JP3062332B2 - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送コンベアのコンベ
ア幅を可変とした電子部品自動装着装置に関し、特に、
電子部品供給ユニットを床面等の固定した位置に載置し
た大型の電子部品自動装着装置においても、プリント基
板搬送コンベアの幅の変更に合わせて電子部品供給ユニ
ット及び中継位置を移動させ、プリント基板の大きさに
かかわらず、装着ヘッドの移動量を常に最小ストローク
となるようにした電子部品自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送コンベアによってプリント基板を搬
送して所定の位置に位置決めし、電子部品供給ユニット
によって電子部品を中継位置まで供給し、装着ヘッドに
よってこの電子部品をプリント基板に装着する電子部品
の自動装着装置においては、電子部品を装着するプリン
ト基板の大きさが変わっても対応できるようにするた
め、通常、プリント基板の搬送コンベアの片側を可動式
とし、コンベア幅を変更できるようにしてある。このよ
うな電子部品自動装着装置において、搬送コンベアの可
動側コンベアの側に、トレイ上に載置された電子部品を
供給するトレイ供給装置のような大型の電子部品供給ユ
ニットを配置する場合には、可動側コンベアとともに移
動する電子部品供給ユニット取付台に載置するには余り
にも大型なので、どうしても電子部品供給ユニット取付
台の外側の基台又は床面等の固定した位置に載置するこ
ととなる。この場合には、対象となるプリント基板が最
大幅のものであっても、基台又は床面に載置された電子
部品供給ユニットと、搬送コンベアの可動側コンベア又
は供給ユニット取付台等とが干渉しない位置に電子部品
供給ユニットを配置する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した電子部品自動
装着装置においては、トレイ供給装置のような大型の電
子部品供給ユニットは搬送コンベアの可動側コンベア又
は電子部品供給ユニット取付台と干渉しない位置に配置
し、基台又は床面に載置してあるため、対象となるプリ
ント基板が小さいものであっても、電子部品供給ユニッ
トの部品供給位置又は中継位置と、固定側コンベアの近
傍に設けられたプリント基板の基準位置との距離（装着
ヘッドの最大ストローク）は変わらないことになり、プ
リント基板の幅が小さくても、装着ヘッドは常に最大ス
トロークに近いストロークで往復移動することになる。
したがって、プリント基板が小さいにもかかわらず電子
部品の装着に要するサイクルタイムは短縮されず、むし
ろ平均ストロークが増大することとなる。このため、電
子部品自動装着装置における当面の最大課題である装着
時間の高速化、すなわちサイクルタイムの短縮化という
要請に応えることができなかった。

【０００４】本発明は上記の問題点にかんがみてなされ
たものであり、電子部品の装着対象となるプリント基板
が小さくなり、搬送コンベアの幅が狭くなった場合に
は、電子部品収納手段が基台又は床面等の固定した位置
に載置してある大型の電子部品供給ユニットのロボット
手段及び中継台が、搬送コンベアに接近して、装着ヘッ
ドのストロークがそれに応じて短くなるようにして、電
子部品の装着に要するサイクルタイムを短縮化できるよ
うにした電子部品自動装着装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電子部品自動装着装置は、プリント基板を搬送
して所定の位置に位置決めする搬送コンベアを有し、該
搬送コンベアのコンベア幅が可変である電子部品自動装
着装置において、前記搬送コンベアにおける可動側コン
ベアの外側の位置に電子部品供給ユニットと中継台が配
置され、かつ、前記電子部品供給ユニットが、電子部品
を収納した電子部品収納手段と、この電子部品収納手段
から電子部品を取り出して前記中継台まで搬送するロボ
ット手段とからなり、前記電子部品収納手段が固定さ
れ、かつ、前記ロボット手段及び前記中継台が前記可動
側コンベアと連結して該可動側コンベアとともに移動す
る構成としてあり、好ましくは、前記電子部品供給ユニ
ットが、前記中継台に搬送された電子部品を前記コンベ
ア上のプリント基板に装着する装着ヘッドを具備した構
成としてあり、さらに好ましくは、前記電子部品収納台
が、多数の電子部品を収納するトレイとした構成として
ある。

【０００６】

【作用】上記構成からなる電子部品自動装着装置によれ
ば、電子部品を装着するプリント基板が小さいときに
は、搬送コンベアの可動側コンベア部の移動とともに電
子部品供給ユニットのロボット手段と中継台も移動し、
装着ヘッドの平均ストロークが短くなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の電子部品自動装着装置を、エ
レベータ式多段トレイフィーダに適用した実施例につい
て図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は、
電子部品自動装着装置に使用されるエレベータ式多段ト
レイフィーダの要部であるトレイ部品供給ユニットを示
す一部断面側面図と、一部断面平面図である。これらの
図面において、１は電子部品自動装着装置の基台であ
り、装置を構成する電子部品の装着ヘッドとプリント基
板を搬送する搬送コンベア等（いずれも図１及び図２で
は図示せず）が搭載してある。搬送コンベアは、固定側
コンベアと可動側コンベアとからなり、電子部品を装着
するプリント基板の大きさに応じてコンベア幅を変更で
きる公知の幅可変型の搬送コンベアを用いている。

【０００８】１０は電子部品供給ユニットの支持台であ
り、搬送コンベアの可動側コンベアの側において、前記
基台１上に固定されている。１１は支持台１０の上部に
固定された中央台で、図示しない前記搬送コンベアと直
交する方向（Ｙ軸方向）に配置されている。この中央台
１１は、縦方向断面がほぼＵ字形状になっており、その
中空部には係止片１２ａをＹ軸方向に移動させるロッド
レスシリンダ１２が配置してある。１３は中央台１１の
上面に固定されたトレイ搭載台であり、多数の電子部品
を収納するトレイ１４をＹ軸方向に案内するよう両側部
にガイド１３ａを形成してある。また、上記トレイ１４
には、その先端部中央にロッドレスシリンダ１２の係止
片１２ａと係止するＴ溝状の係止溝１４ａが設けてあ
る。１５はトレイ１４を多段に収納するトレイの収納部
で、トレイ１４を順次上下方向に移動させるエレベータ
式となっており、トレイ搭載台１３の後部に配置してあ
る。

【０００９】本実施例のトレイ部品供給ユニットにおい
ては、支持台１０，中央台１１，ロッドレスシリンダ１
２，係止片１２ａ及びトレイ搭載台１３でトレイの供給
収納手段を構成し、トレイの収納部１５からトレイ１４
をトレイ搭載台１３上に供給し、電子部品装着後の空に
なったトレイを収納部１５に戻して収納するようになっ
ている。すなわち、電子部品を全部装着してトレイ１４
が空になると、ロッドレスシリンダ１２が図１において
右端まで移動し、空になったトレイ１４を収納部のもと
の段に収納する。このとき、ロッドレスシリンダ１２の
係止片１２ａが図１の二点鎖線の部分に位置する。ここ
で、エレベータ式のトレイの収納部１５が上下方向に移
動して新しい所定のトレイ１４を係止片１２ａの高さに
配置させると、新しいトレイ１４の係止溝１４ａと係止
片１２ａが係止する。したがって、ロッドレスシリンダ
１２を左端まで作動させると、トレイ１４はエレベータ
式のトレイの収納部１５から引き出され、トレイ載置台
１３上に供給位置決めされる。

【００１０】次に、電子部品を、トレイ１４から中継位
置まで搬送するロボット手段について説明する。２０は
ほぼＵ字形状をした移動台で、張出し部材２１及び連結
杆２１ａを介して図示しない搬送コンベアの可動側コン
ベアと連結されており、可動側コンベアが搬送コンベア
に直交するＹ軸方向へ移動すると、移動台２０もＹ軸方
向へ同時に移動する。２２ａは取付板であり、移動台２
０の両側立上がり部の上面に、中央台１１の上面とほぼ
同じ高さに、トレイ搭載台１３をかこむように設けてあ
る。取付台２２ａの両側面には、それぞれＹ軸移動台２
３を案内するＹ軸ガイド軸２２がＹ軸方向に平行に設け
られており、かつ移動台２０に搭載されたＹ軸用モータ
２４のプーリに巻回したワイヤ２４ａが連結してあり、
Ｙ軸用モータ２４の回転によってＹ軸移動台２３はＹ軸
方向に駆動される。２４ｂはワイヤ２４ａを張設するた
めのプーリであり、ワイヤ２４ａの移動を円滑に行わせ
る。Ｙ軸用モータ２４によるＹ軸移動台２３の駆動は、
図２において下側のみ図示してあるが、上側のＹ軸移動
台２３も同様に駆動することが望ましい。このようにす
ると、Ｘ軸ガイド軸２５が傾いたりすることなく駆動さ
れる。

【００１１】２５はＸ軸ガイド軸であり、上記一対のＹ
軸移動台２３に両側を固定され、Ｙ軸と直交するＸ軸方
向に平行に架設してある。２６はＸ軸移動台であるロボ
ットヘッドであり、Ｘ軸ガイド軸２５に案内され、かつ
移動台２０に搭載されたＸ軸用モータ２７のプーリに巻
回したワイヤ２７ａが連結してあり、Ｘ軸用モータ２７
の回転によってロボットヘッド２６がＸ軸方向に移動さ
れる。２７ｂはワイヤ２７ａを張設するためのプーリで
あり、ワイヤ２７ａの移動を円滑に行わせる。ロボット
手段は、上記の移動台２０、張出し部材２１、Ｙ軸ガイ
ド２２、Ｘ軸ガイド２５、Ｙ軸移動台２３、ロボットヘ
ッド（Ｘ軸移動台）２６及び後述するロボットハンド３
０等によって構成されている。

【００１２】３０は電子部品の搬送部であるロボットハ
ンドであり、本実施例では先端に吸着ノズルを備えた真
空チャック方式としてある。３１は先端部にロボットハ
ンド３０を固定した支持板であり、後端部にガイド溝３
１ａが形成してある。３２はロボットヘッド２６に固定
されたハンド取付板３３に保持されたＺ軸シリンダであ
り、ピストンロッドが上記支持板３１の中間部付近に固
定してあり、支持板３１、すなわちロボットハンド３０
を昇降させる。上記ガイド溝３１ａには、ハンド取付板
３３に立設したガイド杆３３ａが係合し、支持板３１が
Ｚ軸シリンダ３２のピストンロッドを中心として回動し
ないようにしてある。

【００１３】３４は移動台２０の張出し部材２１の一部
である電子部品供給ユニット取付台２１ｂ上に固定され
た中継台であって、電子部品の中継位置Ａを有してお
り、本実施例においては、上記ロボット手段によって、
トレイ１４内の電子部品を中継台３４の中継位置Ａまで
搬送し、中継位置Ａからプリント基板上の装着位置に、
公知の電子部品装着装置の装着ヘッドで搬送して装着す
る。

【００１４】次に、上記構成からなる本実施例の動作の
態様について説明する。いま、図３に実線で示すよう
に、電子部品自動装着装置の搬送コンベア４０に大型の
プリント基板４１を位置決め載置し、このプリント基板
４１上に電子部品を装着する場合には、本実施例のトレ
イ部品供給ユニットは同じく実線で示す位置にありロボ
ットヘッド２６がＹ軸用モータ２４とＸ軸用モータ２７
の回転によって、Ｙ軸ガイド軸２２ａとＸ軸ガイド軸２
５上を移動し、トレイ１４上の任意の電子部品の上方に
停止する。次に、ロボットハンド３０がＺ軸シリンダ３
２によって下降し、トレイ１４に収納されている電子部
品をロボットハンド（真空チャック）３０で吸着して取
り出して搬送し、中継台３４の中継位置Ａに位置決め載
置する。中継位置Ａに位置決めされた電子部品は、図示
しない装着ヘッドによってプリント基板４１まで搬送さ
れ装着される。

【００１５】次に、図３の二点鎖線で示す小型のプリン
ト基板４１’に電子部品を装着する場合には、プリント
基板４１’の大きさに合わせて搬送コンベア４０の幅を
狭くする。この場合、搬送コンベア４０の可動側コンベ
アは二点鎖線で示す位置まで移動するが、この移動にと
もない、図１における電子部供給ユニットの移動台２０
も連結杆２１ａ及び張出し部材２１を介して搬送コンベ
ア４０の可動側コンベアと同じ量だけ移動し、移動台２
０上に設けられているＹ軸ガイド軸２２ａ，Ｘ軸ガイド
軸２５及びロボットヘッド２６からなるロボット手段も
図３の二点鎖線で示す位置まで移動する。

【００１６】これにより、中継台３４の中継位置Ａとプ
リント基板４１，４１’の可動側コンベア端までの距離
は常に一定であり、プリント基板が小型になると、電子
部品の装着位置と可動側コンベア端までの距離はそれに
応じて短くなり、したがって装着ヘッドの平均ストロー
クも短くなる。なお、ロボット手段の移動により中継台
３４の中継位置Ａとトレイ１４の間の距離は長くなる
が、通常、この部品以外にも多数の部品供給ユニットか
ら多数の電子部品を装着するので、その間に中継位置Ａ
まで搬送すればよいので、全体としてのサイクルタイム
の短縮の障害となることはない。また、ロボット手段の
移動量の増大分は、移動台２０（中継台３４）の移動量
と一致するので、ロボット手段の移動量は、移動台２０
の移動量だけ加算することによって容易に計算すること
ができる。

【００１７】なお、本実施例では電子部品供給ユニット
の電子部品収納手段をエレベータ式多段トレイフィーダ
としているが、電子部品の種類などに応じて他の公知の
種々形態のフィーダを用いることもできる。また、ロボ
ットハンドのＸ軸及びＹ軸方向への移動手段も、上記の
ものに限定されず、種々公知の移動手段を適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明の電子部品自動装
着装置によれば、プリント基板が小型になると、それに
応じて装着ヘッドのストロークが短くなり、電子部品の
装着に必要なサイクルタイムを短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電子部品自動装着装置の実施例一部断面
側面図。

【図２】本発明電子部品自動装着装置の実施例一部断面
平面図。

【図３】プリント基板の大きさに応じてロボット手段の
位置が変わる状態を示した説明図。

【符号の説明】

１…基台 １０…支持台 １１…中央台 １２…ロッドレスシリンダー １２ａ…係止片 １３…トレイ搭載台 １４…トレイ １４ａ…係止溝 ２０…移動台 ２２…Ｙ軸ガイド軸 ２３…Ｙ軸移動台 ２５…Ｘ軸ガイド軸 ２６…ロボットヘッド（Ｘ軸移動台） ３０…ロボットハンド ３１…支持板 ３２…Ｚ軸シリンダ ３３…ハンド取付板 ３４…中継台 ４０…搬送コンベア ４１，４１’…プリント基板 Ａ…中継位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/04 B65G 21/14 B65G 21/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板を搬送して所定の位置に位
   置決めする搬送コンベアを有し、該搬送コンベアのコン
   ベア幅が可変である電子部品自動装着装置において、 前記搬送コンベアにおける可動側コンベアの外側の位置
   に電子部品供給ユニットと中継台が配置され、 かつ、前記電子部品供給ユニットが、電子部品を収納し
   た電子部品収納手段と、この電子部品収納手段から電子
   部品を取り出して前記中継台まで搬送するロボット手段
   とからなり、 前記電子部品収納手段が固定され、かつ、前記ロボット
   手段及び前記中継台が前記可動側コンベアと連結して該
   可動側コンベアとともに移動することを特徴とした電子
   部品自動装着装置
2. 【請求項２】 前記電子部品供給ユニットが、前記中継
   台に搬送された電子部品を前記コンベア上のプリント基
   板に装着する装着ヘッドを具備した請求項１記載の電子
   部品自動装着装置。
3. 【請求項３】 前記電子部品収納手段が、多数の電子部
   品を収納するトレイである請求項１又は２記載の電子部
   品自動装着装置。