JP2006245350A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 搭載ヘッド間に障害物があることを、確実に検知できる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】
複数の搭載ヘッド８、９を、移動自在に支持するＸ軸ガイド６と、
複数の搭載ヘッドをＸ軸ガイドに沿って、個別に移動させる移動ユニット１２と、
複数の搭載ヘッドの、一方に投光器１３を、他方に受光器１４を設け、
投光器からの光を受光器が検出しない場合、複数の搭載ヘッドの間に障害物が存在することを検知する検知手段１３、１４と、
検知手段が障害物の存在を検知した場合、搭載ヘッドの駆動を停止する。
【選択図】図２

Description

この発明は、同一軸上で複数の搭載ヘッドを独立的に駆動させて、電子部品を実装する電子部品実装装置に関するものである。

従来より、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置が提案されている。これらの装置の一例として、特開２００１−１３５９８９号（特許文献１）が存在する。特許文献１は、Ｘ軸ガイド上に複数の搭載ヘッドを有し、その複数の搭載ヘッドが独立して移動するものである。

この装置では、複数の搭載ヘッドの一方に距離センサーを、他方にセンサー反射板を備えている。そして、搭載ヘッド同士が設定した一定距離以上に接近した場合、それを検知して、搭載ヘッド移動モータを停止させ、搭載ヘッド同士の衝突を防止するものである。

特開２００１−１３５９８９号

しかしながら、上記特許文献１の装置は、搭載ヘッド同士の衝突防止を目的としているので、
例えば、補修工具等を置き忘れた状態で搭載ヘッドを駆動して、搭載ヘッド同士が補修工具等を挟持して、搭載ヘッドが破損すること等を防止することができない。

また、上記特許文献１の装置では、光反射型の距離センサーを用いているため、部品認識用光源の外乱光を考慮して、距離センサーの感度調節を行う必要があり、その調節作業が難しかった。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、調節作業が容易で、確実且つ瞬時に搭載ヘッド間に障害物があることを、検知できる電子部品実装装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
電子部品を吸着可能な吸着ノズルを備えた複数の搭載ヘッド（８、９）と、
前記複数の搭載ヘッドを、移動自在に支持するＸ軸ガイド（６）と、
前記複数の搭載ヘッドを前記Ｘ軸ガイドに沿って、個別に移動させる移動ユニット（７、１２）と、
前記複数の搭載ヘッドの、一方に投光器（１３）を、他方に受光器（１４）を設け、
前記投光器からの光を前記受光器が検出しない場合、前記複数の搭載ヘッドの間に障害物が存在することを検知する検知手段（１３、１４）と、
前記検知手段が障害物の存在を検知した場合、前記搭載ヘッドの移動を停止するように制御する制御手段（１７）を備える構成とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子部品実装装置において、
前記制御手段は、
実装作業を行う実装モードと、段取り作業を行うメンテナンスモードを選択可能で、
前記メンテナンスモードが選択された場合、前記検知手段が障害物を検知しても、前記吸着ユニットの移動を継続させるように制御する。

請求項１記載の発明によれば、搭載ヘッド間の障害物の存在を確実且つ瞬時に検知して、搭載ヘッドの破損等を防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加えて、製造基板の切替え等の段取り作業を行う場合、メンテナンスモードを選択すると、搭載ヘッドは移動を継続する。このため、段取り作業をスムーズに行うことができる。

本発明の第１実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明の、第１実施形態の電子部品実装装置の概観斜視図である。図２は第１実施形態の搭載ヘッド部とその機能ブロック図である。図３は第１実施形態のフローチャートである。
以下の説明において、水平面内の一方向をＸ方向として、水平面内でＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、水平面に直交する方向をＺ方向とする。

最初に図１を参照して、電子部品実装装置１の構造を説明する。
機台２上には、その両端部に、Ｙ方向に沿って、一対の支持梁３が固着されている。支持梁３の上部には、ガイドレール４が固定されている。ガイドレール４上には、Ｙ方向に沿って、摺動自在に、ベアリング付き直動ガイド５が装着されている。

一対の直動ガイド５上には、Ｘ方向に沿って、Ｘ軸ガイド６が配置されている。Ｘ軸ガイド６は、その両端部を直動ガイド５に固着されている。Ｘ軸ガイド６は、ガイドレール４と直動ガイド５により、Ｙ方向に沿って摺動自在に支持されている。そして、不図示のモータや、ボールねじ等のＹ方向移動部材により、Ｘ軸ガイド６はＹ方向の所定位置に移動する。

Ｘ軸ガイド６には、Ｘ軸ガイドレール７が固着されている。Ｘ軸ガイドレール７には、個別に、左右搭載ヘッド８、９が装着され、Ｘ方向に沿って移動自在に支持されている。左右搭載ヘッド８、９には、それぞれ、吸着ノズル１０、１１が装備されている。吸着ノズル１０、１１は、不図示のモータにより、個別に上下動する。

Ｘ軸ガイド６内部には、左右搭載ヘッド８、９の駆動源としてリニアモータ１２を装備している。このリニアモータ１２の駆動により、左右搭載ヘッド８、９は、個別に、独立的に、Ｘ方向に沿って移動する。これら、Ｘ軸ガイドレール７とリニアモータ１２が、左右搭載ヘッド８，９の移動ユニットを構成する。

左搭載ヘッド８には、右端側に、ＬＥＤ等からなる投光器１３が固着されている。また、右搭載ヘッド９の左端側には、受光センサーとしての受光器１４が固着されている。投光器１３と受光器１４は、Ｘ方向に沿って、一直線上に配置されている。通常、投光器１３から発せられた光は受光器１４に入光し、入光した光を受光器１４が検知する。これら、投光器１３と受光器１４が検知手段を構成し、この検知手段により、左右搭載ヘッド８、９間に障害物が存在するか、否かを検知することができる。

次に、図２を参照して、搭載ヘッド部と制御系の構成を説明する。
左右搭載ヘッド８，９を移動させるリニアモータ１２は、固定子１５と、可動子８ａ、９ａとから構成される。固定子１５はマグネット等からなり、Ｘ軸ガイド６に固着されている。一方の可動子８ａは左搭載ヘッド８に、他方の可動子９ａは右搭載ヘッド９に内蔵されている。
各可動子８ａ、８ｂは、磁性材料からなる。そして、各可動子８ａ、９ａが備える電磁石のコイルに電流を流すことによって発生する磁界と、固定子１５が備えるマグネットとの吸引、反発作用によって、各可動子８ａ、９ａ、すなわち、左右搭載ヘッド８、９が独立的に、Ｘ方向に移動する。
また、Ｘ軸ガイド６には、リニアエンコーダ１６が装備されており、左右搭載ヘッド８、９の位置を計測する。

リニアモータ１２の制御を行う、制御手段としてのモータ制御部１７は、非常停止制御部１７ａ、指令出力部１７ｂ、位置演算部１７ｃを有している。モータ制御部１７は、装置を制御するマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）であり、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有し、Ｉ／Ｏユニットを介して、以下の構成に接続され、それぞれを制御する。

投光器１３から発せられた光が受光器１４に到達している場合、受光器１４からの検出信号が非常停止制御部１７ａに出力される。
リニアエンコーダ１６の搭載ヘッド毎の位置信号は、位置演算部１７ｃに出力される。
また、非常停止制御部１７ａ、位置演算部１７ｃからの信号が、指令出力部１７ｂに出力される。
また、電子部品実装機全体を制御する上位システムからの制御信号が、モータ制御部１７に出力される。さらに、指令出力部１７ｂからの制御信号が、左右搭載ヘッド８，９の各モータドライバ１８、１９に出力される。

図３のフローチャートに基づき、第１実施形態の動作を説明する。
なお、以下の動作は制御手段としてのモータ制御部１７により実行される。なお、以下の処理は、左右搭載ヘッド８、９の停止処理に関するものである。
最初に、左右搭載ヘッド８、９の各モータドライバ１８，１９や、投光器１３、受光器１４、リニアモータ１６等の装置電源を入れる。
また、図示省略のモードスイッチにより、実装作業を行う実装モードか、段取り作業（保守点検や調整作業）を行うメンテナンスモードのいずれかを選択する（Ｓ１）。

次に、各モードに対応した出力信号に基づき、左右搭載ヘッド８、９を駆動する（Ｓ２）。
次に、実装モードかメンテナンスモードかを判断し、実装モードであれば次のステップＳ４に進み、メンテナンスモードであればＳ２に戻り左右搭載ヘッド８，９の駆動を、指令出力部１７ｂの出力信号に基づき続ける（Ｓ３）。
次に、投光器１３からの光が受光器１４に入光して、受光器１４がその検出信号を出力しているか否かを判断する。光が入光せず、検出信号が出力されていない場合次のステップＳ５に進む。光が入光し、検出信号が出力されている場合、Ｓ２に戻り左右搭載ヘッド８、９の駆動を続ける（Ｓ４）。
次に、非常停止モードを実行する（Ｓ５）。
次に、各モータドライバ１８，１９に非常停止信号を出力し、モータ電源を切る（Ｓ６）。
次に、各モータドライバ１８、１９にダイナミックブレーキ信号を出力し、ダイナミックブレーキを掛ける（Ｓ７）。
そして、左右搭載ヘッド８，９が安全に停止する（Ｓ８）。
以上で、左右搭載ヘッドの停止処理を終了する。

上記第１実施形態によれば、搭載ヘッド間の障害物の存在を確実に検知して、搭載ヘッドの破損等を防止することができる。また、製造基板の切替え等の段取り作業を行う場合、メンテナンスモードを選択すると、搭載ヘッドは移動を継続する。このため、段取り作業をスムーズに行うことができる。また、労働災害を防止することもできる。

この発明は上記実施形態に限定されることなく、種々変更可能である。
例えば、上記実施形態では、移動ユニットとして、Ｘ軸ガイドレール７とリニアモータ１２を用いた。これに代えて、搭載ヘッド毎に、ボールネジとこれに連結されるモータ、ガイド部材により、移動ユニットを構成することも容易に考えられる。

また、上記実施形態ではダイナミックブレーキを用いたが、これに代えて、ヘッド側に電磁ブレーキを用いたり、メカブレーキ等の外部制動機構を用いることも容易に考えられる。

また、Ｘ軸ガイドを移動させる複数のＹ軸ガイドを設け、このＹ軸ガイドをリニアモータ化して、
このＹ軸ガイド同士に投光器と受光器を設けることも容易に考えられる。

また、上記実施形態では、投光器、受光器の設置位置は搭載ヘッドの最下部に設置したが、搭載ヘッドに複数の投光器、受光器を設置したり、ライン形状の光やスキャン光を投受光するようにすれば、より確実に検出することができる。

また、部品実装機の実装作業位置を覆うカバーに、開閉センサーを設けて、搭載ヘッド停止処理に用いることも容易に考えられる。例えば、カバーが閉じられて、開閉センサーがオフの場合、搭載ヘッド停止処理を中止し、カバーが開かれて、開閉センサーがオンの場合、搭載ヘッド停止処理を実行するようにすることも容易に考えられる。

第１実施形態の電子部品実装装置の概観斜視図である。 第１実施形態の搭載ヘッド部とその機能ブロック図である。 第１実施形態のフローチャートである。

符号の説明

８・・・左搭載ヘッド（搭載ヘッド）
９・・・右搭載ヘッド（搭載ヘッド）
６・・・Ｘ軸ガイド
１２・・リニアモータ（移動ユニット）
７・・・Ｘ軸ガイドレール（移動ユニット）
１３・・投光器（検知手段）
１４・・受光器（検知手段）
１７・・モータ制御部（制御手段）

Claims (2)

1. 電子部品を吸着可能な吸着ノズルを備えた複数の搭載ヘッドと、
   前記複数の搭載ヘッドを、移動自在に支持するＸ軸ガイドと、
   前記複数の搭載ヘッドを前記Ｘ軸ガイドに沿って、個別に移動させる移動ユニットと、
   前記複数の搭載ヘッドの、一方に投光器を、他方に受光器を設け、
   前記投光器からの光を前記受光器が検出しない場合、前記複数の搭載ヘッドの間に障害物が存在することを検知する検知手段と、
   前記検知手段が障害物の存在を検知した場合、前記搭載ヘッドの移動を停止するように制御する制御手段を備えた電子部品実装装置。
2. 請求項１記載の電子部品実装装置において、
   前記制御手段は、
   実装作業を行う実装モードと、段取り作業を行うメンテナンスモードを選択可能で、
   前記メンテナンスモードが選択された場合、前記検知手段が障害物を検知しても、前記搭載ヘッドの移動を継続させるように制御することを特徴とする電子部品実装装置。
   

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