JP2585914Y2 - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、部品供給装置の供給す
るチップ状電子部品を吸着ノズルが取り出してプリント
基板の所定位置に上下動駆動装置の駆動により該ノズル
が下降して装着する電子部品自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】此種、電子部品自動装着装置では特開平
４−９４５９８号公報に吸着ノズルに吸着された電子部
品がプリント基板に装着される技術が開示されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし前記従来技術で
は、部品厚やノズルの下端の位置のばらつきによっては
吸着ノズルの下降ストロークを公称の部品厚に合わせて
一定である場合にはバネ等で吸収しても下降しすぎてし
まい部品が破損したり、下降ストロークが足りない場合
には装着できない等の問題点があり、特に部品が小型化
した場合に顕著であった。

【０００４】そこで本考案は、部品厚及び吸着ノズルの
ばらつきによらず確実に電子部品をプリント基板に装着
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本考案は、部品
供給装置の供給するチップ状電子部品を吸着ノズルが取
り出してプリント基板の所定位置に上下動駆動装置の駆
動により該ノズルが下降して装着する電子部品自動装着
装置において、吸着ノズルに取り出された前記部品の下
端レベルを検出する検出手段と、該検出手段の検出した
下端レベルに基づきプリント基板に下端レベルの検出が
なされた当該部品を装着するため前記駆動装置による前
記ノズルの下降ストロークを制御する制御手段を設けた
ものである。

【０００６】

【作用】以上の構成から、制御手段は、吸着ノズルに取
り出され、検出手段が検出した部品の下端レベルに基づ
き、プリント基板に当該部品を装着するため上下動駆動
装置による前記ノズルの下降ストロークを制御する。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の実施例について図面に基づき
詳述する。図１において、（１）はチップ状電子部品
（２）をプリント基板（３）に装着する電子部品自動装
着装置である。（４）（５）は前記基板（３）を搬送さ
せるための一対のコンベアである。

【０００８】（６）は吸着ノズル（７）を有する吸着ヘ
ッド部であり図示しない吸着ヘッド部駆動部の駆動によ
りＸＹ方向に移動される。即ち、Ｘ軸方向ガイド体
（８）に沿って図示しないＸ方向駆動源によりＸ方向に
移動可能であり、また前記ガイド体（８）は図示しない
Ｙ方向駆動源によりＹ軸方向ガイド体（９）（１０）に
沿って移動可能である。

【０００９】（１２）はテープ（１３）に等間隔に封入
して収納された電子部品（２）を１ピッチずつ送るテー
プフィーダユニットである。前記吸着ノズル（７）は該
部品（２）を取出し前記プリント基板（３）に装着する
ものである。（１５）は吸着ノズル（７）に取り出され
吸着された部品（２）の下端の高さレベルを検出するた
めの部品レベル検出装置である。

【００１０】吸着ノズル（７）は吸着ヘッド部（６）に
対して部品（２）の吸着及び装着のため上下動可能であ
るが、吸着ヘッド部（６）に設けられたノズル上下動装
置（１６）について、図３に基づいて説明する。吸着ノ
ズル（７）はノズル取り付け体（１７）に取り付けら
れ、該取り付け体（１７）はナット部（１８）を介して
ネジ軸（１９）に嵌合し、上下動モータ（２０）の駆動
により駆動プーリ（２１）、ベルト（２２）及び従動プ
ーリ（２３）を介して該ネジ軸（１９）が回動すること
によりガイド（２４）に沿って上下動可能になされてお
り、その結果吸着ノズル（７）が上下動可能になされて
いる。

【００１１】吸着ノズル（７）は、モータ（２０）の回
動により下降して部品（２）が基板（３）に当接してか
らさらに取り付け体（１７）が下降しても上方に逃げか
つ適度な押し付け力を部品（２）に与えられるように図
示しないバネを介して取り付け体（１７）に取り付けら
れている。部品検出装置（１５）について図２に基づい
て説明する。

【００１２】該装置（１５）は電子部品自動装着装置
（１）の基台（１１）に固定して設けられており、（２
５）は吸着ノズル（７）に吸着された部品（２）に対し
て水平に光線を照射する発光部である。発光部（２５）
の照射する光線は平行であり、高さ方向に所定の幅を有
している。（２６）は発光部（２５）に対向して設けら
れたラインセンサであり。発光部（２５）の照射する光
線を受光する。従って、図２のように部品（２）及び吸
着ノズル（７）に遮光されずに通過した部分の光線をラ
インセンサ（２６）が受光することにより基台（１１）
即ちプリント基板（３）に対する部品（２）の下端の高
さレベルが検出される。

【００１３】次に、図４の制御ブロック図について説明
する。（２８）はＣＰＵであり、部品レベル検出装置
（１５）よりの情報及びＲＡＭ（２９）に記憶されてい
るデータ等に基づき、ＲＯＭ（３０）に記憶されたプロ
グラムに従って部品装着に係る種々の動作を制御する。
ＲＡＭ（２９）には図５に示されるような部品（２）の
装着順序を示すステップ番号毎に基板（３）への装着位
置データ（Ｘ座標、Ｙ座標、θ角度）及び装着すべき部
品品種を格納するＮＣデータが記憶されている。また、
ＲＡＭ（２９）は吸着ノズル（７）の吸着する部品
（２）が基板（３）に当接した後さらに取り付け体（１
７）が下降することにより図示しないバネの付勢力によ
り適正な押圧力が部品（２）に加わるようにするための
押し込み量「Ｄ」が格納されている。

【００１４】吸着ノズル（７）には吸着する部品品種に
応じて種々の種類があり、ノズル取り付け体（１７）に
対して交換可能に取り付けられているが、その下端レベ
ルはノズルの種類によらず基台（１１）に対して一定と
なされ、また、プリント基板（７）の上面の高さも一定
になされている。但し、設計上ノズル（７）の位置を一
定にしているのみであり、ノズル（７）が変更されると
ノズル（７）毎のばらつき及び取り付けのばらつきによ
り実際にはその下端レベルは設計値よりばらつくことに
なり、また部品（２）毎にも厚さのばらつきがある。本
実施例では高さレベルの値はプリント基板（３）の上面
のレベルを基準即ち「０」として上方を「＋」として算
出される。

【００１５】また、部品（２）を吸着した後吸着ノズル
（７）はモータ（２０）の回動により上昇するが部品装
着位置までヘッド部（６）が移動する間はモータ（２
０）は回動されずノズル（７）の高さレベル即ち部品
（２）の下端レベルは図３の状態で一定になされてい
る。（３１）はインターフェースであり、部品レベル検
出装置（１５）をＣＰＵ（２８）に接続していると共
に、駆動回路（３２）を介してモータ（２０）をＣＰＵ
（２８）に接続している。

【００１６】以上の構成により以下動作について説明す
る。先ず、図５のＮＣデータに従って、吸着ヘッド部
（６）がＸＹ方向に移動しステップ番号「１」の部品品
種「Ｒ１」の部品（２）をテープフィーダユニット（１
２）から取り出す。このときモータ（２０）が回動して
吸着ノズル（７）が下降してテープ（１３）より部品
（２）を取り出す。

【００１７】次に、吸着ヘッド部（６）がＸＹ方向に移
動して部品レベル検出装置（１５）の位置に達し、図２
に示されるように発光部（２５）の光を遮光する位置で
停止する。部品（２）及び吸着ノズル（７）に遮光され
ない光はラインセンサ（２６）に受光され、その光の一
番上の位置が部品（２）の下端レベルとして検出され
る。該レベルはＣＰＵ（２８）により基板（３）からの
レベルとして「Ｌ１」であることが把握されるものとす
る。

【００１８】次に、吸着ヘッド部（６）が移動して吸着
ノズル（７）がＮＣデータに示されるプリント基板
（３）の装着位置に停止する。このときには基板（３）
とノズル（７）に吸着された部品（２）の位置関係は図
３に示される。次に、ＣＰＵ（２８）は検出された部品
下端のレベル「Ｌ１」にＲＡＭ（２９）に記憶されてい
る押し込み量「Ｄ」を加えた「Ｌ１＋Ｄ」を算出し、該
即ストローク吸着ノズル（７）が下降するようモータ
（２０）を回動させる。従って、吸着ノズル（７）は下
降し「Ｌ１」下降した位置で部品（２）の下端が基板
（３）に当接し、さらに「Ｄ」ノズル取り付け体（１
８）が下降することにより図示しないバネによる押し込
み力が部品（２）に作用して適正に部品（２）の装着が
行われる。

【００１９】次に、吸着ノズル（７）はモータ（２０）
の回動により上昇しステップ番号「２」の部品を取り出
す動作を行う。前述と同様にして部品の取出しが行わ
れ、検出装置（１５）による部品下端レベルが検出され
レベル「Ｌ２」である場合にはプリント基板（３）の指
定位置にきて「Ｌ２＋Ｄ」下降するようモータ（２０）
が回動され前述と同じ距離「Ｄ」を押し込む適正な押し
込み力で押し込まれて部品装着が行われる。

【００２０】次に、ステップ番号「３」の部品装着が同
様に行われるが、部品種が変わって部品厚がデータ上も
変更になっても実際の部品下端レベルが検出され、同じ
押し込み量「Ｄ」押し込まれて部品（２）の装着が行わ
れる。このように、部品厚のデータを用いずともあるい
は吸着ノズル（７）の下端のレベルのデータを用いずと
も、さらには部品種の変更あるいは部品（２）の厚さや
吸着ノズル（７）の下端のレベルにばらつきがあっても
常に実際に検出された部品下端レベルに基づいて適正な
押し込み量による確実な部品装着が行われる。

【００２１】尚、本実施例は吸着ノズル（７）はＸＹ移
動する吸着ヘッド部（６）に上下動可能に取り付けられ
る構造であったが、吸着ヘッドが間欠回転するロータリ
ーテーブルの周縁に複数個設けられており、所定の停止
ステーションにてヘッド自体あるいはノズルの下降によ
り部品を吸着してロータリーテーブルの他の停止位置に
てＸＹ移動するＸＹテーブルの上に載置されたプリント
基板の所定位置に吸着ノズルがヘッドあるいは自身の下
降により下降して部品を装着する装置においても、部品
を吸着してから装着するまでの吸着ノズルの移動経路に
本実施例のような部品レベル検出装置を設けて、部品の
下端レベルを検出して該レベルに基づいて吸着ノズルの
部品装着時のストロークを制御することができ、このよ
うな装置にあっては各ヘッド部あるいは吸着ノズル毎に
ノズル下端レベルのばらつきがあっても対応ができる。

【００２２】また、本実施例では高さレベルはプリント
基板（３）の上面を基準としたので部品下端レベルがそ
のまま押し込み量を考えない場合のノズルの下降ストロ
ークとなったが、例えば吸着ノズルが上昇して停止した
原点位置での吸着ノズルの設計上の下端レベルを基準と
してもよいし基台（１１）の上面レベル等を基準として
もよい。

【００２３】さらに、基板（３）の上面レベルが本実施
例と異なり変更される場合であればこの基板上面のレベ
ル変化も加えてノズルの下降ストロークを算出すればよ
い。

【００２４】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば部品を吸
着する毎に部品下端のレベルを検出して吸着ノズルの下
降ストロークを制御するので部品を吸着する毎に部品厚
あるいは吸着ノズルのばらつきがあっても、確実に電子
部品をプリント基板に装着できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電子部品自動装着装置の斜視図であ
る。

【図２】部品レベル検出装置の側面図である。

【図３】ノズル上下動装置の側面図である。

【図４】本考案の制御ブロック図である。

【図５】ＮＣデータを示す図である。

【符号の説明】

（２） チップ上電子部品 （３） プリント基板 （７） 吸着ノズル （１５） 部品レベル検出装置（検出手段） （１６） ノズル上下動装置（上下動駆動装置） （２０） 上下動モータ（上下動駆動装置） （２８） ＣＰＵ（制御手段）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給装置の供給するチップ状電子部
   品を吸着ノズルが取り出してプリント基板の所定位置に
   上下動駆動装置の駆動により該ノズルが下降して装着す
   る電子部品自動装着装置において、吸着ノズルに取り出
   された前記部品の下端レベルを検出する検出手段と、該
   検出手段の検出した下端レベルに基づきプリント基板に
   下端レベルの検出がなされた当該部品を装着するため前
   記駆動装置による前記ノズルの下降ストロークを制御す
   る制御手段を設けたことを特徴とする電子部品自動装着
   装置。