JP5996662B2 - バルク部品供給装置および部品装着装置 - Google Patents
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Description
回路基材には、例えば、(a)未だ電子回路部品が装着されていないプリント配線板、(b)一方の面に電子回路部品が搭載されるとともに電気的に接合され、他方の面には電子回路部品が未装着であるプリント回路板、(c)ベアチップが搭載され、チップ付基板を構成する基材、(d)ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材、(e)平板状ではなく三次元形状を有する基材等が含まれる。
本発明に係る部品装着装置によれば、本発明に係るバルク部品供給装置による効果を得ることができる。
バルク部品を一列に整列させて、部品供給部まで導く部品通路と、
前記バルク部品ケース内のバルク部品に、前記部品通路に向かう向きの移動力を付与するバルク部品駆動装置を備え、前記部品通路へバルク部品を送り込むバルク部品送込み装置と
を含み、電子回路部品を回路基材に装着する装着ヘッドと共に移動させられるバルク部品供給装置であって、
前記装着ヘッドと共に移動させられていたバルク部品ケースである先部品ケースと、その先部品ケースとは別のバルク部品ケースである後部品ケースとが交換可能とされたことを特徴とするバルク部品供給装置。
部品ケースの交換は自動で行われてもよく、作業者により手動で行われてもよい。部品通路とバルク部品送込み装置の少なくとも一部との少なくとも一方がバルク部品ケースに固定して設けられて一体的に交換されるようにしてもよい。バルク部品供給装置全部が交換可能とされてもよい。
(2)前記バルク部品駆動装置の少なくとも駆動源を前記装着ヘッドに保持させたままで、前記先部品ケースと前記後部品ケースとが交換可能とされた(1)項に記載のバルク部品供給装置。
バルク部品駆動装置は、全部を装着ヘッドに保持させたままとし、交換されないようにしてもよく、バルク部品駆動装置の駆動源を含む一部を装着ヘッドに保持させたままとし、別の一部を部品ケースに固定的に設けて部品ケースと共に装着ヘッドから取り外され、交換されるようにしてもよい。例えば、実施形態において説明するバルク部品駆動装置のように、回転盤および回転盤駆動装置を含むバルク部品駆動装置について、回転盤駆動装置を構成する電動モータをヘッド本体に取り付け、回転盤を部品ケース側に取り付けて部品ケースと共に取り外されるようにしてもよいのである。
(3)前記バルク部品ケースと前記部品通路とが互いに固定されて通路付部品ケースとされた(1)項または(2)項に記載のバルク部品供給装置。
本項に記載のバルク部品供給装置においては、先通路付部品ケースと後通路付部品ケースとが交換可能とされることになる。
(4)(1)項ないし(3)項のいずれかに記載のバルク部品供給装置と、
そのバルク部品供給装置と、前記部品通路の前記部品供給部からバルク部品を吸着して取り出す吸着ノズルとを保持して移動可能な装着ヘッドと、
回路基材を保持する基材保持装置と、
その基材保持装置と前記装着ヘッドとにバルク部品の回路基材への装着に必要な相対運動を付与する相対運動付与装置と
を含む部品装着装置。
バルク部品供給装置は1つでも、複数でもよい。複数の場合、各バルク部品供給装置が供給するバルク部品の種類は同じでもよく、異なっていてもよい。
相対運動付与装置は、基材保持装置に保持された回路基材に平行な平面内において直交する2方向の運動の両方を装着ヘッドに付与する装置とされてもよく、一方を基材保持装置に付与し、他方を装着ヘッドに付与する装置とされてもよい。相対運動付与装置は平行方向運動に加えて、回路基材に直角な方向の運動を、装着ヘッドと基材保持装置との少なくとも一方に付与する装置とされてもよい。
(5)前記相対運動付与装置が、前記装着ヘッドを前記基材保持装置に対して移動させるヘッド移動装置を含み、当該部品装着装置が、さらに、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の内側において前記後部品ケースを前記装着ヘッドに引き渡し可能に保持する後バルク部品ケース保持装置を含む(4)項に記載の部品装着装置。
基材保持装置および装着ヘッドの両方を移動させるようにしてもよいが、装着ヘッドのみを移動させる方が部品装着装置の構成を簡単にし得る。
本項における「後バルク部品ケース保持装置」は専用に設けることも可能であるが、後述の(7)項における「バルク部品ケース移動装置」に「後バルク部品ケース保持装置」を兼ねさせることも可能である。バルク部品ケース移動装置が後バルク部品ケースを保持してヘッド移動領域の内側に静止させている状態が、「後バルク部品ケース保持装置」として機能している状態と考えるのである。
(6)前記相対運動付与装置が、前記装着ヘッドを前記基材保持装置に対して移動させるヘッド移動装置を含み、当該部品装着装置が、さらに、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の外側において前記後部品ケースを着脱可能に保持する後バルク部品ケース保持装置を含む(4)項または(5)項に記載の部品装着装置。
本項における「後バルク部品ケース保持装置」は専用に設けることも可能であるが、(5)項に関して説明したのと同様に、次の(7)項における「バルク部品ケース移動装置」に「後バルク部品ケース保持装置」を兼ねさせることも可能である。
その場合、先部品ケースが装着ヘッドと共に移動させられて使用されている間に、後部品ケースが後バルク部品ケース保持装置に保持されてヘッド移動領域の外側に静止させられていれば、その間にバルク部品の補給を行うことができる。
(7)前記相対運動付与装置が、前記装着ヘッドを前記基材保持装置に対して移動させるヘッド移動装置を含み、当該部品装着装置が、さらに、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の外側から内側へ前記後部品ケースを移動させるバルク部品ケース移動装置を含む(4)項ないし(6)項のいずれかに記載の部品装着装置。
バルク部品ケース移動装置は先部品ケースと後部品ケースとの両方をヘッド移動領域の外側と内側との間で移動させるものであることが望ましいが、不可欠ではない。例えば、先部品ケースはヘッド移動領域内の予め定められた収集部へ排出され、後に取り出されるようにしてもよいのである。
(8)さらに、前記後部品ケースを前記装着ヘッドに装着するバルク部品ケース装着装置を含む(4)項ないし(7)項のいずれかに記載の部品装着装置。
(9)さらに、前記先部品ケースと前記後部品ケースとを交換するバルク部品ケース交換装置を含む(4)項ないし(7)項のいずれかに記載の部品装着装置。
部品ケースの交換が自動で行われる。バルク部品ケース交換装置は(8)項のバルク部品ケース装着装置を兼ねると考えることも可能である。なお、バルク部品ケース装着装置ないしバルク部品ケース交換装置が装着ヘッド側に設けられてもよい。
(10)前記相対運動付与装置が、前記装着ヘッドを前記基材保持装置に対して移動させるヘッド移動装置を含み、当該部品装着装置が、さらに、
前記部品ケースをそれぞれ着脱可能に保持する2つのケース保持部を備え、それら2つのケース保持部を、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の外側に位置させる第1位置と、ヘッド移動領域の内側に位置させる第2位置とへ移動可能な可動部材と、
その可動部材を前記第1位置と第2位置とへ移動させる可動部材駆動装置と、
前記2つのケース保持部の一方に前記装着ヘッドから前記先部品ケースを受け取らせ、前記2つのケース保持部の他方に前記後部品ケースを前記装着ヘッドに引き渡させるバルク部品ケース交換装置と
を含む(4)項ないし(7)項のいずれかに記載の部品装着装置。
先部品ケースと後部品ケースとの交換が自動的に行われる。特に、可動部材が先部品ケースと後部品ケースとの両方を保持することができるため、部品ケースの装着ヘッドからの取外しと装着とをまとめて行うことができ、交換能率が良く、交換が一連の回路基材への電子回路部品の装着作業の途中に行われる場合、交換による装着中断時間を短縮し、装着能率の低下を抑制することができる。また、2つのケース保持部がヘッド移動領域の外側に位置する状態で、作業者は部品補給や部品ケースの交換等の作業を部品装着と並行して行うことができる。
(11)前記可動部材,前記可動部材駆動装置および前記バルク部品ケース交換装置が一体的な交換装置本体に支持されて、バルク部品ケース交換ユニットを構成しており、そのバルク部品ケース交換ユニットが、当該部品装着装置の本体に対して着脱可能とされた(10)項に記載の部品装着装置。
可動部材,可動部材駆動装置およびバルク部品ケース交換装置の取扱いが容易となる。可動部材等を部品装着装置の本体に対してまとめて着脱し、セット,交換,メンテンナンス等を行うことができる。
(12)前記バルク部品ケース交換ユニットが、そのバルク部品ケース交換ユニットを制御する交換ユニット制御コンピュータと、その交換ユニット制御コンピュータを当該部品装着装置を制御する装着装置制御コンピュータに接続する接続部(コネクタ)とを含む(11)項に記載の部品装着装置。
(13)当該部品装着装置が、前記バルク部品ケース交換ユニットを取付け可能な交換ユニット取付台を含む(11)項または(12)項に記載の部品装着装置。
(14)当該部品装着装置が、前記バルク部品ケース交換ユニットと、一種類の電子回路部品を複数、整列状態で保持し、それら整列状態の電子回路部品である整列部品を部品供給部から1個ずつ順次供給する整列部品フィーダとの両方から供給される電子回路部品を前記基材保持装置に保持された回路基材に装着可能なものであり、前記バルク部品ケース交換ユニットと前記整列部品フィーダとが取付け可能な部品供給台を含む(11)項または(12)項に記載の部品装着装置。
整列部品フィーダには、例えば、テープフィーダ,スティックフィーダ,バルク部品フィーダ(前記(1)項に記載のバルク部品供給装置であって、装着ヘッドと共に移動させられないものがこれに当たる。)等がある。本項においては、部品供給台が(13)項に記載の交換ユニット取付台として機能することとなる。
(15)前記部品供給台が、複数の被取付部を備え、それら複数の被取付部に対して、前記バルク部品ケース交換ユニットを取り付けるバルク部品ケース交換ユニット取付装置と、前記整列部品フィーダを取り付ける整列部品フィーダ取付装置とが同じ構成を有する(14)項に記載の部品装着装置。
バルク部品ケース交換ユニット取付装置と整列部品フィーダ取付装置との構成が同じであれば、両者を共通の被取付部に択一的に取り付けることが可能となる利点があるが、そのことは不可欠ではない。
(16)前記部品供給台が当該部品装着装置の本体に着脱可能とされた(14)項または(15)項に記載の部品装着装置。
部品供給台は部品装着装置の本体に直接着脱させられてもよく、部品供給台支持部材の一種である台車に支持され、台車ごと部品装着装置の本体に対して連結,分離されてもよい。例えば、部品供給台の交換により、整列部品フィーダの種類,数や、バルク部品ケース交換ユニットの種類,数の変化に対応することができる。あるいは、部品装着装置の本体から取り外された部品供給台に対して整列部品フィーダやバルク部品ケース交換ユニットを取り付け、それらの使用に対して待機させておくことができる。
(17)前記バルク部品ケース交換ユニットが、そのバルク部品ケース交換ユニットを個別に識別可能とする交換ユニット情報を保持する交換ユニット情報保持部を備えた(11)項ないし(16)項のいずれかに記載の部品装着装置。
情報保持部は、バーコード,二次元コード等、光学的認識装置により認識可能なものとすること、RFタグおよびRFIDリーダライタを用いるRFID(Radio Frequency Identification)のRFタグ等電波により認識可能なものとすること、バルク部品ケース交換ユニット制御コンピュータのメモリとすること等が可能である。
(18)前記部品供給台が複数の被取付部を備え、当該部品装着装置が、さらに、それら複数の被取付部のうちで、前記バルク部品ケース交換ユニットが取り付けられている被取付部を特定する被取付部特定装置を含み、その被取付部特定装置の特定結果に基づいて、前記ヘッド移動装置に、前記バルク部品ケース交換装置による前記先部品ケースと前記後部品ケースとの交換に必要な作動を行わせる(14)項ないし(17)項のいずれかに記載の部品装着装置。
被取付部特定装置を、上記(17)項,下記(19)項,(20)項の各々に記載のものを適宜組み合わせて含むものとし、あるいはさらに複数の部品装着装置を統括制御するホストコンピュータおよびそのホストコンピュータと複数の部品装着装置とを接続するネットワークを含むものとすれば、本項に記載の部品装着装置が得られる。
(19)前記バルク部品ケースがそのバルク部品ケースを個別に識別可能とするバルク部品ケース情報を保持するバルク部品ケース情報保持部を備えた(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の部品装着装置。
(20)前記バルク部品ケースがそのバルク部品ケースに収容されているバルク部品の種類の情報である収容部品情報を保持する収容部品種類情報保持部を備えた(1)項ないし(19)項のいずれかに記載の部品装着装置。
(21)さらに、
前記装着ヘッドに保持された前記後バルク部品ケースに収容されているバルク部品の種類を取得可能なバルク部品種類取得装置と、
そのバルク部品種類取得装置により取得されたバルク部品種類が予定のバルク部品種類とは異なる場合に、その旨の報知を行う報知装置と、当該部品装着装置の部品装着動作を禁止する装着動作禁止部との少なくとも一方を含む(1)項ないし(20)項のいずれかに記載の部品装着装置。
予定とは異なる電子回路部品が収容されたバルク部品ケースが装着ヘッドに取り付けられて回路基材に装着されることを回避することができる。
(22)さらに、回路基材に電子回路部品を装着するためのプログラムに基づいて、そのプログラムの実行に必要な種類のバルク部品が収容された前記バルク部品ケースが割り当てられた前記バルク部品ケース交換ユニットの、前記部品供給台の複数の被取付部のいずれかである取付位置を決定する交換ユニット位置決定部を含む(14)項ないし(21)項のいずれかに記載の部品装着装置。
部品装着装置を交換ユニット位置決定部を含むものとすれば、その交換ユニット位置決定部により決定された交換ユニット位置を表示装置に表示し、あるいは部品供給台の複数の被取付部の各々に対応して設けられたランプを点灯させるなどして、作業者によるバルク部品ケース交換ユニットの部品供給台への取付作業を支援することができ、さらに、その情報を記憶部に記憶させておけば、バルク部品ケースの自動交換に利用することや、バルク部品種類取得装置により取得された部品情報が予定の部品情報と異なるか否かの判定を行わせることできる。
各装着モジュール10はそれぞれ、本実施形態においては、図1に示すように、部品装着装置の本体たるモジュール本体18,基材搬送装置たる基板搬送装置20,基材保持装置たる基板保持装置22,部品供給装置23,バルク部品供給システム24(図5参照),装着ヘッド25,相対運動付与装置たるヘッド移動装置26,基準マーク撮像装置28(図4参照),部品撮像装置30およびモジュール制御装置32を備えている。
装着ヘッド25のヘッド本体180には、図5に示すように回転体182が自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に支持され、電動モータ184を駆動源とする回転駆動装置186により、鉛直軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させられる。
品送込み装置254とを含む。通路付部品ケース252は、図7に示すように、互いに固定されたバルク部品ケース256(以後、部品ケース256と略称する)と部品通路258とを含む。
まず、モジュール制御コンピュータ122において、組み立てるべき電子回路の種類に対応するプログラムに基づいて、部品供給装置23,24から供給されるべき電子回路部品の種類と、それら電子回路部品を供給するためのテープフィーダ50や交換ユニット400の、部品供給台52上における被取付部54が決定され、表示画面534に表示される。
また、本実施形態においては、通路付部品ケース252に部品294が投入される際、その部品294の包装体に設けられているチップ部品の種類,仕様,数等、部品294についての情報を保持している二次元コードと共に、通路付部品ケース252に設けられた二次元コード334が読み取られ、RFタグ330の記憶部に記憶させられる。
ただし、これは不可欠ではない。通路付部品ケース252が収容する部品294が一種類に決められている場合には、RFタグ330の記憶部にその一種類のチップ部品についての情報が予め記憶させられていてもよいのである。
なお、可動部材のケース保持部は2つに限らず、3つ以上の複数でもよく、それら複数のケース保持部が保持する部品ケースにより供給されるバルク部品の種類は同じでもよく、異なっていてもよい。
後部品ケースはバルク部品ケース移動装置により、ヘッド移動領域の外側から内側へ移動させるようにしてもよい。後バルク部品ケース保持装置がヘッド移動領域内に設けられていれば、その保持装置へ後部品ケースが運ばれることになり、ヘッド移動領域外に設けられていれば、後バルク部品ケース保持装置からヘッド移動領域内へ後部品ケースが運ばれることになり、後バルク部品ケース保持装置が設けられていなければ、後部品ケースがヘッド移動領域内の装着ヘッドにより保持される位置へ運ばれることとなる。
装着ヘッドによる先部品ケースの排出と、後部品ケースの保持とが別々に行われる場合、後部品ケースは、バルク部品ケース装着装置により装着ヘッドに自動で装着されるようにすることができる。バルク部品ケース装着装置は、先部品ケースと後部品ケースとを交換するバルク部品ケース交換装置とされることが望ましいが、不可欠ではない。例えば、前述のように先部品ケースが収集部へ排出される場合は交換装置とされる必要がなく、また、先部品ケースを装着する先部品ケース装着装置と、後部品ケースを取り外す後部品ケース取外し装置とが別個に設けられてもよいのである。
Claims (9)
- 電子回路部品をばら積み状態のバルク部品として収容するバルク部品ケースと、
バルク部品を一列に整列させて、部品供給部まで導く部品通路と、
前記バルク部品ケース内のバルク部品に、前記部品通路に向かう向きの移動力を付与するバルク部品駆動装置を備え、前記部品通路へバルク部品を送り込むバルク部品送込み装置と
を含み、電子回路部品を回路基材に装着する装着ヘッドと共に移動させられるバルク部品供給装置であって、
前記バルク部品ケースと前記部品通路とが互いに固定されて通路付部品ケースとされており、前記バルク部品駆動装置の少なくとも駆動源を前記装着ヘッドに保持させたままで、その装着ヘッドと共に移動させられていた通路付部品ケースである先通路付部品ケースと、その先通路付部品ケースとは別の通路付部品ケースである後通路付部品ケースとが交換可能とされたことを特徴とするバルク部品供給装置。 - 請求項1に記載のバルク部品供給装置と、
そのバルク部品供給装置と、前記部品通路の前記部品供給部からバルク部品を吸着して取り出す吸着ノズルとを保持して移動可能な装着ヘッドと、
回路基材を保持する基材保持装置と、
前記装着ヘッドにバルク部品の回路基材への装着に必要な運動を付与するヘッド移動装置と
を含む部品装着装置。 - さらに、前記後通路付部品ケースを1つ以上、着脱可能に保持する通路付部品ケース保持装置を含む請求項2に記載の部品装着装置。
- さらに、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の外側から内側へ前記後通路付部品ケースを移動させる後通路付部品ケース移動装置を含む請求項2または3に記載の部品装着装置。
- さらに、前記先通路付部品ケースと前記後通路付部品ケースとを交換する通路付部品ケース交換装置を含む請求項2ないし4のいずれかに記載の部品装着装置。
- さらに、
前記通路付部品ケースをそれぞれ着脱可能に保持する2つのケース保持部を備え、それら2つのケース保持部を、前記ヘッド移動装置により前記装着ヘッドが移動させられる領域であるヘッド移動領域の外側に位置させる第1位置と、ヘッド移動領域の内側に位置させる第2位置とへ移動可能な可動部材と、
その可動部材を前記第1位置と第2位置とへ移動させる可動部材駆動装置と、
前記2つのケース保持部の一方に前記装着ヘッドから前記先通路付部品ケースを受け取らせ、前記2つのケース保持部の他方に前記後通路付部品ケースを前記装着ヘッドに引き渡させる通路付部品ケース交換装置と
を含む請求項2または3に記載の部品装着装置。 - 前記可動部材,前記可動部材駆動装置および前記通路付部品ケース交換装置が一体的な交換装置本体に支持されて、通路付部品ケース交換ユニットを構成しており、当該部品装着装置が、その通路付部品ケース交換ユニットと、一種類の電子回路部品を複数、整列状態で保持し、それら整列状態の電子回路部品である整列部品を部品供給部から1個ずつ順次供給する整列部品フィーダとの両方から供給される電子回路部品を前記基材保持装置に保持された回路基材に装着可能なものであり、かつ、前記通路付部品ケース交換ユニットと前記整列部品フィーダとが取付け可能な部品供給台を含む請求項6に記載の部品装着装置。
- 前記部品供給台が複数の被取付部を備え、当該部品装着装置が、さらに、それら複数の被取付部のうちで、前記通路付部品ケース交換ユニットが取り付けられている被取付部を特定する被取付部特定装置を含み、その被取付部特定装置の特定結果に基づいて、前記ヘッド移動装置に、前記通路付部品ケース交換装置による前記先通路付部品ケースと前記後通路付部品ケースとの交換に必要な作動を行わせる請求項7に記載の部品装着装置。
- さらに、
前記装着ヘッドに保持された前記後通路付部品ケースに収容されているバルク部品の種類を取得可能なバルク部品種類取得装置と、
そのバルク部品種類取得装置により取得されたバルク部品種類が予定のバルク部品種類とは異なる場合に、その旨の報知を行う報知装置と、当該部品装着装置の部品装着動作を禁止する装着動作禁止部との少なくとも一方を含む請求項2ないし8のいずれかに記載の部品装着装置。
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