JP4773280B2

JP4773280B2 - 部品供給装置

Info

Publication number: JP4773280B2
Application number: JP2006165936A
Authority: JP
Inventors: 正典米光; 友和大貫
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2006-06-15
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2026-06-15
Also published as: JP2007335646A

Description

本発明は、実装機に取り付けられて電子部品を供給する部品供給装置に関する。

従来、基板上に電子部品を実装する実装機として、部品供給装置から供給されるＩＣ等の電子部品を、吸着ヘッド等でピックアップして、基板上の所定位置に移送して装着するものが知られている。このような実装機では、一般に、多数の部品供給装置が並列配置して取り付けられるようになっており、生産する基板に応じて、必要な部品を供給する部品供給装置が取り付けられる。

このような実装機においては、一般に、実装機側の部品供給装置取付面に対して、部品供給装置の下面を面接触させるように部品供給装置を載置することにより、部品供給装置の取付高さ等の位置決めが行われるようになっている（下記特許文献１参照）。
特許第３１６３９３２号公報（段落００１１，図３）

ところで、このような実装機においては、吸着ヘッドが部品のピックアップに失敗したときなどに、部品供給装置の取付面上に部品等の異物が落下する場合がある。

しかしながら、部品供給装置を取り付ける際に、取付面上に異物が存在すると、部品供給装置は取付面との間に異物を噛み込んで損傷してしまい、部品供給装置の下面にたとえばクレーター状の打痕が形成されてしまうことがある。

こうして部品供給装置の下面が損傷すれば、部品供給装置の取付位置精度が低下し、吸着ヘッド等による部品のピックアップ動作のミスを誘発してしまうおそれがあった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高い取付位置精度を確保することができる部品供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、下記の手段を提供する。すなわち、
［１］実装機が備える部品供給装置取付部に並列配置される部品供給装置において、
前記部品供給装置取付部に設けられた取付部側高さ基準部に当接して前記部品供給装置を高さ方向について位置決めする装置側高さ基準部を取替可能に構成し、
前記装置側高さ基準部には、前記部品供給装置が部品供給装置取付部に取り付けられる際の前記並列配置方向に直交する水平方向のスライド動作に伴って、前記部品供給装置取付部に設けられたピン孔または水平ピンと嵌合して前記部品供給装置を前記並列配置方向について位置決めする、前記スライド方向に突き出した水平ピンまたは前記スライド方向に穿たれたピン孔が設けられたことを特徴とする部品供給装置。

［２］前記装置側高さ基準部を互いに離間して複数設けた前項１に記載の部品供給装置。

［３］前記装置側高さ基準部には、前記部品供給装置が部品供給装置取付部に取り付けられる際の前記並列配置方向に直交する水平方向のスライド動作に伴って、前記取付部側高さ基準部上の異物を除去する除去部が取り付けられた前項１または２に記載の部品供給装置。

［４］前記装置側高さ基準部は、前記並列配置方向についての取付位置を修正可能に前記部品供給装置に取り付けられた前項１〜３のいずれか1項に記載の部品供給装置。

上記発明［１］によると、装置側高さ基準部を取替可能に構成したため、該基準部が損傷等した場合には該基準部を取り替えて、部品供給装置の高い取付位置精度を確保することができ、これにより部品の正確なピックアップ動作に寄与することができる。
さらに部品供給装置を並列配置方向について位置決めする水平ピンまたはピン孔を備えたため、部品供給装置を並列配置方向について位置決めすることができる。

上記発明［２］によると、装置側高さ基準部を互いに離間して複数設けたため、該基準部を１つだけにする構成と比較して、装置側高さ基準部が取付部側高さ基準部と当接する総面積を小さくでき、これにより異物の噛み込みの発生を低減することができる。また取り替え対象とする装置側高さ基準部を小型化して低コスト化を図ることができる。

上記発明［３］によると、取付部側高さ基準部上の異物を除去する除去部を備えたため、取付部側高さ基準部と装置側高さ基準部との間に異物を噛み込んでこれら基準部が損傷する事態を未然に防止することができる。

上記発明［４］によると、装置側高さ基準部の並列配置方向についての取付位置を修正可能にしたため、この装置側高さ基準部に取り付けられた水平ピンまたはピン孔の位置を並列配置方向について調整することができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる実装機を示す正面図である。図２は、同平面図である。これらの図に示すように、実装機１０は、基台１１上に配置されてプリント基板Ｐを搬送するコンベア２０，２０と、このコンベア２０，２０の両側に配置された部品供給部３０…と、基台１１の上方に設けられた電子部品実装用のヘッドユニット４０とを備えている。

ヘッドユニット４０は、部品供給部３０から電子部品をピックアップして基板Ｐ上に装着し得るように、部品供給部３０と基板Ｐ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２にＸ軸方向に移動可能に支持され、このヘッドユニット支持部材４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３にＹ軸方向に移動可能に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ軸４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ軸４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

また、ヘッドユニット４０には、複数のヘッド４１がＸ軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構により上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

各ヘッド４１の先端には、電子部品を吸着して基板に装着するための吸着ノズルが設けられている。各ノズルは、部品吸着時には図外の負圧手段から負圧が供給されて、その負圧による吸引力で電子部品を吸着してピックアップできるようになっている。

なお図２において、符号１２はカメラであって、ヘッドユニット４０で吸着された部品の状態を撮像して、部品の吸着ノズル４１に対する位置ずれなどを検出できるようにしている。

部品供給部３０…は、コンベア２０，２０に対してフロント側とリア側のそれぞれ上流部と下流部の合計４箇所に設けられている。各部品供給部３０…には、テープフィーダ等の部品供給装置５０…を複数並列配置して取り付け可能な部品供給装置取付部６０が設けられている。各部品供給装置５０…は、部品供給装置取付部６０に対して、その並列配置方向に直交する水平方向にスライドさせて取り付けられるようになっている。部品供給装置５０の取付構造は、部品供給装置取付部６０と部品供給装置５０とから構成される。

この実施形態では、各部品供給部３０…に、部品供給装置取付台車３９…が実装機１０の本体に対して着脱自在に取り付けられ、部品供給装置取付部６０は、各部品供給装置取付台車３９…に設けられている。

図３は、部品供給装置取付部６０が設けられた部品供給装置取付台車３９の斜視図である。図４は、同平面図である。

これらの図に示すように、部品供給装置取付部６０は、複数の部品供給装置５０…が並列配置して取り付けられるフィーダプレート６１を備えている。

フィーダプレート６１上には、図４に矢印で示すスライド方向の前方側と後方側に、それぞれ並列配置方向に延びる凸条からなる取付部側高さ基準部６２，６３が設けられている。取付部側高さ基準部６２，６３は、後述するように各部品供給装置５０を高さ方向について位置決めする。

フィーダプレート６１のスライド方向前方側には前部板６４が立設状態で取り付けられている。この前部板６４の上部は、スライド方向の後方側に被さるように延び、その下面側に傾斜部６４１が形成されている。この傾斜部６４１は、後述するように各部品供給装置５０…をスライド方向について位置決めする。

また、この前部板６４には、スライド方向に穿たれたピン孔６５…が、部品供給装置５０の並列配置間隔毎に設けられている。このピン孔６５…は、後述するように各部品供給装置５０…の前部を並列配置方向について位置決めする。

フィーダプレート６１のスライド方向後方側には、水平に配置された後部板６６が取り付けられている。この後部板６６には、スライド方向の後方が開口し、後部板６６を上下方向に貫通する垂直溝部６７…が、部品供給装置５０の並列配置間隔毎に設けられている。この垂直溝部６７…は、後述するように各部品供給装置５０…の後部を並列配置方向について位置決めする。

後部板６６の下面には、並列配置方向に延びる断面Ｕ字状の固定凹部６６１が形成されている。この固定凹部６６１は、後述するように各部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に固定するための被係合部として機能する。

フィーダプレート６１の下方には、部品供給装置５０を制御するための制御部６８２（図８参照）が収容されたボックス６８１が配置されている。ボックス６８１のスライド方向の後面側には、制御部６８２と部品供給装置５０とを電気的に接続するためのコネクタ６８が設けられている。

フィーダプレート６１の取付部側高さ基準部６２よりスライド方向の前方には、取付部側高さ基準部６２より低い受け入れ部６９が形成されている。この受け入れ部６９は、後述するように部品供給装置５０をスライドさせて取り付ける際に、取付部側高さ基準部６２から除去される異物を受け入れるようになっている。

またこの受け入れ部６９には、並列配置方向に互いに離間して複数の排出孔６９１が、フィーダプレート６１を貫通して設けられている。排出孔６９１は、受け入れ部６９に受け入れた異物を部品供給装置取付部６０の下側に排出するようになっている。

図５は、本実施形態にかかる部品供給装置を斜め後方から見た斜視図である。図６は、同装置の前部の分解斜視図である。図７は、同装置に取り付けられる前側の位置決め手段の分解斜視図である。図８は、同装置が部品供給装置取付部に取り付けられる直前の状態を示す説明図である。図９は、同装置が部品供給装置取付部に取り付けられた状態を示す説明図である。

各部品供給装置５０…は、例えば電動式のテープフィーダから構成されている。各部品供給装置５０…には、ＩＣやトランジスタ等の小片状の部品を所定間隔毎に格納したテープが巻回されたリール（不図示）が装着され、テープが巻回された駆動スプロケット５０３，５０４を駆動モータ５０１，５０２によって回転駆動させることにより、テープをリールから間欠的に繰り出して、テープに格納された部品を部品取出部５１に送り込み、ヘッドユニット４０によってピックアップできるようになっている。

部品供給装置５０の下側には、スライド方向に離間した２箇所に装置側高さ基準部５２，５３が設けられている。

スライド方向の前方側および後方側の装置側高さ基準部５２，５３は、それぞれ平面視Ｌ型の金属ブロックおよび平板状の金属ブロックから構成され、その下面が、部品供給装置取付部６０に設けられた取付部側高さ基準部６２，６３に当接するようになっている。これら部品供給装置５０に設けられた装置側高さ基準部５２，５３と、部品供給装置取付部６０側に設けられた取付部側高さ基準部６２，６３とは、部品供給装置５０を高さ方向について位置決めする高さ方向位置決め手段として機能する。

これら部品供給装置５０に設けられた装置側高さ基準部５２，５３は、いずれも部品供給装置５０の下側に着脱可能に取り付けられるようになっている。具体的には、スライド方向の前方側の装置側高さ基準部５２には、上下２箇所にねじ孔５２１，５２１が形成され、部品供給装置５０の下側前端部に対して、側方から不図示の取付ねじによって取り付けられる。スライド方向の後方側の装置側高さ基準部５３は、スライド方向の前後２箇所にねじ孔５３１，５３１が形成され、部品供給装置の下側に対して、下方から不図示の取付ねじによって取り付けられる。

部品供給装置５０の前部の装置側高さ基準部５２は、部品供給装置５０に対して側方から取り付けられているため、部品供給装置５０の本体と装置側高さ基準部５２との間に任意厚みの金属板等からなるシム等を挟み込むことで、装置側高さ基準部５２の取付位置を、部品供給装置５０の並列配置方向について容易に移動させることができるようになっている。

また、部品供給装置５０の後部の装置側高さ基準部５３は、部品供給装置５０に対して下方から取り付けられているため、部品供給装置５０の本体と装置側高さ基準部５３との間に任意厚みの金属板等からなるシム等を挟み込むことで、装置側高さ基準部５３の取付位置を、部品供給装置５０の上下方向について容易に移動させることができることができるようになっている。

また前方の装置側高さ基準部５２のスライド方向の前方の上部には傾斜部５４が形成されており、部品供給装置取付部６０側の前部板６４に設けられた傾斜部６４１と当接するようになっている。部品供給装置５０の高さ位置は、上述したように部品供給装置５０側の装置側高さ基準部５２，５３と、部品供給装置取付部６０側の取付部側高さ基準部６２，６３とによって位置決めされる。こうして高さ方向について位置決めされた部品供給装置５０の傾斜部５４と、部品供給装置取付部６０側の傾斜部６４１とが傾斜面で当接することによって、部品供給装置５０はスライド方向について位置決めされる。

また、部品供給装置５０側の傾斜部５４が、部品供給装置取付部６０側の傾斜部６４１によって斜め上方から押さえられることによって、部品供給装置５０の部品供給装置取付部６０への取付状態が安定するようになっている。

また前方の装置側高さ基準部５２には、取付部側高さ基準部６２と当接する部位よりスライド方向の前方に、スライド方向に突き出した水平ピン５５が設けられている。この水平ピン５５は、部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に取り付ける際のスライド動作に伴って、部品供給装置取付部６０に形成された上記ピン孔６５に嵌合する。上記ピン孔６５は、上下方向に長い縦長の長孔状であって、並列配置方向（左右方向）の幅が水平ピン５５の径と同寸法に形成され、水平ピン５５が嵌合することによって、部品供給装置５０の前部を並列配置方向について位置決めするようになっている。

水平ピン５５が取り付けられる装置側高さ基準部５２は、部品供給装置５０に対して側方から取り付けられる構成を有している。このため、部品供給装置５０の本体と装置側高さ基準部５２との間に所定厚みの金属板等からなるシム等を挟み込んで、装置側高さ基準部５２を取り付けることができる。これにより、必要に応じて、装置側高さ基準部５２に取り付けられる水平ピン５５の並列配置方向についての取付位置、すなわち部品供給装置５０の前部の取付位置を容易に調整することができる。

また前方の装置側高さ基準部５２には、取付部側高さ基準部６２と当接する部位よりスライド方向の前方の下部に、部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に取り付ける際のスライド動作に伴って、取付部側高さ基準部６２上の異物をスライド方向の前方に押し出して除去する除去部５６が設けられている。

この除去部５６は、装置側高さ基準部５２と別部材のたとえば金属ブロック体から構成され、装置側高さ基準部５２に例えばろう付けあるいは両面テープ等によって取り付けられている。

この除去部５６の下面の高さ位置は、装置側高さ基準部５２の下面とほぼ同一高さ位置とされている。

後方側の装置側高さ基準部５３には、後方側の取付部側高さ基準部６３と当接する部位よりスライド方向の後方に、装置側高さ基準部５３より下方に突き出した垂直ピン５７が設けられている。この垂直ピン５７は、部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に取り付ける際のスライド動作に伴って、部品供給装置取付部６０に設けられた垂直溝部６７に嵌合する。上記垂直溝部６７は、スライド方向に長い縦長の長孔状であって、並列配置方向（左右方向）の幅が垂直ピン５７の径と同寸法に形成され、垂直ピン５７が嵌合することによって、部品供給装置５０の後部を並列配置方向について位置決めするようになっている。

垂直ピン５７の下部は、垂直溝部６７の幅より幅広の大径部５７１が形成され、垂直溝部６７の下側に位置することにより、垂直ピン５７が垂直溝部６７の上方に抜け出ることを防止する抜け止め手段として機能するようになっている。

部品供給装置５０の下部には、駆動モータ５０１，５０２等を駆動制御するコントローラ５０５が配置されている。部品供給装置５０の前記垂直ピン５７の下方には、このコントローラ５０５を部品供給装置取付部６０側の制御部６８２と電気的に接続するコネクタ５８が配置されている。このコネクタ５８は、図８および図９に示すように、部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に取り付ける際のスライド動作によって部品供給装置取付部６０側のコネクタ６８に挿し込まれ、電気的に接続するようになっている。部品供給装置５０は、こうして部品
供給装置取付部６０と電気的に接続することによって、駆動モータ５０１，５０２を駆動する駆動電力を部品供給装置取付部６０側から供給されるとともに、これら駆動モータ５０１，５０２等を駆動させる制御信号を部品供給装置取付部６０側と送受する。これらコネクタ５８，６８は、部品供給装置５０と部品供給装置取付部６０とを互いに電気的に接続する接続手段として機能する。

部品供給装置５０の下側には、部品供給装置５０を部品供給装置取付部６０に固定するための固定手段７０が設けられている。この固定手段７０は、部品供給装置取付部６０の後部板６６に形成された固定凹部（被係合部）６６１に係合する係合ローラ７０１と、係合ローラ７０１が取り付けられた切替動作部材７０２と、付勢バネ７０３とを備えている。切替動作部材７０２は、側面視Ｌ字状に形成され、屈曲する中間部に設けられた中間軸７０４が部品供給装置５０の本体５００に対して回転自在に取り付けられている。付勢バネ７０３は切替動作部材７０２の中間軸７０４に巻き掛けられ、一端側が部品供給装置５０の本体５００に固定され、他端は係合ローラ７０１を固定凹部６６１側に押し付ける方向（上方向）に切替動作部材７０１を付勢するようになっている。

この固定手段７０は、部品供給装置５０が部品供給装置取付部６０に取り付けられたとき、係合ローラ７０１が付勢バネ７０３によって固定凹部６６１に押し付けられ、固定凹部６６１に係合することによって部品供給装置５０が部品供給装置取付部６０に固定された固定状態となる。また、切替動作部材７０２を付勢バネ７０３に抗して回転動作させることにより、係合ローラ７０１を押し下げて固定凹部６６１との係合を解除した解除状態となる。

部品供給装置５０の上側には、固定手段７０の固定状態と解除状態とを切り替える操作手段として機能する操作レバー７１が設けられている。操作レバー７１は、把持部７１１の根本部７１２が部品供給装置５０の本体５００に回転自在に取り付けられている。

部品供給装置５０の一側部には、その両端７２１，７２２がそれぞれ操作レバー７１と固定手段７０とに連結されたリンク板７２が配置されている。この実施形態では、リンク板７２は、部品供給装置５０をスライド方向の後方から見えて左側に配置されている。このリンク板７２は、操作レバー７１に入力された操作力を固定手段７０に伝達するようになっている。具体的には、リンク板７２の上端部７２１は、操作レバー７１の把持部７１１の反対側の先端部７１３が回転自在に結合され、リンク板７２の下端部７２２は、固定手段７０の切替動作部材７０２の係合ローラ７０１の反対側の先端部７０５に回転自在に結合されている。

リンク板７２は、正面視において、その長さ方向の各所にて複数回屈曲し、部品供給装置５０の並列配置方向に厚みを有するた金属板から構成されている。リンク板７２は、操作レバー７１を回転動作させる操作力を、主にリンク板７２に作用する軸力として伝達し、切替動作部材７０２を回転動作させ、係合ローラ７０１を係合／解除動作させるようになっている。

このように構成された本実施形態にかかる部品供給装置５０の取付構造によると、部品供給装置５０を手前側から水平にスライドさせて部品供給装置取付部６０に取り付けることができるため、たとえば実装機１０が運転中であっても支障無く部品供給装置５０の着脱を行うことができる。

また、装置側高さ基準部５２，５３をともに取替可能に構成したため、これらの基準部５２，５３が損傷等した場合には該基準部５２，５３を取り替えることによって、部品供給装置５０の高い取付位置精度を確保することができ、これにより部品の正確なピックアップ動作に寄与することができる。

また、部品供給装置５０の装置側高さ基準部５２，５３を互いに離間して複数設けたため、このような基準部を１つだけにする構成と比較して、装置側高さ基準部５２，５３が取付部側高さ基準部６２，６３と当接する総面積を小さくでき、これにより異物の噛み込みの発生を低減することができる。また取り替え対象とする装置側高さ基準部５２，５３を小型化して低コスト化を図ることができる。

また、取付部側高さ基準部６２上の異物を除去する除去部５６を備えたため、取付部側高さ基準部６２と装置側高さ基準部５２との間に異物を噛み込んでこれら基準部５２，６２が損傷する事態を未然に防止することができる。

また、部品供給装置５０を並列配置方向について位置決めする水平ピン５５を備えたため、部品供給装置５０を並列配置方向について位置決めすることができる。

また、水平ピン５５が取り付けられる前側の装置側高さ基準部５２の並列配置方向についての取付位置をシム等により修正可能にしたため、この装置側高さ基準部５２に取り付けられた水平ピン５５の取付位置を並列配置方向について容易に調整することができる。

以上、本発明を一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記構成に限定されず下記のように適宜変更してもよい。

たとえば、上記実施形態では、部品供給装置５０の前部を位置決めする第１の並列配置方向位置決め手段を部品供給装置５０の水平ピン５５，部品供給装置取付部６０のピン孔６５によって構成したが、逆に、部品供給装置５０にスライド方向に穿たれたピン孔を設け、部品供給装置取付部側にスライド方向に突き出した水平ピンを設けることによって構成してもよい。

また、上記実施形態では、部品供給装置５０としてテープフィーダを例としたが、部品供給装置はこれに限定されず、バルクフィーダ等、他のタイプの部品供給装置であってもよい。

また、上記実施形態では、部品供給装置取付部６０を部品供給取付台車３９に設けたが、実装機にはこのような台車を介さず、実装機１０に直接部品供給装置５０を取り付ける部品供給装置取付部６０を設けてもよい。

本発明の一実施形態にかかる実装機を示す正面図である。同平面図である。部品供給装置取付部の斜視図である。同平面図である。本実施形態にかかる部品供給装置を斜め後方から見た斜視図である。同装置の前部の分解斜視図である。同装置に取り付けられる前側の位置決め手段の分解斜視図である。同装置が部品供給装置取付部に取り付けられる直前の状態を示す説明図である。同装置が部品供給装置取付部に取り付けられた状態を示す説明図である。

符号の説明

１０実装機
２０コンベア
３０部品供給部
３９部品供給装置取付台車
４０ヘッドユニット
５０部品供給装置
５１部品取出部
５２，５３装置側高さ基準部（高さ方向位置決め手段）
５５水平ピン
５７垂直ピン
５７１大径部（抜け止め手段）
６０部品供給装置取付部
６１フィーダプレート
６２，６３取付部側高さ基準部（高さ方向位置決め手段）
６５ピン孔
６７垂直溝部
７０固定手段
Ｐ基板

Claims

実装機が備える部品供給装置取付部に並列配置される部品供給装置において、
前記部品供給装置取付部に設けられた取付部側高さ基準部に当接して前記部品供給装置を高さ方向について位置決めする装置側高さ基準部を取替可能に構成し、
前記装置側高さ基準部には、前記部品供給装置が部品供給装置取付部に取り付けられる際の前記並列配置方向に直交する水平方向のスライド動作に伴って、前記部品供給装置取付部に設けられたピン孔または水平ピンと嵌合して前記部品供給装置を前記並列配置方向について位置決めする、前記スライド方向に突き出した水平ピンまたは前記スライド方向に穿たれたピン孔が設けられたことを特徴とする部品供給装置。
前記装置側高さ基準部を互いに離間して複数設けた請求項１に記載の部品供給装置。
前記装置側高さ基準部には、前記部品供給装置が部品供給装置取付部に取り付けられる際の前記並列配置方向に直交する水平方向のスライド動作に伴って、前記取付部側高さ基準部上の異物を除去する除去部が取り付けられた請求項１または２に記載の部品供給装置。
前記装置側高さ基準部は、前記並列配置方向についての取付位置を修正可能に前記部品供給装置に取り付けられた請求項１〜３のいずれか1項に記載の部品供給装置。