(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板上に電子部品を組立てるために複数の軸により所定の作業を行う電子部品の組立装置において、該組立装置を始動させるための始動スイッチと、該始動スイッチの操作がされた際に前記複数の軸のうち原点位置に無い軸があるかを検出する検出装置と、該検出装置が原点位置に無い軸があると検出した場合にはその軸の原点復帰を実行した後生産運転を行うように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板上に電子部品を組立てるために所定の作業を行う電子部品の組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この電子部品の組立装置は、ハンダペーストをプリント基板上に塗布するスクリーン印刷機、接着剤を前記プリント基板上に塗布する接着剤塗布装置や前記プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この電子部品の組立装置にあっては、この組立装置を始動させるために始動キーを操作すると、起動条件が合わない場合には起動案内表示を出している。しかし、その案内の多くは「原点復帰を実行してください。」という案内表示であり、作業者は各軸を原点復帰させるため、原点復帰キーの操作をしている。
【０００４】
即ち、図６に示すように、始動キーを操作すると、各軸が原点位置にあるかの判断がなされ、原点位置にない軸があれば、起動案内がなされ、例えば「全原点復帰スイッチを操作してください。」というメッセージが発せられて、その操作がなされると生産運転サイクルを開始するものである。
【０００５】
しかし、作業者は始動キーを操作して運転開始をさせようとしたにもかかわらず、起動案内表示され、それに従って作業のやり直しを要求されるのでは不満である。
【０００６】
そこで、電子部品の組立装置において、始動の際の作業者の操作の軽減を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、プリント基板上に電子部品を組立てるために複数の軸により所定の作業を行う電子部品の組立装置において、該組立装置を始動させるための始動スイッチと、該始動スイッチの操作がされた際に前記複数の軸のうち原点位置に無い軸があるかを検出する検出装置と、該検出装置が原点位置に無い軸があると検出した場合にはその軸の原点復帰を実行した後生産運転を行うように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づき詳述するが、プリント基板上に電子部品を組立てるために所定の作業を行う電子部品の組立装置は、ハンダペーストをプリント基板上に塗布するスクリーン印刷機、接着剤を前記プリント基板上に塗布する接着剤塗布装置や前記プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置等があるが、本実施形態では電子部品装着装置に適用して説明する。
【００１２】
図１及び図２に於いて、１はＹ軸モータ２の駆動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の駆動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、電子部品あるいは部品という。）が装着されるプリント基板６が図示しない位置決め手段に固定されて載置される。
【００１３】
７は供給台であり、電子部品５を供給する部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定されたナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には取出ノズルとしての吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【００１４】
吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５のロータリテーブル１３の間欠回転の停止による停止位置（図１中上方の黒丸の付された位置）が吸着ステーションＩであり、該吸着ステーションＩにて装着ヘッド１５が下降することにより吸着ノズル１４が部品５を吸着する。
【００１５】
ＩＩは部品５を吸着した装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の間欠回転により停止する認識ステーションであり、部品認識装置１６により部品５の画像が撮像され吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれが認識される。
【００１６】
ＩＩＩは吸着ノズル１４が吸着保持している部品５をプリント基板６に装着するために装着ヘッド１５が停止する装着ステーション（図１中下方の黒丸の付された位置）であり、装着ヘッド１５の下降によりＸＹテーブル３の移動により所定の位置に停止したプリント基板６に部品５は装着される。
【００１７】
装着ヘッド１５はロータリテーブル１３を内側と外側の２ケ所で上下動可能に貫通するヘッド昇降シャフト１８の下部に取付けられており、該シャフト１８上部はＬ字形状のローラ取付け体１９に固定されている。該取付け体１９の上部にはその内側に突出する上カムフォロワ２０及び下カムフォロワ２１が回動可能に枢支される。
【００１８】
２３はロータリテーブル１３を下方で水平方向に回動可能に支持している支持台で、該支持台２３の周囲には円筒カム２４が形成されている。該円筒カム２４を前記上カムフォロワ２０及び下カムフォロワ２１がバネ（図示せず）により挟んで、該円筒カム２４により前記装着ヘッド１５は支持されながらロータリテーブル１３の回動により移動する。
【００１９】
前記吸着ステーション及び装着ステーションにおいては、前記円筒カム２４は切り欠かれており、図示しないカムの駆動により上下動する上下動体２５、２６が前記上カムフォロワ２０及び下カムフォロワ２１に挟まれた状態で上下動することにより、装着ヘッド１５はこれらのステーションで部品の吸着及び装着のために上下動する。
【００２０】
２８は後述するパルスモータ３１を駆動するための駆動回路５７からの電流を伝達する駆動電源コードであり、各装着ヘッド１５に接続されている。この装着ヘッド１５について、以下図３に基づき詳述する。
【００２１】
３０はヘッド昇降シャフト１８の下部に取付けられたアルミニウム製の取付け板で、該取付け板３０にはパルスモータ３１が形成されている。３２はこのモータ３１のロータであり、前記取付け板３０に一体に形成されたステータ３０Ａ内でθ方向に回転可能になされている。３３はロータ３２の全周囲に亘り埋設された永久磁石であり、その上下には該磁石３３に磁化される鉄芯３４が周方向に凹凸を繰り返して設けられている。３５はステータ３０Ａの内壁に全周に亘り取付けられた鉄芯であり、該鉄芯３５のステータ３０Ａの周方向の複数箇所は突部の周りにはコイル３６が巻かれている。該コイル３６に前記駆動電源コード２８よりのパルス電流が流され、永久磁石３３に磁化された鉄芯３４の突部との反発力によりロータ３２はパルス数に応じて所定角度量回転する。３８はベアリングで、ロータ３２をステータ３０Ａに対して回転可能に支持する。
【００２２】
前記吸着ノズル１４は夫々ロータ３２を上下方向に貫通して上下動可能に設けられており、該ノズル１４の上部には係合体４４が形成されており、押圧バネ４５により下方に付勢されている。ロータ３２の上部には前記係合体４４に係合して押圧バネ４５に抗して吸着ノズル１４を上昇した状態に保持するためのレバー４６がロータ３２の軸方向に揺動するようバネ４７に付勢されて取付けられている。
【００２３】
そして、図示しないレバー回動装置によりレバー４６がバネ４７に抗してその下端が開くように揺動すると、該レバー４６により図３の左側のように上昇位置に保持されていた吸着ノズル１４は右側のように下降して部品５を吸着する使用状態になされる。使用状態の吸着ノズル１４は装着ステーションの後のステーションにおいて、図示しない当接台にヘッド１５の下降により当接させて、押し上げさせることによりレバー４６に係止される。
【００２４】
４８は吸着ノズル１４の位置に合わせてスリットが中心に向かって切ってある円板であり、吸着ステーションの手前の原点出しステーションにて図示しない透過光センサによりロータ３２の回転位置を検出するためのものである。
【００２５】
図２において、４９は部品供給装置８の揺動レバー５０を揺動させるために上下動する昇降レバーであり、揺動レバー５０を揺動させテープリール５１内に巻回されたテープを送り、該テープ内のチップ部品５をノズル１４の吸着位置に供給させる。
【００２６】
図４は本電子部品装着装置１の制御ブロック図であり、パルスモータ３１は便宜上１個のみ図示して、以下説明する。５３は本装着装置を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（装着制御部）で、該ＣＰＵ５３にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）５５及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）５４が接続されている。そして、ＣＰＵ５３は前記ＲＡＭ５５に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ５４に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の部品装着動作に係る動作を統括制御する。ＣＰＵ５３にはインターフェース５６を介して部品認識装置１６、駆動回路５７及び操作部６０等が接続されている。この駆動回路５７には供給台駆動モータ９、Ｘ軸モータ４、Ｙ軸モータ２、パルスモータ３１、基板搬送系モータ５８及びＣＲＴ５９等が接続されている。
【００２７】
この基板搬送系モータ５８は、上流側装置から受けたプリント基板６を前記ＸＹテーブル３へ搬送したり、該ＸＹテーブルから下流側装置へ受け渡すための単数又は複数のモータである。
【００２８】
前記操作部６０は、各種キー（各種スイッチ）、即ち電源を投入させるための電源投入キー６１、運転を開始させるための始動キー６２、マニュアルで運転させるための作動キー６３、電源を切らずに停止させるための停止キー６４、電源を切って停止させるための非常停止キー６５等を備えている。また、前記ＲＡＭ５５には部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、ＦＤＲで示す各部品供給ユニット３の配置番号情報等が記憶されている。また前記ＲＡＭ２２には、前記各部品供給ユニット３の配置番号に対応して各電子部品の種類（部品ＩＤ）が記憶されている。
【００２９】
以上のような構成により、以下動作について図５のフローチャートに基づき説明する。先ず、本電子部品装着装置に操作部６０の電源投入キー６１の押圧後に始動キー６２を押圧すると、本装着装置における全軸のモータが待機状態であるか否かがＣＰＵ５３により判断される。即ち、供給台駆動モータ９、Ｘ軸モータ４、Ｙ軸モータ２、パルスモータ３１、基板搬送系モータ５８等が、電源投入後１回でも全て原点復帰処理したら待機状態となり、逆に非常停止キー６５を押圧したら待機状態でなくなるが、ここでは原点復帰処理していないので待機状態ではなく全軸原点復帰処理をする。即ち、ＣＰＵ５３は全軸原点復帰処理をし、本装着装置における全軸のモータを原点に復帰させるものである。
【００３０】
そして、この全軸原点復帰処理をした後、ＣＰＵ５３は生産運転サイクルを開始させる。即ち、上流側装置より前記搬送系モータ５８の運転により前記ＸＹテーブル３上に搬送され、プリント基板６が位置決め手段により位置決め固定される。そして、装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の図示しないインデックス機構を介する間欠回転により吸着ステ−ションＩに停止した際に、供給台駆動モータ９の駆動により供給台７が移動され、供給すべき電子部品５を収納する部品供給装置８は吸着ステ−ションＩの装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置に停止されて該ノズル１４の下降により電子部品５が取り出される。
【００３１】
次に、ロータリテーブル１３が間欠回転を行い、電子部品５を保持した装着ヘッド１５は次のステ−ションに移動して停止し、さらに回転して行き認識ステ−ションＩＩに移動する。
【００３２】
次に、部品認識装置１６により吸着ノズル１４に吸着された電子部品５の撮像が行われ、その画像が認識処理され、部品５の吸着ノズル１４に対する位置ずれが認識される。
【００３３】
次に、認識が終了したならばＣＰＵ５３は該認識結果により補正すべき量を装着データの装着角度データに加えた角度量を算出する。この角度となるようなパルスモータ３１の回転と並行してロータリテーブル１３は間欠回転を行って装着ステ−ションＩＩＩに達し、角度位置決めが終了した電子部品５をＸＹテーブル３の移動により装着データの示す座標位置に位置決めされたプリント基板６に装着する。
【００３４】
次に、装着ヘッド１５が装着ステ−ションＩＩＩを通過して吸着ステーションの手前の原点出しステーションに到達すると、ＣＰＵ５３は原点検出動作を指令して、吸着ステーションの手前の原点出しステーションにて図示しない透過光センサによりロータ３２の回転位置を検出することにより、原点を検出して、次の部品吸着動作の準備が行われる。
【００３５】
以上のように、次々にプリント基板６上に電子部品５を装着データに従い装着していくこととなるが、この運転途中で停止キー６４を操作して運転を停止（電源は遮断されていない）させた後、作動キー６３を操作してマニュアル運転させ、いずれかの軸を移動させる場合がある。この場合には、図５に示すように、その後始動キー６２を操作させると、前述したように既に全軸の原点復帰処理をしているので全軸のモータは待機状態であるが、前記いずれかの軸が原点位置に無いもの（原点位置にないものがある）と原点検出センサ（図示せず）が検出するので、ＣＰＵ５３はその原点位置にないモータを駆動させて原点位置に復帰させるように制御する。そして、この復帰させた後、生産運転を再開させるものである。
【００３６】
尚、電源を切って停止させるための非常停止キー６５を操作すると、本装着装置は停止する。そして、メンテナンス処理後電源投入キー６１を押圧し、始動キー６２を押圧すると、本装着装置における全軸のモータが待機状態であるか否かがＣＰＵ５３により判断されるが、全軸が待機状態でないので、全軸原点復帰処理をしてから、生産運転サイクルを開始する。このため、電源遮断後の復帰運転時には、作業者の手間を煩わすことなく、確実に原点復帰をして運転を再開することができる。
【００３７】
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。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電子部品の組立装置において、始動の際の作業者の操作の軽減を図ることができる。特に、始動スイッチ操作後の原点復帰動作を極力抑え、スムーズに生産運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の側面図である。
【図３】装着ヘッドの一部破断せる側面図である。
【図４】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図５】始動の際のフローチャートを示す図である。
【図６】従来の始動の際のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１５              装着ヘッド
５３              ＣＰＵ
５４              ＲＯＭ
６１              電源投入キー
６２              始動キー
【図１】
0004713021.tif 000002
【図２】
0004713021.tif 000003
【図３】
0004713021.tif 000004
【図４】
0004713021.tif 000005
【図５】
0004713021.tif 000006
【図６】
0004713021.tif 000007