CN100336638C - 工具更换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的工具更换装置，在工具(1)的本体部(2)两侧，设有具有垂直的限制面(6)及水平的卡合面(7)的、且截面为L字形的台阶部(5a，5b)，在载放保持更换用工具(1)的保持部(11)的一侧设有第1卡合构件(13)，该第1卡合构件(13)具有与一方的台阶部(5a)的卡合面(7)相对且端面(12a)与限制面(6)抵接的第1卡合突片(12)，在保持部(11)的另一侧设有第2卡合构件(15)，该第2卡合构件(15)具有中间部与另一方的台阶部(5b)的卡合面(7)相对且两侧部的端面(14a)在台阶部(5b)的两侧位置与本体部(2)的外周部抵接的第2卡合突片(14)，将所述第1和第2卡合构件(13，15)在相对于所述台阶部(5a，5b)的卡合位置与避让位置之间进行移动。

Description

工具更换装置
技术领域
本发明涉及更换安装在电子元件安装装置的元件取出头和安装头等各种作业用的头上的工具用的工具更换装置及该工具。
背景技术
电子元件安装装置，在元件供给部由元件取出头和安装头将电子元件保持，通过安装头安装在基板的规定位置上，同时在这些头上可更换地安装有保持电子元件的工具，可根据电子元件的形状和大小更换具有与其对应的吸嘴的工具。另外，为了能够高效地更换该工具，在头的可移动范围内配设保持有各种工具的工具更换装置，可任意地更换其保持部内保持的所需的工具，这样的结构，已知有一例，在日本专利特开2001-191288号公报中作了记载。
参照图8、图9对以往的这种工具更换装置的一例进行说明。如图8所示，工具41在其本体部42的上部具有通过头H(参照9)把持的把持部43，同时在下部具有吸嘴等作用部44(参照图9)，为了将该工具41在与头H之间拆装，在本体部42的直径方向两侧突设方形的卡合翼片45。
如图9所示，工具更换装置50设有将工具41的本体部42载放保持的保持部51，作用部44收放在该保持部51内，同时形成对工具41定位的嵌合凹部52，将从上方与突出于保持部51两侧的卡合翼片45卡合的卡合构件53，可移动地设置在卡合位置与避让位置之间。
在更换装在头H上的工具41时，将头H定位在保持部51的空缺部分的正上方，将该部分的卡合构件53移动至避让位置后使头H下降，将工具41的作用部44嵌合收放在嵌合凹部52内，将本体部42载放在保持部51上，将卡合构件53移动至卡合位置后，通过使头H上升，将工具41从头H拆卸，接着将头H定位在应该装上的工具41的正上方后下降，使把持部43把持在头H上，将卡合构件53移动至避让位置后，通过使头H上升，结束工具更换。
但是，在具有上述那样的工具更换装置50的电子元件安装装置中，因为在该工具41的本体部42的两侧突设有很大的卡合翼片45，故如图10所示，电子元件P被装有工具41的头H保持后，将头H绕其轴芯C1旋转，同时使头H绕任意的轴芯C2回转动作，该场合，若从工具41的本体部42突出的卡合翼片45的前端缘的旋转半径R内存在其他构件，就有干扰的可能性，因此，头H的周围需要空开大的空间才可配设其他构件和各种装置，对构成紧凑的配置带来障碍，同时工具更换装置50本身的结构也存在大型化的问题。
另外，保持部51中的工具41的定位是通过作用部44相对于嵌合凹部52的嵌合来进行的，若其间隙不设定得较大就不能圆滑地嵌合，故无法提高工具41的定位精度，因此在更换动作时，需要一边进行工具41的位置识别一边进行动作，其结果无法缩短工具更换的节拍时间，存在对综合性的安装速度的高速化带来障碍的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种装有工具的头在朝任意的方向旋转的情况下也能实现头周围的配置构成的紧凑化、工具的定位精度高且能以短的节拍时间更换工具的工具更换装置及工具。
本发明的工具更换装置，在工具的本体部两侧设有台阶部，该台阶部具有直径方向相对且相互平行的垂直的限制面以及从其下端面向径向外方的水平的卡合面，在载放保持更换用工具的保持部的一侧设有第1卡合构件，该第1卡合构件具有与一方的台阶部的卡合面相对且端面与限制面抵接的第1卡合突片，在保持部的另一侧设有第2卡合构件，该第2卡合构件具有中间部与另一方的台阶部的卡合面相对且两侧部的端面在台阶部的两侧位置与本体部的外周部抵接的第2卡合突片，设有将第1和第2卡合构件在相对于台阶部的卡合位置与避让位置之间进行移动的移动装置，其特点在于，工具本体部两侧的台阶部的截面为L字形；并且移动装置包括：将第1和第2卡合构件分别移动自如地支承在卡合位置与避让位置之间的移动导向件；将第1和第2卡合构件分别朝卡合位置移动施力的施力装置；能与设于第1和第2卡合构件的卡合滚筒卡合的楔构件；以及楔构件的移动装置，将第1卡合构件的施力装置的施力设定得比第2卡合构件的施力装置的施力大。
根据这样的结构，只要在工具本体部两侧设置截面为L字形的台阶部即可，不需要设置从本体部突出的部分，故即使是装有工具的头在朝任意的方向旋转的情况下，也不需要在头周围确保大的避免干扰的空间，可实现配置构成的紧凑化及工具更换装置本身的小型化，而且，工具的定位由第1卡合突片的端面与限制面的卡合点、第2卡合突片的两侧部的端面与本体部的台阶部两侧的外周部的一对卡合点的合计3点来进行，故工具的定位精度高，能在将头定位后立即下降进行更换动作，能以短的节拍时间进行工具更换。
另外，由于移动装置包括：将第1和第2卡合构件分别移动自如地支承在卡合位置与避让位置之间的移动导向件；将第1和第2卡合构件分别朝卡合位置移动施力的施力装置；能与设于第1和第2卡合构件的卡合滚筒卡合的楔构件；以及楔构件的移动装置，当将第1卡合构件的施力装置的施力设定得比第2卡合构件的施力装置的施力大，则通过第1卡合构件来设定工具的定位的基准位置，通过第2卡合构件来进行工具的位置限制，同时通过移动装置使楔工具的移动，能使第1和第2卡合构件在卡合位置与避让位置之间移动，故可确保高精度的定位，并可通过简单的结构进行卡合·解除卡合动作。
附图说明
图1是表示本发明的工具更换装置的一实施形态中采用的工具的立体图。
图2A～图2B是表示同一实施形态的工具更换装置的概要构成，图2A是主要表示工具的俯视图，图2B是纵剖主视图。
图3是表示同一实施形态的具体构成例的俯视图。
图4是表示图3所示的同一实施形态的具体构成例的主视图。
图5是表示图4的V-V向视剖视图。
图6是表示图4的VI-VI向视剖视图。
图7是表示图4的VII-VII向视剖视图。
图8是表示传统例的工具的立体图。
图9是表示传统例的工具更换装置的概要构成的纵剖主视图。
图10是传统例的问题点的说明图。
具体实施方式
以下，参照图1～图7对本发明的工具更换装置的一实施形态进行说明。
如图1及图2A所示，本实施形态的工具更换装置中使用的工具1，在平面形状为大致圆形的本体部2的上部设有由头进行把持的把持部3，在下部设有吸嘴等的作用部4。在本体部2的两侧设有具有截面为L字形的台阶部5a、5b的缺口8a、8b，该台阶部具有直径方向相对且相互平行的垂直的限制面6以及从其下端面向径向外方的水平的卡合面7。
如图2A～图2B所示，工具更换装置10在载放保持更换用工具1的保持部11的上表面，形成有收放工具1的作用部4的收放凹部16，本体部2由保持部11的上表面载放支承。在该保持部11的一侧设有第1卡合构件13，该第1卡合构件13具有与一方的台阶部5a的卡合面7相对且端面12a与限制面6抵接的第1卡合突片12，在保持部11的另一侧设有第2卡合构件15，该第2卡合构件15具有中间部与另一方的台阶部5b的卡合面7相对且两侧部的端面14a在台阶部5b的两侧位置与本体部2的外周部抵接的第2卡合突片14。这些第1和第2卡合构件13、15在实线所示的相对于台阶部5a、5b的卡合位置与假想线所示的从台阶部5a、5b避开的位置之间可移动。
采用这样的结构，在工具1的本体部2两侧设置截面为L字形的台阶部5a、5b，没有设置从本体部2突出的部分，故即使头在装有工具1的状态下朝任意的方向旋转的情况下也不需要在头周围确保大的避免干扰的空间，可实现配置构成的紧凑化，同时能实现工具更换装置10本身的小型化。
另外，如图2A所示，工具1的定位由第1卡合突片12的端面12a与台阶部5a的限制面6的卡合点A、第2卡合突片14的两侧部的端面14a与本体部2的台阶部5b两侧的外周部的一对卡合点B、C的合计3点的卡合点A、B、C来进行，故能将工具1以高精度定位。
另外，在相对于头H(参照图4)更换工具1时，将装有应该更换的工具1的头H定位在保持部11的空缺部分的正上方，将该部分的第1及第2卡合构件13、15移动至避让位置后使头H下降，将工具1的作用部4收放在收放凹部16内，将本体部2载放在保持部11的上表面上，此后将第1及第2卡合构件13、15移动至卡合位置后，通过将头H上升，可从头H拆卸工具1，接着将头H定位在应该装上的工具1的正上方后使其下降，由头H对把持部3进行把持，将第1及第2卡合构件13、15移动至避让位置后，通过使头H上升，结束工具更换。该工具更换时，如上所述因为工具1高精度定位，故头H在工具1的正上方定位后立即下降，可进行工具1的更换动作，可缩短工具更换的节拍时间。
接着，参照图3～图7对可保持2个工具1所构成的工具更换装置10的具体构成例进行说明。在实际的电子元件安装装置的工具更换部中，该工具更换装置10并列配设多个，成为能更换多个工具1的结构。
在图3～图7中，保持部11由俯视为长方形、截面大致为T字形的块所构成，配设在支承支架17上。在保持部11的上表面，在长度方向空开适当的间隔地形成收放工具1的作用部4用的2个方形的收放凹部16，将工具1的本体部2载放保持在其上表面上。
第1卡合构件13与贯通形成于保持部11的嵌合孔18嵌合，同时通过固定螺钉13a与受到线性轴承20移动自如支承的一对移动轴21a、21b的一端连接固定，该线性轴承20由止动环19a、19b进行固定，第2卡合构件15也同样，与贯通形成于保持部11的嵌合孔18嵌合，同时通过固定螺钉15a与受到线性轴承20移动自如支承的一对移动轴22a、22b的另一端连接固定，该线性轴承20由止动环19a、19b进行固定。这些移动轴(也称为移动导向件)21a、21b、22a、22b如图4所示，按此顺序以适当的间隔将21a、22a配置在保持部11的长度方向的一侧，将21b、22b配置在另一侧。
在固定于移动轴21a、21b的另一端的环23与线性轴承20之间夹装有第1压缩弹簧24，如图7所示，将第1卡合构件13朝实线所示的卡合位置移动施力。另外，在固定于移动轴22a、22b的一端的环25与线性轴承20之间夹装有第2压缩弹簧26，如图5所示，将第2卡合构件15朝实线所示的卡合位置移动施力。第1压缩弹簧24的弹簧常数设定得比第2压缩弹簧26的弹簧常数大，第1卡合构件13限制基准位置，第2卡合构件15将工具1的本体部2朝向基准位置进行限制。
如图6所示，在保持部11及卡合构件13、15的长度方向中央位置，在第1卡合构件13和第2卡合构件15上分别配设有卡合滚筒27a、27b，且在上端配设形成有可与这些卡合滚筒27a、27b卡合的圆锥状楔部29的操作轴28a、28b，当将这些操作轴28a、28b朝上方移动，卡合滚筒27a、27b被楔部29推压，第1和第2卡合构件13、15克服第1和第2压缩弹簧24、26的施力而向避让位置移动。操作轴28a、28b贯通支承支架17，同时上下移动自如地受到配设于该贯通部的轴承30的支承，且通过移动装置31(参照图4)可上下驱动。
根据以上的结构，通过第1卡合构件13设定工具1的本体部2的定位的基准位置，通过第2卡合构件15对本体部2的位置进行限制，同时通过移动装置31使上端具有楔部29的操作轴28a、28b进行升降动作，从而能使第1卡合构件13和第2卡合构件15在卡合位置与避让位置之间移动，故可确保高精度的定位，并可通过简单的结构进行卡合·解除卡合动作。
产业上利用的可能性
根据以上说明的本发明，只要在工具的本体部两侧设置截面为L字形的台阶部即可，不需要设置从工具的本体部突出的部分，故即使是装有工具的头在朝任意的方向旋转的情况下，也不需要在头周围确保大的避免干扰的空间，因而适用于实现配置构成的紧凑化。另外，工具的定位由第1卡合突片的端面与限制面的卡合点、第2卡合突片的两侧部的端面与本体部的台阶部两侧的外周部的一对卡合点的合计3点来进行，故工具的定位精度高，能在将头定位后立即下降进行更换动作，因而适合于实现以短的节拍时间进行工具更换。

Claims (1)

1.一种工具更换装置，在工具(1)的本体部(2)两侧设有台阶部(5a，5b)，该台阶部(5a，5b)具有直径方向相对且相互平行的垂直的限制面(6)以及从其下端面向径向外方的水平的卡合面(7)，在载放保持更换用工具(1)的保持部(11)的一侧设有第1卡合构件(13)，该第1卡合构件(13)具有与一方的台阶部(5a)的卡合面(7)相对且端面(12a)与限制面(6)抵接的第1卡合突片(12)，在所述保持部(11)的另一侧设有第2卡合构件(15)，该第2卡合构件(15)具有中间部与另一方的台阶部(5b)的卡合面(7)相对且两侧部的端面(14a)在所述台阶部(5b)的两侧位置与本体部(2)的外周部抵接的第2卡合突片(14)，设有将所述第1和第2卡合构件(13，15)在相对于所述台阶部(5a，5b)的卡合位置与避让位置之间进行移动的移动装置，其特征在于，
工具本体部两侧的台阶部(5a，5b)的截面为L字形；并且
所述移动装置包括：将所述第1和第2卡合构件(13，15)分别移动自如地支承在卡合位置与避让位置之间的移动导向件(21a，21b，22a，22b)；将所述第1和第2卡合构件(13，15)分别朝卡合位置移动施力的施力装置(24，26)；能与设于所述第1和第2卡合构件(13，15)的卡合滚筒(27a，27b)卡合的楔构件(29)；以及所述楔构件(29)的移动装置(31)，将所述第1卡合构件(13)的施力装置(24)的施力设定得比所述第2卡合构件(15)的施力装置(26)的施力大。
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