JP3483347B2 - 実装機の部品供給部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一対の基板搬送用のコ
ンベアにより搬送されるプリント基板に対して部品を装
着するように構成された実装機において、特に、プリン
ト基板のサイズに応じてコンベア幅が調整可能に構成さ
れた実装機の部品供給部構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、Ｘ−Ｙ方向に移動可能なヘッ
ドユニットにより、部品供給部から供給される部品をピ
ックアップし、基板搬送用のコンベアにより搬送されて
所定の作業位置に位置決めされているプリント基板上に
装着するように構成された実装機が知られている。この
種の実装機では、コンベアが対構造を有するのが一般的
であり、互いに平行に配設された各コンベアによって基
板縁部が支持された状態でプリント基板が搬送されるよ
うになっている。最近では、コンベア間隔が調整可能な
実装機も各種提案されており、プリント基板のサイズ変
更に対応できるようになっている。

【０００３】実装機における部品の供給は、各コンベア
の側方、つまりコンベアの方向と直交する方向における
各コンベアの外側に部品供給手段が設けられ、ここから
上記ヘッドユニットによって部品が取出されるようにな
っている。例えば、固定抵抗やコンデンサ等の小型のチ
ップ部品を供給するためには多数列のテープフィーダが
コンベアの搬送方向に並設され、また、ＱＦＰやＰＬＣ
Ｃ等の部品を簡易に供給しようとする場合には、これら
部品をマトリックス状に載置したトレーが固定的にコン
ベアの側方部分に配設される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記実装機では、コン
ベアと部品供給手段との衝突を防止する観点から、コン
ベアの最大幅を基準として部品供給手段を設けるのが一
般的である。

【０００５】ところが、上述のようにＱＦＰ等の部品を
載置したトレーを配置して部品供給手段を構成する場合
には、部品をマトリックス状に載置して部品供給を行う
ため、コンベアの最大幅を基準としてその外側にトレー
を固定的に設置すると、コンベアの方向と直交する方向
に並べることができる部品の数が、この方向のヘッドユ
ニットの可動領域の制限を受け、その結果、充分な供給
数を確保できない場合がある。そのため、コンベア間隔
を比較的狭く設定してプリント基板を搬送する場合に
は、作業者がコンベアに近接する位置にトレーを設置し
直して、トレー単位での供給可能な部品数が多くなるよ
うにしている。

【０００６】しかし、コンベア間隔の変更が行われる毎
にトレーの位置を修正するのは極めて煩雑であり、しか
もコンベア間隔の変更が通常モータ駆動等により自動制
御されるのに対してトレーの位置修正をマニュアル的に
行うのでは、トレーの位置修正前にコンベア間隔の変更
が行われた場合にコンベアとトレーが衝突する等の不都
合がある。従って、モータを駆動源とするトレー移動の
ための機構を設け、コンベア間隔の変更に応じてトレー
位置を自動的に変更することも考えられるが、この場合
には実装機の構造や制御系が複雑になる等必ずしも得策
とはいえない。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、簡単な構成でコンベア間隔の変更に応
じてトレーを自動的にコンベアの側近に移動させること
ができる実装機の部品供給部構造を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る実装機の
部品供給部構造は、基台上方に移動可能に設けられたヘ
ッドユニットにより部品を移送してプリント基板に装着
するように構成された実装機の部品供給部構造におい
て、基台上に互いに平行に配設され、プリント基板の搬
送方向に延びる基板搬送用の一対のコンベアと、各コン
ベアを相対的に接近及び離間させる作動機構と、多数の
部品を並べて載置した部品供給用のトレーと、このトレ
ーを支持するトレー支持部材と、このトレー支持部材を
コンベアの上記接近及び離間の方向にガイドするガイド
部材と、上記作動機構により可動とされるコンベアに上
記トレー支持部材を連結する連結手段とを備え、上記連
結手段により上記トレー支持部材が上記コンベアに対し
て係脱自在に連結されるとともに、上記ガイド部材が上
記基台に対して着脱自在に取付けられているものであ
る。

【０００９】請求項２に係る実装機の部品供給部構造
は、請求項１記載の部品供給部構造において、上記ガイ
ド部材が取付けられる支持ブロックが上記基台上に設け
られ、この支持ブロックに対して上記ガイド部材が着脱
自在とされることにより、上記ガイド部材が上記基台に
取付けられているものである。

【００１０】

【作用】本発明の部品供給部構造によれば、各コンベア
の間隔を調整すべくコンベアが移動させられると、トレ
ー支持部材がガイド部材によってガイドされながら当該
コンベアと一体に移動させられる。これにより、トレー
を常にコンベアの側近に配置することが可能となる。特
に、トレー支持部材がコンベアに対して係脱自在に連結
され、またガイド部材が基台に対して着脱自在に取付け
られていることにより、必要に応じてトレー支持部及び
ガイド部材を取外すことで、コンベアの側方部分に他の
部品供給手段を設置することが可能となる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例について図面を用いて説明す
る。

【００１２】図１及び図２は本発明の部品供給部構造が
適用される実装機の構成を概略的に示している。これら
の図において、基台１の上方には、部品装着用のヘッド
ユニット５が装備され、このヘッドユニット５がＸ軸方
向（図１の左右方向）およびＹ軸方向（水平面上でＸ軸
と直交する方向）に移動可能に支持されている。

【００１３】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合
している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボ
ールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に
移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動により
ボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユニット５が支持
部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになってい
る。

【００１４】上記ヘッドユニット５には、部品吸着用の
ノズル部材１６が設けられ、図示の実施例では２本のノ
ズル部材１６が設けられている。各ノズル部材１６は、
それぞれ、ヘッドユニット５のフレームに対して昇降
（Ｚ軸方向の移動）及びノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回
転が可能とされＺ軸サーボモータ１７及びＲ軸サーボモ
ータ１８により作動されるようになっている。

【００１５】また、上記各ノズル部材１６には、図外の
負圧発生源からの負圧がバルブ部材等を介して供給され
るようになっており、実装時には、供給された負圧がノ
ズル部材先端部に作用して部品を吸着するようになって
いる。

【００１６】一方、上記ヘッドユニット５の下方には、
基板搬送用コンベア２０及び部品供給部が配設されてい
る。

【００１７】基板搬送用コンベア２０は、図３に示すよ
うに、Ｘ軸方向に延びる互いに平行な一対のコンベア２
１ａ及び２１ｂからなり、基板縁部を各コンベア２１
ａ，２１ｂで支持した状態でプリント基板３を搬送する
ようになっている。

【００１８】この基板搬送用コンベア２０では、各コン
ベア２１ａ，２１ｂの間隔が拡縮されることによってサ
イズの異なるプリント基板を搬送できるようになってお
り、一方（図３では上側）のコンベア２１ａ（以下、可
動コンベアと呼ぶ）がＹ軸方向に移動させられることに
よって他方のコンベア２１ｂ（以下、固定コンベアと呼
ぶ）との間隔が調整されるようになっている。すなわ
ち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に延びる互いに平行な
一対のボールねじ軸２４，２５が回転自在に支持され、
固定コンベア２１ｂがこれらのボールねじ軸２４，２５
の片側端位置（図３では下側端位置）に固定されるとと
もに、上記可動コンベア２１ａのフレームに取付けられ
た一対のナット部材２３がこれらのボールねじ軸２４，
２５にそれぞれ螺合している。また、各ボールねじ軸２
４，２５に亘って連動ベルト２６が装着されるととも
に、基台１に固定されたモータ２８の出力軸と片方のボ
ールねじ軸２４とに亘って伝動ベルト２７が装着されて
いる。そして、上記モータ２８の作動によりボールねじ
軸２４，２５が連動して正逆回転させられることより、
上記可動コンベア２１ａが固定コンベア２１ｂに対して
接近、あるいは離間させられるようになってる。

【００１９】上記各コンベア２１ａ，２１ｂのフレーム
には図外の駆動プーリ及び複数の従動プーリが設けられ
ており基板搬送用のベルト２９がこれらの各プーリに所
定の方法で装着されている。各コンベア２１ａ，２１ｂ
の各駆動プーリには、Ｙ軸方向に延びる駆動軸３０が挿
通されており、この駆動軸３０の一端側が支持台を介し
て基台１に支持されるとともに、他端側が基台１に固定
されたモータ３１の出力軸に接続されている。

【００２０】上記各駆動プーリと駆動軸３０とは、上記
モータ３１による回転を伝動し得るように結合されてお
り、モータ３１の作動による回転力が駆動軸３０及び駆
動プーリを介して各ベルト２９に伝達されてベルト２９
が周回移動させられ、これによってプリント基板３の搬
送が行われるようになっている。なお、可動コンベア２
１ａの駆動プーリについては、駆動軸３０に対する駆動
プーリの軸方向の相対移動を許容するように駆動プーリ
が駆動軸３０に対してスプライン結合されており、これ
によって上述のように可動コンベア２１ａが移動させら
れる場合であってもベルト２９を周回移動させ得るよう
に構成されている。

【００２１】一方、上記部品供給部は、上記基板搬送用
コンベア２０の側方（図１では、上下両側）に設けられ
ている。本実施例においては、主に、固定抵抗、コンデ
ンサ等の小片状のチップ部品を供給するための部品供給
部３４と、ＰＬＣＣ、ＱＦＰ等の大型部品を供給するた
めの部品供給部３５とが設けられており、基板搬送用コ
ンベア２０に対し、部品供給部３４が固定コンベア２１
ｂの側方に、部品供給部３５が可動コンベア２１ａの側
方にそれぞれ配設されている。

【００２２】上記部品供給部３４は、多数列のテープフ
ィーダ３４ａがＸ軸方向に並設された構成となってい
る。各テープフィーダ３４ａには、チップ部品を所定間
隔おきに収納したテープがリール状に巻回されており、
このテープが基板搬送用コンベア２０に望む所定の取出
し位置に導出されるとともに、上記ヘッドユニット５に
よる部品の取出しに伴い図外の繰り出し機構によって間
欠的に繰り出されるようになっている。

【００２３】上記部品供給部３５は、ＱＦＰ等の大型部
品をＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ整列して載置した
トレー３６と、このトレー３６を保持するトレー支持部
材３７と、このトレー支持部材３７をスライド自在にガ
イドする一対のスライド部材３８とから構成されてい
る。

【００２４】図３及び図４に示すように、各スライド部
材３８はＸ軸方向に所定の間隔で配設されており、例え
ば、支持ブロック３３を介して基台１に取付けられてい
る。各スライド部材３８は、支持ブロック３３に対する
固定部３８ａと、この固定部３８ａに対して２段階にス
ライドする中間部３８ｂ及び先端部３８ｃとで構成され
ており、それぞれスライド部材全体がＹ軸方向に伸縮す
るように支持ブロック３３に取付けられている。

【００２５】なお、支持ブロック３３は、コンベア２１
ａの可動領域より外側に配置され、かつ各スライド部材
３８は、その縮減状態においてコンベア２１ａと衝突す
ることがないように支持ブロック３３に取付けられてい
る。また、詳しく図示していないが、各スライド部材３
８は、固定部３８ａ同士が連結部材等を介して一体に結
合されており、所定のクランプ手段の操作により、支持
ブロック３３に対してトレー支持部材３７と一体に着脱
し得るように構成されている。

【００２６】トレー支持部材３７は、各スライド部材３
８の先端部３８ｃに亘って取付けられており、上記トレ
ー３６をその上面で保持するようになっている。トレー
支持部材３７の上面には、スライド式の固定具３７ａ及
び３７ｂが設けられており、所定の位置決め部材にトレ
ー３６を押し当てた状態でこれらの固定具３７ａ，３７
ｂによってトレー３６を保持するようになっている。

【００２７】また、トレー支持部材３７には、図５に示
すように、基板搬送用コンベア２０に臨む箇所に係止片
３９が突設され、この係止片３９が上記コンベア２１ａ
の側面部分に設けられた被係合手段２２に係合してお
り、これら係止片３９及び被係合手段２２で連結手段が
構成されている。被係合手段２２は、コンベア２１ａの
フレームにＸ軸方向に相対向して配置される弾性的に出
没可能な一対のプランジャ２２ａからなり、これらのプ
ランジャ２２ａによって係止片３９を挾持することによ
って係止片３９と係合するように構成されている。その
ため、各プランジャ２２ａの挾持力よりも大きい力を加
えることにより、被係合手段２２に対する係止片３９の
係脱が可能となっている。

【００２８】次に、上記実装機の作用効果について説明
する。

【００２９】上記実装機による実装動作が開始される
と、先ず、モータ３１の作動により各コンベア２１ａ，
２１ｂの各ベルト２９が周回移動され、これに伴い、図
外の基板供給部からプリント基板３が基板搬送用コンベ
ア２０に沿って移動させられるとともに、所定のタイミ
ングでモータ３１が停止され、これによってプリント基
板３が所定の作業位置、例えば図３の破線で示す位置に
セットされる。

【００３０】次いで、Ｘ軸サーボモータ１５及びＹ軸サ
ーボモータ９の駆動により、上記ヘッドユニット５が部
品供給部３４、あるいは部品供給部３５の上方に移動さ
せられるとともに、Ｒ軸サーボモータ１８及びＺ軸サー
ボモータ１７の駆動によりノズル部材１６が下降させら
れ所望の部品が部品供給部３４，３５から取出される。

【００３１】この際、部品供給部３４から部品が取出さ
れる場合であれば、テープフィーダ３４ａの所定の取出
し位置にノズル部材１６が配置されて繰り出されるチッ
プ部品が吸着される。また、部品供給部３５から部品が
取出される場合であれば、トレー３６上に載置された部
品の上方にノズル部材１６が配置されて部品の吸着が行
われる。

【００３２】その後、吸着部品に対する所定の部品認識
が行われ、この部品認識が終了すると、ヘッドユニット
５がプリント基板３上に移動させられ、部品を吸着した
ノズル部材１６が下降させられてプリント基板３上の所
定の装着位置に部品が装着されることになる。

【００３３】ところで、上記実装機においては、上述の
通りサイズの異なるプリント基板に対する実装も可能で
あり、例えば、図３に示すプリント基板３よりも幅（Ｙ
軸方向の幅）の狭いプリント基板に対しても部品の実装
が行われる。この場合には、上記モータ２８の作動によ
る各ボールねじ軸２４，２５の回転に応じてコンベア２
１ａがコンベア２１ｂに接近、あるいは離間させられる
ことによって基板搬送用コンベア２０の間隔がプリント
基板に対応する間隔に調整される。

【００３４】この際、上記実装機では、上述の通り部品
供給部３５のトレー支持部材３７とコンベア２１ａが係
止片３９及び被係合手段２２を介して互いに連結されて
いるため、基板搬送用コンベア２０の間隔調整を行うべ
くコンベア２１ａがＹ軸方向に移動させられると、図３
及び図４の実線及び二点鎖線に示すように、スライド部
材３８の伸縮を伴いながら上記トレー支持部材３７がコ
ンベア２１ａと一体にＹ軸方向に移動させられ、これに
よってトレー３６が基板搬送用コンベア２０の側近に配
置されるようになっている。

【００３５】つまり、この実装機では、ＱＦＰ等の部品
をトレーに載置して部品供給を行うに際し、従来、基板
搬送用コンベアの間隔変更時にマニュアル的に行われて
いたトレー設置場所の修正が自動的に行われるようにな
っている。

【００３６】そのため、プリント基板のサイズ変更に伴
う付随的な作業が軽減されることになり、その結果、従
来のこの種の装置に比して作業効率が高められるように
なっている。しかも、この実装機では、トレー支持部材
３７をスライド部材３８によってＹ軸方向にスライド自
在に支持するとともにトレー支持部材３７を可動側のコ
ンベア２１ａに連結し、コンベア２１ａの移動を利用し
てトレー支持部材３７を移動させる構成なので、トレー
３６を自動的に移動させるための専用の駆動系が必要な
く、そのため、実装機の構造や制御系を複雑化すること
なく極めて簡単な構造でトレー３６を自動的に移動させ
ることができる。特に、トレー支持部材３７とコンベア
２１ａとが一体に移動する構成なので、トレー支持部材
３７とコンベア２１ａとが個別に作動されることにより
これらが互いに衝突するといった虞がない点で都合が良
い。

【００３７】また、この実装機では、部品供給部３４が
固定コンベア２１ｂの側方に配置されるとともに、部品
供給部３５のトレー３６が常に可動コンベア２１ａと一
体に移動するので、部品供給部３４，３５とプリント基
板との間隔を小さく保つことができる。そのため、部品
供給部３４，３５とプリント基板３の間のヘッドユニッ
ト５の往復移動時間をどのサイズのプリント基板に対し
ても必要最小限の時間で行うことができ、これによって
実装効率を高め得ることができる。

【００３８】さらに、上記実施例では、スライド部材３
８が支持ブロック３３に対して着脱自在とされ、またト
レー支持部材３７がコンベア２１ａに対して係脱自在と
なっているので、必要に応じてスライド部材３８、トレ
ー支持部材３７及びトレー３６を支持ブロック３３及び
コンベア２１ａから取外し、他の部品供給手段を支持ブ
ロック３３に取り付けて部品供給部３５を構成すること
によってＱＦＰ等以外の部品も供給することができると
いう利点がある。例えば、上記支持ブロック３３にテー
プフィーダを装着して部品供給部３４と同様に部品供給
部３５からコンデンサ等のチップ部品を供給するように
構成することも可能である。

【００３９】なお、上記実施例の実装機は、本発明の部
品供給部構造が適用される実装機の一実施例であって、
その具体的な構造は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
適宜変更可能である。例えば、上記実装機では、トレー
支持部材３７をガイドするためのガイド部材としてスラ
イド部材３８を設け、このスライド部材３８を支持ブロ
ック３３に着脱自在に取付けるようにしているが、基台
１上にＹ軸方向に延びるレールを設置し、このレールに
沿ってトレー支持部材３７がコンベア２１ａと一体に移
動するように構成してもよい。

【００４０】また、上記実装機では、基板搬送用コンベ
アとして、片側のコンベア２１ａのみが移動可能な基板
搬送用コンベア２０が適用されているが、コンベア２１
ａ，２１ｂの双方が移動可能な基板搬送用コンベアを適
用するようにしても構わない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部品供給
部構造は、部品供給用のトレーを支持するトレー支持部
材をトレー移動方向にガイドするとともに、このトレー
支持部材を上記コンベアに連結するようにしているの
で、基板サイズに応じて一対のコンベアの間隔を調整す
べくコンベアが移動させられると、トレー支持部材がガ
イド部材によってガイドされつつ当該コンベアと一体に
移動させられ、これによりトレーが常にコンベアの側近
に配置される。つまり、従来、各コンベアの間隔調整時
にマニュアル的に行われていたトレー設置場所の修正が
自動的に行われる。そのため、プリント基板のサイズ変
更に伴う付随的な作業が軽減されて作業効率が高められ
る。しかも、トレー支持部材をコンベアに連結してこの
トレー支持部材をガイド部材によってコンベアの移動方
向にガイドするようにした極めて簡単な構成であるた
め、実装機の構造や制御系を複雑化することなく上述の
作用効果を得ることができる。

【００４２】しかも、トレー支持部材をコンベアに対し
て係脱自在に連結し、ガイド部材を基台に対して着脱自
在に取付けるようにしているので、必要に応じてトレー
支持部及びガイド部材を取外してコンベアの側方部分に
他の方法による部品供給手段を設置して部品供給を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る部品供給部構造の一例が適用され
た実装機の概略平面図である。

【図２】同実装機の概略正面図である。

【図３】上記実装機の基板搬送用コンベア及び部品供給
部を示す要部平面図である。

【図４】図３におけるIV-IV断面図である。

【図５】トレー支持部材とコンベアの連結部分を示す要
部平面図である。

【符号の説明】

１ 基台 ３ プリント基板 ５ ヘッドユニット ２０ 基板搬送用コンベア ２１ａ，２１ｂ コンベア ２２ 被係合手段 ３３ 支持ブロック ３４，３５ 部品供給部 ３６ トレー ３７ トレー支持部材 ３８ スライド部材 ３９ 係止片

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上方に移動可能に設けられたヘッド
   ユニットにより部品を移送してプリント基板に装着する
   ように構成された実装機の部品供給部構造において、基
   台上に互いに平行に配設され、プリント基板の搬送方向
   に延びる基板搬送用の一対のコンベアと、各コンベアを
   相対的に接近及び離間させる作動機構と、多数の部品を
   並べて載置した部品供給用のトレーと、このトレーを支
   持するトレー支持部材と、このトレー支持部材をコンベ
   アの上記接近及び離間の方向にガイドするガイド部材
   と、上記作動機構により可動とされるコンベアに上記ト
   レー支持部材を連結する連結手段とを備え、上記連結手
   段により上記トレー支持部材が上記コンベアに対して係
   脱自在に連結されるとともに、上記ガイド部材が上記基
   台に対して着脱自在に取付けられていることを特徴とす
   る実装機の部品供給部構造。
2. 【請求項２】 上記ガイド部材が取付けられる支持ブロ
   ックが上記基台上に設けられ、この支持ブロックに対し
   て上記ガイド部材が着脱自在とされることにより、上記
   ガイド部材が上記基台に取付けられていることを特徴と
   する請求項１記載の実装機の部品供給部構造。