(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を載置したトレイを複数枚収納したスタッカから前記トレイを引き出し、該トレイから電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ部品供給装置において、
前記スタッカを搭載する昇降テーブルを電子部品供給のために垂直方向に昇降させる、水平方向に移動しない単一の昇降手段と、
水平方向に互いに所定距離を隔てて配置された２つのスタッカ搭載部を備えた切り換えテーブルを水平方向に第１と第２の位置に移動させる移動手段とを有し、
前記切り換えテーブルが前記第１の位置にあるときは、前記２つのスタッカ搭載部のうちの一方が前記昇降テーブルの昇降領域に位置して、該一方のスタッカ搭載部と前記昇降テーブルとの間でスタッカを移し換えることができ、
前記切り換えテーブルが前記第２の位置にあるときは、前記２つのスタッカ搭載部のうちの他方が前記昇降テーブルの昇降領域に位置して、該他方のスタッカ搭載部と前記昇降テーブルとの間でスタッカを移し換えることができ、
前記切り換えテーブルの位置を交互に前記第１と第２の位置に移動することにより、前記昇降テーブルに搭載して、電子部品を電子部品実装装置に供給するスタッカを交互に切り換えることができるとともに、該切り換えと逆の順序で前記２つのスタッカ搭載部において交互にスタッカの交換ないし該スタッカに対する電子部品の補充を行えるようにしたことを特徴とするトレイ部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレイ部品供給装置に関し、詳しくは、電子部品を載置したトレイを複数枚収納したスタッカから前記トレイを引き出し、該トレイから電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ部品供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＩＣ部品などの電子部品を回路基板に搭載するための電子部品実装装置、いわゆるチップマウンタに電子部品を供給する装置として、トレイ部品供給装置が知られている。このトレイ部品供給装置は、電子部品をトレイ上に載置したトレイベースが複数枚収納されたスタッカを昇降テーブルのスタッカ保持部でクランプして昇降テーブルに搭載し、駆動モータを回転させることによりボールネジと結合した昇降テーブルを垂直（上下）方向に移動し、トレイベースを所定高さの引き出し位置に移動させ、スタッカから引き出し、そのトレイベース上のトレイから電子部品を取り出し供給するもので、スタッカ保持部をレバーによるワンタッチクランプとしているため、スタッカの交換作業が容易で、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充を少ない時間で行なうことができる。
【０００３】
しかしながら、従来のトレイ部品供給装置は、スタッカの交換ないし電子部品の補充のためには装置を停止させる必要があり、そのために電子部品を供給できない状態が発生し、電子部品実装装置のシステム全体の稼働率を低下させるという問題があった。
【０００４】
そこで、本出願人は、この問題点を解決するトレイ部品供給装置の構成を先に特願平１０−９４１５２号の出願により提案した。その構成を図４により説明する。
【０００５】
図４の装置の構成では、それぞれ供給する電子部品をトレイ１０上に載置したトレイベース１を複数枚収納した２つのスタッカ２Ａ,２Ｂを２つの昇降テーブル３Ａ，３Ｂの上にクランプ８で保持して搭載できるようになっている。昇降テーブル３Ａ，３Ｂは、それぞれ２本ずつの案内支柱９Ａ，９Ｂにより昇降可能に案内されており、ボールネジ５Ａ，５Ｂに結合されている。そして、ボールネジ５Ａ，５Ｂのそれぞれが駆動モータ４Ａ，４Ｂによって回転駆動されることにより、昇降テーブル３Ａ，３Ｂが上下方向に移動するようになっている。
【０００６】
電子部品の供給時には、例えば、まず昇降テーブル３Ａが上方向に移動され、スタッカ２Ａ内の選択されたトレイベース１が所定高さの引き出し位置に移動された後、そのトレイベース１が引き出され、その上のトレイ１０から電子部品が取り出され供給される。このとき、昇降テーブル３Ｂはスタッカ２Ｂがスタッカ２Ａと干渉しない上方の待機位置に停止しており、スタッカ２Ｂの交換ないしは、これに対する電子部品の補充（トレイごと行う）を行うことができる。
【０００７】
また、スタッカ２Ａからの電子部品の供給が終了したら、昇降テーブル３Ａが下方向に移動され、スタッカ２Ａが下方の待機位置に移動されるとともに、昇降テーブル３Ｂが下方向に移動され、スタッカ２Ｂ内の選択されたトレイベース１が所定高さの引き出し位置に移動された後、そのトレイベース１が引き出され、その上のトレイ１０から電子部品が取り出され供給される。このとき、待機位置に停止しているスタッカ２Ａの交換ないしは、これに対する電子部品の補充を行うことができる。
【０００８】
このようにして、電子部品の供給と、スタッカの交換ないし電子部品の補充を同時に行うことができるので、装置を停止させることなく、電子部品の供給を連続的に行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４の装置では、上段にあるスタッカ２Ｂを交換する作業を行う際、その位置が高いため、作業者がスタッカ２Ｂを脱着する部分が見えにくく、作業者に不安感を与えたり、背中、肩、腕等に肉体的負担を与えたりするという問題点があった。スタッカ２Ｂを交換せずに、スタッカ２Ｂに電子部品を補充する場合も同様である。また、スタッカに入るトレイベースの段数を増設しようとすると、装置の高さが更に高くなってしまうという問題点もあった。
【００１０】
そこで本発明の課題は、この種のトレイ部品供給装置において、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充のために装置を停止させることなく、電子部品の供給を連続的に行えるとともに、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充作業を作業者が肉体的に楽に、かつ安全に行え、装置の高さも低くできる構成を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、電子部品を載置したトレイを複数枚収納したスタッカから前記トレイを引き出し、該トレイから電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ部品供給装置において、前記スタッカを搭載する昇降テーブルを電子部品供給のために垂直方向に昇降させる、水平方向に移動しない単一の昇降手段と、水平方向に互いに所定距離を隔てて配置された２つのスタッカ搭載部を備えた切り換えテーブルを水平方向に第１と第２の位置に移動させる移動手段とを有し、前記切り換えテーブルが前記第１の位置にあるときは、前記２つのスタッカ搭載部のうちの一方が前記昇降テーブルの昇降領域に位置して、該一方のスタッカ搭載部と前記昇降テーブルとの間でスタッカを移し換えることができ、前記切り換えテーブルが前記第２の位置にあるときは、前記２つのスタッカ搭載部のうちの他方が前記昇降テーブルの昇降領域に位置して、該他方のスタッカ搭載部と前記昇降テーブルとの間でスタッカを移し換えることができ、前記切り換えテーブルの位置を交互に前記第１と第２の位置に移動することにより、前記昇降テーブルに搭載して、電子部品を電子部品実装装置に供給するスタッカを交互に切り換えることができるとともに、該切り換えと逆の順序で前記２つのスタッカ搭載部において交互にスタッカの交換ないし該スタッカに対する電子部品の補充を行えるようにした構成を採用した。
【００１２】
このような構成によれば、昇降テーブルに搭載して、電子部品を電子部品実装装置に供給するスタッカを交互に切り換えることができるとともに、この切り換えと逆の順序で２つのスタッカ搭載部において交互にスタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充を行えるので、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充のために装置を停止させることなく、電子部品の供給を連続的に行うことができる。また、切り換えテーブルの２つのスタッカ搭載部は水平方向に並ぶように配置され、その高さを低くできるので、２つのスタッカ搭載部におけるスタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充作業を作業者が肉体的に楽にかつ、安全に行え、装置の高さも比較的低くできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。まず図１，図２により実施形態のトレイ部品供給装置の機械的構成を説明する。図１は実施形態のトレイ部品供給装置の縦断正面図、図２は同装置の透視状態で示す上面図である。
【００１４】
図１，図２において、符号２Ａ，２Ｂはスタッカであり、それぞれの内部には、その上に供給しようとする電子部品１１を例えばマトリクス状に配置したトレイ１０を載置したトレイベース１が複数枚収納されている（図１では図示を簡単にするためスタッカ２Ａ中に１枚しか示していない）。トレイベース１はスタッカ２Ａ，２Ｂから引き出し可能となっている。
【００１５】
また、符号３は昇降テーブルであり、装置本体１２の中央部に垂直方向に架設された２本の案内支柱９，９によって上下方向に可動に案内されており、さらに装置本体１２の中央上部に設けられた駆動モータ４によって回転駆動されるボールネジ５にネジ結合されている。そして駆動モータ４の駆動によってボールネジ５が回転することにより昇降テーブル３が垂直方向に昇降するようになっている。昇降テーブル３は、スタッカ２Ａないし２Ｂをクランプして保持する２つのクランプシリンダ８，８を備えており、スタッカ２Ａないし２Ｂを搭載し、電子部品の取り出し、及び後述するスタッカの切り換えのために昇降する。
【００１６】
また、符号６は、切り換えテーブルであり、昇降テーブル３上に搭載するスタッカを２Ａから２Ｂ又はその逆に切り換えるために、後述する図１中符号Ｈ２で高さを示すトレイ引き出し位置より下方において、スタッカ２Ａ，２Ｂを搭載して水平方向に移動（スライド）する。切り換えテーブル６の上面側には、その上にスタッカ２Ａ，２Ｂを載置して搭載するための３つの台６ａ，６ｂ，６ｃが互いに水平方向の一方向に沿って所定距離を隔てて突設されており、台６ａと台６ｂの図中左端部との上にスタッカ２Ａが搭載され、台６ｂの図中右端部と台６ｃとの上にスタッカ２Ｂが搭載される。すなわち、切り換えテーブル６はスタッカ２Ａ，２Ｂを水平方向の一方向に沿って並べて搭載可能である。
【００１７】
そして、切り換えテーブル６は、不図示のスライドレールを介して、搭載するスタッカ２Ａ，２Ｂが並ぶ方向である前記水平方向の一方向とその逆方向にスライド可能に設けられており、これに連結された切り換えシリンダ７の駆動により、昇降テーブル３の昇降領域を横切るようにして、図１中実線で示す右側の第１の切り換え位置、又は２点鎖線で示す左側の第２の切り換え位置に移動される。
【００１８】
切り換えテーブル６が前記第１の切り換え位置にあるときは、切り換えテーブル６上でスタッカ２Ａを搭載するスタッカ２Ａ搭載部（台６ａから台６ｂの図１中左端部にかけての部分）が昇降テーブル３の昇降領域に位置して、前記スタッカ２Ａ搭載部と昇降テーブル３との間でスタッカ２Ａを移し換えることができる。また、切り換えテーブル６上でスタッカ２Ｂを搭載するスタッカ２Ｂ搭載部（台６ｂの図１中右端部から台６ｃにかけての部分）の位置は、昇降テーブル３の昇降領域に対して図１中右側に離間した位置となり、前記スタッカ２Ｂ搭載部においてスタッカ２Ｂの交換ないしスタッカ２Ｂに対する電子部品の補充が可能な状態となる。
【００１９】
また、切り換えテーブル６が前記第２の切り換え位置にあるときは、切り換えテーブル６のスタッカ２Ｂ搭載部が昇降テーブル３の昇降領域に位置して、スタッカ２Ｂ搭載部と昇降テーブル３との間でスタッカ２Ｂを移し換えることができる。また、切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部の位置は、昇降テーブル３の昇降領域に対して図１中左側に離間した位置となり、スタッカ２Ａ搭載部においてスタッカ２Ａの交換ないしスタッカ２Ａに対する電子部品の補充が可能な状態となる。
【００２０】
なお、切り換えテーブル６の台６ｂにおいて破線６１より下の部分は切り欠かれている。また、台６ａ，６ｃは板金で中空に形成され、台６ｂに対向する側は開放されている。したがって、昇降テーブル３が破線６１より低い所定高さＨ１の待機位置に下降していれば、切り換えテーブル６が上記第１と第２の切り換え位置の間で水平方向に移動しても、台６ａ〜６ｃが昇降テーブル３に当たることはない。
【００２１】
また、図１，図２には図示していないが、本装置には、図１中符号Ｈ２で示す所定高さにおいて、昇降テーブル３に搭載されたスタッカ２Ａないし２Ｂから図２中矢印Ａで示すようにトレイベース１を引き出す、すなわちトレイ１０を引き出すトレイ引き出しユニットが設けられている。
【００２２】
また、トレイ引き出しユニットにより引き出されたトレイ１０上からチップマウンタが電子部品１１を吸着して取り出す。
【００２３】
次に、本装置の制御系の構成を図３により説明する。
【００２４】
図３において、符号３０はＣＰＵであり、メモリ３８に格納された制御プログラムを実行し、本装置全体を制御する。ＣＰＵ３０は、モータドライバ３１を介して駆動モータ４を制御し、昇降テーブル３の昇降動作を制御する。またシリンダドライバ３２を介してクランプシリンダ８の駆動を制御し、昇降テーブル３上のスタッカ２Ａないし２Ｂのクランプとその解除を行う。またシリンダドライバ３３を介して切り換えシリンダ７の駆動を制御し、切り換えテーブル６の位置を制御する。また、ドライバ３４を介して、先述したスタッカ２Ａないし２Ｂからトレイベース１ごとトレイ１０を引き出すトレイ引き出しユニット３５の駆動を制御する。
【００２５】
ＣＰＵ３０に対して、不図示のセンサやスイッチなどの検出手段によって検出される昇降テーブル３の位置（高さ）、スタッカのクランプのオン・オフ、切り換えテーブル６の位置、スタッカ２Ａないし２Ｂから引き出されたトレイ１０の位置などを示す各信号が入出力ポート３９を介して入力される。ＣＰＵ３０は、これらの信号に基づいて、昇降テーブル３の位置、昇降テーブル３上のスタッカのクランプのオン・オフ、切り換えテーブル６の位置、スタッカからのトレイ１０の引き出し位置などを制御する。
【００２６】
また、ＣＰＵ３０は、入出力ポート３９及びインターフェース４１を介してチップマウンタ４０との間で命令やデータのやり取りを行い、チップマウンタ４０から与えられた命令やデータをメモリ３８に記憶する。
【００２７】
次に、以上の構成からなる本装置の動作を説明する。なお、以下の説明で昇降テーブル３の高さとは昇降テーブル３の上面の高さをいうものとする。
【００２８】
まず、初期状態として、切り換えテーブル６は、先述した図１中実線で示す右側の第１の切り換え位置にあり（勿論、２点鎖線で示す左側の第２の切り換え位置でもよい）、昇降テーブル３は高さＨ１の待機位置にあるものとする。この状態から部品供給の準備として、スタッカ２Ａと２Ｂが切り換えテーブル６の前述したスタッカ２Ａ搭載部とスタッカ２Ｂ搭載部に搭載される。
【００２９】
そして、チップマウンタ４０から部品供給に必要な部品数などのデータとともに部品供給命令がインターフェース４１と入出力ポート３９を介してＣＰＵ３０に送られると、これに応じてＣＰＵ３０は上述した各ドライバ３１，３２，３３，３４を介して駆動モータ４，切り換えシリンダ７，クランプシリンダ８，トレイ引き出しユニット３５の駆動を制御し、部品供給動作を行う。
【００３０】
まず、駆動モータ４の駆動により昇降テーブル３が切り換えテーブル６の台６ａ〜６ｃの上端の高さに上昇させられ、そこでクランプシリンダ８の駆動により、切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部上にあるスタッカ２Ａが昇降テーブル３上にクランプされ、移し換えられる。その後、駆動モータ４の駆動により、スタッカ２Ａ内の例えば最上段のトレイベース１の高さが図１中符号Ｈ２のトレイ引き出し位置の高さになるように昇降テーブル３が上昇させられる。そしてトレイ引き出しユニット３５の駆動により最上段のトレイベース１が図２のように引き出された後、チップマウンタ４０が電子部品１１を吸着し、取り出す。そのトレイ１０上の全電子部品の取り出しが終了したら、上から２段目のトレイベース１の高さがトレイ引き出し位置の高さＨ２になるように昇降テーブル３が上昇させられる。そしてトレイベース１の引き出し、電子部品の取り出しが繰り返される。
【００３１】
このように、トレイベース１の１段分の高さずつ順次昇降テーブル３を間欠的に上昇させながら、各段のトレイベース１を引き出し、その上のトレイ１０から電子部品を供給する。
【００３２】
なお、最初にスタッカ２Ａ内の最下段のトレイベース１の高さがトレイ引き出し位置の高さＨ２になるように昇降テーブルを上昇させた後、順次トレイベース１の１段分づつ昇降テーブル３を間欠的に下降させながら、トレイ１０を引き出し、部品供給を行うようにしてもよい。
【００３３】
このようにしてスタッカ２Ａ内のトレイ１０の全てが引き出され、スタッカ２Ａが空になったら、昇降テーブル３が切り換えテーブル６の台６ａ〜６ｃの上端の高さまで下降させられ、そこでクランプシリンダ８によるスタッカ２Ａのクランプが解除される。その後、昇降テーブル３は高さＨ１の待機位置まで下降させられる。これにより、空のスタッカ２Ａは再び切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部に移し換えられ搭載されることになる。
【００３４】
次に、切り換えシリンダ７の駆動により、切り換えテーブル６が図１中２点鎖線で示す左側の第２の切り換え位置に移動される。続いて、昇降テーブル３が切り換えテーブル６の台６ａ〜６ｃの上端の高さに上昇させられ、そこでクランプシリンダ８の駆動により、切り換えテーブル６のスタッカ２Ｂ搭載部に搭載されたスタッカ２Ｂが昇降テーブル３上にクランプされ、移し換えられる。その後、スタッカ２Ａから部品供給を行った上述の場合と同様に、昇降テーブル３を上昇させ、順次トレイベース１の１段分の高さずつ間欠的に上昇または下降させながら、トレイ引き出しユニット３５により各段のトレイベース１を引き出し、引き出されたトレイ１０から電子部品を供給する。
【００３５】
この間、切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部は、昇降テーブル３の昇降領域から左側に離間した位置にあり、スタッカ２Ａの交換ないし電子部品の補充を行うことができる。ここでスタッカ２Ａ搭載部の高さは、先述した図４の従来の装置における上段のスタッカ２Ｂ搭載部より低いので、スタッカ２Ａの交換ないし電子部品の補充の作業の際に、作業者は、スタッカ２Ａを脱着する部分をよく見ることができ、体を反らせて手を差し上げたりする必要もなく、肉体的に楽にかつ、安全に作業を行うことができる。
【００３６】
続いて、スタッカ２Ｂ内のトレイ１０の全てが引き出され、スタッカ２Ｂが空になったら、昇降テーブル３が切り換えテーブル６の台６ａ〜６ｃの上端の高さまで下降させられ、そこでクランプシリンダ８によるスタッカ２Ｂのクランプが解除される。その後、昇降テーブル３は高さＨ１の待機位置まで下降させられる。これにより、空のスタッカ２Ｂは再び切り換えテーブル６のスタッカ２Ｂ搭載部に移し換えられ搭載されることになる。
【００３７】
次に、切り換えシリンダ７の駆動により、切り換えテーブル６が図１中実線で示す右側の第１の切り換え位置に移動される。続いて、昇降テーブル３が切り換えテーブル６の台６ａ〜６ｃの上端の高さに上昇させられ、そこでクランプシリンダ８の駆動により、切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部に搭載されたスタッカ２Ａ（交換ないし電子部品を補充したスタッカ）が昇降テーブル３上にクランプされ、移し換えられる。その後、前回と同様に、昇降テーブル３の昇降動作と、トレイ引き出しユニット３５の動作によりスタッカ２Ａからの電子部品の供給が行われる。
【００３８】
この間、切り換えテーブル６のスタッカ２Ｂ搭載部は、昇降テーブル３の昇降領域から右側に離間した位置にあり、スタッカ２Ｂの交換ないし電子部品の補充を行うことができる。ここで先述したスタッカ２Ａの場合と同様に、スタッカ２Ｂの交換ないし電子部品の補充作業を安全に、かつ肉体的に楽に行えることは勿論である。
【００３９】
以上の動作の繰り返しにより、切り換えテーブル６の位置を交互に前記第１と第２の位置に切り換えることにより、昇降テーブル３に搭載するスタッカを交互に切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部に搭載されたスタッカ２Ａとスタッカ２Ｂ搭載部に搭載されたスタッカ２Ｂに切り換え、電子部品の供給を行うことができるとともに、前記の切り換えと逆の順序で切り換えテーブル６のスタッカ２Ａ搭載部とスタッカ２Ｂ搭載部において交互にスタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充を行うことができる。
【００４０】
したがって、本実施形態によれば、スタッカ２Ａ，２Ｂの交換ないしは、これらに対する電子部品の補充のために装置を停止させることなく、電子部品の供給を連続的に行なうことができる。しかも、上述のように、スタッカ２Ａ，２Ｂの交換ないしスタッカ２Ａ，２Ｂに対する電子部品の補充作業を作業者が肉体的に楽に、かつ安全に行うことができる。また、従来例の図４の構成との比較から明らかなように、装置の高さを低くすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電子部品を載置したトレイを複数枚収納したスタッカから前記トレイを引き出し、該トレイから電子部品を電子部品実装装置に供給するトレイ部品供給装置において、水平方向に互いに所定距離を隔てて配置された２つのスタッカ搭載部を備えた切り換えテーブルを水平方向に移動し、その位置を交互に第１と第２の位置に移動することにより、電子部品供給のために昇降する昇降テーブルに搭載して、電子部品を電子部品実装装置に供給するスタッカを交互に切り換えることができるとともに、この切り換えと逆の順序で前記２つのスタッカ搭載部において交互にスタッカの交換ないし該スタッカに対する電子部品の補充を行えるようにしたので、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充のために装置を停止させることなく、電子部品の供給を連続的に行なうことができるとともに、スタッカの交換ないしスタッカに対する電子部品の補充作業を作業者が肉体的に楽にかつ、安全に行うことができ、さらに、装置の高さを低くすることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のトレイ部品供給装置の構成を示す概略的な縦断正面図である。
【図２】同トレイ部品供給装置の透視状態で示す概略的な上面図である。
【図３】同装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のトレイ部品供給装置の構成を示す一部破断正面図である。
【符号の説明】
１  トレイベース
２Ａ，２Ｂ  スタッカ
３  昇降テーブル
４  駆動モータ
５  ボールネジ
６  切り換えテーブル
７  切り換えシリンダ
８  クランプシリンダ
９  案内支柱
１０  トレイ
１１  電子部品
１２  装置本体
３０  ＣＰＵ
３５  トレイ引き出しユニット
３８  メモリ
４０  チップマウンタ
【図１】
0004230026.tif 000002
【図２】
0004230026.tif 000003
【図３】
0004230026.tif 000004
【図４】
0004230026.tif 000005