JPH088433B2 - チツプ部品装着装置 - Google Patents

チツプ部品装着装置

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JPH088433B2
JPH088433B2 JP62011140A JP1114087A JPH088433B2 JP H088433 B2 JPH088433 B2 JP H088433B2 JP 62011140 A JP62011140 A JP 62011140A JP 1114087 A JP1114087 A JP 1114087A JP H088433 B2 JPH088433 B2 JP H088433B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、IC、抵抗器、コンデンサなどの小片状を
した電子部品（以下、チップ部品という）をプリント基
板に装着するチップ部品装着装置に関する。
〔従来の技術〕
この種の装着装置として、従来、プリント基板が搬送
されるコンベア上に作業ステーションを形成し、この作
業ステーションにおいてコンベアと平行な水平面内をXY
方向に高速で移動するヘッド支持部材を設け、このヘッ
ド支持部材に部品供給部から供給されるチップ部品を吸
着して、プリント基板上の所定位置に移し換える作業ヘ
ッドを設けたものが知られている（例えば、特願昭61−
118719号参照）。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、かかる装着装置による電子部品の装着作業
においては、プリント基板上に広く分散配置された各所
には多種類の部品の中からそれぞれに適切なものを装着
することが必要である。
このために作業ヘッドは、集中的に配置された部品供
給装置から所要のチップ部品を取り上げ、これをプリン
ト基板の所要の各所に対して移動することが必要とな
る。
そして、かかる装着作業の作業効率を向上せんとする
場合、作業ヘッドの移動速度を高めることが考えられる
が、同時にそのチップ部品の位置ぎめ精度を所定以上に
維持することも当然必要となる。
しかし、このように作業ヘッドの移動速度を高めて作
業効率の向上を図る場合には、チップ部品の位置ぎめ精
度を維持するために、剛性の高いヘッド支持部材や、作
業ヘッドの移動を高速で行うために大きな出力の駆動モ
ータを使用する必要があり、全体構造としてこれらを使
用しうるものとする必要があるから、その結果として装
置自体が大型化することになる。
本発明は、上記の事情に鑑み、大きい出力のモータを
用いて作業ヘッドの移動速度を高めるというような手法
に頼らなくとも、作業効率を向上することができるチッ
プ部品装着装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、基台上に形成
された基板搬送路と、この基板搬送路の側方に位置する
部品供給部と、部品ピックアップ用の作業ヘッドを有し
て、基台の上方にX,Y平面上で移動可能となるように設
けられたヘッドユニットと、このヘッドユニットを駆動
する駆動手段とを備え、基板搬送路上の所定の基板設置
区域内にプリント基板を停止させた状態で上記ヘッドユ
ニットの作業ヘッドにより上記部品供給部からチップ部
品をピックアップして、そのチップ部品をプリント基板
に装着するようにしたチップ部品装着装置において、互
いに独立して移動可能な第１及び第２のヘッドユニット
と、この各ヘッドユニットを個別に駆動する駆動手段と
を設けるとともに、上記第1,第２のヘッドユニットが上
記基板設置区域を含む範囲で共通の作業領域を有するよ
うにこれらヘッドユニットの移動範囲を設定したもので
ある。
〔作用〕
この構成によると、上記基板搬送路によって搬送され
たプリント基板が上記基板設置区域内に停止された後、
上記ヘッドユニットの作業用ヘッドにより上記部品供給
部からピックアップした部品をプリント基板に装着する
作業が繰り返されることにより、プリント基板の所定数
箇所に部品が装着される。この場合、個別に駆動される
第１及び第２のヘッドユニットを備えていることによ
り、部品供給部からの部品の取り出しおよびプリント基
板への部品の装着が各ヘッドユニットで同時的に、もし
くはある程度の時間的ずれをもって並行して行われ、と
くに、上記両ヘッドユニットが上記基板設置区域を含む
範囲で共通の作業領域を有しているため、１枚のプリン
ト基板に対して上記各ヘッドユニットによる作業が並行
して行われ、プリント基板する複数のチップ部品の装着
が効率良く行われる。
そして、格別に出力の大きいモータを用いて作業ヘッ
ドの移動速度を高速とする必要がなく、装置内で生じる
力の大きさが比較的小さく保たれることにより、基台、
送り装置などの剛性の増強の必要性が軽減される。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。◇ 図において、このチップ部品装着装置10における基台
11の上面には、搬送路としのコンベア12が水平に設置さ
れている。
そして、このコンベア12の搬送路上には、このチップ
部品装着装置10の作業ヘッド13がチップ部品の装着作業
をなす作業ステーション14が形成されている。このコン
ベア12上にはその一方側（第１図において右側）からプ
リント基板15が搬送され、このコンベア12によるプリン
ト基板15の搬送は前記作業ステーション14内の所定位置
で一時的に停止される。そして、作業時にはこの作業ス
テーション14内の所定位置にプリント基板が保持され
る。
この作業ステーション14は矩形状となっており、その
長手方向は前記コンベア12の移送方向であるＸ軸方向に
一致している。そして、この作業ステーション14のＹ軸
方向（コンベア12と直交する方向）の両側にそれぞれ、
後に説明する部品供給部16が、作業ステーション14の長
辺に沿って配置されている。
この作業ステーションのＸ軸方向両側には、それぞ
れ、Ｙ軸方向支持部材としての固定レール17と送り装置
18が前記コンベア12の上方をまたいで設置されている。
この送り装置18はボールねじ装置からなり、サーボモ
ータ19により歯付きベルト20を介してそのねじ軸21が回
転駆動され、これによって後述のヘッド支持部材22がＹ
軸方向へ駆動されるようになる。
基台11の上方には、それぞれ作業ヘッド13をＸ軸方向
に移動可能に支持する２つのヘッド支持部材22が装備さ
れている。このヘッド支持部材22は以下のようになって
いる。
すなわち、ヘッド支持部材22は直線的に形成されたフ
レーム23と、このフレーム23上に固定されたガイドレー
ル24と、このガイドレール24に並行に設置された送り装
置25とを有し、このガイドレール24には取付け板26を介
して３つの作業ヘッド13が垂直方向に向いて支持されて
いる。
そして、これらの作業ヘッド13は各々の所要のチップ
部品のピックアップ作業時、およびプリント基板上への
プレース作業時には図示しないCPUの指令信号により昇
降して所要の作業をなすものである。これらの作業ヘッ
ド13とこれらを昇降させる機構及び上記取付け板26によ
りヘッドユニットが構成され、２つのヘッド支持部材22
に第1,第２のヘッドユニットU1,U2がそれぞれ支持され
ている。
上記ヘッド支持部材22の一端側には送り装置18たるボ
ールねじ装置のめねじ部27が設けられており、これが固
定レール17に並行に設置された送りねじ21とかみあっ
て、この送りねじ21をサーボモータ19で回転させること
により、ヘッド支持部材22全体にＹ軸方向への送りが与
えられる。
このヘッド支持部材22に支持されたヘッドユニットU
1,U2は、その取付け板26がガイドレール24に支持される
とともに、このガイドレール24と並行に配置された送り
ねじ25にはこの取付け板26に固定して設けたボールねじ
装置のめねじ部がかみあっており、サーボモータ28によ
る送りねじ25の回転によってＸ軸方向に移動可能となっ
ている。
従って、３つずつの作業ヘッド13を有する第1,第２の
ヘッドユニットU1,U2は、それぞれ、ヘッド支持部材22
の固定レール17方向（Ｙ軸方向）への移動と、このヘッ
ド支持部材22上のガイドレール24方向（Ｘ軸方向）への
移動が可能となって、作業ステーション14の作業領域内
での２次元移動がなされる。
一方、基台11上に設置された部品供給部16には、リー
ルに巻回された供給テープ29に例えば直方体形状をなす
チップ部品を等間隔に収納した形態で多種類のチップ部
品が備えられており、図示しないがこの供給テープ29の
繰り出し端には供給テープ29を間欠的に送り出すラチェ
ット式の送り機構が組み込まれ、この送り機構を前記の
作業ヘッド13に設けた突子が押圧することにより、作業
ヘッド13によるチップ部品のピックアップ作業が可能と
なっている。
なお、図中、31は吸着ノズルであり、図示しない真空
ポンプに連結されている。また、32は修正アームで、こ
れら修正アーム32を閉動することによって、吸着ノズル
31によって吸着されたチップ部品の吸着位置の修正を行
う。
ところで、２つのヘッド支持部材22は、対称の姿勢で
互いに並列にＸ軸方向に延びるように配置された状態
で、それぞれの両端が固定レール17に支持され、それぞ
れ独立にＹ軸方向に移動可能となっている。
各ヘッド支持部材22に支持されたヘッドユニットU1,U
2は、ヘッド支持部材22のＹ軸方向の外側、つまり両ヘ
ッド支持部材22により挾まれる空間に臨む側とは反対側
に配置されている。
これらのヘッド支持部材22は、２つの送り装置18によ
り個別に駆動される。これらの送り装置18としてのボー
ルねじ装置は、作業ステーション14の両側に設置された
固定レール17の両外側にそれぞれ配置されている。
これは、これらのヘッド支持部材22を高精度に移動し
位置ぎめを行うには、第４図に示すようにこの送りねじ
21と固定レール17との間隔ａを小さくすることは、ヘッ
ド支持部材22に加わる送り駆動力による曲げモーメント
の低減となり好適であるからである。また、この送り駆
動力に対抗してヘッド支持部材22による位置ぎめ精度を
高く維持するためには、固定レール17に対するヘッド支
持部材22のすべり軸受33の間隔ｂを大きくすることが好
ましい。
この実施例の配置によれば、送りねじ21と固定レール
17との間隔を狭小にして、前記のすべり軸受33の間隔を
大きくしても、同一の一組の固定レール17に２本のヘッ
ド支持部材22を設置していることにより、両ヘッド支持
部材22による位置ぎめ精度を良好に維持することがで
き、さらに、両ヘッド支持部材22の近寄り間隔を小さく
することができ、各ヘッド支持部材22による作業スペー
スの拡大が可能である。
そして、この実施例のヘッド支持部材22の送り装置18
において、そのねじ軸21と駆動モータ19とが歯付きベル
ト20を介して連動することとしているので、装置のＹ軸
方向の寸法の割に作業ステーション14のＹ軸方向寸法を
大きくすることができ、また、固定レール17に沿ってね
じ軸21を配置する場合に、サーボモータ19の外形による
制限を回避して近接して設置することができるので、装
置に要求される全体剛性を低減することが可能となる。
また、前記のように作業ヘッド13がヘッド支持部材22
のＹ軸方向の外側に配置されていると、各ヘッド支持部
材22の作業ヘッド13の整備を外側方から行うことができ
て、整備性を向上することができる。さらに、このチッ
プ部品装着装置を自動運転する場合に作業をティーチン
グする必要があるが、このティーチング作業時にその業
位置を見易くすることができる。
両ヘッド支持部材22のＹ軸方向の移動に対しては、次
に説明するようにサーボモータ19に具備された検出器の
発生パルス数を検知して両ヘッド支持部材22間の間隙を
20msec毎に監視するようにして、両ヘッド支持部材22の
衝突、干渉を回避すべく対応している。
したがって、この装着装置10の作業ステーション14に
おける各ヘッドユニットU1,U2の作業領域は第５図に示
すごとく、それぞれのヘッド支持部材22側に配置された
部品供給部16を専用するとともに、コンベア12上で停止
したプリント基板15上の部分は両ヘッド支持部材22の共
通の作動領域として重複している。なお、第５図におい
て図示Ａは第１図で手前側として描かれたヘッド支持部
材22により支持された第１のヘッドユニットU1の作業ヘ
ッド13の作業領域を示し、図示Ｂは他側のヘッド支持部
材22により支持された第２のヘッドユニットU2の作業ヘ
ッド13の作業領域を示す。
すなわち、第１のヘッドユニットU1の作業ヘッド13は
第１のヘッド支持部材側に設置された部品供給部16の供
給テープ29からチップ部品を取り上げてプリント基板15
上の全域を対象としてセットし、第２のヘッドユニット
U1の作業ヘッド13は同側の部品供給部16から同様にして
プリント基板15上の全域を対象としてチップ部品をセッ
トするものである。
そして、各ヘッドユニットU1,U2による上記の作業が
同時的に、もしくはある程度の時間的ずれをもって並行
して行われることにより、１枚のプリント基板に対する
チップ部品の装着が効率良く行われる。
次に、上記の２本のヘッド支持部材22を互いに衝突、
干渉を生じずに移動させるため、この実施例は周知の技
術により、図示しないCPUによって制御され適切な作動
がなされるようにプログラミングなどがなされている。
この実施例では、とくに以下の如きタスクをCPUによ
り行わせることによって、これら２本のヘッド支持部材
22の衝突、干渉の回避の完全を期している。
以下に、このタスクの作動を第６図のフローチャート
に基づいて説明する。
なお、このタスクはこの装着装置10の電源の投入と同
時に作動を開始するCPU内のタイマにより、20msec毎に
以下のタスクを繰り返すこととしている。
このため、以下に説明するタスクは、このチップ部品
装着装置の運転が手動モードおよび自動モードのいずれ
によって行われている場合でも機能しており、装置の運
転操作ミスあるいは自動運転プログラムのミスがあって
もヘッド支持部材の衝突、干渉などの発生を防止するよ
うになっている。
まず、前記のごときタイマの指令信号にもとづいて、
タスクを開始する。
ステップ１ 両ヘッド支持部材22のＹ軸方向位置（第６図において
は、Y1,Y2として表示する）とその変化を検知して両ヘ
ッド支持部材22が接近中であるか否かを判断する。
これは、両ヘッド支持部材22の駆動モータ19にはパル
ス発生器が設けてあるのでそのエンコーダ部分からのパ
ルス数の差を検知してCPUにより所定量との比較を行え
ばよい。
そして、この判断がYESであれば、ステップ２に進
み、ONであればこのタスクを終了する。
ステップ２ 両ヘッド支持部材22が接近中であると判断されると、
両ヘッド支持部材22がそれぞれ滑らか減速して停止しう
る位置を計算する。
ステップ３ 次いで、ステップ２で計算した両ヘッド支持部材22の
停止位置を計算する。
ステップ４ そして、ステップ３で得た間隔と予め設定した両ヘッ
ド支持部材22の最小間隔（変更可能に設定できるように
することが好ましい）とを比較して、両ヘッド支持部材
22の衝突、干渉の可能性を予測する。
YES（衝突等の可能性がある場合）にはステップ５に
進み、NO（衝突等の可能性がない場合）にはこのタスク
を終了する。
ステップ５ 前記ステップ４により、衝突等の可能性があると判断
した場合には、両ヘッド支持部材22、およびこれらヘッ
ド支持部材22における各作業ヘッド13（この実施例では
取付け板26で代用することも可能である）の移動に対し
て制動し、これらを減速停止して、衝突等の回避を図り
このタスクを終了する。
なお、この場合には、かかる動作と同時にブザーなど
により、警報を発するようにしてもよい。
次に、第７図により、他の実施例について説明する。
この実施例は、先に説明した実施例と同様に構成され
たものであるが、以下に説明する点についてのみ差異を
有するのでこの差異点についてのみ説明し、その他の点
については先の実施例の該当部分と同一の参照番号を図
上に付与して、詳細な説明を省略する。
すなわち、この実施例においては、固定レール17に横
架したヘッド支持部材22に支持されるヘッドユニットU
1,U2が、先に説明した実施例とは逆側（他方のヘッド支
持部材22に面する側）に設置されており、このためにヘ
ッド支持部材22に設ける送り装置25もまた同様に先の実
施例とは逆側に配置されている。
これは、作業ヘッド13をヘッド支持部材22に対してか
かる向きに設置することによって、両方のヘッド支持部
材に設置された作業ヘッド間の停止距離を小さくするこ
とができ、他方のヘッド支持部材を移動しなくとも作業
ヘッドがチップ部品を設置することができる作業領域を
拡大して作業効率を向上させるためである。
〔発明の効果〕
この発明は、以上説明したように、基板搬送路上の所
定の基板設置区域内にプリント基板を停止させた状態
で、移動可能なヘッドユニットの作業ヘッドにより、部
品供給部からチップ部品をピックアップしてプリント基
板に装着するようにしたものにおいて、互いに独立して
移動可能で個別に駆動される第１及び第２のヘッドユニ
ットを設け、この各ヘッドユニットが上記基板設置区域
を含む範囲で共通の作業領域を有するようしているた
め、上記基板設置区域内に位置する１枚のプリント基板
に対して、上記各ヘッドユニットによる部品装着作業を
並行して行うことができる。従って、格別に出力の大き
なモータを用いて作業ヘッドの移動速度を高速とせずと
も、１枚のプリント基板に対する部品装着作業の作業効
率を向上することができる。
また、このように格別に出力の大きいモータを用いず
とも作業効率が向上するから、装置内で生じさせる力の
大きさを比較的小さいものとしておくことができ、また
駆動モータによるヘッド支持部材への駆動トルクの作用
が抑制されているために、基台、送り装置等の大型化が
抑制される。
すなわち、かかる構成により、比較的小型でありなが
ら作業効率の高いこの種の装着装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例に関するもので、第１図はチッ
プ部品装着装置のカバーを外した平面図、第２図はその
正面図、第３図はその側面図、第４図はヘッド支持部材
の駆動系の平面視の説明図、第５図は作業ステーション
における両ヘッド支持部材の作業領域説明図、第６図は
このチップ部品装着装置のヘッド支持部材の衝突等の回
避タスクのフローチャート、第７図は他の実施例の第１
図相当図面である。 10……チップ部品装着装置、 11……基台、 13……作業ヘッド 14……作業ステーション、 17……固定レール、 18,25……送り装置、 22……ヘッド支持部材 24……ガイドレール。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基台上に形成された基板搬送路と、この基
    板搬送路の側方に位置する部品供給部と、部品ピックア
    ップ用の作業ヘッドを有して、基台の上方にX,Y平面上
    で移動可能となるように設けられたヘッドユニットと、
    このヘッドユニットを駆動する駆動手段とを備え、基板
    搬送路上の所定の基板設置区域内にプリント基板を停止
    させた状態で上記ヘッドユニットの作業ヘッドにより上
    記部品供給部からチップ部品をピックアップして、その
    チップ部品をプリント基板に装着するようにしたチップ
    部品装着装置において、互いに独立して移動可能な第１
    及び第２のヘッドユニットと、この各ヘッドユニットを
    個別に駆動する駆動手段とを設けるとともに、上記第1,
    第２のヘッドユニットが上記基板設置区域を含む範囲で
    共通の作業領域を有するようにこれらヘッドユニットの
    移動範囲を設定したことを特徴とするチップ部品装着装
    置。
JP62011140A 1987-01-20 1987-01-20 チツプ部品装着装置 Expired - Lifetime JPH088433B2 (ja)

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JP62011140A JPH088433B2 (ja) 1987-01-20 1987-01-20 チツプ部品装着装置
US07/146,572 US5002448A (en) 1987-01-20 1988-01-21 Circuit board assembling device

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