JP2017084940A - 一括交換台車および電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】さまざまな外径の供給リールに対する諸作業が行いやすく、作業者の負担を軽減できる一括交換台車および電子部品実装装置を提供する。
【解決手段】電子部品実装装置にて複数のテープフィーダを一括して交換するために用いられる一括交換台車５において、複数のテープフィーダへ電子部品収納テープを供給する複数の供給リールを受けるリール受部２４を、台車本体部２０において床面２０ｂに近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置[Ｐ１]と、台車本体部２０においてベース部材２３の下面２３ｂに近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置[Ｐ２]と、第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]の間の第３の位置[Ｐ３]に移動させるリール受部移動機構２５を備え、リール受部２４を使用対象の供給リールの外径サイズに応じて、第１の位置[Ｐ１]、第２の位置[Ｐ２]、第３の位置[Ｐ３]に位置させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品実装装置において複数のパーツフィーダを一括して装着した状態でフィーダ交換を行うことが可能な一括交換台車および電子部品実装装置に関するものである。

電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に備えられる電子部品供給装置として、一括交換台車方式のものが知られている。この種の電子部品供給装置は、床面を移動可能で電子部品実装装置の部品供給部に対して着脱自在な台車を主体としている。この台車には複数のパーツフィーダが並設され、部品実装中にパーツフィーダの電子部品が品切れになったような場合には、台車を電子部品実装装置から分離し、予め準備されていた新たな台車と交換する。これにより、複数のパーツフィーダを一括して交換することができ、設備稼働時におけるフィーダ交換に要する時間を短縮することが可能となっている。

このような一括交換台者方式として、スプライシングなどの供給リールについての諸作業を行う場合に供給リールを作業者が諸作業を行いやすい高さまで上昇させることで、作業者が容易に諸作業を行える一括交換台車方式が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−１００６９５号公報

しかしながら、上述の特許文献例に示す先行技術には、対象とする供給リールの径サイズの相違に起因して次のような課題があった。すなわち電子部品実装装置に用いられる電子部品を収納した供給リールの外径は部品種類によって種々異なっており、供給リールを対照として実行される諸作業を最も作業性よく行うことができる適正高さも、供給リールの外径によって異なる。ところが上述の先行技術に示す構成では、外径が異なる複数種類の供給リールをそれぞれの外径に応じた適正高さに位置させることができず、作業者の負担を軽減する効果は不十分なものであった。

そこで本発明は、さまざまな外径の供給リールに対する諸作業が行いやすく、作業者の負担を軽減できる一括交換台車および電子部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の一括交換台車は、複数のテープフィーダが並設されるベース部材と、前記ベース部材を下方から支持するフレーム部を有する台車本体部と、前記ベース部材よりも低い位置に設けられ、前記複数のテープフィーダへ電子部品収納テープを供給する複数の供給リールを受けるリール受部と、前記リール受部を、前記台車本体部において床面に近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置と、前記台車本体部において前記ベース部材の下面に近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置との間で移動させるリール受部移動機構とを備え、前記リール受部は、リール外径の異なる複数種類の供給リールを受け、前記リール受部移動機構は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リールを前記第１の位置に位置させる。

本発明の電子部品実装装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において、複数のテープフィーダが並設されるベース部材と、前記ベース部材を下方から支持するフレーム部を有する台車本体部と、前記ベース部材よりも低い位置に設けられ、前記複数のテープフィーダへ電子部品収納テープを供給する複数の供給リールを受けるリール受部と、前記リール受部を、前記台車本体部において床面に近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置と、前記台車本体部において前記ベース部材の下面に近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置との間で移動させるリール受部移動機構とを備え、前記リール受部は、リール外径の異なる複数種類の供給リールを受け、前記リール受部移動機構は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リールを前記第１の位置に位置させる一括交換台車を有する。

本発明によれば、さまざまな外径の供給リールに対する諸作業が行いやすく、作業者の負担を軽減できる。

本発明の一実施の形態の一括交換台車が装着される電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の一括交換台車の斜視図 本発明の一実施の形態の一括交換台車の構成および機能説明図 本発明の一実施の形態の一括交換台車における供給リール装着状態の説明図 本発明の一実施の形態の一括交換台車における供給リール装着状態の説明図 本発明の一実施の形態の一括交換台車における供給リール装着状態の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、本実施の形態の一括交換台車が装着される電子部品実装装置１の構成を説明する。図１において基台１ａの中央にはＸ方向（基板搬送方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は上流側から搬入された基板３を搬送し、部品実装作業を実行するために設定された実装ステージに位置決めして保持する。

基板搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には複数のテープフィーダ１２が予め一括して装着された一括交換台車５がセットされている。テープフィーダ１２は、電子部品を収納した電子部品収納テープをテープ送り方向、すなわち部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品吸着位置に電子部品を供給する。

基台１ａ上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７が配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズルが装着されている。

Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ１２の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２に位置決めされた基板３の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、電子部品を保持した実装ヘッド９を移動させることにより、電子部品を基板３に移送搭載する部品実装機構１０を構成する。

部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ６が配設されている。部品供給部４から電子部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ６の上方を移動する際に、部品認識カメラ６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板搬送機構２に位置決めされた基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識カメラ６による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

次に図２を参照して、一括交換台車５の全体構成を説明する。図２において、一括交換台車５の本体を構成する台車本体部２０は複数のフレーム部２０ａを有しており、フレーム部２０ａはベース部材２３を下方から支持する。ベース部材２３の上面に形成されたフィーダ装着スロットには複数のテープフィーダ１２が並設され、ベース部材２３の側端部にはサイドプレート２３ａが配設されている。台車本体部２０は下面に設けられたキャスタ２１および起倒式の操作ハンドル２２を有しており、操作ハンドル２２を作業者が把持して操作することにより、一括交換台車５を作業床面上で自由に移動させることができるようになっている。

一括交換台車５においてベース部材２３よりも下方の低い位置には、複数のテープフィーダ１２へ電子部品収納テープを供給する複数の供給リール１３を受けるリール受部２４が設けられている。リール受部２４は、両側端面に設けられた側板部２４ａおよび供給リール１３を下方から支持する受け部材（図示省略）を有する構成となっている。受け部材の構成としては、保持対象の供給リール１３の外周部を曲面状の受け面によって保持する構成や、供給リール１３の外周部の複数箇所に当接するように受け部材を配置する構成などが用いられる。

リール受部２４の内部には、複数の仕切り部材２４ｂが設けられており、これにより複数の供給リール１３を並列状態で保持することができる。さらにリール受部２４の下端部近傍には、小径の供給リール１３（図６に示す供給リール１３Ｃ参照）を保持するためのリール受部材２４ｃが設けられている。本実施の形態においては、リール受部２４は以下に説明する構成のリール受部移動機構２５によって上下方向の位置を移動させることができるようになっている。すなわちリール受部移動機構２５に設けられたグリップハンドル２７を操作することにより、作業対象の供給リール１３をサイズに応じた良好な作業位置に位置させることが可能となっている。台車本体部２０の底部には、供給リール１３から引き出されてテープフィーダ１２に供給された後に排出された空テープの切断屑を収容するための切り屑収納部２６が格納されている。

図３を参照して、リール受部移動機構２５の構成を説明する。図３において、台車本体部２０の上部には、第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１が、第１の固定軸支点３０ａ、第２の固定軸支点３１ａによって回転自在に軸支されている。第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１が斜め下方に延出した端部には、リール受部２４の両側端を構成する側板部２４ａが、第１の可動軸支点３０ｂ、第２の可動軸支点３１ｂを介して回転自在に軸支されている。この構成において、第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１はリール受部２４を所定軌跡で上下方向に旋回移動させるリンク機構を構成している。第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１を第１の固定軸支点３０ａ、第２の固定軸支点３１ａ廻りに回動させることにより、リール受部２４を予め設定された所定の位置に移動させることが可能となっている。

台車本体部２０に固定された操作ハンドル２２の基部２２ａには、カム溝３２ａが形成されたカムプレート３２が固着されている。カム溝３２ａは、第２のアーム部材３１の略中央位置に第２のアーム部材３１の長手方向に形成されたスライド溝３１ｃと交差する位置関係にある。スライド溝３１ｃには、操作用のグリップハンドル２７がスライド溝３１ｃの溝方向に沿って移動自在に結合されており、さらにグリップハンドル２７はカム溝３２ａに嵌合して外方に突出している。

ここでカム溝３２ａには、グリップハンドル２７の位置を固定するためのノッチ形状の中間係止部３２ｃ、上端係止部３２ｄが設けられている。グリップハンドル２７を、カム溝３２ａの下端部の下端係止部３２ｂに上述の中間係止部３２ｃ、上端係止部３２ｄを加えた３位置に位置させることにより、第２のアーム部材３１とカムプレート３２との相対位置関係を、３通りに切り替えることができる。

これにより、第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１によって保持されたリール受部２４の位置を、第２のアーム部材３１とカムプレート３２との相対位置関係に対応した３位置に位置させることができる。すなわち、図３に示すように、グリップハンドル２７を下端係止部３２ｂに位置させることにより、リール受部２４を台車本体部２０において床面２０ｂに近く且つ作業者による操作面（図３において右側の面）から遠隔して位置する第１の位置[Ｐ１]（図４も参照）に位置させることができる。

またグリップハンドル２７をカム溝３２ａの最上端に形成された上端係止部３２ｄに位置させることにより、リール受部２４を台車本体部２０においてベース部材２３の下面２３ｂに近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置[Ｐ２]（図６も参照）に位置させることができる。そしてグリップハンドル２７をカム溝３２ａの中間位置に形成された中間係止部３２ｃに位置させることにより、リール受部２４を第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]との間の第３の位置[Ｐ３]（図５も参照）に位置させることができる。

上記構成において、リール受部２４を保持する第１のアーム部材３０、第２のアーム部材３１、第２のアーム部材３１に設けられたスライド溝３１ｃと交差するカム溝３２ａが設けられたカムプレート３２、スライド溝３１ｃに溝方向に沿って移動自在に結合された操作用のグリップハンドル２７は、リール受部２４を上述の第１の位置[Ｐ１]と、第２の位置[Ｐ２]との間で移動させるリール受部移動機構を構成する。

本実施の形態に示す一括交換台車５においては、リール受部２４はリール外径の異なる複数種類の供給リール１３を受けるようになっている。以下、図４、図５、図６を参照して、リール外径が所定の大きさの供給リール１３Ｂ、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リール１３Ａおよびリール外径が所定の大きさよりも小さい供給リール１３Ｃを、リール受部２４によって受ける際のリール受部２４の位置について説明する。なお、ここで云う所定の大きさとは、外径サイズの異なる複数種類の供給リール１３のうち、中間的なサイズと判断される外径サイズを意味している。

まず図４は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リール１３Ａを、リール受部２４によって受ける場合を示している。この場合には、リール受部移動機構２５において、グリップハンドル２７をカム溝３２ａの下端部の下端係止部３２ｂに位置させる。すなわちリール受部移動機構２５は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リール１３Ａを、台車本体部２０において床面２０ｂに近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置[Ｐ１]に位置させる。これにより、外径サイズが大きい供給リール１３Ａを対象とする場合において、リール受部２４の内容積を十分に活用することができるとともに、供給リール１３Ａから繰り出される電子部品収納テープ１４Ａを対象とするテープスプライシングや供給リール１３Ａの照合作業などの諸作業を、作業性よく行うことができる。

次に、図５はリール外径が中間的なサイズである所定の大きさの供給リール１３Ｂを、リール受部２４によって受ける場合を示している。この場合には、リール受部移動機構２５においてグリップハンドル２７をカム溝３２ａの中間部に形成された中間係止部３２ｃに位置させる。すなわちリール受部移動機構２５はリール外径が所定の大きさの供給リール１３Ｂを、第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]との間の第３の位置[Ｐ３]に位置させる。これにより、外径サイズが中間的なサイズである供給リール１３Ｂを対象とする場合において、供給リール１３Ｂからくり出される電子部品収納テープ１４Ｂを対象とする作業や、供給リール１３Ｂの照合作業などの諸作業を行うために適した高さ位置に保持して、作業性を向上させることができる。

さらに図６は、リール外径が所定の大きさよりも小さい供給リール１３Ｃを、リール受部２４によって受ける場合を示している。この場合には、リール受部移動機構２５においてグリップハンドル２７を、カム溝３２ａの上端部の上端係止部３２ｄに位置させる。すなわちリール受部移動機構２５はリール外径が所定の大きさよりも小さい供給リール１３Ｃを、台車本体部２０においてベース部材２３の下面２３ｂに近く且つ作業者による操作面に近接して位置する台車本体部２０において床面２０ｂに近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置[Ｐ２]に位置させる。

この場合には、リール受部２４において小径リール保持用に先端部に設けられたリール受部材２４ｃによって供給リール１３Ｃを下方から受けて保持する。これにより、外径サイズが小さい供給リール１３Ｃを対象とする場合にあっても、供給リール１３Ｃからくり出される電子部品収納テープ１４Ｃを対象とする作業や、リール照合のためのバーコード読み取りなど、諸作業を行うために適した高さ位置に保持して、作業性を向上させることができる。

上記説明したように、本実施の形態に示す一括交換台車５では、複数のテープフィーダ１２へ電子部品収納テープを供給する複数の供給リール１３を受けるリール受部２４を、台車本体部２０において床面２０ｂに近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置[Ｐ１]と、台車本体部２０においてベース部材２３の下面２３ｂに近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置[Ｐ２]と、第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]の間の第３の位置[Ｐ３]に移動させるリール受部移動機構２５を備えた構成とし、リール受部２４を使用対象の供給リール１３の外径サイズに応じて、第１の位置[Ｐ１]、第２の位置[Ｐ２]、第３の位置[Ｐ３]に位置させるようにしている。これにより、さまざまな外径の供給リール１３に対する諸作業が行いやすくなり、作業者の負担を軽減することができる。

以上、本実施の形態を元に説明した。本実装の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。例えば、リール受部２４を第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]との間の第３の位置[Ｐ３]に位置させることを説明したが、第１の位置[Ｐ１]と第２の位置[Ｐ２]との間にさらに供給リール１３を作業位置に位置させ第４の位置を設けてもよい。

本発明の一括交換台車は、さまざまな外径の供給リールに対する諸作業が行いやすく、作業者の負担を軽減できるという効果を有し、供給リールによって供給される部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

１ 電子部品実装装置
５ 一括交換台車
１２ テープフィーダ
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ 供給リール
２０ 台車本体部
２３ ベース部材
２４ リール受部
２５ リール受部移動機構
３０ 第１のアーム部材
３１ 第２のアーム部材
３２ カムプレート
［Ｐ１］ 第１の位置
［Ｐ２］ 第２の位置
［Ｐ３］ 第３の位置

Claims (6)

1. 複数のテープフィーダが並設されるベース部材と、
   前記ベース部材を下方から支持するフレーム部を有する台車本体部と、
   前記ベース部材よりも低い位置に設けられ、前記複数のテープフィーダへ電子部品収納テープを供給する複数の供給リールを受けるリール受部と、
   前記リール受部を、前記台車本体部において床面に近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置と、前記台車本体部において前記ベース部材の下面に近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置との間で移動させるリール受部移動機構とを備え、
   前記リール受部は、リール外径の異なる複数種類の供給リールを受け、
   前記リール受部移動機構は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リールを前記第１の位置に位置させる、一括交換台車。
2. 前記リール受部移動機構は、リール外径が前記所定の大きさよりも小さい供給リールを前記第２の位置させる、請求項１に記載の一括交換台車。
3. 前記リール受部移動機構は、リール外径が前記所定の大きさの供給リールを前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に位置させる、請求項１または２のいずれかに記載の一括交換台車。
4. 電子部品を基板に実装する電子部品実装装置において、
   複数のテープフィーダが並設されるベース部材と、
   前記ベース部材を下方から支持するフレーム部を有する台車本体部と、
   前記ベース部材よりも低い位置に設けられ、前記複数のテープフィーダへ電子部品収納テープを供給する複数の供給リールを受けるリール受部と、
   前記リール受部を、前記台車本体部において床面に近く且つ作業者による操作面から遠隔して位置する第１の位置と、前記台車本体部において前記ベース部材の下面に近く且つ作業者による操作面に近接して位置する第２の位置との間で移動させるリール受部移動機構とを備え、
   前記リール受部は、リール外径の異なる複数種類の供給リールを受け、
   前記リール受部移動機構は、リール外径が所定の大きさよりも大きい供給リールを前記第１の位置に位置させる一括交換台車を有する、電子部品実装装置。
5. 前記リール受部移動機構は、リール外径が前記所定の大きさよりも小さい供給リールを前記第２の位置させる、請求項４に記載の電子部品実装装置。
6. 前記リール受部移動機構は、リール外径が前記所定の大きさの供給リールを前記第１の位置と前記第２の位置との間の第３の位置に位置させる、請求項４または５のいずれかに記載の電子部品実装装置。

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