JPS5917296A - 部品自動装着方法とそのための装置 - 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】 本発明は部品を自動的に装着する自動装着方法とそのた
めの装置に関するものである。

一般に、チップコンデンサやチップ抵抗などのチップ部
品を含む小物部品（以下部品という）は、回路基板など
の主部品（以下基板という）に接着またはハンダ付など
で固定するときには、接着剤又はクリームハンダなどの
粘着物で部品を仮装着し、次いで接着剤を焼成固化し、
或いはクリームハンダを溶融してハンダ付けすることに
よって基板に固定装着される。

従来、このための部品自動装着方法、特にチップ状の電
子部品を回路基板に装着する自動装着方法としては、接
着剤、クリームハンダなどの粘着物を基板の所定位置に
所定量ずつ供給塗布するディスペンサと、塗布された粘
着物の上に部品を供給し装着する装着ヘッドとを並設し
、装着ヘッドとディスペンサとの下方に設けられたＸＹ
テーブルとを有する部品自動装着装置を用い、先ず、デ
ィスベンザ下方のＸＹテーブル上に基板を取付け、ＸＹ
テーブルをＮＣ駆動して複数の所淀位置即ち部品装着位
置に粘着物な供給塗布し、次いで、この基板を装着ヘッ
ド下方のＸＹテーブル上に移し、装着ヘッドと基板との
相対位置関係が、ディスペンサと基板との相対位置関係
と同じになる位置に基板を取付けて、ディスペンサの下
方に次の基板を取付け、ＸＹテーブルをＮＣ駆動して所
定の位置に粘着物を供給塗布し、同時に装着ヘッドで部
品を装着する。このとき、２枚の基板は装着ヘッドとデ
ィスペンサに対して同一の相対位置関係にあるので、先
に粘着物が塗布された位置に部品が装着されて粘着物の
粘着力によって仮固定される。

以下、同様にして複数個の部品を装着して部品の装着が
完了する。複数種類の部品が１枚の基板上に装着される
ときは、この工程を繰返して部品の装着が完了すること
となる。

従って、少なくとも装着する部品の形状、寸法の種類の
数だけの工程を要し、同数の装着装置を要することとな
り、多品種中小量生産のときには非常にコスト高となる
ものであった。

本発明は上記欠点をなくすことを目的とす゛るものであ
り、その要旨は、それぞれ異った部品を装着するための
装着ヘッドを複数個設け、ＸＹテーブルを装着ヘッド下
方の主ＸＹテーブルとディスペンサ、下方の副ＸＹテー
ブルとに分割し、主ＸＹテーブルのみ単独で、或いは副
ＸＹテーブルと共に１体となって移動出来るようにクラ
ッチシステムで連結し、複数個の装着ヘッド間を移動す
るときは主ＸＹテーブルのみが単独に移動し、粘着物の
塗布及び部品の装着時には主ＸＹテーブルと副ＸＹテー
ブルとが同一の相対位置関係を保ちながら１体となって
共に移動して粘着剤の塗布と部品の装着を行うことによ
って装着装置の数を減少させる部品の自動装着方法とそ
のための装置にある。

以下、本発明を図示された１実施例に基づいて説明する
。

第１図は本発明の１実施例である部品自動装着装置の要
部平面図で、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ断面図である
。

図において、ベッド１にはＹ軸駆動用ＤＣモータ（以下
Ｙ軸モータという）２と、Ｘ軸駆動用ＤＣモータ（以下
Ｘ軸モークという）３とが固定され、各々図示されてい
ない数値制御された電源装置に結線されて駆動制御され
る。

ベッド１の上面には、それぞれ想像線で示されているデ
ィスペンサ６ｏ及び複数個の装着ヘッド６１．６２．６
ろ・・・・・・が、その作動点（ディスペンサのときは
粘着物の供給塗布位置、装着ヘッドのときは部品の装着
位置）が同−Ｘ軸（装置の長手方向をＸ軸、これと直交
する方向をＹ軸とする、以下同じ）、上にあって、且つ
所定の間隔を有するように並設されている。

ディスペンサ３０及び装着ヘッド６１．６２．６６・・
・・・・の下方のベッド１上には２個のＸＹテ＝プルが
設けてあり、ディスペンサ６０の下方に設けられた副Ｘ
Ｙテーブル１９は、その上に載置された基板２５の全範
囲に固定位置のディスペンサ６０で粘着物が塗布可能と
なるようにＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動可能であり、装着
ヘッド６１．６２．６６・・・・・・の下方に設けられ
た主ＸＹテーブル９は、各装着ヘッドのそれぞれによっ
て基板１５の全範囲に部品が装着出来るように装着ヘッ
ドの全部をカバーする範囲で移動可能となっている。

Ｙ軸タイミングベルト４は、Ｙ軸モータ２と共に回転す
るＹ軸モータブー’Ｊ　２　ａと、ベッド１に軸受され
たスプライン軸８と共に回転するスプライン軸プーリ８
ａとの間にかかっている。

一方、Ｘ軸モータ６と共に回転するＸ軸モークブーリ６
ａによって駆動されるＸ軸タイミングベルト７は、アイ
ドルプーリ１ａで所定のテンションをかけられ連結部９
ｃで主ＸＹテーブル９に連結され、主ＸＹテーブル９を
Ｘ軸方向に移動させる。主ＸＹテーブル９はスプライン
軸８とベッド１の内側壁のＵ溝で案内されたローラ９ｂ
でガイドされてＸ軸方向（図では左右方向）に移動可能
となっている。

スプライン軸８に嵌合していてスプライン軸８と共に回
転するプーリ８ｂは主ＸＹテーブル９と共にＸ軸方向に
移動する。プーリ８ｂとアイドルプーリ９ａとの間には
タイミングベルト６が掛けられており、タイミングベル
ト６は主ＸＹテーブル９上部の基板取付台１０と連結部
１１で連結されており、スプライン軸８０回転によって
基板取付台１０をＹ軸方向（図では上下方向）に移動さ
せる。主ＸＹテーブル９にはＹ軸に沿って設けられた２
本の突条があり、この突条を保持し軸方向に摺動可能な
４個のローラ組１０ａ、１０ｂ、１０Ｃ１１０ｄによっ
て基板取付台１０が支持案内されて前記の通りタイミン
グベルト６によってＹ軸方向に移動可能となっている。

副ＸＹテーブル１９についても同様に構成されていて、
スプライン軸８に嵌合していて共に回転し、副ＸＹテー
ブル１９と共にＸ軸方向に移動可能なプーリ１８ｂと、
アイドルプーリ１９ａとの間に掛けられたタイミングベ
ルト５によって基板数個台２０がＹ軸方向に移動させら
れる。

従って、スプライン軸８０回転によって主ＸＹテーブル
？、副ＸＹテーブル１９０基板取付台１０．２０が共に
等距離だけＹ軸方向に移動する。

第２図は前記の通り第１図の■−■断面図であって、主
ＸＹテーブル９と副ＸＹテーブル１９とを相互に連結す
るクラッチ装置と副ＸＹテーブル１９をベッド１に固定
するブレーキ装置からなるクラッチシステムが示されて
いる。

クラッチ装置は、副ＸＹテーブル１９に枢支されたロッ
ド５１と、主ＸＹテーブル９に軸支され、ロッド５１を
支持する４個のガイドローラ５３ａ、５３ｂ、５３Ｃ１
５３ｄと、前記数値制御された電源装置によって制御さ
れるエアクラッチ５５からなり、エアクラッチ５５の作
動によってロッド５１を任意の位置で把持して主ＸＹテ
ーブル９と副ＸＹテーブル１９を１体化する。ブレーキ
装置も全く同様な構成で、ベッド１に枢支されたロッド
５２は、副ＸＹテーブル１９に軸支されたガイドローラ
５４ａ、５４ｂ、５４Ｇ、５４ｄによって支持され、エ
アクラッチ５６によって任意の位置で把持されてベッド
１に対して１体となる。

第１図には、基板の自動移載装置の一部が示されている
。即ち、副ＸＹテーブル１９上の基板２５を主ＸＹテー
ブル９上に移載する装置であって、図示されていない可
逆転モータによって回転されるナノ１−１ｆによって、
基板移載レバー６４がＸ軸方向に摺動する。基板移載レ
バー６４はベッド１の前側面に設けられた軸受部１ｄ、
１ｅによってＸ軸方向に摺動可能に支持されており、リ
ミットスイッチ１ｂ、１Ｃでストロークの両端部を制御
する。この基板移載レバーはＬ字形に曲げられて副ＸＹ
テーブル１９に位置決め取付けされた基板２５の右端に
達している。移載レバー６４の先端には爪３４ａが設け
てあり、位置決めの解除された基板２５と係合してＸ軸
方向に移送して主ＸＹテーブル９の基板取付台１０に搬
送する。

主ＸＹテーブル９、副ＸＹテーブル１９０基板取付合１
０．２０はそれぞれ公知の基板位置決め固定手段（図示
せず）を持っており、この位置決め固定手段によって基
板を位置決め固定する。

この基板移載レバー６４とほとんど同じ構成の移載レバ
ーを含む自動供給装置、自動搬出装置（共に図示せず）
が本装置の両端に設けられていて、それぞれ副ＸＹテー
ブルに新しい基板を供給し、主ＸＹテーブルから部品装
置法の基板を搬出するが、本発明と直接関係ないので説
明を省略する。

以下に動作を説明する。

先ず、主ＸＹテーブル９に粘着物の塗布された基板１５
を、副ＸＹテーブル１９に粘着物を塗布する基板２５を
供給して基板取付台１０．２０に位置決め固定し、主Ｘ
Ｙテーブル９を第１装着ヘッド６１の動作原点に、副Ｘ
Ｙテーブル１９をディスペンサ６０の動作原点に置いて
自動加工サイクルが開始する。

サイクルがスタートすると、エアクラッチ装置のクラッ
チ５５が連結され、ブレーキ装置のエアクラッチ５６が
解除されて、副ＸＹテ〜プル１９はＸＹテーブル９と１
体となってＸ軸方向に移動可能となる。ここで、電源装
置からのＮＣ制御によってＸモータ６、Ｘモータ２が回
転し、主ＸＹテーブル９、副ＸＹテーブル１９が所定の
位置まで移動する。このとき、前述した如く主ＸＹテー
ブル９と副Ｘ’Ｙテーブル１９とはＸ軸方向には１体と
なって動き、Ｙ軸方向にはスプライン軸８０回転に伴な
って等距離だけ移動するので、両Ｘ′″Ｙテーブルの動
作原点からの移動量は常に一致しており、装着ヘッドと
ディスペンサに対する基板１５と基板２５の相対位置間
イ系は変らず、装着ヘッド及びディスペンサの作動点に
は、常に基板１５と基板２５それぞれの同一点が位置し
ている。

従って、第１装着ヘッド６１の作動点（部品の装着位置
）の下方に基板１５の第１の部品装着位置が位置したと
きには、ディスベンザ６ｏの作動点（粘着物の供給塗布
位置）にも基板２５の第１の部品装着位置が位置してい
ることになる。ここで、第１装着へノド６１とディスベ
ンザ６ｏとが作動して部品を装着し、粘着物を供給塗布
する。

次いで第２の部品装着位置に移動して同様にして部品を
装着し、粘着物を供給塗布する。同様の工程を繰返して
第１装着ヘッド６１で装着すべき部品を全部基板１５に
装着するとともに基板２５には同位置に粘着物が供給さ
れると、両ＸＹテーブル９．１９は再び動作原点に戻っ
て停止してブレーキ装置のエアクラッチ５６が連結され
る。

次に、主ＸＹテーブル９のみが第２装着ヘッド６２の動
作原点に移動する。このとき、クラッチ装置のエアクラ
ッチ５５が解除となって主ＸＹテーブル９のみがＸ軸方
向に移動可能となり、Ｘ軸モータ６の回転によってＸ軸
方向に移動して第２装着ヘッドの動作原点に達する。こ
こで、クラッチ装置のエアクラッチ５５が連結され、ブ
レーキ装置のエアクラッチ５６が解除されて主ＸＹテー
ブル９と副ＸＹテーブル１９とが１体となって移動可能
となり、第１装着ヘッドと同様にして部品を装着し、粘
着物を供給塗布する。

以下、同様にして第３装着ヘッド６６・・・・・・と装
着工程を進め、全部の装着ヘッドによる装着工程が終了
すると、基板２５には全ての部品装着位置に粘着物が塗
布されて、粘着物の塗布工程も終了する。

以上の工程が終了すると主ＸＹテーブル９は最左端の基
板搬出位置に移動し、基板の位置決め固定を解除し、公
知の自動搬出装置で基板を次工程又はストック手段に搬
出する。

次に、副ＸＹテーブル１９を、そのストロークの左端の
基板搬出位置に移動して基板の位置決め固定を解除し、
次いで主ＸＹテーブル９をストローク右端の基板搬入位
置に移動して副ＸＹテーブル１９に接近させて、基板移
載レバー６４で副ＸＹテーブル１９上の基板２５を主Ｘ
Ｙテーブル９上の基板１５の位置に移載して位置決め固
定する。基板２５を搬出した副ＸＹテーブル１９は最右
端に、移動し、公知の基板自動供給装置によって新たな
基板が供給され、位置決め固定され、主ＸＹテーブル９
、副ＸＹテーブル１９はそれぞれ第１装着ヘッド６１、
ディスペンサ６０の動作原点に戻ってサイクルが終了す
る。

以下、上述のサイクルを連続ｌ〜て繰返して組付作業を
続ける。

以上の説明において、単に主ＸＹテーブル９、副ＸＹテ
ーブル１９が移動するとのみ記載したが、主ＸＹテーブ
ル９のみがＸ軸方向に移動するときはクラッチ装置のエ
アシリンダ５５は解除され、ブレーキ装置のエアシリン
ダ５６は連結されていて、副ＸＹテーブル１９が自然に
移動するのを防止し、副ＸＹテーブル１９がＸ軸方向に
移動するときはクラッチ装置のエアクラッチ５５が連結
され、ブレーキ装置のエアクラッチ５６が解除されて主
ＸＹテーブル９と共にＸ軸方向に移動し、主ＸＹテーブ
ル９又は副ＸＹテーブル１９の（・スオｔかがＹ軸方向
に移動するときは、スプライン軸８０回転によって主Ｘ
Ｙテーブル９、副ＸＹテーブル１９も共に等距離だけ移
動するものであることは前述の通りである。

以上の説明では、粘着剤の供給位置と部品の装着位置と
が同一点である場合について説明したが、電子部品のハ
ンダ付のためのクリームハンダなどのように部品の両端
２ケ所に粘着剤を供給塗布すル場合でも、単にディスペ
ンサのノズルを２個にすれば足り、部品の大きさが違う
ときにはディスペンサの間隔を変更し、或いは部品の取
付方向の変化にはディスペンサのヘッドな回転させるな
ど公知の手段で対処出来るので、ここでは、その詳細に
ついては説明しない。

尚、粘着物による装着以外の部品、例えばテユアルモー
ルド型ＩＣ１半固定抵抗など足を基板に挿入して組伺け
る部品の組伺が装着ヘットのいずれかに混在していたと
しても、ディスベンザの作動を停止ずろのみで何ら支障
ないことは明らかである。

以上、本実施例の説明では回路基板にチップ部品をハン
ダ伺する作業について述べたが、本発明の方法および装
置は、主部品に各種部品を接着、ハンダ付などによって
装着する各種組付作業にそのまま実施可能なものである
。

上述の如く、本発明によれば、 （１）　　多数の部品を複数個の装着ヘッドで装着する
際にも、接着剤等のディスペンサは１個のみですむ。

（１１）従来技術に比べて、装置の数が減少し、装置間
の基板の移載も減少し能率が向上する。更に、足によっ
て固定する部品の混在した組付が可能となった。

（曲　２個のＸＹテーブルに対して、高価なサーボモー
タとその駆動装置が主ＸＹテーブルを駆動する１組のみ
ですむようになった。プログラムも、主ＸＹテーブルを
駆動するプログラムとクラッチの断続指令のみとなり、
主ＸＹテーブルの制御プログラムも、装着ヘッド間の移
動と、装着ヘッドに対する基板の位置出しに分割されて
いるのて、作成が容易となり、ミスも減少する。

など多大な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例である部品自動装着装置要部
平面図、第２図は第１図のＨ−ＩＩ断面図である。 １０・・・・・基板取付台、１５・・・・・・基板、２
０・・・・・・基板数個台、２５・・・・・・基板、３
０・・・・ティスペンサ、 ６１．６２．６６・・・・・装着ヘッド、５５．５６・
・・・・・エアクラッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品を装着するための装着ヘッドと、前記部品の
   装着位置に粘着物を供給塗布するディスペンサとを有し
   、且つ前記装着ヘッドと前記ディスペンサとのそれぞれ
   の下方に設けられた主ＸＹテーブルと副ＸＹテーブルと
   を備え、装着ヘッドと主ＸＹテーブル、及びディスペン
   サと副ＸＹテープ布済の基板を載置し、副ＸＹテーブル
   上に新たな基板を載置して、装着ヘッドによって部品を
   基板に装着すると同時にディスペンサによって粘着物を
   次の基板に供給塗布する部品自動装置方法に於いて、前
   記装着ヘッドを複数個用い、前記主ＸＹテーブルが装着
   ヘッド間を移動するときは主ＸＹテーブルは副ＸＹテー
   ブルと離れて主ＸＹテーブルのみ移動し、基板に部品を
   装置し、粘着物な次の基板に供給塗布するときには、主
   ＸＹテーブルと副ＸＹテーブルとが装着ヘッドとディス
   ベンザに対して前記同一の相対位置関係を保って移動し
   、基板及び次の基板の同一位置に同時に部品を装着し、
   粘着物を供給塗布することを特徴とする部品自動装着方
   法。
2. （２）部品を装着するための装着ヘッドと、前記部品の
   装着位置に粘着物を供給塗布するディスペンサとを有し
   、且つ前記装着ヘッドと前記ディスペンサとのそれぞれ
   の下方に設けられた主ＸＹテーブルと副ＸＹテーブルと
   を備え、装着ヘッドと主ＸＹテーブル、及びディスベン
   ザと副ＸＹテーブルの相対位置関係が同一に保たれるよ
   うに構成された部品装着装置において、複数個の装着ヘ
   ッドと、主ＸＹテーブルをＸ方向及びＹ方向に移動させ
   る駆動源と、主ＸＹテーブルの移動を副ＸＹテーブルに
   伝達するクラッチを含む伝達機構と、主ＸＹテーブルの
   前記装着ヘッド間の移動のときはクラッチによって主Ｘ
   Ｙテーブルと副ＸＹテーブルとを分離して主ＸＹテーブ
   ルのみを移動させ、基板に部品を装置し、粘着物を次の
   基板に供給塗布するときには、主ＸＹテーブルと副ＸＹ
   テーブルとが装着へノドとディスペンサに対して前記同
   一の相対位置関係を保って移動するようクラッチを連結
   する制御装置とを有することを特徴とする部品自動装着
   装置。