JPH04123597U - 部品の自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 配線基板への電子部品の自動装着装置におい
て、設置スペースおよび設備コストの低減を図るととも
に、サイクルタイムの短縮による生産性の向上を図る。 ［構成］ 水平に配置した配線基板３１の上方に、電子
部品４５を挟持することができるチャック４３を備える
装着ヘッド２２を鉛直方向に変位可能に設ける。前記配
線基板３１と装着ヘッド２２との間には、水平方向に回
転可能であり、乗載部５１と透孔５２とが周方向に交互
に形成されたターンテーブル２３を設ける。前記配線基
板３１上にターンテーブル２３の乗載部５１が位置して
いる状態で、装着ヘッド２２が部品を挟持し、その後タ
ーンテーブル２３を回転させて配線基板３１上に透孔５
２が臨んだ状態で、該透孔５２内を通過して、装着ヘッ
ド２２は配線基板３１に電子部品４５を装着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子部品を配線基板に自動的に装着するために好適に用いられる部 品の自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５は、典型的な従来技術の自動装着装置１の側面図である。この装着装置１ では、装着ヘッド２が待機する所定の装着位置へは、配線基板３が治具４に保持 されて、レール５上を搬送されてゆく。前記装着ヘッド２は、部品供給部６と前 記装着位置との間で、アーム７上を往復移動する。

【０００３】 前記部品供給部６は、振動発生器１１と、集積回路やスイッチなどの電子部品 ８を複数貯留している部品収納部１２と、搬送方向上流側が前記部品収納部１２ に接続され、下流側が前記振動発生器１１に接続される筒状の案内部材１３とを 含んで構成されている。振動発生器１２からの振動によって、案内部材１３内に は、前記部品収納部１２内に収納されている電子部品８が、図６で示されるよう に実装方向に配列されて順次的に供給される。したがって、前記案内部材１３の 前記搬送方向下流側の端部１３ａから、装着ヘッド２が電子部品８を取上げると 、部品収納部１２から次の電子部品８が引き続き供給される。

【０００４】 装着ヘッド２は、前記アーム７上を移動することができる移動部１５と、電子 部品８を挟持するためのチャック１６と、前記チャック１６を配線基板３および 部品供給部６に近接・離反変位可能となるように、前記移動部１５に支持する伸 縮部１７とを含んで構成されている。

【０００５】 上述のように構成された自動装着装置１において、まず装着ヘッド２は、アー ム７上を参照符Ｐ１で示されるように部品供給部６上へ移動し、伸縮部１７が伸 長してチャック１６が電子部品８を挟持する。

【０００６】 次に伸縮部１７が縮小し、こうして電子部品８を持上げた状態で、移動部１５ が参照符Ｐ２で示されるように配線基板３上へ移動する。続いて伸縮部１７が伸 長し、これによって電子部品８はチャック１６に挟持された状態で配線基板３の 所定の装着位置に装着される。このようにして１つの電子部品８の装着が終了す ると、装着ヘッド２は再び前記参照符Ｐ１で示される状態に復帰し、次の電子部 品８の装着動作に移る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述の従来技術では、装着ヘッド２は、参照符Ｐ１で示される状態と、参照符 Ｐ２で示される状態との間でアーム７上を往復変位する。したがって１つの電子 部品８の装着に要する時間、すなわちいわゆるサイクルタイムが長く、生産性が 低い。また、アーム７および装着ヘッド２などの電子部品８の装着を行うための 機構と、部品供給部６とが個別に設けられており、したがって設置面積が広く、 かつ設備コストが嵩むという問題がある。

【０００８】 本考案の目的は、省スペース化および設備コストの低減を図ることができると ともに、生産性を向上することができる部品の自動装着装置を提供することであ る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、部品を挟持して、該部品の被装着部材に対して近接・離反方向に往 復変位することができる装着手段と、 複数の部品を乗載する乗載部と、該乗載部に隣接して形成された透孔とを有す るテーブルと、 前記テーブルを前記装着手段の変位方向とは交差する方向に変位駆動する駆動 手段と、 前記装着手段および駆動手段に出力を導出し、装着手段による部品の着脱と、 装着手段およびテーブルの変位とを制御する制御手段とを含むことを特徴とする 部品の自動装着装置である。

【００１０】 また本考案の前記テーブルは、乗載部と透孔とが周方向に交互に形成されたタ ーンテーブルであり、前記部品はトレイに収納されて前記乗載部に乗載されてお り、 前記ターンテーブルの近傍に、前記トレイを交換するための交換手段を設ける ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】

本考案に従えば、電子部品などの部品が装着される配線基板などの被装着部材 は、たとえば水平に配置され、前記被装着部材の上方には、該被装着部材に対し て近接・離反方向、すなわち鉛直方向に往復変位することができ、かつ前記部品 を挟持することができるチャックを有する装着手段が配置される。

【００１２】 前記被装着部材と装着手段との間には、装着手段の変位方向である鉛直方向と は交差する、たとえば水平方向に変位することができるターンテーブルなどのテ ーブルが介在されている。前記テーブルには、複数の部品を乗載する乗載部と、 該乗載部に隣接している透孔とが、たとえば該テーブルの周方向に交互に形成さ れている。

【００１３】 前記テーブルは駆動手段によって変位駆動され、この駆動手段と前記装着手段 とは、制御手段からの出力によって制御される。制御手段は、装着手段による部 品の着脱と、装着手段およびテーブルの変位となどを制御する。

【００１４】 したがって、被装着部材上にテーブルの乗載部を配置した状態で装着手段を下 降させて部品を挟持し、その後テーブルを変位して被装着部材上に透孔を臨ませ ることによって、装着手段が該透孔を通過して、テーブルよりも下方に位置する 被装着部材に部品を装着することができる。

【００１５】 また、前記部品をトレイに収納した状態で前記乗載部に乗載し、テーブルの近 傍にトレイを交換するための交換手段を設けることによって、部品の補給周期を 長くすることができ、あるいはより多種類の部品を装着することができる。

【００１６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例の電子部品の自動装着装置２１の平面図であり、図２ はその側面図である。この自動装着装置２１は、大略的に、装着手段である装着 ヘッド２２と、ターンテーブル２３と、Ｘ−Ｙテーブル２４と、トレイ収納部２ ５と、トレイ交換部２６と、回転駆動機構２７とを含んで構成されている。

【００１７】 被装着部材である配線基板３１は、前記Ｘ−Ｙテーブル２４上に固定された治 具３２によって水平に保持される。この配線基板３１上には、支持部材３３によ って前記装着ヘッド２２が支持される。前記Ｘ−Ｙテーブル２４および支持部材 ３３のアーム３３ａは、配線基板３１および装着ヘッド２２をそれぞれ水平方向 、すなわちＸ−Ｙ方向に変位させることができる。

【００１８】 前記装着ヘッド２２は、エアシリンダなどから成る第１伸縮部４１と、ボール ねじなどから成る第２伸縮部４２と、チャック４３とを含んで構成されている。 第１伸縮部４１は、チャック４３を配線基板３１付近まで近接変位させるために 使用される。また第２伸縮部４２は、ターンテーブル２３上から、後述するよう に、電子部品４５を持上げるときに縮小され、前述のように第１伸縮部４１が伸 長した状態で前記電子部品４５を配線基板３１に装着する際に伸長される。チャ ック４３は、前記電子部品４５を挟持して、ターンテーブル２３上から配線基板 ３１上に搬送する。

【００１９】 前記ターンテーブル２３は、複数の乗載部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（ 以下、総称するときは参照符５１で示す）と、透孔５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５ ２ｄ（以下、総称するときは参照符５２で示す）とが、周方向に交互に形成され て構成されている。各乗載部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ上には、それぞれ 個別に対応するトレイ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ（以下、総称するときは 参照符５３で示す）が乗載されている。

【００２０】 各トレイ５３内には、前記電子部品４５が複数収納されており、なおこの電子 部品４５は、各トレイ５３毎に相互に異なる部品であってもよく、また相互に共 通の部品であってもよい。本実施例の以下の説明では、相互に異なる部品である とし、それぞれ収納されているトレイに対応して添字ａ，ｂ，ｃ，ｄを付して示 す。

【００２１】 また、ターンテーブル２３に隣接して、トレイ収納部２５とトレイ交換部２６ とが設けられており、トレイ交換部２６は、ターンテーブル２３の乗載部５１上 に乗載されているトレイ５３と、トレイ収納部２５内に収納されているトレイ５ ３とを交換する。なお、トレイ収納部２６内に収納されているトレイ５３に、タ ーンテーブル２３上に載置されているトレイ５３と同一の部品が収納されている ときには、電子部品４５の補給周期を長くすることができる。また、たとえば集 積回路やスイッチなどの相互に異なる電子部品４５が収納されているときには、 これらの多種類の電子部品４５を配線基板３１に装着することができ、いわゆる 多品種少量生産に対応することができる。

【００２２】 ターンテーブル２３は、モータや減速歯車などから成る回転駆動機構２７によ って回転駆動され、トレイ５３からの電子部品４５の取出し時には、装着ヘッド ２２の下方に、取出すべき電子部品４５に対応したトレイ５３が位置するように 変位され、また配線基板３１への電子部品４５の装着時には、透孔５２が装着ヘ ッド２２の下方に位置するように変位される。

【００２３】 図３は、自動装着装置２１の電気的構成を示すブロック図である。制御手段で あり、マイクロコンピュータなどで実現される処理回路６０は、前記Ｘ−Ｙテー ブル２４およびアーム３３ａの変位量を制御し、配線基板３１への電子部品４５ の装着時の位置決めを行う。また、前記アーム３３ａおよび回転駆動機構２７を 制御し、所望とするトレイ５３内に配列された電子部品４５を順次的に取出して ゆくように位置決めを行う。

【００２４】 さらにまた、装着ヘッド２２において、第１および第２伸縮部４１，４２とと もにチャック４３を制御し、前記トレイ５３からの電子部品４５の取出しおよび 配線基板３１への電子部品４５の装着動作を実現させる。なお、トレイ５３は前 記トレイ収納部２５内に積層されて収納されており、したがってトレイ収納部２ ５を昇降させることによって、所望とするトレイ５３を引出し、または収納する ことができる。前記処理回路６０は、このトレイ収納部２５の昇降、およびトレ イ交換部２６の交換動作もまた制御する。

【００２５】 したがって処理回路６０内には、トレイ５３からの電子部品４５の取出し時お よび配線基板３１への電子部品４５の装着時におけるチャック４３の高さや、Ｘ −Ｙ方向の位置を記憶しているランダムアクセスメモリ６１や、チャック４３で 挟持している電子部品４５が、どのトレイから取出したものであるかを識別する ために、回転駆動機構２７と連動してトレイナンバーをカウントするカウンタ６ ２と、各トレイ５３毎に設けられ、そのトレイ５３から取出した電子部品４５の 個数をカウントするカウンタ６３とを備えている。また処理回路６０に関連して 、各部の動作手順が記憶されたメモリ６４が設けられている。

【００２６】 図４は、電子部品４５のトレイ５３からの取出し、および配線基板３１への装 着動作を説明するためのフローチャートである。ステップｍ１では、カウンタ６ ２，６３のカウント値Ｃ１，Ｃ２が零にリセットされて初期化される。ステップ ｍ２では、メモリ６４から、電子部品４５を取出すべきトレイ５３のナンバーＮ １が読出され、ステップｍ３では、そのトレイ５３から取出すべき電子部品４５ の個数Ｎ２が読出される。

【００２７】 ステップｍ４では、回転駆動機構２７によってターンテーブル２３が回転駆動 され、ステップｍ５では、前記ターンテーブル２３の回転に伴い、カウンタＣ１ のカウント値が１だけ加算され更新される。ステップｍ６では、カウンタ６２の カウント値Ｃ１が前記ステップｍ２で読出されたトレイナンバーＮ１と一致して いるか否かが判断され、そうでないときにはステップｍ４に戻ってターンテーブ ル２３が引続き回転駆動され、一致しているときにはステップｍ７に移る。

【００２８】 ステップｍ７では、装着ヘッド２２およびアーム３３ａが駆動されて、トレイ ５３から電子部品４５が取出され、ステップｍ８では、装着ヘッド２２と配線基 板３１との間に透孔５２が臨むようにターンテーブル２３が回転駆動される。ス テップｍ９では、装着ヘッド２２およびＸ−Ｙテーブル２４が駆動されて所定の 装着位置に電子部品４５が装着される。

【００２９】 ステップｍ１０では、装着作業中の電子部品４５の個数を表すカウンタ６３の カウント値Ｃ２が１だけ加算されて更新され、ステップｍ１１では、そのカウン ト値Ｃ２が前記ステップｍ３で読出された個数Ｎ２に対応しているか否かが判断 され、そうでないときにはステップｍ１２でターンテーブル２３が前記ステップ ｍ４〜ｍ６で停止された位置まで復帰された後ステップｍ７に戻り、そうである ときにはステップｍ１３に移る。ステップｍ１３では、全てのトレイ５３につい て電子部品４５の装着動作を終了したか否かが判断され、そうでないときには前 記ステップｍ２に戻って、次のトレイ５３に関する装着動作が行われ、そうであ るときには動作を終了する。

【００３０】 このように本考案に従う自動装着装置２１では、電子部品４５のトレイ５３か らの取出し、および配線基板３１への装着を行う装着ヘッド２２は、鉛直方向の みに変位し、この装着ヘッド２２の変位方向とは交差する水平方向に、電子部品 ４５を載置した乗載部５１と透孔５２とを有するターンテーブル２３を回転駆動 するので、装着ヘッド２２の駆動に要する時間、すなわちサイクルタイムを短縮 し、生産性を向上することができる。

【００３１】 また、電子部品４５を供給するトレイ５３をターンテーブル２３上に載置して 、装着ヘッド２２に近接配置するので、設置スペースおよび設備コストを低減す ることができる。さらにまた、トレイ５３が交換可能であるので、電子部品４５ の補給周期を長くすることができ、あるいはより多種類の電子部品４５を装着す ることができる。

【００３２】 なお上述の実施例では、トレイ５３を交換可能に構成したけれども、電子部品 ４５の形状が小さく、したがって多数の電子部品４５を１つのトレイ５３に収納 できる場合や、電子部品４５の種類が少ない場合などでは、トレイ５３を必ずし も交換可能に構成する必要はない。また、ターンテーブル２３に代えてスライド テーブルが用いられてもよく、さらにまた乗載部５１と透孔５２とを交互に形成 するのでなく、透孔５２を１箇所だけ設け、乗載部５１の面積を増加するように してもよい。

【００３３】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、部品を被装着部材に装着するために被装着部材 に対して近接・離反方向に往復変位する装着手段の変位経路上に、該経路と交差 する方向に変位可能となるように、部品を乗載する乗載部と透孔とが形成された テーブルを設け、装着手段は被装着部材上に乗載部が変位した状態で部品を挟持 し、その後、テーブルが変位されて被装着部材上に透孔が臨んだ状態で該透孔内 を通過して、前記部品を被装着部材に装着するので、部品を供給する乗載部と部 品を装着する装着手段とを近接して配置することができ、省スペース化および設 備コストの低減を図ることができる。

【００３４】 また、被装着部材と乗載部とを立体的に配置し、被装着部材への部品の装着時 には装着手段の変位方向とは交差する方向にテーブルを変位し、乗載部に隣接し て形成した透孔を通して、部品を被装着部材に搬送するので、装着手段は被装着 部材に対して近接・離反方向のみに変位するだけでよく、したがって乗載部から 被装着部材への装着手段の移動時間を短縮することができ、いわゆるサイクルタ イムを短縮して生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の自動装着装置２１の平面図
である。

【図２】自動装着装置２１の側面図である。

【図３】自動装着装置２１の電気的構成を示すブロック
図である。

【図４】電子部品４５のトレイ５３からの取出し、およ
び配線基板３１への装着動作を説明するためのフローチ
ャートである。

【図５】従来技術の自動装着装置１の側面図である。

【図６】自動装着装置１の部品供給部６の案内部材１３
付近を拡大して示す斜視図である。

【符号の説明】

２１ 自動装着装置 ２２ 装着ヘッド ２３ ターンテーブル ２４ Ｘ−Ｙテーブル ２５ トレイ収納部 ２６ トレイ交換部 ３１ 配線基板 ４１，４２ 伸縮部 ４３ チャック ４５ 電子部品 ５１ 乗載部 ５２ 透孔 ５３ トレイ ６０ 処理回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を挟持して、該部品の被装着部材に
   対して近接・離反方向に往復変位することができる装着
   手段と、複数の部品を乗載する乗載部と、該乗載部に隣
   接して形成された透孔とを有するテーブルと、前記テー
   ブルを前記装着手段の変位方向とは交差する方向に変位
   駆動する駆動手段と、前記装着手段および駆動手段に出
   力を導出し、装着手段による部品の着脱と、装着手段お
   よびテーブルの変位とを制御する制御手段とを含むこと
   を特徴とする部品の自動装着装置。
2. 【請求項２】 前記テーブルは、乗載部と透孔とが周方
   向に交互に形成されたターンテーブルであり、前記部品
   はトレイに収納されて前記乗載部に乗載されており、前
   記ターンテーブルの近傍に、前記トレイを交換するため
   の交換手段を設けることを特徴とする請求項１記載の部
   品の自動装着装置。