JP4710813B2 - トレイフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を収容したトレイを電子部品実装装置が備える移載ヘッドの可動範囲内に供給するトレイフィーダに関するものである。

電子部品実装装置は基板に対して移動自在な移載ヘッドを備えており、移載ヘッドの可動範囲内に供給された電子部品をピックアップして基板に実装する。電子部品を移載ヘッドの可動範囲内に供給する電子部品供給装置としてはテープフィーダやバルクフィーダ、トレイフィーダ等が知られている。テープフィーダ及びバルクフィーダは電子部品実装装置が備えるフィーダベースに着脱自在に装着され、そのテープフィーダ或いはバルクフィーダの電子部品供給部に電子部品を連続供給する。一方、トレイフィーダは多数の電子部品を収容したトレイを上下方向に多段に設けたラック内に載置し、電子部品実装装置に隣接して配置した後、必要なラックを引き出すことによって移載ヘッドの可動範囲内に電子部品を供給する（特許文献１）。トレイフィーダは１つのラック内に異なる複数種類の電子部品を収容して電子部品実装装置に供給できるため、電子部品実装ラインにおいてフレキシブルな対応をすることができる。
特開２００１−２８４８９２号公報

しかしながら、トレイフィーダはフィーダベースに取り付けて用いるものではなく、また基板との間にラックを引き出す機構のためのスペースを確保する必要があることからフィーダベースの外側に配置することができないため、テープフィーダ或いはバルクフィーダと交換しながら使用することができないという問題点があった。

そこで本発明は、テープフィーダ或いはバルクフィーダと交換しながら使用することができるトレイフィーダを提供することを目的とする。

請求項１に記載のトレイフィーダは、電子部品を収容したトレイを電子部品実装装置が備える移載ヘッドの可動範囲内に供給するトレイフィーダであって、トレイが載置されるパレットと、電子部品実装装置が備えるテープフィーダ或いはバルクフィーダ取り付け用のフィーダベースに着脱自在に取り付けられ、外部に開口したパレット挿入口から手動で挿入されたパレットを受容するパレット台と、パレット台に挿入されたパレットに載置されたトレイが移載ヘッドの可動範囲内に入る位置にパレットを固定する固定手段とを備え、パレット挿入口に、パレットをパレット台に対して挿入する方向と直交する水平方向に横架された高さ規制部材を設けた。

本発明によれば、電子部品実装装置の移載ヘッドの可動範囲内にトレイ（すなわち電子部品）を供給するに際し、従来のように電子部品実装装置のカバーを開け、装置内へ体を差し入れてトレイを供給する必要はなく、電子部品実装装置の外部からパレット台を取り付けた上で、トレイが載置されたパレットをパレット台に挿入するだけでよいので、安価な構成でありながらトレイ（電子部品）の供給を簡単かつ安全に行うことができる。また、トレイの供給時に装置のカバーを開ける必要がないので装置の運転を停止させる必要もなく、装置の運転を継続させたままトレイの交換を行うことができるので、作業性を向上させることができる。更には、このトレイフィーダのパレット台は電子部品実装装置が備える、もともとテープフィーダ（或いはバルクフィーダ）を取り付けるための既存の設備
であるフィーダベースに着脱自在に取り付けられるようになっており、既存の電子部品実装装置に対してテープフィーダ（或いはバルクフィーダ）と交換しながらトレイフィーダを使用することができるので、電子部品実装ラインにおいて、よりフレキシブルな対応をとることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態における電子部部品実装装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダを備えた電子部品供給装置の斜視図、図４は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダを備えた電子部品供給装置の側面図、図５は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの平面図、図６は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの部分側面図、図７は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの平面図、図８は本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの部分側面図である。

図１及び図２において、電子部品実装装置１は、基台２上に基板３を搬送する搬送路４を有しており、基台２の上方には移載ヘッド移動機構５によって移動自在な移載ヘッド６が設けられている。搬送路４の側方領域の一方側には複数のテープフィーダ７が着脱自在に取り付けられており、搬送路４の側方領域の他方側にはトレイフィーダ８が着脱自在に取り付けられている。

テープフィーダ７及びトレイフィーダ８はそれぞれ移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に電子部品を供給する電子部品供給装置であり、移載ヘッド６はテープフィーダ７及びトレイフィーダ８から供給された電子部品をピックアップ（吸着）して搬送路４上の基板３に実装する。基台２の上方領域は固定カバー９ａによって覆われており、テープフィーダ７及びトレイフィーダ８の直上領域は固定カバー９ａに対して開閉自在（図２中に示す矢印Ａ）な可動カバー９ｂによって覆われている。

テープフィーダ７及びトレイフィーダ８は、搬送路４を挟んで基台２上に対向設置されたフィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられる。これらフィーダベース２ａはもともとテープフィーダ７を取り付けるための既存の設備であるが、この電子部品実装装置１では、トレイフィーダ８がこのテープフィーダ取り付け用のフィーダベース２ａに取り付けることができるようになっている。

テープフィーダ７はリール７ａに巻回されたテープに収容されている電子部品を電子部品供給口７ｂに連続的に供給する。このテープフィーダ７は、フィーダベース２ａに取り付けたときに、その電子部品供給口７ｂが移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内にセットされるようになっている。

図３、図４及び図５において、トレイフィーダ８は、フィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられるパレット台１０と、パレット台１０に挿入されるパレット４０とを備える。パレット４０の上面には、多数の電子部品が収容された複数のトレイ５０が載置される。

パレット台１０は、フィーダベース２ａに取り付けられる下段部材１１と、この下段部材１１の上方に設けられた上段部材１２から成る。フィーダベース２ａの上面には断面がＴ字状でフィーダベース２ａの前後方向（搬送路４と直交する水平面内方向）に延びた複数のガイド２ｂがフィーダベース２ａの左右方向（搬送路４の延びる方向）に並んで設けられており、下段部材１１の下面には、これらガイド２ｂ同士の間に形成されたＴ字状のスロットに嵌合する断面Ｔ字状の複数の突起１１ａ（図３参照）がトレイフィーダ８の前
後方向に延びて設けられている。

パレット台１０の下段部材１１の後部にはロック部材取り付け部１５が下方に延びて設けられており、このロック部材取り付け部１５にはロック部材１６が水平に延びた揺動軸１７まわりに揺動自在に取り付けられている。ロック部材１６はロック部材取り付け部１５との間に跨設された付勢ばね１８によって前端部が上動する方向に常時付勢されている。ロック部材取り付け部１５にはロック部材１６の前端部の上動を規制するストッパ１９が設けられており、ロック部材１６は付勢ばね１８により前端部が上動する方向に付勢されて、ストッパ１９に下方から当接した状態となっている。ロック部材１６の前端部には前下方に傾斜する傾斜面を有した鉤状部１６ａが形成されている。

パレット台１０の突起１１ａをフィーダベース２ａの隣接するガイド２ｂの間に嵌合させ、パレット台１０をフィーダベース２ａの前方にスライドさせていくと（図６（ａ）中に示す矢印Ｂ）、パレット台１０の前端部に設けられた図示しないピンがフィーダベース２ａの上面に形成された図示しないピン嵌合部に嵌合してパレット台１０のフィーダベース２ａに対する位置決めがなされる。このとき、ロック部材１６の鉤状部１６ａは、その傾斜面がフィーダベース２ａに設けられた棒状の被係止部材２ｃに当接して下方に押圧され、下動される（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ。ロック部材１６の後端部を上動させて鉤状部１６ａを下動させるようにしてもよい）。そして、パレット台１０のフィーダベース２ａに対する位置決めがなされたときにロック部材１６の鉤状部１６ａは被係止部材２ｃを乗り越え、付勢ばね１８により付勢されて上動し、被係止部材２ｃに下方から係止する（図６（ｂ）中に示す矢印Ｄ）。これによりパレット台１０がフィーダベース２ａにロックされる。このロックを解除するには、ロック部材１６の後端部を上動させて鉤状部１６ａを被係止部材２ｃから下方に離間させればよい。

パレット台１０がフィーダベース２ａに取り付けられた状態では、パレット台１０は下段部材１１の下面をフィーダベース２ａのガイド２ｂの上面に上方から接触させており、上段部材１２は下段部材１１よりも前方に突出してその前端部が基板３側に近づいた状態となっている（図２及び図７参照）。なお、各テープフィーダ７の下面にも突起１１ａと同様の突起が設けられるとともに、ロック部材１６と同様に被係止部材２ｃに係止されるロック部材１６′（図２参照）が設けられており、パレット台１０と同様の要領でフィーダベース２ａに取り付けることができる。

パレット４０は磁性材料から成る矩形盆状の容器から成り、その上面には上方に開口したトレイ５０が載置される。各トレイ５０には格子状に区切られた多数の電子部品収容スペース５１が設けられており（図３及び図５）、各電子部品収容スペース５１には電子部品実装装置１により基板３に実装しようとする電子部品が１つずつ収容されている。トレイ５０はパレット４０の周囲を囲む壁４１（図５）や、パレット４０の上面に着脱自在に取り付けられる磁石４２を利用してパレット４０上に固定される。

パレット台１０の上段部材１２にはその前部を左右方向に延びた前壁２１、左右両端部を前後方向に延びた左右壁２２、中央を前後方向に延びた中央壁２３が設けられており、前壁２１と中央壁２３及び一方の左右壁２２に三方を囲まれた領域はパレット４０を受容するパレット受容部２４となっている。この実施の形態では２つのパレット受容部２４がパレット４０の左右方向に並んで設けられているが、パレット受容部２４は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。各パレット受容部２４の後部は外部に開口したパレット挿入口２５となっている。

パレット４０はその上面にトレイ５０を載置・固定させた状態で、外部に開口したパレット挿入口２５からパレット受容部２４内に手動でスライド挿入される。パレット挿入口
２５から挿入されたパレット４０は、そのパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置に、固定手段２６によってパレット台１０に固定される。

図７において、パレット４０がパレット台１０に固定された時点で移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入っているパレット４０上の領域はそのまま移載ヘッド６による電子部品のピックアップ対象領域Ｓ_１となる。逆に、このピックアップ対象領域Ｓ_１以外のパレット４０上の領域Ｓ_２は移載ヘッド６による電子部品のピックアップができない領域であるので、作業者は予め、ピックアップ対象領域Ｓ_１となるパレット４０上の領域を把握しておき、実装対象とする電子部品が全てピックアップ対象領域Ｓ_１内に収まるようにパレット４０に対するトレイ５０の位置決め及びトレイ５０内における電子部品の位置決めを行う。

固定手段２６は、パレット台１０に挿入されたパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置においてパレット４０の前端を当接させてパレット４０の位置決めを行う位置決め部２７と、位置決め部２７に前端を当接させたパレット４０の後端を係脱自在に係止する係止部２９から成っており、位置決め部２７はパレット台１０の前壁２１と、この前壁２１の後面に取り付けられた複数の弾性部材２８から成っている。

図８において、係止部２９は、パレット台１０の上段部１２を上下に貫通して設けられた孔部３０内をパレット台１０の横方向に延びた揺動軸３１まわりに揺動自在に設けられた揺動部材３２、揺動部材３２の前端部に水平軸まわりに回転自在に設けられたローラ３３及び揺動部材３２を常時ローラ３３が上昇する方向に付勢する付勢ばね３４から成る。揺動部材３２は、付勢ばね３４によって前端部を上動させる方向に付勢されつつ、下方に延出した延出部３２ａをパレット台１０の下面に設けられたストッパ部材３５のストッパ部３５ａに下方から当接させた位置でその上動が規制されるようになっている。揺動軸３１はストッパ部材３５に保持されており、ストッパ部材３５のパレット台１０に対する位置を変更することにより、揺動部材３２の位置調整を行うことができるようになっている。

揺動部材３２は通常、延出部３２ａをストッパ部３５ａに当接させた位置（初期位置とする）に位置しているが（図８（ａ））、パレット挿入口２５からパレット４０が挿入され（図８（ｂ）中に示す矢印Ｅ）、パレット４０の下面によってローラ３３が下方に押圧されると、前端部を下動させる方向に揺動して孔部３０内に隠れ（図８（ｂ）中に示す矢印Ｆ）、パレット４０がローラ３３の上方を通り過ぎると付勢ばね３４の付勢力によって初期位置に復帰する（図８（ｃ）中に示す矢印Ｇ）。そして、その復帰した位置でパレット４０の後壁４１ａにローラ３３を当接させて、パレット４０をパレット受容部２４内に係止する。

図４及び図５において、パレット台１０の前壁２１に取り付けられた弾性部材２８は、例えばばねやゴムから成り、係止部２９によってパレット受容部２４内に係止（固定）されたパレット４０を係止部２９側に付勢する。従って、係止部２９によってパレット４０の後端部が係止された状態においては、パレット４０は弾性部材２８と揺動部材３２によって挟持される。一方、パレット台１０からパレット４０を取り外すには、揺動部材３２を下方に押圧してローラ３３を孔部３０内に押し込み、揺動部材３２によるパレット４０の係止を解除すればよい。この際、パレット４０は弾性部材２８によって後方に排出されるので、パレット４０をパレット台１０から容易に引き抜くことができる。

パレット挿入口２５の近傍には、パレット４０をパレット台１０に対して挿入する方向（パレット台１０の前後方向）と直交する水平方向に横架された高さ規制部材３７が設け
られている。この高さ規制部材３７は、トレイ５０に収容された電子部品のうち規定高さ以上の高さを有する電子部品の通過を規制し、ひいては、そのような電子部品を収容したトレイ５０及びパレット４０の通過を規制するものである。これにより、本来供給してはならないサイズの電子部品や、トレイ５０内に収まらずに浮いていた部品等を誤って電子部品実装装置１に供給することが未然に防止されるが、このような構成は、電子部品実装装置１に供給すべき電子部品収容用のトレイ５０をパレット４０台から挿入する形で供給するようにしたからこそ得られるものであり、従来のように装置１のカバー（可動カバー９ｂ）を開けてトレイ５０を設置するタイプのものでは得られない効果である。

また、この高さ規制部材３７には、パレット受容部２４内にパレット４０が挿入されていない状態で、誤って作業者がパレット挿入口２５から指を挿入してしまい、その指が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に達してしまうのを防止する機能も付加することができる。この場合、高さ規制部材３７のパレット挿入方向（パレット台１０の前後方向）の幅Ｗ（図５）は７０〜１２０ｍｍ程度とするとよい。

パレット台１０の前端部にはパレット４０の横方向に延びた断面Ｌ字状の第１パレット抑え部材３８が取り付けられており、パレット台１０の左右壁２２及び中央壁２３には平板状の第２パレット抑え部材３９が取り付けられている。これら第１及び第２パレット抑え部材３８，３９はパレット台１０のパレット受容部２４の一部を覆うように延びており、パレット受容部２４に受容されたパレット４０が上方に抜け出ることがないようになっている。

パレット台１０を電子部品実装装置１のフィーダベース２ａに取り付けた後、電子部品が収容されたトレイ５０をパレット４０に載置し、そのパレット４０を外部に開口したパレット挿入口２５からパレット受容部２４内に手動で挿入すると、パレット４０はその前壁４１ｂがパレット台１０の位置決め部２７（弾性部材２８）に後方から当接した後、係止部２９によって係止され、パレット受容部２４内に固定（係止）されるが、このときパレット４０がパレット台１０に固定される位置は、前述のように、パレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置となっている。このため、前述のように、パレット４０をパレット台１０に固定した時点で移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入るトレイ５０内に実装対象とする電子部品を収容しておけば、トレイ５０を載置したパレット４０をパレット台１０に挿入するだけで、実装対象とする電子部品を移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に供給することができる。

なお、パレット４０がパレット台１０に固定された時点で移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入るトレイ５０は、パレット４０に載置されたトレイ５０の全てである必要はなく、あくまでも実装対象とする電子部品が収容されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入っていればよい。すなわち、パレット４０に複数のトレイ５０が載置されており、その中の一部のトレイ５０にのみ実装対象とする電子部品が収容されているのであれば、その実装対象とする電子部品が収容されている一部のトレイ５０のみが可動範囲Ｒ内に入っていればよい。また、１つのトレイ５０の領域のうちの一部にのみ実装対象とする電子部品が収容されているのであれば、そのトレイ５０の領域のうち、実装対象とする電子部品が収容されている領域のみが可動範囲Ｒ内に入っていればよい。

ここで、移載ヘッド６が、電子部品が収容されていない電子部品収容スペース５１から電子部品を吸着しようとしてしまうケースが考えられるが、トレイ５０は前述のように磁石４２によってパレット４０に固定されており、またパレット４０は第１及び第２パレット抑え部材３８，３９によってパレット台１０のパレット受容部２４から抜け出ることがないようになっているので、移載ヘッド６がトレイ５０を直接吸着してしまった場合であっても、トレイ５０及びパレット４０がそのまま上方に引き上げられてしまうことはない
。

このように、本実施の形態に示したトレイフィーダ６では、トレイ５０が載置されるパレット４０と、電子部品実装装置１に取り付けられ、外部に開口したパレット挿入口２５から手動で挿入されたパレット４０を受容するパレット台１０と、パレット台１０に挿入されたパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置にパレット４０を固定する固定手段２６とを備えており、電子部品実装装置１の移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内にトレイ５０（すなわち電子部品）を供給するに際し、従来のように電子部品実装装置１のカバー（可動カバー９ｂ）を開け、装置１内へ体を差し入れてトレイ５０を供給する必要はなく、電子部品実装装置１にパレット台１０を取り付けた上で、トレイ５０が載置されたパレット４０をパレット台１０に挿入するだけでよいので、安価な構成でありながらトレイ５０（電子部品）の供給を簡単かつ安全に行うことができる。また、トレイ５０の供給時に装置１のカバーを開ける必要がないので装置１の運転を停止させる必要もなく、装置１の運転を継続させたままトレイ５０の交換を行うことができるので、作業性を向上させることができる。

そして、このトレイフィーダ８のパレット台１０は電子部品実装装置１が備える、もともとテープフィーダ５を取り付けるための既存の設備であるフィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられるようになっており、既存の電子部品実装装置１に対してテープフィーダ７と交換しながらトレイフィーダ８を使用することができるので、電子部品実装ラインにおいて、よりフレキシブルな対応をとることができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、固定手段２６が、パレット台１０に挿入されたパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置においてパレット４０の前端を当接させてパレット４０の位置決めを行う位置決め部２７と、位置決め部２７に前端を当接させたパレット４０の後端を係脱自在に係止する係止部２９とから成るものであったが、固定手段２６は、パレット台１０に挿入されたパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド６の可動範囲Ｒ内に入る位置にパレット４０を固定するものであれば、その構成の形態は特に問わない。

また、上述の実施の形態では、パレット４０は磁性材料から成るとしていたが、これはパレット４０の上面にトレイ５０を固定するための磁石を着脱自在に設けるためであり、トレイ５０を他の方法によってパレット４０に固定するのであれば、パレット４０は必ずしも磁性材料から成る必要はない。

また、上述の実施の形態では、パレット台１０の前端部に設けられたピンがフィーダベース２ａの上面に形成されたピン嵌合部に嵌合してパレット台１０のフィーダベース２ａに対する位置決めがなされるとしていたが、パレット台１０をフィーダベース２ａに位置決めするための機構は上述の構成に限られない。また、トレイ５０、パレット台１０、トレイフィーダ２ａ等に設けた位置認識マークを検出し、その検出結果に基づいてトレイフィーダ２ａに対するパレット台１０の位置補正を行うようにすることが好ましい。

また、上述の実施の形態では、トレイフィーダ８はテープフィーダ取り付け用のフィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられる構成としていたが、フィーダベース２ａはバルクフィーダ取り付け用のもの、或いはテープフィーダとバルクフィーダの双方を取り付け可能なものであってもよい。

安価な構成でありながらトレイの供給を簡単かつ安全に行うことができる。また、既存
の電子部品実装装置に対してテープフィーダ（或いはバルクフィーダ）と交換しながら使用することができるので、電子部品実装ラインにおいて、よりフレキシブルな対応をとることができる。

本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態における電子部部品実装装置の側面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダを備えた電子部品供給装置の斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダを備えた電子部品供給装置の側面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの部分側面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイフィーダの部分側面図

符号の説明

１ 電子部品実装装置
２ａ フィーダベース
６ 移載ヘッド
７ テープフィーダ
８ トレイフィーダ
１０ パレット台
２５ パレット挿入口
２６ 固定手段
４０ パレット
５０ トレイ

Claims (1)

1. 電子部品を収容したトレイを電子部品実装装置が備える移載ヘッドの可動範囲内に供給するトレイフィーダであって、
   トレイが載置されるパレットと、電子部品実装装置が備えるテープフィーダ或いはバルクフィーダ取り付け用のフィーダベースに着脱自在に取り付けられ、外部に開口したパレット挿入口から手動で挿入されたパレットを受容するパレット台と、パレット台に挿入されたパレットに載置されたトレイが移載ヘッドの可動範囲内に入る位置にパレットを固定する固定手段とを備え、
   パレット挿入口に、パレットをパレット台に対して挿入する方向と直交する水平方向に横架された高さ規制部材を設けたことを特徴とするトレイフィーダ。

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