JPH09167898A - 部品の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一台で複数種類の部品を対象物に対して供給
することができる部品の供給装置を提供すること。 【解決手段】 複数の部品を対象物Ｐ１，Ｐ２に対して
供給するための部品ＣＰ，ＬＣ，ＢＰの供給装置１２で
あり、それぞれ異なる種類の部品ＣＰ，ＬＣ，ＢＰを着
脱可能に保持するための複数種類の部品供給具２４，２
６，２８と、複数の部品供給具２４，２６，２８の中か
ら選択された部品供給具を着脱可能に保持するための複
数の保持手段２２と、複数の保持手段２２をそれぞれ別
々に移動して、保持手段２２に保持されている部品供給
具の部品ＣＰ，ＬＣ，ＢＰを対象物Ｐ１，Ｐ２に対して
供給する移動操作手段２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数種類の部品を
供給することができる部品の供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板には、複数種類の電子部
品を適宜必要な箇所に実装する必要がある。通常この種
の実装機は、標準チップ部品、ＩＣなどの異形電子部
品、ベアチップ部品をプリント基板の所定の箇所に実装
できるそれぞれの部品に専用の設計になっている。従っ
て、プリント基板に対してこれらの異なったカテゴリー
の電子部品を実装する場合には、そのカテゴリーに応じ
た数の専用の実装機をプリント配線板の流れる方向に並
べて配置する必要がある。つまり、そのプリント配線板
が必要とする電子部品カテゴリーの種類に応じて、複数
種類の実装機を配列することにより部品供給用のシステ
ムを構築する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、プリント配
線板に対して実装される電子部品の種類は、ますます増
えてきており、しかも多品種少量生産の傾向が強くなっ
ており、生産品目や生産量の変動が生じることもある。
従って、従来のような電子部品の種類に応じた専用の実
装機の配列を変える方式は、多くの種類の電子部品を装
着実装するプリント配線板に対しては、適応することが
できず、フレキシビリティーが低い。また複数種類の専
用の実装機は、必ずしも統一された仕様で作られている
わけではないので、コスト高になり、しかもそれぞれの
実装機の制御を統一することが難しく、使い勝ってやメ
ンテナンス性も低い。つまり作業監視者は各実装機をそ
れぞれの特性に応じてメンテナンスしなければならない
という問題がある。そこで本発明は上記課題を解消する
ためになされたものであり、一台で複数種類の部品を対
象物に対して供給することができる部品の供給装置を提
供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明にあっては、複数の部品を対象物に対して供給する
ための部品の供給装置であり、それぞれ異なる種類の部
品を着脱可能に保持するための複数種類の部品供給具
と、複数の部品供給具の中から選択された部品供給具を
着脱可能に保持するための複数の保持手段と、複数の保
持手段をそれぞれ別々に移動して、保持手段に保持され
ている部品供給具の部品を対象物に対して供給する移動
操作手段と、を備えることにより、達成される。

【０００５】本発明では、複数種類の部品供給具が用意
されており、これらの部品供給具は、それぞれ異なる種
類（カテゴリー）の部品を着脱可能に保持することがで
きる。複数の保持手段は、上述した複数種類の部品供給
具の中から選択された種類の部品供給具を着脱可能に保
持する。そして複数の保持手段は、移動操作手段によ
り、それぞれ別々に移動して、各保持手段に保持されて
いる部品供給具の部品を、対象物に対して供給するよう
になっている。このようにすることで、一台の部品の供
給装置において、複数種類の部品供給具の中から選択さ
れた種類の部品供給具を複数の保持手段に対して保持さ
せることで、これらの保持手段の選択された種類の部品
供給具は、それぞれ異なる種類の部品を保持して、対象
物に対してこれらの異なる種類の部品を装着することが
できる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【０００７】図１は、本発明の部品の供給装置の好まし
い実施の形態を備える部品の実装機１を示している。こ
の部品の実装機１は本体１０と部品の供給装置１２及び
部品ストック部１３などを備えている。部品の供給装置
１２は本体１０の中に配置されており、部品ストック部
１３は、本体１０の前部１１側に配置されている。図１
の部品供給装置１２は、対象物であるプリント配線板に
対して、複数種類の電子部品をプリント配線板の必要な
箇所に実装するための装置である。

【０００８】図２は、図１の部品の供給装置１２を示し
ている。この部品の供給装置１２は、プリント配線板Ｐ
１，Ｐ２を搬送する搬送手段である搬送コンベア１４に
対応して設けられている。搬送コンベア１４は、図１と
図２に示すように、基板Ｐ１，Ｐ２，…を順次矢印Ｘ１
方向に搬送するための手段である。従ってこの搬送コン
ベア１４は動力源１６により矢印Ｘ１方向に移動して、
プリント配線板Ｐ１，Ｐ２，…を矢印Ｘ１方向に順次搬
送し、かつ図２のように、二枚のプリント配線板Ｐ１，
Ｐ２を、ポジションＰＲ１，ＰＲ２にそれぞれ位置決め
することができるようになっている。

【０００９】搬送コンベア１４は、ベース１８の上に搭
載されているが、上述した部品の供給装置１２もベース
１８の上に搭載されている。部品の供給装置１２は、図
２に示す移動操作手段２０，複数の保持手段２２，２２
と、図３，図４，及び図５に示す複数種類（カテゴリ
ー）の部品供給具２４，２６，２８などを備えている。

【００１０】まず図２の移動操作手段２０は、図６と図
７に示すような構造を有している。この移動操作手段２
０の構造について、図２と図６、図７を参照して説明す
る。移動操作手段２０は、パーツのＸ方向レール３０，
３２と、二つのＹ方向ビーム４０，４２などを有してい
る。Ｘ方向レール３０，３２は、図１の本体１０の枠体
に対して間隔をおいて平行にＸ軸方向に沿って配列され
ている。これらのＸ方向レール３０，３２の間には、搬
送コンベア１４が配置されている。Ｙ方向ビーム４０，
４２は、駆動手段５０の作動により、別々に、矢印Ｘ
１，Ｘ２の方向に沿って、Ｘ方向レール３０，３２にお
いて移動可能になっている。つまりＸ方向レール３０，
３２は、Ｙ方向ビーム４０，４２のＸ方向のガイドレー
ルである。

【００１１】駆動手段５０は、上述したように、Ｙ方向
ビーム４０，４２を矢印Ｘ１あるいはＸ２の方向に移動
させる。駆動手段５０は、二つのモータ５２，５４、ボ
ールネジ５６，５８、ナット６０，６２，６４，６６な
どを備えている。駆動手段５０は、図７により詳しく説
明しており、ナット６０，６２は、Ｙ方向ビーム４０に
おいて、ベアリング６０ａ，６２ａによりそれぞれ回転
可能に支持されている。同様にしてナット６４，６６
は、Ｙ方向ビーム４２において、ベアリング６４ａ，６
６ａによりそれぞれ回転可能に支持されている。これら
のナット６０，６４は、ボールネジ５６に噛み合ってい
る。同様にしてナット６２，６６は、ボールネジ５８に
噛み合っている。

【００１２】ナット６０，６２は、モータ５２の作動に
より回転するようになっている。同様にしてナット６
４，６６は、モータ５４により回転するようになってい
る。つまりモータ５２のプーリ５２ａと、ナット６０，
６２には、歯付きベルト７０，７２が設けられている。
これにより、モータ５２が正転あるいは逆転することに
より、ナット６０，６２が同期して正転及び逆転するこ
とができる。同様にして、モータ５４のプーリ５４ａと
ナット６４，６６に対して歯付きベルト７４，７６が設
けられている。これによりモータ５４が正転あるいは逆
転することで、ナット６４，６６が、正転あるいは逆転
できる。ナット６０，６２が正転と逆転をすることで、
Ｙ方向ビーム４０は、矢印Ｘ１方向あるいは矢印Ｘ２の
方向に移動及び位置決め可能である。同様にしてＹ方向
ビーム４２は、ナット６４，６６が正転または逆転する
ことで、矢印Ｘ１方向あるいは矢印Ｘ２の方向に移動及
び位置決め可能である。

【００１３】次に、図２の移動操作手段２０の別の駆動
手段１５０について説明する。この駆動手段１５０は、
モータ１５２，１５４と、ボールネジ１５６，１５８
と、ナット１６０，１６２などを備えている。ナット１
６０はボールネジ１５６に噛み合っており、このナット
１６０は保持手段２２に固定されている。これによりモ
ータ１５２によりボールネジ１５６が回転すると、ナッ
ト１６０と保持手段２２は、矢印Ｙ１方向あるいは矢印
Ｙ２の方向に沿って、Ｙ方向ビーム４０において移動及
び位置決め可能である。

【００１４】同様にして、ナット１６２は、ボールネジ
１５８に噛み合っており、このナット１６２は別の保持
手段２２に固定されている。従って、モータ１５４が作
動してボールネジ１５６が回転すると、ナット１６２と
保持手段２２は矢印Ｙ１あるいは矢印Ｙ２の方向に沿っ
て、Ｙ方向ビーム４２において移動及び位置決め可能で
ある。ところで、図２と図６及び図７に示すように、モ
ータ５２，５４，１５２，１５４は、制御手段１００の
指令によりそれぞれ別個に駆動ができるようになってい
る。また搬送コンベア１４の動力源１６は、制御手段１
００によりやはりその駆動が制御されている。

【００１５】次に、図３乃至図５の部品供給具２４，２
６，２８の構造について説明する。まず図３の部品供給
具２４は、取付部２４ａ、回転部２４ｂ及び複数のノズ
ル２４ｃを備えている。この取付部２４ａの直径はＬで
示している。この部品供給具２４は、たとえば図８に示
すような標準的な角形の電子部品ＣＰを吸引手段９０の
作動により、着脱可能に吸引して保持することができ
る。つまり吸引手段９０が作動すると、各ノズル２４ｃ
がこの角形の電子部品ＣＰの上面を吸引して確実に保持
することができる。各ノズル２４ｃは、円形状に配列さ
れ、電子部品ＣＰを吸着可能である。

【００１６】部品供給具２４の取付部２４ａは、図８で
示した保持手段２２の取付凹部２２ａに嵌まり込むよう
になっている。この場合に、取付部２４ａは、取付凹部
２２ａに対して、例えば磁気的吸引力あるいは空気吸引
力などにより確実に固定でき、しかも着脱可能である。

【００１７】次に図４の部品供給具２６は、取付部２６
ａと保持部２６ｂ及び例えば３つの吸着ヘッド２６ｃを
備えている。この取付部２６ａの直径もＬで示してお
り、図３の取付部２４ａと同じ大きさを有している。図
９は、この部品供給具２６が保持手段２２に対して保持
された状態を示している。この取付部２６ａは、保持手
段２２の取付凹部２２ａに対して磁気的吸引力あるいは
空気吸引力により着脱可能に保持することができる。各
吸着ヘッド２７ｃは、異形部品、例えば中型や大型のＩ
Ｃを、吸引手段９０の作動により着脱可能にしっかりと
保持することができるようになっている。各吸着ヘッド
２６ｃは、ＩＣの吸着時あるいは装着時に個々に上下動
する。

【００１８】次に、図５の部品供給具２８は、取付部２
８ａと吸着ヘッド２８ｃを備えている。取付部２８ａの
直径はＬであり、この取付部２８ａは、図４の取付部２
６ａと図３の取付部２４ａと同じ大きさである。図１０
は、保持手段２２がこの部品供給具２８を保持している
状態を示している。この部品供給具２８の取付部２８ａ
は、保持手段２２の取付凹部２２ａに対して磁気的吸引
力あるいは空気吸引力により着脱可能にしっかりと保持
することができる。吸着ヘッド２８ｃは、吸引手段９０
の作動により、例えば比較的小さな部品、例えばベアチ
ップ（いわゆるフリップチップに相当するもの）ＰＰを
着脱可能に保持することができる。

【００１９】なお、図８において、回転部２４ｂが回転
する構造となっているのは、作業を分割して高速に部品
供給作業を進めるためである。分割された作業とは、部
品の吸着、部品の回転方向の角度位置検出、部品の回転
方向の位置決め部品のプリント配線板への装着、吸着不
良部品の廃棄などである。

【００２０】また図８乃至図１０において、取付凹部２
２ａは、上下動手段１１０により保持手段２２において
矢印Ｚ方向に上下動可能になっている。このように取付
凹部２２ａが矢印Ｚ方向に上下動可能であることによ
り、保持手段２２は、プリント配線板Ｐ１（またはプリ
ント配線板Ｐ２）に対して、電子部品ＣＰあるいはＬＣ
あるいはＢＰを下降することにより装着したり、あるい
は取りはずすことができる。なおこの上下動手段１１０
と吸引手段９０は、制御手段１００により制御される。
また図１において、部品ストック部１３は、図６にも示
すように、例えば複数の部品カセット１３ａ，１３ｂ，
１３ｃをそれぞれ備えている。部品カセット１３ａは、
図８の角形の電子部品ＣＰを供給するもので、部品カセ
ット１３ｂは図９の電子部品ＬＣを供給するもので、さ
らに部品カセット１３ｃは図１０の電子部品ＢＰを供給
するものである。これらの部品カセット１３ａ，１３
ｂ，１３ｃは、例えばテープキャリアに対してそれら必
要な電子部品を張り付けて供給していく方式を採用する
ことができる。

【００２１】次に、上述した部品の実装機の部品供給装
置の動作について説明する。図１において、部品ストッ
ク部１３には、必要とする部品カセット１３ａ，１３
ｂ，１３ｃをセットする。そして図２に示すように、動
力源１６を作動して２枚の対象物であるプリント配線板
Ｐ１，Ｐ２を搬送コンベア１４で搬送してきて、この結
果動力源１６を適当なところで停止することで、プリン
ト配線板Ｐ１はポジションＰＲ１に位置決めされ、かつ
プリント配線板Ｐ２は、ポジションＰＲ２に位置決めさ
れる。

【００２２】図２の一方の保持手段２２は、例えば図８
のように部品供給具２４を保持しており図２のもう一方
の保持手段２２は、例えば図９のように別の部品供給具
２６を保持している。そして、制御手段１００が、モー
タ５２，５４及びモータ１５２，１５４にそれぞれ指令
を与えることで、保持手段２２，２２はそれぞれＸ方向
とＹ方向に適宜別々に移動することにより、図８の部品
供給具２４は、図６の部品カセット１３ａから図８に示
すような角形の電子部品ＣＰを吸引により保持する。同
様にして、別の保持手段２２の部品供給具２６は、別の
部品カセット１３ｂから電子部品ＬＣを吸着して保持す
る。さらに制御手段１００は各モータ５２，５４に対し
て制御信号を送ることにより、Ｙ方向ビーム４０，４２
は別々にＸ方向レール３０，３２に沿って移動して位置
決めされる。これにより、各プリント配線板Ｐ１とＰ２
にはそれぞれ所定の位置に図８と図９の電子部品ＣＰ，
ＬＣが装着されることになる。

【００２３】また、例えば図１０に示すような電子部品
ＰＰを、図２のプリント配線板Ｐ１，Ｐ２に装着したい
場合には、例えば図８の部品供給具２４を保持手段２２
の取付凹部２２ａからはずして、図１０に示すように代
わりに部品保持具２８の取付部２８ａを取付凹部２２ａ
に嵌め込む。これにより、図２の一方の保持手段２２
は、部品保持具２８を備えたことになるので、ベアチッ
プのような電子部品ＰＰを上述したような要領と同様
に、図２のプリント配線板Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ装着す
ることができる。

【００２４】このようにして、図示の実施の形態では、
図２の保持手段２２，２２は、例えば図８乃至図１０に
示すような三種類の部品供給具２４，２６，２８を適宜
にいれかえて別々の異なる電子部品を、電子部品ＣＰ，
ＬＣ，ＢＰをプリント配線板Ｐ１，Ｐ２，…に対して順
次装着していくことができる。上述したような直交する
２軸の位置決め機構が独立して２組装備されているの
で、上述した標準各チップなどを装着する部品供給具２
４、例えば異形部品を装着する部品供給具２６、例えば
ベアチップなどを装着する部品供給具２８の三種類の基
本的なヘッドを用意しておけば、その中から任意の二種
類の部品供給具を選択して保持手段２２，２２に装備す
ることができる。もちろん各保持手段２２，２２に対し
て、同種類のヘッド、例えば部品供給具２４，２４を装
備することももちろんできる。

【００２５】これにより、本発明の部品の供給装置は、
一つの部品の供給装置において、三種類またはそれぞれ
以上の部品を適宜に装着したり、あるいは一種類だけの
部品を専用的に供給する装置としても用いることができ
る。本発明の実施の形態の部品の実装機１を複数台並べ
ることにより生産品目に応じた最適なシステムが容易に
構築できることになる。

【００２６】このように同一のベースマシンに対して各
種の部品供給具（ヘッド）を任意に装備することができ
るので、さまざまな用途の実装機あるいは部品供給機と
して多品種少量生産に容易に対応することができる。そ
して本発明の実施の形態のようなモジュール形の部品の
実装機は、最適なシステムを多品種少量生産などに対応
して最適なシステムを容易に構築することができ、生産
品目や生産量の変動に対してフレキシビリティーが高
い。またコスト面や信頼性、制御的統一性、あるいは通
信面でも使い勝手あるいはメンテナンス性などが向上す
る。

【００２７】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。たとえば本発明の実施の形態では、
電子部品を対象物に対して供給することが説明されてい
るが、これに限らず、例えば接着剤塗布機や基板検査装
置などにも本発明を適用することができる。接着剤塗布
機として用いる場合には、部品が接着剤であり、対象物
が接着剤を塗布する例えば板などである。また基板検査
装置に本発明を適用する場合には、基板を検査するため
の異なる種類のカメラが部品であり、検査対象である基
板が対象物である。

【００２８】また上述した発明の実施の形態では、２枚
のプリント配線板に対して保持手段２２を２組設けてい
るがこれに限らず、Ｙ方向ビームを２本ではなく３本以
上設けて、それぞれに保持手段２２を設定するようにし
てももちろんかまわない。また部品供給具は三種類のも
のに限らず、四種類以上もしくは二種類のものであって
ももちろんかまわない。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、一台で複数種類の
部品を対象物に対して供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の部品の供給装置の好ましい実施の形
態を備える部品の実装機を示す斜視図。

【図２】 図１の実装機における部品の供給装置を拡大
して示す斜視図。

【図３】 図２の部品の供給装置に適応される部品の供
給具の一例を示す図。

【図４】 部品の供給具の別の例を示す図。

【図５】 部品の供給具のさらに別の例を示す図。

【図６】 図２の部品の供給装置の駆動手段など及び部
品ストック部を示す平面図。

【図７】 図６の部品の供給装置の駆動系を示す平面
図。

【図８】 保持手段に対して図３の部品供給具が設定さ
れた状態を示す図。

【図９】 保持手段に対して図４の部品供給具が設定さ
れた状態を示す図。

【図１０】 保持手段に対して図５の部品供給具が設定
された状態を示す図。

【符号の説明】

１２ 部品の供給装置 １４ 搬送コンベア ２０ 移動操作手段 ２２ 保持手段 ２４，２６，２８ 部品供給具 ５０ 駆動手段（第１の駆動手段） １００ 制御手段 １５０ 駆動手段（第２の駆動手段） ＣＰ，ＬＣ，ＢＰ 電子部品（部品） Ｐ１，Ｐ２ プリント配線板（対象物）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の部品を対象物に対して供給するた
   めの部品の供給装置であり、 それぞれ異なる種類の部品を着脱可能に保持するための
   複数種類の部品供給具と、 複数の部品供給具の中から選択された部品供給具を着脱
   可能に保持するための複数の保持手段と、 複数の保持手段をそれぞれ別々に移動して、保持手段に
   保持されている部品供給具の部品を対象物に対して供給
   する移動操作手段と、を備えることを特徴とする部品の
   供給装置。
2. 【請求項２】 各部品供給具は、吸引力で部品を保持す
   る請求項１に記載の部品の供給装置。
3. 【請求項３】 移動操作手段は、第１の方向に各保持手
   段を移動するための第１駆動手段と、第２の方向に各保
   持手段を移動するための第２駆動手段と、を備える請求
   項１に記載の部品の供給装置。
4. 【請求項４】 部品は電子部品であり、対象物はプリン
   ト配線板である請求項１に記載の部品供給装置。