(57)【要約】【課題】  ベルト張力調整作業が容易な電子部品実装装置を提供することを目的とする。【解決手段】  電子部品を着脱自在に保持し、基板上に搬送して、電子部品を基板に実装する装着ヘッド８と、  装着ヘッドを、第１ベルト１３を介して、Ｘ方向に駆動するＸ軸駆動モータ１５と、  装着ヘッドを、第２ベルト１８を介して、Ｙ方向に駆動するＹ軸駆動モータ１９と、を備えた電子部品実装装置において、  第１ベルトまたは第２ベルトに張力を付与するベルト張力付与手段２０、３０を備える構成とした。【選択図】  図２
2005175096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を着脱自在に保持し、基板上に搬送して、前記電子部品を基板に実装する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドをＸ方向に移動自在に支持するＸ軸部と、
前記装着ヘッドを、第１ベルトを介して、Ｘ方向に駆動するＸ軸駆動モータと、
前記Ｘ軸部をＹ方向に移動自在に支持する一対のＹ軸部と、
前記Ｘ軸部を、第２ベルトを介して、Ｙ方向に駆動するＹ軸駆動モータと、を備えた電子部品実装装置において、
前記第１ベルトまたは前記第２ベルトに張力を付与するベルト張力付与手段を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
請求項１記載の電子部品実装装置において、
前記ベルト張力付与手段は、
前記装着ヘッドまたは前記Ｘ軸部に、位置調節自在に固定される本体部と、
前記本体部に摺動可能に支持され、バネにより付勢されて一端側が前記第１ベルトまたは前記第２ベルトに係合する可動部と、を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を装着ヘッドに設けた吸着ノズルで吸着して、回路基板に実装する電子部品実装装置に関するものであり、特に、ベルト駆動により装着ヘッドを移動するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品を回路基板に実装する電子部品実装装置が提案されている。この装置は、装着ヘッドと、装着ヘッドをＸ方向に駆動するＸ駆動装置と、装着ヘッドをＹ方向に駆動するＹ駆動装置を備えている。また、装着ヘッドには、上下動する吸着ノズルが装備されている。
【０００３】
そして、装着ヘッドを部品供給位置に移動させた後、吸着ノズルが電子部品を吸着する。次に、Ｘ駆動装置、Ｙ駆動装置により、装着ヘッドを回路基板の実装位置に移動した後、吸着ノズルが下降し、電子部品の吸着を解除して電子部品を回路基板上に装着する。この動作を繰り返すことで電子部品を自動的に回路基板に実装する。
【０００４】
Ｘ駆動装置、Ｙ駆動装置は、それぞれ、駆動モータと、駆動モータに連結されたプーリと、プーリに巻き掛けられたベルトと、ベルト両端部を挟持する保持部材を備えている。そして、各駆動モータを回動すると、各ベルトが移動し、装着ヘッドがＸ方向、Ｙ方向に移動する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７４２８８（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記電子部品実装装置では、組み付け時にベルト張力を付与する場合、ベルトに適正張力を付与しつつ、各駆動装置に設けた保持部材で、ベルトを挟持する必要があった。また、装置を長期間運転すると、ベルトに伸びが生じ、ベルト張力が減少する恐れがあった。このベルト張力の減少は、装着ヘッドのＸ−Ｙ位置停止精度を低下させる可能性があった。このため、ベルト両端部を挟持する保持部材の保持を解除して、再度ベルトに適正張力を付与した状態で、保持部材によりベルトを挟持することが必要であった。これらベルト張力調整作業は難しく、また、作業者にとって面倒な作業であった。
【０００７】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、ベルト張力調整作業が容易な電子部品実装装置を提供することを目的とする。また、装置を長期間運転しても、ベルト張力が略一定な電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
電子部品を着脱自在に保持し、基板上に搬送して、前記電子部品を基板に実装する装着ヘッド（８）と、
前記装着ヘッドをＸ方向に移動自在に支持するＸ軸部（７）と、
前記装着ヘッドを、第１ベルト（１３）を介して、Ｘ方向に駆動するＸ軸駆動モータ（１５）と、
前記Ｘ軸部をＹ方向に移動自在に支持する一対のＹ軸部（５，６）と、
前記Ｘ軸部を、第２ベルト（１８、１８）を介して、Ｙ方向に駆動するＹ軸駆動モータ（１９、１９）と、を備えた電子部品実装装置において、
前記第１ベルトまたは前記第２ベルトに張力を付与するベルト張力付与手段（２０、３０）を備える構成とした。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電子部品実装装置において、
前記ベルト張力付与手段は、
前記装着ヘッドまたは前記Ｘ軸部に、位置調節自在に固定される本体部（２１）と、
前記本体部に摺動可能に支持され、バネにより付勢されて一端側が前記第１ベルトまたは前記第２ベルトに係合する可動部（２２）と、を備える構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１、２記載の発明によれば、
装置組み付け時のベルト張力調整が容易となる。また、装置を長期間運転しても、ベルト張力付与手段により、ベルトには略一定の張力が付与される。このため、ベルトの伸びによる、装着ヘッドの位置停止精度の低下を心配する必要がない。また、仮に、ベルト張力が著しく低下したとしても、ベルト張力付与手段により容易に適正なベルト張力に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の第１実施形態を図１〜図３に基いて説明する。
電子部品実装装置１は、その底面に板状の台座２が設置されている。台座２には、図１の右側から左側（Ｘ方向）に向けて、一対の基板搬送レール３、３が配置されている。基板搬送レール３、３はその上部に、不図示の搬送ベルトが装備されている。この搬送ベルトの駆動により、基板搬送レール３、３が配置されたＸ方向に沿って、基板４が移動する。
【００１２】
また、台座２には、基板搬送レール３、３をまたぐように、その左側と右側に、一対のＹフレーム（Ｙ軸部）５、５が配置されている。Ｙフレーム（Ｙ軸部）５、５は、Ｘ方向と直交するＹ方向に沿って平行に配置され、その上部には、第２ガイドレール（Ｙ軸部）６、６が固定されている。
【００１３】
ガイドレール（Ｙ軸部）６，６上部には、Ｘフレーム（Ｘ軸部）７が、Ｘ方向に沿って、配置されている。Ｘフレーム（Ｘ軸部）７は、板状部材であり、その両端部には、下方に伸びる脚部７ａ、7ａを備えている。脚部７ａ、７ａの底面には不図示のベアリング付き第２直動ガイドが装着されている。この第２直動ガイドは、内側面に第２ガイドレール６に係合する複数のボールを支持している。このため、Ｘフレーム７は、第２直動ガイド（ナット）と第２ガイドレール（レール）６、６により、Ｙ方向に沿って移動自在に支持されている。
【００１４】
Ｙフレーム５、５の両端部には、それぞれ、プーリ１６、１７、１６、１７が配置されている。一方のＹフレーム５に配置された、プーリ１６、１７は、図示省略したが、Ｙフレーム５により回動可能に支持されている。両プーリ１６、１７には、第２ベルト１８が巻き掛けられる。この第２ベルト１８は、両プーリ１６、１７に巻き掛けられた後、Ｙフレームの側面を通り、脚部７ａの下面側のＹフレーム部分Ｉ，Ｊに至る。脚部７ａの下面側Ｉ，Ｊに位置した、第２ベルト１８の両端部は、不図示の保持板と脚部７ａの保持部とに挟持されて、不図示のネジにより、固定される。保持板は、ベルト当接面がベルト凹凸面に合致するように、凹凸形状である。
【００１５】
プーリ１６、１６には、Ｙ軸駆動モータ１９、１９が個別に連結されている。Ｙ軸駆動モータ１９、１９を同期して回動すると、第２ベルト１８、１８を介して、Ｘフレーム（Ｘ軸部）７がＹ方向に移動する。Ｘフレーム７には、装着ヘッド８が装備されている。このため、Ｙ軸駆動モータ１９、１９は、装着ヘッド８をＹ方向に駆動する。
【００１６】
Ｘフレーム（Ｘ軸部）７には、作業者と対向する表面側に、ベルト収納溝７ｂ、第１ガイドレール７ｃ、７ｃが設けられている。ベルト収納溝７ｂは中央部に、第１ガイドレール７ｃ、７ｃはその両端側に、Ｘ方向に沿って形成されている。
【００１７】
Ｘフレーム７の作業者と対向する表面側には、装着ヘッド８が配置されている。装着ヘッド８は、その裏面側に不図示のベアリング付き第１直動ガイドが装着されている。この第１直動ガイドは、内側面に第１ガイドレール７ｃ、７ｃに係合する複数のボールを支持している。このため、装着ヘッド８は、第１直動ガイド（ナット）と第２ガイドレール（レール）７ｃ、７ｃにより、Ｘ方向に沿って移動自在に支持されている。
【００１８】
Ｘフレーム７の両端部には、プーリ１１、１２が配置されている。プーリ１１、１２は、図示省略したが、Ｘフレーム７により回動可能に支持されている。両プーリ１１、１２には、第１ベルト１３が巻き掛けられる。第１ベルト１３は、両プーリ１１、１２に巻き掛けられた後、Ｘフレームのベルト収納溝７ｂを通り、装着ヘッド８の裏面側に至る。装着ヘッド８の裏面側に位置した、第１ベルト１３の両端部１３ａ、１３ａは、図３に示すように、保持板１４と装着ヘッド８の保持部８ａ間に挟持されて、不図示のネジにより、固定される。保持板１４は、ベルト当接面がベルト凹凸面に合致するように、凹凸形状である。
【００１９】
一方のプーリ１２には、Ｘ軸駆動モータ１５が連結されている。Ｘ軸駆動モータ１５が回動すると、第１ベルト１３を介して、装着ヘッド８がＸ方向に移動する。
【００２０】
装着ヘッド８は、上下方向に沿って、複数の吸着ノズル９が設けられている。吸着ノズル９は、個別に、不図示の上下動アクチュエータに連結されて、上下方向に移動する。また、吸着ノズル９は、不図示の吸引装置に連通されて、ノズル９先端で電子部品を吸着、脱着することができる。
【００２１】
なお、台座２の手前、作業者側には、部品供給装置として、複数のテープフィーダ１０が配置されている。テープフィーダ１０は、テープ収納部に格納された電子部品を、開口部１０ａに順次送るものである。
【００２２】
また、図１の装着ヘッド８の側部Ｈ部には、図２、図３のベルト張力付与装置２０（ベルト張力付与手段）が設けられている。ベルト張力付与装置２０は、スライドブッシュ２１（本体部）とアーム２２（可動部）とバネ２３を備えている。
【００２３】
装着ヘッド８の側面には、ネジ２６により支持板２５が固定されている。支持板２５は、第１ベルト１３に向けて、貫通する雌ねじ２５ａが形成されている。この雌ネジ２５ａにスライトブッシュ２１（本体部）の外周部が螺合する。スライドブッシュ２１（本体部）は、筒状で、外周に雄ネジを、内周に貫通する摺動穴２１ａが形成されている。また、スライドブッシュ２１の前側には、バネ受部２１ｂが設けられている。スライドブッシュ２１は、支持体２５の雌ネジにネジ込んだ後、所定位置で、後側をダブルナット２４、２４により固定される。
【００２４】
スライドブッシュ２１の摺動穴２１ａには、アーム２２（可動部）の後側摺動部２２ｃが遊びを持って嵌合する。アーム２２は、先端から、押え部２２ａ、バネ受部２２ｂ、摺動部２２ｃを備えている。
【００２５】
先端側の押え部２２ａは、平板状で、その表面が第１ベルト１３に係合する。中央側のバネ受部２２ｂは、段差が付いており、バネ２３の一端側が係合する。後側の、棒状の、摺動部２２ｃは、摺動穴２１ａに遊びを持って嵌合する。このため、アーム２２は、スライドブッシュ２１によって、Ｙ方向に沿って摺動自在に支持されている。
【００２６】
バネ２３は、一端側がスライドブッシュのバネ受部２１ｂに、他端側がアームバネ受部２２ｂに係合する。そして、アーム２２は、バネ２３の付勢力により、Ｙ方向に付勢されるが、アーム２２の先端の押え部２２ａが第１ベルト１３に係合し、停止する。このバネ２３の付勢力が第１ベルト１３に付与されるベルト張力となる。尚、上記実施形態では、図１に示す、装着ヘッド８の側部Ｈに、ベルト張力付与装置２０を設けたが、これに加えて、Ｘフレーム７の両端脚部７ａ、７ａの下面Ｉ，Ｊに同様なベルト張力付与装置を設置し、第２ベルト１８、１８に張力を付与することも容易に考えられる。
【００２７】
第１実施形態の動作について説明する。
第１実施形態では、Ｘ軸駆動モータ１５、Ｙ軸駆動モータ１９、１９が駆動されると、第１ベルト１３、第２ベルト１８、１８を介して、装着ヘッド８は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動する。この際、第１ベルト１３、第２ベルト１８、１８は、個別に設けた、ベルト張力付与装置２０により適正張力が付与されている。
【００２８】
また、電子部品実装装置の装置組み付け時や、長期間使用後にベルト張力を変更する場合は、以下の操作を行う。最初に、ベルト張力付与装置２０のダブルナット２４を緩める。次に、スライドブッシュ２１（本体部）を回転させて、支持板２５に対する位置を変更する。次に、ダブルナット２４を締め付けて、スライドブッシュ２１を固定する。
【００２９】
第１実施形態によれば、装置組み付け時のベルト張力調整が容易となる。また、装置を長期間運転しても、ベルト張力装置２０により、ベルト１３、１８には略一定の張力が付与される。このため、ベルト１３、１８の伸びによる、装着ヘッド８の位置停止精度の低下を心配する必要がない。また、仮に、ベルト張力が著しく低下したとしても、ベルト張力付与装置２０により容易に適正なベルト張力に変更することができる。
【００３０】
この発明の第２実施形態を図４に基いて説明する。
第２実施形態は、第１実施形態とベルト張力付与装置のみ異なり、他は同一である。このため、ベルト張力付与装置のみ説明し、他は省略する。
【００３１】
第２実施形態のベルト張力付与装置３０（ベルト張力付与手段）は、ブッシュ３１（本体部）とアーム３２（可動部）と駆動モータ３３を備えている。
【００３２】
装着ヘッド８の側面には、ネジ３４により支持板３５が固定されている。支持板３５は、第１ベルト１３に向けて、貫通穴３５ａが形成されている。この貫通穴３５ａには、ブッシュ３１の外周部が嵌合する。ブッシュ３１（本体部）は、内周部に、その軸心を通り、貫通する摺動穴３１ａが形成されている。
【００３３】
Ｙ方向に沿って形成された摺動穴３１ａには、アーム３２の軸部３２ａが遊びを持って嵌合する。アーム３２には、その先端側に押え部３２ｂを有している。アーム先端側の押え部３２ｂは、板状で、ベルト接触面３２ｂｂにロードセル等の圧力センサー３６が埋め込まれている。圧力センサー３６は、ベルトにその検知面が当接して、第１ベルト３６の荷重を検出することができる。また、アーム軸部の後側３２ａｂには、Ｙ方向に沿ってラックが形成されている。このラック３２ａｂには、ピニオンギア３３が噛み合う。ピニオンギア３３は、不図示のベルト張力駆動モータに連結されている。ベルト張力駆動モータを駆動すると、ピニオンギア３３を介して、アーム３２がＹ方向に沿って前後動して、第１ベルト１３へのベルト張力を可変することができる。
【００３４】
図示省略した第２実施形態のＣＰＵ（中央演算処理装置）には、キーボード、圧力センサー３６と、ベルト張力駆動モータが接続されている。また、ＣＰＵの一時記憶装置としてのＲＡＭには、圧力センサー３６が検知した荷重と、ベルト張力の相関関係を示すプログラムデータ等が格納されている。尚、第２実施形態では、図１に示す、装着ヘッド８の側部Ｈに、張力付与装置３０を設けたが、これに加えて、Ｘフレーム７の両端脚部７ａ、７ａの下面Ｉ，Ｊに同様なベルト張力付与装置３０を設置し、第２ベルト１８、１８に張力を付与することも容易に考えられる。
【００３５】
第２実施形態の動作について説明する。
予め、作業者は不図示のキーボードより、設定張力を入力する。そして、装置に設けた圧力センサー３６からベルト荷重に関する信号が入力されると、ＲＡＭのプログラムデータからベルト張力を演算する。次に、演算されたベルト張力と、予め設定された設定張力を比較する。この比較値に基き、ベルト張力駆動モータを制御する。第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、圧力センサーからのフィードバックにより、ベルト張力駆動モータを駆動して、ベルト張力を瞬時に制御することができる。
【００３６】
第２実施形態によれば、装着ヘッドまたはＸ軸部に固定されたブッシュ３１（本体部）と、前記ブッシュ３１（本体部）に摺動可能に支持され、ベルト張力駆動モータ（駆動源）により前後動（Ｙ方向）し、一端側が前記第１ベルトまたは第２ベルトに係合するアーム３２（可動部）と、前記第１ベルトまたは第２ベルトの張力を検知する圧力センサー３６（検知手段）と、前記圧力センサの検知信号に基き、前記ベルト張力駆動モータを制御することを特徴としている。
【００３７】
この発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々変更可能である。例えば、第２実施形態では、ラックとピニオンギアを用いたが、これに代えて、カムを用いたり、ボールネジ、ウオーム歯車等を用いることも容易に考えられる。ベルト駆動モータを用いたが、これ代えて、リニアアクチェエータ等を用いることも容易に考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態の斜視図
【図２】第１実施形態の要部斜視図
【図３】第１実施形態の要部断面図
【図４】第２実施形態の要部断面図
【符号の説明】
【００３９】
８・・・装着ヘッド
７・・・Ｘフレーム（Ｘ軸部）
１３・・第１ベルト
１５・・Ｘ軸駆動モータ
５・・・Ｙフレーム（Ｙ軸部）
６・・・第２ガイドレール（Ｙ軸部）
１８・・第２ベルト
１９・・Ｙ軸駆動モータ
２０・・ベルト張力付与装置（ベルト張力付与手段）
２１・・本体部
２２・・可動部
３０・・ベルト張力付与装置（ベルト張力付与手段）
【図１】
2005175096.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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