JP2007324156A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにトレイ引出し装置およびトレイ引出し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品供給装置の装着互換性を向上させるとともに、機構簡略化・装置コンパクト化を可能とする電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにトレイ引出し装置およびトレイ引出し方法を提供すること。
【解決手段】引出し機構２０を備えたトレイ引出し装置によってラックからトレイをトレイプレートともに引き出すトレイフィーダにおいて、駆動機構によって水平に移動し引出しレール３０に沿って移動する移動部２１に設けられた係合部４２ａを、揺動部材３７を軸支点３８廻りに回動させることにより、ラックに格納されたトレイプレートの切欠き部１７ｃに係合する引出し開始時の位置と、部品取出し位置に保持されたトレイプレートの切欠き部１７ｃに係合する引出し完了時の位置とに変位させる。これにより、移動部２１が引出しレール３０から突出することがなく、トレイ１８を極力基板に近接させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびに電子部品実装において電子部品を収納したトレイをラックから引き出すトレイ引出し装置およびトレイ引出し方法に関するものである。

電子部品実装装置において、半導体チップなどの電子部品を供給する方法として、トレイフィーダを用いる方法が知られている。このトレイフィーダは複数の電子部品を平面状に収納したトレイをラックなどの積層容器に多段に格納しておき、トレイを順次引き出して部品供給位置まで移動させることにより、電子部品を供給するものである（例えば特許文献１、２参照）。トレイは一般に板状のトレイプレートに保持されており、トレイはトレイプレートに保持された状態でラックからトレイプレートともに引き出される。この引き出し動作は、トレイプレートに設けられた切り欠き部に引き出し用の駆動部材を係合させ、この状態で駆動部材を引き出し方向に移動させることにより行われる。

特許文献１に示す例では、トレイプレートの引き出し方向の前方に位置するように配置された駆動部材によって、トレイプレートを牽引する形で引き出す方法を採用している。また特許文献２に示す例では、トレイプレートの引き出しレベルを部品実装対象の基板を搬送する搬送機構よりも低く設定し、トレイプレートを基板の下方まで引き込んだ状態で、トレイから部品を取り出すようにしている。
特開２００４−２８８７４１号公報 特開２０００−２２３８７号公報

ところで近年電子部品実装ラインではフレキシブル生産に対応するため、ラインの汎用化が求められるようになっている。このため電子部品を供給するパーツフィーダとして、上述のトレイフィーダやテープに保持された状態の電子部品を供給するテープフィーダなどを必要に応じて使い分けることが可能な装着互換性が要求されている。しかしながら、従来のトレイフィーダにおいては、汎用型の実装装置にテープフィーダと装着互換性を持たせることが困難で、トレイフィーダがそのまま装着可能な機種が限定されていた。

すなわち、テープフィーダでは実装ヘッドによる部品取り出し位置がフィーダ本体の前端部に固定され、実装ヘッドはこの部品取り出し位置まで移動すればよいのに対し、トレイフィーダを用いる場合には、複数の部品を収納したトレイ全面に実装ヘッドが移動する必要があるため、実装ヘッドの移動ストロークをテープフィーダを対象とする場合よりも大きく設定する必要があった。例えば特許文献１に示す例では、トレイプレートの引き出し側の前方に牽引用の駆動部材が配置されているため、この駆動部材の長さ分を加味して実装ヘッドの移動ストロークを設定しなければならず、移動ストロークの短縮には限界があった。

このため従来の実装ラインにおいては、トレイフィーダの装着を可能とするため実装ヘッドのストロークを予め長く設定したトレイフィーダ対応機種を準備するか、またはトレイフィーダに専用の移載装置を設けてトレイから取り出した電子部品をシャトル式の部品搬送装置に一旦移し替え、この部品搬送装置を介して実装ヘッドに電子部品を受け渡すことが行われていた。また特許文献２に示す例では、トレイを実装対象の基板に平面的に近
接させることは可能であるものの、基板搬送機構の下方に位置するトレイから部品を取り出さなければならないことから、実装ヘッドに設けられた部品取り出し用のノズルの昇降ストロークをその分だけ大きく設定する必要があり、実装ヘッドの機構簡略化・コンパクト化の要請に反することとなっていた。

このように、従来の実装ラインにおいては、実装ヘッドに必要とされるストロークの制約に起因して、トレイフィーダ、テープフィーダなどの部品供給装置の装着互換性や機構簡略化・装置コンパクト化の実現に難点があり、この面での改善が求められていた。

そこで本発明は、部品供給装置の装着互換性を向上させるとともに、機構簡略化・装置コンパクト化を可能とする電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにトレイ引出し装置およびトレイ引出し方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装装置は、トレイ引出し装置から電子部品を収納したトレイを引き出し、引き出された前記トレイから実装ヘッドによって前記電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、

少なくとも前記トレイ引出し装置を含む複数種類の部品供給装置が装着可能な部品供給部と、前記部品供給部から前記実装ヘッドによって電子部品を取り出して前記基板異実装する部品実装機構とを備え、前記トレイ引出し装置は、前記トレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを有し、前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備えた。

本発明の電子部品実装方法は、電子部品が収納されたトレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを備えたトレイ引出し装置によって前記トレイを引き出し、引き出されたトレイから実装ヘッドによって前記電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備え、前記引出し機構による前記トレイの引き出し動作において、前記相対位置を、前記係合部が前記格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合する引出し開始時の位置と、前記係合部が前記部品取出し位置に保持されたトレイ保持部の前記切欠き部に係合する引出し完了時の位置とに変位させる。

本発明のトレイ引出し装置は、電子部品を収納したトレイを引き出すことにより前記電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ引出し装置であって、前記トレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを有し、前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備えた。

本発明のトレイ引出し方法は、電子部品が収納されたトレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向へ引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを備えたトレイ引出し装置によって前記トレイを引き出すトレイ引出し方法であって、前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備え、前記引出し機構による前記トレイの引き出し動作において、前記相対位置を、前記係合部が前記格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合する引出し開始時の位置と、前記係合部が前記部品取出し位置に保持されたトレイ保持部の前記切欠き部に係合する引出し完了時の位置とに変位させる。

本発明によれば、引出し機構によるトレイの引出し動作において、トレイ保持部を引き出すために移動する移動部における係合部の水平方向の相対位置を、係合部を格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合させる引出し開始時の位置と、係合部を部品取り出し位置に保持されたトレイ保持部の切欠き部と係合する引出し完了時の位置とに変位させることにより、実装ヘッドに必要とされる移動ストロークを移動部のサイズ分だけ短縮することができ、部品供給装置の装着互換性を向上させるとともに、機構簡略化・装置コンパクト化を実現することができる。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１の電子部品実装装置に装着されるトレイフィーダの断面図、図３は本発明の実施の形態１のトレイフィーダに用いられる部品供給用のトレイの斜視図、図４は本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の斜視図、図５は本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の側面図、図６は本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の機構説明図、図７は本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の動作説明図、図８は本発明の実施の形態１の電子部品実装装置の部分平面図である。

まず図１を参照して、電子部品実装装置の構成を説明する。この電子部品実装装置は、部品供給部に配置されたテープフィーダやトレイフィーダなどの部品供給装置によって供給される電子部品を基板に実装する機能を有するものである。本実施の形態においては、トレイ引出し装置であるトレイフィーダから電子部品を収納したトレイを引き出し、引き出された前記トレイから実装ヘッドによって前記電子部品を取り出して基板に実装するようにしている。

図１において基台１の上面にはＸ方向（基板搬送方向）に搬送路２が配設されている。搬送路２は電子部品が実装される基板３を搬送し、中央部に設定された実装ステージに基板３を位置決めする。搬送路２の両側方には、部品供給部４Ａ、４Ｂが配置されている。部品供給部４Ａには、並設された複数のテープフィーダ５およびトレイフィーダ６が併設されており、部品供給部４Ｂには並設された複数のテープフィーダ５のみが配置されている。

テープフィーダ５は電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構に電子部品を供給する。またトレイフィーダ６は、電子部品が平面配列で収納されたトレイ１８（図３参照）を多段に格納し、これらのトレイ１８を順次第１方向（矢印ａ）に引き出すことにより、電子部品を部品実装機構に供給する。す
なわち本実施の形態において、部品供給部４Ａは少なくともトレイ引出し装置としてのトレイフィーダ６を含む複数種類の部品供給装置が装着可能な構成となっている。

基台１のＸ方向の両端部にはＹ軸テーブル７Ａ、７ＢがＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル７Ａ、７ＢにはＸ軸テーブル８Ａ、８Ｂが架設されている。Ｘ軸テーブル８Ａ、８Ｂにはそれぞれ基板認識カメラ１０と一体的に移動する実装ヘッド９が装着されており、Ｙ軸テーブル７Ａ、Ｘ軸テーブル８Ａを駆動することにより、部品供給部４Ａから実装ヘッド９によって取り出した電子部品は、搬送路２に位置決めされた基板３に実装される。またＹ軸テーブル７Ｂ、Ｘ軸テーブル８Ｂを駆動することにより、部品供給部４Ｂから実装ヘッド９によって取り出された電子部品は基板３に実装される。したがって、実装ヘッド９および実装ヘッド９を移動させるＹ軸テーブル７Ａ、７Ｂ、Ｘ軸テーブル８Ａ、８Ｂは、部品供給部から実装ヘッド９によって電子部品を取り出して基板３に実装する部品実装機構を構成する。

この実装ヘッド９の移動とともに、基板認識カメラ１０は基板３の上方に移動し、基板３を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、基板３の位置検出が行われる。搬送路２の両側方にはそれぞれ部品認識カメラ１１、ノズルホルダ１２が配置されている。部品供給部４Ａ、４Ｂから電子部品を取り出して保持した実装ヘッド９が部品認識カメラ１１の上方を移動することにより、部品認識カメラ１１は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、電子部品の種類識別や位置検出が行われる。そして実装ヘッド９による基板３の電子部品の実装に際しては、基板３の位置検出結果と電子部品の位置検出結果を加味して基板３における部品搭載位置の補正が行われる。

ノズルホルダ１２は実装ヘッド９に装着される部品吸着用のノズルを複数種類収納しており、基板３に実装される部品種が切り換えられる度に実装ヘッド９をノズルホルダ１２にアクセスさせる。そしてここで実装ヘッド９にノズル交換動作を行わせることにより、実装対象の部品種、すなわち、テープフィーダ５やトレイフィーダ６からそれぞれ取り出された電子部品の種類に適合したノズルが実装ヘッド９に装着される。

次に図２、図３を参照してトレイフィーダ６の構造およびトレイ１８について説明する、図２に示すように、トレイフィーダ６はトレイ１８が格納されたラック１６を保持するラックホルダ１５と、ラック１６からトレイ１８を引き出して所定位置に位置決めするトレイ位置決め部１９より成る。トレイ位置決め部１９は、ラック１５に近接してトレイ１８を水平方向に引き出す引出し機構２０をラックホルダ１５の前縁に沿って昇降させる構成となっている。ラック１６にはトレイプレート１７の両側端を下方からスライド自在に支持する形状の格納レール１６ａ（図４参照）が複数段に設けられており、それぞれの格納レール１６ａには、トレイ１８を保持したトレイプレート１７が格納される。

図３に示すように、トレイ１８は矩形の板部材に仕切枠１８ａを格子状に設けることによって、収納凹部１８ｂを格子配列で形成した構成となっており、それぞれの収納凹部１８ｂには電子部品Ｐが収納される。トレイプレート１７はトレイ１８と略同形状の板部材であり、手前側の矢印で示す引出し方向（図２で示す矢印ｂおよび図１における第１方向（矢印ａ）と同方向）の端部には、トレイプレート１７を部分的に切除した切抜部１７ａが設けられている。切抜部１７ａの両側部に取付けられた係合ブロック１７ｂには、引出し機構２０による引き出し時の係合用の切欠き部１７ｃが設けられている。

トレイ１８を保持したトレイプレート１７が予め格納されたラック１６は、ラックホルダ１５に後方（図２において右側）からセットされる。そしてこの状態のラック１６から、トレイ１８がトレイプレート１７とともに引出し機構２０によって矢印ｂ方向に引き出
され、引出し機構２０を矢印ｃ方向に昇降させることにより、トレイプレート１７、トレイ１８は実装ヘッド９による部品取出し位置（図２にて破線で示すトレイプレート１７、トレイ１８の位置）に保持される。そして実装ヘッド９はこの状態のトレイ１８から電子部品Ｐを取り出し、搬送路２上に位置決めされた基板３に電子部品Ｐを実装する。上記構成において、トレイプレート１７はトレイ１８を保持し端部に係合用の切欠き部１７ｃが設けられたトレイ保持部となっており、ラックホルダ１５に保持されたラック１６は、トレイ保持部を複数段に格納する格納部となっている。

引出し機構２０は、トレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合する係合部（図４に示す係合部４２ａ参照）が設けられた移動部２１を、駆動機構２５によって水平往復動させる構成となっている。駆動機構２５は、引出し機構２０の両端部に位置する２つのプーリ２３に調帯されたベルト２２をモータ２４によって水平駆動することにより、移動部２１をベルト２２を介して移動させる。引出し機構２０の昇降動作は、引出し機構２０に設けられたナット部材（図示省略）に垂直な送りねじ２６を螺合させ、送りねじ２６をモータ２７によって回転駆動する構成の昇降駆動部２８によって行われる。

次に図４、図５、図６を参照して引出し機構２０の詳細構造を説明する。引出し機構２０はラック１６に設けられた格納レール１６ａと連結可能な形状の引出しレール３０を備えており、ラック１６からトレイ１８とともに引き出されたトレイプレート１７は、両側端部の下面を引出しレール３０の支持面３０ａによって支持され、側端面をガイド面３０ｂによってガイドされた状態で水平移動する。

引出しレール３０の下方に水平に配設されたベース部３１の上面には、上部にガイドレール３３が装着された２つのレールブラケット３２がＹ方向（第１方向と同一方向）に固着されている。ガイドレール３３には水平な移動プレート３５の下面に固着されたスライダ３４がスライド自在に装着されており、移動プレート３５には駆動機構２５を構成するベルト２２が結合されている。したがって、駆動機構２５を駆動することにより、移動プレート３５はＹ方向（図５に示す矢印ｄ，ｅ方向）に移動自在となっている。

移動プレート３５の両側端にはサイドプレート３６が垂直姿勢で結合されており、それぞれのサイドプレート３６の外側面には、揺動部材３７が水平な軸支点３８廻りに第１方向を含む垂直面内で揺動自在に配設されている。図５に示すように、揺動部材３７はそれぞれ軸支点３８よりも上方、下方に位置する上部３７ａ、下部３７ｂより成り、下部３７ｂは側面視してＹ方向に屈曲した略Ｌ字形状となっている。上部３７ａの側面にはスライドガイド３９が上下方向に上部３７ａに沿って配設されており、スライドガイド３９には細長形状のレバー部材４０がスライド自在に保持されている。それぞれのレバー部材４０の上端部には、連結部材４２がＸ方向に水平姿勢で連結されている。

連結部材４２の両側端部には、係合ブロック１７ｂに設けられた切欠き部１７ｃに係合可能な形状の係合部４２ａが設けられており、係合部４２ａを切欠き部１７ｃに係合させた状態で移動部２１が移動することにより、トレイプレート１７は格納レール１６ａから引出しレール３０に乗り移って引き出される。なお切欠き部１７ｃ、係合部４２ａの形状の組み合わせとしては、これらを相互に上下方向に接近させることにより係合可能で、係合部４２ａによって切欠き部１７ｃを牽引可能な形状であればどのような形状の組み合わせでもよい。

図４に示すように、レバー部材４０の内側面にはカムフォロア４１が水平方向に突設されており、カムフォロア４１はサイドプレート３６に形成された略円弧形状のガイド溝３６ａに嵌合している。さらに、一方側の揺動部材３７において下部３７ｂの外側面には、カムフォロア４４が水平方向に突設されており、カムフォロア４４はレールブラケット３
２の外側にＹ方向に配設されたガイド部材４３の直線状のガイド溝４３ａに嵌合している。移動部２１のＹ方向の移動時には、カムフォロア４４がガイド溝４３ａによってガイドされた状態で移動することにより、揺動部材３７は軸支点３８廻りにガイド溝４３ａの形状に応じた揺動を行う。すなわち、レバー部材４０は、上端部に連結部材４２を介して係合部４２ａが設けられた形態となっており、揺動部材３７を介して移動部２１に軸支されて、第１方向を含む垂直平面内で揺動自在となっている。

ここでは、図５に示すように、移動部２１が矢印ｄ，ｅ方向のそれぞれの移動端にある状態におけるカムフォロア４４の高さ位置が、それぞれ所定の高さ寸法ｈ１、ｈ２となるようにガイド溝４３ａの形状が決定される。そしてこの揺動に際しては、カムフォロア４１がガイド溝３６ａに嵌合していることにより、レバー部材４０はガイド溝３６ａの形状に応じたスライド動作を行い、レバー部材４０は揺動角度に応じて、上部３７ａに対して所定パターンで伸縮する動作を行う。そしてこのレバー部材４０の揺動と伸縮を組み合わせることにより、以下に説明するように、移動部２１における係合部４２ａの引出し方向の相対位置を移動部２１のＹ方向の位置に応じて変位させるようにしている。

次に図６を参照して、ガイド部材４３におけるガイド溝４３ａの形状、引出しレール３０におけるガイド溝３６ａの形状について説明する。図６（ａ）はガイド溝４３ａの形状を規定するｈ１、ｈ２と揺動部材３７の揺動角αとの関係を示すものである。前述のように、本実施の形態では、移動部２１における係合部４２ａの引出し方向の相対位置を移動部２１のＹ方向の位置に応じて変位させるようにしており、揺動部材３７を揺動させることによってこの変位が実現される。すなわち必要とされる変位量に基づいて揺動角αが決定され、この揺動角αを得るための高さ差（ｈ１−ｈ２）が実現されるように、ガイド部材４３におけるガイド溝４３ａの形状、高さ寸法ｈ１，ｈ２が決定される。

移動部２１の移動中においては、揺動部材３７は軸支点３８廻りの傾斜角度を連続的に＋αから−αまでの間で変化させて回動しながら移動する。したがって、そのままではレバー部材４０の上端の係合部４２ａは、軸支点３８を中心とした円弧を描きながら、図６（ｂ）に示すように中心角２αの円弧に応じた高さ差Δｈで移動することとなる。このように係合部４２ａが上下方向に変位すると切欠き部１７ｃとの安定した係合状態を保つことができないため、本実施の形態においては、この高さ差Δｈをガイド溝３６ａによって相殺するようにしている。

すなわち図６（ｃ）に示すように、ガイド溝３６ａは軸支点３８を中心とした中心角２αの範囲において、高さ差Δｈを補正するような形状に設定される。これにより、カムフォロア４１はガイド溝３６ａによってガイドされる過程において、図６（ｂ）に示す上下方向の変位量を相殺する方向に移動し、係合部４２ａは常に同一の高さレベルに保たれ、切欠き部１７ｃとの安定した係合状態を保つ。

次に図７を参照して、トレイフィーダ６における引出し機構２０によるトレイ１８の引き出し動作について説明する。図７（ａ）は移動部２１が矢印ｄ方向の移動端に位置した引き出し開始時の状態を示している。この状態では、カムフォロア４４がガイド溝４３ａにガイドされて高さ寸法ｈ１の位置に保たれることから、揺動部材３７は軸支点３８廻りに回動して予め設定された揺動角αだけ傾斜した姿勢となる。そしてこの揺動部材３７の回動に伴って、カムフォロア４１がガイド溝３６ａによってガイドされることにより、レバー部材４０はガイド溝３６ａの形状に応じて移動し、これによりレバー部材４０の先端部の係合部４２ａの高さは、引出しレール３０の上面に対応した高さに保たれる。

そしてこの状態で引出し機構２０を引き出し対象となるトレイ１８が格納された高さに位置合わせする。すなわち、引出し機構２０を全体を昇降させて、引出しレール３０と取
り出し対象のトレイ１８を保持した格納レール１６ａのレベルを合わせることにより、図７（ａ）に示すように、係合部４２ａはトレイプレートの係合ブロック１７ｂに設けられた切欠き部１７ｃに結合する。

図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す状態から、移動部２１を矢印ｅ方向の移動端まで到達させて、トレイ１８を引出し完了時の位置に保持した状態を示している。このとき、カムフォロア４４がガイド溝４３ａにガイドされて高さｈ２の位置に保たれることから、揺動部材３７は軸支点３８廻りに回動して逆の方向に揺動角αだけ傾斜した姿勢となる。この回動に伴ってカムフォロア４１がガイド溝３６ａによってガイドされることにより、レバー部材４０はガイド溝３６ａの形状に応じて伸縮方向に移動し、これにより係合部４２ａの高さは引出しレール３０の上面に沿って一定に保たれ、係合部４２ａが切欠き部１７ｃとの係合状態から外れることがない。

上述の引出し機構２０の構成において、引出しレール３０はトレイプレート１７を下面側から支持する支持部となっており、切欠き部１７ｃに係合する係合部４２ａが設けられた移動部２１は、この支持部に対して第１方向に移動するようになっている。そして移動部２１を移動させる駆動機構２５、サイドプレート３６、揺動部材３７、軸支点３８、スライドガイド３９、レバー部材４０、ガイド溝４３ａ、カムフォロア４４は、係合部４２ａの移動部２１における第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段を構成している。

これにより、上述の電子部品実装装置に配置されたトレイフィーダ６を用いて、引出し機構２０によってトレイ１８を引出すトレイ引き出し方法、更には引き出されたトレイ１８から実装ヘッド９によって電子部品Ｐを取り出して基板３に実装する電子部品実装方法では、引出し機構２０によるトレイ１８の引き出し動作において、係合部４２ａの移動部２１における第１方向の相対位置を、係合部４２ａがラック１５に格納されたトレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合する引出し開始時の位置と、係合部４２ａが部品取出し位置に保持されたトレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合する引出し完了時の位置とに変位させるようにしている。

また本実施の形態では、上述の係合部変位手段を構成するに際し、上端部に係合部１７ｃが設けられ移動部２１に軸支されて第１方向を含む垂直平面内で揺動自在なレバー部材４０と、移動部２１を第１方向に移動させる駆動機構２５の駆動力を伝達してレバー部材４０を揺動させる揺動駆動伝達手段とを組み合わせ、駆動機構２５の駆動力によってレバー部材４０を揺動させるようにしている。そしてこの揺動駆動伝達手段として、揺動部材３７に設けられたカムフォロア４４をガイド溝４３ａに嵌合させる構成を採用している。

さらに、サイドプレート３６に設けられたガイド溝３６ａにカムフォロア４１を嵌合させる構成により、レバー部材４０が揺動することによる係合部４２ａの上下方向の変位を相殺する上下変位相殺機構を実現している。このように、引出し機構２０において単一の駆動手段としてのモータ２４によって、上述の動作機能全てを同期して行われる。これにより、引出し機構２０によるトレイ１８の引き出し動作を安定して高速で行わせることが可能となる。

そしてこのような構成のトレイフィーダ６を採用することにより、図８に示すように、電子部品実装装置におけるトレイフィーダ６のテープフィーダ５との装着互換性の向上と機構簡略化が可能となっている。すなわち、図６（ｂ）に示す引出し完了時の状態において、係合部４２ａは移動部２１において矢印ｅ方向側の端部に位置していることから、引き出し対象のトレイプレート１７が最先端部まで移動した状態にあっても、移動部２１は引出しレール３０から引出し方向に突出した状態とはならない。したがって、図８に示す
ように、トレイフィーダ６を部品供給部４Ａにセットする際にトレイ１８の引出し側の端部と搬送路２との間の間隔Ｄを極力小さく設定することができる。

特許文献１に示す例においては、トレイプレート１７の前方に配設された駆動部材のサイズ分だけトレイプレート１７の接近が妨げられ、このような装置コンパクト化に適した配置を実現することができなかった。これに対し本実施の形態においては、トレイ１８を極力実装ヘッド９のストローク範囲へ近づけることができ、トレイ１８において最も基板３から隔てられた位置にある収納凹部１８ｂをテープフィーダ５の部品ピックアップ位置５ａと同一のストローク位置Ｓに位置させることが可能となる。このことは、通常のテープフィーダ５を対象とする場合の実装ヘッド９の移動ストローク量でトレイ１８の全範囲をカバーすることができることを意味しており、テープフィーダ５とトレイフィーダ６との装着互換性を大幅に向上させることができる。

さらに本実施の形態に示す例では、引き出されたトレイ１８のレベルは実装対象の基板３のレベルと同一であることから、特許文献２に示す例において必要とされるような実装ヘッドのノズルストロークの増大を必要としない。したがって実装ヘッド９のコンパクトな形状を確保しつつ上述の効果を得ることができ、トレイによって供給される電子部品を対象とした電子部品実装装置の機構簡略化・装置コンパクト化を実現することが可能となっている。

（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２のトレイフィーダの平面図、図１０は本発明の実施の形態２のトレイフィーダにおける引出し機構に用いられる移動部の斜視図、図１１は本発明の実施の形態２のトレイフィーダにおける引出し機構の動作説明図である。

実施の形態１においては、レバー部材４０を垂直面内で揺動させることにより、係合部変位手段を実現した例を示したが、本実施の形態２においては、さらに簡便な機構により同様の機能を実現する例を示す。図９において、トレイフィーダ６Ａは実施の形態１に示すトレイフィーダ６のうち、引出し機構２０に相当する機能部を別機構と置き換えたものである。ラックホルダ１５には図２に示す例と同様にラック１６が装着され、ラック１６からトレイ１８、トレイプレート１７が同様に引出しレール３０に引き出される。この引出し動作に際しては、実施の形態１と同様の連結部材４２を備えた移動部５０を、ガイドレール５１に沿って第１方向（矢印ｆ方向）に移動させる。移動部５０がトレイ１８を引き出した移動端部にはストッパ６５が配置されており、以下に説明するように、移動部５０の一部がストッパ６５に当接することにより、連結部材４２の移動部５０における第１方向の相対位置が変位するようになっている。

図１０を参照して移動部５０の構造を説明する。ガイドレール５１には、水平な移動ベース５３の下面に固着されたスライダ５２がスライド自在に装着されており、移動ベース５３は図２に示す駆動機構２５と同様に、プーリ５４、ベルト５５を備えた駆動機構によって第１方向（矢印ｆ方向）に移動する。移動ベース５３の上面にはさらにＹ方向にガイドレール５６が配設されており、ガイドレール５６にはプレート５８がスライダ５７を介して第１方向にスライド自在に装着されている。プレート５８の上面に立設された２つの支持ポスト５９の上端には、実施の形態１と同様に両端に係合部４２ａが設けられた連結部材４２が結合されている。

移動ベース５３の上面にガイドレール５６の側方には軸支点６１が設けられており、軸支点６１には細長板状のレバー部材６０が水平面内で回転自在に軸支されている。レバー部材６０の一端部には長穴形状の係合孔６０ａが設けられており、係合孔６０ａにはプレート５８に設けられたピン６２が長穴方向の遊びを許容された状態で係合している。また
レバー部材６０の他端部にはストッパ６５と当接可能な位置に当接部６３が設けられており、さらにレバー部材６０は軸支点６１の外側の位置に結合された引張バネ６４によって矢印ｇ方向に付勢されている。

この付勢力によってプレート５８はレバー部材６０を介して矢印ｇの反対方向へ押し付けられており、この状態では係合部４２ａは移動部５０において後方（ラックホルダ１５側に近接した方向）の位置にあり、ラック１６内にあるトレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合部４２ａを係合させる際には移動部５０はこの状態にある。そして係合部４２ａが切欠き部１７ｃに係合した状態で移動部５０を矢印ｆ方向に移動させて、トレイプレート１７をトレイ１８とともに引き出すと、図１１に示すように、移動部５０が移動端に到達する手前で当接部６３がストッパ６５に当接する。

これにより、レバー部材６０が軸支点６１廻りに引張バネ６４の付勢力に抗して回動し、この回動によってプレート５８が連結部材４２とともに矢印ｇ方向に移動する。すなわち図９に示す状態では移動部５０の右端部に位置していた連結部材４２は、トレイプレート１７の引出しが完了した状態では、移動部５０の左端部に変位する。したがって、プーリ５４、ベルト５５を備えた駆動機構、レバー部材６０，引張バネ６４、ストッパ６５，ピン６２，プレート５８は、移動部５０における係合部４２ａの相対位置を変位させる係合部変位手段を構成する。

そして本実施の形態２においても、引出し機構の移動部５０によるトレイの引き出し動作において、係合部４２ａの移動部５０における第１方向の相対位置を、係合部４２ａがラック１５に格納されたトレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合する引出し開始時の位置と、係合部４２ａが部品取出し位置に保持されたトレイプレート１７の切欠き部１７ｃに係合する引出し完了時の位置とに変位させるようにしている。

なお上記実施の形態１，２においては、移動部２１，５０における係合部４２ａの相対位置を変位させる係合部変位手段として、移動部２１，５０を第１方向に移動させる駆動機構の駆動力を利用する構成例を示したが、移動部において係合部を相対変位させる駆動源を移動部自体に設けるようにしてもよい。

本発明の電子部品実装装置および電子部品実装方法ならびにトレイ引出し装置およびトレイ引出し方法は、部品供給装置の装着互換性を向上させるとともに、機構簡略化・装置コンパクト化を実現することができるという利点を有し、トレイに収納された形態で供給される電子部品を基板に実装する分野に有用である。

本発明の実施の形態１の電子部品実装装置の平面図 本発明の実施の形態１の電子部品実装装置に装着されるトレイフィーダの断面図 本発明の実施の形態１のトレイフィーダに用いられる部品供給用のトレイの斜視図 本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の斜視図 本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の側面図 本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の機構説明図 本発明の実施の形態１のトレイフィーダにおける引出し機構の動作説明図 本発明の実施の形態１の電子部品実装装置の部分平面図 本発明の実施の形態２のトレイフィーダの平面図 本発明の実施の形態２のトレイフィーダにおける引出し機構に用いられる移動部の斜視図 本発明の実施の形態２のトレイフィーダにおける引出し機構の動作説明図

符号の説明

３ 基板
４Ａ、４Ｂ 部品供給部
５ テープフィーダ
６、６Ａ トレイフィーダ
７Ａ、７Ｂ Ｙ軸テーブル
８Ａ、８Ｂ Ｘ軸テーブル
９ 実装ヘッド
１６ ラック
１７ トレイプレート
１７ｃ 切欠き部
１８ トレイ
１９ トレイ位置決め部
２０ 引出し機構
２１ 移動部
２５ 駆動機構
２８ 昇降駆動部
３０ 引出しレール
３６ａ ガイド溝
４０ レバー部材
４１ カムフォロア
４２ 連結部材
４２ａ 係合部
４３ａ ガイド溝
５０ 移動部
５１ ガイドレール
６０ レバー部材
６５ ストッパ

Claims (9)

1. トレイ引出し装置から電子部品を収納したトレイを引き出し、引き出された前記トレイから実装ヘッドによって前記電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装装置であって、
   少なくとも前記トレイ引出し装置を含む複数種類の部品供給装置が装着可能な部品供給部と、前記部品供給部から前記実装ヘッドによって電子部品を取り出して前記基板に実装する部品実装機構とを備え、
   前記トレイ引出し装置は、前記トレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを有し、
   前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 電子部品が収納されたトレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを備えたトレイ引出し装置によって前記トレイを引き出し、引き出されたトレイから実装ヘッドによって前記電子部品を取り出して基板に実装する電子部品実装方法であって、
   前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備え、
   前記引出し機構による前記トレイの引き出し動作において、前記相対位置を、前記係合部が前記格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合する引出し開始時の位置と、前記係合部が前記部品取出し位置に保持されたトレイ保持部の前記切欠き部に係合する引出し完了時の位置とに変位させることを特徴とする電子部品実装方法。
3. 電子部品を収納したトレイを引き出すことにより前記電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ引出し装置であって、
   前記トレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向に引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを有し、
   前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備えたことを特徴とするトレイ引出し装置。
4. 前記係合部変位手段は、前記係合部が前記格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合する引出し開始時の位置と、前記係合部が前記部品取出し位置に保持されたトレイ保持部の前記切欠き部に係合する引出し完了時の位置とに前記係合部の位置を変位させることを特徴とする請求項３記載のトレイ引出し装置。
5. 前記係合部変位手段は、上端部に前記係合部が設けられ前記移動部に軸支されて前記第１方向を含む垂直平面内で揺動自在なレバー部材と、前記移動部を前記第１方向に移動させる駆動機構の駆動力を伝達して前記レバー部材を揺動させる揺動駆動伝達手段とを備えたことを特徴とする請求項４記載のトレイ引出し装置。
6. 前記レバー部材が揺動することによる前記係合部の上下方向の変位を相殺する上下変位相殺機構を備えたことを特徴とする請求項５記載のトレイ引出し装置。
7. 電子部品が収納されたトレイを保持し端部に係合用の切欠き部が設けられたトレイ保持部と、前記トレイ保持部を複数段に格納する格納部と、前記トレイ保持部を前記格納部から第１方向へ引き出して前記実装ヘッドによる部品取出し位置に保持する引出し機構とを備えたトレイ引出し装置によって前記トレイを引き出すトレイ引出し方法であって、
   前記引出し機構は、前記トレイ保持部を下面側から支持する支持部と、前記切欠き部に係合する係合部が設けられ前記支持部に対して前記第１方向に移動する移動部と、前記係合部の前記移動部における前記第１方向の相対位置を変位させる係合部変位手段とを備え、
   前記引出し機構による前記トレイの引き出し動作において、前記相対位置を、前記係合部が前記格納部に格納されたトレイ保持部の切欠き部に係合する引出し開始時の位置と、前記係合部が前記部品取出し位置に保持されたトレイ保持部の前記切欠き部に係合する引出し完了時の位置とに変位させることを特徴とするトレイ引出し方法。
8. 上端部に前記係合部が設けられ前記移動部に軸支されて前記第１方向を含む垂直平面内で揺動自在なレバー部材を、前記移動部を前記第１方向に移動させる駆動機構の駆動力によって揺動させることにより、前記係合部の水平方向の相対位置を変位させることを特徴とする請求項７記載のトレイ引出し方法。
9. 前記レバー部材が揺動することによる前記係合部の上下方向の変位を、上下変位相殺機構によって相殺することを特徴とする請求項８記載のトレイ引出し方法。
   

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