JP2016198858A

JP2016198858A - 部品保持ヘッド

Info

Publication number: JP2016198858A
Application number: JP2015080991A
Authority: JP
Inventors: 哲夫藤原; Tetsuo Fujiwara; 卓也堤; Takuya Tsutsumi; 昌裕谷崎; Masahiro Tanizaki; 修杉尾; Osamu Sugio; 進北田; Susumu Kitada; 正貴則行; Masaki Noriyuki; 秀昌是枝; Hidemasa Koreeda
Original assignee: Hanwha Techwin Co Ltd
Current assignee: Hanwha Vision Co Ltd
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: KR102405426B1; JP6580857B2; CN106061227B; KR20160121355A; CN106061227A

Abstract

【課題】負圧源から供給される負圧により部品を吸着し、正圧源から供給される正圧により部品を離脱させる部品保持具を複数備えた部品保持ヘッドにおいて、各部品保持具に供給される正圧の圧力を個別的かつ簡単に変更できるようにする。
【解決手段】正圧源３０から各部品保持具１０に向けて分岐した正圧供給分岐路３１のそれぞれに、正圧源３０からの正圧を任意の圧力に減圧できる減圧手段４０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品を吸着して保持する動作と、その保持した部品を離脱させる動作とを繰り返し実行する部品保持具を複数備えた部品保持ヘッドに関する。

このような部品保持ヘッドは典型的には部品実装機に使用され、部品実装機の部品保持ヘッドは、その部品保持具により、部品を部品供給部から吸着によりピックアップし、そのまま部品を保持して基板上に移送し、基板上で部品を離脱させて所定位置に実装する。

部品保持ヘッドは、例えば上記部品実装機の場合は実装効率を上げるため、部品保持具を複数備えており、各部品保持具には、部品を吸着するために負圧源から負圧が供給され、また、その保持した部品を離脱させるために正圧源から正圧が供給される。

部品保持具から部品を適切に離脱させるには、その部品保持具に適切な圧力の正圧を供給する必要がある。この点に関し、特許文献１には、部品保持具への正圧供給経路に逆止弁を設ける技術が提案されている。すなわち特許文献１の技術は、逆止弁の作動により正圧の圧力上限を規定し、これによって適切な圧力の正圧を供給しようとするものである。

しかし、部品を適切に離脱させるための適切な圧力は、部品の種類や大きさなどによって変わるところ、特許文献１の技術において部品保持具に供給する正圧の圧力を変えるには、逆止弁を作動圧力の異なるものに交換する必要がある。部品保持具には複数の部品保持具が備えられおり、全ての部品保持具について逆止弁を交換するには、多大な手間とコストがかかる。また、各部品保持具に供給する正圧の圧力を個別に変えたい場合も同様に、逆止弁を個別に交換する必要がある。

特開２００３−９４３６９号公報

本発明が解決しようとする課題は、負圧源から供給される負圧により部品を吸着し、正圧源から供給される正圧により部品を離脱させる部品保持具を複数備えた部品保持ヘッドにおいて、各部品保持具に供給される正圧の圧力を個別的かつ簡単に変更できるようにすることにある。

本発明は、負圧源から供給される負圧により部品を吸着し、正圧源から供給される正圧により部品を離脱させる部品保持具を複数備え、前記正圧源からの正圧は、当該正圧源から各部品保持具に向けて分岐した正圧供給分岐路を通じて各部品保持具に供給される部品保持ヘッドにおいて、前記正圧供給分岐路のそれぞれに、前記正圧源からの正圧を任意の圧力に減圧できる減圧手段を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明では、前記正圧供給分岐路のそれぞれに、前記正圧源からの正圧を貯留可能な正圧タンクを設けて、各正圧タンクから各部品保持具に正圧を供給するようにし、前記減圧手段を前記正圧タンクのそれぞれに設けてもよい。

更に、本発明において前記減圧手段は、制御信号により開閉自在な大気開放バルブとすることができる。

本発明によれば、正圧源から各部品保持具に向けて分岐した正圧供給分岐路のそれぞれに、正圧源からの正圧を任意の圧力に減圧できる減圧手段を設けたことで、各部品保持具に供給される正圧の圧力を個別的かつ簡単に変更できる。したがって、部品の種類や大きさの変更に対しても、迅速かつ適切に対応でき、例えば部品実装機の実装効率の向上に寄与できる。

本発明の一実施形態に係る部品保持ヘッドの負圧供給経路及び正圧供給経路を概念的に示す経路図である。図１の経路図において、各部品保持具が部品を吸着する吸着時における導通経路を太線で示したものである図１の経路図において、各部品保持具が部品を離脱させるブロー時における導通経路を太線で示したものである図１の負圧供給経路及び正圧供給経路を具現化した部品保持ヘッドの構成を概念的に示す構成図である。図４の部品保持ヘッドで使用したスプールによる経路切替えの機構を示す概念図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る部品保持ヘッドの負圧供給経路及び正圧供給経路を概念的に示す経路図である。なお、図１では構成を簡単にするため、２個の部品保持具１０を備えた場合を示しているが、３個以上の部品保持具を備えた場合も図１の経路の繰り返しにより同様に実現できる。

各部品保持具１０には、負圧源２０から負圧が供給される。具体的には、負圧源２０からの負圧は、負圧源２０から各部品保持具１０に向けて分岐した負圧供給分岐路２１を通じて各部品保持具１０に供給される。

また、各部品保持具１０には、正圧源３０から負圧が供給される。具体的には、正圧源３０からの正圧は、正圧源３０から各部品保持具１０に向けて分岐した正圧供給分岐路３１を通じて各部品保持具１０に供給される。ここで図１の例では、各正圧供給分岐路３１の途中に、正圧源３０からの正圧を貯留可能な正圧タンク３２が設けられ、各部品保持具１０には各正圧タンク３２から正圧が供給される。各正圧タンク３２には、正圧源３０からの正圧を任意の圧力に減圧する減圧手段として、電気的な制御信号により開閉自在な大気開放バルブ４０が設けられている。

そして、負圧供給分岐路２１による負圧供給経路と、正圧供給分岐路３１（正圧タンク３２）による正圧供給経路とを切り替えるための切替えバルブとして、ブローバルブ５０及び真空バルブ６０が設けられている。図１においてブローバルブ５０及び真空バルブ６０による経路の切替え状態は、各部品保持具１０が部品を吸着する吸着時を実線で示し、各部品保持具１０が部品を離脱させるブロー時を破線で示している。なお、図１中の符号７０は、部品保持具１０による部品の吸着状態等と確認するための真空センサである。

以上の構成において、各部品保持具１０が部品を吸着する吸着時は、図２に太線で示すように、負圧源２０から各負圧供給分岐路２１を通じて各部品保持具１０に負圧が供給される。一方、正圧源３０からは各正圧供給分岐路３１を通じて各正圧タンク３２に正圧が供給され、各正圧タンク３２に正圧が貯留される。

次に、各部品保持具１０が部品を離脱させるブロー時は、図３に太線で示すように、各正圧タンク３２から各部品保持具に正圧が供給される。ここで、各正圧タンク３２に貯留された正圧の圧力は、上記吸着時の状態から上記ブロー時の状態に切り替える途中段階で、各大気開放バルブ４０を制御信号に基づき所定時間だけ開放することにより任意（所望）の圧力まで減圧でき、この減圧後の圧力の正圧を各部品保持具１０に供給できる。このように、図１の例では、各正圧タンク３２に大気開放バルブ４０を設けたことで、各部品保持具１０に供給される正圧の圧力を個別的かつ簡単に変更できる。

なお、図１の例では、各正圧供給分岐路３１に正圧タンク３２を設けたが、本発明において正圧タンク３２は必須ではなく、省略することができる。この場合、大気開放バルブ４０は、各正圧供給分岐路３１に直接設け、上記ブロー時の状態において作動（所定時間だけ開放）するようにすればよい。ただし、正圧供給の応答性を向上させるには、図１の例のように各正圧供給分岐路３１に正圧タンク３２を設け、各正圧タンク３２に大気開放バルブ４０を設けることが好ましい。

また、図１の例では、減圧手段として大気開放バルブ４０を使用したが、減圧手段は大気開放バルブ４０には限定されない。要するに、正圧源からの正圧を任意の圧力に減圧できるものであれば、いかなるものでも使用可能である。だたし、減圧手段の構成及び制御を簡単にする点からは、図１の例のように大気開放バルブ４０を使用することができる。

上記図１の負圧供給経路及び正圧供給経路は、例えば本願出願人が特開２０１４−１１０３４１号公報で開示したスプールを使用することで具現化できる。

図４は、図１の負圧供給経路及び正圧供給経路をスプールの使用によって具現化した部品保持ヘッドの構成を概念的に示す構成図である。なお、図４では説明を簡単にするため、１個の部品保持具１０について示している。

図４において、部品保持ヘッドのヘッド本体にスピンドル８０がその軸線周りのＴ方向に回転可能かつ軸線方向に沿ったＺ方向に移動可能に装着されている。スピンドル３０の先端には部品保持具１０が装着され、スピンドル３０の内部には部品保持具１０に通じるエア通路８１が形成されている。

スプール９０が、スピンドル８０の軸線に対して斜めに交差するように配置されている。スプール９０は、負圧源２０（負圧供給分岐路２１の上流側）に通じる負圧入力ポート９１と、正圧源３０（正圧供給分岐路３１の上流側）に通じる正圧入力ポート９２と、負圧入力ポート９１からの負圧を出力する負圧出力ポート９３ａと、正圧を出力する正圧出力ポート９３ｂと、タンク出力ポート９３ｃとを有する。また、正圧入力ポート９２と正圧出力ポート９３ｂとの間に、正圧タンク３２が配置されている。すなわち、正圧入力ポート９２からの正圧は、タンク出力ポート９３ｃから正圧タンク３２に出力されて一旦、正圧タンク３２に貯留され、その正圧が正圧出力ポート９３ｂから出力される。

図５は、上述のスプール９０による経路切替えの機構を示す概念図である。なお、図５では、図４の負圧出力ポート９３ａと正圧出力ポート９３ｂをまとめて出力ポート９３として示している。また、スプール１０のスプール本体９４には、複数段のＯリング９４ａが装着されている。

図５（ａ）は、スプール９０のスプール本体９４を下方に移動させた第１の経路切替えを示す。この第１の経路切替えでは、負圧入力ポート９１からの負圧が出力ポート９３に供給され、出力ポート９３から負圧が出力される。これと同時に、正圧入力ポート９２からの正圧がタンク出力ポート９３ｃに供給され、その正圧が正圧タンク３２に貯留される。図５（ｂ）は、スプール９０のスプール本体９４を上方に移動させた第２の経路切替えを示す。この第２の経路切替えでは、正圧タンク３２に通じるタンク出力ポート９３ｃからの正圧が出力ポート９３に供給され、出力ポート９３から正圧が出力される。このように第１及び第２の経路切替えにより、部品保持具１０により部品を吸着したり、その部品を基板に実装したりする。なお、スプール本体９４の駆動は、図４に示すアクチュエータ１００にて行う。

このスプール９０による経路切替えを図４において説明すると、第１の経路切替えでは、負圧源２０（負圧供給分岐路２１の上流側）に通じる負圧入力ポート９１からの負圧が負圧出力ポート９３ａに供給され、負圧出力ポート９３ａから負圧が出力される。その負圧は負圧供給分岐路２１を通じてスピンドル８０内のエア通路８１に供給される。これと同時に、正圧源３０（正圧供給分岐路３１の上流側）に通じる正圧入力ポート９２からの正圧がタンク出力ポート９３ｃに供給され、その正圧が正圧タンク３２に貯留される。一方、第２の経路切替えでは、正圧タンク３２に通じるタンク出力ポート９３ｃからの正圧が正圧出力ポート９３ｂに供給され、正圧出力ポート９３ｂから正圧が出力される。その正圧は正圧供給分岐路３１を通じてスピンドル８０内のエア通路８１に供給される。このように、図４の部品保持ヘッドでは、スプール９０による経路切替えにより、部品保持具１０により部品を吸着したり、その部品を基板に実装したりする。

なお、このような負圧供給経路と正圧供給経路との切替えは、スプール９０を使用しなくても実現できる。例えば、電磁的な切替えバルブの使用によっても、負圧供給経路と正圧供給経路との切替えは実現できる。

１０部品保持具
２０負圧源
２１負圧供給分岐路
３０正圧源
３１正圧供給分岐路
４０大気開放バルブ（減圧手段）
５０ブローバルブ
６０真空バルブ
７０真空センサ
８０スピンドル
８１エア通路
９０スプール
９１負圧入力ポート
９２正圧入力ポート
９３出力ポート
９３ａ負圧出力ポート
９３ｂ正圧出力ポート
９３ｃタンク出力ポート
９４スプール本体
９４ａＯリング
１００アクチュエータ

Claims

負圧源から供給される負圧により部品を吸着し、正圧源から供給される正圧により部品を離脱させる部品保持具を複数備え、前記正圧源からの正圧は、当該正圧源から各部品保持具に向けて分岐した正圧供給分岐路を通じて各部品保持具に供給される部品保持ヘッドにおいて、
前記正圧供給分岐路のそれぞれに、前記正圧源からの正圧を任意の圧力に減圧できる減圧手段を設けたことを特徴とする部品保持ヘッド。
前記正圧供給分岐路のそれぞれに、前記正圧源からの正圧を貯留可能な正圧タンクを設けて、各正圧タンクから各部品保持具に正圧を供給するようにし、
前記減圧手段を前記正圧タンクのそれぞれに設けた請求項１に記載の部品保持ヘッド。
前記減圧手段は、制御信号により開閉自在な大気開放バルブである請求項１又は２に記載の部品保持ヘッド。