JP4162741B2 - 回路部品装着システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板等の回路基材に対して、電子回路を構成する回路部品を装着する回路部部品装着システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
回路部品を回路基材に装着する回路部品装着システムとして、直列に並べられた1つずつの搬入コンベヤ,メインコンベヤおよび搬出コンベヤを含む搬送ラインが2列並列に設けられ、回路部品装着装置が2つのメインコンベヤの一方に位置決め支持された回路基材に回路部品を装着し、その間に他方のメインコンベヤに位置決め支持されて回路部品の装着が終了した回路基材がメインコンベヤから搬出され、次に回路部品が装着されるべき回路基材がメインコンベヤに搬入されて位置決め支持されるシステムが知られている。
この回路部品装着システムによれば、一方のメインコンベヤに位置決め支持された回路基材への回路部品の装着終了後、回路部品装着装置は、直ちに他方のメインコンベヤに位置決め支持された回路基材への回路部品の装着を開始することができる。回路基材の交替に要する時間が実質的に0になるのであり、能率良く回路部品を装着することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記回路部品装着システムにおいては、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤが2つずつ設けられているのに対し、当該回路部品装着システムの上流側に設けられ、搬入コンベヤに回路基材を引き渡す装置(回路基材供給装置,上流側の回路部品装着システム,回路基材に接着剤やペースト状半田を塗布する塗布システム等)および当該回路部品装着システムの下流側に設けられ、搬出コンベヤから回路基材を受け取る装置(下流側の回路部品装着システム,回路部品を回路基材に仮止めしている接着剤を硬化させる硬化炉,半田を溶融させて回路部品を回路基材に電気的に接続するリフロー炉等)には、基材引渡部および基材受取部がそれぞれ1つ設けられているのが普通である。そのため、搬入コンベヤに、上流側装置の基材引渡部から回路基材を受け取って2つの搬入コンベヤに配る受配装置を設け、搬出コンベヤに、2つのメインコンベヤから回路基材を受け取って下流側装置の基材受取部に渡す集渡装置を設けることが必要であり、構成が複雑となり、コストが高くなる問題があった。
【0004】
本発明は、メインコンベヤを複数備えて能率良く装着作業を行うことができる回路部品装着システムの構成を簡単化することを課題として為されたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段,作用および発明の効果】
本発明は、上記の課題を解決するために、(a) 回路基材を搬送するとともに位置決めして支持するメインコンベヤと、 (b) 回路基材を搬送してメインコンベヤに引き渡す搬入コンベヤとメインコンベヤから回路基材を受け取って搬出する搬出コンベヤとの少なくとも一方と、 (c) 回路部品を供給する部品供給装置と、 (d) その部品供給装置から回路部品を受け取り、その回路部品を、メインコンベヤに位置決めして支持された回路基材に装着する回路部品装着装置とを含む回路部品装着システムにおいて、メインコンベヤを回路基材の搬送方向に直角な方向に複数並列に配設するとともに、搬入コンベヤと搬出コンベヤとの前記少なくとも一方を複数並列に配設されたメインコンベヤの各々とつらなる複数のシフト位置にシフトさせるコンベヤシフト装置を設け、前記部品供給装置を、前記複数並列に配設されたメインコンベヤの両外側方に配設してそれぞれ第1部品供給装置および第2部品供給装置とし、かつ、前記回路部品装着装置を、第1部品供給装置から回路部品を受け取ってその回路部品を前記複数並列に配設されたメインコンベヤのいずれに位置決め支持されている回路基材に対しても装着可能な第1回路部品装着装置および第2部品供給装置から回路部品を受け取ってその回路部品を前記並列に配設されたメインコンベヤのいずれ に位置決め支持されている回路基材に対しても装着可能な第2回路部品装着装置を含むものとしたことを要旨とするものである。
【0006】
このように構成することにより、第1部品装着装置が回路部品の装着を行っている間に第2部品装着装置が第2部品供給装置から回路部品を受け取り、その第2部品装着装置が回路部品の装着を行っている間に第1部品装着装置が第1部品供給装置から回路部品を受け取るというように、第1部品装着装置と第2部部品装着装置とが交互に回路部品の受取りと装着とを行うことによって、部品装着装置が部品供給装置から部品を受け取っている間、回路基材に対して何らの作業も行われないという作業待ちの時間をなくし、あるいは著しく短縮することができ、しかも、それら第1,第2部品装着装置は共に、複数列のメインコンベヤのいずれに位置決め支持されている回路基材にも回路部品を装着を行い得るものであるため、1つのメインコンベヤにおいて回路基材の搬入,搬出が行われている間も第1,第2部品装着装置は共に、別のメインコンベヤに位置決め支持されている回路基材に装着作業を行うことができ、回路基板の搬入,搬出待ちの時間をなくし、あるいは著しく短縮することができ、理想的な回路部品装着システムが得られる。
【0007】
本発明の望ましい態様の回路部品装着システムは、複数並列に配設されたメインコンベヤのいずれか1つに位置決め支持された回路基材への回路部品の装着作業を第1回路部品装着装置と第2回路部品装着装置とに共同で行わせ、その回路基材への装着作業が終了した後、その回路基材の搬出ならびに次の回路基材の搬入と並行して、複数並列に配設されたメインコンベヤの別の1つに位置決め支持された回路基材への装着作業を第1回路部品装着装置と第2回路部品装着装置とに共同で行わせる制御装置を含むものとされる。
【0008】
このように、複数並列に配設されたメインコンベヤの1つに位置決め支持されている1枚の回路基材に対する装着作業を第1回路部品装着装置と第2回路部品装着装置とに共同で行わせ、その回路基材に対する装着作業が終了してその回路基材が搬出される間に、複数並列に配設されたメインコンベヤの別の1つに位置決め支持されている別の1枚の回路基材に対する装着作業を第1回路部品装着装置と第2回路部品装着装置とに共同で行わせるようにすれば、第1回路部品装着装置と第2回路部品装着装置とが装着作業に携わらない時間をなくするか、最短にすることができ、第1回路部品装着装置および第2回路部品装着装置の稼動率を最高にすることができる。
【0009】
本発明の別の望ましい態様の回路部品装着システムにおいては、第1回路部品装着装置および第2回路部品装着装置がそれぞれ、 (i) 共通の旋回軸線のまわりを旋回可能な複数の部品保持具と、 (ii) それら複数の部品保持具を、それらの旋回軌跡上に予め定められた、回路部品の受取りおよび回路基材への装着を行う位置である作業位置に順次位置決めする保持具位置決め装置とを備えた装着ヘッドを含むものとされる。
【0010】
このように、第1,第2回路部品装着装置を、複数の部品保持具を備え、それら部品保持具を旋回軸線まわりに旋回させるものとすれば、装着ヘッドに一度に複数の回路部品を搬送させることが可能となり、第1,第2部品供給装置とメインコンベヤに位置決め保持されている回路基材との間の装着ヘッドの往復回数が減少し、回路部品1個当たりの装着所要時間が短くなって、装着作業の能率が著しく向上する効果が得られる。
【0011】
本発明のさらに望ましい態様の回路部品装着システムにおいては、第1回路部品装着装置および第2回路部品装着装置がそれぞれ、上記 (i) 複数の部品保持具および (ii) 保持具位置決め装置に加えて、 (iii) 保持具位置決め装置により前記作業位置に順次位置決めされる部品保持具を回路部品の受取りおよび装着のために昇降させる昇降装置と、 (iv) その昇降装置と保持具位置決め装置とを共に前記回路基材の表面に平行な方向に移動させる搬送用移動装置とを含むものとされる。
【0012】
このように搬送用移動装置を保持具位置決め装置と昇降装置とに兼用の移動装置とすれば、装置の構成を簡略化できる。また、作業位置に順次位置決めされる部品保持具を共通の昇降装置により昇降させることにより、複数の部品保持具の各々に専用の昇降装置を設ける場合に比較して装置の構成を簡略化できる。
【0013】
本発明のさらに別の望ましい態様の回路部品装着システムにおいては、搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方の両サイドフレームの少なくとも一方が他方に対して接近,離間する方向に移動可能な可動フレームとされるとともに、その可動フレームを他方に対して移動させることにより前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方の搬送幅を変更する幅変更装置が設けられ、その幅変更装置が、 (a) 搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方に対応して回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられ、その少なくとも一方の前記複数のシフト位置に跨がって延びる駆動軸と、 (b) 搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方に回転可能かつ軸方向に移動不能に保持され、前記駆動軸に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に係合する被駆動回転体と、 (c)その被駆動回転体の回転を前記可動フレームの運動に変換する運動変換装置とを含むものとされる。
この態様の回路部品装着システムにおいては、搬入コンベヤと搬出コンベヤとのうちのシフト可能なものであるシフト可能コンベヤがシフトさせられても駆動軸は軸方向に移動せず、しかも、シフト可能コンベヤのシフト位置いかんを問わず、そのシフト可能コンベヤの被駆動回転体を回転駆動することができる。したがって、駆動軸に直接または回転伝達装置を介して回転駆動力を与えるハンドルを定位置に設けることができ、幅変更作業が容易になる。また、駆動軸をモータ等の駆動源により駆動する場合には、駆動源を定位置に静止させて設け、かつ、単純な回転伝達装置により駆動源の回転を駆動軸に伝達することができ、装置コストを低減し得る。
当該回路部品装着システムが搬入コンベヤおよび搬出コンベヤを含み、各コンベヤの両サイドフレームの少なくとも一方が可動フレームとされている場合、回転伝達装置を、ハンドルや駆動源等により与えられる回転駆動力を搬入コンベヤと搬出コンベヤとの各々に対応して設けられた駆動軸の両方に伝達するものとすれば、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各搬送幅を同時に変更することができる。
【0014】
【発明の補足説明】
本発明は特許請求の範囲に記載の態様の外に、下記の態様でも実施可能である。実施の態様は、便宜上、請求項と同じ形式の実施態様項として記載する。ただし、複数の実施態様項に従属する実施態様項にさらに従属する実施態様項は、それら複数の実施態様項のすべてについて読み得るとは限らず、論理的に矛盾を生じない項のみについて読まれるべきものとする。
(1)回路基材を搬送するとともに位置決めして支持するメインコンベヤと、そのメインコンベヤに位置決め支持された回路基材に対して作業を行う作業装置と、回路基材を搬送してメインコンベヤに引き渡す搬入コンベヤとメインコンベヤから回路基材を受け取って搬出する搬出コンベヤとの少なくとも一方とを含む作業システムにおいて、
前記メインコンベヤを前記回路基材の搬送方向に直角な方向に複数並列に配設するとともに、前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方を、それら少なくとも一方が複数のメインコンベヤの各々とつらなる複数のシフト位置に選択的にシフトさせるコンベヤシフト装置を設けたことを特徴とする回路基材作業システム。
この作業システムが搬入コンベヤを含み、その搬入コンベヤがコンベヤシフト装置によってシフトさせられるものであれば、搬入コンベヤは、複数のシフト位置のうちのいずれか1つにおいて回路基材を受け取り、回路基材を受け取ったシフト位置において、あるいは別のシフト位置において回路基材をメインコンベヤに引き渡す。搬入コンベヤは、コンベヤシフト装置によってシフトさせられることにより、複数のシフト位置のうちの任意の位置において回路基材を受け取り、複数のメインコンベヤのいずれへも搬入することがで きる。
また、当該作業システムが搬出コンベヤを含み、その搬出コンベヤがコンベヤシフト装置によってシフトさせられるのであれば、コンベヤシフト装置によってシフトさせられることにより、複数のメインコンベヤのいずれからも回路基材を受け取り、複数のシフト位置のうちの任意の位置において回路基材を搬出することができる。
本項の回路基材作業システムにおいては、従来の作業システムにおけるように、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤを複数設けなくてもよくなり、しかも、複数の搬入コンベヤに回路基材を配る装置や複数の搬出コンベヤから回路基材を集める装置も不要となって、メインコンベヤが複数設けられていて回路基材の交替時間が実質的に0であり、作業能率が高く、かつ、構成が簡単な回路基材作業システムが得られる。
また、当該作業システムが搬入コンベヤを有するとともに、上流側に搬入コンベヤに回路基材を渡す装置を設ける場合、搬入コンベヤは複数のシフト位置のうちのいずれにおいても上流側装置から回路基材を受け取ることができるため、上流側装置の回路基材引渡位置が1つに決まっていても、上流側装置を当該作業システムに容易に接続することができる。当該回路基材作業システムが搬出コンベヤを有し、下流側に搬出コンベヤから回路基材を受け取る装置が設けられる場合も同様であり、あるいは搬入,搬出コンベヤの両方が設けられる場合も同様である。
さらに、当該作業システムのメインコンベヤは、回路基材を位置決め支持するに足る長さを有していればよいためそれほど長くはされないのに対し、メインコンベヤへの回路基材の搬入距離、搬出距離が比較的長くされることが多い。そのため、搬入コンベヤ,搬出コンベヤが長くなるのであるが、それらは1つずつ設けられるのみであり、コンベヤシフト装置を設けてシフトさせるようにしても、搬入コンベヤ,搬出コンベヤをメインコンベヤの数と同数設ける場合より装置コストが少なくて済むことが多い。
また、回路基材にバーコード等の回路基材識別部を設けるとともに、作業システムに識別装置を設け、回路基材識別部の識別によって回路基材の種類の確認等を行う場合、搬入コンベヤに識別装置を設ければ、識別装置が1台で済み、識別コストを低減させることができる。あるいは搬入コンベヤに回路基材が搬入されるシフト位置が1つに決まっていれば、その位置に識別装置を設けることによっても1台で済む。
作業装置には、回路部品装着装置,回路基材加工装置,スクリーン印刷機や接着剤ディスペンサ等の高粘性流体塗布装置,回路検査装置等、種々の装置があるが、作業装置が何であっても本項に係る発明の効果を享受することができる。
1サイクルの作業時間(1枚の回路基材に対して行われる一連の作業の開始から終了までの時間)が短いほど、1サイクルの作業時間に占める回路基材の交替時間の割合が大きいため、メインコンベヤを複数設けて回路基材の交替時間を実質的に0にする効果が大きい。そのため、高粘性流体塗布装置や回路検査装置等のように、1サイクルの作業時間が比較的短い装置においては、本項に係る発明の効果を有効に享受することができる。特に、高粘性流体塗布装置は複数枚の回路基材に連続して塗布することができる量の高粘性流体を保持していて、高粘性流体の補給時を除いて連続して複数枚の回路基材に高粘性流体を塗布することが可能であり、回路基材の交替により塗布作業が中断されず、能率良く作業を行うことができる。
1サイクルの作業時間が長く、1サイクルの作業時間に占める回路基材の交替時間の割合が小さくても、例えば、作業装置が回路部品装着装置のように高価な装置であれば、回路基材の交替時間を実質的に0にして実質的な稼働率を向上させる効果は大きい。回路部品装着装置は、 (3) 項に記載の回路基材作業システムにおけるように2つ設けてもよく、1つあるいは3つ以上設けてもよい。また、回路部品装着装置が有する部品保持具は、 (4) 項に記載の回路基材作業システムにおけるように複数でもよく、1つでもよい。
回路部品装着装置以外の作業装置も、複数設けてもよく、あるいは1つ設けるのみでもよい。
作業装置を複数設ける場合、それら作業装置は種類が同じでもよく、異なっていてもよい。
搬入コンベヤと搬出コンベヤとの両方が設けられている作業システムにおいては勿論、いずれか一方のみが設けられている回路基材作業システムにおいても本項に係る発明の効果を得ることができる。
例えば、回路基材に対して何らかの作業を行う作業装置が複数直列に並べられてライン状の作業システムを構成しており、本項の回路基材作業システムがラインの最下流に設けられていて、作業の済んだ回路基材がストッカ等の収納装置に収納されるのであれば、ロボットや作業者によりメインコンベヤから取り出して収納装置に収納することが可能であり、搬出コンベヤによる搬出が不可欠ではないのである。このような回路基材作業システムにおいては搬入コンベヤのみが設けられることとなるが、1つの搬入コンベヤによって複数のメインコンベヤの1つに選択的に回路基材を引き渡すことができ、本項に係る発明の効果を享受することができる。
また、例えば、本項の作業システムがライン状の作業システムの最上流に設けられていて、ロボットや作業者等によりメインコンベヤに回路基材がセットされたり、あるいは回路基材供給装置が複数の基板引渡部を有していて、複数のメインコンベヤの各々に回路基材が引き渡されるのであれば、搬入コンベヤは不可欠ではない。このような回路基材作業システムにおいても、1つの搬出コンベヤがシフトさせられて複数のメインコンベヤから選択的に回路基材を搬出し、本項に係る発明の効果を享受することができる。
なお、メインコンベヤは、発明の実施の形態において説明するように2つでもよく、あるいは3つ以上設けてもよい。メインコンベヤを3つ以上設ける場合、シフト位置は3つ以上になり、搬入コンベヤ,搬出コンベヤは、複数の流体圧シリンダの組合わせによって複数のシフト位置に選択的にシフトさせてもよく、あるいはサーボモータを駆動源として複数のシフト位置に選択的にシフトさせてもよい。サーボモータを駆動源とすれば、シフト位置以外の位置へも容易に移動させることができる。
(2)前記作業装置が、前記複数のメインコンベヤのいずれに位置決め支持されている回路基材に対しても回路部品を装着し得る回路部品装着装置を含む (1) 項に記載の回路基材作業システム。
回路部品装着装置は、複数のメインコンベヤのうちの1つに位置決め支持されている回路基材への回路部品の装着が終了すれば、直ちに、別のメインコンベヤに位置決め支持されて待機している回路基材への回路部品の装着を開始し、能率良く回路部品の装着を行うことができる。回路部品装着装置はいずれのメインコンベヤ上の回路基材に対しても回路部品を装着し得るため、回路部品装着装置を1つ設けるのみでもよいが、複数設けて、一部の回路部品装着装置が回路部品供給装置から回路部品を取り出す間も別の回路部品装着装置が回路部品を回路基材に装着するようにすれば、回路部品の取出しのために装着を中断せずに済み、能率良く回路部品を装着することができる。
回路部品装着装置の構成は様々であり、例えば、 (4) 項に記載の回路基材作業システムの回路部品装着装置のように、複数の部品保持具が共通の旋回軸線のまわりに旋回させられ、予め定められた作業位置に順次位置決めされるとともに、部品供給装置と複数のメインコンベヤとの間を移動させられて回路部品の受取りおよび回路基材への装着を行う装置や、複数の部品保持具が直線移動させられて回路部品の受取りおよび装着を行う装置、部品保持具を1つ有し、その部品保持具を部品供給装置と回路基材とに跨がる搬送平面内の任意の位置へ移動させて回路部品の受取りおよび装着を行わせる装置等が好適である。
(3)前記メインコンベヤが2つ並列に配設され、それら2つのメインコンベヤの各外側方にそれぞれ回路部品を供給する部品供給装置が配設されており、前記作業装置が、それら2つの部品供給装置の各々から回路部品を受け取り、前記2つのメインコンベヤの任意のものの上方に搬送してそのメインコンベヤに位置決め支持されている回路基材に装着する2つの回路部品装着装置を含む (1) 項に記載の回路基材作業システム。
本項の回路基材作業システムにおいては、2つのメインコンベヤのうち、一方のメインコンベヤに位置決め支持された回路基材に対して、2つの回路部品装着装置が共同して回路部品を装着し、1枚の回路基材の回路を形成する。一方の回路部品装着装置が回路部品を回路基材に装着している間、他方の回路部品装着装置が部品供給装置から回路部品を受 け取り、一方の回路部品装着装置による回路部品の装着終了後、他方の回路部品装着装置が替わって回路基材に回路部品を装着するようにすれば、特に効果的である。回路部品装着装置が1つであれば、その回路部品装着装置が保持する全部の回路部品を回路基材に装着した後、部品供給装置から回路部品を受け取って装着を開始するまでの間、装着が行われず、無駄であるが、回路部品装着装置が2つで交互に回路部品を装着するようにすれば、時間の無駄なく回路部品を装着することができ、回路基材の交替時間が実質的に0であることと相俟って更に装着能率が向上する効果が得られるのである。ただし、回路部品装着装置が2つで交互に回路部品を装着するようにすることは不可欠ではない。そのようにしなくても、例えば、比較的小形の2つの部品供給装置から多種類の回路部品を供給することが可能であり、回路部品装着装置の移動距離の増大を回避しつつ、多種類の回路部品を必要とする回路の形成を行うことができる効果が得られるのである。
(4)前記回路部品装着装置の各々が、共通の旋回軸線のまわりを旋回可能な複数の部品保持具とそれら複数の部品保持具をそれらの旋回軌跡上に予め定められた作業位置に順次位置決めする保持具位置決め装置とを備えた装着ヘッドと、その装着ヘッドを前記部品供給装置の上方と前記2つのメインコンベヤの上方とに跨がる搬送平面内の任意の位置に移動させる搬送用移動装置とを含む (3) 項に記載の回路基材作業システム。
本項の回路基材作業システムにおいて回路部品装着装置は、部品供給装置から1度に複数の回路部品を受け取り、それら回路部品を回路基材にまとめて装着する。そのため、部品保持具が1つであれば、1個の回路部品の装着毎に部品供給装置と回路基材との間を往復しなければならないのに対し、往復回数が少なくて済み、能率良く回路部品を回路基材に装着することができる。部品受取り時に複数の部品保持具は旋回軌跡上に予め定められた作業位置に順次位置決めされるため、毎回の部品保持具の旋回角度は小さくて済み、また、部品供給装置と装着ヘッドとの相対的な位置決めは、部品供給装置の次に回路部品を供給すべき部分と装着ヘッドの作業位置とが一致するように行われればよい。したがって、部品供給装置上における回路部品の配置を適切にすることにより、部品供給装置と装着ヘッドとの相対移動量を小さくすることができ、部品保持具の旋回と移動とに要する時間は部品供給装置と回路基材との間の往復に要する時間に比べて著しく短くなり、回路部品の受取りを能率良く行うことができる。回路部品を回路基材に装着する際にも同様であり、装着を能率良く行うことができる。保持具位置決め装置は、旋回によって複数の部品保持具を作業位置に位置決めする保持具旋回装置でもある。
つまり、本項の回路基材作業システムは、例えば、従来のインデックス型装着システムのインデックス型装着ヘッドをXYロボットに保持させたものに相当し、各装着ヘッドはインデックス型装着装置と同様な装着能率を有し、2つの装着ヘッドが交互に回路部品の受取りと装着とを行う場合には、回路部品の装着時間ピッチ(装着作業のサイクルタイム)をインデックス型装着システムと同程度まで短縮し得る。しかも、インデックス型装着システムにおいては、インデックス型装着装置がそれ自体で回路部品を部品供給装置から回路基材上まで搬送する必要があるため、部品保持具の旋回軌跡の直径を大きくせざるを得ず、インデックス型装着ヘッドの回転速度を高めることが困難であるのに対し、本項に係る発明においては部品保持具の旋回軌跡の直径をそれほど大きくする必要がなく、部品保持具を高速で旋回させることができる。また、装着ヘッド自体の移動によって部品供給装置および回路基材と装着ヘッドとの相対位置決めを行い得るため、部品供給装置を多数の部品フィーダとそれを支持して移動する移動テーブルとを含む部品供給テーブルを備えたものとする必要がなく、また、回路基材保持装置を回路基材の各部品装着箇所を部品装着位置へ移動させるための移動が可能なものとする必要もない。部品供給テーブルや回路基材保持装置を移動させるためには、移動スペースを確保する必要がある。特に、回路基材が大形のものである場合や装着すべき回路部品の種類が多い場合には、回路基材保持装置や部品供給テーブルが大形となり、これらの移動スペースが大きくなるため、回路部品作業システムの設置スペースが大きくなってしまうのであるが、本項に係る発明によればそれを回避することができるのである。また、インデックス型装着システムにおいては、大形の回路基材保持装置や部品供給テーブルを急激に加速,減速することが困難であるこ とが、装着時間ピッチを短縮する上で大きな障害となっているのであるが、本項に係る発明によればこの障害が解消される。
このように複数の部品保持具が旋回により作業位置に順次位置決めされるとともに、搬送用移動装置によって搬送面内の任意の位置へ移動させられる回路部品装着装置は装着能率は高いが高価であり、基板交替時間を実質上0にして回路部品装着装置を休みなく作動させることによる設備費回収効果が大きく、 (1) 項に係る発明の効果を特に有効に享受することができる。
搬送平面は、水平面,傾斜面でもよく、XY座標面,極座標面等、種々の態様で規定され得る。例えば、回路基材および部品供給装置が水平面に対して傾斜して設けられていれば、装着ヘッドは水平面に対して傾斜した搬送平面内を移動させられ、回路部品を部品供給装置から取り出して回路基材に装着する。搬送平面がXY座標面であれば、搬送用移動装置は、例えばXYロボットにより構成することができる。
回路部品の受取りを行う作業位置と装着を行う作業位置とは、発明の実施の形態において説明するように同じでもよく、異なってもよい。
部品保持具は、負圧により回路部品を吸着して保持する部品吸着具でもよく、複数の把持部材と、その把持部材を互いに対称に開閉させる把持部材開閉装置とを有する部品把持具等、種々の態様の保持具が採用可能である。
(5)前記メインコンベヤの上流側に前記搬入コンベヤが、下流側に前記搬出コンベヤがそれぞれ配設され、かつ、それら搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの前記複数のシフト位置のうちの予め定められた基準シフト位置にそれぞれ隣接して、搬入コンベヤに回路基材を引き渡す上流側装置と搬出コンベヤから回路基材を受け取る下流側装置とが配設されたことを特徴とする (1) 項ないし (4) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
上流側装置や下流側装置は、単に回路基材を搬入コンベヤに引き渡し、あるいは搬出コンベヤから受け取る装置でもよく、回路基材に対して何らかの作業、例えば、接着剤の塗布や接着剤の硬化等を行う装置でもよい。
搬入コンベヤは複数のシフト位置のいずれにおいても回路基材を受け取ることができ、搬出コンベヤは複数のシフト位置のいずれにおいても回路部品を引き渡すことができるため、上流側装置および下流側装置の各回路基材引渡位置および受取位置が1つであって、その位置が搬入コンベヤおよび搬出コンベヤのシフト方向において決まっていても、上流側装置および下流側装置の各回路基材引渡位置および受取位置と一致するシフト位置を当該作業システムの基準シフト位置として三者を接続すれば、回路基材の受渡しを支障なく行うことができる。
(6)前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方の両サイドフレームの少なくとも一方が他方に対して接近,離間する方向に移動可能な可動フレームとされるとともに、その可動フレームを他方に対して移動させることにより前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方の搬送幅を変更する幅変更装置が設けられており、その幅変更装置が、
前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方に対応して回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられ、その少なくとも一方の前記複数のシフト位置に跨がって延びる駆動軸と、
前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方に回転可能かつ軸方向に移動不能に保持され、前記駆動軸に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に係合する被駆動回転体と、
その被駆動回転体の回転を前記可動フレームの運動に変換する運動変換装置と
を含む (1) 項ないし (5) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
本項の作業システムにおいては、搬入コンベヤと搬出コンベヤとのうちのシフト可能なものであるシフト可能コンベヤがシフトさせられても駆動軸は軸方向に移動せず、しかも、シフト可能コンベヤのシフト位置いかんを問わず、そのシフト可能コンベヤの被駆動回転体を回転駆動することができる。したがって、駆動軸に直接または回転伝達装置を介して回転駆動力を与えるハンドルを定位置に設けることができ、幅変更作業が容易になる。 また、駆動軸をモータ等の駆動源により駆動する場合には、駆動源を定位置に静止させて設け、かつ、単純な回転伝達装置により駆動源の回転を駆動軸に伝達することができ、装置コストを低減し得る。
当該回路基材作業システムが搬入コンベヤおよび搬出コンベヤを含み、各コンベヤの両サイドフレームの少なくとも一方が可動フレームとされている場合、回転伝達装置を、ハンドルや駆動源等により与えられる回転駆動力を搬入コンベヤと搬出コンベヤとの各々に対応して設けられた駆動軸の両方に伝達するものとすれば、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各搬送幅を同時に変更することができる。
(7)前記メインコンベヤの上流側に前記搬入コンベヤが、下流側に前記搬出コンベヤがそれぞれ配設された(1) 項ないし (4) 項, (6) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
搬入コンベヤおよび搬出コンベヤは、メインコンベヤと共に搬送方向を逆にすれば、それぞれ搬出コンベヤおよび搬入コンベヤとして機能するようにすることができる。
(8) (1) 項に記載の回路基材作業システムが少なくとも2つ直列に配列された回路基材作業システム。
この回路基材作業システムにおいては、上流側の作業システムの搬出コンベヤと下流側の作業システムの搬入コンベヤとの間で回路基材の受渡しが行われる。搬出コンベヤも搬入コンベヤも複数のシフト位置に選択的にシフトさせることができ、複数のシフト位置のうちの任意の1つにおいて回路基材の受渡しが行われる。回路基材の受渡しが行われるシフト位置を1つに決めなくてもよく、隣接する2つの作業システムの作業の種類や作業の進行度に応じて決定することができ、回路基材作業システムの自由度が向上する。
(9)前記メインコンベヤの上流側に、前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとを兼ねた搬入搬出コンベヤが配設された(1)項ないし(4)項,(6)項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
搬入搬出コンベヤは正方向と逆方向とに回路基材を搬送可能なものであり、正方向に搬送する状態で搬入コンベヤとして機能し、逆方向に搬送する状態で搬出コンベヤとして機能する。メインコンベヤも正,逆両方向に回路基材を搬送可能なものとすることが必要である。本態様は、回路基材を供給された側と同じ側へ排出することが望ましい特殊な場合に有効である。
(10)前記搬入コンベヤおよび搬出コンベヤを含み、前記コンベヤシフト装置が、搬入コンベヤと搬出コンベヤとを互いに独立にシフトさせる搬入コンベヤシフト装置と搬出コンベヤシフト装置とを含む(1) 項ないし (8) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
コンベヤシフト装置を、搬入コンベヤと搬出コンベヤとを一斉にシフトさせるものとすることも可能であるが、独立にシフトさせるものとすれば、回路基材作業システムの自由度が向上する。
(11)前記コンベヤシフト装置が、前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方を支持するコンベヤ支持台と、そのコンベヤ支持台をシフトさせる流体圧シリンダとを含む(1) 項ないし (10) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
流体圧シリンダを使用すれば、搬入コンベヤや搬出コンベヤを迅速にシフトさせ得るコンベヤシフト装置を安価に製造することができる。
(12)前記流体圧シリンダが、前記複数のシフト位置に跨がって配設されたロッドレスシリンダである(11) 項に記載の回路基材作業システム。
ロッドレスシリダを使用すれば、ピストンロッドを備えた流体圧シリンダを使用する場合に比較して、コンベヤシフト装置をコンパクトに構成し得る。
(13)前記コンベヤシフト装置が、前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方を支持するコンベヤ支持台と、そのコンベヤ支持台を、電動モータを駆動源としてシフトさせる駆動装置とを含む(1) 項ないし (10) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
電動モータは、回転モータでもよく、リニアモータでもよい。回転モータとしては、例えば、回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータやステップモータが採用可能であり、例えば、ねじ軸およびナットを含む運動変換装置を介してコンベヤ支持台を直線移動させる。
(14)前記コンベヤシフト装置が、前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方を、前記複数のメインコンベヤのうち両端に位置するメインコンベヤの各々につらなる2つのシフト位置を両端とする領域より広い領域で移動させるものである(1) 項ないし (13) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
搬入コンベヤと搬出コンベヤとのうちシフト可能なものであるシフト可能コンベヤのシフト領域は、そのシフト可能コンベヤを複数のメインコンベヤの各々につらならせるのみであれば、複数のメインコンベヤのうち両端に位置するメインコンベヤの各々につらなる2つのシフト位置を両端とする領域内で移動させれば十分であるが、それより広い領域でシフト可能とすれば、当該回路基材作業システムと直列に配設される装置の回路基材引渡位置あるいは受取位置の自由度が増し、ラインとしての回路基材作業システムの構成の自由度が増す。例えば、当該回路基材作業システム1台の上流側と下流側との少なくとも一方に複数の装置を並列に配設し、それらを当該回路基材作業システムとつなぐことも可能になる。
(15)前記メインコンベヤが、前記回路基材を搬送面から浮かして位置決め支持する基板位置決め支持装置を含む(1) 項ないし (14) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
この態様の基板位置決め支持装置によれば回路基材を確実に位置決めし得る。
(16)前記複数のメインコンベヤがそれぞれ回路基材を支持して搬送するコンベヤベルトを備え、かつ、それら複数のメインコンベヤのコンベヤベルトが共通のベルト駆動源により一斉に駆動される(15) 項に記載の回路基材作業システム。
基板位置決め支持装置が回路基材を搬送面から浮かして位置決め支持するものであれば、複数のメインコンベヤのコンベヤベルトを一斉に作動させても作業が行われている回路基材が移動することはない。また、ベルト駆動源を共通にすれば装置コストを低減させることができる。
(17)前記メインコンベヤ,前記搬入コンベヤおよび前記搬出コンベヤの各々の両サイドフレームの少なくとも一方が他方に対して接近,離間する方向に移動可能な可動フレームとされており、かつ、メインコンベヤ,搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各可動フレームを同時に他方に対して移動させてメインコンベヤ,搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの搬送幅を同時に変更する幅変更装置を含む(5) 項, (7) 項, (8) 項, (10) 項ないし (16) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
(18)前記幅変更装置が、
前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの各々に対応して回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられ、それらコンベヤの少なくとも前記複数のシフト位置に跨がって延びる搬入側駆動軸および搬出側駆動軸と、
前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとにそれぞれ回転可能かつ軸方向に移動不能に保持され、前記搬入側駆動軸および搬出側駆動軸にそれぞれ相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に係合する被駆動回転体と、
その被駆動回転体の回転を前記可動フレームの運動に変換する運動変換装置と
を含む(17) 項に記載の回路基材作業システム。
搬入コンベヤおよび搬出コンベヤをシフトさせても、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各被駆動回転体は搬入側駆動軸および搬出側駆動軸に係合した状態を保つため、搬入,搬出コンベヤのシフト位置いかんを問わず、被駆動回転体を回転駆動し、搬送幅を変更することができる。搬送幅が変更される際の搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各シフト位置は同じであっても異なっていてもよく、搬入コンベヤ,搬出コンベヤのシフトを独立に行うことができる。幅変更時に搬入コンベヤおよび搬出コンベヤを特定の幅変更位置へ移動させなくてもよく、その分、幅変更のための操作が少なくて済むとともに、幅変更に要する時間が短くて済む。
運動変換装置は、例えば、可動フレームを移動可能に支持する部材に、両サイドフレームが並ぶ方向に平行な軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられたねじ軸と、可動フレームに相対回転不能かつ軸方向に移動不能に設けられるとともに、ねじ軸に螺合されたナットとを含んで構成される。
両サイドフレームがいずれも可動フレームである場合、例えば、運動変換装置を構成するねじ軸を左ねじ部と右ねじ部とを有するものとし、左ねじ部を一方の可動フレームに固定のナットに螺合し、右ねじ部を他方の可動フレームに固定のナットに螺合すれば、ねじ軸が回転させられることにより、一対の可動フレームが対称に接近,離間させられて搬送幅が変更される。
(19)前記幅変更装置がさらに、
幅変更用回転駆動源と、
その幅変更用回転駆動源の回転を前記搬入側駆動軸および搬出側駆動軸に伝達する回転伝達装置と
を含む(18) 項に記載の回路基材作業システム。
この態様によれば、搬入コンベヤ,メインコンベヤおよび搬出コンベヤの搬送幅の変更を動力により行うことが可能であり、幅変更用回転駆動源を自動制御する幅変更用回転駆動源制御装置を付加すれば、搬送幅の自動変更が可能になる。
搬入側駆動軸と搬出側駆動軸とのそれぞれについて専用の幅変更用回転駆動源を設け、それら幅変更用回転駆動源を幅変更用回転駆動源制御装置により制御して搬入側駆動軸と搬出側駆動軸とを同期して回転させることにより、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各搬送幅が同時に変更されるようにしてもよいが、本態様におけるように、両駆動軸について駆動源を共通とし、回転伝達装置により幅変更用回転駆動源の回転を伝達した方がシステムを安価に構成し得る。
幅変更用回転駆動源に代えてハンドル等の手動操作部材を設け、その手動操作部材により与えられる駆動力を回転伝達装置により搬入側駆動軸および搬出側駆動軸に伝達するようにしてもよい。
本態様によれば、幅変更用回転駆動源を搬入コンベヤと搬出コンベヤとに共用でき、かつ、両コンベヤの幅変更を同時に行うことが容易となる。
(20)前記幅変更装置がさらに、
前記複数のメインコンベヤのうちの少なくとも1つについて、回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられた被駆動回転体と、
その被駆動回転体の回転を前記少なくとも1つのメインコンベヤの可動フレームの運動に変換する運動変換装置と
を含む(17) 項ないし (19) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
複数のメインコンベヤの各々について被駆動回転体および運動変換装置を設けるとともに、各メインコンベヤの運動変換装置が同期して運動変換するものとし、複数のメインコンベヤの各可動フレームが同時に移動するようにしてもよく、あるいは複数のメインコンベヤのうちの少なくとも1つについては被駆動回転体および運動変換装置を設けず、その被駆動回転体および運動変換装置が設けられないメインコンベヤの可動フレームと、被駆動回転体および運動変換装置が設けられたメインコンベヤの可動フレームとを連結部材により連結してもよい。
複数のメインコンベヤの各々について設けられた運動変換装置は、例えば、複数のメインコンベヤの各々について専用に設けられた幅変更用回転駆動源の制御により、同期して運動変換させることができ、あるいは複数の運動変換装置のうちの1つの運動が他の運動変換装置に伝達されるように構成することによっても同期させることができる。
(21)前記幅変更装置がさらに、前記複数のメインコンベヤの各可動フレームを一体的に連結する連結部材を含む(20) 項に記載の回路基材作業システム。
(22)前記回転伝達装置が、前記幅変更用回転駆動源の回転を前記少なくとも1つのメインコンベヤの被駆動回転体に回転を伝達する(20) 項または (21) 項に記載の回路基材作業システム。
被駆動回転体を回転させる幅変更用回転駆動源をメインコンベヤについて専用に設け、搬入コンベヤ,搬出コンベヤ用の幅変更用回転駆動源制御装置を、メインコンベヤの幅変更用回転駆動源を自動制御し、メインコンベヤの搬送幅変更が搬入コンベヤ,搬出コンベヤの搬送幅変更と同時に行われるようにしてもよいが、本態様におけるように幅変更用回転駆動源を搬入コンベヤおよび搬出コンベヤと共用にすれば、システムを安価に構成し得る。
幅変更用回転駆動源に代えてハンドル等の手動操作部材を設ける場合、回転伝達装置は、手動操作部材により与えられる駆動力を搬入側駆動軸および搬出側駆動軸に加えて、メインコンベヤに設けられた被駆動回転体に伝達するように構成される。
メインコンベヤについて専用の幅変更用回転駆動源を設ける場合、複数のメインコンベヤの少なくとも1つに設けられた被駆動回転体および運動変換装置の各々について設けてもよく、共通に1つ設けてもよい。
(23)前記メインコンベヤ,前記搬入コンベヤおよび前記搬出コンベヤの各々の両サイドフレームの少なくとも一方が他方に対して接近,離間する方向に移動可能な可動フレームとされており、かつ、搬入コンベヤと搬出コンベヤとの各可動フレームを同時に移動させて搬入コンベヤと搬出コンベヤとの搬送幅を同時に変更する幅変更装置と、その幅変更装置による幅変更時にメインコンベヤの可動フレームと、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの可動フレームとを一体的に移動する状態に連結するフレーム連結装置とを含む(5) 項, (7) 項, (8) 項, (10) 項ないし (19) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
フレーム連結装置は、メインコンベヤの可動フレームと、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの可動フレームとを連結する連結位置と、連結しない非連結位置とに位置可能な連結部材を有する。これら可動フレームは連結部材により、他方のサイドフレームに対する接近,離間方向において相対移動不能に連結される。連結部材は作業者の操作により連結位置と非連結位置とに位置させられるものとしてもよく、あるいは連結部材駆動装置により駆動されて自動的に連結位置と非連結位置とに位置させられるものとしてもよい。
(24)前記メインコンベヤと、前記搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方とがそれぞれ回路基材を支持して搬送するコンベヤベルトを備え、かつ、メインコンベヤと、搬入コンベヤと搬出コンベヤとの少なくとも一方とがそれぞれ独自のベルト駆動源を備えた(1) 項ないし (23) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
メインコンベヤ,搬入コンベヤおよび搬出コンベヤのベルト駆動源をそれぞれ専用にすれば、各コンベヤを独立に作動させることができ、回路基材作業システムの自由度が向上する。
(25)前記保持具位置決め装置が、前記旋回軸線のまわりに互いに独立に回動可能な複数の回動部材と、それら複数の回動部材に、それぞれ前記旋回軸線を一周するとともにその一周の間に1回以上の停止を含み、かつ互いに一定時間差を有する回動運動を付与する回動運動付与装置とを備え、それら回動部材の各々に前記旋回軸線から等距離の位置に形成された保持部の各々に、前記部品保持具がそれぞれ軸方向に移動可能に保持された(4) 項ないし (24) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
部品保持具を保持し、回動部材に部品保持具の軸線に平行な方向に移動可能に保持された移動部材を設けることも可能である。この場合には、移動部材の移動により部品保持具が自身の軸線に平行な方向に移動させられることとなる。保持部を回動部材に形成した保持穴とし、部品保持具を保持穴に回転可能に嵌合すれば、部品保持具をその軸線のまわりに回転させ、回路部品の保持方位を変更し、方位誤差を補正することができる。
このようにそれぞれ部品保持具を保持して互いに独立に回動する複数の回動部材を備えた保持具旋回装置は、特開平9−237997号公報に記載されている。回動運動付与装置は、例えば、複数の回動部材の各々に対してそれぞれ設けられたカムフォロワと、それらカムフォロワに順次係合してカムフォロワを移動させることにより各回動部材を回動させる少なくとも1個の回動運動付与カムとを含むものとされる。望ましくは、回動運動付与カムが、前記旋回軸線を中心とする円弧を、その円弧に対して前記旋回軸線とは反対側に位置するとともにその旋回軸線と直角に立体交差する軸線のまわりに回転させた場合その円弧が描く軌跡を外周面とする鼓形カムとされ、鼓形カムが、複数の部品保持具の旋回軸線を対称軸として軸対称に複数個配設され、それら複数の鼓形カムの全軸線を含む一平面とそれら複数の鼓形カムの各外周面との交線の集合が、実質的に連続した一円周を描くものとされる。
(26)前記保持具位置決め装置が、前記旋回軸線のまわりに回転させられるとともに、旋回軸線から等距離の位置に複数個設けられた保持部の各々に前記複数の部品保持具が軸方向に移動可能に保持された回転体を備えた(4) 項ないし (24) 項のいずれか1つに記載の回路基材作業システム。
この態様においても、保持部を保持穴とし、部品保持具を保持穴に回転可能に嵌合すれば、部品保持具をその軸線のまわりに回転させ、回路部品の保持方位を変更し、誤差を補正することができる。
回転体は、間欠回転体でも、任意の角度回転させられる回転体でもよい。駆動源は専用の駆動源でもよく、他の装置、例えば部品保持具を昇降させる昇降装置と共用させてもよい。専用の駆動源を用いれば、回転体を任意の角度、任意の方向へ回転させることができ、回路部品の搬送能率を向上させることが容易である。駆動源を共用にする場合、カム,カムフォロワ等を含む運動変換装置により駆動源の回転を間欠回転体に伝達すればよく、駆動源の数が少なくて済み、装置コストを低減させることができる。
(27)前記旋回軸線が前記搬送平面と直交し、前記保持部が前記旋回軸線に平行に形成された(25) 項または (26) 項に記載の回路基材作業システム。
搬送平面を傾斜させれば、部品保持具も傾斜させられることとなるが、例えば、回路部品装着システムにおいて、回路部品が装着される回路基材や回路部品を供給する部品供給装置が傾斜して設けられることがあり、部品保持具を傾斜させることにより、回路部品の受取り、装着を部品供給装置および回路部品に対して直角な姿勢で行うようにすることができる。
(28)前記複数の保持部が、前記旋回軸線を中心線とする円錐面の複数の母線の各々を中心線として形成されており、前記旋回軸線が、前記搬送平面に対する垂線に対して、前記円錐面の一母線が前記搬送平面と直交する状態となる角度だけ傾斜させられた(25) 項または (26) 項に記載の回路基材作業システム。
搬送平面が水平であれば、部品保持具は複数の停止位置のうちの1つにおいて垂直となり、垂直方向において昇降させられる。部品保持具を旋回させつつ高さ(搬送平面との距離)を変えることができ、回路部品装着システムにおいて上下方向の隙間に撮像装置を配設し得る等の効果が得られる。また、カム部材およびカムフォロワを設けて部品保持具の高さを変える場合に比較して部品点数が少なくて済み、移動質量が小さく、搬送用移動装置による装着ヘッドの搬送速度を高くすることができ、回路部品の装着能率を向上させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である回路部品装着システムを図面に基づいて説明する。
本回路部品装着システム8は、図47に概略的に示すように、図中、矢印で示す回路基材の搬送方向において上流側に設けられた上流側装置であって、塗布システムの一種であり、回路基材にペースト状半田を印刷するスクリーン印刷システム2と、下流側に設けられた下流側装置たるリフローシステム(リフロー炉を有し、半田を溶融させて回路部品を回路基材に電気的に接続するシステム)4と共に電子回路組立ライン6を構成している。回路部品装着システム8は回路基材作業システムたるプリント基板作業システムの一種であり、電子回路組立ライン6もプリント基板作業システムの一種であってライン状に構成されたプリント基板作業システムである。
【0016】
回路部品装着システム8を説明する。
図1において10は基台である。基台10上には、基板コンベヤ12,2個ずつの回路部品供給装置14,16および回路部品装着装置18,20が設けられている。基板コンベヤ12は、2つのメインコンベヤ400,402と、1つずつの搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406とを備えている。これらメインコンベヤ400,402は、回路基材の一種であるプリント基板408(図3参照)の搬送方向(図1において左右方向であり、プリント基板408の搬送方向をX軸方向とする)と水平面内において直角な方向(Y軸方向とする)に並列に配設されている。
【0017】
搬入コンベヤ404を説明する。
図2に示すように、基台10上には、静止部材の一種である案内部材支持台420が高さ調節部材たる複数本のアジャストボルト422により高さ調節可能に取り付けられている。案内部材支持台420は図4に示すように矩形の枠状を成し、メインコンベヤ400および402の両方にわたって隣接する長さを有する。案内部材支持台420のY軸方向に平行な一対の枠部上にはそれぞれ、案内部材たる直線状のガイドレール424がY軸方向に平行に固定されるとともに、図2および図4に示すように、コンベヤ支持台426が複数個(本実施形態においては4個)の被案内部たるガイドブロック428において移動可能に嵌合されている。ガイドブロック428は図示しないボールを介してガイドレールに嵌合されており、これらガイドレール424およびガイドブロック428が案内装置の一種であるリニアボールガイドを構成している。コンベヤ支持台426上に搬入コンベヤ404が設けられている。
【0018】
コンベヤ支持台426は矩形の枠状を成し、図4に示すように、Y軸方向に平行な一対の枠部430を連結する連結部材432の長手方向の中央部において、ロッドレスシリンダ436の移動子に固定されている。ロッドレスシリンダ436はピストンロッドのない空気圧シリンダである。ロッドレスシリンダ436においては、ピストンと一体的に設けられた図示しない移動子が気密を保ってハウジング外へ突出させられており、その移動子に連結部材432が固定されている。ロッドレスシリンダ436は、前記案内部材支持台420上にY軸方向に平行に設けられており、コンベヤ支持台426がロッドレスシリンダ436によりガイドレール424に案内されて移動させられ、それにより搬入コンベヤ404がメインコンベヤ400につらなる第1シフト位置と、メインコンベヤ402につらなる第2シフト位置とにシフトさせられる。これらコンベヤ支持台426およびロッドレスシリンダ436が搬入コンベヤシフト装置438を構成している。搬入コンベヤ404が第1シフト位置に位置するか、第2シフト位置に位置するかは、ロッドレスシリンダ436においてピストンの移動端への移動が移動端検出装置によって検出されることによりわかる。
【0019】
搬入コンベヤ404は、図4に示すように、サイドフレームたる固定フレーム440および可動フレーム442を有する。これらフレーム440,442はコンベヤ支持台426の基板搬送方向の寸法より長い長手形状を成し、固定フレーム440はコンベヤ支持台426の基板搬送方向に平行な一方の端部に基板搬送方向と平行に固定され、可動フレーム442は、基板搬送方向と平行に配設されるとともに、コンベヤ支持台426に、基板搬送方向と直角な方向に移動可能であって、固定フレーム440に対して接近,離間可能に取り付けられている。
【0020】
コンベヤ支持台426の基板搬送方向に平行な端部であって、固定フレーム440が固定された側とは反対側の端部には、基板搬送方向と平行に延びる支持部444が設けられており、固定フレーム440と支持部444とには、案内部材たる一対の直線状のガイドレール446の両端部が固定されるとともに、ねじ軸448の両端部が回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。ガイドレール446およびねじ軸448は可動フレーム442の移動方向と平行に配設されているのであり、ガイドレール446には、可動フレーム442に固定された被案内部材たる筒状のガイドブロック450が図示しないボールを介して移動可能に嵌合され、ねじ軸448には、可動フレーム442に固定されたナット452が螺合されている。これらねじ軸448およびナット452は図示しない鋼球を介して作動するボールねじを構成している。したがって、ねじ軸448が回転させられれば、可動フレーム442がガイドレール446により案内されて固定フレーム440に接近,離間させられる。また、ガイドレール446およびガイドブロック450は案内装置の一種であるリニアボールガイドを構成している。
【0021】
前記案内部材支持台420には、図4に示すように、スプライン軸456がY軸方向に平行な軸線のまわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられている。スプライン軸456は、図2および図4に示すように、第1,第2シフト位置に跨がって設けられ、固定フレーム440および可動フレーム442の下側に位置する。スプライン軸456には、固定フレーム440にブラケット457(図2参照)によって回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたスプライン筒458が相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合されている。スプライン筒458は、スプライン軸456とスプライン嵌合するスプライン穴を備えた部材であり、スプライン軸456にボールを介して噛み合わされてスプライン軸456と共にボールスプラインを構成している。スプライン筒458にはスプロケット460が一体的に設けられている。このスプロケット460と、前記ねじ軸448に固定されたスプロケット462とにチェーン464(図2参照。図4ではチェーン464の図示は省略されている。)が巻きかけられており、スプライン軸456の回転がねじ軸448に伝達される。466はテンションスプロケットである。
【0022】
スプライン軸456の固定フレーム440から外側(可動フレーム442とは反対側)へ突出させられた端部には、図2および図4に示すように、スプロケット468が固定されている。スプライン軸456は、スプロケット468に巻きかけられたチェーン470(図2および図4参照)が移動させられることにより回転させられ、それによりねじ軸448が回転させられて可動フレーム442が移動させられ、搬入コンベヤ404の搬送幅が変更される。搬入コンベヤ404がコンベヤ支持台426の移動によりシフトさせられるとき、スプライン筒458に固定のスプロケット460は固定フレーム440と共にスプライン軸456に対して軸方向に移動するが、スプライン筒458がスプライン軸456に嵌合したままであって回転が伝達される状態に保たれ、搬入コンベヤ404がいずれのシフト位置に位置してもねじ軸448に回転が伝達されて搬送幅が変更される。
なお、搬入コンベヤ404の搬送幅の変更は、メインコンベヤ400,402および搬出コンベヤ406の搬送幅の変更と同時に行われるため、チェーン470の配設および駆動源については後に説明する。
【0023】
固定フレーム440およびコンベヤ支持台426の支持部444はまた、図4に示すように、Y軸方向に平行に配設された回転伝達軸たるスプライン軸480の両端部を回転可能かつ軸方向に移動不能に支持している。スプライン軸480の可動フレーム442側の端部は、可動フレーム442に回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたスプライン筒482に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に嵌合され、スプライン軸480と共にボールスプラインを構成している。スプライン軸480の固定フレーム440から外側へ突出した端部には、スプロケット484が固定されるとともに、ベルト駆動源たる基板搬送用モータ486の出力軸に固定のスプロケット488(図2参照)にチェーン490によって連結されている。基板搬送用モータ486は、電動モータの一種である電動回転モータたるAC三相モータの一種であるインダクションモータである。
【0024】
スプライン軸480の固定フレーム440側の端部に一体的に設けられたプーリ492(図2参照)および固定フレーム440に取り付けられた複数のプーリ494(図4には2個のみ図示されている)には、図示しないコンベヤベルトが巻きかけられている。スプライン筒482にも図示しないプーリが一体的に設けられており、このプーリおよび可動フレーム442に回転可能に取り付けられた複数のプーリ496(図4には2個のみ図示されている)にコンベヤベルトが巻きかけられている。したがって、基板搬送用モータ486が起動されれば、スプライン軸480が回転させられるとともにプーリ492等が回転させられ、一対のコンベヤベルトが移動させられてコンベヤベルト上に載せられたプリント基板408が送られる。基板搬送用モータ486はコンベヤ支持台426に取り付けられており、搬入コンベヤ404と共に移動させられ、搬入コンベヤ404が第1,第2シフト位置のいずれに位置する状態においても、プリント基板搬送用の駆動源として機能する。
【0025】
プリント基板408の移動は、固定フレーム440と可動フレーム442とにそれぞれ固定された長手形状の案内部材498,500(図4参照)の垂直な案内面により、幅方向の両側から案内される。案内部材498,500には、コンベヤベルト上へ延び出す押さえ部が設けられ、プリント基板408のコンベヤベルトからの浮上がりを防止する。
【0026】
固定フレーム440の基板搬送方向において下流側の部分には、図4に示すように、プリント基板の到着を検出する基板到着確認センサ504が取り付けられている。基板到着確認センサ504は、発光部および受光部を含む反射型の光電センサであるが、発光部および受光部を含む透過型の光電センサ,リミットスイッチ,近接スイッチ等、種々のセンサの採用が可能である。
【0027】
搬出コンベヤ406は搬入コンベヤ404と同様に構成されており、対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、コンベヤ支持台426およびロッドレスシリンダ438は、搬出コンベヤ406においては、搬出コンベヤシフト装置508を構成し、搬入コンベヤ404と搬出コンベヤ406とはそれぞれ、搬入コンベヤシフト装置438と搬出コンベヤシフト装置508とによって互いに独立にシフトさせられる。搬出コンベヤ406についても、メインコンベヤ400につらなるシフト位置が第1シフト位置であり、メインコンベヤ402につらなるシフト位置が第2シフト位置である。
なお、搬出コンベヤ406側には、図1に示すように、搬送幅変更用の操作部材たるハンドル510が設けられている。基台10上にはブラケット512によって回転軸514がY軸方向に平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられるとともに、一端部にハンドル510が固定され、他端部にはスプロケット516が固定されている。スプロケット516には、前記チェーン470が巻きかけられている。チェーン470はまた、ブラケット512に回転可能に取り付けられたスプロケット518にも巻きかけられている。
【0028】
メインコンベヤ400,402を説明する。メインコンベヤ400,402の構成はほぼ同じであり、メインコンベヤ400を主に説明する。
基台10の搬入コンベヤ404と搬出コンベヤ406との間の部分には、図2および図4に示すように、静止部材の一種であるコンベヤ支持台520が固定されている。コンベヤ支持台520は、Y軸方向においてメインコンベヤ2個分の大きさを有し、コンベヤ支持台520のY軸方向に平行な両端部にはそれぞれ、案内部材たる直線状のガイドレール522(図2,図4参照)がY軸方向に平行に固定されている。
【0029】
メインコンベヤ400は、サイドフレームたる固定フレーム524および可動フレーム526を有する。これらフレーム524,526はそれぞれ、図2に固定フレーム524を代表的に示すように、一対の脚部528と、それら脚部528の上端部を連結する連結部530とを有する門形を成し、固定フレーム524は一対の脚部528においてコンベヤ支持台520に固定されている。可動フレーム526の一対の脚部528にはそれぞれ、被案内部材たるガイドブロック532が固定されるとともに、ガイドレール522に図示しないボールを介して移動可能に嵌合されており、これらガイドブロック532およびガイドレール522が案内装置の一種であるリニアボールガイドを構成している。
【0030】
メインコンベヤ400の固定フレーム524の一対の脚部528にはそれぞれ、図4および図5に示すように、ねじ軸536の一端部が回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられている(図4には一方のねじ軸536のみが図示されている)。これら一対のねじ軸536はそれぞれ、図5に示すように、メインコンベヤ400の可動フレーム526の基板搬送方向に平行な方向の両端部にそれぞれ固定されたナット538に螺合されるとともに、可動フレーム526から突出した他端部は、メインコンベヤ402の固定フレーム524により回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。これらねじ軸536およびナット538は、ボールねじを構成している。また、メインコンベヤ400および402の各可動フレーム526は、連結部材540により連結されており、一体的に移動させられる。
【0031】
上記一対のねじ軸536のメインコンベヤ400の固定フレーム524からの突出端部にはそれぞれ、図2および図5に示すように、スプロケット542が固定されている。前記チェーン470は、図2および図6に示すように、スプロケット542と、コンベヤ支持台520と固定フレーム524とにそれぞれ取り付けられた複数のスプロケット544とに巻きかけられている。したがって、前記ハンドル510が作業者により回転操作されれば、チェーン470が移動させられ、メインコンベヤ400の2本のねじ軸536が回転させられるとともに、搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406の各スプライン軸456が回転させられてねじ軸448が回転させられる。それによりコンベヤ400〜406の各可動フレーム442,526が一斉に同じ方向へ同じ距離移動させられ、コンベヤ400〜406の各搬送幅が同時に同じ大きさに変更される。メインコンベヤ400および402の各可動フレーム526は、連結部材540により連結されており、ねじ軸536の回転によってメインコンベヤ400の可動フレーム526が移動させられることにより、メインコンベヤ402の可動フレーム526も移動させられて搬送幅が変更される。搬入コンベヤ404,搬出コンベヤ406およびメインコンベヤ400の各スプライン軸456およびねじ軸536はスプロケット468,542等を介してチェーン470により連結され、スプライン軸456とねじ軸448とは、スプロケット460,462,466,チェーン464により連結されているため、各コンベヤ404,406,400,402の搬送幅は互いにずれることなく、精度良く同期して変更される。
【0032】
固定フレーム524および可動フレーム526の各連結部530の互いに対向する面にはそれぞれ、基板搬送方向において隔たった両端部を始めとし、複数箇所に図示しないプーリが回転可能に取り付けられるとともに、無端のコンベヤベルト546(図5参照)が巻きかけられている。これらコンベヤベルト546はそれぞれ、固定フレーム524と可動フレーム526とによって回転可能に支持されたスプライン軸548が回転させられることにより移動させられる。
【0033】
メインコンベヤ400のスプライン軸548は、図5に示すように、固定フレーム524によって回転可能に支持されるとともに、可動フレーム526に回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたスプライン筒550が相対回転不能かつ軸方向に移動可能に嵌合されており、スプライン軸548,スプライン筒550はボールスプラインを構成している。スプライン軸548の固定フレーム524側の端部と、スプライン筒550とにはそれぞれ、プーリ553が一体的に設けられ、コンベヤベルト546が巻きかけられている。スプライン軸548はさらに、メインコンベヤ400の可動フレーム526から突出させられ、メインコンベヤ402の固定フレーム524により回転可能に支持されるとともに、プーリ553が一体的に設けられてコンベヤベルト546が巻きかけられている。このスプライン軸548と、メインコンベヤ402に設けられたスプライン軸548とは継手部材552により連結され、一体的に回転させられる。
【0034】
メインコンベヤ402のスプライン軸548は、図5に示すように、可動フレーム526から突出させられるとともに、突出端部はコンベヤ支持台520に固定の支持部材554により回転可能に支持されている。この突出端部にはスプロケット556が固定されるとともに、支持部材554に取り付けられた基板搬送用モータ558の出力軸に固定のスプロケット560(図4参照)にチェーン562によって連結されている。基板搬送用モータ558は、電動モータの一種である電動回転モータたるAC三相モータの一種であるスピードコントロールモータである。
【0035】
したがって、基板搬送用モータ558が起動されれば、2本のスプライン軸548が一体的に回転させられ、プーリ553の回転によりコンベヤベルト546が移動させられてプリント基板408が送られる。なお、コンベヤベルト546の移動は、固定フレーム524および可動フレーム526に固定のベルトガイド564(図5参照)により案内される。また、プリント基板408の移動は、固定フレーム524および可動フレーム526にそれぞれ固定の案内部材566,568の垂直な案内面により幅方向の両側から案内され、プリント基板408のコンベヤベルト540からの浮上がりは案内部材566,568に突設された押さえ部570,572により防止される。押さえ部570,572とコンベヤベルト546の上面との間には、プリント基板408の厚さより大きい隙間があり、コンベヤベルト546上に載置されたプリント基板408と押さえ部570,572との間には僅かに隙間が設けられる。搬送幅の変更時に、スプライン筒550はスプライン軸548に対して軸方向に移動するが、スプライン嵌合した状態に保たれ、搬送幅が変更されてもプーリ553に基板搬送用モータ558の回転が伝達され、プリント基板408が搬送される。
【0036】
固定フレーム524および可動フレーム526の互いに対向する面には更に、図5に示すように、突上部材580がそれぞれ昇降可能に取り付けられている。突上部材580は薄い板状を成し、固定フレーム524および可動フレーム526とほぼ同じ長さを有し、固定フレーム524および可動フレーム526にそれぞれ、昇降可能に取り付けられた保持部材582に固定されて、コンベヤベルト546の内側(他方のコンベヤベルト546側)に位置させられている。
【0037】
保持部材582の下面の長手方向に隔たった両端部にはそれぞれ、係合部材584(図2参照)が下向きに突設されている(図2には一方の係合部材584のみ図示されている)。保持部材582は、前記連結部530との間に配設された付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング586(図2参照)により下方へ付勢されており、突上部材580は、常には、上端面がプリント基板408の搬送面(環状に配設されたコンベヤベルト546の上側の水平部の上面を含む面)より下方であって、プリント基板408と干渉しない退避位置に退避させられている。
【0038】
前記コンベヤ支持台520上には、図5に示すように、昇降台598および昇降台昇降装置600が設けられている。昇降台598は、メインコンベヤ400,402が搬送するプリント基板408のうち、最も大きいプリント基板408より大きい寸法を有する。なお、前記可動フレーム526の前記一対の脚部528間の距離は、昇降台598のX軸方向の寸法より大きくされ、搬送幅の変更時に昇降台598と干渉しないようにされている。また、昇降台598上には、基板支持部材たる複数の基板吸着具602が位置調節可能に設けられている(図1,図4および図5には、1つのみ図示されている)。基板吸着具602は、図示しない真空装置により供給される負圧によってプリント基板408を吸着する。
【0039】
昇降台昇降装置600は、コンベヤ支持台520上にX軸方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられた一対の回動軸608を有し、各回動軸608の両端部にはそれぞれ、レバー610の一端部(図5参照)が相対回転不能に取り付けられている。これら4本のレバー610の各自由端部に回転可能に取り付けられたローラ612はそれぞれ、昇降台598の下面に一体的に設けられた係合凹部614(図2参照)に回転可能に嵌合されている。一対の回動軸608は一体的に回動するように連結されており、一方の回動軸608が図示しない駆動シリンダによって回動させられれば、4個のレバー610が同時に回動させられて昇降台598が水平な姿勢を保って昇降させられる。昇降台598の昇降は、図5に示すように、昇降台598に固定の被案内部材たるガイドロッド616と、コンベヤ支持台520上に固定の案内部材たるガイド筒618との嵌合により案内される。これらガイドロッド616,ガイド筒618が案内装置を構成している。
【0040】
昇降台598が上昇させられるとき、基板吸着具602が負圧によりプリント基板408を吸着し、基板吸着具602のゴム製の吸着カップに覆われた支持部材の支持面がプリント基板408を下方から支持する。また、昇降台598は係合部材584に係合し、保持部材582、ひいては突上部材580を圧縮コイルスプリング586の付勢力に抗して上昇させ、プリント基板408をコンベヤベルト546上から突き上げさせる。プリント基板408は基板吸着具602により吸着されて下方から支持されるとともに、コンベヤベルト546から持ち上げられて突上部材580と案内部材566,568の押さえ部570,572とに挟まれ、上方あるいは下方への反りが修正された状態でメインコンベヤ400,402に固定される。基板吸着具602の昇降台598上における位置は、プリント基板408の寸法等に応じて調節される。プリント基板408の寸法が小さい場合は、基板吸着具602は省略されることもある。
【0041】
メインコンベヤ400,402の基板搬送方向において下流側にはそれぞれ、図4に示すように、減速開始位置センサ620,基板到着確認センサ622および基板停止装置624が設けられている。減速開始位置センサ620および基板到着確認センサ622はそれぞれ、発光部および受光部を有する反射型の光電センサにより構成され、プリント基板408からの光の反射によりプリント基板408の減速開始位置への到達、基板到着確認位置への到達を検出する。昇降台598には、切欠626が設けられ、光がプリント基板408に当たるようにされている。減速開始位置センサ620,基板到着確認センサ622は、反射型の光電センサに限らず、透過型の光電センサ,近接スイッチ,リミットスイッチ等により構成してもよい。
【0042】
基板停止装置624は、両センサ620,622より下流側に設けられ、ストッパ部材630と、ストッパ部材630を昇降させる昇降装置632とを有する。昇降装置632は、図2に示すように流体圧シリンダたるエアシリンダ634を駆動源とし、ストッパ部材630はエアシリンダ634により、搬送面より上方へ突出してプリント基板408の移動を止める作用位置と、搬送面の下方へ退避させられてプリント基板408の通過を許容する非作用位置とに移動させられる。
【0043】
このように基板コンベヤ12においてはメインコンベヤが2個設けられており、プリント基板408の搬送経路がY軸方向に並んで2つある。しかし、本回路部品装着システム8の上流側に設けられたスクリーン印刷システム2および下流側に設けられたリフローシステム4はいずれも、プリント基板408の搬送経路が1つであって同一線上に位置する装置およびシステムであり、回路部品装着システム8は、メインコンベヤ400を含む搬送経路がスクリーン印刷システム2およびリフローシステム4の搬送経路と一致する位置に設けられ、プリント基板408の受渡しが、搬入,搬出コンベヤ404,406が第1シフト位置に位置する状態で行われるようにされている。本回路部品装着システム8等により構成される電子回路組立ライン6の基板搬送方向と直角な方向において作業者が作業を施す側は予め定められており、2つのメインコンベヤ400,402のうち、作業者側となるメインコンベヤ400がスクリーン印刷システム2およびリフローシステム4と並ぶ位置に設けられているのである。
【0044】
回路部品供給装置14,16を説明する。
回路部品供給装置14,16はそれぞれ、メインコンベヤ400,402の外側方に配設されている。回路部品供給装置14,16の構成は同じであり、供給する回路部品の種類も同じである。回路部品供給装置14を代表的に説明する。
【0045】
回路部品供給装置14は、図7に示すように、本体部としての回路部品供給台車52(以下、台車52と略称する)と、台車52に保持されてそれと共に回路部品供給装置14を構成する複数のフィーダ54とを備えている。図7において、フィーダ54は、想像線(二点鎖線)で示されている。台車52は、ベース60と、ハンドル61と、ベース60に支持されたフレーム62と、そのフレーム62に取り付けられたフレームプレート63と、フレーム62上に設けられたフィーダ保持装置64と、フレーム62に設けられた2つの係合部66(図7には一つのみ図示されている)とを主たる構成要素としている。
【0046】
2つの係合部66は、図8に示すように、前記基台10に設けられた2つの係合装置68に係合させられることにより、基台10と台車52とを機械的に合体させる。各係合装置68は、基台10と台車52とが並ぶ方向(図8において左右方向)に平行移動し、かつ、その移動方向に平行な軸を回転軸とする回転移動が可能な花弁型の係合突起70を備えている。上記平行移動は、係合装置68に内蔵された複動のエアシリンダによって行われる。また、この平行移動の過程で、係合突起70は、図示しないカム機構によって、その移動方向に平行な軸線まわりに一定角度(例えば、90度)回転させられるようになっている。
【0047】
基台10と台車52とが合体していない状態では、係合突起70は突出状態にあり、かつ、係合部66と軸方向に嵌合可能な回転位相にある。係合部66は丸穴部71とその丸穴部71から互いに逆向きに延びた一対の切欠72(それらは、水平方向に対峙する。図7には一方の切欠72のみ図示されている)とを有する開口を備えており、基台10と台車52とが合体のために接近させられると、係合突起70は係合部66の切欠72を通過する。その状態で、エアシリンダの一方の圧力室にエアが供給され、他方の圧力室からのエアの流出が許容されると、当初は係合突起70が正方向に回転させられつつ引っ込まされ、係合突起70が係合部66と軸方向に離脱不能に係合する。係合突起70は、回転を停止した後も一定距離引っ込まされ、それによって台車52が基台10に強く引き付けられる。エアの供給状態が逆転させられると、当初は係合突起70が回転することなく突出させられ、台車52が基台10から離間することが許容され、その後、係合突起70が突出させられつつ回転させられ、係合部66から軸方向に離脱可能な状態となる。
【0048】
基台10には、2個のガイドテーパスリーブ74が設けられている(図8には1個のみ図示されている)。ガイドテーパスリーブ74は、係合突起70と係合部66との係合を妨げない位置において係合部66に嵌合させられる。具体的には、丸穴部71と嵌合させられるのであるが、係合突起70は、ガイドテーパスリーブ74よりも図8において台車52側に位置しているので、係合突起70と係合部66との係合は妨げられない。2組のガイドテーパスリーブ74と丸穴部71との嵌合により、台車52の基台10に対する垂直面に平行な方向の位置決めが正確に行われる。
【0049】
図7に示すように、基台10と台車52とには、ガイド機構80が設けられている。ガイド機構80は、基台10に取り付けられる2つのガイド部材82と、台車52のベース60に取り付けられる2つのローラ84とにより構成されている(図7には、ガイド部材82およびローラ84はそれぞれ、1つずつ図示されいている)。なお、図7に示すガイド部材82と台車52との相対位置は、基台10と台車52とが合体させられた後の状態における位置が示されている。この状態では、ベース60にそれぞれ2つずつ設けられている固定車輪86と回動可能車輪88とが床から離れた状態となる。また、ローラ84もガイド部材82からわずかではあるが離間した状態となる。基台10と台車52とが合体していない状態では、各2つずつの固定車輪86と回動可能車輪88とが共に床に支持されており、台車52は容易に移動させることができる。
【0050】
合体のために基台10に台車52が接近させられると、ローラ84が、ガイド部材82に形成されている斜面90上を転がり上がり、その過程で固定車輪86が床から離間させられる。基台10と台車52とがさらに接近させられると、ガイド部材82に形成されたガイドレール92上をローラ84が転がる。ガイドレール92は、ローラ84との係合によって、基台10と台車52との水平方向(図7の紙面に直交する方向)の相対位置を、合体が容易に成され得る位置に調整する機能を果たす。このことにより、丸穴部71とガイドテーパスリーブ74との嵌合が容易に開始できるようにされているのである。
【0051】
基台10には、図示しない検出装置が設けられている。丸穴部71とガイドテーパスリーブ74とが嵌合し、当接部94が基台10に形成される図示しない突起に当接させられた状態で、上記図示しない検出装置により、台車52に設けられた合体検出用突起(図示省略)が検出されるようになっている。そして、検出装置により合体検出用突起が検出されると、係合装置68のエアシリンダが作動させられ、前述のように、係合突起70が係合部66に軸方向に離脱不能に係合し、台車52を基台10に向かって引き付けて固定する。
【0052】
図8に示すように、台車52は、係合部66において基台10に引き付けられ、係合部66の当接面96が係合装置68側の当接面97に当接するとともに、前記当接部94において基台10に形成される図示しない突起に当接させられることにより、台車52の合体方向の位置決めが正確に行われる。当接面97と上記図示しない突起の当接面とによって規定される平面(図示の例では垂直面)が合体面であり、その合体面に直角な方向が合体方向である。なお、係合装置68が係合突起70を基台10側に引き付ける際の引付力は、回動可能車輪88を床から、ローラ84をガイドレール92からそれぞれ離れさせるために必要な力よりも更に大きくされており、台車52と基台10との合体が強固になされる(例えば、各係合装置68毎に約250kgf ≒2450N程度の大きさとされる)。
【0053】
フィーダ54は、フィーダ保持装置64に設けられる複数のフィーダ保持ユニット100により、各々1つずつ保持される。本実施形態の台車52においては、フィーダ保持装置64の本体部材(後述のベースプレート106)によりフィーダ保持部材が構成され、フィーダ保持ユニット100によりフィーダ保持部が構成されているのである。本フィーダ保持装置64は、隣接する6つのフィーダ保持ユニット100からなるフィーダ保持ユニット群102を4つ備えている(図7には、1つのフィーダ保持ユニット群102のうちの1つのフィーダ保持ユニット100のみが図示されている)。したがって、本フィーダ保持装置64は、最大24個のフィーダ54を保持することができる。
【0054】
図7に示すように、フィーダ保持ユニット100は、ベースプレート106と、そのベースプレート106に支持された係合部材108およびガイドプレート110と、フィーダ54に圧縮空気を供給する空気供給部112と、フィーダ54に各種の電力を供給する電力供給部114とを有している。ベースプレート106とガイドプレート110とは、すべてのフィーダ保持ユニット100に共有され、係合部材108は、各フィーダ保持ユニット群102を構成する6つのフィーダ保持ユニット100に共有される。
【0055】
ベースプレート106には、基台10と台車52とが並ぶ方向に平行に延びる複数の係合溝(図示省略)が各フィーダ保持ユニット100に対応して設けられている。各フィーダ54は、その係合溝と係合部材108とに係合可能な係合突起122を備えている。各フィーダ54がフィーダ保持ユニット100に保持される際には、図7において、右から左へ平行移動させられて、最終的に図7に示す位置に保持される。フィーダ保持ユニット100に保持されたフィーダ54は、自身の係合突起122とベースプレート106の係合溝との係合により、図7の紙面と直交する方向の相対移動が禁止される。また、複数の支柱124によりベースプレート106に取り付けられたガイドプレート110によって、図7の紙面と平行な平面内における上下方向の移動はわずかな量に限定される。このことにより、フィーダ保持ユニット100への着脱の際の、係合突起122と係合部材108との係合・離脱は、滑らかに行われ得る。そして、図7に示す状態では、係合部材108と係合突起122との係合によって、フィーダ54がベースプレート106に対して垂直方向に移動することが禁じられる。
【0056】
フィーダ54には、ベースプレート106に設けられる係合溝125との係合により、フィーダ54自身をフレーム62に向かう向き(図7において左向き)に付勢するU字形の係合部材126が設けられている。この係合部材126は、レバー128が操作されなければ、図7に示すようにフィーダ54の外部に突出させられているが、レバー128が操作されている間は、フィーダ54の内部に収納される。係合部材126をフィーダ54内へ収納する機構は、図10を用いて後に説明する。フィーダ54がフィーダ保持ユニット100に保持される過程においては、係合部材126はフィーダ54内に格納されるように、レバー128が操作されるが、レバー128の操作を解除すれば、フィーダ54がフィーダ保持ユニット100に強固に保持されることになる。フィーダ54をフィーダ保持ユニット100から取り外すためには、レバー128を操作して、係合部材126をフィーダ54の内側に収納した後に、フィーダ54を図7において右方向に平行移動させればよい。
【0057】
また、台車52には、基台10側から各種の電力の供給を受けるための図示しない電力被供給部と、圧縮空気の供給を受けるための空気被供給部とが設けられている。
【0058】
図7に示すように、フィーダ54は、同一種類の回路部品を複数個収容する部品収容リール150を、2つまで装着できる。部品収容リール150には、回路部品を収容するテープ状収容容器152と、そのテープ状収容容器152内の回路部品が脱落しないようにテープ状収容容器152に接着されるカバーフィルム154とからなる部品収容テープ156が巻き付けられている。部品収容テープ156は、テープ状収容容器152が、幅方向の両側において長手方向に延びる被支持部と、それら一対の被支持部の間から下方へ等間隔に突出させられた多数の容器状の回路部品収容部とを有するエンボスタイプのテープである。テープ状収容容器152に接着されているカバーフィルム154は、部品吸着ノズル784により回路部品が吸着される位置(図8において部品吸着ノズル784が示されている位置である。この位置は部品供給位置であって、部品取出位置であり、以下、部品取出位置と称する。部品取出位置およびその近傍部が部品供給部である。)よりもわずかに部品収容リール150側(図7において右側)においてテープ状収容容器152から剥がされる。回路部品の供給を終えたテープ状収容容器152は、回路部品装着装置18側(図7において左側)に送られる。この送りのピッチは、テープ状収容容器152の長手方向における回路部品の保持ピッチと一致させられる。
【0059】
回路部品の供給を終えたテープ状収容容器152は、テープガイド160によりテープを切断する切断手段たる切断機162に導かれる。これらテープガイド160と切断機162とは、フレーム62に取り付けられている。切断機162は、テープ状収容容器152を切断し、切断されたテープ状収容容器152の切断片は、フレーム62の下部に取り付けられた切断片収容器164に収容される。なお、テープ状収容容器152から剥がされたカバーフィルム154の処理については後述する。テープガイド160と切断機162とは、図7において想像線(二点鎖線)により表されている。
【0060】
次に、フィーダ54の構成を説明する。
図9はフィーダ54の側面図である。フィーダ54は、同一種類の回路部品を複数個収容する部品収容リール150を、上述のように2つまで装着できる。フィーダ54は、制御装置1050(図24参照)からの供給命令に基づいて、1つまたは2つの部品収容リール150に収容されている1種類または2種類の回路部品を、1つずつ独立に供給できる。2つの部品収容リール150の回路部品を同時に供給することも可能である。ただし、回路部品装着装置18は、後述するように部品吸着ノズル784を複数有しているが、それら複数の部品吸着ノズル784は1つずつ回路部品の吸着を行い、複数が同時に回路部品を吸着することはなく、回路部品を同時に供給する要求は通常は発生しない。したがって、複数のフィーダ54が同時に供給命令を受け取ることもない。
【0061】
図10は、フィーダ54の一部を拡大して示す正面図である。なお、図10は、第1カバー192,第2カバー194,第3カバー196(図9参照)が取り外された状態を示している。フィーダ54は、2つまでの部品収容リール150に巻き付けられた部品収容テープ156に収容された回路部品を供給するために、側板198に取り付けられた2つの駆動装置200,201を備えている。
【0062】
一方の駆動装置200は、モータ202と、そのモータ202の回転軸に取り付けられる駆動ギヤ204と、その駆動ギヤ204と噛み合わされる駆動ギヤ204よりも歯数が多い被駆動ギヤ206と、その被駆動ギヤ206と一体的に形成される駆動プーリ208と、その駆動プーリ208の回転力を伝達する駆動ベルト210と、その駆動ベルト210により駆動される被駆動プーリ212と、その被駆動プーリ212と一体的に形成されるスプロケット214とを備えている。また、駆動プーリ208の回転を伝達する駆動ベルト216と、その駆動ベルト216により駆動される被駆動プーリ218と、その被駆動プーリ218と一体的に形成される駆動側のピンチローラ220と、ピンチローラ220の外周面に予め設定された接触圧で接触させられる遊動側のピンチローラ222とを含んでいる。つまり、モータ202の回転は、スプロケット214と、ピンチローラ220およびピンチローラ222とに伝達される。
【0063】
駆動ベルト210は、複数のガイドローラ224により、通過経路を規定されている。また、モータ202はパルスモータであるので、スプロケット214の回転角度は、モータ202に与えられるパルスの数によって制御可能である。なお、モータ202とスプロケット214との回転角度は、駆動ギヤ204と被駆動ギヤ206とのギヤ比と、駆動プーリ208と被駆動プーリ212との半径の比との積と同じ比率で異なる。テープ状収容容器152には、その長手方向に一定間隔で連なる係合穴が形成されており、スプロケット214の外周上に等間隔に形成される突起と係合させられる。その係合を確実にするために、テープ状収容容器152のスプロケット214からの浮上がりがカバー225によって防止されている。
【0064】
スプロケット214が回転すると、部品収容リール150が回転させられる際の摩擦抵抗やガイドローラ224の回転摩擦等に起因する張力が、部品収容テープ156に発生する。本フィーダ54においては、モータ202に与えるパルスの数を変更することにより、そのような外乱要因の大小に係わらず、容易に任意の送り量で部品収容テープ156を送ることができる。したがって、部品収容テープ156において回路部品が収容されているピッチが変わっても、容易に対処できる。ピンチローラ220と222とは、予め設定された接触圧で接触しており、図9に示すように、それらの間に部品収容テープ156から剥がされたカバーフィルム154が挟み込まれる。
【0065】
ピンチローラ220と222とは、部品収容テープ156がスプロケット214によって送られる際に、カバーフィルム154の既に剥がされている部分を部品収容リール150側に送ることによって、部品収容テープ156に接着されているカバーフィルム154を、順次剥がす機能を果たすのである。このカバーフィルム154の送り量は、スプロケット214による部品収容テープ156の送り量より大きくなるようにされている。そして、カバーフィルム154の部品収容テープ156からの剥離位置は、カバー225に形成されたカバーフィルム154の引出しスリットにより規定されているため、カバーフィルム154の送り量の過大分は、ピンチローラ220,222のカバーフィルム154に対するすべりにより吸収され、カバー225とピンチローラ220,222との間のカバーフィルム154は常に緊張状態に保たれる。
【0066】
他方の駆動装置201も同様に、モータ226,駆動ギヤ228,被駆動ギヤ230,駆動プーリ232,駆動ベルト234,236,被駆動プーリ238,ピンチローラ240,242,ガイドローラ244等により構成されている。なお、本駆動装置201にも、上述のスプロケット214および被駆動プーリ212と同様のものが、図10においてそれらに重なりあう位置に設けられている。
【0067】
ピンチローラ220,222と、ピンチローラ240,242とによってそれぞれ送られるカバーフィルム154は、図9に示すように、軸方向が図9において上下方向とされた状態で取り付けられるパイプ246内を通過して下方に落とされる。したがって、フィーダ54がフィーダ保持ユニット100に保持されている状態では、廃棄されるべきカバーフィルム154が、台車52のベース60上に溜められることとなる。また、パイプ246内におけるカバーフィルム154の通過を滑らかにするために、空気ノズル248が設けられており、モータ202とモータ226との少なくとも一方が回転させられる際に、圧縮空気がパイプ246内に上方から下方に向けて吹き込まれるようにされている。空気ノズル248への圧縮空気の供給は、ソレノイドバルブ250が開かれることによってなされる。
【0068】
フィーダ54には、図示しないいくつかの操作スイッチが設けられている。これらの操作スイッチには、モータ202とモータ226とをそれぞれ独立に正逆両方向に回転させるためのもの、回路部品の供給の際の各モータの回転速度を決定するためのもの、回路部品を1つ供給するごとの各モータの回転角度を決定するためのもの、駆動装置200および201をそれぞれ作動させるか否かを決定するためのもの等が含まれている。
【0069】
フィーダ54のレバー128は、図10に示すように、付勢部材たるスプリング252により、支点254を中心に図10において左回りに回動する向きに付勢されている。この付勢力は、リンク機構256により係合部材126に伝達され、レバー128が操作されていない状態では、係合部材126がフィーダ54の外部に突出させられる。係合部材126をフィーダ54の内部に収納させるには、レバー128を支点254を回転中心として、図10において右回りに回動させる。
【0070】
フィーダ54は、フィーダ保持ユニット100の空気供給部112と嵌合して、前述のソレノイドバルブ250に圧縮空気を供給するための空気被供給部272を備えている。さらに、電力供給部114と電気的に接続されてモータ202等に電力を供給するための電力被供給部274も備えている。この電力は、基台10側から台車52に供給される。なお、台車52と基台10とが合体していない場合に、電力の供給を受けるための図示しない第2の電力被供給部が、台車52に設けられている。回路部品の装着作業に先立って行われる準備作業において、基台10と台車52とが合体されていない状態では、この第2の電力被供給部から供給される電力が使用される。
【0071】
回路部品装着装置18,20を説明する。
図1に示すように、回路部品装着装置18,20はいずれも、装着ヘッド650,652と、X軸スライド654,656およびY軸スライド658,660を備えて装着ヘッド650,652を水平面内の任意の位置へ移動させるXYロボット662,664とを有している。これら装着ヘッド650,652の構成は同じであり、XYロボット662,664の構成は同じであり、回路部品装着装置18の装着ヘッド650およびXYロボット662を代表的に説明する。
【0072】
前記基台10上の基板搬送方向(X軸方向)に隔たった2箇所にはそれぞれ、図2および図3に示すように、案内部材たる直線状のガイドレール666がY軸方向に平行に設けられるとともに、Y軸スライド658が移動可能に嵌合されている。Y軸スライド658は前記フィーダ54が取り付けられる台車52のX軸方向の寸法より長く、長手方向の両端部にそれぞれ被案内部材たる2個ずつのガイドブロック668(図2,図3参照)が固定されるとともに、ガイドレール666に移動可能に嵌合されている。ガイドレール666およびガイドブロック668が案内装置を構成している。
【0073】
Y軸スライド658には、図2および図3に示すように、一対のガイドレール666に嵌合された部分の上側の部分にそれぞれナット670がY軸方向に平行に固定されるとともに、基台10にY軸方向に平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられたねじ軸672に螺合されている。これらナット670およびねじ軸672はボールねじを構成している。基台10のX軸方向に隔たった2箇所にはそれぞれ、2本ずつのねじ軸672が上下に設けられており、Y軸スライド658は、X軸方向の一端部と他端部とにおいて上下の位置が異なるねじ軸672に螺合されている。なお、Y軸スライド658には、自身に固定のナット670が螺合されるのではないねじ軸672との干渉を回避するために貫通孔(図示省略)が設けられている。
【0074】
4本のねじ軸672はそれぞれ、基台10上に設けられた駆動源たるY軸サーボモータ674により回転させられる。Y軸サーボモータ674は交流サーボモータであり、Y軸スライド658を駆動する2個のY軸サーボモータ674は駆動回路を共通にして同期して回転させられる。そのため、Y軸スライド658は長手形状を有するが、Y軸スライド658や、Y軸スライド658に搭載されているX軸スライド654,装着ヘッド650等の慣性に基づくこじりや振動を生ずることなく、高速で移動させることができる。一対のガイドレール666は、回路部品装着装置18,20の各Y軸スライド658,660に共通であるが、Y軸スライド658,660は個別に駆動され、干渉することはない。
【0075】
Y軸スライド658の下面には、図1および図3に示すように、案内部材たる直線状の2本のガイドレール676がX軸方向に平行に固定されるとともに、X軸スライド654に固定された被案内部材たるガイドブロック680が移動可能に嵌合されている。これらガイドレール676およびガイドブロック680が案内装置を構成している。X軸スライド654の上面には、図3に示すようにブラケット682によってナット684が固定されるとともに、Y軸スライド658にX軸方向に平行に配設され、回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたねじ軸686に螺合されており、ねじ軸686が駆動源たるX軸サーボモータ688(図2参照)によって回転させられることにより、X軸スライド654がガイドレール676により案内されてX軸方向に移動させられる。これらナット684およびねじ軸686はボールねじを構成している。なお、符号690,692(図1および図2参照)はフレキシブル配線・配管等保護具であり、保護具690は、基台10とY軸スライド658との間に設けられた信号伝達線,給電線,エア供給ホース,負圧供給ホース等を保護し、保護具692は、Y軸スライド658とX軸スライド654との間に設けられた信号伝達線等を保護する。なお、保護具690は図1のみに図示され、保護具692は図2のみに図示されている。
【0076】
装着ヘッド650はX軸スライド654に搭載されている。X軸スライド654は、図11に示すように、前記ガイドブロック680が固定されてY軸スライド658により吊下げ状態で支持された被支持部700と、被支持部700のX軸方向の一端部から下方へ垂下させられた連結部702とを有する。連結部702の下端部には、図11および図13に示すように、被支持部700のX軸方向の他端部側へ水平に突出させられた取付部704が設けられるとともに、取付部704のY軸方向の中央部は、連結部702とは反対側へ水平に突出させられて支持部706とされている。
【0077】
支持部706は、図11に示すように、回転軸708の下端部を軸受710を介して回転可能に支持しており、回転軸708の上端部は、被支持部700により回転可能に支持されている。被支持部700には固定カム712が固定されている。固定カム712には、嵌合穴713が回転軸708と同心にかつ固定カム712を貫通して形成されるとともに、軸受714を介して駆動歯車716の被支持部718が回転可能に嵌合されている。被支持部718の固定カム712から突出した上端部には被駆動プーリ722が同心に固定され、一体的に回転するようにされるとともに、これら駆動歯車716および被駆動プーリ722は、軸受720,721を介して回転軸708を回転可能に支持している。回転軸708の上端部は、固定カム712,駆動歯車716,被駆動プーリ722を介して被支持部700に、水平な搬送平面に対する垂線と平行な軸線(垂直線である)まわりに回転可能に設けられ、駆動歯車716および被駆動プーリ722は回転軸708と同心に設けられているのである。
【0078】
上記被駆動プーリ722には、図14に示すように、駆動源たる方位補正変更用サーボモータ724の回転が駆動プーリ726および巻きかけ部材たるタイミングベルト728によって伝達され、駆動歯車716が正逆両方向に任意の角度回転させられる。被駆動プーリ722には、図11に示すように、板状の被検出体730が半径方向外向きに固定されており、この被検出体730をX軸スライド654に固定された駆動歯車原位置センサ732(図14参照)が検出することにより、駆動歯車716の原位置が検出される。駆動歯車716の原位置は電源投入時に検出され、それに基づいて駆動歯車716の回転位置が演算される。
【0079】
回転軸708の上端部には、被駆動回転体たる被駆動プーリ740が同心に固定されている。被駆動プーリ740には、図14に示すように、駆動源たる旋回用サーボモータ742の回転が駆動プーリ744および巻きかけ部材たるタイミングベルト746により伝達され、回転軸708は旋回用サーボモータ742により正逆両方向に任意の角度回転させられる。被駆動プーリ740には、図11に示すように、板状の被検出体748が半径方向外向きに固定されており、この被検出体748がX軸スライド654に固定された回転軸原位置センサ750(図14参照)によって検出されることにより、回転軸708の原位置がわかる。電源投入時に回転軸708の原位置が検出され、それに基づいて回転軸708の回転位置が演算される。
【0080】
回転軸708の駆動歯車716により支持された部分の下側には、部品吸着軸保持部材760が同心に固定され、回転軸708と共に間欠回転体762を構成している。部品吸着軸保持部材760は概して円筒状を成し、その周壁の回転軸線を中心とする一円周上には、回転軸線に平行な方向に貫通する保持穴764が20個、等角度間隔に形成されている。各保持穴764にはそれぞれ、部品吸着軸766を構成する軸部たる軸部材768が軸受770および保持部材772を介して回転可能かつ軸方向に移動可能に嵌合されており、間欠回転体762の回転時に20個の部品吸着軸766が間欠回転体762の回転軸線を中心として旋回させられる。
【0081】
保持穴764の直径は軸部材768の直径より大きく、図12に示すように、軸部材768は2個のシール部材774,776により気密が保持されて保持穴764に嵌合され、保持穴764内に円環状の通路780が形成されている。上記保持部材772は、保持穴764の下側開口部に嵌合されるとともに、図示しない固定手段たるボルトによって部品吸着軸保持部材760に固定されており、一方のシール部材776は保持部材772により保持されている。軸受770および保持部材772は部品吸着軸保持部材760に相対移動不能に取り付けられて間欠回転体762の一部を構成しており、保持穴764の軸受770が取り付けられた部分および保持部材772内に設けられて軸部材768が嵌合される穴が、軸部材768が回転可能かつ軸方向に移動可能に嵌合される保持穴を構成している。
【0082】
部品吸着軸766の軸部材768の下端部は部品吸着軸保持部材760から下方へ突出させられており、ノズル嵌合穴782が同心に形成されるとともに、部品吸着ノズル784が軸方向に相対移動可能に嵌合されている。部品吸着ノズル784は、吸着管保持体786と、吸着管保持体786により保持された吸着管788とを有し、付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング790によりノズル嵌合穴782から突出する向きに付勢されている。部品吸着ノズル784のノズル嵌合穴782からの抜出しおよび軸部材768に対する回転は、吸着管保持体786に嵌合された係合部材たるピン792が、ノズル嵌合穴782の周壁に形成された係合凹部たる切欠794に係合することにより防止されている。796は、吸着管保持体786に設けられた反射板である。ここでは説明を容易にするために、20個の部品吸着ノズル784はいずれも同じ種類のものであり、吸着管788の径は同じであるとする。部品吸着ノズル784は、回路部品の種類に適したものが選択されて軸部材768に取り付けられるが、部品吸着ノズル784が吸着し得る回路部品は1種類に限らず、大きさが異なる複数種類の回路部品を吸着することが可能である。
【0083】
軸部材768の上端部は、部品吸着軸保持部材760から上方へ突出させられるとともに、突出端部には被駆動歯車800およびカムフォロワ保持体802が同心に固定されている。被駆動歯車800は、前記駆動歯車716より径が小さく、駆動歯車716に噛み合わされており、駆動歯車716が回転させられることにより、駆動歯車716に噛み合わされた全部の被駆動歯車800が一斉に回転させられ、20個の部品吸着軸766が一斉に同角度、同方向に回転させられる。
【0084】
カムフォロワ保持体802は、内部に球状のカムフォロワ804をあらゆる方向に回転可能かつ抜出し不能に保持しており、カムフォロワ804の一部はカムフォロワ保持体802から上方へ突出させられている。部品吸着軸766は、前記通路780内に配設された付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング806により上方へ付勢され、カムフォロワ804が前記固定カム712のカム面808に当接させられている。圧縮コイルスプリング806の一端部は、軸部材768に固定のばね受け810により受けられ、他端部はリテーナにより保持されるとともに、前記保持部材772に取り付けられた軸受812により、保持部材772に対して回転可能に支持されている。そのため、部品吸着軸766が自身の軸線のまわりに回転させられるとき、圧縮コイルスプリング806が共に回転し、ねじりが生ずることがない。部品吸着軸766の軸部材768は軸受812を貫通させられ、軸受812に対して軸方向に移動可能かつ回転可能である。
【0085】
固定カム712は、図11および図12に示すように、回転軸708と同心の円筒状のカム面構成部814を有し、カム面構成部814の下面が前記カム面808とされている。カム面808は、部品吸着軸766の旋回軌跡の上方に設けられ、図11および図15に示すように、一部の高さが変化させられている。そのため、間欠回転体762が回転させられるとき、カムフォロワ804がカム面808に沿って転がりつつ移動させられ、20個の部品吸着軸766は回転軸708の軸線のまわりに旋回させられつつ昇降させられる。
【0086】
間欠回転体762が回転させられ、部品吸着軸766が旋回しつつ昇降するとき、20個の部品吸着軸766の各軸部材768の上端部に固定された前記被駆動歯車800はそれぞれ、駆動歯車716とかみ合った状態を保って昇降させられる。駆動歯車716は被駆動歯車800より幅が広く、すなわち間欠回転体762の回転軸線に平行な方向であって、部品吸着軸766の軸方向に平行な方向の寸法が長く、部品吸着軸766が昇降させられても、被駆動歯車800は駆動歯車716に噛み合った状態に保たれる。
【0087】
また、X軸スライド654の取付部704には、間欠回転体762の回転軸線を中心とする部分円筒面に沿って切欠816(図11および図13参照)が形成され、部品吸着軸766およびそれに保持された回路部品との干渉が回避されるようになっている。
【0088】
カム面808は、最も低い位置から正方向および逆方向に向かうに従って高くなり、いずれの方向においても90度離れた位置において最も高くなるように形成されている。20個の部品吸着軸766は、回転軸708が部品吸着軸766の配設角度間隔に等しい角度、間欠回転させられることにより、20個の停止位置に停止させられる。これら20個の停止位置のうち、カム面808の最も低い部分に対応する位置が部品吸着装着位置(部品受取装着位置,部品吸着解放位置とも称し得る)とされ、部品吸着装着位置から90度離れた位置であって、カム面808の最も高い部分に対応する位置が撮像位置とされている。カム面808は、部品吸着装着位置および撮像位置の各前後においては部品吸着軸766が水平に移動するように形成されている。部品吸着装置位置および撮像位置の設定を図16に概略的に示す。図中、丸は部品吸着ノズル784の反射板796を表す。
【0089】
X軸スライド654の撮像位置に対応する位置には、回路部品撮像装置820が設けられている。回路部品撮像装置820は、図13および図15に示すように、X軸スライド654の前記取付部704のY軸方向の一端部にブラケット824および826によって取り付けられている。ブラケット824は取付部704にねじ部材828および長穴830によってX軸方向の位置調節可能に固定され、ブラケット826はブラケット824に、ねじ部材832および長穴834によってY軸方向の位置調節可能に固定されている。
【0090】
回路部品撮像装置820は、照明装置836,反射装置838およびCCDカメラ840を備えている。照明装置836および反射装置838は、図15に示すように、撮像位置に停止させられた部品吸着軸766および部品吸着軸766に保持された回路部品842の下側において、撮像位置に位置する部品吸着軸766の旋回軌跡に対する接線および間欠回転体762の回転軸線に対して直角に延び、かつ回路部品842と対向する状態で設けられている。反射装置838は、例えばプリズムあるいは複数のミラーを有し、像形成光の方向を変換してCCDカメラ840に入光させる。照明装置836は、反射装置838の両側にそれぞれ設けられた照明部848を有し、部品吸着ノズル784の反射板796に向かって光を照射する。回路部品撮像装置820の水平方向の位置は、ブラケット824,826の取付位置の調節により調節し得る。また、照明装置836は、操作部材850を操作することにより取り外すことができる。
【0091】
このように撮像位置は部品吸着装着位置より高くされ、固定カム712およびカムフォロワ804によって部品吸着軸766が上昇させられることによって形成された隙間に回路部品撮像装置820が配設されており、回路部品撮像装置820と部品吸着ノズル784およびそれに保持された回路部品814との干渉、ならびに回路部品撮像装置820と回路部品供給装置14およびプリント基板408との干渉を回避しつつ、部品吸着および装着のための部品吸着ノズル784の昇降距離を小さくすることができる。
部品吸着装着位置と撮像位置とにおける部品吸着軸766の高さが同じであれば、回路部品撮像装置820と回路部品供給装置14およびプリント基板408との干渉を回避しなければならないことは勿論、回路部品撮像装置820と部品吸着軸766およびそれに保持された回路部品814との干渉を回避しなければならず、部品吸着装着位置における部品吸着軸766の位置が高くなって部品吸着および装着のための昇降距離が長くなるのに対し、固定カム712およびカムフォロワ804によって部品吸着軸766を上昇させれば、それによって回路部品撮像装置820との干渉を回避することができ、部品吸着装着位置における部品吸着軸766の高さを低くすることができ、昇降距離を短くすることができるのである。
【0092】
X軸スライド654にはまた、図11に示すように、プリント基板408に設けられた基準マークを撮像する基準マーク撮像装置854が搭載されている。基準マーク撮像装置854は、X軸スライド654の連結部702のY軸方向において回路部品撮像装置820が取り付けられた部分とは反対側の下部に下向きに取り付けられている。
【0093】
前記部品吸着ノズル784は負圧により回路部品842を吸着するものであり、部品吸着軸保持部材760の外面には、20個の部品吸着軸766の各々について圧力切換弁860が等角度間隔に固定されている(図15には2個のみ代表的に図示されている)。部品吸着軸766内には、図12に示すように軸方向に延び、ノズル嵌合穴782に連通する通路862が形成され、通路862は保持穴764と部品吸着軸766との間に形成された前記通路780,部品吸着軸保持部材760内に形成された図示しない通路により圧力切換弁860に接続されている。
【0094】
負圧は、図11に示すように、前記X軸スライド654の取付部704および支持部706内に形成された通路866,円環状通路868,回転軸708内に形成された通路870および図示しないホース等により12個の圧力切換弁860の各々に供給される。通路866は、X軸スライド654に継手部材により取り付けられた図示しないホース等を経て真空装置に接続されている。通路870は円環状通路868により、回転軸708が回転しても常時通路866に連通した状態に保たれる。
【0095】
圧力切換弁860は、図12に示すように、ハウジング872内に上下方向に直線移動可能(昇降可能)に配設された切換部材874を備えており、部品吸着ノズル784内の圧力を負圧と大気圧以上の圧力とに切り換える。切換部材874は下方への移動により負圧供給位置へ移動させられ、圧力切換弁860が部品吸着ノズル784内の圧力を大気圧以上の圧力から負圧に切り換え、部品吸着ノズル784に回路部品842を吸着させる。圧力切換弁860のこの切換状態を負圧供給状態と称する。切換部材874はまた、上方への移動により負圧解除位置へ移動させられ、圧力切換弁860が部品吸着ノズル784内の圧力を負圧から大気圧以上の圧力に切り換え、部品吸着ノズル784に回路部品842を解放させる。圧力切換弁860のこの切換状態を負圧解除状態と称する。切換部材874の移動方向(軸方向)の両端部にはそれぞれ大径のストッパ部876,878が設けられており、負圧供給位置および負圧解除位置で切換部材874の移動を阻止する。切換部材874はまた、負圧供給位置および負圧解除位置へ移動させられた状態では、各位置に保たれるように構成されている。
【0096】
X軸スライド654の部品吸着装着位置の近傍部には、図17ないし図19に示すように、部品吸着軸766を昇降させる個別昇降装置880および切換弁制御装置882の機構部が設けられている。
X軸スライド654の部品吸着装着位置に対応する部分には、図17および図19に示すように、駆動源たるリニアモータ886が固定されている。リニアモータ886の可動子888は、リニアモータ886のハウジングから下方へ垂直に延び出させられるとともに、移動部材890が固定されている。
【0097】
移動部材890には、図20および図22に示すように、移動部材890を、部品吸着装着位置に停止させられた部品吸着軸766の旋回軌跡に対する接線と平行な方向に貫通する切欠891が形成されるとともに、昇降駆動部材892が部品吸着軸766の旋回軌跡(図22に一点鎖線で示す)から側方へ外れた位置において、軸894により垂直軸線まわりに回動可能に取り付けられている。昇降駆動部材892の軸894から固定カム712側へ突出させられた端部には、図18に示すように、薄板状の昇降駆動部896が設けられており、前記固定カム712の部品吸着装着位置に対応する部分に設けられた切欠898(図18および図21参照)に昇降可能に嵌合されている。切欠898は、昇降駆動部896が隙間なく、かつ嵌合,離脱可能に嵌合される幅(固定カム712の周方向の寸法)と、昇降駆動部896の厚さより僅かに大きく、カムフォロワ804が嵌入しても通過可能な深さ(固定カム712の中心線に平行な方向の寸法)とを有する。
【0098】
昇降駆動部材892は、リニアモータ886により移動部材890が昇降させられることにより昇降させられ、移動部材890が上昇端位置へ移動させられ、昇降駆動部896が切欠898に昇降可能に嵌合されて、その下面が固定カム712のカム面808と連続する上昇位置と、移動部材890が下降させられ、昇降駆動部896が切欠898から外れて、下面がカム面808より下方に位置する下降位置との間で昇降させられる。なお、図示は省略するが、昇降駆動部896の上面の部品吸着軸旋回方向に隔たった両縁部は斜めに切り欠かれ、昇降駆動部896の切欠898への嵌合を案内する案内部が設けられている。
【0099】
昇降駆動部材892の昇降駆動部896が設けられた側とは反対側の端部の下面には、図20に示すように、昇降駆動部材892の長手方向に延び、昇降駆動部材892の回動軸線と直交する位置決め凹部たるノッチ900が形成されている。前記移動部材890には、ボールスプリングと称される位置決め具902が取り付けられている。位置決め具902は、移動部材890に螺合されたケーシング906内に位置決め部材たるボール908が移動可能かつ抜出し不能に収容されるとともに、ケーシング906内に収容された付勢手段の一種である弾性部材としてのスプリングにより、ケーシング906から突出する向きに付勢されている。
【0100】
移動部材890にはまた、図21および図22に示すように、ブラケット912が固定されるとともに、位置調節可能なストッパ部材たるアジャストボルト914が螺合されている。アジャストボルト914は、昇降駆動部材892の昇降駆動部896が設けられた側とは反対の端部側であって、図22に矢印で示す部品吸着軸766の旋回方向に対して昇降駆動部材892より下流側に設けられている。このアジャストボルト914は、昇降駆動部材892の回動軸線に直角で、部品吸着装着位置における部品吸着軸766の旋回軌跡に対する接線に平行な向きに螺合され、昇降駆動部材892の誤作動により下降位置にあって部品吸着軸766により回動させられる際の回動方向とは逆の方向への回動限度を規定する。
【0101】
アジャストボルト914の先端の位置は、昇降駆動部材892がアジャストボルト914に当接した状態でボール908がノッチ900に嵌入するとともに、ノッチ900のアジャストボルト914側の傾斜した側面に係合し、他方の側面から離れて、上記側面の斜面の作用により昇降駆動部材896をアジャストボルト914に押し付け、昇降駆動部896を、固定カム712に形成された切欠898に嵌合可能な作用位置(図22に実線で示す位置)に精度良く位置決めするように調節される。ノッチ900および位置決め具902が付勢手段を構成するとともに、アジャストボルト914と共にクリップストップ装置の一種である位置決め装置を構成している。
【0102】
X軸スライド654には、昇降駆動部材892が図22に二点鎖線で示すように退避位置へ回動したことを検知する移動検知装置920(図24参照)が設けられている。移動検知装置920は発光部および受光部を有する透過型の光電センサにより構成されており、昇降駆動部材892の昇降駆動部896によって受光部の受光が妨げられることにより、昇降駆動部材892が退避位置へ回動したことが検出される。移動検知装置920は、透過型の光電センサに限らず、反射型の光電センサや、近接スイッチ,リミットスイッチ等により構成してもよい。
【0103】
前記移動部材890には、図19ないし図21に示すように、主エアシリンダ930が上下方向の位置調節可能に取り付けられている。主エアシリンダ930は、移動部材890に螺合されたアジャストボルト932に当接して移動部材890に対する上下方向の位置を決められ、その状態でシリンダチューブ934(図23参照)と一体的に設けられた被取付部936(図21参照)の長穴938を通ってボルト940が移動部材890に螺合されることにより、移動部材890に固定されている。
【0104】
主エアシリンダ930は、流体圧シリンダの一種であるエアシリンダにより構成されている。主エアシリンダ930は複動シリンダであり、図23に示すように、ピストン944はシリンダチューブ934に気密にかつ軸方向に移動可能に嵌合され、ピストンロッド946はシリンダチューブ934から下方へ突出させられている。これらピストン944およびピストンロッド946内には、軸方向に貫通する段付状の貫通穴948が形成されており、大径穴部950には作用部材952の嵌合部954が軸方向に移動可能に嵌合されている。
【0105】
嵌合部954に突設された軸部956は小径穴部958を通ってピストンロッド946から下方へ突出させられるとともに、大形の作用部960が設けられている。作用部材952は、大径穴部950内に配設された付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング962により下方へ、すなわちピストンロッド946から突出する向きに付勢されている。圧縮コイルスプリング962の付勢による作用部材952の下方への移動限度は、嵌合部954が大径穴部950の底面に係合することにより規定される。また、圧縮コイルスプリング962の一端部は、大径穴部950の開口部に螺合されたプラグ964により受けられている。主エアシリンダ930は、部品吸着装着位置に停止させられた部品吸着軸766について設けられた圧力切換弁860の切換部材874の真上に位置する位置に設けられており、作用部材952は切換部材874の真上に位置することとなる。
【0106】
X軸スライド654の部品吸着装着位置の近傍部には、図17ないし図19に示すように、ブラケット970が下方へ延び出す向きに固定されている。ブラケット970の垂直な側面には、案内部材たる直線状のガイドレール972が上下方向に設けられるとともに、流体圧シリンダの一種である主エアシリンダ974のシリンダチューブ976が被案内部材たるガイドブロック978において移動可能に嵌合されている。
【0107】
主エアシリンダ974は複動シリンダであり、図19に示すように、シリンダチューブ976内にピストン980が気密を保持されて移動可能に嵌合されている。ピストン980に突設されたピストンロッド982はシリンダチューブ976から下方へ突出させられるとともに、突出端部に別の流体圧シリンダたる補助エアシリンダ984が取り付けられている。ピストンロッド982の下端部には、雄ねじ部986が形成されて補助エアシリンダ984のシリンダチューブ988に螺合されており、雄ねじ部986の螺合量の調節により、補助エアシリンダ984の主エアシリンダ974に対する上下方向の位置を調節することができる。
【0108】
補助エアシリンダ982は複動シリンダであり、シリンダチューブ988は被案内部材たるガイドブロック990において前記ガイドレール972に移動可能に嵌合されている。補助エアシリンダ984のシリンダチューブ988内にはピストン992が気密を保持されて移動可能に嵌合されており、ピストン992と一体的に設けられたピストンロッド994はシリンダチューブ988から下方へ突出させられるとともに、突出端部に設けられた雄ねじ部996には支持部材998が螺合されている。支持部材998は、被案内部材たるガイドブロック1000においてガイドレール972に移動可能に嵌合されており、雄ねじ部996の螺合量の調節により、支持部材998の補助エアシリンダ984に対する上下方向の位置を調節することができる。
【0109】
ガイドレール972の支持部材998が嵌合された部分より下側の部分には、作用部材1002が被案内部材たるガイドブロック1004において移動可能に嵌合されている。ガイドレール972は、主エアシリンダ974,補助エアシリンダ982,支持部材998および作用部材1002に共通のガイドレールであり、ガイドブロック978,990,1000,1004の各々と共に案内装置を構成している。作用部材1002と支持部材998との間には付勢手段の一種である弾性部材としての引張コイルスプリング1006が設けられ、作用部材1002は支持部材998に接近する向きに付勢されている。支持部材998の下面には、弾性材製(例えば、ゴム製)の緩衝部材1008が固定されるとともに、作用部材1002に形成された有底の嵌合穴1010に軸方向に相対移動可能に嵌合されており、引張コイルスプリング1006の付勢力に基づく作用部材1002の移動限度は、緩衝部材1008が嵌合穴1010の底面に当接することにより規定されている。緩衝部材1008は、作用部材1002が引張コイルスプリング1006の付勢力により移動させられ、その移動端位置において停止する際の衝撃を緩和する。
【0110】
作用部材1002は、図17に示すように、ガイドレール972に嵌合された部分から間欠回転体762側へ水平に突出させられた後、部品吸着装着位置に停止させられた部品吸着軸766について設けられた圧力切換弁860の切換部材874の下方へ延び出させられている。作用部材1002はほぼL字形を成すのである。作用部材1002の切換部材874の真下に位置する部分には、当接部材1014が螺合されて作用部材1002の作用部を構成している。当接部材1014の上部には、直径方向に貫通する溝1016が形成されている。
【0111】
作用部材1002は、図18および図19に示すように、継手部材1018および図示しないエア供給ホース等を介してエア供給源(図示省略)に接続されている。エア供給源から供給されたエア(圧縮空気)は、作用部材1002内に形成された通路1020および当接部材1016内に形成された通路1022を通って上方へ噴出する。継手部材1018とエア供給源との途中には電磁開閉弁1024(図24参照)が設けられ、作用部材1002へのエアの供給を許容,遮断するようにされている。また、継手部材1018には可変絞り弁1026が設けられ、エア供給源から作用部材1002に供給されるエアの流量を絞るようにされている。
【0112】
前記ブラケット970には、図18および図19に示すように、リンク1030が軸1032により、部品吸着装着位置に停止させられた部品吸着軸766について設けられた圧力切換弁860の旋回軌跡に対する接線と平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられている。前記主エアシリンダ974のシリンダチューブ976の上部には、移動部材1034が一体的に設けられており、この移動部材1034に回転可能に取り付けられたローラ1036がリンク1030の一端部に形成された切欠1038(図18参照)に回転可能に嵌合されている。
【0113】
また、リンク1030の他端部に形成された切欠1040(図18参照)には、前記リニアモータ886により昇降させられる移動部材890に回転可能に取り付けられたローラ1042(図21参照)が回転可能に嵌合されている。したがって、移動部材890がリニアモータ886によって昇降させられれば、リンク1030が回動させられ、移動部材890と1034とが機械的に同期して互いに対称に昇降させられ、作用部材952,1002が互いに対称に圧力切換弁860の切換部材874に接近,離間させられる。
【0114】
本回路部品装着システム8を制御する制御装置1050は、図24に示すようにコンピュータ1052を主体として構成される。コンピュータ1052は、図示しないCPU,ROM,RAM,それらを接続するバス,入力インタフェースおよび出力インタフェース等を有する。コンピュータ1052には、基板到着確認センサ504,減速開始位置センサ620,基板到着確認センサ622,駆動歯車原位置センサ732,回転軸原位置センサ750,回路部品撮像装置820,基準マーク撮像装置854,移動検知装置920等が接続されている。コンピュータ1052にはまた、図示しない駆動回路を介して、係合装置68のエアシリンダを制御するエアシリンダ制御用電磁弁1058,モータ202,226,ロッドレスシリンダ436を制御するロッドレスシリンダ制御用電磁弁1060,基板搬送用モータ486,558,エアシリンダ634を制御するエアシリンダ制御用電磁弁1062,Y軸サーボモータ674,X軸サーボモータ688,方位補正変更用サーボモータ724,旋回用サーボモータ742,リニアモータ886,主エアシリンダ930,974および補助エアシリンダ984をそれぞれ制御する主エアシリンダ制御用電磁弁1064,1066,補助エアシリンダ制御用電磁弁1068および電磁開閉弁1024等が接続されている。リニアモータは直線作動するモータであり、フィードバック制御により部品吸着軸766の昇降時の位置決め制御および速度制御が精度良く行われる。ROMには、回路部品842の供給,吸着,装着,プリント基板408の搬入,搬出等に必要な種々のプログラムが格納されている。
【0115】
次に作動を説明する。
回路部品装着装置18,20は、メインコンベヤ400とメインコンベヤ402とのいずれか一方により位置決め支持されたプリント基板408に交互に回路部品842を装着する。1枚のプリント基板408について、本回路部品装着システム8において装着が予定された全部の回路部品842を共同して装着するのである。一方のメインコンベヤにおいて位置決め支持されたプリント基板408について回路部品842の装着が行われている間、他方のメインコンベヤにおいてはプリント基板408の搬出,搬入および位置決め支持が行われ、搬入されたプリント基板408は回路部品842の装着に備えてメインコンベヤ上で待機させられる。一方のメインコンベヤにおけるプリント基板408への回路部品842の装着終了後、他方のメインコンベヤにおいて待機させられているプリント基板408への回路部品842の装着が開始される。
【0116】
まず、プリント基板408の搬入,位置決め支持および搬出を説明する。なお、プリント基板408への装着は既に開始され、定常装着状態にあるとする。
プリント基板408は、本回路部品装着システム8の上流側に設けられたスクリーン印刷システム2から搬入コンベヤ404へ搬入される。この搬入は、搬入コンベヤ404が第1シフト位置に位置する状態で行われる。搬入コンベヤ404が第1シフト位置に位置させられれば、基板搬送用モータ486が起動されるとともに、スクリーン印刷システム2から搬入コンベヤ404へプリント基板408が供給される。搬入コンベヤ404が第1シフト位置に位置するか第2シフト位置に位置するかは、ロッドレスシリンダ436のピストンの移動端への移動を検出することによりわかる。搬入コンベヤ404へ搬入されたプリント基板408が基板到着確認センサ504により検出されれば、基板搬送用モータ486が止められ、プリント基板408は搬入コンベヤ404上で停止させられる。そして、搬入コンベヤ404がメインコンベヤ400にプリント基板408を搬入するのであれば、搬入コンベヤ404は第1シフト位置に位置させられたままとされる。
【0117】
なお、スクリーン印刷システム2からのプリント基板408の供給開始後、設定時間が経過しても基板到着確認センサ504がプリント基板408を検出しない場合には、何らかの異常が発生したのであり、回路部品842のプリント基板408への装着が中断されるとともに、異常の発生が報知される。装着の中断とは、現に行われている回路部品842のプリント基板408への装着およびプリント基板408の搬出の終了後、次のプリント基板408への回路部品842の装着を開始しないことである。
【0118】
メインコンベヤ400上のプリント基板408が搬出コンベヤ406へ搬出され(搬出については後に説明する)、メインコンベヤ400へのプリント基板408の搬入が可能であれば、搬入コンベヤ404はメインコンベヤ400にプリント基板408を搬入する。メインコンベヤ400へのプリント基板408への搬入が可能であるか否かは、例えば、基板検知装置である基板到着確認センサ622がプリント基板408を検出しているか否かによりわかる。メインコンベヤ400へのプリント基板408の搬入時には、基板到着確認センサ622の検出信号に基づいてプリント基板408がメインコンベヤ400に搬入されたか否かが判定され、搬入時以外のときは、基板到着確認センサ622がプリント基板408を検出しなければ、メインコンベヤ400上にプリント基板408がなく、メインコンベヤ400にプリント基板408を搬入し得ることがわかる。
【0119】
搬入時には、搬入コンベヤ404の基板搬送用モータ486およびメインコンベヤ400,402の基板搬送用モータ558が起動され、コンベヤベルト546等が移動させられてプリント基板408がメインコンベヤ400へ搬入される。このとき、メインコンベヤ400に設けられた基板停止装置624のストッパ部材630は作用位置へ移動させられている。プリント基板408が搬入され、減速開始位置センサ620によって検出されれば搬送速度が減速され、基板到着確認センサ622によって検出されれば、基板搬送用モータ558が止められる。このとき、プリント基板408はストッパ部材630に当接して移動を止められており、搬送速度の減速によりプリント基板408はストッパ部材630に衝撃少なく当接する。
なお、基板搬送用モータ558の起動後、設定時間が経過しても基板到着確認センサ622がプリント基板408を検出しない場合には、何らかの異常が発生したのであり、プリント基板408への回路部品842の装着が中断されるとともに、異常の発生が報知される。
【0120】
基板搬送用モータ558の停止後、昇降台598が上昇させられ、基板吸着具602がプリント基板408を吸着し、支持するとともに、突上部材580がプリント基板408をコンベヤベルト546から持ち上げて押さえ部570,572に押し付ける。このようにプリント基板408はメインコンベヤ400により位置決め支持された状態で回路部品842の装着に備えて待機させられる。そのため、メインコンベヤ402により位置決め支持されたプリント基板408への回路部品842の装着が終了すれば、最後に回路部品842を装着していた回路部品装着装置の退避(回路部品供給装置への移動)と並行して他方の回路部品装着装置が待機させられているプリント基板408上へ移動させられ、回路部品842の装着を開始する。プリント基板408の交替に要する時間が実質的に0となり、プリント基板408への回路部品842の装着が能率良く行われるのである。なお、回路部品842の装着については後に詳細に説明する。
【0121】
基板搬送用モータ558は2つのメインコンベヤ400,402に共通であり、その起動によりメインコンベヤ400,402の各コンベヤベルト546がいずれも移動させられるが、上記のように回路部品装着時にはプリント基板408はコンベヤベルト546から持ち上げられているため、コンベヤベルト546の移動により送られることはなく、プリント基板408の回路部品842の装着とプリント基板408の搬入および後述する搬出とを並行して行うことができる。
【0122】
回路部品842の装着が終了すれば、基板吸着具602が大気に解放され、プリント基板408の保持が解除される。次いで、昇降台598が下降させられ、プリント基板408がコンベヤベルト546上に載置された後、搬出コンベヤ406およびメインコンベヤ400,402の各基板搬送用モータ486,558が起動され、プリント基板408が搬出コンベヤ406へ搬出される。搬出コンベヤ406は、メインコンベヤ400からのプリント基板408の搬出時には第1シフト位置にシフトさせられている。また、ストッパ部材630が非作用位置へ移動させられている。
【0123】
プリント基板408が搬出コンベヤ406へ搬出され、基板到着確認センサ504により検出されれば、基板搬送用モータ486,558が止められ、プリント基板408は搬出コンベヤ406上において、下流側のリフローシステム4への引渡しに備えて待機させられる。直ちに引渡しが可能であれば、搬出コンベヤ406の基板搬送用モータ486は止められず、プリント基板408はそのままリフローシステム4に引き渡される。搬出時にも、基板搬送用モータ486,558の起動から設定時間が経過しても基板到着確認センサ504がプリント基板408を確認しなければ、異常の発生が報知されるとともに、装着が中断される。
【0124】
搬入コンベヤ404は、メインコンベヤ400にプリント基板408を引き渡した後、スクリーン印刷システム2から次のプリント基板408を受け取る。そして、コンベヤ支持台426の移動により第2シフト位置へシフトさせられ、メインコンベヤ402へのプリント基板408の搬入に備えて待機させられる。メインコンベヤ402でのプリント基板408への回路部品842の装着が終了し、プリント基板408が搬出された後、搬入コンベヤ404からメインコンベヤ402へプリント基板408が搬入される。
【0125】
搬出コンベヤ406は、メインコンベヤ400から搬出されたプリント基板408を下流側に設けられたリフローシステム4へ渡した後、コンベヤ支持台426の移動により第2シフト位置にシフトさせられてプリント基板408の搬出に備えて待機させられている。搬出コンベヤ406はプリント基板408を受け取った後、第1シフト位置へシフトさせられ、リフローシステム4へプリント基板408を引き渡す。
【0126】
搬入コンベヤ404からメインコンベヤ402へのプリント基板408の搬入後、プリント基板408はメインコンベヤ402において、メインコンベヤ400におけると同様にして位置決め支持され、回路部品842の装着に備えて待機させられる。メインコンベヤ400において位置決め支持されたプリント基板408への回路部品842の装着終了後、メインコンベヤ402において位置決め支持されたプリント基板408への回路部品824の装着が開始され、装着終了後、搬出コンベヤ406へ搬出される。
【0127】
プリント基板408の種類が変わり、メインコンベヤ400,402,搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406の搬送幅を変更する際には、各コンベヤ400〜406のいずれもがプリント基板408を支持していない状態で作業者がハンドル510を回転操作してチェーン470を移動させる。それにより各コンベヤ400〜406の可動フレーム442,526が一斉に同じ方向へ同じ距離移動させられ、搬送幅が同時に同じ大きさに変更される。搬入コンベヤ404,搬出コンベヤ406は第1,第2のいずれのシフト位置に位置していても同時に搬送幅を変更し得、搬送幅の変更時に搬入コンベヤ404,搬出コンベヤ406の各シフト位置は同じであることもあり、異なることもある。
【0128】
回路部品842のプリント基板408への装着を説明する。
回路部品842のプリント基板408への装着は、2個の回路部品装着装置18,20により交互に行われる。回路部品装着装置18,20がそれぞれ回路部品842を取り出す回路部品供給装置は決まっており、回路部品装着装置18は回路部品供給装置14から回路部品842を取り出し、回路部品装着装置20は回路部品供給装置16から回路部品842を取り出す。それぞれ同じ側に設けられた回路部品供給装置から回路部品842を取り出すのであり、2個の回路部品装着装置18,20の各Y軸スライド658,660が装着ヘッド650,652による回路部品842の取出し時および装着時に干渉することはない。
【0129】
回路部品842の装着開始に先立ってプリント基板408の基準マークが、基準マーク撮像装置854により撮像される。基準マークの撮像は、前述のようにプリント基板408がメインコンベヤに搬入されるとともに位置決め支持され、装着に備えて待機している間に行われる。撮像は、待機中のプリント基板408を支持しているメインコンベヤとY軸方向において同じ側に設けられた回路部品装着装置の基準マーク撮像装置854により行われる。一方のメインコンベヤにより位置決め支持されたプリント基板408への回路部品842の装着が行われている間に、他方のメインコンベヤにプリント基板408が搬入され、位置決め支持されれば、そのメインコンベヤと同じ側に設けられた回路部品装着装置は、自身が保持する全部の回路部品842のプリント基板408への装着終了後、回路部品供給装置へ回路部品842を受け取りに行く途中で基準マークを撮像する。1枚のプリント基板408について、予定された全部の回路部品842の装着が終了する前であっても、次に回路部品842が装着されるプリント基板408が搬入されれば、基準マークの撮像が行われるのである。プリント基板408には対角線上に2個の基準マークが設けられており、コンピュータ1052は、回路部品842の吸着,装着等の制御の間に、撮像データに基づいてプリント基板408上の複数の部品装着箇所の各々についてX軸,Y軸方向の位置誤差を演算してメモリに格納する。
【0130】
2個の装着ヘッド650,652のうち、装着ヘッド650による回路部品842の装着を代表的に説明する。
まず、装着ヘッド650は回路部品供給装置14へ移動させられ、予め設定された数の回路部品842を回路部品供給装置14から取り出す。ここでは装着ヘッド650の1回の回路部品842の装着数が20個であり、20個の部品吸着軸766の全部が回路部品842を吸着するものとする。また、説明を容易にするために、複数のフィーダ54はプリント基板408への回路部品842の装着順に並べられており、間欠回転体762の1ピッチずつの間欠回転により、20個の部品吸着ノズル784が間欠的に旋回させられるとともに、間欠回転体762の最短距離の移動により、順次回路部品842を吸着し、装着するものとする。
【0131】
そのため、回路部品842の取出し時には、間欠回転体762の間欠回転により、20個の部品吸着軸766が順次部品吸着装着位置に位置決めされるとともに、XYロボット662により、回路部品842を供給するフィーダ54の部品取出位置上へ移動させられる。なお、間欠回転体762が間欠回転させられるとき、駆動歯車716が同方向に同角速度で回転させられ、部品吸着軸766が回転させられないようにされる。
【0132】
部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ到達する前であって、カムフォロワ804が昇降駆動部材892の昇降駆動部896の下面に係合する状態になれば、リニアモータ886が起動され、移動部材890が下降させられるとともに昇降駆動部材892が下降させられ、部品吸着軸766が圧縮コイルスプリング806の付勢力に抗して下降させられる。部品吸着軸766の旋回と下降とが並行して行われるのである。部品吸着軸766は、部品吸着ノズル784が回路部品842に接触する前に部品吸着装着位置に到達し、停止しており、部品吸着ノズル784は正確に回路部品842に接触することができる。なお、部品吸着軸766が部品吸着装着位置において昇降駆動部材892により下降させられる場合にも、被駆動歯車800は駆動歯車716に噛み合った状態に保たれる。
【0133】
前記フィーダ54により保持された部品収容テープ156は、エンボスタイプの部品収容テープであり、部品収容テープ156に収容された回路部品842の上面(被吸着面)の上下方向(部品吸着軸766の移動方向に平行な方向)の位置は、回路部品842の高さに関係なく一定である。また、12個の部品吸着ノズル784は種類が同じであり、部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着ノズル784の吸着管788の下面(吸着面)の高さは一定である。そのため、部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着ノズル784の吸着管788の下面と、フィーダ54により供給され、部品取出位置に位置する回路部品842の上面との距離は、回路部品842の種類に関係なく一定であり、昇降駆動部材892の昇降距離は一定であって、吸着管788の下面と回路部品842の上面との距離より僅かに大きくされている。昇降駆動部材892は、吸着管788が回路部品842に接触した後、更に小距離下降させられ、回路部品842が確実に吸着されるようにされているのであり、余分な下降距離は部品吸着ノズル784の圧縮コイルスプリング790の圧縮により吸収される。また、リニアモータ886が速度制御されることにより、部品吸着軸766は、下降開始時に滑らかに加速して下降させられた後、滑らかに減速させられて回路部品842に衝撃少なく当接させられる。昇降駆動部材892は、吸着管788が回路部品842に接触した後、小距離下降させられるときも減速され続けながら下降する。リニアモータ886を駆動源として部品吸着軸766を昇降させれば、下降速度および昇降距離を自由に設定することができ、回路部品842をより短い時間で吸着し、また、装着することができる。
【0134】
図25のタイムチャートに、XYロボット662の作動時期(すなわち装着ヘッド650の移動時期)と、間欠回転体762の間欠回転時期と、部品吸着軸766の昇降時期との関係を示す。これら時期はそれぞれ、装着ヘッド650の移動速度,間欠回転体762の回転速度および部品吸着軸766の昇降速度で表されている。同図において山形を成す線のうち、時間の経過に従って頂点に向かう斜めの線は速度の増大を表し、頂点から離れる斜めの線は速度の減少を表す。保持方位補正変更とは、後述するように、部品吸着軸766により吸着された回路部品842の保持方位誤差の補正あるいは方位の予め設定された方位への変更であり、駆動歯車716が回転させられ、部品吸着軸766が回転させられることにより行われる。また、部品保持テープ送りは、フィーダ54における部品収容テープ156の送りであり、撮像は回路部品撮像装置820による回路部品842の撮像である。撮像時期は、速度ではなく、有無で表されている。
【0135】
移動部材890の下降と共に主エアシリンダ930が下降させられ、作用部材952が下降させられるとともに、リンク1030の回動により移動部材1034が上昇させられて作用部材1002が上昇させられる。部品吸着時および装着時には、図26に示すように、主エアシリンダ930,974および補助エアシリンダ984の駆動指令が出力され、主エアシリンダ制御用電磁弁1064,1066,補助エアシリンダ制御用電磁弁1068が切り換えられる。作用部材952,1002を作用位置側へ移動させるように作動するエアシリンダについてはON指令が出力され、作用部材952,1002を非作用位置側へ移動させるように作動するエアシリンダについてはOFF指令が出力される。それにより、回路部品842の吸着時には、図19に示すように、主エアシリンダ930のピストンロッド946がシリンダチューブ934から突出させられ、作用部材952がシリンダチューブ934から突出した作用位置に位置させられる。また、主エアシリンダ974のピストンロッド982はシリンダチューブ976から突出させられ、補助エアシリンダ984のピストンロッド994はシリンダチューブ988内へ引っ込まされ、作用部材1002が非作用位置に位置させられる。なお、以下、主エアシリンダ930,974および補助エアシリンダ984の各ピストンロッド946,982,994が突出状態あるいは引込状態にあることを、主エアシリンダ930,974および補助エアシリンダ984が突出状態あるいは引込状態にあると称する。
【0136】
移動部材890の下降に伴って、図27に示すように、作用部材952が圧力切換弁860の切換部材874に係合し、下方へ移動させる。この際、作用部材1002は上昇するが切換部材874に係合せず、切換部材874が負圧供給位置へ移動させられて圧力切換弁860が負圧供給状態に切り換えられ、部品吸着ノズル784に負圧が供給される。このとき切換部材874は、ストッパ部876がハウジング872に当接して停止している。移動部材890および1034は、昇降駆動部材892の下降に伴って互いに逆向きに移動させられ、切換部材874に互いに反対側から作用するが、機械的に同期して移動させられるため、誤作動,作動遅れ等によって2つの作用部材952,1002が同時に切換部材874に作用したり、作用時期が不適正になったりすることがない。回路部品842のプリント基板408への装着時も同じである。
【0137】
圧力切換弁860は、吸着管788が回路部品842に当接する直前に吸着管788の先端開口部に負圧が供給されるタイミングで切り換えられ、吸着管788が回路部品842に接触した後、極く短時間で回路部品842を吸着するのに十分な高さの負圧が得られ、迅速に回路部品842を吸着することができる。圧力切換弁860の切換タイミングは、下降開始時における主エアシリンダ930の移動部材890に対する上下方向の位置を調節することにより調節し得る。このように部品吸着ノズル784の下降と圧力切換弁860の切換えとは機械的に同期して行われるため、負圧の供給タイミングがずれることがなく、吸着ミスの発生が良好に回避される。回路部品842のプリント基板408への装着時も同じであり、負圧の解除タイミングがずれることがなく、装着ミスの発生が良好に回避される。
【0138】
移動部材890(昇降駆動部材892)は、前述のように、吸着管788が回路部品842に接触した後、更に小距離下降させられるが、このときには、切換部材874が負圧供給位置まで移動し、ストッパ部876がハウジング872に当接して停止しており、余分な下降距離は作用部材952が圧縮コイルスプリング962を圧縮して移動部材890に対して相対移動することにより許容される。
【0139】
回路部品842の吸着後、移動部材890が上昇させられ、昇降駆動部材892が上昇させられる。この際、部品吸着軸766は圧縮コイルスプリング806の付勢力により昇降駆動部材892に追従して上昇させられ、テープ状収容容器152から回路部品842を取り出す。移動部材890が上昇させられれば、主エアシリンダ930が上昇させられ、作用部材952が上昇させられて切換部材874から離間させられるが、切換部材874は負圧供給位置へ移動させられた状態に保たれ、回路部品842が部品吸着ノズル784により吸着された状態に保たれる。また、移動部材1034の下降により作用部材1002が下降させられる。
【0140】
移動部材890が上昇端位置へ到達して昇降駆動部896が固定カム712の切欠898に嵌合する前に間欠回転体762が回転を開始させられ、カムフォロワ804が昇降駆動部896の下面に沿って移動させられる。部品吸着軸766の旋回と上昇とが並行して行われるのである。部品吸着軸766の部品吸着および装着のための昇降と旋回とが並行して行われることにより、部品吸着装着位置に複数の部品吸着軸766が順次到達する時間ピッチを短くすることができ、回路部品842の装着能率を向上させることができる。移動部材890が上昇端位置へ到達し、昇降駆動部896が切欠898に嵌合した後、カムフォロワ804が固定カム712のカム面808に乗り移り、回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置から退避させられ、次に回路部品842を吸着する部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ迅速に移動させられる。
【0141】
次に回路部品842を吸着する部品吸着軸766は、装着ヘッド650がXYロボット662によってX軸方向へ移動させられることにより、回路部品842を供給するフィーダ54の部品取出位置上へ移動させられる。なお、同じフィーダ54から回路部品842が取り出されるのであれば、装着ヘッド650はX軸方向へは移動させられず、間欠回転体762が回転させられるのみである。フィーダ54においては、回路部品842の取出し後、部品収容テープ156が1ピッチ送られ、次に取り出される回路部品842が部品取出位置に位置決めされる。
【0142】
間欠回転体762が回転させられて部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられるとき、リニアモータ886あるいは制御装置1050の誤作動等により、カムフォロワ804が昇降駆動部896の下面に係合する前に昇降駆動部材892が既に下降していてカムフォロワ804より下方に位置することがあれば、被駆動歯車800や部品吸着軸766の軸部材768が昇降駆動部896に当接する。しかし、部品吸着軸766の旋回に伴って昇降駆動部材892に設定値以上の力が加えられれば、昇降駆動部材892は図22に二点鎖線で示す退避位置へ回動させられ、昇降駆動部材892や部品吸着軸766等の損傷が回避される。昇降駆動部材892の退避位置への回動は移動検知装置920により検知され、その検知信号に基づいて吸着作業が停止させられる。異常原因の解消後、吸着が開始される。昇降駆動部材892が作用位置へ戻されるとともに、昇降駆動部896が切欠898に嵌合され、部品吸着軸766のカムフォロワ804が昇降駆動部896の下面に係合させられて吸着が再開される。回路部品842のプリント基板408への装着時も同じである。
【0143】
なお、例えば、リニアモータ886や制御装置1050のリニアモータ886を制御する部分等の誤作動等と、旋回用サーボモータ742や制御装置1050の旋回用サーボモータ742を制御する部分等の誤作動等とが同時に生じ、本来、部品吸着軸766が部品吸着装着位置において停止すべきであるのに停止せず、かつ、部品吸着軸766の部品吸着装着位置の通過時に昇降駆動部材892が下降位置にあることがあっても、部品吸着軸766は旋回しつつ昇降駆動部材892を退避位置へ回動させ、また、カムフォロワ804は切欠898を乗り越えて損傷が回避される。
【0144】
回路部品842は部品吸着軸766によりフィーダ54から取り出された後、プリント基板408への装着前に回路部品撮像装置820により撮像される。部品吸着装着位置と撮像位置とは、図16に示すように5ピッチ(間欠回転体762における20個の部品吸着軸766の配設ピッチを1ピッチとする)離れており、回路部品842を吸着した部品吸着軸766は、間欠回転体762の間欠回転により、他の部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられるのと並行して撮像位置へ移動させられる。そして、回路部品842が回路部品撮像装置820により撮像され、X軸,Y軸方向の各保持位置誤差および保持方位誤差が演算される。撮像位置における回路部品842の撮像は、吸着する回路部品842の数等によっては、部品吸着装着位置における回路部品842の吸着と並行して行われ、また、装着と並行して行われることもあるが、撮像のみが行われることもある。それについては後に説明する。20個の部品吸着軸766は間欠回転体762に搭載されていて、間欠回転体762の間欠回転により、回路部品842を吸着していない部品吸着軸766あるいは回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられるのと並行して、回路部品842を吸着した部品吸着軸766が撮像位置へ移動させられるため、回路部品842の吸着と撮像とを並行して行い、装着と撮像とを並行して行うことが可能であり、撮像結果に基づく保持位置誤差および保持方位誤差の算出に必要な時間を確保しつつ回路部品842の装着能率を向上させることができる。
【0145】
20個の部品吸着軸766の全部が回路部品842を吸着したならば、装着ヘッド650はXYロボット662によりプリント基板408上へ移動させられ、回路部品842を装着する。回路部品842の装着は、X軸スライド654上においては部品吸着時と同じ位置で行われる。プリント基板408に回路部品842を装着する部品吸着軸766は、間欠回転体762の回転により部品吸着装着位置に位置決めされ、XYロボット662によって装着ヘッド650が移動させられることにより、プリント基板408の部品装着箇所上へ移動させられる。回路部品842の吸着と装着とが同じ位置で行われるため、吸着,装着時に部品吸着軸766を昇降させるための駆動源(リニアモータ886)が1つで済み、装置を安価に構成することができるとともに、XYロボット662作動時の慣性負荷が小さくて済み、装着ヘッド650を高速で移動させ得る。
【0146】
部品吸着軸766が間欠回転体762の回転により部品吸着装着位置に位置決めされるのと並行して、回路部品842は保持方位誤差が補正されるとともに、予めプログラムされた角度により設定される方位へ回転させられる。駆動歯車716を間欠回転体762に対して相対回転させ、部品吸着軸766を自身の軸線のまわりに回転させるのである。
【0147】
駆動歯車716は全部の部品吸着軸766に固定の各被駆動歯車800と噛み合わされており、保持方位誤差を補正し、予めプログラムされた角度により設定され方位へ回転させるべき部品吸着軸766以外の部品吸着軸766も回転させられる。そのため、2番目以降に回路部品842を装着する部品吸着軸766については、自身の保持方位誤差および設定された方位に加えて、先に回路部品842を装着した部品吸着軸766の回転角度および方向に基づいて回転角度および方向が設定される。また、XYロボット662の移動距離は、回路部品842の中心位置およびプリント基板408の部品装着箇所の各X軸,Y軸方向の位置誤差を解消すべく、補正される。回路部品842の中心位置のX軸,Y軸方向の位置誤差は、部品吸着軸766が電気部品842を吸着する際に生ずる中心位置誤差と、電気部品842の保持方位誤差の補正および方位の変更により生ずる中心位置の変化との和である。
【0148】
部品装着時にも部品吸着時と同様に、部品吸着軸766が部品吸着装着位置に到達する前であって、カムフォロワ804が昇降駆動部材892の昇降駆動部896の下面に係合した状態で移動部材890が下降させられ、部品吸着軸766が下降させられる。回路部品842をプリント基板408に載置するときには、部品吸着軸766は部品吸着装着位置に至って停止しており、正確に回路部品842をプリント基板408に装着することができる。
【0149】
移動部材890が下降させられれば、作用部材952が下降させられるとともに作用部材1002が上昇させられるが、回路部品842の装着時には、主エアシリンダ930は引込状態とされ、作用部材952が非作用位置に位置させられている。それに対し、作用部材1002は回路部品842の吸着時より高く、切換部材874に近い作用位置に位置させられていて、当接部材1014が圧力切換弁860の切換部材874に係合して上方へ移動させ、負圧解除位置へ移動させて圧力切換弁860を負圧解除状態に切り換える。このとき、切換部材874は、ストッパ部878がハウジング872に当接して停止する。
【0150】
作用部材1002は、後述するように、主エアシリンダ974が引込状態とされ、補助エアシリンダ984が突出状態とされることにより得られる作用位置と、主,補助エアシリンダ974,984が共に引込状態とされることにより得られる作用位置であって、主エアシリンダ974のみが引込状態とされることにより得られる作用位置より高い作用位置とに選択的に位置させられる。
【0151】
圧力切換弁860へのエアの供給,遮断を制御する電磁開閉弁1024は、当接部材1014が切換部材874に当接する前に開かれており、圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられれば、直ちに圧力切換弁860から部品吸着ノズル784に向かってエアの供給が開始され、回路部品842が迅速に解放される。
当接部材1014が切換部材874に当接するとき、圧力切換弁860と部品吸着ノズル784とを接続する通路780,862等内は負圧状態になっており、圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられて圧力切換弁860に供給されるエアが吸着管788の先端開口部に到達するまでに時間を要するが、回路部品842を迅速に解放するためには、この時間を短くすることが必要である。供給されるエアの流量が多ければ到達時間を短くすることができるが、回路部品842を吸着管788から離間させるには多過ぎて、回路部品842をプリント基板408上で移動させ、あるいは吹き飛ばしてしまう恐れがある。
そのため、当接部材1014に溝1016が設けられ、エアが漏らされて流量が減少するようにされている。圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられた後、エアが吸着管788の先端開口部に到達するまでの間も溝1016からエアが漏れるが、圧力切換弁860の切換直後は、圧力切換弁860と部品吸着ノズル784とを接続する通路780等内が負圧状態にあるため、溝1016からエアが漏れても、供給されるエアの多くが部品吸着ノズル784へ流れ、吸着管788の先端開口部に迅速にエアが供給される。吸着管788の先端開口部にエアが供給され、部品吸着ノズル784内の圧力が大気圧に近くなり、あるいは大気圧以上まで増大すれば、圧力切換弁860と部品吸着ノズル784とを接続する通路780等内の圧力が増大するため、溝1016からのエアの漏れ量が増える一方、部品吸着ノズル784へ流れるエアの流量が減少し、回路部品842を吸着管788から離間させるのに適当な量のエアが得られる。
【0152】
可変絞り弁1026の絞り量は、このように部品吸着ノズル784に迅速にエアが供給され、部品吸着ノズル784内の圧力が上昇した後は、溝1016からのエアの漏れにより回路部品842が適切な量のエアによって吸着管788から離間させられる量に設定される。可変絞り弁1026のエアの絞り量の調節によって部品吸着ノズル784内へ供給されるエアと大気中に漏れるエアとの総流量を調節することができ、結果的に、圧力切換弁860の負圧解除状態への切換直後と、圧力増大後とにおける部品吸着ノズル784へのエアの流量の比を調節することができる。なお、部品吸着ノズル784が複数種類搭載されている場合には、中間の大きさの部品吸着ノズル784に合わせて絞り量が設定される。
【0153】
また、当接部材1014が切換部材874に当接した当初は、圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられておらず、通路1022は切換部材874により塞がれ、部品吸着ノズル784から遮断されているため、通常であればエアの流れが一旦停止してしまう。しかし、溝1016が設けられているため、溝1016を通ってエアが流出してエアの流れができるため、切換部材874が負圧解除位置へ切り換えられ、負圧の供給が遮断されると同時に遅滞なく、また脈動少なく部品吸着ノズル784に向かってエアが供給される。
【0154】
このように回路部品842は、エアの供給によって迅速に解放されるため、圧力切換弁860の負圧解除状態への切換えは、回路部品842がプリント基板408に接触した後に吸着管788の先端開口部にエアが供給されるタイミングで行われる。回路部品842がプリント基板408に載置される前に吸着管788の先端開口部にエアが供給されれば、回路部品842の位置がずれる恐れがあるからである。
【0155】
回路部品842の高さが高いほど、短い下降距離でプリント基板408に接触し、圧力切換弁860の負圧解除状態への切換時期(エアの供給による回路部品842の解放時期)を早くすることができる。圧力切換弁860の切換時期は、回路部品842の高さに応じて設定することが望ましいが、作用部材1002の作用位置が2種類に変更され、圧力切換弁860の切換時期が2種類に変更されるようになっている。そのため、回路部品842を高さに応じて大小2種類に分類し、大きい回路部品842については、移動部材890の下降距離が短くされるとともに、作用部材1002の作用位置が高い側に選択されて圧力切換弁860の切換時期が早くされ、小さい回路部品842については、移動部材890の下降距離が長くされるとともに、作用部材1002の作用位置が低い側に選択されて圧力切換弁860の切換時期が遅くされる。
【0156】
具体的には、高さが0より大きく3mm以下の回路部品842が小さい回路部品842とされ、3mmより大きく、6mm以下の回路部品842が大きい回路部品842とされている。大小いずれの分類においても、移動部材890の下降距離は、各分類に属する複数種類の回路部品842のうち、高さが最も小さい回路部品842に合わせて設定される。図28および図29に示すように、部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着軸766の吸着管788の下面とプリント基板408との間の距離を14mmとすれば、小さい回路部品842の場合、下降距離は(14+α)mmとされ、大きい回路部品842の場合は(11+α)mmとされる。高さが最も小さい回路部品842が確実にプリント基板408に接触するようにされているのである。なお、作用部材1002の2つの作用位置の上下方向の距離の差は3mmとされている。
【0157】
圧力切換弁860の切換タイミングは、作用部材1002の移動部材1034に対する上下方向の位置を調節することにより、すなわち、補助エアシリンダ984の主エアシリンダ974に対する上下方向の位置および支持部材998の補助エアシリンダ984に対する上下方向の位置をそれぞれ調節することにより調節可能である。圧力切換弁860の切換タイミングは、大きい回路部品842の装着時および小さい回路部品842の装着時のいずれにおいても、各分類に含まれる回路部品842のうち、高さが最も小さい回路部品842がプリント基板408上に載置された後に、吸着管788の先端開口部にエアが供給されるタイミングで圧力切換弁860の切換えが行われるように調節されている。大小の各分類にそれぞれ属する回路部品842のうち、高さが大きい回路部品842についてはエアの供給時期が遅れるが、いずれの回路部品842についても、プリント基板408への載置後にエアの供給により解放されることが保証されているのである。移動部材890の下降距離は、回路部品842が確実にプリント基板408に載置されるとともに、上記のように設定されたタイミングで圧力切換弁860が切り換えられ、切換部材874のストッパ部878がハウジング872に当接して負圧解除位置へ移動した状態となることが保証される大きさに設定されている。
【0158】
高さが0より大きく、3mm以下の回路部品842のプリント基板408への装着時には、図26に示す駆動指令に従って主エアシリンダ930,974および補助シリンダ984が駆動され、図28(a)に示すように、主エアシリンダ974が引込状態とされるとともに補助エアシリンダ984が突出状態とされ、作用部材1002が下側の作用位置にあって、圧力切換弁860の切換時期が遅くなるようにされる。また、主エアシリンダ930は引込状態とされ、作用部材952は非作用位置に位置させられて切換部材874に接触しないようにされる。なお、図28(a),(b)および後述する図29(a),(b)には、図示の都合上、切換弁制御装置882を構成する部材の一部が図示されている。
【0159】
移動部材890の下降により、図28(b)に示すように、回路部品842がプリント基板408に接触し、その後、更に移動部材890が小距離下降させられる。この下降は、部品吸着ノズル784の圧縮コイルスプリング790の圧縮により許容される。
【0160】
また、当接部材1014が切換部材874を上方へ移動させ、圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられる。この切換え後の移動部材890の下降(移動部材1034の上昇)は、支持部材998が引張コイルスプリング1006を延ばしつつ作用部材1002に対して上方へ移動することにより許容され、当接部材1014および圧力切換弁860の損傷が回避される。吸着管788の先端開口部へのエア供給から設定時間、すなわち回路部品842を解放するのに十分な時間、エアが供給された後、電磁開閉弁1024が閉じられ、エアの供給が遮断される。
【0161】
回路部品842の装着時にも、リニアモータ886は移動部材890の下降速度が加速,減速するように制御され、回路部品842が衝撃少なくプリント基板408に接触させられる。下降距離は、大小同じ分類に属する複数種類の回路部品842について共通であるが、回路部品842のプリント基板408への接触時期は回路部品842の高さが大きいほど早いため、大小同じ分類に属する回路部品842であっても、減速開始時期は回路部品842の高さが大きいほど早くされる。
【0162】
高さが大きい回路部品842のプリント基板408への装着時には、図29(a)に示すように、主エアシリンダ974および補助エアシリンダ984が共に引込状態とされ、圧力切換弁860の切換時期が早くなるようにされる。そして、移動部材890の下降により、図29(b)に示すように作用部材1002が上昇し、当接部材1014が切換部材874に接触して負圧解除位置へ移動させる。回路部品842のプリント基板408への載置後、吸着管788の先端開口部にエアが供給されて回路部品842が解放される。
【0163】
回路部品842の装着後、移動部材890が上昇させられるとともに、間欠回転体762が回転させられ、次に回路部品842をプリント基板408に装着する部品吸着軸766が部品吸着装着位置に位置決めされる。また、XYロボット662により装着ヘッド650が移動させられ、部品吸着装着位置が別の部品装着箇所上へ移動させられる。回路部品842の装着時にも、部品吸着軸766の上昇と間欠回転体762の間欠回転とが並行して行われ、次に回路部品842を装着する部品吸着軸766が迅速に部品吸着装着位置に位置決めされる。
【0164】
このように、回路部品842の吸着時には、吸着管788が回路部品842に接触する前に吸着管788の先端開口部に負圧が供給されて迅速に回路部品842を吸着することができ、回路部品842の装着時には、移動部材890の下降距離および圧力切換弁860の負圧解除状態への切換時期が回路部品842の高さに応じて2種類に変更され、移動部材890の無駄な下降が少なくされるとともに、回路部品842がプリント基板408への載置後にエアの供給によって迅速に解放されることにより、部品吸着に要する時間および部品装着に要する時間が短くなり、装着能率の高い回路部品装着装置18,20が得られる。
【0165】
図25のタイムチャートに示すように、XYロボット662の作動による装着ヘッド650の水平移動,間欠回転体762の間欠回転,回路部品842の保持方位誤差の補正および変更,部品吸着軸766の部品装着のための昇降が繰り返し行われて、装着ヘッド650において保持された全部の回路部品842がプリント基板408に装着されたならば、装着ヘッド650は次に装着する回路部品842の取出しのために回路部品供給装置14へ移動する。回路部品装着装置18による回路部品842の装着中に、回路部品装着装置20は回路部品供給装置16から回路部品842の取出しを行っており、回路部品装着装置18による回路部品842の装着終了後、直ちに交替してプリント基板408への回路部品842の装着を開始する。プリント基板408へは殆ど休みなく回路部品842が装着され、能率良く装着が行われるのである。
【0166】
なお、吸着エラーが発生した場合、例えば吸着された回路部品842が予定された種類とは異なる場合、あるいは回路部品842の保持方位誤差が過大である場合等には、回路部品842はプリント基板408に装着されない。部品吸着軸766が部品吸着装着位置に位置決めされてもリニアモータ886が起動されず、部品吸着軸766が下降させられないのである。そして、装着ヘッドが保持する全部の回路部品842(吸着エラーのあった回路部品842は除く)の装着終了後、回路部品供給装置へ移動する間に装着ヘッドは図示しない回路部品収容器上へ移動させられ、エラーのあった回路部品842が捨てられる。このとき、捨てられる回路部品842を吸着した部品吸着軸766は部品吸着装着位置に位置決めされており、その部品吸着軸766が回路部品収容器上に至った後、あるいは回路部品収容器上に至る直前にリニアモータ886が起動される。作用部材952が非作用位置に、作用部材1002が作用位置に位置させられており、移動部材890の下降により作用部材1002が切換部材874に係合して負圧解除位置へ移動させ、圧力切換弁860が負圧解除状態に切り換えられて回路部品842が捨てられる。作用部材1002が上側の作用位置に位置させられていれば、下側の作用位置に位置させられた場合よりも、リニアモータ886の起動後、短い時間で回路部品842が解放される。装着ヘッドは、回路部品収容器上において停止させられた状態で回路部品842を捨てるが、回路部品収容器が長手形状の収容器であれば、装着ヘッドを停止させることなく、移動しつつ回路部品842を捨てることも可能である。
【0167】
前述のように、回路部品842を吸着した部品吸着軸766は、吸着後、次の部品吸着軸766が間欠回転体762の回転により部品吸着装着位置へ移動させられるのと並行して撮像位置に向かって移動させられ、撮像位置に至ったとき、回路部品842が回路部品撮像装置820により撮像される。しかし、部品吸着装着位置と撮像位置とは5ピッチ離れており、装着する回路部品842の数が5個以下の場合は勿論、20個であっても、予定数の回路部品842の吸着が終了したとき、撮像の済んでいない回路部品842が生ずる。
【0168】
そのため、(i)回路部品装着装置18,20の1回の部品吸着数が20個であり、20個の部品吸着軸766の全部が回路部品842の吸着に使用される場合であって、1番目ないし5番目に吸着される回路部品842の方位変更角度が0±15度(−15度以上+15度以下、他も同じ),90±15度,180±15度および270±15度の範囲内の場合、(ii)回路部品装着装置18,20の1回の部品吸着数が20個であり、20個の部品吸着軸766の全部が回路部品842の吸着に使用される場合であって、1番目ないし5番目に吸着される回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲外の角度の場合、(iii)部品吸着数が20個より少ない場合の3つの場合についてそれぞれ、予定された全部の回路部品842の吸着後における回路部品842の撮像が異なる態様で行われる。
【0169】
回路部品842は、部品吸着軸766により回路部品供給装置14,16により供給された際の方位とは異なる方位でプリント基板408に装着されることがある。方位変更角度とは、回路部品842を供給時(部品吸着軸766の部品受取り時)の方位(誤差を含まない方位)から装着時の方位へ回転させるための角度であり、回路部品842の種類,装着箇所等に応じて装着プログラムにおいて予め設定されている。なお、方位変更角度は、部品吸着軸766を一方向へ回転させる角度で設定されているが、実際の回転角度および方向は、回路部品842を最小の回転角度で方位変更角度により設定された方位へ回転させる角度および方向に設定される。
【0170】
まず、(i)についてを説明する。
回路部品842の吸着数が20個の場合、図30に示すように、1番目から15番目の回路部品842は、6番目から20番目の回路部品842の吸着と並行して撮像され、方位誤差角度θ1a〜θ15aが画像認識角度として取得される。そして、20番目の部品吸着軸766が回路部品842を吸着した状態から間欠回転体762が1ピッチ回転させられれば、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置に戻り、回路部品842をプリント基板408に装着することができる。
【0171】
しかし、吸着終了時には16番目ないし20番目に吸着された回路部品842(以下、16番目ないし20番目の回路部品842と称する。1番目ないし15番目に吸着された回路部品842についても同じ。)については撮像が行われていないため、1番目ないし5番目の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲内である場合は、1番目ないし5番目の回路部品842のプリント基板408への装着と並行して、16番目ないし20番目の回路部品842の撮像が行われる。
【0172】
このことは、本回路部品装着システム8において、撮像の結果、回路部品842が0度,90度,180度,270度に対して±30度の範囲を超えて傾斜している場合、吸着エラーが発生したと判断され、装着されないようにされていることと関連がある。本回路部品装着システム8においては、20個の部品吸着軸766にそれぞれ固定された被駆動歯車800は共通の駆動歯車716に噛み合わされており、プリント基板408に装着される回路部品842を回転させるとき、他の部品吸着軸766も同角度、同方向へ回転させられる。そのため、装着と撮像とが並行して行われる場合、撮像される回路部品842の方位には、その回路部品842自身の方位誤差角度のみならず、並行して装着される回路部品842の方位変更角度および方位誤差補正角度も含まれている。したがって、並行して装着される回路部品842の方位変更角度および方位誤差補正角度の方向および大きさを考慮に入れない単純な規則で、撮像された回路部品842に過大な保持方位誤差が発生しているか否かを判定するためには、回路部品842が0度,90度,180度,270度を中心として±αの範囲を外れた場合には過大な保持方位誤差が発生したとすることが必要であり、±αの大きさは、撮像される回路部品の方位誤差角度と、並行して装着される回路部品842の方位変更角度および方位誤差補正角度とを考慮して決定されるべきである。方位誤差角度と方位誤差補正角度とが0である極限の状態を考えれば、αは45度自体を除外する大きさとすればよいのであるが、実際には方位誤差角度と方位誤差補正角度とは0ではないため、45±β度の範囲を除外する大きさに設定することが必要である。
【0173】
本回路部品装着システム8においては、方位誤差角度が殆どの場合±5度以内であり、何らかの異常が発生した場合でなければ±10度を超えることはないという事実を考慮して、±αが次のようにして±30度と決められている。1番目ないし5番目の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲内である場合は、1番目ないし5番目の回路部品842がプリント基板408に装着される際に回転させられるとしても殆どの場合20度以内である。例えば、保持方位誤差が+5度生じていて、方位変更角度が−15度であれば、回転角度は20度になるからである。そのため、撮像される回路部品842に保持方位誤差が+5度生じており、それに加えて20度回転させられても撮像される回路部品842の回転角度は25度であって、±30度の範囲外となることはない。なお、1番目ないし5番の回路部品842の保持方位誤差が+10度、撮像される回路部品842の保持方位誤差が+10度である場合には、撮像される回路部品842の回転角度は最大35度になるが、そのようなことは実際上、殆ど生ぜず、吸着エラーが生じていないのに生じているとして回路部品842が廃棄される確率は極めて小さく、実用上問題はない。装着と撮像とを並行して行うようにしても支障は殆どないのである。
【0174】
このように1番目ないし5番目の回路部品842の装着と、16番目ないし20番目の回路部品842の撮像とが並行して行われる場合、20個の回路部品842の吸着終了後、間欠回転体762は、XYロボットにより水平移動させられ、部品吸着装着位置がプリント基板408の部品装着箇所上へ移動させられる間に、1ピッチ間欠回転させられるとともに部品吸着軸766が自身の軸線のまわりに回転させられる。それにより1番目の回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられるとともに、回路部品842は保持方位誤差を補正され、かつ、方位変更角度により設定された方位へ回転させられ、移動後、直ちにプリント基板408に装着される。
【0175】
図30に示すように、1番目の回路部品842を保持する部品吸着軸766のトータルの回転角度は(−θ1a+θ1b)であり、16番目の回路部品842の画像認識角度は、1番目の回路部品842の回転角度(−θ1a+θ1b)を含み、(θ16a−θ1a+θ1b)となる。そのため、16番目の回路部品842の装着時吸着軸トータル回転角度は、方位誤差角度(θ16a−θ1a+θ1b)を解消するための角度(方位誤差補正角度)に自身の方位変更角度θ16bを加えた角度(−θ16a+θ1a−θ1b)+θ16bとなる。17番目ないし20番目の回路部品842についても同じである。また、2番目以降の部品吸着軸766は、先に回路部品842を装着した部品吸着軸766の回転時に同時に回転させられているため、自身が保持する回路部品842の方位誤差角度および方位変更角度に加えて、先に回路部品842を装着した部品吸着軸766の回転角度および方向に基づいて部品吸着軸766の回転角度および方向が設定される。この回転角度および方向は、回路部品842を最小の角度で方位変更角度により設定された方位へ回転させる角度および方向に設定される。
【0176】
(ii)を説明する。
1番目ないし5番目の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲外の角度の場合、回路部品842のプリント基板408への装着開始に先立って、それら5個の回路部品842の撮像が行われる。1番目ないし5番目の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲外の角度の場合は、回路部品842が±30度以上傾いていて吸着エラーと判断されることがあり得るため、装着と撮像とが並行しては行われないのである。
【0177】
そのため、16番目ないし20番目の回路部品842の撮像は、図25のタイムチャートに示すように、装着ヘッドがXYロボットによって水平移動させられ、部品吸着装着位置がプリント基板408の部品装着箇所上へ移動させられる間に行われる。この撮像のために間欠回転体762が5ピッチ分、90度回転させられることにより、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置から撮像位置側へ4ピッチ離れた位置へ移動させられる。そのため、20番目の回路部品842の撮像後、間欠回転体762が逆方向へ4ピッチ分、回転させられ、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられる。また、この移動と並行して1番目の部品吸着軸766が自身の軸線のまわりに回転させられ、回路部品842の保持方位誤差が補正されるとともに、方位変更角度により設定された方位へ回転させられる。
【0178】
この際、16番目ないし20番目の回路部品842の撮像に要する時間が装着ヘッドの水平移動に要する時間より短ければ、図25のタイムチャートに示すように、装着ヘッドの水平移動中に間欠回転体762が回転させられるとともに、部品吸着軸766が回転させられることとなる。撮像時間の方が長ければ、装着ヘッドの水平移動終了後にも間欠回転体762が回転させられるとともに部品吸着軸766が回転させられる。
【0179】
図31に示すように、1番目の回路部品842の方位誤差角度はθ1a度であり、誤差を補正するためには−θ1a度回転させることが必要である。また、方位変更角度をθ1b度とすれば、回路部品842はトータル(−θ1a+θ1b)度回転させることとなる。2番目以降の回路部品842についても同様であり、部品吸着軸766は間欠回転体762の1ピッチの回転によって部品吸着装着位置へ移動させられるのと並行して回転させられる。2番目以降の部品吸着軸766については、先に回路部品842を装着した部品吸着軸766の回転角度および方向に基づいて部品吸着軸766の回転角度および方向が設定されることは、(i)の場合と同じである。
【0180】
(iii)を説明する。
装着する回路部品842の数が15個ないし19個の場合、吸着する全部の回路部品842の数をN個とすれば、先頭から数えて(N−15)個の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲外の角度であれば、前記(ii)の場合と同様に、予定された全部の数の回路部品842の吸着後、全部の回路部品842について撮像が行われた後に、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置に戻されて回路部品842を装着する。
【0181】
なお、吸着する回路部品842の数が15個の場合、(N−15)は0であり、回路部品842の撮像位置への到達と部品吸着装着位置への到達とが並行して起こることはなく、部品吸着終了後、装着を伴わない間欠回転が5回行われ、全部の回路部品842が撮像される。回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲内の場合も同じである。
【0182】
先頭から数えて(N−15)個の回路部品842の方位変更角度が0±15度,90±15度,180±15度および270±15度の範囲内であれば、間欠回転体762の間欠回転により、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ到達するまでの間、撮像位置に至った部品吸着軸766が保持する回路部品842の撮像のみが行われ、1番目の回路部品842が部品吸着装着位置に至った後は、装着と撮像とが並行して行われる。撮像のみが(20−N)回行われる。換言すれば、(20−N)回の装着を伴わない間欠回転が行われるのである。
【0183】
例えば、装着される回路部品842の数が17個の場合、図32に示すように、全部の回路部品842の吸着後、回路部品842の装着を伴わない間欠回転体762の間欠回転が3回行われ、1番目の回路部品842が部品吸着装着位置に向かって移動させられるとともに、13番目ないし15番目の回路部品842が撮像される。4ピッチ目の回転により1番目の回路部品842が部品吸着装着位置に到達するため、この間欠回転の間に部品吸着軸766が自身の軸線のまわりに回転させられ、回路部品842の保持方位誤差が補正されるとともに、方位変更角度により設定された方位へ回転させられる。16番目および17番目の回路部品842の撮像は1番目および2番目の回路部品842の装着と並行して行われ、それらの画像認識角度には、1番目および2番目の回路部品842の回転角度が含まれることとなる。
【0184】
17個の回路部品842の吸着後、装着ヘッドが水平移動させられ、プリント基板408上へ移動させられる。この間に13番目ないし15番目の回路部品842の撮像が行われ、撮像が水平移動より先に終了すれば、水平移動と並行して1番目の部品吸着軸766の部品吸着装着位置への移動および回転が行われる。撮像時間の方が長ければ、装着ヘッドの水平移動の終了後にも撮像が行われるとともに、1番目の部品吸着軸766の部品吸着装着位置への旋回および自身の軸線まわりの回転が行われることとなる。
【0185】
装着される回路部品842の数が14個以下の場合、装着と撮像とが並行して行われることはなく、6個以上14個以下の場合は、全部の回路部品842の吸着後に間欠回転体762が5回間欠回転させられて、全部の回路部品842が撮像される。また、装着される回路部品842の数が5個以下の場合は、回路部品842の数だけ間欠回転体762が間欠回転させられる。ただし、5個以下の場合は、装着される回路部品842が全部吸着されても、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766は撮像位置に至らない。そのため、全部の回路部品842が吸着された後、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766を撮像位置に移動させるべく、間欠回転体762が回路部品842が位置する位置と、撮像位置との間のピッチ分、一度に回転させられ、その後、間欠回転体762がN回間欠回転させられて撮像が行われる。
【0186】
このように装着される回路部品842の数が14個以下の場合も、撮像は間欠回転体762の水平移動と並行して行われ、撮像が水平移動より先に終了すれば、水平移動と並行して間欠回転体762が回転させられ、1番目の部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動させられるとともに自身の軸線のまわりに回転させられる。撮像が水平移動の後に終了すれば、撮像の終了後、1番目の部品吸着軸766が部品吸着装着位置へ移動さらせれるとともに、自身の軸線のまわりに回転させられる。また、撮像終了後、1番目に回路部品842を吸着した部品吸着軸766を部品吸着装着位置へ移動させるとき、間欠回転体762の回転方向は、最も回転角度が少なくて済む方向に設定される。
【0187】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、部品吸着軸766は部品保持具の一種である部品吸着具であって、部品保持具の一種である部品保持軸を構成し、部品吸着ノズル784が部品吸着軸766の部品保持部たる部品吸着部を構成している。旋回用サーボモータ742および制御装置1050の旋回用サーボモータ742を制御して間欠回転体762を間欠回転させる部分が、20個の部品吸着軸766を部品吸着装着位置および撮像位置に順次位置決めする保持具位置決め装置を構成し、搬送用移動部材たるX軸スライド654,656を有するXYロボット662,664が搬送用移動装置を構成している。
メインコンベヤ400,402の昇降台598,昇降台昇降装置600,基板吸着具602および案内部材566,568の押さえ部570,572が回路基材保持装置を構成している。また、間欠回転体762,被駆動プーリ740,駆動プーリ744等が上記保持具位置決め装置と共に保持具旋回装置の一種である吸着具旋回装置を構成している。前記搬送用移動装置は保持具旋回装置を保持して移動するのであり、吸着具旋回装置は、XYロボットと共に吸着具移動装置を構成している。
さらに、リニアモータ886は、昇降駆動部材892を昇降させる昇降駆動装置を構成し、昇降駆動部材892と共に、部品受取装着位置である部品吸着装着位置近傍に位置する部品吸着軸766を昇降させる個別の昇降装置を構成している。カム部材たる固定カム712,カムフォロワ804,圧縮コイルスプリング806が、部品保持具を移動軌跡に沿って昇降させる昇降装置を構成している。制御装置1050の部品吸着装着位置において部品吸着軸766に回路部品供給装置14,16から供給される回路部品842を受け取らせ、あるいはプリント基板408に回路部品842を装着させる部分が受取装着制御装置を構成している。制御装置1050は、保持具旋回装置,搬送用移動装置,個別昇降装置および受取装着制御装置を制御するのである。さらに、複数の部品吸着軸766,保持具旋回装置,搬送用移動装置,個別昇降装置および受取装着制御装置が装着ユニットを構成し、本実施形態においては装着ユニットが2セット設けられており、制御装置1050のそれら2セットの装着ユニットを制御し、回路部品842の受取りおよび装着を交互に行わせる部分が交互装着制御手段を構成している。制御装置1050の部品吸着軸766による回路部品842の保持位置誤差に基づいて搬送用移動装置の移動距離を補正し、保持具旋回装置の回路基材保持装置に対する位置決めを補正する部分が位置決め補正手段を構成している。さらに、駆動歯車716,被駆動歯車800,駆動源たる方位補正変更用サーボモータ724が保持具回転装置を構成し、制御装置1050の回路部品842の保持方位誤差に基づいて保持具回転装置を制御し、保持方位誤差を補正する部分が方位補正手段を構成している。また、図30および図32に基づいて説明したように、制御装置1050の部品吸着軸766による回路部品842の装着と回路部品撮像装置820による回路部品842の撮像とを並行して行わせる部分が並行撮像制御手段を構成している。
間欠回転体762は、部品保持具の軸部材を軸方向に移動可能かつ回転可能に保持し、その軸部材の軸線と交差する方向に移動する移動部材であり、間欠回転により回路部品を搬送する回路部品搬送装置の構成要素でもある。
さらに、制御装置1050の主エアシリンダ930,974,補助エアシリンダ984を制御する部分がアクチュエータ制御装置を構成し、それら主エアシリンダ930,974,補助エアシリンダ984等と共に、昇降駆動部材892が部品吸着ノズル784を下降させるのに伴って切換部材874を圧力切換弁860が部品吸着ノズル784内の圧力を大気圧以上から負圧に切り換える負圧供給位置へ移動させる吸着実現状態と、昇降駆動部材892が部品吸着ノズル784を下降させるのに伴って切換部材874を圧力切換弁860が部品吸着ノズル784内の圧力を負圧から大気圧以上の圧力に切り換える負圧解除位置へ移動させる解放実現状態とに切換えが可能な切換弁制御装置882を構成している。また、リンク1030,ローラ1036,1042が、昇降駆動部材892の移動方向を逆にして移動部材1034に伝達する伝達装置を構成し、作用部材1002を付勢する引張コイルスプリング1006が、主エアシリンダ974および補助エアシリンダ984により作用部材1002に与えられる作動力が設定値を超えた場合には、作用部材1002がエアシリンダ974,984に対して相対移動することを、弾性的な抵抗を付与しつつ許容する相対移動許容装置を構成し、作用部材952を付勢する圧縮コイルスプリング962も同様に相対移動許容装置を構成している。通路1020,1022が作用部材1002に形成された正圧供給通路を構成し、圧力切換弁860内に形成され、通路1020,1022に連通させられてエアが供給される通路も通路1020,1022と共に正圧供給通路を構成している。
さらに、搬入側駆動軸たるスプライン軸456、搬出側駆動軸たるスプライン軸456、搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406の被駆動回転体たるスプライン筒458、ねじ軸448,ナット452,スプロケット460,462およびチェーン464を含む運動変換装置、被駆動回転体たるスプロケット542、ねじ軸536およびナット538を含む運動変換装置、連結部材540、スプロケット468,516,518,542,544,チェーン470を含む回転伝達装置がメインコンベヤ400,402,搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406の各搬送幅を同時に変更する幅変更装置を構成し、この幅変更装置のうち、搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406の搬送幅を変更する部分が請求項6に係る発明の幅変更装置の実施形態である。
【0188】
第1ないし第6発明に共通の別の実施形態を図33ないし図37に示す。本実施形態は、複数の部品吸着軸を間欠回転体に、複数の部品吸着軸の旋回軸線を中心線とする円錐面の複数の母線の各々が軸線となる状態で保持させるとともに、上記旋回軸線を、搬送平面に対する垂線に対して、円錐面の一母線が搬送平面と直交する状態となる角度だけ傾斜させたものである。その他の構成は、前記実施形態と同じであり、異なる部分のみを説明する。
【0189】
装着ヘッド1100は、前記装着ヘッド650,652と同様に、XYロボット1102により水平移動させられる。XYロボット1102を構成するX軸スライド1104は、図33に示すように、複数の部材が互いに固定されて成る。複数の部材の1つは被支持部材1106であり、被案内部材たる一対のガイドブロック1108が固定されるとともに、図示しないY軸スライドに設けられた一対の案内部材たるガイドレール1110に移動可能に嵌合されている。これらガイドブロック1108およびガイドレール1110が案内装置を構成している。被支持部材1106にはナット1112が固定されるとともに、Y軸スライドに回転可能に取り付けられたねじ軸1114に螺合されている。これらナット1112およびねじ軸1114はボールねじを構成している。ねじ軸1114には、X軸サーボモータ1116の回転がカップリング1118により伝達され、ねじ軸1114が回転させられてX軸スライド1104がX軸方向に移動させられる。カップリング1118は、X軸サーボモータ1116の出力軸1120とねじ軸1114との各軸線にずれがあっても、そのずれを吸収しつつX軸サーボモータ1116の回転をねじ軸1114に伝達する。
【0190】
被支持部材1106のX軸方向の一端部には、図33および図35に示すように、一対の取付部1124が下方へ、かつX軸方向の他端部側へ向かう向きに突設されており(図33には一方のみ図示されている)、これら取付部1124に支持部材1126が固定されている。支持部材1126は、図33および図34に示すように、一対の腕部1127を有し、これら腕部1127においても被支持部材1106に固定されている。また、被支持部材1106のX軸方向の他端部には、取付部材1128が下方へ延び出す向きに固定されている。
【0191】
支持部材1126には、図33に示すように、回転軸1132が複数の軸受1134により回転可能に取り付けられている。なお、組立の都合上、支持部材1126は複数の部材が互いに固定されて成り、支持部材1126の回転軸1132の上部を回転可能に支持する部分は、支持部材1126の被支持部材1106に固定される部分に対して着脱可能に固定されている。
【0192】
回転軸1132の下部には、被駆動プーリ1136が固定されている。被駆動プーリ1136には、支持部材1126にブラケット1137により取り付けられた駆動源たる旋回用サーボモータ1138の回転が駆動プーリ1140およびタイミングベルト1142により伝達され、回転軸1132が正逆両方向に任意の角度回転させられる。
【0193】
回転軸1132には、軸受1146を介して中空軸1148が回転可能に嵌合されている。中空軸1148の下端部には駆動歯車としての駆動かさ歯車1150が固定され、上端部には被駆動プーリ1152が固定されている。被駆動プーリ1152には、支持部材1126に取り付けられた駆動源たる方位補正変更用サーボモータ1154の回転が駆動プーリ1156およびタイミングベルト1158により伝達され、駆動かさ歯車1150が正逆両方向に任意の角度回転させられる。
【0194】
回転軸1132の中空軸1148から下方への突出端部には、部品吸着軸保持部材1162が固定され、回転軸1132と共に間欠回転体1164を構成している。部品吸着軸保持部材1162には、16個の保持穴1166が形成されている(図33には2個のみ図示されている)。これら保持穴1166は、回転軸1132の回転軸線を中心線とする円錐面の16本の母線の各々を中心線として形成されており、回転軸1132は前記支持部材1126に、回転軸線が水平な搬送平面に対する垂線に対して、上記円錐面の一母線が搬送平面と直交する状態となる角度だけ傾斜した状態で取り付けられている。前記旋回用サーボモータ1138および方位補正変更用サーボモータ1154も、各回転軸線がそれぞれ回転軸1132の回転軸線と平行となる向きに傾斜した状態で支持部材1126に取り付けられている。
【0195】
上記保持穴1166の各々には、図37に示すように、スリーブ1168が嵌合され、固定されている。スリーブ1168は、保持穴1166に嵌合されるとともに、取付部1172において部品吸着軸保持部材1162に固定手段たるボルト(図示省略)によって固定されている。部品吸着軸保持部材1162の取付部1172が固定される面は平面とされ、多角錐の外周面を構成している。
【0196】
スリーブ1168には、軸受1176を介して回転部材1178が回転可能に嵌合されている。回転部材1178の下端部には大径の当接部1180が設けられ、上端部には被駆動歯車としての被駆動かさ歯車1182が嵌合されるとともに、雄ねじ部1184にナット1186が螺合されている。被駆動かさ歯車1182は、当接部1180との間に一対の軸受1176を挟んで回転部材1178に固定されているのであり、前記駆動かさ歯車1150に噛み合わされている。
【0197】
回転部材1178に部品吸着軸1170が嵌合されている。部品吸着軸1170は、軸部材1190と、軸部材1190にアダプタ1192により取り付けられた部品吸着ノズル1194とを有し、軸部材1190は回転部材1178に軸方向に相対移動可能に嵌合されている。軸部材1190の回転部材1178から突出した下端部に大径のノズル保持部1196が設けられている。軸部材1190の上端部は回転部材1178から突出させられ、軸受1200が取付部材1198によって取り付けられており、軸受1200と前記ナット1186との間に配設された付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング1202により、部品吸着軸1170は上方へ付勢されている。部品吸着軸1170の圧縮コイルスプリング1202の付勢力に基づく上方への移動限度は、回転部材1178の当接部1180の下面に固定された摩擦リング1204に、ノズル保持部1196が当接することにより規定される。摩擦リング1204は摩擦係数の高い材料(例えばゴム)により作られており、摩擦リング1204とノズル保持部1196との摩擦係合により、回転部材1178の回転が軸部材1190に伝達される。
【0198】
ノズル保持部1196には、下面に開口する段付状の嵌合穴1210が設けられ、アダプタ1192が軸方向に移動可能に嵌合されている。アダプタ1192はノズル保持部1196に等角度間隔に取り付けられた複数の保持部材1212によって保持されるとともに、付勢手段の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング1214により、ノズル保持部1196から下方へ突出する向きに付勢されている。
【0199】
ノズル保持部1196には、軸部材1190の軸線に平行に延びる複数の切欠1216が等角度間隔に形成され、前記複数の保持部材1212の各々が回動可能に嵌合されるとともに、ノズル保持部1196に巻き付けられたリング状のばね部材1218によってノズル保持部1196に保持されている。保持部材1212の切欠1216に嵌合された部分の上側には、ノズル保持部1196の中心側に突出する突部1220が設けられるとともに、ノズル保持部1196に形成された切欠1222に嵌合されており、この突部1220の切欠1222の底面への当接部を中心として、保持部材1212がその長手方向に直角で、部品吸着軸1170の保持部材1212が取り付けられた部分に対する接線方向に延びる軸線まわりに回動可能である。さらに、保持部材1212の突部1220の上側には操作部1224が突設され、ノズル保持部1196に形成された切欠1226に嵌合されている。保持部材1212は、切欠1216への嵌合と、操作部1224の切欠1226への嵌合とによって、部品吸着軸1170の軸線と直交し、部品吸着軸1170の軸部材1190の半径方向に延びる軸線まわりの回動が阻止されている。
【0200】
保持部材1212の下部は、アダプタ1192の大径の係合部1230に形成された切欠1232に嵌合されており、ノズル保持部1196とアダプタ1192との相対回転を阻止している。また、保持部材1212の下端部にはアダプタ1192側へ突出する係合突部1234が突設され、この係合突部1234が係合部1230に下方から係合することにより、アダプタ1192の嵌合穴1210からの抜出しを防止している。この状態で前記操作部1224を押して保持部材1212をばね部材1218の付勢力に抗して回動させ、係合突部1234と係合部1230との係合を解くことにより、アダプタ1192をノズル保持部1196から外すことができる。
【0201】
部品吸着ノズル1194は、吸着管保持体1240に保持された吸着管1242を有し、吸着管保持体1240に設けられたテーパ部1244においてアダプタ1192に設けられたテーパ穴1246にテーパ嵌合されるとともに、ばね部材1248によりアダプタ1192に保持されている。ばね部材1248はほぼコの字形を成し、コの字の一対の腕部においてアダプタ1192に形成された一対の切欠1252に嵌合され、それら腕部間の距離は先端ほど狭くされて締まり勝手とされている。また、それら腕部間の先端部は互いに接近する向きに曲げられ、アダプタ1192からの脱落が防止されている。
【0202】
テーパ部1244がテーパ穴1246に嵌合されれば、ばね部材1248はテーパ部1244に形成された円環状の嵌合溝1254に嵌入し、テーパ部1244に係合して吸着管保持体1240を保持するとともに、テーパ穴1246内に引き込んで位置決めする。ばね部材1248のアダプタ1192に対する取付位置は、テーパ部1244がテーパ穴1246に嵌合された状態で、ばね部材1248の円形状の断面の中心位置に対して、半円形断面の嵌合溝1254の中心位置が下方へずれた状態となる位置とされており、ばね部材1248は嵌合溝1254の溝側面の上側の部分に係合して吸着管保持体1240をテーパ穴1246内に引き込む。符号1256は、部品吸着ノズル1194の反射板であり、『『符号1258は回路部品である。このようにアダプタ1192に保持された部品吸着ノズル1194は、アダプタ1192ごと、軸部材1190に対して着脱される。
【0203】
部品吸着軸保持部材1162の外周面には、16個の部品吸着軸1170の各々に対応して16個の圧力切換弁1260が固定されている。圧力切換弁1260は切換部材1261を有し、部品吸着軸1170の軸線と平行に固定されている。圧力切換弁1260は、図33および図37に示すように、部品吸着軸保持部材1162内に形成された通路1262,回転軸1132内に形成された通路1264,1266および支持部材1126内に形成された円環状通路1268等を介して図示しない真空装置に接続されている。
【0204】
圧力切換弁1260は、図37に示すように、部品吸着軸保持部材1162内に形成された別の通路1270,スリーブ1168内に形成された通路1272,シール保持部材1274に形成された通路1276,回転部材1178内に形成された通路1280により、部品吸着軸1170の軸部材1190内に形成された通路1282に接続されている。通路1280は円環状を成すとともに、軸方向に長く、部品吸着軸1170が回転部材1178に対して回転および軸方向に移動しても、通路1282は通路1280と連通した状態に保たれる。
【0205】
部品吸着軸1170の16個の停止位置のうち、部品吸着軸1170の軸線が水平な搬送平面と直交する状態となる位置が部品吸着装着位置であり、部品吸着装着位置から90度離れた位置が撮像位置とされている。間欠回転体1164の間欠回転により部品吸着軸1170が旋回させられるとき、部品吸着軸1170の位置が最も低くなる位置が部品吸着装着位置とされ、それより高い位置が撮像位置とされているのである。前記支持部材1126の撮像位置に対応する位置には、図36に示すように、ブラケット1288により回路部品撮像装置1290が固定されている。回路部品撮像装置1290は、前記回路部品撮像装置と同様に構成されており、図示しない照明装置,反射装置1294およびCCDカメラ1296を備えている。撮像位置においては部品吸着軸1170の軸線が搬送平面に対する垂線に対して傾斜し、回路部品撮像装置1290は、その光軸が部品吸着軸1170の軸線と直角となる向きに設けられている。回路部品撮像装置1290は、図33に示すように、水平な搬送平面に対しても傾斜させられている。
【0206】
X軸スライド1104を構成する取付部材1128には、図34に示すように、基準マーク撮像装置1300が搭載されている。取付部材1128にはまた、図33に示すように、部品吸着装着位置に対応する部分に個別昇降装置1302および切換弁制御装置1304の機構部が取り付けられている。取付部材1128にはリニアモータ1310が取り付けられており、リニアモータ1310の可動子1312に固定された移動部材1314には、昇降駆動部材1316が固定されている。昇降駆動部材1316は、部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着軸1170の上方へ突出する昇降駆動部たる係合部材1318を有する。
【0207】
切換弁制御装置1304は、前記切換弁制御装置882と同様に構成されており、移動部材1314には、圧力切換弁1260を負圧供給位置に切り換えるために、主アクチュエータたる主エアシリンダ1320および主エアシリンダ1320により作用位置と非作用位置とに移動させられる作用部材1322が取り付けられている。取付部材1128にはまた、図示は省略するが、圧力切換弁1260を負圧解除位置に切り換えるための主アクチュエータたる主エアシリンダ,補助アクチュエータたる補助エアシリンダ,移動部材および作用部材等が取り付けられており、リニアモータ1310によって移動部材1314が移動させられるとき、2つの移動部材が機械的に同期して互いに逆向きに移動し、2つの作用部材が互いに対称に昇降して選択的に切換部材1261に作用し、圧力切換弁1260を負圧供給状態と負圧解除状態とに切り換える。
【0208】
以上のように構成された回路部品装着システムにおいて回路部品1258のプリント基板への装着時には、前記実施形態におけると同様に、XYロボット1102の作動および間欠回転体1164の間欠回転により、複数の部品吸着軸1170が回路部品供給装置へ移動させられて回路部品1258を吸着し、吸着後、プリント基板上へ移動させられて回路部品1258を装着する。
【0209】
回路部品1258の吸着時には、間欠回転体1164の間欠回転により16個の部品吸着軸1170が順次部品吸着装着位置へ移動させられる。このとき、駆動かさ歯車1150が間欠回転体1164と同方向に同角速度で回転させられ、部品吸着軸1170が自身の軸線のまわりに回転しないようにされる。部品吸着軸1170が部品吸着装着位置へ到達した後、移動部材1314の下降により昇降駆動部材1316が下降させられ、部品吸着軸1170が圧縮コョクスプリング1202の付勢力に抗して下降させられる。部品吸着軸1170が下降させられれば、軸部材1190のノズル保持部1196が摩擦リング1204から離れるが、部品吸着軸1170が回転部材1178に対して回転することはない。例えば、圧縮コイルスプリング1202にねじりが生ずれば、部品吸着軸1170を回転部材1178に対して回転させる回転トルクが生ずるが、圧縮コイルスプリング1202の一端部は、部品吸着軸1170により軸受1200を介して支持されているため、圧縮コイルスプリング1202は部品吸着軸1170に対して回転し、部品吸着軸1170が回転させられることはないのである。
【0210】
部品吸着軸1170の下降の途中で圧力切換弁1260が負圧供給状態に切り換えられて部品吸着ノズル1194に負圧が供給され、回路部品1258を吸着する。吸着後、昇降駆動部材1316が上昇させられれば、部品吸着軸1170は圧縮コイルスプリング1202の付勢力により上昇させられ、回路部品1258がフィーダから取り出される。
【0211】
回路部品1258を吸着した部品吸着軸1170が間欠回転体1164の回転によって撮像位置に至れば、回路部品1258が回路部品撮像装置1290により撮像される。前記実施形態におけると同様に、装着される回路部品1258の数および1番目ないし5番目の回路部品1258の方位変更角度の大きさに応じて装着と撮像とが並行してあるいは別々に行われる。
【0212】
回路部品1258の装着時には、複数の部品吸着軸1170が順次部品吸着装着位置に位置決めされる。間欠回転体1164の間欠回転により、回路部品1258をプリント基板に装着する部品吸着軸1170が部品吸着装着位置へ移動させられるとき、間欠回転体1164の回転中に、駆動かさ歯車1150が間欠回転体1164に対して相対回転させられて部品吸着軸1170が自身の軸線のまわりに回転させられ、回路部品1258の保持方位誤差が補正されるとともに、回路部品1258が方位変更角度により設定された方位へ回転させられる。駆動かさ歯車1150の回転は、被駆動かさ歯車1182,回転部材1178,摩擦リング1204,ノズル保持部1196,保持部材1212,アダプタ1192から部品吸着ノズル1194へ伝達され、回路部品1258が回転させられる。部品吸着軸1170の部品吸着装着位置への到達後、昇降駆動部材1316が下降させられ、部品吸着軸1170が下降させられて回路部品1258がプリント基板に装着される。また、移動部材1314の下降により圧力切換弁1260が負圧解除状態に切り換えられ、回路部品1258のプリント基板への接触後、部品吸着ノズル1194にエアが供給されて回路部品1258が解放される。回路部品1258の高さに応じて部品吸着軸1170の昇降距離および圧力切換弁1260の負圧解除状態への切換時期が2種類に変更されることは、前記実施形態におけると同じである。
【0213】
本回路部品装着システムにおいては、複数の部品吸着軸1170に共通の旋回軸線が搬送平面に対する垂線に対して傾斜させられているため、間欠回転体1164が回転させられるとき、部品吸着軸1170が旋回させられつつ昇降(水平な搬送平面に対して接近,離間)させられる。部品吸着軸1170の位置は部品吸着装着位置において最も低くなり、撮像位置は部品吸着装着位置より高く、部品吸着軸1170の上昇によって得られる隙間に回路部品撮像装置1290を設けることができ、回路部品撮像装置1290と部品吸着軸1170および部品吸着軸1170により保持された回路部品1258との干渉や、回路部品撮像装置1290と回路部品供給装置との干渉を回避しながら、部品吸着装着位置における部品吸着軸1170の昇降距離を短くすることができる。また、回路部品撮像装置1290は、水平な搬送平面に対しても傾斜させられているため、回路部品撮像装置1290の搬送平面に直角な方向における寸法が、撮像位置を部品吸着軸1170が水平な姿勢になる位置に設定して回路部品撮像装置1290を搬送平面に対して直角に設ける場合に比較して小さくて済み、X軸スライド1104をコンパクトに構成することができ、搬送速度を高くすることができる。
【0214】
なお、前記実施形態において20個の部品吸着ノズル784は種類が同じであって、各吸着管788の径は同じとされ、図16に概略的に示すように等角度間隔に設けられていたが、図38に概略的に示すように、吸着管の径が大小2種類に異なる10個ずつの部品吸着ノズル1330と1332とを等角度間隔にかつ交互に設けてもよい。なお、図38に図示されているのは、部品吸着ノズル1330,1332の反射板である。これら部品吸着ノズル1330および1332は、図39に概略的に示すように、吸着管の径が同じ部品吸着ノズル同士を寄せて設けてもよい。
【0215】
さらに、図40に示すように、吸着管の径が異なる3種類の部品吸着ノズル1340,1342および1344を設けることも可能である。吸着管の径に関係なく、部品吸着軸の軸部の直径が同じであり、共通の保持穴に嵌合可能であれば、吸着管の径が大きい部品吸着ノズルを有する部品吸着軸については、保持穴に1個おきにあるいは複数個おきに嵌合すればよい。吸着管の径に応じて部品吸着軸の軸部の径が異なり、共通の保持穴を使用できなければ、間欠回転体を部品吸着軸の軸部の径に応じた複数種類の保持穴を有するものとすればよい。
さらにまた、間欠回転体に保持させる全部の部品吸着軸を、吸着管の径が部品吸着ノズル1340のように大きい部品吸着ノズルを有するものとし、部品吸着軸を10個等角度間隔に設けてもよい。部品吸着ノズル1340より更に大きい径の吸着管を有する部品吸着ノズルが取り付けられた部品吸着軸を設けてもよい。さらに部品吸着ノズルを4種類以上設けてもよい。
回路部品の大きさに応じた径の吸着管を有する部品吸着ノズルを設ければ、大きい回路部品でも確実に保持されるため、間欠回転体の間欠回転速度を低くしなくても回路部品がずれることがなく、装着能率の低下を回避することができる。
【0216】
前記実施形態において装着ヘッドは、一軸線まわりに回転する間欠回転体に複数の部品吸着軸が搭載されたものとされていたが、図41および図42に概略的に示すように、搬送用移動装置たるXYロボット1350に複数の部品吸着軸1352を搭載し、XYロボット1350の移動により複数の部品吸着軸1352を順次、回路部品供給装置の部品取出位置およびプリント基板の部品装着箇所上へ移動させてもよい。XYロボット1350には、複数の部品吸着軸1352のうち、回路部品の吸着,装着を行う部品吸着軸1352を選択する吸着軸選択装置1354が設けられるとともに、複数の部品吸着軸1352の全部を一斉に昇降させる昇降装置1356が設けられている。昇降装置1356によって全部の部品吸着軸1352が昇降させられるが、吸着軸選択装置1354により選択された部品吸着軸1352は他の部品吸着軸1352より下方へ突出させられており、選択された部品吸着軸1352のみが回路部品の吸着,装着を行う。
【0217】
図43および図44に示すように、搬送用移動装置たるXYロボット1360上に、XYロボット1360に対して一方向(例えばX軸方向)に移動する移動部材1362を設け、その移動部材1362上に複数の部品吸着軸1364を移動部材1362の移動方向に平行に並べて設けてもよい。XYロボット1360には、移動部材1362を移動させる移動部材移動装置(図示省略)が設けられ、移動部材1362と共に保持具直線移動装置を構成しており、移動部材1362を移動させて複数の部品吸着軸1364を順次、部品吸着装着位置に位置決めする。搬送用移動装置が保持具直線移動装置を保持する保持具直線移動装置保持部材を構成している。XYロボット1360の移動により部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着軸1364が順次、回路部品供給装置の部品取出位置およびプリント基板の部品装着箇所上へ移動させられる。また、XYロボット1360の部品吸着装着位置近傍に対応する位置に昇降装置等の軸方向移動装置1366および図示しない切換弁制御装置が設けられ、部品吸着装着位置に位置決めされた部品吸着軸1364を軸方向に移動させるとともに、複数の部品吸着軸1364の各々について設けられた圧力切換弁のうち、部品吸着装着位置へ移動させられた部品吸着軸1364について設けられた圧力切換弁を切り換えて回路部品を吸着,装着させる。
【0218】
移動部材1362は一方向に移動する部材に限らず、図45に示すように、搬送用移動装置たるXYロボット1370上に、X軸方向およびY軸方向の両方向に移動する移動部材1372を設け、図示しない移動部材移動装置によってX軸,Y軸方向に移動させるとともに、その移動部材1372上に複数の部品吸着軸1374をX軸方向およびY軸方向の両方向に並べて設けてもよい。移動部材1372および移動部材移動装置が保持具直線移動装置を構成する。
【0219】
図43ないし図45に示す各実施形態において、XYロボット1360,1370にそれぞれ部品吸着軸の軸線に平行な方向の位置が変化する部分(搬送平面との距離が変化する部分)を有するカム面を設けるとともに、部品吸着軸にカムフォロワを設け、移動部材1362,1372をXYロボット1360,1370に対してX軸方向,Y軸方向に移動させるとともに、部品吸着軸の軸線に平行な方向の位置を変えるようにしてもよい。
【0220】
また、図41ないし図45に示す各実施形態において、搬送平面は水平面に限らず、水平面に対して傾斜した平面としてもよい。
【0221】
前記実施形態において、部品吸着具内の圧力増大後における部品吸着具からのエアの噴出流量を調節する可変絞り弁1026は、圧力切換弁860と直列に設けられていたが、図46に示すように圧力切換弁1400と並列に設けてもよい。例えば、圧力切換弁1400のエアが供給される部分の一部を大気に連通させるとともに、可変絞り手段としての可変絞り弁1402を設けるのである。当接部材が切換部材に当接する前に電磁開閉弁1404が開かれていて、エア供給源1406から絞り1408を介してエアが供給され(図中、白丸が当接部材と切換部材との当接を表す)、圧力切換弁1400が負圧解除状態に切り換えられれば、エアが吸着管1410に供給される。吸着管1410の圧力が大気圧近くあるいは大気圧以上になるまでは、エアの多くは吸着管1410に供給され、圧力増大後は可変絞り弁1402から大気中に流出するエアの流量が増大して、吸着管1410には回路部品を離間させるのに適当な量のエアが供給される。
【0222】
可変絞り弁1402の絞り作用を強くすれば(エアの漏れ量を少なくすれば)、吸着管1410の圧力が大気圧近くあるいは大気圧以上になったときの吸着管1410からのエアの噴出流量が多くなり、絞りを弱くすれば、吸着管1410からのエアの噴出流量が少なくなる。圧力切換弁1400は20個の部品吸着軸の各々について設けられており、装着する回路部品の種類が変わり、部品吸着ノズルが交換されれば、その部品吸着ノズルの吸着管の径に応じて可変絞り弁1402の絞り量を調節する。それにより吸着管の径に応じた量のエアが供給され、回路部品が多量のエアによって吹き飛ばされることなく、迅速かつ確実に吸着管から離間させられる。
【0223】
なお、エアの漏れ量を可変絞り弁1402によって調節するとともに、絞り1408を可変絞りとし、エア供給源から供給されるエアの流量をも調節するようにすれば、圧力切換弁の負圧解除状態への切換直後と部品吸着ノズル内の圧力増大後とにおける部品吸着ノズルへのエアの流量の比を一層正確に調節できる。
【0224】
上記各実施形態において、搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406はそれぞれ、ロッドレスシリンダ436を駆動源とする搬入コンベヤシフト装置438および搬出コンベヤシフト装置508によって第1シフト位置と第2シフト位置とにシフトさせられるようになっていたが、図48および図49に示す回路部品装着システム1444の基板コンベヤ1446におけるように、電動モータの一種である電動回転モータであって、回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータ1448を駆動源とする搬入コンベヤシフト装置1450,搬出コンベヤシフト装置1452により、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456をシフトさせてもよい。
【0225】
搬入コンベヤシフト装置1450を説明する。案内部材支持台1458上には、2個のメインコンベヤ1460,1462が並ぶ方向と平行に回転可能かつ軸方向に移動不能にねじ軸1464が設けられている。ねじ軸1464は、メインコンベヤ1460,1462のそれらが並ぶ方向の寸法より長く、メインコンベヤ1460,1462をそれぞれ外方へ超えて設けられ、コンベヤ支持台1466に固定されたナット1468が螺合されている。これらねじ軸1464およびナット1468は図示しない鋼球を介して作動するボールねじを構成している。
【0226】
ねじ軸1464はサーボモータ1448により回転させられる。それによりコンベヤ支持台1466が一対の直線状の案内部材たるガイドレール1470に案内されて移動させられ、搬入コンベヤ1454がメインコンベヤ1460,1462につらなる第1,第2シフト位置へシフトさせられる他、第1,第2シフト位置以外の位置であって、第1,第2シフト位置を両端とする領域より広いシフト領域内の任意のシフト位置へもシフトさせられる。ねじ軸1464と同様に、メインコンベヤ1460,1462を超えて設けられた一対のガイドレール1470と、コンベヤ支持台1466に設けられてガイドレール1470に図示しないボールを介して相対移動可能に嵌合された被案内部材たるガイドブロック1472とが案内装置の一種であるリニアボールガイド1474を構成している。また、ねじ軸1464およびナット1468が運動変換装置を構成するとともにサーボモータ1448と共に駆動装置を構成し、駆動装置,コンベヤ支持台1466およびリニアボールガイド1474が搬入コンベヤシフト装置1450を構成している。サーボモータ1448は、前記制御装置1050により図示しない駆動回路を介して制御される。
【0227】
搬入コンベヤ1454は、サイドフレームたる固定フレーム1476および可動フレーム1478を有する。案内部材支持台1458上に軸方向に移動不能かつ回転可能に設けられたスプライン軸1480に、コンベヤ支持台1466に回転可能かつ軸方向に移動不能に保持されたスプライン筒1482が軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合され、スプライン筒1482の回転がねじ軸1484およびナット1486により可動フレーム1478の直線移動に変換され、搬入コンベヤ1454の搬送幅が変更されることは上記各実施形態におけると同じである。また、スプライン軸1480およびスプライン筒1482はボールスプラインを構成している。スプライン軸1480は、ねじ軸1464と同様に、メインコンベヤ1460,1462を超えて設けられており、搬入コンベヤ1454がシフトさせられるとき、スプライン筒1482はスプライン軸1480に嵌合した状態に保たれる。さらに、可動フレーム1478に固定の被案内部材たる2個の筒状のガイドブロック1487はそれぞれ、コンベヤ支持台1466に設けられた案内部材たる直線状のガイドレール1488にボールを介して移動可能に嵌合されており、これらガイドブロック1487およびガイドレール1488を含む案内装置の一種であるリニアボールガイド1489により、可動フレーム1478の移動が案内される。
【0228】
搬出コンベヤシフト装置1452および搬出コンベヤ1456は、搬入コンベヤシフト装置1450および搬入コンベヤ1454と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。但し、搬出コンベヤ1456のシフト領域は搬入コンベヤ1454のシフト領域より大きくされており、その分、ねじ軸1464,ガイドレール1470,スプライン軸1480が長くされている。
【0229】
操作部材たるハンドル1490を作業者が回転操作することにより得られる回転駆動力は、回転部材の一種である複数のスプロケット1492,それらスプロケットに巻きかけられた巻きかけ部材の一種である複数のチェーン1494を含む回転伝達装置により搬入コンベヤシフト装置1450,搬出コンベヤシフト装置1452の各スプライン軸1480に伝達される。
【0230】
メインコンベヤ1460,1462はそれぞれ、固定フレーム1498,可動フレーム1500を有する。メインコンベヤ1460の可動フレーム1500には、図示しない2つのナットが固定され、それぞれねじ軸1502(図49にはねじ軸1502は1本のみ図示されている)に螺合されている。ねじ軸1502は、回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられるとともに、スプロケット1492が固定されて上記回転伝達装置を構成しており、回転伝達装置によりハンドル1490の回転操作に基づく回転駆動力が伝達される。スプロケット1492が被駆動回転体を構成し、ナットおよびねじ軸1502が運動変換装置を構成している。可動フレーム1500の移動は、互いにボールを介して軸方向に相対移動可能に嵌合されて、案内装置の一種であるリニアボールガイド1503を構成する筒状のガイドブロック1504およびガイドレール1506により案内される。
【0231】
メインコンベヤ1462の可動フレーム1500は、メインコンベヤ1460の可動フレーム1500に、2つの連結部材1508により一体的に連結されている。また、メインコンベヤ1462の可動フレーム1500は、メインコンベヤ1460の可動フレーム1500と同様に、ガイドブロック1504およびガイドレール1506を含むリニアボールガイド1503により移動を案内される。
【0232】
基板搬送方向において回路部品装着システム1444の上流側に設けられた上流側装置の一種であるスクリーン印刷システム1512は、図48に概略的に示すように、プリント基板を搬出する搬出コンベヤ1456が、搬入コンベヤ1454のシフト領域のうち、メインコンベヤ1460からメインコンベヤ1462とは反対側へ外れた部分とつらなる位置に設けられている。回路部品装着システム1444の基板搬送方向において下流側には、下流側装置の一種である2つのリフローシステム1516,1518が搬出コンベヤ1514のシフト方向と平行に並ぶとともに、それらリフローシステム1516,1518の各搬入コンベヤ1520が、搬出コンベヤ1456のシフト領域のうち、シフト方向の両端部とそれぞれつらなる位置に設けられている。これら回路部品装着システム1444,スクリーン印刷システム1512およびリフローシステム1516,1518が電子回路組立ライン1522を構成している。
【0233】
搬入コンベヤ1454は、スクリーン印刷システム1512の搬出コンベヤ1514とつらなるシフト位置へ移動させられてスクリーン印刷の済んだプリント基板を受け取り、第1あるいは第2シフト位置へ移動させられてプリント基板をメインコンベヤ1460あるいは1462に渡す。搬出コンベヤ1456は、第1あるいは第2シフト位置へ移動させられ、メインコンベヤ1460あるいは1462からプリント基板を受け取り、リフローシステム1516あるいは1518の搬入コンベヤ1520とつらなるシフト位置へ移動させられてプリント基板を渡す。搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456は、サーボモータを駆動源としてシフト領域内の任意の位置へシフトさせることができるため、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456がスクリーン印刷システム1512,リフローシステム1516,1518との間でプリント基板の受渡しを行うシフト位置と、メインコンベヤ1460,1462との間でプリント基板の受渡しを行うシフト位置とが異なっていても、支障なく、プリント基板の受渡しを行うことができる。そのため、スクリーン印刷システム1512,リフローシステム1516,1518の配設の自由度が高く、さらにはスクリーン印刷システム1512,リフローシステム1516,1518との間でプリント基板の受渡しを行う装置の配設の自由度も高くなり、電子回路組立ライン1522や、電気部品回路組立ライン1522を含む作業ラインの設計の自由度が向上する効果が得られる。
【0234】
スプライン軸1480はメインコンベヤ1460,1462を超えて設けられており、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456がいずれの位置へシフトさせられてもスプライン筒1486はスプライン軸1480に嵌合された状態に保たれ、搬送幅を変更することができる。搬送幅の変更時に、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456の各シフト位置は、同じであることもあり、異なることもある。搬送幅の変更時には作業者によりハンドル1490が操作され、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456およびメインコンベヤ1460の各ねじ軸1484,1502が同時に回転させられ、搬入コンベヤ1454,搬出コンベヤ1456,メインコンベヤ1460,1462の搬送幅が同時に同様に変更される。メインコンベヤ1462の可動フレーム1500はメインコンベヤ1460の可動フレーム1500に連結部材1508により一体的に連結されており、これら2つの可動フレーム1500は一体的に移動させられてメインコンベヤ1460,1462の搬送幅が同時に変更される。
【0235】
上記のように回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータ等の電動モータを駆動源として搬入コンベヤ,搬出コンベヤをシフトさせる場合、下流側装置を1つ設け、複数の上流側装置を搬入コンベヤのシフト方向において並列に設けてもよく、それぞれ複数ずつの上流側装置および下流側装置を搬入コンベヤ,搬出コンベヤのシフト方向において並列に設けてもよい。
また、少なくとも1つの上流側装置および少なくとも1つの下流側装置のうちの少なくとも1つは、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤのシフト方向において複数のメインコンベヤの少なくとも1つに対応する位置に設けてもよい。
上流側装置および下流側装置がそれぞれ1つであっても、各装置において回路基材を搬出する搬出コンベヤおよび回路基材を搬入する搬入コンベヤがそれぞれ複数ずつ設けられていることもあり、それらコンベヤの少なくとも1つが搬入コンベヤおよび搬出コンベヤのシフト方向においてメインコンベヤと対応しない位置に設けられていても、メインコンベヤと共にプリント基板作業システムを構成する搬入コンベヤおよび搬出コンベヤは、上流側装置および下流側装置の各搬出コンベヤおよび搬入コンベヤとつらなるシフト位置へ移動してプリント基板の受渡しを行うことができる。上流側装置と下流側装置とのいずれか一方が1つのみ設けられ、その1つが複数のコンベヤを有する場合も同じである。
さらに、搬入コンベヤのシフト領域を搬出コンベヤのシフト領域より大きくしてもよく、同じにしてもよい。後者の場合、例えば、上流側装置および下流側装置の少なくとも1つを、各装置の搬出コンベヤおよび搬入コンベヤが、シフト領域内であって、メインコンベヤと対応しない位置に位置するように設けることができる。
【0236】
また、2つのメインコンベヤの各々についてねじ軸およびナットを含む運動変換装置を設けるとともに、各ねじ軸を相対回転不能かつ軸方向に移動不能に連結して、2つのメインコンベヤの搬送幅が同時に変更されるようにしてもよい。2つのメインコンベヤにそれぞれ設けるねじ軸は別のものでもよく、あるいは1本のねじ軸を2つのメインコンベヤにわたって設け、共用させてもよい。
【0237】
メインコンベヤ400,402,1460,1462,搬入コンベヤ404,1454および搬出コンベヤ406,1456の各搬送幅は、図50に示すように、駆動源たる電動モータの一種である電動回転モータたるサーボモータ1540を駆動源として自動的に変更してもよい。サーボモータ1540は、制御装置1050により図示しない駆動回路を介して自動的に制御され、各コンベヤの搬送幅が同時に自動的に変更される。なお、その他の部分は、上記各実施形態と同じであり、図示および説明は省略する。
【0238】
上記各実施形態において、基板コンベヤ12,1446のメインコンベヤ400,402,1460,1462,搬入コンベヤ404,1454および搬出コンベヤ406,1456の各搬送幅は、各コンベヤ400,404,406,1454,1456,1460,1462に設けられたねじ軸448,536,1464,1504を同時に回転させることにより一斉に変更されるようになっていたが、図51に示すように、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552の各可動フレーム1554をそれぞれ、2つのメインコンベヤ1556(図には一方のメインコンベヤ1556のみ示されている)の可動フレーム1558のうち、一方のメインコンベヤ1556の可動フレーム1558に連結部材1560により連結し、可動フレーム1554の移動に伴って可動フレーム1558を移動させ、コンベヤ1550,1552,1556の搬送幅が同時に変更されるようにしてもよい。コンベヤ1550,1552,1556の一対のサイドフレームの他方は、図示は省略するが、固定フレームであり、可動フレーム1554と可動フレーム1558とは、可動フレーム1554,1558の固定フレームに対する接近,離間方向(幅変更方向)において相対移動不能に連結される。各一対ずつのサイドフレームの両方を可動フレームにして連結部材により連結してもよい。
【0239】
搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552の各可動フレーム1554のメインコンベヤ1556側の端部には、連結部材1560が係合させられる被係合部たる係合溝1562が設けられている。係合溝1562は、可動フレーム1554の上面およびメインコンベヤ1556側の端面に開口させられており、連結部材1560は係合溝1562に、可動フレーム1554の固定フレームに対する接近,離間方向において相対移動不能に嵌合される。搬入コンベヤ1550および搬出コンベヤ1552は、可動フレーム1558に係合溝1564が設けられていることを除いて図1ないし図32に示す実施形態の搬入コンベヤ404および搬出コンベヤ406と同様に構成されており、作業者によるハンドル操作に基づいて搬入,搬出コンベヤ1550,1552に設けられた各ねじ軸が同時に回転させられ、可動フレーム1554が同時に移動させられて搬送幅が同時に変更される。
【0240】
2つのメインコンベヤ1556の各可動フレーム1558の搬入コンベヤ1550側,搬出コンベヤ1552側の各端部にもそれぞれ、連結部材1560が係合させられる被係合部たる係合溝1564が設けられている。これら係合溝1564の一方は可動フレーム1558の上面および搬入コンベヤ1550側の端面に開口させられ、他方は可動フレーム1558の上面および搬出コンベヤ1552側の端面に開口させられており、連結部材1560は係合溝1564に、可動フレーム1558の固定フレームに対する接近,離間方向において相対移動不能に嵌合される。
【0241】
2つのメインコンベヤ1556にはいずれも、前記メインコンベヤ400等とは異なって幅変更のためのねじ軸およびナットは設けられていないが、2つのメインコンベヤ1556の各可動フレーム1558は、連結部材1566により一体的に連結されている。
【0242】
搬送幅の変更時には、搬入コンベヤ1550および搬出コンベヤ1552が2つのメインコンベヤ1556のうちの一方のメインコンベヤ1556であって、同じメインコンベヤ1556につらなるシフト位置へ移動させられる。その状態で作業者は、搬入コンベヤ1550の可動フレーム1554に設けられた係合溝1562とメインコンベヤ1556の可動フレーム1558に設けられた係合溝1564とにわたって連結部材1560を嵌合し、搬出コンベヤ1552の可動フレーム1554に設けられた係合溝1562とメインコンベヤ1556の可動フレーム1558に設けられた係合溝1564とにわたって連結部材1560を嵌合し、2つの可動フレーム1554と可動フレーム1558とを、固定フレームに対する接近,離間方向において相対移動不能に連結する。次いで、作業者がハンドルを操作すれば、2つの可動フレーム1554が同時に移動するのに伴って、連結部材1560により連結された可動フレーム1558が図示しない案内装置により案内されて移動させられる。2つのメインコンベヤ1556の各可動フレーム1558は連結部材1566により一体的に連結されているため、可動フレーム1554と直接連結された可動フレーム1558の移動により、その可動フレーム1558に連結部材1566により連結された可動フレーム1558も図示しない案内装置により案内されて同時に移動させられ、2つのメインコンベヤ1556の搬送幅が同時に変更される。搬送幅の変更後、作業者は連結部材1560を取り外し、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552がメインコンベヤ1556に対してシフトさせられる状態とする。連結部材1560,係合溝1562,1564がフレーム連結装置1568を構成している。
【0243】
搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552を2つのメインコンベヤ1556のいずれに連結するかは、例えば、幅変更時における搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552のシフト位置により決められる。例えば、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552が同じメインコンベヤ1556につらなるシフト位置に位置するのであれば、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552がつらなるメインコンベヤ1556と連結すればよく、異なるメインコンベヤ1556につらなるシフト位置に位置するのであれば、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552のいずれか一方を他方のコンベヤのシフト位置と同じシフト位置へ移動させ、同じメインコンベヤ1556と連結させる。
搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552の少なくとも一方がメインコンベヤ1556から外れたシフト位置に位置するのであれば、搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552のうち、同じメインコンベヤ1556につらなる状態を得るのに移動距離が少なくて済む方のコンベヤをメインコンベヤ1556につらなるシフト位置へ移動させる。
【0244】
搬入コンベヤ1550の可動フレーム1554と搬出コンベヤ1552の可動フレーム1554とを異なるメインコンベヤ1556の可動フレーム1558に連結してもよい。そのようにすれば、例えば、幅変更時における搬入コンベヤ1550,搬出コンベヤ1552のシフト位置の選択の自由度が向上する。
【0245】
上記各実施形態においては、1つの回路部品装着システム8,1444がスクリーン印刷システム2,1512およびリフローシステム4,1516,1518と共に電子回路組立ライン6,1522を構成していたが、図52に示すように、2つの回路部品装着システム1570,1572を直列に配列し、スクリーン印刷システム1574およびリフローシステム1576と共に電子回路組立ライン1578を構成してもよい。回路部品装着システム1570,1572の基板コンベヤ1580はそれぞれ、2つのメインコンベヤ1582,1584,1つずつの搬入コンベヤ1586および搬出コンベヤ1588を有し、作業が施されたプリント基板は図中、矢印で示される方向へ送られる。2つの回路部品装着システム1570,1572間におけるプリント基板の受渡しは、2つのシフト位置の任意の1つにおいて行われる。
【0246】
また、図53に概略的に示すプリント基板作業システム1600におけるように、メインコンベヤ1602,1604の上流側に、搬入コンベヤと搬出コンベヤとを兼ねた搬入搬出コンベヤ1606を配設してもよい。搬入搬出コンベヤ1606は、プリント基板を正方向と逆方向とに搬送可能なものであり、正方向に搬送する状態で搬入コンベヤとして機能し、逆方向に搬送する状態で搬出コンベヤとして機能する。メインコンベヤ1602,1604も正,逆両方向にプリント基板を搬送可能なものとされている。搬入搬出コンベヤ1606は、図示しない搬入搬出コンベヤシフト装置により、メインコンベヤ1602,1604につらなる第1,第2シフト位置へシフトさせられる。搬入搬出コンベヤシフト装置は、前記搬入コンベヤシフト装置438と同様にロッドレスシリンダを駆動源として構成されている。
【0247】
搬入搬出コンベヤ1606が搬入コンベヤとして機能する際の基板搬送方向においてプリント基板作業システム1600の上流側に隣接して、基板出し入れ装置1608が設けられ、プリント基板作業システム1600と共に基板作業ライン1610を構成している。基板出し入れ装置1608は、複数のプリント基板を順次プリント基板作業システム1600へ供給する機能と、回路部品装着システム1600からプリント基板を受け取って収容する機能とを有する。プリント基板作業システム1600においてプリント基板は、供給された側と同じ側へ排出され、基板出し入れ装置1608は、搬入搬出コンベヤ1606へプリント基板を排出するとともに、回路部品が装着されたプリント基板を受け取る。基板出し入れ装置1608は上流側装置であり、下流側装置であるのである。
搬入搬出コンベヤシフト装置は、前記搬入コンベヤシフト装置1450と同様にサーボモータを駆動源とし、搬入搬出コンベヤ1606をシフト領域内の任意の位置へ移動させる装置としてもよい。
搬入搬出コンベヤ1606が移動する領域は、メインコンベヤ1602,1604の各々につらなる2つのシフト位置を両端とする領域より広い領域としてもよい。
【0248】
回路部品装着装置を構成する装着ヘッドの別の態様を図54に示す。本実施形態の装着ヘッド1620においては、XYロボットのX軸スライド1622に垂直に設けられた軸1624に、複数個(本実施形態においては12個)の回動部材たる回動板1626が軸1624の軸線まわりに互いに独立に回動可能に取り付けられるとともに、各回動板1626にそれぞれ部品保持ヘッド(図示省略)が昇降可能に搭載されており、回動板1626が回動運動付与装置たる回動板回動装置1628によって回動させられることにより、12個の部品保持ヘッドは軸1624の軸線まわりに旋回させられる。12個の部品保持ヘッドはそれぞれ部品吸着ノズルを有する。部品吸着ノズルは、自身の軸線まわりに回転可能とされている。
【0249】
回動板回動装置1628は、12個の回動板1626の各々に対してそれぞれ設けられたカムフォロワたるローラ1632と、それらローラ1632に順次係合してローラ1632を移動させることにより回動板1626を回動させる回動運動付与カムたる4個の鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dとを含む。鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dは、部品保持ヘッドの旋回軸線を中心とする円弧を、その円弧に対して旋回軸線とは反対側に位置するとともにその旋回軸線と直角に立体交差する軸線のまわりに回転させた場合、その円弧が描く軌跡を外周面とする。鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dは、部品保持ヘッドの旋回軸線を対称軸として軸対称に配設され、それら鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dの全軸線を含む一平面とそれら鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dの各外周面との交線の集合が、実質的に連続した一円周を描くものとされている。
【0250】
鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dにはそれぞれ、軸線方向の両端部にかさ歯車1636a,1636b,1636c,1636dおよび1638a,1638b,1638c,1638dが設けられて互いに噛み合わされており、鼓形カム1634aが駆動源たる電動モータの一種である駆動用サーボモータ1640によって回転させられることにより、4個の鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dが同期して一斉に回転させられる。それにより、12個の回動板1626にそれぞれ設けられたローラ1632が、鼓形カム1634a,1634b,1634c,1634dにそれぞれ設けられたカム溝1642a,1642b,1642c,1642dに順次係合し、12個の回動板1626は別々に回動し、12個のうちの2個の回動板1626が部品吸着装着位置および撮像位置に停止して部品保持ヘッドが回路部品の吸着あるいは装着および撮像を行うが、その間も他の回動板1626は回動させられており、部品吸着装着位置に部品保持ヘッドが順次到達する到達時間ピッチが短くて済み、高い部品吸着,装着能率が得られる。
【0251】
本実施形態の装着ヘッド1620においても、図示は省略するが、前記実施形態の装着ヘッド650,652におけると同様に、12個の部品保持ヘッドは、各々に設けられた球状のカムフォロワにおいてX軸スライド1622に固定の固定カムのカム面に沿って旋回させられつつ昇降させられる。また、X軸スライド1622の部品吸着装着位置の近傍部には個別昇降装置および切換弁制御装置の機構部が設けられ、部品吸着装着位置へ移動させられた部品保持ヘッドが昇降させられるとともに、切換弁制御装置により部品保持ヘッドの各々に設けられた圧力切換弁が切り換えられ、部品保持ヘッドに設けられた部品吸着ノズルに負圧が供給され、遮断される。なお、回路部品の保持方位誤差の補正および保持方位の変更は、部品保持ヘッドの各々に設けられた部品吸着ノズル回転装置により部品保持ヘッドごとに行われる。
【0252】
図1ないし図32に示す前記実施形態においては、当接部材1014に溝1016が形成されて、当接部材1014が切換部材874に接触した状態においても通路1022等を大気に連通させていたが、溝1016に代えて、貫通孔を設けてもよい。当接部材1014の上面に開口する通路1022と交差し、当接部材1014を貫通する貫通孔を設けてエアを流出させるのである。
【0253】
また、前記実施形態においてフィーダ54は、プリント基板408への回路部品842の装着順に並べられ、20個の部品吸着ノズル784が間欠回転体762に設けられた順に回路部品842を吸着し、装着するようにされており、吸着時,装着時における間欠回転体762の移動距離が少なくて済むようにされているものとしたが、例えば、回路部品供給装置14,16が複数種類のプリント基板408への回路部品842の装着に使用される場合には、すべての種類のプリント基板408について、フィーダ54の並び順とプリント基板408の回路部品の装着順とを同じにすることはできない。
この場合に間欠回転体762を1ピッチずつ間欠回転させて20個の部品吸着ノズル784に回路部品842を装着順に吸着させようとすれば、順不動に並んでいるフィーダ54のうち次に吸着させるべき回路部品を収容しているものの位置へ間欠回転体762を順次移動(X軸方向の移動)させることが必要であり、部品吸着のための間欠回転体762の移動距離が長くなることを避け得ない。逆に、間欠回転体762を1ピッチずつ間欠回転させつつフィーダ54の並び順に従って回路部品842を吸着させることにすれば、間欠回転体762の移動距離は最短となる(不要な回路部品842を収容しているフィーダ54をパスするために間欠回転体762の移動距離が大きくなることはあるが、これは止むを得ない)が、プリント基板408への装着順が最適ではなくなって、装着のための間欠回転体762の移動(X,Y軸方向の移動)距離が長くなることを避け得ない。これら2つのモードのいずれかを固定的に選択して実施することも可能であるが、部品装着作業能率向上の観点からは、部品吸着のための間欠回転体762の移動距離と装着のための間欠回転体762の移動距離との和が最小になるように吸着順序と装着順序との両方を適宜変更するモードが好適である。この移動距離の和が最小となるようにする対策と共に、あるいはその対策に代えて、間欠回転体762の間欠回転角度が複数ピッチや逆回転を含むことを許容すれば、それによっても部品装着作業能率を向上させることができる。
以上、説明の容易化のために間欠回転体に搭載される部品保持具は一種類としたが、実際には複数種類とされることもあり、その場合には、さらに部品保持具の種類や配列をも考慮して、効率良く回路部品を吸着,装着するように、吸着順序および装着順序を設定することが望ましい。例えば、間欠回転体に複数種類の部品保持具が搭載され、あるいは2種類の異なる部品保持具が交互に設けられる場合等には、間欠回転体を部品保持具の配設ピッチとは異なる角度で正方向あるいは逆方向に回転させて、複数の部品保持具に、間欠回転体に搭載された順序とは異なる順序で回路部品を吸着および装着させて、回路部品の吸着,装着を効率良く行うようにするのである。
【0254】
さらに、前記各実施形態において、メインコンベヤは2つ設けられていたが、3つ以上設けてもよい。その場合、複数個の流体圧シリンダを組み合わせて搬入コンベヤおよび搬出コンベヤをそれぞれ、メインコンベヤにつらなる3つ以上のシフト位置へシフトさせてもよく、あるいは流体圧シリンダと複数のストッパ装置との組合わせにより3つ以上のシフト位置へシフトさせてもよく、あるいはサーボモータ等の電動モータを駆動源としてシフトさせてもよい。例えば、案内部材支持台に搬入コンベヤの移動範囲にわたってねじ軸を設けるとともにコンベヤ支持台に固定のナットを螺合し、ねじ軸をサーボモータにより回転させて搬入コンベヤを3つ以上のシフト位置へ選択的に移動させるのである。
流体圧シリンダを駆動源とする場合であっても、複数個の流体圧シリンダの使用や、搬入コンベヤ,搬出コンベヤの移動を止めるストッパ装置あるいは搬入コンベヤ,搬出コンベヤを検出するセンサ等の併用等により、搬入コンベヤおよび搬出コンベヤをシフト領域内であって、メインコンベヤとつらなるシフト位置以外のシフト位置へシフトさせることが可能である。
【0255】
また、上流側装置を構成するスクリーン印刷システムは、高粘性流体塗布装置の一種であるスクリーン印刷機を備え、高粘性流体の一種であるクリーム状半田をプリント基板等の回路基材に印刷する塗布システムの一種であるが、塗布システムには、スクリーン印刷システムの他に、例えば、接着剤塗布装置を備え、接着剤を回路基材に塗布する接着塗布システムがある。
さらに、下流側装置は、リフローシステムの他に、コンデンサ等、1つの回路基材への装着数が少ない回路部品を装着する装置を有する回路部品装着システム等により構成される。
【0256】
また、前記実施形態においては、1番目ないし5番目の回路部品の方位変更角度が0±15度、90±15度、180±15度、270±15度の範囲外の角度のとき、装着ヘッドが予定された全部の回路部品を回路部品供給装置から取り出した後、プリント基板への移動中に撮像が行われ、移動後、迅速に回路部品のプリント基板への装着を開始することができるようにされているが、取り出した全部の回路部品について撮像を行った後にプリント基板へ移動させてもよい。装着する回路部品の数が19個以下であって、全部の回路部品の吸着後に撮像のみが行われる場合も同様である。
【0257】
また、上記各実施形態において、部品収容テープはエンボスタイプのテープとされており、回路部品の種類が異なっても、回路部品の上面の上下方向(部品保持軸の移動方向に平行な方向)の位置は一定とされていたが、部品収容テープが、例えば、紙テープに多数の貫通穴が長手方向に沿って等間隔で形成されるとともに、その貫通穴の一方の開口が紙テープに貼り付けられたボトムテープにより覆われて部品収容凹部が形成されて成るキャリヤテープ(テープ状収容容器)を含み、、部品収容凹部の各々に回路部品が収容されるとともにカバーテープにより覆われてなる場合、回路部品の高さによって回路部品の上面の位置が異なる。この場合、部品吸着軸が回路部品を吸着する際の負圧の供給タイミングおよび部品吸着軸の昇降距離は回路部品の高さに応じて調節することが望ましい。例えば、装着時に圧力切換弁の負圧解除状態への切換えタイミングを2種類に変更するのと同様に、圧力切換弁の切換部材を負圧供給位置へ移動させる作用部材について、主および補助のアクチュエータたる主および補助のエアシリンダを設け、作用部材の作用位置を2種類に変更するようにする。また、昇降駆動部材の昇降距離も2種類に変更し、高さが大きい回路部品については昇降距離を短くする。
圧力切換弁の切換タイミングは、負圧供給状態に切り換える場合でも、負圧解除状態に切り換える場合でも、2種類に限らず、例えば、補助アクチュエータを2個以上互いに直列に設けて3種類以上に変更するようにしてもよい。
【0258】
さらに、プリント基板の基準マークの撮像は、プリント基板への回路部品の装着が行われている間に限らず、装着終了時あるいは装着終了直前に行うようにしてもよい。次に回路部品の装着が行われるプリント基板を支持するメインコンベヤと同じ側に設けられた回路部品装着装置において、回路部品の装着が、その回路部品装着装置にとって1枚のプリント基板への最後の装着であるか否かは装着プログラムからわかり、最後であれば、回路部品供給装置へ回路部品を取出しに行く途中で撮像を行うのである。その回路部品装着装置による装着でプリント基板への回路部品842の装着が終了するのであれば、プリント基板の回路部品への装着終了後に基準マークの撮像が行われることとなり、次に他方の回路部品装着装置により回路部品の装着が行われてプリント基板への回路部品842の装着が終了するのであれば、装着の終了直前に基準マークの撮像が行われることとなる。コンピュータは、回路部品の装着やプリント基板の搬入,搬出等の制御の間に撮像データに基づいてプリント基板の部品装着箇所の位置誤差を演算し、メモリに格納する。プリント基板への回路部品の装着開始前に全部の部品装着箇所の位置誤差が演算されていることは不可欠ではなく、回路部品の装着と並行して演算してもよい。そのようにすれば、保持方位誤差や保持位置誤差を記憶する記憶手段の記憶容量が少なくて済む。
【0259】
また、前記各実施形態において、回路部品に±30度を超える保持方位誤差があれば、その回路部品は装着されないようにされていたが、吸着エラーの判定範囲を更に広くし、例えば±40度とすれば、回路部品に前記実施形態より広い範囲、例えば±15度の範囲で保持方位誤差が生ずることがあっても(保持方位誤差は殆どの場合、±10度の範囲内に収まり、何らかの異常が発生した場合でなければ±15度を超えることはない場合)、吸着エラーが生じているとされることなく、装着と撮像とを並行して行うことができる。
さらに、回路部品の装着と撮像とを並行して行う際の方位変更角度は±15度の範囲内に限らず、他の角度範囲に設定することができる。例えば、回路部品に生ずる保持方位誤差が殆どの場合、±5度の範囲内に収まるとき、吸着エラーの判定範囲を±40度にすれば、回路部品の方位変更角度が±30度の範囲内であっても、装着と撮像とを並行して行うことができる。
【0260】
さらに、前記実施形態において複数の部品保持具の保持方位誤差の補正および方位変更は、共通の駆動歯車および駆動源を用いて行われるようになっていたが、部品保持具の停止位置の1つ、あるいは移動軌跡中に保持具回転装置を設けて部品保持具を回転させるようにしてもよい。部品保持具に、保持具回転装置に設けられた係合部材と係合する係合部を設け、係合部材と係合可能な位置に至った部品保持具の係合部に係合部材を係合させ、軸線まわりに回転させて保持方位誤差の補正および方位の変更を行うのである。
【0261】
また、部品保持具の保持方位誤差の補正および方位の変更は、部品保持具の旋回中に限らず、停止した状態で行ってもよい。
【0262】
さらに、上記各実施形態において部品保持具は、停止位置の前後において移動(旋回)させられるとともに下降,上昇させられるようになっていたが、停止位置の前と後とのいずれか一方において移動(旋回)と下降,上昇とが並行して行われるようにしてもよい。
【0263】
また、部品保持具は移動を止めないで昇降させてもよい。昇降駆動部材の下面が部品保持具の移動方向において、部品保持具の昇降させられる間の移動距離以上の長さを有するものであれば、部品保持具を停止させずに昇降させることが可能である。部品保持具の移動を止めない場合、部品保持具は常に一定の速度で移動させてもよく、昇降が行われる領域の前後において減速,加速し、昇降時には移動速度が小さくなるようにしてもよい。
【0264】
この場合にも、昇降駆動部材が誤作動等により、部品保持具の昇降以外のときに下降位置にあれば、部品保持具の移動に伴って昇降駆動部材が退避位置へ退避させられて損傷が回避される。また、切欠は浅いため、カムフォロワは切欠を通過することができ、カムフォロワが切欠に嵌入したまま部品保持具が無理に移動させられて損傷することが回避される。昇降駆動部材が移動検知装置により検知されるが、この検知に基づいて部品保持具が停止させられるまでの間、部品保持具は移動しており、カムフォロワが切欠を通過することにより損傷が回避されるのである。また、移動検知装置が設けられておらず、部品保持具の移動が止められなくても、部品保持具等が損傷することがない。
なお、部品保持具が停止させられる場合であっても、何らかの事情でカムフォロワが切欠に嵌入したままの状態で部品保持具の移動が開始されることがあっても、カムフォロワが切欠を通過することにより損傷が回避される。
【0265】
さらに、前記実施形態において昇降駆動部材は、部品吸着軸の回路部品を吸着し、装着する際の旋回時に、リニアモータ等の誤作動等によって下降位置にあるときに退避位置へ回動させられるようになっていたが、部品吸着軸が逆方向に旋回させられる場合にも、昇降駆動部材が誤作動等により下降位置にあるとき、部品吸着軸により退避位置へ回動させられるようにしてもよい。
【0266】
また、上記各実施形態において、回路部品の装着時にリニアモータにより下降させられる移動部材の下降速度は、加速後、減速させられて、回路部品がプリント基板に接触させられるときに衝撃少なく接触させられ、減速を続けて下降端位置まで下降させられるようになっていたが、回路部品がプリント基板に接触した後は、加速して移動部材が迅速に下降端位置へ到達するようにしてもよい。
【0267】
さらに、図1ないし図32に示す実施形態において、駆動歯車の幅が被駆動歯車の幅より広くされていたが、逆でもよい。
【0268】
また、部品保持具に保持された回路部品を撮像する撮像装置は、回路部品の正面像を取得するものとしてもよい。
【0269】
さらに、上記各実施形態においては部品保持具が自身の軸線のまわりに回転させられることにより、回路部品の保持方位誤差が補正されるとともに、回路部品の方位が受取り時とは異なる方位に変更されるようになっていたが、回路部品を方位を変更しないで回路基材に装着し、保持方位誤差の補正のみが行われることもある。
【0270】
また、上記各実施形態においては、装着ヘッド650,652等の移動等、種々の作動に、駆動源として電動モータの一種である電動回転モータたるサーボモータ674,688等が用いられていたが、サーボモータ以外にも回転角度の制御精度が高い電動回転モータ、例えばステップモータを用いてもよい。また、電動モータの一種であるリニアモータを駆動源として用いてもよい。リニアモータは直線作動するモータであり、精度の良い位置決め制御および速度制御が可能なサーボモータにより構成してもよく、あるいはステップモータにより構成してもよい。
部品吸着装着位置において部品吸着軸766,1170を昇降させる個別昇降装置880,1302の駆動源としてフィードバック制御されるリニアモータ886,1310が用いられていたが、リニアモータはリニアステップモータにより構成してもよく、また、リニアモータに限らず、電動回転モータの一種であるサーボモータやステップモータを駆動源としてもよい。
【0271】
さらに、本発明は、前記各実施形態の構成要素の組合わせを変えた態様で実施することができる。
その他、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形,改良を施した態様で本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態である回路部品装着システムを示す平面図である。
【図2】 上記回路部品装着システムを構成する基板コンベヤを示す正面図である。
【図3】 上記回路部品装着システムを構成する基板コンベヤおよび回路部品装着装置を示す側面図である。
【図4】 上記基板コンベヤを取り出して示す平面図である。
【図5】 上記基板コンベヤを構成するメインコンベヤを示す側面図である。
【図6】 上記基板コンベヤの搬入コンベヤ,メインコンベヤおよび搬出コンベヤの各搬送幅を調節するためのチェーンおよびスプロケットの配置を示す図である。
【図7】 上記回路部品装着システムを構成する回路部品供給装置を示す側面図である。
【図8】 上記回路部品供給装置と回路部品装着システムの基台との接続部分を示す側面図(一部断面)である。
【図9】 上記回路部品供給装置を構成するフィーダを示す側面図である。
【図10】 上記フィーダの部品保持テープの送りの部分を拡大して示す側面図である。
【図11】 上記回路部品装着システムを構成する回路部品装着装置の装着ヘッドをX軸スライドと共に示す正面図(一部断面)である。
【図12】 上記装着ヘッドに設けられた部品吸着軸を示す正面断面図である。
【図13】 上記装着ヘッドの回路部品撮像装置が設けられた部分を示す平面図である。
【図14】 上記装着ヘッドを示す平面図である。
【図15】 上記装着ヘッドをX軸スライドと共に示す正面図である。
【図16】 上記装着ヘッドに設けられた部品吸着軸の配置を概略的に示す図である。
【図17】 上記装着ヘッドに設けられた切換弁制御装置の機構部を示す平面図である。
【図18】 上記切換弁制御装置の機構部を示す正面図である。
【図19】 上記切換弁制御装置の機構部を示す側面図である。
【図20】 上記切換弁制御装置の圧力切換弁を負圧供給状態に切り換える側の部分および個別昇降装置を示す正面図である。
【図21】 上記切換弁制御装置の圧力切換弁を負圧供給状態に切り換える側の部分および個別昇降装置を示す側面図である。
【図22】 図20におけるXXII-XXII 断面図である。
【図23】 上記切換弁制御装置の圧力切換弁を負圧供給状態に切り換える側の作用部材を主エアシリンダと共に示す正面断面図である。
【図24】 本回路部品装着システムを制御する制御装置のうち、本発明に関連の深い部分を概略的に示すブロック図である。
【図25】 上記回路部品装着システムの回路部品の吸着,撮像,搬送および装着の1態様におけるXYロボットの移動,間欠回転体の回転,部品吸着軸の回転および昇降,フィーダにおける部品保持テープの送りおよび回路部品撮像装置の作動タイミングを示すタイムチャートである。
【図26】 回路部品の吸着,装着時における切換弁制御装置の主エアシリンダおよび補助エアシリンダの駆動指令および作動状態を示す図表である。
【図27】 回路部品吸着時における切換弁制御装置の作動状態を示す側面図である。
【図28】 小さい回路部品の装着時における切換弁制御装置の作動状態を示す側面図である。
【図29】 大きい回路部品の装着時における切換弁制御装置の作動状態を示す側面図である。
【図30】 回路部品の吸着数が20個であって、回路部品の撮像と装着とが並行して行われる態様での方位誤差角度,画像認識角度,方位誤差補正角度,方位変更角度および装着時吸着軸トータル回転角度を示す図表である。
【図31】 回路部品の吸着数が20個であって、回路部品の撮像が装着とは別に行われる態様での方位誤差角度,画像認識角度,方位誤差補正角度,方位変更角度および装着時吸着軸トータル回転角度を示す図表である。
【図32】 回路部品の吸着数が17個の場合における方位誤差角度,画像認識角度,方位誤差補正角度,方位変更角度および装着時吸着軸トータル回転角度を示す図表である。
【図33】 本発明の別の実施形態である回路部品装着システムの回路部品装着装置の装着ヘッドをX軸スライドと共に示す正面図(一部断面)である。
【図34】 図33に示す装着ヘッドをX軸スライドと共に示す左側面図である。
【図35】 図33に示す装着ヘッドの間欠回転体の上部を示す平面図である。
【図36】 図33に示す装着ヘッドの間欠回転体の下部を示す平面図である。
【図37】 図33に示す装着ヘッドの部品吸着軸が吸着軸保持部材により保持された状態を示す正面断面図である。
【図38】 装着ヘッドに2種類の部品吸着ノズルが搭載される場合の部品吸着ノズルの配置の一例を概略的に示す図である。
【図39】 装着ヘッドに2種類の部品吸着ノズルが搭載される場合の部品吸着ノズルの配置の別の態様を概略的に示す図である。
【図40】 装着ヘッドに3種類の部品吸着ノズルが搭載される場合の部品吸着ノズルの配置を概略的に示す図である。
【図41】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの回路部品装着装置の装着ヘッドを概略的に示す底面図である。
【図42】 図40に示す装着ヘッドを示す正面図である。
【図43】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの回路部品装着装置の装着ヘッドを概略的に示す底面図である。
【図44】 図43に示す装着ヘッドを示す正面図である。
【図45】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの回路部品装着装置の装着ヘッドを概略的に示す底面図である。
【図46】 回路部品装着装置を構成する切換弁制御装置において部品吸着ノズルへのエアの供給を制御する部分の別の態様を示す回路図である。
【図47】 図1に示す回路部品装着システムを含む電子回路組立ラインを概略的に示す図である。
【図48】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムを含む電子回路組立ラインを概略的に示す図である。
【図49】 図48に示す回路部品装着システムの基板コンベヤを示す平面図である。
【図50】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの基板コンベヤの幅変更装置の駆動源にサーボモータを用いた例を示す図である。
【図51】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの基板コンベヤにおいて搬入コンベヤおよび搬出コンベヤの各可動フレームとメインコンベヤの可動フレームとを連結部材により連結して搬送幅を変更する例を概略的に示す図である。
【図52】 本発明のさらに別の実施形態である電子回路組立ラインであって、2つの回路部品装着システムが直列に配列されたラインを概略的に示す図である。
【図53】 本発明のさらに別の実施形態である電子回路組立ラインであって、搬入搬出コンベヤが設けられたラインを概略的に示す図である。
【図54】 本発明のさらに別の実施形態である回路部品装着システムの装着ヘッドを概略的に示す図である。
【符号の説明】
8:回路部品装着システム 12:基板コンベヤ 14,16:回路部品供給装置 18,20:回路部品装着装置 400,402:メインコンベヤ 404:搬入コンベヤ 406:搬出コンベヤ 408:プリント基板 438:搬入コンベヤシフト装置 508:搬出コンベヤシフト装置
650,652:装着ヘッド 662,664:XYロボット 712:固定カム 716:駆動歯車 724:方位変更用サーボモータ 742:旋回用サーボモータ 762:間欠回転体 776:部品吸着軸 784:部品吸着ノズル 800:被駆動歯車 804:カムフォロワ 808:カム面 820:回路部品撮像装置 842:回路部品 860:圧力切換弁 880:個別昇降装置 882:切換弁制御装置 890:移動部材 892:昇降駆動部材 930:主エアシリンダ 952:作用部材 974:主エアシリンダ 984:補助エアシリンダ 1002:作用部材 1030:リンク 1050:制御装置 1100:装着ヘッド 1102:XYロボット 1138:旋回用サーボモータ 1150:駆動かさ歯車 1154:方位補正変更用サーボモータ 1164:間欠回転体 1182:被駆動かさ歯車 1194:部品吸着ノズル 1260:圧力切換弁 1290:回路部品撮像装置 1302:個別昇降装置
1304:切換弁制御装置 1314:移動部材 1320:主エアシリンダ 1322:作用部材 1330,1332,1340,1342,1344:部品吸着ノズル 1350:XYロボット 1352:部品吸着軸
1360:XYロボット 1364:部品吸着軸 1370:XYロボット 1374:部品吸着軸 1400:圧力切換弁 1444:回路部品装着システム 1446:基板コンベヤ 1450:搬入コンベヤシフト装置 1452:搬出コンベヤシフト装置 1454:搬入コンベヤ 1456:搬出コンベヤ 1460,1462:メインコンベヤ 1550:搬入コンベヤ 1552:搬出コンベヤ 1556:メインコンベヤ 1570,1572:回路部品装着システム 1580:基板コンベヤ 1582,1584:メインコンベヤ 1586:搬入コンベヤ 1588:搬出コンベヤ 1600:プリント基板作業システム 1602,1604:メインコンベヤ 1606:搬入搬出コンベヤ 1620:装着ヘッド
Claims (5)
- (a)回路基材を搬送するとともに位置決めして支持するメインコンベヤと、(b)回路基材を搬送して前記メインコンベヤに引き渡す搬入コンベヤと前記メインコンベヤから回路基材を受け取って搬出する搬出コンベヤとの少なくとも一方と、 (c) 回路部品を供給する部品供給装置と、 (d) その部品供給装置から回路部品を受け取り、その回路部品を、前記メインコンベヤに位置決めして支持された回路基材に装着する回路部品装着装置とを含む回路部品装着システムにおいて、
前記メインコンベヤを前記回路基材の搬送方向に直角な方向に複数並列に配設するとともに、前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの前記少なくとも一方を前記複数並列に配設されたメインコンベヤの各々とつらなる複数のシフト位置にシフトさせるコンベヤシフト装置を設け、前記部品供給装置を、前記複数並列に配設されたメインコンベヤの両外側方に配設してそれぞれ第1部品供給装置および第2部品供給装置とし、かつ、前記回路部品装着装置を、前記第1部品供給装置から回路部品を受け取ってその回路部品を前記複数並列に配設されたメインコンベヤのいずれに位置決め支持されている回路基材に対しても装着可能な第1回路部品装着装置および前記第2部品供給装置から回路部品を受け取ってその回路部品を前記複数並列に配設されたメインコンベヤのいずれに位置決め支持されている回路基材に対しても装着可能な第2回路部品装着装置を含むものとしたことを特徴とする回路部品装着システム。 - 前記複数並列に配設されたメインコンベヤのいずれか1つに位置決め支持された回路基材への回路部品の装着作業を前記第1回路部品装着装置と前記第2回路部品装着装置とに共同で行わせ、その回路基材への装着作業が終了した後、その回路基材の搬出ならびに次の回路基材の搬入と並行して、前記複数並列に配設されたメインコンベヤの別の1つに位置決め支持された回路基材への装着作業を前記第1回路部品装着装置と前記第2回路部品装着装置とに共同で行わせる制御装置を含む請求項1に記載の回路部品装着システム。
- 前記第1回路部品装着装置および前記第2回路部品装着装置がそれぞれ、 (i)共通の旋回軸線のまわりを旋回可能な複数の部品保持具と、 (ii)それら複数の部品保持具を、それらの旋回軌跡上に予め定められた、回路部品の受取りおよび回路基材への装着を行う位置である作業位置に順次位置決めする保持具位置決め装置とを備えた装着ヘッドを含む請求項1または2に記載の回路部品装着システム。
- 前記第1回路部品装着装置および前記第2回路部品装着装置がそれぞれ、さらに、 (iii) 前記保持具位置決め装置により前記作業位置に順次位置決めされる部品保持具を回路部品の受取りおよび装着のために昇降させる昇降装置と、 (iv) その昇降装置と前記保持具位置決め装置とを共に前記回路基材の表面に平行な方向に移動させる搬送用移動装置とを含む請求項3に記載の回路部品装着システム。
- 前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの少なくとも一方の両サイドフレームの少なくとも一方が他方に対して接近,離間する方向に移動可能な可動フレームとされるとともに、その可動フレームを他方に対して移動させることにより前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの少なくとも一方の搬送幅を変更する幅変更装置が設けられており、その幅変更装置が、
前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの前記少なくとも一方に対応して回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられ、その少なくとも一方の前記複数のシフト位置に跨がって延びる駆動軸と、
前記搬入コンベヤと前記搬出コンベヤとの前記少なくとも一方に回転可能かつ軸方向に移動不能に保持され、前記駆動軸に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に係合する被駆動回転体と、
その被駆動回転体の回転を前記可動フレームの運動に変換する運動変換装置と
を含む請求項1ないし4のいずれか1つに記載の回路部品装着システム。
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