JP6154138B2 - ボウルフィーダアセンブリおよび電子部品実装装置 - Google Patents

ボウルフィーダアセンブリおよび電子部品実装装置 Download PDF

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Description

本発明は、本体および本体に連結したリードを備える電子部品を供給するボウルフィーダを有するボウルフィーダアセンブリおよびボウルフィーダアセンブリから供給された電子部品のリードを基板の挿入穴に挿入して当該電子部品を基板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、挿入穴にリードを挿入することで実装する挿入型電子部品がある。
ここで、ノズルで保持する電子部品を供給する電子部品供給装置は、生産する基板によって交換する場合がある。電子部品供給装置を交換する方法としては、電子部品実装装置に装着する複数の電子部品供給装置をユニット化し、ユニットごと交換する方法がある。例えば、特許文献1には、実装機の部品供給部に対し、複数のフィーダ(電子部品実装装置)を一括に保有するフィーダユニットと、フィーダ交換用外部装置(フィーダ交換装置)と、移載装置とを備えているフィーダ交換装置が記載されている。フィーダ交換装置は、移動装置でフィーダユニットを入れ換えることで、当該フィーダユニットを交換している。
特開2000−151184号公報
ここで、電子部品供給装置は、種々の方式のものがあるが、ボウルに投入された電子部品を保持位置に供給するいわゆるボウルフィーダ式の電子部品供給装置(単にボウルフィーダともいう。)がある。ボウルフィーダは、外径が大きく、重量が重くなるため、電子部品実装装置に取り付けて、固定する方法が用いられている。このため、ボウルに投入する電子部品の大きさに対応したボウルフィーダに変更しようとしても着脱に手間がかかり、利便性が低くなってしまう。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利便性のより高いボウルフィーダアセンブリおよび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、ボウルフィーダアセンブリであって、電子部品が複数投入されるボウル、前記ボウルから排出された前記電子部品をノズルが保持する保持位置に案内するレール、前記レールの前記保持位置の下流側を塞ぎ、前記電子部品を前記レールの前記保持位置に支持する支持機構を備えるボウルフィーダと、前記ボウルフィーダの前記ボウルを振動させる振動部と、を含むボウルフィーダユニットと、前記ボウルフィーダユニットを支持する支持部と、前記支持部に連結し、設置面との接触部に配置された車輪を備える台車本体と、交換台車または電子部品実装装置本体のバンクと前記支持部および前記台車本体との相対位置が所定の相対位置に規制するように前記バンクに着脱可能な位置決め機構と、を有することを特徴とする。
ここで、前記支持部は、前記位置決め機構の突起に装着される特定部材をさらに有することが好ましい。
また、前記支持部は、前記設置面に直交する方向の位置を調整する高さ調整機構を備えることが好ましい。
また、前記台車は、前記設置面に垂直な方向に移動可能で、前記装置本体の装着時に前記設置面と接触し、前記支持部の移動を規制するストッパをさらに有することが好ましい。
また、前記ボウルフィーダユニットは、前記ボウルフィーダを複数備えることが好ましい。
本発明は、電子部品実装装置であって、基板に挿入するリード型電子部品をボウルに投入して供給する請求項1から5のいずれか一項に記載のボウルフィーダアセンブリと、前記ボウルフィーダから供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される吸着ノズルまたは把持ノズルと前記ノズルを装着して上下駆動および回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記ノズルおよ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、を備え、前記ノズルは、前記リード型電子部品を前記基板に挿入することを特徴とする。
また、搭載型電子部品を供給する電子部品供給装置をさらに備え、前記ノズルは、前記搭載型電子部品を前記基板に搭載することが好ましい。
また、前記ボウルフィーダアセンブリが装着される領域の計測位置の部材の有無を検出する検出手段と、をさらに有することが好ましい。
また、前記計測位置は、補助カバーが設置可能な領域であることが好ましい。
また、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド本体の動作を制御する制御装置をさらに有し、前記制御装置は、前記検出手段で前記計測位置の部品が検出されない場合、前記検出手段で前記計測位置の部品が検出されている場合よりも、前記ヘッド本体による実装動作の速度を低下させることが好ましい。
また、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド本体の動作を制御する制御装置をさらに有し、前記制御装置は、前記検出手段で前記計測位置の部品が検出されない場合、前記ヘッド本体による実装動作を停止させることが好ましい。
本発明は、ボウルフィーダを保持する機構として台車を用いることで、電子部品供給装置の交換を容易にすることができる。これにより利便性を向上させることができる。
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正面図である。 図3は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図4は、交換台車の概略構成を示す斜視図である。 図5は、交換台車のバンクの概略構成を示す模式図である。 図6は、フロント側の部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。 図7は、リア側の部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。 図8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9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10は、フロント側の部品供給ユニットの概略構成を示す斜視図である。 図11Aは、部品供給ユニットの位置決め機構の概略構成を示す上面図である。 図11Bは、部品供給ユニットの位置決め機構の概略構成を示す側面図である。 図12Aは、フロント側の部品供給ユニットの台車を示す正面図である。 図12Bは、フロント側の部品供給ユニットの台車を示す側面図である。 図13Aは、フロント側の部品供給ユニットの設置方法の一例を説明するための説明図である。 図13Bは、フロント側の部品供給ユニットの設置方法の一例を説明するための説明図である。 図13Cは、フロント側の部品供給ユニットの設置方法の一例を説明するための説明図である。 図13Dは、フロント側の部品供給ユニットの設置方法の一例を説明するための説明図である。 図14Aは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す側面図である。 図14Bは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す上面図である。 図15は、ノズルの一例を示す説明図である。 図16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17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斜視図である。 図18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19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20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21Aは、カバー部の安全装置の概略構成を示す斜視図である。 図21Bは、カバー部の安全装置の他の状態の概略構成を示す斜視図である。 図22Aは、カバー部の安全装置の概略構成を示す拡大斜視図である。 図22Bは、カバー部の安全装置の概略構成を示す拡大斜視図である。 図23Aは、カバー部の安全装置の動作を説明するための説明図である。 図23Bは、カバー部の安全装置の動作を説明するための説明図である。 図23Cは、カバー部の安全装置の動作を説明するための説明図である。
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。本発明の電子部品実装装置は、リードを有し、当該リードが、基板の基板孔(挿入穴、穴)に挿入されることで、基板に実装される電子部品、いわゆる挿入型電子部品および挿入型電子部品を実装する電子部品実装装置である。電子部品実装装置は、挿入型電子部品(リード型電子部品)を実装する機能を備えている。ここで、挿入型電子部品は、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、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。なお、電子部品実装装置は、基板上に搭載される搭載型電子部品を実装する機能を備えていてもよい。以下の実施形態の電子部品実装装置10は、搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装する機能を備える。
次に、本実施形態の搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装することができる電子部品実装装置10について説明する。電子部品実装装置10は、基板上に載せることで実装される搭載型電子部品とリードを基板の挿入穴に差し込んで実装するリード型電子部品(挿入型電子部品)との両方を実装することができる装置である。電子部品実装装置10は、1台で搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することも、いずれか一方のみを実装することもできる。つまり電子部品実装装置10は、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することが可能で、製造する基板や他の電子部品実装装置のレイアウトに応じて、種々の用途で使用することができる。
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。
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。
図2は、電子部品実装装置の筐体の概略構成を示す正面図である。なお、図2は、電子部品実装装置10のフロント側の面を示している。筐体11は、本体11aとカバー部11b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11bと操作部40と表示部42とフロント側バンク46とコネクタ49とが配置されている。本実施形態の操作部40は、キーボードやマウスである。本実施形態の表示部42は、タッチパネルや、ビジョンモニタである。また、電子部品実装装置10のフロント側バンク46およびリア側のバンク46には部品供給ユニット14fが配置されている。バンク46は、電子部品実装装置10にバンクを直接固定する固定バンク仕様でもよいし、電子部品実装装置10に対して着脱可能な交換台車44にバンクを搭載する交換台車仕様でもよい。バンク46には部品供給ユニット90,91の位置決めピン(突起)156を挿入して位置決めするために部品供給ユニットの配列方向に沿って複数の位置決め穴46cが設けてある。バンク46に装着する部品供給ユニット装置90、91としてはテープフィーダ、バルクフィーダ、トレイフィーダ、および後述するラジアルフィーダを装着することができる。また、後述するがバンク46に位置決め機構105を設けてボウルフィーダユニット400を装着することができる。部品供給ユニット14fは、交換台車44を本体11aに装着されている。なお、電子部品実装装置10は、リア側にも同様にカバーが配置され、部品供給ユニット14が配置されている。電子部品実装装置10は、リア側にもさらに操作部40と表示部42を配置してもよい。
交換台車44は、部品供給ユニット14fを移動可能な状態で支持する部材である。交換台車44の詳細な構造は、後述する。コネクタ49は、交換台車44に設けられており、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。なお、交換台車44は、本体11aと配線等で接続されており、本体11aの各部と部品供給ユニット14f、14rとの間の配線を繋げている。
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、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、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3は、電子部品実装装置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3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、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。
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)91を有する。電子部品供給装置91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91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。
フロント側部品供給ユニット14fは、ボウルフィーダアセンブリ90が交換台車44に装着されている。また、リア側部品供給ユニット14rは、複数の電子部品供給装置91が交換台車44に装着されている。交換台車44は、本体11aに装着されている。つまり、フロント側部品供給ユニット14f、リア側部品供給ユニット14rは、部品を供給する機構が交換台車44に支持され、交換台車44を介して本体11aに装着されている。交換台車44は、移動可能な機構であり、本体11aに対して着脱可能である。
図4は、交換台車の概略構成を示す斜視図である。図4に示す交換台車44は、台車本体45と、バンク46と、支持板47と、ストッパ48と、コネクタ49と、を有する。また、図4は、バンク46に後述するボウルフィーダアセンブリ90の一部である位置決め機構105が固定されている。台車本体45は、設置面との接触位置に車輪が配置されており、移動可能になっている。台車本体45は、交換台車44を移動させる際にオペレータ等がつかむハンドルが設けられている。バンク46は、台車本体45の上部に固定されている。
図5は、交換台車のバンクの概略構成を示す模式図である。バンク46は、複数の電子部品供給装置91を支持する機構であり、図5に示すように、第1フィキシングプレート46aと第2フィキシングプレート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フィキシングプレート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46fが形成されている。穴は、電子部品供給装置91に形成された突起156が挿入可能な穴である。第1フィキシングプレート46aは、穴46fに電子部品供給装置に形成された突起156が挿入されることで、電子部品供給装置を位置決めする。第2フィキシングプレート46bは、鉛直方向下側の面、つまり、電子部品供給装置を支持する面に配置された板状部材である。第2フィキシングプレート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フィキシングプレート46bは、凹凸に電子部品供給装置に形成された突起が挿入されることで、電子部品供給装置を位置決めする。ロックシャフト46cは、第2フィキシングプレート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、電子部品供給装置のクランプユニット160により挟まれることで、電子部品供給装置を支持し、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の所定位置を押すことで、電子部品供給装置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、リア側のバンク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を設置することで、所望の位置に電子部品供給装置を設置することができる。
支持板47は、台車本体45に着脱可能な板である。支持板47は、電子部品供給装置91等の細長い電子部品供給装置の、バンク46に入らない部分を支持する。支持板47は、台車本体45に対して着脱可能な板である。フロント側供給ユニット14fの交換台車44は、ボウルフィーダアセンブリ90が装着される位置の支持板47が取り外される。ストッパ48は、台車本体45に固定されている。ストッパ48は、設置面(交換台車44が設置されている鉛直方向下側の面)に向けて伸縮する伸縮部を備える。ストッパ48は、伸縮部を設置面に当接させることで、台車本体45の設置面に対する位置を固定する。つまり、ストッパ48は、交換台車44が動かないまたは動きにくい状態とする。コネクタ49は、上述したようにバンク46に装着される電子部品供給装置の各部の配線と接続する接続端子である。
図6は、フロント側の部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。フロント側部品供給ユニット14fは、図6に示すように、ボウルフィーダアセンブリ90が、交換台車44に装着されている。ボウルフィーダアセンブリ90は、台車100と、2つのボウルフィーダユニット400と、を有する。台車100は、交換台車44と同様に移動可能な機構である。台車100は、2つのボウルフィーダユニット400を支持している。ボウルフィーダアセンブリ90の構成については、後述する。
図7は、リア側の部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。部品供給ユニット14rは、図7に示すように、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)91、91aを有する。
具体的には、部品供給ユニット14r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91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91a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91aとしてスティックフィーダやトレイフィーダをリア側のバンク46に設置してもよい。図7に示す複数の部品供給装置91、91aは、バンク(支持台)46に保持される。また、バンク46は、部品供給装置91、91a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14rは、バンク46に保持されている複数の電子部品供給装置91、91a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電子部品供給装置91、91aで構成される。また、部品供給ユニット14rは、同一種類の電子部品供給装置91、91aを複数備えていてもよい。また、部品供給ユニット14r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。
電子部品供給装置91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。電子部品供給装置91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。電子部品供給装置91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。電子部品供給装置91については後述する。なお、複数の部品供給装置90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。また、電子部品供給装置91は、テープに複数のラジアルリード型電子部品に限定されず、アキシャルフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等を用いることもできる。
電子部品供給装置91a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91a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91aは、テープフィーダに限定されず、チップ型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または部品供給ユニット14rに保持された電子部品、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91aを備えている場合、電子部品供給装置91aに保持されたチップ型電子部品(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、チップ型電子部品(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中X軸方向および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る。操作部40としては、キーボード、マウスと、タッチパネル等が例示される。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る。表示部42としては、タッチパネル、ビジョンモニタ等がある。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。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8および図9を用いて、ヘッド15の構成について説明する。図8および図9は、それぞれ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8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91もあわせて示す。ヘッド15は、図8および図9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8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およ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91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91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、部品供給装置91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91の構成については後述する。また、電子部品供給装置91a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9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9に示すノズル32は、いずれも電子部品80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およびノズル駆動部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32aを有する。開口32aは、内部の空洞およびノズル保持部33の空洞を介してノズル駆動部34に連結されている。ノズル32は、この開口32a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。ノズル32は、ノズル保持部33に対して着脱可能であり、ノズル保持部33に装着されていない場合、交換ノズル保持機構18に保管(格納)される。また、ノズル32は、開口32aの形状や、大きさが種々のものがある。また、本実施形態では、電子部品を吸着するための開口を備える吸着型のノズルを示したが、空気圧により稼動するアームを用い、電子部品を挟み込むことで保持するは把持型のノズルも用いることができる。
ノズル保持部33は、鉛直方向下側の端部(先端)でノズル32を保持する機構であり、例えば、ノズル駆動部34にとってノズル支持体31に対して移動されるシャフトと、ノズル32と連結するソケットと、を有する。シャフトは、棒状の部材であり、Z軸方向に延在して配置されている。シャフトは、鉛直方向下側の端部に配置されたソケットを支持する。シャフトは、ソケットに連結する部分がZ軸方向移動可能な状態およびθ方向に回転可能な状態でヘッド支持体31に対して支持されている。ここで、Z軸は、XY平面に対して直交する軸であり、基板8の表面に対して直交する方向となる。θ方向とは、すなわち、ノズル駆動部34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。θ方向は、ノズル32の回動方向となる。シャフトは、ソケット連結する部分がノズル駆動部34によってZ軸方向およびθ方向に移動、回転される。
ノズル駆動部34は、ノズル保持部33をZ軸方向に移動させることでノズル32をZ軸方向に移動させ、ノズル32の開口32aで電子部品80を吸着させる。また、ノズル駆動部34は、電子部品80の実装時等にノズル保持部33をθ方向に回転させることでノズル32をθ方向に回転させる。
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、Z軸モータ34a、具体的には、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、Z軸モータ34aでノズル保持部33とともにノズル32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32aのシャフトを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、例えばモータとノズル保持部33のシャフト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ノズル保持部33のシャフトに伝達し、シャフトを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32a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32a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32a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32aから空気を吸引することで開口32aに電子部品80を吸着(保持)させ、電磁弁を閉じ開口32aから空気を吸引しないことで開口32aに吸着していた電子部品80を解放する、つまり開口32a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)32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解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解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およ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31aに内蔵されている。ブラケット31aは、図8に示すように、ヘッド支持体31の下側、基板8および部品供給装置91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8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、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および制御部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および各種センサ(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)/解放動作、各ノズル32の回動動作、Z軸方向の移動動作を制御する。ヘッド制御部62の制御については、後述する。
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、ボウルフィーダアセンブリ90、電子部品供給装置91、91a毎に設けても、1つですべてのボウルフィーダアセンブリ90、電子部品供給装置91、91aを制御してもよい。例えば、部品供給制御部64は、ボウルフィーダアセンブリ90による部品の供給動作を制御する。部品供給制御部64は、電子部品供給装置91による電子部品保持テープの引き出し動作(移動動作)、リードの切断動作およ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、部品供給ユニット14が電子部品供給装置91aを備えている場合、電子部品供給装置91a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、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10は、フロント側の部品供給ユニットの概略構成を示す斜視図である。図11Aは、部品供給ユニットの位置決め機構の概略構成を示す上面図である。図11Bは、部品供給ユニットの位置決め機構の概略構成を示す側面図である。図12Aは、フロント側の部品供給ユニットの台車を示す正面図である。図12Bは、フロント側の部品供給ユニットの台車を示す側面図である。図13Aから図13Dは、フロント側の部品供給ユニットの設置方法の一例を説明するための説明図である。図14Aは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す側面図である。図14Bは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す上面図である。
ボウルフィーダアセンブリ90は、電子部品を供給する2つのボウルフィーダユニット400を支持する機構であり、移動可能な機構で、かつ、電子部品実装装置10のバンク46又は交換台車44のバンク46に装着可能な機構である。ボウルフィーダアセンブリ90は、台車100と、2つのボウルフィーダユニット400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。
台車100は、交換台車44と同様に移動可能な機構である。台車100は、2つのボウルフィーダユニット400を支持している。台車100は、2つのボウルフィーダユニット400を支持する支持部102と、台車本体104と、支持部102および台車本体104をバンク46に対して位置決めする位置決め機構105と、を有する。
支持部102は、2つのボウルフィーダユニット400が置かれる板状の部材である。台車本体104は、支持部102を支持し、かつ、移動可能な機構であり、設置面側の端部に車輪が設けられている。台車本体104は、支持部102の一方の端部(ボウルフィーダユニット400の保持領域側)が所定距離、突出した状態で支持部102を支持している。つまり支持部102のボウルフィーダユニット400の保持領域側の端部の一定範囲には、台車本体104が配置されていない空間が形成される。これにより台車100を交換台車44に装着した場合に、台車本体104が交換台車44に接触することを抑制することができる。
位置決め機構105は、図10に示すようにバンク46に着脱可能に固定され、バンク46に固定された位置決め機構105にボウルフィーダユニット400の支持部102の一方の端部の特定部材(2個のU字溝102a)と係合する。これにより、位置決め機構105は、台車100の支持部102をバンク46に対して所定位置に設置することができる。つまり、位置決め機構105は、バンク46に対する台車本体104と支持部102の位置を位置決めすることができる。
次に、位置決め機構105は、図11Aおよび図11Bに示すようにガイドプレート152と、底面153と、フィキシングプレート154と、ピン156と、突起158と、クランプ160とを有する。ガイドプレート152は、ボウルフィーダユニット400の支持部102のU字機構102a(特定部材)を案内するプレートである。具体的にはボウルフィーダユニット400の支持部102の一対のU字機構102aの間に位置決め機構105のガイドプレート152の先端部152aが入り込み、支持部102ガイドプレート152の両側面に沿ってU字溝部102aが前方向に案内されると共に突起158と連結できるように、支持部102を所定の位置に案内する。位置決め機構105の底面153は、ガイドプレート152の鉛直方向下側の面と連結している。フィキシングプレート154は、ガイドプレート152と連結している。フィキシングプレート154は、ピン156を備えており、当該ピン156が、バンク46の第1フィキシングプレート46aの穴46fに対して挿入され、ボルト155でフィキシングプレート154を前記第1フィキシングプレート46aに固定することで、第1フィキシングプレート46aの所定の位置に支持される。なお、ピン156を挿入する穴46fを変えることで、第1フィキシングプレート46aに固定される位置は調整することができる。突起158は、底面153のガイドプレート152で囲まれた領域の外側に配置されている。突起158は、ガイドプレート152の中心を通り、フィキシングプレート154に直交する面を軸として、対称な2ヶ所に設けられている。クランプ160は、底面153の下側の面との間にバンク46を挟む機構である。クランプ160は、バンク46のロックシャフト46cを挟み込むことで、位置決め機構105をバンク46に対して固定する。具体的には、クランプ160は、底面153の下側の面に配置され、バンク46に設けられたロックシャフト46cの突起と係合することで、位置決め機構105をバンク46に対して固定する。
また、位置決め機構105は、ガイドプレート152と突起158で支持部102を所定位置に案内する。これにより、位置決め機構105は、支持部102をバンク46の所定位置に配置することができる。位置決め機構105は、以上のような構成であり、ピン156、クランプ160、ボルト155によりバンク46に対して所定位置に固定される。
次に、台車本体104は、図12Aおよび図12Cに示すように、筐体110と、車輪112、114と、高さ調整機構116と、ストッパ118と、を有する。筐体110は、鉛直方向下側の端部に車輪112、114が連結され、鉛直方向上側の端部に支持部102が固定されている。また、筐体110は、鉛直方向上側の端部と下側の端部との間に高さ調整機構116が配置されている。車輪112は、バンク46への装着時にバンク46側となる面に配置され、車輪114は、車輪112とは反対側に配置されている。
高さ調整機構116は、固定部120と、稼動部122と、固定機構124と、稼動機構126と、を有する。固定部120は、鉛直方向下側の端部に固定されている。稼動部122は、鉛直方向の上側の支持部102と連結している。高さ調整機構116は、固定部120に対して稼動部122を高さ方向(Z方向)に移動させることで、支持部102の高さを調整することができる。また、稼動部122は、稼動部122の高さを示すメモリ134が形成されている。メモリ134は、固定部120の鉛直方向上側の端部と重なる位置を含む範囲に形成されており、固定部120との重なる位置のメモリ134によって、高さを把握することができる。
固定機構124は、固定部120と稼動部122との重なる位置に形成された長穴130と、長穴130に挿入される締結機構132とを有する。固定機構124は、締結機構132で長穴130を締め付け、固定部120と稼動部122とを密着させることで、固定部120に対して稼動部122を固定することができる。締結機構132は、例えばボルトとナットとで構成される。なお、固定部120と稼動部122とは、一方に長穴を形成し、他方に丸穴を形成してもよい。また固定機構124の機構は、これに限定されない。
駆動機構126は、固定部120の底面と稼動部122の底面との距離を調整することで、稼動部122の高さを変動する機構であり、駆動機構126は、固定部120に固定され鉛直方向に伸びたボールネジと、稼動部122の底面の下側面を支持するナットとを有する。これにより、駆動機構126は、ボールネジを回転させることでネットの鉛直方向の位置を変動させることができ、ナットが支持している稼動部122の高さを変動させることができる。
ストッパ118は、筐体110に固定されている。ストッパ118は、設置面(台車100が設置されている鉛直方向下側の面)に向けて伸縮する伸縮部を備える。ストッパ118は、伸縮部を設置面に当接させることで、台車100の設置面に対する位置を固定する。つまり、ストッパ118は、台車100が動かないまたは動きにくい状態とする。これにより、駆動装置408が発生するボウル420aおよびレール422aに対する振動がボウルフィーダユニット400全体を振動しないように押さえつけることで、電子部品がボウル420aからレール422aを通じて円滑に移動するようにしている。ストッパ118は、設置面と所定以上の摩擦力で接触していればよく、その構成は特に限定されない。ストッパ118は、設置面との接触部分に例えばゴム等を用いることができる。
次に、図13Aから図13Dを用いて、台車100を交換台車44に装着する手順の一例を説明する。まず、位置決め機構105をバンク46に固定する。その後、図13Aに示すように支持部102の高さを調整する。台車116の高さを調整したら、図13Bに示すように、台車本体104の車輪により移動を行い、支持部102の所定位置を位置決め機構105に係合させる。具体的には、図13Cに示すように、位置決めユニット105のガイドプレート152の両側面に、支持部102の先端に形成された一対のU字溝102aの側面を摺動させて前方向に移動案内すると共に、U字溝102aに突起158を挿入させる。U字溝102aの折り返しの部分まで、突起158を挿入させることで、位置決め機構105と支持部102とのXY平面上での位置を所定位置とすることができる。その後、台車100は、図13Dに示すようにボウルフィーダユニット400の各種配線をコネクタ49に接続する等の処理が行われることで、バンク46に対する装着処理が完了する。
台車100は、支持部102によりボウルフィーダユニット400を支持することができ、台車本体104により移動可能にすることができる。これにより、ボウルフィーダアセンブリ90は、本体11aに対して簡単に着脱することができる。また、台車100は、支持部102の一方の端部がバンク46に装着された位置決め機構105と係合することで、バンク46の所定位置に装着することができる。さらに、実施形態のように、位置決め機構105の突起158に支持部102のU字溝を挿入させる構成とすることで、XY方向の位置を決めつつ、Z方向に移動可能な状態とすることができる。これにより、ストッパ118の切り換え等でZ方向に支持部が移動しても、追従して移動が可能となり、連結している部分に負荷がかかることを抑制できる。なお、位置決め機構105を交換台車44のバンク46に装着することで、バンクの所定位置にボウルフィーダユニット400を支持することができる。つまり、位置決め機構105は、電子部品実装装置本体のバンクと支持部および台車本体との相対位置を所定の位置に規制することができ、支持部で支持しているボウルフィーダユニット400をバンクに対して所定の位置となるように装着することができる。また、交換台車44のバンク46ボウルフィーダユニット400以外の部品供給部材91を装着するときは、予め位置決め機構105を取り外すことで装着できる。また、本実施形態は、台車100を交換台車44のバンク46に設置する場合として説明したが、交換台車44を設けない場合は、電子部品実装装置本体のバンクに台車110を設置すればよい。この場合、位置決め機構105を、電子部品実装装置本体のバンクに装着することで、電子部品実装装置本体のバンクと台車110との相対位置を所定の位置に規制することができる。したがって、この場合、位置決め機構105は、電子部品実装装置本体のバンクと支持部および台車本体との相対位置を所定の位置に規制することができる。
次に、台車100に搭載されるボウルフィーダユニット400について説明する。図14Aは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す側面図である。図14Bは、ボウルフィーダユニットの他の例を示す上面図である。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、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)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。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(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。
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。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、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、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、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。
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。連結部は、ボウル420および駆動装置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とが振動部となる。以下、各部について詳細に説明する。
ボウル420は、入れ物である本体が、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、締結部材で着脱可能な状態で固定される構造とすることで、電子部品供給装置402、404、406およ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。
レール422は、一方端部がボウル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。
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、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。
支持機構424は、ノズルによって保持される保持領域に電子部品を保持する機構であり、レール422から供給された電子部品を保持位置に保持する。駆動装置408は、モータ430と、軸432と、を有し、モータ430でボウル420との連結部を軸432回りに振動させることで、ボウル420を振動させる。
ボウルフィーダユニット400は、以上のように電子部品供給装置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、以上のように電子部品供給装置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つの電子部品供給装置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で電子部品供給装置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を振動させる駆動装置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実装装置(ボウルフィーダ)は、ボウル420を震わすことでレールに電子部品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。
ここで、上記実施形態では、ヘッドに装着するノズルに吸着ノズルを用いる場合として説明したがこれに限定されない。図15は、ノズルの一例を示す説明図である。図15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15に示すノズル201は、固定アーム202と、可動アーム204とを有する。ノズル201は、可動アーム204の支点205がノズル201の本体に回動可能な状態で固定されており、可動アーム204は、支点205を軸として固定アーム202と対面する部分が固定アーム202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204は、ノズル201の本体の部分、固定アーム202に近づいたり遠ざかったりする部分とは、支点205を介して反対側に駆動部206が連結されている。駆動部206は、把持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204は、駆動部206が移動することで、固定アーム202と対面する部分が固定アーム202に近づく方向から遠ざかる方向に移動する。
ノズル201は、固定アーム202と可動アーム204との間に電子部品80がある状態で、固定アーム202と可動アーム204との距離を縮めることで、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201に限定されず、種々の形状とすることができる。把持ノズルは、それぞれ固定アームと可動アームとの間隔や、可動範囲を種々の値とすることができる。このように把持ノズルは、ノズルの形状毎に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16および図17を用いて電子部品供給装置91について説明する。電気部品供給装置91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16を用いて、電子部品保持テープについて説明する。図16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16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を有した形状であればよく、リードおよび本体の形状、種類は特に限定されない。また、電子部品保持テープは、テープの延在方向における穴78と電子部品80との相対位置関係を種々の設定とすることができる。例えば、電子部品保持テープは、穴78と穴78との間に電子部品80を配置してもよい。
次に、図17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斜視図である。電子部品供給装置(部品供給装置)91は、図17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210と、リア側のバンク46と連結されるクランプユニット212と、電子部品保持テープを搬送するフィードユニット214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216と、を有する。また、電子部品供給装置91は、筐体210の内部に空気圧調整部が配置されている。空気圧調整部は、フィードユニット214の駆動部とカットユニット216の駆動部の空気圧を調整し、各部の駆動を制御する。
筐体210は、縦に細長い中空の箱であり、クランプユニット212とフィードユニット214とカットユニット216と空気圧調整部とを内部に保持する。筐体210は、案内溝220と、ガイド部222と、排出部226と、把持部228と、が設けられている。案内溝220は、筐体210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220は、筐体210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220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220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字形状の他方の端部(排出側の端部)から排出する。また、案内溝220は、テープ本体72が筐体210の内部にあり、電子部品が筐体210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222は、案内溝220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220に案内する。排出部226は、案内溝220の排出側の端部と連結されており、筐体210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228は、電子部品供給装置91の搬送時等に、オペレータが持つ部分である。
クランプユニット212は、バンク46と連結される機構である。クランプユニット212は、筐体210に固定されており、バンク46と連結し固定されている状態と、支持台96と連結せずに解放されている状態と、を切り換えることができる機構である。オペレータは、クランプユニット212を操作することで、電子部品供給装置91を支持台96に対して着脱することができる。
フィードユニット214は、電子部品保持テープを搬送する、つまり案内溝220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214は、電子部品保持テープの穴に挿入される突起部を備えており、突起部が電子部品保持テープの穴に挿入されている状態で、当該突起部を搬送方向に移動させることで電子部品保持テープを移動させる。フィードユニット214の突起部は、搬送方向と反対側に移動される場合、穴から取り外される。これによりフィードユニット214は、突起部をテープ本体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。
カットユニット216は、電子部品を供給する供給位置に配置されており、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216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216は、リードを切断する高さを調整する機構、電子部品のクランプ時にクランプする機構を移動させる範囲を調整する機構等を備えている。当該機構で各種調整を行うことで、種々のリード型電子部品のリードを切断し、クランプすることができる。
電子部品実装装置10は、カットユニット216が、リードを短く切断することで、部品供給装置91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。
電子部品供給装置91は、以上のような構成であり、クランプユニット212で支持台96の所定位置に固定される。電子部品供給装置91は、フィードユニット214で電子部品保持テープを移動させる。また、電子部品供給装置91は、カットユニット216で供給位置にある電子部品のリードを切断し、リードを切断した電子部品をヘッド15のノズル32で吸着されるまで保持する。これにより、電子部品保持テープで搬送される電子部品をヘッドで搬送可能な状態とすることができる。
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実装装置の各部の動作は、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18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18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18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S262で生産終了ではない(No)と判定した場合、ステップS26に進み、ステップS26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19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19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19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S102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S102で基板を搬入したら、ステップS104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S104で保持移動を行ったら、ステップS106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S106でノズル32を下降させたら、ステップS108として、ノズル32で部品を保持し、ステップS110として、ノズル32を上昇させる。制御部60は、ステップS110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S112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S112で電子部品の形状を検出したら、ステップS114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S112で部品形状を検出し、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S116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S118として、ノズル32を下降させ、ステップS120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を解放する処理動作を行い、ステップS122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S112からステップS120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S122でノズルを上昇させた場合、ステップS124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S124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S104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S124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20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20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保持する動作の度に図20の処理を実行する。なお、図20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S180として、保持する電子部品を特定し、ステップS182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S182でリード型電子部品である(Yes)と判定した場合、ステップS184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、ボウルフィーダアセンブリ90、電子部品供給装置91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S184でリード型電子部品をノズルで保持したら、ステップS186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S182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S187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91a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S187で搭載型電子部品をノズルで保持したら、ステップS188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S186またはステップS188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S189として全ての電子部品の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S189で実装が完了していない(No)と判定した場合、ステップS180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S189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20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、電子部品実装装置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。
次に、図21Aから図22Bを用いて、安全装置(検出手段)300について説明する。図21Aは、カバー部の安全装置の概略構成を示す斜視図である。図21Bは、カバー部の安全装置の他の状態の概略構成を示す斜視図である。図22Aおよび図22Bは、カバー部の安全装置の概略構成を示す拡大斜視図である。図22Bは、カバー部bの安全装置を図22Aとは異なる方向から見た図である。本実施形態の電子部品実装装置10は、カバー11bよりも鉛直方向下側の本体11aに安全装置300が設けられている。
安全装置(検出手段)300は、カバー11bの下側の空間が開いた状態であるか否かを判定し、カバー11bの下側の空間が空いていることで作業者が危険な状態となることを抑制する。具体的には、安全装置300は、図21Aに示すようにカバー11の下側が補助カバー11cで覆われていたり、図21Bに示すようにボウルフィーダアセンブリ90が挿入されたりしている場合に、カバー11bの下側の空間が空いていないと判定する。ここで、図21Aに示す補助カバー11cは、ネジ302でカバー11bに固定されている。
ここで、安全装置300は、本体11aのカバー11bの近傍に配置され、カバー11bの下側の計測位置に部材があるかいなかを判定する検出センサである。ここで、図21Aに示す場合、補助カバー11cは、カバー11bに装着されると、当該計測位置にドグ304が配置される。また、図21B示す場合、ボウルフィーダアセンブリ90は、固定されると当該計測位置にドグ314が配置される。
安全装置300は、本体11aに固定された固定部320と、固定部320に対して回転する可動部322とを有する。安全装置300は、可動部322の所定位置がドグ304、314と接触すると、可動部322が移動し、当該移動を検出することで、部材の有無を判定する。
可動部322は、第1可動部330と、第2可動部332と、を有する。第1可動部330は、蝶番324aで、固定部320に回動可能な状態で連結されている。第2可動部332は、蝶番324bで、固定部320に回動可能な状態で連結されている。安全装置300は、第1可動部330の接触部330aと第2可動部332の接触部332aとが接触することで、第1可動部330と第2可動部332とが連動して動く。なお、蝶番324a、324bは、閉じる方向に付勢力が作用する機構である。ここで、閉じる方向とは、可動部側の蝶番の先端がカバー11b側に移動する方向である。
安全装置300は、第1可動部330に所定位置のドグ304、314と接触するリンク331が設けられている。第1可動部330は、リンク331がドグ304、314に押されることで、所定の方向(蝶番が閉じる方向とは反対方向)に回転する。安全装置300は、第2可動部332の、固定部320と向かい合う面にストッパ334が設けられている。これにより、第2可動部332は所定角度まで回転するとストッパ334が固定部320に接触し、回転できない状態となる。これにより、第2可動部332は、ドグ304、314により第1可動部330が作業者により誤って押されても、押し込まれないようにすることができる。
安全装置300は、第2可動部332と固定部320との間に検出センサ340が設けられている。検出センサ340は、本体342が固定部に固定され、検出端子344が第2可動部332に固定されている。検出センサ340は、本体342に対して検出端子344が所定の位置まで移動すると、ONとなる。検出センサ340は、検出結果を制御装置20に送る。
安全装置300は、一方の端部が第1可動部330と連結し、他方の端部が第2可動部332と連結したバネ350が配置されている。バネ350は、第1可動部330と第2可動部332の回転方向の位置を近づける方向の力を両者に付与する。
図23Aおよび図23Bは、それぞれカバー部の安全装置の動作を説明するための説明図である。図23Cは、カバー部の安全装置の動作を説明するための説明図である。以下、安全装置300の動作について説明する。
安全装置300は、リンク331がドグ304、314等によって押されていない場合、つまり、基板8が配置されている側に付勢されていない状態では、図23Aに示すように、検出端子344と本体342とが離れていて、検出端子344の一部である検出キー344aが本体342から露出した状態となる。また、ストッパ334も固定部320から離れた状態となる。
次に、安全装置300は、リンク331がドグ304、314等によって押された場合、押された力で第1可動部330が回転する。第1可動部330が回転すると、第1可動部331の接触部330aにより第2稼動部332の接触部332aが押され、第2稼動部332も回転する。その後、安全装置300は、リンク331がドグ304、314等によって所定の位置まで押された場合、図23Bに示すように、検出端子344と本体342とが接触し、検出キー344aが本体342に挿入された状態となる。検出センサ340は、検出キー344aが本体342に挿入された状態になった場合、ON状態となったと判定し、所定の信号を制御装置20に送る。つまり、安全装置300は、所定の位置に所定の部材が配置されていることを検出した信号を制御装置20に送る。また、安全装置300は、図23Bに示す位置まで移動すると、ストッパ334が固定部320に接触する。これにより、第2可動部332は、所定の方向に回転できない状態となる。
次に、安全装置300は、図23Bに示す位置から、リンク331がドグ304、314等によってさらに押された場合、図23Cに示すように、第1可動部330のみが回転する。安全装置300は、ストッパ334により第2可動部332が回転することを防止することで、検出センサ340の検出端子344が本体342に接触する位置からさらに押し込まれることを抑制することができる。これにより、検出センサ340を保護することができる。安全装置300は、第1可動部330もストッパが設けられており、図23Cに示す位置からさらに回転できない機構となっている。
安全装置300は、図23Cに示すように、第1可動部330のみが回転した状態となると、バネ350が伸びた状態となり、第1可動部330と第2可動部332とを近づける方向の力が働く。これにより、第1可動部330に作用する付加がなくなると第1可動部330に図23B、図23Aに示す位置に移動する力が作用する。安全装置300は、第1可動部330が所定角度以上、カバー11b側に回転できないように規制するストッパも設けられており、図23Aに示す位置からカバー11b側に回転できない機構となっている。
このように、電子部品実装装置10は、安全装置300を設けることで、カバー11bの下側の空間が、補助カバー11cや、ボウルフィーダアセンブリ90等の背の高い部品供給ユニット等で塞がれているかを判定することができる。これにより、カバー11bの下側の空間が空いているかを判定することができ、安全に装置を稼動させることができる。また、安全装置300は、ストッパ334を設け、かつ、第1可動部330を所定位置よりも回転できる機構とすることで、検出センサ340や、ドグ304、314で接触する機構に高い負荷を与えることを抑制することができる。また、第1可動部330を所定位置よりも回転できないようにすることで、ボウルフィーダアセンブリ90等が奥(ヘッド側)まで入ってしまい、装置に悪影響を与えることを抑制できる。
ここで、制御装置20は、安全装置300の検出センサ340がONとなった場合、カバー11bの下側の空間が、補助カバー11cや、ボウルフィーダアセンブリ90等の背の高い部品供給ユニット等で塞がれているかと判定し、通常運転を行う。制御装置20は、安全装置300の検出センサ340がOFFとなった場合、カバー11bの下側の空間が、空いていると判定し、装置の実装動作を停止したり、一部モードを使用禁止にしたり、低速モードのみでの実装を可能にしたりする。これにより安全に装置を稼動させることができる。
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、ボウルフィーダアセンブリ90を備え、部品供給ユニット14rとして複数のラジアルフィーダの電子部品供給装置91と搭載型電子部品を供給する電子部品実装装置91aと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。電子部品供給装置としては、上述した種々の方式を用いることができる。
ここで、ラジアルフィーダである電子部品供給装置91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91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、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1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1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。
8 基板、10 電子部品実装装置、11、110、210 筐体、11a 本体、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、33 ノズル保持部、34 ノズル駆動部、34a Z軸モータ、38 レーザ認識装置、40 操作部、42 表示部、44 交換台車、45、46 バンク、47 支持板、48 ストッパ、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、91、91a 電子部品供給装置、96 支持台、100 台車、102 支持部、104 台車本体、105 位置決め機構、400 ボウルフィーダユニット

Claims (11)

  1. 電子部品が複数投入されるボウル、前記ボウルから排出された前記電子部品をノズルが保持する保持位置に案内するレール、前記レールの前記保持位置の下流側を塞ぎ、前記電子部品を前記レールの前記保持位置に支持する支持機構を備えるボウルフィーダと、前記ボウルフィーダの前記ボウルを振動させる振動部と、を含むボウルフィーダユニットと、
    前記ボウルフィーダユニットを支持する支持部と、前記支持部に連結し、設置面との接触部に配置された車輪を備える台車本体と、交換台車または電子部品実装装置本体のバンクに着脱可能な位置決め機構と、を有し、
    前記支持部は、前記ボウルフィーダユニットの前記保持位置側の端部が所定距離、突出し、前記ボウルフィーダユニットの前記保持位置側の端部の一定範囲には、前記台車本体が配置されていない空間が形成され、
    前記位置決め機構は、前記バンクと前記支持部の前記ボウルフィーダユニットの前記保持位置側の端部とを位置決めし、前記バンクと前記支持部および前記台車本体との相対位置を所定の相対位置に規制する、ことを特徴とするボウルフィーダアセンブリ。
  2. 前記支持部は、前記位置決め機構の突起に装着される特定部材をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のボウルフィーダアセンブリ。
  3. 前記支持部は、前記設置面に直交する方向の位置を調整する高さ調整機構を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のボウルフィーダアセンブリ。
  4. 前記台車は、前記設置面に垂直な方向に移動可能で、前記装置本体の装着時に前記設置面と接触し、前記支持部の移動を規制するストッパをさらに有する特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のボウルフィーダアセンブリ。
  5. 前記ボウルフィーダユニットは、前記ボウルフィーダを複数備え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ボウルフィーダアセンブリ。
  6. 基板に挿入するリード型電子部品をボウルに投入して供給する請求項1から5のいずれか一項に記載のボウルフィーダアセンブリと、
    前記ボウルフィーダから供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される吸着ノズルまたは把持ノズルと前記ノズルを装着して上下駆動および回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記ノズルおよ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、
    を備え、
    前記ノズルは、前記リード型電子部品を前記基板に挿入することを特徴とする電子部品実装装置。
  7. 搭載型電子部品を供給する電子部品供給装置をさらに備え、
    前記ノズルは、前記搭載型電子部品を前記基板に搭載することを特徴とする請求項6に記載の電子部品実装装置。
  8. 前記ボウルフィーダアセンブリが装着される空間を塞ぐ部材の有無を検出する検出手段と、をさらに有することを特徴とする請求項6または7に記載の電子部品実装装置。
  9. 前記空間を塞ぐ部材は、補助カバーであることを特徴とする請求項8に記載の電子部品実装装置。
  10. 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド本体の動作を制御する制御装置をさらに有し、
    前記制御装置は、前記検出手段で前記空間を塞ぐ部材が検出されない場合、前記検出手段で前記空間を塞ぐ部材が検出されている場合よりも、前記ヘッド本体による実装動作の速度を低下させることを特徴とする請求8または9に記載の電子部品実装装置。
  11. 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド本体の動作を制御する制御装置をさらに有し、
    前記制御装置は、前記検出手段で前記空間を塞ぐ部材が検出されない場合、前記ヘッド本体による実装動作を停止させることを特徴とする請求8または9に記載の電子部品実装装置。
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