JP6259470B2 - 部品供給システム - Google Patents
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Description
電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられるとともに、ばら積み状態の部品を同じ姿勢になるように並べた状態で前記電子回路部品装着機の部品受取部に供給する部品供給システムであって、
複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、
その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、
前記部品支持面上の部品を部品保持具により1個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、
前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、
当該部品供給システムを制御する制御装置と
を含み、その制御装置が、
前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させ、その保持させた部品を1個ずつ同じ姿勢になるように並べる撮像・保持制御部を含むことを特徴とする。
また、本発明の別の部品部品供給システムは、
ばら積み状態の部品を所定の姿勢で自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムであって、
複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、
その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、
前記部品支持面上の部品を部品保持具により1個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、
前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、
当該部品供給システムを制御する制御装置と
を含み、その制御装置が、
前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させる撮像・保持制御部を含み、
前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を、前記部品支持面に平行で互いに直交する前記部品供給器と前記部品受取部との離間方向である前後方向およびその前後方向に直角な横方向と、前記部品支持面に直角な上下方向とに移動させる保持具移動装置を含むものであり、
前記部品供給器および前記部品支持面をそれぞれ複数含み、それら複数の部品供給器および部品支持面がそれぞれユニットとして、前記横方向に並んで配設され、かつ、前記保持具移動装置が前記部品保持具を前記横方向に移動させて前記複数の部品支持面の各々に選択的に対向させ、その選択した部品支持面上にある前記保持対象部品を保持させることを特徴とする。
撮像装置は、複数の部品が散在する部品支持面を一挙に撮像可能なものであることが望ましいが、不可欠ではない。1つの部品支持面を複数回に分けて撮像してもよいのである。この場合、各回の撮像において部品が1個撮像されてもよく、複数個撮像されてもよい。
ばら積み状態の部品には、例えば、電子回路部品,太陽電池の構成部品,パワーモジュールの構成部品がある。電子回路部品には、例えば、リードを有するリード付電子回路部品やリードを有さない電子回路部品がある。リード付電子回路部品には、例えば、リードが回路基材のリード挿入穴に挿入される部品や、リードが回路基材の部品装着面上に設けられた電極上に載置される部品がある。
また、部品支持面上の部品の撮像と部品の取上げとが部品支持面を静止状態に保った状態で行われ、撮像後、部品支持面を動かすことなく部品の取上げが行われる。そのため、撮像後に部品支持面を、部品保持具による保持が可能な位置へ移動させる場合のように、撮像後に部品が動く恐れがなく、撮像の結果に基づいて部品保持具に部品を確実に保持させることができる。さらに、撮像領域と部品取上げ領域とを別に設定する場合に比較して部品供給システムをコンパクトに構成することができる。
図1に示すように、部品供給システム18は基板搬送保持装置14の後側において、組立装置本体10の後部に着脱可能に設けられる。部品供給システム18は、基板搬送保持装置14側が前、基板搬送保持装置14側とは反対側が後である。図3に示すように、部品供給システム18は、システム本体80,部品供給器82,部品散在状態実現装置84,部品引渡し装置86,部品戻し装置88および撮像装置90を含む。部品供給器82,部品散在状態実現装置84および部品戻し装置88は共通のフレーム94に組み付けられ、組を成す。以後、この組を部品供給ユニット96と称する。部品供給ユニット96は、少なくとも1つ、本実施形態においては複数、図示の状態では5つ設けられ、システム本体80に、部品供給器82と部品装着装置20との離間方向である前後方向に直角な横方向に一列に並んで設けられている。
図11に示すように、本実施形態の部品戻し装置88は,前記掻落とし部材114,部品回収容器220,相対的昇降装置たる部品回収容器昇降装置222および運動変換機構224を含む。部品回収容器昇降装置222は、可動部材たる昇降部材226と、昇降部材駆動装置たるエアシリンダ228とを含む。エアシリンダ228は、前記一対のガイドレール168の間の位置に上向きに配設され、ピストンロッド230の伸縮により昇降部材226が部品供給器82に対して昇降させられる。エアシリンダ228は、前記スライド164の前端部に固定され、昇降部材226は部品支持部材150と共に前後方向に移動させられる。
撮像装置90は、例えば、撮像器たるCCDカメラあるいはCMOSカメラを備え、前後方向においては部品支持部材150の上面160の一部を撮像し、横方向においては上面160の全体を撮像可能な視野を有するものとされている。撮像装置移動装置270は、本実施形態においてはスライド272およびスライド駆動装置274(図17参照)を含む。スライド駆動装置274は、駆動源たる電動モータ276と送りねじ機構278とを含む。送りねじ機構278はナット280および送りねじ282を含み、送りねじ282が電動モータ276によって回転させられることにより、スライド272がガイドレール284に案内されつつ、横方向の任意の位置へ移動させられる。撮像装置90はスライド272上に設けられ、前後方向には移動させられず、横方向のみに移動させられる。電動モータ276としては、回転角度の精度の良い制御が可能な電動回転モータの一種であるサーボモータが望ましく、送りねじ機構としてはボールねじ機構が望ましい。電動モータとして、ステッピングモータ,リニアモータの採用も可能である。以下に記載の別の電動モータおよび送りねじ機構についても同様である。
本実施形態の部品引渡し装置86は、部品保持ヘッド300と、部品保持ヘッド移動装置302と、1つ以上、例えば複数、本実施形態においては2つのシャトル装置304,306(図3参照)とを含む。部品保持ヘッド移動装置302はX軸方向移動装置320,Y軸方向移動装置322およびZ軸方向移動装置324を含み、部品保持ヘッド300をX軸,Y軸およびZ軸の各方向に移動させる。X軸方向およびY軸方向が部品支持面198に平行で互いに直交する第1方向および第2方向、Z軸方向が部品支持面198に直角な第3方向である。Y軸方向移動装置322はシステム本体80に設けられ、Y軸スライド326とY軸スライド駆動装置328とを含む。Y軸スライド駆動装置328は、電動モータ330と、送りねじ332およびナット334を含む送りねじ機構336とを備え、Y軸スライド326を一対のガイドレール338に案内させつつ、Y軸方向の任意の位置へ移動させる。
電子回路組立時には、基板12がコンベヤ30により電子回路組立装置に搬入され、組立位置において停止させられてクランプ装置32によりクランプされる。そして、装着ヘッド50が移動させられ、部品供給システム16,18により供給される部品を基板12に組み付ける。
なお、シャトル装置304,306も部品供給ユニット96等と共に組立装置本体10から取り外されるようにしてもよい。
部品引渡し装置においてシャトル装置を省略し、部品キャリヤに替えて、部品キャリヤに相当するが位置固定で複数の部品が位置決めされて収容される部品収容部材を設けてもよい。
また、部品は、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品に限らず、その突部を備えない部品でもよい。
Claims (12)
- 電子回路部品装着機に着脱可能に取り付けられるとともに、ばら積み状態の部品を同じ姿勢になるように並べた状態で前記電子回路部品装着機の部品受取部に供給する部品供給システムであって、
複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、
その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、
前記部品支持面上の部品を部品保持具により1個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、
前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、
当該部品供給システムを制御する制御装置と
を含み、その制御装置が、
前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させ、その保持させた部品を1個ずつ同じ姿勢になるように並べる撮像・保持制御部を含む部品供給システム。 - 前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を、前記部品支持面に平行で互いに直交する前記部品供給器と前記部品受取部との離間方向である前後方向およびその前後方向に直角な横方向と、前記部品支持面に直角な上下方向とに移動させる保持具移動装置を含むものであり、
前記部品供給器および前記部品支持面をそれぞれ複数含み、それら複数の部品供給器および部品支持面がそれぞれユニットとして、前記横方向に並んで配設され、かつ、前記保持具移動装置が前記部品保持具を前記横方向に移動させて前記複数の部品支持面の各々に選択的に対向させ、その選択した部品支持面上にある前記保持対象部品を保持させる請求項1に記載の部品供給システム。 - 前記撮像装置が前記部品支持面の上方にその部品支持面に対向する姿勢で配設され、その部品支持面上の複数の部品を撮像するものであるとともに、前記撮像装置を前記横方向に移動させて前記複数の部品支持面の各々に選択的に対向させる撮像装置移動装置を含む請求項2に記載の部品供給システム。
- 前記保持具移動装置が、前記部品保持具を、前記撮像装置と前記部品支持面との間の高さにおいて移動させる保持具移動装置を含む請求項2または3に記載の部品供給システム。
- 前記部品散在状態実現装置が、
前記部品支持面を備えた前記部品支持部材と、
その部品支持部材と前記部品供給器とを前記部品支持面に平行な方向に相対移動させることにより、前記部品支持面の相異なる部分を順次前記部品供給器の部品排出部に対応させる相対移動装置と、
その相対移動装置による部品支持部材と部品供給器との相対移動中に部品供給器を振動させ、前記部品排出部から前記部品支持面上に部品を排出させる供給器振動装置と
を含む請求項1ないし4のいずれかに記載の部品供給システム。 - 前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を前記部品支持面に直角な回転軸線まわりに任意の角度回転させ得る保持具回転装置と、
前記部品保持具を前記回転軸線に直角な旋回軸線まわりに旋回させ得る保持具旋回装置と
を含み、前記部品支持面上から部品保持具が取り上げた部品を、前記回転軸線まわりに回転させるとともに、前記旋回軸線まわりに旋回させた姿勢とするものである請求項1ないし5のいずれかに記載の部品供給システム。 - 前記部品供給器に収容される部品が、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品であり、前記撮像・保持制御部が、前記部品支持面上において前記突部が部品支持面に平行な方向に延びる姿勢で他の部品から孤立している部品を前記保持対象部品に決定する請求項1ないし6のいずれかに記載の部品供給システム。
- 前記部品引渡し装置が、
前記部品支持面にほぼ平行に、前記保持具移動装置に近い部品受取位置と前記部品受取部に近い部品引渡し位置との間で移動する部品キャリヤと
を含み、その部品キャリヤが前記部品受取位置に位置する状態で前記保持具移動装置が前記部品保持具が保持した部品を1個ずつ前記部品キャリヤに受け取らせ、その部品キャリヤがその受け取った部品を前記部品引渡し位置へ搬送する請求項1ないし7のいずれかに記載の部品供給システム。 - 前記部品キャリヤを複数備え、それら複数のキャリヤが互いに独立に前記部品受取位置と前記部品引渡し位置とへ移動可能である請求項8に記載の部品供給システム。
- 前記部品キャリヤの部品受部が、一面から突出し、組付対象部材の凹部に挿入されるべき突部を備えた部品を、突部を下向きにして受容する部品受容凹部を備える請求項8または9に記載の部品供給システム。
- 前記部品支持面に支持された部品のうち、前記撮像・保持制御部により前記保持対象部品に決定されることなく部品支持面上に残された部品を、前記部品供給器へ戻す部品戻し装置を含む請求項1ないし10のいずれかに記載の部品供給システム。
- ばら積み状態の部品を所定の姿勢で自動組立装置の部品受取部に供給する部品供給システムであって、
複数の部品を任意の姿勢でばら積み状態に収容し、その収容した部品を供給する部品供給器と、
その部品供給器内の部品を複数、部品支持部材の平らな部品支持面上に散在する状態とする部品散在状態実現装置と、
前記部品支持面上の部品を部品保持具により1個ずつ取り上げ、前記部品受取部に引き渡す部品引渡し装置と、
前記部品支持面上に散在する複数の部品を撮像する撮像装置と、
当該部品供給システムを制御する制御装置と
を含み、その制御装置が、
前記部品支持面を静止状態に保った状態で前記撮像装置による撮像と前記部品保持具による部品の保持とを行わせ、その際、前記撮像装置による撮像の結果に基づいて、前記部品支持面上に散在する複数の部品のうち前記部品保持具による保持に適した状態の部品を保持対象部品としてその部品保持具に保持させる撮像・保持制御部を含み、
前記部品引渡し装置が、
前記部品保持具を、前記部品支持面に平行で互いに直交する前記部品供給器と前記部品受取部との離間方向である前後方向およびその前後方向に直角な横方向と、前記部品支持面に直角な上下方向とに移動させる保持具移動装置を含むものであり、
前記部品供給器および前記部品支持面をそれぞれ複数含み、それら複数の部品供給器および部品支持面がそれぞれユニットとして、前記横方向に並んで配設され、かつ、前記保持具移動装置が前記部品保持具を前記横方向に移動させて前記複数の部品支持面の各々に選択的に対向させ、その選択した部品支持面上にある前記保持対象部品を保持させる部品供給システム。
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