(57)【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平行な基台の一の辺に平行の辺に臨むように装置本体に着脱可能に配設される第１部品供給装置を設けると共に該第１部品供給装置が臨む前記基台の一の辺に直角に交わる他の一の辺に臨むように配設される第２部品供給装置を設け、該第２部品供給装置は多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載した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を備え、前記シュートを上下可能に構成し、前記第１部品供給装置を使用するときには前記シュートを下降させ、前記第２部品供給装置を使用するときには前記移動レベルに上昇させることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記第２部品供給装置の代わりに前記第１部品供給装置を使用するときには、下降した前記シュートの上方に該第１部品供給装置の部品供給側の部分が位置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
【請求項３】
前記第１部品供給装置の下部にはキャスタを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項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、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】
【発明が解決しようとする課題】
このため、装置の前後の一方にトレイを使用する部品供給装置を設置すると、トレイを使用しない生産機種の場合でも、トレイを使用する部品供給装置を設置した側は他の形式の部品供給装置を設置することはできず、完全なデッドスペースとなる。また、トレイを使用する部品供給装置を備えた装着装置と備えない装着装置と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。
【０００４】
そこで本発明は、装置の前後の一方にトレイを使用する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。
【０００５】
【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平行な基台の一の辺に平行の辺に臨むように装置本体に着脱可能に配設される第１部品供給装置を設けると共に該第１部品供給装置が臨む前記基台の一の辺に直角に交わる他の一の辺に臨むように配設される第２部品供給装置を設け、該第２部品供給装置は多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載した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を備え、前記シュートを上下可能に構成し、前記第１部品供給装置を使用するときには前記シュートを下降させ、前記第２部品供給装置を使用するときには前記移動レベルに上昇させることを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、前記第２部品供給装置の代わりに前記第１部品供給装置を使用するときには、下降した前記シュートの上方に該第１部品供給装置の部品供給側の部分が位置するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
更に第３の発明は、前記第１部品供給装置の下部にはキャスタを設けたことを特徴とする。
【０００８】
【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３、３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４、４とを備えている。
【０００９】
そして、対向する前記第１部品供給装置３、３間には、基板搬送機構５を構成する供給コンベア６、位置決め部７及び排出コンベア８が設けられている。供給コンベア６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７に搬送し、位置決め部７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８に搬送される。
【００１０】
前記装置本体２は、基台１０と、該基台１０の前後の中央部に設けられる前記基板搬送機構５と、１つの装着ヘッド１１と基板認識カメラ（図示せず）とを搭載したヘッドユニット１２と、該ヘッドユニット１２をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１３とを備えている。そして、前記ＸＹステージ１３の作動により、装着ヘッド１１が第１部品供給装置３、３又は第２部品供給装置４、４に臨んで電子部品をピックアップし、この電子部品を位置決め部７上のプリント基板Ｐ上に装着する。
【００１１】
前記第１の部品供給装置３、３は、部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に平行な基台１０の一の辺に平行の辺に臨むように該基台１０に連結具１４を介して着脱可能に配設され、連結具１４を解除して回動させた把手１５を引くとキャスタ１６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３、３はカセット形式のテープフィーダ１７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１１を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１７はキャリアテープ（図示せず）に装填された電子部品を先端から１つずつ供給する。
【００１２】
尚、前記第１の部品供給装置３、３は、カセット形式のテープフィーダ１７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。
【００１３】
そして、第２部品供給装置４、４は、前記第1部品供給装置３、３が臨む前記基台１０の一の辺に直角に交わる他の一の辺に臨むように配設される。この第２部品供給装置４、４では、多数個の電子部品をトレイＴの上に整列配置し、更にこのトレイＴを１個又は複数個、パレットＰに搭載し、このパレットＰを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。
【００１４】
次に、前記ヘッドユニット１２をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１３について、説明する。即ち、Ｘ方向に長いビーム２０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２１に沿ってＹ方向に移動し、該ビーム２０に対して装着ヘッド１１はＸ軸モータによりＸ方向に移動することとなる。
【００１５】
尚、前記装着ヘッド１１には４本の吸着ノズル２２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１１の各吸着ノズル２２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。
【００１６】
また、前記装着ヘッド１１には、電子部品を吸着する吸着ノズル２２が着脱自在に装着されている。ノズルストッカ２３には、交換のための吸着ノズル２２が電子部品の種類に応じて複数個備えられており、基板搬送機構５の前後に各２個設けられている。
【００１７】
前記ノズルストッカ２３の近傍には、吸着ノズル２２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２４が配設されている。即ち、吸着ノズル２２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２２を前記θ軸モータ、ＸＹステージ１３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４について、以下詳述する。該第２部品供給装置４は、多数のパレットＰをストックすると共に、パレットＰ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３０の位置まで鉛直方向に搬送するエレベータ機構３１と、パレットＰをエレベータ機構３１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３２とで構成されている。
【００１９】
前記エレベータ機構３１は、多数のパレットＰを上下方向に多数収容するパレットストッカ３３と、このパレットストッカ３３を介して各パレットＰを昇降させる昇降機構３４とで構成されている。このパレットストッカ３３は内部にパレットＰを載置する棚部材２９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Ｐが装置本体２側に引き出される。
【００２０】
前記昇降機構３４は、パレットストッカ３３を保持する図外のフレームと、このフレームの一部に螺合してこれを昇降させるボールネジ３５と、このボールネジ３５の両側に配設された前記フレームのガイドレール３６と、前記ボールネジ３５を回転させる昇降モータ３７とで構成される。この昇降モータ３７を介してボールネジ３５が正逆回転することにより、フレームがガイドレール３６に案内されて昇降し、パレットストッカ３３が昇降するものである。
【００２１】
このように構成されたエレベータ機構３１による昇降動作では、パレットストッカ３３の所望の棚部材２９のレベル位置と、パレット導入機構３２のシュート３０のレベル位置とを合致させる。
【００２２】
パレット導入機構３２は、装置本体２の基台１０上に配設したシュート３０と、このシュート３０に沿って進退する係止アーム４２と、該係止アーム４２を進退させる駆動機構４３とで構成される。そして、係止アーム４２の先端には、パレットＰに係脱するフック４４が設けられており、駆動機構４３により係止アーム４２を前進させて、このフック４４をエレベータ機構３１に収容したパレットＰの先端に係止し、次に係止アーム４２を後退させて、パレットＰをシュート３０に沿ってピックアップ領域に導入する。
【００２３】
尚、前記シュート３０は、以下に説明するように、昇降可能である。即ち、前記基台１０にはガイド５０及びシリンダ５１が固定され、シュート３０の平面部に固定されたガイド棒５２が前記ガイド５０に挿通しており、前記シリンダ５１がそのロッドを引き込むように動作すると前記ガイド５０にガイド棒５２が案内されて下降し、図３に示すように第１部品供給装置３が設置されテープフィーダ１７の部品供給側の部分がシュート３０の上方の空間に入り込み、該装置３を使用して第２部品供給装置４を使用しない場合には前記シュート３０が邪魔になることはない。従って、装着装置内のスペースを有効利用でき、また部品供給側の部分と装着ヘッド１１との距離を極力短くするものである。
【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に装着すべき電子部品が全て第１部品供給装置３、３に収納されて供給できる場合には、第２部品供給装置４、４を使用しないため、図１乃至図３に示すように、シリンダ５１によりシュート３０を下降させた状態にしておく。
【００２５】
この状態で、プリント基板Ｐが図示しない上流側装置より供給コンベア６を介して位置決め部７に搬送され、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に付された複数の位置決めマークが撮像され、部品取出し動作及び装着動作となる。
【００２６】
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２２が装着すべき該電子部品を所定の第１部品供給装置３から吸着して取出す。このとき、各装着ヘッド１１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１３を移動させて装着ヘッド１１を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル２２を下降させて前記第１部品供給装置３、３から電子部品を取出す。
【００２７】
一方、装着ヘッド１１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２４上方位置において停止し、部品認識カメラ２４が撮像し、電子部品が該吸着ノズル２２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。
【００２８】
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２２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。
【００２９】
次に、種類の異なるプリント基板上に電子部品を装着する場合、即ち図４及び図５に示すように、電子部品装着装置１の前面側に設置された第１部品供給装置を使用しないで、これに代わって第２部品供給装置４、４を使用する場合について説明する。この場合、先ず前記前面側に設置された第１部品供給装置３の連結具１４を解除し、作業者は把手１５を持って装置本体２から取り外す。このとき、キャスタ１６が設けられているから、第１部品供給装置３は容易に移動できる。そして、前記シリンダ５１を作動させて、そのロッドを伸張させることによりシュート３０を上昇させてパレット引き出しレベルに位置させる。
【００３０】
この状態で、前述したように、プリント基板Ｐが図示しない上流側装置より供給コンベア６を介して位置決め部７に搬送され、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に付された複数の位置決めマークが撮像され、部品取出し動作及び装着動作となる。
【００３１】
このとき、装着ステップ番号０００１の電子部品が第２部品供給装置４内に収納されている場合には、最初の電子部品の装着のため、ピックアップ領域にはパレットＰが引き出されておらず、引き出し状態ではないと判断され、パレット引き出し動作が始まる。即ち、図示しない制御装置によりエレベータ機構３１の昇降動作が制御されて、装着ステップ番号０００１の電子部品を収納しているパレットストッカ３３の棚部材２９のレベル位置と、前述したようにパレット導入機構３２の既に上昇したシュート３０のレベル位置とが合致されて、駆動機構４３により係止アーム４２を前進させて、フック４４をエレベータ機構３１に収容したパレットＰの先端に係止し、次に係止アーム４２を後退させて、パレットＰをシュート３０に沿ってピックアップ領域に導入し、前記吸着ノズル２２により電子部品を吸着して取出すものである。
【００３２】
ここで、このとき、各装着ヘッド１１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１３を移動させて装着ヘッド１１を移動させ、上下モータを駆動させて吸着ノズル２２を下降させて前記第１部品供給装置３、３のパレットＰから電子部品を取出す。
【００３３】
このとき、部品吸着後に吸着ノズル２２が上下モータにより上昇し、所定距離移動したら吸着動作が完了するが、吸着動作完了後、次の装着ステップ番号０００２に進んでパレット引き出し要求があって部品ＢのパレットＰが引き出し状態にあればパレット導入機構３２により当該パレットＰの戻し動作が成され、エレベータ機構３１を駆動して装着ステップ番号０００２の電子部品を収納しているパレットストッカ３３の棚部材２９のレベル位置と、パレット導入機構３２のシュート３０のレベル位置とを合致させて、パレット導入機構３２によるパレット引き出し動作を行うこととなる。
【００３４】
一方、装着ヘッド１１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２４上方位置において停止し、部品認識カメラ２４が撮像し、電子部品が該吸着ノズル２２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。
【００３５】
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２２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。
【００３６】
以上のように、本実施形態は、プリント基板Ｐに装着すべき電子部品が全て第１部品供給装置３、３に収納されて供給できる場合には、第２部品供給装置４、４を使用しないため、シリンダ５１によりシュート３０を下降させた状態にしておいたり、電子部品装着装置１の前面側に設置された第１部品供給装置を使用しないで、これに代わって第２部品供給装置４、４を使用する場合には前記前面側に設置された第１部品供給装置３の連結具１４を解除し、作業者は把手１５を持って装置本体２から取り外し、前記シリンダ５１を作動させて、そのロッドを伸張させることによりシュート３０を上昇させてパレット引き出しレベルに位置させて使用するようにしたものである。
【００３７】
尚、前述したような第２部品供給装置４、４を使用するときには、一方の第１部品供給装置３を装置本体２から取り外すのではなく、以下のような構成にしてもよい。即ち、図１に示す装着装置１の前面側に設置する第１部品供給装置３を約半分の大きさにして２個設置可能とし、そのうちの１個を装置本体２から取り外す構成にしてもよい。この場合、装置本体２から取り外した側の第２部品供給装置４と他の１個の第１部品供給装置を使用するものである。
【００３８】
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。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、装着装置の前後の一方にトレイを使用する第２部品供給装置を設置した場合でも、第２部品供給装置はそのままで装着装置内のスペースを有効に活用しつつ各種生産機種に応じて使用する部品供給装置の内訳に柔軟に対応することができ、かつ複数の装着装置を連結させた場合にも、第１、第２部品供給装置を個々の装着装置に密度濃く設置でき、組立ラインを短くすることができ、またラインの稼働率を向上することができる。更に、第１部品供給装置の下部にはキャスタを設けたから使用しない場合には、取り外した後容易に移動でき、使用する部品供給装置に合わせて迅速に、柔軟に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１部品供給装置のみ使用する場合の電子部品装着装置の平面図である。
【図２】第１部品供給装置のみ使用する場合の電子部品装着装置の正面図である。
【図３】第１部品供給装置のみ使用する場合の電子部品装着装置の側面図である。
【図４】第１部品供給装置及び第２部品供給装置を使用する場合の電子部品装着装置の平面図である。
【図５】第１部品供給装置及び第２部品供給装置を使用する場合の電子部品装着装置の側面図である。
【図６】第２部品供給装置の正面図である。
【符号の説明】
１            電子部品装着装置
２            装置本体
３            第１部品供給装置
４            第２部品供給装置
１１          装着ヘッド
２２          吸着ノズル
３０          シュート
３１          エレベータ機構
３２          パレット導入機構
３６          昇降モータ
５１          シリンダ
Ｔ            トレイ
Ｐ            パレット
【図１】
0004530580.tif 000002
【図２】
0004530580.tif 000003
【図３】
0004530580.tif 000004
【図４】
0004530580.tif 000005
【図５】
0004530580.tif 000006
【図６】
0004530580.tif 000007