JP4532038B2 - トレイ部品供給装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を満載のパレット収容器と電子部品が空荷のパレット収容器との昇降部における交換作業を容易にかつ迅速に行うことができるトレイ部品供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、チップ状の電子部品を基板に自動搭載する部品搭載装置にその搭載する電子部品を供給するテープフィーダとも呼ばれるテープ式部品供給装置や、トレイ部品供給装置、あるいはスティック型部品供給装置など各種の部品供給装置がある。
【0003】
どのような部品供給装置を用いるかは、供給する電子部品の寸法や形状に合わせて選択されるが、一般に、形状が正方形や直方形のチップからなり、チップの側面に電極リード線が設けられているもの、あるいはチップの底面に電極バンプが設けられているものなどは、寸法が特に大型のものを除いては、概ねテープ式部品供給装置を用いて供給される。そして、形状が正方形や直方形でない、あるいは開口部のある箱型など、いわゆる異形部品といわれるもの、また異形部品ではないが形状の大きなものなどのように、テープ式部品供給装置での供給が困難なものは、トレイ部品供給装置を用いて供給される。
【0004】
図4(a) は、各種部品供給装置によって電子部品を供給される部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その部品搭載装置に部品を供給するトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共に示す正面図であり、同図(c) は、その側面図である。
【0005】
同図(a),(b),(c) に示す部品搭載装置1は、天井カバー上部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなる表示入力装置2と、CRTディスプレイからなるモニタ装置3と、稼動状態を報知する警報ランプ4を備え、下部の基台5には、表面中央に、固定と可動の1対の平行する基板案内レール6を備え、これらの上方には作業ヘッド8(同図(a) では保護カバー7の陰になって見えないが同図(b) には先端が見える)を備えている。この作業ヘッド8は電子部品を吸着する吸着ノズル9又は、特には図示しないが、電子部品を把持する把持チャックを着脱自在に備えて、前後、左右、及び上下に移動自在に構成されている。
【0006】
この部品搭載装置1には、その前後にテープフィーダ装着部11がそれぞれ設けられており、このテープフィーダ装着部11には、通常は、特には図示しないが、50〜70個、前後のテープフィーダ装着部11を合わせると100〜140個という多数のテープ部品供給装置が着脱自在に配設される。
【0007】
また、上述したようにテープ式部品供給装置での供給が困難な電子部品の場合は、同図(b),(c) に示すように、トレイ部品供給装置10が連結される。このようにトレイ部品供給装置10が部品搭載装置1に連結されると、トレイ部品供給装置10の部品供給ステージ12が部品搭載装置1のテープフィーダ装着部11の上方の空間に差し込むように配置される。
【0008】
トレイ部品供給装置10は、内部に例えば10〜20段の昇降棚を備え、昇降棚にはパレットが収納され、パレットにはトレイが着脱自在に装着されている。トレイは縦横にマトリクス状に仕切られた数十区画の部品収容部毎に所定の電子部品を収容している。このトレイ部品供給装置10は昇降棚の部品搭載装置1から指示される棚からパレットを部品供給ステージ12先端の部品供給口まで引き出す。
【0009】
部品搭載装置1の作業ヘッド8は、上述したスティック型部品供給装置、テープ式部品供給装置、あるいは図4(b),(c) に示すトレイ部品供給装置10などから、所望の電子部品を吸着ノズル9又は把持チャックで取り上げて、その吸着または把持した電子部品を、基板案内レール6によって搬入され内部で位置固定されている基板上に搭載する。
【0010】
上記のトレイ部品供給装置10のように部品供給ステージ12を部品搭載装置1のトレイフィーダ装置部11の上方に差し込む形式のものは、その差し込んだ幅の分だけ、部品搭載装置1のトレイフィーダ装置部11上に装着されるべきテープ部品供給装置やスティック型部品供給装置の配設場所を大きく占拠することになるから、テープ式部品供給装置などで供給できる電子部品(一般に小型精細な構成の電子部品)の種類が制約される。しかしそのように供給される電子部品の数や種類に制約を受けるようだと製造ラインの構成上で自由度に制約を受けて不便であるから近年では他の形態のトレイ部品供給装置を用いることも多い。
【0011】
図5は、そのような他の形態のトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共に示す図である。同図に示すように、トレイ部品供給装置15(15a、15b)は部品搭載装置1の左右(製造ラインの中では前後)に配置される。図では例えばトレイ部品供給装置15bは部品搭載装置1と前段の装置(例えばデスペンサ又は基板供給装置)との間に配置される。但し、製造ラインに直接参入するのではなく部品搭載装置1に附属する装置として、部品搭載装置1と前段装置との間に長く延長された基板案内レール6の側方に近接して配置される。トレイ部品供給装置15aも同様に部品搭載装置1と後段の装置(例えば他の部品搭載装置又はリフロー炉)との間に部品搭載装置1に附属する装置として配置される。
【0012】
これらトレイ部品供給装置15(15a、15b)は、部品搭載装置1に対して対称形に構成され、製造ラインの流れの中心に向けてパレット16を引き出すだけの広さの部品供給ステージ17を備え、この部品供給ステージ17のやや下方から、製造ラインの流れに平行に部品搭載装置1方向に延び出す梁腕18を備えている。梁腕18には部品搬送台19(19a、19b)が不図示の駆動機構により交差しながら往復する部品搬送路が形成されている。
【0013】
部品搬送台19は、トレイ部品供給装置15側の不図示の吸着装置又は把持装置によってパレット16のトレー上から移載された電子部品21を、同図の矢印A及びBで示すように梁腕18先端の部品供給口まで搬送する。この電子部品21を、部品搭載装置1の図4(b) に示した作業ヘッド8が取り上げて基板に搭載する。
【0014】
いずれの形態のトレイ部品供給装置10(又は15、以下同様)にしても、電子部品21の基板への搭載作業が進行し、各トレイ上の電子部品21が無くなると、これらのトレイとこれを保持したパレット(以下、単にパレットという)とを、電子部品21を満載した交換用のパレットと交換しなければならない。このパレットの交換に際しては、従来は、製造ライン中に配置されたトレイ部品供給装置10のライン離脱とライン復帰の移動は容易ではないから、製造ライン中に配置された状態のままのトレイ部品供給装置10に対してパレットを一枚一枚交換していた。
【0015】
しかし、これでは時間が掛りすぎて、ライン全体の流れを長期に中断させることもあって問題があるので、近年では、多段階にパレットを収納するマガジンラックを昇降部に着脱自在に設け、これによって多数のパレットを一括して交換する方式が実用化されている。
【0016】
図6(a) は、そのようなパレット一括交換方式のマガジンラックを示す図であり、同図(b) は、そのマガジンラックをトレイ部品供給装置の昇降部に装着する状態を示す図である。先ず、1台のトレイ部品供給装置10に対して、同図(a) に示すようなマガジンラック22を少なくとも2個用意する。このマガジンラック22には、内部両側に10〜20対の不図示のレールが設けられており、外部上面には一対の取っ手23が設けられ、下面には二本の係合脚24が設けられている。
【0017】
他方、パレット16には、電子部品21を満載したトレイ25が固定具26及び27により固定されて保持される。このパレット16を、大きく傾くことのないように図の矢印C及びDで示すように手に持って、マガジンラック22の上述したレールに沿って順次装着する。これにより、パレット16がマガジンラック22に多段式に棚状に装着される。
【0018】
このように電子部品21が満載されたパレット16を収容した少なくとも2個のマガジンラック22の内の1個を先ずトレイ部品供給装置10に装着する。この装着に際しては、マガジンラック22の取っ手23を掴み、膝に乗せるようにして持ち上げて、このマガジンラック22を、同図(b) に示すように、正面の扉28を開いて露出したトレイ部品供給装置10の昇降部29の2本の案内レール31内に、同図の矢印Eで示すように押し込んで、マガジンラック22の係合脚24を滑入させながら装着する。
【0019】
そして、その電子部品21の部品搭載装置1への搭載が順次進行してトレイ25上の電子部品21が空荷になると、同図(b) に説明した逆順に作業を行ってマガジンラック22をトレイ部品供給装置10から脱装し、交換用として用意した他のマガジンラック22をトレイ部品供給装置10に装着する。これによって多数のパレットを一括して交換することができるとしたものである。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように電子部品21を満載したマガジンラック22は、総重量が20〜30Kgというような非常に重い装具となっている。したがって作業性が極めて悪く、後述するような不具合がしばしば発生した。
【0021】
図7(a),(b),(c) は、上記のようなマガジンラック装着時の不具合を説明する図である。尚、同図(a) は図6(b) の主要部を再掲したものである。図7(a) に示すマガジンラック22をトレイ部品供給装置10の昇降部29に装着するに際して、総重量が20〜30Kgのマガジンラック22をまっすぐ上には持ち上げられないから、作業者は、先ずマガジンラック22の取っ手23を両手で掴み、膝に乗せるようにし、上体を後に反らせるようにして、やっと持ち上げる。
【0022】
この状態で、首だけを前に突き出すようにしながら、マガジンラック22の係合脚24の先端が昇降部29の2本の案内レール31内に丁度合うように位置を確認して、同図の矢印Eで示すように押し込んでいく。
【0023】
しかし、近年のように作業者の体格的な脆弱化が進んで、重量の大きい装備品を軽々とは取り扱うことが出来ない状態では、マガジンラック22の20〜30Kgの総重量はあまりにも重く、作業性が悪いため、思うように位置合せが出来ていないことが多く、このためマガジンラック22の下端部を昇降部29の予想外の部分に突き当てるということがしばしば発生する。
【0024】
このような衝突を引き起こすと、マガジンラック22の総重量が重いこともあって衝突の衝撃が大きく、同図(b) に示すように折角トレイ25内に正しく整然と収納されていた電子部品21が、同図(c) に示すように各自の載置区画から飛び出して飛散するという事故が発生する。このように電子部品21が正しい載置区画から飛散してしまったのでは、部品搭載装置1の作業ヘッド8が、電子部品21をトレイ25から取り出すことができない。もっとも、このようなマガジンラック22を手作業で持ち上げることを止めて、なんとか自動化しようとした装着方法が提案されてはいる。
【0025】
図8は、そのようなマガジンラック専用の運搬兼装着台車を示す図である。同図に示すように、運搬兼装着台車32は、不図示の駆動機構により昇降するリフト33を備え、そのリフト33の上面には、二本の案内レール34と、これら案内レール34の間に配置された多数のコロ35を備えている。このコロ35の上にマガジンラック22を載置し、扉28を開いたトレイ部品供給装置10の正面まで搬送し、駆動機構を操作してリフト33の上面をトレイ部品供給装置10の昇降部29の上面に位置合せした後、マガジンラック22を載置を昇降部29上に押し込んで移載する。
【0026】
この場合のトレイ部品供給装置10の昇降部29には、前述した二本の案内レール31の他に、これらの案内レール31の間に多数のコロ36が設けられており、昇降部29内に押し込まれたマガジンラック22は、案内レール31の案内とコロ36による滑車機能とで容易に昇降部29に移載されて装着されるはずであった。
【0027】
しかしながら、現実には、工場の床の高さが必ずしも一様な平面を形成しているものでもなく、それどころか凹凸が結構多くあって、このため運搬兼装着台車32の水平の均衡がとれず、どうしてもリフト33と昇降部29との間に水平面が交差した状態の段差が生じてしまう。その結果、マガジンラック22をトレイ部品供給装置10の昇降部29に移載する際に、乗り継ぎの衝撃が発生し、この場合もトレイ25上の電子部品21が図7(c) のように飛び跳ねて飛散する。したがって、部品搭載装置1に電子部品21の安定した供給が出来ない。
【0028】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、電子部品を満載のパレット収容器と電子部品が空荷のパレット収容器との昇降部への交換作業を容易にかつ迅速に行うことができるトレイ部品供給装置を提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】
本発明のトレイ部品供給装置は、電子部品を収容したトレイと該トレイを保持するパレットと該パレットを収容するパレット収容器と該パレット収容器を装着して昇降する昇降部とを備え、該昇降部上の上記パレット収容器から所望の上記パレットを引き出して該パレットに保持された上記トレイから上記電子部品を取り出して部品搭載装置に供給するトレイ部品供給装置であって、上記トレイを着脱自在に固定して保持する所定枚のパレットを着脱自在に棚状に収容する第1のパレット収容器と、所定個の前記第1のパレット収容器を着脱自在に棚状に収容して上記昇降部に着脱自在に構成された第2のパレット収容器と、を備えて構成される。
【0030】
このトレイ部品供給装置は、例えば請求項2記載のように、上記第2のパレット収容器は後端周縁部に磁石体を備え、上記第1のパレット収容器は後端側部に磁性体からなるフランジ状の当接面を上記第2のパレット収容器の上記後端周縁部と当接すべく備えて構成される。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1(a),(b) 、図2(a),(b) 、及び図3(a),(b) は、一実施の形態におけるトレイ部品供給装置の構成とその動作状態を示す図である。図1(a) に示すようにこのトレイ部品供給装置40は、本体部の構成は図6(b) に示したトレイ部品供給装置10の本体部の構成と同様である。すなわち、扉41を開いた内部には、不図示の駆動機構によって上下に移動駆動される昇降部42を備え、その昇降部42には二本の案内レール43が配置されており、コロなどの複雑な機構は形成されていない。
【0032】
そして、第2のパレット収容器としてのマガジンラック44が用意される。このマガジンラック44は、図6(a) に示したマガジンラック22と同様に上部に取っ手45を備え、下部に係合脚46を備えているが、その他の構成は図6(a) に示したマガジンラック22と異なる。
【0033】
すなわち、本例のマガジンラック44は、内部にタンスの引出しのような極く小数(本例では4段)の大枠のレール棚47を備え、後端周縁部48には磁石体49が配設されている。磁石体49は、例えば樹脂に磁粉を混入してテープ状に形成したものを配設してもよく、あるいは、複数の小型磁石を連設して配置するようにしてもよい。
【0034】
このマガジンラック44を、空荷のままで、図1(a) の矢印Fに示すように持ち上げ、矢印Gに示すようにトレイ部品供給装置40内に押し込んで、図1(b) に示すように、トレイ部品供給装置40の昇降部42に装着する。
【0035】
このマガジンラック44は、空荷であるので軽くて取り扱いが容易であり、したがって作業性が良く、迅速かつ確実に昇降部42に装着することができる。また、この装着の際、マガジンラック44は空荷であるので、万一その下端部を思わぬ所に付き当てることがあっても何等の支障も生じない。
【0036】
次に、図2(a) に示すように、電子部品51を満載したトレイ52をパレット53に載置し、固定具54及び55により固定する。このように電子部品満載のトレイ52を保持したパレット53を、第1のパレット収容器としての入れ子マガジン56に装着する。入れ子マガジン56には、本例では内部に5段のレール棚が形成されており、このレール棚に5枚のパレット53を収容することができる。
【0037】
また、この入れ子マガジン56の後端側部には、磁性体からなるフランジ状の当接面57が形成されている。入れ子マガジン56全体を鉄板部材で構成すると当接面57はそのままで磁性体を形成する。また、入れ子マガジン56本体をアルミ又は硬質樹脂等の軽い部材で構成し、当接面57のみを鉄板又はその他の磁性体で本体と一体に形成するようにしてもよい。
【0038】
上記のように5枚の電子部品満載のパレット53を収容した入れ子マガジン56を、図2(b) に示すように、トレイ部品供給装置40の昇降部42に既に装着されている空荷のマガジンラック44に順次装着する。マガジンラック44に入れ子マガジン56が装着されると、マガジンラック44の後端周縁部48に配設されている磁石体49に、入れ子マガジン56のフランジ状の当接面57が磁力によって密着し固定される。
【0039】
1個の入れ子マガジン56の総重量は4〜7Kg程度であり、体力の弱い者にとっても重いものではなく、取り扱いは容易であり、迅速かつ確実にマガジンラック44に装着することができる。本例では、マガジンラック44には4個の入れ子マガジン56が装着でき、合計で20枚のパレット53がマガジンラック44に収容されることになる。この後、トレイ部品供給装置40から部品搭載装置(図4(a) 又は図5参照)への電子部品51の供給が進行し、マガジンラック44内の電子部品51が空荷になる。
【0040】
図3(a) は、空荷となったマガジンラック44をトレイ部品供給装置40の昇降部42から矢印H及びJで示すように一気に取り外した状態を示す図であり、同図(b) は、トレイ部品供給装置40の昇降部42に装着したままのマガジンラック44から、図2(b) に示した手順とは逆順に、入れ子マガジン56のみを矢印K及びLで示すように順次抜き出していく状態を示す図である。
【0041】
体力のある作業者の場合は、同図(a) に示すようにマガジンラック44をトレイ部品供給装置40から一気に取り外してよい。この場合は、直ちに他の空荷のマガジンラック44を、図1(a),(b) に示したようにトレイ部品供給装置40に装着し、このマガジンラック44に、別に用意してある電子部品満載の入れ子マガジン56を、図2(b) に示したように装着することができる。これにより、作業能率が格段に向上する。
【0042】
また、あまり体力の無い作業者の場合は、図3(b) に示すように、入れ子マガジン56のみを抜き出すようにするとよい。この場合は、入れ子マガジン56を抜き出したマガジンラック44は昇降部42に装着したままにしておき、このマガジンラック44に、図2(b) に示したように電子部品満載の入れ子マガジン56を装着すればよい。結果として、空荷のマガジンラック44を電子部品満載のマガジンラック44と交換した形になる。これにより、体力の無い作業者でも容易かつ正しく確実にマガジンラックを交換することができるようになる。
【0043】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、空荷のマガジンラックをトレイ部品供給装置に装着してから、このマガジンラックに予め小数枚のトレイ付きパレットを収容してある複数個の入れ子マガジンを装着するので、取り扱う装具が全て軽量となり、したがって、体力の弱い者でも取り扱いが容易で作業性が良好であり、これにより、電子部品をトレイ部品供給装置に格納する作業を迅速かつ正確に行うことができて、電子部品の飛散等の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a),(b) は一実施の形態におけるトレイ部品供給装置の構成とその動作状態を示す図(その1)である。
【図2】一実施の形態におけるトレイ部品供給装置の動作状態を示す図(その2)である。
【図3】一実施の形態におけるトレイ部品供給装置の動作状態を示す図(その3)である。
【図4】 (a) は部品搭載装置の外観斜視図、(b) はトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共に示す正面図、(c) はその側面図である。
【図5】他の形態のトレイ部品供給装置を部品搭載装置と共に示す図である。
【図6】 (a) はパレット一括交換方式のマガジンラックを示す図、(b) はマガジンラックをトレイ部品供給装置の昇降部に装着する状態を示す図である。
【図7】マガジンラック装着時の不具合を説明する図である。
【図8】マガジンラック専用の運搬兼装着台車を示す図である。
【符号の説明】
1 部品搭載装置
2 表示入力装置
3 モニタ装置
4 警報ランプ
5 基台
6 基板案内レール
7 保護カバー
8 作業ヘッド
9 吸着ノズル
10 トレイ部品供給装置
11 テープフィーダ装着部
12 部品供給ステージ
15(15a、15b) トレイ部品供給装置
16 パレット
17 部品供給ステージ
18 梁腕
19(19a、19b) 部品搬送台
21 電子部品
22 マガジンラック
23 取っ手
24 係合脚
25 トレイ
26、27 固定具
28 扉
29 昇降部
31 案内レール
32 運搬兼装着台車
33 リフト
34 案内レール
35、36 コロ
40 トレイ部品供給装置
41 扉
42 昇降部
43 案内レール
44 大マガジンラック
45 取っ手
46 係合脚
47 レール棚
48 後端周縁部
49 磁石体
51 電子部品
52 トレイ
53 パレット
54、55 固定具
56 入れ子マガジン
57 当接面
Claims (2)
- 電子部品を収容したトレイと該トレイを保持するパレットと該パレットを収容するパレット収容器と該パレット収容器を装着して昇降する昇降部とを備え、該昇降部上の前記パレット収容器から所望の前記パレットを引き出して該パレットに保持された前記トレイから前記電子部品を取り出して部品搭載装置に供給するトレイ部品供給装置であって、
前記トレイを着脱自在に固定して保持する所定枚のパレットを着脱自在に棚状に収容する第1のパレット収容器と、
所定個の前記第1のパレット収容器を着脱自在に棚状に収容して前記昇降部に着脱自在に構成された第2のパレット収容器と、
を備えたことを特徴とするトレイ部品供給装置。 - 前記第2のパレット収容器は後端周縁部に磁石体を備え、前記第1のパレット収容器は後端側部に磁性体からなるフランジ状の当接面を前記第2のパレット収容器の前記後端周縁部と当接すべく備えている、ことを特徴とする請求項1記載のトレイ部品供給装置。
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