JPH04171799A - 自動部品交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子部品の実装装置に対して、部品を供給する
ための自動部品交換装置に関する。

［従来の技術］ チップ型抵抗、チップ型コンデンサなどのり一ドレス電
子部品の普及により、部品が多品種となり、これらの部
品を回路基板に実装する部品実装装置には、必要な部品
を自動的に交換して部品実装装置に供給する自動部品交
換装置が併設されている。

第１３図は特開平１−３１０８２６号公報に開示された
従来装置を示し、移載装置１０１と、搬送コンベア１０
２とが借料状態で設けられ、これらの間でパレット１０
３を移し替えるようになっている。移載装置１０１は部
品をピックアップする吸着ノズル１２１と、回路基板１
２２を支承してＸＹ力方向移動するＸＹテーブル１２３
とを有した部品実装装置１２０の隣接位置に設けられて
いる。

この移載装置１０１はパレット１０３を矢印方向に移動
させることにより、実装に必要な部品を有したパレット
１０３を吸着ノズル１２１真下に位置させる。パレット
１０３は第１４図に示すように、部品を保持したカセッ
ト１０４が複数セットされている。カセット１０４は部
品をテープに一列に取り付けることにより部品を保持し
、このテープをリール巻き状態から繰り出すことにより
部品を１個ずつ供給する構造のものが使用されている。

搬送コンベア１０２は、第１３図に示すように、搬送路
が平面短形状となっており、搬送パレット１０５を順次
搬送し、この搬送パレット１０５でパレット１０３を支
承してパレット１０３を搬送する。また、搬送コンベア
１０２の長路側の搬送路間には、交換装置１０６が設け
られている。交換装置１０６は、移載装置１０１のパレ
ット１０３を搬送コンベア１０２上の空の搬送パレット
１０５に移し替えると共に、次の搬送パレット１０５に
セットされているパレット１０３を、搬送コンベア１０
２から移載装置１０１に移し替える交互交換を行う。

このパレット１０３の移し替えを制御するための検出手
段１０７が、搬送コンベア１０２の搬送路に臨んでいる
。検出手段１０７はパレット１０３に設けられた指標穴
（図示省略）を検出することにより、パレット１０３上
のカセット１０４が、どの種類の部品を保持しているか
を検知し、この検知に基づいて部品実装装置が必要とし
ているパレット１０３が、移載装置に移し替えられるよ
うに交換装置１０６を制御する。これに実装に必要な部
品の自動交換が可能となっている。

１０８は搬送コンベア１０２を挟んで部品実装装置１２
０の反対側に設けられた外部交換装置であり、新たなカ
セットがセットされたパレットと、実装が終了して空と
なったカセット１０４を有するパレット１０３とを入れ
替えるものであり、この入れ替えを搬送コンベア１０２
の搬送パレット１０５に対して行う。

第１５図は特開昭６１−１２１３９９号公報に開示され
た別の従来装置を示す。この従来装置は部品実装装置（
図示省略）の隣接位置に配設されたカセット設置台１３
１と予備のカセット１０４がセットされた予備供給台１
３２とを備え、これらの間に交換装置１３３が設けられ
て構成されている。カセット設置台１３１は複数のカセ
ット１０４がセットされており、案内ロッド１３４に沿
って往復移動することにより、実装に必要な部品を保持
したカセットが部品実装装置の吸着ノズルに臨むように
搬送する。予備供給台１３２は新たなカセット１０４を
カセット設置台１３１に供給するため、カセット設置台
１３１に併設され、交換装置１３３はこの予備供給台１
３２とカセット設置台１３１との間のカセット１０４の
入れ替えを行う。

交換装置１３３は予備供給台１３２およびカセット設置
台１３１の上方で、水平面内をＸＹ力方向移動するＸＹ
ロボット１３５と、このＸＹロボット１３５に沿って移
動するスライダ１３６と、スライダ１３６に上下動可能
に取り付けられカセット１０４をチャッキングおよびチ
ャッキング解除するチャック１３７とを備えている。こ
の交換装置１３３は予備のカセット１０４を予備供給台
１３２から取り出してカセット設置台１３１の空位のセ
ット位置にカセット１０４をセットすると共に、これと
逆作動してカセット設置台１３１上のカセット１０４を
予備供給台１３２に戻すことにより、カセット１０４の
自動交換を行う。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第１３図に示す従来装置では、パレット
１０３の交換を自動的に行うことができても、パレット
１０３に対するカセット１０４の交換は作業者の手作業
により行う必要があり、多品質少量生産では手作業交換
が頻繁となるため、好ましいものとはなってなかった。

また、カセット１０４を回路基板の機種毎にパレット１
０３に分割して用意する必要があり、パレット１０３お
よびパレット１０３を搬送する搬送パレット１０５を多
数必要としていた。同様に異なる基板であっても同種の
部品を実装する場合には、その部品に対応したパレット
１０３にカセット１０４をセットする必要があるため、
カセット１０４も多数必要となっていた。

さらに、パレット１０３を搬送パレット１０５にセット
して搬送するため、搬送パレット１０５から移載装置１
０１にパレット１０３を移し替える交換装置１０６が必
要となり、全体の構造が複雑となっていた。

一方、第１５図図示の従来装置では、チャック１３７を
用いてカセット１０４を交換するため、チャック１３７
が隣接するカセットと干渉しないように大きなカセット
１０４のセットピッチが必要となる。また、チャック１
３７をＸＹロボットにより移動させてカセットを交換す
るため、予備供給台１３２をＸＹロボット１３５の移動
ストローク以下の寸法とする必要がある。従って、これ
らにより交換可能なカセット１０４の数が少なく限定さ
れるという不都合を有していた。加えてカセット１０４
の交換の都度、部品実装装置の駆動を停止する必要があ
り、ロスタイムが大きいものとなっていた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされ、パレ
ットに対するカセットの交換を自動で行うことができる
と共に、パレット数の削減が可能で、しかも異なる部品
を有したカセットの自動交換も可能とした自動部品交換
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は上記目的を達成するための本発明の基本構成を
示し、部品を保持した複数のカセットｌが着脱自在にセ
ットされるパレット２と、複数の予備用のカセット１を
出入れ自在に収納するカセット収納部３と、パレット２
を循環搬送する移載装置４と、移載装置４上のパレット
２とカセット収納部３との間でカセット１を単位として
交換する交換装置５と、カセット１に保持されている部
品の種別をカセット収納部３内のカセット１毎に検出す
る検出手段６とを備えている。

この検出手段６は制御装置７と信号交換を行うようにな
っており、検出手段６で検出された部品の種別データが
制御手段７に出力される。制御手段７は実装に必要な部
品を保持したカセットをカセット収納部３から移載装置
４のパレット１に移し替えるように、移載装置４．カセ
ット収納部３および交換装置５を制御する。

なお、移載装置４の循環路上に部品実装装置を配設する
こともできる。

［作用］ 上記構成では、カセット収納部３内のカセット１が検出
手段６によって部品品種毎に把持されている。交換装置
５はカセット収納部３と移載装置４のパレット２との間
でカセット１を交換する。

この交換装置５は実装に必要な部品を有したカセット１
を検出手段６の情報に基づいてカセット収納部３から選
択して移載装置４のパレット２に自動的に移し替えるた
め、カセットを単位とした効率的な交換を行うことがで
きる。

［実施例］ 以下、本発明を図示する実施例により具体的に説明する
が、各実施例において、第１図と同一の要素は同一の符
号により対応させである。

（第１実施例） 第１図〜第８図は本発明の第１実施例であり、第１図は
その全体の平面図を示す。パレット２を循環搬送する移
載装置４は横長の２本の平行な第１および第２の搬送路
１１．１２と、これらの搬送路１１．１２の両端部に設
けられ、第１および第２搬送路１１．１２に対してパレ
ット２の受渡しを行う受渡し路１３．１４とにより構成
されている。移載装置４の第１の搬送路１１はパレット
収納部３からのカセット１が、そのパレット２に移し替
えるものであり、第２の搬送路１２はパレット２を部品
実装装置５０（後述する）に位置決めするものであり、
これら搬送路１１．１２はパレット２を移送すると共に
、所定位置に位置決め状態で停止させるようになってい
る。

パレット収納部３は多数のカセット１を収納すると共に
、空となったカセット１を収納する空スペースを有して
いる。このパレット収納部３上のカセット１の部品品種
を検出する検出手段６およびパレット収納部３と移載装
置４のパレット２との間でカセット１の交換を行う交換
装置５はいずれも、スライドテーブル１５．１６により
カセットｌの並び方向と平行に移動自在となっている。

前記部品実装装置５０はロータリヘッド方式となってお
り、移載装置４の第２の搬送路１２により位置決め停止
されたパレット２の所定のカセット１から部品をピック
アップする吸着ノズル５１と、回路基板５２が取り付け
られて平面内をＸＹ力方向移動するＸＹテーブル５３と
を備えている。吸着ノズル５１は回転駆動してパレット
２とＸＹテーブル５３上を移動すると共に、上下動して
カセット１からの部品のピックアップとその部品の回路
基板５２への実装を行う。

次に各機構の詳細を説明する。

第３図および第４図は交換装置５を示し、カセット収納
部３と移載装置４の第１の搬送路１１との間に設けられ
たガイド路１７上をスライドテーブル１６が紙面貫通方
向に移動可能となっており、このスライドテーブル１６
上に取り付けられたシリンダ１８に交換装置５が支承さ
れている。

交換装置５は正逆回転可能なモータの駆動軸（図示省略
）に連結された駆動歯車１９と、駆動歯車１９の左右位
置に噛合した中間歯車２０と、各中間歯車２０に噛合し
たピニオン２１と、これらの歯車を回転可能に支持する
ブラケット２２とを備えている。

一方、カセット１の下面には、ピニオン２１が噛合する
ラック２３が形成されている。従って、シリンダ１８が
駆動してブラケット２２が上昇すると、ピニオン２１が
カセット１のラック２３に噛合するため、駆動歯車１９
が正逆方向に回転することにより、カセット１をカセッ
ト収納部３と第１の搬送路１１のパレット２との間で移
し替えることができる。なお、カセット１のカセット収
納部３側の端面には検出手段６の検出指標となる指標ビ
ン２４が突出形成されている。

第５図は、パレット２に対するカセット１の位置決め機
構を示し、カセット１の下面に■溝２５が形成され、パ
レット２にはこの■溝２５に係合するボールプランジャ
２６が設けられている。ボ一ルブランジャ２６は、ばね
２７によって係合方向に付勢されており、ボールプラン
ジャ２６の■溝２５への係合によりカセット１をパレッ
ト２に対して位置決め固定することができる。なお、パ
レット２にはカセット１の先端部分が挿入される浮き防
止部２８が形成されている。このような位置決め機構に
対し、交換装置５の推進力が大きく作用すると、カセッ
ト１はパレット２から引き抜き除去される。

第６図は、移載装置４の受渡し路１４の構造を示す。こ
の構造は第１の搬送路１１に対する受渡し路１４を示し
ているが、第２の搬送路１２に対する受渡し路１４およ
び第１．第２の搬送路１１．１２に対する受渡し路１３
も同様に構成されるものである。第１の搬送路１１上に
はその長手方向にスライド移動する移動ベース３０が取
り付けられており、パレット２はこの移動ベース３０に
支承されて搬送路１１上を移動する。

このパレット２と移動ベース３０との相対的位置決めは
、相互に嵌合する位置決めビン３１と位置決め穴とによ
り行われている。パレット２の両側面にはアーム部３２
が突出形成され、このアーム部３２を利用して受渡し路
４による受渡しが行われる。受渡し路４は搬送路１１と
直交する方向（紙面貫通方向）に駆動するロッドレスシ
リンダ３３と、このシリ゛ンダ３３上に取り付けられ上
下方向に駆動するシリンダ３４と、シリンダ３４のピス
トンロッドに取り付けられたアングル３５と、アングル
３５に取り付けられた開閉自在なチャック３６とからな
り、チャック３６がパレット２のアーム部３２を把持す
るようになっている。

そして、この把持状態でシリンダ３４が駆動してパレッ
ト２を上昇させ、ロッドレスシリンダ３３が駆動するこ
とによりパレット２を第２の搬送路１２に受渡すことが
できる。

第７図は検出手段６の構成を示す。第８図に示すように
、カセット１はその端面に指標ビン２４が突出形成され
ている。この指標ビン２４はカセット１毎にその本数が
異なっており、指標ビン２４の本数によってカセット１
に保持される部品の種類が表示される。検出手段６はス
ライドテーブル１５上を移動するベース３７と、指標ピ
ン２４に相応するようにベース３７上に積層された複数
７段のリミットスイッチ３８とを備え、リミットスイッ
チ３８の検出数によりカセット１に保持された部品の種
類を検出する。そして、この検出情報を制御手段７（第
２図参照）に出力して、制御手段７が、その情報を記憶
する。

このような構成では、検出手段６がカセット収納部３に
収納されたカセット１の部品品種を検出しており、部品
実装装置５０がその部品の実装を必要とすると、交換装
置５がその部品のカセット位置まで移動すると共に、パ
レット２が第１の搬送路１１上を対応位置まで移動する
。そして、交換装置５はカセット収納部３から、そのカ
セット１をパレット２に移し替え、移し替えられたパレ
ット２は受渡し部１３または１４から第２の搬送路１２
に移動し、部品実装装置５０との対応位置で停止する。

これにより必要な部品の実装が可能となる。

また、交換装置５は空となったカセット１を第１の搬送
路１１上のパレット２からカセット収納部３の空位のセ
ット位置に移し替え作動する。この場合、検出手段６は
部品実装装置５０が前段の回路基板５２に部品実装を行
っている間にカセット収納部３のカセットの部品品種を
検出するものである。

このような本実施例では、必要な部品のカセット１のパ
レット２に対する交換を交換装置が自動で行うため、手
作業が不要となる。しかも、この交換をカセット毎に行
うため、異なる部品のカセットをセットしたパレットが
不要となりパレット数を削減することができる。

（第２実施例） 第９図〜第１２図は本発明の第２実施例を示す。この実
施例では第９図に示すように、移載装置４の第１および
第２の搬送路１１．１２の両端部に受渡しシリンダ４０
が配置され、受渡しシリンダ４ｏの押出しにより第１お
よび第２の搬送路間でのパレット２の受渡しが行われる
ようになっている。また、部品実装装置６０はワン・パ
イ・ワンヘッド方式となっており、回路基板５２への部
品の実装を行う吸着ヘッド６１がＸＹロボット６２に取
り付けられている。

第１０図および第１２図は交換装置５の構成を示し、ス
ライドテーブル１７上に取り付けられたシリンダ４１の
ピストンロッドにブラケット４２が支持されている。こ
のブラケット４２には正逆方向に回転するモータの駆動
軸（図示省略）に連結された駆動プーリ４３と、駆動プ
ーリ４３の両側に設けられた従動プーリ４４とが取り付
けられ、これらプーリ４３，４４にベルト４５が掛は渡
されている。従って、駆動プーリ４３の正逆回転により
カセット１をカセット収納部３とパレット２との間で交
換することができる。

これに対し、パレット２には、ばね４６で上方への移動
方向に付勢された位置決めピン４７が設けられ、このピ
ン４７がカセット１下面の位置決め穴４８に挿入するこ
とにより、パレット２に対するカセット１の位置決めを
行うようになっている。この位置決めピン４７に対し、
交換装置５にはシリンダ４９により上下動するフック５
５が取り付けられ、このフック５５が位置決めピン４７
のピンベース５６に係脱自在に係合している。これら位
置決めピン４７およびビンベース５６．ばね４６は第１
２図に示すように、カセット１のセット位置に対応して
設けられている。従って、交換装置５は交換を必要とす
るカセットｌとの対応位置に移動し、シリンダ４９を作
動させることにより、その位置決めピン４７のみを下降
させるため、そのカセット１をカセット収納部３に移し
替えることができる。

このような第２実施例は第１実施例と同様に作用するが
さらに加えて、移載装置４の構造が簡単となっていると
共に、カセット１のセットピッチを小さくすることがで
きるため、カセットのセット数を増大させることができ
るメリットがある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、部品品種をカセット毎に
検出し、実装に必要な部品のカセットなカセット単位で
自動的に交換することができ、パレット数を削減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本槽を示す平面図、第２図は本発明
の第１実施例の全体の平面図、第３図および第４図はそ
の交換装置を示す側面図および拡大側面図、第５図はカ
セットの位置決め機構を示す断面図、第６図は移載装置
を示す側面図、第７図は検出手段を示す側面図、第８図
はパレットの斜視図、第９図は本発明の第２実施例の全
体の平面図、第１０図および第１１図はその交換装置を
示す側面図および拡大側面図、第１２図はそのパレット
の斜視図、第１３図は従来装置の平面図、第１４図はそ
のパレットの斜視図、第１５図は別の従来装置の斜視図
である。 １・・・カセット ２・・・パレット ３・・・パレット収納部 ４・・・移載装置 ５・・・交換装置 ６・・・検出手段 ７・・・制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品を保持した複数のカセットが着脱自在にセッ
   トされるパレットと、複数の予備用のカセットを出入れ
   自在に収納するカセット収納部と、前記パレットを循環
   搬送する移載装置と、移載装置の循環路上でパレット側
   のカセットとカセット収納部側のカセットとをカセット
   を単位として交換する交換装置と、実装に必要な部品を
   保持したカセットを前記カセット収納部からパレットへ
   移し替えるため、部品の種別をカセット収納部内のカセ
   ット毎に検出する検出手段とを備えていることを特徴と
   する自動部品交換装置。
2. （２）前記パレット上のカセットから部品をピックアッ
   プして回路基板に実装する部品実装装置を、前記移載装
   置の循環路上に設けたことを特徴とする請求項（１）項
   記載の自動部品交換装置。