JP6618052B2 - 電子部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品実装機にセットしたテープフィーダから排出される使用済みのテープ（キャリアテープ）をカッタで切断し、切断したテープ（以下「廃棄テープ」という）を、回収ボックス内に回収する電子部品実装機に関する発明である。

電子部品が取り出されたキャリアテープは廃棄が容易となるようにカッタで切断され、電子部品実装機に備えられた回収ボックスに廃棄テープとして溜められる。このような装置は、例えば特開２００６−２３７３１６号公報で知られている（特許文献１を参照）。近年は、電子部品実装機に搭載されるテープフィーダの数量が多くなるとともに高速化が進み、回収ボックスのシュート部に廃棄テープが詰まる可能性が高くなる傾向にある。これに対し、廃棄テープの詰まりを防止するために頻繁にカッタを動作させ廃棄テープを細かく切断すると、カッタの動作回数が増え、その結果、消費電力や消費エアが増えるという問題がある。

特開２００６−２３７３１６号公報

本発明が解決しようとする課題は、部品取り出し後の空テープを適切な位置（長さ）で切断することにより、消費電力および消費エアの削減を行う点である。

本発明においては、電子部品実装機に搭載されたヘッド種またはヘッドに取り付けられたノズル数に基づいて、空テープを切断するカッタの動作タイミングを制御することを主要な特徴とする。

本発明の電子部品実装機は、電子部品実装機に搭載されたヘッド種またはヘッドに取り付けられたノズル数に基づいて、空テープを切断するカッタの動作タイミングを制御することにより、部品取り出し後の空テープが適切な位置で切断され、消費電力および消費エアの削減ができるという利点がある。

図１は本発明の一実施例におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。 図２は装着ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ移動機構を示す斜視図である。 図３は廃棄テープ回収装置周辺の縦断面図である。 図４はモジュール型部品実装システムに取り付けられる装着ヘッドである。

以下、本発明を実施するための形態をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した一実施例を、図面を用いて説明する。

まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。モジュール型部品実装システムのベース台１１上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台のロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の実装機モジュール１２（電子部品実装機）が入れ替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール１２は、本体ベッド１３上に、テープフィーダ等のフィーダ１４、回路基板を搬送するコンベア１５ａ，１５ｂ、部品撮像装置１６、部品装着装置１７等を搭載して構成され、上部フレーム１８の前面部には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１９と、操作キー等の操作部２０とが設けられている。

各実装機モジュール１２は、上流側の実装機モジュール１２から搬送されてくる回路基板をコンベア１５ａ，１５ｂによって所定の実装位置まで搬送してクランプ機構（図示せず）で該回路基板をクランプして位置決めすると共に、フィーダ１４によって供給される部品を装着ヘッド２２の吸着ノズル２１で吸着してコンベア１５ａ，１５ｂ上の回路基板に実装する。

本実施例のモジュール型部品実装システムでは、２本のコンベア１５ａ，１５ｂが並列に設けられ、各コンベア１５ａ，１５ｂでそれぞれ別の回路基板を並行して搬送できるようになっている。

図２に示すように、部品装着装置１７は、複数本の吸着ノズル２１を交換可能に保持する装着ヘッド２２と、この装着ヘッド２２を移動させるヘッド駆動装置２５とから構成されている。装着ヘッド２２は、円周方向に複数本の吸着ノズル２１を所定間隔で配列したロータリー型の装着ヘッドである。

ヘッド駆動装置２５は、装着ヘッド２２を回路基板Ａ，Ｂの搬送方向（以下この方向を「Ｘ方向」と定義する）に移動させるＸ軸スライド機構２３と、このＸ軸スライド機構２３を装着ヘッド２２と共にＹ方向（回路基板Ａ，Ｂの搬送方向と直交する方向）に移動させるＹ軸スライド機構２４と、部品吸着動作時や装着動作時に装着ヘッド２２の複数本の吸着ノズル２１を個別に昇降させるノズル昇降機構２６（第１Ｚ軸昇降機構）と、吸着ノズル２１をその中心軸（θ軸）を中心にして回転させるノズル回転機構２７（θ軸回転機構）と、装着ヘッド２２をその中心軸（Ｒ軸）を中心にして回転させるヘッド回転機構２８（Ｒ軸回転機構）と、装着ヘッド２２を昇降させるヘッド昇降機構２９（第２Ｚ軸昇降機構）とから構成されている。

装着ヘッド２２は、ヘッド回転機構２８の駆動源であるヘッド回転用のモータによって該装着ヘッド２２の中心軸の回りを吸着ノズル２１の配列ピッチ角度ずつ間欠的に回転するように構成されている。この装着ヘッド２２には、吸着ノズル２１を保持する複数本のノズルホルダが上下動可能に組み付けられ、各ノズルホルダがスプリング等によって上方に付勢されることで、各吸着ノズル２１がその昇降ストロークの上限位置に保持されるようになっている。

Ｙ軸スライド機構２４は、実装機モジュール１２の上部フレーム１８側に取り付けられたＹ軸モータ３１によってＹ軸ボールねじ３２を回転駆動することで、Ｙ軸スライド３３をＹ軸ガイド３４に沿ってＹ方向にスライドさせるように構成されている。

装着ヘッド２２は、Ｙ軸スライド機構２４およびＸ軸スライド機構４２により、ＸＹ平面内の任意の位置に移動させられる。

装着ヘッド２２は、図４のように３種類あり（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）、それぞれを交換可能な構成となっている。装着ヘッド２２ａには１２本の吸着ノズル２１ａが取り付けられる。同様に、装着ヘッド２２ｂには４本の吸着ノズル２１ｂが取り付けられ、装着ヘッド２２ｃには１本の吸着ノズル２１ｃが取り付けられる。装着ヘッド２２ａは部品収納ピッチが２ｍｍのテープ、装着ヘッド２２ｂは部品収納ピッチが２ｍｍのテープ、装着ヘッド２２ｃは部品収納ピッチが４ｍｍのテープの部品の装着を行う。

装着ヘッド２２には、メモリが設けられている。メモリには装着ヘッド２２を識別する識別コードが記憶されており、実装機モジュール１２に装着ヘッド２２が取り付けられると、装着ヘッド２２に取り付けられている吸着ノズルの本数や装着ヘッド２２の種類の情報が実装機モジュール１２の認識部により認識される。

実装機モジュール１２の稼働中は、フィーダ１４から供給される部品を吸着ノズル２１で吸着する毎に、装着ヘッド２２を回転方向に吸着ノズル２１の配列ピッチ角度分だけピッチ駆動して、次の吸着ノズル２１でフィーダ１４から供給される部品を吸着するという動作を繰り返して、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品を吸着した後、装着ヘッド２２を回路基板上へ移動させるという、１ＰＰ（ピックアンドプレース）動作を行い、回路基板への部品の実装と装着ヘッド２２のピッチ駆動とを交互に繰り返して部品実装基板を生産する。

図３のように、部品実装機のフィーダセット台には、複数のテープフィーダ１４が横並びにセットされている。このテープフィーダ１４から排出される使用済みのテープ１（キャリアテープ）は、その表面に貼着されていたカバーテープ（図示せず）が剥がされている。実装機モジュール１２の制御部が指令を送り、カッタ２を動作させると、使用済みのテープ１は切断されてシュート部３内に落下する。シュート部３は傾斜状に設けられ、該シュート部３の出口の下方には、カッタ２で切断されたテープである廃棄テープ４を回収する回収ボックス５が設置されている。

実装機モジュール１２に装着ヘッド２２ａが取り付けられている時に、実装機モジュール１２の制御部は１サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断する。なお、１サイクルとは１ＰＰ動作のことを指す。実装機モジュール１２に装着ヘッド２２ｂが取り付けられている時に、実装機モジュール１２の制御部は３サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断する。実装機モジュール１２に装着ヘッド２２ｃが取り付けられている時に、実装機モジュール１２の制御部は６サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断する。

何サイクル毎に１回カッタ２を動作させるかは、装着ヘッド２２の種類に対応するテープの電子部品収納ピッチを勘案し、予め決められている。装着ヘッド２２ａは部品収納ピッチが２ｍｍのテープに対応するため、１サイクルでテープは２４ｍｍ送られる。装着ヘッド２２ｂは部品収納ピッチが２ｍｍのテープに対応するため、１サイクルでテープは８ｍｍ送られる。装着ヘッド２２ｃは部品収納ピッチが４ｍｍのテープに対応するため、１サイクルでテープは４ｍｍ送られる。従って、上記のように実装機モジュール１２の制御部が指令を送り、カッタ２を動作させると、使用済みのテープ１は２４ｍｍごとに切断される。

カッタ２の動作制御は、装着ヘッド２２の種類ではなく、装着ヘッド２２に取り付けられる吸着ノズル２１の本数に基づいて制御するようにしてもよい。たとえば、実装機モジュール１２に取り付けられている装着ヘッド２２の吸着ノズル２１の本数が、２本の時に、実装機モジュール１２の制御部は３サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断し、４本の時に、実装機モジュール１２の制御部は２サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断し、８本の時に、実装機モジュール１２の制御部は１サイクル毎に１回カッタ２を動作させて使用済みのテープ１を切断するようにしてもよい。要は、使用済みのテープ１が所望の長さで切断されるようにカッタ２を動作させるように制御すればよい。

また、本実施例では、装着ヘッド２２にヘッド種を識別する識別コードを記憶するメモリを設け、実装機モジュール１２に装着ヘッド２２が取り付けられると、いずれの種類の装着ヘッド２２が取り付けられたか認識されるようにしたが、ヘッドを手動で交換する場合において、実装機モジュール１２にいずれの種類の装着ヘッド２２が取り付けられたかを、キーボードやマウスなどの入力装置で直接入力して認識させるようにしてもよい。

なお、何サイクル毎に１回、カッタ２を動作させるかは上記実施例に限定されない。たとえば、吸着ノズル２１の本数が１本、４本、８本、１２本、２４本である、５種類の装着ヘッド２２が実装機モジュール１２に取り付けられる場合に、実装機モジュール１２の制御部は、実装機モジュール１２に取り付けられているヘッド種（または、ノズル本数）により、それぞれ、１２サイクル毎に１回、４サイクル毎に１回、３サイクル毎に１回、２サイクル毎に１回、１サイクル毎に１回、カッタ２を動作させ使用済みのテープ１を切断するようにしても本発明を達成できる。

実装機モジュール１２の制御部が、上記のように、カッタ２を動作させることにより、部品取り出し後の空テープが適切な位置で切断される。よって、常に１サイクル毎に１回、カッタを動作させて使用済みのテープを切断するような、従来の電子部品実装機と比較して、消費電力および消費エアの削減ができるという利点がある。

電子部品実装機のカッタで使用済みのテープを適切に切断でき、消費電力および消費エアの削減ができる。

１…使用済みのテープ、２…カッタ、３…シュート部、４…廃棄テープ、５…回収ボックス、１１…ベース台、１２…実装機モジュール、１３…本体ベッド、１４…フィーダ、１５…コンベア、１６…部品撮像装置、１７…部品装着装置、１８…上部フレーム、１９…表示装置、２０…操作部、２１…吸着ノズル、２２…装着ヘッド、２３…Ｘ軸スライド機構、２４…Ｙ軸スライド機構、２５…ヘッド駆動装置、２６…ノズル昇降機構、２７…ノズル回転機構、２８…ヘッド回転機構、２９…ヘッド昇降機構、３１…Ｙ軸モータ、３２…Ｙ軸ボールねじ、３３…Ｙ軸スライド、３４…Ｙ軸ガイド

Claims (3)

1. 電子部品を吸着する吸着ノズルを保持した装着ヘッドを、複数種類取り付け可能な電子部品実装機において、
   部品供給装置によりテープで供給される電子部品を前記吸着ノズルでピックアップし、基板上に移動する装着ヘッド移動装置と、
   前記電子部品がピックアップされた空テープを切断するカッタと、
   前記カッタの動作を制御するカッタ制御部と、を有し、
   前記カッタ制御部が、前記電子部品実装機に取り付けられている前記装着ヘッドの種類に基づいて、前記カッタの動作タイミングを制御することを特徴とする電子部品実装機。
2. 電子部品を吸着する吸着ノズルを保持した装着ヘッドを、複数種類取り付け可能な電子部品実装機において、
   部品供給装置によりテープで供給される電子部品を前記吸着ノズルでピックアップし、基板上に移動する装着ヘッド移動装置と、
   前記電子部品がピックアップされた空テープを切断するカッタと、
   前記カッタの動作を制御するカッタ制御部と、を有し、
   前記カッタ制御部が、前記電子部品実装機に取り付けられている前記装着ヘッドに保持されている前記ノズルの本数に基づいて、前記カッタの動作タイミングを制御することを特徴とする電子部品実装機。
3. 前記電子部品実装機の認識部が前記装着ヘッドのメモリに記憶された情報を認識し、
   前記カッタ制御部が、前記情報に基づいて、前記カッタの動作タイミングを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装機。

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