JP3914080B2 - 実装機 - Google Patents
実装機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3914080B2 JP3914080B2 JP2002086396A JP2002086396A JP3914080B2 JP 3914080 B2 JP3914080 B2 JP 3914080B2 JP 2002086396 A JP2002086396 A JP 2002086396A JP 2002086396 A JP2002086396 A JP 2002086396A JP 3914080 B2 JP3914080 B2 JP 3914080B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machine
- mounting
- tape feeder
- head unit
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板などの基板に部品を搭載する実装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上にチップ部品（抵抗、コンデンサ、コイルなど）やＩＣ（Integrated Circuit）などを搭載・実装する実装機が各種開発されている。
【０００３】
例えば複数の実装機を連結配置してライン生産を行う場合、各実装機のコンベアの位置を同一ライン（一直線状）にするために、各実装機を同じ向きに配置する必要がある。この場合、実装機の配置スペースとしては、基板搬送方向にどうしても長くなってしまう。
【０００４】
一方、実装機１台で電子部品を実装することも行われており、実装機単体においてもコンパクトなものが望まれている。
【０００５】
単体で、あるいは複数台で生産ラインを構成して使用する実装機として、特許第２９１９４８６号公報に、基板をＸ方向、装着ヘッドをＹ方向に移動する構成のプリント配線板組立装置が開示されている。
【０００６】
このプリント配線板組立装置は、テープフィーダーの装着方向（長手方向）とコンベアの基板搬送方向とを同じ方向に向けて構成したものであり、単独の機体としてはコンパクトなものになる。
【０００７】
ところで、自動実装対応用の電子部品はその種類が年々増加してきており、これに対応してさまざまな長さのテープフィーダーが必要になることが想定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示されている従来の実装機では、複数の実装機を連結した生産形態を考慮した場合、テープフィーダーの長さが基台の端部よりも長くなると、連結する他の機体にテープフィーダーが干渉したり、テープフィーダーそのものを着脱交換できなくなることから、連結する他の機体との間隔をある程度とる必要があり、この場合、実装ラインの全長が長くなってしまい、さまざまな生産形態に対応できないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、機体どうしを連設したさまざまな生産形態に対応可能なコンパクトな実装機を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明に係る実装機は、基板を第１の方向に搬送するコンベアと、前記第１の方向に延在する少なくとも一つのテープフィーダーを着脱自在なテープフィーダー装着部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に部品装着用のヘッドユニットを移動させるための送りねじ、サーボモータ及びエンコーダを含むヘッド移動機構と、基台とを備え、２機を隣接させて、互いに自機のテープフィーダーが延在する側が他機と対向し、かつ両機の前記コンベアが一直線状になるように連結して配置したときに、他機の前記テープフィーダーの延長線上に自機の前記ヘッドユニット移動機構の端部が位置するとともに、このヘッドユニット移動機構の配置箇所よりも他機側において前記基台の側辺部と他機のテープフィーダーとの接触が回避されるように、前記基台の側辺部所定箇所にくぼみ部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る実装機を模式的に示す構成図であり、図１はこの実施形態の実装機の斜視図、図２はその平面図、図３はその左側面図である。
【００１２】
図１乃至図３に示すように、この実装機は、基台１１、Ｘ方向案内レール１２ａおよび１２ｂ、基板コンベア１３、ベルト１３ａ，１３ｂ、Ｘ方向係合部材１４、Ｘ方向サーボモータ１５、Ｘ方向エンコーダ１６、Ｘ方向送りねじ１７、Ｘ方向送りねじ受け１８、固定カメラ用照明装置１９、固定カメラ２０、フィーダーバンク２１、テープフィーダー２２、ヘッドユニット２３、吸着ヘッド２４、Ｙ方向フレーム２５、Ｙ方向案内レール２６ａ，２６ｂ、Ｙ方向サーボモータ２７、Ｙ方向エンコーダ２８、Ｙ方向送りねじ２９、Ｙ方向送りねじ受け３０、移動カメラ３１、コンベア幅可変用タイミングベルト８、プーリ９ａ，９ｂ、基板移動台１０を有する。テープフィーダー２２にはそれぞれ部品吸着ポイント２２ａが存在する。
【００１３】
同図に示すように、基台１１には、自機と同じ形状の他機とを対向および／または同一方向に連結させ、かつそれぞれの基板コンベア１３のベルト１３ａ，１３が一直線状になるように配置したときに、自機のフィーダーバンク２１にセット（装着）されたテープフィーダー２２が自機の基台部分から突出しても他機と接触しないようにくぼみ部１１ａが設けられている。
【００１４】
基台１１上には、基板を水平姿勢で保持しかつＸ方向に移動させるための、基板移動台１０、基板昇降機構、基板クランプ機構などを含むコンベアユニットとその移動機構が設けられている。なお、図１乃至図３では、コンベアユニットとその移動機構の図示は一部省略されている。
【００１５】
基板移動台１０は、例えばナット部材からなるＸ方向係合部材１４を介してＸ方向送りねじ１７に係合されている。Ｘ方向係合部材１４は基板移動台１０に固着されている。Ｘ方向送りねじ１７は、Ｘ方向サーボモータ１５とＸ方向送りねじ受け１８との間に架設され、かつＸ方向サーボモータ１５により所定量回転され、これによりＸ方向係合部材１４と連結された基板移動台１０のＸ方向移動がなされる。なお、Ｘ方向エンコーダ１６はＸ方向サーボモータ１５と共にＸ軸サーボ装置を構成し、それぞれサーボ装置としてのセンサとアクチュエータとして機能する。
【００１６】
また、基板移動台１０は、その荷重が支持されると共に移動の円滑のため、それぞれＸ方向に渡して互いに平行に設けられた一対のＸ方向案内レール１２ａ、１２ｂ上をＸ方向移動する。さらに基板移動台１０には、その最も上方に、基板コンベア１３の一対のベルト１３ａ、１３ｂがそれぞれＸ方向に渡して互いに平行に回動するように設けられる。基板コンベア１３は、部品実装されたプリント基板Ｐを搬出しかつ部品実装するプリント基板Ｐを搬入するためのもので、Ｘ方向に移動するベルト１３ａ，１３ｂによりプリント基板Ｐを基板移動台１０上でＸ方向（第１の方向）に搬送する。
【００１７】
この基板コンベア１３の上で搬送が停止されたプリント基板Ｐは、図示省略のクランプ機構により、基板移動台１０に対して固定され、その表面に部品が装着された後、次の工程へ搬送されるようになっている。
なお、基板コンベア１３の各ベルト１３ａ，１３ｂをプリント基板Ｐの幅に対応させてＹ方向に移動し得るコンベア幅調整機構が基台１１に設けられている。
【００１８】
すなわち、基板コンベア１３の一方のベルト、例えばベルト１３ａの支持部は、Ｙ方向両端のプーリ９ａ、９ｂ間をＹ方向に掛け渡されたコンベア幅可変用タイミングベルト８に接続されている。そして、このタイミングベルト８を図示省略のモータにより回転・移動させることにより、ベルト１３ａとこのベルト１３ａに対向するベルト１３ｂとの間隔が可変される（図示の状態は最大の幅に設定されている場合である）。
【００１９】
この例のコンベア幅可変機構は、基板コンベア１３の一方のベルト１３ａの側を動かすようにしているが、この他、基板コンベア１３ａ、１３ｂの両方を動かすことにしてもよい。この実施形態では、部品供給部たるテープフィーダー２２とプリント基板Ｐとの距離をできるだけ近く設定してタクトタイムの低減を図るため、テープフィーダー２２とは反対側の基板コンベア１３のベルト１３ａの側を移動させるようにしている。
【００２０】
また、図示するように、基板移動台１０、基板コンベア１３のベルト１３ａ、１３ｂ上を交差する（またぐ）ようにかつこの方向を図１のＹ方向下側に延長するように、Ｙ方向フレーム２５を始めとするヘッドユニット移動機構が存在する。このヘッドユニット移動機構のＹ方向フレーム２５は、基台１１に支持されており、テープフィーダー２２からピックアップした部品をプリント基板Ｐ上に搭載するためのヘッドユニット２３をＹ方向（第２の方向）に移動自在に搭載している。
【００２１】
Ｙ方向フレーム２５には、その上部に、一対のＹ方向案内レール２６ａ、２６ｂが互いに平行に設けられ、ヘッドユニット２３は、この案内レール２６ａ、２６ｂによりＹ方向の動きが案内される。また、ヘッドユニット２３は、Ｙ方向フレーム内をＹ方向に渡されて配設されたＹ方向送りねじ２９に図示しない係合部材により係合されおり、この送りねじ２９が所要量回転することにより、上記係合部材を介して所定の量だけＹ方向に移動する。
【００２２】
なお、Ｙ方向送りねじ２９は、基板移動台１０に近い側に設けられたＹ方向サーボモータ２７とその反対が側に設けられたＹ方向送りねじ受け３０との間に架設されている。また、Ｙ方向エンコーダ２８はＹ方向サーボモータ２７と共にＹ軸サーボ装置４４を構成し、それぞれサーボ装置としてのセンサとアクチュエータとして機能する。
【００２３】
Ｙ方向サーボモータ２７は、テープフィーダー２２に近い側のＹ方向送りねじ２９の端部に設けることも可能である。この実施形態では、実際の稼働状態を考慮し、例えばテープフィーダー２２を交換するなどのためには、Ｘ方向でいえば図１，図２のＸ方向エンコーダ１６の前側、Ｙ方向でいえば図１、図２のＹ方向送りねじ受け３０のある側をオペレータが作業空間とすることから、これらの側での装置としての突起形状を避けてオペレータの作業性を向上するため上記のような配置にしている。これにより全体としてＸ方向、Ｙ方向でそれぞれコンパクトな外形状が実現されている。
【００２４】
ヘッドユニット２３は、Ｙ方向フレーム２５側の機構によって上記のように案内、移動されると共に、その吸着ヘッド２４が、直接、部品供給部たるテープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａおよびプリント基板Ｐとの間で上下方向（Ｚ方向）に行き来できるように、図２でいえば吸着ヘッド２４がヘッドユニット２３から左側に張り出した形状になっている。このような張り出した形状は、上記説明の作業空間で、ヘッドユニット２３、特にその吸着ヘッド２４をメンテナンスする場合に、吸着ヘッド２３回りに空間を確保しやすく、機体からヘッドユニット２３を取り外すことなく個々の吸着ヘッド２３だけの着脱を容易にするものである。
【００２５】
ヘッドユニット２３には、この実施形態では４本（最低１本あればよい）の吸着ヘッド２４がＹ方向に一列に並べられ、個々に一つづつが着脱自在に取り付けられている。４本の吸着ヘッド２４の下端部は、図示省略のモータとラック＆ピニオンのギア構造部とで構成される昇降機構によりそれぞれ独立して上下動可能である。また、４本のそれぞれの吸着ヘッド２４には、個々にＲ軸駆動用のモータが搭載されておりプーリとベルトで個々の吸着ヘッド２４のストレートスプライン軸に回転力が伝達され、軸回り（Ｒ方向）に回転可能とされている。また、部品吸着時に図示省略の負圧供給手段から各吸着ヘッド２４の下端部に着脱自在に取り付けられた吸着ノズルに負圧（吸引力）が供給される。この吸引力により吸着ノズルに部品を吸着させることができる。ヘッドユニット２３には移動カメラ３１が併設されている。この移動カメラ３１は、上方からプリント基板Ｐ（特にそこに印されたフィデューシャルマーク）を撮像することにより、プリント基板Ｐの存在や正確な位置を認識するためのものである。
【００２６】
テープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａそれぞれのＸ方向座標は、吸着ヘッド２４のＸ方向座標と一致するようにされている。これにより、ヘッドユニット２３がＹ方向フレーム２５上で部品供給部たるテープフィーダー２２側に存在するとき（図示の状態）には、ヘッドユニット２３のＹ方向移動により所定の吸着ヘッド２４下に所定の部品吸着ポイント２２ａを位置させることができる。この状態で個々の吸着ヘッド２４を昇降させ所定の部品を吸着・ピックアップする。
【００２７】
また、固定カメラ２０は、下方から上方に撮像方向が向けられかつその光軸のＸ方向座標が吸着ヘッド２４のＸ方向座標とほぼ一致するようにされている。これにより、ヘッドユニット２３のＹ方向位置が図示の２３ａの位置にあるときには、固定カメラ２０により下方から吸着された部品を撮像する。この撮像動作は、吸着された部品の詳細な位置・姿勢を認識するためのものであり、固定カメラ２０により撮像された撮像データから、部品をプリント基板Ｐ上に搭載する場合の位置補正量を算出し精度の高い実装を実現する。また、この撮像データにより吸着ヘッド２４への吸着ノズルの装着履歴が後述する制御装置５０で管理される。なお、固定カメラ２０の上方には、固定カメラ用照明装置１９が設けられ、吸着ヘッド２４により吸着された部品の照明条件を改善する。
【００２８】
このように、この実施形態では、固定カメラ２０の光軸が部品吸着ポイント２２ａそれぞれの並びのほぼ延長上に存在するようになっている（これを図１のラインＬで示す）。これにより、ヘッドユニット２３のＹ方向移動により円滑に部品のピックアップ、撮像が可能である。また、固定カメラ２０をラインカメラとしそのライン配設方向をＸ方向とすれば、ヘッドユニット２３のＹ方向移動を停止することなく固定カメラ２０上を通過させれば吸着された部品の撮像が可能であり、一層、タクトタイムの短縮になる。固定カメラ２０は、左右方向に相当して光電変換素子の配設ラインが並ぶラインセンサを有しており、この配設ライン上を横切ってピックアップされた部品が通過する際にその通過移動を止めることなく部品を撮像し認識する。
【００２９】
また、以上のようにして部品のピックアップ、撮像を経たヘッドユニット２３は、その移動の動きを延長することにより基板Ｐ上（図の例えば２３ｂ）に位置することができる。そして、Ｙ方向については、Ｙ方向サーボモータ２７を始めとするサーボ装置により位置決めされ、Ｘ方向については、Ｘ方向サーボモータ１５を始めとするサーボ装置により位置決めされる。そして、この状態で個々の吸着ヘッド２４を昇降させ所定の部品を基板Ｐ上の所定位置に搭載することができる。
【００３０】
以上説明のように、Ｙ方向フレーム２５下方には、Ｘ方向に移動する基板移動台１０、下方から上方を撮像する固定カメラ２０、部品吸着ポイント２２ａそれぞれがＹ方向に並ぶ部品供給部たるテープフィーダー２２の三者がこの順にＹ方向に配置される。このような配置によりヘッドユニット２３の動きに無駄がなく効率的な動作を得ることができる。
【００３１】
ここで、テープフィーダー２２を含む部品供給部について補足説明する。この実施形態では、部品供給部には、テープフィーダー２２を着脱自在に取り付け可能なテープフィーダー装着部としてのフィーダーバンク２１が設けられている。このフィーダーバンク２１には、一つ以上、複数のテープフィーダー２２が隣接してかつおのおの位置決めされた状態で固定できる。このフィーダーバンク２１に複数のテープフィーダー２２が固定された状態では、追加部品の供給がＸ方向（図１で左から右）となるように、基板コンベア１３の各ベルト１３ａ、１３ｂによる基板搬送方向とテープフィーダー２２の装着方向（長手方向）とが平行（同じ方向）になる。つまり、テープフィーダー２２はＸ方向（第１の方向）に延在する。
【００３２】
各テープフィーダー２２は、それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの小片状電子部品（チップ部品）を所定間隔おきに収納・保持したテープがリールからから導出されるように構成され、吸着ヘッド２４により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【００３３】
図４は、複数の中の一つのテープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａ付近を拡大して示す斜視図である。
【００３４】
同図に示すように、テープ１は、例えば、部品を収納するためある程度の厚みを有しており、この厚みの中ほどまでの深さに部品収納部３が設けられる。部品収納部３上にはカバーテープ４が貼付されており、部品吸着ポイントにテープ１が送られるごく手前で、図示するようにカバーテープ折り返し部５に掛けられてテープ１からはがされる。
【００３５】
また、テープ１には、部品収納部３位置に例えば同期してホール２が設けられており、これを利用してテープ１の間欠送りを制御することができる。テープ１は、部品吸着ポイントにおいては、シャッター７のスライド動作により開閉可能にされており、間欠的にテープ１が送られるにつれて吸着すべき部品を取出し可能にする（図示の状態はシャッター７の開状態を示す）。部品が取出された後のテープ１は、テープ案内部材６により案内されてテープフィーダー２２から排出する。
【００３６】
このようなテープフィーダー２２の要部の構成に対して、図示するように直線Ｌ（図１で説明）が位置する関係となる。したがって、テープフィーダー２２を隣接して多数並べることにより、部品吸着ポイントはＹ方向に直線状に並ぶ。
【００３７】
なお、テープフィーダー２２を装着するフィーダーバンク２１の代わりに、比較的大型パッケージのＩＣを収容するトレイを収納するトレイ収容部を同位置に設けるようにすることもできる。その場合にも、部品吸着ポイントは、Ｙ方向に直線状になり、部品の追加供給はＸ方向になされる。
【００３８】
次に、図５を参照して上記実装機の制御系について説明する。
図５は本発明の一実施形態たる実装機の制御系の構成を示すブロック図である。同図において既に説明した構成要素と同一のものには同一の番号を付しその説明は省略する。
【００３９】
図５に示すように、この実装機の制御系は、固定カメラ２０、移動カメラ３１、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０、制御装置５０などから構成されている。ヘッドユニット部サーボ装置４０は、Ｚ軸サーボ装置４１、…、Ｒ軸サーボ装置４２などを有している。
【００４０】
制御装置５０は、統括制御部５４、そのための記憶部５５、画像処理部５２、そのための記憶部５３、Ｘ軸サーボ装置などサーボ装置とのインターフェース５１を有している。
【００４１】
移動カメラ３１は、図示のように制御装置５０の画像処理部５２に接続されている。また、固定カメラ２０も、図示のように制御装置５０の画像処理部５２に接続されている。
【００４２】
インターフェース５１は、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０のＺ軸サーボ装置４１、…、Ｒ軸サーボ装置４２、…との接続を行う。Ｘ軸サーボ装置４３は、図２、図３におけるＸ方向サーボモータ１５を含む構成であり、Ｙ軸サーボ装置４４は、同図のＹ方向サーボモータ２７を含む構成である。
【００４３】
統括制御部５４は、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０の動作や基板コンベア１３を含む基板搬送機構の動作を統括的に制御するための処理を行うものである。実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエアと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成される。
【００４４】
記憶部５５は、統括制御部５４が行う処理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、統括制御部５４から情報が出し入れされる。
【００４５】
画像処理部５２は、移動カメラ３１、固定カメラ２０で得られた撮像データを処理し、これにより撮像データに含まれる情報を認識して統括制御部３５に供給するものである。認識する情報については、後述する。なお、画像処理部５２も、実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエアと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成され得る。
【００４６】
記憶部５３は、画像処理部５２が行う処理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、画像処理部５２から情報が出し入れされる。
【００４７】
インターフェース５１は、統括制御部５４が処理することにより生成されたサーボ制御信号を、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０に出力し、また、これらのサーボ装置４３、４４、４０からのセンサ出力を入力するためのインターフェースである。
【００４８】
すなわち、この実装機は、プリント基板ＰをＸ方向に搬送する基板コンベア１３と、この基板コンベア１３の基板搬送方向（Ｘ方向）と同じ方向に少なくとも一つのテープフィーダー２２（部品供給部）を着脱自在なフィーダーバンク２１（部品供給部装着部）と、基台１１とを備える。そして、２機を隣接させて、互いに自機のテープフィーダーが延在する側が他機と対向し、かつ両機の基板コンベア１３が一直線状になるように連結して配置したときに、他機の前記テープフィーダー２２の延長線上に自機の前記ヘッドユニット移動機構の端部が位置するとともに、このヘッドユニット移動機構の配置箇所よりも他機側において前記基台１１の側辺部と他機のテープフィーダー２２との接触が回避されるように、前記基台１１の側辺部所定箇所にくぼみ部１１ａが設けられている。部品供給部としては、テープフィーダー２２の他、比較的大型のフラットパッケージ型のＩＣチップを供給するためのトレイなども含まれる。
【００４９】
上記構成により、この実装機のＸ方向の基台１１の幅は１０００ｍｍ以下、Ｙ方向の基台の幅は１３００ｍｍ以下とされ大変コンパクトなものとなっている。
【００５０】
ここで、図６を参照してこの実施形態の実装機を２台、対向配置した構成の実装ラインの例について説明する。
図６に示すように、この実装ラインは、上記実装機、２台を対向配置したコンパクトなライン構成例である。
【００５１】
プリント基板Ｐをスムーズに搬送するために互いの機体の基板コンベア１３のベルト１３ａ，１３ｂを一直線状に並べて配置する上で、長手方向の寸法が比較的長いテープフィーダー２２を使用し自機の基台１１の端部Ａの位置よりもテープフィーダー２２が突出した場合でも、対向配置した他の機体の該当部分は、くぼみ部１１ａ（テープフィーダー接触回避用の凹部）となっている。これにより、他の機体に自機のテープフィーダー２２が当たることなく互いの機体を、間隔を空けずに連結できている。なお対向配置とは機体の方向を１８０度回転させて向き合わすことである。
【００５２】
ここで、図７を参照して上記実装機を３台、向きを変えて連結した構成の実装ラインの例について説明する。
図７に示すように、この実装ラインは、上記実装機、３台の向きを変えて連結したコンパクトなライン構成例である。
【００５３】
第１の実装機７１と第２の実装機７２とを対向配置すると共に、第２の実装機７２に連結する第３の実装機７３を第１の実装機７１と同じ方向に向けて配置している。
【００５４】
この例の場合も、上記図６に示した例と同様に、プリント基板Ｐをスムーズに搬送するために第１〜第３の実装機７１，７２，７３の機体のベルト１３ａ，１３ｂを一直線状に並べて配置する上で、長手方向の寸法が比較的長いテープフィーダー２２を使用し第１の実装機７１の基台１１の端部Ａの位置よりもテープフィーダー２２が突出した場合でも、対向配置した第２の実装機７２の該当機体部分は、くぼみ部１１ａとなっているため、第２の実装機７２に第１の実装機７１のテープフィーダー２２が当たらず、第１の実装機７１と第２の実装機７２とを間隔を空けることなく連結できている。
【００５５】
また、第２の実装機７２と第３の実装機７３とはテープフィーダー２２が存在しない平らな面Ｂ（背面）同士を向き合わせているので、第２の実装機７２と第３の実装機７３とを間隔を空けることなく連結できている。
【００５６】
このように基台１１にくぼみ部１１ａを設けたことで、複数の同じ型の実装機を、隙間を空けることなく、さまざまな配置バリエーションで連結でき、多数の実装機を連結させたライン生産、および実装機１台からのセル生産にも対応できる。
【００５７】
次に、図８のフローチャートを参照して図１乃至図３に示した実装機単体の動作について説明する。
【００５８】
まず、この実装機ですべての部品が既に搭載されたプリント基板Ｐが基板コンベア１３により搬出され、部品未搭載の新たなプリント基板Ｐが基板コンベア１３によりこの機体に搬入されてきたものとする。
【００５９】
この場合、基板コンベア１３上の基板移動台１０に対する所定位置でプリント基板Ｐの搬送が停止され、基板昇降機構により基板が基台１１に固定されたガイドプレート（係止部）の位置（部品搭載基準位置）まで押し上げられてクランプされる（図８のステップ６１）。つまりプリント基板Ｐが基台１１に固定されたガイドプレート（係止部）と基板昇降機構により上昇されたベルト１３ａ，１３ｂとの間で挟み込まれて固定される。
【００６０】
そして、記憶部５５に記憶・保持されている搭載済リストが初期化される（ステップ６２）。
【００６１】
次に、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４により移動カメラ３１をプリント基板Ｐ上に位置させ（ステップ６３）、プリント基板Ｐの表面の基板マークを撮像する（ステップ６４）。撮像された画像を、撮像データ１とする。
【００６２】
次に、撮像データ１を画像処理部５２により処理し、基板マークを認識することにより、基板の位置ずれ（Ｘ方向、Ｙ方向、ＸＹ平面に垂直な軸回りのθ方向）を検出し、検出された位置ずれから各部品の搭載位置補正値δ１が求められる。補正値δ１は、統括制御部５４に渡されて記憶部５５に格納・記憶される（ステップ６５）。
【００６３】
次に、統括制御部５４により記憶部５５の搭載済リストが調べられ未搭載データの有無が判定される（ステップ６６）。
【００６４】
この判定の結果、記憶部５５の搭載済リストに未搭載データがなければ（ステップ６６のＮ）、すべての部品の搭載が完了していることを示すので、このプリント基板Ｐに対する処理が終了となる。
【００６５】
また、上記判定の結果、記憶部５５の搭載済リストに未搭載データがある場合には（ステップ６６のＹ）、統括制御部５４により、そのデータを検索し実装順序などの作業手順を決定する（ステップ６７）。
【００６６】
次に、統括制御部５４は、決定した作業手順に従って、Ｙ軸サーボ装置４４を制御して、吸着ヘッド２４を部品吸着位置に移動させて部品を吸着する（ステップ６８）。この部品吸着は、所定のすべての吸着ヘッド２４ノズルに部品が吸着されるよう繰り返される（ステップ６９）。なお、この吸着動作における吸着ヘッド１３の吸着位置制御は、後述する固定カメラ２０の撮像によって検出される吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれを考慮に入れて、部品に対しての吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれが小さくなるように制御して行ってもよい。
【００６７】
次に、Ｙ軸サーボ装置４４を制御してヘッドユニット２３を移動し、吸着ヘッド２４が固定カメラ２０上を通過するようにする（ステップ７０）。ここでは、固定カメラ２０がラインカメラであるとして説明する。ヘッドユニット２３の移動により、吸着ヘッド２４の通過は固定カメラ２０のライン方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）になされる。このとき、部品が吸着された吸着ヘッド２４が固定カメラ２０により撮像される。この撮像された画像を撮像データ２とする（ステップ７１）。
【００６８】
次に、撮像データ２を画像処理部５２により処理し、吸着された部品を認識することにより、吸着部品の位置ずれを検出し、検出された位置ずれから各吸着部品の搭載位置補正値δ２が求められる（ステップ７２）。補正値δ２は、統括制御部５４に渡されて記憶部５５に格納・記憶される。そして、統括制御部５４により、上記で求められ保持された補正値δ１と補正値δ２とから、最終的な搭載位置補正値となるδ（＝δ１＋δ２）を求めこれを記憶部５５に記憶・保持する（ステップ７３）。
【００６９】
次に、さらに、ヘッドユニット２３のＹ方向移動を延長し、Ｙ軸サーボ装置４４を制御して、吸着ヘッド２４を、正規（基準）の位置から上記補正値により補正された搭載Ｙ位置に移動させる。同時にＸ軸サーボ装置４４を制御して、基板移動台１０を正規の位置から上記補正により補正されたＸ位置に移動する。この状態で吸着ヘッド２４により部品をプリント基板Ｐ上に装着する（ステップ７４）。この部品装着は、所定のすべての吸着ヘッド２４について繰り返される（ステップ７５）。所定のすべての吸着ヘッド２４（ノズル）について部品の装着が完了すると、ステップ６６に戻り未搭載データについて同様に動作・処理が行なわれる。
【００７０】
このようにこの実施形態の実装機によれば、他機と自機とを対向させ、かつ基板コンベア１３が一直線状になるように連結して配置したときに、フィーダーバンク２１に装着されたテープフィーダー２２が自機から突出しても他機との接触を回避可能なくぼみ部１１ａを基台１１に設けたことで、複数の同じ型の実装機を隙間を空けることなく、さまざまな配置バリエーションで連結でき、多数の実装機を連結させたライン生産、および実装機１台からのセル生産にも対応できる。これにより、例えば予め決められた生産ラインのスペースに収まるようなラインレイアウト（ライン編成）を容易に行うことができる。
【００７１】
また、基板移動台１０、固定カメラ２０、テープフィーダー２２の三者がこの順に前後方向に並んで設けられ、固定カメラ２０の光軸を通る前後の一方向にテープフィーダー２２で複数の部品が吸着可能なスタンバイ状態となり、ヘッドユニット２３のＹ方向への移動（単軸移動）と基板移動台１０によるＸ方向へのプリント基板Ｐの移動により部品実装を行えるので、部品のピックアップから撮像、プリント基板Ｐへの搭載といった連続的な動作をコンパクトなスペースで効率よく行え、部品実装効率を向上することができる。
【００７２】
また、ヘッドユニット２３をＹ方向に移動するヘッドユニット移動機構をＹ方向送りねじ２９と、このＹ方向送りねじ２９のテープフィーダー２２とは反対側の端部に設けられたサーボモータ２７とから構成したことで、テープフィーダー２２の前後方向の寸法が部品の並び数に応じて例えば伸縮することに加えてサーボモータ２７の設置空間をテープフィーダー２２側にさらに設ける必要がなくなり、実装機として前後方向にコンパクトに構成することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の実装機を連結配置する上で、テープフィーダー装着部に装着されたテープフィーダーが自機から突出しても他機との接触を回避するようにくぼみ部を基台の側辺部所定箇所に設けたので、機体どうしを連設したさまざまな生産形態に対応可能なコンパクトな実装機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装機の外観斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式的に示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式的に示す左側面図。
【図４】この実装機に装着される一つのテープフィーダーの部品吸着ポイント付近を拡大して示す斜視図。
【図５】この実装機の制御系の構成を示すブロック図。
【図６】この実装機を２台連設した実装ラインの構成例を示す図である。
【図７】この実装機を３台連設した実装ラインの構成例を示す図である。
【図８】この実装機の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
８…コンベア幅可変用タイミングベルト ９ａ、９ｂ…プーリ １０…基板移動台 １１…基台 １１ａ…くぼみ部 １２ａ、１２ｂ…Ｘ方向案内レール １３…基板コンベア １３ａ、１３ｂ…ベルト １４…Ｘ方向係合部材 １５…Ｘ方向サーボモータ １６…Ｘ方向エンコーダ １７…Ｘ方向送りねじ １８…Ｘ方向送りねじ受け １９…固定カメラ用照明装置 ２０…固定カメラ ２１…フィーダーバンク ２２…テープフィーダー ２３…ヘッドユニット ２４…吸着ヘッド ２５…Ｙ方向フレーム ２６ａ、２６ｂ…Ｙ方向案内レール ２７…Ｙ方向サ−ボモータ ２８…Ｙ方向エンコーダ ２９…Ｙ方向送りねじ ３０…Ｙ方向送りねじ受け ３１…移動カメラ ４０…ヘッドユニット部サーボ装置 ４１…Ｚ軸サーボ装置 ４２…Ｒ軸サーボ装置 ４３…Ｘ軸サーボ装置 ４４…Ｙ軸サーボ装置 ５０…制御装置 ５１…インターフェース ５２…画像処理部 ５３…記憶部 ５４…統括制御部 ５５…記憶部
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板などの基板に部品を搭載する実装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上にチップ部品（抵抗、コンデンサ、コイルなど）やＩＣ（Integrated Circuit）などを搭載・実装する実装機が各種開発されている。
【０００３】
例えば複数の実装機を連結配置してライン生産を行う場合、各実装機のコンベアの位置を同一ライン（一直線状）にするために、各実装機を同じ向きに配置する必要がある。この場合、実装機の配置スペースとしては、基板搬送方向にどうしても長くなってしまう。
【０００４】
一方、実装機１台で電子部品を実装することも行われており、実装機単体においてもコンパクトなものが望まれている。
【０００５】
単体で、あるいは複数台で生産ラインを構成して使用する実装機として、特許第２９１９４８６号公報に、基板をＸ方向、装着ヘッドをＹ方向に移動する構成のプリント配線板組立装置が開示されている。
【０００６】
このプリント配線板組立装置は、テープフィーダーの装着方向（長手方向）とコンベアの基板搬送方向とを同じ方向に向けて構成したものであり、単独の機体としてはコンパクトなものになる。
【０００７】
ところで、自動実装対応用の電子部品はその種類が年々増加してきており、これに対応してさまざまな長さのテープフィーダーが必要になることが想定される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示されている従来の実装機では、複数の実装機を連結した生産形態を考慮した場合、テープフィーダーの長さが基台の端部よりも長くなると、連結する他の機体にテープフィーダーが干渉したり、テープフィーダーそのものを着脱交換できなくなることから、連結する他の機体との間隔をある程度とる必要があり、この場合、実装ラインの全長が長くなってしまい、さまざまな生産形態に対応できないという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、機体どうしを連設したさまざまな生産形態に対応可能なコンパクトな実装機を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明に係る実装機は、基板を第１の方向に搬送するコンベアと、前記第１の方向に延在する少なくとも一つのテープフィーダーを着脱自在なテープフィーダー装着部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に部品装着用のヘッドユニットを移動させるための送りねじ、サーボモータ及びエンコーダを含むヘッド移動機構と、基台とを備え、２機を隣接させて、互いに自機のテープフィーダーが延在する側が他機と対向し、かつ両機の前記コンベアが一直線状になるように連結して配置したときに、他機の前記テープフィーダーの延長線上に自機の前記ヘッドユニット移動機構の端部が位置するとともに、このヘッドユニット移動機構の配置箇所よりも他機側において前記基台の側辺部と他機のテープフィーダーとの接触が回避されるように、前記基台の側辺部所定箇所にくぼみ部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る実装機を模式的に示す構成図であり、図１はこの実施形態の実装機の斜視図、図２はその平面図、図３はその左側面図である。
【００１２】
図１乃至図３に示すように、この実装機は、基台１１、Ｘ方向案内レール１２ａおよび１２ｂ、基板コンベア１３、ベルト１３ａ，１３ｂ、Ｘ方向係合部材１４、Ｘ方向サーボモータ１５、Ｘ方向エンコーダ１６、Ｘ方向送りねじ１７、Ｘ方向送りねじ受け１８、固定カメラ用照明装置１９、固定カメラ２０、フィーダーバンク２１、テープフィーダー２２、ヘッドユニット２３、吸着ヘッド２４、Ｙ方向フレーム２５、Ｙ方向案内レール２６ａ，２６ｂ、Ｙ方向サーボモータ２７、Ｙ方向エンコーダ２８、Ｙ方向送りねじ２９、Ｙ方向送りねじ受け３０、移動カメラ３１、コンベア幅可変用タイミングベルト８、プーリ９ａ，９ｂ、基板移動台１０を有する。テープフィーダー２２にはそれぞれ部品吸着ポイント２２ａが存在する。
【００１３】
同図に示すように、基台１１には、自機と同じ形状の他機とを対向および／または同一方向に連結させ、かつそれぞれの基板コンベア１３のベルト１３ａ，１３が一直線状になるように配置したときに、自機のフィーダーバンク２１にセット（装着）されたテープフィーダー２２が自機の基台部分から突出しても他機と接触しないようにくぼみ部１１ａが設けられている。
【００１４】
基台１１上には、基板を水平姿勢で保持しかつＸ方向に移動させるための、基板移動台１０、基板昇降機構、基板クランプ機構などを含むコンベアユニットとその移動機構が設けられている。なお、図１乃至図３では、コンベアユニットとその移動機構の図示は一部省略されている。
【００１５】
基板移動台１０は、例えばナット部材からなるＸ方向係合部材１４を介してＸ方向送りねじ１７に係合されている。Ｘ方向係合部材１４は基板移動台１０に固着されている。Ｘ方向送りねじ１７は、Ｘ方向サーボモータ１５とＸ方向送りねじ受け１８との間に架設され、かつＸ方向サーボモータ１５により所定量回転され、これによりＸ方向係合部材１４と連結された基板移動台１０のＸ方向移動がなされる。なお、Ｘ方向エンコーダ１６はＸ方向サーボモータ１５と共にＸ軸サーボ装置を構成し、それぞれサーボ装置としてのセンサとアクチュエータとして機能する。
【００１６】
また、基板移動台１０は、その荷重が支持されると共に移動の円滑のため、それぞれＸ方向に渡して互いに平行に設けられた一対のＸ方向案内レール１２ａ、１２ｂ上をＸ方向移動する。さらに基板移動台１０には、その最も上方に、基板コンベア１３の一対のベルト１３ａ、１３ｂがそれぞれＸ方向に渡して互いに平行に回動するように設けられる。基板コンベア１３は、部品実装されたプリント基板Ｐを搬出しかつ部品実装するプリント基板Ｐを搬入するためのもので、Ｘ方向に移動するベルト１３ａ，１３ｂによりプリント基板Ｐを基板移動台１０上でＸ方向（第１の方向）に搬送する。
【００１７】
この基板コンベア１３の上で搬送が停止されたプリント基板Ｐは、図示省略のクランプ機構により、基板移動台１０に対して固定され、その表面に部品が装着された後、次の工程へ搬送されるようになっている。
なお、基板コンベア１３の各ベルト１３ａ，１３ｂをプリント基板Ｐの幅に対応させてＹ方向に移動し得るコンベア幅調整機構が基台１１に設けられている。
【００１８】
すなわち、基板コンベア１３の一方のベルト、例えばベルト１３ａの支持部は、Ｙ方向両端のプーリ９ａ、９ｂ間をＹ方向に掛け渡されたコンベア幅可変用タイミングベルト８に接続されている。そして、このタイミングベルト８を図示省略のモータにより回転・移動させることにより、ベルト１３ａとこのベルト１３ａに対向するベルト１３ｂとの間隔が可変される（図示の状態は最大の幅に設定されている場合である）。
【００１９】
この例のコンベア幅可変機構は、基板コンベア１３の一方のベルト１３ａの側を動かすようにしているが、この他、基板コンベア１３ａ、１３ｂの両方を動かすことにしてもよい。この実施形態では、部品供給部たるテープフィーダー２２とプリント基板Ｐとの距離をできるだけ近く設定してタクトタイムの低減を図るため、テープフィーダー２２とは反対側の基板コンベア１３のベルト１３ａの側を移動させるようにしている。
【００２０】
また、図示するように、基板移動台１０、基板コンベア１３のベルト１３ａ、１３ｂ上を交差する（またぐ）ようにかつこの方向を図１のＹ方向下側に延長するように、Ｙ方向フレーム２５を始めとするヘッドユニット移動機構が存在する。このヘッドユニット移動機構のＹ方向フレーム２５は、基台１１に支持されており、テープフィーダー２２からピックアップした部品をプリント基板Ｐ上に搭載するためのヘッドユニット２３をＹ方向（第２の方向）に移動自在に搭載している。
【００２１】
Ｙ方向フレーム２５には、その上部に、一対のＹ方向案内レール２６ａ、２６ｂが互いに平行に設けられ、ヘッドユニット２３は、この案内レール２６ａ、２６ｂによりＹ方向の動きが案内される。また、ヘッドユニット２３は、Ｙ方向フレーム内をＹ方向に渡されて配設されたＹ方向送りねじ２９に図示しない係合部材により係合されおり、この送りねじ２９が所要量回転することにより、上記係合部材を介して所定の量だけＹ方向に移動する。
【００２２】
なお、Ｙ方向送りねじ２９は、基板移動台１０に近い側に設けられたＹ方向サーボモータ２７とその反対が側に設けられたＹ方向送りねじ受け３０との間に架設されている。また、Ｙ方向エンコーダ２８はＹ方向サーボモータ２７と共にＹ軸サーボ装置４４を構成し、それぞれサーボ装置としてのセンサとアクチュエータとして機能する。
【００２３】
Ｙ方向サーボモータ２７は、テープフィーダー２２に近い側のＹ方向送りねじ２９の端部に設けることも可能である。この実施形態では、実際の稼働状態を考慮し、例えばテープフィーダー２２を交換するなどのためには、Ｘ方向でいえば図１，図２のＸ方向エンコーダ１６の前側、Ｙ方向でいえば図１、図２のＹ方向送りねじ受け３０のある側をオペレータが作業空間とすることから、これらの側での装置としての突起形状を避けてオペレータの作業性を向上するため上記のような配置にしている。これにより全体としてＸ方向、Ｙ方向でそれぞれコンパクトな外形状が実現されている。
【００２４】
ヘッドユニット２３は、Ｙ方向フレーム２５側の機構によって上記のように案内、移動されると共に、その吸着ヘッド２４が、直接、部品供給部たるテープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａおよびプリント基板Ｐとの間で上下方向（Ｚ方向）に行き来できるように、図２でいえば吸着ヘッド２４がヘッドユニット２３から左側に張り出した形状になっている。このような張り出した形状は、上記説明の作業空間で、ヘッドユニット２３、特にその吸着ヘッド２４をメンテナンスする場合に、吸着ヘッド２３回りに空間を確保しやすく、機体からヘッドユニット２３を取り外すことなく個々の吸着ヘッド２３だけの着脱を容易にするものである。
【００２５】
ヘッドユニット２３には、この実施形態では４本（最低１本あればよい）の吸着ヘッド２４がＹ方向に一列に並べられ、個々に一つづつが着脱自在に取り付けられている。４本の吸着ヘッド２４の下端部は、図示省略のモータとラック＆ピニオンのギア構造部とで構成される昇降機構によりそれぞれ独立して上下動可能である。また、４本のそれぞれの吸着ヘッド２４には、個々にＲ軸駆動用のモータが搭載されておりプーリとベルトで個々の吸着ヘッド２４のストレートスプライン軸に回転力が伝達され、軸回り（Ｒ方向）に回転可能とされている。また、部品吸着時に図示省略の負圧供給手段から各吸着ヘッド２４の下端部に着脱自在に取り付けられた吸着ノズルに負圧（吸引力）が供給される。この吸引力により吸着ノズルに部品を吸着させることができる。ヘッドユニット２３には移動カメラ３１が併設されている。この移動カメラ３１は、上方からプリント基板Ｐ（特にそこに印されたフィデューシャルマーク）を撮像することにより、プリント基板Ｐの存在や正確な位置を認識するためのものである。
【００２６】
テープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａそれぞれのＸ方向座標は、吸着ヘッド２４のＸ方向座標と一致するようにされている。これにより、ヘッドユニット２３がＹ方向フレーム２５上で部品供給部たるテープフィーダー２２側に存在するとき（図示の状態）には、ヘッドユニット２３のＹ方向移動により所定の吸着ヘッド２４下に所定の部品吸着ポイント２２ａを位置させることができる。この状態で個々の吸着ヘッド２４を昇降させ所定の部品を吸着・ピックアップする。
【００２７】
また、固定カメラ２０は、下方から上方に撮像方向が向けられかつその光軸のＸ方向座標が吸着ヘッド２４のＸ方向座標とほぼ一致するようにされている。これにより、ヘッドユニット２３のＹ方向位置が図示の２３ａの位置にあるときには、固定カメラ２０により下方から吸着された部品を撮像する。この撮像動作は、吸着された部品の詳細な位置・姿勢を認識するためのものであり、固定カメラ２０により撮像された撮像データから、部品をプリント基板Ｐ上に搭載する場合の位置補正量を算出し精度の高い実装を実現する。また、この撮像データにより吸着ヘッド２４への吸着ノズルの装着履歴が後述する制御装置５０で管理される。なお、固定カメラ２０の上方には、固定カメラ用照明装置１９が設けられ、吸着ヘッド２４により吸着された部品の照明条件を改善する。
【００２８】
このように、この実施形態では、固定カメラ２０の光軸が部品吸着ポイント２２ａそれぞれの並びのほぼ延長上に存在するようになっている（これを図１のラインＬで示す）。これにより、ヘッドユニット２３のＹ方向移動により円滑に部品のピックアップ、撮像が可能である。また、固定カメラ２０をラインカメラとしそのライン配設方向をＸ方向とすれば、ヘッドユニット２３のＹ方向移動を停止することなく固定カメラ２０上を通過させれば吸着された部品の撮像が可能であり、一層、タクトタイムの短縮になる。固定カメラ２０は、左右方向に相当して光電変換素子の配設ラインが並ぶラインセンサを有しており、この配設ライン上を横切ってピックアップされた部品が通過する際にその通過移動を止めることなく部品を撮像し認識する。
【００２９】
また、以上のようにして部品のピックアップ、撮像を経たヘッドユニット２３は、その移動の動きを延長することにより基板Ｐ上（図の例えば２３ｂ）に位置することができる。そして、Ｙ方向については、Ｙ方向サーボモータ２７を始めとするサーボ装置により位置決めされ、Ｘ方向については、Ｘ方向サーボモータ１５を始めとするサーボ装置により位置決めされる。そして、この状態で個々の吸着ヘッド２４を昇降させ所定の部品を基板Ｐ上の所定位置に搭載することができる。
【００３０】
以上説明のように、Ｙ方向フレーム２５下方には、Ｘ方向に移動する基板移動台１０、下方から上方を撮像する固定カメラ２０、部品吸着ポイント２２ａそれぞれがＹ方向に並ぶ部品供給部たるテープフィーダー２２の三者がこの順にＹ方向に配置される。このような配置によりヘッドユニット２３の動きに無駄がなく効率的な動作を得ることができる。
【００３１】
ここで、テープフィーダー２２を含む部品供給部について補足説明する。この実施形態では、部品供給部には、テープフィーダー２２を着脱自在に取り付け可能なテープフィーダー装着部としてのフィーダーバンク２１が設けられている。このフィーダーバンク２１には、一つ以上、複数のテープフィーダー２２が隣接してかつおのおの位置決めされた状態で固定できる。このフィーダーバンク２１に複数のテープフィーダー２２が固定された状態では、追加部品の供給がＸ方向（図１で左から右）となるように、基板コンベア１３の各ベルト１３ａ、１３ｂによる基板搬送方向とテープフィーダー２２の装着方向（長手方向）とが平行（同じ方向）になる。つまり、テープフィーダー２２はＸ方向（第１の方向）に延在する。
【００３２】
各テープフィーダー２２は、それぞれ、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの小片状電子部品（チップ部品）を所定間隔おきに収納・保持したテープがリールからから導出されるように構成され、吸着ヘッド２４により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【００３３】
図４は、複数の中の一つのテープフィーダー２２の部品吸着ポイント２２ａ付近を拡大して示す斜視図である。
【００３４】
同図に示すように、テープ１は、例えば、部品を収納するためある程度の厚みを有しており、この厚みの中ほどまでの深さに部品収納部３が設けられる。部品収納部３上にはカバーテープ４が貼付されており、部品吸着ポイントにテープ１が送られるごく手前で、図示するようにカバーテープ折り返し部５に掛けられてテープ１からはがされる。
【００３５】
また、テープ１には、部品収納部３位置に例えば同期してホール２が設けられており、これを利用してテープ１の間欠送りを制御することができる。テープ１は、部品吸着ポイントにおいては、シャッター７のスライド動作により開閉可能にされており、間欠的にテープ１が送られるにつれて吸着すべき部品を取出し可能にする（図示の状態はシャッター７の開状態を示す）。部品が取出された後のテープ１は、テープ案内部材６により案内されてテープフィーダー２２から排出する。
【００３６】
このようなテープフィーダー２２の要部の構成に対して、図示するように直線Ｌ（図１で説明）が位置する関係となる。したがって、テープフィーダー２２を隣接して多数並べることにより、部品吸着ポイントはＹ方向に直線状に並ぶ。
【００３７】
なお、テープフィーダー２２を装着するフィーダーバンク２１の代わりに、比較的大型パッケージのＩＣを収容するトレイを収納するトレイ収容部を同位置に設けるようにすることもできる。その場合にも、部品吸着ポイントは、Ｙ方向に直線状になり、部品の追加供給はＸ方向になされる。
【００３８】
次に、図５を参照して上記実装機の制御系について説明する。
図５は本発明の一実施形態たる実装機の制御系の構成を示すブロック図である。同図において既に説明した構成要素と同一のものには同一の番号を付しその説明は省略する。
【００３９】
図５に示すように、この実装機の制御系は、固定カメラ２０、移動カメラ３１、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０、制御装置５０などから構成されている。ヘッドユニット部サーボ装置４０は、Ｚ軸サーボ装置４１、…、Ｒ軸サーボ装置４２などを有している。
【００４０】
制御装置５０は、統括制御部５４、そのための記憶部５５、画像処理部５２、そのための記憶部５３、Ｘ軸サーボ装置などサーボ装置とのインターフェース５１を有している。
【００４１】
移動カメラ３１は、図示のように制御装置５０の画像処理部５２に接続されている。また、固定カメラ２０も、図示のように制御装置５０の画像処理部５２に接続されている。
【００４２】
インターフェース５１は、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０のＺ軸サーボ装置４１、…、Ｒ軸サーボ装置４２、…との接続を行う。Ｘ軸サーボ装置４３は、図２、図３におけるＸ方向サーボモータ１５を含む構成であり、Ｙ軸サーボ装置４４は、同図のＹ方向サーボモータ２７を含む構成である。
【００４３】
統括制御部５４は、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０の動作や基板コンベア１３を含む基板搬送機構の動作を統括的に制御するための処理を行うものである。実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエアと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成される。
【００４４】
記憶部５５は、統括制御部５４が行う処理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、統括制御部５４から情報が出し入れされる。
【００４５】
画像処理部５２は、移動カメラ３１、固定カメラ２０で得られた撮像データを処理し、これにより撮像データに含まれる情報を認識して統括制御部３５に供給するものである。認識する情報については、後述する。なお、画像処理部５２も、実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエアと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成され得る。
【００４６】
記憶部５３は、画像処理部５２が行う処理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、画像処理部５２から情報が出し入れされる。
【００４７】
インターフェース５１は、統括制御部５４が処理することにより生成されたサーボ制御信号を、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４、ヘッドユニット部サーボ装置４０に出力し、また、これらのサーボ装置４３、４４、４０からのセンサ出力を入力するためのインターフェースである。
【００４８】
すなわち、この実装機は、プリント基板ＰをＸ方向に搬送する基板コンベア１３と、この基板コンベア１３の基板搬送方向（Ｘ方向）と同じ方向に少なくとも一つのテープフィーダー２２（部品供給部）を着脱自在なフィーダーバンク２１（部品供給部装着部）と、基台１１とを備える。そして、２機を隣接させて、互いに自機のテープフィーダーが延在する側が他機と対向し、かつ両機の基板コンベア１３が一直線状になるように連結して配置したときに、他機の前記テープフィーダー２２の延長線上に自機の前記ヘッドユニット移動機構の端部が位置するとともに、このヘッドユニット移動機構の配置箇所よりも他機側において前記基台１１の側辺部と他機のテープフィーダー２２との接触が回避されるように、前記基台１１の側辺部所定箇所にくぼみ部１１ａが設けられている。部品供給部としては、テープフィーダー２２の他、比較的大型のフラットパッケージ型のＩＣチップを供給するためのトレイなども含まれる。
【００４９】
上記構成により、この実装機のＸ方向の基台１１の幅は１０００ｍｍ以下、Ｙ方向の基台の幅は１３００ｍｍ以下とされ大変コンパクトなものとなっている。
【００５０】
ここで、図６を参照してこの実施形態の実装機を２台、対向配置した構成の実装ラインの例について説明する。
図６に示すように、この実装ラインは、上記実装機、２台を対向配置したコンパクトなライン構成例である。
【００５１】
プリント基板Ｐをスムーズに搬送するために互いの機体の基板コンベア１３のベルト１３ａ，１３ｂを一直線状に並べて配置する上で、長手方向の寸法が比較的長いテープフィーダー２２を使用し自機の基台１１の端部Ａの位置よりもテープフィーダー２２が突出した場合でも、対向配置した他の機体の該当部分は、くぼみ部１１ａ（テープフィーダー接触回避用の凹部）となっている。これにより、他の機体に自機のテープフィーダー２２が当たることなく互いの機体を、間隔を空けずに連結できている。なお対向配置とは機体の方向を１８０度回転させて向き合わすことである。
【００５２】
ここで、図７を参照して上記実装機を３台、向きを変えて連結した構成の実装ラインの例について説明する。
図７に示すように、この実装ラインは、上記実装機、３台の向きを変えて連結したコンパクトなライン構成例である。
【００５３】
第１の実装機７１と第２の実装機７２とを対向配置すると共に、第２の実装機７２に連結する第３の実装機７３を第１の実装機７１と同じ方向に向けて配置している。
【００５４】
この例の場合も、上記図６に示した例と同様に、プリント基板Ｐをスムーズに搬送するために第１〜第３の実装機７１，７２，７３の機体のベルト１３ａ，１３ｂを一直線状に並べて配置する上で、長手方向の寸法が比較的長いテープフィーダー２２を使用し第１の実装機７１の基台１１の端部Ａの位置よりもテープフィーダー２２が突出した場合でも、対向配置した第２の実装機７２の該当機体部分は、くぼみ部１１ａとなっているため、第２の実装機７２に第１の実装機７１のテープフィーダー２２が当たらず、第１の実装機７１と第２の実装機７２とを間隔を空けることなく連結できている。
【００５５】
また、第２の実装機７２と第３の実装機７３とはテープフィーダー２２が存在しない平らな面Ｂ（背面）同士を向き合わせているので、第２の実装機７２と第３の実装機７３とを間隔を空けることなく連結できている。
【００５６】
このように基台１１にくぼみ部１１ａを設けたことで、複数の同じ型の実装機を、隙間を空けることなく、さまざまな配置バリエーションで連結でき、多数の実装機を連結させたライン生産、および実装機１台からのセル生産にも対応できる。
【００５７】
次に、図８のフローチャートを参照して図１乃至図３に示した実装機単体の動作について説明する。
【００５８】
まず、この実装機ですべての部品が既に搭載されたプリント基板Ｐが基板コンベア１３により搬出され、部品未搭載の新たなプリント基板Ｐが基板コンベア１３によりこの機体に搬入されてきたものとする。
【００５９】
この場合、基板コンベア１３上の基板移動台１０に対する所定位置でプリント基板Ｐの搬送が停止され、基板昇降機構により基板が基台１１に固定されたガイドプレート（係止部）の位置（部品搭載基準位置）まで押し上げられてクランプされる（図８のステップ６１）。つまりプリント基板Ｐが基台１１に固定されたガイドプレート（係止部）と基板昇降機構により上昇されたベルト１３ａ，１３ｂとの間で挟み込まれて固定される。
【００６０】
そして、記憶部５５に記憶・保持されている搭載済リストが初期化される（ステップ６２）。
【００６１】
次に、Ｘ軸サーボ装置４３、Ｙ軸サーボ装置４４により移動カメラ３１をプリント基板Ｐ上に位置させ（ステップ６３）、プリント基板Ｐの表面の基板マークを撮像する（ステップ６４）。撮像された画像を、撮像データ１とする。
【００６２】
次に、撮像データ１を画像処理部５２により処理し、基板マークを認識することにより、基板の位置ずれ（Ｘ方向、Ｙ方向、ＸＹ平面に垂直な軸回りのθ方向）を検出し、検出された位置ずれから各部品の搭載位置補正値δ１が求められる。補正値δ１は、統括制御部５４に渡されて記憶部５５に格納・記憶される（ステップ６５）。
【００６３】
次に、統括制御部５４により記憶部５５の搭載済リストが調べられ未搭載データの有無が判定される（ステップ６６）。
【００６４】
この判定の結果、記憶部５５の搭載済リストに未搭載データがなければ（ステップ６６のＮ）、すべての部品の搭載が完了していることを示すので、このプリント基板Ｐに対する処理が終了となる。
【００６５】
また、上記判定の結果、記憶部５５の搭載済リストに未搭載データがある場合には（ステップ６６のＹ）、統括制御部５４により、そのデータを検索し実装順序などの作業手順を決定する（ステップ６７）。
【００６６】
次に、統括制御部５４は、決定した作業手順に従って、Ｙ軸サーボ装置４４を制御して、吸着ヘッド２４を部品吸着位置に移動させて部品を吸着する（ステップ６８）。この部品吸着は、所定のすべての吸着ヘッド２４ノズルに部品が吸着されるよう繰り返される（ステップ６９）。なお、この吸着動作における吸着ヘッド１３の吸着位置制御は、後述する固定カメラ２０の撮像によって検出される吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれを考慮に入れて、部品に対しての吸着ヘッド２４のＹ方向位置ずれが小さくなるように制御して行ってもよい。
【００６７】
次に、Ｙ軸サーボ装置４４を制御してヘッドユニット２３を移動し、吸着ヘッド２４が固定カメラ２０上を通過するようにする（ステップ７０）。ここでは、固定カメラ２０がラインカメラであるとして説明する。ヘッドユニット２３の移動により、吸着ヘッド２４の通過は固定カメラ２０のライン方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）になされる。このとき、部品が吸着された吸着ヘッド２４が固定カメラ２０により撮像される。この撮像された画像を撮像データ２とする（ステップ７１）。
【００６８】
次に、撮像データ２を画像処理部５２により処理し、吸着された部品を認識することにより、吸着部品の位置ずれを検出し、検出された位置ずれから各吸着部品の搭載位置補正値δ２が求められる（ステップ７２）。補正値δ２は、統括制御部５４に渡されて記憶部５５に格納・記憶される。そして、統括制御部５４により、上記で求められ保持された補正値δ１と補正値δ２とから、最終的な搭載位置補正値となるδ（＝δ１＋δ２）を求めこれを記憶部５５に記憶・保持する（ステップ７３）。
【００６９】
次に、さらに、ヘッドユニット２３のＹ方向移動を延長し、Ｙ軸サーボ装置４４を制御して、吸着ヘッド２４を、正規（基準）の位置から上記補正値により補正された搭載Ｙ位置に移動させる。同時にＸ軸サーボ装置４４を制御して、基板移動台１０を正規の位置から上記補正により補正されたＸ位置に移動する。この状態で吸着ヘッド２４により部品をプリント基板Ｐ上に装着する（ステップ７４）。この部品装着は、所定のすべての吸着ヘッド２４について繰り返される（ステップ７５）。所定のすべての吸着ヘッド２４（ノズル）について部品の装着が完了すると、ステップ６６に戻り未搭載データについて同様に動作・処理が行なわれる。
【００７０】
このようにこの実施形態の実装機によれば、他機と自機とを対向させ、かつ基板コンベア１３が一直線状になるように連結して配置したときに、フィーダーバンク２１に装着されたテープフィーダー２２が自機から突出しても他機との接触を回避可能なくぼみ部１１ａを基台１１に設けたことで、複数の同じ型の実装機を隙間を空けることなく、さまざまな配置バリエーションで連結でき、多数の実装機を連結させたライン生産、および実装機１台からのセル生産にも対応できる。これにより、例えば予め決められた生産ラインのスペースに収まるようなラインレイアウト（ライン編成）を容易に行うことができる。
【００７１】
また、基板移動台１０、固定カメラ２０、テープフィーダー２２の三者がこの順に前後方向に並んで設けられ、固定カメラ２０の光軸を通る前後の一方向にテープフィーダー２２で複数の部品が吸着可能なスタンバイ状態となり、ヘッドユニット２３のＹ方向への移動（単軸移動）と基板移動台１０によるＸ方向へのプリント基板Ｐの移動により部品実装を行えるので、部品のピックアップから撮像、プリント基板Ｐへの搭載といった連続的な動作をコンパクトなスペースで効率よく行え、部品実装効率を向上することができる。
【００７２】
また、ヘッドユニット２３をＹ方向に移動するヘッドユニット移動機構をＹ方向送りねじ２９と、このＹ方向送りねじ２９のテープフィーダー２２とは反対側の端部に設けられたサーボモータ２７とから構成したことで、テープフィーダー２２の前後方向の寸法が部品の並び数に応じて例えば伸縮することに加えてサーボモータ２７の設置空間をテープフィーダー２２側にさらに設ける必要がなくなり、実装機として前後方向にコンパクトに構成することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の実装機を連結配置する上で、テープフィーダー装着部に装着されたテープフィーダーが自機から突出しても他機との接触を回避するようにくぼみ部を基台の側辺部所定箇所に設けたので、機体どうしを連設したさまざまな生産形態に対応可能なコンパクトな実装機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装機の外観斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式的に示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る実装機の構成を模式的に示す左側面図。
【図４】この実装機に装着される一つのテープフィーダーの部品吸着ポイント付近を拡大して示す斜視図。
【図５】この実装機の制御系の構成を示すブロック図。
【図６】この実装機を２台連設した実装ラインの構成例を示す図である。
【図７】この実装機を３台連設した実装ラインの構成例を示す図である。
【図８】この実装機の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
８…コンベア幅可変用タイミングベルト ９ａ、９ｂ…プーリ １０…基板移動台 １１…基台 １１ａ…くぼみ部 １２ａ、１２ｂ…Ｘ方向案内レール １３…基板コンベア １３ａ、１３ｂ…ベルト １４…Ｘ方向係合部材 １５…Ｘ方向サーボモータ １６…Ｘ方向エンコーダ １７…Ｘ方向送りねじ １８…Ｘ方向送りねじ受け １９…固定カメラ用照明装置 ２０…固定カメラ ２１…フィーダーバンク ２２…テープフィーダー ２３…ヘッドユニット ２４…吸着ヘッド ２５…Ｙ方向フレーム ２６ａ、２６ｂ…Ｙ方向案内レール ２７…Ｙ方向サ−ボモータ ２８…Ｙ方向エンコーダ ２９…Ｙ方向送りねじ ３０…Ｙ方向送りねじ受け ３１…移動カメラ ４０…ヘッドユニット部サーボ装置 ４１…Ｚ軸サーボ装置 ４２…Ｒ軸サーボ装置 ４３…Ｘ軸サーボ装置 ４４…Ｙ軸サーボ装置 ５０…制御装置 ５１…インターフェース ５２…画像処理部 ５３…記憶部 ５４…統括制御部 ５５…記憶部
Claims (1)
- 基板を第１の方向に搬送するコンベアと、
前記第１の方向に延在する少なくとも一つのテープフィーダーを着脱自在なテープフィーダー装着部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に部品装着用のヘッドユニットを移動させるための送りねじ、サーボモータ及びエンコーダを含むヘッド移動機構と、
基台とを備え、
２機を隣接させて、互いに自機のテープフィーダーが延在する側が他機と対向し、かつ両機の前記コンベアが一直線状になるように連結して配置したときに、他機の前記テープフィーダーの延長線上に自機の前記ヘッドユニット移動機構の端部が位置するとともに、このヘッドユニット移動機構の配置箇所よりも他機側において前記基台の側辺部と他機のテープフィーダーとの接触が回避されるように、前記基台の側辺部所定箇所にくぼみ部を設けたことを特徴とする実装機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086396A JP3914080B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 実装機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086396A JP3914080B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 実装機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003283200A JP2003283200A (ja) | 2003-10-03 |
| JP3914080B2 true JP3914080B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=29233012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002086396A Expired - Fee Related JP3914080B2 (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 実装機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3914080B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009105352A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-14 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 作業装置及び部品実装装置 |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002086396A patent/JP3914080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003283200A (ja) | 2003-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5791408B2 (ja) | 電子部品実装装置 | |
| KR20010113949A (ko) | 판상 부재의 반송지지장치 및 그 방법 | |
| JP4712623B2 (ja) | 部品搬送方法、部品搬送装置および表面実装機 | |
| JP4769232B2 (ja) | 実装機および部品吸着装置 | |
| JP6727768B2 (ja) | 基板作業装置 | |
| JP4527131B2 (ja) | 実装機 | |
| JP6009695B2 (ja) | 部品実装装置、部品実装方法 | |
| JP4358013B2 (ja) | 部品搬送装置、表面実装機および部品試験装置 | |
| JP3914080B2 (ja) | 実装機 | |
| JP2007214494A (ja) | マーク認識方法および表面実装機 | |
| JP4467776B2 (ja) | 電子部品の実装方法および表面実装機 | |
| JP3957157B2 (ja) | 実装機 | |
| JP4061099B2 (ja) | 実装機 | |
| JP4213494B2 (ja) | 表面実装機 | |
| WO2003081975A1 (fr) | Appareil et procede de montage | |
| JP4194857B2 (ja) | 電子部品装着装置 | |
| JP2008034758A (ja) | 部品実装装置 | |
| JP4022416B2 (ja) | 実装機 | |
| JP3540138B2 (ja) | 部品装着装置 | |
| JP4467710B2 (ja) | モジュール型部品実装装置 | |
| WO2019069438A1 (ja) | 対基板作業システム | |
| JP2002009494A (ja) | 部品実装システムにおける基板認識方法及び同装置 | |
| JPH0544419U (ja) | 部品供給装置 | |
| JP4339141B2 (ja) | 表面実装機 | |
| JP2006148164A (ja) | 部品装着装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050216 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060929 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070130 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070201 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |