JP2009246260A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける際に、作業者に極力負担が掛からないようにすること。
【解決手段】装着ヘッド支持体１０裏面に固定された各被ガイド体１２の被ガイド部１３を、ヘッド支持プレート２に表面に固定された各ガイド部材３の規制ガイド溝３Ａ内に上方から挿入すると、各ガイド部材３に案内されながら各被ガイド体１２は左右方向及び前後方向が規制されつつ下降することとなる。この各被ガイド体１２の下降に伴い、やがて、左の被ガイド体１２の下端部がカムフォロア６Ａ、６Ｂに当接し、カムフォロア６Ｂをバネの付勢力に抗してカムフォロア６Ａから離れるように移動させ、両カムフォロア６Ａ、６Ｂに挟持されながら被ガイド体１２は下降する。更に下降すると、両被ガイド体１２の被案内規制面１２Ｃが位置規制部材６、７の案内規制面６Ｃ、７Ｃ上を摺動しながら下降し、やがて下降が停止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関し、詳述すれば一方向に移動可能なビームにこのビームに沿って前記一方向と直交する他の方向に移動可能に設けられた装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。そして前記ビームに装着ヘッドを取り付けるには、工具を使用して固定するが一般的である。
特開平６−６１７００号公報

しかし、前記ビームに装着ヘッドを取り付ける際に、工具を多用して固定するのでは、作業者に作業負担が掛かり、面倒なものとなる。

そこで本発明は、吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける際に、作業者に極力負担が掛からないようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
ヘッド支持部材の下部に一対の位置規制部材を設けると共に前記ヘッド支持部材の上部に縦方向に延びた一対のガイド部材を設け、
前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体の後面に下端部に被位置規制部を備えると共にこの被位置規制部の上方に縦方向に延びた一対の被ガイド部を備えた被ガイド体を設け、
前記装着ヘッド支持体に設けられた被ガイド体の被ガイド部が前記ヘッド支持部材に設けられたガイド部材に案内されながら前記装着ヘッド支持体を下降させ、
前記被ガイド体の下端部の被位置規制部が前記ヘッド支持部材に設けられた位置規制部材に前後方向及び上下方向が規制されて、
前記ヘッド支持部材に、前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体を固定する
ことを特徴とする。

第２の発明は、一方向に移動可能なビームにこのビームに沿って前記一方向と直交する他の方向に移動可能に設けられた装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
前記ビームに沿って前記一方向と直交する他の方向に移動するヘッド支持部材の下部に一対の位置規制部材を設けると共に前記ヘッド支持部材の上部に縦方向に延びた一対のガイド部材を設け、
前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体の後面に下端部に被位置規制部を備えると共にこの被位置規制部の上方に縦方向に延びた一対の被ガイド部を備えた被ガイド体を設け、
前記装着ヘッド支持体に設けられた被ガイド体の被ガイド部が前記ヘッド支持部材に設けられたガイド部材に案内されながら前記装着ヘッド支持体を下降させ、
前記被ガイド体の下端部の被位置規制部が前記ヘッド支持部材に設けられた位置規制部材に前後方向及び上下方向が規制されて、
前記ビームに沿って移動する前記ヘッド支持部材に、前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体を固定する
ことを特徴とする。

第３の発明は、電子部品装着装置に係る第１又は第２の発明において、前記ヘッド支持部材に設けられた前記各位置規制部材は裏面側に下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面を備え、前記各被ガイド体の下端部に設けられた被位置規制部は前面側に下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面を備え、
前記各位置規制部材に形成した案内規制面が前記各被ガイド体に設けられた被位置規制部に形成した案内規制面に案内規制される
ことを特徴とする。

第４の発明は、電子部品装着装置に係る第１又は第２の発明において、前記ヘッド支持部材に設けられた一対の位置規制部材のうちの一方側に前記被ガイド体の被ガイド部の左右方向を規制する左右規制体を設けたことを特徴とする。

本発明は、吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける際に、作業者に極力負担が掛からないようにすることができる。

以下、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置において、ビームに吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける構造について説明する。先ず、図１乃至図３において、１は駆動源により一方向に移動可能なビームで、２はこのビーム１に沿って前記一方向と直交する他の方向に移動可能なヘッド支持プレートである。

そして、３は前記ヘッド支持プレート２の両側部に縦長に延びた所定長さのガイド部材で、後述する各被ガイド体１２の外方及び前方への移動を規制して案内するために後部内側に規制ガイド溝３Ａを開設し、このガイド部材３は各被ガイド体１２を左右方向及び前後方向の移動を規制しつつ下方への移動を案内する。

６、７は前記ガイド部材３に案内されて下降する被ガイド部材１０の下方への移動を規制して上下方向の位置決めすると共に前方への移動を規制して前後方向の位置決めをするための位置規制部材で、前記ヘッド支持プレート２の両側部における下部に設けられる。左の位置規制部材６は裏面側上部に対向するように一定間隔を存して一対の左右位置規制用カムフォロア６Ａ、６Ｂを配設し、両カムフォロア６Ａ、６Ｂの間には同じく裏面側に下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面６Ｃが形成される。右の位置規制部材７の裏面側上部には下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面７Ｃが形成される。前記カムフォロア６Ａは位置が不動に設けられ、カムフォロア６Ｂは６Ａ側へ移動するようバネ（図示せず）により付勢されており、付勢され位置規制された状態では、カムフォロア６Ａと６Ｂの間隔は前記被ガイド部材１０の横幅より少し狭い間隔となるように配設される。

１０は上部に電装箱１１を備えた装着ヘッド支持体で、この装着ヘッド支持体１０の後面の両側部には縦長に延びた所定長さの被ガイド体１２がそれぞれ設けられ、この各被ガイド体１２の外側面に突設した被ガイド突部１３が各前記ガイド部材３の各規制ガイド溝３Ａに嵌合して外方及び前方への移動が規制されて案内される。また、前記各被ガイド体１２の下端部には、前面部には下方に行くに従って薄くなるように奥行き方向へ所定角度で傾斜した被案内規制面１２Ｃが形成される。

なお、この被ガイド体１２の水平な下面と被案内規制面１２Ｃとの成す角度と、前記位置規制部材７の水平な上面と案内規制面７Ｃとの成す角度は同一であり、しかもヘッド支持プレート２と位置規制部材７との間には空間Ｓが形成され、この空間Ｓ内に前記被ガイド体１２の下端部が収納されるような容積が形成される。

前記装着ヘッド支持体１０の上部にはヘッド昇降モータ１５が設けられると共に縦方向に延びたガイドレール１６が左右にそれぞれ設けられる。また、１８は装着ヘッドで、この装着ヘッド１８には複数本の吸着ノズル１９が円周上に所定間隔を存して配設され、装着ヘッド１８を回動させるための駆動モータ（ダイレククト・ドライブ・モータ）を内蔵している。

前記装着ヘッド１８はヘッド取付体２０に取り付けられ、このヘッド取付体２０の上部に設けられたナット体２１には前記ヘッド昇降モータ１５により回転されるボールネジ２２が嵌合しており、また上下の中間位置には前記ガイドレール１６に摺動自在に係合するリニアガイド２３が取り付けられているので、前記ヘッド昇降モータ１５の駆動によりボールネジ２２が回転し、前記ガイドレール１６に沿ってリニアガイド２３が摺動して、ナット体２１を介してヘッド取付体２０が昇降することとなる。

２７はノズル選択モータで、その出力軸にはプーリ２８が設けられ、前記装着ヘッド１８を貫通する軸２９に設けられたプーリ３０と前記プーリ２８との間にはベルト３１が張架され、前記ノズル選択モータ２７が駆動するとプーリ２８、３０及びベルト３１を介して軸２９が回転するため、後述する取付体３９も回転することとなる。

前記各吸着ノズル１９に連結されたノズル軸３３は、連結体３４を貫通して一体化された状態に固定されて、その頂部にはカムフォロア３５がそれぞれ設けられる。

そして、前記軸２９にはスプライン３７が設けられ、このスプライン３７の回りにはノズル昇降体３８が固定された取付体３９が固定されている。４０はノズル昇降モータで、そのカップリング４１を介する駆動軸４２にはナット体４３が嵌合しており、このナット体４３と前記スプライン３７との間にはベアリング４４が設けられている。

以上のような構成により、一方向に移動可能なビーム１に吸着ノズル１９を備えた装着ヘッド１８を取り付ける作業について、説明する。先ず、図４に示すように、電子部品装着装置の装置本体側に取付けられているビーム１やヘッド支持プレート２側と、装着ヘッド１８が取り付けられたヘッド取付体２０や装着ヘッド支持体１０側とは分かれており、直接的にはヘッド支持プレート２に装着ヘッド支持体１０を取付け、もってビーム１に装着ヘッド１８を取り付けるものであり、以下詳述する。

初めに、装着ヘッド支持体１０裏面に固定された各被ガイド体１２の被ガイド部１３を、ヘッド支持プレート２に表面に固定された各ガイド部材３の規制ガイド溝３Ａ内に上方から挿入する。そして、図５に示すように、各ガイド部材３に案内されながら各被ガイド体１２は、左右方向及び前後方向が規制されつつ下降することとなる。

この各被ガイド体１２の下降に伴い、やがて、左の被ガイド体１２の下端部がカムフォロア６Ａ、６Ｂに当接し、カムフォロア６Ｂをバネ（図示せず）の付勢力に抗してカムフォロア６Ａから離れるように移動させ、両カムフォロア６Ａ、６Ｂに挟持されながら被ガイド体１２は下降する。即ち、カムフォロア６Ｂは被ガイド体１２をカムフォロア６Ａに押圧するよう外方へ前記バネが付勢するので、被ガイド体１２や装着ヘッド支持体１０の左右方向の位置が規制されながら被ガイド体１２は下降することとなる。

更に各被ガイド体１２が下降すると、両被ガイド体１２の被案内規制面１２Ｃが位置規制部材６、７の案内規制面６Ｃ、７Ｃ上を摺動しながら下降し、後方及び下方へ押しやられるような状態で下降が停止する。即ち、この位置規制部材６、７とヘッド支持プレート２とにより、ヘッド支持プレート２と相俟って両被ガイド体１２及び装着ヘッド支持体１０の前後方向及び左右方向の位置が規制されて係止する。

そして、このような状態において、作業者はヘッド支持プレート２に設けられたトグルクランプ４５の作動レバー４６を下降させると、押さえ４７が揺動して、図１に示すように、被ガイド体１２を上方から押圧する。従って、前記係止状態が維持され、ロックした状態となる。これにより、両被ガイド体１２及び装着ヘッド支持体１０は上下方向も規制され、前述した前後方向及び左右方向の位置規制に上下方向の位置規制も加わり、結果として、ビーム１に装着ヘッド１８を工具を使用することなく、容易に取り付けることができる。なお、トグルクランプ４５に変えて、種々の固定手段で代替することができる。

以上のように、ビーム１に装着ヘッド１８を取り付けた後に、運転スイッチを操作すると、搬送装置（図示せず）の位置決め部にプリント基板が搬送されて、位置決めがされ、装着データに従い、ビーム１がＹ軸モータの駆動によりＹ方向（プリント基板の搬送方向と直交する方向）に移動すると共にＸ軸モータにより装着ヘッド１８がこのビーム１に沿ってＸ方向に移動し、装着データのステップ番号に従い、最初の電子部品を供給する部品供給ユニットの部品取出し位置上方まで移動する。

そして、ヘッド昇降モータ１５によりナット体２１が下降するので、ガイドレール１６にリニアガイド２３が案内されて、装着ヘッド１８が所定位置まで下降する。そして、前記部品供給ユニットの電子部品に対応する電子部品を吸着する吸着ノズル１９の位置とノズル昇降体３８との位置が上下方向から見て合致させる。即ち、駆動モータ（ダイレククト・ドライブ・モータ）を駆動して装着ヘッド１８を回転させ、またノズル選択モータ２７を駆動させてプーリ３０、２８及びベルト３１を介して軸２９を回転させ、取付体３９を回転させて、吸着ノズル１９の位置とノズル昇降体３８との位置が上下方向から見て合致させる。

次いで、ノズル昇降モータ４０が駆動すると、ナット体４３が下降するので、ノズル昇降体３８が選択された吸着ノズル１９に対応するカムフォロア３５に当接しながらノズル軸３３を下降させて、この吸着ノズル１９を下降させる。従って、部品供給ユニットの部品取出し位置にある電子部品を吸着して取り出すことができる。

そして、前述と同様な動作を行い、装着ヘッド１８の全ての吸着ノズル１９が次々と部品供給ユニットから電子部品を取出すことができる。取り出した後は、装着ヘッド１８の吸着ノズル１９を上昇させて、部品認識カメラ（図示せず）上方まで移動しながら、複数の吸着ノズル１９に吸着された電子部品が撮像され、認識処理装置に認識処理されて、吸着ノズル１９に対する位置ズレ量が把握される。また、前記ヘッド支持プレート２に取付けられた基板認識カメラ５０により位置決めされた状態のプリント基板に付された認識マークを撮像し、認識処理装置に認識処理されて、プリント基板の位置が把握される。

そして、前記認識処理装置の両認識処理結果を装着データに加味して、前記Ｙ軸モータ、Ｘ軸モータ及び装着ヘッド１８内の駆動モータにより、プリント基板の補正された位置に電子部品が順次装着されることとなり、全ての電子部品が装着されると、下流装置に当該プリント基板は排出される。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の要部右側面図である。 電子部品装着装置の要部正面図である。 電子部品装着装置の要部平面図である。 ビームに吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける際の動作を説明するための電子部品装着装置の要部右側面図である。 ビームに吸着ノズルを備えた装着ヘッドを取り付ける際の動作を説明するための電子部品装着装置の要部右側面図である。

符号の説明

１ ビーム
２ ヘッド支持プレート
３ ガイド部材
３Ａ 規制ガイド溝
６、７ 位置規制部材
６Ａ、６Ｂ カムフォロア
６Ｃ、７Ｃ 案内規制面
１０ 装着ヘッド支持体
１２ 被ガイド体
１２Ｃ 被案内規制面
１３ 被ガイド部
１８ 装着ヘッド
１９ 吸着ノズル
２０ ヘッド取付体

Claims (4)

1. 装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   ヘッド支持部材の下部に一対の位置規制部材を設けると共に前記ヘッド支持部材の上部に縦方向に延びた一対のガイド部材を設け、
   前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体の後面に下端部に被位置規制部を備えると共にこの被位置規制部の上方に縦方向に延びた一対の被ガイド部を備えた被ガイド体を設け、
   前記装着ヘッド支持体に設けられた被ガイド体の被ガイド部が前記ヘッド支持部材に設けられたガイド部材に案内されながら前記装着ヘッド支持体を下降させ、
   前記被ガイド体の下端部の被位置規制部が前記ヘッド支持部材に設けられた位置規制部材に前後方向及び上下方向が規制されて、
   前記ヘッド支持部材に、前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体を固定する
   ことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 一方向に移動可能なビームにこのビームに沿って前記一方向と直交する他の方向に移動可能に設けられた装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   前記ビームに沿って前記一方向と直交する他の方向に移動するヘッド支持部材の下部に一対の位置規制部材を設けると共に前記ヘッド支持部材の上部に縦方向に延びた一対のガイド部材を設け、
   前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体の後面に下端部に被位置規制部を備えると共にこの被位置規制部の上方に縦方向に延びた一対の被ガイド部を備えた被ガイド体を設け、
   前記装着ヘッド支持体に設けられた被ガイド体の被ガイド部が前記ヘッド支持部材に設けられたガイド部材に案内されながら前記装着ヘッド支持体を下降させ、
   前記被ガイド体の下端部の被位置規制部が前記ヘッド支持部材に設けられた位置規制部材に前後方向及び上下方向が規制されて、
   前記ビームに沿って移動する前記ヘッド支持部材に、前記装着ヘッドが取り付けられたヘッド取付体を支持する装着ヘッド支持体を固定する
   ことを特徴とする電子部品装着装置。
3. 前記ヘッド支持部材に設けられた前記各位置規制部材は裏面側に下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面を備え、前記各被ガイド体の下端部に設けられた被位置規制部は前面側に下方に行くに従って奥行き方向へ所定角度で傾斜した案内規制面を備え、
   前記各位置規制部材に形成した案内規制面が前記各被ガイド体に設けられた被位置規制部に形成した案内規制面に案内規制される
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品装着装置。
4. 前記ヘッド支持部材に設けられた一対の位置規制部材のうちの一方側に前記被ガイド体の被ガイド部の左右方向を規制する左右規制体を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品装着装置。