JP4324292B2 - 電子部品の実装装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップなどの電子部品を回路基板に実装する電子部品の実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を回路基板に実装する電子部品の実装装置としては、特開平７−３０８８２９号公報に見られるように、基板回路を搬送する搬送部と、この搬送部により搬送された基板に電子部品を実装する実装部とを有する実装装置本体と、複数の電子部品を有し、前記実装部に電子部品を供給する部品供給ユニットとを備えた構成のものが知られている。
この実装装置の部品供給ユニットは、例えば電子部品を収納したテープが巻かれたリールを有しており、この部品供給ユニットを実装装置本体の基台に接続することにより、テープを間欠的に送出して所定の位置に電子部品を供給する。
そして、この所定の位置に供給された電子部品は、実装部の吸着ノズルにより吸着されて取り出され、所定の基板に移送されることにより実装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように構成された実装装置においては、実装する電子部品の供給あるいは、部品供給ユニットの交換などのため、実装装置本体から部品供給ユニットを分離させて、新たに電子部品を搭載した部品供給ユニットを再装着させる作業が必要である。
よって、電子部品実装を連続して高速で行われるようにするために、複数の部品供給ユニットを実装装置本体に取り付け、一方の部品供給ユニットを外している際には、他方の部品供給ユニットから電子部品を供給するようにする構成が考えられる。
この構成において、電子部品補給のため、一方の部品供給ユニットを実装装置本体から分離させた際、実装装置本体の、部品供給ユニットが装着されていた部位からの作業者の人体の侵入を防止する必要がある。
そのため、侵入箇所に防止カバー等の障害壁を設けたり、またエリアセンサなどの侵入検知装置を設け、この侵入検知装置によって侵入が検知された際に実装装置の実装部の可動部分の可動速度を減速あるいは停止させたり、さらに部品供給ユニット交換の際に、実装部の可動部分の速度を減速あるいは停止させたりする対応が考えられる。
【０００４】
しかし、上述したような従来の実装装置では、部品供給ユニットを実装装置本体の基台に再び装着する際には以下のような問題点があった。
１）防止カバーを設けた際には、カバーが障害となって前記部品供給ユニットの装着作業が煩雑となる。
２）侵入検知装置を設けた場合、侵入検知装置が、装着される部品供給ユニットや装着された部品供給ユニット側に移動する実装部の可動部分を検知してしまい、その都度、実装部の可動を停止させたり又実装速度を減速させりすることになり、連続して高速での部品実装が困難となる。
また、同様に部品供給ユニット交換の際に、実装部の可動部分の速度を減速あるいは停止させたりすると連続した高速での部品実装が困難となる。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、その目的は、部品供給ユニットを実装装置本体に取り付けて実装部へ部品補給を行う際に、安全に補給が行え、且つ実装速度を減速したり停止させることがない電子部品の実装装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、例えば、図１〜３に示すように、
電子部品を基板に実装する装置本体部（２）と、複数の電子部品がそれぞれ収納された複数の電子部品カセット（３１）及び該電子部品カセット（３１）が取り付けられた台車部（３２）を有するとともに、装置本体部（２）に着脱可能に取り付けられ、前記装置本体部（２）に取り付けられることで該装置本体部（２）に電子部品を供給する複数の部品供給ユニット（３），（３）とを具備する電子部品の実装装置（１）において、
前記装置本体部（２）には、その内部に設けられ、前記複数の部品供給ユニット（３），（３）から供給された電子部品を基板に実装する実装手段（２２）と、
前記部品供給ユニット（３）が前記装置本体部（２）に取り付けられているか否かを検知するユニット検知手段（例えば、エア圧検知センサ５）と、
前記装置本体部（２）から前記部品供給ユニット（３）が取り外された際に、該部品供給ユニット（３）が取り付けられていた前記装置本体部（２）の開口部（例えば、開口部２１）から、異物が前記実装手段（２２）の可動範囲へ侵入するのを検知する侵入検知手段（例えば、エリアセンサ４）と、
前記侵入検知手段（４）が前記異物の侵入を検知した際に、前記実装手段（２３）の稼働を停止あるいはその稼働速度を減速させる制御手段（１０）とを備え、
前記制御手段（４）は、前記ユニット検知手段（５）によって前記部品供給ユニット（３）が前記装置本体部（２）から取り外されたことが検知されると前記侵入検知手段を作動させ、前記部品供給ユニット（３）が前記装置本体部（２）に取り付けられたことが検知されると前記侵入検知手段を停止させるものである。
【０００７】
前記装置本体部には複数の電子部品をそれぞれ有する複数の部品供給ユニットが取り付けられているので、前記装置本体部から部品供給ユニットを取り外して装置本体部への電子部品の補給を行う際、取り外した部品供給ユニット以外の部品供給ユニットから電子部品を前記装置本体部の実装手段に供給することができ、電子部品の実装を連続して行うことができる。
【０００８】
また、部品供給ユニットを前記装置本体部から取り外した際に、該部品供給ユニットが取り付けられていた開口部から、異物が前記実装手段の可動範囲に侵入するのを検知する侵入検知手段が設けられているので、電子部品補給の際に部品供給ユニットを前記装置本体部から取り外し、前記開口部から内部が露出しても、この開口部から異物が前記装置本体部内の実装手段の稼働領域に侵入するのを検知することで実装動作を停止させたりあるいは実装速度を減速させることができ、また従来と異なり前記開口部から異物の侵入を防止するカバーを設ける必要がなく部品供給ユニットを前記装置本体部に取り付ける作業を容易に行うことができる。
さらに、前記制御手段は、前記ユニット検知手段によって前記部品供給ユニットが前記装置本体部から取り外されたことが検知されると前記侵入検知手段を作動させ、前記部品供給ユニットが前記装置本体部に取り付けられたことが検知されると前記侵入検知手段を停止させるので、前記部品供給ユニットを前記装置本体部に再装着する際に、前記侵入検知手段が前記部品供給ユニットを誤って検知することによる実装手段の実装作業の停止を防ぐことができる。
【０００９】
したがって、請求項１記載の電子部品の実装装置によれば、前記部品供給ユニットを前記装置本体部から取り外して行う電子部品の補給の際、この補給に伴う前記実装手段の稼働を停止あるいはその実装速度の減速を行うことなく安全に電子部品の実装を継続することができ実装効率の向上を図ることができる。
【００１０】
ここで、具体的には、前記侵入検知手段として光学系のエリアセンサなどが挙げられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る電子部品の実装装置の実施の形態例を図１〜図４に基づいて説明する。
先ず、図１は本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置の正面図、図２は、同電子部品の実装装置の側面図である。
【００１２】
これらの図に示すように本実施の形態における電子部品の実装装置１は、電子部品を基板に実装する装置本体部２と、この装置本体部２の正面側及び背面側にそれぞれ着脱可能に取り付けられ、該装置本体部２に電子部品を供給する複数の部品供給ユニット３，３とから概略構成され、部品供給ユニット３は装置本体部２に装着されることにより装置本体部２に電子部品を供給する。
【００１３】
装置本体部２は、基板を搬送する図示しない搬送手段により搬送された基板に、部品供給ユニット３から供給された電子部品を実装する実装手段２２を有し、この実装手段２２は装置本体部内部を可動範囲として含み、移動することにより部品供給ユニット３から電子部品を吸着して取り出して基板に実装する吸着ノズルを有している。
そして、この実装手段２２は、カバー２３により覆われている。
カバー２３は、部品供給ユニット３が装着される部位、即ち装置本体部２の正面及び背面に形成された開口部２１，２１を除いて実装手段２２を覆うものであり、このカバー２３により作業者の手等が稼働中の実装手段２２に触れないようになっている。
【００１４】
部品供給ユニット３は、開口部２１を介して実装手段２２に供給する複数の電子部品がそれぞれ収納された複数の電子部品カセット３１…と、この電子部品カセット３１が取り付けられた台車部３２とを有している。
電子部品カセット３１は一列に並べられた状態で台車部３２の上部の載置部３２ａに載置され、この載置部３２ａは上下に移動可能に構成されている。
そして、台車部３２の下端部３２ｂにはキャスター３３…が取り付けられており移動自在に形成されているとともに、下面から下方に突出することで、キャスター３３を床面から離間させ該台車部３２を所定の位置で固定する固定部材３４が取り付けらている。
この部品供給ユニット３においては、台車部の上部の載置部３２ａを装置本体部２の開口部２１に挿入し、該載置部３２ａに載置されている電子部品カセット３１…を後述する図示しないエアシリンダにより上昇させ装置本体部２の所定の位置に移動させることにより該電子部品カセット３１…が供給状態にセットされるものである。
【００１５】
また、装置本体部２には、開口部２１に対応した部分を侵入物（異物）侵入検出対象範囲とするエリアセンサ（侵入検知手段）４と、取り付けられた部品供給ユニット３の電子部品カセット３１…を上昇させるために設けられた図示しないエアシリンダへのエアーの圧を検知することにより、部品供給ユニット３が取り付けられている状態を検知するエア圧検知センサ（ユニット検知手段）５とが設けられている。
【００１６】
エリアセンサ４は、開口部２１から装置本体部２内部に侵入しようとする侵入物（異物）を検出するものであり、作業者の体の一部、例えば、作業者の手等が侵入した場合にこの侵入物（異物）を検知する。この実施の形態では、エリアセンサ４は光学系センサであり、装置本体部２の開口部２１の上方の両側に位置する部位に、それぞれ発光部と受光部が取り付けられている。
【００１７】
エアシリンダは、部品供給ユニット３が装置本体部２に取り付けられた後、電子部品カセット３１…を上昇させて所定の位置、つまり吸着ノズルへの供給位置に配置させるためのものである。
このエアシリンダに送出されるエアの経路には、部品供給ユニット３が装置本体部２に取り付けられた状態に開いてエアシリンダ側にエアを流す第１弁が設けられ、この第１弁の開閉によって生じるエア圧の差を検知するエア圧検知センサ５が設けられている。
【００１８】
第１弁は装置本体部２に設けられ、部品供給ユニット３が装置本体部２の開口部２１に挿入された際、部品供給ユニットの部位に当たることによりＯＮ／ＯＦＦする第１弁スイッチ（図示しない）に接続されている。
この第１弁の開閉は、第１弁スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより行われ、ここでは部品供給ユニット３の部位が当接すると第１弁スイッチはＯＮされて第１弁は開き、部位が離れると第１弁スイッチはＯＦＦされて第１弁は閉じるように構成されている。
【００１９】
エア圧検知センサ５は、第１弁スイッチの作動で作動する第１弁の開閉により生じるエアー圧を検知することにより、部品供給ユニット３の装置本体部２からの分離や装置本体部２との接続状態を判別できるものである。
そして、この第１弁よりエアシリンダ側に第２弁が取り付けられ、この第２弁の開閉により、エアシリンダは電子部品カセットを上昇させ所定の位置に設置させる。
この第２弁の開閉は、装置本体部２に設けられたエアシリンダスイッチ７のＯＮ／ＯＦＦにより行われるように構成されている。
このエアシリンダスイッチ７は、第１弁が開きエアーが流れている状態時にＯＮすることで弁が開きエアーをエアシリンダに送出する。これによりエアシリンダは作動する。
【００２０】
部品供給ユニット３の部位が開口部２１に挿入され、該部位が第１弁スイッチに当たり、第１弁スイッチをＯＮすることでエア圧が上がる。このエア圧の上昇をエア圧検知センサ５が検知することにより、部品供給ユニット３が装置本体部２に挿入されていることが検知され、エリアセンサ４は停止するものとなっている。
つまり、部品供給ユニット３が開口部２１に挿入され、エアシリンダの動作により電子部品カセット３１が上昇する前には、エリアセンサ４は停止する。
そして、エアシリンダによって電子部品カセット３１が所定の位置に配置されることにより部品供給ユニット３の装置本体部２への取り付けが完了する。
また、逆に部品供給ユニット３の部位が装置本体部２の第１弁スイッチから離れ、該第１弁スイッチがＯＦＦすることで第１弁は閉じエア圧が下がる。このエア圧の低下をエア圧検知センサ５が検知することにより、エリアセンサ４は作動する。
【００２１】
制御手段１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力／出力インターフェース１０ａ等から構成され、ＲＯＭ１１中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い入力／出力インターフェース１０ａに接続された各種機器を制御するようになっている。
入力／出力インターフェース１０ａには、部品供給ユニット３の着脱状態を検知するエア圧検知センサが接続される他、電子部品を基板に実装する実装手段２２、エリアセンサ４が接続されている。
【００２２】
ＲＯＭ１１には、電子部品の実装に関連する各処理に対応する各種制御プログラムや制御データ、後述する部品供給ユニットの安全確認処理（図４）を実行するための制御プログラムや制御データ、また、基板に実装される電子部品の基板上の実装位置などの制御データを備えている。
ＲＡＭ１３には、各種データの記憶領域とＣＰＵ１２による作業領域などを備えている。なお、ＲＡＭ１３を不揮発性のＲＡＭとすることで、電源を切断した場合でもデータが消去されないようにすることができる。また、例えば、メモリーカード、ＦＤ等の記憶媒体の読み取り装置を制御手段１０に設けることによって、それら記憶媒体から各制御データを読み込んで、ＲＡＭ１３に記憶することも可能である。
【００２３】
この制御手段１０では、エア圧検知センサ５の検知結果に基づいてエリアセンサ４を作動させたり、また停止させたりして制御する。
つまり、エア圧検知センサ５により出力された信号が部品供給ユニット３が装置本体部２に取り付けられた状態である場合、エリアセンサ４を作動を停止するように制御し、エア圧検知センサ５により出力された信号が部品供給ユニット３が装置本体部２から分離している状態である場合、エリアセンサ４を作動させる。
【００２４】
このように構成されている電子部品の実装装置における電子部品供給時の安全確認処理を図４を参照して説明する。
【００２５】
図４は、本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置における電子部品供給時の安全確認処理を示すフローチャートである。
【００２６】
この図に示すように安全確認処理を行う処理を開始させ、まずステップＳ１に示すように実装装置の実装手段を稼働を継続させることにより高速部品実装を行う。
次いでステップＳ２でエア圧検知センサ５により部品供給ユニット３が装置本体部２に取り付けられている状態か否かを判定し、その判定結果に基づき、部品供給ユニット３が装置本体部２から取り付けられている状態であれば、ステップＳ１に移行し、高速実装を継続する。
【００２７】
そして、部品供給ユニット３が装置本体部２から分離している状態であれば、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、エア圧検知センサ５により部品供給ユニットが分離している状態が検知されれば、制御手段１０によりエリアセンサ４が作動する。
ついで、ステップＳ４において、エリアセンサ４により開口部２１に対応する範囲に侵入物（異物）が侵入しているか否かを検知する。
作業者の手等の侵入物（異物）が検知されなければ、ステップＳ１に移行して高速電子部品実装を継続し、侵入物が検知されれば、ステップＳ５に移行して制御手段１０にその判定結果が出力され、該制御手段１０により実装手段２２の稼働を緊急停止させ、安全確認処理を終了する。
【００２８】
このように構成された電子部品の実装装置１によれば、装置本体部２には複数の部品供給ユニット３が取り付けられているので、装置本体部２から部品供給ユニット３の一方を外して装置本体部２への電子部品の補給を行う際、外した部品供給ユニット３（３Ａ）以外の他方の部品供給ユニット３（３Ｂ）から電子部品を装置本体部２の実装手段に供給することができ、電子部品の実装を連続して行うことができる。
【００２９】
また、部品供給ユニット３を装置本体部２から外した際に形成される開口部２１，２１から、作業者の手などの侵入物の装置内部への侵入を検知するエリアセンサ４が設けられているので、電子部品補給の際に部品供給ユニット３を装置本体部２から外し、開口部２１から内部が露出しても、この開口部２１から侵入物が装置本体部２内の実装手段２２の稼働領域に侵入するのを検知することで実装動作を停止させることができ、また従来と異なり開口部２１から侵入物の侵入を防止するように、開口部にカバーを設ける必要がなく部品供給ユニット３Ａや３Ｂを装置本体部２に取り付ける作業を容易に行うことができる。
【００３０】
さらに、エリアセンサ４は、エア圧検知センサ５による部品供給ユニット３の装置本体部２からの分離状態を検知した後、制御手段１０により作動されるので、部品供給ユニット３を装置本体部２に再装着する際に、エリアセンサ４が部品供給ユニット３を誤って検知することによる実装手段の実装作業の停止を防ぐことができる。また、部品供給ユニット３を装置本体部２に取り付けた際にエリアセンサ４の作動がＯＦＦするので、エアシリンダにより部品カセット３１…を上昇させた際、稼働している実装手段２２がエリアセンサ４の検知対象範囲に侵入しても誤って検知することがない。
したがって、部品供給ユニット３Ａ，３Ｂを装置本体部２から外して行う電子部品の補給の際、この補給に伴う実装手段２２の稼働を停止させることなく安全に電子部品の実装を継続することができ実装効率の向上を図ることができる。
【００３１】
なお、以上の実施の形態例においては、装置本体部２に２つの部品供給ユニットを取り付けた構成としたが、これに限定されるものではなく、２つ以上の部品供給ユニットを装置本体部２に着脱可能に取り付けた構成としてもよい。このとき、実装部の可動範囲を広げ、装置本体に装着される全ての部品供給ユニットから電子部品を供給できるように構成される。
【００３２】
また、上記実施の形態では、ユニット検知手段としてエア圧検知センサを用いたが、これに限らず、部品供給ユニットが装置本体に取り付けられている状態や分離した状態を検知できる構成であれば、どのように構成されていてもよい。
例えば、部品供給ユニット３が装置本体部２への着脱したことをＯＮ／ＯＦＦにより判別するメカニカルスイッチを用いた構成としてもよい。
このメカニカルスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより部品供給ユニット３の取り付け状態や分離状態を検知して、制御手段に出力し、該制御手段によりエリアセンサの作動をＯＮ／ＯＦＦの制御を行うものである。この時の作用効果は上述したエア圧検知センサの場合と同様のものとなる。
【００３３】
さらに、エリアセンサ４の配置位置も任意である。
また、エア圧検知センサの配置も同様の作用効果を得ることができれば任意の位置に設けてもよい。
さらに、上記実施の形態では、エリアセンサ４により作業者の手等の侵入物（異物）が検知された場合、制御手段１０は実装手段２２を停止させるように制御するものとしたが、実装手段２２を止めずに作業者の手が触れても安全な速度に減速させるように制御してもよい。
また、実装手段の構成等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係る電子部品の実装装置によれば、前記部品供給ユニットを前記装置本体部から取り外して行う電子部品の補給の際、この補給に伴う前記実装手段の稼働を停止あるいはその実装速度の減速を行うことなく安全に電子部品の実装を継続することができ実装効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置の正面図。
【図２】本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置の側面図。
【図３】本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置の制御手段を説明するブロック図。
【図４】本発明を適用した一例としての電子部品の実装装置における安全確認処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１ 電子部品の実装装置
２ 装置本体部
３，３Ａ，３Ｂ 部品供給ユニット
４ エリアセンサ（侵入検知手段）
５ エア圧検知センサ（ユニット検知手段）
１０ 制御手段
２１ 開口部（開口）
２２ 実装手段

Claims (1)

1. 電子部品を基板に実装する装置本体部と、複数の電子部品がそれぞれ収納された複数の電子部品カセット及び該電子部品カセットが取り付けられた台車部を有するとともに、装置本体部に着脱可能に取り付けられ、前記装置本体部に取り付けられることで該装置本体部に電子部品を供給する複数の部品供給ユニットとを具備する電子部品の実装装置において、
   前記装置本体部には、その内部に設けられ、前記複数の部品供給ユニットから供給された電子部品を基板に実装する実装手段と、
   前記部品供給ユニットが前記装置本体部に取り付けられているか否かを検知するユニット検知手段と、
   前記装置本体部から前記部品供給ユニットが取り外された際に、該部品供給ユニットが取り付けられていた前記装置本体部の開口部から、異物が前記実装手段の可動範囲へ侵入するのを検知する侵入検知手段と、
   前記侵入検知手段が前記異物の侵入を検知した際に、前記実装手段の稼働を停止あるいはその稼働速度を減速させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ユニット検知手段によって前記部品供給ユニットが前記装置本体部から取り外されたことが検知されると前記侵入検知手段を作動させ、前記部品供給ユニットが前記装置本体部に取り付けられたことが検知されると前記侵入検知手段を停止させることを特徴とする電子部品の実装装置。

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