JP2004311613A - 部品実装装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品の種類に応じて吸着ノズルを選択できかつ吸着した部品の回転位置補正を高精度に行え吸着ノズル先端部のガタつきを抑えることにより高速高精度な部品装着を実現する。
【解決手段】装着ヘッド４０に鉛直軸芯回りに回転可能な回転体４２を設け、さらに回転体４２に設けられた溝に挿通され上下可能なノズル軸を配設する。ノズル軸４９には、部品を吸着する為の空圧経路が設けられ、一方は吸着ノズル５０の空圧経路とつながっている。また、他端においては回転体４２に設けられた空気受け渡し部５２において空圧経路が接続される。ノズル軸４９の空圧経路はノズル軸４９中央部にて鉛直方向から円周方向に方向を変えるように空圧経路を設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】装着ヘッド４０に鉛直軸芯回りに回転可能な回転体４２を設け、さらに回転体４２に設けられた溝に挿通され上下可能なノズル軸を配設する。ノズル軸４９には、部品を吸着する為の空圧経路が設けられ、一方は吸着ノズル５０の空圧経路とつながっている。また、他端においては回転体４２に設けられた空気受け渡し部５２において空圧経路が接続される。ノズル軸４９の空圧経路はノズル軸４９中央部にて鉛直方向から円周方向に方向を変えるように空圧経路を設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板の所定位置に装着する部品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リードレス電子部品例えばチップ部品が普及するにつれて形状及び大きさの種類も多品種になり、これらの電子部品を組合せて電子回路を構成するために電子部品をプリント基板に装着する部品装着装置においては、電子部品の種類に適した吸着ノズルを選択できかつ一層の高速化と高い信頼性を確保することが要望されている。
【０００３】
このような要請に応えるものとして、従来の部品装着装置は、従来例の部品装着装置の全体概略構成の平面レイアウトである図９に示すように、部品１０１を供給する部品供給部１０４と、基板１０２を支持して所定位置に位置決め可能なＸＹテーブル部１０３と、部品供給部１０４とＸＹテーブル部１０３にまたがり回転可能な回転枠の周囲に等間隔置きに配設されるとともに部品の種類に対応した複数の吸着ノズル１０７を有する装着ヘッド１０６とを備えた部品吸着装置が開示されている。
【０００４】
図８は図９の正面の要部断面図を示す。図において、２０１は支持基盤でその上に間欠回転駆動装置２０２が配置され、その回転主軸２０３が支持基盤２０１の下部に突出されるとともに支持基盤２０１の下面に固定された支持筐体２０４にて軸受２０５を介して回転自在に指示されている。回転主軸２０３の下端部には回転枠２０６が固定され，この回転枠２０６の外周部に間欠回転駆動装置２０２の割出し回転角に対応する角度ピッチで、複数の装着ヘッド１０６が昇降可能に配設されている。
【０００５】
２０８は各装着ヘッド１０６から上方に延出された直線上の摺動をガイドする直動ガイドであり、回転枠２０６に装着された支持ブロック２０９にて昇降自在に支持されている。直動ガイド２０８の上端部にはカムフォロア２１０が取付けられ、支持筐体２０４の外周面に形成された昇降用溝カム２１１に係合されている。回転枠２０６の間欠回転に伴う各装着ヘッド１０６の停止位置には、部品供給ステーション２１２や部品装着ステーション２１３が配設されている。
【０００６】
かくして、間欠回転駆動装置２０２にて回転枠２０６が間欠回転するのに伴って装着ヘッド１０６が各ステーションを順次移動するとともに、昇降用溝カム２１１とカムフォロア２１０の係合により直動ガイド２０８を介して装着ヘッド１０６は各ステーションに応じた高さに位置する。なお、部品供給ステーション２１２及び部品装着ステーション２１３では、部品吸着及び装着のために装着ヘッド１０６を所定ストローク下降操作できるように構成されている。
【０００７】
次に、図５は従来例の部品装着装置における装着ヘッドを示す縦断面図、図６は図５のＧ−Ｇ矢視断面図、図７は図５の端面カムの展開図を示す。これらの図を参照して装着ヘッド１０６の構成を説明する。３１４はヘッド本体で、その内部に回転体３１５が軸受３１６ａ、３１６ｂを介して鉛直な軸心回りに回転可能に配設されている。ヘッド本体３１４の下端には、回転体３１５の下方部の周囲を取り囲むように、下端にカム面３１７ａを形成された端面カム３１７が取付けられている。回転体３１５の外周部には、同一円周上に等間隔に位置させて複数の外筒３１８が鉛直方向に貫通して配設され、それぞれ軸受３１９ａ、３１９ｂを介して回転自在に支持されている。また、回転体３１５の上端部外周には歯車３２０が固定されている。
【０００８】
各外筒３１８の上端には回転手段３５３に対するＶ字溝状の係合部３２１が形成されている。各外筒３１８内にはノズル軸３２２が昇降自在に挿通され、各ノズル軸３２２の下端部にはそれぞれ種類の異なる吸着ノズル３２３が所定範囲内で上下移動自在に装着されている。３２４は吸着ノズル３２３を退入可能に突出付勢するばねである。
【０００９】
ノズル軸３２２の上端部には直径方向に貫通する係合ピン３２５が設けられ、その両端部が外筒３１８の上端大径部３１８ａに形成された軸心方向の係合溝３２６に係合され、かつ上端大径部３１８ａの内周断面３１８ｂと係合ピン３２５の間にノズル軸３２２を上方に付勢するばね３２７が介装されている。
【００１０】
ノズル軸３２２の外筒３１８下端より突出した下端部に下端大径部３２２ａが形成され、その外周断面３２２ｂ上に端面カム３１７に対する係合手段３２８が係合されている。端面カム３１７のカム面３１７ａは、図７に示すように、所定の選択位置で係合手段３２８をばね３２７の付勢力に抗して所定ストロークＳだけ強制的に下降させるように形成されている。
【００１１】
かくして回転体３１５を回転させて外筒３１８を介してノズル軸３２２を回動すると、端面カム３１７にてノズル軸３２２が上下移動し、任意のノズル軸３２２が所定の選択位置に位置すると下降位置となり、他の回転位置では上昇位置となる。
【００１２】
係合手段３２８は、ノズル軸３２２に外嵌した結合筐体３２９とその一側に突設したカムフォロア３３０にて構成されている。結合筐体３２９はノズル軸３２２に一定以上の外力が作用した時に相対回転可能に摩擦係合状態で外嵌され、外筒３１８を回転操作することによって係合ピン３２５を介してノズル軸３２２を強制的に任意の回転位置に回転させることができるように構成されている。
【００１３】
カムフォロア３３０には、端面カム３１７に係合するローラ３３１とその外側のローラ３３２とが設けられている。外側のローラ３３２は、回転体３１５の下端から垂下された支柱３３３に取付けられたガイド筐体３３４に各係合手段３２８に対向して形成された上下方向のガイド溝３３５に係合し、カムフォロア３３０を回転体３１５と一体的に回転させ、かつ外筒３１８の軸芯回りに回転するのを防止している。
【００１４】
また、ヘッド本体３１４の外周面の適所に歯車３２０に係合及び係合離脱可能な係合爪３３６が水平な支軸３３７回りに揺動可能に配設されるとともに係合爪３３６を係合位置に向けて付勢するばね３３８が設けられ、回転体３１５を解除可能に回転規制するように成されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
以上の構成において、間欠回転駆動装置２０２により回転枠２０６が間欠回転されて歯車２０を回転駆動する駆動手段（図示せず）が配設された適当なステーションに任意の装着ヘッド１０６が停止すると、このステーションにおいて吸着ノズル１０７の変更の必要に応じ、係合爪３３６を押圧揺動させて歯車３２０との係合を解除し、駆動手段（図示せず）にて歯車３２０を回転させて回転体３１５を回転させる。すると、外筒３１８を介してノズル軸３２２が回転体３１５の軸心回りに回転し、ノズル軸３２２の下端部に配設した係合手段３２８と端面カム３１７の係合によりノズル軸３２２が順次所定の選択位置で突出下降する。所望の吸着ノズル１０７を取付けたノズル軸３２２が突出すると、駆動手段（図示せず）を停止させ、係合爪３３６の押圧を解除して係合爪３３６を歯車３２０に係合させ、回転体３１５を固定する。
【００１６】
この状態で、回転枠２０６が間欠回転して再び装着ヘッド１０６が移動し、部品供給ステーション２１２に達すると、直動ガイド２０８が所定量押し下げ操作され、吸着ノズル１０７が部品を吸着する。このとき、吸着ノズル１０７の先端が部品に当接すると，吸着ノズル１０７はばね３２４にて退入可能に突出付勢されているので円滑に退入して吸着時の衝撃をなくすことができ、部品が確実に吸着される。
【００１７】
部品を吸着した装着ヘッド１０６は回転枠２０６の間欠回転によって再び移動する。部品装着ステーション２１３の手前の回転手段５３が配設されたステーションで装着ヘッド１０６が停止すると、吸着している部品の回転位置補正の必要に応じて外筒３１７の上端の係合部３２１に回転手段３５３が係合して外筒３１７を回転させ、係合溝３２６、係合ピン３２５、及びノズル軸３２２を介して吸着ノズル１０７を回転させ、吸着している部品の回転姿勢を調整する。部品が所望の回転姿勢になると、回転手段３５３の回転が停止され、係合部３２１との係合が解除される。この部品の回転姿勢は、ノズル軸１０７が結合筐体３２９に一定以上の外力が作用しない限り回転しないように嵌合しているのでそのまま保持される。
【００１８】
その後、回転枠２０６の間欠回転によって装着ヘッド１０６が部品装着ステーション２１３に移動すると、直動ガイド２０８が所定量押し下げ操作され、部品が回路基板等の基板に押し付けられ、吸着が解除されることにより部品が装着される。このときも、吸着ノズル１０７がばね３２４に抗して退入することにより装着時の衝撃を無くすことができる。
【００１９】
以上の動作を回転枠２０６に設置させた各装着ヘッド１０６が順次繰り返していくことにより、最適な種類の吸着ノズル１０７を用いて部品供給ステーション２１２で部品を吸着し、各部品の回転姿勢を調整した後、部品装着ステーション２１３でこの部品を装着することができる。
【００２０】
【特許文献１】
特開平８−１９５５８８号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、吸着ノズル１０７に吸着保持している部品の回転姿勢を調整するために係合部３２１に回転手段３５３が係合し回転させることが必要であり、さらなる高速化を図るためには、上記の嵌合且つ回転を行う時間を短くすることが必要となるが、上記嵌合時の衝撃による部品の姿勢への悪影響や嵌合部の磨耗による回転位置が不良となる恐れがあるため、前記嵌合時間を短くすることはできなかった。
【００２２】
また、前記各ノズル毎に必要な係合部３２１の重量が高速化のために負担となっていた。また、前記各ノズル１０７の上下動のための摺動隙間が装着精度に悪影響を及ぼす恐れがあるため、さらなる高速化ができなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、吸着した部品の回転補正及び部品装着を高速高精度で行える部品装着装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の部品装着装置は、装着ヘッドは鉛直軸心周りに回転可能な回転体と、回転体に減速機を介して連なり回転体を回動する回転駆動源と、を備え、吸着ノズルは吸着ノズル軸と一体となり回転体内の昇降ガイド部を昇降可能で且つ常時下方に弾性体で加圧され、吸着ノズルの待機位置と突出位置は位置規正手段により保持されることを特徴とする。このようにすると、回転駆動源は直接且つ常時ノズルを回転することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の部品実装装置は、部品供給部２１２と基板１０２の所定の部品装着位置との間で移動可能な回転枠６に部品の種類に対応した複数の吸着ノズル５０を有する装着ヘッド４０を複数設置した部品装着装置において、前記装着ヘッド４０は鉛直軸心周りに回転可能な回転体４２と、前記回転体４２に減速機４４を介して連なり前記回転体４２を回動する回転駆動源４３と、を備え、前記吸着ノズル５０は吸着ノズル軸４９と一体となり前記回転体４２内の昇降ガイド部４２ａを昇降可能で且つ常時下方に弾性体５１で加圧され、前記吸着ノズル５０の待機位置と突出位置は位置規正手段４６により保持されることを特徴とする。このようにすると、回転駆動源は直接且つ常時ノズルを回転することができるので、高速に吸着ノズルを選択することが可能となる。
【００２５】
請求項２に記載の部品実装装置は、吸着ノズル５０に吸着ノズル５０の先端の部品吸着部５０ｂから前記吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃに至る真空路５０ａを設け、前記開口部４９ｃは前記回転体４２の昇降ガイド部４２ａに設けられた真空接続部５２ａと前記吸着ノズルの突出位置においてさせ、さらに請求項３において、真空接続部５２ａは前記吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ａと開口部４９ａの無い箇所を同時に吸引しうるようにしたことを特徴とする。このようにすると、吸着ノズルは軸心方向に引きつけられ、吸着ノズルが昇降に必要な隙間内を動くことを防ぐことができる。
【００２６】
請求項４に記載の部品実装装置は、回転体４２内の昇降ガイド部４２ａは略角溝であり、前記吸着ノズル軸４９は前記角溝に嵌合し且つ前記角溝に嵌合した状態で前記回転体４２の外周面と同一円筒面形状を成し、この円筒面を軸支する回転軸受４５ｂを備えたことを特徴とする。このようにすると、回転体にノズル軸が嵌合する溝は周辺方向に開放しているため容易に加工でき、且つノズル軸を容易に回転体内に組立できる。
【００２７】
請求項５に記載の部品実装装置は、位置規正手段４６は前記吸着ノズル軸４９に設けた凹部４９ａ，４９ｂを前記回転体内の軸心方向に加圧するフック４６としたことを特徴とする。このようにすると、ノズル軸はフックにより軸心方向に押し付けられ、ノズル軸が昇降の為に有する隙間を規制することができる。
【００２８】
請求項６に記載の部品実装装置は、吸着ノズル５０の先端部５０ｂを弾性体５１の弾性力に抗して加圧し前記吸着ノズル５０を待機位置ＲＰに移動させるノズル収納プレート７８を設け、吸着ノズル５０の先端部５０ｂが接触する前記ノズル収納プレート７８の箇所に吸着ノズルの先端部５０ｂと略同一の材質を用い、該ノズル収納プレート７８と該ノズル収納プレート７８を保持するプレート保持部７３の間に弾性体７９を設けた設けたことを特徴とする。このようにすると、吸着ノズルを収納プレートで押し付けた際、衝撃が緩和され、吸着ノズルを高速に回転体内に収納できる。
【００２９】
以下、本発明の部品実装装置の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図であり、図２は図１の装着ヘッドの縦断面図、図３は図１の装着ヘッドのノズル収納部を示す縦断面詳細図、図４は図３のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ矢視断面図である。
【００３０】
まず、図１を参照して部品装着装置の全体構成を説明すると、従来装置と同様に１は支持基盤でその上に間欠回転駆動装置２が配置され、その回転主軸３が支持基盤１の下部に突出されるとともに支持基盤１の下面に固定された支持筐体４にて軸受５を介して回転自在に支持されている。
【００３１】
また、従来例の昇降用溝カム２１１内をカムフォロアー２１０が１個のみ走行するものであったのに比し本発明の昇降用溝カム１１はカムフォロアー１０が２個走行可能なようにして溝カムとの隙間を無くすようにしている。
回転主軸３の下端部には回転枠６が固定され，この回転枠６の外周部に間欠回転駆動装置２の割出し回転角に対応する角度ピッチで、複数の装着ヘッド４０が昇降可能に配設されている。
【００３２】
８は各装着ヘッド４０から上方に延出された直動ガイドであり、回転枠６に装着された支持ブロック９にて昇降自在に支持されている。直動ガイド８の上端部にはカムフォロア１０が取付けられ、支持筐体４の外周面に形成された昇降用溝カム１１に係合されている。
【００３３】
回転枠６の間欠回転に伴う各装着ヘッド４０の停止位置には、部品供給ステーション１２や部品装着ステーション１３が配設されている。
かくして、間欠回転駆動装置２にて回転枠６が間欠回転するのに伴って装着ヘッド４０が各ステーションを順次移動するとともに、昇降用溝カム１１とカムフォロア１０の係合により直動ガイド８を介して装着ヘッド４０は各ステーションに応じた高さに位置することとなる。
【００３４】
なお、従来技術と同様に、部品供給ステーション１２及び部品装着ステーション１３では、部品吸着及び装着のために装着ヘッド４０を所定ストローク下降操作できるように構成されている。
次に、図２〜図４を参照して装着ヘッド４０の構成を説明する。４１はヘッド本体で、その内部に回転体４２が軸受４５ａ、４５ｂを介して鉛直な軸心回りに回転可能に配設されている。
【００３５】
回転体４２の回転には、ステッピングモータやサーボモータなどの回転駆動源４３を用い、さらなる高精度に分解能な位置決めを実現する為に、ハーモニックギアなどの減速機４４を設けている。これにより、従来のように外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、部品への吸着姿勢への影響が低減され、また嵌合部の磨耗のもなくなる。
【００３６】
さらに、ヘッド本体４１の下端には、回転体４２の下方部の周囲を取り囲むように、フック４６が取付けられている。フック４６は、回転体４２に固定された保持体４７にリングばね４８により保持されている。また、フック４６は保持体４７に設けられた支点溝４７ａを支点に揺動可能なようになっている。
【００３７】
回転体４２の外周部には、同一円周上に等間隔に位置させて複数のノズル軸４９が鉛直方向に配設されている。各ノズル軸４９は、回転体４２に設けられた溝に挿通されフック４６にて規正するの所定範囲内で上下移動自在に装着されている。各ノズル軸の４９の下端にはそれぞれ種類の異なる吸着ノズル５０が接合されたり又は一体的に加工されたりして設けられている。吸着ノズル５０は回転体４２内の昇降ガイド部４２ａを昇降可能で且つ常時下方に弾性体である圧縮バネ５１で加圧され、吸着ノズル５０の待機位置ＲＰと突出位置ＷＰは位置規正手段であるフック４６により保持される。
【００３８】
また、回転体４２内の昇降ガイド部４２ａは略角溝形状とし、吸着ノズル軸４９はこの角溝に嵌合し且つ角溝に嵌合した状態で回転体４２の外周面と同一円筒面形状を成す形状としている。これにより、この円筒面を軸支する回転軸受４５ｂを共通で使用することができる。
【００３９】
各ノズル軸４９の上端部にはフック４６と嵌合してノズル軸高さを規正する凹部である退入用段４９ａと突出用段４９ｂが設けられ、フック４６はノズル軸４９を回転体内の軸心方向に加圧する。
【００４０】
ノズルを使用しないときは各吸着ノズル軸４９はフック４６にて退入用段の位置に高さ位置決めされているが、ノズルを使用する際には実装する部品の種類に応じて外部選択手段（図示せず）により所定の選択位置にてフック４６を解除しノズル軸を突出段４９ｂにて高さ位置決めする。
ノズル軸４９は吸着ノズル５０と一体となり、部品を吸着する為の空圧経路が設けられている。
【００４１】
この空圧経路は、吸着ノズル５０の先端の部品吸着部５０ｂから吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃに至る真空路５０ａであり、開口部４９ｃは回転体４２の昇降ガイド部４２ａに設けられた真空接続部５２ａと吸着ノズルの突出位置ＷＰにおいて連通する。前記の空圧経路はノズル軸４９中央部にて鉛直方向から円周方向に空圧経路の方向を変えるように設定されている。
【００４２】
これにより、部品吸着動作時、真空圧によりノズル軸４９は回転体４２の中心方向へ引き寄せられ各ノズル軸４９毎の摺動溝のガタつきを抑えることができ、ノズル５０にて吸着された部品の位置決めが高精度に行うことができる。また、ノズル軸を突出段４９ｂにて高さ位置決めされたノズル軸４２のみ空圧経路が接続されることになる。
【００４３】
また、真空接続部５２ａは吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃの面積より大きく設定される。これにより、開口部４９ｃの無い箇所を同時に吸引することができるので、フック４６がノズル軸４９を回転体内の軸心方向に加圧するのと同じ方向に吸引することができる。
【００４４】
また、図に示すように各ノズル軸４９はフック４６にて退入用段４９ｂの位置に高さ位置決めされている位置で真空接続部５２ａと開口部４９ｃが連通されないよう配慮し、空圧経路５２ｂをノズル軸４９の上部を吸引する位置に別途設けることで、よりノズル軸４９は回転軸中心側へ引き寄せる力は増しノズル軸が昇降動作に必要なガタによる吸着部品の吸着姿勢への影響は低減する。
【００４５】
図３は本発明の第２の実施の形態のノズル収納機構を備えた部品実装装置を示すものである。図３において、７３は吸着ノズル５０の先端部５０ｂを弾性体である圧縮ばね５１の弾性力に抗して加圧し、吸着ノズル５０を保持体４７内に移動させ、待機位置ＲＰに吸着ノズルを位置させるノズル収納プレートである。
【００４６】
このノズル収納プレート７３の吸着ノズル５０の先端部５０ｂが接触する箇所に吸着ノズル５０の先端部５０ｂと略同一の材質を用いることで、互いの摩耗を防ぐことができる。ノズル先端部５０ｂに耐久性向上のため燒結ダイヤ材を用いた場合は、前記ノズル収納プレート７３の吸着ノズル５０が接触する箇所にも同じ焼結ダイヤを用いる。且つノズル収納プレート７３とノズル収納プレート７３を保持するプレート保持部の間に弾性体７９を設けて、吸着ノズル５０とノズル収納プレート７３が当接する際の衝撃が発生しないようにすることができる。
【００４７】
以上のように構成された部品実装装置について、以下、その動作を説明する。図において吸着ノズル５０を収納動作はノズル収納プレート７３を装着ヘッド４０に対し、吸着ノズル５０の先端を押してノズル収納方向へ動作させるか、又は装着ヘッド４０をノズル収納プレート７３に対し近づけることことにより、吸着ノズル５０が回転体４２内に収納され、フック４６にてノズル収納位置に保持される。
【００４８】
ノズル収納動作においてノズル５０とプレート７８が接触する際発生する衝撃力により、プレート７８もしくはノズル５０の摩耗が発生しうるが、プレート７８を高硬度の燒結ダイヤ材にし、かつ収納動作の際ノズル５０とプレート７８が接触するところで一旦収納動作を停留させ，接触時のノズル５０とプレート７８の相対速度を低減することにより、接触時発生する衝撃力を緩和し、かつプレート自身を高硬度の材質にすることで耐久性を向上可能となる。
【００４９】
上記のように本実施の形態によれば、吸着ノズルを収納プレートで押し付けた際、衝撃が緩和され、吸着ノズルを高速に回転体内に収納でき、且つ、吸着ノズルの先端とプレートの摩耗を低減することが可能となる。
また、以上の説明ではプレート７８の強度、寿命向上のためプレート７８を燒結ダイヤ材で構成した例で説明したが、その他超硬材や人工サファイヤなど一般の合金材に比べ硬度の硬い材質についても同様に使用可能であるが、ノズル自身の材質が高硬度なダイヤなどである場合を考慮し、プレート７８の材質としては燒結ダイヤ材がよい。
【００５０】
又、弾性体として衝撃吸収性能を有する無反発ゴム７９を使用することが好ましい。ノズル収納動作においてノズル５０とプレート７８が接触する際発生する衝撃力により、プレート７８もしくはノズル５０の摩耗が発生するが、プレート７８を高硬度の燒結ダイヤ材にし、かつ収納動作の際ノズル５０とプレート７８が接触するところでいったん収納動作を停留させ，接触時のノズル５０とプレート７８の相対速度を低減することにより、接触時発生する衝撃力を緩和し、また、ノズル収納プレート７３とプレート７８の間に設けられた無反発ゴム７９によりさらに接触時発生する衝撃力を緩和、耐久性を向上可能となる。
【００５１】
なお、以上の説明を衝撃吸収材としたが、無反発ゴムもしくは衝撃吸収性を有するゲル状材質、高圧エア充填緩衝材やウレタンゴムなど一般に衝撃を緩和可能な材質であればよいが、プレート保持の精度、衝撃吸収能力を考慮して無反発ゴムが望ましい。
【００５２】
本発明の部品装着装置によれば、装着ヘッドに鉛直軸心周りに回転可能な回転体および回転に必要なアクチュエータを設けると共にさらにより高精度に分解能な位置決めを実現するために減速ギアを設ける事により外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、嵌合部の磨耗のもなくなる。
また、空圧経路をノズル可動部での真空接続部において円周方向に配設することによりノズル毎のガタつきを抑えることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の部品装着装置によれば、装着ヘッドに鉛直軸心周りに回転可能な回転体および回転に必要なアクチュエータを設けると共にさらにより高精度に分解能な位置決めを実現するために減速ギアを設ける事により外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、嵌合部の磨耗のもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図
【図２】図１の装着ヘッドの縦断面図
【図３】図１の装着ヘッドのノズル収納部を示す縦断面詳細図
【図４】図３のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ矢視断面図
【図５】従来例の部品装着装置における装着ヘッドの縦断面図
【図６】図５のＧ−Ｇ矢視断面図
【図７】図５の端面カムの展開図
【図８】同従来例の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図
【図９】図１及び図８の平面レイアウト図
【符号の説明】
１２ 部品供給部
４０ 装着ヘッド
４２ 回転体
４２ａ 昇降ガイド部
４３ 回転駆動源
４４ 減速機
４５ａ、ｂ 回転軸受
４６ 位置規正手段（フック）
４９ 吸着ノズル軸
４９ａ 凹部
４９ｂ 凹部
４９ｃ 開口部
４９ｄ 吸着ノズル軸の側面
５０ 吸着ノズル
５０ａ 真空路
５０ｂ 部品吸着部（先端部）
５１ 弾性体
５２ａ 真空接続部
７３ プレート保持部
７８ ノズル収納プレート
７９ 弾性体
１０２ 基板
ＲＰ 待機位置
ＷＰ 突出位置
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板の所定位置に装着する部品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、リードレス電子部品例えばチップ部品が普及するにつれて形状及び大きさの種類も多品種になり、これらの電子部品を組合せて電子回路を構成するために電子部品をプリント基板に装着する部品装着装置においては、電子部品の種類に適した吸着ノズルを選択できかつ一層の高速化と高い信頼性を確保することが要望されている。
【０００３】
このような要請に応えるものとして、従来の部品装着装置は、従来例の部品装着装置の全体概略構成の平面レイアウトである図９に示すように、部品１０１を供給する部品供給部１０４と、基板１０２を支持して所定位置に位置決め可能なＸＹテーブル部１０３と、部品供給部１０４とＸＹテーブル部１０３にまたがり回転可能な回転枠の周囲に等間隔置きに配設されるとともに部品の種類に対応した複数の吸着ノズル１０７を有する装着ヘッド１０６とを備えた部品吸着装置が開示されている。
【０００４】
図８は図９の正面の要部断面図を示す。図において、２０１は支持基盤でその上に間欠回転駆動装置２０２が配置され、その回転主軸２０３が支持基盤２０１の下部に突出されるとともに支持基盤２０１の下面に固定された支持筐体２０４にて軸受２０５を介して回転自在に指示されている。回転主軸２０３の下端部には回転枠２０６が固定され，この回転枠２０６の外周部に間欠回転駆動装置２０２の割出し回転角に対応する角度ピッチで、複数の装着ヘッド１０６が昇降可能に配設されている。
【０００５】
２０８は各装着ヘッド１０６から上方に延出された直線上の摺動をガイドする直動ガイドであり、回転枠２０６に装着された支持ブロック２０９にて昇降自在に支持されている。直動ガイド２０８の上端部にはカムフォロア２１０が取付けられ、支持筐体２０４の外周面に形成された昇降用溝カム２１１に係合されている。回転枠２０６の間欠回転に伴う各装着ヘッド１０６の停止位置には、部品供給ステーション２１２や部品装着ステーション２１３が配設されている。
【０００６】
かくして、間欠回転駆動装置２０２にて回転枠２０６が間欠回転するのに伴って装着ヘッド１０６が各ステーションを順次移動するとともに、昇降用溝カム２１１とカムフォロア２１０の係合により直動ガイド２０８を介して装着ヘッド１０６は各ステーションに応じた高さに位置する。なお、部品供給ステーション２１２及び部品装着ステーション２１３では、部品吸着及び装着のために装着ヘッド１０６を所定ストローク下降操作できるように構成されている。
【０００７】
次に、図５は従来例の部品装着装置における装着ヘッドを示す縦断面図、図６は図５のＧ−Ｇ矢視断面図、図７は図５の端面カムの展開図を示す。これらの図を参照して装着ヘッド１０６の構成を説明する。３１４はヘッド本体で、その内部に回転体３１５が軸受３１６ａ、３１６ｂを介して鉛直な軸心回りに回転可能に配設されている。ヘッド本体３１４の下端には、回転体３１５の下方部の周囲を取り囲むように、下端にカム面３１７ａを形成された端面カム３１７が取付けられている。回転体３１５の外周部には、同一円周上に等間隔に位置させて複数の外筒３１８が鉛直方向に貫通して配設され、それぞれ軸受３１９ａ、３１９ｂを介して回転自在に支持されている。また、回転体３１５の上端部外周には歯車３２０が固定されている。
【０００８】
各外筒３１８の上端には回転手段３５３に対するＶ字溝状の係合部３２１が形成されている。各外筒３１８内にはノズル軸３２２が昇降自在に挿通され、各ノズル軸３２２の下端部にはそれぞれ種類の異なる吸着ノズル３２３が所定範囲内で上下移動自在に装着されている。３２４は吸着ノズル３２３を退入可能に突出付勢するばねである。
【０００９】
ノズル軸３２２の上端部には直径方向に貫通する係合ピン３２５が設けられ、その両端部が外筒３１８の上端大径部３１８ａに形成された軸心方向の係合溝３２６に係合され、かつ上端大径部３１８ａの内周断面３１８ｂと係合ピン３２５の間にノズル軸３２２を上方に付勢するばね３２７が介装されている。
【００１０】
ノズル軸３２２の外筒３１８下端より突出した下端部に下端大径部３２２ａが形成され、その外周断面３２２ｂ上に端面カム３１７に対する係合手段３２８が係合されている。端面カム３１７のカム面３１７ａは、図７に示すように、所定の選択位置で係合手段３２８をばね３２７の付勢力に抗して所定ストロークＳだけ強制的に下降させるように形成されている。
【００１１】
かくして回転体３１５を回転させて外筒３１８を介してノズル軸３２２を回動すると、端面カム３１７にてノズル軸３２２が上下移動し、任意のノズル軸３２２が所定の選択位置に位置すると下降位置となり、他の回転位置では上昇位置となる。
【００１２】
係合手段３２８は、ノズル軸３２２に外嵌した結合筐体３２９とその一側に突設したカムフォロア３３０にて構成されている。結合筐体３２９はノズル軸３２２に一定以上の外力が作用した時に相対回転可能に摩擦係合状態で外嵌され、外筒３１８を回転操作することによって係合ピン３２５を介してノズル軸３２２を強制的に任意の回転位置に回転させることができるように構成されている。
【００１３】
カムフォロア３３０には、端面カム３１７に係合するローラ３３１とその外側のローラ３３２とが設けられている。外側のローラ３３２は、回転体３１５の下端から垂下された支柱３３３に取付けられたガイド筐体３３４に各係合手段３２８に対向して形成された上下方向のガイド溝３３５に係合し、カムフォロア３３０を回転体３１５と一体的に回転させ、かつ外筒３１８の軸芯回りに回転するのを防止している。
【００１４】
また、ヘッド本体３１４の外周面の適所に歯車３２０に係合及び係合離脱可能な係合爪３３６が水平な支軸３３７回りに揺動可能に配設されるとともに係合爪３３６を係合位置に向けて付勢するばね３３８が設けられ、回転体３１５を解除可能に回転規制するように成されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
以上の構成において、間欠回転駆動装置２０２により回転枠２０６が間欠回転されて歯車２０を回転駆動する駆動手段（図示せず）が配設された適当なステーションに任意の装着ヘッド１０６が停止すると、このステーションにおいて吸着ノズル１０７の変更の必要に応じ、係合爪３３６を押圧揺動させて歯車３２０との係合を解除し、駆動手段（図示せず）にて歯車３２０を回転させて回転体３１５を回転させる。すると、外筒３１８を介してノズル軸３２２が回転体３１５の軸心回りに回転し、ノズル軸３２２の下端部に配設した係合手段３２８と端面カム３１７の係合によりノズル軸３２２が順次所定の選択位置で突出下降する。所望の吸着ノズル１０７を取付けたノズル軸３２２が突出すると、駆動手段（図示せず）を停止させ、係合爪３３６の押圧を解除して係合爪３３６を歯車３２０に係合させ、回転体３１５を固定する。
【００１６】
この状態で、回転枠２０６が間欠回転して再び装着ヘッド１０６が移動し、部品供給ステーション２１２に達すると、直動ガイド２０８が所定量押し下げ操作され、吸着ノズル１０７が部品を吸着する。このとき、吸着ノズル１０７の先端が部品に当接すると，吸着ノズル１０７はばね３２４にて退入可能に突出付勢されているので円滑に退入して吸着時の衝撃をなくすことができ、部品が確実に吸着される。
【００１７】
部品を吸着した装着ヘッド１０６は回転枠２０６の間欠回転によって再び移動する。部品装着ステーション２１３の手前の回転手段５３が配設されたステーションで装着ヘッド１０６が停止すると、吸着している部品の回転位置補正の必要に応じて外筒３１７の上端の係合部３２１に回転手段３５３が係合して外筒３１７を回転させ、係合溝３２６、係合ピン３２５、及びノズル軸３２２を介して吸着ノズル１０７を回転させ、吸着している部品の回転姿勢を調整する。部品が所望の回転姿勢になると、回転手段３５３の回転が停止され、係合部３２１との係合が解除される。この部品の回転姿勢は、ノズル軸１０７が結合筐体３２９に一定以上の外力が作用しない限り回転しないように嵌合しているのでそのまま保持される。
【００１８】
その後、回転枠２０６の間欠回転によって装着ヘッド１０６が部品装着ステーション２１３に移動すると、直動ガイド２０８が所定量押し下げ操作され、部品が回路基板等の基板に押し付けられ、吸着が解除されることにより部品が装着される。このときも、吸着ノズル１０７がばね３２４に抗して退入することにより装着時の衝撃を無くすことができる。
【００１９】
以上の動作を回転枠２０６に設置させた各装着ヘッド１０６が順次繰り返していくことにより、最適な種類の吸着ノズル１０７を用いて部品供給ステーション２１２で部品を吸着し、各部品の回転姿勢を調整した後、部品装着ステーション２１３でこの部品を装着することができる。
【００２０】
【特許文献１】
特開平８−１９５５８８号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、吸着ノズル１０７に吸着保持している部品の回転姿勢を調整するために係合部３２１に回転手段３５３が係合し回転させることが必要であり、さらなる高速化を図るためには、上記の嵌合且つ回転を行う時間を短くすることが必要となるが、上記嵌合時の衝撃による部品の姿勢への悪影響や嵌合部の磨耗による回転位置が不良となる恐れがあるため、前記嵌合時間を短くすることはできなかった。
【００２２】
また、前記各ノズル毎に必要な係合部３２１の重量が高速化のために負担となっていた。また、前記各ノズル１０７の上下動のための摺動隙間が装着精度に悪影響を及ぼす恐れがあるため、さらなる高速化ができなかった。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、吸着した部品の回転補正及び部品装着を高速高精度で行える部品装着装置を提供することを目的としている。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の部品装着装置は、装着ヘッドは鉛直軸心周りに回転可能な回転体と、回転体に減速機を介して連なり回転体を回動する回転駆動源と、を備え、吸着ノズルは吸着ノズル軸と一体となり回転体内の昇降ガイド部を昇降可能で且つ常時下方に弾性体で加圧され、吸着ノズルの待機位置と突出位置は位置規正手段により保持されることを特徴とする。このようにすると、回転駆動源は直接且つ常時ノズルを回転することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の部品実装装置は、部品供給部２１２と基板１０２の所定の部品装着位置との間で移動可能な回転枠６に部品の種類に対応した複数の吸着ノズル５０を有する装着ヘッド４０を複数設置した部品装着装置において、前記装着ヘッド４０は鉛直軸心周りに回転可能な回転体４２と、前記回転体４２に減速機４４を介して連なり前記回転体４２を回動する回転駆動源４３と、を備え、前記吸着ノズル５０は吸着ノズル軸４９と一体となり前記回転体４２内の昇降ガイド部４２ａを昇降可能で且つ常時下方に弾性体５１で加圧され、前記吸着ノズル５０の待機位置と突出位置は位置規正手段４６により保持されることを特徴とする。このようにすると、回転駆動源は直接且つ常時ノズルを回転することができるので、高速に吸着ノズルを選択することが可能となる。
【００２５】
請求項２に記載の部品実装装置は、吸着ノズル５０に吸着ノズル５０の先端の部品吸着部５０ｂから前記吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃに至る真空路５０ａを設け、前記開口部４９ｃは前記回転体４２の昇降ガイド部４２ａに設けられた真空接続部５２ａと前記吸着ノズルの突出位置においてさせ、さらに請求項３において、真空接続部５２ａは前記吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ａと開口部４９ａの無い箇所を同時に吸引しうるようにしたことを特徴とする。このようにすると、吸着ノズルは軸心方向に引きつけられ、吸着ノズルが昇降に必要な隙間内を動くことを防ぐことができる。
【００２６】
請求項４に記載の部品実装装置は、回転体４２内の昇降ガイド部４２ａは略角溝であり、前記吸着ノズル軸４９は前記角溝に嵌合し且つ前記角溝に嵌合した状態で前記回転体４２の外周面と同一円筒面形状を成し、この円筒面を軸支する回転軸受４５ｂを備えたことを特徴とする。このようにすると、回転体にノズル軸が嵌合する溝は周辺方向に開放しているため容易に加工でき、且つノズル軸を容易に回転体内に組立できる。
【００２７】
請求項５に記載の部品実装装置は、位置規正手段４６は前記吸着ノズル軸４９に設けた凹部４９ａ，４９ｂを前記回転体内の軸心方向に加圧するフック４６としたことを特徴とする。このようにすると、ノズル軸はフックにより軸心方向に押し付けられ、ノズル軸が昇降の為に有する隙間を規制することができる。
【００２８】
請求項６に記載の部品実装装置は、吸着ノズル５０の先端部５０ｂを弾性体５１の弾性力に抗して加圧し前記吸着ノズル５０を待機位置ＲＰに移動させるノズル収納プレート７８を設け、吸着ノズル５０の先端部５０ｂが接触する前記ノズル収納プレート７８の箇所に吸着ノズルの先端部５０ｂと略同一の材質を用い、該ノズル収納プレート７８と該ノズル収納プレート７８を保持するプレート保持部７３の間に弾性体７９を設けた設けたことを特徴とする。このようにすると、吸着ノズルを収納プレートで押し付けた際、衝撃が緩和され、吸着ノズルを高速に回転体内に収納できる。
【００２９】
以下、本発明の部品実装装置の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図であり、図２は図１の装着ヘッドの縦断面図、図３は図１の装着ヘッドのノズル収納部を示す縦断面詳細図、図４は図３のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ矢視断面図である。
【００３０】
まず、図１を参照して部品装着装置の全体構成を説明すると、従来装置と同様に１は支持基盤でその上に間欠回転駆動装置２が配置され、その回転主軸３が支持基盤１の下部に突出されるとともに支持基盤１の下面に固定された支持筐体４にて軸受５を介して回転自在に支持されている。
【００３１】
また、従来例の昇降用溝カム２１１内をカムフォロアー２１０が１個のみ走行するものであったのに比し本発明の昇降用溝カム１１はカムフォロアー１０が２個走行可能なようにして溝カムとの隙間を無くすようにしている。
回転主軸３の下端部には回転枠６が固定され，この回転枠６の外周部に間欠回転駆動装置２の割出し回転角に対応する角度ピッチで、複数の装着ヘッド４０が昇降可能に配設されている。
【００３２】
８は各装着ヘッド４０から上方に延出された直動ガイドであり、回転枠６に装着された支持ブロック９にて昇降自在に支持されている。直動ガイド８の上端部にはカムフォロア１０が取付けられ、支持筐体４の外周面に形成された昇降用溝カム１１に係合されている。
【００３３】
回転枠６の間欠回転に伴う各装着ヘッド４０の停止位置には、部品供給ステーション１２や部品装着ステーション１３が配設されている。
かくして、間欠回転駆動装置２にて回転枠６が間欠回転するのに伴って装着ヘッド４０が各ステーションを順次移動するとともに、昇降用溝カム１１とカムフォロア１０の係合により直動ガイド８を介して装着ヘッド４０は各ステーションに応じた高さに位置することとなる。
【００３４】
なお、従来技術と同様に、部品供給ステーション１２及び部品装着ステーション１３では、部品吸着及び装着のために装着ヘッド４０を所定ストローク下降操作できるように構成されている。
次に、図２〜図４を参照して装着ヘッド４０の構成を説明する。４１はヘッド本体で、その内部に回転体４２が軸受４５ａ、４５ｂを介して鉛直な軸心回りに回転可能に配設されている。
【００３５】
回転体４２の回転には、ステッピングモータやサーボモータなどの回転駆動源４３を用い、さらなる高精度に分解能な位置決めを実現する為に、ハーモニックギアなどの減速機４４を設けている。これにより、従来のように外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、部品への吸着姿勢への影響が低減され、また嵌合部の磨耗のもなくなる。
【００３６】
さらに、ヘッド本体４１の下端には、回転体４２の下方部の周囲を取り囲むように、フック４６が取付けられている。フック４６は、回転体４２に固定された保持体４７にリングばね４８により保持されている。また、フック４６は保持体４７に設けられた支点溝４７ａを支点に揺動可能なようになっている。
【００３７】
回転体４２の外周部には、同一円周上に等間隔に位置させて複数のノズル軸４９が鉛直方向に配設されている。各ノズル軸４９は、回転体４２に設けられた溝に挿通されフック４６にて規正するの所定範囲内で上下移動自在に装着されている。各ノズル軸の４９の下端にはそれぞれ種類の異なる吸着ノズル５０が接合されたり又は一体的に加工されたりして設けられている。吸着ノズル５０は回転体４２内の昇降ガイド部４２ａを昇降可能で且つ常時下方に弾性体である圧縮バネ５１で加圧され、吸着ノズル５０の待機位置ＲＰと突出位置ＷＰは位置規正手段であるフック４６により保持される。
【００３８】
また、回転体４２内の昇降ガイド部４２ａは略角溝形状とし、吸着ノズル軸４９はこの角溝に嵌合し且つ角溝に嵌合した状態で回転体４２の外周面と同一円筒面形状を成す形状としている。これにより、この円筒面を軸支する回転軸受４５ｂを共通で使用することができる。
【００３９】
各ノズル軸４９の上端部にはフック４６と嵌合してノズル軸高さを規正する凹部である退入用段４９ａと突出用段４９ｂが設けられ、フック４６はノズル軸４９を回転体内の軸心方向に加圧する。
【００４０】
ノズルを使用しないときは各吸着ノズル軸４９はフック４６にて退入用段の位置に高さ位置決めされているが、ノズルを使用する際には実装する部品の種類に応じて外部選択手段（図示せず）により所定の選択位置にてフック４６を解除しノズル軸を突出段４９ｂにて高さ位置決めする。
ノズル軸４９は吸着ノズル５０と一体となり、部品を吸着する為の空圧経路が設けられている。
【００４１】
この空圧経路は、吸着ノズル５０の先端の部品吸着部５０ｂから吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃに至る真空路５０ａであり、開口部４９ｃは回転体４２の昇降ガイド部４２ａに設けられた真空接続部５２ａと吸着ノズルの突出位置ＷＰにおいて連通する。前記の空圧経路はノズル軸４９中央部にて鉛直方向から円周方向に空圧経路の方向を変えるように設定されている。
【００４２】
これにより、部品吸着動作時、真空圧によりノズル軸４９は回転体４２の中心方向へ引き寄せられ各ノズル軸４９毎の摺動溝のガタつきを抑えることができ、ノズル５０にて吸着された部品の位置決めが高精度に行うことができる。また、ノズル軸を突出段４９ｂにて高さ位置決めされたノズル軸４２のみ空圧経路が接続されることになる。
【００４３】
また、真空接続部５２ａは吸着ノズル軸４９の側面４９ｄの開口部４９ｃの面積より大きく設定される。これにより、開口部４９ｃの無い箇所を同時に吸引することができるので、フック４６がノズル軸４９を回転体内の軸心方向に加圧するのと同じ方向に吸引することができる。
【００４４】
また、図に示すように各ノズル軸４９はフック４６にて退入用段４９ｂの位置に高さ位置決めされている位置で真空接続部５２ａと開口部４９ｃが連通されないよう配慮し、空圧経路５２ｂをノズル軸４９の上部を吸引する位置に別途設けることで、よりノズル軸４９は回転軸中心側へ引き寄せる力は増しノズル軸が昇降動作に必要なガタによる吸着部品の吸着姿勢への影響は低減する。
【００４５】
図３は本発明の第２の実施の形態のノズル収納機構を備えた部品実装装置を示すものである。図３において、７３は吸着ノズル５０の先端部５０ｂを弾性体である圧縮ばね５１の弾性力に抗して加圧し、吸着ノズル５０を保持体４７内に移動させ、待機位置ＲＰに吸着ノズルを位置させるノズル収納プレートである。
【００４６】
このノズル収納プレート７３の吸着ノズル５０の先端部５０ｂが接触する箇所に吸着ノズル５０の先端部５０ｂと略同一の材質を用いることで、互いの摩耗を防ぐことができる。ノズル先端部５０ｂに耐久性向上のため燒結ダイヤ材を用いた場合は、前記ノズル収納プレート７３の吸着ノズル５０が接触する箇所にも同じ焼結ダイヤを用いる。且つノズル収納プレート７３とノズル収納プレート７３を保持するプレート保持部の間に弾性体７９を設けて、吸着ノズル５０とノズル収納プレート７３が当接する際の衝撃が発生しないようにすることができる。
【００４７】
以上のように構成された部品実装装置について、以下、その動作を説明する。図において吸着ノズル５０を収納動作はノズル収納プレート７３を装着ヘッド４０に対し、吸着ノズル５０の先端を押してノズル収納方向へ動作させるか、又は装着ヘッド４０をノズル収納プレート７３に対し近づけることことにより、吸着ノズル５０が回転体４２内に収納され、フック４６にてノズル収納位置に保持される。
【００４８】
ノズル収納動作においてノズル５０とプレート７８が接触する際発生する衝撃力により、プレート７８もしくはノズル５０の摩耗が発生しうるが、プレート７８を高硬度の燒結ダイヤ材にし、かつ収納動作の際ノズル５０とプレート７８が接触するところで一旦収納動作を停留させ，接触時のノズル５０とプレート７８の相対速度を低減することにより、接触時発生する衝撃力を緩和し、かつプレート自身を高硬度の材質にすることで耐久性を向上可能となる。
【００４９】
上記のように本実施の形態によれば、吸着ノズルを収納プレートで押し付けた際、衝撃が緩和され、吸着ノズルを高速に回転体内に収納でき、且つ、吸着ノズルの先端とプレートの摩耗を低減することが可能となる。
また、以上の説明ではプレート７８の強度、寿命向上のためプレート７８を燒結ダイヤ材で構成した例で説明したが、その他超硬材や人工サファイヤなど一般の合金材に比べ硬度の硬い材質についても同様に使用可能であるが、ノズル自身の材質が高硬度なダイヤなどである場合を考慮し、プレート７８の材質としては燒結ダイヤ材がよい。
【００５０】
又、弾性体として衝撃吸収性能を有する無反発ゴム７９を使用することが好ましい。ノズル収納動作においてノズル５０とプレート７８が接触する際発生する衝撃力により、プレート７８もしくはノズル５０の摩耗が発生するが、プレート７８を高硬度の燒結ダイヤ材にし、かつ収納動作の際ノズル５０とプレート７８が接触するところでいったん収納動作を停留させ，接触時のノズル５０とプレート７８の相対速度を低減することにより、接触時発生する衝撃力を緩和し、また、ノズル収納プレート７３とプレート７８の間に設けられた無反発ゴム７９によりさらに接触時発生する衝撃力を緩和、耐久性を向上可能となる。
【００５１】
なお、以上の説明を衝撃吸収材としたが、無反発ゴムもしくは衝撃吸収性を有するゲル状材質、高圧エア充填緩衝材やウレタンゴムなど一般に衝撃を緩和可能な材質であればよいが、プレート保持の精度、衝撃吸収能力を考慮して無反発ゴムが望ましい。
【００５２】
本発明の部品装着装置によれば、装着ヘッドに鉛直軸心周りに回転可能な回転体および回転に必要なアクチュエータを設けると共にさらにより高精度に分解能な位置決めを実現するために減速ギアを設ける事により外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、嵌合部の磨耗のもなくなる。
また、空圧経路をノズル可動部での真空接続部において円周方向に配設することによりノズル毎のガタつきを抑えることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の部品装着装置によれば、装着ヘッドに鉛直軸心周りに回転可能な回転体および回転に必要なアクチュエータを設けると共にさらにより高精度に分解能な位置決めを実現するために減速ギアを設ける事により外部回転機構による嵌合且つ回転を行う必要がなく部品の回転調整のために行う嵌合時の衝撃がなくなり、嵌合部の磨耗のもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図
【図２】図１の装着ヘッドの縦断面図
【図３】図１の装着ヘッドのノズル収納部を示す縦断面詳細図
【図４】図３のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ矢視断面図
【図５】従来例の部品装着装置における装着ヘッドの縦断面図
【図６】図５のＧ−Ｇ矢視断面図
【図７】図５の端面カムの展開図
【図８】同従来例の部品装着装置の全体概略構成を示す縦断面図
【図９】図１及び図８の平面レイアウト図
【符号の説明】
１２ 部品供給部
４０ 装着ヘッド
４２ 回転体
４２ａ 昇降ガイド部
４３ 回転駆動源
４４ 減速機
４５ａ、ｂ 回転軸受
４６ 位置規正手段（フック）
４９ 吸着ノズル軸
４９ａ 凹部
４９ｂ 凹部
４９ｃ 開口部
４９ｄ 吸着ノズル軸の側面
５０ 吸着ノズル
５０ａ 真空路
５０ｂ 部品吸着部（先端部）
５１ 弾性体
５２ａ 真空接続部
７３ プレート保持部
７８ ノズル収納プレート
７９ 弾性体
１０２ 基板
ＲＰ 待機位置
ＷＰ 突出位置
Claims (6)
- 部品供給部と基板の所定の部品装着位置との間で移動可能な回転枠に部品の種類に対応した複数の吸着ノズルを有する装着ヘッドを複数設置した部品装着装置において、前記装着ヘッドは鉛直軸心周りに回転可能な回転体と、前記回転体に減速機を介して連なり前記回転体を回動する回転駆動源と、を備え、前記吸着ノズルは吸着ノズル軸一体となり前記回転体内の昇降ガイド部を昇降可能で且つ常時下方に弾性体で加圧され、前記吸着ノズルの待機位置と突出位置は位置規正手段により保持されることを特徴とした部品実装装置。
- 吸着ノズルに吸着ノズルの先端の部品吸着部から前記吸着ノズル軸の側面の開口部に至る真空路を設け、前記開口部は前記回転体の昇降ガイド部に設けられた真空接続部と前記吸着ノズルの突出位置において連通する請求項１記載の部品実装装置。
- 真空接続部は前記吸着ノズル軸の側面の開口部と開口部の無い箇所を同時に吸引しうる請求項２記載の部品実装装置。
- 回転体内の昇降ガイド部は略角溝であり、前記吸着ノズル軸は前記角溝に嵌合し且つ前記角溝に嵌合した状態で前記回転体の外周面と同一円筒面形状を成し、この円筒面を軸支する回転軸受を備えた請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の部品実装装置。
- 位置規正手段は前記吸着ノズル軸に設けた凹部を前記回転体内の軸心方向に加圧するフックである請求項１から４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
- 吸着ノズルの先端部を弾性体の弾性力に抗して加圧し前記吸着ノズルを待機位置に移動させるノズル収納プレートを設け、吸着ノズルの先端部が接触する前記ノズル収納プレートの箇所に吸着ノズルの先端部と略同一の材質を用い、該ノズル収納プレートと該ノズル収納プレートを保持するプレート保持部の間に弾性体を設けた請求項１から５のいずれか１項に記載の部品実装装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003101262A JP2004311613A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 部品実装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003101262A JP2004311613A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 部品実装装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004311613A true JP2004311613A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33465116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003101262A Pending JP2004311613A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 部品実装装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004311613A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009010205A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電子回路部品保持装置 |
| CN117580354A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 深圳联宇华电子有限公司 | 一种用于smt贴片机的吸嘴装置 |
-
2003
- 2003-04-04 JP JP2003101262A patent/JP2004311613A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009010205A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | 電子回路部品保持装置 |
| CN117580354A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 深圳联宇华电子有限公司 | 一种用于smt贴片机的吸嘴装置 |
| CN117580354B (zh) * | 2024-01-15 | 2024-03-19 | 深圳联宇华电子有限公司 | 一种用于smt贴片机的吸嘴装置 |
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