(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機台上で部品供給テーブルを往復動させて該テーブル上に搭載された複数の部品供給ユニットの一つを部品取出し具に臨ませて、該取出し具により取出される電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置において、
機台上に前記供給テーブルの移動方向に向かって複数位置に等間隔に位置検出マークを付すと共に等間隔に付された前記位置検出マークの間に位置検出マークを隣合うマーク同士の間隔がマークの機台上における絶対位置によって異なるように付し、マーク間の距離を検出して前記供給テーブルの機台上における複数箇所の絶対位置を検知するための検出手段を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記位置検出マークとは別個に機台に前記テーブルの移動方向に付された位置検出用目盛と、前記テーブルの移動に伴い横切った該目盛数を読み取る該テーブルに固定された目盛検出センサと、該目盛検出センサの読み取った目盛数に応じて前記テーブルの移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記位置検出マークを検出する前記テーブルに固定されたマーク検出センサと、前記マーク検出センサが読み取った前記マークの位置から次のマークの位置まで移動する間に前記算出手段が算出した移動距離に基づき前記テーブルの位置を記憶するテーブル位置記憶手段とからな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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機台上で部品供給テーブルを往復動させて該テーブル上に搭載された複数の部品供給ユニットの一つを部品取出し具に臨ませて、該取出し具により取出される電子部品を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、機台上で部品供給テーブルを往復動させて該テーブル上に搭載された複数の部品供給ユニットの一つを部品取出し具に臨ませて、該取出し具により取出される電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置が、特開平９−４６０９６号公報に開示されている。
【０００３】
上記従来技術では、部品供給テーブル（移動テーブル）はテーブルに取り付けられたモータがネジ軸に螺合するナットを回転させることにより移動する。テーブルは現在の移動位置を記憶しており、モータに設けられたエンコーダの出力よりテーブルが移動した距離を把握することにより常に自己の位置を記憶するようになされている。また、電源が遮断されてその後投入された時などには、現在位置の記憶が失われるため、現在位置を把握する動作がなされる。即ち、原点復帰動作と呼ばれる動作がなされ、テーブルが移動できる範囲の片側の端部に原点検出センサが設けられ、テーブルが移動してきて、この原点検出センサに検出された場合にテーブルの現在位置が把握され記憶される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、原点復帰動作に時間が掛かっていた。即ち、部品供給テーブルの移動範囲は非常に長く６ｍにも及ぶことがあるが、原点検出センサが原点の検出をするためには、部品供給テーブルの移動速度をある程度低速にしなければならず、通常の部品供給のために移動する速度で移動させることができず、時間が掛かるものであった。
【０００５】
そこで、本発明は、部品供給テーブルの原点復帰動作に掛る時間を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、機台上で部品供給テーブルを往復動させて該テーブル上に搭載された複数の部品供給ユニットの一つを部品取出し具に臨ませて、該取出し具により取出される電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置において、
機台上に前記供給テーブルの移動方向に向かって複数位置に等間隔に位置検出マークを付すと共に等間隔に付された前記位置検出マークの間に位置検出マークを隣合うマーク同士の間隔がマークの機台上における絶対位置によって異なるように付し、マーク間の距離を検出して前記供給テーブルの機台上における複数箇所の絶対位置を検知するための検出手段を設けたものである。
【０００７】
このようにすることで、隣り合う位置検出マークを検出する距離だけ供給テーブルが移動するのみで、供給テーブルの移動方向の複数位置でテーブルの絶対的な位置が把握できる。
【００１０】
また、好ましくは、前記検出手段は、前記位置検出マークとは別個に機台に前記テーブルの移動方向に付された位置検出用目盛と、前記テーブルの移動に伴い横切った該目盛数を読み取る該テーブルに固定された目盛検出センサと、該目盛検出センサの読み取った目盛数に応じて前記テーブルの移動距離を算出する移動距離算出手段と、前記位置検出マークを検出する前記テーブルに固定されたマーク検出センサと、前記マーク検出センサが読み取った前記マークの位置から次のマークの位置まで移動する間に前記算出手段が算出した移動距離に基づき前記テーブルの位置を記憶するテーブル位置記憶手段とからなるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電子部品装着装置（高速マウンタ）の一実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は高速マウンタの側面図であり、図２はその供給系廻りの外観斜視図である。両図に示すように、この高速マウンタ１は、装置本体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ｄを供給する供給系と、電子部品Ｄを基板Ｐに装着する装着系４とを配して構成されており、供給系は電子部品供給装置３で構成されている。
【００１３】
装置本体２には、駆動系の主体を為すインデックスユニット６と、これに連結された回転テーブル７と、回転テーブル７の外周部に搭載した複数個（１２個）の装着ヘッド８とが設けられており、回転テーブル７は、インデックスユニット６により、装着ヘッド８の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル７が間欠回転すると、各装着ヘッド８に搭載した吸着ノズル９が電子部品供給装置３および装着系４に適宜臨み、電子部品供給装置３から供給された電子部品Ｄを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装着系４に導入した基板Ｐにこれを装着する。
【００１４】
供給系を構成する電子部品供給装置３は、前後方向に長い機台１１と、機台１１上にスライド自在に搭載した４つのスライドベース（部品供給テーブル）１２と、各スライドベース１２に着脱自在に装着した多数のテープカセット（部品供給ユニット）１３と、機台１１と各スライドベース１２との間に組み込んだリニアモータ１４とを備えている。４つのスライドベース１２は、その２つを一組として機台１１の前後に配置され、各組のスライドベース１２，１２を介して２組のテープカセット１３群を交互に装置本体２に臨ませるようにしている。すなわち、それぞれ多数のテープカセット１３を搭載した片側２つのスライドベース１２，１２が、装置本体２の位置に移動（スライド）して部品供給動作している間に、ホーム位置にある他方の２つのスライドベース１２，１２上では、次の作業に向けてテープカセット１３の交換作業が行われる。
【００１５】
図２および図３に示すように、各テープカセット１３は薄手に形成され、この薄手に形成された多数のテープカセット１３は、スライドベース１２の上面に狭い間隙を存して横並び搭載されている。この場合、各テープカセット１３は、スライドベース１２の上面に位置決めされ、且つレバー操作により着脱自在に装着されている。そして、スライドベース１２に装着されたテープカセット１３の先端部には、電子部品Ｄを吸着すべく、装置本体２の装着ヘッド８（吸着ノズル９）が臨むようになっている。テープカセット１３には、所定のピッチで電子部品Ｄが装填されたキャリアテープＴが、テープリール１６に巻回された状態で搭載されており、電子部品Ｄは、テープリール１６から繰り出されたキャリアテープＴから随時、吸着ノズル９により吸着されてゆく。
【００１６】
スライドベース１２は、左右の接合部材２１ａ，２１ｂを介して位置決め固定された上側のベースブロック２２と下側のスライドブロック２３とで構成されている。ベースブロック２２の上面には、上記のテープカセット１３が装着され、スライドブロック２３の下面には左右一対のスライダ２４ａ，２４ｂが設けられている。ベースブロック２２は、水平部２６と傾斜部２７とで一体に形成され、水平部２７に装着されたテープカセット１３に対し傾斜部２７は、テープリール１６を逃げた位置に配設されている。
【００１７】
スライドブロック２３は、上水平部２９と垂直部３０と下水平部３１とで、断面クランク状に一体に形成され、また垂直部３０から下水平部３１にかけてその外側には、適宜リブ部３２が形成されている。上水平部２９は、一方の接合部材２１ａを介してベースブロック２２の水平部２６を支持し、リブ部３２は、他方の接合部材２１ｂを介してベースブロック２２の傾斜部２７を支持している。また、上水平部２９の外端部下面には上記の第１のスライダ２４ａが固定されると共に、下水平部３１の外端部下面には上記の第２のスライダ２４ｂが固定されている。
【００１８】
さらに、上水平部２９の外端部下面には、機台１１に取り付けたスケール３４との間にリニアエンコーダ３５を構成する検出ヘッド３６が垂設されている。また、下水平部３１の外端部上面には、ブラケット３７を介してリニアモータ１４に制御信号や電力を供給するケーブルベア３８の端部が連結されている。なお、図中の符号３９は、フォトインタラプタであり、このフォトインタラプタ３９は、各スライドベース１２がホーム位置をオーバーランした場合に、これを検出する。
【００１９】
機台１１は、機台本体４１と鉛直ブロック４２とで構成され、鉛直ブロック４２の端部上面には、第１のスライダ２４ａが係合する第１のスライドレール４３ａが取り付けられ、機台本体４１の端部上面には、第２のスライダ２４ｂが係合する第２のスライドレール４３ｂが取り付けられている。また、鉛直ブロック４２の上面には水平に延びる上マグネットベース４４が取り付けられ、この上マグネットベース４４に対応して機台本体４１の上面には下マグネットベース４５が取り付けられている。
【００２０】
リニアモータ１４は、機台１１に固定された上下一対の固定子４７ａ，４７ｂと、スライドベース１２に固定された可動子４８とを備えている。上下一対の固定子４７ａ，４７ｂのうち上固定子４７ａは、上マグネットベース４４の下面に下向きに固定され、下固定子４７ｂは、下マグネットベース４５の上面に上向きに固定されている。一方、可動子４８は、スライドベース１２とほぼ同じ長さを有しており、スライドブロック２３の垂直部３０の側面に固定されている。この状態で、可動子４８の上面は上固定子４７ａに、下面は下固定子４７ｂにそれぞれ間隙（エアーギャップ）を存して対峙している。すなわち、可動子４８と上下両固定子４７ａ，４７ｂとは上下に対峙し、全体としてリニアモータ１４を構成している。
【００２１】
各スライドブロック２３に固定された可動子４８は、ヨークに励磁コイルを巻回して構成され（図示省略）る一方、上下各固定子４７ａ，４７ｂは、図４に示すように、機台（上下各マグネットベース４４，４５）１１の長手方向に多数のマグネット４９を列設して構成されている。この場合、多数のマグネット４９は、相互に微小な間隙５０を存して等間隔に列設されており、且つ各間隙５０には、樹脂５１がモールドされている。すなわち、上下各固定子４７ａ，４７ｂの表面は、面一になるように、多数のマグネット４９の各間隙５０が樹脂５１でモールドされている。
【００２２】
次に、スケール３４及び検出ヘッド３６について図５及び図６に基づいて説明する。
【００２３】
機台１１の一部である鉛直ブロック４２上にはスライドブロック２３の移動方向に長尺のスケール３４が貼られている。即ち、スケール３４は部品供給テーブルであるスライドベース１２の移動方向に延びている。上水平部２９に固定された検出ヘッド３６はスライドブロック２３の移動に伴いこのスケール３４に対峙しながら移動することになる。検出ヘッド３６には上下に図６に示すようにマーク検出センサ５３及び目盛検出センサ５４が、その検出位置がブロック２３の移動方向に対して直交する上下方向に並んで固定されている。
【００２４】
また、スケール３４にはセンサ５４が対峙する位置にスケール３４の長手方向に向かって細かな間隔で位置検出用目盛５５が付されている。またスケール３４でその上側のセンサ５３が対峙する位置には複数の位置検出マーク５６が目盛５５の間隔に比較して大きな間隔で長手方向に付されている。図６で、マーク５６は黒色のものと白抜きのもので表示されているが、表示を分かりやすくするためであり、実際には同一の構造のマークである。センサ５３、５４は光センサであり、ＬＥＤ等の光を発して反射光を受光素子で受光し、マーク５６または目盛５５を検出する。目盛５５は細かく付され、ミクロン単位で位置検出が可能である。また、位置検出マーク５６についても同等の精度で位置の検出が可能である。
【００２５】
位置検出マーク５６の配設間隔は図６に示すように、黒く表示されたマーク５６の間隔は同一のＡとされているが、その間の白抜きのマーク５６はその位置に応じて少しづつ隣り合うマーク５６との間隔が異なるように付されている。即ち、図６の左側の１と表示されたブロックでは隣り合う間隔がＡ／２＋ＢとＡ／２−Ｂと異なっており、その隣の２と表示されたブロックでは隣り合う間隔がＡ／２＋２ＢとＡ／２−２Ｂとされている。このようにマーク５６の全ての隣り合う間隔は相違しており、この間隔を把握することにより、検出しているマーク５６に応じたスライドブロック２３の機台１１上での位置を把握することができる。
【００２６】
次に、図７に基づいて高速マウンタ１の制御ブロックを説明する。高速マウンタ１の動作はＣＰＵ６０により統括制御されるが、該ＣＰＵ６０にはバスライン６１を介して、ＲＯＭ６２及びＲＡＭ６３が接続されている。ＲＡＭ６３内にはスライドブロック１１即ちスライドベース１２の現在位置を記憶するテーブル位置記憶手段としての位置カウントメモリ６４が内蔵されており、バスライン６１及びインターフェース６５を介して接続されている目盛検出センサ５４が検出した目盛数に応じて現在位置が絶えず更新されて記憶される。
【００２７】
また、マーク検出センサ５３もインターフェース６６及びバスライン６１を介してＣＰＵ６０に接続されている。
【００２８】
さらには、ＣＰＵ６０はインターフェース６７及び駆動回路６８を介してリニアモータ１４の駆動を制御する。
【００２９】
また、ＲＡＭ６３には、隣り合う位置検出マーク５６の間隔がその対応する位置検出マーク５６の機台１１上における絶対的な位置と共に記憶されている。例えば、マーク５６の絶対的な位置に対応してその同一方向の側のマーク５６間の間隔が記憶される。
【００３０】
また、ＲＡＭ６３には、図６に示すようなマシン基準から一番近い特定の位置検出マーク５６までの距離Ｃが記憶されており、マシン固有のオフセット値としてスライドベース１２の位置決め時の補正に用いられる。マシン基準とは装置の設計上のスライドベース１２の位置決めの基準となる位置である。
【００３１】
以下、スライドベース１２の絶対位置の検出動作即ち一般に原点検出動作と言われる動作について説明する。
【００３２】
電源投入時または、停電等何らかのトラブルで現在のスライドベース１２の位置が分からなくなった場合、即ち位置カウントメモリ６４に現在位置が記憶されていない場合、スライドベース１２がいずれかの方向に移動して、位置検出マーク５６を検出する。この検出時からさらにスライドベース１２を移動させ、次の位置検出マーク５６を検出した時の目盛検出センサ５４がカウントして読み取った目盛５５の数から移動距離を移動距離算出手段としてのＣＰＵ６０が算出する。
【００３３】
ＣＰＵ６０はこの距離から、ＲＡＭ６３内のデータを参照して現在の位置検出マーク５６を検出したスライドベース１２の位置を把握して、この位置を位置カウントメモリ６４に記憶させる。
【００３４】
このようにして、記憶された後は、マーク検出センサ５３が検出した位置から目盛検出センサ５４が移動をして横切った目盛数に相当する距離だけメモリ６４の位置が更新されていく。
【００３５】
即ち、所望のテープカセット１３を取りだし具である吸着ノズル９の取り出し位置に位置決めする際には、この位置カウントメモリ６４の位置が所望の位置となるように制御される。
【００３６】
尚、４つあるスライドベース１２について搭載するテープカセット１３の交換をするような場合にはスライドベース１２をテープカセット１３を交換する位置として設定した機台１１の両端（移動範囲の両端）の位置に移動させるが、現在の絶対位置の把握のためにはそこまで移動せずとも位置検出マーク５６の配設間隔程度移動させるのみで良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、機台上に供給テーブルの移動方向に向かって複数位置に等間隔に位置検出マークを付すと共に等間隔に付された前記位置検出マークの間に位置検出マークを隣合うマーク同士の間隔がマークの機台上における絶対位置によって異なるように付しているので、隣り合う位置検出マークを検出する距離だけ供給テーブルが移動するのみで供給テーブルの移動範囲の複数箇所でその絶対位置を検知でき、この結果、比較的簡単な構成で供給テーブルの絶対位置を把握でき、しかも供給テーブルの絶対位置を把握するための時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用せる高速マウンタの側面図である。
【図２】高速マウンタを構成する電子部品供給装置の外観斜視図である。
【図３】実施形態に係る高速マウンタの拡大断面図である。
【図４】実施形態に係る電子部品供給装置の固定子廻りの断面図である。
【図５】実施形態に係る機台のスケールが貼りつけられた正面図である。
【図６】スケールの拡大図である。
【図７】高速マウンタの制御ブロック図である
【符号の説明】
１      高速マウンタ（電子部品装着装置）
１１    機台
１２    スライドベース（部品供給テーブル）
１３    テープカセット（部品供給ユニット）
１４    リニアモータ
２３    スライドブロック
３４    スケール
３６    検出ヘッド
５３    マーク検出センサ（検出手段）
５４    目盛検出センサ（検出手段）
５５    位置検出用目盛（検出手段）
５６    位置検出マーク
６０    ＣＰＵ（検出手段）
６３    ＲＡＭ
６４    位置カウントメモリ（テーブル位置記憶手段）
【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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【図７】
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