JP4784995B2 - 電子部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の装着ヘッドを搭載した電子部品実装機に関する発明である。

従来より、電子部品実装機のスループットの高速化を実現し、コストパ−フォーマンスを高めるには、１台の実装機内に２つ以上の装着ヘッド（ロボットヘッド）を搭載することが効果的であると考えられている。

一般に、ＸＹマニピュレータ（ＸＹ軸移動機構）を用いて装着ヘッドを移動させる電子部品実装機においては、回路基板をＸ方向に搬送すると共に、回路基板の実装ステージのＹ方向両側にそれぞれ多数のフィーダをセットしたフィーダユニットを設け、Ｙスライドベース上に回路基板の搬送方向（Ｘ方向）と直角方向（Ｙ方向）に移動するＹスライドを設けると共に、このＹスライドにＸ方向に移動するＸスライドを介して装着ヘッドを設けた構成としたものが多い。

このようなＹスライドをベースにした電子部品実装機において、例えば２つの装着ヘッドを搭載する場合は、図２に示すように、Ｙスライドベース１１上に回路基板１２の搬送方向（Ｘ方向）と直角方向（Ｙ方向）に移動する２つのＹスライド１３，１４を設けると共に、各Ｙスライド１３，１４にそれぞれＸスライド（図示せず）を介して装着ヘッド１５，１６を設けるようにしている。この構成では、電子部品実装機の稼働中に、手前側の装着ヘッド１５は、手前側のフィーダユニット１７のフィーダ１８からのみ電子部品を吸着し、奥側の装着ヘッド１６は、奥側のフィーダユニット１９のフィーダ２０からのみ電子部品を吸着するようにすれば、２つの装着ヘッド１５，１６が電子部品を吸着する際に、互いに干渉することがなく、効率良く実装作業を行うことができる。

しかし、この構成では、各装着ヘッド１５，１６の吸着ノズルに吸着した電子部品をカメラで撮像して吸着姿勢等を検査する際に、各装着ヘッド１５，１６を回路基板１２上に移動させる前に、わざわざ各装着ヘッド１５，１６を画像取り込み位置まで移動させなければならず、その分、スループットが低下する欠点があった。

一方、Ｘスライドをベースにした電子部品実装機も存在する。このタイプは、図３に示すように、Ｘスライドベース２１上に、回路基板１２の搬送方向（Ｘ方向）に移動するＸスライド２２を設けると共に、このＸスライド２２にＹスライド（図示せず）を介して装着ヘッド２３を設け、更に、Ｘスライド２２に画像取り込み部２４（カメラの光学系）を設けて、画像取り込み部２４をＸスライド２２と一体的にＸ方向に移動させる構成となっている。この構成では、装着ヘッド２３がフィーダユニット１７，１９のフィーダ１８，２０側から回路基板１２上の実装位置へＸＹ方向に移動する過程で、Ｘスライド２２と一体的にＸ方向に移動する画像取り込み部２４上を装着ヘッド２３が必ず通過するため、装着ヘッド２３が電子部品を吸着してから回路基板１２に実装するまでの途中で、装着ヘッド２３を停止させなくても、装着ヘッド２３に吸着した電子部品の画像をカメラで確実に取り込むことができる利点がある。

このようなＸスライドをベースにした電子部品実装機においても、特許文献１（特許第３１９６６２６号公報）に記載されているように、２つの装着ヘッドを設けるために、Ｘスライドベース上に回路基板の搬送方向（Ｘ方向）に移動する２つのＸスライドを設けると共に、各ＸスライドにそれぞれＹスライドを介して装着ヘッドを設けるようにしたものがある。
特許第３１９６６２６号公報（図１〜図３等）

しかし、上記特許文献１のように、Ｘスライドをベースにした電子部品実装機に２つの装着ヘッドを搭載したタイプでは、２つの装着ヘッドが両側のフィーダユニットのフィーダから電子部品を吸着する際に、２つの装着ヘッド（Ｘスライド）が互いに干渉する可能性があり、この干渉を避けるために、一方の装着ヘッドが電子部品を吸着する際に、その吸着位置によっては他方の装着ヘッドを退避動作させる必要があり、この退避動作がコスト性やスループットを低下させる原因となる。

そこで、本発明の目的は、Ｘスライドをベースにした電子部品実装機において、複数の装着ヘッドを搭載しながら、電子部品の吸着時に各装着ヘッドの干渉を回避するための退避動作の頻度を少なくすることができ、コスト性やスループットを向上させることができる電子部品実装機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、回路基板をＸ方向に搬送し、その回路基板の実装ステージのＹ方向両側又は片側に多数のフィーダをセットし、各フィーダから供給される電子部品を装着ヘッドの吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する電子部品実装機において、Ｘスライドベース上にＸ方向に移動する２つのＸスライドを設けると共に、各ＸスライドにそれぞれＹ方向に移動するＹスライドを介して前記装着ヘッドを設け、搬送されてくる回路基板に電子部品を実装する２つの実装ステージをＸ方向に並べて設けると共に、一方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は一方の装着ヘッドで行い、他方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は他方の装着ヘッドで行うように構成し、前記フィーダのセット領域を、Ｘ方向の位置によって３つの領域に区分して、その両側に位置する２つの領域をそれぞれ専用領域とすると共に、中間に位置する領域を共用領域とし、一方の専用領域は、前記一方の装着ヘッドのみが電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とすると共に、他方の専用領域は、前記他方の装着ヘッドのみが電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とし、前記共用領域は、前記２つの装着ヘッドが共に電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とするようにしたものである。

この構成では、各専用領域のフィーダに対しては、それぞれ１つの装着ヘッドのみが吸着動作を行うだけであるため、他の装着ヘッドと干渉することなく各専用領域のフィーダから電子部品を吸着することができる。一方、共用領域のフィーダは、２つの装着ヘッドで共通して使用するため、装着ヘッドの干渉を避けるための退避動作が必要となる場合があるが、共用領域は、２つの専用領域の中間位置のみに限定されているため、装着ヘッドの干渉を避けるための退避動作の頻度が従来よりも少なくて済み、コスト性やスループットを従来よりも向上させることができる。しかも、各実装ステージ毎に１つの装着ヘッドで電子部品を実装するようにしているため、２つの装着ヘッドの干渉を避けるための退避動作の頻度を効果的に少なくすることができる。

この場合、例えば、消費数量の比較的多い電子部品を供給するフィーダを専用領域に配置し、消費数量の比較的少ない電子部品を供給するフィーダを共用領域に配置するようにすれば、装着ヘッドの干渉を避けるための退避動作の頻度を効果的に少なくすることができる。

また、請求項２，４のように、各装着ヘッドに吸着保持する吸着ノズルをノズル置場に置かれた吸着ノズルと取替え可能に構成し、前記ノズル置場を、２つの実装ステージの中間位置に設置して２つの装着ヘッドで共通して使用するノズル置場とするようにしても良い。このようにすれば、１つのノズル置場を２つの装着ヘッドで共通して使用できるため、ノズル置場の数を減らすことができ、その分、電子部品実装機を小型化することができる。

更に、請求項３のように、２つのＸスライド間の内側に２つの装着ヘッドが位置するように構成すると良い。このようにすれば、電子部品の吸着動作や実装動作中に２つのＸスライドが干渉することを防止できる。

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図１に基づいて説明する。
電子部品実装機には、回路基板３１をＸ方向に搬送するコンベア３２が設けられ、回路基板３１の実装ステージ（実装作業を行う位置）のＹ方向両側にそれぞれ多数のフィーダ３３をセットしたフィーダユニット３４が設けられている。そして、コンベア３２と平行に設けられたＸスライドベース３５上に、回路基板３１の搬送方向（Ｘ方向）に移動する２つのＸスライド３６が設けられ、各Ｘスライド３６にそれぞれＹ方向に移動するＹスライド（図示せず）を介して装着ヘッド３７（ロボットヘッド）が設けられている。

本実施例では、２つのＸスライド３６間の内側に２つの装着ヘッド３７が位置するように設けられている。つまり、搬入側（左側）のＸスライド３６にはその右側に装着ヘッド３７が設けられ、搬出側（右側）のＸスライド３６にはその左側に装着ヘッド３７が設けられている。各Ｘスライド３６には、それぞれ画像取り込み部３８（カメラの光学系）が２つずつ設けられている。各画像取り込み部３８は、Ｘ方向の位置が装着ヘッド３７と同一で、且つ、Ｙ方向位置がコンベア３２とフィーダユニット３４との間に位置している。これにより、各装着ヘッド３７が各フィーダユニット３４のフィーダ３３側から回路基板３１上の実装位置へＸＹ方向に移動する過程で、Ｘスライド３６と一体的にＸ方向に移動する画像取り込み部３８上を装着ヘッド３７が必ず通過するため、装着ヘッド３７が電子部品を吸着してから回路基板３１に実装するまでの途中で、装着ヘッド３７を停止させなくても、装着ヘッド３７に吸着した電子部品の画像をカメラで確実に取り込むことができるようになっている。

更に、本実施例では、２つの装着ヘッド３７がそれぞれ別の回路基板３１に電子部品を実装するように構成され、コンベア３２上に２つの回路基板３１を並べてクランプした位置（つまり２箇所の実装ステージ）で実装作業を行うようになっている。また、２つの装着ヘッド３７の中間位置（２箇所の実装ステージの中間位置）には、交換用の吸着ノズルをＹ方向に並べてセットするノズル置場３９が設けられ、各装着ヘッド３７に吸着保持する吸着ノズルをノズル置場３９に置かれた吸着ノズルと取替え可能となっている。従って、ノズル置場３９は、２つの装着ヘッド３７で共通して使用するノズル置場となっている。

また、両側のフィーダユニット３４のフィーダ３３のセット領域は、Ｘ方向の位置によって専用領域と共用領域とに区分され、専用領域は、当該専用領域に最も近い１つの装着ヘッド３７のみが電子部品を吸着可能なフィーダ３３がセットされる領域とし、共用領域は、２つの装着ヘッド３７の中間（２箇所の実装ステージの中間）に位置して当該２つの装着ヘッド３７が共に電子部品を吸着可能なフィーダ３３がセットされる領域としている。この場合、例えば、消費数量の比較的多い電子部品を供給するフィーダ３３が専用領域に配置され、消費数量の比較的少ない電子部品を供給するフィーダ３３が共用領域に配置されている。

以上説明した本実施例によれば、Ｘスライド３６をベースにした電子部品実装機において、２つのＸスライド３６にそれぞれＹスライドを介して装着ヘッド３７を設け、フィーダ３３のセット領域を、Ｘ方向の位置によって３つの領域に区分して、その両側に位置する２つの領域をそれぞれ専用領域とすると共に、中間に位置する領域を共用領域とし、各専用領域は、近い方の１つの装着ヘッド３７のみが電子部品を吸着可能なフィーダ３３がセットされる領域とし、共用領域は、２つの装着ヘッド３７が共に電子部品を吸着可能なフィーダ３３がセットされる領域とするようにしたので、各専用領域のフィーダ３３に対しては、それぞれ１つの装着ヘッド３７のみが吸着動作を行うだけであり、他の装着ヘッド３７と干渉することなく各専用領域のフィーダ３３から電子部品を吸着することができる。一方、共用領域のフィーダ３３は、２つの装着ヘッド３７で共通して使用するため、装着ヘッド３７の干渉を避けるための退避動作が必要となる場合があるが、共用領域は、２つの専用領域の中間位置のみに限定されているため、装着ヘッド３７の干渉を避けるための退避動作の頻度が従来よりも少なくて済み、コスト性やスループットを従来よりも向上させることができる。

しかも、本実施例では、消費数量の比較的多い電子部品を供給するフィーダ３３を専用領域に配置し、消費数量の比較的少ない電子部品を供給するフィーダ３３を共用領域に配置するようにしたので、各装着ヘッド３７の干渉を避けるため退避動作の頻度を効果的に少なくすることができる。
但し、本発明は、電子部品の消費数量とは関係なく、フィーダ３３を専用領域と共用領域の空きスペースにセットするようにしても良い。

更に、本実施例では、２つのＸスライド３６間の内側に２つの装着ヘッド３７が位置する構成となっているため、２つのＸスライド３６間の外側に両方又はいずれか一方の装着ヘッドが位置する構成と比較して、電子部品の吸着動作や実装動作中に２つのＸスライド３６が干渉しにくい構成となっている。

また、本実施例では、交換用の吸着ノズルをセットするノズル置場３９を、２つの実装ステージの中間位置に設置して２つの装着ヘッド３７で共通して使用するノズル置場とするようにしたので、ノズル置場３９の数を減らすことができ、その分、電子部品実装機を小型化することができる利点がある。

その他、本発明は、回路基板の実装ステージの片側のみにフィーダをセットする構成としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施例を示す電子部品実装機の平面図である。 従来のＹスライドをベースにした電子部品実装機（装着ヘッドが２つの場合）の平面図である。 従来のＸスライドをベースにした電子部品実装機（装着ヘッドが１つの場合）の平面図である。

符号の説明

３１…回路基板、３２…コンベア、３３…フィーダ、３４…フィーダユニット、３５…Ｘスライドベース、３６…Ｘスライド、３７…装着ヘッド、３８…画像取り込み部、３９…ノズル置場

Claims (4)

1. 回路基板をＸ方向に搬送し、その回路基板の実装ステージのＹ方向両側又は片側に多数のフィーダをセットし、各フィーダから供給される電子部品を装着ヘッドの吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する電子部品実装機において、
   Ｘスライドベース上にＸ方向に移動する２つのＸスライドを設けると共に、各ＸスライドにそれぞれＹ方向に移動するＹスライドを介して前記装着ヘッドを設け、
   搬送されてくる回路基板に電子部品を実装する２つの実装ステージをＸ方向に並べて設けると共に、一方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は一方の装着ヘッドで行い、他方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は他方の装着ヘッドで行うように構成し、
   前記フィーダのセット領域を、Ｘ方向の位置によって３つの領域に区分して、その両側に位置する２つの領域をそれぞれ専用領域とすると共に、中間に位置する領域を共用領域とし、
   一方の専用領域は、前記一方の装着ヘッドのみが電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とすると共に、他方の専用領域は、前記他方の装着ヘッドのみが電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とし、
   前記共用領域は、前記２つの装着ヘッドが共に電子部品を吸着可能なフィーダがセットされる領域とすることを特徴とする電子部品実装機。
2. 前記各装着ヘッドに吸着保持する吸着ノズルをノズル置場に置かれた吸着ノズルと取替え可能に構成し、
   前記ノズル置場は、前記２つの実装ステージの中間位置に設置されて前記２つの装着ヘッドで共通して使用するノズル置場とすることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装機。
3. 前記２つのＸスライド間の内側に前記２つの装着ヘッドが位置するように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装機。
4. 回路基板をＸ方向に搬送し、その回路基板の実装ステージのＹ方向両側又は片側に多数のフィーダをセットし、各フィーダから供給される電子部品を装着ヘッドの吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する電子部品実装機において、
   Ｘスライドベース上にＸ方向に移動する２つのＸスライドを設けると共に、各ＸスライドにそれぞれＹ方向に移動するＹスライドを介して前記装着ヘッドを設け、
   搬送されてくる回路基板に電子部品を実装する２つの実装ステージをＸ方向に並べて設けると共に、一方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は一方の装着ヘッドで行い、他方の実装ステージ上の回路基板への電子部品の実装は他方の装着ヘッドで行うように構成し、
   前記各装着ヘッドに吸着保持する吸着ノズルをノズル置場に置かれた吸着ノズルと取替え可能に構成し、
   前記ノズル置場は、前記２つの実装ステージの中間位置に設置されて前記２つの装着ヘッドで共通して使用するノズル置場とすることを特徴とする電子部品実装機。

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