JP2002246796A - 電子部品実装機 - Google Patents

電子部品実装機

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JP2002246796A JP2001038681A JP2001038681A JP2002246796A JP 2002246796 A JP2002246796 A JP 2002246796A JP 2001038681 A JP2001038681 A JP 2001038681A JP 2001038681 A JP2001038681 A JP 2001038681A JP 2002246796 A JP2002246796 A JP 2002246796A
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利幸 小山
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平 石井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体と一体に回転する部品実装部によって
電子部品を実装する際の回転体の回転時間の短縮、更に
回転体に設けた電気部品用配線の寿命向上、装置全体の
構成の簡略化、低コスト化、小型化を可能にする電子部
品実装機を提供する。 【解決手段】 部品実装部１８の方向を可変する回転体
１を中空モータ５０を構成するロータとしての中空回転
軸５１にフランジ４２を介して固定し、中空モータ５０
の駆動により中空回転軸５１と回転体１とが一体に回転
するように構成した。また、部品実装部の向きを変更す
るための回転体に設けられたセンサー等の電気部品から
延出した配線を中空モータの中空回転軸内に布線し、そ
の端部を回転体に固定するとともに、中空回転軸内にお
いて弛みを形成したり、螺旋状に形成した。更に、前記
中空回転軸内の側面や連結シャフトの表面に保護材をコ
ーティングした。これらの構成により、動力伝達手段の
削減など構造を簡略化できる上に、回転体の回転速度や
実装速度の向上が可能になり、配線の被覆損傷等を防止
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
実装する電子部品実装機に関するものであり、特に前記
電子部品実装機を構成する回転駆動装置、及び配線処理
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下に、図４を参照して従来の電子部品
実装機１００の構成を説明する。回転体１は、各種電子
部品を基板上の所定位置に実装向き可変に順次実装する
ものであり、第１駆動用継手２を介して駆動装置３に接
続され、駆動装置３によって所定量だけ往復動回転する
ように構成されている。なお、駆動装置３は、図示しな
い固定構造物（フレーム等）に固定されている。
【０００３】前記回転体１の下部には部品実装部１８が
設けられ、部品実装部１８は上下、及び回転方向に摺動
可能な連結シャフト１７を介して駆動装置１９に接続さ
れている。そして、電子部品を基板の所定位置に実装す
る場合、部品実装部１８は回転体１とは別に、所定量だ
け上下するように構成されている。
【０００４】前記第１駆動用継手２は、駆動装置３の回
転軸に設けられた駆動用円盤４、連結シャフト１７に設
けられた従動円盤５、両者の間に巻張された駆動ベルト
６により構成されている。
【０００５】配線８は回転体１に組み込まれる例えばセ
ンサー等の電気部品の配線であり、円板状に形成された
案内板９の外側に沿うようにガイドされ、その一方の端
部が固定用部品１０によって回転体１の上端に固定され
ている。なお、配線８の固定位置を固定点Ａとする。ま
た、前記配線８の中間位置は可動ブロック１３に取り付
けられ、この取付箇所を中継支点Ｂとする。
【０００６】可動ブロック１３は、スライドブロック１
６に取り付けられている。スライドブロック１６は、直
動ガイド部１４に支持案内されて、直線経路１５上を回
転体１に対し接近及び離間する方向に、言い換えれば往
復動するように構成されている。また、前記可動ブロッ
ク１３の上端は、直動ガイド部１４に沿うように配設さ
れた第２駆動手段２０を介して前記駆動装置３に接続さ
れている。
【０００７】前記第２駆動手段２０は、駆動装置３の回
転軸に設けられた駆動円盤２１と、機械本体側の回転軸
に設けられた従動円盤２２と、駆動円盤２１と従動円盤
２２とに巻張された駆動ベルト２３とにより構成されて
いる。
【０００８】そして、前記可動ブロック１３は駆動ベル
ト２３に連結されているので、駆動装置３が作動すると
第１駆動用継手２を介して回転体１が回転するととも
に、第２駆動用継手２０を構成する駆動ベルト２３を介
して可動ブロック１３が回転体１の回転動作と同期して
直線経路１５上を移動するようになる。
【０００９】また、配線８の他方の端部は機械本体側の
固定ブロック２７にされているが、この固定位置を固定
点Ｃとする。
【００１０】前記配線８は、一方の固定点Ａから中継支
点Ｂまでがストレート部３０に形成され、中継支点Ｂか
ら他方の固定点Ｃまでが伸縮可能な巻線部３１に形成さ
れている。したがって、可動ブロック１３が直線経路１
５上を移動する際、巻線部３１で中継支点Ｂの移動によ
る中継支点Ｂから他方の固定点Ｃまでの距離の変化量を
吸収することができる。また、固定点Ｃから先におい
て、配線８は再びストレート部となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子部
品実装機は、下記のような問題点を有している。電子部
品実装機のサイクルタイムを短縮するため、言い換えれ
ば回転体１が実装向きを変えるための回転運動時間を短
縮するため、回転運動を高速化する場合は駆動装置３を
高速化すればよい。しかし、この場合、巻張される駆動
ベルト６に掛かる引張力が増大するので、ベルト寿命が
著しく低下してしまう。
【００１２】また、駆動円盤４や従動円盤５と巻張され
る駆動ベルト６が接触している部分に懸かる力が増大す
ることにより、滑りや歯飛びが発生する。
【００１３】更に、回転運動の加減速度の増大により、
回転体１が停止する際の残留振動も増大し、部品実装時
の位置制度が低下する等の種々の問題があった。
【００１４】一方、回転体１に含まれる電気製品の配線
８に関しては、巻線部３１（カールした部分）によっ
て、回転体１が回転した場合の中継支点Ｂの移動による
中継支点Ｂから固定点Ｃまでの距離の変化量を吸収する
ように構成されている。しかし、回転体１の回転速度を
高速化した場合、これに対応して中継支点Ｂの移動速度
も高速化するので、巻線部３１の伸縮速度も増大し、中
継支点Ｂ、固定点Ｃの配線固定部近傍で配線８に懸かる
負荷が増大する。
【００１５】また、巻線部３１の振動や伸縮速度が増大
することにより、巻線部３１が伸縮した際、巻線同士が
接触する力も大きくなり、これに起因して配線８の寿命
が低下する、という問題があった。
【００１６】更に、回転体１を回転運動させるため、駆
動装置３以外に駆動用継手２を設ける必要がある上に、
配線８の処理のため、配線処理ユニットを設ける必要が
あり、設備の大型化や部品点数が増大するので、これら
が相まってコストアップの一因になっていた。
【００１７】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は電子部品実装時における回転体の回
転時間の短縮、更に配線の寿命向上、構成の簡略化、低
コスト化、小型化を可能にする電子部品実装機を提供す
ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記構成によって達成される。 回転体と、前記回転体の回転により電子部品を基板
に対して所定向きに位置付けるとともに前記回転体の軸
方向に駆動されて電子部品を実装する部品実装部と、前
記部品実装部を前記回転体の軸方向に駆動する駆動装置
及び連結シャフトとを備えた電子部品実装機において、
前記回転体の軸方向に沿って、内部を中空に形成した中
空回転軸をロータとして備えた中空モータを配設し、前
記中空回転軸と前記回転体とを連結し、前記中空モータ
の駆動により前記中空回転軸と前記回転体とを一体に回
転させ、前記部品実装部による前記電子部品の実装向き
を変更させることを特徴とする電子部品実装機。
【００１９】 回転体と、前記回転体の回転により電
子部品を基板に対して所定向きに位置付けるとともに前
記回転体の軸方向に駆動されて電子部品を実装する部品
実装部と、前記部品実装部を前記回転体の軸方向に駆動
する駆動装置及び連結シャフトと、前記回転体内に設け
た電気部品とを備えた電子部品実装機において、前記回
転体の軸方向に沿って、内部を中空に形成した中空回転
軸をロータとして備えた中空モータを配設し、前記中空
回転軸と前記回転体とを連結し、前記中空モータの駆動
により前記中空回転軸と前記回転体とを一体に回転さ
せ、且つ前記電気部品から延出した配線の端部を前記回
転体に実質的に固定した状態で前記中空回転軸の軸線と
平行する方向に布線するとともに前記中空回転軸外に引
き出すことを特徴とする電子部品実装機。
【００２０】 前記中空回転軸内において、前記配線
を弛み状態で布線したことを特徴とする前記記載の電
子部品実装機。
【００２１】 前記中空回転軸内において、前記配線
を螺旋状に形成して布線したことを特徴とする前記記
載の電子部品実装機。
【００２２】 前記中空回転軸の内側面及び前記連結
シャフトの表面に保護材を設けたことを特徴とする前記
記載の電子部品実装装置。
【００２３】前記記載の電子部品実装機によれば、回
転体が中空モータを構成するロータとしての中空回転軸
に固定されているので、中空モータの駆動により回転体
が一体に回転する。したがって、構造が複雑で部品点数
の多い動力伝達手段は不要になり、回転時間の短縮と構
造の簡略化、部品点数の削減等を一挙に図ることができ
る。
【００２４】また、前記記載の電子部品実装機によれ
ば、回転体に設けられたセンサー等の電気部品から延出
した配線は、中空モータのロータである中空回転軸内に
布線されるので、配線を安定に保持することができると
ともに、従来技術のような配線処理ユニットを省略する
ことができる。
【００２５】また、前記又は記載の電子部品実装機
によれば、回転体の回転に伴い配線の端部が移動して
も、その移動量が前記弛みや螺旋状の巻線部分により吸
収されるので、配線端部の接続部に張力が負荷として作
用するなどの不都合がなくなる。
【００２６】また、前記記載の電子部品実装機によれ
ば、前記中空回転軸の内側面や連結シャフトの表面に保
護材をコーティングしたので、回転体の回転に伴う配線
の被覆損傷を防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明に係
る電子部品実装機の第１実施形態を説明する。図１は電
子部品実装機を構成する回転体の構造を示す断面図であ
る。なお、本実施形態の説明にあたっては、従来例とし
て示した電子部品実装機１００及び説明に用いた符号を
適宜援用する。
【００２８】図１の下部に示した回転体１は、従来例同
様に電子部品を基板の所定位置に実装向き可変に順次実
装するものであり、その上部にはフランジ４２を介して
中空モータ５０が、更にその上部には駆動装置１９が配
設されている。中空モータ５０は、コイル５０ａを巻回
したステータ５０ｂと、ロータである中空回転軸５１を
備え、この中空回転軸５１と回転体１とがフランジ４２
を介して接続されている。なお、中空モータ５０は図示
しないフレームに固定されているので、中空モータ５０
を往復回転運動に制御することにより、回転体１も一体
に往復回転運動を行うようになる。
【００２９】回転体１は、図４に示したように外観形状
は四角形の柱状であるが、その内部には図１に示すよう
に中空部１ａが形成され、この中空部１ａ内に部品実装
部１８が配設されている。中空部１ａは横断面四角形で
あるから、回転体１が回転すると部品実装部１８も一体
に回転するようになる。しかし、部品実装部１８は回転
体１に固定されておらず、しかも駆動装置１９の連結シ
ャフト１７に連結されている。したがって、部品実装部
１８は、中空モータ５０の駆動により回転体１と一体に
往復回転運動を行うとともに、駆動装置１９の駆動によ
り回転体１とは独立して上下方向に移動するようにな
る。
【００３０】連結シャフト１７は中空回転軸５１の上下
端に設けたフランジ４１，４２を挿通し、その下端部は
回転体１に設けた挿通孔１ｂを挿通して部品実装部１８
に連結した板状の嵌合部材４０に固定されている。嵌合
部材４０の外周端部は、部品実装部１８の内側上部に形
成した嵌合溝１８ａに嵌合し、連結シャフト１７の上下
動に対応して回転体１に対し独立に部品実装部１８全体
を上下動させるように構成されている。なお、フランジ
４１，４２に設けた挿通孔には軸受けとなるブッシュ３
２，３３が設けられ、連結シャフト１７が上下運動を行
う際に円滑に上下動し得るようになっている。
【００３１】連結シャフト１７の上端部は、連結部材３
５を介して駆動装置１９に連結されている。連結部材３
５は、連結シャフト１７を上下動させるとともに、連結
シャフト１７を円滑に回転させるために設けられてい
る。すなわち、連結部材３５は戸車のように周囲にガイ
ド溝３６を形成した円盤状の回転板３７と、端部が前記
ガイド溝３６に入り込むように折り曲げられた軸受け部
材３８とを備え、連結シャフト１７が回転板３７の中央
部に固定され、駆動装置１９のシリンダーロッド１９ａ
が軸受け部材３８の中央部にネジ止め等により固定され
ている。
【００３２】なお、回転板３７の回転を円滑にするため
に、ガイド溝３６と軸受け部材３８との間にボール等を
介在させてもよい。また、駆動装置１９としては、エア
シリンダー等が好適である。
【００３３】次に、上記回転体１の作用を説明する。図
１に示した状態で図示しない基板に電子部品を実装する
際、駆動装置１９を上下方向に駆動することによって、
連結部材３５を介して連結シャフト１７が駆動され、更
に連結部材４０を介して部品実装部１８が上下方向に運
動するようになる。今仮に、部品実装部１８が基板上に
部品を実装するのであれば、駆動装置１９の駆動により
部品実装部１８を所定距離降下させて、電子部品を基板
上の所定位置に実装する。そして、実装が終了すると、
駆動装置１９を逆方向に駆動して、部品実装部１８を上
方に引き上げ、次の部品実装に備えて待機する。
【００３４】一方、電子部品の実装向きを変更する場合
は、中空モータ５０を駆動して中空回転軸５１を所定量
だけ回転させる。この回転運動はフランジ４２を介して
回転体１に伝達されるので、回転体１の回転とともに部
品実装部１８が一体に回転し、実装しようとする電子部
品の向きを変更する。この動作に続いて駆動装置１９を
駆動すると、連結シャフト１７が前記同様に下方に移動
し、部品実装部１８が図示しない基板上の所定位置に下
降し、当初とは異なった向きに電子部品を実装する。
【００３５】以上の構成によれば、回転体１を回転させ
るために中空モータ５０を設けたので、従来例で説明し
た駆動用継手等が不要になり、部品実装機全体の構成を
簡略化できる上に、回転体１の回転時間短縮を図ること
ができる。
【００３６】しかも、部品実装部１８を上下動させる連
結シャフト１９は、連結部材３５，４０の作用により中
空モータ５０の回転、部品実装部１８の位置変更とは独
立に上下動する。したがって、電子部品の実装向きを変
更しても、部品実装部１８は確実に上下動することがで
きるので、電子部品実装時の不良低減、ひいては基板を
実装した電子機器の品質向上を図ることができる。
【００３７】次に、図２を参照して本発明の第２実施形
態を説明する。図２は電子部品実装機を構成する回転体
の構造を示す断面図である。なお、本実施形態と前記第
１実施形態との主な相違点は、回転体１内にセンサー等
の電気部品７を設けるとともに、電気部品７に接続され
た配線８の配線処理に関する。したがって、第１実施形
態と同一の作用を行う部材については同一の符号を付
し、重複した説明を省略する。
【００３８】本実施形態にあっては、回転体１の上部に
センサー等の電気部品７が配設され、電気部品８の配設
位置からフランジ４２を挿通するようにして中空回転軸
５１内に抜ける配線孔４４が形成されている。一方、中
空モータ５０の上側にはフランジ４３が設けられ、フラ
ンジ４３は連結シャフト１７を挿通させるとともに、配
線孔４５を形成して配線８を挿通させるようになってい
る。なお、図２においては配線８の径に対し配線孔４
４，４５の径を大径に図示しているが、これは図示の便
宜のためであって、実際には配線孔４４，４５は配線８
の固定作用をも有しているので、配線孔４４，４５と配
線８との間に殆ど隙間が形成されないようになってい
る。
【００３９】また、中空回転軸５１の内面及び連結シャ
フト１７の外面は、保護材５２がコーティングされてい
る。
【００４０】前記構成において、配線８を布線する場合
は、電気部品７に接続された配線８を挿通孔４４から中
空回転軸５１内に引き出す。中空回転軸５１はドラム状
になっているので、内部空間に弛みを持たせた状態で布
線し、次いで配線孔４５から引き出して電子部品実装機
の装置側に配線する。
【００４１】次いで、電子部品実装時の作用を説明する
と、部品実装部１８は前記同様に回転及び上下に駆動さ
れて図示しない電子部品を基板に実装する。そして、部
品の実装向きを変更するため中空モータ５０を駆動した
場合、フランジ４２や回転体１が同時に所定量だけ回転
するが、配線８の下部が配線孔４４によって固定されて
いるので、センサー等の電気部品７との接続部に張力が
負荷として作用することがない。
【００４２】また、配線８は中空回転軸５１内で弛みを
有しているので、前記回転体１の回転による配線８の長
さの変化量は前記弛みによって吸収される。更に、配線
８の上部は配線孔４５によって固定されているので、配
線孔４５の外側で配線８が引っ張られることはなく、装
置での接続位置に影響を及ぼさない。
【００４３】一方、駆動装置１９を駆動して前記同様に
部品実装部１８を上下動させた場合、電気部品７の位置
は不変であり、配線８は弛みを有したままである。
【００４４】ところで、回転体１の回転及び復動に対応
して、配線８は前記のように弛んだり、張った状態に変
化するので、中空回転軸５１の内側面に接触したり、連
結シャフト１７の表面に接触する。また、回転体１が固
定状態で連結シャフト１７を上下に移動させた場合、連
結シャフト１７の表面と配線８が接触して擦れることも
ある。しかし、本実施形態では前記のように保護材５２
がコーティングされているので、配線８の被覆材にかか
る負荷が軽減され、被覆の剥離等を未然に防止すること
ができる。
【００４５】次に、図３を参照して本発明の第３実施形
態を説明する。図３は電子部品実装機を構成する回転体
の構造を示す断面図である。なお、本実施形態と前記第
２実施形態との主な相違点は、回転体１内にセンサー等
の電気部品７を設けるとともに、電気部品７に接続され
た配線８の配線処理に関する。したがって、前記各実施
形態と同一の作用を行う部材については同一の符号を付
し、重複した説明を省略する。
【００４６】本実施形態においても、回転体１内に電気
部品７が配設されるとともに、フランジ４３が設けられ
ている。そして、配線８は弛みを形成した状態で連結シ
ャフト１７の周囲に巻き回され、この巻き回し部分が従
来例で説明した巻線部分１３になっている。なお、配線
８は配線孔４４，４５によって、前記同様に固定されて
いる。
【００４７】前記構成において、部品の実装向きを変更
するため、前記同様に中空モータ５０を駆動して回転体
１を所定量だけ回転させると、回転体１と一体にフラン
ジ４２、配線挿通孔４４、電気部品７が回転する。配線
挿通孔４４の回転によって前記同様に配線８の下部も所
定量だけ回転するが、配線８の巻線部１３が半径方向に
伸縮するので、配線８の回転量が巻線部１３によって吸
収される。
【００４８】なお、前記第２実施形態と同様の保護材５
２はコーティングしてもよく、しなくてもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明における
電子部品実装機は、部品実装部の方向を可変する回転体
を中空モータを構成するロータとしての中空回転軸に固
定し、中空モータの駆動により回転体が一体に回転する
ように構成したので、構造が複雑で部品点数の多い動力
伝達手段は不要になり、回転時間の短縮と構造の簡略
化、部品点数の削減等を一挙に図ることができる。
【００５０】更に、本発明における電子部品実装機は、
部品実装部の向きを変更するための回転体に設けられた
センサー等の電気部品から延出した配線を中空モータの
ロータとしての中空回転軸内に布線した構成であるの
で、配線を安定に保持することができるとともに、従来
技術のような配線処理ユニットを省略することができ
る。
【００５１】また、中空回転軸内において、配線を弛み
状態又は螺旋状に形成して布線することにより、回転体
の回転に伴い配線の端部が移動しても、その移動量が前
記弛みや螺旋状の巻線部分により吸収され、配線端部の
接続部に張力が負荷として作用するなどの不都合がなく
なり、電子部品実装機の信頼性向上を図ることができ
る。
【００５２】更に、前記中空回転軸内の側面や連結シャ
フトの表面に保護材をコーティングすることにより、回
転体の回転に伴う前記配線の被覆の損傷等を未然に防止
することができ、電子部品実装機の信頼性向上を図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である電子部品実装機の
回転体の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態である電子部品実装機の
回転体の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態である電子部品実装機の
回転体の構成を示す断面図である。
【図４】従来の電子部品実装機の構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 回転体 ７ 電気部品 ８ 電気部品の配線 ９ カバーテープ １７ 連結シャフト １８ 部品実装部 １９ 駆動装置 ３５，４０ 連結部材 ３６ ガイド溝 ３７ 回転板 ３８ 軸受け部材 ４２，４３ フランジ ４４，４５ 配線孔 ５０ 中空モータ ５０ａ コイル ５０ｂ ステータ ５１ 中空回転軸 ５２ 保護材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 聖 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小山 利幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石井 平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E352 AA02 AA03 BB12 DR02 FF09 GG20 GG27 5E313 AA01 AA11 CD06 EE01 EE03 EE22 FG10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転体と、前記回転体の回転により電子
    部品を基板に対して所定向きに位置付けるとともに前記
    回転体の軸方向に駆動されて電子部品を実装する部品実
    装部と、前記部品実装部を前記回転体の軸方向に駆動す
    る駆動装置及び連結シャフトとを備えた電子部品実装機
    において、 前記回転体の軸方向に沿って、内部を中空に形成した中
    空回転軸をロータとして備えた中空モータを配設し、前
    記中空回転軸と前記回転体とを連結し、前記中空モータ
    の駆動により前記中空回転軸と前記回転体とを一体に回
    転させ、前記部品実装部による前記電子部品の実装向き
    を変更させることを特徴とする電子部品実装機。
  2. 【請求項２】 回転体と、前記回転体の回転により電子
    部品を基板に対して所定向きに位置付けるとともに前記
    回転体の軸方向に駆動されて電子部品を実装する部品実
    装部と、前記部品実装部を前記回転体の軸方向に駆動す
    る駆動装置及び連結シャフトと、前記回転体内に設けた
    電気部品とを備えた電子部品実装機において、 前記回転体の軸方向に沿って、内部を中空に形成した中
    空回転軸をロータとして備えた中空モータを配設し、前
    記中空回転軸と前記回転体とを連結し、前記中空モータ
    の駆動により前記中空回転軸と前記回転体とを一体に回
    転させ、且つ前記電気部品から延出した配線の端部を前
    記回転体に実質的に固定した状態で前記中空回転軸の軸
    線と平行する方向に布線するとともに前記中空回転軸外
    に引き出すことを特徴とする電子部品実装機。
  3. 【請求項３】 前記中空回転軸内において、前記配線を
    弛み状態で布線したことを特徴とする請求項２記載の電
    子部品実装機。
  4. 【請求項４】 前記中空回転軸内において、前記配線を
    螺旋状に形成して布線したことを特徴とする請求項２記
    載の電子部品実装機。
  5. 【請求項５】 前記中空回転軸の内側面及び前記連結シ
    ャフトの表面に保護材を設けたことを特徴とする請求項
    ２記載の電子部品実装装置。
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