(57)【要約】  幅広の部品実装機（１２）のコンベア装置（１５）の基板搬送面の高さを変更可能に構成し、回路基板に実装する部品の背丈に応じて、基板搬送面の高さを変更することで、基板搬送面と実装ヘッド（１７）との間隔を変更する。具体的には、予め、標準高さのコンベア脚部（２９）と、それよりも低い大型部品用のコンベア脚部（２９ａ）とを準備し、標準的サイズの部品である小型部品や中型部品を実装する場合は、コンベア装置のコンベア脚部として標準高さのコンベア脚部を使用し、背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を実装する場合は、大型部品用のコンベア脚部に取り替える。大型部品用のコンベア脚部の高さは、標準高さのコンベア脚部の高さと比較して、実装する部品の高さの差相当分又はそれよりも少し余裕のある寸法分だけ低くなっている。
2017013696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を搬送するコンベア装置と、部品供給装置によって供給される部品をピックアップして前記回路基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ軸移動装置とを備えた部品実装機において、
前記コンベア装置は、基板搬送面の高さを変更可能に構成され、基板搬送面の高さを変更することで基板搬送面と前記実装ヘッドとの間隔を変更することを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
前記コンベア装置は、前記回路基板の側縁部を載せて搬送するコンベアベルトと、前記回路基板の搬送方向を前記コンベアベルトの走行方向に規制するコンベアレール部と、前記コンベアベルト及び前記コンベアレール部を支持するコンベア脚部とを備え、
前記コンベア脚部を高さの異なる高さ変更用のコンベア脚部に取り替えることで、基板搬送面の高さを変更することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記コンベア装置は、前記回路基板の側縁部を載せて搬送するコンベアベルトと、前記回路基板の搬送方向を前記コンベアベルトの走行方向に規制するコンベアレール部と、前記コンベアベルト及び前記コンベアレール部を支持するコンベア脚部とを備え、
前記コンベア脚部には、前記コンベアベルト及び前記コンベアレール部を支持する高さを変更して基板搬送面の高さを変更する高さ変更手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
【請求項４】
前記実装ヘッドは、前記ＸＹ軸移動装置に対して前記実装ヘッドを上下動させるＺ軸移動装置を介して取り付けられ、
前記Ｚ軸移動装置には、前記回路基板の基準マークを撮像するマーク撮像用カメラが前記実装ヘッドと一体的に上下動するように取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。
【請求項５】
前記コンベア装置の基板搬送面よりも下方に、前記回路基板を下方から支えるバックアップ部材を載置するバックアッププレートが配置され、
前記バックアッププレートを前記回路基板を前記バックアップ部材で支えるバックアップ位置と前記バックアップ部材を下方に退避させた退避位置との間を昇降させる昇降装置が設けられ、
前記昇降装置は、基板搬送面の高さの変更に合わせて前記バックアップ位置の高さを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装する部品の背丈（高さ寸法）に応じてコンベア装置の基板搬送面と実装ヘッドとの間の隙間寸法を変更可能に構成した部品実装機に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機においては、例えば、特許文献１（特開２０１４−１２３５９７号公報）に記載されているように、コンベア装置で回路基板を搬入すると共に、部品供給装置によって供給される部品を実装ヘッドの吸着ノズル又はチャックでピックアップして回路基板に実装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２０１４−１２３５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の部品実装機は、生産性向上のために部品実装速度を高速化することが要求されており、そのために、コンベア装置上の回路基板と実装ヘッドとの間隔を狭めて、部品実装動作時の吸着ノズル等の昇降ストロークをできるだけ短くするようにしている。このため、背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を回路基板に実装しようとしても、その大型部品が実装ヘッドと干渉して実装できない場合があり、その場合は、作業者が手作業で大型部品を回路基板に実装しなければならず、生産性が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、回路基板を搬送するコンベア装置と、部品供給装置によって供給される部品をピックアップして前記回路基板に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ軸移動装置とを備えた部品実装機において、前記コンベア装置は、基板搬送面の高さを変更可能に構成され、基板搬送面の高さを変更することで基板搬送面と前記実装ヘッドとの間隔を変更できるようにしたものである。【０００６】
例えば、背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を回路基板に実装する場合は、コンベア装置の基板搬送面の高さを低くするように変更すれば良い。これにより、コンベア装置の基板搬送面と実装ヘッドとの間隔を大型部品との干渉の問題が生じないように広げて、コンベア装置上の回路基板と実装ヘッドとの間に大型部品の実装スペースを確保することができ、大型部品を回路基板に実装することができる。反対に、背丈の低い小型部品や中型部品を回路基板に実装する場合は、コンベア装置の基板搬送面の高さを干渉の問題が生じない範囲内で高くするように変更すれば良い。これにより、コンベア装置の基板搬送面と実装ヘッドとの間隔を干渉の問題が生じない範囲内で狭めて、部品実装動作時の吸着ノズル等の昇降ストロークを短くすることが可能となり、部品実装速度を高速化することができる。【０００７】
具体的には、コンベア装置は、回路基板の側縁部を載せて搬送するコンベアベルトと、回路基板の搬送方向を前記コンベアベルトの走行方向（周回方向）に規制するコンベアレール部と、前記コンベアベルト及び前記コンベアレール部を支持するコンベア脚部とを備え、前記コンベア脚部を高さの異なる高さ変更用のコンベア脚部に取り替えることで、基板搬送面の高さを変更するようにしても良い。【０００８】
或は、コンベア装置のコンベア脚部に、コンベアベルト及びコンベアレール部を支持する高さを変更して基板搬送面の高さを変更する高さ変更手段を設けるようにしても良い。【０００９】
一般に、回路基板の基準マークを撮像するマーク撮像用カメラは、ＸＹ軸移動装置によって実装ヘッドと一体的に移動するようになっているため、コンベア装置の基板搬送面と実装ヘッドとの間隔が変更されれば、回路基板の基準マークとマーク撮像用カメラとの間の距離も変更され、マーク撮像用カメラの焦点が回路基板の基準マークに合わなくなる可能性がある。【００１０】
この対策として、実装ヘッドを、ＸＹ軸移動装置に対して該実装ヘッドを上下動させるＺ軸移動装置を介して取り付け、前記Ｚ軸移動装置には、マーク撮像用カメラを前記実装ヘッドと一体的に上下動するように取り付けるようにすると良い。このようにすれば、コンベア装置の基板搬送面の高さが変更されても、それに合わせて、マーク撮像用カメラの高さをＺ軸移動装置によって変更して、マーク撮像用カメラと回路基板の基準マークとの間の距離を一定に保つことができ、マーク撮像用カメラの焦点を回路基板の基準マークに合わせることができる。【００１１】
また、コンベア装置の基板搬送面よりも下方に、回路基板を下方から支えるバックアップ部材を載置するバックアッププレートを配置し、回路基板を前記バックアップ部材で支えるバックアップ位置と前記バックアップ部材を下方に退避させた退避位置との間を前記バックアッププレートを昇降させる昇降装置を設け、前記昇降装置は、コンベア装置の基板搬送面の高さの変更に合わせて前記バックアップ位置の高さを変更するように構成すると良い。このようにすれば、コンベア装置の基板搬送面の高さが変更されれば、それに応じて、回路基板をバックアップ部材で支えるバックアップ位置の高さも変更することができ、部品実装時に回路基板をバックアップ部材で確実に支えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）は本発明の実施例１におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）はコンベア装置の基板搬送面の高さを標準高さにした通常時の状態を示す部品実装機の縦断側面図、同図（ｂ）はコンベア装置の基板搬送面の高さを大型部品用の高さに低くした大型部品実装時の状態を示す部品実装機の縦断側面図である。
【図３】図３は基板搬送面の高さが標準高さのコンベア装置を示す斜視図である。
【図４】図４は基板搬送面の高さが大型部品用の高さのコンベア装置を示す斜視図である。
【図５】図５は実装ヘッドと一体化されたマーク撮像用カメラを示す斜視図である。
【図６】図６は実施例２のコンベア装置を示す斜視図である。
【図７】図７は高さ変更手段の構成を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した２つの実施例１，２を説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。【００１５】
本実施例１のモジュール型部品実装システムは、１台又は複数台の幅の狭い部品実装機（以下「幅狭実装機」という）１１と、１台又は複数台の幅の広い部品実装機（以下「幅広実装機」という）１２とが回路基板の搬送方向（Ｘ方向）に隣接して入れ替え可能に整列配置されている。幅狭実装機１１は、比較的小さい部品を回路基板に実装し、幅広実装機１２は、比較的大きい部品を回路基板に実装するのに用いられる。本実施例１は、本発明を幅広実装機１２に適用した実施例である。【００１６】
本実施例１では、幅狭実装機１１は、１台のベース１３ａ上に２台ずつ設置され、幅広実装機１２は、１台のベース１３ｂ上に１台のみ設置されている。各実装機１１，１２は、テープフィーダ、トレイフィーダ等の部品供給装置１４と、回路基板を搬送する２本のコンベア装置１５と、部品保持具１６（図２参照）である１本又は複数本の吸着ノズル又はチャック等を交換可能に保持する実装ヘッド１７と、この実装ヘッド１７をＸＹ方向に移動させるＸＹ軸移動装置１８（図２参照）と、実装ヘッド１７の部品保持具１６に保持した部品をその下面側から撮像する部品撮像用カメラ１９等を備え、上部フレーム２０の前面部には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置２１と、操作キー、タッチパネル等の操作部２２とが設けられている。【００１７】
実装ヘッド１７は、ＸＹ軸移動装置１８に対して該実装ヘッド１７を上下動させるＺ軸移動装置２５を介して取り付けられ、Ｚ軸移動装置２５には、回路基板の基準マークを撮像するマーク撮像用カメラ２６（図５参照）が実装ヘッド１７と一体的に上下動するように取り付けられている。【００１８】
図２に示すように、各実装機１１，１２の２本のコンベア装置１５は、それぞれ、回路基板の両側縁部を載せて搬送する２本のコンベアベルト２７と、回路基板の搬送方向をコンベアベルト２７の走行方向（周回方向）に規制する２本のコンベアレール部２８と、コンベアベルト２７及びコンベアレール部２８を支持するコンベア脚部２９等を備えた構成となっている。コンベアベルト２７とコンベアレール部２８は、両者を一体化したコンベアレールユニット３０として構成され、このコンベアレールユニット３０がコンベア脚部２９にねじ等で着脱可能に取り付けられている。各コンベア脚部２９は、コンベアベース板３２上にねじ等で着脱可能に取り付けられている。【００１９】
本実施例１では、幅広実装機１２のコンベア装置１５の基板搬送面の高さを変更可能に構成し、回路基板に実装する部品の背丈（高さ寸法）に応じて、基板搬送面の高さを変更することで、基板搬送面と実装ヘッド１７との間隔を変更できるようになっている。具体的には、予め、標準高さのコンベア脚部２９と、それよりも低い大型部品用（高さ変更用）のコンベア脚部２９ａとを準備し、標準的サイズの部品である小型部品や中型部品を実装する場合は、コンベア装置１５のコンベア脚部として標準高さのコンベア脚部２９を使用し、背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を実装する場合は、大型部品用のコンベア脚部２９ａに取り替える。大型部品用のコンベア脚部２９ａの高さは、標準高さのコンベア脚部２９の高さと比較して、実装する部品の高さの差相当分又はそれよりも少し余裕のある寸法分だけ低くなっている。尚、標準高さのコンベア脚部２９の他に、高さの異なる高さ変更用のコンベア脚部２９ａを２種類以上準備して、基板搬送面の高さを３段階以上に変更できるように構成しても良い。【００２０】
幅広実装機１２は、通常は、標準的サイズの部品である小型部品や中型部品を実装するため、図２（ａ）、図３に示すように、標準高さのコンベア脚部２９を用いてコンベア装置１５の基板搬送面の高さを標準高さに設定する。そして、生産中に、幅広実装機１２は、コンベア装置１５で回路基板を部品実装エリアに搬送してクランプ機構（図示せず）でクランプし、マーク撮像用カメラ２６で該回路基板の基準マークを撮像して、その画像を処理することで、該基準マークの位置を該回路基板の基準位置として認識すると共に、部品供給装置１４によって供給される小型部品や中型部品を実装ヘッド１７の部品保持具１６でピックアップして部品撮像用カメラ１９の上方へ移動させて、該部品撮像用カメラ１９で該部品を撮像して、その画像を処理することで、該部品の保持姿勢や位置ずれ等を認識し、その認識結果に基づいて該部品の実装位置を補正して該回路基板に実装する。【００２１】
一方、幅広実装機１２のコンベア装置１５の基板搬送面の高さが標準高さであると、干渉の問題が生じる背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を回路基板に実装する場合は、図２（ｂ）、図４に示すように、生産開始前に、コンベア装置１５の標準高さのコンベア脚部２９を、高さの低い大型部品用のコンベア脚部２９ａと取り替えて、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを標準高さよりも低い大型部品用の高さに設定する。この状態で、上述と同様に、回路基板の搬送、基準マークの画像認識、大型部品のピックアップ、画像認識、実装等を行う。【００２２】
ところで、モジュール型部品実装システムを構成する複数台の実装機１１，１２のうちの幅広実装機１２の基板搬送面の高さを変更すると、該幅広実装機１２の基板搬送面の高さが隣接する幅狭実装機１１の基板搬送面の高さと異なってくるため、回路基板の搬入・搬出が妨げられる可能性がある。【００２３】
この対策として、本実施例１では、幅広実装機１２のベース１３ｂの下端部に、該幅広実装機１２のベース１３ｂの高さを調節するねじ式等の高さ調節機構３５を設け、幅広実装機１２の基板搬送面の高さを変更した場合は、作業者が該幅広実装機１２の高さ調節機構３５を操作して、該幅広実装機１２のベース１３ｂの高さを調節することで、該幅広実装機１２の基板搬送面の高さを、隣接する幅狭実装機１１の基板搬送面の高さと一致させるようにしている。【００２４】
また、図２乃至図４に示すように、コンベア装置１５の基板搬送面よりも下方に、バックアッププレート３３が昇降可能に配置され、該バックアッププレート３３上に、回路基板を下方から支えるバックアップ部材３１が交換可能に載置されるようになっている。バックアッププレート３３は、昇降装置３４によって昇降動作するように構成され、回路基板を搬入してクランプした後に該回路基板をバックアップ部材３１で支えるバックアップ位置までバックアッププレート３３を上昇させて部品を実装し、部品実装終了後にバックアップ部材３１を下方に退避させた退避位置までバックアッププレート３３を下降させる。この場合、幅広実装機１２のコンベア装置１５の基板搬送面の高さが変更されれば、それに応じてバックアッププレート３３の上限位置であるバックアップ位置も変更する必要があるため、本実施例１では、昇降装置３４は、コンベア装置１５の基板搬送面の高さの変更に合わせてバックアッププレート３３の上限位置であるバックアップ位置の高さを変更するようにしている。このバックアップ位置の高さ変更方法は、コンベア装置１５の基板搬送面の高さの変更時に作業者が手動操作で昇降装置３４の上昇量を変更するようにすれば良い。或は、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを検出するセンサ等を設けて、そのセンサ等の検出結果に基づいて昇降装置３４の上昇量を自動的に変更するようにしても良い。【００２５】
このように、コンベア装置１５の基板搬送面の高さの変更に合わせてバックアッププレート３３の上限位置であるバックアップ位置の高さを変更するようにすれば、コンベア装置１５の基板搬送面の高さが変更されても、それに応じて、回路基板をバックアップ部材３１で支えるバックアップ位置の高さも変更することができ、部品実装時に回路基板をバックアップ部材３１で確実に支えることができる。【００２６】
以上説明した本実施例１では、幅広実装機１２において、回路基板に実装する標準的サイズの部品である小型部品や中型部品を実装する場合に使用する標準高さのコンベア脚部２９と、背丈の高いコネクタ部品等の大型部品を実装する場合に使用する大型部品用のコンベア脚部２９ａとを準備し、背丈の高い大型部品を回路基板に実装する場合は、コンベア装置１５の標準高さのコンベア脚部２９を大型部品用のコンベア脚部２９ａと取り替えることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを大型部品との干渉の問題が生じないように低くすることができる。これにより、背丈の高い大型部品を回路基板に実装する場合に、コンベア装置１５の基板搬送面と実装ヘッド１７との間隔を干渉の問題が生じないように広げて、コンベア装置１５上の回路基板と実装ヘッド１７との間に大型部品の実装スペースを確保することができ、大型部品を回路基板に実装することができる。反対に、背丈の低い小型部品や中型部品を回路基板に実装する場合は、標準高さのコンベア脚部２９に取り替えることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを干渉の問題が生じない範囲内で高くすることができる。これにより、コンベア装置１５の基板搬送面と実装ヘッド１７との間隔を干渉の問題が生じない範囲内で狭めて、部品実装動作時の吸着ノズル等の昇降ストロークを短くすることが可能となり、部品実装速度を高速化することができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、図６及び図７を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同じ部分については同一の符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分を説明する。【００２８】
前記実施例１では、幅広実装機１２のコンベア装置１５の標準高さのコンベア脚部２９と大型部品用のコンベア脚部２９ａと取り替えることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを大型部品との干渉の問題が生じないように低くするようにしたが、本発明の実施例２では、幅広実装機１２のコンベアベルト２７とコンベアレール部２８とを一体化したコンベアレールユニット３０とコンベア脚部２９との取付け部分に、該コンベアレールユニット３０を支持する高さを変更して基板搬送面の高さを変更する高さ変更手段４０が設けられている。【００２９】
具体的には、図６及び図７に示すように、高さ変更手段４０は、コンベア脚部２９の上端部分に、上下方向に延びる高さ調整用の段付きの長孔４１を形成し、この長孔４１にボルト４２を挿通してコンベアレールユニット３０に締め付けると共に、ボルト４２を締め付ける高さ位置を長孔４１内で変更することで、コンベアレールユニット３０の高さを変更してコンベア装置１５の基板搬送面の高さを変更するようにしている。例えば、背丈の低い小型部品を回路基板に実装する場合は、ボルト４２を締め付ける高さ位置を長孔４１の上端の高さ位置とすることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを調整可能な最上段の高さに設定し、中型部品を回路基板に実装する場合は、ボルト４２を締め付ける高さ位置を長孔４１の中間高さ位置とすることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを調整可能な中間の高さに設定し、背丈の高い大型部品を回路基板に実装する場合は、ボルト４２を締め付ける高さ位置を長孔４１の下端の高さ位置とすることで、コンベア装置１５の基板搬送面の高さを調整可能な最下段の高さに設定する。【００３０】
以上説明した本実施例２でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
尚、本発明は、前記実施例１，２に限定されず、部品実装機に１本のコンベア装置を設ける構成に変更したり、コンベア脚部の取付方法を適宜変更しても良い。【００３１】
その他、本発明は、幅広実装機１２を複数台配置した構成としたり、幅狭実装機１１についても、幅広実装機１２と同様に、基板搬送面の高さを変更可能に構成しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３２】
１１…幅狭実装機、１２…幅広実装機（部品実装機）、１４…部品供給装置、１５…コンベア装置、１６…部品保持具、１７…実装ヘッド、１８…ＸＹ軸移動装置、１９…部品撮像用カメラ、２５…Ｚ軸移動装置、２６…マーク撮像用カメラ、２７…コンベアベルト、２８…コンベアレール部、２９…標準高さのコンベア脚部、２９ａ…大型部品用のコンベア脚部、３０…コンベアレールユニット、３１…バックアップ部材、３３…バックアッププレート、３４…昇降装置、４０…高さ変更手段、４１…高さ調整用の長孔、４２…ボルト
【図１】
2017013696.tif 000003
【図２】
2017013696.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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【図７】
2017013696.tif 000009
【国際調査報告】
2017013696.tif 000010
2017013696.tif 000011
2017013696.tif 000012
2017013696.tif 000013