JP3851852B2 - トレイ式電子部品供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構成の搬送台で、どのような構成の電子部品でも電子部品搭載装置側の吸着点まで容易に且つ迅速に搬送するトレイ式電子部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板ユニット製造ラインの中にあって、チップ状の電子部品を基板に自動搭載する電子部品搭載装置にその搭載する電子部品を供給するテープカセット式電子部品供給装置や、トレイ式電子部品供給装置、あるいはスティック型電子部品供給装置など各種の電子部品供給装置がある。
【０００３】
どのような電子部品供給装置を用いるかは、供給する電子部品の寸法や形状に合わせて選択されるが、一般に、形状が正方形や直方形のチップからなり、チップの側面に電極リード線が無いもの、あるいはチップの底面に電極バンプが設けられたものなどは、寸法が特に大型のものを除いては、概ねテープカセット式電子部品供給装置を用いて供給される。
【０００４】
そして、形状が正方形や直方形でない、あるいは開口部のある箱型など、いわゆる異形部品といわれるもの、また異形部品ではないが形状の大きなものなどのように、テープカセット式電子部品供給装置での供給が困難なものは、トレイ式電子部品供給装置を用いて供給される。ここで、先ず電子部品搭載装置について簡単に説明する。
【０００５】
図３(a) は、各種の電子部品供給装置によって電子部品を供給される電子部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
同図(a) に示すように、電子部品搭載装置１は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置２と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ３を備えている。また、上部保護カバー４の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる小型の表示入力パネル５が配設されている（図の右斜め上方向になる後部の表示入力パネル５は陰になって見えない）。
【０００６】
下部の基台６の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール７が同図(b) に示すプリント回路基板（以下、単に基板という）８の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール７の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【０００７】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール７の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板８の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板８をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板８を順次ライン下流側に搬出する。この電子部品搭載装置１内には、常時２枚の基板８が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【０００８】
基台６の前後には、それぞれ電子部品供給台９が形成されている（同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の電子部品供給台９は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の電子部品供給台９は図示を省略している）。電子部品供給台９には、テープカセット式電子部品供給装置１１（一般には単に、テープフィーダ、カセット式、又はテープ部品供給装置などと簡略に呼ばれている）が、５０個〜７０個と多数配置される。
【０００９】
また、基台６の上方には、二本のＸ軸レール１２とこのＸ軸レール１２上にＸ軸方向（図の右斜め下から左斜め上方向）に摺動自在に支持されたＹ軸レール１３とが、それぞれ左右に配置され、それぞれのＹ軸レール１３には、２台の作業ヘッド支持塔１４がＹ軸方向（図の左斜め下から右斜め上方向）に摺動自在に懸架されている。つまりここに示す電子部品搭載装置１には合計４台の作業ヘッド支持塔１４が配設されている。
【００１０】
各作業ヘッド支持塔１４には、図の例では２個の作業ヘッド１５が上下（Ｚ方向）に昇降自在に且つ３６０度方向（θ方向という）に回転自在に配設されている。すなわち、電子部品搭載装置１には合計８個の作業ヘッド１５が配設されており、各作業ヘッド１５は、Ｙ軸レール１３によるＸ軸方向への移動、作業ヘッド支持塔１４によるＹ軸方向への移動、及び作業ヘッド１５自身によるＺ軸方向への移動とθ方向への回転により、前後左右上下及び３６０度方向への位置を自在に制御される。
【００１１】
これらの作業ヘッド１５は、テープカセット式電子部品供給装置１１や後述するトレイ式電子部品供給装置によって吸着部まで供給される所定の電子部品を吸着ノズルによって吸着し、その吸着した電子部品を基板８の所定の搭載位置に搭載する。
【００１２】
そして、基台６の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール７間に固定する基板固定機構、各部を制御するための制御装置等が備えられている。
図４(a),(b) は、上記のような電子部品搭載装置１に、テープカセット式電子部品供給装置１１では供給できない異型部品などの電子部品を供給するトレイ式電子部品供給装置と、電子部品搭載装置１との配置関係を示す図である。
【００１３】
同図(a) に示すトレイ式電子部品供給装置１６（１６ａ、１６ｂ）は、それぞれ電子部品搭載装置１に対して図の矢印Ａ及びＢで示すように移動して電子部品搭載装置１の側部に連結され、シャトル搬送梁１７の先端を、電子部品搭載装置１の側面開口部から内部に差し込んで、先端の吸着点から電子部品を作業ヘッド１５に供給する。
【００１４】
また、同図(b) に示すトレイ式電子部品供給装置１６（１６ｃ、１６ｄ）は、それぞれ電子部品搭載装置１に対して図の矢印Ｃ及びＤで示すように移動して電子部品搭載装置１の前部又は後部（後部の例は図示していない）と連結され、シャトル搬送梁１７の先端を、電子部品搭載装置１の電子部品供給台９越しに内部に差し込んで、先端の吸着点から電子部品を作業ヘッド１５に供給する。
【００１５】
図５は、上記トレイ式電子部品供給装置１６ａ（他の１６ｂ、１６ｃ、１６ｄも基本的には同一）を例にとって、その構成と機能を説明する図である。同図(a) に示すように、トレイ式電子部品供給装置１６（１６ａ）は、本体部の扉１８を開いて内部の昇降台１９の上にトレイ棚２０を着脱自在に装着し、その孔２１に下まで留め棒２２を挿通して昇降台１９上に固定する。
【００１６】
電子部品搭載装置１に図４(a),(b) で説明したように結合されたトレイ式電子部品供給装置１６は、図５に示すように本体部から製造ラインの中心方向に向けて突設された部品供給ステージ２３を備え、この部品供給ステージ２３上に、トレイ棚２０に収容されている所望のトレイ２４がパレットごと（図示省略）引き出される。
【００１７】
トレイ２４上には、多数の電子部品２５が載置して収容されている。トレイ２４上の電子部品２５は、一軸ロボット２６の電子部品移載ヘッド（同図では本体装置１６の向う側（斜め左上方向）にあってやや陰になるため見えない）の吸着ノズルによって吸着されて、シャトル搬送梁１７上の部品搬送台（シャトル）２７に移載される。
【００１８】
シャトル搬送梁１７上には２個の部品搬送台２７（２７ａ、２７ｂ）が不図示の駆動機構により行き違いに交差しながら往復する搬送路１７−１が形成されている。電子部品２５を移載された部品搬送台２７は、その電子部品２５をシャトル搬送梁１７先端の吸着点２８まで搬送する。
【００１９】
図６(a) は、上記の電子部品２５がリード付き電子部品２５ａである場合の搬送状態を模式的に示す図であり、同図(b) は、その部品搬送台２７（２７−１）の構成を示す図である。同図(a) に示すように、矢印Ｅに示すように図５のトレイ棚２０から部品供給ステージ２３上に引き出されたパレット（図示省略）上のトレイ２４上には多くのリード付き電子部品２５ａが載置収容されている。
【００２０】
これらのリード付き電子部品２５ａは、電子部品移載ヘッドの吸着ノズル２９ａ又は２９ｂ（この場合はリード付き電子部品２５ａに対応する吸着口の形状を供えた吸着ノズル２９ａ）によって、トレイ２４から細い実線矢印で示すように部品搬送台２７−１上に移載される。このリード付き電子部品２５ａは、比較的小型であるので部品搬送台２７−１上には２個のリード付き電子部品２５ａが移載されている。
【００２１】
部品搬送台２７−１は、同図(b) に示すように、２個のゴムパッド３０が配設されている。このゴムパッド３０の下部には不図示の吸引パイプが連結されており、リード付き電子部品２５ａ専用の搬送台である。２個のリード付き電子部品２５ａは、その底面をそれぞれ各ゴムパッド３０に引付されて位置固定された後、吸着点２７まで搬送される。
【００２２】
図７(a) は、上記の電子部品２５が異型部品２５ｂである場合の搬送状態を模式的に示す図であり、同図(b) は、その部品搬送台２７（２７−２）の構成を示す図である。同図(a) に示すように、矢印Ｇに示すように図５のトレイ棚２０から部品供給ステージ２３上に引き出されたパレット（図示省略）上のトレイ２４上には多くの異型部品２５ｂが載置収容されている。
【００２３】
これらの異型部品２５ｂは、電子部品移載ヘッドの吸着ノズル２９ａ又は２９ｂ（この場合は異型部品２５ｂに対応する吸着口の形状を供えた吸着ノズル２９ｂ）によって、トレイ２４から細い実線矢印で示すように部品搬送台２７−２上に移載される。この異型部品２５ｂは、比較的大型であるので部品搬送台２７−２上には異型部品２５ｂが１個のみ移載されている。
【００２４】
部品搬送台２７−２は、同図(b) に示すように、基台３１の上面に粗面のゴムシート３２を貼り付けて構成されており、異型部品２５ｂ専用の搬送台である。この専用の部品搬送台２７−２の上面の粗面のゴムシート３２上に、異型部品２５ｂはその底面を当接させて載置されるだけで、粗面のゴムシート３２との摩擦力により位置固定されながら、吸着点２８まで搬送される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の部品搬送台２７−１のように、移載されて搬送されるリード付き電子部品２５ａの形状に合わせて専用にゴムパッド３０が配置されたものは、それぞれ移載して搬送される電子部品に合わせて専用に作られているため、移載して搬送する電子部品が変更になるたびに、シャトル搬送梁１７から取り外して付け替える手数の掛かる面倒な作業を伴うという問題があった。
【００２６】
また、図７の部品搬送台２７−２のように、粗面ゴムシート３１の摩擦力によって電子部品を位置固定するものは、部品搬送台２７−２の搬送速度が速くなると、移動開始時と移動停止時の衝撃によって異型部品２５ｂの保持位置に位置ずれが起きてしまうという問題が発生する。
【００２７】
また、たとえ部品搬送台２７−２の移動速度を遅くしても、異型部品が小型軽量なものになってくると、部品搬送台２７−２の移動速度をよほど遅くしない限り、粗面ゴムシート３１との摩擦力では固定位置を正しく維持できないという問題もあった。
【００２８】
もっとも、この問題を解決するために、粗面ゴムシート３１の代わりに粘着ゲルシートを部品搬送台２７上に貼り付けて使用することも考えられるが、このような粘着ゲルシートを使用した場合、電子部品を部品搬送台２７に移載する際には粘着ゲルシートの面に電子部品を押し付ける操作が必要であり、また吸着点で電子部品供給装置側の吸着ヘッドで吸着する際には、事前に粘着ゲルシートの面から電子部品を引き剥がしておく操作が必要となって、技術的に実現が面倒であるという問題を有している。
【００２９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、簡単な構造で通常の電子部品は勿論のことリード付き電子部品をはじめ形状の異なる広い範囲の異型部品にも対応できる部品搬送台を備えたトレイ式電子部品供給装置を提供することである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明のトレイ式電子部品供給装置は、トレイ上の電子部品を移載され、移載された移載部から電子部品供給装置内の部品吸着点まで、シャトル式に往復移動して移載された上記電子部品を搬送する部品搬送台を備えたトレイ式電子部品供給装置であって、上記部品搬送台は、少なくとも上記部品搬送台の上面長手方向に沿って配設され、短手方向に摺動自在に移動して位置固定され、枠内の短手方向の幅を任意の幅に規制する２枚の長枠柵と、上記部品搬送台の上面短手方向に沿って短手方向の長さよりも短い長さに形成されて配設され、長手方向に摺動自在に移動して位置固定され、枠内の長手方向の長さを任意の長さに規制する２枚の短枠柵と、を備えて構成される。
【００３１】
上記部品搬送台は、例えば請求項２記載のように、上面の短手方向に沿って短手方向の長さよりも短い長さに形成され、中央部において着脱自在に配設される中部短柵枠を更に備えて構成される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１(a) は、一実施の形態におけるトレイ式電子部品供給装置のシャトル搬送梁上を往復移動してリード付き電子部品を搬送する部品搬送台の構成を示す図であり、同図(b) はそのリード付き電子部品の搬送状態を模式的に示す図である。同図(a) に示すように、リード付き電子部品を搬送する部品搬送台３５は、基台３６に上に更に切換台３７が長手方向両端部をピン３８で位置決めされ、皿ビス３９で基台３６上に交換自在に固定されている。
【００３３】
切換台３７は、その短手方向の両端に、長手方向に沿って延在して立設された長枠柵４１ａ及び４１ｂが配設されている。これら二枚の長枠柵４１ａ及び４１ｂは、それぞれ同図(a) の両方向矢印Ｊａ及びＪｂで示すように切換台３７の短手方向に摺動自在である。
【００３４】
また、切換台３７の中央には、切換台３７の短点方向の長さの１／３ほどの長さの中部短枠柵４２が切換台３７に対し着脱自在に立設されている。また、この中部短枠柵４２に対向して切換台３７の長手方向の両端部に短枠柵４３ａ及び４３ｂが立設されている。これら２枚の短枠柵４３ａ及び４３ｂも切換台３７の短手方向の長さの１／３ほどの長さに形成されており、同図(a) の矢印Ｋａ及びＫｂで示すように切換台３７の長手方向に摺動自在である。
【００３５】
これら長枠柵４１ａ、４１ｂ、短枠柵４３ａ及び４３ｂの摺動は、特には図示しないが、切換台３７に形成されている複数の長孔に摺動自在に係合している摺動ナットにそれぞれ支持されている。各摺動ナットは、手作業で上記の長枠柵４１ａ、４１ｂ、短枠柵４３ａ及び４３ｂを、所望の位置に摺動させた後、位置固定することができる。
【００３６】
すなわち、トレイ式電子部品供給装置の段取り作業を行うオペレータは、切換台３７上の長枠柵４１ａ及び４１ｂを、中部短枠柵４２、短枠柵４３ａ及び４３ｂの両脇にそれぞれ形成される短手方向１／３の空隙部を自在に摺動させて、切換台３７上の短手方向の枠内の幅を所望の幅に規制することができる。また、短枠柵４３ａ及び４３ｂを、長手方向端部と中部短枠柵４２との間に在る空隙部を自在に摺動させて、切換台３７上の長手方向の中央からそれぞれの端部までの枠内の長さを所望の長さに規制することができる。
【００３７】
図１(b) に示すように、図示を省略したトレイ式電子部品供給装置のパレット棚から部品供給ステージ上に、図の矢印Ｌで示すように引き出されたトレイ４４上の電子部品４５が、同図(b) に示すようにリード付き電子部品である場合に、同図(b) の部品搬送台３５ａに示すように、長枠柵４１ａ及び４１ｂを中央方向に摺動させて電子部品４５の幅に合わせて枠内幅を狭め、更に短枠柵４３ａ及び４３ｂを中央方向に摺動させて電子部品４５の長さに合わせて枠内長さを狭める。勿論、電子部品４５にはリードが出ているので、上記のように規制を設定した枠内の幅及びその長さは、電子部品４５のリードの分の余裕を持たせるようにして設定する。
【００３８】
そして、トレイ式電子部品供給装置に電子部品４５の移載と、吸着点４６までの搬送を実行させる。不図示の移載ヘッドの吸着ノズル４７ａに吸着されて部品搬送台３５ａ上に移載された電子部品４５は、前後左右を中部短枠柵４２、短枠柵４３ａ、４３ｂ、長枠柵４１ａ及び４１ｂによって取り囲まれており、前後左右の位置を規制されているので、部品搬送台３５ａが高速に搬送移動を行っても、移動開始時や移動停止時の慣性力で前後又は左右に位置ずれを起こすことなく吸着点４６まで搬送される。
【００３９】
図２(a) は、上記の部品搬送台３５を用いて大型の異型部品を移載して搬送する場合の部品搬送台３５の構成を示す図であり、同図(b) はその大型異型部品の搬送状態を模式的に示す図である。同図(a) に示す部品搬送台３５′は、図１の部品搬送台３５から中部短枠柵４２を取り外しただけであり、その他の部分の構成は図１の部品搬送台３５と全く同一である。
【００４０】
この場合も、トレイ式電子部品供給装置の段取り作業を行うオペレータは、同図(b) に示すように、不図示のパレット棚から部品供給ステージ上に、図の矢印Ｌ′で示すように引き出されたトレイ４４′上の電子部品４８が、大型異型部品である場合は、中部短枠柵４２を取り外した後の切換台３７上の短枠柵４３ａ及び４３ｂを、中方向にそれぞれ摺動させて異型電子部品４８の長さに合わせて枠内の長さを狭め、更に長枠柵４１ａ及び４１ｂを中央方向に摺動させて異型電子部品４８の幅に合わせて枠内の幅を狭める。
【００４１】
オペレータは、このように枠内規制の設定を行った後、トレイ式電子部品供給装置に大型異型部品４８の移載と、吸着点４６までの搬送を実行させる。この場合も、不図示の移載ヘッドの吸着ノズル４７ｂに吸着されて部品搬送台３５ａ′上に移載された大型異型部品４８は、前後左右を短枠柵４３ａ、４３ｂ、長枠柵４１ａ及び４１ｂによって取り囲まれて前後左右の位置を規制されているので、部品搬送台３５ａが高速に搬送移動を行っても、位置ずれを起こすことなく吸着点４６まで搬送される。
【００４２】
このように本発明によれば、部品搬送台にゴムパッドも粗面ゴムシートも不要であり、摺動枠柵を設けるという構成のみであらゆる形状の部品に対応することができるだけでなく、移載と吸着点までの搬送作業を高速に進めることができるようになる。
【００４３】
尚、上記実施の形態では、部品搬送台上面への部品受け入れ部の固定方法をピンで位置決めして、ねじで固定しているが、これに限ることなく、位置決めを印蝋や皿ビスで行うようにしてもよく、また、固定をマグネットやプランジャーなどを用いて行うようにしてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来は移載して搬送する電子部品の形状に応じて専用に構成されていた部品搬送台を、上面の部品受け入れ部のみを交換可能に形成し且つその部品受け入れ部を電子部品の大きさに対応した枠囲いの容器としたので、移載して搬送する電子部品に変更があっても、部品搬送台上面の部品受け入れ部の枠柵を摺動移動させるのみで容易に対処できるだけでなく、部品搬送台を高速に搬送移動させても吸着点において電子部品が位置ずれすることがなく、したがって、段取り作業を迅速に行うことができると共に、実稼動時における部品搬送作業が大幅に高速化され、これにより、基板ユニット製造ライン全体としての作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a) は一実施の形態におけるトレイ式電子部品供給装置のシャトル搬送梁上を往復移動してリード付き電子部品を搬送する部品搬送台の構成を示す図、(b) はそのリード付き電子部品の搬送状態を模式的に示す図である。
【図２】 (a) は一実施の形態におけるトレイ式電子部品供給装置のシャトル搬送梁上を往復移動して大型異型部品を搬送する部品搬送台の構成を示す図、(b) はその大型異型部品の搬送状態を模式的に示す図である。
【図３】 (a) は各種の電子部品供給装置によって電子部品を供給される電子部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】 (a),(b) は電子部品搭載装置に異型部品などの電子部品を供給するトレイ式電子部品供給装置と電子部品搭載装置との配置関係を示す図である。
【図５】従来のトレイ式電子部品供給装置の構成と機能を説明する図である。
【図６】 (a) は従来のトレイ式電子部品供給装置においてリード付き電子部品の搬送状態を模式的に示す図、(b) はその部品搬送台の構成を示す図である。
【図７】 (a) は従来のトレイ式電子部品供給装置において異型部品の搬送状態を模式的に示す図、(b) はその部品搬送台の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 電子部品搭載装置
２ モニタ装置
３ 警報ランプ
４ 上部保護カバー
５ 表示入力パネル
６ 基台
７ 基板案内レール
８ プリント回路基板
９ 電子部品供給台
１１ テープカセット式電子部品供給装置
１２ Ｘ軸レール
１３ Ｙ軸レール
１４ 作業ヘッド支持塔
１５ 作業ヘッド
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ） トレー式電子部品供給装置
１７ シャトル搬送梁
１７−１ 搬送路
１８ 扉
１９ 昇降台
２０ トレー棚
２１ 孔
２２ 留め棒
２３ 部品供給ステージ
２４ トレイ
２５（２５ａ、２５ｂ） 電子部品
２６ 一軸ロボット
２７（２７ａ、２７ｂ、２７−１、２７−２） 部品搬送台
２８ 吸着点
２９ａ、２９ｂ 吸着ノズル
３０ ゴムパッド
３１ 基台
３２ 粗面ゴムシート
３５、３５′、３５ａ、３５ａ′ 部品搬送台
３６ 基台
３７ 切換台
３８ ピン
３９ 皿ビス
４１ａ、４１ｂ 長枠柵
４２ 中部短枠柵
４３ａ、４３ｂ 短枠柵
４４、４４′ トレイ
４５ リード付き電子部品
４６ 吸着点
４７ａ、４７ｂ 吸着ノズル
４８ 大型異型部品

Claims (2)

1. トレイ上の電子部品を移載され、移載された移載部から電子部品供給装置内の部品吸着点まで、シャトル式に往復移動して移載された前記電子部品を搬送する部品搬送台を備えたトレイ式電子部品供給装置であって、
   前記部品搬送台は、少なくとも
   前記部品搬送台の上面長手方向に沿って配設され、短手方向の中央方向に摺動自在に移動して位置固定され、前記部品搬送台の中央において、枠内の短手方向の幅を任意の幅に規制する２枚の長枠柵と、
   前記部品搬送台の上面短手方向に沿って短手方向の長さよりも短い長さに形成されて配設され、長手方向の中央方向に摺動自在に移動して位置固定され、前記部品搬送台の中央において、枠内の長手方向の長さを任意の長さに規制する２枚の短枠柵と、
   を備えたことを特徴とするトレイ式電子部品供給装置。
2. 前記部品搬送台は、上面の短手方向に沿って短手方向の長さよりも短い長さに形成され、中央部において着脱自在に配設される中部短柵枠を更に備えたことを特徴とする請求項１記載のトレイ式電子部品供給装置。

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