(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤搬送ライン上に一定間隔を隔てて設置された二台の実装装置の間に両実装装置と隣接するように配設される給装フィーダーであって、
チップ部品を配列した上下複数段のトレーを引出し可能に収納したトレー収納部と、
両実装装置間で上記基盤搬送ラインに隣接してこれと平行に配設された部品搬送ラインと、
実装装置間で部品搬送ラインに近接して配設され、かつ、部品搬送ラインと平行な方向及び直交する方向に移動可能であって、上記トレー収納部から取出された部品を部品搬送ライン上に搬送する部品移載用ヘッドユニットと、
部品搬送ラインに設けられ、駆動手段により駆動されて部品搬送ライン上を移動し、部品移載用ヘッドユニットから受け取った部品を実装装置に搬送する部品搬送手段と、
上記トレー収納部からチップ部品が配列されたトレーを部品移載用ヘッドユニットに対応する位置へ引き出すトレー引出し装置とを備え、
上記二台の実装装置の間であって、上記基盤搬送ラインの一側方部で、かつ、基板搬送ラインと直交する方向の両実装装置の側端を結ぶ線より基板搬送ライン側の領域である空き空間に、上記部品搬送ラインと、搬送ライン上へ部品を搬送したときの上記部品移載用ヘッドユニットのヘッドと、上記部品搬送手段とが位置するように、これら搬送ライン、部品移載用ヘッドユニットおよび部品搬送手段の配置が設定され、
上記トレー収納部が上記部品移載用ヘッドユニットに隣接して配置されていることを特徴とする給装フィーダー。
【請求項２】
上記部品搬送ラインは複数列配設され、
上記部品搬送手段は上記部品搬送ラインの各列に設けられていること
を特徴とする請求項１記載の給装フィーダー。
【請求項３】
上記部品搬送ラインは、上記二台の実装装置を連結するように配設され、
上記部品搬送手段は、上記二台の実装装置にチップ部品を搬送すること
を特徴とする請求項１又は２記載の給装フィーダー。
【請求項４】
上記部品搬送手段は、上記部品移載用ヘッドユニットから受け取った複数の部品を、同時に上記実装装置に搬送すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の給装フィーダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ等のチップ部品をトレー収納部のトレーから取り出して部品搬送手段により実装装置に給送するようになっている給送フィーダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、部品供給装置によって供給されたチップ部品（電子部品）を、吸着ノズルを有する実装用ヘッドにより吸着し、このヘッドをプリント基板上に移動させてチップ部品を装着するようにした実装装置は一般に知られている。そして、実装装置には、通常、テープフィーダー等の比較的コンパクトな部品供給装置が設けられている。ところが、チップ部品のうちでも比較的大きいものや特殊形状のものはテープフィーダー等に収納困難な場合がある。
【０００３】
そこで、このような場合に使用される部品供給装置として、例えば特開昭６４−３０２９８号公報に示されるように、チップ部品を配列した上下複数段のトレーを出入自在に収納したトレー収納部と、このトレー収納部の側方の所定位置から実装装置の部品吸着位置にまでわたって設けられた部品搬送手段と、上記トレー収納部から引出されたトレー上のチップ部品を吸着して、上記部品搬送手段に移載する部品移載用のヘッド部とを備えた給送フィーダーが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の給送フィーダーは、トレー収納部、部品移載用のヘッド部、部品搬送手段等が実装装置に対して充分コンパクトに配置されておらず、部品供給スペースが広いため、実装装置への部品給送効率の向上が妨げられていた。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑み、実装装置に対しコンパクトにレイアウトして部品供給スペースが広がらないようにすることにより、実装装置への部品給送効率を向上することができる給送フィーダーを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基盤搬送ライン上に一定間隔を隔てて設置された二台の実装装置の間に両実装装置と隣接するように配設される給装フィーダーであって、チップ部品を配列した上下複数段のトレーを引出し可能に収納したトレー収納部と、両実装装置間で上記基盤搬送ラインに隣接してこれと平行に配設された部品搬送ラインと、実装装置間で部品搬送ラインに近接して配設され、かつ、部品搬送ラインと平行な方向及び直交する方向に移動可能であって、上記トレー収納部から取出された部品を部品搬送ライン上に搬送する部品移載用ヘッドユニットと、部品搬送ラインに設けられ、駆動手段により駆動されて部品搬送ライン上を移動し、部品移載用ヘッドユニットから受け取った部品を実装装置に搬送する部品搬送手段と、上記トレー収納部からチップ部品が配列されたトレーを部品移載用ヘッドユニットに対応する位置へ引き出すトレー引出し装置とを備え、上記二台の実装装置の間であって、上記基盤搬送ラインの一側方部で、かつ、基板搬送ラインと直交する方向の両実装装置の側端を結ぶ線より基板搬送ライン側の領域である空き空間に、上記部品搬送ラインと、搬送ライン上へ部品を搬送したときの上記部品移載用ヘッドユニットのヘッドと、上記部品搬送手段とが位置するように、これら搬送ライン、部品移載用ヘッドユニットおよび部品搬送手段の配置が設定され、上記トレー収納部が上記部品移載用ヘッドユニットに隣接して配置されているものである。
【０００７】
この構成によると、トレー収納部、部品搬送ライン、部品移載用ヘッドユニット、部品搬送手段等が実装装置の近辺に合理的にレイアウトされ、部品給送効率の向上に有利となる。
【０００８】
また、上記部品搬送ラインは複数列配設され、上記部品搬送手段は上記部品搬送ラインの各列に設けられているようにすることも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施形態による給送フィーダーと実装装置の一部とを含む部分の概略を示している。この図において、１，２は実装装置、３はコンベア等からなる基板搬送ライン、４はチップ部品の給送フィーダーである。上記実装装置１，２は、従来から知られているため具体的構造の図示は省略するが、上記基板搬送ライン３によって送られたプリント基板を所定の実装作業位置で保持する一方、吸着ノズルを有する実装用ヘッドでチップ部品を吸着した後、上記実装用ヘッドをプリント基板上に移動させてチップ部品をプリント基板に装着するようになっている。また、実装装置１，２の内部にも、テープフィーダー等の部品供給部が設けられ、小形のチップ部品等はこの内部の部品供給部から供給されるようになっている。
【００１１】
図では、基板搬送ライン３の方向に適当な間隔をおいた２箇所に、上記実装装置１，２が設けられることにより、例えば一方の実装装置１でプリント基板の一部分へチップ部品が装着されてから、プリント基板が他方の実装装置２に移されて残りの部分へチップ部品が装着されるようにする等、両実装装置を適宜使い分けることができるようになっている。なお、両実装装置１，２の使い方としてはこの例に限らず、例えば各実装装置１，２で別個にそれぞれプリント基板へのチップ部品の実装が行われるようにしてもよい。
【００１２】
上記両実装装置１，２の間で上記基板搬送ライン３の側方の空き空間を利用して、上記給送フィーダー４が設置されている。
【００１３】
図２にも示すように、上記給送フィーダー４は、トレー収納部５と、部品移載用ヘッドユニット６と、複数列の部品搬送ライン７，８と、各部品搬送ライン７，８上に設けられた部品搬送手段９，１０とを備え、上記部品搬送ライン７，８は、基板搬送ライン３に隣接してこれと平行に配置されている。
【００１４】
上記トレー収納部５は、部品搬送ライン７，８と所定間隔をおいた位置に、前面が部品搬送ライン７，８側を向くように配置されている。このトレー収納部５に、チップ部品を配列したトレー１１が上下多数列に収納されている（図３参照）。各トレー１１はそれぞれトレー収納部５に対して前方へ引出し可能とされ、その前面には、後記クランプで把持される被把持部１２が突設されている（図４参照）。上記トレー収納部５の前方には、所望のトレー１１を引き出すためのトレー引出し装置１５が設けられている。
【００１５】
上記トレー引出し装置１５は、図２中に示すとともに図３に示すように、トレー１１の両側部を支持するための支持枠１６と、トレー引出し用のクランプ１７と、このクランプ１７をＸ方向（部品搬送ライン７，８と直交する方向）に移動可能に支持するガイド１８と、このクランプ１７を移動させる機構とを備えている。上記クランプ１７は、上記被把持部１２を両側から把持することができるように、互いに近接、離間可能な一対のフック状把持部１７ａ，１７ｂを有し、シリンダ等の駆動手段によって上記把持部１７ａ，１７ｂが作動されるようになっている。クランプ１７を移動させる機構は、上記ガイド１８に沿って配置された送りベルト１９と、この送りベルト１９を作動させるモータ２０とからなり、上記送りベルト１９にクランプ１７が結合されることにより、モータ２０による送りベルト１９の作動に応じてクランプ１７がＸ方向に移動するようになっている。
【００１６】
さらに、上記トレー引出し装置１５が、給送フィーダー４の本体フレーム２１に設けられた支柱２２に昇降自在に取り付けられるとともに、上記支柱２２と平行に上下に延びるボールねじ軸２３と、これをベルト２４を介して回転させるサーボモータ２５とが本体フレーム２１に設けられる一方、上記ボールねじ軸２３に螺合するナット部（図示せず）が上記トレー引出し装置１５に設けられることにより、上記サーボモータ２５で駆動されてボールねじ軸２３が回転するに伴い、トレー引出し装置１５が昇降するようになっている。
【００１７】
また、上記部品移載用ヘッドユニット６は、上記トレー収納部５と部品搬送ライン７，８との間において上記トレー引出し装置１５の上昇端位置より上方の一定高さ位置に設けられ、Ｘ方向およびＹ方向（部品搬送ライン７，８と平行な方向）に移動することができるようになっている。つまり、Ｙ方向に延びるヘッドユニット支持部材３０が、ガイドレール３１によりＸ方向移動自在に支持され、かつＸ方向送りベルト３２に結合されるとともに、ヘッドユニット６が、ヘッドユニット支持部材３０にＹ方向移動自在に支持され、かつ、ヘッドユニット支持部材３０に設けられたＹ方向送りベルト３３に結合されており、上記両送りベルト３１，３３はＸ軸サーボモータ３４およびＹ軸サーボモータ３５でそれぞれ駆動されるようになっている。
【００１８】
このヘッドユニット６には部品吸着用のヘッド３６が設けられ、図では２個のヘッド３６が並列に設けられている。各ヘッド３６は、それぞれ下端部にノズル３７を有し、エアシリンダ３８により一定ストロークだけ昇降可能とされている（図５参照）。さらにヘッド３６は、図外に負圧供給源に切換バルブを介して接続されている。
【００１９】
また、部品搬送ライン７，８は互いに平行に２列配置され、それぞれ、モノレール状のガイドレールからなり、上記両実装装置１，２の略中間位置を部品送り出し位置として、この部品送り出し位置から両側に直線状に延び、両実装装置１，２に至るように形成されている。この各部品搬送ライン７，８にそれぞれ設けられた部品搬送手段９，１０は、部品支持部４１と部品搬送ライン７，８への取付部４２とを一体的に有し、取付部４２が部品搬送ライン７，８に移動自在に係合している。上記部品支持部４１は、図示の例では同時に５個のチップ部品を支持することができるようになっている。
【００２０】
さらに各部品搬送ライン７，８には、上記各部品搬送手段９，１０を移動させる機構（駆動手段）として、搬送ライン７，８に沿って配置された送りベルト４３と、この送りベルト４３を駆動するサーボモータ４４とを備え、上記送りベルト４３に部品搬送手段９，１０が結合されている（図６参照）。
【００２１】
以上のような当実施形態の給送フィーダーの動作を、次に説明する。
【００２２】
トレー収納部５内のトレー１１に配列された各種チップ部品のうちの特定のチップ部品を実装装置１，２に供給する場合に、先ずそのチップ部品がおかれているトレー１１が選択され、それに応じ、サーボモータ２５が駆動されることによりトレー引出し装置１５の高さ位置が選択されたトレー１１に対応するように調整される。それから、図４に示すようにクランプ１７が作動されて当該トレー１１が引出され、つまり、図４（ａ）の矢印イのようにクランプ１７がトレー１１に向けて作動され、クランプ１７がトレー１１の前面に達すると図４（ｂ）の矢印ロのように一対の把持部１７ａ，１７ｂが互いに近接する方向に作動され、これによってトレー１１の前面の被把持部１２が把持された後、クランプ１７が図４（ｃ）の矢印ハのように引出し方向に作動される。
【００２３】
トレー引出し後は、トレー引出し装置１５が略上昇端位置まで上昇し、この状態で、サーボモータ３４，３５により駆動されてヘッドユニット６がトレー１１の上方に移動した後、図５のようにヘッド３６が一定ストロークだけ昇降作動されてトレー１１上のチップ部品５０の吸着が行われる。この場合、トレー１１の上面からチップ部品５０の上面までの高さがチップ部品５０の種類によって異なるが、トレー引出し装置１５の高さ位置を微調整することにより、チップ部品５０の上面がヘッド下降時のノズル３７の位置に対応する一定レベルＨとなるようにすることが、適正な吸着動作を行なわせるために望ましい。また、ヘッドユニット６には２つのヘッド３６設けられているので、これらをそれぞれ作動させることにより２つのチップ部品を吸着することができる。
【００２４】
部品吸着後は、ヘッドユニット６が部品搬送ライン７，８上に移動する。そして、部品搬送ライン７，８の部品送り出し位置にある部品搬送手段９，１０の部品支持部４１上で、ヘッド３６が下降されるとともにヘッド３６への供給負圧がカットされることにより、チップ部品が部品支持部４１に移される。
【００２５】
このようなトレー引出し装置１５およびヘッドユニット６の作動が繰り返されることにより、部品支持部４１上に支持可能な個数（図示の例では５個）の範囲内で指定された数のチップ部品が移載され、また、必要に応じて一方の部品搬送手段９に対するチップ部品の移載後に他方の部品搬送手段１０に対するチップ部品の移載が行われる。
【００２６】
上記部品支持部４１上への部品の移載が完了すると、図６に示すように、サーボモータ４４で送りベルト４３が駆動されることにより、部品搬送手段９もしくは１０が、指定された実装装置１または２へ向けて移動する。そして、実装装置内の所定の部品供給位置まで達すると部品搬送手段９もしくは１０が停止され、実装装置内の実装用ヘッドで部品支持部４１上のチップ部品が吸着される。この部品吸着作業が完了すると、部品搬送手段９もしくは１０は元の部品送り出し位置に戻る。
【００２７】
このようにしてチップ部品の給送が行われるが、とくに、２列の部品搬送ライン７，８が配置され、かつ２箇所の実装装置１，２にわたるように両部品搬送ライン７，８が形成されるとともに、それぞれに部品搬送手段９，１０が両方向に移動し得るように設けられているため、これら部品搬送ライン７，８および部品搬送手段９，１０を合理的に使い分けることにより、チップ部品の給送効率が高められる。
【００２８】
この作用を説明するため、図７（ａ）（ｂ）に、両実装装置の動作と給送フィーダー４の動作の関係についての具体例を示す。この図において、実装装置１，２についての各動作時間のうちで、Ａは実装装置自身に具備されている部品供給部からチップ部品を吸着するときの吸着ポイントへの移動および吸着動作に要する時間、Ｂは部品の位置補正および装着ポイントへの移動に要する時間、Ｃは装着動作に要する時間、Ｄは給送フィーダー４から送られたチップ部品を吸着するときの吸着ポイントへの移動および吸着動作に要する時間である。また、給送フィーダー４についての各動作時間のうちで、Ｅは実装装置側への部品搬送および実装装置での部品供給動作に要する時間、Ｆは部品給送の準備動作（トレー引出し装置１５、部品移載用ヘッドユニット６等の動作）に要する時間である。
【００２９】
図７（ａ）において、給送フィーダー４における上記のＥ，Ｆの各動作時間は略一定で、周期的に各動作が行われるため、各実装装置１，２においては、Ｄの時間をＥの時間に対応させ、他の時間Ａ，Ｂ，Ｃを給送フィーダー４における上記準備動作の時間Ｆに対応させるように制御のタイミングおよび時間配分を調整すれば、全体として最適なサイクルタイムが得られる。さらに、例えば給送フィーダー４による一方の実装装置１への部品給送と他方の実装装置２への部品給送とを順次行ない、それに応じて両実装装置１，２の相互の制御タイミングの関係を調整すれば、１つの給送フィーダー４で両実装装置１，２への部品給送が効率良く行われる。
【００３０】
また、両部品搬送ラインによる部品給送は図７（ａ）のように同時的に行なってもよいが、図７（ｂ）のように、両部品搬送ライン７，８のうちのいずれか一方における部品搬送、部品供給の動作（時間Ｅ）の間に、他方に対する準備動作（時間Ｆ）の一部が行われるようにして、各搬送ライン７，８の動作を時間的にずらせるようにすることもできる。
【００３１】
なお、上記実施形態では部品搬送ラインを２列としているが、３列以上設けてもよい。また、実装装置を３箇所以上に配設し、これらにわたって部品搬送ラインを設けてもよい。この他にも各部の具体的構造は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更して差し支えない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の給送フィーダーは、二台の実装装置の間で基盤搬送ラインの側方の空き空間を有効に利用してトレー収納部、部品搬送ライン、部品移載用ヘッドユニット、部品搬送手段及びトレー引出し装置を配設し、部品供給スペースが広がらないようにしているため、実装装置に対する部品給送効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による給送フィーダーを実装装置の一部とともに示す平面図である。
【図２】同給送フィーダーの拡大平面図である。
【図３】トレー収納部およびトレー引出し装置の正面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）はトレー引出し動作を順に示す動作説明図である。
【図５】ヘッドによるトレー上のチップ部品の吸着動作を示す動作説明図である。
【図６】部品搬送手段による搬送動作を示す動作説明図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は給送フィーダーの動作と各実装装置の動作との時間的関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１，２  実装装置
４  給送フィーダー
５  トレー収納部
７，８  部品搬送ライン
９，１０  部品搬送手段
【図１】
0003769160.tif 000002
【図２】
0003769160.tif 000003
【図３】
0003769160.tif 000004
【図４】
0003769160.tif 000005
【図５】
0003769160.tif 000006
【図６】
0003769160.tif 000007
【図７】
0003769160.tif 000008