JP2635658B2 - 部品位置決め搬送ヘッド及びそのヘッドを用いた部品搬送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は部品吸着部にある部品（例えばプリント基
板に実装される面実装形の電子部品）を吸着パッドで吸
着して部品異載部へ搬送供給する部品の位置決め搬送ヘ
ッドに関するものである。

（従来の技術） プリント基板に面実装形電子部品を実装する部品搬送
移載装置は、部品吸着パッドを有する搬送ヘッドと、こ
の搬送ヘッドが部品吸着部の部品トレイから部品を持上
げて部品移載部の基板状に実装するまでの間に前記部品
を正しく位置決めする装置を備えている。この部品の位
置決め装置としては、部品１を複数の位置決め爪2a〜2d
で挟み込んで位置決めする第４図に示すような方式が採
用されている。この方式を用いる場合、第５図に示すよ
うに部品トレイ３と部品移載部５（部品実装部）との間
に専用の部品位置決め部４を設ける方法と、第６図に示
すように搬送・位置決め兼用の装置構造にする方法とが
ある。

第５図の方式では、トレイ３と部品位置決め部４と部
品移載部５に分れており、まずトレイ３より部品１を吸
着パッド７で持上げて、位置決め部４の上に置き、前記
吸着パッド７が部品１の吸着を解除する。続いて、部品
位置決め爪2a〜2dが閉じて前記部品１を挟み込むことに
より位置決めし、再度吸着パッド７が位置決め部４上の
部品１を吸着する。そして、部品位置決め爪2a〜2dが開
放し、吸着パッド７が部品１を持上げる。その後、部品
移載部５上のプリント基板６の上に吸着パッド７が部品
１を実装し、吸着パッド７は吸着を解除して部品１から
離れ、元の部品吸着位置へ復帰する。

第６図の方式では、部品位置決め部が吸着パッド８と
一体化しており、吸着パッド８の外側部にヘッド本体
（図示せず）に対して開閉可能に取付けられた複数本の
部分位置決め爪9a,9bが設けられている。そして、吸着
パッド８がトレイ３内の部品１を吸着（この時、位置決
め爪9a,9bがトレイ３と干渉するのを防ぐために吸着パ
ッド８は下方に突出している）して部品位置決め位置に
持上げると、位置決め爪9a,9bが閉じて爪先端面でパッ
ド吸着部品１を挟み込み、その挟持力で吸着パッド８に
吸着された部分１を滑らせて位置決めする。この部品位
置決め動作と同時に吸着パッド８及び位置決め爪9a,9b
を有するヘッド本体が部品移載部５上に移動し、ここで
位置決め爪9a,9bが開いて吸着パッド８が下降すること
により、部品移載部５のプリント基板６上に部品１を実
装する。その後、吸着パッド８は吸着を解除して部品１
から離れ、元の部品吸着位置へ復帰する。

（発明が解決しようとする課題） 前者（第５図の場合）の方法では、吸着パッド７で持
上げられた部品１を位置決め部４の上に一度置くため、
その分だけ時間がかかってしまう問題がある。

また、後者（第６図の場合）の方法では、吸着パッド
８が部品１を吸着したまま位置決め爪9a,9bが部品１を
挟み込んで位置決めするため、吸着パッド８と部品１と
の滑りが悪いと、位置決め爪9a,9bで部品１を挟み込ん
でも位置決めすることができなかったり、また吸着パッ
ド８が変形する場合も生じる。特に、薄形部品を扱う場
合、あまり強い力で挟み込めないので、前記の問題が生
じ易い。

この発明の目的は部品の位置決めと搬送が同時に行な
え、しかも前記部品の位置決めが部品と吸着パッドの滑
りに関係なく良好に行なえるようにした部品の位置決め
搬送ヘッドを提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は前記の課題を解決するために、部品吸着部
と部品移載部との間を部品を吸着して移動するヘッド本
体と、このヘッド本体に設けられ前記部品を吸着する吸
着パッドと、この吸着パッドに吸着された前記部品に対
して接離可能に設けられ、前記吸着パッドによる前記部
品の吸着が一旦解除されたのに基づき、前記部品の側面
部を押圧可能な押圧面と前記部品の吸着される面の裏面
側に接して前記部品を保持する保持面を有している複数
本の部品位置決め爪と、この各位置決め爪を前記吸着パ
ッドに吸着された前記部品に対して接離する方向に駆動
させる位置決め爪駆動機構とを具備するようにした。

また本発明は前記の課題を解決するために、部品吸着
部と部品移載部との間を部品を吸着して移動するヘッド
本体と、このヘッド本体に設けられ前記部品を吸着する
吸着パッドと、この吸着パッドに吸着された前記部品に
対して接離可能に設けられ、前記吸着パッドによる前記
部品の吸着が一旦解除されたのに基づき、前記部品の側
面部を押圧可能な押圧面と前記部品の吸着される面の裏
面側に接して前記部品を保持する保持面を有している複
数本の部品位置決め爪と、この各位置決め爪を前記吸着
パッドに吸着された前記部品に対して接離する方向に駆
動させる位置決め爪駆動機構とを有する部品位置決め搬
送ヘッドを用いて部品を搬送する部品搬送方法におい
て、前記吸着パッドで前記部品を吸着する第１吸着工程
と、前記部品位置決め爪を前記第１吸着工程で吸着され
た部品を挟み込む方向に駆動させる挟み込み工程と、前
記第１吸着工程による吸着を一旦解除する吸着解除工程
と、吸着解除に基づき挟み込み方向に駆動された前記部
品位置決め爪の保持面に前記第１吸着工程で吸着された
部品を載置して位置補正する位置決め工程と、この位置
決め工程で前記保持面に位置決め載置された前記部品を
再び吸着する第２吸着工程とを有するようにした。

（作用） 前記構成の位置決め搬送ヘッドによると、第５図に示
す方法のような搬送途中に位置決め部４を置かないた
め、搬送時間が短縮される。また、第６図に示す方法と
は異なり、部品位置決め位置にあるパッド吸着部品が爪
端押し面で挟み込まれた後に、前記パッドの吸着を解除
して位置決めするため、部品と吸着パッドの滑りは問題
なくなる。しかも、部品位置決め爪に部品の底面部を受
止め可能な爪端止め面があることによって、吸着解除状
態での位置決めに際する部品落下を防ぎ、パッド再吸着
による部品移載を良好に行うことができる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図乃至第３図に従い
説明する。図中10はロボットアーム11に取付けられて部
品吸着部のトレイ３の上方位置から部品移載部５の上方
位置まで移動されるヘッド本体で、このヘッド本体10に
はトレイ３内の薄形部品１（例えば面実装形の電子部
品）をバキューム力で吸引する吸着ノズルとしての吸着
パッド12が上下動可能に設けられている。13はこの吸着
パッド12を所定のストロークＳで上下動させる機構で、
このパッド上下動機構13はヘッド本体10に取付けられた
パッド上下動用エアシリンダ14と、本体ガイド15に案内
され前記シリンダ14の作動で上下動する可動体16と、こ
の可動体16にパッド前後動用エアシリンダ17の作動によ
って前後動するように取付けられたパッドブラケット18
とから構成されている。

20,21,22は吸着パッド12の外側部に配置された開閉可
能な３本の部品位置決め爪で、この第１乃至第３の位置
決め爪20〜22は本体枢軸23〜25を支点として図示想像線
および実線で示す如く開閉できるようにヘッド本体10に
枢支され、第１位置決め爪20と第２位置決め爪21の間に
第１図の如く張架したスプリング26および第３位置決め
爪22と本体ばね掛け部10aとの間に第２図の如く張架し
たスプリング27によって爪閉じ方向に付勢され、実線で
示す部品位置決めの爪閉じ状態がネジ調整可能なネジ調
整可能なストッパ28によって規制されるようになってい
る。

また、左右に対向する第１位置決め爪20および第２位
置決め爪21の先端部には、前記パッド12で位置決め位置
に持上げられたパッド吸着部品１の側面部を第３図左側
状態の如く押圧し得る爪端押し面20a,21aと、前記吸着
部品１の底面部を吸着解除による位置決め時に第３図右
側状態の如く受止めることができる爪端受止め面20b,21
bがＬ形状に形成され、更に第２位置決め爪21の先端前
側部には第３位置決め爪22の爪端押し面22aと対向する
部品前後方向の受止め面21cが第２図の如く設けられて
いる。

30は第１乃至第３の各位置決め爪20〜22をパッド外側
方に図示想像線の如く開放させ且つ前記スプリング26,2
7の付勢力によって図示実線の如く部品位置決め位置ま
で爪閉じさせる爪開閉機構で、この爪開閉機構30はヘッ
ド本体10内に第１図の如く取付けられた爪開閉用エアシ
リンダ31と、このシリンダ取付板32に挿通されたガイド
軸33の昇降ガイド作用のもとに前記シリンダ31の作動で
上下動する可動駒34と、この可動駒34の爪対応位置に各
位置決め爪20〜22の上端傾斜面20d〜22dに接離するよう
に軸支された複数個の転子35〜37とから構成され、この
転子35〜37は爪閉じ時に爪傾斜面20d〜22dから離れてお
り、前記シリンダ31の作動で可動駒34が下降した時に爪
傾斜面20d〜22dと係合して、その斜面誘導作用により各
位置決め爪20〜22を図示想像線の如く開放させるように
なっている。

而して、トレイ３から部品１を吸着する時には、前記
位置決め爪20〜22は開放し、且つ吸着パッド12は位置決
め爪20〜22がトレイ３と干渉するのを防ぐために、第１
図想像線12′で示すように所定のストロークＳで下降突
出した状態にあり、この状態でヘッド全体がロボット作
動で所定のストローク下降し、吸着パッド12がトレイ３
内の部品１を吸着する（第１吸着工程）。次いで、ヘッ
ド全体がロボット作動で上昇してトレイ３内の部品１を
持上げ且つ吸着パッド12がパッド上下動機構13の作動に
より所定のストロークＳで上昇して吸着部品１を位置決
め位置に移行させる。その後に、部品位置決め爪20〜22
が爪開閉機構30の上昇作動によるスプリング26,27の付
勢力で閉じて、この爪端押し面20a〜22aでパッド吸着部
品１を挟み込む（挟み込み工程）。

この時、吸着パッド12と部品１の滑りが悪いと、変位
状態にパッド吸着されている部品１を完全に挟めない第
３図左側のような状態が生じる。この状態は前記部品１
が爪20側に変位する状態に吸着された場合であって、左
側の位置決め爪20は閉じ方向に部品変位分に相当した余
裕を残して部品一側面に爪端押し面が20aが当接してい
るが、右側の位置決め爪21は部品位置決め部まで完全に
閉じて爪端押し面21aが部品他側面から離れた状態にな
り、前記部品１は位置決めされない。そこで、本発明は
前記部品１が爪端押し面20a〜22aで挟み込まれた後に、
前記パッド12の吸着解除（吸着解除工程）を行うように
する。

この吸着解除は前記部品１を位置決め爪20〜22で挟み
込んでから部品移載部５の上方位置へ搬送するまでの間
に行うもので、吸着パッド12が部品１の吸着を解除し、
場合によって加圧エアを逆噴射して、部品１を爪端受止
め面20b,21bの上に第２図右側状態のように落とす。こ
の時に生じる吸着パッド12と落下部分１とのクリアラン
スは、吸着パッド12が再び部品１を吸い上げ吸着するの
に支障のない間隔とされる。

前記のように吸着パッド12の吸着解除を行うと、前記
部品１はスプリング26,27による爪閉じ作用で部品移載
に必要な正規の位置に正しく位置決めされるので、ここ
で吸着パッド12は再び部品１を吸い上げ（第２吸着工
程）、次いで位置決め爪20〜22が爪開閉機構30の下降作
動で開き、部品吸着パッド12がパッド上下動機構13の作
動で下降突出し且つヘッド全体がロボット作動で下降し
て、部品移載部５のプリント基板６上に部品１を実装
し、吸着パッド12は吸着を解除して部品１から離れるよ
うになる。なお、前述したような吸着のオン・オフ、吸
着パッド12の上下および位置決め爪20〜22の開閉などの
作動は、図示しない制御装置によって自動的に行なわれ
るようになっている。

〔発明の効果〕

本発明の部品の位置め搬送ヘッドは、前記のようなも
のであるから、部品の位置決めと搬送が同時に行なえ、
しかも前記部品の位置決めが部品と吸着パッドの滑りに
関係なく良好に行なえる。また、部品位置決め爪に部品
の底面部を受止め可能な爪端受止め面があることによっ
て、吸着解除状態での位置決めに際する部品落下を防
ぎ、パッド再吸着による部品移載を良好に行うことがで
きる。更に、第５図に示す方法のように搬送途中に位置
決め部４を置かないため、搬送時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による部品の位置決め搬送ヘ
ッドを要部切欠して示した正面図、第２図は同位置決め
搬送ヘッドの左側面図、第３図は前記部品を位置決め搬
送する状態図、第４図は部品挟み込み方式による従来の
位置決め装置を示した斜視図、第５図及び第６図は前記
方式を用いた従来の部品位置決め方法の説明図である。 １……部品、３……部品吸着部のトレイ、５……部品移
載部、６……プリント基板、10……ヘッド本体、11……
ロボットアーム、12……吸着パッド、13……パッド上下
動機構、20〜22……部品位置決め爪、20a,21a,22a……
爪端押し面、20b,21b……爪端受止め面、26,27……爪閉
じ用のスプリング、30……爪開閉機構。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品吸着部と部品移載部との間を部品を吸
   着して移動するヘッド本体と、このヘッド本体に設けら
   れ前記部品を吸着する吸着パッドと、この吸着パッドに
   吸着された前記部品に対して接離可能に設けられ、前記
   吸着パッドによる前記部品の吸着が一旦解除されたのに
   基づき、前記部品の側面部を押圧可能な押圧面と前記部
   品の吸着される面の裏面側に接して前記部品を保持する
   保持面を有している複数本の部品位置決め爪と、この各
   位置決め爪を前記吸着パッドに吸着された前記部品に対
   して接離する方向に駆動させる位置決め爪駆動機構とを
   具備することを特徴とする部品位置決め搬送ヘッド。
2. 【請求項２】部品吸着部と部品移載部との間を部品を吸
   着して移動するヘッド本体と、このヘッド本体に設けら
   れ前記部品を吸着する吸着パッドと、この吸着パッドに
   吸着された前記部品に対して接離可能に設けられ、前記
   吸着パッドによる前記部品の吸着が一旦解除されたのに
   基づき、前記部品の側面部を押圧可能な押圧面と前記部
   品の吸着される面の裏面側に接して前記部品を保持する
   保持面を有している複数本の部品位置決め爪と、この各
   位置決め爪を前記吸着パッドに吸着された前記部品に対
   して接離する方向に駆動させる位置決め爪駆動機構とを
   有する部品位置決め搬送ヘッドを用いて部品を搬送する
   部品搬送方法において、前記吸着パッドで前記部品を吸
   着する第１吸着工程と、前記部品位置決め爪を前記第１
   吸着工程で吸着された部品を挟み込む方向に駆動させる
   挟み込み工程と、前記第１吸着工程による吸着を一旦解
   除する吸着解除工程と、吸着解除に基づき挟み込み方向
   に駆動された前記部品位置決め爪の保持面に前記第１吸
   着工程で吸着された部品を載置して位置補正する位置決
   め工程と、この位置決め工程で前記保持面に位置決め載
   置された前記部品を再び吸着する第２吸着工程とを有す
   ることを特徴とする部品搬送方法。