JP5561132B2

JP5561132B2 - パーツフィーダ交換用台車

Info

Publication number: JP5561132B2
Application number: JP2010268987A
Authority: JP
Inventors: 悟史河口; 勇次田中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP2012119550A

Description

本発明は、パーツフィーダから供給される電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置に連結して用いられるパーツフィーダ交換用台車に関するものである。

電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置において、電子部品をピックアップ位置に連続供給する装置として、テープフィーダ等のパーツフィーダが知られている。パーツフィーダは基板の種類の切り替え等に応じて頻繁に交換や配置換えがなされるため、押し引き操作によって自在に移動させることができる台車（パーツフィーダ交換用台車）に複数のパーツフィーダを装着し、交換時には台車を電子部品実装装置に連結させることにより、これらのパーツフィーダを一括して交換する方式が用いられている。このようなパーツフィーダ交換に用いられる台車には、電線やエア、真空管路等の配線・配管を接続するために、パーツフィーダの台車側と電子部品実装装置の装置本体部側のそれぞれに接続用のコネクタが設けられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、双方のコネクタを位置合わせするとともに、双方のコネクタの装着間隔を予め設定された規定間隔に規制し、さらにコネクタが当接する際の衝撃を干渉するようにしている。

特開２０１０−６７６７９号公報

上述のコネクタ接続方式においては、台車を装置本体部へ接近させる際に接続が容易となるよう、台車側コネクタは装置本体部との連結方向に突出した形態で配置され、作業者が台車を押し引き操作して移動させて装置本体部に位置合わせすることにより台車側コネクタが自動的に装置側コネクタと容易に嵌合するように配設されている。

しかしながら、台車側コネクタを連結方向に突出させることによって、以下のようなコネクタ破損の問題が生じている。すなわち、パーツフィーダ交換台車は生産現場において多数台が準備され、これらを入れ替えるための押し引き操作による移動が頻繁に行われる。このとき、台車においてコネクタが設けられた連結方向側は、作業車が押し引き操作を行う操作側とは反対側であるため、輸送や保管時の操作中にコネクタを設備機器や建屋の壁面などの固定部に誤って衝突させてしまう事態が生じ易い。そしてコネクタは脆弱な構造であるため、衝突により容易に破損して使用不能となる場合がある。このように、従来技術におけるパーツフィーダ交換用台車には、輸送や保管のための移動操作中にコネクタを固定部に誤って衝突させて破損を招くという問題があった。

そこで本発明は、移動操作中にコネクタを固定部に誤って衝突させることによるコネクタの破損を防止することができるパーツフィーダ交換用台車を提供することを目的とする。

本発明のパーツフィーダ交換用台車は、パーツフィーダによって供給される電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置に連結され、複数の前記パーツフィーダが装着されるパーツフィーダ交換用台車であって、基部に移動用の車輪を備え押し引き操作によって移動自在な車体部と、前記車体部に設けられ複数の前記パーツフィーダが交換自在に装着されるフィーダ装着部と、前記車体部において前記電子部品実装装置と連結される連結方向に突出して設けられ、前記電子部品実装装置に設けられた装置側コネクタと接離自在に嵌合する台車側コネクタと、前記車体部に前記連結方向と同方向に前記台車側コネクタの先端部よりも突出して設けられた保護バンパ部材とを備え、前記保護バンパ部材は、前記パーツフィーダ交換用台車が前記電子部品実装装置と連結された連結状態において、この電子部品実装装置と機械的干渉を生じない非干渉位置に配設され、前記非干渉位置は、連結方向側の前記車輪の近傍であって前記連結状態において前記電子部品実装装置の基台の下端部よりも下方に位置するように設定されている。

本発明によれば、電子部品実装装置に連結されて使用されるパーツフィーダ交換用台車において、装置側コネクタと接離自在に嵌合する台車側コネクタを保護するためにこの台車側コネクタの先端部よりも突出して設けられた保護バンパ部材を、パーツフィーダ交換用台車が電子部品実装装置と連結された状態において、この電子部品実装装置と機械的干渉を生じない非干渉位置に配設し、非干渉位置は、連結方向側の車輪の近傍であって連結状態において電子部品実装装置の基台の下端部よりも下方に位置するように設定することにより、移動操作中に台車側コネクタを固定部に誤って衝突させることによるコネクタの破損を防止することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図本発明の一実施の形態のパーツフィーダ交換用台車の構成説明図本発明の一実施の形態のパーツフィーダ交換用台車の端面図本発明の一実施の形態のパーツフィーダ交換用台車と装置本体部とを接続するコネクタの構成説明図本発明の一実施の形態のパーツフィーダ交換用台車に設けられた保護バンパ部材の機能説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１，図２を参照して、電子部品実装装置１の構造を説明する。図１において、基台１ａの上面には基板搬送機構２がＸ方向（基板搬送方向）に配設されており、基板搬送機構２は実装対象の基板３を搬送して以下に説明する部品実装機構による実装作業位置に位置決めする。基板搬送機構２の両側方にはそれぞれ部品供給部４が配置されている。

部品供給部４には、図２に示すように、複数のパーツフィーダ（ここではテープフィーダ５）が並列に装着されたパーツフィーダ装着用台車６（以下、単に「台車６」と略記する。）が、装置本体部である基台１ａに対して着脱自在に連結される。テープフィーダ５は実装対象の電子部品を部品実装機構の実装ヘッドによる取り出し位置に供給する機能を有している。すなわち台車６には、実装対象の電子部品を保持したキャリアテープ１５を巻回収納した供給リール１４がセットされており、供給リール１４から引き出されたキャリアテープ１５はテープフィーダ５に引き込まれる。そしてテープフィーダ５においてキャリアテープ１５をピッチ送りすることにより、キャリアテープ１５に保持された電子部品が供給される。なお、パーツフィーダとしては、台車６に装着可能なものであれば、トレイフィーダなどテープフィーダ以外の形式のものであってもよい。

基台１ａ内には空圧供給部１７および電源・制御装置１８が内蔵されており、台車６を基台１ａに連結した状態では、台車６は装置本体部とコネクタ部１６を介して接続される。これにより、台車６には空圧供給部１７からコネクタ部１６を介して空圧機器駆動用のエアが供給される。また台車６はコネクタ部１６を介して電源・制御装置１８と電気的に接続され，これにより台車６には電気機器駆動用の電力が供給されるとともに、台車６と装置本体部との間での制御信号の授受が行われる。

基台１ａのＸ方向の一端部には、リニアモータ駆動のＹ軸移動テーブル７がＹ方向に配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には２基のＸ軸移動テーブル８がＹ方向に移動自在に結合されている。それぞれのＸ軸移動テーブル８には、実装ヘッド９がリニア駆動機構によってＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の単位移載ヘッド１０を備えた多連型ヘッドであり、それぞれの単位移載ヘッド１０の下端部には吸着ノズル１０ａ（図２参照）が交換自在に装着されている。

Ｙ軸移動テーブル７およびＸ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はそれぞれの部品供給部４と基板搬送機構２に保持された基板３との間で水平移動し、吸着ノズル１０ａによって電子部品を吸着保持してピックアップして基板３に実装する。したがってＹ軸移動テーブル７およびＸ軸移動テーブル８は、実装ヘッド９を部品供給部４と基板３との間で水平移動させるヘッド移動機構を構成する。それぞれの実装ヘッド９には、Ｘ軸移動テーブル８の下面側に位置して実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が設けられている。基板認識カメラ１１は実装ヘッド９と一体的に基板３の上方に移動し、ここで基板認識カメラ１１によって基板３を撮像することにより、基板３の位置認識が行われる。

それぞれの部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ１２およびノズル収納部１３が配設されている。電子部品を保持した実装ヘッド９が部品認識カメラ１２の上方を移動することにより部品認識カメラ１２はこれらの電子部品を撮像し、この撮像結果を認識処理することにより、実装ヘッド９に保持された状態における電子部品の識別や位置認識が行われる。ノズル収納部１３には実装対象となる電子部品の種類に応じて複数の吸着ノズル１０ａが収納されている。実装ヘッド９がノズル収納部１３に対してアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、実装ヘッド９の各単位移載ヘッド１０において吸着ノズル１０ａを電子部品の種類に応じて交換することができる。

次に図３，図４を参照して、台車６の詳細構成および機能を説明する。図４は台車６の前端面（連結方向面）を示している。図３，図４において、台車６は、Ｙ方向に平行配列された一対の水平なフレーム部材２１ａを横連結部材２１ｂによって連結した構造の基部２１、横連結部材２１ｂに立設された支柱部材２２より成る車体部２０を備えている。支柱部材２２の上部には、複数のテープフィーダ５が交換自在に装着されるフィーダ装着部２３が結合されている。基部２１はフレーム部材２１ａの下面に配設された複数の移動用の車輪２１ｃを備えており、作業者の押し引き操作によって作業床上で移動自在となっている。これにより、複数のテープフィーダ５が装着された台車６を装置本体部へ着脱する際の移動が行われる。

台車６には複数のリール保持部２４が設けられており、それぞれのリール保持部２４には、電子部品を保持したキャリアテープ１５を卷回収納した供給リール１４が着脱自在に装着される。なお台車６には、サイズ・種類の異なる電子部品を保持するキャリアテープ１５Ａを卷回収納した大型の供給リール１４Ａを装着するためのリール保持部２４Ａが設けられており、本実施の形態では作業対象となる電子部品に応じて、リール保持部２４、２４Ａを選択的に使い分けるようにしている。

供給リール１４または供給リール１４Ａから引き出されたキャリアテープ１５、１５Ａは、テープフィーダ５内に引き込まれてテープフィーダ５内をピッチ送りされ、装置本体側の先端部に設定された取り出し位置５ａにて、保持された電子部品は単位移載ヘッド１０の吸着ノズル１０ａによって取り出される。そして電子部品が取り出された後の空テープ１５ａは、フィーダ装着部２３の前面に配設されたテープガイド２５によってテープフィーダ５の先端から下方に配置され、車体部２０の支柱部材２２に固定されたテープカット部２６に導かれる。

テープカット部２６は、可動刃２６ｂ、固定刃２６ｃを有し固定刃２６ｃに対して可動刃２６ｂを水平方向に往復動（矢印ａ）させる構成の切断機構２６ｄを備えている。取り出し位置５ａにおいて単位移載ヘッド１０の吸着ノズル１０ａによって電子部品が取り出された後にテープフィーダ５から排出された空テープは、切断機構２６ｄによって小片のテープ屑１５＊に切断され、下方に落下する（矢印ｂ）。テープカット部２６の下面には、テープ屑１５＊を下方に排出するテープ排出ダクト２７が連結されており、テープカット部２６内を落下したテープ屑１５＊はテープ排出ダクト２７内を下方へ移動して落下する。

基部２１において両側のフレーム部材２１ａの間には、フレーム部材２１ａの底面を塞ぐ形で底板２８が張り渡されており、底板２８の上面には、上面が開放された箱形状のテープ排出箱２９が載置されている。テープ排出箱２９は、テープ排出ダクト２７から排出されたテープ屑１５＊を収納する機能を有しており、テープ屑１５＊で満杯となったテープ排出箱２９は、テープ屑１５＊の廃棄のために台車６から引き出される。底板２８は、作業操作側に傾斜して設けられており、底板２８上に載置されたテープ排出箱２９は、作業操作側が装置本体側よりも低い傾斜姿勢で配置される。底板２８の作業操作側の端部には、係止凸部２８ａが上方に突出して設けられており、テープ排出箱２９が底板２８上に載置された状態において、係止凸部２８ａは、傾斜した底板２８上に載置されたテープ排出箱２９を係止する。これにより、底板２８上でテープ排出箱２９が傾斜方向に滑動するのを防止する。

車体部２０に固定されたテープカット部２６の装置本体側の前面２６ａには、台車側コネクタ１６ａが電子部品実装装置１と連結される連結方向に突出して設けられている。台車側コネクタ１６ａは電子部品実装装置１に設けられた装置側コネクタ１６ｂ（図５，図６参照）と接離自在に嵌合して、図２に示すコネクタ部１６を構成する。なお、本実施の形態では台車側コネクタ１６ａはテープカット部２６に設けられているが、台車側コネクタ１６ａの配設位置は車体部２０において電子部品実装装置１と連結可能な部位であれば、他の位置であってもよい。

車体部２０を構成する一対の基部２１のフレーム部材２１ａの前端部（装置本体側の端部）には、それぞれ結合部材３０が下方に延出して固着されている。図４に示すように、２つの結合部材３０の前面には、結合部材３０をＸ方向に連結して、矩形断面形状を有する棒状の保護バンパ部材３１が、装置本体部との連結方向と同方向に突出して設けられている。保護バンパ部材３１は、以下に説明するように、台車６の移動時にテープカット部２６の前面に設けられた台車側コネクタ１６ａを保護する機能を有するものである。

図３に示すように、保護バンパ部材３１は、テープカット部２６の前面２６ａに設けられた台車側コネクタ１６ａの先端部よりも寸法Ｄだけ突出して設けられている。さらに、保護バンパ部材３１は車体部２０において連結方向側の車輪２１ｃの近傍であって、車輪２１ｃが装着されるフレーム部材２１ａよりも下方で、且つ基台１ａの下端部１ｃ（図６（ａ）参照）よりもさらに下方に位置するように配置されている。保護バンパ部材３１をこのような位置に配置することにより、台車６が電子部品実装装置１に連結された状態において、保護バンパ部材３１は基台１ａの下端部１ｃ（図６（ａ）参照）の下方に位置し、基台１ａとの機械的干渉を生じないようになっている。すなわち保護バンパ部材３１は、台車６が電子部品実装装置１に連結された連結状態において、電子部品実装装置１との機械的干渉を生じない非干渉位置に配設されている。そして本実施の形態においては、この非干渉位置は、基部２１において電子部品実装装置１との連結方向側の車輪２１ｃの近傍であって、連結状態において基台１ａの下端部１ｃよりも下方に位置するように設定されている。

次に図５を参照して、台車側コネクタ１６ａ，装置側コネクタ１６ｂを接続して成るコネクタ部１６の構成を説明する。図５（ａ）において、台車側コネクタ１６ａは結合部材３２を介してテープカット部２６（車体部２０）に結合されたコネクタベース部３３を備えており、コネクタベース部３３の前面３３ａには雄カプラ３５および雄コネクタ３６が設けられている。雄カプラ３５は接続方向に突出した嵌入プラグ３５ａを備えており、雄コネクタ３６は接続方向に突出したコネクタピン３６ａを複数備えている。

基台１ａにおいて台車側コネクタ１６ａと対向する位置には、装置側コネクタ１６ｂが配設されている。装置側コネクタ１６ｂはコネクタベース部３４を備えており、コネクタベース部３４の対向面３４ａには雌カプラ３７および雌コネクタ３８が設けられている。雌カプラ３７は嵌入プラグ３５ａが嵌合する嵌合部３７ａが設けられており、雌コネクタ３８にはコネクタピン３６ａが嵌入する嵌入部３８ａが設けられている。

台車６を電子部品実装装置１に対して移動させて（矢印ｃ）、台車６を連結した状態では、図５（ｂ）に示すように、台車側コネクタ１６ａ，装置側コネクタ１６ｂが相互に接近することにより、嵌入プラグ３５ａが嵌合部３７ａに嵌合し、雄カプラ３５が雌カプラ３７に接続される。そしてコネクタピン３６ａが嵌入部３８ａに嵌入して雄コネクタ３６が雌コネクタ３８に接続される。これにより台車６と電子部品実装装置１とを接続するコネクタ部１６が形成される。なおコネクタ部１６には、台車側コネクタ１６ａ，装置側コネクタ１６ｂを相互に位置合わせするためのガイド機構（図示省略）が設けられており、作業者が台車６を電子部品実装装置１に対して移動させる連結動作において、雄カプラ３５と雌カプラ３７、雄コネクタ３６と雌コネクタ３８とが正しく位置合わせされる。

次に図６を参照して、保護バンパ部材３１の機能について説明する。図６（ａ）は、台車６を電子部品実装装置１に連結した状態を示している。この状態では、台車側コネクタ１６ａと装置側コネクタ１６ｂとが接続されてコネクタ部１６を形成し、これにより台車６への圧空や電力の供給が行われるとともに、制御信号の授受が可能となる。そしてこの状態において、車体部２０の前端部に設けられた保護バンパ部材３１は、基台１ａの下端部１ｃよりも下方に位置する。さらに基台１ａを支持するアジャストボルト１ｂには当接しないような形状に設けられていることから、台車側コネクタ１６ａと装置側コネクタ１６ｂとの正常な接続を、保護バンパ部材３１が阻害することがない。

また図６（ｂ）は、台車６を電子部品実装装置１から分離した状態において、保管や配置換えなどを目的とする台車６の移動操作において、作業者の過誤操作により台車６を壁面などの固定部４０に対して過度に接近させた結果（矢印ｄ）、保護バンパ部材３１が固定部４０の固定面４０ａに衝突した状態を示している。このとき、台車６において保護バンパ部材３１が移動方向に最も突出して設けられていることから、保護バンパ部材３１の当接面３１ａが固定部４０の固定面４０ａに当接した状態において、台車側コネクタ１６ａの先端部から固定面４０ａまでの間には、常に図３に示す寸法Ｄに相当する大きさＤの隙間が確保される。したがって、雄カプラ３５や雄コネクタ３６が突設されて破損しやすい構成の台車側コネクタ１６ａが固定面４０ａに直接衝突することはなく、台車側コネクタ１６ａの破損が確実に防止される。

上記説明したように、本実施の形態に示す台車６は、電子部品実装装置１に連結されて使用されるパーツフィーダ交換用の台車６において、装置側コネクタ１６ｂと接離自在に嵌合する台車側コネクタ１６ａを保護するために、台車側コネクタ１６ａの先端部よりも突出して設けられた保護バンパ部材３１を、台車６が電子部品実装装置１と連結された状態において、この電子部品実装装置１と機械的干渉を生じない非干渉位置に配設するようにしたものである。これにより、移動操作中に壁面などの固定部に台車側コネクタ１６ａを誤って衝突させることによる台車側コネクタ１６ａの破損を防止することができる。

なお上述の実施の形態においては、非干渉位置を基部２１において電子部品実装装置１との連結方向側の車輪２１ｃの近傍であって、連結状態において基台１ａの下端部１ｃよりも下方に設定するようにしているが、非干渉位置としては、電子部品実装装置１の台車６との対向面において、台車側コネクタ１６ａの先端部よりもさらに電子部品実装装置１の内側に凹入した凹部が存在する場合には、台車６においてその凹部に対応する位置を非干渉位置として用いることができる。すなわちこの位置に台車側コネクタ１６ａの先端部よりも連結方向に突出してこの凹部の形状に応じた形態の保護バンパ部材を設けることにより、同様の機能を果たすことができる。

本発明の部品供給装置および電子部品実装装置は、移動操作中にコネクタを固定部に誤って衝突させることによるコネクタの破損を防止することができるという効果を有し、テープフィーダなどのパーツフィーダから電子部品を取り出して基板に実装する分野において有用である。

１電子部品実装装置
２基板搬送機構
３基板
４部品供給部
５テープフィーダ
６台車
９実装ヘッド
１０単位移載ヘッド
１０ａ吸着ノズル
１６コネクタ部
１６ａ台車側コネクタ
１６ｂ装置側コネクタ
１７空圧供給部
１８電源・制御装置
２０車体部
２１基部
２１ａフレーム部材
２１ｃ車輪
２３フィーダ装着部
２５テープガイド
２６テープカット部
２７テープ排出ダクト
２９テープ排出箱
３１保護バンパ部材

Claims

パーツフィーダによって供給される電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装装置に連結され、複数の前記パーツフィーダが装着されるパーツフィーダ交換用台車であって、
基部に移動用の車輪を備え押し引き操作によって移動自在な車体部と、
前記車体部に設けられ複数の前記パーツフィーダが交換自在に装着されるフィーダ装着部と、
前記車体部において前記電子部品実装装置と連結される連結方向に突出して設けられ、前記電子部品実装装置に設けられた装置側コネクタと接離自在に嵌合する台車側コネクタと、
前記車体部に前記連結方向と同方向に前記台車側コネクタの先端部よりも突出して設けられた保護バンパ部材とを備え、
前記保護バンパ部材は、前記パーツフィーダ交換用台車が前記電子部品実装装置と連結された連結状態において、この電子部品実装装置と機械的干渉を生じない非干渉位置に配設され、
前記非干渉位置は、連結方向側の前記車輪の近傍であって前記連結状態において前記電子部品実装装置の基台の下端部よりも下方に位置するように設定されていることを特徴とするパーツフィーダ交換用台車。