JP2010087255A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カートを装置本体に着脱する際に伴って、作業が容易に安心して行えるようにすること。
【解決手段】作業者が開口部５内にカート７を戻して、装置本体１Ａに取り付けた後、ベース昇降スイッチ２３を押圧操作すると、初めにＣＰＵ３１は開閉扉２が電磁ロックされているか否かを判断する。カート７を開口部５内に戻した際に、ロックスイッチ２４を押圧操作した場合には、開閉扉２はロックされているので、ロック検出センサ１７からのロックされているという検出情報に基いて、ＣＰＵ３１は電磁ロック装置１２によるロックを解除するように制御し、その後に昇降シリンダ９を作動させて、フィーダベース８を上昇させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置、特に装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに昇降可能に設けられたフィーダベース上に配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。そして、一般にこの電子部品装着装置にあっては、装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、装置本体にカートが取り付けられている状態で部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーとが設けられている。
特開２００５−１５９２０９公報

しかし、前記保護カバーは装置本体に取り付けられているために、作業者が前記カートを装置本体から外して装置内部機構に関して点検作業その他の作業を正面側から行う場合には、前記保護カバーが邪魔となるので、側方から作業しなければならず、煩わしかった。また、カートに昇降可能に設けられたフィーダベースを下降させてから、前記カートを装置本体から外す構造にあっては、保護カバーをフィーダベースに取り付けた場合には、装置本体にカートを取り付ける際には装置本体にカートを納めた後、フィーダベースを上昇させることとなるが、この場合にフィーダベースと共に保護カバーが上昇し、作業者の手等が開閉扉と保護カバーとの間に挟まると危険である。

そこで本発明は、カートを装置本体に着脱する際に伴って、作業が容易に安心して行えるようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーとを設けたことを特徴とする。

また第２の発明は、装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに昇降可能に設けられたフィーダベース上に配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、この開閉扉をロックするためのロック装置と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーと、前記フィーダベースを上昇させるための上昇スイッチと、この上昇スイッチを操作した際に前記ロック装置がロックされている場合にはこのロックを解除するように制御するすると共にこのロック解除後に前記フィーダベースを上昇させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

更に第３の発明は、装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに昇降可能に設けられたフィーダベース上に配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、この開閉扉をロックするためのロック装置と、このロック装置により前記開閉扉がロックされているか否かを検出する検出装置と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーと、前記フィーダベースを上昇させるための上昇スイッチと、この上昇スイッチを操作した際に前記検出装置からの情報に基いて前記ロック装置がロックされていると判断した場合にはこのロックを解除するように制御すると共にこのロック解除後に前記フィーダベースを上昇させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

本発明は、カートを装置本体に着脱する際に伴って、作業が容易に安心して行えるようにすることができる。

以下図１及び図２に基づき、本発明の実施の形態を説明するが、１はプリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置、電子部品装着装置１の前部及び後部には上面及び両側面に装置内部が見えるような透明部２Ａを有し、前面下部には取っ手２Ｂを有する開閉扉２、２がヒンジ３、３により開閉可能に設けられている。なお、前記開閉扉２、２は少なくとも上面開口を開閉するもので、必ずしも側面開口を開閉ものでなくともよい。

そして、電子部品装着装置１はプリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットと、駆動源によりＹ方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ複数の吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿ったＸ方向に移動可能な装着ヘッドユニットとを備えている。前記部品供給ユニットは収納テープのキャリアテープからカバーテープを剥離しつつ、キャリアテープに形成された部品収納部に格納された電子部品を部品取出し位置に間欠的に送り、吸着ノズルの取出しに供するものである。

前記搬送装置は電子部品装着装置１の手前側と奥側との中間部に配設され、上流側装置からプリント基板を受け継いで位置決め装置で位置決めし、前記部品供給ユニットから前記吸着ノズルにより取り出された電子部品を装着し、この電子部品が装着されたプリント基板を下流側装置に搬送するが、装置本体１Ａの両側面にはそのための開口４が開設されている。

そして、各装着ヘッドユニットは向き合うように各ビームの内側に設けられ、前記搬送装置の位置決め装置上のプリント基板や部品供給ユニットの部品取出し位置上方を移動する。即ち、各ビームがＹ軸モータ１８によりＹ方向に移動して、このビームに沿って各装着ヘッドユニットがＸ軸モータ１９によりＸ方向に移動し、結果として前述したように、ＸＹ方向に移動する。

また、各装着ヘッドユニット内の各装着ヘッドには各バネにより下方へ付勢されている複数の吸着ノズルが円周に沿って所定間隔を存して配設されている。この吸着ノズルは上下軸モータ２０により昇降可能であり、またθ軸モータ２１を含む回転機構により装着ヘッドを鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッドの各吸着ノズルはＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

また、部品認識カメラ２２が装置本体１Ａに配設され、装着ヘッドが移動して部品認識すべき位置と装着ヘッドの位置とが一致すると、部品認識カメラ２２が露光して、この電子部品を保持した吸着ノズルが移動しながら部品認識カメラ２２が電子部品を撮像してフライ認識が行われる。

そして、電子部品装着装置１の前面の開口部５には、下面のキャスター６を備えて移動可能に構成されたカート７が装置本体１Ａに着脱可能に取り付けられる。１１は取付確認センサで、開口部５を介してカート７が正規に装置本体１Ａに取り付けられたか否かを検出する。このカート７の上部には複数の部品供給ユニットが並設されるフィーダベース８が装置本体１Ａに取り付けられた昇降シリンダ９により昇降可能に設けられる。１６はフィーダベース８が上昇している状態か否かを検出する昇降検出センサで、具体的には前記昇降シリンダ９のロッドが伸びた上限を検出して、フィーダベース８が上昇していることを検出する。 なお、２３はベース昇降スイッチで、このスイッチ２３の操作により前記昇降シリンダ９を作動させてそのロッドを伸ばしたり又は引き込んで、前記フィーダベース８を上昇又は下降させる。

１０は左右側面１０Ａと上下面１０Ｂとで前後面が開口せる概ね角筒状を呈すると共に前記フィーダベース８に固定された保護カバーで、更に上面１０Ｂの前端は上方へ折り曲がられて阻止片１０Ｃが形成される。即ち、前記昇降シリンダ９によりフィーダベース８が上昇している状態（この上昇状態では阻止片１０Ｃが開閉扉２とが約１５ｍｍ程度の長さＬ１分オーバーラップする。）では、この阻止片１０Ｃが前記開閉扉２に当接し、カート７を装置本体１Ａから取り外すことができない（図３及び図４参照）。この保護カバー１０はフィーダベースに部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするためのものである。

１２は装置本体１Ａに固定された電磁ロック装置で、ロック片１３がネジ１４を介して前記開閉扉２に取り付けられている取付部材１５に固定されており、前記電磁ロック装置１２が作動するとその作動片が前記ロック片１３に開設したロック孔に挿入され、前記開閉扉２はロックされ開閉できなくなる。そして、電磁ロック装置１２には、前記開閉扉２が電磁ロックがされているか否かを検出するロック検出センサ１７が内蔵されている。なお、ロックスイッチ２４の押圧操作で、前記電磁ロック装置１２は作動し、前述したように、前記開閉扉２をロックし開閉できなくさせる。

次に、複数個あるものでも、説明の便宜上、１個のみ図示する図７の制御ブロック図に基づいて説明する。先ず、３１は本電子部品装着装置１の電子部品装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、３２は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）及び３３はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。

前記ＲＡＭ３２には、装着順序毎（ステップ番号毎）にプリント基板内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度情報や各部品供給ユニットの配置番号情報等のプリント基板の種類毎に装着データが記憶されており、また前記各部品供給ユニットの配置番号に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）及び各吸着ノズルの種類の情報（部品配置データ）が格納されている。更に、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴を表す項目で構成された部品ライブラリデータも記憶されている。

そして、ＣＰＵ３１は前記ＲＡＭ３２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ３３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ３１はインターフェース３４を介して接続される駆動回路３５を介してＹ軸モータ１８、Ｘ軸モータ１９、上下軸モータ２０、θ軸モータ２１等の駆動を制御する。

表示装置としてのモニター３５にはデータ設定のための入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ３６が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ３６を操作することにより種々の設定を行うことができ、設定データはＲＡＭ３２に格納される。

３７はインターフェース３４を介して前記ＣＰＵ３１に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ２２により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置３７にて行われ、ＣＰＵ３１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ３１は、部品認識カメラ２２に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置３７に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置３７から受取るものである。

即ち、前記認識処理装置３７の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ３１に送られ、ＣＰＵ３１は前記Ｙ軸モータ１８、Ｘ軸モータ１９及びθ軸モータ２１を補正移動させて電子部品をプリント基板上に装着するように制御する。

なお、３９は電子部品装着装置１の装着運転を開始させるときに操作するスタートスイッチで、４０は装着運転を停止させるときに操作させる停止スイッチである。

以上の構成により、以下装着動作について説明する。先ず、作業者がスタートスイッチ３９を押圧操作すると、前記開閉扉２が電磁ロック装置１２により電磁ロックがされていることをロック検出センサ１７が検出し、また開口部５を介してカート７が正規に装置本体１Ａに取り付けられていることを取付確認センサ１１が検出し、更にフィーダベース８が上昇していることを昇降検出センサ１６が検出していることを、ＣＰＵ３１が確認すると、運転を開始するように制御する。

即ち、プリント基板が上流側装置上に存在すると、上流側装置及び電子部品装着装置１の搬送装置の運転により電子部品装着装置１に受け継がれる。そして、プリント基板を搬送装置における基板位置決め装置の位置へ移動させた後、搬送装置が停止して位置決め装置によりこのプリント基板を位置決めして固定する。このプリント基板の位置決めがされると、奥側のビームがＹ軸モータ１８の駆動により前後に延びたガイドに沿ってＹ方向に移動すると共にＸ軸モータ１９により装着ヘッドがＸ方向に移動し、対応するフィーダベース８上の部品供給ユニットの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ２０の駆動により吸着ノズルを下降させて、部品供給ユニットから電子部品を取出す。

この場合、奥側の装着ヘッドの他の吸着ノズルを下降させることにより、複数の吸着ノズルが次々と部品供給ユニットから電子部品を取出すことができる。更には、手前側の部品供給ユニットから、手前側の装着ヘッドの吸着ノズルが電子部品を取出すことができる。

そして、取出した後は両装着ヘッドの吸着ノズルを上昇させて、両ビームの装着ヘッドを各部品認識カメラ２２の上方を通過させ、この移動中に両装着ヘッドの吸着ノズルに吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置３７が認識処理して吸着ノズルに対する位置ズレを把握することができる。

その後、装着データの電子部品の装着座標を各電子部品の位置認識結果に基づいて修正し、吸着ノズルが位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板上に装着する。即ち、認識処理装置３７の認識処理結果に基づき、ＣＰＵ３１はＸ及びＹ方向については各ビームに対応するＹ軸モータ１８及びその装着ヘッドに係るＸ軸モータ１９を制御することにより、装着角度についてはθ軸モータ２１を制御して、結果として各装着ヘッドの各吸着ノズルはＸ・Ｙ方向及び装着角度が補正され、吸着ノズルが位置ずれを補正しつつ、各電子部品をプリント基板上に装着する。

このようにして、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品の装着をしたら、位置決め装置による位置決めを解除して、搬送装置及び下流側装置を運転させて、このプリント基板を搬送装置から下流側装置へ受け渡す。

ここで、作業者が停止スイッチ４０を押圧操作すると、電子部品装着装置１の装着運転が停止するように、ＣＰＵ３１が制御する。そして、カート７を電子部品装着装置１の前面の開口部５から引き出して、例えば装置本体内部を点検したり、修理等する場合には、ベース昇降スイッチ２３を押圧操作すると、ＣＰＵ３１はロック検出センサ１７が開閉扉２の電磁ロック状態を検出しているかを確認し、電磁ロックされていると判断すると、電磁ロック装置１２が電磁ロックを解除するように制御し、その後昇降シリンダ９を作動させてロッドを引き込むように制御し、フィーダベース８を下降させる（図５及び図６参照）。

従って、開閉扉２の電磁ロックが解除されて、フィーダベース８が約３０ｍｍ程度下降するので、保護カバー１０の阻止片１０Ｃが開閉扉２に当接しない状態となるので、作業者はカート７を電子部品装着装置１の前面の開口部５を介して引き出すことができる。そして、このとき、保護カバー１０はカート7に取り付けられているので、カート7と共に保護カバー１０は引き出されて、保護カバー１０が点検等の作業の邪魔にならないので、この開口部５を介して装置本体内部を点検等することが容易となる。

そして、この点検等を終えて、作業者が開口部５内にカート７を戻して、正規に装置本体１Ａに取り付けた後（取付確認センサ１１は取り付けを確認する）、再びベース昇降スイッチ２３を押圧操作すると、図８に示すような制御がなされる。即ち、初めにＣＰＵ３１は開閉扉２が電磁ロックされているか否かを判断する。カート７を開口部５内に戻した際に、ロックスイッチ２４を押圧操作しなかった場合には、ロック検出センサ１７がロックされていないという検出情報に基いて、ＣＰＵ３１は昇降シリンダ９を作動させてロッドを伸ばすように制御し、フィーダベース８を上昇させる（図３及び図４参照）。

なお、カート７を開口部５内に戻した際に、ロックスイッチ２４を押圧操作した場合には、開閉扉２はロックされているので、ベース昇降スイッチ２３を押圧操作したときに、いきなりフィーダベース８を上昇させると、ロックされている開閉扉２とフィーダベース８に固定された保護カバー１０との間に作業者の手指等が挟まってしまうという危険がある。そこで、ロック検出センサ１７からのロックされているという検出情報に基いて、ＣＰＵ３１は電磁ロック装置１２によるロックを解除するように制御し、その後に昇降シリンダ９を作動させて、フィーダベース８を上昇させる。

その後、ＣＰＵ３１は電磁ロック装置１２に通電して、ロック動作を開始するように制御し、通電してロック検出センサ１７がロックしたことを検出した場合には問題がない。しかし、開閉扉２と保護カバー１０との間に作業者の手指等があると、この手指等が開閉扉２を持ち上げてロック片１３が電磁ロック装置１２に確実に挿入されていなくロックさせないので、ロック検出センサ１７からのロックされていないという検出情報に基いて、ＣＰＵ３１はエラーが発生したものと判断し、エラーが発生した旨を、例えばモニタ−３５に表示させるように制御する。この報知については、これに限らず、視覚的及び／又は聴覚的な報知手段により報知することができる。また、このままの状態では、前述したように、開閉扉２が電磁ロック装置１２によりロックがされていないので、たとえスタートスイッチ３９が押圧操作されても、電子部品装着装置１の装着運転は開始されないようにＣＰＵ３１により制御される。従って、作業者は、このエラー状態を解消することにより、即ち前記開閉扉２をロックさせ、カート７を正規に装置本体１Ａに取り付け、フィーダベース８を上昇させ、スタートスイッチ３９を押圧操作して、電子部品装着装置１の装着運転を開始することができる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の正面図である。 電子部品装着装置の右側面図である。 一部破断せる電子部品装着装置の右側面図である。 図３の部分拡大図である。 フィーダベースが下降した状態の一部破断せる電子部品装着装置の右側面図である。 図６の部分拡大図である。 制御ブロック図である。 フローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 電子部品装着装置
１Ａ 装置本体
２ 開閉扉
７ カート
８ フィーダベース
９ 昇降シリンダ
１０ 保護カバー
１２ 電磁ロック装置
１７ ロック検出センサ
２３ ベース昇降スイッチ
２４ ロックスイッチ
３１ ＣＰＵ
３５ モニター

Claims (3)

1. 装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーとを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに昇降可能に設けられたフィーダベース上に配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、この開閉扉をロックするためのロック装置と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーと、前記フィーダベースを上昇させるための上昇スイッチと、この上昇スイッチを操作した際に前記ロック装置がロックされている場合にはこのロックを解除するように制御するすると共にこのロック解除後に前記フィーダベースを上昇させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
3. 装置本体に着脱可能に取り付けられたカートに昇降可能に設けられたフィーダベース上に配設される複数の部品供給ユニットから吸着ノズルにより取出された電子部品を位置決めされたプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記装置本体の上面開口を開閉する開閉扉と、この開閉扉をロックするためのロック装置と、このロック装置により前記開閉扉がロックされているか否かを検出する検出装置と、前記装置本体に前記カートが取り付けられている状態で前記部品供給ユニットを着脱する際に装置内部機構に手を触れさせないようにするための保護カバーと、前記フィーダベースを上昇させるための上昇スイッチと、この上昇スイッチを操作した際に前記検出装置からの情報に基いて前記ロック装置がロックされていると判断した場合にはこのロックを解除するように制御すると共にこのロック解除後に前記フィーダベースを上昇させるように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
   

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