JP2009088038A - 部品供給装置及び部品供給装置におけるサプレッサの開放状態の判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな収納テープの装填作業後に、サプレッサが開いた状態が検出できるようにしてプリント基板の生産に支障が起こらないようにすること。
【解決手段】電子部品の残量が少なくなった場合、作業者は運転を停止させ、把手を持って部品供給ユニット６をフィーダベース１９に沿って引き出し方向に移動させ、サプレッサ２３を開いて新しい収納テープを部品供給ユニット６へ装填する。そして、プリント基板Ｐの生産運転を再開すると、ヘッドユニット１３を部品供給ユニット６群の一方の端部の部品供給ユニット６のサプレッサ２３のラベル６０上方に移動した後、部品供給ユニット６群の並設方向に所定ピッチずつ移動しては停止しながら、各部品供給ユニット６のサプレッサ２３に付されたラベル６０を基板認識カメラ１７が撮像し、その画像を認識処理装置が認識処理した結果に基づき制御装置はサプレッサ２３が閉じられたか否かを判断する。
【選択図】図４

Description

本発明は、支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置及び部品供給装置におけるサプレッサの開放状態の判定方法に関する。

この種の部品供給装置は、例えば特許文献１などに開示されているが、部品切れが発生した場合には、前記支軸を支点としてサプレッサを開いた状態として新たな収納テープを部品供給装置へ装填する。
特開２００５−２２８８４７

しかしながら、新たな収納テープの装填作業後に、作業者が前記サプレッサを閉じるのを忘れる事態が発生することがある。サプレッサを開いたままで、生産運転を開始すると、部品の間欠送りに支障が起こったり、装着ヘッドに設けられた吸着ノズルが部品取出しの際に、サプレッサに衝突する虞がある。

そこで本発明は、新たな収納テープの装填作業後に、サプレッサが開いた状態が検出できるようにしてプリント基板の生産に支障が起こらないようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサの上面にマークを付したことを特徴とする。

第２の発明は、支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサを開くと現れる装置本体上面にマークを付したことを特徴とする。

第３の発明は、支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサの上面にマークを付すと共に、前記サプレッサを開くと現れる装置本体上面に前記サプレッサ上面のマークとは異なるマークを付したことを特徴とする。

第４の発明は、支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置におけるサプレッサの開放状態の判定方法において、前記サプレッサ上面のマークを検出できなかったとき、又は装置本体上面のマークが検出できたときにサプレッサが開いていると判定することを特徴とする。

本発明は、新たな収納テープの装填作業後に、サプレッサが開いた状態が検出できるようにしてプリント基板の生産に支障が起こらないようにすることができる。

以下、添付図面を参照して、電子部品装着装置について説明する。この電子部品装着装置は、いわゆる多機能型チップマウンタであり、各種電子部品をプリント基板Ｐに実装できる。

図１は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体１は、機台２と、この機台２の中央部に左右方向に延在するコンベア部３と、機台２の前部（図示の下側）及び後部（図示の上側）にそれぞれ配設した２組の部品装着部４、４及び２組の部品供給部５、５とを備えている。そして、部品供給部５には、電子部品供給装置である複数個の部品供給ユニット６がフィーダベース１９上に横並びに且つ着脱自在に組み込まれて電子部品装着装置が構成される。前記フィーダベース１９は、電子部品装着装置本体１に単に固定されたものでも、台車付きで電子部品装着装置本体１に着脱自在に固定されるものでもよい。

前記コンベア部３は、中央のセットテーブル８と、左側の供給コンベア９と、右側の排出コンベア１０とを有している。プリント基板Ｐは、供給コンベア９からセットテーブル８に供給され、セットテーブル８で電子部品の装着を受けるべく不動に且つ所定の高さにセットされる。そして、電子部品の装着が完了したプリント基板Ｐは、セットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出される。

各部品装着部４には、ヘッドユニット１３を移動自在に搭載したＸＹステージ１２が配設されると共に、部品認識カメラ１４及びノズルストッカ１５が配設されている。ヘッドユニット１３には、電子部品を吸着及び装着するための装着ヘッド１６と、プリント基板Ｐの位置を認識するための基板認識カメラ１７とが搭載されている。なお、通常、両部品装着部４、４のＸＹステージ１２、１２は交互運転となる。

前記各ＸＹステージ１２はＹ軸駆動モータによりビーム１２ＡがＹ方向に移動し、Ｘ軸駆動モータにより前記ヘッドユニット１３がＸ方向に移動し、結果としてヘッドユニット１３はＸＹ方向に移動することとなる。

デュアルレーンフィーダである各部品供給ユニット６には、多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット６の部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部から取出される。

なお、前記部品供給ユニットは電子部品を供給するものに限らず、プリント基板Ｐに貼るラベル、例えば基板種を意味するバーコードが記載されたラベルが所定間隔を存して台紙である収納テープに貼り付けられてあり、この収納テープを間欠送りすると共に、この収納テープから一部剥がした状態の前記ラベルを取り出し位置で吸着ノズルにより吸着して取り出せるようにした部品供給ユニットでもよい。

この電子部品装着装置本体１の記憶部に格納された装着データに基づく運転は、先ずＸＹステージ１２を駆動しヘッドユニット１３を部品供給ユニット６に臨ませた後、装着ヘッド１６に設けた吸着ノズル１８を下降させるにより所望の電子部品をピックアップする（取出す）。続いて、吸着ノズル１８を上昇させてから、ＸＹステージ１２を駆動して電子部品を部品認識カメラ１４の直上方まで移動させ、その吸着姿勢及び吸着ノズル１８に対する位置ずれを認識する。次に、装着ヘッド１６をセットテーブル８上の基板Ｐの位置まで移動させ、基板認識カメラ１７で基板Ｐの位置を認識した後、前記部品認識カメラ１４及び基板認識カメラ１７による認識結果に基づき前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ、Ｙ軸モータ及び吸着ノズル１８のθ軸駆動モータを補正移動させて電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。

次に図２に基づき、前記部品供給ユニット６について説明する。この部品供給ユニット６はユニットフレーム２１と、このユニットフレーム２１に回転自在に装着したテープ供給リールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープを電子部品のピックアップ位置（吸着取出位置）まで間欠送りするテープ送り機構（テープ送り装置）２２と、ピックアップ位置の手前で収納テープのカバーテープを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構（図示せず）とから構成される。

前記テープ供給リールから繰り出された収納テープは、ピックアップ位置の手前のテープ経路に配設したサプレッサ２３の下側を潜るようにして、ピックアップ位置に送り込まれる。このサプレッサ２３にはピックアップ用の開口２３Ｅが開設されている。また、前記サプレッサ２３にはスリット２３Ｄが形成されており、このスリット２３Ｄから収納テープのカバーテープが引き剥がされ、収納部内に収納される。すなわち、収納テープに搭載した電子部品はカバーテープを引き剥がされた状態で、ピックアップ用の開口２３Ｅまで送られ、前記吸着ノズル１８によりピッアップされることとなる。

次に、前記テープ送り機構２２について説明する。テープ送り機構２２は、その出力軸に歯車２７を設けた正逆転可能な駆動源であるサーボモータ２８と、前記歯車２７との間にタイミングベルト２９が張架された歯車３０を一端部に備えて支持体３１にベアリング３２を介して回転可能に支持された回転軸３３と、この回転軸３３の中間部に設けられたウォーム歯車３４と噛み合うウォームホィール３５を備えると共に収納テープに形成した送り孔に噛み合ってこれを送るスプロケット３６とから構成される。そして、ユニットフレーム２１の中間仕切体をウォームホィール３５及びスプロケット３６の支軸３７が貫通している。

従って、部品供給ユニット６における収納テープ内の電子部品を供給すべく前記サーボモータ２８が駆動して正転すると、タイミングベルト２９を介して歯車２７及び歯車３０が回転することにより回転軸３３のみ回転し、ウォーム歯車３４及びウォームホィール３５を介してスプロケット３６が送り方向に所定角度間欠回転することにより、送り孔を介して収納テープが間欠送りされる。

また、前記サプレッサ２３は、支持部となる垂直片２３Ａとスプロケット３６の歯に送り孔が噛み合った収納テープが外れないように押さえる水平片２３Ｂとから概ね断面がコ字形状を呈し、前記ユニットフレーム２１に係止されると共にこの係止を解除されると前記垂直片２３Ａが後部のピン４３を支点として回動可能に支持される。

即ち、前記フレーム２１に下端が支持された付勢体であるスプリング４０によりフレーム２１に支持された支軸４１を介して時計方向に揺動するよう付勢されて揺動可能な揺動片４２が設けられ、この揺動片４２はサプレッサ２３の前記垂直片２３Ａにピン４３を介して揺動可能に連結されている。従って、このサプレッサ２３前部がロックされると、スプリング４０の付勢力により支軸４１を介して揺動片４２が時計方向に揺動し、サプレッサ２３も時計方向に揺動する構成であり、サプレッサ２３の後部（図３において右側の部分）を支軸４１を介して時計方向に揺動するよう、即ち下方に付勢して、スプロケット３６の歯に送り孔が噛み合った収納テープが外れないように押圧する。

そして、前記ピン４３にはトウションバネ３９が巻回し、その一端３９Ａ（図４における右端で、手前側に折曲されている。）がサプレッサ２３の垂直片２３Ａの後端部に形成した係止片２３Ｃに下から係止し、他端（図４における左端）が揺動片４２に開設した凹部内部に収納されて揺動片４２に係止することにより、前記サプレッサ２３を閉じる方向（図２における反時計方向）に付勢する。

また、前記部品供給ユニット６の前端部において、前記フレーム２１に後端が支持されたスプリング５０によりフレーム２１に支持された支軸５１を介して時計方向に回動するよう付勢されて揺動可能な揺動片５２が設けられ、この揺動片５２と上端に係止ピン５５を備えた係止片５３とはピン５４を介して回動可能に連結され、このピン５４に巻回されたトウションバネ（図示せず）の一端が係止片５３に係止すると共に他端が支軸５１に係止し、前記トウションバネにより係止片５３を反時計方向に回動するよう付勢している。

そして、前記スプリング５０は揺動片５２を時計方向に回動するよう付勢しているので、係止片５３を下方に付勢し、前記係止ピン５５に前記サプレッサ２３の垂直片２３Ａ前端の係止部５６が係止するとサプレッサ２３の前部（図２において左側の部分）を下方に付勢することとなり、上述した後部と共にサプレッサ２３全体を前後両部にて下方に付勢する。また、作業者が揺動片５２をスプリング５０の付勢力に抗して押圧すると、揺動片５２は支軸５１を支点として反時計方向に揺動すると共に係止片５３は斜め上方へ移動して係止ピン５５と係止部５６との係止が解除し、サプレッサ２３はスプリング４０の付勢力によりピン４３を介して時計方向に揺動する。このようにして、サプレッサ２３を開放することにより、収納テープの部品供給ユニット６への装填が容易となる。

即ち、サプレッサ２３を開放しただけでは、トウションバネ３９の付勢力により、サプレッサ２３は閉じる方向に揺動するので、係止ピン５５と係止部５６との係止を解除した後、作業者はサプレッサ２３を開く方向に揺動させる必要がある。そして、サプレッサ２３を開く方向に揺動させると、ユニットフレーム２１にネジ３８を介して固定された板バネ４４の後端をサプレッサ２３が押圧して板バネ４４後部を揺動させ（図４参照）、サプレッサ２３を更に開く方向に揺動させると、概ねサプレッサ２３は垂直状態となって板バネ４４の後端部に折曲して形成された係止部４４Ａにサプレッサ２３の後端部が係止して、サプレッサ２３は開放状態に保持（ロック）され、収納テープの部品供給ユニット６への装填が容易となる。

なお、以上のように、収納テープのカバーテープの剥離支点となる前記サプレッサ２３を上方へ回動させて保持した状態で、部品供給ユニット６の側方から前記ユニットフレーム２１に形成された装填用開口を介して前記収納テープを部品供給ユニット６に装填できるように構成される。

そして、図３に示すように、開閉可能な各サプレッサ２３の上面には円形状のマークＭが付された開閉検出用のラベル６０がそれぞれ貼付されている。新たな収納テープの部品供給ユニット６への装填作業後に、作業者が前記サプレッサ２３を閉じるのを忘れる事態が発生することがあるが、開いたままで生産運転を開始すると、部品の間欠送りに支障が起こったり、装着ヘッド１６に設けられた吸着ノズル１８が部品取出しの際に、移動の際にサプレッサ２３に衝突する虞がある。そこで、サプレッサ２３の開閉検出用のラベル６０をサプレッサ２３上面に貼付する。

以上の構成により、電子部品のプリント基板Ｐへの装着動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐは、供給コンベア９からセットテーブル８に供給され、セットテーブル８で位置決め固定される。そして、装着データに従い、ＸＹステージ１２を駆動させてヘッドユニット１３を部品供給ユニット６に臨ませた後、装着ヘッド１６に設けた吸着ノズル１８を下降させることにより所望の電子部品を部品供給ユニット６よりピックアップする（取出す）。

この場合、装着データに従い装着順序が最初のステップ番号の電子部品を供給する部品供給ユニット６に制御装置は送り指令を送り、制御装置は当該部品供給ユニット６のサーボモータ２８及びカバーテープ剥離機構を駆動させて、部品送り動作及びカバーテープの剥離動作を行わせ、収納テープはサプレッサ２３の下側を潜るようにして電子部品がピックアップ位置に送り込まれ、サプレッサ２３のピックアップ用の開口２３Ｅを介して吸着ノズル１８によりピッアップされることとなる。

続いて、装着ヘッド１６を上昇させてから、ＸＹステージ１２を駆動して電子部品を部品認識カメラ１４の直上方まで移動させ、吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品を撮像する。次に、装着ヘッド１６をセットテーブル８上の基板Ｐの位置まで移動させ、基板認識カメラ１７でプリント基板Ｐの位置認識マークを撮像したした後、前記部品認識カメラ１４及び基板認識カメラ１７が撮像した画像を認識処理装置が認識処理した結果に基づいて、前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ、Ｙ軸駆動モータ及び吸着ノズル１８のθ軸駆動モータを補正移動させて、上下軸駆動モータの駆動により吸着ノズル１８を下降させて電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。

ここで、電子部品の残量が少なくなって、部品供給ユニット６に収納テープを装填する場合には、作業者は電子部品装着装置の運転を停止させ、部品供給ユニット６の把手及びロック解除レバーを把持して、このロック解除レバーを揺動させてロック機構を解除させ、作業者は把手を持って該部品供給ユニット６をフィーダベース１９に沿って引き出し方向に移動させる。

そして、作業者が揺動片５２をスプリング５０の付勢力に抗して押圧すると、揺動片５２は支軸５１を支点として反時計方向に揺動すると共に係止片５３は斜め上方へ移動して係止ピン５５と係止部５６との係止が解除し、サプレッサ２３はスプリング４０の付勢力によりピン４３を介して時計方向に僅かに揺動する。そして、サプレッサ２３を開く方向に揺動させると、ユニットフレーム２１にネジ３８を介して固定された板バネ４４の後端をサプレッサ２３が押圧して板バネ４４後部を揺動させ、サプレッサ２３を更に開く方向に揺動させると、板バネ４４の後端部に形成された係止部４４Ａにサプレッサ２３の後端部が係止して、サプレッサ２３は垂直状態となり開放状態に保持され、新しい収納テープを部品供給ユニット６へ装填する。

そして、収納テープを部品供給ユニット６へ装填した後に、作業者がサプレッサ２３を押圧して反時計方向に揺動させると、板バネ４４を下方へ揺動させて板バネ４４の係止部４４Ａとサプレッサ２３の後端部との係止が解除される。このとき、サプレッサ２３は自重及びトウションバネ３９の付勢力により、作業者がサプレッサ２３を下方へ押圧し続けなくとも、前記サプレッサ２３は自動的に閉じる方向に揺動する。

更に、作業者は前記サプレッサ２３を上方から押圧すると、係止ピン５５に前記サプレッサ２３の垂直片２３Ａ前端の係止部５６が係止して、サプレッサ２３は閉じた状態を保持し、ロックされる。その後、作業者は把手６０を持ってフィーダベース１９沿って奥行き方向に移動させると、部品供給ユニット６をフィーダベース１９に取付けることができる。

そして、プリント基板Ｐの生産運転を再開すると、Ｙ軸駆動モータによりビーム１２ＡをＹ方向に移動させ、Ｘ軸駆動モータによりヘッドユニット１３をＸ方向に移動させて、ヘッドユニット１３を並設された部品供給ユニット６群の一方の端部の部品供給ユニット６のサプレッサ２３のラベル６０上方に移動した後、Ｘ方向、即ち部品供給ユニット６群の並設方向に所定ピッチずつ移動しては停止しながら、各部品供給ユニット６のサプレッサ２３に付されたラベル６０を基板認識カメラ１７が撮像する。

そして、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して、この認識処理結果に基づいて制御装置はサプレッサ２３が閉じられたか否かを判断する。即ち、サプレッサ２３が閉じられていれば、ラベル６０に付されたマークＭの存在を確認でき、サプレッサ２３が開いていれば撮像視野内にマークＭは存在しないためにマークＭの存在を確認できない。

ここで、サプレッサ２３が開いているものと、制御装置が判断した場合には、運転を停止すると共に、報知装置によりその旨を視覚的及び／又は聴覚的に報知する。従って、作業者はサプレッサ２３が開いていることを理解し、閉じた後に運転を再開させることができる。

従って、電子部品の取出しの際などに移動している吸着ノズル１８がサプレッサ２３に干渉することが防止でき、サプレッサ２３が生産運転に影響を与えることを回避できる。また、電子部品の残数減少に伴う収納テープの部品供給ユニットへの装填時以外にも、例えばプリント基板の生産機種の切替に伴い、部品供給ユニットに新たな収納テープを装填するときにも同様な作用効果を得ることができる。

なお、サプレッサ２３上面にマークＭが付されたラベル６０を付したが、これに限らず、サプレッサ２３ではなく、収納テープを案内する閉じたサプレッサ２３の下方に位置するユニット本体であるユニットフレーム２１上面に、即ちサプレッサを開くと現れるユニットフレーム２１上面にラベル６０を付してもよく、このラベル６０を認識したときにサプレッサ２３が開いていると判断する。更には、サプレッサ２３上面に付されるラベル６０のマークとユニットフレーム２１上に付されるラベル６０のマークとを形状等（形状や大きさが異なるもの等）を異なるものとすることにより、サプレッサ２３が開いているか否かの検出が行える。

また、前述のマークは、ラベルに描いたものでも、サプレッサ２３上面やユニットフレーム２１上面に直接描いたものでもよい。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の平面図である。 サプレッサが閉じた状態の部品供給ユニットの部分側面図である。 部品供給ユニットの部分平面図である。 サプレッサが開いた状態の部品供給ユニットの部分側面図である。

符号の説明

１ 電子部品装着装置本体
６ 部品供給ユニット
１３ ヘッドユニット
１７ 基板認識カメラ
２１ ユニットフレーム
２３ サプレッサ
６０ ラベル
Ｍ マーク

Claims (4)

1. 支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサの上面にマークを付したことを特徴とする部品供給装置。
2. 支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサを開くと現れる装置本体上面にマークを付したことを特徴とする部品供給装置。
3. 支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置において、前記サプレッサの上面にマークを付すと共に、前記サプレッサを開くと現れる装置本体上面に前記サプレッサ上面のマークとは異なるマークを付したことを特徴とする部品供給装置。
4. 支軸を支点として開閉可能であるサプレッサが部品を収納する収納テープを上方から装置本体に押さえて案内しながら前記部品を部品取出位置に供給する部品供給装置におけるサプレッサの開放状態の判定方法において、前記サプレッサ上面のマークを検出できなかったとき、又は装置本体上面のマークが検出できたときにサプレッサが開いていると判定することを特徴とする部品供給装置におけるサプレッサの開放状態の判定方法。