JP5647791B2 - 台車および電子部品実装機 - Google Patents

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本発明は、回路基板に電子部品を実装するモジュールを搬送する台車、および電子部品実装機に関する。
特許文献1には、実装機本体とMCU(モジュールチェンジユニット)とを備える電子部品実装機が開示されている。実装機本体は、ベースとモジュールとを備えている。モジュールは、ベースの上面に載置されている。ベースとモジュールとは別体である。このため、ベースからモジュールに、電力や駆動エアなどを供給する必要がある。したがって、ベースとモジュールとは、ハーネス部材により連結されている。ハーネス部材の固定端は、ベースに固定されている。一方、ハーネス部材の脱着端は、モジュールに対して脱着可能である。
例えば、配置換えやメンテナンスなどの場合、特許文献1の[図15]に示すように、モジュールは、ベースからMCUに移動する。この場合、ハーネス部材の脱着端を、モジュールから取り外す必要がある。また、MCUからベースにモジュールを移動する場合、ハーネス部材の脱着端を、モジュールに接続する必要がある。このように、モジュール移動の際には、ハーネス部材の脱着作業が必要になる。
図10に、従来の電子部品実装機の透過斜視図を示す。図10に示すように、回路基板の生産ラインには、複数の実装機本体105が、回路基板の搬送方向(左右方向)に連なって配置されている。複数の実装機本体105は、各々、ベース101とモジュール102とを備えている。ベース101とモジュール102とは、ハーネス部材を介して、連結されている。図10に矢印で示すように、任意のモジュール102をベース101からMCU103に移動させる場合は、モジュール102からハーネス部材の脱着端を取り外す必要がある。この際、左右方向に隣り合う別のモジュール102が、作業の邪魔になってしまう。
そこで、従来は、ベース101上のモジュール102とMCU103上のモジュール102との間、つまりベース101前上部に、点線ハッチングで示すように、作業スペースS100を確保していた。すなわち、ベース101の方がモジュール102よりも前後方向長さが長いことを利用して、作業スペースS100を確保していた。そして、当該作業スペースを利用して、ハーネス部材の脱着作業を行っていた。
特開2004−104075号公報
しかしながら、機械占有面積あたりの回路基板の生産性を向上させるためには、ベース101とモジュール102との、前後方向長さが揃っている方がよい。この場合、ベース101前上部に作業スペースS100が確保できなくなる。すなわち、ベース101側に作業スペースS100が確保できなくなる。
本発明の台車および電子部品実装機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、ベース側に余地がない場合であってもモジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うための作業スペースを確保することができる台車および電子部品実装機を提供することを目的とする。
(1)上記課題を解決するため、本発明の台車は、ベースと該ベースに載置され回路基板に電子部品を実装するモジュールとを有する実装機本体の、該ベースとの間で該モジュールの受け渡しが可能であって、該回路基板の搬送方向に連なる複数の該実装機本体のうち、任意の該実装機本体の該ベースとの間で該モジュールの受け渡しを行う際、該搬送方向に隣り合う別の該モジュールが邪魔にならないように、自身の上部に該モジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うための作業スペースを確保することを特徴とする。
本発明の台車によると、ベース側ではなく台車側に作業スペースが確保されている。このため、ベース側に余地がない場合であっても、搬送方向に隣り合う別のモジュールが邪魔になることなく、モジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うことができる。なお、ベース側に余地がある場合は、当該余地が作業スペースに付加されるため、広大なスペースを確保することができる。
(1−1)好ましくは、上記(1)の構成において、前記モジュールは、脱着可能なハーネス部材を介して、前記ベースに接続され、前記作業スペースを用いて、該ハーネス部材の脱着作業を行う構成とする方がよい。本構成によると、作業スペースを利用して、ハーネス部材の脱着作業を行うことができる。
(2)好ましくは、上記(1)の構成において、前記モジュールの搭載位置は、該モジュールを搬送する搬送位置と、該搬送位置に対して前記ベースから離間して該モジュールを支持すると共に、該ベースと該モジュールとの間に区画される前記作業スペースを利用して作業を行う作業位置と、に切り替え可能である構成とする方がよい。本構成によると、搬送位置から作業位置に切り替えると、モジュールがベースから遠ざかる。このため、ベースとモジュールとの間に、作業スペースを確保することができる。
(3)好ましくは、上記(1)または(2)の構成において、さらに、前記モジュールに対して突出可能であり、前記搬送位置における該モジュールの移動を禁止する全ロックモードと、該搬送位置と前記作業位置との間で該モジュールの移動を許容すると共に該搬送位置に対して前記ベースに近接する方向への該モジュールの移動を禁止する半ロックモードと、該ベースとの間で該モジュールの移動を許容するリリースモードと、に切り替え可能なロックピンを有する構成とする方がよい。
本構成によると、ロックピンを半ロックモードにすることにより、搬送位置と作業位置との間でモジュールが移動するのを許容することができる。一方、台車とベースとの間でモジュールが移動するのを禁止することができる。このため、搬送位置と作業位置とを切り替える際、モジュールがベースに移ってしまうおそれが小さい。
(4)また、上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装機は、上記(1)ないし(3)のいずれかの台車を備えてなることを特徴とする。本発明の電子部品実装機によると、ベース側ではなく台車側に作業スペースが確保されている。このため、ベース側に余地がない場合であっても、モジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うことができる。なお、ベース側に余地がある場合は、当該余地が作業スペースに付加されるため、広大なスペースを確保することができる。
(4−1)好ましくは、上記(4)の構成において、前記モジュールの移動方向を基準として、前記ベースの長さと、前記モジュールの長さと、は略同じである構成とする方がよい。本構成によると、機械占有面積あたりの回路基板の生産性を向上させることができる。並びに、作業スペースを確保することができる。
本発明の台車および電子部品実装機によると、ベース側に余地がない場合であってもモジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うための作業スペースを確保することができる。
本発明の一実施形態である電子部品実装機の透過斜視図である。 同電子部品実装機の実装機本体のベース付近の前面図である。 同電子部品実装機のモジュール搬送中の透過右側面図である。 図3の後方の被ガイドローラ付近の拡大透過模式図である。 同電子部品実装機のハーネス部材脱着中の透過右側面図である。 図5の後方の被ガイドローラ付近の拡大透過模式図である。 同電子部品実装機のモジュール移動中の透過右側面図である。 図7の後方の被ガイドローラ付近の拡大透過模式図である。 その他の実施形態のMCUの斜視図である。 従来の電子部品実装機の透過斜視図である。
以下、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明する。
<電子部品実装機の構成>
まず、本実施形態の電子部品実装機の構成について説明する。図1に、本実施形態の電子部品実装機の透過斜視図を示す。なお、図1に示すMCU5上のモジュール4の搭載位置は、作業位置である。図1に示すように、電子部品実装機1は、実装機本体2と、MCU5と、を備えている。MCU5は、本発明の台車に含まれる。実装機本体2は、左右方向に三台連なっている。
(実装機本体2)
図2に、本実施形態の電子部品実装機の実装機本体のベース付近の前面図を示す。図1、図2に示すように、実装機本体2は、ベース3とモジュール4とを備えている。ベース3は、ベース本体30と、左右一対のベース側ガイドレール31L、31Rと、を備えている。ベース本体30は、直方体状を呈している。左右一対のベース側ガイドレール31L、31Rは、ベース本体30の上面に配置されている。左右一対のベース側ガイドレール31L、31Rは、前後方向に延在している。ベース側ガイドレール31Rは、サイドガイド部310Rと、レール部311Rと、を備えている。サイドガイド部310Rは、レール部311Rの右面に連なる立壁状を呈している。ベース側ガイドレール31Lの構成は、ベース側ガイドレール31Rの構成と同様である。ベース側ガイドレール31Lの配置は、ベース側ガイドレール31Rの配置と左右対称である。
モジュール4は、ベース3の上面に配置されている。モジュール4は、図示しない、基板搬送装置と吸着ノズルとを備えている。吸着ノズルは、前後左右方向に移動可能である。基板搬送装置には、回路基板が架設されている。回路基板は、基板搬送装置により、左方(生産ラインの上流側)から右方(生産ラインの下流側)に搬送される。電子部品は、吸着ノズルにより、回路基板の所定位置に実装される。
モジュール4の下面の四隅付近には、四つの被ガイドローラ40L、40Rが配置されている。右側の二つの被ガイドローラ40Rは、ベース側ガイドレール31Rに沿って、転動可能である。この際、被ガイドローラ40Rの接地面は、レール部311Rに接地する。被ガイドローラ40Rの右面は、サイドガイド部310Rに案内される。右側の二つの被ガイドローラ40Rの間には、後述する固定用ブラケット(図略)が介在している。左側の二つの被ガイドローラ40Lの構成は、右側の二つの被ガイドローラ40Rの構成と同様である。左側の二つの被ガイドローラ40Lの配置は、右側の二つの被ガイドローラ40Rの配置と左右対称である。
このように、四つの被ガイドローラ40L、40Rは、ベース側ガイドレール31L、31Rに対して、前後方向に転動可能である。したがって、モジュール4は、ベース3に対して、前後方向に移動可能である。ベース3とモジュール4とが別体であるため、ベース3からモジュール4に、電力や駆動エアなどを供給する必要がある。したがって、ベース3とモジュール4とは、ハーネス部材(図略)により連結されている。
(MCU5)
図1に示すように、MCU5は、MCU本体50と、左右一対のユニット側ガイドレール51L、51Rと、四つのキャスタ52L、52Rと、左右一対のハンドル53L、53Rと、ロック機構部54と、を備えている。MCU本体50は、直方体状を呈している。左右一対のユニット側ガイドレール51L、51Rは、MCU本体50の上面に配置されている。左右一対のユニット側ガイドレール51L、51Rは、前後方向に延在している。ユニット側ガイドレール51L、51Rは、ベース側ガイドレール31L、31Rの前方に接続可能である。ユニット側ガイドレール51L、51Rの構成、配置は、ベース側ガイドレール31L、31Rの構成、配置と、同様である。モジュール4は、これらユニット側ガイドレール51L、51R、ベース側ガイドレール31L、31Rを介して、MCU5からベース3に、あるいはベース3からMUC5に、移動可能である。
四つのキャスタ52L、52Rは、MCU本体50の下面の四隅付近に配置されている。四つのキャスタ52L、52Rは、床面を転動可能である。左右一対のハンドル53L、53Rは、MCU本体50の左右両側前方に配置されている。
図3に、本実施形態の電子部品実装機のモジュール搬送中の透過右側面図を示す。図4に、図3の後方の被ガイドローラ40R付近の拡大透過模式図を示す。図3、図4に示すように、MCU5の内部には、ロック機構部54が配置されている。ロック機構部54は、ロックレバー540と、ピニオン部541と、ラック部542と、ラック部用ガイド片543と、前後一対のロックピン544と、を備えている。
ラック部用ガイド片543は、MCU本体50に固定されている。ラック部用ガイド片543は、前後方向に延びる角柱状を呈している。ラック部542は、前後方向に延びる細板状を呈している。ラック部542の上面の前後方向両端付近には、各々、第一凹部542aと第二凹部542bとが形成されている。ラック部542の下面前部は、ラック部用ガイド片543の上面に摺接している。ラック部542の下面後部には、ラック歯542cが形成されている。ピニオン部541は、軸回りに回転可能に、MCU本体50に取り付けられている。ピニオン部541は、ラック歯542cに噛合している。ロックレバー540は、MCU本体50の右面から外部に突出している。ロックレバー540は、ピニオン部541に固定されている。前後一対のロックピン544は、各々、上下方向に移動可能に、MCU本体50に取り付けられている。前後一対のロックピン544は、各々、ユニット側ガイドレール51Rのレール部511Rから、上方に突出することができる。ロックピン544には、昇降用ローラ544aが回転可能に取り付けられている。昇降用ローラ544aは、ラック部542の上面を、相対的に転動可能である。
ロックレバー540を揺動させると、ラック部542が前後方向に移動する。このため、昇降用ローラ544aがラック部542の上面を相対的に転動する。昇降用ローラ544aは、ラック部542の上面の高さに応じて、上下方向に移動する。このため、ロックピン544は、上下方向に移動する。
<電子部品実装機の動き>
次に、本実施形態の電子部品実装機の動きについて説明する。まず、MCU5から空のベース3にモジュール4を移設する場合について説明する。モジュール移設方法は、搬送工程と、脱着工程と、移動工程と、を有している。
(搬送工程)
搬送工程においては、図3に示すように、モジュール4が搭載されたMCU5を、前方からベース3に近接させる。この際、モジュール4の搭載位置は、搬送位置に切り替えられている。具体的には、図4に示すように、搬送位置においては、前後一対のロックピン544は、各々、全ロックモードに切り替えられている。すなわち、ロックピン544は、ユニット側ガイドレール51Rのレール部511Rから、上方に突出している。モジュール4の後方の被ガイドローラ40Rと固定用ブラケット400Rとは、一対のロックピン544により、前後方向に動かないように固定されている。このため、搬送位置においては、モジュール4は、MCU5に対して、移動することができない。このように、本工程においては、モジュール4を固定した状態で、MCU5をベース3の前面に連結する。具体的には、MCU5の後面には、左右一対の被ガイド部56Rが配置されている。一方、図2に示すように、ベース本体30の前面には、左右一対のガイド凹部32L、32Rが配置されている。本工程においては、左右一対の被ガイド部56Rを、左右一対のガイド凹部32L、32Rに挿入し、係止する。
(脱着工程)
図5に、本実施形態の電子部品実装機のハーネス部材脱着中の透過右側面図を示す。図6に、図5の後方の被ガイドローラ40R付近の拡大透過模式図を示す。脱着工程においては、ハーネス部材6をモジュール4に取り付ける。すなわち、ハーネス部材6は、固定端60と脱着端61とを備えている。固定端60は、ベース3に固定されている。脱着端61は、固定されていない。本工程においては、脱着端61を、モジュール4に取り付ける。しかしながら、図1に示すように、また図3、図5に細線で示すように、モジュール4の移設対象となるベース3の、左右方向隣りには、モジュール4が搭載されたベース3が配置されている。このため、搬送位置のままでは、ハーネス部材6の脱着を行う作業スペースが確保できない。そこで、図5に示すように、モジュール4を、ベース3に対して、前方に所定量だけ移動させる。すなわち、モジュール4の搭載位置を、搬送位置から作業位置に切り替える。そして、図1に点線ハッチングで示すように、MCU本体50の後上部に作業スペースS1を確保する。
具体的には、まず、図6に示すように、ロックピン544を、全ロックモードから半ロックモードに切り替える。すなわち、作業者が、ロックレバー540を前方に所定角度だけ揺動させる。ロックレバー540を揺動させると、ラック部542が前方に移動する。このため、昇降用ローラ544aがラック部542の上面を相対的に転動し、第一凹部542aに落ち込む。昇降用ローラ544aが第一凹部542aに落ち込むと、その分ロックピン544が下降する。レール部511Rに対するロックピン544の突出量は、固定用ブラケット400Rとレール部511Rとの間の隙間幅よりも小さくなる。このため、固定用ブラケット400Rは、前方のロックピン544の上方を通過することができる。なお、モジュール4の自重により、後方の被ガイドローラ40Rは、後方のロックピン544を乗り越えることができない。このため、モジュール4の後方移動は規制される。
次に、作業者は、モジュール4を前方に所定量だけ移動させ、MCU本体50前端に対して、モジュール4前端を、前方にずらす。そして、MCU本体50の後上部に作業スペースS1を確保する。それから、作業者は、作業スペースS1を介して、ハーネス部材6の脱着端61をモジュール4に接続する。
(移動工程)
図7に、本実施形態の電子部品実装機のモジュール移動中の透過右側面図を示す。図8に、図7の後方の被ガイドローラ40R付近の拡大透過模式図を示す。移動工程においては、モジュール4を、MCU5からベース3に移動させる。
具体的には、まず、図8に示すように、ロックピン544を、半ロックモードからリリースモードに切り替える。すなわち、作業者が、ロックレバー540を前方に所定角度だけ揺動させる。ロックレバー540を揺動させると、ラック部542が前方に移動する。このため、昇降用ローラ544aが第一凹部542aから第二凹部542bに移動する。昇降用ローラ544aが第二凹部542bに移動すると、その分ロックピン544が下降する。レール部511Rに対するロックピン544の突出量は0になる。このため、被ガイドローラ40Rは、ロックピン544の上方を通過することができる。
次に、作業者は、ユニット側ガイドレール51R、ベース側ガイドレール31Rに沿って、モジュール4を移動させる。そして、モジュール4を、MCU5からベース3に移し替える。
このようにして、MCU5から空のベース3にモジュール4を移設する。なお、ベース3から空のMCU5にモジュール4を移設する場合は、図7→図5→図3の順に上記作業を行う。また、図5の状態において、作業者は、作業スペースS1を介して、ハーネス部材6の脱着端61をモジュール4から取り外す。
<作用効果>
次に、本実施形態の電子部品実装機の作用効果について説明する。図1に示すように、ベース3の前後方向長さと、モジュール4の前後方向長さと、は略同じである。このため、図10に示す従来の電子部品実装機のように、ベース101側に作業スペースS100を確保することができない。この点、本実施形態の電子部品実装機1のMCU5によると、ベース3側ではなくMCU5側に作業スペースS1が確保されている。このため、ベース3側に余地がない場合であっても、ハーネス部材6の脱着作業を行うことができる。
また、モジュール4の搭載位置は、図3に示す搬送位置と図5に示す作業位置とに切り替え可能である。搬送位置から作業位置に切り替えるだけで、作業スペースS1を確保することができる。
また、図6に示すように、ロックピン544を半ロックモードにすることにより、搬送位置と作業位置との間でモジュール4が移動するのを許容することができる。一方、搬送位置よりも後方(ベース3側)にモジュール4が移動するのを禁止することができる。
<その他>
以上、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
図9に、その他の実施形態のMCUの斜視図を示す。なお、図1と対応する部位については、同じ符号で示す。図9に示すように、モジュール4には、デバイスバケット41が装着されている場合がある。デバイスバケット41には、テープフィーダが搭載されている。テープフィーダには、多数の電子部品を収容するリールが装着されている。この場合、デバイスバケット41やテープフィーダなどが、モジュール4の前方に突出してしまう。このため、これらの部材が邪魔になり、作業者が一対のハンドル53L、53Rを把持しにくくなる。
そこで、MCU5には、取っ手55が配置されている。取っ手55は、前方に向かって張り出す、コ字状を呈している。取っ手55のコ字両端には、一対のジョイント部材550L、550Rが配置されている。一対のジョイント部材550L、550Rは、一対のハンドル53L、53Rに、脱着可能に取り付けられている。すなわち、取っ手55は、一対のジョイント部材550L、550Rにより、一対のハンドル53L、53R間に、脱着可能に架設されている。
このように、モジュール4に突出して部材が装着されている場合は、一対のハンドル53L、53R間に取っ手55を配置してもよい。こうすると、作業者がハンドル53L、53Rの代わりに取っ手55を把持することができるため、MCU5を動かしやすい。なお、取っ手55は、跳ね上げ式(一対のジョイント部材550L、550Rを中心に、取っ手55が上方に揺動する方式)であってもよい。
また、本発明のハーネス部材として、ケーブル単体、ホース単体、配管単体などを用いてもよい。また、ロックピン544を全ロックモード、半ロックモード、リリースモードに切り替える機構は特に限定しない。
また、本実施形態のMCU5は、図10に示す従来の電子部品実装機(ベース101の方がモジュール102よりも前後方向長さが長い電子部品実装機)に用いることもできる。この場合は、MCU5後上部の作業スペースS1と、ベース101前上部の作業スペースS100と、により、広大なスペースを確保することができる。
また、図9に示す取っ手55は、自身の上部に作業スペースS1を確保できない、従来型のMCU(図10参照)に用いることもできる。この場合であっても、作業者が取っ手55を把持することができるため、MCUを動かしやすい。
1:電子部品実装機、2:実装機本体、3:ベース、4:モジュール、5:MCU(台車)、6:ハーネス部材。
30:ベース本体、31L:ベース側ガイドレール、31R:ベース側ガイドレール、32L:ガイド凹部、32R:ガイド凹部、40L:被ガイドローラ、40R:被ガイドローラ、41:デバイスバケット、50:MCU本体、51L:ユニット側ガイドレール、51R:ユニット側ガイドレール、52L:キャスタ、52R:キャスタ、53L:ハンドル、53R:ハンドル、54:ロック機構部、55:取っ手、56R:被ガイド部、60:固定端、61:脱着端。
310R:サイドガイド部、311R:レール部、400R:固定用ブラケット、511R:レール部、540:ロックレバー、541:ピニオン部、542:ラック部、542a:第一凹部、542b:第二凹部、542c:ラック歯、543:ラック部用ガイド片、544:ロックピン、544a:昇降用ローラ、550L:ジョイント部材、550R:ジョイント部材。
S1:作業スペース。

Claims (3)

  1. ベースと該ベースに載置され回路基板に電子部品を実装するモジュールとを有する実装機本体の、該ベースとの間で該モジュールの受け渡しが可能であって、
    該回路基板の搬送方向に連なる複数の該実装機本体のうち、任意の該実装機本体の該ベースとの間で該モジュールの受け渡しを行う際、該搬送方向に隣り合う別の該モジュールが邪魔にならないように、自身の上部に該モジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うための作業スペースを確保すると共に、
    前記モジュールの搭載位置は、
    該モジュールを搬送する搬送位置と、
    該搬送位置に対して前記ベースから離間して該モジュールを支持すると共に、該ベースと該モジュールとの間に区画される前記作業スペースを利用して作業を行う作業位置と、
    に切り替え可能である台車。
  2. ベースと該ベースに載置され回路基板に電子部品を実装するモジュールとを有する実装機本体の、該ベースとの間で該モジュールの受け渡しが可能であって、
    該回路基板の搬送方向に連なる複数の該実装機本体のうち、任意の該実装機本体の該ベースとの間で該モジュールの受け渡しを行う際、該搬送方向に隣り合う別の該モジュールが邪魔にならないように、自身の上部に該モジュールの受け渡しの際に必要な作業を行うための作業スペースを確保すると共に、
    さらに、前記モジュールに対して突出可能であり、該モジュールを搬送する搬送位置における該モジュールの移動を禁止する全ロックモードと、該搬送位置と該作業スペースを利用して作業を行う作業位置との間で該モジュールの移動を許容すると共に該搬送位置に対して前記ベースに近接する方向への該モジュールの移動を禁止する半ロックモードと、該ベースとの間で該モジュールの移動を許容するリリースモードと、に切り替え可能なロックピンを有する台車。
  3. 請求項1に記載の台車を備えてなる電子部品実装機。
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