部品供給装置

本発明は、部品実装装置に部品を供給する部品供給装置であって、特に、トレイに収納された部品を供給する部品供給装置、この部品供給装置が付設された状態でこの部品供給装置により供給される部品を基板上に実装する部品実装装置、及びこの部品実装装置における前記部品供給装置を用いた部品供給方法に関する。

上記のような部品供給装置として、従来、特許文献1に開示されるものが公知である。この特許文献1に開示される部品供給装置は、部品実装装置に付設された状態で用いられるものであり、QFP(Quad Flatpack Package)等のパッケージ型の電子部品(以下、単に部品と略す)をトレイに収納した状態で供給するものである。

この部品供給装置は、前記トレイをそれぞれ載置したパレットが上下複数段に収納されたマガジンと、このマガジンの前方の位置に上下方向に移動可能に設けられ、マガジンからパレットを引き出して保持する引出し部とを備えている。

この部品供給装置では、次のようにして部品の供給が行われる。まず、引出し部が所望のトレイが載置されたパレットの位置に移動し、トレイと共に当該パレットをマガジンから引き出して保持する。その後、引出し部が上方向に移動することにより所定の部品供給位置に当該トレイを配置する。詳しくは、部品実装装置側のヘッドが部品を取り出し可能となる所定の高さ位置(部品供給位置)にトレイを配置する。これによりトレイ上の部品を部品実装装置に供給する。部品供給後は、引出し部が上記と逆の動作を行うことで、前記トレイをマガジン内の元の位置に戻す。なお、部品供給によりトレイ上の部品が無くなった場合には、当該トレイをマガジン内の元の位置に戻した後、部品が収納された新たなトレイ(パレット)を引出し部がマガジンから引き出し、上方向に移動させることで所定の部品供給位置に当該トレイを配置する。

特開2001−24386号公報

上記従来の部品供給装置では、部品実装装置側のヘッドによる部品の取り出し後、部品供給位置のトレイをマガジンに戻し、新たなトレイをマガジンから引き出して部品供給位置に配置するまで、前記ヘッドによりトレイ上の部品(次の部品)を取り出すことができない。そのため、前記ヘッドに待機時間が発生する場合が少なくなく、実装作業を効率的に行うことに貢献し得る部品供給装置ではなかった。特に、1つのトレイには同一部品が収納され、互いに異なる部品(種類の異なる部品)を連続して供給する場合には、マガジンに対して上記のようなトレイ(パレット)の出し入り動作が繰り返し行われるので、実装効率をより低下させる恐れがあった。

本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、トレイに収納された部品を部品取り出し用のヘッドに対してより効率良く供給することが可能な部品供給装置、この部品供給装置により供給される部品を基板上に実装する部品実装装置、及び前記部品供給装置を用いた部品供給方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一の局面にかかる部品供給装置は、トレイに収納された部品を上方に取り出し可能なヘッドを備えた作業装置に隣設され、前記部品を前記トレイに収納した状態で前記ヘッドに供給する部品供給装置であって、前記トレイを支持するための複数のパレットを有し、これらパレットが上下方向に並んだ状態でかつ水平方向に引き出し可能に収納されるマガジンと、このマガジンの前記引き出し方向前方に位置し、前記マガジンから引き出されたパレットを支持する部品供給テーブルと、前記マガジンと前記部品供給テーブルとの間の位置に上下動可能に設けられ、前記パレットを前記引き出し方向と平行な方向に移動させることで、前記マガジンと前記部品供給テーブルとの間で当該パレットを受け渡す中継装置と、を備え、前記部品供給テーブルは、複数のパレットであって前記マガジンに収納可能なパレット数よりも少ない数のパレットを上下方向に並べた状態で支持可能な複数の支持段を有する支持部材を備え、かつ、当該部品供給装置が前記作業装置に隣設された状態で、前記支持部材に支持される最上位のパレットに支持されたトレイが前記ヘッドの可動域内に位置するように設けられ、この支持部材は、当該支持部材により支持されるパレットのうち最上位のパレットに支持されるトレイが上方に開放される状態で当該パレットを支持するものである。

この部品供給装置では、中継装置がマガジン及び部品供給テーブルに対して上下方向に移動しながら、マガジンに収納されている任意の位置のパレットを引き出して部品供給テーブルに移載する。この場合、部品供給テーブルは、上記の通り複数のパレットをストックすることが可能なため、中継装置は、先行するパレット(先行部品)をテーブル上に残したままで、後続するパレット(後続部品)の引き出し動作(マガジンからのパレットの引き出し動作)に移ることが可能となる。すなわち、部品供給テーブル(支持部材)の最上位のパレット(トレイ)からの部品の取り出し中に、例えば次のパレットを準備して当該最上位に対応する位置に待機させておくことができる。そのため、ヘッドによる部品の取り出し終了後、早期に当該次のパレットを部品供給テーブルの最上位に配置して、当該パレット(トレイ)からの部品の取り出しを行わせることができ、これにより、次の部品の供給を短いピッチ(時間)で行うことが可能となる。また、互いに異なる複数種類の部品を連続して供給する場合には、当該部品(トレイ)が収納された複数のパレットを予め部品供給テーブル上に準備しておき、中継装置により部品供給テーブル上のパレットの位置を入れ替えることで、マガジンに対して毎回パレットの出し入れを行うことなく、前記複数種類の部品の供給を行うことが可能となる。そのため、部品の供給をより短いピッチ(時間)で行うことが可能となる。 この構成によれば、マガジンに対するパレットの出し入れ、及び部品供給テーブルに対するパレットの出し入れを中継装置の出し入れ用ヘッドの移動に伴い円滑に行うことが可能となる。

この部品供給装置において、前記部品供給テーブルは、前記支持部材に支持される複数のパレットをそれらの位置関係を保ちつつ連動して上下方向に移動させる昇降手段を含むものであるのが好適である。

このように、部品供給テーブル自体でパレットを移動させることが可能な構成によれば、例えば、当該テーブルに支持される最上位のパレットを中継装置により引き出せば、その下のパレットを自動的に繰り上げて当該パレット上のトレイから部品の取り出しを行わせることが可能となる。そのため、部品の供給をより短いピッチ(時間)で行うことが可能となる。

この場合のより具体的な構成は、前記支持部材として、上下方向に互いに平行に延びる複数のねじ軸を備えており、前記パレットは、前記支持段として前記各ねじ軸のねじ溝に当該パレットの周縁部が挿入されることにより前記複数のねじ軸により支持されることが可能な形状を有し、前記昇降手段は、前記各ねじ軸がそれらの軸回りに回転可能となるように支持する支持部と、前記各ねじ軸を同一方向に同期して回転させる回転駆動機構とを備え、前記各ねじ軸を回転駆動することによりこのねじ軸の回転に伴い前記パレットをねじ溝に沿って上下方向に移動させる、というものが好適である。

この構成によれば、パレットを支持する支持部材の上下方向の移動を伴うことなく、非常に簡単な構成で、各パレットを連動して円滑に、しかも速やかに上下方向に移動させることが可能となる。

なお、他の具体的な構成は、前記支持部材として、前記引き出し方向と直交する方向に並び、前記パレットをその外側から支持する一対の支持部材を備え、前記昇降手段は、前記パレットを支持可能な接近位置と当該パレットが上下方向に移動することを許容する離間位置とに接離可能となるように前記一対の支持部材を支持する支持部と、前記一対の支持部材を前記接近位置と前記離間位置とに移動させる支持部材駆動機構と、前記支持部材に支持されているパレットを一括して保持しつつ上下方向に移動させる送り機構とを備え、当該送り機構によりパレットを保持した状態で前記一対の支持部材を離間位置に配置し、この状態で前記送り機構により前記パレットを上下方向に移動させた後に前記一対の支持部材を接近位置に戻すことで前記パレットを上下方向に移動させる、というものであってもよい。

この構成の場合も、部品供給テーブルに支持される複数のパレットを連動して上下方向に移動させることが可能となる。

上記部品供給装置においては、前記出し入れ用ヘッドとして、前記係合部を前記パレットの第1被係合部に係合させた状態でマガジンに対してパレットの出し入れを行う第1出し入れ用ヘッドと、前記係合部を前記パレットの第2被係合部に係合させた状態で部品供給テーブルに対してパレットの出し入れを行う第2出し入れ用ヘッドとを備えているのが好適である。

この構成では、マガジンから部品供給テーブル上にパレットを移載する際には、第1出し入れ用ヘッドによりマガジンから中継装置にパレットが引き出された後、この引き出されたパレットを第2出し入れ用ヘッドが中継装置からテーブル上に押し込む。逆に、部品供給テーブルからマガジンにパレットを戻す際には、第2出し入れ用ヘッドによりテーブルから中継装置にパレットが引き出された後、この引き出されたパレットを第1出し入れ用ヘッドが中継装置からマガジン内に押し込む。このように第1出し入れ用ヘッドと第2出し入れ用ヘッドが連携してパレットを移動させることで、マガジン及び部品供給テーブルに対するパレットの出し入れが円滑かつ迅速に行われる。

以上説明したように、本発明によれば、トレイに収納された部品をより効率良く供給することが可能となる。

本発明にかかる部品供給装置と、この部品供給装置が付設された部品実装装置(本発明の部品実装装置)を示す斜視図である。

部品供給装置に備えられる中継装置を示す斜視図である。

(a)は、中継装置を示す図2の要部拡大図で、(b)は、(a)のA方向矢視略図である。

出し入れ用ヘッド及びパレットを示す斜視図であり、(a)は、係合状態のパレット及び出し入れ用ヘッドを示し、(b)は非係合状態のパレット及び出し入れ用ヘッドを示す。

部品供給装置に備えられる部品供給テーブルを示す斜視図である。

部品供給テーブルを示す下面図である。

ねじ軸とこれに支持されるパレットを示す側面図である。

前後方向位置決め機構の位置決めプレートとパレットの被係合部とを示す平面図である。

中継装置によるパレットの移載動作を説明する図であり、(a)は、マガジンからパレットが引き出される直前の状態を示し、(b)は、部品供給テーブル(ねじ軸)にパレットが移載された直後の状態を示す。

(a)〜(d)は、部品供給装置による部品供給動作の一例を示す部品供給テーブルの模式図である。

部品供給テーブルの他の実施形態を示す斜視図である。

部品供給テーブルを示す平面図である。

部品供給テーブルにおけるパレットの繰り上げ動作を説明する模式図である。

部品供給テーブルにおけるパレットの繰り上げ動作を説明する模式図である。

本発明にかかる部品供給装置と、この部品供給装置が付設された部品実装装置(本発明の部品実装装置)の他の実施形態を示す平面模式図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図1は、本発明にかかる部品供給装置を斜視図で示している。同図及び後に用いる図面には、方向関係を明確化するためにXYZ直角座標軸が示されている。

この部品供給装置10は、部品実装装置1に付設された状態で用いられるものである。同図では、部品実装装置1はその一部のみを図示している。この部品実装装置1は、X方向に延びる一対のベルトコンベア2aからなる基板搬送機構2と、実装用部品を供給する部品供給部と、部品実装用の昇降可能(Z方向に移動可能)な複数のヘッド5aを具備しかつXY方向に移動可能なヘッドユニット5とを備えており、基板搬送機構2により所定の作業位置に搬入されて位置決めされるプリント配線板(PWB;Printed wiring board)等の基板3に対し、前記ヘッドユニット5が部品供給部から部品を取り出して実装するように構成されている。

前記部品供給装置10は、この部品実装装置1の前記部品供給部を構成するものであり、主にQFP(Quad Flatpack Package)等のパッケージ型部品を供給するために当該部品実装装置1の後側(−Y方向側)に取り外し可能に連結されている。以下、この部品供給装置10の構成について詳述する。なお、部品実装装置1及び部品供給装置10は、何れも、図中に示す+Y方向側が装置前側であり、−Y方向側が装置後側である。

部品供給装置10は、フレーム12、マガジン14、部品供給テーブル15、中継装置16、テープフィーダ保持部18及び中継装置16の昇降駆動機構などを備えている。

前記フレーム12は、移動用の車輪111を備えた平面視略矩形のベース11aと、このベース11aの略中央に立設される断面略矩形の中空柱部11bとからなる。

前記マガジン14は、このフレーム12の中空柱部11bの上端であってその後側(−Y方向側)に組み付けられている。マガジン14は、部品が収納された複数のトレイ(図示省略)を収納する箱形の部材である。トレイは、上向きに開きかつマトリクス状に並ぶ複数の部品収納用凹部を有する平面視矩形の皿形の部材である。前記マガジン14の内部には、当該トレイを支持する複数のパレットPが上下方向(Z方向)に並列に、かつ装置前側に引き出し可能に収納されている。当実施形態では、20枚〜30枚のパレットPがマガジン14に収納されている。

ここで、パレットPの構造について説明する。パレットPは、図4(a)に示すように、周壁部を備えた平面視矩形の皿形の本体部6と、この本体部6の幅方向(X方向)両端において前記周壁部の上端から外向きに延びるフランジ部7とを備えており、これらフランジ部7が幅方向外側から支持されることにより、装置前側に引き出し可能な状態でマガジン14内に支持されている。また、パレットPは、本体部6の前後両端であってその幅方向中央にそれぞれ被係合部8を備えている。これら被係合部8は、マガジン14等に対するパレットPの出し入れの際に、後述する中継装置16に連結されるためのものであり、各被係合部8には、幅方向両側にそれぞれ外向きに開く平面視半円形状の切欠部8aが形成されている。なお、上述したトレイは、パレットPのうち前記本体部6の周壁部の内側に、当該周壁部に沿うように載置され、例えば磁石等の固定部材により当該本体部6に固定されるようになっている。

前記マガジン14には、その背面(−Y方向側の側面)に部品交換用の開口部が設けられており、部品交換や部品補充の際には、この開口部を介してマガジン14の背面側からパレットPの出し入れが行われる。図示を省略するが、パレットPは、例えば10枚を一単位として所定のケース(図示省略)に収納されており、このケースごとマガジン14に収納されることで、当該ケースを介して前記マガジン14内に引き出し可能に支持されている。この構成により、部品実装装置1での生産基板3の変更時などには、マガジン14内の複数のトレイ(部品)を一括して交換可能となっている。

図1に示すように、前記部品供給テーブル15は、前記フレーム12の中空柱部11bの上端であってその前側(+Y方向側)に組み付けられている。そして、前記中継装置16がこの部品供給テーブル15と前記マガジン14との間の位置、つまり平面視でフレーム12の前記中空柱部11bの内側の位置に、昇降可能(Z方向に移動可能)に配置されている。

中継装置16は、主に、マガジン14と後に詳述する部品供給テーブル15との間でパレットPの受け渡しを行うものである。図2に示すように、この中継装置16は、フレーム20と、2つの出し入れ用ヘッド25A、25B(第1出し入れ用ヘッド25A、第2出し入れ用ヘッド25B)と、これら出し入れ用ヘッド25A、25Bを前後方向(Y方向)に移動させるための出し入れ用ヘッド駆動機構と、出し入れ用ヘッド25A、25Bの後記係合部253を駆動するための係合部駆動機構とを含む。

前記フレーム20は、平面視略矩形のベースプレート21と、このベースプレート21の幅方向(X方向)両端に立設されて前後方向に延びる一対の側壁22とを有する。各側壁22の上端部には、前後方向に延びるガイド部24(本発明の案内部に相当する)が備えられている。これらガイド部24は、前記パレットPを前後方向に案内するものである。各ガイド部24は、パレットPのフランジ部7を支持し、当該パレットPを幅方向(X方向)に拘束しつつ前後方向に案内することが可能な断面形状を有しており、少なくともパレットPの摺接部分には、摩擦係数を低減させるための例えば硬質アルマイト処理等の表面処理が施されている。

前記第1、第2の出し入れ用ヘッド25A、25Bは、マガジン14及び部品供給テーブル15に対してパレットPを出し入れするものである。当例では、第1出し入れ用ヘッド25Aがマガジン14に対するパレットPの出し入れを行い、第2出し入れ用ヘッド25Bが部品供給テーブル15に対するパレットPの出し入れを行う。

これら出し入れ用ヘッド25A、25Bは、フレーム20の幅方向中間を境にしてその両側に設けられている。各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、ベースプレート21上に固定されたY方向に延びるレール26にそれぞれ移動可能に支持されている。

各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、前記レール26に装着される本体部251と、この本体部251に対してX方向に移動可能となるように当該本体部251の上部に支持される可動部252とを備える。

可動部252には、係合部253が設けられている。この係合部253は、マガジン14等に対するパレットPの出し入れの際に、当該パレットPに対して当該出し入れ用ヘッド25A、25Bを連結するためのものである。

図3(a)、(b)に示すように、係合部253は、パレットPに係合可能な形状、具体的には前記被係合部8の切欠部8aに係合可能な断面円形の軸状を成す係合爪253aを備えており、この係合爪253aが可動部252から上向きに突出する作動位置(同図に実線で示す位置)と当該係合爪253aが可動部252に対して横向きに倒れる退避位置(図3(b)の二点鎖線に示す位置)とに亘って傾動可能に設けられ、前記係合部駆動機構により駆動されるようになっている。詳しく説明すると、前記可動部252には、Y方向に延びる支持軸254がその軸回りに回転自在に支持されており、この支持軸254の一方側の端部に前記係合部253が固定され、他方側の端部にピニオン255が固定されている。そして、前記本体部251にラック256が固定され、このラック256に前記ピニオン255が噛合している。この構成により、前記本体部251に対して可動部252がX方向に移動すると、この可動部252の移動に伴い前記ピニオン255、支持軸254及び係合部253が一体に回転し、これにより係合部253が前記作動位置と退避位置とに変位するようになっている。そして、係合部253が作動位置に配置された状態では、図4(a)に示すように、パレットPの被係合部8(切欠部8a)に係合爪253aが係合可能となる一方、係合部253が退避位置に配置された状態では、同図(b)に示すように、当該係合状態が解除されるようになっている。

前記係合部駆動機構は、可動部252を進退駆動することにより前記係合部253を前記作動位置と退避位置とに亘って変位させるものである。この係合駆動機構は、図2に示すように、X方向において出し入れ用ヘッド25A、25Bの外側にそれぞれ配置され、Y方向と平行な支持軸281を介して前記ベースプレート21(フレーム20)上に揺動可能に支持される揺動部材28と、この揺動部材28に連結され、エア圧の給排切り換えに応じて当該揺動部材28を揺動させるエアシリンダ29とを含む。揺動部材28は、Y方向に延びるガイド軸282を備えており、前記出し入れ用ヘッド25A、25Bの可動部252がベアリング等を介してこのガイド軸282に移動可能に装着されている。つまり、前記係合部駆動機構は、エアシリンダ29の作動により揺動部材28を支持軸281回りに揺動させ、この揺動部材28の揺動に伴い前記ガイド軸282を介して可動部252をY方向に移動させる。

各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、前記出し入れ用ヘッド駆動機構により、レール26に沿って互いに反対向きに移動するようになっている。この出し入れ用ヘッド駆動機構は、ベースプレート21上の両レール26の間の位置であってX方向の両端にそれぞれ回転可能に支持される一対のプーリ30と、これらプーリ30に掛け渡される無端状の駆動ベルト32と、モータ34と、前記プーリ30のうち一方側のプーリ30に対して前記モータ34の回転駆動力を伝達する伝動機構とを含む。そして、出し入れ用ヘッド25A、25Bの前記本体部251がそれぞれ駆動ベルト32に対してその外側から連結(固定)されている。つまり、出し入れ用ヘッド駆動機構は、モータ34により駆動ベルト32を周方向に移動させ、この駆動ベルト32の移動に伴い出し入れ用ヘッド25A、25Bをそれぞれレール26及びガイド軸282に沿って互いに反対方向に移動させるように構成されている。

なお、各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、同図に示すように、互いに対称な構成を有している。すなわち、各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、前後方向(Y方向)においてフレーム20の外側に係合部253が位置し、かつ当該係合部253が退避位置にセットされた状態で係合爪253aが互いにフレーム20の幅方向(X方向)外側を向くように構成されている。また、両出し入れ用ヘッド25A、25Bのうち一方側がフレーム20の前後方向の一方側の端部に位置するときには、他方側がフレーム20の他方側の端部に位置するように、それぞれ出し入れ用ヘッド25A、25Bが前記ベルト32に連結されている。

中継装置16は、図1に示すように、前記中空柱部11b(フレーム12)に固定された上下方向(Z方向)に延びるレール36に移動可能に支持されており、前記昇降駆動機構の作動により昇降駆動されるようになっている。この昇降駆動機構は、前記中空柱部11bに回転可能に支持され、フレーム20に組み込まれた図外のナット部材に螺合挿入されるねじ軸38と、このねじ軸38を回転駆動するモータ(図示省略)等とを有しており、当該モータによりねじ軸38を正逆回転駆動することにより前記中継装置16を昇降させる。この昇降駆動機構は、マガジン14のパレット収納領域全体に亘って中継装置16を移動させることが可能となるようにその可動範囲が設定されており、従って、中継装置16は、マガジン14に収納される任意のパレットPを出し入れ可能となっている。

前記部品供給テーブル15は、マガジン14から引き出されたパレットPを中継装置16から受け取り、前記ヘッドユニット5による部品の取り出しが可能となるように当該パレットP(トレイ)を支持するものである。図5に示すように、部品供給テーブル15は、平面視矩形のベースプレート40と、パレットPを支持するための支持部材としての4本のねじ軸42と、これらねじ軸42に支持されたパレットPを上下方向に移動させるためのパレット昇降機構(本発明の昇降手段に相当する)と、パレットPを幅方向(X方向)に位置決めするための幅方向位置決め機構44と、パレットPを前後方向に位置決めするための前後方向位置決め機構46とを含む。

部品供給テーブル15は、パレットPが無い状態で、4本のねじ軸42の内側の空間(ストック部Spという)がベースプレート40から上方に開放されている。

前記4本のねじ軸42は、その基端部近傍の位置から先端部に亘って同一形状のねじ山が連続的に螺旋状に形成された同一のねじ軸である。各ねじ軸42は、前記ベースプレート40の四隅にそれぞれ立設されており、図1及び図7に示すように、ベースプレート40の幅方向(X方向)両端にそれぞれ位置するねじ軸42の間にパレットPが挿入され、かつそのフランジ部7が各ねじ軸42のねじ溝(谷部)に挿入されることで、当該パレットPを支持するようになっている。当例では、図7に示すように、側面視でねじ溝一つおきにパレットPを支持するようになっており、各ねじ軸42は、同図に示すように、最大5枚のパレットPを上下方向に並列に支持できるようにその軸長及びねじのピッチが設定されている。そして、このように5枚のパレットPを支持したときの最上位のパレットPの高さ位置、正確には、当該パレットPに支持されるトレイ内の部品の高さ位置が、部品実装装置1の前記ヘッドユニット5(ヘッド5a)による部品の取り出し高さ位置となるように、部品供給テーブル15の高さ位置が設定されるとともに、当該最上位のパレットPの高さ位置とマガジン14に支持される最上位のパレットPの高さ位置とが略同一となるように部品供給テーブル15に対する前記マガジン14の高さ位置が設定されている。すなわち、各ねじ軸42のねじ溝(谷部)は、2ピッチ毎にパレットPを支持する支持段を構成し、これらの支持段のうち、前記ヘッドユニット5(ヘッド5a)による部品の取り出し高さ位置となる最上位の支持段が最上段となる。

なお、ねじ軸42に複数枚のパレットPが支持される場合には、その最上位のパレットPに支持されるトレイ(最上位のトレイ)が上方に開放される。上記のように前記部品実装装置1の後側(−Y方向側)に部品供給装置10が連結された状態で、部品供給テーブル15は、ヘッドユニット(ヘッド5a)のXY方向における可動域MA(図1参照)内に位置し、前記ヘッド5aは、最上段に支持されることにより上方が開放された最上位のパレットPに支持されるトレイから部品を吸着することができる。

前記パレット昇降機構は、各ねじ軸42を同一方向に同期して回転させることで、当該ねじ軸42に支持されている各パレットPをそれらの位置関係を保ちながら一体的に昇降させるように構成されている。このパレット昇降機構は、図5及び図6に示すように、各ねじ軸42をその軸回りに回転可能となるように支持する、ベースプレート40に設けられるベアリング等のねじ支持部410(本発明のねじ軸の支持部)と、ベースプレート40の下方において各ねじ軸42に装着されるプーリ411と、これらプーリ411に掛け渡される無端状の伝動ベルト413と、この伝動ベルト413を張設するためのテンションプーリ412、414と、このテンションプーリ414と同軸に設けられる駆動プーリ415と、モータ430と、当該モータ430の出力軸に装着されるプーリ431と、当該プーリ431と前記駆動プーリ415とに掛け渡される駆動ベルト432とを含む。つまり、パレット昇降機構は、モータ430の回転駆動力を、前記各プーリ及びベルトを介して各ねじ軸42に伝達することにより各ねじ軸42を同期して回転させさせるとともに、モータ430の駆動方向の切り換えによりねじ軸42の回転方向を切り換え、これによりパレットPを各ねじ軸42の回転に伴いそれらのねじ溝に沿って上下方向に移動させるようになっている。

前記幅方向位置決め機構44は、ねじ軸42に支持されているパレットPをその幅方向両側から挟み込むことにより、ベースプレート40の幅方向中央を基準として各パレットPを位置決めするものである。詳しくは、幅方向位置決め機構44は、図5に示すように、ベースプレート40の幅方向(X方向)両端に設けられる一対の位置決めプレート440と、これら位置決めプレート440をX方向に移動させるプレート駆動機構とを含む。

各位置決めプレート440は、互いに平行にかつX方向に向かい合わせに並んでおり、これらの対向面には、ねじ軸42に支持されているパレットPのフランジ部7を介在させるためのガイド溝441が形成されている。各位置決めプレート440は、前後に並んだねじ軸42の間に位置し、前記ベースプレート40に固定されたX方向に延びるレール442にそれぞれ移動可能に支持されている。具体的には、各位置決めプレート440は、ねじ軸42に支持されたパレットP(フランジ部7)の端部が前記ガイド溝441の内底部に当接するように互いに接近する作動位置と、この作動位置から外側に移動した位置であって、当該各位置決めプレート440の間で各パレットPが上下方向に移動することを許容する退避位置とに亘って移動可能となるように支持されている。

前記プレート駆動機構は、前後方向に延びてその長手方向の略中間で支持軸448を介して前記ベースプレート40に回転可能に支持される第1リンク部材445と、この第1リンク部材445の長手方向両端と各位置決めプレート440とを各々ヒンジ構造を形成しつつ繋ぐ一対の第2リンク部材446と、前記第1リンク部材445に連結され、エア圧の給排切り換えに応じて当該第1リンク部材445をその支持軸448回りに駆動するエアシリンダ447とを備える。つまり、プレート駆動機構は、エアシリンダ447により第1リンク部材445をその支持軸448回りに揺動させ、この第1リンク部材445の揺動に伴い各第2リンク部材446を介して各位置決めプレート440を作動位置と退避位置とに亘って幅方向(X方向)に移動させる。

前記前後方向位置決め機構46は、ねじ軸42に支持されているパレットPをベースプレート40の前端部を基準として前後方向に位置決めするとともに、パレットPの昇降時には、当該位置決め状態で各パレットPをそれぞれ上下方向に案内するものである。

前後方向位置決め機構46は、それぞれ前後方向(Y方向)に厚みを有し、ベースプレート40の前端面に沿って幅方向(X方向に)に並ぶ一対の位置決めプレート460と、これら位置決めプレート460をX方向に移動されるプレート駆動機構とを含む。

各位置決めプレート460は、図1及び図5に示すように、正面視で略直角三角形状を成し、X軸方向に互いに対向して上下方向に延びるガイド部460aをそれぞれ備えている。各位置決めプレート460のガイド部460aは、図8に示すように、パレットPの前側の被係合部8に対して外側(X方向外側)から係脱可能で、かつ当該係合状態を保ちながらパレットPの上下方向への変位を許容するように、当該被係合部8の切欠部8に対応した断面半円形に形成されている。なお、位置決めプレート460の各ガイド部460aには、パレットP(被係合部8)との摩擦係数を低減させるための例えば硬質アルマイト処理等の表面処理が施されている。

各位置決めプレート460は、ベースプレート40の前端面に固定された、X方向に延びるレール461にそれぞれ移動可能に支持されている。具体的には、互いに接近することにより、ねじ軸42に支持されているパレットPの被係合部8(各切欠部8a)にガイド部460aが係合する作動位置(図8の二点鎖線に示す位置)と、この作動位置から外側に退避する退避位置(図8の実線に示す位置)とに変位可能に支持されている。そして、各位置決めプレート460が作動位置にセットされた状態で、各ガイド部460aがパレットPの前側の被係合部8に外側から係合し、この係合によりパレットPを前後方向に位置決めする一方で、各位置決めプレート460が退避位置にセットされた状態で、パレットPの前後方向の移動を許容するようになっている。

前記プレート駆動機構は、図6に示すように、両ベースプレート40の中心線(幅方向中心を通りY方向と平行に延びる線)に沿って出力軸が進退するようにベースプレート40の下面に固定されるエアシリンダ462と、このエアシリンダ462の作動軸と各ベースプレート40とにそれぞれヒンジ構造を形成しつつ連結される一対のリンク463とを含み、前記エアシリンダ462の作動により、リンク463を介してそれぞれ各ベースプレート40を幅方向に均等に移動させるように構成されている。

なお、図5中において、符号48は、ベースプレート40の後端であってその幅方向両端に立設されたパレットガイド部材である。これらパレットガイド部材48は、前記中継装置16による部品供給テーブル15へのパレットPの出し入れの際に、各パレットPのフランジ部7をそれぞれ案内するものであり、各パレットガイド部材48には、前記位置決めプレート440のガイド溝441と同等のガイド溝481が形成されている。

図1に示すように、前記テープフィーダ保持部18は、前記フレーム20の中空柱部11bの側方に固定されている。このテープフィーダ保持部18は、複数のテープフィーダ(図示省略)を幅方向に並列に並べた状態で支持するものである。なお、テープフィーダは、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を収納、保持したテープが巻回されたリールを備え、このリールから間欠的にテープを繰り出しながら部品実装装置1の前記ヘッドユニット5に部品を供給するものである。

次に、上述した部品供給装置10による部品の供給動作について説明する。なお、図示を省略するが、部品供給装置10は、部品供給テーブル15や中継装置16を制御する制御装置を備えており、以下の動作は、この制御装置により部品供給テーブル15や中継装置16が制御されることにより行われる。

<マガジン14からのパレットPの引き出し> 中継装置16が上下方向に移動し、所望のトレイが支持されたパレットPに対応する高さ位置、つまりガイド部24上へパレットPを引き出すことが可能となる高さ位置で停止する。この際、各出し入れ用ヘッド25A、25Bは、その可動範囲内の所定の待機位置に配置されており、各係合部253は前記退避位置にセットされている。

中継装置16が所望のパレットPに対応する高さ位置に到達すると、図9(a)に示すように、第1出し入れ用ヘッド25Aがその可動範囲内の後端まで移動した後、当該第1出し入れ用ヘッド25Aの係合部253が退避位置から作動位置に切り換えられる。この切り換えにより、係合爪253aがパレットPの前側の被係合部8(切欠部8a)に係合し、当該パレットPと第1出し入れ用ヘッド25Aとが連結される。そして、この状態で第1出し入れ用ヘッド25Aが前方(+Y方向)に移動することにより、パレットPがガイド部24に支持されつつ中継装置16内に引き込まれる。また、この第1出し入れ用ヘッド25Aの移動に連動して第2出し入れ用ヘッド25Bが後方(−Y方向)に移動する。この際、第2出し入れ用ヘッド25Bの係合部253は退避位置にセットされており、従って、当該係合部253(係合爪253a)がパレットPに干渉することはない。

出し入れ用ヘッド25A、25Bの位置が前後に入れ替わり、第2出し入れ用ヘッド25Bの係合部253が当該パレットPの後側の被係合部8に係合可能な位置まで両出し入れ用ヘッド25A、25Bが移動すると、第2出し入れ用ヘッド25Bの係合部253が退避位置から作動位置に切り換えられ、その後、第1出し入れ用ヘッド25Aの係合部253が作動位置から退避位置に切り換えられる。つまり、パレットPと第1出し入れ用ヘッド25Aの連結が解除され、当該パレットPが第2出し入れ用ヘッド25Bに連結される。

<部品供給テーブル15へのパレットPの移載> パレットPがマガジン14から中継装置16に引き込まれると、又はパレットPが中継装置16に引き込まれ、さらに出し入れ用ヘッド25A、25BとパレットPとの上記の連結切り換えが完了すると、中継装置16が上下方向に移動を開始し、ガイド部24から部品供給テーブル15(ねじ軸42)にパレットPを送り出すことが可能となる高さ位置で停止する。この際、ねじ軸42は、上記の通りパレットPを上下5段に支持することが可能であり、中継装置16は、これら5段のうち所望の段に対応する高さ位置で停止する。

中継装置16が当該所望の段に対応する高さ位置に到達すると、第2出し入れ用ヘッド25Bが前方に移動し、図9(b)に示すように、パレットPがガイド部24に沿って当該中継装置16から部品供給テーブル15側に押し出される。この際、パレットPは、そのフランジ部7がパレットガイド部材48のガイド溝481に沿って案内されながらまず後側の各ねじ軸42のねじ溝内に導かれ、さらに位置決めプレート440のガイド溝441に沿って案内されながら前側の各ねじ軸42のねじ溝内に導かれる。これにより各ねじ軸42によってパレットPが支持される。この際、幅方向位置決め機構44の各位置決めプレート440及び前後方向位置決め機構46の各位置決めプレート460は、何れも退避位置にセットされている。

第2出し入れ用ヘッド25Bがその可動範囲の前端(又は所定の前方位置)まで移動し、パレットPが中継装置16から完全に押し出されて当該パレットPの全体がねじ軸42に支持されると、前後方向位置決め機構46の位置決めプレート460が退避位置から作動位置に切り換えられる。これにより各位置決めプレート460のガイド部460aがパレットPの前側の被係合部8(切欠部8a)に係合し、当該パレットPが拘束されることで、パレットPが部品供給テーブル15において前後方向に位置決めされるとともに、これと並行して幅方向位置決め機構44の両位置決めプレート440が作動位置に切り換えられ、これによりパレットPが部品供給テーブル15において幅方向に位置決めされる。その後、第2出し入れ用ヘッド25Bの係合部253が作動位置から退避位置に切り換えられることにより、パレットPと当該第2出し入れ用ヘッド25Bとの連結が解除される。

<部品実装装置1への部品供給> ここで、例えば、取り出すべき部品が収納されるトレイを支持するパレットPが、最上段に支持された場合には、部品実装装置1のヘッドユニット5により、当該パレットPに支持されているトレイから部品の取り出しが行われる。

一方、当該パレットPが例えば二段目(上から二段面)に支持された場合であって最上段に未だ他のパレットPが支持されている場合には、後に詳述するようにして最上段のパレットPが部品供給テーブル15から中継装置16に引き出され、その後、当該二段目のパレットPが最上段に上昇させられた上で当該パレットPから部品の取り出しが行われる。

当該パレットPの上昇は、モータ430の作動により各ねじ軸42が同期して同一方向に回転駆動されることにより行われる。つまり、各ねじ軸42が同期回転することにより、パレットPがねじ溝に沿って二段目から最上段に上昇する。なお、このようにねじ軸42が回転駆動される際には、前後方向位置決め機構46の位置決めプレート460は作動位置にセットされる一方、幅方向位置決め機構44の各位置決めプレート440はそれぞれ退避位置にセットされる。これによりパレットPはその被係合部8が位置決めプレート460(ガイド部460a)に沿って案内されつつ安定的に上昇することとなる。また、パレットPが最上段に達すると、幅方向位置決め機構44の作動により各位置決めプレート440が退避位置から作動位置に変位し、再度退避位置に戻る進退動作が一乃至複数回行われ、これによりパレットPの幅方向の位置決めが行われる。そして、パレットPの位置決めの後、前後方向位置決め機構46の各位置決めプレート460と幅方向位置決め機構44の各位置決めプレート440とがそれぞれ作動位置にセットされたまま、ヘッドユニット5により、当該パレットPに支持されたトレイからの部品の取り出しが行われることとなる。

<パレットPの収納> 部品供給を終えたパレットPは、部品供給テーブル15から中継装置16上に引き出され、上述した動作と逆の動作に従ってマガジン14に戻される。すなわち、最上段のパレットPに対応する高さ位置に中継装置16が移動した後、ねじ軸42に支持されているパレットPを第2出し入れ用ヘッド25Bにより部品供給テーブル15から中継装置16上に引き込む。次に、中継装置16が上下方向に移動するとともに、この移動中に、パレットPと第2出し入れ用ヘッド25Bの連結が解除されて当該パレットPが第1出し入れ用ヘッド25Aに連結される。そして、中継装置16がマガジン14の所望の空のパレット収納高さ位置に達すると、第1出し入れ用ヘッド25Aが後側に移動してパレットPを中継装置16からマガジン14内に押し出し、この押し出し後、当該第1出し入れ用ヘッド25AとパレットPとの連結が解除される。これによりマガジン14へのパレットPの収納が完了する。なお、上記したように、幅方向位置決め機構44の各位置決めプレート440は、パレットPの昇降時、及び中継装置16に対するパレットPの受け渡し時には退避位置に保持され、それ以外は作動位置に保持される。一方、前後方向位置決め機構46の各位置決めプレート460は、中継装置16に対するパレットPの受け渡し時には退避位置に保持され、それ以外は作動位置に保持される。

以上、この部品供給装置10により部品実装装置1(ヘッドユニット5)に部品を供給するための一連の基本動作について説明したが、以下に、より具体的な動作の一例について、図10を参照しつつ説明する。図10に示す例は、マガジン14に収納されている部品のうち、特定の5種類の部品を一組として部品実装装置1に供給する場合、例えば一枚の基板3に上記5種類の部品を実装する場合に有用な動作の一例である。

この例では、まず、5種類の部品(トレイ)それぞれが支持されているパレットP1〜P5を、上述した動作に従ってマガジン14から引き出して部品供給テーブル15に移載する。この場合、ヘッドユニット5による取り出しが早い部品(部品実装装置1における実装順番が早い部品)が上位に位置するように、各パレットP1〜P5をねじ軸42に支持させる(図10(a);本発明のパレット引き出し工程に相当する)。

そして、最上段(最上位)に位置するパレットP1に支持されている最初の部品がヘッドユニット5により取り出されると、当該パレットP1を部品供給テーブル15から中継装置16に引き出すとともに、当該引き出し後、直ちにねじ軸42を回転駆動し、2段目〜5段目に支持されている各パレットP2〜P5を連動して1段ずつ繰り上げ、これにより、次の部品が支持されるパレットP2を、ヘッドユニット5による取り出しが可能な最上段に配置する。また、中継装置16を下降させて、元の最上段のパレットP1を最下段(最下位;5段目)に移す(図10(b)〜(d);本発明の第1パレット移動工程に相当する)。

以後、同様にして、最上段に位置するパレットPから部品から部品が取り出されるに伴い、当該最上段のパレットPを中継装置16上に引き出し、他のパレットPを連動して一段ずつ繰り上げた上で、元の最上段のパレットPを最下段に移動させることにより、上記5種類の部品を繰り返し部品実装装置1に対して供給するようにする。

以上のように、上記の部品供給装置10は、マガジン14に対してパレットPを出し入れする中継装置16とは別に、引き出されたパレットPを上下複数段(少なくとも2段)にストックできるとともにパレットPが無い状態で、この上下複数段のストック部Spを上方に開放でき、かつ、ストックされたパレットPを上下方向に移動させる機能を有する部品供給テーブル15を備えている。そのため、中継装置16は、先行するパレットP(先行部品)を部品供給テーブル15に供給してストック部Spの最上段に残したままで、後続パレットP(先行部品)の引き出し動作(マガジン14からの引き出し動作)に移ることが可能であり、従って、この部品供給装置10によれば、従来のこの種の部品供給装置に比べて効率的に部品供給を行うことができる。すなわち、マガジン及びこのマガジンに対してパレットの出し入れを行う引出し部のみを備え、引出し部に引き出したパレットから直接部品の取り出しを行わせる従来の部品供給装置(背景技術で説明した特許文献1)では、先行するパレットからの部品の取り出しが終了し、さらに当該パレットをマガジンに戻した後でなければ次のパレット(部品)の準備を行うことができないため、部品実装装置側のヘッドに待機時間が発生する。これに対し、上記部品供給装置10によれば、先行するパレットPを部品供給テーブル15に移載した後、直ちに後続パレットPの引き出し動作に移行することで、ヘッドユニット5による当該先行パレットPにおける部品の取り出し期間を利用して、次のパレットP(部品)を事前に部品供給テーブル15のストック部Spの下位の段に準備し、中継装置16を最上段と同じ高さ位置に移動し待機させておくことができる。そして、先行するパレットPからの部品の取り出し終了後、当該先行パレットPを部品供給テーブル15から中継装置16に引き出し、次のパレットP(部品)を最上段まで上昇させることで、次のパレットPの部品を速やかに供給することができる。従って、この部品供給装置10によれば、従来のような待機時間を短縮することが可能であり、その分、従来の部品実装装置に比べて効率良く部品供給を行うことができる。

また、前記中継装置16を用いて、上位から順番に、供給順に従って部品(トレイ)が配置されるように予め複数のパレットPを部品供給テーブル15に準備しておけば、ヘッドユニット5による部品の取り出し後は、中継装置16により最上位のパレットPを部品供給テーブル15から引き出しさえすれば、部品供給テーブル15上のパレットPを自動的に繰り上げて、最上位のパレットPから次の部品の取り出しを行わせることができる。なお、中継装置16により引き出した先行パレットPは、マガジン14に戻すか、部品供給テーブル15のストック部Spの下位の段(パレットPが保持されていない支持段)に収納される。このような場合には、非常に短い時間ピッチで、予め定められた順番で連続的に異なるパレットPから部品実装装置1に部品を供給することが可能となる。従って、この部品供給装置10によれば、この点でも効率良く部品供給を行うことができる。特に、特定の複数種類の部品を一組として、予め定められた順番で連続的にかつ繰り返し供給することが求められる場合には、図10の例のように、上位から順番に供給順次に従って部品(トレイ)が配置されるように予め複数のパレットP1〜P5をねじ軸42に支持させた上で、当該パレットP1〜P5を部品供給テーブル15において循環させる、つまり、上述したように、中継装置16により最上位のパレットPを引き出し、他のパレットPを同期して一段ずつ繰り上げた上で、元の最上位のパレットPを最下位に移動させるようにすることで、当該一組の部品を繰り返し効率良く部品実装装置1に供給することが可能となる。このような方法によれば、従来の部品供給装置のように、部品毎に毎回マガジンに対してパレットの出し入れを行う必要がなく、非常に短い時間ピッチで当該一組の部品を繰り返し部品実装装置1に部品を供給することが可能となる。従って、この部品供給装置10によれば、この点でも効率良く部品供給を行うことができる。

また、上記部品供給テーブル15は、パレットPの支持部材として複数のねじ軸42を備えており、当該ねじ軸42のねじ溝にパレットPのフランジ部7を介在させることで当該パレットPを支持するとともに、各ねじ軸42を同期して回転駆動することにより、当該ねじ軸42の回転に伴いパレットPを同期して上下方向に移動させるように構成されている。このような構成によれば、パレットPを支持する支持部材(ねじ軸42)の上下方向の移動を伴うことなく、支持部材(ねじ軸42)の作動(回転)のみで各パレットPを連動して円滑に上下方向に移動させることができる。従って、パレットPの上下動を非常に簡単な構成で、しかも、パレット昇降機構の占有スペースを抑えながら比較的小さい駆動力で達成することができるという利点もある。

また、上記部品供給テーブル15は、幅方向位置決め機構44及び前後方向位置決め機構46を備えており、ねじ軸42に支持されるパレットPを前後方向(Y方向)及び幅方向(X方向)に位置決め可能なため、上記のようにねじ軸42の駆動によりパレットPを上下方向に移動させながらも、ヘッドユニット5による部品の取り出しを精度良く行わせることができるという利点がある。すなわち、上記のような構成では、ねじ軸42の回転力がパレットPに作用することで、ねじ軸42に対して各パレットPが前後方向及び幅方向にずれることが考えられる。しかし、幅方向位置決め機構44及び前後方向位置決め機構46を備える上記部品供給テーブル15の構成によれば、幅方向位置決め機構44の位置決めプレート440がパレットPの上下方向移動後に作動位置にセットされ、また、前後方向位置決め機構46の位置決めプレート460がパレットPの上下方向移動中および移動後に作動位置にセットされることで、上記のようなパレットPのずれが抑制され又は防止される。そのため、この部品供給装置10によれば、パレットPの支持部材としてねじ軸42を用いつつ当該ねじ軸42の回転に伴いパレットPを上下方向に移動させながらも、ヘッドユニット5による部品の取り出しを精度良く行わせることができる。

なお、上記部品供給テーブル15においては、幅方向位置決め機構44を省略することも可能である。この場合には、パレットPに複数の基準マークを設けておき(例えばパレットPの外周に2つの基準マークを設けておく)、部品供給テーブル15の最上段にパレットPが配置され状態で、当該パレットPの各基準マークをヘッドユニット5に搭載される基板カメラ(図示省略)等を用いて撮像、認識させる。そして、その認識結果に基づき、ヘッドユニット5のXY方向の位置補正を行いつつ、当該ヘッドユニット5により当該パレットP上のトレイから部品の取り出しを行わせるようにすれば、確実かつ正確な部品の取り出しを行わせることが可能となる。

なお、上述した図10の例では、最上段に位置するパレットPからの部品の取り出しが終わるに伴い、当該最上段のパレットPを中継装置16上に引き出し、他のパレットPを連動して一段ずつ繰り上げた上で、中継装置16上の元の最上段のパレットPを部品供給テーブル15の最下段に移動させることにより、5種類の部品を繰り返し部品実装装置1に対して供給するようにしているが、これとは逆の方法(すなわち、本発明の「第2パレット移動工程」に相当する)により、5種類の部品を繰り返し部品実装装置1に対して供給するようにしてもよい。すなわち、部品供給テーブル15に上下5段のパレットPが支持されている状態(図10(a)に示す状態)で、最上段(最上位)に位置するパレットPに支持されている最初の部品がヘッドユニット5により取り出されている最中に、最下段(最下位)のパレットPを部品供給テーブル15から中継装置16に引き出し、この中継装置16を上方に移動さて、当該パレットPをストック部Spの最上段に対応する高さ位置に待機させておく。そして、ヘッドユニット5により最上段に位置するパレットPに支持されている部品の取り出しが終了した時点で、ねじ軸42を回転駆動して最上段(1段目)〜4段目に支持されている各パレットPを連動して1段ずつ繰り下げる。そしてその後、元の最下段のパレットPを中継装置16から部品供給テーブル15の最上段に移載する。このような方法によっても、図10の例の場合と同様に、5種類の部品を繰り返し効率的に部品実装装置1に供給することができる。

また、上記の部品供給装置10においては、次のような方法によっても効率的に部品実装装置1に部品を供給することができる。すなわち、中継装置16により所望のパレットP(部品)をマガジン14から引き出して部品供給テーブル15の最上段に移載し、ヘッドユニット5により当該先行パレットPから部品(先行部品)の取り出しが行われている最中に、中継装置16により次のパレットPをマガジン14から取り出し、当該パレットPを部品供給テーブル15の最上段と同じ高さ位置で待機させる。そして、先行パレットPからの部品(先行部品)の取り出しが終了した時点で、ねじ軸42を回転駆動して最上段の先行パレットPを他のパレットPと共に1段繰り下げ、中継装置16上で待機しているパレットPを部品供給テーブル15の最上段に移載する。その後、ヘッドユニット5により最上段のパレットPから部品が取り出されている最中に、中継装置16を下降させて、部品供給テーブル15の下位段に配置されている不要パレットP(部品供給の必要がないトレイを支持したパレットP)を引き出し、このパレットPをマガジン14に収納する。その後さらに、中継装置16により次のパレットPをマガジン14から引き出し、部品供給テーブル15の最上段と同じ高さ位置で待機させる。以後、上記の動作を繰り返すことで、繰り返し効率的に部品実装装置1に部品を供給することができる。

また、上述した部品供給テーブル15の例では、4本のねじ軸42によりパレットPを支持するようにしているが、ねじ軸42の数は、パレットPを安定的に支持しつつ上下方向に移動させることが可能な数であれば4本に限定されるものではない。

次に、部品供給装置10における部品供給テーブルの他の実施形態(部品供給テーブル15A)について図11及び図12を用いて説明する。同図に示す部品供給テーブル15Aは、上述した部品供給テーブル15の代わりに部品供給装置10に組み込まれるものである。

この部品供給テーブル15Aは、平面視略矩形のベースプレート50と、このベースプレート50の幅方向(X方向)両端に位置し、当該幅方向に互いに対向する板状の一対の第1パレット支持部材52と、これら第1パレット支持部材52に近設してそれらの内側に並び、前記幅方向に互いに対向して並ぶ板状の一対の第2パレット支持部材54と、前記第1パレット支持部材52をそれらの並び方向(X方向)に移動させる第1支持部材駆動機構と、前記第2パレット支持部材54をそれらの並び方向(X方向)及び上下方向(Z方向)に移動させる第2支持部材駆動機構と、を備えている。

前記一対の第1パレット支持部材52はそれぞれ、前後方向(Y方向)に細長い側面視略矩形のプレート53aと、各プレート53aの対向面であってその前後方向両端にそれぞれ固定される一対の支持ブロック53bと、前記プレート53aの対向面の上端であって両支持ブロック53bの間の位置でプレート53aに固定される中間ブロック53cとを備えている。

各第1パレット支持部材52の各支持ブロック53bはそれらの対向面に、上下方向に並びかつ前後方向に延びる複数のガイド溝531を備えており、これらガイド溝531にパレットPのフランジ部7が挿入されることで、パレットPを支持可能となっている。なお、各支持ブロック53bは4つのガイド溝531を備えており、各第1パレット支持部材52は、これらガイド溝531によりパレットPを支持するとともに、支持ブロック53b及び中間ブロック53cの上面でパレットP(フランジ部7)を支持する。従って、この部品供給テーブル15Aも、図5に示した部品供給テーブル15と同様に、最大5枚のパレットPを上下方向に並列に支持することが可能となっている。

各第1パレット支持部材52は、前記ベースプレート50に固定されたX方向に延びるレール58にそれぞれ台座56を介して移動可能に支持されている。具体的には、各第1パレット支持部材52は、一対の支持ブロック53bでパレットP(フランジ部7)を支持することが可能な接近位置と、両第1パレット支持部材52の間隔が前記接近位置のときよりも広くなる離間位置とに亘って移動可能となるように前記レール58に支持されている。そして、前記第1支持部材駆動機構により駆動されるようになっている。

この第1支持部材駆動機構は、前後方向に延びてその長手方向の略中間で前記ベースプレート50に支持軸50aを介して回転可能に支持される第1リンク部材61と、支持軸50aを境とした第1リンク部材61の長手方向両側部と前記各台座56とを各々ヒンジ構造を形成しつつ繋ぐ一対の第2リンク部材62と、前記第1リンク部材61に連結され、エア圧の給排切り換えに応じて当該第1リンク部材61をその支持軸50a回りに駆動するエアシリンダ60とを備える。つまり、第1支持部材駆動機構は、エアシリンダ60により第1リンク部材61をその支持軸50a回りに揺動させ、この第1リンク部材61の揺動に伴い各第2リンク部材62を介して各第1パレット支持部材52を前記接近位置と離間位置とに移動させる。

前記一対の第2パレット支持部材54は、前後方向(Y方向)に細長い側面視略矩形の板状のブロック部材である。これら第2パレット支持部材54は、前記一対の第1パレット支持部材52の各プレート53aの対向面の側であって、前記第1パレット支持部材52の前後の支持ブロック53bの間に介在するように配置されている。これら第2パレット支持部材54は、それらの対向面に、上下方向に並びかつ前後方向に延びる、4つのガイド溝541が形成されており、これらガイド溝541に前記フランジ部7が挿入されることで、パレットPを支持可能となっている。

各第2パレット支持部材54は、図外のガイド部材を介して前記ベースプレート50上に昇降可能に支持される可動プレート64に組み付けられることで、この可動プレート64を介して前記ベースプレート50に対して昇降可能に支持されている。具体的には、全て(4つ)のガイド溝541がそれぞれ前記支持ブロック53bのガイド溝531と合致する上昇位置と、ガイド溝541の1ピッチ分だけ第1パレット支持部材52に対して下方にずれる下降位置とに亘って移動可能に支持されている。また、各第2パレット支持部材54は、可動プレート64に固定されたX方向に延びるレール68にそれぞれ台座66を介して移動可能に支持されている。具体的には、各第2パレット支持部材54は、パレットP(フランジ部7)を支持することが可能な接近位置と、両第2パレット支持部材54の間隔が前記接近位置よりも広くなる離間位置とに亘って移動可能となるように前記レール68に支持されている。

前記第2支持部材駆動機構は、前記ベースプレート50の下面に固定され、エア圧の給排切り換えに応じて当該可動プレート64をベースプレート50に対して上下方向に移動させるエアシリンダ65を備える。また、前記第2支持部材駆動機構は、前後方向に延びてその長手方向の略中間で前記可動プレート64に支持軸64aを介して回転可能に支持される第1リンク部材71と、支持軸64aを境とした第1リンク部材71の長手方向両側部と前記各台座66とを各々ヒンジ構造を形成しつつ繋ぐ一対の第2リンク部材72と、前記第1リンク部材71の長手方向片側端部にヒンジ構造を形成しつつ連結され、エア圧の給排切り換えに応じて当該第1リンク部材71をその支持軸64a回りに駆動するエアシリンダ70とを備える。つまり、第2支持部材駆動機構は、エアシリンダ65により可動プレート64を昇降させることで各第2パレット支持部材54を上昇位置と下降位置とに移動させるとともに、エアシリンダ70により第1リンク部材71をその支持軸64a回りに揺動させることで、この第1リンク部材71の揺動に伴い各第2リンク部材72を介して各第2パレット支持部材54を前記接近位置と離間位置とに移動させる。

なお、両第1パレット支持部材52及び両第2パレット支持部材54が共に接近位置に配置された状態では、各第1パレット支持部材52の各支持ブロック53bのガイド溝531(内底部)の位置と各第2パレット支持部材54のガイド溝541(内底部)の位置とがX方向において一致し、これにより両第1パレット支持部材52及び両第2パレット支持部材54がともにパレットP(フランジ部7)を支持可能となる。一方、この状態から、両第1パレット支持部材52のみが離間位置に配置された状態では、各第1パレット支持部材52の両支持ブロック53bのガイド溝53の位置が、各第2パレット支持部材54のガイド溝541の位置に対してX方向外側にずれる、つまり、各第2パレット支持部材54に支持されたパレットPのフランジ7のX方向端部の位置よりもX方向外側にずれる。これにより、両第2パレット支持部材54は、パレットPを支持したままで、両第1パレット支持部材52のプレート53aの内側の位置で上下方向に移動可能となる。

また、前記各第2パレット支持部材54は、各第1パレット支持部材52が接近位置に配置された状態で、前記接近位置と離間位置とに移動することが可能となるように、当該第2パレット支持部材54の厚み寸法(X方向の厚み寸法)が第1パレット支持部材52の前記支持ブロック53bの厚み寸法よりも小さく形成されている。これにより、図12に示すように、各第1パレット支持部材52(支持ブロック53b)によるパレットPの支持状態を保ったままで、各第2パレット支持部材54を離間位置に移動させる、つまり、両第2パレット支持部材54の対向面の位置を、両第1パレット支持部材52の支持ブロック53bのガイド溝531(内底部)の位置よりもX軸方向外側に配置することができる。この状態でも、各第2パレット支持部材54それぞれと第1パレット支持部材52のプレート53aとの間には隙間が維持され、各第2パレット支持部材54は、離間位置に移動した状態でも上下方向に移動可能となる。

この部品供給テーブル15Aでは、各第1パレット支持部材52が接近位置にセットされるとともに、各第2パレット支持部材54が接近位置であってかつ上昇位置にセットされた状態でパレットPを支持することが可能となり、この状態の下で、図5に示したものと同様にして、中継装置16との間でパレットPの受け渡しが行われる。つまり、この状態では、第1パレット支持部材52の4つのガイド溝531と第2パレット支持部材54の4つのガイド溝541が互いに上下方向に一致して、パレットPを支持可能な、上下方向に並ぶ4つの溝部が形成されるとともに、第1パレット支持部材52の支持ブロック53bの上面と第2パレット支持部材54の上面とによりパレットPを支持可能な1つの支持部が形成される。これにより最大5枚のパレットPを支持できるようになる。

なお、部品供給テーブル15Aに支持されたパレットPの昇降(繰り上げ及び繰り下げ)は次のようにして行われる。以下、図10に示した例と同様の動作を行う場合を例に、この部品供給テーブル15AにおけるパレットPの昇降動作について図13、図14を参照しながら説明する。なお、同図は各パレット支持部材52、54の動作を概念的に示したものである。構造上、実際には第2パレット支持部材54が第1パレット支持部材52の外側に移動することはないが、一部の図(例えば図13(c)等)は便宜上そのように図示されている。

まず、図13(a)に示すように、部品(トレイ)が支持されたパレットP1〜P5がマガジン14から引き出されて部品供給テーブル15Aに移載され、ヘッドユニット5による取り出しが早い部品(部品実装装置1における実装順番が早い部品)が上位に位置するように、各パレットP1〜P5が両パレット支持部材52、54に支持されているものとする。このときには、上記の通り、各第1パレット支持部材52は接近位置にセットされ、各第2パレット支持部材54は接近位置であってかつ上昇位置にセットされている。

最上段(最上位)に位置するパレットP1に支持されている部品がヘッドユニット5により取り出されると、当該パレットP1が部品供給テーブル15Aから中継装置16上に引き出される(図13(b))。最上段のパレットP1が引き出されると、各第2パレット支持部材54が離間位置に移動し、さらに上昇位置から下降位置に移動した後、離間位置から接近位置に移動する(図13(c)、(d)、図14(a))。これにより、第1パレット支持部材52に対して第2パレット支持部材54が下側にオフセットされ、パレットP2〜P5が支持される第2パレット支持部材54のガイド溝541の位置が一段だけ上にずれることとなる。

次に、各第1パレット支持部材52が離間位置に移動し、この状態で第2パレット支持部材54が下降位置から上昇位置に移動した後、各第1パレット支持部材52が離間位置から接近位置に移動する(図14(b)〜(d))。これにより、パレットPが支持される第1パレット支持部材52のガイド溝531の位置が一段だけ上にずれ、その結果、部品供給テーブル15Aに支持されている各パレットP2〜P4の位置が共に一段だけ繰り上がることとなる。この状態で、元の最上段のパレットP1が、中継装置16により最下段(最下位)に移される(図14中に二点鎖線で示す)。

なお、図11〜図14を用いて説明した部品供給テーブル15Aについては、レール58が本発明の「支持部材を支持する支持部」に相当し、一対の第1パレット支持部材52が「本発明の一対の支持部材」に相当し、第1支持部材駆動機構が本発明の「支持部材駆動機構」に相当し、第2パレット支持部材54及び第2支持部材駆動機構等が本発明の「送り機構」に相当する。また、図13(a)に示す動作が、本発明の「パレット引き出し工程」に相当し、図13(b)〜(d)及び図14(a)〜(d)に示す動作が、本発明の「第1パレット移動工程」に相当する。

以上のような部品供給テーブル15Aについても、図5に示したもの同様に、複数枚(5枚)のパレットPを上下複数段にストックすることができ、また、各パレットPを、中継装置16を用いることなく上下方向に移動させる機能を有する。従って、このような部品供給テーブル15Aが組み込まれた部品供給装置10によれば、図5に示した部品供給テーブル15が組み込まれたものと同様に、部品実装装置1に対する部品供給を効率良く行うことができる。

なお、図13及び図14の例では、最上段に位置するパレットP上のトレイから部品が取り出されるに伴い、当該最上段のパレットPを中継装置16上に引き出し、他のパレットPを一段ずつ繰り上げた上で、元の最上段のパレットPを最下段に移動させる場合について説明したが、この逆、つまりパレットPを下降(繰り下げ)ながら部品を供給することも可能である(つまり、本発明の「第2パレット移動工程」も実施可能である)。

この場合には、まず図13(a)に示す状態で、ヘッドユニット5による最上段のパレットPからの部品の取り出し中に、中継装置16により最下段(最下位)のパレットPを引き出し、当該パレットPを最上段の高さ位置まで移動させた状態で中継装置16を待機させる。そして、最上段のパレットPからの部品の取り出しが終了した後、各第1パレット支持部材52を離間位置に移動させ、さらに各第2パレット支持部材54を下降位置に移動させた後、各第1パレット支持部材52を接近位置にリセットする。そして、各第1パレット支持部材5が複数のパレットPを支持する状態で、各第2パレット支持部材54を接近位置から離間位置に移動させて、各第2パレット支持部材54を複数のパレットPの外側に配置する。さらに、各第2パレット支持部材54を、これらが離間位置にある状態で下降位置から上昇位置に移動させた後、離間位置から接近位置にリセットする。その後、最初に最下段から引き出したパレットPを最上段(最上位)に移すようにする。

次に、図15を用いて、本発明の部品供給装置の他の実施形態について説明する。

同図に示す部品供給装置10Aは、図1に示すものと同様に、部品供給テーブル15B、中継装置16、中継装置16の昇降駆動機構及びこれらを支持するフレーム等を備えている。但し、図1のようなマガジン14は備えておらず、部品供給テーブル15Bがマガジンの機能を兼ねている。また、図1のテープフィーダ保持部18も備えていない。

部品供給装置10Aは、部品実装装置1の前側(+Y方向側)に連結されており、この連結状態で、部品供給テーブル15Bは、ヘッドユニット(ヘッド5a)のXY方向の可動域MA内に配置される。部品供給テーブル15Bは、上述した図5又は図11の部品供給テーブル15,15Aと同等の構成であり、従って、ヘッドユニット5は、ヘッド5aの昇降に伴い、上方が開放されたストック部Spの最上段に支持されるパレットP(トレイ)から部品を吸着することが可能である。

なお、部品供給テーブル15Bは、図5に示す部品供給テーブル15、あるいは図11に示す部品供給テーブル15Aに比べてパレットPの支持段の段数が多く、例えば支持段の数は20段に設定さている。但し、部品供給テーブル15Bと中継装置16との間のパレットPの受け渡しは、図1及び図5に示すものと同様に行われる。

この部品供給装置10Bでは、例えば部品供給テーブル15の最上段(最上位)に位置するパレットP(トレイ)からの部品の取り出しが終了した後、当該最上段のパレットPを、当該最上段の高さ位置に待機させていた中継装置16上に引き出し、この引き出し後、直ちに他のパレットPを連動して一段ずつ繰り上げるとともに、中継装置16上の元の最上段のパレットPを部品供給テーブル15の最下段に移動させ、空になった中継装置16を最上段の高さ位置まで移動させて待機させておく。このような動作(第3のパレット移動工程)を繰り返し実施することにより、効率的に部品供給を行うことができる。

あるいは、最上段のパレットP(トレイ)からの部品の取り出しが終了するまでに、最下段(最下位)のパレットPを部品供給テーブル15から中継装置16に引き出し、中継装置16を上方に移動させて、当該パレットPを最上段に対応する高さ位置に待機させる。最上段に位置するパレットPに支持されている部品の取り出しが終了した時点で、支持部材(ねじ軸42等)に支持されている各パレットPを連動して1段ずつ繰り下げ、元の最下段のパレットPを中継装置16から部品供給テーブル15の最上段に移載する。このような動作(第4のパレット移動工程)を繰り返し実施することにより、効率的に部品供給を行うことができる。

なお、部品供給装置10、10Aの上記説明では言及していなかったが、パレットP(トレイ)には、仮想あるいは実体の識別記号が与されており、部品供給装置10、10Aの前記制御装置は、部品供給テーブル15、15A、15Bにおける各支持段、マガジン14の各収納段、および中継装置16とこれらに支持されているパレットPの識別記号とを対応付けたパレット位置情報を記憶するとともに、パレットPの移動に伴い、このパレット位置情報を更新する記憶装置を備えている。さらに前記制御装置は、パレットP(トレイ)内の部品種類や収納数などの部品情報を記憶するとともに、ヘッドユニット5による部品の取り出しに伴い、この部品情報を更新する記憶装置を備えている。

以上、本発明に係る部品供給装置10及び部品供給方法について説明したが、上述した部品供給装置10及び部品供給方法は、本発明に係る部品供給装置及び部品供給方法の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成及び方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記各実施形態では、部品供給テーブル15、15A、15BのパレットPを中継装置16により移動させる際、最上段のパレットPを最下段に移動させる、又は最下段のパレットPを最上段に移動させるようにしているが、例えば、最上段のパレットPからの部品の取り出し中に、途中の段(最上段及び最下段以外の支持段)に支持されたパレットPを中継装置16上に引き出し、次回の最上段への配置に備えて、当該パレットPを最上段に対応する高さ位置に待機させるようにしてもよい。あるいは、最上段のパレットPからの部品の取り出し後、当該最上段のパレットPを中継装置16上に引き出すとともに、部品供給テーブル15、15A、15Bの他のパレットPを繰り上げ、その後、中継装置16に保持されているパレットPを、部品供給テーブル15、15A、15Bの支持段のうちパレットPが収納されていない空の支持段に収納するようにしてもよい。

また、例えば部品供給テーブル15、15A、15Bに対してパレットPの受け渡しを行うことが可能な中継装置16の最高高さ位置が、部品供給テーブル15、15A、15Bの最上段の高さ位置よりも低い場合(中継装置16の可動域の上限が最上段の高さ位置よりも低い場合)には、次のようにして、部品供給テーブル15、15A、15Bと中継装置16との間でパレットPの受け渡しを行うようにすればよい。

例えば、ヘッドユニット5による部品の取り出しが終了した最上段のパレットPを下位のパレットPとともに、1段又は複数段下降させた後、所定高さ位置に事前に待機させていた中継装置16に元の最上段のパレットPを引き出す。その直後に、部品供給テーブル15、15A、15Bに残っているパレットPを上昇させて、最上位のパレットPを最上段に配置し、ヘッドユニット5により最上段のパレットP(トレイ)から部品の取り出しを行わせる。そして、この部品の取り出し中に、中継装置16上のパレットPを新しいパレットPに交換して、当該パレットPを部品供給テーブル15、15A、15Bの所定の支持段に収納した後、当該中継装置16を、前記所定の高さ位置に待機させるようにする。

あるいは、ヘッドユニット5による部品の取り出しが終了した最上段のパレットPを下位のパレットPとともに、2段又はそれ以上の複数段下降させた後、所定の高さ位置に事前に待機させた中継装置16、具体的には、支持段のうち前記下降により空になる支持段の高さ位置に待機させていた中継装置16から次のパレットPを当該支持段に移載し、当該パレットPを最上段に上昇させた上で、ヘッドユニット5により、当該最上段のパレットP(トレイ)から部品の取り出しを行わせる。そして、この部品の取り出し中に、先に部品の取り出しが行われたパレットP(最上段にあった元のパレットP)を中継装置16上に引き出す。そして、このパレットPを新しいパレットに交換した後、この新しいパレットPを支持した中継装置16を、部品供給テーブル15、15A、15Bの前記所定の高さ位置に待機させるようにする。

これらの方法によれば、最上段のパレットPを部品供給テーブル15、15A、15Bと中継装置16との間で受け渡す場合に、2つのパレットPの移動動作が必要とはなるが、ヘッドユニット5(ヘッド5a)による最上段のパレットP(トレイ)からの部品の取り出し中に、中継装置16によるパレットPの交換作業を行うことができるため、従来の部品供給装置に比べると、効率良く部品実装装置1に部品を供給することが可能であり、当該部品実装装置1の実装作業を効率良く行う上で有効となる。

また、上記各実施形態では、部品実装装置1に対する位置決めのため、部品供給装置10、10Aを部品実装装置1に対して取り外し可能に連結した状態で使用しているが、部品供給テーブル15、15A、15Bの最上段のパレットPがヘッドユニット5(ヘッド5a)のXY方向の可動域内に位置するように配置できれば、必ずしも部品実装装置1に部品供給装置10,10Aを連結した状態で使用する必要はない。この場合には、部品供給テーブル15、15A、15BやパレットP(トレイ)に複数の基準位置マークを設けておき、ヘッドユニット5に搭載される基板認識カメラなどで当該基準位置マークを撮像することにより、部品実装装置1に対する部品供給テーブル15、15A、15Bの位置を検出し、パレットP(トレイ)からの部品の取り出しの際には、この検出結果に基づきヘッドユニット(ヘッド5a)のXY方向の位置決めを行うようにすればよい。この構成によれば、部品実装装置1に部品供給装置10、10Aを連結した場合と遜色ない精度で、ヘッドユニット5よるパレットP(トレイ)からの部品の取り出しを行うことができる。

1 部品実装装置 3 基板 5 ヘッドユニット 10 部品供給装置 12 フレーム 14 マガジン 15 部品供給テーブル 16 中継装置 18 テープフィーダ保持部 25A 第1出し入れ用ヘッド 25B 第2出し入れ用ヘッド 42 ねじ軸 P、P1〜P5 パレット