質量変化に応じて、前記回転テーブルの加速度および減速度を複数に変更する加減速度変更部を備えた (1)項ないし (5)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
上記「複数の部品供給ユニットの質量変化」には、回転テーブルへの部品供給ユニットの配設量の違いに基づく質量変化や、電子回路部品の供給に伴って生じる各部品供給ユニットに収容されている電子回路部品の減少に基づく質量変化が含まれる。質量検出装置や質量変化検出装置により実際に質量変化が検出され、その検出結果に応じて加減速度が変更されるようにしてもよく、電子回路部品の供給数に基づいて質量変化が推定され、その推定結果に応じて加減速度が変更されるようにしてもよい。加減速度は連続的に変更されるようにしてもよく、複数段階に変更されるようにしてもよい。後者の場合には、複数の加減速パターンの1つが選択され、その選択パターンに従って回転テーブルの加減速が行われるようにすることも可能である。
複数の部品供給ユニットの質量が減少すれば、回転テーブルの回転時における慣性質量が小さくなり、振動を抑制しつつ、加減速度を大きくすることができ、部品供給ユニットの部品供給位置への移動時間を短縮し、供給能率を向上させることができる。
上記「複数の部品供給ユニットの質量変化」には、回転テーブルへの部品供給ユニットの配設量の違いに基づく質量変化や、電子回路部品の供給に伴って生じる各部品供給ユニットに収容されている電子回路部品の減少に基づく質量変化が含まれる。質量検出装置や質量変化検出装置により実際に質量変化が検出され、その検出結果に応じて加減速度が変更されるようにしてもよく、電子回路部品の供給数に基づいて質量変化が推定され、その推定結果に応じて加減速度が変更されるようにしてもよい。加減速度は連続的に変更されるようにしてもよく、複数段階に変更されるようにしてもよい。後者の場合には、複数の加減速パターンの1つが選択され、その選択パターンに従って回転テーブルの加減速が行われるようにすることも可能である。
複数の部品供給ユニットの質量が減少すれば、回転テーブルの回転時における慣性質量が小さくなり、振動を抑制しつつ、加減速度を大きくすることができ、部品供給ユニットの部品供給位置への移動時間を短縮し、供給能率を向上させることができる。
(7)前記複数の部品供給ユニットがそれぞれ電子回路部品を一定ピッチずつ送る送り装置を備えたものであり、前記部品供給装置が、前記回転テーブルに配設されたそれら複数の部品供給ユニットの少なくとも一部のものに、その一部のものが前記回転テーブルの回転に伴って前記回転軸線のまわりに1回旋回する間に、その一部のものの前記送り装置に複数回の送り動作を行わせる複数回送り制御部を含む (1)項ないし(6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
例えば、部品供給ユニットがテープ化電子部品を送るテープフィーダである場合には、送りピッチの大きいテープフィーダに本項の特徴を適用すれば、1回の送り量を小さくすることができ、バルク状に収容した電子回路部品を整列させて供給するバルクフィーダに適用すれば、供給時には電子回路部品が確実に部品供給部に位置決めされていることを保証することが容易となる。
複数回送り制御部は、例えば、部品供給ユニットが、回転テーブルの回転軸線のまわりにおいて予め設定された1つの部品送り位置に位置する状態において送り装置に複数回、連続して送り動作を行わせる連続送り制御部でもよく、部品供給ユニットが、予め設定された複数の部品送り位置に位置する状態において、各位置において送り装置に少なくとも1回ずつ、送り動作を行わせる複数位置送り制御部でもよい。複数回送り制御部はまた、部品供給ユニットの旋回と並行して送り装置に送り動作を行わせる旋回時複数回送り制御部でもよく、停止中に送り装置に送り動作を行わせる停止時複数回送り制御部でもよく、旋回中および停止中の両方において送り装置に送り動作を行わせる旋回時・停止時複数回送り制御部でもよい。
例えば、部品供給ユニットがテープ化電子部品を送るテープフィーダである場合には、送りピッチの大きいテープフィーダに本項の特徴を適用すれば、1回の送り量を小さくすることができ、バルク状に収容した電子回路部品を整列させて供給するバルクフィーダに適用すれば、供給時には電子回路部品が確実に部品供給部に位置決めされていることを保証することが容易となる。
複数回送り制御部は、例えば、部品供給ユニットが、回転テーブルの回転軸線のまわりにおいて予め設定された1つの部品送り位置に位置する状態において送り装置に複数回、連続して送り動作を行わせる連続送り制御部でもよく、部品供給ユニットが、予め設定された複数の部品送り位置に位置する状態において、各位置において送り装置に少なくとも1回ずつ、送り動作を行わせる複数位置送り制御部でもよい。複数回送り制御部はまた、部品供給ユニットの旋回と並行して送り装置に送り動作を行わせる旋回時複数回送り制御部でもよく、停止中に送り装置に送り動作を行わせる停止時複数回送り制御部でもよく、旋回中および停止中の両方において送り装置に送り動作を行わせる旋回時・停止時複数回送り制御部でもよい。
(8)前記複数の部品供給テーブルが2つであり、それら2つの部品供給テーブルの回転軸線を結ぶ一線分の中点においてその一線分と直交する平面を対称面として、前記本体フレームが対称に構成された (1)項ないし(7)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本体フレームの2つの部品供給テーブルをそれぞれ保持する部分が互に面対称に構成されれば、部品供給テーブルにより加えられる力の本体フレームに対する効果が対称となり、良好に相殺され、振動が抑制される。
本体フレームの2つの部品供給テーブルをそれぞれ保持する部分が互に面対称に構成されれば、部品供給テーブルにより加えられる力の本体フレームに対する効果が対称となり、良好に相殺され、振動が抑制される。
(9)前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合された (1)項ないし (8)項のいずれかにに記載の電子回路部品装着システム。
本体フレームは、別体の2つの部材が結合され、結合後は一体の本体フレームとして機能するものでもよく、もともと一体のものでもよい。前記複数の部品供給テーブルを保持する本体フレームと一体のものでもよく(もともと一体のものでも、結合により一体とされたものでもよい)、別体のものでもよい。
2つの部品装着ヘッドについては、説明および理解を容易にするために、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの部品装着ヘッドについても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。次項についても同様とする。
部品装着ヘッドは、1つの回転体が複数の部品装着ユニットの全部を保持し、それら複数の部品装着ユニットの一旋回軸線である回転軸線のまわりの回転により、それら部品装着ユニットを一斉に旋回させるものでもよく、特開平9−237997号公報に記載されているように、複数の回転体がそれぞれ装着ヘッドを1つずつ保持し、一旋回軸線である回転軸線のまわりにそれぞれ自由に回転することにより、保持した部品装着ユニットを個々に旋回させるものでもよい。
2つの部品装着ヘッドの構成を互いに対称にすることは、部品供給ユニットの配置を含めて2つの部品供給テーブルの構成を対称にすることより容易であるため、2つの部品装着ヘッドを同時期に互いに逆向きに回転させ、振動をほぼ完全に相殺させることができる。2つの部品装着ヘッドを同時期に互に逆向きに回転させれば、本体フレームの2つの部品装着ヘッドをそれぞれ保持する部分に作用する力が互に打ち消し合い、本体フレームの振動が低減し、騒音が低減する。あるいは、振動の低減により部品装着ユニットの位置決め精度が向上し、部品装着精度が向上する。
また、複数の部品装着ヘッドに並行して電子回路部品の装着を行わせれば、複数の回路基板に並行して電子回路部品を装着することができる。そのため、例えば、装着サイクルタイム(回路基板に相前後して行われる部品装着の時間間隔)を短くすることなく、生産性を向上させることができ、装着サイクルタイム短縮のために部品装着ヘッドの回転加減速度を大きくして振動の増大を招来することを回避することができ、装着精度が高く、生産性の高い電子回路部品装着システムが得られる。
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合された (1)項ないし (8)項のいずれかにに記載の電子回路部品装着システム。
本体フレームは、別体の2つの部材が結合され、結合後は一体の本体フレームとして機能するものでもよく、もともと一体のものでもよい。前記複数の部品供給テーブルを保持する本体フレームと一体のものでもよく(もともと一体のものでも、結合により一体とされたものでもよい)、別体のものでもよい。
2つの部品装着ヘッドについては、説明および理解を容易にするために、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの部品装着ヘッドについても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。次項についても同様とする。
部品装着ヘッドは、1つの回転体が複数の部品装着ユニットの全部を保持し、それら複数の部品装着ユニットの一旋回軸線である回転軸線のまわりの回転により、それら部品装着ユニットを一斉に旋回させるものでもよく、特開平9−237997号公報に記載されているように、複数の回転体がそれぞれ装着ヘッドを1つずつ保持し、一旋回軸線である回転軸線のまわりにそれぞれ自由に回転することにより、保持した部品装着ユニットを個々に旋回させるものでもよい。
2つの部品装着ヘッドの構成を互いに対称にすることは、部品供給ユニットの配置を含めて2つの部品供給テーブルの構成を対称にすることより容易であるため、2つの部品装着ヘッドを同時期に互いに逆向きに回転させ、振動をほぼ完全に相殺させることができる。2つの部品装着ヘッドを同時期に互に逆向きに回転させれば、本体フレームの2つの部品装着ヘッドをそれぞれ保持する部分に作用する力が互に打ち消し合い、本体フレームの振動が低減し、騒音が低減する。あるいは、振動の低減により部品装着ユニットの位置決め精度が向上し、部品装着精度が向上する。
また、複数の部品装着ヘッドに並行して電子回路部品の装着を行わせれば、複数の回路基板に並行して電子回路部品を装着することができる。そのため、例えば、装着サイクルタイム(回路基板に相前後して行われる部品装着の時間間隔)を短くすることなく、生産性を向上させることができ、装着サイクルタイム短縮のために部品装着ヘッドの回転加減速度を大きくして振動の増大を招来することを回避することができ、装着精度が高く、生産性の高い電子回路部品装着システムが得られる。
(10)部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品装着ヘッドを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含む電子回路部品装着システム。
部品供給装置は、 (1)項ないし (8)項にそれぞれ記載の部品供給装置でもよく、部品供給装置を構成する部品供給テーブルを1つ備えたものでもよい。部品供給装置は、少なくとも1つの直線移動テーブルに複数の部品供給ユニットが配設され、直線移動テーブルの直線移動により部品供給ユニットが部品供給位置へ位置決めされるものでもよい。
本項の電子回路部品装着システムによれば、 (9)項において説明したように、本体フレームおよび部品装着装置において振動が低減し、部品装着精度が向上する等の効果が得られる。
(11)前記ヘッド回転装置が、前記複数の部品装着ヘッドに共通の駆動源と、その駆動源の定速回転を各部品装着ヘッドの同期した間欠回転に変換する少なくとも1つのカム機構とを含む (9)項または(10)項に記載の電子回路部品装着システム。
カム機構を複数設ける場合、各カム機構の一部を共用としてもよく、全部を別にしてもよい。なお、それぞれ駆動源およびカム機構を含むヘッド回転装置を複数、互に独立して設けてもよく、複数の部品装着ヘッドの各々について設けてもよい。ヘッド回転装置を複数の部品装着ヘッドの各々に専用とする場合、カム機構を含むことは不可欠ではない。複数のヘッド回転装置のうちの2つを制御装置により制御し、2つの部品装着ヘッドを可及的に同時期に互に逆向きに回転させる。
(12)前記ヘッド逆回転制御部が前記2つの部品装着ヘッドを互に逆向きに回転させる状態で、それら2つの部品装着ヘッドの両方において前記複数の部品装着ユニットに部品装着動作を行わせる双方作動モードと、それら2つの部品装着ヘッドの一方においては前記複数の部品装着ユニットに部品装着動作を行わせるが他方においては行わせない一方作動モードとに切換えが可能な装着ユニット制御装置を含む(10)項または(11)項に記載の電子回路部品装着システム。
例えば、部品供給装置における部品補給作業時や段取替作業時には、電子回路部品の供給が停止される。その場合、2つの部品装着ヘッドを回転させつつ、部品供給が停止されている部品装着ヘッドにおいて部品装着ユニットに部品装着動作を行わせないことにより、電子回路部品の補給作業時等にも振動低減効果が得られる。
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品装着ヘッドを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含む電子回路部品装着システム。
部品供給装置は、 (1)項ないし (8)項にそれぞれ記載の部品供給装置でもよく、部品供給装置を構成する部品供給テーブルを1つ備えたものでもよい。部品供給装置は、少なくとも1つの直線移動テーブルに複数の部品供給ユニットが配設され、直線移動テーブルの直線移動により部品供給ユニットが部品供給位置へ位置決めされるものでもよい。
本項の電子回路部品装着システムによれば、 (9)項において説明したように、本体フレームおよび部品装着装置において振動が低減し、部品装着精度が向上する等の効果が得られる。
(11)前記ヘッド回転装置が、前記複数の部品装着ヘッドに共通の駆動源と、その駆動源の定速回転を各部品装着ヘッドの同期した間欠回転に変換する少なくとも1つのカム機構とを含む (9)項または(10)項に記載の電子回路部品装着システム。
カム機構を複数設ける場合、各カム機構の一部を共用としてもよく、全部を別にしてもよい。なお、それぞれ駆動源およびカム機構を含むヘッド回転装置を複数、互に独立して設けてもよく、複数の部品装着ヘッドの各々について設けてもよい。ヘッド回転装置を複数の部品装着ヘッドの各々に専用とする場合、カム機構を含むことは不可欠ではない。複数のヘッド回転装置のうちの2つを制御装置により制御し、2つの部品装着ヘッドを可及的に同時期に互に逆向きに回転させる。
(12)前記ヘッド逆回転制御部が前記2つの部品装着ヘッドを互に逆向きに回転させる状態で、それら2つの部品装着ヘッドの両方において前記複数の部品装着ユニットに部品装着動作を行わせる双方作動モードと、それら2つの部品装着ヘッドの一方においては前記複数の部品装着ユニットに部品装着動作を行わせるが他方においては行わせない一方作動モードとに切換えが可能な装着ユニット制御装置を含む(10)項または(11)項に記載の電子回路部品装着システム。
例えば、部品供給装置における部品補給作業時や段取替作業時には、電子回路部品の供給が停止される。その場合、2つの部品装着ヘッドを回転させつつ、部品供給が停止されている部品装着ヘッドにおいて部品装着ユニットに部品装着動作を行わせないことにより、電子回路部品の補給作業時等にも振動低減効果が得られる。
(13)前記ヘッド逆回転制御部が、前記2つの部品装着ヘッドを、同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で回転させるヘッド対称回転制御部を備えた (9)項ないし(12)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本電子回路部品装着システムによれば本体フレームの振動が特に良好に打ち消される。
(14)前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドの一方を回転させ、他方を停止状態に保つ必要がある場合には、それら2つの部品装着ヘッドを共に回転させる場合に比較して、前記一方の部品装着ヘッドの回転加速度および回転減速度を小さくするヘッド一方回転制御部を備えた (9)項ないし(13)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
一方の部品装着ヘッドのみを回転させざるを得ない場合、加減速度を小さくして部品装着ヘッドの加振力を小さくすることが望ましい。
本電子回路部品装着システムによれば本体フレームの振動が特に良好に打ち消される。
(14)前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドの一方を回転させ、他方を停止状態に保つ必要がある場合には、それら2つの部品装着ヘッドを共に回転させる場合に比較して、前記一方の部品装着ヘッドの回転加速度および回転減速度を小さくするヘッド一方回転制御部を備えた (9)項ないし(13)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
一方の部品装着ヘッドのみを回転させざるを得ない場合、加減速度を小さくして部品装着ヘッドの加振力を小さくすることが望ましい。
(15)前記基板保持装置が、
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含む (9)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本項の電子回路部品装着システムによれば、例えば、複数の部品装着ヘッドに同時に回路基板に電子回路部品を装着させ、同時に複数枚の回路基板を生産するようにすることができる。
(16)前記複数のXYテーブルが、それらXYテーブルの各々を、部分的に重なり合う複数の作動領域内において、互に干渉し合うことなく作動するように制御するXYテーブル制御装置を含む(15)項に記載の電子回路部品装着システム。
本項によれば、複数のXYテーブルが同時に作動させられても、その構成要素や回路基板等が互に衝突することがなく、複数の回路基板に並行して電子回路部品が装着され、コンパクトな電子回路部品装着システムが得られる。
(17)前記複数のXYテーブルが、
前記X軸方向に平行に延びる共通のX軸ガイドに案内される複数のX軸テーブルと、
それら複数のX軸テーブルを個別にX軸方向に移動させる複数のX軸移動装置と、
前記複数のX軸テーブルの各々に設けられて前記Y軸方向に平行に延びる複数のY軸ガイドにそれぞれ案内される複数のY軸テーブルと、
それら複数のY軸テーブルを個別にY軸方向に移動させる複数のY軸移動装置と、
前記複数のX軸移動装置と前記複数のY軸移動装置とを制御するXYテーブル制御装置と
を含む(15)項または(16)項に記載の電子回路部品装着システム。
複数のX軸テーブルについてそれぞれX軸ガイドを独立に設けてもよい。しかし、X軸ガイドを共通にすれば、XYテーブルを簡易に構成することができる。
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含む (9)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本項の電子回路部品装着システムによれば、例えば、複数の部品装着ヘッドに同時に回路基板に電子回路部品を装着させ、同時に複数枚の回路基板を生産するようにすることができる。
(16)前記複数のXYテーブルが、それらXYテーブルの各々を、部分的に重なり合う複数の作動領域内において、互に干渉し合うことなく作動するように制御するXYテーブル制御装置を含む(15)項に記載の電子回路部品装着システム。
本項によれば、複数のXYテーブルが同時に作動させられても、その構成要素や回路基板等が互に衝突することがなく、複数の回路基板に並行して電子回路部品が装着され、コンパクトな電子回路部品装着システムが得られる。
(17)前記複数のXYテーブルが、
前記X軸方向に平行に延びる共通のX軸ガイドに案内される複数のX軸テーブルと、
それら複数のX軸テーブルを個別にX軸方向に移動させる複数のX軸移動装置と、
前記複数のX軸テーブルの各々に設けられて前記Y軸方向に平行に延びる複数のY軸ガイドにそれぞれ案内される複数のY軸テーブルと、
それら複数のY軸テーブルを個別にY軸方向に移動させる複数のY軸移動装置と、
前記複数のX軸移動装置と前記複数のY軸移動装置とを制御するXYテーブル制御装置と
を含む(15)項または(16)項に記載の電子回路部品装着システム。
複数のX軸テーブルについてそれぞれX軸ガイドを独立に設けてもよい。しかし、X軸ガイドを共通にすれば、XYテーブルを簡易に構成することができる。
(18)前記XYテーブル制御装置が、
前記複数のXYテーブルをそれぞれ個別に作動させる個別制御部と、
前記複数のXYテーブルの少なくとも2つを同時に同方向に同量ずつ作動させる共通制御部と
の少なくとも一方を含む(16)項または(17)項に記載の電子回路部品装着システム。
共通制御部は、少なくとも2つのXYテーブルのX軸移動装置およびY軸移動装置を同時に同方向に同量ずつ作動させることによって対応する2つ以上のXYテーブルに同じ運動を与えるものでもよく、1つのXYテーブルのX軸移動装置およびY軸移動装置を作動させることによって、2つ以上のXYテーブルに同じ運動を与えるものでもよい。後者の場合には、少なくとも、2つ以上のY軸テーブルを互に連結する連結装置が必要であるが、前者においても連結装置を用いることは可能であり、有効である。2つ以上のX軸テーブルも連結装置により互に連結することが望ましい。また、特に、複数のXYテーブルの基板保持部にまたがる大きさの回路基板に電子回路部品の装着を行う場合、連結装置を用いることが望ましい。
(19)前記XYテーブル制御装置が前記個別制御部を含み、その個別制御部が、前記少なくとも2つのXYテーブルを、それらの基板保持部が予め設定された下限距離より小さい間隔まで接近することと、予め定められた上限距離より大きな間隔まで離間することとの少なくとも一方を回避しつつ作動させる制限付個別制御部を備えた(18)項に記載の電子回路部品装着システム。
本態様は、互に種類の異なる複数枚の回路基板に並行して電子回路部品の装着を行うのに適している。複数のXYテーブルが個別に制御される場合であっても、それぞれが移動させる回路基板が離れ過ぎれば、移動距離が過大になり、装着能率の低下をもたらすため、離間距離の上限を設けることが望ましい。互に種類の異なる回路基板はそれぞれ、装着される電子回路部品の種類,数,装着箇所を異にし、それぞれの移動経路は一致せず、2つのXYテーブルの過剰な接近や離間を生じ易いのであるが、本態様によれば、それらを生じさせることなく、2つのXYテーブルを移動させることができる。
前記複数のXYテーブルをそれぞれ個別に作動させる個別制御部と、
前記複数のXYテーブルの少なくとも2つを同時に同方向に同量ずつ作動させる共通制御部と
の少なくとも一方を含む(16)項または(17)項に記載の電子回路部品装着システム。
共通制御部は、少なくとも2つのXYテーブルのX軸移動装置およびY軸移動装置を同時に同方向に同量ずつ作動させることによって対応する2つ以上のXYテーブルに同じ運動を与えるものでもよく、1つのXYテーブルのX軸移動装置およびY軸移動装置を作動させることによって、2つ以上のXYテーブルに同じ運動を与えるものでもよい。後者の場合には、少なくとも、2つ以上のY軸テーブルを互に連結する連結装置が必要であるが、前者においても連結装置を用いることは可能であり、有効である。2つ以上のX軸テーブルも連結装置により互に連結することが望ましい。また、特に、複数のXYテーブルの基板保持部にまたがる大きさの回路基板に電子回路部品の装着を行う場合、連結装置を用いることが望ましい。
(19)前記XYテーブル制御装置が前記個別制御部を含み、その個別制御部が、前記少なくとも2つのXYテーブルを、それらの基板保持部が予め設定された下限距離より小さい間隔まで接近することと、予め定められた上限距離より大きな間隔まで離間することとの少なくとも一方を回避しつつ作動させる制限付個別制御部を備えた(18)項に記載の電子回路部品装着システム。
本態様は、互に種類の異なる複数枚の回路基板に並行して電子回路部品の装着を行うのに適している。複数のXYテーブルが個別に制御される場合であっても、それぞれが移動させる回路基板が離れ過ぎれば、移動距離が過大になり、装着能率の低下をもたらすため、離間距離の上限を設けることが望ましい。互に種類の異なる回路基板はそれぞれ、装着される電子回路部品の種類,数,装着箇所を異にし、それぞれの移動経路は一致せず、2つのXYテーブルの過剰な接近や離間を生じ易いのであるが、本態様によれば、それらを生じさせることなく、2つのXYテーブルを移動させることができる。
(20)前記XYテーブル制御装置が前記個別制御部を含み、少なくともその個別制御部が前記少なくとも2つのXYテーブルの作動を制御している状態において、それら少なくとも2つのXYテーブルまたはそれらの基板保持部の衝突を監視する衝突監視装置を含む(18)項または(19)項に記載の電子回路部品装着システム。
衝突監視装置は、光電センサ等を備えて、XYテーブル,基板保持部等の予定外の接近である異常接近を検出した場合に検出信号を発する異常接近検出装置としても、個別制御部の制御指令等に基づいてXYテーブル,基板保持部等の離間距離を演算し、演算した離間距離が設定値以下にならないかどうかをソフト的に監視し、設定値以下になった場合にその旨の情報を作成するものとしてもよい。
衝突監視装置は、光電センサ等を備えて、XYテーブル,基板保持部等の予定外の接近である異常接近を検出した場合に検出信号を発する異常接近検出装置としても、個別制御部の制御指令等に基づいてXYテーブル,基板保持部等の離間距離を演算し、演算した離間距離が設定値以下にならないかどうかをソフト的に監視し、設定値以下になった場合にその旨の情報を作成するものとしてもよい。
(21)前記XYテーブル制御装置が前記共通制御部を含み、前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドを、同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で回転させるヘッド対称回転制御部を備えた(18)項または(19)項に記載の電子回路部品装着システム。
本態様は、種類が互に同じである複数枚の回路基板に並行して電子回路部品の装着を行うのに適している。
(22)前記XYテーブル制御装置が前記共通制御部を含み、前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドを同時期に互に逆向きに回転させ、それら2つの部品装着ヘッドが回転停止中に相前後して電子回路部品の装着動作を行った後、再び同時期に互に逆向きに回転させる変則ヘッド回転制御部を含む(18)項ないし(21)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本態様は、複数のXYテーブルの基板保持部にまたがる大きさの回路基板に電子回路部品の装着を行うのに適している。
本態様は、種類が互に同じである複数枚の回路基板に並行して電子回路部品の装着を行うのに適している。
(22)前記XYテーブル制御装置が前記共通制御部を含み、前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドを同時期に互に逆向きに回転させ、それら2つの部品装着ヘッドが回転停止中に相前後して電子回路部品の装着動作を行った後、再び同時期に互に逆向きに回転させる変則ヘッド回転制御部を含む(18)項ないし(21)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本態様は、複数のXYテーブルの基板保持部にまたがる大きさの回路基板に電子回路部品の装着を行うのに適している。
(23)前記基板保持装置に前記回路基板を取り付け、基板保持装置から回路基板を取り外す基板取付取外装置を含む (1)項ないし(22)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
基板取付取外装置としては、後述の複数群の基板把持装置群および把持装置群水平移動装置を備えたものや、回路基板の両縁部を下方から支持して搬送する1対の周回ベルトを備えたベルトコンベヤ等が好適である。
(24)前記基板取付取外装置が、同時に取付け,取外しし得る回路基板の枚数が複数種類に切換え可能なものである(23)項に記載の電子回路部品装着システム。
本態様によれば、回路基板保持装置による回路基板の保持態様に応じて、回路基板の取付け,取外しを行うことができる。
(25)前記基板取付取外装置が、
回路基板の縁部をそれぞれ把持する複数の基板把持装置をそれぞれ含み、水平な基板搬送方向に並べて配設された複数群の基板把持装置群と、
それら基板把持装置群を前記搬送方向に移動させる把持装置群水平移動装置と
を含む(23)項または(24)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本項に記載の基板取付取外装置によれば、ベルトコンベヤによる場合に比較して、基板保持装置に対する回路基板の取付け取外しに要する時間を短縮することが容易である。基板把持装置群の搬送方向における移動は、ベルトコンベヤによる回路基板の移動より衝撃,振動少なく行われ得、回路基板に装着(仮止め)された電子回路部品の位置ずれを良好に回避できるからである。特に、回路基板の基板保持装置の基板保持部への取付取外位置が、部品装着ヘッドから外れた位置に設定される電子回路部品装着システムにおいては、回路基板を把持していない基板把持装置を取付取外位置に待機させておき、基板保持装置の基板保持部が取付取外位置へ移動してくるやいなや、基板保持部から基板把持装置への回路基板の受渡しをその板面に直角な方向の小距離の移動によって行わせ、あるいは基板把持装置から基板保持部への回路基板の受渡しがそれの板面に直角な方向の小距離の移動によって行われるやいなや、基板保持部に部品装着領域への移動を開始させることができ、基板取付け取外しの所要時間を短縮することができる。
本項に記載の基板取付取外装置は、各群の基板把持装置の間隔を、把持すべき回路基板の寸法に応じて変更する間隔変更装置を含むことが望ましい。また、互に隣接する2つの基板把持装置群の配設ピッチは、基板保持装置の構成に合わせて決定されることが望ましい。例えば、基板保持装置が、2つずつのXYテーブルおよび基板保持部を備えたものである場合には、それら2つの基板保持部が基板取付取外位置に位置決めされた状態でのそれら2つの基板保持部のピッチと等しいピッチで、2つの基板把持装置群が配設されることが望ましい。2つの基板保持部と基板取付取外装置との間で同時に回路基板の取付け,取外しができるからである。
なお、本態様の基板取付取外装置は、本請求可能発明に係る電子回路部品装着システム以外の電子回路部品装着システムに設けてもよい。例えば、部品装着ヘッドおよび部品供給テーブルを1つのみ有する電子回路部品装着システム、部品装着ヘッドがヘッド移動装置によってX軸方向およびY軸方向に移動させられて部品供給装置からの電子回路部品の受取りおよび回路基板への電子回路部品の装着を行う電子回路部品装着システムに設けてもよい。接着供給剤塗布システム,クリーム状はんだ塗布システム等、電子回路部品装着システム以外の対回路基板作業システムに設けてもよい。
(26)前記複数群の基板把持装置群を鉛直方向に昇降させる把持装置群昇降装置を含む(25)項に記載の電子回路部品装着システム。
基板保持装置との間での回路基板の受渡しに際しては、把持装置群昇降装置により把持装置群が昇降させられる。基板保持装置が基板保持部を昇降させる基板保持部昇降装置を備えており、回路基板の受け渡し時に基板保持部が昇降させられる場合は、把持装置群昇降装置を省略してもよい。
基板取付取外装置としては、後述の複数群の基板把持装置群および把持装置群水平移動装置を備えたものや、回路基板の両縁部を下方から支持して搬送する1対の周回ベルトを備えたベルトコンベヤ等が好適である。
(24)前記基板取付取外装置が、同時に取付け,取外しし得る回路基板の枚数が複数種類に切換え可能なものである(23)項に記載の電子回路部品装着システム。
本態様によれば、回路基板保持装置による回路基板の保持態様に応じて、回路基板の取付け,取外しを行うことができる。
(25)前記基板取付取外装置が、
回路基板の縁部をそれぞれ把持する複数の基板把持装置をそれぞれ含み、水平な基板搬送方向に並べて配設された複数群の基板把持装置群と、
それら基板把持装置群を前記搬送方向に移動させる把持装置群水平移動装置と
を含む(23)項または(24)項のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
本項に記載の基板取付取外装置によれば、ベルトコンベヤによる場合に比較して、基板保持装置に対する回路基板の取付け取外しに要する時間を短縮することが容易である。基板把持装置群の搬送方向における移動は、ベルトコンベヤによる回路基板の移動より衝撃,振動少なく行われ得、回路基板に装着(仮止め)された電子回路部品の位置ずれを良好に回避できるからである。特に、回路基板の基板保持装置の基板保持部への取付取外位置が、部品装着ヘッドから外れた位置に設定される電子回路部品装着システムにおいては、回路基板を把持していない基板把持装置を取付取外位置に待機させておき、基板保持装置の基板保持部が取付取外位置へ移動してくるやいなや、基板保持部から基板把持装置への回路基板の受渡しをその板面に直角な方向の小距離の移動によって行わせ、あるいは基板把持装置から基板保持部への回路基板の受渡しがそれの板面に直角な方向の小距離の移動によって行われるやいなや、基板保持部に部品装着領域への移動を開始させることができ、基板取付け取外しの所要時間を短縮することができる。
本項に記載の基板取付取外装置は、各群の基板把持装置の間隔を、把持すべき回路基板の寸法に応じて変更する間隔変更装置を含むことが望ましい。また、互に隣接する2つの基板把持装置群の配設ピッチは、基板保持装置の構成に合わせて決定されることが望ましい。例えば、基板保持装置が、2つずつのXYテーブルおよび基板保持部を備えたものである場合には、それら2つの基板保持部が基板取付取外位置に位置決めされた状態でのそれら2つの基板保持部のピッチと等しいピッチで、2つの基板把持装置群が配設されることが望ましい。2つの基板保持部と基板取付取外装置との間で同時に回路基板の取付け,取外しができるからである。
なお、本態様の基板取付取外装置は、本請求可能発明に係る電子回路部品装着システム以外の電子回路部品装着システムに設けてもよい。例えば、部品装着ヘッドおよび部品供給テーブルを1つのみ有する電子回路部品装着システム、部品装着ヘッドがヘッド移動装置によってX軸方向およびY軸方向に移動させられて部品供給装置からの電子回路部品の受取りおよび回路基板への電子回路部品の装着を行う電子回路部品装着システムに設けてもよい。接着供給剤塗布システム,クリーム状はんだ塗布システム等、電子回路部品装着システム以外の対回路基板作業システムに設けてもよい。
(26)前記複数群の基板把持装置群を鉛直方向に昇降させる把持装置群昇降装置を含む(25)項に記載の電子回路部品装着システム。
基板保持装置との間での回路基板の受渡しに際しては、把持装置群昇降装置により把持装置群が昇降させられる。基板保持装置が基板保持部を昇降させる基板保持部昇降装置を備えており、回路基板の受け渡し時に基板保持部が昇降させられる場合は、把持装置群昇降装置を省略してもよい。
(27)前記基板把持装置群を4群含み、前記把持装置群水平移動装置が、それら4群の基板把持装置群を、少なくとも、互に隣接する基板把持装置群の配設ピッチに等しい距離隔たった複数の停止位置で停止させる第1搬送モードと、互に隣接する2群ずつを1組とした場合に互に隣接する2組の配設ピッチに等しい距離隔たった複数の位置に停止させる第2搬送モードとを含む複数の搬送モードで移動させるものである(25)項または(26)項に記載の電子回路部品装着システム。
第1搬送モードにおいては、3群の基板把持装置群により3枚の回路基板が把持されて同時に搬送され、2群の把持装置群と2つのXYテーブルの基板保持部との間で同時に回路基板の受渡しが行われる。それによって、上流側の基板保持部に保持されていた回路基板が取り外されて下流側の基板保持部に取り付けられるとともに、新たに搬入された回路基板が上流側の基板保持部に取り付けられる一方、下流側の基板保持部に保持されていた回路基板が搬出される。
第2搬送モードにおいては、2枚1組とされた回路基板が2つの基板保持部から取り外され、新たに搬入された1組の回路基板が2つの基板保持部に取り付けられる。あるいは、大形の回路基板が2つの基板保持部の共同により保持され、その大形の回路基板の取外しと取付けとが2群の基板把持装置の一部ずつの基板把持装置の共同により行われる。
第1搬送モードにおいては、3群の基板把持装置群により3枚の回路基板が把持されて同時に搬送され、2群の把持装置群と2つのXYテーブルの基板保持部との間で同時に回路基板の受渡しが行われる。それによって、上流側の基板保持部に保持されていた回路基板が取り外されて下流側の基板保持部に取り付けられるとともに、新たに搬入された回路基板が上流側の基板保持部に取り付けられる一方、下流側の基板保持部に保持されていた回路基板が搬出される。
第2搬送モードにおいては、2枚1組とされた回路基板が2つの基板保持部から取り外され、新たに搬入された1組の回路基板が2つの基板保持部に取り付けられる。あるいは、大形の回路基板が2つの基板保持部の共同により保持され、その大形の回路基板の取外しと取付けとが2群の基板把持装置の一部ずつの基板把持装置の共同により行われる。
(28)部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品供給装置が、
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含み、前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合されたものであり、前記基板保持装置が、
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含み、さらに、当該電子回路部品装着システムが、
前記テーブル回転装置と前記ヘッド回転装置と前記複数のXYテーブルとを、複数の同種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる同種基板並行装着モードと、複数の異種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる異種基板並行装着モードと、複数の部品供給テーブルと複数の部品装着ヘッドと複数のXYテーブルとの共同により1枚の大形回路基板に対する電子回路部品の装着が行われる共同装着モードとのうち、1つ以上のモードで制御する制御装置を含む電子回路部品装着システム。
本項の電子回路部品装着システムによれば、本体フレームおよび床の振動,騒音を抑制するとともに、部品供給精度および部品装着精度を向上させつつ、1つ以上のモードで電子回路部品の回路基板への装着を行うことができる。
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含み、前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合されたものであり、前記基板保持装置が、
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含み、さらに、当該電子回路部品装着システムが、
前記テーブル回転装置と前記ヘッド回転装置と前記複数のXYテーブルとを、複数の同種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる同種基板並行装着モードと、複数の異種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる異種基板並行装着モードと、複数の部品供給テーブルと複数の部品装着ヘッドと複数のXYテーブルとの共同により1枚の大形回路基板に対する電子回路部品の装着が行われる共同装着モードとのうち、1つ以上のモードで制御する制御装置を含む電子回路部品装着システム。
本項の電子回路部品装着システムによれば、本体フレームおよび床の振動,騒音を抑制するとともに、部品供給精度および部品装着精度を向上させつつ、1つ以上のモードで電子回路部品の回路基板への装着を行うことができる。
以下、請求可能発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本電子回路部品装着システムは、図1に示すように、本体フレーム10,部品供給装置12,部品装着装置14および配線板保持装置16を備えており、部品供給装置12から供給される電子回路部品を、部品装着装置14が、配線板保持装置16に保持された回路基板の一種であるプリント配線板(以後、配線板と略称する)18に装着する。
本電子回路部品装着システムは、図1に示すように、本体フレーム10,部品供給装置12,部品装着装置14および配線板保持装置16を備えており、部品供給装置12から供給される電子回路部品を、部品装着装置14が、配線板保持装置16に保持された回路基板の一種であるプリント配線板(以後、配線板と略称する)18に装着する。
部品供給装置12は、図2に示すように複数、本実施例においては2つの部品供給テーブル30,32およびテーブル回転装置34を備えている。部品供給テーブル30は、図3に示すように、回転テーブル40と、回転テーブル40上に搭載された複数の部品供給ユニットとしてのバルクフィーダ(以後、フィーダと略称する)42とを含んでいる。回転テーブル40は、本実施例においては、比重が小さく、振動減衰能を有する金属材料の一種であるマグネシウム合金により作られており、本体フレーム10に鉛直な回転軸線のまわりに回転可能に保持されている。回転テーブル40の回転軸線を中心とする一円周上に複数のフィーダ取付部(図示省略)が等角度間隔に設けられている。
テーブル回転装置34は、部品供給テーブル30,32についてそれぞれ設けられた駆動源としてのテーブル回転モータ44を含む。テーブル回転モータ44は、本実施例においては回転角度の正確な制御が可能な電動モータの一種であるエンコーダ付きサーボモータにより構成され、回転テーブル40を正逆両方向に任意の角度回転させ、部品供給テーブル30,32を個別に回転させる。サーボモータに替えてステップモータを用いてもよい。部品供給テーブル30,32については、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの回転テーブルについても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。
フィーダ42は、図3に示すように、1種類の電子回路部品(以後、部品と略称する)50を多数、バルク状に収容して1個ずつ供給する部品供給ユニットであり、フィーダ本体54,部品収容部56,部品送り装置58,部品排出促進装置60等を含んでいる。フィーダ42は、フィーダ本体54の下部に設けられた取付部62において回転テーブル40のフィーダ取付部に、前後方向,幅方向において位置決めされるとともに、浮上がりを防止された状態で取り付けられ、回転テーブル40の回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、部品供給部が一円周上に位置させられている。2つの回転テーブル40の各々の間欠的な回転により、複数のフィーダ42の1つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる。前記フィーダ取付部の配設角度がフィーダ42の配設の基準角度であり、フィーダ42は基準角度の整数倍の間隔で配設される。
部品収容部56は、フィーダ本体54の後部(回転テーブル40の回転軸線側の部分)に設けられ、多数の部品50がバルク状に収容されている。部品送り装置58は、送り部材としてのタイミングベルト64および送り部材駆動装置としてのベルト駆動装置66を含む。タイミングベルト64は、回転部材としての一対のタイミングプーリ68に巻き掛けられており、部品収容部56に収容された部品50は、通路70によってタイミングベルト64の上向きの面により構成される送り面上に導かれる。
ベルト駆動装置66は流体圧アクチュエータの一種である流体圧シリンダとしてのエアシリンダ72を駆動源とし、2つのエア室74,76へのエア供給の切換えによりピストン78が移動させられ、駆動レバー80が正方向(図3においては反時計方向)へ回動させられれば、駆動爪82がラチェットホイール84を正方向へ回動させ、タイミングプーリ68の回転によりタイミングベルト64が周回させられて部品50が一定ピッチ送られ、フィーダ42に設定された部品供給部へ送られる。また、駆動レバー80の逆方向(図3においては時計方向)への回動により、駆動爪82がラチェットホイール84の歯を乗り越えて送りの準備が為される。
部品56の送りと同期して部品排出促進装置60が作動させられ、部品収容部56内の部品50の排出を促進する。部品排出促進装置60の排出促進部材駆動装置90はベルト駆動装置66と駆動源を共用し、ピストン78の移動により駆動部材たる排出促進レバー92が回動させられ、排出促進部材としての排出促進筒94を昇降させる。排出促進筒94は、部品収容部56の通路70に連通する出口を構成する部分に上下方向に摺動可能に嵌合され、通路70の一部を構成しており、その昇降により部品収容部56内の部品50が動かされ、排出促進筒94内ないし通路70内への進入が促進される。
上記エアシリンダ72へのエアの供給は、回転テーブル40に設けられた制御弁装置としての方向切換弁110により切り換えられる。方向切換弁110は、回転テーブル40の複数のフィーダ取付部の各々に対応して設けられており、複数のフィーダ42の各々についてエア供給の切換えが個別に為される。方向切換弁110は、被操作部材としてのロッド114が直線移動させられることにより、エア室74を大気に連通させ、エア室76をエア源112に連通させる第一状態と、エア室74をエア源112に連通させ、エア室76を大気に連通させる第二状態とに機械的に切り換えられる。ロッド114の先端部にはボール115が回転可能に設けられ、係合部を構成している。図3において符号116はロータリバルブである。
本実施例においては、図2に概略的に示すように、本体フレーム10の回転テーブル40の回転軸線を中心とする一円周上の複数箇所、例えば、3箇所にそれぞれ、切換装置120が設けられている。切換装置120は、図3に示すように、切換部材122と駆動源124とを含む。切換部材122は、回転テーブル40の回転軸線と直交する方向に往復直線移動可能に設けられており、駆動源124は、例えば、エアシリンダにより構成されている。
回転テーブル40の停止時には、切換装置120の切換部材122に、方向切換弁110のロッド114のボール128が係合し、駆動源124が切換部材122を移動させ、ロッド114を方向切換弁110の付勢装置たるスプリングの付勢力に抗して移動させられて方向切換弁110が切り換えられる。それにより、部品送り装置58において部品50が送られ、部品排出促進装置60により部品50の排出が促進される。フィーダ42は、回転テーブル40の回転に伴って、その回転軸線のまわりに1回旋回させられる間に、3回、部品送り位置に停止させられ、部品送り装置58が少なくとも3回、部品50の送り動作を行わされる。部品送り位置は、フィーダ42が停止したときに対応する方向切換弁110が切換装置120により切り換えられる状態となる位置であり、本実施例では3箇所に設定されている。3つの切換装置120のうちの1つは、部品供給位置に停止させられたフィーダ42に対応する方向切換弁110を切り換える位置に設けられており、部品供給位置が部品送り位置の1つとされ、部品供給時に部品50の送り等が行われるようにされている。
エアシリンダ72は、フィーダ42の回転テーブル40への取付け時に方向切換弁110に接続される。そのため、回転テーブル40には、遮断装置としての遮断弁140が設けられ、フィーダ42が回転テーブル40から取り外された状態において、エア源112からのエアの漏れが防止されるようにされている。遮断弁140は、図4に示すように、弁子142,弁座144および弁子142を弁座144に着座する方向に付勢する付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング146を備えている。フィーダ42が回転テーブル40から取り外された状態では、図4(b)に示すように、弁子142はスプリング146の付勢により弁座144に着座させられ、エアの漏れが防止されるとともに、弁子142に設けられた作用部としての突部148が回転テーブル40のフィーダ取付面より上方へ突出させられている。フィーダ42が回転テーブル40に取り付けられれば、突部148がフィーダ42により押され、図4(a)に示すように、弁子142がスプリング146の付勢力に抗して後退させられ、弁座144から離間させられて遮断弁140が開かれ、エアシリンダ72がエア源112に連通させられる状態となる。遮断弁140は、本実施例においては、方向切換弁110の2つのポートの各々について設けられている。遮断弁140は、方向切換弁110の2つのポートのうちの少なくとも、方向切換弁110が第一状態に切り換えられた状態においてエア源112に連通させられたポートについて設けられ、フィーダ42の取外し時にエア漏れが防止されるようにされればよい。
他方の部品供給テーブル32も部品供給テーブル30と同様に構成されており、その回転テーブル40も本体フレーム10に垂直な回転軸線のまわりに回転可能に保持され、専用のテーブル回転モータ44により回転させられる。2つの部品供給テーブル30,32はそれぞれ、もともと一体の本体フレーム10により回転可能に保持されているのであり、本体フレーム10は、部品供給テーブル30,32の回転軸線を結ぶ水平な一線分の中点において、その一線分と直交する鉛直な平面を対称面として対称に構成されており、本体フレーム10の部品供給テーブル30,32をそれぞれ回転可能に保持する部分は、上記対称面に対して面対称である。この水平な一線分が延びる方向をX軸方向とし、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。
部品供給装置12は、図2に概略的に示すように、本体フレーム10に取り付けられたカバー160により覆われている。カバー160の部品供給テーブル30,32のそれぞれに対応する部分に開閉式の扉162,164が設けられている。これら扉162,164は作業者が手動で開閉することができ、例えば、回転テーブル40に対するフィーダ42の取付け,取外し作業時に開閉する。また、部品供給テーブル30と部品供給テーブル32との境界部には、図2に示すように、防護部材としてのシャッタ180が設けられ、作業者が部品供給中の部品供給テーブルに接触することなく、停止中の部品供給テーブルについて作業を行うことができるようにされている。
部品装着装置14を説明する。部品装着装置14は、図1に示すように、複数、本実施例においては、2つの部品装着ヘッド200,202およびヘッド回転装置204(図5参照)を備えている。部品装着ヘッド200,202はそれぞれ、図5に示すように、本体フレーム10に、垂直な回転軸線のまわりに回転可能に設けられた回転体210と、その回転体210に保持された複数の部品装着ユニット212とを有する。ヘッド回転装置204は、部品装着ヘッド200,202に共通の駆動源としてのヘッド回転モータ214と、ヘッド回転モータ214の定速回転を各部品装着ヘッド200,202の同期した間欠回転に変換するカム機構216とを含む。
ヘッド回転モータ214は、本実施例においてはエンコーダ付サーボモータにより構成されている。また、カム機構216は、図5に示すように、部品装着ヘッド200,202に共通のカム218および各回転体210に設けられた複数のカムフォロワ(例えば、ローラ)220を含み、カム218がヘッド回転モータ214によって回転させられるとき、各回転体210の複数ずつのカムフォロワ220が順次、カム218に設けられた溝(またはリブ)の一対のカム面222に係合し、2つの部品装着ヘッド200,202が同時期に互に逆向きに、かつ同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で同角度ずつ間欠回転させられる。部品装着ヘッド200,202については、回転の正方向を互に逆にとるとともに、いずれの部品装着ヘッド200,202についても回転速度の絶対値を増大させることを加速、回転速度の絶対値を減少させることを減速と称することとする。
複数の部品装着ユニット212は、回転体210の回転軸線を中心とする一円周上に等角度間隔に設けられており、回転体210は複数の部品装着ユニット212の保持角度間隔と等しい角度ずつ間欠回転させられる。それにより、複数の部品装着ユニット212は、回転体210の回転軸線である鉛直な一旋回軸線のまわりに旋回させられ、順次、図6に代表的に示すように、部品受取位置,部品姿勢検出位置,部品姿勢修正位置,部品装着位置等の停止位置に停止させられ、部品受取位置で部品供給装置12から部品50を受け取り、部品装着位置で配線板18に部品50を装着する。これら部品受取位置等は部品装着ヘッド200,202の正の回転方向において互に同じ順序で設定されている。前記部品供給テーブル30,32の部品供給位置は、2つの部品装着ヘッド200,202の各部品受取位置に対応する位置である。
複数の部品装着ユニット212はそれぞれ、部品保持具たる吸着ノズル230を複数保持しており、それら吸着ノズル230のうちの1つが選択的に作用位置に位置決めされ、部品50を吸着して保持する。複数の部品装着ユニット212はそれぞれ、回転体210により昇降可能にかつ自身の軸線のまわりに回転可能に保持され、部品姿勢修正位置等に設けられたユニット回転装置232(図11参照)により回転させられる。
部品受取位置と部品装着位置とにはそれぞれ、ユニット昇降装置240(図2参照)が設けられており、部品装着ユニット212を昇降させ、吸着ノズル230を昇降させる。ユニット昇降装置240は、例えば、特開2001−345599号公報に記載のユニット昇降装置と同様に構成され、ヘッド回転装置204と駆動源を共用し、カム,カムフォロワを含むカム機構を有する運動変換装置を備え、回転体210の間欠回転と同期して部品装着ユニット212を昇降させる。ユニット昇降装置240はまた、部品装着ユニット212を昇降させず、上昇端位置に位置する状態に保つことができるように構成されている。部品装着ヘッド200,202は、特開平6−342998号公報に記載の部品装着ヘッドとほぼ同様に構成されており、更なる説明は省略する。
部品装着ヘッド200,202もそれぞれ、もともと一体の本体フレーム10により回転可能に保持されており、本体フレーム10の部品装着ヘッド200,202を保持する部分は互に一体であり(図2参照)、本体フレーム10の部品供給テーブル30,32を支持する部分が対称面とする鉛直な平面に対して面対称に設けられ、X軸方向に並んでいる。部品装着ヘッド200は部品供給テーブル30に、部品装着ヘッド202は部品供給テーブル32にそれぞれ対応し、対応する部品供給テーブルから部品50を受け取る。
配線板保持装置16は本体フレーム10に設けられ、図7に示すように、複数、本実施例においては2つのXYテーブル350,352と、それらXYテーブル350,352にそれぞれ設けられた配線板保持部354,356とを含んでいる。これら2つのXYテーブル350,352は、互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能であり、図7に示すように、2つのX軸テーブル360,362,2つのX軸移動装置364,366,2つのX軸テーブル360,362に共通のX軸ガイド368,2つのY軸テーブル370,372,2つのY軸移動装置374,376,2つのY軸ガイド378,380およびXYテーブル制御装置を含んでいる。
X軸ガイド368は、前記本体フレーム10に設けられ、X軸方向に平行に延びる一対の案内部材としてのガイドレール390を備えている。部品装着ヘッド200と202とはX軸方向に並んで設けられており、XYテーブル350,352の各最大作動領域はX軸方向において部分的に重なり合うが、両最大作動領域を併せた領域(図2に破線で示す領域)のX軸方向全体にわたってガイドレール390が設けられている。X軸移動装置364,366はそれぞれ、X軸テーブル360,362に固定のナット(図示省略)に螺合されたボールねじ392,394が、駆動源としてのX軸モータ396,398によって回転させられることにより、X軸テーブル360,362を一対のガイドレール390に案内させつつ、X軸方向に個別に移動させる。
Y軸ガイド378,380等はX軸テーブル360,362の各々に設けられている。Y軸移動装置374,376はそれぞれ、Y軸テーブル370,372に固定のナット(図示省略)に螺合されたボールねじ400,402が、駆動源たるY軸モータ404,406によって回転させられることにより、Y軸テーブル370,372をそれぞれY軸ガイド378,380の一対ずつのガイドレール408,410に案内させつつ、Y軸方向に個別に移動させる。X軸モータ396,398,Y軸モータ404,406は、本実施例においては、エンコーダ付きのサーボモータにより構成されている。
Y軸テーブル370,372には、図9に概略的に示すように、異常接近検出装置414が設けられている。異常接近検出装置414は、Y軸テーブル370,372の互に対向する状態となる端面の一方の、Y軸方向における中央に突設された被検出子としてのドグ416と、他方に設けられた検出器としての光電センサ418とを含む。光電センサ418の発光部420と受光部422とはY軸方向に距離を隔てて設けられ、発光部420が発する光の受光部422による受光がドグ416によって妨げられることにより、Y軸テーブル370,372の異常接近が検出される。
前記配線板保持部354,356はそれぞれ、図7および図8に示すように、Y軸テーブル370,372上に設けられている。配線板保持部354は、配線板支持装置430および配線板押さえ装置(図示省略)等を含み、配線板保持部昇降装置434により昇降させられる。配線板保持部昇降装置434は、昇降部材としての昇降台440および昇降台昇降装置442を含む。昇降台昇降装置442は、複数本のボールねじ444,昇降台440に固定され、ボールねじ444がそれぞれ螺合された複数のナット(図示省略),駆動源としての昇降用モータ446および昇降用モータ446の回転を複数本のボールねじ444に伝達する回転伝達装置448を含む。回転伝達装置448は、回転伝達部材としての複数のタイミングプーリ450および無端の巻掛部材としてのタイミングベルト452を含み、昇降用モータ446により複数のボールねじ444が一斉に回転させられ、昇降台440が昇降させられる。昇降用モータ446は、本実施例においては、エンコーダ付きサーボモータにより構成されている。
昇降台440上に配線板支持装置430および配線板押さえ装置(図示省略)が設けられている。配線板支持装置430は、支持台456および複数の支持部材としての支持ピン458を備えている。複数の支持ピン458は支持台456に着脱可能に取り付けられており、配線板18の裏面に接触して下方から支持する。また、配線板18は、昇降台440上に設けられた一対の規制部材としての側板460,462によりY軸方向の両側から拘束されるとともに、各側板460,462に設けられた配線板押さえ装置によって上方から押さえられ、浮上がりが防止される。配線板保持部356も同様に構成されている。XYテーブル350,352がそれぞれ配線板18を保持して移動するとき、前記部品装着ヘッド200はXYテーブル350が保持する配線板18に部品50を装着し、部品装着ヘッド202はXYテーブル352が保持する配線板18に部品50を装着する。
部品50の装着前の配線板18は、図2に示す基板搬入装置としての搬入コンベヤ470により搬入され、装着の済んだ配線板18は基板搬出装置としての搬出コンベヤ472により搬出され、配線板保持装置16に対する配線板18の取付け,取外しは配線板取付取外装置474により行われる。搬入コンベヤ470および搬出コンベヤ472は、配線板保持装置16の上方の位置であって、XYテーブル350,352の各作動領域の重複部のX軸方向の両側にそれぞれ設けられており、配線板18をX軸方向に搬送する。
配線板取付取外装置474は、図10に示すように、複数群、本実施例においては4群の配線板把持装置群502と、把持装置群水平移動装置504と、把持装置群昇降装置506とを含み、搬入コンベヤ470から搬出コンベヤ472にわたって設けられている。配線板把持装置群水平移動装置504は、図10に示すように、移動部材520および移動部材移動装置522を含む。移動部材移動装置522は、移動部材520に固定のナット(図示省略)が螺合されたボールねじ524が、駆動源たる把持装置群移動モータ526によって回転させられることにより、移動部材520を、一対の案内部材としてのガイドレール528を含む案内装置に案内させつつX軸方向に移動させる。把持装置群移動モータ526は、本実施例においてはエンコーダ付きサーボモータにより構成されている。
移動部材520に前記把持装置群昇降装置506が設けられている。把持装置群昇降装置506は、昇降部材としての昇降台534および昇降台昇降装置536を含んで構成されている。昇降台昇降装置536は、本実施例においては、流体圧アクチュエータの一種である流体圧シリンダとしてのエアシリンダ538を駆動源とし、昇降台534を鉛直方向に昇降させ、上昇端位置と下降端位置とに移動させる。この昇降は、一対の案内部材としてのガイドロッド540を含む案内装置により案内される。
昇降台534に4群の配線板把持装置群502がX軸方向であって、水平な配線板搬送方向に並べて配設されている。4群の配線板把持装置群502はそれぞれ、複数、本実施例においては2つの配線板把持装置544,546を含む。配線板把持装置544,546は配線板搬送方向に距離を隔てて設けられ、それぞれ、昇降台534からY軸方向において搬入コンベヤ470,搬出コンベヤ472側へ延び出させられた支持部材としてのアーム550と、アーム550の突出端部に設けられた把持部材としての把持爪552と、把持爪駆動装置554(図11参照)とを備えている。把持爪駆動装置554は、本実施例においては、ロータリエアシリンダにより構成されている。
把持爪552はL字形を為し、アーム550に、Y軸方向に平行な軸線まわりに回動可能に設けられており、把持爪駆動装置554により、配線板18を把持する把持位置と、配線板18を解放する解放位置とに移動させられる。2つの配線搬把持装置544,546の各把持爪552は、把持位置に位置する状態において、L字の一方の腕部が水平に互に接近する向きに延び出す状態で設けられており、1枚の配線板18の搬送方向に隔たった両縁部をそれぞれ把持することができる。なお、配線板把持装置544,546の間隔は、図示を省略する間隔変更装置により変更可能とされている。また、4群の配線板把持装置群502は、XYテーブル350,352の配線板保持部354,346が後述する配線板取付取外位置に位置決めされた状態での、それら配線板保持部354,356のピッチと等しいピッチで配設されている。
前記搬入コンベヤ470には、図12に示すように、複数、本実施例においては2つの配線板停止装置560が配線板搬送方向に距離を隔てて設けられている。これら配線板停止装置560は配線板搬送方向の位置が調節可能であり、例えば、配線板18を、配線板取付取外位置に位置決めされた2つの配線板保持部354,356に対して、それらのピッチと等しいピッチの位置であって、2つの配線板保持部354,356と同じピッチでX軸方向に並んだ状態となる位置に停止させる。配線板停止装置560はまた、配線板18の移動を停止させる位置と許容する位置とに移動可能に設けられている。
本電子回路部品装着システムは、図11に示す制御装置600により制御される。制御装置600は、CPU602,ROM604,RAM606およびそれらを接続するバスを含むコンピュータ610を主体とするものである。バスには入出力インタフェース612が接続され、異常接近検出装置414が接続されるとともに、駆動回路614を介してテーブル回転装置34等が接続されている。また、ROM604には、本電子回路部品装着システムの作動の基本プログラムが記憶され、RAM606には、部品50を配線板18に装着するための部品装着プログラム等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶されている。制御装置600は、XYテーブル制御装置を構成する。
以下、配線板18への部品50の装着を説明する。本電子回路部品装着システムにおいては、次の装着モードで部品装着を行うことができる。(a)1枚の配線板18に装着される全部の部品50を1つの部品供給テーブルにより供給することができ、2枚の同種の配線板18に対する部品50の装着が部品装着ヘッド200,202により並行して行われる同種配線板並行装着モード、(b)1枚の配線板18に装着される全部の部品50の供給に2つの部品供給テーブルを要し、2つの部品装着ヘッド200,202が同種の配線板18への部品装着を分担する同種配線板分担装着モード、(c)2種類の異種の配線板18に対する部品50の装着が部品装着ヘッド200,202により並行して行われる異種配線板並行装着モードである。
同種配線板並行装着モードを説明する。対応する1つずつの部品供給テーブル,部品装着ヘッド,XYテーブルが1つの装着グループを構成するとすれば、本モードでは、2つの装着グループの各々が同じ部品装着プログラム(図12(a)においてProgramAで示す)に基づいて制御装置600により制御される。部品供給テーブル30,32においてはそれぞれ、供給する部品50の種類が同じであるフィーダ42が同数、部品供給テーブル30,32の正の回転方向において互に同じ順序で回転テーブル40に配設される。そのため、部品供給時には、2つの回転テーブル40は互に逆向きに回転させられるが、1回の回転の角度は常に互に等しく、原則として、同時期に加速され、同時に減速させられるとともに、加速時期の全部において回転加速度同士が互に等しく、減速時期の全部において回転減速度同士が互に等しい状態で回転させられ、部品供給テーブル30,32において互いに同じフィーダ42が同時に部品供給位置に位置決めされる。
部品装着ヘッド200,202において、複数ずつの部品装着ユニット212がそれぞれ保持する吸着ノズル230の数,種類が同じにされる。部品装着時には、2つのヘッド200,202はそれぞれ、ヘッド回転装置204により、同時期に互に逆向きに回転させられ、同時期に加速,減速させられるとともに、同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で回転させられる。部品装着ヘッド200,202の両方において複数の部品装着ユニット212が作動させられ(双方作動モード)、部品受取位置でフィーダ42から部品50を受け取り、部品装着位置で配線板18に装着する。部品受取りから部品装着までの間に吸着ノズル230による部品保持姿勢の検出,保持位置誤差の修正等が行われるが、これらは既によく知られており、説明を省略する。
配線板保持装置16においては、配線板保持部354,356が同種の配線板18をそれぞれ保持し、XYテーブル350,352が共通に制御され、同時に同方向に同量ずつ(厳密には、配線板保持部354,356による配線板18の保持位置誤差および吸着ノズル230による部品50の保持位置誤差の補正量においては異なるが)作動させられる。そして、2枚の配線板18の各装着面上に予定された部品装着箇所のうち、同じ部品装着箇所がそれぞれ、部品装着ヘッド300,302の各部品装着ユニット212の部品装着位置に対応する位置へ同時に移動させられ、2枚の配線板18に同時に並行して部品50が装着される。
部品供給装置12においては、回転テーブル40の回転により部品送り位置に到達したフィーダ42について部品送り装置58が作動させられ、部品50が送られる。また、1つのフィーダ42が部品50を連続して複数個供給する場合には、部品装着ユニット212による部品50の取出し後、部品装着ヘッド200,202が回転させられる間に、部品供給位置に停止させられたフィーダ42の部品送り装置58が作動させられ、部品50が部品供給部へ送られる。
部品供給テーブル30,32は、部品50の供給が進行するにつれて軽くなる。全部のフィーダ42にはそれぞれフィーダIDが設けられて個々に識別されるようにされ、コンピュータ610およびホストコンピュータ(図示省略)においてフィーダIDに基づいてフィーダ42毎に部品収容残数等が管理されるようにされている。フィーダ42の回転テーブル40への取付け時にフィーダIDが取付位置と対応付けて取得され、ホストコンピュータに記憶されたフィーダIDと部品収容残数とを対応付けるデータから、装着開始時における各フィーダ42の部品収容数が得られる。コンピュータ610においては、例えば、フィーダ42毎に部品供給数をカウントしてフィーダ42における部品収容残数を求め、部品供給ユニット212の質量を求めるとともに、部品供給テーブル30,32の各質量を求める。本実施例においては、回転テーブル40の加減速パターンが複数種類設定され、そのうちの1つが部品供給テーブル30,32の質量に応じて選択され、質量が軽くなるほど回転の加減速度が大きくされる。また、それに合わせて部品装着ヘッド200,202の回転の加減速度およびXYテーブル350,352の移動の加減速度も大きくされる。但し、配線板18に大きい部品50が装着される場合には、XYテーブル350,352の移動の加減速度が小さくされるため、それに合わせて部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202の回転加減速度が設定される。加減速パターンの選択は、選択条件の成立時、例えば、設定枚数の配線板18への部品装着毎、フィーダ42への部品補給時等に行われる。
このように2つの部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202が同時期に互に逆向きに回転させられ、加減速度の大きさも同じにされるため、本体フレーム10の部品供給テーブル30,32をそれぞれ保持する部分と、部品装着ヘッド200,202をそれぞれ保持する部分とにおいてそれぞれ作用する逆向きの力が本体フレーム10内で打ち消し合い、本体フレーム10の振動が減少する等の効果が得られる。
2枚の配線板18への部品装着終了後、XYテーブル350,352のY軸テーブル370,372および配線板保持部354,356が配線板取付取外位置に位置決めされる。Y軸テーブル370,372の各配線板取付取外位置は、図2に一点鎖線と二点鎖線とでそれぞれ示すように、配線板保持部354,356ないしそれらにそれぞれ保持された配線板18がX軸,Y軸方向において搬入コンベヤ470,搬出コンベヤ472に隣接した状態となる位置であり、その状態において配線板保持部354,356は更に配線板保持部昇降装置434により、上昇端位置であって、搬入コンベヤ470,搬出コンベヤ472と配線板支持面の高さが同じになる位置へ上昇させられる。この位置が配線板保持部354,356の配線板取付取外位置ないし配線板受渡位置である。配線板保持部354,356の配線板取付取外位置は部品装着ヘッド200,202から外れており、配線板把持装置群502を配線板18の取付け,取外しに備えて配線板取付取外位置に待機させておくことができる。
4群の配線板把持装置群502は把持装置群水平移動装置504により移動させられ、配線板搬送方向において上流側の2群が、搬入コンベヤ470により搬入された2つの配線板18に対応する位置に位置させられ、下流側の2群が、配線板保持部354,356にそれぞれ保持された配線板18に対応する位置に位置させられ、配線板18の受渡しに備えて待機させられる。
配線板把持装置群502は、配線板保持部354,356の位置決め後、下降させられ、把持爪552が解放位置から把持位置へ回動させられて配線板18を把持する。把持後、配線板把持装置群502が上昇させられて4枚の配線板18が搬入コンベヤ470,配線板保持部354,356から一斉に取り外され、把持装置群水平移動装置504により移動させられる。この際、配線板保持部354,356においては、配線板押さえ装置による押さえが解除されている。4群の配線板把持装置群502は把持装置群水平移動装置504により第2搬送モードで搬送され、図12(b)に示すように、互に隣接する2群ずつを1組とした場合に互に隣接する2組の配設ピッチに等しい距離、移動させられ、4枚の配線板18が同時に搬送される。それにより、搬入コンベヤ470により搬入された2枚の配線板18が配線板保持部354,356上へ、配線板保持部354,356から取り外された2枚の配線板18が搬出コンベヤ472上へ搬送され、その状態で配線板把持装置群502が下降させられ、配線板保持部354,356および搬出コンベヤ474上にそれぞれ、配線板18が載置される。載置後、把持爪552が解放位置へ回動させられ、配線板把持装置群502が上昇させられる。配線板保持部354,356においては、配線板18は支持ピン458上に載置され、配線板押さえ装置により押さえられる。
なお、部品装着時にフィーダ42に部品50がなくなった場合には、部品50が補給される。本実施例においては、部品切れを生じたフィーダ42を有する部品供給テーブルが停止させられ、部品収容部56への部品50の投入により部品50が補給される。この間、1つの部品供給テーブルのみが部品を供給する。この際、2つの回転テーブル40の一方を回転させ、他方を停止状態に保つ必要があるため、2つの回転テーブル40を共に回転させる場合に比較して、一方の回転テーブル40の回転加速度および回転減速度が小さくされ、振動が抑制される。また、それに合わせて部品装着ヘッド200,202の回転加減速度も小さくされる。2つの部品装着ヘッド200,202のうち、部品補給が行われる部品供給テーブルに対応する部品装着ヘッドは停止状態に保つ必要があるが、2つの部品装着ヘッド200,202は駆動源を共用するため、同時に回転させられ、振動抑制効果が得られる。そのため、双方作動モードから、2つの部品装着ヘッド200,202の一方においては複数の部品装着ユニット212に部品装着動作を行わせない一方作動モードに切り換えられ、対応する部品供給テーブルにおいて部品補給が行われる部品装着ヘッドにおいては、制御装置600による制御に基づいて、ユニット昇降装置240が部品装着ユニット212を昇降させないようにされ、部品装着ユニット212により部品50の受取り,装着動作が行われないようにされる。2つのXYテーブル350,352については、一方が保持する配線板18には部品装着が行われないが、例えば、配線板保持部同士の干渉を回避すべく、部品50が装着される場合と同様に作動させられる。干渉の恐れのない位置へ配線板保持部を退避させるようにしてもよい。段取替時にも、部品供給テーブル30,32を1つずつ交替で停止させて作業を行うのであれば、その間、部品50を供給する部品供給テーブルについて回転加速度,回転減速度を小さくする等の制御を行えばよい。
なお、2つの装着グループのうちの一方のみを作動させ、配線板18への部品装着を1枚ずつ行ってもよい。この場合、他方の装着グループの部品供給テーブルは停止しているため、部品補給等の実行が可能であり、例えば、作動中の部品供給テーブルに部品切れが生じた場合に部品供給テーブルを交替させて部品50を補給することができる。部品装着ヘッド,XYテーブルも交替させる。部品装着ヘッド200,202は一方作動モードで作動する。この装着モードは同種基板単一装着モードである。
同種配線板分担装着モードを説明する。このモードにおいては、配線板18に装着されるすべての部品50の大きさに大差がない場合には、図13(a)に示すように、配線板18の部品装着領域が配線板搬送方向において重複部分のない2つに分割され、同図中、斜線を施して示すように、搬送方向において下流側領域への部品装着を部品装着ヘッド200が分担し、上流側領域への部品装着を部品装着ヘッド202が分担し、2枚の配線板18のそれぞれ異なる領域への部品装着が並行して行われる。
装着領域の分割は、例えば、2枚の配線板18に対する部品装着時間がほぼ同じになり、部品装着作業がほぼ同時に終了するように行われることが望ましく、装着領域が2等分されるとは限らない。部品装着時間は装着順序,装着数に応じて変わる。2つの分割領域の各々に属する部品50の装着順序に基づいて、部品供給テーブル30,32の各々のフィーダ42の配設順が設定される。装着される部品50の大きさには大差がなく、フィーダ42の多くは、供給する部品50の種類が異なっても寸法は同じであり、部品供給テーブル30,32の各々において多くのフィーダ42が互に同じ角度間隔で配設される。そのため、部品装着時には部品供給テーブル30,32は同時期に互に逆向きに回転させられるが、多くの場合、同時期に加減速度が互に等しい状態で回転させられ、振動が良好に抑制される。部品装着ヘッド200,202も同時期に同じ加減速度で逆方向に回転させられ、振動が良好に抑制される。
本モードの実行時には、2つの装着グループはそれぞれ、2つの分割領域の各々に部品50を装着するための2つの異なる部品装着プログラム(図13(a)にProgram A-1, A-2で示す)に基づいて制御装置600により制御される。XYテーブル350,352はそれぞれ同種の配線板18を保持し、2つの分割領域のそれぞれについて設定された装着順に従って個別に制御され、配線板18を移動させる。装着領域が分割されているため、XYテーブル350,352を干渉を生ずることなく、移動させ易く、装着順序の設定には殆ど影響を及ぼさない。また、XYテーブル350,352の移動距離の総和が小さくて済み、装着部品数も少ないため、部品装着ヘッド200,202毎の部品装着時間を短縮し、生産能率を向上させることができる。
4群の配線板把持装置群502は第1搬送モードで移動させられ、互に隣接する配線板把持装置群502の配設ピッチに等しい距離隔たった2つの停止位置であって、搬入コンベヤ470,配線板保持部354,356に対応する停止位置と、配線板保持部354,356,搬出コンベヤ472に対応する停止位置とに停止させられる。この際、3群の配線板把持装置群502により3枚の配線板18が把持され、図13(b)に示すように、搬入コンベヤ470により搬入された1枚の配線板18が配線板保持部354に、部品装着ヘッド200による部品装着の済んだ配線板18が配線板保持部356に、部品装着ヘッド202による部品装着の済んだ配線板18が搬出コンベヤ472に移載される。装着モードに応じて部品装着前の配線板の供給数,同時に搬送され、取付け,取外しされる配線板18の数,配線板把持装置群502の停止位置が2種類に切り換えられるのである。この切換えは、装着モードの選択と共に、オペレータによる入力操作により為され、あるいはホストコンピュータからコンピュータ610への次に実行される装着モード,部品装着プログラムの指示に基づいて為される。
配線板18に装着される全部の部品50の大きさの差が大きい場合には、部品装着ヘッド200,202が装着する部品50の分担は、例えば、部品50の大きさ,2枚の配線板18の移動の同調,装着能率向上と振動抑制との優先順位に応じて決められ、配線板18の部品装着ヘッド200による部品装着領域と部品装着ヘッド202による部品装着領域とが一部あるいは全部において重複させられる。部品50の大きさの点からは、例えば、配線板搬送方向において上流側の部品装着ヘッド200が小さい部品50のみを装着し、下流側の部品装着ヘッド202が小さい部品50と大きい部品50との両方を装着するように分担が決められるとともに、部品装着ヘッド202による部品装着の末期に大きい部品50が装着されるように装着順が設定されることが望ましい。大きい部品50が装着されれば、その後は部品50の位置ずれを防止するために配線板18の移動加,減速度を大きくすることができなくなり、移動所要時間が長くなるため、末期に装着されるようにすることが望ましいのである。また、ヘッド回転モータ214の回転速度であってカム218の回転速度は部品50の大きさに適した速度に設定され、装着ヘッドが保持している部品50が大きく、その高さと質量との少なくとも一方が大きいほど回転速度が遅く設定される。装着ヘッドの間欠回転速度の極大値,加減速度が、間欠回転時に部品装着ユニット212が保持する部品50の吸着ノズル230に対するずれ等が生じない大きさとなるように回転速度が設定されるのである。部品装着ヘッド200,202はヘッド回転用モータ214を共通としており、一方の部品装着ヘッドが大きい部品50を装着する際には2つの部品装着ヘッド200,202が共に加減速度等を小さくされ、部品装着ヘッド202が大きい部品50を装着する際にヘッド回転用モータ214の回転速度が遅くされ、部品装着ヘッド200の間欠回転速度等も遅くされる。したがって、部品装着ヘッド202が大きい部品50を装着する際には、それに合わせて部品装着ヘッド200は小さい部品50の装着を行い、部品装着ヘッド200により部品50が装着される配線板18の移動が行われることとなるが、部品装着ヘッド202による大きい部品50の装着は配線板18への部品装着の末期であって僅かであり、装着時間の増大が抑制される。配線板18の移動加減速度等が小さくされる際、部品供給テーブル30,32については、回転速度,加減速度を小さくしたり、回転角度を大きくすることができる。2枚の配線板18の移動の同調の点からは、配線板保持部354,356が予め設定された下限距離より小さい間隔まで接近することと、予め定められた上限距離より大きな間隔まで離間することとを回避しつつ、XYテーブル350,352が移動させられる装着順となるように、分担が決定されることが望ましい。装着能率向上の点からは、配線板18の移動距離の総和が可及的に短くなるように装着順が設定されることが望ましい。この場合、フィーダ42の配設順は、部品供給テーブル30と32とにおいて、1回の回転の角度が互に異なることが多い順序となるが、加速,減速の時期や、一時期における加減速度の大きさができる限り近くなるようにされることにより、同時期の逆回転による振動抑制効果が享受される。振動抑制の点からは、部品供給テーブル30と32とにおいて、1回の回転の角度が同じになることが多いようにフィーダ42の配設順が設定され、それに基づいて装着順が設定されることが望ましい。回転テーブル40上に、フィーダ42の寸法毎に取付領域を設定し、同じ寸法のフィーダ42がまとめて取り付けられるようにすることも可能である。あるいは、部品供給テーブル30,32を基準配設角度ずつ回転させ、1回の回転の角度が互に同じになるようにしてもよい。この場合、部品供給位置にフィーダ42が位置決めされない場合が生ずれば、その場合には装着ユニット212を昇降させず、部品50の受取り,装着が行われないようにすればよい。
XYテーブル350,352は個別に制御され、配線板保持部354,356は互に干渉することがないように移動させられるが、何らかの異常により、Y軸テーブル370,372がX軸方向において異常に接近し、ドグ416が光電センサ418の受光部422の受光を妨げれば、異常接近が検出される。それに基づいて、例えば、X軸モータ396等の電源が切断されてXYテーブル350,352が停止させられ、Y軸テーブル370,372が誤って衝突することが回避される。
異種配線板並行装着モードを説明する。このモードの実行時には、部品供給テーブル30,32の各回転テーブル40にそれぞれ、種類の異なる配線板18に装着される部品50を供給するフィーダ42が取り付けられる。フィーダ42は、配線板18への部品50の装着順に従って配設されるが、装着順は、部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202について供給し、装着する部品50の種類,数が決まっていることを除いて、同種配線板分担装着モードにおいて、配線板18に装着される全部の部品50の大きさの差が大きい場合と同様に設定される。部品50の大きさの点からは、2種類の配線板18の各装着末期に大きい部品50が装着されるようにすることが望ましい。
2つの部品装着グループはそれぞれ、種類の異なる配線板18に部品50を装着するための部品装着プログラム(図14にProgramB,Cで示す)に基づいて制御装置600により制御される。部品装着時には、XYテーブル350,352はそれぞれ個別に制御されて異なる種類の配線板18を移動させ、部品供給テーブル30,32は可及的に同時期の逆回転による振動抑制効果が得られるように回転させられて部品50を供給し、部品装着ヘッド200,202は同時期に互に逆向きに回転させられて部品50を装着する。
配線板18は、原則として、部品装着ヘッド202により部品50が装着される配線板18、部品装着ヘッド200により部品50が装着される配線板18の順で搬入される。配線板取付取外装置474は、4群の配線板把持装置群502が第2搬送モードで移動させられ、搬入コンベヤ470により搬入された2枚、2種類の配線板18および部品装着ヘッド200,202による部品装着の済んだ2枚、2種類の配線板18を把持して移動させ、搬入された2種類の配線板18を所定の配線板保持部354,356に把持させ、部品装着の済んだ2種類の配線板18を搬出コンベヤ472に移載する。
配線板18の搬入順がやむを得ず、原則とは異なる順序で搬入され、例えば、原則とは逆であったり、同種類の配線板18が連続して搬入された場合には、例えば、搬入コンベヤ470により搬入されて、搬入方向において最も下流側において装着に備えて待機させられている配線板18のみが、それに部品50を装着する部品装着ヘッドに対応する配線板保持部に取り付けられ、部品が装着される。
電子回路部品装着システムは共同装着モードによっても配線板18に部品50が装着されるように構成してもよい。共同装着モードは、図15に示すように、2つの部品供給テーブル30,32,部品装着ヘッド200,202,XYテーブル350,352の共同により1枚の大形の配線板18に対する部品50の装着が行われるモードであり、例えば、ヘッド回転モータ214の回転を部品装着ユニット212の昇降運動に変換する運動変換装置のカム機構が、部品装着ヘッド200,202の回転停止中に、部品装着ヘッド200,202の各部品装着ユニット212が同時に昇降させられて部品装着を行う状態と、相前後して昇降させられて部品装着を行う状態とに切り換えられるように構成される。
部品装着ヘッド200,202および部品供給テーブル30,32は、1枚の配線板18への部品の装着,供給を分担し、その分担,装着順,フィーダ42の配設順は、例えば、同種配線板分担装着モードの装着部品50の大きさの差が大きい場合と同様に決定される。部品装着時には、部品供給テーブル30等は大配線板用の部品装着プログラム(図15にProgramDで示す)に基づいて制御装置600により制御され、供給テーブル30,32と部品装着ヘッド200,202とはそれぞれ、互に逆向きに回転させられ、部品装着ヘッド200,202は回転停止中に相前後して部品装着動作を行った後、再び同時期に互に逆向きに回転させられる。配線板18は配線板保持部354,356に跨って保持され、XYテーブル350,352は制御装置600により同期して制御され、2つずつのX軸モータ396,398,Y軸モータ404,406がそれぞれ同じ信号により駆動され、共同して配線板18を移動させ、一方の部品装着ヘッドによる部品装着後、配線板18を移動させて、他方の部品装着ヘッドにより部品が装着される箇所を、その部品装着ヘッドの部品装着位置に対応する位置へ移動させる。
配線板取付取外装置474において4群の配線板把持装置群502は、そのうちの互に隣接する2群ずつが1組とされ、各組の搬送方向において上流の配線板把持装置群502の配線板把持装置544と下流の配線板把持装置群502の配線板把持装置546とが配線板18を把持し、第2搬送モードで移動させられて配線板18の受渡しを行う。
なお、異種配線板並行装着モードにおいて、2つずつの部品供給テーブル,部品装着ヘッド,XYテーブルがそれぞれ、2種類の部品装着プログラムのいずれによっても制御されるようにしてもよい。但し、2つの部品供給テーブルはそれぞれ、2種類の配線板のいずれについても部品を供給可能なものとし、2つの部品装着ヘッドは2種類の配線板のいずれについても部品を装着可能なものとする。それにより、例えば、2種類の配線板が予め設定された順序とは異なる順序で搬入されたり、同じ種類の配線板が連続して搬入されても、搬入順に2枚の配線板に並行して部品の装着を行うことができる。
また、部品供給テーブルは3つ以上、設けてもよい。例えば、部品供給テーブルを3つ設ければ、同種配線板並行装着モードにおいて、部品を供給している2つの部品供給テーブルの一方に部品切れが生じ、部品補給が行われる場合、その部品供給テーブルに代わって3つめの部品供給テーブルに部品を供給させ、部品供給テーブル,部品装着ヘッドの回転加減速度を小さくせず、あるいは減少量を少なくして装着を行うことができる。また、部品供給テーブルを停止させることなく、段取替えを行うことができる。
さらに、2つの部品供給テーブルのうちの一方のみに部品を供給させればよい場合、例えば、大形配線板への部品の装着数が少なく、部品供給テーブル,部品装着ヘッドを1つずつ作動させれば足る場合でも、それらを2つずつ作動させることにより、振動を抑制することができる。
また、方向切換弁110を切り換える切換装置120の駆動源124は、カム装置により構成してもよい。例えば、カム,カムフォロワを含むカム装置を備えた運動変換装置により、ヘッド回転モータの回転を直線運動に変換して切換部材に伝達し、移動させる。
さらに、例えば、部品供給装置の複数の部品供給テーブルを大きくしたり、複数の部品装着ヘッドの配設間隔を大きくする等により、複数のXYテーブルの作動スペースを大きくし、各作動領域であって、各基板保持部の移動領域が互に重複しないように設け、2つの配線板が互に対称に移動させられるようにしてもよい。
以上、本請求可能発明のいくつかの実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本請求可能発明は、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した形態で実施することができる。
10:本体フレーム 12:部品供給装置 14:部品装着装置 16:配線板保持装置 18:プリント配線板 30,32:部品供給テーブル 34:テーブル回転装置 40:回転テーブル 42:バルクフィーダ 58:部品送り装置 110:方向切換弁 120:切換装置 200,202:部品装着ヘッド 204:ヘッド回転装置 212:部品装着ユニット 350,352:XYテーブル 354,356:配線板保持部 360,362:X軸テーブル 364,366:X軸移動装置 368:X軸ガイド 374,376:Y軸移動装置 378,380:Y軸ガイド 414:異常接近検出装置 474:配線板取付取外装置 502:配線板把持装置群 504:把持装置群水平移動装置 506:把持装置群昇降装置 544,546:配線板把持装置 600:制御装置
Claims (14)
- 部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品供給装置が、
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着システム。 - 前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、原則として、同時期に加速し、同時期に減速するテーブル同時期加減速部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子回路部品装着システム。
- 前記テーブル逆回転部が、前記2つの回転テーブルを、同じ時期における1回の回転の角度が互に等しくなるように回転させるテーブル同角度回転部を有することを特徴とする請求項2に記載の電子回路部品装着システム。
- 前記テーブル回転装置が、前記回転テーブルに配設された前記複数の部品供給ユニットの質量変化に応じて、前記回転テーブルの加速度および減速度を複数に変更する加減速度変更部を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
- 前記複数の部品供給ユニットがそれぞれ電子回路部品を一定ピッチずつ送る送り装置を備えたものであり、前記部品供給装置が、前記回転テーブルに配設されたそれら複数の部品供給ユニットの少なくとも一部のものに、その一部のものが前記回転テーブルの回転に伴って前記回転軸線のまわりに1回旋回する間に、その一部のものの前記送り装置に複数回の送り動作を行わせる複数回送り制御部を含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。
- 前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合されたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。 - 部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品装着ヘッドを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着システム。 - 前記ヘッド逆回転制御部が、前記2つの部品装着ヘッドを、同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で回転させるヘッド対称回転制御部を備えたことを特徴とする請求項6または7に記載の電子回路部品装着システム。
- 前記基板保持装置が、
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含み、かつ、前記複数のXYテーブルが、
前記X軸方向に平行に延びる共通のX軸ガイドに案内される複数のX軸テーブルと、
それら複数のX軸テーブルを個別にX軸方向に移動させる複数のX軸移動装置と、
前記複数のX軸テーブルの各々に設けられて前記Y軸方向に平行に延びる複数のY軸ガイドにそれぞれ案内される複数のY軸テーブルと、
それら複数のY軸テーブルを個別にY軸方向に移動させる複数のY軸移動装置と、
前記複数のX軸移動装置と前記複数のY軸移動装置とを制御し、複数のXYテーブルの各々を、部分的に重なり合う複数の作動領域内において、互に干渉し合うことなく作動するように制御するXYテーブル制御装置と
を含むことを特徴とする請求項6ないし8のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。 - 前記XYテーブル制御装置が、
前記複数のXYテーブルをそれぞれ個別に作動させる個別制御部と、
前記複数のXYテーブルの少なくとも2つを同時に同方向に同量ずつ作動させる共通制御部と
の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項9に記載の電子回路部品装着システム。 - 前記XYテーブル制御装置が前記個別制御部を含み、その個別制御部が、前記少なくとも2つのXYテーブルを、それらの基板保持部が予め設定された下限距離より小さい間隔まで接近することと、予め定められた上限距離より大きな間隔まで離間することとの少なくとも一方を回避しつつ作動させる制限付個別制御部を備えたことを特徴とする請求項10に記載の電子回路部品装着システム。
- 前記XYテーブル制御装置が前記共通制御部を含み、前記ヘッド回転装置が、前記2つの部品装着ヘッドを、同時期の加速度および減速度が互に等しい状態で回転させるヘッド対称回転制御部を備えたことを特徴とする請求項10または11に記載の電子回路部品装着システム。
- 前記基板保持装置に前記回路基板を取り付け、基板保持装置から回路基板を取り外す基板取付取外装置を含み、
その基板取付取外装置が、
回路基板の縁部をそれぞれ把持する複数の基板把持装置をそれぞれ含み、水平な基板搬送方向に並べて配設された複数群の基板把持装置群と、
それら基板把持装置群を前記搬送方向に移動させる把持装置群水平移動装置と
を含むとともに、
前記基板把持装置群を4群含み、前記把持装置群水平移動装置が、それら4群の基板把持装置群を、少なくとも、互に隣接する基板把持装置群の配設ピッチに等しい距離隔たった複数の停止位置で停止させる第1搬送モードと、互に隣接する2群ずつを1組とした場合に互に隣接する2組の配設ピッチに等しい距離隔たった複数の位置に停止させる第2搬送モードとを含む複数の搬送モードで移動させるものであることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載の電子回路部品装着システム。 - 部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電子回路部品装着システムであって、前記部品供給装置が、
それぞれ回転軸線まわりに回転可能に保持された複数の回転テーブルの各々に、それぞれ1種類の電子回路部品を供給する部品供給ユニットが複数、前記回転軸線を中心とする一円周に沿って配設され、前記複数の回転テーブルの各々の間欠的な回転により、前記複数の部品供給ユニットの一つずつが選択的に部品供給位置に位置決めされる複数の部品供給テーブルと、
それら複数の部品供給テーブルの各々を回転可能に保持し、それら複数の部品供給テーブルを保持する部分が互に一体的に結合された本体フレームと、
前記複数の部品供給テーブルの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるテーブル逆回転部を備えたテーブル回転装置と
を含み、前記部品装着装置が、
複数の部品装着ユニットが一旋回軸線まわりに旋回するとともに少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止し、部品受取位置で電子回路部品を受け取り、部品装着位置で装着する複数の部品装着ヘッドと、
それら複数の部品装着ヘッドの2つを、可及的に同時期に互に逆向きに回転させるヘッド逆回転制御部を備えたヘッド回転装置と
を含み、かつ、前記本体フレームが、前記複数の部品装着ヘッドを各々回転可能に保持し、それら保持する部分が互に一体的に結合されたものであり、前記基板保持装置が、
互に直交するX軸方向とY軸方向とに、互に独立に移動可能な複数のXYテーブルと、
それら複数のXYテーブルにそれぞれ設けられた複数の基板保持部と
を含み、さらに、当該電子回路部品装着システムが、
前記テーブル回転装置と前記ヘッド回転装置と前記複数のXYテーブルとを、複数の同種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる同種基板並行装着モードと、複数の異種の回路基板に対する前記電子回路部品の装着が並行して行われる異種基板並行装着モードと、複数の部品供給テーブルと複数の部品装着ヘッドと複数のXYテーブルとの共同により1枚の大形回路基板に対する電子回路部品の装着が行われる共同装着モードとのうち、1つ以上のモードで制御する制御装置を含むことを特徴とする電子回路部品装着システム。
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