JPH0615534A - 電子部品自動交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品の該供給を防止する。 【構成】 複数の電子部品を供給可能に保持した部品供
給ユニット１を収納する収納部２と、収納部２に収納さ
れている部品供給ユニット１を所定の場所に搬送し位置
決めする搬送部３と、電子部品に関する情報の読出しお
よび書込みが可能なように部品供給ユニット１に設けら
れた情報記憶部と、収納部２および搬送部３に配置され
情報記憶部との間で電子部品に関する情報の読出しおよ
び書込みを行う読出書込手段６ａ，６ｂと、読出書込手
段６ａ，６ｂからの情報に基づいて部品供給ユニット１
を交換するように収納部２および搬送部３を制御する制
御部とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板に電子部品
を実装する実装々置に対して電子部品の自動交換を行う
電子部品自動交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板への電子部品の実装におい
ては、電子部品を保持した複数の部品供給ユニットを使
用し、この部品供給ユニットから電子部品をピックアッ
プして基板の所定位置に装着している。図１６は特公平
３−２１１１１号公報に記載された部品供給ユニットを
使用した電子部品自動実装機を示す。この実装機は基板
（プリント基板）１００が供給される装着部１１０と、
複数の部品供給ユニット１２０が１列に並べられて搭載
され、Ｚ方向に往復移動する往復台１３０と、交換用の
新たな部品供給ユニット１２０が載置されて往復台１３
０の移動路の近傍に設けられた予備置き台１４０と、予
備置き台１４０と往復台１３０との間で部品供給ユニッ
ト１２０を移送する移送部１５０とを備えている。この
場合、装着部１１０はＸおよびＹ方向に移動して往復台
１３０上の部品供給ユニット１２０から電子部品を取り
出し基板１００に実装する装着装置１１１を備えてい
る。

【０００３】電子部品の実装においては、往復台１３０
上の交換予定の部品供給ユニット１２０の隣に空置き場
を準備し、その部品供給ユニットの部品切れが発生した
場合、作業者が同種の電子部品を保持した部品供給ユニ
ットをユニット収納庫等から運んできて予備置き台１４
０上に配置する。その後、基板交換の際に、移送部１５
０が予備置き台１４０上の新たな部品供給ユニット１２
０を往復台１３０の空置き場に供給し、この新たな部品
供給ユニット１２０を使用して電子部品の実装を行う。
そして、基板１００を入れ換える際に、部品切れの部品
供給ユニットを交換用の新たな部品供給ユニットが配置
されていた予備置き台１４０に移送し、この部品供給ユ
ニットを作業者が他の場所に取り出している。このよう
な実装機においては、部品供給ユニットの交換のために
実装機を停止させる必要がないため、稼働率の低下を防
止できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来技術
では、交換すべき部品供給ユニットとは異なる部品供給
ユニットを作業者が誤って予備置き台１４０上にセット
した場合は、部品切れの部品供給ユニットとそのまま交
換されて部品実装が行われる。かかる部品実装により基
板は実装ミス等の不良品となるが、この不良品は実装後
の検査工程で初めて発見される。このため、誤実装した
基板の修正や正しい部品供給ユニットの入れ替え、その
他の煩雑や処理が必要となり、稼働率の低下、実装ライ
ンの停止等の原因となっている。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、作業者の人為ミスに基づく誤交換を防止して
稼働率の向上を可能とした電子部品自動交換装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品自動交
換装置は、複数の電子部品を供給可能に保持した部品供
給ユニットを収納する収納部と、この収納部に収納され
ている部品供給ユニットを所定の場所に搬送し位置決め
する搬送部と、電子部品に関する情報の読み出しおよび
書き込みが可能なように前記部品供給ユニットに設けら
れた情報記憶部と、前記収納部および搬送部に配置され
前記情報記憶部との間で電子部品に関する情報の読み出
しおよび書き込みを行う読出書込手段と、この読出書込
手段からの情報に基づいて前記部品供給ユニットを交換
するように収納部および搬送部を制御する制御部とを備
えていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成では、部品名、数量などの電子部品に
関する情報が部品供給ユニットの情報記憶部に書き込ま
れており、収納部および搬送部の読出書込手段はこの情
報記憶部から電子部品に関する情報を読み込む。この情
報に基づいて制御部は部品供給ユニットの交換の際に収
納部および搬送部を制御するため、誤交換を防止するこ
とができる。

【０００８】

【実施例１】図１は本発明の実施例１が適用された電子
部品自動実装機を示す。本実施例では、部品供給ユニッ
トとして図２に示すテープフィーダ１が使用される。こ
のテープフィーダ１はテープリール１２のテープに電子
部品が取り付けられており、このテープを巻取りリール
１４で巻き取ることにより、順次、電子部品を繰り返し
供給するものである。１３はテープフィーダ１の底部に
設けられたラックであり、５はテープフィーダ１の下部
側面に設けられ電子部品に関する情報が読み出しおよび
書き込まれる情報記憶部としてのデータキャリアであ
る。

【０００９】電子部品自動実装機は図１に示すように、
テープフィーダ１が複数並べられる部品供給部１１およ
び基板９に電子部品を実装する装着装置１０を備えてお
り、本実施例の電子部品自動交換装置はこの実装機にお
けるテープフィーダ１の交換側（部品供給部１１側）に
配設される。この電子部品自動交換装置はテープフィー
ダ１を交換の一単位として電子部品を交換するものであ
り、部品供給部１１に搭載可能な状態のテープフィーダ
１があらかじめの複数セットされた収納部２（以下、ス
トッカ２と記する。）と、このストッカ２と部品供給部
１１との間でＸＹ方向に移動してストッカ２および部品
供給部１１に対してテープフィーダ１を搬送する搬送部
３と、これらの作動を制御する制御部４（図３参照）と
を備えている。

【００１０】搬送部３には、テープフィーダ１をスライ
ド移動自在に保持するガイドレール２１がその両端を部
品供給部１１とストッカ２に臨ませた状態で、部品供給
部１１およびストッカ２の幅方向（以下Ｘ方向）に移動
自在に設けられている。ガイドレール２１はその長さ方
向（以下Ｙ方向）で３分割され、それぞれの分割部分に
はテープフィーダ１に取り付けられたラック１３と噛み
合うピニオン（図示省略）が埋設されている。各ピニオ
ンはそれぞれ回転駆動するピニオン駆動モータ２３に連
結されている。ピニオン駆動モータ２３はガイドレール
２１のＸ方向の移動と共に移動するように設けられ、こ
のピニオン駆動モータ２３が駆動することによりテープ
フィーダ１がＹ方向に搬送される。また、ガイドレール
２１の両端部には、ストッカ２のテープフィーダ１を把
持するチャック２４ａと、ガイドレール２１に保持した
テープフィーダ１を部品供給部１１へ移載するチャック
２４ｂとが設けられている。この場合、チャック２４ａ
はガイドレール２１に保持したテープフィーダ１をスト
ッカ２を移載する一方、チャック２４ｂは部品供給部１
１のテープフィーダ１を把持する場合ようにも作用す
る。これらチャック２４ａ，２４ｂはそれぞれ第１駆動
部２５ａ，２５ｂによりＹ方向に移動自在に設けられる
と共に、第２駆動部２６ａ，２６ｂによりガイドレール
２１上に進出しおよびガイドレール２１上から退避する
ようになっている。これらの第１駆動部２５ａ，２５ｂ
および第２駆動部２６ａ，２６ｂはシリンダが使用され
ると共に、ガイドレール２１のＸ方向の移動と共に一体
的に移動するように設けられている。ガイドレール２１
のＸ方向にはボールネジ２７ａとガイド２９が配置さ
れ、ボールネジ２７ａはその駆動を行う駆動モータ２８
ａに連結されている。ガイドレール２１はその下部がこ
のボールネジ２７ａおよびガイド２９に螺合されてお
り、ボールネジ２７ａの回転によりＸ方向に移動する。

【００１１】また、テープフィーダ１がガイドレール２
１を通過するとき、そのデータキャリア５に対し電子部
品の情報および書き込みを行うため読出書込手段として
のキャリアヘッド６ｂが搬送部３に配置されている。図
４はこのキャリアヘッド６ｂの配設状態を示し、キャリ
アヘッド６はそのヘッド部がガイドレール２１に臨んだ
状態でチャック２４ａおよび２４ｂの間に設けられてい
る。

【００１２】ストッカ２は上下２段に分画され、各分画
部分でテープキャリア１を収納する。このストッカ２の
側面にはガイド３０およびボールネジ２７ｂが上下方向
に配設されており、ボールネジ２７ｂは駆動モータ２８
ｂに直結されている。ストツカ２はこのボールネジ２７
ｂに螺合され、ボールネジ２７ｂの回転により上下方向
（Ｚ方向）に移動し、これにより搬送部３のガイドレー
ル２１の位置に対応して、ストッカ２の上下段を切り換
えるようになっている。このストッカ２には、テープキ
ャリア１の収納の際にそのデータキャリア５に対し、電
子部品の情報および書き込みを行うため読出書込手段と
してのキャリアヘッド６ａが設けられている。

【００１３】図３は本実施例の制御系のブロック図を示
し、制御部４からコントローラ４０に制御信号が送出さ
れると共に、コントローラ４０から制御部４に応答信号
が出力される。キャリアヘッド６ａ，６ｂはテープキャ
リア１のデータキャリア５に対し、電子部品の情報を書
き込みおよび読み出し、この情報をコントローラ４０に
出力し、コントローラ４０は制御部４の制御信号をキャ
リアヘッド６ａ，６ｂに送出する。

【００１４】以下、本実施例の作動を説明する。図５は
テープフィーダ１をストッカ２に収納する場合のフロー
チャートを示し、まず、ＣＡＤ等から実装すべき基板の
部品情報を制御部４に読み込む。この情報をもとに作業
者がテーピングされた電子部品をテープフィーダ１に取
り付ける。この取り付けた部品の情報（型名、残数）を
入力し、その部品情報と書込信号を制御部４からコント
ローラ４０に転送する。そしてストッカ２側のキャリア
ヘッド６ａをそのテープフィーダ１のデータキャリア５
に接近させる。応答信号を受信することにより情報の書
き込みが終了し、ストッカ２の指定した場所にそのテー
プフィーダ１を収納する。以上の作動を必要数繰り返し
て、テープフィーダ１をストッカ２に収納する。

【００１５】図６はストッカ２から収納供給部１１への
移送のフローチャートを示す。まず、制御部４の指示に
より部品供給部１１に搬送すべきストッカ２内のテープ
フィーダ１が把持できる位置となるようにストッカ２を
Ｚ方向に移動する。同時にそのストッカ２に収納されて
いる指定したテープフィーダ１をチャック２４ａで把持
できる位置までカイドレール２１をＸ方向に移動する。
そして、第１駆動部２５ａによりチャック２４ａをスト
ッカ２側に移動して、テープフィーダ１を把持する。そ
の後第１駆動部２５ａによりチャック２４ａを部品供給
部１１側に移動しテープフィーダ１のラック１３とガイ
ドレール２１に配置したピニオンとが噛み合う位置まで
テープフィーダ１を移送する。次に第２駆動部２６ａを
作動させ、ガイドレール２１上でのテープフィーダ１の
移動の妨げとならない位置までチャック２４ａを退避さ
せた後、ピニオン駆動モータ２３を駆動しピニオンを回
転させラック１３との協働によりテープフィーダ１をガ
イドレール２１に沿って部品供給部１１側へ移動する。
そしてテープフィーダ１がガイドレール２１に完全に乗
り移り、テープフィーダ１のデータキャリア５がキャリ
アヘッド６ｂと対向する位置で停止させる。

【００１６】その位置で読出信号を制御部４からコント
ローラ４０へ転送する。これに基づき制御部４はステー
タスを含んだ応答信号を受信する。そのステータスが正
しい場合はデータキャリア５内の情報が正常に読み出せ
たことであるため、読み出した情報と制御部４内の情報
とを照合する。一方、読取領域内にデータキャリア５が
ないとステータスが正しくなく、この場合はテープフィ
ーダ１を再度位置決めし、読出信号を再び転送し応答信
号を待つ。

【００１７】読み出した情報と制御部４内の情報との照
合の結果、一致していない場合には上記と逆の動作でス
トッカ２に戻し、作業者に報知し次のテープフィーダ１
の取り出しを行う。一致している場合は部品供給部１１
上の指定した位置へガイドレール２１を移動する。

【００１８】その後、ピニオン駆動モータ２３を駆動し
てピニオンを回転させテープフィーダ１のラック１３と
ピニオンとの噛み合いが外れる位置までテープフィーダ
１を部品供給部１１側に移動する。第２駆動部２６ｂを
作動してチャック２４ａをガイドレール２１上に移動さ
せ、次に第１駆動部２５ｂを作動してチャック２４ｂに
よりテープフィーダ１を部品供給部１１側に押圧し、テ
ープフィーダ１を部品供給部１１の所定の位置へ完全に
移載する。以上のようにして指定のテープフィーダ１を
すべて位置決めする。これらの場合において、照合の結
果一致しないでストッカ２に残った場合は、正しい部品
と交換した後、同様にして部品供給部１１へ移載する。

【００１９】図７は電子部品の実装を行うフローチャー
トであり、装着装置１０が稼働し、部品供給部１１上の
いずれかのテープフィーダ１の部品残数が０になると、
その信号が制御部４に送出される。この信号を受ける
と、上述と逆の動作でテープフィーダ１を部品供給部１
１からガイトレール２１上に引き出す。ガイドレール２
１上の搬送途中では、テープフィーダ１のデータキャリ
ア５がキャリアヘッド６ｂと対向する位置で停止させ
る。そしてデータキャリア５内の残数と装着装置１０が
使用した数より算出した残数情報（ここでは０）と書込
信号を制御部４からコントローラ４０へ転送する。これ
に基づき、制御部４はステータスを含んだ応答信号を受
信する。そのステータスが正しい場合は、残数情報が書
き込まれたことであるため、空のストッカ２へテープフ
ィーダ１を搬送し、収納すると同時にディスプレイ等
（図示省略）を用いて、そのストッカ２への収納位置を
作業者に報知する。一方、書込領域内にデータキャリア
５がない場合は、ステータスが正しくないので、テープ
フィーダ１を再度位置決めし、残数情報と書込信号を再
び転送し応答信号を待つ。

【００２０】空のストッカ２に部品残数０のテープフィ
ーダ１を収納した後、ストッカ２に収納されている同種
類の取り付けられたテープフィーダ１を引出し、残数０
のテープフィーダ１のセットされていた部品供給部１１
上へ移載する。以上の動作を繰り返して部品残数０のテ
ープフィーダ１をすべて交換する。

【００２１】図８はテープフィーダ１の取り出しのフロ
ーチャートを示し、作業者がストッカ２から部品残数０
のテープフィーダ１を外す。そしてデータキャリア５内
および制御部４内へデータクリア情報を入力し、その情
報と書込信号を制御部４からコントローラ４０へ転送す
る。そしてストッカ２近傍のキャリアヘッド６ａをテー
プフィーダ１のデータキャリア５に接近させる。応答信
号を受信することにより、情報の書き込みが終了し、テ
ープフィーダ１から部品を取り外す。同様にして部品残
数が０のテープフィーダ１をすべてストツカ２から外
す。

【００２２】このような本実施例ではテープフィーダ１
のデータキャリア５に電子部品の情報を書き込み、キャ
リアヘッド６ａ，６ｂがその情報を読み出してテープフ
ィーダの交換を制御するため、誤ったテープフィーダの
供給を確実に防止できる。

【００２３】

【実施例２】図９は本発明の実施例２を示し、実施例１
と同一の要素は同一の符号を付して対向させることによ
り重複する説明を省略する。この実施例では、搬送部３
側のキャリアヘッド６ｂがストッカ２側に設けられてい
る。このキャリアヘッド６ｂは図１０に示すように、ガ
イドレール２１の側方に同レール２１と一体的に取り付
けられており、そのヘッド部がストッカ２に臨んでい
る。これに対し、テープキャリア１は図１１に示すよう
に、データキャリア５が下部前方側に配されており、ス
トッカ２に収納された場合、データキャリア５がキャリ
アヘッド６ｂと対向するようになっている。

【００２４】図１２はこの実施例における電子部品の情
報の読み取りを行うフローチャートであり、実施例１と
同様にテープフィーダ１をストッカ２に収納した後、ス
トッカ２およびガイドレール２１を移動しキャリアヘッ
ド６ｂがストッカ２下段左端のテープフィーダ１のデー
タキャリア５と対向する位置で停止する。その位置で読
出信号を制御部４からコントローラ４０へ転送する。応
答信号を受信することでデータキャリア５内の情報の読
み出しが終了し、その後、隣接する次段のテープフィー
ダ１のデータキャリア５と対向する位置へ移動し同様に
読出信号を転送し、応答信号を待ちデータキャリア５内
の情報を読み込む。以上の作動をストッカに収納されて
いるテープフィーダの必要数繰り返す。

【００２５】そして、読み込んだ情報と制御部４内の情
報とを照合し、一致している場合は、指定したテープフ
ィーダ１をストッカ２から部品供給部１１へ移載する。
一致していない場合は、そのストッカ位置をディスプレ
イ（図示省略）を用いて作業者に報知する。それによ
り、作業者は正しい部品を保持したテープフィーダ１に
入れ換えた後、同様にデータキャリア５の情報を読み込
み照合する。正しい部品を保持した全てのテープフィー
ダ１がストッカ２に収納された後は、指定したテープフ
ィーダ１をストッカ２から部品供給部１１へ移載する。

【００２６】図１３は実装を行うフローチャートであ
り、装着装置１０が稼働し、部品供給部１１上のいずれ
かのテープフィーダ１の部品部数が０になると、その信
号が制御部４に送出される。この信号を受け、そのテー
プフィーダ１を部品供給部１１からストッカ２の空位へ
収納すると同時にディスプレイ等（図示省略）を用いて
ストッカ２の位置を作業者に報知する。空位のストッカ
２へ収納した後、キャリアヘッド６ｂとその部品残数０
のテープフィーダ１のデータキャリア５とが対向するよ
うにガイドレール２１を移動し、データキャリア５内の
残数と装着装置１０が使用した数より算出した残数情報
（ここでは０）と、書込信号を制御部４からコントロー
ラ４０へ転送する。この応答信号の受信により残数情報
の書き込みが終了し、予めストッカ２に収納されている
同種類の部品が取り付けられたテープフィーダ１を部品
供給部１１上へ移載する。同様に部品供給部１１上の全
ての部品残数０のテープフィーダ１を空のストッカ２へ
収納し、同様に情報を書き換える。その後、ストッカ２
に再収納された部品残数０のテープフィーダ１を作業者
が外す。このような本実施例によれば、テープフィーダ
をストッカから引き出すことなく、そのデータキャリア
の情報を読み込むことができ、無駄な作動がなくなるメ
リットがある。

【００２７】

【実施例３】図１４は本発明の実施例３を示し、データ
キャリア５がテープキャリア１の下部前方側に設けら
れ、このデータキャリア５が搬送部３側に位置するよう
にテープキャリア１がストッカ２に収納される。かかる
テープキャリアのデータキャリア５に対し、その情報の
書き込みおよび読み出しを行うキャリアヘッド６ｂはチ
ャック２４ａに取り付けられている。

【００２８】図１５はこの実施例における情報読み取り
のフローチャートを示し、実施例１と同様にテープフィ
ーダ１をストッカ２に収納した後、ストッカ２およびカ
イドレール２１を移動し、部品供給部１１上に搬送すべ
きテープフィーダ１を把持できる位置までチャック２４
ａをストッカ２側にスライドする。その位置で制御部４
からコントローラ４０へ読み出し信号を転送する。応答
信号を受信することで、データキャリア５内の情報の読
み出しが終了し、読み出した情報と制御部４内の情報と
を照合する。その照合結果が一致している場合はそのま
まガイドレール２１上に引出し、指定した部品供給部１
１上に移載する。一方、照合結果が一致していない場合
は、そのストッカ位置をディスプレイ等（図示省略）を
用いて作業者に報知し、次に搬送すべきテープフィーダ
１のデータキャリア５を読み取る。以上の作動をストッ
カ２に収納されているテープフィーダ１の必要数繰り返
す。

【００２９】作業者は移載されずにストッカ２に残った
テープフィーダ１を正しい部品に入れ替え、再び同様に
データキャリア５内の情報を照合して部品供給部１１上
へ移載する。

【００３０】装着装置１０が稼働し、部品供給部１１上
のいずれかのテープフィーダ１の部品残数が０になりそ
の信号が制御部４に送出される。この信号を受け、その
テープフィーダ１を部品供給部１１から取り出しチャッ
ク２４ａによりストッカの空位へ押し込み収納する。そ
の際、データキャリア５内の残数と装着装置１０が使用
した数より算出した残数情報（ここでは０）と、書込信
号を制御部４からコントローラ４０へ転送する。この応
答信号の受信により残数情報の書き込みが終了し、予め
ストッカ２に収納されている同種類の部品の取り付けら
れたテープフィーダ１を部品供給部１１上へ移載する。
同様に部品供給部１１上の全ての部品残数０のテープフ
ィーダ１をストッカ２の空位へ収納し同様に情報を書き
換える（図１３参照）。そして、ストッカ２に戻ってき
た部品残数０のテープフィーダ１を作業者が外す。

【００３１】本実施例によれば、実施例１の効果に加え
てストッカに収納した状態のままでテープフィーダをス
トッカから取り出さずに、一連の移載動作の中でデータ
キャリアの情報を読み込むことができる効果がある。

【００３２】

【発明の効果】以上のとおり本発明は、作業者のミスに
よる電子部品の誤供給が防止できるため、稼働率の低下
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の斜視図。

【図２】テープフィーダの側面図。

【図３】制御系のブロック図。

【図４】実施例１の部分斜視図。

【図５】テープフィーダ収納のフローチャート。

【図６】データキャリア読み出しのフローチャート。

【図７】ストッカへの移載のフローチャート。

【図８】テープフィーダ取外しのフローチャート。

【図９】実施例２の斜視図。

【図１０】実施例２の部分斜視図。

【図１１】実施例２のテープキャリアの側面図。

【図１２】データキャリアの読み出しのフローチャー
ト。

【図１３】ストッカへの移載のフローチャート。

【図１４】実施例３の部分側面図。

【図１５】データキャリアの読み出しのフローチャー
ト。

【図１６】従来装置の斜視図。

【符号の説明】 １ テープキャリア ２ ストッカ ３ 搬送部 ５ データキャリア ６ａ キャリアヘッド ６ｂ キャリアヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電子部品を供給可能に保持した部
   品供給ユニットを収納する収納部と、この収納部に収納
   されている部品供給ユニットを所定の場所に搬送し位置
   決めする搬送部と、電子部品に関する情報の読み出しお
   よび書き込みが可能なように前記部品供給ユニットに設
   けられた情報記憶部と、前記収納部および搬送部に配置
   され前記情報記憶部との間で電子部品に関する情報の読
   み出しおよび書き込みを行う読出書込手段と、この読出
   書込手段からの情報に基づいて前記部品供給ユニットを
   交換するように収納部および搬送部を制御する制御部と
   を備えていることを特徴とする電子部品自動交換装置。