JP5103239B2

JP5103239B2 - 電子部品装着装置

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Publication number: JP5103239B2
Application number: JP2008080043A
Authority: JP
Inventors: 義徳岡本; 良則狩野; 山口　　晴彦; 尚克柏谷
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009238829A

Description

本発明は電子部品供給装置から電子部品を取り出し、該電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着装置に関する。

電子装置は多機能化しており、必要とされる電子部品の数も増加している。これらの電子部品はプリント基板に装着されて電子装置に組み込まれる。したがって、一定時間にどの程度の数および種類の部品をプリント基板に装着出来るかが、電子装置のコストに大きく影響する。

「特許文献１」には、部品供給装置から、複数のノズルを有する装着ヘッドによって電子部品を吸着して取り出し、プリント基板に装着する装置が記載されている。装着ヘッドは、ｘ方向に延びるビーム（以後ｘビームという）に設置されたｘ方向に動くことが出来る可動子に取り付けられ、ｘビームはｙ方向に延びるビーム（以後ｙビームという）に設置されたｙ方向に動くことが出来る可動子に取り付けられる。各可動子はホストコンピュータからの指令によって、リニアモータあるいはパルスモータによって所望の位置に動き、部品の吸着あるいは装着の動作を行う。

また、「特許文献１」には、プリント基板の両側に部品供給装置を配置し、これに対応して部品装着ヘッドをプリント基板の両側に配置することによって部品装着のスピードを上げている。また、特定の部品が多く使用される場合の能率低下を防止するために、使用頻度の多い部品は部品供給ユニットに分散させて配置することが記載されている。

２００６−２８６７０７号公報

「特許文献１」に記載の技術では、使用頻度の多い部品は、部品供給装置に分散させて配置することによって、トータルの装着時間を短縮することが記載されている。この場合、プリント基板の両側に配置された装着ヘッドの各々は、プリント基板の片側への電子部品の装着を行う。すなわち、各装着ヘッドは、電子部品装着装置の片側に存在する部品供給装置から電子部品を取り出し、プリント基板の片側にのみ装着する。そして、互いに反対方向に配置された２個の装着ヘッドによって、プリント基板の全面に電子部品を装着する。

このような配置では、２個の装着ヘッドはプリント基板の片側のみに部品を装着するので、お互いに衝突することは無い。しかし、この場合は、各装着ヘッドは、片側に存在する部品供給装置から、プリント基板の片側にのみ電子部品を装着するので、自由度が制限される。そこで、２個の装着ヘッドの各々を一方の部品供給装置からのみでなく、他の側の部品供給装置からも電子部品取り出し、プリント基板の他の側にも電子部品を装着する構成とすることも考えられる。但し、この場合は、２個の装着ヘッドが干渉して、衝突する危険がある。本発明の出願人は、２個の装着ヘッドが動作中は衝突しないようにする機構、あるいは、メンテナンス中に装着ヘッド同士が衝突した場合にも装着ヘッドを破壊しない構成の電子部品装着装置についての出願を行っている。

電子部品装着装置の両側に部品供給装置を配置したり、２個の装着ヘッドをいずれの部品供給装置からも部品を吸着し、プリント基板に電子部品を装着するよう構成をとることによってプリント基板に対する電子部品の装着スピードは早くなる。しかし、それでも装着すべき電子部品が多い場合は、不十分な場合がある。

プリント基板に装着すべき電気部品が多い場合、電子部品装着装置を複数連続して設置して各電子部品装着装置に装着すべき電子部品を分担させるとプリント基板への電子部品の装着スピードは速くなる。一方、プリント基板の種類によっては、電子部品の多い場合もあるし、少ない場合もある。電子部品が少ない場合は単独の電子部品装着装置で行い、電子部品装着装置が多い場合は２台あるいはそれ以上の電子部品装着装置を使用する場合もありうる。このように、プリント基板の仕様によって、電子部品装着装置の使用台数を機動的に変える必要がある。

複数の電子部品装着装置を使用する場合、電子部品装着装置間において、プリント基板の受け渡しをスムーズに置けなわなければならない。プリント基板の搬送は、電子部品装着装置内の搬送装置によって行われる。そして、プリント基板は搬送装置のプリント基板コンベア上を移動する。したがって、複数の電子部品装着装置におけるプリント基板コンベアの垂直方向および水平方向の位置は正確に合わせなければならない。

電子部品装着装置は大型で、重量も大きい。したがって、電子部品装着装置をライン内に設置する場合は、プリント基板コンベアの位置を正確に合わせなければならないので、従来はこのために、多大の時間を要していた。本発明の課題は、電子部品装着装置をラインに追加して設置する場合に、短時間で、かつ正確に、複数の電子部品装着装置のプリント基板コンベアの位置を設定する構成を実現することである。

本発明は以上のような課題を可決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

（１）第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台を有する電子部品装着装置であって、前記上架台と前記下架台は分割されており、前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、前記プリント基板コンベアを所定の位置に設置することが出来ることを特徴とする電子部品装着装置。

（２）前記下架台は、床に設置された台座上にあって、前記下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備えることを特徴とする（１）に記載の電子部品装着装置。

（３）第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台を有する電子部品装着装置であって、前記上架台と前記した架台は分割されており、前記上架台は前記下架台に対して垂直方向、および水平方向に移動可能であり、前記プリント基板コンベアを所定の位置に設置することが出来ることを特徴とする電子部品装着装置。

（４）前記下架台は、床に設置された台座上にあって、前記下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備えており、
前記下架台は基準板を備え、前記基準板は、前記上架台を、前記基準板に対して、水平方向に移動する手段を備えることを特徴とする（３）に記載の電子部品装着装置。

（５）前記上架台を前記基準板に対して水平方向に移動させる手段は、前記基準板に取り付けられたボルトであることを特徴とする（３）に記載の電子部品装着装置。

（６）前記基準板は、前記下架台の前記第１の方向の辺と、前記下架台の前記第２の方向の辺とに取り付けられ、前記上架台を前記第２の方向および前記第１の方向に移動させることが出来ることを特徴とする（３）に記載の電子部品装着装置。

（７）第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。

（８）前記第２の電子部品装着装置の前記下架台は、床に設置された台座上にあって、下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備えることを特徴とする（７）に記載の電子部品装着装置。

（９）前記第１の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第１の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、前記第１の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第２のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする（７）に記載の電子部品装着装置。

（１０）第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。

（１１）第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、前記第１の電子部品装着装置の下架台と前記第２の電子部品装着装置の下架台とは機械的に連結されており、前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。

（１２）前記第１の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第１の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、前記第１の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第２のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする（１１）に記載の電子部品装着装置。

本発明によれば、複数の電子部品装着装置を協働して動作させてプリント基板に対する電子部品の装着スピードを上げる場合に、複数の電子部品装着装置のプリント基板コンベアの位置を容易に、かつ、正確に合わせることが出来る。

また、本発明によれば、複数の電子部品装着装置の連動を容易に行うことが出来るので、プリント基板仕様に応じて、製造ラインにおける電子部品装着装置の数を機動的に変えることが出来るので、製造コストの低減を図ることが出来る。

本発明他の側面によれば、複数の電子部品装着装置を連動させて動作させるにあたり、電子部品装着装置の下架台のみを機械的に連結し、上架台のみを、プリント基板コンベアの位置合わせのために垂直方向および水平方向に移動できるので、複数の電子部品装着装置の連結を容易に行うことが出来るのみでなく、個々の電子部品装着装置の機械的強度、耐振動特性を結果として向上させることが出来る。

以下、本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の電子部品装着装置の平面図である。図１では、第１の電子部品装着装置１０００と第２の電子部品装着装置２０００が２台並列に設置されている。第１の電子部品装着装置１０００のｙビームと第２の電子部品装着装置２０００のｙビームは間隔ｄだけ離れている。しかし、第１の電子部品装着装置１０００と第２の電子部品装着装置２０００との間は、プリント基板コンベア７によって接続されている。第１の電子部品装着装置１０００で装着作業を終えたプリント基板ＰＲは第２の電子部品装着装置２０００に送られる。たとえば、第１の電子部品装着装置１０００によってプリント基板ＰＲの半分に対して電子部品を装着し、プリント基板ＰＲの残りの半分に対して第２の電子部品装着装置２０００によって電子部品を装着する。プリント基板ＰＲに対する電子部品装着のスピードは電子部品装着装置が１台の場合に比較して倍のスピードになる。また、電子部品装着装置が３台並列に設置されていれば、電子部品の装着スピードは３倍になる。

複数の電子部品装着装置を使用するメリットは、この他に、第１の電子部品装着装置１０００と第２の電子部品装着装置２０００とで、プリント基板ＰＲに装着する電子部品の種類を変えることができる点である。電子部品装着装置において、装着ヘッドが特定数の電子部品を吸着して、プリント基板ＰＲに複数の部品を装着する。装着ヘッド６には、複数のノズルが設置されており、装着すべき電子部品の種類によってノズルの数を選択している。例えば、電子部品が小さい場合は、装着ヘッドには１２個のノズルが設置され、電子部品が大きい場合は、６個の吸着ノズルが設置される。したがって、大きな部品と小さな部品が混在する場合は、電子部品の装着スピードが小さくなる。２台の電子部品装着装置を使用して、例えば、第１の電子部品装着装置１０００では小さな電子部品のみを装着し、第２の電子部品装着装置２０００では大きな電子部品のみ装着するようにすれば、電子部品の装着スピードは向上する。

しかし、プリント基板ＰＲへの電子部品の装着点数が多くない場合に、２台の電子部品装着装置を使用することは、効率が悪い。その場合は、別なラインで例えば、第２の電子部品装着装置２０００を使用した方が全体として能率が上がる場合もある。このような場合は、例えば、第２の電子部品装着装置２０００をラインから外す。そして、電子部品の装着点数の多いプリント基板ＰＲに対して電子部品を装着する時に、再び、第２の電子部品装着装置２０００をラインに設置する。

例えば、第２の電子部品装着装置２０００をラインに設置する場合は、プリント基板コンベア７の垂直方向および水平方向の位置を正確に合わせる必要がある。しかし、電子部品装着装置は外形が大きく、また、重量も大きい。したがって、プリント基板コンベア７の位置を２台の電子部品装着装置において正確に合わせることは多くの時間を要していた。本発明は、電子部品装着装置をラインに追加設置する場合、複数の電子部品装着装置のプリント基板コンベア７の垂直方向および水平方向の位置を正確に合わせることを容易ならしめ、かつ、位置合わせの時間を短縮するが出来る。

まず、各電子部品装着装置の動作について第１の電子部品装着装置１０００を例にとって説明する。図１において、プリント基板ＰＲは、レール状のプリント基板コンベア７に載って左方向から電子部品装着装置に供給され、電子部品装着装置の中央部に位置決めされる。プリント基板搬送装置２は、プリント基板コンベア７と駆動装置、および位置決め装置から構成される。プリント基板ＰＲへの電子部品の装着が完了すると、プリント基板ＰＲが右方向に排出され、第２の電子部品装着装置２０００のプリント基板搬送装置２に送られる。

図１において、第１の電子部品装着装置１０００で、例えば、プリント基板ＰＲに半分の部品が装着され、その後、プリント基板ＰＲがプリント基板コンベア７に載って紙面右方向に移動する。そして、プリント基板ＰＲは、第１の電子部品装着装置１０００の右側に設けられた第２の電子部品装着装置２０００に搬送されて設置され、第２の電子部品装着装置２０００において、残りの電子部品が第１の電子部品装着装置１０００と同様にして装着される。

図１において、第１の電子部品装着装置１０００の紙面の上下両側には、部品供給装置３が配置されている。部品供給装置３は、フィーダベース３Ａと部品供給ユニット３Ｂとから構成されている。フィーダベース３Ａは電子部品装着装置の本体に取り付けられる。部品供給ユニット３Ｂは、電子部品が設置された多くのテープから構成されている。テープに設置された部品が装着ヘッド６の吸着ノズル５によって取り出されるとテープがフィードされ、次の電子部品を取り出し可能となる。

電子部品装着装置の両側には、ｙ方向に延びるｙビーム１Ａ、１Ｂが形成されている。左右のｙビーム１Ａ、１Ｂにはｙ可動子９が設置されている。ここで、ｙビーム１Ａおよびｙビーム１Ｂには、固定子が設置され、この固定子とｙ可動子９とでリニアモータが形成される。したがって、このリニアモータによって、ｙ可動子９はｙビーム１Ａ、１Ｂ上をｙ方向に自在に動くことが出来る。左右のｙ可動子９にはｘ方向に延びるｘビーム４Ａ、４Ｂの端部が設置されている。ｘビーム４Ａ、４Ｂには、ｘ可動子１５が設置されている。ここで、ｘビーム４Ａおよびｘビーム４Ｂには、固定子が設置され、この固定子とｘ可動子１５とでリニアモータが形成される。したがって、このリニアモータによって、ｘ可動子１５はｘビーム４Ａ、４Ｂ上を自在に動くことが出来る。ｘ可動子１５には装着ヘッド６が取り付けられている。

ｙ可動子９はｙビーム１Ａ、１Ｂ上をホストコンピュータからの指令によってリニアモータによって動く。また、ｘ可動子１５はｘビーム４Ａ、４Ｂ上をホストコンピュータからの指令によってリニアモータによって動く。ｙ可動子９およびｘ可動子１５にはリニアエンコーダがとりつけられ、各可動子の位置情報をサーボ系にフィードバックする。

装着ヘッド６には、部品を吸着するための吸着ノズル５が円周状に取り付けられている。本実施例において、１２本の吸着ノズル５が円周状に配置されている。これらのノズルはノズル回転モータによって回転し、各ノズルに目的とする電子部品を吸着する。

装着ヘッド６内には、基板認識カメラ８が設置され、後に装着ヘッド６が基板の上方に移動した時のプリント基板ＰＲの基準点を認識し、このプリント基板ＰＲの基準点を基に電子部品をプリント基板ＰＲに装着する位置が決められる。装着ヘッド６のこれらの部品はヘッドカバーによって覆われ、ヘッドカバーの外側には、図１では図示しないバンパーが設置されている。バンパーは２個のヘッドが衝突した場合に衝撃を和らげる目的でセットされる。

図１は２個の装着ヘッド６が各々上側の部品供給ユニット３Ｂおよび下側の部品供給ユニット３Ａから電子部品を吸着している図である。この状態において、装着ヘッド６は、ノズルを回転することによって１２個の部品を吸着することが出来る。

部品供給装置３とプリント基板ＰＲの間には部品認識カメラ１０が設置されている。部品認識カメラ１０の撮像部は図１の紙面下側に設置されており、吸着ノズル５に吸着された電子部品の状態を認識する。部品認識カメラ１０は、１２個のノズルに吸着された電子部品の状態を１度に認識することが出来る。電子部品の吸着状態に異常が存在したまま、その電子部品をプリント基板ＰＲに装着すると、装着不良を生ずる。したがって、部品認識カメラ１０によって部品の吸着異常が発見された場合は、排出箱１６に問題の部品を落下させる。装着ヘッド６に吸着された電子部品が不良の場合も、同様に、排出箱１６に落下させる。排出箱１６は部品認識カメラ１０の側部に設置されている。部品認識カメラ１０はプリント基板ＰＲの両側に２個ずつ設置されている。電子部品の吸着状態をより迅速に認識するためである。

図１において、ｙ可動子９は一体であるが、内側可動子９Ｂと外側可動子９Ａとに分けると、内側可動子９Ｂのほうが外側可動子９Ａよりも短い。これは、２個の装着ヘッド６が同一の部品供給装置３から部品を取り出す場合や、２個の装着ヘッド６がプリント基板ＰＲにｙ方向に重複した領域に電子部品の装着を行う場合に、ｙ可動子９がストッパとなることを防止するためである。逆にｙ可動子９がストッパとして働かないために、２個の装着ヘッド６が衝突する危険が生ずる。したがって、この構成の場合は、２個の装着ヘッドの衝突を防止する機構を備えることが必要である。なお、装着ヘッドが図１のｙ方向に互い重複しないような機構とすることも出来る。つまりこの場合は、紙面下側の装着ヘッド６が紙面上側の部品供給装置３から電子部品を吸着することは出来ない。このような機構の場合は、ｙ可動子の９Ａと９Ｂを同じ長さにすることが出来る。

なお、図１の第１の電子部品装着装置１０００および第２の電子部品装着装置２０００で、ｘビーム４Ａ、４Ｂは２本のｙビーム１Ａ、１Ｂによって支えられている。しかし、ｘビーム４Ａ、４Ｂはいずれも、２本のｙビームで支えられる必要はなく、ｘビームの強度が許せば、ｘビームは一方のｙビームのみによって支えることも出来る。例えば、ｘビーム４Ａはｙビーム１Ａのみによって支えられ、ｘビーム４Ｂはｙビーム１Ｂのみによって支えられる場合もある。

以上は第１の電子部品装着装置１０００を例にとって電子部品装着装置の動作を説明したが、第２の電子部品装着装置２０００についても同様である。なお、図１において、第１の電子部品装着装置１０００および第２の電子部品装着装置２０００のみが接続されているが、場合によっては第３の電子部品装着装置あるいは第４の電子部品装着装置を接続してもよい。

図１に示す電子部品装着装置はその両側（紙面上下方向）に部品供給装置３が設置されている。部品供給装置３は、電子部品装着装置と一体で動作するが、装置としては独立している。電子部品装着装置を特定位置に設置したあと、部品供給装置３を電子部品装着装置に対して設置する。本発明は電子部品装着装置同士の位置決めに関するものである。

図２は、電子部品装着装置から部品供給装置３を除去した状態での電子部品装着装置の平面図である。この状態の電子部品装着装置の平面図は略々Ｈ型をしており、おもな構成要素は、ｙビーム、ｘビーム、装着ヘッド、プリント基板搬送装置、部品認識カメラ、排出箱等である。図２において、電子部品装着装置の外形サイズは、ｙ方向の径Ｌが１７００ｍｍ、ｘ方向の径Ｗが１４００ｍｍである。

図３は図２をＡ方向から見た側面図である。図３に示すように、本発明の電子部品装着装置は上架台１００と下架台２００に分割されている。上架台１００と下架台２００は垂直方向調整ボルト１５０によって連結されている。垂直方向調整ボルト１５０は、上架台１００に設置されているプリント基板コンベア７を、隣りの電子部品装着装置のプリント基板コンベア７に対して垂直位置を正確に合わせるためのものである。

図３において、電子部品装着装置としての本質的な機構は上架台１００に設置されている。上架台１００には、ｙビーム、ｘビーム、ｘビームに取り付けられている装着ヘッド、プリント基板コンベア等が設置されている。一方、下架台２００には、ＣＰＵを含む電装装置、サーボ機構、装着ヘッドに取り付けてあるノズルを動作させるための真空ポンプ等が設置されている。

図３において、下架台２００の高さＨＳは６００ｍｍ、上架台１００の中のプリント基板ＰＲを載置するプリント基板コンベア７の高さＨＣは９０５ｍｍである。プリント基板ＰＲを載置するプリント基板コンベア７の高さＨＣは業界で標準の高さとして規定されている。２台の電子部品装着装置を併設して共働してプリント基板ＰＲに電子部品を装着する場合は、ＨＣは正確に合わせなければならない。また、図３において、プリント基板コンベア７のｙ方向、および、ｘ方向の位置も正確に合わせる必要がある。

図４は図２の電子部品装着装置をＢ方向から見た正面図である。下架台２００と上架台１００は、垂直方向調整ボルト１５０によって連結されている。図４の上架台１００において、プリント基板コンベア７がｘ方向に設置されている。プリント基板コンベア７上にプリント基板ＰＲが載置されている。また、図４の上架台１００にはｘビームがｘ方向に延在しており、ｘビームに取り付けられた装着ヘッドが存在している。その他の上架台１００及び下架台２００に設置されている機構は図３において、説明した通りである。

図３において、台座部調整ボルト２１１によって電子部品装着装置全体の高さを設定することで、プリント基板コンベア７の高さを所定の値に設定することも出来る。しかし、図４等において、電子部品装着装置全体の重量は１７００Ｋｇであり、このような大型で、重量の大きい装置に設置された機械要素の位置出しをすることは容易ではない。

一方、電子部品装着装置のうち、下架台２００の重量は１０００Ｋｇ、上架台１００の重量が７００Ｋｇである。本実施例では、電子部品装着装置を上架台１００と下架台２００に分割し、下架台２００に取り付けられた台座部調整ボルト２１１によって、電子部品装着装置全体のおおまかな高さ設定を行ったあと、上架台１００に設置されたプリント基板コンベア７の正確な高さ調整を垂直方向調整ボルト１５０によって行うものである。

本発明による構成のメリットは、比較的重量の軽い上架台１００を垂直方向調整ボルト１５０によって上下方向に移動させるので、移動機構が小規模で済むということである。さらに、台座部調整ボルト２１１に比べて、垂直方向調整ボルト１５０はプリント基板コンベア７に近い部分に存在するので、プリント基板コンベア７の位置合わせをより正確に行えるという点である。

複数の電子部品装着装置を連結するためには、プリント基板コンベア７は高さ方向（ｚ方向）のみでなく、水平方向（図４におけるｘ方向およいびｙ方向）も正確に設定しなければならない。プリント基板コンベア７を含む上架台１００の水平方向を正確に位置出しする機構の模式図を図５に示す。

図５において、上架台１００に設置された機構を支えるためのＨ型をした上架台ベース１１０に対し、下架台２００と一体となった基準板１４０が下架台２００から上方に延びている。下架台２００は台座２１０の上に固定されており、下架台２００に対して、上架台１００の位置を調整することによって、隣りの電子部品装着装置との位置合わせを行う。実際には、基準板１４０は下架台２００と一体となっているので、基準板１４０に対して上架台ベース１１０の位置を調整する。上架台１００の移動はｘ方向調整ボルト１６０あるいはｙ方向調整ボルト１７０によって行う。

図６は図５のＣ部を示す拡大模式図である。図５において、ｘ方向調整ボルト１６０によって下架台２００と一体となった基準板１４０に対して上架台ベース１１０をｘ方向に移動させる。また、ｙ方向調整ボルト１７０によって下架台２００と一体となった基準板１４０に対して上架台ベース１１０をｙ方向に移動させる。上架台ベース１１０は、下架台２００と一体となった垂直方向調整ボルト１５０に支えられた上架台支持板１８０の上を摺動することになる。

図６において、上架台ベース１１０には径φ１を有する調整孔１１１が形成されている。調整孔１１１を覆って、位置固定板１３０が設置されている。位置固定板１３０の上には水平方向位置決め用ボルト１２０が設置されている。そして、水平方向位置決め用ボルト１２０の軸１２１の径φ２と調整孔１１１の径φ２との差（φ１−φ２）の分、上架台１００は下架台２００に対して水平方向に移動することが出来る。

図７は以上説明した内容をさらに詳しく説明するための図である。図７は図５のＡ−Ａ断面図である。図７において、下架台２００には、垂直方向調整ボルト１５０の軸１５１が埋め込まれている。垂直方向調整ボルト１５０は上架台全体を支持することになるので、軸１５１の径は太い。垂直方向調整ボルト１５０をまわすことによって下架台２００に対して上架台１００を垂直方向に移動させる。これによって、プリント基板コンベア７の垂直方向の位置を正確に設定する。垂直方向の位置が正確に決まった後、ナット１５２を締め付けて上架台１００の垂直方向の位置を固定する。

垂直方向調整ボルト１５０は上架台支持板１８０に嵌めまれている。上架台支持板１８０は、垂直方向調整ボルト１５０とともに、上架台全体を支持するものである。垂直方向調整ボルト１５０がナット１５２によって固定されると、垂直方向調整ボルト１５０と上架台支持板１８０は下架台２００と一体となる。

上架台支持板１８０の上には上架台ベース１１０が設置されている。上架台ベース１１０にｘビーム、ｙビーム、装着ヘッド、搬送装置２等の電子部品装着装置の主要部分が設置されている。上架台ベース１１０には、径φ１を有する調整孔１１１が形成されている。この調整孔１１１を覆って位置固定板１３０が上架台ベース１１０に設置さている。位置固定板１３０の上には、水平方向位置決め用ボルト１２０が設置されている。水平方向位置決め用ボルト１２０の軸１２１は上架台支持板１８０に埋め込まれている。したがって、水平方向位置決め用ボルト１２０は、上架台支持板１８０、垂直方向調整ボルト１５０を介して下架台２００と一体となっている。

下架台２００からは、下架台２００と一体となった基準板１４０が上方向に延在している。図７において、基準板１４０は、基準板固定ボルト１４１によって下架台２００と一体となっている。基準板１４０は、下架台２００に対して溶接等で固定されていても良いことは言うまでも無い。基準板１４０に対し、上架台ベース１１０とほぼ同じ位置にｘ方向調整ボルト１６０が設置されている。ｘ方向調整ボルト１６０をまわすことによって上架台ベース１１０をｘ方向に移動させることが出来る。上架台支持板１８０の上面と上架台ベース１１０の下面が摺動面Ｓとなっている。

上架台ベース１１０に形成された調整孔１１１の径φ１と水平方向位置決め用ボルト１２０の軸１２１の径φ２との差φ１−φ２だけ上架台１００は下架台２００に対して移動することが出来る。したがって、下架台２００を設置後、上架台１００をどの程度まで移動させたいかは、調整孔１１１の径φ１と水平方向位置決め用ボルト１２０の軸１２１の径φ２の設定によって決めることが出来る。

上架台１００の水平方向の位置決めの主な目的は、プリント基板コンベア７の位置を、隣りの電子部品装着装置のプリント基板コンベア７と合わせることである。プリント基板コンベア７の位置が正確に決められた後、上架台１００の位置を固定する。この固定は、水平方向位置決め用ボルト１２０を締め付けることによって行われる。これによって、上架台ベース１１０と上架台支持板１８０とは固定され、垂直方向調整ボルト１５０を介して、上架台ベース１１０と下架台２００とが固定されることになる。図７において、水平方向位置決め用ボルト１２０は２個設置されているが、２個とも同じ動作を行う。水平方向位置決め用ボルト１２０を２個設置するのは、上架台１００の水平方向の位置をより安定させるためである。

図７においては、図５のＣ部におけるｘ方向の動きのみを説明した。図５のＣ部におけるｙ方向の調整も図７で説明したのと本質的には同じである。また、図５において、上架台ベース１１０の各４コーナーにおいて、ｘ方向、ｙ方向の調整機構が設置されているが、各コーナーにおける調整方法は図７で説明したのと同様である。

図７で説明したように、ｘ方向調整ボルト１６０あるいはｙ方向調整ボルト１７０は上架台ベース１１０を内側に押し込む作用をするが、外側に引き出す作用は無い。図７において、上架台ベース１１０を外側に移動させる場合は、例えば、図５のＤ部におけるｘ方向調整ボルト１６０を押し込み、図７に示すｘ方向調整ボルト１６０を外側に引き出すことによって、図７における上架台ベース１１０を外側（左方向）に移動させることが出来る。

以上説明したように、本発明を用いることによって、プリント基板コンベア７の位置を正確に、かつ、効率的に設定することが出来るので、電子部品装着装置をラインに組み込んだり、ラインから外したりすることが容易となり、生産効率の向上を図ることが出来る。

実施例１では、複数の電子部品装着装置本体は機械的には連結することなく、プリント基板コンベア７同士の位置合せのみを行っている。一方、複数の電子部品装着装置を連結すると、各電子部品装着装置の強度が結果として増す、また、各電子部品装着装置が振動に対して強くなる等のメリットがある。しかし、従来技術のように、電子部品装着装置が上下に分割されておらず、一体である場合は、本体を連結しつつ、プリント基板コンベア７の位置をお互いに合わせること及び各装置の架台の上下方向の水準出しを台座調整ボルトにより行うのは、困難であった。

本発明では、電子部品装着装置を上下に分割するので、下架台２００のみを連結し、上架台１００を微調整することによって複数の電子部品装着装置を連結するメリットを生かしつつ、プリント基板コンベア７の位置合わせを行うことが出来る。

図８は本実施例において、２個の電子部品装着装置が連結された例である。図８において、第１の電子部品装着装置１０００と第２の電子部品装着装置２０００がｘ方向に連結されている。しかし、連結されている部分は、下架台２００のみで、上架台１００は互いに連結されていない。例えば、第１の電子部品装着装置１０００の下架台２００に対して第２の電子部品装着装置２０００の下架台２００を、連結板３００、および連結ボルト３１０によって連結する。

下架台２００同士を連結したあと、第２の電子部品装着装置２０００の上架台１００を、実施例１において説明したように、第１の電子部品装着装置１０００のプリント基板コンベア７と第２の電子部品装着装置２０００のプリント基板コンベア７が正確に合うように、垂直方向および水平方向に調整する。本実施例によれば、固定された第２の電子部品装着装置２０００の下架台２００の上で、上架台１００のみを調整すればよいので、第２の電子部品装着装置２０００全体を微調整によって移動させる場合に比較して、はるかに容易に、かつ正確に位置合わせをすることが出来る。

なお、下架台２００同士を連結する場合は、下架台２００同士を完全に接触させるのでは、なく、僅かな隙間を設けた上で、連結板３００によって連結すると、例えば、上架台１００を水平方向に調整する際に調整の裕度を取ることが出来る。もちろん、上架台１００の径が下架台２００の径より僅かに小さいような場合は、下架台２００同士を接触させて連結させても良い。

図８においては、２台の電子部品装着装置を連結させているが、３台以上の電子部品装着装置を連結する場合も同様である。

以上の実施例においては、電子部品装着装置を協働して動作させる場合の結合について述べた。しかし、プリント基板ＰＲに対して複数の装置によって協働して加工を行うことは、電子部品の装着に限らない。例えば、プリント基板ＰＲに設置された半田のリフローを電子部品の装着後、おこなう場合もある。このような場合も、各装置のプリント基板コンベア７の位置合わせを行って連続して動作をする場合がある。このようなプロセスにおいても、実施例１等で説明したように、電子部品装着装置を上架台１００、下架台２００に分割して上架台１００の位置を調整することによってプリント基板コンベア７の位置合わせを行うことにより、装置同士の結合を容易に行うことが出来る。

本発明による電子部品装着装置の平面図である。本発明による電子部品装着装置における部品供給装置を外した場合の平面図である。本発明による電子部品装着装置の側面図である。本発明による電子部品装着装置の正面図である。上架台ベース付近の水平方向位置決め機構を示す模式図である。図５の部分拡大図である。上架台ベース付近の水平方向位置決め機構を示す断面図である。実施例２の正面図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ…ｙビーム、２…搬送装置、３…部品供給装置、３Ａ…フィーダベース、３Ｂ…部品供給ユニット、第１ｘビーム４Ａ、第２ｘビーム４Ｂ、５…吸着ノズル、６…装着ヘッド、７…プリント基板コンベア、８…基板認識カメラ、９…ｙ可動子、９Ａ…外側可動子、９Ｂ…内側可動子、１０…部品認識カメラ、１５…ｘ可動子、１６…排出箱、１００…上架台、１１０…上架台ベース、１１１…調整孔、１２０…水平方向位置決め用ボルト、１２１…水平方向位置決め用ボルト軸、１３０…位置固定板、１４０…基準板、１４１…基準板固定用ボルト、１５０…垂直方向調整ボルト、１５１…垂直方向調整ボルト軸、１５２…垂直方向調整ボルト用ナット、１６０…ｘ方向調整ボルト、１７０…ｙ方向調整ボルト、１８０…上架台支持板、２００…下架台、２１０…台座、２１１…台座部調整ボルト、３００…連結板、３１０…連結ボルト、１０００…第１の電子部品装着装置、２０００…第２の電子部品装着装置、ＰＲ…プリント基板、Ｓ…摺動面。

Claims

第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台を有する電子部品装着装置であって、
前記上架台と前記下架台は分割されており、前記下架台は、床に設置された台座上にあって、前記下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備え、
前記垂直方向調整ボルトの上部は上架台にはめ込まれ、前記垂直方向調整ボルトの軸は下架台に埋め込まれ、前記垂直方向調整ボルトを回すことによって前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、前記プリント基板コンベアを所定の位置に設置することが出来ることを特徴とする電子部品装着装置。
第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台を有する電子部品装着装置であって、
前記上架台と前記した架台は分割されており、前記上架台は前記下架台に対して垂直方向、および水平方向に移動可能であり、前記プリント基板コンベアを所定の位置に設置することが出来ることを特徴とする電子部品装着装置。
前記下架台は、床に設置された台座上にあって、前記下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備えており、
前記下架台は基準板を備え、前記基準板は、前記上架台を、前記基準板に対して、水平方向に移動する手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
前記上架台を前記基準板に対して水平方向に移動させる手段は、前記基準板に取り付けられたボルトであることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
前記基準板は、前記下架台の前記第１の方向の辺と、前記下架台の前記第２の方向の辺とに取り付けられ、前記上架台を前記第２の方向および前記第１の方向に移動させることが出来ることを特徴とする請求項２に記載の電子部品装着装置。
第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、
前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、
前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されおり、
前記第２の電子部品装着装置の前記下架台は、床に設置された台座上にあって、下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備え、
前記垂直方向調整ボルトの上部は上架台にはめ込まれ、前記垂直方向調整ボルトの軸は下架台に埋め込まれ、前記垂直方向調整ボルトを回すことによって前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、
前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。
前記第１の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、
前記第１の電子部品装着装置の前記下架台は、床に設置された台座上にあって、下架台を垂直方向に移動出来る台座部調整ボルトと、前記下架台と前記上架台を結合して、前記上架台を垂直方向に移動出来る垂直方向調整ボルトを備え、
前記垂直方向調整ボルトの上部は上架台にはめ込まれ、前記垂直方向調整ボルトの軸は下架台に埋め込まれ、前記垂直方向調整ボルトを回すことによって前記第１の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向に移動可能であり、
前記第１の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第２のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする請求項６に記載の電子部品装着装置。
第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、
前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、
前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、
前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。
第１の電子部品装着装置と第２の電子部品装着装置を備えた電子部品装着装置であって、
前記第１の電子部品装着装置と前記第２の電子部品装着装置は、第１の方向にプリント基板を搬送するプリント基板コンベアを有する搬送装置と、前記第１の方向に延在し、装着ヘッドが取り付けられたｘビームと、前記第２の方向に延在し、ｘビームが取り付けられたｙビームとを有する上架台と、前記上架台を載置する下架台とを備え、
前記第１の電子部品装着装置の下架台と前記第２の電子部品装着装置の下架台とは機械的に連結されており、
前記第２の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第２の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、
前記第２の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第１のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする電子部品装着装置。
前記第１の電子部品装着装置は、前記上架台と前記下架台に分割されており、前記第１の前記上架台は前記下架台に対して垂直方向および水平方向に移動可能であり、
前記第１の電子部品装着装置の前記プリント基板コンベアが、前記第２のプリント基板コンベアと位置合わせが可能であることを特徴とする請求項９に記載の電子部品装着装置。