JP2006100577A - 表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】トレーフィーダを装備したコンパクトな表面実装機を安価に提供する。
【解決手段】パレット収納装置３１は、パレット３２を収納するとともに、基台２上に設けたコンベア３の搬送方向と交差する水平方向に出し入れ自在に支持するパレット収納部を上下方向に複数備える。パレット出入装置３３は、パレットに係脱自在の係合部材を有しこの係合部材によりパレットを収納部に収納された状態であるパレット収納位置とパレット収納装置外の部品吸着位置との間で水平に移動させる。昇降装置３４は、パレット出入装置を昇降させる。部品吸着位置を平面視において吸着ヘッドの移動範囲内に設定する。昇降装置により部品吸着位置にあるパレットを吸着ヘッド位置より下方位置に停止可能とする。最下段のパレット収納部の内へのパレットの出し入れでは、昇降装置により係合部材を上下方向、コンベアの高さより下方に位置させるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、トレーフィーダを装備した表面実装機に関するものである。

従来、表面実装機に用いるトレーフィーダとしては、例えば特許文献１または特許文献２に開示されているように、実装用部品を載置する複数の部品収納部が設けられたトレイを皿状のパレットに収納し、複数のパレットを上下方向に並べて保持するものがある。
この特許文献１に示されているトレーフィーダは、前記パレットを上下方向に並べて収納するとともに水平方向に出し入れ自在に支持するパレット収納装置を備えている。このパレット収納装置は、表面実装機とは別体に形成されており、表面実装機の側方に位置し並ぶように設置されている。

このパレット収納装置には、前記パレットを１枚ずつ出し入れする構造のパレット出入装置が設けられるとともに、このパレット出入装置を昇降させる昇降装置が設けられている。この昇降装置は、パレット出入装置によって引き出されたパレットをパレット出入装置とともに上昇させ、最も高い位置（部品吸着位置）に保持する。すなわち、このパレット収納装置によれば、パレットは、パレット出入装置によってパレット収納装置内から引き出され、さらに、昇降装置によって最も高い位置に移動させる。

このパレット収納装置の上端部には、上述したように最も高い位置に移動したパレットから実装用部品（以下、この部品をトレー部品という）を搬出するための吸着式移載装置が設けられている。この吸着式移載装置は、パレット上のトレーに収納されたトレー部品をパレット収納装置に隣接するスライド式移動装置のスライダ上に移載する。このスライド式移動装置は、前記スライダをパレット収納装置の近傍から表面実装機の吸着ヘッドの移動範囲内に移動させるように構成されている。

特許文献２に示されたトレーフィーダは、パレットを収納するためのパレット収納装置と、このパレット収納装置に対してパレットを水平に出し入れするためのパレット出入装置とによって構成され、表面実装機の装置後側の端部における基台の上に着脱可能に装填されている。前記パレット収納装置は、パレットを上下方向に並ぶ状態に保持するとともに水平方向に出し入れ自在に支持するラックと、このラックをパレット収納装置内で昇降させる昇降装置とを備えている。

すなわち、この特許文献２に示されたトレーフィーダは、パレットがパレット出入装置と同じ高さに位置するようにパレット収納装置内で上下方向に移動する。前記パレット出入装置は、表面実装機の吸着ヘッドの移動可能な範囲の内側に位置付けられており、パレット収納装置から引き出したパレット上のトレー部品が吸着ヘッドの吸着ノズルに直接吸着されるように構成されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
特開平３−１３３８０２号公報（第２−４頁、第２図） 特開平７−３３６０８９号公報（第３−５頁、第３図）

しかしながら、特許文献１に示されたトレーフィーダは、表面実装機に隣り合うように設置するものであるため、これを使用する表面実装機では広い占有スペースが必要になるという問題があった。また、このトレーフィーダは、トレー部品を表面実装機に搬送するために吸着式移載装置とスライド式搬送装置とが必要であるため、構造が複雑で製造コストが高くなるという問題もあった。

一方、特許文献２に記載されているトレーフィーダは、表面実装機の吸着ヘッドにトレー部品を直接吸着させることができるために、専用の移載装置や搬送装置が不要になるという利点はある。しかし、特許文献２に示されたトレーフィーダは、パレット収納装置が表面実装機の基台の上に載せられているために、これを装備した表面実装機の高さが高くなったり、吸着ヘッドの移動範囲がパレット収納装置によって規制されるという問題がある。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、トレーフィーダを装備したコンパクトな表面実装機を安価に提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る表面実装機は、プリント配線板を搬送するコンベアと、このコンベアの側方に位置する部品供給装置から前記プリント配線板に実装用部品を吸着ヘッドによって移載する部品移載装置とを備えた表面実装機において、前記部品供給装置を、実装用部品が載置されたトレーを支持するパレットと、このパレットを収納するとともに、基台上に設けたコンベアの搬送方向と交差する水平方向に出し入れ自在に支持するパレット収納部を上下方向に複数設けたパレット収納装置と、前記パレットに係脱自在の係合部材を有しこの係合部材により前記パレットを前記パレット収納部に収納された状態であるパレット収納位置とパレット収納装置外の部品吸着位置との間で水平に移動させるパレット出入装置と、このパレット出入装置を昇降させる昇降装置とによって構成し、前記部品吸着位置を平面視において前記吸着ヘッドの移動範囲内に設定するとともに、昇降装置により前記部品吸着位置にある前記パレットを吸着ヘッド位置より下方位置に停止可能とし、かつ最下段の前記パレット収納部の内への前記パレットの出し入れに際し、昇降装置により前記係合部材を上下方向、前記コンベアの高さより下方に位置させるようにしたものである。

請求項２に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１に記載した発明に係る表面実装機において、前記パレット収納部を前記基台に対して上下方向に相対的に固定したものである。
請求項３に記載した発明に係る表面実装機は、請求項２に記載した発明に係る表面実装機において、最上段の前記パレット収納部の内への前記パレットの出し入れに際し、昇降装置により前記係合部材を上下方向、前記コンベアの高さと概略同じ高さに位置させるようにしたものである。

請求項４に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１ないし請求項３のうちいずれかに一つに記載した発明に係る表面実装機において、昇降装置をパレット出入装置に対してコンベアの搬送方向の一側方に配設するとともに、その上端部が部品移載装置の吸着ヘッド位置より低くなるように形成したものである。

請求項５に記載した発明に係る表面実装機は、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した発明に係る表面実装機において、パレット収納装置の一部を平面視においてコンベア支持用基台の内側に位置付け、このパレット収納装置をその上端部が部品移載装置の吸着ヘッド位置より低くなるように形成したものである。

本発明によれば、トレー部品をパレット出入装置の上にあるパレットから部品実装用吸着ヘッドによってプリント配線板に直接移載することができる。
このため、トレー部品をトレー式部品供給装置から部品実装用吸着ヘッドの吸着ノズルが吸着可能な位置まで専用の移載装置や搬送装置によって搬送する構造を採る装置に較べて、これらの移載装置や搬送装置が不要になるから、コストダウンを図ることができる。
しかも、前記部品吸着位置を平面視において前記吸着ヘッドの移動範囲内に設定するとともに、昇降装置により前記部品吸着位置にある前記パレットを吸着ヘッド位置より下方位置に停止可能としたので、吸着ヘッドによりトレーに載置される実装用部品を吸着可能となる。また、最下段の前記パレット収納部の内への前記パレットの出し入れに際し、昇降装置により前記係合部材を上下方向基台の高さより下方に位置させるようにしたので、パレット収納装置をコンベアより上方に大きく突出させる必要がなくなるので、表面実装機をコンパクトにできる。

請求項２記載の発明によれば、上述したようにトレー式部品供給装置のフレームを表面実装機の基台などの骨格をなす部材によって形成できることから、トレー式部品供給装置の設置に要する占有スペースが狭くなる。したがって、本発明によれば、トレー式部品供給装置を装備した表面実装機を相対的にコンパクトに形成することができる。

請求項３記載の発明によれば、上下方向に配置される複数のパレット収納部の全てを上下方向基台の高さと同等以下とすることができるので、よりコンパクトな表面実装機とできる。

請求項４記載の発明によれば、昇降装置の上端部と吸着ヘッドとの干渉を避けることができる。したがって、吸着ヘッドを含めて部品移載装置の可動部の高さを低く形成することができ、より一層コンパクトな表面実装機を提供することができる。

請求項５記載の発明によれば、パレット収納装置の上端部と吸着ヘッドとの干渉を避けることができる。このため、吸着ヘッドを含めて部品移載装置の可動部の高さを低く形成することができ、さらにコンパクトな表面実装機を提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る表面実装機の一実施の形態を図１ないし図１４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る表面実装機の平面図、図２は同じく正面図、図３は同じく側面図、図４は図１におけるIV−IV線断面図、図５は本発明に係る表面実装機の全体を示す斜視図である。図６はトレーフィーダの平面図、図７はトレーフィーダの斜視図、図８は昇降装置の上端部を拡大して示す斜視図、図９はパレット出入装置の斜視図、図１０は表面実装機を背面側から見た斜視図、図１１はカバーを取付けた状態を示す斜視図、図１２はカバーを開いた状態を示す斜視図である。

図１３はパレットラックの斜視図、図１４はストッパーロッドの動作を示す図で、同図（Ａ）はストッパーロッドを引き上げた状態を示し、同図（Ｂ）はストッパーロッドを収納した状態を示し、同図（Ｃ）はパレットを引き出した状態を示す。同図（Ｄ）はパレットストッパーとパレット収納装置の入口上縁の高さを示す図、同図（Ｅ）はラックをパレット収納装置に挿入した状態を示す図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による表面実装機を示す。この表面実装機１は、基台２の上にコンベア３と、部品移載装置４と、部品認識用カメラ５などが設けられており、前記コンベア３によって搬送されたプリント配線板Ｐに部品移載装置４によって両側部（図１においては上部と下部）に位置するトレーフィーダ６，７とテープ部品供給部８，９とから実装用部品（図示せず）を移載させるものである。この実施の形態において、プリント配線板Ｐは、コンベア３によって図１において右側に位置する搬入部から搬入され、コンベア３の略中央に位置する実装作業領域において実装用部品が実装された後、図１において左側に位置する搬出部から次工程の装置に搬出される。

この実施の形態においては、前記コンベア３によってプリント配線板Ｐを搬送する水平方向（図１においては左右方向）をＸ軸方向といい、水平面上で前記Ｘ軸方向と直交する方向（図１においては上下方向）をＹ軸方向という。また、この実施の形態では、図１において、下側を装置前側とい、図１において、上側を装置後側という。
前記テープ部品供給部８，９には、実装用部品を収納したテープを間欠的に繰り出しながら部品を順次供給する複数のテープフィーダ（図示せず）がＸ軸方向に並べられた状態で装填されている。このテープフィーダは、基台２に設けられたフィーダ取付用プレートに１０着脱可能に取付けられている。

前記コンベア３は、図１に示すように、装置前側のコンベア本体１１と装置後側のコンベア本体１２とによって構成されている。これらのコンベア本体１１，１２は、無端ベルトからなる搬送ベルト（図示せず）をそれぞれ装備している。これらの搬送ベルトは、図示していないベルト駆動装置によって駆動され、互いに同期する状態で走行する。このコンベア３がプリント配線板Ｐを搬送する搬送面Ｌの高さは、図２、図３および図５に示すように、基台２の上面２ａより所定の高さだけ高くなるように設定されている。
この実施の形態による装置後側のコンベア本体１２は、図示していない幅変更装置によって装置前側のコンベア本体１１との間隔を変更することができるように構成されている。

前記部品移載装置４は、図１〜図５に示すように、基台２のＸ軸方向の両端部でＹ軸方向に延びる一対のＹ軸フレーム２１，２１と、これらのＹ軸フレーム２１にＹ軸方向に移動自在に支持されたＸ軸フレーム２２と、このＸ軸フレーム２２にＸ軸方向に移動自在に支持されたヘッドユニット２３などを備えている。ヘッドユニット２３はＸ軸方向、Ｙ軸方向の両方向に移動自在とされる。
前記Ｙ軸フレーム２１は、図２および図３に示すように、基台２の上面２ａから上方に突出し、そのフレーム上面（Ｘ軸フレーム２２の搬送面）の位置がコンベア３の搬送面Ｌより高くなるように形成されている。

前記Ｘ軸フレーム２２は、前記二つのＹ軸フレーム２１どうしの間に横架されるようにＸ軸方向に水平に延設されており、図示していないボールねじ式のＸ軸フレーム用駆動装置が接続されている。この駆動装置は、一方のＹ軸フレーム２１に回転自在に設けられたボールねじ軸と、このボールねじ軸を回転させるサーボモータと、前記ボールねじ軸が螺合する状態でＸ軸フレーム２２に取付けられたナット部材などによって構成されている。

ヘッドユニット２３は、部品吸着用のノズル２４を先端に備えた複数の吸着ヘッド２５が設けられており、部品実装時には、これらの吸着ヘッド２５により後述するトレーフィーダ６，７またはテープ部品供給部８，９から実装用部品を吸着して取出し、部品認識用カメラ５の上方を通過させた後にプリント配線板Ｐ上に載置させる構成が採られている。
また、このヘッドユニット２３は、Ｘ軸フレーム２２の装置前側の端部に支持されており、Ｘ軸フレーム２２に設けられたボールねじ式のヘッドユニット用駆動装置（図示せず）によってＸ軸方向に往復動させられる。

この駆動装置は、Ｘ軸フレーム２２に回転自在に支持されたボールねじ軸と、このボールねじ軸の一端部に接続されたサーボモータと、ボールねじ軸が螺合する状態でヘッドユニット２３に取付けられたナット部材などによって構成されている。
前記部品認識用カメラ５は、吸着ノズル２４に吸着された実装用部品を下方から撮像し、実装用部品の有無、正誤、吸着位置および角度などを検出する。

前記トレーフィーダ６，７は、図４、図６および図７に示すように、基台２の装置後側の端部に取付けられたパレット収納装置３１と、このパレット収納装置３１に収納されたパレット３２と、前記パレット収納装置３１の前方に配設されたパレット出入装置３３と、このパレット出入装置３３を昇降させる昇降装置３４などによって構成されている。このトレーフィーダ６，７によって、本発明でいう部品供給装置が構成されている。

この実施の形態による表面実装機１は、２台のトレーフィーダ６，７がＸ軸方向に並ぶ状態で装備されている。以下においては、これらのトレーフィーダ６，７のうち、コンベア３の搬送方向上流側に位置する一方のトレーフィーダ６を第１のトレーフィーダ６といい、他方のトレーフィーダ７を第２のトレーフィーダ７という。

前記パレット３２は、上方に向けて開放する皿状に形成されており、図６および図７に示すように、内部に多数の電子部品収納区画がＸ軸方向とＹ軸方向とに規則正しく並ぶ状態で設けられた皿状のトレー３５が載置されている。この実施の形態によるパレット３２は、Ｙ軸方向の長さよりＸ軸方向の長さが長くなる平面視長方形状に形成されている。また、このパレット３２の装置前側の端部には、後述するパレット出入装置３３が係合する被係合片３６が突設されている。
前記トレー３５の各収納区画には、図示してはいないが、複数のトレー部品（実装用部品）が区画壁で互いに接触することがないように収納されている。したがって、実装時における前記部品移載装置４の吸着ノズル２４は、このトレー３５の所定のＸ軸方向位置、Ｙ軸方向位置の収納区画に収納されているトレー部品を上方から吸着する。

前記パレット収納装置３１は、装置前側の端部と装置後側の端部が開口する箱状に形成されており、前記基台２の装置後側の端部に形成された凹部３７（図４参照）に後方から挿入された状態で取付けられている。前記凹部３７は、基台２の装置後側の端部であってＸ軸方向の中央部に、上方と後方とに向けて開放するように形成されている。
この実施の形態によるパレット収納装置３１は、その上端部の高さがコンベア３の搬送面Ｌの高さと略等しくなるように基台２に搭載されている。

パレット収納装置３１の内部には、図４に示すように、水平な仕切板３８が設けられ、上側収納室３９と下側収納室４０とが形成されている。これらの上側収納室３９と下側収納室４０は、前記パレット３２を収納するためのパレットラック４１（図４参照）を後方から出し入れ自在に支持するように構成されている。なお、図４は、上側収納室３９のみにパレットラック４１が装填されている状態で描いてある。この実施の形態によるトレーフィーダ６，７のパレット収納装置３１は、複数のパレット３２がパレットラック４１に収納された状態で装填される。

前記パレットラック４１は、図１３に示すように、装置前側の端部と装置後側の端部が開口する箱状に形成されている。このパレットラック４１の両側部の内面には、複数のパレット３２を上下方向に並ぶ状態で保持するレール４２が設けられている。このレール４２が、パレット３２を収納するとともに、基台２上に設けたコンベア３の搬送方向と交差する水平方向に出し入れ自在に支持するパレット収納部を構成する。前記パレット３２は、このレール４２の上に前後方向に移動自在（コンベア３の搬送方向とは交差する方向に移動自在）に支承された状態でパレットラック４１内に収納されている。

パレットラック４１の装置前側の端部には、パレットラック４１を持ち運ぶときにパレット３２が前側へ出てしまうことを防ぐためのストッパーロッド４３が設けられている。このストッパーロッド４３は、パレットラック４１の上下方向の高さ寸法より長く形成された棒体からなり、図１３に示すように、パレットラック４１の上板４１ａに設けられた上部支持部材４４に外れることがないように保持されている。

この保持構造は、ストッパーロッド４３に穿設された貫通孔４３ａに前記上部支持部材４４の支持用ピン４５を嵌合させた構造が採られている。前記貫通孔４３ａは、ストッパーロッド４３を長手方向とは直交する方向に横切るように形成されるとともに、開口形状がストッパーロッド４３の長手方向に沿って長くなるように形成されている。前記支持用ピン４５は、前記上部支持部材４４に斜め前方から螺着されている。
前記ストッパーロッド４３は、図１３に示すように立てた状態では、貫通孔４３ａの上端部に支持用ピン４５が嵌合することによって下方への移動が規制される。この状態では、ストッパーロッド４３の下端部は、パレットラック４１の下部支持部材４６に嵌合する。

ストッパーロッド４３は、このように立てた状態では、上端部がパレットラック４１から上方に突出するように形成されている。すなわち、図１４（Ｄ）に示すように、ストッパーロッド４３を立てた状態では、パレット収納装置３１の挿入口３１ａの上端縁にストッパーロッド４３の上端突出部４３ｂが当接し、パレットラック４１を前記挿入口３１ａ内に挿入することができないように構成されている。また、この状態では、パレットラック４１内に収納されたパレット３２は、ストッパーロッド４３に当たることによって、装置前側へ出ることが規制される。これにより、パレットラック４１を運搬するに際してパレット３２がパレットラック４１から飛び出して脱落することがない。

この状態からストッパーロッド４３を上方に引き上げることによって、図１４（Ａ）に示すように、前記支持用ピン４５が貫通孔４３ａの下端部に位置するようになる。さらに、この状態で支持用ピン４５を中心にしてストッパーロッド４３を横に倒すことにより、図１４（Ｂ）に示すように、ストッパーロッド４３が前記上板４１ａの上に載置されるようになる。上板４１ａには、ストッパーロッド４３の先端部を係止するための係止片４７が突設されており、この係止片４７にストッパーロッド４３が係止されることによって、ストッパーロッド４３は上板４１ａの上に固定される。

このようにストッパーロッド４３を上板４１ａの上に倒して収納することによって、図１４（Ｅ）に示すように、パレットラック４１をパレット収納装置３１の挿入口３１ａ内に挿入することができるようになるとともに、図１４（Ｃ）に示すように、パレット３２をパレットラック４１内から装置前側へ引き出すことができるようになる。

前記パレット収納装置３１の装置後側の端部には、図１０〜図１２に示すように、前記上側収納室３９と下側収納室４０の挿入口３１ａを開閉するための蓋体５１が収納室毎に設けられている。図１１と図１２は、この表面実装機１を覆うカバー５２を基台２に取付けた状態で描いてある。
このカバー５２は、基台２上のコンベア３と、部品移載装置４と、トレーフィーダ６，７およびテープ部品供給部８，９の上部とを覆うように形成されている。このカバー５２のＸ軸方向の両端部には、搬入口（図示せず）搬出口５３とが形成されている。また、このカバー５２におけるトレーフィーダ６，７とテープ部品供給部８，９と対応する部位には、断面Ｌ字状に形成された蓋部材５４がそれぞれ設けられている。これらの蓋部材５４は、カバー５２の上面板５２ａにＸ軸方向を回動軸線とする蝶番５５（図１１参照）によって開閉自在に取付けられている。この蓋部材５４を閉じることにより、図１１に示すように、トレーフィーダ６，７とテープ部品供給部８，９とが蓋部材５４によって覆われ、蓋部材５４を開くことによって、図１２に示すように、トレーフィーダ６，７とテープ部品供給部８，９とが露出する。

前記パレット収納装置３１の前方であって基台２の前記凹部３７内には、図４に示すように、パレット３２を前記パレットラック４１から引き出したり、パレットラック４１内に戻すためのパレット出入装置３３が後述する昇降装置３４に支持された状態で配設されている。このパレット出入装置３３は、図１に示すように、平面視において、前記部品移載装置４のヘッドユニット２３の移動可能な範囲の内側に位置付けられている。

このパレット出入装置３３は、図７および図９に示すように、後述する昇降装置３４に支持された支持用フレーム６１と、この支持用フレーム６１にＹ軸方向に延びるように設けられたガイドレール６２と、このガイドレール６２にＹ軸方向に移動自在に支持されたスライダ６３と、このスライダ６３を駆動する駆動装置６４などによって構成されている。

前記支持用フレーム６１は、図７に概略構成を示すように、装置前側（同図において手前側）から見て上方に向けて開放するコ字状に形成されている。この支持用フレーム６１のＸ軸方向の両端部において上下方向に延びる側壁６１ａの上端部には、図９に示すように、パレット３２を摺動自在に支持するための支持部材６５が設けられている。

前記スライダ６３の装置後側の端部には、図９に示すように、前記パレット３２の前記被係合片３６に係合する係合部材である一対のクランプ部材６６，６６が設けられている。これらのクランプ部材６６は、平面視において他方のクランプ部材６６に向けて開放するコ字状のフック６６ａを備え、前記スライダ６３にＸ軸方向に移動自在に支持されるとともに、スライダ６３に設けられたエアシリンダ６７に接続されている。

このエアシリンダ６７は、図示してはいないが、シリンダ本体の両端部からピストンロッドが突出する構造ものである。前記クランプ部材６６は、このエアシリンダ６７の前記ピストンロッドに取付けられている。すなわち、これらのクランプ部材６６，６６は、フック５６ａどうしの間隔が拡がる拡張形態と、フック６６ａどうしの間隔が狭くなるクランプ形態とを採ることができるように構成されている。

前記フック６６ａは、パレット３２に設けられた前記被係合片３６にこれを両側から挟む状態で係合するように形成されている。すなわち、クランプ部材６６を前記拡張形態としてスライダ６３をパレット３２側（装置後側）へ移動させ、両クランプ部材６６どうしの間に被係合片３６が位置する状態でクランプ部材６６を前記クランプ形態とすることによって、両クランプ部材６６の間に被係合片３６が係合する。

スライダ６３を駆動する前記駆動装置６４は、スライダ６３に両端部が固定された伝動用ベルト６８と、この伝動用ベルト６８が添接する駆動用プーリ６９に駆動用ベルト７０を介して接続された駆動用モータ７１とから構成されている。この駆動装置６４によれば、駆動用モータ７１の回転が駆動用ベルト７０から駆動用プーリ６９を介して伝動用ベルト６８に伝達され、この伝動用ベルト６８が移動（回転）することによって、スライダ６３がガイドレール６２上を移動する。

すなわち、図９に示すように、ガイドレール６２の装置前側の端部に位置するスライダ６３をパレット収納装置３１側へ後退させるためには、駆動用モータ７１によって駆動用プーリ６９を同図において反時計方向に回転させ、伝動用ベルト６８を反時計方向に回るように駆動することによって行う。また、スライダ６３のクランプ部材６６がパレット３２の被係合片３６に係合している状態で前記駆動用プーリ６９を駆動用モータ７１によって時計方向へ回転させることによって、スライダ６３が装置前側へ移動し、これに伴ってパレット３２が前記支持部材６５上を装置前側に水平に引き出される。すなわち、パレット３２は、パレット収納装置３１内のパレット収納部であるレール４２に収納されているときの収納位置と、パレット出入装置３３によってパレット収納装置３１外に引き出されたときの部品吸着位置との間で水平に移動することになる。

前記パレット出入装置３３を支持する昇降装置３４は、図４、図７および図８に示すように、基台２の前記凹部３７内でこの凹部３７の内側壁３７ａに沿って上下方向に延びるボールねじ軸７２と、このボールねじ軸７２の両側（Ｙ軸方向の両側）で上下方向に延びるリニアシャフト７３，７３と、これらの軸部材の途中に設けられた支持用アーム７４と、前記ボールねじ軸７２の上端部に駆動用ベルト７５を介して接続された駆動用モータ７６と、ボールねじ軸７２の上端縁部に設けられた電磁ブレーキ７７などによって構成されている。

この昇降装置３４のボールねじ軸７２を有する駆動部は、パレット出入装置３３に対して装置外側に配設されている。言い換えれば、第１のトレーフィーダ６の昇降装置３４は、コンベア３の搬送方向の上流側に位置付けられ、第２のトレーフィーダ７の昇降装置３４は、コンベア３の搬送方向の下流側に位置付けられている。

前記ボールねじ軸７２とリニアシャフト７３は、図４、図７および図８に示すように、基台２の上に据え付けられる支持台７８を介して支持されている。この支持台７８は、図７、図８および図１０に示すように、基台２の上面から上方に延びる前側本体７８ａおよび後側本体７８ｂと、これら両本体７８ａ，７８ｂの上端部どうしの間に架け渡された支持板７８ｃとによって門形状に形成されている。

前記ボールねじ軸７２は、この支持台７８に回転自在に支持され、このボールねじ軸７２の両側に位置するリニアシャフト７３，７３は、支持台７８に固定されている。また、これらの軸部材の下端部どうしは、図４に示すように、連結部材７９によって連結されている。ボールねじ軸７２の下端部は、この連結部材７９に回転自在に支持されている。

これらの軸部材の途中に設けられた支持用アーム７４は、図４および図８に示すように、前記ボールねじ軸７２が螺合するナット部材８０と、前記リニアシャフト７３に移動自在に嵌合する軸受部材８１と、これらのナット部材８０と２個の軸受部材８１とを互いに結合する板状の連結部材８２と、この連結部材８２からＸ軸方向に延びる２本のアーム本体８３，８３とによって構成されている。これらのアーム本体８３は、Ｙ軸方向に間隔をおいて並ぶように形成され、上側にパレット出入装置３３の支持用フレーム６１が取付けられる。すなわち、この支持用アーム７４は、アーム本体８３によりパレット出入装置３３を片持ち式で支持している。

前記ボールねじ軸７２の上端部は、前記支持台７８より上方に突出している。この突出部には、前記駆動用ベルト７５が巻掛けられる駆動用プーリ８４と電磁ブレーキ７７とが設けられている。前記駆動用ベルト７５を介してボールねじ軸７２に接続された駆動用モータ７６は、支持台７８に対して凹部３７とは反対側に位置付けられており、軸線方向が上下方向を指向する状態で支持台７８に取付けられている。すなわち、ボールねじ軸７２と駆動用モータ７６とを接続する駆動用ベルト７５は、ボールねじ軸７２からＸ軸方向に沿ってパレット出入装置３３とは反対側に延びている。

前記電磁ブレーキ７７は、支持用アーム７４に加えられた重量によってボールねじ軸７２が遊転することを阻止するためのもので、通電されることによって制動状態が解除され、通電が絶たれることによって制動状態になるものが使用されている。この実施の形態による電磁ブレーキ７７は、図４に示すように、上端面の高さがコンベア３の搬送面Ｌの高さと略等しくなるように構成されている。これにより、前記駆動ベルト７５、駆動用モータ７６、電磁ブレーキ７７が基台２の上面２ａより上方に位置することになり保守管理の作業性を向上させることができる。さらに、前記駆動ベルト７５と電磁ブレーキ７７を前記支持台７８の上側としており、より保守管理の作業性を向上させることができる。

このように構成された昇降装置３４においては、駆動用モータ７６の回転が駆動用ベルト７５を介してボールねじ軸７２に伝達され、ボールねじ軸７２が回転することによって、支持用アーム７４がリニアシャフト７３に沿って上昇または下降する。また、この昇降装置３４は、支持用アーム７４が最も高い位置に上昇した状態でパレット出入装置３３の上端部がコンベア３の搬送面Ｌと略同じ高さに位置し、部品移載装置４の吸着ヘッド位置より低くなるように構成されている。ここでいう吸着ヘッド位置とは、図４に示すように、吸着ヘッド２５が移動するときの吸着ノズル２４の下端の高さのことである。

上述したように構成されたトレーフィーダ６，７を備えた表面実装機１において、トレーフィーダ６，７からトレー部品をプリント配線板Ｐに移載するためには、先ず、昇降装置３４によってパレット出入装置３３を所望のパレット３２と同じ高さに上昇または下降させる。そして、パレット出入装置３３のクランプ部材６６を拡張形態としてスライダ６３を装置後側に移動させ、クランプ部材６６にパレット３２の被係合片３６を係合させる。次に、前記スライダ６３を装置前側へ移動させ、このパレット出入装置３３を昇降装置３４によって最も高い位置まで上昇させる。

この状態で、部品移載装置４のヘッドユニット２３をパレット出入装置３３の上方に移動させ、吸着ノズル２４にパレット３２上のトレー部品を吸着させる。部品吸着後、ヘッドユニット２３をカメラ５の上方を通過させてコンベア３上のプリント配線板Ｐの上方に移動させる。そして、このヘッドユニット２３によって、前記カメラ５による撮像結果に基づいてトレー部品をその高さ、角度が修正された状態でプリント配線板Ｐの所定の実装位置に移載する。

パレット３２上のトレー部品が全て移載された場合や、他のパレット３２のトレー部品を実装するような場合は、先ず、パレット出入装置３３上にあるパレット３２をパレット収納装置３１内に戻し、その後に新たにパレット３２をパレット出入装置３３上に引き出す。
この実施の形態による表面実装機１は、２台あるトレーフィーダ６，７のうち、吸着ノズル２４による吸着が行われていない方のトレーフィーダにおいて、パレット３２の上記交換動作や、パレットラック４１の交換が行われる。

この実施の形態による表面実装機１は、前記パレット出入装置３３が平面視において前記吸着ヘッド２５の移動範囲内であって、昇降装置３４により前記パレット出入装置３３を最上端に位置させた状態において、このパレット出入装置３３の上に来るパレット３２位置が部品移載装置４の吸着ヘッド位置より低い位置とされるから、前記吸着ヘッド２５を、常時前記パレット出入装置３３の上方に移動でき、前記パレット出入装置３３が最上端、すなわち、パレット３２がコンベア３と概略同一高さにある状態で、トレー部品をパレット出入装置３３の上にあるパレット３２から部品実装用の吸着ヘッド２５によってプリント配線板Ｐに直接移載することができる。

このため、この実施の形態による表面実装機１は、トレー部品をトレーフィーダ６，７から部品実装用吸着ヘッド２５の吸着ノズル２４が吸着可能な位置まで搬送する専用の移載装置や搬送装置などは不要であるから、この種の搬送装置を備えた従来の表面実装機に較べて構造が簡素化される。また、前記パレット収納部、すなわちレール４２は前記基台２に対して上下方向に移動しないので、パレット収納装置３１が上方に突出するようになることもない。

さらに、最上段となる前記レール４２内への前記パレット３２の出し入れに際し、昇降装置３４によりクランプ部材６６を上下方向コンベア３の高さと概略同等高さに位置させるようにしている。これにより、パレット収納装置３１は姿勢を最も低くでき、表面実装機１をコンパクトにできる。

下段のレール４２内へのパレット４３の出し入れに際しては、昇降装置３４により前記パレット出入装置３３が所定の高さ位置まで下降して実施され、前記吸着ノズル２４によるトレー部品の吸着前に昇降装置３４によりパレット４３が引き出された状態の前記パレット出入装置３３が、最上方位置まで上昇せられる。なお、所定の中段となる前記レール４２内への前記パレット３２の出し入れに際し、昇降装置３４によりクランプ部材６６を上下方向コンベア３の高さと概略同等高さに位置させるように、基台２に固定するパレット収納装置３１を設定しても良い。

この場合は、所定の中段より上方段の前記レール４２内への前記パレット３２の出し入れに際し、昇降装置３４によりクランプ部材６６を上下方向コンベア３の高さより上方に位置させる必要があり、前記吸着ヘッド２５を前記パレット出入装置３３との干渉を避けるよう退避させる必要がある場合が出て来るが、基台２内に、ボールねじ軸等のための十分なスペースが取れない場合有効であり、その場合でも表面実装機１をコンパクトにできる。

しかも、この実施の形態によるパレット収納装置３１と昇降装置３４は、表面実装機１の骨格をなす基台２に組み付けられており、この基台２をフレームとして構成することができる。このため、専らトレーフィーダ用のフレームとして機能する部材が不要になる。
また、この実施の形態による表面実装機１は、上述したようにトレーフィーダ６，７のフレームを基台２によって形成できることから、トレーフィーダ６，７の占有スペースを狭くすることができ、小型化を図ることができる。

さらに、この実施の形態によれば、パレット収納装置３１の上端部と昇降装置３４の上端部の高さがコンベア３の搬送面と同等の高さに形成されているから、これら両装置と吸着ヘッド２５との干渉を避けることができる。このため、吸着ヘッド２５を含めて部品移載装置４の可動部（Ｘ軸フレーム２２）の高さを低く形成することができる。

（第２の実施の形態）
トレーフィーダは図１５および図１６に示すように構成することができる。
図１５はトレーフィーダの他の実施の形態を示す斜視図、図１６は昇降装置の上端部を拡大して示す斜視図である。これらの図において、前記図１〜図１４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１５および図１６に示す昇降装置３４は、ボールねじ軸７２の上端部にカップリング９１を介して駆動用モータ７６が同一時軸線上に位置するように接続されている。この駆動用モータ７６は、ケース９２内に収納され、このケース９１を介して支持台７８に固定されている。このケース９２内には、ボールねじ軸７２の回転を規制するための電磁ブレーキ７７が設けられている。この電磁ブレーキ７７は、第１の実施の形態を採るときと同等のものが使用されている。
昇降装置３４をこのように構成することにより昇降装置のＸ軸方向の小型化を図ることができる。

（その他の実施の形態）
なお、前記昇降装置３４を例えば空気圧シリンダ装置で構成し、パレット出入装置３３をコンベア３と概略同一高さの上位置と、コンベア３より下方となる下位置の上下２つの位置を往復動可能に構成し、パレット収納装置３１内においてパレットラック４１を上下に昇降可能に支持するようにしても良い。パレット収納装置３１内の昇降装置は、パレットラック４１を上下方向所望の位置に停止できるもの、例えばパレット収納装置３１にボールねじ軸を回転自在に支持し、かつこのボールねじ軸を駆動するサーボモータを固定支持する一方、ボールねじ軸に嵌合するナットをパレットラック４１に固定して形成する。

これにより、パレットラック４１のレール４２へのパレット４３の出し入れは、最下段のレール４２のパレット４３に対してはパレット出入装置３３、すなわちクランプ部材を下位置にして実施し、それ以外の段のレール４２のパレット４３に対してはクランプ部材を下位置あるいは上位置いずれかで実施する。このようにしても、パレット収納装置３１の基台２（より詳しくはコンベア３）に対する上方への突出量を抑えることができる。

本発明に係る表面実装機の平面図である。 本発明に係る表面実装機の正面図である。 本発明に係る表面実装機の側面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 本発明に係る表面実装機の全体を示す斜視図である。 トレーフィーダの平面図である。 トレーフィーダの斜視図である。 昇降装置の上端部を拡大して示す斜視図である。 パレット出入装置の斜視図である。 表面実装機を背面側から見た斜視図である。 カバーを取付けた状態を示す斜視図である。 カバーを開いた状態を示す斜視図である。 パレットラックの斜視図である。 ストッパーロッドの動作を示す図である。 トレーフィーダの他の実施の形態を示す斜視図である。 昇降装置の上端部を拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１…表面実装機、２…基台、３…コンベア、４…部品移載装置、６，７…トレーフィーダ、２１…Ｙ軸フレーム、２２…Ｘ軸フレーム、２３…ヘッドユニット、２４…吸着ノズル、２５…吸着ヘッド、３１…パレット収納装置、３２…パレット、３３…パレット出入装置、３４…昇降装置。

Claims (5)

1. プリント配線板を搬送するコンベアと、このコンベアの側方に位置する部品供給装置から前記プリント配線板に実装用部品を吸着ヘッドによって移載する部品移載装置とを備えた表面実装機において、前記部品供給装置を、実装用部品が載置されたトレーを支持するパレットと、このパレットを収納するとともに、基台上に設けたコンベアの搬送方向と交差する水平方向に出し入れ自在に支持するパレット収納部を上下方向に複数設けたパレット収納装置と、前記パレットに係脱自在の係合部材を有しこの係合部材により前記パレットを前記パレット収納部に収納された状態であるパレット収納位置とパレット収納装置外の部品吸着位置との間で水平に移動させるパレット出入装置と、このパレット出入装置を昇降させる昇降装置とによって構成し、前記部品吸着位置を平面視において前記吸着ヘッドの移動範囲内に設定するとともに、昇降装置により前記部品吸着位置にある前記パレットを吸着ヘッド位置より下方位置に停止可能とし、かつ最下段の前記パレット収納部の内への前記パレットの出し入れに際し、昇降装置により前記係合部材を上下方向、前記コンベアの高さより下方に位置させるようにしたことを特徴とする表面実装機。
2. 請求項１記載の表面実装機において、前記パレット収納部を前記基台に対して上下方向に相対的に固定したことを特徴とする表面実装機。
3. 請求項２記載の表面実装機において、最上段の前記パレット収納部の内への前記パレットの出し入れに際し、昇降装置により前記係合部材を上下方向、前記コンベアの高さと概略同じ高さに位置させるようにしたことを特徴とする表面実装機。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の表面実装機において、昇降装置をパレット出入装置に対してコンベアの搬送方向の一側方に配設するとともに、その上端部が部品移載装置の吸着ヘッド位置より低くなるように形成したことを特徴とする表面実装機。
5. 請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載の表面実装機において、パレット収納装置の一部を平面視においてコンベア支持用基台の内側に位置付け、このパレット収納装置をその上端部が部品移載装置の吸着ヘッド位置より低くなるように形成したことを特徴とする表面実装機。
   

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