| 【発明の名称】 |
電子部品装着装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】瀬戸 勝幸
【氏名】小松 龍一
【氏名】森田 健一
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| 【要約】 |
【課題】単純な機構で同時に２枚の基板に効率よく電子部品の装着が行えるようにする。
【解決手段】搬送コンベア８から基板載置テーブル１１、１２にプリント基板７が移載され、同じ装着データに従って、Ｙテーブル１７がＹ方向に移動する。装着ヘッド３８、３９は夫々同じ部品をコンベア８の両側の部品供給ユニット１４から取出し、同じ距離移動して、同時にＹテーブル１７上の基板載置テーブル１１、１２に載置された両方の基板７の同じ位置に装着する。このようにして、同じ装着データに従って、部品装着が両基板７に行われる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 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において、プリント基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの両側に設けられると共に、前記装着ヘッドが取出すべき電子部品を供給する部品供給ユニットが前記搬送コンベアの基板搬送方向に配設される前記部品供給部と、前記搬送コンベアの両側に設けられると共に、前記搬送コンベアの基板搬送方向と同一方向に移動する前記装着ヘッドと、前記基板搬送方向と直交する方向に２個配設され、前記搬送コンベアが搬送したプリント基板を載置する載置テーブルと、前記２個の載置テーブルを前記コンベアの基板搬送方向と直交する方向に移動させるテーブル移動手段とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】 前記装着ヘッドは前記基板搬送方向と直交する方向に移動可能であ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２個の載置テーブルの一つを他の載置テーブルに対して前記基板搬送方向と直交する方向に移動させる補助テーブル移動手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品自動装着装置。
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【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１０−２４２６９７号公報に見ることができる。この従来技術によれば、プリント基板を搬送する搬送コンベアの両側に部品供給部が設けられ、該両部品供給部から電子部品を取出し可能となるよう同じくコンベアの両側に設けられた装着ヘッドが該部品供給部から取出した部品をコンベアから載置テーブル上に受け渡されたプリント基板上に装着する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術では２つの装着ヘッドが両側から同一の基板上に移動して電子部品の装着を行うので、装着ヘッド同士が干渉する恐れがあった。また、この干渉する恐れがあるため、２つのヘッドが交互に基板内に移動するような動きをさせる必要があるが、装着位置によっては、完全に交互に移動させることができないことがある。小さな基板であれば、このようなことが顕著になってくる。
【０００４】このため、従来技術のような装着ヘッドの構成で２枚の基板をコンベアの基板搬送方向と直交する方向に並べて配置し、この２つの基板に同時に部品装着をする技術が考えられる。このようにして、装着ヘッドは夫々近接するプリント基板にのみ部品装着を行い他の基板には部品装着を行わないようにすれば、２つのヘッドの干渉はなく、装着ヘッドの移動に制約は起こらない。しかし、通常はまったく同じプリント基板を２枚並べに部品装着を行う事となるが、同じ部品装着プログラムで部品装着を行うと、基板上の部品装着位置は同じでも装着ヘッドにとっては、部品を取出す位置から装着する位置までの距離が２つの基板で異なることが多く、同じプログラムに基づき制御されるにも拘わらず装着ヘッドの移動距離の制御は夫々別個に行わなければならず、制御するＣＰＵ等への負担が重かった。
【０００５】また、２つの基板で同時に部品装着が終了しないことが多くなり、プリント基板の載置テーブルとコンベア間の移載を夫々異なる時期に行わなければならなくなり移載機構複雑にしなければならなかった。
【０００６】本発明は、単純な機構で同時に２枚の基板に効率よく電子部品の装着が行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【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において、プリント基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアの両側に設けられると共に、前記装着ヘッドが取出すべき電子部品を供給する部品供給ユニットが前記搬送コンベアの基板搬送方向に配設される前記部品供給部と、前記搬送コンベアの両側に設けられると共に、前記搬送コンベアの基板搬送方向と同一方向に移動する前記装着ヘッドと、前記基板搬送方向と直交する方向に２個配設され、前記搬送コンベアが搬送したプリント基板を載置する載置テーブルと、前記載置テーブルを前記コンベアの基板搬送方向と直交する方向に移動させるテーブル移動手段とを備えたものである。
【０００８】このようにしたので、両方の載置テーブルに基板を導き入れ同時に部品装着が可能である。しかも同じ部品装着プログラムであれば部品を装着する装着ヘッドの位置を一定にして両装着ヘッドが部品供給部から移動する距離を一定にして部品装着が可能であり、ヘッド同士の干渉を気にすることがなくなる。また、搬送コンベアの位置を変更しなくても、載置テーブルが移動するのでどちらの載置テーブルにも基板を簡単に移載できる。また、同じ２枚の基板に部品を装着するのであれば、少なくとも、基板搬送方向に直交する方向の移動手段の制御は２枚について同じで済む。また略同時に部品装着が終了するので、基板移載動作も部品装着を中断することなく行える。
【０００９】また本発明は、好ましくは、前記装着ヘッドは前記基板搬送方向と直交する方向に移動可能であるようにしたものである。
【００１０】このようにすることにより、部品供給部の基板搬送方向の一部を基板が移動してくるようにスペースを空ける必要がなくなり、部品供給ユニットを多く取付けることができる。しかも、移載テーブルが基板搬送方向と直交する方向に移動するので、この基板搬送方向と直交する方向への装着ヘッドの移動は２つのヘッドが干渉しない位置までで済む。
【００１１】また本発明は、好ましくは、前記２個の載置テーブルの一つを他の載置テーブルに対して前記基板搬送方向と直交する方向に移動させる補助テーブル移動手段を設けたものである。
【００１２】このようにしたので、装着ヘッドを基板搬送方向と直交する方向に移動させることなく、基板毎に異なる微調整を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】図２に示す電子部品装着装置は基台１上に部品供給部２乃至５が設けられており、部品供給部２、３と部品供給部４、５の間にはプリント基板７を搬送する搬送コンベア８、９が設けられている。搬送コンベア８と搬送コンベア９との間には基板載置テーブル１１、１２がコンベア８、９の基板搬送方向（以下、Ｘ方向という。）と直交する方向（以下、Ｙ方向という。）に併設されており、搬送コンベア８が上流の装置から受け渡されたプリント基板７が基板載置テーブル１１、１２に移載され、基板載置テーブル１１、１２上の基板７が搬送コンベア９に移載される。夫々の前記部品供給部２乃至５には部品供給ユニット１４が前記基板搬送方向に並べられて配設されている。
【００１５】部品供給ユニット１４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１４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１４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１４の供給位置は部品供給部２乃至５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。
【００１６】また、部品供給部２と部品供給部３との間には上記供給位置が並ぶ直線上に部品認識カメラ１６が設けられており、同様に部品供給部４と部品供給部５との間にも上記供給位置が並ぶ直線上に部品認識カメラ１６が設けられている。
【００１７】基板載置テーブル１１、１２はＹ方向に移動可能なＹテーブル１７上に載置されており、該Ｙテーブル１７の移動により搬送コンベア８、９と連結する位置に移動することができる。Ｙテーブル１７は図１に示すようにガイドレール１９に沿って移動し、その移動はＹメインモータ２０に回動されるネジ軸２１によって駆動される。前記基板載置テーブル１１はＹテーブル１７上に固定されているが、前記基板載置テーブル１２はＹテーブル１７上に設けられＹ方向に伸びるガイドレール２４に沿ってＹサブモータ２５に回動されるネジ軸２６によって駆動されＹ方向に移動する。
【００１８】基板載置テーブル１１には固定シュート２９及び可動シュート３０が設けられ、両者の間でプリント基板７を支持するが、基板７の幅寸法に合わせて、可動シュート３０がテーブル１１の範囲内でＹ方向に移動するようになされている。
【００１９】また、基板載置テーブル１２には固定シュート３１及び可動シュート３２が設けられ、両者の間でプリント基板７を支持するが、基板７の幅寸法に合わせて、可動シュート３２がテーブル１２の範囲内でＹ方向に移動するようになされている。
【００２０】また、各シュート２９、３０、３１、３２には図３（ｂ）に示す場合に基板７を載置することができる図示しない部位及び基板７を搬送できるように回動する図示しないベルトが設けられている。各シュート２９、３０、３１、３２は、各一対のシュート２９、３０及びシュート３１、３２では支持できない大きな基板７を載置する場合には図３（ａ）に示すように内側にあり隣り合う可動シュート３０、３２が外側に移動して支持する。このため、可動シュート３０、３２の前述するとは反対側にも基板７を載置する図示しない部位及び基板７を搬送できる図示しないベルトが掛け渡されている。
【００２１】また、前記搬送コンベア８、９も固定シュート３５及び移動可能な可動シュート３６を有する。
【００２２】図１に示すように電子部品装着装置は部品供給ユニット１４の供給位置から電子部品を吸着して取出し、プリント基板７に装着する装着ヘッド３８、３９がコンベア８、９の両側に１個づつ設けられている。該装着ヘッド３８、３９は図示しないモータの回動によりネジ軸４０、４１によりＸ方向に移動すると共に、ガイドレール４４、４５に沿って上下動する。また、装着ヘッド３８，３９が取り付けられた装着ユニット４６、４７は、図示しない駆動機構（例えば、モータに回動されるボールネジ軸等）によりＹ方向に移動可能である。但し、このＹ方向の移動は部品を吸着する位置と部品を装着する位置との間を往復移動すればよいので、互いの装着ヘッド３８、３９が衝突しない位置に装着位置を設定しておけばよい。この設定した装着位置より互いに接近する方向には指令として移動しないようにしてもよいし、または機構的に互いに衝突しない位置までしか移動できないようにしてもよい。尚、装着ユニット及び装着ヘッドは部品供給部２乃至５毎に１個づつ設けてもよい。
【００２３】また、部品供給部２乃至５の下方には載置テーブル１１、１２がＹテーブル１７の移動によりＹ方向に移動したときに入り込める空間が設けられている。
【００２４】また、部品供給部２乃至５と搬送コンベア８、９との間には装着ヘッド３８、３９に交換可能に取付けられ電子部品を真空吸引する吸着ノズル５０が多数種類収納されたノズルストッカ５１が設けられているが、該ノズルストッカ５１はこの装着ヘッド３８、３９のＹ方向への移動範囲内に置かれている。
【００２５】以上の構成により以下動作について説明する。
【００２６】先ず、２枚の基板７を同時に載置して部品装着する場合について説明する。これは、比較的小さな基板７に電子部品を装着する場合であり、各基板載置テーブル１１、１２のシュート２９、３０及びシュート３１、３２が最大に開いた時に載置できる幅よりも小さな幅の基板７を搬送する場合である。
【００２７】搬送コンベア８が搬送する基板７の幅に合わせて、可動シュート３０、３２が移動される。尚、固定シュート２９、３１の位置はなるべく部品供給部４、５に近い位置にすることが、ヘッド３８、３９の移動距離が少なくなるのでよい。このようにして、シュート３０，３２の位置が定まると、装着ヘッド３８、３９は各載置テーブル１１、１２の一対のシュート２９、３０及びシュート３１、３２間の間隔は同一の基板を載置するため同一であるので、可動シュート３０、３２の中間位置が部品供給部２、３と部品供給部４、５との中間位置に一致しているようにＹテーブル１７が位置しているときに各テーブル１１、１２に載置された基板７のＹ方向の中心位置に夫々のヘッド３８、３９が移動して部品の装着をするように図示しない制御装置に設定される。但し、これは位置補正がない場合であり、装着ヘッド３８，３９でＹ方向の位置補正をするのであれば、この位置に対して補正量を加味することになる。
【００２８】次に、プリント基板７がコンベア８により上流装置より搬送され、載置テーブル１１のシュート２９、３０に図４に示すように受け渡され、位置決めされ固定される。
【００２９】次に、Ｙテーブル１７が移動して図５に示すように次のプリント基板７がコンベア８より、際しテーブル１２のシュート３１、３２に受け渡され、位置決め固定される。
【００３０】次に、図示しない装着順序毎に基板３の装着すべき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３８、３９夫々の吸着ノズル５０が吸着すべき同じ部品４を吸着する。部品供給部２、３と部品供給部４、５の部品供給ユニット１４の配置は互いに向かい合うものが同じになっている。従って、装着ヘッド３８、３９は部品を取出した位置から先ず、Ｘ方向に同じ距離移動して、部品認識カメラ１６上で部品認識のための部品撮像を行う。
【００３１】次に、同時に移動を開始して、部品認識処理を終え、両ヘッド３８、３９は同時にＹ方向については前述する装着位置まで、Ｘ方向についてはデータに指示された位置まで同時に到達する。
【００３２】この間に、Ｙテーブル１７は両基板７をデータの指示の位置が両吸着ノズル５０の位置となるように移動させ停止する。尚、部品認識結果ズレの補正を行わなければならない場合は、Ｘ方向については装着ヘッド３８、３９で行い、Ｙ方向については、載置テーブル１１の基板７については、Ｙテーブル１７の移動即ち、Ｙメインモータ２０の回動について補正し、載置テーブル１２の基板７については、このＹテーブル１７の移動量も考慮して、載置テーブル１２自身の移動即ち、Ｙサブモータの回動について補正する。または、前述するように、Ｙ方向についても、ヘッド３８、３９の移動を補正してもよい。
【００３３】次に、各装着ヘッド３８、３９は次の部品を取出すために当該部品を供給する部品供給ユニット１４の供給位置に移動するが、この移動距離も同じであるため、同時に取出しが可能である。
【００３４】このようにして、コンベア８、９の両側で同じ動作が進行し、同時に２枚の基板に対して、部品装着が終了する。
【００３５】次に、図４に示すように、載置テーブル１１からコンベア９に基板７が受け渡され、該コンベア９により基板７は下流の装置に排出搬送される。
【００３６】次に、Ｙテーブル１７が移動して、図５の状態で載置テーブル１２からコンベア９に基板が受け渡され、該コンベア９により基板７は下流の装置に排出搬送される。
【００３７】このようにして、基板７は２枚づつ処理される。尚、ノズルストッカ５１の配置もコンベア８、９の両側でコンベアに対して線対称の配置にしておけば、ノズルの交換も同じタイミングに同じ時間で行うことができる。
【００３８】次に、基板７の種類が変わり、載置テーブル１１、１２単独では載置できない大きさのものとなった場合には、可動シュート３０、３２を図３（ａ）に示すように広げ（各載置テーブル１１、１２内では夫々固定シュート２９、３１に接近して閉じる方向となる。）、大きな幅の基板７に合わせる。
【００３９】次に、生産運転を開始すると、図６に示すようにコンベア８から基板７が受け渡され、図７に示すように、両装着ヘッド３８、３９が夫々、部品供給部２、３及び部品供給部４、５から部品を取出して、基板７に装着する。このときには、２枚の基板７に部品を装着するときのように、ヘッド３８、３９のＹ方向への移動する位置を一定として、Ｙテーブル１７の移動も行いながら互いに干渉しないように装着動作を行ってもよいし、ヘッド３８、３９が交互に基板７に部品を装着してもよい。
【００４０】本実施形態では、装着ヘッド３８、３９もＹ方向に移動させるようにしたが、ヘッド３８、３９をＹ方向に移動させずにＸ方向にのみ移動させ、装着する場所を部品供給部２と３との間に空けたスペースとする場合は、基板７の幅が変わったときに載置テーブル１１、１２を相対的に移動させるか、２対のシュートを互いに相対的に移動させて、両側の基板７の中央に夫々ヘッド３８、３９が臨むようにすることで、部品を本実施形態のように同時に装着することが可能となる。
【００４１】また、本実施形態は基板支持装置として、電子部品装着装置における例で説明したが、例えば、接着剤塗布装置に採用される基板支持装置にも適用できる。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、両方の載置テーブルに基板を導き入れ同時に部品装着が可能であり、部品装着を効率よくすることができる。しかも同じ部品装着プログラムであれば部品を装着する装着ヘッドの位置を一定にして両装着ヘッドが部品供給部から移動する距離を一定にして部品装着が可能であり、ヘッド同士の干渉を気にすることがなくなる。
【００４３】また、装着ヘッドが基板搬送方向と直交する方向に移動するようにすれば、部品供給部の基板搬送方向の一部を基板が移動してくるようにスペースを空ける必要がなくなる。
【００４４】また、２個の載置テーブルの一つを他の載置テーブルに対して基板搬送方向と直交する方向に移動させるので、装着ヘッドを基板搬送方向と直交する方向に移動させることなく、基板毎に異なる微調整を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月３１日（１９９９．５．３１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３４０９９２（Ｐ２０００−３４０９９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１２月８日（２０００．１２．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１５２５２５ |
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