JP2014007303A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】部品点数を極力少なくして、メンテナンスが面倒でもなく、コストダウンが図れ、収納テープにおける電子部品の取出位置を一定として、切断のための時間を減少させること。
【解決手段】駆動シリンダー23が駆動して、そのロッド23Aが伸張した際には、ロッド23Aが可動刃22を移動させて、この可動刃22と固定刃14とにより電子部品を取出した後の各収納テープTを切断することとなる。この場合、前記可動刃22が固定された被案内体20A、20Bが本体機体11の両端部において設けられた案内壁12A、12Bに案内されながら移動して、前記案内壁12A、12Bの一端部において両案内壁12A、12B間を連結する支持壁13に支持された固定刃14と移動した前記被案内体20A、20Bに固定された可動刃22とにより前記各収納テープTを切断することとなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数並設された部品供給ユニットより収納テープ内の電子部品を部品保持具により取出して、基板上に前記部品保持具に保持された電子部品を装着するものであって、電子部品を取出した後の収納テープを切断するカッター装置を備えた電子部品装着装置に関するものである。
この種の電子部品装着装置は、特許文献1(例えば、特開2004−342634号公報等)に開示されているが、このような電子部品装着装置における電子部品を取出した後の収納テープは切断装置により切断することが知られている。この特許文献1の技術は、一端部に設けられた駆動モータの駆動により回動する一方の軸と他端部に設けられた軸との間に張架されたベルトと、このベルトに固定され前記駆動モータの駆動により前記部品供給ユニットの並設方向に移動する際に一対の刃を備えた挟持部が互いに反対方向に回動して各部品供給ユニットからの電子部品が取出された後の収納テープを保持装置が保持するようにしつつ一対のカッターが互いに反対方向に回動してこの収納テープを切断するカッター装置とを設けている。
特開2004−342634号公報
しかし、部品点数が多く、調整箇所も多く、メンテナンスが大変であって、コスト高である。また、収納テープを切断できない虞れがあり、切断できなかった場合には挟持部の横滑りが発生することとなって、収納テープが引っ張られて、収納テープにおける電子部品の取出位置が変化して、ときに取り出しができなくなる虞がある。更に、前記カッターが前記部品供給ユニットの並設方向に移動するのに、移動時間が長く掛かるという問題もある。
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、部品点数を極力少なくして、メンテナンスが面倒でもなく、コストダウンが図れ、収納テープにおける電子部品の取出位置を一定として、切断のための時間を減少させることを目的とする。
このため第1の発明は、複数並設された部品供給ユニットより収納テープ内の電子部品を部品保持具により取出して、基板上に前記部品保持具に保持された電子部品を装着するものであって、電子部品を取出した後の収納テープを切断するカッター装置を備えた電子部品装着装置において、
前記カッター装置を本体機体に設けられた一対の案内壁と、この一対の案内壁の一端部において両案内壁間を連結する支持体に支持された固定刃と、前記各案内壁に案内されながら移動する各被案内体に固定された可動刃と、前記固定刃と共に前記電子部品を取出した後の収納テープを切断するための前記可動刃を前記固定刃に向けて移動させるための駆動源とから構成したことを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、前記電子部品を取出した後の収納テープを切断するための前記可動刃の切断動作及びこの切断動作後の戻り動作をした際に前記可動刃が元に戻ったか戻らなかったかを検出する検出センサと、この検出センサが前記可動刃が元に戻らなかったことを検出した場合にその回数を計数するカウンタと、このカウンタが連続して所定回数に達した場合に異常終了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、部品点数を極力少なくして、メンテナンスが面倒でもなく、コストダウンが図れ、収納テープにおける電子部品の取出位置を一定として、切断のための時間を減少させることができる。
電子部品装着装置の平面図である。 切断動作前のカッター装置の平面図である。 図2のA−A断面図である。 図2のB−B断面図である。 図2のC−C断面図である。 切断動作後のカッター装置の平面図である。 図5のD−D断面図である。 図5のE−E断面図である。 電子部品装着装置の制御ブロック図である。 収納テープの切断操作に係るフローチャートを示す図である。
基板でありプリント基板P上に電子部品を装着する電子部品装着装置1の平面図である図1に基づいて説明する。先ず、前記電子部品装着装置1の基台2に種々の電子部品を夫々その部品取出位置(部品吸着位置)に1個ずつ供給する部品供給装置としての複数の部品供給ユニット3が前側及び後側に着脱可能に並設されている。
そして、対向する部品供給ユニット3群の間には2つの位置決め部4が設けられ、上流側装置より(例えば、左方より)受けたプリント基板Pをコンベア6を介して前記位置決め部4に搬送し、この位置決め部4で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板P上に電子部品が装着される。
この電子部品装着装置1には、左右にX方向に長い各一対のビーム5が夫々設けられ、各ビーム5は各Y軸方向リニアモータ25の駆動により左右一対のガイド1Aと1B、1Bと1Cに沿って前記各ビーム5に固定されたスライダが摺動して前記位置決め部4上のプリント基板Pや部品供給ユニット3の部品取出位置(部品吸着位置)上方を個別にY方向に移動する。前記Y軸方向リニアモータ25は、前記基台2に固定された上下一対の固定子と、前記ビーム5の両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子とから構成される。
また、各ビーム5にはその長手方向、即ちX方向にX軸方向リニアモータ26によりガイドに沿って移動する装着ヘッド7が夫々設けられている。そして、前記X軸方向リニアモータ26は、ビーム5に固定された前後一対の固定子と、前記装着ヘッド7に設けられた可動子とから構成される。各装着ヘッド7には、夫々バネにより上方へ付勢されている12本の部品保持具としての吸着ノズル(図示せず)が周縁部に所定間隔を存して配設されている。また、吸着ノズルは前記装着ヘッド7に各θ軸駆動モータ27によりθ方向に回転可能に設けられると共に各上下軸駆動モータ28により上下動可能に設けられている。また、各装着ヘッド7には基板認識カメラ8が設けられている。
9は部品認識カメラで、前記各装着ヘッド7に対応してそれぞれ1個ずつ計4個設けられ、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、位置認識するために複数の前記吸着ノズルに吸着保持された全ての電子部品を一括して撮像する。
10は各部品供給ユニット3において装着のために電子部品が取出された後の各収納テープTを切断するカッター装置で、前記部品供給ユニット3群に対応して設けられ、以下詳述する。先ず、切断動作前のカッター装置の平面図である図2及び図2のA−A断面図である図3において、11はカッター装置10の本体機体で、この本体機体11には両端部においてそれぞれ案内壁12A、12Bが設けられる。そして、この案内壁12A、12Bの上端部において、両案内壁12A、12B間を連結する支持壁13が水平に設けられる。
この支持壁13には一方の固定刃14がその上部が前記支持壁13に揺動可能に3箇所支持されている。即ち、前記固定刃14には上部には所定間隔を存して貫通孔16が開設されて、その周囲に付勢コイルスプリング18が巻装された固定ネジ17が前記固定刃14の前記貫通孔16を貫通した状態で前記支持壁13に開設された取付孔19に螺合する。
従って、前記付勢コイルスプリング18は前記固定刃14を前記支持壁13に押圧するように付勢するが、この付勢力に抗して前記固定刃14が前記支持壁13に矢印X方向に揺動可能に取付けられる。
そして、前記両案内壁12A、12Bに沿って案内されて移動する被案内体20A、20Bが取付けられる。即ち、この被案内体20A、20Bは、縦断面形状がコ字形状を呈して、このコ字形状を呈する各凹部が前記被案内体20A、20Bに外側から嵌合して、両被案内体20A、20Bは両案内壁12A、12Bに沿って移動可能に案内される。
22は前記被案内体20A、20Bに両端部が固定される刃取付体21に取り付け固定される可動刃で、この可動刃22と前記固定刃14との間に電子部品が取出された後の各収納テープTが位置し、図2に示すように、前記可動刃22はその刃先の端部が前記被案内体20A側が固定刃14から最も遠く、前記被案内体20B側が固定刃14に最も近くなるように、図2での右上がりの状態に形成される。なお、前記可動刃22と前記刃取付体21とを別体として、前記刃取付体21に前記可動刃22を取り付けるようにしたが、当初より一体とした構造でもよい。
従って、電子部品の取り出しに伴い、各収納テープTが前記可動刃22と前記固定刃14との間を所定ピッチ毎に間欠的に移動するが、この移動が停止した状態の所定時期に駆動源である駆動シリンダー23を駆動させて、そのロッド23Aを伸張させてこのロッド23Aに固定された前記可動刃22を移動させてその移動に伴って、前記各収納テープTを図2における順次左から右に従って切断する。
なお、前記収納テープTの切断時の収納テープTの横滑りを防止するために前記可動刃22の刃先先端部を、例えば1mm程度の幅のノコ刃を形成してもよい。
また、図4、図5及び図8に示すように、24A、24Bはグリースを供給する給油装置(図示せず)に接続される給油口25A、25Bを備えた給油パイプで、この給油パイプ24A、24Bの両上端部は前記両案内壁12A、12Bの内壁面12A1、12B1に開設された導入口12A2(他方は図示せず)に連通し、更に両案内壁12A、12B内に開設された導入通路12A3(他方は図示せず)を介して、両案内壁12A、12Bの前面12A5、12B5の開口端12A4、12B4より外方へ導かれる。
従って、両案内壁12A、12Bの前面12A5、12B5と前記被案内体20A、20Bとの間に前記給油装置より給油パイプ24A、24Bを介してグリースが供給されることとなり、前記被案内体20A、20Bが円滑に両案内壁12A、12Bの前面12A5、12B5に沿って移動できることとなる。
即ち、図6及び図7に示すように、前記駆動シリンダー23が駆動して、そのロッド23Aが伸張した際には、ロッド23Aが前記可動刃22を固定刃14に向けて移動させて、前記各収納テープTを切断することとなるが、両案内壁12A、12Bの前面12A5、12B5と前記被案内体20A、20Bとの間に供給されたグリースにより、前記被案内体20A、20Bが円滑に両案内壁12A、12Bの前面12A5、12B5に沿って移動できることとなる。
次に、本電子部品装着装置1の制御ブロック図である図9に基づいて説明する。先ず、30は本装着装置の装着に係る動作を統括制御する制御手段、種々の判定をする判定手段、種々の比較をする比較手段、実行手段としての制御装置、31は電子部品の装着ステップ番号順(装着順序毎)にプリント基板P内でのX方向、Y方向及び角度位置から成る装着座標情報や各部品供給ユニット3の配置番号情報等から成る装着データ、部品供給ユニット3の配置番号毎の部品IDに係る部品配置データ、電子部品毎の電子部品のサイズデータ等から成る部品ライブラリデータ等を格納する記憶装置である。
そして、前記制御装置30は前記記憶装置31に記憶されたデータに基づき、インターフェース33及び駆動回路36を介して前記X軸方向リニアモータ26、Y軸方向リニアモータ25、上下軸駆動モータ28及びθ軸駆動モータ27の駆動を制御し、またインターフェース33及び駆動回路36を介して前記カッター装置10の駆動シリンダー23の駆動を制御する。
37はインターフェース33を介して前記制御装置30に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ9、基板認識カメラ8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、制御装置30に処理結果が送出される。即ち、制御装置30は、前記部品認識カメラ8、基板認識カメラ9により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の認識処理により電子部品の位置ずれ量が把握されると、その結果が制御装置30に送られ、制御装置30はプリント基板Pの位置ずれ量に当該電子部品の位置ずれ量を加味して、前記ビームをY軸方向リニアモータ25の駆動によりY方向に、装着ヘッド7をX軸方向リニアモータ26の駆動によりX方向に移動させることにより、またθ軸駆動モータ27によりθ回転させ、X、Y方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされるものである。
また、制御装置30には操作画面等を表示するモニタ38、このモニタ38の表示画面に形成された入力装置としてのタッチパネルスイッチ39がインターフェース33を介して接続されている。
光反射型の検出センサ40は、例えば前記駆動シリンダー23に設けられている。図2及び図3に示すように、前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いている(刃が開いている)と、この検出センサ40からの投光がロッド23Aに遮断されて反射して来ない。逆に、図6及び図7に示すように、前記可動刃22と前記固定刃14との間が閉じている(刃が閉じている)と、この検出センサ40からの投光が前記駆動シリンダー23内で反射してその反射光を受光する。
なお、前記検出センサとして近接センサを使用し、前記駆動シリンダー23のロッド23Aの基端部の最大径部の周縁部にマグネット(永久磁石)を配設することにより、このロッド23Aの動きを前記近接センサが検出して、前記可動刃22と前記固定刃14の開閉状態を検出するようにしてもよい。即ち、前記駆動シリンダー23のロッド23Aが収縮している状態では前記近接センサがロッド23Aを検出して前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いている(刃が開いている)ことを検出し(図2及び図3参照)、逆に作動によるロッド23Aの伸張している状態では前記近接センサがロッド23Aを検出しないで前記可動刃22と前記固定刃14との間が閉じている(刃が閉じている)ことと検出する(図6及び図7参照)。41は計数カウンタで、前記検出センサ40からの前述の閉じている状態を検出した出力数を計数する。
次に、以下本発明電子部品装着装置1の制御に係るフローチャートの図10に基づいて説明する。初めに、プリント基板Pへの全ての電子部品の装着動作が終了した後の下流への基板搬送時は勿論のこと、これに限らず、所定の部品供給ユニット3群のうちの任意の部品供給ユニット3の収納テープTの送り動作が終了した後、任意の次の電子部品の送り動作が開始するまでの間に、当該部品供給ユニット3群に対応するカッター装置10を動作させて、当該部品供給ユニット3群の電子部品を取出した後の各収納テープを切断する。
先ず、上述したようなカッター装置10による切断タイミングになったら、制御装置30は前記計数カウンタ41をリセットし、「0(ゼロ)」として、この計数カウンタ41を待機状態とする(ステップS01)。次に、制御装置30は前記可動刃22が前記固定刃14から離れている状態で前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いているか否かを検出センサ40からの検出出力に基づいて判断する(ステップS02)。
そして、前記検出センサ40が反射光を検出しないで、前記制御装置30が前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いていると判断すると、前記カッター装置10による電子部品を取出した後の各収納テープを切断するように制御する(ステップS03)。即ち、制御装置30は、例えばエアにより駆動シリンダー23を駆動させて、そのロッド23Aを伸張させ、このロッド23Aに固定された前記可動刃22を前記固定刃14に向けて移動させてその移動に伴って、各部品供給ユニット3からの前記各収納テープTを図2における順次右から左に従って切断することとなる(図6及び図7参照)。
そして、この前記各収納テープTの切断動作の後、可動刃22の戻り動作を行うように制御する(ステップS04)。即ち、駆動シリンダー23を駆動させて、そのロッド23Aを収縮させ、このロッド23Aに固定された前記可動刃22を前記固定刃14から離れるように制御する。この戻り動作の後、カッター装置10による収納テープTの切断動作を終了する。
しかし、前述したステップS02において、検出センサ40からの検出出力に基づいて、前記制御装置30が前記可動刃22と前記固定刃14との間が閉じていると判断すると、次に前記計数カウンタ41の計数値が「5」であるかを判定する(ステップS05)。
この場合、計数値は「0」であるので、この計数値を1インクリメントして「1」とし(ステップS06)、前述した可動刃22の戻り動作を行うように制御する(ステップS7)。即ち、前記駆動シリンダー23を駆動させて、そのロッド23Aを収縮させ、このロッド23Aに固定された前記可動刃22を前記固定刃14から離れるように制御する。
その後、ステップS02に戻って、前記可動刃22が前記固定刃14から離れるように移動して前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いているかを判断し、開いていれば確実に戻り動作が行われたこととなり、前述したように前記駆動シリンダー23の駆動による収納テープTの切断動作及び戻り動作を行うように制御し、切断動作を終了する(ステップS03、S04)。
ところが、前記ステップS02において、前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いているかを判断した際に、再び閉じていると判断すると、次に前記計数カウンタ41の計数値が「5」であるかを判定するが(ステップS05)、計数値は「1」であるので、この計数値を1インクリメントして「2」とし(ステップS06)、可動刃22の戻り動作を行うように制御した後(ステップS7)、ステップS02に戻る。
このように戻り動作をしたにもかかわらず、前記ステップS02において、前記可動刃22と前記固定刃14との間が開いているかを判断した際に、閉じていると判断すると、次に前記計数カウンタ41の計数値が「5」であるかを判定するが(ステップS05)、計数値は「2」であるので、この計数値を1インクリメントして「3」とし(ステップS06)、前記可動刃22の戻り動作を行うように制御した後(ステップS7)、ステップS02に戻る。
このように、このように戻り動作をしたにもかかわらず、可動刃22が前記固定刃14から離れるように移動しないで、前記可動刃22と前記固定刃14との間が閉じていると、ステップS05、S06、S07を繰り返してはステップS02に戻る制御がなされることとなる。
この場合、戻り操作をしたにもかかわらず、5回連続して前記可動刃22と前記固定刃14との間が閉じていると判断して、計数カウンタ41の計数値が「5」になったと判断されると(ステップS05)、異常終了となる。
即ち、戻り動作を行うように制御したにもかかわらず、前記可動刃22が移動した切断動作によって前記固定刃14と可動刃22とが閉じたままとなって、前記固定刃14から離れない場合には異常終了となり、制御装置30は電子部品装着装置1による電子部品の取り出し及びプリント基板Pへの電子部品の装着動作を停止し、異常である旨を視覚的か聴覚的に報知する異常報知手段(図示せず)により報知すると共にモニタ38に異常である旨を表示するように制御する。
次に、簡単な電子部品装着動作について説明する。先ず、タッチパネルスイッチ39である運転開始スイッチ部を操作すると、プリント基板Pを図示しない上流側装置より左方の位置決め部4に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。
そして、記憶装置31に格納された当該プリント基板Pの装着すべきXY座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された装着データ等に従い、電子部品装着装置1の左部に位置する各装着ヘッド7の吸着ノズルが装着すべき電子部品を対向する部品供給ユニット3から吸着して取出す。具体的には、Y方向はY軸方向リニアモータ25が駆動して一対のガイドに沿って各ビーム5が移動し、X方向は同じくX軸方向リニアモータ26が駆動してガイドに沿って各装着ヘッド7が移動する。
そして、既に所定の各供給ユニット3は駆動されて部品取出位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸駆動モータ28の駆動により前記吸着ノズルを所定ストローク降下させ、当該部品供給ユニット3から電子部品を吸着し、更に上昇する。
そして、装着ヘッド7をXY方向に移動させて、部品認識カメラ9の上方に移動させて、吸着部品の撮像及びその画像取込を実行し、認識処理装置37により部品の位置認識処理をする。次に、プリント基板Pに付された位置決めマークを基板認識カメラ8が撮像し、認識処理装置37によりプリント基板Pの位置認識処理をする。そして、これらの認識処理結果に基づき、制御装置30は前記各リニアモータ25、26、θ軸駆動モータ27を制御してXYθ補正して、電子部品を左方の位置決め部4にあるプリント基板P上に装着する。
そして、左方の位置決め部4にある当該プリント基板P上に所定の電子部品が全て装着されると、両位置決め部4と4との間にあるプリント基板Pを右方の位置決め部4に移動させると共に左方の位置決め部4にあるプリント基板Pを両位置決め部4と4との間に移動させ、また上流側から左方の位置決め部4に移動させる。この後、電子部品装着装置1の左部に位置する各装着ヘッド7の吸着ノズルが左方の位置決め部4にあるプリント基板P上に装着し、電子部品装着装置1の右部に位置する各装着ヘッド7の吸着ノズルが右方の位置決め部4にあるプリント基板P上に装着する。以下、同様に各プリント基板Pに電子部品を装着するものである。
そして、プリント基板Pへの全ての電子部品の装着動作が終了した後の下流への基板搬送時は勿論のこと、これに限らず、所定の部品供給ユニット3群のうちの任意の部品供給ユニット3の収納テープTの送り動作が終了した後、任意の次の電子部品の送り動作が開始するまでの間に、前述したように、当該部品供給ユニット3群に対応するカッター装置10を動作させて、当該部品供給ユニット3群の電子部品を取出した後の各収納テープを切断する。
以上のように、本実施形態によれば、前記カッター装置10を本体機体11に設けられた一対の案内壁12A、12Bと、この一対の案内壁12A、12Bの一端部において両案内壁12A、12B間を連結する支持体である支持壁13に支持された固定刃14と、前記各案内壁12A、12Bに案内されながら移動する各被案内体20A、20Bに固定された可動刃22と、前記固定刃14と共に前記電子部品を取出した後の収納テープTを切断するための前記可動刃22を前記固定刃14に向けて移動させるための駆動源である駆動シリンダー23とから構成したから、部品点数を極力少なくして、メンテナンスが面倒でもなく、コストダウンが図れ、収納テープにおける電子部品の取出位置を一定として、切断のための時間を減少させることができる。
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。
1 電子部品装着装置
3 部品供給ユニット
11 本体機体
12A、12B 案内壁
13 支持壁
14 固定刃
20A、20B 被案内体
22 可動刃
23 駆動シリンダー
T 収納テープ

Claims (2)

  1. 複数並設された部品供給ユニットより収納テープ内の電子部品を部品保持具により取出して、基板上に前記部品保持具に保持された電子部品を装着するものであって、電子部品を取出した後の収納テープを切断するカッター装置を備えた電子部品装着装置において、
    前記カッター装置を本体機体に設けられた一対の案内壁と、この一対の案内壁の一端部において両案内壁間を連結する支持体に支持された固定刃と、前記各案内壁に案内されながら移動する各被案内体に固定された可動刃と、前記固定刃と共に前記電子部品を取出した後の収納テープを切断するための前記可動刃を前記固定刃に向けて移動させるための駆動源とから構成したことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 前記電子部品を取出した後の収納テープを切断するための前記可動刃の切断動作及びこの切断動作後の戻り動作をした際に前記可動刃が元に戻ったか戻らなかったかを検出する検出センサと、この検出センサが前記可動刃が元に戻らなかったことを検出した場合にその回数を計数するカウンタと、このカウンタが連続して所定回数に達した場合に異常終了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請求項1に記載の電子部品装着装置。
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