(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給台上に並設された部品供給ユニットから電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、
前記部品供給ユニットの並設方向に延びると共に該並設方向と直交する方向に移動可能なビームと、該ビームに沿って移動可能な複数の装着ヘッドと、前記ビームの移動方向と同一方向に移動可能であり前記プリント基板を載置する基板載置テーブルとを設け、前記基板載置テーブルは前記ビームと共に移動するベーステーブル上で該ビームの移動方向に対して該ビームとは別個に移動するものであることを特徴とする電子部品自動装着装置。
【請求項２】
ビーム上の各装着ヘッドの移動経路が異なることを特徴とする請求項１に記載の電子部品自動装着装置。
【請求項３】
部品供給ユニットを並設する供給台はビームの移動方向のプリント基板を跨いだ両側に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品自動装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給台上に並設された部品供給ユニットから電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種電子部品自動装着装置においては、電子部品を吸着する装着ヘッドをＸＹ方向に移動させ所定の位置の部品供給部から部品を取り出し、所定の位置に固定されたプリント基板上に装着するものが知られている。このような方式は、特に多数種類の電子部品を基板に装着する所謂多機能型マウンタと呼ばれる装置に多く採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、部品の吸着位置と装着位置との間を装着ヘッドが往復するので部品の装着速度があまり高速化できなかった。
【０００４】
このため、部品装着を高速化しようとして、例えば、ＸＹ移動する装着ヘッドを複数設ける方式が提案されているが、装着ヘッド同士が干渉しないように移動を制御することが簡単ではない。
【０００５】
そこで、本発明は、装着ヘッドの移動の無駄を極力減ずることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、供給台上に並設された部品供給ユニットから電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記部品供給ユニットの並設方向に延びると共に該並設方向と直交する方向に移動可能なビームと、該ビームに沿って移動可能な複数の装着ヘッドと、前記ビームの移動方向と同一方向に移動可能であり前記プリント基板を載置する基板載置テーブルとを設け、前記基板載置テーブルは前記ビームと共に移動するベーステーブル上で該ビームの移動方向に対して該ビームとは別個に移動するものである。
【０００７】
このようにすることで、ビームが複数なくても一方の装着ヘッドが部品の吸着中でも他方の装着ヘッドが部品を基板に装着でき、装着効率を上げることができる。
また、基板載置テーブルの移動距離を短くできしかもその移動制御を簡単にすることができる。
【０００８】
また本発明は、好ましくはビーム上の各装着ヘッドの移動経路が異なるようにしたものである。
【０００９】
このようにすることで、装着ヘッド同士の干渉をなくすることができ、装着ヘッドの移動の制約をなくすることができる。
【００１０】
また本発明は、好ましくは部品供給ユニットを並設する供給台はビームの移動方向のプリント基板を跨いだ両側に設けたものである。
【００１１】
このようにすることで、一方のヘッドが一方の供給台から部品を吸着した後、他のヘッドが他方の供給台から部品を吸着するために移動する間にプリント基板の全域を通過することができ、一方のヘッドの部品装着と他方のヘッドの部品吸着動作に無駄がないようにできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品自動装着装置の一実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１及び図２にて、電子部品自動装着装置１の基台２上にはその両側に供給台３及び供給台４が設けられている。該供給台３、４には夫々、部品供給ユニット６が多数台並設されている。部品供給ユニット６は夫々が同一種類の電子部品を多数個収納して供給するものであり、異なるユニット６が異なる種類の部品を供給することにより種々の電子部品を供給可能にしている。部品供給ユニット６の配設方向をＸ方向とし水平面内でこれと直交する方向をＹ方向とする。
【００１６】
供給台３、４の間にはプリント基板７を載置する基板載置テーブル８が設置されており、プリント基板７は該テーブル８上の一対のシュート１０上で固定される。上流の装置から排出されたプリント基板７は該シュート１０へ供給コンベア１１で搬送され移載され、また、シュート１０上の基板７は排出コンベア１２上に移載され下流装置に排出搬送される。コンベア１１、１２及びシュート１０上でプリント基板７はＸ方向に搬送される。
【００１７】
前記部品供給ユニット６から電子部品を取り出し保持しプリント基板７に装着する装着ヘッド１４、１５は、Ｘ方向に延びるビーム１６上をＸ方向に移動可能に設けられている。
【００１８】
該装着ヘッド１４、１５は該ビーム１６の両側に対向して設けられ、夫々図示しないボールネジ等の駆動源により個別に移動可能である。また、これら装着ヘッド１４、１５の移動経路はビーム１６の対向する位置にであるので、互いに干渉することはない。
【００１９】
該ビーム１６は基台２の両側に一対Ｙ方向に設けられたガイドレール１７に案内されて移動可能になされ、図示しないモータにより回動されるボールネジ軸１８の駆動により移動する。
【００２０】
前記装着ヘッド１４、１５は夫々複数本の吸着ノズル２０を備えており、各吸着ノズル２０は装着ヘッドに対して上下動して、電子部品を真空吸着でき、装着ヘッド１４、１５は各々同時に複数個の電子部品を吸着保持することができる。また、装着ヘッド１４、１５は夫々基板認識カメラ２２を有する。基板認識カメラ２２は基板７上に付された図示しない位置決めマークの位置を認識して、基板７の固定されている位置を認識するものである。
【００２１】
前記基板載置テーブル８はＹ方向に移動可能であるが、この移動を駆動する構造について説明する。
【００２２】
基台２上には図３に示すようにＹ方向に延びる一対のガイドレール２４が設けられており、ベーステーブル２５の移動を案内する。該ベーステーブル２５上にＹ方向に延びる一対のガイドレール２７が設けられ、前記基板載置テーブル８のＹ方向への移動を案内する。
ベーステーブル２５上にはさらにＹ軸モータ３０及び該モータ３０に回動されるネジ軸３１が設けられ、該ネジ軸３１が基板載置テーブル８に固定された図示しないナット部に螺合してモータ３０の回転でテーブル８がベーステーブル２５上でＹ方向に移動する。
【００２３】
また、ベーステーブル２５はビーム１６と共に同期して移動するようになされている。  即ち、図３に示すように、ビーム１６の移動を駆動するネジ軸１８に固定されネジ軸１８と共に回転するプーリ３３と基台２上に回動可能に固定されたプーリ３４との間にベルト３５が掛け渡され、また該プーリ３４と同軸で該プーリ３４と同一径の図示しないプーリとプーリ３７との間にベルト３８が掛け渡されており、プーリ３７はプーリ３３と連動して同一の回転角度量だけ回転する。プーリ３７には図示しないボールネジ軸が固定されており、また該ネジ軸にベーステーブル２５に固定された図示しないナット部が螺合されている。従って、ベーステーブル２５はビーム１６と共に、相互のＹ方向の位置を変えることなく連動して移動することとなる。また、基板載置テーブル８はビーム１６に対してはＹ方向に自由に移動できることとなる。
【００２４】
尚、上述するようなプーリ及びベルトによる連動駆動機構を用いずに、プーリ３７が取付けられたボールネジ軸を回動させるモータを設け、このモータとビーム１６の移動を駆動するモータを同期させて回動させ、ビーム１６とベーステーブル２５が相対的な位置関係が変わらずに移動するようにしてもよい。
また、前記供給台３、４の下方はベーステーブル２５、基板載置テーブル８及び該テーブル８上に固定されたプリント基板７が入り込めるような空間が形成されており、供給台３側で装着ヘッド１４が部品吸着をしている時でも、装着ヘッド１５はプリント基板７の何れの位置であっても部品を装着することができるようにしている。
【００２５】
また、供給台３、４の上には夫々、装着ヘッド１４、１５がその吸着ノズル２０に保持する電子部品の当該ノズル２０に対する位置ずれを認識するための部品認識カメラ３９が設けられている。カメラ３９は部品供給ユニット６の高さより低くなされ、装着ヘッド１４、１５の移動がスムーズにできるようにしている。
【００２６】
吸着ノズル２０が基板７まで下降するストロークを小さくして部品装着が高速でできるように、供給台３、４の厚さ部品供給ユニットの部品取出し位置高さ及び、認識カメラ３９の厚さはなるべく薄くすることが望ましい。
各供給台３、４で各部品供給ユニット６の部品が取出される位置はＸ方向に対して１直線上にあり、また、カメラ３９の撮像画面の中心もこの直線上にあるようになされ、複数の吸着ノズル２０も装着ヘッド１４、１５内でＸ方向を向く直線上に配置されていることから、部品の吸着位置の微調整をする場合はあるが、ビーム１６を略固定したまま、ヘッド１４、１５の移動により電子部品の吸着を行ない、そのまま、カメラ３９が部品の認識を行なうことができる。
【００２７】
また、さらに基台２上には装着ヘッド１４、１５の吸着ノズル２０に保持された電子部品の当該ノズル２０に対する位置ずれを認識する部品認識カメラ４０が設置されている。また、該基台２上には装着ヘッド１４、１５に着脱可能に取り付けられた吸着ノズルと交換するための多数種類の吸着ノズル２０が設置されたノズルストッカ４１が設置されている。
【００２８】
以上の構成により以下動作について説明する。
【００２９】
先ず、供給コンベア１１により上流装置から排出されてきた基板７が搬送されシュート１０上に移載され図示しない固定機構により固定される。
【００３０】
次に、図示しない記憶装置に記憶された装着順序毎に基板７上での装着位置及び装着すべき部品の種類を指定した装着データに従って基板７の所望の位置への電子部品の装着が行われる。
【００３１】
即ち、該データの順番に指定された電子部品を供給する部品供給ユニット６から部品を取り出すべくビーム１６及びビーム１６上で装着ヘッド１４、１５が移動して、その吸着ノズル２０が部品を吸着する。
【００３２】
好ましくは、例えば装着ヘッド１４が供給台３に設置されている部品供給ユニット６から部品をその有する複数の吸着ノズル２０の夫々で装着順に部品を取り出していく。そのためには、ユニット６の配置を装着データに従ったものとしておくとよい。
【００３３】
次に、その吸着ノズル２０が部品の吸着を行った装着ヘッド１４は、ビーム１６が略停止したまま移動して各部品を認識カメラ３９上に臨ませ、各吸着ノズルに対する位置ずれを認識する。このとき、装着ヘッド１４がカメラ３９上を停止することなく移動して、電子部品の撮像が行われてもよい。
【００３４】
または、吸着ノズル２０が部品の吸着を行った装着ヘッド１４は、ビーム１６の移動及び自身の移動で各部品を認識カメラ４０上に臨ませ、各吸着ノズルに対する位置ずれが認識される。
【００３５】
次に、装着ヘッド１４に保持されている各部品は基板載置テーブル８上のプリント基板７装着データにより指示された位置に装着されていく。即ち、Ｘ方向については装着ヘッド１４が移動し、Ｙ方向についてはテーブル８がモータ３０の駆動により移動し、認識カメラ３９、４０の認識により検出された位置ずれを補正して装着すべき位置に装着されていく。この装着動作の間にビーム１６は供給台４に向かって移動をしており、従って、ベーステーブル２５もビーム１６に同期して同方向に移動する。
【００３６】
次に、装着ヘッド１５が供給台４上の部品供給ユニット６から装着データに従って部品の吸着を行うが、この吸着動作中にも、装着ヘッド１４はプリント基板７に対して部品を装着することが可能である。
【００３７】
次に、装着ヘッド１５がその保持する部品について位置ずれの認識を行うために近くの認識カメラ３９または認識カメラ４０の上空に移動する。この間も装着ヘッド１４はまだ部品の装着が終了してなければ、部品を基板７に装着することを継続できる。
【００３８】
次に、装着ヘッド１５が保持する部品を基板７のデータで指示された位置に装着している間に、ビーム１４及びベーステーブル２５は、次の部品吸着のために供給台３に向かって移動する。
【００３９】
次に、このような動作が繰り返され、基板７への部品装着が完了すると、基板７は排出コンベア１２に移載され、下流の装置に向かって排出搬送される。
【００４０】
尚、ビーム１６の移動範囲を広くしておき装着ヘッド１５が供給台３のユニット６からも部品が取り出せるような位置まで移動できるようにして、また、装着ヘッド１４が供給台４のユニット６からも部品の取り出しをするようにして、適宜、一方の側の供給台でも両方の装着ヘッド１４、１５で部品の取り出しを行ってもよい。しかし、装着データ及びユニット６の配置を考慮して、装着ヘッド１４の全ての（または、なるべく多くの）吸着ノズル２０が供給台３側で部品の吸着を行った後、装着ヘッド１５の全ての（または、なるべく多くの）ノズル２０が供給台４側で部品の吸着が行えるようにすることがよく、このようにすることで、各装着ヘッド１４、１５の動作の無駄及びロス時間をより少なくできる。
【００４１】
また、本実施形態のようにベーステーブル２５を設けず、モータ３０、ネジ軸３１及びガイドレール２７を直接基台２に設置して、ビーム１６の移動位置を考慮して基板７のＹ方向の位置決めがされるようモータ３０を制御するようにしてもよい。但し、モータ３０の制御は難しくなる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビームが複数なくても一方の装着ヘッドが部品の吸着中でも他方の装着ヘッドが部品を基板に装着でき、装着効率を上げることができる。さらにビームを１本だけ用いる場合であれば、ビーム同士の干渉を考慮しなくても済む。
また、基板載置テーブルを前記ビームと共に移動するベーステーブル上で該ビームの移動方向に対して該ビームとは別個に移動させることで、基板載置テーブルの移動距離を短くできしかもその移動制御を簡単にすることができる。
【００４３】
また、ビーム上のヘッドの移動経路が異なるようにすることで、装着ヘッド同士の干渉をなくすることができ、装着ヘッドの移動の制約をなくすることができる。
【００４４】
また、部品供給ユニットを並設する供給台はビームの移動方向のプリント基板を跨いだ両側に設けることで、一方のヘッドが一方の供給台から部品を吸着した後、他のヘッドが他方の供給台から部品を吸着するために移動する間にプリント基板の全域を通過することができ、一方のヘッドの部品装着と他方のヘッドの部品吸着動作に無駄がないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面図である。
【図２】本発明を適用せる電子部品自動装着装置のビームの部分より下方を見た平面図である。
【図３】電子部品自動装着装置の側面図である。
【符号の説明】
１      電子部品自動装着装置
３      供給台
４      供給台
６      部品供給ユニット
７      プリント基板
８      基板載置テーブル
１４    装着ヘッド
１５    装着ヘッド
１６    ビーム
２５    ベーステーブル
【図１】
0003720209.tif 000002
【図２】
0003720209.tif 000003
【図３】
0003720209.tif 000004