JP2008189394A - 部品搬送機構 - Google Patents

Abstract

【課題】部品搬送パレットを複数用いる場合であっても、互いの干渉を避け部品の搬送を効率的に行うことが可能な部品搬送機構を提供する。
【解決手段】搬送対象となる部品１３を搬送先へ搬送する第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０とを備え、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０を互いに異なる移動軸上に配置すると共に、それら移動軸を移動軸に沿った任意の軸回りに回転可能とし、移動軸を１８０°回転させることにより、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０の移動軸を互いに入替える構成とする。これにより、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０を互いに干渉させること無く、各々最大限の速度で移動させることが可能となり、部品の搬送効率が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送対象となる複数の部品を搬送元から所定の搬送先へと連続的に搬送する部品搬送機構に関するものである。

搬送対象となる複数の部品を搬送元から所定の搬送先へと連続的に搬送する部品搬送機構として、部品を一時的に保持した状態で搬送先へと移動する部品搬送パレットや部品実装ヘッド等の部品搬送手段を用いたものが知られている。（例えば、特許文献１、２参照）

図５は、従来の部品搬送機構を模式的に示す図で、（ａ）上面図、（ｂ）側面図である。搬送部品の搬送元となる部品供給部１には、例えば一対のリード端子を有するコンデンサーや抵抗素子等の所謂リード付電子部品２（ここではラジアル型電子部品）を部品毎に複数個収納した部品フィーダー３が複数台一列に整列配置されている。部品フィーダー３に収納された部品２は、部品フィーダー３に内蔵された任意の部品送出機構により、部品搬送部４へ向かって１つずつ段階的に送出される。

部品搬送部４には、部品２を搬送するための２つの部品搬送パレット、即ち第一の部品搬送パレット５と第二の部品搬送パレット６が、部品フィーダー３の整列方向に沿って設置された搬送レール７上にスライド可能に保持されている。第一の部品搬送パレット５と第二の部品搬送パレット６は、互いに干渉（衝突）しないように各々が独立して動作をし、搬送レール７上を部品搬送元である部品フィーダー３と部品搬送先である部品実装ヘッド８との間で行き来する。

部品フィーダー３から送出された部品２は、任意の部品移載手段により第一の部品搬送パレット５又は第二の部品搬送パレット６へと移載され、部品２が移載された部品搬送パレットは、搬送レール７上を部品実装ヘッド８側へスライドして部品２を搬送する。部品搬送パレットが部品実装ヘッド８と対向する位置へ到達すると、部品搬送パレットに保持された部品３が任意の部品移載手段により部品実装ヘッド８へと移載され、部品２の搬送が完了する。

その際、例えば第一の部品搬送パレット５が部品実装ヘッド８へ部品２を搬送している間、第二の部品搬送パレット６は次に搬送すべき部品２の搬送準備を並行して行っており、第一の部品搬送パレット５が部品２の搬送を終えて部品実装ヘッド８と対向する位置から退避した直後に（或いはそれに近い時点で）、続けて次の部品２を部品実装ヘッド８へと搬送する。このように、部品搬送パレットを２つ（或いはそれ以上）用いることで、部品搬送パレットを１つ用いる場合より部品の搬送効率が向上する。

特開平１０−２２６９３号公報 ＷＯ２００３／０８１９７５号公報

従来の部品搬送機構においては、部品搬送パレットを２つ用いることで部品の搬送効率を向上させているが、２つの部品搬送パレットは、共に同じ搬送レール上に保持されているため、一方の部品搬送パレットが搬送動作をしている間、他方の部品搬送パレットは前者を乗り越えた先の部品フィーダーへは移動できず、部品搬送パレットの実質的な移動範囲には制約がある。即ち、一方の部品搬送パレットを乗り越えた先の部品フィーダーへは、その部品搬送パレットが現在搬送中の部品を搬送先の部品実装ヘッドへ受け渡した後に、再度、自身で部品を受け取りに行かなければならず、部品搬送パレットを２つ用いることの利点が十分に活かされていないと言える。

また、一方の部品搬送パレットが部品実装ヘッドへ部品を受け渡している間は、他方の部品搬送パレットは前者と干渉しない位置に待機していなければならず、その間の時間が無駄となっている。以上のことは、部品の搬送を効率化する上での障害となっており、未だ改善の余地がある。

また、部品搬送パレットを複数用いる場合には、それらを互いに干渉しないように制御する必要があるため、制御系が複雑化するという問題もある。

本発明は、以上のような問題点に鑑みて成されたものであり、部品搬送パレットを複数用いる場合であっても、互いの干渉を避け、部品の搬送を効率的に行うことが可能な部品搬送機構を提供することを目的とする。

搬送対象となる複数の部品を搬送元から所定の搬送先へと連続的に搬送する部品搬送機構であって、搬送対象となる複数の部品のうち少なくとも１つを搬送先へ搬送する第一の部品搬送手段、及び第二の部品搬送手段を備え、前記第一の部品搬送手段、及び前記第二の部品搬送手段は、互いに異なる移動軸上に配置されると共に、前記移動軸は、当該移動軸に沿った任意の軸回りに回転可能とされている部品搬送機構とする。

前記第一の部品搬送手段、及び／又は前記第二の部品搬送手段は、前記移動軸の回転動作中に自身の移動先となる前記搬送先或いは前記搬送元へ向かって移動する部品搬送機構とする。

前記第一の部品搬送手段、及び／又は前記第二の部品搬送手段は、自身の移動先となる前記搬送先或いは前記搬送元との間で前記部品を移載する部品移載手段を備え、当該部品移載手段は、前記移動先に対して進退可能とされている部品搬送機構とする。

本発明では、２つの部品搬送パレットが互いに異なる移動軸上に配置されているため、部品搬送時に２つの搬送パレット同士が干渉することは無く、それら部品搬送パレットを実質的に最大限の速さで移動させることができ、部品搬送のサイクルタイムを短縮することが可能である。

図１は、本発明による部品搬送機構を模式的に示す斜視図及びその要部拡大図、図２は、本発明による部品搬送機構を模式的に示す上面図である。搬送部品（以下、単に部品）の搬送元となる部品供給部１１には、複数台の部品フィーダー１２が一列に整列配置されている。各部品フィーダー１２には、例えば一対のリード端子を有するコンデンサーや抵抗素子等の所謂リード付電子部品１３（ここではアキシャル型電子部品）が取り外し可能な状態で保持された帯状の部品保持テープ１４が収納されている。

各部品保持テープ１４の一端側は、リールに巻き回されたり波型に折り畳まれた状態で収納され、一方で他端側は、部品搬送部１５に向かって一列に整列配置されており、部品供給時には、部品フィーダー１２に内蔵された任意のテープ送り機構により、部品保持テープ１４の他端側が部品搬送部１５側へ一定長ずつ段階的に送り出される。

部品搬送部１５には、中央に基幹を成す軸部材１６が配置されると共に、軸部材１６には、図１に示す状態で部品供給部１１に隣接する第一の搬送レール１７と、それと反対側の部品搬送先に隣接する第二の搬送レール１８が設置されている。

第一の搬送レール１７と第二の搬送レール１８は、軸部材１６の長手方向中心を軸として互いに対称となる位置に並行して配置され、それぞれには、部品１３を搬送するための第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０が駆動用モーター２１を動力源としてスライド可能に保持されている。このように、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０は、互いに異なる（独立した）スライド軸上に配置されているため、互いが干渉することは無く、各々最大限の速度で搬送レール上を移動することができる。

また、第一の搬送レール１７と第二の搬送レール１８が設置された軸部材１６は、任意の回転機構により、自身の長手方向中心を軸として３６０°回転可能とされ、駆動用モーター２２を動力源として１８０°単位で回転するように制御される。軸部材１６が１８０°回転（反転）することで、第一の搬送レール１７と第二の搬送レール１８の位置、即ち第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０のスライド軸が互いに入れ替わる。

第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０には、部品保持テープ１４から部品１３を受け取る（併せて部品搬送先へ受け渡す）ための部品移載手段、例えばリード付電子部品のリード端子を爪で把持するメカチャック２３が搭載されている。メカチャック２３は、部品供給部１１に対して進退可能とされ、部品供給部１１側へ迫り出して部品１３のリード端子を把持したうえで部品搬送部１５側へ牽引し、部品１３を部品保持テープ１４から取り外すように動作する。このようにメカチャック２３自体を進退可能としておけば、各部品フィーダー１２毎に部品移載手段を設ける必要は無く、装置全体を簡素化することができる。

本実施例において、部品搬送先には、搬送された部品１３を回路基板２４に実装するための部品実装ヘッド２５が設置されている。部品実装ヘッド２５には、図１に示す状態で第二の部品搬送パレット２０から部品１３を受け取るためのメカチャック２６が搭載されている。

また、部品実装ヘッド２５は、平面方向へは非可動で上下方向への昇降動作のみが可能とされ（場合により平面方向への回転動作も可能）、その一方で、部品１３の実装先である回路基板２４は、平面方向への移動のみが可能となっており、部品実装時には、回路基板２４が平面方向へ適宜移動して部品実装予定位置と部品実装ヘッド２５との位置決めが成されたうえで、部品実装ヘッド２５が下降して回路基板２４に部品１３を実装する。

図３は、本発明の部品搬送機構の動作を説明するためのフローチャートであり、以下、フローチャートを参照して本発明の部品搬送機構の部品搬送動作について説明する。尚、ここでは、部品搬送機構を作動させる前に第二の部品搬送パレット２０のみが部品１３を保持しているものとして説明する。

部品搬送機構が作動すると、まず第一の部品搬送パレット１９が搬送対象となる部品１３が収納された部品フィーダー１２と対向する位置へ移動すると同時に、第二の部品搬送パレット２０が部品実装ヘッド２５と対向する位置へ移動し、そこで第一の部品搬送パレット１９がメカチャック２３により部品１３のリード端子を把持して部品フィーダー１２から部品１３を１つ受け取ると同時に、第二の部品搬送パレット２０が部品実装ヘッド２５へ部品１３を受け渡す。

その際、第二の部品搬送パレット２０のメカチャック２３は、部品実装ヘッド２５のメカチャック２６がリード端子を把持する前後で部品１３の把持状態を解除して部品１３を開放し、部品実装ヘッド２５のメカチャック２６へと完全に受け渡す。

部品フィーダー１２から部品１３を受け取った第一の部品搬送パレット１９は、第一の搬送レール１７上を部品実装ヘッド２５側へと移動を開始し、それと同時に第二の部品搬送パレット２０は、第二の搬送レール１８上を次回搬送対象となる部品１３が収納された部品フィーダー１２側へと移動を開始し、各々がその動作を継続した状態で部品搬送部１５の軸部材１６が１８０°回転して、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０のスライド軸が互いに入れ替わる。

第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０のスライド軸が互いに入れ替わった直後において、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０は、それぞれ部品実装ヘッド２５と目標となる部品フィーダー１２に近接した状態となっており、そこから第一の部品搬送パレット１９は、部品実装ヘッド２５と対向する位置へと移動し、一方で第二の部品搬送パレット２０は、部品フィーダー１２と対向する位置へと移動する。

以上のように、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０は、軸部材１６が回転している間、同時に移動を行っているため、軸部材１６が回転動作に要する時間内に部品搬送パレット１９、２０の移動時間が一部重畳されることとなり、互いのスライド軸が入れ替わった直後から第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０がそれぞれ部品実装ヘッド２５と部品供給フィーダー１２とに対向する位置へ移動するまでの時間が実質的に短縮される。

その点に関し、理論上は軸部材１６の回転動作が完了するまでの間に、第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０の移動が完了するのが望ましく、構造上許されるのであれば、軸部材１６の回転動作が完了した時点で第一の部品搬送パレット１９と第二の部品搬送パレット２０がそれぞれ部品実装ヘッド２５と部品供給フィーダー１２とに対向した状態となるようにするのが最も効果的である。

部品実装ヘッド２５と対向する位置へ移動した第一の部品搬送パレット１９は、メカチャック２３により部品実装ヘッド２５へ部品１３を受け渡し、それと同時に、部品フィーダー１２と対向する位置へ移動した第二の部品搬送パレット２０がメカチャック２３により部品フィーダー１２から部品１３を１つ受け取る。

その後、再度、軸部材１６が１８０°回転して第一の搬送パレット１９と第二の搬送パレット２０のスライド軸が互いに入れ替わり、以降、同様の部品搬送動作が繰り返されて部品１３の搬送が連続的に行われていく。

以上説明した本発明の実施形態では、１つのスライド軸上に１つの部品搬送パレットを配置させているが、１つのスライド軸上に２つ以上の搬送パレットを配置させることも可能である。その場合には、同一スライド軸上の搬送パレットが互いに干渉しないように制御する必要はあるものの、同数の搬送パレットを用いた従来の構成と比較すれば、部品の搬送効率が向上する。また、搬送レールを３つ以上（好ましくは軸部材１６の回転軸を対称軸として複数対）設置することも可能であり、そうすることで部品の搬送効率をより一層向上させることが可能となる。また、１つの部品搬送パレットで搬送する部品は１つに限らず、複数個を同時に搬送するようにしてもよい。

また、部品搬送手段としては、本実施例で示したようなスライド式の部品搬送パレットに限定されるものではなく、互いに独立した移動軸上を移動可能なものであれば、その他のものを用いても構わない。

また、部品移載手段は、必ずしも部品搬送パレットに搭載する必要は無く、部品供給部１１側や部品実装ヘッド２５側に設置したり、それらとは独立して設けることが可能であり、その形態も本実施例で示したようなメカチャックに限定されるものではなく、搬送部品の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、搬送部品がリード端子を有しないチップ型電子部品等の場合には、部品移載手段を真空チャックとして部品を吸着保持する構成を取り得る。

また、本実施例では、搬送部品がアキシャル型電子部品である場合を例に挙げて説明しているが、搬送部品の種類は特に限定されるものではない。図４は、搬送部品がラジアル型電子部品である場合の構成を模式的に示す側面図で、例えばこの構成では、図に示すようにリード端子を上方に向けて部品１３を部品フィーダー１２に収納し、軸部材１６が回転した後の部品１３の姿勢が部品実装ヘッド２５による部品実装時の姿勢となるようにしている。

本発明の要旨は、複数ある部品搬送パレットの移動軸を互いに独立させると共に、それら移動軸を移動軸に沿った任意の軸周りに回転させることであり、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明による部品搬送機構を模式的に示す斜視図及びその要部拡大図 本発明による部品搬送機構を模式的に示す上面図 本発明の部品搬送機構の動作を説明するためのフローチャート 搬送部品にラジアル型電子部品を用いた場合の本発明の構成を模式的に示す側面図 従来の部品搬送機構を模式的に示す図で、（ａ）上面図、（ｂ）側面図

符号の説明

１ 部品供給部
２ 搬送部品
３ 部品フィーダー
４ 部品搬送部
５ 第一の部品搬送パレット
６ 第二の部品搬送パレット
７ 搬送レール
８ 部品実装ヘッド
１１ 部品供給部
１２ 部品フィーダー
１３ 搬送部品
１４ 部品保持テープ
１５ 部品搬送部
１６ 軸部材
１７ 第一の搬送レール
１８ 第二の搬送レール
１９ 第一の部品搬送パレット
２０ 第二の部品搬送パレット
２１ 駆動用モーター
２２ 駆動用モーター
２３ メカチャック
２４ 回路基板
２５ 部品実装ヘッド
２６ メカチャック

Claims (3)

1. 搬送対象となる複数の部品を搬送元から所定の搬送先へと連続的に搬送する部品搬送機構であって、
   搬送対象となる複数の部品のうち少なくとも１つを搬送先へ搬送する第一の部品搬送手段、及び第二の部品搬送手段を備え、
   前記第一の部品搬送手段、及び前記第二の部品搬送手段は、互いに異なる移動軸上に配置されると共に、前記移動軸は、当該移動軸に沿った任意の軸回りに回転可能とされていることを特徴とする部品搬送機構。
2. 前記第一の部品搬送手段、及び／又は前記第二の部品搬送手段は、前記移動軸の回転動作中に自身の移動先となる前記搬送先或いは前記搬送元へ向かって移動することを特徴とする請求項１に記載の部品搬送機構。
3. 前記第一の部品搬送手段、及び／又は前記第二の部品搬送手段は、自身の移動先となる前記搬送先或いは前記搬送元との間で前記部品を移載する部品移載手段を備え、当該部品移載手段は、前記移動先に対して進退可能とされていることを特徴とする請求項１、又は２に記載の部品搬送機構。

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