JP6716969B2 - 実装装置 - Google Patents
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Description
電子部品を供給部から得て基板に実装する実装装置であって、
前記電子部品を供給する供給部と、
供給された前記電子部品を前記基板に実装する実装部と、
供給された前記電子部品を受け取り、前記実装部に受け渡す、第一のシャトル及び第二のシャトルを有するシャトル部と、を有し、
前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々は前記電子部品を受け取る位置から前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置への方向であるX方向と同一の方向での往復駆動が可能であると共に、単一の前記受け取る位置及び単一の前記受け渡す位置に停止され、
前記シャトル部は、前記第一のシャトルに前記往復駆動を行わせる第一のX方向駆動ユニットと、前記第二のシャトルに前記往復駆動を行わせる第二のX方向駆動ユニットと、前記第一のX方向駆動ユニット、或いは前記第二のX方向駆動ユニットの少なくとも一方に付随して、前記実装部が前記電子部品を前記基板に対して相対移動させるXY平面に垂直なZ方向に前記第一のシャトル或いは前記第二のシャトルを駆動するZ方向駆動ユニットとを、有し、
前記第一のシャトルと前記第二のシャトルとは、前記往復駆動の際に前記Z方向に間隔を空けてすれ違うことを特徴とする。
また、該実装装置において、前記電子部品を受け取る位置と前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置とを結ぶ直線を軸線としたとき、前記第一のX方向駆動ユニットと前記第二のX方向駆動ユニットにおける前記Z方向駆動ユニットが付随する駆動ユニットに駆動されるシャトルが前記付随する駆動ユニットに支持される部分から前記軸線までの距離は、前記Z方向駆動ユニットが付随しない駆動ユニットに駆動されるシャトルが前記付随しない駆動ユニットに支持される部分から前記軸線までの距離とは異なることが好ましい。
前記第二のX方向駆動ユニットは、前記第二のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第三の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第四の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記実装装置は、前記第一の待機位置と前記受け取る位置との間、及び前記第三の待機位置と前記受け取る位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルが各々干渉しないように前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動を制御する制御部を有することが好ましい。
この場合、該実装装置において、前記第二の待機位置と前記受け渡す位置との間、及び前記第四の待機位置と前記受け渡す位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルが各々干渉しないように前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動を制御する制御部を有することがさらに好ましい。
或いは、該実装装置において、前記第一のX方向駆動ユニットは、前記第一のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第一の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第二の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記第二のX方向駆動ユニットは、前記第二のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第三の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第四の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記実装装置は、前記第一の待機位置と前記受け取る位置との間、及び前記第三の待機位置と前記受け取る位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動経路の一部は同一であることが好ましい。
この場合、該実装装置において、前記第二の待機位置と前記受け渡す位置との間、及び前記第四の待機位置と前記受け渡す位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動経路の一部は同一であることがさらに好ましい。
さらに、該実装装置にあって、前記受け取る位置に配置されて、前記電子部品を前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々が受け取る際の予備位置決めを行うための画像を得るシャトルカメラを有することが好ましい。
或いは、前記受け渡す位置に配置されて、前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々から前記実装部に受け渡す際の前記実装部に対する前記電子部品の位置決めを行うための画像を得る実装位置決めカメラを有することが好ましい。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る実装装置は、電子部品を供給部から得て基板に実装する実装装置であって、
前記電子部品を供給する供給部と、
供給された前記電子部品を前記基板に実装する実装部と、
供給された前記電子部品を受け取り、前記実装部に受け渡す複数のシャトルを有するシャトル部と、を有し、
複数の前記シャトルの各々は、前記電子部品を受け取る位置から前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置への方向であるX方向と同一の方向での往復駆動が可能であると共に、単一の前記受け取る位置及び単一の前記受け渡す位置に停止し、
前記前記シャトル部は、複数のシャトル部の各々に前記往復駆動を行わせる前記複数のシャトル部の各々に対応する複数のX方向駆動ユニットと、前記複数のX方向駆動ユニットのいずれかに付随して前記実装部が前記電子部品を前記基板に対して相対移動させるXY平面に垂直なZ方向に前記複数のX方向駆動ユニットのいずれかを駆動するZ方向駆動ユニットと、を有し、
前記複数のシャトルは前記往復駆動の際に前記Z方向に間隔を空けてすれ違うことを特徴とする。
図1は本発明の第一の実施形態に係る実装装置の概略構成を示す模式図であって、図1(a)は平面図を、図1(b)は側面図を各々示している。本実施形態に係る実装装置100は、供給部10、取り出し部20、シャトル部30、実装部50、及びこれらの動作を制御する不図示の制御部を有する。
次に、図2〜6を参照して、本実施形態に係る実装装置の動作について述べる。なお、図2〜5は、実装の操作時における第一のシャトル31及び第二のシャトル33の動作における異なるタイミングの状態を各々示す。また、図6は、該実装工程の諸動作の流れを示すフローチャートである。なお、B点及びC点は、本来各々のシャトルにおけるアーム部の先端近傍に設けられた電子部品3の保持位置に対応する。しかし、以降の説明においては、便宜上各々の吸着口がこれら点に位置する場合に各々のシャトルがこれらB点或いはC点に位置していると述べることとする。
なお、第一のシャトル31と第二のシャトル32とは、互いに干渉しないように、すれ違い動作のタイミングで各々の移動が行われるように制御されなければならない。このため、すれ違いに至る前の段階で、第一のシャトル31はB点或いはC点の直上位置を待機位置とし、第二のシャトル33はC点或いはB点を各々の待機位置とし、該待機位置で各々適当な時間の駆動の停止等を実行することが好ましい。即ち、該待機位置において駆動開始タイミングの調整が行われることが好ましい。これにより、位置決めカメラや実装部を増やすことなく実装装置の稼働速度を高めることが可能となる。
ここで、実装時においては、基板に対する精密な位置決めの操作と、実装操作との二つの操作が存在する。これに対して供給部10から電子部品3をシャトル31、33に受け渡す際には、予備位置決めを行う操作しか存在しない。このため、B点において電子部品3を受け取ってから次の電子部品3を必要とするまでに要する時間と、C点に停止後に電子部品3を受け取って搬送可能とするまでの時間とに差がある。このためこの時間差を考慮してシャトル部の動きを制御することにより、両シャトルの接触可能性の低減とより高速な基板の受け取りと受け渡しとが可能となる。以下に、本発明の第二の実施形態として、BC点間において駆動中に各々のシャトルが待機する位置を配置することで、往復駆動の最適化を図った場合について説明する。なお、上述した第一の実施形態で説明した実装装置と構成上は同じであるため、ここでの装置構成についての説明は省略する。
なお、本実施形態では、待機位置において各々のシャトルが干渉しないように、仮にB2点直上の位置に第一のシャトル31が待機し且つ同時にB3点に第二のシャトル33が待機した場合であっても、各々のシャトルが接触しないようにB2点とB3点との間隔を空けている。また、B点に至る際に第一のシャトル31が第二のシャトル33の駆動軌道に侵入することから、両シャトルの駆動軌道の重なり部分をより短くするために、B2点をB3点よりよりB点に近い位置に配置している。以上の関係はC点、C2点及びC3点についても同様である。
ステップS1007Aでは、電子部品3を受け取った第一のシャトル31がB2点に駆動し、該B2点において上昇動作を行い、待機位置に至る。ステップS1007Bでは、電子部品3を受け渡した後の第二のシャトル33が駆動し、C3点の待機位置に至る。しかし、これらステップにおいて、各々のシャトルは当該待機位置において待機せず、各々次のステップに移行して次の待機位置への駆動を行う。
ここで、シャトルが上述した指示を受けて待機位置に至るまでの時間は、B点での電子部品3の受け取り時とC点での電子部品3の受け渡し時とにおいて各々異なる。本実施形態では、待機位置としてB点近傍にB2点及びB3点、及びC点近傍にC2点及びC3点を設け、他のシャトルが目標地点にいないことが確認された後に目標地点近傍の待機位置から目標地点に至って個々のシャトルに関する操作を行うこととしている。これにより、電子部品3の受け取り時及び受け渡し時に各々のシャトルが干渉しないように、駆動タイミングの調整が行われる。この場合、干渉可能性のある駆動領域が短いことから、第一の実施形態の場合のすれ違いのタイミングの調整に対して、待機時間を短くすることが可能となる。駆動後各々の待機位置において、両シャトルは次の受け取りの指示を待つ。
本実施形態によれば、電子基板3の受け取り及び受け渡しのタイミングを好適に制御するために、各々のシャトルのX方向の駆動範囲において、二か所の待機位置を設けている。また、その際に、一つのシャトル部は単に両位置の間を往復することとし、他のシャトル部は該一つのシャトルの動作に干渉しない位置まで駆動した後に待機し、その後、該一つのシャトルの往復駆動の軸と平行の軸に沿った往復駆動を行うこととしている。また一つのシャトル部については、他のシャトル部の待機位置よりも内側の範囲であって、他のシャトル部が待機位置にあったとしても、互いに干渉しない範囲に待機位置を設けている。これにより、電子部品の供給部からの受け取りと実装部への受け渡しを各々単一の位置で行うことが可能となり、構成の簡略化と制御負荷の抑制が図れる。
Claims (11)
- 電子部品を供給部から得て基板に実装する実装装置であって、
前記電子部品を供給する供給部と、
供給された前記電子部品を前記基板に実装する実装部と、
供給された前記電子部品を受け取り、前記実装部に受け渡す、第一のシャトル及び第二のシャトルを有するシャトル部と、を有し、
前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々は前記電子部品を受け取る位置から前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置への方向であるX方向と同一の方向での往復駆動が可能であると共に、単一の前記受け取る位置及び単一の前記受け渡す位置に停止し、
前記シャトル部は、前記第一のシャトルに前記往復駆動を行わせる第一のX方向駆動ユニットと、前記第二のシャトルに前記往復駆動を行わせる第二のX方向駆動ユニットと、前記第一のX方向駆動ユニット、或いは前記第二のX方向駆動ユニットの少なくとも一方に付随して、前記実装部が前記電子部品を前記基板に対して相対移動させるXY平面に垂直なZ方向に前記第一のシャトル或いは前記第二のシャトルを駆動するZ方向駆動ユニットとを、有し、
前記第一のシャトルと前記第二のシャトルとは、前記往復駆動の際に前記Z方向に間隔を空けてすれ違うことを特徴とする実装装置。 - 前記第一のX方向駆動ユニットと、前記第二のX方向駆動ユニットの各々は、前記XY平面に垂直なZ方向にずらされるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の実装装置。
- 前記電子部品を受け取る位置と前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置とを結ぶ直線を軸線としたとき、前記第一のX方向駆動ユニットと前記第二のX方向駆動ユニットにおける前記Z方向駆動ユニットが付随する駆動ユニットに駆動されるシャトルが前記付随する駆動ユニットに支持される部分から前記軸線までの距離は、前記Z方向駆動ユニットが付随しない駆動ユニットに駆動されるシャトルが前記付随しない駆動ユニットに支持される部分から前記軸線までの距離とは異なることを特徴とする請求項1又は2に記載の実装装置。
- 前記第一のX方向駆動ユニットは、前記第一のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第一の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第二の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記第二のX方向駆動ユニットは、前記第二のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第三の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第四の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記実装装置は、前記第一の待機位置と前記受け取る位置との間、及び前記第三の待機位置と前記受け取る位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルが各々干渉しないように前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動を制御する制御部を有することを特徴とする、請求項3記載の実装装置。 - 前記実装装置は、前記第二の待機位置と前記受け渡す位置との間、及び前記第四の待機位置と前記受け渡す位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルが各々干渉しないように前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動を制御する制御部を有することを特徴とする、請求項4記載の実装装置。
- 前記第一のX方向駆動ユニットは、前記第一のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第一の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第二の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記第二のX方向駆動ユニットは、前記第二のシャトルの前記往復駆動を行う経路において前記往復駆動を一時的に停止する第三の待機位置を前記受け取る位置の近傍に、同じく第四の待機位置を前記受け渡す位置の近傍に配し、
前記実装装置は、前記第一の待機位置と前記受け取る位置との間、及び前記第三の待機位置と前記受け取る位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動経路の一部は同一であることを特徴とする請求項3記載の実装装置。 - 前記実装装置は、前記第二の待機位置と前記受け渡す位置との間、及び前記第四の待機位置と前記受け渡す位置との間において、前記第一のシャトルと前記第二のシャトルの駆動経路の一部は同一であることを特徴とする請求項6記載の実装装置。
- 前記Z方向駆動ユニットは、回転アクチュエータと、前記回転アクチュエータの回転軸から偏心して前記回転アクチュエータによって回転する偏心シャフトと、前記XY平面に平行な方向に延びる長穴を有すると共に前記偏心シャフトが前記長穴に嵌合されて前記偏心シャフトの回転に応じて前記垂直な方向に駆動され、前記偏心シャフトに支持される可動ブロックと、を有することを特徴とする請求項3乃至7の何れか一項に記載の実装装置。
- 前記受け取る位置に配置されて、前記電子部品を前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々が受け取る際の予備位置決めを行うための画像を得るシャトルカメラを有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載の実装装置。
- 前記受け渡す位置に配置されて、前記第一のシャトル及び前記第二のシャトルの各々から前記実装部に受け渡す際の前記実装部に対する前記電子部品の位置決めを行うための画像を得る実装位置決めカメラを有することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の実装装置。
- 電子部品を供給部から得て基板に実装する実装装置であって、
前記電子部品を供給する供給部と、
供給された前記電子部品を前記基板に実装する実装部と、
供給された前記電子部品を受け取り、前記実装部に受け渡す複数のシャトルを有するシャトル部と、を有し、
複数の前記シャトルの各々は、前記電子部品を受け取る位置から前記電子部品を前記実装部に受け渡す位置への方向であるX方向と同一の方向での往復駆動が可能であると共に、単一の前記受け取る位置及び単一の前記受け渡す位置に停止し、
前記シャトル部は、複数のシャトル部の各々に前記往復駆動を行わせる前記複数のシャトル部の各々に対応する複数のX方向駆動ユニットと、前記複数のX方向駆動ユニットのいずれかに付随して前記実装部が前記電子部品を前記基板に対して相対移動させるXY平面に垂直なZ方向に前記複数のX方向駆動ユニットのいずれかを駆動するZ方向駆動ユニットと、を有し、
前記複数のシャトルは前記往復駆動の際に前記Z方向に間隔を空けてすれ違うことを特徴とする実装装置。
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