JPWO2015029216A1 - 部品実装機 - Google Patents

Abstract

部品実装機のフィーダ１２の配置スペースの上方に、部品廃棄コンベア２０が該フィーダ１２の部品吸着位置の上方を空けるように配置されている。部品廃棄コンベア２０の一方の端部（部品廃棄位置）がフィーダ１２の部品吸着位置に近くに位置し、部品廃棄コンベア２０の他方の端部（部品回収位置）が部品実装機の正面カバー１１の外側に突出している。吸着ノズル１４に吸着した部品が実装不可の場合は、該部品を部品廃棄コンベア２０の部品廃棄位置に載置し、該部品を部品実装機の外側の部品回収位置まで部品廃棄コンベア２０によって徐々に搬送する。部品廃棄コンベア２０は、フィーダセット台上のフィーダ１２の浮き上がり防止用のカバーとしても機能する。

Description

本発明は、吸着ノズルに吸着した部品を、回路基板に実装せずに廃棄又は回収する部品廃棄ユニットを備えた部品実装機に関する発明である。

この種の部品実装機は、特許文献１（特開２００２−３７４１００号公報）に記載されているように、吸着ノズルに吸着した部品をカメラで撮像して、該部品の吸着姿勢や形状等を画像認識して、該部品が実装不可（吸着姿勢や部品形状等の異常）であるか否かを判定し、実装不可と判定した場合に、該部品を部品実装機内に設けた部品廃棄部に廃棄するようにしている。従来の部品廃棄部の配置は、部品を供給するフィーダの側方に部品廃棄部を配置したり、或は、吸着ノズルに吸着した部品を下方から撮像するカメラの側方に部品廃棄部を配置するようにしている。

特開２００２−３７４１００号公報

しかし、フィーダの側方に部品廃棄部を配置する構成では、部品実装機内のフィーダ配置スペースが部品廃棄部によって狭められてしまい、搭載可能なフィーダの数が減少してフィーダの取替え回数や部品補給回数が増加してしまい、生産性の低下に繋がる欠点がある。一方、カメラの側方に部品廃棄部を配置する構成では、部品実装機内のカメラの側方の空きスペースを部品廃棄部が占有してしまい、カメラの側方に追加ユニットを配置できないという欠点がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品実装機内にフィーダの配置スペースや追加ユニットの配置スペースを確保しながら、部品廃棄ユニットを配置できる部品実装機を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、部品を供給するフィーダと、前記フィーダにより供給される部品を吸着して回路基板に実装する吸着ノズルと、前記吸着ノズルに吸着した部品を回路基板に実装せずに廃棄又は回収する部品廃棄ユニットとを備えた部品実装機において、前記部品廃棄ユニットは、前記フィーダの配置スペースの上方に該フィーダの部品吸着位置の上方を空けるように配置されていることを特徴とするものである。

この構成では、フィーダの配置スペースの上方に部品廃棄ユニットを配置しているため、部品実装機内にフィーダの配置スペースや追加ユニットの配置スペースを確保しながら、フィーダの配置スペースの上方に部品廃棄ユニットを立体的（３次元的）に配置することができる。また、本発明のように、フィーダの部品吸着位置の上方を空けるように部品廃棄ユニットを配置すれば、フィーダの部品吸着位置の上方に吸着ノズルの部品吸着動作スペースを確保することができ、部品吸着動作時に吸着ノズルが部品廃棄ユニットと干渉することを回避できる。

この場合、フィーダの配置スペースの上方に部品廃棄ユニットが位置することに着目して、部品廃棄ユニットをフィーダの浮き上がり防止用のカバーとしても機能させるように構成すると良い。このようにすれば、フィーダの浮き上がり防止のための専用のカバーを設ける必要がないばかりか、従来のフィーダの浮き上がり防止用のカバーの配置スペースを利用して部品廃棄ユニットを配置することができる。

前記部品廃棄ユニットとしては、コンベアを使用して、吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄位置から該部品を部品実装機の外側の部品回収位置までコンベアによって搬送するようにしても良い。このようにすれば、部品実装機の稼働中でも、部品実装機を停止させることなく、作業者が部品実装機の外側でコンベア上の部品を回収でき、部品の回収作業が容易である。

この場合、コンベア上に載置する部品が先に載置した部品と重ならないように該コンベアの送り量を該部品のサイズに応じて制御手段によって制御するようにするとすると良い。このようにする理由は、コンベア上で部品同士が乱雑に積み重なっていると、部品が傷付いたり、部品のリードの曲り等が発生する原因になって、回収した部品の再利用が困難となる場合があるためである。

更に、前記制御手段は、前記コンベア上に該コンベアの幅方向に複数の部品を間隔を詰めて載置するように吸着ノズルが部品を解放する位置を制御し、該コンベアの幅方向に部品を１列分載置し終える毎に該部品のサイズに応じて設定した送り量分だけ該コンベアを送り動作させて該コンベア上の部品を該送り量分だけ送るようにしても良い。このようにすれば、コンベア上の幅内のスペース全体を効率良く使用して、より多くの部品をコンベア上に載置することができる。

また、前記制御手段は、前記コンベア上にフィーダと同様の並びで部品を載置するように部品の載置位置を制御するようにしても良い。この場合、コンベア上に載置された部品が部品種毎に整列されるので、作業者が再利用可能な部品を容易に識別することができる。

また、前記部品廃棄ユニットは、コンベアに限定されず、吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄トレイであっても良い。この場合、部品廃棄トレイは、吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄位置と部品実装機の外側に引き出した部品回収位置との間をスライド可能に設けるようにすると良い。このようにすれば、部品廃棄トレイ上の部品を回収する際に、部品廃棄トレイを部品実装機の外側に引き出すことで、部品実装機の外側で部品廃棄トレイ上の部品を回収でき、部品廃棄トレイ上の部品の回収作業が容易である。

図１は本発明の実施例１の部品実装機の主要部を斜め上方から見た斜視図である。 図２はコンベアを斜め上方から見た斜視図である。 図３は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。 図４は本発明の実施例２の部品実装機の主要部を斜め上方から見た斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて部品実装機の構成を説明する。

部品実装機の正面側（図１において左側）には、正面カバー１１が開閉可能に設けられている。部品実装機のうちの正面カバー１１の下方の部位には、後述する部品廃棄コンベア２０（部品廃棄ユニット）と部品を供給するフィーダ１２とが上下の位置関係で配置されている。フィーダ１２は、テープフィーダであっても良いし、バルクフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等であっても良い。フィーダ１２を載置するフィーダセット台（図示せず）上には、フィーダ１２以外の装置（例えば部品下面の端子にフラックス、半田、接着剤等を転写する転写装置等）も載置可能となっている。

部品実装機には、ヘッド移動装置２５（図３参照）によってＸＹＺ方向に移動する実装ヘッド１３が設けられ、この実装ヘッド１３に吸着ノズル１４（図２参照）が下向きに自動交換可能に保持され、フィーダ１２により供給される部品を該フィーダ１２の先端部付近の部品供給位置で吸着ノズル１４に吸着して回路基板１５に実装するようになっている。また、部品実装機には、回路基板１５を搬入・搬出する基板搬送装置２６（図３参照）と、所定の停止位置で該回路基板１５をクランプする基板クランプ装置１６が設けられている。

部品実装機のうちのフィーダ１２の近傍には、フィーダ１２から排出される使用済みの部品供給テープ（キャリアテープ）を排出するテープ排出ダクト１７が設けられ、このテープ排出ダクト１７と基板クランプ装置１６との間に、吸着ノズル１４に吸着した部品を下方から撮像する部品認識用のカメラ１８が上向きに設けられている。このカメラ１８の左側（図１において上側）には、交換用の吸着ノズルをセットするノズルセット台１９が設けられている。カメラ１８の右側（図１において下側）には、追加ユニット（図示せず）を配置する追加ユニット配置エリア２４が設けられている。

一方、フィーダ１２の配置スペースの上方には、部品廃棄コンベア２０が該フィーダ１２の部品吸着位置の上方を空けるように配置されている。この部品廃棄コンベア２０は、吸着ノズル１４に吸着した部品を回路基板１５に実装せずに廃棄又は回収するコンベアであり、部品廃棄コンベア２０の一方の端部（部品廃棄位置）がフィーダ１２の部品吸着位置に近くに位置し、部品廃棄コンベア２０の他方の端部（部品回収位置）が正面カバー１１の外側に突出している。吸着ノズル１４から解放した部品を部品廃棄コンベア２０の部品廃棄位置に載置し、該部品を部品実装機の外側の部品回収位置まで部品廃棄コンベア２０によって徐々に搬送する。部品廃棄コンベア２０は、フィーダセット台上のフィーダ１２の浮き上がり防止用のカバーとしても機能するように構成されている。

部品廃棄コンベア２０には、駆動源となるモータ２１と、部品廃棄コンベア２０の送り量（又はモータ２１の回転量）を検出する回転検出センサ２２とが設けられ、この回転検出センサ２２の出力信号に基づいて部品廃棄コンベア２０の送り量を検出しながら部品廃棄コンベア２０の送り動作を制御するようになっている。

図３に示すように、部品実装機の動作を制御する制御装置３１には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置３２と、ＬＣＤ、ＥＬ、ＣＲＴ等の表示装置３３と、部品実装機や部品廃棄コンベア２０の制御に必要な各種制御プログラムやデータ等を記憶した記憶装置３４等が接続されている。

制御装置３１は、吸着ノズル１４に吸着した部品を回路基板１５の上方へ移動させる途中で、該部品をカメラ１８の上方を通過させて、該部品をカメラ１８で撮像して、その画像データを取り込んで画像処理して、該部品の吸着姿勢や形状等を画像認識して、画像認識した部品が実装不可（吸着姿勢や部品形状等が異常）であるか否かを判定し、実装不可と判定した場合に、該部品を回路基板１５に実装せずに部品廃棄コンベア２０の部品廃棄位置の上方へ移動させて吸着ノズル１４から該部品を解放して、該部品を部品廃棄コンベア２０の部品廃棄位置に載置する。

この際、制御装置３１は、部品廃棄コンベア２０の幅内のスペース全体を効率良く使用して、より多くの部品を部品廃棄コンベア２０上に載置するために、部品廃棄コンベア２０上に該部品廃棄コンベア２０の幅方向に複数の部品を間隔を詰めて載置するように吸着ノズル１４が部品を解放する位置を制御し、該部品廃棄コンベア２０の幅方向に部品を１列分載置し終える毎に、部品廃棄コンベア２０上に載置する部品が先に載置した部品と重ならないように該部品のサイズに応じて設定した送り量分だけ該部品廃棄コンベア２０のモータ２１を送り動作させて該部品廃棄コンベア２０上の部品を該送り量分だけ送る。このようにする理由は、部品廃棄コンベア２０上で部品同士が乱雑に積み重なっていると、部品が傷付いたり、部品のリードの曲り等が発生する原因になって、回収した部品の再利用が困難となる場合があるためである。

制御装置３１は、部品廃棄コンベア２０の送り動作中に回転検出センサ２２の出力信号を取り込んで部品廃棄コンベア２０の送り量を検出しながら部品廃棄コンベア２０の送り動作を制御する。制御装置３１は、部品廃棄コンベア２０上に載せた先頭の部品が部品実装機の外側の部品回収位置に近付いた時点で、表示装置３３の表示や音声によって「部品回収指示」の警報を出して、作業者に部品廃棄コンベア２０上の部品を回収するように促す。これにより、部品廃棄コンベア２０上に部品が満載状態になる前に、警報を出して、作業者に部品廃棄コンベア２０上の部品を回収するように促すことができる。

尚、部品実装機には、部品廃棄コンベア２０を手動操作する操作スイッチ（図示せず）が設けられ、作業者が操作スイッチを操作することで、部品廃棄コンベア２０の送り動作を操作できるようになっている。

以上説明した本実施例１では、フィーダ１２の配置スペースの上方に部品廃棄コンベア２０を配置しているため、部品実装機内にフィーダ１２の配置スペースや追加ユニット配置エリア１９を確保しながら、フィーダ１２の配置スペースの上方に部品廃棄コンベア２０を立体的（３次元的）に配置できる。また、本実施例１のように、フィーダ１２の部品吸着位置の上方を空けるように部品廃棄コンベア２０を配置すれば、フィーダ１２の部品吸着位置の上方に吸着ノズル１４の部品吸着動作スペースを確保することができ、部品吸着動作時に吸着ノズル１４が部品廃棄コンベア２０と干渉することを回避できる。

しかも、本実施例１では、フィーダ１２の配置スペースの上方に部品廃棄コンベア２０が位置することに着目して、部品廃棄コンベア２０をフィーダ１２の浮き上がり防止用のカバーとしても機能させるように構成しているため、フィーダ１２の浮き上がり防止のための専用のカバーを設ける必要がないばかりか、従来のフィーダ１２の浮き上がり防止用のカバーの配置スペースを利用して部品廃棄コンベア２０を配置できる。

更に、本実施例１では、部品廃棄コンベア２０は、吸着ノズル１４から解放した部品を載置する部品廃棄位置から該部品を部品実装機の外側の部品回収位置まで搬送するように配置されているため、部品実装機の稼働中でも、部品実装機を停止させることなく、作業者が部品実装機の外側で部品廃棄コンベア２０上の部品を回収でき、部品の回収作業が容易である。

次に、図４を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同じ部分については同じ符号を付して説明を簡略化又は省略し、主として異なる部分について説明する。

上記実施例１では、部品廃棄ユニットとして部品廃棄コンベア２０を使用したが、図４に示す本実施例２では、部品廃棄ユニットとして部品廃棄トレイ３６を使用している。部品廃棄トレイ３６は、部品実装機に設けたスライドレール３７によって吸着ノズル１４から解放した部品を載置する部品廃棄位置と部品実装機の外側に引き出した部品回収位置との間をスライド可能に設けられている。部品廃棄トレイ３６を部品実装機の内側の部品廃棄位置に押し込んだ状態では、部品廃棄トレイ３６の先端がフィーダ１２の部品吸着位置まで到達せず、フィーダ１２の部品吸着位置の上方が空けられている。更に、部品廃棄トレイ３６を部品実装機の内側の部品廃棄位置に押し込んだ状態では、部品廃棄トレイ３６がフィーダセット台上のフィーダ１２の浮き上がり防止用のカバーとしても機能するようになっている。

部品廃棄トレイ３６の引き出し側の端部には、取手部３８が設けられ、図４に実線で示すように、部品廃棄トレイ３６を部品実装機の内側の部品廃棄位置に押し込んだ状態でも、取手部３８が正面カバー１１の外側（部品実装機の外側）に位置するようになっている。

部品実装機の制御装置３１は、部品廃棄トレイ３６上のスペース全体を効率良く使用して、より多くの部品を部品廃棄トレイ３６上に載置するために、部品廃棄トレイ３６上に部品の縦・横方向の間隔を詰めて載置するように吸着ノズル１４が部品を解放する位置を制御する。制御装置３１は、部品廃棄トレイ３６上に載せた部品が満載状態に近付いた時点で、表示装置３３の表示や音声によって「部品回収指示」の警報を出して、作業者に部品廃棄トレイ３６上の部品を回収するように促す。

部品廃棄トレイ３６上の部品を回収する場合は、作業者が部品廃棄トレイ３６の取手部３８を掴んで、図４に二点鎖線で示すように、部品廃棄トレイ３６を部品実装機の外側の部品回収位置へ引き出した後、作業者が部品廃棄トレイ３６上の部品を回収する。

尚、部品実装機に、部品廃棄トレイ３６を自動的に移動させるトレイ移動機構（図示せず）を設けて、部品廃棄トレイ３６を自動的に部品廃棄位置と部品回収位置との間を移動させるようにしても良い。

以上説明した本実施例２でも、前記実施例１とほぼ同様の効果を得ることができる。
本発明は、上記実施例１，２に限定されず、例えば、追加ユニット配置エリア１９に、再使用せずに廃棄する部品（不良部品や安価な部品等）を収容する部品廃棄ボックスを設置して、部品廃棄コンベア２０や部品廃棄トレイ３６には、再使用する部品（高価な部品や正常な部品等）のみを載置するようにしても良く、また、部品廃棄ユニット（部品廃棄コンベア２０、部品廃棄トレイ３６）の幅寸法を小さくしても良く、或は、部品廃棄コンベア２０や部品廃棄トレイ３６上にフィーダ１２と同様の並びで部品を載置して、作業者が再利用可能な部品を容易に識別できるようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…正面カバー、１２…フィーダ、１３…実装ヘッド、１４…吸着ノズル、１５…回路基板、１８…カメラ、２０…部品廃棄コンベア（部品廃棄ユニット）、２１…モータ、２２…回転検出センサ、３１…制御装置、３３…表示装置、３６…部品廃棄トレイ（部品廃棄ユニット）、３７…スライドレール、３８…取手部

Claims (7)

1. 部品を供給するフィーダと、前記フィーダにより供給される部品を吸着して回路基板に実装する吸着ノズルと、前記吸着ノズルに吸着した部品を回路基板に実装せずに廃棄又は回収する部品廃棄ユニットとを備えた部品実装機において、
   前記部品廃棄ユニットは、前記フィーダの配置スペースの上方に該フィーダの部品吸着位置の上方を空けるように配置されていることを特徴とする部品実装機。
2. 前記部品廃棄ユニットは、前記フィーダの浮き上がり防止用のカバーとしても機能することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記部品廃棄ユニットは、前記吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄位置から該部品を部品実装機の外側の部品回収位置まで搬送するコンベアであることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
4. 前記コンベア上に載置する部品が先に載置した部品と重ならないように該コンベアの送り量を該部品のサイズに応じて制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載の部品実装機。
5. 前記制御手段は、前記コンベア上に該コンベアの幅方向に複数の部品を間隔を詰めて載置するように前記吸着ノズルが部品を解放する位置を制御し、該コンベアの幅方向に部品を１列分載置し終える毎に該部品のサイズに応じて設定した送り量分だけ該コンベアを送り動作させて該コンベア上の部品を該送り量分だけ送ることを特徴とする請求項４に記載の部品実装機。
6. 前記部品廃棄ユニットは、前記吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄トレイであることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
7. 前記部品廃棄トレイは、前記吸着ノズルから解放した部品を載置する部品廃棄位置と部品実装機の外側に引き出した部品回収位置との間をスライド可能に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の部品実装機。

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