JP2022089947A - Component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品チャック装置および部品装着装置に関する。 The present invention relates to a component chuck device and a component mounting device.
従来より、下方からピンが突出した部品を側方からクランプするクランプ部と、部品を上方から押さえるプッシャ部とを備える部品チャック装置を用いて部品を基材に装着するものが提案されている。例えば、特許文献1の部品チャック装置は、負圧が供給されると、クランプ部が部品をクランプすると共にプッシャ部が部品に当接しない待機位置に移動し、正圧が供給されると、クランプ部が部品のクランプを解除すると共にプッシャ部が部品を押し下げる。これにより、部品のピンが基材の孔に挿入されて、部品が基材に装着されることになる。 Conventionally, it has been proposed to mount a part on a base material by using a parts chuck device including a clamp part for clamping a part having a pin protruding from below from the side and a pusher part for holding the part from above. For example, in the component chuck device of Patent Document 1, when a negative pressure is supplied, the clamp portion clamps the component and the pusher portion moves to a standby position where the pusher portion does not abut on the component, and when a positive pressure is supplied, the clamp portion is clamped. The part releases the clamp of the part and the pusher part pushes down the part. As a result, the pin of the component is inserted into the hole of the substrate, and the component is mounted on the substrate.
しかしながら、上述した部品チャック装置では、クランプ部がクランプを解除するタイミングと、プッシャ部が部品を押し下げ始めるタイミングとのずれによっては、部品が何ら支持されない時間が生じるため、部品のピンが基材の孔に挿入される前に部品が傾いてしまうなど、部品の姿勢が安定しない場合がある。その場合、部品を基材に適切に装着するのが困難となってしまう。 However, in the above-mentioned component chuck device, depending on the difference between the timing when the clamp portion releases the clamp and the timing when the pusher portion starts pushing down the component, there is a time when the component is not supported at all, so that the pin of the component is a base material. The posture of the part may not be stable, such as the part tilting before it is inserted into the hole. In that case, it becomes difficult to properly mount the component on the base material.
本発明は、装着中の部品の姿勢を安定させることを主目的とする。 An object of the present invention is to stabilize the posture of a component during mounting.
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The present invention has taken the following measures to achieve the above-mentioned main object.
本発明の部品チャック装置は、
把持した部品の挿入部を基材の被挿入部に挿入する部品チャック装置であって、
負圧が供給されている状態で前記部品を把持する把持機構と、
保持部材により前記部品の姿勢を保持する保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態のいずれにおいても、前記保持部材が前記部品の姿勢を保持する作動をするよう構成される
ことを要旨とする。
The component chuck device of the present invention is
A component chuck device that inserts the inserted portion of the gripped component into the inserted portion of the base material.
A gripping mechanism that grips the component while negative pressure is being supplied,
A holding mechanism that holds the posture of the part by a holding member,
Equipped with
The holding mechanism is configured to operate the holding member to hold the posture of the component in both the state where the negative pressure is supplied and the state after the supply of the negative pressure is stopped. It is a summary.
本発明の部品チャック装置では、負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態のいずれにおいても、保持部材が部品の姿勢を保持する。これにより、負圧の供給が停止されるか正圧が供給されることにより把持機構が部品の把持を解除しても、保持機構が部品の姿勢を保持し続けて、装着中の部品の姿勢を安定させることができる。 In the component chuck device of the present invention, the holding member holds the posture of the component in both the state where the negative pressure is supplied and the state after the supply of the negative pressure is stopped. As a result, even if the gripping mechanism releases the gripping of the component by stopping the supply of negative pressure or supplying positive pressure, the holding mechanism continues to hold the posture of the component, and the posture of the mounted component is maintained. Can be stabilized.
図1は部品装着装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2は部品チャック装置30の構成の概略を示す構成図であり、図3は部品装着装置10の制御に関する構成を示すブロック図である。なお、図1の左右方向がX軸方向であり、前後方向がY軸方向であり、上下方向がZ軸方向である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the
部品装着装置10は、図1に示すように、部品Pを供給する部品供給装置12と、平板状の基材Sを搬送する基材搬送装置16と、搬送された基材Sを保持する基材保持装置18と、部品Pを把持する部品チャック装置30が取り付けられたヘッド20と、ヘッド20をXY方向に移動させる移動機構60とを備える。また、部品装着装置10は、基材Sに付されたマークを撮像するマークカメラ66と、部品チャック装置30に把持された部品Pを撮像するパーツカメラ68と、部品装着装置10の全体を制御する制御装置80(図3参照)とを備える。部品チャック装置30は、ヘッド20に着脱可能に取り付けられる。ヘッド20は、部品チャック装置30以外に、ノズルにより部品Pを吸着する部品吸着装置が取り付け可能である。なお、基材Sには、例えば、回路基板であるプリント配線板,一方の面に電子回路部品が搭載されると共に電気的に接合されて他方の面に電子回路部品が未装着であるプリント回路板,ベアチップが搭載されチップ付基板を構成する基材,ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材等が含まれる。
As shown in FIG. 1, the
部品供給装置12は、リード付きの部品P(ラジアル部品やアキシャル部品など)が貼り付けられたテープを送り出すことで、部品Pを供給するテープフィーダ14などを備える。部品Pは基材Sに装着される際に、基材Sに形成された孔H(被挿入部)にリードL(挿入部)が挿入される。また、部品装着装置10は、孔Hに挿入されたリードLを折り曲げたり切断したりするリード加工装置19(図3参照)を備える。
The
ヘッド20は、昇降機構22(図3参照)および回転機構24(図3参照)を備え、取り付けられた部品チャック装置30をZ軸方向に昇降させたり、軸回りに回転させたりする。ヘッド20内には、図示しないエア流路が設けられている。このエア流路は、電磁弁70(図3参照)を経て、真空ポンプなどの負圧源72(図3参照)およびコンプレッサなどの正圧源74(図3参照)に接続されている。
The
部品チャック装置30は、図2に示すように、部品Pを把持する把持機構32と、部品Pを下方に押し出し可能なプッシャ機構35とを備える。把持機構32は、左右一対の把持爪33(33a,33b)と、把持爪33を開閉するエア駆動式の把持用シリンダ34(図3参照)とを備える。把持機構32は、負圧が供給されている状態で把持用シリンダ34の駆動により把持爪33を待機位置から閉方向に移動させて部品Pを把持し、負圧の供給が停止されると把持爪33による把持を解除するよう構成されている。例えば、把持機構32は、負圧が供給されるとスプリングの付勢に抗して把持爪33を閉じ、負圧の供給が停止されるとスプリングの付勢により把持爪33を開くよう構成してもよい。あるいは、負圧が供給されると把持爪33を閉じ、正圧が供給されると把持爪33を開くよう構成してもよい。プッシャ機構35は、部品Pの上面に当接可能なプッシャ部材36と、プッシャ部材36を昇降させるエア駆動式のプッシャ用シリンダ37と、プッシャ用シリンダ37へのエアの供給を切り替える流路切替バルブ39とを備える。
As shown in FIG. 2, the
また、部品チャック装置30は、ヘッド20との取付面にエア供給路31の接続口31aが露出しており、ヘッド20に取り付けられるとヘッド20のエア流路に接続口31aが接続される。このため、エア供給路31は、電磁弁70の作動により負圧源72からの負圧または正圧源74からの正圧が供給される。エア供給路31は、把持用シリンダ34およびプッシャ用シリンダ37(流路切替バルブ39)にエアを供給可能である。即ち、エア供給路31は、把持機構32およびプッシャ機構35へのエアの供給に兼用される。
Further, in the
制御装置80は、図3に示すように、CPU81とROM82とHDD83とRAM84と入出力インターフェース85とを備える。これらはバス86を介して電気的に接続されている。制御装置80には、マークカメラ66からの画像信号やパーツカメラ68からの画像信号などが入出力インターフェース85を介して入力される。一方、制御装置80からは、部品供給装置12や基材搬送装置16、基材保持装置18、リード加工装置19などの各装置への駆動信号、移動機構60への駆動信号、ヘッド20(昇降機構22,回転機構24)への駆動信号、電磁弁70への駆動信号などが入出力インターフェース85を介して出力される。
As shown in FIG. 3, the
以下は、部品チャック装置30のプッシャ機構35の詳細な説明である。図4は部品チャック装置30のプッシャ機構35の外観図であり、図5はプッシャ機構35の構成の概略を示す構成図である。図5は、プッシャ機構35の図4中の各断面図を示す。なお、図5(a)は主に流路切替バルブ39の説明に用い、図5(b)は主にプッシャ用シリンダ37の説明に用い、図5(c),(d)は主に後述するロック部材57の説明に用いる。なお、図示の都合上、図5(a)は図4のA-A断面に現れない一部の要素を含む。
The following is a detailed description of the
流路切替バルブ39は、エア供給路31に接続される供給口40aを有するエア流路40と、エア流路40に接続され負圧スプール44が上下方向に摺動する負圧スプール室45と、エア流路40に接続され正圧スプール47が上下方向に摺動する正圧スプール室48とが形成されている。
The flow
負圧スプール室45は、円筒状空間であり、軸方向上端にエア流路40からエアが入力される入力口45aが形成されている。また、負圧スプール室45は、側方に負圧供給路41aに接続される出力口45bと、外部に接続(大気開放)される大気開放口45cと、負圧供給路41aから分岐する分岐路41bに接続される分岐路連通口45dとが形成されている。なお、出力口45bと分岐路連通口45dとは、A-A断面に現れない要素であるが、図5(a)に図示した。
The negative
負圧スプール44は、負圧スプール室45内を摺動可能な径に形成され、軸方向の2箇所に一段小さな第1小径部44aおよび第2小径部44bが形成された段付き軸状の部材である。負圧スプール44は、上端に凹部が形成されている。その凹部の底面と負圧スプール室45の上端面との間には、負圧スプール44を下方に付勢するスプリング46が配置されている。また、負圧スプール44の凹部の底面に設けられた開口に連通すると共に第1小径部44aを径方向に貫通する貫通孔44cが形成されている。負圧スプール44は、エア流路40から入力口45aに負圧が入力されていないときには(正圧が入力されているときを含む)、スプリング46の付勢により負圧スプール室45内の下方に位置する(図5(a))。このとき、負圧スプール44は、貫通孔44cと出力口45bとの連通を遮断すると共に第2小径部44bを介して大気開放口45cと分岐路連通口45dとを連通する。このため、負圧供給路41a内および分岐路41b内は大気圧となる。また、負圧スプール44は、エア流路40からの負圧が入力口45aに入力されているときには、スプリング46の付勢に抗して上方に移動して負圧スプール室45内の上方に位置する(図6参照)。このとき、負圧スプール44は、第1小径部44aを介して貫通孔44cと出力口45bとを連通すると共に大気開放口45cと分岐路連通口45dとの連通を遮断する。これにより、入力口45aと出力口45bとが連通し、負圧供給路41a内および分岐路41b内は負圧となる。
The
正圧スプール室48は、円筒状空間であり、軸方向下端にエア流路40からのエアが入力される入力口48aが形成されている。また、正圧スプール室48は、側方に正圧供給路41cに接続される出力口48bと、外部に接続(大気開放)される大気開放口48cとが形成されている。なお、出力口48bは、A-A断面に現れない要素であるが、図5(a)に図示した。
The positive
正圧スプール47は、正圧スプール室48内を摺動可能な径に形成され、軸方向の中央部に一段小さな小径部47aが形成された段付き軸状の部材である。正圧スプール47は、上端に凹部が形成されている。その凹部の底面と正圧スプール室47の上端面との間には、正圧スプール47を下方に付勢するスプリング49が配置されている。正圧スプール47は、エア流路40からの正圧が入力口48aに入力されていないときには(負圧が入力されているときを含む)、スプリング49の付勢により正圧スプール室48内の下方に位置する(図5(a))。このとき、正圧スプール47は、入力口48aと出力口48bとの連通を遮断すると共に小径部47aを介して出力口48bと大気開放口48cとを連通する。このため、正圧供給路41c内は大気圧となる。また、正圧スプール47は、エア流路40から入力口48aに正圧が入力されているときには、スプリング49の付勢に抗して上方に移動して正圧スプール室48内の上方に位置する(図8参照)。このとき、正圧スプール47は、入力口48aと出力口48bとを連通すると共に出力口48bと大気開放口48cとの連通を遮断する。これにより、正圧供給路41c内は正圧となる。
The
プッシャ用シリンダ37は、シリンダ内を上下方向に摺動する中空円筒状の第1ピストン51と、第1ピストン51内を上下方向に摺動する第2ピストン52と、第2ピストン52と一体的に形成され第1ピストン51とプッシャ用シリンダ37とを貫通して下方に突出するピストンロッド53とを備える。ピストンロッド53は、接続プレート36a(図2参照)を介して下端(先端)にプッシャ部材36が取り付けられる。第1ピストン51は、軸方向の下側の外径が上側の外径よりも一段小さく形成された段差部を有する。その段差部の下面とプッシャ用シリンダ37内の底面との間には、第1ピストン51を上方に付勢する第1スプリング54が配置されている。また、第1ピストン51の上端には、中央に開口部56aが形成された円環状のエンドプレート56が取り付けられている。第2ピストン52は、上端に凹部が形成されている。その凹部の底面とエンドプレート56の下面との間には、第2ピストン52(ピストンロッド53,プッシャ部材36)を下方に付勢する第2スプリング55が配置されている。また、プッシャ用シリンダ37の内部は、第1ピストン51により下部の負圧室37aと上部の正圧室37b(図6参照)とに区画される。負圧室37aは負圧供給路41aに接続され、正圧室37bは正圧供給路41cに接続される。
The
第1ピストン51は、外周面の上部に僅かに窪んだ窪み部51aが一周に亘って形成されている(図2参照)。プッシャ用シリンダ37は、窪み部51aに嵌まるサイズに形成されたロック部材57をシリンダ壁内に備えており、そのロック部材57が移動可能な移動通路58がシリンダ壁内に形成されている。移動通路58は、一端がロック部材57がシリンダ内に突出しない非突出位置58aであり、他端がロック部材57がシリンダ内に部分的に突出する突出位置58bである。この移動通路58は、突出位置58b側で連絡路59に接続されている。連絡路59は、エア流路40の連絡路出力口40bに繋がる連絡供給路41dに接続されており、連絡供給路41dを介してエア流路40の正圧または負圧が供給される。また、連絡路59に供給されたエアは突出位置58b側から移動通路58内に作用する。このため、ロック部材57は、移動通路58に負圧が作用すると、非突出位置58aから引き出されて突出位置58bまで移動し、移動通路58に正圧が作用すると、突出位置58bから押し出されて非突出位置58aまで移動する。
In the
第2ピストン52とピストンロッド53は、一体的に形成されており、内部にロッド内流路53aが形成されている。ロッド内流路53aは、一端がピストンロッド53の下方で側方に開口し、他端が第2ピストン52の側方に開口している。このため、ピストンロッド53が下方に移動してロッド内流路53aの一端の開口が外部に露出すると、ロッド内流路53aは外部に連通(大気開放)することになる。
The
以下は、こうして構成された部品装着装置10の部品Pの装着動作の説明であり、部品チャック装置30の動作を中心に説明する。制御装置80のCPU81は、まず、部品供給装置12の供給位置上にヘッド20(部品チャック装置30)が移動するよう移動機構60を制御する。次に、CPU81は、部品チャック装置30が部品Pを把持可能な高さ位置および向きとなるようヘッド20を制御し、負圧源72から負圧を供給するよう電磁弁70を制御して部品チャック装置30に部品Pを把持させる。図6は、負圧供給時の部品チャック装置30の作動の様子を示す説明図である。
The following is a description of the mounting operation of the component P of the
図6に示すように、負圧が供給される場合、把持機構32は、把持用シリンダ34の駆動により把持爪33a,33bが待機位置から閉方向に移動して部品Pを把持する。把持機構32(把持爪33)は、部品PのリードLを把持する。このため、リードLに若干の反りなどが生じていても、孔HにリードLを適切に誘導することができる。プッシャ機構35は、エア流路40に負圧が供給されるため、負圧スプール44が上方に位置して入力口45aと出力口45bとを連通し、正圧スプール47が下方に位置して出力口48bと大気開放口48cとを連通する。このため、負圧供給路41a内が負圧となり正圧供給路41c内が大気圧となるから、プッシャ用シリンダ37の負圧室37a内が負圧となり正圧室37b内が大気圧となる。これにより、第1ピストン51が第1スプリング54の付勢に抗して下方に移動して、第1ピストン51の下面がプッシャ用シリンダ37内の底面に当接する位置(下端位置)で第1ピストン51が停止する。このとき、第1ピストン51の窪み部51aは移動通路58と同じ高さ位置となる。
As shown in FIG. 6, when a negative pressure is supplied, the gripping
第1ピストン51が下方に移動すると、第2スプリング55の付勢により第2ピストン52(ピストンロッド53)が押し下げられるため、プッシャ部材36も下方に移動する。そして、プッシャ部材36が部品Pの上面に当接すると、把持機構32に把持されている部品Pから反力を受けるため、第2スプリング55が収縮して第2ピストン52(ピストンロッド53)が停止する。このため、プッシャ機構35は、第2スプリング55の付勢によってプッシャ部材36が部品Pの上面に当接している状態を維持する。把持機構32が部品PのリードLを把持する場合、把持位置を支点に部品Pが傾き易くなるが、プッシャ部材36で部品Pの上面を押さえることにより、部品Pが傾くのを防止して姿勢を安定させることができる。ここで、部品チャック装置30(把持機構32)は、高さの異なる複数種の部品Pを把持可能である。本実施形態では、プッシャ部材36が部品Pの上面に当接したときに第2ピストン52(ピストンロッド53)が停止する。このため、第2ピストン52のストロークの範囲内でどのような高さの部品Pが把持されていても、部品Pの上面を適切に押さえることができる。
When the
また、エア流路40の連絡路出力口40bに繋がる連絡供給路41d内が負圧となるため、連絡路59内も負圧となって移動通路58に負圧が作用する。このため、ロック部材57が非突出位置58aから突出位置58bまで移動して一部がシリンダ内に突出する。前述したように、下端位置にある第1ピストン51の窪み部51aは、移動通路58と同じ高さ位置にあるから、突出位置58bから突出したロック部材57の一部が窪み部51aに進入する。これにより、第1ピストン51は、下端位置でロックされる。
Further, since the inside of the connecting
また、ロッド内流路53aの一端の開口が外部に露出し、ロッド内流路53aを大気開放する。このため、第1ピストン51内で第2ピストン52よりも下方の空間R内に大気圧を導入する。ここで、ピストンロッド53が第1ピストン51を貫通する部分を漏れなくシールすることは困難であり、負圧室37aが負圧になると空間R内も負圧となる場合がある。その場合、第2ピストン52(ピストンロッド53)が第2スプリング55の付勢だけでなく負圧によっても下げられるため、プッシャ部材36の押圧力が過大なものとなるおそれがある。本実施形態では、ロッド内流路53aから空間R内に大気圧を導入することで、空間R内が負圧となるのを抑えて、そのような過大な押圧力が生じるのを防止するのである。これにより、プッシャ機構35は、適切な力で部品Pの上面を軽く押さえることができるから、部品姿勢を適切に保持することができる。
Further, the opening at one end of the rod
部品チャック装置30に部品Pをチャックさせると、CPU81は、ヘッド20(部品チャック装置30)が基材Sの装着位置上まで移動するよう移動機構60を制御し、部品PのリードLを基材Sの孔Hに挿入可能な高さ位置および向きとなるようヘッド20を制御する。CPU81は、例えば、リードLの先端が孔Hの真上となる高さ(先端が孔Hに嵌まる高さ)までヘッド20を下降させる。そして、CPU81は、部品チャック装置30によりリードLを孔Hに挿入させるために負圧源72からの負圧の供給を停止して正圧に切り替えるよう電磁弁70を制御する。図7は、負圧供給停止時の部品チャック装置30の作動の様子を示す説明図である。
When the component P is chucked by the
図7に示すように、負圧の供給が停止されると、把持機構32は、把持爪33a,33bによる部品Pの把持を解除する解除状態となる。プッシャ機構35は、エア流路40に負圧が供給されないため、負圧スプール44がスプリング46の付勢により負圧スプール室45内の下方に移動して大気開放口45cと分岐路連通口45dとを連通する。なお、正圧スプール47は図6と位置の変化はない。このため、負圧供給路41a内が負圧から大気圧となり正圧供給路41c内は大気圧のままとなるから、プッシャ用シリンダ37の負圧室37aおよび正圧室37bはいずれも大気圧となる。また、連絡供給路41dおよび連絡路59への負圧の供給は停止されるが、移動通路58に正圧は作用しないため、ロック部材57は突出位置58bのままとなる。このため、第1ピストン51のロックが維持され、第1スプリング54の付勢により第1ピストン51が上方に移動することはない。これにより、負圧の供給を停止しても(負圧から正圧に切り替えるときにも)、プッシャ部材36が部品Pに当接し続けるから、部品Pが倒れるのを適切に防止することができる。なお、正圧が供給されたときに把持爪33a,33bが開くものにおいても、負圧から正圧への切り替わり時には、把持力が低下するから、同様の効果を奏する。
As shown in FIG. 7, when the supply of the negative pressure is stopped, the gripping
一方、把持の解除により部品Pからの反力がなくなるため、第2スプリング55が伸張して第2ピストン52(ピストンロッド53)が下方に移動する。即ち、第2スプリング55の付勢によりプッシャ部材36を下方に移動させて部品Pを押し出すから、リードLを孔Hに挿入することができる。このように、負圧の供給が停止された後の状態では、プッシャ部材36を部品Pの上面に当接させ続けたまま下方に押し出すから、部品Pの姿勢を保持しつつリードLを孔Hに挿入することができる。なお、ピストンロッド53の突出量(ストローク量)は、最も高さの低い部品Pでも、リードLを孔Hに挿入させるのに必要なプッシャ部材36の押し出し量を確保できる量に設定されている。
On the other hand, since the reaction force from the component P is eliminated by releasing the grip, the
部品チャック装置30に正圧源74からの正圧が供給されると、CPU81は、リードLを加工するようリード加工装置19を制御して部品Pを基材Sに装着する。図8は、正圧供給時の部品チャック装置30の作動の様子を示す説明図である。
When the positive pressure from the
図8に示すように、正圧が供給されても、把持機構32の把持爪33a,33bは解除状態のままである(待機位置に位置する)。プッシャ機構35は、エア流路40に正圧が供給されるため、正圧スプール47が正圧スプール室48内の上方に位置して入力口48aと出力口48bとを連通する。なお、負圧スプール44は図7と位置の変化はない。このため、負圧供給路41a内は大気圧のままとなり正圧供給路41c内は大気圧から正圧となるから、プッシャ用シリンダ37の負圧室37a内は大気圧のままとなり正圧室37b内は正圧となる。正圧室37bに導入された正圧は、第1ピストン51やエンドプレート56の上面に作用する。また、導入された正圧のエアは、エンドプレート56の開口部56aから第1ピストン51内に流入するため、第2ピストン52の上面に正圧が作用する。このため、第1ピストン51および第2ピストン52は、いずれも下向きの力が作用することになる。また、連絡供給路41dおよび連絡路59に正圧が供給されて移動通路58に正圧が作用するから、ロック部材57が突出位置58bから非突出位置58aに移動する。したがって、ロック部材57が第1ピストン51の窪み部51aから退出し、第1ピストン51のロックが解除される。ただし、第1ピストン51に下向きの力が作用するから、第1ピストン51は上昇することなく下端位置のままとなる。本実施形態では、正圧を供給することにより、第1ピストン51および第2ピストン52に下向きの力を作用させるから、第2スプリング55の付勢力に加えて正圧により作用する力によってプッシャ部材36を押し出すことができる。したがって、負圧が供給されるときよりも、プッシャ部材36が大きな力で部品Pを押さえることができる。このため、リードLに反りなどが生じているためにリードLを孔Hに挿入し難い場合でも、リードLを孔Hに適切に押し込むことができる。ここで、リード加工装置19がリードLの加工を行うときには、部品Pに上向きの力が作用するものとなる。本実施形態では、正圧の供給によりプッシャ部材36が大きな力で部品Pを押さえるから、リードLの加工が行われる際に部品Pが浮き上がるのを適切に防止することができる。即ち、リードLの加工が行われる際の部品姿勢を安定させることができる。
As shown in FIG. 8, even if the positive pressure is supplied, the gripping
リードLの曲げが完了すると、CPU81は、エア供給路31(エア流路40)が大気開放されるよう電磁弁70を制御する。これにより、プッシャ機構35は、正圧スプール47がスプリング49の付勢により正圧スプール室48内の下方に移動して出力口48bと大気開放口48cとを連通する。なお、負圧スプール44は図7と位置の変化はない。このため、負圧供給路41a内は大気圧のままとなり正圧供給路41c内は正圧から大気圧となるから、プッシャ用シリンダ37の負圧室37aおよび正圧室37bはいずれも大気圧となる。第1ピストン51のロックは既に解除されているから、第1スプリング54の付勢により第1ピストン51が上方に移動して初期位置に戻る(図5参照)。
When the bending of the lead L is completed, the
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の部品チャック装置30が本発明の部品チャック装置に相当し、把持機構32が把持機構に相当し、プッシャ部材36が保持部材に相当し、プッシャ機構35が保持機構に相当する。また、プッシャ用シリンダ37がシリンダに相当し、流路切替バルブ39が流路切替部に相当する。また、窪み部51aが窪み部に相当し、ロック部材57がロック部材に相当し、移動通路58が移動通路に相当し、連絡路59が連絡路に相当する。また、移動機構60が移動機構に相当する。
Here, the correspondence between the constituent elements of the present embodiment and the constituent elements of the present invention will be clarified. The
以上説明した部品チャック装置30によれば、負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態(切り替わり時)のいずれにおいてもプッシャ部材36が部品Pの姿勢を保持可能に作動するようプッシャ機構35が構成されている。これにより、負圧の供給が停止して把持機構32が部品Pの把持を解除しても、部品Pの姿勢を保持し続けることができるから、装着中の部品Pの姿勢を安定させることができる。なお、部品装着装置10は、部品チャック装置30がヘッド20に着脱可能に取り付けられるから、部品チャック装置30が有する効果と同様の効果を奏する。
According to the
また、部品チャック装置30は、正圧および負圧のいずれが供給される場合もプッシャ部材36が部品Pを上方から押さえる。このため、部品Pの上面を支持して、部品Pの姿勢を安定させることができる。部品チャック装置30は、負圧が供給される場合よりも正圧が供給される場合の方が、プッシャ部材36の押さえ力が大きくなるよう構成される。このため、負圧が供給される場合は、把持されている部品Pをプッシャ部材36が必要以上に押し込むのを防止することができる。また、正圧が供給される場合は、リードLの加工時に部品Pが浮き上がるのを防止することができる。
Further, in the
また、部品チャック装置30のプッシャ機構35は、プッシャ部材36を上下に移動させるプッシャ用シリンダ37と、プッシャ用シリンダ37への正圧および負圧の供給を切り替える流路切替バルブ39とを備える。プッシャ用シリンダ37は、シリンダ内を上下方向に摺動する中空円筒状の第1ピストン51と、第1ピストン51内を上下方向に摺動する第2ピストン52と、第2ピストン52と一体的に形成されたピストンロッド53とを備える。第1ピストン51は、負圧室37aが負圧になると第1スプリング54の付勢に抗して下端位置(所定位置)まで移動し、正圧室37bが正圧になると下端位置を維持する。また、第2ピストン52(ピストンロッド53)は、第2スプリング55の付勢により第1ピストン51の移動により下方に移動してプッシャ部材36を押し出し、正圧室37bが正圧になると第2スプリング55の付勢に加えて正圧によりプッシャ部材36を押し出す。このため、第1ピストン51内に第2ピストン52を配置してプッシャ用シリンダ37の大型化を防止してプッシャ機構35をコンパクトに構成することができる。
Further, the
また、部品チャック装置30の第1ピストン51は、プッシャ用シリンダ37との摺動面に窪み部51aが形成されている。プッシャ用シリンダ37は、窪み部51aに進入可能なサイズのロック部材57を備え、そのロック部材57がシリンダ内に突出しない非突出位置58aとシリンダ内に部分的に突出する突出位置58bとの間を移動する移動通路58が形成されている。そして、移動通路58に負圧が作用するとロック部材57が突出位置58bに移動し第1ピストン51の窪み部51aに進入することで第1ピストン51をロックする。また、移動通路58に正圧が作用するとロック部材57が非突出位置58aに移動して窪み部51aから退出することで第1ピストン51のロックを解除する。このため、負圧が供給されなくなったとき(大気圧状態)でも、ロック部材57により第1ピストン51をロックすることができる。したがって、負圧から正圧への切り替わり中もプッシャ機構35が部品Pの姿勢を保持し続けることができる。
Further, the
また、プッシャ機構35は、プッシャ部材36が部品Pの上面に当接するまでは第2スプリング55の付勢により第2ピストン52(ピストンロッド53)を第1ピストン51の移動に伴って下方に移動させ、プッシャ部材36が部品Pの上面に当接すると第2スプリング55が収縮することで部品Pに当接した際の第2ピストン52(ピストンロッド53)の位置を保持する。このため、高さが異なる複数種の部品Pのうちいずれの部品Pが把持されている場合でも、プッシャ部材36を部品Pに軽く当接させることができる。即ち、複数種の部品Pの姿勢保持に適切に対応することができる。
Further, the
また、部品チャック装置30の把持機構32とプッシャ機構35とは、同一の負圧源72からの負圧が供給される。このため、部品チャック装置30は、把持機構32が部品Pの把持を解除するタイミングでプッシャ機構35への供給圧も切り替わることになるから、負圧の供給が停止された後に部品Pの姿勢を保持する必要性が高い。
Further, the gripping
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various embodiments as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、プッシャ用シリンダ37が、第1ピストン51と第2ピストン52(ピストンロッド53)と第1スプリング54と第2スプリング55とを備えるものとしたが、この構成に限られるものではない。負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態(切り替わり時)のいずれにおいてもプッシャ部材36が部品Pを保持可能に作動するものであれば如何なる構成としてもよい。また、第2ピストン52とピストンロッド53の内部に、ロッド内流路53aを設けたが、ピストンロッド53と第1ピストン51とのシール性を高めて、ロッド内流路53aを設けないものとしてもよい。また、第1ピストン51は、負圧が供給されると下端位置まで下降するものとしたが、これに限られず、負圧が供給されると下端位置の手前の所定位置まで下降し、正圧が供給されると下端位置まで下降するものとしてもよい。また、負圧供給時と正圧供給時とで、プッシャ部材36が同じ押さえ力で部品Pを押さえるものなどとしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、保持機構として部品Pの上面にプッシャ部材36を当接させるプッシャ機構35を用いて部品Pの姿勢を保持するものとしたが、これに限られず、部品Pの姿勢を保持可能な機構であれば如何なるものとしてもよい。例えば、把持機構32のような、開閉可能な爪を一対あるいは複数対用いて、負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態のいずれも爪が部品を保持可能に構成してもよい。
In the above-described embodiment, the posture of the component P is maintained by using the
上述した実施形態では、ロック部材57により第1ピストン51をロックするものとしたが、これに限られず、ロック部材57を備えず第1ピストン51をロックしないものとしてもよい。ただし、プッシャ部材36を部品Pの上面に当接させ続けるために、第1ピストン51をロックするものが好ましい。
In the above-described embodiment, the
上述した実施形態では、把持機構32とプッシャ機構35とは、同一の正圧源74からの正圧および同一の負圧源72からの負圧が供給されるものとしたが、これに限られず、別々の正圧源からの正圧および別々の負圧源からの負圧が供給されるものとしてもよい。
In the above-described embodiment, the gripping
本発明は、把持した部品を基材に装着する部品チャック装置の製造産業に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in the manufacturing industry of a component chuck device for mounting a gripped component on a base material.
10 部品装着装置、12 部品供給装置、14 テープフィーダ、16 基材搬送装置、18 基材保持装置、19 リード加工装置、20 ヘッド、22 昇降機構、24 回転機構、30 部品チャック装置、31 エア供給路、31a 接続口、32 把持機構、33,33a,33b 把持爪、34 把持用シリンダ、35 プッシャ機構、36 プッシャ部材、36a 接続プレート、37 プッシャ用シリンダ、37a 負圧室、37b 正圧室、39 流路切替バルブ、40 エア流路、40a エア供給口、40b 出力口、41a 負圧供給路、41b 分岐路、41c 正圧供給路、41d 連絡供給路、44 負圧スプール、44a 第1小径部、44b 第2小径部、44c 貫通孔、45 負圧スプール室、45a 入力口、45b 出力口、45c 大気開放口、45d 分岐路連通口、46 スプリング、47 正圧スプール、47a 小径部、48 正圧スプール室、48a 入力口、48b 出力口、48c 大気開放口、49 スプリング、51 第1ピストン、51a 窪み部、52 第2ピストン、53 ピストンロッド、53a ロッド内流路、54 第1スプリング、55 第2スプリング、56 エンドプレート、56a 開口部、57 ロック部材、58 移動通路、58a 非突出位置、58b 突出位置、59 連絡路、60 移動機構、66 マークカメラ、68 パーツカメラ、70 電磁弁、72 負圧源、74 正圧源、80 制御装置、81 CPU、82 ROM、83 HDD、84 RAM、85 入出力インターフェース、86 バス、L リード、H 孔、P 部品、S 基材。 10 Parts mounting device, 12 Parts supply device, 14 Tape feeder, 16 Base material transfer device, 18 Base material holding device, 19 Lead processing device, 20 heads, 22 Lifting mechanism, 24 Rotation mechanism, 30 Parts chuck device, 31 Air supply Road, 31a connection port, 32 gripping mechanism, 33, 33a, 33b gripping claw, 34 gripping cylinder, 35 pusher mechanism, 36 pusher member, 36a connection plate, 37 pusher cylinder, 37a negative pressure chamber, 37b positive pressure chamber, 39 Flow path switching valve, 40 air flow path, 40a air supply port, 40b output port, 41a negative pressure supply path, 41b branch path, 41c positive pressure supply path, 41d communication supply path, 44 negative pressure spool, 44a first small diameter 44b 2nd small diameter part, 44c through hole, 45 negative pressure spool chamber, 45a input port, 45b output port, 45c open air port, 45d branch road communication port, 46 spring, 47 positive pressure spool, 47a small diameter part, 48 Positive pressure spool chamber, 48a input port, 48b output port, 48c open air port, 49 spring, 51 first piston, 51a recess, 52 second piston, 53 piston rod, 53a rod inner flow path, 54 first spring, 55 2nd spring, 56 end plate, 56a opening, 57 lock member, 58 moving passage, 58a non-protruding position, 58b protruding position, 59 connecting path, 60 moving mechanism, 66 mark camera, 68 parts camera, 70 electromagnetic valve, 72 Negative pressure source, 74 Positive pressure source, 80 controller, 81 CPU, 82 ROM, 83 HDD, 84 RAM, 85 input / output interface, 86 bus, L lead, H hole, P component, S base material.
Claims (8)
負圧が供給されている状態で前記部品を把持する把持機構と、
保持部材により前記部品の姿勢を保持する保持機構と、
を備え、
前記保持機構は、負圧が供給されている状態および負圧の供給が停止された後の状態のいずれにおいても、前記保持部材が前記部品の姿勢を保持する作動をするよう構成される
部品チャック装置。 A component chuck device that inserts the inserted portion of the gripped component into the inserted portion of the base material.
A gripping mechanism that grips the component while negative pressure is being supplied,
A holding mechanism that holds the posture of the part by a holding member,
Equipped with
The holding mechanism is a component chuck configured to operate the holding member to hold the posture of the component in both the state where the negative pressure is supplied and the state after the supply of the negative pressure is stopped. Device.
前記保持機構は、負圧が供給されている状態および正圧が供給されている状態のいずれにおいても、前記保持部材により前記部品を上方から押さえることにより該部品の姿勢を保持するよう構成される
部品チャック装置。 The component chuck device according to claim 1.
The holding mechanism is configured to hold the posture of the part by pressing the part from above by the holding member in both the state where the negative pressure is supplied and the state where the positive pressure is supplied. Parts chuck device.
前記保持機構は、負圧が供給されている状態よりも正圧が供給されている状態の方が、前記保持部材による前記部品の押さえ力が大きくなるよう構成される
部品チャック装置。 The component chuck device according to claim 1 or 2.
The holding mechanism is a component chuck device configured so that the holding force of the component by the holding member is larger when the positive pressure is supplied than when the negative pressure is supplied.
前記保持機構は、前記保持部材を上下に移動させるシリンダと、該シリンダに供給されるエアの流路を切り替える流路切替部とを備え、
前記シリンダは、該シリンダ内を摺動する中空の第1ピストンと、該第1ピストン内を摺動する第2ピストンと、前記シリンダおよび前記第1ピストンを貫通し下端に前記保持部材が取り付けられて前記第2ピストンと一体的に移動するピストンロッドと、前記シリンダに対して前記第1ピストンを上方に付勢する第1スプリングと、前記第1ピストンに対して前記第2ピストンを下方に付勢する第2スプリングと、を備え、前記シリンダ内が前記第1ピストンにより下部の負圧室と上部の正圧室とに区画され、
前記流路切替部は、負圧が供給されると前記負圧室を負圧として前記正圧室を大気開放するよう流路を切り替え、正圧が供給されると前記正圧室を正圧として前記負圧室を大気開放するよう流路を切り替え、
前記第1ピストンは、前記負圧室が負圧とされると前記第1スプリングの付勢に抗して前記シリンダ内の所定位置まで下方に移動し、前記正圧室が正圧とされと前記所定位置を維持するか該所定位置よりも下方に移動し、
前記第2ピストンおよび前記ピストンロッドは、前記第1ピストンの下方への移動に伴い前記第2スプリングの付勢力により下方に移動することで前記保持部材を押し出し、前記正圧室が正圧とされると前期第2スプリングの付勢に加えて前期第2ピストンに作用する正圧により前記保持部材を押し出す
部品チャック装置。 The component chuck device according to any one of claims 1 to 3.
The holding mechanism includes a cylinder for moving the holding member up and down, and a flow path switching unit for switching the flow path of air supplied to the cylinder.
The cylinder has a hollow first piston sliding in the cylinder, a second piston sliding in the first piston, the cylinder and the first piston penetrating the cylinder, and the holding member attached to the lower end thereof. A piston rod that moves integrally with the second piston, a first spring that urges the first piston upward with respect to the cylinder, and the second piston downward with respect to the first piston. A second spring is provided, and the inside of the cylinder is divided into a lower negative pressure chamber and an upper positive pressure chamber by the first piston.
When a negative pressure is supplied, the flow path switching unit switches the flow path so that the negative pressure chamber is used as a negative pressure and the positive pressure chamber is opened to the atmosphere, and when a positive pressure is supplied, the positive pressure chamber is set to a positive pressure. The flow path is switched so as to open the negative pressure chamber to the atmosphere.
When the negative pressure chamber is made negative pressure, the first piston moves downward to a predetermined position in the cylinder against the urging of the first spring, and the positive pressure chamber is made positive pressure. Maintain the predetermined position or move below the predetermined position and
The second piston and the piston rod move downward by the urging force of the second spring as the first piston moves downward, thereby pushing out the holding member, and the positive pressure chamber is set to positive pressure. Then, in addition to the urging of the second spring in the previous term, the component chuck device that pushes out the holding member by the positive pressure acting on the second piston in the previous term.
前記第1ピストンは、前記シリンダの内壁面と摺動する摺動面に窪み部が形成され、
前記シリンダは、前記窪み部に進入可能なサイズのロック部材を備え、該ロック部材が前記内壁面から突出しない非突出位置と前記内壁面から部分的に突出する突出位置との間を移動する移動通路が形成され、
前記流路切替部は、前記移動通路に前記突出位置で連絡する連絡路に接続されており、負圧が供給されると前記連絡路を負圧とし、正圧が供給されると前記連絡路を正圧とし、
前記ロック部材は、前記連絡路を介して前記移動通路が負圧とされると前記突出位置に移動して前記所定位置にある前記第1ピストンの窪み部に部分的に進入することで該第1ピストンが前記所定位置よりも上方に移動しないようロックし、前記連絡路を介して前記移動通路が正圧とされると前記非突出位置に移動して前記第1ピストンの窪み部から退出することで該第1ピストンのロックを解除する
部品チャック装置。 The component chuck device according to claim 4.
The first piston has a recess formed on a sliding surface that slides on the inner wall surface of the cylinder.
The cylinder includes a locking member sized to enter the recess and moves between a non-protruding position where the locking member does not protrude from the inner wall surface and a protruding position where the locking member partially protrudes from the inner wall surface. A passage is formed,
The flow path switching unit is connected to a connecting path that connects to the moving passage at the protruding position. When a negative pressure is supplied, the connecting path becomes a negative pressure, and when a positive pressure is supplied, the connecting path is connected. Is the positive pressure,
The lock member moves to the protruding position when the moving passage is subjected to a negative pressure via the connecting path, and partially enters the recessed portion of the first piston at the predetermined position. 1 The piston is locked so as not to move above the predetermined position, and when the moving passage has a positive pressure through the connecting path, the piston moves to the non-protruding position and exits from the recessed portion of the first piston. A component chuck device that unlocks the first piston.
前記把持機構は、高さが異なる複数種の部品を把持可能であり、
前記保持機構は、前記負圧室が負圧とされて前記保持部材を押し出す場合、該保持部材が前記部品に当接するまでは前記第2スプリングの付勢により前記第2ピストンおよび前記ピストンロッドが下方に移動し、前記保持部材が前記部品に当接すると前記第2スプリングが収縮することで前記部品に当接した際の前記第2ピストンおよび前記ピストンロッドの位置を保持する
部品チャック装置。 The component chuck device according to claim 4 or 5.
The gripping mechanism can grip a plurality of types of parts having different heights.
In the holding mechanism, when the negative pressure chamber is made a negative pressure and the holding member is pushed out, the second piston and the piston rod are urged by the second spring until the holding member abuts on the component. A component chuck device that moves downward and holds the positions of the second piston and the piston rod when the holding member abuts on the component by contracting the second spring.
前記把持機構と前記保持機構とは、同一の負圧源からの負圧が供給される
部品チャック装置。 The component chuck device according to any one of claims 1 to 6.
The gripping mechanism and the holding mechanism are component chuck devices to which negative pressure from the same negative pressure source is supplied.
該ヘッドを移動させる移動機構と、
を備え、
前記部品チャック装置により前記部品の挿入部が前記基材の被挿入部に挿入されることで、前記部品を前記基材に装着する
部品装着装置。 A head to which the component chuck device according to any one of claims 1 to 7 is attached, and
A moving mechanism that moves the head,
Equipped with
A component mounting device for mounting the component on the substrate by inserting the insertion portion of the component into the inserted portion of the substrate by the component chuck device.
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