JP6684893B2

JP6684893B2 - 部品取出方法

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Publication number: JP6684893B2
Application number: JP2018503894A
Authority: JP
Inventors: 範明岩城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-08
Filing date: 2016-03-08
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2036-03-08
Also published as: WO2017154109A1; CN108702864A; US10952358B2; EP3429327A1; CN108702864B; EP3429327B1; EP3429327A4; JPWO2017154109A1; US20190059181A1

Description

本発明は、整列した状態で供給される電子回路部品等の部品を、例えばその部品を基板に装着等するために、取り出す方法に関する。

例えば、下記特許文献に記載されているような技術、つまり、いわゆるスティック内に並んで配置された部品を基板に装着するような技術では、１つの部品を取り出す際に、その部品に、次に取り出される部品が隣接している状態で、部品の取り出しが行われる。いわゆるバルクフィーダ型の部品供給装置から部品を取り出すような場合や、部品の間の仕切りがないトレイにマトリクス的に配列された部品を取り出すような場合等でも、取り出される部品に、他の部品が隣接する状態となっている。

特開平１１−２０９３２

発明の解決しようとする課題

上述の状態、つまり、隣接する部品が存在する状態で部品を取り出す場合、１つの部品を取り出すべくその部品を上昇させるときに、隣接する部品が接触している場合には、その隣接する部品を起き上がらせてしまうことが予想される。そのような事態が生じれば、その起き上がらされた部品を取り出す際に、その部品を適切に取り出すことができず、ひいては、その取り出した部品を基板に装着する際に装着ミスを引き起こす可能性がある。本発明は、そのようなことに鑑みてなされたものであり、整列した状態において供給される部品を適切に取り出すための方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の部品取出方法は、整列した状態で供給される部品を部品保持デバイスによって保持して取り出す方法であって、(a) 取出位置にある部品を前記部品保持デバイスによって保持し、(b) 前記部品保持デバイスがその部品を保持したままで、その部品保持デバイスを、その部品に隣接する部品の方へ所定距離だけ移動させ、その後、その方向とは反対の方に移動させ、(c) その移動の後、前記部品保持デバイスを上昇させることを特徴とする。

本発明の部品取出方法によれば、１つの部品を取り出す際に、その部品と隣接する部品との間に隙間のある状態でその取り出す部品を上昇させることができるため、隣接する部品を起き上がらせるといった事態を回避することが可能となる。

本発明の部品取出方法が適用される部品装着機を示す斜視図である。部品装着機に設けられた部品フィーダと、その部品フィーダから供給される部品を取り出す際の問題点を示す図である。部品フィーダから部品を取り出す際の本発明の部品取出方法の手順を説明するための図である。本発明の部品取出方法が適用される別の部品装着機を示す斜視図である。部品トレイに部品が整列された様子と、その部品を取り出すための本発明の部品取出方法の手順とを説明するための図である。別の部品トレイに部品が整列された様子と、その部品を取り出すための本発明の部品取出方法の手順とを説明するための図である。

以下、本発明の代表的な実施形態を、実施例およびそれの変形例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例，変形例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

本発明の部品取出方法が適用される部品装着機は、図１に示すように、ベース１０とそれの上に並んで配置された２つの装着装置１２とを含んで構成されており、２つの装着装置によって、１つの基板Ｓに順次部品が装着されて、その１つの基板Ｓに対する装着作業が完了するように構成されている。なお、２つの装着装置１２は互いに略同じ構造を有しているので、手前側の装着装置１２についてのみ説明する。ちなみに、図では、手前側の装着装置１２は、上部カバーが取り外された状態で示されている。

装着装置１２は、(a) 基板Ｓを搬送するとともに所定の位置で固定する基板固定装置としても機能する２つのコンベヤ１４と、(b) それぞれが部品供給装置である複数の部品フィーダ１６と、(c) 部品フィーダ１６から供給される部品を取り出し、その取り出した部品をコンベヤ１４に固定された基板Ｓの上面に装着する装着ヘッド１８と、(d) 装着ヘッド１８をコンベヤ１４と部品フィーダ１６との間で移動させるヘッド移動装置２０とを含んで構成されている。

２つのコンベヤ１４は、例えば、交互に基板Ｓを搬送，固定することで、本装着装置１２では、交互に基板Ｓへの装着作業が行われるようにされている。つまり、本部品装着機は、２レーンの部品装着機とされているのである。部品フィーダ１６は、後に説明するように、バルク状（バラバラの状態）状態でケース２２に収容されている部品を、順次、所定の取出位置Ｆに送るように構成されたフィーダであり、いわゆるバルクフィーダと呼ばれるものである。

装着ヘッド１８は、下部に、部品保持デバイスとしての吸着ノズル２４を有している。本装着ヘッド１８は、インデックス型のヘッドであり、複数の吸着ノズル２４を間欠回転させることで、複数の部品を取り出し、その取り出した複数の部品を基板Ｓに装着可能とされている。また、装着ヘッド１８は、部品の取出し，装着に際して、それら吸着ノズル２４の各々を昇降させる昇降機構をも有している。つまり、各吸着ノズル２４は、その昇降機構によって、上下に移動可能とされている。吸着ノズル２４は、負圧の供給によって、部品の上面を吸着して、その部品を保持し、負圧の供給が遮断されることにより、部品の吸着，保持を解除するようにされている。

ヘッド移動装置２０は、いわゆるＸＹ型のロボット装置であり、装着ヘッド１８を基板Ｓの上面に平行な一平面に沿って移動させるように構成されている。コンベヤ１４，部品フィーダ１６，装着ヘッド１８，ヘッド移動装置２０は、コンピュータを主体とするコントローラ２６によって制御される。

部品フィーダ１６では、図２（ａ）に上方から、図２（ｂ）に断面において側方から示すように、部品Ｐは、一列に並んだ状態で供給される。詳しく言えば、部品Ｐは、１列に整列した状態でその列の方向に沿って（図における矢印の向きに）、順次送られ、その列の一方の端、つまり、先頭のものが取出位置Ｆに位置するようにして供給される。部品Ｐは、後続の部品Ｐによって押されるようにして送られてくることから、互いに接触している可能性がある。このような状態では、図２（ｃ）に示すように、取出位置Ｆに位置する先頭の部品Ｐを取り出す場合、単に、吸着ノズル２４によって吸着保持して上昇させるときには、接触している次に取り出される部品Ｐを、両部品Ｐの摩擦によって、起き上がらせてしまうことも考えられる。

そこで、本部品装着機では、図３（ａ）に示すように、取出位置Ｆに位置する部品Ｐを取り出す際には、まず、図３（ａ）に示すように、部品Ｐを吸着ノズル２４によって保持し、その保持した状態で、吸着ノズル２４を、隣接する部品Ｐ、詳しくは、次に取り出される部品Ｐの方に所定距離Ｌ₁だけ移動させる。それにより、保持されている部品Ｐによって、後続の部品Ｐが送り方向と反対に移動させられる。次いで、図３（ｂ）に示すように、吸着ノズル２４を、移動させた方とは反対の方に所定距離Ｌ₂だけ移動させる。所定距離Ｌ₂は、所定距離Ｌ₁より小さくされている。具体的には、例えば、所定距離Ｌ₁の概ね半分とされている。したがって、上記のような動作を行うことで、保持された部品Ｐと次に保持される部品Ｐとの間に、ある程度の隙間Ｄが作られることになる。その状態で、図３（ｃ）のように、吸着ノズル２４を上昇させれば、その隙間Ｄの存在によって、次に取り出される部品が起き上がることが防止されるのである。

なお、吸着ノズル２４を後続の部品Ｐの方へ所定距離Ｌ₁だけ移動させても、後続の部品Ｐが所定距離Ｌ₁だけ移動するとは限らない。例えば、既に部品Ｐどうしがぴったり接触している等の場合には、移動が制限されることになる。そのような場合、つまり、後続の部品Ｐが所定距離Ｌ₁だけ移動しない場合であっても、例えば、吸着ノズル２４の弾性変形等を利用して、部品Ｐを保持したまま、吸着ノズル２４を所定距離Ｌ₁移動させることができ、その移動の後、吸着ノズル２４を反対の方へ所定距離Ｌ₂移動させることにより、上記隙間Ｄが適切に確保できるのである。

上述の取出方法は、バルクフィーダからの部品の取出しを対象としているが、他の部品フィーダからの部品の取出しを対象としてもよい。例えば、いわゆるスティックフィーダからの部品の取出しを対象としてもよい。スティックフィーダは、一列に整列された部品をロッドによって送り方向に送り出す構造のものであり、スティックフィーダからも、バルクフィーダと同様の方法によって部品を取り出すことが可能である。

変形例

変形例の部品取出方法として、部品トレイに収容された部品の取出方法を説明する。例えば、部品トレイ２８は、図４に示すように、テープフィーダに併設される。ちなみに、図４に示す装着装置１２は、図１に示す装着装置１２よりも幅が広くされている。

部品トレイ２８はいくつかの種類のものがあり、図５（ａ）に示すものがその一例である。図５（ａ）に示す部品トレイ２８には、複数の長い溝３０が形成されており、その各溝３０の中に、部品Ｐが一列に整列して配置されている。そのような部品トレイ２８によって供給される部品Ｐは、例えば、前側の溝３０から後側の溝３０に向かって順次取り出され、各溝３０において、右側の部品Ｐから順次取り出される。つまり、ある溝３０の部品Ｐを取り出す際には、その溝３０に残る一番右側のものが取出位置Ｆに位置する部品Ｐとなる。その場合、その部品Ｐの左側に隣接する部品Ｐが次に取り出される部品Ｐであり、図５（ｂ）に示すように、取出位置Ｆに位置する部品Ｐを吸着ノズル２４によって吸着保持し、左方に所定距離移動Ｌ₁移動させ（白抜き矢印）、次いで、右方に所定距離Ｌ₂移動させる（黒矢印）。そのような取出動作を行うことで、次に取り出される部品Ｐとの間に、適切な隙間を設けることができるのである。その後に吸着ノズル２４を上昇させればよい。そのような取出し動作を行うことで、隣接する部品Ｐ、つまり、次に取り出される部品Ｐの起き上がりが防止される。

また、図６（ａ）に示すような部品トレイ３２によって部品Ｐが供給される場合もある。図６（ａ）に示す部品トレイ３２では、部品Ｐがマトリクス状に、つまり、行，列を構成するように複数の部品Ｐが、前後，左右に隣接して配置される。そのような部品トレイ３２からは、部品Ｐの取出しは、前側の行（図における上側の行）から、順次、後側の行（図における下側の行）に向かって行われ、各行において、右側から、順次、左側に向かって部品Ｐが取り出される。

そのような部品トレイ３２から、順次、部品Ｐを取り出す場合、残存する一番前側の行における一番右側の列の部品Ｐが取出位置Ｆに位置する部品Ｐとなる。その部品Ｐを取り出す場合には、図６（ｂ）に示すように、まず、取出位置Ｆに位置する部品Ｐを吸着ノズル２４によって吸着保持し、その状態のままで、吸着ノズル２４を、同じ行において隣接する部品Ｐの方に所定距離Ｌ₁移動させ（白抜き矢印）、次いで、反対の方に所定距離Ｌ₂移動させる（黒矢印）。そして、さらに、隣の行、つまり、後側の行において隣接する部品Ｐの方に所定距離Ｌ₁’移動させ、次いで、反対の方に所定距離Ｌ₂’移動させる。簡単に言えば、左方に移動させた後に右方に移動させ、さらにその後、後方に移動させた後に前方に移動させるのである。そのような動作によって、取出位置Ｆに位置する部品Ｐとそれの左側の部品Ｐとの間と、取出位置Ｆに位置する部品Ｐとそれの後側の部品Ｐとの間との両方に、隙間を設けることが可能となる。

なお、図６（ｃ）に示すように、左方の成分と後方の成分とを含む斜め左後方向に吸着ノズル２４を所定距離Ｌ₁だけ移動させ（白抜き矢印）、その後に、その方とは反対の方に所定距離Ｌ₂だけ移動させる（黒矢印）ことによっても、取出位置Ｆに位置する部品Ｐとそれの左側の部品Ｐとの間と、取出位置Ｆに位置する部品Ｐとそれの後側の部品Ｐとの間との両方に、隙間を設けることが可能となる。また、取出位置Ｆに位置する部品Ｐの左側と後側との両方に隙間を設ける必要がない場合、言い換えれば、左側と後側とのいずれかだけに隙間を設ける場合には、上述した左右方向の動作と、前後方向の動作とのいずれかだけを行えばよい。

上記実施例，変形例の部品取出方法では、負圧の供給によって部品を吸着保持する吸着ノズルが、部品保持デバイスとして用いられていたが、部品保持デバイスは、吸着ノズルに限定されず、例えば、部品を把持するクランプのようなものであってもよい。

１２：装着装置１６：部品フィーダ〔部品供給装置〕１８：装着ヘッド２０：ヘッド移動装置２４：吸着ノズル〔部品保持デバイス〕２６：コントローラ２８：部品トレイ３０：溝３２：部品トレイＦ：取出位置Ｐ：部品Ｌ₁，Ｌ₂，Ｌ₁’，Ｌ₂’：所定距離Ｄ：隙間

Claims

整列した状態で供給される部品を部品保持デバイスによって保持して取り出す方法であって、
取出位置にある部品を前記部品保持デバイスによって保持し、
前記部品保持デバイスがその部品を保持したままで、その部品保持デバイスを、その部品に隣接する部品の方へ所定距離だけ移動させ、その後、その方とは反対の方に移動させ、
その移動の後、前記部品保持デバイスを上昇させる
ことを特徴とする部品取出方法。
一列に整列した状態で供給される部品のその列の一方の端に位置する部品を、前記取出位置にある部品として順次取り出すべく、
前記部品保持デバイスが取出位置にある部品を保持したままで、その部品保持デバイスを、その部品の次に取り出される部品の方へ前記所定距離だけ移動させ、その後、前記部品保持デバイスを、前記次に取り出される部品から離れる方へ移動させる請求項１に記載の部品取出方法。
一列に整列した状態で順次送られるようにして供給される部品のうちの前記一方の端である先頭に位置する部品を、前記取出位置にある部品として順次取り出すための請求項２に記載の部品取出方法。
行と列からなるマトリクス上に整列された部品を順次取り出すべく、
前記部品保持デバイスが前記取出位置にある部品を保持したままで、その部品保持デバイスを、その部品と同じ行において隣接する部品の方と隣の行において隣接する部品の方との少なくとも一方の方に、前記所定距離だけ移動させ、その移動の後、前記部品保持デバイスを、前記少なくとも一方の方とは反対の方に移動させる請求項１に記載の部品取出方法。
前記反対の方に移動させる距離が、前記所定距離より小さくされた請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の部品取出方法。
前記部品保持デバイスが、負圧の供給によって部品を吸着する吸着ノズルである請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の部品取出方法。