(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部から電子部品を取出し、部品装着部にてプリント基板に装着する電子部品装着装置において、
前記部品供給部上を通る一方の直線部、前記部品装着部上を通る他方の直線部、及び前記一方の直線部と前記他方の直線部との間の曲線部を備えた無限軌道と、該無限軌道上を個別に周回することにより部品供給部から電子部品を取出しプリント基板に装着する複数の装着ヘッドと、前記部品装着部の手前の前記他方の直線部の下方に設けられ前記装着ヘッドが保持する電子部品を認識する部品認識部とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記部品装着部のプリント基板は前記軌道と直交する方向に移動する移動テーブル上に載置されている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】
前記軌道は前記部品供給部上で直線であり、前記部品供給部には複数の部品供給ユニットがその部品供給方向を該軌道に直交する方向に向けられて配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品装着装置。
【請求項４】
前記装着ヘッドに着脱可能に設けられ電子部品を吸着保持する吸着ノズルをノズルストッカに配置された吸着ノズルと交換するノズル交換部とを備え、前記ノズル交換部を前記軌道上の下方に設けたことを特徴とする請求項１、２または３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、部品供給部から電子部品を取出し、プリント基板に装着する電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種、部品供給部から装着ヘッドが電子部品を取出し、プリント基板に装着する電子部品装着装置の例を、特開平１０−２２４０９０号公報に見ることができる。この従来技術では装着ヘッドが複数個回転テーブルの周縁に配設され、この回転テーブルの間欠回転により装着ヘッドが部品供給部から電子部品を取出し、ＸＹテーブル上に載置されたプリント基板に装着する。また、部品供給部は往復移動して所望の部品を装着ヘッドが間欠的に停止する吸着ステーションに位置決めする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術は、各装着ヘッドが各種動作を各停止ステーションで並行して行うので、高速装着ができるが、装着ヘッドは回転テーブルに所定の間隔で設けられており、各装着ヘッドが部品装着を行う毎に他の装着ヘッドも停止する必要がないステーションでも停止しなければならず、また回転テーブルの回転する速度は各装着ヘッドに吸着されている電子部品の中で一番遅くしなければならないものに合わせなければならない。また、装着ヘッドの部品吸着位置を一定として部品供給部が移動して部品を供給する個々のユニットをその吸着位置に位置決めするため、部品供給部の移動範囲を確保しなければならず、装置が大型になる傾向もあった。
【０００４】
このため本発明は、電子部品の装着を高速で行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、部品供給部から電子部品を取出し、部品装着部にてプリント基板に装着する電子部品装着装置において、前記部品供給部上を通る一方の直線部、前記部品装着部上を通る他方の直線部、及び前記一方の直線部と前記他方の直線部との間の曲線部を備えた無限軌道と、該無限軌道上を個別に周回することにより部品供給部から電子部品を取出しプリント基板に装着する複数の装着ヘッドと、前記部品装着部の手前の前記他方の直線部の下方に設けられ前記装着ヘッドが保持する電子部品を認識する部品認識部とを設けたものである。
【０００６】
このようにしたので、装着ヘッドは個々に移動でき他のヘッドが停止しても停止することがなく、さらに、前記部品供給部上を通る一方の直線部から曲線部を経て部品装着部の手前の他方の直線部の下方に設けられた部品認識部に至る装着ヘッドの移動の加速度を小さく押さえても高速に移動させることができ、また部品に適した移動速度で移動でき、また、装着ヘッド間の間隔を場合に応じて変えることができる。
【０００７】
また本発明は、好ましくは、前記部品装着部のプリント基板は前記軌道と直交する方向に移動する移動テーブル上に載置されている構成としたものである。
【０００８】
このようにしたので、プリント基板を載置するテーブルの移動機構を簡単にすることができる。
【０００９】
また本発明は、好ましくは、前記軌道は前記部品供給部上で直線であり、該部品供給部には複数の部品供給ユニットがその部品供給方向を該軌道に直交する方向に向けられて配設されている構成としたものである。
【００１０】
このようにしたので、部品供給部を移動させることなく、しかも部品供給ユニットの配設間隔は狭くして部品供給部のスペースを小さくすることができる。
【００１２】
また本発明は、好ましくは、前記装着ヘッドに着脱可能に設けられ電子部品を吸着保持する吸着ノズルを交換するノズル交換部とを備え、前記ノズル交換部を前記軌道上の下方に設けたものである。
このようにしたので、次に吸着する電子部品に合わせて吸着ノズルを交換する場合には、前記軌道上の下方に設けたノズル交換部にて現在の吸着ノズルとノズルストッカの取付けるべき吸着ノズルとを交換できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
無駄な位置で停止する必要がないので、加速度が遅くても速度を上げることができる。
高速で移動する部品から吸着していけば、自己の最大速度で部品の移動ができる。
【００１４】
図に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１に示す電子部品装着装置１においては基台２上に部品供給部３及び部品装着部５が設けられている。部品供給部３及び部品装着部５の上空には装着ヘッド７のこれらを経由した移動を案内する無限軌道８が配置されている。該無限軌道８はリニアモータで構成されているため、複数個の装着ヘッド７は該無限軌道８上を個別に、独立して周回することができる。
【００１６】
基台２上で部品供給部３に隣接してプリント基板９を搬送する搬送コンベア１０、１１が設けられている。
【００１７】
前記部品供給部３には部品供給ユニット１２が前記搬送コンベア１０、１１の基板搬送方向（以下、Ｘ方向という。）に複数個並設されている。
【００１８】
部品供給ユニット１２は夫々が通常は同種の図示しない電子部品を多数個収納し、所定の供給位置に該部品を供給するものであり、異なる部品供給ユニット１２は異なる種類の電子部品を収納するので、部品供給ユニット１２が多数集まった全体として多数の種類の部品を供給するものである。各部品供給ユニット１２の供給位置は部品供給部３に取付けられた状態で、Ｘ方向に向かう直線上に並ぶようにされている。前記無限軌道８はこの部品供給ユニット１２の供給位置上を通過するように設けられているので、部品供給部３上ではＸ方向に向かう直線上に設けられていることになる。部品供給部３は基台２上に固定されている。
【００１９】
また部品供給ユニット１２はその長手方向が前記Ｘ方向に直交するＹ方向に一致するように配設されてる。部品供給方向もこのＹ方向であるが、部品供給方向とは、電子部品がテープに封入されたものであればテープに部品が配列される方向であり、即ちテープが案内される方向であり、また、部品がバラの状態で供給されるものであれば、部品を整列させて順次送るシュートの方向である。部品供給ユニット１２がこのように配置されるので、ユニット１２間の間隔がほとんど無いように並べ、設置スペースを最小にしている。
【００２０】
部品装着部５では、プリント基板９はＹ方向に移動するＹテーブル１４上に載置され、また前記無限軌道８は部品装着部５上でＸ方向へ向かう直線上に設けられている。従って、装着ヘッド７が吸着する電子部品はＹテーブル１４上に載置されたプリント基板９の任意の位置に装着され得る。また、Ｙテーブル１４は前記搬送コンベア１０、１１との間で基板９の受け渡しができる位置に移動する。前記搬送コンベア１０は、上流の装置からプリント基板９を受取りＹテーブル１４上に供給するために搬送するものであり、搬送コンベア１１はＹテーブル１４上のプリント基板９を受取り、下流装置に排出搬送するものである。
【００２１】
また、前記無限軌道８の下方で部品装着部５の手前には部品認識カメラ１６が設けられており、装着ヘッド７に吸着された電子部品の該ヘッド７に対する位置ずれが認識される。このカメラ１６はその上空で装着ヘッド７を停止させて電子部品を撮像するものであってもよいし、装着ヘッド７が移動中に撮像するものであってもよい。または、装着ヘッド７を移動させて、その画像を取込むラインセンサを使用してもよい。このカメラ１６の配置位置とＹテーブル１４の間には装着ヘッド７が１個待機できる間隔が空いている。
【００２２】
また、無限軌道８に沿って、部品装着部３の次の位置にはノズルストッカ１８が配置されており、装着ヘッド７に着脱可能に取付けられ電子部品を吸着する吸着ノズル１９が無限軌道８に沿って配置される。吸着ノズル１９は電子部品の種類に応じて取替えられるものである。ノズルストッカ１８とＹテーブル１４の間にも装着ヘッド７が1個待機できる間隔が空けられている。吸着ノズル１９はまた、装着ヘッド７に対して鉛直軸線まわりに回転する構造になされ、電子部品を鉛直軸線まわりに回動させ、角度位置決めができるようになされている。
【００２３】
以上の構成により以下動作について説明する。
【００２４】
先ず、図示しない装着順序毎に基板９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装着すべき部品種が指定された装着データに従って、装着ヘッド７が吸着すべき電子部品を吸着する。即ち、指定された部品種の部品を供給する部品供給ユニット１２に臨む位置まで装着ヘッド７は無限軌道８上をリニアモータに駆動されて移動し、停止して、吸着ノズル１９の下降により電子部品を真空吸着する。
【００２５】
次に、部品を保持した装着ヘッド７はリニアモータに駆動され無限軌道８上を移動して認識カメラ１６上で停止する。該カメラ１６の撮像により部品が吸着ノズル１９に対してどれだけ位置ずれして保持されているかがＸＹ方向及び回転角度について認識される。
【００２６】
次に、部品認識が終了した装着ヘッド７は部品装着部３に移動し、認識結果により補正すべきＸＹ方向の位置ずれ加味して、Ｘ方向については、無限軌道８上の位置決めがされ、Ｙ方向についてはＹテーブル１４が移動して位置決めがされる。また、回転方向の位置ずれを加味して吸着ノズル１９が図示しない回転駆動機構により回動され位置決めされる。
【００２７】
次に、吸着ノズル１９が下降して電子部品の装着がプリント基板９の前述する装着データの示す位置になされる。
【００２８】
尚、部品を吸着した後、カメラ１６に臨む位置まで、装着ヘッド７は停止することなく移動することができる。従って、加速度を大きくしなくても高速に到達させることができ、大きな加速度を加えるとずれを生じ易くなるような電子部品を保持する装着ヘッド７でも高速で移動させることができる。また、このような部品は小さな減速度で徐々に減速させずれが発生しないようにすることができる。但し、曲線部を走行する場合には遠心力でずれが生じないような速度にする必要はある。
【００２９】
上述するようにずれが生じやすい部品であっても、高速で移動させることができるのであるが、ずれが生じにくい例えば小さな部品であるほうが、加速度を大きくして直ちに高速度で移動させることができる。従って、加速度を大きくできる部品を、加速度を大きくできない部品の直後の順番で取出すと後から移動する装着ヘッドが前につかえて本来の速度で移動できない場合がある。従って、加速度を大きくできる順番に部品を取出すような装着順が前記装着データに指定されているとよい。
【００３０】
また、装着する順番に図１の右側から部品供給ユニット１２が配置されていれば、吸着時に装着ヘッド７が前を走行する装着ヘッド７が吸着を終了するのを待たなくて済む。高速で移動できる順番に装着順が組まれていなくてもこのように配列すれば吸着時に待たなくて済む。
【００３１】
また、吸着する電子部品が大きな場合には、この部品を吸着する装着ヘッド７はその前後の装着ヘッド７との間隔をその大きな部品が他のヘッド７または他の部品と干渉しないようにとり、移動または停止する。
【００３２】
また、認識カメラ１６で認識のために装着ヘッド７が停止していたり、部品装着部５で部品装着がなされている場合には、次の装着ヘッド７はその手前で停止して待つ必要がある。停止して待っている間は、複数の装着ヘッド７は間隔を最小にして待機しているので、ロータリテーブルに間隔が変えられないで取付けられている場合に比較して部品の装着が高速にでき、また、遅い装着ヘッド７があっても、つかえない範囲であれば、他の装着ヘッド７は影響を受けない。特に部品装着部５に移動する装着ヘッド７がそのヘッド７について最高速で移動して部品を装着できる。
【００３３】
これらの動作は図示しないＣＰＵにより、このような動作をするよう最適化されたプログラム及び図示しない前述するような装着データに基づき、自動的に制御されて行われる。
【００３４】
次に、部品装着部５で部品を装着して部品装着部５を通過した装着ヘッド７について次に吸着する電子部品に合わせて吸着ノズルを交換する場合には、ノズルストッカ１８の所望の位置で現在の吸着ノズル１９を取り外し、他の位置にある取付けるべき吸着ノズル１９を取付ける。
【００３５】
尚、装着ヘッド７に吸着ノズル１９を複数本取付け、その切替えにより使用する吸着ノズル１９を交換してもよい。複数本の吸着ノズル１９は例えば、鉛直軸回りに回転する回転体に設けてもよいし、水平軸回りに回転する回転体の周囲に立設させて設けてもよい。
【００３６】
また、前の装着ヘッド７がノズルストッカ１８上で吸着ノズル１９の交換をしているときには直後の装着ヘッド７は待機している。
【００３７】
ノズルストッカ１８を通過した装着ヘッド７は部品供給部３に向かって、無限軌道８上をリニアモータに駆動され、移動し、前述と同様な部品吸着動作が続行される。このときにも、ノズルストッカ１８から取出すべき部品供給ユニット１２に臨む位置まで、前の装着ヘッド７がその前に停止していない限り、停止せず、最高加速度で達した最高速度で移動し、最高の減速度で停止することができる。これらの動作も図示しないＣＰＵの制御でなされる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、装着ヘッドは個々に移動でき、前記部品供給部上を通る一方の直線部から曲線部を経て部品装着部の手前の他方の直線部の下方に設けられた部品認識部に至る装着ヘッドの移動の加速度を小さく押さえても高速に移動させることができ、周回する無限軌道上で部品装着を高速化することができ、また部品に適した移動速度で移動できる。
【００３９】
また、プリント基板は無限軌道と直交する方向に移動する移動テーブル上に載置されている構成としたので、プリント基板を載置するテーブルの移動機構を簡単にすることができる。
【００４０】
また、無限軌道は部品供給部上で直線であり、該部品供給部には複数の部品供給ユニットがその部品供給方向を無限軌道に直交する方向に向けられて配設されている構成としたので、部品供給部を移動させることなく、しかも部品供給ユニットの配設間隔は狭くして部品供給部のスペースを小さくすることができる。
さらに、次に吸着する電子部品に合わせて吸着ノズルを交換する場合には、前記軌道上の下方に設けたノズル交換部にて現在の吸着ノズルとノズルストッカの取付けるべき吸着ノズルとを交換できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置を示す平面図である。
【符号の説明】
１      電子部品装着装置
３      部品供給部
５      部品装着部
７      装着ヘッド
８      無限軌道
９      プリント基板
１２      部品供給ユニット
１４      Ｙテーブル（移動テーブル）
１６      部品認識カメラ（認識部）
１８      ノズルストッカ（ノズル交換部）
１９      吸着ノズル
【図１】
0003778729.tif 000002