JP2599370B2 - 部品装着機の装着ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、部品装着機の装着ヘッドに関し、特に吸着
ノズルにて吸着された部品の位置を規制する位置規制爪
を備えた装着ヘッドに関するものである。

従来の技術 従来から、電子部品を電子回路基板に装着する部品装
着機として、部品供給部と基板との間で移動可能な装着
ヘッドを設け、この装着ヘッドに設けられた吸着ノズル
にて部品を吸着して基板の所定位置に装着するようにし
たものが種々提案されている。また、部品装着位置の精
度を高める方式として、吸着ノズルに吸着されている部
品の偏芯量を部品位置認識装置で検出し、その偏芯量を
補正して部品を基板に装着する方式と、吸着している部
品の吸着ノズル軸心に対する偏芯を位置規制爪にて規制
する方式とがあり、後者の方式は特開昭55−37283号公
報に開示されている。

この公報に開示されたものは、互いに直交する方向に
２対の位置規制爪を開閉可能に配設し、かつ吸着ノズル
の移動に伴って摺動する摺動ボスに設けたカムフォロア
を位置規制爪に設けたカム面に係合させ、吸着ノズルの
移動により２対の位置規制爪を同時に開閉するように構
成されている。

発明が解決しようとする問題点 ところが、２対の位置規制爪を同時に作動させて部品
の位置を規制しようとすると、部品が傾いた姿勢で吸着
されている場合、部品の長手方向の両端面に先に位置規
制爪が係合することにより幅方向の位置規制が困難にな
ってそのままの姿勢で位置規制爪で固定され、位置規制
が不可能になる場合があるという問題があった。また、
吸着ノズルの近傍に摺動ボス、カムフォロア等を配設す
る必要があるとともに位置規制爪に正確なカム面を形成
する必要がある等、構成が複雑であるという問題があ
り、さらに２対の位置規制爪の開閉動作を前後させよう
とすると、さらに構成が複雑になるという問題があっ
た。

本発明は上記従来の問題点を解消することを目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、下端部に吸着ノズ
ルを備えた中空軸が、第１の圧縮ばねを介して軸心方向
に移動可能に挿通された支持筒体を有し、この支持筒体
の外周に第１のスリーブを第１の圧縮ばねより大きなば
ね定数を有する第２の圧縮ばねを介して摺動可能に外嵌
するとともに、この第１のスリーブに第２のスリーブを
第２の圧縮ばねより大きなばね定数を有する第３の圧縮
ばねを介して摺動可能に外嵌し、これら各々のスリーブ
を摺動させることにより、各々独立に開閉するよう構成
された２対の位置規制爪を支持筒体に開閉可能に設けた
部品装着機の装着ヘッドであって、固定された鍔受け部
材により第２のスリーブの鍔部を支持した状態で中空軸
のみを上下駆動させることにより、第２のスリーブが一
定量摺動した後第１のスリーブに係合して両スリーブが
共に摺動し、あわせて位置規制爪が開閉動作するように
構成した部品装着機の装着ヘッドを提供するものであ
る。

作用 本発明は上記した構成を有するので、外側の第２のス
リーブを移動操作すると、まず一対の位置規制爪が開閉
し、さらに第２のスリーブを移動させると第１のスリー
ブも移動することによって、もう一方の一対の位置規制
爪が開閉するため、部品を傾斜した姿勢のまま固定して
しまうようなことはなくなる。また、開閉可能な位置規
制爪がスリーブの摺動に連動して開閉するので、開閉機
構が簡単な構成で正確な位置規制を容易に得ることがで
き、操作部も２重スリーブを設けるだけであるため、全
体構成も簡単である。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第14図を参
照しながら説明する。

部品装着機の全体配置を示す第14図において、１は部
品供給部、２は装着ヘッド、３は回路基板の移送装置、
４は装着ヘッド２の交換装置である。前記装着ヘッド２
は、部品供給部１と移送装置３上の所定位置に位置決め
された回路基板と交換装置４の間にわたってＸ−Ｙ方向
に移動可能な移動体５に取付けられている。

前記装着ヘッド２の詳細を第１図〜第３図により説明
すると、11は上端に支持フランジ12を形成された中空軸
で、その下部には吸着ノズル13が退入可能に突出付勢さ
れて取付けられている。中空軸11の上端部には、第７図
に示すように、前記移動体５から下方に突出移動可能に
垂設された中空の支持軸14の下端に形成された嵌着部15
が嵌入する取付孔16が形成されている。また、前記支持
フランジ12には、取付孔16内に弾性的に突出して前記嵌
着部15に形成された係合溝15aに係止する係止片17が配
設されている。前記支持軸14の嵌着部15の上部には、前
記支持フランジ12の上面に接合されるインロー付きの衝
合板18が取付けられ、この衝合板18に支持フランジ12に
穿設されたピン穴19に係合する回転止めピン20が突設さ
れている。

前記中空軸11には、支持筒体21が摺動可能に外嵌され
ている。この支持筒体21は中空軸11の下端部に嵌着され
た止輪22にて下方への抜け出しが防止されるとともに、
第１の圧縮ばね23にて下方に移動付勢されている。この
支持筒体21の中間部には壁を貫通して内外に突出するガ
イドピン24が取付けられ、その内側端が前記中空軸11の
ガイド溝11aに嵌入して回転止めがなされている。この
支持筒体21の下部には、四方に２対の位置規制爪25と26
が枢支ピン27回りに開閉揺動可能に取付けられ、かつ各
位置規制爪25、26は支持筒体21との間に介装されたばね
28にて開方向に揺動付勢されている。また、位置規制爪
25、26の上部は斜め外方に延出され、その上端にローラ
29が取付けられている。

支持筒体21の外周には第１のスリーブ31が摺動可能に
外嵌され、この第１のスリーブ31の外周に第２のスリー
ブ32が摺動可能に外嵌されている。前記支持筒体21の位
置規制爪25、26の上部位置外周には、これらスリーブ3
1、32の下端を支持する環状鍔30aが突設されている。ま
た支持筒体21の上端に嵌着された止輪30bにばね受け33
が係合されており、各スリーブ31、32とばね受け33の間
に第２の圧縮ばね34、第３の圧縮ばね35が介装されてい
る。前記ガイドピン24の外側端は各スリーブ31、32に形
成されたガイド孔31a、32aに係合して回転止めがなされ
ている。第２のスリーブ32の上端外周には作用鍔36が突
設されている。第１のスリーブ31の上端近傍外周には第
２のスリーブ32の上端が係合する止輪37が嵌着されてお
り、第２のスリーブ32の上端と止輪37の間には適当な間
隔が設けられている。第１のスリーブ31上端の上方に
は、適当な間隔を設けて前記ばね受け33下面にこの第１
のスリーブ31のストッパ38が配設されている。又、第１
のスリーブ31の下端から直径方向外方に前記位置規制爪
25のローラ29に係合する係合板39が突設され、第２のス
リーブ32の下端からも同様に直径方向外方に前記位置規
制爪26のローラ29に係合する係合板40が突設されてい
る。

前記移動体５には、第７図に示すように、装着ヘッド
２の作用鍔36を下方から支持する鍔受け部材50が配設さ
れている。また、前記第２と第１のスリーブ32、31を付
勢する圧縮ばね35、34及び前記支持筒体21を付勢する圧
縮ばね23は、この順でばね定数が小さくなるように設定
されており、鍔受け部材50にて作用鍔36を支持した状態
で支持軸14を下方に突出移動させると、まず中空軸11と
支持筒体21が一体となって下降し、第２及び第１のスリ
ーブ32、31に対して支持筒体21が相対移動した後、支持
筒体21に対して中空軸11が下降するように構成されてい
る。

次に、前記移動体５に対して装着ヘッドを交換するた
めの交換装置４の詳細を第８図〜第11図に基づいて説明
する。適当間隔あけて対向配置された一対のブラケット
41、41間に上下一対のガイドロッド42が３列並列して架
設されている。各列のガイドロッド42には、それぞれ保
持部材43が移動可能に装着されている。各保持部材43
は、ガイドロッド42に移動可能に支持された可動部材44
と、各可動部材44の上部に配設された前記装着ヘッド２
の保持部45にて構成されている。保持部45は、平面形状
が可動部材44の移動方向一側に開放部を有する略Ｕ字状
に形成されている。この保持部45は、第11図に示すよう
に、上部両側の支持片46の内側面に、装着ヘッド２の支
持フランジ12の外周部が嵌入係合する保持溝47が形成さ
れ、かつ支持片46の下方には装着ヘッド２の作用鍔36を
下方から受ける鍔受け48が設けられている。

以上の構成において、第１図及び第７図に示すよう
に、装着ヘッド２は、移動体５の支持軸14の下端に形成
された嵌着部15に中空軸11の取付孔16が装着されて係止
され、かつ作用鍔36が鍔受け部材50にて受けられて支持
されている。支持軸14は、第１図及び第２図の状態では
上昇位置にあり、吸着ノズル13は上方に退入していると
ともに、支持筒体21も上方位置にあって、第１及び第２
のスリーブ31、32の係合板39、40が各位置規制爪25、26
のローラ29に係合して、各位置規制爪25、26は閉じた状
態となっている。この状態から、支持軸14が下方に突出
移動すると、中空軸11、支持筒体21及び第１のスリーブ
31は共に下方に移動するが、第２のスリーブ32は作用鍔
36が鍔受け部材50にて支持されているので、支持筒体21
に対して相対的に上昇し、係合板40が位置規制爪26のロ
ーラ29から離れるように上昇するため、第４図に示すよ
うに、位置規制爪26がばね28の付勢力にて開くことにな
る。その後、支持軸14がさらに移動すると、第２のスリ
ーブ32の上端が第１のスリーブ31の止輪37に係合して第
１及び第２のスリーブ31、32が一緒に支持筒体21に対し
て相対的に上昇し、第５図に示すように、もう一対の位
置規制爪25が開くことになる。さらに、支持軸14が下方
に突出すると、第１及び第２のスリーブ31、32は支持筒
体21上端のストッパ38に係合し、その後は第６図に示す
ように、支持筒体21は停止して中空軸11が下降し、その
下部の吸着ノズル13が下方に突出することになる。

この状態で吸着ノズル13にて部品を吸着した後、支持
軸14が上昇すると、上記動作とは逆に、まず中空軸11だ
けが上昇して吸着ノズル13が退入し、次に、支持筒体21
も上昇し、まず第１のスリーブ31の係合板39に位置規制
爪25のローラ29が係合してこの位置規制爪25が閉じた
後、第１のスリーブ31も上昇して第２のスリーブ32の係
合板40に位置規制爪26のローラ29が係合してこの位置規
制爪26が閉じるのである。かくして、吸着ノズル13にて
部品を吸着した後、まず第１の一対の位置規制爪25にて
一方向に位置規制を行った後、第２の一対の位置規制爪
26にて他方向の位置規制を行うので、部品が傾いた姿勢
で吸着されていても確実に位置規制することができるの
である。

また、吸着する部品の種類が変化し、例えば吸着ノズ
ル13の径を変える必要が生じて、移動体５の支持軸14に
取付けられている装着ヘッド２を他の種類のものに変え
る場合には、第９図に示すように、移動体５を交換装置
４の位置まで移動させ、空の保持部45を備えた保持部材
43の移動端に装着ヘッド２を位置させ、支持軸14を適当
に下降させて支持フランジ12を保持溝47と同一高さにす
る。なお、移動体５の鍔受け部材50と保持部45の鍔受け
48は同一高さに設定されている。次に、第12図に示すよ
うに、保持部材43を装着ヘッド２に向かって移動させ、
保持溝47に支持フランジ12を嵌入させて支持するととも
に作用鍔36を鍔受け48にて受ける。次に、支持軸14を上
昇させ、その嵌着部15を取付孔16から抜き出して装着ノ
ズル２を保持部材43にて保持し、第９図のように、保持
部材43を元の位置に復帰させる。

次に、移動体５を移動させて所望の装着ヘッド２を保
持している保持部材43に対向位置させた後、第12図に示
すように、その保持部材43を移動させて保持している装
着ヘッド２を支持軸14の直下に位置させるとともに、そ
の作用鍔36を鍔受け部材50で支持する。その後、支持軸
14を下降させてその嵌着部15を取付孔16に嵌入係合さ
せ、移動体５に装着ヘッド２を取付ける。次に第13図に
示すように、空の保持部材43を元の位置に復帰させるこ
とにより、装着ヘッド２の交換が完了するのである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例え
ば鍔受け部材50を水平な受け姿勢と下方に傾斜した待機
姿勢との間で上下揺動可能に構成して、交換装置４側の
鍔受け48を省略することもできる。また、第２のスリー
ブの操作機構は、鍔受け部材50と支持軸14の出退による
ものに限らず、任意に設計変更して実施することができ
る。さらに、位置規制爪についても常開でなく、常閉に
して、スリーブの摺動により開動作させるようにしても
よい。

発明の効果 本発明の部品装着機の装着ヘッドによれば、第２のス
リーブの移動操作によってまず一対の位置規制爪が開閉
し、さらに第２のスリーブを移動させると第１のスリー
ブも移動して、もう一方の一対の位置規制爪が開閉する
ため、これら２対の位置規制爪で部品の位置決めを行っ
ても、部品を傾斜した姿勢のまま固定してしまうような
ことはない。また、開閉可能な位置規制爪がスリーブに
連動して開閉するので、開閉機構が簡単な構成であり、
正確な位置規制を容易に得ることができる。さらに、操
作部も２重スリーブを設けるだけであるため、全体構成
も簡単で、コンパクトに構成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装着ヘッドの縦断正面図、
第２図は同側面図、第３図は第１図のIII−III矢視断面
図、第４図は第１の動作状態の正面図、第５図、第６図
は第２、第３の動作状態の側面図、第７図は移動体の部
分断面側面図、第８図は装着ヘッドの交換装置の平面
図、第９図は同部分断面正面図、第10図は同側面図、第
11図は同要部の斜視図、第12図及び第13図は動作状態の
正面図、第14図は全体斜視図である。 ２……装着ヘッド 11……中空軸 13……吸着ノズル 21……支持筒体 25……位置規制爪 26……位置規制爪 31……第１のスリーブ 32……第２のスリーブ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下端部に吸着ノズルを備えた中空軸が、第
   １の圧縮ばねを介して軸心方向に移動可能に挿通された
   支持筒体を有し、この支持筒体の外周に第１のスリーブ
   を前記第１の圧縮ばねより大きなばね定数を有する第２
   の圧縮ばねを介して摺動可能に外嵌するとともに、この
   第１のスリーブに第２のスリーブを前記第２の圧縮ばね
   より大きなばね定数を有する第３の圧縮ばねを介して摺
   動可能に外嵌し、これら各々のスリーブを摺動させるこ
   とにより、各々独立に開閉するよう構成された２対の位
   置規制爪を前記支持筒体に開閉可能に設けた部品装着機
   の装着ヘッドであって、固定された鍔受け部材により前
   記第２のスリーブの鍔部を支持した状態で前記中空軸の
   みを上下駆動させることにより、前記第２のスリーブが
   一定量摺動した後前記第１のスリーブに係合して両スリ
   ーブが共に摺動し、あわせて前記位置規制爪が開閉動作
   するように構成したことを特徴とする部品装着機の装着
   ヘッド。