JP5925509B2 - 電子部品供給装置及び電子部品実装装置 - Google Patents

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本発明は、電子部品を供給する電子部品供給装置及び電子部品をノズルで保持して移動させ、基板上に実装する電子部品実装装置に関する。
基板上に電子部品を搭載する電子部品実装装置は、ノズルを備えるヘッドを有し、当該ノズルで電子部品を保持して基板上に搭載する。電子部品実装装置は、ヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させることで、電子部品供給装置にある部品を吸着し、その後、ヘッドを基板の表面に平行な方向に相対的に移動させ、吸着している部品の搭載位置に到着したらヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させ基板に近づけることで吸着した電子部品を基板上に搭載する。
ここで、基板に実装する電子部品としては、基板に搭載する搭載型電子部品以外にも、本体および本体に連結したリードを備えるリード型電子部品がある。本件において、リード型電子部品は、リードが基板に形成された穴に挿入されることで実装されるものである。また、本件において、挿入穴(基板孔)に挿入されずに基板上に搭載される電子部品、例えばSOP、QFP等は、搭載型電子部品とする。リード型電子部品を基板に実装する電子部品実装装置としては、例えば、特許文献1及び2に記載されている装置がある。特許文献1には、吸着ヘッドにより吸着する搭載型電子部品と挟持ヘッドにより挟持して基板挿入後にクリンチするリード型電子部品の両方実装する部品装着機を備える電子部品実装機が記載されている。特許文献2には、搭載型電子部品を実装する搭載ヘッドとリード型電子部品を実装する挿入ヘッドが一体で構成される電子部品実装装置が記載されている。
ここで、挿入穴に手挿入する作業者のためにリード型電子部品を供給する電子部品供給装置には、ラジアル方向にリード線が配置されたラジアルリード型電子部品を供給するものもある(特許文献3参照)。特許文献3に記載の電子部品供給装置(自動供給装置)は、電子部品のリードをテープに固定し、テープを搬送することで、電子部品を所定の位置まで搬送する。また、電子部品供給装置は、電子部品を所定の位置に搬送した場合、所定の位置にある電子部品のリードを切断することで電子部品をテープから分離保持し、この分離保持された電子部品を作業者が引き抜いて基板に挿入可能とすることが記載されている。
特開平5−335782号公報 特開平9−83121号公報 特公平7−48595号公報
ここで、特許文献1及び2に記載の装置はそれぞれアキシャルリード型電子部品を挿入するための専用の挟持ヘッドと、搭載型電子部品を基板に搭載するための専用の吸着ヘッドとを一体に備えて、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を基板に実装することができるようにした混載専用実装装置である。ここで、特許文献1及び2に記載の混載専用実装装置は、前記吸着ヘッドでリード型電子部品を挿入穴(基板孔)に挿入することができず、また挟持ヘッドで搭載型電子部品を基板搭載することができない。つまり、ヘッドには搭載型電子部品及びリード型電子部品の部品種に対する互換性が無い装置であり、そのために実装装置に装着されたヘッドの種類に応じて搭載できる電子部品の種類が限定されるとともに、複数種類のヘッドを備えるために非常に高価な装置であった。
ここで、基板に形成された穴にリード型電子部品を挿入できないと、基板に電子部品が実装されていない状態となる。電子部品供給装置は、保持領域(保持位置)に供給する電子部品が安定しないと、つまり供給の精度が低いと、基板にリード型電子部品が挿入できない一因となってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リード型電子部品を効率よくかつ高い精度で供給することができる電子部品供給装置及びリード型電子部品を効率よくかつ高い精度で実装することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。
本発明は、空気圧で駆動される吸着ノズル及び把持ノズルを含むノズルを着脱可能にして搭載型電子部品を保持して基板に搭載することが可能な電子部品実装装置であって、この電子部品実装装置のノズルにより、リード型電子部品の本体を保持し、この本体を保持した状態でフリーになっているリードが挿入穴に挿入できることを電子部品の状態から判定して基板挿入できるようにし、一のヘッドにより搭載型電子部品の基板搭載のみならずリード型電子部品の基板挿入をも可能として互換性を備えた電子部品実装装置にリード型電子部品を供給することができる電子部品供給装置を提供する。また、本発明は、一のノズルにより搭載型電子部品の基板搭載のみならずリード型電子部品の基板挿入をも可能として互換性を備えたであって、前記リード型電子部品を前記電子部品実装装置に供給することができる最適な電子部品供給装置を有し、リード型電子部品を効率よくかつ高い精度で実装することができる電子部品実装装置を提供する。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子部品供給装置であって、テープ本体と当該テープ本体に一定間隔で保持された複数のラジアルリード型電子部品とを備える電子部品保持テープが装填され、前記電子部品保持テープが保持する前記ラジアルリード型電子部品を保持領域に供給する電子部品供給装置であって、前記電子部品保持テープを案内する案内溝を備える筐体と、前記案内溝に案内された前記電子部品保持テープをテープ送り方向に搬送するフィードユニットと、前記保持領域に移動された前記ラジアルリード型電子部品のリードを切断する切断機構および前記電子部品を支持するクランプ機構を備え、前記ラジアルリード型電子部品と前記電子部品保持テープとを分離するカットユニットと、を有し、前記カットユニットは、前記クランプ機構と前記切断機構が同一の動力源で駆動され、前記クランプ機構で前記電子部品を支持した後、前記切断機構で前記リードを切断することを特徴とする。
また、前記クランプ機構は、前記電子部品の本体を支持することが好ましい。
前記クランプ機構は、前記電子部品のリードを支持することが好ましい。
前記テープ本体は、一定間隔で穴が形成され、前記フィードユニットは、前記テープ本体の前記穴に挿入される送り爪を備えるテープ送り爪ユニット及び前記テープ送り爪ユニットをテープ送り方向の少なくとも送りピッチに相当して往復移動させる駆動部を備え、前記案内溝に案内された前記電子部品保持テープを前記テープ送り方向に搬送し、前記案内溝は、前記保持領域を通過した前記電子部品保持テープを案内する向きを反転させる折り返し部を備えるU字形状であり、前記保持領域は、前記テープ送り方向において、送り爪の配置位置の下流側、かつ、前記折り返し部よりも上流側に配置されていることが好ましい。
前記テープ送り方向において、前記保持領域に対する前記フィードユニットの位置を調整する位置調整機構を有することが好ましい。
前記位置調整機構は、前記筐体に対して、前記フィードユニットを移動させる機構であることが好ましい。
前記カットユニットは、前記保持領域の前記ラジアルリード型電子部品に対する切断位置を調整する機構を備えることが好ましい。
前記カットユニットは、前記電子部品保持テープに保持された前記リード型電子部品の前記リードを所定長さに短く切断することが好ましい。
前記クランプ機構は、前記電子部品を挟み込んで支持する機構であり、前記電子部品を挟み込む部材の間隔を調整する間隔調整機構を備えることが好ましい。
前記電子部品保持テープを前記案内溝に案内するガイド部と、前記ガイド部に取り付けられ、前記ガイド部に供給される前記電子部品保持テープを保持する部材置き箱と、を備えることが好ましい。
前記案内溝から排出される前記電子部品保持テープの排出角度を規制するテープ排出ガイドをさらに備えることが好ましい。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子部品実装装置であって、上記のいずれかに記載の電子部品供給装置と、前記電子部品供給装置から供給される電子部品の本体を保持するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、水平面上において前記ヘッド本体を移動させ、前記電子部品供給装置にある電子部品を基板の実装位置に移送する移送手段と、前記ヘッド本体及び前記電子部品供給装置の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ノズルが前記リード型電子部品を保持した前記ヘッド本体を前記移送手段で前記実装位置に移動させ、前記ノズルが保持した前記リード型電子部品の前記リードを前記基板の挿入穴に挿入させることを特徴とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電子部品実装装置であって、一定間隔で穴が形成されたテープ本体と当該テープ本体に一定間隔で保持された複数のラジアルリード型電子部品とを備える電子部品保持テープを案内する案内溝を備える筐体と、前記案内溝に案内された前記電子部品保持テープをテープ送り方向に搬送するフィードユニットと、前記保持領域に移動された前記ラジアルリード型電子部品のリードを切断する切断機構および前記電子部品を支持するクランプ機構を備え、前記ラジアルリード型電子部品と前記電子部品保持テープとを分離するカットユニットと、を備える電子部品供給装置と、前記電子部品供給装置から供給される電子部品の本体を保持するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部とを支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、水平面上において前記ヘッド本体を移動させ、前記電子部品供給装置にある電子部品を前記基板の実装位置に移送する移送手段と、前記ヘッド本体で前記電子部品を保持しているかを判定する判定装置と、前記保持領域の前記電子部品を検出する検出手段と、前記ヘッド本体及び前記電子部品供給装置の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記判定装置で前記電子部品を保持していないと判定した場合、前記検出手段で前記保持領域の前記電子部品の有無を検出し、前記保持領域に前記電子部品がないと判定した場合、前記フィードユニットで前記電子部品保持テープを移動させることを特徴とする。
また、前記制御部は、前記判定装置で前記電子部品を保持していないと判定し、かつ、前記保持領域に前記電子部品があると判定した場合、エラー処理を実行することが好ましい。
前記制御部は、段取り処理時に、前記電子部品をカットユニットで切断した場合、前記カットユニットによるクランプを維持するかを判定し、クランプを維持すると判定した場合、当該電子部品が前記ノズルに保持されるまでクランプを維持することが好ましい。
前記電子部品供給装置は、ラジアルリード型電子部品供給装置であり、前記基板上に搭載されることで、前記基板に実装される搭載型電子部品を供給する搭載型電子部品供給装置をさらに備え、前記制御部は、前記ラジアルリード型電子部品を基板に挿入させ、前記搭載型電子部品を基板に搭載させることが好ましい。
本発明は、リード型電子部品を効率よくかつ高い精度で供給することができるという効果を奏する。
図1は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図2は、電子部品実装装置の筐体の概略構成を示す斜視図である。 図3Aは、図2に示す筐体の正面図である。 図3Bは、図2に示す筐体の上面図である。 図3Cは、図2に示す筐体の右側面図である。 図3Dは、図2に示す筐体の左側面図である。 図3Eは、図2に示す筐体の背面図である。 図4は、筐体のカバーの概略構成を示す説明図である。 図5は、筐体のロック機構の概略構成を示す説明図である。 図6は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図7は、フロント側バンクの概略構成を示す模式図である。 図8は、リア側バンクの概略構成を示す模式図である。 図9は、リア側の部品供給ユニットの他の例の概略構成を示す模式図である。 図10は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図11は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図12は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。 図13は、電子部品保持テープの他の例の概略構成を示す模式図である。 図14は、リア側の部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図15は、図14に示す電子部品供給装置を図14とは異なる方向から見た斜視図である。 図16は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す説明図である。 図17は、電子部品供給装置のクランプユニットの概略構成を示す説明図である。 図18は、電子部品供給装置のフィードユニットの概略構成を示す説明図である。 図19は、フィードユニットの先端支持部の概略構成を示す説明図である。 図20は、フィードユニットのテープ送り爪ユニットの概略構成を示す説明図である。 図21は、フィードユニットの動作を説明するための説明図である。 図22は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。 図23は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。 図24は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。 図25は、カットユニットの他の例の概略構成を示す斜視図である。 図26は、図25に示すカットユニットを他の方向から見た概略構成を示す斜視図である。 図27は、図25に示すカットユニットと筐体との関係を示す斜視図である。 図28は、カットユニットの他の例の概略構成を示す斜視図である。 図29は、図25に示すカットユニットの動作を説明するための説明図である。 図30は、図25に示すカットユニットの動作を説明するための説明図である。 図31Aは、カットユニットの保持機構の概略構成を示す説明図である。 図31Bは、カットユニットの保持機構の他の例の概略構成を示す説明図である。 図32は、電子部品供給装置のフィードユニットの他の例の概略構成を示す説明図である。 図33は、図32に示すフィードユニットを他の方向から見た概略構成を示す斜視図である。 図34は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す正面図である。 図35は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す上面図である。 図36は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す正面図である。 図37は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す上面図である。 図38は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す説明図である。 図39は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す説明図である。 図40は、図32に示すフィードユニットの連動機構の概略構成を示す説明図である。 図41は、筐体の他の例の概略構成を示す説明図である。 図42は、図32に示すフィードユニットの動作を説明するための説明図である。 図43は、図32に示すフィードユニットの動作を説明するための説明図である。 図44は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。 図45は、図44の一部を拡大して示す説明図である。 図46は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。 図47は、図46の一部を拡大して示す説明図である。 図48は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。 図49は、図48の一部を拡大して示す説明図である。 図50は、ボウルフィーダアセンブリの概略構成を示す斜視図である。 図51は、図50に示すボウルフィーダアセンブリの概略構成を示す斜視図である。 図52は、部品供給ユニットの他の例を示す側面図である。 図53は、部品供給ユニットの他の例を示す上面図である。 図54は、図52に示す部品供給ユニットからボウルを取り外した状態を示す側面図である。 図55は、図53に示す部品供給ユニットの電子部品供給装置のボウルと振動部の支持部との関係を示す説明図である。 図56は、図55に示すボウルの概略構成を示す説明図である。 図57Aは、図53に示す部品供給ユニットの電子部品供給装置の支持機構の概略構成を示す斜視図である。 図57Bは、図57Aに示す支持機構の概略構成を示す正面図である。 図58Aは、図57Aに示す支持機構の他の状態を示す斜視図である。 図58Bは、図58Aに示す支持機構の概略構成を示す正面図である。 図59は、図53に示す部品供給ユニットの駆動装置の概略構成を示す上面図である。 図60は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す斜視図である。 図61は、図59に示す駆動装置の概略構成を拡大して示す拡大上面図である。 図62は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す側面図である。 図63は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す側面断面図である。 図64は、図59に示す駆動装置の動作を説明するための説明図である。 図65は、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。 図66は、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。 図67Aは、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。 図67Bは、図67Aに示す電子部品供給装置の一部を他の方向から示す斜視図である。 図68は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図69は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図70は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図71は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図72は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図73は、認識動作の検出結果の一例を示す模式図である。 図74は、認識動作の検出結果の一例を示す模式図である。 図75は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。 図76は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図77は、操作画面の一例を示す説明図である。 図78は、操作画面の一部を示す説明図である。 図79Aは、部品供給角度の一例を示す説明図である。 図79Bは、部品供給角度の一例を示す説明図である。 図80は、操作画面の一例を示す説明図である。 図81は、操作画面の一例を示す説明図である。 図82は、操作画面の一部を示す説明図である。 図83Aは、電子部品の測定位置の一例を示す説明図である。 図83Bは、電子部品の測定位置の一例を示す説明図である。 図83Cは、電子部品の測定位置の一例を示す説明図である。 図83Dは、電子部品の測定位置の一例を示す説明図である。 図84は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図85は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図86は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図87は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図88は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図89は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図90は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図91は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図92Aは、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図92Bは、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図93は、ノズルの一例を示す説明図である。 図94は、図93のノズルの保持動作を説明するための説明図である。 図95Aは、ノズルの一例を示す説明図である。 図95Bは、ノズルの一例を示す説明図である。 図95Cは、ノズルの一例を示す説明図である。 図95Dは、ノズルの一例を示す説明図である。 図96は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図97は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図98は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。 図99は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図100は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図101は、電子部品実装システムの概略構成を示す模式図である。 図102は、電子部品実装システムの動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
以下に、本発明にかかる電子部品実装装置及び電子部品実装方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図1は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。
図1に示す電子部品実装装置10は、基板8の上に電子部品を搭載する装置である。電子部品実装装置10は、筐体11と、基板搬送部12と、部品供給ユニット14f、14rと、ヘッド15と、XY移動機構16と、VCSユニット17と、交換ノズル保持機構18と、部品貯留部19と、制御装置20と、操作部40と、表示部42と、を有する。なお、XY移動機構16は、X軸駆動部22と、Y軸駆動部24と、を備える。ここで、本実施形態の電子部品実装装置10は、図1に示すように、基板搬送部12を中心にしてフロント側とリア側に部品供給ユニット14f、14rを備える。電子部品実装装置10は、部品供給ユニット14fが電子部品実装装置10のフロント側に配置され、部品供給ユニット14rが電子部品実装装置10のリア側に配置される。また、以下では、2つの部品供給ユニット14f、14rを特に区別しない場合、部品供給ユニット14とする。
図2は、電子部品実装装置の筐体の概略構成を示す斜視図である。図3Aは、図2に示す筐体の正面図である。図3Bは、図2に示す筐体の上面図である。図3Cは、図2に示す筐体の右側面図である。図3Dは、図2に示す筐体の左側面図である。図3Eは、図2に示す筐体の背面図である。図4は、筐体のカバーの概略構成を示す説明図である。図5は、筐体のロック機構の概略構成を示す説明図である。なお、図3Aから図3Eは、筐体11をわかりやすく示すために、部品供給ユニット14f、14rの図示を省略している。
筐体11は、図3Aから図3Eに示すように、本体11aとカバー部11bf、11brとを有する。本体11aは、電子部品実装装置10を構成する各部を収納する箱である。本体11aは、フロント側に、カバー11bfと操作部40と表示部42とフロント側バンク44とコネクタ48とが配置され、リア側に、カバー11brとリア側バンク46とコネクタ49とが形成されている。本体11aは、2つの側面にそれぞれ基板8を装置内に搬入し、排出する2つの開口11cが形成されている。本実施形態の操作部40は、キーボード40aとマウス40bとを有する。本実施形態の表示部42は、タッチパネル42aとビジョンモニタ42bとを有する。なお、タッチパネル42aは、操作部40の一部ともなる。フロント側バンク44とリア側バンク46とは、それぞれ部品供給ユニット14f、14rを支持する部材である。フロント側バンク44とリア側バンク46との詳細な構造は、後述する。コネクタ48は、後述する部品供給ユニット14fの各部の配線と接続される。また、コネクタ49は、後述する部品供給ユニット14rの各部の配線と接続される。ここで、配線としては、電気信号を伝達する配線や、空気を供給するチューブがある。
次に、カバー11bf、11brについて説明する。なお、カバー11bf、11brは、配置位置がフロント側とリア側とで異なるのみで、構成は同じである。以下、特に区別しない場合、カバー11bとして説明する。カバー11bfは、本体11aのフロント側の一部に設けられた囲いであり、鉛直方向上側に配置されている。カバー11brは、本体11aのリア側の一部に設けられた囲いであり、鉛直方向上側に配置されている。カバー11bは、本体11aの正面または背面の一部と上面の一部を覆う形状であり断面がLとなる。カバー11bは、図4に示すように、本体11aに対して開閉することができる。カバー11bが開状態となることで、本体11aの内部に配置された各部に対する作業を行うことができる。カバー11bは、上面の先端が本体11aに連結されており、連結部分を支点にして回動する。また、カバー11bは、カバー支持部11dに支持されている。カバー支持部11dは、伸縮する棒状の部材であり、一方の端部が本体11aに連結され、他方の端部がカバー11bに連結されている。カバー支持部11dは、カバー11bの開閉に合わせて伸縮する。また、カバー支持部11dには、カバー支持部11dの伸縮をロックするロック機構11eが設けられている。ロック機構11eは、ロック状態となることで、カバー支持部11dを伸縮できない状態とし、オープン状態となることで、カバー支持部11dを伸縮できる状態とする。カバー11bは、ロック機構11eがロック状態となると、現状の位置に固定される。これにより、開いた状態のカバー11bが自重で閉じることを抑制することができる。
図1に戻り、電子部品実装装置10の説明を続ける。基板8は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板8は、板状部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板8に設けられた配線パターンの表面には、リフローによって板状部材の配線パターンと電子部品とを接合する接合部材であるはんだが付着している。また、基板8には、電子部品が挿入されるスルーホール(挿入穴、基板孔)も形成されている。
基板搬送部12は、基板8を図中X軸方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部12は、X軸方向に延在するレールと、基板8を支持し、基板8をレールに沿って移動させる搬送機構とを有する。基板搬送部12は、基板8の搭載対象面がヘッド15と対面する向きで、基板8を搬送機構によりレールに沿って移動させることで基板8をX軸方向に搬送する。基板搬送部12は、電子部品実装装置10に供給する機器から供給された基板8を、レール上の所定位置まで搬送する。ヘッド15は、前記所定位置で、電子部品を基板8の表面に搭載する。基板搬送部12は、前記所定位置まで搬送した基板8上に電子部品が搭載されたら、基板8を、次の工程を行う装置に搬送する。なお、基板搬送部12の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。例えば、基板8の搬送方向に沿って配置されたレールと前記レールに沿って回転するエンドレスベルトとを組合せ、前記エンドレスベルトに基板8を搭載した状態で搬送する、搬送機構を一体としたベルト方式の搬送機構を用いることができる。
図6は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。図7は、フロント側バンクの概略構成を示す模式図である。図8は、リア側バンクの概略構成を示す模式図である。電子部品実装装置10は、図6に示すように、フロント側に部品供給ユニット14fが配置され、リア側に部品供給ユニット14rが配置されている。フロント側の部品供給ユニット14fと、リア側の部品供給ユニット14rは、それぞれ基板8上に搭載する電子部品を多数保持し、図6に示すように、ヘッド15に供給可能、つまり、ヘッド15で保持(吸着または把持)可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。本実施形態の部品供給ユニット14f、14rはともに、本体と、本体に連結されたリードとを有するリード型電子部品を供給する。
フロント側の部品供給ユニット14fは、2つのボウルフィーダアセンブリ90を有する。ボウルフィーダアセンブリ90は、ボウルフィーダである部品供給装置を複数備え、各部品供給装置から保持位置(吸着位置、把持位置)に電子部品を供給する。各部品供給装置が保持位置に供給した電子部品は、ヘッド15により基板8に実装される。ボウルフィーダアセンブリ90については後述する。
部品供給ユニット14fの2つのボウルフィーダアセンブリ90は、フロント側バンク44に設置される。図7に示すようにフロント側バンク44は、支持板44aを有する。支持板44aは、ボルト等で本体11aの内部の所定位置に固定される。支持板44aは、2つのボウルフィーダアセンブリ90を支持する。支持板44aは、基板搬送部12側の端部にセットシャフト44bが配置されている。セットシャフト44bは、ボウルフィーダアセンブリ90を支持し、ボウルフィーダアセンブリ90を位置決めする。また、支持板44aは、基板搬送部12側とは反対側の端部に2つの凹部44cが形成されている。凹部44cもそれぞれボウルフィーダアセンブリ90の一部が挿入され、ボウルフィーダアセンブリ90を位置決めする。
リア側の部品供給ユニット14rは、複数の電子部品供給装置(以下、単に「部品供給装置」ともいう。)100を有する。電子部品供給装置100は、ラジアルフィーダであり、保持位置(吸着位置、把持位置)に電子部品を供給する。各部品供給装置100が保持位置に供給した電子部品は、ヘッド15により基板8に実装される。
部品供給装置100は、テープに複数のラジアルリード型電子部品のリードを貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド15にラジアルリード型電子部品を供給する。部品供給装置100は、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、保持しているラジアルリード型電子部品をヘッド15のノズルにより電子部品が保持できる保持領域(吸着位置、把持位置、保持位置)まで移動するテープフィーダである。部品供給装置100は、保持領域まで移動させたラジアルリード型電子部品のリードを切断して分離することで、当該テープでリードが固定されたラジアルリード型電子部品を所定位置に保持可能な状態とすることができ、当該ラジアルリード型電子部品をヘッド15のノズルにより保持(吸着、把持)することができる。部品供給装置100については後述する。なお、複数の部品供給装置100は、それぞれ異なる品種の電子部品を供給しても、別々の電子部品を供給してもよい。
複数の電子部品供給装置100は、リア側バンク46に設置される。リア側バンク46は、複数の電子部品供給装置100を支持する機構であり、図8に示すように、第1フィクシングプレート46aと第2フィクシングプレート46bと、ロックシャフト46cと、ドライブシリンダ46dと、ポジションラベル46eと、を有する。第1フィクシングプレート46aは、ZX平面上に延在する板状の部材であり、X方向に列状に穴が形成されている。穴は、電子部品供給装置100に形成された突起が挿入可能な穴である。第1フィクシングプレート46aは、穴に電子部品供給装置100に形成された突起が挿入されることで、電子部品供給装置100を位置決めする。第2フィクシングプレート46bは、鉛直方向下側の面、つまり、電子部品供給装置100を支持する面に配置された板状部材である。第2フィクシングプレート46bは、基板搬送部12から離れる側の端面に凹凸が形成されている。第2フィクシングプレート46bは、凹凸に電子部品供給装置100に形成された突起が挿入されることで、電子部品供給装置100を位置決めする。ロックシャフト46cは、第2フィクシングプレート46bよりも基板搬送部12から離れる側に配置されている。ロックシャフト46cは、電子部品供給装置100のクランプユニット112により挟まれることで、電子部品供給装置100を支持し、位置決めする。ドライブシリンダ46dは、鉛直方向上側に突出することができるピストンであり、対応する位置に設置された電子部品供給装置100の所定位置を押すことで、電子部品供給装置100の保持位置に電子部品を搬送する。ポジションラベル46eは、リア側バンク46におけるバンクの位置を目視で認識可能とする案内表示である。オペレータは、ポジションラベル46eを確認して所定の位置に電子部品供給装置100を設置することで、所望の位置に電子部品供給装置100を設置することができる。
図9は、リア側の部品供給ユニットの他の例の概略構成を示す模式図である。部品供給ユニット14は、複数のラジアルリード型電子部品(ラジアルリード部品)をテープ本体に固定した電子部品保持テープ(ラジアル部品テープ)を装着し、当該電子部品保持テープで保持したリード型電子部品のリードを保持位置(第2保持位置)で切断し、当該保持位置にあるリード型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズルまたは把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置100を複数装着することに加え、複数の搭載型電子部品をテープ本体に固定した電子部品保持テープ(チップ部品テープ)を装着し、当該電子部品保持テープで保持した搭載型電子部品の保持位置(第1保持位置)でテープ本体から剥がし、当該保持位置にある搭載型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズルまたは把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置100aを備えていてもよい。部品供給ユニット14は、その他電子部品供給装置100aとしてスティックフィーダやトレイフィーダをリア側バンク46に設置してもよい。図9に示す複数の部品供給装置100、100aは、支持台(バンク)102に保持される。支持台102は、上述したリア側バンク46と同様の構成である。また、支持台102は、部品供給装置100、100aの他の装置(例えば、計測装置やカメラ等)を搭載することができる。
部品供給ユニット14は、支持台102に保持されている複数の部品供給装置100、100aが、搭載する電子部品の種類、電子部品を保持する機構または供給機構が異なる複数種類の部品供給装置100、100aで構成される。また、部品供給ユニット14は、同一種類の部品供給装置100、100aを複数備えていてもよい。また、部品供給ユニット14は、装置本体に対して着脱可能な構成とすることが好ましい。
部品供給装置100aは、テープに基板搭載するチップ型の電子部品を貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド15に電子部品を供給する。なお、電子部品保持テープは、テープに複数の格納室が形成されており、当該格納室に電子部品が格納されている。電子部品供給装置100aは、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、格納室をヘッド15のノズルにより電子部品が吸着できる保持領域まで移動させるテープフィーダである。なお、格納室を保持領域に移動させることで、当該格納室に収容されている電子部品を所定位置に露出した状態とすることができ、当該電子部品をヘッド15のノズルにより吸着、把持することができる。電子部品供給装置100aは、テープフィーダに限定されず、チップ型の電子部品を供給する種々のチップ部品フィーダとすることができる。チップ部品フィーダとしては、例えば、スティックフィーダ、テープフィーダ、バルクフィーダを用いることができる。
ヘッド15は、部品供給ユニット14fに保持された電子部品(ボウルフィーダユニットに保持されたリード型電子部品、または部品供給ユニット14rに保持された電子部品(電子部品供給装置100に保持されたラジアルリード型電子部品(リード型電子部品、挿入型電子部品)、をノズルで保持(吸着または把持)し、保持した電子部品を基板搬送部12によって所定位置に移動された基板8上に実装する機構である。また、ヘッド15は、部品供給ユニット14rが電子部品供給装置100aを備えている場合、電子部品供給装置100aに保持されたチップ電子部品(搭載型電子部品)を基板8上に搭載(実装)する機構である。なお、ヘッド15の構成については、後述する。なお、チップ電子部品(搭載型電子部品)とは、基板の形成された挿入穴(スルーホール)に挿入するリードを備えないリードなし電子部品である。搭載型電子部品としては、上述したようにSOP、QFP等が例示される。チップ型電子部品は、リードを挿入穴に挿入せずに、基板に実装される。
XY移動機構16は、ヘッド15を図1、図2中X軸方向及びY軸方向、つまり、基板8の表面と平行な面上で移動させる移動機構でありX軸駆動部22とY軸駆動部24とを有する。X軸駆動部22は、ヘッド15と連結しており、ヘッド15をX軸方向に移動させる。Y軸駆動部24は、X軸駆動部22を介してヘッド15と連結しており、X軸駆動部22をY軸方向に移動させることで、ヘッド15をY軸方向に移動させる。XY移動機構16は、ヘッド15をXY軸方向に移動させることで、ヘッド15を基板8と対面する位置、または、部品供給ユニット14f、14rと対面する位置に移動させることができる。また、XY移動機構16は、ヘッド15を移動させることで、ヘッド15と基板8との相対位置を調整する。これにより、ヘッド15が保持した電子部品を基板8の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板8の表面の任意の位置に搭載することが可能となる。つまり、XY移動機構16は、ヘッド15を水平面(XY平面)上で移動させて、部品供給ユニット14f、14rの電子部品供給装置にある電子部品を基板8の所定位置(搭載位置、実装位置)に移送する移送手段となる。なお、X軸駆動部22としては、ヘッド15を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。Y軸駆動部24としては、X軸駆動部22を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。
VCSユニット17と、交換ノズル保持機構18と、部品貯留部19とは、XY平面において、ヘッド15の可動領域と重なる位置で、かつ、Z方向における位置がヘッド15よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。本実施形態では、VCSユニット17と、交換ノズル保持機構18と、部品貯留部19とは、基板搬送部12と部品供給ユニット14rとの間に、隣接して配置される。
VCSユニット(部品状態検出部、状態検出部)17は、画像認識装置であり、ヘッド15のノズル近傍を撮影するカメラや、撮影領域を照明する照明ユニットを有する。VCSユニット17は、ヘッド15のノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。より具体的には、VCSユニット17は、対面する位置にヘッド15が移動されると、ヘッド15のノズルを鉛直方向下側から撮影し、撮影した画像を解析することで、ノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。VCSユニット17は、取得した情報を制御装置20に送る。
交換ノズル保持機構18は、複数種類のノズルを保持する機構である。交換ノズル保持機構18は、複数種類のノズルをヘッド15が着脱交換可能な状態で保持する。ここで、本実施形態の交換ノズル保持機構18は、電子部品を吸引することで保持する吸引ノズルと、電子部品を把持することで保持する把持ノズルと、を保持している。ヘッド15は、交換ノズル保持機構18で装着するノズルを変更し、装着されたノズルに対して空気圧を供給して駆動することで、保持する電子部品を適切な条件(吸引または把持)で保持することができる。
部品貯留部19は、ヘッド15がノズルで保持し、基板8に実装しない電子部品を貯留する箱である。つまり、電子部品実装装置10では、基板8に実装しない電子部品を廃棄する廃棄ボックスとなる。電子部品実装装置10は、ヘッド15が保持している電子部品の中に基板8に実装しない電子部品がある場合、ヘッド15を部品貯留部19と対面する位置に移動させ、保持している電子部品を解放することで、電子部品を部品貯留部19に投入する。
制御装置20は、電子部品実装装置10の各部を制御する。制御装置20は、各種制御部の集合体である。操作部40は、作業者が操作を入力する入力デバイスであり、キーボード40a、マウス40bと、タッチパネル42aと、を有する。操作部40は検出した各種入力を制御装置20に送る。表示部42は、作業者に各種情報を表示する画面であり、タッチパネル42aとビジョンモニタ42bとを有する。表示部42は、制御装置20から入力される画像信号に基づいて各種画像をタッチパネル42aとビジョンモニタ42bとに表示させる。
なお、本実施形態の電子部品実装装置10は、ヘッドを1つとしたが部品供給ユニット14f、14rのそれぞれに対応して2つのヘッドを設けてもよい。この場合、X軸駆動部を2つ設け、2つのヘッドをそれぞれXY方向に移動させることで、2つのヘッドを独立して移動させることができる。電子部品実装装置10は、2つのヘッドを備えることで、1つの基板8に対して、交互に電子部品を搭載することができる。このように、2つのヘッドで交互に電子部品を搭載することで、一方のヘッドが電子部品を基板8に搭載している間に、他方のヘッドは、部品供給装置にある電子部品を保持することができる。これにより、基板8に電子部品が搭載されない時間をより短くすることができ、効率よく電子部品を搭載することができる。さらに、電子部品実装装置10は、基板搬送部12を平行に2つ配置することも好ましい。電子部品実装装置10は、2つの基板搬送部12で2つの基板を交互に電子部品搭載位置に移動させ、前記2つのヘッド15で交互に部品搭載すれば、さらに効率よく基板に電子部品を搭載することができる。
次に、図10及び図11を用いて、ヘッド15の構成について説明する。図10は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。図11は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。なお、図10には、電子部品実装装置10を制御する各種制御部と部品供給ユニット14rの1つの部品供給装置100もあわせて示す。ヘッド15は、図10及び図11に示すように、ヘッド本体30と撮影装置(基板状態検出部)36と高さセンサ(基板状態検出部)37とレーザ認識装置(部品状態検出部、状態検出部)38と、を有する。
電子部品実装装置10は、図10に示すように、制御部60と、ヘッド制御部62と、部品供給制御部64と、を有する。制御部60と、ヘッド制御部62と、部品供給制御部64とは、上述した制御装置20の一部である。また、電子部品実装装置10は、電源と接続されており電源から供給される電力を制御部60、ヘッド制御部62、部品供給制御部64及び各種回路を用いて、各部に供給する。制御部60と、ヘッド制御部62と、部品供給制御部64とについては後述する。
電子部品供給装置100は、電子部品保持テープ(ラジアル部品テープ)にリードが保持された電子部品80の本体が上方に露出している。なお、電子部品80としては、アルミ電解コンデンサが例示される。なお、電子部品80として、アルミ電解コンデンサの他にも、リードを有する各種電子部品を用いることができる。電子部品供給装置100は、電子部品保持テープを引き出し、移動させることで、電子部品保持テープに保持された電子部品80を保持領域(吸着領域、把持領域)に移動させる。本実施形態では、部品実装装置100のY軸方向の先端近傍が、電子部品保持テープに保持された電子部品80をヘッド15のノズルが保持する保持領域となる。電子部品供給装置100の構成については後述する。また、電子部品供給装置100aの場合も同様に、所定の位置が、ヘッド15のノズルが電子部品保持テープに保持された電子部品80を保持する保持領域となる。
ヘッド本体30は、各部を支持するヘッド支持体31と、複数のノズル32と、ノズル駆動部34と、を有する。本実施形態のヘッド本体30には、図11に示すように、6本のノズル32が一列に配置されている。6本のノズル32は、X軸に平行な方向に並んでいる。なお、図11に示すノズル32は、いずれも電子部品を吸着して保持する吸着ノズルが配置されている。
ヘッド支持体31は、X軸駆動部22と連結している支持部材であり、ノズル32及びノズル駆動部34を支持する。なお、ヘッド支持体31は、レーザ認識装置38も支持している。
ノズル32は、電子部品80を吸着し、保持する吸着機構である。ノズル32は、先端に開口33を有し、この開口33から空気を吸引することで、先端に電子部品80を吸着し、保持する。なお、ノズル32は、開口33が形成され電子部品80を吸着する先端部に連結されたシャフト32aを有する。シャフト32aは、先端部を支持する棒状の部材であり、Z軸方向に延在して配置されている。シャフト32aは、内部に開口33とノズル駆動部34の吸引機構とを接続する空気管(配管)が配置されている。
ノズル駆動部34は、ノズル32をZ軸方向に移動させ、ノズル32の開口33で電子部品80を吸着させる。ここで、Z軸は、XY平面に対して直交する軸である。なお、Z軸は、基板の表面に対して直交する方向となる。また、ノズル駆動部34は、電子部品の実装時等にノズル32をθ方向に回転させる。θ方向とは、すなわち、Z軸駆動部がノズル32を移動させる方向と平行な軸であるZ軸を中心とした円の円周方向と平行な方向である。なお、θ方向は、ノズル32の回動方向となる。
ノズル駆動部34は、ノズル32をZ軸方向に移動させる機構として、例えば、Z軸方向が駆動方向となる直動リニアモータを有する機構がある。ノズル駆動部34は、直動リニアモータでノズル32のシャフト32aをZ軸方向に移動させることで、ノズル32の先端部の開口33をZ軸方向に移動させる。また、ノズル駆動部34は、ノズル32をθ方向に回転させる機構として、例えばモータとシャフト32aに連結された伝達要素とで構成された機構がある。ノズル駆動部34は、モータから出力された駆動力を伝達要素でシャフト32aに伝達し、シャフト32aをθ方向に回転させることで、ノズル32の先端部もθ方向に回転させる。
ノズル駆動部34は、ノズル32の開口33で電子部品80を吸着させる機構、つまり吸引機構としては、例えば、ノズル32の開口33と連結された空気管と、当該空気管と接続されたポンプと、空気管の管路の開閉を切り換える電磁弁と、を有する機構がある。ノズル駆動部34は、ポンプで空気管の空気を吸引し、電磁弁の開閉を切り換えることで開口33から空気を吸引するか否かを切り換える。ノズル駆動部34は、電磁弁を開き開口33から空気を吸引することで開口33に電子部品80を吸着(保持)させ、電磁弁を閉じ開口33から空気を吸引しないことで開口33に吸着していた電子部品80を開放する、つまり開口33で電子部品80を吸着しない状態(保持しない状態)とする。
また、本実施形態のヘッド15は、電子部品の本体を保持するときに本体上面がノズル(吸着ノズル)33で吸着できない形状である場合には、後述する把持ノズルを用いる。把持ノズルは、吸着ノズルと同様に空気を吸引開放することで固定片に対して可動片が開閉することで電子部品の本体を上方から把持開放することができる。また、ヘッド15は、ノズル駆動部34でノズル32を移動させ、交換動作を実行することで、ノズル駆動部34が駆動させるノズルを換えることができる。
撮影装置36は、ヘッド本体30のヘッド支持体31に固定されており、ヘッド15と対面する領域、例えば、基板8や電子部品80が搭載された基板8等を撮影する。撮影装置36は、カメラと、照明装置と、を有し、照明装置で視野を照明しつつ、カメラで画像を取得する。これにより、ヘッド本体30に対面する位置の画像、例えば、基板8や、部品供給ユニット14の各種画像を撮影することができる。例えば、撮影装置36は、基板8の表面に形成された基準マークとしてのBOCマーク(以下単にBOCともいう)やスルーホール(挿入穴)の画像を撮影する。ここで、BOCマーク以外の基準マークを用いる場合、当該基準マークの画像を撮影する。
高さセンサ37は、ヘッド本体30のヘッド支持体31に固定されており、ヘッド15と対面する領域、例えば、基板8や電子部品80が搭載された基板8との距離を計測する。高さセンサ37としては、レーザ光を照射する発光素子と、対面する位置で反射して戻ってくるレーザ光を受光する受光素子とを有し、レーザ光を発光してから受光するまでの時間で対面する部分との距離を計測するレーザセンサを用いることができる。また、高さセンサ37は、測定時の自身の位置及び基板の位置を用いて、対面する部分との距離を処理することで、対面する部分、具体的には電子部品の高さを検出する。なお、電子部品との距離の測定結果に基づいて電子部品の高さを検出する処理は制御部60で行ってもよい。
レーザ認識装置38は、光源38aと、受光素子38bと、を有する。レーザ認識装置38は、ブラケット50に内蔵されている。ブラケット50は、図10に示すように、ヘッド支持体31の下側、基板8及び部品供給装置100側に連結されている。レーザ認識装置38は、ヘッド本体30のノズル32で吸着した電子部品80に対して、レーザ光を照射することで、電子部品80の状態を検出する装置である。ここで、電子部品80の状態とは、電子部品80の形状、ノズル32で電子部品80を正しい姿勢で吸着しているか等である。光源38aは、レーザ光を出力する発光素子である。受光素子38bは、Z軸方向における位置、つまり高さが同じ位置であり、光源38aに対向する位置に配置されている。レーザ認識装置38による形状の認識処理については後述する。
次に、電子部品実装装置10の装置構成の制御機能について説明する。電子部品実装装置10は、図10に示すように、制御装置20として、制御部60と、ヘッド制御部62と、部品供給制御部64と、を有する。各種制御部は、それぞれ、CPU、ROMやRAM等の演算処理機能と記憶機能とを備える部材で構成される。また、本実施形態では、説明の都合で複数の制御部としたが、1つの制御部としてもよい。また、電子部品実装装置10の制御機能を1つの制御部とした場合、1つの演算装置で実現しても複数の演算装置で実現してもよい。
制御部60は、電子部品実装装置10の各部と接続されており、入力された操作信号や、電子部品実装装置10の各部で検出された情報に基づいて、記憶されているプログラムを実行し、各部の動作を制御する。制御部60は、例えば、基板8の搬送動作、XY移動機構16によるヘッド15の駆動動作、レーザ認識装置38による形状の検出動作等を制御する。また、制御部60は、上述したようにヘッド制御部62に各種指示を送り、ヘッド制御部62による制御動作も制御する。制御部60は、ヘッド制御部62や部品供給制御部64による制御動作も制御する。
ヘッド制御部62は、ノズル駆動部34、ヘッド支持体31に配置された各種センサ及び制御部60に接続されており、ノズル駆動部34を制御し、ノズル32の動作を制御する。ヘッド制御部62は、制御部60から供給される操作指示及び各種センサ(例えば、距離センサ)の検出結果に基づいて、ノズル32の電子部品の吸着(保持)/開放動作、各ノズル32の回動動作、Z軸方向の移動動作を制御する。
部品供給制御部64は、部品供給ユニット14f、14rによる電子部品80の供給動作を制御する。部品供給制御部64は、部品供給装置100、ボウルフィーダユニット400毎に設けても、1つですべての部品供給装置100、ボウルフィーダユニット400を制御してもよい。例えば、部品供給制御部64は、部品供給装置100による電子部品保持テープの引き出し動作(移動動作)、リードの切断動作及びラジアルリード型電子部品の保持動作を制御する。また、部品供給制御部64は、ボウルフィーダユニット400による部品の供給動作を制御する。また、部品供給制御部64は、部品供給ユニット14fが部品供給装置100aを備えている場合、部品供給装置100aによる電子部品保持テープの引き出し動作(移動動作)等を制御する。部品供給制御部64は、制御部60による指示に基づいて各種動作を実行する。部品供給制御部64は、電子部品保持テープまたは電子部品保持テープの引き出し動作を制御することで、電子部品保持テープまたは電子部品保持テープの移動を制御する。
次に、図12から図24を用いて部品供給装置100について説明する。部品供給装置100は、上述したようにラジアルリード型電子部品を保持位置に供給するラジアルフィーダである。まず、図12及び図13を用いて、電子部品保持テープについて説明する。図12は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。図13は、電子部品保持テープの他の例の概略構成を示す模式図である。
図12に示す電子部品保持テープ(ラジアル部品テープ)70は、テープ本体72と、テープ本体72に保持される複数の電子部品(ラジアルリード型電子部品、ラジアルリード部品)80と、を有する。テープ本体72は、第1テープ74と第1テープ74よりも幅の細い第2テープ76とが貼り合わされている。また、テープ本体72は、延在方向に一定間隔で送り穴としての穴78が形成されている。つまり、テープ本体72は、複数の穴78が延在方向に列状に形成されている。
電子部品80は、電子部品本体(以下単に「本体」という。)82と、本体82のラジアル方向に配置された2本のリード84と、を有する。電子部品80は、リード84が、第1テープ74と第2テープ76との間に挟まれ、固定されている。これにより、電子部品80は、リード84が、第1テープ74と第2テープ76との間に挟まれ固定されることで、テープ本体72の所定位置に固定される。また、複数の電子部品80は、2本のリード84の間に穴78が配置され、テープ本体72の穴78が形成されている位置に、それぞれ固定されている。つまり、電子部品80は、穴78と同じ送りピッチPの間隔で、かつテープの延在方向における位置が同じ位置に配置されている。なお、電子部品80は、テープ本体72の第1テープ74と第2テープ76との間に挟まれるリード線を有した形状であればよく、リード線及び本体の形状、種類は特に限定されない。
次に、図13に示す電子部品保持テープ70aは、テープ本体72と、テープ本体72に保持される複数の電子部品(ラジアルリード型電子部品)80と、を有する。なお、電子部品保持テープ70aは、電子部品80と、穴78との相対位置関係が異なるのみで、他の構成は、電子部品保持テープ70と同様である。電子部品保持テープ70aは、電子部品80の2本のリード84が、テープ本体72の穴78と穴78との間に配置されている。つまり、電子部品80は、穴78と同じ送りピッチPの間隔で、かつテープの延在方向における位置が配置間隔の半分ずれた位置に配置されている。つまり、電子部品80は、穴78に対して半ピッチ分ずれた位置に配置されている。
電子部品保持テープは、図12と図13に示すように、テープの延在方向における穴78と電子部品80との相対位置関係が異なるものがある。
次に、図14は、リア側の部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。図15は、図14に示す電子部品供給装置を図14とは異なる方向から見た斜視図である。図16は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す説明図である。電子部品供給装置(部品供給装置)100は、図14から図16に示すように、他の各部を保持し、電子部品保持テープを案内する筐体110と、リア側バンク46と連結されるクランプユニット112と、電子部品保持テープを搬送するフィードユニット114と、電子部品保持テープに保持されている電子部品のリードを切断するカットユニット116と、フィードユニット114の駆動部とカットユニット116の駆動部の空気圧を調整し、各部の駆動を制御する空気圧調整部118と、を有する。
筐体110は、縦に細長い中空の箱であり、クランプユニット112とフィードユニット114とカットユニット116と空気圧調整部118とを内部に保持する。筐体110は、案内溝120と、ガイド部122と、排出部126と、把持部128と、突起部129と、が設けられている。案内溝120は、筐体110の鉛直方向上側の細長い面の長手方向に沿って形成された2本の直線の一方の端部が連結した形状である。つまり、案内溝120は、筐体110の一方の端部から他方の端部近傍まで延び、他方の端部近傍で折り返し、一方の端部まで延びるU字形状で形成されている。案内溝120は、電子部品保持テープを案内する溝であり、U字形状の一方の端部(供給側の端部)から電子部品保持テープが供給される。案内溝120は供給された電子部品保持テープをU字形状に沿って移動させ、U字形状の一方の端部(排出側の端部)から排出する。また、案内溝120は、テープ本体72が筐体110の内部にあり、電子部品が筐体110の外部に露出した状態で電子部品保持テープを案内する。
ガイド部122は、案内溝120の供給側の端部と連結されており、電子部品が保持された状態の電子部品保持テープを案内溝120に案内する。排出部126は、案内溝120の排出側の端部と連結されており、筐体110内を移動して電子部品をヘッド15に供給した部分が電子部品保持テープを排出する。把持部128は、電子部品供給装置100の搬送時等に、オペレータが持つ部分である。突起部129は、上述したリア側バンク46の第1フィクシングプレート46aの穴に挿入される突起である。
次に、図14から図16に加え、図17を用いてクランプユニットについて説明する。ここで、図17は、電子部品供給装置のクランプユニットの概略構成を示す説明図である。クランプユニット112は、リア側バンク46と連結される機構である。クランプユニット112は、連結部132と、伝達部134と、弾性部136と、レバー138と、を有する。
連結部132は、リア側バンク46との連結時にリア側バンク46と接する部分であり、筐体110の外に露出している。なお、連結部132は、筐体110の案内溝120が形成されている面とは反対側の面に配置されている。連結部132は、鉛直方向下側に端部に噛みこみ部133が設けられている。噛みこみ部133は、リア側バンク46のロックシャフト46cと連結する。伝達部134は、連結部132の噛みこみ部133と弾性部136とレバー138と連結されており、レバー138、弾性部136から付与される力を連結部132に伝達する。弾性部136は、一方の端部が筐体110に固定され、他方の端部が伝達部134に固定されている。弾性部136は、バネ等の部材であり、伝達部134を、筐体110に固定されている側に引っ張る力を付与する。これにより、伝達部134は、弾性部136が連結している部分が所定方向に引っ張られている状態である。レバー138は、一方の端部が筐体110の外に露出しており、他方の端部が伝達部134に連結されている。レバー138は、固定軸139が筐体110に固定されている。これにより、レバー138は、筐体110の外部に露出している一方の端部がオペレータにより、操作されると、固定軸139を軸として、伝達部134に連結されている側の端部が移動する。これにより伝達部134が移動し、連結部132に所定の力が作用し、噛みこみ部133が動かされる。クランプユニット112は、以上の構成であり、オペレータによるレバー138の操作で、噛みこみ部133がリア側バンク46のロックシャフト46cと連結しリア側バンク46に固定されている状態と、噛みこみ部133がロックシャフト46cと連結せずに開放されている状態と、が切り換えられる。
次に、図14から図16に加え、図18から図21を用いてフィードユニットについて説明する。ここで、図18は、電子部品供給装置のフィードユニットの概略構成を示す説明図である。図19は、フィードユニットの先端支持部の概略構成を示す説明図である。図20は、フィードユニットのテープ送り爪ユニットの概略構成を示す説明図である。図21は、フィードユニットの動作を説明するための説明図である。フィードユニット114は、電子部品保持テープを搬送する、つまり案内溝120に沿って案内される電子部品保持テープを移動させる機構である。フィードユニット114は、支持部142と、駆動部144と、先端支持部146と、テープ送り爪ユニット148と、を有する。また、本実施形態では、先端支持部146とテープ送り爪ユニット148とは、テープ送り爪ユニット148と筐体110との相対位置を調整する位置調整機構となる。
支持部142は、筐体110に固定された部材であり、駆動部144を支持している。駆動部144は、固定部144aと可動部144bとを有する。駆動部144は、空気圧により可動部144bの固定部144aから露出している部分を伸縮させるエアシリンダである。駆動部144は、可動部144bの先端を案内溝120の直線部の延びている方向に所定の距離範囲で少なくとも送りピッチに相当して往復移動させる。つまり、駆動部144は、可動部144bの先端を少なくともテープの送りピッチ(穴78のピッチP)に相当する距離、往復移動させる。先端支持部146は、駆動部144の可動部144bの先端に固定されている。先端支持部146は、可動部144bが往復移動すると一体となって往復移動する。また、先端支持部146は、図19に示すように、鉛直方向上側の面であり、テープ送り爪ユニット148と連結する部分にねじ穴149a、149b、149c、149dの4つのねじ穴を備える。この4つのねじ穴149a、149b、149c、149dは、テープ送り方向の位置が異なる4か所に形成されている。ここで、先端支持部146は、ねじ穴149aとねじ穴149bとの距離が、上述したテープ本体72の穴78のピッチPの半分の距離となる。つまり、ねじ穴149aとねじ穴149bとは、穴78の配置間隔の半ピッチ分、ずれた位置に形成されている。また、先端支持部146は、ねじ穴149cとねじ穴149dとの距離が、上述したテープ本体72の穴78のピッチPの半分の距離となる。つまり、ねじ穴149cとねじ穴149dとは、穴78の配置間隔の半ピッチ分、ずれた位置に形成されている。
テープ送り爪ユニット148は、先端支持部146に固定されている。テープ送り爪ユニット148は、取付台150と、送り爪152と、ピン154と、バネ156と、を有する。取付台150は、送り爪152と、ピン154と、バネ156と、を支持する土台である。取付台150は、テープ送り方向に直交する断面がL字となる、折れ曲がった板形状であり、鉛直方向上側の一部が筐体110から露出している。取付台150は、露出している部分にオペレータが持つことができる把持部158が設けられている。オペレータは、必要に応じて把持部158を持って操作を行うことで、テープ送り爪ユニット148をテープ送り方向に移動させることができる。取付台150は、先端支持部146と接する部材であり、2つの固定ねじ159により先端支持部146に固定されている。ここで、取付台150は、2つの固定ねじ159が挿入される穴の間隔が、ねじ穴149aとねじ穴149cとの間隔及びねじ穴149bとねじ穴149dとの間隔と同じとなる。つまり、先端支持部146は、テープ送り爪ユニット148の取付台150に挿入される固定ねじ(ねじ)159の配置ピッチと同じねじ穴の組合せを、テープ送り方向の異なる位置に複数有する。これにより、取付台150は、固定ねじ159を挿入するねじ穴を切り換えることで、取付台150と先端支持部146との相対位置を半ピッチ分ずらすことができる。
送り爪152は、棒状の部材の一方の端部に突出した凸部152aを備える部材である。送り爪152は、電子部品保持テープ(以下、単に「テープ」ともいう。)70のテープ本体72の穴に対面する位置に配置されており、凸部152aは、テープ送り方向において送り方向下流側(送り方向の前側)の面152bが送り方向に直交する面となり、テープ送り方向において送り方向上流側(送り方向の後ろ側)の面152cが送り方向に直交する面に対して傾斜した面となり、テープ70に近づくに従って、送り方向の幅が狭くなる形状である。送り爪152は、凸部152aと対面する位置に穴78がある場合、図20に示すように凸部152aが穴78に挿入した状態となる。ピン154は、送り爪152の凸部152aが形成されていない側の端部を紙面に平行な方向に回転可能に支持している。バネ156は、一方の端部が取付台150の突出面150aに固定され、他方の端部が送り爪152に固定されている。バネ156は、送り爪152の凸部152aが穴78以外の部分と対面している場合、送り爪152をテープ側に押し付ける。
次に、図21を用いて、フィードユニット114のテープ送り動作を説明する。なお、図21に示す例(ステップS1〜S4)は、テープ本体72に形成される穴を、テープ送り方向の下流側(先に筐体110に供給され、先に筐体110から排出される側)から順に78、78a、78b、78cとする。ステップS1は、送り爪152の凸部152aがテープ本体72の穴78aに挿入されている。フィードユニット114は、ステップS1に示すように凸部152aが穴78aに挿入されている状態で、駆動部144を駆動し、テープ送り方向にテープ本体72の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット148を移動させる。
フィードユニット114は、ステップS1の状態でテープ送り爪ユニット148をテープ送り方向に送ると、凸部152aの送り方向に直交する面により、穴78aがテープ送り方向に押され、ステップS2に示すように、テープ送り爪ユニット148とテープ本体72とがともにテープ送り方向に移動される。フィードユニット114は、テープ本体72をテープ送り方向に移動させることで、テープの電子部品を保持位置に移動させる。
フィードユニット114は、テープ送り爪ユニット148へのテープ送り方向の移動が完了(ステップS2)するとテープ本体72に保持される先端の電子部品が保持位置となり待機する。このとき保持位置(保持領域)にある電子部品は、後述するように電子部品本体をクランプしてカッタによりリードが切断される。次に電子部品実装装置側で所定の処理が実行されると駆動指令が発信される。例えば、テープが保持していた前記保持位置の電子部品がヘッドの吸着ノズルで吸着または把持ノズルで把持されたら、電子部品供給装置にクランプ開放指令が送られ、電子部品供給装置により電子部品のクランプが開放される。その後、ノズルに保持された電子部品がノズル上昇により引き上げられたら、フィードユニット114に駆動指令が発信される。駆動ユニット114は、駆動指令が発信されたら、駆動部144を駆動し、テープ送り方向とは反対方向にテープ本体72の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット148を移動させる。フィードユニット114は、ステップS2の状態でテープ送り爪ユニット148をテープ送り方向とは反対側に送ると、凸部152aの傾斜している面が穴78aと接し、傾斜に沿って凸部152aが穴78aから抜ける方向に移動する。これにより、フィードユニット114は、ステップS3に示すように、凸部152aが穴78aから外れて(ステップS3)、テープは移動せず、テープ送り爪ユニット148が、テープ送り方向とは反対側に移動する。
その後、フィードユニット114は、ステップS2に示す状態から、テープ送り方向とは反対方向にテープ本体72の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット148を移動させると、ステップS4に示すように、凸部152aが穴78aよりも1ピッチ分上流側にある穴78bに挿入された状態となる。このとき、送り爪152は、バネ156により穴78bの方向に押されるため、的確に凸部152aが穴78bに差し込まれる。その後、駆動部144は直ちにテープ送り方向に駆動されテープ本体72に保持される次の電子部品が保持位置に移送される。
フィードユニット114は、このように、駆動部144によりテープ送り爪ユニット148をテープ本体72の穴の1ピッチ分、送り方向に往復運動させることで、テープを1ピッチ分送り方向に順次移動させることができる。
次に、図14から図16に加え、図22から図24を用いてカットユニットについて説明する。図22は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。図23は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。図24は、電子部品供給装置のカットユニットの概略構成を示す説明図である。カットユニット116は、電子部品保持テープに保持されている電子部品のリードを切断する。また、カットユニット116は、リードを切断した電子部品を、電子部品がノズルによって吸着(保持)されるまで、クランプ、つまり保持する。カットユニット116は、支持部162と、駆動部164と、伝達部166と、切断部168と、カバー169と、を有する。
支持部162は、筐体110に固定された部材であり、駆動部164と伝達部166とを支持している。また、支持部162は、伝達部166を介して切断部168を支持している。駆動部164は、固定部164aと可動部164bとを有する。駆動部164は、空気圧により可動部164bの固定部164aから露出している部分を伸縮させるエアシリンダである。駆動部164は、可動部164bの先端を案内溝120の直線部の延びている方向に所定の距離範囲で往復移動させる。伝達部166は、可動部164bの往復移動により生じる動力を切断部168に伝達する伝達機構である。伝達部166は、可動部164bのテープ送り方向への往復移動をテープ送り方向に直交する方向の運動に変換し、切断部168をテープ送り方向と直交する方向に移動させる。伝達部166は、テープの通過領域を挟んで配置された先端部166aと先端部166bとが互いに近づく方向または互いに遠ざかる方向、つまり矢印170に示す方向に移動する。本実施形態の伝達部166は、駆動部164の可動部164bが伸びる方向に移動した場合、先端部166aと先端部166bとが互いに近づく方向に移動する。伝達部166は、駆動部164の可動部164bが縮む方向に移動した場合、先端部166aと先端部166bとを互いに遠ざかる方向に移動する。
切断部168は、保持領域に配置されており、保持領域に配置された電子部品の本体を保持し、その後、電子部品のリードを本体とテープ本体との間で切断し、その後、電子部品を保持した状態を維持する。切断部168は、第1刃部168aと、第2刃部168bと、を有する。切断部168は、第1刃部168aと第2刃部168bとが互いに対面する位置に配置されている。また、テープは、第1刃部168aと第2刃部168bとの間に配置されており、テープに保持された電子部品のリードが第1刃部168aと第2刃部168bとに挟まれた位置を通過する。第1刃部168aは、図24に示すように、伝達部166の先端部166aと連結されており、先端部166aが第2刃部168b側に移動すると、先端部166aとともに第2刃部168b側に移動する。第2刃部168bは、図24に示すように、伝達部166の先端部166bと連結されており、先端部166bが第1刃部168a側に移動すると、先端部166bとともに第1刃部168a側に移動する。また、第1刃部168aは、先端部166aとバネを介して連結しており、先端部166aにより第2刃部168b側に押し付けられる。
カバー169は、筐体110に固定されている部材である。カバー169は、第1刃部168aの周囲に配置され、第1刃部168aの第2刃部168bと接触する面が開口となっている。また、カバー169は、バネを介して先端部166aと接しており、先端部166aを第2刃部168bから離れる側に押している。これにより、先端部166aは、第2刃部168b側に押し付けられていない場合、第1刃部168aに第2刃部68bから離れる方向の力を付与することができる。
カットユニット116は、以上のような構成であり、駆動部164により、切断部168の可動側の第1刃部168aと固定側の第2刃部168bとを近づけて、電子部品の本体の側方を支持し、さらに切断部168の可動側の第1刃部168aと固定側の第2刃部168bとを近づけて、接触させることで、可動側の第1刃部168aと固定側の第2刃部168bとの間に配置されているリードを切断することができる。また、カットユニット116は、リードの切断後、第1刃部168aと第2刃部168bとが接触している状態を維持することで、テープ本体から切り離された電子部品の本体の側方を支持することができる。つまり、リードを切断し、テープ本体から分離した電子部品をクランプすることができる。なお、カットユニット116は、電子部品のリードを切断する機構と、切断した電子部品(電子部品の本体)をクランプ(支持)する機構と、を別々の機構としてもよい。
ここで、カットユニット116が切断するリードの切断位置について説明する。従来の基板挿入用のリード型電子部品専用ヘッドを備えた実装装置では、リードを固定するテープに近いリード先端側で切断し、非常に長いリードを基板に挿入していた。これは、従来の実装装置は、ヘッド側にリード切断部とリード把持部を備え、リード把持部でリードの根元を把持してからその下方を切断(仮切断)していたために切断したリードが長くなるためである。また、従来の実装装置は、挿入穴にリード挿入するときにガイドピンに案内して挿入するためリードが長くても基板挿入に差し支えなかったためである。また、従来の実装装置は、基板裏面でリードを必要な長さに切断(本切断)して折り曲げするリード折り曲げ装置で後処理を実行するために前記部品テープからリードを切り離すための仮切断時は長くしておく必要があったためである。
これに対して、カットユニット116は、ラジアルリード型電子部品のリードの切断長さを、基板の厚みと同等の長さ又は基板の裏側に突出するリードが半田不良にならず、かつ、基板の厚みに対応した長さである所定長さとする。所定長さは、例えば、基板の挿入穴とほぼ同じ長さである。より具体的には、基板の挿入穴の長さに対して0mm以上3mm以下長い長さである。このように、従来のようにヘッドで部品を仮切断するのではなく部品供給装置で始めから所定の長さに短く切断する構成とすることで、次のような効果をえることができる。
電子部品実装装置10は、カットユニット116が、リードを短く切断することで、部品供給装置100の保持位置にある電子部品の本体をノズルで保持したときのリード間隔の安定性を向上させることができ、リードが挿入穴に挿入できる部品を多くすることができ、非常に効率よくかつ高い精度で実装できる。
また、従来の実装装置は、予め挿入穴に充填または塗布した半田ペーストに対して長いリードを挿入すると半田ペーストのほとんどがリード先端側に押し出されてしまい、リフロー半田付け時に溶けた半田が挿入穴とリードとの細い隙間に上昇できず半田付けが不良になることがある。これに対して、電子部品実装装置10は、カットユニット116が、リードを短く切断することで前記隙間に溶けた半田が上昇して隙間なく半田が満たされる最良の半田付けができる。さらにこのとき搭載型電子部品も基板上面に塗布した半田ペーストに搭載しておくことで、リード型電子部品と搭載型電子部品を一度のリフロー半田付け工程によって同時に行うことができる効果も生じる。言い換えると、予め挿入穴に充填または塗布した半田ペーストに対して長すぎるリードを挿入すると半田ペーストのほとんどがリード先端側に押し出されてしまい、リフロー半田付け時に溶けた半田が基板に上昇できず、つまり半田が基板に到達できず半田付けが不良になることがある。これに対して、上記構成の電子部品実装装置は、リードを前記所定長さに短く切断することにより、挿入穴を挿通したリードにより挿入穴から押し出された一部の半田は溶けた状態になると前記基板の裏面に上昇して基板裏面の電極と半田付けできる。さらに、挿入穴(基板孔)の内部にも電極がある場合にはリードと基板の内部の電極との隙間に半田が上昇して半田付けできる。このようにして機械的電気的に半田付けができる。
また、所定の長さを基板の厚みと同等の長さとすることで、ラジアルリード型電子部品を基板に実装してもリードが基板(基板の裏面)から突出することを抑制することができる。また、所定長さを、基板の裏側に突出するリードが半田不良にならない長さとすることで、リードを短くしても、リフロー処理でリードを基板の挿入穴に好適に固定することができる。
空気圧調整部118は、フィードユニット114の駆動部144であるエアシリンダと、カットユニット116の駆動部164であるエアシリンダの空気圧を調整し、各部の駆動を制御する。具体的には、空気圧調整部118は、駆動部144の可動部144bの伸び縮み、つまり位置を制御し、送り爪152の位置を制御する。また、空気圧調整部118は、駆動部164の可動部164bの伸び縮み、つまり位置を制御し、切断部168の第1刃部168aと第2刃部168bの位置とを制御する。なお、空気圧調整部118は、部品供給制御部64による制御に基づいて各部の空気圧を制御する。
部品供給装置100は、以上のような構成である。部品供給装置100は、テープ送り爪ユニット148の取付台150を先端支持部146に取り付ける位置をテープ送り方向に複数設け、先端支持部146に対してテープ送り爪ユニット148を設置する位置を切り換えできる構成とすることで、テープ本体の穴と電子部品との相対位置が異なる複数の電子部品保持テープに部品を交換せずに対応することができる。つまり、部品供給装置100は、装填される電子部品保持テープのテープ本体の穴と電子部品との相対位置に基づいて、テープ送り爪ユニット148の取付台150を先端支持部146に取り付ける位置を切り換えることで、いずれの電子部品保持テープの場合でも電子部品を保持位置に移動させることができる。
具体的には、フィードユニット114は、テープ送り爪ユニット148の取付台150を先端支持部146に取り付ける位置を変更することで、駆動部144の可動部144bが往復移動の範囲で最も伸びた状態となる位置における送り爪152の凸部152aの位置を変更することができる。これにより、フィードユニット114は、駆動部144の可動部144bが往復移動の範囲で最も伸びた状態となる位置(送り完了位置、保持位置)としたときに、テープ本体の穴がある位置を種々の位置にすることができる。これにより、フィードユニット114は、穴の位置に対する電子部品の配置位置が異なる電子部品保持テープであっても、可動部144bが往復移動の範囲で最も伸びた状態となったときに、電子部品が保持位置に配置されるようにすることができる。
また、部品供給装置100は、フィードユニット114の可動部144bの往復移動の距離を、テープ本体の穴のピッチよりも長くかつピッチの2倍よりも短くすることが好ましい。これにより、部品供給装置100は、送り爪152の凸部152aを確実に次のピッチの穴に差し込むことができ、送り爪152の一回の往復移動で、テープを1ピッチ分送ることができる。また、部品供給装置100は、搬送対象のテープの穴のピッチが複数種類ある場合、フィードユニット114の可動部144bの往復移動の距離を、穴のピッチが最も長い穴よりも長くし、穴のピッチが最も短いテープのピッチの2倍よりも短くすることが好ましい。これにより、部品供給装置100は、テープのピッチがいずれの種類の場合でも、送り爪152の凸部152aを確実に次のピッチの穴に差し込むことができ、送り爪の一回の往復移動で、テープを1ピッチ分送ることができる。つまり、部品供給装置100は、往復移動の距離を変更したり、部品の交換をしたりすることなく、複数種類のピッチのテープを1ピッチずつ送ることができる。
ここで、上記実施形態のフィードユニット114は、先端支持部146に対してテープ送り爪ユニット148を取り付ける位置を2箇所で選択可能としたが、数はこれに限定されない。フィードユニット114は、先端支持部146に対してテープ送り爪ユニット148を取り付ける位置の選択可能な位置を増加させることでより多くの種類の電子部品保持テープに対応することができる。また、フィードユニット114は、先端支持部146に対してテープ送り爪ユニット148を取り付ける位置をリニアに調整可能としてもよい。例えば、先端支持部146またはテープ送り爪ユニット148のいずれか一方のねじ穴をテープ送り方向に伸びた長穴形状とすることで、先端支持部146とテープ送り爪ユニット148とのテープ送り方向における相対位置を種々の位置とすることができるようにしてもよい。この場合、先端支持部146とテープ送り爪ユニット148とのテープ送り方向における相対位置は、テープの穴の1ピッチ分の範囲で調整可能とすることが好ましい。これにより、フィードユニット114は、相対位置を任意に調整することができ、相対位置の微調整も可能となる。
また、上記実施形態のフィードユニット114は、先端支持部146とテープ送り爪ユニット148とを位置調整機構とし、先端支持部146とテープ送り爪ユニット148との相対位置を変更することで、テープを送り終わった状態、つまり可動部144bが往復移動範囲の中で最も伸びた状態のときの送り爪152の凸部152aの位置を変更可能な構成(筐体110とテープ送り爪ユニット148との相対位置を調整可能)としたが、これに限定されない。フィードユニットは、筐体とテープ送り爪ユニットとの相対位置を調整可能な種々の機構を位置調整機構として用いることができる。例えば、部品供給装置は、筐体とフィードユニットとのテープ送り方向における相対位置を調整可能とすることで、テープを送り終わった状態、つまり可動部144bが往復移動範囲の中で最も伸びた状態のときの送り爪152の凸部152aの位置を変更可能な構成としてもよい。つまり、フィードユニットは、フィードユニットと筐体との連結部に位置調整機構を設けてもよい。
次に、ラジアルフィーダとなる電子部品供給装置の各種変形例について説明する。図25は、カットユニットの他の例の概略構成を示す斜視図である。図26は、図25に示すカットユニットを他の方向から見た概略構成を示す斜視図である。図27は、図25に示すカットユニットと筐体との関係を示す斜視図である。図28は、カットユニットの他の例の概略構成を示す斜視図である。図29は、図25に示すカットユニットの動作を説明するための説明図である。図30は、図25に示すカットユニットの動作を説明するための説明図である。なお、図25から図30に示すカットユニット116aは、基本的な構成は、カットユニット116と同様である。以下、カットユニット116aに特有の点について説明する。
カットユニット116aは、電子部品保持テープに保持されている電子部品のリードを切断する。また、カットユニット116aは、リードを切断した電子部品を、電子部品がノズル32(吸着ノズルまたは把持ノズル)によって吸着または把持(保持)されるまで、クランプ、つまり保持する。カットユニット116aは、支持部162と、駆動部164と、伝達部172と、切断部174と、カバーと、を有する。
伝達部172は、可動部164bの往復移動により生じる動力を切断部174に伝達する伝達機構である。伝達部172は、可動部164bのテープ送り方向への往復移動をテープ送り方向に直交する方向の運動に変換し、切断部174をテープ送り方向と直交する方向に移動させる。伝達部172は、テープの通過領域を挟んで配置された固定子175と、可動子176とで構成される。伝達部172は、切断部174の可動子176に連結されている第1ユニット174aを、切断部174の固定子175に連結されている第2ユニット174bに近づける方向または遠ざかる方向に移動する。つまり、本実施形態の伝達部172は、図29に示すように、駆動部164の可動部164bが伸びる方向に移動した場合、可動子176が固定子175に近づく方向に移動する。伝達部172は、駆動部164の可動部164bが縮む方向に移動した場合、可動子176が固定子175から遠ざかる方向に移動する。このように、カットユニット116aは、切断部174の2つのユニットのうち一方のみが移動する構成である。
切断部174は、保持領域に配置されており、保持領域に配置された電子部品のリードを本体とテープ本体との間で切断し、保持する。切断部174は、電子部品80の本体とリードの両方を保持し、その後リードを切断し、リードを切断した後も、本体とリードを保持した状態を維持する。切断部174は、第1ユニット174aと、第2ユニット174bとを、有する。第1ユニット174aは、第1刃178aと、第1本体保持部179aと第1リード保持部180aと、を有する。第1刃178aと第2刃178bとが切断機構178となり、第1本体保持部179aと第2本体保持部179bとが本体保持機構179となり、第1リード保持部180aと第2リード保持部180bとがリード保持機構180となる。切断部174は、図30に示すように、鉛直方向上側から本体保持機構179、リード保持機構180、切断機構178の順番で配置されている。
第1ユニット174aの各部と第2ユニット174bの各部とは、互いに対面する位置に配置されている。また、テープは、第1ユニット174aと第2ユニット174bとの間に配置されており、テープに保持された電子部品のリードが切断機構178とリード保持機構180に挟まれ、電子部品の本体が本体保持機構179に挟まれた位置を通過する。
切断部174は、第1ユニット174aが可動子176に支持されており、可動子176とともに第2ユニット174bに近づく方向、遠ざかる方向(図30中矢印方向)に移動する。切断部174は、第1ユニット174aが第2ユニット174bに近づく方向に移動すると、本体保持機構179が電子部品80の本体を保持し、リード保持機構180が電子部品80のリードを保持した状態となる。その後、切断部174は、第1ユニット174aが第2ユニット174bにさらに近づく方向に移動すると、切断機構178の第1刃178aと第2刃178bとが交差し、リードを切断する。なお、図30では、第1刃178aと第2刃178bとが重なっているように見えるが、第1刃178aと第2刃178bとは、紙面前後方向における紙面左右方向の位置が異なる(搬送方向に対して斜めになっている)ため、実際には、接触していない。
カットユニット116aは、電子部品80を保持するクランプ機構(本体保持機構179、リード保持機構180)と、リード84を切断する切断機構178とを1つの駆動部164を駆動源として、伝達部172で連動して動かす。これにより、カットユニット116aは、簡単な構成で、電子部品80の保持とリードの切断を実行することができる。この点は、カットユニット116も同様である。
また、カットユニット116aは、本体保持機構179で電子部品80の本体82を保持することで、リード84を切断した後も適切に電子部品80を保持することができる。これにより、リード84を切断した後の電子部品80を適切に保持することができ、ノズル32で電子部品80を保持しやすくすることができる。この点は、カットユニット116も同様である。
また、カットユニット116aは、リード84を切断する前にクランプ機構で電子部品80を保持することで、特に電子部品80の本体82を保持することで、電子部品80を安定した位置に保持した状態でリード84を切断することができる。これにより、リード84を適切に切断することができる。また、カットユニット116aは、リード84を切断する前にクランプ機構で電子部品80を保持することで、リード84をカットした電子部品80が保持位置から外れてしまうことや落下してしまうことを抑制することができる。
カットユニット116aは、本体82に加え、リード84を保持することで、切断時にリード84の位置を規制することができ、より適切にリード84を切断することができる。また、リード保持機構180で本体側のリード84を保持することで切断時に生じる本体側のリード84の変形を低減することができる。
カットユニット116aは、伝達部172の一方を固定子175とすることで、装置の機構を簡単にすることができる。また、カットユニット116aで保持する電子部品の保持位置を安定した位置とすることができ、ヘッド15の操作を簡単にすることができる。カットユニット116aは、本体保持機構179と、リード保持機構180の両方を備えることが好ましいが、いずれか一方のみとしてもよい。
ここで、カットユニット116aは、図27に示すように筐体110aに形成された鉛直方向が長手となる長穴181、184にボルト182、185を挿入して固定している。これにより、カットユニット116aは、鉛直方向の位置を調整することができる。これにより、フィードユニットにより移動されるテープに保持された電子部品に対する鉛直方向の位置を調整することができる。したがって、カットユニット116aは、テープの位置に対してリードを切断する鉛直方向の位置、つまり、ラジアルリード型電子部品に対する切断位置を調整することができる。以上より、カットユニット116aは、切断後のリード線の長さを調整することができる。なお、本実施形態では、ラジアルリード型電子部品に対する切断位置を調整する機構を調整方向が長手となる長穴と、長穴に対する位置を固定するボルトとの組み合わせとしたが位置調整機構はこれに限定されない。電子部品供給装置は、カットユニット116aのZ軸方向の位置、より具体的には、切断機構のZ軸方向の位置を保持領域の電子部品保持テープに対して調整可能な機構であればよい。
また、カットユニット116aは、筐体110aの外側に露出したレバー188を有する。レバー188は、伝達部172の直動部分に連結されている。これにより、カットユニット116aは、レバー188を矢印方向に移動させることで、切断部174で電子部品の切断動作を実行させることができる。つまり、レバー188を矢印方向に移動させることで、駆動部164で伝達部172を直動方向に移動させるのと同じ動作を実行させることができる。これにより、例えば、カットユニット116aの位置調整を実行する場合に、電子部品実装装置10の制御装置20で駆動部164を駆動させなくても、電子部品のリードを切断することができる。また、駆動部164に空気圧や電力を供給していない状態でも、電子部品のリードを切断することができる。
なお、電子部品供給装置100は、駆動部164を駆動させるための操作部を筐体110aに設けてもよい。これにより、電子部品供給装置100は、制御装置20で操作をしなくても、カットユニット116aによる電子部品のリードの切断動作を実行することができる。なお、この場合、駆動部164に駆動力(空気圧または電力)を供給する必要はある。
図31Aは、カットユニットの保持機構の概略構成を示す説明図である。図31Bは、カットユニットの保持機構の他の例の概略構成を示す説明図である。カットユニット116aの第2本体保持部179bは、図31Aに示すように、伝達部172の固定子175に固定されるボルトが挿入される2つの穴190を備えるブロックである。第2本体保持部179bは、2つの穴190をつなげた線に平行な面が、穴190からの距離が異なる4つの面で構成される。第1面191aは、穴190との距離が矢印192aとなる。第2面191bは、穴190との距離が矢印192bとなる。第3面191cは、穴190との距離が矢印192cとなる。第4面191dは、穴190との距離が矢印192dとなる。矢印192aと矢印192bと矢印192cと矢印192dとはいずれも長さが異なる。カットユニット116aは、第2本体保持部179bを固定子175に固定する際に、第2本体保持部179bの向きを替える(上下反転、左右反転させる)ことで、第1本体保持部179aと対面する面を、第1面191aとするか、第2面191bとするか、第3面191cとするか、第4面191dとするかを切り換えることができる。ここで、穴190を固定するボルトの位置は固定であるため、第1本体保持部179aと対面する面を切り換えることで、第2本体保持部179bの第1本体保持部179aと対面する面と、第1本体保持部179aとの距離を替えることができる。
これにより、カットユニット116aは、リードの切断動作時の第2本体保持部179bと第1本体保持部179aとの距離を4種類に変更することができ、電子部品供給装置100で供給する電子部品の種類によって、第2本体保持部179bと第1本体保持部179aとの距離を適宜調整することができる。
図31Bに示す第2本体保持部195は、八角形の柱形状であり、第1本体保持部179aが平坦な1つの面となる。第2本体保持部195は、ボルトが挿入される穴196が形成されている。穴196は、テープの搬送方向に直交する方向、つまり、カットユニットが移動する方向が長手となる長穴である。第2本体保持部195は、穴196とボルトとの相対位置を調整することで、切断部の動作方向におけるボルトに対する第2本体保持部195の位置を調整することができる。このように、カットユニットは、第2本体保持部195を用いることで、穴196の長手方向の距離の間で、第2本体保持部195の第1本体保持部179aと対面する面と、第1本体保持部179aとの距離を調整することができる。これにより、カットユニットは、より多くの電子部品の本体の幅に対応することができる。例えば、カットユニットは、20種類のリード型電子部品を把持しつつ、リードを切断して、リードをカットした状態で保持位置に供給できるリード型電子部品の種類を20種類とすることができる。
図32は、電子部品供給装置のフィードユニットの他の例の概略構成を示す説明図である。図33は、図32に示すフィードユニットを他の方向から見た概略構成を示す斜視図である。図34は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す正面図である。図35は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す上面図である。図36は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す正面図である。図37は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す上面図である。なお、図32から図37に示すフィードユニット200は、テープを送り終わった状態、つまり可動部144bが往復移動範囲の中で最も伸びた状態のときの送り爪152の凸部152aの位置を変更可能な構成以外は基本的にフィードユニット114と同様の構成である。
フィードユニット200は、支持部202と、駆動部204と、第1先端支持部206と、テープ送り爪ユニット208と、第2先端支持部209と、戻り方向テープ送り爪ユニット210と、連動機構211と、を有する。駆動部204は、駆動部144と同様の構成である。また、本実施形態の第1先端支持部206とテープ送り爪ユニット208とは、テープ送り方向における位置調整機能を備えていない。また、テープ送り爪ユニット208は、把持部を備えていない。第1先端支持部206と、テープ送り爪ユニット208と、の他の構成は、先端支持部146と、テープ送り爪ユニット148と、同様である。
支持部202は、駆動部204と、第1先端支持部206と、テープ送り爪ユニット208と、戻り方向テープ送り爪ユニット210と、連動機構211と、を直接的または間接的に支持する機構であり、筐体110に固定されている。支持部202は、支持部材222と、2つの突起部230と、2つのねじ232と、2つのねじ236と、を有する。
支持部材222は、筐体110の細長い箱形状の面積が最も広い面に対面する板状部材であり、駆動部204と第1先端支持部206とテープ送り爪ユニット208との一方の面に対面している。支持部材222は、駆動部204の固定部と連結し、固定部を支持している。また、支持部材222は、突起部230を介して筐体110に固定されている。
突起部230は、支持部材222の、テープ送り爪ユニット208等と対面している面とは反対側の面に配置されている。突起部230は、テープ送り爪ユニット208等から離れる方向に突出している。突起部230は、支持部材222のテープ送り方向において所定距離、離れた位置に、2つ配置されている。
2つのねじ232は、それぞれ突起部230の一方の端部(支持部材222と接触する側の端部)に螺合されている。また、ねじ232は、それぞれ支持部材222に形成された長穴222aに挿入されている。支持部材222に形成された長穴222aは、テープ送り方向に伸びた穴である。なお、長穴222aは、ねじ232がテープ送り方向にテープの穴の1ピッチ分の範囲で移動可能な形状である。
2つのねじ236は、それぞれ突起部230の他方の端部に螺合されている。また、ねじ236は、それぞれ筐体110に形成された長穴212に挿入されている。筐体110に形成された長穴212は、テープ送り方向に伸びた穴である。なお長穴212は、ねじ236がテープ送り方向にテープの穴の1ピッチ分の範囲で移動可能な形状である。
また、フィードユニット200は、突起部230に螺合されたねじ232が支持部材222の長穴222aに挿入されている。フィードユニット200は、突起部230とねじ232と支持部材222に形成された長穴222aとの組み合わせが位置調整機構となる。フィードユニット200は、ねじ232を締め、突起部230と支持部材222とを締結することで、フィードユニット200と筐体110のテープ送り方向の相対位置を固定することができる。また、フィードユニット200は、ねじ232を緩めた状態とすることで、長穴222aとねじ232とを相対移動させることができる。これにより、長穴222aが形成された支持部材222をねじ232が挿入された突起部230に対してテープ送り方向に相対移動させることができる。フィードユニット200は、支持部材222と突起部230とを相対移動可能とすることで、フィードユニット200を筐体110に対してテープ送り方向に移動可能な状態とすることができる。これにより、フィードユニット200は、ねじ232を緩めることで、フィードユニット200と筐体110のテープ送り方向の相対位置を調整することができ、ねじ232を締めることでフィードユニット200と筐体110とのテープ送り方向の相対位置を固定することができる。
また、フィードユニット200は、突起部230に螺合されたねじ236が筐体110の長穴212に挿入されている。フィードユニット200は、突起部230とねじ236と筐体110に形成された長穴212との組み合わせが位置調整機構となる。フィードユニット200は、ねじ236を締め、突起部230と筐体110とを締結することで、フィードユニット200と筐体110のテープ送り方向の相対位置を固定することができる。また、フィードユニット200は、ねじ236を緩めた状態とすることで、長穴212とねじ236とを相対移動させることができる。これにより、長穴212が形成された筐体110をねじ236が挿入された突起部230に対してテープ送り方向に相対移動させることができる。フィードユニット200は、筐体110と突起部230とを相対移動可能とすることで、フィードユニット200を筐体110に対してテープ送り方向に移動可能な状態とすることができる。これにより、フィードユニット200は、ねじ236を緩めることで、フィードユニット200と筐体110のテープ送り方向の相対位置を調整することができ、ねじ236を締めることでフィードユニット200と筐体110とのテープ送り方向の相対位置を固定することができる。
フィードユニット200は、フィードユニット200の全体と筐体110とをテープ送り方向に相対移動可能な構成とすることで、部品の交換等を行うことなく、簡単に送り爪のテープ送り方向の位置を調整することができる。また、フィードユニット200は、筐体110の外側からねじ232を緩めるだけで、筐体110に対してフィードユニット200を移動させることができる。これにより、送り爪のテープ送り方向の位置の調整をより簡単に行うことができる。ここで、オペレータは、フィードユニット200と筐体110とをテープ送り方向に相対移動させる際、支持部材222を持って、支持部材222を筐体110に対してテープ送り方向に移動させることで、相対移動させることができる。また、オペレータは、突起部230を持って相対移動させてもよい。また、オペレータは、ねじ236を緩めてフィードユニット200と筐体110とをテープ送り方向に相対移動させる際、緩めたねじ236を持って、ねじ236を長穴212に対して移動させることでもフィードユニット200と筐体110とをテープ送り方向に相対移動させることができる。この場合、ねじ236を持ちやすい形状とすることが好ましい。
また、フィードユニット200は、ねじ232と長穴222aとを組み合わせた機構で、相対位置を移動させる場合、ねじ236で筐体110と突起部230とが固定されている状態とすることが好ましい。また、フィードユニット200は、ねじ236と長穴212とを組み合わせた機構で、相対位置を移動させる場合、ねじ232で支持部材222と突起部230とが固定されている状態とすることが好ましい。
また、フィードユニット200は、位置調整機構として、ねじ232と長穴222aとを組み合わせた機構と、ねじ236と長穴212とを組み合わせた機構、の2つの機構を設け、それぞれでフィードユニット200と筐体110とのテープ送り方向の相対位置を調整可能としたがこれに限定されない。フィードユニット200は、位置調整機構として、突起部230と支持部材222とを固定する部分に設けたねじ232と長穴222aとを組み合わせた機構のみを設けてもよい。また、フィードユニット200は、位置調整機構として、突起部230と筐体110とを固定する部分である、ねじ236と長穴212とを組み合わせた機構のみを設けてもよい。
また、フィードユニット200は、駆動部204により第1先端支持部206をテープ送り方向に往復移動させることで、テープ送り爪ユニット208を、図34及び図35に示す位置と、図36及び図37に示す位置とに往復移動させる。このように、テープ送り爪ユニット208を往復移動させることで、フィードユニット114と同様にテープをテープ送り方向に1ピッチずつ送ることができる。
ここで、本実施形態のフィードユニット200は、上述したように、第2先端支持部209と、戻り方向テープ送り爪ユニット210と、連動機構211と、をさらに有する。以下、図32から図37に加え、図38から図43を用いて、第2先端支持部209と、戻り方向テープ送り爪ユニット210と、連動機構211と、について説明する。図38は、図32に示すフィードユニットの概略構成を示す説明図である。図39は、図32に示すフィードユニットの他の状態の概略構成を示す説明図である。図40は、図32に示すフィードユニットの連動機構の概略構成を示す説明図である。図41は、筐体の他の例の概略構成を示す説明図である。図42は、図32に示すフィードユニットの動作を説明するための説明図である。図43は、図32に示すフィードユニットの動作を説明するための説明図である。図41は、フィードユニット200を説明するために、筐体280を示している。
図38および図39に示すように第2先端支持部209は、筐体110の細長い箱形状の面積が最も広い面に対面する板状部材であり、駆動部204と第1先端支持部206とテープ送り爪ユニット208との他方の面に対面している。つまり、第2先端支持部209と支持部材222とは、駆動部204と第1先端支持部206とテープ送り爪ユニット208とを挟み込む位置に配置されている。第2先端支持部209は、連結部226と、連動機構211とを介して支持部材222に対して固定されている。第2先端支持部209は、後述する戻り方向テープ送り爪ユニット210を支持する機構であり、連結部226で連動機構211に連結されている。第2先端支持部209は、鉛直方向上側の一部が筐体110から露出している。つまり、第2先端支持部209は、鉛直方向上側の一部が、筐体110の案内溝120が形成されている面から筐体110の外に露出している。第2先端支持部209の鉛直方向上側の一部には、把持部228が設けられている。また、支持部材222と第2先端支持部209は、テープ送り方向に移動可能な状態で第1先端支持部206を支持している。
連結部226は、ボルト及びナット等で構成され、第2先端支持部209を連動機構211に固定する。把持部228は、上述したように、第2先端支持部209の鉛直方向上側の一部に設けられている。把持部228は、オペレータが掴むことが可能な部分である。把持部228は、第2先端支持部209をオペレータがテープ送り方向と平行な方向に移動させやすい形状となっている。オペレータは、第2先端支持部209をテープ送り方向と平行な方向に移動させることで、テープ送り爪ユニット208と戻り方向テープ送り爪ユニット210とをテープ送り方向と平行な方向の方向に移動させることができる。
戻り方向テープ送り爪ユニット210は、テープ送り爪ユニット208と基本的に同様の構成である。戻り方向テープ送り爪ユニット210は、支持部202の表面に直交する向きにおいて、テープ送り爪ユニット208よりも離れる位置で、テープ送り爪ユニット208に対面する位置に配置されている。戻り方向テープ送り爪ユニット210は、第2先端支持部209に固定されており、第2先端支持部209とともに直動方向(駆動部204の可動部が移動する方向)に移動する。また、戻り方向テープ送り爪ユニット210は、直動方向における送り爪の向きがテープ送り爪ユニット208とは逆になっている。また、戻り方向テープ送り爪ユニット210は、送り爪の凸部が支持部202側とは反対側に突出している。
連動機構211は、駆動部204から第1先端支持部206に伝達される動力を第2先端支持部209に伝達する機構である。連動機構211は、図40に示すように、第1スライド機構242と、伝達部244と、第2スライド機構246と、を有する。第1スライド機構242は、固定部242aと可動部242bと、を有する。固定部242aは、支持部202に固定されている。可動部242bは、直動方向(駆動部204の可動部が移動する方向)に移動可能な状態で固定部242aに支持されている。可動部242bは、第1先端支持部206に固定されており、第1先端支持部206とともに直動方向に移動する。
伝達部244は、第1スライド機構242から伝達される動力を第2スライド機構246に伝達する動力伝達機構である。伝達部244は、ピンで支持部に固定されたピニオンギヤを有する。
第2スライド機構246は、固定部246aと可動部246bと、を有する。固定部246aは、支持部202に固定されている。可動部246bは、直動方向(駆動部204の可動部が移動する方向)に移動可能な状態で固定部246aに支持されている。可動部246bは、第2先端支持部209に固定されており、第2先端支持部209とともに直動方向に移動する。
連動機構211は、以上のような構成であり、伝達部244は、ピニオンギヤが第1スライド機構242の可動部242bに形成されたギヤ溝及び第2スライド機構246の可動部246bに形成されたギヤ溝にはめ込まれている。つまり、連動機構211は、伝達部244と第1スライド機構242とがラックアンドピニオン機構で連結されており、伝達部244と第2スライド機構246とがラックアンドピニオン機構で連結されている。また、図40に示すように、連動機構211は、伝達部244と第1スライド機構242とが連結する位置と、伝達部244と第2スライド機構246とが連結する位置とが、ピニオンギヤの対面する位置となる。これにより、フィードユニット200は、ピニオンギヤが回転すると、第1スライド機構242と第2スライド機構246とが直動方向において互いに反対となる向きに移動する。
ここで、フィードユニット200が固定される筐体280について説明する。図41に示すように、筐体280は、上述した筐体110と同様の案内溝282が形成されている。案内溝282は、筐体280の鉛直方向上側の細長い面の長手方向に沿って形成された2本の直線部283、285の一方の端部が折り返し部284で連結した形状である。つまり、案内溝282は、直線部283が筐体280の一方の端部から他方の端部近傍まで延び、他方の端部近傍の折り返し部284で折り返し、直線部285が一方の端部まで延びるU字形状で形成されている。案内溝282は、電子部品保持テープを案内する溝であり、U字形状の一方の端部(供給側の端部)から電子部品保持テープが供給される。案内溝282は供給された電子部品保持テープをU字形状に沿って移動させ、U字形状の一方の端部(排出側の端部)から排出する。また、案内溝282は、テープ本体が筐体280の内部にあり、電子部品が筐体280の外部に露出した状態で電子部品保持テープを案内する。筐体280の折り返し部284は、テープの搬送領域の外周側にガイド部286aが配置され、テープの搬送領域の内周側にガイド部286bが配置されている。ガイド部286a、286bは、それぞれ折り返している搬送領域の外周と内周とに沿って折れ曲がった曲面形状となっている。筐体280は、折り返し部284にガイド部286a、286bを設けることで、折り返し部284でテープを適切な方向に移動させることができる。
次に、図42と図43とを用いて、フィードユニット200による電子部品保持テープの送り動作について説明する。図42に示すように、フィードユニット200は、第1先端支持部206にテープ送り爪ユニット208が固定されており、第2先端支持部209に戻り方向テープ送り爪ユニット210が固定されている。
テープ送り爪ユニット208は、送り爪152を備える。送り爪152は、上述したテープ送り爪ユニット148と同様に、棒状の部材の一方の端部に突出した凸部152aを備える部材である。送り爪152は、電子部品保持テープ70のテープ本体の穴に対面する位置に配置されており、凸部152aは、テープ送り方向において送り方向下流側(送り方向の前側)の面152bが送り方向に直交する面となり、テープ送り方向において送り方向上流側(送り方向の後ろ側)の面152cが送り方向に直交する面に対して傾斜した面となり、テープに近づくに従って、送り方向の幅が狭くなる形状である。送り爪152は、凸部152aと対面する位置に穴78がある場合、図42に示すように凸部152aが穴に挿入した状態となる。ここで、テープ送り爪ユニット208は、案内溝282の直線部283にあるテープ70と対面する位置に配置されており、凸部152aが折り返し部284側に配置されている。テープ送り爪ユニット208は、案内溝282の直線部283にあるテープ70を電子部品が吸着される保持領域PPに向けて搬送する。
戻り方向テープ送り爪ユニット210は、送り爪252を備える。送り爪252は、上述したテープ送り爪ユニット208と同様に、棒状の部材の一方の端部に突出した凸部252aを備える部材である。送り爪252は、テープ70のテープ本体の穴に対面する位置に配置されており、凸部252aは、テープ送り方向において送り方向下流側(送り方向の前側)の面252bが送り方向に直交する面となり、テープ送り方向において送り方向上流側(送り方向の後ろ側)の面252cが送り方向に直交する面に対して傾斜した面となり、テープに近づくに従って、送り方向の幅が狭くなる形状である。送り爪252は、凸部252aと対面する位置に穴78がある場合、図42に示すように凸部252aが穴に挿入した状態となる。ここで、戻り方向テープ送り爪ユニット210は、案内溝282の直線部285にあるテープ70と対面する位置に配置されており、凸部252aが折り返し部284側とは反対側に配置されている。つまり、戻り方向テープ送り爪ユニット210は、直動方向においてテープ送り爪ユニット208の送り爪152とは反対側の向きで送り爪252が配置されている。戻り方向テープ送り爪ユニット210は、電子部品が吸着される保持領域PPを通過したテープ70を、案内溝282の直線部285の排出部に向けて搬送する。
次に、図43を用いて、フィードユニット200のテープ送り動作を説明する。ステップS6は、送り爪152の凸部152aがテープ70のテープ本体の穴78に挿入され、送り爪252の凸部がテープ本体の穴に挿入されている。ここで、送り爪152は、テープ送り方向において、保持領域PPよりも上流側(保持領域PP通過前)のテープ70の穴に凸部が挿入されている。送り爪252は、テープ送り方向において、保持領域PPよりも下流側(保持領域PP通過後)で、折り返し部284で折り返されたテープの穴に凸部が挿入されている。フィードユニット200は、ステップS6に示すように送り爪152の凸部が穴に挿入され、送り爪252の凸部が穴に挿入されている状態で、駆動部204を駆動し、テープ送り方向にテープ本体の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210を移動させる。
フィードユニット200は、ステップS6の状態でテープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210をテープ送り方向に送ると、送り爪152の凸部の送り方向に直交する面及び送り爪252の凸部の送り方向に直交する面により、穴がテープ送り方向に押され、ステップS7に示すように、テープ送り爪ユニット208とテープとがともにテープ送り方向に移動される。ここで、テープ送り爪ユニット208と戻り方向テープ送り爪ユニット210とは、連動機構211により互いに逆方向に移動される。このように、戻り方向テープ送り爪ユニット210が、テープ送り爪ユニット208とは逆方向に移動されることで、送り爪152、252が挿入されている穴を有するテープを、テープ送り方向、つまり、案内溝282に沿ってガイド部から排出部に向かう方向に搬送することができる。
フィードユニット200は、テープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210へのテープ送り方向の移動が完了(ステップS7)するとテープ本体に保持される先端の電子部品が保持位置となり待機する。このとき保持位置(保持領域)PPにある電子部品は、電子部品本体をクランプしてカッタによりリードが切断される。次に電子部品実装装置側で所定の処理、例えば、テープが保持していた保持位置の電子部品をヘッドに供給したら、駆動指令が発信されて駆動部204を駆動し、テープ送り方向とは反対方向にテープ本体72の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210を移動させる。フィードユニット200は、ステップS7の状態でテープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210をテープ送り方向とは反対側に送ると、送り爪152、252の凸部の傾斜している面が穴と接し、傾斜に沿って送り爪152、252の凸部が穴から抜ける方向に移動する。これにより、フィードユニット200は、ステップS8に示すように、送り爪152、252の凸部が穴から外れて(ステップS8)、テープは移動せず、テープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210が、テープ送り方向とは反対側に移動する。
その後、フィードユニット200は、ステップS7に示す状態から、テープ送り方向とは反対方向にテープ本体72の穴の1ピッチ分、テープ送り爪ユニット208、戻り方向テープ送り爪ユニット210を移動させると、ステップS9に示すように、送り爪152、252の凸部がステップS7で挿入されていた穴よりも1ピッチ分上流側にある穴に挿入された状態となる。その後、駆動部204は、直ちにテープ送り方向に駆動されテープ本体72に保持される次の電子部品が保持位置に移送される。
フィードユニット200は、このように、駆動部204によりテープ送り爪ユニット208をテープ本体72の穴の1ピッチ分、送り方向に往復運動させることで、テープを1ピッチ分送り方向に順次移動させることができる。
また、フィードユニット200は、戻り方向テープ送り爪ユニット210を設け、連動機構211により、戻り方向テープ送り爪ユニット210をテープ送り爪ユニット208と連動させて駆動することで、保持領域PPを通過したテープを送り方向に搬送することができる。このように、保持領域PPを通過したテープを送り方向に搬送することができることで、保持領域PPの上流と下流の両方でテープを移動させることができる。これにより、保持領域PPでテープが撓んだりして、テープの位置がずれることを抑制することができる。また、本実施形態のフィードユニット200は、連動機構211により、テープ送り爪ユニット208と戻り方向テープ送り爪ユニット210とを連動して移動させることで、1つの駆動機構で2つの送り爪を移動させることができる。また、連動して移動させることで、2つの送り爪の間の距離を一定に維持することができ、テープを適切に搬送することができる。
ここで、電子部品供給装置100は、上記各実施形態のように、テープ送り方向において、フィードユニット200で送り爪152の配置位置の下流側、かつ、折り返し部よりも上流側に保持領域(保持位置)PPを配置することが好ましい。つまり、電子部品供給装置100は、ノズル32で電子部品80を保持する保持領域PPを、電子部品保持テープ70を保持領域に送る送り爪152と案内溝282の折り返し部との間に挟まれた位置との間に配置することが好ましい。これにより、保持領域PPを通過する電子部品保持テープ70が撓んだり、変形したりすることを抑制することができ、保持領域PPでの電子部品保持テープ70の位置及び電子部品80の位置を安定させることができる。
図44は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。図45は、図44の一部を拡大して示す説明図である。電子部品供給装置310は、フィードユニットに連結した板状部材312を有し、筐体に開口314が形成されている。板状部材312は、フィードユニットの固定部とともに搬送方向に移動する。開口314は、板状部材312の可動範囲の板状部材312の端部と重なる位置に、鉛直方向に伸びた複数の辺314a、314b、314c、314dが形成されている。ここで、辺314a、314b、314c、314は、テープの穴の間隔及び穴に対する電子部品の配置がそれぞれの場合に対応した位置に形成されている。利用者は、テープの穴の間隔及び穴に対する電子部品の配置の組み合わせに応じて、辺314a、314b、314c、314dの条件に一致する辺に対して、板状部材312の辺の位置を合わせることで、フィードユニットが電子部品を保持領域に搬送することができる。なお、本実施形態では、上記実施形態と同様に、テープの穴の間隔及び穴に対する電子部品の配置の組み合わせが4つの場合としたが、組み合わせに応じて、開口314の形状を変更すればよい。
図46は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。図47は、図46の一部を拡大して示す説明図である。図46及び図47に示す電子部品供給装置320は、排出部にテープ排出ガイド322が配置されている。テープ排出ガイド322は、排出部に向かい合う面に半円筒が鉛直方向とのなす角が60度となる向きで配置されている。また、テープ排出ガイド322は、ガイド部122に対向する面に板状部材が配置されている。電子部品供給装置320は、テープ排出ガイド322を配置することで、排出部126から排出されたテープを半円筒部に沿わせて方向転換させ、鉛直方向下側に好適に案内することができる。これにより、案内溝を通過して排出部から排出された電子部品保持テープの排出角度を規制することができる。テープ排出ガイド322は、排出部に対向する面を円筒とすることで、電子部品保持テープにかかる負荷を小さくすることができ、電子部品保持テープを好適に方向転換させることができる。さらに、テープ排出ガイド322は、円筒部の傾斜角度を鉛直方向に対して60度とすることで、電子部品保持テープにかかる負荷を小さくすることができ、電子部品保持テープを好適に方向転換させることができる。なお、テープ排出ガイド322は、図46、47の構成とすることで、円滑に方向転換させることができ、所望の位置に電子部品保持テープを排出することができるが、この構成に限定されない。
図48は、部品供給装置の他の例の概略構成を示す説明図である。図49は、図48の一部を拡大して示す説明図である。図48及び図49に示す電子部品供給装置320は、ガイド部122に部材置き箱324が設置されている。部材置き箱324は、鍵部326が設けられており、鍵部326がガイド部122に連結し、ガイド部122に支持される。部材置き箱324は、電子部品供給装置320に供給する電子部品保持テープが収納されている。なお、電子部品保持テープは、当該電子部品保持テープを収納する箱ごと、部材置き箱324に置いてもよい。電子部品供給装置320は、部材置き箱324を設けることで、電子部品保持テープが貯留されている位置と、ガイド部122との距離を短くすることができる。これにより、電子部品保持テープが貯留されている位置からガイド部122に搬送されるまでの間に電子部品保持テープにかかる負荷を小さくすることができる。これにより、電子部品供給装置320で、電子部品保持テープを好適に搬送することができる。また、電子部品保持テープが自重で切れたり、穴が延びたりすることを抑制することができる。
次に、部品供給ユニット14fについて説明する。ここで、部品供給ユニット14fは、2つのボウルフィーダアセンブリ90を有する。2つのボウルフィーダアセンブリ90は、並列に配置され、基本的に同じ構成である。以下、1つのボウルフィーダアセンブリ90について説明する。
図50は、ボウルフィーダアセンブリの概略構成を示す斜視図である。図51は、図50に示すボウルフィーダアセンブリの概略構成を示す斜視図である。ボウルフィーダアセンブリ90は、図50及び図51に示すように、2つのボウルフィーダユニット400と、支持機構401と、を有する。本実施形態において、ボウルフィーダユニット400およびボウルフィーダアセンブリ90は、制御部によって動作が制御される。ボウルフィーダユニット400およびボウルフィーダアセンブリ90は、電子部品実装装置10が有する制御装置20を制御部として用いてもよいし、ボウルフィーダユニット400およびボウルフィーダアセンブリ90が制御部を有していてもよい。
支持機構401は、2つのボウルフィーダユニット400を支持する機構である。支持機構401は、支持板491と、支持棒492と、連結部493と、を有する。支持板491は、板状の部材であり、2つのボウルフィーダユニット400が設置、固定されている。支持板491は、部品を供給する側の先端がフロント側バンク44のセットシャフト44b及び凹部44cと連結する。支持棒492は連結部493を介して、支持板491のフロント側バンク44から遠い側に連結している。支持棒492は、鉛直方向下側の端部が電子部品実装装置10を設置する設置面(床)に支持されている。支持機構401は、2つのボウルフィーダユニット400が設置された支持板491がフロント側バンク44と支持棒492とで支持される。支持機構401は、フロント側バンク44と、フロント側バンク44から離れた支持棒492の2箇所で支持板491を支持することで、支持板491がたわむことを抑制することができる。これにより、ボウルフィーダユニット400の振動が支持板491の振動となって吸収されることを抑制することができ、ボウルフィーダユニット400を好適に駆動することができる。
ボウルフィーダアセンブリ90が有する1つのボウルフィーダユニット400は、後述するボウルが他のボウルフィーダユニット400のボウルと鉛直方向に2列、かつ保持位置(レール422の先端、吸着位置)に対して前後にずらして配置される。すなわち、ボウルフィーダアセンブリ90は、Y方向において、2つのボウルフィーダユニット400の後述するボウルが前後する位置に配置されている。そして、X方向(後述するレールの延在方向に直交する方向、基板の搬送方向)において、第1列のボウルフィーダユニット400が有するボウルと第2列のボウルフィーダユニット400が有するボウルとの配置領域の少なくとも一部が重なっている。すなわち、ボウルフィーダアセンブリ90は、X方向において、2つのボウルフィーダユニット400の後述するボウルの位置が重なって配置されている。また、ボウルフィーダアセンブリ90は、Y方向において、2つのボウルフィーダユニット400の後述するボウルが前後する位置に配置されている。これにより、ボウルフィーダアセンブリ90は、ボウルフィーダユニット400を効率よく配置することができる。具体的には、X方向の幅を狭くすることができ、電子部品実装装置10の部品供給可能領域により多くの部品供給装置を配置することができる。
本実施形態において、第1列のボウルフィーダユニット400が有するボウルと第2列のボウルフィーダユニット400(第1列のボウルフィーダユニット400よりも保持位置から離れた位置に配置される)が有するボウルとは、レールの延在方向に直交する方向(X方向、基板の搬送方向)において、ボウルの外径の2倍以内の領域に配置される。このようにすることで、確実にX方向の幅を狭くすることができ、電子部品実装装置10の部品供給可能領域により多くの部品供給装置を配置することができる。
次に、図52から図67Bを用いて、部品供給ユニット14fのボウルフィーダアセンブリ90のボウルフィーダユニット400について説明する。図52から図67Bに示すボウルフィーダユニット400は、ボウルフィーダを電子部品供給装置として用いている。まず、図52から図54を用いてボウルフィーダユニット400の全体構成について説明する。図52は、部品供給ユニットの他の例を示す側面図である。図53は、部品供給ユニットの他の例を示す上面図である。図54は、図52に示す部品供給ユニットからボウルを取り外した状態を示す側面図である。
ボウルフィーダユニット400は、電子部品供給装置(ボウルフィーダ)402、404、406と、駆動装置408と、固定部410と、を有する。つまり、ボウルフィーダユニット400は、3つの電子部品供給装置402、404、406を備え、3箇所で部品を供給することができる機構である。また、ボウルフィーダユニット400は、1つの駆動装置408が、電子部品供給装置402、404、406の駆動部となる。また、ボウルフィーダユニット400は、固定部410が電子部品供給装置402、404、406と、駆動装置408と、を支持している。固定部410は、鉛直方向に伸びた枠形状の支持部442と、支持部444とを有し、電子部品供給装置402、404、406と、駆動装置408と、を上端と下端で支持している。また、支持部442と、支持部444とは、後述する駆動装置408の回転軸まで延在しており、駆動装置408が電子部品供給装置402、404、406の対象部分を回転軸中心に回動できる状態で支持している。
電子部品供給装置402は、ボウル420aと、レール422aと、支持機構424aと、連結部436aと、を有する。電子部品供給装置404は、ボウル420bと、レール422bと、支持機構424bと、連結部436bと、を有する。電子部品供給装置406は、ボウル420cと、レール422cと、支持機構424cと、連結部436cと、を有する。電子部品供給装置402、404、406は、ボウル420a、420b、420cが水平方向における位置が重なる位置に積層して配置され、鉛直方向上から順にボウル420a、420b、420cの順で配置されている。また、電子部品供給装置402、404、406は、支持機構424a、424b、424cが同一平面上に並列して配置されている。すなわち、複数のレール422a、422b、422cのそれぞれの保持位置は、同一平面に配置される。
電子部品供給装置402、404、406は、配置位置や、この配置位置が異なる関係でレール422a、422b、422cの形状が異なるのみで基本的に同様の構成である。以下、電子部品供給装置402、404、406のボウル420a、420b、420cで共通する点については、ボウル420として説明する。同様に、レール422a、422b、422cで共通する点については、レール422として説明する。支持機構424a、424b、424cで共通する点については、支持機構424として説明する。連結部436a、436b、436cで共通する点については、連結部436として説明する。
ボウル420は、複数の電子部品が投入されている入れ物である。レール422は、ボウル420に投入された電子部品を吸着位置まで案内する案内部材となる。支持機構424は、レール422で案内された電子部品を吸着位置で支持する機構である。連結部436は、ボウル420及び駆動装置408の加振部と連結しており、駆動装置408からボウル420に振動を伝達する。なお、本実施形態において、電子部品供給装置402、404、406は、連結部436と駆動装置408が振動部となる。以下、各部について詳細に説明する。
図55及び図56を用いてボウル420について説明する。図55は、図53に示す部品供給ユニットの電子部品供給装置のボウルと振動部の支持部との関係を示す説明図である。図56は、図55に示すボウルの概略構成を示す説明図である。ボウル420は、上述したように複数の電子部品が投入されている入れ物である。ボウル420は、入れ物である本体450が、底面が円形であり、外縁が底面に垂直な方向に伸び、上面が開放された箱形状である。ボウル420は、本体450の底面に鉛直方向下側に伸びる突起部451を有し、突起部451に連結部436と締結するための締結部材452が挿入されている。締結部材452は、突起部451に対して回転可能な状態で、かつ、突起部451から外れない構造で支持されているねじ(取り付けねじ)である。連結部436は、締結部材452が締結される締結穴(ねじ穴)454が設けられている。ボウル420は、締結部材452を締結穴454に締結させることで、連結部436に固定される。
このように、ボウル420は、締結部材452で着脱可能な状態で連結部436に固定される構造とすることで、電子部品供給装置402、404、406及びボウルフィーダユニット400からボウル420を容易に取り外すことができる。これにより、ボウル420を容易に交換することができる。
次に、レール422は、一方の端部がボウル420に連結され、他方の端部が支持機構424に連結されている。レール422は、電子部品を案内する案内溝が形成されており、ボウル420から搬出された電子部品を案内溝に沿って移動させ、支持機構424と連結している部分まで案内する。また、後述するがレール422は、ボウル420と連結している部分が駆動装置408の振動部に固定されており、ボウル420とともに振動する。また、レール422は、支持機構424に連結されている側の端部が、レール422の延在方向に振動可能(一方向に摺動可能)な状態で、支持されている。
図50、図51に示す2つのボウルフィーダユニット400は、いずれも鉛直方向に向かって配置された複数のボウル420a、420b、420cを有している。複数のレール422a、422b、422cのそれぞれの保持位置(吸着位置)に近い方を第1列のボウルフィーダユニット400とし、これよりも保持位置から離れている方を第2列のボウルフィーダユニット400とする。このとき、第2列のボウルフィーダユニット400が有する複数のレール422a、422b、422cは、第1列のボウルフィーダユニット400が有する複数のレール422a、422b、422cの側方では鉛直方向に並べて配置される。そして、図53に示すように、その先で複数のレール422a、422b、422cの延在方向に直交する方向に広がるとともに、複数のレール422a、422b、422cのそれぞれの保持位置、すなわち支持機構424a、424b、424cが同一平面上に並列して配置される。
次に、図57Aから図58Bを用いて支持機構424について説明する。図57Aは、図53に示す部品供給ユニットの電子部品供給装置の支持機構の概略構成を示す斜視図である。図57Bは、図57Aに示す支持機構の概略構成を示す正面図である。図58Aは、図57Aに示す支持機構の他の状態を示す斜視図である。図58Bは、図58Aに示す支持機構の概略構成を示す正面図である。図57A及び図57Bは、支持機構424の位置調整用ブラケット470が閉じた状態であり、図58A及び図58Bは、支持機構424の位置調整用ブラケット470が開いた状態である。また、図57B及び図58Bでは、各部材の相対位置を示すため案内溝464をブラケット470の上側に仮想的に示している。
支持機構424は、土台460と、レール支持部462と、案内溝464と、吸着位置調整ユニット468と、を有する。土台460は、ボウルフィーダユニット400の固定部に固定されている部材である。レール支持部462は、土台460に回転可能な状態で支持されている車輪であり、レール422を鉛直方向下側から支持している。レール支持部462は、レール422の延在方向に平行な方向への移動に応じて回転する。これにより、レール422は、支持機構424に対して延在方向に平行な方向へ移動可能な状態で支持される。案内溝464は、土台460のレール422の延在方向の端部に形成されている。案内溝464は、レール422の溝と連結しており、レール422を案内された電子部品が供給される。つまり案内溝464は、レール422が通過した電子部品が供給される。
吸着位置調整ユニット468は、支持機構424における電子部品の吸着位置を調整する機構であり、位置調整用ブラケット470と、回動軸472と、固定部474と、ねじ476と、を有する。位置調整用ブラケット470は、案内溝464を塞ぐ位置に配置された部材であり、レール422側の端部に突起480が形成されている。位置調整用ブラケット470は、突起480が案内溝464を塞ぐことで、案内溝464を通過している電子部品が、突起480よりも電子部品の移動方向において下流側に移動しないように支持する。これにより、位置調整用ブラケット470は、電子部品を案内溝464の所定の位置で保持することができる。回動軸472は、案内溝464の延在方向に伸びた軸であり、固定部474に回動可能な状態で固定されている。回動軸472は、位置調整用ブラケット470を案内溝464の延在方向に移動可能な状態、かつ、案内溝464の延在方向に伸びた軸を中心として回動可能な状態で支持している。固定部474は、土台460に固定されている。
ねじ476は、位置調整用ブラケット470を固定部474に対して固定する部材であり、ねじ476は、位置調整用ブラケット470に形成された長穴482に挿入されている。長穴482は、案内溝464の延在方向が長手方向となる穴である。吸着位置調整ユニット468は、ねじ476で位置調整用ブラケット470を固定部474に対して固定することで、固定部474に対して、案内溝464の延在方向に移動可能な状態、かつ、案内溝464の延在方向に伸びた軸を中心として回動可能な状態の位置調整用ブラケット470を固定する。
吸着位置調整ユニット468は、以上のような構成であり、図57A及び図57Bに示すように、ねじ476で位置調整用ブラケット470を固定部474に対して固定することで、電子部品を支持機構424の所定位置で支持することができる。また、吸着位置調整ユニット468は、図58A及び図58Bに示すように、ねじ476を位置調整用ブラケット470から取り外すことで、案内溝464の電子部品の移動方向において下流側の端部490を開放することができる。これにより、レール422及び案内溝464に供給された電子部品を案内溝464の先端(電子部品の移動方向において下流側の端部)から排出することができる。このように、電子部品を案内溝464の先端から排出することができる機構とすることで、ボウル420を交換し、供給する電子部品を変更する場合に、レール422や案内溝464に残った電子部品を簡単に排出することができる。
電子部品供給装置402、404、406は、位置調整用ブラケット470を固定部474に対して、案内溝464の延在方向に移動可能な状態とし、かつねじ476で固定する構造とすることで、案内溝464の延在方向における位置調整用ブラケット470の位置を容易に調整することができる。これにより、電子部品の種類に応じて、電子部品を支持する位置を変更することができる。つまり、電子部品の吸着位置にあわせて、突起480の位置を調整することができる。これにより、供給する電子部品が異なる種類となった場合でも、電子部品を適切な吸着位置で支持することができる。
また、電子部品供給装置402、404、406は、ボウル420を上記構成とし、支持機構424を上記構成とすることで、ボウル420を交換しやすくし、かつ、交換時に残った電子部品を容易に排出することができる。これにより、電子部品供給装置402、404、406で供給する電子部品の種類を容易に変更させることができる。
次に、図52から図54に加え、図59から図64を用いて駆動装置408について説明する。図59は、図53に示す部品供給ユニットの電子部品供給装置の駆動装置の概略構成を示す上面図である。図60は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す斜視図である。図61は、図59に示す駆動装置の概略構成を拡大して示す拡大上面図である。図62は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す側面図である。図63は、図59に示す駆動装置の概略構成を示す側面断面図である。図64は、図59に示す駆動装置の動作を説明するための説明図である。
駆動装置408は、図59から図62に示すように、モータ430と、軸432と、リニアウェイ433と、取付ブロック部434と、レール支持部502と、基端レール(アーム部)504と、固定部506と、回動部508と、を有する。
モータ430は、図59から図63に示すように、駆動装置408の駆動源であり、モータ本体550と、偏心シャフト552と、ベアリング554と、リニアウェイ556と、を有する。モータ430は、モータ本体550がシャフト550aを回転させることで、偏心シャフト552が回転する。モータ430は、偏心シャフト552と、ベアリング554を介して回転力が伝達し、リニアウェイ556が回転される。
軸432は、図59から図63に示すように、固定部に固定されたベアリング562、564で回転可能な状態で支持されている。また、ベアリング562、564は、軸432に連結されたカラー566で鉛直方向に移動しない状態で支持されている。
リニアウェイ433は、一方の端部近傍がリニアウェイ556の外終端に回転可能な状態で支持され、他方の端部近傍が取付ブロック部434に固定されている。また、リニアウェイ433は、軸432に回転可能な状態で支持されている。ここで、リニアウェイ433とリニアウェイ556とは、リニアウェイ433がレールユニットとなり、リニアウェイ556がスライドユニットとなる。これにより、リニアウェイ433は、リニアウェイ556に対する連結位置が移動可能な状態で連結している。つまり、リニアウェイ433は、リニアウェイ556と連結している位置が変動する。このような構成により、リニアウェイ433は、リニアウェイ556が回転することで、軸432を中心として回動する。
取付ブロック部434は、軸432に回動可能な状態で支持されており、リニアウェイ433と連結している。取付ブロック部434とリニアウェイ433とは連結部材570で連結されている。取付ブロック部434は、リニアウェイ433の延在方向と直交する水平方向に伸びた細長い板状の部材であり、端部がレール支持部502と連結している。また、取付ブロック部434は、リニアウェイ433と連結している板状の部材の上面が連結部436と連結している。また、取付ブロック部434は、各連結部436と連結する位置にリニアウェイ433と連結している細長い板状の部材と同じ部材が配置されており、上面が連結部436と連結している。取付ブロック部434は、また、図52から図53に示すように、鉛直方向に延在する棒部が設けられており、この棒部が細長い板状の部材の端部と連結している。これにより、取付ブロック部434と、連結部436と連結する細長い板状の部材が軸432を回転軸として一体で回動する。
レール支持部502は、取付ブロック部434の端部と連結している。基端レール(アーム部)504は、一方の端部がレール支持部502と連結し他方の端部がレール422と連結している。基端レール504は、取付ブロック部434の回動運動がレール支持部502により直動運動に変換されて伝達される。また、基端レール504は、ボウル420の電子部品の供給部と連結しており、ボウル420から供給された電子部品をレール422に案内する。固定部506は、駆動装置408の移動しない部分、つまり土台等に固定されている。回動部508は、固定部506に回動可能な状態で支持されている。回動部508は、固定部506に回動可能な状態で支持されている固定端520と基端レール504とレール422との連結部である可動端522とを有する。回動部508は、可動端522が基端レール504とレール422との連結部と連結し、基端レール504とレール422との連結部の移動領域を規制する。
駆動装置408は、以上のような構成であり、図64に示すように、モータ430は、駆動源であり、リニアウェイ433に駆動力を伝達し、回転させる。また、取付ブロック部434は、軸432によって回動可能な状態で固定され、リニアウェイ433が回転することで、軸432の回転軸を中心として回動する。取付ブロック部434の回動は、レール支持部502に伝達される。レール支持部502は、取付ブロック部434の回動方向の駆動力を直動方向の駆動力に変換し、基端レール(アーム部)504をレールの延在方向と平行な方向に往復運動させる。この時、基端レール504とレール422との連結部に設けられた回動部508は、固定端520を中心として基端レール504とレール422との連結部である可動端522が回動する。駆動装置408は、このようにして、取付ブロック部434と基端レール504を振動させることで、取付ブロック部434に連結部436を介して取り付けられたボウル420と、基端レール504に連結されたレール422とを振動させる。ボウルフィーダユニット400は、駆動装置408でボウル420を振動させることで、ボウル420に投入された電子部品をボウル420内で移動させ、レール422に供給する。また、ボウルフィーダユニット400は、駆動装置408でレール422を振動させることで、レール422内を案内された電子部品を支持機構424に供給する。
ボウルフィーダユニット400は、以上のように部品供給装置402、404、406のボウルを鉛直方向に積層することで、水平方向の領域を有効に活用することができ、複数の部品供給装置を省スペースで配置することができる。これにより、ボウルフィーダユニット400は、吸着位置に多数の電子部品を供給することができる。また、ボウルフィーダユニット400は、以上のように部品供給装置402、404、406のボウルを鉛直方向に積層することで、支持機構424を水平方向に近接して配置することができる。これにより、電子部品の吸着位置を近づけることができ、部品の吸着時のヘッドの移動距離を少なくすることができる。また、ボウルフィーダユニット400は、1つの駆動装置408を、3つの部品供給装置402、404、406の駆動部として用いることで、駆動源を少なくすることができ、装置構成を簡単にすることができる。また、固定部410で部品供給装置402、404、406の回転軸を支持することで、安定して各部を振動させることができる。また、上記実施形態のボウルフィーダユニット400は、部品供給装置を3つとしたが、これに限定されず、部品供給装置の数は限定されない。
また、本実施形態では、ボウルフィーダユニット400の駆動部として、ボウル420を振動させる駆動機構を用いたがこれに限定されない。ボウルフィーダユニット400を構成する電子部品供給装置(ボウルフィーダ)は、ボウル420を震わすことでレール422に電子部品80を供給することができればよい。例えば、駆動部としてボウル420を揺動させる駆動部を用いてもよい。
図65は、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。ボウルフィーダユニット400の、部品供給装置402、404、406は、図65に示すように、レール422のボウル420側の端部に電子部品の有無を検出する始端側部品検出センサ580a、580b、580cを有する。始端側部品検出センサ580a、580b、580cは、レール422のボウル420側の端部に電子部品があるかを検出する。始端側部品検出センサ580a、580b、580cとしては、レーザセンサを用いることができる。ボウルフィーダユニット400は、始端側部品検出センサ580a、580b、580cでレール422のボウル420側の端部に電子部品があるかを検出することで、電子部品がレール422に留まり、満杯状態であるかを検出することができる。例えば、ボウルフィーダユニット400は、始端側部品検出センサ580a、580b、580cで、電子部品を検出している状態が一定時間連続して検出された場合、電子部品が所定位置で留まり、レール422の先に進めない状態であるので、満杯状態であると判定することができる。
図66は、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。ボウルフィーダユニット400の、部品供給装置402、404、406は、図66に示すように、レール422の先端(吸着位置、保持位置)の電子部品の有無を検出する保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cを有する。保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cは、対応するレール422の先端側である保持位置に電子部品があるかを検出する。保持位置側部品検出センサ582aは、発光部584aと受光部586aとを有する光学式センサである。発光部584aと受光部586aは、両者で保持位置を挟む位置に配置されている。保持位置側部品検出センサ582aは、発光部584aから出力した測定光が受光部586aで受光された場合、測定領域(本実施形態では保持位置)に電子部品がないことを検出する。保持位置側部品検出センサ582aは、発光部584aから出力した測定光が受光部586aで受光されない場合、測定領域(本実施形態では保持位置)に電子部品があることを検出する。同様に保持位置側部品検出センサ582bも、発光部584bと受光部586bとを有する光学式センサであり、保持位置側部品検出センサ582cも、発光部584cと受光部586cとを有する光学式センサである。保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cは、同様の構成で電子部品の有無を検出する。ボウルフィーダユニット400は、保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cで、保持位置の電子部品の有無を検出し、検出結果に基づいて、ボウルフィーダユニット400を駆動する。ボウルフィーダユニット400は、例えば、保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cで、保持位置の電子部品がないと判定した場合、駆動装置408を駆動し、電子部品を搬送する。
また、電子部品実装装置10は、ヘッド15のノズル32でボウルフィーダユニット400の保持位置の電子部品を保持する動作を実行する場合、保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cで保持位置に電子部品があることが検出されている場合は、保持位置の電子部品を保持する保持動作を実行し、保持位置側部品検出センサ582a、582b、582cで保持位置に電子部品がないことが検出されている場合は、待機するようにしてもよい。これにより、電子部品実装装置10は、電子部品をより確実に保持することができ、保持位置に電子部品がない場合に保持動作を実行することを抑制することができる。これにより、電子部品実装装置は、電子部品の保持動作をより効率よく実行することができる。
図67Aは、電子部品供給装置の一部を拡大して示す斜視図である。図67Bは、図67Aに示す電子部品供給装置の一部を他の方向から示す斜視図である。なお、図67A,図67Bでは、ボウルフィーダユニット400の部品供給装置402を示すが、部品供給装置404、406も同様の構成である。部品供給装置402は、ボウル420の電子部品がボウル420とレール422とを接続する基端レール504のレール422側の端部に鉛直方向上側(矢印591の方向)に空気を噴射するエアブロー部590を有する。エアブロー部590は、基端レール504のレール422側の端部に矢印591方向の空気を吹き付けることで、当該位置にある電子部品をボウル420に戻す。
基端レール504は、ボウル420との連結部にガイド部592が配置されている。ガイド部592は、ボウル420から基端レール504に搬送される電子部品のうち、適切な向きではない電子部品をボウル420に案内する。つまり、ガイド部592は、基端レール504に搬送される電子部品のうち、不適切な向きで搬送される電子部品が基端レール504に進入しないようにする。具体的には、ガイド部592は、不適切な向きの電子部品のリードが接触する位置に板状部材が配置されており、リードが接触した電子部品をボウル420に案内する。
また、基端レール504は、エアブロー部590により空気が吹き付けられる領域の鉛直方向上側に落し込み部594が設けられている。落とし込み部594は、基端レール504の外側(ボウル420から離れる側)に配置されており、鉛直方向上側に向かうに従って、ボウル420に近づく傾斜が設けられている。落し込み部594は、エアブロー部590により空気が吹き付けられ、鉛直方向上側に押し上げられた電子部品を傾斜によりボウル420側に案内する。これにより、電子部品がボウル420の外側に飛び出ることを抑制することができる。
図67A及び図67Bに示すように、部品供給装置402は、エアブロー部590を設け、レール422に向けて移動される電子部品をボウル420に戻すことで、電子部品を好適にレール422に案内することができる。例えば、部品供給装置402は、エアブロー部590でエアブローを定期的に行うことで、対象位置にある電子部品を定期的にボウル420に戻すことができる。これにより、レール422に対して傾いて搬送され、対象領域でレール422に搬入されない電子部品を排除することができる。また、部品供給装置402は、ガイド部592で排除できなかった向きが不適切な電子部品をエアブロー部590で排除することもできる。なお、本実施形態では、レール422の始端である基端レール504の電子部品をボウル420に戻す機構としてエアブロー部590を設けたがこれに限定されない。例えば、エアブロー部590に換えて、機械的な機構を用いてもよい。
次に、電子部品実装装置の各部の動作について説明する。なお、下記で説明する電子部品の各部の動作は、いずれも制御装置20に基づいて各部の動作を制御することで実行することができる。
図68から図74を用いて、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作について説明する。図68は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。図69は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。図70は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。図71は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。図72は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。図73は、認識動作の検出結果の一例を示す模式図である。図74は、認識動作の検出結果の一例を示す模式図である。
電子部品実装装置10は、上述したようにレーザ認識装置38を用いて電子部品の形状を計測する。レーザ認識装置38は、図68に示すように、光源38aと受光素子38bとの間に電子部品80が配置されている状態で、光源38aからレーザ光を出力し、受光素子38bで到達したレーザ光を検出することで、光源38aと受光素子38bとの間に配置されている部品の形状を検出する。また、レーザ認識装置38は、ノズル32で吸着した電子部品80の一方向の形状を検出したら、ノズル駆動部34によりノズル32を移動または回転させて電子部品80を移動または回動させて、形状の検出を再び行う。このように、レーザ認識装置38は、電子部品80を回転させることで、図69に示すように、電子部品80に対してレーザ光が照射される方向及び電子部品80に対する受光素子38bの角度が変化する。
電子部品実装装置10は、図70に示すように、ステップS11として、電子部品80のZ軸方向の高さを合わせて、レーザ認識装置38は、光源38aと受光素子38bとの間に電子部品80が配置された状態で、光源38aから一定の領域にレーザ光を照射する。その後、電子部品実装装置10は、ステップS12として、電子部品80の回転(θ方向の回転)を開始する。
その後、電子部品実装装置10は、電子部品80の回転の回転速度が一定速度に到達したら、ステップS13としてレーザ認識装置38で電子部品80の所定向きの形状の計測を開始する。このとき、レーザ認識装置38は、光源38aと受光素子38bとの間に電子部品80が配置された状態で、光源38aから一定の領域にレーザ光を照射し受光素子38bでレーザ光を受光する。ここで、電子部品80でさえぎられたレーザ光は、受光素子38bに到達しないまたは強度が低下する。これにより、レーザ認識装置38は、受光素子38bで受光したレーザ光の分布で、測定した角度の断面における電子部品80の形状を検出することができる。本実施形態において、レーザ認識装置38は、受光素子38bで受光したレーザ光の端部を検出し、当該向きにおける電子部品80の最外形を検出する。電子部品実装装置10は、ステップS14として、電子部品80を回転させつつステップS13の方法による電子部品80の形状の検出を繰り返すことで、電子部品80の一周分の形状を検出する。これにより、電子部品80の全方向の形状を検出することができる。レーザ認識装置38は、このように、一周分の方向からの形状を検出し、図71に示すように各方向形状の検出結果をかさねあわせることで、電子部品80の三次元形状(最外部分の形状)を正確に検出することができる。
ここで、上述したように本実施形態の電子部品実装装置10は、ラジアルリード型電子部品である電子部品80を基板8に搭載する。電子部品実装装置10は、図72に示す電子部品80の形状を検出する場合、計測するZ軸方向の高さによって検出される形状が異なる。つまり、電子部品実装装置10のレーザ認識装置38は、図72に示すようにラインAで検出を実行する場合、ラインBで検出を実行する場合、ラインCで検出を実行する場合、ラインDで検出を実行する場合で検出される形状が異なる形状となる。
例えば、レーザ認識装置38は、図72に示すラインAで形状の計測を行うと、図73に示すように電子部品80の本体82の形状を検出することができる。また、レーザ認識装置38は、図72に示すラインBで形状の計測を行うと、図74に示すように電子部品80のリード84の形状を検出することができる。なお、レーザ認識装置38は、電子部品の計測高さの最外部分の形状を検出するため、電子部品の形状として、電子部品の一番外側同士(一番外側のリード84)をつなげた形状が検出される。また、レーザ認識装置38は、図72に示すラインCで形状の計測を行うと、本体82の下面位置の形状を検出することができ、図72に示すラインDで形状の計測を行うと、リード84の下面位置の形状を検出することができる。電子部品実装装置10は、電子部品80を吸着しているノズル32のZ軸方向の高さを調整することで、レーザ認識装置38が電子部品80の形状を計測する位置を種々の位置とすることができる。
図75は、電子部品実装装置の電子部品の形状の認識動作を説明するための説明図である。また、電子部品実装装置10は、ラジアルリード型電子部品である電子部品として、図75に示す電子部品80aを用いる場合もある。電子部品80aは、本体82aの一部に切り欠き89が形成されている。電子部品80aは、切り欠き89が形成されている部分が他の電子部品とは異なる形状となる。また、電子部品80aは、切り欠き89が形成されている位置により向きを判定することができる。
ここで、本実施形態の電子部品実装装置10の制御部60は、搭載対象の電子部品、つまり、ノズルで吸着した電子部品に対する位置(電子部品のZ軸方向の位置)がオペレータによって予め設定されている場合、オペレータによって設定された位置の電子部品の形状をレーザ認識装置38で検出する。このように、電子部品実装装置10は、オペレータが設定した位置に基づいて電子部品の形状を計測することで、電子部品の特徴的な形状部分を計測位置とすることができ、電子部品の種類の識別及び電子部品の向きの検出をより高い精度で実行することができる。
なお、電子部品実装装置10は、レーザ認識装置38を用いて電子部品の形状認識を行う場合で説明したが、これに限定されない。電子部品実装装置10は、状態検出部として、筐体11に支持された電子部品形状を三次元計測するカメラ(本実施形態のVCSユニット17)で行ってもよい。なお、VCS以外の公知の電子部品形状を三次元計測するカメラを用いてもよい。電子部品形状を三次元計測するカメラで、測定対象の電子部品のリード先端部の間隔、リードの曲がり形状、部品本体形状等を計測することで、同様の処理を実行することができる。
図76は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図76を用いて、電子部品実装装置10の全体の処理動作の概略を説明する。なお、図76に示す処理は制御装置20が各部を制御することで実行される。電子部品実装装置10は、ステップS52として、生産プログラムを読み込む。生産プログラムは、専用の生産プログラム作成装置で作成されたり、入力された各種データに基づいて制御装置20によって作成されたりする。
電子部品実装装置10は、ステップS52で生産プログラムを読み込んだら、ステップS54として、装置の状態を検出する。具体的には、部品供給ユニット14f、14rの構成、充填されている電子部品の種類、準備されているノズルの種類等を検出する。電子部品実装装置10は、ステップS54で装置の状態を検出し、準備が完了したら、ステップS56として、基板を搬入する。電子部品実装装置10は、ステップS56で基板を搬入し、電子部品を実装する位置に基板を配置したら、ステップS58として電子部品を基板に実装する。電子部品実装装置10は、ステップS58で電子部品の実装が完了したら、ステップS60として基板を搬出する。電子部品実装装置10は、ステップS60で基板を搬出したら、ステップS62として生産終了かを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS62で生産終了ではない(No)と判定した場合、ステップS56に進み、ステップS56からステップS60の処理を実行する。つまり、生産プログラムに基づいて、基板に電子部品を実装する処理を実行する。電子部品実装装置10は、ステップS62で生産終了である(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、以上のようにして、生産プログラムを読み込み、各種設定を行った後、基板に電子部品を実装することで、電子部品が実装された基板を製造することができる。また、電子部品実装装置10は、電子部品として、本体と当該本体に接続されたリードとを有するリード型電子部品を基板に実装、具体的には、リードを基板に形成された穴(挿入穴)に挿入することで当該電子部品を基板に実装することができる。
図77は、操作画面の一例を示す説明図である。図78は、操作画面の一部を示す説明図である。図79Aは、部品供給角度の一例を示す説明図である。図79Bは、部品供給角度の一例を示す説明図である。図80は、操作画面の一例を示す説明図である。図81は、操作画面の一例を示す説明図である。図82は、操作画面の一部を示す説明図である。図83Aから図83Dは、それぞれ電子部品の測定位置の一例を示す説明図である。
以下、図77から図83Dを用いて、電子部品実装装置10に実装する電子部品の各種情報を登録する処理の一例を説明する。電子部品実装装置10は、登録された電子部品の情報に基づいて、生産プログラムに基づいた実装処理の各種値を決定し、決定した値に基づいて電子部品の実装を実行する。なお、電子部品の各種情報は、生産プログラムの一部として登録することも、複数の生産プログラムに共通の電子部品単体の情報として登録することもできる。
電子部品実装装置10は、表示部42(タッチパネル42aまたはビジョンモニタ42b)に図77に示す操作画面602を表示させる。操作画面602は、各種入力項目が表示されている。オペレータは、操作画面602が表示されている状態で、各種操作を行うことで、電子部品の情報を入力することができる。なお、図77では、電子部品の情報を部品データとして入力する画面を示しているが、電子部品実装装置10は、基板データ、搭載データ、吸着データ、ビジョンデータも入力することができる。
図77に示す操作画面602は、電子部品の部品種別を入力する入力項目604と荷姿を入力する入力項目606が表示されている。また、操作画面602は、電子部品の横、縦、高さ、リード長さを含む外形寸法を入力する項目、センタリング方式にレーザ(レーザ認識装置38)を用いるかビジョン(VCSユニット17)を用いるかを選択する項目、パッケージサイズ(電子部品の本体の大きさ)を入力する項目等が含まれる。さらに操作画面602は、荷姿、センタリング、付加情報、拡張、検査等の詳細な項目を表示させるためのタブが表示されている。また、本実施形態の操作画面602は、荷姿の詳細項目として、保持位置に供給される電子部品の角度を示す部品提供角度の入力項目608、テープの種類の入力項目、電子部品の配置ピッチを示すピッチ情報の入力項目が含まれる。
ここで、入力項目604は、登録する電子部品の種類を入力する項目であり、項目を選択すると、図78に示すようにプルダウンで選択肢のリスト610が表示される。リスト610には、各種電子部品の種類に加え、挿入部品と他の部品の選択肢が表示される。オペレータは、カーソル612を所望の選択肢に合わせて、決定操作を行うことで、部品種別の入力項目604に情報を入力することができる。
入力項目608は、入力される保持位置に供給される電子部品の角度を示す部品提供角度として、0°、90°、180°、270°、その他が選択できる。例えば、図79Aに示すように、対象の電子部品が電子部品614である場合、電子部品614が90°ずつ回転した状態がそれぞれ0°、90°、180°、270°の姿勢となる。オペレータは、電子部品614が電子部品供給装置の保持位置に供給される際の姿勢がいずれの姿勢になるかに基づいて、入力項目608に角度を入力する。なお、電子部品614の角度の基準位置は、オペレータが設定することができる。
また、電子部品実装装置10は、図79Bに示すように、電子部品616が、テープ618に対して所定角度傾斜した状態で保持されている場合がある。ここで、電子部品616は、フィルムコンデンサである。オペレータは、電子部品616のように、姿勢が0°、90°、180°、270°のいずれにも該当しない場合、その他に電子部品616の角度を入力する。ここで、電子部品616を保持する場合、ヘッド15は、ノズル32として電子部品616を挟むことで保持する把持ノズルを用いることが好ましい。電子部品実装装置10は、把持ノズルを用いて電子部品616を保持する場合、入力項目608のその他に入力された部品提供角度に基づいて、ノズルの角度を調整することで、把持ノズルの接触面を電子部品616の傾斜に対応した角度とすることができ、保持ミスの発生を低減することができる。
電子部品実装装置10は、表示部42(タッチパネル42aまたはビジョンモニタ42b)に図77に示す操作画面602を表示させている状態で、操作部40により付加情報のタブが選択されると、操作画面602の一部に図80に示す操作画面620を表示させる。操作画面620には、搭載押し込み量の入力項目622と、吸着押し込み量の入力項目624とが含まれる。また、操作画面620は、試打を行うか、部品リリースをセンサで確認するか、部品吸着位置の補正をするか、オートティーチングを実行するか、部品スキップを実行するかの選択項目も表示されている。また、部品を廃棄する場合(部品が実装できない状態であると判定した場合)の電子部品の処理方法を入力する部品廃棄の項目も表示されている。
入力項目622は、搭載時に電子部品を基板上面より押し込む寸法を設定する項目である。「0」が、設計値において電子部品と基板との距離が0となる値である。電子部品実装装置10は、数値がプラスの方向に大きくなると、電子部品が基板よりも鉛直方向下側に押し込んだ状態まで移動させる。押し込み量を設定することで、基板の平面度等の影響により、部品が基板まで届かない状態で搭載されて搭載ずれが発生したり、搭載時クリームハンダの上で部品が滑ったりすることを抑制することができる。なお、電子部品をより確実に基板に実装させるため、初期値をプラスの値、例えば0.5mmとすることが好ましい。
入力項目624は、部品保持時の押し込み量である。つまり電子部品供給装置の保持位置でノズルが電子部品を保持する場合のノズルと電子部品との距離を設定する項目である。「0」が、設計値において電子部品とノズルの保持部との距離が0となる値である。電子部品実装装置10は、数値がプラスの方向に大きくなると、ノズルが電子部品よりも鉛直方向下側に押し込んだ状態まで移動させる。押し込み量を設定することで、部品寸法(高さ)のばらつき等の影響で、ノズルが電子部品まで届かず部品を吸着または把持できないことや、チップ形状の電子部品の立ち等の現象が発生することを抑制することができる。なお、電子部品をより確実にノズルで保持させるため、初期値をプラスの値、例えば0.2mmとすることが好ましい。
また、操作画面620は、部品レイヤの入力項目が表示されている。部品レイヤの入力項目は、同一の搭載レイヤ内での部品毎の優先度を設定する項目である。この項目を設定することで、最適化順の生産を行う場合に、当該電子部品の搭載順序の優先度を設定することができる。
また、操作画面620は、グリッパノズルデータの入力項目が表示されている。ここでグリッパノズルとは、電子部品を把持して保持する把持ノズルである。押し当て位置は、把持時に電子部品を押し当てる位置である。水平方向クリアランスは、把持ノズルの固定側アームの押し当て面と部品とのクリアランスをマイナスで入力する項目である。吸着時ノズル方向は、部品が0度で供給された時の吸着時のノズル方向を入力する項目である。吸着高さ微調整値は、把持時の把持高さ(吸着高さ)のオフセット値を入力する項目である。
電子部品実装装置10は、表示部42(タッチパネル42aまたはビジョンモニタ42b)に図77に示す操作画面602を表示させている状態で、操作部40により拡張のタブが選択されると、操作画面602の一部に図81に示す操作画面630を表示させる。操作画面630には、レーザ認識装置38で実行する電子部品の状態の検出処理の各種条件を設定する項目が表示されている。操作画面630には、ノズルの移動速度を設定する入力項目と、レーザ高さの入力項目632と、部品形状の入力項目634とが含まれる。ここで、θ速度(計測時)は、レーザ認識時のノズルのθ軸の加速度を入力する項目であり、θ速度(計測外)は、レーザセンタリング後の回転、例えば搭載角度にするための回転等の場合のノズルのθ軸の加速度を入力する項目である。
入力項目632は、計測時のノズル先端からレーザ照射面までの距離を入力する項目である。入力項目634は、測定対象の電子部品の形状を入力する項目であり、図82に示すように、選択肢が表示されたリスト636からカーソル638で指定して、部品形状の情報を入力する。入力項目634で部品の形状、具体的には電子部品の本体の形状を入力することで、レーザ認識装置38で電子部品の形状を認識した場合に、当該電子部品であるかを判定する特徴点を特定することができる。例えば、入力項目634に角欠けなしが入力され場合、4つの頂点を検出する。図83Aに示す電子部品640、641の場合、それぞれ1から4の4つの頂点の位置を検出する。これにより、位置ずれ、角度ずれを検出することができる。また、入力項目634に角欠けありが入力された場合、5つから8つの頂点を検出する。図83Bに示す電子部品642の場合、1から6の6つの頂点の位置を検出する。図83Bに示す電子部品643の場合、1から8の8つの頂点の位置を検出する。これにより、位置ずれ、角度ずれを検出することができる。入力項目634にPLCCが入力され場合、8つの頂点を検出する。図83Cに示す電子部品644の場合、1から8の8つの頂点の位置を検出する。また、PLCCの場合、検出した8つの頂点から4つの点を用いて、位置ずれ、角度ずれを検出することができる。また、入力項目634にフレキシブルが入力された場合、XY方向の部品幅が最小になる付近の8つの点を検出する。図83Dに示す電子部品646、647の場合、1から8の8つの点の位置を検出する。図83Dに示す電子部品643の場合、1から8の8つの頂点の位置を検出する。これにより、位置ずれ、角度ずれを検出することができる。
電子部品実装装置10は、以上のように操作画面602、620、630等を表示させて、電子部品に関連する種々の情報を取得することができる。電子部品実装装置10は、取得した電子部品に関連する種々の情報に基づいて電子部品の実装処理を行うことで、好適に電子部品を基板に搭載することができる。また、電子部品実装装置10は、リードのないリードなし電子部品(搭載型電子部品)と基板に挿入するリードを有するリード型電子部品(挿入型電子部品)とに適応した各種入力項目を設けることで、それぞれの電子部品に応じた処理を実行することができる。例えば、電子部品実装装置10は、部品種別として、挿入型電子部品であることを示す挿入部品を入力することができる。これにより、電子部品実装装置10は、部品種別を検出することで、搭載型電子部品か挿入型電子部品か、つまり、実装時にリードを基板の穴(挿入穴)に挿入するか否か(挿入するか、搭載するか)を検出することができる。
図84及び図85を用いて、電子部品の形状の認識動作について説明する。図84及び図85は、それぞれ、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図84及び図85に示す処理は、制御部60が各部の動作を制御することで実行される。
図84に示す処理は、電子部品の形状を計測する位置を設定する処理である。ここで、制御部60は、図84に示す処理を電子部品の形状を計測する際に毎回行ってもよいし、基板への電子部品の搭載動作の設定を行う際にすべての電子部品について実行し、実際の電子部品の搭載処理時は、事前に実行して決定した結果(計測位置の設定結果)に基づいて形状の計測を行うようにしてもよい。
制御部60は、ステップS112として、計測位置設定ありかを判定する。ここで計測位置設定とは、対象の電子部品に対して、オペレータによって設定される形状を計測する位置の情報、上記操作画面におけるレーザ高さの入力値である。制御部60は、ステップS112で設定あり(Yes)と判定した場合、ステップS114として設定に基づいて計測位置を設定し、つまり、オペレータが設定した計測位置を、当該電子部品の計測位置に設定し、本処理を終了する。また、制御部60は、ステップS112で設定なし(No)と判定した場合、ステップS116として、基準位置を計測位置に設定し、本処理を終了する。ここで、基準位置とは、電子部品のカテゴリー、つまりコンデンサかICチップか等によって設定されている基準の計測位置である。
電子部品実装装置10は、このようにオペレータが計測位置を設定可能とし、オペレータが任意に設定した位置を計測位置とすることができる。また、電子部品実装装置10は、1つの電子部品の計測位置を複数設定することができる。例えば、ラジアルリード型電子部品の場合、本体とリードの2箇所の形状を計測することもできる。また、電子部品実装装置10は、計測位置が設定された場合、設定に基づいて、当該電子部品の当該計測位置における形状の情報を取得する。なお、形状の情報はレーザ認識装置38を用いて計測した結果を用いても、オペレータによって入力された当該電子部品の形状データを用いてもよい。
次に、図85に示す処理は、電子部品の実装前の処理、具体的には電子部品の形状の計測処理及び計測結果に基づいた判定処理である。なお、制御部60は、図85の処理を保持するすべての電子部品に対して実行する。制御部60は、ステップS120として保持対象の電子部品のデータを取得する。ここで、保持対象(吸着対象、把持対象)の電子部品のデータとは、当該電子部品を基板に実装するために必要な各種情報である。保持対象の電子部品のデータは、当該電子部品が保持されている部品供給装置100の位置、電子部品の形状データ、電子部品の吸着高さ(保持高さ)、電子部品をレーザ認識装置38で計測する計測位置の情報等である。
制御部60は、ステップS120でデータを取得したら、ステップS122として計測位置を決定する。つまり、制御部60は、ステップS120で取得したデータに基づいて電子部品の形状を検出する位置、つまり、電子部品のZ軸方向の位置を決定する。なお、制御部60は、ステップS120及びステップS122の処理を、電子部品の吸着前に行ってもよい。
制御部60は、ステップS122で計測位置を決定し、かつノズルで電子部品を吸着した場合、ステップS124として、電子部品のZ軸位置を調整する。つまり、制御部60は、ノズルをZ軸方向に移動させることで、電子部品のステップS122で決定した計測位置をレーザ認識装置38の計測領域に移動させる。制御部60は、ステップS124で電子部品のZ軸位置を調整したら、ステップS126として電子部品の形状を計測する。つまり、制御部60は、レーザ認識装置38を用いて電子部品の計測位置における形状を検出する。
制御部60は、ステップS126で電子部品の計測位置における形状を検出したら、ステップS128として計測終了かを判定する。つまり制御部60は、ステップS122で決定した計測位置での形状の計測が終了したかを判定する。制御部60は、ステップS128で計測終了ではない(No)と判定した場合、ステップS124に進み、ステップS124とステップS126の処理を再び行い、計測が終了していない計測位置の形状を計測する。制御部60は、このように電子部品の位置の調整と形状の計測とを繰り返すことで、設定した計測位置の形状を検出する。
制御部60は、ステップS128で計測終了である(Yes)と判定した場合、ステップS130として計測結果と基準データとを比較する。ここで基準データは、ステップS120で取得した吸着対象(保持対象)の電子部品の形状のデータである。制御部60は、計測結果と基準データとを比較することで、吸着している電子部品が基準データと一致する形状であるか、電子部品の向きが基準データの向きと一致するか等を判定する。
制御部60は、ステップS130で比較を行ったら、ステップS132として部品は適正であるかを判定する。具体的には、制御部60は、ステップS132で電子部品を実装可能な状態で吸着しているかを判定する。制御部60は、ステップS132で部品は適正ではない(No)と判定した場合、ステップS134としてノズルが吸着している電子部品を廃棄し、本処理を終了する。制御部60は、部品貯留部19と対面する位置にヘッド及びノズルを移動させ、当該ノズルが保持している電子部品を部品貯留部19に投入することで、電子部品を廃棄する。なお、制御部60は、同一種類の電子部品を基板の同一搭載位置(実装位置)に実装する処理を再び実行する。
制御部60は、ステップS132で部品は適正である(Yes)と判定した場合、ステップS136として部品の方向(ノズルの回転方向における方向)が適正であるかを判定する。つまり、吸着している電子部品が基準の向きと同一であるかを判定する。なお、本実施形態の制御部60は、ステップS136として電子部品は反転しているかを判定する。制御部60は、ステップS136で方向が適正ではない、つまり電子部品が反転した状態である(No)と判定した場合、ステップS138で電子部品を反転させた後ステップS140に進む。
制御部60は、ステップS136でYesと判定した場合またはステップS138の処理を実行した場合、ステップS140として保持位置に基づいて、電子部品の搭載位置(実装位置)を微調整する。例えば、電子部品の形状の検出結果に基づいて、ノズルが電子部品を吸着している位置を検出し、基準位置に対する保持位置のずれに基づいて、実装時のノズルと基板の相対位置を調整する。制御部60は、ステップS140の処理を実行したら本処理を終了する。また、制御部60は、図85のステップS140の処理を行ったら、判定した電子部品をステップS140の結果を加味して電子部品を基板に実装する。
電子部品実装装置10は、このようにレーザ認識装置38を用いて電子部品の形状を検出し、その結果に基づいて各種処理を行うことで、基板により適切に電子部品を実装することができる。
電子部品実装装置10は、図85に示すフローチャートのステップS134で電子部品を廃棄したが、電子部品のリードの形状が不適切と判定した場合、リードの形状を修正する処理を実行するようにしてもよい。つまり、ステップS134で電子部品を廃棄せずに、電子部品のリードを挿入可能な形状に補正(加工)し、搭載位置(実装位置)に実装するようにしてもよい。電子部品実装装置10は、電子部品供給装置100のカットユニットの電子部品をクランプする機構で電子部品のリードを修正するようにしても、別途設けた修正機構で電子部品のリードを修正するようにしてもよい。このようにリードの形状を加工する加工手段としては、電子部品の本体またはリードをクランプする機構、別途も受けて修正機構等、種々の手段を用いることができる。
次に、図86及び図87を用いて、電子部品の搭載順序(実装順序)の決定動作について説明する。搭載順序には、挿入する電子部品の順序も含む。図86は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。
本実施形態の電子部品実装装置10は、生産プログラムのデータとして、図86に示すリスト302を備える。リスト302は、基板の搭載点(基板に挿入する点も含む)に対する搭載レイアの情報と挿入部品指定の情報である。ここで、搭載レイアとは、電子部品の搭載順序を決定する際に用いられる優先度の情報であり、1から7の数値で設定される。ここで、搭載レイアは、数値が小さいほど搭載順序が先と判定され、大きいほど搭載順序が後と判定される数値である。なお、搭載レイアは、オペレータが各種情報を考慮して設定する値である。挿入部品指定とは、搭載点に搭載する電子部品が挿入部品であるか否かを示す項目である。なお、図86では挿入部品に指定された搭載点をYesで示す。ここで、挿入部品とは、主としてラジアルリード型電子部品等のリードを基板に形成された穴に挿入する電子部品である。なお、挿入部品指定もオペレータが設定する情報である。このため、電子部品の種類によらず、オペレータが挿入部品であると判定した搭載点は挿入部品指定をYesとすることができる。
電子部品実装装置10は、リスト302の情報を用いて、搭載順序リスト304を作成する。ここで、搭載順序リスト304は、リスト上側の搭載点が先に電子部品が搭載される搭載点となり、リスト下側の搭載点が後に電子部品が搭載される搭載点となる。つまり搭載順序リスト304は、電子部品が搭載される順番が早い順で上から順番に表示される。ここで、搭載順序リスト304の内部レイアは、搭載レイアと挿入部品指定とに基づいて制御部60が決定したレイアの情報である。制御部60は、内部レイアの数値が小さい搭載点から順番に電子部品を搭載する搭載点を決定する。
図87は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図87に示す処理は、リスト302に基づいて搭載順序リスト304を作成する処理の一例である。図87に示す処理は、制御部60が各部の動作を制御することで実行される。制御部60は、ステップS200として生産プログラムを読み出す。制御部60は、生産プログラムを外部の装置から読み出したり、電子部品実装装置10の記憶部から読み出したりする。制御部60は、ステップS200で生産プログラムを読み出したら、ステップS202として搭載点nの情報を取得する。具体的には、搭載点nの搭載レイアの情報と挿入部品指定の情報を取得する。
制御部60は、ステップS202で搭載点nの情報を取得したら、ステップS204として、搭載点n=挿入部品であるか、つまり搭載点nの挿入部品指定の情報がYesであるかを判定する。制御部60は、ステップS204で搭載点n=挿入部品ではない(No)と判定した場合、ステップS206として内部レイア=搭載レイアとする。つまり制御部60は、搭載点nの挿入部品指定の情報がYesではない場合、搭載レイアの数値を内部レイアの数値とする。制御部60は、ステップS206の処理を行ったら、ステップS210に進む。制御部60は、ステップS204で搭載点n=挿入部品である(Yes)と判定した場合、ステップS208として内部レイア=搭載レイア+7とする。つまり制御部60は、搭載点nの挿入部品指定の情報がYesである場合、搭載レイアの数値に7を加算した数値を内部レイアの数値とする。制御部60は、ステップS208の処理を行ったら、ステップS210に進む。
制御部60は、ステップS206またはステップS208の処理を行ったら、ステップS210として、搭載データが終了であるか、つまりすべての搭載点について内部レイアを算出したかを判定する。制御部60は、ステップS210で終了ではない(No)と判定した場合、ステップS212として搭載点nをn+1とした後、ステップS202に進む。つまり、内部レイアの検出対象の搭載点を次の搭載点として、上述した処理を行う。
制御部60は、ステップS210で終了である(Yes)、つまりすべての搭載点の内部レイアを設定したと判定した場合、ステップS214として搭載順を決定する。つまり制御部60は、設定した内部レイアと各種条件に基づいて、搭載点に電子部品を搭載する順序を決定する。制御部60は、搭載順を決定したら、搭載順序リストを作成し、本処理を終了する。
このように、電子部品実装装置10は、オペレータが挿入部品であるか否かを設定できる項目を設け、挿入部品に設定された搭載点の内部レイアに一定の加算を行うことで、挿入部品が後から基板に搭載されるようにすることができる。また、オペレータは、挿入部品であるか否かを判定するのみで、対象の電子部品の搭載順を後にすることができる。これにより、搭載レイアの設定の際に、搭載レイアのためのレイアを考慮して電子部品の搭載レイアを設定する必要がなくなる。これにより、搭載レイアを決定する操作がオペレータに与える負担を少なくすることができる。
図88を用いて、電子部品実装装置の部品供給装置の動作について説明する。図88は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図88に示す処理は、部品供給制御部64が、制御部60の処理に基づいて部品供給装置の各部の動作を制御することで実行される。なお、図88に示す処理は、保持領域に電子部品が配置されていない状態で開始される。部品供給制御部64は、ステップS260として、テープを1ピッチ分移動させる。つまり、部品供給制御部64は、フィードユニットの送り爪を1往復または送り方向に移動させることで、テープを1ピッチ分移動させる。これにより、テープ本体に保持された電子部品が保持領域に移動される。
部品供給制御部64は、ステップS260で電子部品を保持領域に移動させたら、ステップS262として保持領域に移動させた電子部品のリードを切断する。つまり、部品供給制御部64は、リードの部品本体とテープ本体との間にある部分を、カットユニットで切断する。部品供給制御部64は、ステップS262でリードを切断したら、ステップS264としてクランプ状態を維持する。つまり部品供給制御部64は、カットユニットでリード線を切断した後、切断した歯でリードを挟み込んでいる状態を維持する。
部品供給制御部64は、ステップS264でクランプ状態を維持したら、ステップS266としてノズル32が電子部品を保持(吸着または把持)しているかを判定する。部品供給制御部64は、ステップS266で電子部品がノズルに保持されていない(No)と判定した場合、ステップS264に進む。部品供給制御部64は、電子部品がノズルに保持されていると判定されるまで、電子部品のクランプ状態を維持する。
部品供給制御部64は、ステップS266で電子部品がノズルに保持されている(Yes)と判定した場合、ステップS268として電子部品を開放し、つまりクランプ状態を解除する。これによりリードが切断されテープから分離された電子部品は、ノズルにより所定の搭載位置(実装位置)に移動され、基板に搭載される。
部品供給制御部64は、ステップS268で電子部品を開放したら、ステップS270としてテープ送り要求があるかを判定する。ここでテープ送り要求とは、テープを1ピッチ分移動させ、保持領域に次の電子部品を移動させる要求である。部品供給制御部64は、ステップS270で要求あり(Yes)と判定した場合、ステップS260に進み、上記処理を再び実行する。
部品供給制御部64は、ステップS270で要求なし(No)と判定した場合、ステップS272として処理終了かを判定する。部品供給制御部64は、ステップS272で処理終了ではない(No)と判定した場合、ステップS270に進む。また、部品供給制御部64は、ステップS272で処理終了である(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。
部品供給制御部64は、以上のように保持領域に電子部品を移動させ、リードを切断してクランプし、電子部品がノズルに吸着されたら、クランプを解除することで、ラジアルリード型電子部品をノズルに移動可能な状態で吸着させることができる。
図89は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図89に示す処理動作は、基板を搬入してから、基板への電子部品の搭載が完了するまでの動作である。また、図89に示す処理動作は、制御部60が各部の動作を制御することで実行される。
制御部60は、ステップS302として、基板を搬入する。具体的には、制御部60は、電子部品を搭載する対象の基板を基板搬送部12で所定位置まで搬送する。制御部60は、ステップS302で基板を搬入したら、ステップS304として保持移動を行う。ここで、保持移動(吸着移動)とは、ノズル32が部品供給ユニット14の保持領域にある電子部品80と対面する位置までヘッド本体30を移動させる処理動作である。
制御部60は、ステップS304で保持移動を行ったら、ステップS306として、ノズル32を下降させる。つまり、制御部60は、電子部品80を保持(吸着、把持)できる位置までノズル32を下方向に移動させる。制御部60は、ステップS306でノズル32を下降させたら、ステップS308として、ノズル32で部品を保持し、ステップS310として、ノズル32を上昇させる。制御部60は、ステップS310でノズルを所定位置まで上昇させたら、具体的には電子部品80をレーザ認識装置38の計測位置まで移動させたら、ステップS312として、ノズル32で吸着している電子部品の形状を検出する。制御部60は、ステップS312で電子部品の形状を検出したら、ステップS314としてノズルを上昇させる。なお、制御部60は、上述したようにステップS312の部品形状を検出し、保持した電子部品が搭載不可であると判定した場合、電子部品を廃棄し、再び電子部品を吸着する。制御部60は、ノズルを所定位置まで上昇させたら、ステップS316として、搭載移動、つまりノズル32で吸着している電子部品を基板8の搭載位置(実装位置)に対向する位置まで移動させる処理動作を行い、ステップS318として、ノズル32を下降させ、ステップS320として部品搭載(部品実装)、つまりノズル32から電子部品80を開放する処理動作を行い、ステップS322として、ノズル32を上昇させる。つまり、制御部60は、ステップS312からステップS320の処理動作は、上述した実装処理を実行する。
制御部60は、ステップS322でノズルを上昇させた場合、ステップS324として全部品の搭載が完了したか、つまり基板8に搭載する予定の電子部品の実装処理が完了したかを判定する。制御部60は、ステップS324で全部品の搭載が完了していない(No)、つまり搭載する予定の電子部品が残っていると判定した場合、ステップS304に進み、次の電子部品を基板8に搭載する処理動作を実行する。このように制御部60は、基板に全部品の搭載が完了するまで、上記処理動作を繰り返す。制御部60は、ステップS332で全部品の搭載が完了した(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。
次に、図90を用いて、部品供給装置100に保持される電子部品をノズルが吸着する前後の部品供給装置100とヘッド15の動作について説明する。図90は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図90に示す処理は、制御部60が各部の動作を制御することで実行される。
制御部60は、ステップS340として、ヘッド15のXY吸着移動を行い、かつ、部品供給装置100による電子部品のクランプを開始する。つまり、制御部60は、ステップS340として、ヘッド15をXY方向に移動させ、ノズル32を保持領域に移動させる。また、制御部60は、部品供給装置100の保持領域に電子部品を配置し、その後、リードを切断し、クランプした状態とする。
制御部60は、ステップS340の処理を行い、ステップS342としてヘッド15の保持位置移動が完了した場合、つまり、ヘッド15のノズル32を保持領域に移動させたら、ステップS344としてクランプ待ち時間と経過時間とを比較し、ステップS346として待ち時間が経過したか、つまり経過時間がクランプ待ち時間以上であるかを判定する。
制御部60は、ステップS346で待ち時間が経過していない(No)、つまり経過時間がクランプ待ち時間未満であると判定した場合、ステップS344に進む。制御部60は、待ち時間が経過するまでステップS344、S346の処理を繰り返す。
制御部60は、ステップS346で待ち時間が経過している(Yes)と判定した場合、ステップS348としてZ軸吸着降下を行う。つまり制御部60は、ノズルを保持領域にある電子部品を吸着できる位置までZ軸方向下側に移動させる。制御部60は、ステップS348でZ軸吸着降下を行ったら、ステップS350で部品吸着、つまりノズルで電子部品を吸着し、ステップS352として、クランプ解除待ち時間と既存Z軸下降時待ち時間を比較する。ここで、クランプ解除待ち時間とは部品供給装置100がクランプしている電子部品のクランプ状態を解除するのに必要な処理時間である。既存Z軸下降時待ち時間は、ヘッドのノズルが電子部品を吸着する位置で待機する時間である。なお、既存Z軸下降時待ち時間は予め設定されている値であり、電子部品の吸着処理に必要な時間である。
制御部60は、ステップS352で比較を行ったら、ステップS354としてクランプ解除待ち時間の方が大きいか、つまり既存Z軸下降時待ち時間<クランプ解除待ち時間であるかを判定する。制御部60は、ステップS354で、クランプ解除待ち時間の方が大きい(Yes)、つまり既存Z軸下降時待ち時間<クランプ解除待ち時間であると判定した場合、ステップS356としてクランプ解除待ち時間分待機し、ステップS360に進む。また、制御部60は、ステップS354で、クランプ解除待ち時間の方が大きくない(No)、つまり既存Z軸下降時待ち時間≧クランプ解除待ち時間であると判定した場合、ステップS358として既存Z軸下降時待ち時間分待機し、ステップS360に進む。
制御部60は、ステップS356、S358の処理を行ったら、ステップS360としてヘッドのZ軸吸着上昇と、部品供給装置のフィード動作とを行い、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、図89及び図90に示す処理動作を実行することで、基板に電子部品を搭載することができる。
次に、図91から図92Bを用いて、ノズルで電子部品供給装置100の保持位置にある電子部品を保持する場合の処理の一例について説明する。図91は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図92Aは、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。図92Bは、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。図91に示す処理は、電子部品実装装置10の制御装置20が各部を制御することで実行することができる。
電子部品実装装置10は、ステップS402として、ノズルで電子部品の保持動作を実行する。つまり、電子部品実装装置10は、電子部品供給装置の保持領域にある電子部品をノズルで保持(吸着、把持)する動作を実行する。電子部品実装装置10は、ステップS402で保持動作を実行したら、ステップS404として、電子部品の保持状態を検出する。具体的には、レーザ認識装置38やVCSユニット17でノズルが電子部品を保持しているかを検出する。
電子部品実装装置10は、ステップS404で保持状態を検出したら、ステップS406として、ノズルが電子部品を保持しているかを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS406で電子部品を保持している(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。電子部品実装装置10は、ステップS406で電子部品を保持していない(No)と判定した場合、ステップS408として、電子部品供給装置の保持位置の状態を検出する。例えば、電子部品実装装置10は、高さセンサ37で保持位置の高さを検出し、保持位置に電子部品があるかを検出する。なお、撮影装置36で撮影して電子部品の有無を検出してもよい。
電子部品実装装置10は、ステップS408で保持位置の状態を検出したら、ステップS410で保持位置に電子部品があるかを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS410で電子部品がある(Yes)と判定した場合、ステップS416に進み、電子部品がない(No)と判定した場合、ステップS412に進む。ここで、電子部品実装装置10は、高さセンサ37で保持位置の高さに基づいて電子部品の有無を検出する。例えば、図92Aに示すように、保持領域に電子部品80がある場合、保持領域の高さは高くなり、図92Bに示すように、保持領域に電子部品80がない場合、保持領域の高さは低くなる(テープの位置となる)。以上より、電子部品実装装置10は、保持領域の高さがしきい値より高い場合電子部品ありと判定し、しきい値より低い場合電子部品なしと判定する。
電子部品実装装置10は、ステップS410でNoと判定した場合、ステップS412として、送り動作回数がしきい値回数以上かを判定する。ここで、送り動作とは、電子部品供給装置100が電子部品の配置間隔分、テープを送る動作である。ステップS412の送り動作回数は、電子部品が吸着できない状態で送り動作を行った回数である。電子部品実装装置10は、ステップS412で送り動作回数がしきい値回数以上である(Yes)と判定した場合、ステップS416に進み、送り動作回数がしきい値回数以上ではない(No)と判定した場合、ステップS414に進む。
電子部品実装装置10は、ステップS412でNoと判定した場合、ステップS414として、テープ送り動作を実行して、ステップS402に進む。電子部品実装装置10は、ステップS410またはステップS412でYesと判定した場合、ステップS416としてエラー処理を実行し、本処理を終了する。ここで、電子部品実装装置10は、ステップS410でYesと判定した場合、エラー処理として、電子部品が保持位置に残っていることを通知する。電子部品実装装置10は、ステップS412でYesと判定した場合、エラー処理として、電子部品供給装置100で送り動作を一定回数行っても部品が確認できないことを通知する。
電子部品実装装置10は、このように、保持位置に電子部品が残っていない場合は、テープを送り、電子部品の保持動作を再度実行することで、テープに電子部品が配置されていない部分があっても、装置を停止させることなく電子部品の実装を継続することができる。また、電子部品実装装置10は、電子部品供給装置100でリードを切断した電子部品がノズルに保持されることなく、保持位置から移動した場合でも、保持位置に電子部品が残っていない場合、実装動作を継続することで、より効率よく電子部品を実装することができる。
図93は、ノズルの一例を示す説明図である。図94は、図93のノズルの保持動作を説明するための説明図である。図93及び図94は、把持ノズル(グリッパーノズル)の一例を示す図である。図93及び図94に示すノズル690は、固定アーム692と、可動アーム694とを有する。ノズル690は、可動アーム694の支点695がノズル690の本体に回動可能な状態で固定されており、可動アーム694は、支点695を軸として固定アーム692と対面する部分が固定アーム692に近づく方向から遠ざかる方向に移動することができる。可動アーム694は、ノズル690の本体の部分、固定アーム692に近づいたり遠ざかったりする部分とは、支点695を介して反対側に駆動部696が連結されている。駆動部696は、吸着ノズルを駆動する駆動源(空気圧)により移動される。可動アーム694は、駆動部696が移動することで、固定アーム692と対面する部分が固定アーム692に近づく方向から遠ざかる方向に移動する。
ノズル690は、固定アーム692と可動アーム694との間に電子部品80がある状態で、固定アーム692と可動アーム694との距離を縮めることで、図94に示すように、電子部品80を把持することができる。
把持ノズルは、ノズル690に限定されず、種々の形状とすることができる。図95Aから図95Dは、それぞれノズルの一例を示す説明図である。図95Aに示すノズル690a、図95Bに示すノズル690b、図95Cに示すノズル690c及び図95Dに示すノズル690dは、それぞれ固定アームと可動アームとの間隔や、可動範囲が異なる。このため、ノズル690aからノズル690dは、把持できる電子部品の形状が異なる。
電子部品実装装置10は、保持する電子部品の種類に応じて、当該電子部品を保持するノズルの種類を選択することで、電子部品を適切に保持することができる。具体的には、保持する電子部品に応じて、吸着ノズルを用いるか把持ノズルを用いるかを選択し、さらにそれぞれの種類のノズル中でもどのノズルを用いるかを切り換えることで、1台の電子部品実装装置でより多くの種類の電子部品を実装することができる。
次に、図96を用いて、電子部品実装装置が電子部品を実装している間の処理の一例を説明する。図96は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。電子部品実装装置10は、ステップS450としてヘッドの各ノズルで保持する電子部品を特定する。つまり、次にノズルが保持する電子部品の種類を特定する。
電子部品実装装置10は、ステップS450で電子部品を特定したら、ステップS452としてノズルの交換があるかを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS452でノズルの交換なし(No)と判定したら、ステップS456に進む。電子部品実装装置10は、ステップS452でノズルの交換あり(Yes)と判定したら、ステップS454としてノズルの交換を実行する。具体的には、電子部品実装装置10は、ヘッド15を交換ノズル保持機構18に移動させ、ヘッドが保持しているノズルを交換ノズル保持機構18に移動させ、交換ノズル保持機構18に保持され次に使用するノズルをヘッドに装着する。電子部品実装装置10は、交換ノズル保持機構18でヘッドに装着されたノズルを吸着ノズルから把持ノズルに換えたり、吸着ノズルの種類を変えたり、把持ノズルの種類を変えたりする。電子部品実装装置10は、ステップS454の処理を行ったら、またはステップS452でNoと判定した場合、ステップS456として電子部品の保持動作、つまりヘッド15に装着されたノズルを用いてステップS450で特定した電子部品の保持動作を実行し、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、図96に示すように、電子部品の種類に応じて、ヘッドが装着するノズルを交換することで、より適切なノズルで電子部品を保持することができる。また、ノズルを交換可能とすることで、1つの電子部品実装装置10で、リード型電子部品、搭載型電子部品の両方を適切に保持することができる。またより多くの種類の電子部品を保持することができる。電子部品実装装置10は、リード型電子部品、搭載型電子部品の両方とも、本体部分、つまりリードではない部分を保持することで、共通のノズルを用いて、両方の電子部品を保持することができる。これにより、リードを保持する専用のノズルを設けなくてもリード型電子部品を保持することができる。なお、上記効果を得ることができるため、リード型電子部品の本体を保持することが好ましいが、リードを保持するノズルを設けてもよい。
次に、図97及び図98を用いて、段取り処理(生産プログラムの設定、各部の準備、部品供給装置の調整等)を実行してから、生産を開始するまでの処理の一例を説明する。図97は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図98は、電子部品実装装置の動作を説明するための説明図である。なお、図97の処理は、生産を一旦中止してから、再開するまでの処理としても実行することができる。
電子部品実装装置10は、ステップS460として、段取り処理を実行し、ステップS462として、電子部品供給装置100のカットユニットで電子部品のリードをカットし、電子部品をクランプする。なお、ステップS462の処理は、ステップS460の段取り処理の一部の処理として実行する。また、電子部品実装装置10は、電子部品をクランプした後、ヘッドで保持されない。
電子部品実装装置10は、ステップS462の処理を実行したら、ステップS464として、メッセージを出力する。具体的には、図98に示す画面698をメッセージとして表示させる。画面698は、「クランプ状態を維持しますか」というメッセージとYesのボタン699aと、Noのボタン699bが表示されている。
電子部品実装装置10は、ステップS464でメッセージを表示させ、ボタン699a、699bのいずれかが選択され決定されたら、ステップS466として、クランプ状態を維持するかを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS466でクランプ状態を維持しない(No)、つまりボタン699bが選択されたと判定したら、ステップS467として、クランプ状態を解除して、電子部品を解放し、本処理を終了する。この場合、オペレータは、保持領域から電子部品を回収する。なお、本実施形態では、クランプ状態を維持するかを問い合わせたが、逆にクランプ状態を解除するかを問い合わせるようにしてもよい。この場合YesとNoの対応が逆になる。
電子部品実装装置10は、ステップS466でクランプ状態を維持する(Yes)、つまりボタン699aが選択されたと判定したら、ステップS468として、クランプ状態を維持し、ステップS469として、生産開始後、クランプした電子部品を使用し、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、図97に示すように、電子部品のカット位置を調整するため等の目的で、段取り処理の際に、リードがカットされた電子部品を生産開始後に、当該電子部品供給装置の1つ目の電子部品として用いることで、オペレータの負担を軽減することができる。具体的には、電子部品を回収する手間、また回収した電子部品を手差しで基板に挿入する手間をなくすことができる。
次に、図99を用いて、電子部品実装装置10が、電子部品の実装時に実行する処理の一例を説明する。図99は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。
電子部品実装装置10は、ステップS470として、電子部品を実装する位置を特定し、ステップS472として、実装する位置の高さを検出する。なお、実装する位置の基板の高さは、高さセンサ37で検出することができる。電子部品実装装置10は、ステップS472で高さを検出したら、ステップS474として、高さがしきい値以下であるか(ヘッドと測定位置との距離がしきい値より長いか)を判定する。つまり、電子部品実装装置10は、基板の電子部品を実装する位置に何も乗っていないかを判定する。
電子部品実装装置10は、ステップS474で高さがしきい値以下ではない(No)、つまり高さがしきい値より高いと判定した場合、実装する位置に何かが乗っていると判定して、ステップS476としてエラー処理を行い、本処理を終了する。電子部品実装装置10は、ステップS474で高さがしきい値以下である(Yes)と判定した場合、実装する位置に何かも乗っていないと判定して、ステップS478として、電子部品の実装処理を実行し、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、図99に示すように、電子部品を搭載する位置の基板の高さを検出し、基板の高さが高い場合、エラー処理を実行することで、基板の搭載する位置に他の部材等の障害物がある場合に、電子部品を実装する動作を実行することを抑制することができる。これにより、基板や電子部品にダメージを与えることを抑制しつつ、電子部品を実装することができる。なお、図99では、処理が簡単にできるため、高さセンサ37で基板の高さを検出したが、撮影装置36で基板上の実装する位置の状態を検出してもよい。
次に、図100を用いて、電子部品の搭載時の処理動作の一例について説明する。図100は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。電子部品実装装置10は、ヘッドのノズルで電子部品をする動作の度に図100の処理を実行する。なお、図100の処理は、基本的に、電子部品として、リード型電子部品と搭載型電子部品の両方を基板に実装する場合の処理である。電子部品実装装置10は、ステップS910として、保持する電子部品を特定し、ステップS912として保持対象の部品がリード型電子部品であるかを判定する。
電子部品実装装置10は、ステップS912でリード型電子部品である(Yes)と判定した場合、ステップS914として、電子部品供給装置のリード型電子部品をノズルで保持する。つまり、電子部品実装装置10は、電子部品供給装置100、402、404、406等の保持位置(第2保持位置)に供給されるリード型電子部品をノズルで保持する。電子部品実装装置10は、ステップS914でリード型電子部品をノズルで保持したら、ステップS916として、リード型電子部品のリードを挿入穴に挿入して基板に実装する。
電子部品実装装置10は、ステップS912でリード型電子部品ではない(No)と判定した場合、ステップS917として、電子部品供給装置の搭載型電子部品をノズルで保持する。つまり、電子部品実装装置10は、電子部品供給装置100a等の保持位置(第1保持位置)に供給される搭載型電子部品をノズルで保持する。電子部品実装装置10は、ステップS917で搭載型電子部品をノズルで保持したら、ステップS918として、搭載型電子部品を基板に実装する。つまり、電子部品実装装置10は、搭載型電子部品を挿入穴に挿入せずに基板に実装する。
電子部品実装装置10は、ステップS916またはステップS918の処理を実行したら、つまり電子部品を実装したら、ステップS919として全ての電子部品を実装が完了したかを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS919で実装が完了していない(No)と判定した場合、ステップS910に進み、次に実装する電子部品を特定して、当該特定した電子部品に対して上記処理を実行する。電子部品実装装置10は、ステップS919で実装が完了した(Yes)と判定したら、本処理を終了する。
電子部品実装装置10は、図100に示すように、1つのヘッドで搭載型電子部品とリード型電子部品を基板に実装することができる。さらに、電子部品実装装置10は、同じノズルで、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を搭載することができる。ここで、伝部品実装装置10は、リード型電子部品の本体を保持(吸着または把持)することで、搭載型電子部品と同じノズルで移送し、実装することができる。また、電子部品実装装置10は、搭載型電子部品かリード型電子部品かを判定しそれぞれに応じてリードを挿入穴に挿入する、しないを切り換えることで、同じヘッドや同じノズルで実装を行った場合でもそれぞれの電子部品に適した条件で基板に実装することができる。これにより、ノズルを交換することなく搭載型電子部品とリード型電子部品とを実装することができる。また、搭載型電子部品とリード型電子部品とを分けずに混合して搭載できることで、搭載順序の制限がより少なくなり、実装の効率をより向上させることができる。
ここで、電子部品実装装置10は、リード型電子部品として、上述したように電子部品供給装置100で供給するラジアルリード型電子部品を用いることで上記効果をより好適に得ることができる。電子部品実装装置10は、電子部品供給装置100でリードが所定の長さに切断されたラジアルリード型電子部品をノズルで保持し、より具体的には、本体をノズル保持し、移送し、リードを挿入穴に挿入することで基板に実装する。このように、電子部品実装装置10は、電子部品の本体を保持するため、リードの長さを短くすることができる。さらに、電子部品実装装置10は、テープ本体で搬送し、保持する前にリードを切断する構成であるため、ラジアルリード型電子部品のリードのうち搬送を行うためにテープで保持していた部分を除去した状態で基板に実装することができる。これにより、ラジアルリード型電子部品のリードを短くして基板に実装することができ、電子部品を安定した状態で基板に実装させることができる。具体的には、ラジアルリード型電子部品のリードを短くして基板に実装することができることで、基板の実装時にリードと挿入穴が接触して基板に与える振動を低減することができる。これにより、ラジアルリード型電子部品と搭載型電子部品とを同じ工程で実装してもお互いの実装に与える影響を少なくすることができ、同じ工程で、つまり同じヘッドや同じノズルで連続して実装しても好適に両方の電子部品を実装することができる。
ここで、上記実施形態の電子部品実装装置10は、部品供給ユニット14fとして、ボウルフィーダを用いたボウルフィーダアセンブリ90を備え、部品供給ユニット14rとして、ラジアルフィーダの電子部品供給装置100を備える構成としたが、これに限定されない。電子部品実装装置10は、部品供給ユニットを各種組み合わせとすることができる。例えば、フロント、リアの両方の部品供給ユニットにボウルフィーダの電子部品供給装置を設置してもよいし、フロント、リアの両方の部品供給ユニットにラジアルフィーダの電子部品供給装置を設置してもよい。また、上述したように部品供給ユニットとして、搭載型電子部品を電子部品保持テープで供給する電子部品供給装置(チップ部品フィーダ)100aを含んでいてもよい。また、フロント、リアのうち、一方の部品供給ユニットの電子部品供給装置を、全て電子部品供給装置(チップ部品フィーダ)100aとしてもよい。つまり、フロント、リアの一方の部品供給ユニットは、リード型電子部品(基板に挿入される電子部品)を供給し、他方は、リードなし電子部品(基板に搭載される電子部品)を供給するようにしてもよい。また、電子部品実装装置は、電子部品供給装置として、いわゆるトレイフィーダを用いることもできる。さらに、電子部品実装装置は、電子部品供給装置としてテープに保持されたアキシャル型電子部品のリードを上記ように基板下に短く出るように切断してコ字型に折り曲げた状態で保持位置に供給するアキシャルフィーダを用いることもできる。この場合、電子部品実装装置は、ノズルでアキシャルフィーダの保持位置のアキシャル型電子部品本体を保持した後、リード間隔の良否を判別して良と判定したアキシャル型電子部品を挿入穴(基板孔)に挿入する。電子部品実装装置10は、いずれの電子部品供給装置で供給された電子部品であっても、電子部品を吸着または把持することで、基板に搭載または挿入することができる。なお、リード型電子部品を供給する電子部品供給装置は、本体がリードの鉛直方向上側に配置される向き、つまり、リードが本体の鉛直方向下側に配置される向きでリード型電子部品をノズルによって保持される保持位置に供給する。ここで、電子部品実装装置10は、本実施形態のように、ボウルフィーダを備える部品供給ユニットと、その他の種類の電子部品供給装置、例えば、上記ラジアルフィーダ、上記アキシャルフィーダ、搭載型電子部品テープフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等の部品供給ユニットと、を基板搬送部12を介して対向する位置であるフロント側とリア側に配置することが好ましい。これにより、その他の種類の部品供給ユニットに、ボウルフィーダの振動の影響が及ぶことを抑制することができるのでその他の種類の電子部品供給装置が保持位置で供給する電子部品に対するノズル保持作用を安定させることができる
なお、本実施形態では、部品供給ユニットを部品供給ユニット14f、14rの二つとして説明したが、数は限定されない。また、2つの部品供給ユニット14f、14rを1つの部品供給ユニットとみなし、部品供給ユニット14f、14rのそれぞれを第1部品供給部、第2部品供給部とみなすこともできる。例えば、上記実施形態のように1つの部品供給ユニットが、ボウルフィーダ(部品供給ユニット14f、第1部品供給部)とラジアルフィーダ(部品供給ユニット14r、第2部品供給部)を備えている構成とみなすことができる。この場合、第1部品供給部と第2部品供給部とは、基板が配置されている位置を挟んで対向する位置に配置される。また、1つの部品供給ユニット14fに第1部品供給部、第2部品供給部が備えられているとみなすこともできる。例えば、上述したように、1つの部品供給ユニット14fが、ラジアルフィーダ(第1部品供給部)とチップ部品フィーダ(第2部品供給部)を備えている構成とみなすことができる。このように、電子部品実装装置10は、組み合わせによらず、複数種類の電子部品供給装置を備える構成とすることができる。
ここで、ラジアルフィーダである電子部品供給装置100が供給する電子部品としては、テープでリードを保持することができる種々のラジアルリード型電子部品がある。電子部品供給装置100は、例えば、アルミ電解コンデンサ、インダクタ、セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ等を供給することができる。また、ボウルフィーダである電子部品供給装置402、404、406が供給する電子部品としては、パッケージ部品の各種リード型電子部品がある。電子部品供給装置402、404、406は、例えば、ソリッドステートリレー、DIP型電子部品、SIP型電子部品、コネクタ、トランス等を供給することができる。
また、本実施形態のヘッド15は、1台のヘッドでより多くの種類の電子部品を実装できるようにするため複数のノズルを備えている場合は、前記ノズル自動交換装置(本実施形態では交換ノズル保持機構とヘッド本体との組み合わせで実現されるヘッド交換動作)を使って実装生産中に各ノズルを種々の吸着ノズル、把持ノズルに交換できる。電子部品実装装置10は、搭載型電子部品及びリード型電子部品に対する大きさ、重さ、部品本体上面が吸着可能な平面を有するかどうか、及び部品本体を把持可能かどうか等の部品条件により、部品ごとに適切な吸着孔径の吸着ノズルまたは適切な形状の把持部材を備えた把持ノズルが指定され、生産プログラムに記憶されている。電子部品実装装置10は、生産プログラムに記憶されている電子部品とノズルとの対応関係に基づいて、ヘッドに装着するノズルを切り換えたり、ヘッド内で当該電子部品を保持するノズルを決定したりする。
その結果、電子部品実装装置10は、例えば基板実装中にノズルが保持する電子部品が搭載型電子部品からリード型電子部品に変更される場合、搭載型電子部品を保持するノズルとリード型電子部品を同一のノズルで保持する場合と相違するノズルで保持する場合が生じる。電子部品実装装置10は、前記ノズルが相違する場合、段取り時または生産中に、搭載する電子部品が変更されるときに前記ノズル自動交換装置により自動的にノズルを交換する。すなわち、生産中に基板に実装する電子部品が例えば搭載型電子部品であるときはその電子部品に適したノズル(吸着ノズルまたは把持ノズル)を選択し、該電子部品を供給する電子部品供給装置の保持位置にある搭載型電子部品にノズルを移動して電子部品を保持し基板の所定位置に移動して、電子部品を下降速度制御しながら搭載することを継続する。電子部品実装装置10は、該電子部品の実装が所定数終了し、次に実装すべき電子部品がリード型電子部品に変更されるときは、ノズルが同一か相違するかを判別する。電子部品実装装置10は、ノズルが同一であると判定した場合、ノズルの交換が不要であるため同一のノズルを該リード型電子部品用のノズルとする。また、電子部品実装装置10は、ノズルが相違すると判定した場合、ヘッドに装着された他のノズルで使用可能なものがある場合にはそのノズルを該リード型電子部品用のノズルとし、他のノズルに利用できるノズルがない場合には前記ノズル自動交換装置により自動的に該リード型電子部品用ノズルに自動交換する。電子部品実装装置10は、このようにしてリード型電子部品用のノズルが準備できたら、ヘッドを移動してこのノズルをリード型電子部品供給装置の保持位置に移動する電子部品実装装置10は、リード型電子部品を供給する電子部品供給装置によって、内蔵された切断装置(カットユニット)により電子部品テープ(電子部品保持テープ)から予め所定長さに短く切断されたリードを備えたリード型電子部品を保持位置にセットしている。電子部品実装装置10は、前記ノズルでリード型電子部品を吸着また把持することで保持し、検出手段(レーザ認識装置38)でリード間隔を判別すると共に位置ずれを判別することで、基板に移動して挿入穴(基板孔)に挿入する電子部品を選別し挿入穴に挿入するときにリードを位置ずれ補正すると共に挿入するときの下降速度をリードの切断長さに合わせて順次減速する切り替え制御しながら実装する。
また、ヘッド15は、複数のノズルを備える場合、リード型電子部品(挿入型電子部品)を保持し搭載可能なノズルを少なくとも一本備えていればよく、ノズルの構成を種々の構成とすることができる。例えば、ヘッド15は、一部のノズルがリード型電子部品を保持するノズルであり、残りのノズルが搭載型電子部品を保持するノズルとしてもよい。この場合、電子部品実装装置は、ノズルが搭載型電子部品を保持した場合には、当該搭載型電子部品を基板搭載する実装制御を行い、リード型電子部品を保持した場合には、当該リード型電子部品を挿入穴(基板孔)に挿入する実装制御を行う。また、ヘッド15は、すべてのノズルを、リード型電子部品を保持するノズルとしてもよい。また、電子部品実装装置10は、生産プログラムに基づいて、搭載対象の電子部品を吸着する吸着ノズル(または把持する把持ノズル)を決定する際、電子部品の種類によって当該電子部品を保持し実装するノズルを決定する。電子部品実装装置10は、このように一台のヘッドに装着可能な複数のノズルを用意し、生産プログラムに基づく指令により生産中にノズル自動交換装置を作動させて、ヘッドに装着するノズルを次に生産する電子部品(実装する電子部品)に合わせたノズルに着脱交換することで、基板に対してリード型電子部品を保持挿入するとともに搭載型電子部品を基板搭載することで順次基板実装できる。
次に、図101と図102を用いて、上述した電子部品実装装置を用いた電子部品実装システム(実装システム)の一例について説明する。図101は、電子部品実装システムの概略構成を示す模式図である。図101に示す電子部品実装システム(以下「実装システム」ともいう。)1は、パターン形成装置2と、リフロー処理装置4と、搬送装置6、7と、電子部品実装装置10と、を有する。実装システム1は、パターン形成装置2、搬送装置6、電子部品実装装置10、搬送装置7、リフロー処理装置4となる順序で基板が搬送されるように各部が配置されている。
パターン形成装置2は、基板の表面に半田ペーストのパターンを形成し、基板の挿入穴に半田ペーストを充填する装置である。リフロー装置4は、基板を所定温度に加熱し、基板の半田ペーストを一時的に溶かすことで、半田ペーストに接している基板と電子部品とを接着させる。つまり、リフロー装置4は、基板の表面に形成された半田ペーストのパターン上に実装された搭載型電子部品と基板とをパターンの半田ペーストで接着させ、挿入穴にリードが挿入されたリード型電子部品のリード挿入穴とを挿入穴に充填された半田ペーストで接着させる。
搬送装置6、7は、基板を搬送する装置である。搬送装置6は、パターン形成装置2で処理され搬出された基板を電子部品実装装置10に搬入する。搬送装置7は、電子部品実装装置10で処理され搬出された基板をリフロー処理装置4に搬入する。
電子部品実装装置10は、上述したように、基板に電子部品を実装する。ここで、電子部品実装装置10は、電子部品として、リード型電子部品を実装することができる。また、電子部品実装装置10は、電子部品として、リード型電子部品と搭載型電子部品の両方を実装することもできる。実装システム1は、以上のような構成である。
図102は、電子部品実装システムの動作の一例を示すフローチャートである。実装システム1は、ステップS960として基板に半田ペーストを印刷する。つまり、実装システム1は、ステップS960としてパターン形成装置2で、基板の表面に半田ペーストのパターンを形成し、挿入穴に半田ペーストを充填させる。実装システム1は、ステップS960で基板に半田ペーストを印刷したら、搬送装置6で基板を電子部品実装装置10に搬入し、ステップS962として、電子部品実装装置10で基板にリード型電子部品および搭載型電子部品を実装する。実装システム1は、ステップS962で基板に電子部品を実装したら、搬送装置7で電子部品が実装された基板をリフロー処理装置4に搬入し、ステップS964として、リフロー処理を実行し、本処理を終了する。
実装システム1は、このように、電子部品実装装置10でリード型電子部品および搭載型電子部品を実装することで、リード型電子部品および搭載型電子部品の両方を1回のフフロー処理で、基板に固定することができる。これにより、実装システム1は、製造ラインの構成を簡単にすることができる。
また、電子部品実装装置10でリード型電子部品および搭載型電子部品を実装することで上述したようにラジアルリード型電子部品のリードを短くした状態で実装することができる。これにより、実装システム1は、リード型電子部品および搭載型電子部品を同じ工程で実装し、リード型電子部品および搭載型電子部品に対して同時にリフローを実行しても、好適に電子部品を基板に接着させることができる。これにより、基板の生産効率を向上させることができる。
また、電子部品実装システム1は、挿入穴に予め半田ペーストを充填または塗布することで挿入したリードが半田ペーストを介して挿入穴に仮固定されることにより、従来行われていた部品を固定するために基板の裏側での部品折り曲げ工程を不用にできるのでリードを短くでき、これによって従来基板挿入の専用実装装置で基板の裏側に設けられていたリード折り曲げ装置を省略することができる。また、従来の電子部品実装装置(チップマウンタ)で利用されていた基板を支持する支持ピンを任意の位置に配置してヘッドにより基板搭載及び挿入穴に挿入できる。
なお、図101、図102に示す実装システム1は、上記効果を得ることができるため、好適な構成である電子部品実装装置を備える実装システムはこれに限定されない。例えば実装システムは、電子部品実装装置10を複数台備える構成としてもよい。また、実装システムは、電子部品実装装置10を、リード型電子部品のみを実装させる実装装置として用いてもよい。また、電子部品実装装置10は、リード型電子部品を好適に実装することができる装置であるが、一時的に搭載型電子部品のみを実装する装置としても用いることも可能である。
1 実装システム、2 パターン形成装置、4 リフロー処理装置、6、7 搬送装置、8 基板、10 電子部品実装装置、11 筐体、11a 本体、11b、11f、11r カバー、11c 開口、11d カバー支持部、11e ロック機構、12 基板搬送部、14、14f、14r 部品供給ユニット、15 ヘッド、16 XY移動機構、17 VCSユニット、18 交換ノズル保持機構、19 部品貯留部、20 制御装置、22 X軸駆動部、24 Y軸駆動部、30 ヘッド本体、31 ヘッド支持体、32 ノズル、34 ノズル駆動部、38 レーザ認識装置、40 操作部、42 表示部、44 フロント側バンク、46 リア側バンク、48、49 コネクタ、60 制御部、62 ヘッド制御部、64 部品供給制御部、70 電子部品保持テープ、72 テープ本体、80 電子部品、82 本体(電子部品本体)、84 リード、90 ボウルフィーダアセンブリ、100、100a、200、402、404、406 電子部品供給装置、102 支持台、110 筐体、112 クランプユニット、114 フィードユニット、116、116a カットユニット、118 空気圧調整部、120 案内溝、302 リスト、304 搭載順序リスト、400 ボウルフィーダユニット、408 駆動装置、410 固定部、420、420a、420b、420c ボウル、422、422a、422b、422c レール、424、424a、424b、424c 支持機構、426、426a、426b、426c 連結部、580a、580b、580c 始端側部品検出センサ、582a、582b、582c 保持位置側部品検出センサ、590 エアブロー部

Claims (16)

  1. テープ本体と当該テープ本体に一定間隔で保持された複数のラジアルリード型電子部品とを備える電子部品保持テープが装填され、前記電子部品保持テープが保持する前記ラジアルリード型電子部品を保持領域に供給する電子部品供給装置であって、
    前記電子部品保持テープを案内する案内溝を備える筐体と、
    前記案内溝に案内された前記電子部品保持テープをテープ送り方向に搬送するフィードユニットと、
    前記保持領域に移動された前記ラジアルリード型電子部品のリードを切断する切断機構および前記電子部品を支持するクランプ機構を備え、前記ラジアルリード型電子部品と前記電子部品保持テープとを分離するカットユニットと、を有し、
    前記カットユニットは、前記クランプ機構と前記切断機構が同一の動力源で駆動され、前記クランプ機構で前記電子部品を支持した後、前記切断機構で前記リードを切断することを特徴とする電子部品供給装置。
  2. 前記クランプ機構は、前記電子部品の本体を支持することを特徴とする請求項1に記載の電子部品供給装置。
  3. 前記クランプ機構は、前記電子部品のリードを支持することを特徴とする請求項2に記載の電子部品供給装置。
  4. 前記テープ本体は、一定間隔で穴が形成され、
    前記フィードユニットは、前記テープ本体の前記穴に挿入される送り爪を備えるテープ送り爪ユニット及び前記テープ送り爪ユニットをテープ送り方向の少なくとも送りピッチに相当して往復移動させる駆動部を備え、前記案内溝に案内された前記電子部品保持テープを前記テープ送り方向に搬送し、
    前記案内溝は、前記保持領域を通過した前記電子部品保持テープを案内する向きを反転させる折り返し部を備えるU字形状であり、
    前記保持領域は、前記テープ送り方向において、送り爪の配置位置の下流側、かつ、前記折り返し部よりも上流側に配置されていることを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  5. 前記テープ送り方向において、前記保持領域に対する前記フィードユニットの位置を調整する位置調整機構を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  6. 前記位置調整機構は、前記筐体に対して、前記フィードユニットを移動させる機構であることを特徴とする請求項5に記載の電子部品供給装置。
  7. 前記カットユニットは、前記保持領域の前記ラジアルリード型電子部品に対する切断位置を調整する機構を備えることを特徴する請求項1から6のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  8. 前記カットユニットは、前記電子部品保持テープに保持された前記リード型電子部品の前記リードを所定長さに短く切断することを特徴する請求項1から7のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  9. 前記クランプ機構は、前記電子部品を挟み込んで支持する機構であり、前記電子部品を挟み込む部材の間隔を調整する間隔調整機構を備えることを特徴する請求項1から8のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  10. 前記電子部品保持テープを前記案内溝に案内するガイド部と、
    前記ガイド部に取り付けられ、前記ガイド部に供給される前記電子部品保持テープを保持する部材置き箱と、を備えることを特徴する請求項1から9のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  11. 前記案内溝から排出される前記電子部品保持テープの排出角度を規制するテープ排出ガイドをさらに備えることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電子部品供給装置。
  12. 請求項1から11のいずれか一項に記載の電子部品供給装置と、
    前記電子部品供給装置から供給される電子部品の本体を保持するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
    水平面上において前記ヘッド本体を移動させ、前記電子部品供給装置にある電子部品を基板の実装位置に移送する移送手段と、
    前記ヘッド本体及び前記電子部品供給装置の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記ノズルが前記リード型電子部品を保持した前記ヘッド本体を前記移送手段で前記実装位置に移動させ、前記ノズルが保持した前記リード型電子部品の前記リードを前記基板の挿入穴に挿入させることを特徴とする電子部品実装装置。
  13. 請求項1から11のいずれか一項に記載の電子部品供給装置と、
    前記電子部品供給装置から供給される電子部品の本体を保持するノズルと前記ノズルを駆動するノズル駆動部と前記ノズル及び前記ノズル駆動部とを支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
    水平面上において前記ヘッド本体を移動させ、前記電子部品供給装置にある電子部品を基板の実装位置に移送する移送手段と、
    前記ヘッド本体で前記電子部品を保持しているかを判定する判定装置と、前記保持領域の前記電子部品を検出する検出手段と、
    前記ヘッド本体及び前記電子部品供給装置の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記判定装置で前記電子部品を保持していないと判定した場合、前記検出手段で前記保持領域の前記電子部品の有無を検出し、前記保持領域に前記電子部品がないと判定した場合、前記フィードユニットで前記電子部品保持テープを移動させることを特徴とする電子部品実装装置。
  14. 前記制御部は、前記判定装置で前記電子部品を保持していないと判定し、かつ、前記保持領域に前記電子部品があると判定した場合、エラー処理を実行することを特徴とする請求項13に記載の電子部品実装装置。
  15. 前記制御部は、段取り処理時に、前記電子部品をカットユニットで切断した場合、前記カットユニットによるクランプを維持するかを判定し、クランプを維持すると判定した場合、当該電子部品が前記ノズルに保持されるまでクランプを維持することを特徴とする請求項12から14のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。
  16. 前記電子部品供給装置は、ラジアルリード型電子部品供給装置であり、
    前記基板上に搭載されることで、前記基板に実装される搭載型電子部品を供給する搭載型電子部品供給装置をさらに備え、
    前記制御部は、前記ラジアルリード型電子部品を基板に挿入させ、前記搭載型電子部品を基板に搭載させることを特徴とする請求項12から15のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。
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