JP4316325B2 - 部品実装機用架台及び部品実装機 - Google Patents
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Description
又、上記実装ヘッド1に、部品を吸着保持する複数のノズルを設けたものや、上記X軸ロボット5に複数の実装ヘッド1を装着し、各実装ヘッド1にてそれぞれに対応する基板に部品を実装するようにした部品実装機も提案されている。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、コンパクトな構成にて効率的にかつ精度良く作業することができる部品実装機用の架台であって、従来に比べて振動の低減を図ることができる部品実装機用架台、及び該部品実装機用架台を備えた部品実装機を提供することを目的とする。
即ち、本発明の第1態様の部品実装機用架台は、操作側及び該操作側に対向する反操作側に挟まれた部分に設けられ基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置を設置する基台上に設置され、かつ上記基板搬送装置に対して、上記基板搬送方向に直交する直交方向において上記基板搬送装置を間に挟み上記操作側に第1フレーム部材を有し、上記反操作側に第2フレーム部材を有する部品実装機用架台であって、該部品実装機用架台には、上記直交方向に延在するY軸ロボットが上記第1フレーム部材及び上記第2フレーム部材にて両端を支持され上記基板搬送方向に間をあけて2台平行に架設され、かつ各Y軸ロボットには、上記基板搬送装置に保持された上記基板に部品を実装する実装ヘッドを有し上記基板搬送方向に移動させるX軸ロボットが吊り下げられ、当該部品実装機用架台内にて部品実装動作が行われる部品実装機用架台において、
上記第1フレーム部材は、上記操作側で上記基台に立設される門型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の操作側両端部に立設される2本の第1支柱部材及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第1支柱部材の各上端部を連結する第1連結部材にて上記門型を形成し、
上記第2フレーム部材は、上記反操作側で上記基台に立設される四角型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の反操作側両端部に立設される2本の第2支柱部材、上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各上端部を連結する第2連結部材、及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各下端部を連結する第3連結部材にて上記四角型を形成し、
上記基台の上記基板搬送方向における両側にてそれぞれ設けられる板状のフレーム部材であり、上記基板搬送方向に直交する直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の上記上端部及び上記第2支柱部材の上記上端部を連結する第4連結部材、並びに、上記直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の下端部及び上記第2支柱部材の上記下端部を連結する第5連結部材、並びに、上記第4連結部材及び上記第5連結部材の間にて上記第4連結部材及び上記第5連結部材を接続し基板搬送装置用開口を有する壁板部材を有する第3フレーム部材と、
上記第1フレーム部材の上記第1連結部材の上記基板搬送方向における中央部分にて上記基台に立設され上記第1連結部材に接続され、それぞれの上記Y軸ロボット及び上記X軸ロボットの動作範囲を画する分離部材と、
2台の上記Y軸ロボットの間に設けられ、上記第1連結部材における上記分離部材の接続部分及び上記第2連結部材を上記直交方向に沿って延在し連結し一方のY軸ロボットから発生する振動が他方のY軸ロボットに伝わるのを抑える第6連結部材と、を備え、
上記第1フレーム部材、上記第2フレーム部材、上記第3フレーム部材、上記分離部材、及び上記第6連結部材を一体的に形成したことを特徴とする。
上記第1連結部材に一端を、上記第2連結部材にて他端を支持され上記第1連結部材及び上記第2連結部材に架設されるY軸ロボットと、
上記部品供給装置から部品を保持し上記基板搬送装置に保持された上記基板に上記部品を実装する実装ヘッドを有し、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記基板搬送方向に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボットと、
を備えたことを特徴とする。
本実施形態の部品実装機101の全体構成を図1及び図2に示す。部品実装機101の基台102には、X軸方向に平行な基板搬送方向190に基板105を搬送する基板搬送装置106が設置される。架台については以下に詳しく説明するが、図3に示すように、部品実装機101の操作側101aにおいて基台102には第1フレーム部材110が設置され、上記操作側101aに対向する反操作側101bには第2フレーム部材120が設置され、さらに基台102の基板搬送方向190における両側には第3フレーム部材130が設置され、さらに基板搬送方向190に直交しY軸方向に平行な直交方向191に延在し第1フレーム部材110と第2フレーム部材120とを連結する第6連結部材140が設置される。第1フレーム部材110、第2フレーム部材120、第3フレーム部材130、及び第6連結部材140が一体的に構成され、本実施形態では鋳造にて一体成形して部品実装機101の架台104を構成し、架台104は、基台102に固定される。又、基台102及架台104にて、部品実装機101の筐体を構成する。
尚、本実施形態では、分離部材113は、第1フレーム部材110に含ませているが、第1フレーム部材110とは関係なく独立した構成部分とすることもできる。
このように、第2フレーム部材120は、4辺部分に上述の各部材を配し、中央部分は空間を形成している。これは、当該部品実装機101の架台104内の装置におけるメンテナンス等の際に、作業者の作業性を良くするためである。
このような壁板部材133を設けることで、第1フレーム部材110、第2フレーム部材120、及び第3フレーム部材130にて箱型を形成することができ、第1支柱部材111及び第2支柱部材121と、第4連結部材131及び第5連結部材132との間に、単に、リブ等を設ける場合に比べて直交方向191への架台104のゆがみを大幅に低減することができる。尚、壁板部材133と同等の強度を発揮する限り、壁板部材133に代えて、例えばリブ等の補強部材を使用することも可能である。
図2に示され、又、後述するように、第1フレーム部材110の第1連結部材112と、第2フレーム部材120の第2連結部材122との間には、直交方向191に沿って互いに平行にY軸ロボット160が2台設置される。このような構造において、第6連結部材140を設けることで、一方のY軸ロボット160から発生する振動が他方のY軸ロボット160に伝わるのを抑えることができ、又、各Y軸ロボット160の振動により架台104に共振が発生することを防止することができる。
部品供給装置107の基板搬送装置106側の側部には、部品供給装置107から取り出された部品を認識する部品認識装置109が配設されている。
Y軸ロボット160は、図9及び図10に詳細に示すように、高さの低い略門形の断面形状を有する剛性の高い梁状本体163を備え、該梁状本体163の下端の両側部に配設されたガイドレール164にてリニアガイド部材165を介して可動部166が移動自在に支持される。さらに梁状本体163には、送りねじ機構168が設けられ、該送りねじ機構168のナット部に可動部166が取り付けられている。よって、Y軸ロボット160は、Y軸ロボット160の他端162部分に設けた駆動モータ167にて送りねじ機構168を作動させることで、可動部166を直交方向191に移動及び位置決めするように構成されている。
X軸ロボット170は、図11及び図12に示すように、断面形状が扁平な略門形の本体枠171を備え、該本体枠171の両側下端部に配設され基板搬送方向190に延在するガイドレール172にてリニアガイド部材173を介して可動部174が基板搬送方向190に移動自在に支持される。さらに、可動部174の移動経路の上方の本体枠171の内部空間には、リニアモータ175が収容されており、リニアモータ175にて可動部174を基板搬送方向190に移動及び位置決めするように構成されている。可動部174の位置は、本体枠171の一側面に固定されたリニアスケール176を可動部174の一側に取付けられたリーダ177にて読み取って検出するように構成されている。又、本体枠171の両端近傍の両側に可動部174の移動端を規制するストッパ178が設けられている。
2枚の基板105は、図8に示すように、基板搬送装置106にて基板搬送方向190に搬送され、Y軸ロボット160a及びY軸ロボット160bにそれぞれ対応した位置に位置決めされる。その後、Y軸ロボット160a、160b、並びに、該Y軸ロボット160a、160bに吊り下げられている各X軸ロボット170をそれぞれ独立して駆動させて、各X軸ロボット170に取り付けられている実装ヘッド180に備わるノズル1821の位置決めを行いながら、各ノズル1821にて、部品供給装置107a、107bから電子部品を保持し、それぞれの基板105に電子部品を実装していく。尚、上述したように、各X軸ロボット170は、基板搬送方向190及び直交方向191において互いに物理的に干渉することはないサイズにて設計され、配置されていることから、Y軸ロボット160a、160b、及び、X軸ロボット170は、それぞれ独立して、部品保持から部品実装までの動作を行うことができる。又、部品保持後、部品実装前に、ノズル1821に保持されている部品の保持姿勢が部品認識装置109にて認識され、該認識の結果に基づいて、ノズル1821の軸芯周りへの回転、及びY軸ロボット160及びX軸ロボット170の位置補正が行われる。
各基板105に所定の全部品が実装された後、基板105は、当該部品実装機101から搬出され、又、新たな基板105が当該部品実装機101に搬入される。
即ち、上述のように架台104は、箱型にて形成されていることから、架台104に2台のY軸ロボット160を架設し、かつこれらのY軸ロボット160にはX軸ロボット170及び実装ヘッド180が取り付けられている構造にあっても、Y軸ロボット160及びX軸ロボット170の動作に伴う振動を、従来の部品実装機に比して約30%低減することができる。従って、部品実装精度においても上記振動の影響が低減されることから従来に比べて高精度とすることが可能となる。
又、部品実装機101の操作側101aでは、第1フレーム部材110において分離部材113、さらには補強用壁材150を設けて、架台104の強度増強を図っている。一方、反操作側101bでは、第2フレーム部材120には、分離部材113及び補強用壁材150に相当する部材は設けておらず、架台104を箱型にて形成したにもかかわらず、メンテナンス時等における作業性の向上を図ることができる。
具体数値例を示すと、例えばX軸ロボット170の長さを450mm程度とすると、部品実装機101のX軸方向の外形寸法を900mm程度の寸法に納めることができ、又、Y軸ロボット160のX軸方向に沿った幅寸法を200mm程度とすれば、Y軸ロボット160a、160b間の250mm程度の間隔を通して上方から両側の実装ヘッド180の動作状態を視認することができる。
104…部品実装機用架台、105…基板、106…基板搬送装置、
107a…トレイ式部品供給装置、107b…カセット式部品供給装置、
110…第1フレーム部材、111…第1支柱部材、111a…上端部、
111b…下端部、112…第1連結部材、113…分離部材、
120…第2フレーム部材、121…第2支柱部材、121a…上端部、
121b…下端部、122…第2連結部材、123…第3連結部材、
130…第3フレーム部材、131…第4連結部材、132…第5連結部材、
133…壁板部材、134…基板搬送装置用開口、140…第6連結部材、
150…補強用壁材、160…Y軸ロボット、161…一端、162…他端、
170…X軸ロボット、175…リニアモータ、180…実装ヘッド、
190…基板搬送方向、191…直交方向、1073…部品。
Claims (3)
- 操作側(101a)及び該操作側に対向する反操作側(101b)に挟まれた部分に設けられ基板(105)を基板搬送方向(190)に搬送する基板搬送装置(106)を設置する基台(102)上に設置され、かつ上記基板搬送装置に対して、上記基板搬送方向に直交する直交方向(191)において上記基板搬送装置を間に挟み上記操作側に第1フレーム部材(110)を有し、上記反操作側(101b)に第2フレーム部材(120)を有する部品実装機用架台(104)であって、該部品実装機用架台には、上記直交方向に延在するY軸ロボット(160)が上記第1フレーム部材及び上記第2フレーム部材にて両端を支持され上記基板搬送方向に間をあけて2台平行に架設され、かつ各Y軸ロボットには、上記基板搬送装置に保持された上記基板に部品を実装する実装ヘッド(180)を有し上記基板搬送方向に移動させるX軸ロボット(170)が吊り下げられ、当該部品実装機用架台内にて部品実装動作が行われる部品実装機用架台において、
上記第1フレーム部材は、上記操作側で上記基台に立設される門型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の操作側両端部に立設される2本の第1支柱部材(111)及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第1支柱部材の各上端部(111a)を連結する第1連結部材(112)にて上記門型を形成し、
上記第2フレーム部材は、上記反操作側で上記基台に立設される四角型のフレーム部材であり、上記基板搬送方向において上記基台の反操作側両端部に立設される2本の第2支柱部材(121)、上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各上端部(121a)を連結する第2連結部材(122)、及び上記基板搬送方向に沿って延在し上記第2支柱部材の各下端部(121b)を連結する第3連結部材(123)にて上記四角型を形成し、
上記基台の上記基板搬送方向における両側にてそれぞれ設けられる板状のフレーム部材であり、上記基板搬送方向に直交する直交方向(191)に沿って延在し上記第1支柱部材の上記上端部及び上記第2支柱部材の上記上端部を連結する第4連結部材(131)、並びに、上記直交方向に沿って延在し上記第1支柱部材の下端部(111b)及び上記第2支柱部材の上記下端部を連結する第5連結部材(132)、並びに、上記第4連結部材及び上記第5連結部材の間にて上記第4連結部材及び上記第5連結部材を接続し基板搬送装置用開口(134)を有する壁板部材(133)を有する第3フレーム部材(130)と、
上記第1フレーム部材の上記第1連結部材の上記基板搬送方向における中央部分にて上記基台に立設され上記第1連結部材に接続され、それぞれの上記Y軸ロボット及び上記X軸ロボットの動作範囲を画する分離部材(113)と、
2台の上記Y軸ロボットの間に設けられ、上記第1連結部材における上記分離部材の接続部分及び上記第2連結部材を上記直交方向に沿って延在し連結し一方のY軸ロボットから発生する振動が他方のY軸ロボットに伝わるのを抑える第6連結部材(140)と、を備え、
上記第1フレーム部材、上記第2フレーム部材、上記第3フレーム部材、上記分離部材、及び上記第6連結部材を一体的に形成したことを特徴とする部品実装機用架台。 - 上記分離部材、上記第6連結部材、及び上記基台とを接続し、上記分離部材から上記基板搬送装置の近傍まで延在し各Y軸ロボットによる振動の伝搬を防止する補強用壁材(150)をさらに備えた、請求項1記載の部品実装機用架台。
- 請求項1及び請求項2に記載の部品実装機用架台(104)と、
上記操作側(101a)に配置され上記基台(102)に設置される部品供給装置(107)と、
上記第1連結部材(112)に一端(161)を、上記第2連結部材(122)にて他端(162)を支持され上記第1連結部材及び上記第2連結部材に架設されるY軸ロボット(160)と、
上記部品供給装置から部品(1073)を保持し上記基板搬送装置(106)に保持された上記基板(105)に上記部品を実装する実装ヘッド(180)を有し、上記Y軸ロボットに吊り下げられ上記基板搬送方向(190)に上記実装ヘッドを移動させるX軸ロボット(170)と、
を備えたことを特徴とする部品実装機。
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