JP5497775B2 - 電子回路部品装着機 - Google Patents

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Description

本発明は電子回路部品装着機に関するものであり、特に電子回路部品の供給に関する。
電子回路部品装着機には、下記の特許文献1および2に記載されているように、電子回路部品がフィーダにより供給されるものがある。特許文献1に記載の電子回路部品装着機においては、バルクフィーダによって電子回路部品が供給される。このバルクフィーダは、部品供給ユニットと、部品供給ユニットが着脱可能に取り付けられるフィーダ本体とを含む。部品供給ユニットは、電子回路部品が収容されるケースと、ケースに収容された電子回路部品を部品取出部へ搬送する経路を形成する搬送レールとを含み、フィーダ本体には振動機構が設けられている。部品供給ユニットはフィーダ本体に位置決めされて固定され、搬送レールが振動機構によって振動させられることにより、電子回路部品が整列させられて部品取出口へ送られる。部品供給装置により供給される電子回路部品の種類が変わる場合、作業者が部品供給ユニットをフィーダ本体に対して交換することにより対応することができる。フィーダ本体が複数の部品供給ユニットに共用とされるのであり、バルクフィーダ全体を交換する場合に比較してフィーダ本体の数が少なくて済み、電子回路部品の種類の変更を安価に行うことができる。また、バルクフィーダ全体より部品供給ユニットは小さく、作業者は交換作業を容易にかつ迅速に行うことができる。
特許文献2に記載の電子回路部品装着機においては、装着ヘッドに電子回路部品を供給するバルクフィーダが複数、取り付けられる取付台に隣接して収納部が設けられ、複数のバルクフィーダが収納されるとともに、収納部と取付台との間に移載装置が設けられている。バルクフィーダに電子回路部品がなくなった場合や段取り替えが行われる場合、移載装置により、取付台に取り付けられたバルクフィーダの収納部への収納および収納部に収納されたバルクフィーダの取付台への移載が自動で行われ、作業者の手を煩わすことなく、迅速に行われる。そのため、電子回路部品の回路基板への装着の途中にバルクフィーダの交換が行われる場合、装着中断時間が短くて済み、作業能率の低下が抑制される。
特開2009−105363号公報 特開平6−6084号公報
しかしながら、従来の電子回路部品装着機には、未だ改善の余地がある。例えば、部品供給ユニットのフィーダ本体に対する着脱が作業者によって行われるため、面倒であり、また、バルクフィーダの交換が自動的に行われても、バルクフィーダ全体が交換されるため、一部が交換される場合に比較して交換コストが高い上、収納部や移載装置が大形となり、電子回路部品装着機が大形になるというように改善の余地があるのである。
本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、より実用的な電子回路部品装着機を得ることを課題として為されたものである。
上記の課題は、部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が装着ヘッドにより受け取り、回路基材保持装置に保持された回路基材に装着する電子回路部品装着機の部品供給装置を、(a)同種の電子回路部品を複数収容する部品収容部と、その部品収容部に収容された複数の電子回路部品を予め定められた部品供給部に順次位置決めする部品位置決め装置の少なくとも一部とを含む部品供給ユニットと、(b)その部品供給ユニットを着脱可能に保持するフィーダ本体とを含むものとし、かつ、当該電子回路部品装着機を、(i)上記部品供給ユニットを複数収納可能なユニット収納部と、(ii)そのユニット収納部に収納されている部品供給ユニットのフィーダ本体への装着と、フィーダ本体に装着されている部品供給ユニットのユニット収納部への収納とを自動で行うユニット自動着脱装置とを含むものとし、かつ、そのユニット自動着脱装置を上記部品供給ユニットを保持するユニット保持ヘッドと、そのユニット保持ヘッドを移動させるユニット保持ヘッド移動装置とを含むものとし、上記部品装着装置を、上記装着ヘッドと、その装着ヘッドを移動させる装着ヘッド移動装置とを含むものとし、ユニット保持ヘッド移動装置と装着ヘッド移動装置とを兼用とすることにより解決される。
フィーダ本体は、フィーダ保持部材の複数のフィーダ保持部に着脱可能に保持されるものでも、フィーダ保持部材と一体的に構成されたものでもよい。また、部品位置決め装置の一部が部品供給ユニットに設けられてもよく、全部が部品供給ユニットに設けられてもよい。部品位置決め装置を制御する制御装置も、部品供給ユニットに設けられても、フィーダ本体に設けられてもよい。
ユニット収納部には、フィーダ本体に装着されている部品供給ユニットに収容された電子回路部品と同種の電子回路部品が収容された部品供給ユニットが収納されてもよく、異なる種類の回路基材に装着される異なる種類の電子回路部品が収容された部品供給ユニットが収納されてもよい。前者の場合、ユニット収納部には予備の部品供給ユニットが収納され、後者の場合、段取り替えに備えた部品供給ユニットが収納され、段取り替えが自動で行われることとなる。
回路基材には、例えば、(a)未だ電子回路部品が装着されていないプリント配線板、(b)一方の面に電子回路部品が搭載されるとともに電気的に接合され、他方の面には電子回路部品が未装着であるプリント回路板、(c)ベアチップが搭載され、チップ付基板を構成する基材、(d)ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材等が含まれる。
本発明に係る電子回路部品装着機によれば、部品供給ユニットがフィーダ本体により着脱可能に保持されることによる効果および電子回路部品の補給や種類の変更が自動的に行われることによる効果を享受することができる。しかも、部品供給ユニットは部品供給ユニットとフィーダ本体とを含むものより小形であり、フィーダ本体がフィーダ保持部材に着脱可能に保持されて、フィーダ本体と部品供給ユニットとを含む部品フィーダ全体をフィーダ保持部材に対して自動で着脱する装置より、ユニット自動着脱装置を小形に構成することができ、電子回路部品装着機の大形化を抑制することができる。さらに、2種類のヘッド移動装置の兼用により、ユニット自動着脱装置を設けることによる電子回路部品装着機の複雑化を低減することができる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施形態の記載,従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
(1)部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が装着ヘッドにより受け取り、回路基材保持装置に保持された回路基材に装着する電子回路部品装着機であって、
前記部品供給装置が、(a)同種の電子回路部品を複数収容する部品収容部と、その部品収容部に収容された複数の電子回路部品を予め定められた部品供給部に順次位置決めする部品位置決め装置の少なくとも一部とを含む部品供給ユニットと、(b)その部品供給ユニットを着脱可能に保持するフィーダ本体とを含み、かつ、当該電子回路部品装着機が、
前記部品供給ユニットを複数収納可能なユニット収納部と、
そのユニット収納部に収納されている前記部品供給ユニットの前記フィーダ本体への装着と、前記フィーダ本体に装着されている前記部品供給ユニットの前記ユニット収納部への収納とを自動で行うユニット自動着脱装置と
を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
(2)前記ユニット自動着脱装置が前記部品供給ユニットを保持するユニット保持ヘッドと、そのユニット保持ヘッドを移動させるユニット保持ヘッド移動装置とを含み、前記部品装着装置が、前記装着ヘッドと、その装着ヘッドを移動させる装着ヘッド移動装置とを含み、前記ユニット保持ヘッド移動装置と前記装着ヘッド移動装置とが兼用である(1)項に記載の電子回路部品装着機。
ユニット自動着脱装置が、ユニット保持ヘッドを着脱可能に保持してユニット保持ヘッド移動装置により移動させられるユニット保持ヘッド保持部を含み、部品装着装置が、装着ヘッドを着脱可能に保持して装着ヘッド移動装置により移動させられる装着ヘッド保持部を含むものとされてもよい。その場合、ユニット保持ヘッド保持部と装着ヘッド保持部とは兼用とされても、兼用とされなくてもよい。ユニット保持ヘッドと装着ヘッドとが択一的に保持部に保持されるようにされてもよく、ユニット保持ヘッドと装着ヘッドとが共に保持され、共に移動させられるようにしてもよい。後者の場合、ユニット保持ヘッドと装着ヘッドとがそれぞれ専用のヘッド保持部により着脱可能に保持されるとともに、それらヘッド保持部が一体的に移動させられるようにされてもよく、両ヘッドが共通のヘッド保持部により保持されてもよい。
2種類のヘッド移動装置の兼用により、ユニット自動着脱装置を設けることによる電子回路部品装着機の複雑化を低減することができる。
(3)前記回路基材保持装置が、前記回路基材を裏面側から支持する支持ピンと、その支持ピンを着脱可能に支持するピン支持部材とを含み、当該電子回路部品装着機が、前記支持ピンを複数収納可能なピン収納部を含み、前記ユニット自動着脱装置が、前記ピン収納部に収納されている支持ピンの前記ピン支持部材への装着と、前記ピン支持部材に装着されている前記支持ピンの前記ピン収納部への収納とを自動で行うピン自動着脱装置を兼ねる(1)項または(2)項に記載の電子回路部品装着機。
ユニット自動着脱装置とピン自動着脱装置との兼用により、部品供給ユニットの自動着脱および支持ピンの自動着脱による電子回路部品装着機の複雑化を低減することができる。本項が(2)項に従属する態様によれば、1つの移動装置が3種類の作業に共用とされ、部品供給ユニットおよび支持ピンの自動着脱が行われるとともに、構成がより簡易な電子回路部品装着機が得られる。
(4)前記支持ピンと前記部品供給ユニットとに同じ被保持部が設けられており、前記ピン自動着脱装置を兼ねるユニット自動着脱装置が、前記支持ピンと前記部品供給ユニットとの両方を保持可能な共通の保持ヘッドを含む(3)項に記載の電子回路部品装着機。
(5)前記部品供給ユニットが、前記部品収容部にバルク状に収容された電子回路部品を前記部品位置決め装置により整列させて前記部品供給部に順次位置決めするバルク部品供給ユニットを含む(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
部品供給ユニットは電子回路部品を部品保持テープに保持させた状態で供給するものとし、テープ保持部材が部品収容部を構成するようにしてもよい。しかし、バルク状に収容される方が部品収容部に多数の電子回路部品を収容可能であり、部品収容部をコンパクトに構成し、部品供給ユニットを小形化してフィーダ本体に対する自動着脱が容易に行われるようにすることができる。
(6)前記部品供給ユニットに、その部品供給ユニットの前記部品収容部に収容されている電子回路部品に関する情報が記録された部品情報記録部と、複数の部品供給ユニットを個々に識別可能なユニット識別情報が記録されたユニット識別情報記録部との少なくとも一方が設けられており、当該電子回路部品装着機が、その少なくとも一方の情報を取得する情報取得装置を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
電子回路部品に関する情報には、収容されている電子回路部品の種類と収容数との少なくとも一方が含まれることが望ましい。部品情報記録部とユニット識別情報記録部との少なくとも一方は、バーコード,二次元コード等、コード読取装置により読み取り可能な形態で情報が記録されたものでも、通信により情報の取得が可能な情報記憶部でもよい。部品情報記録部とユニット識別情報記録部の両方が設けられる場合、両者が一体に構成されてもよい。部品供給ユニットにユニット識別情報記録部のみが設けられる場合には、その部品供給ユニットのユニット識別情報とその部品供給ユニットにより供給される電子回路部品に関する情報とを対応付けて記憶する記憶手段が部品供給ユニット外(例えば、フィーダ本体に設けられたコンピュータや部品装着装置のコンピュータ)に設けられることが望ましい。
(7)前記部品位置決め装置を制御するコントローラを前記フィーダ本体に残して、前記部品供給ユニットを前記フィーダ本体から取り外し可能である(1)項ないし(6)項に記載の電子回路部品装着機。
フィーダ本体に対して着脱される複数の部品供給ユニットに対して、コントローラを共用とすることができ、部品供給ユニットを安価に構成することができる。
(8)前記部品位置決め装置の駆動源を前記フィーダ本体に残して、前記部品供給ユニットを前記フィーダ本体から取り外し可能である(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
少なくとも駆動源をフィーダ本体に残して部品供給ユニットをフィーダ本体から取り外し得ればよく、部品位置決め装置のさらに多くの部分をフィーダ本体に残して取り外し得るようにしてもよい。
部品位置決め装置の駆動源を部品供給ユニットと共にフィーダ本体に対して着脱する場合には、駆動源にエネルギを供給する配線や配管を接続,分離可能とすることが必要になり、部品供給ユニットの着脱が面倒となるのに対し、本態様を採用すれば、部品供給ユニットの着脱が容易となる。あるいは、フィーダ本体に対して着脱される複数の部品供給ユニットに対して、部品位置決め装置の駆動源を共用とすることができ、部品供給ユニットを安価に構成することができる。
一実施形態である電子回路部品装着機たる装着モジュールを複数含む電子回路部品装着システムを示す斜視図である。 上記複数の装着モジュールのうちの2つを示す斜視図である。 上記装着モジュールを概略的に示す平面図である。 上記装着モジュールを構成する基板搬送装置の基板コンベヤの一方のサイドフレームおよび回路基板保持装置を示す正面図(一部断面)である。 上記装着モジュールの部品装着装置を示す斜視図である。 上記部品装着装置のヘッド移動装置を示す分解斜視図である。 上記部品装着装置の装着ヘッドおよび支持ピン把持ヘッドを示す斜視図である。 上記回路基板保持装置の支持ピンを示す正面図(一部断面)である。 上記支持ピンおよび支持ピン把持装置を示す正面図(一部断面)である。 上記支持ピン把持装置により支持ピンが把持された状態を示す正面図(一部断面)である。 上記支持ピン把持装置を昇降させる支持ピン把持装置昇降装置を示す側面図である。 上記支持ピン把持装置昇降装置を示す正面図である。 支持ピン収納装置を示す平面図である。 上記装着モジュールの部品供給装置を示す側面図(一部断面)である。 上記部品供給装置のバルクフィーダの部品供給ユニットがフィーダ本体から取り外された状態を示す側面図(一部断面)である。 上記部品供給ユニットの部品収容部を示す正面図(一部断面)である。 上記部品収容部に設けられたマグネット円板の磁石部が形成された部分を示す正面断面図である。 上記マグネット円板の磁石部が形成された部分を示す展開図である。 上記バルクフィーダに設けられた規制部材をマグネット円板と共に示す側面図である。 上記規制部材を示す正面図である。 上記部品供給ユニットのシュートの末端部を示す側面断面図である。 上記部品供給ユニットのシュートの末端部を示す平面図である。 上記部品供給ユニットのシャッタを示す平面図(一部切欠)である。 上記バルクフィーダの前端部を示す側面図である。 上記シュートの始端部およびスクレーパを示す側面図(一部断面)である。 上記シュートの始端部およびスクレーパを示す背面図である。 上記マグネット円板のスクレーパ溝が形成された部分を示す正面図である。 上記装着モジュールに設けられたユニット収納台を示す平面図である。 上記ユニット収納台を示す側面図である。 上記規制部材の作用を説明する図である。
以下、請求可能発明の実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
図1には、一実施形態である電子回路部品装着機としての装着モジュール10を複数、備えた電子回路部品装着システムの外観が示されている。本装着システムは、複数の装着モジュール10が、共通で一体のベース12上に互いに隣接して1直線上に並ぶ状態で配列されて固定されることにより構成されている。複数の装着モジュール10は、回路基材としての回路基板への電子回路部品の装着を分担し、並行して行う。回路基板は、プリント配線板あるいはプリント回路板である。
装着モジュール10については、例えば、特開2004−104075号公報に詳細に記載されており、本請求可能発明に関する部分以外の部分については簡単に説明する。
各装着モジュール10はそれぞれ、図2に示すように、モジュール本体18,基板搬送装置20,回路基材保持装置たる回路基板保持装置22,部品供給装置24,部品装着装置26,基準マーク撮像装置28(図5参照),部品撮像装置30およびコントローラ32を備えている。
本基板搬送装置20は、図2に示すように、2つの基板コンベヤ34,36を備え、回路基板40(図4参照)を複数の装着モジュール10が並ぶ方向と平行な方向であって、水平な方向に搬送する。図3に示す基板コンベヤ34,36の各一対のサイドフレーム42にはそれぞれ、図4にサイドフレーム42の1つを示すようにコンベヤベルト44およびガイドレール46が設けられ、回路基板40が案内されつつ、搬送される。本基板コンベヤ34,36には基板搬送幅調節装置48が設けられ、基板搬送幅が調節可能である。
部品装着装置26は、図5および図6に示すように、作業ヘッドたる装着ヘッド50と、装着ヘッド50を一平面内において互いに直交するX軸,Y軸方向に移動させる装着ヘッド移動装置52とを備えている。本実施形態では、基板搬送装置20による回路基板40の搬送方向に平行な方向をX軸方向、水平な一平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。装着ヘッド移動装置52はモジュール本体18に設けられ、X軸方向移動装置54およびY軸方向移動装置56を備えている。Y軸方向移動装置56は、Y軸モータ58を駆動源とするY軸スライド移動装置60および可動部材としてのY軸スライド62を含み、Y軸スライド62がY軸方向の任意の位置へ移動させられる。本Y軸モータ58は、リニアモータにより構成されている。
X軸方向移動装置54は、本実施形態においては、複段式移動装置すなわち2段式移動装置とされており、図6に示すように、第1X軸スライド装置70と第2X軸スライド装置72とを含んで構成されている。これら第1,第2X軸スライド装置70,72はそれぞれ、駆動源としてのX軸モータ74,76,ねじ軸の一種であるボールねじ78,80,ナット82,84および可動部材としてのX軸スライド86,88を含んで構成されている。X軸モータ74,76は、本実施形態では、電動回転モータの一種であるエンコーダ付サーボモータにより構成されている。本実施形態ではX軸方向移動装置54はY軸スライド62上に設けられ、装着ヘッド50は第2X軸スライド装置72のX軸スライド88に保持され、モータ58,74,76がコントローラ32によって制御されることにより、水平な一平面内の任意の位置へ移動させられる。
また、X軸方向移動装置54が2段式移動装置とされることにより、装着ヘッド50は、モジュール本体12を構成する1対のコラム90(図2参照)の一方を越えて、隣接する装着モジュール10の回路基板保持装置22上へ移動可能である。それにより、例えば、回路基板40が大きく、隣接する2つの装着モジュール10に跨って保持される場合、その回路基板40の隣接する2つの装着モジュール10の境界部分に対応する箇所へも装着ヘッド50を移動させ、電子回路部品を装着させることができる。
装着ヘッド50は、図7に示すように、部品保持具の一種である吸着ノズル100が電子回路部品を負圧により吸着し、保持するものとされている。本実施形態において装着ヘッドは、装着ヘッド移動装置52に対して着脱可能とされ、保持具保持部材としてのノズルホルダ102の数を異にし、吸着ノズル100の数を異にする複数のものの中から選択して保持可能とされている。
装着ヘッド50は、図7に示すように、ヘッド本体110と、ヘッド本体110の各所に配設された種々の構成部品,構成装置、例えば、ノズルホルダ102を保持するホルダ保持体112,ノズルホルダ102を昇降させるホルダ昇降装置114,ノズルホルダ102をその軸線まわりに回転させるホルダ回転装置116と、それら構成部品等を覆うヘッドカバー118(図5参照)とを含んで構成されている。図7は、ヘッドカバー118を除いたものである。図7に示す装着ヘッド50は、複数種類の装着ヘッドのうちの1つであり、ホルダ保持体112が保持体回転装置120によって回転させられることにより、3つ以上の吸着ノズル100が順次、予め設定された部品吸着装着位置へ移動させられ、ホルダ昇降装置114により昇降させられて電子回路部品の受取り,装着を行う。
本装着ヘッド50は、X軸スライド88に対して、X軸,Y軸方向を含む一平面、ここでは水平な一平面内においてX軸,Y軸方向と直交する方向であるZ軸方向に移動可能とされている。このZ軸方向は鉛直方向であり、X軸スライド88には、図7に示すように、ヘッド昇降装置122が設けられている。ヘッド昇降装置122は、X軸スライド88に昇降可能に取り付けられた昇降部材としてのZ軸スライド124と、Z軸スライド124を昇降させる昇降駆動装置たるエアシリンダ126とを備えている。
装着ヘッド50はZ軸スライド124にヘッド位置決め装置128(図7参照)により位置決めされ、ヘッド取付装置130(図5参照)により固定される。ヘッド位置決め装置128およびヘッド取付装置130は、特開2004−221518号公報に記載のヘッド位置決め装置およびヘッド取付装置と同様に構成されている。ヘッド本体110は、ヘッド本体110に設けられた1対の脚部132のZ軸スライド124に設けられた1対の脚部支承部134(図7には一方の脚部132および脚部支承部134が図示されている)への嵌合等により、Z軸スライド124に対してX軸,Y軸およびZ軸方向において位置決めされる。そして、作業者が操作部材136(図5参照)を操作することにより、Z軸スライド124に設けられた係合部材がヘッド本体110に設けられた被係合部に係合させられ、装着ヘッド50がZ軸スライド124に固定される。装着ヘッド50は、作業者による操作部材136の操作によりZ軸スライド124に対する固定が解除され、Z軸スライド124から取り外される。Z軸スライド124に固定された装着ヘッド50は、Z軸スライド124が案内装置を構成するガイドレール138(図7参照)により案内されつつ、エアシリンダ126によって昇降させられることにより、X軸スライド88に対して上昇端位置と下降端位置とに移動させられる。
X軸スライド88には、図5に示すように、その下部に前記基準マーク撮像装置28が設けられ、回路基板40の表面(上面)に付された基準マークを撮像する。基準マーク撮像装置28は撮像デバイスとしてのCCDカメラにより構成され、照明装置と共に基準マーク撮像システムを構成し、装着ヘッド50と共に装着ヘッド移動装置52により水平な一平面内の任意の位置へ移動させられる。
また、装着モジュール10には、図2に示すようにモジュール本体18に、基板搬送装置20と部品供給装置24との間に前記部品撮像装置30が配備されている。本部品撮像装置30は撮像デバイスとしてのCCDカメラにより構成され、照明装置と共に部品撮像システムを構成し、装着ヘッド50により保持された電子回路部品の姿勢を撮像する。
前記回路基板保持装置22を説明する。
回路基板保持装置22は、基板コンベヤ34,36の各々について設けられ、図4に示すように、支持ピン200と、支持ピン200を着脱可能に支持するピン支持部材としてのピン支持板202とを含み、回路基板40を水平な姿勢で保持する。支持ピン200およびピン支持板202は、WO2005/081611号公報に記載の支持ピンと同様に記載されており、簡単に説明する。支持ピン200は、図8に示すように、永久磁石220の磁力に基づいて基台222がピン支持板202に押し付けられ、着脱可能に固定されるとともに、基台222により支持されたピン部材224により回路基板40を支持するものとされている。ピン部材224の先端は、支持ピン200の軸線と直交する一平面状を成し、支持面226を構成し、回路基板40を裏面である下面側から支持する。また、ピン部材224の軸方向の中間部には環状の溝228が設けられ、その溝228の底面を構成し、横断面形状が円形を成す被把持部230および被把持部230から半径方向外向きに突出させられた環状の係合部232が設けられている。
ピン支持板202は、横断面形状が矩形の板状を成し、その上面により構成されるピン支持面236上に支持ピン200が載置される。そのため、ピン支持板202は、少なくともピン支持面236が鋼等、磁性材料製とされており、支持ピン200がピン支持板202上に載置され、ピン支持面236により支持されて回路基板40を支持する状態では、基台222がピン支持面236上に載置されるとともに、永久磁石220を保持する磁石保持部材238および永久磁石220がピン支持板202に磁気的に吸引され、支持ピン200がピン支持板202に固定され、支持される。ピン支持板202は支持ピン200をピン支持面236の任意の位置において支持可能であり、磁性材料製のピン支持面236および永久磁石220等が支持ピン200をピン支持板202の任意の位置に着脱可能に固定可能な支持ピン固定装置を構成している。
ピン支持板202は、ピン支持部材移動装置としての支持板昇降装置240により、図4に二点鎖線で示すように、上昇端位置と、図4に実線で示すように、下降端位置であって、支持ピン200が基板搬送経路の下方へ退避させられた退避位置とに移動させられる。支持板昇降装置240は、例えば、流体アクチュエータの一種である流体圧シリンダとしてのエアシリンダを駆動源として構成されている。ピン支持板202は、大きさが異なる複数種類の回路基板40の支持に用いられる。
装着モジュール10には、支持ピン200を複数収納可能な支持ピン収納装置244が設けられ、ピン収納部を構成している。支持ピン収納装置244は、図3に概略的に示すように、前記基板コンベヤ34,36をそれぞれ構成する1対のサイドフレーム42のうち、装着モジュール10の正面側(部品供給装置24側)から遠い側のサイドフレーム42の外側、すなわち装着モジュール10の正面側に近い側のサイドフレーム42側とは反対側の位置に取り付けられている。支持ピン収納装置244は、図13に示すように、収納装置本体246と、収納装置本体246に1列に並んで設けられた複数のピン保持部としてのピン収納穴248とを備え、サイドフレーム42に、その長手方向が搬送方向に平行となる姿勢で取り付けられている。収納装置本体246は、ピン収納穴248の底面を構成する部分が磁性材料、それ以外の部分は非磁性材料とされ、支持ピン200はピン収納穴248に嵌合されるとともに、磁力によって固定される。支持ピン収納装置244は支持ピン200が、上昇端位置に位置するピン支持板202に支持された支持ピン200と同じ高さで収納されるように設けられている。支持ピン収納装置244は、WO2005/081611号公報に記載の支持ピン収納装置と同様に構成されており、詳細な図示および説明を省略する。
本装着モジュール10にはピン自動着脱装置248が設けられ、支持ピン200がピン支持板202の所定の位置に自動的に設置される。ピン自動着脱装置248は、図7に示す支持ピン保持ヘッドたる支持ピン把持ヘッド250および支持ピン把持ヘッド移動装置を含む。これら支持ピン把持ヘッド250および支持ピン把持ヘッド移動装置も、WO2005/081611号公報に記載の支持ピン把持ヘッドおよび支持ピン把持ヘッド移動装置と同様に構成されており、簡単に説明する。
支持ピン把持ヘッド250は、ヘッド本体と、ヘッド本体に設けられた支持ピン保持装置たる支持ピン把持装置252(図7参照)と、支持ピン把持装置昇降装置254(図11参照)とを含む。支持ピン把持装置252は、図7に示すように前記装着ヘッド50のヘッド本体110に設けられている。支持ピン把持ヘッド250のヘッド本体は装着ヘッド50のヘッド本体110と一体に設けられていると考えることもでき、装着ヘッド50のヘッド本体110と支持ピン把持ヘッド250のヘッド本体とが兼用であると考えることもできる。いずれにしても支持ピン把持ヘッド250はヘッド昇降装置122を介して装着ヘッド移動装置52のX軸スライド88に搭載され、X軸スライド88に対して昇降させられるとともに、装着ヘッド移動装置52により水平面内の任意の位置へ移動させられる。装着ヘッド移動装置52と支持ピン把持ヘッド移動装置とが兼用であるのである。
支持ピン把持装置昇降装置254は、図11および図12に示すように、ヘッド本体110に設けられている。支持ピン把持装置昇降装置254は、本実施形態においてはエアシリンダ256を駆動源として構成されており、支持ピン把持装置252は案内部材たるガイドロッド257を含む案内装置258により案内されつつ、ヘッド本体110に対して昇降させられる。
支持ピン把持装置252は、図9に示すように、把持装置本体260,把持部材群としての把持爪群262,作動部材としての進退部材264および切換装置266を含み、把持装置本体260と進退部材264との軸方向の相対移動により把持爪群262の1対の把持爪268,270が対称に回動させられ、開閉させられるように構成されている。この相対移動は、進退部材264の中心に下方に開口して設けられ、軸方向に延びる有底の嵌合穴272に支持ピン250のピン部材224が嵌合され、支持面226が嵌合穴272の底面274に当接して進退部材264の下降を阻止することにより生じさせられる。
支持ピン把持ヘッド250が支持ピン200を把持する場合には、支持ピン200を把持していない支持ピン把持装置252が支持ピン200上へ移動させられ、図9に示すように、把持爪268,270が付勢手段の一種である弾性部材としてのスプリング276,278の付勢により開かれた状態で下降させられ、嵌合穴272にピン部材224が嵌合される。支持面226が底面274に当接すれば、進退部材264の下降が阻止され、把持装置本体260のみが下降させられ、図10に示すように、切換装置266の運動変換機構280を構成する作用レバー282の作用により、把持爪268,270がスプリング276,278の付勢力に抗して閉じられ、支持ピン200の被把持部230を把持する。この把持状態は、切換装置266の係止装置286を構成する回動係止部材288が、進退部材264に設けられた被係止部材部290に係合させられることにより維持され、支持ピン把持装置252が上昇させられれば、把持爪268,270は環状の係合部232に係合して支持ピン200に引張力を加え、ピン支持板202から持ち上げる。本支持ピン200では被把持部230および係合部232が被保持部を構成している。
回動係止部材288と被係止部材部290とは、支持ピン把持装置252が2回昇降させられ、把持装置本体260が進退部材264に対して2回下降させられることにより係合させられ、係合が解除される。したがって、支持ピン200を把持した支持ピン把持装置252が、例えば、支持ピン200をピン支持板202に固定すべく下降させられるとき、支持ピン200がピン支持板202上に載置され、進退部材264の下降が阻止された状態で把持装置本体260が下降させられれば、回動係止部材280が被係止部材部290との係合を解除される状態とされる。そのため、次に支持ピン把持装置252が上昇させられるとき、把持装置本体260が進退部材264に対して上昇させられ、作用レバー282が把持爪268,270から外れ、把持爪268,270がスプリング276,278の付勢により開かれ、支持ピン200の把持が解かれる。
前記部品供給装置24を説明する。
本システムでは、複数の装着モジュール10のうち、例えば、基板搬送方向において最も上流側の2つの装着モジュール10ではバルクフィーダにより電子回路部品が供給され、他の装着モジュール10ではテープフィーダにより電子回路部品が供給される。
バルクフィーダにより電子回路部品を供給する部品供給装置24は、図14に示すように、複数の部品フィーダたるバルクフィーダ300と、バルクフィーダ300を着脱可能に保持するフィーダ保持部材たるフィーダ保持台302とを含む。フィーダ保持台302はモジュール本体18に設けられ、複数の保持部304(図14には保持部304が1つ図示されている)がX軸方向に適宜の間隔を隔てて、本部品供給装置24では等間隔であって、バルクフィーダ300が、隣接するバルクフィーダ300との干渉が回避される最小限の隙間を隔てて保持される間隔を隔てて設けられている。
本保持部304は、図14に示すように、フィーダ保持台302にY軸方向に延びる姿勢で設けられた溝310,X軸方向に設けられた溝312,フィーダ保持台302の回路基板保持装置22側の端部に設けられた位置決め部たる位置決め穴314,316を含む。フィーダ保持台302にはまた、コネクタ318が設けられている。
本バルクフィーダ300は、図14に示すように、部品供給ユニットたるバルク部品供給ユニット(以後、部品供給ユニットと略称する)330と、部品供給ユニット330を着脱可能に保持するフィーダ本体332とを含む。本フィーダ本体332は細長い板状を成し、適宜の材料、例えば、金属、本実施形態では非磁性材料たるアルミニウムにより作られている。フィーダ本体332は、その前部、すなわちバルクフィーダ300がフィーダ保持台302に保持された状態において回路基板保持装置22側となる部分に設けられた脚部334の溝310への嵌合,前端に設けられた被位置決め部たる位置決め突部336,338の位置決め穴314,316への嵌合により、X軸,Y軸,Z軸方向に位置決めされる。そして、フィーダ本体332に設けられた固定装置342が作業者により操作され、係合部材346が溝312の側面に係合させられることによりフィーダ本体332がフィーダ保持台302に固定される。また、フィーダ本体332のコネクタ348がコネクタ318に接続され、バルクフィーダ300へ電力,情報等が供給されるようにされる。
部品供給ユニット330は、図14に示すように、ユニット本体360を備えている。本ユニット本体360は長手形状を成し、フィーダ本体332と同様に適宜の材料、例えばアルミニウム製とされ、その長手方向の中央部分から後部側部分に部品収容部362が設けられている。部品収容部362は扁平な容器状の部品収容室364を備え、部品収容室364には同種の複数の電子回路部品(以後、部品と略称する)366がバルク状に収容されている。部品366としては、リードを有しないチップ状の部品が収容され、例えば、コンデンサや抵抗器等、磁性材料製の電極を有する部品が収容される。半田付けのために電極にニッケルメッキが施された電子回路部品でもよい。本部品収容部362は、その側板が透明な合成樹脂により作られ、部品収容室364の中が見える。部品収容室364には、その天壁に開口368が設けられ、蓋370によって塞がれており、蓋370を開き、開口368から部品366が部品収容室364内に入れられる。
部品収容部362に収容された部品366は、図14に示す部品位置決め装置380により一列に整列させられ、ユニット本体360の前部に設けられた部品供給部382に1個ずつ位置決めされる。本部品位置決め装置380は、部品移動装置384と、整列・位置決め装置386とを含む。部品移動装置384は、部品移動体としての回転盤たるマグネット円板388および部品移動体駆動装置としての回転駆動装置390を含む。
部品収容室364内には、図14および図16に示すように、マグネット円板388が、部品収容室364に固定された水平な支持軸400により、バルクフィーダ300の幅方向(バルクフィーダ300がフィーダ保持台302に保持された状態においてX軸方向に平行となる方向)に平行な軸線である水平軸線まわりに回転可能に設けられている。フィーダ300は、フィーダ保持台302に、垂直に立った姿勢で取り付けられており、部品収容室364は立った姿勢で配設され、マグネット円板388は、垂直な平面内で回転可能に部品収容室364内に配設されているのである。なお、図16においては、部品366,支持軸400等の図示は省略されている。また、部品収容室364は、図14においては一方の側板が外された状態が図示され、図16においては断面にされて図示されている。
マグネット円板388は部品収容室364に、部品収容室364の一方の側面に接触するとともに、下端部が部品収容室364の底部に位置し、上端部が、その部品収容室364内に収容された部品366が堆積されて成る部品層402の表面より上方へ突出する状態で設けられている。マグネット円板388の後述する円環状切欠が設けられた部分と部品収容室364の底面404との間には部品366の進入を許容する大きさの隙間があるが、円環状切欠が設けられていない部分の下端と底面404との間の隙間は、部品366が進入することができない程度に小さい。
底面404のマグネット円板388に対応する部分を除いた部分は、ユニット本体360の長手方向においては、図14に示すように、両側から中央に向かうに従って下方に傾斜させられるとともに、部品収容室364の幅方向(マグネット円板388の回転軸線に平行な方向)においては、図16に示すように、マグネット円板388が接触させられていない側の側面からマグネット円板388に向かうに従って下方に傾斜する傾斜面とされており、部品収容室364内の部品366は傾斜により、マグネット円板388の下部側へ移動させられる。
マグネット円板388は、図16,図17および図18に示すように、その回転軸線を中心とする円筒面410と、その円筒面410の一端縁から半径方向外向きに延びる円環状の肩面412とにより画定される円環状切欠414を有している。これら円筒面410および肩面412は、マグネット円板388の回転軸線を中心とする円周に沿って形成され、互いに直交する2つの面である。マグネット円板388の円筒面410および肩面412が形成された部分であって、マグネット円板388の外周部は、磁石材料により形成され、その他の部分(内周部)は非磁石材料の一種である合成樹脂により作られており、円環状切欠414の円筒面410および肩面412は、図18に示すように、周方向に間隔をあけて、本実施形態においては例えば等間隔に着磁されて複数の磁石部416が形成されている。磁石部416は、マグネット円板388の周方向に間隔をあけて形成されているのであり、マグネット円板388は、その回転軸線を中心とする一円周に沿って磁石部416を有している。なお、マグネット円板388全体を磁石材料により形成してもよい。
着磁は、円筒面410および肩面412にまたがって、S極とN極とが周方向において並ぶ状態で為されている。磁石部416は円筒面410と肩面412とに跨がって形成されているのである。円筒面410および肩面412の、図18に図示された互いに平行な2本の線の間の部分が着磁され、着磁部分を中心として磁極が形成されている。磁石部416の形成間隔は、各磁石部416に部品366が、その長手方向が円筒面410の周方向に沿った状態で吸着されたとき、隣接する部品366間に部品1個より大きい間隔(例えば2個の隙間)が形成される間隔とされている。隣接する磁石部416の間の部分は、着磁されておらず、非磁石部である。磁性材料部分を有する部品366は、複数の磁石部416の各々に吸着される。
部品収容室364には、図14,図17および図19に示すように、マグネット円板388の上端よりも、マグネット円板388の回転方向(図14において矢印Aで示す方向)においてやや上流側の位置に、加圧エアを噴出するノズル420が設けられ、吹飛ばし装置422を構成している。ノズル420は、マグネット円板388の外部に設けられ、マグネット円板388に吸着された部品366の移動軌跡の、部品層402の表面より上方に突出した部分に向かって加圧エアを噴出するように設けられているのである。
前記部品収容室364にはまた、図14および図19に示すように、マグネット円板388の上端よりも、マグネット円板388の回転方向においてやや上流側の位置であって、ノズル420より下流側の位置に規制部材430が着脱可能に固定されている。規制部材430は、図19および図20に示すように、円筒面410の肩面412側とは反対側の端縁、すなわち円筒面410と肩面412とが直交する側とは反対側の端縁に隣接して設けられている。規制部材430は、マグネット円板388の磁石部416に吸着された部品366の移動軌跡に近接した位置に静止して設けられているのである。
規制部材430は、円筒面410の回転方向の上流側の部分が円筒面410より内周側に位置し、下流側の部分が円筒面410より外周側に位置するように傾斜した傾斜面432を有する。円筒面410より内周側は、マグネット円板388の半径方向において実体に近づく側、すなわち内側であり、外周側は実体から遠ざかる側、すなわち外側である。傾斜面432について内側、外側は、マグネット円板388の半径方向において論じられ、傾斜面432は、円筒面410の回転方向の上流側の部分が円筒面410よりマグネット円板388の内側に位置し、下流側の部分が外側に位置するように傾斜させられているのである。
マグネット円板388が支持された前記支持軸400は部品収容室364の外へ突出させられ、その突出端部に、図14に示すように、被駆動部材たる被駆動回動体440が回動可能に取り付けられている。本被駆動回動体440は円板状を成し、高摩擦係数材の一種であるゴムにより作られ、その外周面は摩擦係数の高い被駆動面442とされている。被駆動回動体440外周部のみが高摩擦係数材製とされてもよい。
マグネット円板388と被駆動回動体440との間には第1一方向クラッチ(図示省略)が設けられ、支持軸400とマグネット円板388との間には第2一方向クラッチ(図示省略)が設けられている。第1一方向クラッチは、被駆動回動体440のマグネット円板388に対する部品移動のための回動方向(図14においては反時計方向)の相対回転を阻止し、逆向きの相対回転を許容し、第2一方向クラッチはマグネット円板388の部品移動のための回転(図14に矢印Aで示す方向)を許容し、逆向きの回転を阻止する。
回転駆動装置390は駆動モータ450を駆動源とし、駆動モータ450は、本バルクフィーダ300においては、図14に示すようにフィーダ本体332の後部に設けられている。本駆動モータ450はエンコーダ付サーボモータにより構成され、フィーダ本体332に幅方向に平行な軸線まわりに回転可能に取り付けられている。駆動モータ450の回転は、回転伝達装置452によって被駆動回動体440に伝達される。回転伝達装置452は、駆動モータ450の出力軸454に取り付けられた回転伝達部材たる歯車456,歯車456に噛み合わされた歯車458および歯車458に噛み合わされるとともに、被駆動回動体440に接触させられる歯車460を含む。歯車458,460はそれぞれ、支持軸462,464によりフィーダ本体332に回転可能に取り付けられている。
部品供給ユニット330がフィーダ本体332に取り付けられた状態では、被駆動回動体440が歯車460上に載せられて押し付けられ、被駆動面442と歯車460の歯との間の摩擦により、歯車460の回転が被駆動回動体440に伝達され、マグネット円板388を回転させることが可能な状態となる。歯車460が回転伝達部材および駆動回動体を構成し、駆動モータ450,回転伝達装置452,被駆動回動体440および第1,第2一方向クラッチにより回転駆動装置390が構成され、本バルクフィーダ300では、部品供給ユニット330とフィーダ本体332とにそれぞれ、回転駆動装置390の一部が設けられ、駆動源がフィーダ本体332に設けられている。部品供給ユニット330の構成を簡易にし、コストを低減させるという観点からは、部品移動装置384の構成要素をできるだけ多く、フィーダ本体332に設けることが望ましい。
ユニット本体360には、図14に示すように、シュート470が設けられている。シュート470は、部品収容室364から部品供給部382に至って設けられており、両端が開口し、全周が閉じられた筒状を成し、部品収容室364内の部品366はシュート470により部品供給部382へ導かれる。シュート470の部品収容室364側の部分が始端部、部品供給部382側の部分が末端部であり、シュート470の末端部は、ユニット本体360の長手方向と平行に延び、水平に延びる水平部472とされており、末端に水平部472に上向きに開口した部品取出口474(図21参照)が形成されている。
シュート470内を移動させられる部品366は、シュート470の長手方向に直角で、シュート470の末端を規定する端面480に当接して停止する。端面480は、ストッパ面なのである。端面480は、部品取出口474の部品移動方向に隔たった2側面のうち、シュート470の末端部における部品366の移動方向において下流側の側面と同一平面内に位置し、端面480に当接した部品366は部品取出口474内に位置することとなる。部品取出口474を含む部分が部品取出部であり、部品366を供給する部品供給部382である。
ユニット本体360には、図14に示すように、前記部品取出口474を覆うシャッタ484が設けられている。シャッタ484はユニット本体360に、ユニット本体360の長手方向に平行であってシュート470の水平部472に平行に移動可能に嵌合されており、部品取出口474を覆う作用位置と開放する退避位置ないし開放位置とに移動可能である。シャッタ484には、図23に示すように、ユニット本体360の上面を覆う天壁部に切欠486がシャッタ484の移動方向に延びる状態で設けられ、図23(b)に示すように、シャッタ484が開放位置に位置する状態では部品取出口474を上方に開放するようにされている。
シャッタ484の移動は、図24に示すように、係合凹部たる長穴490と係合突部たる2本のピン492とを含む案内装置493により案内される。本シャッタ484では、その側壁部に長穴490がシャッタ484の移動方向に平行に形成され、ユニット本体360の側面に突設された2本のピン492が相対移動可能に嵌合されている。シャッタ484はまた、ユニット本体360との間に配設された付勢装置の一種である弾性部材としてのスプリングである引張コイルスプリング494により、作用位置に向かって移動する向きに付勢されている。このスプリング494の付勢によるシャッタ484の移動限度は、ユニット本体360に設けられたストッパ496にシャッタ484が当接することにより規定され、シャッタ484は作用位置に位置する状態に保たれる。
前記シュート470の部品収容室364側の部分、すなわちシュート470の始端部は、図14に示すように、部品収容室364内に垂直に設けられている。ユニット本体360には、シュート形成部材510が固定されている。シュート形成部材510には、図25に示すように垂直方向に延びる溝が形成されており、部品収容室364内に突出させられるとともに、溝の開口がカバー512により覆われて筒状のシュート470が形成されている。シュート470の始端はマグネット円板388の回転軸線と同じ高さに設けられて上向きに開口し、シュート470は、マグネット円板388の磁石部416に吸着された部品366の移動軌跡から、その移動軌跡に対する接線の方向であって、垂直方向下向きに延び出させられ、シュート形成部材510に形成された上記溝の底面は、円筒面410に対する接線上に位置させられており、さらにシュート470は途中で湾曲させられて前記水平部472につながっている。
シュート470の始端部には、スクレーパ520が設けられている。スクレーパ520は、図25および図26に示すように板状を成し、シュート470の始端部と平行に鉛直に延び、シュート形成部材510に形成された溝の底面と同一平面内に位置するすくい面522を有し、シュート形成部材510に固定されている。マグネット円板388の円筒面410には、図25および図27に示すように、円環状のスクレーパ溝524が形成され、スクレーパ520の先端部である上端部が嵌合されている。そのため、スクレーパ520はマグネット円板388と干渉することなく、円筒面410の幅方向の中央に位置し、ちょうど円筒面410に対する接線上に位置することができる。
スクレーパ520にはまた、図25に示すように、スクレーパ520の先端部である上端部であって、すくい面522に、マグネット円板388の回転方向において上流側に隣接して案内面526が形成されている。案内面526は、マグネット円板388の回転方向の下流側の部分ほど回転軸線から遠ざかる向きに傾斜させられており、すくい面522から遠い側の部分(マグネット円板388の回転方向において上流側の部分)は、円筒面410よりマグネット円板388の回転軸線側に位置させられている。そのため、誤差により、すくい面522が上記接線上より多少外側(マグネット円板388の回転軸線とは反対側)に位置していても、部品366は案内面526に案内されて支障なく部品366がシュート470内に導かれる。
前記カバー512は、図14および図16に示すように、部品収容室364に固定されており、前述のように、シュート形成部材510の溝の開口を覆うとともに、マグネット円板388の磁石部416に吸着された部品366の移動軌跡の、シュート470の始端とマグネット円板388の上端部との間の部分を覆っている。カバー512は、円筒面410と肩面412とにそれぞれ対向する面を有し、マグネット円板388の上端部からシュート470の始端に至り、全周が閉じられた筒状を成し、部品366が移動可能な通路528(図19参照)が形成されているのである。
上記シュート470内の空気は、図14に示す往復動ポンプたるプランジャポンプ540により吸引され、シュート470内に空気の流れが生じさせられる。プランジャポンプ540は、フィーダ本体332に設けられている。プランジャポンプ540の吸入口は、フィーダ本体332に設けられた接続部材たるホース542およびフィーダ本体332内に設けられた通路544(図24参照)と、ユニット本体360内に設けられた通路546とによってシュート470に接続されている。
プランジャポンプ540の吸入口は、シュート470の末端に接続されているのであり、プランジャポンプ540の吐出口は、大気に開放させられている。これら吸入口および吐出口にはそれぞれ、吸入弁および吐出弁(図示省略)が設けられている。通路546の一端は、図21および図22に示すように、端面480に、部品366の幅より小さい幅であって、部品366の高さより大きい長さで開口させられ、他端はユニット本体360の底面に開口させられている。フィーダ本体332内に設けられた前記通路544は、一端がフィーダ本体332の上面に開口させられ、他端がホース542に接続されており、部品供給ユニット330がフィーダ本体332に取り付けられた状態では、通路544,546は合わされ、連通させられる。
プランジャポンプ540のロッド550は、図14に示すように、前記歯車458と一体的に設けられたレバー552の歯車458からの突出端部に軸554により相対回動可能に連結されている。したがって、駆動モータ450が回転させられれば、レバー552が回動させられ、ロッド550が往復動させられる。本実施形態では、ロッド550はレバー552に、駆動モータ450がマグネット円板388を回転させる方向(図14において実線の矢印で示す方向)に回転させられる際に後退させられ、プランジャポンプ540が空気を吸引するように連結されている。
前記ノズル420は、プランジャポンプ540の吐出口に接続されている。ノズル420は、図示は省略するが、プランジャポンプ540の吸入口とシュート470との接続と同様に、ホース,フィーダ本体332内に設けられた通路およびユニット本体360に設けられた通路によりノズル420に接続され、部品供給ユニット330がフィーダ本体332に取り付けられた状態では、フィーダ本体332とユニット本体360とにそれぞれ設けられた通路が合わされ、連通させられる。そのため、駆動モータ450がマグネット円板388を回転させる方向とは逆方向に回転させられ、プランジャポンプ540の吐出口から加圧エアが吐出されるのに伴って、ノズル420から部品366に向かって加圧エアが噴出させられる。ノズル420は、マグネット円板388が停止した状態で、隣接する2つの磁石部416の間の部分に対向する位置に設けられている。プランジャポンプ540が加圧エア発生装置および負圧発生装置を構成し、駆動モータ450が加圧エア発生装置駆動装置および負圧発生装置駆動装置たるプランジャポンプ駆動装置を兼ねている。
フィーダ本体332にはまた、図14に示すように、前記シャッタ484を駆動するシャッタ駆動装置560が設けられている。シャッタ駆動装置560は、フィーダ本体332に軸562により、フィーダ本体332の幅方向に平行な軸線まわりに回動可能に取り付けられた駆動部材たる駆動板564を含む。
駆動板564の軸562から突出させられた上端部は、図23および図24に示すように、ユニット本体360の上面,下面および側面に開口して形成された凹部566に嵌入させられる。この上端部には突部568が突設され、シャッタ484に形成された切欠570に嵌入させられる。切欠570は、シャッタ484の側壁を厚さ方向に貫通し、上下方向に延びるとともに、下方に開口する状態で形成されており、突部568はシャッタ484に対して上下方向に相対移動可能であり、下方へ抜出し可能である。切欠570の幅(シャッタ484の移動方向に平行な方向の寸法)は、図24に示すように、円柱状の突部568の直径より大きくされ、駆動板564はシャッタ484に対して、シャッタ484の移動方向において相対移動可能である。
駆動板564には、図14に示すように、その下端部にリンク576の一端部が軸578により相対回動可能に連結されている。リンク576の他端部は前記レバー552に軸580により相対回動可能に連結されている。したがって、駆動板564は駆動モータ450の回転により回動させられ、シャッタ484が開閉させられる。本実施形態においては、リンク576はレバー552に、駆動モータ450がマグネット円板388を回転させる方向に回転させられるとき、駆動板564が図14においては反時計方向へ回動させられ、シャッタ484が閉じられるように連結されている。駆動モータ450は、シャッタ駆動装置560の駆動源でもある。
部品供給ユニット330とフィーダ本体332とは、図14に示すように、位置決め装置600によって位置決めされ、固定装置602により固定される。本位置決め装置600は、位置決め突部たる1対の位置決めピン604および位置決め凹部たる1対の位置決め穴606を含む。本バルクフィーダ300においては、1対の位置決めピン604はフィーダ本体332に、前後方向である長手方向に距離を隔てて設けられ、フィーダ本体332の上面から上方へ突出させられている。位置決めピン604の上端部の外周面は、上方ほど直径が直線的に減少するテーパ面とされ、案内部608が設けられている。また、1対の位置決め穴606は、ユニット本体360の底面の長手方向に隔たった2箇所にそれぞれ、下方に開口し、1対の位置決めピン604の設置間隔と同じ間隔を隔てて設けられ、一方の位置決め穴606は正円の穴、他方は長穴とされている。
本固定装置602は、図14に示すように、電磁石620および永久磁石622を含む。本バルクフィーダ300においては、電磁石620はフィーダ本体332に設けられ、フィーダ本体332の長手方向の中央部分に、その上面に臨み、通電により磁極がフィーダ本体332の上面に直角な方向に隔たって形成される状態で設けられている。また、永久磁石622は部品供給ユニット330に設けられ、ユニット本体360の長手方向の中央部の電磁石620に対応する部分に、ユニット本体360の底面内に位置し、磁極がその底面に直角な方向に並ぶ状態で設けられている。
さらに、部品供給ユニット330には、図14に示すように、被把持ピン630が設けられ、被保持部を構成している。被把持ピン630は、前記支持ピン200のピン部材224と同じ形状,寸法を有するものとされ、前記支持面226に相当する当接面632,円環状の溝634,被把持部636,係合部638を備え、ユニット本体360の部品収容部362の前面に、ブラケット640により上下方向に延びる姿勢で設けられている。
また、ユニット本体360の前端部の上面には、図23に示すように、二次元コード650が設けられ、部品情報記録部を構成している。本二次元コード650には、部品収容室364に収容された部品366についての情報、例えば、部品366の種類が記録されている。二次元コード650は、例えば、シールとされて部品供給ユニット330に貼付される。あるいは、部品供給ユニット330に二次元コードが印刷されてもよい。
フィーダ本体300の前記電磁石620および前記駆動モータ450は、フィーダ本体332に設けられたコントローラ660(図14参照)により制御される。コントローラ660はコンピュータを主体として構成され、コネクタ348,318の接続により、モジュール本体18側から電力が供給されるとともに、装着モジュール10のコントローラ32との間で情報,指令等の送受信等が行われる。コントローラ32もコンピュータを主体として構成され、装着モジュール10を構成する各種装置の駆動源等を制御する。また、コントローラ32のコンピュータには、図2に示すように、撮像装置28,30の各CCDカメラの撮像データを画像処理する画像処理ユニット662,入力装置664が接続されるとともに、コンピュータにより表示装置666が制御される。
さらに、前記モジュール本体18には、図2に示すように、1対のコラム90が設けられた部分にそれぞれ、ユニット収納部材としてのユニット収納台672が設けられ、ユニット収納部を構成している。本ユニット収納台672は、図28および図29に示すように、フィーダ本体332を複数、X軸方向に並列に並べた形状を有するものとされ、フィーダ保持台302に対してX軸方向に隣接するとともに、ユニット収納台672の上面である載置面ないし支持面676が、フィーダ保持台302に保持されたフィーダ本体332の上面と同一面内に位置する高さに設けられている。
ユニット収納台672の支持面676には、そのY軸方向に隔たった2箇所にそれぞれ、複数の位置決め突部678が等間隔に突設され、それら位置決め突部678の間の部分にそれぞれ、電磁石680が設けられている。位置決め突部678は、Y軸方向においては、フィーダ本体332に設けられた1対の位置決めピン604と同じ間隔を隔てて設けられ、X軸方向においては、フィーダ保持台302におけるフィーダ本体332の保持間隔と等しい間隔を隔てて設けられている。電磁石680は、位置決め突部678に対して、フィーダ本体332に設けられた電磁石620の位置決めピン604に対する位置と同じ位置関係が得られる位置に設けられている。ユニット収納台672のY軸方向に隔たった1対の位置決め突部678および1つの電磁石680を含む部分が保持部682を構成し、ユニット収納台672には複数の保持部682がX軸方向に等間隔に並んで設けられている。1対の位置決め突部678の各上端部には、前記案内部608と同様の案内部684(図29参照)が設けられている。
本装着モジュール10では、上記2つのユニット収納台672のうち、一方のユニット収納台672には、予備の部品供給ユニット330が収納され、他方のユニット収納台672には空の部品供給ユニット330が収納される。ユニット収納台672への予備の部品供給ユニット330の収納は、適宜の時期、例えば、段取り替え時に作業者によって行われる。ユニット収納台672には、例えば、フィーダ保持台302に保持されているバルクフィーダ300の部品供給ユニット330のうち、交換の可能性の高いもの、例えば、回路基板40への装着数が多い部品366が収容されている部品供給ユニット330や部品残数の少ない部品供給ユニット330と同じ部品366が収容されている部品供給ユニット330が予備として収納される。部品366の回路基板40への装着数が多い部品366の種類は、例えば、装着プログラムに基づいてコンピュータにより、表示装置666への表示によって作業者に教示される。また、部品残数の多少は、作業者がバルクフィーダ300をフィーダ保持台302に取り付ける際に、部品供給ユニット330の部品収容室364を見ることによりわかる。ただし、コンピュータによる表示装置666への表示によって作業者に教示されるようにしてもよい。
作業者は、ユニット収納台672への部品供給ユニット330の収納時には、位置決め穴606に保持部682の位置決め突部678を嵌合させ、位置決めさせる。作業者はまた、入力装置664を用いて指示を入力し、電磁石680のコイルに電流が供給され、磁極が生じさせられるようにする。この際、通電は、電磁石680に部品供給ユニット330の永久磁石622を吸着する向きの磁極が発生するように行われ、部品供給ユニット330が保持部682に磁力によって固定される。空ユニット収納用のユニット収納台672は、ユニット収納台672への部品供給ユニット330の取付け時に作業者が空にしておく。
部品供給ユニット330のユニット収納台672への取付け後、基準マーク撮像装置28が移動させられ、ユニット収納台672に収納されている部品供給ユニット330の二次元コード650を撮像する。部品供給ユニット330の前端部の上面の高さは、回路基板保持装置22により保持された回路基板40の上面である装着面と同じ高さに位置し、基準マーク撮像装置28は、回路基板40の基準マーク(図示省略)と同様に二次元コード650を撮像することができる。撮像データは画像処理ユニット662により処理され、部品供給ユニット330に収容されている部品366の種類が取得される。この種類は、コントローラ32のコンピュータへ送られ、部品供給ユニット330の収納位置と対応付けて、予備ユニット収納データとして、コンピュータのRAMに設けられた部品供給ユニット収納データ記憶部としての予備ユニット収納データメモリに記憶させられる。本実施形態においては、基準マーク撮像装置28および画像処理ユニット662が情報取得装置を構成している。フィーダ保持部材の一部をユニット収納部としてもよいが、モジュール本体18のコラム90が設けられた部分のようにフィーダの装着位置として本来使えない部分をユニット収納部として使用することにより、複数の保持部304の一部をユニット収納に使用しなくて済み、フィーダ保持台302の全部の保持部304にフィーダ300を保持させることができ、部品を供給するフィーダの数を減らさずに済む。
バルクフィーダ300による部品366の供給を説明する。
フィーダ保持台302に取り付けられたバルクフィーダ300において部品供給ユニット330は、位置決め穴606への位置決めピン604の嵌合によりフィーダ本体332に対して位置決めされる。また、コイルへの通電により、電磁石620に永久磁石622を吸着する向きの磁極が発生させられ、部品供給ユニット330が磁力によってフィーダ本体332に固定されている。さらに、シャッタ484が常には作用位置にあって、部品取出口474を覆い、端面480に当接させられた部品366の部品取出口474からの飛出しが防止されている。
回路基板40への部品366の装着時には、装着ヘッド50がX軸スライド88に対して下降端位置に位置させられ、装着ヘッド移動装置52により移動させられる。装着ヘッド50は、吸着ノズル100が部品366を受け取るバルクフィーダ300の部品取出口474の上方に位置させられるとともに、ホルダ昇降装置114によりホルダ保持体112に対して下降させられ、部品366を吸着する。
吸着ノズル100による部品366の取出しに先立って、シャッタ484が開かれる。駆動モータ450がマグネット円板388を回転させる方向とは逆の方向(図14において破線の矢印で示す方向)へ回転させられ、駆動板564が図14においては時計方向へ回動させられる。それにより、突部568が切欠570の後側の側面に係合し、スプリング494の付勢力に抗してシャッタ484を作用位置から開放位置へ後退させる。
駆動モータ450の回転により歯車460が回転させられるが、第1,第2一方向クラッチの作用によりマグネット円板388は回転させられず、静止したままである。また、ロッド550が前進させられてプランジャポンプ540の吐出口から空気が吐出され、ノズル420から加圧エアが噴射される。それにより、円筒面410の隣接する磁石部416の間の部分に部品366が乗り、マグネット円板388の回転によりシュート470に向かって移動させられることがあっても、磁石部416により吸着されていない部品366が加圧エアにより吹き飛ばされてマグネット円板388から離脱させられ、マグネット円板388が磁石部416においてのみ部品366を保持した状態が得られる。
部品366を吸着した吸着ノズル100は上昇させられ、部品366が部品取出口474から取り出される。装着ヘッド50は、全部の吸着ノズル100が部品366を保持した後、回路基板保持装置22へ移動させられ、回路基板40に部品366を装着する。回路基板40は基板コンベヤ34あるいは36によって回路基板保持装置22上へ搬入された後、ピン支持板202が支持板昇降装置240により上昇させられ、支持ピン200により下方から支持されている。また、基準マーク撮像装置28により回路基板40に設けられた基準マークが撮像され、回路基板40上に設定された部品装着箇所の位置誤差が取得され、部品366が部品装着箇所に精度良く装着されるようにされる。
バルクフィーダ300では、部品取出し後、駆動モータ450が起動され、マグネット円板388を回転させる方向(図14において実線の矢印で示す方向)へ回転させられる。それにより、マグネット円板388が図14において矢印Aで示す方向へ回転させられ、磁石部416により吸着された部品366が移動させられ、シュート470へ送り込まれる。駆動モータ450は、本実施形態においては、マグネット円板388の回転により、部品366が複数個、例えば2個、シュート470内に投入される角度、回転させられる。磁石部416は部品層402内を移動する間に部品366を吸着し、シュート470へ送り込む。
部品366は、正規の姿勢、すなわちその長手方向が円筒面410の周方向に沿った姿勢となり、正規の位置、すなわち円筒面410からはみ出すことなく、円筒面410および肩面412に吸着された位置にあれば、そのまま規制部材430を通過するが、部品366の姿勢あるいは位置が正規の姿勢あるいは位置でなければ、規制部材430により磁石部416から離脱させられる。例えば、部品366が、図30(a)に示すように、その長手方向が、円環状切欠414の長手方向と交差する姿勢であって、マグネット円板388の回転軸線と平行となる姿勢で磁石部416に吸着され、円筒面410からはみ出していれば、規制部材430に到達したとき、部品366は傾斜面432に乗り上げる。この部品366は、傾斜面432の傾斜により、マグネット円板388が回転するにつれて円筒面410から離間させられ、磁石部416から外れてマグネット円板388から離脱させられる。
あるいは、部品366が図30(b)に示すように、その長手方向が、円環状切欠414の長手方向とほぼ平行な姿勢で吸着されているが、円筒面410から肩面412とは反対側へはみ出している場合にも、傾斜面432に乗り上げ、磁石部416から外れてマグネット円板388から離脱させられる。それにより部品366が通路528内に進入不可能な姿勢のままで移動させられ、カバー512に衝突し、損傷することが回避される。
部品366は、規制部材430を通った後、マグネット円板388の上端に至り、この上端位置を過ぎれば、部品層402に再度進入する向きに移動させられることとなるが、カバー512が設けられていて、部品366はシュート470の始端に至るまでの間、カバー512により覆われた状態で移動するため、磁石部416に吸着された部品366に部品層402が接触することが防止され、一旦、磁石部416に吸着された部品366が磁石部416からずらされることがない。
部品366がシュート470の始端に至れば、スクレーパ520のすくい面522に沿って移動し、磁石部416からすくい取られ、シュート470内へ導かれる。部品366はすくい面522に隣接して設けられた案内面526に案内されて、確実にすくい面522上に乗せられ、シュート470へ導かれ、部品供給部382に至る。部品収容室384内の部品366は、マグネット円板388の磁石部416による吸着,磁石部416に吸着されていない部品366の加圧エアの噴射による吹き飛ばしおよび規制部材430による姿勢,位置の不良な部品366の離脱により1列に整列させられ、その状態でマグネット円板388の上端部において通路528に送り込まれ、部品供給部382に位置決めされる。マグネット円板388は、部品収容室364内の部品366を吸着し、その回転により部品366を移動させ、部品366に移動力を与えるという機能では部品移動装置384の構成要素であり、磁石部416において部品366を吸着し、円筒面410に沿って1列に整列させるという機能からは整列・位置決め装置386の構成要素でもあり、規制部材430,カバー512,ノズル420,シュート470,端面480等と共に整列・位置決め装置386を構成する。
駆動モータ450がマグネット円板388を回転させる方向へ回転させられるとき、リンク576が後退させられ、駆動板564が図14において実線の矢印で示す方向へ回動させられる。この際、シャッタ484はスプリング494の付勢により、駆動板564の突部568に追従して前進させられ、作用位置へ移動させられて部品取出口474を閉じる。シャッタ484の前進はストッパ496に当接することにより止められるが、駆動モータ450は、この状態から更に回転させられ、駆動板564が更に回動させられる。この回動は、突部568が切欠570の後側の側面から離間し、切欠570内を移動することにより許容される。
また、ロッド550が後退させられ、プランジャポンプ540によって通路544,546内に負圧が供給され、シュート470内の空気が吸引されて部品366が部品取出口474へ移動させられる。シャッタ484が作用位置へ到達した状態から更に駆動モータ450が回転させられることにより、ロッド550も後退させられる。そのため、部品取出口474が閉じられた状態で通路544,546内の空気が吸引され、部品366が移動させられることが保証される。なお、マグネット円板388と部品収容室364の底面404との間に部品366が進入することがあっても、マグネット円板388が部品366に対して滑り、回転させられる。
本装着モジュール10においては、回路基板保持装置22の支持ピン200のピン支持板202への配置が自動で行われる。また、バルクフィーダ300により電子回路部品が供給される装着モジュール10においては、フィーダ本体332に取り付けられた部品供給ユニット330のユニット収納台672への収納と、ユニット収納台672に収納された部品供給ユニット330のフィーダ本体332への装着とが自動で行われる。これらはいずれもピン自動着脱装置248により行われる。本実施形態では、ユニット自動着脱装置とピン自動着脱装置とが兼用であり、支持ピン把持ヘッド250がユニット保持ヘッドを構成し、装着ヘッド移動装置52とユニット保持ヘッド移動装置とが兼用であり、Z軸スライド124がユニット保持ヘッド保持部および装着ヘッド保持部を構成し、装着ヘッド50とユニット保持ヘッドとが兼用のヘッド保持部により共に保持され、共に移動させられる。
なお、支持ピン200の配置時にはピン支持板202が上昇端位置に位置させられるが、フィーダ本体332に取り付けられた部品供給ユニット330の被把持ピン630およびユニット収納台672に収納された部品供給ユニット330の被把持ピン630は、上昇端位置に位置する支持ピン200および支持ピン収納装置244に収納された支持ピン200より高い位置に位置するため、支持ピン把持ヘッド250は、支持ピン200の自動配置時には、X軸スライド88に対して下降端位置に位置させられ、部品供給ユニット330の交換時には上昇端位置に位置させられ、各位置において支持ピン把持装置252が支持ピン把持装置昇降装置254によりヘッド本体110に対して昇降させられる。支持ピン把持ヘッド250が上昇端位置に位置する状態では装着ヘッド50も上昇端位置に位置し、部品供給ユニット330の部品収容部362と干渉しない。
支持ピン200のピン支持板202への配置は、段取り替え時に行われる。この際、現にピン支持板202に載置されている支持ピン200の位置が変更されたり、余分な支持ピン200がピン支持板202から取り外されて支持ピン収納装置244に収納されたり、不足する支持ピン200が支持ピン収納装置244から取り出されてピン支持板202に取り付けられたりする。
例えば、ピン支持板202に支持された支持ピン200が支持ピン収納装置244に収納される場合には、支持ピン把持ヘッド250が装着ヘッド移動装置52により、収納される支持ピン200上へ移動させられ、支持ピン把持装置252が支持ピン把持装置昇降装置254により下降させられる。この下降に伴って把持爪268,270が閉じられて支持ピン200を把持し、支持ピン把持装置252が上昇させられるとき、支持ピン200を磁力に抗してピン支持板202から持ち上げる。その状態で支持ピン把持ヘッド250が装着ヘッド移動装置52により、支持ピン収納装置244の空のピン収納穴248上へ移動させられる。支持ピン収納装置244の複数のピン収納穴248のいずれに支持ピン200が収納され、あるいは空であるかを表す支持ピン収納データは予め作成され、コントローラ32のコンピュータのRAMに設けられた支持ピン収納データメモリに記憶させられている。支持ピン把持ヘッド250の移動後、支持ピン把持装置252が下降させられ、支持ピン200をピン収納穴248に嵌合する。そして、支持ピン把持装置252が上昇させられるとき、把持爪268,270による支持ピン200の把持が解かれ、支持ピン200は磁力によってピン収納穴248に吸着され、収納された状態となる。
支持ピン収納装置244に収納された支持ピン200をピン支持板202に支持させる場合には、支持ピン把持ヘッド250は支持ピン収納装置244へ移動させられ、支持ピン把持装置252が昇降させられて支持ピン200を把持し、ピン収納穴248から取り出す。支持ピン把持ヘッド250はピン支持板202上へ移動させられ、支持ピン把持装置252が昇降させられて、支持ピン200を支持面226上に設定されたピン配置位置に載置し、開放し、支持ピン200は磁力によってピン支持板202に固定される。
部品供給ユニット330の交換を説明する。
バルクフィーダ300において部品366がなくなった場合、空の部品供給ユニット330は、部品366が収容されてユニット収納台672に収納されている予備の部品供給ユニット330と交換され、バルクフィーダ300について部品366が補給される。部品収容室364内に部品366がなくなったことは、例えば、同じバルクフィーダ300について吸着ノズル100が部品の取出し動作を行ったにもかかわらず、設定回数、連続して部品366が取り出されなかったことに基づいて検出される。この検出に基づいて回路基板40への部品366の装着が中断され、まず、部品366がなくなった空の部品供給ユニット330がフィーダ本体332から取り外され、空ユニット収納用のユニット収納台672に収納される。
この際、支持ピン把持ヘッド250は装着ヘッド移動装置52により空の部品供給ユニット330へ移動させられる。支持ピン把持装置252は、部品供給ユニット330の被把持ピン630上へ移動させられた状態で支持ピン把持装置昇降装置254により下降端位置へ下降させられ、把持爪268,270が閉じられて被把持ピン630の被把持部636を把持する。把持後、支持ピン把持装置252が支持ピン把持装置昇降装置254により上昇端位置へ上昇させられ、部品供給ユニット300が持ち上げられて位置決め穴606から位置決めピン604が抜け出させられる。被把持ピン630が把持爪268,270により把持された後、支持ピン把持装置252が上昇を開始させられる前に電磁石620への通電方向が逆方向に切り換えられる。それにより、電磁石620に永久磁石622の磁極と反発する磁極が生じさせられ、部品供給ユニット330がフィーダ本体332から突き放されて、位置決め穴606の位置決めピン604からの抜出しが補助される。また、シャッタ484は作用位置に位置しており、凹部566から駆動板564の上端部が抜け出させられ、切欠570が突部568から抜け出させられる。
支持ピン把持装置252の上昇により、図15に示すように部品供給ユニット330がフィーダ本体332から取り外される。コントローラ660および部品移動装置384の駆動源である駆動モータ450はフィーダ本体332に取り付けられており、それらはフィーダ本体332に残される。支持ピン把持装置252が上昇端位置へ上昇させられた後、支持ピン把持ヘッド250は装着ヘッド移動装置52により、Y軸方向において回路基板保持装置22側へ移動させられ、把持した部品供給ユニット330の部品収容部362以後の部分が、隣接するバルクフィーダ330の部品供給ユニット330の部品収容部362および被把持ピン630より前方に位置し、X軸方向への移動時に干渉しないようにされる。
その状態で支持ピン把持ヘッド250はX軸方向へ移動させられ、空ユニット収納用のユニット収納台672へ移動させられる。そして、複数の保持部682のうち、現に空いている保持部682であって、X軸方向において部品供給装置24から最も離れた保持部682とX軸方向における位置が一致する位置へ移動させられる。移動後、支持ピン把持ヘッド250はY軸方向においてユニット収納台672側へ移動させられ、部品供給ユニット330が保持部682の上方であって、位置決め穴606と位置決め突部678との位置および永久磁石622と電磁石680との位置がそれぞれ一致する位置に位置決めされる。その状態で支持ピン把持装置252が支持ピン把持装置昇降装置254により下降させられ、1対の位置決め穴606にそれぞれ、位置決め突部678が案内部684に案内されつつ嵌合されて位置決めされるとともに、永久磁石622が電磁石680上に載せられる。電磁石680へは、永久磁石622を吸着する向きの磁極が生じるように通電が行われ、部品供給ユニット330は磁力により吸引されてピン収納台672に固定される。なお、空の部品供給ユニット330に収容されていた部品366の種類と、空の部品供給ユニット330が収納された保持部682の位置とが対応付けて、コントローラ32のコンピュータのRAMに設けられた空ユニットデータメモリに記憶させられる。
空の部品供給ユニット330の収納後、支持ピン把持装置252は上昇させられ、把持爪268,270による被把持ピン630の把持が解除される。そして、支持ピン把持ヘッド250は、予備の部品供給ユニット330が収納されたユニット収納台672へ移動させられる。予備の部品供給ユニット330の収納位置は、予備ユニット収納データにより得られる。支持ピン把持ヘッド250は部品供給ユニット330を把持した後、部品供給ユニット330が取り外されたフィーダ本体332へ移動させられ、フィーダ本体332上に載置する。この場合、支持ピン把持ヘッド250のユニット収納台672およびフィーダ本体332に対する移動経路は、部品供給ユニット330をフィーダ本体332から取り外し、ユニット収納台672に収納する場合とは逆であるが、その移動が部品供給ユニット330同士の干渉が生じないように行われること、支持ピン把持装置252の昇降による部品供給ユニット330の把持,開放,位置決め穴606への位置決めピン604の嵌合による部品供給ユニット330の位置決め,電磁石による部品供給ユニット330の突き放しおよび吸着等の作動は同じであり、詳細な説明を省略する。
部品供給ユニット330がフィーダ本体332上に載せられ、固定されるとき、被駆動回動体440が歯車460に押し付けられ、回転が伝達される状態が得られる。また、ユニット本体360とフィーダ本体332とにそれぞれ設けられた通路が合わされ、シュート470内に負圧が供給されるようにされ、ノズル420に加圧エアが供給されるようにされる。さらに、駆動板564の上端部がユニット本体360の凹部566に嵌合され、突部568がシャッタ484の切欠570に嵌入させられる。部品供給ユニット330の載置後、支持ピン把持装置252は上昇させられ、把持爪268,270による被把持ピン630の把持が解除され、部品供給ユニット330が開放される。部品供給ユニット330の交換後、回路基板40への電子回路部品の装着が再開される。
なお、ユニット収納部に収納される部品供給ユニットに収容される電子回路部品の種類および収納位置が予め設定され、それらを対応付けた部品供給ユニット収納データに従って作業者が部品供給ユニットをユニット収納部に収納するようにしてもよい。この場合、部品供給ユニットに設けられた部品情報記録部は、部品供給ユニットが部品供給ユニット収納データにおいて設定された通りに収納されたか否かの確認に使用することができる。収納後、収納された全部の部品供給ユニットについて部品情報記録部、例えば、二次元コードを基準マーク撮像装置に撮像させ、実際の収納位置と電子回路部品の種類とのデータを取得し、部品供給ユニット収納データと比較するのである。この際、収納位置と電子回路部品の種類との対応が間違っていれば、例えば、その旨が報知装置により作業者に報知され、収納がやり直しされるようにされる。例えば、間違って収納されている電子回路部品の種類および収納位置、収納されるべき電子回路部品の種類が報知される。
あるいは、実際の収納状態の確認は行われず、部品供給ユニットのフィーダ本体への装着時に確認されるようにしてもよい。ユニット保持ヘッドが部品供給ユニット収納データに従って、フィーダ本体に取り付けられるべき部品供給ユニットの収納位置へ移動させられた後、部品供給ユニットを保持するのに先立って基準マーク撮像装置に二次元コードを撮像させる。それにより電子回路部品の種類が取得され、供給されるべき電子回路部品であるか否かが確認される。この場合、電子回路部品の種類が間違っていれば、例えば、報知装置により報知される。あるいは、ユニット収納部に収納された別の部品供給ユニットの中から設定された電子回路部品があるか否かが捜されるようにしてもよい。別の部品供給ユニットの二次元コードを基準マーク撮像装置に撮像させ、電子回路部品の種類を取得し、探すのであり、探してもなければ、その旨を報知装置により報知させる。いずれにしても、間違った種類の電子回路部品が誤って回路基材に装着されることが回避される。
部品位置決め装置の部品移動装置を構成する回転駆動装置の被駆動回動体および駆動回動体は、それぞれ外周面の少なくとも一部に歯が設けられた回動体とされ、互いに噛み合わされて駆動モータの回転が被駆動回動体に伝達されるようにしてもよい。あるいは、両回動体の少なくとも外周面を高摩擦係数材料の一種であるゴム製とし、両面の摩擦により回転が伝達されるようにしてもよく、一方の少なくとも外周面をゴム製とし、他方の外周面に歯に替えて多数の凹凸を形成してもよい。
また、ユニット自動着脱装置により部品供給ユニットのフィーダ本体への装着とユニット収納部への収納とが自動で行われるバルクフィーダは、前記バルクフィーダ300に限らず、特許文献1(特開2009−105363号公報)に記載のバルクフィーダでもよい。
部品供給ユニットに、部品供給ユニットを個々に識別可能なユニット識別情報が記録されたユニット識別情報記録部が設けられてもよい。部品供給ユニットが個々に識別されれば、例えば、電子回路部品の残数管理が容易になる。例えば、部品供給ユニットにユニット識別情報記録部と共に部品情報記録部を設け、電子回路部品の種類および初期(未使用時)の収容数を記録させる。ここにおいては、ユニット識別情報記録部も部品情報記録部も情報の読み取りは可能であるが、書き込みや変更は不可能なものであるとする。
部品供給ユニットがフィーダ本体に取り付けられ、フィーダ保持部に保持されて電子回路部品を供給する状態においてユニット識別情報および部品情報が情報取得装置により取得される。そして、回路基材への電子回路部品の装着時に部品供給ユニット毎に電子回路部品の供給数が取得され、その供給数と部品情報に含まれる電子回路部品の初期収容数とに基づいて、部品供給ユニットに現に収容されている電子回路部品の数である残数が取得される。部品残数は電子回路部品装着機のコンピュータにより取得され、そのコンピュータに記憶させられると共に、部品供給ユニットが電子回路部品の供給を一旦終えてフィーダ本体から取り外される際、データベースにも記憶させられる。そのため、部品供給ユニットがフィーダ本体から一旦取り外され、その後、再びフィーダ本体に取り付けられて電子回路部品を供給する際に、ユニット識別情報に基づいて電子回路部品装着機のコンピュータによりデータベースから取得され、装着に伴って減少する部品残数の監視が行われる。
また、部品供給ユニットが電子回路部品装着機外のユニット収納部に収納されていても、いずれの部品供給ユニットにいずれの種類の電子回路部品が何個収容されているかがデータベースの情報から判り、作業者に部品収容数の少ない部品供給ユニットについて電子回路部品の補給を行わせたり、部品供給ユニットの使用計画に利用することも可能である。
また、部品供給ユニットがフィーダ本体に取り付けられていない状態において情報取得装置にユニット識別情報と部品情報とを取得させ、そのユニット・部品情報をデータベースや別のパーソナルコンピュータに記憶させてもよい。そして、部品供給ユニットがフィーダ本体に装着される際にユニット識別情報が情報取得装置により取得されてフィーダ本体に設けられたコントローラに入力され、そのコントローラから電子回路部品装着機のコントローラへユニット識別情報が供給されるようにするのである。そのユニット識別情報および先に取得されたユニット・部品情報から部品収容数が得られ、部品残数管理に使用できる。
さらに、フィーダ本体にも識別情報記録部が設けられ、フィーダ本体が個々に識別されるようにしてもよい。
また、部品供給ユニットを電磁石および永久磁石を含む固定装置によりフィーダ本体やユニット収納部に固定することは不可欠ではなく、省略してもよい。但し、位置決め装置の位置決め突部が長く、位置決め凹部との嵌合長さが大きい場合には、部品供給ユニットをフィーダ本体やユニット収納部から突き放すために電磁石および永久磁石が設けられる。位置決め突部が短く、位置決め凹部との嵌合が浅い場合には、電磁石および永久磁石は省略してもよいが、部品供給ユニットがフィーダ本体に装着されて部品を供給する状態では、部品送り時等の振動により嵌合が外れ易いため、固定装置を設けることが望ましい。
24:部品供給装置 40:回路基板 50:装着ヘッド 52:装着ヘッド移動装置 200:支持ピン 202:ピン支持板 244:支持ピン収納装置 250:支持ピン把持ヘッド 300:バルクフィーダ 330:部品供給ユニット 332:フィーダ本体 672:ユニット収納台

Claims (7)

  1. 部品供給装置から供給される電子回路部品を、部品装着装置が装着ヘッドにより受け取り、回路基材保持装置に保持された回路基材に装着する電子回路部品装着機であって、
    前記部品供給装置が、(a)同種の電子回路部品を複数収容する部品収容部と、その部品収容部に収容された複数の電子回路部品を予め定められた部品供給部に順次位置決めする部品位置決め装置の少なくとも一部とを含む部品供給ユニットと、(b)その部品供給ユニットを着脱可能に保持するフィーダ本体とを含み、かつ、当該電子回路部品装着機が、
    前記部品供給ユニットを複数収納可能なユニット収納部と、
    そのユニット収納部に収納されている前記部品供給ユニットの前記フィーダ本体への装着と、前記フィーダ本体に装着されている前記部品供給ユニットの前記ユニット収納部への収納とを自動で行うユニット自動着脱装置と
    を含み、かつ、
    前記ユニット自動着脱装置が前記部品供給ユニットを保持するユニット保持ヘッドと、そのユニット保持ヘッドを移動させるユニット保持ヘッド移動装置とを含み、前記部品装着装置が、前記装着ヘッドと、その装着ヘッドを移動させる装着ヘッド移動装置とを含み、前記ユニット保持ヘッド移動装置と前記装着ヘッド移動装置とが兼用であることを特徴とする電子回路部品装着機。
  2. 前記回路基材保持装置が、前記回路基材を裏面側から支持する支持ピンと、その支持ピンを着脱可能に支持するピン支持部材とを含み、当該電子回路部品装着機が、前記支持ピンを複数収納可能なピン収納部を含み、前記ユニット自動着脱装置が、前記ピン収納部に収納されている支持ピンの前記ピン支持部材への装着と、前記ピン支持部材に装着されている前記支持ピンの前記ピン収納部への収納とを自動で行うピン自動着脱装置を兼ねる請求項に記載の電子回路部品装着機。
  3. 前記支持ピンと前記部品供給ユニットとに同じ被保持部が設けられており、前記ピン自動着脱装置を兼ねるユニット自動着脱装置が、前記支持ピンと前記部品供給ユニットとの両方を保持可能な共通の保持ヘッドを含む請求項に記載の電子回路部品装着機。
  4. 前記部品供給ユニットが、前記部品収容部にバルク状に収容された電子回路部品を前記部品位置決め装置により整列させて前記部品供給部に順次位置決めする部品供給ユニットを含む請求項1ないしのいずれかに記載の電子回路部品装着機。
  5. 前記部品供給ユニットに、その部品供給ユニットの前記部品収容部に収容されている電子回路部品に関する情報が記録された部品情報記録部と、複数の部品供給ユニットを個々に識別可能なユニット識別情報が記録されたユニット識別情報記録部との少なくとも一方が設けられており、当該電子回路部品装着機が、その少なくとも一方の情報を取得する情報取得装置を含む請求項1ないしのいずれかに記載の電子回路部品装着機。
  6. 前記部品位置決め装置を制御するコントローラを前記フィーダ本体に残して、前記部品供給ユニットを前記フィーダ本体から取り外し可能である請求項1ないしのいずれかに記載の電子回路部品装着機。
  7. 前記部品位置決め装置の駆動源を前記フィーダ本体に残して、前記部品供給ユニットを前記フィーダ本体から取り外し可能である請求項1ないしのいずれかに記載の電子回路部品装着機。
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