CN1191663A

CN1191663A - 电子部件安装装置

Info

Publication number: CN1191663A
Application number: CN96195768A
Authority: CN
Inventors: 樱井邦男; 平井弥; 山本实; 茂木诚一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1998-08-26
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JPH0936592A; CN1108090C; WO1997004633A1; KR100282140B1; EP0841845A4; EP0841845A1; KR19990035778A; US6293003B1

Abstract

一种电子部件安装装置,包括:要沿上下方向移动地安装在间歇旋转的旋转工作台周缘上的数个吸附喷嘴1、在整个圆周上设有使吸附喷嘴1沿上下方向移动的凸轮槽106、107a、107b的圆筒凸轮105、安装在带有吸附喷嘴1的第一滑动部4a上并在凸轮槽106、107a、107b内行走而且可使吸附喷嘴1沿上下方向移动的第一滚柱5、安装在置于吸附喷嘴1上的第二滑动部4b上并可在凸轮槽106、107a、107b内行走而且与第一滚柱一起使吸附喷嘴沿上下方向移动的第二滚柱6以及分别对第一滚柱5、第二滚柱6施加把第一滚柱5、第二滚柱6推压到凸轮槽106、107a、107b的两个侧面上的弹力的第一弹簧9。

Description

电子部件安装装置

技术领域

本发明涉及一种将电子部件安装在电路基板上的电子部件安装装置，特别是关于用圆筒凸轮上下移动吸附喷嘴的电子部件安装装置。

背景技术

作为用圆筒凸轮上下移动吸附喷嘴组件的电子部件安装装置的以往技术的例子，在日本特开平3-8398号公报中已有记载，下文根据图8～图12叙述该公报所揭示的具有圆筒凸轮的电子部件安装装置，其中，圆筒凸轮上设有沿圆周开设的固定·上下移动的复合凸轮槽。另外，也有圆筒凸轮是只开设有固定凸轮槽的结构，在这种场合，在下文叙述的以往的例子中，固定·上下移动的复合凸轮槽作为固定凸轮槽，上述固定凸轮槽可以使吸附喷嘴组件移动到预定作业位置，把吸附喷嘴组件定位到上述预定作业位置之后，回转凸轮及连杆机构再使上述吸附喷嘴组件的吸附喷嘴上下移动。

图8中，在支撑台116上固定有指示装置101；圆筒凸轮105；板凸轮109a、109b；由上述板凸轮109a、109b动作的连杆108a、108b以及对上述连杆108a、108b施加弹性力从而把连杆108a、108b推压到上述板凸轮109a、109b上的弹簧110a、110b。

上述指示装置101使旋转轴102间歇地作旋转运动。在上述旋转轴102的下端安装有旋转工作台103。在上述旋转工作台103的周缘等间隔地固定有上下导向件117。上下导向件117对数个吸附喷嘴组件104的上下方向的滑动进行导向。

上述数个吸附喷嘴组件104分别包括：可插入上述上下导向件117中并沿上下方向滑动的滑块111、吸附喷嘴113以及凸轮从动件112。吸附喷嘴113沿上下方向插入上述滑块111中并受弹簧118施加的朝上述滑块111方向的向上的弹力作用。凸轮从动件112嵌入固定凸轮槽106与上下移动凸轮槽107a、107b中，固定凸轮槽106与上下移动凸轮槽107a、107b沿着固定于上述支撑台116上的圆筒凸轮105的整个圆周上下为波形地设置着。上述凸轮从动件112是如图12所示的滚柱。

下文，根据图8～图11叙述圆筒凸轮105的固定凸轮槽106与上下移动凸轮槽107a、107b的详细结构和凸轮从动件112的动作。

在图8～图11中，圆筒凸轮105如图8、图9所示那样，在与作间歇旋转运动的旋转轴102同轴的状态下固定于该旋转轴102的外侧。

如图8～图11所示，在圆筒凸轮105上，沿着该圆筒凸轮105的整个圆周设置有上下为波形的固定凸轮槽106及部分地位于固定凸轮槽106中间的上下移动凸轮槽107a、107b。并且，上述上下移动凸轮槽107a、107b设置在上述圆筒凸轮105的圆周上的预定位置，即上述吸附喷嘴组件104作业的部件吸附工位及部件安装工位的位置。在图8中，上述上下移动部凸轮槽107a是处于把电子部件安装在基板115上的部件安装工位的位置，而上述上下移动凸轮槽107b是处于从部件供给装置114吸附部件的部件吸附工位的位置。

如图8所示，在上述上下移动凸轮槽107a、107b的上端连接上述连杆108a、108b，借助于在上述板凸轮109a、109b的旋转运动促使下动作的上述连杆108a、108b，使上下移动凸轮槽107a、107b沿上下方向滑动。

如图8至图11所示，在上述固定凸轮槽106、上下移动凸轮槽107a及107b内嵌入有上述凸轮从动件112。上述凸轮从动件112与前述那样的插入上下导向槽117的沿上下方向滑动的滑块111为一体关系，因而，当滑块111在上述旋转工作台103的旋转带动下，在上述圆筒凸轮105周围作间歇的旋转运动时，上述凸轮从动件112沿着上述固定凸轮槽106、上下移动凸轮槽107a、107b作旋转运动，同时沿上下方向移动。

在这种场合，上述旋转轴102与上述旋转工作台103通过指示装置101作同期的间歇旋转运动，使上述板凸轮109a、109b转动。但是，上述板凸轮109a、109b的形状是，在凸轮从动件112处于圆筒凸轮105的固定凸轮槽106内的时间带中，为连杆108a、108b不运动的形状，并且从凸轮从动件¨2到达圆筒凸轮105的上下移动凸轮槽107a、107b的时间开始，如图11所示，使上下移动凸轮槽107a、107b向下方移动。通过上下移动凸轮槽107a、107b向下方的移动，凸轮从动件112沿着图11中双点划线所描述的凸轮从动件轨迹119移动。当旋转轴102与旋转工作台103间歇地停止时，凸轮从动件112到达凸轮从动件轨迹119的最下端位置119a处，在该最下端位置119a上利用上述吸附喷嘴113进行电子部件的吸附动作或安装动作。上述动作结束后，旋转轴102与旋转工作台103开始转动，由此，上述板凸轮109a、109b再一次促使上下移动凸轮槽107a、107b向上方移动，使上下移动凸轮槽107a、107b上升到成为与圆筒凸轮105的固定凸轮槽106一致的形状。

采用上述结构时，可以象下述那样缩短部件安装动作的作业时间。

通过指示装置101的驱动，旋转轴102与旋转工作台103作间歇的旋转运动，使安装在旋转工作台103周缘的数个吸附喷嘴组件104开始旋转。在凸轮从动件112位于圆筒凸轮105的固定凸轮槽106内的期间，板凸轮109a、109b的动作部分等径，使连杆108a、108b不动作。如图11所示，当凸轮从动件112到达圆筒凸轮105的上下移动凸轮槽107a、107b部分时，板凸轮109a、109b的动作部分是下凹部分，这时，带动连杆108a、108b动作，促使上下移动凸轮槽107a、107b下降。在指示装置101的间歇旋转运动停止期间，上下移动凸轮槽107a、107b到达最下端位置119a处，由吸附喷嘴113进行电子部件的吸附动作或安装动作。上述动作结束后，旋转轴102与旋转工作台103开始旋转，再一次促使上下移动凸轮槽107a、107b向上方移动，使上下移动凸轮槽107a、107b上升到与固定凸轮槽106一致的位置。

上述这种以往的例子，与不设上下移动凸轮槽107a、107b、在吸附喷嘴组件到达后续作业工位的位置之后使上述板凸轮109a、109b开始动作、吸附喷嘴组件的吸附喷嘴开始下降的比较原始的技术相比较，在上述以往的例子中，如上文所述那样，吸附喷嘴113从作业位置向后续作业位置移动的途中就开始下降，到达后续作业位置时再稍微下降便结束了其动作，因而，缩短了吸附喷嘴的作业生产时间。

但是，在利用上述圆筒凸轮使吸附喷嘴上下移动的电子部件安装装置的以往例子的结构中，上述新旧两种技术的共同缺点是，如图12所示，凸轮从动件112滚柱的直径必须小于凸轮槽106、107a、107b(在图12中作为代表只示出了凸轮槽106)的槽宽，在从动件112的滚柱与凸轮槽106、107a、107b的凸轮槽面之间必须留有间隙G。因而，在凸轮从动件112每次改变上下移动方向时，凸轮从动件112的滚柱与如图12的凸轮槽106的凸轮槽面c、e之间都会发生冲击。一旦产生了这种冲击，就会由冲击引起振动，这种振动从凸轮从动件112传递给上述吸附喷嘴113，就会导致由吸附喷嘴113吸附的电子产品与安装位置错位的问题发生。

再者，由于凸轮从动件112滚柱每次上升及下降时，与之接触的凸轮槽面c、e是变化的，因此会引起凸轮从动件112的旋转体即滚柱的旋转方向d、f的改变。当凸轮从动件112滚柱的旋转方向d、f改变时，会严重影响凸轮从动件112的寿命，特别是在用高速驱动装置的场合，会出现缩短寿命的问题。

因此，本发明的目的是提供一种振动小、寿命长的电子部件安装装置。

发明的公开

为了完成上述目的，根据本发明第一实施例所提供的电子部件安装装置包括：间歇地旋转驱动的旋转工作台；可沿上下方向移动地安装在上述旋转工作台周缘上的数个吸附喷嘴；与上述旋转工作台同轴地设置在该旋转工作台内侧并在整个圆周上设有随着上述旋转工作台的间歇旋转运动使吸附喷嘴沿上下方向移动的凸轮槽的圆筒凸轮；安装在上述吸附喷嘴上并在上述凸轮槽内走行，而且可使上述吸附喷嘴沿上下方向移动的第一滚柱以及对上述第一滚柱施加把第一滚柱推压到上述凸轮槽一个侧面上的弹力的第一弹簧。

根据本发明的第二实施例，在上述第一实施例所描述的装置中，还包括：安装在上述吸附喷嘴上并在上述凸轮槽内走行，而且可与第一滚柱一起使上述吸附喷嘴沿上下方向移动的第二滚柱以及对上述第二滚柱施加把第二滚柱推压到上述凸轮槽侧面上的弹力的第二弹簧。

根据本发明的第三实施例，在上述第二实施例所描述的装置中，上述第一滚柱与第二滚柱中的至少一个沿上述弹簧的弹力方向可移动地相对于上述吸附喷嘴安装着。

根据本发明的第四实施例，在上述第一至三实施例中任一所描述的装置中，上述凸轮槽由一个凸轮槽构成。

根据本发明的第五实施例，在上述第二或第三实施例所描述的装置中，上述凸轮槽由第一凸轮槽及第二凸轮槽两个凸轮槽构成，上述第一滚柱由上述第一弹簧推压到第一凸轮槽的一个侧面上，同时上述第二滚柱由上述第二弹簧推压到第二凸轮槽的一个侧面上。

根据本发明的第六实施例，在上述第一至五实施例任一所描述的装置中，上述弹簧的作用力线的中心线与上述滚柱同上述凸轮槽接触的接触点大体一致。

本发明的上述的电子部件安装装置，由于凸轮从动件设有安装在吸附喷嘴上并可在凸轮槽内走行的第一滚柱及对上述第一滚柱施加把第一滚柱推压到上述凸轮槽一个侧面上的弹力的弹簧，因而，第一滚柱可在始终被推压到凸轮槽一个侧面上的状态下走行。结果，避免了以往例子中的在凸轮从动件的滚柱与凸轮槽侧面之间所产生的间隙，每当凸轮从动件的上下移动方向改变时，都可以消除在凸轮从动件的滚柱与凸轮槽侧面之间所产生的冲击及由此而引起的振动，从而提高了把电子部件安装到电路基板上的安装精度。此外，第一滚柱所接触的凸轮槽的侧面不改变，可始终沿着一定方向旋转，不但延长了滚柱的寿命，而且容易实现高速化。

此外，本发明的上述电子部件安装装置。由于凸轮从动件还具有安装在吸附喷嘴上并可在凸轮槽内走行的第二滚柱及对上述第二滚柱施加把第二滚柱推压到上述凸轮槽另一侧面上的弹力的弹簧，因而，不但在把第一滚柱始终推压到凸轮槽的上述一个侧面上的状态下，而且可以在把第二滚柱始终推压到凸轮槽另一侧面上的状态下走行。结果，避免了以往例子中的凸轮从动件的滚柱与凸轮槽侧面之间所产生的间隙，每当凸轮从动件的上下移动方向改变时，都可以消除在凸轮从动件的滚柱与凸轮槽侧面之间所产生的冲击及由此而引起的振动，从而提高了把电子部件安装到电路基板上的安装精度。此外，第一滚柱与第二滚柱所接触的凸轮槽的侧面不改变，可始终沿着一定方向旋转，不但延长了滚柱的寿命，而且容易实现高速化。

附图的简单说明

本发明的上述及其他目的和特征，通过下文参照附图对最佳实施例的描述会更加清楚。其中：

图1是表示本发明实施例1的电子部件安装装置一部分结构的局部断面侧视图；

图2是表示上述实施例1的一部分结构的正视图；

图3是表示上述实施例1的一部分结构的平面图；

图4A、4B分别是表示上述实施例1的一部分结构的平面图及侧视图；

图5是表示上述实施例1的一部分结构的模式图；

图6是表示本发明第二实施例的电子部件安装装置一部分结构的局部断面侧视图；

图7A、7B是分别表示本发明第三实施例的电子部件安装装置的一部分结构的局部断面侧视图及平面图；

图8是以往例子的带有圆筒凸轮的电子部件安装装置的断面图；

图9是以往例子的带有圆筒凸轮的电子部件安装装置的断面图；

图10是表示以往例子的带有圆筒凸轮的电子部件安装装置主要部分结构的侧视图；

图11是表示以往例子的带有圆筒凸轮的电子部件安装装置主要部分结构的侧视图；

图12是表示以往例子的带有圆筒凸轮的电子部件安装装置主要部分结构的模式图。

在继续叙述本发明之前，需要说明的是，附图中相同部件是用相同符号表示的。

下文根据图1～图5叙述本发明第一实施例的电子部件安装装置。

上述实施例1的电子部件安装装置与以往例子的电子部件安装装置的不同之处是凸轮从动件部分不同。即上述以往例子的凸轮从动件是由图12所示的一个滚柱112构成，而本第一实施例的电子部件安装装置的凸轮从动件是由图1～图5所示的两个滚柱5、6构成。就是说，凸轮从动件包括：固定在吸附喷嘴组件204的第一滑块4a上并可在凸轮槽106内行走的第一滚柱5、可上下微运动地支持在上述吸附喷嘴组件上并可在凸轮槽106内行走的第二滚柱6以及对上述第一滚柱5和第二滚柱6施加将两者推向凸轮槽106上下侧面的弹力的压缩弹簧9。其他部分与上述以往例子叙述的利用圆筒凸轮105使吸附喷嘴组件204(相当于以往例子中的吸附喷嘴104)上下移动的电子部件安装装置相同，其说明省略。

在图1～图5所示的上述第一实施例的电子部件安装装置的吸附喷嘴组件204中，1是吸附喷嘴，2是喷嘴壳体。该喷嘴壳体2具有第一滑动部4a和第二滑动部4b。第一滑动部4a和第二滑动部4b可沿上下方向滑动，并插入上下导向件117的导向槽117a中，上下导向件117安装在以往例子中说明的旋转工作台103周缘并使上述喷嘴1以及吸附喷嘴组件204沿上下方向滑动。可自由转动地支撑着上述第一滚柱5的支撑轴15固定在上述第一滑动部4a上，上述第一滚柱5由以往例子中说明的固定凸轮槽106及上下移动凸轮槽107a、107b导向，并与上述凸轮槽106、107a、107b的一个侧面例如图1、图5中的下侧侧面接触。上述第一滑动部4a由螺栓602、603固定在吸附喷嘴组件204的支撑板2c上，第一滑动部4a可相对于上下导向件117与吸附喷嘴组件204的支撑板2c一体地沿上下方向运动。另一方面，如图4A、4B所示，上述第二滑动部4b借助于一对球导向件400可相对于上述支撑板2c沿上下方向滑动。各球导向件400通过把数个球401可自由转动地置于吸附喷嘴壳体2的支撑板2c的槽403和第二滑动部4b的槽402之间构成。由此，通过上述球导向件400对第二滑动部4b导向，并借助下文要叙述的弹簧9的弹力作用使第二滑动部4b可靠地沿上下方向滑动。

上述喷嘴壳体2具有可沿上下方向滑动地安装在上述上下导向件117的导向槽117a中的第二滑动部4b，上述第二滚柱6固定在第二滑动部4b上。上述第二滚柱6由以往例子中说明的固定凸轮槽106及上下移动凸轮槽107a、107b导向，并与同上述第一滚柱5接触的侧面相反的一侧侧面例如图1、图5中的上侧侧面接触。

在上述第一滑动部4a上，通过螺栓600固定有弹簧座7，在该弹簧座7上固定着上述第一滚柱5的支撑轴15，支撑轴15还固定在吸附喷嘴壳体2的支撑板2c上。在第二滑动部4b上，通过螺栓601固定有弹簧座8，在该弹簧座8上固定着上述第二滚柱6的支撑轴16，支撑轴16在吸附喷嘴壳体2的支撑板2c上的槽2a内沿上下方向移动。在弹簧座7与8之间装有两根弹簧9，通过弹簧座7、8对第一滚柱5和第二滚柱6施力，分别把两滚柱5、6推压到上述凸轮槽106的相反侧的面上。就是说，在图1中，第一滚柱5在两根弹簧9的弹力作用下，始终与上述凸轮槽106的下侧侧面接触，同时，第二滚柱6在两根弹簧9的弹力作用下，始终与上述凸轮槽106的上侧侧面接触。这样，即使吸附喷嘴沿上下方向运动，上述弹簧9也能始终把弹力施加给第一滚柱5和第二滚柱6，把第一滚柱5和第二滚柱6始终推到凸轮槽106、107a、107b的上侧与下侧侧面上，使之保持接触。此外，如图1所示，由于上述弹簧9作用力线的中心线902与上述第一滚柱5及第二滚柱6同上述凸轮槽106接触的接触点903大体一致，因而，弹簧9的弹力可以更有效地作用在滚柱5、6上。

在上述结构中，如图5所示，第一滚柱5和第二滚柱6进入上述固定凸轮槽106及上下移动凸轮槽107a、107b内，并沿箭头所示方向运动，这样，确定了吸附喷嘴组件的运动轨迹。

根据上述结构，第一滚柱5、第二滚柱6与上述固定凸轮槽106及上下移动凸轮槽107a、107b的上下侧面之间没有间隙，并且，借助弹簧9的弹力始终保持上述第一滚柱5、第二滚柱6与凸轮槽106、107a、107b的上下侧面的接触。因而，当吸附喷嘴组件沿上下方向移动的方向改变时，上述第一滚柱5、第二滚柱6与凸轮槽106、107a、107b的上下侧面不会发生冲击，当然也就避免了由冲击引起的振动，从而提高了电子部件向电路基板上安装的安装精度。

此外，借助于弹簧9的弹力可以始终保持第一滚柱5、第二滚柱6与上述固定凸轮槽106及上下移动凸轮槽107a、107b的上下侧面之间的接触，因而，将其转动方向(例如在图5中的第一滚柱5的h方向、第二滚柱6的g方向)限制在一个方向上，延长了第一滚柱5、第二滚柱6的寿命。

图6是表示本发明第二实施例的电子部件安装装置一部分结构的局部剖视侧视图。下文依该图叙述本发明的第二实施例。在该第二实施例中，与第一实施例的不同之处在于：凸轮槽106由下侧第一凸轮槽406及上侧第二凸轮槽306的两个凸轮槽构成，在第一凸轮槽406嵌入第一滚柱5，并通过弹簧9的弹力始终把第一滚柱5推压到第一凸轮槽406的下侧侧面上；另一方面，在第二凸轮槽306嵌入第二滚柱6，并通过弹簧9的弹力始终把第二滚柱6推压到第二凸轮槽306的上侧侧面上。该实施例的其他结构与第一实施例相同。另外，考虑到空间关系，在弹簧座7与8之间配置了一个弹簧9。第二实施例也能达到与第一实施例相同的作用和效果。

图7A、图7B是分别示出了本发明第三实施例的电子部件安装装置一部分结构的局部断面侧视图及平面图。在该第三实施例中，利用一个滚柱5代替两个滚柱5、6，该第一滚柱5在弹簧9的弹力作用下，始终与凸轮槽206的上下任一个侧面例如图7A中的下侧侧面紧密接触。在吸附喷嘴组件的支撑板2c上用螺栓602和603固定有与第一实施例相同的滑动部204a。第一滚柱5的支撑轴210固定在上述吸附喷嘴组件的支撑板2c与上述滑动部204a上。借助与上述第一实施例相同的一对球导向件400的导向作用，使上述滑动部204a相对于固定的上下导向件217沿上下方向滑动，并使上述第一滚柱5的支撑轴210在上下导向件217的导向槽217a内上下移动。上下导向件217的上端做成L形弯曲状，在其顶端与滑动部204a的上部之间装有压缩弹簧209，该压缩弹簧209对滑动部204a施加使其相对于上下导向件217始终朝下方的力。由此，借助于弹簧209的弹力作用，通过滑动部204a及支撑轴210始终对第一滚柱5施加朝下方的力，使第一滚柱5紧贴在凸轮槽206的下侧侧面上。这样，即使吸附喷嘴1上下移动，上述弹簧209的弹力作用也能始终保持第一滚柱5与凸轮槽206的下侧侧面紧密地接触。

该第三实施例也能获得与第一实施例相同的作用与效果。

在上述第一、第二实施例中，虽然只记载了把第一滑动部4a固定在支撑板2c上，而使第二滑动部4b相对于该支撑板2c沿上下方向移动的结构，但是并不限于这种结构，相反，也可以采用把第二滑动部4b固定在支撑板2c上，而使第一滑动部4a相对于该支撑板2c沿上下方向移动的结构，也可以采用让第一滑动部4a与第二滑动部4b双方都沿上下方向移动的结构。

本发明并不限于使吸附喷嘴与吸附喷嘴组件一体沿上下移动的结构，也适于只让吸附喷嘴沿上下运动的结构。

上文参照附图对有关本发明实施例的部分进行了充分说明，但是，很清楚，对于本领域的熟练技术人员来说，还可以对本发明做出种种变形与变更。可以理解，只要这些变形与变更等都不脱离本发明权利要求书的范围，就包含在本发明中。

Claims

1、一种电子部件安装装置，包括：间歇地旋转驱动的旋转工作台(103)；可沿上下方向移动地安装在上述旋转工作台周缘上的数个吸附喷嘴(1)；与上述旋转工作台同轴地设置在该旋转工作台内侧并在整个圆周上设有随着上述旋转工作台间歇的旋转运动使吸附喷嘴沿上下方向移动的凸轮槽(106、107a、107b、206、306、406)的圆筒凸轮(105)；安装在上述吸附喷嘴上并在上述凸轮槽内走行，而且可使吸附喷嘴沿上下方向移动的第一滚柱(5)以及对上述第一滚柱施加把第一滚柱推压到上述凸轮槽一个侧面上的弹力的第一弹簧(9)。

2、根据权利要求1所述的电子部件安装装置，其特征是，还包括：安装在上述吸附喷嘴上并在上述凸轮槽内走行，而且可与第一滚柱一起使上述吸附喷嘴沿上下方向移动的第二滚柱(6)以及对上述第二滚柱施加把第二滚柱推压到上述凸轮槽侧面上的弹力的第二弹簧(9)。

3、根据权利要求2所述的电子部件安装装置，其特征是，上述第一滚柱与第二滚柱中的至少一个沿上述弹簧的弹力方向可移动地相对于上述吸附喷嘴安装着。

4、根据权利要求1～3任一项所述的电子部件安装装置，其特征是，上述凸轮槽由一个凸轮槽(106、206)构成。

5、根据权利要求2或3所述的电子部件安装装置，其特征是，上述凸轮槽由第一凸轮槽(406)及第二凸轮槽(306)两个凸轮槽构成，上述第一滚柱由上述第一弹簧推压到第一凸轮槽的一个侧面上，同时上述第二滚柱由上述第二弹簧推压到第二凸轮槽的一个侧面上。

6、根据权利要求1～5任一项所述的电子部件安装装置，其特征是，上述弹簧的作用力线的中心线(902)与上述滚柱同上述凸轮接触的接触点(903)大体一致。