(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の実装を行う移動自在の実装移動手段と、この実装移動手段に対して部品を供給する部品供給部と、部品供給部に配設され、一時的に複数の部品を保持して再取り出し可能な補助カセットと、この部品供給部の補助カセットに補充する部品を保持する補助部品供給部と、補助部品供給部に設けられ、補助部品供給部に保持された部品を部品供給部の補助カセットに補充する移動自在の補充移動手段とを備えた部品実装装置。
【請求項２】
部品供給部を複数設けるとともにこれらの部品供給部を所定方向に沿って移動自在とし、補助部品供給部を前記部品供給部に沿って移動自在とし、実装移動手段に対する部品の供給を行っていない待機中の部品供給部に対向する位置に補助部品供給部を移動させて前記待機中の部品供給部の補助カセットに対して補助部品供給部に保持された部品を補充移動手段により補充させる制御手段を設けた部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は部品の実装作業を自動的に行う部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス化の進展に伴い、電子部品などの部品を実装する部品実装装置において生産性の向上が必要となっている。たとえば、部品切れの際に部品交換の間、稼働停止しないように、部品供給部を複数化し、連続して生産できるようにしている。
【０００３】
以下、図４、図５、図６を参照しながら従来の部品実装装置について説明する。
図４に部品実装装置の外観図を示す。１は実装用のヘッドで、部品の実装を行う実装移動手段としての複数のノズル２を有しており、間欠回転することで部品の実装（吸着・装着）を行う。各ノズル２は部品を部品テープ３から吸着して基板へ装着する。４はＸＹテーブルで、部品を実装する基板を固定してノズル２の下に位置決めする。５（５Ｌ，５Ｒ）はそれぞれ部品供給部で、複数のパーツカセット６が搭載されており、所望のパーツカセット６をノズル２の下に位置決めする。パーツカセット６には部品テープ３がセットされている。７は制御手段としてのコントーラで、部品実装装置全体の制御を行う。
【０００４】
次に、部品実装装置の概略構成図である図５を参照しながら、部品実装装置の補足説明をする。
各部品供給部５にはそれぞれ同じ部品テープ３をセットしたパーツカセット６が搭載されている。図５において、Ａ，Ｂは部品テープ３の種別を示しており、各部品供給部５には、同じ部品が同じ配列で搭載されている。
【０００５】
また、図５において実線で示す位置では左部の部品供給部５Ｌのみが部品の吸着が可能であり、このように部品の吸着が可能である部品供給部５を起動中と呼ぶ。図５において実線で示す位置では右部の部品供給部５Ｒのみが部品テープ３の交換が可能で、このように部品テープ３の交換が可能である部品供給部５を待機中と呼ぶ。つまり、部品供給部５は、交互に起動中・待機中となることができ、左部の部品供給部５Ｌが図５において仮想線で示す位置に移動すると待機中となり、右部の部品供給部５Ｒが図５において仮想線で示す位置に移動すると起動中になる。
【０００６】
図６は、従来の部品実装装置のコントローラ７によるによる制御動作を示す流れ図で、「部品供給部」を「供給部」と略して図示している。
生産を開始すると、まず＃１で、左部の部品供給部５Ｌを待機させ、＃２で、右部の部品供給部５Ｒを起動中とさせる。＃３で、基板搬送を行わせて、実装を行う基板をＸＹテーブル４に固定する。＃４で、起動中の部品供給部５のパーツカセット６の部品テープ３からノズル２により部品を取り出す際に、部品の有無をチェックさせ、部品があれば、＃５で部品の実装を行わせる。
【０００７】
これを基板１枚の全部品を装着するまで繰り返し（＃６）、生産終了するまで＃３〜＃６を繰り返す（＃７）。また、＃４で部品が無い（部品切れ）と判断した場合、＃８で、起動中の部品供給部５（ここでは、右部部品供給部５Ｒ）を待機位置へ移動させ、＃９で、待機中の部品供給部５（ここでは、左部部品供給部５Ｌ）が動作可能状態であれば、＃１０で待機中の部品供給部５を起動させる。起動された部品供給部５は、＃５以降を同様に動作させる。
【０００８】
ここで、部品切れで待機した部品供給部５は、作業者によって部品テープ３の交換を行う（＃１１）。＃１２で部品テープ３の交換が完了すれば、＃１３で待機中の部品供給部５は動作可能状態となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成の部品実装装置による部品実装方法では、作業者が部品テープ３の交換をタイミング良く完了できるとは限らず、部品交換待ちにより待機中の部品供給部５が動作可能状態にならずに、生産が停止することがある。たとえば、図５に示す場合において、右部部品供給部５Ｒで生産中に部品Ａが部品切れになり、続いて左部部品供給部５Ｌで生産中に部品Ｂが部品切れになった時、待機中の右部部品供給部５Ｒの部品交換が完了していない場合には、両方の部品供給部５が待機中のまま生産が中断してしまう。
【００１０】
本発明は上記問題を解決するもので、部品交換によって生産作業が中断してしまうことを防止でき、部品実装の稼働率を向上することのできる部品実装装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の部品実装装置は、部品の実装を行う移動自在の実装移動手段と、この実装移動手段に対して部品を供給する部品供給部と、部品供給部に配設され、一時的に複数の部品を保持して再取り出し可能な補助カセットと、この部品供給部の補助カセットに補充する部品を保持する補助部品供給部と、補助部品供給部に設けられ、補助部品供給部に保持された部品を部品供給部の補助カセットに補充する移動自在の補充移動手段とを備えたものである。
【００１２】
この発明によれば、部品交換によって生産作業が中断してしまうことを防止でき、部品実装の稼働率を向上することのできる部品実装装置を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、部品の実装を行う移動自在の実装移動手段と、この実装移動手段に対して部品を供給する部品供給部と、部品供給部に配設され、一時的に複数の部品を保持して再取り出し可能な補助カセットと、この部品供給部の補助カセットに補充する部品を保持する補助部品供給部と、補助部品供給部に設けられ、補助部品供給部に保持された部品を部品供給部の補助カセットに補充する移動自在の補充移動手段とを備えたものであり、作業者の部品交換が遅れた場合でも、自動的に部品を補充し生産を継続することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、部品供給部を複数設けるとともにこれらの部品供給部を所定方向に沿って移動自在とし、補助部品供給部を前記部品供給部に沿って移動自在とし、実装移動手段に対する部品の供給を行っていない待機中の部品供給部に対向する位置に補助部品供給部を移動させて前記待機中の部品供給部の補助カセットに対して補助部品供給部に保持された部品を補充移動手段により補充させる制御手段を設けたものであり、部品供給部を交互に起動・待機し生産を行うことが可能となり、待機中の部品供給部に対して自動的に部品が補充されるため、部品の補充による生産性の低下を防止できる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図３を参照しながら説明する。なお、従来の部品実装装置と同機能のものには同符号を付してその説明は省略する。
図１に示すように、この部品実装装置においては、各部品供給部５に複数の補助カセット１０が搭載されている。また、各部品供給部５に対して平行に移動可能な補助部品供給部１１が設けられている。補助部品供給部１１は、複数のパーツカセット６を搭載しており、各パーツカセット６に部品テープ３がセットされている。また、補助部品供給部１１にはＸＹロボット１２が搭載されており、ＸＹロボット１２に設けられた補充移動手段としての補給ノズル１３により、補助部品供給部１１の任意のパーツカセット６から部品を吸着し、部品供給部５の任意の補助カセット１０へ部品を供給することができるようになっている。なお、各部品供給部５（左部部品供給部５Ｌおよび右部部品供給部５Ｒ、補助部品供給部１１とも、同じ部品テープ３（部品Ａ，Ｂ，・・・ ）が、搭載されている。また、図示しない制御手段としてのコントローラにより部品実装装置全体が制御されている。
【００１６】
図２は、部品供給部５と補助部品供給部１１とを示す側面図である。
図２に示すように、部品供給部５に搭載された補助カセット１０はループ１０ａ，１０ｂ間に渡って掛け渡された循環式でループ状の部品保持部１０ｃを有し、この部品保持部１０ｃに、部品１５を一時的に保持することができる。つまり、補助カセット１０は、循環式のため、複数の部品１５を一括して保持しておき、通常の部品テープ３と同様に順次部品１５を吸着して取り出すことが可能である。
【００１７】
補助部品供給部１１には、通常のパーツカセット６に通常の部品テープ３が搭載されている。ＸＹロボット１２は、左右および前後方向に（図２の紙面に対して奥／手前、左／右方向に）補給ノズル１３を移動させて、補助部品供給部１１のパーツカセット６から部品１５を取り出し、補助カセット１０の部品保持部１０ｃに部品１５を補充自在とされている。
【００１８】
この部品実装装置のコントローラによる制御動作を図３のフローチャートを参照して説明する。なお、従来の部品実装装置の制御動作と同様の動作は同符号を付してその説明は一部省略する。
【００１９】
＃１で、左部の部品供給部５Ｌを待機させ、＃２で、右部の部品供給部５Ｒを起動中にさせた後に、＃２１で、部品切れが記憶されているかどうかを判定する。部品切れが記憶されていない場合には、＃３から＃４に進んで部品１５があるかどうかを判定し、部品１５がない場合には、＃２０で起動している部品切れとなった部品供給部５を部品切れと記憶させる。
【００２０】
また、＃２１で、起動中の部品供給部５の部品切れの記憶があれば、以下の処理を行う。
＃８’で、起動中の部品供給部５を待機位置へ移動させ、＃９’で、待機中の部品供給部５が動作可能状態であれば、＃１０’で待機中の部品供給部５を起動させる。起動された部品供給部５は、＃４以降を同様に動作させる。また、これと並行して、＃３’で、基板の搬送を行わせる。
【００２１】
さらに、＃８’で待機させた部品供給部５に対して、部品１５の補充を行わせる。すなわち、＃２２で、待機させた部品供給部５の位置に補助部品供給部１１を移動させ、＃２３で部品１５の補充を行う。
【００２２】
この際の詳細動作は、補給ノズル１３をＸＹロボット１２により移動させ、補助部品供給部１１の部品カセット６の部品テープ３から部品１５を吸着して取り出し、さらに補給ノズル１３を移動させて待機させた部品供給部５の補助部品供給部１０へ部品１５を補充させる。この場合に、部品切れとなった部品１５が基板１枚の生産で使用される数だけ、一括して補充する。そして、＃２４で、部品１５の補充が完了したかを判断する。以上により、＃１３’で、動作可能状態となる。補助カセット１０に部品切れの部品１５が補充されて起動されると、部品実装の際は、部品切れとなったパーツカセット１５に替わって補助カセット１０に位置決めして部品１５を吸着していく。また、複数の部品１５が部品切れとなった場合には、複数の補助カセット１０を使用して部品１５を補充させる。
【００２３】
ここでさらに、具体的な動作の流れで補足説明する。右部部品供給部５Ｒで部品Ａが部品切れとなり、その後、左部部品供給部５Ｌが部品Ｂで部品切れとなった場合を想定する。
【００２４】
右部部品供給部５Ｒを起動させて部品実装を行っている際には、左部部品供給部５Ｌは待機している。このとき、補助部品供給部１１を、待機させた左部部品供給部５Ｌの位置に移動させて、部品１５（例えば部品Ｂ）を補充する。右部部品供給部５Ｒにより基板１枚の実装が終了すると、右部部品供給部５Ｒを待機させるとともに、部品１５の補充が完了した左部部品供給部５Ｌを起動させ、部品１５の吸着を左部部品供給部５Ｌの補助カセット１０から行わせる。左部部品供給部５Ｌで部品実装を行っている際には、待機させた右部部品供給部５Ｒの位置に補助部品供給部１１を移動させ、部品１５（例えば部品Ａ）の補充を行わせる。左部部品供給部５Ｌにより基板１枚の実装が完了すると、左部部品供給部５Ｌを待機させ、部品１５の補充が完了した右部部品供給部５Ｒを起動させ、部品１５の吸着には右部部品供給部５Ｒの補助カセット１０から行わせる。これを繰り返すことになるが、部品１５の補充動作は、他方の部品供給部５によって実装を行っている間に完了するため、部品１５の補充による生産タクトのロスはゼロである。
【００２５】
以上のように生産を継続することが可能であり、その間は作業者による部品交換をタイムリーに行わなくとも生産が停止することもない。
また、基本的には補助部品供給部１１から部品１５を補充させながら、場合に応じて作業者により、部品切れを生じた部品供給部５に対して部品１２を補充してもよく、さらには、作業者により補充する部品供給部５に対してパーツカセット１５を配置して、部品切れを生じた部品テープ３を交換してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、作業者による部品交換作業が遅れた場合でも生産を継続することが可能である。また、生産中の部品の補充が自動化・無人化でき、連続生産・作業工数削減が可能となり、生産性の向上といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装機の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態における、部品供給部・補助部品供給部の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態における部品実装方法のフローチャートである。
【図４】従来例における電子部品実装機の外観を示す斜視図である。
【図５】従来例における電子部品実装機の概略構成図である。
【図６】従来例における部品実装方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１                    ヘッド
２                    ノズル（実装移動手段）
５，５Ｌ，５Ｒ        部品供給部
６                    パーツカセット
１０                  補助カセット
１１                  補助部品供給部
１２                  ＸＹロボット
１３                  補給ノズル（補充移動手段）
１５                  部品
【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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【図６】
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