電子部品実装機
【課題】装置交換が容易で、電子部品の装着精度が高い電子部品実装機を提供することを課題とする。
【解決手段】電子部品実装機１は、下段収容部２０と、下段収容部２０の上方に配置される上段収容部２１と、下段収容部２０と上段収容部２１との間に介在する中段補強部２２と、を有するベース２と、下段収容部２０に交換可能に収容、固定される下段モジュール３と、上段収容部２１に交換可能に収容、固定され、ロボット部４０と、ロボット部用アクチュエータ４１、４２と、装着ヘッド４３と、を有する上段モジュール４と、を備える。
【解決手段】電子部品実装機１は、下段収容部２０と、下段収容部２０の上方に配置される上段収容部２１と、下段収容部２０と上段収容部２１との間に介在する中段補強部２２と、を有するベース２と、下段収容部２０に交換可能に収容、固定される下段モジュール３と、上段収容部２１に交換可能に収容、固定され、ロボット部４０と、ロボット部用アクチュエータ４１、４２と、装着ヘッド４３と、を有する上段モジュール４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に装着する電子部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１に、従来の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図を示す。図１１に示すように、生産ライン１０６には、複数の電子部品実装機１０５が一列に並んで配置されている。電子部品実装機１０５は、ベース１０１と、モジュール１０２と、を備えている。モジュール１０２は、ベース１０１に対して交換可能である。モジュール１０２の交換は、台車１０３を用いて行われる。ベース１０１は、制御部を備えている。モジュール１０２は、ロボット部、装着ヘッド、搬送部、バックアップ部などを備えている。
【０００３】
複数の電子部品実装機１０５は、一枚の基板に、段階的に電子部品を装着する。任意の電子部品実装機１０５において、電子部品を基板に装着する場合は、まず、搬送部により、基板を搬入する。次に、バックアップ部により、基板を固定する。続いて、ロボット部、装着ヘッドを動かすことにより、電子部品を基板の所定の座標に装着する。所定数の電子部品を基板に装着したら、バックアップ部により、基板の固定を解除する。最後に、搬送部により、基板を搬出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電子部品実装機１０５の場合、モジュール１０２内の一部の装置を交換する場合であっても、モジュール１０２全体を交換する必要があった。例えば、単一の基板搬送路を有するシングルレーンタイプの搬送部を、二つの基板搬送路を有するダブルレーンタイプの搬送部に、交換する場合、搬送部のみならず、モジュール１０２全体を交換する必要があった。また、ボールねじにより駆動されるロボット部を、リニアモータにより駆動されるロボット部に、交換する場合、ロボット部のみならず、モジュール１０２全体を交換する必要があった。このように、従来の電子部品実装機１０５によると、モジュール１０２単位でしか装置の交換をすることができず、モジュール１０２より小さい単位での装置交換ができなかった。
【０００６】
また、従来の電子部品実装機１０５の場合、ベース１０１の上面に、モジュール１０２の下面が固定されていた。すなわち、モジュール１０２の固定面は、一面だけだった。このため、例えば基板に電子部品を装着する際のロボット部、装着ヘッドの動作により、モジュール１０２が振動する場合があった。したがって、基板の座標に対する電子部品の装着精度が低下していた。
【０００７】
なお、特許文献１には、上下方向に積み重ねられた二台の部品搭載機を備える部品実装装置が開示されている。基板は、二台の部品搭載機間をエレベータ機構により上下方向に搬送される。同文献によると、生産ラインを短くすることができる。同文献には、部品搭載機の一部の装置の交換に関する記載はない。また、同文献には、電子部品の装着精度に関する記載はない。
【０００８】
本発明の電子部品実装機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、装置交換が容易で、電子部品の装着精度が高い電子部品実装機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】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装機は、下段収容部と、該下段収容部の上方に配置される上段収容部と、該下段収容部と該上段収容部との間に介在する中段補強部と、を有するベースと、該下段収容部に交換可能に収容、固定される下段モジュールと、該上段収容部に交換可能に収容、固定され、ロボット部と、該ロボット部を駆動するロボット部用アクチュエータと、該ロボット部に配置され電子部品を基板に装着する装着ヘッドと、を有する上段モジュールと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子部品実装機は、ベースと、下段モジュールと、上段モジュールと、を備えている。ベースは、上段収容部と、下段収容部と、中段補強部と、を備えている。下段モジュールは、下段収容部に、交換可能に収容、固定されている。上段モジュールは、上段収容部に、交換可能に収容、固定されている。
【００１１】
本発明の電子部品実装機によると、下段モジュール、上段モジュール単位で、装置交換を行うことができる。このため、装置交換が容易である。また、本発明の電子部品実装機は、中段補強部を備えている。このため、電子部品実装機が振動しにくい。したがって、電子部品の装着精度が高い。
【００１２】
また、下段モジュールは、下段収容部に収容された状態で、ベースに固定されている。同様に、上段モジュールは、上段収容部に収容された状態で、ベースに固定されている。すなわち、下段モジュールおよび上段モジュールは、ベースと、疑似的に一体化されている。このため、見かけ上のマス（ｍａｓｓ）が大きくなる。したがって、この点においても、電子部品実装機が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００１３】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記上段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部を有し、前記下段モジュールは、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する構成とする方がよい。
【００１４】
上段モジュールは、ロボット部と、ロボット部用アクチュエータと、装着ヘッドと、ロボット部用制御部と、を備えている。つまり、電子部品を基板に装着するための装着機能を有する装置一式が、上段モジュールに配置されている。
【００１５】
下段モジュールは、搬送部と、搬送部用アクチュエータと、搬送部用制御部と、を備えている。つまり、基板を搬送するための搬送機能を有する装置一式が、下段モジュールに配置されている。
【００１６】
本構成によると、共通する機能を有する複数の装置が、単一のモジュール（上段モジュールまたは下段モジュール）に、まとめて配置されている。装置交換は、機能単位で行われる場合が多い。この点、本構成によると、例えば装着機能を向上させたい場合は、下段モジュールは交換せずに、上段モジュールだけを交換すればよい。また、例えば搬送機能を向上させたい場合は、上段モジュールは交換せずに、下段モジュールだけを交換すればよい。このように、本構成によると、機能単位で装置交換を行うことができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記中段補強部には、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、が搭載され、前記下段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部と、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する構成とする方がよい。
【００１８】
下段モジュールは、ロボット部用制御部と、搬送部用制御部と、を備えている。つまり、制御機能を有する装置一式が、下段モジュールに配置されている。中段補強部には、搬送部と、搬送部用アクチュエータと、が搭載されている。つまり、搬送機能を有する装置が、中段補強部に搭載されている。
【００１９】
本構成によると、中段補強部を介して、上段モジュールと下段モジュールとの間で、電子部品を基板に装着する必要がない。このため、中段補強部の強度を上げやすい。したがって、電子部品実装機が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００２０】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記ベースに配置される冷却部を備える構成とする方がよい。本構成によると、上段モジュールおよび下段モジュールを収容するベースに、冷却部が配置されている。このため、上段モジュールおよび下段モジュールを、容易に冷却することができる。したがって、熱により電子部品の装着精度が低下するのを、抑制することができる。
【００２１】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記冷却部は、前記上段収容部に近接して配置される構成とする方がよい。上段収容部には、上段モジュールが収容されている。上段モジュールは、ロボット部用アクチュエータを備えている。ロボット部用アクチュエータは、他の装置と比較して発熱しやすい。この点、本構成によると、冷却部が上段収容部に近接して配置されている。このため、発熱しやすいロボット部用アクチュエータを、重点的に冷却することができる。
【００２２】
（５−１）好ましくは、上記（５）の構成において、前記ロボット部用アクチュエータは、リニアモータである構成とする方がよい。上段モジュールにリニアモータを配置すると、電子部品の装着作業を高速化、高精度化することができる。一方、リニアモータは、特に発熱しやすい。この点、本構成によると、リニアモータを重点的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、装置交換が容易で、電子部品の装着精度が高い電子部品実装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図である。
【図２】同電子部品実装機の透過斜視図である。
【図３】同電子部品実装機の分解斜視図である。
【図４】同電子部品実装機のベースの透過斜視図である。
【図５】同電子部品実装機の下段モジュールの透過斜視図である。
【図６】同下段モジュールのブロック図である。
【図７】同電子部品実装機の上段モジュールの透過斜視図である。
【図８】同上段モジュールのブロック図である。
【図９】図４の枠ＩＸ内の透過拡大図である。
【図１０】（ａ）は下段下面クランプ装置の解放状態における断面図である。（ｂ）は下段下面クランプ装置の係合状態における断面図である。
【図１１】従来の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明する。
【００２６】
＜電子部品実装機の構成＞
まず、本実施形態の電子部品実装機の構成について説明する。以降の図において、左側は、回路基板の搬送方向上流側に相当する。右側は、回路基板の搬送方向下流側に相当する。
【００２７】
図１に、本実施形態の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図を示す。図１に示すように、生産ライン９には、複数の電子部品実装機１が、左右方向に一列に並んで配置されている。
【００２８】
図２に、本実施形態の電子部品実装機の透過斜視図を示す。図３に、同電子部品実装機の分解斜視図を示す。図２、図３に示すように、電子部品実装機１は、ベース２と、２個の下段モジュール３と、２個の上段モジュール４と、冷却部５と、を備えている。
【００２９】
［ベース２］
図４に、本実施形態の電子部品実装機のベースの透過斜視図を示す。図２〜図４に示すように、ベース２は、ベース本体２８と、下段収容部２０と、上段収容部２１と、中段補強部２２と、８個の上段上面クランプ装置２３Ｕ（図４参照）と、４個の上段側面クランプ装置２３Ｍ（図４参照）と、２個の上段下面クランプ装置２３Ｄ（図４参照）と、４個の下段上面クランプ装置２４Ｕ（図４参照）と、４個の下段側面クランプ装置２４Ｍ（図４参照）と、８個の下段下面クランプ装置２４Ｄ（図４参照）と、２個の基板搬送口２５と、２対の上段ガイドレール２６（図３参照）と、２対の下段ガイドレール２７と、を備えている。
【００３０】
ベース本体２８は、直方体箱状を呈している。下段収容部２０は、ベース本体２８の下側に配置されている。下段収容部２０の内部空間は、上下方向に薄い直方体状を呈している。下段収容部２０は、前方に開口している。下段収容部２０には、２個の下段モジュール３が左右方向に並んで配置されている。上段収容部２１は、ベース本体２８の上側に配置されている。上段収容部２１の内部空間は、上下方向に薄い直方体状を呈している。上段収容部２１は、前方に開口している。上段収容部２１には、２個の上段モジュール４が左右方向に並んで配置されている。中段補強部２２は、下段収容部２０と上段収容部２１との間に配置されている。中段補強部２２は、長方形枠状を呈している。このため、下段収容部２０と上段収容部２１とは、上下方向に連通している。
【００３１】
８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、ベース本体２８の上壁に埋設されている。８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、上段収容部２１の上底面に露出している。８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、４個ずつ左右に分かれて配置されている。
【００３２】
４個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、ベース本体２８の左右両壁に埋設されている。４個の上段側面クランプ装置２３Ｍのうち、２個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、上段収容部２１の左面に露出している。残りの２個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、上段収容部２１の右面に露出している。
【００３３】
２個の上段下面クランプ装置２３Ｄは、中段補強部２２の左右両縁に埋設されている。２個の上段下面クランプ装置２３Ｄのうち、一方の上段下面クランプ装置２３Ｄは、上段収容部２１の左下に露出している。他方の上段下面クランプ装置２３Ｄは、上段収容部２１の右下に露出している。
【００３４】
４個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、中段補強部２２の前後両縁に埋設されている。４個の下段上面クランプ装置２４Ｕのうち、２個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、下段収容部２０の左前、右前に露出している。残りの２個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、下段収容部２０の左後、右後に露出している。
【００３５】
４個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、ベース本体２８の左右両壁に埋設されている。４個の下段側面クランプ装置２４Ｍのうち、２個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、下段収容部２０の左面に露出している。残りの２個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、下段収容部２０の右面に露出している。
【００３６】
８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、ベース本体２８の下壁に埋設されている。８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、下段収容部２０の底面に露出している。８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、４個ずつ左右に分かれて配置されている。
【００３７】
クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）の構成は、同一である。クランプ装置の構成については、後で詳しく説明する。
【００３８】
２対の上段ガイドレール２６は、ベース本体２８の上壁下面に配置されている。上段ガイドレール２６は、前後方向に延在している。上段ガイドレール２６は、上段収容部２１に露出している。
【００３９】
２対の下段ガイドレール２７は、ベース本体２８の下壁上面に配置されている。下段ガイドレール２７は、前後方向に延在している。下段ガイドレール２７は、下段収容部２０に露出している。
【００４０】
２個の基板搬送口２５は、ベース本体２８の左右両壁に開設されている。２個の基板搬送口２５は、下段収容部２０の左右両側に配置されている。
【００４１】
［冷却部５］
図２に示すように、冷却部５は、冷却通路５０と、供給口５１と、排出口５２と、を備えている。供給口５１、排出口５２は、ベース本体２８の上壁上面に開設されている。冷却通路５０は、ベース本体２８の上壁の内部に区画されている。冷却通路５０は、供給口５１と排出口５２とをジグザグに連通している。冷却液は、供給口５１を介して、外部から冷却通路５０に供給される。また、冷却液は、排出口５２を介して、冷却通路５０から外部に排出される。
【００４２】
［下段モジュール３］
図３に示すように、２個の下段モジュール３は、ベース２の下段収容部２０に、前方から交換可能に収容されている。図５に、本実施形態の電子部品実装機の下段モジュールの透過斜視図を示す。図６に、同下段モジュールのブロック図を示す。
【００４３】
図５、図６に示すように、下段モジュール３は、モジュール本体３９と、搬送部３０と、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒと、バックアップ部３２と、パーツカメラ３４と、搬送部用制御部３５と、１対の下段被ガイド溝３６と、を備えている。１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒは、本発明の「搬送部用アクチュエータ」の概念に含まれる。
【００４４】
モジュール本体３９は、上方に開口する箱状を呈している。モジュール本体３９は、２個の上面被係合孔３９０Ｕと、４個の側面被係合孔３９０Ｍと、４個の下面被係合孔３９０Ｄと、を備えている。
【００４５】
２個の上面被係合孔３９０Ｕは、モジュール本体３９の前後両壁の上面に凹設されている。２個の上面被係合孔３９０Ｕには、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕが係合、離脱可能である。
【００４６】
４個の側面被係合孔３９０Ｍは、モジュール本体３９の左壁左面、右壁右面に、２個ずつ凹設されている。４個の側面被係合孔３９０Ｍのうち、２個の側面被係合孔３９０Ｍ（図２に示す左方の下段モジュール３の場合は、左方の２個の側面被係合孔３９０Ｍ。右方の下段モジュール３の場合は、右方の２個の側面被係合孔３９０Ｍ。）には、図４に示す下段側面クランプ装置２４Ｍが係合、離脱可能である。
【００４７】
４個の下面被係合孔３９０Ｄは、モジュール本体３９の下壁下面に凹設されている。４個の下面被係合孔３９０Ｄには、図４に示す下段下面クランプ装置２４Ｄが係合、離脱可能である。
【００４８】
１対の下段被ガイド溝３６は、モジュール本体３９の下壁下面に凹設されている。下段被ガイド溝３６は、前後方向に延在している。図３、図４に示すように、１対の下段被ガイド溝３６は、左右２対の下段ガイドレール２７のうち、いずれか一方の１対の下段ガイドレール２７に、前後方向に移動可能に係合している。
【００４９】
搬送部３０は、固定壁３００と、第一可動壁３０１と、第二可動壁３０２と、１対のガイドレール３０３と、２対のコンベアベルト３０４ｆ、３０４ｒと、を備えている。１対のガイドレール３０３は、モジュール本体３９の下壁上面に配置されている。ガイドレール３０３は、前後方向に延在している。
【００５０】
固定壁３００は、モジュール本体３９の下壁上面に立設されている。固定壁３００は、左右方向に延在している。固定壁３００は、１対のガイドレール３０３の前方に配置されている。
【００５１】
第一可動壁３０１は、固定壁３００の後方に配置されている。第一可動壁３０１は、左右方向に延在している。第一可動壁３０１は、１対のガイドレール３０３に、前後方向に移動可能に係合している。
【００５２】
第二可動壁３０２は、第一可動壁３０１の後方に配置されている。第二可動壁３０２は、左右方向に延在している。第二可動壁３０２は、１対のガイドレール３０３に、前後方向に移動可能に係合している。
【００５３】
１対のコンベアベルト３０４ｆのうち、一方は、固定壁３００の後面に配置されている。他方は、第一可動壁３０１の前面に配置されている。１対のコンベアベルト３０４ｆには、基板Ｂｆが架設されている。このように、固定壁３００と第一可動壁３０１との間には、基板Ｂｆを搬送する第一レーンが区画されている。第一可動壁３０１を前後方向に移動させることにより、第一レーンの搬送幅を拡縮することができる。
【００５４】
１対のコンベアベルト３０４ｒのうち、一方は、第一可動壁３０１の後面に配置されている。他方は、第二可動壁３０２の前面に配置されている。１対のコンベアベルト３０４ｒには、基板Ｂｒが架設されている。このように、第一可動壁３０１と第二可動壁３０２との間には、基板Ｂｒを搬送する第二レーンが区画されている。第一可動壁３０１および第二可動壁３０２のうち、少なくとも一方を、前後方向に移動させることにより、第二レーンの搬送幅を拡縮することができる。
【００５５】
１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒのうち、ベルトモータ３１ｆは、１対のコンベアベルト３０４ｆを左右方向に回転駆動する。つまり、基板Ｂｆを移動させる。ベルトモータ３１ｒは、１対のコンベアベルト３０４ｒを左右方向に回転駆動する。つまり、基板Ｂｒを移動させる。パーツカメラ３４は、固定壁３００の前方に、上向きに配置されている。パーツカメラ３４の撮像エリアは上方である。
【００５６】
バックアップ部３２は、１対のＺ軸（上下方向に対応）モータ３２０ｆ、３２０ｒと、１対のバックアップテーブル３２１ｆ、３２１ｒと、多数のバックアップピン３２２と、を備えている。バックアップテーブル３２１ｆは、長方形板状を呈している。バックアップテーブル３２１ｆは、固定壁３００と第一可動壁３０１との間（つまり第一レーン）に配置されている。多数のバックアップピン３２２は、バックアップテーブル３２１ｆの上面に配置されている。Ｚ軸モータ３２０ｆは、バックアップテーブル３２１ｆを上下方向に移動可能である。このため、多数のバックアップピン３２２は、基板Ｂｆを下方から支持可能である。バックアップテーブル３２１ｒは、長方形板状を呈している。バックアップテーブル３２１ｒは、第一可動壁３０１と第二可動壁３０２との間（つまり第二レーン）に配置されている。多数のバックアップピン３２２は、バックアップテーブル３２１ｒの上面に配置されている。Ｚ軸モータ３２０ｒは、バックアップテーブル３２１ｒを上下方向に移動可能である。このため、多数のバックアップピン３２２は、基板Ｂｒを下方から支持可能である。
【００５７】
搬送部用制御部３５は、モジュール本体３９に配置されている。搬送部用制御部３５は、コンピュータ３５０と、入出力インターフェイス３５１と、多数の駆動回路３５２と、を備えている。多数の駆動回路３５２には、ベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、Ｚ軸モータ３２０ｆ、３２０ｒ、パーツカメラ３４が接続されている。搬送部用制御部３５は、下段モジュール３に配置された装置（搬送部３０、バックアップ部３２など）を制御している。
【００５８】
［上段モジュール４］
図３に示すように、２個の上段モジュール４は、ベース２の上段収容部２１に、前方から交換可能に収容されている。図７に、本実施形態の電子部品実装機の上段モジュールの透過斜視図を示す。図８に、同上段モジュールのブロック図を示す。
【００５９】
図７、図８に示すように、上段モジュール４は、モジュール本体４９と、ロボット部４０と、Ｘ軸（左右方向に対応）モータ４１と、Ｙ軸（前後方向に対応）モータ４２と、装着ヘッド４３と、吸着ノズル４４と、マークカメラ４５と、ロボット部用制御部４６と、１対の上段被ガイド溝４７と、を備えている。Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２は、本発明の「ロボット部用アクチュエータ」の概念に含まれる。
【００６０】
モジュール本体４９は、前方および下方に開口する箱状を呈している。モジュール本体４９は、４個の上面被係合孔４９０Ｕと、４個の側面被係合孔４９０Ｍと、２個の下面被係合孔４９０Ｄと、を備えている。
【００６１】
４個の上面被係合孔４９０Ｕは、モジュール本体４９の上壁上面に凹設されている。４個の上面被係合孔４９０Ｕには、図４に示す上段上面クランプ装置２３Ｕが係合、離脱可能である。
【００６２】
４個の側面被係合孔４９０Ｍは、モジュール本体４９の左壁左面、右壁右面に、２個ずつ凹設されている。４個の側面被係合孔４９０Ｍのうち、２個の側面被係合孔４９０Ｍ（図２に示す左方の上段モジュール４の場合は、左方の２個の側面被係合孔４９０Ｍ。右方の上段モジュール４の場合は、右方の２個の側面被係合孔４９０Ｍ。）には、図４に示す上段側面クランプ装置２３Ｍが係合、離脱可能である。
【００６３】
２個の下面被係合孔４９０Ｄは、モジュール本体４９の左右両壁の下面に凹設されている。２個の下面被係合孔４９０Ｄのうち、片方の下面被係合孔４９０Ｄ（図２に示す左方の上段モジュール４の場合は、左方の下面被係合孔４９０Ｄ。右方の上段モジュール４の場合は、右方の下面被係合孔４９０Ｄ。）には、図４に示す上段下面クランプ装置２３Ｄが係合、離脱可能である。
【００６４】
１対の上段被ガイド溝４７は、モジュール本体４９の上壁上面に凹設されている。上段被ガイド溝４７は、前後方向に延在している。図３に示すように、１対の上段被ガイド溝４７は、左右２対の上段ガイドレール２６のうち、いずれか一方の１対の上段ガイドレール２６に、前後方向に移動可能に係合している。
【００６５】
ロボット部４０は、Ｘ軸スライド４００と、Ｙ軸スライド４０１と、１対のＸ軸下スライド４０２と、１対のＹ軸下スライド４０３と、を備えている。１対のＹ軸下スライド４０３は、モジュール本体４９の上壁下面に配置されている。Ｙ軸下スライド４０３は、前後方向に延在している。Ｙ軸スライド４０１は、左右方向に長い直方体ブロック状を呈している。Ｙ軸スライド４０１は、１対のＹ軸下スライド４０３に、前後方向に移動可能に係合している。１対のＸ軸下スライド４０２は、Ｙ軸スライド４０１の前面に配置されている。Ｘ軸下スライド４０２は、左右方向に延在している。Ｘ軸スライド４００は、長方形板状を呈している。Ｘ軸スライド４００は、１対のＸ軸下スライド４０２に、左右方向に移動可能に係合している。
【００６６】
装着ヘッド４３は、直方体箱状を呈している。装着ヘッド４３は、Ｘ軸スライド４００の前面に取り付けられている。装着ヘッド４３は、Ｚ軸モータ４３０と、θ軸（水平面内における回転方向に対応）モータ４３１と、を備えている。
【００６７】
吸着ノズル４４は、装着ヘッド４３のホルダ（図略）に、交換可能に取り付けられている。吸着ノズル４４には、負圧、正圧が、切替可能に供給される。このため、吸着ノズル４４は、電子部品を、吸着、解放可能である。
【００６８】
Ｘ軸モータ４１は、Ｘ軸スライド４００を、左右方向に駆動する。Ｙ軸モータ４２は、Ｙ軸スライド４０１を、前後方向に駆動する。Ｚ軸モータ４３０は、吸着ノズル４４を、上下方向に駆動する。θ軸モータ４３１は、吸着ノズル４４を、軸周りに回転駆動する。このため、吸着ノズル４４は、前後、左右、上下、回転方向に、自在に移動することができる。マークカメラ４５は、Ｘ軸スライド４００に、下向きに配置されている。マークカメラ４５の撮像エリアは下方である。
【００６９】
ロボット部用制御部４６は、モジュール本体４９に配置されている。ロボット部用制御部４６は、コンピュータ４６０と、入出力インターフェイス４６１と、多数の駆動回路４６２と、を備えている。多数の駆動回路４６２には、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、Ｚ軸モータ４３０、θ軸モータ４３１、マークカメラ４５が接続されている。ロボット部用制御部４６は、上段モジュール４に配置された装置（ロボット部４０、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４など）を制御している。
【００７０】
［クランプ装置］
次に、クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）の構成および動作について説明する。
【００７１】
まず、クランプ装置の構成について説明する。クランプ装置の構成は同一である。ここでは、代表して、図４の枠ＩＸ内の下段下面クランプ装置２４Ｄの構成について説明する。
【００７２】
図９に、図４の枠ＩＸ内の透過拡大図を示す。図９に示すように、下段下面クランプ装置２４Ｄは、ベース本体２８の下壁に埋設されている。下段下面クランプ装置２４Ｄは、シリンダ揺動軸２４０Ｄと、シリンダ２４１Ｄと、ピストン２４２Ｄと、ピン２４３Ｄと、ピン揺動軸２４４Ｄと、を備えている。
【００７３】
シリンダ揺動軸２４０Ｄは、ベース本体２８の下壁の下面に配置されている。シリンダ２４１Ｄの前端は、シリンダ揺動軸２４０Ｄに、揺動可能に取り付けられている。ピストン２４２Ｄは、シリンダ２４１Ｄの後端から、後方に向かって伸縮可能である。
【００７４】
ピン揺動軸２４４Ｄは、ベース本体２８の下壁の下面に配置されている。ピン２４３Ｄの中央部は、ピン揺動軸２４４Ｄに、揺動可能に取り付けられている。また、ピン２４３Ｄの前端は、ピストン２４２Ｄの後端に、揺動可能に取り付けられている。
【００７５】
次に、クランプ装置の動作について説明する。図１０（ａ）に、下段下面クランプ装置の解放状態における断面図を示す。図１０（ｂ）に、下段下面クランプ装置の係合状態における断面図を示す。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、解放状態においては、ピン２４３Ｄの後端は、ベース本体２８の下壁に開設されたピン挿通孔２８９の内部に没入している。このため、ピン２４３Ｄは、下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄに係合していない。したがって、下段モジュール３は、下段収容部２０に出し入れ可能である。
【００７７】
図１０（ａ）に示す解放状態から図１０（ｂ）に示す係合状態に切り替える場合は、シリンダ２４１Ｄから、ピストン２４２Ｄを、後方に向かって突出させる。そして、ピン２４３Ｄを、ピン揺動軸２４４Ｄを中心に、図における反時計回り方向に揺動させる。すなわち、ピン２４３Ｄをピン挿通孔２８９から突出させる。
【００７８】
図１０（ｂ）に示すように、係合状態においては、ピン２４３Ｄの後端は、ベース本体２８の下壁に開設されたピン挿通孔２８９から上方に突出している。このため、ピン２４３Ｄは、下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄに係合している。したがって、下段モジュール３は、下段収容部２０に固定されている。
【００７９】
なお、下段下面クランプ装置２４Ｄのピン２４３Ｄと下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄとは、図２に示すように、下段モジュール３の全体が下段収容部２０に収容され下段モジュール３の後壁後面が下段収容部２０の後壁前面に当接した状態で、位置が合うように設定されている。
【００８０】
＜電子部品実装機の電子部品実装時の動き＞
次に、本実施形態の電子部品実装機の電子部品実装時の動きについて説明する。図１に示すように、生産ライン９には、複数の電子部品実装機１が、左右方向に一列に並んで配置されている。複数の電子部品実装機１は、生産ライン９を流れる基板Ｂｆ（第一レーン）、Ｂｒ（第二レーン）に対して、段階的に電子部品を実装する。
【００８１】
図６に示すように、基板Ｂｆ、Ｂｒは、搬送部３０により、電子部品実装機１の所定位置に搬入される。搬入された基板Ｂｆ、Ｂｒは、バックアップ部３２により、持ち上げられ、所定の高度に固定される。電子部品実装機１の前方には、部品供給装置（図略）が取り付けられている。図７に示すように、部品供給装置の電子部品は、上段モジュール４の前方開口を介して、吸着ノズル４４により取り出される。取り出された電子部品は、図４に示す中段補強部２２の枠内空間を通過して、吸着ノズル４４により、図６に示す基板Ｂｆ、Ｂｒの座標に装着される。電子部品装着後の基板Ｂｆ、Ｂｒは、バックアップ部３２により搬送部３０まで降ろされ、搬送部３０により電子部品実装機１から搬出される。
【００８２】
なお、基板Ｂｆ、Ｂｒの位置ずれは、図７に示すマークカメラ４５で基板Ｂｆ、Ｂｒの基準マーク（図略）を撮像することにより、検査される。電子部品の吸着状態は、図５に示すパーツカメラ３４で吸着ノズル４４に吸着された電子部品を撮像することにより、検査される。
【００８３】
＜電子部品実装機のモジュール交換時の動き＞
次に、本実施形態の電子部品実装機のモジュール交換時の動きについて説明する。下段モジュール３交換時の動きと、上段モジュール４交換時の動きと、は同一である。ここでは、代表して、下段モジュール３交換時の動きについて説明する。
【００８４】
下段モジュール３を交換する場合は、まず、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄと、図５に示す上面被係合孔３９０Ｕ、側面被係合孔３９０Ｍ、下面被係合孔３９０Ｄと、の係合を解除する。すなわち、下段収容部２０から下段モジュール３を解放する。
【００８５】
次に、図３に示す下段ガイドレール２７と、図５に示す下段被ガイド溝３６と、が係合した状態で、下段収容部２０から、下段モジュール３を前方に引き出す。それから、交換用の別の下段モジュール３を、図３に示す下段ガイドレール２７と、図５に示す下段被ガイド溝３６と、が係合した状態で、下段モジュール３の後壁後面が下段収容部２０の後壁前面に当接するまで、下段収容部２０に押し込む。
【００８６】
最後に、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄと、図５に示す上面被係合孔３９０Ｕ、側面被係合孔３９０Ｍ、下面被係合孔３９０Ｄと、を係合させる。すなわち、下段収容部２０に下段モジュール３を固定する。
【００８７】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の電子部品実装機の作用効果について説明する。図３に示すように、本実施形態の電子部品実装機１によると、下段モジュール３、上段モジュール４単位で、装置交換を行うことができる。このため、装置交換が容易である。
【００８８】
また、図４に示すように、本実施形態の電子部品実装機１のベース２は、中段補強部２２を備えている。このため、電子部品実装機１が振動しにくい。したがって、電子部品の装着精度が高い。
【００８９】
また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、下段モジュール３は、下段収容部２０に収容された状態で、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄにより、ベース２に固定されている。つまり、下段モジュール３は、上下、左右方向から、ベース２に固定されている。同様に、上段モジュール４は、上段収容部２１に収容された状態で、上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄにより、ベース２に固定されている。つまり、上段モジュール４は、上下、左右方向から、ベース２に固定されている。このように、下段モジュール３および上段モジュール４は、ベース２と、疑似的に一体化されている。このため、見かけ上のマス（ｍａｓｓ）が大きくなる。したがって、この点においても、電子部品実装機１が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００９０】
また、図７、図８に示すように、上段モジュール４は、ロボット部４０と、Ｘ軸モータ４１と、Ｙ軸モータ４２と、装着ヘッド４３と、吸着ノズル４４と、マークカメラ４５と、ロボット部用制御部４６と、を備えている。つまり、電子部品を基板Ｂｆ、Ｂｒに装着するための装着機能を有する装置一式が、上段モジュール４に配置されている。
【００９１】
また、図５、図６に示すように、下段モジュール３は、搬送部３０と、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒと、バックアップ部３２と、パーツカメラ３４と、搬送部用制御部３５と、を備えている。つまり、基板Ｂｆ、Ｂｒを搬送するための搬送機能を有する装置一式が、下段モジュール３に配置されている。
【００９２】
このように、本実施形態の電子部品実装機１によると、共通する機能を有する複数の装置が、単一のモジュール（上段モジュール４または下段モジュール３）に、まとめて配置されている。装置交換は、機能単位で行われる場合が多い。この点、本実施形態の電子部品実装機１によると、例えば装着機能を向上させたい場合は、下段モジュール３は交換せずに、上段モジュール４だけを交換すればよい。また、例えば搬送機能を向上させたい場合は、上段モジュール４は交換せずに、下段モジュール３だけを交換すればよい。このように、本実施形態の電子部品実装機１によると、機能単位で装置交換を行うことができる。
【００９３】
また、図２に示すように、本実施形態の電子部品実装機１は、冷却部５を備えている。冷却通路５０は、上段収容部２１つまり上段モジュール４に近接して配置されている。上段モジュール４は、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を備えている。Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２は、他の装置と比較して発熱しやすい。この点、本実施形態の電子部品実装機１によると、冷却部５により、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を、重点的に冷却することができる。このため、装着精度が高くなる。また、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２が所定の推力を発揮しやすくなる。
【００９４】
また、図１に示すように、電子部品実装機１は脚部を有していない。すなわち、ベース２は、直接、工場の床面に当接している。このため、脚部を有している場合と比較して、電子部品実装機１が振動しにくい。
【００９５】
＜その他＞
以上、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００９６】
上段モジュール４、下段モジュール３に配置する装置の種類は特に限定しない。例えば、上段モジュール４に、ロボット部４０、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４、マークカメラ４５を配置してもよい。また、下段モジュール３に、ロボット部用制御部４６、搬送部用制御部３５を配置してもよい。また、枠状ではなく板状の中段補強部２２の上面に、搬送部３０、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、バックアップ部３２、パーツカメラ３４を配置してもよい。こうすると、中段補強部２２が板状のため、中段補強部２２の強度が高くなる。このため、電子部品実装機１が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高くなる。
【００９７】
また、上段モジュール４に、ロボット部４０、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４、マークカメラ４５を配置してもよい。また、下段モジュール３に、ロボット部用制御部４６、搬送部用制御部３５を配置してもよい。また、ベース２の上段収容部２１と下段収容部２０との間に中段収容部を区画し、当該中段収容部に新たに中段モジュールを配置してもよい。この場合、中段モジュールに、搬送部３０、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、バックアップ部３２、パーツカメラ３４を配置してもよい。
【００９８】
上段モジュール４、下段モジュール３に配置する装置は、機能（搬送機能、装着機能など）ごとに分類してもよい。また、役割（制御部、センサ、アクチュエータ）ごとに分類してもよい。
【００９９】
上記実施形態においては、ベース２に上段モジュール４、下段モジュール３を固定する際に、クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）を用いた。しかしながら、ボルト−ナット装置、トグルクランプ装置などにより、ベース２に上段モジュール４、下段モジュール３を固定してもよい。固定機構、固定位置、固定点数は特に限定しない。
【０１００】
上記実施形態においては、ロボット部用アクチュエータとしてＸ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を、搬送部用アクチュエータとしてベルトモータ３１ｆ、３１ｒを、それぞれ用いた。モータの種類は特に限定しない。ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータなどを用いてもよい。
【０１０１】
特に、ロボット部用アクチュエータとしてリニアモータを用いると、電子部品の装着作業を高速化、高精度化することができる。また、発熱しやすいリニアモータを、冷却部５により、重点的に冷却することができる。
【０１０２】
冷却部５の構成は特に限定しない。熱交換面積を広くするために、上段収容部２１に表出するように、複数の放熱フィンを配置してもよい。冷蔵庫のように、冷気を上段収容部２１に放出してもよい。熱移動の方式は、熱放射（輻射）、熱伝導、熱伝達、いずれでもよい。
【０１０３】
冷却部５の冷却通路５０は、ベース本体２８の上壁のみならず、左右両側壁、中段補強部２２、後壁、下壁などに配置してもよい。こうすると、下段モジュール３、上段モジュール４を外周から効率的に冷却することができる。
【０１０４】
上記実施形態においては、ベース２の収容部（下段収容部２０、上段収容部２１）に、各々、２個のモジュール（下段モジュール３、上段モジュール４）分のスペースを確保した。しかしながら、収容部に、各々１個のモジュール分のスペースを確保してもよい。
【０１０５】
また、下段収容部２０にだけ下段モジュール３を配置し、上段収容部２１に上段モジュール４を配置しなくてもよい。こうすると、基板Ｂｆ、Ｂｒの搬送だけを行うことができる。
【０１０６】
また、ベース２を左右中央（２個の下段モジュール３間および２個の上段モジュール４間）で分割可能にしてもよい。こうすると、下段収容部２０、上段収容部２１に「空きスペース」が発生する場合、生産ライン９に、ベース２の分割体を配置することができる。すなわち、当該ベース２の分割体と、左右方向に隣接する別のベース２と、を連結することにより、「空きスペース」を解消することができる。
【０１０７】
また、ベース２に脚部を配置してもよい。また、図１１に示すようなレベリングボルト１１０を脚部に配置してもよい。こうすると、脚部長を調整することができる。
【０１０８】
また、図１に示す生産ライン９の隣り合うベース本体２８同士は、互いにボルトや図９、図１０に示すクランプ装置などで連結されており、電子部品実装機１などの生産ライン構成機器の配置数の増減が可能である。このため、生産能力に応じたフレキシブルな生産ライン９の構築が可能である。
【０１０９】
上記実施形態においては、上段モジュール４に単一のロボット部４０を配置したが、複数、例えば二つのロボット部４０を配置してもよい。二つのロボット部４０を配置する場合、下段モジュール３の第一レーン（基板Ｂｆ）に一方のロボット部４０を、第二レーン（基板Ｂｒ）に他方のロボット部４０を、各々対応させてもよい。また、二つのロボット部４０を、各々、第一レーンおよび第二レーンの双方に対応させてもよい。
【０１１０】
また、ベース２とモジュール（下段モジュール３、上段モジュール４）との連結は、図９、図１０に示すクランプ装置やボルトなどを用いて行うことができるが、着脱の嵌め合い公差は、管理されている方がよい。ベース２とモジュールとの接触面積が広いほど、減衰性の向上が望めるからである。
【符号の説明】
【０１１１】
１：電子部品実装機、２：ベース、３：下段モジュール、４：上段モジュール、５：冷却部、９：生産ライン。
２０：下段収容部、２１：上段収容部、２２：中段補強部、２３Ｄ：上段下面クランプ装置、２３Ｍ：上段側面クランプ装置、２３Ｕ：上段上面クランプ装置、２４Ｄ：下段下面クランプ装置、２４Ｍ：下段側面クランプ装置、２４Ｕ：下段上面クランプ装置、２５：基板搬送口、２６：上段ガイドレール、２７：下段ガイドレール、２８：ベース本体、３０：搬送部、３１ｆ：ベルトモータ（搬送部用アクチュエータ）、３１ｒ：ベルトモータ（搬送部用アクチュエータ）、３２：バックアップ部、３４：パーツカメラ、３５：搬送部用制御部、３６：下段被ガイド溝、３９：モジュール本体、４０：ロボット部、４１：Ｘ軸モータ（ロボット部用アクチュエータ）、４２：Ｙ軸モータ（ロボット部用アクチュエータ）、４３：装着ヘッド、４４：吸着ノズル、４５：マークカメラ、４６：ロボット部用制御部、４７：上段被ガイド溝、４９：モジュール本体、５０：冷却通路、５１：供給口、５２：排出口。
２４０Ｄ：シリンダ揺動軸、２４１Ｄ：シリンダ、２４２Ｄ：ピストン、２４３Ｄ：ピン、２４４Ｄ：ピン揺動軸、２８９：ピン挿通孔、３００：固定壁、３０１：第一可動壁、３０２：第二可動壁、３０３：ガイドレール、３０４ｆ：コンベアベルト、３０４ｒ：コンベアベルト、３２０ｆ：Ｚ軸モータ、３２０ｒ：Ｚ軸モータ、３２１ｆ：バックアップテーブル、３２１ｒ：バックアップテーブル、３２２：バックアップピン、３５０：コンピュータ、３５１：入出力インターフェイス、３５２：駆動回路、３９０Ｄ：下面被係合孔、３９０Ｍ：側面被係合孔、３９０Ｕ：上面被係合孔、４００：Ｘ軸スライド、４０１：Ｙ軸スライド、４０２：Ｘ軸下スライド、４０３：Ｙ軸下スライド、４３０：Ｚ軸モータ、４３１：θ軸モータ、４６０：コンピュータ、４６１：入出力インターフェイス、４６２：駆動回路、４９０Ｄ：下面被係合孔、４９０Ｍ：側面被係合孔、４９０Ｕ：上面被係合孔。
Ｂｆ：基板、Ｂｒ：基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に装着する電子部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１に、従来の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図を示す。図１１に示すように、生産ライン１０６には、複数の電子部品実装機１０５が一列に並んで配置されている。電子部品実装機１０５は、ベース１０１と、モジュール１０２と、を備えている。モジュール１０２は、ベース１０１に対して交換可能である。モジュール１０２の交換は、台車１０３を用いて行われる。ベース１０１は、制御部を備えている。モジュール１０２は、ロボット部、装着ヘッド、搬送部、バックアップ部などを備えている。
【０００３】
複数の電子部品実装機１０５は、一枚の基板に、段階的に電子部品を装着する。任意の電子部品実装機１０５において、電子部品を基板に装着する場合は、まず、搬送部により、基板を搬入する。次に、バックアップ部により、基板を固定する。続いて、ロボット部、装着ヘッドを動かすことにより、電子部品を基板の所定の座標に装着する。所定数の電子部品を基板に装着したら、バックアップ部により、基板の固定を解除する。最後に、搬送部により、基板を搬出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電子部品実装機１０５の場合、モジュール１０２内の一部の装置を交換する場合であっても、モジュール１０２全体を交換する必要があった。例えば、単一の基板搬送路を有するシングルレーンタイプの搬送部を、二つの基板搬送路を有するダブルレーンタイプの搬送部に、交換する場合、搬送部のみならず、モジュール１０２全体を交換する必要があった。また、ボールねじにより駆動されるロボット部を、リニアモータにより駆動されるロボット部に、交換する場合、ロボット部のみならず、モジュール１０２全体を交換する必要があった。このように、従来の電子部品実装機１０５によると、モジュール１０２単位でしか装置の交換をすることができず、モジュール１０２より小さい単位での装置交換ができなかった。
【０００６】
また、従来の電子部品実装機１０５の場合、ベース１０１の上面に、モジュール１０２の下面が固定されていた。すなわち、モジュール１０２の固定面は、一面だけだった。このため、例えば基板に電子部品を装着する際のロボット部、装着ヘッドの動作により、モジュール１０２が振動する場合があった。したがって、基板の座標に対する電子部品の装着精度が低下していた。
【０００７】
なお、特許文献１には、上下方向に積み重ねられた二台の部品搭載機を備える部品実装装置が開示されている。基板は、二台の部品搭載機間をエレベータ機構により上下方向に搬送される。同文献によると、生産ラインを短くすることができる。同文献には、部品搭載機の一部の装置の交換に関する記載はない。また、同文献には、電子部品の装着精度に関する記載はない。
【０００８】
本発明の電子部品実装機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、装置交換が容易で、電子部品の装着精度が高い電子部品実装機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】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装機は、下段収容部と、該下段収容部の上方に配置される上段収容部と、該下段収容部と該上段収容部との間に介在する中段補強部と、を有するベースと、該下段収容部に交換可能に収容、固定される下段モジュールと、該上段収容部に交換可能に収容、固定され、ロボット部と、該ロボット部を駆動するロボット部用アクチュエータと、該ロボット部に配置され電子部品を基板に装着する装着ヘッドと、を有する上段モジュールと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子部品実装機は、ベースと、下段モジュールと、上段モジュールと、を備えている。ベースは、上段収容部と、下段収容部と、中段補強部と、を備えている。下段モジュールは、下段収容部に、交換可能に収容、固定されている。上段モジュールは、上段収容部に、交換可能に収容、固定されている。
【００１１】
本発明の電子部品実装機によると、下段モジュール、上段モジュール単位で、装置交換を行うことができる。このため、装置交換が容易である。また、本発明の電子部品実装機は、中段補強部を備えている。このため、電子部品実装機が振動しにくい。したがって、電子部品の装着精度が高い。
【００１２】
また、下段モジュールは、下段収容部に収容された状態で、ベースに固定されている。同様に、上段モジュールは、上段収容部に収容された状態で、ベースに固定されている。すなわち、下段モジュールおよび上段モジュールは、ベースと、疑似的に一体化されている。このため、見かけ上のマス（ｍａｓｓ）が大きくなる。したがって、この点においても、電子部品実装機が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００１３】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記上段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部を有し、前記下段モジュールは、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する構成とする方がよい。
【００１４】
上段モジュールは、ロボット部と、ロボット部用アクチュエータと、装着ヘッドと、ロボット部用制御部と、を備えている。つまり、電子部品を基板に装着するための装着機能を有する装置一式が、上段モジュールに配置されている。
【００１５】
下段モジュールは、搬送部と、搬送部用アクチュエータと、搬送部用制御部と、を備えている。つまり、基板を搬送するための搬送機能を有する装置一式が、下段モジュールに配置されている。
【００１６】
本構成によると、共通する機能を有する複数の装置が、単一のモジュール（上段モジュールまたは下段モジュール）に、まとめて配置されている。装置交換は、機能単位で行われる場合が多い。この点、本構成によると、例えば装着機能を向上させたい場合は、下段モジュールは交換せずに、上段モジュールだけを交換すればよい。また、例えば搬送機能を向上させたい場合は、上段モジュールは交換せずに、下段モジュールだけを交換すればよい。このように、本構成によると、機能単位で装置交換を行うことができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記中段補強部には、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、が搭載され、前記下段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部と、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する構成とする方がよい。
【００１８】
下段モジュールは、ロボット部用制御部と、搬送部用制御部と、を備えている。つまり、制御機能を有する装置一式が、下段モジュールに配置されている。中段補強部には、搬送部と、搬送部用アクチュエータと、が搭載されている。つまり、搬送機能を有する装置が、中段補強部に搭載されている。
【００１９】
本構成によると、中段補強部を介して、上段モジュールと下段モジュールとの間で、電子部品を基板に装着する必要がない。このため、中段補強部の強度を上げやすい。したがって、電子部品実装機が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００２０】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記ベースに配置される冷却部を備える構成とする方がよい。本構成によると、上段モジュールおよび下段モジュールを収容するベースに、冷却部が配置されている。このため、上段モジュールおよび下段モジュールを、容易に冷却することができる。したがって、熱により電子部品の装着精度が低下するのを、抑制することができる。
【００２１】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記冷却部は、前記上段収容部に近接して配置される構成とする方がよい。上段収容部には、上段モジュールが収容されている。上段モジュールは、ロボット部用アクチュエータを備えている。ロボット部用アクチュエータは、他の装置と比較して発熱しやすい。この点、本構成によると、冷却部が上段収容部に近接して配置されている。このため、発熱しやすいロボット部用アクチュエータを、重点的に冷却することができる。
【００２２】
（５−１）好ましくは、上記（５）の構成において、前記ロボット部用アクチュエータは、リニアモータである構成とする方がよい。上段モジュールにリニアモータを配置すると、電子部品の装着作業を高速化、高精度化することができる。一方、リニアモータは、特に発熱しやすい。この点、本構成によると、リニアモータを重点的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、装置交換が容易で、電子部品の装着精度が高い電子部品実装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図である。
【図２】同電子部品実装機の透過斜視図である。
【図３】同電子部品実装機の分解斜視図である。
【図４】同電子部品実装機のベースの透過斜視図である。
【図５】同電子部品実装機の下段モジュールの透過斜視図である。
【図６】同下段モジュールのブロック図である。
【図７】同電子部品実装機の上段モジュールの透過斜視図である。
【図８】同上段モジュールのブロック図である。
【図９】図４の枠ＩＸ内の透過拡大図である。
【図１０】（ａ）は下段下面クランプ装置の解放状態における断面図である。（ｂ）は下段下面クランプ装置の係合状態における断面図である。
【図１１】従来の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明する。
【００２６】
＜電子部品実装機の構成＞
まず、本実施形態の電子部品実装機の構成について説明する。以降の図において、左側は、回路基板の搬送方向上流側に相当する。右側は、回路基板の搬送方向下流側に相当する。
【００２７】
図１に、本実施形態の電子部品実装機が配置された生産ラインの斜視図を示す。図１に示すように、生産ライン９には、複数の電子部品実装機１が、左右方向に一列に並んで配置されている。
【００２８】
図２に、本実施形態の電子部品実装機の透過斜視図を示す。図３に、同電子部品実装機の分解斜視図を示す。図２、図３に示すように、電子部品実装機１は、ベース２と、２個の下段モジュール３と、２個の上段モジュール４と、冷却部５と、を備えている。
【００２９】
［ベース２］
図４に、本実施形態の電子部品実装機のベースの透過斜視図を示す。図２〜図４に示すように、ベース２は、ベース本体２８と、下段収容部２０と、上段収容部２１と、中段補強部２２と、８個の上段上面クランプ装置２３Ｕ（図４参照）と、４個の上段側面クランプ装置２３Ｍ（図４参照）と、２個の上段下面クランプ装置２３Ｄ（図４参照）と、４個の下段上面クランプ装置２４Ｕ（図４参照）と、４個の下段側面クランプ装置２４Ｍ（図４参照）と、８個の下段下面クランプ装置２４Ｄ（図４参照）と、２個の基板搬送口２５と、２対の上段ガイドレール２６（図３参照）と、２対の下段ガイドレール２７と、を備えている。
【００３０】
ベース本体２８は、直方体箱状を呈している。下段収容部２０は、ベース本体２８の下側に配置されている。下段収容部２０の内部空間は、上下方向に薄い直方体状を呈している。下段収容部２０は、前方に開口している。下段収容部２０には、２個の下段モジュール３が左右方向に並んで配置されている。上段収容部２１は、ベース本体２８の上側に配置されている。上段収容部２１の内部空間は、上下方向に薄い直方体状を呈している。上段収容部２１は、前方に開口している。上段収容部２１には、２個の上段モジュール４が左右方向に並んで配置されている。中段補強部２２は、下段収容部２０と上段収容部２１との間に配置されている。中段補強部２２は、長方形枠状を呈している。このため、下段収容部２０と上段収容部２１とは、上下方向に連通している。
【００３１】
８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、ベース本体２８の上壁に埋設されている。８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、上段収容部２１の上底面に露出している。８個の上段上面クランプ装置２３Ｕは、４個ずつ左右に分かれて配置されている。
【００３２】
４個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、ベース本体２８の左右両壁に埋設されている。４個の上段側面クランプ装置２３Ｍのうち、２個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、上段収容部２１の左面に露出している。残りの２個の上段側面クランプ装置２３Ｍは、上段収容部２１の右面に露出している。
【００３３】
２個の上段下面クランプ装置２３Ｄは、中段補強部２２の左右両縁に埋設されている。２個の上段下面クランプ装置２３Ｄのうち、一方の上段下面クランプ装置２３Ｄは、上段収容部２１の左下に露出している。他方の上段下面クランプ装置２３Ｄは、上段収容部２１の右下に露出している。
【００３４】
４個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、中段補強部２２の前後両縁に埋設されている。４個の下段上面クランプ装置２４Ｕのうち、２個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、下段収容部２０の左前、右前に露出している。残りの２個の下段上面クランプ装置２４Ｕは、下段収容部２０の左後、右後に露出している。
【００３５】
４個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、ベース本体２８の左右両壁に埋設されている。４個の下段側面クランプ装置２４Ｍのうち、２個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、下段収容部２０の左面に露出している。残りの２個の下段側面クランプ装置２４Ｍは、下段収容部２０の右面に露出している。
【００３６】
８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、ベース本体２８の下壁に埋設されている。８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、下段収容部２０の底面に露出している。８個の下段下面クランプ装置２４Ｄは、４個ずつ左右に分かれて配置されている。
【００３７】
クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）の構成は、同一である。クランプ装置の構成については、後で詳しく説明する。
【００３８】
２対の上段ガイドレール２６は、ベース本体２８の上壁下面に配置されている。上段ガイドレール２６は、前後方向に延在している。上段ガイドレール２６は、上段収容部２１に露出している。
【００３９】
２対の下段ガイドレール２７は、ベース本体２８の下壁上面に配置されている。下段ガイドレール２７は、前後方向に延在している。下段ガイドレール２７は、下段収容部２０に露出している。
【００４０】
２個の基板搬送口２５は、ベース本体２８の左右両壁に開設されている。２個の基板搬送口２５は、下段収容部２０の左右両側に配置されている。
【００４１】
［冷却部５］
図２に示すように、冷却部５は、冷却通路５０と、供給口５１と、排出口５２と、を備えている。供給口５１、排出口５２は、ベース本体２８の上壁上面に開設されている。冷却通路５０は、ベース本体２８の上壁の内部に区画されている。冷却通路５０は、供給口５１と排出口５２とをジグザグに連通している。冷却液は、供給口５１を介して、外部から冷却通路５０に供給される。また、冷却液は、排出口５２を介して、冷却通路５０から外部に排出される。
【００４２】
［下段モジュール３］
図３に示すように、２個の下段モジュール３は、ベース２の下段収容部２０に、前方から交換可能に収容されている。図５に、本実施形態の電子部品実装機の下段モジュールの透過斜視図を示す。図６に、同下段モジュールのブロック図を示す。
【００４３】
図５、図６に示すように、下段モジュール３は、モジュール本体３９と、搬送部３０と、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒと、バックアップ部３２と、パーツカメラ３４と、搬送部用制御部３５と、１対の下段被ガイド溝３６と、を備えている。１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒは、本発明の「搬送部用アクチュエータ」の概念に含まれる。
【００４４】
モジュール本体３９は、上方に開口する箱状を呈している。モジュール本体３９は、２個の上面被係合孔３９０Ｕと、４個の側面被係合孔３９０Ｍと、４個の下面被係合孔３９０Ｄと、を備えている。
【００４５】
２個の上面被係合孔３９０Ｕは、モジュール本体３９の前後両壁の上面に凹設されている。２個の上面被係合孔３９０Ｕには、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕが係合、離脱可能である。
【００４６】
４個の側面被係合孔３９０Ｍは、モジュール本体３９の左壁左面、右壁右面に、２個ずつ凹設されている。４個の側面被係合孔３９０Ｍのうち、２個の側面被係合孔３９０Ｍ（図２に示す左方の下段モジュール３の場合は、左方の２個の側面被係合孔３９０Ｍ。右方の下段モジュール３の場合は、右方の２個の側面被係合孔３９０Ｍ。）には、図４に示す下段側面クランプ装置２４Ｍが係合、離脱可能である。
【００４７】
４個の下面被係合孔３９０Ｄは、モジュール本体３９の下壁下面に凹設されている。４個の下面被係合孔３９０Ｄには、図４に示す下段下面クランプ装置２４Ｄが係合、離脱可能である。
【００４８】
１対の下段被ガイド溝３６は、モジュール本体３９の下壁下面に凹設されている。下段被ガイド溝３６は、前後方向に延在している。図３、図４に示すように、１対の下段被ガイド溝３６は、左右２対の下段ガイドレール２７のうち、いずれか一方の１対の下段ガイドレール２７に、前後方向に移動可能に係合している。
【００４９】
搬送部３０は、固定壁３００と、第一可動壁３０１と、第二可動壁３０２と、１対のガイドレール３０３と、２対のコンベアベルト３０４ｆ、３０４ｒと、を備えている。１対のガイドレール３０３は、モジュール本体３９の下壁上面に配置されている。ガイドレール３０３は、前後方向に延在している。
【００５０】
固定壁３００は、モジュール本体３９の下壁上面に立設されている。固定壁３００は、左右方向に延在している。固定壁３００は、１対のガイドレール３０３の前方に配置されている。
【００５１】
第一可動壁３０１は、固定壁３００の後方に配置されている。第一可動壁３０１は、左右方向に延在している。第一可動壁３０１は、１対のガイドレール３０３に、前後方向に移動可能に係合している。
【００５２】
第二可動壁３０２は、第一可動壁３０１の後方に配置されている。第二可動壁３０２は、左右方向に延在している。第二可動壁３０２は、１対のガイドレール３０３に、前後方向に移動可能に係合している。
【００５３】
１対のコンベアベルト３０４ｆのうち、一方は、固定壁３００の後面に配置されている。他方は、第一可動壁３０１の前面に配置されている。１対のコンベアベルト３０４ｆには、基板Ｂｆが架設されている。このように、固定壁３００と第一可動壁３０１との間には、基板Ｂｆを搬送する第一レーンが区画されている。第一可動壁３０１を前後方向に移動させることにより、第一レーンの搬送幅を拡縮することができる。
【００５４】
１対のコンベアベルト３０４ｒのうち、一方は、第一可動壁３０１の後面に配置されている。他方は、第二可動壁３０２の前面に配置されている。１対のコンベアベルト３０４ｒには、基板Ｂｒが架設されている。このように、第一可動壁３０１と第二可動壁３０２との間には、基板Ｂｒを搬送する第二レーンが区画されている。第一可動壁３０１および第二可動壁３０２のうち、少なくとも一方を、前後方向に移動させることにより、第二レーンの搬送幅を拡縮することができる。
【００５５】
１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒのうち、ベルトモータ３１ｆは、１対のコンベアベルト３０４ｆを左右方向に回転駆動する。つまり、基板Ｂｆを移動させる。ベルトモータ３１ｒは、１対のコンベアベルト３０４ｒを左右方向に回転駆動する。つまり、基板Ｂｒを移動させる。パーツカメラ３４は、固定壁３００の前方に、上向きに配置されている。パーツカメラ３４の撮像エリアは上方である。
【００５６】
バックアップ部３２は、１対のＺ軸（上下方向に対応）モータ３２０ｆ、３２０ｒと、１対のバックアップテーブル３２１ｆ、３２１ｒと、多数のバックアップピン３２２と、を備えている。バックアップテーブル３２１ｆは、長方形板状を呈している。バックアップテーブル３２１ｆは、固定壁３００と第一可動壁３０１との間（つまり第一レーン）に配置されている。多数のバックアップピン３２２は、バックアップテーブル３２１ｆの上面に配置されている。Ｚ軸モータ３２０ｆは、バックアップテーブル３２１ｆを上下方向に移動可能である。このため、多数のバックアップピン３２２は、基板Ｂｆを下方から支持可能である。バックアップテーブル３２１ｒは、長方形板状を呈している。バックアップテーブル３２１ｒは、第一可動壁３０１と第二可動壁３０２との間（つまり第二レーン）に配置されている。多数のバックアップピン３２２は、バックアップテーブル３２１ｒの上面に配置されている。Ｚ軸モータ３２０ｒは、バックアップテーブル３２１ｒを上下方向に移動可能である。このため、多数のバックアップピン３２２は、基板Ｂｒを下方から支持可能である。
【００５７】
搬送部用制御部３５は、モジュール本体３９に配置されている。搬送部用制御部３５は、コンピュータ３５０と、入出力インターフェイス３５１と、多数の駆動回路３５２と、を備えている。多数の駆動回路３５２には、ベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、Ｚ軸モータ３２０ｆ、３２０ｒ、パーツカメラ３４が接続されている。搬送部用制御部３５は、下段モジュール３に配置された装置（搬送部３０、バックアップ部３２など）を制御している。
【００５８】
［上段モジュール４］
図３に示すように、２個の上段モジュール４は、ベース２の上段収容部２１に、前方から交換可能に収容されている。図７に、本実施形態の電子部品実装機の上段モジュールの透過斜視図を示す。図８に、同上段モジュールのブロック図を示す。
【００５９】
図７、図８に示すように、上段モジュール４は、モジュール本体４９と、ロボット部４０と、Ｘ軸（左右方向に対応）モータ４１と、Ｙ軸（前後方向に対応）モータ４２と、装着ヘッド４３と、吸着ノズル４４と、マークカメラ４５と、ロボット部用制御部４６と、１対の上段被ガイド溝４７と、を備えている。Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２は、本発明の「ロボット部用アクチュエータ」の概念に含まれる。
【００６０】
モジュール本体４９は、前方および下方に開口する箱状を呈している。モジュール本体４９は、４個の上面被係合孔４９０Ｕと、４個の側面被係合孔４９０Ｍと、２個の下面被係合孔４９０Ｄと、を備えている。
【００６１】
４個の上面被係合孔４９０Ｕは、モジュール本体４９の上壁上面に凹設されている。４個の上面被係合孔４９０Ｕには、図４に示す上段上面クランプ装置２３Ｕが係合、離脱可能である。
【００６２】
４個の側面被係合孔４９０Ｍは、モジュール本体４９の左壁左面、右壁右面に、２個ずつ凹設されている。４個の側面被係合孔４９０Ｍのうち、２個の側面被係合孔４９０Ｍ（図２に示す左方の上段モジュール４の場合は、左方の２個の側面被係合孔４９０Ｍ。右方の上段モジュール４の場合は、右方の２個の側面被係合孔４９０Ｍ。）には、図４に示す上段側面クランプ装置２３Ｍが係合、離脱可能である。
【００６３】
２個の下面被係合孔４９０Ｄは、モジュール本体４９の左右両壁の下面に凹設されている。２個の下面被係合孔４９０Ｄのうち、片方の下面被係合孔４９０Ｄ（図２に示す左方の上段モジュール４の場合は、左方の下面被係合孔４９０Ｄ。右方の上段モジュール４の場合は、右方の下面被係合孔４９０Ｄ。）には、図４に示す上段下面クランプ装置２３Ｄが係合、離脱可能である。
【００６４】
１対の上段被ガイド溝４７は、モジュール本体４９の上壁上面に凹設されている。上段被ガイド溝４７は、前後方向に延在している。図３に示すように、１対の上段被ガイド溝４７は、左右２対の上段ガイドレール２６のうち、いずれか一方の１対の上段ガイドレール２６に、前後方向に移動可能に係合している。
【００６５】
ロボット部４０は、Ｘ軸スライド４００と、Ｙ軸スライド４０１と、１対のＸ軸下スライド４０２と、１対のＹ軸下スライド４０３と、を備えている。１対のＹ軸下スライド４０３は、モジュール本体４９の上壁下面に配置されている。Ｙ軸下スライド４０３は、前後方向に延在している。Ｙ軸スライド４０１は、左右方向に長い直方体ブロック状を呈している。Ｙ軸スライド４０１は、１対のＹ軸下スライド４０３に、前後方向に移動可能に係合している。１対のＸ軸下スライド４０２は、Ｙ軸スライド４０１の前面に配置されている。Ｘ軸下スライド４０２は、左右方向に延在している。Ｘ軸スライド４００は、長方形板状を呈している。Ｘ軸スライド４００は、１対のＸ軸下スライド４０２に、左右方向に移動可能に係合している。
【００６６】
装着ヘッド４３は、直方体箱状を呈している。装着ヘッド４３は、Ｘ軸スライド４００の前面に取り付けられている。装着ヘッド４３は、Ｚ軸モータ４３０と、θ軸（水平面内における回転方向に対応）モータ４３１と、を備えている。
【００６７】
吸着ノズル４４は、装着ヘッド４３のホルダ（図略）に、交換可能に取り付けられている。吸着ノズル４４には、負圧、正圧が、切替可能に供給される。このため、吸着ノズル４４は、電子部品を、吸着、解放可能である。
【００６８】
Ｘ軸モータ４１は、Ｘ軸スライド４００を、左右方向に駆動する。Ｙ軸モータ４２は、Ｙ軸スライド４０１を、前後方向に駆動する。Ｚ軸モータ４３０は、吸着ノズル４４を、上下方向に駆動する。θ軸モータ４３１は、吸着ノズル４４を、軸周りに回転駆動する。このため、吸着ノズル４４は、前後、左右、上下、回転方向に、自在に移動することができる。マークカメラ４５は、Ｘ軸スライド４００に、下向きに配置されている。マークカメラ４５の撮像エリアは下方である。
【００６９】
ロボット部用制御部４６は、モジュール本体４９に配置されている。ロボット部用制御部４６は、コンピュータ４６０と、入出力インターフェイス４６１と、多数の駆動回路４６２と、を備えている。多数の駆動回路４６２には、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、Ｚ軸モータ４３０、θ軸モータ４３１、マークカメラ４５が接続されている。ロボット部用制御部４６は、上段モジュール４に配置された装置（ロボット部４０、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４など）を制御している。
【００７０】
［クランプ装置］
次に、クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）の構成および動作について説明する。
【００７１】
まず、クランプ装置の構成について説明する。クランプ装置の構成は同一である。ここでは、代表して、図４の枠ＩＸ内の下段下面クランプ装置２４Ｄの構成について説明する。
【００７２】
図９に、図４の枠ＩＸ内の透過拡大図を示す。図９に示すように、下段下面クランプ装置２４Ｄは、ベース本体２８の下壁に埋設されている。下段下面クランプ装置２４Ｄは、シリンダ揺動軸２４０Ｄと、シリンダ２４１Ｄと、ピストン２４２Ｄと、ピン２４３Ｄと、ピン揺動軸２４４Ｄと、を備えている。
【００７３】
シリンダ揺動軸２４０Ｄは、ベース本体２８の下壁の下面に配置されている。シリンダ２４１Ｄの前端は、シリンダ揺動軸２４０Ｄに、揺動可能に取り付けられている。ピストン２４２Ｄは、シリンダ２４１Ｄの後端から、後方に向かって伸縮可能である。
【００７４】
ピン揺動軸２４４Ｄは、ベース本体２８の下壁の下面に配置されている。ピン２４３Ｄの中央部は、ピン揺動軸２４４Ｄに、揺動可能に取り付けられている。また、ピン２４３Ｄの前端は、ピストン２４２Ｄの後端に、揺動可能に取り付けられている。
【００７５】
次に、クランプ装置の動作について説明する。図１０（ａ）に、下段下面クランプ装置の解放状態における断面図を示す。図１０（ｂ）に、下段下面クランプ装置の係合状態における断面図を示す。
【００７６】
図１０（ａ）に示すように、解放状態においては、ピン２４３Ｄの後端は、ベース本体２８の下壁に開設されたピン挿通孔２８９の内部に没入している。このため、ピン２４３Ｄは、下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄに係合していない。したがって、下段モジュール３は、下段収容部２０に出し入れ可能である。
【００７７】
図１０（ａ）に示す解放状態から図１０（ｂ）に示す係合状態に切り替える場合は、シリンダ２４１Ｄから、ピストン２４２Ｄを、後方に向かって突出させる。そして、ピン２４３Ｄを、ピン揺動軸２４４Ｄを中心に、図における反時計回り方向に揺動させる。すなわち、ピン２４３Ｄをピン挿通孔２８９から突出させる。
【００７８】
図１０（ｂ）に示すように、係合状態においては、ピン２４３Ｄの後端は、ベース本体２８の下壁に開設されたピン挿通孔２８９から上方に突出している。このため、ピン２４３Ｄは、下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄに係合している。したがって、下段モジュール３は、下段収容部２０に固定されている。
【００７９】
なお、下段下面クランプ装置２４Ｄのピン２４３Ｄと下段モジュール３の下面被係合孔３９０Ｄとは、図２に示すように、下段モジュール３の全体が下段収容部２０に収容され下段モジュール３の後壁後面が下段収容部２０の後壁前面に当接した状態で、位置が合うように設定されている。
【００８０】
＜電子部品実装機の電子部品実装時の動き＞
次に、本実施形態の電子部品実装機の電子部品実装時の動きについて説明する。図１に示すように、生産ライン９には、複数の電子部品実装機１が、左右方向に一列に並んで配置されている。複数の電子部品実装機１は、生産ライン９を流れる基板Ｂｆ（第一レーン）、Ｂｒ（第二レーン）に対して、段階的に電子部品を実装する。
【００８１】
図６に示すように、基板Ｂｆ、Ｂｒは、搬送部３０により、電子部品実装機１の所定位置に搬入される。搬入された基板Ｂｆ、Ｂｒは、バックアップ部３２により、持ち上げられ、所定の高度に固定される。電子部品実装機１の前方には、部品供給装置（図略）が取り付けられている。図７に示すように、部品供給装置の電子部品は、上段モジュール４の前方開口を介して、吸着ノズル４４により取り出される。取り出された電子部品は、図４に示す中段補強部２２の枠内空間を通過して、吸着ノズル４４により、図６に示す基板Ｂｆ、Ｂｒの座標に装着される。電子部品装着後の基板Ｂｆ、Ｂｒは、バックアップ部３２により搬送部３０まで降ろされ、搬送部３０により電子部品実装機１から搬出される。
【００８２】
なお、基板Ｂｆ、Ｂｒの位置ずれは、図７に示すマークカメラ４５で基板Ｂｆ、Ｂｒの基準マーク（図略）を撮像することにより、検査される。電子部品の吸着状態は、図５に示すパーツカメラ３４で吸着ノズル４４に吸着された電子部品を撮像することにより、検査される。
【００８３】
＜電子部品実装機のモジュール交換時の動き＞
次に、本実施形態の電子部品実装機のモジュール交換時の動きについて説明する。下段モジュール３交換時の動きと、上段モジュール４交換時の動きと、は同一である。ここでは、代表して、下段モジュール３交換時の動きについて説明する。
【００８４】
下段モジュール３を交換する場合は、まず、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄと、図５に示す上面被係合孔３９０Ｕ、側面被係合孔３９０Ｍ、下面被係合孔３９０Ｄと、の係合を解除する。すなわち、下段収容部２０から下段モジュール３を解放する。
【００８５】
次に、図３に示す下段ガイドレール２７と、図５に示す下段被ガイド溝３６と、が係合した状態で、下段収容部２０から、下段モジュール３を前方に引き出す。それから、交換用の別の下段モジュール３を、図３に示す下段ガイドレール２７と、図５に示す下段被ガイド溝３６と、が係合した状態で、下段モジュール３の後壁後面が下段収容部２０の後壁前面に当接するまで、下段収容部２０に押し込む。
【００８６】
最後に、図４に示す下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄと、図５に示す上面被係合孔３９０Ｕ、側面被係合孔３９０Ｍ、下面被係合孔３９０Ｄと、を係合させる。すなわち、下段収容部２０に下段モジュール３を固定する。
【００８７】
＜作用効果＞
次に、本実施形態の電子部品実装機の作用効果について説明する。図３に示すように、本実施形態の電子部品実装機１によると、下段モジュール３、上段モジュール４単位で、装置交換を行うことができる。このため、装置交換が容易である。
【００８８】
また、図４に示すように、本実施形態の電子部品実装機１のベース２は、中段補強部２２を備えている。このため、電子部品実装機１が振動しにくい。したがって、電子部品の装着精度が高い。
【００８９】
また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、下段モジュール３は、下段収容部２０に収容された状態で、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄにより、ベース２に固定されている。つまり、下段モジュール３は、上下、左右方向から、ベース２に固定されている。同様に、上段モジュール４は、上段収容部２１に収容された状態で、上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄにより、ベース２に固定されている。つまり、上段モジュール４は、上下、左右方向から、ベース２に固定されている。このように、下段モジュール３および上段モジュール４は、ベース２と、疑似的に一体化されている。このため、見かけ上のマス（ｍａｓｓ）が大きくなる。したがって、この点においても、電子部品実装機１が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高い。
【００９０】
また、図７、図８に示すように、上段モジュール４は、ロボット部４０と、Ｘ軸モータ４１と、Ｙ軸モータ４２と、装着ヘッド４３と、吸着ノズル４４と、マークカメラ４５と、ロボット部用制御部４６と、を備えている。つまり、電子部品を基板Ｂｆ、Ｂｒに装着するための装着機能を有する装置一式が、上段モジュール４に配置されている。
【００９１】
また、図５、図６に示すように、下段モジュール３は、搬送部３０と、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒと、バックアップ部３２と、パーツカメラ３４と、搬送部用制御部３５と、を備えている。つまり、基板Ｂｆ、Ｂｒを搬送するための搬送機能を有する装置一式が、下段モジュール３に配置されている。
【００９２】
このように、本実施形態の電子部品実装機１によると、共通する機能を有する複数の装置が、単一のモジュール（上段モジュール４または下段モジュール３）に、まとめて配置されている。装置交換は、機能単位で行われる場合が多い。この点、本実施形態の電子部品実装機１によると、例えば装着機能を向上させたい場合は、下段モジュール３は交換せずに、上段モジュール４だけを交換すればよい。また、例えば搬送機能を向上させたい場合は、上段モジュール４は交換せずに、下段モジュール３だけを交換すればよい。このように、本実施形態の電子部品実装機１によると、機能単位で装置交換を行うことができる。
【００９３】
また、図２に示すように、本実施形態の電子部品実装機１は、冷却部５を備えている。冷却通路５０は、上段収容部２１つまり上段モジュール４に近接して配置されている。上段モジュール４は、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を備えている。Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２は、他の装置と比較して発熱しやすい。この点、本実施形態の電子部品実装機１によると、冷却部５により、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を、重点的に冷却することができる。このため、装着精度が高くなる。また、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２が所定の推力を発揮しやすくなる。
【００９４】
また、図１に示すように、電子部品実装機１は脚部を有していない。すなわち、ベース２は、直接、工場の床面に当接している。このため、脚部を有している場合と比較して、電子部品実装機１が振動しにくい。
【００９５】
＜その他＞
以上、本発明の電子部品実装機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００９６】
上段モジュール４、下段モジュール３に配置する装置の種類は特に限定しない。例えば、上段モジュール４に、ロボット部４０、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４、マークカメラ４５を配置してもよい。また、下段モジュール３に、ロボット部用制御部４６、搬送部用制御部３５を配置してもよい。また、枠状ではなく板状の中段補強部２２の上面に、搬送部３０、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、バックアップ部３２、パーツカメラ３４を配置してもよい。こうすると、中段補強部２２が板状のため、中段補強部２２の強度が高くなる。このため、電子部品実装機１が振動しにくい。よって、電子部品の装着精度が高くなる。
【００９７】
また、上段モジュール４に、ロボット部４０、Ｘ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２、装着ヘッド４３、吸着ノズル４４、マークカメラ４５を配置してもよい。また、下段モジュール３に、ロボット部用制御部４６、搬送部用制御部３５を配置してもよい。また、ベース２の上段収容部２１と下段収容部２０との間に中段収容部を区画し、当該中段収容部に新たに中段モジュールを配置してもよい。この場合、中段モジュールに、搬送部３０、１対のベルトモータ３１ｆ、３１ｒ、バックアップ部３２、パーツカメラ３４を配置してもよい。
【００９８】
上段モジュール４、下段モジュール３に配置する装置は、機能（搬送機能、装着機能など）ごとに分類してもよい。また、役割（制御部、センサ、アクチュエータ）ごとに分類してもよい。
【００９９】
上記実施形態においては、ベース２に上段モジュール４、下段モジュール３を固定する際に、クランプ装置（上段上面クランプ装置２３Ｕ、上段側面クランプ装置２３Ｍ、上段下面クランプ装置２３Ｄ、下段上面クランプ装置２４Ｕ、下段側面クランプ装置２４Ｍ、下段下面クランプ装置２４Ｄ）を用いた。しかしながら、ボルト−ナット装置、トグルクランプ装置などにより、ベース２に上段モジュール４、下段モジュール３を固定してもよい。固定機構、固定位置、固定点数は特に限定しない。
【０１００】
上記実施形態においては、ロボット部用アクチュエータとしてＸ軸モータ４１、Ｙ軸モータ４２を、搬送部用アクチュエータとしてベルトモータ３１ｆ、３１ｒを、それぞれ用いた。モータの種類は特に限定しない。ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータなどを用いてもよい。
【０１０１】
特に、ロボット部用アクチュエータとしてリニアモータを用いると、電子部品の装着作業を高速化、高精度化することができる。また、発熱しやすいリニアモータを、冷却部５により、重点的に冷却することができる。
【０１０２】
冷却部５の構成は特に限定しない。熱交換面積を広くするために、上段収容部２１に表出するように、複数の放熱フィンを配置してもよい。冷蔵庫のように、冷気を上段収容部２１に放出してもよい。熱移動の方式は、熱放射（輻射）、熱伝導、熱伝達、いずれでもよい。
【０１０３】
冷却部５の冷却通路５０は、ベース本体２８の上壁のみならず、左右両側壁、中段補強部２２、後壁、下壁などに配置してもよい。こうすると、下段モジュール３、上段モジュール４を外周から効率的に冷却することができる。
【０１０４】
上記実施形態においては、ベース２の収容部（下段収容部２０、上段収容部２１）に、各々、２個のモジュール（下段モジュール３、上段モジュール４）分のスペースを確保した。しかしながら、収容部に、各々１個のモジュール分のスペースを確保してもよい。
【０１０５】
また、下段収容部２０にだけ下段モジュール３を配置し、上段収容部２１に上段モジュール４を配置しなくてもよい。こうすると、基板Ｂｆ、Ｂｒの搬送だけを行うことができる。
【０１０６】
また、ベース２を左右中央（２個の下段モジュール３間および２個の上段モジュール４間）で分割可能にしてもよい。こうすると、下段収容部２０、上段収容部２１に「空きスペース」が発生する場合、生産ライン９に、ベース２の分割体を配置することができる。すなわち、当該ベース２の分割体と、左右方向に隣接する別のベース２と、を連結することにより、「空きスペース」を解消することができる。
【０１０７】
また、ベース２に脚部を配置してもよい。また、図１１に示すようなレベリングボルト１１０を脚部に配置してもよい。こうすると、脚部長を調整することができる。
【０１０８】
また、図１に示す生産ライン９の隣り合うベース本体２８同士は、互いにボルトや図９、図１０に示すクランプ装置などで連結されており、電子部品実装機１などの生産ライン構成機器の配置数の増減が可能である。このため、生産能力に応じたフレキシブルな生産ライン９の構築が可能である。
【０１０９】
上記実施形態においては、上段モジュール４に単一のロボット部４０を配置したが、複数、例えば二つのロボット部４０を配置してもよい。二つのロボット部４０を配置する場合、下段モジュール３の第一レーン（基板Ｂｆ）に一方のロボット部４０を、第二レーン（基板Ｂｒ）に他方のロボット部４０を、各々対応させてもよい。また、二つのロボット部４０を、各々、第一レーンおよび第二レーンの双方に対応させてもよい。
【０１１０】
また、ベース２とモジュール（下段モジュール３、上段モジュール４）との連結は、図９、図１０に示すクランプ装置やボルトなどを用いて行うことができるが、着脱の嵌め合い公差は、管理されている方がよい。ベース２とモジュールとの接触面積が広いほど、減衰性の向上が望めるからである。
【符号の説明】
【０１１１】
１：電子部品実装機、２：ベース、３：下段モジュール、４：上段モジュール、５：冷却部、９：生産ライン。
２０：下段収容部、２１：上段収容部、２２：中段補強部、２３Ｄ：上段下面クランプ装置、２３Ｍ：上段側面クランプ装置、２３Ｕ：上段上面クランプ装置、２４Ｄ：下段下面クランプ装置、２４Ｍ：下段側面クランプ装置、２４Ｕ：下段上面クランプ装置、２５：基板搬送口、２６：上段ガイドレール、２７：下段ガイドレール、２８：ベース本体、３０：搬送部、３１ｆ：ベルトモータ（搬送部用アクチュエータ）、３１ｒ：ベルトモータ（搬送部用アクチュエータ）、３２：バックアップ部、３４：パーツカメラ、３５：搬送部用制御部、３６：下段被ガイド溝、３９：モジュール本体、４０：ロボット部、４１：Ｘ軸モータ（ロボット部用アクチュエータ）、４２：Ｙ軸モータ（ロボット部用アクチュエータ）、４３：装着ヘッド、４４：吸着ノズル、４５：マークカメラ、４６：ロボット部用制御部、４７：上段被ガイド溝、４９：モジュール本体、５０：冷却通路、５１：供給口、５２：排出口。
２４０Ｄ：シリンダ揺動軸、２４１Ｄ：シリンダ、２４２Ｄ：ピストン、２４３Ｄ：ピン、２４４Ｄ：ピン揺動軸、２８９：ピン挿通孔、３００：固定壁、３０１：第一可動壁、３０２：第二可動壁、３０３：ガイドレール、３０４ｆ：コンベアベルト、３０４ｒ：コンベアベルト、３２０ｆ：Ｚ軸モータ、３２０ｒ：Ｚ軸モータ、３２１ｆ：バックアップテーブル、３２１ｒ：バックアップテーブル、３２２：バックアップピン、３５０：コンピュータ、３５１：入出力インターフェイス、３５２：駆動回路、３９０Ｄ：下面被係合孔、３９０Ｍ：側面被係合孔、３９０Ｕ：上面被係合孔、４００：Ｘ軸スライド、４０１：Ｙ軸スライド、４０２：Ｘ軸下スライド、４０３：Ｙ軸下スライド、４３０：Ｚ軸モータ、４３１：θ軸モータ、４６０：コンピュータ、４６１：入出力インターフェイス、４６２：駆動回路、４９０Ｄ：下面被係合孔、４９０Ｍ：側面被係合孔、４９０Ｕ：上面被係合孔。
Ｂｆ：基板、Ｂｒ：基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下段収容部と、該下段収容部の上方に配置される上段収容部と、該下段収容部と該上段収容部との間に介在する中段補強部と、を有するベースと、
該下段収容部に交換可能に収容、固定される下段モジュールと、
該上段収容部に交換可能に収容、固定され、ロボット部と、該ロボット部を駆動するロボット部用アクチュエータと、該ロボット部に配置され電子部品を基板に装着する装着ヘッドと、を有する上段モジュールと、
を備える電子部品実装機。
【請求項２】
前記上段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部を有し、
前記下段モジュールは、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する請求項１に記載の電子部品実装機。
【請求項３】
前記中段補強部には、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、が搭載され、
前記下段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部と、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する請求項１に記載の電子部品実装機。
【請求項４】
前記ベースに配置される冷却部を備える請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品実装機。
【請求項５】
前記冷却部は、前記上段収容部に近接して配置される請求項４に記載の電子部品実装機。
【請求項１】
下段収容部と、該下段収容部の上方に配置される上段収容部と、該下段収容部と該上段収容部との間に介在する中段補強部と、を有するベースと、
該下段収容部に交換可能に収容、固定される下段モジュールと、
該上段収容部に交換可能に収容、固定され、ロボット部と、該ロボット部を駆動するロボット部用アクチュエータと、該ロボット部に配置され電子部品を基板に装着する装着ヘッドと、を有する上段モジュールと、
を備える電子部品実装機。
【請求項２】
前記上段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部を有し、
前記下段モジュールは、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する請求項１に記載の電子部品実装機。
【請求項３】
前記中段補強部には、前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を駆動する搬送部用アクチュエータと、が搭載され、
前記下段モジュールは、前記ロボット部用アクチュエータを制御するロボット部用制御部と、該搬送部用アクチュエータを制御する搬送部用制御部と、を有する請求項１に記載の電子部品実装機。
【請求項４】
前記ベースに配置される冷却部を備える請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品実装機。
【請求項５】
前記冷却部は、前記上段収容部に近接して配置される請求項４に記載の電子部品実装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２４４４（Ｐ２０１３−６２４４４Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１１４５（Ｐ２０１１−２０１１４５）
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１４日（２０１１．９．１４）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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