本開示の第1態様によれば、アキシャル部品の部品本体部から側方に延びるリードを折り曲げる一対の固定成形型と、前記一対の固定成形型を支持する一対の第1支持体と、前記一対の第1支持体をそれぞれ貫通し、互いに対向した状態で前記一対の第1支持体をスライド可能にガイドするガイドシャフトと、前記リードを予め定められた長さで切断する固定刃と、前記固定刃を支持し、前記第1支持体の幅方向外側に配置された第2支持体と、を備え、前記第2支持体は、前記ガイドシャフトが貫通する本体部と、前記本体部に上方から着脱可能なブロック部と、を有し、前記固定刃が前記ブロック部に固定されている、部品供給装置を提供する。
本開示の第2の態様によれば、前記固定刃は、前記第2支持体の前記ブロック部の幅方向内側の面に固定されている、第1態様に記載の部品供給装置を提供する。
本開示の第3の態様によれば、前記固定刃と協働して前記リードを切断する可動刃を備え、前記ブロック部の幅方向内側には、前記可動刃が摺動する摺動面が形成されている、第1態様または第2態様に記載の部品供給装置を提供する。
本開示の第4の態様によれば、前記固定成形型を前記第1支持体に幅方向外側から締結する締結部を備え、前記第2支持体は、前記締結部に幅方向外側からアクセスするための貫通孔または溝を有する、第1態様から第3態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を提供する。
本開示の第5の態様によれば、前記ガイドシャフトの両端を支持するフレームを備え、前記フレームは、前記第1支持体の締結部および前記第2支持体の貫通孔または溝にアクセス可能な、貫通孔または溝を有する、第4態様に記載の部品供給装置を提供する。
本開示の第6の態様によれば、前記固定成形子に形成された溝は、平面視でV字形状を有し、前記溝の深さは、前記リードの線径に応じて形成されている、第1態様から第5態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を提供する。
本開示の第7の態様によれば、第1態様から第6態様のいずれか1つに記載の部品供給装置を備える、部品装着装置を提供する。
本開示の第8の態様によれば、前記部品供給装置から、前記リードが折り曲げられた前記アキシャル部品を受け取る一対の爪部を有する部品装着部と、前記部品装着部の装着動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記リードの線径に応じて前記一対の爪部のチャック幅を調整する、第7態様に記載の部品装着装置を提供する。
以下、本開示に係る部品供給装置の例示的な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本開示に含まれる。
(実施形態)
まず図1を参照して、本開示の一実施形態に係る部品装着装置1について説明する。図1は、部品装着装置1の平面図である。部品装着装置1は、基板2に部品3を装着する機能を有する。部品装着装置1は、基板2に対して挿入装着を行ってもよく、また、基板2に対して表面装着を行ってもよい。以下、基板2に対して水平な搬送方向(左右方向)をX方向、X方向と水平面内において直交する方向(前後方向)をY方向、XY平面に対して垂直な方向(上下方向)をZ方向と定義する。
部品装着装置1が備える基台4の上面には、部品供給ユニット6が設けられている。部品供給ユニット6は、アキシャル部品(アキシャルリード型部品)を供給する第1部品供給装置6aと、ラジアル部品(ラジアルリード型部品)を供給する第2部品供給装置6bと、チップ型部品を供給する第3部品供給装置6cとを備える。アキシャル部品は、部品本体部の両側部から側方(横方向)に突出した2本のリードを有する部品である。ラジアル部品は、部品本体部の下部から下方に突出する2本のリードを有する部品である。部品供給ユニット6は、アキシャルフィーダ、ラジアルフィーダ、又はテープフィーダ等のパーツフィーダ10で部品3を供給する。部品装着装置1は複数の第1部品供給装置6aを含み、それぞれの第1部品供給装置6aは、供給するアキシャル部品のリードの成形間隔が異なってもよい。
部品装着装置1は、ラジアル部品と、アキシャル部品と、チップ型部品とを1つの共通の装着ヘッドを把持することができる。
基台4のX方向における両端部には、Y軸ビーム14が設けられており、Y軸ビーム14には、X軸ビーム15がY方向に移動自在に設けられている。X軸ビーム15には、板状のプレート部材16がX方向にスライド自在に装着されており、プレート部材16には、部品装着部17が取り付けられている。X軸ビーム15およびプレート部材16を駆動させることによって、部品装着部17はXY方向に移動することができる。部品装着部17は、部品供給ユニット6から部品3を受け取って部品3を基板2に装着する機能を有する。Y軸ビーム14、X軸ビーム15及びプレート部材16は、部品装着部17を水平方向(X方向、Y方向)に移動させるヘッド移動機構12を構成する。
基台4において、基板2と部品供給ユニット6との間には、撮像視野を上方に向けた部品認識カメラ19が設けられている。部品認識カメラ19は、その上方を移動する部品装着部17に保持された部品3を下方から撮像する。
次に、図2を参照して、アキシャル部品Dとアキシャル部品Dを連結して保持した部品連結体Cについて説明する。図2は、第1部品供給装置6aに挿入される部品連結体Cの概略説明図である。アキシャル部品Dは、部品本体部Bと、部品本体部Bから側方に互いに反対方向に延びる2本のリードLを含んで構成されている。部品連結体Cでは、複数のアキシャル部品Dを所定のピッチSpで並べて2本のリードLのそれぞれの両外端部をそれぞれテープTで保持することで、複数のアキシャル部品Dが連結される。
次に図3を参照して、部品装着装置1の概略動作について説明する。図3は、部品装着装置1の概略説明図である。
図3において、部品供給ユニット6は、部品供給ユニット6が備えるフィーダ側接続部6eと基台1aが備える装置側接続部1bを接続した状態で基台1aに装着される。フィーダ側接続部6eと装置側接続部1bを接続することにより、部品供給ユニット6が部品装着装置1と電気的に接続され、エア(圧縮空気)が部品供給ユニット6に供給される。各部品装着部17の下端には、部品供給ユニット6によって供給される部品3を保持する部品保持部17aが装着されている。部品保持部17aは、例えば、足曲げ処理されたアキシャル部品のリードLを挟んで保持する。
部品装着動作では、部品装着部17は、X軸ビーム15およびY軸ビーム14により部品供給ユニット6の上方に移動し、部品供給ユニット6の供給位置6dに供給された部品3を部品保持部17aにより保持してピックアップする(矢印a)。部品装着部17は、例えば、足曲げ処理されたアキシャル部品Dを部品保持部17aにより保持してピックアップする。部品3を保持した部品装着部17は、X軸ビーム15およびY軸ビーム14により基板搬送機構5の装着作業位置に保持された基板2の上方に移動し、基板2に部品3を装着する(矢印b)。部品装着部17は、例えば、アキシャル部品を保持して基板2の上方に移動し、基板2に形成された挿入孔2aにリードLを挿入してアキシャル部品を装着する。基板2の挿入孔2aは、アキシャル部品Dを基板2に装着するためにリードLが挿入される貫通孔である。
部品供給ユニット6から部品3を取り出した部品装着部17が部品認識カメラ19の上方を移動する際に、部品認識カメラ19は部品装着部17に保持された部品を撮像して認識する。部品装着部17が取り付けられたプレート部材16には、X軸ビーム15の下面側に位置して、それぞれ部品装着部17と一体的に移動する基板認識カメラ18が装着されている。
部品装着部17が移動することにより、基板認識カメラ18は基板搬送機構5に位置決めされた基板2の上方に移動して、基板2に設けられた基板マーク(図示せず)を撮像して基板2の位置を認識する。また、基板認識カメラ18は、基板2に形成された挿入孔2aを撮像して挿入孔2aの位置を認識する。部品装着部17によるアキシャル部品の基板2への部品装着動作では、部品認識カメラ19によるアキシャル部品の認識結果と、基板認識カメラ18による基板2と挿入孔2aの認識結果とを加味して装着位置補正が行われる。
次に図4を参照して、第1部品供給装置6aの構成をさらに説明する。図4は、第2部品供給装置6bの構成説明図である。本実施の形態では、第1部品供給装置6aは、本体部7と、フィーダ側接続部6eと、リール保持部7dとを備えている。フィーダ側接続部6eは、本体部7の下面に設置されている。リール保持部7dは、本体部7の部品送り方向の上流側(図3における左側)に設置されている。リール保持部7dには、本体部7の上流側に設けられた部品挿入口7eから挿入される部品連結体Cを巻回して収納するリール8が載置される。
本体部7の内部には、上流側に開口する部品挿入口7eから部品送り方向の下流側(図3における右側)に開口する排出口7fまで、略水平に部品連結体Cを案内する左右一対の搬送路7gが設けられている。部品連結体Cは、部品連結体Cを構成する左右のテープTが左右の搬送路7gに載置された状態で下流側にピッチ送りされる。搬送路7gの途中には、供給位置6dが設けられている。すなわち、搬送路7gは、部品送り方向の上流側の部品挿入口7eから下流側の供給位置6dまで部品連結体Cを案内する。
図4において、本体部7の内部には、送りユニット82、リード曲げ機構83、および移動機構94が設置されている。送りユニット82は、アキシャル部品Dを供給位置6dに送るユニットである。本実施形態では、送りユニット82は、搬送路7gに沿って部品連結体Cを下流側にピッチ送りする。リード曲げ機構83は、送りユニット82の下流側に設置されている。リード曲げ機構83は、ピッチ送りされたアキシャル部品Dの左右のリードLを予め定められた位置で切断してテープTから切り離し、部品本体部Bに残ったリードLを下方に曲げるリード曲げ処理を実行して供給位置6dに供給する。リード曲げ機構83の詳細な構成は後で述べる。
移動機構94は、送りユニット82を部品送り方向に沿って前後方向(Y方向)に往復移動させる機構である。本実施の形態では、移動機構94は、エアシリンダである。エアシリンダは、送りユニット82に結合されるロッド(図示略)を有する。エアシリンダがロッドを出し入れすることにより、回動軸(図示略)が部品送り方向に沿って往復移動する。
アキシャル部品Dが切り離されたテープTは、排出口7fより排出される。排出口7fの下流側には、上下一対のテープ排出ガイド84が設置されている。排出口7fより排出されたテープTは、一対のテープ排出ガイド84に沿って下方に排出される。本体部7の上流側の上面には、操作・表示パネル85が設置されている。操作・表示パネル85には、作業者が操作入力を行う操作ボタンと、操作状態を表示する7セグメントディスプレイなどの表示手段が設けられている。
図4において、本体部7の内部には、フィーダ制御部86が設置されている。フィーダ側接続部6eの下流側の側面には、ソケット87とエア供給口88が設置されている。フィーダ制御部86は、成形型49、操作・表示パネル85、ソケット87、および移動機構94と電気的に接続されている。フィーダ制御部86は、ソケット87を介して装置側接続部1bと電気的に接続される。エア供給口28には、装置側接続部1bを介してエアが供給される。エア供給口28に供給されたエアは、本体部7の内部に設置されたチューブ89によって、成形型49および移動機構94に供給される。
次に図5および図6を参照して、リード曲げ機構83の構成を説明する。図5は、リード曲げ機構83の周辺の斜視図である。図6は、可動成形型が最上位状態における成形型49周辺の斜視図である。なお、図5において、構造の理解を容易にするために、本体部の前壁及び一方側の側壁を省略して図示している。
図5および図6に示すように、リード曲げ機構83は、リードLを予め定められた長さで切断するリード切断部115と、リードLを屈曲させる一対の成形型49と、カム機構117と、を有する。送りユニット82によって供給位置6dまで送られたアキシャル部品DのリードLは、リード切断部115によって切断され、成形型49によって略鉛直方向に屈曲される。リード切断部115および成形型49は、アキシャル部品Dの部品本体部Bの左右両側方に設けられる。リード切断部115は、部品送り方向に直交する方向(左右方向)において、成形型49よりも外側に設けられる。
リード切断部115は、固定刃115aと、固定刃115aに対して上下方向に移動可能な可動刃115bとを有する。固定刃115aは、第1部品供給装置6aの本体部7に固定される。固定刃115aは、送られるアキシャル部品DのリードLよりも上方で部品送り方向(前後方向)に延びる。可動刃115bは、固定刃115aの幅方向両外側方に設けられる。可動刃115bは、上下方向に延びて、供給位置6dにおけるリードLの下方から上方に移動する。可動刃115bの下部は、カム機構117と接続されている。可動刃115bの上端部は、側面視V字状に形成される。可動刃115bは、供給位置6dにおいてカム機構117により固定刃115aに対して上方に移動し、固定刃115aと可動刃115bとの間にリードLを挟んで切断する。具体的には、可動刃115bを上昇させて供給位置6dにおけるリードLを下方から持ち上げて可動刃115bの上端部と固定刃115aとの間にリードLを挟んだ後、可動刃115bをさらに上昇させることで、リードLは切断される。このように、固定刃115aと可動刃115bは協働してリードLを切断する。
一対の成形型49は、一対の固定成形型52と、それぞれの固定成形型52に対して上下方向に移動可能な一対の可動成形型50とを有する。固定成形型52は、第1部品供給装置6aの本体部7に固定される。固定成形型52は、上下方向に形成されてリードLの屈曲をガイドするガイド溝52aを有する(図7参照)。ガイド溝52aは、平面視V字状に形成される。可動成形型50は、固定成形型52の幅方向両内側方に設けられる。可動成形型50は、上下方向に延びて、その下部において、カム機構117と接続されている。可動成形型50は、カム機構117により、供給位置6dにおけるリードLの下方から上方に移動する。可動成形型50の上端部は、側面視V字状に形成される。固定成形型52に対して可動成形型50を供給位置6dにおけるリードLの下方から上昇させることにより、リードLは、ガイド溝52aにガイドされて略鉛直方向に屈曲される。
カム機構117は、可動成形型50の下部と接続されるバー121と、バー121を支持するバー支持体123と、バー支持体123の下部と接続されるカムフォロア125と、カムフォロア125が回転可能な斜面127aを有するカム板127と、カム板127を水平方向に駆動するアクチュエータ119と、を備える。
バー121は、可動成形型50および可動刃115bの下部に形成された貫通孔に挿通されている。バー121は、幅方向(X方向)に延び両端をバー支持体123に支持されている。バー支持体123は、上方に延出したU字形状の第1アーム123aと、第1アーム123aから逆U字状に下方に延出した第2アーム123bとを有する。第1アーム123aにはバー121の両端が接続されている。第2アーム123b間には、例えば、ローラ形状のカムフォロア125が接続されている。
カム板127は、前後方向(Y方向)にアクチュエータ119により駆動される。これにより、カムフォロア125が斜面127a上を回転移動することで、カムフォロア125、バー支持体123、バー121が上下移動する。これにより、バー121とそれぞれ接続される、可動成形型50及び可動刃115bが、アクチュエータ119の駆動に応じて上下移動する。
次に、図7から図9を参照して、折り曲げられたリードの成形ピッチFpを調整する成形ピッチ調整機構130について説明する。図7は、ピッチ幅が最小値に設定された成形ピッチ調整機構130の前方斜視図である。図8は、ピッチ幅が最大値に設定された成形ピッチ調整機構130の前方斜視図である。図9は、第2支持体139が取り外された成形ピッチ調整機構130の側方斜視図である。
成形型49およびリード切断部115は、成形ピッチ調整機構130にユニット化されている。成形ピッチ調整機構130は、一対の成形型49と、一対の第1支持体131と、2本のガイドシャフト133と、ネジシャフト135と、一対のフレーム137と、を備える。ここでいう成形ピッチFpとは、折り曲げられたリードのそれぞれの先端部の間の距離(間隔)のことである。したがって、一対の固定成形型52のガイド溝52a間の間隔Fpが成形ピッチとなる(図8参照)。
一対の成形型49は、アキシャル部品Dの部品本体部Bから側方に互いに反対方向に延びる2本のリードLを折り曲げる。一対の第1支持体131は、一対の成形型49を支持する。ガイドシャフト133は、一対の第1支持体131をそれぞれ貫通し、一対の第1支持体131をそれぞれ互いに対向した状態でスライド可能にガイドする。ネジシャフト135は、ガイドシャフト133と対向して配置されている。例えば、ネジシャフト135は、ガイドシャフト133と平行に配置され、右ネジ山135aと左ネジ山135bとがそれぞれ離れて形成されている。一対のフレーム137は、部品搬送方向に沿って互いに対向して延びる。
一対の第1支持体131は、左第1支持体131Lと右第1支持体131Rとを有する。なお、左第1支持体131Lと右第1支持体131Rに共通する事項を説明する場合、両者を単に第1支持体131として説明する。左第1支持体131Lは、左ネジ山135bと螺合する貫通孔131Lbを有する。右第1支持体131Rは、右ネジ山135aと螺合する貫通孔131Laを有する。
また、成形ピッチ調整機構130は、第2支持体139と、フレーム137に固定され、ガイドシャフト133と平行に延びる支持部材141とを備える。支持部材141は、例えば、板部材である。支持部材141の両端は一対のフレーム137の内側面に固定されている。1本の支持部材141がフレーム137の内側面の前端部に固定され、別の支持部材141がフレーム137の内側面の後端部に固定されている。
第1支持体131は、第1支持体131の外側面から外側方に延びる円筒部131aを有する。円筒部131aは第1支持体131の内部にも延びて貫通孔が形成されている。円筒部131aの内部には、ガイドシャフト133が挿通される。したがって、円筒部131aはガイドシャフト133に沿って延びる。また、第1支持体131には、固定成形型52を幅方向外側から固定するためのネジ孔131bを有する。固定成形型52と第1支持体131との間を上下移動可能に可動成形型50が挟まれている。
一対のフレーム137は、それぞれ、ボルト138等の固定部材により、第1部品供給装置6aの本体部7に固定される。2本のガイドシャフト133がフレーム137に挿通され、ガイドシャフト133のそれぞれの両端がそれぞれのフレーム137に固定される。それぞれのガイドシャフト133は、支持部材141よりも前後方向内側でフレーム137に固定される。
第2支持体139は、リード切断部115を支持する。第2支持体139は、ガイドシャフト133が貫通する本体部139aと、本体部139aに着脱可能なブロック部139bとを有する。ブロック部139bは、本体部139aの上方から着脱可能に固定されている。ブロック部139bには、幅方向内側から固定刃115aが固定されている。ブロック部139bの内側面には、外側方に向けて窪んだ凹部139baが形成されている。凹部139baにおいて可動刃115bが上下方向に摺動する。したがって、凹部139baの内側面は可動刃115bの摺動面となる。
第2支持体139は、第1支持体131の円筒部131aが挿通される貫通孔139cと、ネジシャフト135が挿通される貫通孔139dとを有する。第2支持体139の貫通孔139cに第1支持体の円筒部131aが挿通されることで、第2支持体139は、第1支持体131の円筒部131aに載置されている。これにより、第1支持体131によるガイドシャフト133に沿った幅方向の移動に伴って、第2支持体139も幅方向に移動することができる。
第2支持体139は、前方および後方に突出する突出部139gを有する。突出部139gには、上面から下方に向けてネジ孔139h(図14参照)が形成されている。突出部139gの上面に支持部材141の下面が接触して、支持部材141の上面および突出部139gの上面にスペーサ143を介してボルト145で固定される。
次に、図10および図11を参照して、ネジシャフト135の説明をする。図10は、ネジシャフト135の斜視図、図11は、ネジシャフト135の分解斜視図である。ネジシャフト135は、右ネジ山135aが形成された右ネジシャフト135cと、左ネジ山135bが形成されたカラー135dと、右ネジシャフト135cにカラー135dを固定するリング135kおよびボルト135mと、を有する。右ネジシャフト135cは、右ネジ山135aが形成された胴部135eと、胴部135eから延びたロッド135fと、ヘッド135gを有する。
カラー135dは、一方の端部で右ネジシャフト135cの胴部135eと接続され、他方の端部で右ネジシャフト135cのロッド135fの先端部と固定される。カラー135dの他方の端部は、幅方向に沿って延びる複数の舌片135hに分割されている。本実施形態では、4つの舌片135hに分割されているが、これに限られない。右ネジシャフト135cのロッド135fの先端部は舌片135hに囲まれている。
リング135kは、複数の舌片135hに外方から嵌め込まれる。リング135kは、舌片135hと接触する開口面135nと、外周面から開口面135nに到達する溝135pと、溝135pを挟んで対向して形成されたネジ孔135qを有する。リング135kの2つのネジ孔135qにボルト135mを締めることで、それぞれの舌片135hと右ネジシャフト135cの先端部とが締め付け固定される。
右ネジ山135aと左ネジ山135bとのそれぞれのネジ山のピッチは同じである。したがって、右ネジシャフト135cの回転に応じて、それぞれのネジ山に螺合された右第1支持体131Rと左第1支持体131Lとはそれぞれ互いに接近する方向または離れる方向に同じ距離だけ移動する。ネジシャフト135と螺合する一対の第1支持体131のそれぞれは、ネジシャフト135の移動により、ネジシャフト135の中央部に対して同じ変位量で変位される。これにより、ユーザが、初期調整を行うことで、成形型49のピッチ間調整は、ネジシャフト135を回転するだけで行うことができる。なお、この初期調整において、右ネジシャフト135cとカラー135dとを分離して行うことができ、調整後に右ネジシャフト135cとカラー135dとをリング135kにより一体化することができる。これにより、右ネジシャフト135cと右第1支持体131Rとの位置調整、カラー135dと左第1支持体131Lとの位置調整をそれぞれ独立してできるので、初期調整を容易にすることができる。
また、ユーザは、成形ピッチFpを調整する場合、右ネジシャフト135cのヘッド135gを回転するだけで、一対の第1支持体131間の距離を調整することができる。
次に、図12を参照して、第2支持体139の構造について説明する。図12は、第2支持体139の斜視図である。第2支持体139は、ネジ147により、本体部139aに上方から着脱可能に固定される。固定刃115aは、ブロック部139bに固定されており、特に、ブロック部139bの幅方向(X方向)内側の面に、例えばネジ140により固定されている。
次に、図13を参照して、第1支持体131の支持部材141への固定について説明する。図13は、図8の矢視XIIIにおける第1支持体131の断面図である。ガイドシャフト133とは別部材の板部材である支持部材141に第1支持体131を固定することで、固定部142の変形により、第1支持体131のガイドシャフト133に沿う方向の移動が困難になることを防止することができる。なお、支持部材141は、板部材の他にも、円柱部材でもよい。
固定部142は、例えば、第1支持体131に形成されたネジ孔131dに締められるボルト145と、一部が支持部材141とボルト145に挟まれ、一部が第1支持体131とボルト145に挟まれるスペーサ143とを備える。
第1支持体131は、前方および後方に突出する突出部131cを有する。突出部131cには、上面から下方に向けてネジ孔131dが形成されている。突出部131cの上面に支持部材141の下面が接触して、支持部材141の上面および突出部131cの上面にスペーサ143を介してボルト145で固定される。
次に、図14を参照して、固定成形型52へのアクセスを説明する。図14は、成形ピッチ調整機構130の部分分解斜視図である。
第2支持体139は、第1支持体131の円筒部131aに挿入された状態で、第1支持体131の固定成形型52のネジ孔131b(図8参照)の幅方向(X方向)延長上に空けられた貫通孔139eおよび溝139fを備える。これにより、第2支持体139の外側方から、第2支持体139を通って、第1支持体131の固定成形型52のネジ孔131b及びネジ孔131bに締結されたネジ55にアクセスすることが可能となるので、第2支持体139を取り外すことなく、固定成形型52の着脱をすることができる。固定成形型52を第1支持体131に締結する締結部は、例えば、固定成形型52のネジ孔131b及びネジ55で構成される。
さらには、固定成形型52を第1支持体131に固定する、例えば、3つのネジ55へフレーム137の外側方から、例えば、六角レンチ57によりアクセス可能である。より具体的には、六角レンチ57は、フレーム137の貫通孔137a又は溝137bを通り、第2支持体139の本体部139aの貫通孔139e又は溝139fを通り、第2支持体139のブロック部139bの貫通孔139bb、固定刃115aの貫通孔139eを通り、ネジ55へアクセス可能である。これにより、第1支持体131及び第2支持体139をガイドシャフト133から取り外さなくても、固定成形型52を着脱可能である。
次に図15を参照して、部品装着部17の構成について説明する。部品装着部17は複数(ここでは3個)の装着ヘッド17A、17B、17Cを備える。
装着ヘッド17A、17Bは、ヘッド本体部21と、ヘッド本体部21の下端部に装着された吸着ノズル22とを備える。ヘッド本体部21には、吸着ノズル22を水平方向に回転させる回転機構(図示省略)等が内蔵されている。吸着ノズル22は、ヘッド本体部21の上方に配置されたノズル昇降機構23によりZ方向に移動、すなわち昇降する。吸着ノズル22は、部品供給ユニット6から供給される部品3を吸着によって保持し、基板2に移送搭載する。
本説明においては、部品装着部17は複数の装着ヘッド17A、17B、17Cから構成されているが、装着ヘッド17A、17Bを省略し、1つの装着ヘッド17Cのみで構成されてもよい。
装着ヘッド17Cは、ヘッド本体部24と、チャックユニット25と、ヘッド昇降機構26とを備える。チャックユニット25は、ヘッド本体部24の下方において鉛直方向(Z方向)を軸心として水平方向に回転自在に装着されている。
装着ヘッド17Cの詳細な構成を図16に示す。ヘッド昇降機構26は、昇降モータ261と、送りネジ262と、送りネジ262に螺合し、ヘッド本体部24に固定されるナット部263とを、備える。ヘッド昇降機構26は、昇降モータ261の駆動によって送りネジ262を回転させ、ナット部263を移動させることによってヘッド本体部24をZ方向に移動、すなわち昇降させる。
ヘッド本体部24には、チャックユニット25を駆動させるチャック駆動用モータ241と、チャックユニット25を水平方向に回転させるチャック回転用モータ242と、プッシャ装置243と、が設けられている。プッシャ装置243は、プッシャ44とプッシャ用アクチュエータ45とを備える。プッシャ44は、プッシャ用アクチュエータ45によってZ方向に移動、すなわち昇降する。プッシャ44は、チャックユニット25により把持した部品3に対して下降することで、部品3を押し下げる。
チャックユニット25は、昇降ロッド251を備えている。昇降ロッド251の上端部は、ウォームホイール241a及びウォームギヤ241bから成る減速機構を介してチャック駆動用モータ241に連結されている。チャック駆動用モータ241がウォームギヤ241bを回転させると、ウォームギヤ241bに噛み合うウォームホイール241aが揺動する。これにより、ウォームホイール241aに結合する昇降ロッド251がZ方向に移動、すなわち昇降する。
チャックユニット25は、部品3を把持する一対の爪部39(39a、39b)を有している。爪部39は、部品3をチャック(把持)するものであり、摩耗に強い金属で形成されている。爪部39aおよび爪部39bは、それぞれスライド機構38を介してヘッド昇降機構26の昇降ロッド51に連結されている。昇降ロッド251の昇降によって、スライド機構38が作動し、爪部39aおよび爪部39bは、互いに接近又は離間する。すなわち、爪部39aと爪部39bの間隔が調整可能である。このように、チャックユニット25は、爪部39aと爪部39bの間隔(一対の爪部39同士の間隔)を調整する間隔調整部として機能する。
昇降ロッド251が最上位に位置するとき、爪部39aと爪部39bとは最も離間する。昇降ロッド251が下降すると、それに合わせてスライド機構38により爪部39a、39bは互いに接近するように移動する。昇降ロッド251が最下位まで下降すると、爪部39a、39bは互いに当接する。
次に、図17を参照して、部品装着装置1の制御系の構成を説明する。図17は、部品装着装置1の制御系の構成を示すブロック図である。部品装着装置1が備える制御部70は、装着記憶部71、間隔調整部72、装着動作処理部73、高さ調整部74を備える。また、制御部70は、基板搬送機構5、部品供給ユニット6、部品装着部移動機構13、部品装着部17、部品認識カメラ19に接続されている。制御部70は、例えば、プロセッサ、FPGA等を含む。間隔調整部72、装着動作処理部73、及び、高さ調整部74はそれぞれ、複数のプロセッサ等により構成されてもよいし、1つのプロセッサにより構成されてもよい。
装着記憶部71は、基板2に部品3を装着するために必要な各種の生産データを記憶する。装着記憶部71は、メモリ、ハードディスク、SSD等の少なくとも1つから構成される記憶装置であり、例えば、基板2に装着されるアキシャル部品Dの種類と形状、装着位置の座標などを含む装着データが、製造する実装基板の種類ごとに記憶されている。部品装着部移動機構13は、制御部70によって制御されて、X軸ビーム15、プレート部材16、部品装着部17、を駆動する。これにより、部品装着作業が行われる。
装着動作処理部73は、各部を制御して基板2にアキシャル部品Dを装着する部品装着動作を制御する。各部品供給ユニット6は、送りユニット82、リード曲げ機構83、操作・表示パネル85、フィーダ制御部86、アクチュエータ119を備えている。フィーダ制御部86は、送りユニット82を制御して部品連結体Cをピッチ送りする部品送り動作を実行させ、リード曲げ機構83を制御してリード曲げ処理を実行させる。
図18に示すように、爪部39は略L字状の基部41と、基部41の下方から鉛直方向に延びた把持部42とを備える。基部41には複数の孔部41aが形成されている。爪部39は、孔部41aを介して、装着ヘッド17Cのスライド機構38に取り付けられる。
爪部39の把持面40は、前述したラジアル部品およびアキシャル部品Dを把持する面である。把持面40には特に、アキシャル部品DのリードLを保持するための保持溝40cが形成されている。保持溝40cは、アキシャル部品DのリードLを基板2に向かって案内するために、爪部39の先端に向かって延びている。
次に、図19から図22を参照して、アキシャル部品Dの場合における、チャックユニット25を用いたアキシャル部品Dの把持および基板2への装着動作を説明する。
図19に示すように、チャックユニット25の作業対象となるアキシャル部品Dは、部品本体部Bの両側部から側方に突出したリードLの先端が下方に折り曲げられた状態で、パーツフィーダ10から供給される。パーツフィーダ10には可動成形型50が設けられている。可動成形型50をアキシャル部品DのリードLに下方から接触させて上昇する。可動成形型50の上昇により、図20に示すように、可動成形型50から爪部39にアキシャル部品Dが受け渡される。リードLが爪部39の保持溝40cに保持されることによって、アキシャル部品Dが爪部39に把持される。
その後、ヘッド昇降機構26によってチャックユニット25は上昇し、爪部39がアキシャル部品Dを把持した状態でパーツフィーダ10から上昇させる。
次に、図21に示すように、アキシャル部品Dを把持した状態の一対の爪部39は、予め作業位置に位置決めされた基板2の上方に移動する。具体的には、爪部39を有するチャックユニット25がZ方向に上昇した後、XY方向を移動して基板2の上方に位置する。
次に、一対の爪部39は基板2に対して下降することで、基板2に形成された挿入孔2aにリードLを挿入させつつ、部品本体部Bの下面を基板2に接触させる。次に、図22に示すように、一対の爪部39は上方に移動することで、アキシャル部品Dの把持を解除する。次に、プッシャ44が矢印gの方向に下降することで、基板2にアキシャル部品Dを押さえつける。次に、リードLはクリンチ機構(図示省略)によってクリンチされる。このようにして、基板2にアキシャル部品Dが装着される。
図20に示されるアキシャル部品Dの受け渡しを精度良く実施するための構成を、図23及び図24を参照してさらに詳細に説明する。図23は、アキシャル部品Dの受け渡し動作時の固定成形型52周辺の平面図である。図24は、アキシャル部品Dの受け渡し動作時の固定成形型52周辺の正面図である。なお、理解を容易にするために、図23においては、アキシャル部品Dの部品本体部Bを省略し、図24においては、アキシャル部品Dを省略して示している。
本開示の第1部品供給装置6aは、アキシャル部品Dのリード径に応じて複数種類の固定成形型52及び可動成形型50が用意されている。固定成形型52は、供給するアキシャル部品Dのリード径が大きいほど、ガイド溝52aの深さが長く、厚みも大きくなる。また、可動成形型50も、供給するアキシャル部品Dのリード径が大きいほど、先端部50aの厚みThが大きくなる。また、供給するアキシャル部品Dのリード径が大きいほど、可動成形型50の先端部50aと爪部39の把持面40との間の距離Laは長くなる。
次に、図25から図27を参照して、リード径が小さい場合のアキシャル部品Dの受け渡しを説明する。図25は、リード径の小さいアキシャル部品Dの受け渡し動作時の固定成形型52A周辺の斜視図である。図26は、爪部39の保持溝40cとリード径との関係を説明する説明図である。図27は、固定成形型52Aのガイド溝52Aaとリード径との関係を説明する説明図である。
例えば、直径が0.4mmのリードL1や、直径が0.6mmのリードL2のような、リード径が小さいアキシャル部品Dを受け渡す場合、それぞれのリード径の中心Cp1及びCp2は、爪部39の保持溝40cの内部に位置する。また、固定成形型52Aのガイド溝52Aaの中に、リードL1、L2のそれぞれの中心Cp1及びCp2だけで無く、外径まで含まれる。これにより、可動成形型50によってリフトアップされるアキシャル部品DのリードLを、固定成形型52は適切に案内することができる。
次に、図28から図30を参照して、リード径が大きい場合のアキシャル部品Dの受け渡しを説明する。図28は、リード径の大きいアキシャル部品Dの受け渡し動作時の固定成形型52B周辺の斜視図である。図29は、爪部39の保持溝40cとリード径との関係を説明する説明図である。図30は、固定成形型52Bのガイド溝52Baとリード径との関係を説明する説明図である。
例えば、直径が0.8mmのリードL3や、直径が1.0mmのリードL4のような、リード径が大きいアキシャル部品Dを受け渡す場合、それぞれのリード径の中心Cp3及びCp4は、爪部39の保持溝40cの外部に位置する。これに対して、固定成形型52は、リード径に応じて複数種類用意されているので、固定成形型52Bのガイド溝52Baの中に、リードL3、L4のそれぞれの中心Cp3及びCp4だけで無く、外径まで含まれる。これにより、可動成形型50によって持ち上げられるアキシャル部品DのリードLを、固定成形型52は適切に案内することができる。
固定成形型52BのV字形のガイド溝52Baの深さDp2は、固定成形型52AのV字形のガイド溝52Aaの深さDp1よりも長い。このように、リード径の長さに応じて最適な溝形状を有する固定成形型52を用いることで、リードLを適切に案内することができる。
また、制御部70の間隔調整部72は、リードLの線径の情報に基づいて、チャック幅39wを調整する。具体的には、リードLの線径が大きいほど、チャック幅39wを大きくする。これは、リードLの線径が大きくなるほど、それぞれのリードLのセンター位置が外側方に位置するので、リード間ピッチが広くなるからである。このように、チャック幅39wを調整することと、リード径に応じて最適な溝形状を有する固定成形型52を交換することで、爪部39は固定成形型52の種類に関係無く1種類で対応することができる。なお、制御部70の間隔調整部72は、リードLの線径の情報を、ユーザの入力により取得してもよいし、センサを用いて検出して取得してもよい。
また、第1部品供給装置6aは、上述したようなメンテナンス性が向上した成形ピッチ調整機構130を備えるので、固定成形型52および可動成形型50の交換も容易である。したがって、ユーザの負担が増加するのを防止することができる。
本実施形態の第1部品供給装置6aによれば、アキシャル部品Dの部品本体部Bから側方に延びるリードLを折り曲げる一対の固定成形型52と、一対の固定成形型52を支持する一対の第1支持体131と、一対の第1支持体131をそれぞれ貫通し、互いに対向した状態で一対の第1支持体131をスライド可能にガイドするガイドシャフト133と、リードLを予め定められた長さで切断する固定刃115aと、固定刃115aを支持し、第1支持体131の幅方向外側に配置された第2支持体139と、を備える。第2支持体139は、ガイドシャフト133が貫通する本体部139aと、本体部139aに上方から着脱可能なブロック部139bと、を有する。固定刃115aがブロック部139bに固定されている。固定刃115aを支持する第2支持体139が本体部139aとブロック部139bと2つの部品で構成されている。固定刃115aは、ガイドシャフト133が挿通されていないブロック部139bに固定されている。これにより、ブロック部139bを本体部139aから着脱するだけで、固定刃115aの交換をすることができる。
固定刃115aは、第2支持体139のブロック部139bの幅方向(X方向)内側の面に固定されている。固定刃115aがブロック部139bの幅方向内側の面に固定されているので、厚みの薄い固定刃115aであっても確実に固定することができる。
また、第1部品供給装置6aは、固定刃115aと協働してリードLを切断する可動刃115bを備え、ブロック部139bの幅方向内側には、可動刃115bが摺動する摺動面が形成されている。これにより、ブロック部139bを交換するだけで可動刃115bが摺動する摺動面を交換することができる。
また、第1部品供給装置6aは、固定成形型52を第1支持体131に幅方向外側から締結する締結部を備え、第2支持体139は、締結部に幅方向外側からアクセスするための貫通孔139eまたは溝139fを有する。これにより、固定成形型52の締結部へ、第2支持体139の有する貫通孔139eまたは溝139fからアクセスすることができるので、第2支持体139の外側方から固定成形型52を着脱することができる。これにより、より容易にメンテナンスをすることができる。
また、第1部品供給装置6aは、ガイドシャフト133の両端を支持するフレーム137を備え、フレーム137は、第1支持体131の締結部および第2支持体139の貫通孔139eまたは溝139fにアクセス可能な、貫通孔137aまたは溝137bを有する。これにより、固定成形型52の締結部へ、フレーム137の有する貫通孔137aまたは溝137bからアクセスすることができるので、第1支持体131および第2支持体139をガイドシャフト133から外すこと無く固定成形型52を着脱することができる。これにより、より容易にメンテナンスをすることができる。また、固定成形型52が取り付けられる第1支持体は取り外されていないので、固定成形型52を交換後、固定成形型52のピッチを調整する必要がないので、メンテナンス性を向上することができる。
また、固定成形型52に形成されたガイド溝52aは、平面視でV字形状を有し、固定成形型52のガイド溝52aの深さは、リードLの線径に応じて形成されている。リードLの折り曲げ加工および部品装着部17への受け渡しを適切に行うことができる。また、固定成形型52の交換を容易に行うことができるので、リードLの線径に応じて形成されたガイド溝52aを有する固定成形型52を用いてもユーザの負担の増加を抑制することができる。
また、部品装着装置1は、上述した第1部品供給装置6aを備えるので、固定刃115aのメンテナンス性を向上することができる。
また、部品装着装置1は、第1部品供給装置6aから、リードLが折り曲げられたアキシャル部品Dを受け取る一対の爪部39を有する部品装着部17と、部品装着部17の装着動作を制御する制御部70の間隔調整部72と、を備え、間隔調整部72は、リードLの線径に応じて一対の爪部39のチャック幅を調整する。間隔調整部72が、リードLの線径に応じて部品装着部17の一対の爪部39のチャック幅を調整するので、異なるリード線径のアキシャル部品Dを基板2に挿入する際にも、一対の爪部39を交換する必要がない。
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
なお、前記様々な実施の形態および変形例のうちの任意の実施の形態あるいは変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。