JP4667113B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

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本発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に吸着ノズルを備えた装着ヘッドを前記ビームに沿って移動可能に設け、複数並設された部品供給ユニットより収納テープ内の電子部品やマガジンから引き出されたパレット上のトレイ内の電子部品を吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。
この種電子部品装着装置は、特開2004−179523号公報(特許文献1)等に開示されている。これによれば、マガジンからパレットを引き出すものにあっては、部品供給ユニットを設置する多くの領域を占有することとなる。
特開2004−179523号公報
このため、部品供給ユニットの設置台数が減少せざるを得なくなる。
そこで本発明は、マガジンからパレットを引き出すものにあっても、部品供給ユニットを極力多く設置できる電子部品装着装置を提供することを目的とする。
このため第1の発明は、ビームを一方向に移動可能に設けると共に吸着ノズルを備えた装着ヘッドを前記ビームに沿って移動可能に設け、複数並設されたテープフィーダより供給される電子部品やマガジンから引き出されたパレット上のトレイ内の電子部品を吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、多数個の電子部品を整列配置したトレイが搭載されたパレットを複数段収納するマガジンと、このマガジンの所定のパレットを引き出し機構により引き出すために鉛直方向に移動可能とすると共に前記引き出し機構が引き出したパレットを供給位置まで上昇させるエレベータ機構と、前記テープフィーダが複数並設された取付台上に前記テープフィーダに替わり着脱可能に設けられ前記取付台上にてロック及びアンロック可能で、部品載置台を受け継ぎ位置と前記吸着ノズルが前記部品載置台上の電子部品を取出す吸着取出位置との間で往復移動可能とする供給装置と、前記供給位置まで前記エレベータ機構により上昇されたパレット上のトレイから電子部品を取出して前記受け継ぎ位置にある前記部品載置台に移載する移載装置とを設けたことを特徴とする。
第2の発明は、第1の発明において、前記取付台は下部にキャスタを備えて移動可能であると共に装着装置本体に着脱可能であることを特徴とする。
本発明は、マガジンからパレットを引き出すものにあっても、テープフィーダを極力多く設置できる電子部品装着装置を提供することができる。
また、供給装置を取付台から外すことにより、取付台上に更に新たなテープフィーダを設置することができ、必要に応じて供給装置とテープフィーダのいずれかを選択して設置することにより、応用範囲を広げることもできる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態につき説明する。図1は電子部品装着装置1の平面図であり、電子部品装着装置1の装置本体2上の前部及び後部には部品供給装置3が4つのブロックに複数並設されている。
前記部品供給装置3は比較的小さな電子部品を供給する第1部品供給装置3Aと、多リード部品など大きな電子部品を供給する第2部品供給装置3Bとを備えている。即ち、4つのブロックのうち、3つのブロックには第1部品供給装置3Aが設置され、残りのブロックには第1部品供給装置3A及び第2部品供給装置3Bが設置されている。
前記第1部品供給装置3Aは、部品供給側の先端部がプリント基板Pの搬送路に臨むように前記装置本体2に連結具(図示せず)を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除し回動可能に両端部が支持された把手13を引くと下面に設けられたキャスタ14により移動できる構成である。そして、前記第1部品供給装置3Aは取付台であるカート台15上にカセット形式の部品供給ユニットであるテープフィーダ5を多数並設したものであり、部品供給側の先端部が装着ヘッド6のピックアップ領域に臨むように配設されており、各テープフィーダ5は剥離機構(図示せず)によりカバーテープを剥離してキャリアテープ(図示せず)の収納部に装填された電子部品を吸着取出位置へ供給して先端部から1つずつ取出し可能とする。
そして、前部の部品供給装置3と後部の部品供給装置3との間には、基板搬送機構を構成する供給コンベア、位置決め部8(コンベアを有する)及び排出コンベアが設けられている。前記供給コンベアは上流側装置より受けた複数のプリント基板Pを前記位置決め部8に搬送し、この位置決め部8で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板P上に電子部品が装着された後、排出コンベアに搬送され、その後下流側装置に搬送される。
そして、リニアモータの駆動によりガイドレール9に沿ってY方向にビーム10が移動する構成であり、各ビーム10にはX方向にX軸駆動源であるリニアモータの駆動によりX方向に移動する装着ヘッド6が設けられる。また、前記装着ヘッド6には、電子部品を吸着保持する吸着ノズル(図示せず)が設けられる。そして、前記吸着ノズルは、図示しない上下軸モータ及びθ軸モータにより上下動が可能で、且つ鉛直軸周りに回転可能である。
12は前記装置本体2に前記装着ヘッド6に対応して設けられる部品認識カメラで、部品供給装置3より取出されて吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像して、図示しない認識処理装置により電子部品の位置が認識処理される。
次に、前記第2部品供給装置3Bについて、図2乃至図5に基づき以下詳述する。図2は電子部品装着装置左部の正面図で、図3は第2部品供給装置の右側面図で、図4は第2部品供給装置の横断平面図で、図5は第2部品供給装置を構成する供給装置の右側面図である。
第2部品供給装置3Bは、多数個の電子部品を整列配置したトレイ20が搭載されたパレット21を複数段収納する2つのマガジン22などを収納せる収納装置23と、いずれかのマガジン22内の所定のパレット21を引き出し機構24により引き出すために鉛直方向に移動すると共に引き出し機構24が引き出したパレット21を供給位置まで上昇させるもので前記収納装置23内に配置されるエレベータ機構25と、前記テープフィーダ5が多数、例えば19台並設された取付台であるカート台15上の外側の側部にテープフィーダ5と並び着脱可能に設けられ上面に例えばリード付きの電子部品を載置する複数の突出部26aが形成された(図5参照)部品載置台26を受け継ぎ位置とピックアップ領域である吸着取出位置との間で往復移動可能とする供給装置27と、前記供給位置までエレベータ機構25により上昇されたパレット21上のトレイ21から取出した電子部品を前記受け継ぎ位置にある部品載置台26に移載するもので前記収納装置23内に配置される移載装置28とから構成される。
なお、前記収納装置23は下部四隅に支持脚23Aが設けられると共に、この支持脚23Aの全て又は一部を収納装置23から外すと、4個のキャスタ23Bにより移動可能となる。
従って、電子部品装着装置1の左手前部の前記カート台15上には、例えば19台の前記第1部品供給装置3Aを構成するテープフィーダ5と第2部品供給装置3Bを構成する供給装置27とが設けられている。
次に、前記エレベータ機構25について詳述すると、2本のガイドレール30と、駆動モータ31により両プーリ32、33及びベルト(図示せず)を介して回転するネジ軸34と、このネジ軸34の回転によりナット34Aを介して前記ガイドレール30に沿って上下移動可能であると共に前記引き出し機構24をガイド35に沿って往復移動可能とし且つ前記引き出し機構24が引き出すパレット21を載置摺動させる摺動部36を備えるスライダ37とを備えている。
従って、前記駆動モータ31が駆動すると、両プーリ32、33及びベルト(図示せず)を介してボールネジ34が回転し、前記引き出し機構24がマガジン22から引き出したパレット21を上端部の受け渡し位置まで移動させることができる。
なお、前記引き出し機構24について説明する。プーリ40A、40B、41に張架されたベルト(図示せず)には引出収納体42が固定されており、駆動モータ24Mの正逆駆動によりプーリ40が回転することによりベルト41を介して前記引出収納体42が前記ガイド35に沿って往復動する構成である。即ち、前記引出収納体42には前記パレット21の一対のフック43に係止可能な一対の係止爪44が設けられ、図示しない駆動源により一対の係止爪44を遠ざけるようにガイドに沿って移動させて前記フック43に係止し、次に前記駆動モータにより引出収納体42をガイド35に沿って移動させて、所定のパレット21を摺動部36に載置して摺動させマガジン22より引き出す。
次に、前記供給装置27について説明する。前記テープフィーダ5が多数並設されたカート台15上面後端部に設けられた係止部54と底面に設けられた係止部55とが係止した状態で、カート台15前端部に設けられた係止部56と底面に設けられた係止部57とがロック及びアンロック可能に係止して、この供給装置27はカート台15に着脱可能に設けられる。また、電子部品を載置する部品載置台26は底面にスライダ48が設けられた基台26A上に例えば上方からビスにより着脱自在に取付けられ、スライダ48が駆動モータ51により両プーリ52、53及びベルト(図示せず)を介して回転するネジ軸49及びナット49Aを介してリニアガイド50に案内されながら移動し、部品載置台26は電子部品の受け継ぎ位置とピックアップ領域である吸着取出位置との間で往復移動可能である。
なお、駆動モータ51は収納装置23と図示しないコネクタ、電力線、信号線により接続され、電子部品装着装置1から収納装置23を介して図示しないコネクタ、電力線、信号線により電力が供給されると共に制御信号が与えられて動作するが、電子部品装着装置1から直接電力を供給して制御してもよい。供給装置27自体は収納装置23と固定されていなくともよい。
また、部品載置台26は載置される部品の種類(例えば、リード付き部品か否か)、部品のサイズに対応して交換される。
次に、移載装置28について説明する。前記マガジン22を収納する収納枠体59上面に設けられたX駆動モータ60により両プーリ61、61及びベルト58を介して回転するネジ軸62により、リニアガイド63にスライダ64が案内されながらX移動体65がX方向に移動する。また、Y駆動モータ70により回転するネジ軸71及びナット71Aを介して、リニアガイド72にスライダ73が案内されながらY移動体74がY方向に移動する。更に、Z駆動モータ80により回転するネジ軸81により、リニアガイドにスライダが案内されながらZ移動体84がZ方向に移動する。
そして、このZ移動体84にはθ軸駆動モータ(図示せず)により鉛直軸を支点として回転可能な2本の移載吸着ノズル85が設けられる。従って、移載吸着ノズル85は、X、Y方向、θ方向及び上下方向に移動可能である。
以上の構成により、電子部品装着装置1の動作について説明する。先ず、2枚のプリント基板Pが位置決め部8に搬送されると、位置決め機構によりこのプリント基板Pは位置決め固定される。そして、左方のプリント基板P上に左後方の第1部品供給装置3Aと、左前方の第1部品供給装置3A及び第2部品供給装置3Bから取出した各電子部品を、また右方のプリント基板P上に右後方及び右前方の第1部品供給装置3Aから取出した各電子部品を、図示しない記憶装置に格納された装着データ(XY方向の位置や平面方向における向き、電子部品の種類に関するデータ)に従い、装着することとなる。
即ち、Y方向は駆動源が駆動して各ビーム10が移動し、X方向は各ビーム10に沿って各装着ヘッド6が衝突することなく移動し、順次装着すべき電子部品を収納する部品供給装置3上方に位置するよう移動し、各装着ヘッド6の吸着ノズルが上下軸モータにより下降して第1部品供給装置3Aのテープフィーダ5又は第2部品供給装置3Bの部品載置台26から電子部品を吸着して取出す。
そして、上昇して対応する各部品認識カメラ12の上方に移動して吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像し、認識処理装置により電子部品の位置が認識処理される。
そして、この認識処理装置による認識結果に基づいて位置ズレ量が図示しない制御装置により算出され、装着データにこの算出結果を加味して、プリント基板P上方に移動してθ軸モータにより鉛直軸周りに回転して、当該プリント基板Pの所定位置に所定の向き(角度)に電子部品を装着する。
この場合、電子部品装着装置1の左部においては、左部の前後のビーム10及び各ビーム10に沿って移動する装着ヘッド6の吸着ノズルが電子部品を左のプリント基板P上に装着し、右部においては、右部の前後のビーム10及び各ビーム10に沿って移動する装着ヘッド6の吸着ノズルが電子部品を右のプリント基板P上に装着する。
このとき、装着すべき電子部品を第2部品供給装置3Bから取出す場合の動作について説明する。先ず、当該電子部品を搭載するトレイ20を載置するパレット21の引出し動作が始まる。即ち、制御装置によりエレベータ機構25の昇降動作が制御されて、駆動モータ31の駆動によりネジ軸34が回転し、装着すべき電子部品を収納しているマガジン22内のパレット21のレベル位置と摺動部36のレベル位置とが合致されて(図3参照)、駆動源により各一対の係止爪44を遠ざけるように各ガイドに沿って移動させてパレット21のフック43に係止し、次に駆動モータ24Mにより引出収納体42をガイド35に沿って移動させ、所定のパレット21を引き出し機構24がマガジン22から引き出す(図6及び図7参照)。
そして、図8に示すように、引き出されたパレット21をエレベータ機構25により上端部の受け渡し位置まで移動させる。次に、移載装置28により受け渡し位置にあるパレット21上のトレイ20内の電子部品を受け継ぎ位置にある供給装置27の部品載置台26上に移載する。即ち、X駆動モータ60の駆動によりX移動体65をX方向に移動させると共にY駆動モータ70の駆動によりY移動体74をY方向に移動させ、またZ駆動モータ80の駆動によりZ移動体84を上下方向に移動させることにより、トレイ20内の所定数の電子部品を2本の移載吸着ノズル85が吸着して取出し、受け継ぎ位置にある供給装置27の部品載置台26上に移載する(図9参照)。
そして、駆動モータ51の駆動によりネジ軸49が回転してリニアガイド50にスライダ48が案内されて、電子部品の受け継ぎ位置からピックアップ領域である吸着取出位置まで部品載置台26を搬送する。従って、前記カート台15上に設置されたテープフィーダ5の吸着取出位置と略同じレベルの吸着取出位置まで搬送された部品載置台26から、電子部品を電子部品装着装置1の吸着ノズルが吸着取出しをして、プリント基板P上に装着することができる。なお、電子部品装着装置1の吸着ノズルはその通常の移動範囲内で部品載置台26から部品を吸着取出しすることができ、吸着ノズルの移動範囲を広げる必要がない。
なお、移載装置28により受け渡し位置にあるパレット21上のトレイ20内の電子部品を受け継ぎ位置にある供給装置27の部品載置台26への移載が終了すると、エレベータ機構25を動作させて、引き出したときのレベルまで摺動部36を下降させた後、駆動モータにより引出収納体42をガイド35に沿って移動させ、引き出し機構24により所定のパレット21のマガジン22への戻し動作が成される。
以上のように、第2部品供給装置3Bを設置しても、前記テープフィーダ5を極力設置できるものであり、また前記テープフィーダ5が例えば19台並設されたカート台15上に設けられた供給装置27をこのカート台15から外すと、このカート台15上に更に新たな前記テープフィーダ5を設置することができ、必要に応じていずれかを選択して設置することにより、応用範囲を広げることもできる。この場合、前記収納装置23は移動させなくとも、そのままの状態で供給装置27の取り外し、テープフィーダ5の設置ができ、作業を簡略化できる。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
電子部品装着装置の平面図である。 電子部品装着装置左部の正面図である。 第2部品供給装置の右側面図である。 第2部品供給装置の横断平面図である。 第2部品供給装置を構成する供給装置の右側面図である。 パレットを引き出した状態の第2部品供給装置の右側面図である。 パレットを引き出した状態の第2部品供給装置の横断平面図である。 パレットを引き出して供給位置まで上昇させた状態の第2部品供給装置の右側面図である。 供給位置まで上昇したパレットから移載装置により供給装置に移載する動作を示すための第2部品供給装置の右側面図である。
符号の説明
1 電子部品装着装置
3A 第1部品供給装置
3B 第2部品供給装置
5 テープフィーダ(部品供給ユニット)
20 トレイ
21 パレット
22 マガジン
23 収納装置
24 引き出し機構
25 エレベータ機構
26 部品載置台
27 供給装置
28 移載装置
85 移載吸着ノズル

Claims (2)

  1. ビームを一方向に移動可能に設けると共に吸着ノズルを備えた装着ヘッドを前記ビームに沿って移動可能に設け、複数並設されたテープフィーダより供給される電子部品やマガジンから引き出されたパレット上のトレイ内の電子部品を吸着ノズルにより吸着取出して、基板位置決め部に位置決め保持されたプリント基板上に前記吸着ノズルに保持された電子部品を装着する電子部品装着装置において、多数個の電子部品を整列配置したトレイが搭載されたパレットを複数段収納するマガジンと、このマガジンの所定のパレットを引き出し機構により引き出すために鉛直方向に移動可能とすると共に前記引き出し機構が引き出したパレットを供給位置まで上昇させるエレベータ機構と、前記テープフィーダが複数並設された取付台上に前記テープフィーダに替わり着脱可能に設けられ前記取付台上にてロック及びアンロック可能で、部品載置台を受け継ぎ位置と前記吸着ノズルが前記部品載置台上の電子部品を取出す吸着取出位置との間で往復移動可能とする供給装置と、前記供給位置まで前記エレベータ機構により上昇されたパレット上のトレイから電子部品を取出して前記受け継ぎ位置にある前記部品載置台に移載する移載装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 前記取付台は下部にキャスタを備えて移動可能であると共に装着装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品装着装置。
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