(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子的構成要素を基板上に実装するためのシステムであって、
―その各々が基板上に実装されるべき少なくとも１つの電子的構成要素（Ｃ）を保持するように提供されている、複数の構成要素保持器（２）と、
―前記構成要素保持器（２）を既定経路に沿って回転させて、各構成要素保持器（２）を、電子的構成要素を受け入れるための構成要素受け入れ場所及び／又は電子的構成要素（Ｃ）を基板上に実装するための構成要素実装場所に入れることができるように提供されている回転装置（１）と、
―前記構成要素保持器（２）を前記構成要素受け入れ場所及び／又は前記構成要素実装場所で作動させるためのアクチュエータ（３）と、
―前記アクチュエータ（３）によって作動されるべき構成要素保持器（２）が前記回転装置（１）上の稼働位置に適正に位置付けられているかどうかを判定するための安全装置（４、５、５’）と、
を備えているシステムにおいて、
前記安全装置（４、５、５’）は前記アクチュエータ（３）から分離して配列されていて前記既定経路に沿って当該アクチュエータ（３）から離間されており、
前記安全装置（４）は構成要素保持器（２）の回転装置（１）上の位置を機械的に篩い分けするように適合されている機械的位置検出器を備え、該機械的位置検出器は、構成要素保持器（２）の位置を判定するために保持部分（２２）と反対側に構成要素保持器（２）上に設けられた突起と接触させることのできる可動部（４５）を備えている、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記安全装置（４）は、構成要素保持器（２）を作動させるときの前記アクチュエータ（３）の動作が前記安全装置（４、５、５’）によって損なわれない様な方式で、当該アクチュエータ（３）から分離して配列されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記安全装置（４、５、５’）は、前記構成要素保持器（２）の位置が、回転装置（１）の回転中に当該構成要素保持器（２）が前記アクチュエータ（３）に到達する前に当該安全装置（４、５、５’）によって判定される様な方式で、前記アクチュエータ（３）から離間されている、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記安全装置（４）は前記アクチュエータ（３）に隣接して配列されている、ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項５】
それぞれの構成要素保持器（２）は前記アクチュエータ（３）による作動後にその稼働位置へ復帰するように設計されている、ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記構成要素保持器（２）は前記回転装置（１）の回転軸（Ａ）に沿って上下に可動であるように当該回転装置（１）上に取り付けられている、ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記構成要素保持器（２）は、作動後に前記回転軸（Ａ）に沿ったそれぞれの稼働位置に対応しているレベルへ復帰するように設計されている、ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記安全装置（４、５、５’）は位置検出器を備えている、ことを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記可動部（４５）は前記安全装置（４）の基部本体（４０）上にスイベル式に取り付けられているレバーによって形成されている、ことを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
可動部（４５）の運動を検出するためにセンサ（４４）が提供されている、ことを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路構成要素の様な電子的構成要素を印刷回路板の様な基板上に実装するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
システムは、その各々が基板上に実装されるべき少なくとも１つの電子的構成要素を保持するように提供されている複数の構成要素保持器と、更に、構成要素保持器を既定経路に沿って回転させ、例えば構成要素保持器を回転軸周りに回転させて、各構成要素保持器を、前記既定経路の軌跡上に配列されている、電子的構成要素を受け入れるための構成要素受け入れ位置及び／又は電子的構成要素を基板上に実装するための構成要素実装位置へ入れることができるように提供されている回転装置と、を備えている。更に、システムは、構成要素保持器を、構成要素受け入れ位置では電子的構成要素を構成要素保持器へ付着するために及び／又は構成要素実装位置では電子的構成要素を基板上に実装するために、作動させるためのアクチュエータを備えている。その様なシステムは、国際公開第２００９／０６６５９２Ａ１号に記載されている。
【０００３】
更なる構成要素実装システムが欧州特許第０８４５９３４Ｂ１号から知られている。既知のシステムのアクチュエータには、作動されるべき構成要素保持器が回転装置上でアクチュエータによる作動にとって適正に位置付けられているかどうかを判定するための安全装置が設けられている。これは、整列不良の構成要素保持器とアクチュエータの間の起こり得る衝突を回避させる働きをする。例えば、構成要素保持器が作動後に回転装置上のその初期位置へ復帰しないとき、構成要素保持器の位置ずれが起こることがある。但し、稼働中のアクチュエータの力学が安全装置によって損なわれる可能性もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／０６６５９２Ａ１号
【特許文献２】欧州特許第０８４５９３４Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述の電子的構成要素実装システムを、安全装置によるアクチュエータの障害を回避することによって改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、安全装置は、アクチュエータから分離して設計されており、アクチュエータから離間されている。安全装置をアクチュエータから分離することによって、アクチュエータの動作は安全装置によって損なわれない。
【０００７】
特に、安全装置は、構成要素保持器の起こり得る位置ずれが、回転装置の回転中に構成要素保持器がアクチュエータに到達する前に安全装置によって検出できるような方式で、アクチュエータから離間されている。このために、安全装置は、回転装置の動きの方向を考慮に入れてアクチュエータに隣接して配列されている。
【０００８】
構成要素保持器はそれらが回転装置に対して上下に動けるように回転装置上に配列されていてもよく、アクチュエータはそれぞれの構成要素保持器を構成要素受け入れ位置又は構成要素実装位置で上昇又は下降させる上昇及び／又は下降装置として設計されていてもよい。その結果として、構成要素保持器は、電子的構成要素を受け入れる及び／又は電子的構成要素を基板上に設置する。
【０００９】
各構成要素保持器は、システムが正しく機能しているなら、作動後に回転装置上のその初期位置（稼働位置）へ必ず復帰するように構成されている。これは、アクチュエータの効果のおかげで及び／又はばねの様な弾性手段又は別の駆動機構によって各構成要素保持器をその稼働位置へ付勢することにより、実現させることができる。構成要素保持器は、アクチュエータによってその稼働位置へ復帰させられ、次いで弾性手段によってこの位置に引き留められるようになっていてもよい。回転装置に対して上下に動けるように回転装置へ取り付けられている構成要素保持器の場合、構成要素保持器は作動後にその稼働高さへ復帰する。
【００１０】
安全装置は、構成要素保持器の回転装置上でのその稼働位置からの変位を検出する位置検出器によって実現されていてもよい。
本発明の１つの態様によれば、安全装置は、回転装置上の構成要素保持器の位置を機械的に篩い分けるための機械的位置検出器を備えている。機械的位置検出器は可動部を備えていて、一方の側の可動部と他方の側のそれぞれの構成要素保持器は、構成要素保持器が回転装置上のその稼働位置に適正に位置付けられているなら切欠きと対応する突起が互いに係合するような具合に形成されている。逆に、構成要素保持器がその稼働位置に対して位置ずれしているなら、これは可動部の撓みを生じさせることになる。而して、回転装置を停止させることによって構成要素保持器とアクチュエータの間の衝突を回避することができる。
【００１１】
位置検出器の可動部は、位置検出器へスイベル式に取り付けられているレバーであってもよい。光電子バリア又はポテンショメーターの様な適したセンサが可動部の撓みを検出するのに使用されていてもよい。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、位置検出器は、非接触センサ又はカメラの様な非接触検出器の形態で提供されている。カメラは、構成要素保持器の位置を検出することができるだけでなく、電子的構成要素が構成要素保持器へ付着されているかどうかを調べるのに使用することもできる。
【００１３】
これより本発明を図面に関して更に詳細に解説してゆく。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】電子的構成要素実装システムの第１の実施形態の上面図を示している。
【図１Ｂ】図１Ａによる電子的構成要素実装システムの側面図を示している。
【図２Ａ】電子的構成要素実装システムの第２の実施形態の上面図を示している。
【図２Ｂ】図２Ａによる電子的構成要素実装システムの側面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１Ａ及び図１Ｂによれば、電子的構成要素Ｃを基板上に実装するためのシステム（回転式ピックアンドプレース機器）は、軸Ａ周りに枢動する回転装置１と、回転装置１上に可動に取り付けられている複数の構成要素保持器２（構成要素配置要素）と、それぞれの構成要素保持器２を、構成要素保持器２へ付着されている電子的構成要素Ｃが印刷回路板の様な基板上に設置されるように、作動させるためのアクチュエータ３と、を備えている。
【００１６】
回転装置１は、構成要素保持器２を受け入れる基部部分１０と、回転装置１を、それが軸Ａ周りの回転Ｒを遂行するように駆動するパワーユニットへ接続するための駆動部分１２と、を有している。
【００１７】
各構成要素保持器２は、それが回転装置に対して長手方向に例えば回転装置１の回転軸Ａに沿って可動となるような方式で回転装置１へ取り付けられている。言い換えれば、図１Ａ及び図１Ｂに示されている実施形態によれば、構成要素保持器２は回転装置１に対して上下に動かせるようになっている。
【００１８】
構成要素保持器２は、回転装置１上にその回転Ｒの方向に沿って分散されていて、互いから離間されている。各構成要素保持器２は、それぞれの構成要素保持器２を回転装置１へ可動に取り付けるための取り付け部分２０と、電子的構成要素Ｃを付着するための保持部分２２と、を備えている。
【００１９】
保持部分２２と反対側には、円周突起２６、２８が各構成要素保持器２上に提供されている。これらは、構成要素保持器２の回転装置１上のその稼働位置に対する起こり得る位置ずれを検出する働きをしており、稼働位置とは、それぞれの構成要素保持器２を、アクチュエータ３によって、より厳密にはアクチュエータ３の基部本体３０上に取り付けられているアクチュエータ３のレバー３５によって、適正に作動させることのできる位置と定義される。
【００２０】
アクチュエータ３によって作動させるためには、構成要素保持器２は回転装置１の（その回転軸Ａ周りの）回転によって構成要素実装場所Ｌへ入れられなくてはならない。その構成要素実装場所Ｌで、それぞれの構成要素保持器２は、アクチュエータ３へ、より厳密にはその作動レバー３５へ、連結される。こうして、構成要素保持器２は、構成要素保持器２が回転装置１上のその稼働位置に適正に位置付けられていることを前提に構成要素保持器２へ付着されている電子的構成要素Ｃが例えば印刷回路板の様な基板上に設置されるように、アクチュエータ３によって作動させることができる。（電子的構成要素Ｃは、構成要素実装場所と同じであってもよいし又は別々の場所であってもよいとされる或る構成要素受け入れ場所にて構成要素保持器２へ付着されなくてはならない。）電子的構成要素Ｃの設置後、構成要素保持器２はその稼働位置へ、例えばアクチュエータ３によって、戻される。このために、作動レバー３５にはフォーク形状部分の様な係合部分を設け、それを用いて作動レバー３５は、構成要素保持器２を上又は下にそれぞれ動かすために、構成要素保持器２に係合するようになっていてもよい。
【００２１】
回転式ピックアンドプレース機器の形態をしている、電子的構成要素を基板上に実装するためのシステムは、先行技術、例えば国際公開第２００９／０６６５９２Ａ１号又は欧州特許第０８４５９３４Ｂ１号から知られている。
【００２２】
図１Ａ及び図１Ｂでは、複数の構成要素保持器２は各自の稼働位置にあることが示されており、それらは、図１Ａに描かれている構成要素実装場所Ｌへ入れられた後に、図１Ｂに描かれている様にアクチュエータ３によってその作動レバー３５を通して作動させることができる。アクチュエータ３による構成要素保持器２の作動は、それぞれの構成要素保持器２の、回転軸Ａに沿った下方への運動をもたらす。その様な下方運動に因り、それぞれの構成要素保持器２へ付着されている電子的構成要素Ｃが、構成要素保持器２の下に置かれている基板上へ実装されることになる。その後、構成要素保持器２は、その初期位置／稼働位置へ復帰しようとする。これは、ばね又は駆動機構によって発生する弾性力によって実現させることができる。
【００２３】
確実に、それぞれの構成要素保持器２が構成要素実装場所Ｌに到達したときにその稼働位置に確かに位置決めされているようにすることが重要である。構成要素保持器２のその稼働位置に対する位置ずれは、システムの誤作動の原因となるだけでなくアクチュエータ３との衝突を招きかねず、衝突すればその作動レバー３５を損傷させる可能性がある。
【００２４】
構成要素保持器２のその稼働位置に対する起こり得る位置ずれを検出するために、安全装置４がアクチュエータ３に隣接して提供されている。安全装置４は、アクチュエータ３から分離されていて、アクチュエータ３から回転装置１の回転Ｒの方向に沿って離間されている。
【００２５】
安全装置４は、それぞれの構成要素保持器２の位置を、それが回転装置１の回転中にその構成要素実装場所Ｌに到達する前に機械的に篩い分けるための機械的位置検出器である。安全装置４は、安全装置４の基部本体４０へ可動に付着されている可動部４５を備えている。図１Ａ及び図１Ｂに示されている実施形態によれば、可動部４５は、軸４２周りに枢動することができるように基部本体４０へスイベル式に取り付けられているレバーによって形成されている。概して可動部４５は更に非円形経路に沿って可動であってもよい。
【００２６】
図１Ｂから分かるように、可動部４５は、それぞれの構成要素保持器２が各自の稼働位置に適正に位置付けられているという条件において、構成要素実装場所Ｌにまさに到達しようとしている構成要素保持器２の突起２６、２８によって係合される切り欠け４６、４８を備えている。
【００２７】
他方、安全装置４と相互作用する構成要素保持器２がその稼働位置に対して（例えば軸Ａに沿って）位置ずれしているなら、構成要素保持器２の突起２６、２８は、可動部４５の切欠き４６、４８と係合することはない。これは、可動部４５の位置ずれしている構成要素保持器２との衝突のせいで、可動部４５の基部本体４０に対する撓みを生じさせることになる。具体的には、図１Ａ及び図１Ｂに示されている実施形態では、可動部４５は軸４２の周りを図１Ａに矢印で指示されている様に回されてゆく。可動部４５の撓みが、光バリア、ポテンショメーター、などの様な、何れかの適したセンサ４４によって検出されるかもしれない。
【００２８】
可動部４５の撓みは、現時点で可動部４５と相互作用している構成要素保持器２がその稼働位置に対して位置ずれしていることを示唆する。必然の結果として、それぞれの構成要素保持器２とアクチュエータ３との間の衝突を回避するために、回転装置１の回転は停止させられることになる。
【００２９】
安全装置４の可動部４５は、位置ずれしている構成要素保持器２との相互作用の後にその開始位置へ復帰するようにばねの様な弾性手段によってその開始位置へ向けて付勢されていてもよい。
【００３０】
安全装置４は、アクチュエータ３から物理的に分離され、離間されていることで、構成要素実装場所Ｌに置かれている構成要素保持器２を作動させる段階に在るアクチュエータ３の動作に干渉しない。
【００３１】
図２Ａ及び図２Ｂに示されている本発明の別の実施形態によれば、安全装置５は、センサ又はカメラの様な非接触位置検出器によって形成されている。安全装置の設計は別として、この実施形態は図１Ａ及び図１Ｂに示されているシステムと同一である。従って、図２Ａ及び図２Ｂの電子的構成要素実装システムの残りの要素に関しては、図１Ａ及び図１Ｂの説明を参照する。図面を検分し易いように、図２Ａ及び図２Ｂにはアクチュエータ３の一部分しか表示していない。
【００３２】
非接触検出器の形態をしている安全装置５は、構成要素保持器２の位置ずれを、構成要素保持器が構成要素実装場所Ｌに到達する前に検出するよう働く。図１Ａ及び図１Ｂの実施形態での様に、その様な位置ずれは、典型的には、特に構成要素保持器２が作動後にその稼働位置へ復帰しない場合に構成要素保持器２の回転軸Ａに沿った垂直方向の位置ずれという形態で起こるものである。非接触位置検出器は、光電センサ、容量センサ、などの様な、センサによって実現されていてもよい。
【００３３】
図２Ｂによれば、非接触位置検出器の形態をしている安全装置５は、構成要素保持器２の起こり得る位置ずれを、構成要素保持器２のその保持部分２２から離れた方に面する端部分２４にて検出するように配列されている。
【００３４】
代わりに、同じく図２Ｂに表されている様に、非接触位置検出器の形態をしている安全装置５’は、構成要素保持器２の位置ずれをその保持部分２２にて検出するように配列されていてもよい。安全装置５’がカメラを備えている場合、それは、構成要素保持器２の位置ずれを検出するだけでなく電子的構成要素Ｃが構成要素保持器２へ付着されているかどうかをチェックするのにも使用できるであろう。
【符号の説明】
【００３５】
１  回転装置
２  構成要素保持器
３  アクチュエータ
４、５、５’  安全装置
１０  回転装置の基部部分
１２  回転装置の駆動部分
２０  構成要素保持器の取り付け部分
２２  構成要素保持器の保持部分
２４  構成要素保持器の端部分
２６、２８  構成要素保持器の円周突起
３０  アクチュエータの基部本体
３５  アクチュエータの作動レバー
４０  安全装置の基部本体
４２  枢動軸
４４  センサ
４５  安全装置の可動部
４６、４８  安全装置の切欠き
Ａ  回転装置の回転軸
Ｃ  電子的構成要素
Ｌ  構成要素実装場所
Ｒ  回転装置の回転
【図１Ａ】
0006440731.tif 000002
【図１Ｂ】
0006440731.tif 000003
【図２Ａ】
0006440731.tif 000004
【図２Ｂ】
0006440731.tif 000005