JP4627478B2 - マイクロトレイ搭載器具 - Google Patents

Description

本発明は、トレイ型電子部品供給装置のパレット上に、通常サイズのトレイよりも小さいサイズのマイクロトレイを搭載するのに使用するマイクロトレイ搭載器具に関する発明である。

一般に、トレイ型電子部品供給装置は、特許文献１（特開平１１−１２１９８５号公報）に記載されているように、電子部品が収容されたトレイを載置した複数枚のパレットをマガジン内の複数段のスロット部に１枚ずつ収納し、部品実装工程時には、マガジンを上下動させて所望のパレットを部品供給ステージの高さに合わせた状態で、当該所望のパレットをマガジンから引き出して、当該所望のパレット上のトレイ内の電子部品を電子部品実装機の吸着ノズルでピックアップして回路基板に実装するようにしている。

また、トレイ型電子部品供給装置には、パレット上のトレイの高さを検出する光センサ等のトレイ高さ検出手段が設けられたものがある。
特開平１１−１２１９８５号公報（第２頁〜第３頁等）

一般に、トレイ型電子部品供給装置はＪＥＤＥＣ(Joint Electron Device Engineering Council) の規格に従って１３５．９×３１５．０×７．６２ｍｍのサイズのトレイを使用するように設計されている。しかし、近年の電子部品の小型化に伴って、上記通常のサイズのトレイよりもかなり小型のトレイ（マイクロトレイ）も使用されるようになってきている。

このマイクロトレイも、通常サイズのトレイと同じようにパレット上に載置して使用されるが、パレットのサイズは、ＪＥＤＥＣの規格に従って上記通常サイズのトレイを載置するように設計されているため、マイクロトレイを載置するにはパレットが大きすぎて、パレット内に多くの無駄な空きスペースが出来てしまい、パレット１枚当たりの電子部品の搭載数が限られたものになってしまうという欠点がある。しかも、光センサ等のトレイ高さ検出手段は、上記通常サイズのトレイの高さを検出するように設計されているため、通常サイズのトレイと比較してかなり小さいマイクロトレイは、トレイ高さ検出手段の検出エリアから外れてしまう可能性があり、マイクロトレイの高さを検出できない可能性がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、トレイ型電子部品供給装置のパレット上のスペースを有効に利用して従来より多くのマイクロトレイをパレット上に載置できると共に、マイクロトレイの高さをトレイ高さ検出手段で確実に検出することができるマイクロトレイ搭載器具を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電子部品を収容する通常サイズのトレイ又はそれよりも小さいサイズのマイクロトレイを載置した複数枚のパレットを上下方向に並べて収納すると共に、該パレット上の通常サイズのトレイ及びマイクロトレイの高さを検出する光センサを備え、該パレットを１枚ずつ搬出して該パレット上の通常サイズのトレイ又はマイクロトレイに収容した電子部品を電子部品実装機に供給するトレイ型電子部品供給装置に使用するマイクロトレイ搭載器具であって、該マイクロトレイ搭載器具は、複数のマイクロトレイを配列した状態で前記パレット上に載置するように形成され、且つ該マイクロトレイ搭載器具に搭載したマイクロトレイの高さと同一高さのトレイ高さ検出用壁が前記光センサの光軸と交差するように形成されていることを特徴とするものである。

本発明のマイクロトレイ搭載器具を使用すれば、トレイ型電子部品供給装置のパレット上のスペースを有効に利用して従来より多くのマイクロトレイをパレット上に載置することができる。しかも、本発明のマイクロトレイ搭載器具には、該マイクロトレイ搭載器具に搭載したマイクロトレイの高さと同一高さのトレイ高さ検出用壁がトレイ型電子部品供給装置の光センサの光軸と交差するように形成されているため、本発明のマイクロトレイ搭載器具を載置したパレットをトレイ型電子部品供給装置に収納すると、光センサによって該マイクロトレイ搭載器具のトレイ高さ検出用壁が検出され、それによって、該マイクロトレイ搭載器具に搭載されているマイクロトレイの高さが間接的に検出される。このため、マイクロトレイ搭載器具に搭載するマイクロトレイが通常サイズのトレイと比べて小さくて光センサの検出エリアから外れた位置に存在していても、マイクロトレイの高さの情報を光センサの検出情報から正確に取得することができる。

この場合、請求項２のように、マイクロトレイ搭載器具には、パレットに対するマイクロトレイ搭載器具の載置方向を所定方向に規制する器具搭載方向規制手段を設けるようにしても良い。このようにすれば、作業者がパレットに対するマイクロトレイ搭載器具の載置方向を間違えることを未然に防止でき、パレット上にマイクロトレイ搭載器具を載置する工程における作業ミスを未然に防止できる。

また、請求項３のように、マイクロトレイ搭載器具には、マイクロトレイ搭載器具に対するマイクロトレイの搭載方向を所定方向に規制するマイクロトレイ搭載方向規制手段を設けるようにしても良い。このようにすれば、作業者がマイクロトレイ搭載器具に対するマイクロトレイの載置方向を間違えることを未然に防止でき、マイクロトレイ搭載器具にマイクロトレイを搭載する工程における作業ミスを未然に防止できる。

この場合、請求項４のように、マイクロトレイ搭載方向規制手段は、マイクロトレイの搭載方向を９０°単位で変更可能に設けるようにしても良い。このようにすれば、マイクロトレイ上に載せる電子部品の向きに応じてマイクロトレイの搭載方向を９０°単位で変更することが可能となり、マイクロトレイの汎用性を高めることができる。

また、請求項５のように、マイクロトレイ搭載器具の各マイクロトレイの搭載位置には、各マイクロトレイを押し上げて取り出すための貫通孔を形成するようにしても良い。このようにすれば、マイクロトレイ搭載器具からマイクロトレイを取り出す作業を能率良く行うことができる。

また、請求項６のように、マイクロトレイ搭載器具には、マイクロトレイの搭載順序を表示するマイクロトレイ搭載順序表示部を設けるようにしても良い。このようにすれば、マイクロトレイ毎に異なる電子部品を搭載する場合や、マイクロトレイ搭載器具に最大搭載数よりも少ない数のマイクロトレイを搭載する場合に、電子部品実装機への電子部品の供給順序（ピックアップ順序）に従って複数のマイクロトレイを順番にマイクロトレイ搭載器具に搭載することができ、マイクロトレイの搭載順序を間違うことを未然に防止できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてトレイ型電子部品供給装置全体の概略構成を説明する。
トレイ型電子部品供給装置の本体箱１１内にマガジン１２が上下動可能に設けられている。このマガジン１２は、図示はしないが、モータにより駆動される送りねじ機構によって上下方向に移動される。このマガジン１２内には、複数枚のパレット１３が複数段のスロット部（図示せず）に１枚ずつ収納され、各パレット１３上には、それぞれ、電子部品を収容する通常サイズのトレイ２０（図３参照）又はそれよりも小さいサイズのマイクロトレイ２１（図２参照）が載置されている。本体箱１１には、マガジン１２の後部開口を開閉するための扉１５が設けられている。

この場合、ＪＥＤＥＣで規格化された例えば１３５．９×３１５．０×７．６２ｍｍの通常サイズのトレイ２０は、図３に示すように、パレット１３上に２枚並べて載置されるが、マイクロトレイ２１は、後述するマイクロトレイ搭載器具２２を用いてパレット１３上に載置される（図２、図４乃至図６参照）。以下の説明では、単に「トレイ」という場合は、通常サイズのトレイ２０とマイクロトレイ２１の両方を意味するものとする。

部品実装工程実行中は、送りねじ機構によってマガジン１２を上下動させて所望のパレット１３を部品供給ステージの高さに合わせた状態で、当該所望のパレット１３をパレット出し入れ機構（図示せず）によってマガジン１２からガイドレール１６に沿って部品吸着位置まで搬出して、当該所望のパレット１３上のトレイ内の電子部品を電子部品実装機の吸着ノズル（図示せず）でピックアップして回路基板に実装する。

本実施例では、パレット１３上のトレイの高さを検出するトレイ高さ検出手段として、２つの透過型の光センサ１７，１８が同一高さ位置に設けられている。一方の光センサ１７は、発光素子１７ａが本体箱１１内に、受光素子１７ｂがガイドレール１６に光軸が水平となるように設置され、他方の光センサ１８は、発光素子１８ａと受光素子１８ｂが上記とは反対の位置関係に設置されている。これにより、２つの光センサ１７，１８が互いに相手側の受光素子１７ｂ，１８ｂの光を誤検知しないようになっている。

また、２つの光センサ１７，１８は、本体箱１１内に設置される発光素子１７ａと受光素子１８ｂとの間隔が、ガイドレール１６に設置される発光素子１８ａと受光素子１７ｂとの間隔よりも狭く（又は広く）設定され、それによって、２つの光センサ１７，１８の光軸が平行ではなく、斜めになっている。このようにすれば、図２及び図３に示すように、パレット１３上のマイクロトレイ搭載器具２２（又は通常サイズのトレイ２０）の載置場所がどこであっても、２つの光センサ１７，１８の少なくとも１つの光軸がマイクロトレイ搭載器具２２（又は通常サイズのトレイ２０）と交差するようになり、マイクロトレイ搭載器具２２に搭載したマイクロトレイ２１の高さや通常サイズのトレイ２０の高さを確実に検出できると共に、パレット１３上のマイクロトレイ搭載器具２２や通常サイズのトレイ２０の載置場所の自由度を大きくすることができる。

次に、マイクロトレイ２１とこれをパレット１３上に載置するためのマイクロトレイ搭載器具２２の構造を図２乃至図６を用いて説明する。
マイクロトレイ２１は、例えば１辺が５ｃｍ程度の四角形の皿状に形成され、多数の小型の電子部品２３が碁盤状に並べられて収容される。このマイクロトレイ２１を搭載するマイクロトレイ搭載器具２２は、通常サイズのトレイ２０とほぼ同じサイズ又はそれよりも少し小さいサイズに形成され、例えば１０枚のマイクロトレイ２１を２列に配列して搭載できるように設計されている。

このマイクロトレイ搭載器具２２の４辺部には、該マイクロトレイ搭載器具２２に搭載したマイクロトレイ２１の高さと同一高さのトレイ高さ検出用壁２４（図６参照）が形成されている。本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２の４辺部にトレイ高さ検出用壁２４を形成しているが、マイクロトレイ搭載器具２２の４辺部のうち、トレイ高さ検出手段である光センサ１７，１８の光軸と交差する２辺部又は１辺部のみにトレイ高さ検出用壁２４を形成するようにしても良い。要するに、光センサ１７，１８の光軸と交差しない場所にはトレイ高さ検出用壁２４を形成しなくても良い。

また、マイクロトレイ搭載器具２２には、各マイクロトレイ２１の搭載スペースを区画するための区画リブ２５，２６が形成され、且つ、各マイクロトレイ２１の搭載スペースの４方の角部には、マイクロトレイ搭載方向規制ピン２７（マイクロトレイ搭載方向規制手段）を嵌着するためのピン嵌合孔２８が形成されている。そして、図５に示すように、各マイクロトレイ２１の４方の角部のうちの１つの角部のみに、マイクロトレイ搭載方向規制ピン２７との干渉を避けるためのカット部３５が形成されている。

この場合、各マイクロトレイ２１の搭載スペースの４方の角部のピン嵌合孔２８のうちのいずれか１つのピン嵌合孔２８にマイクロトレイ搭載方向規制ピン２７を嵌着することで、マイクロトレイ搭載器具２２に対するマイクロトレイ２１の搭載方向を、該マイクロトレイ２１のカット部３５がマイクロトレイ搭載方向規制ピン２７に対向する方向に規制するようになっている。つまり、マイクロトレイ２１のカット部３５が形成されていない３か所の角部では、いずれの角部がマイクロトレイ搭載方向規制ピン２７の方向に向いても、当該角部がマイクロトレイ搭載方向規制ピン２７に干渉してマイクロトレイ２１の搭載が阻止されるようになっている。この場合、ピン嵌合孔２８は、各マイクロトレイ２１の搭載スペースの４方の角部に形成されているため、マイクロトレイ搭載方向規制ピン２７を嵌着するピン嵌合孔２８を変更することで、マイクロトレイ２１の搭載方向を９０°単位で変更可能となっている。

また、マイクロトレイ搭載器具２２のうちの各マイクロトレイ２１の搭載スペースには、それぞれ作業者が指又は器具等でマイクロトレイ搭載器具２２の下面側からマイクロトレイ２１を押し上げて取り出すための貫通孔２９が形成されている。更に、マイクロトレイ搭載器具２２のうちの各マイクロトレイ２１の搭載スペースの付近には、マイクロトレイ２１の搭載順序を例えば「１」〜「１０」の数字で表示するマイクロトレイ搭載順序表示部３０が設けられている。

また、マイクロトレイ搭載器具２２の所定位置には、パレット１３に対するマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向を所定方向に規制する器具搭載方向規制手段として器具搭載方向規制凹部３１が形成されている。これに対応して、パレット１３の所定位置には、マイクロトレイ搭載器具２２の器具搭載方向規制凹部３１と嵌合する凸部３２が設けられ、これら器具搭載方向規制凹部３１と凸部３２との嵌合によってパレット１３に対するマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向が所定方向に規制されるようになっている。本実施例では、凸部３２を永久磁石で形成し、マイクロトレイ搭載器具２２を鉄等の磁性材料で形成することで、凸部３２によってマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向を所定方向に規制しながら該マイクロトレイ搭載器具２２を磁気力で吸着保持するようになっている。

尚、凹部３１と凸部３２との凹凸関係を反対にして、マイクロトレイ搭載器具２２に凸部、パレット１３に凹部を形成して、両者の嵌合によりマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向を所定方向に規制するようにしても良い。

また、パレット１３には、凸部３２で載置方向を規制したマイクロトレイ搭載器具２２の載置位置を前後左右方向（ＸＹ方向）に位置決めするための位置決めリブ３３，３４がＬ字状に設けられている。

以上説明した本実施例では、通常サイズのトレイ２０よりも小さいマイクロトレイ２１を使用する場合、複数のマイクロトレイ２１をマイクロトレイ搭載器具２２に例えば２列に搭載して、このマイクロトレイ搭載器具２２をパレット１３上に載置する。これにより、パレット１３上のスペースを有効に利用して従来より多くのマイクロトレイ２１をパレット２２上に載置することができる。

しかも、本実施例のマイクロトレイ搭載器具２２には、マイクロトレイ２１の高さと同一高さのトレイ高さ検出用壁２４がトレイ型電子部品供給装置のトレイ高さ検出手段である光センサ１７，１８で検出可能な位置（光センサ１７，１８の光軸と交差する位置）に形成されているため、このマイクロトレイ搭載器具２２を載置したパレット１３をトレイ型電子部品供給装置に収納すると、光センサ１７，１８によって該マイクロトレイ搭載器具２２のトレイ高さ検出用壁２４が検出され、それによって、該マイクロトレイ搭載器具２２に搭載されているマイクロトレイ２１の高さが間接的に検出される。このため、マイクロトレイ搭載器具２２に搭載するマイクロトレイ２１が通常サイズのトレイ２０と比べて小さくて光センサ１７，１８の検出エリアから外れた位置に存在していても、マイクロトレイ２１の高さの情報を光センサ１７，１８の検出情報から正確に取得することができる。

また、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２に、パレット１３に対するマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向を所定方向に規制する器具搭載方向規制凹部３１（器具搭載方向規制手段）を設けるようにしたので、作業者がパレット１３に対するマイクロトレイ搭載器具２２の載置方向を間違えることを未然に防止でき、パレット１３上にマイクロトレイ搭載器具２２を載置する工程における作業ミスを未然に防止できる。

また、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２に、マイクロトレイ搭載器具２２に対するマイクロトレイ２１の搭載方向を所定方向に規制するマイクロトレイ搭載方向規制ピン２７を設けるようにしたので、作業者がマイクロトレイ搭載器具２２に対するマイクロトレイ２１の載置方向を間違えることを未然に防止でき、マイクロトレイ搭載器具２２にマイクロトレイ２１を搭載する工程における作業ミスを未然に防止できる。

しかも、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２の４方の角部に、マイクロトレイ搭載方向規制ピン２７を嵌着するためのピン嵌合孔２８を形成したので、マイクロトレイ搭載方向規制ピン２７を嵌着するピン嵌合孔２８を変更することで、マイクロトレイ２１上に載せる電子部品２３の向きに応じてマイクロトレイ２１の搭載方向を９０°単位で変更することが可能となり、マイクロトレイ２１の汎用性を高めることができる。

また、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２の各マイクロトレイ２１の搭載スペースに、各マイクロトレイ２１を押し上げて取り出すための貫通孔２９を形成するようにしたので、マイクロトレイ搭載器具２２からマイクロトレイ２１を取り出す作業を能率良く行うことができる。

また、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２に、マイクロトレイ２１の搭載順序を表示するマイクロトレイ搭載順序表示部３０を設けるようにしたので、マイクロトレイ２１毎に異なる電子部品２３を搭載する場合や、マイクロトレイ搭載器具２２に最大搭載数よりも少ない数のマイクロトレイ２１を搭載する場合に、電子部品実装機への電子部品２３の供給順序（ピックアップ順序）に従って複数のマイクロトレイ２１を順番にマイクロトレイ搭載器具２２に搭載することができ、マイクロトレイ２１の搭載順序を間違うことを未然に防止できる。

尚、本実施例では、トレイ高さ検出手段として透過型の光センサ１７，１８を設けたが、反射型の光センサを用いるようにしても良く、この場合は、トレイ高さ検出用壁２４の表面（光センサの照射光が当たる面）が光反射面となるように構成すれば良い。

また、本実施例では、マイクロトレイ搭載器具２２にマイクロトレイ２１を２列に搭載したが、１列又は３列以上に搭載する構成としたり、或は、マイクロトレイ搭載器具２２に搭載可能なマイクロトレイ２１の枚数を適宜変更しても良い。

本発明の一実施例を示すトレイ型電子部品供給装置の斜視図である。 パレット上にマイクロトレイ搭載器具を載置した状態を示す平面図である。 パレットの平面図である。 マイクロトレイ搭載器具に１枚のマイクロトレイを搭載した状態を示す平面図である。 マイクロトレイ搭載器具にマイクロトレイを搭載した状態を示す部分拡大平面図である。 マイクロトレイ搭載器具の縦断面図である。

符号の説明

１１…本体箱、１２…マガジン、１３…パレット、１４…トレイ、１５…扉、１６…ガイドレール、７，１８…光センサ（トレイ高さ検出手段）、１７ａ，１８ａ…発光素子、１７ｂ，１８ｂ…受光素子、２０…通常サイズのトレイ、２１…マイクロトレイ、２２…マイクロトレイ搭載器具、２３…電子部品、２４…トレイ高さ検出用壁、２５，２６…区画リブ、２７…マイクロトレイ搭載方向規制ピン（マイクロトレイ搭載方向規制手段）、２８…ピン嵌合孔、２９…貫通孔、３０…マイクロトレイ搭載順序表示部、３１…器具搭載方向規制凹部（器具搭載方向規制手段）、３２…凸部

Claims (6)

1. 電子部品を収容する通常サイズのトレイ又はそれよりも小さいサイズのマイクロトレイを載置した複数枚のパレットを上下方向に並べて収納すると共に、該パレット上の通常サイズのトレイ及びマイクロトレイの高さを検出する光センサを備え、該パレットを１枚ずつ搬出して該パレット上の通常サイズのトレイ又はマイクロトレイに収容した電子部品を電子部品実装機に供給するトレイ型電子部品供給装置に使用するマイクロトレイ搭載器具であって、
   該マイクロトレイ搭載器具は、複数のマイクロトレイを配列した状態で前記パレット上に載置するように形成され、且つ該マイクロトレイ搭載器具に搭載したマイクロトレイの高さと同一高さのトレイ高さ検出用壁が前記光センサの光軸と交差するように形成されていることを特徴とするマイクロトレイ搭載器具。
2. 前記パレットに対するマイクロトレイ搭載器具の載置方向を所定方向に規制する器具搭載方向規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロトレイ搭載器具。
3. マイクロトレイ搭載器具に対する前記マイクロトレイの搭載方向を所定方向に規制するマイクロトレイ搭載方向規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロトレイ搭載器具。
4. 前記マイクロトレイ搭載方向規制手段は、前記マイクロトレイの搭載方向を９０°単位で変更可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のマイクロトレイ搭載器具。
5. 各マイクロトレイの搭載位置には、各マイクロトレイを押し上げて取り出すための貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のマイクロトレイ搭載器具。
6. 前記マイクロトレイの搭載順序を表示するマイクロトレイ搭載順序表示部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマイクロトレイ搭載器具。

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