JP3274022B2 - 電子部品の搬送搭載装置 - Google Patents

電子部品の搬送搭載装置

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JP3274022B2
JP3274022B2 JP11005694A JP11005694A JP3274022B2 JP 3274022 B2 JP3274022 B2 JP 3274022B2 JP 11005694 A JP11005694 A JP 11005694A JP 11005694 A JP11005694 A JP 11005694A JP 3274022 B2 JP3274022 B2 JP 3274022B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板に搭載され
る電子部品を搬送するための搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パッケージに封入された半導体チップ等
の電子部品をプリント基板に搭載するための自動搭載装
置は、チップマウンタとも言われており、プリント基板
を搬送するコンベアと、これに搭載される電子部品を搬
送する部品供給装置と、電子部品をプリント基板に搭載
するマウンタとを有している。部品供給装置は、電子部
品の形状、寸法および荷姿等に対応して電子部品を供給
する各種のものを予めコンベアに隣接して設置したり、
あるいは必要に応じて電子部品を着脱する手段が講じら
れている。
【０００３】小型の電子部品を搬送するための部品供給
装置としては、供給のための梱包がなされた電子部品を
その荷姿（紙または合成樹脂テープに電子部品を貼り付
けたりシールテープ等によって封入されたもの、あるい
は合成樹脂チューブに電子部品を内挿したもの等が多く
用いられている。）のまま装填するようにしたタイプの
ものがある。この場合には、装填位置から電子部品を順
次取り出して、搭載機の搭載用ヘッド等の搭載手段に供
給するための所定の搭載位置まで電子部品を移送してそ
の搭載位置で保持するようにしている。所定の搭載位置
に保持された電子部品は、搭載機の搭載手段によって真
空吸着等の方法により取り上げられ、プリント基板上に
移送されて搭載される。
【０００４】小型の電子部品の荷姿は概ね上記の通りで
あるが、ＱＦＰ(Quad Flat Package) 等の大型部品は、
上記の方法に加えてトレイに部品を収容して所定の搭載
位置まで搬送することが多い。また、所謂ベアチップ等
の部品はその性質またはその製造工程上トレイ以外での
搬送供給は困難な場合もあり、トレイを用いた部品の搬
送供給方式は、特に近年における画像処理による搭載技
術の向上と相まってその重要度を増している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明者は
トレイを用いた電子部品の搬送技術について検討した。
以下は、本発明者によって検討された技術であり、その
概要は次の通りである。
【０００６】すなわち、これまで考えられている部品の
搬送供給方式としては、次の３つの方式がある。まず、
第１の方式は、単数または複数のトレイを搭載機の搭載
手段の可動域外に置き、トレイから所定の電子部品を順
次取り出してこれを移送手段（トレイの近傍から部品を
搭載機の搭載手段の可動域内まで移送するシャトル）に
移載する手段（所謂ピックアンドプレイス）を有するも
のであり、この場合には、搭載位置にまで移載された電
子部品は、搭載機の搭載手段によりプリント基板に搭載
される。
【０００７】この方式はトレイの枚数の制約がないこ
と、および搭載機が運転中であってもトレイの補給や交
換等を行うことが可能である等の利点があるが、ピック
アンドプレイスの制御およびシャトル、そして複数のト
レイから任意の電子部品を選択する手段等の機構を必要
とし、これらの機構や制御が複雑化してしまい、装置全
体が高価となるばかりでなく、相当のスペースを必要と
する等の欠点があるため、特にさほど電子部品の品種
（トレイの枚数）を必要としない場合は、この方式は最
適ではないとされる場合が多い。また、一般的にはシャ
トルの搬送能力（速度）によって同一部品を連続的に搭
載する場合等の搭載速度が制約を受けるという欠点もあ
る。
【０００８】第２の方式としては、搭載機の搭載手段の
可動域内にプリント基板の搬送領域を避けてトレイを設
置し、搭載ヘッド等の搭載手段によって所定の電子部品
を直接取り上げてプリント基板に搭載する方式が考えら
れている。
【０００９】この方式は、格子状に配列された電子部品
を順次取り上げるための制御要素を搭載機側に備える必
要はあるものの、構造が極めて簡単であるため多品種の
電子部品を同時に供給する必要のない場合に多く用いら
れている。ただし、一般的に搭載機においては、搭載手
段の可動域のプリント基板の搬送方向の寸法は部品供給
装置の配列幅等によって定められ、プリント基板の搬送
方向と直交する方向（一般的には奥行き）の寸法はその
搭載機において搭載可能な最大のプリント基板寸法（一
般的には最大搬送幅）に合わせて設計されており、それ
以外の余地はないのが普通である。したがって、最大寸
法のプリント基板に電子部品を搭載するときにはトレイ
を設置するスペースがないためこの方式は使えない。
【００１０】したがって、この方式が有効に適用される
ためには、搭載されるプリント基板の幅が搭載機の最大
幅に対して充分に小さいことが条件となり、プリント基
板幅が大きくなるのにつれて設置できるトレイの数およ
び寸法は制限される。また、当然ながら、この方式では
搭載機の運転中にトレイまたは電子部品の補給もしくは
交換等の作業は不可能である。
【００１１】さらに第３の方式としては、通常複数のト
レイを搭載機の搭載手段の可動域の近傍に装填するよう
にしたものがあり、この場合には、複数の中から一枚の
トレイを選択してこれを搭載手段の可動域内に移送して
位置決めされる。電子部品は第２の方式と同様にプリン
ト基板に直接搭載される。
【００１２】この方式は、前記第２の方式の弱点である
電子部品を運転中に補給したり、品種を交換する等の問
題点を改善するものではあるが、装填位置から移送され
たトレイが所定の搭載位置まで移送される範囲は、前記
第２の方式と同様であるためプリント基板の寸法とトレ
イ寸法との相克は改善されない。したがって、この方式
も前記第２の方式と同様に特定の生産状況では有効性を
発揮するが、特定し難い状況すなわち将来の生産等に対
する適応の可能性を大いに欠くものである。
【００１３】上述したように、現在では上記３つの方式
が考えられているが、それぞれ長所と短所があり、搭載
機の能力を最大限に発揮させることができる電子部品の
供給搬送装置を選定することは困難である。
【００１４】本発明の目的は、任意のサイズのプリント
基板に対する電子部品の搭載を効率良く行い得るように
することである。
【００１５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１７】すなわち、本発明の電子部品の搬送搭載装
置は、多数の電子部品が載置されるパレットをそのパレ
ットの両側部で摺動自在に支持するパレット支持手段
と、プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段の上
方に空間を介して積層される搭載位置とパレット支持手
段との間に水平方向に往復動自在に設けられ、パレット
を水平移動するパレット移動部材とを有し、パレット移
動部材により搭載位置に繰り出されたパレット上の電子
部品をプリント基板に搭載するようにしたことを特徴と
する。
【００１８】また、本発明の電子部品の搬送搭載装置
は、それぞれ多数の電子部品を収容する複数のパレット
をそれぞれの両側部で摺動自在に支持するパレット支持
手段と、プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段
の上方の搭載位置とパレット支持手段との間に水平方向
に往復動自在に設けられ、パレットに係合する係合部材
を有するパレット移動部材と、パレット支持手段を上下
動し、パレット支持手段に支持された複数のパレットの
うちいずれかをパレット移動部材との係合位置に位置決
めするパレット上下動手段とを有し、パレット移動部材
により搭載位置に繰り出されたパレット上の電子部品を
プリント基板に搭載するようにしたことを特徴とする。
【００１９】さらに、本発明の電子部品の搬送搭載装置
は、プリント基板を搬送してプリント基板を部品搭載位
置に位置決めするプリント基板搬送手段と、それぞれ多
数の電子部品が載置される複数のパレットをそれぞれの
両側部で摺動自在に支持するパレット支持手段と、プリ
ント基板搬送手段の上方の搭載位置とパレット支持手段
との間に水平方向に往復動自在に設けられ、パレットに
係合する係合部材を有するパレット移動部材と、パレッ
ト支持手段を上下動し、パレット支持手段に支持された
複数のパレットのうちいずれかをパレット移動部材との
係合位置に位置決めするパレット上下動手段と、搭載位
置までパレット移動部材により繰り出されたパレット上
の電子部品をプリント基板に搭載する搭載手段とを有す
ることを特徴とする。
【００２０】上記電子部品の搬送搭載装置にあっては、
パレット支持手段とパレット移動部材とを有する搬送搭
載装置本体に移動手段を設け、搬送搭載装置本体をプリ
ント基板搬送手段の任意の位置に移動し得るようにして
も良い。
【００２１】
【作用】上記構成の電子部品の搬送搭載装置によれば、
プリント基板搬送手段に対して空間を介して上方にずれ
た搭載位置までパレットを搬送することができ、その状
態でパレット上の電子部品をプリント基板に搭載するこ
とができ、搭載効率が大幅に向上する。
【００２２】また、パレットを複数段にパレット支持手
段に支持させることにより、多種類の電子部品をパレッ
ト支持手段に収容させることができ、搭載効率を向上さ
せることができる。
【００２３】さらに、搭載手段の近傍の可動域にまでパ
レットを搬送させることができるので、搭載手段を長い
ストロークで移動させることが不要となり、搭載効率を
向上させることができる。搬送搭載装置本体を移動させ
ることにより、プリント基板搬送手段の任意の位置にお
いて電子部品の搭載作業を行うことができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００２５】図１は本発明の一実施例である電子部品の
搬送搭載装置を示す平面図であり、図２は図１に示され
た搬送搭載装置本体を示す拡大平面図であり、図３は図
２の正面図であり、図４は搬送搭載装置本体を示す一部
省略斜視図である。
【００２６】電子部品が搭載されるプリント基板１を搬
送して所定の位置に位置決めするためにベルトコンベア
２，３がプリント基板搬送手段として敷設されており、
図１は、プリント基板１が部品搭載位置に位置決めされ
た状態を示す。
【００２７】ベルトコンベア２に隣接して部品供給装置
を構成する搬送搭載装置本体４が設置されている。この
搬送搭載装置本体４は支持枠体１０を有しており、この
支持枠体１０は、図２に示すように、相互に平行となっ
た２つの支持梁部材１１，１２と、これらの支持梁部材
１１，１２の先端側に一体の基部１３と後端側に一体の
連結部材１４とにより形成されている。
【００２８】パレット移動部材１５は、図２および図４
に示すように、それぞれ支持梁部材１１，１２に平行な
摺動部１６，１７とこれらの摺動部１６，１７に一体と
なった先端部１８とを有し、平面においてコの字形の枠
状となっている。このパレット移動部材１５は、基部１
３に固定されたガイド部材２１，２２により摺動部１
６，１７の部分が案内されて水平方向に摺動自在となっ
ており、それぞれの摺動部１６，１７を下面で支持する
ために、基部１３にはブラケット２３，２４にはローラ
２３ａ，２４ａが設けられている。
【００２９】このパレット移動部材１５は、図２および
図４に示すように、ベルトコンベア２，３の搬送方向に
対してほぼ直角をなす水平の方向に移動自在となり、ベ
ルトコンベア２，３の上方に空間を介して積層される位
置にまでせり出した搭載位置と、この搭載位置から後退
した退避位置との間を往復移動するようになっている。
このパレット移動部材１５を水平方向に駆動するため
に、支持梁部材１１にはロッドレスシリンダ２５が固定
されており、このロッドレスシリンダ２５のスライダ２
６が摺動部１６に連結されている。このロッドレスシリ
ンダ２５に代えて、他のタイプの空気圧アクチュエータ
や電動モータを用いて、パレット移動部材１５を駆動す
るようにしても良い。
【００３０】支持梁部材１１，１２には、ガイド支柱２
７，２８が垂直方向に固定されており、それぞれのガイ
ド支柱２７，２８に案内されて上下方向に摺動する断面
コの字形状の垂直部３１ａ，３１ｂとこれらを連結する
水平の連結部３１ｃとにより第１の支持部材３１が形成
されている。そして、この第１の支持部材３１と同様
に、垂直部３２ａ，３２ｂとこれらを連結する水平の連
結部３２ｃとにより第２の支持部材３２が形成されてい
る。これらの支持部材３１，３２を水平部材３３により
連結することにより上下動フレーム３４が形成され、こ
の上下動フレーム３４はトレイ支持手段を構成してい
る。
【００３１】この上下動フレーム３４の垂直部３１ａ，
３２ａには、それぞれ多数の電子部品を収容するトレイ
５が載置されたパレット６をその側部で摺動自在に支持
するための案内レール３５ａを有するラック部材３５が
取り付けられている。一方、上下動フレーム３４の垂直
部３１ｂ，３２ｂには、パレット６を前記した側部の反
対側の側部を摺動自在に支持するために、案内レール３
６ａを有するラック部材３６がラック部３５に対向して
取り付けられている。図示する場合には、ラック部材３
５，３６は、４つのパレット６を支持するようになって
おり、パレット６を多段に上下動フレーム３４に収容す
ることにより、搭載される電子部品の種類を増加させる
ことができる。ただし、支持するパレットの数は任意の
数に設定することができる。このパレット６に載置され
るトレイ５には、図１に示すように格子状に突起部が形
成されており、突起部により多数の矩形の凹部が形成さ
れ、その凹部内に図示しない電子部品が収容されてい
る。なお、トレイ５を用いることなく、パレット６に直
接電子部品を収容するようにしても良い。
【００３２】ラック部材３５，３６で両側部が支持され
た状態の４つのパレット６のうち、任意のパレット６を
パレット移動部材１５の位置に位置決めし得るようにす
るために、上下動フレーム３４は上下動自在となってい
る。この上下動フレーム３４を上下方向に駆動するため
に、支持枠体１０に支持部材３７を介して取り付けられ
たブラケット３８と、上下動フレーム３４の水平部材３
３との間には、駆動部材４０が取り付けられている。こ
の駆動部材４０は２つの空気圧シリンダ４１，４２によ
り形成されており、それぞれの空気圧シリンダ４１，４
２に相互に相違した進退ストロークを有するロッド４１
ａ，４２ａの先端が当接している。なお、駆動部材４０
としては、空気圧シリンダ以外に電動モータ等の他の駆
動部材を使用するようにしても良い。
【００３３】図３はラック部材３５，３６の最上段の部
分がパレット移動部材１５の位置となるように上下動フ
レーム３４の上下方向の位置が設定された状態を示す。
この状態でロッドレスシリンダ２５を駆動してパレット
移動部材１５を退避位置に後退移動させると、ラック部
材３５，３６に収容された４つのパレット６のうち最上
段のパレット６の先端部に、パレット移動部材１５の先
端部１８が接近する。この後退移動に際しては、摺動部
１６，１７は、ラック部材３５，３６の外側を支持梁部
材１１，１２に沿って移動する。
【００３４】パレット移動部材１５の先端部１８には、
パレット６の先端部に設けられた係合溝４３と係合する
係合部材４４を有している。したがって、係合部材４４
を係合溝４３に係合させた状態で、パレット移動部材１
５を搭載位置に前進移動させると、４つのパレット６の
うちの１つが図２に示すように、搭載位置にまで搬送さ
れる。
【００３５】この状態で、パレット６に載置されたトレ
イ５内の電子部品をベルトコンベア２，３により部品搭
載位置まで搬送されたプリント基板１に対して搭載する
ために、図３に示すように、搭載ヘッド４５が設けられ
ている。
【００３６】上述した電子部品の搬送搭載装置を用いて
プリント基板１に対して電子部品を搭載する手順につい
て説明すると、プリント基板１はベルトコンベア２，３
によって図１において例えば左方向から搬送され、図示
する部品搭載位置に位置決めされる。
【００３７】一方、このプリント基板１に対して搭載さ
れる電子部品は、図示する場合には、４つのパレット６
にそれぞれ収容されており、そのうちの特定のパレット
６を図示するように、パレット移動部材１５によりラッ
ク部材３５，３６から繰り出すことにより搭載位置にま
で移送される。
【００３８】この状態で、搭載ヘッド４５によりパレッ
ト６上のトレイ５に収容された電子部品はプリント基板
１に搭載される。パレット６の電子部品が空となった場
合には、パレット移動部材１５が退避位置に戻されるこ
とにより、空のパレット６はラック部材３６に支持され
る。次いで、上下動フレーム３４を上下方向に移動させ
て、他のパレット６をパレット移動部材１５の位置に位
置決め移動させることにより、そのパレット６を搭載位
置まで移送することができる。パレット移動部材１５が
退避位置となった状態で上下動フレーム３４を上下動さ
せても、パレット移動部材１５に設けられた係合部材４
４は係合溝４３の部分ではパレット６と干渉することが
ない。
【００３９】空のパレット６つまりトレイ５における電
子部品が全て搭載された状態のパレット６は、上下動フ
レーム３４の背面側つまり図１において上方から取り出
され、新たなパレット６が搬入される。したがって、パ
レット移動部材１５により搭載位置に位置決めされたパ
レット６上の電子部品をプリント基板１に搭載ヘッド４
５を用いて搭載している搭載機の運転中に、新たなパレ
ット６を上下動フレーム３４に装填することができ、装
置の稼働時間を向上させることができる。
【００４０】図示するように、パレット移動部材１５に
よりパレット６をプリント基板搬送手段としてのベルト
コンベア２，３の上方に空間を介して積層される搭載位
置にベルトコンベア２，３に対して横方向に移動させる
ようにしたことから、パレット６をベルトコンベア２，
３とほぼ同一のレベルの位置に平行に隣接させて設置す
る場合に比して、搬送し得るプリント基板１のサイズが
制限されることなく、種々のサイズのプリント基板１に
対して電子部品を搭載することができる。
【００４１】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４２】たとえば、図示する場合には、複数のパレ
ット６をラック部材３５，３６に支持させるようにし、
上下動フレーム３４を上下動させていずれかのパレット
６をパレット移動部材１５の位置に位置決めするように
しているが、１つのパレット６をラック部材３５，３６
に支持させるようにしても良い。その場合には、ラック
部材３５，３６を上下方向に移動させることは不要とな
る。
【００４３】また、支持枠体１０に車輪等の移動手段を
設け、図２〜図４に示す搬送搭載装置本体４自体をコン
ベア２，３の任意の位置に移動させることができるよう
にしても良い。
【００４４】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００４５】(1).プリント基板を搬送して位置決めする
プリント基板搬送手段の上方に空間を介して上下にずれ
た搭載位置に、電子部品が支持されるパレットを移動さ
せるようにしたことから、プリント基板搬送手段とパレ
ットとが上下方向にずれて相互に干渉することがなくな
り、パレットをプリント基板搬送手段に最接近させて任
意のサイズのプリント基板に対して電子部品を搭載する
ことができる。
【００４６】(2).パレット上のトレイから電子部品をプ
リント基板に搭載している状態のもとで、電子部品が収
容された他のパレットをパレット支持手段に装填するこ
とができ、搬送搭載装置の稼働時間を向上させることが
できる。
【００４７】(3).パレットを搭載手段の稼働域まで位置
決め搬送することができるので、効率良く電子部品の搭
載作業を行うことができる。
【００４８】(4).搬送搭載装置本体を移動自在とするこ
とにより、プリント基板搬送手段の任意の位置に設置す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である電子部品の搬送搭載装
置を示す平面図である。
【図２】図１に示された搬送搭載装置本体を示す拡大平
面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】搬送搭載装置本体を示す一部省略斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ プリント基板 ２，３ ベルトコンベア（プリント基板搬送手段） ４ 搬送搭載装置本体 ５ トレイ ６ パレット １０ 支持枠体 １１，１２ 支持梁部材 １３ 基部 １４ 連結部材 １５ パレット移動部材 １６，１７ 摺動部 １８ 先端部 ２１，２２ ガイド部材 ２３，２４ ブラケット ２３ａ，２４ａ ローラ ２５ ロッドレスシリンダ ２６ スライダ ２７，２８ ガイド支柱 ３１，３２ 支持部材 ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ 垂直部 ３１ｃ，３２ｃ 連結部 ３３ 水平部材 ３４ 上下動フレーム（パレット支持手段） ３５，３６ ラック部材 ３５ａ，３６ａ 案内レール ３７ 支持部材 ３８ ブラケット ４０ 駆動部材 ４１，４２ 空気圧シリンダ（パレット上下動手段） ４１ａ，４２ａ ロッド ４３ 係合溝 ４４ 係合部材 ４５ 搭載ヘッド（搭載手段）

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント基板に搭載される電子部品を部
    品搭載位置に搬送する電子部品の搬送搭載装置であっ
    て、 多数の電子部品が載置されるパレットを当該パレットの
    両側部で摺動自在に支持するパレット支持手段と、 前記プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段の上
    方に空間を介して積層される搭載位置と前記パレット支
    持手段との間に水平方向に往復動自在に設けられ、前記
    パレットを水平移動するパレット移動部材とを有し、 前記パレット移動部材により前記搭載位置に繰り出され
    た前記パレット上に収容された電子部品を、前記プリン
    ト基板に搭載するようにしたことを特徴とする電子部品
    の搬送搭載装置。
  2. 【請求項２】 プリント基板に搭載される電子部品を部
    品搭載位置に搬送する電子部品の搬送搭載装置であっ
    て、 多数の電子部品がそれぞれ載置される複数のパレットを
    それぞれの両側部で摺動自在に支持するパレット支持手
    段と、 前記プリント基板を搬送するプリント基板搬送手段の上
    方に空間を介して積層される搭載位置と前記パレット支
    持手段との間に水平方向に往復動自在に設けられ、前記
    パレットに係合するパレット移動部材と、 前記パレット支持手段を上下動し、前記パレット支持手
    段に支持された複数のパレットのうちいずれかを前記パ
    レット移動部材との係合位置に位置決めするパレット上
    下動手段とを有し、 前記パレット移動部材により前記搭載位置に繰り出され
    た前記パレット上の電子部品を、前記プリント基板に搭
    載するようにしたことを特徴とする電子部品の搬送搭載
    装置。
  3. 【請求項３】 電子部品を部品搭載位置に搬送した状態
    でプリント基板に電子部品を搭載する電子部品の搬送搭
    載装置であって、 前記プリント基板を搬送して前記プリント基板を部品搭
    載位置に位置決めするプリント基板搬送手段と、 それぞれ多数の電子部品が載置される複数のパレットを
    それぞれの両側部で摺動自在に支持するパレット支持手
    段と、 前記プリント基板搬送手段の上方に空間を介して積層さ
    れる搭載位置と前記パレット支持手段との間に水平方向
    に往復動自在に設けられ、前記パレットに係合する係合
    部材を有するパレット移動部材と、 前記パレット支持手段を上下動し、前記パレット支持手
    段に支持された複数のパレットのうちいずれかを前記パ
    レット移動部材との係合位置に位置決めするパレット上
    下動手段と、 前記搭載位置まで前記パレット移動部材により繰り出さ
    れた前記パレット上の電子部品を前記プリント基板に搭
    載する搭載手段とを有することを特徴とする電子部品の
    搬送搭載装置。
  4. 【請求項４】 前記パレット支持手段と前記パレット移
    動部材とを有する搬送搭載装置本体に移動手段を設け、
    前記搬送搭載装置本体を前記プリント基板搬送手段の任
    意の位置に移動し得るようにしたことを特徴とする請求
    項１，２または３記載の電子部品の搬送搭載装置。
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