JP2012074584A - 電子部品実装装置、並びにトレイ分離装置およびトレイ分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分離するトレイのＹ方向をガイドし、分離動作の衝撃によるトレイの位置ずれを抑制することで分離後のトレイを正確に位置決めするトレイ分離装置を提供するものである。
【解決手段】トレイを保持または上下動作する保持手段と、トレイのＸ方向およびＹ方向に対する位置決めをする位置決め手段とを有し、保持手段は、保持爪とガイド爪とが上下動作方向に所定の間隔を保持して固着されたガイドプレートをトレイの一対の側面に対向してそれぞれ一対を備え、トレイはその一対の側面端にＹ方向に延在して設けられた溝部を備え、最上段トレイと次段トレイとを分離する際に、保持爪はトレイの底部を保持し、ガイドプレートはトレイのＸ方向の位置を決定し、一対のガイド爪は、溝部内に挿入されることにより、トレイのＹ方向の位置ずれを規制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品実装装置、並びにトレイ分離装置およびトレイ分離方法に係り、特に、多段上に積み重ねられた電子部品を収納したトレイを分離するトレイ分離装置およびトレイ分離方法に関する。

従来、電子部品（例えば、ＰＣＢ）の実装工程において、基板（パネル）に搭載する電子部品を収納したトレイが多段に積層され、最上部のトレイを所定の位置に搬送し、該トレイに収納された電子部品を順に取り出して、基板に搭載していく。その際、最上部のトレイと次段以下のトレイとの分離を確実に、かつ迅速に行う必要がある。

それを解決手段として、例えば、特許文献１には、トレイを押さえる機構と、トレイを持ち上げて分離するのに用いる機構と２種類の動作機構が開示されている。

特開昭６２−１３６４３４号公報

上述した機構では分離するトレイのＹ方向（トレイ凹部の長手方向）に位置ずれしないように確実に保持できていないため、分離動作の衝撃によるトレイの位置ずれを抑制できずに、当該トレイを正確に位置決めすることができなかった。

積層されたトレイは、精度良く位置決めされて積層される訳ではなく、順次に積みかさねていく方式であるために、積層される段数が多くなれば成る程、下方のトレイと上方のトレイとでは、水平方向の位置が大きくずれることがある。

トレイに収納されている電子部品をピックアップする際に、規定範囲以上にずれているトレイは、電子部品の収納されている位置も規定範囲以上にずれるために、ピックアップ動作ができない場合が生じる。

そこで本発明の目的は、分離する当該トレイのＹ方向をガイドし、分離後のトレイを正確に位置決めするトレイ分離装置を提供するものである。

上記問題点を解決するために、本発明のトレイ分離装置の主なものは、多段状に積層された電子部品を収納するトレイを分離するトレイ分離装置であって、トレイを保持または上下動作する保持手段と、トレイのＸ方向およびＹ方向に対する位置決めをする位置決め手段とを有し、保持手段は、保持爪とガイド爪とが上下動作方向に所定の間隔を保持して固着されたガイドプレートをトレイの一対の側面に対向してそれぞれ一対を備え、トレイは、その一対の側面端にＹ方向に延在して設けられた溝部を備え、積層されたトレイの最上段に位置する最上段トレイと該最上段トレイの次に積層されている次段トレイとを分離する際に、保持爪は最上段トレイの底部を保持し、ガイドプレートは最上段トレイのＸ方向の位置を決定し、一対のガイド爪は、溝部内に挿入されることにより、最上段トレイのＹ方向の位置ずれを規制することを特徴とする。

あるいは、本発明の電子部品実装装置は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、基板に接合材を貼付ける貼付けユニットと、接合材を介して電子部品が載置された基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、電子部品を基板に本圧着する本圧着ユニットと、電子部品を電子部品実装装置へ供給する部品供給ユニットとを有し、部品供給ユニットは、請求項１に記載のトレイ分離装置を具備することを特徴とする。

あるいは、本発明のトレイ分離方法は、多段状に積層された電子部品を収納するトレイを分離するトレイ分離方法において、保持爪とガイド爪とが上下方向に所定の間隔を保持して固着されたガイドプレートがトレイの一対の側面に対向してそれぞれ一対を備え、トレイを保持または上下動作する保持手段を有するトレイ分離装置を用いて、多段状に積層されたトレイを搭載した台車を準備し、台車に設けられた昇降機構により多段状のトレイを上昇させ、多段状のトレイの最上段に位置する最上段トレイと該最上段トレイの次に積層されている次段トレイとを分離し、一つのトレイの分離作業が完了後に、多段状のトレイを、昇降機構を用いて下降させる一連の工程において、最上段トレイと次段トレイとの分離の際に、保持爪は最上段トレイの底部を保持し、ガイドプレートは最上段トレイのＸ方向の位置を決定し、一対のガイド爪を、最上段トレイの一対の側面端にＹ方向に延在して設けられた溝部内に挿入することにより、最上段トレイのＹ方向の位置ずれを規制することを特徴とする。

本発明によれば、水平移動する移動部材に固定された保持爪が分離する当該トレイのＹ方向をガイドすることにより、分離後のトレイを正確に位置決めすることができる。

ＰＣＢ搭載装置を示す概略模式図である。 ＰＣＢ搭載パネルを示す概略模式図である。 実施例１で示すトレイ位置決め機構の概略模式図である。 ＰＣＢトレイの簡略斜視図である。 図３で示すトレイ位置決め手段の要部断面図である。 実施例２で示すトレイ位置決め手段の概略模式図である。 トレイ分離動作を示す動作フロー図である。

以下に、本実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１は、ＰＣＢ(Printed Circuit Board)搭載装置を示す概略模式図である。ＰＣＢ搭載装置は、ＰＣＢトレイローダ１００と、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film)貼付ユニット１０１と、本圧着ユニット１０２などから構成されている。本発明は、このＰＣＢトレイローダ１００で行われるトレイ分離動作時のトレイ位置決め機構に関するものである。このトレイ位置決め機構は、トレイ分離装置に組み込まれ、あるいはそのトレイ分離装置を搭載したＰＣＢ搭載装置に適用されるものとする。

ＰＣＢトレイローダには、電子部品、ここでは多数のＰＣＢが収納されたトレイが多段に積層され、その多段に積層されたトレイが台車（図示せず）上に載せられている。この台車は可動式であり、ＰＣＢ搭載作業時に、ＰＣＢを収納したトレイをＰＣＢ搭載装置の図１で示す位置まで移送してくる。所定の位置に台車が配置されると、次に台車上に載せられた多段のトレイの最上段と次段とを分離し、まず最上段のトレイを取り出す。次に、取り出された最上段のトレイからＰＣＢを取り出して、ＡＣＦ貼付ユニット１０１でＡＣＦを貼付し、その後に本圧着ユニット１０２でＰＣＢとパネル（基板）とを圧着する。その間のＰＣＢの搬送は、ＰＣＢ搬送Ｐ／Ｐ（ピック・アンド・プレイス）１０３を用いて行われる。

最上段トレイに収納されているＰＣＢの全てが取り出されると、次に、次段のトレイを上述した最上段のトレイと同様に、次段のトレイとその次のトレイとを分離する。このように、順にトレイを取り出して行く。トレイ分離動作については、後述する。

なお、トレイの一対の側面には、図４で示すトレイ凹部（溝）が設けられている。これは、通常のトレイには、必ずあるもので、トレイの分離の際に、積み重ねた上下のトレイ間に隙を開けて、分離時に用いる分離用ピン（爪）の挿入スペースを確保するためのものである。

図２は、ＰＣＢ搭載パネルを示す概略模式図である。図１で示したＰＣＢ搭載装置でＰＣＢを搭載した場合のパネルを示す。ＰＣＢ１１０がＣＯＦ１１１を介して、パネル１１２に接続されている。これらの接続には、ＡＣＦが用いられ、ＡＣＦの貼付は、図１で示すＡＣＦ貼付ユニット１０１で行われる。

次に、以下の実施例で示すトレイの分離動作の流れを簡単に示す。
図７は、トレイ分離動作を示す動作フロー図である。先ず、ＰＣＢが収納されたトレイが多数積層された多段トレイを載せた台車をＰＣＢ搭載装置にセットする（ステップ７０１）。

次に、多段トレイを載せたエレベータ７を上昇させる（ステップ７０２）。上昇した多段トレイは、まず最上段のトレイの上端部をトレイ分離装置により検出し、上昇を停止する。続いて、各種ピンを移動させて、トレイの位置決めを行う（ステップ７０３）。この時、Ｙ方向は、ガイド爪２（図５参照）により所定の誤差範囲内で、Ｙ方向の位置ずれを抑制する。次に、図３に示すＸ方向位置決めピン８、Ｙ方向位置決めピン１０を用いて、Ｘ方向、Ｙ方向の位置決めを行う。

全ての位置決めが完了すると、最上段と次段以降のトレイとの分離作業が行われる（ステップ７０４）。その後に、エレベータ７が、下降して最上段のトレイ以外のトレイが下方に移動して、分離動作が完了する。

次に、最下段のトレイになるまで、上記のステップ７０２から７０５までを繰り返して、積層された全トレイを順に分離していく。
＜実施例１＞
図３は、実施例１で示すトレイ位置決め機構の概略模式図である。図４は、ＰＣＢトレイの簡略斜視図であり、図５は、図３で示すトレイ位置決め手段の要部断面図であり、図３のＡ−Ａ断面で示すトレイ１を分離する部分を示す。図４は、図３で示すトレイ凹部６の形状を明瞭に示すために斜視図を用いて、立体的に示したものである。

図３は、図５に示すようにＰＣＢ５を収納したトレイ１が積層され、最上段のトレイ１を次段以降のトレイと分離し、その分離の際にトレイの位置決めを精度良く行うトレイ位置決め機構である。この機構に於いて、単独の駆動源を用いて水平往復動作するシリンダ機構により、水平移動するガイドプレート４がＸ方向に押し出され、本図で示すトレイ１の右端および左端で停止し、トレイのＸ方向の位置が決定される。ガイドプレート４に固定された保持爪３が、分離しようとする最上段のトレイ１の一対の側面を底面側より保持し、エレベータ機構７が下降することにより当該トレイ１が分離される。ここで、トレイ１はガイドプレート４によりＸ方向は抑制されているが、Ｙ方向には抑制されていない。すなわち、保持爪３は、トレイ１の底面を保持しているが、その底面はほぼ平坦であるため、位置決めするのに必要なストッパー機能を持っていない。そのため、分離動作の衝撃でトレイ１はＹ方向に位置ずれする恐れがある。

そこで、本発明では、保持爪３の上側で、トレイ凹部６の上側に更にガイド爪２を配置する。トレイの分離動作の際に、その追加したガイド爪２を、トレイ１の左右端に設けられているトレイ凹部６に差し入れる。この時、図３または図４で示ようにトレイ凹部６のＹ方向に位置する側面６ａによりガイド爪２ａがＹ方向に抑制を受け、側面６ｂによりガイド爪２ｂがＹ方向に抑制を受ける。これにより、分離する当該トレイ１のＹ方向をガイドし、位置ずれを抑制することが可能となった。ここで、図より明らかなように、ガイド爪２は、トレイ１の両端側にそれぞれ一対が設けられている。

なお、ＰＣＢは、供給メーカーからＰＣＢがトレイに収納された状態で納入される。そのトレイの溝形状、および図４で示すトレイ凹部６のＹ方向の溝の長さＬは、通常、所定の誤差範囲内にある。よって、本発明になるガイド爪２ａ、２ｂを用いれば、この誤差範囲内でＹ方向の位置ずれが抑制できる。

ガイドプレート４に保持爪３、及びガイド爪２を配置することにより、単独の駆動源の水平往復動作により、トレイを分離する際に生じるＸ方向、及びＹ方向の位置ずれを抑制することを実現した。

次に、当該トレイ１を、Ｘ方向位置決めピン８によりＸ方向を位置決めする。この際に、ガイドプレート４は、トレイ凹部６にガイド爪２を差し込んだ位置から外側に逃がしておく。なお、Ｘ方向位置決めピン８もガイドプレート４と同様にシリンダ機構により、水平移動し、Ｘ方向に往復運動する。

最後に、Ｙ方向位置決めピン１０により、基準ピン９にトレイ１を押し付けＹ方向を位置決めする。Ｙ方向位置決めピン１０により決定されるＹ方向の位置決め精度は、一対のガイド爪により規制されるＹ方向の位置ずれ精度よりも高い。

この時、Ｙ方向位置決めピン１０は、ガイドプレート４と同様にシリンダ機構を用いることなく、基準ピン９に手動で押し付けさえすれば、位置決めができる。ただし、シリンダ機構を設けることもできるが、コスト面での利点が薄れる。
なお、Ｘ方向位置決めピン８とＹ方向位置決めピン１０の動作順序は逆でも、或いは同時でもいずれも可能である。

本発明では、単独の駆動源の水平往復動作により、水平移動する移動部材に固定された保持爪が分離する当該トレイを側面より保持する。その保持爪上側に更に爪を配置し、その追加した爪をトレイの左右に設けられている凹みに差し入れ分離する当該トレイのＹ方向をガイドすることにより、分離後のトレイを正確に位置決めすることができる。

また、奥行き方向の位置決めに、シリンダ等の駆動源を追加設置する必要はないので、コスト面でも有利である。

また、本実施例では、トレイ凹部６のＹ方向の溝の長さＬは、所定の誤差範囲内にあり、ほぼ一定であるとしているので、ガイド爪２ａとガイド爪２ｂとの距離は一定としている。このため、ガイドプレート４の構造は簡素化され、製造コスト面では安価にできる。
＜実施例２＞
次に、実施例２を、図６を用いて説明する。実施例１では、図４で示すトレイ凹部６のＹ方向の溝の長さＬは、通常、所定の誤差範囲内にあるとしたが、このＬが異なる場合もある。本実施例では、Ｌが異なるトレイにも対応できる例を示す。本実施例で用いる符号等は、特に断らない限り、実施例１で用いたものを流用するものとする。

トレイ凹部６の長さＬ（Ｙ方向）が変化する場合は、ガイドプレート４、保持爪３、及びガイド爪２の機構部をＹ方向に移動可能なスライド機構１１をスライドさせることによりトレイ凹部６の長さに対応し、適切な位置に配置することとする。

図６では、ガイド爪２をスライドさせた場合の一例としてガイド爪２ａを点線で示している。この例は、ガイド爪２間の距離が一番短い場合を示している。このようにＬが異なるトレイの場合に、ガイド爪２を調整することで、基準ピン９、及びＹ方向位置決めピン１０にトレイ１が乗り上げず、干渉しない位置に位置決めできる。この時、トレイ凹部６の長さＬが充分に長い場合は、当該トレイ１の分離Ｘ方向を位置決めする位置決め８は機能をなくすことも可能である。

本実施例では、実施例１で示す効果と同様な効果を有し、さらに下記の効果が期待できる。

本実施例では、スライド機構１１を設けるので、コスト面では高価になるが、種々のトレイに対応できる汎用性を備えている。

１…トレイ、２…ガイド爪、３…保持爪、４…ガイドプレート、５…ＰＣＢ、６…トレイ凹部、７…エレベータ機構、８…Ｘ方向位置決めピン、９…基準ピン、１０…Ｙ方向位置決めピン、１００…ＰＣＢトレイローダ、１０１…ＡＣＦ貼付ユニット、１０２…本圧着ユニット、１０３…ＰＣＢ搬送Ｐ／Ｐ、１１０…ＰＣＢ、１１１…ＣＯＦ、１１２…パネル。

Claims (6)

1. 多段状に積層された電子部品を収納するトレイを分離するトレイ分離装置であって、
   前記トレイを保持または上下動作する保持手段と、
   前記トレイのＸ方向およびＹ方向に対する位置決めをする位置決め手段と、を有し、
   前記保持手段は、保持爪とガイド爪とが前記上下動作方向に所定の間隔を保持して固着されたガイドプレートを前記トレイの一対の側面に対向してそれぞれ一対を備え、
   前記トレイは、その一対の側面端に前記Ｙ方向に延在して設けられた溝部を備え、
   積層されたトレイの最上段に位置する最上段トレイと該最上段トレイの次に積層されている次段トレイとを分離する際に、前記保持爪は前記最上段トレイの底部を保持し、前記ガイドプレートは前記最上段トレイの前記Ｘ方向の位置を決定し、前記一対のガイド爪は、前記溝部内に挿入されることにより、前記最上段トレイの前記Ｙ方向の位置ずれを規制することを特徴とするトレイ分離装置。
2. 請求項１に記載のトレイ分離装置において、
   前記一対のガイド爪のそれぞれが一直線上に配置され、該それぞれのガイド爪の最外側間が、前記溝部を形成する前記Ｙ方向の一端と他端との距離よりも所定の許容範囲だけ短い距離を有することを特徴とするトレイ分離装置。
3. 請求項１に記載のトレイ分離装置において、
   前記一対のガイド爪のそれぞれが一直線上に配置され、該それぞれのガイド爪の最外側間の距離が、前記溝部を形成する前記Ｙ方向の一端と他端との距離に合わせて調整可能な調節手段を有することを特徴とするトレイ分離装置。
4. 請求項１に記載のトレイ分離装置において、
   前記位置決め手段により決定される前記Ｙ方向の位置決め精度は、前記一対のガイド爪により規制される前記Ｙ方向の位置ずれ精度よりも高いことを特徴とするトレイ分離装置。
5. 基板に電子部品を実装する電子部品実装装置であって、
   基板に接合材を貼付ける貼付けユニットと、
   接合材を介して前記電子部品が載置された前記基板に対して、所定の加熱温度と加圧力をもって作用し、前記電子部品を前記基板に本圧着する本圧着ユニットと、
   前記電子部品を電子部品実装装置へ供給する部品供給ユニットと、を有し、
   前記部品供給ユニットは、請求項１に記載のトレイ分離装置を具備することを特徴とする電子部品実装装置。
6. 多段状に積層された電子部品を収納するトレイを分離するトレイ分離方法において、
   保持爪とガイド爪とが上下方向に所定の間隔を保持して固着されたガイドプレートが前記トレイの一対の側面に対向してそれぞれ一対備え、前記トレイを保持または上下動作する保持手段を有するトレイ分離装置を用いて、
   前記多段状に積層されたトレイを搭載した台車を準備し、
   前記台車に設けられた昇降機構により前記多段状のトレイを上昇させ、
   前記多段状のトレイの最上段に位置する最上段トレイと該最上段トレイの次に積層されている次段トレイとを分離し、
   一つのトレイの分離作業が完了後に、前記多段状のトレイを、前記昇降機構を用いて下降させる一連の工程において、
   前記最上段トレイと次段トレイとの分離の際に、
   前記保持爪は前記最上段トレイの底部を保持し、前記ガイドプレートは前記最上段トレイのＸ方向の位置を決定し、前記一対のガイド爪を、前記最上段トレイの一対の側面端にＹ方向に延在して設けられた溝部内に挿入することにより、前記最上段トレイの前記Ｙ方向の位置ずれを規制することを特徴とするトレイ分離方法。

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