JP2020113594A

JP2020113594A - 部品実装装置

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Publication number: JP2020113594A
Application number: JP2019001861A
Authority: JP
Inventors: 友保　和彦; Kazuhiko Tomoyasu; 和彦友保
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-07-27
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: JP7232981B2

Abstract

【課題】作業者がフィーダベース上の誤った位置にパーツフィーダを装着してしまうミスを防止できる部品実装装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数のスロット３３それぞれのテープフィーダの挿入経路３３Ｓ上に設けられ、それぞれが独立して作動することにより特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置を視覚的に指し示す複数のランプ６０と、複数のスロット３３のいずれかにテープフィーダが装着される必要が生じた場合に、そのテープフィーダが装着される必要が生じたスロット３３を特定のスロット３３としてその特定のスロット３３に対応するランプ６０を作動させる制御装置５０を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、フィーダベースに装着されたパーツフィーダが供給する部品を装着ヘッドによりピックアップして基板に装着する部品実装装置に関する。

部品実装装置は、フィーダベースに装着されたパーツフィーダにより部品を供給し、その部品を装着ヘッドがピックアップして基板に装着する構成となっている。フィーダベースはパーツフィーダが装着される複数のスロットを有しており、パーツフィーダはスロットに係合部を挿抜することでフィーダベースへの着脱ができるようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。このような部品実装装置では、生産基板の機種切り替え等において、スロットにパーツフィーダを装着する必要が生じる場合がある。スロットにパーツフィーダを装着する必要が生じた場合には、部品実装装置は、パーツフィーダが装着される必要のあるスロットの固有の識別番号（フィーダベース上でのスロット番号）をディスプレイ装置に表示すること等によって、作業者にパーツフィーダの装着を指示する。そして、ディスプレイ装置を介してパーツフィーダの装着の指示を受けた作業者は、表示された位置のスロットにパーツフィーダを装着する。

特開２０１３−１４９７７６号公報

しかしながら、パーツフィーダフィーダをスロットに装着する作業は作業者が手作業で行うものであるうえ、スロットは通常、フィーダベース上に密集して並んで配置されているため、作業者はパーツフィーダを装着する際、そのパーツフィーダを装着すべきスロットを見誤り、正しくないスロットにパーツフィーダを装着してしまうおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、作業者がフィーダベース上の誤った位置にパーツフィーダを装着してしまうミスを防止できる部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を供給するパーツフィーダが挿入により装着される複数のスロットを有したフィーダベースと、前記スロットに装着された前記パーツフィーダが供給する部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、前記複数のスロットそれぞれの前記パーツフィーダの挿入経路上に設けられ、それぞれが独立して作動することにより特定の前記スロットの前記フィーダベース上での位置を視覚的に指し示す複数のスロット指示手段と、前記複数のスロットのいずれかに前記パーツフィーダが装着される必要が生じた場合に、そのパーツフィーダが装着される必要が生じた前記スロットを前記特定のスロットとしてその特定のスロットに対応する前記スロット指示手段を作動させる指示制御部を備えた。

本発明によれば、作業者がフィーダベース上の誤った位置にパーツフィーダを装着してしまうミスを防止できる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の要部側面図本発明の一実施の形態における部品実装装置の部品供給部が備えるフィーダベースをテープフィーダとともに示す斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置の部品供給部が備えるフィーダベースの斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置の部品供給部が備えるフィーダベースの平面図本発明の一実施の形態の第１変形例における部品実装装置の部品供給部が備えるフィーダベースの平面図本発明の一実施の形態の第２変形例における部品実装装置の部品供給部が備えるフィーダベースの平面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置１を示している。部品実装装置１は基板ＫＢに部品ＢＨを実装する装置であり、基台１１、基板搬送部１２、部品供給部１３、ヘッド移動機構１４、装着ヘッド１５および部品カメラ１６を備えている。

図１において、基板搬送部１２は、基台１１上を作業者ＯＰから見て左右方向（図１の紙面に垂直な方向。Ｘ軸方向とする）に延びた一対のコンベア１２ａを有している。基板搬送部１２はこれら一対のコンベア１２ａを同時に作動させることで、基板ＫＢをＸ軸方向に搬送する。

図１において、部品供給部１３はフィーダ台車２１と、フィーダ台車２１に取り付けられたパーツフィーダとしてのテープフィーダ２２を有して構成されている。テープフィーダ２２は、部品ＢＨが封入されたキャリアテープ２３を搬送して部品取出し口２２Ｋに部品ＢＨを供給する。キャリアテープ２３はリール２４に巻き付けられており、そのリール２４はフィーダ台車２１に取り付けられている。フィーダ台車２１にはテープフィーダ２２とリール２４をそれぞれ複数ずつ取り付けることができる。

図２および図３において、フィーダ台車２１は平板状のフィーダベース３１を有している。フィーダベース３１の上面には、Ｙ軸方向に延びた形状のスロット形成ブロック３２が、Ｙ軸方向（前後方向）およびＸ軸方向（左右方向）に複数ずつ並んで設けられている（図４も参照）。

スロット形成ブロック３２はＹ軸方向に細長い部材であり、フィーダベース３１の上面に等間隔に固定されている。隣り合うスロット形成ブロック３２は、その間をフィーダベース３１上でＹ軸方向に延びる溝状のスロット３３を形成している。すなわち、フィーダベース３１上には、Ｘ軸方向に隣接するスロット形成ブロック３２とその間の空間によって、複数のスロット３３がＸ軸方向に並んで形成されている。

図２および図３において、フィーダベース３１の前端部には位置決め壁３４が形成されている。位置決め壁３４には、後方に開口した複数の位置決め穴３４Ｈが各スロット３３に対応した位置に設けられている。フィーダベース３１の前端（すなわち位置決め壁３４の後方）にはシューター壁３５が設けられている。シューター壁３５は位置決め壁３４よりも高さが高く、位置決め壁３４とシューター壁３５の間の空間はテープ排出路３６となっている。フィーダベース３１の後部には、係止ロッド３７がＸ軸方向に延びて設けられている。

図２において、テープフィーダ２２はＹ軸方向およびＸ軸方向に広がった形状の本体部４１を有している。本体部４１にはキャリアテープ２３の通路であるテープ通路４２が後方から前方に延びて設けられている（図１も参照）。本体部４１の後端部には、テープ通路４２に繋がるテープ入口４３が形成されている。本体部４１の下面には、本体部４１の長手方向に沿って延びた細長いレール状の係合部４４が設けられている。

図２において、本体部４１の前上部にはスプロケット４５が設けられている。スプロケット４５は外周に多数の送りピンを有しており、図示しないスプロケット駆動モータによって間欠的に回転駆動される。

スプロケット４５の上方には、本体部４１の上面の一部を上方から覆うテープ押さえ部材４６が取り付けられている。テープ押さえ部材４６とテープ押さえ部材４６が覆う本体部４１の上面との間の空間はテープ通路４２の一部を構成している。テープ押さえ部材４６には前述の部品取出し口２２Ｋが設けられている。

図２において、本体部４１の前端部には前方に突出して延びた突起４７が取り付けられている。テープフィーダ２２の本体部４１の下面後部には固定フック４８が設けられている（図１も参照）。

テープフィーダ２２をフィーダベース３１に装着するときは、本体部４１の下面の係合部４４を、フィーダベース３１が備える複数のスロット３３のうちのひとつに挿入する。詳細には、係合部４４の前端部をそのスロット３３の後端部のスロット入口３３Ｋから挿入した後、テープフィーダ２２の全体を前方に向けてスライドさせる。

テープフィーダ２２を前方に向けてスライドさせていくと、テープフィーダ２２の前端部が位置決め壁３４の後面に当接する。このとき、本体部４１の前端部に設けられた突起４７が、位置決め壁３４の位置決め穴３４Ｈに後方から嵌入する。これによりテープフィーダ２２がフィーダベース３１に対して位置決めされる。テープフィーダ２２がフィーダベース３１に対して位置決めされるとき、固定フック４８がフィーダベース３１の係止ロッド３７に引っ掛かり、テープフィーダ２２はフィーダベース３１に固定される。

図１において、フィーダ台車２１は複数のキャスター２１Ｃを備えており、作業者ＯＰはフィーダ台車２１を床面ＦＬ上で移動させることができる。フィーダ台車２１を床面ＦＬ上で移動させて基台１１に結合させると、フィーダ台車２１に装着された複数のテープフィーダ２２が一括して基台１１に連結される。

フィーダベース３１に装着された各テープフィーダ２２は、対応するリール２４から引き出されてテープ入口４３に挿入されたキャリアテープ２３を前方に向けて搬送する。このときテープフィーダ２２は、キャリアテープ２３に設けられた送り孔（図示せず）にスプロケット４５の送りピンを係合させて間欠回転することで、キャリアテープ２３を前方に向けてピッチ送りする。これによりキャリアテープ２３に封入された部品ＢＨが順次部品取出し口２２Ｋに位置し、部品取出し口２２Ｋに部品ＢＨが供給される。部品取出し口２２Ｋに部品ＢＨを供給してテープ押さえ部材４６を通過したキャリアテープ２３は、本体部４１の前端部からテープ排出路３６を通って排出される（図１）。

図１において、ヘッド移動機構１４は例えば直交座標ロボットから構成されており、装着ヘッド１５を水平面内で移動させる。装着ヘッド１５には複数のノズル１５ａがそれぞれ下向きに取り付けられている。各ノズル１５ａは装着ヘッド１５に対して上下方向（Ｚ軸方向とする）への移動とＺ軸回りの回転が可能である。装着ヘッド１５は、テープフィーダ２２が部品取出し口２２Ｋに供給した部品ＢＨにノズル１５ａの下端部を上方から近接させて吸引することで部品ＢＨを吸着し、ピックアップする。

図１において、部品カメラ１６は撮像視野を上方に向けた姿勢で基台１１に取り付けられている。部品カメラ１６は、ノズル１５ａがピックアップした部品ＢＨを撮像する。

部品実装装置１の各部の動作制御は部品実装装置１が備える制御装置５０（図１）が行う。制御装置５０は、どのテープフィーダ２２から部品ＢＨをピックアップして基板ＫＢ上のどの位置にどのタイミングで装着するかを定めた実装プログラムを予め記憶している。制御装置５０は実装プログラムに基づいて各部を動作させることで、基板ＫＢへの部品ＢＨの実装作業（部品実装作業）を行う。制御装置５０にはディスプレイ装置５１が接続されており、制御装置５０はディスプレイ装置５１を通じて作業者ＯＰに指示を出し、これに応じて作業者ＯＰが行った対応を把握しながら作業を継続実行する。

制御装置５０は、部品実装作業を行うときには先ず、基板搬送部１２を作動させて上流工程側から送られてきた基板ＫＢを搬入し、所定の作業位置に基板ＫＢを位置決めする。基板ＫＢが作業位置に位置決めされたら、各テープフィーダ２２を作動させて各テープフィーダ２２の部品取出し口２２Ｋに部品ＢＨを供給させるとともに、装着ヘッド１５を作動させて、テープフィーダ２２によって供給された部品ＢＨをノズル１５ａにピックアップさせる。

装着ヘッド１５に部品ＢＨをピックアップさせたら、装着ヘッド１５を部品カメラ１６の上方へ移動させる。そして、制御装置５０は、部品カメラ１６にノズル１５ａが保持した部品ＢＨを撮像させる。制御装置５０は、部品カメラ１６で撮像した画像より部品ＢＨの位置を検出し、その検出結果を利用してヘッド移動機構１４を制御する。これによりノズル１５ａに保持された部品ＢＨは基板ＫＢの目標位置に位置決めされる。部品ＢＨが基板ＫＢの目標位置に位置決めされたら、装着ヘッド１５を昇降させて、部品ＢＨを基板ＫＢに装着する。

制御装置５０は、このような基板ＫＢへの部品ＢＨの実装動作を繰り返し行ってその基板ＫＢへの部品ＢＨの実装作業が終了したら、基板搬送部１２を作動させて、基板ＫＢを下流工程側に搬出する。これにより基板ＫＢの１枚当たりの部品実装動作が終了する。

このような構成の部品実装装置１において、本実施の形態では、図３および４に示すように、フィーダベース３１上にスロット指示手段としての複数のランプ６０が備えられている。これら複数のランプ６０は、制御装置５０によって作動（点灯または点滅）制御される。

図３および図４において、複数のランプ６０は、複数のスロット３３それぞれに対応して設けられている。詳細には、各ランプ６０は、複数のスロット３３それぞれの挿入経路３３Ｓ上に設けられている。ここで、「挿入経路３３Ｓ」とは、テープフィーダ２２の係合部４４がスロット３３内をスライドするとき、そのスロット３３内での係合部４４の通路をいう。複数のランプ６０はそれぞれフィーダベース３１に埋設されており、その上面はフィーダベース３１の上面とほぼ同じ高さに位置して上方に露出している。これら複数のランプ６０はそれぞれが独立して作動することにより、特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置を視覚的に指し示すことができる。

図３および図４において、各ランプ６０それぞれは、対応するスロット３３の延びる方向（Ｙ軸方向）に延びた形状を有している。図３および図４に示すように、各ランプ６０の後端部（作業者ＯＰに最も近い側の端部）は、スロット入口３３Ｋよりも後側（作業者ＯＰから見た手前側）に位置していることが好ましい。

部品実装装置１において、生産基板の機種切り替えがなされるとき等においては、フィーダベース３１の空いているスロット３３にテープフィーダ２２が装着される必要が生じる場合がある。これは、それまで空いていたスロット３３に新規にテープフィーダ２２が装着される必要が生じた場合のほか、スロット３３に既に装着されているテープフィーダ２２が引き抜かれて後、そのスロット３３に新たにテープフィーダ２２が装着される場合（すなわちテープフィーダ２２が交換される場合）を含む。

制御装置５０は、このようにテープフィーダ２２がスロット３３に装着される必要が生じた状態を検知した場合には、そのテープフィーダ２２をスロット３３に装着させる必要が生じたスロット３３を特定のスロット３３に設定する。そして、その設定した特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置を作業者ＯＰに報知する。この特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置の報知は、特定のスロット３３に対応するフィーダベース３１上での識別番号（スロット番号）等を、ディスプレイ装置５１を通じて文字で表示するほか、特定のスロット３３に対応するランプ６０を作動（点灯または点滅）させることによって行う。

例えば、制御装置５０は、図２および図４に示すように、フィーダベース３１上の右から２番目のスロット３３にテープフィーダ２２が装着される必要が生じたことを検知した場合には、そのフィーダベース３１上の右から２番目のスロット３３を特定のスロット３３に設定する。そして、その特定のスロット３３に対応するスロット番号をディスプレイ装置５１に表示させるとともに、特定のスロット３３に対応するランプ６０を作動（点灯または点滅）させて作業者ＯＰの注意をひくことにより、特定のスロット３３を作業者ＯＰに視覚的に指し示す。

このように、特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置が、ディスプレイ装置５１を通じた文字表示だけでなく、ランプ６０の作動（点灯または点滅）によって、作業者ＯＰに対して視覚的に明瞭に示されるので、作業者ＯＰは、テープフィーダ２２を装着すべき特定のスロット３３を、その特定のスロット３３に隣接する他のスロット３３と明確に区別して把握することができる。前述したように、各ランプ６０の後端部が、スロット入口３３Ｋよりも後側に位置しているとスロット入口３３Ｋが分かり易く、作業者ＯＰはより明確に特定のスロット３３を把握することができる。

ここで、ランプ６０の「点灯」とは、消灯状態のランプ６０を点灯状態にするほか、ランプ６０が既に発光している色を変えることも含む。後者は、例えば、スロット３３にテープフィーダ２２の装着を必要とされていない状態では赤色を点灯しているランプ６０を、そのスロット３３が特定のスロット３３に設定されたとき（テープフィーダ２２の装着が必要となったとき）に緑色に変化させるような場合をいう。

ディスプレイ装置５１によって特定のスロット３３の位置が表示されるとともに、特定のスロット３３に対応するランプ６０が作動することによって特定のスロット３３の位置が作業者ＯＰに指し示されたら、作業者ＯＰはランプ６０によって指し示されたスロット３３にテープフィーダ２２を装着する。テープフィーダ２２がスロット３３に装着されると、前述したように、テープフィーダ２２の前端部に設けられた突起４７が位置決め穴３４Ｈに嵌入する。この突起４７の位置決め穴３４Ｈへの嵌入は図示しない検出器によって検出され、その検出情報は制御装置５０に送られる。制御装置５０は、検出器からの検出情報によって、テープフィーダ２２が正しいスロット３３に装着されたことを把握したら、ランプ６０の作動（点灯または点滅）を停止させる。

このように、本実施の形態では、複数のスロット３３それぞれのテープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓ上にそれぞれが独立して作動する複数のランプ６０（スロット指示手段）が設けられており、複数のスロット３３のいずれかにテープフィーダ２２が装着される必要が生じた場合には、そのテープフィーダ２２が装着される必要が生じたスロット３３に対応するランプ６０が作動するようになっている。このため、作業者ＯＰは、テープフィーダ２２をフィーダベース３１に装着するときは、ランプ６０が作動（点灯または点滅）しているスロット３３にテープフィーダ２２を装着すればよく、フィーダベース３１上の誤った位置（誤ったスロット３３）にテープフィーダ２２を装着してしまうことがない。

ここで、ランプ６０は、対応するスロット３３におけるテープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓ上に設けられていればよく、その形状や数、配置等は任意である。従って、例えば、図５の第１変形例に示すように、ランプ６０は、対応するスロット３３の延びる方向（Ｙ軸方向）に複数並んで設けられていてもよい。この場合においても、ランプ６０の後端部（作業者ＯＰに最も近い側の端部）に位置するものは、スロット入口３３Ｋよりも後側（作業者ＯＰから見た手前側）に位置していることが好ましい（図５）。

このような第１変形例においても、テープフィーダ２２が装着される必要が生じたスロット３３を作業者ＯＰに視覚的に指し示すことができるので、前述の例と同様の効果を得ることができる。この第１変形例では、ひとつのスロット３３に対応した複数のランプ６０を点滅させる場合、テープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓに沿って配置された複数のランプ６０を全て同期して点滅させてもよいが、スロット３３に対するテープフィーダ２２の挿入方向に光が流れるようなイメージとなるように手前側から奥側のものに向けて順番に点滅することが繰り返されるようにしてもよい。

図６に示す第２変形例では、複数のスロット３３それぞれに対応するランプ６０は、各スロット３３のスロット入口３３Ｋの手前側にのみ設けられている。このように、ランプ６０がスロット３３のスロット入口３３Ｋの手前側にのみ設けられる場合であっても、そのランプ６０テープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓ上に設けられている限り、点灯または点滅することによって、テープフィーダ２２が装着されるべきスロット３３を作業者ＯＰに明確に指し示すことができる。

以上説明したように、本実施の形態（変形例を含む）における部品実装装置１では、複数のスロット３３それぞれのテープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓ上にそれぞれが独立して作動する複数のスロット指示手段（ランプ６０）を備えており、複数のスロット３３のいずれかにテープフィーダ２２が装着される必要が生じた場合には、そのテープフィーダ２２が装着される必要が生じたスロット３３に対応するスロット指示手段が作動（ランプ６０が点灯または点滅）することによって、そのスロット３３のフィーダベース３１上での位置を視覚的に指し示すようになっている。このため作業者ＯＰは、テープフィーダ２２をフィーダベース３１に装着するときは、スロット指示手段が作動しているスロット３３にテープフィーダ２２を装着すればよく、フィーダベース３１上の誤った位置（スロット３３）にテープフィーダ２２を装着してしまうミスを防止できる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、部品ＢＨを供給するパーツフィーダとしてテープフィーダ２２を例示したが、パーツフィーダはテープフィーダ２２に限られず、バルクフィーダやスティックフィーダ等であってもよい。また、複数のスロット指示手段は、複数のスロット３３それぞれのテープフィーダ２２の挿入経路３３Ｓ上に設けられ、それぞれが独立して作動することにより特定のスロット３３のフィーダベース３１上での位置を視覚的に指し示すことができるものであればよい。従ってスロット指示手段は上述したような発光によって作業者ＯＰの注意をひくものに限られず、フィーダベース３１に埋め込まれて挿入経路３３Ｓに沿って延びるとともに上面に露出したコンベア様のものから成り、特定のスロット３３に対応するものが高速でテープフィーダ２２の走行（挿入方向に走行することが好ましい）ことで、作業者ＯＰの注意をひくようなものであってもよい。

作業者がフィーダベース上の誤った位置にパーツフィーダを装着してしまうミスを防止できる部品実装装置を提供する。

１部品実装装置
１１基台
１４ヘッド移動機構
１５装着ヘッド
２１フィーダ台車
２２テープフィーダ（パーツフィーダ）
３１フィーダベース
３３スロット
３３Ｓ挿入経路
５０制御装置（指示制御部）
６０ランプ（スロット指示手段）
ＢＨ部品
ＫＢ基板

Claims

部品を供給するパーツフィーダが挿入により装着される複数のスロットを有したフィーダベースと、
前記スロットに装着された前記パーツフィーダが供給する部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドと、
前記複数のスロットそれぞれの前記パーツフィーダの挿入経路上に設けられ、それぞれが独立して作動することにより特定の前記スロットの前記フィーダベース上での位置を視覚的に指し示す複数のスロット指示手段と、
前記複数のスロットのいずれかに前記パーツフィーダが装着される必要が生じた場合に、そのパーツフィーダが装着される必要が生じた前記スロットを前記特定のスロットとしてその特定のスロットに対応する前記スロット指示手段を作動させる指示制御部を備えた部品実装装置。
前記スロット指示手段はランプから構成される請求項１に記載の部品実装装置。
前記ランプは、対応する前記スロットの延びる方向に延びた形状を有する請求項２に記載の部品実装装置。
前記ランプは、対応する前記スロットの延びる方向に沿って複数並んで設けられた請求項２に記載の部品実装装置。
前記フィーダベースは、前記装着ヘッドを移動させるヘッド移動機構を備える基台に着脱自在に連結されるフィーダ台車に取り付けられている請求項１〜４のいずれかに記載の部品実装装置。