CN105594314B

CN105594314B - 卡盘装置及元件安装机

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Publication number: CN105594314B
Application number: CN201380080031.6A
Authority: CN
Inventors: 山室淳市
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: EP3057391B1; EP3057391A1; JPWO2015052753A1; US10172269B2; EP3057391A4; CN105594314A; WO2015052753A1; US20160295756A1; JP6259462B2

Abstract

卡盘装置(40)具备：多种卡盘爪(51)，对元件进行夹持；卡盘爪切换机构(58)，从多种卡盘爪(51)中根据要夹持的元件的种类切换要使用的卡盘爪(51)；及驱动机构(65)，使由该卡盘爪切换机构(58)切换后的卡盘爪(51)进行夹持动作。卡盘爪切换机构(58)利用圆筒凸轮(50)构成，将多种卡盘爪(51)以预定间隔配置在圆筒凸轮(50)的周围，并且使分别设于各卡盘爪(51)上的凸轮从动件(57)嵌入到圆筒凸轮(50)的外周面的凸轮槽(52)中，使圆筒凸轮(50)旋转，由此使各卡盘爪(51)分别独立地上下移动。由此，仅要使用的一对卡盘爪(51)向最低位置下降，不使用的卡盘爪(51)向不妨碍要使用的卡盘爪(51)的夹持动作的最高位置退避。

Description

卡盘装置及元件安装机

技术领域

本发明是涉及对向电路基板等安装的元件进行保持的卡盘装置及将该卡盘装置以可更换的方式保持于安装头的元件安装机的发明。

背景技术

在通过元件安装机将元件安装于电路基板等时，难以通过吸嘴吸附的大型元件或特殊形状的元件通过卡盘装置的卡盘爪夹住并搬运。通常，卡盘装置大多通过一对(两个)卡盘爪从元件的两侧夹住元件，但是也有如专利文献1(日本实开平6-24882号公报)中所记载那样，以90°间隔配置两对(四个)卡盘爪，使两对卡盘爪同时进行夹持动作而从元件的四个方向夹住元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平6-24882号公报

发明内容

本发明要解决的课题

在上述任一结构的卡盘装置中，由一个卡盘装置能够把持的元件的尺寸和形状有限，因此需要根据要夹持的元件的尺寸和形状来更换卡盘装置。因此，在生产过程中更换卡盘装置的频度增加，不仅生产率下降，而且要准备的卡盘装置的种类数增加，还具有装置成本变高的缺点。

因此，本发明要解决的课题提供一种卡盘装置及元件安装机，能够大幅减少根据要夹持的元件的尺寸和形状更换卡盘装置的频度而提高生产率，并且能够大幅减少要准备的卡盘装置的种类数而还减少装置成本。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的卡盘装置构成为，具备：多种卡盘爪，对元件进行夹持；卡盘爪切换机构，从上述多种卡盘爪中根据要夹持的元件的种类切换要使用的卡盘爪；及驱动机构，使由上述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行夹持动作。在该结构中，由于在一个卡盘装置上设置多种卡盘爪，并根据要夹持的元件的种类而通过卡盘爪切换机构切换要使用的卡盘爪，因此能够通过一个卡盘装置夹持尺寸或形状不同的多种元件。由此，能够大幅减少根据要夹持的元件的尺寸和形状更换卡盘装置的频度从而提高生产率，并且能够大幅减少要准备的卡盘装置的种类数从而还降低装置成本。

在该情况下，上述卡盘爪切换机构可以构成为，使上述多种卡盘爪中的不使用的卡盘爪向不妨碍要使用的卡盘爪的夹持动作的退避位置退避。这样一来，即使是具备多种卡盘爪的卡盘装置，也能够进行与以往的仅具备一种卡盘爪的卡盘装置相同的动作。

具体而言，可以构成为，上述多种卡盘爪被支撑为各卡盘爪分别独立地上下移动，上述卡盘爪切换机构使不使用的卡盘爪向上述退避位置上升，使要使用的卡盘爪向比上述退避位置靠下方的夹持动作位置下降。

此外，可以构成为，上述卡盘爪切换机构利用圆筒凸轮构成，将上述多种卡盘爪以预定间隔配置在上述圆筒凸轮的周围，并且将分别设于上述各卡盘爪的凸轮从动件嵌入到上述圆筒凸轮的外周面的凸轮槽中，使上述圆筒凸轮旋转，由此使各上述卡盘爪分别独立地上下移动。这样，只要使用圆筒凸轮构成卡盘爪切换机构，就能够以比较简单的结构使各卡盘爪分别独立地上下移动。

具体而言，可以在圆筒凸轮的外周侧与圆筒凸轮呈同心状地配置有对上述各卡盘爪的上下移动进行引导的筒状引导部件，在将上述筒状引导部件旋转锁定的状态下使上述圆筒凸轮旋转，由此使上述各卡盘爪分别独立地上下移动。

另外，也可以是上述各卡盘爪设置为能够分别更换为不同种类的卡盘爪。

另外，使卡盘爪进行夹持动作的驱动机构可以利用电促动器(电动机、电磁阀等)作为驱动源，但也可使用气缸。

另外，在将本发明应用于具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头的元件安装机的情况下，将卡盘装置以可更换的方式保持在上述安装头上即可。

在该情况下，可以通过元件安装机的安装头的气体通路向上述卡盘装置的上述气缸供给气压。这样一来，能够利用元件安装机的现有的气体回路使卡盘装置的卡盘爪进行夹持动作。

另外，使上述安装头的旋转轴(Q轴)旋转，由此使上述圆筒凸轮旋转而使上述各卡盘爪分别独立地上下移动即可。这样一来，能够利用元件安装机的安装头的现有的旋转轴(Q轴)进行卡盘爪切换机构的切换动作。

此外，可以是，元件安装机具备旋转锁定部件，在从上述卡盘装置的上述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪时，上述旋转锁定部件对上述筒状引导部件的旋转进行锁定，通过上述安装头使上述卡盘装置移动至预定位置，在通过上述旋转锁定部件将上述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使上述安装头的旋转轴旋转，由此使上述圆筒凸轮旋转而使上述各卡盘爪分别独立地上下移动。

另外，可以是，元件安装机具备使上述旋转锁定部件移动的移动单元，在进行从上述卡盘装置的上述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪的卡盘爪切换动作时，通过上述移动单元使上述旋转锁定部件移动至将上述筒状引导部件的旋转锁定的位置，在卡盘爪切换动作结束之后，通过上述移动单元使上述旋转锁定部件退避至不会与上述卡盘装置产生干扰的位置。这样一来，能够可靠地防止在卡盘爪切换动作结束后的生产期间，通过安装头而移动的卡盘装置与旋转锁定部件产生干扰。

另外，也可以在元件安装机的安装头上保持有多个上述卡盘装置，并且设有使上述多个卡盘装置的上述圆筒凸轮旋转的多个旋转轴，对应于上述多个卡盘装置地设有多个上述旋转锁定部件，通过上述安装头使上述多个卡盘装置移动至预定位置，在通过多个上述旋转锁定部件将上述多个卡盘装置的上述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使上述安装头的上述多个旋转轴旋转，由此使上述多个卡盘装置的上述圆筒凸轮旋转而使上述多个卡盘装置的上述各卡盘爪分别独立地上下移动。这样一来，能够使用一个安装头同时进行多个卡盘装置的卡盘爪切换动作，能够在卡盘装置的一个卡盘爪的卡盘爪切换动作时间内高效地进行多个卡盘装置的卡盘爪切换动作。

另外，元件安装机可以构成为具备：相机，对拍摄对象进行拍摄；及图像处理单元，通过上述相机拍摄上述旋转锁定部件、或与上述旋转锁定部件以一定位置关系设置的基准位置部并对拍摄所得的图像进行处理，由此识别上述旋转锁定部件的位置。这样一来，能够通过图像处理确认旋转锁定部件的位置，使卡盘装置准确地移动至锁定筒状引导部件的旋转的位置从而通过旋转锁定部件可靠地锁定筒状引导部件的旋转，能够进行可靠的卡盘爪切换动作。

另外，元件安装机可以构成为具备对由上述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行确认的确认传感器。这样一来，即使万一由卡盘爪切换机构切换的卡盘爪有误，也能够通过确认传感器检测该错误，能够将由错误的卡盘爪引起的元件的未能抓取或损伤等防患于未然。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的元件安装机的立体图。

图2是安装头的立体图。

图3是卡盘装置的立体图。

图4是卡盘装置的主视图。

图5是卡盘装置的右视图。

图6是卡盘装置的后视图。

图7是卡盘装置的仰视图。

图8是图4的卡盘装置的D-D剖面图。

图9是图7的卡盘装置的A-A剖视图。

图10是图7的卡盘装置的B-B剖视图。

图11是图7的卡盘装置的C-C剖视图。

图12是表示从卡盘装置卸下筒状引导部件和爪支架后的状态的立体图。

图13是图12的卡盘装置的主视图。

图14是图12的卡盘装置的右视图。

图15是卡盘装置的立体分解图。

图16是旋转锁定装置的立体图。

图17是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。

具体实施方式

以下，对将用于实施本发明的方式具体化了的一实施例进行说明。

首先，基于图1对元件安装机11的结构进行说明。

在元件安装机11上以可拆装的方式安设有供给元件的元件供给装置12。安设于元件安装机11的元件供给装置12可以是盘式供料器、带式供料器、散装式供料器、杆式供料器等中的任一个，当然也可以混合搭载多种供料器。在元件安装机11上设有：搬运电路基板(未图示)的输送机13、将从元件供给装置12供给的元件安装于电路基板的安装头14、使该安装头14沿XY轴方向(左右前后方向)移动的XY轴移动机构15及载置更换用工具(更换用卡盘装置40和更换用吸嘴)的工具台16等。

吸附从元件供给装置12供给的元件的吸嘴(未图示)及抓住以吸嘴难以吸附的大型元件或特殊形状的元件等的卡盘装置40(参照图3)以可更换的方式保持在安装头14上。在元件安装机11上设有从下方拍摄保持于吸嘴或卡盘装置40的元件的元件拍摄用的相机17，在安装头14上设有拍摄电路基板的基准位置标记等的标记拍摄用的相机18。

在安装头14上设有由两个Z轴电动机21、22分别驱动的两个Z轴滑动部23、24，在各Z轴滑动部23、24的下侧分别通过负压等以可逐个拆装的方式保持有卡盘装置40(参照图2)，各卡盘装置40通过各Z轴滑动部23、24独立地上下移动。虽未图示，但是在各Z轴滑动部23、24上组装有使各卡盘装置40旋转的Q轴(旋转轴)。

XY轴移动机构15包括：X轴滑动机构26，以由伺服电动机等构成的X轴电动机25为驱动源；及Y轴滑动机构28，以由线性电动机等构成的Y轴电动机27为驱动源。X轴滑动机构26通过X轴电动机25使X轴滚珠丝杆29旋转，而使安装有安装头14的X轴滑动部(未图示)沿着X轴引导件30在X轴方向上移动。X轴引导件30以能够在Y轴方向上滑动的方式支撑在Y轴滑动机构28的Y轴引导件31上，并且X轴引导件30与安装有Y轴电动机27的Y轴滑动部32连接。由此，X轴滑动机构26通过Y轴电动机27而沿着Y轴引导件31在Y轴方向上移动。

接下来，使用图3至图15对卡盘装置40的结构进行说明。

在卡盘装置40的上端设有通过负压等而保持于安装头14的Q轴的下端的保持板部41，在该保持板部41的下表面侧固定有圆筒状的外壳42。如图9至图11所示，在外壳42的内侧以能够上下移动的方式组装有气缸43的缸体44，该缸体44被弹簧45(第一施力单元)向下方施力。

在缸体44内以能够上下移动的方式组装有活塞46，该活塞46被弹簧47(第二施力单元)向下方施力。保持板部41上形成有与安装头14的气体通路(未图示)连通的气压导入孔48，通过安装头14的气体通路供给的气压(负压、正压)从气压导入孔48(参照图9至图11)导入缸体44内。当向缸体44内导入负压时，通过该负压吸引力而活塞46克服弹簧47的下压力地被提起，另一方面，当向缸体44内导入正压时，活塞46被正压的气压力和弹簧47的下压力压下。

在缸体44的下侧同心状地固定有圆筒凸轮50，通过安装头14的Q轴的旋转而圆筒凸轮50与保持板部41、外壳42及缸体44一体地旋转。圆筒凸轮50的外周面上形成有用于使共计六个(三对)卡盘爪51上下移动的凸轮槽52。

在圆筒凸轮50的外周侧同心状地配置有对各卡盘爪51的上下移动进行引导的筒状引导部件53，该筒状引导部件53的上端部被支撑为相对于圆筒凸轮50可旋转。在筒状引导部件53上以60°间隔等间隔地形成有对各卡盘爪51的上下移动进行引导的引导槽54(参照图15)。

各卡盘爪51分别通过螺旋夹等而以可更换的方式安装于U字状的爪支架55的下端。在通过卡盘爪51夹持元件的情况下，根据元件的尺寸和形状，选择使用六个(三对)卡盘爪51中的位于卡盘装置40的直径方向(180°相反方向)上的两个(一对)卡盘爪51。因此，如本实施例那样，在组装于卡盘装置40的卡盘爪51的数量为共计六个的情况下，安装有尺寸或形状不同的三种(三对)卡盘爪51。

各爪支架55以能够上下移动的方式嵌入筒状引导部件53的各引导槽54中，并且各爪支架55的U字槽56以能够沿圆筒凸轮50的旋转方向滑动的方式嵌入圆筒凸轮50，并且固定于各爪支架55的凸轮从动件57嵌入圆筒凸轮50的外周面的凸轮槽52。由此，当在锁定了筒状引导部件53的旋转的状态下使圆筒凸轮50旋转时，各爪支架55的凸轮从动件57分别根据圆筒凸轮50的凸轮槽52的上下移动而上下移动，各卡盘爪51分别独立地上下移动。

圆筒凸轮50的凸轮槽52构成为，仅使共计六个(三对)卡盘爪51中的要使用的两个(一对)卡盘爪51向最低位置(夹持动作位置)下降并突出，使不使用的四个(两对)卡盘爪51向不妨碍要使用的卡盘爪51的夹持动作的最高位置(退避位置)退避。由以上所说明的圆筒凸轮50、凸轮从动件57及筒状引导部件53等构成卡盘爪切换机构58。

此外，在圆筒凸轮50的中心位置配置有用于将卡盘爪51相对于要夹持的元件的高度位置保持为恒定的高度限制部件61。由此，在卡盘装置40的下降动作时高度限制部件61的下端与元件的上面抵接之后，仅保持板部41和外壳42根据卡盘装置40的下降动作而下降，除此以外的部分的下降由于卡盘装置40的上部的弹簧45被高度限制部件61压缩而被强制性地停止，并且卡盘爪51的下降也被强制性地停止。

接下来，参照图10对使要使用的两个(一对)卡盘爪51进行夹持动作的驱动机构65的结构进行说明。驱动机构65以气缸43为驱动源，在气缸43的活塞46的下表面侧部分的左右两侧固定有两根卡合销66。两个转动杆67经由两根轴销68而以能够向上下方向转动的方式支撑于缸体44的下表面侧部分的左右两侧。在各转动杆67的两侧形成有U字状的卡合槽71、72，活塞46的卡合销66以可滑动的方式卡合于各转动杆67的内侧的卡合槽71。由此，对应于活塞46的上下移动而两个转动杆67以两根轴销68为支点地向上下方向转动。

两个转动杆67的外侧的卡合槽72斜向下或向下地形成，卡合于两个转动杆67的卡合槽72的两根开闭杆80配置于圆筒凸轮50的直径方向两侧。设于各开闭杆80的上端的卡合销74以可滑动的方式卡合于各转动杆67的外侧的卡合槽72，通过各转动杆67的转动而两根开闭杆80沿着圆筒凸轮50的直径方向移动。

在圆筒凸轮50的直径方向两侧形成有供各开闭杆80进出的缺口槽75(参照图15)。在两个开闭杆80打开时(两个卡盘爪51打开时)，各开闭杆80的外侧面通过各转动杆67而被保持在与圆筒凸轮50的外周面几乎一致的位置，形成于各开闭杆80的下部的凸轮槽76与圆筒凸轮50的凸轮槽52连续。在两个开闭杆80关闭时(两个卡盘爪51关闭时)，各开闭杆80通过各转动杆67而向圆筒凸轮50的内侧移动。

两个开闭杆80能够嵌合于两个爪支架55的U字槽56，在两个开闭杆80嵌合于两个爪支架55的U字槽56的状态下，两个开闭杆80沿着圆筒凸轮50的直径方向移动，由此两个爪支架55沿着圆筒凸轮50的直径方向移动，固定于两个爪支架55的下端的两个卡盘爪51进行开闭动作，而通过两个卡盘爪51夹持或释放元件。

另外，如图15所示，到达凸轮槽52的导入槽77以向下方贯通的方式形成于圆筒凸轮50的外周面的下部，在组装卡盘装置40时，将凸轮从动件57从导入槽77导入凸轮槽52之后，在导入槽77中嵌入闭塞件78并通过螺旋夹等固定(参照图12)。

另外，在筒状引导部件53上以预定间隔(例如60°间隔)形成有锁定孔79，在卡盘爪切换动作时锁定孔79对该筒状引导部件53的旋转进行锁定。

另一方面，如图1及图16所示，在元件安装机11的预定位置设有旋转锁定装置81，在卡盘爪切换动作时旋转锁定装置81对卡盘装置40的筒状引导部件53的旋转进行锁定。旋转锁定装置81由在两端安装有两个锁销82(旋转锁定部件)的升降部件83、使该升降部件83升降的气缸及电动机等促动器84(移动单元)构成。两个锁销82的配置间隔设定为与保持在安装头14上的两个卡盘装置40的配置间隔相同，在卡盘爪切换动作时将两个卡盘装置40的筒状引导部件53的锁定孔79插入两个锁销82，由此对两个卡盘装置40的筒状引导部件53的旋转进行锁定。

用于确认该升降部件83的两端的锁销82的位置的基准位置标记部86(基准位置部)以与两端的锁销82呈一定的位置关系的方式设于升降部件83的中央。使用安装于安装头14的标记拍摄用的相机18拍摄升降部件83的中央的基准位置标记部86，并通过图像处理单元95(参照图17)对该图像进行处理而识别基准位置标记部86，由此以该升降部件83的中央的基准位置标记部86的位置为基准来确认该升降部件83的两端的锁销82的位置。

另外，升降部件83上安装有确认传感器87，确认传感器87对通过卡盘爪切换机构58而下降到最低位置(夹持动作位置)的卡盘爪51进行确认。确认传感器87由反射型的光传感器、接近传感器、超声波传感器等非接触型传感器构成。在通过确认传感器87确认夹持动作位置的卡盘爪51的情况下，使卡盘装置40向确认传感器87的前方移动，而使该卡盘爪51的高度位置与确认传感器87的检测区域的高度位置对准，通过安装头14的Q轴使卡盘装置40旋转而使该卡盘爪51旋转并使其通过确认传感器87的检测区域，由此测量该卡盘爪51通过确认传感器87的检测区域的时间(从确认传感器87输出该卡盘爪51的检测信号的时间)，并根据该测量值且考虑卡盘爪51的旋转速度来运算卡盘爪51的宽度或一对卡盘爪51的间隔而对该卡盘爪51的种类进行判别。

另外，在组装于卡盘装置40的六个卡盘爪51中的任一个卡盘爪51的爪支架55上安装有基准位置销89(参照图3)。在通过确认传感器87确认各卡盘爪51的种类之前，通过确认传感器87检测基准位置销89，由此确认设有该基准位置销89的卡盘爪51的位置，然后，在通过确认传感器87确认各卡盘爪51的种类时，以设有基准位置销89的卡盘爪51的位置为基准来判定各卡盘爪51的位置，并通过确认传感器87确认各卡盘爪51的种类。

如图17所示，元件安装机11的控制装置91以计算机为主体而构成，并与键盘、鼠标、触摸面板等输入装置92、LCD、EL、CRT等显示装置93及存储对元件安装机11进行控制的各种控制程序和各种数据的存储装置94等连接。另外，在控制装置91中内置有对通过元件拍摄用相机21和标记拍摄用相机25拍摄到的图像进行处理的图像处理单元95。

控制装置91对通过卡盘装置40元件对在安装机11的工作期间从元件供给装置12供给的元件(或吸嘴)进行保持并安装于电路基板上的动作进行控制，并以如下方式控制卡盘爪切换动作，该卡盘爪切换动作是根据要夹持的元件的种类从组装于卡盘装置40的三对卡盘爪51中通过卡盘爪切换机构58切换要使用的卡盘爪51的动作。

首先，使促动器84工作而使升降部件83上升到卡盘爪切换作业位置(最高位置)之后，通过安装于安装头14的标记拍摄用的相机18拍摄升降部件83的中央的基准位置标记部86，并通过图像处理单元95对该图像进行处理来识别基准位置标记部86，由此以该升降部件83的中央的基准位置标记部86的位置为基准来确认该升降部件83的两端的锁销82的位置。

然后，使保持于安装头14的两个卡盘装置40向升降部件83的两端的锁销82的前方移动，使两个卡盘装置40的筒状引导部件53的锁定孔79插入两个锁销82，由此对两个卡盘装置40的筒状引导部件53的旋转(各爪支架55的旋转)进行锁定。在该状态下，通过使安装头14的各Q轴旋转而使各卡盘装置40的圆筒凸轮50旋转。由此，各爪支架55的凸轮从动件57分别对应于圆筒凸轮50的凸轮槽52的上下移动而上下移动，各卡盘爪51分别独立地上下移动。

此时，当从卡盘装置40的三对卡盘爪51中的任一对卡盘爪51下降到最低位置的状态使圆筒凸轮50旋转60°时，该一对卡盘爪51从最低位置上升至最高位置，并且其相邻的一对卡盘爪51下降至最低位置。因此，使圆筒凸轮50旋转直至要使用的一对卡盘爪51下降至最低位置。

如上所述，从组装于各卡盘装置40的三对卡盘爪51中，使根据要夹持的元件的种类而要使用的一对卡盘爪51下降到最低位置之后，将各卡盘装置40的筒状引导部件53的锁定孔79从各锁销82中拔出，而解除筒状引导部件53的锁定。然后，使卡盘装置40向确认传感器87的前方移动，通过确认传感器87检测基准位置销89，由此确认设有该基准位置销89的卡盘爪51的位置，并且以设有基准位置销89的卡盘爪51的位置为基准来确认要使用的卡盘爪51的位置。

并且，使卡盘爪51的高度位置与确认传感器87的检测区域的高度位置对准，通过安装头14的Q轴使卡盘装置40旋转而使该卡盘爪51旋转并通过确认传感器87的检测区域，由此测量该卡盘爪51通过确认传感器87的检测区域的时间(从确认传感器87输出该卡盘爪51的检测信号的时间)，根据该测量值并考虑卡盘爪51的旋转速度来运算卡盘爪51的宽度并对该卡盘爪51的种类进行判别。由此，确认正确地进行了卡盘爪51的切换。在判断为卡盘爪51的切换有误的情况下，再次进行上述卡盘爪切换动作。

在卡盘爪切换动作结束之后，通过促动器84使升降部件83向最低位置(退避位置)下降。由此，在卡盘爪切换动作结束之后，使升降部件83的锁销82和确认传感器87向不会与卡盘装置40产生干扰的位置退避。然后，执行通过卡盘装置40的卡盘爪51夹持从元件供给装置12供给的元件并安装于电路基板上的动作。此时，由于升降部件83的锁销82和确认传感器87退避到不会与卡盘装置40产生干扰的位置，因此能够可靠地防止通过安装头14而移动的卡盘装置40与升降部件83的锁销82或确认传感器87产生干扰。

在以上所说明的本实施例中，在一个卡盘装置40上设有多种卡盘爪51，并通过卡盘爪切换机构58根据要夹持的元件的种类来切换要使用的卡盘爪51，因此能够通过一个卡盘装置40夹持尺寸或形状不同的多种元件。由此，能够大幅减小根据要夹持的元件的尺寸或形状来更换卡盘装置40的频度，能够提高生产率，并且能够大幅减少要准备的卡盘装置40的种类数，还能够减少装置成本。

而且，在本实施例中，卡盘爪切换机构58构成为使多种卡盘爪51中的不使用的卡盘爪51向不妨碍要使用的卡盘爪51的夹持动作的退避位置退避，因此即使是具备多种卡盘爪51的卡盘装置40，也能够进行与以往的仅具备一种卡盘爪的卡盘装置相同的动作。

此外，在本实施例中，通过元件安装机11的安装头14的气体通路向卡盘装置40的气缸43供给气压，因此能够利用元件安装机11的现有的气体回路使卡盘装置40的卡盘爪51进行夹持动作。但是，本发明也可以使用电促动器(电动机、电磁阀等)作为使卡盘爪进行夹持动作的驱动源。

另外，在本实施例中，通过使安装头14的Q轴旋转来使卡盘装置40的圆筒凸轮50旋转而使各卡盘爪51分别独立地上下移动，因此能够利用元件安装机11的安装头14的现有的Q轴进行卡盘爪切换机构58的切换动作。但是，本发明也可以使用电促动器(电动机、电磁阀等)作为卡盘爪切换机构的驱动源。

另外，在本实施例中，在元件安装机11的安装头14上，保持有两个卡盘装置40，并且设有使上述两个卡盘装置40的圆筒凸轮50旋转的两根Q轴，与两个卡盘装置40相对应地设有两个锁销82，通过安装头14使上述两个卡盘装置40移动至预定位置并在通过两个锁销82将两个卡盘装置40的筒状引导部件53的旋转锁定的状态下使安装头11的两根Q轴旋转，由此使两个卡盘装置40的圆筒凸轮50旋转而使两个卡盘装置40的各卡盘爪51分别独立地上下移动，因此能够通过一个安装头14同时进行两个卡盘装置40的卡盘爪切换动作，能够在卡盘装置40的一个卡盘爪的卡盘爪切换动作时间内高效地进行两个卡盘装置40的卡盘爪切换动作。

但是，本发明也可以构成为在一个安装头14上保持三个以上的卡盘装置40，或也可以构成为在一个安装头14上仅保持一个卡盘装置40，这是不言而喻的。

另外，在本实施例中，通过确认传感器87确认由卡盘爪切换机构58切换的卡盘爪51，因此即使万一通过卡盘爪切换机构58切换的卡盘爪51有误，也能够通过确认传感器87检测出该错误，能够将由错误的卡盘爪51引起的元件的未能抓取或损伤等防患于未然。

另外，本发明不限于上述实施例的结构，也可以适当变更卡盘爪切换机构的结构或使卡盘爪进行夹持动作的驱动机构的结构，或适当变更组装于卡盘装置的卡盘爪的数量等，能够在不脱离其主旨的范围内实施各种变更，这是不言而喻的。

附图标记说明

11…元件安装机、12…元件供给装置、13…输送机、14…安装头、15…XY轴移动机构、17…元件拍摄用的相机、18…标记拍摄用的相机、21、22…Z轴电动机、23、24…Z轴滑动部、25…X轴电动机、26…X轴滑动机构、27…Y轴电动机、28…Y轴滑动机构、40…卡盘装置、41…保持板部、43…气缸、45…弹簧(第一施力单元)、46…活塞、47…弹簧(第二施力单元)、48…气压导入孔、50…圆筒凸轮、51…卡盘爪、52…凸轮槽、53…筒状引导部件、54…引导槽、55…爪支架、57…凸轮从动件、58…卡盘爪切换机构、61…高度限制部件、65…驱动机构、67…转动杆、72，73…卡合槽、79…锁定孔、80…开闭杆、81…旋转锁定装置、82…锁销(旋转锁定部件)、83…升降部件、84…促动器(移动单元)、86…基准位置标记部(基准位置部)、87…确认传感器、89…基准位置销、91…控制装置、95…图像处理单元。

Claims

1.一种卡盘装置，其特征在于，具备：

多种卡盘爪，对元件进行夹持；

卡盘爪切换机构，从所述多种卡盘爪中根据要夹持的元件的种类切换要使用的卡盘爪；及

驱动机构，使由所述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行夹持动作，

所述卡盘爪切换机构使所述多种卡盘爪中的不使用的卡盘爪向不妨碍要使用的卡盘爪的夹持动作的退避位置退避，

所述多种卡盘爪被支撑为各卡盘爪分别独立地上下移动，

所述卡盘爪切换机构使不使用的卡盘爪向所述退避位置上升，使要使用的卡盘爪向比所述退避位置靠下方的夹持动作位置下降。

2.根据权利要求1所述的卡盘装置，其特征在于，

所述卡盘爪切换机构利用圆筒凸轮构成，将所述多种卡盘爪以预定间隔配置在所述圆筒凸轮的周围，并且将分别设于所述各卡盘爪的凸轮从动件嵌入到所述圆筒凸轮的外周面的凸轮槽中，使所述圆筒凸轮旋转，由此使各所述卡盘爪分别独立地上下移动。

3.根据权利要求2所述的卡盘装置，其特征在于，

在所述圆筒凸轮的外周侧与所述圆筒凸轮呈同心状地配置有对所述各卡盘爪的上下移动进行引导的筒状引导部件，在将所述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使所述圆筒凸轮旋转，由此使各所述卡盘爪分别独立地上下移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘装置，其特征在于，

所述各卡盘爪设为能够分别更换为不同种类的卡盘爪。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的卡盘装置，其特征在于，

所述驱动机构利用气缸作为驱动源而构成。

6.根据权利要求4所述的卡盘装置，其特征在于，

所述驱动机构利用气缸作为驱动源而构成。

7.一种元件安装机，具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头，所述元件安装机的特征在于，

将权利要求1至6中任一项所述的卡盘装置以可更换的方式保持在所述安装头上。

8.一种元件安装机，具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头，所述元件安装机的特征在于，

将权利要求5或6所述的卡盘装置以可更换的方式保持在所述安装头上，

通过所述安装头的气体通路向所述卡盘装置的所述气缸供给气压。

9.一种元件安装机，具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头，所述元件安装机的特征在于，

将权利要求2或3所述的卡盘装置以可更换的方式保持在所述安装头上，

使所述安装头的旋转轴旋转，由此使所述圆筒凸轮旋转而使所述各卡盘爪分别独立地上下移动。

10.一种元件安装机，具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头，所述元件安装机的特征在于，

将权利要求3所述的卡盘装置以可更换的方式保持在所述安装头上，

所述元件安装机具备旋转锁定部件，在从所述卡盘装置的所述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪时，所述旋转锁定部件对所述筒状引导部件的旋转进行锁定，

通过所述安装头使所述卡盘装置移动至预定位置，在通过所述旋转锁定部件将所述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使所述安装头的旋转轴旋转，由此使所述圆筒凸轮旋转而使所述各卡盘爪分别独立地上下移动。

11.根据权利要求10所述的元件安装机，其特征在于，

具备使所述旋转锁定部件移动的移动单元，

在进行从所述卡盘装置的所述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪的卡盘爪切换动作时，通过所述移动单元使所述旋转锁定部件移动至将所述筒状引导部件的旋转锁定的位置，在卡盘爪切换动作结束之后，通过所述移动单元使所述旋转锁定部件退避至不会与所述卡盘装置产生干扰的位置。

12.根据权利要求10所述的元件安装机，其特征在于，

在所述安装头上保持有多个所述卡盘装置，并且设有使所述多个卡盘装置的所述圆筒凸轮旋转的多个旋转轴，

对应于所述多个卡盘装置地设有多个所述旋转锁定部件，

通过所述安装头使所述多个卡盘装置移动至预定位置，在通过多个所述旋转锁定部件将所述多个卡盘装置的所述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使所述安装头的所述多个旋转轴旋转，由此使所述多个卡盘装置的所述圆筒凸轮旋转而使所述多个卡盘装置的所述各卡盘爪分别独立地上下移动。

13.根据权利要求11所述的元件安装机，其特征在于，

对应于所述多个卡盘装置地设有多个所述旋转锁定部件，

14.根据权利要求11至13中任一项所述的元件安装机，其特征在于，具备：

相机，对拍摄对象进行拍摄；及

图像处理单元，通过所述相机拍摄所述旋转锁定部件、或与所述旋转锁定部件以一定位置关系设置的基准位置部并对拍摄所得的图像进行处理，由此识别所述旋转锁定部件的位置。

15.根据权利要求7至13中任一项所述的元件安装机，其特征在于，

具备对由所述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行确认的确认传感器。

16.根据权利要求14所述的元件安装机，其特征在于，