JP2644916B2 - 電子部品実装用ロボットの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、電子部品を回路基板に実装するための電子
部品実装用ロボットの制御方法に関する。

【従来の技術】

第３図に、３軸直交型の電子部品実装用ロボットの一
例を示す。 この第３図において、符号２は電子部品が実装される
回路基板、３はその回路基板２を搬送するための搬送コ
ンベヤ、４は電子部品をストックすると共にそれら電子
部品を１個ずつ供給する部品供給装置、５は電子部品を
把持して前記回路基板２に装着するためのチャック、6,
7,8は前記チャック５を三次元方向に移動させるために
それぞれ直交する３方向に設けられたチャック移動用の
ガイド、９は前記部品供給装置４から供給された電子部
品を受け取り、前記チャック５の待機位置まで移動させ
るためのエスケープ機構、10は回路基板２に装着された
電子部品のリード（脚）を打ち曲げるためのクリンチ機
構である。 前記チャック５は、この場合４基が矩形状に配されて
おり（図示は２基のみ）、各チャック5,5,…は、それぞ
れ下端部に、電子部品を把持するための把持爪15を備え
ている。これら把持爪15は、開閉する１対の爪より構成
されたもので、該把持爪15の開閉動作は、各チャック５
に内蔵されたエアシリンダー（図示せず）の動作により
なされる。すなわち、前記把持爪15の動作を中心として
上記チャック５の動作を説明すれば下記の如きである。 電子部品が前記部品供給装置４より前記エスケープ機
構９に供給され、該エスケープ機構９によりチャック５
の待機位置の下方まで移動されると、チャック５が前記
ガイド８に沿って下方移動する。そのときチャック５の
把持爪15は閉状態とされているから該把持爪15の間に電
子部品が位置して、次いで把持爪15を閉状態とすること
によりその電子部品をつかむことができる。把持爪15が
電子部品を把持したら、チャック５を上昇させた後、チ
ャック５を前記ガイド6,7に添って移動させ、回路基板
２上の所定位置で停止させる。そして、チャック５を下
方に移動させると、把持された電子部品のリードが回路
基板２のスルーホールに挿入される。この状態の後、挿
入されたリードを前記クリンチ機構10によりクリンチす
る。このクリンチ操作中において、前記把持爪15はまだ
電子部品を把持しているから、この後該把持爪を開状態
として電子部品15の把持操作を解除し、次に装着すべき
電子部品を受け取りに、先の部品受け取り位置まで復帰
する。以降は、上記動作が繰り返されることにより、電
子部品が回路基板２に実装される。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記従来のロボット１においては、前記各
チャック５は通常、１種類の電子部品に対応したものと
なっている。そのため、前記把持爪15の開脚ストローク
（最大開寸法）は、把持対象となる電子部品によって予
め所定の寸法に設定されている。このため、対象となる
電子部品形状（寸法）が大きく異なる場合には、チャッ
ク15を交換しなければならないといった不都合があっ
た。 上記不都合を回避する手段として、前記把持爪15の開
脚ストロークを予め、実装部品の最大のものを把持でき
るように大きく設定しておくという手段が考えられる。
しかし、単にそのように構成したときには下記の如き不
具合が生ずる。つまり、上記したように、チャック５は
電子部品の回路基板２への装着完了後、回転基板２上よ
り退去するために、その場にて把持爪15を開状態とす
る。従って、上記の如く把持爪15の開脚ストロークを大
きくすると、特に回路基板２に実装する電子部品の装着
密度が大きい場合に、該把持爪15がこれと隣接する電子
部品と干渉して該電子部品の破損等を招く恐れがあると
いったことである。 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、１個のチ
ャックにより多種の電子部品の把持を可能とし、かつ隣
接する電子部品との干渉をも回避することのできる電子
部品実装用ロボットの制御方法を提供することを目的と
する。

【課題を解決するための手段】

本発明は、先端部に電子部品を把持する把持爪を有
し、該把持爪により電子部品を把持して該電子部品を回
路基板上に装着するチャックと、前記把持爪の開閉動作
を流体圧制御により行なう駆動手段と、を備えて構成さ
れた電子部品実装用ロボットの制御方法であって、前記
チャックにより前記回路基板に前記電子部品を挿入後、
前記チャックを退去させる際に、前記把持爪の作動圧を
抜圧することを特徴とするものである。

【作用】

電子部品の実装完了後、チャックを該電子部品より退
去させる際に、把持爪の作動圧を抜圧することにより、
把持爪は、これを全開とすることなく電子部品に対する
把持力を解除することができる。これにより把持爪は、
把持状態の時と同じ開度で実装電子部品より離脱・退去
することができる。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、本発明に係るロボットのチャック５の先端
部を示すものである。なお、本実施例では、本発明を先
の第３図に示したロボット１に適用した例について説明
する。該チャック５の下端部には、電子部品を把持する
ために開閉する１対の把持爪15が設けられている。該把
持爪15は、このチャック５の内蔵するエアシリンダー
（第１図では略）により開閉するものとなっている。ま
た、該把持爪15は、その開閉ストロークを、把持すべき
電子部品の最大のものを把持できるように設定されてお
り、例えば本実施例のものでは、該把持爪15の最大開状
態における爪間隔は約40mmとなるように設定されてい
る。 第２図は、前記把持爪15の開閉動作を実行するエアシ
リンダー16の空気圧回路を示している。符号17は前記エ
アシリンダー16を制御するための方向制御弁である。該
制御弁17は、図示の如く５ポート弁で、ダブルソレノイ
ド３位置形、オープンセンタ型（エキゾーストセンタ
型）のものである。該制御弁17の圧力機器側において、
Ｐポートに接続され符号18で示すものはエアー供給管、
R₁ポート,R₂ポートにそれぞれ接続され符号19,20で示す
ものは共に排気管である。一方、アクチュエーター側
（前記エアシリンダー16側）においては、Ａポートに前
記エアシリンダー16の押し側からの配管21が接続され、
Ｂポートにエアシリンダー16の引き側からの配管22が接
続される。図中符号23は、可変型流量調整弁である。ま
た、前記エアシリンダー16は、そのロッド16aが伸張さ
れたときに把持爪15が閉じられ（把持動作）、ロッド16
aが退縮されたときに把持爪15が開かれる（解除動作）
よう設定されている。 次に、上記構成とされたロボットの作用と共に、本発
明に係る電子部品実装用ロボットの制御方法について説
明する。なお、下記に説明する一連の動作は、一般の電
子部品実装用ロボット同様、シーケンス制御等により自
動的になされるものである。 上記方向制御弁17では、スプールを右に移動させたと
き（左端のブロックが前記各配管と接続されたとき）
に、前記配管21よりエアシリンダー16の押し側にエアー
が供給されて把持爪15は閉じられる。また、スプールを
左に移動させたとき（右端のブロックが前記各配管と接
続されたとき）に、前記配管22よりエアシリンダー16の
引き側にエアーが供給されて把持爪15が開かれる。 上記構成におけるチャック５の操作において、電子部
品を前記エスケープ部９において把持して、それを回路
基板２の所定箇所に装着する操作までは従来の操作と同
じである。すなわち、部品供給装置４において電子部品
を把持する際には、前記制御弁17のスプールは右端側に
位置され、エアシリンダー16の伸縮ロッド16aが退縮さ
れることにより把持爪15は開かれている。その状態でチ
ャック５を下方に移動させ、電子部品を把持すべき位置
に達したら、制御弁17のスプールは左端側に位置され、
エアシリンダー16の伸縮ロッド16aが伸張されることに
より把持爪15が閉じて、電子部品を把持する。電子部品
を把持したら、把持状態のままチャック５を移動させて
回路基板２上の所定位置まで移動させる。次いで、把持
状態のままチャック５を下方に移動させると、電子部品
は回路基板２に装着される。すなちわ、電子部品のリー
ドが回路基板２のスルーホールに挿入される。この状態
の後、なおも前記把持爪15を把持状態としておき、クリ
ンチ機構10により電子部品のリードをクリンチする。 そして、上記クリンチ動作の終了後、前記チャック５
を退去させるが、その際に、前記制御弁17のスプールを
センターに位置させる。つまり、第２図に示した状態と
するわけである。上記状態では、エアー供給管18からの
エアーは、Ｐポートが閉塞されているから、エアシリン
ダー16の押し側にも引き側にも供給されることはない。
一方、エアシリンダー16の押し側および引き側にそれぞ
れ接続された両配管21,22は、共に排気管19,20に連通す
る。つまり、エアシリンダー16は、押し側にも引き側に
も無負荷状態となるわけである。これにより、前記把持
爪15は、いわゆるブラブラの状態となる。従って、その
まま、チャック５を上に移動させれば、把持爪15は実装
の完了された電子部品からスムーズに離脱することがで
きる。ところで、前記制御弁17を上記のようにフリーの
状態とする前の状態は電子部品を把持していた状態であ
るから、把持爪15は、そのときの把持幅のままでフリー
状態となるわけである。従って、把持爪15を実装の完了
された電子部品から離脱・退去させる際に、該把持爪15
を開状態とする必要はないのである。つまり、把持爪15
は、その最大開寸法を如何に大きく設定されたものであ
ろうとも、実装電子部品から離脱する際に常に把持幅に
て離脱することができる。 このように、上記制御方法は、把持爪15を実装完了さ
れた電子部品から離脱・退去させる際に、エアシリンダ
ー16を抜圧状態とするものであるから、把持爪15をその
開閉ストロークに拘わらず把持幅のまま離脱させること
ができる。よって、把持爪15のストロークを極めて大き
く設定しても、把持爪15が実装電子部品より離脱する際
に近接する他の実装部品と干渉する恐れがない。従っ
て、把持爪15のストロークを、実装対象となるあらゆる
電子部品にも対応し得るように大きく設定することが可
能となり、１つのチャック５により多種の電子部品を取
り扱うことが可能となる。 なお、上記実施例においては、本発明を３軸直交型の
ロボットに適用した例に付いて示したが、本発明は、そ
の他の電子部品実装用ロボットに適用しても、無論上記
同様の効果を奏するものである。

【発明の効果】

以上説明した通り本発明は、先端部に電子部品を把持
する把持爪を有し、該把持爪により電子部品を把持して
該電子部品を回路基板上に装着するチャックと、前記把
持爪の開閉動作を流体圧制御により行なう駆動手段と、
を備えて構成された電子部品実装用ロボットにあって、
前記チャックにより前記回路基板に前記電子部品を挿入
後、前記チャックを退去させる際に、前記把持爪の作動
圧を抜圧するよう制御するものであるから、把持爪をそ
の開閉ストロークに拘わらず把持幅のまま離脱させるこ
とができる。従って、把持爪のストロークを極めて大き
く設定しても、把持爪が実装電子部品より離脱する際に
近接する他の実装部品と干渉する恐れがなく、把持爪の
ストロークを、実装対象となるあらゆる電子部品にも対
応し得るように大きく設定することが可能となり、これ
により、１つのチャックにより寸法の異なる多種の電子
部品を取り扱うことが可能となる、といった優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品実装用ロボットのチャッ
クを示す部分正面図、第２図は、把持爪の空気圧回路を
示す概略構成図、第３図は従来および本発明に係る電子
部品実装用ロボットの一例を示す側面図である。 １……電子部品実装用ロボット、 ２……回路基板、５……チャック、 15……把持爪、16……エアシリンダー、 17……制御弁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に電子部品を把持する把持爪を有
   し、該把持爪により電子部品を把持して該電子部品を回
   路基板上に装着するチャックと、前記把持爪の開閉動作
   を流体圧制御により行う駆動手段と、を備えて構成され
   た電子部品実装用ロボットの制御方法であって、 前記チャックにより前記回路基板に前記電子部品を挿入
   後、前記チャックを退去させる際に、前記把持爪の作動
   圧を抜圧し、これにより、前記把持爪を前記電子部品を
   把持した把持幅のままでフリー状態として把持力を解除
   することを特徴とする電子部品実装用ロボットの制御方
   法。