JP4681158B2 - 電気部品装着システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板等回路基板の予め定められた位置に複数の電気部品（電子部品を含む）を装着し、電気回路を製造する電気部品装着システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムの一種に、部品供給装置と基板搬送・支持装置と装着装置とを含むものがある。部品供給装置は、複数の電気部品を収容しており、必要に応じて１個ずつ供給するものであり、基板搬送・支持装置は、一対の搬送ユニットを備え、各搬送ユニットにより、電気部品が装着される回路基板を支持して搬送するとともに、予め定められた位置に位置決めするものである。また、装着装置は、電気部品を保持する保持ヘッドとその保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置とを備え、部品供給装置から電気部品を受け取って基板搬送・支持装置に支持された回路基板に装着するものである。
【０００３】
電気部品装着システムの多くは、少なくとも幅が異なる複数種類の回路基板に電気部品を装着し得るように構成され、そのために、両搬送ユニットの間隔が搬送すべき回路基板の幅に応じて調節可能とされる。基板搬送・支持装置の一対の搬送ユニットの少なくも一方が他方に対して接近離間可能な可動搬送ユニットとされるのである。この可動搬送ユニットの側に部品供給装置が配設されることがあり、従来は、その部品供給装置の位置が、基板搬送・支持装置の幅が最大の状態における可動搬送ユニットと干渉しない位置に設定されていた。そのため、基板搬送・支持装置の幅が狭められた状態では、部品供給装置と可動搬送ユニットとの間に無駄なスペースが生じ、装着装置は、部品供給装置から受け取った電気部品を、そのスペースを越えて基板搬送・支持装置上の回路基板へ搬送することが必要であり、電気部品の搬送距離が無駄に長くなって、装着作業の能率向上の妨げになっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、基板搬送・支持装置の幅が狭くされた状態でも、可動搬送ユニットと部品供給装置との間の搬送距離が無駄に長くなることがないようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、(A)電気部品を供給する部品供給装置と、(B)水平なＹ軸方向に互いに隔たった一対の搬送ユニットを備え、各搬送ユニットにより、前記電気部品が装着される回路基板の両側端部を支持して前記Ｙ軸方向に直角で水平なＸ軸方向に搬送するとともに、予め定められた位置に位置決めする基板搬送・支持装置と、(C)電気部品を保持する保持ヘッドとその保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置とを備え、前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基板搬送・支持装置に支持された前記回路基板に装着する装着装置とを含む電気部品装着システムにおいて、前記基板搬送・支持装置の前記一対の搬送ユニットの少なくとも一方を他方に対して接近離間可能な可動搬送ユニットとすることにより、幅の異なる複数種類の回路基板を搬送可能なものとするとともに、前記部品供給装置を、(a)概して平板状をなし、平面的に並んだ複数の部品収容部の各々に前記電気部品を収容する複数枚のトレイを、上下に重なった状態でかつ前記Ｙ軸方向に移動可能に支持するトレイ支持装置と、(b)そのトレイ支持装置を上昇下降させることによって前記複数枚のトレイのうちの任意の１枚を部品供給高さに位置決めするトレイ支持装置昇降装置と、(c)その部品供給高さに位置決めされたトレイを、前記基板搬送・支持装置に近い供給位置と、基板搬送・支持装置から遠い退避位置とに移動させるとともに、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間に応じて、前記可動搬送ユニットが前記他方の搬送ユニットに接近した状態では、接近していない状態に比較して前記部品供給位置を前記他方の搬送ユニットに近い位置へ移動させるトレイ移動装置とを含むものとし、かつ、そのトレイ移動装置を、(i)前記トレイ支持装置と前記可動搬送ユニットとの間に設けられ、前記Ｙ軸方向に延びる２本ずつのガイドレールから成り、高さが互いに同じである案内面を有し、互いに前記Ｙ軸方向に相対移動可能である複数対のガイドレールと、(ii)それら複数対のガイドレールを互いに前記Ｙ軸方向に相対移動させることにより、それら複数対のガイドレールの前記案内面の集合である集合案内面の前記Ｙ軸方向の長さを、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間に応じて伸縮させる集合案内面伸縮装置と、(iii)駆動源を備え、その駆動源の駆動により、前記部品供給高さに位置決めされたトレイに係合離脱可能な係合装置と、(iv)回転角度の制御が可能であり、かつ、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間とは独立に作動可能である電動モータを備え、前記係合装置を前記Ｙ軸方向へ移動させることにより、前記部品供給高さに位置決めされたトレイを前記複数対のガイドレールに沿って移動させる係合装置移動装置とを含むものとしたことを特徴とする電気部品装着システムが得られる。
本発明によって、さらに、下記各態様の電気部品装着システムが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００５】
なお、以下の各項に記載の発明の中には、補正によって特許請求の範囲に記載の発明でも、その下位概念の発明でもなくなったものも存在するが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用な記載を含んでいるため、そのまま残すこととする。
【０００６】
（１）電気部品を供給する部品供給装置と、
一対の搬送ユニットを備え、各搬送ユニットにより、前記電気部品が装着される回路基板の両側端部を支持して搬送するとともに、予め定められた位置に位置決めする基板搬送・支持装置と、
電気部品を保持する保持ヘッドとその保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置とを備え、前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基板搬送・支持装置に支持された前記回路基板に装着する装着装置と
を含む電気部品装着システムにおいて、
前記基板搬送・支持装置の一対の搬送ユニットの少なくとも一方を他方に対して接近離間可能な可動搬送ユニットとすることにより、幅の異なる複数種類の回路基板を搬送可能なものとするとともに、前記部品供給装置を、少なくともその部品供給装置の供給部が、前記可動搬送ユニットが他方の搬送ユニットに接近した状態では、接近していない状態に比較して他方の搬送ユニットに近い位置へ移動可能な供給部位置可変供給装置としたことを特徴とする電気部品装着システム。
本電気部品装着システムにおいては、基板搬送・支持装置の幅を狭くするために、可動搬送ユニットが移動させられる場合には、部品供給装置の少なくとも供給部が移動させられ、可動搬送ユニットとの間が広くあくことが回避される。そのため、基板搬送・支持装置の幅が狭くされた状態でも、装着装置による電気部品の搬送距離が短くて済み、従来に比較して装着作業の能率を向上させることができる。部品供給装置の少なくとも供給部が、可動搬送ユニットとの相対位置をほぼ一定に保つ位置へ移動可能とされることが望ましい。
（２）前記部品供給装置が、前記基板搬送・支持装置の両側に前記一対の搬送ユニットの各々に沿って配設されており、前記可動搬送ユニットに沿って配設された部品供給装置が前記供給部位置可変供給装置とされた(1) 項に記載の電気部品装着システム。
一対の搬送ユニットの一方のみが可動搬送ユニットとされる場合には、その可動搬送ユニットに沿って配設される部品供給装置が供給部位置可変供給装置とされる。また、一対の搬送ユニットの両方が可動搬送ユニットとされる場合には、それら両可動搬送ユニットの少なくとも一方に沿って配設される部品供給装置が供給部位置可変供給装置とされる。
（３）前記基板搬送・支持装置の前記一対の搬送ユニットの一方が前記可動搬送ユニットであり、他方が移動不能な固定搬送ユニットである(2) 項に記載の電気部品装着システム。
一対の搬送ユニットの両方を可動搬送ユニットとすることも可能であり、その場合には、基板搬送・支持装置を、幅の大小を問わず回路基板の中心が常に一定の線上を移動するようにすることができる。一方、本項に記載の態様とすれば、一対の搬送ユニットの一方のみを移動させればよいため、基板搬送・支持装置の構成を単純にすることができ、また、固定の搬送ユニット側に部品供給装置を配設する場合には、その部品供給装置も固定部品供給装置とすることができ、一層構成の単純化を図り得る。
（４）それぞれ１種類ずつの電気部品を収容し、各々予め定められた一定の供給位置において電気部品を１個ずつ供給するフィーダが複数個、前記固定搬送ユニットに沿って並べられ、前記部品供給装置を構成している(3) 項に記載の電気部品装着システム。
複数のフィーダが回路基板の搬送方向に並べられるタイプの部品供給装置は、各フィーダが一定の供給部から電気部品を供給するため、電気部品の供給のためにフィーダを移動させる必要がなく、固定部品供給装置とするのに適している。
（５）前記供給部位置可変供給装置が、
概して平板状をなし、平面的に並んだ複数の部品収容部の各々に前記電気部品を収容したトレイと、
そのトレイを前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に移動させるトレイ移動装置と
を含む(1) 項ないし(4) 項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
（６）前記部品供給装置が、前記トレイを複数枚、上下に重なった状態でかつ前記基板搬送・支持装置の搬送方向に直角な方向に移動可能に支持するトレイ支持装置を含み、かつ、前記トレイ移動装置が、そのトレイ支持装置に支持された複数枚のトレイのうち任意の１枚を、前記基板搬送・支持装置に近い供給位置と、基板搬送・支持装置から遠い退避位置とに移動させるとともに、前記可動搬送ユニットの基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向への移動に応じて、トレイの前記供給位置を変更するものである(5) 項に記載の電気部品装着システム。
トレイから電気部品を供給するタイプの部品供給装置は、複数枚のトレイが上下に重なった状態でトレイ支持装置に支持されることが多く、その場合には、次に電気部品を供給すべきトレイがトレイ支持装置から基板搬送・支持装置に近い供給位置へ移動させられるのが普通である。そのためのトレイ移動装置は、従来、基板搬送・支持装置の幅が最も広くされた状態における可動搬送ユニットと干渉しない前進端位置までトレイを移動させるものとされていたが、基板搬送・支持装置の幅が狭くされる場合には、トレイを従来の前進端位置を越えて前進させるものとすれば、供給部位置可変供給装置が得られ、安価に本発明の目的を達し得る。
（７）前記部品供給装置が、前記トレイ支持装置を、上昇下降させることにより前記複数枚のトレイのうちの任意の１枚を、部品供給高さに位置決めする昇降装置を含む(6) 項に記載の電気部品装着システム。
（８）前記供給部位置可変供給装置が、
前記電気部品を供給する供給部と、
回転角度の制御可能な電動モータと、
その電動モータの回転を、前記供給部の、前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向の運動に変換する運動変換装置と
を含む(1) 項ないし(7) 項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
供給部の精度の良い位置決めが可能な供給部位置可変供給装置が得られる。
（９）前記運動変換装置が、互いに螺合され、いずれか一方が前記電動モータによって回転させられ、他方が回転不能とされた送りねじとナットとを含む(8) 項に記載の電気部品装着システム。
運動変換装置を簡単な構成とすることができる。
（１０）前記可動搬送ユニットと前記供給部位置可変供給装置の供給部との少なくとも一方を、前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に移動させる移動装置が、互いに螺合され、いずれか一方が回転可能、他方が回転不能とされた送りねじとナットとを含む(1) 項ないし(9) 項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
（１１）前記供給部位置可変供給装置が、少なくとも電気部品を供給する供給部が、前記基板搬送・支持装置に近接した供給位置と、その供給位置から基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に退避した退避位置とに移動可能である(1) 項ないし(10) 項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
部品供給装置全体を供給位置と退避位置とへ移動可能とすることも可能であるが、部品供給装置の部品供給部のみを供給位置と退避位置とへ移動可能とすることも可能である。前記トレイから電気部品を供給するトレイタイプの電気部品供給装置を例にとれば、前記トレイ支持装置自体を供給位置と退避位置とへ移動可能としたものが前者の一例であり、現に電気部品を供給すべきトレイのみを供給位置と退避位置とへ移動可能としたものが後者の一例である。
（１２）前記供給部位置可変供給装置が全体の位置が可変なものであり、その供給部位置可変供給装置と前記可動搬送ユニットとが、それらを前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直角な方向に移動させる移動装置を共有している(1) 項ないし(11) 項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
移動装置を、供給部位置可変供給装置と前記可動搬送ユニットとに共有させれば、その分電気部品装着システムの構成を単純化し得る。
（１３）前記移動装置が、
前記可動搬送ユニットと前記供給部位置可変供給装置の全体とを共に支持する可動台と、
基台上に設けられ、前記可動台を前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に移動可能に案内する案内装置と、
前記基台と前記可動台との間に設けられ、可動台を基台に対して移動させる駆動装置と
を含む(12)項に記載の電気部品装着システム。
部品供給装置が複数のフィーダを備えたフィーダタイプである場合、あるいはトレイが上下に重ねられない単層トレイタイプである場合には、可動台上あるいはその可動台に取り付けられたテーブル上に複数のフィーダあるいはトレイが配設されることとなる。それに対し、部品供給装置がトレイが複数枚上下に重ねられる複層トレイタイプである場合には、それら複数のトレイを支持するトレイ支持装置が可動台上に配設されることが望ましい。この場合には、トレイ支持装置が可動搬送ユニットと共に、基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に移動させられ、そのトレイ支持装置に対して複数枚のトレイのうちの選択されたものが、さらに基板搬送・支持装置に近い位置へ移動させられる。
（１４）前記駆動装置が、
前記基台上に前記基板搬送・支持装置の搬送方向と直交する方向に延びる姿勢で、かつ、軸方向に移動不能に設けられた送りねじと、
前記可動台に設けられ、前記送りねじと螺合されたナットと、
それら送りねじとナットとの一方を回転させる回転装置と
を含む(13)項の記載の電気部品装着システム。
回転装置は、ハンドルを備え、オペレータによるハンドル操作により送りねじが回転させられるものとすることも、電動モータ等の動力駆動源を備えたものとすることも可能である。
（１５）前記保持ヘッドが、負圧により電気部品を吸着して保持する吸着ノズルを備えた(1) 項ないし(14)項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
（１６）前記ヘッド移動装置が、
前記保持ヘッドを保持したヘッド保持体をほぼ水平な平面上の任意の位置へ移動させるＸＹロボットと、
前記保持ヘッドの、少なくとも電気部品を保持する保持具を前記ヘッド保持体に対してほぼ垂直な方向に昇降させる昇降装置と
を含む(1) 項ないし(15)項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
保持ヘッドは、保持具を１個のみ備えたものとすることも、複数個備えたものとすることも可能である。いずれの場合も、保持ヘッド全体が昇降させられるようにすることも、保持具のみが保持ヘッドに対して昇降させられるようにすることも可能である。保持ヘッドが複数の保持具を備えたものである場合に、保持ヘッド全体を昇降させることによって、１個の保持具に電気部品の受取りや装着を行わせるためには、例えば、保持ヘッドをほぼ水平な回転軸線のまわりに回転可能なヘッド本体に、複数の保持具を半径方向外向きに放射状に設ければよい。
（１７）前記一対の搬送ユニットがそれぞれ、
前記基板搬送・支持装置の搬送方向に平行に延びる直線部を備え、その直線部により前記回路基板の一側端部を支持して搬送する無端の搬送ベルトと、
その搬送ベルトを支持するフレームと、
そのフレームに取り付けられ搬送ベルトを周回させるベルト駆動装置と
を含む(1) 項ないし(16)項のいずれか一つに記載の電気部品装着システム。
ベルト駆動装置の駆動源としては電動モータが好適である。駆動源はフレームに取り付けることも、装着システムの本体に取り付けることも可能である。フレームは、搬送ベルトに搬送される回路基材の側端縁を案内する案内面を備えたものとすることが望ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態である電気部品装着システムについて図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態の１つである電気部品装着システムが図１に示されている。図１において１０は電気部品装着システムにおける基台であり、基台１０上には、装着装置１６，フィーダ型部品供給装置１８およびトレイ型部品供給装置２０を備えた部品供給システム２２，配線板搬送・支持装置２４が設けられている。配線板搬送・支持装置２４は、回路基板としてのプリント配線板２６をＸ軸方向（図１において左右方向）に搬送し、予め定められた部品装着位置に位置決めし、支持する。配線板搬送・支持装置２４は、基板搬送・支持装置の一形態であり、これについては後に説明する。
【０００８】
フィーダ型部品供給装置１８およびトレイ型部品供給装置２０は、基台１０の水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向において、配線板搬送・支持装置２４の両側にそれぞれ設けられている。フィーダ型部品供給装置１８においては、複数のフィーダ３４がＸ軸方向に並べて設置される。フィーダ３４は、例えば、複数の電気部品を等間隔に保持させられたテープを送ることにより電気部品を部品供給部に送るものでもよく、あるいは、ケーシング内に収容された電気部品を振動，傾斜，空気流，コンベアベルト等あるいはそれらの組み合わせにより一列に並べて部品供給部へ送り、１個ずつ供給するもの等、種々の形態を採用可能である。部品供給部は、装着装置１６が電気部品を取り出す部品取出部でもある。トレイ型部品供給装置３２については、後に詳しく説明する。
【０００９】
これらフィーダ型部品供給装置１８およびトレイ型部品供給装置２０により供給される電気部品３８は、装着装置１６の保持ヘッド４４によってプリント配線板２６に装着される。基台１０上の配線板搬送・支持装置２４のＹ軸方向における両側にはそれぞれ、ボールねじ４８がＸ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸スライド５０に設けられた図示しない２個のナットの各々に螺合されており、これらボールねじ４８がそれぞれ、Ｘ軸スライド駆動用モータ５２によって回転させられることにより、Ｘ軸スライド５０がＸ軸方向に移動させられる。Ｘ軸スライド５０は、図１に示すようにフィーダ型部品供給装置１８から配線板搬送・支持装置２４を越えてトレイ型部品供給装置２０にわたる長さを有する。なお、基台１０上には、２つのボールねじ４８の下側にそれぞれ図示しない案内部材たるガイドレールが設けられており、Ｘ軸スライド５０は図示しない被案内部材たるガイドブロックにおいてガイドレールに摺動可能に嵌合され、移動が案内される。
【００１０】
Ｘ軸スライド５０上には、ボールねじ５８（図２参照）がＹ軸方向に平行に設けられるとともに、保持ヘッド４４を保持するヘッド保持体としてのＹ軸スライド６０が図示しないナットにおいて螺合されており、ボールねじ５８がＹ軸スライド駆動用モータ６４（図１参照）によりギヤ６６，６７を介して回転させられることにより、Ｙ軸スライド６０は案内部材たる一対のガイドレール６８に案内されてＹ軸方向に移動させられる。以上、ナット，ボールねじ４８，Ｘ軸スライド５０およびＸ軸スライド駆動用モータ５２、およびナット，ボールねじ５８，Ｙ軸スライド６０およびＹ軸スライド駆動用モータ６４とがＸＹロボット７０を構成し、保持ヘッド４４はＸＹロボット７０により、プリント配線板２６の表面に平行な方向に移動させられる。プリント配線板２６は水平に搬送され、位置決め支持され、保持ヘッド４４は、ＸＹロボット７０により、水平面内の任意の位置に移動させられる。
【００１１】
Ｘ軸スライド５０にはまた、Ｙ軸スライド６０より下側であって、Ｙ軸方向において各部品供給装置１８，２０と配線板搬送・支持装置２４との間の位置に、電気部品３８の保持姿勢を撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラが設けられている。このＣＣＤカメラについては、本発明と直接関連がないため、説明を省略する。Ｙ軸スライド６０の垂直な側面７４には、図２に示すように、保持ヘッド４４が昇降可能かつ回転可能に取り付けられるとともに、保持ヘッド４４を垂直方向に昇降させる昇降装置７６，保持ヘッド４４を中心線まわりに回転させる回転装置７８，プリント配線板２６に設けられた基準マーク等を撮像するＣＣＤカメラ８０（図１参照）が設けられている。本実施形態において、昇降装置７０は、駆動モータ８１を含むものであり、回転装置７８も、駆動モータ８２を含むものである。なお、図示は省略するが、本実施形態においては、Ｙ軸スライド６０に、ＣＣＤカメラ８０による撮像時に撮像対象物を照明する照明装置が設けられている。上記ＸＹロボット７０および昇降装置７６がヘッド移動装置を構成している。
【００１２】
保持ヘッド４４は、図２に示すように、電気部品３８を負圧により吸着して保持する保持具としての吸着ノズル８４と、その吸着ノズル８４を着脱可能に保持するホルダ８６とを有し、ホルダ８６はＸＹロボット７０により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。本実施形態では、吸着ノズル８４は、ホルダ８６に負圧により吸着されて保持される。そのため、ホルダ８６は、空気通路９０，回転バルブ９２，電磁方向切換弁９４を経て負圧源９６および大気に接続されており、電磁方向切換弁９４の切換えにより、ホルダ８６が負圧源９６と大気とに択一的に連通させられて、吸着ノズル８４を保持，開放する。また、吸着ノズル８４は、空気通路１００，回転バルブ１０２，電磁方向切換弁１０４，１０６を経て負圧源９６，正圧源１０８および大気に接続されており、電磁方向切換弁１０４，１０６の切換えにより、吸着ノズル８４が負圧源９６，正圧源１０８および大気に択一的に連通させられる。吸着ノズル８４は負圧により電気部品３８を吸着し、正圧の供給により電気部品３８を開放する。負圧源９６は負圧供給装置ないし空気吸引装置であり、正圧源１０８は、正圧のエアを供給するエア供給装置である。電磁方向切換弁９４，１０４，１０６は、本実施形態ではＹ軸スライド６０に搭載されており、電磁方向切換弁９４，１０６は、Ｙ軸スライド６０に設けられた図示しないコネクタによって負圧源９６，正圧源１０８に接続されている。
【００１３】
配線板搬送・支持装置２４は、配線板コンベヤ１１０を備える。配線板コンベヤ１１０は、図３に概略的に示すように、基台１０に位置固定に設けられた固定フレーム１２０と、固定フレーム１２０に対して接近，離間可能に設けられた可動フレーム１２４とを有し、それら固定フレーム１２０と可動フレーム１２４とは配線板搬送方向（本実施形態の場合Ｘ軸方向）に平行にそれぞれ設けられている。これら固定フレーム１２０と可動フレーム１２４との間隔はプリント配線板２６の幅に合わせて調節され、幅の異なる複数種類のプリント配線板２６を搬送可能である。なお、フィーダ型部品供給装置１８は、固定フレーム１２０に沿って設けられ、トレイ型部品供給装置２０は、可動フレーム１２４に沿って設けられている。
【００１４】
固定フレーム１２０には、送りねじとしてのボールねじ１３０，１３２の一端が回転可能に支持され、ボールねじ１３０，１３２の他端は、可動フレーム１２４に固定されたナット１３４，１３６が螺合されている。可動フレーム１２４の下端部には、一対のガイドブロック１３７が固定され、それらガイドブロック１３７において、Ｙ軸方向に平行に延びる案内部材としての一対のリニアガイド１３８に摺動可能に嵌合されている。また、ボールねじ１３０，１３２は、それぞれに取り付けられたスプロケット１４０，１４２にチェーン１４４が巻き掛けられて連結されている。固定フレーム１２０側のチェーン１４４は、駆動モータ１４８の出力軸に固定のスプロケット１５０に巻き掛けられて連結されている。本実施形態において、駆動モータ１４８は電動モータの一種であるサーボモータとされている。駆動モータ１４８の駆動により、チェーン１４４が周回させられ、配線板コンベヤ１１０の各ボールねじ１３０，１３２が回転させられる。それらボールねじ１３０，１３２の回転によって、可動フレーム１２４がＹ軸方向に移動させられて固定フレーム１２０に対して接近，離間させられ、固定フレーム１２０と可動フレーム１２４との間隔（搬送幅）が自動で変更される。ボールねじ１３０，１３２，ナット１３４，１３６および駆動源たる駆動モータ１４８が移動装置を構成し、リニアガイド１３８，ガイドブロック１３７を含む案内装置および上記移動装置等が搬送幅変更装置を構成している。駆動モータ１４８に代えて、あるいは駆動モータ１４８と共に、操作部材としてのハンドルを設け、作業者によるハンドルの操作により搬送幅を変更し得るようにしてもよい。
【００１５】
固定フレーム１２０および可動フレーム１２４の対向する内側面１５２，１５３にはそれぞれ、図４に示すように、無端の搬送ベルト１５４（図４参照）が取り付けられている。この搬送ベルト１５４は、回転軸１５６（図３に二点鎖線で示す）に回転不能に取り付けられたプーリ１５８，固定フレーム１２０と可動フレーム１２４とにそれぞれ取り付けられた複数個のプーリ（図示省略）に巻き掛けられるとともに、同じく固定フレーム１２０と可動フレーム１２４の内側面１５２，１５３に固定されたガイド部材１６２により支持されており、回転軸１５６がプーリ１６４，１６６，チェーン１６７を介して駆動モータ１７０に回転させられることによって、搬送ベルト１５４が周回させられ、搬送ベルト１５４の配線板搬送方向に平行に延びる直線部（水平部）１６８においてプリント配線板２６の両側端部を支持して搬送する。本実施形態における駆動モータ１７０は、電動モータとしてのサーボモータである。ガイド部材１６２は、固定フレーム１２０および可動フレーム１２４の長手方向に（Ｘ軸方向に平行に）延びる板状の部材であり、その上面の支持面において搬送ベルト１５４の直線部１６８を下方から支持する。回転軸１５６，プーリ１５８，１６４，１６６，チェーン１６７および駆動モータ１７０がベルト駆動装置を構成している。また、固定フレーム１２０，可動フレーム１２４の内側面１５２，１５３が、搬送ベルト１５４により搬送されるプリント配線板２６の両側端縁を案内する案内面を構成している。
【００１６】
配線板搬送・支持装置２４は、搬送されたプリント配線板２６を位置決めして支持する配線板位置決め支持装置１８２をも含む。配線板位置決め支持装置１８２は、図４に示すように、配線板昇降装置１８４，配線板クランプ装置１８６および配線板支持装置１８８を備えている。配線板昇降装置１８４は、基台１０の、配線板コンベヤ１１０の下方であって部品装着位置に対応する位置に固定されたコンベヤ支持台１８９上に取り付けられている。配線板昇降装置１８４は、昇降台１９０を有し、昇降台１９０の下面からは一対のガイドロッド１９２が延び出させられ、コンベヤ支持台１８９に固定の案内筒１９４に昇降可能に嵌合されている。昇降台１９０の下面にはまた、ボールねじ１９６が固定され、コンベヤ支持台１８９に垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたナット１９８に螺合されており、ナット１９８が昇降用モータ２００（図１１参照）によって回転させられることによりボールねじ１９６が上下方向に移動し、昇降台１９０が昇降させられる。
【００１７】
配線板クランプ装置１８６は、前記固定フレーム１２０と可動フレーム１２４とを含んでいる。固定フレーム１２０および可動フレーム１２４の上端にはそれぞれ、内側に僅かに突出する配線板押さえ部２０４が一体的に設けられており、これら配線板押さえ部２０４は、搬送部材たる搬送ベルト１５４上に載せられたプリント配線板２６の上面との間に僅かな隙間を隔てて設けられている。
【００１８】
固定フレーム１２０および可動フレーム１２４の互いに対向する内側面にはまた、突上部材２０６がそれぞれ昇降可能に取り付けられている。この突上部材２０６は、固定フレーム１２０，可動フレーム１２４の長手方向に平行な長手形状を成し、搬送ベルト１５４の内側（他方の搬送ベルト１５４側）に配設され、それぞれ、常には、付勢手段としての複数のスプリングの付勢により、配線板押さえ部２０４から離間したアンクランプ位置に保持されている。２つの突上部材２０６にはそれぞれ、Ｘ軸方向に隔たった両端部に係合ピン２０８が下方に延び出す向きに固定されている。突上部材２０６は、係合ピン２０８が昇降台１９０に押し上げられることにより、配線板押さえ部２０４に接近させられ、配線板押さえ部２０４と共同してプリント配線板２６の縁部を挟んでクランプする。本実施形態では、これら配線板押さえ部２０４，突上部材２０６，スプリング，昇降用モータ２００等が配線板クランプ装置１８６を構成している。
【００１９】
配線板支持装置１８８は、昇降台１９０上に着脱可能かつ位置調節可能に配置される複数の配線板支持部材としての配線板支持ピン２１０を備えている。配線板支持ピン２１０は、先端に水平な配線板支持面２１２を有し、プリント配線板２６の一方の面を支持する。
【００２０】
トレイ型電気部品供給装置２０は、図１に示すように、基台１０に固定の支持台２２０に、複数（本実施形態の場合３個）のトレイ収容箱２２２がＸ軸方向に間隔を隔てて並んで設けられている。支持台２２０は、配線板コンベヤ２８側である前部より後部側が低い段付状をなし、後部には、図示は省略するが、基板と、基板の後端部に立設された支柱と、この支柱の上端に固定の天板とが設けられ、配線板コンベヤ２８側に開口するコの字形をなしている。トレイ収容箱２２２は、これら基板，支柱，天板に囲まれた空間内を昇降可能に設けられている。
【００２１】
トレイ収容箱２２２は、図５に示すように、保持ヘッド４４側に開口する箱形をなし、トレイ収容箱２２２の幅方向（本実施形態の場合Ｘ軸方向に平行な方向）に隔たった両側壁の一方の外側面にはナット２３０が、他方の外側面にはナット２３２，２３４がそれぞれ固定されており、これらナット２３０，２３２，２３４は上下方向に平行に延びる送りねじとしてのボールねじ２３６，２３８，２４０にそれぞれ螺合させられている。ボールねじ２３６，２３８，２４０の各両端部は、前記基板と前記天板とにそれぞれ回転可能に支持されている。ボールねじ２３６の基板から下方に突出した端部には、プーリ２４４が取り付けられるとともに、プーリ２４４に昇降用モータ２４６の出力軸が連結されており、昇降用モータ２４６の回転によりボールねじ２３６が上下方向に延びる軸線まわりに回転させられる。本実施形態における昇降用モータ２４６は、サーボモータとされている。また、ボールねじ２３８，２４０の下方に突出した各端部にも図示しないプーリがそれぞれ取り付けられ、これら図示しないプーリおよびプーリ２４４にタイミングベルト２４８が巻きかけられることにより、ボールねじ２３８，２４０もボールねじ２３６と同期して回転させられる。上記ボールねじ２３６，２３８，２４０，プーリ２４４，タイミングベルト２４８および昇降用モータ２４６が、トレイ収容箱２２２を昇降させる昇降装置２５０を構成している。なお、昇降用モータ２４６の回転位置は位置検出器としてのエンコーダ２５２（図１１参照）によって検出され、トレイ収容箱２２２の昇降距離がわかる。
【００２２】
トレイ収容箱２２２には、複数種類の電気部品３８を収納保持する複数のトレイ２６０が上下方向に重なり合った状態で収容されている。トレイ収容箱２２２の両側壁の互いに対向する内側面２６２には、Ｌ字形のガイドレール２６４（図５にはその一部のみを図示）が固定されており、このガイドレール２６４の上面２６５と両側壁の内側面２６２とにより構成される案内面に案内されてトレイ２６０のトレイ収容箱２２２に対する引出し，挿入が行われる。トレイ２６０は、上方に開口する浅い容器状（皿状）をなしている。本実施形態においては、１つのトレイ２６０内に１種類の電気部品３８が複数個収容されている。トレイ２６０には、平板状をなす受部材２６８が上下方向に積み重ねられた状態で収容されている。各受部材２６８の上向きの面には、複数の部品収容凹部２７０が一定間隔で形成され、これら部品収容凹部２７０に電気部品３８が１個ずつ収容されている。トレイ２６０の前側壁の外面には、本実施形態においてはトレイ収容箱２２２の幅方向に隔たった２箇所に一対の係合部２７２が突設されている。これら係合部２７２にはそれぞれ、係合穴２７４が上下方向に貫通して形成されている。昇降装置２５０によるトレイ収容箱２２２の昇降により、複数枚のトレイ２６０のうちの任意の１枚である部品供給予定のトレイ２６０が部品供給高さである引出位置に精度良く位置決めされる。
【００２３】
引出位置に位置決めされたトレイ２６０は、トレイ移動装置２８０により、可動フレーム１２４に近い供給位置と、可動フレーム１２４から遠い（本実施形態の場合トレイ収容箱２２２に収容される）退避位置とに移動させられる。このトレイ移動装置２８０は、図６および図７に示すように、配線板搬送方向と直交する方向であるＹ軸方向に移動可能な係合装置２８２を備えている。係合装置２８２は、トレイ２６０に設けられた係合部２７２の係合穴２７４に下方から係合可能な一対の係合突起２８４を備える。これら係合突起２８４は、Ｘ軸方向に平行な方向に延びる昇降部２８６の長手方向に隔たった２箇所に固定され、上方に向かって突出している。昇降部２８６の下面からは、図８に示すように、一対のガイドロッド２９０が延び出させられ、可動部２９２に固定の案内筒２９４に昇降可能に嵌合されている。昇降部２８６の下面にはまた、油圧シリンダ２９６のピストンロッド２９８の先端部が固定されている。油圧シリンダ２９６は、可動部２９２に支持されている。ピストンロッド２９８の伸縮によって昇降部２８６が昇降させられる。昇降部２８６の昇降により、係合突起２８４がトレイ２６０の係合穴２７４に係合する作用位置と、係合部２７２から退避させられた退避位置とに移動させられる。
【００２４】
可動部２９２は、前記案内筒２９４，油圧シリンダ２９６を下方から支持する支持部３０２を有するとともに、支持部３０２のＸ軸方向に隔たった両端部からＹ軸方向における可動フレーム１２４側に延び出す一対のガイド部３０４を有する。可動部２９２は、これらガイド部３０４において基台１０に固定の一対のガイドレール３０８（図９参照）に案内されてＹ軸方向に移動させられる。これらガイドレール３０８は、横断面形状がコの字形（図８参照）をなし、コの字形の開口側が互いに対向する状態でＸ軸方向に互いに距離を隔ててＹ軸方向に平行に延び出している。なお、ガイドレール３０８は、可動フレーム１２４との干渉を避けるために、可動フレーム１２４およびそれを移動可能に支持するコンベヤ支持台１８９より下方に設けられている。あるいは、可動フレーム１２４の一部に貫通穴を設け、ガイドレール３０８を、その貫通穴を通過して、配線板コンベヤ１１０の領域内に跨った状態で設けることも可能である。
【００２５】
ガイド部３０４には、図９に示すように、支持軸３１６を介して水平軸線まわりに回転可能に支持された複数個（本実施形態の場合、各ガイド部３０４に２個ずつで合計４個）のローラ３１８と、支持軸３２０を介して垂直軸線まわりに回転可能に支持された複数個（本実施形態の場合、各ガイド部３０４に２個ずつで合計４個）のローラ３２２とを備え、ローラ３１８がガイドレール３０８の上下方向に隔たった両壁部の内側面３２３，３２４上を、ローラ３２２がガイドレール３０８の上記両壁部を連結する連結部の内側面３２６上をそれぞれ転がることにより、ガイド部３０４の円滑な移動が案内される。なお、内側面３２３，３２４の間隔はローラ３１８の直径より僅かに大きくされており、ローラ３１８は、トレイ２６０により昇降部２８６に加えられる負荷の向きに応じて、内側面３２３，３２４のいずれかに接触させられ、その上を転動する。ガイド部３０４およびガイドレール３０８が、被案内部および案内部として機能する案内装置を構成している。
【００２６】
係合装置２８２は、駆動装置３３０によりガイドレール３０８に沿って移動させられる。駆動装置３３０は、図１０に示すように、駆動源としての電動モータの一種であるサーボモータ３３２と、サーボモータ３３２の出力軸に固定されたプーリ３３４と、Ｙ軸方向に隔たった複数箇所（本実施形態の場合２箇所）に設けられたプーリ３３６，３３８と、それらプーリ３３４，３３６，３３８に巻き掛けられたタイミングベルト３４０とを備えている。３４２はテンションプーリである。プーリ３３６，３３８およびテンションプーリ３４２は、基台１０に固定のフレーム３４４（図８参照）に回転可能に支持されている。サーボモータ３３２もフレーム３４４に支持されている。また、タイミングベルト３４０の配線板搬送方向に直角に延びる直線部（水平部）３４６は、フレーム３４４に一体的に設けられたガイド部３４７の支持面３４８により支持されている。係合装置２８２は、タイミングベルト３４０の直線部３４６に連結部３５２により連結されている。したがって、引出位置に位置決めされたトレイ２６０を引き出す際には、係合装置２８２が、タイミングベルト３４０の直線部３４６の可動フレーム１２４から最も遠い側の端部に対応する位置にある状態で、昇降部２８６が上昇させられて係合突起２８４が係合穴２７４に係合させられる。そして、サーボモータ３３２の駆動によりタイミングベルト３４０が周回させられることによって、直線部３４６の移動に伴い係合装置２８２によりトレイ２６０が退避位置から可動フレーム１２４に接近させられ、供給位置に位置決めされる。トレイ２６０の供給位置は、配線板コンベヤ２８の搬送幅に応じて変更可能であり、可動フレーム１２４との相対位置が一定に保たれる。係合装置２８２の移動距離は、サーボモータ３３２の回転位置を検出する位置検出器としてのエンコーダ３５４（図１１参照）により検出される。
【００２７】
トレイ２６０の退避位置から供給位置への移動は、図７に示すように、複数対（本実施形態の場合２対）のガイドレール３６０，３６２に案内される。一対のガイドレール３６０は、図示しないブラケットにより基台１０に固定され、Ｌ字形断面を有し、２つの内側面３６６，３６８が互いに平行にＹ軸方向に延びている。これら内側面３６６，３６８がトレイ２６０の退避位置から供給位置への移動を案内する。また、一対のガイドレール３６２は、可動ガイド１２４のトレイ型電気部品供給装置２０側の外面に固定され、可動ガイド１２４のＹ軸方向の移動に伴って移動させられる。ガイドレール３６２は、矩形断面を有し、その上面３７０（図６参照）が案内面を構成している。ガイドレール３６０の内側面３６８とガイドレール３６２の上面３７０とは、同一水平面上に位置する。一対のガイドレール３６２の幅方向に隔たった外側縁間の距離が、一対のガイドレール３６０の内側縁同士の距離よりやや小さくされ、ガイドレール３６２がガイドレール３６０間の内側空間を移動可能である。ガイドレール３６０のガイドレール３６２側の端部には、ガイドレール３６２の進入を案内する案内面３７４が設けられている。つまり、一対のガイドレール３６２は、一対のガイドレール３６０間の空間に収容されてガイドレール３６０とともに一体的なガイドレールとして機能する状態と、ガイドレール３６０とＹ軸方向に直列に並ぶ状態とをとる。
【００２８】
本電気部品装着システムは、制御手段として、図１１に示す制御装置４００を備えている。制御装置４００は、ＰＵ（プロセッシングユニット）４０２，ＲＯＭ（リードオンリメモリ）４０４，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４０６およびそれらを接続するバス４０８を有するコンピュータ４１０を主体とするものである。バス４０８には入力インタフェース４１２が接続され、ＣＣＤカメラ８０，昇降用モータ２００のエンコーダ２５２，サーボモータ３３２のエンコーダ３５４，その他図示は省略するが、モータ５２，６４，１４８，１７０，２００等の回転位置を検出する位置検出器としてのエンコーダ等が接続されている。バス４０８にはまた、出力インタフェース４２８が接続され、駆動回路４２０〜４２９を介して、Ｘ軸スライド駆動用モータ５２およびＹ軸スライド駆動用モータ６４を含むＸＹロボット７０，昇降装置７６，回転装置７８，電磁方向切換弁９４，１０４，１０６，駆動モータ１４８，１７０，昇降用モータ２００，昇降用モータ２４６，油圧シリンダ２９６，サーボモータ３３２等が接続されている。上記ＲＯＭ４０４には、電気部品３８をプリント配線板２６に装着するための装着プログラム、装着装置１６に電気部品３８を供給する供給プログラム、プリント配線板２６を部品装着位置に搬送し、位置決めする搬送プログラム等、種々の制御プログラムが記憶させられている。
【００２９】
以上のように構成される電気部品装着システムの作動について説明する。次に電気部品３８の装着が予定されているプリント配線板２６の幅は、制御装置４００に予め記憶されており、このプリント配線板２６の幅に応じて、配線板コンベヤ１１０の搬送幅が変更される。駆動モータ１４８の駆動によりチェーン１４４が周回させられ、ボールねじ１３０，１３２が回転させられることにより、可動フレーム１２４が固定フレーム１２０に対して移動（接近あるいは離間）させられ、搬送幅が変更される。その後、駆動モータ１７０が駆動されて搬送ベルト１５４が周回させられ、搬送ベルト１５４の直線部１６８上にプリント配線板２６の両側端部が支持されて部品装着位置に搬送され、配線板位置決め支持装置１８２によって位置決め支持される。
【００３０】
フィーダ型電気部品供給装置１８から電気部品３８が供給される場合には、保持ヘッド４４は、Ｘ軸スライド５０およびＹ軸スライド６０の移動によりフィーダ型電気部品供給装置１８のフィーダ３４の部品供給部へ移動して電気部品３８を保持する。吸着ノズル８４が電気部品３８に接触させられた後あるいはその直前に、吸着ノズル８４に負圧が供給されて吸着ノズル８４が電気部品３８を吸着し、その後、吸着ノズル８４が上昇させられ、ＸＹロボット７０により移動させられてプリント配線板２６の予め決められた部品装着箇所に電気部品３８を装着する。なお、部品供給位置から部品装着位置へ移動する搬送経路の途中で、保持ヘッド４４による電気部品３８の保持姿勢が検出され、保持位置誤差が修正された後で電気部品３８がプリント配線板２６に装着されるのであるが、本発明とは直接関連がないため、説明は省略する。
【００３１】
トレイ型電気部品供給装置２０から電気部品３８が供給される場合には、プリント配線板２６の搬送幅に応じてトレイ２６０の供給位置が変更される。なお、次に供給が予定されている電気部品３８を収容しているトレイ２６０は、予め供給位置に位置決めされる。このトレイ２６０の位置決めは以下のようにして行われる。まず、昇降用モータ２４６の駆動により、目的とするトレイ２６０が引出位置に位置決めされる。この時、係合装置２８２はトレイ収容箱２２２から小距離退避させられた待機位置に位置させられることにより、トレイ収容箱２２２の昇降が妨げられることが回避される。トレイ２６０の引出位置への位置決め後、トレイ移動装置２８０のサーボモータ３３２が起動され、係合装置２８２が上記待機位置からトレイ収容箱２２２に接近させられて、引出位置にあるトレイ２６０の係合部２７２とそのすぐ下に位置するトレイ２６０の係合部２７２との間に係合突起２８４が進入させられ、引き出すトレイ２６０の係合部２７２の係合穴２７４の下方に係合突起２８４が位置させられる。そして、油圧シリンダ２９６が作動させられ、昇降部２８６が作用位置まで上昇させられることにより、係合突起２８４が係合穴２７４に係合させられる。トレイ２６０が係合装置２８２とともに移動可能となり、サーボモータ３３２の駆動により、プリント配線板２６の搬送幅に対応して係合装置２８２の移動距離が制御され、係合装置２８２が可動フレーム１２４に接近させられ、引き出されたトレイ２６０が供給位置に位置決めされる。トレイ２６０の供給位置までの移動は、ガイドレール３６０，３６２により案内される。
【００３２】
そして、トレイ２６０の電気部品３８が必要になったとき、保持ヘッド４４が移動させられ、部品収容凹部２７０に保持された電気部品３８を吸着保持し、位置決め支持されたプリント配線板２６に装着させられる。次に装着されるべき電気部品３８が同じ種類のものである場合には、保持ヘッド４４が再びトレイ２６０上方へ移動させられ、もう１個の電気部品が吸着保持されるのであるが、別のトレイ２６０に収容されている電気部品３８である場合には、供給位置に位置決めされているトレイ２６０が交替させられる。この交替には比較的長い時間が必要であるため、この交替時間中にフィーダ型電気部品供給装置１８から電気部品３８が供給されるようにすることが望ましい。すなわち、装着作業の能率向上の観点からは、トレイ型電気部品供給装置２０からの電気部品３８の供給は、続けて同じ種類の電気部品３８が供給される場合以外は、フィーダ型電気部品供給装置１８からの供給の間に挟まれて行われることが望ましいのである。
【００３３】
本実施形態においては、固定フレーム１２０と可動フレーム１２４とが、それぞれ搬送ベルト１５４，ガイド部材１６２，駆動モータ１７０等と共同して一対の搬送ユニットを構成しており、固定フレーム１２０を主体とする部分が固定搬送ユニットを、可動フレーム１２４を主体とする部分が可動搬送ユニットをそれぞれ構成している。また、トレイ型部品供給装置２０のトレイ２６０の部品収容凹部２７０が部品収容部を構成している。さらに、トレイ収容箱２２２およびガイドレール３６０，３６２が複数枚のトレイ２６０を配線板搬送方向（本実施形態ではＸ軸方向）に直角な方向（本実施形態ではＹ軸方向）に移動可能に支持するトレイ支持装置を構成している。そのトレイ支持装置と、トレイ２６０と、係合装置２８２，駆動装置３３０およびガイドレール３６０，３６２を含むトレイ移動装置２８０とが供給部位置可変供給装置を構成し、フィーダ型部品供給装置１８が固定部品供給装置を構成している。そしてプーリ３３４，３３６，３３８およびタイミングベルト３４０が、電動モータの一種であるサーボモータ３３２の回転を、供給部としてのトレイ２６０の配線板搬送方向と直交する方向の運動に変換する運動変換装置を構成している。
【００３４】
本実施形態によれば、プリント配線板２６の搬送幅に合わせてトレイ２６０の供給位置を変更可能であり、供給位置にあるトレイ２６０と可動フレーム１２４との相対位置を一定に保つことが可能となる。プリント配線板２６の搬送幅が狭くされる場合でも、トレイ２６０を可動フレーム１２４に近接させることができるのであり、保持ヘッド４４のトレイ型部品供給装置２０からの電気部品３８の取出しに要する移動距離が少なくて済み、装着作業の能率が向上する。
【００３５】
複数のトレイ２６０のうちの任意の１枚を供給位置と退避位置とに移動させるトレイ移動装置を、図１２ないし図１５に示す形態としてもよい。本実施形態におけるトレイ移動装置５００は、図１２および図１３に示すように、基台１０に固定された固定ガイド５０２と、固定ガイド５０２の内側に相対移動可能に配設された可動ガイド５０４と、可動ガイド５０４の内側に相対移動可能に配設された可動部材５０６とを備えるものである。固定ガイド５０２は、配線板搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向に平行な方向）に延び、横断面形状がコの字形をなし（図１４参照）、そのコの字の上壁部にＹ軸方向に平行に延びる一対のガイドレール５１０（図１２，１３参照）が支持されている。また、可動ガイド５０４も、固定ガイド５０２と同様に、配線板搬送方向に直交する方向に延び、横断面形状がコの字形をなし（図１４参照）、そのコの字の上壁部にＹ軸方向に平行に延びる一対のガイドレール５１２（図１２，１３参照）が支持されている。可動ガイド５０４の長手方向に直角な幅方向（Ｘ軸方向）に隔たった両側面には、水平軸線まわりに回転可能な複数個のローラ５２０と、垂直軸線まわりに回転可能な複数個のローラ５２２とが設けられている。ローラ５２０が固定ガイド５０２の上壁部および下壁部の内側面５２６，５２８に案内され、また、ローラ５２２が固定ガイド５０２の上壁部と下壁部とを連結する連結部の内側面５３０に案内されることにより、可動ガイド５０４の固定ガイド５０２に対する円滑な移動が実現される。
【００３６】
可動部材５０６は、前記係合装置２８２と同様に構成される係合装置５３０を支持するものであり、可動部材５０６の前記幅方向に隔たった両側面には、図１２に示すように、水平軸線まわりに回転可能な複数個のローラ５３２と、垂直軸線まわりに回転可能な複数個のローラ５３４とが設けられている。ローラ５３２が可動ガイド５０４の上壁部および下壁部の内側面５３６，５３８に案内され、また、ローラ５３４が可動ガイド５０４の上壁部と下壁部とを連結する連結部の内側面５４０に案内されることにより、可動部材５０６の可動ガイド５０４に対する円滑な移動が実現される。
【００３７】
可動ガイド５０４には、固定ガイド５０２に取り付けられた電動シリンダ５５０のピストンロッド５５２が連結され、電動シリンダ５５０の駆動により可動ガイド５０４がＹ軸方向（トレイ２６０の引出方向であり、可動フレーム１２４に接近する方向）に移動させられる。電動シリンダ５５０は、一般に知られるものであるため図示は省略するが、電動モータとしてのサーボモータを内蔵するものであり、そのサーボモータの回転が図示しない送りねじとしてのボールねじに伝達され、そのボールねじが中空のピストンロッド５５２の内端部に固定のナットと、多数のボールを介して螺合されている。ピストンロッド５５２の伸縮距離（ひいては可動ガイド５０４の移動距離）は、位置検出器としてのエンコーダにより電動シリンダ５５０のサーボモータの回転量が検出されることによって検出され、制御装置５６０（図１３参照）によって精度良く制御される。エンコーダの代わりに、可動ガイド５０４の固定ガイド５０２からの延出量を検出するセンサ等の検出装置を設ければ、より高精度な制御が可能となる。上記ボールねじおよびナットが本実施形態における運動変換装置を構成している。
【００３８】
可動部材５０６には、図１５に概念的に示すように、連結部材５７０を介してチェーン５７２の一端が連結され、ブラケット５７４を介して可動ガイド５０４の引出方向の先端部に回転可能に保持されたスプロケット５７６に巻き掛けられた後、他端が連結部材５７８を介して固定ガイド５０２に連結されている。また、可動部材５０６には、チェーン５８０の一端が連結部材５８２を介して連結され、ブラケット５８４を介して可動ガイド５０４の引出方向の後端部に回転可能に保持されたスプロケット５８６に巻き掛けられた後、他端が連結部材５８８を介して固定ガイド５０２に連結されている。
【００３９】
したがって、部品供給高さに位置決めされたトレイ２６０を供給位置に引き出す際には、係合装置２８２と同様に構成された係合装置５９０の係合突起２８４がトレイ２６０の係合部２７２の係合穴２７４に係合させられた状態で、電動シリンダ５５０の駆動によりピストンロッド５５２が伸長させられれば、図１５に矢印で示すように、可動ガイド５０４が引出方向に移動させられて可動フレーム１２４に接近させられるとともに、スプロケット５７６，５８６も移動させられる。それにより、チェーン５７２が引出方向に引っ張られ、可動部材５０６が可動ガイド５０４の引出方向における後端部から先端部側へ移動させられる。可動部材５０６が可動ガイド５０４の２倍の速度で可動フレーム１２４に向かって移動させられるのであり、その際、可動部材５０６が可動フレーム１２４に対して過大に移動することがチェーン５８０により防止される。可動部材５０６の移動に伴って、トレイ２６０がガイドレール５１０，５１２に案内されつつ移動し、可動フレーム１２４に近接する供給位置に位置決めされる。本実施形態においても、可動フレーム１２４の配線板搬送方向と直交する方向（Ｙ軸方向）への移動（配線板コンベヤ２８の搬送幅の変更）に応じて、可動ガイド５０４および可動部材５０６をＹ軸方向に移動させ、トレイ２６０の供給位置を変更することができる。
【００４０】
可動搬送ユニットとトレイ型部品供給装置とが、それらを配線板搬送方向と直角な方向に移動させる移動装置を共有する構成としてもよい。その一実施形態を図１６に示す。可動搬送ユニットとしての可動フレーム１２４を主体とする部分とトレイ移動装置６００とは、共に可動台６０２に支持されている。可動台６０２の下面には、複数対のガイドブロック６０６が固定され、それらガイドブロック６０６において、配線板搬送方向（Ｘ軸方向）と直角な方向（Ｙ軸方向）に平行に延びる案内部材としての一対のリニアガイド６０８に摺動可能に嵌合されている。これらリニアガイド６０８は、基台１０に固定されている。基台１０には、送りねじの一種であるボールねじ６１０がＹ軸方向に平行に、かつ、回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられるとともに、可動台６０２の下部に固定された複数個のナット６１２の各々と螺合されており、ボールねじ６１０が、サーボモータ６２０によって回転させられることにより、可動台６０２がＹ軸方向に移動させられる。
【００４１】
トレイ移動装置６００は、前記トレイ移動装置２８０と同様の構成を有するものであるため、図示および説明を省略する。ただし、トレイ２６０の供給位置への移動を案内する案内装置として、可動フレーム１２４に設けられていた一対のガイドレール３６２と、基台１０に固定されていた一対のガイドレール３６０との一方を省略することができ、本実施形態においては、一対のガイドレール３６０のみを有するものとして説明する。配線板コンベヤ２８の搬送幅の変更の際には、サーボモータ６２０の駆動により、可動台６０２がＹ軸方向に移動させられることにより、可動フレーム１２４が固定フレーム１２０に対して接近，離間させられるが、トレイ型部品供給装置２０と可動フレーム１２４との相対位置は常に一定に保たれている。そして、トレイ型部品供給装置２０の複数台（本実施形態の場合２台）のトレイ収容箱２２２に収容された複数枚のトレイ２６０のうち選択されたトレイ２６０が、係合装置２８２により可動フレーム１２４に近接する供給位置に引き出される。
【００４２】
本実施形態においては、ガイドブロック６０６およびリニアガイド６０８が可動台６０２の移動を案内する案内装置を構成している。サーボモータ６２０が、ボールねじ６２０を回転させる回転装置の一形態である電動モータの一種であり、ボールねじ６１０，ナット６１２およびサーボモータ６２０が駆動装置を構成している。また、ボールねじ６１０およびナット６１２が運動変換装置を構成し、この運動変換装置と、上記案内装置およびサーボモータ６２０と、可動台６０２，トレイ収容箱２２２，トレイ２６０，ガイドレール３６０等とが、供給部たるトレイ２６０の位置が可変な供給部位置可変供給装置を構成している。
【００４３】
あるいは、図１〜図１５に示す実施形態のように、可動フレーム１２４を移動させるボールねじ１３０，１３２，ナット１３４，１３６および駆動源たる駆動モータ１４８を含む移動装置により、可動フレーム１２４とともに、可動台６０２およびそれに支持されるトレイ型部品供給装置２０とを移動させる構成としてもよい。
【００４４】
トレイ型部品供給装置を移動可能に支持する可動台と可動搬送ユニットとを、それぞれ専用の移動装置により移動させる構成とすることも可能である。この場合、可動搬送ユニットの搬送幅変更のための移動に応じて、可動台が同時期に移動させられるように制御される。
【００４５】
以上の実施形態においては、トレイ型部品供給装置２０が供給部位置可変供給装置とされていたが、逆にフィーダ型電気部品供給装置１８の方を供給部位置可変供給装置とすることも可能である。また、基板搬送・支持装置の両側にフィーダ型電気部品供給装置１８を設け、その一方を供給部位置可変供給装置、他方を固定部品供給装置とすることも可能である。
【００４６】
その一例を図１７に示す。基台６４０上には、フィーダ型部品供給装置６４２，６４４を備えた部品供給システム６４６と、配線板搬送・支持装置６４８と、装着装置６５０とが設けられている。フィーダ型部品供給装置６４２，６４４は図１に示した実施形態におけるフィーダ型部品供給装置１８と同様な構成のものであるが、フィーダ型部品供給装置６４２のフィーダ支持台６５２は基台６４０に固定であるのに対し、フィーダ型部品供給装置６４４のフィーダ支持台６５４は、配線板搬送・支持装置６４８の搬送方向（この方向をＸ軸方向とする）と直交する方向（この方向をＹ軸方向とする）に移動可能とされている。フィーダ支持台６５４は、基台６４０の上面に固定的に設けられた一対のガイドレール６５６に案内され、サーボモータである支持台駆動用モータ６５８とボールねじ６６０および図示しないナットにより、Ｙ軸方向に移動させられるのである。
【００４７】
配線板搬送・支持装置６４８も図１に示した実施形態における配線板搬送・支持装置２４と同様な構成のものである。固定フレーム６６４と可動フレーム６６６とをそれぞれ主体とする固定搬送ユニットと可動搬送ユニットを備え、幅が種々に異なるプリント配線板２６をＸ軸に平行な方向に搬送し、所定の位置に位置決めして保持し得るものとされているのである。
【００４８】
装着装置６５０の構成の図示は省略するが、基台６４０の４隅から垂直に立ち上がった４本の支柱６７０に支持されて、部品供給システム６４６および配線板搬送・支持装置６４８の上方に設けられている。４本の支柱６７０に支持された上部フレーム６７２の下面に、Ｘ軸スライドがＸ軸方向に移動可能に取り付けられ、そのＸ軸スライドにＹ軸スライドがＹ軸方向に移動可能に取り付けられており、そのＹ軸スライドに昇降部材がＺ軸方向に昇降可能に設けられ、その昇降部材に保持ヘッドが取り付けられて、装着装置６５０が構成されているのである。可動部材は、Ｘ軸スライド駆動用モータとＹ軸スライド駆動用モータとの作動により、フィーダ型部品供給装置６４２，６４４のそれぞれ１列に並んだ複数ずつの部品供給部と、配線板搬送・支持装置６４８とを上方から覆う水平面であるＸＹ座標面の任意の位置へ移動させられる。
【００４９】
本電気部品装着システムにおいて、装着装置６５０は、まず、フィーダ型部品供給装置６４２，６４４のいずれか一方から電気部品を受け取って、配線板搬送・支持装置６４８に位置決めされ、保持されているプリント配線板２６に装着する。そして、その一方のフィーダ型部品供給装置に部品切れのフィーダ３４が生じるか、あるいは予定枚数のプリント配線板２８への装着作業が終了した場合に、他方のフィーダ型部品供給装置から電気部品を受け取ってプリント配線板２８に装着する作業を開始する。２つのフィーダ型部品供給装置６４２，６４４のいずれかが選択的に休止させられるのであり、その休止中にフィーダ３４の交換やフィーダ３４への電気部品の補給等の作業が作業者により行われる。
【００５０】
その場合、配線板搬送・支持装置６４８により搬送され、支持されるプリント配線板２６の幅が狭く、固定フレーム６６４と可動フレーム６６６との間隔が狭くされても、フィーダ型部品供給装置６４４が可動フレーム６６６の移動に追従して固定フレーム６６４側へ移動させられるため、フィーダ型部品供給装置６４４と可動フレーム６６６との間隔は一定の小さい値に保たれ、保持ヘッドの移動距離が小さくて済み、装着作業の能率が向上する。
【００５１】
本発明は、１個の保持ヘッドが可動部材に保持されてＸＹロボットにより移動させられる形式の電気部品装着システムに適用して特に有効なものであるが、複数の保持ヘッドが１個の可動部材に保持されて、一斉に移動させられる形式の電気部品装着システムに適用することも可能である。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 特許請求の範囲に記載の発明の一実施形態である電気部品装着システムを示す平面図である。
【図２】 上記電気部品装着システムの装着装置を示す正面断面図である。
【図３】 上記電気部品装着システムの搬送ユニットを示す平面図である。
【図４】 上記搬送ユニットを示す正面図である。
【図５】 上記電気部品装着システムの部品供給装置（供給部位置可変供給装置）を示す斜視図である。
【図６】 上記供給部位置可変供給装置を示す正面図である。
【図７】 上記供給部位置可変供給装置を示す平面図である。
【図８】 上記供給部位置可変供給装置のトレイ移動装置を示す側面図（一部断面）である。
【図９】 上記トレイ移動装置を示す平面図（一部断面）である。
【図１０】 上記トレイ移動装置の駆動源を示す正面図である。
【図１１】 上記電気部品装着システムを制御する制御装置のうち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図１２】 特許請求の範囲に記載の発明の別の実施形態である電気部品装着システムの供給部位置可変供給装置を構成するトレイ移動装置を示す平面図（一部断面）である。
【図１３】 上記トレイ移動装置を示す正面図である。
【図１４】 上記トレイ移動装置を示す側面図（一部断面）である。
【図１５】 上記トレイ移動装置の一部の機構を概略的に示す図である。
【図１６】 補正により特許請求の範囲に記載の発明の実施形態ではなくなった電気部品装着システムの供給部位置可変供給装置を搬送ユニットともに示す平面図である。
【図１７】 補正により特許請求の範囲に記載の発明の実施形態ではなくなったさらに別の電気部品装着システムを、装着装置を取り除いた状態で示す平面図である。
【符号の説明】
１０：基台 １６：装着装置 １８：フィーダ型部品供給装置 ２０：トレイ型部品供給装置 ２４：配線板搬送・支持装置 ２６：プリント配線板
３４：フィーダ ３８：電気部品 ４４：保持ヘッド ７０：ＸＹロボット ７６：昇降装置 １１０：配線板コンベヤ １２０：固定フレーム １２４：可動フレーム １５４：搬送ベルト １７０：駆動モータ
１６８：直線部（水平部） ２２２：トレイ収容箱 ２５０：昇降装置
２６０：トレイ ２７０：部品収容凹部 ２８０：トレイ移動装置 ３３０：駆動装置 ３６０，３６２：ガイドレール ５００：トレイ移動装置
５０２：固定ガイド ５０４：可動ガイド ５０６：可動部材 ５１０，５１２：ガイドレール５５０：電動シリンダ ６００：トレイ移動装置
６０２：可動台 ６０６：ガイドブロック ６０８：リニアガイド ６１０：ボールねじ ６２０：サーボモータ ６４０：基台 ６４２，６４４：フィーダ型部品供給装置 ６４８：配線板搬送・支持装置 ６５４：フィーダ支持台 ６５６：ガイドレール ６５８：支持台駆動用モータ ６６４：固定フレーム ６６６：可動フレーム

Claims (4)

1. 電気部品を供給する部品供給装置と、
   水平なＹ軸方向に互いに隔たった一対の搬送ユニットを備え、各搬送ユニットにより、前記電気部品が装着される回路基板の両側端部を支持して前記Ｙ軸方向に直角で水平なＸ軸方向に搬送するとともに、予め定められた位置に位置決めする基板搬送・支持装置と、
   電気部品を保持する保持ヘッドとその保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置とを備え、前記部品供給装置から電気部品を受け取って前記基板搬送・支持装置に支持された前記回路基板に装着する装着装置と
   を含む電気部品装着システムにおいて、
   前記基板搬送・支持装置の前記一対の搬送ユニットの少なくとも一方を他方に対して接近離間可能な可動搬送ユニットとすることにより、幅の異なる複数種類の回路基板を搬送可能なものとするとともに、前記部品供給装置を、
   概して平板状をなし、平面的に並んだ複数の部品収容部の各々に前記電気部品を収容する複数枚のトレイを、上下に重なった状態でかつ前記Ｙ軸方向に移動可能に支持するトレイ支持装置と、
   そのトレイ支持装置を上昇下降させることによって前記複数枚のトレイのうちの任意の１枚を部品供給高さに位置決めするトレイ支持装置昇降装置と、
   その部品供給高さに位置決めされたトレイを、前記基板搬送・支持装置に近い供給位置と、基板搬送・支持装置から遠い退避位置とに移動させるとともに、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間に応じて、前記可動搬送ユニットが前記他方の搬送ユニットに接近した状態では、接近していない状態に比較して前記部品供給位置を前記他方の搬送ユニットに近い位置へ移動させるトレイ移動装置と
   を含むものとし、かつ、そのトレイ移動装置を、
   前記トレイ支持装置と前記可動搬送ユニットとの間に設けられ、前記Ｙ軸方向に延びる２本ずつのガイドレールから成り、高さが互いに同じである案内面を有し、互いに前記Ｙ軸方向に相対移動可能である複数対のガイドレールと、
   それら複数対のガイドレールを互いに前記Ｙ軸方向に相対移動させることにより、それら複数対のガイドレールの前記案内面の集合である集合案内面の前記Ｙ軸方向の長さを、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間に応じて伸縮させる集合案内面伸縮装置と、
   駆動源を備え、その駆動源の駆動により、前記部品供給高さに位置決めされたトレイに係合離脱可能な係合装置と、
   回転角度の制御が可能であり、かつ、前記可動搬送ユニットの前記他方の搬送ユニットに対する接近離間とは独立に作動可能である電動モータを備え、前記係合装置を前記Ｙ軸方向へ移動させることにより、前記部品供給高さに位置決めされたトレイを前記複数対のガイドレールに沿って移動させる係合装置移動装置と
   を含むものとしたことを特徴とする電気部品装着システム。
2. 前記複数対のガイドレールが、
   前記基板搬送・支持装置を支持する基台に固定され、前記トレイ支持装置に隣接する位置から前記可動搬送ユニットに向かって延びる第１ガイドレール対と、
   前記可動搬送ユニットに前記トレイ支持装置に向かって延びる姿勢で固定され、その可動搬送ユニットの移動に伴って前記第１ガイドレール対に対して相対移動し、その第１ガイドレール対と協同して前記集合案内面を構成する第２ガイドレール対と
   を含む請求項１に記載の電気部品装着システム。
3. 前記トレイ移動装置が、さらに、
   前記第１ガイドレール対および前記第２ガイドレール対とは別の、前記基台に固定で前記Ｙ軸方向に延びる第３ガイドレール対と、
   前記係合装置を保持し、前記第３ガイドレール対に案内されて移動可能な可動部材と、
   その可動部材を移動させる可動部材駆動装置と
   を含み、前記可動部材を移動させることにより、前記部品供給高さに位置決めされたトレイを前記係合装置を介して移動させる請求項２に記載の電気部品装着システム。
4. 前記係合装置が、
   前記Ｙ軸方向に移動可能な可動部材に、その可動部材に対して相対的に昇降可能に保持された昇降部と、
   前記駆動源により駆動され、前記昇降部を前記部品供給高さに位置決めされたトレイと係合する作用位置とその作用位置から退避した退避位置とに昇降させる昇降部昇降装置とを含む請求項１ないし３のいずれかに記載の電気部品装着システム。

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