JP3743148B2

JP3743148B2 - バルクフィーダを用いた電子部品実装装置

Info

Publication number: JP3743148B2
Application number: JP34489797A
Authority: JP
Inventors: 博幸坂口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: JPH11177298A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルクフィーダを用いた電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において、電子部品を供給するパーツフィーダとしては、テープフィーダ、チューブフィーダ、トレイフィーダ、バルクフィーダなどが用いられている。このうちバルクフィーダは大量の電子部品をストックでき、また電子部品の取り扱いなども簡単なことから、殊にチップコンデンサや抵抗チップなどの小形電子部品（以下、「チップ」という）の供給形態として近年次第に多用されるようになってきている。
【０００３】
バルクフィーダは、収納室にチップをランダムに投入し、吸引手段、圧送手段、振動手段などにより収納室内のチップを１個づつトンネルへ導出し、トンネル内をピックアップ位置へ向って搬送するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
バルクフィーダは基台上に複数個並設されるものであり、基台に備えられた一軸駆動部により高速度で横方向へ往復動してピックアップ位置で停止し、そこでマシーン側の移載ヘッドがパーツフィーダのチップをピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する。
【０００５】
パーツフィーダは高速度で繰り返し横方向へ往復動するため、加減速時には激しく振動する。このため収納室にランダムに収納されたチップ同士は互いにこすり合い、機械的摩擦により角部の電極部は摩耗劣化する。そして摩耗劣化の程度が甚しくなると半田のぬれ性が悪化し、後工程で行われる半田付けに不具合が生じやすく、ひいては実装不良となる。
【０００６】
したがって本発明は、チップの電極部の摩耗劣化による実装不良を解消できるバルクフィーダを用いた電子部品実装装置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】
本発明のバルクフィーダを用いた電子部品実装装置は、基台上に複数個並設されたバルクフィーダを一軸駆動部により横方向へ往復動させることにより所定のバルクフィーダを電子部品のピックアップ位置で停止させる電子部品供給部と、ピックアップ位置で停止したバルクフィーダの電子部品をピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する移載ヘッドと、バルクフィーダの駆動履歴を記憶する記憶装置と、駆動履歴が加振限界に達したならばその旨オペレータに報知する報知手段とを備えた。
【０００８】
上記構成の発明は、装置を運転しながらバルクフィーダの駆動履歴を記憶装置に記憶していき、駆動履歴が加振限界に達すると、オペレータにその旨報知する。そこでオペレータはバルクフィーダに収納されたチップを新たなチップと交換する。これにより摩耗劣化の甚しいチップを基板に実装しないようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は同電子部品実装装置の電子部品供給部の断面図、図３は同電子部品実装装置の制御系のブロック図、図４は同電子部品実装装置のバルクフィーダの速度パターン図、図５は同電子部品実装装置の動作のフローチャート、図６は同電子部品実装装置のバルクフィーダが受ける駆動履歴のグラフである。
【００１０】
まず、図１および図２を参照して、電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、ロータリーヘッド１はその円周方向に多数個の移載ヘッド２を備えており、移載ヘッド２はロータリーヘッド１の円周方向にインデックス回転する（矢印Ｎ１）。ロータリーヘッド１の背面側下方には基板３の位置決め部４が設けられている。位置決め部４は可動テーブルであって、基板３をＸ方向やＹ方向へ水平移動させて基板３を所定の位置に位置決めする。
【００１１】
ロータリーヘッド１の前面側下方には電子部品供給部１０が設けられている。電子部品供給部１０はＸ方向に横長の基台１１を主体にしている。図２において、基台１１上にはテーブル１２が載せられており、テーブル１２上にはバルクフィーダ２０が多数個横並びに載せられている。基台１１の内部にはＸ方向に長尺の送りねじ１３が設けられている。またテーブル１２の下面にはモータ１４が装着されている。モータ１４は送りねじ１３に装着されたナット１５をベルト１６で回転させる。モータ１４が駆動するとナット１５は回転し、テーブル１２は横方向（Ｘ方向）へ移動する。すなわち、送りねじ１３、モータ１４、ナット１５、ベルト１６などは、テーブル１２上のバルクフィーダ２０をＸ方向へ往復動させる一軸駆動部となっている。なおテーブル１２上には、バルクフィーダ２０以外にも、テープフィーダなどの他のパーツフィーダも載せられる。
【００１２】
図１において、テーブル１２は基台１１に左右２個載せられており、各テーブル１２上に多数個のバルクフィーダ２０が並設されている。多数個のバルクフィーダ２０を区別するために、左側のテーブル１２上のバルクフィーダ２０は符号ａ１〜ａｎで示し、また右側のテーブル１２上のバルクフィーダ２０は符号ｂ１〜ｂｎで示している。図１において、左側のテーブル１２上のバルクフィーダ２０は基台１１中央の供給エリアにあり、右側のテーブル１２上のバルクフィーダ２０は基台１１側方の退避エリアにある。
【００１３】
テーブル１２は供給エリアにおいて横方向へ往復動し（矢印Ｎ２）、バルクフィーダ２０のチップを移載ヘッド２に供給する。そして何れかのバルクフィーダ２０のチップが品切れになったならば左方の退避エリアに退避してチップの補充を行い、またこのときそれまで右方の退避エリアにあったテーブル１２を中央の供給エリアへ移動させ、移載ヘッド２に対するチップの供給を行う。
【００１４】
次に、図２を参照してバルクフィーダ２０の構造を説明する。２１は棒状の基部であり、その後部にはカセット２２が着脱自在に装着されている。カセット２２にはチップ６の収納室２３が形成されており、大量のチップ６がランダムに収納されている。収納室２３内のチップ６は、カセット２２に形成された垂直なトンネル２４および基部２１に形成された水平なトンネル２５を通り、基部２１先端のピックアップ位置Ｐへ送られる。そこで移載ヘッド２のノズル５に真空吸着してピックアップされ、位置決め部４に位置決めされた基板３に移送搭載される。なおチップ６は、吸引手段、圧送手段、振動手段などによりトンネル２４，２５内を搬送される。
【００１５】
上述したように、テーブル１２上のバルクフィーダ２０は一軸駆動部が駆動することにより、横方向に高速度で往復動する（図１の矢印Ｎ２参照）。したがってバルクフィーダ２０は加減速にともなう負荷を受けて振動し、この振動のために収納室２３内のチップ６同士は互いにこすり合う。図４は、バルクフィーダ２０が受ける加速度の代表的なパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示している。いずれのパターンＡ〜Ｄでも、加速時と減速時、殊に移動開始時と移動停止時にはバルクフィーダ２０は振動する。
【００１６】
図６は、各バルクフィーダａ１〜ａｎ，ｂ１〜ｂｎが受ける駆動履歴を示している。駆動履歴は、各バルクフィーダａ１〜ａｎ，ｂ１〜ｂｎが受けた振動（加振）の回数の累積であり、加振限界ＴＨに達すると、報知手段３８を駆動してオペレータにその旨報知する。この駆動履歴には、単に加振の回数だけでなく、加速度の関数である加振の強さを加味してもよい。
【００１７】
図３において、全体の制御部であるＣＰＵ３０には、入力部３１、記憶装置３２、画像処理装置３３、画像取込装置３４、表示部３５、軸コントローラ３６、モータドライバ３７、アラームなどの報知手段３８が接続されている。
【００１８】
入力部３１はキーボードやバーコードリーダなどであり、（１）どの品種のチップを、（２）どのバルクフィーダに、（３）どのテーブル上のどの位置に、（４）いつセットし、（５）いつ取りはずしたか、などのセット情報を入力する。
【００１９】
記憶装置３２は、（１）チップライブラリ、（２）チップとバルクフィーダのセット情報、（３）バルクフィーダの配膳リスト（テーブル上の位置）、（４）チップの基板への実装座標、などの実装プログラムが登録される。
【００２０】
画像処理装置３３は、表示部３５に表示する画像処理を行う。画像取込装置３４は、画像取込みを行う。表示部３５は、図６に示す駆動履歴などを表示する。
【００２１】
軸コントローラ３６は、ＣＰＵ３０から移動先座標（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ，θｉ）や加減速パラメータなどの指令を受け、加減速値や加減速回数モニタなどを行う。モータドライバ３７は、上記モータ１４を制御する。１７はモータ１４の回転角度を検出するエンコーダである。
【００２２】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次に図５のフローチャートを参照して動作を説明する。ＣＰＵ３０は、記憶装置３２に記憶されている複数の実装プログラムの中から、必要な実装プログラムを読取る（ステップ１）。
【００２３】
次に、チップ６が収納されたカセット２２を所定のバルクフィーダ２０にセットする。このとき、カセット２２とバルクフィーダ２０に付帯されたバーコードをバーコードリーダで読取るなどして、カセット２２とバルクフィーダ２０をリンクさせる（ステップ２）。このリンクデータなどの必要なデータは記憶装置３２に登録される。
【００２４】
次にカセット２２がセットされたバルクフィーダ２０を配膳リストにしたがって電子部品供給部１０のテーブル１２上に装着する（ステップ３）。この際、装着された時刻は記憶装置３２に登録される。
【００２５】
以上のようにして、必要なバルクフィーダ２０をすべてテーブル１２上に装着したならば、装置の運転（基板３へのチップ６の実装）を開始する（ステップ４）。装置の運転中には各々のバルクフィーダ２０が受ける加振回数や加振の強さなどの駆動履歴を記憶装置３２に記憶していく。加振履歴とは、バルクフィーダ２０が受けた加減速値とその回数などであり、実装プログラムの実行にしたがって次第に累積されていく。装置の運転中にカセット２２内のチップ６が品切れとなり、カセット２２の交換を行うときは、そのテーブル１２を退避エリアに退避させ、各々のカセット２２についてステップ２およびステップ３の作業を行う（ステップ５）。上記運転中には、図６に示すデータが適宜表示部３５に表示される。
【００２６】
さて、装置の運転中には、各々のバルクフィーダ２０について、加振限界ＴＨに達していないかどうかがＣＰＵ３０で監視されており（ステップ６）、Ｎｏであれば運転を続行し（ステップ７）、またＹｅｓならば報知手段３８を駆動してオペレータにその旨報知する（ステップ８）。望ましくは、この場合、そのテーブル１２を退避エリアに自動的に退避させ、それまで退避エリアで退避していたテーブル１２を供給エリアへ移動させ、装置の運転を続行する。そこでオペレータは該当のバルクフィーダ２０をテーブル１２から取り外し、あるいはカセット２２をそのバルクフィーダ２０から取り外し、チップ６の交換を行う。加振限界を超えたチップ６は廃棄される。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、装置を運転しながらバルクフィーダのチップの駆動履歴を記憶装置に記憶していき、駆動履歴が加振限界に達すると、オペレータにその旨報知し、そこでオペレータはバルクフィーダに収納されたチップを新たなチップと交換することにより、摩耗劣化の甚しいチップを基板に実装しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の電子部品供給部の断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系のブロック図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のバルクフィーダの速度パターン図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動作のフローチャート
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のバルクフィーダが受ける駆動履歴のグラフ
【符号の説明】
２移載ヘッド
３基板
６チップ
１０電子部品供給部
１１基台
１３送りねじ
１４モータ
１５ナット
２０バルクフィーダ
３０ＣＰＵ
３２記憶装置
３８報知手段

Claims

基台上に複数個並設されたバルクフィーダを一軸駆動部により横方向へ往復動させることにより所定のバルクフィーダを電子部品のピックアップ位置で停止させる電子部品供給部と、ピックアップ位置で停止したバルクフィーダの電子部品をピックアップして位置決め部に位置決めされた基板に移送搭載する移載ヘッドと、バルクフィーダの駆動履歴を記憶する記憶装置と、駆動履歴が加振限界に達したならばその旨オペレータに報知する報知手段とを備えたことを特徴とするバルクフィーダを用いた電子部品実装装置。