(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インデックス回転動作をするロータリヘッドに複数個設けられこのインデックス回転動作と連動して上下動する移載ヘッドにより、水平移動する移動テーブル上に配置された複数のパーツフィーダから電子部品をピックアップして基板上に実装する電子部品実装方法であって、次回ピックアップ動作に至るまでの前記移動テーブルの必要移動量に応じて次回ピックアップ動作を行う移載ヘッドを指定してピックアップ動作を行わせ、前記移動テーブルの周囲に配設された安全確保用の検知手段が作動した場合において、次回ピックアップ動作に至るまでの前記移動テーブルの移動量を求め、この移動量が安全上許容される所定量以下ならば前記移動テーブルおよび前記指定された移載ヘッドを次回ピックアップ時の正常停止位置まで移動させた後に停止させ、電子部品実装装置の再起動時にはそのまま実装動作を行わせ、前記移動量が前記所定量を超えている場合には前記移動テーブルを即時停止させるとともに前記指定された移載ヘッドに隣接して先行する移載ヘッドをピックアップ位置まで移動させた後に上下動を行わせることなく停止させ、電子部品実装装置の再起動時には前記移動テーブルおよび前記指定された移載ヘッドを次回ピックアップ時の正常停止位置へ移動させた後に実装動作を行わせることを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置では、一般に多種類の電子部品が同一の基板に実装される。このため、電子部品実装装置は電子部品を供給する多数基のパーツフィーダを備えている。これらのパーツフィーダは移動テーブル上に配置され、各パーツフィーダは電子部品の供給の都度、移載ヘッドのピックアップ位置まで移動する。この移動は、高頻度・高速度で行われ、移動中に作業者が移動テーブルの周囲に接近すると危険であるため、パーツフィーダの周囲は安全カバーで覆われている。また安全カバーの扉が開けられた状態で移動テーブルが動作しないよう、扉の開閉を検知する検知手段が設けられている。そして電子部品実装装置が稼働中に何らかの理由で扉が開けられた場合には、作業者の安全確保のため従来は検知手段が作動してインターロックが働き、移動テーブルを即時停止させることとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような場合に移動テーブルを即時停止させると、移動テーブルは中途半端な位置で停止することとなる。このため、電子部品実装装置を再起動する場合には、その都度手動操作によって原位置復帰動作を行うなどの処置後に自動運転を開始しなければならず、このために時間のロスが発生し生産性低下の一因となっていた。
【０００４】
そこで本発明は、装置停止後の再起動に際し時間のロスが少なく生産性を向上させることができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装方法は、インデックス回転動作をするロータリヘッドに複数個設けられこのインデックス回転動作と連動して上下動する移載ヘッドにより、水平移動する移動テーブル上に配置された複数のパーツフィーダから電子部品をピックアップして基板上に実装する電子部品実装方法であって、次回ピックアップ動作に至るまでの前記移動テーブルの必要移動量に応じて次回ピックアップ動作を行う移載ヘッドを指定してピックアップ動作を行わせ、前記移動テーブルの周囲に配設された安全確保用の検知手段が作動した場合において、次回ピックアップ動作に至るまでの前記移動テーブルの移動量を求め、この移動量が安全上許容される所定量以下ならば前記移動テーブルおよび前記指定された移載ヘッドを次回ピックアップ時の正常停止位置まで移動させた後に停止させ、電子部品実装装置の再起動時にはそのまま実装動作を行わせ、前記移動量が前記所定量を超えている場合には前記移動テーブルを即時停止させるとともに前記指定された移載ヘッドに隣接して先行する移載ヘッドをピックアップ位置まで移動させた後に上下動を行わせることなく停止させ、電子部品実装装置の再起動時には前記移動テーブルおよび前記指定された移載ヘッドを次回ピックアップ時の正常停止位置へ移動させた後に実装動作を行わせるようにした。
【０００６】
本発明によれば、安全確保用の検知手段が作動した場合において、次のピックアップ動作に至るまでの移動テーブルの移動量に応じて移動テーブルの停止態様を変え、移動量が大きい場合には移載ヘッドの上下動を行わせることなく停止させるようにすることにより、移載ヘッドのノズルとパーツフィーダの干渉を生じることなく移載ヘッドを正常停止位置に停止させることができ、したがって再起動時に原位置復帰動作を必要とせず自動運転を開始することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は同電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は同電子部品実装装置のロータリヘッドと移載ヘッドのタイミング線図、図４は同電子部品実装方法を示すフローチャート、図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は同電子部品実装装置の部分平面図である。
【０００８】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、ロータリーヘッド１には多数個の移載ヘッド２が備えられている。移載ヘッド２はロータリーヘッド１によって円周方向にインデックス回転する。移載ヘッド２の移動路の下方には、電子部品供給部３および基板４を位置決めする可動テーブル５が配設されている。電子部品供給部３は、移動テーブル６上に多数個のパーツフィーダ７を並設して構成されている。送りねじ８を駆動手段（図外）によって回転させることにより移動テーブル６は横方向へ移動し、所望の電子部品を収納したパーツフィーダ７を移載ヘッド２のピックアップ位置Ｐへ移動させる。
【０００９】
移動テーブル６の後方には、安全用の開閉式のカバー扉９が設けられている。カバー扉９の両端部には、安全確保用の検知手段であるリミットスイッチ１０が設けられている。リミットスイッチ１０はカバー扉９が開いた状態にあることを検知し、これによりインターロックが働き、電子部品実装装置の動作が停止するようになっている。
【００１０】
次に図２を参照して電子部品実装装置の制御系の構成を説明する。図２においてＣＰＵ２０は電子部品実装装置の全体の動作を制御する。ヘッド情報記憶部２１はロータリヘッド１および各移載ヘッド２の動作に関する情報を記憶する。テーブル移動データ記憶部２２は移動テーブル６の動作、即ち各パーツフィーダ７の電子部品供給順序に関する情報を記憶する。テーブル移動量判定部２３は稼働時において次回ピックアップ動作までの移動テーブル６の水平移動量が所定移動量以下であるか否かを判定する。
【００１１】
ヘッド駆動部２４はロータリーヘッド１のインデックス回転を行うメイン軸モータ２５および移載ヘッド２の上下動作を調整するヘッド上下調整モータ２６を駆動する。テーブル駆動部２７は移動テーブル６を水平移動させるテーブルモータ２８を駆動する。検出部２９は移動テーブル６の周囲のカバー９のリミットスイッチ１０が作動したことを検出する。報知手段３１は、リミットスイッチ１０による検出をモニタ３２の画面、パトライト３３の点灯およびブザー３４の警報音により作業者に報知する。
【００１２】
次にこの電子部品実装装置の動作について説明する。まず図１において、移動テーブル６が移動し、実装順序に従って指定された電子部品が納められたパーツフィーダ７がピックアップ位置Ｐへ移動するとともに、指定順序の移載ヘッド２がピックアップ位置Ｐへ移動し、次いで当該電子部品を納めたパーツフィーダ７から電子部品を吸着してピックアップする。そしてこの移載ヘッド２は、ロータリーヘッド１が所定のインデックス回転することにより実装位置Ｍに至り、基板４上に電子部品を実装する。
【００１３】
ここで電子部品実装装置に備えられているパスヘッド機能について説明する。ロータリーヘッド１のインデックス回転動作と、移載ヘッド２の上下動は同一の駆動源であるメイン軸モータによって駆動され、カム機構によって連動している。すなわち、図３のタイミング線図に示すように、ロータリーヘッド１が１インデックス回転すると、ピックアップ位置Ｐおよび実装位置Ｍの移載ヘッド２はこの回転と連動して上下動する。
【００１４】
そして通常はロータリーヘッド１が１インデックス回転する度に、移動テーブル６上の指定のパーツフィーダ７がピックアップ位置Ｐまで移動する。このとき、パーツフィーダ７の必要移動量が大きいとき、すなわち移動テーブル６の端部近くに位置するパーツフィーダ７をピックアップ位置Ｐまで移動させる必要があるような場合に、１インデックス回転に相当する時間内にこの必要移動量を移動させようとすれば、移動テーブル６の水平移動には過大な速度が求められることになる。このような過大な速度設定は、駆動モータの大出力化、動作時の振動・衝撃の増大を招くこととなるため、是非とも避けなければならない。
【００１５】
このため、パスヘッド機能、すなわち移動テーブルの必要移動量がある所定値以上であれば、次回ピックアップ動作を行って当該パーツフィーダ７の電子部品をピックアップする移載ヘッド２として、隣接する１つ後続の移載ヘッド２を指定する。そしてこの指定された移載ヘッド２に隣接して先行する移載ヘッド２については、ピックアップのための上下動作を１回パスさせる操作が行われる（パスヘッドに指定される）。これにより、移動テーブル６は次回ピックアップ予定のパーツフィーダ７を、ロータリーヘッド１が２インデックス回転する時間内にピックアップ位置Ｐまで移動させればよいことになり、移動テーブル６の水平移動速度を所定限度以下に抑えることができる。
【００１６】
移載ヘッド２の上下動作をパスさせる必要がある実装動作、すなわち移動テーブル６を所定量以上移動させなければならない実装動作はプログラム上で指定されており、インデックス回転の途中で、その実装動作に該当する移載ヘッド２がその都度パスヘッドに指定される。そして上下動調整モータ２６を駆動させることにより、その移載ヘッド２の上下動作は行われず、ピックアップ位置Ｐ上で所定時間停止するのみとなる。
【００１７】
このとき、移載ヘッド２が上下動作を行わないことは、移動テーブル６との関連において以下の意義を有する。前述のように、パーツフィーダ７は多数個存在し、その種類も収納される電子部品の種類に応じて異なっている。そしてその種類ごとに移載ヘッド２のノズルの種類が対応している。したがって、特定のパーツフィーダ７に対して対応したノズルを備えた移載ヘッド２が下降した場合のみに正常なピックアップ動作が行われる。すなわち、この対応関係が誤っている場合には、ノズル破損などのトラブルが発生する場合がある。
【００１８】
ここで、移載ヘッド２がインデックス回転によりピックアップ位置Ｐに移動しても、上下動を行わないならばピックアップ位置Ｐの下方にどのような種類のパーツフィーダ７が存在してもノズルが破損するような事態が発生しない。言い換えれば、移載ヘッド２の上下動を行わせないことにより、対応していない移載ヘッド２とパーツフィーダ７とが同一位置に同時に存在しても相互の干渉が生じることがなく、以下に述べる安全確保のための非常停止時に生ずる問題の解決を容易にする。
【００１９】
電子部品実装装置の駆動中には、錯誤または何らかの理由で電子部品供給部の背後を覆うカバーの扉が開けられることがある。カバーの内部は移動テーブル６が高速で水平移動しているためカバーが開けられた状態のままで装置が稼働することは危険であり、装置各部の動作が停止される。そして電子部品実装装置を再起動する際には、所定操作を行った後に実装動作が再開される。
【００２０】
まず、対比のために従来の電子部品実装装置での、このような場合の処理について説明する。電子部品実装装置の稼働中にカバー扉が開放されると、リミットスイッチにより開放状態が検知され、インターロックが作動して移動テーブル６や、ロータリヘッド１、移載ヘッド２の動作が停止される。このとき如何なるタイミングでインターロックが作動しても全動作が即時停止する結果、各部は正常停止位置以外の位置で停止する。
【００２１】
したがって、自動運転を再開する際には各部を正常停止位置まで復帰させる操作が必要であるが、一般にこれらの操作は作業者が各部の状態を確認しながら手動により行わなければならない。特に、ロータリヘッド１をインデックス回転させて移載ヘッド２を正常停止位置まで移動させる場合には、ピックアップ位置Ｐで移載ヘッド２が上下動を行ってもパーツフィーダ７との干渉を生じないか否かの確認を行わなければならず、非常に煩雑な処置を要していた。
【００２２】
次に、本実施の形態での非常停止の場合の処置について図４のフローに沿って説明する。まず図４において、カバー扉９が開けられ、安全確保用のセンサであるリミットスイッチ１０がこの状態を検知する（ＳＴ１）ことにより、フローが開始される。次に次回ピックアップ動作に至るまでの移動テーブル６の移動量がテーブル移動データ記憶部２２より読み出され、この移動量が安全上問題ない距離として許容される所定量以下であるか否かがテーブル移動量判定部２３により判断される（ＳＴ２）。
【００２３】
ここで、移動量ｄ１が所定量以下であれば図５（ａ）で示すように移動テーブル６上のパーツフィーダ７、移載ヘッド２ともに正常停止位置へ移動し（ＳＴ３）、図５（ｂ）のようにその状態で停止する（ＳＴ４）。すなわち、次回ピックアップ動作にてピックアップされる電子部品のパーツフィーダ７がピックアップ位置Ｐにて待機している状態である。
【００２４】
また、移動量ｄ２が所定量よりも大きい場合には、以下の操作が行われる。まず図６（ａ）に示す状態でカバー扉９の開状態が検出され、移動量の判定後に、図６（ｂ）に示すように移動テーブル６は即時停止する。これにより、扉周囲の作業者に対する安全が確保される。これと並行して次回動作にてピックアップ予定の移載ヘッド２ｂに隣接して１つ先行する移載ヘッド２ａ（この場合には、移動量が大きいことにより、上下動作を行わないパスヘッドに指定されている）がピックアップ位置Ｐまで移動し（ＳＴ５）、図５（ｂ）に示すようにその位置で停止する（ＳＴ６）。このとき、移載ヘッド２はピックアップ位置Ｐで上下動作を行わないので、下方にあるパーツフィーダ７とノズルが干渉することはなく、ノズルの破損などのトラブル発生がない。そして、カバー扉９の開状態検知により停止した旨が報知される（ＳＴ７）。
【００２５】
この後、必要な処置がとられた後、電子部品実装装置を再起動する際には、まずカバー扉９の開状態が再びチェックされ、閉状態を確認した後（ＳＴ９）に、移動テーブル６が即時停止した状態であるか否かが確認される（ＳＴ１０）。即時停止をしていないならばそのまま実装動作を再開し（ＳＴ１３）、即時停止の状態、すなわち次回ピックアップ動作までの移動テーブル６の移動量が大きい場合には、図６（ｃ）に示すようにまず移動テーブル６が移動して次回ピックアップ予定のパーツフィーダ７がピックアップ位置Ｐまで到達する（ＳＴ１１）。次いで図６（ｄ）に示すように次回ピックアップ予定に指定された移載ヘッド２ｂがピックアップ位置Ｐまで移動し（ＳＴ１２）、この後に実装動作が再開される（ＳＴ１３）。
【００２６】
このように、安全確保上の要請、すなわちリミットスイッチ１０が扉の開状態を検知した場合に装置の動作を即時停止させることを満足させ、かつ装置再起動時には、手動操作による原位置復動作を行う必要がなく、ロス時間を減少させることができる。なお、本実施の形態では、安全確保用の検知手段としてカバー扉９の開閉を検知するリミットスイッチ１０を例に採っているが、作業者の接近を検知するエリアセンサなど、他の種類の安全確保用のセンサであっても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、安全確保用の検知手段が作動した場合において、次のピックアップ動作に至るまでの移動テーブルの移動量に応じて移動テーブルの停止態様を変え、移動量が大きい場合には移載ヘッドを上下動を行うことなく停止させることにより、移載ヘッドのノズルとパーツフィーダの干渉を生じることなく移載ヘッドを正常停止位置に停止させることができ、したがって再起動時に手動による原位置復帰動作などの時間を要する操作を必要とせず自動運転を開始することができる。このため、移動テーブルは即時停止または安全上問題とならないわずかの量だけ移動した後に停止するので、移動テーブル周辺の作業者の安全を確保しつつ、再起動時のロス時間を減少させ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のロータリヘッドと移載ヘッドのタイミング線図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法を示すフローチャート
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
（ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
（ｄ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分平面図
【符号の説明】
１  ロータリヘッド
２  移載ヘッド
４  基板
６  移動テーブル
７  パーツフィーダ
９  カバー扉
１０  リミットスイッチ
２２  テーブル移動データ記憶部
２３  テーブル移動量判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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