JP3446871B2 - 電子部品装着装置における部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品をパレッ
トを介して供給する多機能型の電子部品装着装置におけ
る部品供給装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の部品供給装置として、多
数の電子部品をトレイの上に整列配置し、更にこのトレ
イを１個または複数個、パレットに搭載し、このパレッ
トを装置本体側のピックアップ位置に臨ませることで、
電子部品を装置本体に直接的に或いは間接的（特開平３
−２５７８９６号公報）に供給するものが、知られてい
る。このような部品供給装置は、主に多リード部品など
の比較的大きい電子部品を供給するものであり、トレイ
を搭載したパレットを複数枚ストックすると共に所望の
パレットを引出し経路のレベルに合わせるように昇降さ
せるエレベータ機構と、パレットを引出し経路に沿って
エレベータ機構からピックアップ位置まで引き出すパレ
ット導入機構とを備えている。 【０００３】パレット導入機構は、パレットの前縁部に
上側から回動してこれを係止する係止アーム、および係
止アームをパレットに対して係脱動作させるソレノイド
とを備えた係止アームユニットと、係止アームユニット
を、モータを駆動源として引出し経路に沿って進退させ
る移動装置とを備えている。エレベータ機構からパレッ
トを引き出す動作は、先ず移動装置を駆動して係止アー
ムおよびソレノイドを前進させ、係止アームがパレット
に達したところでこれを停止させ、次にソレノイドを励
磁（または消磁）して係止アームを回動させてパレット
を係止する。そしてこの状態で係止アームおよびソレノ
イドを後退させて、パレットをピックアップ位置まで引
き出すようにしている。また、使用済みのパレットをエ
レベータ機構に戻す場合には、全く逆の手順となる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の部品
供給装置では、そのパレット導入機構に、移動装置のモ
ータと、係止アームユニットのソレノイドとの２つのア
クチュエータ（駆動源）が必要となり、構造が複雑にな
る問題があった。また、このモータとソレノイドとは、
相互に連動して駆動するため、制御が複雑になる問題が
あった。 【０００５】本発明は、パレットのピックアップ位置へ
の導入を、簡単な構造で且つ簡単な制御で行うことがで
きる電子部品装着装置における部品供給装置を提供する
ことをその目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の他の部品供給装
置は、トレイを介して多数の電子部品を搭載したパレッ
トを収容したパレット収容手段と、前進してパレット収
容手段内のパレットを係止し、後退してパレットをパレ
ット収容手段から電子部品のピックアップ位置まで引き
出すパレット導入手段とを備えた電子部品装着装置にお
ける部品供給装置において、パレット導入手段は、パレ
ットに対し係脱自在に構成された係止アームと、係止ア
ームを係脱動作させるアーム作動機構と、係止アームお
よびアーム作動機構を引出し方向に進退させる駆動手段
とを備え、アーム作動機構は、係止アームを係脱自在に
支持するアーム支持ブロックと、アーム支持ブロックを
引出し方向に進退自在に支持すると共に駆動手段により
進退される機構本体と、前進する係止アームがパレット
の係止位置に達した状態で、機構本体のオーバーランを
許容すると共にアーム支持ブロックの前進を停止させる
ストッパと、機構本体に固定され、機構本体のオーバー
ラン部分における進退に伴って係止アームを係脱動作さ
せる作動部材とを有していることを特徴とする。 【０００７】この構成によれば、駆動手段により、係止
アームおよびアーム作動機構がパレット収容手段に向か
って前進してゆくと、ストッパによりアーム支持ブロッ
クの前進が阻止され、機構本体のみがオーバーランする
ように前進する。このとき、機構本体と共に前進する作
動部材が、係止位置に停止している係止アームに係止解
除動作させる。ここで係止アームに使用済みのパレット
が係止されている場合には、この動作でパレットをパレ
ット収容手段に戻すことなる。次に、後退動作に移る
と、機構本体の後退に伴って、作動部材が係止位置に停
止している係止アームに係止動作させる。さらに機構本
体が後退を続行すると係止アームも後退を開始し、パレ
ットを引き出してくる。すなわち、パレットを引き出す
（進退させる）ための駆動手段を利用して、係止アーム
に係脱動作を行わせることができる。したがって、係止
アームを係脱動作させるための動力源を省略することが
できる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係る部品供給装置を搭載した電子部品
装着装置について説明する。この電子部品装着装置は、
いわゆる多機能チップマウンタであり、チップコンデン
サやチップ抵抗などの表面実装部品、およびフラットパ
ックＩＣなどの多リード部品などの各種の電子部品を実
装可能に構成されている。図１は電子部品装着装置の平
面図であり、同図に示すように、この電子部品装着装置
１は、供給された電子部品を基板に装着する装置本体２
と、装置本体２に表面実装部品などの小さな電子部品を
供給する第１部品供給装置３と、装着装置本体２に多リ
ード部品などの大きな電子部品を供給する第２部品供給
装置４とを備えている。 【０００９】装置本体２は、機台５と、機台５の中央部
にセットテーブル７を有する基板搬送機構６と、２つの
装着ヘッド９と基板認識カメラ１０とを搭載したヘッド
ユニット８と、ヘッドユニット８をＸＹ方向に移動させ
るＸＹステージ１１とを備えている。ＸＹステージ１１
の作動により、装着ヘッド９が第１部品供給装置３また
は第２部品供給装置４に臨んで電子部品をピックアップ
し、この電子部品を更にセットテーブル７上にセットし
た基板に装着する。この動作を繰り返して基板への電子
部品の装着が完了すると、基板は基板搬送機構６によ
り、その搬送路１２上を先方に送り出され、これに代わ
って新たな基板がセットテーブル７に導入される。 【００１０】第１部品供給装置３は、カセット形式のテ
ープフィーダ１３を多数、横並びに配設したものであ
り、部品供給側の先端部が搬送路１２に平行な機台５の
一の辺に臨むように、すなわち装着ヘッド９のピックア
ップ位置に臨むように配設されている。各テープフィー
ダ１３には、キャリアテープ（図示では省略）に装填さ
れた状態で電子部品が収容され、電子部品はテープフィ
ーダ１３の先端から１つずつ供給される。 【００１１】第２部品供給装置４は、第１部品供給装置
３が臨む機台５の１の辺に直角に交わる他の１の辺に配
設されている。第２部品供給装置４では、多数個の電子
部品をトレイＴの上に整列配置し、更にこのトレイＴを
１個または複数個、パレットＰに搭載し、このパレット
Ｐを第１部品供給装置３とセットテーブル７との間のピ
ックアップ位置に臨ませることで、電子部品を装着装置
本体２に供給する。 【００１２】一方、各装着ヘッド９の下端部には、電子
部品を吸着する吸着ノズル１４が着脱自在に装着されて
いる。吸着ノズル１４には複数種のものが用意されてお
り、電子部品の平面形状や重量などに対応して、適宜交
換できるようになっている。この場合、交換のための吸
着ノズル１４は、機台５の上面に配設したノズルストッ
カ１５に収容されている。ノズルストッカ１５には、使
用する複数種の吸着ノズル１４が横並びにセットされて
いる。 【００１３】また、ノズルストッカ１５の近傍には、吸
着ノズル１４に吸着した電子部品の位置認識を行う部品
認識カメラ１６が配設されている。吸着ノズル１４に吸
着した電子部品は基板への装着に先立ち、この部品認識
カメラ１６により、吸着ノズル１４の軸心に対するＸ方
向、Ｙ方向およびθ方向（水平面内における回転角）の
位置ずれ量が検出される。そして、この検出結果に基づ
いて、吸着ノズル１４の回転によりθ方向の位置ずれが
補正され、ＸＹステージ１１によりＸ方向およびＹ方向
の位置ずれが補正される。 【００１４】次に、図１および図２を参照して、第２部
品供給装置４について詳細に説明する。第２部品供給装
置４は、多数のパレットＰをストックすると共に、パレ
ットＰを所定のレベル位置まで鉛直方向に搬送するエレ
ベータ機構（パレット収容手段）２１と、パレットＰを
エレベータ機構２１から装着装置本体２のピックアップ
位置まで水平方向に搬送するパレット導入機構（パレッ
ト導入手段）２２とで構成されている。 【００１５】エレベータ機構２１は、多数のパレットＰ
を上下方向に多数収容するパレットストッカ３１と、こ
のパレットストッカ３１を介して各パレットＰを昇降せ
る昇降機構３２とで構成されている。パレットストッカ
３１は、内部にパレットＰを載置する棚部材３３を上下
方向に多数段配設して、構成されている。パレットスト
ッカ３１の図示右側は広く開口されており、この部分か
らパレットＰが装置本体２側に引き出される。 【００１６】昇降機構３２は、パレットストッカ３１を
保持する図外のフレームと、フレームの一部に螺合して
これを昇降させるボールねじ３４と、ボールねじ３４の
両側に配設されフレームの昇降動を案内する左右一対の
ガイドレール３５，３５と、ボールねじ３４の基端に連
結されこれを回転させる昇降モータ３６とで構成されて
いる。昇降モータ３６を介してボールねじ３４が正逆回
転することにより、フレームがガイドレール３５，３５
に案内されて昇降する。フレームが昇降すると、これに
保持したパレットストッカ３１が、パレットＰを収容し
た状態で昇降する。 【００１７】このように構成されたエレベータ機構２１
は、その昇降機構３２の昇降モータ３６がコントローラ
２３に接続されており、コントローラ２３により、その
昇降動作が制御される。そして、昇降動作では、パレッ
トストッカ３１の所望の２つの棚部材３３のレベル位置
と、後述するパレット導入機構２２の上下２つの引出し
経路４１ａ，４１ｂのレベル位置とを合致させる。もっ
とも、各棚部材３３の配設間隔は、２つの引出し通路４
１ａ，４１ｂの配設間隔とほぼ同一になるように、設定
されている。 【００１８】一方、パレット導入機構２２は、２つの引
出し経路４１ａ，４１ｂに合致させてエレベータ機構２
１に待機させたパレットＰを、それぞれの引出し経路４
１ａ，４１ｂに沿って選択的に引き出してピックアップ
位置に導入するものである。このパレット導入機構２２
は、エレベータ機構２１に臨んでパレットＰを係止する
係止アームユニット４２と、係止アームユニット４２を
引出し経路４１ａ，４１ｂに沿って進退させる駆動機構
４３とで構成されている。そして、この駆動機構４３も
上記のコントローラ２３に接続され、エレベータ機構２
１と連動するようになっている。 【００１９】ここで、係止アームユニット４２および駆
動機構４３を説明する前に、図３を参照して、上記の２
つの引出し経路４１ａ，４１ｂの使い分けについて、簡
単に説明する。同図に示すように、２つの引出し経路４
１ａ，４１ｂは、上側の引出し経路４１ａが「レベル
１」の位置に、下側の引出し経路４１ｂが「レベル２」
の位置に配設されており、またエレベータ機構２１は、
パレットＰを適宜、「レベル１」または「レベル２」の
位置に臨ませる。そして、パレットＰ上において、その
丈が低い薄型トレイＴａをセットしたパレットＰは「レ
ベル１」から供給され、その丈が高い厚型トレイＴｂを
セットしたパレットＰは「レベル２」から供給される。 【００２０】このように、丈の低いトレイＴａを「レベ
ル１」に導入し、丈の高いトレイＴｂを「レベル２」に
導入するようにしているので、ピックアップ位置におけ
るトレイＴの頂面のレベルは、トレイＴの高低の影響を
受けず、そのレベル差ｄは小さくなる。このため、トレ
イＴの高低に関係なく、ピックアップ位置に導入したト
レイＴのうち最も頂面のレベルの高いものに合わせて、
装着ヘッド９の移動基準レベルを設定すればよい。すな
わち、ピックアップ動作における装着ヘッド９の下降
（上昇）ストロークは、最小限のものになる。なお、こ
の場合、「レベル１」にするか「レベル２」にするかの
判断は、図外の高さ検出センサ、或いはコントローラ２
３に予め入力されているデータの処理により行われる。 【００２１】図４および図５に示すように、係止アーム
ユニット４２は、一対のアーム片５２，５２で構成され
た係止アーム５１と、一対のアーム片５２，５２をそれ
ぞれ回動自在に支持するアーム支持ブロック５３と、ア
ーム支持ブロック５３を引出し方向に進退自在に支持す
るユニット本体５４とで構成されている。両アーム片５
２，５２は、それぞれ略「Ｌ」字状に形成されると共に
線対称に配設されており、水平面内において、その屈曲
部分を中心に相互に逆方向に回動する。また、各アーム
片５２の尾端部には、円形突起５５が突設されており、
この円形突起５５に後述するユニット本体５４の作動部
材６５が当接して、アーム片５２を回動させるようにな
っている。さらに、図示では模式的に示しているが、両
アーム５２，５２片間には圧縮ばね５６が掛け渡され、
両アーム片５２，５２を開脚方向、すなわち係止方向に
付勢している。各アーム片５２の回動軸５７は、アーム
支持ブロック５３を鉛直方向に貫通しており、その下端
部には、アーム支持ブロック５３の一部に当接して、各
アーム片５２の開脚方向の回動端位置を規制する規制円
板５８が取り付けられている。 【００２２】また、各アーム片５２の先端部には、上側
に突設したピン状の第１係止部５９と、下側に突設した
ピン状の第２係止部６０とが、それぞれ取り付けられて
いる。この第１係止部５９と第２係止部６０とは、水平
面内において、回動方向にわずかに位置ずれして配設さ
れており、パレットＰの係止受け部Ｐａに対して第１係
止部５９が第２係止部６０に優先して係止されるように
なっている。具体的には、各アーム片５２は、上記の
「レベル１」および「レベル２」に待機しているパレッ
トＰの間隙に臨むように配設され、第１係止部５９は
「レベル１」待機するパレットＰを係止し、第２係止部
６０は「レベル２」待機するパレットＰを係止する。 【００２３】したがって、「レベル１」および「レベル
２」にそれぞれパレットＰが待機している状態で、両ア
ーム片５２，５２が係止動作（開脚動作）すると、第１
係止部５９は「レベル１」のパレットＰを係止するが、
第２係止部６０は「レベル２」のパレットＰを係止する
ことができず、係止解除状態を維持する。もちろん、
「レベル１」にのみパレットＰが待機している状態で
も、同様である。また、「レベル２」にのみパレットＰ
が待機している状態では、第２係止部６０は「レベル
２」のパレットＰを係止する（図６参照）。すなわち、
この係止アーム５１は、上側（「レベル１」）のパレッ
トＰを優先して引き出すべく、これを係止する。 【００２４】このように、上側の第１係止部５９と下側
の第２係止部６０とを、回動方向に位置ずれして設けて
いるため、単一の係止アーム５１により、上側のパレッ
トＰを優先として、上下のパレットＰを選択的に係止す
ることができる。すなわち、簡単な構造でかつ機械的
に、上側のパレットＰを優先して、引き出すことができ
る。 【００２５】一方、各パレットＰの係止受け部Ｐａは、
パレットＰの水平縁部Ｐｂを「Ｃ」字状に切り欠いて形
成されている。この係止受け部Ｐａに対して両アーム片
５２，５２は、係止受け部Ｐａ内に臨んだ状態で、係止
および係止解除動作する。したがって、係止アーム５１
が係止解除状態にあるときには、これを後退させなくて
も、各パレットＰを上下方向に移動させることができ
る。例えば、使用済みのパレットＰをエレベータ機構２
１に戻して係止解除した後、新たなパレットＰをこれに
臨ませれば、瞬時にこのパレットＰを係止することがで
きる。 【００２６】係止アーム５１を支持するアーム支持ブロ
ック５３は、下部に形成したスライド部６１で、後述す
るユニット本体５４のレール部６３に進退自在に係合し
ている。また、アーム支持ブロック５３には、係止アー
ム５１が係止位置まで前進したときに、左右一対のスト
ッパ４４，４４が突き当たるようになっている。 【００２７】ユニット本体５４は、中間のベース６２
と、ベース６２上に突設したレール部６３と、ベース６
２の下側に取り付けたスライダ６４とで構成されてい
る。スライダ６４は、後述する駆動機構４３のセンター
レール７１に係合しており、ユニット本体５４は、この
センターレール７１に案内されてパレットＰの引出し方
向に進退される。また、ベース６２の上面には、左右一
対の作動部材６５，６５が固定されており、この一対の
作動部材６５，６５が上記一対のアーム片（円形突起５
５）５２，５２にそれぞれ当接することで、上記の圧縮
ばね５６に抗しての係止アーム５１が係止解除動作す
る。 【００２８】ここで、図６を参照して、係止アームユニ
ット４２の一連の係止および係止解除動作について説明
する。駆動機構４３により、使用済みのパレットＰをエ
レベータ機構２１に戻すべく、係止アームユニット４２
がセンターレール７１上を前進してくると、係止アーム
５１が係止位置に達したところで、すなわちパレットＰ
がエレベータ機構２１に収容されたところで、アーム支
持ブロック５３がストッパＰに突き当たる。しかし、ユ
ニット本体５４はオーバーランするように更に前進す
る。すると、ユニット本体５４の作動部材６５がアーム
片５２に突き当たりこれを押圧して行く。この作動部材
６５の押圧により、係止アーム５１が圧縮ばね５６に抗
しての係止解除動作し、使用済みパレットＰを開放する
（同図（ｂ）参照）。 【００２９】ここで、エレベータ機構２１が駆動して、
新たなパレットＰを係止アーム５１に臨ませる。続い
て、オーバーランしたユニット本体５４が後退を開始す
る。これにより、上記とは逆の手順で、作動部材６５が
後退し、係止アーム５１が圧縮ばね５６により係止動作
する（同図（ａ）参照）。係止アーム５１がパレットＰ
を係止すると、これとほぼ同時にユニット本体５４のス
トッパ部分にアーム支持ブロック５３のスライド部６１
が突き当たって、アーム支持ブロック５３はユニット本
体５４と共に後退してゆく。このようにして、パレット
Ｐに対する係止アーム５１の係脱が行われると共に、パ
レットＰの交換が行われる。 【００３０】このように、係止アーム５１の係脱動作
を、駆動機構４３を動力源として行うことができる。す
なわち、係止アーム５１を係脱動作させる専用のアクチ
ュエータが不要となり、構造を単純化することができ、
且つコストを低減することができる。 【００３１】次に、図７を参照して、駆動機構４３につ
いて説明する。同図に示すように、駆動機構４３は、係
止アームユニット４２を進退自在に支持するセンターレ
ール７１と、係止アームユニット４２をセンターレール
７１に沿って進退させる駆動モータ７２と、駆動モータ
７２の回転動力を係止アームユニット４２に伝達するタ
イミングベルト７３を備えている。タイミングベルト７
３は、パレットＰの引出し方向に離間して配設した一対
の従動プーリ７４，７４と、駆動モータ７２の主軸に取
り付けた駆動プーリ７５と、この従動プーリ７４および
駆動プーリ７５間に配設した一対の中間プーリ７６，７
６とに、掛け渡されている。また、タイミングベルト７
３には、係止アームユニット４２のユニット本体５４の
側部が固定されており、タイミングベルト７３が正逆走
行することにより、係止アームユニット４２が進退す
る。 【００３２】駆動モータ７２は、ステッピングモータで
構成されており、上記のコントローラ２３により、その
駆動が制御されるようになっている。この場合、コント
ローラ２３は駆動モータ７２を制御し、係止アームユニ
ット４２を定速で進退させるが、上記のオーバーラン部
分では係止アームユニット４２の進退を減速させる。係
止アーム５１の係止位置、およびユニット本体５４がオ
ーバーランして最終的に停止する位置は、図外のセンサ
やスイッチで検出され、この検出信号を受けてコントロ
ーラ２３は、駆動モータ７２を減速させる。このため、
係止アーム５１の係止および係止解除動作は極めてゆっ
くり行われる。なお、この減速は、段階的ななものでも
よいし、加速度的なものでもよい。また、係止動作のと
きのみ減速するようにしてもよい。 【００３３】このような制御を行うことにより、係止ア
ーム５１の係止動作の際に両アーム片５２，５２がパレ
ットＰの係止受け部Ｐａに当たるが、その衝撃は極めて
小さいものとなり、パレットＰに搭載されている電子部
品が、トレイＴの収容溝から飛び出すなどの不具合を生
ずることはない。また、両アーム片５２，５２自体、水
平方向からパレットＰに当たるため、この点でも電子部
品の飛び出しを抑制することができる。さらに、両アー
ム片５２，５２の係止力は逆方向に作用し相殺されるた
め、パレットＰがアーム片５２により動かされることが
なく、この点でも電子部品の飛び出しを抑制することが
できる。 【００３４】なお、上記の実施形態とは逆に、係止アー
ムを閉脚動作で係止動作させ、開脚動作で係止解除動作
させることも可能である。かかる場合には、パレットの
係止受け部は、水平縁部の中央に凸部分が形状されるよ
うに、左右に２箇所を「Ｃ」字状に切り欠くようにす
る。 【００３５】 【発明の効果】以上のように本発明の部品供給装置によ
れば、係止アームの係脱動作を、係止アームを進退させ
る駆動手段で行うことができるため、係止アームの係脱
動作専用の動力源を省略することができ、装置構成およ
び制御を単純化することができると共に、装置コストを
低減することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態に係る部品供給装置を搭載
した電子部品装着装置の平面図である。 【図２】実施形態に係る第２部品供給装置の側面図であ
る。 【図３】「レベル１」および「レベル２」の使い分けを
説明する説明図である。 【図４】パレット導入機構の係止アームユニット廻りの
平面図である。 【図５】パレット導入機構の係止アームユニット廻りの
側面図である。 【図６】係止アームの係止および係止解除動作を説明す
る動作説明図である。 【図７】パレット導入機構の平面図である。 【符号の説明】 １ 電子部品装着装置 ２ 装置本体 ４ 第２部品供給装置 ９ 装着ヘッド ２１ エレベータ機構 ２２ パレット導入機構 ２３ コントローラ ４１ 引出し経路 ４２ 係止アームユニット ４３ 駆動機構 ４４ ストッパ ５１ 係止アーム ５３ アーム支持ブロック ５４ ユニット本体 ６５ 作動部材 ７２ 駆動モータ Ｔ トレイ Ｐ パレット

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 トレイを介して多数の電子部品を搭載し
   たパレットを収容したパレット収容手段と、 前進して当該パレット収容手段内のパレットを係止し、
   後退して当該パレットを当該パレット収容手段から電子
   部品のピックアップ位置まで引き出すパレット導入手段
   とを備えた電子部品装着装置における部品供給装置にお
   いて、 前記パレット導入手段は、パレットに対し係脱自在に構
   成された係止アームと、当該係止アームを係脱動作させ
   るアーム作動機構と、前記係止アームおよび前記アーム
   作動機構を引出し方向に進退させる駆動手段とを備え、 前記アーム作動機構は、前記係止アームを係脱自在に支
   持するアーム支持ブロックと、当該アーム支持ブロック
   を前記引出し方向に進退自在に支持すると共に前記駆動
   手段により進退される機構本体と、前進する前記係止ア
   ームがパレットの係止位置に達した状態で、前記機構本
   体のオーバーランを許容すると共に前記アーム支持ブロ
   ックの前進を停止させるストッパと、前記機構本体に固
   定され、前記機構本体のオーバーラン部分における進退
   に伴って当該係止アームを係脱動作させる作動部材とを
   有していることを特徴とする電子部品装着装置における
   部品供給装置。