JP2989202B2 - 部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は電子部品装着装置における部品供給装置に関
する。

（ロ） 従来の技術 電子部品装着装置における部品供給方式としては、１
台のテーブル上に複数個の部品供給カセットを着脱自在
に配置し、このテーブルを直線的に移動させることによ
り、任意の部品供給カセットを部品取り出し位置に位置
決めするものが主流となっている。また最近ではテーブ
ルを複数台持つものも実用化されており、このような装
置の一例を特開昭62−140499号公報に見ることができ
る。この装置は２台のテーブルを有し、１台のテーブル
が部品供給を行っている間に他方のテーブルに作業者が
部品の補充を行うことができ、テーブルを１台しか持た
ないものより稼動率を高めている。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 上記装置では、テーブルに部品切れが発生する都度作
業者が機械のところまで出向いて部品供給カセットの交
換を行わなければならなかった。また機種切り替え時に
おいては全ての部品供給カセットを取り替えることもあ
り、作業者は装置の稼動率を高めるため煩わしい作業を
短時間で行わなければならなかった。

本発明では、部品供給装置の部品供給カセット交換作
業を余裕を持って効率よく行えるようにしようとするも
のである。

（ニ）課題を解決するための手段 そこで本発明は、複数個の部品供給カセットを支持
し、位置決め装置と連結することにより、軌道上を移動
可能なテーブルと、前記軌道の一部に設定され所望の部
品供給カセットが部品取出し位置へ位置決めされる作業
ステーションと、同じく前記軌道の一部に設定したテー
ブル交換ステーションと、前記テーブル交換ステーショ
ンに自走して接近して、前記位置決め装置からのテーブ
ルの受け取り、または位置決め装置へのテーブルの引き
渡しを行う無人搬送装置とを備えたものである。

（ホ）作用 部品供給の役目を負ったテーブルは位置決め装置と連
結して作業ステーションで所望の部品供給カセットを部
品取出し位置へ位置決めして部品供給を行う。このテー
ブルに部品切れが発生すると、位置決め装置はテーブル
をテーブル交換ステーションに引き込んで切り離す。こ
こへ無人搬送装置が自走して接近してテーブルを回収
し、入れ替わりに部品を完備した交換テーブルを供給す
る。

（ヘ） 実施例 図に基づき一実施例を説明する。

第１図は電子部品装着装置１の概略構造を示してい
る。電子部品装着装置１はメインフレーム２、部品装着
部３、基板位置決め部４、基板搬送部５、部品供給装置
６から構成される。

部品装着部３は、割出回転するインデックステーブル
７を主体に構成される。インデックステーブル７の周縁
にはインデックステーブル７の割出回転数と同数の図示
しない部品装着ヘッドが配置されている。部品装着ヘッ
ドは、インデックステーブル７の割出回転により部品取
り出し位置P₁に到着すると、部品供給装置６から電子部
品を取出し、次に部品装着位置P₂に到着すると、基板位
置決め部４に保持された基板に電子部品を装着するもの
である。

基板位置決め装置４は、XYテーブル８を主体に構成さ
れている。XYテーブル８の上方には基板の２辺を挾んで
クランプする１対のクランプレール９が配置されてい
る。

基板搬送装置５は基板位置決め装置４の両側に配置し
たローダ10、アンローダ11から構成されている。ローダ
10とアンローダ11の間は基板位置決め装置４が出入りで
きる程度に開いている。ローダ10は図示しない前工程の
装置から基板を受け取り、基板位置決め装置４に送り込
む。アンローダ11は電子部品装着済の基板を基板位置決
め装置４より受け取り、図示しない次工程の装置へ送り
込むものである。

部品供給装置６は部品取り出し位置P₁にて部品装着部
３に電子部品を供給するものであり、レール台15、電子
部品を供給するテーブル17、テーブル17の位置決め装置
14を構成するテーブル載置台18と位置決めブロック16を
主な要素とする。テーブル17の入れ替え、すなわち電子
部品の補充交換は無人搬送装置19が行う。

次に第１図乃至第８図を基に部品供給装置６の構成を
詳しく説明する。

レール台15は部品供給装置６の主体をなすもので、メ
インフレーム２上に固定されている。レール台15にはテ
ーブル17の軌道20を構成するレール21が基板搬送部５と
平行に敷設されている。軌道20の中央部にはテーブル17
の作業ステーション22が設定されている。また作業ステ
ーション22の両側にはテーブル交換ステーション23が設
定されている。位置決めブロック16はレール21上を移動
可能なスライダ25に一側を支持されると共に、レール21
と平行に敷設されたレール24上を移動するスライダ27に
他側を支持されている（第４図及び第５図参照）。28は
レール21、26の間にこれらと平行して配置された送りネ
ジで、位置決めブロック16の有する図示しないナットに
螺合している。29は送りネジ28をレール台15上に支持す
る１対の軸受である。送りネジ28の一端にはレール台15
に固定されたモータ30が連結している。

テーブル17はその上に複数個の部品供給カセット31を
着脱自在に保持するものである。第２図に示すように、
テーブル17は表面の両側縁に複数個のピン32を等間隔で
配置すると共にピン32の間にアングル部材33を配置して
いる。部品供給カセット31の構造は、特開昭63−98199
号公報記載のものと同様で、外部から伝えられる動力に
より電子部品を封入したテープをピッチ送りして電子部
品を１個づつ供給するものである。部品供給カセット31
のテーブル17への取り付けは、作業者が、部品供給カセ
ット31のバネにより第２図において時計方向に付勢され
たクランプレバー35を、反時計方向に回動させてレバー
下端のフック部がアングル部材33に当たらないようにし
てから部品供給カセット31の下面に形設した図示しない
孔をピン32に合わせて落し込み、次にクランプレバー35
を戻してフック部をアングル部材33に係合させれば完了
する。36はテーブル17の側端に装着したブラケットで、
張出部には透孔37が形設されている。テーブル17はテー
ブル載置台18に装着されることにより、軌道20を移動す
ることが可能となるものである。第３図はテーブル17の
裏面を示している。テーブル17の裏面には、テーブル載
置台18への載置時にテーブル17の位置を規正するピン38
と、テーブル載置台18に構成した後述するクランプ手段
に係合する３対のＬ字形フック39が固定されている。

テーブル載置台18は軌道20上に２台配置される。第１
図では、一方のテーブル載置台18はテーブル交換ステー
ション23に退避しており、他方のテーブル載置台18はテ
ーブル17を装着して作業ステーション22に位置してい
る。この２台のテーブル載置台18は対称構造なのでここ
ではテーブル交換ステーション18に退避しているテーブ
ル載置台18を例に取ってその構造を説明する。第４図に
見られるように、テーブル載置台18のベース45は、レー
ル21上にスライダ48により支持されている。ベース45の
上面には６枚のテーブル支持板46A、46Bが格子状に組み
合わされて固定されている。テーブル支持板46A、46Bの
上縁にテーブル17が載置されるものであり、テーブル支
持板46Aにはテーブル17のピン38が嵌合する位置決め孔4
7（第５図）が形設されている。ベース45の上面にはテ
ーブル17の保持手段48と、位置決めブロック16との連結
手段49が構成されている。保持手段48においては、ベー
ス45から垂直に立ち上がる３本の支軸50に各々１個づつ
のベルクランク51、52、53を回転自在に装着してナット
54で抜け止めを行っている。ベルクランク51、52、53の
水平方行に延びる二辺の両端には垂直に立ち上がった突
出部が設けられており、その外面に、水平軸線回りに回
転可能なローラ55が装着されている。56はベルクランク
53の下面に装着した歯車で、連結手段49に動力を伝える
ものである。ベルクランク52の一端には、連結ピン57を
介してコネクティングロッド58、59の一端が連結してい
る。コネクティングロッド59は、支軸50の配列ラインを
クロスして、ベルクランク53に達し、連結ピン60を介し
てベルクランク53の一端に連結している。コネクティン
グロッド58も同様に支軸50の配列ラインをクロスしてベ
ルクランク51に達し、連結ピン61を介してベルクランク
51の一端に連結している。ベルクランク52の他端にはフ
ックピン62を介してコイルバネ63が連結している。コイ
ルバネ63の他端はベース45から突き出したフックピン64
に連結している。これによりベルクランク52は第５図に
おいて時計方向に付勢され、ベルクランク51、53は反時
計方向に付勢されることとなる。ベルクランク51の他端
には支軸65が装着されている。66はベース45に固定した
軸受で、摺動ロッド67を軌道21と平行に支持している。
摺動ロッド67の一端は支軸65に連結している。摺動ロッ
ド67の他端にはフック68が装着されている。連結手段49
においては、ベルクランク53を支持した支軸50に隣り合
ってベース45上に支軸69を立設し、この支軸69に歯車70
を固定したレバー71を回転自在に装着し、ナット54で抜
け止めを行っている。歯車70はベルクランク53に固定し
た歯車56にかみ合い、ベルクランク53が回転するとレバ
ー71はベルクランク53とは反対方向に回転する。レバー
71の一部はテーブル載置台18から突き出しており、この
端には垂直軸回りに回転可能なローラ72が装着されてい
る。75はテーブル交換ステーション23において保持手段
48を操作する駆動手段である（駆動手段75は他方のテー
ブル交換ステーション23にも配置される）。駆動手段75
は、レール台15の垂直壁に固定したブラケット76を有す
る。ブラケット76からは水平方向に支軸77が突き出して
おり、これにベルクランク78を回転可能に装着してナッ
ト91で抜け止めを行っている。ベルクランク78の上端に
はローラ79が装着されている。80はベルクランク78駆動
用のエアシリンダで、レール台15に固定したブラケット
81にピン82を介して取り付けられている。エアシリンダ
80の摺動ロッド83の先端にはジョイント85が装着されて
おり、これにベルクランク78の下端がピン84を介して取
り付けられている。86はレール台15に取り付けたブラケ
ットで、ストッパボルト87と、ショックアブソーバ88を
装着している。第４図及び第５図では保持手段48のフッ
ク68に駆動手段75のローラ79を押し当て、摺動ロッド67
をレール台15の終端方向に摺動させており、テーブル載
置台18はストッパボルト87に押し付けられている。また
保持手段48は摺動ロッド67の摺動により、各ベルクラン
ク51、52、53をコイルバネ63の付勢力に抗して一定角度
回転させており、連結手段49のレバー71もベルクランク
53の回転により一定角度回転している。無人搬送装置19
によりテーブル17が載せられ、部品供給を行う段になっ
て位置決めブロック16が接近すると、駆動手段75はベル
クランク78を時計方向に回転させてレバー67の拘束を解
く。保持手段48のベルクランク51、52、53はコイルバネ
63の付勢力により回転し、ローラ55がテーブル17下面の
フック39の水平部に乗り上げる。これによりテーブル17
は浮き上がりを阻止されてテーブル載置台18に完全に保
持される。同時に連結手段49のレバー71はベルクランク
53の回転により第５図において時計方向に回転し、位置
決めブロック16に形設した凹部90にはまり込む（第６図
及び第７図）。この後位置決めブロック16がテーブル載
置台18を牽引し、所望の部品供給カセット31を部品取り
出し位置P₁に位置決めする。

次に無人搬送装置19について説明する。無人搬送装置
19は床に貼り付けた運行軌道テープ93に沿って移動する
自走車94上にリフト95を設置したものである。リフト95
は自走車94の荷台46から１対のガイドポスト97を立ち上
がらせ、これにフォーク98を昇降自在に支持している。
ガイドポスト97の上部は自走車94の荷台96をまたいで取
り付けたコ字形のブリッジ99の水平部に支持されてい
る。100は一端をブリッジ99の水平部に連結したスチー
ルロープである。スチールロープ100はフォーク98に取
り付けた動滑車101と、ブリッジ99の水平部にブラケッ
ト102を介して支持された定滑車103に掛け回され、荷台
96に配置した図示しないモータにより回転する巻き取り
ドラム104に連結している。従ってフォーク98は巻き取
りドラム104の回転により上下する。フォーク98の先端
上面には位置決めピン108が装着されている。テーブル1
7は位置決めピン108に透孔37を嵌合させて載せられる。

次に無人搬送装置19がテーブル載置台18にテーブル17
を載置する動作を第９図乃至第11図を基に説明する。自
走車94は運行軌道テープ93に誘導されながらテーブル交
換ステーション23に接近する。この時自走車94はテーブ
ル17をテーブル載置台18より高い位置に持ち上げている
（第９図）。自走車94はテーブル載置台18の真上にテー
ブル17が到着する（第10図）と停止させられる。次に自
走車94はフォーク98を下げ、テーブル17をテーブル載置
台18に載せる。フォーク98はテーブル17の透孔37から位
置決めピン108が脱出するまで下げられる（第11図）。
この後自走車94は後述するオペレーションセンタに帰還
する。

第12図には自走車94の運行軌道の一部が示されてい
る。115は基板組立ラインで電子部品装着装置１の他、
各種の周辺装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで構成されてい
る。116は運行軌道の途中に設けたオペレーションセン
タで、ここには電子部品の補給を司る部品管理部117
と、無人搬送装置19の制御に行う無人搬送装置運行制御
部118とが設置されている。部品管理部117は部品ラック
あるいは部品倉庫を付属させている。作業者119は部品
管理部117に表示された指令に基いて部品テープの交
換、部品供給カセット31の交換、あるいはテーブル17そ
のものの交換といった作業を行う。無人搬送装置運行制
御部118は、第13図に示す中央制御装置120の指令と、作
業者119による作業完了の合図に基いて、自走車94の運
行制御を行う。制御指令の伝達は周知の手法による。

第13図には各要素の接続構成を示すが、中央制御装置
120は図示の要素のみを制御するのではなく、基板組立
ライン115全体、及び他の基板組立ラインも制御するも
のである。

次に第14図乃至第18図を基に部品供給装置６の一連の
動作を説明する。部品供給に関与しないテーブル17Aは
左側のテーブル交換ステーション23に待機している。使
用されることになったテーブル17Bは位置決めブロック1
6に牽引されたテーブル載置台18の上で部品供給を行っ
ている（第14図）。テーブル17Bに部品切れが生じると
位置決めブロック16はテーブル17Bを右側のテーブル交
換ステーション23に送り込み、代って待機中のテーブル
17Aとの連結のため左側に移動する。テーブル17Bにはオ
ペレーションセンタ116からの誘導により自走車94が接
近する（第15図）。テーブル交換ステーション23に位置
決めされたテーブル載置台18は、テーブル17Bの保持を
解除している。自走車94はテーブル載置台18からテーブ
ル17Bを受け取り、オペレーションセンタ116に搬送する
（第16図）。入れ替わりに必要な電子部品を完備したテ
ーブルＣを載せた別の自走車94がテーブル載置台18に接
近する（第17図）。自走車94はテーブル載置台18にテー
ブル17Cを載せた後、オペレーションセンタ116に呼び戻
される（第18図）。

（ト）発明の効果 本発明では、部品供給装置に、テーブル交換ステーシ
ョンに接近して位置決め装置からのテーブルの受け取
り、または位置決め装置へのテーブルの引き渡しを行う
無人搬送装置を組み合わせたことにより、テーブルに部
品切れが発生しても作業者が機械の所まで出向いて部品
供給カセットの交換を行わなくてよくなった。従って部
品の補充、交換を特定のワークショップで集中的に行う
ことができ、作業能率が向上する。この効果は、生産シ
ステムの規模が大きくなるほど顕著である。

しかも、無人搬送装置は自走するのでテーブルをコン
ベアで搬送する場合にコンベアまで含めた装置が大掛か
りになり設置スペースが大きくなってしまうこともな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子部品装着装置の概略構造を示す上面図、第
２図はテーブルの表面の構造を示す斜視図、第３図はテ
ーブルの裏面の構造を示す斜視図、第４図はテーブル載
置台の構造を示す部分断面正面図、第５図は第４図に示
した部分の上面図、第６図はテーブル載置台がテーブル
を保持した状態と位置決めブロックに連結した状態を示
す部分断面正面図、第７図は第６図に示した部分の上面
図、第８図は無人搬送装置の構造を示す斜視図、第９図
はテーブルを載せた自走車がテーブル載置台に接近する
状態を示す上面図、第10図及び第11図は無人搬送装置が
テーブル載置台にテーブルを載せる一連の動作を示す正
面図、第12図は自走車の運行軌道の一部を示す模型的上
面図、第13図は各要素の接続状況を示すブロック図、第
14図乃至第18図は部品供給装置の一連の動作を示す模型
的上面図である。 31……部品供給カセット、14……位置決め装置、16……
位置決めブロック、18……テーブル載置台、17……テー
ブル、20……軌道、22……作業ステーション、23……テ
ーブル交換ステーション、19……無人搬送装置。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 19/00 H05K 13/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の部品供給カセットを支持し、位置
   決め装置と連結することにより、軌道上を移動可能なテ
   ーブルと、前記軌道の一部に設定され所望の部品供給カ
   セットが部品取出し位置へ位置決めされる作業ステーシ
   ョンと、同じく前記軌道の一部に設定したテーブル交換
   ステーションと、前記テーブル交換ステーションに自走
   して接近して、前記位置決め装置からのテーブルの受け
   取り、または位置決め装置へのテーブルの引き渡しを行
   う無人搬送装置とを備えたことを特徴とする部品供給装
   置。