(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体の上部に取り付けられた供給フレームと、前記供給フレームに吊り下げられた状態で配置され、ばら状態の部品を順次供給する部品供給機と、前記部品供給機の下部を移動するように設けられ、前記部品を実装する基板を保持する基板保持部とを有する部品実装機であって、
前記部品供給機は、ばら状態の部品を貯蔵する貯蔵部と、この貯蔵部と始端が連通するとともに前記部品を一列に連続して搬送する搬送通路と、この搬送通路の終端に設けられて搬送された先頭の部品を位置決めする位置決め部と、この位置決め部の下部に設けられた供給口と、前記位置決め部近傍に設けられ位置決めされた前記先頭の部品を保持するとともにこの部品を前記供給口から位置決め部の下方へ移送する移送部とからなり、
前記基板保持部は、前記移送部に保持された前記先頭の部品が実装される基板上の個所が前記位置決め部の下方に移動するように駆動されることを特徴とする部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ばら状態のチップ形電子部品（以下、部品と呼ぶ）の整列供給ならびに回路基板（以下、基板と呼ぶ）への実装のための部品実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ばら状態の部品を整列して順次供給し、さらにこの部品を基板に実装する場合には下記のようにしていた。
【０００３】
すなわち、部品供給機に設けた搬送通路に沿ってばら状態の部品を一列に整列しながら連続して搬送し、この搬送通路の終端で先頭の部品を位置決めしていた。
【０００４】
そして、この先頭の部品を部品実装機の実装ヘッドで取り出し、この実装ヘッドにより前記部品を基板に実装するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法では下記のような問題点があった。
【０００６】
すなわち、前記実装ヘッドは、まず、前記先頭の部品の上方に移動し、次に下降してこの部品を吸着し、その後上昇し、次に前記基板の上方に移動し、再び下降して部品を実装するものとなっていた。
【０００７】
しかし、前記部品は搬送通路を一列に連続して搬送されるため、搬送通路の終端で位置決めされた先頭の部品には、後方の部品によってさらに前方へ送ろうとする力が働いており、前記実装ヘッドによる取り出しの際に、部品の取り出しができなかったり、取り出しはできても異常な姿勢でこの部品を取り出してしまうことが発生したりしていた。
【０００８】
この様な問題は、部品の小型化（例えば、縦×横×高さ寸法が０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍの直方体の部品）や、部品供給サイクルの高速化（例えば０．０８秒に１個の部品供給）により一層顕著なものとなっていた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決し、ばら状態の部品を安定して順次整列供給し、またこの部品を安定して基板へ実装することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、筐体と、前記筐体の上部に取り付けられた供給フレームと、前記供給フレームに吊り下げられた状態で配置され、ばら状態の部品を順次供給する部品供給機と、前記部品供給機の下部を移動するように設けられ、前記部品を実装する基板を保持する基板保持部とを有する部品実装機であって、前記部品供給機は、ばら状態の部品を貯蔵する貯蔵部と、この貯蔵部と始端が連通するとともに前記部品を一列に連続して搬送する搬送通路と、この搬送通路の終端に設けられて搬送された先頭の部品を位置決めする位置決め部と、この位置決め部の下部に設けられた供給口と、前記位置決め部近傍に設けられ位置決めされた前記先頭の部品を保持するとともにこの部品を前記供給口から位置決め部の下方へ移送する移送部とからなり、前記基板保持部は、前記移送部に保持された前記先頭の部品が実装される基板上の個所が前記位置決め部の下方に移動するように駆動される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１から図５を用いて説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施形態の部品実装機を示す斜視図であり、図２はその一部断面側面図である。図３は前記部品実装機に搭載される部品供給機を示す斜視図であり、図４はその要部断面正面図であり、図５はその要部断面側面図である。
【００１７】
図１、図２に示すように、部品実装機１は筐体２上面に基板３を保持して移動する基板保持部４を備えている。
【００１８】
この部品実装機１の前面の右側には、前記基板保持部４に基板３を供給するローダ部５が配置され、反対の左側には基板保持部４から基板３を排出するアンローダ部６が配置されている。基板３は図１に示す右方のローダ部５から基板保持部４に供給され、部品を実装された後、アンローダ部６によって図１に示す左方へと排出されるようになっている。
【００１９】
前記基板保持部４は、図１、図２に示すように、筐体２上面をＹ方向に摺動するＹテーブル７と、その上部に取り付けられてＸ方向に摺動するＸテーブル８と、その上部に取り付けられて回転するθテーブル９とから構成されている。そして、このθテーブル９には、基板３の一対の端部を保持する一対のガイドレール１０が設けられている。
【００２０】
図１、図２に示すように前記Ｙテーブル７、Ｘテーブル８、θテーブル９はそれぞれモータ１１，１２，１３によって駆動されるようになっている。
【００２１】
また、図１、図２に示すように筐体２上部には、供給フレーム１４が取り付けられ、この供給フレーム１４の中央部下側の空間には部品供給機１５が供給フレーム１４に吊り下げられた状態で配置されている。そして、前記基板保持部４は、前記部品供給機１５の下部の空間を移動するようになっている。
【００２２】
次に部品供給機１５について、図３から図５を用いて説明する。
【００２３】
図３に示すように、部品供給機１５はフレーム１６を有し、このフレーム１６の上部に、部品１７をばら状態で貯蔵している貯蔵部１８を設けている。
【００２４】
前記部品１７は、詳細な説明は省略するが搬送機構により、搬送通路１９に導かれ、この搬送通路１９に沿って一列に連続して搬送されるようになっている。
【００２５】
この搬送通路１９は、詳細には図示していないが、その始端が前記貯蔵部１８に連通するとともに、その終端には、図４に示すように位置決め部２０が配置されるものとなっている。
【００２６】
この位置決め部２０は、図４に示すように、搬送通路１９に沿って搬送された先頭の部品１７の前方面と当接する位置決め部材２１と、前記先頭の部品１７を位置決め部材２１側に吸引する真空路２２を有し、このように真空路２２により前記先頭の部品１７を確実に前記位置決め部材２１に当接させることにより正確な位置決めを行うものとなっている。なお、図４に示すように真空路２２には、ニップル２３が接続され、このニップル２３を介して図示しない真空源が接続されて、前記吸引動作が、所定のタイミングで行われるものとなっている。
【００２７】
また、図４、図５に示すように位置決め部２０の上部には移送部２４が配置されている。この移送部２４は、位置決め部２０で位置決めされた先頭の部品１７を吸着して保持するノズル２５と、このノズル２５を下方に付勢するばね２６を有しており、図５に示すように、前記ノズル２５内部には図示しない真空源と接続して所定のタイミングで前記吸着動作を行う真空路２７が設けられている。そして、前記ノズル２５上部には、図４、図５に示すように前記ばね２６の受けとなるフランジ部２８が設けられており、このフランジ部２８の下面は揺動するレバー２９の上面と当接するようになっている。
【００２８】
このレバー２９は、図３に示す電磁ソレノイド３０によって、図３、図４に示す軸３１を中心として揺動するようになっている。つまり、電磁ソレノイド３０の駆動により、レバー２９は図４に実線で描かれた位置から想像線で描かれた位置へと移動し、これに伴い、ばね２６の付勢力により前記ノズル２５が下方に移動することとなる。逆に、このノズル２５の上昇は、前記電磁ソレノイド３０の駆動によってレバー２９が上方に揺動することによってなされることとなっている。
【００２９】
また、図４、図５に示すように、前記位置決め部２０の下部には、供給口３２が設けられ、前記ノズル２５の下端に吸着保持された先頭の部品１７は、この供給口３２を介して前記移送部２４のノズル２５の下降に伴って部品供給機１５から供給されるとともに、図３から図５に示すように部品実装機１の基板保持部４に保持された基板３にそのまま実装されるようになっている。
【００３０】
図４、図５に示すように、位置決め部２４の近傍には、前記供給口３２の下面を閉じるようにレバー３３が設けられており、このレバー３３は、前記先頭の部品１７を供給する際に、軸３４を中心として揺動し、図４に想像線で示す位置へと移動し、前記供給口３２の下面を開放するようになっている。この部品１７の供給動作が終わると、レバー３３は、図４に実線で示す位置へと戻り、この状態で搬送通路１９内での次なる部品１７の搬送が行われるようになっている。なおこのレバー３３の動作タイミングは、前記レバー２９の動作タイミングと連動して、部品１７の保持供給を確実に行うようになっている。
【００３１】
なお、図３に示すように、部品供給機１５のフレーム１６の上部には部品実装機１に取り付けるための係合部３５が設けられ、部品実装機１の供給フレーム１４中央部の下面には、図２に示すように、係合溝３６が設けられており、前記部品供給機１５の係合部３５を供給フレーム１４の係合溝３６に係合させて押し込み、部品供給機１５の前面を供給フレーム１４の内壁に当接させて位置決めしている。また、この位置決めをさらに確実なものとするために、部品供給機１５の前面には、図３に示すように位置決めピン３７を設け、図２に示す供給フレーム１４内壁面の係合凹部３８に係合するようになっている。また図示していないが、この供給フレーム１４内壁面にはコネクタが設けられており、このコネクタには図３に示す部品供給機１５前面に設けられたコネクタ３９が接続するようになっている。これらのコネクタにより、部品実装機１と部品供給機１５は電気的に接続し、連動した動作ができるようになっている。
【００３２】
次に、前記部品実装機１及び部品供給機１５の動作について説明する。
【００３３】
まず、図１〜図３に示す部品供給機１５においては、図４に示すように部品１７が搬送通路１９に沿って一列に連続して搬送される。そして搬送通路１９終端に設けられた位置決め部２０で、先頭の部品１７が真空路２２によって吸引され、この先頭の部品１７の前方面が位置決め部材２１に当接して正確に位置決めされる。
【００３４】
次に部品実装機１からの信号により、この部品実装機１に搭載された複数の部品供給機１５の内、次に実装する部品１７を供給する部品供給機１５が選択され、図４に示すようにこの部品供給機１５において移送部２４のノズル２５が先頭の部品１７を吸着保持する。
【００３５】
このとき、同時に図１に示す基板保持部４のＸテーブル８またはＹテーブル７がそれぞれモータ１２，１１によって駆動され、基板３の前記先頭の部品１７が実装される個所を前記先頭の部品１７が位置決めされている位置決め部２０の下方に移動させる。
【００３６】
次に図４に示す部品供給機１５のレバー３３が揺動して同図に想像線で示す位置へと移動し、位置決め部２０の下部に設けた供給口３２を開放し、この状態でレバー２９の下方への回動によってノズル２５が下方へと移動して下端に保持した部品１７を前記供給口３２から下方へ移送し、引き続きこのノズル２５が下降して、図４に示すように基板３の所定位置に前記部品１７を実装する。
【００３７】
このとき、部品１７を所定の角度で基板３に実装する場合は、図１に示す基板保持部４のθテーブル９をモータ１３の駆動によって回転させて実装作業を行う。
【００３８】
以上のような構成とすることで、ばら状態の部品１７を順次安定して取り出し、安定した部品実装を行うことができる。
【００３９】
また、部品供給機１５を供給フレーム１４に吊り下げて取り付けるとともに、部品１７を保持して基板３に実装するノズル２５（移送部）を部品供給機１５に一体的に取り付け、さらに、この部品供給機１５の下方の空間を、基板保持部４が移動するものとすることによって、部品供給機１５の下方に配置された基板３に部品１７を直接実装するものとしたので、前記部品の位置決めから実装までの時間を大幅に短縮して、実装作業の高速化を図ることができるうえ、構造が簡単なものとなるので、小型化を図ることができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ノズル２５の上下と供給口３２の開閉の動力源に電磁ソレノイド３０を用いているが、この構成に限られるものではなく、モータとカムの組合せによるものでも高速エアシリンダを用いたものでも可能であるということはいうまでもない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明では、ばら状態の部品を順次安定して取り出し、安定した部品実装を行うことができるが、部品供給機を供給フレームに吊り下げて取り付けるとともに、部品を保持して基板に実装する移送部を部品供給機に一体的に取り付け、さらに、この部品供給機の下方の空間を、基板保持部が移動するものとすることによって、部品供給機の下方に配置された基板に部品を直接実装するものとしたので、部品の位置決めから実装までの時間を大幅に短縮して、実装作業の高速化を図ることができるうえ、構造が簡単なものとなるので、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の部品実装機を示す斜視図
【図２】同断面側面図
【図３】同実施形態の部品供給機を示す斜視図
【図４】同要部断面正面図
【図５】同要部断面側面図
【符号の説明】
１  部品実装機
２  筐体
３  基板
４  基板保持部
５  ローダ部
６  アンローダ部
７  Ｙテーブル
８  Ｘテーブル
９  θテーブル
１０  ガイドレール
１１，１２，１３  モータ
１４  供給フレーム
１５  部品供給機
１６  フレーム
１７  部品
１８  貯蔵部
１９  搬送通路
２０  位置決め部
２１  位置決め部材
２２  真空路
２３  ニップル
２４  移送部
２５  ノズル
２６  ばね
２７  真空路
２８  フランジ部
２９  レバー
３０  電磁ソレノイド
３１  軸
３２  供給口
３３  レバー
３４  軸
３５  係合部
３６  係合溝
３７  位置決めピン
３８  係合凹部
３９  コネクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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