JP2006108381A - 表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 パレット引出し型の部品供給装置において、パレットをより精度良く部品取出し位置に引き出せるようにする。
【解決手段】 表面実装機は、収納部２０からパレット２１を引出すことにより部品供給を行う部品供給装置４ａと、パレット２１から直接部品を取出してプリント基板Ｐ上に実装するヘッドユニット５とを備える。このヘッドユニット５によるパレット２１からの部品の取出しの際には、ヘッドユニット５が部品取出し領域に移動するとともに、この部品取出し領域においてパレット２１がその引出し方向に進退移動させることにより、パレット上の部品に対してヘッドユニット５が位置決めされるように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、部品を載せたパレットを上下複数段に収納し、これらパレットを引出して部品の取出しを行うように構成された部品供給装置を備える表面実装機に関するものである。

従来から、移動可能なヘッドにより電子部品をピックアップして位置決めされたプリント基板上に実装する表面実装機が一般に知られている。

この種の表面実装置には部品の供給装置が一体に組込まれ、これにより実装用の部品が連続して供給されるが、例えばＩＣやコンデンサ等のチップ部品の供給には、テープを担体として部品を供給するテープフィーダーが一般に用いられる。これに対して、ＱＦＰ（Quad Flatpack Package）等の大型部品の供給には、パレット引出し型の装置が一般に用いられている。この装置は、電子部品を並べたトレイを載せたパレットを上下複数段に収納したパレット収納部と、このパレット収納部に収納されたパレットを所定の部品取出し位置に引出す引出し機構と、パレット収納部と引出し機構を相対的に上下方向に移動させる昇降機構とを備えており、パレット収納部に収納された任意のパレットを所定の部品取出し位置に引出すように構成されている（例えば特許文献１）。
特開２０００−４０９８号公報

ところで、パレット引出し型の部品供給装置が搭載される従来のこの種の表面実装機では、パレットは所定の品取出し位置に引出されるとその位置に固定的に配置され、パレット上の部品に対するヘッドのアプローチは、主にヘッドの移動のみによって行われるのが一般的である。他方、この種の表面実装機では、実装処理のより一層の高速化が求められており、引出したパレットを固定的に配置して部品の取出しを行わせる上記従来の装置では、このような実装処理の高速化を図る上で改善の余地が残されているといえる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、パレット引出し型の部品供給装置を備えた表面実装機において、より効率的に部品を実装できるようにすることを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の表面実装機は、部品を載せたパレットが収納されるパレット収納部から前記パレットを部品取出領域まで引出すことにより部品供給を行う部品供給装置と、前記部品取出し領域のパレットから直接部品を取出して基板上に実装する移動可能なヘッドとを備えた表面実装機において、前記ヘッドによるパレットからの部品の取出しの際に、前記ヘッドを前記部品取出し領域に移動させるとともにこの部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させることにより、パレット上の部品に対してヘッドを位置決めするように構成されているものである（請求項１）。

具体的には、部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させると同時に、前記ヘッドを、少なくともパレットの引出し方向と平行な方向に移動させることによりパレット上の部品に対して前記ヘッドを位置決めするように構成されている（請求項２）。

これらの構成によると、ヘッドによりパレット上の部品を取出す際には、ヘッドの移動とパレットの引出し方向における進退移動とが併用されることにより、パレット上の部品に対するヘッドの位置決めが速やかに行われることとなる。特に、ヘッドとパレットとが、パレット引出し方向に相対的に同時に移動する場合には、部品に対するヘッドの位置決めが極めて迅速に行われることとなる。

上記の表面実装機においては、複数の前記ヘッドが並んだ状態で搭載される移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットの各ヘッドにより前記パレットから部品を取出して基板上に実装するように構成され、かつパレットから複数の部品を取出す際には、前記部品取出し領域において前記ヘッドユニットを移動させる一方、前記パレットをその引出し方向に移動させることにより、パレット上の部品に対して順次各ヘッドを位置決めしながら部品を取出すように構成されているのが好ましい（請求項３）。

この構成によると、パレット上の部品を複数のヘッドを使って効率的に取出すことが可能になる。

この場合には、前記部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させると同時に、前記ヘッドユニットを、少なくともパレットの引出し方向と平行な方向に移動させることによりパレット上の部品に対して各ヘッドを順次位置決めしながら部品を取出すように構成されているのが好ましい（請求項４）。

この構成によると、ヘッドユニットとパレットとが、パレット引出し方向に相対的に同時に移動するので、先のヘッド（第１番目のヘッド）による部品吸着後、次ぎのヘッド（第２番目のヘッド）の部品に対する位置決めを極めて迅速に行うことが可能となる。

上記のような構成において、前記部品供給装置は、パレット収納部からパレットを引出す引出し機構として、パレットの引出方向と直交する幅方向における前記パレットの両端を支持することにより該パレットを案内する一対のレール部材と、前記引出し方向にパレットを移動させる移動手段とを備え、前記一対のレール部材のうち一方側のレール部材に、パレットが前記幅方向に押し当てられたときに該パレットを幅方向に位置決めする位置決め部が設けられる一方、他方側のレール部材に、パレットを前記一方側のレール部材に向って押付ける押付部材が設けられているのが好ましい（請求項５）。

この構成によると、移動手段の移動に伴い両レールに沿ってパレットが引出される。この際、押付部材の作用によりパレットが一方側のレール部材の位置決め部に押付けられた状態で案内されることにより、パレットがその幅方向に位置決めされる。そのため、部品取出し領域におけるパレットの前記幅方向の位置決め精度が高められる。

具体的な構成として、前記押付部材は、パレットに当接して前記引出し方向への該パレットの移動に伴い回転する回転体と、この回転体を前記一方側のレール部材に向って付勢する付勢手段とから構成されているのが好ましい（請求項６）。

この構成によると、パレットをその幅方向に押圧しながらも、パレットの引出しに伴い回転体が回転するため、引出し抵抗を軽減してパレットをスムーズに引出すことが可能となる。

また、前記移動手段は、パレットを押し当てることにより該パレットを引出し方向に位置決めする位置決め部を有し、かつ前記引出し方向に移動可能な可動部材と、前記可動部材に一体的に設けられて前記パレットをクランプするクランプ手段と、このクランプ手段によりクランプされた前記パレットを前記位置決め部に押付けた状態に拘束する拘束手段とを備えているのが好ましい（請求項７）。

この構成によると、移動手段に対してパレットがその引出し方向に位置決めされた状態で引出されるため、同方向における移動手段に対するパレットのがたつきが防止され、その結果、部品取出し領域におけるパレットの前記引出し方向の位置決め精度が高められる。

請求項１〜７に係る表面実装機によると、パレット上の部品を取出す際には、ヘッドの移動とパレットの引出し方向における進退移動とが併用されることによりパレット上の部品に対してヘッドが位置決めされる。そのため、パレット上の部品に対するヘッドのアプローチをより速やかに行うことが可能となり、その結果、部品の実装をより一層効率的に行うことができるようになる。特に、請求項５〜７に係る構成によると、部品取出し領域におけるパレットの位置精度を高めることができるため、ヘッドによる部品の取出しをより正確、かつ確実に行わせることができるようになる。

本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２は本発明に係る表面実装機の一例を示しており、図１は表面実装機（以下、実装機と略す）を平面図で、図２は実装機を側面図で概略的に示している。

これらの図において、実装機本体の基台１上には基板搬送用のコンベア２が配置されており、このコンベア２上をプリント基板Ｐが搬送されて所定の実装作業用位置で停止され、図外のプッシュアップピン等の基板保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア２の方向をＸ軸方向、水平面上でＸ軸と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸と直交する垂直方向をＺ軸方向として説明を進めることにする。

コンベア２のＹ軸方向両側には、プリント基板Ｐに実装する電子部品を供給するための部品供給部３，４が設けられており、コンベア２に対してフロント側（図１では下側）の部品供給部３に、比較的小形のチップ部品の供給に適した多数列のテープフィーダー３ａがＸ軸方向に並べて配置される一方、リア側の部品供給部４に、ＱＦＰ（Quad Flatpack Package ）等の比較的大形の電子部品の供給に適したパレット引出し型の部品供給装置４ａが配置されている。なお、リア側の部品供給部４には、同じ構成の２つの部品供給装置４ａがＸ軸方向に並べて配置されている。

フロント側の部品供給部３に配置される各テープフィーダー３ａには、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔毎に収納保持したテープが巻回されたリールが着脱可能に装着されており、このリールからフィーダー先端の部品取出部に前記テープを間欠的に繰り出すことにより、テープに収納されたチップ部品を、後述するヘッドユニット５によりピックアップさせるように構成されている。なお、リア側の部品供給部４に配置される部品供給装置４ａの構成については、後に詳述することにする。

前記基台１の上方には、さらに部品実装用のヘッドユニット５が設けられている。

このヘッドユニット５は、部品供給部３，４から部品を吸着してプリント基板Ｐ上に実装し得るように、図１中に一点鎖線で示す一定の領域Ｍ（可動領域Ｍという）内でＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、前記基台１には、ヘッドユニット５の支持部材７がＹ軸方向の固定レール６に移動可能に配置され、この支持部材７上にヘッドユニット５がＸ軸方向のガイド部材（図示せず）に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１０により駆動されるボールねじ９に支持部材７が装着されることにより、支持部材７のＹ軸方向の移動が行われる一方、Ｘ軸サーボモータ１３により駆動されるボールねじ１１にヘッドユニット５が装着されることにより、ヘッドユニット５のＸ軸方向の移動が行われるようになっている。

前記ヘッドユニット５には部品を吸着してプリント基板Ｐに実装するための複数の実装用ヘッド１５がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。これらの実装用ヘッド１５は、Ｚ軸サーボモータ（図示省略）を駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸サーボモータ（図示省略）を駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

また、各実装用ヘッド１５の先端には部品吸着用のノズルが設けられており、部品吸着時には、図外の負圧供給手段からこれらこのノズル先端に負圧が供給され、この負圧により部品が吸着されるようになっている。

次に、リア側の部品供給部４に配置される部品供給装置４ａについて、図１、図２に加えて図３〜図１１を参照しつつ詳細に説明する。

この部品供給装置４ａは、収納部２０と、この収納部２０から後記パレット２１を引出すパレット引出し機構４０（以下、引出し機構４０と略す）と、収納部２０と引出し機構４０とを相対的にＺ軸方向に移動させる昇降機構８０とを有しており、収納部２０内に収納されるパレット２１を引出し機構４０により部品取出し領域、つまりヘッドユニット５の可動領域Ｍ内に引出すことにより、パレット２１上に載置されたトレイ３０内の電子部品を前記ヘッドユニット５によりピックアップさせるように構成されている。

前記収納部２０には、図４に示すように、上下複数段にパレット支持部２０ａが形成され、各パレット支持部２０ａにパレット２１が水平状態で、かつその水平状態を保った状態で引出し可能に支持されている。これにより収納部２０内に複数のパレット２１が上下複数段に収納されている。なお、収納部２０は、そのフロント側（図４では左側）が開放されており、各パレット支持部２０ａに支持されたパレット２１が、フロント側の開放部から引出し機構４０によって引出されるようになっている。

ここで前記トレイ３０およびパレット２１について説明する。図５は、トレイ３０を載したパレット２１を平面図で概略的に示している。

トレイ３０は、ＱＦＰ等の部品Ｑを複数個収容して保持するものであり、この図に示すように平面視で長方形の輪郭を有しその上面には複数の部品収納部３１がマトリックス状に設けられ、これら部品収納部３１にそれぞれ部品Ｑが収納されている。

パレット２１は、同図に示すように四方が側壁２２に囲まれた平面視長方形の浅皿であって、一又は複数のトレイ３０を位置決めした状態で載置できるように構成されている。具体的には、同図に示すようにトレイ３０をパレット２１のコーナー部分（側壁２２）に押付け、その周りに磁石からなる固定用部材３２を沿わせてパレット２１の内底面、すなわちトレイ３０の載置面に磁力固定することにより、パレット２１上にトレイ３０を位置きめした状態で固定できるようになっている。

パレット２１には、さらにその引出側（図５では上側）に平面視Ｔ字型の把持部２５が設けられるとともに、側壁２２のうち引出方向と直交する方向に対向する一対の側壁２２には案内用フランジ２３が設けられ、引出し機構４０によるパレット２１の引出しの際には、把持部２５が後記クランプ６４により把持されるとともに、案内用フランジ２３を介してパレット２１が後記レール４３ａ，４３ｂに沿って案内されるようになっている。

パレット２１のより具体的な構成について説明すると、図６に示すように、このパレット２１は、浅皿型のベース部材２１ａとプレート部材２１ｂとを重ねて固着した積層構造を有しており、ベース部材２１ａの内底面に、接着シート２１ｃを介してプレート部材２１ｂが固着されることによりこのプレート部材２１ｂによりトレイ３０の載置面が構成されている。

プレート部材２１ｂは、ベース部材２１ａの内底面と形状および大きさが等しく、かつ強磁性を有する金属プレートから構成されており、これによって上述の通り固定用部材３２をパレット２１のトレイ載置面に磁力で固定できるようになっている。なお、当実施形態では、プレート部材２１ｂは厚さ０.２ｍｍのステンレス（ＳＵＳ４２０）から構成されており、不織布の表裏両面にアクリル系の接着層を備えた上記接着シート２１ｃによりベース部材２１ａに貼付け固定されている。

一方、ベース部材２１ａは、プレート部材２１ｂよりも単位重量が軽い金属材料から構成されており、当実施形態では側壁２２、案内用フランジ２３および前記把持部２５の取付片２４等を一体に備えたアルミダイカストにより構成されている。すなわち、このパレット２１は、上記のようにトレイ３０の載置面だけがマルテンサイト系の磁性を有するステンレスで構成され、それ以外の部分がステンレスよりも軽量のアルミニウムから構成されており、これによって、全体がステンレスから構成されているこの種の一般的なパレットに比して軽量化が図られている。

なお、パレット２１のうち前記把持部２５は樹脂材料から構成されており、図６に示すようにベース部材２１ａの前記取付部２４にビス２６によって固定されている。

上記引出し機構４０は、図２および図３に示すように、パレット受けプレート４１（以下、受けプレート４１と略す）を有しており、このプレート４１を介して前記基台１上に固定されている。受けプレート４１の上面には、Ｘ軸方向に所定間隔を隔て互いに平行な一対のレール支持板４２が立設されており、これらレール支持板４２の上端面にＹ軸方向に延びるレール４３ａ，４３ｂが設けられている。

両レール４３ａ，４３ｂのうち一方側のレール４３ａ（図３では下側のレール）はパレット２１を引出す際に基準となる基準レール（以下、基準レール４３ａという）とされている。

一方、他方側のレール４３ｂには、パレット２１を基準レール４３ａに押圧するサイドプッシュ部材４５（押付部材）が、その長手方向に所定の間隔おきに設けられている。

サイドプッシュ部材４５は、図７に分解図で、図８に完成図でそれぞれ示すように、ホルダ本体４６ａと、このホルダ本体４６ａにビス５０により固定される蓋体４６ｂとからなるホルダ４６内に、市販標準品の転がり軸受け（ベアリング）からなるローラ４９（回転体）を回転自在に、かつ弾性的に出没可能に収納したものである。

詳しくは、ホルダ本体４６ａには、収納用凹部４７が形成されておりこの凹部４７にローラ４９が収納されている。この凹部４７は、ローラ４９の回転軸と直交する方向（図８では左右方向）に細長で、かつこの方向の側面が一部開口しており（開口部４８という）、これによってローラ４９が、ホルダ４６に対して前記収納用凹部４７内でその長手方向に変位可能で、かつその一部（ローラ４９の外周面の一部）を開口部４８を介して外部に出没させ得るようになっている。なお、開口部４８の幅はローラ４９の直径よりも狭幅に形成されており、これによりホルダ４６からローラ４９が脱落することがないように構成されている。

そして、ホルダ４６の前記ホルダ本体４６ａに対して前記開口部４８とは反対側からプランジャボルト５１（付勢手段）が挿着されている。プランジャボルト５１は、図８に示すように、軸状のプランジャ本体５１ａをその先端が突出する状態でボルト本体５１ｃ内に進退可能に支持し、かつこのボルト本体５１ｃ内に収容したコイルスプリング５１ｂの付勢力により前記プランジャ本体５１ａをその後端側から先端側に向って付勢するように構成されたもので、同図に示すように前記ケース本体４６ａにボルト本体５１ｃが螺合挿入され、さらにこのボルト本体５１ｃの外側にナット５１ｄが装着されることにより前記ホルダ４６に対して固定されている。そして、このようにプランジャボルト５１がホルダ４６に固定された状態で、プランジャ本体５１ａの先端が前記凹部４７内に突出してローラ４９を押圧し、その結果、ローラ４９が、その一部を前記開口部４８から外部に露出させた状態で、かつ前記コイルスプリング５１ｂの弾発力を受けることによりホルダ４６に対して弾性的に出没可能となっている。

サイドプッシュ部材４５は、図３，図９に示すように、ローラ４９が垂直軸（Ｚ軸）回りに回転し、かつレール内側（基準レール４３ａ側）に向って出没するように前記レール支持板４２に固定されている。そして、この固定状態で前記ホルダ４６によりレール４３ｂの一部を構成している。

なお、各サイドプッシュ部材４５は、ローラ４９の突出状態、つまり図７（ｂ），図８に示す状態で、ローラ４９の突出先端から基準レール４３ａの内側面までの距離がパレット２１の幅寸法よりも短く、かつローラ４９がホルダ４６内に没入した状態でホルダ４６の端面から基準レール４３ａの前記内側面までの距離がパレット２１の幅寸法よりも長くなるように前記レール支持板４２に固定されている。

このようなレール４３ａ，４３ｂの構成により、前記収納部２０からパレット２１が引出される際には、図１０に示すように、両側の案内用フランジ２３を介してパレット２１がレール４３ａ，４３ｂの上面部分で支持され、かつサイドプッシュ部材４５のローラ４９が弾性的にパレット２１の側面に当接することによりパレット２１の反対側の側面が基準レール４３ａの内側面に押付けられる。これによりパレット２１がその幅方向（Ｘ軸方向）に位置決めされた状態で、振動等を伴うことなく両レール４３ａ，４３ｂに沿って案内されるようになっている。つまり、当実施形態では、基準レール４３ａの内側面がパレット２１をその幅方向に位置決めする位置決め部に相当する。

なお、レール４３ａ，４３ｂのうちパレット２１の摺接部分には、摩擦係数を低減させるための例えば超潤滑硬質アルマイト処理等の表面処理が施されており、また、サイドプッシュ部材４５の前記ローラ４９がパレット引出しに伴い回転することにより、パレット２１はレール４３ａ，４３ｂに沿ってスムーズに移動することとなる。特に、ホルダ４６の前記収納用凹部４７のうち開口部４８が設けられる側の内側面は、図７（ａ），（ｂ）に示すようにローラ４９の外形に対応した円弧状に形成されており、また、プランジャボルト５１のプランジャ本体５１ａの先端は球状に形成されており、これによってパレット２１が進行してローラ４９に当接すると、ローラ４９がスムーズに回転しつつプランジャ本体５１ａを押し戻してホルダ４６内に没入し、パレット２１の移動がスムーズに行われるようになっている。また、レール４３ｂに設けられる各サイドプッシュ部材４５の間隔は、引出し方向におけるパレット２１の全長よりも短く設定されており、これによってパレット２１の引出し位置に拘わらずパレット２１を確実に基準レール４３ａに押し当てて位置決めを行うことができるようになっている。

前記受けプレート４１における両レール４３ａ，４３ｂ間には、図３に示すように、パレット２１の引出し方向（Ｙ軸方向）に延びるガイド５５が設けられ、このガイド５５にクランプ機構６０（移動手段）が移動可能に設けられている。

クランプ機構６０は、同図および図１１（ａ）に示すようにＸ軸方向に間隔を隔てて並ぶ一対の突出部分６２を備えた平面視コ字型のフレーム６１を有しており、このフレーム６１にエア駆動式のクランプ６４を備えている。

クランプ６４は、前記フレーム６１の両突出部分６２の間の部分に設けられており、パレット２１の前記把持部２５を把持するための一対のアーム６５を有している。これらアーム６５は、エアの給排に応じてＸ軸方向に互いに離間した開放状態と、互いに接近したクランプ状態とに切換え可能に構成されている。そして、クランプ６４の開放状態のときには両アーム６５が把持部２５よりも大きく離間することにより両アーム６５間への把持部２５の進入が可能となる一方（図１１（ａ）参照）、両アーム６５間への把持部２５の進入状態でクランプ６４がクランプ状態に切換えられると、図１１（ｂ）に示すように両アーム６５と把持部２５とがＹ軸方向に係合するように構成されている。

クランプ６４は、さらにクランプ機構６０に対してパレット２１をＹ軸方向に位置決めするための一対の位置決めシリンダ６６を有している。これらのシリンダ６６は、エアの給排に応じて進退ロッド６７を進退駆動するエア駆動式のシリンダで、フレーム６１の前記突出部分６２にそれぞれ収納部２０に向いた状態、つまり進退ロッド６７が収納部２０に向って進退する状態で固定されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、パレット２１の把持部２５をクランプ６４によりクランプした状態で各位置決めシリンダ６６がロッド突出駆動状態とされると、進退ロッド６７の先端がパレット２１の端面に突き当って該パレット２１を収納部２０側に押し戻し、この押し戻しによりアーム６５の係止面６５ａと把持部２５の係止面２５ａとがＹ軸方向に密接してパレット２１がクランプ機構６０に対してＹ軸方向に変位不能に拘束されるようになっている。つまり、これによりアーム６５の前記係止面６５ａを基準としてパレット２１をクランプ機構６０に対してＹ軸方向に位置決め固定するように構成されている。

なお、当実施形態では、アーム６５の前記係止面６５ａがパレット２１を押し当てることにより該パレット２１を引出し方向に位置決めする本発明の位置決め部に相当し、位置決めシリンダ６６等が、パレット２１を位置決め部（係止面６５ａ）に押付けた状態に拘束する拘束手段に相当する。従って、当実施形態では、クランプ６４が本発明の可動部材とクランプ手段とを兼ねた構成となっている。

前記プレート４１における両レール４３ａ，４３ｂ間には、さらにクランプ機構６０をガイド５５に沿って移動させるための機構が設けられている。具体的には、駆動モータ７０と、この駆動モータ７１により伝動ベルト７１を介して回転駆動される第１駆動プーリ７２と、この第１駆動プーリ７２と同軸に固定される第２駆動プーリ（図示省略）と、ガイド５５の長手方向両端部分に回転自在に支持される一対の従動プーリ７４，７５と、テンションプーリ７６と、第２駆動プーリおよびプーリ７４〜７６に亘って掛け渡される駆動ベルト７８とが設けられている。そして、この駆動ベルト７８に前記クランプ機構６０が固定され、前記駆動モータ７０の作動により記駆動ベルト７８が周回移動することにより、この移動に伴いクランプ機構６０がガイド５５に沿ってＹ軸方向に移動するように構成されている。

上記昇降機構８０は、当実施形態では、基台１に固定される前記引出し機構４０に対して収納部２０を昇降させるように構成されている。

具体的には、図２に示すように、前記基台１に支持枠８３が設けられており、この支持枠８３に収納部２０が昇降可能に支持されている。そして、この支持枠８３に、駆動モータ８１により回転駆動されるＺ軸方向のボールねじ８２が設けられ、収納部２０がこのボールねじ８２に螺合挿着されている。これにより駆動モータ８１によるボールねじ８２の回転駆動に応じて収納部２０が引出し機構４０に対して昇降するように構成されている。

次ぎに、上記のように構成された実装機による部品の実装動作について説明する。なお、以下の説明では、リア側の部品供給部４（部品供給装置４ａ）から部品を取出してプリント基板Ｐに実装する場合の動作を中心に説明を行うこととする。

実装動作が開始されると、まず、部品供給装置４ａにおいて昇降機構８０が作動し、これにより収納部２０が昇降駆動されて実装対象となる部品を収納したパレット２１が引出し機構４０による引出し位置、具体的にはパレット２１が前記レール４３ａ，４３ｂの先端に対向する位置に配置される。

次いで、引出し機構４０のクランプ機構６０がガイド５５に沿って収納部２０側に移動し、クランプ６４によりパレット２１の把持部２５が把持（クランプ）されることにより引出し準備が行われる。具体的には、図１１（ａ）に示すようにクランプ６４が開放状態とされ、かつ位置決めシリンダ６６がロッド引込駆動状態とされた状態でクランプ機構６０がガイド５５に沿ってパレット２１に接近し、これによりクランプ６４の両アーム６５の間にパレット２１の把持部２５が進入する。その後、クランプ６４がクランプ状態に切換えられることにより、図１１（ｂ）に示すように、両アーム６５と把持部２５とが係合状態とされ、さらに位置決めシリンダ６６がロッド突出駆動状態に切換えられることによりクランプ機構６０に対してパレット２１がＹ軸方向に位置決め固定される。

この引出し準備が完了すると、クランプ機構６０がガイド５５に沿って収納部２０から離間する方向に移動することにより、パレット２１が収納部２０から両レール４３ａ，４３ｂ上に引出される。この際、パレット２１が引出されると、上述したようにサイドプッシュ部材４５によりパレット２１がＸ軸方向に押圧され、これによりパレット２１が基準レール４３ａの内側面に当接して同パレット２１がレール４３ａ，４３ｂ上でＸ軸方向に位置決めされる。そして、このようにＸ軸方向に位置決めされた状態で、サイドプッシュ部材４５のローラ４９の回転を伴いながらパレット２１が基準レール４３ａに沿って移動することとなる。

こうしてパレット２１がヘッドユニット５の可動領域Ｍ（図１参照）内まで引出されるとともに、このパレット２１上の部品を直接ピックアップするべくこの引出し動作と並行してヘッドユニット５が駆動される。そして、パレット２１上の対象部品の上方に実装用ヘッド１５が位置するようにヘッドユニット５が配置された後、実装用ヘッド１５の昇降動作が行われることによりパレット２１から部品がピックアップされる。

なお、パレット２１上に置かれた対象部品に対するヘッドユニット５のアプローチは、ヘッドユニット５の移動とパレット２１のＹ軸方向の移動とが併用されることにより効率的に行われる。例えば、パレット２１から複数の部品を吸着する場合には、ヘッドユニット５がＸ軸方向に移動する一方で、必要に応じてパレット２１のＹ軸方向の移動が行われることにより実装用ヘッド１５と対象部品との位置決めが速やかに行われる。この際、パレット２１は、上述したようにクランプ機構６０に対してＹ軸方向に位置決めされた状態でクランプされ、また基準レール４３ａに押付けられることによりＸ軸方向に位置決めされているため、ヘッドユニット５に対してパレット２１がＸ−Ｙ座標平面上で精度良く配置される。従って、パレット２１上に置かれた対象部品に対するヘッドユニット５（実装用ヘッド１５）のアプローチが精度良く行われ、その結果、実装用ヘッド１５による部品の吸着が確実、かつ正確に行われることとなる。

ヘッドユニット５によりパレット２１から部品がピックアップされると、プリント基板Ｐ上にヘッドユニット５が移動した後、実装用ヘッド１５の昇降動作が行われることにより各実装用ヘッド１５に吸着された部品が順次プリント基板Ｐ上に実装される。そして、以後、ヘッドユニット５がパレット２１とプリント基板Ｐとの間を往復移動しながら同様に部品の実装が行われることとなる。

以上は、リア側の部品供給部４から部品をピックアップする場合であるが、フロント側の部品供給部３から部品を取出して実装する場合には、対象部品を供給するテープフィーダー３ａの上方にヘッドユニット５が移動した後、実装用ヘッド１５が昇降することにより、同様にして部品の取出しが行われる。

なお、部品供給装置４ａにおいて、引出されたパレット２１から全ての部品がピックアップされると、上述した引出し動作とは逆方向にクランプ機構６０が移動することによりパレット２１が収納部２０の元の位置に押し戻され、その後、クランプ６４による把持部２５のクランプ状態が解除されることにより当該パレット２１が収納部２０内に収納される。そして、昇降機構８０の作動により収納部２０が昇降駆動されることにより、部品が収納された新たなパレット２１がヘッドユニット５の可動領域Ｍに引出されることとなる。

以上のような実装機によると、フロント側の部品供給部３に複数のテープフィーダー３ａが並べて設けられる一方、リア側の部品供給部４に、部品を載せたパレット２１を引出し可能に収納した部品供給装置４ａが設けられているため、ＩＣ、コンデンサ等のチップ部品からＱＦＰ（Quad Flatpack Package）等の大型のパッケージ部品まで幅広い種類、およびサイズの部品を自動供給しつつプリント基板Ｐに実装することができる。

特に、リア側の部品供給装置４ａからの部品の取出しに際しては、上述したようにヘッドユニット５の移動とパレット２１のＹ軸方向の移動とが併用されることによりパレット２１上の部品に対して実装用ヘッド１５が位置決めされるため、引出し位置においてパレットが固定的に配置された状態でヘッドによる部品の取出しが行われる従来の実装機と比較すると、部品に対する実装用ヘッド１５のアプローチを速やかに行うことができる。

すなわち、パレット２１上の部品を吸着すべくヘッドユニット５（実装用ヘッド１５）をパレット２１上に移動させる場合、ヘッドユニット５をＹ軸方向にのみ移動させる場合はもとよりＹ軸方向に対して斜行して移動させる場合にも、Ｙ軸方向についてはヘッドユニット５とパレット２１とが相対的に同時に移動することとなる。そのため、パレットを固定的に配置してヘッドユニットのみを移動させる従来のこの種の装置と比べると、部品に対する実装用ヘッド１５のＹ軸方向の位置決めを速やかかに行うことができる。また、ヘッドユニット５をＹ軸方向に移動させない場合でも、例えば上述したようにパレット２１から複数の部品を吸着する場合には、ヘッドユニット５をＸ軸方向（実装用ヘッド１５の並び方向）に移動させると同時にパレット２１を必要に応じてＹ軸方向に移動させることにより対象部品に対する各実装用ヘッド１５の位置決めを速やかに行うことができる。従って、上記実施形態の実装機によると、従来のこの種の実装機と比較して部品の実装をより効率的に行うことができるという利点がある。

しかも、パレット２１の引出しの際には、サイドプッシュ部材４５によりパレット２１を基準レール４３ａに押付けるとともに、クランプ機構６０に対してパレット２１をその引出し方向、つまりＹ軸方向に位置決めした状態で該パレット２１を引出すように構成されているので、部品取出し領域においてパレット２１を精度良く、つまり正確、かつ再現性良く配置することができる。従って、パレット２１上に置かれた対象部品に対するヘッドユニット５（実装用ヘッド１５）のアプローチを精度良く行うことができ、その結果、実装用ヘッド１５による部品の吸着誤差や吸着ミスを軽減して、プリント基板Ｐ上への部品の実装精度を高めることができる。

加えて、上記の引出し機構４０では、レール４３ａ，４３ｂにおけるパレット２１の摺動部分には超潤滑硬質アルマイト処理等の摩擦係数を軽減させるための表面処理が施され、また、サイドプッシュ部材４５については、パレット２１への接触部分がローラ４９から構成されてパレット２１の引出しに伴い該ローラ４９が回転するように構成されているので、上記のようにサイドプッシュ部材４５によりパレット２１を基準レール４３ａに対して押圧しながら引出しながらも、その際の引出し抵抗を軽減してパレット２１をスムーズに引出すことができる。

また、サイドプッシュ部材４５の間隔は、パレット２１の引出し方向の長さよりも短く設定されているので、パレット２１の引出し位置に拘わらずパレット２１を確実に基準レール４３ａに押し当ててＸ軸方向の位置決めを行うことができる。従って、パレット２１の引出し位置に拘わらず実装用ヘッド１５による部品の吸着誤差や吸着ミスを軽減して、プリント基板Ｐ上への部品の実装精度を高めることができる。

ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品供給装置が適用される表面実装機、本発明に係るパレット引出し機構を備えた部品供給装置を有する表面実装機）の一実施形態であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態の部品供給装置４ａの引出し機構４０では、押付部材として、ホルダ４６内にローラ４９を出没可能に収納したサイドプッシュ部材４５を構成し、これをレール支持板４２に組付けるようにしているが、勿論、ホルダ４６を設けることなく直接ローラ４９やプランジャボルト５１をレール支持板４２に組込んで上記押付部材を構成してもよい。但し、上記実施形態のような構成によると、サイドプッシュ部材４５を部品としてサブアッセンすることが可能となるため引出し機構４０の組立性が良くなり、また、ローラ４９の破損等の際にはサイドプッシュ部材４５を交換するだけで簡単、かつ速やかに対応できるため、メンテナンス性も向上するという利点がある。

また、押付部材としては、実施形態のようにローラ４９を介してパレット２１を押圧するもの以外に、球体を介して押圧するもの、あるいは板ばねによりパレット２１を押圧するものであってもよい。また、パレット２１のＸ軸方向の位置決め基準となる基準レール４３ａの内側面（つまり位置決め部）は必ずしも平坦である必要はなく、位置決め部としてＹ軸方向に一定間隔で凸部（例えば円弧状の凸部）が並ぶものであってもよい。これによればパレット２１をＸ軸方向に位置決めしながらもパレット２１の引出し抵抗をより一層軽減することが可能となる。

なお、図１，図２等に示す部品供給装置４ａや図１２に示す部品供給装置Ａ２では、引出し機構４０を固定的に配置し、これに対して収納部２０を昇降させることにより収納部２０の任意のパレット２１を引出し得るように昇降機構８０を構成しているが、勿論、その逆、つまり収納部２０を固定的に設けておき、これに対して引出し機構４０側を昇降させるように昇降機構８０を構成するようにしてもよい。

本発明に係る表面実装機を示す平面概略図である。 上記表面実装機を示す側面概略図である。 上記表面実装機に組込まれる部品供給装置の構成を示す平面概略図である。 上記部品供給装置の収納部の構成を示す断面概略図である。 パレットとこれに位置決め固定されたトレイを示す平面模式図である。 パレットの具体的な構成を示す斜視分解図である。 引出し機構のレールに組み込まれるサイドプッシュ部材の構成を示す図である（（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は組立図である）。 サイドプッシュ部材の構成を示す斜視断面図である。 引出し機構のレールとこれに組み込まれたサイドプッシュ部材を示す斜視図である。 引出し機構のレールに支持されたパレットを示す図３におけるＡ方向矢視図である。 クランプ機構の具体的な構成を示す平面概略図である（（ａ）は開放状態、（ｂ）はクランプ状態をそれぞれ示す）。

符号の説明

５ ヘッドユニット
１５ 実装用ヘッド
３，４ 部品供給部
４ａ 部品供給装置
２０ 収納部
２１ パレット
４０ パレット引出し機構
４３ａ，４３ｂ レール
４５ サイドプッシュ部材
４９ ローラ
５１ プランジャボルト
６０ クランプ機構

Claims (7)

1. 部品を載せたパレットが収納されるパレット収納部から前記パレットを部品取出領域まで引出すことにより部品供給を行う部品供給装置と、前記部品取出し領域のパレットから直接部品を取出して基板上に実装する移動可能なヘッドとを備えた表面実装機において、
   前記ヘッドによるパレットからの部品の取出しの際に、前記ヘッドを前記部品取出し領域に移動させるとともにこの部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させることにより、パレット上の部品に対して前記ヘッドを位置決めするように構成されていることを特徴とする表面実装機。
2. 請求項１に記載の表面実装機において、
   前記部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させると同時に、前記ヘッドを、少なくともパレットの引出し方向と平行な方向に移動させることによりパレット上の部品に対して前記ヘッドを位置決めするように構成されていることを特徴とする表面実装機。
3. 請求項１又は２に記載の表面実装機において、
   複数の前記ヘッドが並んだ状態で搭載される移動可能なヘッドユニットを有し、このヘッドユニットの各ヘッドにより前記パレットから部品を取出して基板上に実装するように構成され、かつパレットから複数の部品を取出す際には、前記部品取出し領域において前記ヘッドユニットを移動させる一方、前記パレットをその引出し方向に移動させることにより、パレット上の部品に対して順次各ヘッドを位置決めしながら部品を取出すように構成されていることを特徴とする表面実装機。
4. 請求項３に記載の表面実装機において、
   前記部品取出し領域において前記パレットをその引出し方向に進退移動させると同時に、前記ヘッドユニットを、少なくともパレットの引出し方向と平行な方向に移動させることによりパレット上の部品に対して各ヘッドを順次位置決めしながら部品を取出すように構成されていることを特徴とする表面実装機。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の表面実装機において、
   前記部品供給装置は、パレット収納部からパレットを引出す引出し機構として、パレットの引出方向と直交する幅方向における前記パレットの両端を支持することにより該パレットを案内する一対のレール部材と、前記引出し方向にパレットを移動させる移動手段とを備え、
   前記一対のレール部材のうち一方側のレール部材に、パレットが前記幅方向に押し当てられたときに該パレットを幅方向に位置決めする位置決め部が設けられる一方、他方側のレール部材に、パレットを前記一方側のレール部材に向って押付ける押付部材が設けられていることを特徴とする表面実装機。
6. 請求項５に記載の表面実装機において、
   前記押付部材は、前記パレットに当接して前記引出し方向への該パレットの移動に伴い回転する回転体と、この回転体を前記一方側のレール部材に向って付勢する付勢手段とから構成されていることを特徴とする表面実装機。
7. 請求項５又は６に記載の表面実装機において、
   前記移動手段は、パレットを押し当てることにより該パレットを引出し方向に位置決めする位置決め部を有し、かつ前記引出し方向に移動可能な可動部材と、
   前記可動部材に一体的に設けられて前記パレットをクランプするクランプ手段と、
   このクランプ手段によりクランプされた前記パレットを前記位置決め部に押付けた状態に拘束する拘束手段とを備えていることを特徴とする表面実装機。

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