JP2757222B2 - 工作搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電気回路基板等の中間工作物を連続的に搬
送しつつ電子部品の搭載等の工作作業を実施する工作搬
送方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、プリント基板上にIC、コンデンサ、抵抗等のチ
ップ状電子部品（以下、チップ部品と言う）を搭載する
場合、プリント基板をベルトコンベヤ等のライン式搬送
装置で搭載作業領域に搬送する。搭載作業領域では、作
業ヘッド部品供給位置から取り上げて（ピックアップし
て）きたチップ部品をプリント基板上の所定位置に載置
（プレース）する。この場合、１枚のプリント基板を搭
載作業領域に搬入したら、そのプリント基板上に所定数
のチップ部品を搭載して搭載作業領域から搬出するま
で、次順のプリント基板を上流側に待機させる。次順の
プリント基板が待機する時間には、先行プリント基板上
にチップ部品を搭載する実搭載時間だけでなく、先行プ
リント基板の位置決めや搬出に要する時間等も含まれて
いる。この実搭載時間以外の待機時間は、作業ヘッドが
稼働しておらず、チップ部品の搭載作業工数を増加させ
るだけの無駄な時間となる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であって、無駄な待機時間を解消し、工作物の工作作業
工数を大幅に低減可能な工作搬送方法を提供することを
目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、上記目的を達成する為、工作物を工作作業
領域へ搬入し工作準備作業を行なう工作前工程と、工作
物に工作作業を実施する工作工程と、工作作業が実施さ
れた工作物を前記工作作業領域から搬出する工作後工程
とから成り、工作物を前記工作作業領域を含む経路に沿
って連続的に搬送し工作する工作搬送方法において、前
記工作工程を２個の半工作工程に分割し、前記工作作業
領域を工作物搬送方向に沿って３個の区域に区画し、３
個の前記区域の内の中央の区域を除く一対の端部区域の
何れか一方で前記半工作工程を実施する間に、他方の端
部区域で前記工作前工程と前記工作後工程を実施するこ
とを要点とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について、第１図乃至第５図に
基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例としての電子部品搭載方法
を実施する為のプリント基板搬送装置を示す平面図、第
２図はそのII−II矢視立面図である。第１図で、一対の
ガイドレール1a,1bを平行に敷設し、これらガイドレー
ル1a,1bの各内側に搬送ベルト2a,2bを夫々張設し、基板
搬送路Sbを形成してある。従って、プリント基板Pbは、
両側端をガイドレール1a,1bの各内側面にガイドされ、
且つ、両側部を搬送ベルト2a,2bに支持されつつ、その
回動と共に白抜き矢印Ｔ方向に搬送される。

基板搬送路Sbには、３個のストッパ4,5,6を略等間隔
に配設し、各ストッパ4,5,6の基板搬送方向Ｔに対して
上流側に、３個のステーションW1,W2,W3を夫々区画設定
してある。この場合、両端のステーションW1,W3は、夫
々実際にチップ部品の搭載作業を実施する搭載作業ステ
ーションであるが、中央のステーションW2は、一部のチ
ップ部品を搭載した未完成プリント基板を単に待機させ
るだけの待機ステーションである。

両端の各作業ステーションW1,W3は同一に構成してあ
るから、基板搬送方向Ｔに対し上流側の作業ステーショ
ンW1の構成について説明し、下流側の作業ステーション
W3の説明を省略する。ストッパ４は、第２図に示す様
に、ストッパ部材となる揺動アーム4aにエアシリンダ4b
を連結して成る。揺動アーム4aは、軸4cにより回動自在
に支承してあり、その一端をエアシリンダ4bから伸縮す
るピストンロッド４の先端に連結してある。この場合、
揺動アーム4aは、垂直に支持され先端を基板搬送路Sb及
び後述する部品搭載位置Ppに進出させた基板停止位置
と、基板搬送路Sb下方に退避した基板パス位置との間
を、自在に回動可能に支承してある。第２図では、揺動
アーム4aが基板停止位置に進出した状態を示してある。

上述のストッパ４の上流側には、基板押上げ機構Ｕを
配設してある。基板押上げ機構Ｕは、大略、多数のバッ
クアップピン７を立設したテーブルユニット８と、バッ
クアップピン７を昇降させる為のエアシリンダ９から成
る。バックアップピン７は、作業ステーションW1の略全
域に均等な配置で、テーブルユニット８のバックアップ
テーブル8a上面に立設してある。バックアップテーブル
8aは、その支持部8bにシリンダロッド9a先端を結合して
エアシリンダ９に連結してある。エアシリンダ９を作動
させれば、バックアップテーブル8aとその支持部8bが一
体に昇降し、バックアップピン７が基板搬送路Sbを通過
して部品搭載位置Pp近傍まで進退する。

第３図（ａ）に示す様に、作業ステーションW1の一方
の側部には、搬送されてくるプリント基板Pbの位置決め
装置Ｌを設置してある。位置決め装置Ｌは、大略、プリ
ント基板に対し上方からアクセスさせる一対の位置決め
ピン10a,10bと、それらを支持するピン支持部材11a,11
b、各ピン支持部材11a,11bを上下方向に摺動自在に支持
するスライドユニット12a,12b、位置決めピン11a,11bを
上下移動させる為のエアシリンダ13、及び各ピン支持部
材11a,11bとエアシリンダを連結するリンク機構14とか
ら成る。リンク機構I4は、水平方向（基板搬送方向Ｔ）
に沿って延在させた連結棒14aにより、ピン支持部材11
a,11bを支持している。この場合、ピン支持部材11a,11b
は、その各下端を連結棒14aに摺動自在に嵌合結合して
ある。スライドユニット12a,12bは、夫々、固定ハンド
ル15と固定ピン16により、ガイドレール1bに取り付けて
ある。この場合、下流側のスライドユニット12aは、ガ
イドレール1bの延在方向（基板搬送方向Ｔ）に沿ってに
凹設形成してある摺動棒1b1内に、スライドユニット12a
を貫通させた固定ハンドル15の足部を係合挿入し、基板
搬送方向Ｔに沿って摺動可能に取り付けてある。従っ
て、固定ハンドル15を弛緩方向に廻せばスライドユニッ
ト12aが移動可能となり、スライドユニット12aとピン支
持部材11aを夫々摺動溝1b1と連結棒14aに沿わせて一体
に移動させ、下流側の位置決めピン10aの位置を移動調
整することができる。

中央の待機ステーションW2には、基板押上げ機構Ｕや
位置決め装置Ｌを設けず、プリント基板Pbの搬送を阻止
するストッパ５のみを設けてある。待機ステーションW2
では部品搭載を行なわないから、基板の位置決めを行な
う必要はない。従って、ストッパ５は、第２図に示す様
に、両側の作業ステーションW1,W3に設けた各ストッパ
4,6と異なり、シリンダ5aのピストンロッド5bをストッ
パ棒として基板搬送路Sbに進退させるだけの簡単な構成
となっている。

次に、上述の様に構成した基板搬送装置を用いて実施
する本発明の一実施例としての電子部品搭載動作につい
て、第４図に基づき説明する。第４図では、３箇所のス
テーションW1,W2,W3で実施する各作業内容を（１）乃至
（７）の段階に分けて説明してある。

第（１）段階では、上流側作業ステーションW1に最初
のプリント基板Pb1を搬入し位置決め等の搭載前作業を
行なう。先ず、第２図に示す様に、ストッパ用エアシリ
ンダ4bを作動させて揺動アーム4aを基板停止位置まで回
動させる。これにより、搬送ベルト2a,2bの回動と共に
搬送されてきたプリント基板Pb1の進行が阻止される。
次に、押上げ用エアシリンダ９を作動し、バックアップ
ピン７を上昇させてプリント基板Pb1を部品搭載位置Pp
まで押し上げる。

プリント基板Pb1を部品搭載位置Ppに支持したとき、
位置決めピン10a,10bは、第３図（ａ）に示す様に、プ
ンリント基板Pb1と接触しない上方位置に退避させてあ
る。この状態下で、位置決め装置Ｌによりプリント基板
Pb1の位置決めを行なう。第３図（ｂ）に示す様に、位
置決め用エアシリンダ13を作動させてピストンロッド13
aを伸し、連結棒14aを下流側（図中左側）へ押し出すと
共に連結棒14a全体を下降させ、ピン支持部材11a,11bを
スライドユニット12a,12bの摺動台（不図示）に沿って
摺動下降させる。

ピン支持部材11a,11bの下降により、位置決めピン10
a,10bが下降し、各先端部がプリント基板Pbに穿設して
ある位置決め穴ＨL,HLに進入する。この場合、位置決め
ピン10a,10bの各先端を先細に形成し、下流側（先端
側）の位置決め穴ＨLを長穴に形成してある（第１図参
照）から、プリント基板Pb1の位置が或る程度ずれてい
ても位置決めピン10a,10b先端部を円滑に挿入できる。
そして、挿入を完了した時点では、プリント基板Pb1の
位置が移動調整されて所定位置に位置決めされている。
以上により、プリント基板Pb1の搬入から停止、押上げ
及び位置決めの各動作から成る搭載前作業が完了する。

搭載前作業が完了したら、第（２）段階として、電子
部品の搭載を開始する。搭載作業ヘッドを上流側作業ス
テーションW1に移動させ、本例ではプリント基板Pb1の
約半分の領域に部品を搭載する（以下、半搭載と言
う）。

次の第（３）段階では、先ず、プリント基板Pb1に対
し搭載後作業を実施する。位置決め用エアシリンダ13を
作動してピン支持部材11a,11bを上昇させ、位置決めピ
ン10a,10bを位置決め穴ＨL,HLから抜く。次に、基板押
上げ機構Ｕのエアシリンダ９を作動し、バックアップピ
ン７を元の退避位置まで下降させ、プリント基板Pb1を
搬送ベルト2a,2b上に降下させる。次いで、ストッパ用
エアシリンダ4bを作動して揺動アーム4aを基板パス位置
へ回動させる。これにより、プリント基板Pb1が搬送ベ
ルト2a,2bの回動と共に下流側の待機ステーションW2へ
搬送される。以上により、位置決め解除、基板降下、ス
トッパ解除及び基板搬出の各動作から成る搭載後作業が
完了する。

次いで、プリント基板Pb1が搬出された作業ステーシ
ョンW1に、次順のプリント基板Pb2を搬入し、上述の搭
載前作業を実施する。又、待機ステーションW2では、ス
トッパ５を作動してストッパ棒5bを基板搬送路Sbに突出
させ、電子部品の半搭載を終えて搬送されて来たプリン
ト基板Pb1を停止させる。

次の第（４）段階では、作業ステーションW1のプリン
ト基板Pb2に対し電子部品の半搭載を実施する。この場
合、プリント基板Pb2に対する搭載前作業は前段階で終
了しているから、直ちに半搭載作業を開始できる。又、
この間に、待機ステーションW2のストッパ５を作動して
基板搬送路Sbからストッパ棒5bを退避させ、プリント基
板Pb1を下流側作業ステーションW3に搬入し、搭載前作
業を実施する。

次の第（５）段階では、搭載作業ヘッドを作業ステー
ションW3に移動し、プリント基板Pb1の残り半分の領域
に電子部品を搭載する（以下、残搭載と言う）。この場
合も、プリント基板Pb1に対する搭載前作業は実施済み
であるから、直ちに上述の残搭載作業を開始できる。

プリント基板Pb1に対する残搭載作業を実施する間
に、作業ステーションW1のプリント基板Pb2に対し搭載
後作業を実施し、これを待機ステーションW2に搬入して
待機させる。又、プリント基板Pb2が搬出された作業ス
テーションW1に次順のプリント基板Pb3を搬入し、搭載
前作業を実施する。

第（６）段階では、搭載作業ヘッドを作業ステーショ
ンW1に移動し、搭載前作業を終えたプリント基板Pb3に
対し半搭載作業を直ちに実施する。この間に、作業ステ
ーションW3のプリント基板Pb1に搭載後作業を実施し、
これを搭載作業領域から排出する。そして、プリント基
板Pbが搬出された作業ステーションW3に待機中のプリン
ト基板Pb2を搬入し、搭載前作業を実施する。

次の第（７）段階では、再度搭載作業ヘッドを作業ス
テーションW3に移動し、プリント基板Pb2に対して残搭
載作業を実施する。この場合のプリント基板Pb2も搭載
前作業を実施済みであるから、直ちに残搭載作業を実施
できる。この間に、作業ステーションW1のプリント基板
Pb3に対し搭載後作業を実施し、これを待機ステーショ
ンW2に搬入して待機させる。又、空いた作業ステーショ
ンW1に次順のプリント基板Pb4を搬入し、搭載前作業を
実施する。この第（７）段階の作業内容は、前述した第
（５）段階の作業内容と同一である。従って、以降は、
第（５）段階と第（６）段階の作業が繰り返される。

以上の様に、第（５）段階以降は第（５）段階と第
（６）段階の作業を繰り返し、その１サイクル毎に１枚
のプリント基板Pbが全領域に電子部品の搭載を終えて排
出される。従って、実質的に搭載前作業と搭載後作業に
要する時間がキャンセルされ、多数のプリント基板Pbに
対して電子部品を迅速に搭載することができる。

次に、本発明の他の実施例について、第５図に基づき
説明する。

本例の電子部品搭載方法においては、先ず、第（１）
段階において、最初のプリント基板Pb1を作業ステーシ
ョンW1と待機ステーションW2を通過させて作業ステーシ
ョンW3まで搬送し、搭載前作業を実施する。

次いで第（２）段階において、プリント基板Pb1に対
し電子部品の半搭載を実施する。そして、この間に、作
業ステーションW1へ次順のプリント基板Pb2を搬入し搭
載前作業を実施する。

次の第（３）段階で、搭載作業ヘッドを作業ステーシ
ョンW1へ移動し、プリント基板Pb2に対し半搭載作業を
直ちに実施する。

次の第（４）段階で、搭載作業ヘッドを作業ステーシ
ョンW3へ移動し、プリント基板Pb1に残搭載作業を直ち
に実施する。この間に、作業ステーションW1のプリント
基板Pb2に搭載後作業を実施してこれを待機ステーショ
ンW2へ搬出した後、次順のプリント基板Pb3を作業ステ
ーションW1へ搬入し搭載前作業を実施する。この第
（４）段階の作業内容は、前述した実施例の第（５）段
階と同一である。

次の第（５）段階では、前述の実施例における第
（６）段階と同一の作業を実施する。即ち、搭載作業ヘ
ッドを作業ステーションW1に移動し、搭載前作業を終え
たプリント基板Pb3に対し半搭載作業を直ちに実施す
る。この間に、作業ステーションW3のプリント基板Pb1
に搭載後作業を実施し、これを搭載作業領域から排出す
る。そして、プリント基板Pb1が搬出された作業ステー
ションW3に待機中のプリント基板Pb2を搬入し、搭載前
作業を実施する。

次に、第（６）段階では、第（４）段階と同一の作業
を実施する。これ以降は、第（４）段階と第（５）段階
の作業を繰り返し、その１サイクル毎に１枚の電子部品
の搭載が完了したプリント基板Pbを搭載作業領域から排
出する。

以上の様に、本例の方法によっても、前述の実施例と
同様に、搭載前及び搭載後の各作業時間をキャンセル
し、電子部品を迅速にプリント基板Pb上に搭載すること
ができる。又、本例の方法は、第（４）段階以降の繰り
返し作業に至るまでの時間が、前述した実施例の方法に
比べて若干短くなる利点を備えている。

尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべき
ものでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が
可能であることは勿論である。

例えば、本発明は、プリント基板の搬送装置に限ら
ず、所謂流れ作業式に組立て等の工作作業を実施する他
の工作工程に広く適用することができる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、工作工
程を２工程に分割し、工作作業領域を工作物搬送方向に
沿って３個の区域に区画し、３個の前記区域の内の中央
の区域を除く一対の端部区域の何れか一方で分割した一
方の工作工程を実施する間に、他方の端部区域で工作物
の搬出入等の準備作業を実施することにより、工作準備
が完了するまで工作工程を休止させる無駄な待機時間を
解消でき、工作作業工数を大幅に低減することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての電子部品搭載方法を
実施する為の基板搬送装置を示す平面図、第２図は上記
基板搬送装置を示すII−II矢視立面図、第３図（ａ）及
び第３図（ｂ）は夫々上記基板搬送装置の位置決め動作
を示す各段階正面図、第４図は本発明の一実施例として
の電子部品搭載方法を示す段階分け説明図、第５図は本
発明の他の実施例としての電子部品搭載方法を示す段階
分け説明図である。 1a,1b……ガイドレール 2a,2b……搬送ベルト 4,5,6……ストッパ ７……バックアップピン ９……押上げ用エアシリンダ 10a,10b……位置決めピン 11a,11b……ピン支持部材 12a,12b……スライドユニット 13……位置決め用エアシリンダ 14……リンク機構 15……固定ハンドル Ｌ……位置決め装置 Pb,Pb1,Pb2,Pb3……プリント基板 Pp……基板搭載位置 Sb……基板搬送路 Ｕ……基板押上げ機構 W1,W3……作業ステーション W2……待機ステーション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｑ 41/02 Ｂ２３Ｑ 41/02 Ｚ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を工作作業領域へ搬入し工作準備作
   業を行なう工作前工程と、工作物に工作作業を実施する
   工作工程と、工作作業が実施された工作物を前記工作作
   業領域から搬出する工作後工程とから成り、工作物を前
   記工作作業領域を含む経路に沿って連続的に搬送し工作
   する工作搬送方法において、前記工作工程を２個の半工
   作工程に分割し、前記工作作業領域を工作物搬送方向に
   沿って３個の区域に区画し、３個の前記区域の内の中央
   の区域を除く一対の端部区域の何れか一方で前記半工作
   工程を実施する間に、他方の端部区域で前記工作前工程
   と前記工作後工程を実施することを特徴とする工作搬送
   方法。