JPH07162193A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】まだ部品が入っているスティックの誤排出を防
止し、誤排出された場合の手間を省き、円滑な部品供給
操作ができ、更に低コストな構成の部品実装装置を供給
可能にする。 【構成】部品Ｗを収納するスティックＳが組み込まれる
と共に部品Ｗを供給位置Ｐに１個毎に送り出す部品供給
手段を有する部品実装装置において、スティックＳが空
になったときに所定の信号を出力するセンサ１１０と、
センサ１１０から出力される第１の信号と、第１の信号
から所定時間後の第２の信号を検出する検出手段１２１
と、検出手段１２１の検出結果に基づいて、部品供給手
段からスティックＳを排出するか否かを制御する制御手
段１２２とを具備することを特徴とする部品実装装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品等の部品実装装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より小ロットの実装部品を実装する
ための装置が多く提案されている。例えば、これらの実
装装置の部品供給手段によってスティックに収納された
部品を順次供給する場合、スティックが空になったこと
を検出するセンサを部品を送るシュート部に設け、この
センサから出力される信号に基づいて、空になったステ
ィックを排出する排出手段を備えた部品実装装置が提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される従来例においては、部品がシュート上
をすべり落ちていく場合、部品がスリップして止ってし
まうことがある。その結果、先に送られた部品との間に
隙間を生じ、その隙間をセンサから発射されたビームが
通過してしまい、スティックを空だと判断し、まだ部品
が入っているにも係わらず誤って排出してしまうという
様な問題があった。

【０００４】したがって、本発明の部品実装装置は上記
の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品
供給手段に部品のスリップ検出用センサを設けることに
よって、まだ部品が入っているスティックの誤排出を防
止し、誤排出された場合の手間を省き、円滑な部品供給
操作ができ、更に低コストな構成の部品実装装置を供給
可能にすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の部品実装装置は

【０００６】

【作用】以上のように、この発明に係わる部品搬送装置
は構成されているので、部品供給手段に部品のスリップ
検出用センサを設けることによって、まだ部品が入って
いるスティックの誤排出を防止し、誤排出された場合の
手間を省き、円滑な部品供給操作ができ、更に低コスト
な構成の部品実装装置が供給可能となる。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の実施例につき、添付の図面を
参照して詳細に説明する。図１は部品実装装置の模式的
正面図であり、把持される部品Ｗの軌跡とともに示した
ものである。本図において、基台１００上には柱部１０
０ｈが設けられており、多数の部品を内蔵した部品カセ
ットＫをカセット単位で交換可能に設けるとともに、こ
のカセットＫが所定角度で左下がりになるように配設さ
れており、部品を１個ずつチャック１７の把持位置に送
り出すように構成されている。

【０００８】また、基台１００の軸支部１００ａにおい
て回動自在に軸支されるとともに、この軸支部１００ａ
において回動駆動される軸体３を回転中心にしている第
１回転体１が設けられている。この第１回転体１の軸体
３には後述のピニオンギアが固定されており、一点鎖線
で図示のラック１９に対して歯合しており、このラック
１９が矢印方向に往復駆動されるにともない、軸体３が
回動されて第１回転体１が時計回転方向、反時計回転方
向に回動するように構成されている。

【０００９】この第１回転体１には破線図示の軸体５に
おいて回動自在に軸支される第２回転体４が設けられて
おり、引っ張りバネ６の付勢手段により図中の時計回転
方向に回動するように付勢状態に保持されている。この
ために、この引っ張りバネ６は、第１回転体１の軸体３
の下方部位から下方に向けて設けられたフック６ａと第
２回転体４の下端に設けられているフック６ｂ間におい
て張設されており、第１回転体１の下面から下方に向け
て設けられたピン７に対して第２回転体４に固定された
ピン８が当接することで、それ以上の回転を防止するよ
うに構成されている。

【００１０】以上のように設けられる第２回転体４の他
端には部品Ｗを把持する把持手段のチャック１７を備え
た機構が設けられる一方、第２回転体４の下方端部位に
は破線で図示されたカムフォロアー２５が設けられてい
る。次に、基台１００上には第１回転体１の軸体３の略
上方部位において、カム２６であって、その外周面が円
弧を形成した部材が基台１００から延設された固定部１
００ｂにおいて固定されている。

【００１１】一方、図２は図１を実態的に表している正
面図である。また図３はエアシリンダ１８の構成を示し
た正面図である。両図において、第１回転体１を回動駆
動するための駆動手段のエアシリンダ１８が設けられて
いる様子が示されており、エアシリンダ１８は図示の状
態においては、ピストン１８ａがストロークＬ分だけ出
ている様子が示されており、ピストン１８ａに固定され
ているラック１９が図示のように突出された状態になっ
ている。このエアシリンダ１８が駆動されると、ストロ
ークＬ分が引っ込み、待機位置に戻されることになる
が、このラック１９は軸体３に固定されているピニオン
ギア２０に歯合しているので、エアシリンダ１８の駆動
に伴い、軸体３は反時計回転方向の回動を行うように構
成されている。

【００１２】また、図２において、上述の軸体３は基台
１００上から延設された軸支部１００ａ上において軸支
されており、また上述のカム２６は基台１００上から一
旦垂設された部材から略水平方向に延設するように固定
されている固定部１００ｂにおいて図示のように、円弧
部がやや左下がりになるように固定されている。一方、
軸支部１００ａの側面部位には、衝撃吸収を行うこと
で、移動物体を所定位置に停止させる衝撃吸収装置２４
が設けられている。

【００１３】次に、図２のＡ−Ａ矢視断面図である図４
と第２回転体４の内部構成を示した図５において、先
ず、図４に示されるように第２回転体４には上述の軸体
５が５ａを圧入して固定されており、２個のベアリング
を介して第１回転体１に対して回動自在になるように設
けられている。また、上述のカムフォロアー２５は不図
示のベアリングが内蔵されるとともに、第２回転体４に
対して一体的に固定されているブラケット４ｅであっ
て、図示のように上述のフック６ｂを反対面に設けてい
るブラケット４ｅに固定されている。

【００１４】次に、図５に図示のように、第３の回転体
９が第２回転体４において回転自在に支持されており、
カップリング１０を介して回転アクチュエータ１１によ
り回転駆動されるようになっている。また、第３の回転
体９には、支持材１２がスライド可能に支持されてお
り、かつ、圧縮バネ１３により付勢されており、ピン１
４と溝１５により、スライド範囲が規制されるととも
に、第３の回転体９と支持材１２の回転が規制されてい
る。この支持材１３には、平行開閉チャック１６が固定
され、平行開閉チャック１６には、一対のチャック爪１
７が固定されている。

【００１５】また、第１回転体１にはさらにブロック２
１，２２が対向面に固定されており、上述のラック１
９、ピニオン２０により第１回転体１が回転駆動される
時に、回転範囲はブロック２２が衝撃吸収装置２４に対
して、またブロック２１が基台１００上に設けられてい
るストッパ２３に当接することにより規制されるように
構成されている。

【００１６】以上説明の構成の部品実装装置の動作は、
図１において、まず、エアシリンダ１８の駆動が行われ
て、ラック１９が突出されて第１回転体１の回動駆動が
行われて第２回転体４が図示の待機位置に移動されて、
ブロック２１とストッパー２３とが当接した状態にされ
る。この位置において、図示しない供給装置により部品
Ｗが一対のチャック爪１７に対して供給され、一対のチ
ャック爪１７が閉じることにより、ワークが把持され
る。

【００１７】次に、エアシリンダ１８のストロークＬ分
の駆動により第１回転体１と第２回転体４とがピン７と
８の当接状態を保持しつつ反時計回転方向に回転を開始
する。回転が進むとやがて、第２回転体４に設けられて
いるカムフォロアー２５がカム２６の円弧面２６ａに対
して当接する状態になり、上述の引っ張りバネ６による
第１回転体１と第２回転体４の一体状態が解除される結
果、第２回転体４は引っ張りバネ６の張力に抗して第１
回転体１から離れるように次第に回転変位するようにな
る。この回転変位が次第に進行すると、部品Ｗの軌跡は
図示のように第１回転体１の軸体３を中心とした円軌跡
から、直線軌跡に変わる結果、部品Ｗは実装基板Ｐに対
して略垂直に移動する軌跡となり、部品Ｗが基板に穿設
されているスルーホールに対して順調に挿入実装される
ことになる。

【００１８】また、チャック爪１７により把持した部品
の実装方向を変えたい場合、エアシリンダ１８の動作中
に、回転アクチュエータ１１の駆動が行われて、チャッ
ク爪１７により把持した部品の方向を変えることができ
る。その後、エアシリンダ１８の駆動が行われ実線で示
された位置に復帰されて、以降同様の動作を繰り返し行
う。

【００１９】次に、図６は、図１において上述した部品
供給装置において、部品Ｗを１個ずつチャック爪１７の
把持部に送り出す部品分離機構４０の要部断面図であ
る。また、図７は図６のＸ₂ーＸ₂矢視断面図、図８は図
６のＸ₁ーＸ₁矢視断面図である。これらの図を参照し
て、カセットＫの下流側（部品Ｗの排出側）において、
部品搬送方向に対して略垂直方向の上下動を行なうソレ
ノイド４８ａ、４８ｂが設けられている。これらのソレ
ノイドのうち、ソレノイド４８ｂは不図示の制御駆動装
置からの電磁切り替え動作により、上下運動されるロッ
ド５０ａ、５０ｂが設けられている。また、これらのロ
ッド５０ａ、５０ｂには、各角材４９ａ、４９ｂが取付
けられており、各角材を介して各々に部品押さえ爪が取
付けられている。以上の構成において、ソレノイド４８
ａ、４８ｂのロッド５０ａ、５０ｂの上下運動に伴い、
角材４９ａ、４９ｂは嵌合部材５１の嵌合穴５２に習っ
て移動して、ロッド５０ａ、５０ｂの軸芯周りの回転が
防止され、上下動するように構成されている。

【００２０】一方、ソレノイド４８ａに設けられたロッ
ド５０ａはバネ５４ａの作用により常時部品側の下方に
向かうように付勢されており、電源がオンされるとロッ
ド５０ａはバネ５４ａの付勢力に抗して上昇することに
より、傾斜して収容されている部品は斜め下方に移動す
ることになる。上述と同様に、ソレノイド４８ｂのロッ
ド５０ｂは、バネ５４ｂにより常時上方に向かうように
付勢されており、電源がオンにより、ロッド５０ｂが降
下されて、部品Ｗ₂以降の全ての部品Ｗを押さえ爪５３
ｂにより移動防止するようにしている。

【００２１】以上のように部品分離機構４０は構成され
ているので、係止位置Ｐ₂に位置している部品Ｗは係止
部５４ａによる係止状態が解除されると、この係止部５
４ａの下方を通過して、部品把持位置Ｐ₁に滑り落ちる
ことになる。この結果、ソレノイド４８ｂがオンされる
と、ロッド５０ｂが加工されて押さえ爪５３ｂで係止位
置Ｐ₃に位置している部品Ｗ以降の全てが滑り落ちない
ように保持されている。この後に、ソレノイド４８ａが
オンされると、ロッド５０ａが上昇され、押さえ爪５３
ｂが上昇される結果、係止位置Ｐ₂に位置している部品
Ｗ₁は上述の把持位置に滑り落ちることになる。

【００２２】以上のように動作した後、部品分離機構４
０のソレノイド４８ａの電源がオフされると、バネ５４
ａの作用により、ロッド５０ａは降下されて押さえ爪５
３ａも降下されて部品係止状態となる。この後に、ソレ
ノイド４８ｂの電源をオフすることにより、ロッド５０
ｂはバネ５４ｂにより上昇され、押さえ爪５３ｂも同様
に上昇される。この一連の動作により、係止位置Ｐ₃以
降の部品Ｗはその自重により、シュート３４上を矢印Ｂ
方向に滑り落ち、押さえ爪５３ａにより係止位置Ｐ₂の
位置で停止状態になる。

【００２３】一方、ソレノイド４８ｂの電源のオフに同
期して不図示のソレノイドの電源をオフすることによ
り、部品Ｗがシュート３４上に乗り移るようにして、待
機位置Ｐ₃に部品Ｗを常時送り込むように構成されてい
る。以上のようにして、把持位置Ｐ₁には、常時部品Ｗ
が分離状態にされて送り込まれるので、この部品Ｗを上
述の部品実装装置により把持することで、基板上等への
実装を行なう。

【００２４】図９は、スティックＳの内部の様子を示す
斜視図である。図９において、部品ＷはスティックＳの
内部に収納されており、このスティックＳはカセットＫ
に段積みされる。このような状態で、前述したようにス
ティックＳから部品Ｗが送り込まれていき、やがてステ
ィックＳの内部の部品Ｗが減少して行く。次に、上述の
ようにスティックＳから供給される部品Ｗがなくなった
ときの検出方法について説明する。

【００２５】図１０はシュート３４に設けられた部品検
出センサ１１０を示す断面図である。図１０に示すよう
に、部品検出センサ１１０は部品Ｗを挟むように部品Ｗ
のすべり落ちる方向に直交するように両側に配置されて
いる。一方のセンサ１１０から出たビームＲは部品Ｗが
すべり落ちる通路を横切るように通過し、他方のセンサ
１１０に受け取られる。このような構成において、部品
Ｗがシュート３４上をすべり落ちる間に部品Ｗがビーム
Ｒの通過を遮ることによって、センサ１１０は部品Ｗが
あると判断するのである。逆に部品Ｗがなくなりビーム
Ｒを遮らないようだと当然のことながらスティックＳの
内部に部品Ｗがないと判断するのである。センサ１１０
によって部品Ｗがないと判断した場合は、図１に示すよ
うに、ピン１１１を最下段にあるスティックＳから下か
ら２番目のスティックＳの内部に挿入し直し２番目のス
ティックＳを係止すると共に、ピン１１２を押し戻して
最下段にあるスティックＳの係止を解く、そうすること
によって、最下段にあったスティックＳは係止されなく
なり、その自重により落下するのである。落下した後、
ピン１１２を係止するべく突出させ、ピン１１１を引き
戻すことにより部品Ｗの入った２番目のスティックＳは
最下段に落ちることになる。以上説明した操作によっ
て、改めてスティックＳをセットすることができるので
ある。

【００２６】上述のようにして、新しいスティックから
部品Ｗを供給するのであるが、部品Ｗがシュート３４上
をすべり落ちるときにスティックＳ内部でスリップを起
こし所定の場所に送り込めないことがある。図１１は、
部品Ｗがスリップを起こし、途中で止った状態を示す図
である。図１１において、最初の部品Ｗ１がすべり落
ち、次の部品Ｗ２がスティックＳ内でスリップを引き起
こし、部品Ｗ１と部品Ｗ２との間に空間ができてしまう
と、センサ１１０から発射されたビーム１１１は部品Ｗ
に遮られることなく対向するセンサ１１０へ通過してし
まう。ビーム１１１が通過してしまうと現在部品Ｗを供
給している最下部のスティックＳは部品Ｗがもうなくな
ったと判断され、誤排出されてしまうことになる。図１
２は、センサ１１０から出力される信号を時間と共に示
した図である。図１２に示すように、ビーム１１１が遮
られている間は信号レベルはLOWの状態を保っていてビ
ーム１１１が通過したところで、信号レベルがHIGHに切
り替わるのである。部品Ｗがスリップしたときも同様
に、このHIGHの信号を出力され、スティックＳを排出し
てしまうのである。

【００２７】このような誤排出を防止するために、図１
３に示すような動作フローによりスティックの排出の検
出を制御している。即ち、ステップＳ１において、セン
サ１１０から出力される信号レベルがHIGHであるかを判
断する。もしHIGHレベルと判断された場合（ステップＳ
１での判断がYES のとき）、ステップＳ２にて７秒間待
機した後、ステップＳ３に進む。ステップＳ３におい
て、再びセンサ１１０から出力される信号レベルがHIGH
であるかを判断する。ステップＳ３において信号レベル
が依然としてHIGHのままだと（ステップＳ３での判断が
YESのとき）スティックＳ内部の部品Ｗがなくなったも
のと判断して、ステップＳ４に進んで、スティックＳの
排出を行なうのである。もしステップＳ１での出力され
た信号がLOWであったとすると（ステップＳ１での判断
がNOのとき）、スタート時に戻ることになる。また、ス
テップＳ１でのHIGHレベルの信号が部品Ｗのスリップに
よるものであるならば、ステップＳ３での信号はLOWレ
ベルとなっているはずであり、ステップＳ４でのスティ
ックＳの排出に移行せず、まだ、部品Ｗが送られている
状態としてスタート時に戻るのである。以上説明したよ
うなステップＳ１からステップＳ４までの操作を繰り返
すことによって、スティックＳの誤排出を防止するので
ある。

【００２８】図１４は、部品の検出機構の概略を示すブ
ロック図である。図１４において、センサ１１０はレー
ザビーム式のセンサである。センサ１１０からは常に信
号が出力されており、タイマ１２０により時間的に制御
される検出手段によって、一定時間毎にセンサからの信
号を検出するよう構成されている。検出手段１２１によ
って検出された出力信号は制御手段１２２に送られる。
またその一定時間後に出力された信号が制御手段に送ら
れる。制御手段１２２においては、送られてきた最初の
信号と次の信号を演算処理により比較する。もし、最初
の信号と次の信号が同一の場合は、制御手段１２２はス
ティックが空であると判断して、スティック排出手段１
２３を動作させ空のスティックを排出した後、スティッ
ク交換手段１２４を制御して新しいスティックに交換す
る。一方、最初の信号と次の信号が異なる信号の場合、
スティック内部の部品がスリップしたものと判断して、
スティック排出手段は動作させずスティックの排出や交
換は行なわないようにするのである。以上のように部品
のスリップ検出機構は構成されているのである。

【００２９】以上説明したように、上記実施例によれ
ば、部品供給手段に部品のスリップ検出用センサを設け
ることによって、まだ部品が入っているスティックの誤
排出を防止し、誤排出された場合の手間を省き、円滑な
部品供給操作ができ、更に低コストな構成の部品実装装
置が供給可能となる。尚、本発明は、その趣旨を逸脱し
ない範囲で上記実施例を修正または変形したものに適用
可能である。

【００３０】例えば、本実施例においては、スリップ検
出用センサとしてレーザビーム式のセンサを用いたが、
超音波式のセンサを用いてもよいのである。また、スリ
ップを検出するための信号は電気的な信号に限られるも
のでなく、例えば磁気を利用した信号として用いてもよ
いのである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明のように、本発明の部品実装装
置によれば、部品供給手段に部品のスリップ検出用セン
サを設けることによって、まだ部品が入っているスティ
ックの誤排出を防止し、誤排出された場合の手間を省
き、円滑な部品供給操作ができ、更に低コストな構成の
部品実装装置が供給可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の部品実装装置の模式的正面図であり、
動作説明を兼ねた図である。

【図２】図１の実態的な正面図である。

【図３】第１回転体１の駆動手段の正面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】第２回転体４の要部構成を示した断面図であ
る。

【図６】部品分離機構４０の要部を示した断面図であ
る。

【図７】図６のＸ₂ーＸ₂矢視断面図である。

【図８】図６のＸ₁ーＸ₁矢視断面図である。

【図９】本実施例に基づくスティックの内部を示す図で
ある。

【図１０】部品検出用のセンサを負荷した状態のシュー
ト部の要部を示した断面図である。

【図１１】部品がスリップした状態を示す図である。

【図１２】本実施例に基づくセンサによる部品検出時の
出力信号を示す図である。

【図１３】本実施例に基づくスティック排出までのアル
ゴリズムを記述したフローチャート図である。

【図１４】本実施例に基づく部品実装装置の部品の検出
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 第１回転体、 ３ 軸体、 ４ 第２回転体、 ５ 軸体、 ６ 引っ張りバネ、 ６ａ，６ｂ フック、 ７，８ ピン、 １１ 回転アクチュエータ、 １７ チャック爪、 １８ エアシリンダ、 １９ ラック、 ２０ ピニオン、 ２５ カムフォロアー、 ２６ カム、 ３４ 部品を送るシュート １００ 基台、 １１０ 部品検出用センサ、 １１１ スティック係止ピン、 １１２ スティック係止ピン、 １２０ タイマ、 １２１ 出力信号検出手段、 １２２ 制御手段、 １２３ スティック排出手段、 １２４ スティック交換手段、 Ｐ 基板、 Ｒ センサから発射されるビーム、 Ｓ 部品供給用スティック、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を収納するスティックが組み込まれ
   ると共に部品を供給位置に１個毎に送り出す部品供給手
   段を有する部品実装装置において、 前記スティックが空になったときに所定の信号を出力す
   るセンサと、 該センサから出力される第１の信号と、該第１の信号か
   ら所定時間後の第２の信号を検出する検出手段と、 該検出手段の検出結果に基づいて、前記部品供給手段か
   ら前記スティックを排出するか否かを制御する制御手段
   とを具備することを特徴とする部品実装装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第１の信号と第２
   の信号が同じ信号であるときには、前記スティックを空
   と判断して排出し、前記第１の信号と第２の信号が異な
   る信号であるときには、前記スティックを空でないと判
   断して排出しないことを特徴とする請求項１に記載の部
   品実装装置。
3. 【請求項３】 前記検出手段は、タイマにより制御され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装装
   置。
4. 【請求項４】 前記スティックが排出された後、新たな
   スティックに交換するスティック交換手段を更に具備す
   ることを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
5. 【請求項５】 前記スティック交換手段は、前記スティ
   ックを係止する２本の係止ピンを備え、一方のピンが前
   記新たなスティックを係止している間に、他方のピンの
   係止を解くことによって、スティックが排出されること
   を特徴とする請求項４に記載の部品実装装置。