CN1136760A - 元件布置装置 - Google Patents

Abstract

元件布置装置，在元件供给部和元件布置位置间移动的移动体上设置具有多个吸附喷嘴的布置头，在布置头上设置回转体，在其下部周围固定配置端面凸轮，在回转体周围设置使下端具有吸附喷嘴的喷嘴轴自由升降插入、可自由回转的外筒，在外筒上端设置相对回转机构的接合部，在喷嘴轴下部设置相对端面凸轮的接合机构，具有可对应元件种类选择吸附喷嘴及高速修正吸附元件回转位置的优点。

Description

元件布置装置

本发明涉及将无引线电子元件一类元件在印刷基板等基板的规定位置上布置的元件布置装置。

近年来，随着无引线电子元件(芯片元件)的普及，其形状和大小种类繁多，在为将这些电子元件组合构成电子线路，而将电子元件在印刷基板上布置的元件布置装置中，人们期望能适应电子元件种类选择吸附喷咀，且能进一步达到高速化和确保较高的可靠性。

为满足上述要求，例如，日本专利特开平1-107600号公报揭示了具备供给元件的元件供给部，为对基板支承、可将其在规定位置上定位的XY工作台，横跨元件供给部和XY工作台回转的回转框，具有沿回转框周围按等间隔配置、对应元件种类的多个吸附喷咀的布置头的元件布置装置。该装置具有如下结构，如后述图5所示，该装置的布置头40是把相对该轴线偏心、在其周壁上具有带槽凸轮43的凸轮筒体42固定在可回转的回转支承轴41的下端，同时，在此凸轮筒体42内设置可回转的回转体44，把可吸附元件45的多种吸附喷咀46，使可沿其轴线方向伸出退入，且使其轴线与回转支承轴41的轴线相一致地设置在此回转体44的外周部上，把与带槽凸轮43相接合的接合构件47安设在各吸附喷咀46上，用回转驱动机构48回转驱动回转体44。49为回转支承轴41的回转驱动机构。

根据以上结构，当通过用回转驱动机构48使回转体44回转时，使带槽凸轮43与接合构件47的接合，且通过使移动到与回转支承轴41的轴线相一致位置的吸附喷咀46向下方伸出，选择该吸附喷咀46。

此外，为使吸附喷咀46退入时能够吸收布置时的冲击，而在带槽凸轮43的一部分上设置纵槽50，且把可用弹簧52对其弹性施力的滑动构件51设置在此部分内，使接合构件47和此滑动构件51相接合。

然而，在如上所述的结构中，在为对正被吸附元件45的回转姿态进行调整而使吸附喷咀46回转时，需要使回转支承轴41绕轴线回转、使整个布置头40回转，因而存在因回转质量大而不能适应高速化的问题，此外，在布置时使吸附喷咀46退入过程中，需通过已向侧向伸出的接合构件47使滑动构件51克服施加的弹性力移动，由于使阻力相对高速上升动作增大，而存在吸收冲击性不良的问题。

因此，本发明正是鉴于上述以往的问题而成立，目的在于提供能按照元件种类选择吸附喷咀的同时，使对吸附元件回转位置的修正达到高速化的元件布置装置。

根据本发明元件布置装置，在元件供给部和基板上规定的元件布置位置间可移动的移动体上设置具有对应元件种类的多个吸附喷咀的布置头，在布置头上设置可绕铅垂轴线回转的回转体，固定设置在回转体下部周围、其下端具有凸轮面的端面凸轮，在回转体周围设置可将其下端具有各吸附喷咀的喷咀轴自由升降插入的、可自由回转的外筒，在外筒上端部设置相对回转机构的接合部，在从外筒下端伸出的喷咀轴下部上设置相对端面凸轮的接合机构，同时设置使喷咀轴具有上升趋势的机构。

此外，最好由在用超过规定的外力作用可相对回转地外嵌于喷咀轴上的接合筒体一侧上伸出形成的凸轮从动体构成所述接合机构。在所述凸轮从动体上设置与端面凸轮接合的滚子以及与回转体成为一体的引导构件的上下方向的引导槽相接合的滚子。此外，将吸附喷咀安装在喷咀轴的下端上，使能沿轴线方向按规定范围移动，而且设置使吸附喷咀具有伸出趋势的弹簧。

根据本发明元件布置装置，由于当使回转体回转时，通过外筒使喷咀轴绕回转体轴线回转，且通过使喷咀轴下部的接合机构与端面凸轮的接合，在规定位置使喷咀轴向下方伸出，从而通过使回转体的回转操作，能选择任意喷咀轴下端的吸附喷咀，而且，在对用该吸附喷咀吸附的元件的回转位置进行修正的场合，能通过使回转机构与外筒上端部上的接合部相接合、使外筒绕其轴线回转，通过喷咀轴使吸附喷咀回转，由于只要使外筒、喷咀轴和吸附喷咀回转就可以，因而回转质量小，能达到回转位置修正的高速化。

此外，当用设置在外嵌在喷咀轴上的接合筒体的一侧上的凸轮从动体构成接合机构，且当用在此凸轮从动体上与端面凸轮相接合的滚子、以及与回转体一起回转的上下方向的引导槽相接合的滚子来构成时，由于使与端面凸轮接合的回转方向的外力不作用于喷咀轴，不仅能确保吸附喷咀的高的位置精度，而且能确保其稳定的升降动作。

此外，通过将吸附喷咀可上下移动地安装在喷咀轴下端，且用弹簧使具有弹性伸出趋势，如上所述不仅能选择任意的吸附喷咀，而且能在元件吸附时及布置时，使吸附喷咀顺利产生退入动作、以吸收冲击能量。

对附图的简单说明。

图1为表示本发明一实施例元件布置装置布置头的纵剖面图，

图2为沿图1中II-II线的横剖面图，

图3为该实施例的端面凸轮展开图，

图4为表示该实施例元件布置装置总体概略结构的纵剖面图，

图5为表示传统元件布置装置布置头的纵剖面图。

以下，参照图1～4对本发明一实施例元件布置装置进行说明。

首先，参照图4对元件布置装置的总体结构进行说明，1为其上配置间歇回转驱动装置2的支承基板，使该驱动装置的回转主轴3从支承基板1的下部伸出，同时用已固定在支承基板1下的支承筒体4、通过轴承5将其支承成可自由回转。

将回转框6固定在回转主轴3的下端，在该回转框6的外周部上，以对应于间歇回转驱动装置2的分度回转角的角度节距配置多个可升降的布置头7。

8为从各布置头7向上延伸的直线导杆，用固定安装在回转框6上的支承体9将其支持成可自由升降。将凸轮从动体10安装在直线导杆8的上端，使其和在支承筒体4的外周面上形成的升降用凸轮槽11相啮合。

在伴随回转框6间歇回转的各布置头7的停止位置设置元件供给站12及元件布置站13。

这样，伴随用间歇回转驱动装置2驱动的回转框6的间歇回转，使布置头7依次移动经过各站的同时，用升降用凸轮槽11和凸轮从动体10的啮合、通过直线导杆8使布置头7位于对应各站的高度位置上。

此外，在图中未予表示，还构成在元件供给站12和元件布置站13为进行元件的吸附和布置能使布置头7按规定行程下降操作的结构。

接下来，参照图1～3对布置头7的结构进行说明。14为布置头本体，通过轴承16a、16b将回转体15设置在头本体内部使其可绕铅的轴芯线回转。在头本体14的下端部上安装着其下端面形成了凸轮面17a的端面凸轮17，犹如将回转体15的下部周围围住。在回转体15的外周部的同一圆周上，使位于等间隔位置、沿铅垂方向贯穿配置多个外筒18、且分别通过轴承19a、19b将其支承成可自由回转。此外，将齿轮20固定设置在回转体15的上端部外周上。

在各外筒18的上端上形成相对回转机构(未图示)的V形槽状结合部21。将喷咀轴22可自由升降地插入各外筒18内，分别将种类各异的吸附喷咀23安装在各喷咀轴22的下端部上，使其可在规定范围内上下自由移动。24为可使吸附喷咀23退入且具有伸出趋势的弹簧。

在喷咀轴22的上端部上设置沿直径方向贯穿的接合销25，使其两端部与在外筒18的上端大直径部18a上形成的轴线方向的接合槽26相接合，而且，在上端大直径部18a的内周阶梯面18b和接合销25间设置使喷咀轴22具有向上方趋势的弹簧27。

在从外筒18下端伸出的喷咀轴22的下端部上形成大直径部22a，使相对端面凸轮17的接合机构28与其外周的阶梯面22b相接合。形成使端面凸轮17的凸轮面17a如图3所示，在规定的选择位置使接合机构28克服弹簧27的弹力强制地仅按规定行程S下降。

这样，当使回转体15回转，且通过外筒18使喷咀轴22回转，用端面凸轮17使喷咀轴22上下移动，使任意的喷咀轴22位于规定的选择位置时成为下降位置，在其它回转位置时成为上升位置。

接合机构28是由外嵌在喷咀轴22上的接合筒体29和沿其一侧伸出设置的凸轮从动体30组成。构成在有超过规定的外力作用时使接合筒体29在摩擦接合状态可相对回转地外嵌在喷咀轴22上，通过使外筒18回转的操作，且通过接合销25能强制地使喷咀轴22回转到任意的回转位置。

在凸轮从动体30上设置与端面凸轮17接合的滚子31以及其外侧的滚子32。通过使外侧滚子32与安装在从回转体15下端下垂支柱33上的引导筒体34上、相对各接合机构28形成的上下方向的引导槽35相接合，使凸轮从动体30与回转体15成一体地回转，且能防止外筒18绕其轴线回转。

此外，在头本体14外周面的适当部位设置可绕水平支承轴37回转摆动、可与齿轮20接合脱离接合的接合爪36，同时设置使接合爪36具有朝向接合位置趋势的弹簧38，要成为能将回转体15的回转限制解除的结构。

在上述结构中，当使任意的布置头7在配置着用间歇回转驱动装置2使回转框6间歇回转、驱动齿轮20回转的驱动机构(未图示)的适当的站上停止时，在此站上，按照变更吸附喷咀23的需要，按压摆动接合爪36，使与齿轮20的接合被解除，用驱动机构(未图示)使齿轮20回转，从而使回转体15回转。于是，通过外筒18使喷咀轴22绕回转体15的轴线回转，通过设置在喷咀轴22下端部的接合机构28和端面凸轮17的接合，使喷咀轴22依次在规定的选择位置下降伸出。当安装了所需吸附喷咀23的喷咀轴22伸出时，使驱动机构(示图示)停止，使对接合爪36的按压解除，使接合爪36和齿轮20接合，从而使回转体15固定。

当在此状态回转框6间歇回转，再次使布置头7移动到达元件供给站12时，按规定量下压操作直线导杆8，使吸附喷咀23吸附元件。此时，当吸附喷咀23的顶端与元件接触时，由于用弹簧24使吸附喷咀23具有可退入的伸出趋势，从而能让其顺利退入使吸附时不产生冲击而可靠地将元件吸附。

使吸附了元件的布置头7因回转框6的间歇回转而再次移动。当布置头7在靠近元件布置站13配设回转机构(未图示)的站上停止时，按照吸附的元件回转位置修正的必要，使回转机构(未图示)与外筒17上端的接合部21接合而使外筒17回转，且通过接合槽26、接合销25和喷咀轴22使吸附喷咀23回转，从而对吸附的元件的回转姿态进行调整。当元件成为所需回转姿态时，使回转机构(未图示)停止，使与接合部21的接合被解除。由于喷咀轴22嵌合成限于不是超过规定的外力作用于接合筒体29上时不回转，因而，能将此元件的回转姿态保持原样。

其后，当布置头7因回转框6的间歇回转而向元件布置站13移动时，按规定量按下操作直线导杆8，将元件向回路基板等基板上按压，通过解除吸附而完成元件布置。此时，通过使吸附喷咀23克服弹簧24的抵抗而退入，也能使布置时不产生冲击。

通过使设置在回转框6上的各布置头7依次反复进行以上动作，使用最合适种类的吸附喷咀23，能使在元件供给站12吸附元件，在进行各元件回转姿态调整后，在元件布置站13进行该元件的布置。

在上述实施例中，表示了用升降用凸轮槽11使全部布置头7按规定量进行升降动作的例子，然后，也可以将各布置头7设置在同一高度上。此外，在上述实施例中，使凸轮从动体30的滚子31与端面凸轮17接合，然而，也可以使引导销或环与端面凸轮17接合。此外，在上述实施例中是表示将布置头7设置在回转框6上的例子，然而，也可以设置沿直线往复移动等任意路线上移动的布置头部。

如上所述，若根据本发明元件布置装置，由于当使回转体回转，使各喷咀轴绕回转体轴线回转，通过使各喷咀轴下部的接合机构和端面凸轮相接合而使喷咀轴在规定位置依次向下方伸出，使安装在喷咀轴下端的吸附喷咀相对其它吸附喷咀向下方伸出，能通过回转体的回转操作任意选择吸附喷咀，而且在对用该吸附喷咀吸附的元件的回转位置进行修正场合，能通过使回转机构与外筒上端部的接合部接合，使外筒绕其轴线回转，且通过喷咀轴使吸附喷咀回转，由于可仅需使外筒、喷咀轴和吸附喷咀回转，因此能达到回转质量小，回转位置修正高速化的目的。

此外，当用在外嵌于喷咀轴上的接合筒体一侧上伸出设置的凸轮从动体构成接合机构，用与端面凸轮接合的滚子以及和回转体一起回转的上下方向的引导槽相接合的滚子构成凸轮从动体，由于不使因与端面凸轮接合的回转方向的外力作用在喷咀轴上，因而能确保吸附喷咀的位置精度高，以及升降动作稳定。

此外，通过将吸附喷咀可上下移动地安装在喷咀轴的下端，且用弹簧使其具有弹性伸出趋势，从而能如上述那样任意选择吸附喷咀，同时在进行元件吸附时及布置时使吸附喷咀顺利产生退入动作从而能吸收冲击能量。

Claims (3)

1.一种元件布置装置，在元件供给部和基板上规定的元件布置位置间可移动的移动体上设置具有对应元件种类的多个吸附喷咀的布置头，其特征在于，在布置头上设置可绕铅垂轴线回转的回转体，同时在该回转体下部周围固定设置在其下端具有凸轮面的端面凸轮，在回转体周围可自由回转地配设可让其下端具有各吸附喷咀的喷咀轴自由升降插入的外筒，在该外筒上端部设置相对回转机构的接合部，在从喷咀轴外筒下端伸出的下部上设置相对端面凸轮的接合机构，同时，设置使喷咀轴具有上升趋势的机构。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，由在因超过规定的外力作用可相对回转地外嵌于喷咀轴上的接合筒体一侧上伸出设置的凸轮从动体构成所述接合机构，在所述凸轮从动体上设置与端面凸轮接合的滚子，以及与回转体成一体的引导构件的上下方向的引导槽相接合的滚子。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，将吸附喷咀安装在喷咀轴下端，使能沿轴线方向在规定范围移动，而且设置使吸附喷咀具有伸出趋势的弹簧。

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