(57)【要約】【課題】テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を設置した場合でも、スペースを有効に活用し、組立ラインを短くする。【解決手段】一方向に移動可能なビーム１５にこれに沿った方向に移動可能な装着ヘッド６を設けた電子部品装着装置１において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に臨むように装置本体２に配設される第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄと、基板搬送機構の上流位置に設けられる第２部品供給装置４Ａとを設け、第２部品供給装置は電子部品を収納したトレイ１１を搭載した多数のパレット１２を移動レベルに合うように昇降させるエレベータ機構２１と、エレベータ機構２１からシュート２０に沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレット１２を移動させるパレット導入機構２２と、上流側装置からのプリント基板Ｐを前記基板搬送機構に受け渡す受渡機構とを備える。【選択図】  図１
2004235466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に臨むように装置本体に配設される第１部品供給装置と、前記基板搬送機構の上流位置に設けられる第２部品供給装置とを設け、前記第２部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを移動レベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、上流側装置からのプリント基板を前記基板搬送機構に受け渡す受渡機構とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に臨むように装置本体に配設される第１部品供給装置と、前記基板搬送機構の下流位置に設けられる第２部品供給装置とを設け、前記第２部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを移動レベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、前記基板搬送機構からのプリント基板を下流側装置に受け渡す受渡機構とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
前記受渡機構はパレットの下方に配置され、該パレットと共に前記エレベータ機構により昇降させられることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
此の種の電子部品装着装置は、例えば特開平１０−３４１０９８号公報などに開示されている。此の種の電子部品装着装置にあっては、装置の前後に部品供給装置を配設するのが一般的である。
【０００３】
【特許文献】
特開平１０−３４１０９８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、この場合、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を生産形態に合わせた形で、選択して設置する。ところが、プリント基板の搬送路を挟んだ装置前後の全てにテープ収納電子部品の部品供給装置を設置すると、トレイ収納電子部品を扱いたいユーザーにあっては、トレイ収納電子部品の部品供給装置を備えた装着装置を複数台設置するなどして組立ラインを調整しているが、組立ラインが長くなるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を設置した場合でも、スペースを有効に活用し、組立ラインを短くすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に臨むように装置本体に配設される第１部品供給装置と、前記基板搬送機構の上流位置に設けられる第２部品供給装置とを設け、前記第２部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを移動レベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、上流側装置からのプリント基板を前記基板搬送機構に受け渡す受渡機構とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、駆動源により一方向に移動可能なビームにこれに沿った方向に駆動源により移動可能な装着ヘッドを設け、該装着ヘッドに電子部品を吸着して基板搬送機構により搬送されるプリント基板上に装着する吸着ノズルが設けられた電子部品装着装置において、部品供給側の先端部がプリント基板の搬送路に臨むように装置本体に配設される第１部品供給装置と、前記基板搬送機構の下流位置に設けられる第２部品供給装置とを設け、前記第２部品供給装置は電子部品を収納配置したトレイを搭載した多数のパレットを移動レベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構からシュートに沿って電子部品のピックアップ領域の所定位置までパレットを移動させるパレット導入機構と、前記基板搬送機構からのプリント基板を下流側装置に受け渡す受渡機構とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１及び第２の発明において、前記受渡機構はパレットの下方に配置され、該パレットと共に前記エレベータ機構により昇降させられることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置の平面図であり、この電子部品装着装置１は、電子部品をプリント基板Ｐに装着する装置本体２と、この装置本体２に比較的小さな電子部品を供給する第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄと、装置本体２に多リード部品など大きな電子部品を供給する第２部品供給装置４Ａ、４Ｂとを備えている。
【００１０】
前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に臨むように前記装置本体２に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、連結具を解除し把手（図示せず）を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。そして、前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄはカセット形式のテープフィーダ５を多数並設したものであり、部品供給側の先端部が装着ヘッド６のピックアップ領域に臨むように配設されており、各テープフィーダ５はキャリアテープ（図示せず）の収納部に装填された電子部品を剥離機構（図示せず）によりカバーテープを剥離して先端から１つずつ供給する。
【００１１】
そして、対向する前記第１部品供給装置３Ａ及び３Ｂと、３Ｃ及び３Ｄの間には、基板搬送機構を構成する供給コンベア７、位置決め部８（コンベアを有する）及び排出コンベア９が設けられている。前記供給コンベア７は上流側装置より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部８に搬送し、位置決め部８で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア９に搬送され、その後下流側装置１３に搬送される。
【００１２】
前記装着ヘッド６をＸＹステージ１０によりＸＹ方向に移動させることにより、装着ヘッド６が第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ又は第２部品供給装置４Ａ、４Ｂより電子部品をピックアップし、この電子部品を位置決め部８上のプリント基板Ｐ上に装着する。
【００１３】
尚、前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、カセット形式のテープフィーダ５を多数並設したものに限らず、スティック形式の供給装置やバルク形式の供給装置を使用してもよい。
【００１４】
そして、第２部品供給装置４Ａ、４Ｂは、前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが臨む前記装置本体２の一の辺に直角に交わる他の一の辺に臨むように、且つ前記基板搬送機構を構成する供給コンベア７の上流位置、排出コンベア９の下流位置に設けられている。この第２部品供給装置４Ａ、４Ｂでは、多数個の電子部品をトレイ１１の上に整列配置し、更にこのトレイ１１を１個又は複数個、パレット１２に搭載し、このパレット１２を吸着ノズル１７によるピックアップ領域に臨ませることで、電子部品を装置本体２に供給する。
【００１５】
次に、前記装着ヘッド６をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１０について、説明する。即ち、Ｘ方向に長いビーム１５、１５がＹ軸モータの駆動によりネジ軸（図示せず）を回転させ、左右一対のガイド１６、１６に沿ってＹ方向に移動し、各ビーム１５に対して各装着ヘッド６がＸ軸モータによりＸ方向に移動することとなる。
【００１６】
尚、前記各装着ヘッド６には吸着ノズル１７を上下動させるための上下軸モータが搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータが搭載されている。したがって、前記装着ヘッド６の各吸着ノズル１７はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１７】
なお、吸着ノズル１７に吸着された電子部品の位置認識を行う部品認識カメラ（図示せず）が前記基板搬送機構と前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄとの間の所定位置に配設され、吸着ノズル１７の軸心に対するずれ量が検出されて、その検出結果に基づきそのずれ量分だけ吸着ノズル１７を前記θ軸モータ、ＸＹステージ１０を駆動するＸ軸モータ及びＹ駆動モータにより補正移動させる。
【００１８】
次に、前記第２部品供給装置４Ａ、４Ｂについて、以下詳述する。各第２部品供給装置４Ａ、４Ｂは、多数のパレット１２をストックすると共にパレット１２を所定の移動レベル位置である引き出しレベル位置、即ちシュート２０の位置まで鉛直方向に搬送するエレベータ機構２１と、パレット１２をエレベータ機構２１から装置本体２のピックアップ領域まで水平方向に搬送するパレット導入機構２２と、図示しない上流側装置からのプリント基板を供給コンベア７に、また前記排出コンベア９からのプリント基板Ｐを下流側装置１３に受け渡す受渡機構２３とで構成されている。そして、前記受渡機構２３は前記パレット１２の下方に配置され、該パレット１２と共に前記エレベータ機構２１により昇降させられる。従って、前記受渡機構２３は前記エレベータ機構２１により昇降させられるものであるからエレベータ機構２１の動作の邪魔をすることもなく、その設置スペースも特別に設ける必要もなく、エレベータ機構２１の一部を構成するものであり、省スペースで安価に作製できる。この受渡機構２３は、具体的には橋渡コンベアで構成されるが、他に移動させる機構を備えればプリント基板Ｐが摺動するだけのシュートでもよい。
【００１９】
前記第２部品供給装置４Ａの受渡機構２３は上流側装置からのプリント基板Ｐを前記基板搬送機構に受け渡し、前記第２部品供給装置４Ｂの受渡機構２３は前記基板搬送機構からのプリント基板Ｐを下流側装置１３に受け渡すものである。
【００２０】
前記エレベータ機構２１は、多数のパレット１２を上下方向に多数収容するパレットストッカ２５と、このパレットストッカ２５を介して各パレット１２を昇降させる昇降機構２６とで構成されている。このパレットストッカ２５は内部にパレット１２を載置する棚部材２７を上下方向に多数段配設して構成され、内側は開口され、この開口からパレット１２が前記パレット導入機構２２により装置本体２側に引き出される。
【００２１】
前記昇降機構２６は、パレットストッカ２５の一部に螺合してこれを昇降させるボールネジ２８と、このボールネジ２８の両側に配設されたガイドレール２９と、前記ボールネジ２８を回転させる昇降モータ３０とで構成される。この昇降モータ３０を介してボールネジ２８が正逆回転することにより、パレットストッカ２５がガイドレール２９に案内されて昇降するものである。
【００２２】
このように構成されたエレベータ機構２１による昇降動作では、パレットストッカ２５の所望の棚部材２７のレベル位置と、パレット導入機構２２のシュート２０のレベル位置とを合致させる。
【００２３】
前記パレット導入機構２２は、装置本体２上に配設したシュート２０と、このシュート２０上を滑動して進退するもので前記パレット１２のフック３１に係止可能な一対の係止爪３２を備えた引出収納体３３と、該引出収納体３３を進退させる駆動機構（図示せず）とで構成される。そして、前記駆動機構により引出収納体３３を前進させて、図示しない駆動源により一対の係止爪３２を遠ざけるようにガイド３４に沿って移動させてエレベータ機構２１に収容したパレット１２のフック３１に係止し、次に前記駆動機構により引出収納体３３をシュート２０に沿って後退させて前記ピックアップ領域に導入する。
【００２４】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐが図示しない上流側装置からプリント基板Ｐを第２部品供給装置４Ａの受渡機構２３が基板搬送機構に受け渡す。この場合、その昇降モータ３０を駆動してエレベータ機構２１を昇降動作させ、供給コンベア７のレベル位置と受渡機構２３の橋渡コンベアのレベル位置とを合致させ、受渡機構２３の橋渡コンベアから供給コンベア７に搬送し、更に供給コンベア７を介して位置決め部８に搬送される。そして、この位置決め部８において位置決め機構により位置決め固定され、基板認識カメラ（図示せず）によりプリント基板Ｐに付された複数の位置決めマークが撮像され、次いで部品取出し動作及び装着動作となる。
【００２５】
そして、ステップ番号毎に格納されたプリント基板の装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び電子部品等が指定された装着データ（図示せず）に従い、初めに装着ステップ番号０００１の電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１７が装着すべき該電子部品を例えば第１部品供給装置３Ａから吸着して取出す。このとき、装着ヘッド６が装着すべき電子部品を取出すべく移動するが、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータが駆動してＸＹステージ１０を移動させて装着ヘッド６を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル１７を下降させて前記第１部品供給装置３Ａから電子部品を取出す。
【００２６】
一方、装着ヘッド６はプリント基板Ｐの上方位置まで移動するが、この移動途中で、部品認識カメラ（図示せず）上方位置において停止し、吸着ノズル１７に吸着保持された電子部品を部品認識カメラが撮像し、当該電子部品が該吸着ノズル１７に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、部品認識処理部により位置が認識される。
【００２７】
そして、前記基板認識カメラにより撮像されて基板認識処理部によるプリント基板の位置ずれ分及び部品認識処理部による電子部品の位置ずれ分だけ、図示しない制御装置がＸ軸モータ、Ｙ軸モータ及びθ軸モータを制御して、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされる。この補正後に、前記吸着ノズル１７が下降してプリント基板Ｐ上の所定位置に電子部品が装着される。以下、順次電子部品がプリント基板Ｐ上に装着されることとなる。
【００２８】
次に、図５及び図６に示すように、第２部品供給装置４Ａ、４Ｂを使用する場合について説明する。例えば、装着ステップ番号０００２の電子部品が第２部品供給装置４Ｂ内に収納されている場合には、当該電子部品を収納しているパレット１２の引き出し動作が始まる。即ち、図示しない制御装置により昇降モータ３０を駆動してエレベータ機構２１の昇降動作が制御され、装着ステップ番号０００２の電子部品を収納しているパレットストッカ２５の棚部材２７のレベル位置と、前述したようにパレット導入機構２２のシュート２０のレベル位置とが合致されて、駆動機構により引出収納体３３を前進させて、一対の係止爪３２を遠ざけるように移動させてフック３１に係止し、次に引出収納体３３を後退させて、パレット１２をシュート２０上を摺動させてピックアップ領域に導入し（図５参照）、前記吸着ノズル１７により電子部品を吸着して取出すものである。なお、他の電子部品を収納する第２部品供給装置４Ａについても、同様に動作するものであり、ここでは省略する。
【００２９】
ここで、このとき、装着ヘッド６が装着すべき電子部品を取出すべく移動するが、Ｘ軸モータ及びＹ軸モータが駆動してＸＹステージ１０を移動させて装着ヘッド６を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル１７を下降させて前記第２部品供給装置４Ｂのパレット１２上のトレイ１１から電子部品を取出す。
【００３０】
このとき、部品吸着後に吸着ノズル１７が上下モータにより上昇し、装着ヘッド７はプリント基板Ｐの上方位置まで移動するが、この移動途中で、部品認識カメラ（図示せず）上方位置において停止し、部品認識カメラが吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像し、当該電子部品が該吸着ノズル１７に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、部品認識処理部により位置が認識される。
【００３１】
そして、前記基板認識カメラにより撮像されて基板認識処理部によるプリント基板の位置ずれ分及び部品認識処理部による電子部品の位置ずれ分だけ、制御装置はＸ軸モータ、Ｙ軸モータ及びθ軸モータを制御して、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされる。この補正後に、前記吸着ノズル１７が下降してプリント基板Ｐ上の所定位置に電子部品が装着される。以下、順次電子部品がプリント基板Ｐ上に装着されることとなる。
【００３２】
次に装着すべき電子部品が、当該引き出されたパレット１２上のトレイ１１に収納されたものでなく、他のパレット１２上のトレイ１１に収納されたものであれば、駆動機構により前記引出収納体３３を前進させてパレットストッカ２５に進入させた後、一対の係止爪３２を近づけるように移動させてフック３１との係止を解除してパレット１２をパレットストッカ２５に戻し、次に引出収納体３３をシュート２０上を摺動させながら後退移動させる。次いで、前述したように、昇降モータ３０を駆動してエレベータ機構２１を昇降動作させ、次の電子部品を収納しているパレットストッカ２５の棚部材２７のレベル位置とシュート２０のレベル位置とを合致させ、駆動機構により引出収納体３３を前進させて、一対の係止爪３２を遠ざけるように移動させてフック３１に係止した引出収納体３３を後退させて、パレット１２をシュート２０上を摺動させてピックアップ領域に導入し、吸着ノズル１７によりトレイ１１から電子部品を吸着して取出すものである。この取出後、前述したように、パレット１２をパレットストッカ２５に戻す。
【００３３】
以上のように、次々と装着データ（図示せず）に従い、装着ヘッド６の吸着ノズル１７が第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ又は第２部品供給装置４Ａ、４Ｂより電子部品をピックアップし、この電子部品をプリント基板Ｐ上に装着することとなる。
【００３４】
そして、全ての電子部品のプリント基板Ｐへの装着が終了すると、位置決め部８から排出コンベア９に搬送され、その後下流側装置１３に搬送される。この場合、昇降モータ３０を駆動してエレベータ機構２１を昇降動作させ、排出コンベア９のレベル位置と受渡機構２３の橋渡コンベアのレベル位置とを合致させ、排出コンベア９から受渡機構２３の橋渡コンベアを介して下流側装置１３に搬送されることとなる。
【００３５】
尚、以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、、テープ収納電子部品の部品供給装置及びトレイ収納電子部品の部品供給装置を設置した場合でも、スペースを有効に活用し、組立ラインを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第２部品供給装置からパレットを引き出した状態の電子部品装着装置の平面図である。
【図２】第２部品供給装置からパレットを引き出した状態の電子部品装着装置の縦断正面図である。
【図３】電子部品装着装置の右側面図である。
【図４】パレットを載置した状態の引出収納体の平面図である。
【図５】パレットの引出動作を示す電子部品装着装置の一部縦断正面図である。
【図６】プリント基板の受渡し動作を示す電子部品装着装置の一部縦断正面図である。
【符号の説明】
１            電子部品装着装置
２            装置本体
３Ａ乃至３Ｄ  第１部品供給装置
４Ａ、４Ｂ    第２部品供給装置
６          装着ヘッド
１１        トレイ
１２        パレット
１５        ビーム
１７        吸着ノズル
２０        シュート
２１        エレベータ機構
２２        パレット導入機構
２３        受渡機構
２５        パレットストッカ
２６        昇降機構
【図１】
2004235466.tif 000003
【図２】
2004235466.tif 000004
【図３】
2004235466.tif 000005
【図４】
2004235466.tif 000006
【図５】
2004235466.tif 000007
【図６】
2004235466.tif 000008