JP6748859B2 - Component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、基板に電子部品を実装する部品実装装置に関するものである。 The present invention relates to a component mounting device that mounts electronic components on a board.
部品実装装置は、基台に取り付けられた状態で部品を供給するパーツフィーダと、基台に取り付けられたパーツフィーダから部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドを備えている。パーツフィーダは基台に結合及び離脱が自在な台車に保持されており、台車を基台に結合させることでパーツフィーダを基台に取り付けることができる。基台と基台の上方を覆って設けられたカバー部材との間には開口部が形成されており、装着ヘッドはその開口部を通して台車が保持するパーツフィーダから部品を取り出す。 The component mounting apparatus includes a part feeder that supplies a component mounted on a base and a mounting head that picks up the component from the part feeder mounted on the base and mounts it on a substrate. The parts feeder is held by a carriage that can be freely connected to and removed from the base, and the parts feeder can be attached to the base by connecting the carriage to the base. An opening is formed between the base and a cover member provided above the base, and the mounting head takes out the component from the parts feeder held by the carriage through the opening.
このような部品実装装置において台車を基台から離脱させると、基台の端部に形成された空洞部が形成される。空洞部は開口部を通じて装着ヘッドの可動領域に通じる。このため、作業者が誤って移動中の装着ヘッドに触れてしまう等の不安全状態が生じる。このような不安全状態を防ぐため、台車を基台から離脱させた場合には、装着ヘッドの動作は停止させて作業者の安全状態を保つようにしている。基台の対向する一方側と他方側に台車を取り付け可能な部品実装装置では、基台の一方側から台車を取り外したときには、基台の他方側の台車からの部品供給を停止するとともに、装着ヘッドの動作も一切停止するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 When the dolly is separated from the base in such a component mounting apparatus, a cavity formed at the end of the base is formed. The cavity communicates with the movable area of the mounting head through the opening. For this reason, an unsafe state occurs in which the operator accidentally touches the moving mounting head. In order to prevent such an unsafe state, when the carriage is detached from the base, the operation of the mounting head is stopped to keep the worker in a safe state. In a component mounting device that can mount trolleys on one side and the other side of the base, when the trolley is removed from one side of the base, the component supply from the trolley on the other side of the base is stopped and The operation of the head is also stopped at all (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、パーツフィーダを保持する台車を基台の一方側から離脱させた場合であっても作業者の安全状態を確保できるのであれば、離脱された台車側の装着ヘッドを動作させることができる。 However, even if the trolley holding the parts feeder is detached from one side of the base, the mounting head on the detached trolley side can be operated if the worker's safety state can be secured.
そこで本発明は、作業者の安全状態を確保しつつ装着ヘッドの動作を継続できる部品実装装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus capable of continuing the operation of the mounting head while ensuring the safety condition of the operator.
本発明の部品実装装置は、基台に結合された台車が保持するパーツフィーダの部品供給口の上方に形成された開口部を通して前記パーツフィーダから部品を取り出して基板に装着する装着ヘッドと、前記台車が前記基台に結合された後、前記開口部を閉止する閉止位置から前記開口部を開放する開放位置に移動されるシャッターとを備えた。 The component mounting apparatus of the present invention includes a mounting head for removing a component from the part feeder and mounting it on a substrate through an opening formed above a component supply port of a part feeder held by a carriage coupled to a base. A shutter that is moved from a closed position that closes the opening to an open position that opens the opening after the carriage is coupled to the base.
本発明によれば、作業者の安全状態を確保しつつ装着ヘッドの動作を継続できる。 According to the present invention, the operation of the mounting head can be continued while ensuring a safe condition for the operator.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1(a),(b)及び図2に示す部品実装装置1は本発明の一実施の形態を示すものである。部品実装装置1は、基台11上に基板搬送部12、部品供給部13、部品装着部14を備えて基板2に部品3を装着する動作を繰り返し実行する。ここでは説明の便宜上、基板搬送部12による基板2の搬送方向(図1(b)及び図2中に示す矢印A)をX軸方向(作業者から見た左右方向)とし、X軸方向と直交する水平面内方向(作業者から見た前後方向)をY軸方向とする。また、上下方向をZ軸方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The
図1(a),(b)及び図2において、基板搬送部12は、上流工程側の他の装置から送出された基板2を受け取ってX軸方向に搬送する前後の2つの基板搬送レーン12Lから成る。部品供給部13は、基台11の前後方向に対向する2箇所に取り付けられた一又は複数のパーツフィーダ21及びこれらパーツフィーダ21をフィーダベース22aに取り付けて保持する台車22から成る。台車22は、基台11の前後方向に対向する一方側或いは他方側に結合し或いは分離することで、その台車22に保持されているパーツフィーダ21を一括して基台11に取り付け或いは取り外すことができる。パーツフィーダ21は例えばテープフィーダから成り、基台11に取り付けられた状態で、部品供給口21pに部品3を供給する。
1A, 1B, and 2, the
部品装着部14は、基台11の前後方向に対向して位置する2つの装着ヘッド31と、これら2つの装着ヘッド31を互いに独立して水平面内移動させるヘッド移動機構32から成る。各装着ヘッド31は基台11に取り付けられたパーツフィーダ21が供給する部品3を吸着する複数の吸着ノズル31aを備えている。
The
2つの装着ヘッド31のそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ33が設けられている。各基板カメラ33は装着ヘッド31と一体となって移動し、基板搬送レーン12Lが作業位置に位置決めした基板2上に設けられたマーク(図示せず)を撮像する。
Each of the two
基台11に取り付けられたパーツフィーダ21と基板搬送部12との間の位置(2箇所)には部品カメラ34が設けられている。各部品カメラ34は撮像視野を上方に向けており、装着ヘッド31が吸着ノズル31aにより吸着した部品3を下方から撮像する。
A
基台11には、基台11の上方領域(2つの装着ヘッド31の可動領域)を覆って安全カバー36(カバー部材)が設けられている。安全カバー36は、一部が開閉可能になっている。作業者はヘッド移動機構32による装着ヘッド31の移動が停止されている状態では、安全カバー36の一部を開くことで、基板搬送部12や装着ヘッド31等にアクセスすることができる。
The
図3(a),(b)において、基台11の前後には、左右両側に配置されたボックス部41とその中間部に配置されて鉛直面内を左右方向に延びた左右の隔壁42とによって平面視凹形状の台車挿入部43が形成されている。各台車挿入部43の上方には安全カバー36の一部(張り出し部分36a)が張り出しており、この安全カバー36の張り出し部分36aと左右のボックス部41及び隔壁42によって矩形の開口部44が形成されている。台車挿入部43に台車22を挿入して基台11に結合させると(図3(b))、フィーダベース22aが基台11に取り付けられ、フィーダベース22aに保持された各パーツフィーダ21の基台11に対する位置決めがなされる。これにより各パーツフィーダ21の部品供給口21pは開口部44の直下に位置する。
3A and 3B, in front of and behind the
図4(a),(b)において、隔壁42の台車22と対向する側の領域には板状の部材から成るシャッター45が左右方向に延びたほぼ鉛直姿勢で設けられており、左右のボックス部41内にはシャッター駆動機構46が収容されている。シャッター45はシャッター駆動機構46によって、上記ほぼ鉛直姿勢で開口部44を開放する「開放位置」と、ほぼ水平姿勢になって開口部44を閉止する「閉止位置」との間で移動される。
In FIGS. 4A and 4B, a
図4(a),(b)において、シャッター駆動機構46は、前後方向に延びたベース部材50、ベース部材50の外側方を前後方向に延びて設けられたシリンダ51、ベース部材50に取り付けられた第1ピン52によって中央部が支持されたL字形のアーム部材53を有する。ここで、基台11に挿入される空洞部の隔壁42が配置される面を奥側、奥側の反対側を手間側とする。シリンダ51は手前側の面の端部がベース部材50に設けられたシリンダ支持部材54によって支持されており、奥側の面の端部が第2ピン55によってアーム部材53の手前側の端部に結合されている。
In FIGS. 4A and 4B, the
また、シャッター駆動機構46は、第1ガイド溝56、第2ガイド溝57、第1リンク部材58、第2リンク部材59及び第3リンク部材60を有する。第1ガイド溝56は、ベース部材50の奥側の位置を上下方向に延びて設けられており、第2ガイド溝57は、ベース部材50の第1ガイド溝56よりも手前側の位置を上下方向に延びて設けられている。第2ガイド溝57はその上端が手前側に屈曲している。
The
図4(b)において、第1リンク部材58は直線形を有しており、一端側に設けられた第2ピン61を第1ガイド溝56内に位置させるとともに、他端側に設けられた第3ピン62を第2ガイド溝57内に位置させている。第1リンク部材58には開放位置に位置した状態のシャッター45の下端部が結合されている。第2リンク部材59はほぼ上下方向に延びた直線形を有しており、下端部に設けられた第4ピン63がアーム部材53の奥側の端部に結合されるとともに、上端部に設けられた第5ピン64が第1リンク部材58の中間部に結合されている。第3リンク部材60は、一端側がベース部材50に設けられた第6ピン65に結合されており、他端側に設けられた長孔66内にはアーム部材53の中間部に設けられた第7ピン67が位置している。
In FIG. 4B, the
シャッター45が開放位置にある状態(図4(a),(b))からシリンダ51が伸長すると、アーム部材53が第1ピン52回りに揺動し、これにより第2リンク部材59を介して第1リンク部材58が押し上げられる。このとき第1リンク部材58の一端側に設けられた第2ピン61は第1ガイド溝56に沿って上昇し、他端側に設けられた第3ピン62は第2ガイド溝57に沿って上昇する(図4(a),(b)、図5(a),(b))。第1リンク部材58には前述のようにシャッター45が取り付けられており、第2ガイド溝57はその上端が手前側に向けて屈曲しているので、シリンダ51の伸長によって第1リンク部材58が更に上昇すると、これに従ってシャッター45はその全体が手前側に倒れるように揺動し(図5(a),(b)、図6(a),(b)、図7(a),(b))、最終的に、シャッター45は水平姿勢になって閉止位置に位置する(図8(a),(b))。一方、シャッター45が閉止位置にある状態からシリンダ51が収縮すると、シリンダ51の伸長時と逆の経路でシャッター45が移動し、開放位置に位置する。
When the
本実施の形態では、シャッター45は板状の部材から成り、閉止位置ではほぼ水平姿勢であり、開放位置でほぼ鉛直姿勢となっているため、シャッター45の移動範囲を狭い領域に限定でき、シャッター45及びその駆動機構(シャッター駆動機構46)をコンパクトな構成とすることができる。
In the present embodiment, since the
図9において、制御装置70は、基板2に部品3を実装して搬送するために、基板搬送レーン12L、パーツフィーダ21、ヘッド移動機構32及びノズル動作機構31Gの動作を制御する。また、制御装置70は、基台11の前後に対向して設けられたシャッター45それぞれの駆動を制御するシャッター制御部70aを有する。シャッター制御部70aは、各シャッター45に対応するシャッター駆動機構46の動作を制御する。
In FIG. 9, the
図1(a)において、第1の検出器71(第1の検出手段)は、基台11の前後の位置に設けられている。これら第1の検出器71は、台車22に設けられた突起22bと嵌合することによって、その台車22が基台11に結合されている状態を検出する。第1の検出器71の検出信号は制御装置70のシャッター制御部70aに入力される(図9)。第1の検出器71は、基台11に結合されていた台車22が基台11から離脱した状態を検出する離脱検出器としても機能する。
In FIG. 1A, the first detector 71 (first detecting means) is provided at the front and rear positions of the
図3(a)において、第2の検出器72(第2の検出手段)は、ボックス部41の台車22が接触する位置に設けられている。第2の検出器72は、本実施の形態ではマイクロスイッチ等のメカ式スイッチのON/OFFによって結合と離脱を検出する。第2の検出器72は、台車22が第2の検出器72のアクチュエータ部72aに接触して押圧することでスイッチがONされて、台車22の結合を検出する。また、第2の検出器72は、押圧されている第2の検出器72のアクチュエータ部が離れることでスイッチがOFFされて、台車22の離脱を検出する。
In FIG. 3A, the second detector 72 (second detecting means) is provided at a position where the
図9において、シャッター操作ボタン73は、安全カバー36の前後それぞれに設けられている。前方又は後方のシャッター操作ボタン73が作業者によって操作されると、制御装置70のシャッター制御部70aは、操作された側のシャッター操作ボタン73に対応するシャッター駆動機構46を作動させてシャッター45を開放位置から閉止位置へ移動させ、或いは閉止位置から開放位置へ移動させる。
In FIG. 9,
作業者が基板2の機種切り替え等により基台11の前後方向に対向する一方側或いは他方側に取り付けられたパーツフィーダ21を交換するために台車22を基台11から離脱させる際の一連の動作を説明する。作業者は、交換しようとするパーツフィーダ21に対応する側のシャッター操作ボタン73を操作する。これによりシャッター駆動機構46はシャッター制御部70aによって作動し、シャッター45を開放位置から閉止位置に移動させる。これにより、パーツフィーダ21の上方に位置した装着ヘッド31が部品3を吸着するときの吸着ノズル31aの昇降動作時の通路である開口部44が、シャッター45によって閉止される(図8(a),(b)及び図10(a),(b))。このように本実施の形態では、台車22が基台11から取り外される際には、シャッター45が、開口部44を開放する開放位置から開口部44を閉止する閉止位置に移動される。
A series of operations when the operator detaches the
作業者は、台車22を基台11から取り外し、機種切り替え後の部品3を供給するパーツフィーダ21をフィーダベース22aに取り付けた後、改めて台車22を基台11に結合させる。この作業の間、開口部44はシャッター45によって閉止された状態となっている(図11)。このため、作業者は台車22が基台11から離脱されることによって基台11の端部に台車挿入部43の後の空洞部が形成されても、その空洞部から開口部44を通じて装着ヘッド31の可動領域に手を差し入れてしまうおそれがない。
The operator removes the
台車22を改めて基台11に結合させると、機種切り替え後の部品3に対応するパーツフィーダ21が装着ヘッド31の可動領域内にセットされる。台車22を基台11に結合させたら、作業者はシャッター操作ボタン73を操作する。これによりシャッター制御部70aによってシャッター駆動機構46は作動し、シャッター45を閉止位置から開放位置に位置させる。これにより開口部44は開放状態となり、装着ヘッド31は交換後のパーツフィーダ21が供給する部品3の吸着が可能となる。
When the
本実施の形態における部品実装装置1では、上記のようにして台車22を基台11から取り外した状態において作業者の安全状態が図られる。このため、基台11の前後方向の一方側に結合された台車22が基台11から離脱された場合であっても、基台11の前後方向の他方側に結合された台車22に取り付けられたパーツフィーダ21からの部品3の供給及びそのパーツフィーダ21が供給する部品3を取り出して基板2に装着する装着ヘッド31による部品3の装着動作を継続して、基板2の生産を続行できる。
In the
次に本実施の形態における制御装置70によるシャッター制御の変形例を説明する。上述の例では、シャッター45は作業者がシャッター操作ボタン73を操作することによって(すなわち手動によって)シャッター45を開放位置から閉止位置へ、或いは閉止位置から開放位置へ移動させる例を示したが、変形例では、シャッター45の動作と台車22の動きを連動させて安全状態を維持してもよい。以下、本実施の形態と重複する構成の説明は省略する。
Next, a modified example of the shutter control by the
はじめに、一方側或いは他方側の台車22を基台11から離脱する一連の動作を説明する。作業者は基台11に結合された台車22を離脱方向に移動させて台車22を基台11から離脱させる。シャッター制御部70aは、第1の検出器71により台車22が基台11から離脱した状態を検出すると、シャッター駆動機構46を作動させる。そして、シャッター45が開放位置から閉止位置に移動させるのに伴い、作業者は台車22を基台11から完全に離脱させる。
First, a series of operations for detaching the
ここで、シャッター45が閉止位置まで移動を完了する間は開口部44が開放状態にある。つまり、シャッター45が閉止位置まで移動を完了する前に台車22を基台11から完全に離脱させると開口部44を通じて装着ヘッド31の可動領域に手を差し入れてしまうおそれがある。そのため、制御装置70はシャッター45の動作と台車22の動きを連動させる必要がある。以下に制御装置70のシャッター制御について説明する。
Here, the
制御装置70は第1の検出器71が台車22の離脱を検出すると安全状態から不安全状態に遷移して、第1の検出器71が台車22の結合を検出すると不安全状態から安全状態に遷移する。制御装置70は、シャッター45が閉止位置又は開放位置に移動したことを検知する。また、制御装置70は、第1の検出器71が台車22の離脱を検出すると装着ヘッド31の動作を停止させないために安全状態を一定時間だけ維持させるためのタイマ74(図9)を備える。タイマ74は、第1の検出器71が基台11から台車22の離脱を検出してから、計測を開始する。タイマ74の計測開始から一定時間(数秒程度)は制御装置70を安全状態に維持させる。なお、制御装置70は安全状態の場合に装着ヘッド31を動作させ、不安全状態の場合に装着ヘッド31を停止させる。
The
制御装置70は、第1の検出器71が台車22の離脱を検出すると、タイマ74を作動させて、安全状態を維持する。そして、制御装置70はタイマ74の計測開始から一定時間(数秒程度)内にシャッター45が開放位置から閉止位置まで移動が完了すると安全状態を維持し続ける。このように制御装置70によって、台車22が離脱している間も安全状態を維持させるように制御することで開口部44を通じて装着ヘッド31の可動領域に手を差し入れてしまうおそれがないため、より安全状態を確保することができる。なお、制御装置70は、一定時間内(数秒程度)にシャッター45が開放位置から閉止位置まで移動が完了していない場合、シャッター45が移動していないためシャッター45の移動に問題が生じたと判断し、不安全状態に遷移して装着ヘッド31の動作を停止させる。
When the
次に、一方側或いは他方側の離脱した台車22を基台11に結合する手順を説明する。制御装置70は台車22が所定位置に移動された状態を第2の検出器72が検出すると安全状態を維持させる。第2の検出器72が台車22の結合を検出すると、シャッター45が動作をはじめる。第2の検出器72が台車22の結合を検出すると、作業者は台車22によって、開口部44を通じて装着ヘッド31の可動領域に手を差し入れてしまうおそれがない。そのため、制御装置70は安全状態を維持し続けて、作業者によって台車22に結合されて、第1の検出器71が台車22と結合される。このように制御装置70によって、台車22が基台11に結合している間も安全状態を維持させるように制御することで装着ヘッド31の動作を継続させることができる。
Next, a procedure for connecting the separated
なお、制御装置70は、タイマ74を用いて、一定時間(数秒程度)内にシャッター45が閉止位置から開放位置まで移動が完了していない場合、シャッター45が移動していないためシャッター45の移動に問題が生じたと判断する。そして、制御装置70は安全状態から不安全状態に遷移して装着ヘッド31の動作を停止させる。また、一定時間(数秒程度)内に第1の検出器71が台車22に結合されていない場合も、台車22の移動が適切に行われていないと判断して安全状態から不安全状態に遷移して装着ヘッド31の動作を停止させてもよい。また、このような構成は、基台11に取り付けられた状態の台車22と基台11との間隔が狭く、台車22を基台11に結合した状態ではシャッター45を開放位置から閉止位置に移動させることができない場合等においても有効である。
Note that the
制御装置70は、台車22を基台11から離間した際に何らかのエラーが発生したことを検知する報知器75と報知器制御部70b(図9)を有して構成される報知手段を更に備えていてもよい。例えば、シャッター45に何らかの異物が挟まりシャッター駆動機構46の動作ができなくなった場合に、報知器制御部70bは、シャッター制御部70aからの異常が発生した旨を受信し、報知器75を作動(エラー報知)させる。また、タイマ74が計測した時間が予め設定した所定時間に達しても第2の検出器72により台車22が所定の位置まで作業者の側に引き出されなかったことが検出された場合に、報知器制御部70bは、異常が発生した旨を受信し、報知器75を作動(エラー報知)させる。
The
以上説明したように、本実施の形態における部品実装装置1では、基台11から台車22を取り外す際、装着ヘッド31が基台11に取り付けられたパーツフィーダ21から部品3を取り出すとき基台11と基台11の上方を覆って設けられた安全カバー36との間に形成された開口部44をシャッター45が閉止するので、作業者は台車22が基台11から離脱させることによって基台11の端部に空洞部が形成されても、その空洞部から開口部44を通じて装着ヘッド31の可動領域に手を差し入れてしまうおそれがない。このため、台車22を基台11から離脱させた場合であっても作業者の安全を確保しつつ装着ヘッド31の動作を継続できる。
As described above, in the
この実施の形態は例示であり、それらの構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なことまたそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to the combination of those constituent elements and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.
作業者の安全を確保しつつ装着ヘッドの動作を継続できる部品実装装置を提供する。 (EN) Provided is a component mounting device capable of continuing the operation of a mounting head while ensuring worker safety.
1 部品実装装置
2 基板
3 部品
11 基台
21 パーツフィーダ
21p 部品供給口
22 台車
31 装着ヘッド
44 開口部
45 シャッター
71 第1の検出器(第1の検出手段)
74 タイマ
1
74 timer
Claims (6)
前記台車が前記基台に結合された後、前記開口部を閉止する閉止位置から前記開口部を開放する開放位置に移動されるシャッターとを備えた部品実装装置。 A mounting head for removing a component from the part feeder through an opening formed above a component supply port of a part feeder held by a carriage coupled to a base and mounting the component on a substrate,
A component mounting apparatus comprising: a shutter that is moved from a closed position that closes the opening to an open position that opens the opening after the carriage is coupled to the base.
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