(57)【要約】【課題】段積みされたトレイに収納される部品を電子部品装着機に供給するトレイ型部品供給装置において、トレイ段積み高さを簡便に検出することが可能で生産効率が高いトレイ型部品供給装置を得る。【解決手段】トレイをトレイ型部品供給装置に補給する際のトレイ補給動作に連動して、トレイ段積み高さが検出可能な構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を整列収納したトレイと、前記トレイを複数枚段積みして載置したパレットと、前記パレットを一定ピッチ間隔で複数収納するマガジンと、所望の前記パレットを供給位置に位置決めするために前記パレットを前記マガジンから引き出す引き出し手段と、前記マガジンと前記引き出し手段を相対移動させるマガジン引き出し移動手段と、段積みした前記トレイの高さを検出するトレイ高さ検出手段と、を備えた部品実装機のトレイ型部品供給装置であって、
前記トレイ高さ検出手段が、前記トレイを前記マガジンに挿入する際のトレイ上面を検出することを特徴とするトレイ型部品供給装置。
【請求項２】
段積み高さ検出手段はその光軸が鉛直とされ、段積みトレイを載置した複数のパレットがそれぞれ収納されるマガジンスロットの中で最上段であるものより高い位置に設けられた反射式センサであり、前記段積み高さ検出手段から照射される光がマガジンに挿入される際の前記トレイ上面で反射されることにより、前記トレイ高さが検出されることを特徴とする、請求項１に記載のトレイ型部品供給装置。
【請求項３】
段積みトレイを載置した複数のパレットをそれぞれ収納するマガジンスロットと、いずれのマガジンスロットに前記パレットが収納されるかを検出する収納スロット検出手段を備え、前記収納スロット検出手段が、前記トレイを前記マガジンに挿入する際のパレット上面の検出を行うことにより収納スロット位置を検出することを特徴とする、請求項２に記載のトレイ型部品供給装置。
【請求項４】
段積みトレイを載置した複数のパレットをそれぞれ収納するマガジンスロットと、いずれのマガジンスロットから前記パレットが取り出されるかを検出する取り出しスロット検出手段を備え、前記取り出しスロット検出手段が、前記マガジンから前記パレットを取り出す際のパレット上面の検出を行うことにより取り出しスロット位置を検出することを特徴とする、請求項３に記載のトレイ型部品供給装置。
【請求項５】
段積み高さ検出手段が収納スロット検出手段および取り出しスロット検出手段を兼ねることを特徴とする、請求項４に記載のトレイ型部品供給装置。
【請求項６】
段積み高さ検出手段がレーザ変位センサであることを特徴とする、請求項５に記載のトレイ型部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機に電子部品を供給するトレイ型部品供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のトレイ型部品供給装置は、例えば特許文献１（特開２００５−３５３７５２号公報）に記載されるように、１枚のパレット上に複数枚のトレイを段積みして載置し、その最上段のトレイ内の部品をピックアップして基板に実装を行い、最上段のトレイ内の部品が無くなったら、最上段のトレイを自動排出して、次段（次の最上段）のトレイ内の部品をピックアップして基板に実装するようにしたものがある。【０００３】  そして、このようにトレイをパレット上に段積みして電子部品を供給する場合には、段積みしたトレイの枚数によりパレットのトレイ載置面から最上段のトレイ上面までの高さが変わるため、この高さ情報が必要となり、従来は、特許文献１（特開２００５−３５３７５２号公報）に記載されるように、透過型の光センサもしくは反射型の光センサをトレイ型部品供給装置内に設け、トレイを載置したマガジンを上下動させるとともに光センサの出力信号を監視し、トレイが光センサの光を遮光もしくは反射することにより、光センサのいずれかがオン状態からオフ状態（又はオフ状態からオン状態）に切り替わった位置を最上段のトレイの上面位置として検出していた。
【特許文献１】特開２００５−３５３７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかし、トレイの高さ検出のためにマガジンを上下動させることは、直接生産に寄与しない無駄な動作を発生させるとともに、トレイ高さ検出の精度を高めるため検出時のマガジン上下動速度を遅くする必要が生じるなど、生産効率の点から問題となっていた。【０００５】  本発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、従って、その目的はパレット上に複数枚のトレイを段積みして電子部品装着機に電子部品を供給するトレイ型部品供給装置において、マガジンを上下動させることなくトレイの高さを検出することが可能なトレイ型部品供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、部品を整列収納したトレイと、前記トレイを複数枚段積みして載置したパレットと、前記パレットを一定ピッチ間隔で複数収納するマガジンと、所望の前記パレットを供給位置に位置決めするために前記パレットを前記マガジンから引き出す引き出し手段と、前記マガジンと前記引き出し手段を相対移動させるマガジン引き出し移動手段と、段積みした前記トレイの高さを検出するトレイ高さ検出手段と、を備えた部品実装機のトレイ型部品供給装置であって、前記トレイ高さ検出手段が、前記トレイを前記マガジンに挿入する際のトレイ上面を検出することを特徴とするトレイ型部品供給装置である。
このようにすれば、マガジンやパレットを上下動させることなく最上段のトレイの上面を検出することができ、生産効率の高いトレイ型部品供給装置を得ることができる。【０００７】  請求項２に係る発明は、段積み高さ検出手段はその光軸が鉛直とされ、段積みトレイを載置した複数のパレットがそれぞれ収納されるマガジンスロットの中で最上段であるものより高い位置に設けられた反射式センサであり、前記段積み高さ検出手段から照射される光がマガジンに挿入される際の前記トレイ上面で反射されることにより、前記トレイ高さが検出されることを特徴とする、請求項１に記載のトレイ型部品供給装置である。
本発明の具体化した一態様である。【０００８】  請求項３に係る発明は、段積みトレイを載置した複数のパレットをそれぞれ収納するマガジンスロットと、いずれのマガジンスロットに前記パレットが収納されるかを検出する収納スロット検出手段を備え、前記収納スロット検出手段が、前記トレイを前記マガジンに挿入する際のパレット上面の検出を行うことにより収納スロット位置を検出することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のトレイ型部品供給装置である。
このようにすれば、トレイ型部品供給装置にトレイを補給する動作に伴って、いずれのスロットにトレイが収納されたかを検出することができ、しかも、装置を簡素化することができる。【０００９】  請求項４に係る発明は、段積みトレイを載置した複数のパレットをそれぞれ収納するマガジンスロットと、いずれのマガジンスロットから前記パレットが取り出されるかを検出する取り出しスロット検出手段を備え、前記取り出しスロット検出手段が、前記マガジンから前記パレットを取り出す際のパレット上面の検出を行うことにより取り出しスロット位置を検出することを特徴とする、請求項３に記載のトレイ型部品供給装置である。
このようにすれば、トレイ型部品供給装置からパレットを取り出す動作に伴って、いずれのスロットからパレットが取り出されたかを検出することができ、しかも、装置を簡素化することができる。【００１０】  請求項５に係る発明は、段積み高さ検出手段が収納スロット検出手段および取り出しスロット検出手段を兼ねることを特徴とする、請求項４に記載のトレイ型部品供給装置である。
このようにすれば、段積み高さ検出手段、スロット位置検出手段、収納スロット検出手段を個別に設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。【００１１】  請求項６に係る発明は、段積み高さ検出手段がレーザ変位センサであることを特徴とする、請求項５に記載のトレイ型部品供給装置である。
このようにすれば、精度良くトレイ段積み高さを検出することができるトレイ型部品供給装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明の実施例１を図１乃至図２に基づいて説明する。トレイ型部品供給装置の本体箱１１内には、マガジン１２が上下動可能に設けられている。このマガジン１２は、図示はしないが、モータにより駆動される送りねじ機構によって上下方向に移動される。このマガジン１２内には、複数枚のパレット１３が複数段のスロット部１９に１枚ずつ収納され、各パレット１３上には、それぞれ複数枚のトレイ１４が段積みされている。【００１３】  部品実装工程実行中は、送りねじ機構によってマガジン１２を上下動させて所望のパレット１３を部品供給ステージの高さに合わせた状態で、当該所望のパレット１３をパレット出し入れ機構（図示せず）によってマガジン１２からガイドレール１７に沿って部品吸着位置まで引き出して、当該所望のパレット１３上の最上段のトレイ１４内の部品を部品実装機の吸着ノズル（図示せず）でピックアップして基板に実装する。そして、当該最上段のトレイ１４内の部品が全て無くなったら、当該最上段のトレイ１４を自動トレイ排出機構（図示せず）によって自動排出して、次段（次の最上段）のトレイ１４内の部品をピックアップして基板に実装する。その後、最下段のトレイ１４内の部品が全て無くなってトレイ１４を排出したら、パレット１３がマガジン１２内に戻り、マガジン１２がトレイ交換位置（マガジン上昇端位置）に移動する。本体箱１１の扉１６を開放して空になったパレット１３をマガジン１２の後部開口から引き出しで、新たなトレイ１４が段積みされたパレット１３と交換する。この際、スロット部１９はそれぞれオープンとなっており、所望のパレット１３をそれぞれのスロット位置で挿入、もしくは引き出すことができる。【００１４】  トレイ型部品供給装置の本体箱１１上部には、段積み高さ検出手段かつ収納スロット検出手段および取り出しスロット検出手段１５であるレーザ変位センサ（たとえばキーエンス社のＬＫ−Ｇ５０５／Ｇ５００シリーズ）が、二つ設けられている。レーザ変位センサの測定原理は周知であるため、簡単に説明する。センサの発光素子から照射される半導体レーザ光は投光レンズを通し集光され、測定対象物に照射される。そして、対象物から拡散反射される光線の一部は受光レンズを通して光位置検出素子上にスポットを結び、その対象物が移動するごとにスポットも移動し、そのスポットの位置を検出することで対象物までの変位量を測定することができるのである。
当該センサはその光軸が鉛直となるように固定され、空のパレット１３がマガジン１２の後部開口から引き出される際には当該パレット端１３ａの上面が検出され、反射光による検出位置高さの違いにより、いずれのスロットのパレット１３が引き出されるかが判別されるようになっている。【００１５】  また、新たなトレイ１４が段積みされたパレット１３がマガジン１２内に補給される際には、当該センサによって、まず、パレット端１３ｂ上面が検出され、次に段積みされたトレイ１４上面が検出されることにより、前記同様いずれのスロットにトレイ１４が段積みされたパレット１３が補給されるのかと段積みされたトレイ１４の上面高さを検出することができる。
なお、本実施例においては１枚のパレット１３に２種類の異なるトレイ１４が搭載可能となっているため、レーザ変位センサが二つ設けられているが、これに限定されるわけではなく、１枚のパレット１３に搭載可能なトレイ１４の種類数に合わせてセンサを設けることが望ましい。【００１６】  また、空パレット１３ではなく、トレイ１４が載置されているパレット１３が引き出される場合は、まず、前記センサが引き出されるパレット端１３ａ上面を検出し、いずれのスロットのパレット１３が引き出されるかが判別され、次に、引き出されたパレット１３に搭載されたトレイ１４の上面が検出され、そして、パレット端１３ｂ上面が検出される。検出された値はそれぞれ実装機側のＣＰＵに通知される。パレット１３に搭載されたトレイ１４に何も変更を加えることなく、そのままパレットをマガジン１２に戻す場合は、前記センサがパレット端１３ｂ上面を検出し、いずれのスロットにパレット１３が戻されるかが判別され、次に、戻されたパレット１３に搭載されたトレイ１４の上面が検出され、そして、パレット端１３ａ上面が検出される。この際、引き出し時に通知された値とパレット１３戻し時に検出された値が同じであれば、実装機側のＣＰＵはパレット１３に搭載されたトレイ１４に変更が加えられていないと判断する。【００１７】  次に、本発明の実施例２を図３に基づいて説明する。実施例２のトレイ型部品供給装置においては本体箱１１内のマガジン１２は上下動不能であり、エレベータレール１８が図示しないモータにより上下動可能な構成となっている。その他は実施例１と同様な構成である。【００１８】  部品実装工程実行中は、図示しない送りねじ機構によってエレベータレール１８を上下動させて所望のパレット１３をエレベータレール１８の高さに合わせた状態で、当該所望のパレット１３をパレット出し入れ機構（図示せず）によってマガジン１２からエレベータレール１８に沿って部品吸着位置まで引き出した後、エレベータレール１８が部品吸着高さまで上下動し位置決めされて、当該所望のパレット１３上の最上段のトレイ１４内の部品を部品実装機の吸着ノズル（図示せず）でピックアップして基板に実装する。そして、当該最上段のトレイ１４内の部品が全て無くなったら、当該最上段のトレイ１４を自動トレイ排出機構（図示せず）によって自動排出して、次段（次の最上段）のトレイ１４内の部品をピックアップして基板に実装する。その後、最下段のトレイ１４内の部品が全て無くなってトレイ１４を排出したら、パレット１３をマガジン１２内に戻した上で、本体箱１１の扉１６を開放して空になったパレット１３をマガジン１２の後部開口から引き出して、新たなトレイ１４が段積みされたパレット１３と交換する。【００１９】  本実施例においても、段積み高さ検出手段かつ収納スロット検出手段および取り出しスロット検出手段１５であるレーザ変位センサがトレイ型部品供給装置の本体箱１１上部のニ箇所に設けられており、空のパレット１３上面がマガジン１２の後部開口から引き出される際には当該パレット１３ａの上面が検出され、検出位置高さの違いにより、いずれのスロットのパレット１３が引き出されるかが判別されるようになっている。
また、新たなトレイ１４が段積みされたパレット１３がマガジン１２内に補給される際には、段積み高さ検出手段かつ収納スロット検出手段および取り出しスロット検出手段１５によって、まず、パレット１３ｂ上面が検出され、次に段積みされたトレイ１４上面が検出される。これにより、前記同様いずれのスロットにトレイ１４が段積みされたパレット１３が補給されるのか、および段積みされたトレイ１４の上面高さを検出することができる。【００２０】  以上説明したように、本発明を備えたトレイ型部品供給装置によれば、新たなトレイ１４が段積みされたパレット１３をマガジン１２に補給するトレイ補給動作に伴って、段積み高さ検出手段１５がトレイ１４上面を検出することによりトレイ１４段積み高さを得ることができ、トレイの高さ検出のためにマガジンを上下動させることが不要となり、直接生産に寄与しない無駄な動作を発生させず、生産効率を向上させることができる。また、トレイ高さ検出の精度を高めるため検出時のマガジン上下動速度を遅くする必要が生じることがなくなる。
また、このようなトレイ型部品供給装置では、収納スロット検出手段１５が、トレイ１４をマガジン１２に補給するトレイ補給動作に連動してパレット１３ｂ上面の検出を行って収納スロット位置を検出することができ、取り出しスロット検出手段１５が、マガジン１２からパレット１３を取り出す動作に伴ってパレット１３ａ上面の検出を行って取り出しスロット位置を検出することができる。さらに、段積み高さ検出手段１５が収納スロット検出手段１５および取り出しスロット検出手段１５を兼ねることによって、装置構成を簡素化することができる。
なお、本発明は以上説明した実施例に限定されるわけではなく、発明が開示する技術的範囲の中で種々の変更・改良を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】  本発明が適用されるトレイ型部品供給装置（第１実施例）の正面図である。
【図２】  本発明が適用されるトレイ型部品供給装置（第１実施例）の側面図である。
【図３】  本発明が適用されるトレイ型部品供給装置（第２実施例）の側面図である。
【符号の説明】
【００２２】  １１…本体箱、１２…マガジン、１３…パレット、１３ａ、１３ｂ…パレット端、１４…トレイ、１５…段積み高さ検出手段かつスロット位置検出手段、１６…扉、１７…ガイドレール、１８…エレベータレール、１９…スロット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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