JP4450950B2

JP4450950B2 - 電子部品供給装置

Info

Publication number: JP4450950B2
Application number: JP2000145260A
Authority: JP
Inventors: 一弘松谷
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2000-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: JP2001326495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品装着装置に電子部品を供給する電子部品供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を電子回路基板に装着し、電子回路を構成する装置として電子部品装着装置があり、この電子部品装着装置へ電子部品を供給する手段としては、例えば、特開平１１−１２１９８５号に示されているような電子部品供給装置（図９を参照。）が知られている。
この電子部品供給装置１００はトレイスタッカ１０１と、このトレイスタッカ１０１を上下に移動させるためのトレイスタッカ駆動手段１０２を備えている。そして、トレイスタッカ１０１の内部にはラック１０１ａが上下方向に複数配置され、各ラック１０１ａにはトレイベース１０３が収納されている。トレイベース１０３は板状の部材であり、複数個の電子部品が収納されているトレイ１０４が、このトレイベース１０３の上面において位置決め固定されている。
電子部品の電子部品装着装置への供給方法としては、まず、前記トレイスタッカ駆動手段１０２によりトレイスタッカ１０１を昇降させ、所定のトレイ１０４を電子部品供給装置１００の前面に設けられている開口部１００ａまで移動させる。電子部品供給装置１００の外側には出し入れ手段１０５が設けられており、この出し入れ手段１０５が備える出し入れ装置のブラケット１０５ａがトレイベース１０３前縁部に設けられる係合部１０３ａに接続することでトレイベース１０３がその上面に在するトレイ１０４と共にトレイスタッカ１０１から引き出される。そして引き出されたトレイ１０４が備える電子部品を吸着装置１０６がピックアップして、電子部品供給装置１００が備えるシャトル駆動手段（図示せず。）に受け渡す。シャトル駆動手段は、電子部品装着装置まで電子部品を搬送するシャトルを備えており、シャトルにより電子部品装着装置まで搬送された電子部品は、該電子部品装着装置が備える装着ヘッドによりピックアップされ基板に取り付けられる。
なお、図中の符号１００ｂは電子部品供給装置の外板である。そして、符号１００ｃは、トレイベース１０３の前後縁部において、トレイベース１０３を上下方向に移動可能となるようにガイドするためのガイド部材である。また、符号１０５ｂは出し入れ手段が備えるプーリ、符号１０５ｃはベルトであり、図示しないモータを駆動させることでベルト１０５ｃに取付けられた前記ブラケット１０５ａが上述のように前後方向に移動可能となっている。
【０００３】
ここで、電子部品が全て取り出され、トレイ１０４が空になった場合は、上述のトレイベース引出し作業を反対に行なう。即ち、空になったトレイ１０４をトレイベース１０３と共に前記出し入れ手段１０５によりトレイスタッカ１０１のラック１０１ａに戻し、トレイスタッカ１０１を移動させる。そして、トレイスタッカ１０１に収納されている他のトレイベース１０３を引き出し、前記吸着装置１０６による作業が再開される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、電子部品を備えるトレイは、トレイベース上面に位置決め固定されている。トレイをトレイベースに装着する作業は作業者の人手により行われることになるが、この際に作業者がトレイの前後左右の向きを間違えてトレイベースに装着してしまうことがあり、吸着装置が電子部品を取り出す際に、予めプログラムされた位置に電子部品が存在しない場合や、電子部品がずれて配置されるために吸着装置が電子部品の重心位置からずれた箇所を吸着してしまい、シャトルまで移動する間に電子部品を落としてしまう場合や、本来取り出すべき電子部品とは異なる電子部品を取り出してしまう場合がある。そしてこれらが電子部品装着作業の作業性を低下させるおそれがあった。
このようなトレイのトレイベースへの装着ミスを防止するために、矩形状のトレイの四隅のうちの一つに切欠きを設け、作業者がこの切欠きの位置からトレイの前後左右方向を認識した上でトレイベースに装着する方法があるが、この場合においてもトレイの装着ミスを完全に防ぐことはできなかった。
【０００５】
本発明は、上述の事情を考慮したものであり、切欠きが設けられたトレイのトレイベースへの誤装着を防ぎ、電子部品装着作業の作業性を向上させる電子部品供給装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の電子部品供給装置（４０）は、位置決め用の切欠部（３ａ）が設けられると共に、複数の電子部品（４）が収納されるトレイ（３）から前記電子部品を取り出して電子部品装着装置に供給する電子部品供給装置において、前記トレイをその上面において位置決め固定するトレイベース（５）と、前記トレイから電子部品を取り出すヘッド（吸着装置５１）と、前記トレイベースを前記トレイスタッカから前記ヘッドの下側まで移動させる出し入れ手段と、前記ヘッドに装着され、トレイベース上の所定位置におけるトレイの切欠部の有無を検知する検知手段（５２）と、前記検知手段による検知結果に基づいて、トレイベース上にトレイが誤装着されていると判断された場合に、当該トレイベースを前記トレイスタッカに戻すとともに、別のトレイベースを前記トレイスタッカから取り出すように前記出し入れ手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
なお、検知手段は、上述のように、トレイベース上の所定位置にトレイの切欠部が存在するか否かを検知するため、例えば、光センサ等の非接触式の周知のセンサや、カメラ等を備えている。
【０００９】
請求項１記載の電子部品供給装置によれば、吸着装置がトレイ上の電子部品の取り出し作業を開始する前に、前記検知手段によりトレイベース上にトレイが正しく装着されているか否かが判断される。従って、従来トレイベースにトレイが誤って装着された場合に生じていた電子部品装着作業の作業性の低下を防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
[第一の実施の形態]
以下、図１〜図３を参照して第一の実施の形態にかかる電子部品供給装置について説明する。
なお、図１に示すように、本発明にかかる電子部品供給装置において使用されるトレイ１には、その四隅のうちの一つに切欠部１ａが設けられており、この切欠部１ａの位置によって、トレイ１の前後左右を判断することができるようになっている。
【００１１】
本実施の形態にかかる電子部品供給装置は、ヘッド部、出し入れ手段、トレイスタッカ駆動手段、及びシャトル駆動手段等を備えるが、これらの構造は、上述の従来の技術で示したような周知の電子部品供給装置とほぼ同様の構造となっているため詳しい説明は省略し、以下トレイベース１０の構造について主に説明する。
【００１２】
トレイベース１０は、図２に示すように、トレイスタッカ２１の内部に設けられているラック２２に収納されている。そして、各トレイベース１０の上面において、電子部品２を収納しているトレイ１が位置決め固定されている。なお、トレイスタッカ２１は図示しないトレイスタッカ駆動手段が備えるＺ軸モータにより昇降可能となっている。
トレイベース１０は、図１に示すように、トレイベース１０上面の前後方向又は左右方向に設けられている溝部１０ａ上を移動自在に取り付けられる複数個のトレイホルダ１１と、トレイベース１０上面の前縁部において、トレイベース１０の左右方向に設けられている溝部１０ｂ上を移動自在に取り付けられる誤装着防止部材１２を備えている。また、トレイベース１０上面の前縁部及び右縁部には、装着されるトレイ１を位置決めするための突き当て板１３がそれぞれ設けられている。
【００１３】
トレイ１をトレイベース１０に位置決め固定する際には、まず、誤装着防止部材１２を、上述のようにトレイ１をトレイベース１０上の所定位置に正しく装着した場合に、トレイベース１０上面においてトレイの切欠部１ａが位置する部分に移動させておく。そして、トレイに設けられている切欠部１ａ部分が左前側に位置するようにトレイをトレイベース１０上面に載置する。そして、トレイ１の前側面１ｂ及び右側面１ｃを、トレイベース１０上面の前縁部及び右縁部に設けられている前記突き当て板１３にそれぞれ当接させることで、トレイ１がトレイベース１０上の所定位置に載置されることになる。そして、前記複数個のトレイホルダ１１をトレイ１の後側から前方向へ、又は、左側から右方向へ移動させていき、トレイの後側面１ｄ及び左側面１ｅと当接させる。この状態で複数個のトレイホルダ１１をトレイベース１０上に固定することでトレイ１のトレイベース１０への装着作業が完了する。
【００１４】
このようにしてトレイ１が装着された複数枚のトレイベース１０を、図２に示すようにトレイスタッカ２１の裏面側２１ａからトレイスタッカ２１のラック２２に収納する。
【００１５】
なお、上記構成のトレイベース１０を備える電子部品供給装置による電子部品２の供給方法は、従来の電子部品供給装置による電子部品の供給方法とほぼ同様に行なわれる。
【００１６】
以上、第一の実施の形態の電子部品供給装置によれば、誤装着防止部材１２がトレイベース１０上面において、トレイ１をトレイベース１０上の所定位置に正しく装着した場合にトレイ１の切欠部１ａが位置することになる部分に予め配置されている。従って、作業者によるトレイベース１０へのトレイ１の装着作業が正しく行なわれた場合には、図１に示すように、矩形状のトレイの四辺がそれぞれ、トレイベース１０が備える突き当て板１３及びトレイホルダ１１により隙間なく固定されることになる。そして、トレイ１の装着作業が正しく行なわれなかった場合には、図３に示すように、トレイ１の一辺とトレイベース１０の前縁部に設けられている突き当て板１３との間に誤装着防止部材１２が介在することになり、トレイ１の四辺と、突き当て板１３及びトレイホルダ１１との間に隙間が生じる。
つまり、作業者がトレイ１の四辺と、突き当て板１３またはトレイホルダ１１との間に隙間が存在するか否かを目視確認することで、トレイ１のトレイベース１０への誤装着を、トレイベース１０がトレイスタッカ２１に装填される前に防止できる。
従って、例えば、吸着装置が電子部品を取り出す際に、予めプログラムされた位置に電子部品が存在しない場合や、電子部品がずれて配置されるために吸着装置が電子部品の重心位置からずれた箇所を吸着してしまい、シャトルまで移動する間に電子部品が落下してしまう場合や、本来取り出すべき電子部品とは異なる電子部品を取り出してしまった場合等に生じていた電子部品装着作業の作業性の低下を防ぐことができる。
【００１７】
なお、誤装着防止部材１２のトレイベース１０上面からの突出高さは、トレイ１の厚みとほぼ同じとなっているので、トレイベース１０をトレイスタッカ２１から出し入れする際に邪魔になることが無い。
【００１８】
[第二の実施の形態]
以下、図４〜図８を参照して本実施の形態にかかる電子部品供給装置４０について説明する。
なお、図５に示すように、本発明にかかる電子部品供給装置４０において使用されるトレイ３には、その四隅のうちの一つに切欠部３ａが設けられており、この切欠部３ａの位置によって、トレイ３の前後左右を判断することができるようになっている。
本実施の形態にかかる電子部品供給装置４０は、ヘッド部５０と、出し入れ手段６０と、トレイスタッカ７１駆動手段７０と、シャトル駆動手段８０とを備え、これらの動作を制御部４１が制御するようになっている。
【００１９】
ヘッド部５０は、吸着装置５１と、検知手段５２と、往復動手段５３とを備える。
吸着装置５１は、トレイ３に収納されている電子部品４を吸着装置５１が備えるノズル５１ａによって取出し、吸着装置５１を左右方向に移動させるための往復動手段５３によりシャトル駆動手段８０側に移動して、該シャトル駆動手段８０が備えるシャトル８３上に載置するものである。
なお、本実施の形態においては、二個の吸着装置５１が横方向に併設されている。また、ヘッド部５０は例えば、図示しない真空発生装置やＺ方向移動装置等を備えており、これらを稼動させることで、吸着装置５１による電子部品４の吸着や吸着装置５１の上下方向への移動を可能にしている。
検知手段５２は、前記吸着装置５１に設けられ、トレイ３が装着された状態のトレイベース５上の所定位置において、トレイ３の切欠部３ａの有無を検知する検知装置５２ａを備える。
検知装置５２ａは、例えば、レーザや音波を用いた非接触式の周知の距離計を備えている。
図６に示すように検知装置５２ａがトレイベース５上面の所定位置まで移動して、その位置における検知装置５２ａと該検知装置５２ａの下側に位置する対象物（トレイ３又はトレイベース５）との距離Ｈ１を検出する。そして、距離Ｈ１と、制御部４１の図示しない記憶装置が予め記憶している距離Ｈ０（図７を参照。）、即ち、トレイベース５上にトレイ３が正しく装着されている場合の距離とが一致していれば、トレイベース５上の所定位置に正しくトレイ３が装着されていると判断して、前記吸着装置５１による電子部品４の取出し作業が開始される。そして、前記距離Ｈ１と前記距離Ｈ０とが一致しない場合は、トレイベース５上にトレイ３が正しく装着されていないと判断して、該検知手段５２が備える表示手段（図示せず。）により、トレイ３の誤装着を作業者に知らせると共に、電子部品装着作業が停止することになる。
【００２０】
往復動手段５３は、前記吸着装置５１の移動方向に沿って配置されるベルト５３ａと、ベルト５３ａの左右両端部に配置され、該ベルト５３ａに掛け回される左右一対のプーリ５３ｂと、プーリ５３ｂを正逆方向に回転駆動させるＸ軸モータ５３ｃとによって概略構成されており、該ベルト５３ａに前記２つの吸着装置５１が取り付けられている。
【００２１】
出し入れ手段６０は、トレイスタッカ７１内部に収納されているトレイベース５を、そのトレイベース５に装着されているトレイ３と共にトレイスタッカ７１から引き出して、ヘッド部５０の下側まで移動させる装置である。トレイスタッカ７１からトレイ３を引き出すには、出し入れ手段６０が備えるベルト６１をＹ軸モータ６２によって回転させることで、ベルト６１に接合している連結部材（図示せず。）をトレイスタッカ７１側に移動させる。そして、トレイベース５が備える係合部（図示せず。）と連結部材とを連結させた後、モータ６２を逆回転させて、連結部材を逆方向に移動させることにより行う。なお、符号６３は、ベルト６１の左右両端部に配置され、該ベルト６１に掛け回される前後一対のプーリである。
トレイスタッカ駆動手段７０は、トレイスタッカ７１を上下方向に駆動させるための駆動源としてＺ軸モータ７３を備えており、例えば、送りねじ（図示せず。）などを回転させることで、トレイスタッカ７１を上下方向に移動させる。
【００２２】
シャトル駆動手段８０は、電子部品装着装置まで延出するレール部８１と、このレール部８１に設けられて、Ｙ軸モータ８４によって駆動するベルト８２と、このベルト８２に連結されたシャトル８３とから概略構成されており、前記ベルト８２を正逆方向に回転させることでシャトル８３がレール部８１上を往復動するようになっている。なお、シャトル８３とは、前記吸着装置５１によって取り出された電子部品４をその上面に載置した状態で電子部品装着装置まで搬送する部材である。
【００２３】
次に、上記構成の電子部品供給装置４０による電子部品装着装置への電子部品４の供給方法について説明する。
まず、トレイ３が装着されたトレイベース５を図８に示すように、トレイスタッカ７１が備えるラック７２内に収納しておく。そして、トレイスタッカ７１内に段積されている複数枚のトレイベース５のうち、所望のトレイ３が装着されているトレイベース５を、前記出し入れ手段６０によりトレイスタッカ７１から取出し可能となる位置までトレイスタッカ７１を移動させる。そして、出し入れ手段６０がトレイベース５をトレイ３と共に引き出し、ヘッド部５０の下側まで搬送する。
そして、図６に示すように、ヘッド部５０が備える往復動手段５３を駆動させることにより検知装置５２ａをトレイベース５上面の所定位置まで移動させる。そして、その位置における検知装置５２ａと該検知装置５２ａの下側に位置する対象物（トレイ３又はトレイベース５）との距離Ｈ１を検知装置５２ａが備えるセンサにより検出する。そして、距離Ｈ１と、予め検知手段５２が記憶しているトレイベース５上にトレイが正しく装着されている場合の距離Ｈ０とが一致していれば、トレイベース５上の所定位置にトレイ３が装着されていると判断して、前記吸着装置５１による電子部品４の取出し作業が開始される。一方、距離Ｈ１と距離Ｈ０とが一致しない場合は、トレイベース５上にトレイ３が正しく装着されていないと判断して、該検知手段５２が備える表示手段により、トレイ３の誤装着を作業者に知らせると共に、電子部品装着作業が停止することになる。そして、作業者によってトレイ３がトレイベース５上に正しく装着された後、前記吸着装置５１による電子部品４の取出し作業が開始される。なお、トレイ３の誤装着が検知された場合に、トレイベース５をトレイスタッカ７１に戻し、別のトレイベースをトレイスタッカ７１から取り出すように制御部４１が制御するものとしても良い。
【００２４】
そして、吸着装置５１が備えるノズル５１ａが、トレイ３に収納されている電子部品４を吸着した後、シャトル駆動手段８０側に移動して電子部品４をシャトル８３上に載置する。そして、シャトル８３により電子部品４は電子部品装着装置まで搬送される。
【００２５】
この作業を繰り返し行ない、トレイ３が収納する電子部品４が無くなった場合には、上述のトレイベース引出し作業を反対に行なう。即ち、空になったトレイ３をトレイベース５と共に前記出し入れ手段６０によりトレイスタッカ７１のラック７２に戻し、トレイスタッカ７１を移動させる。なお、トレイスタッカ７１に戻されたトレイベース５は電子部品供給装置４０の裏面側から取り出され、作業員が新しいトレイをトレイベース５に装着してトレイスタッカ７１のラック７２に装填する。
【００２６】
以上、第二の実施の形態の電子部品供給装置４０によれば、吸着装置５１がトレイ３が収納する電子部品４の取り出し作業を開始する前に、検知手段５２によりトレイベース５上にトレイ３が正しく装着されているか否かが判断される。
従って、例えば、吸着装置５１が電子部品４を取り出す際に、予めプログラムされた位置に電子部品４が存在しない場合や、電子部品４がずれて配置されるために吸着装置５１が電子部品４の重心位置からずれた箇所を吸着してしまい、シャトル８３まで移動する間に電子部品４が落下してしまう場合や、本来取り出すべき電子部品４とは異なる電子部品４を取り出してしまった場合等に生じていた電子部品装着作業の作業性の低下を防ぐことができる。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、前記検知手段５２が非接触式のセンサ等を備えるものとしたが、これに限らず、トレイベース５上の所定位置にトレイ３の切欠部３ａが存在するか否かを判断できる装置、例えば、カメラ等を使用することとしても良い。なお、検知手段５２としてカメラなどの撮像装置を用いる場合には、制御部４１が周知の画像認識機能を備え、トレイ３の切欠部３ａの位置を、撮影された画像から認識させるようにする必要がある。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の電子部品供給装置によれば、従来トレイベースにトレイが誤って装着された場合に生じていた電子部品装着作業の作業性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施の形態で示すトレイベースへのトレイの装着状態を示す図面である。
【図２】トレイベースのトレイスタッカへの装填方法を示す斜視図である。
【図３】第一の実施の形態で示すトレイベースへのトレイの装着状態を示す図面である。
【図４】第二の実施の形態で示す電子部品供給装置の制御方法を示すブロック図である。
【図５】第二の実施の形態で示す電子部品供給装置を示す要部斜視図である。
【図６】検知手段による距離Ｈ１の測定方法を示す要部斜視図である。
【図７】検知手段による距離Ｈ０の測定方法を示す要部斜視図である。
【図８】第二の実施の形態で示す電子部品供給装置を示す要部斜視図である。
【図９】従来の電子部品供給装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１トレイ
１ａ切欠部
２電子部品
３トレイ
３ａ切欠部
４電子部品
５トレイベース
１０トレイベース
１２誤装着防止部材
４０電子部品供給装置
５１吸着装置
５２検知手段

Claims

位置決め用の切欠部が設けられると共に複数の電子部品が収納されるトレイから前記電子部品を取り出して電子部品装着装置に供給する電子部品供給装置において、
前記トレイをその上面において位置決め固定するトレイベースと、
前記トレイベースを複数収納するトレイスタッカと、
前記トレイから電子部品を取り出すヘッドと、
前記トレイベースを前記トレイスタッカから前記ヘッドの下側まで移動させる出し入れ手段と、
前記ヘッドに装着され、トレイベース上の所定位置におけるトレイの切欠部の有無を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、トレイベース上にトレイが誤装着されていると判断された場合に、当該トレイベースを前記トレイスタッカに戻すとともに、別のトレイベースを前記トレイスタッカから取り出すように前記出し入れ手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする電子部品供給装置。