JP3015800B6 - 表面実装機 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、IC、抵抗器、コンデンサー等の微小な電子部品(以下、チップ部品と称す)を基板上に実装するための表面実装機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる表面実装機として、互いに直交するX,Y軸を有し、レール等からなるY軸の上にX軸構成部材をY軸に沿って移動自在に載せ、このX軸構成部材に、チップ部品を吸着してこれを実装するヘッドを、X軸に沿って移動自在に設けることにより、ヘッドをXY平面内で移動させるようにしたものが主流であった。
【0003】
その他、図15に示すような高速化を目的としたロータリーヘッド型のものも提案されている。すなわち、この実装機においては、フィーダー22から供給されるチップ部品が、図示矢印方向に回転するロータリーヘッド30によって基板P上に実装される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種の実装機では、多数の基板を処理する必要があり、搬送ラインによる基板の搬入、搬出および基板に対する部品の実装を能率良く行うことが望まれる。
【0005】
そこで、基板を部品の装着が可能な状態に保持する作業ステーション(基板保持部分)を2つ設け、その各作業ステーションにそれぞれ基板を設置して実装作業を行ない得るようにすれば、能率の向上が期待できる。この場合、上記各作業ステーションに対する基板の搬入、搬出及び各作業ステーション上の基板に対する部品の実装を効率良く行なうため、各作業ステーションと部品供給部及び部品搬入部分、部品搬出部分等を如何にして合理的に配置するかということが重要な課題となる。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑み、2つの作業ステーションを備えるとともにこれらと部品供給部及び部品搬入部分、部品搬出部分等を合理的に配置して実装作業の能率を向上させることができる表面実装機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、部品装着位置への基板の搬入及び搬出を行なう搬送ラインと、電子部品を供給する部品供給部と、部品供給部から電子部品を吸着して部品装着位置の基板上に装着するヘッドとを備えた表面実装機であって、上記搬送ラインは1つの基板搬入部分と1つの基板搬出部分とを備えて、これら基板搬入部分と基板搬出部分とが搬送ライン方向に所定間隔をおいて位置し、その間に、搬送ラインから基板を受けとって第1及び第2の部品装着位置に保持する第1及び第2の作業ステーションが設けられ、これら第1及び第2の作業ステーションは第1の部品装着位置を含む範囲及び第2の部品装着位置を含む範囲でそれぞれ独立して基板を移動させる第1及び第2の駆動機構を有し、一方、上記搬送ラインの両側にそれぞれ部品供給部が配設され、かつ、上記第1の部品装着位置は一方の部品供給部寄りに配置され、第2の部品装着位置は他方の部品供給部寄りに配置されているものである。
【0008】
この装置によると、第1,第2の作業ステーションと搬送ラインの両側に配置された部品供給部とを効果的に使用して、基板に対する部品の実装を能率良く行なうことが可能となる。また、搬送ラインの基板搬入部分及び基板搬出部分はそれぞれ1つであり、その基板搬入部分と基板搬出部分との間に上記第1,第2の作業ステーションが配設されていることにより、当該表面実装機の前段側に位置する装置と当該表面実装機と後段側に位置する装置とにわたって基板が搬送される実装システムにおいて、上記基板搬入部分と前段側の装置との接続及び上記基板搬出部分と後段側の装置との接続が容易で、簡単な構造としつつ、2つの作業ステーションでそれぞれ基板に対する実装を行なうことが可能となる。
【0009】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の表面実装機において、部品装着用のヘッドとして、一方の部品供給部から部品を吸着する第1のヘッドと、他方の部品供給部から部品を吸着する第2のヘッドとを備えるとともに、第1のヘッドに吸着された部品の認識を行うための第1の撮像手段が一方の部品供給部寄りに配置され、第2のヘッドに吸着された部品の認識を行うための第2の撮像手段が他方の部品供給部寄りに配置されているものである。
【0010】
この装置によると、搬送ラインの両側に配置された部品供給部とそれぞれから部品を吸着する第1,第2のヘッドとにより、各作業ステーション上の基板に対する部品の実装を能率良く行なうことが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明に係る表面実装機の平面図、図2は同正面図、図3は同側面図である。
【0013】
図示の表面実装機1において、2は基台であって、該基台2の幅方向中央には基板Pを図示矢印方向(X軸方向)に搬送するための搬送ラインLが設けられている。なお、この搬送ラインLは、具体的には搬送装置3(図3参照)で構成されている。
【0014】
また、上記基台2上であって、基板の搬送ラインLの少なくとも片側に、搬送ラインに沿った方向に延びるX軸が固定的に設けられ、当実施形態では前記搬送ラインLを挾む左右両側に、X軸方向に長い2本のレールで構成されるX1軸4A(第1のX軸)、X2軸4B(第2のX軸)が互いに平行に敷設されており、これらX1軸4A、X2軸4Bには、不図示のチップ部品を吸着してこれを基板P上に実装するためのヘッド5A、5B(第1,第2のヘッド)がX軸方向に移動自在に支持されている。
【0015】
ここで、上記一方のヘッド5Aの支持及び駆動系の構成を図4及び図5に基づいて説明する。なお、図4はX1軸4A及びヘッド5Aを取外した状態の正面図、図5は図4のA−A線断面図である。
【0016】
図5に示すように、X1軸4AはX方向に長いフレーム6の上下に取り付けられており、該X1軸4Aにヘッド5Aが移動自在に支持されている。このヘッド5Aの下部には、チップ部品を真空吸着すべき複数(本実施の形態では図2に示すように16本)の吸着ノズル7がX軸方向に並ぶように配列支持されており、ヘッド5Aには電気配線やエアーパイプ等を収納する撓曲自在なU字状のダクト8が接続されている。
【0017】
また、図4に示すように、上記フレーム6の一端にはサーボモータ9が固設されており、該サーボモータ9の出力軸はX軸方向に水平に延びるボールネジ10の一端が連結されている。このボールネジ10の他端は軸受部材11によって回転自在に支承されている。
【0018】
上記ボールネジ10にはフローティングスライダー12が該ボールネジ10に沿ってX軸方向に移動自在に螺合しており、このフローティングスライダー12に前記ヘッド5Aが取り付けられている。
【0019】
従って、サーボモータ9を駆動してボールネジ10を正・逆転させれば、該ボールネジ10に螺合するフローティングスライダー12が移動し、このフローティングスライダー12とともにヘッド5AがX1軸4Aに沿ってX軸方向に往復動する。
【0020】
なお、以上は一方のヘッド5Aの支持及び駆動系の構成について説明したが、他方のヘッド5Bのそれも同様であるため、これについての説明は省略する。
【0021】
また、図1に示すように、上記搬送ラインLは1つの基板搬入部分L1と1つの基板搬出部分L2とを備えて、これら基板搬入部分L1と基板搬出部分L2とがX方向(搬送ライン方向)に所定間隔をおいて位置し、その間に、搬送ラインLから基板を受けとって第1及び第2の部品装着位置に保持する2つの作業ステーションS1,S2(第1、第2の作業ステーション)が設けられている。当実施形態では、前記X1軸4A、X2軸4Bの外側方であって、前記搬送ラインLに対して点対称的な位置に、それぞれ作業時に移動する作業ステーションS1,S2が設けられている。そして、X1軸4Aの下方を第1の部品装着位置、X2軸4Bの下方を第2の部品装着位置としている。各作業ステーションS1,S2は、後述のサーボモータ16及びボールネジ17等からなる駆動機構(第1及び第2の駆動機構)をそれぞれ有し、第1の部品装着位置を含む範囲及び第2の部品装着位置を含む範囲でそれぞれ独立してY軸方向に基板を移動させることができるように、後述の上記X1軸4A、X2軸4Bに対して直角なY1軸13A、Y2軸13B上をスライドするようになっている。各作業ステーションS1,S2には、搬送ラインL上の基板Pを受け取ってこれを保持する基板保持装置14A,14Bがそれぞれ設けられている。
【0022】
ここで、一方の作業ステーションS1の構成を図6及び図7に基づいて説明する。なお、図6は作業ステーションS1の平面図、図7は同側面図である。
【0023】
前記Y1軸13Aはベース15の左右に互いに平行に配されており、このY1軸13A上に当該作業ステーションS1がY軸に沿って移動自在に支持されている。
【0024】
上記ベース15の一端にはサーボモータ16が固設されており、このサーボモータ16の出力軸にはY軸方向に水平に延びるボールネジ17の一端が連結されている。上記ボールネジ17の他端は軸受部材18によって回転自在に支承されている。
【0025】
上記ボールネジ17にはスライダー19がボールネジ17に沿ってY軸方向に移動自在に螺合しており、このスライダー19に作業ステーションS1が取り付けられている。従って、サーボモータ16を駆動してボールネジ17を正・逆転させれば、ボールネジ17に螺合するスライダー19が移動し、このスライダー19に取り付けられた作業ステーションS1がY1軸13Aに沿ってY軸方向に往復動する。図中、20はこれの内部に電気配線等を収納する撓曲自在なU字状のダクトである。
【0026】
なお、以上は一方の作業ステーションS1の構成について説明したが、他方の作業ステーションS2のそれも同様であるため、これについての説明は省略する。
【0027】
前記搬送ラインLの上方には、搬送ラインLと作業ステーションS1,S2との間で基板Pを受け渡すための移載装置21が設けられている。
【0028】
また、図1に示すように、搬送ラインLのY方向両側には、部品供給部としてのフィーダー22A−1,22A−2及びフィーダー22B−1,22B−2がそれぞれ設置され、各作業ステーションS1,S2の両側方には、不図示のチップ部品を連続的に供給する部品供給部としてのフィーダー22A−1,22A−2及び同22B−1,22B−2がそれぞれ設置されており、その一方の部品供給部(フィーダー22A−1,22A−2)寄りに第1の部品装着位置が配置され、他方の部品供給部(フィーダー22B−1,22B−2)寄りに第2の部品装着位置が配置されている。
【0029】
当実施形態では、搬送ラインLのY方向一方側(図1で下側)において、作業ステーションS1のX方向の両側方(図1で左右両側)にフィーダー22A−1,22A−2が配設されるとともに、搬送ラインLのY方向他方側(図1で上側)において、作業ステーションS2のX方向の両側方にフィーダー22B−1,22B−2が配設されている。また、フィーダー22A−1と作業ステーションS1との間及びフィーダー22B−2と作業ステーションS2との間においてそれぞれX軸の下方に部品認識用カメラ86A,86B(第1、第2の撮像手段)が配置され、つまりカメラ86A(第1の撮像手段)が一方の部品供給部寄り、カメラ86B(第2の撮像手段)が他方の部品供給部寄りに配置されている。そして、ヘッド5A,5Bが部品吸着後、プリント基板上に移動する途中で、上記カメラ86A,86Bによる撮像に基づき、複数のノズルに吸着された部品が連続的に認識されるようになっている。
【0030】
すなわち、当装置のレイアウト構成は、基板Pの搬送ラインLの両側にX1軸4A,X2軸4Bが配設され、一方のX1軸4Aに沿って片方側(同図では左側)からフィーダー22A−1、部品認識用カメラ86A、作業ステーションS1およびフィーダー22A−2が配置される一方、他方のX2軸4Bに沿って反対側(同図では右側)からフィーダー22B−1、部品認識用カメラ86B、作業ステーションS2およびフィーダー22B−2が配置された構成となっている。特に、当実施の形態では、図1に示すように、フィーダー22A−1と作業ステーションS2とがX軸方向にラップした配置とされる一方、フィーダー22B−1と作業ステーションS1とがX軸方向にラップした配置とされ、これにより装置全体がX軸方向にコンパクト化されている。
【0031】
上記各フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2は、それぞれ、多数列のテープフィーダー22を備え、これらテープフィーダー22の各部品取出し部がX軸方向に並んでいる。このテープフィーダー22とこれを取り付ける部分の構造は、フィーダー組付け部分の側面図である図8と拡大側面図である図9とに示すようになっている。
【0032】
すなわち、テープフィーダー22の本体部分は前方側のフィーダープレート23と後方側のリールプレート24とからなり、リールプレート24にリール25が回転自在に取り付けられ、このリール25に、多数のチップ部品を収納しているテープ26が巻き付けられている。そして、リール25の取換え等に便利なように、上記リールプレート24がフィーダープレート23に対して着脱可能に結合されるとともに、上記フィーダープレート23が、基台2のフィーダー設置部に、ノックピン27,28および取付け金具29によって取り付けられるようになっている。
【0033】
上記テープ26は、上方に開口した部品収納部(図示せず)を所定間隔おきに多数有するテープ本体26aと、このテープ本体26aの上面に接着されて各部品収納部を覆うカバーテープ26bとで構成され、上記各部品収納部にチップ部品が収納されている。
【0034】
また、上記フィーダープレート23の前端部には部品取出し部30が設けられており、上記リール25から導出されたテープ26が部品取出し部30に導かれ、ここで上記カバーテープ26bがテープ本体26aから剥がされてチップ部品の取出しが可能な状態とされ、部品取り出し時には、ヘッド5A(5B)が上記部品取出し部30に対応するX軸方向位置において所定高さ位置まで下降させられた状態で、吸着ノズル7によりテープ26からチップ部品が吸着されて取り出される。そして、テープ繰り出し機構により、部品取出し動作に伴ってテープ26が一定量ずつ繰り出されるようになっている。なお、部品取出し後に、テープ本体26aはフィーダープレート23の前端に設けられたガイド壁31及びテープ本体導出用通路32を経て下方に排出され、カバーテープ26bは、フィーダープレート23に配設されたガイドローラ33,34及び引取り用ローラ35を経て下方に排出される。
【0035】
テープ繰り出し機構は、部品取出し部30の下方に位置するスプロケット36と、このスプロケット36に連結されたラチェット37とを備え、上記スプロケット36はテープ26に設けられている係合孔(図示せず)に係合するようになっている。上記ラチェット37に対して送り爪38及びストッパー39が設けられている。また、ラチェット37の入力側はラチェット駆動機構に連結され、部品取出し時のヘッド5A(5B)の作動に伴ってラチェット37が駆動されるようになっている。
【0036】
上記ラチェット駆動機構は、ヘッドが所定高さ位置まで下降したときにこれに機械的に連動して作動する機構でもよいが、本実施の形態ではサイクルタイムの短縮を図るため、フィーダープレート23にエアシリンダ40が設けられ、これとラチェット37の入力側とがレバー41及びリンク42を介して連結されている。
【0037】
上記エアシリンダ40は、基台2に設けられたソレノイドバルブ43に、エア流通経路を介して接続されている。図示の例では、基台2に対するフィーダープレート取付用の一方のノックピン27がエアジョイントに兼用され、このノックピン27に形成されたエア流通孔44がエア通路45及びホース46を介してエアシリンダ40に接続されるとともに、基台2のノックピン係合孔47がエアジョイント48及びホース49等を介してソレノイドバルブ43に接続され、ノックピン27の嵌め込みと同時にエアシリンダ40に対するエア流通経路の接続も達成されるようになっている。
【0038】
そして、図外の制御手段によりヘッドの作動と同期してソレノイドバルブ43が駆動され、ヘッド5A,5Bの下降動作中にラチェット37の駆動が達成されてサイクルタイムが短縮されるようになっている。
【0039】
また、移載装置21は、その概略の正面図である図10、拡大正面図である図11,拡大側面図である図12及び拡大底面図である図13の各図に示すような構造となっている。
【0040】
すなわち、移載装置21は、搬送ラインLの上方に配置した固定フレーム51と、基板を移載するための移載爪53,54,55を配設した移載爪ユニット52と、この移載爪ユニット52を固定フレーム51に対して搬送方向及び上下方向に移動可能に支持する支持手段及び各方向の駆動手段を備えている。
【0041】
上記移載爪ユニット52は、搬送方向に所定の長さをもった一対の爪取付用ブラケット56,57を有し、一方のブラケット56は保持枠58に固定的に取り付けられている。他方のブラケット57は、基板の大きさ等に応じて一方のブラケット56との間隔を調整することができるように、保持枠58に回転自在に装備されたネジ軸59に上端部が螺合されており、該ネジ軸59の端部には間隔調整操作のためのハンドル60が設けられている。
【0042】
上記両ブラケット56,57にはそれぞれ、搬送方向に所定間隔をおいた3箇所に、移載爪53,54,55が取り付けられている。一方、搬送ラインLには、作業ステーションS1の直前の位置と、作業ステーションS1に対応する範囲の搬送方向下流端側の位置と、作業ステーションS2に対応する範囲の搬送方向下流端側の位置とに、第1,第2,第3のストッパー61,62,63と、これを搬送ラインLに対して出没させるシリンダ64,65,66とが設けられるとともに、搬送ラインLの上流端位置、各ストッパー61,62,63の前後及び搬送ラインの下流端位置にそれぞれ、基板検出用のセンサ67……が配設されている(図14参照)。なお、後述の作用を達成するため、上記各移載爪53〜55間の距離は上記各ストッパー61〜63間の距離と略等しくされるが、これらの距離には多少の製作誤差があるので、この誤差の吸収とショック低減のため、移載爪53〜55はブラケット56,57に対しスプリング68を介して弾性的に多少の移動が許容されるように取り付けられている。
【0043】
移載装置21における上記支持手段及び駆動手段としては、固定フレーム51にガイド70を介して搬送方向に移動可能に取り付けられた第1の可動部材71と、この部材71を駆動するサーボモータ72、プーリ73、ベルト74等からなる搬送方向駆動機構と、上記第1の可動部材71に対してガイド75を介して昇降可能に取り付けられた第2の可動部材76と、この部材76を駆動する昇降用シリンダ77と、上記第2の可動部材76に対してガイド78を介して所定範囲だけ搬送方向に移動可能に取り付けられた第3の可動部材79とを備え、この部材79に上記移載爪ユニット52が取り付けられている。80,81は第3の可動部材79の移動範囲を規制するストッパーである。
【0044】
上記第2,第3の可動部材76,79間には、第2の可動部材76に対して第3の可動部材79を可動範囲の搬送方向下流側へ付勢するスプリング82が設けられ、さらに両部材76,79のうちのいずれか一方にドグ83が、他方にセンサ84が設けられている。そして、通常はスプリング82によって弾性的に両部材76,79が一定位置関係に保たれていて、この状態では上記ドグ83とセンサ84とがずれているが、移載中に何らかの障害により第3の可動部材79の移動が阻止される異常時には、両部材76,79の相対位置が変化し、ドグ83とセンサ84とが対応して、このような異常事態が検出されるようになっている。これは安全性及び信頼性の確保のためであり、上記異常事態が検出されたときには、移載装置21の作動が停止されることにより、モータ72等に過負荷が加わったり移載爪53〜55等が損傷したりすることが防止されるものである。
【0045】
また、上記第1,第2の部材71,76間には、昇降用シリンダ77の作動不良時等に不測に移載爪ユニット52が下降して基板に衝突するというようなことのないように、第2の部材76を上昇位置に付勢するスプリング85が設けられている。
【0046】
このような本実施の形態の表面実装機1の作用を、次に説明する。
【0047】
搬送装置3が駆動されて基板Pが搬送ラインL上を図1の矢印方向(左方向)に向かって搬送され、該基板Pが最初の作業ステーションS1の手前のストッパーに達すると、搬送装置3の駆動が停止され、基板移載装置21により基板Pは作業ステーションS1に移動させられて基板保持装置14Aに保持される。
【0048】
次に、作業ステーションS1が所定の作業位置まで移動すると、図4に示すサーボモータ9が駆動されてヘッド5AがX1軸4Aに沿って移動し、これに支持された複数の吸着ノズル7は、前記フィーダー22A−1(または22A−2)から供給されるチップ部品を吸着する。そして、基台2上の所定位置に設けられた部品認識用カメラ86Aによる撮像に基づいた画像認識による補正が行なわれた後に、吸着ノズル7がチップ部品を作業ステーションS1まで搬送する。
【0049】
一方、作業ステーションS1は、図6及び図7に示すサーボモータ16により駆動されてY1軸13Aに沿って移動させられ、基板保持装置14Aに保持された基板Pも同時にY軸方向に移動させられる。
【0050】
上記のように、ヘッド5AがX軸方向、基板PがY軸方向にそれぞれ独立に移動する結果、ヘッド5Aに支持された吸着ノズル7は基板P上の任意の位置に移動することができ、基板P上の所定の箇所に複数(本実施の形態では、16個)のチップ部品が実装される。
【0051】
作業ステーションS1上で上記作業が繰り返され、基板Pの例えば半分の領域面積についてチップ部品の実装が完了すると、作業ステーションS1はY軸上を搬送ラインL方向に移動し、基板保持装置14Aによる基板Pの保持が解除された後、移載装置21によって基板Pが作業ステーションS1から作業ステーションS2へ移載される。
【0052】
上記のように基板Pが作業ステーションS2へ移載されると同時に、既に搬送装置3により搬送され作業ステーションS1の手前のストッパー位置に待機している次の基板Pが移載装置21によって作業ステーションS1に移載される。
【0053】
すると、基板Pに対しては、作業ステーションS1での作業と同様の手順で残りの領域面積についてチップ部品の実装が行われ、これと同時に作業ステーションS1では、次の基板Pに対してその半分の領域面積についてチップ部品の実装が行われる。なお、作業ステーションS2では、フィーダー22B−1(または22B−2)によってチップ部品が連続的に供給される。
【0054】
以上の作業を繰り返せば、基板Pに対するチップ部品の実装作業を連続的に行なうことができるが、本実施の形態では2つの作業ステーションS1,S2で実装作業を同時に行なうことができるため、作業時間を短縮して一層の高効率化を図ることができる。
【0055】
前記の移載装置21を用いた移載動作を、図14によってさらに詳細に説明する。
【0056】
図14(a)に示す段階では、作業ステーションS2と作業ステーションS1とにそれぞれ基板Pa,Pbが位置するとともに、作業ステーションS1の上流には新たな基板Pcが位置し、これらの下流側にはストッパー61〜63が位置しており、移載爪ユニット52は搬送ラインLの上流寄りの上方に位置した状態にある。この状態から、各作業ステーションS1,S2での作業を終えたときに、図14(a)中の矢印のように移載爪ユニット52が下降して、各移載爪53〜55が各基板Pa,Pb,Pcの上流側に位置する状態となる。それから図14(b)のように、各ストッパー61〜63が下方に没入するとともに、移載爪ユニット52が下流側へ前進し、その各移載爪53〜55により各基板Pa,Pb,Pcが同時に、作業ステーションS2の下流側、作業ステーションS2及び作業ステーションS1へとそれぞれ移載される。
【0057】
図14(c)のように上記各基板Pa,Pb,Pcが各ストッパー61〜63を通過すると、各ストッパー61〜63がシリンダ64〜66により駆動されて突出し、さらに図14(d)のように基板Pb,Pcがストッパー63及び62に当接する所定前進位置に達すると、移載爪ユニット52は上昇する。そして、図14(e)のように、各作業ステーションS2及びS1に基板Pb,Pcが位置して、それぞれ実装作業が行われるとともに、この実装作業中に移載爪ユニット52が初期の位置まで後退し、かつ、作業ステーションS2の下流側の基板Paが搬送装置3により搬出される一方、作業ステーションS1の上流側に新たな基板Pdが搬入される。
【0058】
上記図14(a)〜(e)の動作が繰り返されることにより、基板の移載、搬送等が効率良く行われる。
【0059】
以上のように、第1,第2の作業ステーションS1,S2と搬送ラインの両側に配置されたフィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2とが効果的に使用されて、基板に対する部品の実装が能率良く行なわれる。しかも、搬送ラインLの基板搬入部分L1及び基板搬出部分L2はそれぞれ1つであり、その基板搬入部分L1と基板搬出部分L2との間に作業ステーションS1,S2が配設されているので、当該表面実装機1の前段側に位置する装置(図示せず)と当該表面実装機1と後段側に位置する装置(図示せず)とにわたって基板が搬送される実装システムにおいて、上記基板搬入部分L1と前段側の装置との接続及び上記基板搬出部分L2と後段側の装置との接続が容易とされ、かつ、基板搬入,搬出部分が簡単な構造に保たれる。
【0060】
また、各作業ステーションS1,S2での実装作業の効率も大幅に高められる。すなわち、互いに独立なX1軸4とY1軸13A及びX2軸4BとY2軸13Bが用いられるため、これらに沿って移動するヘッド5A,5B及び基板Pの高速化が可能となる。
【0061】
さらに、本実施の形態によれば、チップ部品を供給するフィーダー22A−1,22A−2、22B−1,22B−2をそれぞれX1軸4A、X2軸4Bに沿って合理的に配置することができるため、フィーダー22A−1,22A−2、22B−1,22B−2の容量増大を図りつつも、当該表面実装機1を小型、コンパクトに構成することができる。また、作業時に各フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2の側方に作業ステーションS1,S2が位置するため、フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2と基板Pとの距離が短くなり、実装時間の短縮を図ることができる。
【0062】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、搬送ラインが1つの基板搬入部分と1つの基板搬出部分とを備え、その間に、基板を第1及び第2の部品装着位置に保持するの第1及び第2の作業ステーションが設けられるとともに、搬送ラインの両側にそれぞれ部品供給部が配設され、かつ、第1の部品装着位置は一方の部品供給部寄り位置に配置され、第2の部品装着位置は他方の部品供給部寄りの位置に配置されている構成となっているため、2つの作業ステーションと搬送ラインの両側の部品供給部とを効果的に使用して、基板に対する部品の実装を能率良く行なうことができる。しかも、基板搬入,搬出部分を前段側や後段側の装置との接続が容易で、かつ、簡単な構造に保つことができる。
【0063】
さらに、請求項2に記載のように、一方の部品供給部から部品を吸着する第1のヘッドと、他方の部品供給部から部品を吸着する第2のヘッドとを備えるようにすると、各作業ステーション上の基板に対する部品の実装をより能率良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による表面実装機の平面図である。
【図2】同表面実装機の正面図である。
【図3】同表面実装機の側面図である。
【図4】ヘッドの支持及び駆動系の構成を示す正面図である。
【図5】図4のA−A線に沿った部分の半断面図である。
【図6】作業ステーションの平面図である。
【図7】作業ステーションの側面図である。
【図8】フィーダー部分の側面図である。
【図9】フィーダーの先端側部分の拡大側面図である。
【図10】基板移載装置の概略を示す正面図である。
【図11】基板移載装置の拡大正面図である。
【図12】基板移載装置の拡大側面図である。
【図13】基板移載装置の拡大底面図である。
【図14】(a)〜(e)は基板移載装置の動作を順に示す説明図である。
【図15】従来の実装機の一例のついての構成図である。
【符号の説明】
1 表面実装機
4A X1軸
4B X2軸
5A,5B ヘッド
13A Y1軸
13B Y2軸
14A,14B 基板保持装置
L 搬送ライン
S1,S2 作業ステーション
【産業上の利用分野】
本発明は、IC、抵抗器、コンデンサー等の微小な電子部品(以下、チップ部品と称す)を基板上に実装するための表面実装機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、かかる表面実装機として、互いに直交するX,Y軸を有し、レール等からなるY軸の上にX軸構成部材をY軸に沿って移動自在に載せ、このX軸構成部材に、チップ部品を吸着してこれを実装するヘッドを、X軸に沿って移動自在に設けることにより、ヘッドをXY平面内で移動させるようにしたものが主流であった。
【0003】
その他、図15に示すような高速化を目的としたロータリーヘッド型のものも提案されている。すなわち、この実装機においては、フィーダー22から供給されるチップ部品が、図示矢印方向に回転するロータリーヘッド30によって基板P上に実装される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種の実装機では、多数の基板を処理する必要があり、搬送ラインによる基板の搬入、搬出および基板に対する部品の実装を能率良く行うことが望まれる。
【0005】
そこで、基板を部品の装着が可能な状態に保持する作業ステーション(基板保持部分)を2つ設け、その各作業ステーションにそれぞれ基板を設置して実装作業を行ない得るようにすれば、能率の向上が期待できる。この場合、上記各作業ステーションに対する基板の搬入、搬出及び各作業ステーション上の基板に対する部品の実装を効率良く行なうため、各作業ステーションと部品供給部及び部品搬入部分、部品搬出部分等を如何にして合理的に配置するかということが重要な課題となる。
【0006】
本発明は上記の事情に鑑み、2つの作業ステーションを備えるとともにこれらと部品供給部及び部品搬入部分、部品搬出部分等を合理的に配置して実装作業の能率を向上させることができる表面実装機を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、部品装着位置への基板の搬入及び搬出を行なう搬送ラインと、電子部品を供給する部品供給部と、部品供給部から電子部品を吸着して部品装着位置の基板上に装着するヘッドとを備えた表面実装機であって、上記搬送ラインは1つの基板搬入部分と1つの基板搬出部分とを備えて、これら基板搬入部分と基板搬出部分とが搬送ライン方向に所定間隔をおいて位置し、その間に、搬送ラインから基板を受けとって第1及び第2の部品装着位置に保持する第1及び第2の作業ステーションが設けられ、これら第1及び第2の作業ステーションは第1の部品装着位置を含む範囲及び第2の部品装着位置を含む範囲でそれぞれ独立して基板を移動させる第1及び第2の駆動機構を有し、一方、上記搬送ラインの両側にそれぞれ部品供給部が配設され、かつ、上記第1の部品装着位置は一方の部品供給部寄りに配置され、第2の部品装着位置は他方の部品供給部寄りに配置されているものである。
【0008】
この装置によると、第1,第2の作業ステーションと搬送ラインの両側に配置された部品供給部とを効果的に使用して、基板に対する部品の実装を能率良く行なうことが可能となる。また、搬送ラインの基板搬入部分及び基板搬出部分はそれぞれ1つであり、その基板搬入部分と基板搬出部分との間に上記第1,第2の作業ステーションが配設されていることにより、当該表面実装機の前段側に位置する装置と当該表面実装機と後段側に位置する装置とにわたって基板が搬送される実装システムにおいて、上記基板搬入部分と前段側の装置との接続及び上記基板搬出部分と後段側の装置との接続が容易で、簡単な構造としつつ、2つの作業ステーションでそれぞれ基板に対する実装を行なうことが可能となる。
【0009】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の表面実装機において、部品装着用のヘッドとして、一方の部品供給部から部品を吸着する第1のヘッドと、他方の部品供給部から部品を吸着する第2のヘッドとを備えるとともに、第1のヘッドに吸着された部品の認識を行うための第1の撮像手段が一方の部品供給部寄りに配置され、第2のヘッドに吸着された部品の認識を行うための第2の撮像手段が他方の部品供給部寄りに配置されているものである。
【0010】
この装置によると、搬送ラインの両側に配置された部品供給部とそれぞれから部品を吸着する第1,第2のヘッドとにより、各作業ステーション上の基板に対する部品の実装を能率良く行なうことが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明に係る表面実装機の平面図、図2は同正面図、図3は同側面図である。
【0013】
図示の表面実装機1において、2は基台であって、該基台2の幅方向中央には基板Pを図示矢印方向(X軸方向)に搬送するための搬送ラインLが設けられている。なお、この搬送ラインLは、具体的には搬送装置3(図3参照)で構成されている。
【0014】
また、上記基台2上であって、基板の搬送ラインLの少なくとも片側に、搬送ラインに沿った方向に延びるX軸が固定的に設けられ、当実施形態では前記搬送ラインLを挾む左右両側に、X軸方向に長い2本のレールで構成されるX1軸4A(第1のX軸)、X2軸4B(第2のX軸)が互いに平行に敷設されており、これらX1軸4A、X2軸4Bには、不図示のチップ部品を吸着してこれを基板P上に実装するためのヘッド5A、5B(第1,第2のヘッド)がX軸方向に移動自在に支持されている。
【0015】
ここで、上記一方のヘッド5Aの支持及び駆動系の構成を図4及び図5に基づいて説明する。なお、図4はX1軸4A及びヘッド5Aを取外した状態の正面図、図5は図4のA−A線断面図である。
【0016】
図5に示すように、X1軸4AはX方向に長いフレーム6の上下に取り付けられており、該X1軸4Aにヘッド5Aが移動自在に支持されている。このヘッド5Aの下部には、チップ部品を真空吸着すべき複数(本実施の形態では図2に示すように16本)の吸着ノズル7がX軸方向に並ぶように配列支持されており、ヘッド5Aには電気配線やエアーパイプ等を収納する撓曲自在なU字状のダクト8が接続されている。
【0017】
また、図4に示すように、上記フレーム6の一端にはサーボモータ9が固設されており、該サーボモータ9の出力軸はX軸方向に水平に延びるボールネジ10の一端が連結されている。このボールネジ10の他端は軸受部材11によって回転自在に支承されている。
【0018】
上記ボールネジ10にはフローティングスライダー12が該ボールネジ10に沿ってX軸方向に移動自在に螺合しており、このフローティングスライダー12に前記ヘッド5Aが取り付けられている。
【0019】
従って、サーボモータ9を駆動してボールネジ10を正・逆転させれば、該ボールネジ10に螺合するフローティングスライダー12が移動し、このフローティングスライダー12とともにヘッド5AがX1軸4Aに沿ってX軸方向に往復動する。
【0020】
なお、以上は一方のヘッド5Aの支持及び駆動系の構成について説明したが、他方のヘッド5Bのそれも同様であるため、これについての説明は省略する。
【0021】
また、図1に示すように、上記搬送ラインLは1つの基板搬入部分L1と1つの基板搬出部分L2とを備えて、これら基板搬入部分L1と基板搬出部分L2とがX方向(搬送ライン方向)に所定間隔をおいて位置し、その間に、搬送ラインLから基板を受けとって第1及び第2の部品装着位置に保持する2つの作業ステーションS1,S2(第1、第2の作業ステーション)が設けられている。当実施形態では、前記X1軸4A、X2軸4Bの外側方であって、前記搬送ラインLに対して点対称的な位置に、それぞれ作業時に移動する作業ステーションS1,S2が設けられている。そして、X1軸4Aの下方を第1の部品装着位置、X2軸4Bの下方を第2の部品装着位置としている。各作業ステーションS1,S2は、後述のサーボモータ16及びボールネジ17等からなる駆動機構(第1及び第2の駆動機構)をそれぞれ有し、第1の部品装着位置を含む範囲及び第2の部品装着位置を含む範囲でそれぞれ独立してY軸方向に基板を移動させることができるように、後述の上記X1軸4A、X2軸4Bに対して直角なY1軸13A、Y2軸13B上をスライドするようになっている。各作業ステーションS1,S2には、搬送ラインL上の基板Pを受け取ってこれを保持する基板保持装置14A,14Bがそれぞれ設けられている。
【0022】
ここで、一方の作業ステーションS1の構成を図6及び図7に基づいて説明する。なお、図6は作業ステーションS1の平面図、図7は同側面図である。
【0023】
前記Y1軸13Aはベース15の左右に互いに平行に配されており、このY1軸13A上に当該作業ステーションS1がY軸に沿って移動自在に支持されている。
【0024】
上記ベース15の一端にはサーボモータ16が固設されており、このサーボモータ16の出力軸にはY軸方向に水平に延びるボールネジ17の一端が連結されている。上記ボールネジ17の他端は軸受部材18によって回転自在に支承されている。
【0025】
上記ボールネジ17にはスライダー19がボールネジ17に沿ってY軸方向に移動自在に螺合しており、このスライダー19に作業ステーションS1が取り付けられている。従って、サーボモータ16を駆動してボールネジ17を正・逆転させれば、ボールネジ17に螺合するスライダー19が移動し、このスライダー19に取り付けられた作業ステーションS1がY1軸13Aに沿ってY軸方向に往復動する。図中、20はこれの内部に電気配線等を収納する撓曲自在なU字状のダクトである。
【0026】
なお、以上は一方の作業ステーションS1の構成について説明したが、他方の作業ステーションS2のそれも同様であるため、これについての説明は省略する。
【0027】
前記搬送ラインLの上方には、搬送ラインLと作業ステーションS1,S2との間で基板Pを受け渡すための移載装置21が設けられている。
【0028】
また、図1に示すように、搬送ラインLのY方向両側には、部品供給部としてのフィーダー22A−1,22A−2及びフィーダー22B−1,22B−2がそれぞれ設置され、各作業ステーションS1,S2の両側方には、不図示のチップ部品を連続的に供給する部品供給部としてのフィーダー22A−1,22A−2及び同22B−1,22B−2がそれぞれ設置されており、その一方の部品供給部(フィーダー22A−1,22A−2)寄りに第1の部品装着位置が配置され、他方の部品供給部(フィーダー22B−1,22B−2)寄りに第2の部品装着位置が配置されている。
【0029】
当実施形態では、搬送ラインLのY方向一方側(図1で下側)において、作業ステーションS1のX方向の両側方(図1で左右両側)にフィーダー22A−1,22A−2が配設されるとともに、搬送ラインLのY方向他方側(図1で上側)において、作業ステーションS2のX方向の両側方にフィーダー22B−1,22B−2が配設されている。また、フィーダー22A−1と作業ステーションS1との間及びフィーダー22B−2と作業ステーションS2との間においてそれぞれX軸の下方に部品認識用カメラ86A,86B(第1、第2の撮像手段)が配置され、つまりカメラ86A(第1の撮像手段)が一方の部品供給部寄り、カメラ86B(第2の撮像手段)が他方の部品供給部寄りに配置されている。そして、ヘッド5A,5Bが部品吸着後、プリント基板上に移動する途中で、上記カメラ86A,86Bによる撮像に基づき、複数のノズルに吸着された部品が連続的に認識されるようになっている。
【0030】
すなわち、当装置のレイアウト構成は、基板Pの搬送ラインLの両側にX1軸4A,X2軸4Bが配設され、一方のX1軸4Aに沿って片方側(同図では左側)からフィーダー22A−1、部品認識用カメラ86A、作業ステーションS1およびフィーダー22A−2が配置される一方、他方のX2軸4Bに沿って反対側(同図では右側)からフィーダー22B−1、部品認識用カメラ86B、作業ステーションS2およびフィーダー22B−2が配置された構成となっている。特に、当実施の形態では、図1に示すように、フィーダー22A−1と作業ステーションS2とがX軸方向にラップした配置とされる一方、フィーダー22B−1と作業ステーションS1とがX軸方向にラップした配置とされ、これにより装置全体がX軸方向にコンパクト化されている。
【0031】
上記各フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2は、それぞれ、多数列のテープフィーダー22を備え、これらテープフィーダー22の各部品取出し部がX軸方向に並んでいる。このテープフィーダー22とこれを取り付ける部分の構造は、フィーダー組付け部分の側面図である図8と拡大側面図である図9とに示すようになっている。
【0032】
すなわち、テープフィーダー22の本体部分は前方側のフィーダープレート23と後方側のリールプレート24とからなり、リールプレート24にリール25が回転自在に取り付けられ、このリール25に、多数のチップ部品を収納しているテープ26が巻き付けられている。そして、リール25の取換え等に便利なように、上記リールプレート24がフィーダープレート23に対して着脱可能に結合されるとともに、上記フィーダープレート23が、基台2のフィーダー設置部に、ノックピン27,28および取付け金具29によって取り付けられるようになっている。
【0033】
上記テープ26は、上方に開口した部品収納部(図示せず)を所定間隔おきに多数有するテープ本体26aと、このテープ本体26aの上面に接着されて各部品収納部を覆うカバーテープ26bとで構成され、上記各部品収納部にチップ部品が収納されている。
【0034】
また、上記フィーダープレート23の前端部には部品取出し部30が設けられており、上記リール25から導出されたテープ26が部品取出し部30に導かれ、ここで上記カバーテープ26bがテープ本体26aから剥がされてチップ部品の取出しが可能な状態とされ、部品取り出し時には、ヘッド5A(5B)が上記部品取出し部30に対応するX軸方向位置において所定高さ位置まで下降させられた状態で、吸着ノズル7によりテープ26からチップ部品が吸着されて取り出される。そして、テープ繰り出し機構により、部品取出し動作に伴ってテープ26が一定量ずつ繰り出されるようになっている。なお、部品取出し後に、テープ本体26aはフィーダープレート23の前端に設けられたガイド壁31及びテープ本体導出用通路32を経て下方に排出され、カバーテープ26bは、フィーダープレート23に配設されたガイドローラ33,34及び引取り用ローラ35を経て下方に排出される。
【0035】
テープ繰り出し機構は、部品取出し部30の下方に位置するスプロケット36と、このスプロケット36に連結されたラチェット37とを備え、上記スプロケット36はテープ26に設けられている係合孔(図示せず)に係合するようになっている。上記ラチェット37に対して送り爪38及びストッパー39が設けられている。また、ラチェット37の入力側はラチェット駆動機構に連結され、部品取出し時のヘッド5A(5B)の作動に伴ってラチェット37が駆動されるようになっている。
【0036】
上記ラチェット駆動機構は、ヘッドが所定高さ位置まで下降したときにこれに機械的に連動して作動する機構でもよいが、本実施の形態ではサイクルタイムの短縮を図るため、フィーダープレート23にエアシリンダ40が設けられ、これとラチェット37の入力側とがレバー41及びリンク42を介して連結されている。
【0037】
上記エアシリンダ40は、基台2に設けられたソレノイドバルブ43に、エア流通経路を介して接続されている。図示の例では、基台2に対するフィーダープレート取付用の一方のノックピン27がエアジョイントに兼用され、このノックピン27に形成されたエア流通孔44がエア通路45及びホース46を介してエアシリンダ40に接続されるとともに、基台2のノックピン係合孔47がエアジョイント48及びホース49等を介してソレノイドバルブ43に接続され、ノックピン27の嵌め込みと同時にエアシリンダ40に対するエア流通経路の接続も達成されるようになっている。
【0038】
そして、図外の制御手段によりヘッドの作動と同期してソレノイドバルブ43が駆動され、ヘッド5A,5Bの下降動作中にラチェット37の駆動が達成されてサイクルタイムが短縮されるようになっている。
【0039】
また、移載装置21は、その概略の正面図である図10、拡大正面図である図11,拡大側面図である図12及び拡大底面図である図13の各図に示すような構造となっている。
【0040】
すなわち、移載装置21は、搬送ラインLの上方に配置した固定フレーム51と、基板を移載するための移載爪53,54,55を配設した移載爪ユニット52と、この移載爪ユニット52を固定フレーム51に対して搬送方向及び上下方向に移動可能に支持する支持手段及び各方向の駆動手段を備えている。
【0041】
上記移載爪ユニット52は、搬送方向に所定の長さをもった一対の爪取付用ブラケット56,57を有し、一方のブラケット56は保持枠58に固定的に取り付けられている。他方のブラケット57は、基板の大きさ等に応じて一方のブラケット56との間隔を調整することができるように、保持枠58に回転自在に装備されたネジ軸59に上端部が螺合されており、該ネジ軸59の端部には間隔調整操作のためのハンドル60が設けられている。
【0042】
上記両ブラケット56,57にはそれぞれ、搬送方向に所定間隔をおいた3箇所に、移載爪53,54,55が取り付けられている。一方、搬送ラインLには、作業ステーションS1の直前の位置と、作業ステーションS1に対応する範囲の搬送方向下流端側の位置と、作業ステーションS2に対応する範囲の搬送方向下流端側の位置とに、第1,第2,第3のストッパー61,62,63と、これを搬送ラインLに対して出没させるシリンダ64,65,66とが設けられるとともに、搬送ラインLの上流端位置、各ストッパー61,62,63の前後及び搬送ラインの下流端位置にそれぞれ、基板検出用のセンサ67……が配設されている(図14参照)。なお、後述の作用を達成するため、上記各移載爪53〜55間の距離は上記各ストッパー61〜63間の距離と略等しくされるが、これらの距離には多少の製作誤差があるので、この誤差の吸収とショック低減のため、移載爪53〜55はブラケット56,57に対しスプリング68を介して弾性的に多少の移動が許容されるように取り付けられている。
【0043】
移載装置21における上記支持手段及び駆動手段としては、固定フレーム51にガイド70を介して搬送方向に移動可能に取り付けられた第1の可動部材71と、この部材71を駆動するサーボモータ72、プーリ73、ベルト74等からなる搬送方向駆動機構と、上記第1の可動部材71に対してガイド75を介して昇降可能に取り付けられた第2の可動部材76と、この部材76を駆動する昇降用シリンダ77と、上記第2の可動部材76に対してガイド78を介して所定範囲だけ搬送方向に移動可能に取り付けられた第3の可動部材79とを備え、この部材79に上記移載爪ユニット52が取り付けられている。80,81は第3の可動部材79の移動範囲を規制するストッパーである。
【0044】
上記第2,第3の可動部材76,79間には、第2の可動部材76に対して第3の可動部材79を可動範囲の搬送方向下流側へ付勢するスプリング82が設けられ、さらに両部材76,79のうちのいずれか一方にドグ83が、他方にセンサ84が設けられている。そして、通常はスプリング82によって弾性的に両部材76,79が一定位置関係に保たれていて、この状態では上記ドグ83とセンサ84とがずれているが、移載中に何らかの障害により第3の可動部材79の移動が阻止される異常時には、両部材76,79の相対位置が変化し、ドグ83とセンサ84とが対応して、このような異常事態が検出されるようになっている。これは安全性及び信頼性の確保のためであり、上記異常事態が検出されたときには、移載装置21の作動が停止されることにより、モータ72等に過負荷が加わったり移載爪53〜55等が損傷したりすることが防止されるものである。
【0045】
また、上記第1,第2の部材71,76間には、昇降用シリンダ77の作動不良時等に不測に移載爪ユニット52が下降して基板に衝突するというようなことのないように、第2の部材76を上昇位置に付勢するスプリング85が設けられている。
【0046】
このような本実施の形態の表面実装機1の作用を、次に説明する。
【0047】
搬送装置3が駆動されて基板Pが搬送ラインL上を図1の矢印方向(左方向)に向かって搬送され、該基板Pが最初の作業ステーションS1の手前のストッパーに達すると、搬送装置3の駆動が停止され、基板移載装置21により基板Pは作業ステーションS1に移動させられて基板保持装置14Aに保持される。
【0048】
次に、作業ステーションS1が所定の作業位置まで移動すると、図4に示すサーボモータ9が駆動されてヘッド5AがX1軸4Aに沿って移動し、これに支持された複数の吸着ノズル7は、前記フィーダー22A−1(または22A−2)から供給されるチップ部品を吸着する。そして、基台2上の所定位置に設けられた部品認識用カメラ86Aによる撮像に基づいた画像認識による補正が行なわれた後に、吸着ノズル7がチップ部品を作業ステーションS1まで搬送する。
【0049】
一方、作業ステーションS1は、図6及び図7に示すサーボモータ16により駆動されてY1軸13Aに沿って移動させられ、基板保持装置14Aに保持された基板Pも同時にY軸方向に移動させられる。
【0050】
上記のように、ヘッド5AがX軸方向、基板PがY軸方向にそれぞれ独立に移動する結果、ヘッド5Aに支持された吸着ノズル7は基板P上の任意の位置に移動することができ、基板P上の所定の箇所に複数(本実施の形態では、16個)のチップ部品が実装される。
【0051】
作業ステーションS1上で上記作業が繰り返され、基板Pの例えば半分の領域面積についてチップ部品の実装が完了すると、作業ステーションS1はY軸上を搬送ラインL方向に移動し、基板保持装置14Aによる基板Pの保持が解除された後、移載装置21によって基板Pが作業ステーションS1から作業ステーションS2へ移載される。
【0052】
上記のように基板Pが作業ステーションS2へ移載されると同時に、既に搬送装置3により搬送され作業ステーションS1の手前のストッパー位置に待機している次の基板Pが移載装置21によって作業ステーションS1に移載される。
【0053】
すると、基板Pに対しては、作業ステーションS1での作業と同様の手順で残りの領域面積についてチップ部品の実装が行われ、これと同時に作業ステーションS1では、次の基板Pに対してその半分の領域面積についてチップ部品の実装が行われる。なお、作業ステーションS2では、フィーダー22B−1(または22B−2)によってチップ部品が連続的に供給される。
【0054】
以上の作業を繰り返せば、基板Pに対するチップ部品の実装作業を連続的に行なうことができるが、本実施の形態では2つの作業ステーションS1,S2で実装作業を同時に行なうことができるため、作業時間を短縮して一層の高効率化を図ることができる。
【0055】
前記の移載装置21を用いた移載動作を、図14によってさらに詳細に説明する。
【0056】
図14(a)に示す段階では、作業ステーションS2と作業ステーションS1とにそれぞれ基板Pa,Pbが位置するとともに、作業ステーションS1の上流には新たな基板Pcが位置し、これらの下流側にはストッパー61〜63が位置しており、移載爪ユニット52は搬送ラインLの上流寄りの上方に位置した状態にある。この状態から、各作業ステーションS1,S2での作業を終えたときに、図14(a)中の矢印のように移載爪ユニット52が下降して、各移載爪53〜55が各基板Pa,Pb,Pcの上流側に位置する状態となる。それから図14(b)のように、各ストッパー61〜63が下方に没入するとともに、移載爪ユニット52が下流側へ前進し、その各移載爪53〜55により各基板Pa,Pb,Pcが同時に、作業ステーションS2の下流側、作業ステーションS2及び作業ステーションS1へとそれぞれ移載される。
【0057】
図14(c)のように上記各基板Pa,Pb,Pcが各ストッパー61〜63を通過すると、各ストッパー61〜63がシリンダ64〜66により駆動されて突出し、さらに図14(d)のように基板Pb,Pcがストッパー63及び62に当接する所定前進位置に達すると、移載爪ユニット52は上昇する。そして、図14(e)のように、各作業ステーションS2及びS1に基板Pb,Pcが位置して、それぞれ実装作業が行われるとともに、この実装作業中に移載爪ユニット52が初期の位置まで後退し、かつ、作業ステーションS2の下流側の基板Paが搬送装置3により搬出される一方、作業ステーションS1の上流側に新たな基板Pdが搬入される。
【0058】
上記図14(a)〜(e)の動作が繰り返されることにより、基板の移載、搬送等が効率良く行われる。
【0059】
以上のように、第1,第2の作業ステーションS1,S2と搬送ラインの両側に配置されたフィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2とが効果的に使用されて、基板に対する部品の実装が能率良く行なわれる。しかも、搬送ラインLの基板搬入部分L1及び基板搬出部分L2はそれぞれ1つであり、その基板搬入部分L1と基板搬出部分L2との間に作業ステーションS1,S2が配設されているので、当該表面実装機1の前段側に位置する装置(図示せず)と当該表面実装機1と後段側に位置する装置(図示せず)とにわたって基板が搬送される実装システムにおいて、上記基板搬入部分L1と前段側の装置との接続及び上記基板搬出部分L2と後段側の装置との接続が容易とされ、かつ、基板搬入,搬出部分が簡単な構造に保たれる。
【0060】
また、各作業ステーションS1,S2での実装作業の効率も大幅に高められる。すなわち、互いに独立なX1軸4とY1軸13A及びX2軸4BとY2軸13Bが用いられるため、これらに沿って移動するヘッド5A,5B及び基板Pの高速化が可能となる。
【0061】
さらに、本実施の形態によれば、チップ部品を供給するフィーダー22A−1,22A−2、22B−1,22B−2をそれぞれX1軸4A、X2軸4Bに沿って合理的に配置することができるため、フィーダー22A−1,22A−2、22B−1,22B−2の容量増大を図りつつも、当該表面実装機1を小型、コンパクトに構成することができる。また、作業時に各フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2の側方に作業ステーションS1,S2が位置するため、フィーダー22A−1,22A−2,22B−1,22B−2と基板Pとの距離が短くなり、実装時間の短縮を図ることができる。
【0062】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、搬送ラインが1つの基板搬入部分と1つの基板搬出部分とを備え、その間に、基板を第1及び第2の部品装着位置に保持するの第1及び第2の作業ステーションが設けられるとともに、搬送ラインの両側にそれぞれ部品供給部が配設され、かつ、第1の部品装着位置は一方の部品供給部寄り位置に配置され、第2の部品装着位置は他方の部品供給部寄りの位置に配置されている構成となっているため、2つの作業ステーションと搬送ラインの両側の部品供給部とを効果的に使用して、基板に対する部品の実装を能率良く行なうことができる。しかも、基板搬入,搬出部分を前段側や後段側の装置との接続が容易で、かつ、簡単な構造に保つことができる。
【0063】
さらに、請求項2に記載のように、一方の部品供給部から部品を吸着する第1のヘッドと、他方の部品供給部から部品を吸着する第2のヘッドとを備えるようにすると、各作業ステーション上の基板に対する部品の実装をより能率良く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による表面実装機の平面図である。
【図2】同表面実装機の正面図である。
【図3】同表面実装機の側面図である。
【図4】ヘッドの支持及び駆動系の構成を示す正面図である。
【図5】図4のA−A線に沿った部分の半断面図である。
【図6】作業ステーションの平面図である。
【図7】作業ステーションの側面図である。
【図8】フィーダー部分の側面図である。
【図9】フィーダーの先端側部分の拡大側面図である。
【図10】基板移載装置の概略を示す正面図である。
【図11】基板移載装置の拡大正面図である。
【図12】基板移載装置の拡大側面図である。
【図13】基板移載装置の拡大底面図である。
【図14】(a)〜(e)は基板移載装置の動作を順に示す説明図である。
【図15】従来の実装機の一例のついての構成図である。
【符号の説明】
1 表面実装機
4A X1軸
4B X2軸
5A,5B ヘッド
13A Y1軸
13B Y2軸
14A,14B 基板保持装置
L 搬送ライン
S1,S2 作業ステーション
Claims (2)
- 部品装着位置への基板の搬入及び搬出を行なう搬送ラインと、電子部品を供給する部品供給部と、部品供給部から電子部品を吸着して部品装着位置の基板上に装着するヘッドとを備えた表面実装機であって、上記搬送ラインは1つの基板搬入部分と1つの基板搬出部分とを備えて、これら基板搬入部分と基板搬出部分とが搬送ライン方向に所定間隔をおいて位置し、その間に、搬送ラインから基板を受けとって第1及び第2の部品装着位置に保持する第1及び第2の作業ステーションが設けられ、これら第1及び第2の作業ステーション は第1の部品装着位置を含む範囲及び第2の部品装着位 置を含む範囲でそれぞれ独立して基板を移動させる第1 及び第2の駆動機構を有し、一方、上記搬送ラインの両側にそれぞれ部品供給部が配設され、かつ、上記第1の部品装着位置は一方の部品供給部寄りに配置され、第2の部品装着位置は他方の部品供給部寄りに配置されていることを特徴とする表面実装機。
- 部品装着用のヘッドとして、一方の部品供給部から部品を吸着する第1のヘッドと、他方の部品供給部から部品を吸着する第2のヘッドとを備えるとともに、第1のヘッドに吸着された部品の認識を行うため の第1の撮像手段が一方の部品供給部寄りに配置され、 第2のヘッドに吸着された部品の認識を行うための第2 の撮像手段が他方の部品供給部寄りに配置されていることを特徴とする請求項1記載の表面実装機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1999066758A JP3015800B6 (ja) | 1992-01-21 | 1999-03-12 | 表面実装機 |
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JP1992029084 | 1992-01-21 | ||
JP4-29084 | 1992-01-21 | ||
JP1999066758A JP3015800B6 (ja) | 1992-01-21 | 1999-03-12 | 表面実装機 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22486798A Division JP3187774B2 (ja) | 1992-01-21 | 1998-08-07 | 表面実装機 |
Publications (3)
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JPH11317600A JPH11317600A (ja) | 1999-11-16 |
JP3015800B2 JP3015800B2 (ja) | 2000-03-06 |
JP3015800B6 true JP3015800B6 (ja) | 2009-02-04 |
Family
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