JPWO2019142285A1 - 立体形状をしたワークの側面に対する所定処理の実行方法 - Google Patents

立体形状をしたワークの側面に対する所定処理の実行方法 Download PDF

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Abstract

立体形状をしたワーク400の側面410に対する所定処理の実行方法であって、調整ユニット20に固定されるベース100Aに前記ワーク400を配置する配置ステップS1と、前記側面410が処理ヘッド73〜77と対向するように、前記ベース100Aに配置した前記ワーク400の向きを、前記調整ユニット20により調整する調整ステップS2と、前記処理ヘッド73〜77を用いて、前記ワーク400の前記側面410に前記所定処理を行う処理ステップS3と、を含み、前記配置ステップS1では、処理対象の前記側面410を前記ベース100Aの外側に向けつつ、前記ベース100Aの中心O1からオフセットした位置に前記ワーク400を配置する。

Description

本明細書で開示される技術は、立体形状をしたワークに所定処理を行う技術に関する。
従来から、プリント基板は、半田ペーストや接着剤を塗布する塗布処理、電子部品を搭載する実装処理、半田ペーストをリフローする処理などを行って、製造されている。近年では、平板状の基板だけでなく、立体形状をしたワークに対して、各処理を行う場合がある。
下記特許文献1には、立体形状をしたワーク(基板)に対して、部品を搭載する部品実装装置が開示されている。部品実装装置は、基板保持装置と、基板搬送装置と、部品移載装置と、これらの装置を制御する制御装置により構成されている。基板保持装置は、回転装置や移動装置を備えており、ワークである基板を軸回りに回転したり、上下方向に移動出来る構造となっている。
特開2012−178489号公報
半田ペーストや接着剤を塗布する塗布ヘッドや、電子部品を搭載する移載ヘッドは、ワーク上方に配置されている場合が一般的である。図41の(A)に示すように、ワーク400の上面に塗布処理を行う場合、ワーク400を配置したベース100Aは水平方向を向いており、塗布ヘッド77はベース100Aと干渉しないため、特に問題なく塗布処理を行うことが出来る。また、ワーク400の上面に電子部品を搭載する実装処理を行う場合も同様である。
一方、図41の(B)に示すように、ワーク400の側面に実装処理や塗布処理を行う場合、ベース100Aを含むワーク全体を90°回転させる必要がある。そのため、ベース100Aの中心にワーク400を配置しておくと、移載ヘッドや、塗布ヘッド77のZ方向の下降距離が長くなり、移載ヘッドの附属部品や、塗布ヘッド77の附属部品(例えば、チューブ78Aの接続部78)が、ベース100Aの端部に干渉する場合がある。
本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、ワークの側面に所定処理を実行する場合に、処理ヘッドの付属部品が、ワークを支持するベースと干渉することを抑制することを目的とする。
立体形状をしたワークの側面に対する所定処理の実行方法であって、調整ユニットに固定されるベースに、前記ワークを配置する配置ステップと、前記側面が処理ヘッドと対向するように、前記ベースに配置した前記ワークの向きを、前記調整ユニットにより調整する調整ステップと、前記処理ヘッドを用いて、前記ワークの前記側面に前記所定処理を行う処理ステップと、を含み、前記配置ステップでは、処理対象の前記側面を前記ベースの外側に向けつつ、前記ベースの中心からオフセットした位置に前記ワークを配置する。尚、所定処理は、ワークに対して半田ペーストや接着剤などの塗布液を塗布する塗布処理や、ワークに対して電子部品を搭載する実装処理などである。
本構成によれば、ワークの側面に所定処理を実行する場合に、処理ヘッドやその付属部品がベースに干渉することを抑制できる。
上記実行方法の一実施態様として、前記処理ステップで前記所定処理を行った前記ワークを、前記処理を行った側面の向きを保った状態で、前記ベースの中心に対して回転方向に位置を移動する移動ステップを更に有し、前記移動ステップ、前記調整ステップ及び前記処理ステップを繰り返すことにより、前記ワークの複数の前記側面に対して、前記所定処理を実行する。このようにすることで、ワークの複数の側面に対して、所定処理を行うことが出来る。
上記実行方法の一実施態様として、前記移動ステップで、前記ワークを次の位置に移動した後、次のワークを移動前の位置に移動し、前記ベース上の各位置に配された前記ワーク毎に、前記調整ステップ及び前記処理ステップを行う。このようにすることで、ベースに複数のワークを同時に配置して作業を行うことが出来るので、ワークに対する所定処理の作業効率を高くすることが出来る。
上記実行方法の一実施態様として、前記処理ステップで前記所定処理を行った前記ワークの向きを切り換えて、次に処理を行う側面を前記ベースの外側に向ける切換ステップを更に有し、前記切換ステップ、前記調整ステップ及び前記処理ステップを繰り返すことにより、前記ワークの複数の前記側面に対して、前記所定処理を実行する。このようにすることで、ワークの複数の側面に対して、所定処理を行うことが出来る。
上記実行方法の一実施態様として、前記配置ステップで、前記ベース上の複数の位置に前記ワークを配置し、配置した前記ワーク毎に、前記調整ステップ及び前記処理ステップを行う、ことが好ましい。このようにすることで、ベース上に配置した複数のワークについて、側面に対する所定処理を、連続して行うことが出来るので、作業効率を高くすることが出来る。
上記実行方法の一実施態様として、前記ワークの複数の側面のうち、処理対象が特定の側面に限定されている場合、前記配置ステップでは、前記ベース上の周方向の各位置に対して、前記特定の側面を前記ベースの外側に向けて、前記ワークを配置する。このようにすることで、ベース上に移載した複数のワークについて、特定の側面に対する所定処理を、連続して行うことが出来るので、作業効率を高くすることが出来る。
上記実行方法の一実施態様として、前記配置ステップで、所定処理の対象となる前記側面の面数に応じて決められた配列パターンに従って、前記ベース上に配置する前記ワークの配列を変更する。このようにすることで、配列を変更しない場合に比べて、ワークの多数配列することが出来ることから、作業効率を高くすることが出来る。
本明細書で開示される技術によれば、ワークの側面に所定処理を実行する場合に、処理ヘッドやその付属部品が、ベースに干渉することを抑制できる。
実施形態1における、ワーク処理装置の平面図 ワーク処理装置の正面図 ワーク処理装置の側面図 ベースとワークの斜視図 ベースを下方から見た図 ロボットの斜視図 ロボットの一部を拡大した斜視図 ロボットの側面図 ベースの移載方法を示す図 ワーク処理装置の平面図 ベースとワークの斜視図 ワークの作業手順を示すフローチャート図 ワークの作業工程図 ベースの平面図 ワークの移動ステップを示す図 移載ヘッドによるワークの移載動作を示す図 ワークの上面、各側面に対する作業工程図 実施形態2において、ワーク処理装置の平面図 ベースと中間プレートの斜視図 ベースの平面図 ワークの作業手順を示すフローチャート図 ワークの移動手順を示すベースの平面図 実施形態3において、ワークの作業手順を示すフローチャート図 ワークの配置手順を示すベースの平面図 実施形態4におけるワーク処理装置の平面図 ベースの斜視図 移載ヘッドによるワークの移載動作を示す図 ワークの斜視図 ワークの平面図 ベースに対するワークの配列を示す図 ワークを配置したベースの側面図 オフセット量をまとめた図表 ベースに対するワークの配列を示す図 ワークを配置したベースの側面図 オフセット量をまとめた図表 ベースに対するワークの配列を示す図 ワークを配置したベースの側面図 オフセット量をまとめた図表 ワークの向き切り換えを示す図 移載ヘッドの回転機構を示す図 作業時のヘッドとワークの位置関係を示す図
<実施形態1>
1.ワーク処理装置の説明
図1はワーク処理装置の平面図、図2はワーク処理装置の正面図、図3はワーク処理装置の側面図である。ワーク処理装置1は、立体形状をしたワーク200、400に対して、所定処理を行う装置である。立体形状をしたワーク200、400としては、例えば、ヘッドランプや補聴器などを例示することが出来る。所定処理は、ワーク200、400に対して半田ペーストを塗布する塗布処理や、電子部品5を搭載する実装処理である。
尚、以下の説明において、図1の左右方向(ワーク200、400の搬送方向)をX方向、図1の上下方向(ワーク200、400の搬送方向に対して直交する方向)をY方向とする。また、図2、3の上下方向(鉛直方向)をZ方向とする。
また、本明細書において、ワーク200、400は、「塗布処理や実装処理などの所定処理が行われる対象物」を指す。
ワーク処理装置1は、基台10と、ロボット20と、ヘッドユニット70と、ヘッドユニット70を基台10上において平面方向(XY方向)に移動させる移動装置80と、ベース100Aを含む。ロボット20は、本発明の「調整ユニット」の一例である。
ベース100Aは、図4に示すように、ワーク200を固定するための固定部材であり、本例では、円盤形状をしている。図5は、ベース100Aを下方から見た図であり、ベース100Aの下面には、後述する保持部50に取り付けられたツメ部55の相手となるリング部材120が取り付けられている。
ロボット20は、ベース100Aを保持する保持部50を有している(図6参照)。ロボット20は、ヘッドユニット70による各処理(塗布処理、実装処理)が出来るように、ベース100Aを介して保持部50に保持されたワーク200の処理面の向き、Z方向の位置(高さ)の調整を行う。尚、処理面とは、塗布処理や実装処理を行う面である。
図1に示すように、ロボット20は基台10上に配置されている。ロボット20は、図6に示すように、ロボット本体30と、ロボット本体30に取り付けられた保持部50とを含む。
ロボット本体30は、図6〜図8に示すように、支柱31と、支柱31に沿ってZ方向にスライドするスライド部33と、モータM1を有している。支柱31には、Z方向に沿って、ボールねじ軸Lzが取り付けられている。ボールねじ軸Lzは、スライド部33に取り付けられたナットと共に、ボールねじ機構を構成している。モータM1は、ボールねじ機構の動力源であり、ベルト35を介してボールねじ軸Lzに連結されている。そのため、モータM1を駆動してボールねじ軸Lzを回転させると、ボールねじ機構の作用により、スライド部33が支柱31に沿ってZ方向にスライドすることが出来る。
また、ロボット本体30は、第1回転軸Ls1と、第1回転軸Ls1の先端に取り付けられた回転板41と、モータM2を有している。第1回転軸Ls1は、軸線が水平方向に沿った水平軸であり、スライド部33に固定されたプレート40に対して、軸受け37を介して回転可能に支持されている。モータM2のモータ軸は、ベルト38を介して第1回転軸Ls1に連結されている。そのため、モータM2を駆動させると、第1回転軸Ls1が回転し、回転板41が第1回転軸Ls1を中心に、S1方向に回転する。S1方向への回転を、チルトと呼ぶ。
また、ロボット本体30は、第2回転軸Ls2と、第2回転軸Ls2の先端に取り付けられた保持部50と、モータM3を有している。第2回転軸Ls2は、チルト角がゼロ度の状態で、鉛直な鉛直軸(Z方向の直線軸)であり、回転板41に対して軸受け43を介して回転可能に支持されている。モータM3のモータ軸はベルト45を介して第2回転軸Ls2に連結されている。そのため、モータM3を駆動させると、第2回転軸Ls2が回転し、保持部50が第2回転軸Ls2を中心にS2方向に回転する。
上記のように、ロボット本体30は3つの駆動軸Lz、Ls1、Ls2を備えており、Z方向(上下方向)への移動と、S1方向及びS2方向への回転の3つの自由度を有している。そして、各モータM1〜3を駆動させることで、保持部50に対して、以下(1)〜(3)の動きを独立又は複合的に行わせることが出来る。尚、自由度とは、ロボット1の運動の融通性を表す尺度であり、独立して行うことが出来る運動の数を意味する。一般に、駆動軸の数が、自由度の数となる。
(1)Z方向への直線移動
(2)S1方向への回転(チルト)
(3)S2方向への回転
保持部50は、図7に示すように、筒状をした本体部51と、本体部51の上面に配置された3つのツメ部55から構成されている。3つのツメ部55は、周方向に等間隔で配置されており、本体部51に対して径方向(中心に向かう方向、中心から離れる方向)に移動自在である。保持部50は、空圧式のシリンダ装置であり、空圧により3つのツメ部55を移動させることが出来る。
3つのツメ部55を、径方向の外側(本体部51の中心から離れる方向)に移動させて、ベース100Aの下面に取り付けられたリング部材120の内面3か所にツメ部55をそれぞれ押し当てることで、ベース100Aを保持することが出来る。また、3つのツメ部55を、径方向の内側(本体部51の中心に向かう方向)に移動させることで、保持を解くことが出来る。
ロボット20は、ワーク200、400に対して塗布処理や実装処理等の作業を行う前に、モータM2やモータM3を駆動して、ワーク200、400の処理面が、移載ヘッド73〜75や塗布ヘッド77と対向するように上方に向けつつ水平になるように、ベース100Aに固定されたワーク200、400の向きを調整する。具体的には、Ls1軸を中心とするS1方向の角度、Ls2軸を中心とするS2方向の角度を調整する。
また、モータM1を駆動して、ワーク200、400の処理面がZ方向(上下方向)で所定高さとなるように、ベース100Aを介して保持部50に固定されたワーク200、400のZ方向の位置を調整する。
ワーク処理装置1は、ヘッドユニット70と、ヘッドユニット70を基台10上において平面方向(XY方向)に移動させる移動装置80と、を含む。
ヘッドユニット70は、図2に示すように、ユニット本体71と、3本の移載ヘッド73〜75と、塗布ヘッド77とを備えている。移載ヘッド73〜75は、先端に負圧を生じさせることで、電子部品5を保持することが出来る。塗布ヘッド77は、先端に吐出孔を有しており、半田ペーストや、接着剤等を吐出する。
移載ヘッド73〜75と、塗布ヘッド77は、ユニット本体71に対してX方向に並んで取り付けられている。移載ヘッド73〜75及び塗布ヘッド77は、モータM6を駆動させることで、ユニット本体71に対して、Z方向に移動することが出来る。また、ヘッドユニット70には、基板認識カメラ79Aや変位センサ79Bが搭載されている。尚、移載ヘッド73〜75は、本発明の「処理ヘッド」の一例である。また、塗布ヘッド77は、本発明の「処理ヘッド」の一例である。
移動装置80は、ヘッドユニット70を基台10上にて、X方向及びY方向に移動させる装置である。移動装置80は、Y方向に沿った一対のYビーム81と、Xビーム85と、第1直線軸83、第2直線軸87、モータM4、モータM5を備えている。
Xビーム85は、X方向に長い形状であり、Yビーム81に対して、X方向の両端をスライド可能に支持されている。第1直線軸83は、Yビーム81に取り付けられ、Y方向に沿っている。第1直線軸83は、例えば、ボールねじ軸である。第1直線軸83は、Xビーム85に取り付けられたボールナットと共にボールねじ機構を構成している。そのため、モータM4を駆動して、第1直線軸83を回転させると、ボールねじ機構の作用により、Yビーム81に対して、Xビーム85及びヘッドユニット70をY方向に移動させることが出来る。
ヘッドユニット70は、Xビーム85に対して、スライド可能に取り付けられている。第2直線軸87は、Xビーム85に取り付けられ、X方向に沿っている。第2直線軸87は、例えば、ボールねじである。第2直線軸87は、ヘッドユニット70に取り付けられたボールナットと共にボールねじ機構を構成している。そのため、モータM5を駆動して、第2直線軸87を回転させると、ボールねじ機構の作用により、Xビーム81に対して、ヘッドユニット70をX方向に移動させることが出来る。
このように移動装置80は、駆動源としてモータM4、モータM5を備えており、モータM4の駆動により、ヘッドユニット70及びXビーム85を基台10上においてY方向に移動することが出来、モータM5の駆動により、ヘッドユニット70を基台10上においてX方向に移動することが出来る。
尚、基台10上には、部品認識カメラ90が設置されおり、移載ヘッド73〜75により保持された電子部品5を画像認識できるようになっている。
2.ロボット20に対するワーク200の移載と、ワーク200に対する塗布処理及び実装処理
ヘッドユニット70に搭載した2本の移載ヘッド73、75は、電子部品5の移載用として使用されるだけでなく、ワーク200の移載も行う。ワーク200はベース100Aに固定された状態で、図外の搬送装置により、基台10上に設置された搬送位置15に搬入される(図1参照)。
ヘッドユニット70は、搬送位置15の上方に移動した後、2本の移載ヘッド73、75を所定高さまで下降させつつ、ベース100Aの両端を吸着し、その後、2本の移載ヘッド73、75を上昇させることで、ワーク200を固定したベース100Aを、搬送位置15から取り出すことが出来る(図9参照)。
その後、ヘッドユニット70を基台10上にて移動して、ワーク200を固定したベース100Aをロボット20の上方に移動させた後、2本の移載ヘッド73、75をZ方向に移動して、ワーク200を固定したベース100Aを所定高さまで下降させる。
ベース100Aが所定高さまで下降したら、負圧によるベース100Aの保持を解き、その後、保持部50にエアを供給してツメ部55を外向きに移動させることで、ワーク200を固定したベース100Aを保持部50に保持することが出来る。
また、保持状態において、ベース100Aの中心O1は、ロボット20側の保持部50の中心と一致しており、ロボット20のLs2軸が、ベース100Aの中心O1を通る関係となっている。
ロボット20は、ベース100Aの保持後、モータM2やモータM3を駆動して、ワーク200の処理面が水平になるように、ワーク200の向きを調整する。また、モータM1を駆動して、ワーク200の処理面がZ方向(上下方向)で所定高さとなるように、ベース100Aの上下方向の位置を調整する。
ヘッドユニット70は、ワーク200の向きや高さの調整終了後、ワーク200の処理面に向けて、塗布ヘッド77を下降させつつ、ヘッド先端から半田ペーストを吐出する。これにより、ワーク200の処理面(例えば、上面)に対して、半田ペーストを塗布することが出来る。
また、ヘッドユニット70は、塗布処理の終了後、移載ヘッド73〜75を用いて、ワーク200の処理面(例えば、上面)に対して、電子部品5の実装処理を行う。すなわち、ヘッドユニット70は、基台10上に設置された部品供給部11の上方に移動して、移載ヘッド73〜75を用いて部品供給部11から電子部品5を取り出す。
次に、ヘッドユニット70は、ワーク200の上方に移動し、その後、移載ヘッド73〜75を所定高さまで下降させつつ、電子部品5がワーク200の高さに至るタイミングに合わせて負圧による電子部品5の保持を解く。これにより、ワーク200の処理面に、電子部品5を搭載することができる(実装処理)。
塗布処理、実装処理の終了後、ロボット20は、保持部50によるベース100Aの保持を解除する。その後、作業を終えたワーク200はベース100Aと共に、ヘッドユニット70の2本の移載ヘッド73、75により、搬送位置15に戻され、図外の搬送装置により搬出される。
3.ワークのオフセット配置
立体形状をしたワーク400は、図41の(A)、(B)に示すように、塗布処理や実装処理を、上面405だけでなく、側面410に対して行う場合がある。
塗布処理や実装処理を側面410に行う場合、図41の(B)に示すように、ベース100Aが縦向きになることから、塗布ヘッド77に設けられた接続部78が、ベース100Aと干渉する懸念がある。接続部78は、チューブ78Aを塗布ヘッド77に接続するための附属部品であり、塗布ヘッド78の外周面に設けられている。チューブ78Aは、半田ペーストや接着剤等の塗布液を塗布ヘッド77に供給するために設けられている。また、干渉は、塗布ヘッド77だけでなく、移載ヘッド73〜75の外周面に附属部品が設けられている場合にも、懸念される。
本構成では、塗布処理や実装処理をワーク400の側面に行う場合、図12、図13に示すように、配置ステップS1、調整ステップS2、処理ステップS3を行う。
配置ステップS1は、図13の(A)に示すように、水平方向を向いたベース100A上にワーク400を配置するステップである。ワーク400の配置は、例えば、2本の移載ヘッド73、74により行うことが出来る。
調整ステップS2は、塗布処理や実装処理を行う側面410が、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75と対向するように、ワーク400の向きを、ロボット20により調整するステップである。塗布ヘッド77、移載ヘッド73〜75は、ワーク400を保持したロボット20から見て上方に位置するから、調整ステップS2では、図13の(B)に示すように、側面410が上方を向くように、ワーク400の向きが調整される。尚、第1側面410が上方、かつ水平な向きになるように、ワーク400の向きを調整することが好ましい。
処理ステップS3は、図13の(C)に示すように、ワーク400の側面410に対して、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75で、塗布処理や実装処理を行うステップである。
そして、配置ステップS1では、ベース100Aの端部103から第1側面410までの距離が最も近くなるように、処理対象の第1側面410を、ベース100Aの外側(図13の(A)ではF矢印で示す方向)に向けつつ、ベース100Aの中心O1から外方にオフセットした位置に、ワーク400を配置する。図13の(A)、(D)にて、ワーク400のオフセット量(ベース100Aの中心O1からワーク400の中心O2まで距離)を、寸法Dで示している。「オフセット」とは離れていることを意味する。
ワーク400をベース100Aの中心O1からオフセットした位置に配置することで、向きを調整して第1側面410を上に向けた状態では、ワーク400は、ベース100Aの中心O1よりも上側にあって、第1側面410は、ベース100Aの上端部103に近い位置になる。
そのため、ヘッド先端を第1側面410の高さまで下降させた時に、塗布ヘッド77の附属部品(接続部78)が、ベース100Aの上端部103に干渉することを抑制できる。尚、この例では、塗布ヘッド77の接続部78が干渉する例を説明しているが、移載ヘッド73〜75の附属部品が干渉する場合も同様である。
以下、図11に示すワーク400について、塗布処理と実装処理を、4つの側面410〜440に行う方法について説明する。
ワーク400は、図11に示すように、水平方向を向いたベース100Aに対して配置する時の向きを基準としており、配置時に上側に位置する面405が上面、下側に位置する面が下面である。また410〜440が側面である。
ワーク400は、図11に示すように、中間プレート300に固定されている。ワーク400は、四角柱形状であり、上面405、第1側面410、第2側面420、第3側面430、第4側面440を有している。
中間プレート300は、ベース100Aよりも小さい金属製の円盤型である。中間プレート300は、ワーク400をベース100Aに固定するための部品である。
図11、図14に示すように、ベース100Aは、中間プレート400に対する固定部150を有している。固定部150は、ベース100A上にあって、ベース100Aの中心O1から外方にオフセットした位置に配置されている。
固定部150は、例えば、電磁マグネットであり、電流の入り切りにより、中間プレート300を磁力により固定又は固定解除することが出来る。固定部150の周囲には、中間プレート300を回転止めするための位置決め孔155が設けられている。中間プレート300の下面に設けられた突起(図略)を、位置決め孔155に嵌合させることで、固定部150に対して、中間プレート300を回転止めした状態で位置決めすることが出来る。
ベース100Aは、ロボット20の保持部50に対して取り付けられており、チルト角(S1方向への回転角)がゼロで水平である。ワーク400の配置作業は、ベース100Aを水平な向きに調整した状態で行われる。ベース100Aは、モータM3の駆動により、保持部50と共に回転する。具体的には、保持部50の第2回転軸Ls2を中心として回転することが出来る。
図14に示すように、ベース100Aの回転方向は、V方向(右回り)であり、搬送位置15の正面にあたる中心O1の真下を基準点0°として、V方向に、90°、180°、270°とする。固定部150は、初期位置(V方向の回転がゼロの位置)において、図15の(A)に示すように、基準点0°の位置にある。
図10に示すように、ワーク400は、中間プレート300に固定された状態で、搬送位置15に搬入される。
搬入後、ワーク400を、搬送位置15から、ロボット20に取り付けられたベース100A上において中心O1から外方にオフセットした位置に配置する(配置ステップ)。具体的には、図15の(B)で示すように、「0°」の位置に配置する。配置したワーク400は、固定部150を介して、ベース100Aに固定される。
「0°」の位置において、ワーク400の向きは、図15の(B)に示すように、第1側面410がベース100Aの外側(中心O1からワーク400の固定位置である0°の位置へ向かう方向であり、F1矢印の方向)を向いている。第1側面410は、中心O1から最も離れた位置にあり、ベース100Aの外周102の近傍に位置する関係となる。尚、図15にて「×」の表示は、固定部150の位置を示す。
尚、ワーク400の配置は、ヘッドユニット70により、行うことが出来る。図16に示すように、中間プレート300の両端を、2本の移載ヘッド73、74により吸着保持して、ヘッドユニット70を移動するとで、ワーク400を、搬送位置15からベース100A上に配置することが出来る。
次に、ワーク400の第1側面410が、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75と対向するように、ワーク400の向きを調整する(調整ステップ)。詳細には、ロボット20側で、保持部50の向きを調整(Ls1軸を中心とするS1方向の角度、Ls2軸を中心とするS2方向の角度を調整)して、作業対象であるワーク400の第1側面410を上方に向ける。このとき、第1側面410が水平であるとよい。
その後、ワーク400の第1側面410に対して、塗布処理と実装処理を行う(処理ステップ)。具体的には、塗布ヘッド77を第1側面410の高さまで下降し、第1側面410に半田ペーストや接着剤などの塗布する処理を行う。また、移載ヘッド73〜75を第1側面410の高さまで下降し、第1側面410に電子部品5を実装する実装処理を行う。
第1側面410の作業終了後、保持部50の向きの調整が行われ、ベース100Aは水平な向きに戻される。調整ステップでV方向にベース100Aを回転させた場合、ベース100Aは回転前の状態(配置ステップ後の状態)に戻され、固定部150及びワーク400は「0°」に位置する。
以下、ワーク400の第2側面420に対する作業手順を説明する。
まず、既に塗布処理を行った第1側面410の向きを保ちつつ、ワーク400を、ベース100Aの中心O1に対して回転方向(V方向)に位置を移動する。具体的には、ベース100A上の「0°」の位置から「90°」の位置へ移動する(移動ステップ)。
ワーク400の移動方法は、以下の通りである。まず、中間プレート300の両端を2本の移載ヘッド73、74を用いて吸着保持する。そして、中間プレート300を上方に持ち上げて、ワーク400をベース100Aから離間させる。
中間プレート300を持ち上げたら、その後、モータM2を駆動して、ベース100Aを図14に示すV方向に90°回転させる。これにより、固定部150が「0°」の位置から「90°」の位置に移る。
固定部150が「90°」の位置に移ったら、その後、第1側面410の向きを変えないように、ワーク400の向きを保ちつつ、2本の移載ヘッド73、74で保持している中間プレート300を、ベース100A上の90°の位置、すなわち固定部150上に移載する。第1側面410の向きを変えないように、ワーク400の向きを保つとは、ワーク400が非回転(ワーク中心O2で非回転)で、第1側面410が一定方向(0°の方向)を向いた状態に保たれる、という意味である。
以上により、図15の(C)で示すように、ワーク400を、ベース100Aの「0°」の位置から「90°」の位置に移動できる。そして、ワーク400は、既に塗布処理と実装処理を行った第1側面410の向きを保った状態で、「0°」の位置から「90°」の位置に移される。すなわち、図15の(B)、(C)に示すように、0°から90°の位置に移載しても、第1側面410の向きは常に下方を向いており、ワーク400の向きが変わらない。「90°」の位置に移動後のワーク400の向きは、図15の(C)に示すように、次に作業を行う第2側面420がベース100Aの外側(中心O1からワーク400の固定位置である90°の位置へ向かう方向であり、F2矢印の方向)を向いている。第2側面420は、中心O1から最も離れた位置にあり、ベース100Aの外周102の近傍に位置する。
次に、ワーク400の第2側面420が、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75と対向して上方を向くように、ワーク400の向きを調整する(調整ステップ)。このとき、第2側面420が上方、かつ水平な向きになるように、ワーク400の向きを調整することが好ましい。
その後、ワーク400の第2側面420に対して、塗布処理と実装処理を行う(処理ステップ)。
第2側面420の作業終了後、保持部50の向きの調整が行われ、ベース100Aは水平な向きに戻される。調整ステップで、V方向にベース100Aを回転させた場合、ベース100Aは、回転前の状態(移動ステップ後の状態)に戻され、固定部150及びワーク400は「90°」に位置する。
以下、ワーク400の第3側面430に対する作業手順を説明する。
まず、ワーク400を「0°」から「90°」の位置に移動した時と同じ方法で、図15の(D)に示すように、既に塗布処理と実装処理を行った第1側面410、第2側面420の向きを変えないように、ワーク400の向きを保ちつつ、ワーク400を、ベース100Aの中心O1に対して回転方向(V方向)に位置を移動する。具体的には、ベース100A上の「90°」の位置から「180°」の位置へ移動する(移動ステップ)。
ワーク400は、既に塗布処理と実装処理を行った第1側面410、第2側面420の向きを保った状態で、「90°」の位置から「180°」の位置に移される。「180°」の位置に移動後のワーク400の向きは、図15の(D)に示すように、次に作業を行う第3側面430がベース100Aの外側(中心O1からワーク400の固定位置である180°の位置へ向かう方向であり、F3矢印の方向)を向いている。第3側面430は、中心O1から最も離れた位置にあり、ベース100Aの外周102の近傍に位置する。
次に、ワーク400の第3側面430が、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75と対向して上方を向くように、ワーク400の向きを調整する(調整ステップ)。このとき、第3側面430が上方、かつ水平な向きになるように、ワーク400の向きを調整することが好ましい。
その後、ワーク400の第3側面430に対して、塗布ヘッド77と移載ヘッド73〜75を用いて、塗布処理と実装処理を行う(処理ステップ)。
第3側面430の作業終了後、保持部50の向きの調整が行われ、ベース100Aは水平な向きに戻される。調整ステップで、V方向にベース100Aを回転させた場合、ベース100Aは、回転前の状態(移動ステップ後の状態)に戻され、固定部150及びワーク400は「180°」に位置する。
以下、ワーク400の第4側面440に対する作業手順を説明する。
まず、ワーク400を「0°」から「90°」の位置に移動した時と同じ方法で、図15の(E)に示すように、既に塗布処理と実装処理を行った第1側面410、第2側面420、第3側面430の向きを変えないように、ワーク400の向きを保ちつつ、ワーク400を、ベース100Aの中心O1に対して回転方向(V方向)に位置を移動する。具体的には、ベース上の「180°」の位置から「270°」の位置へ移動する(移動ステップ)。ワーク400は、既に塗布処理と実装処理を行った第1側面410〜第3側面430の向きを保った状態で、「180°」の位置から「270°」の位置に移される。「270°」の位置に移動後のワーク400の向きは、図15の(E)に示すように、次に作業を行う第4側面440がベース100Aの外側(中心O1からワーク400の固定位置である270°の位置へ向かう方向であり、F4矢印の方向)を向いている。第4側面440は、中心O1から最も離れた位置にあり、ベース100Aの外周102の近傍に位置する。
次に、ワーク400の第4側面440が、塗布ヘッド77や移載ヘッド73〜75と対向して上方を向くように、ワーク400の向きを調整する(調整ステップ)。このとき、第4側面440が上方、かつ水平な向きになるように、ワーク400の向きを調整することが好ましい。
その後、ワーク400の第4側面440に対して、塗布ヘッド77と移載ヘッド73〜75を用いて、塗布処理と実装処理を行う(処理ステップ)。
第4側面440の作業終了後、保持部50の向きの調整が行われ、ベース100Aは水平な向きに戻される。調整ステップで、V方向にベース100Aを回転させた場合、ベース100Aは、回転前の状態(移動ステップ後の状態)に戻され、固定部150及びワーク400は「270°」に位置する。
その後、ワーク400をベース100A上の「270°」の位置から搬送位置15に移載することで、全4面410〜440について作業を終えたワーク400を、搬出位置15より排出できる。
以上説明したように、ワーク400の第1側面410に対する作業工程は、配置ステップ、調整ステップ及び処理ステップから構成されている。また、第2側面420〜第4側面440に対する作業工程は、移動ステップ、調整ステップ及び処理ステップから構成されており(図17参照)、これらの3ステップを繰り返すことで、第2側面420〜第4側面440に対して塗布処理、実装処理を行うことが出来る。
3.効果説明
本構成では、ベース100Aの中心O1からオフセットした位置に、ワーク400を配置する。そのため、図13に示すように、ヘッド先端をワーク400の側面410の高さまで下降させた時に、チューブ78Aの接続部78など、塗布ヘッド77に設けられた附属部品が、ベース100Aの上端に干渉することを避けることが出来る。
<実施形態2>
実施形態1では、ベース100Aに、1つのワーク400を配置して、塗布処理と実装処理を行った例を示した。実施形態2では、ベース100B上に、最大4つのワーク400A〜400Dを配置して、塗布処理と実装処理を行う。
実施形態2では、実施形態1と同様に、中間プレート300を用いて、ワーク400をベース100B上に移載する。ベース100Bは、図18、図19に示すように、4つのワーク400A〜400Dを移載できるように、4つの位置P1〜P4に対応して、4つの固定部150を有している。
4つの位置P1〜P4は、ベース100Bの中心O1から等距離、オフセットしている。4つの位置P1〜位置P4は90°間隔である。図20に示すように、第1位置P1が回転方向の基準位置0°にある時、第2位置P2は回転方向で90°の位置、第3位置P3は回転方向で180°の位置、第4位置P4は回転方向で270°の位置にある。作業開始前の状態において、ベース100Bは、図20に示す、初期位置(第1位置P1が0°となる位置)にあるものとする。
図21、図22を参照して、ワーク400A〜400Dの作業工程について説明する。S10では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、1番目のワーク400Aを、第1側面410を0°に向けた状態で、搬送位置15からベース100B上の第1位置P1に配置する(配置ステップ)。
S11では、第1位置P1に配置された1番目のワーク400Aの上面405に対して塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
S12では、作業対象の第1側面410が上方を向くように、ワーク400Aの向きが調整される。その後、第1側面410に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。
S13では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、1番目のワーク400Aを、処理を行った側面410の向きを保ちつつ、ベース100Bの第1位置P1から第2位置P2に移動する(移動ステップ)。
また、2番目のワーク400Bを、第1側面410を0°に向けた状態で、搬送位置15からベース100B上の第1位置P1に配置する(配置ステップ)。このように、S13では、ワーク400Aを回転方向で第1位置P1から次の第2位置P2に移動した後、ワーク400Aの移動前の第1位置P1に次のワーク400Bを配置しており、ベース100B上に2つのワーク400A、400Bを同時に配置している。
S14では、第1位置P1に配置された2番目のワーク400Bの上面405に対して塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
S15では、ベース100B上に位置する各ワーク400A〜400Bの各側面420、410に対する作業が行われる。具体的には、作業対象の第2側面420が上方を向くように、1番目のワーク400Aの向きが調整される。その後、1番目のワーク400Aの第2側面420に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。
次に、作業対象の第1側面410が上方を向くように、2番目のワーク400Bの向きが調整される。その後、2番目のワーク400Bの第1側面410に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。このように、S15では、ベース100B上の第1位置P1と第2位置P2に配されたワーク400A、400Bごとに、向きを調整する処理と、塗布処理及び実装処理を行っている。
S16では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、処理を行った側面410、420の向きを保ちつつ、1番目のワーク400Aを、ベース100Bの第2位置P2から第3位置P3に移動する。また、処理を行った側面410の向きを保ちつつ、2番目のワーク400Bを、ベース100Bの第1位置P1から第2位置P2に移動する(移動ステップ)。
また、3番目のワーク400Cを、第1側面410を0°に向けた状態で、搬送位置からベース100B上の第1位置P1に配置する(配置ステップ)。このように、S16では、ワーク400Aを回転方向で第2位置P2から次の第3位置P3に移動した後、次のワーク400Bを第1位置P1から第2位置P2(ワーク400Aの移動前の位置)に移動する。そして、その次のワーク400Cを第1位置P1(ワーク400Bの移動前の位置)に配置し、ベース100B上に3つのワーク400A〜400Cを同時に配置している。
S17では、第1位置P1に配置された3番目のワーク400Cの上面405に対して塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
S18では、ベース100B上に位置する各ワーク400A〜400Cの各側面430、420、410に対する作業が行われる。具体的には、作業対象の第3側面430が上方を向くように、1番目のワーク400Aの向きが調整される。その後、1番目のワーク400Aの第3側面430に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。
次に、作業対象の第2側面420が上方を向くように、2番目のワーク400Bの向きが調整される。その後、2番目のワーク400Bの第2側面420に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。
次に、作業対象の第1側面410が上方を向くように、3番目のワーク400Cの向きが調整される。その後、3番目のワーク400Cの第1側面410に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる(調整ステップ、処理ステップ)。このように、S18では、ベース100B上の第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3に配されたワーク400A、400B、400Cごとに、向きを調整する処理及び、側面410〜440に対する塗布処理と実装処理を行っている。
すなわち、実施形態2では、図22に示すように、ワーク400A〜400Dを、第1位置P1、第2位置P2、第3位置P3、第4位置P4に対して順々に移動させつつ、ベース100B上の各位置P1〜P4にワーク400A〜400Dを同時に配置する。そして、各位置P1〜P4に配置されたワーク400A〜400D毎に、向きを調整する処理及び、側面410〜440に対する塗布処理と実装処理を行う。
そして、第4位置P4で第4側面440に対する塗布処理と実装処理が行われると、そのワーク400は、第4位置P4から搬送位置15に移動して搬出される。図21に示すS19は、第4側面440への処理を終えた1番目のワーク400Aを搬送位置15へ移動し、第3側面430への処理を終えた2番目のワーク400Bをベース100B上の第4位置P4に移動し、第2側面420への処理を終えた3番目のワーク400Cをベース100B上の第3位置P3に移動し、第1側面410への処理を終えた4番目のワーク400Dをベース100B上の第2位置P2に移動した段階を示している。そして、最終番のワーク400Nに対する作業が完了して、最終番のワーク400が搬送位置15に送られると、一連の処理は終了する(S20)。
このように、実施形態2では、ベース100B上に、最大で4つのワーク400A〜400Dを同時に配置して作業(塗布処理や実装処理)を行うので、作業効率がよい。
<実施形態3>
実施形態2では、ワーク400の上面405と、4つの側面410〜440に、塗布処理と実装処理を行った。実施形態3では、ワーク400の複数の側面410〜440のうち、処理対象が特定の側面410に限定されており、ワーク400の上面405と側面410に対して、塗布処理と実装処理を行う。実施形態3も、実施形態2と同様に周方向の4か所に90°間隔で固定部150を有するベース100Bを使用する。
図23、図24を参照して、作業手順を説明する。作業開始前の状態において、ベース100Bは、中心O1を軸とする回転方向について、図24の(A)に示す初期位置にあるものとする。初期位置では、搬送位置15の正面の0°の位置に、第1位置P1が位置する。
S100では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、1番目のワーク400Aを、図24の(B)に示すように、第1側面410を0°の方向に向けて、搬送位置15からベース100B上の第1位置P1に配置する。
S110では、ベース100Bを、初期位置から図24に示すV方向に、90°回転する。これにより、1番目のワーク400Aが90°の位置に移動する。また、搬送位置15の正面である0°の位置に、ベース100Bの第4位置P4が移動する。
S120では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、2番目のワーク400Bを、図24の(C)に示すように、第1側面410を0°の方向に向けて、搬送位置15からベース100B上の第4位置P4に配置する。
S130では、ベース100Bを、図24に示すV方向に、更に90°回転する。これにより、1番目のワーク400Aが180°の位置に移動し、2番目のワーク400Bが90°の位置に移動する。また、搬送位置15の正面である0°の位置に、ベース100Bの第3位置P3が移動する。
S140では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、3番目のワーク400Cを、図24の(D)に示すように、第1側面410を0°の方向に向けて、搬送位置15からベース100B上の第3位置P3に配置する。
S150では、ベース100Bを、図24に示すV方向に、更に90°回転する。これにより、1番目のワーク400Aが270°の位置に移動し、2番目のワーク400Bが180°の位置に移動し、3番目のワーク400Cが90°の位置に移動する。また、搬送位置15の正面である0°の位置に、ベース100Bの第2位置P2が移動する。
S160では、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、4番目のワーク400Dを、図24の(E)に示すように、第1側面410を0°の方向に向けて、搬送位置15からベース100B上の第2位置P2に配置する。
以上により、ベース100Bの第1位置P1〜第4位置P4に対して、ワーク400A〜400Dを配置することが出来る(配置ステップ)。尚、実施形態3では、ワーク400を載せた状態で、ベース100Bを回転させている。そのため、ベース100Bに配置された各ワーク400A〜400Dは、向きが90°づつ異なっている。図24の(E)に示すように、各ワーク400A〜400Dは、第1側面410がいずれもベース100Bの外側(中心O1から外側に向かう方向)を向いており、外周102の近傍に位置している。
S170では、ベース100B上に移載された各ワーク400A〜400Dの上面405に対して、塗布ヘッド77による塗布処理と、移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
S180では、ベース100B上に移載されたワーク400A〜400D毎に、以下の処理が行われる。具体的には、1番目のワーク400Aについて、側面410が上方を向くように向きを調整する処理と、側面410に対して塗布ヘッド77による塗布処理と移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
その後、2番目のワーク400Bについて、側面410が上方を向くように向きを調整する処理と、側面410に対して塗布ヘッド77による塗布処理と移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。その後、3番目のワーク400C、4番目のワーク400Dについて、側面410が上方を向くように向きを調整する処理と、側面410に対して塗布ヘッド77による塗布処理と移載ヘッド73〜75による電子部品5の実装処理が行われる。
S190では、ベース100Bを、V方向に90°間隔で回転させることにより、作業済みの各ワーク400A〜400Dを、「0°」の位置に順番に移動する。そして、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74により、各ワーク400A〜400Dを搬送位置15に順番に移動して、搬出する。
1番目のワーク400A、2番目のワーク400B、3番目のワーク400C、4番目のワーク400Dの順に搬出を行い、4番目のワーク400Dを搬出し終えると、一連の処理は終了する。
本構成では、ベース100B上の複数の位置P1〜P4に、最大で4つのワーク400A〜400Dを同時に配置して作業(塗布処理や実装処理)を行うことが出来るので、作業効率がよい。
<実施形態4>
実施形態1〜3は、円盤形状のベース100A、100Bを使用した例を示したが、実施形態4では、図25、図26に示すように、正方形のベース100Cを使用する。
ベース100Cは、図外の搬送装置を用いて搬送位置15に搬送される。そして、図25に示すように、基台10の右下に位置する部品供給位置12には、電子部品5の供給スペース12Aと、ワーク500の供給スペース12Bが設けられている。図27に示すように、ヘッドユニット70の移載ヘッド73、74で、ワーク上面を吸着保持することにより、ワーク500を供給スペースから搬送位置15のベース100C上に移載して配置することが出来る。
そして、ベース100Cに対するワーク500の配置が完了したら、ヘッドユニット70の移載ヘッド73〜75を用いて、ワーク500を配置したベース100Cを、搬送位置15から、ロボット20側に移動することが出来る。
ベース100Cの下面には、ベース100Aや100Bと同様に、リング部材120が取り付けられており、ベース100Cを、リング部材120を介してロボット20の保持部50に対して固定できる。
その後、ヘッドユニット70の塗布ヘッド77、移載ヘッド73〜75により、ロボット20に保持されたベース100C上の各ワーク500に対して、塗布処理、実装処理などの所定処理を行うことが出来る。
そして、ベース100C上に移載された全ワーク500に対する処理が全て完了したら、ヘッドユニット70の移載ヘッド73〜75を用いて、ベース100Cを、ロボット20側から、搬送位置15に移動することで、作業済みのワーク500をベース100Cと共に排出することが出来る。
ベース100Cは、図26に示すように、正方形のベース基板105と台部110とを有している。台部110は、ベース基板105の中心部O1に位置している。台部110の高さはHである。台部110の上面110Aは、ベース基板105の上面105Aを基準として、Z方向上側に高さH、オフセットしている。
本実施形態では、図30、図33、図36に示すように、ワーク500の全4側面510〜540のうち、所定処理(塗布処理や実装処理)を行う側面の面数に応じて、ベース100Cに対するワーク500の配列や配置数を変更する。
以下、所定処理の対象となる側面の面数に応じて決められたワーク500の配列パターンPA〜PCについて説明する。尚、ワーク500は、図28に示すように直方体形状であり、上面501、下面505、第1側面510、第2側面520、第3側面530、第4側面540を有している。
(A)ワーク500の上面501、第1側面510、第2側面520に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行う場合(処理対象となる側面の面数が2の場合)
上記のように、4つの側面510〜540のうち、2つの側面510、520が処理対象(特定の側面)である場合、図30、図31に示すように、ベース基板105の4つのコーナに対応する位置P1〜P4に対して、ワーク500A、500B、500C、500Dを配置する。また、台部110の上面の4つのコーナに対応する位置P5〜P8対して、ワーク500E、500F、500G、500Hを配置する(配列パターンPA)。
ベース基板105に配置された4つのワーク500A〜500Dは、いずれも第1側面510、第2側面520がベース基板105のコーナに位置する。そのため、ワーク500の上面501に加えて、第1側面510と第2側面520の双方に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。すなわち、塗布ヘッド77の附属部品である接続部78がベース基板105に干渉することなく、第1側面510と第2側面520の双方に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。
尚、ワーク500A〜500Dは、処理対象となる第1側面510、第2側面520が、コーナを向くように、向きを調整しつつ配置する必要がある。図29に示す向きを基準として、ワーク500A〜500Dの回転角度R[deg]は、ワーク500の中心O2、V方向を正方向として、それぞれ、0°、90°、180°、−90°である。
また、ワーク500の回転は、図27に示すように、部品供給位置12からベース100Cに移載する際に、ワーク500を吸着保持する移載ヘッド73を、ヘッド中心線Lrで回転することにより、行うことが出来る。
また、台部110に配置された4つのワーク500E〜500Hは、ベース基板105の上面105Aから、台部110の高さHだけZ方向にオフセットしている。そのため、側面の作業を行う際に、塗布ヘッド77の附属部品である接続部78がベース基板105に干渉しない。従って、上面501だけでなく、第1側面510と第2側面520の双方に、塗布処理や実装処理などの所定の処理を行うことが出来る。
尚、ワーク500E〜500Fは、処理対象となる第1側面510、第2側面520が、外側を向くように、向きを調整しつつ移載する必要がある。ワーク500E〜500Hの回転角度R[deg]は、ワーク500の中心O2、V方向を正方向として、それぞれ、0°、90°、180°、−90°である。
図32は、ベース100Cに対するワーク500A〜500Hのオフセット量をまとめた図表である。DX[mm]は、ワーク500の中心O2からベースの中心O1までのX方向の距離、DY[mm]は、ワーク500の中心O2からベース100Cの中心O1までのY方向の距離である。また、DZ[mm]は、ワーク500の下面からベース基板105の上面105AまでのZ方向の距離(台部の高さH)を示している。尚、X方向、Y方向、Z方向は、ベース100Cを水平に置いた状態を基準としている。
(B)ワーク500の上面501、第1側面510に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行う場合(処理対象となる側面の面数が1の場合)
上記のように、4つの側面510〜540のうち、1つの側面510だけが処理対象(特定の側面)である場合、図33に示すように、図30に示す配置に加えて、ワーク500A、500Bとの間に、500I、500Jを配置する。また、ワーク500B、500Cとの間に、500K、500Lを配置し、ワーク500C、500Dとの間に、500M、500Nを配置する。また、ワーク500D、500Aとの間に、500P、500Qを配置する(配列パターンPB)。
ベース基板105に配置された12個のワーク500A、500I、500J、500B、500K、500L、500C、500M、500N、500D、500P、500Qは、いずれも第1側面510が、ベース基板105の外側を向いており、ベース基板105の4つの外縁106〜109に近接している。そのため、各ワーク500の上面501に加えて、第1側面510に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。すなわち、塗布ヘッド77の附属部品である接続部78がベース基板105に干渉することなく、第1側面510に、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。
このように、作業対象の側面が1つだけの場合、ベース基板105の外縁(外形線)に沿ってワーク500を配列することで、コーナだけに配置する場合に比べて、ベース100C上に多くのワーク500を配置することが可能である。そのため、作業効率がよいというメリットがある。また、図35は、ベース100Cに対するワーク500A〜500Qのオフセット量をまとめた図表である。
(C)ワーク500の上面501、第1側面510、第2側面520、第3側面530、に、塗布処理や実装処理などの所定の処理を行う場合(処理対象となる側面の面数が3の場合)
上記のように、4つの側面510〜540のうち、3つの側面510〜530が処理対象(特定の側面)である場合、図36、図37に示すように、ベース基板105の4つのコーナに対して、ワーク500A、500B、500C、500Dを、ワーク中心線Lrを中心として、所定角度ずつ回転させて配置する。具体的には、ワーク500Aを−45°回転させて配置し、ワーク500Bを45°回転させて配置し、ワーク500Cを−135°回転させて配置し、ワーク500Dを135°回転させて配置する。
また、台部110の4つのコーナに対して、ワーク500E、500F、500G、500Hを、ワーク中心線Lrを中心として、所定角度ずつ回転させて配置する。具体的には、ワーク500Eを−45°回転させて配置し、ワーク500Fを45°回転させて配置し、ワーク500Gを−135°回転させて配置し、ワーク500Hを135°回転させて配置する(配列パターンPC)。
ワーク400の側面510〜540をベース基板105に対して傾けて配置することで、図36に示すように、ベース基板105のコーナ付近において、ベース基板105の外縁から各側面510〜530までの距離が近くなる。
そのため、ワーク500の上面501に加えて、第1側面510〜第3側面530に対して、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。すなわち、塗布ヘッド77の附属部品である接続部78がベース基板105に干渉することなく、第1側面510〜第3側面530に対して、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。
また、ワーク400の側面510〜540を台部110に対して傾けて配置することで、台部110のコーナ付近において、台部110の外縁から各側面510〜530までの距離が近くなる。
そのため、ワーク500の上面501に加えて、第1側面510〜第3側面530に対して、塗布処理や実装処理などの所定の処理を行うことが出来る。すなわち、塗布ヘッド77の附属部品である接続部78がベース基板105に干渉することなく、第1側面510〜第3側面530に対して、塗布処理や実装処理などの所定処理を行うことが出来る。
また、図38は、ベース100Cに対するワーク500A〜500Hのオフセット量をまとめた図表である。
実施形態4では、所定処理の対象となる側面410〜440の面数に応じて決められた配列パターンPA〜PCに従って、ベース100C上に配置するワーク500の配列を変更する。そのため、面数が少ない場合には、より多くのワーク500を配置して作業を行うことで、作業効率を高めることが出来る。また、配列の変更により、多面の作業が可能となる。
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、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。
(1)実施形態1では、ロボット20の一例として、3つの駆動軸Lz、Ls1、Ls2を備え、3つの自由度を持つ装置を例示した。ロボット20の構成は、実施形態1の構成に限定されるものではなく、他の構成、例えば多関節ロボットでもよい。また、自由度も3に限定されるものではない。4以上でもよい。
(2)実施形態1では、ワーク200、400をベース100Aに配置する作業や、ワーク200、400を配置したベース100Aをロボット20に移動する作業を、移載ヘッド73〜75を用いて行った例を示した。これらの作業は、移載ヘッド73〜75とは別に設けられた専用の移載装置で行うようにしてもよい。また、ワーク処理装置1は、ワーク200、400に対して、塗布処理か実装処理のいずれかのみを行うものでもよい。
(3)実施形態1、2では、ベース100A、100Bに対してマグネット式の固定部150を設けた構成を例示した。固定部は、何等かの方法で、ワーク400を固定できる構成であればよく、負圧による吸引式、ツメによる把持式としてもよい。また、中間プレート300は必ずしも必要ではなく、ワーク400をベース100A、100B上に直接固定するようにしてもよい。
(4)実施形態1では、ワーク400の4つの側面410〜440に塗布処理や実装処理を行うため、ベース100A上において、作業対象の側面410〜440ごとに、ワーク400の位置を、回転方向に移動させた(移動ステップ)。
ワーク400の回転操作が可能である場合、実施形態1の移動ステップに代えて、ベース100A上で、作業を行う各側面410〜440が、ベース100Aの外側を向くように、ワーク中心O2の回転方向で、ワーク400の向きを切り換えるようにしてもよい(切換ステップ)。
図39の(A)〜(D)は、第1側面410〜第4側面440に対して作業を行う場合について、ワーク400の向きを示している。ワーク90は、ベース100Aの基準位置「0°」の位置にあって、ワーク400の中心O2で、回転方向に90°ずつ向きが切り換わっており、向きの切り換え後、作業を行う各側面410〜440がいずれも、「0°」の方向に位置する。具体的には、(A)では、最初に処理を行う側面410がベース100Aの外側(0°の方向)を向いており、外周102の近傍に位置する。(B)では、次に処理を行う側面420がベース100Aの外側(0°の方向)を向いており、外周102の近傍に位置する。また、(C)では、その次に処理を行う側面430がベース100Aの外側(0°の方向)を向いており、(D)では、最後に処理を行う側面440がベース100Aの外側(0°の方向)を向いている。
このように、各側面410〜440が、ベース100Aの外側を向くように、ワーク400の向きを切り換えることで、移載ヘッド73〜75や塗布ヘッド77の附属部品との干渉を回避しつつ、各側面410〜440に、塗布処理や実装処理を行うことが出来る。
尚、ワーク中心O2でワーク400を回転させるには、例えば、図40に示すように、ワーク400を移載する2本の移載ヘッド73、74が、2本の移載ヘッドの軸中心Lmで、一体的に回転できる構成であればよい。図40に示す符号700は、2つの移載ヘッド73、74を連結して一体回転させるための連結部材である。
1...ワーク処理装置
10...基台
5...電子部品
20...ロボット(本発明の「調整ユニット」に相当する)
50...保持部
70...ヘッドユニット
73〜75...移載ヘッド(本発明の「処理ヘッド」に相当する)
77...塗布ヘッド(本発明の「処理ヘッド」に相当する)
78...接続部(本発明の「附属部品」に相当する)
100A〜100C...ベース
300...中間プレート
200、400、500...ワーク
410〜440...ワークの側面
410...ワークの特定の側面
510〜540...ワークの側面
O1...中心
P1〜P4...複数の位置
P1〜P8...複数の位置
PA〜PC...配列パターン

Claims (7)

  1. 立体形状をしたワークの側面に対する所定処理の実行方法であって、
    調整ユニットに固定されるベースに、前記ワークを配置する配置ステップと、
    前記側面が処理ヘッドと対向するように、前記ベースに配置した前記ワークの向きを、前記調整ユニットにより調整する調整ステップと、
    前記処理ヘッドを用いて、前記ワークの前記側面に前記所定処理を行う処理ステップと、を含み、
    前記配置ステップでは、処理対象の前記側面を前記ベースの外側に向けつつ、前記ベースの中心からオフセットした位置に前記ワークを配置する、所定処理の実行方法。
  2. 請求項1に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記処理ステップで前記所定処理を行った前記ワークを、前記処理を行った側面の向きを保った状態で、前記ベースの中心に対して回転方向に位置を移動する移動ステップを更に有し、
    前記移動ステップ、前記調整ステップ及び前記処理ステップを繰り返すことにより、前記ワークの複数の前記側面に対して、前記所定処理を実行する、所定処理の実行方法。
  3. 請求項2に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記移動ステップで、前記ワークを回転方向で次の位置に移動した後、次のワークを移動前の位置に移動し、
    前記ベース上の各位置に配された前記ワーク毎に、前記調整ステップ及び前記処理ステップを行う、所定処理の実行方法。
  4. 請求項1に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記処理ステップで前記所定処理を行った前記ワークの向きを切り換えて、次に処理を行う側面を前記ベースの外側に向ける切換ステップを更に有し、
    前記切換ステップ、前記調整ステップ及び前記処理ステップを繰り返すことにより、前記ワークの複数の前記側面に対して、前記所定処理を実行する、所定処理の実行方法。
  5. 請求項1に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記配置ステップで、前記ベース上の複数の位置に前記ワークを配置し、
    配置した前記ワーク毎に、前記調整ステップ及び前記処理ステップを行う、所定処理の実行方法。
  6. 請求項5に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記ワークの複数の側面のうち、処理対象が特定の側面に限定されている場合、
    前記配置ステップでは、前記ベース上の周方向の各位置に対して、前記特定の側面を前記ベースの外側に向けて、前記ワークを配置する、所定処理の実行方法。
  7. 請求項5に記載の所定処理の実行方法であって、
    前記配置ステップで、所定処理の対象となる前記側面の面数に応じて決められた配列パターンに従って、前記ベース上に配置する前記ワークの配列を変更する、所定処理の実行方法。
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