JPWO2014115323A1 - 電子部品装着機 - Google Patents

Abstract

電子部品装着機は、並列に配置された第１コンベア及び第２コンベアと、電子部品を第１供給位置に供給する第１フィーダと、第１供給位置から電子部品を取り上げ、当該電子部品を第１コンベア又は第２コンベア上の回路基板へ装着する装着ヘッドとを備える。電子部品装着機を平面視したときに、第１供給位置は、第１コンベアの内側縁と第２コンベアの内側縁との間に位置し、第１フィーダの全体は、第１コンベアの外側縁と第２コンベアの外側縁との間に位置する。

Description

本明細書は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機（表面実装機又はチップマウンタとも称される）に関する。

特開２００４−６３９４０号公報に、従来の電子部品装着機が開示されている。この電子部品装着機は、並列に配置された二つのコンベアと、電子部品を供給する複数のフィーダと、複数のフィーダから二つのコンベア上の各回路基板へ電子部品を搬送する装着ヘッドとを備えている。このような構成によると、二つの回路基板に対して、電子部品の装着を並行して行うことができる。

しかしながら、上記した電子部品装着機では、複数のフィーダが、二つのコンベアに対して一方側に配置されている。このような構成であると、一方のコンベアはフィーダの近くに位置するが、他方のコンベアはフィーダから離れて位置することになり、当該他方のコンベア上の回路基板については、電子部品を装着するのに要する時間が長くなる。

上記の問題を考慮し、ここでは、二つのコンベア上の各回路基板へ電子部品を装着するのに要する時間を短縮することを目的とする。

上記の目的を達成するために、フィーダから装着ヘッドへの電子部品の受け渡しは、二つのコンベアの間で行われることが好ましい。詳述すると、電子部品装着機を平面視したときに、電子部品の受け渡しが、二つのコンベアの間で行われることが好ましい。このような構成によると、二つのコンベア上の各回路基板へ電子部品を装着する際に、搬送ヘッドの移動距離を短くすることができ、電子部品の装着に要する時間を短くすることができる。

上記の構成を実現するためには、小型のフィーダを採用することが好ましい。具体的には、電子部品装着機を平面視したときに、フィーダの全体が、二つのコンベアの互いに反対側に位置する外側縁の間に位置することが好ましく、より好ましくは、二つのコンベアの互いに隣接する内側縁の間に位置するとよい。このような構成によると、電子部品装着機の大型化を避けることができるとともに、従来のフィーダを有する電子部品装着機に、二つのコンベア間に配置されたフィーダを付加的に設けることもできる。

本技術の一側面では、電子部品装着機が、各々が回路基板を搬送する並列に配置された第１コンベア及び第２コンベアと、電子部品を第１供給位置に供給する第１フィーダと、第１供給位置から第１コンベア及び第２コンベア上の各回路基板へ電子部品を搬送可能な装着ヘッドとを備えることが好ましい。そして、電子部品装着機を平面視したときに、第１供給位置が、第１コンベアの第２コンベア側に位置する内側縁と、第２コンベアの第１コンベア側に位置する内側縁との間に位置することが好ましい。加えて、第１フィーダの全体が、第１コンベアの反第２コンベア側に位置する外側縁と、第２コンベアの反第１コンベア側に位置する外側縁との間に位置することが好ましい。

電子部品装着機の構成を示す側面図。 電子部品装着機の第１及び第２コンベア及び第１及び第２フィーダの配置を示す平面図。 装着ヘッドによる電子部品の搬送経路（矢印）を示す図。 装着ヘッドによる第１フィーダの交換を示す図。 第１フィーダの第１移送機構の一例を示す図。 第１フィーダの第２移送機構の一例を示す図。 電子部品装着機の一変形例を示す平面図。 電子部品装着機の他の一変形例を示す平面図。 フィーダホルダが一体化されたコンベアユニットを示す図。 図９に示すコンベアユニットを採用した単一ラインの電子部品装着機を示す側面図。

本技術の一実施形態では、第１フィーダの少なくとも一部が、第１コンベアと第２コンベアとの間の隙間を通じて、着脱可能であることが好ましい。このような構成によると、第１フィーダの交換を容易に行うことができる。

本技術の一実施形態では、電子部品の第１供給位置が、第１コンベア又は第２コンベアによって支持された回路基板と実質的に同一の高さに位置することが好ましい。このような構成によると、装着ヘッドの移動距離が短くなり、電子部品の装着に要する時間を短縮することができる。

本技術の一実施形態では、電子部品装着機が、電子部品を所定の第２供給位置まで供給する第２フィーダをさらに備えることが好ましい。この場合、装着ヘッドは、第２供給位置から少なくとも第１コンベア上の回路基板へ装着可能であることが好ましい。そして、電子部品装着機を平面視したときに、第２供給位置が、第１コンベアからみて第２コンベアとは反対側に位置することが好ましい。このような構成によると、第１フィーダと第２フィーダを用いて、第１コンベア上の回路基板にその両側から電子部品を供給することができる。

本技術の一実施形態では、電子部品装着機が、電子部品を所定の第３供給位置まで供給する第３フィーダをさらに備えることが好ましい。この場合、装着ヘッドは、第３供給位置から少なくとも第２コンベア上の回路基板へ電子部品を搬送可能であることが好ましい。そして、電子部品装着機を平面視したときに、第３供給位置は、第２コンベアからみて第１コンベアとは反対側に位置することが好ましい。このような構成によると、第１フィーダと第３フィーダを用いて、第２コンベア上の回路基板にその両側から電子部品を供給することができる。

本技術の一実施形態では、電子部品装着機が、第１フィーダを交換するフィーダ交換機構をさらに備えることが好ましい。このような構成によると、第１コンベアと第２コンベアの間に配置され、作業者の手が届き難い位置にある第１フィーダの交換や、当該第１フィーダへの電子部品の補給を、容易に行うことができる。

上記した実施形態において、フィーダ交換機構は、第１コンベア又は第２コンベアの下方を通って第１フィーダを移動させる第１移送装置を有することが好ましい。このような構成によると、第１コンベア又は第２コンベアの下方に存在する空きスペースを有効に利用することができる。

上記に加え、又は代えて、フィーダ交換機構は、第１コンベアと第２コンベアとの間の隙間に沿って第１フィーダを移送する第２移送装置を有してもよい。このような構成によると、第１コンベアと第２コンベアの間に存在する空きスペースを有効に利用することができる。

上記に加え、又は代えて、フィーダ交換機構は、装着ヘッドを用いて第１フィーダを移送するように構成することもできる。このような構成によると、装着ヘッドの有する高精度の可動機構を有効に利用することができる。

図面を参照して、実施例の電子部品装着機１０について説明する。電子部品装着機１０は、回路基板２に電子部品４を装着する装置である。電子部品装着機１０は、表面実装機や電子部品装着機等とも称される。電子部品装着機１０は、はんだ印刷機、他の電子部品装着機及び基板検査機とともに併設され、一連の実装ラインを構成する。

図１、図２に示すように、電子部品装着機１０は、ハウジング１２内に、第１コンベア３１と第２コンベア３２を備えている。これら二つのコンベア３１、３２は、水平方向（Ｘ方向）に沿って、並列に配置されている。各々のコンベア３１、３２は、回路基板２を搬送するベルトコンベアであり、回路基板２を水平方向（Ｙ方向）に搬送する。二つのコンベア３１、３２は互いに独立しており、回路基板２を搬送する二つのラインが構成されている。各々のコンベア３１、３２の具体的な構成については、公知の構造を適宜採用することができ、ベルトコンベアに限定されない。例えば、各々のコンベア３１は、３２は、ローラコンベアであってもよい。

電子部品装着機１０は、ハウジング１２内に装着ヘッド１６を備えている。装着ヘッド１６は、ＸＹ搬送機構１４によって、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能となっている。装着ヘッド１６には、電子部品４を吸着するノズル１８が取り付けられている。装着ヘッド１６は、ノズル１８を上下方向（Ｚ方向）に移動させることができる。装着ヘッド１６の具体的な構成については、公知の構造を適宜採用することができ、特定の構造に限定されない。例えば、装着ヘッド１６は、複数のノズル１８が取付可能であり、その一つを選択的に使用するものであってもよい。

電子部品装着機１０は、複数の第１フィーダ４１と、その複数の第１フィーダ４１が着脱可能な第１フィーダホルダ４６を備えている。各々の第１フィーダ４１は、複数の電子部品４を収容しており、電子部品４を一つずつ装着ヘッド１６へ供給する。本明細書では、各々の第１フィーダ４１が装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する位置を第１供給位置Ａとする。図２に示すように、各々の第１供給位置Ａは、電子部品装着機１０を平面視したときに、第１コンベア３１の内側縁３１ａと第２コンベア３２の内側縁３２ａとの間に位置する。さらに、各々の第１フィーダ４１の全体についても、第１コンベア３１の内側縁３１ａと第２コンベア３２の内側縁３２ａとの間に位置している。

ここで、第１コンベア３１の内側縁３１ａとは、第１コンベア３１のＹ方向（搬送方向）に伸びる二つの側縁３１ａ、３１ｂのうち、第２コンベア３２側に位置する側縁３１ａを意味する。よって、第１コンベア３１の他方の側縁３１ｂについては、外側縁３１ｂと称する。同様に、第２コンベア３２の内側縁３２ａとは、第２コンベア３２のＹ方向（搬送方向）に伸びる二つの側縁３２ａ、３２ｂのうち、第１コンベア３１側に位置する側縁３２ａを意味する。よって、第２コンベア３２の他方の側縁３２ｂについては、外側縁３２ｂと称する。

各々の第１フィーダ４１は、一例ではあるが、バルクフィーダである。バルクフィーダは、比較的に小型であるので、二つのコンベア３１、３２の間の狭い空間にも配置しやすい。バルクフィーダの構成については、例えば特開２０１０−１６１３４７号公報（ＪＰ２０１０−１６１３４７Ａ）に記載されており、ここでは説明を省略する。なお、第１フィーダ４１の具体的な構成については、公知の構造を適宜採用することができ、バルクフィーダに限定されない。例えば、第１フィーダ４１は、筒状の収容部に複数の電子部品４を重畳的に収容するスティックフィーダであってもよい。

電子部品装着機１０は、複数の第２フィーダ４２を備えている。各々の第２フィーダ４２は、複数の電子部品４を収容しており、電子部品４を一つずつ装着ヘッド１６へ供給する。図２に示すように、各々の第２フィーダ４２は、第１コンベア３１の外側縁３１ｂに沿って配列されている。本明細書では、各々の第２フィーダ４２が装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する位置Ｂを、第２供給位置Ｂとする。図２に示すように、各々の第２供給位置Ｂは、電子部品装着機１０を平面視したときに、第１コンベア３１からみて第２コンベア３２とは反対側に位置する。

各々の第２フィーダ４２は、一例ではあるが、テープフィーダであり、複数の電子部品４を収容するテープ２２を、リール２４から繰り出すことによって、電子部品４を装着ヘッド１６へ供給する。なお、第２フィーダ４２の具体的な構成については、公知の構造を適宜採用することができ、テープフィーダに限定されない。例えば、第２フィーダ４２は、複数の電子部品４をトレイ上に収容するトレイフィーダであってもよい。

図３に示すように、装着ヘッド１６は、第１供給位置Ａに供給された電子部品４を、第１コンベア３１及び第２コンベア３２上の各回路基板２へ搬送し、装着することができる。さらに、装着ヘッド１６は、第２供給位置Ｂに供給された電子部品４についても、第１コンベア３１及び第２コンベア３２上の各回路基板２へ搬送し、装着することができる。このような構成によると、多数の電子部品４の各々の回路基板２へ短時間で装着することができる。特に、電子部品４の第１供給位置Ａが、二つのコンベア３１、３２の間に位置することから、搬送ヘッド１６の移動距離を短くすることができる。なお、第２供給位置Ｂに供給される電子部品４については、第１コンベア３１上の回路基板２のみに装着されてもよい。第１コンベア３１上の回路基板２には、その両側から電子部品４を供給することができる。

図３に示すように、第１フィーダ４１による電子部品４の第１供給位置Ａは、第１コンベア３１又は第２コンベア３２によって支持された回路基板２と同一の高さ（図中のＺ１）に位置することが好ましい。このような構成によると、装着ヘッド１６の移動距離がさらに短くなり、電子部品４の装着に要する時間を短縮することができる。なお、第１コンベア３１と第２コンベア３２との高さが互いに異なる場合は、第１供給位置Ａの高さを、第１コンベア３１上の回路基板２の高さと第２コンベア３２上の回路基板２の高さとの間にしてもよい。

図４に示すように、各々の第１フィーダ４１は、第１コンベア３１と第２コンベア３２との間の隙間よりも小さい。そのことから、各々の第１フィーダ４１は、第１フィーダホルダ４６に対し、第１コンベア３１と第２コンベア３２との間の隙間を通じて着脱することができる。そこで、本実施例の電子部品装着機１０では、装着ヘッド１６を用いて、各々の第１フィーダ４１を交換することができる。このようなフィーダ交換機構を有することにより、第１フィーダ４１の交換を容易に行うことができる。ここで、第１フィーダ４１の交換を行う場合には、装着ヘッド１６へ専用のノズル１８又はその他のジグを取り付けるとよい。また、第１フィーダ４１の交換では、その全体を必ずしも交換する必要はなく、第１フィーダ４１の一部（例えば、電子部品４の収容部）のみを交換してもよい。

但し、第１フィーダ４１を交換する手法は、上記に限定されない。図５に示すように、例えば、電子部品装着機１０は、フィーダ交換機構として、第１コンベア３１又は第２コンベア３２の下方を通って第１フィーダ４１を移動させる第１移送装置５１を有してもよい。このような構成によると、第１コンベア３１又は第２コンベア３２の下方に存在する空きスペースを有効に利用することができる。この場合、一例ではあるが、第１移送装置５１は、複数の第１フィーダ４１がセットされた第１フィーダホルダ４６を上下方向（Ｚ方向）に移動させる垂直移動装置５１ａと、当該第１フィーダホルダ４６を第１コンベア３１又は第２コンベア３２の下方で水平方向に移動させる水平移動装置５１ｂを有するとよい。このような構成によると、第１フィーダ４１に、二つのコンベア３１、３２の間の隙間よりも大きい大型なフィーダを採用することもできる。

あるいは、図６に示すように、電子部品装着機１０は、フィーダ交換機構として、第１コンベア３１と第２コンベア３２との間の隙間に沿って第１フィーダ４１及び第１フィーダホルダ４６を移送する第２移送装置５２を有してもよい。このような構成によると、第１コンベア３１と第２コンベア３２の間に存在する空きスペースを有効に利用することができる。この場合、一例ではあるが、第２移送装置５２は、ベルトコンベアを用いて構成することができる。

図７に、電子部品装着機１０の一変形例を示す。図７に示すように、電子部品装着機１０は、さらに、一又は複数の第３フィーダ４３を備えてもよい。この場合、一又は複数の第３フィーダ４３は、第２コンベア３２の外側縁３２ｂに沿って配列されることが好ましい。本明細書では、各々の第３フィーダ４３が装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する位置Ｃを、第３供給位置Ｃとする。図７に示すように、各々の第３供給位置Ｃは、電子部品装着機１０を平面視したときに、第２コンベア３２からみて第１コンベア３１とは反対側に位置する。そして、装着ヘッド１６は、第３供給位置Ｃから少なくとも第２コンベア３２上の回路基板２へ電子部品４を搬送可能であることが好ましい。このような構成によると、第１フィーダ４１と第３フィーダ４３を用いて、第２コンベア３２上の回路基板２にその両側から電子部品４を供給することができる。

図８に、電子部品装着機１０の他の一変形例を示す。図８に示すように、第１フィーダ４１と第２フィーダ４２には、同種のフィーダを採用することができる。即ち、第２フィーダ４２にも、第１フィーダ４１と同じく、バルクフィーダやスティックフィーダを採用することができる。この場合、第１フィーダ４１が着脱される第１フィーダホルダ４６と、第２フィーダ４２が着脱される第２フィーダホルダ４７を、第１コンベア３１又は第２コンベア３２へ一体化することも有効である。

上記に関して、図９は、フィーダホルダ１４６が一体化されたコンベアユニット１３０の一例を示す。このコンベアユニット１３０では、回路基板２を搬送するコンベアのフレーム１３２に、フィーダホルダ１４６が固定されている。フィーダホルダ１４６は、複数のフィーダインターフェース１４８を有している。各々のフィーダインターフェース１４８は、一つのバルクフィーダ１５０を着脱可能に構成されている。各々のフィーダインターフェース１４８には、バルクフィーダ１５０と電気的に接続するためのコネクタ１５２が設けられている。このようなコンベアユニット１３０を用いることで、図８に示す一変形例の電子部品装着機１０を簡単に構成することができる。あるいは、図１０に示すように、コンベアユニット１３０を用いることで、単一ライン（単一コンベア）の電子部品装着機１１０を、極めて小型に実現することもできる。なお、コンベアユニット１３０は、バルクフィーダ１５０に代えて、スティックフィーダ又はその他のフィーダを用いて構成することもできる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、実施例の電子部品装着機１０では、第１フィーダ４１に、極めて小型のフィーダが採用されている。しかしながら、第１フィーダ４１には、もっと大きなフィーダを採用することもできる。例えば、第１フィーダ４１の少なくとも一部は、第１コンベア３１と第２コンベア３２との間の隙間より大きくてもよい。但し、電子部品装着機１０を平面視したときに、第１フィーダ４１の全体が、第１コンベア３１の外側縁３１ｂと第２コンベア３２の外側縁３２ｂとの間に位置するとよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：回路基板
４：電子部品
１０：電子部品装着機
１２：ハウジング
１４：ＸＹ搬送機構
１６：装着ヘッド
１８：ノズル
２２：テープ
２４：リール
３１：第１コンベア
３１ａ：第１コンベアの内側縁
３１ｂ：第１コンベアの外側縁
３２：第２コンベア
３２ａ：第２の内側縁
３２ｂ：第２の外側縁
４１：第１フィーダ
４２：第２フィーダ
４３：第３フィーダ
４６：第１フィーダホルダ
４７：第２フィーダホルダ
５１：第１移送装置
５１ａ：垂直移動装置
５１ｂ：水平移動装置
５２：第２移送装置
１１０：電子部品装着機
１３０：コンベアユニット
１３２：フレーム
１４６：フィーダホルダ
１４８：フィーダインターフェース
１５０：バルクフィーダ
１５２：コネクタ

Claims (10)

1. 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機であって、
   並列に配置されており、各々が回路基板を搬送する第１コンベア及び第２コンベアと、
   電子部品を第１供給位置に供給する第１フィーダと、
   前記第１供給位置から第１コンベア及び第２コンベア上の各回路基板へ電子部品を搬送可能な装着ヘッドと、を備え、
   前記電子部品装着機を平面視したときに、前記第１供給位置が、前記第１コンベアの第２コンベア側に位置する内側縁と、前記第２コンベアの第１コンベア側に位置する内側縁との間に位置するとともに、前記第１フィーダの全体が、前記第１コンベアの反第２コンベア側に位置する外側縁と、前記第２コンベアの反第１コンベア側に位置する外側縁との間に位置する、
   電子部品装着機。
2. 前記電子部品装着機を平面視したときに、前記第１フィーダの全体が、前記第１コンベアの内側縁と前記第２コンベアの内側縁との間に位置することを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着機。
3. 前記第１フィーダの少なくとも一部は、前記第１コンベアと前記第２コンベアとの間の隙間を通じて、着脱可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装着機。
4. 前記第１供給位置は、第１コンベア又は第２コンベアによって支持された回路基板と実質的に同一の高さに位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子部品装着機。
5. 電子部品を所定の第２供給位置まで供給する第２フィーダをさらに備え、
   前記装着ヘッドはさらに、前記第２供給位置から少なくとも第１コンベア上の回路基板へ電子部品を搬送可能であり、
   前記電子部品装着機を平面視したときに、前記第２供給位置が、前記第１コンベアからみて前記第２コンベアとは反対側に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電子部品装着機。
6. 電子部品を所定の第３供給位置まで供給する第３フィーダをさらに備え、
   前記装着ヘッドはさらに、前記第３供給位置から少なくとも第２コンベア上の各回路基板へ電子部品を搬送可能であり、
   前記電子部品装着機を平面視したときに、前記第３供給位置は、前記第２コンベアからみて前記第１コンベアとは反対側に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子部品装着機。
7. 前記第１フィーダを交換するフィーダ交換機構をさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の電子部品装着機。
8. 前記フィーダ交換機構は、第１コンベア又は第２コンベアの下方を通って第１フィーダを移動させる第１移送装置を有することを特徴とする請求項７に記載の電子部品装着機。
9. 前記フィーダ交換機構は、第１コンベア及び第２コンベアと平行な方向に沿って第１フィーダを移送する第２移送装置を有することを特徴とする請求項７に記載の電子部品装着機。
10. 前記フィーダ交換機構は、前記装着ヘッドを用いて第１フィーダを移送することを特徴とする請求項７に記載の電子部品装着機。

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