JPH04335599A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品装着装置に係
わり、特に電子部品の高精度装着を必要とする電子部品
装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子部品装着装置の基本構造を
図９及び図１０を用いて説明する。部品搬送円盤１の円
周上には複数個の装着ピン２が取り付けられており、部
品搬送円盤１を駆動する部品搬送軸駆動手段Ｃにより部
品搬送円盤１は、装着ピン２の取り付け間隔を１ピッチ
としたピッチ回転を行う。そして、部品搬送円盤１上に
は、所定位置に位置する装着ピン２に対し装着プログラ
ムの各ステップを割り付ける起点としての開始ステーシ
ョンＳが決められている。また、部品搬送円盤１の外周
かつ装着ピン２に臨む位置には装着ピン２に対して複数
かつ複数種類の電子部品１０を供給する複数の部品供給
フィーダ３が配置されており、部品供給フィーダ３には
、部品搬送円盤１の半径方向に電子部品１０が整列され
ている。更に、部品搬送円盤１の近傍には、電子部品１
０を装着するプリント基板４ａを装着位置へ移動するＸ
−Ｙテーブル４が配置されている。

【０００３】また、装着ピン２は、図１０に示すように
、部品搬送円盤１に昇降自在に支持されており、その上
端には係合溝２ａが設けられている。そして、係合溝２
ａには、回転自在に支持された棒５の一端が係合してお
り、棒５の一端近傍かつ下側には棒５の回転位置を規制
するカム連動ソレノイド６が配設されている。更に、棒
５の他端かつ下側には、一端を部品搬送円盤１に固定さ
れたばね７が縮設されており、これにより棒５はばね７
にて時計方向に回動付勢されている。また、棒５の他端
かつ上側には、棒５を揺動するカム８が配設されている
。そして、部品搬送円盤１内には装着ピン２に臨んで電
子部品１０の吸着を制御する部品吸着ソレノイド９が配
設されており、部品吸着ソレノイド９は図示しない真空
吸着手段が発生する吸着力をＯＮ／ＯＦＦするようにな
っており、部品吸着ソレノイド９には吸着力を装着ピン
２の下端へ導く連通管１１が接続されている。

【０００４】また、電子部品装着装置は、図１１に示す
ように、制御系を有しており、装着プログラム１２（図
１２参照）は紙テープ等に記録されており、装着プログ
ラム１２は紙テープリーダ等のプログラム読込部１３に
より読み取られて記憶されるようになっている。そして
、プログラム読込部１３には、プログラム読込部１３に
記憶された装着プログラム１２を先頭ステップＮ１より
１ステップずつ読みだして部品搬送円盤１の開始ステー
ションＳにある装着ピン２にＮ１ステップのフィーダ番
号指令により指令されたフィーダ番号を割り付け、かつ
各部へ制御指示を行うプログラム制御部１４が接続され
ている。更に、プログラム制御部１４には、カム８の駆
動手段及び部品搬送円盤１の駆動手段を制御する第１制
御部１５と、Ｘ−Ｙテーブル４の駆動手段を制御する第
２制御部１６と、部品吸着ソレノイド９をＯＮ／ＯＦＦ
制御するＥＣ制御部１７とが並列に接続されている。 そして、第１制御部１５には、カム８を駆動するカムモ
ータ１８及び部品搬送円盤１を駆動する部品搬送モータ
１９が接続されており、第２制御部１６には、Ｘ−Ｙテ
ーブル４を駆動するＸ軸モータ２０及びＹ軸モータ２１
が接続されており、ＥＣ制御部１７には、カム連動ソレ
ノイド６及び部品吸着ソレノイド９が接続されている。 図１３は装着動作が始まった状態での、カム８の回転軸
Ｂ、部品搬送円盤１の軸Ｃ、Ｘ−Ｙテーブル４における
部品取り動作・部品装着動作の動作タイミングを示すタ
イムチャートであり、そのうち、カム回転軸Ｂの速度Ｖ
ｂ・加速度Ａｂ、部品搬送軸Ｃの速度Ｖｃ・加速度Ａｃ
、Ｘ−Ｙテーブル４の速度ＶＸＹ・加速度ＡＸＹは全て
固定値にて制御されている。

【０００５】次に動作について説明する。プログラム読
込み部１３では装着プログラム１２を読込んで記憶し、
プログラム制御部１４により、プログラム読込み部１３
に記憶された装着プログラム１２を先頭ステップＮ１よ
り１ステップずつ読みだし、部品搬送円盤１の開始ステ
ーションＳにある装着ピン２にＮ１ステップのフィーダ
番号指令により指令されたフィーダ番号を割り付け、部
品搬送モータ１９に対してピッチ回転起動をかけた後カ
ムモータ１８に対して１回転起動をかける（図１３参照
）。そして、部品搬送円盤１が１ピッチ分進むと、次に
開始ステーションＳにきた装着ピン２にＮ２ステップの
フィーダ番号指令により指令されたフィーダ番号を割り
付ける。以上の動作を最終ステップまで繰り返す。そし
て、割り付けられた装着ピン２が割り付けられたフィー
ダ番号と同一番号の部品供給フィーダ３の位置に来ると
、プログラム制御部１４はＥＣ制御部１７に対し部品取
り動作を起動する。すると、ＥＣ制御部１７によりカム
連動ソレノイド６がＯＮ（図１０参照）されてカム連動
ソレノイド６の軸が棒５より離間する。この際、カム８
はカムモータ１８により回転し、カム８に沿って棒５は
ばね７の付勢力により時計方向へ回動し、これにより装
着ピン２が下降する。そして、部品吸着ソレノイド９の
ＯＮにより電子部品１０を吸着し、次にカム８の１回転
によりカム８に沿って棒５はばね７の付勢力に抗して反
時計方向へ回動し、これにより装着ピン２が上昇する。 それから、カム連動ソレノイド６がＯＦＦされ、棒５の
回動が規制されて吸着動作が完了する。更に、プログラ
ム制御部１４は、部品取りした装着ピン２が装着ステー
ションＭの１つ前の位置から装着ステーションＭへ前記
ピッチ回転する時、第２制御部１６によりＸ−Ｙテーブ
ル４を割り付けられた部品を装着する位置に位置決めす
るようにＸ軸モータ２０及びＹ軸モータ２１を制御する
。そして、Ｘ−Ｙテーブル４位置決め後、プログラム制
御部１４はＥＣ制御部１７に対し部品装着動作を起動す
る。すると、ＥＣ制御部１７は、前述部品取り動作と同
様に、カム連動ソレノイド６をＯＮし、カム８により装
着ピン２が下降し、部品吸着ソレノイド９をＯＦＦして
電子部品１０をプリント基板４ａに装着する。それから
、カム８により装着ピン２が上昇し、カム連動ソレノイ
ド６がＯＦＦされることにより装着動作を完了する。以
上の動作を装着プログラムの全ステップ分だけ行うこと
により１基板の装着動作が完了する。

【０００６】なお、図１３はカム回転軸が非連続回転モ
ードでのタイムチャートであるが、連続回転モードでの
タイムチャートを図１４に示す。例えば、カム８の回転
軸Ｂが１２０°〜２４０°の間で、部品取り動作・部品
装着動作するため、部品搬送円盤１の軸Ｃ、Ｘ−Ｙテー
ブル４は２４０°〜次１２０°間に位置決め完了する必
要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品装着装
置は、以上のように構成されているので、真空吸着力の
弱い部品や、重量の重い部品は部品取り、部品搬送、部
品装着時に装着ピンからずれたり、重量の重い部品につ
いては基板装着後もＸ−Ｙテーブル動作時にずれたりす
るという課題があった。

【０００８】本発明は、上述課題を解消するためになさ
れたものであって、その目的は、前記のずれやすい部品
に対してずれの要因を可能な限り軽減し、より高精度に
装着できる電子部品装着装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、本発明に係わる電子部品装着
装置は、回転自在に支持された部品搬送円盤と、部品搬
送円盤を駆動する搬送円盤駆動手段と、部品搬送円盤の
外周に所定間隔毎に設けられて電子部品の吸着及び電子
部品のプリント基板への装着を行う装着ピンと、装着ピ
ンを駆動する装着ピン駆動手段と、部品搬送円盤の外周
かつ装着ピンに臨む位置に設けられて装着ピンに対して
複数かつ複数種類の電子部品を供給する複数の部品供給
フィーダと、電子部品を装着するプリント基板を装着位
置へ移動するＸ−Ｙテーブルと、Ｘ−Ｙテーブルを駆動
するＸ−Ｙテーブル駆動手段と、装着ピン駆動手段の駆
動速度に対して複数の速度を設定する装着ピン駆動速度
設定手段と、搬送円盤駆動手段の駆動加速度に対して複
数の加速度を設定する搬送円盤加速度設定手段と、それ
ぞれの部品供給フィーダから供給される電子部品に対応
して装着ピン駆動速度設定手段が設定する速度設定値及
び搬送円盤加速度設定手段が設定する加速度設定値の内
でそれぞれの電子部品に対して予め設定された値を選択
する選択手段と、選択手段が選択した速度設定値により
装着ピンを駆動するように装着ピン駆動手段を制御する
と共に加速度設定値により部品搬送円盤を駆動するよう
に搬送円盤駆動手段を制御する制御手段と、を備えるこ
とを特徴とするものである。また、前記Ｘ−Ｙテーブル
駆動手段に対して複数の加速度を設定し、プログラム上
のＸ−Ｙテーブル加速度選択指令により所定の加速度設
定値を選択し、選択された加速度に従ってＸ−Ｙテーブ
ルを動作させるようにするとよい。

【００１０】

【作用】上述構成に基づき、この発明における電子部品
装着装置は、回転自在に支持された部品搬送円盤を搬送
円盤駆動手段により駆動し、部品搬送円盤の外周かつ装
着ピンに臨む位置の設けられて装着ピンに対して複数か
つ複数種類の電子部品を複数の部品供給フィーダにより
供給し、部品搬送円盤の外周に所定間隔毎に設けられた
装着ピンを駆動手段により駆動し、電子部品を装着する
プリント基板をＸ−Ｙテーブル駆動手段にて駆動される
Ｘ−Ｙテーブルにより装着位置へ移動し、装着ピンによ
り部品供給フィーダにて供給される電子部品の吸着及び
電子部品のプリント基板への装着を行う。この際、装着
ピン駆動手段の駆動速度に対して複数の速度を装着ピン
駆動速度設定手段により設定し、搬送円盤駆動手段の駆
動加速度に対して複数の加速度を搬送円盤加速度設定手
段により設定し、それぞれの部品供給フィーダから供給
される電子部品に対応して装着ピン駆動速度設定手段が
設定する速度設定値及び搬送円盤加速度設定手段が設定
する加速度設定値の内でそれぞれの電子部品に対して予
め設定された値を選択手段により選択し、選択手段が選
択した速度設定値により装着ピンを駆動するように装着
ピン駆動手段を制御すると共に加速度設定値により部品
搬送円盤を駆動するように搬送円盤駆動手段を制御手段
により制御する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。なお、前述した部分と同じ部分には同一符号を付
して説明を省略する。電子部品装着装置は、図１に示す
ように、装着ピン２の駆動手段としてのカムモータ１８
の速度に対して複数の速度を設定する装着ピン駆動速度
設定手段と、部品搬送円盤１の駆動手段としての部品搬
送モータ１９の加速度に対して複数の加速度を設定する
搬送円盤加速度設定手段とを兼ねる操作パネル２３を有
しており、操作パネル２３には軸制御定数設定部２４が
接続されており、軸制御定数設定部２４及びプログラム
制御部１４には選択手段としてのカム回転軸、部品搬送
軸速度・加速度制御部２５及び基板移動軸加速度制御部
２６が接続されている。そして、カム回転軸、部品搬送
軸速度・加速度制御部２５には制御手段としての第１制
御部１５が接続されており、基板移動軸加速度制御部２
６には制御手段としての第２制御部１６が接続されてい
る。また、軸制御定数設定部２４は、操作パネル２３よ
り設定されたカム回転軸の速度情報、部品搬送軸の加速
度情報を図７に示すように、標準、中速、低速の値を記
憶する。なお、ＬＰは、前記設定値の速度・加速度選択
情報である。更に、操作パネル２３より設定された部品
フィーダ番号毎の前記速度・加速度選択情報ＬＰを図８
に示すように記憶する。また、操作パネル２３より設定
された基板移動軸の加速度情報を図５に示すように、標
準、低速の値を記憶する。なお、Ｌは、前記設定値の加
速度選択指令であり、装着プログラム上（図６）のＬコ
ードに対応している。

【００１２】ついで、本実施例の作用を図２及び図３の
フローチャートに沿って説明する。なお、操作パネル２
３より軸制御定数設定部２４へのカム回転軸の速度情報
、部品搬送軸の加速度情報及び基板移動軸の加速度情報
設定が完了したものとする。機械起動時に、カム回転軸
、部品搬送軸速度・加速度制御部２５は、速度・加速度
選択情報ＬＰを初期クリアし（ステップＳ１）、本サイ
クル（カム回転軸１回転分）において部品搬送円盤１上
の各装着ピン２に割り付けられたフィーダ番号と同一の
フィーダ位置があるかないかを全部品フィーダ番号に対
し検索する。そして、各装着ピン２に割り付けられたフ
ィーダ番号と同一のフィーダ位置があれば、部品取りす
べき部品フィーダ番号として取得する（ステップＳ２）
。また、カム回転軸、部品搬送軸速度・加速度制御部２
５は、取得した部品フィーダ番号があるか否か判断し（
ステップＳ３）、取得した部品フィーダ番号があると判
断した場合、取得した部品フィーダ番号と図８で示す速
度・加速度選択情報テーブルＬＰ値を割出し、現在保持
しているＬＰ値より大きければ割出したＬＰ値に更新す
る（ステップＳ４）。これを、取得したすべての部品フ
ィーダ番号について行う。なお、ＬＰ値が大きいほど低
速度、低加速度となる。それから、カム回転軸、部品搬
送軸速度・加速度制御部２５は、得られたＬＰ値と図７
に示す速度・加速度選択情報テーブルよりカム回転軸速
度と部品搬送軸加速度を割出し、各軸を制御する（ステ
ップＳ５）。

【００１３】例えば、電子部品１０の部品番号１でその
重量が重い場合、ＬＰ値を「２」とし、カム８の回転速
度を０．１ｄｅｇ／ｍｓｅｃとすると共に部品搬送円盤
１の加速度を０．２×１０−３ｄｅｇ／ｍｓｅｃ２　と
する（図４及び図７参照）。そして、１基板終了までス
テップＳ２以降の動作を繰り返す（ステップＳ６）。そ
れから、カム回転軸、部品搬送軸速度・加速度制御部２
５は、全ての基板の装着が終了すると、機械を停止する
（ステップＳ７）。次基板があれば、速度・加速度選択
情報ＬＰを初期設定し、ステップＳ２以降の動作を繰り
返す（ステップＳ８）。なお、初期設定の方法はＬＰ値
をクリア後、現在部品先取りしている部品フィーダ番号
についてＬＰ値をステップＳ４同様に更新する。また、
前述ステップＳ３において、取得した部品フィーダ番号
がないと判断した場合、ステップＳ５以降の動作を行う
。

【００１４】一方、装着プログラム上に基板移動軸の加
速度選択指令Ｌを指令することにより次サイクルより基
板移動軸制御が有効となる。基板移動軸加速度制御部２
６は、機械起動後、加速度選択指令Ｌを初期クリアし（
ステップＳ１１）、基板移動時、現在のＬ値と加速度選
択情報テーブルより基板移動軸加速度を割出し、制御す
る（ステップＳ１２）。そして、本サイクルのＬコード
により次サイクルの為にＬ値を更新する。その方法は、
本サイクルのＬコードの値が現在のＬ値より大きければ
、本サイクルのＬコードの値にて更新する（ステップＳ
１３）。なお、Ｌ値は大きいほど低加速度となる。 そして、１基板終了までステップＳ１２より繰り返す（
ステップＳ１４）。そして、最終基板終了であれば、機
械を停止し、次基板があれば、ステップＳ１１以降の動
作を繰り返す（ステップＳ１５）。

【００１５】例えば、電子部品１０の重量が重い場合、
Ｌ値を「１」とし、Ｘ軸モータ２０の加速度を４μｍ／
ｍｓｅｃ２　とすると共にＹ軸モータ２０の加速度を４
μｍ／ｍｓｅｃ２　とする（図４及び図５参照）。

【００１６】以上のようにして、各軸とも最適な速度・
加速度制御下で部品装着される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明の電子部品装着装
置によれば、装着ピン駆動手段の駆動速度に対して複数
の速度を装着ピン駆動速度設定手段により設定し、搬送
円盤駆動手段の駆動加速度に対して複数の加速度を搬送
円盤加速度設定手段により設定し、それぞれの部品供給
フィーダに対応して装着ピン駆動速度設定手段が設定す
る速度設定値及び搬送円盤加速度設定手段が設定する加
速度設定値の内でそれぞれの電子部品に対して予め設定
された値を選択手段により選択し、選択手段が選択した
速度設定値により装着ピンを駆動するように装着ピン駆
動手段を制御すると共に加速度設定値により部品搬送円
盤を駆動するように搬送円盤駆動手段を制御手段により
制御するように構成したので、部品搬送中に装着ピンか
らずれたりしやすい部品に対し動作速度を低減すること
により、より高精度な装着ができる。また、最適な装着
プログラムを組むことにより装着速度の低下を最小限に
押さえることができる。

【００１８】また、Ｘ−Ｙテーブル駆動手段に対して複
数の加速度を設定し、プログラム上のＸ−Ｙテーブル加
速度選択指令により所定の加速度設定値を選択し、選択
された加速度に従ってＸ−Ｙテーブルを動作させるよう
に構成したので、基板に装着済みの電子部品が基板から
ずれることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電子部品装着装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の作用を示すフローチャートである。

【図３】本発明の作用を示すフローチャートである。

【図４】本発明の動作を示すタイムチャートである。

【図５】本発明に係るＸ−Ｙテーブル駆動手段の加速度
情報テーブルである。

【図６】本発明に係るＸ−Ｙテーブル駆動手段の加速度
選択指令のある装着プログラム例である。

【図７】本発明に係るカム回転軸、部品搬送軸の速度・
加速度情報テーブルである。

【図８】本発明に係る部品番号毎のカム回転軸、部品搬
送軸の速度・加速度選択情報である。

【図９】一般的な電子部品装着装置の概略構成図である
。

【図１０】一般的な電子部品装着装置の装着ピンの概略
構成図である。

【図１１】従来の電子部品装着装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１２】従来の電子部品装着装置の装着プログラム例
である。

【図１３】従来のカム軸非連続回転モードにおけるタイ
ムチャートである。

【図１４】従来のカム軸連続回転モードにおけるタイム
チャートである。

【符号の説明】

１　　部品搬送円盤 ２　　装着ピン ３　　部品供給フィーダ ４　　Ｘ−Ｙテーブル ４ａ　　基板 ８　　カム １０　　電子部品 １５　　第１制御部 １６　　第２制御部 １７　　ＥＣ制御部 １８　　カムモータ １９　　部品搬送モータ ２０　　Ｘ軸モータ ２１　　Ｙ軸モータ ２３　　操作パネル ２４　　軸制御定数設定部 ２５　　カム回転軸、部品搬送軸速度・加速度制御部２
６　　基板移動軸加速度制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転自在に支持された部品搬送円盤と、部
   品搬送円盤を駆動する搬送円盤駆動手段と、部品搬送円
   盤の外周に所定間隔毎に設けられて電子部品の吸着及び
   電子部品のプリント基板への装着を行う装着ピンと、装
   着ピンを駆動する装着ピン駆動手段と、部品搬送円盤の
   外周かつ装着ピンに臨む位置に設けられて装着ピンに対
   して複数かつ複数種類の電子部品を供給する複数の部品
   供給フィーダと、電子部品を装着するプリント基板を装
   着位置へ移動するＸ−Ｙテーブルと、Ｘ−Ｙテーブルを
   駆動するＸ−Ｙテーブル駆動手段と、を備え、複数かつ
   複数種類の電子部品をプリント基板へ装着し得る電子部
   品装着装置において、装着ピン駆動手段の駆動速度に対
   して複数の速度を設定する装着ピン駆動速度設定手段と
   、搬送円盤駆動手段の駆動加速度に対して複数の加速度
   を設定する搬送円盤加速度設定手段と、それぞれの部品
   供給フィーダから供給される電子部品に対応して装着ピ
   ン駆動速度設定手段が設定する速度設定値及び搬送円盤
   加速度設定手段が設定する加速度設定値の内でそれぞれ
   の電子部品に対して予め設定された値を選択する選択手
   段と、選択手段が選択した速度設定値により装着ピンを
   駆動するように装着ピン駆動手段を制御すると共に加速
   度設定値により部品搬送円盤を駆動するように搬送円盤
   駆動手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴と
   する電子部品装着装置。
2. 【請求項２】前記Ｘ−Ｙテーブル駆動手段に対して複数
   の加速度を設定し、プログラム上のＸ−Ｙテーブル加速
   度選択指令により所定の加速度設定値を選択し、選択さ
   れた加速度に従ってＸ−Ｙテーブルを動作させることを
   特徴とする請求項１記載の電子部品装着装置。