JP2016119390A - 部品供給方法および部品供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる部品供給方法および部品供給装置を提供する。【解決手段】部品供給装置は、トレイ30を格納するトレイ格納部31と、トレイ移載位置で移載されたトレイ30を部品供給位置まで移送するトレイ移送部32と、トレイ格納部31に格納されたトレイ30をトレイ移載位置でトレイ移送部32に移載するトレイ移載部と、を備える。また、トレイ移載部はトレイ30を水平回転させる回転機構を有する。姿勢の異なる第1の部品3A、第2の部品3Bが混在したトレイ30を対象とする部品供給方法においては、第1の部品3Aが部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイ30を部品供給位置まで移送する。そして、第1の部品3Aを供給後、第2の部品3Bが部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部によってトレイを回転させる。【選択図】図10

Description

本発明は、トレイに格納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法および部品供給装置に関するものである。
電子部品実装分野においては、部品搭載部を構成する搭載ヘッド(ピックアップヘッド)によって部品を基板に実装する部品実装装置が広く用いられている。従来、搭載ヘッドに部品を供給する手段の一つとして、トレイ供給装置が知られている(例えば特許文献1を参照)。特許文献1に示すトレイ供給装置は、複数の部品を格子状に収納したトレイが段積み状態で格納されたトレイ格納部を備えている。トレイ格納部の下方にはベルトコンベアなどから構成されるトレイ搬送部が設けられており、トレイ搬送部はトレイ格納部から供給されたトレイを部品供給位置まで搬送する。搭載ヘッドは吸着ノズルを有しており、この吸着ノズルによって部品供給位置まで搬送されたトレイから部品を取り出して基板に搭載する。
近年、部品の形状は多用化し、例えばL字形状などの部品が基板の製造に用いられるようになってきた。このような部品をできるだけ多くトレイに収納するため、部品の姿勢(向き)を一部で異ならせる場合がある。L字形状の部品を例に挙げると、一部の部品を水平面内において180°だけ回転させ、姿勢の異なるそれぞれの部品に対応する一辺を互いに向けた状態でこれらの部品を並べる。これにより、全ての部品を同じ姿勢とする場合に比べてより多くの部品をトレイに収納することができる。
特開2012−156223号公報
しかしながら、従来のトレイ供給装置では、トレイに異なる姿勢で収納された部品が混在する場合、特定の姿勢で収納された部品の供給を終えた後にトレイを一旦回収し、オペレータによってトレイの向きを変えてトレイ供給装置に再びセットする必要があった。そのため、部品の供給効率が著しく低下するという問題があった。
また、この問題を解決する一つの手段として、部品が部品搭載部に供給すべき方向を向くように吸着ノズルによって部品を回転させる方法がある。しかしながら、この方法では、搭載角度を補正するために吸着ノズルは部品の取り出しを終える度に部品を大幅に回転させる必要があるため、生産性が著しく低下するという問題があった。
そこで本発明は、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる部品供給方法および部品供給装置を提供することを目的とする。
本発明の部品供給方法は、トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法であって、前記部品供給装置は、トレイを格納するトレイ格納部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部へ部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有し、トレイには、第1の姿勢で収納された第1の部品と、第1の姿勢とは水平面内における角度が異なる第2の姿勢で収納された第2の部品が混在しており、第1の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送する第1のトレイ移送工程と、前記第1の部品を前記部品搭載部に供給した後、第2の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させるトレイ回転工程と、を含む。
本発明の部品供給装置は、トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置であって、トレイを格納するトレイ格納部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部に部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有する。
本発明によれば、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる。
本発明の一実施の形態における部品実装機の平面図 本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品実装装置の部分斜視図および部品供給装置の斜視図 本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置の正面図 (a)本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置が備えるトレイ移送部の斜視図(b)(c)本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置が備えるトレイ移送部の動作説明図 本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置の平面図 本発明の一実施の形態における部品実装機の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態における第1の部品供給方法のフローチャート (a)(b)本発明の一実施の形態における第1の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第1の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第1の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第1の部品供給方法の動作説明図 本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法のフローチャート (a)(b)本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図 (a)(b)本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図 本発明の一実施の形態における第2の部品供給方法の動作説明図
まず図1を参照して、本発明の一実施の形態における部品実装機について説明する。部品実装機1は液晶パネルなどの基板2(図2)に部品3を実装する機能を有しており、部品実装装置4と部品供給装置5を含んで構成される。以下、基板2の搬送方向をX方向、X方向と水平面内において直交する方向をY方向と定義する。また、XY平面に対して垂直な方向をZ方向と定義する。
部品実装装置4は、X方向に並列した基台4a,4b,4cに対して、以下に説明する作業部を配置して構成される。すなわち、部品実装装置4は、基台4aに基板搬入部6、基台4bにテープ貼り付け部7、部品搭載部8、部品圧着部9、基台4cに基板搬出部10を配置し、これらの前方側(紙面下側)の領域に基板移載部11を配置して構成される。
基板搬入部6は、部品実装装置4よりも上流側(紙面左側)に配置された上流側設備で所定の作業を終えた基板2を搬入する作業部である。基板搬入部6は、X方向に並列した複数の基板保持テーブル12を備えている。基板保持テーブル12は、上流側設備から搬出された基板2を保持する。
テープ貼り付け部7は、接着テープの一種であって、異方性導電フィルムをテープ状にしたACF(Anisotropic Conductive Film)テープを基板2に貼り付ける作業部である。このテープ貼り付け部7は、基板位置決め機構13と貼り付け機構14を含んで構成される。基板位置決め機構13は、X方向に並列した複数の基板保持テーブル15を備えている。基板保持テーブル15は、基板搬入部6から搬出された基板2を保持する。基板位置決め機構13は、基板保持テーブル15が保持する基板2を所定の方向に移動させ、ACFテープの貼り付けが行われるテープ貼り付け位置に位置決めする。貼り付け機構14は複数の圧着ツールを備えている。圧着ツールは、所定の長さ寸法に切断されたACFテープを基板2に圧着する。これにより、基板2にACFテープが貼り付けられる。
部品搭載部8は、ACFテープを介して基板2に部品3を搭載する作業部である。この部品搭載部8は、基板位置決め機構16と、基板位置決め機構16よりも後方側(紙面上側)に設けられた部品搭載機構17を含んで構成される。基板位置決め機構16は、X方向に並列した複数の基板保持テーブル18を備えている。基板保持テーブル18は、テープ貼り付け部7から搬出された基板2を保持する。基板位置決め機構16は、基板保持テーブル18が保持する基板2を所定の方向に移動させ、部品3の搭載が行われる部品搭載位置に位置決めする。
基板位置決め機構16と部品搭載機構17との間にはバックアップ部19が設けられている。図2に示すように、バックアップ部19は、部品搭載位置に位置決めされた基板2であって、ACFテープ(図示省略)が貼り付けられた位置を含む縁部を下方から支持する。
図1および図2において、部品搭載機構17は、搭載ヘッド20とヘッド移動機構21を含んで構成される。搭載ヘッド20は部品3を吸着して保持可能な吸着ノズル20aを備えている。搭載ヘッド20は、後述する部品供給装置5から供給された部品3を吸着ノズル20aによって吸着し、部品搭載位置に位置決めされた基板2に搭載する。
図1において、ヘッド移動機構21はY方向に並行に設けられた2個のY軸移動テーブル21Yと、Y軸移動テーブル21Yに架設されY方向に移動自在なX軸移動テーブル21Xを含んで構成される。搭載ヘッド20は、X軸移動テーブル21Xに対してX方向に移動自在に取り付けられている。ヘッド移動機構21は、搭載ヘッド20をX方向、Y方向に移動させる。これにより、搭載ヘッド20は部品供給装置5から部品3が供給される部品供給位置と、基板2に部品3を搭載する部品搭載位置との間を移動する。
図1において、部品圧着部9は、基板2に搭載された部品3を圧着する作業部である。この部品圧着部9は、基板位置決め機構22と圧着機構23を含んで構成される。基板位置決め機構22は、X方向に並列した複数の基板保持テーブル24を備えている。基板保持テーブル24は、部品搭載部8から搬出された基板2を保持する。基板位置決め機構22は、基板保持テーブル24が保持する基板2を所定の方向に移動させ、部品3の圧着が行われる部品圧着位置に位置決めする。圧着機構23は複数の圧着ツールを備えており、この圧着ツールによってACFテープを介して基板2に部品3を押し付けて圧着する。本明細書において、「実装」とは、テープ貼り付け部7、部品搭載部8、部品圧着部9において実行される各種の作業の総称をさす。
図1において、基板搬出部10は、部品圧着部9によって部品3が圧着された基板2を部品実装装置4の下流(紙面右側)に配置された下流側設備へ搬出する作業部である。基板搬出部10は、X方向に並列した複数の基板保持テーブル25を備えている。基板保持テーブル25は、部品圧着部9から搬出された基板2を保持する。基板保持テーブル25に保持された基板2は、基板2を取り出して下流側へ搬出可能な搬出手段(図示省略)によって下流側設備に搬出される。
基板移載部11は、隣接する作業部間で基板2の移載(受け渡し)を行う作業部であり、X方向に移動自在な第1の基板移載機構26A、第2の基板移載機構26B、第3の基板移載機構26C、第4の基板移載機構26Dを含んで構成される。第1の基板移載機構26Aは、基板搬入部6から基板2を受け取ってテープ貼り付け部7の基板保持テーブル15に載置する。第2の基板移載機構26Bは、テープ貼り付け部7から基板2を受け取って部品搭載部8の基板保持テーブル18に載置する。第3の基板移載機構26Cは、部品搭載部8から基板2を受け取って部品圧着部9の基板保持テーブル24に載置する。第4の基板移載機構26Dは、部品圧着部9から基板2を受け取って基板搬出部10の基板保持テーブル25に載置する。
次に図2〜図5を参照して、部品供給装置5について説明する。部品供給装置5は、トレイ30に格納された複数の部品3を部品搭載部8へ供給する機能を有し、部品実装装置4と隣接して配置されている。図4(a)、図5に示すように、トレイ30の一辺には切り欠き部30aが形成されている。切り欠き部30aは、オペレータがトレイ30を誤った向きで部品供給装置5にセットすることを防止するための目印として用いられる。
本実施の形態において、トレイ30に収納される部品3は略L字形状である。このような特異な形状の部品3は、全てを同じ姿勢でトレイ30に収納すると無駄な空きスペースの割合が高くなって収納効率が悪化するおそれがある。このような場合、一部の部品3の姿勢(向き)を異ならせることで、空きスペースの割合を減らしてより多くの部品3をトレイ30に収納することができる。図4に示すように、本実施の形態におけるトレイ30には、第1の姿勢で収納された複数の第1の部品3Aと、第1の部品3Aとは水平面内における角度が異なる第2の姿勢で収納された第2の部品3Bが混在している。第2の部品3Bは、第1の部品3Aの姿勢から180°だけ水平回転させた姿勢でトレイ30に収納されている。第1の部品3Aと第2の部品3Bは、対応する一辺(短辺)の長手方向における端部を互いに向けた状態で並べられている。なお、第1の部品3Aと第2の部品3Bは同種である。
図2および図3において、部品供給装置5は、トレイ格納部31、トレイ移送部32、トレイ回収部33、トレイ移載部34を含んで構成され、その全体が筐体35で覆われている。トレイ格納部31、トレイ移送部32、トレイ回収部33は、基台5aにX方向に並列した状態で配置されている。以下、部品供給装置5を起点として部品実装装置4が配置されているY方向側を「後方側」、その逆側を「前方側」と定義する(図2)。
トレイ格納部31は、部品3を収納した複数のトレイ30を格納するものであり、トレイ載置ステージ36を備えている。トレイ載置ステージ36には、パレット37に保持されたトレイ30が段積み状態で載置される。パレット37の4つのコーナ部には凸部37aが設けられており、パレット37を段積みしたとき、下段のパレット37の凸部37aが上段のパレット37の下面に当接する(図3)。トレイ載置ステージ36は昇降機構(図示省略)によって昇降自在であり、最上段のパレット37が後述するトレイ移載部34によって取り出される都度、トレイ載置ステージ36は1パレット分だけ上昇する。
トレイ載置ステージ36は、スライド機構(図示省略)によってY方向にスライド自在となっている。また、トレイ載置ステージ36の前方側には取手36aが設けられている。さらに、図5に示すように、トレイ載置ステージ36の周囲には複数の支柱38が立設されている。トレイ補給作業のためにオペレータが取手36aを保持してトレイ載置ステージ36をスライドさせる際、トレイ載置ステージ36上のパレット37は支柱38によりXY方向への移動が規制される。
図2、図3および図4において、トレイ移送部32はトレイ移載部34によってトレイ格納部31から移載されたトレイ30を移送する機能を有している。図4(a)に示すように、このトレイ移送部32は、第1のトレイ移送部40A、第2のトレイ移送部40Bを含んで構成される。
第1のトレイ移送部40Aは、パレット37を保持可能な第1のテーブル41を備えている。第1のテーブル41の一側部にはZ方向に延伸した起立部41aが形成され、さらに起立部41aの下端部には水平方向に延出した延出部41bが形成されている。第1のテーブル41の下方には第1のテーブル移動機構42が設けられている。第1のテーブル移動機構42は、Y方向に延伸したガイド溝42aと、ガイド溝42aに沿ってY方向に移動自在なガイドブロック(図示省略)と、ガイドブロックをY方向に移動させる第1の駆動モータ42bを備えている。ガイドブロックには延出部41bが固着している。
図4(b)および図5に示すように、第1の駆動モータ42bを駆動することにより、第1のテーブル41は第1の位置[P1]と、第1の位置[P1]よりも後方側に設定された第2の位置[P2]との間をガイド溝42aに沿ってY方向に移動する。第1の位置[P1]は、トレイ格納部31に格納されたトレイ30がパレット37とともに第1のテーブル41に移載される位置(トレイ移載位置)である。第2の位置[P2]は、第1のテーブル41が保持するトレイ30に収納されている部品3を部品搭載部8(搭載ヘッド20)に供給する位置(部品供給位置)である。したがって第1のトレイ移送部40Aは、トレイ格納部31に格納されたトレイ30が移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイ30を、部品搭載部8へ部品3を供給する部品供給位置まで移送することができる。
第2のトレイ移送部40Bは、パレット37を保持可能な第2のテーブル43を備えている。図3において、第2のテーブル43の下方には第1のシリンダ44が設けられており、第1のシリンダ44の上方から突出したロッド44aが第2のテーブル43の下面と結合している。第1のシリンダ44を駆動することでロッド44aはZ方向に突没する。これにより、図4(c)に示すように、第2のテーブル43は第1の位置[P1]と、第1の位置[P1]よりも下方に設定された第3の位置[P3]との間を移動する(図4(c))。便宜上、図4(c)では第1のシリンダ44の図示を省略している。
図3において、第1のシリンダ44は平板状のプレート部材45と結合している。プレート部材45の一側部の下方には、第2のテーブル移動機構46が設けられている。図4(a)に示すように、第2のテーブル移動機構46は第1のテーブル移動機構42と同一構造であって、Y方向に延伸したガイド溝46aと、ガイド溝46aに沿ってY方向に移動自在なガイドブロック(図示省略)と、ガイドブロックをY方向に移動させる第2の駆動モータ46bを備えている。ガイドブロックにはプレート部材45が固着している。
図4(c)に示すように、第2の駆動モータ46bを駆動することにより、第2のテーブル43は第3の位置[P3]と、第2の位置[P2]の下方であって第3の位置[P3]と同一の高さ位置に設定された第4の位置[P4]との間をガイド溝46aに沿ってY方向に移動する。したがって、第2のテーブル43の移動態様は、第1の位置[P1]と第3の位置[P3]との間の移動、第3の位置[P3]と第4の位置[P4]との間の移動に加え、第4の位置[P4]と第2の位置[P2]との間の移動の6通りがある。すなわち、第2のトレイ移送部40Bも、トレイ移載位置で移載されたトレイ30を部品供給位置まで移送することができる。
上記構成において、第1のテーブル41、第2のテーブル43は、それぞれパレット37を介してトレイ30を保持する第1のトレイ保持手段、第2のトレイ保持手段となっている。また、トレイ移送部32は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、パレット37を介してトレイ30を保持した状態で互いに独立して移動可能な第1のトレイ保持手段と第2のトレイ保持手段を有している。
図2、図3および図5において、トレイ回収部33は、部品搭載部8へ部品3を供給することによって空になったトレイ30を回収するものであり、トレイ格納部31とほぼ同様の構成を有している。すなわち、トレイ回収部33はトレイ載置ステージ47を備えている。トレイ載置ステージ47には、パレット37に保持された空のトレイ30が段積み状態で載置される。トレイ載置ステージ47は昇降機構(図示省略)によって昇降自在となっている。トレイ載置ステージ47は、トレイ移載部34によって空のトレイ30を保持したパレット37がトレイ移送部32から移載される都度、1パレット分だけ下降する。
トレイ載置ステージ47は、スライド機構(図示省略)によってY方向にスライド自在となっている。また、トレイ載置ステージ47の前方側には取手47aが設けられている。さらに、図5に示すように、トレイ載置ステージ47の周囲には複数の支柱48が立設されている。トレイ回収作業のためにオペレータが取手47aを保持してトレイ載置ステージ47をスライドさせる際、トレイ載置ステージ47上のパレット37は支柱48によってXY方向への移動が規制される。
図2および図3において、トレイ移載部34は、トレイ格納部31とトレイ移送部32、トレイ移送部32とトレイ回収部33との間でトレイ30を保持したパレット37の移載(受け渡し)を行うものであり、移載アーム49を備えている。移載アーム49は複数(4個)の吸着パッド49aを有しており、吸着パッド49aによりパレット37の4つのコーナ部を吸着して保持することができる。
移載アーム49の上面には、第2のシリンダ50(図6)のロッド50aが結合している。第2のシリンダ50を駆動することにより、ロッド50aはZ方向に突没し、これにより移載アーム49は昇降する。また、移載アーム49はX軸移動機構51(図6)によってトレイ格納部31からトレイ回収部33までの間をX方向に移動する。これにより、移載アーム49はトレイ載置ステージ36に段積みされた最上段のパレット37を取り出し、第1の位置[P1]まで移動した第1のテーブル41若しくは第2のテーブル43に載置することができる。このように、トレイ移載部34は、トレイ格納部31に格納されたトレイ30をトレイ移載位置でトレイ移送部32に移載する。
トレイ移載部34は、移載アーム49を水平回転させる回転機構52(図6)を有している。移載アーム49がパレット37を保持した状態で回転機構52を駆動することにより、パレット37はトレイ30とともに水平回転する。回転機構52は、第1の部品3A又は第2の部品3Bの何れかが部品搭載部8に供給されるべき方向を向いた姿勢となるようにトレイ30を水平回転させるために設けられたものである。「部品搭載部8に供給されるべき方向」とは、搭載ヘッド20が部品3を水平回転させることなくそのまま基板2に搭載可能な方向をさす(吸着ノズル20aに対する部品3の吸着位置のずれ量などを補正するための水平回転を除く)。これにより、搭載角度を補正するために部品3を大幅に水平回転させる動作を省略し、生産性の低下を抑制することができる。このように、トレイ移載部34はトレイ30を水平回転させる回転機構52を有する。
次に図6を参照して、部品実装機1の制御系の構成について説明する。部品実装装置4と部品供給装置5は、それぞれ実装装置制御部60と供給装置制御部61を備えている。実装装置制御部60と供給装置制御部61とは、通信インターフェイス62により通信可能に接続されている。実装装置制御部60は基板搬入部6、テープ貼り付け部7、部品搭載部8、部品圧着部9、基板搬出部10、基板移載部11などと接続されている。供給装置制御部61は第1の駆動モータ42b、第1のシリンダ44、第2の駆動モータ46b、第2のシリンダ50、X軸移動機構51、回転機構52などと接続されている。
実装装置制御部60は、記憶部63、機構駆動部64、部品残数判定部65を含んで構成される。記憶部63は、実装データ66、部品データ67などを記憶する。実装データ66は、テープ貼り付け部7や部品搭載部8などの作業部で所定の作業を実行するためのデータである。この実装データ66には、部品搭載部8において部品3を基板2に搭載するための情報、例えば、基板2に設定された部品搭載位置のXY座標、部品3の搭載角度などが含まれる。
部品データ67は、部品3に関する各種の情報を含むデータであり、「部品外形」、「部品関連情報」、「実装動作条件情報」を含む。「部品外形」は、実装対象となる部品3の外形を示す。「部品関連情報」は、部品3のサイズ、トレイ30に収納された部品3の配置、数などの情報を含む。「実装動作条件情報」は、吸着ノズル20aの種類や、吸着ノズル20aが部品3を吸着する際の吸着速度、部品3を基板2に搭載する際の搭載速度などの速度パラメータなどの情報を含む。
機構駆動部64は実装装置制御部60によって制御されて、テープ貼り付け部7、部品搭載部8、部品圧着部9、基板移載部11などの作業部を構成する各機構を駆動する。これにより、各部において所定の作業が実行される。
部品残数判定部65は、トレイ移送部32によって部品供給位置まで移送されたトレイ30を対象とした部品3の取り出しが繰り返される過程で、部品3の残数をカウントする。
供給装置制御部61は機構駆動部68を備えている。供給装置制御部61は、実装装置制御部60の指令に基づいて機構駆動部68を制御する。機構駆動部68は、供給装置制御部61によって制御されて、第1の駆動モータ42b、第1のシリンダ44などの各機構を駆動する。これにより、トレイ30に収納された部品3を供給するための動作が実行される。なお、部品実装装置4と、部品供給装置5が個別の制御部を備える構成ではなく、共通の一つの制御部にて制御されるような構成でも良い。その場合には、共通の制御部に、上記の実装装置制御部60と供給装置制御部61の各部が含まれるような構成が好ましい。
本実施の形態における部品実装機1は以上のように構成され、次に部品供給方法について説明する。本実施の形態では、第1のトレイ移送部40Aのみを用いた第1の部品供給方法と、第1のトレイ移送部40Aと第2のトレイ移送部40Bを用いた第2の部品供給方法の何れかを採用することができる。
はじめに、図7のフローチャートおよび図8〜図11の動作説明図を用いて第1の部品供給方法について説明する。図8(a)は、トレイ30を保持したパレット37が段積み状態でトレイ格納部31に格納され、且つトレイ移送部32にはトレイ30が供給されていない状態を示している。段取り替え作業の段階において、オペレータは第1の部品3Aが部品搭載部8に供給されるべき方向を向いた姿勢となるようにトレイ30をトレイ格納部31にセットする(図8(a))。
図8(a)に示す状態から、まず、移載アーム49はトレイ30をトレイ格納部31から第1のテーブル41に移載する(ST1:トレイ移載工程)。すなわち、移載アーム49はトレイ載置ステージ36に段積みされたトレイ30のうち最上段のトレイ30をパレット37ごと取り出す。次いで図8(b)に示すように、移載アーム49はトレイ移送部32まで移動し(矢印a)、予め第1の位置[P1]まで移動した第1のテーブル41にパレット37を載置する。
次いで図9(a)に示すように、第1のテーブル41はパレット37を保持したまま第2の位置[P2]まで移動する(矢印b)。すなわち、第1のトレイ移送部40Aは、第1の部品3Aが部品搭載部8に供給すべき方向に向いた状態のトレイ30を部品供給位置まで移送する(ST2:トレイ移送工程)。これにより、部品供給装置5はトレイ30に収納された第1の部品3Aを部品搭載部8に供給可能な状態となる。
この後、搭載ヘッド20は第1のテーブル41上のトレイ30から第1の部品3Aを順次取り出し、基板2に搭載する。なお、第1の部品3Aは部品搭載部8に供給すべき方向を向いているので、搭載角度を補正するために第1の部品3Aを大幅に水平回転させる必要がなく、生産性の低下を抑制することができる。
搭載ヘッド20による第1の部品3Aの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部60はトレイ30に収納された第1の部品3Aの残数をカウントする。そして、実装装置制御部60はカウント結果に基づいて第1の部品3Aの残数がゼロになったか否かを判定する(ST3:第1の部品残数判定工程)。図9(b)は、トレイ30から全ての第1の部品3Aが取り出され、第2の部品3Bのみとなった状態を示している。実装装置制御部60は、第1の部品3Aの残数がゼロになるまで(ST3)を繰り返す。
第1の部品3Aの残数がゼロになったならば、搭載ヘッド20は取り出し対象を第2の部品3Bに切り換えるが、この時点で第2の部品3Bは部品搭載部8に供給すべき方向を向いていない。したがって、このままの状態で搭載ヘッド20が第2の部品3Bを取り出しても、搭載角度を補正するために第2の部品3Bを大幅に水平回転させる必要が生じる。そこで本実施の形態では、第2の部品3Bの供給開始前に、以下に説明する工程を経て第2の部品3Bを部品搭載部8に供給すべき方向を向けるようにしている。
まず、図10(a)に示すように、第1のテーブル41は第1の位置[P1]まで移動する(矢印c)(ST4:第1のテーブル移動工程)。言い換えれば、第1のテーブル41はトレイ30をトレイ移載位置まで戻す。次いで、移載アーム49は第1のテーブル41上のパレット37を保持する。そして図10(b)に示すように、移載アーム49は回転機構52の駆動を介してトレイ30に収納された第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向を向くようにパレット37を水平回転させる(矢印d)。言い換えれば、第1の部品3Aを部品搭載部8に供給した後、第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部34によってトレイ30を水平回転させる(ST5:トレイ回転工程)。本実施の形態では、パレット37を180°だけ水平回転させることにより、トレイ30に収納された第2の部品3Bは部品搭載部8に供給すべき方向を向く。その後、移載アーム49はパレット37を第1のテーブル41に載置する。
次いで図11(a)に示すように、第1のテーブル41は再び第2の位置[P2]まで移動する(矢印e)。言い換えれば、第1のトレイ移送部40Aは、トレイ移載部34によって水平回転させたトレイ30を部品供給位置まで移送する(ST6:トレイ移送工程)。これにより、部品供給装置5はトレイ30に収納された第2の部品3Bを部品搭載部8に供給可能な状態となる。
この後、搭載ヘッド20はトレイ30から第2の部品3Bを順次取り出し、基板2に搭載する。このとき、第2の部品3Bは部品搭載部8に供給すべき方向を向いているので、搭載角度を補正するために第2の部品3Bを大幅に水平回転させる必要がない。これにより、生産性の低下を抑制することができる。
第2の部品3Bの供給が行われる過程で、実装装置制御部60はトレイ30に収納された第2の部品3Bの残数をカウントする。そして、実装装置制御部60は第2の部品3Bの残数がゼロになったか否かを判定する(ST7:第2の部品残数判定工程)。第2の部品3Bの残数がゼロになったならば、空になったトレイ30を回収するための動作が実行される。すなわち、第1のテーブル41は第1の位置[P1]まで移動する(ST8:第1のテーブル移動工程)。次いで図11(b)に示すように、移載アーム49は空のトレイ30を保持したパレット37を第1のテーブル41から取り出し、トレイ回収部33のトレイ載置ステージ47に移載する(矢印f)(ST9:空トレイ移載工程)。これにより、トレイ回収部33に空のトレイ30が回収される。その後、(ST1)に戻って同様の動作が実行される。
以上説明したように、第1の部品供給方法によれば、トレイ30に異なる姿勢の部品3が混在する場合であっても、部品3が部品搭載部8に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部34によってトレイ30を回転させることにより、部品3の供給効率の低下を防止することができる。また、トレイ移載部34が備える移載アーム49を利用してトレイ30を回転させることで、トレイ30を回転させるための専用の機構を別途設ける必要がなく、装置の複雑化および製造コストを抑制することができる。
次に、図12のフローチャートおよび図8、図9(a)、図13〜図17の動作説明図を用いて第2の部品供給方法について説明する。図8(a),(b)で示すように、まず、移載アーム49はトレイ格納部31のトレイ載置ステージ36に段積みされたトレイ30のうち最上段のトレイ30Aをパレット37Aごと取り出し、予め第1の位置[P1]まで移動した第1のテーブル41に載置する(ST11:トレイ移載工程)。次いで図9(a)で示すように、第1のテーブル41は第2の位置[P2]まで移動する。すなわち、第1のトレイ移送部40Aは、第1の部品3Aが部品搭載部8に供給すべき方向に向いた状態のトレイ30Aを部品供給位置へ移送する(ST12:トレイ移送工程)。
この後、搭載ヘッド20はトレイ30Aから第1の部品3Aを順次取り出して基板2に搭載するが、この間に移載アーム49はトレイ30Bをトレイ格納部31から第2のテーブル43に移載する(ST13:トレイ移載工程)。すなわち、移載アーム49はトレイ格納部31からトレイ30Bを保持したパレット37Bを取り出す。そして図13(a)に示すように、移載アーム49はトレイ移送部32まで移動し(矢印g)、予め第1の位置[P1]まで移動した第2のテーブル43にパレット37Bを載置する。この後、第2のテーブル43は第3の位置[P3]まで移動し、トレイ30Aを対象とした第1の部品3Aの供給が終了するまで待機する(ST14:待機工程)。なお、第2のテーブル43は第3の位置[P3]を経由して第4の位置[P4]まで移動し、この位置で待機してもよい。第3の位置[P3]よりも第4の位置[P4]の方が第2の位置[P2]に近いため、第2のテーブル43は第4の位置[P4]で待機した方がトレイ30Bをより速やかに部品供給位置に送ることができる。
搭載ヘッド20による第1の部品3Aの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部60はトレイ30Aに収納された第1の部品3Aの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する(ST15:第1の部品残数判定工程)。図13(b)は、トレイ30Aに収納された第1の部品3Aの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部60は、第1の部品3Aの残数がゼロになるまで(ST15)を繰り返す。
第1の部品3Aの残数がゼロになったならば、図14(a)に示すように、第1のテーブル41は第1の位置[P1]まで移動する(矢印h)(ST16:第1のテーブル移動工程)。これと入れ替わるようにして、第2のテーブル43は第2の位置[P2]まで移動する。すなわち、第2のトレイ移送部40Bは、トレイ30Bを部品供給位置まで移送する(ST17:トレイ移送工程)。これにより、部品供給装置5はトレイ30Bに収納された第1の部品3Aを部品搭載部8に供給可能な状態となる。この後、搭載ヘッド20はトレイ30Bから第1の部品3Aを順次取り出し、基板2に搭載する。
トレイ30Bを対象とした第1の部品3Aの供給が行われている間、移載アーム49は第1のテーブル41上のパレット37Aを保持する。そして図14(b)に示すように、トレイ30Aに収納された第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向を向くように、トレイ移載部34によってトレイ30Aをパレット37Aとともに水平回転させる(矢印i)(ST18:トレイ回転工程)。すなわち、トレイ回転工程(ST18)において、第1のトレイ保持手段が保持するトレイ30Aを回転させる際には、第2のトレイ保持手段が保持するトレイ30Bに収納された部品3を部品搭載部8に供給する。その後、移載アーム49はパレット37Aを第1のテーブル41に載置する。そして、第1のテーブル41はトレイ30Bに収納された第1の部品3Aの供給が終了するまで第1の位置[P1]で待機する(ST19:第2の待機工程)。
搭載ヘッド20による第1の部品3Aの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部60はトレイ30Bに収納された第1の部品3Aの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する(ST20:第1の部品有無判定工程)。図15(a)は、トレイ30Bに収納された第1の部品3Aの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部60は、第1の部品3Aの残数がゼロになるまで(ST20)を繰り返す。
第1の部品3Aの残数がゼロになったならば、部品供給装置5は供給対象をトレイ30Aに収納されている第2の部品3Bに切り替えるための動作を実行する。まず、第2のテーブル43は第2の位置[P2]から退避する(ST21:退避工程)。次いで図15(b)に示すように、第1のテーブル41は第2の位置[P2]まで移動する(矢印j)。すなわち、第1のトレイ移送部40Aは、第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向に向いた状態のトレイ30Aを部品供給位置まで移送する(ST22:トレイ移送工程)。
この後、搭載ヘッド20はトレイ30Aから第2の部品3Bを順次取り出して基板2に搭載する。この間に、第2のテーブル43が保持するトレイ30Bに収納された第2の部品3Bを部品搭載部8に供給すべき方向を向けるための動作が実行される。すなわち図15(b)に示すように、第2のテーブル43は第1の位置[P1]まで移動する(ST23:第2のテーブル移動工程)。次いで、移載アーム49は第2のテーブル43上のパレット37Bを保持する。そして図16(a)に示すように、移載アーム49は回転機構52の駆動を介してトレイ30Bに収納された第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向を向くようにパレット37Bを水平回転させる(矢印k)(ST24:トレイ回転工程)。次いで、移載アーム49は第2のテーブル43にパレット37Bを載置する。その後、第2のテーブル43は第3の位置[P3]又は第4の位置[P4]まで移動し、トレイ30Aに収納された第2の部品3Bの供給が終了するまで待機する(ST25:待機工程)。
搭載ヘッド20による第2の部品3Bの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部60はトレイ30Aに収納された第2の部品3Bの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する(ST26:第2の部品有無判定工程)。図16(b)は、トレイ30Aに収納された第2の部品3Bの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部60は、第2の部品3Bの残数がゼロになるまで(ST26)を繰り返す。
第2の部品3Bの残数がゼロになったならば、図17(a)に示すように、第1のテーブル41は第1の位置[P1]まで移動する(矢印l)(ST27:第1のテーブル移動工程)。これと入れ替わるようにして、第2のテーブル43は第2の位置[P2]まで移動する。すなわち、第2のトレイ移送部40Bは、第2の部品3Bが部品搭載部8に供給すべき方向に向いた状態のトレイ30Bを部品供給位置まで移送する(ST28:トレイ移送工程)。この後、搭載ヘッド20はトレイ30Bから第2の部品3Bを順次取り出し、基板2に搭載する。この間に、図17(b)に示すように、移載アーム49は空のトレイ30Aを保持したパレット37Aを第1のテーブル41から取り出し、トレイ回収部33のトレイ載置ステージ47に移載する(矢印m)(ST29:空トレイ移載工程)。これにより、トレイ回収部33に空のトレイ30Aが回収される。その後、図18に示すように、移載アーム49はトレイ格納部31から新たなパレット37を取り出して第1のテーブル41に載置する。
以上説明したように、第2の部品供給方法によれば、第1の部品供給方法において述べた作用効果に加えて、第2の位置[P2]からトレイ30を退避させて新たなトレイ30が搬入されるまでのタイムロスを大幅に軽減し、部品搭載部8に対する部品3の供給効率を高めることができる。
本発明の部品供給装置および部品供給方法は本実施の形態で説明したものに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、移載アーム49をY方向に移動させるY軸移動機構をさらに設け、Y軸移動機構により移載アーム49を第2の位置[P2]まで移動させ、この位置でトレイ30をパレット37とともに水平回転させるようにしてもよい。また、第2の部品3Bを先に供給し、その後に第1の部品3Aを供給するようにしてもよい。
本発明によれば、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができ、電子部品実装分野において有用である。
3 部品
3A 第1の部品
3B 第2の部品
5 部品供給装置
8 部品搭載部
30,30A,30B トレイ
31 トレイ格納部
32 トレイ移送部
34 トレイ移載部
41 第1のテーブル
43 第2のテーブル
52 回転機構

Claims (5)

  1. トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法であって、
    前記部品供給装置は、
    トレイを格納するトレイ格納部と、
    前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部へ部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、
    前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、
    前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有し、
    トレイには、第1の姿勢で収納された第1の部品と、第1の姿勢とは水平面内における角度が異なる第2の姿勢で収納された第2の部品が混在しており、
    第1の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送する第1のトレイ移送工程と、
    前記第1の部品を前記部品搭載部に供給した後、第2の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させるトレイ回転工程と、
    を含む部品供給方法。
  2. 前記トレイ移送部は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、トレイを保持した状態で互いに独立して移動可能な第1のトレイ保持手段、第2のトレイ保持手段を有し、
    前記トレイ回転工程において、前記第1のトレイ保持手段が保持するトレイを回転させる際には、前記第2のトレイ保持手段が保持するトレイに収納された部品を前記部品搭載部に供給する請求項1に記載の部品供給方法。
  3. トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置であって、
    トレイを格納するトレイ格納部と、
    前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部に部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、
    前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、
    前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有する部品供給装置。
  4. トレイには、第1の姿勢で収納された第1の部品と、第1の姿勢とは水平面内における角度が異なる第2の姿勢で収納された第2の部品が混在しており、
    第1の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送し、前記第1の部品を前記部品搭載部に供給した後、第2の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させる請求項3に記載の部品供給装置。
  5. 前記トレイ移送部は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、トレイを保持した状態で互いに独立して移動可能な第1のトレイ保持手段、第2のトレイ保持手段を有し、
    前記第1のトレイ保持手段が保持するトレイを回転させる際には、前記第2のトレイ保持手段が保持するトレイに収納された部品を前記部品搭載部に供給する請求項4に記載の部品供給装置。
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