JP6420847B2 - 部品供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、マガジンが有する複数段のスロットに収容されたパレットを引き出して該パレットに載せられた部品を供給する部品供給装置に関する。
従来、この種の部品供給装置としては、チップ部品が配列されたトレーを収容するトレー収容部(スロット)を有するラック(マガジン)を、上下にそれぞれ設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この部品供給装置では、上段のラックに対応する上部ドアと、下段のラックに対応する下部ドアとを備え、上部ドアを開くことで上段のラックのトレー収容部からトレーの交換作業を行うことができ、下部ドアを開くことで下段のラックのトレー収容部からトレーの交換作業を行うことができる。これにより、両ラックのうち一方に属するトレーの交換が行われている間にも、他方のラックのトレーを対象として自動運転による部品供給を行うことができるとしている。
特開平6−216574号公報
しかしながら、上述した部品供給装置では、2つのラック(マガジン)を搭載するから、これらの設置スペースを必要とする結果、装置全体が大型化してしまう。また、ラックからトレーを引き出すための機構やトレー(パレット)に載せられた部品を供給するための機構も2つのラックに対応しなければならず、装置が複雑化する場合がある。
本発明は、装置の小型化や簡素化を図りつつ、部品の供給を行っている間のパレット交換作業を可能とすることを主目的とする。
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明は、
マガジンが有する複数段のスロットに収容されたパレットを引き出して該パレットに載せられた部品を供給する部品供給装置であって、
前記マガジンを保持可能な保持部と、
開閉可能に構成され、開放状態で前記保持部への前記マガジンの載置と該保持部からの該マガジンの取り出しとが可能な大扉と、
開閉可能に構成され、開放状態で前記複数段のスロットのうち第1スロット群に対して前記パレットの取り出しと収容とが可能な第1小扉と、
前記第1小扉と独立して開閉可能に構成され、開放状態で前記複数段のスロットのうち前記第1スロット群とは異なる第2スロット群に対して前記パレットの取り出しと収容とが可能な第2小扉と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の部品供給装置では、開放状態で保持部へのマガジンの載置と保持部からのマガジンの取り出しとが可能な大扉と、開放状態でマガジンが有する複数段のスロットのうち第1スロット群に対してパレットの取り出しと収容とが可能な第1小扉と、開放状態で複数段のスロットのうち第2スロット群に対してパレットの取り出しと収容とが可能な第2小扉とを設ける。第1小扉と第2小扉とは、互いに独立して開閉可能に構成する。これにより、1つのマガジンにおいて、複数段のスロットのうち一部のスロットに収容されているパレットにより部品を供給している間、他のスロットに対してパレットの交換作業を行うことが可能となる。これにより、装置の小型化や簡素化を図りつつ、部品の供給を行っている間のパレット交換作業を可能とすることができる。
こうした本発明の部品供給装置において、前記第1小扉と前記第2小扉は、前記大扉に設けられているものとすることもできる。こうすれば、第1小扉と第2小扉とを設けるためのスペースを別途必要としないから、装置をより小型化することができる。
また、本発明の部品供給装置において、前記マガジンは、前記第1スロット群と前記第2スロット群との間に空きスロットを有し、前記空きスロットに収容される仕切り板を備えるものとすることもできる。こうすれば、パレットの交換作業時の安全性を確保することができる。
さらに、本発明の部品供給装置において、閉鎖状態で前記第1小扉をロックする第1ロック手段と、閉鎖状態で前記第2小扉をロックする第2ロック手段と、前記第1スロット群および前記第2スロット群のうち部品を供給しているスロット群に対応する小扉をロックすると共に部品を供給していないスロット群に対応する小扉のロックを解除するロック制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、パレットの交換作業時の安全性をより高めることができる。
部品実装システム10の構成の概略を示す構成図である。 部品供給装置20の外観を示す外観図である。 部品供給装置20の制御装置40と部品実装装置50の制御装置60との電気的な接続関係を示す説明図である。 大扉22の開放の様子を示す説明図である。 小扉23の開放の様子を示す説明図である。 マガジン30とパレット34の外観を示す外観図である。 マガジン30の各スロット32とウエハ補給位置との関係を説明する説明図である。 上段の小扉23および下段の小扉24とウエハ補給位置との関係を説明する説明図である。 制御装置40のCPU41により実行される部品供給処理の一例を示すフローチャートである。
次に、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明する。
図1は、部品実装システム10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、本発明の一実施例としての部品供給装置20の外観を示す外観図であり、図3は、部品供給装置20の制御装置40と部品実装装置50の制御装置60との電気的な接続関係を示す説明図であり、図4は、大扉22の開放の様子を示す説明図であり、図5は、上段の小扉23の開放の様子を示す説明図である。
部品実装システム10は、図1に示すように、電子部品(以下、「部品」という)Pを回路基板(以下、「基板」という)S上に実装する部品実装装置50と、部品実装装置50に部品Pを供給する本発明の一実施例としての部品供給装置20とを備える。
部品実装装置50は、図1に示すように、基板Sを搬送する基板搬送装置52と、搬送された基板Sをバックアップするバックアップ装置54と、部品供給装置20から供給された部品Pを吸着ノズル57でピックアップして基板S上に装着するヘッドユニット56と、ヘッドユニット56をXY方向に移動させるXYロボット58と、装置全体を制御する制御装置60(図3参照)とを備える。また、部品実装装置50は、この他に、吸着ノズル57に吸着された部品Pの吸着姿勢を下方から撮像するためのパーツカメラ59も備えており、パーツカメラ59の撮像により得られた画像に基づいて吸着ノズル57に部品Pが正常に吸着されているか否かの判定を行う。
実施例の部品供給装置20は、部品Pとしてウエハを部品実装装置50に供給するウエハ供給装置として構成されており、図1に示すように、部品実装装置50の前方側に装着される。この部品供給装置20は、格子状にダイシングされた多数のチップからなる円形状のウエハを収容可能な複数段のスロット32を有するマガジン30(図4,図5参照)と、マガジン30を保持するマガジン保持部26(図4参照)と、部品実装装置50から指定されたウエハを複数段のスロット32のいずれかから引き出して部品実装装置50に供給する部品供給ロボット28(図2,図3参照)と、上述の構成部材を収容する筐体21と、を備える。
また、部品供給装置20は、筐体21の上部に、大扉22と、2つの小扉23,24が設けられている。大扉22は、図4に示すように、前面を上方へ引き上げることで開放可能に構成されている。作業者は、大扉22を開放することで、マガジン30をマガジン保持部26に載置したり、マガジン保持部26に載置されているマガジン30を取り出したりすることができる。大扉22の前面には、上段の小扉23と、下段の小扉24とが設けられている。小扉23,24は、図5に示すように、何れも、取っ手を手前に引くことで開放可能な片開き戸である。これにより、作業者は、大扉22が閉鎖状態であっても、上段の小扉23を開放することで、マガジン30の複数段のスロット32のうち上段のスロット群にウエハを補給することができ、下段の小扉24を開放することで、複数段のスロット32のうち下段のスロット群にウエハを補給することができる。
また、図5に示すように、マガジン保持部26には、大扉22を閉鎖状態でロックするための大扉ロック用ソレノイド22aが設けられている。また、大扉22には、上段の小扉23を閉鎖状態でロックするための上段小扉ロック用ソレノイド23aと、下段の小扉24を閉鎖状態でロックするための下段小扉ロック用ソレノイド24aとが設けられている。
図6は、マガジン30とパレット34の外観を示す外観図であり、図7は、マガジン30の各スロット32とウエハ補給位置との関係を説明する説明図であり、図8は、上段の小扉23および下段の小扉24とウエハ補給位置との関係を説明する説明図である。マガジン30は、図6または図7に示すように、本実施例では、ウエハ36が載せられたパレット34を収容可能な25段のスロット32を有している。また、図8に示すように、25段のスロット32のうち上から1段目から12段目までは、上段の小扉23を開放することによりウエハ36を補給可能な上段ウエハ補給位置であり、14段目から25段目までは、下段の小扉24を開放することによりウエハ36を補給可能な下段ウエハ補給位置である。また、13段目は、ウエハ補給に使用できない不使用スロットであり(図7参照)、上段ウエハ補給位置と下段ウエハ補給位置とを仕切るための仕切り板38(図6参照)が収容される。なお、仕切り板38は、図6に示すように、マガジン30のスロット32に収容可能に、パレット34と同一の外形を有する平板である。不使用スロットに仕切り板38が挿入されると、作業者は、上段の小扉23から下段ウエハ補給位置に手をのばしたり、下段の小扉24から上段ウエハ補給位置に手をのばしたりすることができない。
部品供給装置20の制御装置40は、図3に示すように、CPU41を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU41の他に、ROM42やRAM44,入出力インタフェース45を備える。これらは、バス46を介して電気的に接続されている。制御装置40は、供給が指示されているウエハ36が載せられたパレット34をマガジン30から引き出して部品実装装置50に供給したり使用済みのパレット34をマガジン30の元のスロット32或いは他の空きスロット32に収容したりするための部品供給ロボット28への駆動信号や、大扉ロック用ソレノイド22aへの駆動信号、上段小扉ロック用ソレノイド23aへの駆動信号、下段小扉ロック用ソレノイド24aへの駆動信号などが入出力インタフェース45を介して出力されている。制御装置40は、部品実装装置50の制御装置60と通信可能に接続されており、各種制御信号やデータのやり取りを行う。
部品実装装置50の制御装置60は、図3に示すように、CPU61を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU61の他に、ROM62やHDD63,RAM64,入出力インタフェース65を備える。これらは、バス66を介して電気的に接続されている。制御装置60には、パーツカメラ59からの画像信号などが入出力インタフェース65を介して入力されている。また、制御装置60からは、基板搬送装置52やバックアップ装置54、ヘッドユニット56、XYロボット58へ駆動信号などが入出力インタフェース65を介して出力されている。制御装置60は、図示しない管理装置と通信可能に接続されており、管理装置から基板Sの生産に関する生産データ(生産ジョブ)を受信し、受信した生産データに従って基板Sへの部品Pの実装処理を行う。ここで、生産データは、部品実装装置50においてどの部品P(ウエハ)をどの順番で基板Sへ実装するか、また、そのように部品Pを実装した基板Sを何枚作製するかなどを定めたデータである。また、生産データは、実装に必要な部品P(ウエハ)がマガジン30のどのウエハ補給位置(スロット32)にどれだけあるのかを定めた部品データも含まれている。生産データ(部品データ)は、作業者によって作成される。作業者は、生産に先立って、マガジン30の部品Pの供給態様を予め選択し、選択した供給態様に応じた部品データを作成する。ここで、部品Pの供給態様としては、1つのマガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)と下段(下段ウエハ補給位置)とにそれぞれ同じ部品を補給しておき、通常時には一方のみを使用して部品Pの供給を行い部品切れやエラーが発生したときに他方の使用に切り替えて部品Pの供給を行う態様Aや、1つのマガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)と下段(下段ウエハ補給位置)との一方を使用して部品Pを供給し次の生産に必要な部品Pを他方のウエハ補給位置に補給する態様B、マガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)と下段(下段ウエハ補給位置)の両方を使用して部品Pの供給を行う態様Cなどがある。
部品実装装置50の制御装置60は、前述したように、部品供給装置20の制御装置40と通信可能に接続されており、生産データに従って生産を開始する際に、生産データに含まれる部品データに基づいて必要な部品P(ウエハ)の供給を指示する制御信号を部品供給装置20の制御装置40に送信する。
部品実装装置50の制御装置60は、部品供給装置20により部品P(ウエハ)が供給される位置(部品供給位置)まで吸着ノズル57を移動させて部品Pを吸着し、吸着した部品Pを基板S上の実装位置に実装するようヘッドユニット56とXYロボット58とを制御する。制御装置60は、部品Pの実装に先立って、吸着した部品Pの吸着姿勢をパーツカメラ59で撮像し、得られた画像に基づいて部品Pが正常に吸着されいているか否かの判定を行う。制御装置60は、部品Pが正常に吸着されていると判定すると、吸着した部品Pの実装動作を行い、部品Pが正常に吸着されていないと判定すると、部品Pが正常に吸着されていると判定するまで、新たな部品Pを吸着し直すリカバリ動作を行う。なお、リカバリ動作の実行回数が所定回数に達すると、エラーを出力する。制御装置60は、部品供給装置20の部品Pの供給態様として態様Aが選択されている場合、部品供給装置20の制御装置40にエラー信号を送信することで、使用するウエハ補給位置の切り替えを指示する。
次に、実施例の部品供給装置20の動作について説明する。図9は、制御装置40のCPU41により実行される部品供給処理の一例を示すフローチャートである。
部品供給処理が実行されると、制御装置40のCPU41は、まず、生産中(部品Pを実装した基板Sを作製中)であるか否かを判定し(S100)、生産中でないと判定すると、大扉22と上段の小扉23と下段の小扉24の全てのロックが解除されるよう大扉ロック用ソレノイド22aと上段小扉ロック用ソレノイド23aと下段小扉ロック用ソレノイド24aとを駆動制御して(S110〜S130)、部品供給処理を終了する。これにより、大扉22を開放してマガジン30を取り替えたり、次の生産に必要な部品P(ウエハ)をマガジン30に収容する段取り替えを行うことができる。
CPU41は、生産中であると判定すると、閉鎖状態で大扉22がロックされるよう大扉ロック用ソレノイド24aを駆動制御する(S140)。これにより、作業者は、大扉22を開放できないため、マガジン30を取り出すことはできない。そして、CPU41は、作業者により選択された部品供給態様がマガジン30の上下段のウエハ補給位置のうち片方のみを使用する態様Aまたは態様Bのいずれかであるか否かを判定する(S150)。CPU41は、部品供給態様が態様Aおよび態様Bのいずれかであると判定すると、マガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)を使用中であるか否かを判定する(S160)。S150,S160の判定は、部品実装装置50の制御装置60から送信される部品供給指示に基づいて行うことができる。CPU41は、部品供給態様が態様Aおよび態様Bのいずれかであり、マガジン30の上段を使用中であると判定すると、上段の小扉23がロックされるよう上段小扉ロック用ソレノイド23aを駆動制御すると共に(S170)、下段の小扉24のロックが解除されるよう下段小扉ロック用ソレノイド24aを駆動制御する(S180)。これにより、作業者は、生産中であっても、下段の小扉24を開くことで、マガジン30の下段ウエハ補給位置にウエハ36を補給することができる。そして、CPU41は、マガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)から必要なウエハ36が載せられたパレット34を引き出して部品実装装置50に供給されるよう部品供給ロボット28を駆動制御して(S190)、部品供給処理を終了する。
一方、CPU41は、部品供給態様が態様Aおよび態様Bのいずれかであり、マガジン30の上段(上段ウエハ補給位置)を使用中でないと判定、即ち下段(下段ウエハ補給位置)を使用中であると判定すると、上段の小扉23のロックが解除されるよう上段小扉ロック用ソレノイド23aを駆動制御すると共に(S200)、下段の小扉24がロックされるよう下段小扉ロック用ソレノイド24aを駆動制御する(S210)。これにより、作業者は、生産中であっても、上段の小扉23を開くことで、マガジン30の上段ウエハ補給位置にウエハ36を補給することができる。そして、CPU41は、マガジン30の下段(下段ウエハ補給位置)から必要なウエハ36が載せられたパレット34を引き出して部品実装装置50に供給されるよう部品供給ロボット28を駆動制御して(S220)、部品供給処理を終了する。
また、CPU41は、部品供給態様が態様Aおよび態様Bのいずれでもないと判定、即ち、部品供給態様がマガジン30の上下段のウエハ補給位置のうち両方を使用する態様Cであると判定すると、上段の小扉23および下段の小扉24が共にロックされるよう上段小扉ロック用ソレノイド23aおよび下段小扉ロック用ソレノイド24aを駆動制御する(S230,S240)。これにより、作業者は、生産中にウエハ36を補給することができない。そして、CPU41は、マガジン30の上下段の両方(上段ウエハ補給位置および下段ウエハ補給位置)から必要なウエハ36が載せられたパレット34を引き出して部品実装装置50に供給されるよう部品供給ロボット28を駆動制御して(S250)、部品供給処理を終了する。
以上説明した実施例の部品供給装置20によれば、マガジン30をマガジン保持部26に載置したりマガジン保持部26から取り出したりするための大扉22に加えて、マガジン30の上段のスロット群(上段ウエハ補給位置)にウエハを補給可能な上段の小扉23と、マガジン30の下段のスロット群(下段ウエハ補給位置)にウエハを補給可能な下段の小扉24とを設ける。これにより、1つのマガジン30の一部のスロット32に収容されているパレット36により部品P(ウエハ)を供給している間、他のスロット32に対して部品Pの補給を行うことができる。また、マガジン30の上段を使用中の場合には上段の小扉23をロックすると共に下段の小扉24のロックを解除し、マガジン30の下段を使用中の場合には上段の小扉23のロックを解除すると共に下段の小扉24をロックするから、生産中にウエハ36を補給する際の安全性を確保することができる。さらに、マガジン30の上段のスロット群と下段のスロット群との間のスロットを不使用スロットとし、そこに仕切り板32を収容する。これにより、作業者は、上段の小扉23から下段のスロット群に手をのばすことができず、下段の小扉24から上段のスロット群に手をのばすことができないため、生産中にウエハ36を補給する際の安全性をより高めることができる。また、小扉23,24は、大扉22の前面に設けたから、大扉22と小扉23,24とを別々の位置に設けるものに比して、スペースを有効利用して、装置をより小型化することができる。
実施例の部品供給装置20では、小扉23,24を大扉22の前面に設けるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、大扉を筐体21の上面に設け、小扉を筐体21の前面に設ける構成とする等、大扉22と小扉23,24とをそれぞれ異なる位置に設けるものとしてもよい。
実施例の部品供給装置20では、マガジン30の上段スロット群(上段ウエハ補給位置)と下段スロット群(下段ウエハ補給位置)との間の中間スロットをウエハ(部品)の供給に使用できない不使用スロットとしたが、これに限定されるものではなく、部品供給態様がマガジン30の上下段のウエハ補給位置のうち両方を使用する態様Cである場合には、中間スロットをウエハ(部品)の供給に使用するものとしてもよい。
実施例の部品供給装置20では、部品供給態様がマガジン30の上下段のウエハ補給位置のうち片方のみを使用する態様Aまたは態様Bの場合には、使用していない方のウエハ補給位置に対応する小扉(上段のウエハ補給位置を使用中の場合には下段の小扉24であり下段のウエハ補給位置を使用中の場合には上段の小扉23)のロックを解除するものとしたが、マガジン30の不使用スロットに仕切り板38が設置されていることを条件に小扉のロックを解除するものとしてもよい。この場合、マガジン30の不使用スロットに仕切り板38が設置されているか否かを検知するセンサを設けるものとすればよい。
実施例の部品供給装置20では、マガジン30の上段スロット群と下段スロット群とにそれぞれウエハ36を補給可能な2つの小扉23,24を備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、マガジン30のスロット群を上段と中段と下段とに区画し、上段のスロット群と中段のスロット群と下段のスロット群とにそれぞれウエハを補給可能な3つの小扉を備える等、備える小扉の数は2つ以上であれば、幾つであっても構わない。
実施例の部品供給装置20では、パレット34に載せられたウエハ36を部品実装装置50に供給するウエハ供給装置として構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、マガジン30の複数段のスロットにそれぞれ複数のチップ部品を並べたトレーを収容し、指定されたチップ部品が載せられたトレーをいずれかのスロットから引き出して供給する等、他の如何なる部品の供給に用いるものとしてもよい。
ここで、本実施例の主要な要素と発明の開示の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、マガジン保持部26が「保持部」に相当し、大扉22が「大扉」に相当し、上段の小扉23が「第1小扉」に相当し、下段の小扉24が「第2小扉」に相当する。また、上段小扉ロック用ソレノイド23aが「第1ロック手段」に相当し、下段小扉ロック用ソレノイド24aが「第2ロック手段」に相当し、図9の部品供給処理のS100〜S180,S200,S210,S230,S240の処理を実行する制御装置40のCPU41が「ロック制御手段」に相当する。
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
本発明は、部品供給装置の製造産業などに利用可能である。
10 部品実装システム、20 部品供給装置、21 筐体、22 大扉、22a 大扉ロック用ソレノイド、23,24 小扉、23a 上段小扉ロック用ソレノイド、24a 下段小扉ロック用ソレノイド、26 マガジン保持部、28 部品供給ロボット、30 マガジン、32 スロット、34 パレット、36 ウエハ、38 仕切り板、40 制御装置、41 CPU、42 ROM、44 RAM、45 入出力インタフェース、46 バス、50 部品実装装置、52 基板搬送装置、54 バックアップ装置、56 ヘッドユニット、57 吸着ノズル、58 XYロボット、60 制御装置、61 CPU、62 ROM、63 HDD、64 RAM、65 入出力インタフェース、66 バス。

Claims (4)

  1. マガジンが有する複数段のスロットに収容されたパレットを引き出して該パレットに載せられた部品を供給する部品供給装置であって、
    前記マガジンを保持可能な保持部と、
    開閉可能に構成され、開放状態で前記保持部への前記マガジンの載置と該保持部からの該マガジンの取り出しとが可能な大扉と、
    開閉可能に構成され、開放状態で前記複数段のスロットのうち第1スロット群に対して前記パレットの取り出しと収容とが可能な第1小扉と、
    前記第1小扉と独立して開閉可能に構成され、開放状態で前記複数段のスロットのうち前記第1スロット群とは異なる第2スロット群に対して前記パレットの取り出しと収容とが可能な第2小扉と、
    を備えることを特徴とする部品供給装置。
  2. 請求項1記載の部品供給装置であって、
    前記第1小扉と前記第2小扉は、前記大扉に設けられている
    ことを特徴とする部品供給装置。
  3. 請求項1または2記載の部品供給装置であって、
    前記マガジンは、前記第1スロット群と前記第2スロット群との間に空きスロットを有し、
    前記空きスロットに収容される仕切り板を備える
    ことを特徴とする部品供給装置。
  4. 請求項1ないし3いずれか1項に記載の部品供給装置であって、
    閉鎖状態で前記第1小扉をロックする第1ロック手段と、
    閉鎖状態で前記第2小扉をロックする第2ロック手段と、
    前記第1スロット群および前記第2スロット群のうち部品を供給しているスロット群に対応する小扉をロックすると共に部品を供給していないスロット群に対応する小扉のロックを解除するロック制御手段と、
    を備えることを特徴とする部品供給装置。
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