JPH0846393A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロウ等の保護膜で表面を被装されたトランス等
の電子部品を自動実装でき、実装作業の際の作業効率及
び信頼性を向上させる電子部品の実装装置を提供する。 【構成】保護膜でその表面を被装された電子部品等４を
先端に把持するための部品把持ハンド３有し、部品把持
ハンド３により電子部品４の供給位置１から基板５上の
所定の位置に移送するための部品実装装置であって、部
品把持ハンド３の動作領域内に配置され、部品把持ハン
ド３の先端に付着する保護膜を除去するための付着物除
去手段６を具備することを特徴とする。

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を基板に実装
するための自動部品実装装置に関し、特に表面をロウ等
で被装されたトランス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、ロボットハンド等の把持手段によ
り把持されたときに、ハンドの把持表面に付着、堆積し
やすいロウ等でその表面を被装された電子部品の自動実
装においては、その付着したロウが原因で起こる把持ミ
ス、実装ミス、移動中の滑りによる落下等の問題が頻繁
に発生するため、実装装置での自動実装可能な対象部品
にできず、人手による作業に頼っていた。また、一般的
な自動実装装置を採算ラインに載せるには、その失敗率
を１％以下に押さえる必要があり、ロウで表面が被われ
た部品は、事実上不可能であった。尚、インバータトラ
ンス等の実装では、製品の衝撃音を低下させるためにロ
ウで表面を被装することは必要不可欠である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように、トランス等の電子部品のみを自動化の対
象から除外し、その実装のみを手作業に頼るとすると、
作業工程の増加してコスト高を招くことになる。また、
表面をロウ等で被装された電子部品をそのまま自動化し
ようとすると、ロウの付着が原因の装置の誤実装等によ
る停止回数が異常に増加してしまい、結局のところ作業
効率を低下させてしまうのが実情であった。

【０００４】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ロウ等の
付着物で表面を被装されたトランス等の電子部品を自動
実装でき、実装作業の際の作業効率及び信頼性を向上さ
せることが可能な電子部品の実装装置を提供することで
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以下の構
成を備える。即ち、保護膜でその表面を被装された電子
部品等を先端に把持するための部品把持ハンド有し、該
部品把持ハンドにより前記電子部品の供給位置から基板
上の所定の位置に移送するための部品実装装置であっ
て、前記部品把持ハンドの動作領域内に配置され、該部
品把持ハンドの先端に付着する前記保護膜を除去するた
めの付着物除去手段を具備することを特徴とする。

【０００６】また、好ましくは、前記付着物除去手段
は、円筒形のブラシであって、駆動モータにより回転駆
動されることを特徴とする。また、好ましくは、前記駆
動モータの回転方向を所定時間毎に変更することを特徴
とする。また、好ましくは、前記ブラシを回転駆動させ
た状態で、前記部品把持ハンドの把持面を該ブラシに当
接させることによって、前記ハンドに付着した保護膜を
除去することを特徴とする。

【０００７】また、好ましくは、前記ハンドの把持面を
前記ブラシに当接させた状態で、前記ハンドをブラシの
回転軸に沿う方向に複数回往復移動させることを特徴と
する。また、好ましくは、前記部品把持ハンドにより部
品を把持した回数を計測及び記憶する手段を更に具備
し、前記把持した回数を所定値に設定し、該所定値毎に
１回前記ハンドに付着した保護膜の除去を行うことを特
徴とする。

【０００８】また、好ましくは、前記部品はトランスで
あり、前記部品の表面を被装する保護膜はロウであるこ
とを特徴とする。また、好ましくは、前記ブラシは、前
記部品把持ハンドを挿入可能なように、その上部のみが
開口した外枠により被われていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】以上のように、この発明に係わる電子部品の実
装装置は構成されているので、ロウ等の付着しやすい物
質で表面が被われたトランス等の電子部品を誤った位置
に挿入することを防止し、実装作業のの自動化を図るこ
とが可能となる。また、ブラシで除去されたロウが再度
他のものに付着することも避けられる。

【００１０】また、一定回数毎に付着物除去作業を自動
的に行なうため、作業者がわずらわしい操作をする必要
がなく、稼働率の低下も必要最小限に抑えることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に基
づく実施例の自動実装装置の全体構成を示す図である。
図１において、パレット１はトランス等の電子部品を供
給するために、例えば、発泡スチロール等で仕切られた
部品の収納箱であり、その内部には、凹部が複数個設け
られて夫々にトランスが１個ずつ収納されている。この
電子部品が収納されたパレット１は、図５に示すパレッ
ト供給装置４０により、部品実装ロボットの動作領域内
にパレット毎供給される。部品実装ロボットは、アーム
２や不図示の駆動モータ等を有し、パレット１を部品の
供給源として、部品を回路基板５上の所定の位置に移送
する。

【００１２】ロボット本体に連結するアーム２はロボッ
トの先端部を構成し、図５に示す制御装置２０により制
御され、先端部を動作領域内の任意の位置に高速、高精
度で移動する。制御装置２０は、動作プログラムが入力
可能となっており、部品の大きさや形状に応じたプログ
ラムを実行させることによって、アーム先端部を任意の
位置に移動させることができる。

【００１３】部品把持ハンド３は、その先端部に２本の
指部３ａ，３ｂを有し、ロボットアーム２に装着されて
互いに対向する方向に移動することによって、部品を把
持・解放する。部品４は表面がロウで被装されたトラン
スであり、指部３ａ，３ｂにてパレット１より把持され
所定の位置に移送される。図１は、部品把持ハンド３に
よって１つのトランスをパレット１から取り上げた状態
を示す。

【００１４】基板５は、トランス４の移送先であり、ト
ランス４はハンド３によりこの基板５上の所定の位置へ
配置され、既に配置された他の部品と共に実装される。
また、基板５は、図５に示す基板供給装置５０により、
ロボットの動作領域内へ１枚ずつ供給され、位置決めさ
れて固定される。ブラシ装置６は、円筒状のブラシ７
と、このブラシ７に回転力を付与する駆動モータ８を有
する。また、ブラシ装置６は、自動実装ロボットのアー
ムによる動作領域内に設けられ、後述するような部品把
持ハンドの先端をブラシに当接可能な位置に設けられ
る。このブラシ７は円筒形の形状をしており、中心部の
芯鉄から放射状にブラシのワイヤーが無数に伸びてい
る。駆動モータ８は、図５に示す制御装置２０により、
ＯＮ，ＯＦＦ及びその回転方向を制御することが可能と
なっている。また、駆動モータ８の出力軸にブラシ７が
軸着されており、モータ８の回転によりブラシ７に回転
力が付与される。また、ブラシは、外枠６ａで上面のみ
を開口され、その周囲をすっぽり包むように設けられて
いる。

【００１５】尚、自動実装ロボット３０、パレット供給
装置４０及び基板供給装置５０等の構成及び動作制御に
ついては周知であるため、本実施例での詳細な説明は省
略する。図２は、図１のハンドにより把持されたトラン
スを下方から見た様子を示し、ハンドにはロウが付着し
た状態を示す図である。付着物９はトランス４を被着す
るロウであり、トランス４の移送動作を繰り返すことに
よって、ハンドの指部３ａ、３ｂに付着・堆積してくる
ものである。また、このロウ９は、ハンドの指部への付
着の量が不均一であり、堆積してくると、例えば、図２
に示すように、ハンドに対して斜めになって把持されて
る場合がある。即ち、この不均一な堆積のため、トラン
ス４を基板５に実際にこの状態のままで実装しようとす
ると４本の実装ピン１０ａ〜１０ｄは基板に設けられた
所定の穴に挿入できず、不図示のセンサにより誤実装と
判断され、実装装置は停止してしまうことになる。

【００１６】図３は、ハンドの指部にロウが付着した状
態で、電子部品を把持した状態を正面から見た図であ
る。図示のように、電子部品の１つとして表面にロウが
被着されたトランスを複数回把持し、ハンド先端の指部
にロウ９が付着した状態で把持した場合、ロウ９の影響
によって、トランス４は斜めに把持され、トランス４の
実装ピンの一部１０ａ，１０ｂは基板５の挿入されるべ
き穴５ａ，５ｂに入り込まず、基板上の他の部分に衝突
してトラブルとなる。実装ロボットによる基板上へ部品
の挿入が失敗に終わると不図示のセンサにより、挿入ミ
スと判断され、自動実装装置は緊急停止し、作業者を警
報などにより呼び寄せる。

【００１７】図４は、指部３ａ，３ｂにロウが付着した
時、部品把持ハンドをブラシ装置６のブラシ７に移動し
た様子を示す図である。図４において、前述のように、
ブラシ７はその中心の芯鉄から放射状にブラシの毛が無
数に伸びた円筒状の形状となってる。また、ブラシ７は
芯鉄を中心回転軸として、モータにより正逆両方向回転
可能となっている。

【００１８】このブラシ装置６によるハンドの指部３
ａ，３ｂに付着したロウ（付着物）を除去する動作とし
ては、指部３ａ、３ｂのトランス等と接触する面が、ち
ょうどブラシ７の表面に当接しブラシを把持するよう
に、指部３ａ、３ｂの開閉量を調整し、この状態でブラ
シを所定方向に回転させる。また、ブラシを回転させた
状態で、ハンド３をブラシ７の回転軸に沿う方向Ｓに、
往復運動させるように制御すると、より付着物の除去効
果が向上する。

【００１９】また、ブラシの回転を正逆切換えることも
付着物を除去する上で効果的である。また、ブラシは外
枠で囲まれており、ロウを除去する場合、除去されたロ
ウが周辺に飛散することがなく、基板上にロウが付着
し、トラブルを発生することも防止できる。

【００２０】＜制御系のブロック構成＞次に、本実施例
の自動実装装置の制御系のブロック構成について説明す
る。図５は、本実施例の自動実装装置の制御系のブロッ
ク図である。図５において、制御装置２０は、本装置全
体の制御を司るＣＰＵ２１と各装置の動作処理手順を記
憶しているＲＯＭ２２、及びワークエリアとして使用す
るＲＡＭ２３とを有する。また、６０は、部品等の実装
におけるロボットハンドの移動等の各種パラメータの設
定や動作或いは停止指示を与えるための操作部であり、
その操作内容や装置の状態を示すための表示部６１と入
力部６２とが設けられている。３０は電子部品をパレッ
トからピックアップし、基板上の所定の位置に移送する
自動実装ロボットであって、不図示のアームを所定のタ
イミングで駆動すると共に、部品把持動作を所定回数実
行した後、ハンドの付着物を除去するために先端のハン
ドをブラシ装置６に移動する。４０はパレット供給装置
であって、パレットに収納された部品がなくなると別の
新しいパレットに交換する装置である。５０は基板供給
装置であって、基板上に所定の部品を載置するために１
枚毎に所定の位置に固定し、部品を載置した後、順次他
の基板に交換する装置である。６はブラシ装置であっ
て、自動実装ロボットのハンドによる部品の把持回数に
基づいて、ブラシの回転スイッチをオン、オフする。以
上のように、本実施例の制御系は構成される。

【００２１】＜付着物の除去制御＞次に、図６、図７を
参照して部品把持ハンドに付着するロウの除去動作を説
明する。図６、図７は、ハンドがトランスを複数回（本
実施例では３０回）把持・実装した後にブラシで付着物
除去動作を実行するための動作を記述したフローチャー
トである。図６、図７において、処理が開始されると、
ステップＳ１において、ロボットハンド３を部品供給装
置のパレットに移動させる。その後、ステップＳ２で
は、パレット１からトランス１つをピックアップする。
ステップＳ３では、部品の把持回数を表すデータＮを一
回毎にインクリメントしてハンドによる部品把持回数を
カウントする。続くステップＳ４では、ハンド３により
把持したトランスを基板の上方に移動する。ステップＳ
５では、基板上方にあるハンドを降下させ、ハンドの指
部３ａ、３ｂを解放して、トランスを基板上に載置す
る。ステップＳ６では、ステップＳ３での部品把持回数
を表すカウント数Ｎが３０回以上になったか否かを判断
する。ステップＳ６において、カウント数Ｎが３０回に
満たない場合（Ｎ＜３０）、ステップＳ１にリターン
し、部品把持動作を繰り返す。一方、ステップＳ６にお
いて、カウント数Ｎが３０回以上である場合（Ｎ≧３
０）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ブラシ
装置６の駆動モータ８をオンし、ブラシ７を回転させ
る。その後、ステップＳ８では、ハンド３をブラシ装置
６の上方に移動する。続く、ステップＳ９では、ハンド
３の指部３ａ、３ｂを開いた状態にする。その後、ステ
ップＳ１０では、ハンド３を下降させ、回転するブラシ
７を挟持するように指部３ａ、３ｂの内側とブラシ７と
が当接する状態にする。ステップＳ１１では、ハンドの
指部３ａ、３ｂを所定開度まで閉じる。ステップＳ１２
では、ハンドの指部を閉じた状態で、ブラシ７の長手方
向（ブラシの回転軸に沿う方向）に所定回数だけ往復移
動させる。所定回数だけ往復移動させた後、ステップＳ
１３では、ステップＳ９での状態と同様に、ハンドの指
部３ａ、３ｂを開いた状態に設定する。その後、ステッ
プＳ１４でブラシの駆動モータ８をオフし、ステップＳ
１５で、ハンドをブラシ装置７の上方へ上昇させ、ハン
ドの指部３ａ、３ｂの内側とブラシ７との当接状態を解
く。しかる後に、ステップＳ１６で、部品の把持回数を
表すカウント数Ｎをゼロ（初期状態）に設定し、ステッ
プＳ１にリターンする。以上説明したステップを経てハ
ンドに付着したロウ等の付着物を除去動作を実行する。

【００２２】尚、ステップＳ６における部品の把持回数
を表すカウント数Ｎの設定値は、変更することが可能で
あり、部品の大きさやその使用環境などに応じて最適な
値を設定することができる。尚、本発明は、複数の機器
から構成されるシステムに適用しても１つの機器から成
る装置に適用しても良い。また、本発明は、システム或
は装置にプログラムを供給することによって達成される
場合にも適用できることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部品実装
装置よれば、ロボットの動作領域にブラシを設置するこ
とにより、ロボットを移動させるだけで、除去動作が可
能となり、また、ロウの付着の程度により、部品の把持
回数と付着物の除去作業とのタイミングを予めロボット
に教示しておくことで可能である。

【００２４】また、モータによりブラシを回転させる簡
単な構造とすることで設備コストの低減を図ると共に、
短時間でロウの除去作業が可能となった。また、部品把
持ハンドの指部により回転しているブラシをクランプ
（把持）させることにより、指部の凹部等に入り込んだ
ロウも除去可能となった。また、ブラシの回転方向を除
去作業中に変更できるので、ロウの付着した面を２方向
からブラシにて掻き落とすようになり、ハンド指部の表
面に残るロウが少なくなる。

【００２５】また、ブラシの回転軸方向に沿うようにハ
ンドを移動させることにより、更に効率よくロウを掻き
取ることができる。また、付着物の除去作業を部品の把
持回数に応じて任意に設定できるため、実際の除去作業
時間や実装に要する時間を必要以上に延長せずに、ロウ
の付着具合により、最適な状態で除去作業を行なって、
生産量のダウンを最小限に抑えることが可能となった。

【００２６】また、ブラシの周囲を外枠カバーで被うこ
とにより、ロウを除去する場合、周辺に飛散させること
がなく、基板上にロウが付着し、トラブルを発生するこ
とも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施例の自動実装装置の全体構
成を示す図である。

【図２】図１のハンドにより把持されたトランスを下方
から見た様子を示し、ハンドにはロウが付着した状態を
示す図である。

【図３】ハンドの指部にロウが付着した状態で、電子部
品を把持した状態を正面から見た図である。

【図４】ハンドの指部にロウが付着した時、部品把持ハ
ンドをブラシ装置のブラシに移動した様子を示す図であ
る。

【図５】本発明に基づく実施例の自動実装装置の制御系
の構成を示すブロック図である。

【図６】ハンドがトランスを複数回（本実施例では３０
回）把持・実装した後にブラシで付着物除去動作を実行
するための動作を記述したフローチャートである。

【図７】ハンドがトランスを複数回（本実施例では３０
回）把持・実装した後にブラシで付着物除去動作を実行
するための動作を記述したフローチャートである。

【符号の説明】

１…パレット、２…ロボットアーム先端部、３…部品把
持ハンド、３ａ、３ｂ…ハンドの指部、４…電子部品、
５…部品を実装する基板、６…ブラシ装置、７…ブラ
シ、８…ブラシ駆動モータ、９…付着物、１０ａ〜１０
ｄ…基板実装ピン、２０…制御装置、３０…自動実装装
置、４０…パレット供給装置、５０…基板供給装置、６
０…操作部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護膜でその表面を被装された電子部品
   等を先端に把持するための部品把持ハンド有し、該部品
   把持ハンドにより前記電子部品の供給位置から基板上の
   所定の位置に移送するための部品実装装置であって、 前記部品把持ハンドの動作領域内に配置され、該部品把
   持ハンドの先端に付着する前記保護膜を除去するための
   付着物除去手段を具備することを特徴とする部品実装装
   置。
2. 【請求項２】 前記付着物除去手段は、円筒形のブラシ
   であって、駆動モータにより回転駆動されることを特徴
   とする請求項１に記載の部品実装装置。
3. 【請求項３】 前記駆動モータの回転方向を所定時間毎
   に変更することを特徴とする請求項２に記載の部品実装
   装置。
4. 【請求項４】 前記ブラシを回転駆動させた状態で、前
   記部品把持ハンドの把持面を該ブラシに当接させること
   によって、前記ハンドに付着した保護膜を除去すること
   を特徴とする請求項３に記載の部品実装装置。
5. 【請求項５】 前記ハンドの把持面を前記ブラシに当接
   させた状態で、前記ハンドをブラシの回転軸に沿う方向
   に複数回往復移動させることを特徴とする請求項４に記
   載の部品実装装置。
6. 【請求項６】 前記部品把持ハンドにより部品を把持し
   た回数を計測及び記憶する手段を更に具備し、前記把持
   した回数を所定値に設定し、該所定値毎に１回前記ハン
   ドに付着した保護膜の除去を行うことを特徴とする請求
   項１に記載の部品実装装置。
7. 【請求項７】 前記部品はトランスであり、前記部品の
   表面を被装する保護膜はロウであることを特徴とする請
   求項１に記載の部品実装装置。
8. 【請求項８】 前記ブラシは、前記部品把持ハンドを挿
   入可能なように、その上部のみが開口した外枠により被
   わ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。