特許 7382546 部品実装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-09

(45)【発行日】2023-11-17

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20231110BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20231110BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Y

H05K13/04 Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019012638

(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公開番号】P2020120092

(43)【公開日】2020-08-06

【審査請求日】2021-11-09

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】中西 智昭

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０８６０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３４３０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６３００５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台と基台の上方を覆って設けられたカバー部との間に形成された開口部を介してパーツフィーダの部品取り出し口から部品を取り出し、前記基台の上面に設けた基板保持部に保持された基板に前記部品を装着する装着ヘッドとを備えた部品実装装置であって、
前記パーツフィーダが装着され、前記部品取り出し口を前記開口部の下方に位置させた状態で前記基台に連結される台車と、
前記パーツフィーダと前記基板保持部の間に形成される収納空間に収納され、前記開口部を開閉する屈曲自在なシャッタと、
前記収納空間から前記開口部へ移動する前記シャッタを屈曲させながら案内するガイド部と、
前記シャッタを前記ガイド部に沿って移動させることにより前記シャッタによって前記開口部を開閉させるシャッタ開閉手段とを有し、
前記シャッタが前記開口部を覆った状態では、前記シャッタの一部は前記パーツフィーダと前記基板保持部の間で立ち姿勢となっている、部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は台車に装着されたパーツフィーダから部品を取り出して基板に実装する部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装装置において、部品を部品実装機構の装着ヘッドに供給する部品供給ステージの構成として、複数のパーツフィーダが装着された台車を装置本体部の基台に着脱自在にセットする方式が知られている。部品供給ステージには、台車がセットされた状態においてその上方を覆って作業者の安全を確保するカバー部が設けられており、基台とカバー部との間に形成される開口部を介して装着ヘッドによる部品の取り出しが行われる。この構成において、台車を基台から分離させると上述の開口部は開放状態となることから、作業者が不用意にこの開口部から手先を装置内部に侵入させると、ヘッド駆動機構などの可動機構に手先が触れる不安全状態が生じる。

【0003】

このような不安全状態を防ぐため、従来より装着ヘッドによる部品取り出し用の開口部を必要時にのみ開放し、台車が基台から分離した状態において開口部を閉塞する構成が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、開口部を閉塞するためのシャッタおよびシャッタを移動させる駆動機構を備え、台車が基台から離脱する際にシャッタを開口部を開放する開放位置から開口部を閉止する閉止位置に移動させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－８６０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら上述の特許文献に示す先行技術においては、シャッタを移動させる駆動機構の構成に起因して、以下のような課題があった。先行技術では、シャッタを移動させる駆動機構として、シリンダを駆動源とするリンク機構を用い、開口部よりも下方のレベルの収納位置からシャッタを上方に移動させるようにしていた。このような構成においては、シャッタをパーツフィーダ、基台、台車等と干渉しないように移動させる必要があるのでリンク機構が複雑になるという欠点があった。

【0006】

さらに従来技術においては、シャッタの移動動作時に部品供給ステージに配置された安全確保用の物品検出センサの検出光軸をシャッタが遮光する事態が避けられなかった。このため、部品供給ステージにおいて台車の交換に際してシャッタを移動しようとする場合には、設備を停止させる必要があった。このように従来技術においては、部品供給ステージに配置された台車を設備を停止させることなく安全に交換することができなかった。

【0007】

そこで本発明は、基台とカバー部との間に形成される開口部を簡単な機構で安全に閉止するとともに、部品供給ステージに配置された台車を設備を停止させることなく安全に交換することができる部品実装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の部品実装装置は、基台と基台の上方を覆って設けられたカバー部との間に形成された開口部を介してパーツフィーダの部品取り出し口から部品を取り出し、前記基台の上面に設けた基板保持部に保持された基板に前記部品を装着する装着ヘッドとを備えた部品実装装置であって、前記パーツフィーダが装着され、前記部品取り出し口を前記開口部の下方に位置させた状態で前記基台に連結される台車と、前記パーツフィーダと前記基板保持部の間に形成される収納空間に収納され、前記開口部を開閉する屈曲自在なシャッタと、前記収納空間から前記開口部へ移動する前記シャッタを屈曲させながら案内するガイド部と、前記シャッタを前記ガイド部に沿って移動させることにより前記シャッタによって前記開口部を開閉させるシャッタ開閉手段とを有し、前記シャッタが前記開口部を覆った状態では、前記シャッタの一部は前記パーツフィーダと前記基板保持部の間で立ち姿勢となっている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、基台とカバー部との間に形成される開口部を簡単な機構で安全に閉止するとともに、部品供給ステージに配置された台車を設備を停止させることなく安全に交換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図

【図4】本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分斜視図

【図5】本発明の一実施の形態の部品実装装置におけるシャッタ駆動部の構成および機能説明図

【図6】本発明の一実施の形態の部品実装装置におけるシャッタ駆動部および台車連結機構の機能説明図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車連結機構、台車引抜き防止機構、分離手段および台車検出センサの機能説明図

【図8】本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図

【図9】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車連結処理のフロー図

【図10】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車引抜き処理のフロー図

【図11】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車連結処理の動作説明図

【図12】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車連結処理の動作説明図

【図13】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車引抜き処理の動作説明図

【図14】本発明の一実施の形態の部品実装装置における台車引抜き処理の動作説明図

【発明を実施するための形態】

【0011】

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、部品実装装置１の全体構成を説明する。部品実装装置１は平面視して矩形状の基台２を有しており、以下に説明する要素は基台２の中心の基台中央２ｃに関して点対称に配置されている。すなわち基台２の中央には基台中央２ｃを挟んで２条の基板搬送部３がＸ方向に配置されている。なお、本明細書では、図１において横方向（基板搬送方向）をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する縦方向をＹ方向と定義している。それぞれの基板搬送部３は、上流側装置から受け渡された基板４を搬送し、以下に説明する装着ヘッド５による部品装着作業位置に位置決めして保持する。したがって、基板搬送部３は基板４を保持する基板保持部２ｂ（図５参照）として機能する。

【0012】

図１において下側に位置する基板搬送部３の外側の基台２には、２つの部品供給ステージ６（１）、６（２）がＸ方向に並列して配置されている。また上側に位置する基板搬送部３の外側の基台２には、２つの部品供給ステージ６（３）、６（４）がＸ方向に並列して配置されている。なお、以下の記述では、これらの部品供給ステージ６（１）、（２）、（３）、（４）を個別に区別する必要がある場合にのみ付番して記載し、区別して記載する必要がない場合には付番を省略して単に部品供給ステージ６と総称する。またこれらの部品供給ステージ６の詳細構成については、部品供給ステージ６（１）、６（２）のみについて説明し、同一構成である部品供給ステージ６（３）、６（４）については適宜説明を省略している。

【0013】

それぞれの部品供給ステージ６には、台車７が着脱自在（図３に示す部品供給ステージ６（２）参照）に挿入される。図７（ａ）に示すように、台車７の上部は作業床上を移動自在な基部７ｂに対して昇降可能な台車テーブル７ａ（テーブル）となっている。台車テーブル７ａには、複数の部品供給フィーダ８が装着されている。すなわち基台２には部品供給フィーダ８（パーツフィーダ）が装着された昇降可能な台車テーブル７ａを備えた台車７が取り付け可能となっている。そして部品供給ステージ６における基台２の端面は、台車７が着脱自在に装着される台車連結部２２となっている。

【0014】

台車連結部２２において台車７の外側には、台車連結機構２８、バネ部材３３および台車引抜き防止機構３５が設けられるとともに台車検出センサ３９が配置されている。台車連結機構２８は、台車７を基台２に着脱可能に連結する機能を有する。バネ部材３３は、台車連結機構２８による台車７の連結状態を解除する際に、弾発力により台車７を基台２から分離する分離手段として機能を有する。また台車引抜き防止機構３５は、台車７の着脱作業時に台車７の位置を固定して、台車７が基台２から不用意に引き抜かれるのを防止する機能を有している。そして台車検出センサ３９は、部品供給ステージ６に台車７が挿入されて、基台２と連結可能な位置にあることを検出する機能を有している。

【0015】

図１において、部品実装装置１にはそれぞれの部品供給ステージ６に対応して装着ヘッド５が設けられている。装着ヘッド５はヘッド移動機構（図示省略）によってＸ方向、Ｙ方向に移動し、対応する部品供給ステージ６に配置された部品供給フィーダ８にアクセスする。これにより、装着ヘッド５は部品供給フィーダ８から部品を取り出して、基板保持部２ｂに保持された基板４に装着する。

【0016】

装着ヘッド５がそれぞれの対応する部品供給ステージ６から基板保持部２ｂに移動する経路には、部品認識カメラ１８およびノズルストッカ１９が配置されている。部品認識カメラ１８は、部品供給フィーダ８から取り出されて装着ヘッド５によって保持された状態の部品を下方から撮像して認識することにより、部品の正誤や位置ずれ状態を検出する。ノズルストッカ１９は、装着ヘッド５に交換自在に装着される部品吸着ノズルを複数収納する。装着ヘッド５がノズルストッカ１９にアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、装着ヘッド５のノズル交換が行われる。

【0017】

それぞれの部品供給ステージ６において、取り付けられた台車７の所定範囲を覆う位置には、階段状の断面形状（図４参照）を有するフィーダカバー９が設けられている。部品供給フィーダ８が装着された台車７が部品供給ステージ６に取り付けられた状態において、フィーダカバー９は部品供給フィーダ８の上方を覆う（図４参照）。

【0018】

図５に示すように、フィーダカバー９の上端部に連接する位置には、部品実装装置１の本体部を覆う本体部カバー１０が設けられている。フィーダカバー９および本体部カバー１０は、基台２および台車７を含む作業領域１０ａを覆うカバー部１１を形成している。そして前述の装着ヘッド５の作業動作においては、図５に示すように、カバー部１１のフィーダカバー９で覆われていない開口部２１を介して装着ヘッド５が部品供給フィーダ８にアクセスする。

【0019】

これにより、装着ヘッド５は装着対象の部品を部品供給フィーダ８の部品取り出し口から取り出して保持し、基台２の上面に設けた基板保持部に保持された基板４に装着する。すなわち、部品供給フィーダ８が装着された台車７は、部品供給フィーダ８の部品取り出し口を開口部２１の下方に位置させた状態で基台２に連結される。なお開口部２１は、図１においては破線枠（２１）で示されている。より詳細には、図５において基台２の端部２ａと基台２の上方を覆って設けられたカバー部１１の一部であるフィーダカバー９の縁部９ｂとの間に形成される。

【0020】

上述の開口部２１は、部品供給ステージ６から台車７を取り出した状態では開放状態となる。この状態で作業者が下方から不用意に開口部２１にアクセスすると、装着ヘッド５が移動する作業領域１０ａ内に作業者の手先が無防備なまま侵入する不安全状態となる。このような不安全状態を防止するため、本実施の形態においては、開口部２１をシャッタ駆動部１４によって作動する開閉シャッタ１３（以下、単に「シャッタ１３」と略記する。）によって開閉するようにしている。

【0021】

以下、シャッタ１３およびシャッタ駆動部１４について、図１、図２、図３、図４、図５を参照して説明する。図１、図２、図３において、それぞれの部品供給ステージ６の内側（基板搬送部３と対向する側）には、シャッタ１３およびシャッタ１３を作動させるシャッタ駆動部１４が配置されている。シャッタ１３は、部品供給ステージ６において開口部２１の両側方に配置されたガイド部１６によって両端部がガイドされている。

【0022】

図５に示すように、シャッタ１３は、台車７の幅と略同等の幅寸法を有する薄板ユニット部材であり、複数の短冊状のシャッタプレート１３ａをヒンジ部１３ｂを介して相互に連結した構成となっている。ヒンジ部１３ｂが折れ曲がることにより、シャッタ１３は屈曲自在となっている。ここではヒンジ部１３ｂとして隣接するシャッタプレート１３ａの水平な軸廻りの回動を許容しながら結合する蝶番部材を用いている。なおヒンジ部１３ｂとしてはシャッタプレート１３ａの屈曲を許容するものであれば、可撓性に富む樹脂部材など蝶番部材以外のものを用いてもよい。さらに、シャッタ１３の構成としては、屈曲性を有する形態であれば上記以外の構成、例えば複数のシャフト部材を簀の子状に連結して屈曲自在としたもの、屈曲性を有する単一のシート状素材などを用いるようにしてもよい。

【0023】

ガイド部１６は、垂直な下部ガイド１６ｂの上端部から水平に延出して開口部２１の下方に延出する上部ガイド１６ｃを有する屈曲形状部材である。下部ガイド１６ｂと上部ガイド１６ｃは屈曲ガイド部１６ｄを介して連結されており、下部ガイド１６ｂは基台２に固定されたシャッタ駆動部１４によって保持されている。

【0024】

ガイド部１６において部品供給フィーダ８と対向する側の側面には、シャッタ１３の側端部が嵌入可能なガイド溝１６ａが、垂直な下部ガイド１６ｂと水平な上部ガイド１６ｃとを連通して形成されている。シャッタ１３の側端部をガイド溝１６ａに嵌入させた状態でシャッタ１３をガイド溝１６ａに沿ってスライドさせることにより、シャッタ１３を姿勢を変更しながら移動させることができる。

【0025】

すなわちシャッタ１３を下部ガイド１６ｂに位置させた状態では、シャッタ１３は少なくとも一部を立てた姿勢で収納空間である収納部１２に収納される。本実施の形態では、収納部１２は、図５に示すように、部品供給ステージ６に挿入される台車７に装着される部品供給フィーダ８と、基板搬送部３によって基板４を保持する構成の基板保持部２ｂの間に形成される。

【0026】

収納部１２に収納されたシャッタ１３は、ガイド部１６によって案内される過程で屈曲ガイド部１６ｄを通過することにより、立てた姿勢から横倒し姿勢に屈曲されながら案内される。すなわち、ガイド部１６は屈曲ガイド部１６ｄを有しており、シャッタ１３は下部ガイド１６ｂから開口部２１に接近するに伴い横倒しの姿勢となって開口部２１を下方から覆う。したがって、シャッタ駆動部１４を作動させてシャッタ１３をガイド部１６に沿って移動させることにより、シャッタ１３によって開口部２１を開閉可能となっている。すなわち、シャッタ駆動部１４は、シャッタ１３を移動させて開口部２１を開閉させる開閉手段となっている。

【0027】

ここでシャッタ駆動部１４が備えたシャッタ開閉手段の構成について説明する。シャッタ開閉手段は、下部ガイド１６ｂと上部ガイド１６ｃとの間でシャッタ１３をガイド溝１６ａに沿ってスライド移動させる機能を有する。収納部１２に隣接して配置された昇降シリンダ１５の昇降ブロック１５ａは、伝達部１５ｂおよび連結部材２３を介してスライダ２６と連結されている。スライダ２６は、縦ブラケット２４に上下方向に配列されたガイドレール２５にスライド自在に装着されている。

【0028】

昇降シリンダ１５を駆動することにより昇降ブロック１５ａが昇降し、これにより連結部材２３、スライダ２６に結合された係合部（図示省略）を介して、シャッタ１３が昇降する。したがって、昇降シリンダ１５、連結部材２３、スライダ２６は、シャッタ１３をガイド部１６に沿って移動させることにより、シャッタ１３によって開口部２１を開閉するシャッタ開閉手段を構成する。そしてシャッタ開閉手段の開閉動作に伴う前述の係合部の動作によって、シャッタ１３をガイド部１６に沿って移動させるようになっている。

【0029】

図６は、このシャッタ開閉手段によるシャッタ１３の移動動作を示している。図６（ａ）は、シャッタ１３が収納部１２に収納されて、シャッタ１３が立ち姿勢にある状態を示している。開口部２１をシャッタ１３によって閉じるためにシャッタ１３を進出させる動作が開始されると、図６（ｂ）に示すように、昇降シリンダ１５を駆動して昇降ブロック１５ａを上昇させる（矢印ｂ）。これにより、スライダ２６がシャッタ１３を押し上げ、シャッタ１３はガイド溝１６ａに沿って上昇する。

【0030】

このとき、シャッタ１３が屈曲ガイド部１６ｄを通過することによりシャッタ１３は屈曲し、先端部分が横倒しの姿勢となって上部ガイド１６ｃに至る（矢印ｃ）。次いで昇降シリンダ１５の駆動を継続して昇降ブロック１５ａをさらに上昇させることにより（矢印ｄ）、シャッタ１３は屈曲しながらさらにガイド溝１６ａに沿って移動し、先端部分が上部ガイド１６ｃの先端部まで到達する。この状態では、上部ガイド１６ｃに保持されたシャッタ１３は開口部２１の直下に位置しており、開口部２１を下方から覆って作業者が不注意で開口部２１から手指などを進入させることによる不安全状態を有効に排除する。

【0031】

このように屈曲が可能なシャッタ１３をガイド部１６によって案内する構成を採用することにより、所望の移動軌跡でシャッタ１３を移動させることができる。これにより、狭隘なスペースに配置された収納部１２に収納されたシャッタ１３を移動させて、開口部２１の下面に形成される狭隘な空間Ｓ（図１３（ｃ）参照）に挿入して、開口部２１を下面側から覆うことが可能となっている。

【0032】

なお図４における部品供給ステージ６（１）では、収納部１２にシャッタ１３が立ち姿勢で収納されている。これに対し図４における部品供給ステージ６（２）では、収納部１２から上昇したシャッタ１３が横倒しの姿勢となって開口部２１を覆った状態を示している。そして部品供給ステージ６から台車７を取り外す際には、図３に示すように、シャッタ１３によって開口部２１を閉じた状態で台車７を部品供給ステージ６から引き出す（矢印ａ）。

【0033】

次に、上述構成の部品実装装置１において、それぞれの部品供給ステージ６において開口部２１から作業領域１０ａへ侵入する異物を検出するために設けられた光学式の物体検出センサ２０について説明する。図１、図４に示すように、基台２において、部品供給ステージ６（１）、６（２）を両側から挟む位置には、発光部２０ａ、受光部２０ｂを対向させた構成の透過型光学センサである物体検出センサ２０（図８参照）が、２組配置されている。

【0034】

それぞれの物体検出センサ２０において、発光部２０ａから発光された検査光は、Ｘ方向に設定された検出光軸２０ｃに沿って投光されて受光部２０ｂによって受光される。本実施の形態では、開口部２１を下面側から覆うシャッタ１３よりも上方に検出光軸２０ｃが位置するように、物体検出センサ２０とシャッタ１３との位置関係が設定されている。検出光軸２０ｃが設定された領域は物体検出センサ２０による検出領域２０ｄ（図５参照）であり、この検出領域２０ｄに異物が存在すると発光部２０ａから発光された検査光が異物によって遮光される。

【0035】

この遮光状態を受光部２０ｂが検出することにより、物体検出センサ２０は検出領域２０ｄに異物（例えば作業者の手指など）が存在することを検出する。これにより、開口部２１から作業領域１０ａへ作業者の手指などが侵入した不安全状態を検出することができる。本実施の形態においては、物体検出センサ２０による検出領域２０ｄは、開口部２１内に設定されている。なお、検出領域２０ｄを開口部２１から幾分外れた近傍の位置を含んで設定するようにしてもよい。

【0036】

検出領域２０ｄの位置を適切に設定することにより、上述の異物検出とともに、台車７が部品供給ステージ６に装着された状態において、この台車７の上面に存在する物体（例えば部品供給フィーダ８の部品取り出し位置近傍に設けられたテープ押さえ部材の装着異常による位置ずれなど）を物体検出センサ２０の検出対象とすることもできる。

【0037】

前述のように、シャッタ１３は部品供給ステージ６においてフィーダカバー９で覆われていない開口部２１を開閉する機能を有している。そして開口部２１を開閉させるシャッタ開閉手段としてのシャッタ駆動部１４を備えている。シャッタ駆動部１４によるシャッタ１３の開閉動作は、シャッタ１３が開口部２１と部品供給フィーダ８との間の隙間に進出して開口部２１を下面側から覆うことによって行われる。

【0038】

すなわちシャッタ１３は検出領域２０ｄの下方において開口部２１を閉じるようになっており、物体検出センサ２０による検出領域２０ｄに入ることなく開閉動作を行う。このような構成により、シャッタ１３の開閉動作において物体検出センサ２０の検出光軸２０ｃがシャッタ１３や他の機構部品によって遮光される状態が発生せず、したがって物体検出センサ２０による検出機能が中断されることがない。

【0039】

これにより、台車７の交換の都度シャッタ１３の開閉動作を実行した場合においても、物体検出センサ２０を無効化して装置稼働を一時停止する必要がない。したがって一時停止が多発することによる生産性の低下を防止することができるとともに、物体検出センサ２０による検出機能を常に維持して作業者の安全を確保することができる。

【0040】

次に図７を参照して、部品供給ステージ６の台車連結部２２に設けられた台車連結機構２８、バネ部材３３、台車引抜き防止機構３５および台車検出センサ３９の構成および機能について説明する。図７（ａ）は、部品供給ステージ６の台車連結部２２に備えられた台車連結機構２８、バネ部材３３および台車引抜き防止機構３５を示している。

【0041】

台車連結機構２８お構成および機能を説明する。台車７にはローラ状の係止部材３１が固定されている。基台２には、係止部材３１を係止可能な形状を有し、基台２に軸支部３０ａによって軸支された係合部材３０と、係合部材３０にロッド２９ａが結合された連結シリンダ２９が設けられている。連結シリンダ２９を作動させることにより、係合部材３０を軸支部３０ａ廻りに回動させて、係止部材３１と係合部材３０との係合、係合解除を行えるようになっている。

【0042】

基台２において台車７に設けられた係止部材３１に対応する高さには、係止部材３１が乗り上げ可能な形状のガイドブロック３２が、台車７側に延出して設けられている。連結シリンダ２９を作動させて係合部材３０を係止部材３１に係合させ、係止部材３１を基台２側に引き寄せることにより、係止部材３１はガイドブロック３２の上面に乗り上げた状態となる。この状態では、係止部材３１は台車テーブル７ａとともに係止部材３１の乗り上げ高さ分だけ上昇し（図１２（ｂ）参照）、台車テーブル７ａに装着された部品供給フィーダ８は開口部２１の下面に接近する。

【0043】

基台２にはこの状態の係止部材３１を台車７側に付勢するバネ部材３３が装着されている。図７（ｂ）に示すように、バネ部材３３は係止部材３１に付勢力を作用させることにより、台車７を基台２から離す方向の力（矢印ｆ）を及ぼす。したがってバネ部材３３は、基台２に連結された状態にある台車７を基台２から離す分離手段となっている。

【0044】

台車引抜き防止機構３５の構成および機能を説明する。台車７には、係止部材３８が固定されている。基台２には、係止部材３８を係止可能な形状を有し、基台２に軸支部３７ａによって軸支された係合部材３７と、係合部材３７にロッド３６ａが結合された引抜き防止シリンダ３６が設けられている。引抜き防止シリンダ３６を作動させることにより、係合部材３７を軸支部３７ａ廻りに回動させて、係止部材３８と係合部材３７との係合、係合解除を行えるようになっている。係合部材３７が係止部材３８と係合した状態では、台車７の基台２からの引き抜きが防止される。

【0045】

図７（ｃ）は、台車検出センサ３９の機能を示している。台車検出センサ３９は機械式のリミットスイッチであり、検出対象物に当接するドグ３９ａの変位によってＯＮ－ＯＦＦ信号を発出するようになっている。本実施の形態では、台車検出センサ３９による台車７の検出位置においてドグ３９ａが台車７の側面に当接するように、台車検出センサ３９の位置および姿勢が設定されている。

【0046】

すなわち台車７が検出位置に存在しない状態では、ドグ３９ａは台車７の側面に当接せず、これにより台車検出センサ３９はＯＦＦ信号（台車７未検出）を発出する。そしてこの状態から台車７が検出位置に移動して（矢印ｇ）、ドグ３９ａが台車７の側面に当接することにより、台車検出センサ３９はＯＮ信号（台車７検出）を発出する。本実施の形態においては、台車検出センサ３９により台車７を検出して部品供給ステージ６への挿入を確認することにより、開口部２１の開放や台車連結機構２８の駆動を実行するようにしている。

【0047】

次に図８を参照して、部品実装装置１の制御系の構成を説明する。図８において、部品実装装置１が備えた制御部４０は、内部処理機能部としての部品装着作業実行部４１、台車挿入監視部４２、台車着脱作業実行部４３、台車引抜き防止機構制御部４４を備えている。また制御部４０には、装着ヘッド５、部品供給フィーダ８、基板搬送部３、台車連結部２２、物体検出センサ２０、台車検出センサ３９、シャッタ駆動部１４が接続されている。さらに制御部４０には、表示部４５、操作部４６、報知部４７が付設されている。

【0048】

部品装着作業実行部４１が装着ヘッド５、部品供給フィーダ８、基板搬送部３を制御することにより、基板搬送部３によって位置決めされて保持された基板４に、部品供給フィーダ８から取り出した部品を装着ヘッド５によって装着する部品装着動作が実行される。台車挿入監視部４２は、台車検出センサ３９による検出結果に基づいて、対象となる部品供給ステージ６において台車７が所定位置に挿入されているか否かを監視する。

【0049】

台車着脱作業実行部４３は、台車連結部２２に設けられた台車連結機構２８を作動させて、部品供給ステージ６への台車７の着脱作業を実行させる。台車引抜き防止機構制御部４４は、台車連結部２２に設けられた台車引抜き防止機構３５を制御して、不適切なタイミングにおける台車７の基台２からの引抜きを防止する。

【0050】

表示部４５は液晶パネルなどの表示パネルであり、台車装着作業の作業指示を含む各種の項目を表示する。操作部４６は表示部４５に設けられたタッチパネルなどの入力手段であり、台車着脱作業の作業指示などの入力操作を行う。報知部４７は警告灯やブザーなどの報知手段であり、部品実装装置１による各種作業実行時に発生する異常などを報知する。

【0051】

上記制御系の構成において、制御部４０は、連結手段である台車連結機構２８とシャッタ開閉手段であるシャッタ駆動部１４の動作を制御する。これにより制御部４０は、以下の動作を実現することが可能となっている。すなわち台車連結機構２８による連結を解除することにより台車テーブル７ａを下降させて、部品供給フィーダ８と開口部２１との間に空間Ｓを形成する（図１３（ｃ）参照）。そしてシャッタ駆動部１４を動作させて上述の空間Ｓにシャッタ１３を挿入して開口部２１を下方から覆う（図１４（ａ）参照）。

【0052】

次に部品実装装置１において部品供給ステージ６に台車７を挿入して連結する台車連結処理について、図９のフローおよび図１１、図１２を参照して説明する。図１１（ａ）は、台車連結処理が開始される際の状態を示している。この状態では、台車連結の対象となる部品供給ステージ６において、開口部２１はシャッタ１３によって閉じられた状態となっており、台車連結機構２８、台車引抜き防止機構３５はいずれも未作動の状態にある。そしてこの状態から以下に示す台車連結処理が開始される。

【0053】

まず開始に際して、台車連結の対象となる部品供給ステージ６の番号を指定する（ＳＴ１）。この指定は、作業者が操作部４６を操作して該当する番号を入力することにより行われる。これにより、上記指定番号の台車７を挿入する旨のメッセージを表示部４５に表示する（ＳＴ２）。

【0054】

次に、上記指定番号の台車７の挿入が作業車により実行される。すなわち図１１（ａ）に示すように、作業車の操作により台車７を対象となる部品供給ステージ６に挿入する（矢印ｈ）。そして台車７がさらに基台２に接近して（矢印ｉ）所定位置に到達すると、図１１（ｂ）に示すように、台車検出センサ３９によって台車７が検出され、台車７が基台２と連結可能な位置にあることが検出される。これにより台車７の挿入後、台車検出センサ３９によって台車挿入完了が確認される（ＳＴ３）。

【0055】

次いで、図１１（ｃ）に示すように、台車引抜き防止機構３５を作動させて、台車引き抜き防止機能をＯＮにする。すなわち引抜き防止シリンダ３６を作動させて係合部材３７を係止部材３８を係止する位置に回動させる（矢印ｊ）。これにより、台車７の部品供給ステージ６からの引き抜きが防止された状態となる。

【0056】

そしてこの後、図１２（ａ）に示すように、開口部２１の開放が行われる。すなわち、シャッタ駆動部１４を作動させることにより、シャッタ１３を下降方向に移動させる（矢印ｋ）。ここでは、下部ガイド１６ｂにおいてシャッタ１３を下降させることにより、上部ガイド１６ｃからシャッタ１３を退避させる。これにより、開口部２１からシャッタ１３が退き、開口部２１が開く（ＳＴ４）。

【0057】

この後、図１２（ｂ）に示すように、台車連結機構２８を駆動する（ＳＴ５）。ここでは、連結シリンダ２９を作動させて係合部材３０を回動させ（矢印ｍ）、係止部材３１を基台２側に引き寄せる方向に移動させる。これにより、係止部材３１はガイドブロック３２の上面に乗り上げるように移動し、この結果、台車７において係止部材３１が結合された台車テーブル７ａが持ち上げられる（矢印ｎ）。すなわち台車連結機構２８を作動させることにより、台車７の台車テーブル７ａが基台２に対して上昇して開口部２１に近づき（ＳＴ６）、台車テーブル７ａに装着された部品供給フィーダ８は所定の部品装着高さにセッティングされる。

【0058】

そしてこの後、台車連結機構２８がさらに作動することにより、係合部材３０によってバネ部材３３の付勢力に抗して係止部材３１をさらに引き寄せ、図１２（ｃ）に示すように、台車７を所定の基台２への連結位置に位置させる。すなわち台車連結機構２８は台車テーブル７ａを基台２に対して上昇させることにより、部品供給フィーダ８と開口部２１とを接近させるとともに、台車７を基台２に着脱可能に連結する連結手段として機能している。

【0059】

この後、取り付け状態は正常であるか否かが判断される（ＳＴ７）。すなわち台車連結機構２８に設けられた動作確認センサなどによって、台車７の連結が正しく行われているか否かを判断する。ここで取り付け状態は正常であると判断されたならば、台車連結処理が完了し、生産開始可能な状態となる。ここで取り付け状態が異常であると判定された場合には、表示部４５にエラー表示を行い（ＳＴ８）、そのまま処理を終了する。

【0060】

なお、上述のフローの（ＳＴ３）～（ＳＴ５）の処理ステップにおいて、（ＳＴ５）に示す台車連結機構２８の動作開始タイミングは、以下に示す２通りのいずれであってもよい。すなわち、台車７が基台２と連結可能な位置にあることを台車検出センサ３９が検出した場合において、制御部４０はシャッタ駆動部１４を動作させて開口部２１を開放する制御処理を行う。このとき、制御部４０は、開口部２１を開放する開放動作の途中で台車連結機構２８を動作させて台車７を基台２に連結するようにしてもよく、または開放動作が完了して開口部２１が開放された後、台車連結機構２８を動作させて台車７を基台２に連結するようにしてもよい。開口部２１を開放する開放動作の途中で台車連結機構２８を動作させることにより、作業時間を短縮できるという効果を得る。

【0061】

次に、上述の台車連結処理にて部品供給ステージ６に取り付けられた台車７の取り外しを可能にするための台車引抜き処理について、図１０のフローおよび図１３、図１４を参照して説明する。図１３（ａ）は、台車引抜き処理が開始される際の状態を示している。この状態では、台車連結の対象となる部品供給ステージ６において、シャッタ１３が下降して開口部２１は開放された状態となっている。そして台車連結機構２８、台車引抜き防止機構３５はいずれも作動状態にあって、台車７は基台２に連結された状態にある。そしてこの状態から以下に示す台車引抜き処理が開始される。

【0062】

まず開始に際して、台車引抜きの対象となる部品供給ステージ６の番号を指定する（ＳＴ１１）。この指定は、作業者が操作部４６を操作して該当する番号を入力することにより行われる。次いで（ＳＴ１１）にて指定された指定番号の台車７の基台２との連結を解除する（ＳＴ１２）。

【0063】

すなわち、図１３（ｂ）に示すように、連結シリンダ２９を作動させて係合部材３０を係止部材３１の係止を解除する方向に回動させる（矢印ｏ）。これにより、係合部材３０による係止部材３１の引き寄せが解除されるとともに、係止部材３１に作用するバネ部材３３の押し出し方向の付勢力により、台車７が基台２から離れる方向に移動する。これにより、台車連結機構２８による連結解除後において、係止部材３１がガイドブロック３２に乗った状態のまま停留することが防止される。したがってバネ部材３３は、基台２に連結された状態にある台車７を基台２から離す分離手段として機能する。

【0064】

上述の連結解除によって係止部材３１がバネ部材３３によって押し出されることにより、係止部材３１はガイドブロック３２から外れて下降する。これにより、図１３（ｃ）に示すように、台車テーブル７ａが下降して（矢印ｐ）開口部２１から離れ、台車テーブル７ａに装着された部品供給フィーダ８と開口部２１との間に空間Ｓが形成される（ＳＴ１３）。このとき、台車引抜き防止機構３５は作動状態にあって係止部材３８は係合部材３７によって係止された状態にある。これにより、（ＳＴ１３）において下降した後においても台車７の引抜きが防止され、作業途中において不用意に台車７を引き抜くことによる不安全状態が排除される。

【0065】

そしてこの後、（ＳＴ１３）にて形成された空間Ｓにシャッタ１３を挿入し、開口部２１を閉じる（ＳＴ１４）。すなわち、図１４（ａ）に示すように、シャッタ駆動部１４を駆動して、下降した状態にあったシャッタ１３を上昇させる。これにより、シャッタ１３はガイド溝１６ａに沿って屈曲しながら移動し、先端部が開口部２１の下面に進出して開口部２１を下面から覆う。

【0066】

次いで、台車引抜き防止機構３５を解除する（ＳＴ１５）。すなわち図１４（ｂ）に示すように、引抜き防止シリンダ３６を作動させて係合部材３７を回動させ（矢印ｒ）、係止部材３８の係止を解除する。これにより、台車７の位置拘束が解除され、これを承けて台車引抜きを許可する旨のメッセージを表示部４５に表示する。これにより、台車取り外しを可能にするための処理が終了する。そしてこの後、図１４（ｃ）に示すように、台車７を基台２から離す方向に移動させる（矢印ｓ）ことにより、台車７の引抜きが完了する。

【0067】

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置１は、基台２と基台２の上方を覆って設けられたカバー部１１との間に形成された開口部２１を介して部品供給フィーダ８の部品取り出し口から部品を取り出し、基台２の上面に設けた基板保持部に保持された基板４に部品を装着する装着ヘッド５とを備えた部品実装装置１において、部品供給フィーダ８が装着され、部品取り出し口を開口部２１の下方に位置させた状態で基台２に連結される台車７と、部品供給フィーダ８と基板保持部２ｂの間に形成される収納空間である収納部１２に収納され、開口部２１を開閉する屈曲自在なシャッタ１３と、収納部１２から開口部２１へ移動するシャッタ１３を屈曲させながら案内するガイド部１６と、シャッタ１３をガイド部１６に沿って移動させることによりシャッタ１３によって開口部２１を開閉させるシャッタ開閉手段としてのシャッタ駆動部１４とを有する構成を用いている。

【0068】

これにより、基台２とカバー部１１との間に形成される開口部２１を簡単な機構で安全に閉止するとともに、部品供給ステージ６に配置された台車７を設備を停止させることなく安全に交換することができる。

【0069】

また本実施の形態に示す部品実装装置１は、部品供給フィーダ８が装着された昇降可能な台車テーブル７ａを備えた台車７を取り付け可能な基台２と、基台２と基台２の上方を覆って設けられたカバー部１１との間に形成された開口部２１を介して部品供給フィーダ８から部品を取り出して基板４に装着する装着ヘッド５とを備えた部品実装装置１を、開口部２１を開閉可能なシャッタ１３と、シャッタ１３を移動させて開口部２１を開閉させるシャッタ開閉手段としてのシャッタ駆動部１４と、台車テーブル７ａを基台２に対して上昇させることにより部品供給フィーダ８と開口部２１とを接近させるとともに台車７を基台２に着脱可能に連結する連結手段としての台車連結機構２８と、少なくとも台車連結機構２８の動作とシャッタ駆動部１４の動作を制御する制御部４０とを有する構成とし、制御部４０は、台車連結機構２８による連結を解除することにより台車テーブル７ａを下降させて部品供給フィーダ８と開口部２１との間に空間Ｓを形成し、シャッタ駆動部１４を動作させ空間Ｓにシャッタ１３を挿入して開口部２１を覆うように各部を制御するようにしている。

【0070】

これにより、台車７の上方で部品取り出しのために移動する装着ヘッド５の可動域とシャッタ１３との干渉を避けることが可能となり、部品供給ステージ６に配置された台車７を設備を停止させることなく安全に交換することができる。

【産業上の利用可能性】

【0071】

本発明の部品実装装置は、基台とカバー部との間に形成される開口部を簡単な機構で安全に閉止するとともに、部品供給ステージに配置された台車を設備を停止させることなく安全に交換することができるという効果を有し、パーツフィーダから部品を取り出して基板に装着する分野において有用である。

【符号の説明】

【0072】

１ 部品実装装置
２ 基台
３ 基板搬送部
４ 基板
５ 装着ヘッド
６ 部品供給ステージ
７ 台車
７ａ 台車テーブル
８ 部品供給フィーダ
１１ カバー部
１２ 収納部
１３ シャッタ
１４ シャッタ駆動部
１６ ガイド部
２１ 開口部
２８ 台車連結機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】