JP2003170379A - 吸着ノズルおよびこれを用いた部品実装装置 - Google Patents

吸着ノズルおよびこれを用いた部品実装装置

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JP2003170379A
JP2003170379A JP2001373926A JP2001373926A JP2003170379A JP 2003170379 A JP2003170379 A JP 2003170379A JP 2001373926 A JP2001373926 A JP 2001373926A JP 2001373926 A JP2001373926 A JP 2001373926A JP 2003170379 A JP2003170379 A JP 2003170379A
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nozzle
suction
tip
hole
case
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JP2001373926A
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Kosuke Narita
幸輔 成田
Susumu Takeuchi
進 竹内
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塵埃を効果的に除去して部品吸着作動を行わせ
ることができるとともに、大型化を招くことなく良好な
緩衝機能を発揮させることができる吸着ノズルを提供す
る。 【解決手段】ノズルケース4の下端に形成したノズル支
持孔5に、先端ノズル6を一定範囲で進退摺動自在に挿
入支持するとともに、ノズル支持孔5の内奥と先端ノズ
ル6の内端との間に形成されたバネ室9にバネ10を組
み込んで先端ノズル6を下方に進出付勢するよう構成
し、先端ノズル6に形成した吸着孔24と真空発生源1
2をノズルケース4内の通気路を介して連通接続すると
ともに、吸着孔24から吸入した外気が通過するフィル
タ22を先端ノズル6に装着してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を吸着搬
送するための吸着ノズルおよびこれを用いた部品実装装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に、吸着ノズルを備えた従来の部品
実装装置の一例が示されている。この部品実装装置は、
実装機に備えられた支持ロッド31の下端部に、支持ブ
ロック32を介してノズル33が脱着可能に支持され、
ノズル33の吸着孔34と外部の真空ポンプなどの真空
発生源35とが支持ロッド31内の通気路36を介して
連通接続された構造となっている。ノズル33自体は、
支持ブロック32の下面に形成されたテーパ穴37に密
着嵌入される。このノズル33は、支持ブロック32の
外周部に支点38周りに揺動可能に支持されるとともに
バネ39によって揺動付勢された複数の把持アーム40
で下方から支持されており、これによって、支持ブロッ
ク32からの脱落が阻止されている。
【0003】そして、支持ロッド31が支持ブロック3
2のテーパ穴37内に貫通突出されており、この支持ロ
ッド31の突出部に、円筒状のフィルタ41を装着した
有底筒状のフィルタホルダ42が脱着自在に外嵌装着さ
れている。ノズル33の吸着孔34から吸入された外気
をフィルタ41を通して支持ロッド31内の通気路36
に導くことで、外気に含まれる塵埃がフィルタ41で濾
過除去されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の吸着ノズル
は、塵埃を効果的に除去して部品吸着作動を行わせるこ
とができるとともに、ノズル33やフィルタ41の交換
を容易に行うことができるものである。しかしながら、
ノズル33が支持ロッド31に固定されているので、ノ
ズル先端に吸着保持した部品をそのまま被搭載部材に搭
載作動すると搭載衝撃が発生する構造となっており、こ
れを回避するためには、支持ロッド31を含む吸着ノズ
ル全体を緩衝的に支持する緩衝手段を別途備える必要が
あった。しかし、支持ロッド31を含む吸着ノズル全体
を緩衝的に支持する緩衝手段は大型化しやすいのみなら
ず、コストアップを招く一因となるものであった。
【0005】本発明は、このような実情に着目してなさ
れたものであって、塵埃を効果的に除去して部品吸着作
動を行わせることができるとともに、大型化を招くこと
なく良好な緩衝機能を発揮させることができる吸着ノズ
ルを提供することを主たる目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次のように構成している。
【0007】すなわち、本発明の吸着ノズルは、ノズル
支持孔を有するとともに、真空発生源に連通接続される
通気路を有するノズルケースと、前記ノズルケースの前
記ノズル支持孔に、一定範囲で進退摺動自在に挿入支持
されるとともに、吸着孔を有する先端ノズルと、前記ノ
ズルケースに形成されたバネ室に組み込まれて下方の前
記先端ノズルを進出付勢するバネとを備え、前記先端ノ
ズルの前記吸着孔と前記ノズルケースの前記通気路とを
連通接続するとともに、前記先端ノズルには、前記吸着
孔から前記通気路に至る外気の吸引経路にフィルタを内
蔵させている。
【0008】本発明によると、ノズル先端に吸着保持し
た部品をそのまま被搭載部材に搭載作動する場合などに
おいて、ノズル先端に設定以上の上向き外力が作用する
と、先端ノズル全体がバネに抗して上方に後退変位して
緩衝機能を発揮する。また、先端ノズルの吸引経路にフ
ィルタを設けているので、外気に含まれる塵埃がフィル
タで濾過除去されることになる。しかも、ノズルケース
に対して進退摺動する先端ノズルにフィルタを内蔵させ
ているので、外気に含まれる塵埃が摺動部分に入り込ん
で摺動抵抗が増大するといったことがない。
【0009】本発明の一実施態様においては、前記ノズ
ルケースに形成した前記通気路を前記バネ室と隔絶して
設けている。
【0010】本発明によると、通気路に働く負圧がバネ
室に及ぶことがなく、負圧の影響を受けることなくバネ
の弾力だけで先端ノズルを進出付勢することができる。
【0011】本発明の好ましい実施態様においては、前
記ノズルケースの上部に前記真空発生源との連通部を設
け、この連通部と前記先端ノズルの前記吸着孔とを連通
するように前記通気路を形成するとともに、この通気路
を前記ノズル支持孔を取り囲むように複数本備えてい
る。
【0012】本発明によると、各通気路の断面積を小径
にしても複数本の通気路を合わせた断面積は大きいもの
となり、上部の連通部に供給された吸引負圧を抵抗少な
く吸着孔に導くことができる。しかも、小径の各通気路
はノズル支持孔の周囲に分散配置されているので、ノズ
ルケースの径の増大を抑えることができる。
【0013】本発明の他の実施態様においては、前記先
端ノズルを、前記吸着孔が形成されたノズル本体と、こ
れに外嵌固着されるカバー部材とから構成するととも
に、ノズル本体とカバー部材との間に前記フィルタを配
備している。
【0014】本発明によると、カバー部材をノズル本体
から取外すことでフィルタを交換することができ、カバ
ー部材をノズル本体に装着することで、フィルタを所定
の位置に正しく固定しておくことができる。
【0015】本発明の好ましい実施態様においては、前
記先端ノズルまたはノズルケースの一方にピンを打込み
固定するとともに、他方に前記ピンを係入する長孔を形
成し、この長孔の範囲内で先端ノズルを進退摺動可能に
支持している。
【0016】本発明によると、ピンが長孔に係合するこ
とで先端ノズルがノズル支持孔内で回転することが阻止
されるとともに、上下摺動範囲が規制される。
【0017】本発明の部品実装装置は、本発明の吸着ノ
ズルを備えた部品実装装置であって、少なくとも上下方
向に駆動移動される支持ロッドの下端に、前記ノズルケ
ースを脱着可能に連結し、この支持ロッドの内部に形成
した通気路とノズルケース内の通気路とを連通接続して
いる。
【0018】本発明によると、部品取出し箇所において
は、支持ロッドの下方作動によって先端ノズルが部品に
衝撃無く押しつけることができ、また、部品実装箇所で
は、支持ロッドの下方作動に伴って被搭載物の上面に衝
撃無く供給することができる。さらに、先端ノズルに内
蔵されたフィルタによって、外気に含まれる塵埃が濾過
除去されることになり、先端ノズルの摺動部分に塵埃が
入り込んで摺動抵抗が増大して緩衝機能が低下するとい
ったことがない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0020】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態に係る吸着ノズルの縦断正面図であり、図2は図1の
ノズルケース4の外観斜視図であり、図3は図1の先端
ノズル6の分解斜視図である。
【0021】この実施の形態の吸着ノズル1は、実装機
から延出された支持ロッド2の下端部に脱着自在に装着
されている。この吸着ノズル1は、支持ロッド2の下端
部に外嵌装着されてOリング3で位置保持されたノズル
ケース4と、このノズルケース4の先端ノズル挿入部に
形成されたノズル支持孔5に挿入支持された先端ノズル
6とを備えている。
【0022】ノズルケース4の下方周部には、上下に長
い長孔7が先端ノズル6に向かって形成されるととも
に、この長孔7に挿通されたピン8が先端ノズル6の外
周に打込み固定されている。このピン8と長孔7との係
合によって、先端ノズル6がノズルケース4に対して回
動不能に保持された状態で、先端ノズル6が長孔7の範
囲内で上下に摺動変位可能に支持されている。また、ノ
ズル支持孔5の内奥面及び内周面と先端ノズル6の上端
面とによって形成された空間はバネ室9となっている。
このバネ室9に組み込んだバネ10の弾力によって先端
ノズル6が下方に向けて進出付勢されて、上下移動範囲
の下限位置に弾性保持されている。
【0023】支持ロッド2は、内部に通気路11が形成
された筒材で構成され、この通気路11の上端が外部の
真空ポンプなどの真空発生源12に連通接続されるとと
もに、通気路11の下端がノズルケース4内の上部に形
成した連通部13に連通されている。そして、この連通
部13に通じる4本の通気路14が前後左右に十字状に
延びて形成されるとともに、ノズルケース4内の下部に
は前記ノズル支持孔5に通じる4本の通気路15が前後
左右に十字状に形成され、上下の各通気路14,15同
士が、ノズル支持孔5を囲むよう形成された4本の通気
路16によって連通接続されている。なお、図2におい
ては、左右の通気路14〜16のみを示している。
【0024】ノズルケース4のノズル支持孔5に挿入支
持される先端ノズル6は、図3に示すように、下部を小
径に絞ったノズル本体21と、ノズル本体21の上部外
周に形成した凹入段部21aに、筒状に巻き付けて装着
されるシート状のフィルタ22と、フィルタ22を含め
てノズル本体21に上方から外嵌装着されるカバー部材
23とから構成されている。そして、ノズル本体21の
下端中心には小径の吸着孔24が形成されるとともに、
ノズル本体21内の上部には、吸着孔24に連通した十
字状の通気孔25が凹入段部21aに臨んで形成されて
いる。また、カバー部材23の周面には、ノズル本体2
1の各通気孔25に対応して4個の連通孔26が形成さ
れ、この連通孔26がノズルケース4下部の十字状の通
気路15に対向配備され、もって、吸着孔24が真空発
生源12に連通接続されている。
【0025】この実施の形態の吸着ノズル1は以上のよ
うに構成されており、ノズル本体21に設定以上の上向
き外力が作用すると、先端ノズル21全体がバネ10に
抗して上方に後退変位して緩衝機能を発揮する。なお、
この後退変位によっても先端ノズル6の連通孔26とノ
ズルケース4下部の十字状の通気路15とが十分な面積
をもって連通されるように、それぞれの口径および重複
代が設定されている。
【0026】また、この実施の形態においては、先端ノ
ズル21にフィルタ22が内蔵されているので、吸引し
た外気に含まれる塵埃がフィルタ22で濾過除去される
ことになり、ノズルケース4の通気路15以降の吸引経
路に侵入することがない。特に、先端ノズル6の摺動部
分に塵埃が侵入することがないので、摺動抵抗が増大し
て緩衝機能が低下するといったこともない。
【0027】さらに、この実施の形態では、ノズルケー
ス4に形成した通気路14〜16をバネ室9と隔絶して
いるので、通気路14〜16に働く負圧がバネ室9に及
ぶことがなく、バネ10が負圧の影響を受けることがな
い。これによって、充分な緩衝機能を持ちながら確実に
電子部品を吸着することができる。
【0028】また、この実施の形態では、先端ノズル6
が挿入支持されるノズルケース4のノズル支持孔5の上
部を、バネ10が収納されるバネ室9としているので、
バネ室を専用に形成する必要がない。
【0029】さらに、この実施の形態では、先端ノズル
6およびバネ10を、上下方向に沿って同軸状に配置す
るので、ノズルケース4の径方向への増大を抑えて小型
化を図ることができる。
【0030】また、先端ノズル6のみに緩衝機能を付与
するので、バネ荷重も比較的小さなもので済み、小さな
衝撃荷重に対して充分な緩衝機能を発揮することができ
る。
【0031】(実施の形態2)図4は、本発明の他の実
施の形態に係る吸着ノズル1の縦断正面図であり、上述
の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号を付
す。
【0032】この実施の形態においては、ノズルケース
4に形成したノズル支持孔5は、上下に貫通して形成さ
れている。すなわち、バネ室9の上端が支持ロッド2内
の通気路11に直接連通接続されるとともに、先端ノズ
ル6の連通孔26もノズル支持孔5の下部に直接連通接
続されている。したがって、吸着孔24から吸入された
外気がフィルタ22および通気路としても機能するバネ
室9を通って支持ロッド2内の通気路11に導かれるよ
うになっている。
【0033】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、ノズル本体21に設定以上の上向き外力
が作用すると、ノズル本体21全体がバネ10に抗して
上方に後退変位して緩衝機能を発揮する。
【0034】また、ノズル本体21に内蔵されたフィル
タ22によって、吸引した外気に含まれる塵埃が濾過除
去されることになり、先端ノズル6の摺動部分に塵埃が
侵入して摺動抵抗が増大するといったこともない。
【0035】(実施の形態3)図5は、本発明の更に他
の実施の形態に係る吸着ノズル1の縦断正面図であり、
上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号
を付す。
【0036】この実施の形態においては、先端ノズル6
は、ノズル本体21と、その上端に形成した凹部21b
に嵌め込み装着されるシート状のフィルタ22と、これ
を上から押える開口を有する支持板27とを備えてい
る。吸着孔24から吸入された外気がフィルタ22およ
び通気路としても機能するバネ室9を通って支持ロッド
2内の通気路11に導かれるようになっている。なお、
この実施の形態では、先端ノズル6の変位範囲を決める
ピン8はノズルケース4に打ち込み固定され、ノズル本
体21側の長孔7に係入されている。
【0037】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、ノズル本体21全体が後退変位して緩衝
機能を発揮するとともに、フィルタ22によって吸引し
た外気に含まれる塵埃が濾過除去される。
【0038】(実施の形態4)図6は、本発明の更に他
の実施の形態に係る吸着ノズル1の縦断正面図であり、
上述の実施の形態に対応する部分には、同一の参照符号
を付す。
【0039】この実施の形態においては、先端ノズル6
は、ノズル本体21と、その上端から深く形成された収
納用の凹部21bに嵌入装着されるシート状のフィルタ
22とを備えている。吸着孔24から吸入された外気が
フィルタ22および通気路としても機能するバネ室9を
通って支持ロッド2内の通気路11に導かれるようにな
っている。なお、この実施の形態では、ノズル本体21
の変位範囲を決めるピン8は、ノズルケース4にノズル
支持孔5を貫通して打ち込み固定され、先端ノズル6側
の長孔7に挿通されている。
【0040】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、ノズル本体21全体が後退変位して緩衝
機能を発揮するとともに、フィルタ22によって吸引し
た外気に含まれる塵埃が濾過除去される。
【0041】(その他の実施の形態)なお、本発明は、
以下のような形態で実施することもできる。
【0042】(1)支持ロッド2の下端に、吸着ノズル
1のノズルケース4をネジ込み連結して、脱着可能に構
成することもできる。
【0043】(2)実施の形態1では、シート状のフィ
ルタ22を凹入段部21aに筒状に巻き付けてカバー部
材23を外嵌した装着したけれども、本発明の他の実施
の形態として、円筒状のフィルタを凹入段部に外嵌装着
してもよい。
【0044】(3)上記した実施の形態1における連通
部13と真空発生源12とを連通する経路、あるいは、
実施の形態2〜4におけるノズル支持孔5と真空発生源
12とを連通する経路は必ずしも支持ロッド2内に形成
する必要はなく、連通部13と真空発生源12、あるい
は、ノズル支持孔5と真空発生源12とを別の吸気チュ
ーブなどで連通接続してもよい。
【0045】(4)前記支持ロッド2を介することなく
ノズルケース4を所定の方向に移動する搬送アームなど
の先端に直接連結して実施することもできる。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明の吸着ノズルによれ
ば、ノズルケースに支持された先端ノズルのみを弾性的
に進退可能に構成して緩衝機能を与えたので、吸着ノズ
ル全体を後退変位可能にして緩衝機能をもたす場合に比
較して構造が簡単なものとなり、緩衝構造を含めた吸着
ノズル全体の小型化およびコスト低減を図ることができ
る。
【0047】しかも、進退摺動する先端ノズルにフィル
タを内蔵させているので、外気に含まれる塵埃をフィル
タによって濾過除去することができ、塵埃が摺動部分に
入り込んで摺動抵抗が増大して緩衝機能が低下するとい
ったことがない。
【0048】また、小型で軽量な部品である先端ノズル
のみに緩衝機能を与えるのでバネ荷重も小さいものです
み、比較的小さい衝撃荷重にも十分対応することができ
る。
【0049】また、部品吸着用の負圧がバネ室に影響を
及ぼすことがないので、先端ノズルに安定して弾性付勢
力を与えることができ、緩衝機能の安定化を図ることが
できる。
【0050】また、本発明の部品実装装置によれば、吸
着ノズルを上下動させて部品の吸着取出し作動および搭
載作動を、良好な緩衝機能を発揮させながら行うことが
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る吸着ノズルを示す縦断正面図であ
る。
【図2】図1のノズルケースの斜視図である。
【図3】図1の先端ノズルの分解斜視図である。
【図4】本発明の他の実施の形態の吸着ノズルの縦断正
面図である。
【図5】本発明の更に他の実施の形態の吸着ノズルの縦
断正面図である。
【図6】本発明の更に他の実施の形態の吸着ノズルの縦
断正面図である。
【図7】従来の吸着ノズルの一例を示す縦断正面図
【符号の説明】
1 吸着ノズル 2 支持ロッド 4 ノズルケース 5 ノズル支持孔 6 先端ノズル 7 長孔 8 ピン 9 バネ室 10 バネ 12 真空発生源 21 ノズル本体 22 フィルタ 23 カバー部材 24 吸着孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年12月27日(2002.12.
27)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】この実施の形態の吸着ノズル1は以上のよ
うに構成されており、ノズル本体21に設定以上の上向
き外力が作用すると、先端ノズル全体がバネ10に抗
して上方に後退変位して緩衝機能を発揮する。なお、こ
の後退変位によっても先端ノズル6の連通孔26とノズ
ルケース4下部の十字状の通気路15とが十分な面積を
もって連通されるように、それぞれの口径および重複代
が設定されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】また、この実施の形態においては、先端ノ
ズルにフィルタ22が内蔵されているので、吸引した
外気に含まれる塵埃がフィルタ22で濾過除去されるこ
とになり、ノズルケース4の通気路15以降の吸引経路
に侵入することがない。特に、先端ノズル6の摺動部分
に塵埃が侵入することがないので、摺動抵抗が増大して
緩衝機能が低下するといったこともない。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、ノズル本体21に設定以上の上向き外力
が作用すると、先端ノズル6全体がバネ10に抗して上
方に後退変位して緩衝機能を発揮する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】また、先端ノズル6に内蔵されたフィルタ
22によって、吸引した外気に含まれる塵埃が濾過除去
されることになり、先端ノズル6の摺動部分に塵埃が侵
入して摺動抵抗が増大するといったこともない。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、先端ノズル6全体が後退変位して緩衝機
能を発揮するとともに、フィルタ22によって吸引した
外気に含まれる塵埃が濾過除去される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】この実施の形態においては、先端ノズル6
は、ノズル本体21と、その上端から深く形成された収
納用の凹部21bに嵌入装着されるシート状のフィルタ
22とを備えている。吸着孔24から吸入された外気が
フィルタ22および通気路としても機能するバネ室9を
通って支持ロッド2内の通気路11に導かれるようにな
っている。なお、この実施の形態では、先端ノズル6
変位範囲を決めるピン8は、ノズルケース4にノズル支
持孔5を貫通して打ち込み固定され、先端ノズル6側の
長孔7に挿通されている。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】この実施の形態においても、上述の実施の
形態と同様に、先端ノズル6全体が後退変位して緩衝機
能を発揮するとともに、フィルタ22によって吸引した
外気に含まれる塵埃が濾過除去される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C007 AS08 DS01 FS01 FT17 FU08 NS17 5E313 AA01 AA11 CC03 CC07 EE24

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル支持孔を有するとともに、真空発
    生源に連通接続される通気路を有するノズルケースと、 前記ノズルケースの前記ノズル支持孔に、一定範囲で進
    退摺動自在に挿入支持されるとともに、吸着孔を有する
    先端ノズルと、 前記ノズルケースに形成されたバネ室に組み込まれて下
    方の前記先端ノズルを進出付勢するバネとを備え、 前記先端ノズルの前記吸着孔と前記ノズルケースの前記
    通気路とを連通接続するとともに、前記先端ノズルに
    は、前記吸着孔から前記通気路に至る外気の吸引経路に
    フィルタを内蔵させたことを特徴とする吸着ノズル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の吸着ノズルであって、 前記ノズルケースに形成した前記通気路を前記バネ室と
    隔絶して設けてある吸着ノズル。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の吸着ノズルであって、 前記ノズルケースの上部に前記真空発生源との連通部を
    設け、この連通部と前記先端ノズルの前記吸着孔とを連
    通するように前記通気路を形成するとともに、この通気
    路を前記ノズル支持孔を取り囲むように複数本備えてあ
    る吸着ノズル。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の吸着ノ
    ズルであって、 前記先端ノズルを、前記吸着孔が形成されたノズル本体
    と、これに外嵌固着されるカバー部材とから構成すると
    ともに、ノズル本体とカバー部材との間に前記フィルタ
    を配備してある吸着ノズル。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の吸着ノ
    ズルであって、 前記先端ノズルまたはノズルケースの一方にピンを打込
    み固定するとともに、他方に前記ピンを係入する長孔を
    形成し、この長孔の範囲内で先端ノズルを進退摺動可能
    に支持してある吸着ノズル。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の吸着ノ
    ズルを備えた部品実装装置であって、 少なくとも上下方向に駆動移動される支持ロッドの下端
    に、前記ノズルケースを脱着可能に連結し、この支持ロ
    ッドの内部に形成した通気路とノズルケース内の通気路
    とを連通接続してあることを特徴とする部品実装装置。
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