JP2012080003A - 電子部品実装機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子部品実装機1は、搬送高度C1で回路基板Bf、Brを搬送し装着エリアAf、Arで回路基板Bf、Brを停止する基板搬送部360f、360rを複数有する基板搬送装置36と、回路基板Bf、Brを搬送高度C1から装着高度C2まで上昇させる基板昇降部350f、350rを複数有する基板昇降装置35と、電子部品Pf、Prを吸着位置B1に供給する部品供給装置4と、電子部品Pf、Prを吸着位置B1で吸着し回路基板Bf、Brの装着位置B2に装着する吸着ノズル320を有する装着ヘッド32と、制御装置7と、を備える。装着ヘッド32が、吸着位置B1から第二回路基板Brの装着位置B2まで電子部品Prを搬送する際、制御装置7は、第一回路基板Bfの高度を、搬送高度C1以上装着高度C2未満の待機高度C3に設定する。
【選択図】図3
Description
<電子部品実装機の機械的構成>
まず、本実施形態の電子部品実装機の機械的構成について説明する。以降の図において、左側は、回路基板の搬送方向上流側に相当する。右側は、回路基板の搬送方向下流側に相当する。
ベース90は、直方体箱状を呈している。ベース90は、工場のフロアFに配置されている。部品供給装置4は、ベース90の前部上方に配置されている。部品供給装置4は、複数のカセット式フィーダ45を備えている。カセット式フィーダ45には、多数の電子部品Pf、Prが装着されている。カセット式フィーダ45の後端部分には、吸着位置B1が設定されている。カセット式フィーダ45は、装着対象となる電子部品Pf、Prを吸着位置B1に供給する。
モジュール3は、基板クランプ装置30と、XYロボット31と、装着ヘッド32と、パーツカメラ34と、基板昇降装置35と、基板搬送装置36と、制御装置(図略)と、画像処理装置(図略)と、を備えている。
基板クランプ装置30は、固定壁300と、第一可動壁301fと、第二可動壁301rと、左右一対のガイドレール303L、303Rと、前後一対の第一クランプ部材304fと、前後一対の第二クランプ部材304rと、基部305と、を備えている。
基板搬送装置36は、第一基板搬送部360fと、第二基板搬送部360rと、を備えている。第一基板搬送部360f、第二基板搬送部360rは、本発明の「基板搬送部」の概念に含まれる。
基板昇降装置35は、第一基板昇降部350fと、第二基板昇降部350rと、を備えている。第一基板昇降部350f、第二基板昇降部350rは、本発明の「基板昇降部」の概念に含まれる。
X方向は左右方向に、Y方向は前後方向に、Z方向は上下方向に、各々、対応している。XYロボット31は、Y方向スライダ310と、X方向スライダ311と、左右一対のY方向ガイドレール312と、上下一対のX方向ガイドレール313と、を備えている。
装着ヘッド32は、X方向スライダ311に取り付けられている。このため、装着ヘッド32は、XYロボット31により、前後左右方向に移動可能である。また、装着ヘッド32は、X方向スライダ311に対して、Z軸モータ(図略)により、下方に摺動可能である。装着ヘッド32の下面からは、円筒状のホルダ(図略)が突設されている。ホルダは、θ軸モータ(図略)により、軸回り(θ方向)に回転可能である。ホルダには、吸着ノズル320が取り付けられている。吸着ノズル320には、配管(図略)を介して、負圧、または正圧が供給される。
次に、本実施形態の電子部品実装機の電気的構成について説明する。図4に、本実施形態の電子部品実装機のブロック図を示す。図4に示すように、制御装置7は、コンピュータ70と複数の駆動回路とを備えている。コンピュータ70は、入出力インターフェイス700と、演算部701と、記憶部702と、を備えている。
次に、本実施形態の電子部品実装機の回路基板生産時の動きについて説明する。本実施形態の電子部品実装機の回路基板生産時の動きは、第二クランプ作業と、第二装着作業と、第一待機作業と、第一切替作業と、第一装着作業と、を有している。図5に、本実施形態の電子部品実装機の回路基板生産時の動きのタイミングチャートを示す。
第二クランプ作業においては、まず、図2に示すように、第二回路基板Brを、第二装着エリアArまで移動させる。なお、第二装着エリアArは、本発明の「装着エリア」の概念に含まれる。具体的には、図4に示すように、制御装置7により、基板搬送装置36の第二搬送モータ369rを駆動する。すなわち、図1に示すように、第二基板搬送部360rの前後一対のコンベアベルトを回動させる。そして、前後一対のコンベアベルト上の第二回路基板Brを、第二装着エリアArまで移動させる。
第二装着作業においては、図3に示すように、電子部品Prを、第二回路基板Brに装着する。具体的には、図4に示すように、制御装置7により、X軸モータ319a、Y軸モータ319b、Z軸モータ329a、θ軸モータ329bを駆動する。すなわち、図3に示すように、まず、装着ヘッド32の吸着ノズル320により、吸着位置B1の電子部品Prを、吸着する。次いで、装着ヘッド32を、パーツカメラ34の上方を経由する移動経路A1で、装着位置B2まで移動させる。そして、装着位置B2に電子部品Prを装着する。
第一待機作業は、第二装着作業に並行して行われる。第一レーンLfの上流側から第一回路基板Bfが搬入されると、まず、第二クランプ作業の第二回路基板Br同様に、図2に示すように、第一回路基板Bfを、第一装着エリアAfまで移動させ、停止させる。なお、第一装着エリアAfは、本発明の「装着エリア」の概念に含まれる。次に、第二クランプ作業の第二回路基板Br同様に、第一装着エリアAfにおいて、図3に示すように、第一回路基板Bfを、上昇させる。ただし、第一回路基板Bfを上昇させるのは、装着高度C2までではなく、待機高度C3までである。このため、第一回路基板Bfに装着済みの電子部品Pfが、前後一対の第一クランプ部材304fから、上方にはみ出していない。したがって、装着ヘッド32の移動経路A1に、電子部品Pfを回避する経路を入れる必要がない。
第一切替作業は、第二装着作業の終期に並行して行われる。第二装着作業は、第二回路基板Brに対する電子部品Prの装着完了を終了条件として、終了する。制御装置7は、未装着の電子部品Prの部品点数が所定の点数以下になったら、第一切替作業を開始する。第一切替作業においては、図3に示すように、第一回路基板Bfを、待機高度C3から装着高度C2まで、上昇させる。具体的には、図4に示すように、制御装置7により、基板昇降装置35の第一昇降モータ359fを駆動する。すなわち、図3に示すように、第一基板昇降部350fの多数の第一バックアップピン353fにより、第一回路基板Bfを、上昇させる。そして、前後一対の第一クランプ部材304fと、多数の第一バックアップピン353fと、により、上下方向から第一回路基板Bfを挟み込む。すなわち、第一回路基板Bfをクランプ状態にする。第一切替作業は、第二装着作業の終了と同時に終了する。
第一装着作業においては、第二装着作業同様に、図3に示すように、電子部品Pfを、第一回路基板Bfに装着する。第一装着作業に並行して、前記第二クランプ作業が行われる。すなわち、生産済みの第二回路基板Brが第二装着エリアArから搬出され、新しい第二回路基板Brが第二装着エリアArに搬入される。そして、新しい第二回路基板Brがクランプ状態に保持される。
次に、本実施形態の電子部品実装機の作用効果について説明する。本実施形態の電子部品実装機1によると、図3に示すように、装着ヘッド32が第二回路基板Brに電子部品Prを搬送する際、制御装置7は、第一回路基板Bfの高度を待機高度C3に設定する。このため、第二回路基板Brに対する電子部品Prの搬送動作の効率を、高くすることができる。具体的には、装着ヘッド32の移動時間を短縮化することができる。また、装着ヘッド32の移動距離を短縮化することができる。また、装着ヘッド32の消費電力を削減することができる。
本実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、第一装着エリアと第二装着エリアとが、左右方向全長に亘って、互いにずれて設定されている点である。ここでは、相違点について説明する。
本実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、第二装着作業時の装着ヘッドの移動経路が、第二回路基板の九個の単位エリアを基に、設定されている点である。ここでは、相違点について説明する。
本実施形態の電子部品実装機と第三実施形態の電子部品実装機との相違点は、装着ヘッドが搬送する電子部品が二つの単位エリアに亘る点である。ここでは、相違点について説明する。
本実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、第二回路基板に対する電子部品の装着と、第一回路基板に対する電子部品の装着と、が交互に行われる点である。ここでは、相違点について説明する。
本実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、第一装着作業が未完了の状態のまま、第二装着作業が行われる点である。ここでは、相違点について説明する。
本実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、第二装着作業において、装着ヘッドが搬送する電子部品が大型である点である。ここでは、相違点について説明する。
以上、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
30:基板クランプ装置、31:XYロボット、32:装着ヘッド、34:パーツカメラ、35:基板昇降装置、36:基板搬送装置、40:ケース、41:マガジン、42:シャトルコンベア、43:廃棄ボックス、45:カセット式フィーダ、60:排出コンベア、70:コンピュータ、90:ベース、91:台車。
300:固定壁、301f:第一可動壁、301r:第二可動壁、303L:ガイドレール、303R:ガイドレール、304f:第一クランプ部材、304r:第二クランプ部材、305:基部、309f:第一搬送幅変更モータ、309r:第二搬送幅変更モータ、310:Y方向スライダ、311:X方向スライダ、312:Y方向ガイドレール、313:X方向ガイドレール、319a:X軸モータ、319b:Y軸モータ、320:吸着ノズル、329a:Z軸モータ、329b:θ軸モータ、350f:第一基板昇降部(基板昇降部)、350r:第二基板昇降部(基板昇降部)、351f:第一ボールねじ部、352f:第一バックアップテーブル、353f:第一バックアップピン、353r:第二バックアップピン、359f:第一昇降モータ、359r:第二昇降モータ、360f:第一基板搬送部(基板搬送部)、360r:第二基板搬送部(基板搬送部)、369f:第一搬送モータ、369r:第二搬送モータ、410:トレイ、700:入出力インターフェイス、701:演算部、702:記憶部。
A1:移動経路、A1f:移動経路、A1r:移動経路、A3:撮像エリア、A4:前後方向全長、Af:第一装着エリア(装着エリア)、Ar:第二装着エリア(装着エリア)、B1:吸着位置、B2:装着位置、B2f:装着位置、B2r:装着位置、Bf:第一回路基板、Bf1〜Bf3:単位エリア、Br:第二回路基板、Br11〜Br33:単位エリア、C1:搬送高度、C2:装着高度、C3:待機高度、F:フロア、Lf:第一レーン、Lr:第二レーン、P:電子部品、Pf:電子部品、Pr:電子部品。
Claims (4)
- 搬送高度で回路基板を搬送すると共に装着エリアで該回路基板を停止する基板搬送部を、複数有する基板搬送装置と、
該装着エリアで停止した該回路基板を、該搬送高度から、該回路基板に電子部品を装着する装着高度まで、上昇させる基板昇降部を、複数有する基板昇降装置と、
装着用の該電子部品を吸着位置に供給する部品供給装置と、
複数の該装着エリアの複数の該回路基板に共用され、該吸着位置で該電子部品を吸着し、該装着高度の該回路基板の装着位置に該電子部品を装着する吸着ノズルを有する装着ヘッドと、
該基板搬送装置、該基板昇降装置、該部品供給装置、該装着ヘッドを制御する制御装置と、
を備えてなる電子部品実装機であって、
複数の前記回路基板は、第一回路基板と第二回路基板とを有し、
前記装着ヘッドが、前記吸着位置から、該第一回路基板および該第二回路基板のうち該吸着位置から遠い方の該回路基板の前記装着位置まで、前記電子部品を搬送する際、
前記制御装置は、該第一回路基板および該第二回路基板のうち該吸着位置から近い方の該回路基板の高度を、前記搬送高度以上前記装着高度未満の待機高度に設定することを特徴とする電子部品実装機。 - 前記第一回路基板に前記電子部品を装着する第一装着作業および前記第二回路基板に該電子部品を装着する第二装着作業のうち、前記吸着位置から遠い方の前記回路基板に該電子部品を装着する装着作業が、所定の終了条件により終わる終了時に先駆けて、
前記制御装置は、該第一回路基板の高度を前記待機高度から前記装着高度に切り替える第一切替作業および該第二回路基板の高度を該待機高度から該装着高度に切り替える第二切替作業のうち、該吸着位置から近い方の該回路基板の高度を該待機高度から該装着高度に切り替える切替作業を開始する請求項1に記載の電子部品実装機。 - 搬送高度で回路基板を搬送すると共に装着エリアで該回路基板を停止する基板搬送部を、複数有する基板搬送装置と、
該装着エリアで停止した該回路基板を、該搬送高度から、該回路基板に電子部品を装着する装着高度まで、上昇させる基板昇降部を、複数有する基板昇降装置と、
装着用の該電子部品を吸着位置に供給する部品供給装置と、
複数の該装着エリアの複数の該回路基板に共用され、該吸着位置で該電子部品を吸着し、該装着高度の該回路基板の装着位置に該電子部品を装着する吸着ノズルを有する装着ヘッドと、
該基板搬送装置、該基板昇降装置、該部品供給装置、該装着ヘッドを制御する制御装置と、
を備えてなる電子部品実装機であって、
複数の前記回路基板は、第一回路基板と第二回路基板とを有し、
前記装着ヘッドが、前記吸着位置から、該第一回路基板および該第二回路基板のうち該吸着位置から遠い方の該回路基板の前記装着位置まで、前記電子部品を搬送する際、
前記制御装置は、上方から見て、該装着ヘッドの移動経路に、該第一回路基板および該第二回路基板のうち該吸着位置から近い方の該回路基板が干渉しないように、該第一回路基板と該第二回路基板とを互いにずらして配置することを特徴とする電子部品実装機。 - 前記制御装置は、前記第一回路基板および前記第二回路基板のうち前記吸着位置から遠い方の前記回路基板を、複数の単位エリアに区画し、該単位エリアに装着済みの前記電子部品のうち、最も高度が高い該電子部品の高度を、該単位エリアの代表高度に設定し、前記装着ヘッドが、前記吸着位置から前記装着位置まで、該電子部品を搬送する際に、該単位エリアの水平方向座標、該代表高度を基に、該装着ヘッドの移動経路を設定する請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子部品実装機。
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