JP2015225991A - Component supply device and component supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品を製造ラインに供給する部品供給装置及び部品供給方法についての技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field regarding a component supply apparatus and a component supply method for supplying an electronic component to a production line.
基板への部品組み込みや電子装置製造などの分野においてICチップ等の電子部品をトレイに載置した状態でストックしておき、取り出したトレイから電子部品を取り出してラインに供給することが行われている。 In the field of mounting components on a substrate and manufacturing electronic devices, electronic components such as IC chips are stocked in a state of being mounted on a tray, and electronic components are taken out from the removed tray and supplied to a line. Yes.
ところで部品実装のために電子部品を供給する方式としては、エレベータ方式、直取り方式、段積み方式がある。
エレベータ方式は電子部品を載置した多数のトレイをストックするストッカ棚を上下させ、任意の位置のトレイをトレイ引出機構により取り出すことができるようにしているが、この場合、機構が大掛かりになり、装置コストも高い。さらに部品補充のためにはストッカ棚に電子部品を載置したトレイを入れていかなければならないため、補充の際には装置を停止させる必要があり、部品実装工程全体に時間的なロスが生ずる。
By the way, there are an elevator system, a direct take-up system, and a stacking system as a system for supplying electronic components for component mounting.
The elevator system moves up and down the stocker shelf that stocks a large number of trays on which electronic components are placed, and allows the tray at an arbitrary position to be taken out by the tray pulling mechanism. In this case, the mechanism becomes large. The equipment cost is also high. Furthermore, since it is necessary to put a tray on which electronic components are placed on the stocker shelf in order to replenish parts, it is necessary to stop the apparatus when replenishing, resulting in a time loss in the entire component mounting process. .
直取り方式は、1枚のトレイを所定位置に配置させて、トレイ上の電子部品を実装装置側のピックアップロボットで直接取り出していく方式である。当然トレイ供給に複雑な構成は不要だが、トレイ1枚のみに対応するため、部品補充が頻繁で、実装工程の停止時間が長くなる。 The direct picking method is a method in which one tray is arranged at a predetermined position, and electronic components on the tray are directly taken out by a pick-up robot on the mounting apparatus side. Of course, a complicated configuration is not necessary for tray supply, but since only one tray is supported, parts are frequently replenished, and the stop time of the mounting process becomes long.
段積み方式は、多数のトレイを積み重ねた状態でストックしておき、ピックアップロボットにより最上段のトレイから電子部品をピックアップしていく。
しかし、ストッカに先に入れた部品(下側のトレイに置かれた部品)ほど後に使用されるため、部品補充の際には、全トレイを使い切るか、上側のトレイを取り除いて部品を補充するなど、非効率な作業を要する。また空になったトレイを排除するには、トレイを持ち上げて横方向に移動させて廃棄しなければならず、平面的に廃棄用のスペースを確保しなければならない。
In the stacking method, a large number of trays are stacked and stocked, and electronic components are picked up from the uppermost tray by a pickup robot.
However, since the parts put in the stocker earlier (parts placed in the lower tray) are used later, when replenishing parts, all the trays are used up or the upper tray is removed to replenish the parts. Inefficient work is required. In order to eliminate an empty tray, the tray must be lifted, moved laterally and discarded, and a space for disposal must be secured in a plane.
これらのことを鑑みて本発明は、比較的簡易な構成ながら、部品補充に都合がよく、またスペース効率もよい部品供給装置を実現することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to realize a component supply apparatus that is convenient for component replenishment and has high space efficiency while having a relatively simple configuration.
第1に、本発明に係る部品供給装置は、電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーと、前記トレイストッカーの下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、前記収納空間に下方から接近して前記係止機構による係止を解除して前記収納空間内で最下方のトレイのみを受け取り、当該トレイを下方の部品取出位置に移送するトレイリフターと、前記トレイリフター上からトレイが略下方に排出されるように前記トレイリフターの姿勢を変化させる姿勢可変機構とを備えたものである。
この部品供給装置によれば、トレイストッカーには積み重ねたトレイを上方から装填していくとともに、その積み重ねた状態の下側からトレイが取り出されていく。さらにトレイストッカーから取り出されたトレイは、電子部品が取り出されて空になった後は、自重により略下方に排出される。
1stly, the component supply apparatus which concerns on this invention can store the tray which mounted the electronic component severally, and the storage space in which each stored tray can fall freely is formed, and this storage space is a lower surface. And a tray stocker formed with a locking mechanism that prevents free fall of the stored tray, and is disposed below the tray stocker so as to be movable in the vertical direction, and approaches the storage space from below. The tray lifter that releases the locking by the locking mechanism and receives only the lowermost tray in the storage space and transfers the tray to the lower component pick-up position, and the tray from above the tray lifter substantially downward. And a posture changing mechanism for changing the posture of the tray lifter so as to be discharged.
According to this component supply device, stacked trays are loaded into the tray stocker from above, and the trays are taken out from the lower side of the stacked state. Further, the tray taken out from the tray stocker is discharged substantially downward by its own weight after the electronic component is taken out and emptied.
第2に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記トレイリフターによって部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する部品移送機構をさらに備える場合もある。
部品移送機構によりトレイリフターによって部品取出位置に運ばれたトレイから電子部品が取り出され、後続の工程に受け渡される。
Secondly, the component supply apparatus according to the present invention may further include a component transfer mechanism that extracts and transfers an electronic component from the tray that has been transferred to the component extraction position by the tray lifter.
The electronic component is taken out from the tray carried to the component take-out position by the tray lifter by the component transfer mechanism, and delivered to the subsequent process.
第3に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記係止機構は、前記収納空間に下方から接近して最下段のトレイを載置したトレイリフターの上昇に応じて係止が解除され、かつ最下段のトレイを載置したトレイリフターの下降に応じて新たに最下段となるトレイに対する係止を開始する機構とされていることが望ましい。
これにより係止機構に対して制御不要で、トレイリフターの上昇とトレイを受け取ったトレイリフターの下降の過程で、トレイストッカーからトレイ1枚ずつの取出が実現できる。またトレイリフターは最下段のトレイの下方側からトレイを持ち上げた後に、最下段のトレイのみを下方に移送することになり、トレイリフターへの受け取りの過程でトレイに落下衝撃が加わることもない。
Thirdly, in the above-described component supply device according to the present invention, the locking mechanism is unlocked in response to the rise of the tray lifter that is close to the storage space from below and places the lowermost tray. In addition, it is desirable that the mechanism be configured to start locking with respect to the lowermost tray in response to the lowering of the tray lifter on which the lowermost tray is placed.
This eliminates the need for control of the locking mechanism, and allows one tray to be taken out from the tray stocker in the process of raising the tray lifter and lowering the tray lifter that has received the tray. Further, after the tray lifter lifts the tray from the lower side of the lowermost tray, only the lowermost tray is transferred downward, so that a drop impact is not applied to the tray in the process of receiving the tray lifter.
第4に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記部品移送機構は、前記部品取出位置の上方と、電子部品の搬送先位置との間を移動可能とされているとともに、前記トレイリフターの上下移動時には、前記搬送先位置に待避されることが望ましい。
これにより部品移送機構がトレイリフターの上昇下降の邪魔にならず、また移送先位置を待避位置として兼ねることができる。
Fourth, in the above-described component supply apparatus according to the present invention, the component transfer mechanism is movable between the component extraction position and the electronic component transport destination position, and the tray. When the lifter moves up and down, it is desirable to be retracted to the transfer destination position.
As a result, the component transfer mechanism does not interfere with the raising and lowering of the tray lifter, and the transfer destination position can also serve as a retracted position.
第5に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記収納空間は、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置の壁面は形成されておらず、前記トレイリフターは、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部が形成されていることが望ましい。
これにより、作業員がトレイストッカーに積み重ねた状態のトレイを装填する際の作業性を向上させるとともに、トレイリフターの位置に関わらず装填作業が容易となる。
Fifth, in the component supply apparatus according to the present invention described above, the storage space is not formed with a wall surface corresponding to the vicinity of the center of each side of the flat surface of the tray, and the tray lifter It is desirable that a notch is formed at a position corresponding to the vicinity of the center of each side of the plane.
This improves the workability when the worker loads the trays stacked on the tray stocker, and facilitates the loading operation regardless of the position of the tray lifter.
第6に、上記した本発明に係る部品供給装置においては、前記トレイリフターは、トレイを載置する面に通気孔が形成されていることが望ましい。
これによりトレイリフター上でのトレイの密着を回避し、滑り落ちやすくできる。
Sixth, in the above-described component supply apparatus according to the present invention, it is desirable that the tray lifter has a vent hole formed on a surface on which the tray is placed.
Thereby, it is possible to avoid the close contact of the tray on the tray lifter and to easily slip off.
本発明に係る部品供給方法は、電子部品を載置したトレイを複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間が形成され、該収納空間は下面が開放され、さらに収納したトレイの自由落下を妨げる係止機構が形成されているトレイストッカーに対して、該トレイストッカーの下方に配置されたトレイリフターを前記収納空間に下方からに接近させて前記係止機構による係止を解除し、前記収納空間内で最下方のトレイのみをトレイリフター上に受け取り、トレイリフターを下降させてトレイを下方の部品取出位置に移送する工程と、前記部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する工程と、前記トレイリフターの姿勢を変化させて、前記トレイリフター上からトレイを略下方に排出する工程と、を備える。
即ち、トレイストッカーに装填されたトレイについて積み重ねた状態の下側からトレイが取り出され、さらに空になったトレイは、自重により略下方に排出されることになる。
In the component supply method according to the present invention, a plurality of trays on which electronic components are placed can be stacked and stored, and a storage space in which each stored tray can freely fall is formed. Furthermore, with respect to a tray stocker having a locking mechanism that prevents free fall of the stored tray, a tray lifter disposed below the tray stocker is made to approach the storage space from below to use the locking mechanism. Unlocking, receiving only the lowermost tray in the storage space on the tray lifter, lowering the tray lifter and transferring the tray to the lower component extraction position, and transferred to the component extraction position Removing and transferring electronic components from the tray, and changing the posture of the tray lifter to eject the tray substantially downward from the tray lifter; Equipped with a.
That is, the trays are removed from the lower side of the stacked state of the trays loaded in the tray stocker, and the empty trays are discharged substantially downward due to their own weight.
本発明によれば、トレイストッカーから先入れ先出しでトレイを取り出すことができ、部品(トレイ)補充が容易であり、かつ実装工程を止める必要はない。そのうえトレイは上方のストッカ位置から下方に移送されて電子部品が取り出され、さらに下方に排出されるためスペース効率が非常に良い部品供給装置となる。 According to the present invention, it is possible to take out the tray from the tray stocker by first-in first-out, it is easy to replenish components (tray), and it is not necessary to stop the mounting process. In addition, the tray is transported downward from the upper stocker position, the electronic components are taken out, and are further ejected downward, so that the space supplying device becomes very efficient.
<部品供給装置の構成>
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず実施の形態の部品供給装置1の全体構成を述べる。
図1に示すように、部品供給装置1は、トレイストッカー2、トレイストッカー2の下方の中央ハウジング3、係止機構4、中央ハウジング3内において電子部品の取出を行うピックアップロボット5、下部ハウジング6、中央ハウジング3内において上下移動可能及び姿勢変更(傾斜)可能に取り付けられているトレイリフター7、トレイリフター7の上昇・下降を行う上下用エアシリンダー8、トレイリフター7の傾斜を実現するための傾斜用エアシリンダー9を備える。
<Configuration of parts supply device>
Embodiments of the present invention will be described below. First, the overall configuration of the
As shown in FIG. 1, the
部品供給装置1の最上部に設けられるトレイストッカー2は、多数のトレイ200を装填可能に構成されている。
トレイストッカー2の下方には、背面ベース板12に対して、中央ハウジング3としての構造体が取り付けられ、電子部品の取出を行う作業空間31が、中央ハウジング3の内部空間として形成されている。
中央ハウジング3には底面は設けられておらず、トレイリフター7が図1の位置にある状態で、トレイリフター7自体が、作業空間31においてトレイ200を載置する底面を構成する。
The
Below the
The
中央ハウジング3の下方には背面ベース板12及び中央ハウジング3と接合されたに下部ハウジング6が形成されている。この下部ハウジング6の内部空間に上下用エアシリンダー8、傾斜用エアシリンダー9が配置されている。上下用エアシリンダー8は、背面ベース板12に固定され、また傾斜用エアシリンダー9は上下用エアシリンダー8に取り付けられている。即ち上下用エアシリンダー8に軸受部84が設けられ、傾斜用エアシリンダー9の軸部94が軸受部84に取り付けられている。
A
下部ハウジング6の前面側には、傾斜部11が形成され、この傾斜部11に図示しない緊急停止用ボタンや操作パネル等が形成されている。
また下部ハウジング6の前面側の下方は、傾斜部11とは逆方向に傾斜する傾斜部13とされ、この傾斜部13には排出口14が形成されている。トレイリフター7が図3のように傾斜されることで、トレイリフター7に載置されているトレイ200が自重により滑り落ち、排出口14から排出される。排出されたトレイ200は、排出口14の下方に置かれたトレイ収集箱150内に落下する。
An
Further, a lower portion of the
下部ハウジング6より下方には、制御ユニット15が配置される。制御ユニット15の筐体内には、部品供給装置1の各種動作を制御するマイクロコンピュータ、駆動回路基板、電源部等が搭載されている。
A
このような部品供給装置1は、例えば図5に示すように実装装置110に隣接して配置されている。
実装装置110にはコンベア121により電子部品100を搬送するコンベア機構120が取り付けられており、部品供給装置1は、トレイ200から取り出した電子部品100をコンベア121上に移送する。電子部品100はコンベア121に実装装置110側に搬送され、実装装置110側の機構によりピックアップされて基板等への実装に用いられる。
Such a
The mounting
続いて部品供給装置1の各部の詳細について説明する。
まず部品供給装置1に装填されるトレイ200を図6上段に示す。図では、多数のトレイ200が積み重ねられた状態で示している。
各トレイ200は平面略長方形状とされ、各端部が上面から斜め下方に屈曲されて周縁面202が形成され、さらに周縁面202の下端が全周にわたって屈曲してフランジ203が形成された形状とされている。
そして上面には、長手方向に平行な溝が複数、短手方向に並ぶように形成され、この各溝が部品載置凹部201とされる。図の例では部品載置凹部201が10列設けられている。
各部品載置凹部201には、複数の電子部品100が載置される。この例では、1つの部品載置凹部201には9個の電子部品が並べて配置されるものとしている。従ってこの図の例では1つのトレイ200に90個の電子部品100が載置されている。
このように電子部品100が載置されたトレイ200が、必要数、積み重ねられて図1のようにトレイストッカー2に装填される。
Next, details of each part of the
First, the
Each
On the upper surface, a plurality of grooves parallel to the longitudinal direction are formed so as to be arranged in the short direction, and each groove is used as a
A plurality of
The required number of
トレイストッカー2は図6中段に示すように、4つのガイド板21により形成される。各ガイド板21は、中央ハウジング3を構成する上板3aの上面側に取り付けられている。
各ガイド板21は、それぞれ板状体が90度屈曲されて形成される主部21aを有し、4つのガイド板21が、その主部21aの90度屈曲内面側を内向きにして四隅を囲むように配置されている。この4つのガイド板21の主部21aによって囲まれた略直方体状の空間が、トレイ200の収納空間25となる。
The
Each
各ガイド板21の下部には、主部21aから90度屈曲されて成る取付部21bが形成されている。中央ハウジング3の上板3aは、収納空間25の直下全域は、トレイ200がそのまま通過できる通過窓3bとされており、各ガイド板21は、その取付部21bが通過窓3bの角部近傍にネジ止めや溶接等により固定されることで取り付けられている。
At the lower part of each
各ガイド板21の上部には、主部21aが外方に広げられるように屈曲された受入面21cが形成されている。受入面21cが形成されていることで、図6上段のような積み重なった状態のトレイ200を、作業者が容易に収納空間25に装填できるようにしている。
作業者によって受入面21c側から装填されたトレイ200は、その四隅が、各ガイド板21の主部21aの屈曲内面によってガイドされた状態で収納空間25に収まる。収納空間25内では各トレイ200は自由落下可能である。
また上記のように収納空間25の下方は通過窓3bとされており収納空間25の底板は存在しない。そのためトレイ200の作業空間31への落下を妨げるため、各ガイド板21には、係止機構4が取り付けられており、この係止機構4の係止爪41が、各ガイド板21の主部21aに設けられた窓部21dから、収納空間25側に突出するようにしている。この係止爪41が、収納空間25に装填されたトレイ200のうちの最下方のトレイ200のフランジ部203を係止することで、装填された全トレイ200の落下が妨げられるようにしている。
A receiving
The
As described above, the lower portion of the
なお図6では省略したが、図1に示すようにトレイストッカー2の上面には蓋22が設けられている。蓋22は回動支持部24を軸に開閉可能に構成されている。
作業者は蓋22を開けてトレイ200を装填する。また閉じた状態の蓋22はストッパ23により閉状態に維持される。
Although omitted in FIG. 6, a
The operator opens the
トレイリフター7は図6下段に示すように、上面側がトレイ200を載置可能とされる板体で形成される。この例では、トレイリフター7は、平面長方形状の板体から四隅が斜めに切り取られた形状となる斜辺部7c、長方形の各辺の略中央部が凹状に切り取られた形状となる切欠部7aを有する。また円形の通気孔7bが形成されている。
このトレイリフター7は、中央ハウジング3の通過窓3bを通過して、収納空間25に収納されたトレイ200のうちの最下段のトレイ200に接触可能とされる。なお四隅の斜辺部7cは、トレイリフター7が通過窓3bを通過したときにガイド板21と衝突しないようにするための逃げとして設けられている。
またトレイリフター7に上面四隅には、係止解除突起71が設けられている。
係止解除突起71は外側斜面71aと内側斜面71bが形成されている。後述するが、外側斜面71aは係止機構4の係止解除のために用いられ、内側斜面71bはトレイ200の受け取りに用いられる。
As shown in the lower part of FIG. 6, the
The
The
The locking
このトレイリフター7は、図1〜図4に示すように、上下用エアシリンダー8及び傾斜用エアシリンダー9によって支持されている。
上下用エアシリンダー8のピストンロッド81側の先端に軸支部82が設けられ、この軸支部82にトレイリフター7の下面側の軸受部72が取り付けられる。
また上下用エアシリンダー8のピストンロッド81側の傾斜用エアシリンダー9が取り付けられている。傾斜用エアシリンダー9のピストンロッド91側の先端には軸支部82が設けられ、この軸支部92にトレイリフター7の下面側の軸受部73が取り付けられる。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
A
Further, a tilting
図1はトレイリフター7が部品取出位置にある状態を示している。この部品取出位置にある状態で、トレイリフター7上にトレイ200から、ピックアップロボット5によって電子部品100が取り出される。
図2はトレイリフター7が上下用エアシリンダー8によって上昇された状態を示している。トレイリフター7が下方から収納空間25に接近し、最下段のトレイ200を受け取るときの状態である。係止機構4の解除については後述する。
上下用エアシリンダー8が伸長/短縮し、また傾斜用エアシリンダー9は上下用エアシリンダー8のピストンロッド81側に取り付けられていることで、トレイリフター7は水平状体を保ったまま上昇/下降を行うことができる。
FIG. 1 shows a state in which the
FIG. 2 shows a state where the
The upper and
図3は、図1の部品取出位置にある状態から、傾斜用エアシリンダー9のピストンロッド91が引き込まれることで、トレイリフター7が傾斜された状態である。
傾斜用エアシリンダー9のピストンロッドが引き込まれると、軸受部72,73で支持されているトレイリフター7は図のように傾斜することになる。
これによりトレイリフター7上のトレイ200が滑り落ちる。特にトレイ200を載置する面に通気孔7bが形成されていることで、トレイ200の下面側とトレイリフター7の上面の間に密封空間ができず、トレイリフター7上面でトレイ200が密着することがない。このためトレイリフター7の傾斜に応じてトレイ200は自然に滑り落ちる。
FIG. 3 shows a state in which the
When the piston rod of the tilting
As a result, the
図1のようにトレイリフター7が部品取出位置にある状態で、ピックアップロボット5によって電子部品100の取出が行われる。図の例では、ピックアップロボット5は、アーム51に9個の吸着ヘッド52を備えたものとしている。
アーム53の付け根側には昇降機構53が設けられており、アーム51全体は昇降可能とされる。アーム51がトレイ200の1つの部品載置凹部201の真上に位置した状態で、昇降機構53によりアーム51が降下されることで、各吸着ヘッド52はトレイ200上の電子部品100の上面に当接する状態となる。この際に図示を省略したエアチューブを介して吸引が行われることで、各吸着ヘッド52が電子部品100を吸着する。その状態で昇降機構53が上昇されることで、トレイ200から電子部品100がピックアップされる。上述のように1つの部品載置凹部201には9個の電子部品100が載置されているが、この9個の電子部品100を9個の吸着ヘッド52により一斉にピックアップすることができる。
In the state where the
A
アーム51及び昇降機構53は、図1〜図4に示すスライド部54によってスライド移動される。スライド部54は内部のモータでピニオンギア57を駆動する。スライド部54はガイドレール55に対して摺動可能に取り付けられるとともに、ピニオンギア57がラックギア56と歯合するようにされている。これによりスライド部54は、ラック・ピニオン機構によりガイドレール55に沿ってスライド可能とされる。即ちアーム51全体がガイドレール55に沿ってスライド移動可能である。
図4からわかるように、ガイドレール55は、部品供給装置1の背面側から見て左右方向に配されており、アーム51を作業空間31からコンベア121上方に至る間、移動可能とされている。即ちアーム51(スライド部54)は、実線で示すコンベア上方位置と、二点鎖線で示す位置の間をスライド可能とされている。
The
As can be seen from FIG. 4, the
例えば二点鎖線で示す位置において、上述のように9個の吸着ヘッド52で9個の電子部品100をピックアップした後、アーム51が実線で示すコンベア121上に移送され、昇降機構53で降下された状態で吸着ヘッド52による吸引が解除されることで、9個の電子部品100は、コンベア121上に載せられることになり、コンベア121によって移送される。
For example, at the position indicated by the two-dot chain line, after the nine
<係止機構とトレイ受け取り動作>
次に係止機構4の構造と、トレイリフター7によるトレイ200の受け取り動作について説明する。まず図7、図8Aを参照して係止機構4の構造を説明する。係止機構4は、基体部42に軸部42aが設けられ、この軸部42aがU字状に形成された固定部43の軸受け43aに挿通されている。固定部43はU字状の底面部分がガイド板21の主部21aの側面にネジ47で固定されている。
軸部42aにはトグルばね44の中央コイル部分44aが装着されており、トグルばねの一方の開放端44bは固定部43に当接し、他方の開放端44cは屈曲されて基体部42の側面に押しつけられる。従って基体部42は軸部42aを中心にして下端側が収納空間25側に向かう方向に、トグルばね44による付勢力の限度内で付勢されている。
<Locking mechanism and tray receiving operation>
Next, the structure of the
A
また基体部42には取付ピン42b、ストッパピン42c、軸ピン42dが形成されている。
係止爪41は、その軸孔41aに軸ピン42dが挿通されることで、基体部42に対して回動可能に取り付けられている。この状態で、係止爪41の先端部41cがガイド板21の窓部21dから収納空間25側に突出しており、先端部41cがトレイ200の下部を支えることができるようにされている。
また係止爪41にはバネ取付部41bが形成されている。このバネ取付部41bと、取付ピン42bの間にコイルバネ45が渡されている。これにより係止爪41は、軸孔41aを中心に先端部41cが上方に向かう回動方向に付勢される。但し、その回動は、ストッパピン42cにより制限される。
The
The locking
The latching
また基体部42には軸部42eが設けられ、軸部42eに扁平な円柱形状の当接体46が回転可能に取り付けられている。但し、当接体46は必ずしも回転可能としなくてもよく、基体部42に一体的に形成されていてもよい。
この当接体46はトレイリフター7に設けられた係止解除突起71と当接する。
The
The
このような係止機構4の動作を伴う、トレイリフター7によるトレイ200の受け取り動作を図8、図9、図10で説明する。
まず図8Aは、トレイストッカー2にトレイ200が装填されているときの状態を表している。上方からトレイ200が収納空間25に入れられてきたとき、最下段のトレイ200は、そのフランジ部203が係止爪41の先端部41に当接する。そしてトレイ200の重さにより係止爪41が回動し、図8Bのように先端部41cが略水平になった状態で、最下段のトレイ200を支持する。この状態で多数のトレイ200がトレイストッカー2に収納される。
The operation of receiving the
First, FIG. 8A shows a state when the
図8Bではトレイリフター7が上昇し、トレイストッカー2の下方に接近した状態を示している。
トレイ200を受け取る場合、トレイリフター7はさらに上昇し、図8Cのようにトレイリフター7の上面が、収納空間25に装填されたトレイ200のうち最下段のトレイ200に当接した状態となる。この時点では、係止端41はまだトレイ200の下側を支えている状態である。
なお、トレイリフター7が上昇してきたとき、最下段のトレイ200は、係止解除突起71の内側斜面71bに案内されてトレイリフター7上に位置決めされた状態で載置される。
FIG. 8B shows a state where the
When the
When the
トレイリフター7は、このようにトレイ200に当接した状態から、図9A、図9Bのように、さらにわずかに上昇される。
トレイリフター7が図9Aの位置まで上昇されると、係止解除突起71の外側斜面71aが当接体46の円周面に当接する。係止解除突起71の上昇に伴って、当接体46は収納空間25から離れる方向に移動されていく。これにより基体部42の下端側がトグルばね44の付勢に逆らって収納空間25から離れる方向に移動され、コイルバネ45で付勢されている係止爪41は、その先端部41cが最下段のトレイ200のフランジ部203から抜けるように回動する。トレイリフター7は、図9Bの状態まで上昇され、係止爪41による係止は完全に解かれた状態となる。即ち積み重ねられた全トレイ200はトレイリフター7によって持ち上げられている状態となる。
The
When the
その後、トレイリフター7は下降される。下降の過程で逆の動作が行われる。即ち係止解除突起71の下降に従って、トグルばね44の付勢により当接体46及び基体部42の下端側が収納空間25側に近づく。これにより図9Cのように係止爪41の先端部41cが開いていく。
さらにトレイリフター7が下降すると、図10Aのように下から2番目のトレイ200のフランジ部203に先端部41cが掛かり、さらに下降すると、図10Bのように積み重ね状態のトレイ200の重量が先端部41cにかかった状態となる。つまり下から2番目から最上段までのトレイ200を、係止爪41が支持している状態となる。
引き続きトレイリフター7が下降していくと、図10Cのように、係止爪41による支持が解かれた最下段のトレイ200のみがトレイリフター7上に載置された状態となり、そのまま図1に示した部品取出位置まで搬送される。
Thereafter, the
When the
When the
このように、トレイリフター7がトレイストッカー2に下方から接近して最下段のトレイ200に当接し、さらにわずかに全トレイ200を持ち上げ、その後下降することで、最下段のトレイ200のみが係止機構4の係止を解かれ、トレイリフター7に受け渡され、他のトレイ200は引き続き係止機構4により落下しないように係止される。
In this way, the
<工程手順>
以上の構造の本実施の形態の部品供給装置1における動作の流れを図11に示す。図11に示す工程は、制御ユニット15内のマイクロコンピュータにより、各部の動作が制御されて実現される。
実装装置110に対して電子部品100を供給する際には、図11のステップS1〜S6が繰り返し実行される。
<Process procedure>
FIG. 11 shows an operation flow in the
When supplying the
ステップS1:アーム待避
トレイリフター7によるトレイ200の受け取りに先立って、ピックアップロボット5のアーム51をスライド移動させ、作業空間31から待避させる。待避位置は図4に実線で示したコンベア121の上方位置とする。
Step S1: Arm Retreat Prior to receiving the
ステップS2:トレイリフター7の上昇
上下用エアシリンダー8によりトレイリフター7を上昇させ、トレイストッカー2から最下段のトレイ200の受け取りを行う。
具体的には、トレイリフター7を図1の部品取出位置にある状態からトレイストッカー2の下部に向かって上昇させ、最下段のトレイ200に当接させ、さらにそのまま図9Bの位置に至らせるまでの上昇動作となる。
Step S2: Raising the
Specifically, the
ステップS3:トレイリフター7の下降
上下用エアシリンダー8によりトレイリフター7を下降させ、トレイストッカー2から受け取った最下段のトレイ200を図1の部品取出位置にまで搬送する。
具体的には、トレイリフター7を図9Bの位置から図1の状態にまで下降させる。この下降の過程で、図9、図10で説明したように、1つのトレイ200のみを受け取って搬送する動作が実現される。
Step S3: Lowering of the
Specifically, the
ステップS4:ピックアップロボット5による部品取出/移送
部品取出位置に搬送されたトレイからピックアップロボット5による電子部品100のコンベア121への移送を行う。
トレイ200には第1列から第10列までの部品載置凹部201があり、各部品載置凹部201に9個の電子部品100が載置されている。ピックアップロボット5は、まずスライド部54の動作でアーム51を第1列の部品載置凹部201の直上に位置させる。そして昇降機構53によりアーム51を下降させる。その状態で9個の吸着ヘッド52の吸引を開始し、9個の電子部品100を吸着する。
昇降機構53によりアーム51が上昇され、その後スライド部54によりアーム51がコンベア120の直上位置に移動される。そして昇降機構53によりアームが下降された位置で吸着ヘッド52の吸着が終了され、9個の電子部品100はコンベア121上に置かれることになる。これで1列分9個の移送が完了する。
このような動作が第10列まで繰り返されることで、トレイ200上の全ての電子部品100がコンベア121に移送されて、コンベア121により実装装置110に供給されていく。
Step S4: Component pick-up / transfer by the pick-up
The
The
By repeating such an operation up to the tenth row, all the
なお、コンベア121は図5のようにトレイ200の部品載置凹部201としての溝と平行に配置されており、一列分の9個の電子部品100は、コンベア121上で進行方向に直線に並んで載置される。このコンベア121上では例えば光センサ等で電子部品100の有無を確認するようにしており、1列分の電子部品100がアーム51の直下の範囲から捌けたことを確認してから、次の列の9個の電子部品100がコンベア121上に移送されるようにしている。
As shown in FIG. 5, the
ステップS5:トレイ排出
トレイ200上の全ての電子部品100をコンベア121に移送し、トレイ200が空になった時点で、トレイ排出を行う。この場合、傾斜用エアシリンダー9を駆動して、図3のように傾斜させる。トレイ200は自然に落下し、排出される。
Step S5: Tray discharge All
ステップS6:トレイリフターの水平復帰
傾斜状態にした後、トレイの落下に必要な所定時間を経たら、傾斜用エアシリンダー9を駆動して、トレイリフター7を図1の水平状態に復帰させる。
その後、再びステップS1からの手順が行われる。
Step S6: Returning the tray lifter to the horizontal position After a predetermined time required for the tray to fall after the tilted state, the tilting
Thereafter, the procedure from step S1 is performed again.
<まとめ及び変形例>
以上、本実施の形態の部品供給装置1について説明してきた。実施の形態によれば以下の効果が得られる。
<Summary and modification>
The
実施の形態の部品供給装置1は、電子部品100を載置したトレイ200を複数、重ねて収納可能で、収納された各トレイが自由落下可能な収納空間25が形成され、該収納空間25は下面が開放され、さらに収納したトレイ200の自由落下を妨げる係止を行う係止機構4が形成されているトレイストッカー2を備える。またトレイストッカー2の下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、収納空間25に下方から接近して係止機構4による係止を解除して収納空間25内で最下方のトレイ200のみを受け取り、当該トレイ200を下方の部品取出位置に移送するトレイリフター7と、トレイリフター7上からトレイ200が略下方に排出されるようにトレイリフター7が傾斜するように姿勢を変化させる姿勢可変機構(傾斜用エアシリンダー9)を備える。
The
この部品供給装置1によれば、トレイストッカー2には上方から、トレイ200を逐次装填していくことができる。つまり部品補充の際は、単にトレイストッカー2の上方から新たな電子部品入りのトレイ200を装填していくだけでよく、実装装置110を含めた実装工程を部品補充のために停止させる必要はない。これにより工程効率を著しく向上させることができる。
また積み重なった状態で納品される複数のトレイ200をそのままトレイストッカー2に装填すれば良いため、部品補充作業も非常に容易である。
According to this
In addition, since a plurality of
またトレイストッカー2に先に入れたトレイ(収納空間25内で下側のトレイ200)から先に使用されることで、先入れ先出しが実現できる。このため使用途中の状態からでも部品補充による悪影響はない。例えば従来の先入れ後出しの場合は、ストッカ内の残部品数をわざわざ把握していなければ適切に部品補充ができなかったり、最下部のトレイに残った部品を使用するために面倒な入れ替えが生ずることがあるが、本実施の形態ではこのようなことは発生しない。また先に入れた電子部品100を後から使用することで生ずる可能性のある部品ロットの逆転といったことも発生しない。
Further, the first-in first-out operation can be realized by using the tray first placed in the tray stocker 2 (the
また、トレイストッカー2から取り出されたトレイ200は、電子部品100が取り出された後、トレイリフター7の傾斜により自重で下方に排出される。このため、トレイ排出のためにトレイを持ち上げて移動させる機構は不要である。従って部品供給装置1の構造自体が簡易なものとなる。
またトレイ200は、トレイストッカー2から作業空間31に下方に搬送され、さらに下方に排出されるというように、部品供給装置1はトレイ200については下方への移送のみとしている。これはトレイ移動・排出のため横方向のスペースを不要とすることを意味し、スペース効率が非常によい。結果として製造ラインにおける部品供給装置1の配置スペースは小さくでき、設備配置上有利である。部品供給装置1を図5のように実装装置110の横に配置する際などにも都合がよい。
The
In addition, the
また実施の形態の部品供給装置1においては、トレイリフター7によって部品取出位置に移送されたトレイ200から電子部品を取り出して移送する部品移送機構としてピックアップロボット5を備えている。ピックアップロボット5により電子部品100が、部品供給装置1の横に配置されたコンベア121に移送されることで、部品供給装置1のみで電子部品100を取り出すことが実現され、後続の工程に便利となる。
なお、変形例として、ピックアップロボット5等の部品移送機構を備えない部品供給装置1も実現可能である。例えば作業空間31に実装装置110側のロボットアームが進入して、トレイリフター7上のトレイ200から電子部品100を取り出すようにすることもできる。
In addition, the
As a modification, a
また実施の形態の部品供給装置1では、図8、図9、図10で説明したように、係止機構4は、収納空間25に下方から接近して最下段のトレイ200を載置したトレイリフター7の上昇に応じて係止が解除され、かつ最下段のトレイ200を載置したトレイリフター7の下降に応じて新たに最下段となるトレイ(それまで下から2番目であったトレイ)に対する係止を開始する機構とされている。
これにより係止機構4に対して制御不要で、トレイリフター7の上昇とトレイ200を受け取ったトレイリフター7の下降という単純な動作の過程で、トレイストッカー2からトレイ200を1枚ずつの取り出すということが実現できる。電子部品100の取出工程を進行させるための全体の制御も簡易となる。
さらにトレイリフター7は収納空間25内の全トレイ200を持ち上げた後に、降下して最下段のトレイ200のみを下方に移送することになり、トレイリフター7への受け取りの過程で全てのトレイ200に落下衝撃が加わることがない。このため全てのトレイ200上の電子部品100は安定して載置された状態を保つことができる。
In the
As a result, no control is required for the
Further, the
また部品移送機構(ピックアップロボット5)は、作業空間31における部品取出位置の上方と、電子部品の搬送先位置としたコンベア121上の位置との間を移動可能とされている。そしてトレイリフター7の上下移動時には、ピックアップロボット5のアーム51は搬送先位置に待避される。これによりアーム51がトレイリフターの上昇下降の邪魔にならず、また移送先位置を待避位置として兼ねることができ、待避位置として余分なスペースを確保する必要もない。このため部品供給装置1自体に必要とされるスペースも最小限とすることができる。
Further, the component transfer mechanism (pickup robot 5) is movable between a position above the component take-out position in the work space 31 and a position on the
また収納空間25は、4つのガイド板21の内方の空間として形成されることで、収納空間25には、トレイ25の平面の各辺の中央部近辺に相当する位置の壁面は形成されておらず、またトレイリフター7は、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部7aが形成されている。
収納空間25に壁面が形成されていないことで、作業員がトレイストッカー2に積み重ねた状態のトレイ200を装填する際の作業性が向上される。つまり多数のトレイ200を上から装填して、そのまま手に持って、下方まで入れていくことができる。収納空間25内でトレイ200を落下させるということも生じさせないで装填を完了できる。これにより部品補充の作業効率を高めることができる。
さらにトレイリフター7の切欠部7aにより、トレイを支えた作業者の指が収納空間25の最下方でもトレイリフター7に触れない状態を保てるため、トレイリフター7の位置に関わらず、トレイ装填ができる。つまり例えばトレイリフター7が図2の位置状態で装置が停止されているような場合があっても、作業者はトレイを通常通り手で支えたままで収納空間25内に入れていくことができる。
The
Since no wall surface is formed in the
Further, the
またトレイリフター7には、トレイ200を載置する面に通気孔7bが形成されている。これにより、トレイリフター上でのトレイが密着してしまうことをなくし、傾斜させたときにトレイがスムースに滑り落ちるようにできる。
The
なお、実施の形態で説明した構成は一例であり、多様な変形例が想定される。
ピックアップロボット5を搭載する場合において、吸着ヘッド52数は1つ以上であればよい。また部品をピックアップするヘッド機構は吸着タイプに限られない。
トレイ200や電子部品100のサイズに応じて吸着ヘッド52等のピックアップヘッドの位置が可変できるものとしてもよい。
複数のピックアップヘッドを設ける場合に、取出動作としては、全てが同時に電子部品100をピックアップしてもよいが、一部のピックアップヘッドのみが用いられたり、順番に用いられるなどの動作シーケンスを実現することもできる。
またピックアップロボット5のアーム51は、電子部品100の取出や移送のためにスライド移動するものとしたが、アーム51が支点を中心に円方向移動するような形態も考えられる。
Note that the configuration described in the embodiment is merely an example, and various modifications are assumed.
When the pick-up
The position of the pickup head such as the
When a plurality of pickup heads are provided, all of the
In addition, the
係止機構4は4つ設けた例としたが、より多数設けることも当然考えられる。電子部品100を含めた収納空間25内の多数のトレイ200の総重量を支える必要があるため、収納空間25に収納可能なトレイ200の総重量に応じて係止機構4の数や位置が適宜決められれば良い。
Although four
排出のトレイリフター7の構造や姿勢変更の態様も各種考えられる。
例えばトレイリフターが、複数の板状体が水平姿勢を取ることでトレイ200を載置可能に形成されるようにし、排出の際は、各板状体が垂直姿勢を取ることで、載置されたトレイが落下するような機構も想定される。
Various forms of the structure and posture change of the
For example, a tray lifter is formed so that a plurality of plate-like bodies can be placed in a horizontal posture so that the
1…部品供給装置
2…トレイストッカー
3…中央ハウジング
4…係止機構
5…ピックアップロボット
6…下部ハウジング
7…トレイリフター
8…上下用エアシリンダー
9…傾斜用エアシリンダー
100…電子部品
200…トレイ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記トレイストッカーの下方に配置されて上下方向に移動可能とされ、前記収納空間に下方から接近して前記係止機構による係止を解除して前記収納空間内で最下方のトレイのみを受け取り、当該トレイを下方の部品取出位置に移送するトレイリフターと、
前記トレイリフター上からトレイが略下方に排出されるように前記トレイリフターの姿勢を変化させる姿勢可変機構と、を備えた
部品供給装置。 A plurality of trays on which electronic parts are placed can be stacked and stored, and a storage space in which each stored tray can freely fall is formed. The storage space has an open bottom surface and further prevents free fall of the stored tray. A tray stocker in which a locking mechanism is formed;
It is arranged below the tray stocker and can be moved in the vertical direction, approaches the storage space from below, releases the locking by the locking mechanism, and receives only the lowermost tray in the storage space, A tray lifter for transferring the tray to a lower part picking position;
A component supply device comprising: a posture changing mechanism that changes a posture of the tray lifter so that the tray is discharged substantially downward from above the tray lifter.
請求項1に記載の部品供給装置。 The component supply apparatus according to claim 1, further comprising a component transfer mechanism that takes out and transfers an electronic component from a tray transferred to a component extraction position by the tray lifter.
請求項1又は請求項2に記載の部品供給装置。 The locking mechanism is unlocked in accordance with the rise of the tray lifter on which the lowermost tray is placed, approaching the storage space from below, and the tray lifter on which the lowermost tray is placed is lowered. The component supply apparatus according to claim 1, wherein the component supply apparatus is configured to start locking with respect to a tray that is newly at the lowest level.
請求項2に記載の部品供給装置。 The component transfer mechanism is movable between an upper position of the component take-out position and a transfer destination position of the electronic component, and is retracted to the transfer destination position when the tray lifter moves up and down. 2. The component supply apparatus according to 2.
前記トレイリフターは、トレイの平面の各辺の中央部近辺に相当する位置に切欠部が形成されている
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の部品供給装置。 The storage space is not formed with a wall surface at a position corresponding to the vicinity of the center of each side of the plane of the tray,
The component supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the tray lifter has a notch formed at a position corresponding to a vicinity of a central portion of each side of a plane of the tray.
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の部品供給装置。 The component supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the tray lifter has a vent hole formed on a surface on which the tray is placed.
前記部品取出位置に移送されたトレイから電子部品を取り出して移送する工程と、
前記トレイリフターの姿勢を変化させて、前記トレイリフター上からトレイを略下方に排出する工程と、を備えた
部品供給方法。 A plurality of trays on which electronic parts are placed can be stacked and stored, and a storage space in which each stored tray can freely fall is formed. The storage space has an open bottom surface and further prevents free fall of the stored tray. With respect to the tray stocker in which the locking mechanism is formed, a tray lifter disposed below the tray stocker is made to approach the storage space from below to release the locking by the locking mechanism, and the storage space Receiving only the lowermost tray on the tray lifter, lowering the tray lifter and transferring the tray to the lower part picking position;
A step of removing and transferring the electronic component from the tray transferred to the component extraction position;
Changing the posture of the tray lifter and discharging the tray substantially downward from the tray lifter.
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