JPH0645792A - 実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速実装を可能にし、構造簡単で設備費の軽
減、保守整備性が良好で装置の占有面積の縮少を可能に
する実装装置を提供する。 【構成】 ロータリヘッド２の回転と一体的にスライダ
ー部７を回転させ、この回転に伴って部品供給部３とＸ
Ｙテーブル４との間をスライダーに設けた装着ヘッドを
移動せしめ、かつリニアモータの選択的励磁によってス
ライダーを上下動するように構成する。制御装置からの
指示により励磁するリニアモータを変更することで、設
定変更が可能になり、作業効率の向上、保守整備性の向
上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板への電子
部品の実装や、自動車部品等の小物部品の実装作業に使
用する実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、最近の電子関連製品は小型化、
軽量化が要求され、それに伴って電子回路が複雑化し、
ワークとなるプリント基板が一層高密度化している。こ
れに従って多くの電子部品をより速くプリント基板に実
装する必要性が増し、高速化が望まれている。

【０００３】この対策の一例として例えば図７に概略を
示すプリント基板へ電子部品を実装するためのロータリ
タイプ実装装置が開発され使用されている。図中符号２
１はＢ方向へ回転駆動されるロータリヘッドであり、ロ
ータリヘッド２１を隔てて部品供給部２２及びＸＹテー
ブル２３が配設されている。ロータリヘッド２１の周囲
にはロータリヘッド２１を囲むように上下移動可能な装
着ヘッド２４が複数設けられている。更に部品供給部２
２には装着すべき電子部品（図示せず）が予め準備さ
れ、矢印Ａで示すよう往復移動可能に構成されている。
一方ＸＹテーブル２３は電子部品を取付けるべきプリン
ト基板（図示せず）が所定位置に位置決め載置され、矢
印で示すＸおよびＹ方向へ移動調整可能である。

【０００４】このように構成された実装装置の作動につ
いて説明すると、予め部品供給部２２上の所定位置に準
備された電子部品の中から装着すべき電子部品が予め設
定された部品供給位置２２ａに位置するよう制御装置
（図示せず）からの作動指示に従って部品供給部２２を
矢印Ａ方向へ移動して停止せしめる。

【０００５】次にロータリヘッド２１を矢印Ｂ方向へ所
定量回転させて所定の装着ヘッド２４を部品供給位置２
２ａへ移動させて装着ヘッド２４を下降せしめ、部品供
給位置２２ａにある電子部品を吸着する。

【０００６】装着ヘッド２４に吸着された電子部品は、
装着ヘッド２４の上昇に従って所定量上昇し、かつロー
タリヘッド２１の矢印Ｂ方向への所定量回転により部品
認識ステージ２６へ移動される。部品認識ステージ２６
へ移動された電子部品はＣＣＤカメラ等の視覚認識装置
（図示せず）によって実際に装着ヘッド２４に吸着され
た装着位置と、予め設定された装着基準位置とのズレ、
即ち装着位置ズレ量に基づいて制御装置によって演算
し、その装着位置データに基づいて、ＸＹテーブル２３
を移動補正して、電子部品を装着すべきプリント基板の
位置を補正する。

【０００７】次にロータリヘッド２１を再び所定量矢印
Ｂ方向へ回転させて、装着ヘッド２４を部品装着位置２
４ａへ移動させ、かつ装着ヘッド２４を下降させて電子
部品を部品装着位置２４ａに位置するプリント基板に装
着する。このような作動を制御装置からの指示により繰
返し行うことにより、次々と連続的にプリント基板に電
子部品を装着する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記実装装置による
と、部品装着の自動化が図れ、ある程度の高速化を可能
にしている。しかし、装着ヘッドに部品を装着するため
に部品供給部を移動調整する必要があり、部品の種類が
多くなるとその重量が増大して部品供給部の移動調整に
時間を要し、また部品の種類変更に伴う作動の高速化が
困難であり、実装作業速度が低下する。更に一層の実装
作業時間の短縮を図るには部品供給部上に準備される供
給部品の相互間を接近配置する必要があり、かつ実装す
る基板等のワークの種類変更時には部品供給部に準備す
る部品配置位置を考慮する必要から供給部品の入れ替え
作業に多くの工数を要し、更に実装中は部品供給部が常
時移動していることから困難であった。また部品供給部
の移動を許容するため実装装置の占有面積の増大が余儀
なくされ、更にロータリヘッド及び装着ヘッドを駆動す
るためのカム駆動及び部品供給部の駆動部構造が複雑に
なり設備費の高騰及び保守整備性の悪化を招く等の不具
合がある。

【０００９】従って本発明の目的は、高速実装を可能に
し、構造簡単で設備費の軽減、保守整備性が良好で装置
の占有面積の縮少を可能にする実装装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明における実装装置は、基台と、基台に配設され
て回転駆動するロータリヘッドと、ロータリヘッドの外
周に沿って基台に設けられた円弧状の部品供給部と、ロ
ータリヘッドを隔てて部品供給部と対向配設されるワー
ク移動用ＸＹテーブルと、ロータリヘッドの外周に沿っ
て円筒状に設けられてロータリヘッドと一体的に回転す
るスライダーガイド及びスライダーガイドによって上下
動可能に支持された複数のスライダーとを具備するスラ
イダー部と、スライダー部と対面配設され、かつ複数個
列設されたリニアモータの選択的励磁により任意位置に
おけるスライダーに上下方向の推力を付与するリニアモ
ータ部と、スライダーの下端に設けられた装着ヘッドと
を有し、ロータリヘッドの回転によって部品供給部に準
備された部品を装着ヘッドで支持上昇せしめＸＹテーブ
ル上方に移送した後降下してＸＹテーブル上のワークに
部品供給を行うものである。

【００１１】

【作用】ロータリヘッドの回転に従ってスライダー部を
回転させ、この回転に伴って予め設定された任意の条件
に従って励磁されるリニアモータからの推力によってス
ライダーが部品供給部の任意位置において下降し、装着
ヘッドにて部品供給部に準備された部品を支持上昇せし
め、ＸＹテーブル上方に搬送した後、スライダーを、従
って装着ヘッドを降下させ、ＸＹテーブル上へ部品の供
給を行い、再びスライダーを上昇させて、部品供給部へ
スライダー及び装着ヘッドを復帰せしめる作業を繰り返
す。

【００１２】

【実施例】以下、本発明における実装装置の一実施例を
プリント基板に電子部品を実装するロータリタイプ実装
装置を例に説明する。

【００１３】図１は本実施例におけるロータリタイプ実
装装置の概略を示す平面図であり、図中符号１は基台で
ある。基台１の中央部には矢印Ｂ方向へ回転駆動される
円板乃至円柱状のロータリヘッド２が配設されている。
ロータリヘッド２の外周に沿って円弧状の部品供給部３
が基台１上に固設され、部品供給部３とロータリヘッド
２を隔てた基台１上には後述する電子部品をワークとな
るプリント基板（図示せず）へ実装する実装台となるＸ
Ｙテーブル４が配設されている。

【００１４】ＸＹテーブル４は、矢印Ｘで示すようにロ
ータリヘッド２の接線方向及びこの接線方向と直交する
矢印Ｙ方向へ移動可能に基台１に支持され、ＸＹテーブ
ル４のＸ方向には、ＸＹテーブル４を隔てて対向配置さ
れて、ワークとなるプリント基板をＸＹテーブル４へ搬
入搬出する搬入コンベヤ５及び搬出コンベア６が設けら
れている。

【００１５】ロータリヘッド２の外周には、図２に要部
断面斜視図を示す円筒状のスライダーガイド７ａ及びス
ライダーガイド７ａによって上下動可能に支持され、か
つ円筒状に配列された複数のスライダー７ｂを有するス
ライダー部７が設けられ、ロータリヘッド２の回転と一
体的にスライダーガイド７ａが、従ってスライダー７ｂ
がロータリヘッド２の回転と共に回転しながら上下動可
能に構成されている。なおスライダー７ｂは、リニアモ
ータのリアクションレールとして機能する材料は、例え
ばアルミニウムなどの非磁性導体であってもよく、或は
鋼材の表面に銅やアルミニウムを張りつけ、推力を増す
ようにした合成リアクションレールとして機能するもの
であってもよく、その下端には後述する電子部品を着脱
可能に支持する装着ヘッド（図示せず）が設けてある。

【００１６】一方スライダー部７を隔てて両側に対面配
置するリニアモータ部８が基台１と一体的に設けられて
いる。リニアモータ部８にはコア９ａ及びコア９ａに巻
装されたコイル９ｂからなり固定子として機能するリニ
アモータ９が複数個マトリックス状に配設されている。
リニアモータ部８は、リニアモータ部８を平面状に展開
して示す図３のように、ロータリヘッド２の回転方向
（矢印Ｂ）に沿って、かつ上下方向に整列した格子状に
配列されたリニアモータ９を有している。ロータリヘッ
ド２の回転方向に沿って配列されるリニアモータ９によ
って形成されるリニアモータ部列９Ａ、９Ｂ、９Ｃ…及
びリニアモータ部列９Ａ、９Ｂ、９Ｃ…が複数段配設さ
れて行列部１０を形成している。

【００１７】従って、例えば図３に・印で示すリニアモ
ータ部列９Ａに位置するリニアモータ９のコイル９ｂを
励磁し、ロータリヘッド２、従ってスライダーガイド７
ａをＢ方向に回転駆動すると、スライダー７ｂはリニア
モータ部列９Ａに位置するリニアモータ９から常に一定
の反発力、即ち推力を受け、実線７ｂで示すよう一定の
高さ位置でロータリヘッド２の回転に伴って移動する。
しかし※印で示すようにリニアモータ９の励磁状態を換
えると、ロータリヘッド２の回転に伴って移動するスラ
イダー７ｂの受ける推力が近接する励磁されたリニアモ
ータ９によって決定され、破線７ｂ′で示すように上下
動する。

【００１８】よつて励磁するリニアモータ９を選択的に
変更することによってスライダー７ｂを任意位置におい
て任意高さ位置に調整することが可能となる。

【００１９】また図１において符号１１は部品認識ステ
ージであって、部品認識ステージ１１にはＣＣＤカメラ
等の視覚認識装置１１ａが配設され、視覚認識装置１１
ａによって実際に装着ヘッドに吸着された電子部品の装
着位置と、予め設定された電子部品を吸着すべき装着ヘ
ッドの装着基準位置とのズレ、即ち装着位置ズレ量を計
測するように構成されている。

【００２０】上記の他に予め入力された各種のデータに
基づいて上記各部を作動させ、かつ部品認識ステージ１
１に配設された視覚認識装置１１ａによって測定された
装着位置ズレ量に従って演算し、その装着位置データに
基づいて実装されるプリント基板の位置を補正するよう
ＸＹテーブル４をＸ方向及びＹ方向へ移動する指示を与
える制御装置（図示せず）を有している。

【００２１】次にこのように構成された実装装置の作動
について説明する。

【００２２】先ず、ロータリヘッド２の回転によりロー
タリヘッド２と一体的にスライダーガイド７ａをＢ方向
へ回転した際、実装されるべき電子部品に対応する装着
ヘッドを具備するスライダー７ｂが部品供給部３上の対
応する電子部品を載置した所定位置に達した時、この装
着ヘッドが相応する電子部品の吸着を可能とするようス
ライダー７ｂを下降せしめ、かつ所定の電子部品を吸着
した装着ヘッドを設けたスライダー７ｂがＸＹテーブル
４の部品装着位置に達した時、装着ヘッドによって電子
部品をプリント基板上に実装可能となるようスライダー
を下降せしめ、更に他の位置ではスライダー７ｂを上昇
した位置に保持するよう、リニアモータ部８の適宜位置
に配設されたリニアモータ９を選択的に励磁する。

【００２３】ロータリヘッド２のＢ方向への回転に伴う
スライダーガイド７ａの回転によって部品供給部３の実
装すべき電子部品を載置した位置に達したスライダー７
ｂは励磁されたリニアモータ９によって推力を受け、下
降し、下端に設けられた装着ヘッドによって電子部品を
吸着する。

【００２４】電子部品を吸着した装着ヘッドは、ロータ
リヘッド２の回転に従って励磁されたリニアモータ９の
推力を受けるスライダー７ｂの上昇に従って上昇し、か
つＢ方向へ移動し、部品認識ステージ１１へ搬送され
る。

【００２５】部品認識ステージ１１へ搬入された装着ヘ
ッド及び電子部品は、視覚認識装置１１ａにより読み取
られ、実際に吸着された装着ヘッドと電子部品との相対
装着位置と、予め設定された電子部品を吸着すべき装着
基準位置とのズレ、即ち装着位置ズレ量を計測する。

【００２６】部品認識ステージ１１にて計測された装着
位置ズレ量に基づいて予め設定された装着位置データを
補正し、ＸＹテーブル４によりプリント基板を部品装着
位置に位置決めする。

【００２７】しかる後、ロータリヘッド２の回転によっ
て部品装着位置まで移動した装着ヘッドは、励磁された
リニアモータ９によって下降するスライダー７ｂによっ
て降下し、電子部品をＸＹテーブル４上のプリント基板
へ実装する。

【００２８】以上の動作を複数の装着ヘッドにより順次
実施し、実装されたプリント基板は、搬出コンベア６に
よって搬出される。

【００２９】本実施例における実装装置の装着ヘッド
は、ロータリヘッド２の回転とともに回転しつつ任意の
リニアモータ９を励磁することで、任意の位置での上下
移動が可能となり、部品供給部３上の任意位置に準備さ
れた部品の吸着を可能にし、かつ効率的に対応が図れ
る。

【００３０】上記説明では、ロータリヘッド２と一体的
に回転するスライダー部７を介して対面する一対のリニ
アモータ部８によって構成したが、図４に図２と対応す
る部位に同一符号を付して詳細な説明は省略するが、ス
ライダー７ｂを、炭素鋼等の磁性導体を用いた場合は、
これが磁路を形成すると同時に電気の導体となって推力
を発生するので、適当な空隙を保ってスライダー部７と
対面させることで一方のリニアモータ部８を省略するこ
とが可能である。

【００３１】また図５は、他の実施例における図２に対
応する要部斜視図であって、図２と対応する部位に同一
符号を付して詳細な説明を省略するが、スライダー部７
及びスライダー部７を隔てて対面配設される一対のリニ
アモータ部８を、ロータリヘッド２と一体的に回転せし
め、例えば制御装置からの情報に従って任意のリニアモ
ータ９を選択的に励磁することでスライダー７ｂ、従っ
て装着ヘッドを任意に上下動することが可能となる。任
意のリニアモータ９を励磁するための給電は、給電側と
リニアモータ部８側との間に摺動接点等を介して行うこ
とができる。

【００３２】図６は、更に他の実施例を示し、図４と対
応する部位に同一符号を付して詳細な説明は省略する
が、スライダー部７及びスライダー部７と対面配設され
るリニアモータ部８をロータリヘッド２と一体的に回転
させ、任意のリニアモータ９を選択的に励磁してスライ
ダー７ｂ及び装着ヘッドを適宜上下動するよう構成する
ものである。

【００３３】以上説明では、プリント基板に電子部品を
実装するための実装装置を例に説明したが、装着ヘッド
及び作動を制御するためのプログラム等を変更すること
で、自動車部品等小物部品を組立てる実装装置等他の実
装装置へ適用することも可能である。

【００３４】また装着ヘッドをプレス装置のパンチ等に
変更することで、パンチプレス装置等にも広く適用可能
である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した本発明における実装装置に
よれば、ロータリヘッドの回転に従ってスライダー部を
回転させ、この回転に伴って部品供給部及びＸＹテーブ
ル間をスライダーに設けた装着ヘッドを移動せしめ、か
つリニアモータの選択励磁によって任意のスライダーを
任意位置において上下動するよう構成することにより構
造の簡素化、高速化が図れ、制御装置からの指示により
励磁するリニアモータを変更することで、作業中でも容
易に設定変更が可能になり、作業効果の向上、保守整備
性が良好になり、更に部品供給部をロータリヘッドに沿
って固設することが可能となることから、装置の占有面
積の縮少が図れる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実装装置の一実施例を示す概略
平面図である。

【図２】同じく、図１に示すスライダー部及びリニアモ
ータ部の概要を示す要部断面斜視図である。

【図３】同じく、図２に示すリニアモータ部の作動を説
明するリニアモータ部の展開図である。

【図４】同じく、スライダー部及びリニアモータ部の他
の実施例を示す要部断面斜視図である。

【図５】同じく、スライダー部及びリニアモータ部の更
に他の実施例を示す要部断面斜視図である。

【図６】同じく、スライダー部及びリニアモータ部の更
に他の実施例を示す要部断面斜視図である。

【図７】従来の実装装置を説明する概略平面図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２ ロータリヘッド ３ 部品供給部 ４ ＸＹテーブル ７ スライダー部 ７ａ スライダーガイド ７ｂ スライダー ８ リニアモータ部 ９ リニアモータ １１ａ 視覚認識装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、基台に配設されて回転駆動する
   ロータリヘッドと、ロータリヘッドの外周に沿って基台
   に設けられた円弧状の部品供給部と、ロータリヘッドを
   隔てて部品供給部と対向配設されるワーク移動用ＸＹテ
   ーブルと、ロータリヘッドの外周に沿って円筒状に設け
   られてロータリヘッドと一体的に回転するスライダーガ
   イド及びスライダーガイドによって上下動可能に支持さ
   れた複数のスライダーとを具備するスライダー部と、ス
   ライダー部と対面配設され、かつ複数個列設されたリニ
   アモータの選択的励磁により任意位置におけるスライダ
   ーに上下方向の推力を付与するリニアモータ部と、スラ
   イダーの下端に設けられた装着ヘッドとを有し、ロータ
   リヘッドの回転によって部品供給部に準備された部品を
   装着ヘッドで支持上昇せしめＸＹテーブル上方に移送し
   た後降下してＸＹテーブル上のワークに部品供給を行う
   ことを特徴とする、実装装置。
2. 【請求項２】 リニアモータ部が、基台に固設されてい
   る請求項１の実装装置。
3. 【請求項３】 リニアモータ部が、スライダー部と一体
   的に回転する請求項１の実装装置。
4. 【請求項４】 リニアモータ部が、スライダー部を挟ん
   で対面している、請求項２または３の実装装置。
5. 【請求項５】 リニアモータ部が、スライダー部の一側
   面にのみ対面配設されている請求項２または３の実装装
   置。
6. 【請求項６】 装着ヘッドに支持された部品装着位置
   と、部品を装着すべき予め設定された装着基準位置との
   ズレ量を計測する視覚認識装置を有し、視覚認識装置が
   計測したズレ量に基づいてＸＹテーブルの位置を補正す
   る、請求項１〜５の内いずれか１つの実装装置。