JP2006310548A - 電子部品吸着ノズル、部品移載装置、ｉｃハンドラーおよび表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても供給時に衝撃を確実に緩和することができる電子部品吸着ノズル、部品移載装置、ＩＣハンドラーおよび表面実装機を提供する。
【解決手段】筒状に形成され吸着ヘッドの下端部に取付けられる本体２を備える。電子部品と接触する吸着面２３ａを有し、本体２の中空部内に昇降自在かつ上下方向の軸線回りの回動が規制された状態で挿入された吸着部材３を備える。この吸着部材３の下降方向における最下端の位置を規制する下端位置規制手段（貫通孔１６とピン１７）を有する。吸着部材３を下方と回転方向とに付勢するコイルばね４を備える。吸着部材３にコイルばね４の下端部を支承する受け部２２を設ける。コイルばね４を本体２を巻回するように受け部２２と本体２との間に弾装した。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品に接触し吸着する可動先端部を下方および回転方向に付勢するコイルばねを備えた電子部品吸着ノズル、部品移載装置、ＩＣハンドラーおよび表面実装機に関するものである。

従来、例えば表面実装機などにおいて、電子部品を移載するに当たっては、電子部品吸着ノズル（以下、単に吸着ノズルという）を使用している。表面実装機において、電子部品は、部品供給用テープの凹陥部内に収納された状態で吸着位置に装填され、この状態で吸着ノズルによって上方から吸着されてプリント配線板の上に移載される。

従来の吸着ノズルには、吸着時に吸着面が電子部品に衝突することにより電子部品が破損することを防ぐために緩衝機構が設けられている。この種の緩衝機構としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１に示されている吸着ノズルは、表面実装機において実装用部品を部品供給部からプリント配線板上へ移載するために用いるもので、移載装置の下端部に取付けられた本体と、この本体の内部に嵌合するとともに昇降自在に支持された軸状の吸着部材と、この吸着部材を下方へ付勢する緩衝用の圧縮コイルばねと、前記吸着部材の下降方向における最下端の位置を規制する下端位置規制手段と、この吸着部材の軸線回りの回転を規制する回転規制手段などによって構成されている。

前記吸着部材は、部品吸着面を下端に有する中空の軸状に形成されており、前記本体の内部に下方から挿入されて組付けられている。この吸着部材の中空部は、空気吸引装置に接続されており、吸着面に形成された開口から空気を吸入する。
前記圧縮コイルばねは、前記吸着部材に形成された軸部を巻回する状態で本体と吸着部材との間に弾装されている。
前記回転規制手段は、吸着部材に取付けられて横方向に延びるピンと、本体に上下方向へ延びるように形成された切欠きとから構成されている。

このように構成された従来の吸着ノズルにおいては、吸着時に吸着部材が電子部品に接触しこれを上方から押すようになってしまう場合、圧縮コイルばねの弾発力に抗して吸着部材が本体に対して上方に移動することによって衝撃が緩和される。
しかし、この特許文献１に記載されている吸着ノズルの吸着部材は、電子部品をプリント配線板に載せるときに回転規制手段のピンの周面と切欠きまたは長穴の内面との間のクリアランス分だけ本体に対して軸線回りの位置がずれることがある。このため、上述した従来の吸着ノズルを装備した表面実装機においては、吸着部材の回転方向の位置を一定位置に保つことができないために、プリント配線板上に実装された電子部品の位置がばらつくことがある。
このような不具合を解消した吸着ノズルとしては、例えば特許文献２に記載されているものがある。

特許文献２に示されている電子部品吸着ノズルは、吸着部材を回転方向に付勢するための捩りコイルばねを備えている他は前記特許文献１に記載された吸着ノズルと同等の構造が採られている。前記捩りコイルばねは、吸着部材の軸状部分に巻回するように本体と吸着部材との間に弾装されている。
これらの特許文献１，２に示されているような吸着ノズルは、表面実装機の部品移載装置の他に、電子部品を検査装置に移載するＩＣハンドラーにも使用されている。
特開２００２−３６１６０号公報（第３−５頁、第１図） 特開２００１−３２８０８９号公報（第−５頁、第１図）

電子部品を吸着位置に送るために用いる部品供給用テープの凹陥部の底の厚みは、同一の電子部品を収納しているものであっても製造者や品種などが異なると変化することがある。部品供給用テープの厚みが相対的に厚い場合は、吸着位置に位置付けられた電子部品の高さが所定の高さより高くなる。

このような場合、特許文献１または特許文献２に記載されている従来の吸着ノズルにおいては、吸着時に緩衝用コイルばねの変形量が多くなり、電子部品に加えられる反力が大きくなるから、電子部品が破損するおそれがあった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても吸着時に衝撃を確実に緩和することができる電子部品吸着ノズル、部品移載装置、ＩＣハンドラーおよび表面実装機を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る電子部品吸着ノズルは、筒状に形成され吸着ヘッドの下端部に取付けられる本体と、電子部品と接触する吸着面を有し、前記本体の中空部内に昇降自在かつ上下方向の軸線回りの回動が規制された状態で挿入された吸着部材と、この吸着部材の下降方向における最下端の位置を規制する下端位置規制手段と、前記吸着部材を下方と回転方向とに付勢するコイルばねとを備えた電子部品吸着ノズルにおいて、前記吸着部材に前記コイルばねの下端部を支承する受け部を設け、前記コイルばねを前記本体を巻回するように前記受け部と本体との間に弾装したものである。

請求項２に記載した発明に係る電子部品吸着ノズルは、請求項１に記載した電子部品吸着ノズルにおいて、吸着部材にコイルばねの下端側の外周部分を囲む筒体を設けたものである。

請求項３に記載した発明に係る電子部品吸着ノズルは、請求項１に記載した電子部品吸着ノズルにおいて、コイルばねの両端部は軸線方向に延びるように形成され、本体と吸着部材とに穿設された係入孔に係入されているものである。

請求項４に記載した発明に係る電子部品吸着ノズルは、請求項４に記載した電子部品吸着ノズルにおいて、本体側の係入孔と吸着部材側の係入孔のうちいずれか一方は、コイルばねの周方向に間隔をおいて複数設けられているものである。

請求項５に記載した発明に係る部品移載装置は、吸着ノズルを有しかつ吸着ノズルを昇降させる吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを支持するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを部品供給部の上方から部品載置部の上方に移動させる移動装置とを備えた部品移載装置において、前記吸着ノズルを、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルによって構成したものである。

請求項６に記載した発明に係る部品移載装置は、吸着ノズルを有しかつ吸着ノズルを昇降させる吸着ヘッドと、複数の前記吸着ヘッドを備えたヘッドユニットと、前記ヘッドユニットを部品供給部の上方から部品載置部の上方に移動させる移動装置とを備えた部品移載装置において、前記複数の吸着ノズルのうち少なくとも一つを、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルによって構成したものである。

請求項７に記載した発明に係る部品移載装置は、吸着ノズルを着脱可能に支持する吸着ヘッドと、交換用吸着ノズルを有する吸着ノズル交換用ステーションとを備えた部品移載装置において、前記吸着ヘッドと吸着ノズル交換用ステーションのうちいずれか一方に請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルを装備したものである。

請求項８に記載した発明に係るＩＣハンドラーは、請求項５ないし請求項７のうちいずれか一つに記載した部品移載装置によって被検査用電子部品を部品検査装置と部品収容部との間で移動させるものである。

請求項９に記載した発明に係る表面実装機は、請求項５ないし請求項７のうちいずれか一つに記載の部品移載装置によって実装用電子部品を部品供給部からプリント配線板に移載させるものである。

本発明によれば、本体の外周側にコイルばねが位置しており、このコイルばねのコイル径を従来のコイルばねのコイル径に較べて大きく形成することができ、コイルばねの素線の長さを確保することができるから、コイルばねのばね定数を小さくすることができる。したがって、吸着時に吸着部材が電子部品を押してしまう場合でも押圧力は、吸着部材の変位量が増大しても小さく保つことができるから、部品供給用テープの上方に開口した凹陥部の底の厚みが相対的に厚くなり電子部品の高さが高くなるような場合であっても電子部品を破損することなくかつ正しく吸着することができる。しかも、本体に対して吸着部材を上下方向の軸線回りに回動を規制しても上下方向可動とすることによるクリアランスのための周方向のがたつきを、コイルばねにより吸着部材が回転方向に付勢され吸着部材を回転規制手段によって回転方向に位置決めすることによって、無くすことができる。このため、電子部品を移載するときに電子部品の位置の精度を向上させることができる。

また、本発明に係る吸着ノズルのコイルばねは、従来のコイルばねに較べてコイル径を相対的に大きく形成することができるから、素線の長さを確保しながら軸線方向の長さを短く形成することができる。このため、本発明によれば、吸着ノズルの上下方向の小型化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、コイルばねの下部を吸着部材の筒体によって所定の位置に保持することができる。このため、この発明に係る吸着ノズルにおいては、吸着時にコイルばねの下端部が本体に押し付けられて吸着部材の上方への相対的な移動を妨げるようなことがない。この結果、この発明によれば、吸着時に確実に衝撃が緩和される電子部品吸着ノズルを提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、コイルばねの両端部が軸線方向に延びているから、前記両端部が係入孔に係入するときの方向と、コイルばねの内周部内に本体を挿入するときの方向とが一致する。このため、コイルばねの組付け作業を容易に行うことができる。
請求項４記載の発明によれば、コイルばねの先端部を係入させる係入孔を変えることによってコイルばねの弾発力が変化する。このため、この発明に係る吸着ノズルは、コイルばねの製造誤差などに起因して生じる弾発力のばらつきを容易に調整して使用することができる。

請求項５記載の発明によれば、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても吸着ノズルが電子部品を吸着するときの衝撃を確実に緩和することができ、電子部品が破損することがない部品移載装置を提供することができる。
請求項６記載の発明によれば、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても電子部品を吸着するときの衝撃を確実に緩和することができ、電子部品が破損することがない吸着ノズルを少なくとも一つ備えた部品移載装置を提供することができる。

請求項７記載の発明によれば、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても電子部品を吸着するときの衝撃を確実に緩和することができ、電子部品が破損することがない吸着ノズルを備えた部品移載装置を提供することができる。
請求項８記載の発明によれば、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても吸着ノズルが電子部品を吸着するときの衝撃を確実に緩和することができ、電子部品が破損することがないＩＣハンドラーを提供することができる。

請求項９記載の発明によれば、電子部品の高さが所定の高さより高くなったとしても吸着ノズルが電子部品を吸着するときの衝撃を確実に緩和することができ、電子部品が破損することがない表面実装機を提供することができる。

以下、本発明に係る電子部品吸着ノズルの一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子部品吸着ノズルの正面図、図２は同じく底面図、図３は図２における主要部のIII−III線断面図、図４はコイルばねの自然状態での正面図、図５はコイルばねの特性を示すグラフ、図６はコイルばねの捩りトルクに基づく接触荷重の変化を示すグラフである。図７は本発明に係る電子部品吸着ノズルを使用する部品移載装置の一種である表面実装機の平面図、図８は表面実装機の正面図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による電子部品吸着ノズルを示す。この吸着ノズル１は、図７および図８中に符号１００で示す表面実装機において電子部品としての実装用部品１０２（図８参照）を部品供給部１０３からプリント配線板１０４（部品載置部）上に移載する部品移載装置１０５に装備するものである。

前記部品供給部１０３は、この実施の形態では多数のテープフィーダー１０３ａによって実装用部品１０２を供給する構成が採られている。プリント配線板１０４は、表面実装機１００の基台１０６上に設けられたベルトコンベア１０７の上に載せられて図７において左右方向（Ｘ方向）に搬送される。このベルトコンベア１０７と前記部品供給部１０３との間には、実装用部品１０２を下方から撮像するための撮像装置１０８が設けられている。

前記部品移載装置１０２は、基台２の上でＹ方向に延びる一対の固定レール１１０と、これらの固定レール１１０にＹ方向に移動自在に支持されたガイド部材１１１と、このガイド部材１１１にＸ方向に移動自在に支持されたヘッドユニット１１２などによって構成されている。前記ガイド部材１１１は、図７において右側の固定レール１１０に沿うように設けられたボールねじ式駆動装置１１３によってＹ方向に駆動される。

前記ヘッドユニット１１２は、後述する吸着ノズル１を備えた吸着ヘッド１１４をＸ方向に並ぶ状態で複数装備しており、ガイド部材１１１に沿うように設けられたボールねじ式駆動装置１１５によってＸ方向に駆動される。前記吸着ヘッド１１４は、この実施の形態では一つのヘッドユニット１１２に６台装備されており、下端部に吸着ノズル１が取付けられている。各吸着ヘッド１１４は、不図示のＺ軸サーボモータの駆動により吸着ノズル１と一体に上下方向（Ｚ方向）に移動するとともに、上下方向の軸線回りに不図示のＲ軸サーボモータの駆動により回動することができるように構成されている。前記固定レール１１０と、前記ガイド部材１１１と、ボールねじ式駆動装置１１３，１１５などによって、請求項５と請求項６に記載された発明でいう移動装置が構成されている。

前記吸着ノズル１は、図１に示すように、前記部品移載装置１０５の吸着ヘッド１１４に取付けられた本体２と、この本体２の下端部に装着された吸着部材３と、これら両者の間に弾装されたコイルばね４と、後述する回転規制手段５とから構成されている。

前記本体２は、吸着ヘッド１１４に取付けられる円筒状の取付部１１と、この取付部１１の下端部から径方向の外側に延びる円板部１２と、この円板部の下端から下方に延びる筒状部１３とから構成され、軸心部に中空部１４（図３参照）が形成されている。この中空部１４は、前記取付部１１を吸着ヘッド１１４に取付けることによって、吸着ヘッド１１４内の吸引用空気通路（図示せず）に接続される。

前記円板部１２には、図３に示すように、後述するコイルばね４の上端部４ａを取付けるための係入孔１５が穿設されている。
前記筒状部１３は、円筒からなり、前記取付部１１と同一軸線上に位置付けられている。この筒状部１３の上下方向の途中の部位には、軸線方向とは直交する方向に延びる貫通孔１６が係入孔１５に対して周方向所定の位相角位置に穿設されている。この貫通孔１６には、回転規制手段５の一部を構成するピン１７が圧入されている。

前記吸着部材３は、図３に示すように、前記筒状部１３内に摺動自在に嵌入する円筒からなる円筒部２１と、この円筒部２１の下端部から径方向の外側に延びる平面視円形の受け部２２と、この受け部２２の下端部に下方へ突出するように設けられた吸着部２３とから構成されている。この吸着部２３の下端部には先端部材２３ｂが着脱可能に取付けられている。また、この吸着部材３の軸心部には、吸着部２３の下端の吸着面２３ａに一端が開口しかつ他端が本体２内の中空部１４に接続された空気通路２４が形成されている。

前記円筒部２１は、前記筒状部１３の下端から取付部１１の下端の近傍まで延びる長さに形成され、軸線方向の途中に長穴２５が形成されている。この長穴２５は、前記ピン１７とともに回転規制手段５を構成するもので、円筒部２１の周方向の二箇所にそれぞれ軸線方向へ所定の長さで延びるように形成されている。この長穴２５の横方向の開口幅は、前記ピン１７が遊嵌状態で係入することができるように形成されている。この長穴２５に前記ピン１７が係入することにより、吸着部材３の本体２に対する軸線回りの回転が規制されるとともに、本体２に対する上下方向への移動可能な距離が所定距離に制限される。但し、ピン１７は、長穴２５に遊嵌状態で係入しており、筒状部１３に対して円筒部２１は周方向にがたつくことになる。

この吸着部材３の前記受け部２２は、後述するコイルばね４の下端部を支承するためのもので、前記円筒部２１の下端から径方向の外側に延びる平面視円環状の平坦面２２ａが形成された径方向延在部２２ｂと、この径方向延在部２２ｂの径方向の外側の端部から上方に延びる筒体２２ｃとから構成されている。前記径方向延在部２２ｂには、後述するコイルばね４の下端部４ｂを係入するための係入孔２６が周方向に間隔をおいて複数穿設されている。

この係入孔２６は、図２に示すように、前記径方向延在部２２ｂの周方向に貫通孔１６と各々所定の位相角で４箇所に形成されている。なお、この係入孔２６は、このように複数設ける必要はなく、一つだけ設けることができる。
前記筒体２２ｃは、図３に示すように、前記円筒部２１と同一軸線上に位置するように形成されている。この筒体２２ｃの内径は、後述するコイルばね４の外径より大きくなるように形成されている。

前記コイルばね４は、圧縮コイルばねからなり、前記本体２の筒状部１３の外周を巻回するように本体２の円板部１２の下面と、吸着部材３の前記平坦面２２ａとの間に弾装されている。このコイルばね４の上端部４ａと下端部４ｂは、図３および図４に示すように、このコイルばね４の軸線方向（上下方向）に延びるように形成されている。コイルばね４の上端部４ａは、上述したように円板部１２の係入孔１５に下方から係入され、コイルばね４の下端部４ｂは、吸着部材３に複数形成された係入孔２６の一つに上方から係入されている。

このコイルばね４を本体２と吸着部材３との間に弾装するに当たっては、自然状態にあるコイルばね４が軸線方向に所定量だけ圧縮されるとともに、コイルばね４の下端部４ｂが上端部４ａに対して軸線回りに所定角度だけ捩られるように行う。すなわち、このコイルばね４は、吸着部材３を下方へ付勢するとともに、軸線回りに回転する方向へも付勢するように弾装されている。この周方向の付勢力により筒状部１３に対する円筒部２１の周方向がたつきを消すことができる。

このようにコイルばね４を軸線回りに捩った状態で弾装するに当たっては、例えば、上端部４ａを円板部１２の係入孔１５に係入させた状態で下端部４ｂを軸線回りに回し、この下端部４ｂを吸着部材３の四箇所の係入孔２６，２６‥‥のうちいずれか一つに係入させることによって行う。このコイルばね４は、どの係入孔２６に係入させるかにより、自然状態からの捩れ角が変化し、弾装時の弾発力が変化する。

このコイルばね４の内径は前記筒状部１３の外径より大きくなるように形成され、外径は、このコイルばね４の下部と前記筒体２２ｃとの間にクリアランスが形成されるような寸法に形成されている。すなわち、この実施の形態によるコイルばね４は、前記筒状部１３の外周面と、筒体２２ｃの内周面との両方に接触することがない状態で本体２と吸着部材３との間に弾装されている。

この実施の形態によるコイルばね４の素線間の隙間Ｃ（図１参照）は、同図に示すようにコイルばね４が前記本体２と吸着部材３との間に弾装されている状態で前記ピン１７の外径より狭くなるように形成されている。このため、この実施の形態による吸着ノズル１においては、前記ピン１７が筒状部１３から抜け出て外れることをコイルばね４によって防ぐことができる。なお、ピン１７の貫通孔１６への圧入は、図示していない治具によってコイルばね４の前記隙間Ｃを拡げた状態で行う。

上述したように構成された吸着ノズル１の吸着部材３は、コイルばね４の弾発力によって下方に付勢されるとともに回転方向に付勢され、ピン１７によって下方への移動と回転とが規制された状態で本体２に保持される。この吸着ノズル１は、このように本体２の下端部に吸着部材３が保持され、内部の空気通路（中空部１４と空気通路２４）が負圧源に接続された状態で吸着動作を行う。

この吸着動作は、例えば前記テープフィーダー１０３ａの部品供給用テープ（図示せず）に収納されて吸着位置に装填された実装用部品１０２の上面に吸着部材３の吸着面２３ａを上方からできる限り近付けるようにして行われる。このとき、Ｚ軸サーボモータによる吸着ノズル１の下降位置や部品供給用テープの底の厚み、実装用部品１０２の高さによっては吸着面２３で実装用部品１０２を押し付けることになってしまう場合がある。この場合、吸着部材３がコイルばね４の弾発力に抗して本体２に対して上方に移動することによって、吸着部材３と実装用部品１０２との接触時の衝撃が緩和される。

この実施の形態による吸着ノズル１は、本体２の筒状部１３の外周側にコイルばね４が位置しているから、吸着部材３の円筒部２１を巻回するように構成された従来のコイルばねに較べてコイル径を相対的に大きく形成することができる。このため、この実施の形態による吸着ノズル１においては、コイルばねのばね定数を小さくすることができる。

このようにコイルばね４のばね定数を小さくすることができることから、このコイルばね４において、実装用部品１０２の吸着時に吸着部材３が実装用部品１０２を押す押圧力は、吸着部材３の変位量が増大しても小さく保つことができる。このため、吸着部材３が吸着時に本体２内に大きく押し込まれるような場合、図５に示すように、発生する衝撃は小さいものとなる。図５において、白丸はこの実施の形態による吸着ノズルの押し込み量に対する衝撃値を示し、黒丸と黒四角は従来の吸着ノズルにおける押し込み量に対する衝撃値を示す。黒丸は吸着時の速度を通常速度とした場合のデータであり、黒四角は吸着時の速度を通常速度の５０％とした場合のデータである。

したがって、この吸着ノズル１は、Ｚ軸サーボモータの下降位置が下方にずれたり、部品供給用テープの凹陥部の底の厚みが相対的に厚くなり実装用部品１０２の高さが高くなるような場合であっても、この実装用部品１０２を破損することなくかつ正しく吸着することができる。同様不図示の基板の所定位置に実装用部品１０２を装着する場合においても、Ｚ軸サーボモータの下降位置のずれ、基板の歪みや実装用部品１０２の高さによって、衝突が生じる場合でも実装用部品１０２の破損を防ぐことができる。上述した衝撃作用時には、コイルばね４によって吸着部材３が上下方向の軸線回りに回転する方向に付勢されていることから、吸着部材３の二つの長穴２５，２５における回転方向前側に位置する二つの側面と、これらの側面に対向するピン１７の端部との二箇所で接触しながら吸着部材３が本体２に対して上方に移動する。

前記二箇所の接触部分での接触荷重は、この実施の形態による吸着ノズル１においては、図６に示すように、吸着部材３の押し込み量が増大するにしたがってそれぞれ約９０ｇｆから僅かに増加する。この吸着ノズル１は、このように吸着部材３にコイルばね４によって接触荷重が付与されているから、吸着時に周方向に位置ずれを起こさないのに加え、実装用部品１０２をプリント配線板１０４に載置するときに前記回転方向に対して位置ずれを起こすことがない。すなわち、吸着時の周方向位置に起因する装着時の周方向位置ずれや、装着そのものに起因する周方向位置ずれを防ぐことができる。
この結果、この吸着ノズル１を装備した部品移載装置１０５や、この部品移載装置１０５を備えた表面実装機１００においては、実装用部品１０２の吸着、載置を実装用部品１０２が破損することなく行うことができるとともに、載置時に実装用部品１０２の回転方向の位置決めを高い精度で行うことができる。

この実施の形態によるコイルばね４は、従来のコイルばねに較べてコイル径を相対的に大きく形成することができるから、素線の長さを確保しながら軸線方向の長さを短く形成することができる。さらに、この実施の形態によるコイルばね４は、吸着ノズル１の外側に露出しているから、目視による異常の検出を容易に行うことができる。しかも、この吸着ノズル１は、内部の吸引用空気通路にコイルばねが配設されている吸着ノズルに較べて、コイルばね４が空気の抵抗になることはないし、空気通路内のコイルばねが原因で空気通路内に異物が付着するようなこともなくなる。

この実施の形態による吸着ノズル１においては、コイルばね４の径方向の内側に回転規制手段５（ピン１７と長穴２５）が設けられているから、これらの部材が上下方向に並ぶ構造の吸着ノズルに較べて上下方向にコンパクトに形成することができる。

また、この実施の形態によるコイルばね４は、素線間の隙間Ｃがピン１７の外径より小さくなるように形成されているから、コイルばね４によってピン１７の脱落防止を図ることができる。さらに、この吸着ノズル１は、吸着部材３のみやコイルばね４のみを交換することができることから、ランニングコストを低く抑えることができる。

この実施の形態による吸着ノズル１は、コイルばね４の下端側の外周部を囲む筒体２２ｃを備えているから、この筒体２２ｃによってコイルばね４の下部を所定の位置に保持することができる。このため、この吸着ノズル１においては、吸着時にコイルばね４の下部が本体２に押し付けられて吸着部材３の上方への相対的な移動を妨げるようなことがない。

この実施の形態による吸着ノズル１のコイルばね４は、上端部４ａと下端部４ｂとが軸線方向に延びるように形成されており、前記両端部を係入孔１５，２６に係入させるときの方向（上下方向）と、コイルばね４の内周部内に本体２の筒状部１３を挿入するときの方向（上下方向）とが一致するから、コイルばね４の組付作業を容易に行うことができる。

この実施の形態によるコイルばね４の捩りの弾発力は、このコイルばね４の下端部４ｂを係入させる係入孔２６を他の係入孔２６に変えることによって変化する。この実施の形態による構成を採ることにより、この種の小型のコイルばね４において捩りトルクすなわちピン１７に対する円筒部２１の周方向接触荷重を容易に調整することができる。これにより円筒部２１の振動等による踊りを適切に防止できる。なお、円筒部２１の部分の外形を四角柱状とし、これに嵌合するように筒状部１３の内側を四角形の穴としてもよい。

この実施の形態においては、吸着部材３に別体の先端部材２３ａを脱可能に固着させるようにしているが、先端部材２３ａを吸着部材３の一部として一体に形成してもよい。

この実施の形態による吸着ノズル１は、吸着ヘッド１１４を複数備えた部品移載装置１０５に設ける他に、吸着ヘッドを１本のみ有する部品移載装置にも装備することができ、このような部品移載装置に設ける場合であっても同等の効果を奏する。
本発明に係る吸着ノズルは、図７および図８に示した表面実装機１００の他に、図９に示すように、吸着ノズル交換用ステーションを備えた表面実装機にも装備することができる。

図９は表面実装機の他の例を示す平面図で、同図において、前記図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図９に示す表面実装機２００は、同図において上側に位置する装置後部に吸着ノズル交換用ステーション２０１が設けられている。この吸着ノズル交換用ステーション２０１は、本発明に係る吸着ノズル１と、予備の吸着ノズル２０２や特殊な吸着ノズル２０３などの交換用吸着ノズルとを仮に保持するとともに、これらの吸着ノズルをヘッドユニット１１２に装着されている吸着ノズルと交換することができるように構成されている。すなわち、この実施の形態による表面実装機２００は、吸着ノズル交換用ステーション２０１とヘッドユニット１１２との少なくとも一方に本発明に係る吸着ノズル１を装着することができるように構成されている。このように構成された表面実装機２００においても、図７および図８に示されている表面実装機１００と同等の効果を奏する。

本発明に係る吸着ノズルは、表面実装機において実装用部品を吸着するために用いる他に、図１０に示すように、電子部品を部品検査装置に装填するためのＩＣハンドラーにも使用することができる。
図１０は本発明に係る吸着ノズルを用いたＩＣハンドラーを示す平面図で、同図において、前記図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。

図１０に示すＩＣハンドラー３００は、基台１０６の一側部（図１０においては右側の端部）に設けられた部品検査装置３０１と、この部品検査装置３０１に隣接するように設けられた電子部品収納用トレイ３０２との間で電子部品（被検査用電子部品と検査後の電子部品）を部品移載装置３０３によって移動させる構成のものである。

前記部品検査装置３０１は、電子部品を上方から装填する構造の部品ソケット（図示せず）を備えている。
前記トレイ３０２は、電子部品を収容する凹部３０２ａが上面に多数形成されており、前記部品検査装置３０１から離間する方向に複数並べられている。これらのトレイ３０２は、装置前側（図１０においては下側）に複数設けられたストッカー３０４からトレイ移動装置３０５によって後方に引き出され、このトレイ移動装置３０５によって必要に応じてストッカー３０４に戻される。

前記部品移載装置３０３は、基台１０６の上でＸ方向に延びる一対の固定レール３０６と、これらの固定レール３０６にＸ方向に移動自在に支持されて固定レール間に延びる本体３０７と、この本体３０７の先端部に設けられた吸着ヘッド１１４などによって構成されている。この吸着ヘッド１１４の下端部に本発明に係る吸着ノズル１が取付けられている。

このように構成されたＩＣハンドラー３００においては、トレイ３０２の部品載置面の実際の高さが部品移載装置３０３において予め設定してある高さより高くなった場合でも吸着ノズル１によって電子部品を破損することなく確実に吸着することができる。これとともに、このＩＣハンドラー３００は、部品検査装置３０１に電子部品を装填するときや、検査後の電子部品をトレイ３０２に戻すときに過度に大きな力によって電子部品を検査用ソケットやトレイ３０２に押し付けるようなことがなく、しかも、電子部品を検査用ソケットに装填するときの電子部品の回転方向の位置を高い精度で位置決めすることができる。

本発明に係る電子部品吸着ノズルの正面図である。 本発明に係る電子部品吸着ノズルの底面図である。 図２における主要部のIII−III線断面図である。 コイルばねの自然状態での正面図である。 コイルばねの特性を示すグラフである。 コイルばねの捩りトルクに基づく接触荷重の変化を示すグラフである。 本発明に係る電子部品吸着ノズルを使用する部品移載装置の一種である表面実装機の平面図である。 表面実装機の正面図である。 表面実装機の他の例を示す平面図である。 本発明に係る吸着ノズルを用いたＩＣハンドラーを示す平面図である。

符号の説明

１…吸着ノズル、２…本体、３…吸着部材、４…コイルばね、４ａ…上端部、４ｂ…下端部、５…回転規制手段、１３…筒状部、１７…ピン、２１…円筒部、２２…大径部、２２ｃ…筒体、２３ａ…吸着面、２５…長穴、２６…不等ピッチ部、１００，２００…表面実装機、１０２…実装用部品、１０３…部品供給部、１０４…プリント配線板、１０５…部品移載装置、１１２…ヘッドユニット、１１４…吸着ヘッド、３００…ＩＣハンドラー、３０１…電子部品検査装置、３０２…トレイ、３０３…部品移載装置。

Claims (9)

1. 筒状に形成され吸着ヘッドの下端部に取付けられる本体と、電子部品と接触する吸着面を有し、前記本体の中空部内に昇降自在かつ上下方向の軸線回りの回動が規制された状態で挿入された吸着部材と、この吸着部材の下降方向における最下端の位置を規制する下端位置規制手段と、前記吸着部材を下方と回転方向とに付勢するコイルばねとを備えた電子部品吸着ノズルにおいて、
   前記吸着部材に前記コイルばねの下端部を支承する受け部を設け、
   前記コイルばねを前記本体を巻回するように前記受け部と本体との間に弾装したことを特徴とする電子部品吸着ノズル。
2. 請求項１記載の電子部品吸着ノズルにおいて、
   吸着部材は、コイルばねの下端側の外周部分を囲む筒体を備えていることを特徴とする電子部品吸着ノズル。
3. 請求項１記載の電子部品吸着ノズルにおいて、
   コイルばねの両端部は軸線方向に延びるように形成され、本体と吸着部材とに穿設された係入孔に係入されていることを特徴とする電子部品吸着ノズル。
4. 請求項３記載の電子部品吸着ノズルにおいて、
   本体側の係入孔と吸着部材側の係入孔のうちいずれか一方は、コイルばねの周方向に間隔をおいて複数設けられていることを特徴とする電子部品吸着ノズル。
5. 吸着ノズルを有しかつ吸着ノズルを昇降させる吸着ヘッドと、
   前記吸着ヘッドを支持するヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを部品供給部の上方から部品載置部の上方に移動させる移動装置とを備えた部品移載装置において、
   前記吸着ノズルは、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルによって構成されていることを特徴とする部品移載装置。
6. 吸着ノズルを有しかつ吸着ノズルを昇降させる吸着ヘッドと、
   複数の前記吸着ヘッドを備えたヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを部品供給部の上方から部品載置部の上方に移動させる移動装置とを備えた部品移載装置において、
   前記複数の吸着ノズルのうち少なくとも一つは、請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルによって構成されていることを特徴とする部品移載装置。
7. 吸着ノズルを着脱可能に支持する吸着ヘッドと、
   交換用吸着ノズルを有する吸着ノズル交換用ステーションとを備えた部品移載装置において、
   前記吸着ヘッドと吸着ノズル交換用ステーションのうちいずれか一方に請求項１ないし請求項４のうちいずれか一つに記載した電子部品吸着ノズルが装備されていることを特徴とする部品移載装置。
8. 請求項５ないし請求項７のうちいずれか一つに記載の部品移載装置によって被検査用電子部品を部品検査装置と部品収容部との間で移動させることを特徴とするＩＣハンドラー。
9. 請求項５ないし請求項７のうちいずれか一つに記載の部品移載装置によって実装用電子部品を部品供給部からプリント配線板に移載させることを特徴とする表面実装機。
   

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