JPH0818291A - プリント基板の組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズルが下降してプリント基板に所定の作業
を施す場合に先付け部品があってもプリント基板を不良
としないようにする。 【構成】 供給コンベア２９に搬送されてきたプリント
基板６は先付けの高い部品５が無い場合シュート２４の
上溝２５に載置され高速で部品５の装着が行われ、先付
けの高い部品がある場合下溝２６に載置され、ノズル１
４の吸着する部品５が先付けの部品５に当らないように
なされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ノズルの下降により該
ノズルに対して水平方向に相対的に移動して位置決めさ
れた移動テーブルに支持されたプリント基板に所定の作
業を施しプリント基板を組み立てるプリント基板の組立
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種プリント基板の組立装置が特開平
３−１６０７９３号公報に開示されており、プリント基
板を組み立てる所定の作業である電子部品をプリント基
板に装着する作業を行う。この場合、プリント基板の高
さは基板の種類例えば、先付け部品のある基板であって
も常に同じである。また部品を装着する場合に吸着ノズ
ルが下降する距離がなるべく短いほうが、部品を装着す
る時間が短く部品の高速装着に有利であるため先付け部
品があっても部品の高さがある程度であるものとして図
１４に示すように一対のシュート７０に夫々刻設された
溝７１内にチップ部品７２が装着されたプリント基板７
３が載置され、基板の高さが設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では想定した高さ以上の高さの部品７２を装着する場合
や先付け部品に想定した以上の高さの部品７２がある場
合には、図１５に示すように部品７２を吸着するノズル
７４が基板７５に対して相対的に水平移動しながら下降
して部品７２を装着しようとすると部品７２と部品７２
が当ってしまい装着ができないばかりか、すでに装着し
てある部品７２の位置もずれてしまい不良基板を作って
しまうという欠点がある。

【０００４】また、ノズルより電子部品を仮固定させる
ための接着剤を基板に塗布するという作業を行う装置に
おいても、基板にあらかじめ想定しない高さの部品が装
着されている場合にはノズルが該部品に当ってしまうと
いう欠点がある。そこで本発明は、ノズルが下降してプ
リント基板に所定の作業を施す場合に先付け部品があっ
てもプリント基板を不良としないことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、ノズ
ルの下降により該ノズルに対して水平方向に相対的に移
動して位置決めされた移動テーブルに支持されたプリン
ト基板に所定の作業を施しプリント基板を組み立てるプ
リント基板の組立装置において、プリント基板を異なる
高さに支持する複数の支持部材を前記移動テーブル上に
設けたものである。

【０００６】また本発明は、ノズルの下降により該ノズ
ルに対して水平方向に相対的に移動して位置決めされた
移動テーブルに支持されたプリント基板に所定の作業を
施しプリント基板を組み立てると共に前記作業対象のプ
リント基板を前記移動テーブル上に移載するために搬送
する搬送手段を有するプリント基板の組立装置におい
て、前記移動テーブルに備えられたプリント基板を異な
る高さに支持する複数の支持部材と、前記搬送手段が移
載する支持部材を切り替える切替手段とを設けたもので
ある。

【０００７】また本発明は、ノズルの下降により該ノズ
ルに対して水平方向に相対的に移動して位置決めされた
移動テーブル上に設けられた一対のシュートに支持され
たプリント基板に所定の作業を施しプリント基板を組み
立てるプリント基板の組立装置において、プリント基板
を支持する高さの異なる複数の溝を前記シュートに設け
たものである。

【０００８】

【作用】請求項１の構成によれば、移動テーブル上で複
数の支持する高さの異なる支持部材のうちの１つの支持
部材にプリント基板が支持される。請求項２の構成によ
れば、切替手段は搬送手段が移載する支持部材を切替え
搬送手段は該支持部材に基板を移載して、基板の種類に
応じた高さで移動テーブルに基板は支持される。

【０００９】請求項３の構成によれば、移動テーブル上
の一対のシュート設けられた高さの異なる溝のうちの１
つの対の溝にプリント基板は支持される。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。図２及び図３に於て、１はＹ軸モータ２の回動によ
りＹ方向に移動する移動テーブルとしてのＹテーブルで
あり、３はＸ軸モータ４の回動によりＹテーブル１上で
Ｘ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動す
る移動テーブルとしてのＸＹテーブルであり、チップ状
電子部品５（以下、チップ部品あるいは部品という。）
が装着されるプリント基板６が図示しない固定手段に固
定されて載置される。

【００１１】７は供給台であり、チップ部品５を供給す
る部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台
駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることに
より、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定された
ナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案
内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータ
リテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には取り出
しノズルとしての吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘ
ッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されてい
る。

【００１２】Ｉはロータリテーブル１３の間欠回転によ
り吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出
す装着ヘッド１５の停止位置である吸着ステーションで
あり、該吸着ステーションＩにて吸着ノズル１４が部品
５を吸着する。１６は吸着ノズル１４が吸着する部品５
の位置ずれを部品５の下面をカメラにて所定の視野範囲
で撮像しその撮像画面を認識処理して認識する部品認識
装置であり、認識ステ−ションＩＩに設けられている。

【００１３】認識ステーションＩＩの次の装着ヘッド１
５の停止する位置が角度補正ステーションＩＩＩであ
り、認識装置１６の認識結果によるチップ部品５の角度
位置ずれを補正する角度量を予め決められた図示しない
装着データに示される角度量に加味した角度量だけヘッ
ド回動装置１７が装着ヘッド１５をθ方向に回動させ
る。θ方向とはノズル１４の軸の回りに回転する方向で
ある。

【００１４】角度補正ステーションＩＩＩの次の次の停
止位置が、装着ステーションＩＶであり、前記基板６に
該ステーションＩＶの吸着ノズル１４の吸着する部品５
が装着ヘッド１５の下降により装着される。２０は上下
動する昇降棒であり、部品供給装置８の揺動レバー２１
に係合して揺動させチップ部品５を所定間隔に封入した
図示しない部品収納テープを該間隔に合わせて間欠送り
させ吸着ノズル１４の部品吸着位置にチップ部品５を供
給する。２２は該図示しない部品収納テープを巻回する
テープリールである。

【００１５】図４及び図５に基づき、ＸＹテ−ブル３に
ついて詳述する。ＸＹテ−ブル３にはプリント基板６を
支持してその搬送をガイドする１対のシュート２４が設
けられており、該シュート２４には図１に示すように基
板の両側の下面に当接して支持する支持部材としての上
溝２５及び下溝２６が上下に形成されている。シュート
２４に対して２つの高さ位置でプリント基板６の支持が
なされることになる。

【００１６】また、該シュート２４はＸＹテ−ブル３に
対してシュート２４から下方に垂直に立設されたガイド
棒２７がＸＹテ−ブルに垂直に穿設された図示しない孔
部を貫通して上下動可能に設けられており、通常は図４
の如く下降した位置にある。この下降した位置にてＸＹ
テ−ブル３が水平方向へ移動される。ＸＹテ−ブル３が
所定の水平位置にあるときにＹテーブル１が載置される
基台２８上（図３参照）の所定の位置に設けられた図示
しないシリンダにより該シュート２４は上昇され、図５
のように搬送手段としての供給コンベア２９及び排出コ
ンベア３０と接続可能な高さの位置になされる。供給コ
ンベア２９はシュート２４にプリント基板６を供給する
ために基板６を上流の装置より搬送するものであり、基
板の一端を支持して搬送するベルト３１がベルト支持板
３２に取り付けられたプーリ３３に掛け渡され、図示し
ないモータにより該プーリ３３のいずれかが回転されて
該ベルト３１及びベルト支持板３２が１対あることによ
り基板６の両端が支持され基板６の搬送がなされる。ベ
ルト支持板３２はコンベア支持台３４に設けられた支軸
３５を支点に揺動可能に支持されており、また該支持台
３４に設けられた切替手段としてのシリンダ３６のロッ
ド３７にも支持されており、支軸３５を支点にシリンダ
３６の作動により上下方向に揺動可能になされている。

【００１７】排出コンベア３０も同様にプーリ３９に掛
け渡されたベルト４０を有するベルト支持板４１がコン
ベア支持台４２に設けられた支軸４３の回りに揺動可能
に支持され、さらに、該揺動を駆動する支持台４２に設
けられたシリンダ４４のロッド４５に支持されている。
シリンダ３６及びシリンダ４４の作動によりロッド３
７、４５が突出して支持板３１及び支持板４１が上動し
た状態では１対のベルト３１に搬送された基板６は図５
の矢印に示すように下降して水平方向に移動する移載ア
ーム４７が該基板６に当接することによりベルト３１上
を摺動して移動して図１に示すように上溝２５内に入り
込むようになされている。また、上溝２５内で支持され
ている基板６はベルト４０上に移載アーム４７により移
動させられる。

【００１８】ロッド３７、４５が下降した状態ではベル
ト３１上の基板６は移載アーム４７により下溝２６内に
移載され下溝２６に支持された基板６が支持板４１に当
ってしまうことなくベルト４０上に略水平な状態で移載
されるようになされている。ロッド３７、４５の作動に
よる支持板３２、４１の揺動する角度は１度程度で済
み、図５のように上昇した状態で水平である場合でも、
下降して１度の傾斜であるので、基板６がベルト３１、
４０を滑り降りてしまうことはない。

【００１９】図９に基づき本実施例の電子部品自動装着
装置の制御ブロックについて説明する。４９はＣＰＵで
あり、ＲＡＭ５０に格納された種々のデータに基づきＲ
ＯＭ５１に格納されたプログラムに従って部品装着に係
わる種々の動作を制御する。ＣＰＵ４９にはインターフ
ェース５２及び駆動回路５３を介してシリンダ３６及び
シリンダ４４が接続されている。

【００２０】ＲＡＭ５０には基板種毎に、当該基板６に
装着すべき部品５を搭載する順番にその搭載位置ととも
に示すデータが格納された装着データ及び基板種毎に当
該基板６をシュート２４にて上溝２５に支持すべきか下
溝２６に支持すべきかを指定する支持高さデータが記憶
される。図１０に示すのが、支持高さデータであり、図
１１に示すのが、装着データである。装着データにおい
て、ステップが部品装着順を示し、「Ｘ」及び「Ｙ」で
示されるＸＹ座標位置が装着すべき基板６上の位置であ
り、「θ」は装着すべき部品６のθ方向を示し、「Ｒ」
は装着すべき部品６を供給する部品供給装置８が取り付
けられた供給台７上の位置を示す。支持高さデータ及び
装着データは基板種を示す基板名称と共に記憶されてい
る。

【００２１】以上のような構成により以下動作について
説明する。先ず、図示しない操作部の操作により電子部
品自動装着装置の自動運転が開始される。即ち、ＣＰＵ
４９はＲＡＭ５０に格納された生産すべき基板種の基板
データを読み出す。この基板種の指定は通常操作者が図
示しない操作部より基板名称を特定して行う。指定され
た基板名称が「ＡＡＡ」であるとき、基板データは図１
０に示すように下溝使用であるので、ＣＰＵ４９は下溝
２６を基板６を支持するために使用すべきことを判断し
て、シリンダ３６、４４をロッド３７、４５が後退した
位置に動作させる。支持板３２、４１は下降した図７の
位置となる。

【００２２】次に、上流の装置より基板６がベルト３１
上に移載され、該ベルト３１の回動により基板６が図７
の位置まで搬送されベルト３１は停止される。次に、移
載アーム４７が矢印に示すように下降して水平方向に移
動し、基板６は該アーム４７により摺動移動してベルト
３１の高さにあっている下溝２６内に挿入され図８に示
すように支持される。

【００２３】次に、図示しないシリンダのロッドの後退
によりガイド棒２７がＸＹテ−ブル３中を下降してシュ
ート２４は支持板３２、４１に当らない位置まで図４に
示すように下降する。この下降に伴い基板６はＸＹテ−
ブル３に立設された図示しないバックアップピンに支持
される。また図示しない固定部材により水平方向にも移
動しないように固定される。

【００２４】次に、ＣＰＵ４９はＲＡＭ５０に格納され
た基板名称「ＡＡＡ」の装着データに従ってチップ部品
５を基板６上に装着していく。即ち、ステップ１の
「Ｒ」のデータに従って部品供給装置８が移動してロー
タリテーブル１３の間欠回動で移動してきた装着ヘッド
１５に取り付けられた吸着ノズル１４が該装置８より部
品５を真空吸着して取出す。

【００２５】次に、ロータリテーブル１３の回動により
部品５を保持したヘッド１５は認識ステ−ションＩＩに
移動して部品認識装置１６が部品５の位置ずれの認識を
行う。次に、該部品５は角度補正ステ−ションＩＩＩに
てヘッド回動装置１７の回動によりヘッド１５が回動さ
れることにより認識結果の補正をしてθのデータの角度
位置に角度振りが行われる。

【００２６】次に。該部品は装着ステ−ションＩＶにて
装着ヘッド１５の下降によりプリント基板６に装着され
るが、装着データのＸ及びＹのデータの位置に装着され
るよう装着ヘッド１５の下降に先だってＹテーブル１及
びＸＹテ−ブル３が認識結果の補正を行いながら移動す
る。このように夫々のヘッド１５の吸着ノズル１４に図
１１の装着データのステップの順に部品５が吸着され当
該データの示す基板６の位置に装着されていく。

【００２７】このとき、もしも上溝２５に基板６が支持
されているならば、図１３に示すように装着ヘッド１５
が装着ヘッド１５が移動してきた時に該ヘッド１５が下
降してない状態で該ヘッド１５の移動またはＸＹテ−ブ
ル３の移動により衝突してしまうように先付けの部品５
があり長い部品５が吸着されている場合であっても、下
溝２６に基板６が支持されて基板６の支持位置が下にあ
るので、図１２に示すように装着ヘッド１５とＸＹテ−
ブル３の相対的な水平方向の移動によっては衝突せずに
水平移動しつつ装着ヘッド１５が下降して装着すべき位
置に部品５の装着が行われる。

【００２８】以上のような動作が続き、装着データのス
テップが終了すると、ＣＰＵ４９は基板６への部品５の
装着の終了を判断して所定の位置にＹテーブル１及びＸ
Ｙテ−ブル３を移動させ、図示しないシリンダのロッド
を突出させシュート２４を図８の位置に上昇させる。次
に、移載アーム４７を前述と同様に動作させ、シュート
２４の下溝２６に支持されていた基板６は支持板４１に
衝突することなくベルト４０上に移載される。このと
き、同時に供給コンベア２９に載置されている基板６は
シュート２４のし下溝２６に挿入され移載される。

【００２９】次に、排出コンベア３０上の基板６はベル
ト４０の搬送により下流の装置に排出搬送される。この
ようにして、次々と基板６に部品装着されていく。所定
の枚数の基板６に対して部品装着がされるというプリン
ト基板の組立が終了すると、自動運転は停止する。

【００３０】次に、操作者が図示しない操作部より他の
基板種の基板名称を指定し、その支持高さデータが上溝
使用である場合にはＣＰＵ４９はシリンダ３６、４４を
作動させロッド３７、４５か突出した状態即ち支持板３
２、４１が上昇した状態とする。次に、前述と同様に基
板６がベルト３１により図５のように搬送され、移載ア
ーム４７の移載動作により基板６はシュート２４の上溝
２５内に導かれ図１及び図６に示すように支持される。

【００３１】次に、前述と同様にシュート２４は下降し
て装着データに従ってステップ毎に部品５の装着が行わ
れる。この基板６の場合には図１３の状態となることが
ないため上溝２５に支持されているのであるが、装着ヘ
ッド１５の位置に対して近い位置に基板６があるため装
着ヘッド１５の下降ストロークが基板６が下溝２６に支
持されている場合に比較して小さくて済み、下降速度が
部品にダメージを与えない同じ速度であればそれだけ短
時間で部品６を基板５に装着することができ、下溝２６
に基板６を支持する場合に比較して高速に部品装着をす
ることができる。このようにして基板６に装着データで
示す部品５の装着が終了するごとに、シュート２４の上
昇及びシュート２４より排出コンベア３０への基板６の
移載アーム４７による移載動作が行われる。

【００３２】尚、本実施例では下溝２６を使用するのは
図１５に示すようにそのまま水平移動して衝突してしま
う場合について説明したが、そのまま水平して衝突して
しまわなくても図１３に示すように装着ヘッド１５の下
降中にＸＹテ−ブル３が水平方向に移動することにより
途中で衝突してしまうことがある場合に、基板６を下溝
２６に支持させることによりＸＹテ−ブル３の移動のタ
イミングを変えなくても衝突しないで部品６の装着をす
ることができる場合があれば、そのような基板６は下溝
２６に支持させるようにしてもよい。

【００３３】また、本実施例では図１０に示すような支
持高さデータによりシリンダ３６、４４を自動的に作動
させたが、データによらず操作者かシリンダ３６、４４
の動作を直接操作できるようにしてもよい。また、シリ
ンダを用いず供給コンベア及び排出コンベアの高さを可
変にしてその位置を保持できるようにして位置を変更し
たい時に操作者が手作業で変更するようにしてもよい。

【００３４】また本実施例では、シュート２４には支持
部材として上下２つの溝を切ったが３つ以上の高さの位
置に溝を設けてもよい。また本実施例は、部品をプリン
ト基板に装着してプリント基板を組み立てる電子部品自
動装着装置について説明したが、このように装着した部
品を仮固定するために部品装着前に接着剤を塗布してプ
リント基板を組み立てる塗布装置についても接着剤を塗
布する前に塗布対象面に部品が先付けされている場合に
は、その部品の高さが高ければ、塗布ノズルが部品に当
ってしまうことが考えられ、このような場合には本実施
例と同様にシュートに種々の高さに基板が支持できる複
数の溝を設けて、下方の溝に基板を支持させるようにし
てもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、複数の高さの異
なる支持部材または溝を移動テーブル上に設けたので簡
単な構造で基板の支持高さを変更することができ、所定
の作業を行うノズルあるいはノズルに保持された部品が
先付けの部品に当ってしまうことを回避できる。特に移
動テーブル自体が移動する場合であっても、支持高さを
変更するための駆動手段を移動テーブルに搭載する必要
が無いため軽量の状態で基板支持高さ位置の変更を行う
ことができる。

【００３６】また本発明は、切替手段が搬送手段が基板
を移載する支持部材を切り替えるので搬送手段の搬送す
る基板は確実に基板の種類に応じた支持部材に支持され
るようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シュートにプリント基板が載置された状態を基
板搬送方向より見た図である。

【図２】電子部品自動装着装置の平面図である。

【図３】電子部品自動装着装置の側面図である。

【図４】シュートが下降したＸＹテ−ブルの状態を示す
斜視図である。

【図５】ベルト支持板が上動して上溝に基板を移載する
前の状態を示す側面図である。

【図６】ベルト支持板が上動して上溝に基板が支持され
ている状態を示す側面図である。

【図７】ベルト支持板が下降して下溝に基板を移載する
前の状態を示す側面図である。

【図８】ベルト支持板が下降して下溝に基板が支持され
ている状態を示す側面図である。

【図９】電子部品自動装着装置の制御ブロック図であ
る。

【図１０】支持高さデータを示す図である。

【図１１】装着データを示す図である。

【図１２】部品を吸着した吸着ノズルが先付け部品のあ
る基板に部品を装着する状態を示す側面図である。

【図１３】部品を吸着した吸着ノズルが先付け部品のあ
る基板に部品を装着する状態を示す側面図である。

【図１４】従来技術の基板を載置するシュートを基板搬
送方向から見た図である。

【図１５】従来技術の部品を吸着した吸着ノズルが先付
け部品のある基板に部品を装着する状態を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

３ ＸＹテ−ブル（移動テーブル） ６ プリント基板 ２５ 上溝（支持部材、溝） ２６ 下溝（支持部材、溝） ３６ シリンダ（切替手段） ４４ シリンダ（切替手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルの下降により該ノズルに対して水
   平方向に相対的に移動して位置決めされた移動テーブル
   に支持されたプリント基板に所定の作業を施しプリント
   基板を組み立てるプリント基板の組立装置において、プ
   リント基板を異なる高さに支持する複数の支持部材を前
   記移動テーブル上に設けたことを特徴とするプリント基
   板の組立装置。
2. 【請求項２】 ノズルの下降により該ノズルに対して水
   平方向に相対的に移動して位置決めされた移動テーブル
   に支持されたプリント基板に所定の作業を施しプリント
   基板を組み立てると共に前記作業対象のプリント基板を
   前記移動テーブル上に移載するために搬送する搬送手段
   を有するプリント基板の組立装置において、前記移動テ
   ーブルに備えられたプリント基板を異なる高さに支持す
   る複数の支持部材と、前記搬送手段が移載する支持部材
   を切り替える切替手段とを設けたことを特徴とするプリ
   ント基板の組立装置。
3. 【請求項３】 ノズルの下降により該ノズルに対して水
   平方向に相対的に移動して位置決めされた移動テーブル
   上に設けられた一対のシュートに支持されたプリント基
   板に所定の作業を施しプリント基板を組み立てるプリン
   ト基板の組立装置において、プリント基板を支持する高
   さの異なる複数の溝を前記シュートに設けたことを特徴
   とするプリント基板の組立装置。