JP4525514B2 - バルクフィーダおよび電子部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品（以下、「部品」という）を電子部品実装装置のピックアップ位置に搬送して供給するバルクフィーダおよび電子部品実装装置に関するものである。

部品を連続して電子部品実装装置に供給するパーツフィーダとして、バルク状にストックされた複数の部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に順次搬送するバルクフィーダが知られている。バルクフィーダには、部品がストックされた位置からピックアップ位置まで部品を搬送する搬送路が設けられており、この搬送路に空気流を発生させて部品を搬送している。

従来、部品の搬送能力を向上させるため、搬送路に沿って空気溝を形成し、空気流路を確保する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。これによれば、空気溝内に発生する空気流が搬送路の部品に接触し、部品は空気流の流方向に搬送される。
特開平１０−２９４５９７号公報

近年、電子機器等の小型化、軽量化に伴い、これに搭載される部品も小型化している。例えば、０６０３（縦寸法が０．６ｍｍ、横寸法が０．３ｍｍ）チップの様な微小部品をバルクフィーダにより電子部品実装装置に供給する場合、搬送路は部品の搬送姿勢を崩さないように微小部品の大きさに合わせて小さくする必要がある。搬送路が小さくなると、これに沿って形成される空気溝も更に小さくなる。

従来は、図９に示すように、ガイド１００に設けられた搬送路１０１の上部に搬送路に連通する空気溝１０２を形成し、その上方をガイドカバー１０３で塞いで空気溝１０２を空気流路Ｚ（図９の斜線部）としていた。従って、微小部品Ｐを搬送する場合には、空気溝１０２は搬送される微小部品Ｐより小さく形成されて空気流路Ｚが微細化するので、いわゆる管路抵抗が増大して空気流の流速を確保することができなかった。

そこで、本発明は、微小部品であっても搬送スピードを低下させることなく搬送することができるバルクフィーダおよび電子部品実装装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダであって、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路に沿って設けられた通気路と、前記搬送路を搬送される電子部品の姿勢を保持するとともに前記搬送路と前記通気路とを隔てる隔壁とを備え、前記通気路は前記電子部品の断面形状と同様の断面形状に形成され、前記隔壁の上方で前記搬送路と前記通気路を連通させた。

請求項２記載の発明は、電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダであって、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路の上部側方に電子部品の搬送方向に沿って形成された空気溝と、この空気溝に対向して形成された通気路とを備え、前記空気溝を介して前記搬送路と前記通気路を連通させた。

請求項３記載の発明は、電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダから供給される電子部品をピックアップして基板に実装する実装装置であって、前記バルクフィーダが、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路に沿って設けられた通気路と、前記搬送路を搬送される電子部品の姿勢を保持するとともに前記搬送路と前記通気路とを隔てる隔壁とを備え、前記通気路は前記電子部品の断面形状と同様の断面形状に形成され、前記隔壁の上方で前記搬送路と前記通気路を連通させた。

請求項４記載の発明は、電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダから供給される電子部品をピックアップして基板に実装する実装装置であって、前記バルクフィーダが、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路の上部側方に電子部品の搬送方向に沿って形成された空気溝と、この空気溝に対向して形成された通気路とを備え、前記空気溝を介して前記搬送路と前記通気路を連通させた。

本発明によれば、部品の搬送路に連通する送気路を設けて空気流路の断面を確保したので、空気流の流速が確保されて部品の搬送スピードを低下させることがない。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の側面図、図３は本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの側断面図、図４（ａ）は本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの部品搬送部の斜視図、図４（ｂ）は同断面図、図５は本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの空気の流れを示す説明図、図６は本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図、図７は本発明の実施の形態２におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図、図８は本発明の実施の形態３におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図、図９は従来のバルクフィーダの部品搬送部の断面図である。

まず、電子部品実装装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１において、基台１上の略中央には搬送ガイド２が配設されている。搬送ガイド２は、実装対象としての基板３を搬送して所定位置に位置決めする基板位置決め部となっている。なお、本発明においては、基板３の搬送方向をＸ方向とし、これに水平面内で直交する方向をＹ方向とする。

搬送ガイド２のＹ方向における両側方には部品供給部４が配設されており、複数個のバルクフィーダ２１が着脱自在に並設されている。基台１のＸ方向における両端部には一対のＹテーブル６が配設されている。Ｙテーブル６上にはＸテーブル７が架設されており、Ｙテーブル６の駆動によりＹ方向に移動できるようになっている。Ｘテーブル７の側部には移載ヘッド８が装着されており、Ｘテーブル７の駆動によりＸ方向に移動できるようになっている。移載ヘッド８は複数のノズルユニット９を備え、図２において、ノズルユニット９の下部にはノズル１０がＺ方向に昇降及びＺ軸周り（θ方向）に回転自在に装着されている。ノズル１０は、Ｙテーブル６とＸテーブル７の駆動により基台１上を水平移動し、バルクフィーダ２１から供給される部品を吸着してピックアップして基板３に実装する。

図１において、移載ヘッド８の側方にはカメラ１１等からなる基板認識部が備えられており、基板３を上方から認識する。この認識結果に基づいて、ノズル１０に吸着された部品と基板３上の実装位置の位置合わせがなされる。搬送ガイド２と部品供給部４の間にはラインカメラ１２等からなる部品認識部が備えられており、ノズル１０に吸着された部品Ｐの位置ずれ等を下方から認識する。この認識結果に基づいて、部品の位置ずれ等を補正する。

なお、図２においてバルクフィーダ２１はキャリア１３上に保持されている。キャリア
１３には、車輪１４とハンドル１５が備えられており、オペレータ等がハンドル１５を操作してキャリア１３を運搬することにより、バルクフィーダ２１を部品供給部４に搬出入する。

次に、バルクフィーダについて、図３を参照して説明する。図３において、バルクフィーダ２１は、フレーム２２と、フレーム２２の上部に配設された部品供給部２３と部品搬送部２４から構成される。部品供給部２３の上部には、バルク状の部品Ｐをストックする部品収納部２５が備えられている。部品収納部２５の底部はテーパ面となっており、ストックされた部品Ｐはテーパ面の最下部に設けられた部品排出口２６に集積するようになっている。部品排出口２６には、ストックされた部品Ｐの排出を促す排出機構部２７が備えられている。

排出機構部２７は、部品排出口２６に挿嵌された筒状体２８を備えており、この筒状体２８を上下動させて先端を部品収納部２５内に出し入れすると、部品排出口２６に集積した部品Ｐが流動化し、筒状体２８の内部の中空部２８ａに一個ずつ落ち込んで部品収納部２５から排出される。筒状体２８の上下動は、筒状体２８の下部に設けられた上下一組の鍔部２８ｂの間にモータ２９の回転軸に取り付けられた偏心ピン３０を係合させ、このモータ２９を回転させることにより行う。

筒状体２８の内部の中空部２８ａは、部品供給部２３の下部に設けられた部品排出路３１と連通しており、中空部２８ａに落ち込んだ部品Ｐは部品排出路３１を通って部品搬送部２４に導かれる。

部品搬送部２４は、フレーム２２の上面に設けられたガイド４０と、このガイド４０を上方から塞ぐガイドカバー４１を備えている。部品収納部５にストックされた部品Ｐは、ガイド４０内を搬送され、ピックアップ位置Ｓにおいてノズル１０によりピックアップされる。ノズル１０はピックアップ位置Ｓにおいて昇降動作（矢印ａ）を行い、部品Ｐを吸着してピックアップする。ガイドカバー４１のピックアップ位置Ｓに該当する部分は開閉可能に構成されており、ピックアップの際にはガイドカバー４１を開いてガイド４０内の部品を露出させる。

ピックアップ位置Ｓの下方には、ガイド４０内を真空吸引する真空吸引部３２が備えられており、この真空吸引部３２は図示しない真空発生源と接続されている。この真空発生源を駆動させると、真空吸引部３２からガイド４０内が真空吸引され、部品供給部２３側からピックアップ位置Ｓ側に向けて空気流が発生し、部品供給部２３から部品搬送部２４に導かれた部品がピックアップ位置Ｓまで搬送される。

図４（ａ）において、ガイド４０には、部品Ｐが搬送される搬送路４２と、搬送路４２の両側方に設けられた通気路４３と、部品Ｐの搬送姿勢を保持するとともに搬送路４２と通気路４３とを隔てる隔壁４４が形成されている。図４（ｂ）において、ガイド４０の上部にはガイドカバー４１が装着されており、ガイド４０内の気密性を確保するとともに、搬送路４２内を搬送される部品Ｐの搬送姿勢を上方から保持する。隔壁４４はガイド４０の両側壁４０ａより低い高さに形成されており、隔壁４４の上方は、搬送路４２と通気路４３を連通させる連通部４５となっている。

次に、ガイド４０内の空気の流れについて説明する。図３において、真空吸引部３２からガイド４０内が真空吸引されると、図５に示すように、ガイド４０内には、部品供給部２３側からピックアップ位置Ｓ側に向けて空気流Ｖが発生する。図４（ｂ）に示すように、搬送路４２の断面の大部分は搬送される部品Ｐにより塞がれるので、通気路４３内及び連通部４５が空気流路Ａ（図４（ｂ）の斜線部）となり、空気流路Ａに空気流Ｖが発生す
る。空気経路Ａは、図９に示す従来の空気経路Ｚに比べ流路断面が大きく確保されているので、管路抵抗が増大することがなく、空気流Ｖの流速を確保することができる。

図４（ｂ）において、搬送路４２内の部品Ｐの上部両側面は、空気流路Ａを流れる空気と接触しているので、部品Ｐは空気の粘性により空気流Ｖの方向に引っ張られる。すなわち、図５に示すように、空気流Ｖにより部品Ｐに搬送力Ｆが作用してこれをピックアップ位置Ｓ側に搬送する。空気経路Ａ内の空気流Ｖの流速は確保されているので、部品Ｐは搬送力Ｆにより安定したスピードで搬送される。

なお、搬送路４２は、部品Ｐの搬送姿勢を保持するため、部品Ｐの断面形状と同様の断面形状に形成されるが、通気路４３については、断面形状は特定のものに限定されない。例えば図６に示すように、通気路４３の底部を円弧状に形成してもよい。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図７を参照して説明する。なお、実施の形態２は、ガイドの形状において実施の形態２と異なっているので、以下、ガイドの形状について説明を行う。

図７において、ガイド５０は、搬送路５２の一側方にのみ通気路５３が設けられている点で実施の形態１と異なる。搬送路５２と通気路５３は隔壁５４で隔てられている。ガイド５０の上部にはガイドカバー５１が装着されている。隔壁５４はガイド５０の側壁５０ａより低い高さに形成されており、隔壁５４の上方は、搬送路５２と通気路５３を連通させる連通部５５となっている。搬送路５２の他の側方には、図９に示す従来の空気溝１０２と同様の空気溝５６が搬送路５２の上部に形成されている。

ガイド５０においては、通気路５３及び連通部５５と空気溝５６が空気経路Ｂ（図７の斜線部）となっており、この空気経路Ｂ内を流れる空気流により部品Ｐが搬送される。空気経路Ｂ内の空気流は通気路５３側において流速が確保されるので、部品Ｐを安定したスピードで搬送することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図８を参照して説明する。なお、実施の形態３は、ガイド及びガイドカバーの形状において実施の形態１と異なっているので、以下、ガイド及びガイドカバーの形状について説明を行う。

図８において、ガイド６０及びガイドカバー６１は、通気路６３がガイド６０ではなくガイドカバー６１形成されている点で実施の形態１と異なる。ガイド６０には、図９に示す従来のガイド１００と同様の搬送路６２及び空気溝６４が形成されている。ガイドカバー６１には、ガイド６０と対向する面に２つの通気路６３が形成されており、ガイドカバー６１がガイド６０の上部に装着された状態において通気路６３がガイド６０に形成された空気溝６４と連通するようになっている。なお、２つの通気路６３の間は、搬送路６２搬送される部品Ｐの搬送姿勢を上方から保持する部分であるので、部品Ｐの幅より少し大きめになっている。

ガイド６０及びガイドレール６１においては、通気路６３及び空気溝６４が空気経路Ｃ（図８の斜線部）となっており、この空気経路Ｃ内を流れる空気流により部品Ｐが搬送される。なお、通気路６３は何れか一つであってもよく、また通気路６３の流路断面の形状は特定の形状に限定されない。

このように、本発明のバルクフィーダでは、搬送路内を搬送される部品の搬送姿勢を保
持しつつ空気経路の断面を大きく形成しているので、搬送される部品が微小な部品であっても搬送スピードを確保することができる。また、このバルクフィーダを用いた実装装置では、バルクフィーダからの部品の供給が安定するので実装効率の向上が図られる。

本発明バルクフィーダおよびバルクフィーダを用いた実装装置によれば、部品の搬送路に連通する通気路を設けて空気流路の断面を確保したので、空気流の流速が確保されて部品の搬送スピードを低下させることがないという利点を有し、バルク状の部品を実装装置のピックアップ位置に搬送して供給するバルクフィーダを用いた実装分野において有用である。

図１は本発明の実施の形態１における実装装置の平面図 本発明の実施の形態１における実装装置の側面図 本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの側断面図 （ａ）本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの部品搬送部の斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図 本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの空気の流れを示す説明図 本発明の実施の形態１におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図 本発明の実施の形態２におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図 本発明の実施の形態３におけるバルクフィーダの部品搬送部の断面図 従来のバルクフィーダの部品搬送部の断面図

符号の説明

２１ バルクフィーダ
４２、５２、６２ 搬送路
４３、５３、６３ 通気路
４４、５４ 隔壁
６４ 空気溝

Claims (4)

1. 電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダであって、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路に沿って設けられた通気路と、前記搬送路を搬送される電子部品の姿勢を保持するとともに前記搬送路と前記通気路とを隔てる隔壁とを備え、前記通気路は前記電子部品の断面形状と同様の断面形状に形成され、前記隔壁の上方で前記搬送路と前記通気路を連通させたことを特徴とするバルクフィーダ。
2. 電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダであって、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路の上部側方に電子部品の搬送方向に沿って形成された空気溝と、この空気溝に対向して形成された通気路とを備え、前記空気溝を介して前記搬送路と前記通気路を連通させたことを特徴とするバルクフィーダ。
3. 電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダから供給される電子部品をピックアップして基板に実装する実装装置であって、
   前記バルクフィーダが、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路に沿って設けられた通気路と、前記搬送路を搬送される電子部品の姿勢を保持するとともに前記搬送路と前記通気路とを隔てる隔壁とを備え、前記通気路は前記電子部品の断面形状と同様の断面形状に形成され、前記隔壁の上方で前記搬送路と前記通気路を連通させたことを特徴とする電子部品実装装置。
4. 電子部品を空気流によりピックアップ位置に搬送するバルクフィーダから供給される電子部品をピックアップして基板に実装する実装装置であって、
   前記バルクフィーダが、電子部品が搬送される搬送路と、この搬送路の上部側方に電子部品の搬送方向に沿って形成された空気溝と、この空気溝に対向して形成された通気路とを備え、前記空気溝を介して前記搬送路と前記通気路を連通させたことを特徴とする電子部品実装装置。

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