JP5385089B2 - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents
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Description
このような電子部品装着装置に電子部品を供給する装置として、例えば特許文献2に記載のトレイ部品供給装置がある。トレイ部品供給装置は、電子部品を載置したトレイが複数枚収納されたスタッカから上記トレイを引き出し、該トレイから電子部品を電子部品装着装置に供給するものである。
一般に、テープフィーダには、振動等による電子部品の跳ね上がりを防止するために、電子部品が収納されたキャリアテープの表面に沿ってアッパーカバーが配置されている。アッパーカバーは、一方の端部がフィーダベースに連結され、この連結部を支点として他方の端部が揺動することにより、開閉自在とされている。
これを防止するために、図8に示すように、部品吸着位置にアッパーカバー100の浮きを検出するセンサ200を設置するものがある。この場合、アッパーカバー100の閉状態では、図8(a)に示すように障害物が非検出となり、アッパーカバー100の開状態では、図8(b)に示すように障害物が検出される。このようにして、アッパーカバー100の浮きを検出することができる。
したがって、電子部品が背高部品である場合、トレイを部品吸着位置まで引き出した状態では、図9に示すように、アッパーカバー100が閉状態であっても、トレイ上の電子部品300でセンサ200の光軸を遮ってしまい、センサ200で障害物を検出する。そのため、アッパーカバー100が開状態であると誤判定してしまう。
そこで、本発明は、部品吸着位置に存在する障害物を適正に検出することができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを課題としている。
これにより、部品吸着位置においてトレイ上の電子部品を障害物であると誤判定してしまうのを防止し、適正な障害物検出を行うことができる。そのため、部品吸着位置に存在する障害物と吸着ノズルとが干渉することに起因して、吸着ノズルが損傷するのを防止することができる。このように、安全性を高めた電子部品実装方法とすることができる。
先ず、本発明が適用される電子部品実装装置の全体構成について説明する。
図10は、電子部品実装装置の一例を示す斜視図である。
この図10において、符号60は電子部品装着装置である。電子部品装着装置60は、基台61の上面にX方向に延在するコンベア62を備え、コンベア62で基板63をX方向に搬送することで、当該基板63を所定位置に位置決めする。
この電子部品装着装置60には、テープフィーダ等により電子部品を供給するパーツフィーダ65と、トレイにより電子部品を供給する電子部品供給装置66とが装着される。
図11は、移載ヘッド64の具体的構成を示す斜視図である。
移載ヘッド64は吸着ノズル71を有し、この吸着ノズル71で電子部品72を真空吸着するようになっている。
Z軸モータ73を正逆回転すると、ナット74が送りねじ75に沿って上下動し、それに伴って吸着ノズル71が上下動する。また、モータ76を回転することで、吸着ノズル71の下端部に真空吸着された電子部品72の水平方向の回転角度を補正することができるようになっている。
(構成)
図1は、本発明における電子部品実装装置の主要部を示す概略構成図である。この図1では生産中の状態を示している。
本発明の電子部品実装装置は、トレイ部品供給装置10(図10の電子部品供給装置66に対応)と、テープフィーダ(図10のパーツフィーダ65に対応)と、前記トレイ部品供給装置10と上記テープフィーダを制御すると共に電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品装着装置40(図10の電子部品装着装置60に対応)とで構成されている。トレイ部品供給装置10とテープフィーダは、図10と同様に、電子部品装着装置40内に配置された基板の搬送方向に沿って装着される。
このトレイ部品供給装置10は、トレイベース11を備える。トレイベース11は、スタッカ内では所定高さの引き出し位置まで昇降可能となっており、当該引き出し位置まで移動した後、スタッカから引き出され、図1に示すように電子部品装着装置40の所定の部品吸着位置にセットされるようになっている。このトレイベース11の上にトレイ12が載置されることで、トレイ12が引き出し可能となっている。
電子部品装着装置40は、吸着ノズル(図11の吸着ノズル71に対応)を備え、トレイ部品供給装置10から供給される電子部品13や、テープフィーダから供給される電子部品を吸着ノズルで吸着し、基板上の所定位置に装着する。
テープフィーダには、上記部品吸着位置の周辺を覆い該位置に送り込まれたキャリアテープから吸着ノズルにより部品を取り出す際にテープの跳ね上がりを防止するために、電子部品が収納されたキャリアテープの表面に沿ってアッパーカバー41が設けられている。
アッパーカバー41は、テープを装着しやすくするために、一方の端部41aが図示しないテープフィーダの基枠としてのフィーダベースに連結され、この連結部を支点として他方の端部41bが揺動することにより、開閉自在とされている。このアッパーカバー41の他方の端部41bは、テープフィーダの基枠に設けたアッパーカバー押え板42によって閉位置に保持可能となっている。
図2は、各部材の配置関係を示す上面図である。
この図2に示すように、トレイ12上には複数の電子部品13がX−Y方向に格子状に配置されており、電子部品装着装置40は、吸着ノズルによってトレイ12上の電子部品13を所定の順番で吸着し、吸着保持した電子部品13を基板上の所定位置に装着するようになっている。
トレイベース11は、生産中は、部品吸着位置に配置したアッパーカバー41(テープフィーダ)とトレイ12とが並設する位置まで引き出された状態でセットされる。すなわち、生産中は、トレイベース11のY方向両側にアッパーカバー41(テープフィーダ)がそれぞれ配置されることになる。
本実施形態では、生産を開始する前に、後述するトレイ駆動機構20によってトレイベース11を一旦部品吸着位置より後方へ退避し、障害物検出センサ43の光軸上にトレイ12上の電子部品13が存在しない状態で障害物検出センサ43による障害物検知を行う。そして、障害物が非検出である場合に、トレイ駆動機構20によってトレイベース11を部品吸着位置に戻し、生産を開始する。
この図3に示すように、トレイ駆動機構20は、後述するトレイ駆動制御部31によって駆動される駆動モータ21を備える。そして、駆動モータ21により回動するプーリーと減速シャフト22に嵌合された減速プーリーとに、減速ベルト23が懸架されている。また、減速シャフト22には駆動プーリーが嵌合されており、該駆動プーリーと駆動シャフト24に嵌合された駆動プーリーとに、駆動ベルト25が懸架されている。
駆動ベルト25にはベルトコネクタ26が結合されており、ベルトコネクタ26にトレイベース支持板27が結合されている。また、このトレイベース支持板27は、トレイベース11の引き出し方向に延在するスライドシャフト28に係合されており、該スライドシャフト28上を摺動可能となっている。トレイベース11は、トレイベース支持板27上に載置される。
なお、トレイ駆動機構20の構成としては、トレイベース11を図2におけるX方向に移動可能な構成であれば、図3に示す構成に限定されない。
図4は、トレイ部品供給装置10と電子部品装着装置40の構成を示すブロック図である。
トレイ部品供給装置10は、駆動モータ21を駆動制御してトレイベース11の移動を制御するトレイ駆動制御部31と、電子部品装着装置40とのデータ送受信を制御する入出力制御部32とを備える。
上記退避コマンドとは、トレイベース11を所定の退避位置へ移動(後退)させるための指令コマンドであり、上記退避位置は、トレイ12上の最も前方(図2における右側)に位置する電子部品13のY方向位置が障害物検出センサ43の光軸位置より後方(図2における左側)となる位置に設定する。
トレイ部品供給装置10から電子部品装着装置40へ送信するデータとしては、トレイベース11の退避完了レスポンス及びセット完了レスポンスがある。退避完了レスポンスは、トレイベース11の退避位置への移動が完了した際に送信する応答信号であり、セット完了レスポンスは、トレイベース11の部品吸着位置への移動が完了した際に送信する応答信号である。
図5は、トレイ駆動制御部31で実行する処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップS1で、トレイ駆動制御部31は、入出力制御部32で電子部品装着装置40から送信されるコマンドを受信したか否かを判定する。そして、コマンドを受信していない場合にはそのまま待機し、コマンドを受信している場合にはステップS2に移行する。
ステップS3では、トレイ駆動制御部31は、駆動モータ21に対して駆動指令を出力し、トレイベース11を図6に示す退避位置へ移動(後退)させる。
一方、前記ステップS2で、入出力制御部32で受信したコマンドがトレイベース退避コマンドでないと判定した場合にはステップS5に移行し、入出力制御部32で受信したコマンドがトレイベース吸着位置セットコマンドであるか否かを判定する。
そして、受信したコマンドがトレイベース吸着位置セットコマンドである場合には、ステップS6に移行し、トレイ駆動制御部31は、駆動モータ21に対して駆動指令を出力し、トレイベース11を所定の吸着位置へ移動(前進)させる。
一方、前記ステップS5で、入出力制御部32で受信したコマンドがトレイベース吸着位置セットコマンドでないと判定した場合には、そのまま前記ステップS1に移行する。
部品生産制御部51は、生産開始時に、障害物検出センサ43からの検出信号に基づいて、アッパーカバー41の異常(浮き)を検出し、異常が検出されない場合に、トレイ部品供給装置10から供給される電子部品13やテープフィーダから供給される電子部品を基板上の所定位置に搭載する生産処理を開始する。
図7は、部品生産制御部51で実行する処理手順を示すフローチャートである。この処理は、作業者が生産開始ボタンを押下した際に実行開始される。
先ずステップS11で、部品生産制御部51は、トレイベース11を退避位置へ移動させるためのトレイベース退避コマンドを入出力制御部52に出力し、ステップS12に移行する。これにより、上記トレイベース退避コマンドが、入出力制御部52からトレイ部品供給装置10側に送信される。
ステップS13では、部品生産制御部51は、障害物検出センサ43からの検出信号を入力し、障害物検出センサ43で障害物を検出しているか否かを判定する。そして、障害物を検出している場合には、ステップS14に移行し、アッパーカバー41が浮いていることを作業者に報知する等の異常時処理を行ってから、生産開始を中止する。
図1において、障害物検出センサ43が障害物検出手段に対応している。また、図5及び図7において、ステップS2〜S4及びステップS11がトレイ退避手段に対応し、ステップS5〜S7、ステップS13及び15がトレイ設置手段に対応している。
作業者が電子部品装着装置40に設置された生産開始ボタンを押下すると、電子部品装着装置40の部品生産制御部51で図7に示す処理を実行開始する。このとき、トレイ部品供給装置10では、図5に示す処理を実行している。
作業者が生産開始ボタンを押下すると、電子部品装着装置40からトレイ部品供給装置10に対して、トレイベース退避コマンドが送信される(ステップS11)。トレイ部品供給装置10がこれを受信すると(ステップS2)、トレイ部品供給装置10は、駆動モータ21を駆動してトレイベース11を図6に示す退避位置まで後退させる(ステップS3)。このように、生産開始時、トレイベース11は一旦障害物検出センサ43の検出可能範囲外に移動される。
トレイベース11を退避位置に移動すると、トレイ部品供給装置10は電子部品装着装置40に対して、トレイベース11の退避が完了したことを示す退避完了レスポンスを送信する(ステップS4)。
このとき、トレイベース11は障害物検出センサ43の検出可能範囲外に移動しているため、アッパーカバー41が正常にセットされている場合には、図6に示すように、障害物検出センサ43の光軸上に障害物が存在しない状態となる。そのため、電子部品装着装置40は生産開始可能であると判断し、トレイ部品供給装置10に対して、トレイベース吸着位置セットコマンドを送信する(ステップS15)。
一方、アッパーカバー41が正常にセットされていないものとすると、障害物検出センサ43の光軸上にアッパーカバー41が存在することになる。そのため、電子部品装着装置40は生産開始不可能であると判断し、アッパーカバー41の浮きを作業者に報知する等の異常時処理を行う(ステップS14)。
したがって、トレイ12上の電子部品13を障害物として検出してしまうのを防止し、アッパーカバー41の異常を適正に検出することができる。すなわち、部品吸着位置において吸着ノズルと干渉するおそれのある障害物を検出する機能を有する電子部品装着装置40に対して、トレイ部品供給装置10によってトレイを用いて電子部品を供給する場合に、トレイ上の電子部品が上記障害物検出の妨げとなるのを防止した電子部品実装装置とすることができる。
なお、トレイ12上の電子部品13の部品データのうち少なくとも部品の高さデータを前記部品生産制御部51のメモリに記憶しておき、高さデータが所定の閾値を超えた高さである場合には背高部品と判別する判別手段を制御部31又は51に備え、この判別手段がトレイ12に搭載された電子部品13が背高部品であると判断した場合に前記本実施形態のようなトレイベース11の退避を行うにしてもよい。
このように、上記実施形態では、電子部品装着装置の生産開始時に、トレイベースを一旦部品吸着位置より後方へ退避して、電子部品装着装置の部品吸着位置における障害物有無を確認する。そのため、トレイ上の電子部品を障害物として検出してしまうのを防止することができる。したがって、部品吸着位置に障害物が存在する場合には、確実にこれを検知し、生産を中止することができる。その結果、当該障害物と電子部品装着装置の吸着ノズルとが干渉することに起因して、吸着ノズルが損傷するのを防止することができる。
さらに、トレイ部品供給装置の既存のトレイ駆動機構を用いて、トレイベースの移動(部品吸着位置から退避位置への移動および退避位置から部品吸着位置への移動)を行うことができるので、新たに複雑な機構を追加する必要がない。
Claims (3)
- 電子部品が載置され、所定の部品吸着位置まで引き出し可能なトレイと、前記トレイから吸着した電子部品を基板上の所定位置に装着する吸着ノズルと、を備える電子部品実装装置であって、
前記部品吸着位置において前記吸着ノズルと干渉する障害物の有無を検出する障害物検出手段と、
前記障害物検出手段における障害物検出に先立って、前記トレイを前記障害物検出手段の検出可能範囲外へ移動するトレイ退避手段と、
前記障害物検出手段で障害物を非検出であるとき、前記トレイを前記障害物検出手段の検出可能範囲外から前記部品吸着位置に移動するトレイ設置手段と、を備えることを特徴とする電子部品実装装置。 - 前記部品吸着位置に配置されるテープフィーダと、前記テープフィーダの表面に沿って配置され、一端が前記テープフィーダの幅方向のピンを介してフィーダベースに連結されて他端が揺動することにより開閉自在とされるアッパーカバーと、をさらに備え、
前記障害物検出手段の前記部品吸着位置における障害物検出として、前記アッパーカバーの開状態を検出することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装装置。 - 電子部品が載置されたトレイを所定の部品吸着位置まで引き出し、吸着ノズルにより前記トレイから電子部品を吸着して基板上の所定位置に装着する電子部品実装方法であって、
前記トレイを、該トレイの引き出し方向において前記部品吸着位置より後方へ移動するステップと、
前記トレイを前記部品吸着位置より後方へ移動した後、前記部品吸着位置において前記吸着ノズルと干渉する障害物の有無を検出するステップと、
前記障害物を非検出であるとき、前記トレイを前記部品吸着位置に戻すステップと、を備えることを特徴とする電子部品実装方法。
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