JP5374358B2 - 電子回路部品装着機 - Google Patents

Description

本発明は、部品廃棄システムを備えた電子回路部品装着機に関するものである。

電子回路部品装着機においては、下記の特許文献１に記載されているように、部品廃棄システムが設けられ、部品撮像システムによって判別された、装着には適さない電子部品を廃棄する部品廃棄ボックスが用意されている。

また、下記の特許文献２に記載されているように、部品廃棄ボックスの底面を貫通させてここへ部品吸引用のホースの一端を固定し、ホースの他端を廃棄部材回収装置の吸引ダクトに固定することにより、これまでは投棄するだけであった廃棄された電子部品を積極的に吸引して回収するという技術も既に開示されている。

特開平１１−１４５６９８ 特開２００４−２９６９８２

しかしながら、従来の部品廃棄システムでは、回収の際、部品廃棄ボックスが機械の中に設置されているため、正面扉を開けてから機械の中に手を入れて部品廃棄ボックスを一旦外へ取り出さなければならない。さらに、手を入れて回収するという作業を、複数台機械が並んでいれば、その数だけ繰り返す必要があった。また、近年、電子回路部品装着機が小型化され、作業者による内部へのアクセスが容易でないものが現れ、ますます部品回収の作業に手間がかかるようになってきている。

特許文献２に記載されている技術を用いたとすれば、上記のような作業から作業者を解放することができる。しかし、ホースを配置しバキュームによって吸引することで部品を回収する技術は、経済的な観点から見て効率的ではなく、近年の電子回路部品装着機に対して求められる小型化という要望とは相反するものである。

課題を解決するための手段を以下に記載する。（１）は［請求項１］に、（２）は［請求項２］に、（３）は［請求項３］に、（４）は［請求項５］に、（５）は［請求項４］と［請求項６］に対応している。

（１）上記の課題は、回路基板を搬送する基板搬送装置と、部品供給手段から電子部品を吸着し前記回路基板へ前記電子部品を実装する部品実装ヘッドと、前記電子部品が実装可能か否かを判定する部品撮像手段と、実装可能でないと判定された前記電子部品を廃棄する部品廃棄ボックスとを備え、前記基板搬送装置によって部品排出用基板を搬入させ、前記部品廃棄ボックスに廃棄された前記電子部品を前記部品排出用基板へ排出させ、前記排出が完了した後、前記部品排出用基板を前記基板搬送装置により搬出させることで、廃棄された前記電子部品を回収するシステムを前記電子回路部品装着機が備えることで解決することができる。

（２）なお、前記部品廃棄ボックスは前記電子回路部品装着機に備えられた部品廃棄ボックス上昇機構により上昇させられ、前記電子回路部品装着機に備えられた部品廃棄ボックス傾斜機構により傾けられることによって前記排出が行われるようにしてもよい。（３）そして、前記部品廃棄ボックスは前記電子回路部品装着機内に備えられたＸＹ移動装置及び前記部品実装ヘッドによって前記部品排出用基板上へ移動させられることにより前記排出が行われるようにしてもよい。

このようにすれば、作業者が前記電子回路部品装着機内にアクセスすることなく前記部品廃棄ボックスに廃棄された前記電子部品を回収することができる。

（４）また、上記課題は前記回路基板を搬送する前記基板搬送装置と、前記部品供給手段から前記電子部品を吸着し前記回路基板へ前記電子部品を実装する前記部品実装ヘッドと、前記電子部品が実装可能か否かを判定する前記部品撮像手段と、実装可能でないと判定された前記電子部品を廃棄する前記部品廃棄ボックスとを備え、前記基板搬送装置によって部品廃棄ボックス搬送用基板を搬入させ、前記電子回路部品装着機内に備えられた前記ＸＹ移動装置及び前記部品実装ヘッドによって前記部品廃棄ボックス搬送用基板上の前記部品廃棄ボックスと前記電子部品装着機内に備えられた前記部品廃棄ボックスを交換するシステムを前記電子回路部品装着機が備えることで解決することができる。

このようにしても、作業者が前記電子回路部品装着機内にアクセスすることなく前記部品廃棄ボックスに廃棄された前記電子部品を回収することができる。

（５）そして、前記部品排出用基板又は前記部品廃棄ボックス搬送用基板に付された識別用手段を前記電子回路部品装着機内に備えられた識別用手段認識装置が読み取ることで、前記部品排出用基板又は前記部品廃棄ボックス搬送用基板が搬入されたことを認識する情報処理手段を前記電子回路部品装着機が備えることも可能である。

このようにすれば、前記電子回路部品装着機に備えられた前記情報処理手段に作業者がなんら指示を与えなくとも、前記部品排出用基板又は前記部品廃棄ボックス搬送用基板が前記電子回路部品装着機内に搬入されたことを前記情報処理手段が認識することができる。

これらの装置のほとんどは既存の電子回路部品装着機が備える装置であり、装置の大幅な変更をすることなく実施可能であり、経済的な観点からも有効な方法である。

上記の発明を実施することにより、電子回路部品装着機で構成するラインにおいて、容易に廃棄された電子部品の回収を行うことができる。

本発明にかかる一実施形態の電子回路部品装着機を示す平面図である。 識別用手段認識装置によって回路基板に付された識別用手段を読み取る状態を示す概略図である。 識別用手段認識装置によって部品排出用基板に付された識別用手段を読み取る状態を示す概略図である。 実施例１に記載する部品廃棄ボックスと部品排出用基板の位置関係を示す側面図である。 実施例１に記載する部品廃棄ボックスが上昇した状態を示す側面図である。 実施例１に記載する部品廃棄ボックスから部品排出用基板へ電子部品を排出させる状態を示す側面図である。 実施例２に記載する部品廃棄ボックスと部品排出用基板と部品実装ヘッドの位置関係と部品実装ヘッドが部品廃棄ボックスを移動させる状態を示す側面図である。 実施例２に記載する部品実装ヘッドが部品廃棄ボックスを移動させ、電子部品を部品廃棄ボックスから部品排出用基板へ排出させる状態を示す側面図である。 実施例３に記載する部品廃棄ボックスと部品廃棄ボックス搬送用基板の位置関係を示す平面図である。

以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

まず図１に基づいて電子回路部品装着機１の構成を説明する。電子回路部品装着機１にはＸＹ移動装置５が備えられ、ＸＹ移動装置５によって部品装着ヘッド７をＸＹ方向へ移動させることができる。また、電子回路部品装着機１には基板搬送装置４が備えられ、Ｘ方向に回路基板を搬送することができるようになっている。そして、部品廃棄ボックス１０は搬送装置４と部品供給手段２の間の部品撮像手段６の横に備えられる。なお、電子回路部品装着機１には情報処理手段２２も備えられている。

次に図２に基づいて基板搬送装置４と識別用手段認識装置９の構成を説明する。基板搬送装置４上には前工程から搬入された回路基板３が基板搬送装置４に備えられた図示しない基板クランプ機構によって固定されている。回路基板３が固定されることは任意であり、固定されることが必須条件ではない。回路基板３には識別用手段８が付されている。前記識別用手段８はＸＹ移動装置５に備えられている識別用手段認識装置９によって認識することができる。識別用手段認識装置９は部品装着ヘッド７と一体になっていてもよく、別々に備えられていてもよい。そして、図３には回路基板３の代わりに部品排出用基板４が固定された態様が示されている。

次に図４に基づいて廃棄電子部品回収システム１９の構成を説明する。シリンダ１１は部品廃棄ボックス１０を上昇可能に設置される。また、シリンダ１１には部品廃棄ボックス１０を傾けることができるように回転シリンダ１５が備えられている。部品廃棄ボックス１０を上昇させ、傾けることによって、部品廃棄ボックス１０から部品排出用基板１４へ電子部品３を排出することができるように、シリンダ１１、回転シリンダ１５が設置される。

このように構成された電子回路部品装着機１と廃棄電子部品回収システム１９の動作について説明する。電子部品１６はＸＹ移動装置５及び部品実装ヘッド７によって生産計画に従い基板に実装される。電子部品１６は部品撮像装置６によって吸着状態を撮像され、撮像された結果、その電子部品が実装可能であると判定されれば回路基板３へ実装し、電子部品が実装可能でなければ部品廃棄ボックス１０へ廃棄される。

生産計画が終了し、次の生産計画が開始されるときに、基板搬送装置４により部品排出用基板１４が電子回路部品装着機１に搬入される。次に部品排出用基板１４に付された識別用手段８を識別用手段認識装置９によって読み取る。この識別用手段８を読み取ることによって電子回路部品装着機１に備えられた情報処理手段２２は部品排出用基板１４が搬入されたことを認識する。そして必要に応じて部品排出用基板１４が図示しない基板クランプ機構によって固定される。必要でなければ固定されない場合もある。

図４に示すように部品排出用基板１４が所定の位置に停止した後、ＸＹ移動装置５の状態を確認した上で、部品実装ヘッド７と部品廃棄ボックスが干渉しないようにシリンダ１１により上昇させられる（図５）。このシリンダ１１による駆動はシリンダに限定されることなく、モータにより駆動される方法でも良い。

部品廃棄ボックス１０が上昇した後、回転シリンダ１５により、部品廃棄ボックス１０が部品排出用基板１４の方へ傾けられる。部品廃棄ボックス１０の中に廃棄された電子部品１６は、傾けられる動作によって、部品廃棄ボックス１０から部品排出用基板１４へ排出させられる（図６）。回転シリンダ１５はモータにより駆動される方法でも良い。排出完了と判断する時間は調整によって決められる場合もあり、センサによって判断してもよい。

部品廃棄ボックス１０は電子部品１６の排出が完了した後、回転シリンダ１５により、元の直立した状態に戻される。その後、シリンダ１１により下降させられる。

部品排出用基板１４は廃棄された電子部品１６を回収した後、基板搬送装置４の機能に従って搬出される。電子回路部品装着機１がラインを構成している場合は上記の動作を繰り返し、全ての電子回路部品装着機１に配置された部品廃棄ボックス１０から廃棄された電子部品１６を回収することができる。

次に図７に基づいて廃棄電子部品回収システム２０の構成を説明する。部品実装ヘッド７には部品廃棄ボックス１０を把持することができるような部品廃棄ボックス把持手段１７が着脱可能に設置されている。部品廃棄ボックス１０は部品廃棄ボックス把持手段１７が把持することが可能な場所に設置される。

図７に基づいて請求可能発明のもう一つの実施態様である廃棄電子部品回収システム２０の動作について説明する。部品排出用基板１４が基板搬送装置４によって所定位置に停止させられた後、部品実装ヘッド７が部品廃棄ボックス１０を把持するために、部品廃棄ボックス１０の上方へ移動させられる。部品実装ヘッド７が停止した後、部品実装ヘッド７に備えられた部品廃棄ボックス把持手段１７の上下駆動手段によって部品廃棄ボックス把持手段１７が下方向に動作させられる。部品廃棄ボックス把持手段１７は部品廃棄ボックス１０を把持することができる位置に停止させられる。その後部品廃棄ボックス把持手段１７によって部品廃棄ボックス１０を把持する。把持できているか否かはセンサによって判断しても良い。

把持された部品廃棄ボックス１０は部品実装ヘッド７とＸＹ移動装置５によって部品排出用基板１４上に移動させられる。部品廃棄ボックス１０は部品廃棄ボックス把持手段１７による把持力をさらに増加させることでその下方にある図示しない扉が開放するようになっている。扉が開放すると、廃棄された電子部品１６が部品廃棄ボックス１０から排出され、部品排出用基板１４へ回収させられる（図８）。電子部品１６の回収が完了すると、扉は閉じられ部品廃棄ボックス１０は所定の位置に戻される。

部品排出用基板１４は廃棄された電子部品１６を回収した後、基板搬送装置４の機能に従って搬出される。電子回路部品装着機１がラインを構成している場合は上記の動作を繰り返し、全ての電子部品組立機１に配置された部品廃棄ボックス１０から廃棄された電子部品１６を回収することができる。

図９に基づいて請求可能発明のもう一つの実施態様である廃棄電子部品回収システム２１の構成を説明する。部品廃棄ボックス搬送用基板１８は基板搬送装置４に固定されている。部品廃棄ボックス搬送用基板１８が固定されることは任意であり、固定されることが必須条件ではない。部品廃棄ボックス搬送用基板１８上に載せられている部品廃棄ボックス１０には電子部品１６は入っていない。この部品廃棄ボックス１０は次の生産に備えるためのものである。

次に廃棄電子部品回収システム２１の動作を説明する。実施例１と実施例２には部品排出用基板１４は廃棄された電子部品１６を回収することを目的として記載しているが、部品廃棄ボックス１０を部品廃棄ボックス搬送用基板１８によって搬送するようにしてもよい。つまり空の部品廃棄ボックス１０を載せた部品廃棄ボックス搬送用基板１８を部品排出用基板１４の代わりに搬送させるのである（図９）。そして空の部品廃棄ボックス１０と電子部品３が廃棄された部品廃棄ボックス１０を部品廃棄ボックス把持手段１７と部品実装ヘッド７とＸＹ移動装置５を使って入れ替えることで電子部品１６を回収することができるのである。

なお、生産途中で電子回路部品装着機からの要求信号に応じて、部品排出用基板１４と部品廃棄ボックス用基板１８を選択的に搬送させることも可能である。

１…電子回路部品装着機、２…部品供給手段、３…回路基板、４…基板搬送装置、５…ＸＹ移動装置、６…部品撮像手段、７…部品実装ヘッド、８…識別用手段、９…識別用手段認識装置、１０…部品廃棄ボックス、１１…バー、１２…ヒンジ、１３…基板押え、１４…部品排出用基板、１５…回転シリンダ、１６…電子部品、１７…部品廃棄ボックス把持手段、１８…部品廃棄ボックス搬送用基板、１９…廃棄電子部品回収システム、２０…廃棄電子部品回収システム、２１…廃棄電子部品回収システム、２２…情報処理手段

Claims (6)

1. 回路基板を搬送する基板搬送装置と、部品供給手段から電子部品を吸着し前記回路基板へ前記電子部品を実装する部品実装ヘッドと、前記電子部品が実装可能か否かを判定する部品撮像手段と、実装可能でないと判定された電子部品を廃棄する部品廃棄ボックスとを備え、前記基板搬送装置によって部品排出用基板を搬入させ、前記部品廃棄ボックスに廃棄された前記電子部品を前記部品排出用基板へ排出させ、前記排出が完了した後、前記部品排出用基板を前記基板搬送装置により搬出させることで、廃棄された前記電子部品を回収するシステムを備えることを特徴とする前記電子回路部品装着機
2. 前記部品廃棄ボックスが前記電子回路部品装着機に備えられた部品廃棄ボックス上昇機構により上昇させられ、前記電子回路部品装着機に備えられた部品廃棄ボックス傾斜機構により傾けられることによって前記排出が行われることを特徴とする請求項１に記載された電子回路部品装着機。
3. 前記部品廃棄ボックスは前記電子回路部品装着機内に備えられたＸＹ移動装置及び前記部品実装ヘッドによって把持され前記部品排出用基板上へ移動させられることにより前記排出が行われることを特徴とする請求項１に記載された電子回路部品装着機。
4. 前記部品排出用基板に付された識別用手段を前記電子回路部品装着機内に備えられた識別用手段認識装置が読み取ることで、前記電子回路部品装着機内に前記部品排出用基板が搬入されたことを認識する情報処理手段を備えた請求項１乃至３に記載された電子回路部品装着機。
5. 前記回路基板を搬送する前記基板搬送装置と、前記部品供給手段から前記電子部品を吸着し前記回路基板へ前記電子部品を実装する前記部品実装ヘッドと、前記電子部品が実装可能か否かを判定する前記部品撮像手段と、実装可能でないと判定された前記電子部品を廃棄する前記部品廃棄ボックスとを備え、前記基板搬送装置によって部品廃棄ボックス搬送用基板を搬入させ、前記電子回路部品装着機内に備えられた前記ＸＹ移動装置及び前記部品実装ヘッドによって前記部品廃棄ボックス搬送用基板上の前記部品廃棄ボックスと前記電子部品装着機内に備えられた前記部品廃棄ボックスを交換するシステムを備えることを特徴とする前記電子回路部品装着機
6. 前記部品廃棄ボックス搬送用基板に付された前記識別用手段を前記電子回路部品装着機内に備えられた前記識別用手段認識装置が読み取ることで、前記電子回路部品装着機内に前記部品廃棄ボックス搬送用基板が搬入されたことを認識する前記情報処理手段を備えた請求項５に記載された電子回路部品装着機。

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