JP4316899B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
此の種の電子部品装着装置は、例えば特開平10−341098号公報などに開示されている。此の種の電子部品装着装置にあっては、装置の前後に部品供給装置を配設するのが一般的である。
【0003】
【特許文献】
特開平10−341098号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このため、この場合、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を生産形態に合わせた形で、選択して設置する。ところが、プリント基板の搬送路を挟んだ装置前後の全てにテープ収納電子部品の部品供給装置を設置すると、トレイ収納電子部品を扱いたいユーザーにあっては、トレイ収納電子部品の部品供給装置を備えた装着装置を複数台設置するなどして組立ラインを調整しているが、組立ラインが長くなるという問題がある。
【0005】
そこで本発明は、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を設置した場合でも、スペースを有効に活用し、組立ラインを短くすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため請求項1の発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に沿って装置本体に配設される第1部品供給装置と、前記基板搬送機構の上流位置に設けられる第2部品供給装置とを設け、前記第2部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを上下方向に収容するパレットストッカと、前記パレットが移動レベルに合うように前記パレットストッカを昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、プリント基板を前記基板搬送機構に受け渡す受渡機構とを備え、前記受渡機構は前記パレットストッカと共に前記エレベータ機構により昇降されることを特徴とする。
【0007】
第2の発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に沿って装置本体に配設される第1部品供給装置と、前記基板搬送機構の下流位置に設けられる第2部品供給装置とを設け、前記第2部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを上下方向に収容するパレットストッカと、前記パレットが移動レベルに合うように前記パレットストッカを昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、前記基板搬送機構からのプリント基板を受け渡す受渡機構とを備え、前記受渡機構は前記パレットストッカと共に前記エレベータ機構により昇降されることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施形態につき説明する。図1は電子部品装着装置の平面図であり、この電子部品装着装置1は、電子部品をプリント基板Pに装着する装置本体2と、この装置本体2に比較的小さな電子部品を供給する第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dと、装置本体2に多リード部品など大きな電子部品を供給する第2部品供給装置4A、4Bとを備えている。
【0010】
前記第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、部品供給側の先端部がプリント基板Pの搬送路に臨むように前記装置本体2に連結具(図示せず)を介して着脱可能に配設され、連結具を解除し把手(図示せず)を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。そして、前記第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dはカセット形式のテープフィーダ5を多数並設したものであり、部品供給側の先端部が装着ヘッド6のピックアップ領域に臨むように配設されており、各テープフィーダ5はキャリアテープ(図示せず)の収納部に装填された電子部品を剥離機構(図示せず)によりカバーテープを剥離して先端から1つずつ供給する。
【0011】
そして、対向する前記第1部品供給装置3A及び3Bと、3C及び3Dの間には、基板搬送機構を構成する供給コンベア7、位置決め部8(コンベアを有する)及び排出コンベア9が設けられている。前記供給コンベア7は上流側装置より受けたプリント基板Pを前記位置決め部8に搬送し、位置決め部8で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板P上に電子部品が装着された後、排出コンベア9に搬送され、その後下流側装置13に搬送される。
【0012】
前記装着ヘッド6をXYステージ10によりXY方向に移動させることにより、装着ヘッド6が第1部品供給装置3A、3B、3C、3D又は第2部品供給装置4A、4Bより電子部品をピックアップし、この電子部品を位置決め部8上のプリント基板P上に装着する。
【0013】
尚、前記第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、カセット形式のテープフィーダ5を多数並設したものに限らず、スティック形式の供給装置やバルク形式の供給装置を使用してもよい。
【0014】
そして、第2部品供給装置4A、4Bは、前記第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dが臨む前記装置本体2の一の辺に直角に交わる他の一の辺に臨むように、且つ前記基板搬送機構を構成する供給コンベア7の上流位置、排出コンベア9の下流位置に設けられている。この第2部品供給装置4A、4Bでは、多数個の電子部品をトレイ11の上に整列配置し、更にこのトレイ11を1個又は複数個、パレット12に搭載し、このパレット12を吸着ノズル17によるピックアップ領域に臨ませることで、電子部品を装置本体2に供給する。
【0015】
次に、前記装着ヘッド6をXY方向に移動させるXYステージ10について、説明する。即ち、X方向に長いビーム15、15がY軸モータの駆動によりネジ軸(図示せず)を回転させ、左右一対のガイド16、16に沿ってY方向に移動し、各ビーム15に対して各装着ヘッド6がX軸モータによりX方向に移動することとなる。
【0016】
尚、前記各装着ヘッド6には吸着ノズル17を上下動させるための上下軸モータが搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータが搭載されている。したがって、前記装着ヘッド6の各吸着ノズル17はX方向及びY方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【0017】
なお、吸着ノズル17に吸着された電子部品の位置認識を行う部品認識カメラ(図示せず)が前記基板搬送機構と前記第1部品供給装置3A、3B、3C、3Dとの間の所定位置に配設され、吸着ノズル17の軸心に対するずれ量が検出されて、その検出結果に基づきそのずれ量分だけ吸着ノズル17を前記θ軸モータ、XYステージ10を駆動するX軸モータ及びY駆動モータにより補正移動させる。
【0018】
次に、前記第2部品供給装置4A、4Bについて、以下詳述する。各第2部品供給装置4A、4Bは、多数のパレット12をストックすると共にパレット12を所定の移動レベル位置である引き出しレベル位置、即ちシュート20の位置まで鉛直方向に搬送するエレベータ機構21と、パレット12をエレベータ機構21から装置本体2のピックアップ領域まで水平方向に搬送するパレット導入機構22と、図示しない上流側装置からのプリント基板を供給コンベア7に、また前記排出コンベア9からのプリント基板Pを下流側装置13に受け渡す受渡機構23とで構成されている。そして、前記受渡機構23は前記パレット12の下方に配置され、該パレット12と共に前記エレベータ機構21により昇降させられる。従って、前記受渡機構23は前記エレベータ機構21により昇降させられるものであるからエレベータ機構21の動作の邪魔をすることもなく、その設置スペースも特別に設ける必要もなく、エレベータ機構21の一部を構成するものであり、省スペースで安価に作製できる。この受渡機構23は、具体的には橋渡コンベアで構成されるが、他に移動させる機構を備えればプリント基板Pが摺動するだけのシュートでもよい。
【0019】
前記第2部品供給装置4Aの受渡機構23は上流側装置からのプリント基板Pを前記基板搬送機構に受け渡し、前記第2部品供給装置4Bの受渡機構23は前記基板搬送機構からのプリント基板Pを下流側装置13に受け渡すものである。
【0020】
前記エレベータ機構21は、多数のパレット12を上下方向に多数収容するパレットストッカ25と、このパレットストッカ25を介して各パレット12を昇降させる昇降機構26とで構成されている。このパレットストッカ25は内部にパレット12を載置する棚部材27を上下方向に多数段配設して構成され、内側は開口され、この開口からパレット12が前記パレット導入機構22により装置本体2側に引き出される。
【0021】
前記昇降機構26は、パレットストッカ25の一部に螺合してこれを昇降させるボールネジ28と、このボールネジ28の両側に配設されたガイドレール29と、前記ボールネジ28を回転させる昇降モータ30とで構成される。この昇降モータ30を介してボールネジ28が正逆回転することにより、パレットストッカ25がガイドレール29に案内されて昇降するものである。
【0022】
このように構成されたエレベータ機構21による昇降動作では、パレットストッカ25の所望の棚部材27のレベル位置と、パレット導入機構22のシュート20のレベル位置とを合致させる。
【0023】
前記パレット導入機構22は、装置本体2上に配設したシュート20と、このシュート20上を滑動して進退するもので前記パレット12のフック31に係止可能な一対の係止爪32を備えた引出収納体33と、該引出収納体33を進退させる駆動機構(図示せず)とで構成される。そして、前記駆動機構により引出収納体33を前進させて、図示しない駆動源により一対の係止爪32を遠ざけるようにガイド34に沿って移動させてエレベータ機構21に収容したパレット12のフック31に係止し、次に前記駆動機構により引出収納体33をシュート20に沿って後退させて前記ピックアップ領域に導入する。
【0024】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板Pが図示しない上流側装置からプリント基板Pを第2部品供給装置4Aの受渡機構23が基板搬送機構に受け渡す。この場合、その昇降モータ30を駆動してエレベータ機構21を昇降動作させ、供給コンベア7のレベル位置と受渡機構23の橋渡コンベアのレベル位置とを合致させ、受渡機構23の橋渡コンベアから供給コンベア7に搬送し、更に供給コンベア7を介して位置決め部8に搬送される。そして、この位置決め部8において位置決め機構により位置決め固定され、基板認識カメラ(図示せず)によりプリント基板Pに付された複数の位置決めマークが撮像され、次いで部品取出し動作及び装着動作となる。
【0025】
そして、ステップ番号毎に格納されたプリント基板の装着すべきXY座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び電子部品等が指定された装着データ(図示せず)に従い、初めに装着ステップ番号0001の電子部品の部品種に対応した吸着ノズル17が装着すべき該電子部品を例えば第1部品供給装置3Aから吸着して取出す。このとき、装着ヘッド6が装着すべき電子部品を取出すべく移動するが、X軸モータ及びY軸モータが駆動してXYステージ10を移動させて装着ヘッド6を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル17を下降させて前記第1部品供給装置3Aから電子部品を取出す。
【0026】
一方、装着ヘッド6はプリント基板Pの上方位置まで移動するが、この移動途中で、部品認識カメラ(図示せず)上方位置において停止し、吸着ノズル17に吸着保持された電子部品を部品認識カメラが撮像し、当該電子部品が該吸着ノズル17に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、部品認識処理部により位置が認識される。
【0027】
そして、前記基板認識カメラにより撮像されて基板認識処理部によるプリント基板の位置ずれ分及び部品認識処理部による電子部品の位置ずれ分だけ、図示しない制御装置がX軸モータ、Y軸モータ及びθ軸モータを制御して、X、Y方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされる。この補正後に、前記吸着ノズル17が下降してプリント基板P上の所定位置に電子部品が装着される。以下、順次電子部品がプリント基板P上に装着されることとなる。
【0028】
次に、図5及び図6に示すように、第2部品供給装置4A、4Bを使用する場合について説明する。例えば、装着ステップ番号0002の電子部品が第2部品供給装置4B内に収納されている場合には、当該電子部品を収納しているパレット12の引き出し動作が始まる。即ち、図示しない制御装置により昇降モータ30を駆動してエレベータ機構21の昇降動作が制御され、装着ステップ番号0002の電子部品を収納しているパレットストッカ25の棚部材27のレベル位置と、前述したようにパレット導入機構22のシュート20のレベル位置とが合致されて、駆動機構により引出収納体33を前進させて、一対の係止爪32を遠ざけるように移動させてフック31に係止し、次に引出収納体33を後退させて、パレット12をシュート20上を摺動させてピックアップ領域に導入し(図5参照)、前記吸着ノズル17により電子部品を吸着して取出すものである。なお、他の電子部品を収納する第2部品供給装置4Aについても、同様に動作するものであり、ここでは省略する。
【0029】
ここで、このとき、装着ヘッド6が装着すべき電子部品を取出すべく移動するが、X軸モータ及びY軸モータが駆動してXYステージ10を移動させて装着ヘッド6を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル17を下降させて前記第2部品供給装置4Bのパレット12上のトレイ11から電子部品を取出す。
【0030】
このとき、部品吸着後に吸着ノズル17が上下モータにより上昇し、装着ヘッド7はプリント基板Pの上方位置まで移動するが、この移動途中で、部品認識カメラ(図示せず)上方位置において停止し、部品認識カメラが吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像し、当該電子部品が該吸着ノズル17に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、部品認識処理部により位置が認識される。
【0031】
そして、前記基板認識カメラにより撮像されて基板認識処理部によるプリント基板の位置ずれ分及び部品認識処理部による電子部品の位置ずれ分だけ、制御装置はX軸モータ、Y軸モータ及びθ軸モータを制御して、X、Y方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされる。この補正後に、前記吸着ノズル17が下降してプリント基板P上の所定位置に電子部品が装着される。以下、順次電子部品がプリント基板P上に装着されることとなる。
【0032】
次に装着すべき電子部品が、当該引き出されたパレット12上のトレイ11に収納されたものでなく、他のパレット12上のトレイ11に収納されたものであれば、駆動機構により前記引出収納体33を前進させてパレットストッカ25に進入させた後、一対の係止爪32を近づけるように移動させてフック31との係止を解除してパレット12をパレットストッカ25に戻し、次に引出収納体33をシュート20上を摺動させながら後退移動させる。次いで、前述したように、昇降モータ30を駆動してエレベータ機構21を昇降動作させ、次の電子部品を収納しているパレットストッカ25の棚部材27のレベル位置とシュート20のレベル位置とを合致させ、駆動機構により引出収納体33を前進させて、一対の係止爪32を遠ざけるように移動させてフック31に係止した引出収納体33を後退させて、パレット12をシュート20上を摺動させてピックアップ領域に導入し、吸着ノズル17によりトレイ11から電子部品を吸着して取出すものである。この取出後、前述したように、パレット12をパレットストッカ25に戻す。
【0033】
以上のように、次々と装着データ(図示せず)に従い、装着ヘッド6の吸着ノズル17が第1部品供給装置3A、3B、3C、3D又は第2部品供給装置4A、4Bより電子部品をピックアップし、この電子部品をプリント基板P上に装着することとなる。
【0034】
そして、全ての電子部品のプリント基板Pへの装着が終了すると、位置決め部8から排出コンベア9に搬送され、その後下流側装置13に搬送される。この場合、昇降モータ30を駆動してエレベータ機構21を昇降動作させ、排出コンベア9のレベル位置と受渡機構23の橋渡コンベアのレベル位置とを合致させ、排出コンベア9から受渡機構23の橋渡コンベアを介して下流側装置13に搬送されることとなる。
【0035】
尚、以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を設置した場合でも、スペースを有効に活用でき、組立ラインを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第2部品供給装置からパレットを引き出した状態の電子部品装着装置の平面図である。
【図2】第2部品供給装置からパレットを引き出した状態の電子部品装着装置の縦断正面図である。
【図3】電子部品装着装置の右側面図である。
【図4】パレットを載置した状態の引出収納体の平面図である。
【図5】パレットの引出動作を示す電子部品装着装置の一部縦断正面図である。
【図6】プリント基板の受渡し動作を示す電子部品装着装置の一部縦断正面図である。
【符号の説明】
1 電子部品装着装置
2 装置本体
3A乃至3D 第1部品供給装置
4A、4B 第2部品供給装置
6 装着ヘッド
11 トレイ
12 パレット
15 ビーム
17 吸着ノズル
20 シュート
21 エレベータ機構
22 パレット導入機構
23 受渡機構
25 パレットストッカ
26 昇降機構

Claims (2)

  1. 駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に沿って装置本体に配設される第1部品供給装置と、前記基板搬送機構の上流位置に設けられる第2部品供給装置とを設け、前記第2部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを上下方向に収容するパレットストッカと、前記パレットが移動レベルに合うように前記パレットストッカを昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、プリント基板を前記基板搬送機構に受け渡す受渡機構とを備え、前記受渡機構は前記パレットストッカと共に前記エレベータ機構により昇降されることを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に沿って装置本体に配設される第1部品供給装置と、前記基板搬送機構の下流位置に設けられる第2部品供給装置とを設け、前記第2部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを上下方向に収容するパレットストッカと、前記パレットが移動レベルに合うように前記パレットストッカを昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、前記基板搬送機構からのプリント基板を受け渡す受渡機構とを備え、前記受渡機構は前記パレットストッカと共に前記エレベータ機構により昇降されることを特徴とする電子部品装着装置。
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