CN1838870A

CN1838870A - 电子部件的夹持头及部件安装装置

Info

Publication number: CN1838870A
Application number: CN 200510134136
Authority: CN
Inventors: 坂本幸一
Original assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Current assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2006-09-27
Also published as: JP2006269793A

Abstract

本发明的目的在于提供电子部件的夹持头，使夹持爪与宽度尺寸大小不同的电子部件进行面接触而能够确实地保持电子部件。一种电子部件的夹持头(2)，安装在部件安装装置的搭载头上，保持来自部件供给装置的电子部件并搭载到基板上，其构成具备：以支轴为中心能旋转地设置的、在驱动单元的作用下进行开合动作的一对臂(31A、31B)，分别能旋转地安装到各臂(31A、31B)的前端的一对支臂(32A、32B)，以及分别能旋转地安装到各支臂的前端的一对夹持爪(33A、33B)。

Description

电子部件的夹持头及部件安装装置

技术领域

本发明涉及用开合式夹持爪保持电子部件的电子部件夹持头以及具备该夹持头的部件安装装置，特别涉及能够使夹持爪与宽度尺寸大小不同的电子部件进行面接触并确实地进行保持的电子部件的夹持头及部件安装装置。

背景技术

图7为现有的部件安装装置(芯片安装装置)的主要部分的透视图。在图7中，部件安装装置100的结构为，在图中没有示出的印制电路板的搬运单元110的两侧配设部件供给台120，同时在该部件供给台120上设置多个图中没有示出的部件供给装置，通过工作塔130的搭载头131将这些部件供给装置的电子部件搭载到上述印制电路板的预定位置上。

工作塔130能够沿移动导轨141和固定导轨142、143在XY方向上移动，在搭载头131的前端具备真空吸附部件供给架台120的电子部件的吸嘴。

并且，搭载在印制电路板上的电子部件从大到小，其尺寸多种多样。因此，为了吸附大小不同的电子部件，在部件安装装置100内配设有保持有多种口径不同(吸附力不同)的更换用吸嘴的吸嘴存放器150。

作为挑选电子部件的方法，一般有用吸嘴的真空吸附法，但由于电子部件的形状不同，也有不适于用真空吸附的种类的电子部件。在这种情况下，通常是用机械地夹持电子部件的夹持头取代吸嘴。夹持头为用开合式夹持爪夹住电子部件的装置。

作为现有的夹持头，提出了例如(日本)特开2000-261194号中图8所示的技术。图8为(日本)特开2000-261194号中的夹持头的剖视图。

在图8中，现有的夹持头200主要由锥形柄220和夹持机构210构成。锥形柄220的锥形面220a嵌入图中没有示出的搭载头的安装块207上设置的安装孔中。并且，在锥形柄220中设置有吸引孔220b，在安装于上述搭载头上的状态下，与安装块207中设置的吸引孔207a相连通。

吸引孔220b的下部与锥形柄220中设置的内孔220c相连接，内孔220c与夹持机构210的块212中设置的内孔212d一起构成活塞230的作动室。活塞230的下部连接有杆230a，2个夹持构件260、260通过销240转动自由地结合在杆230a上。

当从吸引孔207a实施真空吸引时，活塞230受负压作用向上移动，各夹持构件260下端的夹持爪260a以一对销支点250，250为中心，沿相互接近的方向水平移动，进行关闭动作。而当解除吸引孔207a的真空吸引时，活塞230下降，各夹持构件260的夹持爪260a进行张开动作。因此，可以使电子部件位于各夹持构件260的夹持爪260a之间，从吸引孔207a进行真空吸引，能够通过各夹持爪260a机械地夹持电子部件。

但是，在上述现有的夹持头200中，由于所要保持的电子部件的宽度尺寸不同，不能使一对夹持爪260a垂直地与电子部件的侧面进行面接触，所以出现不能稳定地保持的问题。即，现有的夹持头200的构成为，一对夹持构件260上分别一体地设置有固定角度的夹持爪260a，当闭合两个夹持构件260时一对夹持爪260a的保持面垂直相对。

因此，在所保持的电子部件的宽度尺寸比垂直相对的各夹持爪260a的保持面的间隔大或小的情况下，各夹持爪260a将会呈“八”字形或反“八”字形，与电子部件的侧面倾斜接触，不能使各夹持爪260a与电子部件的侧面进行面接触，不能确实地保持。

[专利文献1](日本)特开2000-261194号公报

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，目的是要提供一种能够使夹持爪与宽度尺寸大小不同的电子部件进行面接触、能够确实地保持电子部件的电子部件的夹持头及具备该夹持头的部件安装装置。

为了达到上述目的，本发明的电子部件的夹持头，安装在部件安装装置的搭载头上，保持来自部件供给装置的电子部件并搭载到基板上，其构成为具备：一对臂，被设置成能以支轴为中心进行旋转，且通过驱动单元进行开合动作；以及一对夹持爪，被能旋转地安装到各臂的前端，且具有在使各臂闭合的状态下与上述电子部件进行面接触的保持面。

优选以下结构：将支臂分别能旋转地设置在上述一对臂的前端，而且将上述一对夹持爪分别能旋转地安装在各支臂的前端。

最好采用将上述一对夹持爪能更换地安装到各臂或各支臂的前端的结构，或者将上述一对支臂能更换地安装到各臂的前端的结构。

最好采用以在上述一对臂之间垂下的方式，突设由上述一对夹持爪保持上述电子部件时与该电子部件的上表面相抵接而限制各夹持爪的保持位置的突起部的结构。

最好采用如下结构：具备内部具有与上述搭载头的吸引孔相连通的中空状作动室的外壳、能被上下运动地收容在该外壳的作动室内的活塞、以及突设在该活塞的与上述吸引孔相反的一侧的面上的活塞杆，将上述活塞杆的进退运动作为驱动源使上述一对臂进行开合动作。

为了达到上述目的，本发明的部件安装装置采用在其搭载头上具备上述结构的本夹持头的结构，最好采用使上述搭载头上安装的吸嘴能与上述夹持头更换的结构。

如果采用本发明的电子部件的夹持头和部件安装装置，通过使进行开合动作的一对臂和保持电子部件的一对夹持爪为不同的构件，将各夹持爪旋转自由地安装在各臂的前端，各夹持爪与保持的电子部件的宽度尺寸相对应地独自旋转。由此，能够使各夹持爪与宽度尺寸大小不同的电子部件进行面接触，能够确实地保持。

并且，在支臂旋转自由地设置在各臂上的情况下，旋转的地方总体上增加了，各夹持爪能够根据电子部件的宽度尺寸灵活地调整接触角度。

附图说明

图1是表示具备本发明的一个实施方式的电子部件的夹持头的部件安装装置的主要部分的俯视概念图。

图2是本发明的一个实施方式的电子部件的夹持头的侧视图。

图3是表示上述夹持头的张开动作的状态的剖视图。

图4是表示上述夹持头的闭合动作的状态的剖视图。

图5是表示将上述夹持头的支臂和夹持爪与其他的支臂和夹持爪更换后的状态的侧视图。

图6是表示能与上述夹持头更换地安装到作业台上的吸嘴的侧视图。

图7是表示现有的部件安装装置的主要部分的透视图。

图8是表示日本特开2000-261194号中的夹持头的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的一个实施方式的电子部件的夹持头和部件安装装置。图1为表示具备本发明的一个实施方式的电子部件的夹持头的部件安装装置的主要部分的俯视概念图。图2为表示本发明的一个实施方式的电子部件的夹持头的侧视图。图3和图4为表示上述夹持头的结构及开合动作的剖视图。另外，在图1所示的本部件安装装置中，对于与上述现有技术相同的地方添加相同的附图标记，省略其详细的说明。

在图1中，本实施方式的部件安装装置(芯片安装装置)1采用如下结构：在固定导轨142、143上具备2根移动导轨141A、141B，各移动导轨141A、141B上分别具备工作塔130A、130B。各工作塔130A、130B的图中没有示出的搭载头上分别安装有图2所示的本夹持头2、2。在固定导轨142、143上分别设置有用于使移动导轨141A、141B移动的滚珠丝杠，与此相同，在移动导轨141A、141B内也设置有用于使各工作塔130A、130B移动的滚珠丝杠。

部件安装装置1的其他结构与图7所示的现有的部件安装装置100相同，在印制电路板101的搬运单元110的两侧配设部件供给台120，同时在该部件供给台120上配设多台部件供给装置121(图1中仅分别表示了1台)，通过各工作塔130A、130B各自的搭载头将这些部件供给装置121的电子部件安装到印制电路板101上的预定位置上。

在图2中，本实施方式的夹持头2主要结构为：开合自由的一对臂31A、31B收容在外壳10内，支臂32A、32B、夹持爪33A、33B分别旋转自由地安装在这些臂31A、31B的前端。

如图3及图4所示，外壳10在其上表面突设有与上述搭载头相连的连接部11，在该连接部11上穿设有吸引孔11a。该吸引孔11a与近似圆柱形的中空状作动室12相连通，在该作动室12的下侧中央开设有一对臂穿插孔13A、13B。

在该外壳10的作动室12内上下活动自由地收容有直径与该作动室12大致相同的圆盘状的缸21。在该缸21的下面突设有短圆柱状的活塞杆22，穿插到臂穿插孔13A、13B中的一对臂31A、31B的后端通过驱动传动销31a旋转自由地安装在该活塞杆22上。

各臂31A、31B都采用将板状材料弯曲成水平方向与垂直方向成近似90°的结构，分别通过支轴31b、31b将大致位于中间点的弯曲部分旋转自由地安装在外壳10内。支臂32A、32B分别通过转动轴32a、32a旋转自由地安装在各臂31A、31B的前端。而且，夹持爪33A、33B分别通过转动轴33a、33a旋转自由地安装在这些支臂32A、32B的前端。

各支臂32A、32B为旋转自由地夹在臂31A、31B与夹持爪33A、33B之间，使各夹持爪33A、33B保持电子部件C的动作变灵活的构件，各支臂32A、32B的长度决定各夹持爪33A、33B保持电子部件C的位置。

并且，各夹持爪33A、33B自身也可以自由旋转，能够与保持的电子部件C的宽度尺寸相对应，与各支臂32A、32B一起灵活地旋转，能够使其保持面33b、33b总是与该电子部件C的侧面进行面接触，夹持该电子部件。而且，各夹持爪33A、33B的保持面33b、33b的形状、面积由保持的电子部件C的大小、高度等尺寸决定。

在本实施方式中，通过使支臂32A、32B及夹持爪33A、33B的各旋转轴32a、33a可以自由装卸，作为可以与尺寸不同的电子部件C相适应的各种支臂32A、32B以及夹持爪33A、33B更换的附件零部件。

例如，可以将图2所示的支臂32A、32B及夹持爪33A、33B变换成图5所示的长尺寸的支臂51A、51B及面积小的夹持爪52A、52B。由此，可以用本夹持头2夹持各种电子部件C，大幅度地提高通用性。

并且，在外壳10的下表面的中央，从一对臂31A、31B之间垂下地突设有预定高度的圆柱形突起部40。当一对夹持爪33A、33B保持电子部件C时，该突起部40与该电子部件C的上表面相抵接，限制各夹持爪33A、33B的保持位置。由此，各夹持爪33A、33B的保持面33b总是保持电子部件C的最合适的位置。

上述结构的夹持头2在安装到上述搭载头上之前收容在图1所示的部件安装装置1的吸嘴存放器150中，可以与收容在该吸嘴存放器150内的图6所示的各种吸嘴3更换。即，使本夹持头2的外壳10上突设的连接部11的外径与该吸嘴3的连接部3a的尺寸相同，与这些吸嘴3一样对于上述搭载头的安装部具有互换性。

下面参照图1、图3和图4说明上述结构的本实施方式的部件安装装置1及夹持头2的动作。

首先，在图1中，当部件安装装置1的搬运单元110搬运来的印制电路板101定位到预定的部件安装位置时，各工作塔130A、130B移动，将与安装的电子部件相对应的吸嘴3从各吸嘴存放器150中搭载到上述搭载头上。接着，吸嘴3从各部件供给装置121真空吸附电子部件，在照相机160上确认、修正位置后安装到印制电路板101上。

在将难以用吸嘴3真空吸附的电子部件安装到印制电路板101上的情况下，将该吸嘴3换成图3所示的夹持头2。该夹持头2与吸嘴3一样收容在各吸嘴存放器150的预定位置。

夹持头2的更换与吸嘴3的更换一样，各工作塔130A、130B移动到吸嘴存放器150，使上述搭载头升降而进行。首先，将安装在上述搭载头的安装孔内的吸嘴3取出保存到吸嘴存放器150的收容部内，使该安装孔与收容在别的收容部内的夹持头2的连接部11结合，将该夹持头2安装到上述搭载头中。

由此，该夹持头2与部件安装装置1的真空回路相连，通过连接部11的吸引孔11a使作动室12内的空气压力为负压或正压，由此使缸21上下动作，将此时的活塞杆22的进退运动作为驱动源，一对臂31A、31B进行开合动作。

下面说明夹持头2保持电子部件的动作。如图3所示，通过给外壳10内的作动室12提供压缩空气，缸21被向下压，一对臂31A、31B与安装到该活塞杆22上的驱动传递销31a的向下移动相联动，以各支轴31b为支点进行张开动作。由此，一对夹持爪33A、33B通过支臂32A、32B处于张开状态。

另外，使各臂31A、31B张开动作的压缩空气既可以是持续供给使张开状态在一定时间内维持，也可以是暂时供给以获得短时间的张开状态。

当这样使一对夹持爪33A、33B处于张开状态，使上述搭载头向电子部件C下降时，外壳10的下表面中央突设的突起部40的前端与电子部件C的上表面相抵接，限制各夹持爪33A、33B保持该电子部件C的位置。

接着，如果像图4所示那样真空吸引外壳10内的作动室12，则缸21被向上吸，一对臂31A、31B与该活塞杆22上安装的驱动传递销31a向上的移动相联动，以各支轴31b为支点进行闭合动作。

由此，一对夹持爪33A、33B处于通过支臂32A、32B闭合的状态。此时，各夹持爪33A、33B与保持的电子部件C的宽度尺寸相对应，与各支臂32A、32B一起灵活地旋转动作，其保持面33b、33b总是与该电子部件C的侧面进行面接触。然后，上述搭载头上升，用图1所示的照相机160确认并修正保持在夹持头2中的电子部件C的位置，将其安装到印制电路板101上。

如果采用这样的本实施方式的夹持头2以及具备该夹持头的部件安装装置1，通过使进行开合动作的一对臂31A、31B和保持电子部件C的一对夹持爪33A、33B为不同的构件，将各夹持爪33A、33B旋转自由地安装在各臂31A、31B的前端，各夹持爪33A、33B与保持的电子部件C的宽度尺寸相对应而独自地旋转。由此，能够使各夹持爪33A、33B与宽度尺寸大小不同的电子部件C面接触，能够确实地保持。

并且，由于将支臂32A、32B旋转自由地设置在各臂31A、31B上，因此旋转的地方总体上增加了，各夹持爪33A、33B能够根据电子部件C的宽度尺寸灵活地调整接触角度。

另外，本发明的夹持头和部件安装装置并不局限于上述实施方式。例如，虽然在上述实施方式中各支臂32A、32B和各夹持爪33A、33B双方都旋转自由，但在保持的各种电子部件C的宽度尺寸偏差小等情况下，也可以采用仅使各支臂32A、32B或各夹持爪33A、33B中的一方自由旋转的结构。并且，从外壳10下垂的突起部40并非本发明的必要结构部件，在没有特别需要的情况下也可以省略。

Claims

1.一种电子部件的夹持头，安装在部件安装装置的搭载头上，保持来自部件供给装置的电子部件并搭载到基板上，其特征在于，具备：

一对臂，被设置成能以支轴为中心进行旋转，且通过驱动单元进行开合动作；以及

一对夹持爪，被能旋转地安装到各臂的前端，且具有在使各臂闭合的状态下与上述电子部件进行面接触的保持面。

2.如权利要求1所述的电子部件的夹持头，其特征在于，将支臂分别能旋转地设置在上述一对臂的前端，而且将上述一对夹持爪分别能旋转地安装在各支臂的前端。

3.如权利要求1或2所述的电子部件的夹持头，其特征在于，将上述一对夹持爪能更换地安装到各臂或各支臂的前端。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电子部件的夹持头，其特征在于，将上述一对支臂能更换地安装到各臂的前端。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电子部件的夹持头，其特征在于，以在上述一对臂之间垂下的方式，突设由上述一对夹持爪保持上述电子部件时与该电子部件的上表面相抵接而限制各夹持爪的保持位置的突起部。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电子部件的夹持头，其特征在于，具备内部具有与上述搭载头的吸引孔相连通的中空状作动室的外壳、能被上下运动地收容在该外壳的作动室内的活塞、以及突设在该活塞的与上述吸引孔相反的一侧的面上的活塞杆，将上述活塞杆的进退运动作为驱动源使上述一对臂进行开合动作。

7.一种部件安装装置，其特征在于，在上述部件安装装置的搭载头上，具备上述权利要求1～6中任一项所述的电子部件的夹持头。

8.如权利要求7所述的部件安装装置，其特征在于，使上述搭载头上安装的吸嘴能与上述夹持头更换。