(57)【要約】【課題】作業者の安全を確保しつつ品種切り換えに伴う段取り替え作業を効率化することができる部品搭載装置を提供することを目的とする。【解決手段】テープフィーダ７から供給された部品を搭載ヘッド１５によってピックアップして基板４に搭載する部品搭載装置１において、テープフィーダ７の上方であり、搭載ヘッド１５の可動限界位置Ｌｍよりも外側である第１の位置［Ｐ１］を覆うカバー２０Ａと、可動限界位置Ｌｍよりも内側である第２の位置［Ｐ２］と第１の位置［Ｐ１］との間でカバー２０Ａをスライド可能に保持するスライド機構２１とを有する構成としている。これにより作業者の安全と作業性を確保しつつ装置内部へのアクセスを容易にすることができる。【選択図】図５
2020009822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置から供給された部品を搭載ヘッドによってピックアップして基板に搭載する部品搭載装置であって、
前記部品供給装置の上方であり、前記搭載ヘッドの可動限界位置よりも外側である第１の位置を覆うカバーと、
前記可動限界位置よりも内側である第２位置と前記第１位置との間で前記カバーをスライド可能に保持するスライド機構と、を有する、部品搭載装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品搭載装置であって、さらに、
前記カバーを前記第１の位置で固定するロック機構を有する、部品搭載装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の部品搭載装置であって、さらに、
前記基板を第１方向に搬送する搬送部と、
前記搭載ヘッドを前記第１方向と直交する第２方向に往復移動させる移動機構と、
前記移動機構の前記第２方向の動きに連動する突起と、
前記カバーに設けられ前記突起と当接可能な当接部と、を有する、部品搭載装置。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載の部品搭載装置であって、さらに、
前記カバーが前記第１の位置で固定されたことを検出する検出部を有する、部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給部から供給された部品をピックアップして基板に搭載する部品搭載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に部品を搭載する部品搭載装置では、部品搭載のために基板を位置決め保持する搭載ステージに並設して、テープフィーダなどの部品供給装置が複数配列された部品供給部が設けられている。部品搭載作業においては、部品供給部は作業者が手先を進入させてアクセスする必要があることから、このアクセスにおける作業者の安全を確保することを目的として、従来より部品供給部と搭載ヘッドなどの可動機構部とを遮断するカバー部材が設けられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示する先行技術では、カバー部材は装置中心側に設けられたヒンジピンを中心として回動可能な旋回式となっている。これにより、テープフィーダの着脱時の操作性を損なうことなく、部品供給部に生じる隙間を閉塞して作業者の手などに装置内部への進入を防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５３６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の先行技術においては、カバー部材の配置に起因して以下のような不都合があった。すなわち、品種切り換えに伴う段取り替え作業において作業者が作業を行う対象はテープフィーダなどの部品供給装置のみならず、部品供給装置より装置内側に位置する基板搬送部をも含む。このため、上述の先行技術のようにカバー部材を回動させても、装置内側へのアクセスは十分には確保されず、結果として段取り替え作業の作業性を低下させることとなっていた。このように、従来技術にいては部品供給部におけるカバー部材の形態に起因して、段取り替え作業を効率化することが難しいという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、作業者の安全を確保しつつ品種切り換えに伴う段取り替え作業を効率化することができる部品搭載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】
【０００６】
本発明の部品搭載装置は、部品供給装置から供給された部品を搭載ヘッドによってピックアップして基板に搭載する部品搭載装置であって、前記部品供給装置の上方であり、前記搭載ヘッドの可動限界位置よりも外側である第１の位置を覆うカバーと、前記可動限界位置よりも内側である第２位置と前記第１位置との間で前記カバーをスライド可能に保持するスライド機構と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業者の安全を確保しつつ品種切り換えに伴う段取り替え作業を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態の部品搭載装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の部品搭載装置の側面図
【図３】本発明の一実施の形態の部品搭載装置において部品供給装置の上方に設けられたカバーの構成説明図
【図４】本発明の一実施の形態の部品搭載装置におけるカバーのロック機構の機能説明図
【図５】本発明の一実施の形態の部品搭載装置に設けられたカバーの機能説明図
【図６】本発明の一実施の形態の部品搭載装置におけるカバーと搭載ヘッドとの干渉防止の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。先ず図１，図２を参照して、部品搭載装置１の全体構成を説明する。部品搭載装置１は、部品供給装置から供給された部品を搭載ヘッドによってピックアップして基板に搭載する機能を有する。本実施の形態においては、部品供給装置として、部品が封入されたキャリアテープを断続的に送ることにより部品を供給するテープフィーダが用いられる。
【００１０】
図１、図２において、架台２の中央には、搬送部としての基板搬送コンベア３が第１方向であるＸ方向に配置されている。基板搬送コンベア３は、上流側装置から受け渡される作業対象の基板４をＸ方向に搬送して搭載作業位置に位置決めする。基板搬送コンベア３を挟んだ両側には、それぞれ部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂが配置されている。
【００１１】
基板搬送コンベア３を挟んだ両側のうち、一方側（図１において下側）に配置された部品供給部５Ａには、複数のテープフィーダ７を一括して部品搭載装置１に装着可能な台車６がセットされている。台車６には、複数の部品供給装置であるテープフィーダ７が対応するリール８とともに装着される。
【００１２】
また基板搬送コンベア３を挟んだ両側のうち、他方側（図１において上側）に配置された部品供給部５Ｂには、複数のテープフィーダ７を装着可能なフィーダベース１０（図２参照）が、架台２の上面に固定して設けられている。さらに部品供給部５Ｂには、フィーダベース１０に装着されたテープフィーダ７に対応するリール８を収容したリール台車１１が、着脱自在に接続されている。
【００１３】
架台２の上面のＸ方向側の一端部には、Ｙ軸移動テーブル１２が第２方向であるＹ方向に配置されている。Ｙ軸移動テーブル１２には、Ｘ軸移動ビーム１３がＹ方向に移動自在に装着されている。Ｘ軸移動ビーム１３の先端部はスライダ１９ａによって支持されている。スライダ１９ａは、Ｙ方向に配置されたガイドフレーム１８の上面のガイドレール１９に、Ｙ方向にスライド自在に嵌着されている。さらにＸ軸移動ビーム１３には、搭載ヘッド１５がＸ方向に移動自在に装着されている。
【００１４】
Ｙ軸移動テーブル１２およびＸ軸移動ビーム１３は、搭載ヘッド１５をＸ方向、Ｙ方向に移動させるヘッド移動機構１４を構成する。ヘッド移動機構１４を駆動することにより、搭載ヘッド１５は下端部に備えたノズル１５ａ（図２参照）によって、部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂのテープフィーダ７から部品を取り出して、基板搬送コンベア３に位置決めされた基板４に搭載する。この構成において、Ｙ軸移動テーブル１２およびＸ軸移動ビーム１３の先端部を支持するガイドレール１９、スライダ１９ａは、搭載ヘッド１５をＹ方向に往復移動させる移動機構となっている。
【００１５】
搭載ヘッド１５には一体的に移動する基板認識カメラ１６が、Ｘ軸移動ビーム１３の下面側に位置して設けられている。搭載ヘッド１５を移動させて基板認識カメラ１６を基板４の上方に位置させることにより、基板認識カメラ１６によって基板４の上面を撮像する。また基板搬送コンベア３と部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂとの間には、それぞれ部品認識カメラ１７が配置されている。部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂから部品を取り出した搭載ヘッド１５を部品認識カメラ１７の上方に位置させることにより、部品認識カメラ１７は搭載ヘッド１５に保持された状態の部品を撮像する。搭載ヘッド１５による部品搭載動作では、基板認識カメラ１６および部品認識カメラ１７を用いた認識結果を加味して部品搭載位置が補正される。
【００１６】
なお、一方側の部品認識カメラ１７は設けなくても構わない。一方側の部品認識カメラ１７を設けない場合は、部品供給部５Ａを基板搬送コンベア３に近づけて配置することができるので、部品搭載装置１のＹ方向の寸法を小さくすることができる。
【００１７】
また、一方側の部品認識カメラ１７を設けない場合は、カバー２０Ａは一方側のテープフィーダ７の上方を覆えれば良いので、一方側のテープフィーダ７の上方を覆う所定の位置に固定して設けても構わない。
【００１８】
次に図２を参照して、部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂの詳細を説明する。部品供給部５Ａにおいて、台車６には部品が封入されたキャリアテープ９を巻回収納したリール８が複数保持されている。リール８から引き出されたキャリアテープ９はテープフィーダ７に取り込まれ、テープフィーダ７内を断続的にテープ送りされて、搭載ヘッド１５による取出位置まで搬送される。このテープ送りの過程においてキャリアテープ９からカバーテープが剥離され、搭載ヘッド１５はテープ剥離後のキャリアテープ９から部品を取り出す。
【００１９】
部品供給部５Ｂにおいて、架台２の上面には複数のテープフィーダ７を並列して装着可能なフィーダベース１０が配置されている。フィーダベース１０にテープフィーダ７を装着することにより、それぞれのテープフィーダ７はフィーダコネクタ７ａを介して架台２内の本体部と接続される。部品供給部５Ｂにおいて架台２の側面には、リール台車１１が架台２内の本体部に着脱自在に接続されている。リール台車１１には部品が封入されたキャリアテープ９を巻回収納したリール８が複数保持されている。
【００２０】
リール８から引き出されたキャリアテープ９はテープフィーダ７に取り込まれ、テープフィーダ７内を断続的にテープ送りされて、搭載ヘッド１５による取出位置まで搬送される。このテープ送りの過程においてキャリアテープ９からカバーテープが剥離され、搭載ヘッド１５はテープ剥離後のキャリアテープ９から部品を取り出す。
【００２１】
図１、図２に示すように、部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂには、それぞれに配置されたテープフィーダ７の上方を覆うカバー２０Ａ、カバー２０Ｂが、スライド機構２１を介してＹ方向にスライド自在に設けられている。図３は、部品供給部５Ａに設けられたカバー２０Ａの構成を示している。なお、カバー２０Ｂについても同様である。
【００２２】
部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂの上方には、それぞれカバー扉２２Ａ、２２Ｂが設けられている。カバー扉２２Ａ、２２Ｂは、上部の頂板２３に設けられたヒンジ部２３ａに結合されて、開閉自在となっている。カバー扉２２Ａ、２２Ｂを開放することにより、作業者が部品供給部５Ａ、部品供給部５Ｂを介して基板搬送コンベア３にアクセスすることが可能となっている（図５（ｂ）参照）。
【００２３】
図３において、カバー２０Ａは略階段状に屈曲して設けられたプレート部材２９の両端部を、縦ブラケット２７、２８で支持した構成となっている（図１に示す断面参照）。縦ブラケット２７、２８の相対向する下端部は、１対のスライド機構２１によってＹ方向（矢印ａ）にスライド自在に保持されている。
【００２４】
スライド機構２１は、細長形状の保持プレート２１ａを主体としており、それぞれの保持プレート２１ａの対向面側には、スライドガイド２１ｂが長手方向に配置されている。図３（ｂ）に示すように、スライドガイド２１ｂにスライド自在に嵌合したスライダ２１ｃは、縦ブラケット２７、２８に結合されている。この構成により、カバー２０Ａを、テープフィーダ７の上方においてＹ方向にスライドさせることが可能となっている。
【００２５】
さらに本実施の形態においては、カバー２０Ａを所定の位置で固定するロック機構２４を有している。すなわち図３（ａ）に示すように、カバー２０Ａの外側の端部の位置を固定する位置であるロック位置［ＬＰ］には、被係止部２４ａが設けられている。被係止部２４ａは、保持プレート２１ａの外面から上方に延出するブラケット２５の上端部に、係止用のローラ２５ａ（図４参照）を設けた構成となっている。
【００２６】
そしてカバー２０Ａには、カバー２０Ａが第１の位置［Ｐ１］に位置した状態において、被係止部２４ａに設けられたローラ２５ａと係合して位置を固定する係止部２４ｂが設けられている。被係止部２４ａおよび係止部２４ｂは、カバー２０Ａを所定位置である第１の位置［Ｐ１］のロック位置［ＬＰ］で固定するロック機構２４を構成している。なお図３では一方側のスライド機構２１に設けられたロック機構２４のみを図示しているが、対向するスライド機構２１についても同様構成のロック機構２４が設けられている。
【００２７】
さらに本実施の形態では、カバー２０Ａが第１の位置［Ｐ１］のロック位置［ＬＰ］で固定されたことを検出する検出部を設けている。すなわちブラケット２５の内面および縦ブラケット２７の外面には、対をなす第１センサＳ１、第２センサＳ２がそれぞれ装着されている。第１センサＳ１、第２センサＳ２としては、光学式のセンサ、磁気式のセンサなどを適宜選定して用いる。カバー２０Ａがロック位置［ＬＰ］で固定されることにより、図３（ｂ）に示すように、第１センサＳ１と第２センサＳ２とは相対向する位置関係となる。これにより、カバー２０Ａがロック位置［ＬＰ］で固定されたことが検出される。
【００２８】
この検出信号は制御部（図示省略）に送られ、制御部が装置各部を制御する際には、この検出信号がインターロック信号として参照される。例えば、カバー扉２２Ａの開閉動作は、この検出信号によりカバー２０Ａがロック位置［ＬＰ］で固定されていることが確認された状態でのみ許容される。
【００２９】
次に図４を参照して、ロック機構２４を構成する被係止部２４ａ、係止部２４ｂの構造および機能について説明する。図４（ａ）に示すように、被係止部２４ａは、ロック位置［ＬＰ］に固定配置されたブラケット２５の上端部にローラ２５ａを取り付けた構成となっている。係止部２４ｂは、カバー２０Ａの縦ブラケット２７の上端に連結ブラケット３０を介して固定されている。係止部２４ｂは、連結ブラケット３０に固定された上側部材３１と下側部材３３とを、ピン３２を介して回動可能に軸支した構成となっている。
【００３０】
上側部材３１の一方側（係止部２４ｂに対向する側）の下面、下側部材３３の一方側の上面には、それぞれ上側挟持部３１ａ、下側挟持部３３ａが設けられている。上側挟持部３１ａ、下側挟持部３３ａは、相対向して被係止部２４ａのローラ２５ａを上下から挟持して位置固定可能な形状となっている。
【００３１】
下側部材３３の他方側の端部には、上方に延出した操作レバー３３ｂが設けられている。操作レバー３３ｂを操作することにより、下側部材３３をピン３２廻りに回動させて、下側挟持部３３ａを上側挟持部３１ａに対して開状態にすることができる。上側部材３１の他方側の端部と下側部材３３との間には、バネなどの付勢部材３４が配置されている。付勢部材３４は、下側挟持部３３ａを上側挟持部３１ａに対して閉じる方向の付勢力を作用させる。
【００３２】
カバー２０Ａをロック位置［ＬＰ］に位置固定する際には、図４（ｂ）に示すように、手動操作によりカバー２０Ａをロック位置［ＬＰ］に向けて移動させ、係止部２４ｂを被係止部２４ａに接近させる（矢印ｂ）。この接近動作の過程において、操作レバー３３ｂを矢印ｃ方向に操作して、下側挟持部３３ａを上側挟持部３１ａに対して開状態とする（矢印ｄ）。これにより、下側挟持部３３ａと上側挟持部３１ａとの間で被係止部２４ａのローラ２５ａを挟持可能な状態となる。
【００３３】
次いでカバー２０Ａをさらにロック位置［ＬＰ］に対して接近させ、図４（ｃ）に示すように、ローラ２５ａを下側挟持部３３ａと上側挟持部３１ａとによって挟み込む。そしてこの状態で操作レバー３３ｂの操作を解除することにより、下側挟持部３３ａは元の位置に復帰して、付勢部材３４の付勢力によってローラ２５ａを挟み込んだ状態を維持する。なお、カバー２０Ａを第１の位置［Ｐ１］のロック位置［ＬＰ］で固定するロック機構としては、図４に示す構成には限定されず、種々の機構を用いることができる。
【００３４】
次に、本実施の形態の部品搭載装置１におけるカバー２０Ａの配置位置および作業時のカバー２０Ａの位置変更について、図５を参照して説明する。なお図５では、部品供給部５Ａにおけるカバー２０Ａについて示しているが、部品供給部５Ｂにおけるカバー２０Ｂについても同様である。
【００３５】
図５（ａ）において、可動限界位置Ｌｍは、搭載ヘッド１５のＹ方向外側への移動（矢印ｆ）が許容される限界位置を示している。ここでは、可動限界位置Ｌｍはテープフィーダ７における部品ピックアップ位置よりも所定間隔だけ外側に設定される。そしてテープフィーダ７の上方であって可動限界位置Ｌｍよりも装置中心に対して外側の位置は第１の位置［Ｐ１］であり、可動限界位置Ｌｍよりも装置中心に対して内側の位置は第２の位置［Ｐ２］となっている。
【００３６】
本実施の形態では、カバー２０Ａはスライド機構２１によって第１の位置［Ｐ１］、第２の位置［Ｐ２］との間でスライド可能となっている（矢印ｅ）。すなわち、本実施の形態におけるスライド機構２１は、可動限界位置Ｌｍよりも内側である第２の位置［Ｐ２］と外側である第１の位置［Ｐ１］との間でカバー２０Ａをスライド可能に保持するようになっている。
【００３７】
通常稼働時には、カバー２０Ａは第１の位置［Ｐ１］を覆う位置にあって、ロック機構２４によってロック位置［ＬＰ］に位置固定される。これにより、カバー扉２２Ａが開放された（矢印ｇ）状態において、部品供給部５Ａにアクセスする作業者が手先などを進入させても、カバー２０Ａによって装置内部の可動機構部への手先の進入が遮断され、作業者の安全が確保される。
【００３８】
図５（ｂ）は、品種切り換えに伴う段取り替えなどの作業において、作業者が基板搬送コンベア３など装置内部にアクセスすることが求められる状態を示している。すなわち図５（ａ）に示すように、当初はカバー２０Ａは第１の位置［Ｐ１］にあってロック位置［ＬＰ］に位置固定されており、カバー扉２２Ａの開放が許容された状態にある。そしてこの状態において、図５（ｂ）に示すように、カバー扉２２Ａを開放する（矢印ｈ）。
【００３９】
次いで作業者はカバー２０Ａの位置固定を解除して、カバー２０Ａを手動操作により第１の位置［Ｐ１］から第２の位置［Ｐ２］へ移動させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、部品供給部５Ａにおいてテープフィーダ７の上方の第１の位置［Ｐ１］にはフリーな空間が確保される。したがって作業者は第１の位置［Ｐ１］内に上半身を乗り出すことが可能となり、第２の位置［Ｐ２］に位置するカバー２０Ａ越しに、作業部位である基板搬送コンベア３や基板搬送コンベア３に位置決めされた基板４に容易にアクセスすることができる（矢印ｉ）。これにより、部品供給部にこの種のカバーを有する従来設備における課題、すなわち作業者の安全や作業性を確保しつつ、装置内部へのアクセスを容易にするという課題を有効に解決することが可能となっている。
【００４０】
なお、作業者がカバー２０Ａを第２の位置［Ｐ２］へ移動させると、カバー２０Ａは部品認識カメラ１７の上方を覆う。これにより、作業者が部品搭載装置１のメンテナンスを行う際に、部品認識カメラ１７を保護することができるようになる。
【００４１】
次に本実施の形態の部品搭載装置１において、カバー２０Ａと搭載ヘッド１５との干渉を防止するために採用された構成について、図６を参照して説明する。図６（ａ）は、Ｘ軸移動ビーム１３の先端部の近傍におけるカバー２０Ａと搭載ヘッド１５との相対位置関係を平面的に示している。
【００４２】
本実施の形態においては、前述のように、カバー２０Ａが第１の位置［Ｐ１］にあってロック位置［ＬＰ］に位置固定されている状態では、カバー２０Ａは搭載ヘッド１５の可動限界位置Ｌｍの外側に位置しているため、搭載ヘッド１５との干渉は生じない。これに対し、カバー２０Ａをロック位置［ＬＰ］から離脱させた状態で、図６（ａ）に示すように、Ｘ軸移動ビーム１３をＹ方向に移動させた場合には（矢印ｊ）、Ｘ軸移動ビーム１３とカバー２０Ａとの接近の度合いによっては、搭載ヘッド１５に装着されたノズル１５ａとカバー２０Ａとの干渉が生じる虞がある。
【００４３】
このような干渉を防止するため、本実施の形態ではＸ軸移動ビーム１３の先端部をガイドするスライダ１９ａに当接することにより、搭載ヘッド１５とカバー２０Ａとの過度の接近を防止するストッパ３５を、カバー２０Ａに設けるようにしている。すなわちガイドレール１９にスライド自在に装着されたスライダ１９ａの先端面１９ｂに当接可能な当接部３５ａが設けられたストッパ３５を、カバー２０Ａの縦ブラケット２７の側面に取り付ける。この構成では、スライダ１９ａは、搭載ヘッド１５をＹ方向に往復移動させる移動機構のＹ方向の動きに連動する突起となっている。そして縦ブラケット２７に取り付けられたストッパ３５の当接部３５ａは、カバー２０Ａに設けられて上述の突起と当接可能に構成されている。
【００４４】
この構成において、搭載ヘッド１５をカバー２０Ａにさらに接近させると（矢印ｋ）、当接部３５ａの先端の当接面３５ｂがスライダ１９ａの先端面１９ｂに当接する。このとき、搭載ヘッド１５に設けられたノズル１５ａの最先端部とカバー２０Ａとの間に所定の間隔ＳＰが確保されるように、ストッパ３５の位置が設定されている。これにより、Ｘ軸移動ビーム１３のＹ方向の移動において搭載ヘッド１５がカバー２０Ａと干渉する事態が発生せず、設備の破損を有効に防止することが可能になっている。
【００４５】
上記説明したように、本実施の形態に示す部品搭載装置１は、テープフィーダ７から供給された部品を搭載ヘッド１５によってピックアップして基板４に搭載する部品搭載装置１において、テープフィーダ７の上方であり、搭載ヘッド１５の可動限界位置Ｌｍよりも外側である第１の位置［Ｐ１］を覆うカバー２０Ａ、２０Ｂと、可動限界位置Ｌｍよりも内側である第２の位置［Ｐ２］と第１の位置［Ｐ１］との間でカバー２０Ａ、２０Ｂをスライド可能に保持するスライド機構２１とを有する構成としている。これにより、装置内部へのアクセスを容易にすることができ、作業者の安全を確保しつつ品種切り換えに伴う段取り替え作業を効率化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の部品搭載装置は、作業者の安全を確保しつつ品種切り換えに伴う段取り替え作業を効率化することができるという効果を有し、部品供給部から供給された部品をピックアップして基板に搭載する分野において有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  部品搭載装置
３  基板搬送コンベア
４  基板
７  テープフィーダ
１２  Ｙ軸移動テーブル
１３  Ｘ軸移動ビーム
１９ａ  スライダ
２０Ａ、２０Ｂ  カバー
２１  スライド機構
２４  ロック機構
［Ｐ１］  第１の位置
［Ｐ２］  第２の位置
［ＬＰ］  ロック位置
Ｌｍ  可動限界位置
【図１】
2020009822.tif 000003
【図２】
2020009822.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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