JP3239003B2 - 部品装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、載置台上を第１のガイ
ド体にガイドされた状態で水平移動する移動体上に多数
搭載された部品供給装置から部品を取り出してプリント
基板上に装着する部品装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】此種の従来技術として、本出願人が先に
出願した特開平５−１６７２８６号公報がある。これ
は、近年プリント基板に装着する部品の種類が増えてき
たことに対処するために移動体上に多数の部品供給装置
を搭載する必要が生じたが、移動機構にかかる負荷、移
動時の振動やモータの寿命等を考慮すると移動体上に搭
載できる供給装置の数には限度があるため、装着装置本
体上に所望数の部品供給装置を搭載した移動体を複数用
意して、該移動体と係合して移動する移動機構を所望の
移動体と選択係合させて、各移動体を移動させるように
して、前記問題を解消すると共に多品種の部品の供給を
可能にしたものである。

【０００３】しかし、更に多品種の部品を扱いたい場合
には前記移動機構と係合して移動する移動体の移動範囲
外の装着装置本体上に使用しない移動体を待機させてお
く必要があるため、本体上に準備できる移動体の数にも
限度があり、対処できなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は更に
多品種の部品を扱うことができるようにすることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は部品供
給台上を第１のガイド体にガイドされた状態で水平移動
する移動体上に多数搭載された部品供給装置から部品を
取り出してプリント基板上に装着する部品装着装置に於
いて、装着装置本体一側部の前記第１のガイド体に連結
可能な第２のガイド体を有し該本体上の使用しなくなっ
た前記部品供給装置を搭載した移動体を受け取るための
待機用部品供給台と、同じく装着装置本体他側部の前記
第１のガイド体に連結可能な第３のガイド体を有し本体
側へ使用する部品供給装置を搭載した新たな移動体を受
け渡すための増設用部品供給台とを設けたとを設けたも
のである。

【０００６】また、本発明は部品供給台上を第１のガイ
ド体にガイドされた状態で水平移動する移動体上に多数
搭載された部品供給装置から部品を取り出してプリント
基板上に装着する部品装着装置に於いて、装着装置本体
一側部の前記第１のガイド体に連結可能な第２のガイド
体を有し該本体上の使用しなくなった前記部品供給装置
を搭載した移動体を受け取るための待機用部品供給台
と、同じく装着装置本体他側部の前記第１のガイド体に
連結可能な第３のガイド体を有し本体側へ使用する部品
供給装置を搭載した新たな移動体を受け渡すための増設
用部品供給台と、前記本体側の部品供給台に待機用及び
増設用部品供給台を連結する際の基準となる突当部材を
本体側の部品供給台あるいは待機用及び増設用部品供給
台の何れかに設けたものである。

【０００７】更に、本発明は部品供給台上を第１のガイ
ド体にガイドされた状態で水平移動する移動体上に多数
搭載された部品供給装置から部品を取り出してプリント
基板上に装着する部品装着装置に於いて、装着装置本体
一側部の前記第１のガイド体に連結可能な第２のガイド
体を有し該本体上の使用しなくなった前記部品供給装置
を搭載した移動体を受け取るための待機用部品供給台
と、同じく装着装置本体他側部の前記第１のガイド体に
連結可能な第３のガイド体を有し本体側へ使用する部品
供給装置を搭載した新たな移動体を受け渡すための増設
用部品供給台と、該各移動体の係合部に係合する係合爪
を有し該係合部と係合爪とが係合した状態で本体と待機
用部品供給台との間あるいは本体と増設用部品供給台と
の間を往復移動する移載機構とを設けたものである。

【０００８】

【作用】以上の構成から、装着装置本体側の部品供給台
に待機用及び増設用部品供給台を連結する際、本体側の
部品供給台あるいは待機用及び増設用部品供給台の何れ
かに設けられた突当部材を基準にして装着装置本体一側
部に該本体の部品供給台上の第１のガイド体と待機用部
品供給台上の第２のガイド体とが連結された状態で待機
用部品供給台が配列され、本体他側部に前記第１のガイ
ド体と増設用部品供給台上の第３のガイド体とが連結さ
れた状態で増設用部品供給台が配列される。そして、装
着装置本体上の使用しなくなった部品供給装置が搭載さ
れた移動体は、移載機構により待機用部品供給台側へ移
載される。また、増設用部品供給台上の使用する部品供
給装置を搭載した新たな移動体が移載機構により本体側
に移載される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づき
詳述する。図２は部品装着装置本体１の平面図である。
２は図示しない駆動源により間欠回転される回転盤で、
その下端には後述する部品供給装置９からチップ部品
（図示せず）を取り出す吸着ヘッド３が多数配置され、
該吸着ヘッド３の多数の吸着ノズル４の中から選択され
た所望のノズル４で部品を吸着する。このとき、ヘッド
３の図示しない上下動機構による下降により部品に当接
しながらノズル４は部品を吸着する。

【００１０】５は前記吸着ノズル４で取り出された前記
チップ部品が順次装着されるプリント基板６を載置する
ＸＹテーブルで、Ｘ軸モータ７及びＹ軸モータ８により
ＸＹ移動される。９は前記ノズル４による部品取出し位
置へ部品を供給する部品供給装置で、部品供給台１０上
を移動する載置台としての各移動体１１（以下、パレッ
ト１１という。図７等にＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ
５、Ｐ６、と示してある。）に多数載置されている。
尚、本実施例では１つのパレット１１上に４０台の部品
供給装置９が搭載可能である。

【００１１】前記供給装置９は、図４に示すようにテー
プリール取付け板７３に取り付けられたテープリール７
４に巻回されたテープ７５が順次図示しない駆動機構に
より送出されて、ある支点を介してカバーテープ７６が
剥離された後、テープ７５の収納部に収納されている部
品をノズル４で取り出す。剥離されたカバーテープ７６
は、カバーテープ巻き取りリール７７に巻回される。該
供給装置９は、パレット１１上に設けられた取付け穴７
８内にピン７９を入り込ませた後ロック機構８０により
係合板８１に固定される。

【００１２】１２は前記パレット１１を移動させる移動
機構で、図３乃至図５に示すように回動しないネジ軸１
３にはまり込まされていてモータ１４の駆動により駆動
プーリ１５、従動プーリ１６及び両プーリ１５、１６に
掛け渡されたベルト１７を介してパレット１１を移動さ
せる。即ち、従動プーリ１６に固定されたネジ軸１３の
軸受１３Ａが回転し、その周りのサポートベアリング１
３Ｂが水平移動して、該ベアリング１３Ｂに固定された
移動機構１２のベース２４が移動される。尚、本実施例
では移動機構１２を２個設けている。

【００１３】以下、該パレット１１と移動機構１２の係
合機構２０について説明する。２１はパレット１１の裏
面にネジ２２止めされた回転可能なローラで、該パレッ
ト１１の両端に夫々一対設けられている。２３は前記一
対のローラ２１、２１間に入り込んで、パレット１１と
移動機構１２とを係合する先端が幾分細くなった係合部
である。該係合部２３は、図４に示すように移動機構１
２のベース２４に設置されたシリンダ２５のロッド２６
の先端に取り付けられ、その駆動により軸２７を中心に
して回転され、図４に実線で示すようにロッド２６が引
っ込んだ状態で係合部２３が各ローラ２１、２１間に嵌
合する（図６参照）。これにより、パレット１１は、モ
ータ１４の駆動によるガイド２８、２９に沿った移動機
構１２の移動に伴って第１のガイド体としてのガイド３
０、３１に沿って移動される。

【００１４】９５は前記ガイド３０の側面に設けられた
シリンダで、使用しないパレット１１を供給台１０の両
端部である待機位置に固定するもので、該シリンダ９５
の駆動によりロッド９６が上昇されパレット１１の裏面
に設けられた被嵌合部９７にはまり込むことにより、パ
レット１１をその位置に固定する。前記吸着ノズル４で
部品供給装置９内の部品を取り出す位置が吸着ステーシ
ョンで、ヘッド３内の最も外側のノズル４にて部品を取
り出す。

【００１５】９１は前記ノズル４に吸着された部品の姿
勢を認識する認識装置で、該装置９１が配設されている
ステーションが認識ステーションである。９２は前記認
識装置９１での認識結果を基にヘッド３を介してノズル
４を回転させるノズル回転装置で、ここがノズル回転補
正ステーションである。尚、該回転装置９２は図示しな
い移動機構によりヘッド３に接離移動される。

【００１６】前記ノズル回転補正ステーションの次の位
置が装着ステーションで、前記部品を吸着したノズル４
が降下して前記ＸＹテーブル５上の基板６に部品を装着
する。図７は部品装着装置本体１に２個のパレット１１
を増設した状態を示す斜視図である。以下、パレット１
１の増設方式について図７乃至図１３を基に説明する。

【００１７】３３は前記部品装着装置本体１に連接され
た後該本体１上に位置されたパレット１１のうち使用し
なくなったパレット１１を受け取る待機用部品供給台
で、３４は増設用部品供給台で同様に本体１に連接され
た後該供給台３４上のパレット１１を本体１に供給す
る。該供給台３３、３４は供給台１０と連接する第２、
第３のガイド体としてのガイド３０、３１を有してい
る。図７では本体１の右側に待機用部品供給台３３を、
左側に増設用部品供給台３４を位置させてある。この状
態では供給台３３に本体１上のパレット１１（Ｐ１ある
いはＰ１とＰ２）が移載され、供給台３４上のパレット
１１（Ｐ６あるいはＰ５とＰ６）が本体１側に移載可能
である。また、同様に本体１の右側に増設用部品供給台
３４を、左側に待機用部品供給台３３を位置させた状態
では、供給台３３に本体１上のパレット１１（Ｐ６ある
いはＰ５とＰ６）が移載され、供給台３４上のパレット
１１（Ｐ１あるいはＰ１とＰ２）が本体１側に移載可能
となる。尚、増設時には本体１とそれら供給台３３、３
４とは図７及び図１１に示すように本体１側の突当片３
５に供給台３３側の当接片３６が当接され、本体１側と
供給台３３、３４側に夫々向かい合う形で設けられた断
面Ｌ字状の金具３７同士が当接された状態で、それらが
ボルト３８止めされる。尚、供給台３４も同様な構造に
より固定される。これにより、本体１と供給台３３、３
４との位置合わせが簡単に行える。

【００１８】４０は前記供給台３３、３４の増設後本体
１上のパレット１１を供給台３３へ移載するため、供給
台３４上のパレット１１を本体１へ移載するための１対
の移載機構である。該移載機構４０は夫々供給台３３、
３４の側面に金具４１を介して固定されており、増設時
には本体１側の側面に固定された突当片４２に前記金具
４１が突き当たった状態でボルト４３（図１３参照）止
めされることにより、上下方向の位置合わせが簡単に行
える。

【００１９】４４は移載機構４０のベースで、該ベース
４４上をリニアガイド４５にガイドされながらパレット
１１に嵌合する移載機構４０の４つの移載爪４６を有す
る移動ベース４７が水平移動される。４８は前記移載爪
４６を移動させるためのサーボモータ等の駆動モータ
で、該モータ４８の駆動により駆動用歯車４９が回動さ
れることにより、タイミングベルト５０を介して該歯車
４９の回動が伝達された従動用歯車５１が回動され、そ
の回動がウォーム減速機５２を介して歯車５３に出力さ
れ、該歯車５３の回動により歯車５３と歯車５４との間
に掛け渡されたタイミングベルト５５が移動することに
より、該ベルト５５に固定された移載爪搭載用の前記移
動ベース４７が移動される。

【００２０】図８及び図９に示す５７はベース４７に金
具５８を介してボルト５９止めされたシリンダで、該シ
リンダ５７のロッド６０の先端部にリニアガイド６１の
スライダである前記移載爪４６がボルト６２止めされて
おり、シリンダ５７が駆動されロッド６０が前進するこ
とにより該移載爪４６が前方に位置されたパレット１１
に取り付けられた金具６３に設けられた係合部としての
１対のローラ６４の間に入り込む。これにより、該移載
爪４６が移動することによりパレット１１も移動され
る。尚、移載爪４６をリニアガイド６１のスライダによ
り構成したため、爪４６がパレット１１のような重いも
のに係合して移動する際に、スライダがリニアガイド６
１のガイド部によりガイドされるため、十分な剛性力が
得られる。

【００２１】以下、動作について説明する。先ず、作業
者は図１に示す各パレット１１上に所望の部品を収納し
た部品供給装置９を搭載する。以下、４０品種までの部
品が装着される基板６への装着動作について説明する。
この場合、１パレット１１（部品供給装置９を４０連ま
で搭載可能である。）のみで済むため、例えば図１に示
すＰ１のパレット１１から部品の供給を受けるとして説
明する。先ず、作業者は図２に示すように使用しないＰ
２、Ｐ３、Ｐ４のパレット１１をＰ１のパレット１１の
部品供給時の移動範囲外に出るようにそれらのパレット
１１を左端に寄せておく。このとき、それらのパレット
１１が移動しないように図４に示すシリンダ９５が駆動
されて、そのロッド９６が被嵌合部９７に嵌合してい
る。

【００２２】そして、図４に示すように移動機構１２の
シリンダ２５のロッド２６が引っ込む後退移動されるこ
とにより、軸２７を中心にして係合部２３が実線で示し
たように時計方向に回動されて１対のローラ２１の間に
入り込み、係合する。これにより、該パレット１１と係
合した移動機構１２がモータ１４の駆動によりネジ軸１
３に沿ってガイド２８、２９に案内されて移動するに伴
いパレット１１もガイド３０、３１に案内されて移動す
る。そして、所望の部品供給装置９が吸着ノズル４によ
る部品取り出し位置に移動され、吸着ノズル（４）で部
品が取り出される。

【００２３】回転盤２の間欠回転により、前記部品を吸
着したノズル４は認識ステーションに移動され、認識装
置９１により部品の姿勢が認識される。この認識結果を
基に次のノズル回転補正ステーションでノズル回転装置
９２によりヘッド３を介してノズル４を回転させてθ方
向のズレを補正する。このズレが補正された部品は、次
の装着ステーションでプリント基板６にＸＹ方向のズレ
を加味して所定位置に装着される。

【００２４】以下、同様にして該パレット１１上の部品
供給装置９から順次部品が供給され、該部品を吸着した
ノズル４により基板６に装着される。尚、Ｐ１のパレッ
ト１１に限らず、Ｐ２あるいはＰ３あるいはＰ４のパレ
ット１１のうち何れのパレット１１を用いても構わな
い。また、８０品種までの部品が装着される基板６への
装着動作を行う場合には、２パレット１１以上が必要で
あり、例えば図１２に示すようにＰ１、Ｐ２のパレット
１１から部品の供給を受けるとして説明する。先ず、こ
の場合も作業者は図１４に示すように使用しないＰ３、
Ｐ４のパレット１１をＰ１、Ｐ２のパレット１１の部品
供給時の移動範囲外に出るようにそれらのパレット１１
を左端に寄せて、移動しないように固定しておく。

【００２５】そして、前述したようにして移動機構１２
と各パレット１１とを係合させて、移動機構１２の移動
によりそれらのパレット１１を移動させて、所望の供給
装置９をノズル４による部品の取り出し位置に移動させ
る。ノズル４により取り出された部品は、前述と同様に
して順次基板６に装着される。以下、同様にして本体１
上の４つのパレット１１を全て使用することにより最大
１６０台の部品供給装置９から最大１６０品種の部品の
供給が行える。

【００２６】次に、２００、２４０品種の部品を供給す
る場合について説明する。現在、図１に示すように本体
１の右側に待機用部品供給台３３が連結され、左側に増
設用部品供給台３４が連結されているとして、以下説明
する。図１５に示すように本体１上の４つのパレット１
１（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）から順次部品の供給を受
け、それらから供給される部品の装着が終了した、ある
いはそれらに搭載された部品供給装置９には収納されて
いない部品を装着したい場合等には、図示しない制御装
置はモータ１４の駆動を停止させ、移動機構１２を介し
たパレット１１の移動を停止させる。

【００２７】ここでは、パレット１１（Ｐ１、Ｐ２）に
代えて増設用部品供給台３４上のパレット１１（Ｐ５、
Ｐ６）を本体１側に移載させる例について説明する。先
ず、図１６に示すように各移動機構１２を駆動してパレ
ット１１（Ｐ１、Ｐ２）をリール１（Ｒ１）原点に、パ
レット１１（Ｐ３、Ｐ４）をリール２（Ｒ２）原点位置
に夫々移動させる。

【００２８】次に、図１７に示すように各移動機構１２
と各パレット１１との係合を解除する。続いて、図１８
に示すように各パレット１１と移載機構４０の移載爪４
６とを連結させる。即ち、待機用部品供給台３３側の移
載機構４０の駆動モータ４８を駆動させて移動ベース４
７を本体１側（左側）に移動させて、移載ベース４７上
の右側の２つの移載爪４６と各パレット１１（Ｐ１、Ｐ
２）とを位置合わせした後、それらを連結する。また、
増設用部品供給台３４側の移載機構４０の移載爪４６と
各パレット１１（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）とも連結作
業が行われる。

【００２９】次に、図１９に示すように各移動ベース４
７が右方向に移動されて、パレット１１（Ｐ１、Ｐ２）
が本体１側の部品供給台１０上のガイド３０、３１に連
接されたガイド３０、３１を通って待機用部品供給台３
３上に移載されると共に、パレット１１（Ｐ３、Ｐ
４、）が本体１側の右方向に移動されると共に増設用部
品供給台３４上のパレット１１（Ｐ５、Ｐ６）が本体１
側に移載される。これにより、本体１上にはパレット１
１（Ｐ１、Ｐ２）に代わってパレット１１（Ｐ５、Ｐ
６）が搭載される。

【００３０】続いて、図２０に示すように各移載機構４
０の移載爪４６と各パレット１１の連結が解除されると
共に各移動機構１２と各パレット１１とが係合される。
これにより、図２１に示すように移動機構１２の移動に
伴ってパレット１１（Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６）が移動
されることにより、所望の部品供給装置９から部品の供
給が行える。このように、初めパレット１１（Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４）から部品の供給を受け、パレット１１
（Ｐ１、Ｐ２）に代えてパレット１１（Ｐ５、Ｐ６）を
移載することにより、最大２４０品種の部品に対応する
ことができる。

【００３１】尚、本実施例では全ての部品供給装置９に
収納されている部品の種類が違うとして説明したが、こ
れに限らず例えば同種類の部品を収納する部品供給装置
９を複数のパレット１１に準備しておき、現在使用して
いるパレット１１上の部品供給装置９内のどれか一つで
も部品切れが発生したら、該パレット１１に代えてそれ
まで待機させておいたパレット１１を駆動させてノズル
４に対する部品供給動作を続けるようにすることもでき
る。

【００３２】

【発明の効果】以上、本発明によれば装着装置本体上の
パレットを待機用部品供給台上へ移載し、該パレットに
代えて増設用部品供給台上のパレットを本体側に移載可
能としたため、従来に比して、更に多品種の部品を扱う
ことができる。また、装着装置本体のみを既に購入して
あるユーザーにとっては待機用、増設用部品供給台を購
入し、後付けするだけで上記目的が達成できる。更に、
使用しなくなった移動体を待機位置に移動させる方向
と、使用する移動体を本体側に移動させる方向が別方向
であるため、入替え時間にかかる時間の短縮がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図２】部品装着装置の平面図である。

【図３】部品供給台の斜視図である。

【図４】部品供給台の側断面図である。

【図５】部品供給台の断面図である。

【図６】係合機構を示す図である。

【図７】部品装着装置の斜視図である。

【図８】増設用部品供給台の側面図である。

【図９】移載爪を示す平面図である。

【図１０】増設用部品供給台の側断面図である。

【図１１】待機用部品供給台の斜視図である。

【図１２】移載機構を示す平面図である。

【図１３】移載機構を示す正面図である。

【図１４】部品装着装置の平面図である。

【図１５】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図１６】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図１７】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図１８】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図１９】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図２０】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【図２１】部品装着装置の移載動作を示す図である。

【符号の説明】

１ 部品装着装置本体 ９ 部品供給装置 １０ 部品供給台 １１ パレット １２ 移動機構 １４ モータ ２０ 係合機構 ２１ ローラ ２３ 係合部 ２５ シリンダ ３３ 待機用部品供給台 ３４ 増設用部品供給台 ４０ 移載機構 ４６ 移載爪 ４７ 移動ベース ４８ 駆動モータ

フロントページの続き (72)発明者 狩野 良則 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 高田 一徳 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 影山 茂 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−279239（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−352499（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−147400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/30 H05K 13/00 - 13/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給台上を第１のガイド体にガイド
   された状態で水平移動する移動体上に多数搭載された部
   品供給装置から部品を取り出してプリント基板上に装着
   する部品装着装置に於いて、装着装置本体一側部の前記
   第１のガイド体に連結可能な第２のガイド体を有し該本
   体上の使用しなくなった前記部品供給装置を搭載した移
   動体を受け取るための待機用部品供給台と、同じく装着
   装置本体他側部の前記第１のガイド体に連結可能な第３
   のガイド体を有し本体側へ使用する部品供給装置を搭載
   した新たな移動体を受け渡すための増設用部品供給台と
   を設けたことを特徴とする部品装着装置。
2. 【請求項２】 部品供給台上を第１のガイド体にガイド
   された状態で水平移動する移動体上に多数搭載された部
   品供給装置から部品を取り出してプリント基板上に装着
   する部品装着装置に於いて、装着装置本体一側部の前記
   第１のガイド体に連結可能な第２のガイド体を有し該本
   体上の使用しなくなった前記部品供給装置を搭載した移
   動体を受け取るための待機用部品供給台と、同じく装着
   装置本体他側部の前記第１のガイド体に連結可能な第３
   のガイド体を有し本体側へ使用する部品供給装置を搭載
   した新たな移動体を受け渡すための増設用部品供給台
   と、前記本体側の部品供給台に待機用及び増設用部品供
   給台を連結する際の基準となる突当部材を本体側の部品
   供給台あるいは待機用及び増設用部品供給台の何れかに
   設けたことを特徴とする部品装着装置。
3. 【請求項３】 部品供給台上を第１のガイド体にガイド
   された状態で水平移動する移動体上に多数搭載された部
   品供給装置から部品を取り出してプリント基板上に装着
   する部品装着装置に於いて、装着装置本体一側部の前記
   第１のガイド体に連結可能な第２のガイド体を有し該本
   体上の使用しなくなった前記部品供給装置を搭載した移
   動体を受け取るための待機用部品供給台と、同じく装着
   装置本体他側部の前記第１のガイド体に連結可能な第３
   のガイド体を有し本体側へ使用する部品供給装置を搭載
   した新たな移動体を受け渡すための増設用部品供給台
   と、該各移動体の係合部に係合する係合爪を有し該係合
   部と係合爪とが係合した状態で本体と待機用部品供給台
   との間あるいは本体と増設用部品供給台との間を往復移
   動する移載機構とを設けたことを特徴とする部品装着装
   置。