JP2687581B2 - チップ形電子部品の位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は回路基板にチップ形電子部品を装着する電子
部品自動装着機に附随するチップ形電子部品の位置決め
装置に関するものである。

従来の技術 以下に従来のチップ形電子部品の位置決め装置につい
て説明する。

従来は第４図（ａ）〜（ｄ）に示すような各種のチッ
プ形電子部品a₁〜a₄を、第５図に示すような形態にテー
ピングしたテーピング部品の荷姿にして供給して電子部
品自動装着機で回路基板に装着する場合、第６図に示す
ような構造のチップ形電子部品の位置決め装置を有した
電子部品自動装着機が市販され、利用されている。

第６図に示す電子部品自動装着機では、各種のチップ
形電子部品を搭載した部品棚１が図中のＺ方向に移動可
能に構成されており、装着するチップ形電子部品の選択
を行い、そして、ターンテーブル４に保持された吸着チ
ャック３がＡの位置でチップ形電子部品を吸着した後、
上記ターンテーブル４が回転し、Ｂの位置で４個の位置
決め爪６が吸着チャック３に吸着保持されたチップ形電
子部品を当接して挟持するように直交する４方向から、
中央に向って閉じて、上記吸着チャック３の中心に上記
チップ形電子部品を位置決めした後、上記４個の位置決
め爪６が開き、その後上記ターンテーブル４が回転し、
Ｃの位置でＸ−Ｙテーブル５上に保持された回路基板２
上に上記吸着チャック３が下降し、チップ形電子部品の
装着を行う構造となっているものであった。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の構成によれば、上記４
個の位置決め爪６は大きさの異なる各種のチップ形電子
部品を吸着チャック３の中心に位置決めする必要があ
り、小さなチップ形電子部品から大きなチップ形電子部
品までを位置決めするため、開き寸法は大きくしてあ
り、この結果位置決め爪６の開閉ストロークが大きくな
る。そのため、チップ形電子部品に位置決め爪６が当た
るときの速度が速くなり、位置決め時のチップ形電子部
品に加わる力が大きくなってチップ形電子部品を損傷す
る恐れがあり、電子部品自動装着機の高速化を図ること
が困難であった。

この対策として、各位置決め爪６をそれぞれ独立した
駆動源で開閉する構成とすれば、位置決めするチップ形
電子部品の大きさに応じて各位置決め爪６をあらかじめ
開閉させておき、あらかじめこのチップ形電子部品に適
した開き寸法とした状態から各位置決め爪６を最小のス
トロークで開閉させることによってチップ形電子部品に
位置決め爪６が当たるときの速度を遅くすることができ
るが、このような構成とすると各位置決め爪６を独立し
て開閉させる駆動源、駆動機構や、位置決めするチップ
形電子部品の大きさに応じてこれらを制御する制御装置
が必要となって高価となると共に、上記駆動源、駆動機
構を位置決め装置に設けるため、この位置決め装置自体
が大型になってしまうために実施しにくいものであっ
た。

本発明はこのような従来の欠点を除去するものであ
り、大きさの異なるチップ形電子部品を回路基板に装着
する場合でも、簡単、小型、安価な構成で、高速で高品
質の装着を可能とするチップ形電子部品の位置決め装置
を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明のチップ形電子部品
の位置決め装置は、揺動する１つの板カムと、上記板カ
ムに駆動される一対の揺動レバーによって同期して開閉
する一対の位置決め爪と、同じく上記板カムに駆動され
る他の一対の揺動レバーによって上記一対の位置決め爪
の開閉方向と直交する方向に同期して開閉する他の一対
の位置決め爪と、異なる２つのカム曲線を有するととも
にレバー機構を介して上記板カムに連結されて上記２対
の位置決め爪を開閉駆動する溝カムと、上記２対の位置
決め爪の開閉駆動に使用するカム曲線を切換えることに
より上記位置決め爪の少なくとも開位置ならびに閉位置
を変化させるための切換部とを有する構成としたもので
ある。

作用 この構成によれば、大きさの異なるチップ形電子部品
を位置決めする場合でも、チップ形電子部品の形状に合
わせて位置決め爪の開閉寸法を２段階で切換え、位置決
め爪の開閉ストロークを小さくすることにより、位置決
め爪がチップ形電子部品に当るときの速度を低減し、位
置決め時のチップ形電子部品に加わる力を減少すること
ができ、電子部品自動装着機の高速化を図ることができ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

まず本発明におけるチップ形電子部品の位置決め装置
の構成を説明する。

第１図において一対の位置決め爪7a,7bは、それぞれ
位置決めベース26上に設けた支点軸16,17を中心に揺動
される一対の揺動レバー10,11により開閉駆動されるよ
うになっている。この揺動レバー10,11はそれぞれの一
部に形成した歯車部で噛合い、同期して開閉する構成と
されており、揺動レバー10に係合された引張バネ12によ
り上記一対の位置決め爪7a,7bを閉じるように付勢され
ている。上記揺動レバー11は、一端に設けたカムフォロ
ア20が揺動する板カム21のカム面に当接する構成とさ
れ、この板カム21の揺動運動により揺動駆動されてい
る。同様に、他の一対の位置決め爪8a,8bもそれぞれ位
置決めベース26上に設けた支点軸18,19を中心に揺動さ
れる他の一対の揺動レバー13,14により開閉駆動される
ようになっており、揺動レバー13,14もそれぞれの一部
に形成した歯車部（図示せず）で噛合い、同期して開閉
する構成とされており、揺動レバー13に係合された引張
バネ15により上記一対の位置決め爪8a,8bを閉じるよう
に付勢されている。上記揺動レバー14は、一端に設けた
カムフォロア（図示せず）が、揺動する板カム21の上記
カムフォロア20と当接するカム面とは異なる部分のカム
面に当接する構成とされ、この板カム21の揺動運動によ
り揺動駆動される。

図に示すように上記位置決め爪7a,7bの開閉方向と上
記位置決め爪8a,8bの開閉方向は直交するように構成さ
れている。上記板カム21は、軸受23,24に保持されたシ
ャフト22の下端に取付けられている。シャフト22の上端
には、回転ブロック25が取付けられ、ジョイント27を介
して、支点軸33を中心に揺動される揺動レバー29と連結
されている。この揺動レバー29の揺動運動が上記ジョイ
ント27、回転ブロック25からなるレバー機構を介して上
記シャフト22およびシャフト22下端に取付けられた板カ
ム21に伝達されて、この板カム21が揺動運動を行う。

上記支点軸33は、電子部品自動装着機本体（図示せ
ず）に取付けられた２つの軸受ブロック34,35に保持さ
れている。揺動レバー29は、一端に設けたカムフォロア
31を介し、カム軸30の溝カム28により駆動されるように
なっている。溝カム28は、側面に設けた溝の内径側と外
径側がそれぞれカム面となっており、それぞれ異なるカ
ム曲線を有している。

上記揺動レバー29のカムフォロア31は、上記溝カム28
の２つのカム面のどちらかに当接するように構成されて
いる。エアーシリンダ36は電子部品自動装着機本体（図
示せず）に取付けブロック37で取付けられ、ジョイント
38で揺動レバー29に連結されている。

以上のように構成されたチップ形電子部品の位置決め
装置について、以下その動作の説明を第１図〜第３図に
用いて行う。まず、小さいチップ形電子部品を位置決め
する場合について説明を行う。

第１図に示す電子部品自動装着機（図示せず）の吸着
チャック９により吸着されたチップ形電子部品39を位置
決め爪7a,7b,8a,8bの中央部に移動した後、溝カム28の
回転により第３図に示すカム曲線28aに沿って、揺動レ
バー29を揺動させ、ジョイント27、回転ブロック25、シ
ャフト22を介し、板カム21を揺動させる。上記カム曲線
28aに沿って揺動レバー29を揺動させるのは、溝カム28
の溝の内径側のカム面に揺動レバー29のカムフォロア31
が当接した状態で溝カム28を回転させることによって行
う。このとき、位置決め爪7a,7b,8a,8bは、第３図に示
す溝カム28のリフト量haに対し、第２図（ａ）に示すよ
うに、それぞれストロークSa7,Sa8で移動し、チップ形
電子部品39を位置決めする。

第３図において、Raは溝カム28の溝の内径側のカム面
の最大半径、Rcは最小半径であり、その差が上記リフト
量haとなる。

上記カム曲線28aの最大半径Raの部分に上記カムフォ
ロア31が当接しているときは、位置決め爪7a,7b,8a,8b
は開ききった状態であり、第２図（ａ）に示すように、
位置決め爪7a,7bの開き寸法はLa7であり、位置決め爪8
a,8bの開き寸法はLa8である。カム曲線28aの最小半径Rc
の部分に上記カムフォロア31が当接しているときは、位
置決め爪7a,7b,8a,8bは閉じきった状態であり、第２図
（ａ）に示すように、位置決め爪7a,7bの閉じ寸法はLc7
であり（開閉ストロークSa7）、位置決め爪8a,8bの閉じ
寸法はLc8である（開閉ストロークSa8）。

上記カム曲線28aに沿った揺動レバー29の揺動により
揺動駆動される板カム21は、カムフォロアを介してこの
板カム21のカム面に当接する揺動レバー11,14が上記の
ように位置決め爪7a,7b,8a,8bを開閉駆動するように、
そのカム面が形成されている。

次に大きなチップ形電子部品を位置決めする場合につ
いて説明を行う。

この場合には溝カム28の回転により第３図に示すカム
曲線28bに沿って、揺動レバー29を揺動させ、ジョイン
ト27、回転ブロック25、シャフト22を介し、板カム21を
揺動させる。上記カム曲線28bに沿って揺動レバー29を
揺動させるのは、溝カム28の溝の外径側のカム面に揺動
レバー29のカムフォロア31が当接した状態で溝カム28を
回転させることによって行う。このとき、位置決め爪7
a,7b,8a,8bは、第３図に示す溝カム28のリフト量hbに対
し、第２図（ｂ）に示すように、それぞれストロークSb
7,Sb8で移動し、チップ形電子部品39を位置決めする。
上記溝の内径側のカム面（カム曲線28aに相当）の場合
と同様に、Rbが最大半径であり、この部分に上記カムフ
ォロア31が当接しているときに位置決め爪7,8は開きき
った状態であり、第２図（ｂ）に示すように、その開き
寸法はそれぞれLb7,Lb8である。Rdは最小半径であり、
この部分に上記カムフォロア31が当接しているときに位
置決め爪7,8は閉じきった状態であり、その閉じ寸法は
それぞれLd7,Ld8である。板カム21は、上記カム曲線28b
に沿って揺動する場合も、上記揺動レバー11,14が、上
記のように位置決め爪7,8を開閉駆動するようにそのカ
ム面が形成されている。

第２図（ａ），（ｂ）に示すように、小さいチップ形
電子部品を位置決めする場合は位置決め爪7,8の開き寸
法が小さくなるように、逆に大きなチップ形電子部品を
位置決めする場合は開き寸法、閉じ寸法とも大きくなる
ようになっている。尚、第１図に示すように揺動レバー
29は通常はカムフォロア31が溝カム28の溝の内径側のカ
ム面（カム曲線28a）に当接するように引張バネ32によ
り付勢されており、エアーシリンダ36は、溝カム28のカ
ム曲線28a,28bの切換え用である。すなわち、カム曲線2
8bを利用する場合には、揺動レバー29のカムフォロア31
が、エアーシリンダ36により上記引張バネ32の付勢力に
抗して、溝カム28の溝の外径側のカム面に当接するよう
に付勢される。

発明の効果 以上のように構成された本発明におけるチップ形電子
部品の位置決め装置では、下記のような効果があり、今
後広く産業界で使用されていくものと思われ、その効果
は大なるものである。

（１）簡単、小型、安価な構成で、チップ形電子部品の
形状に合わせて位置決め爪の開閉寸法を２段階で切換え
ることにより、位置決め爪のストロークが短くなり、位
置決め爪の速度が下がることにより、位置決め時のチッ
プ形電子部品に加わる力を低減でき、高品質の装着がで
きる。

（２）簡単、小型、安価な構成で、チップ形電子部品の
形状に合わせて位置決め爪の開閉寸法を２段階で切換え
ることにより、位置決め爪のストロークを短くし、位置
決めに要する時間を減らすことにより、設備の高速化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるチップ形電子部品の位置決め装
置の構成を説明するための一実施例の斜視図、第２図
（ａ），（ｂ）は位置決め爪開閉寸法を示す平面図、第
３図は溝カムのカム曲線の展開図、第４図（ａ）〜
（ｄ）はチップ形電子部品を示す斜視図、第５図はチッ
プ形電子部品のテーピング形態を示す斜視図、第６図は
従来における電子部品自動装着機の平面レイアウト図で
ある。 7a,7b……位置決め爪、8a,8b……位置決め爪、９……吸
着チャック、10……揺動レバー、11……揺動レバー、12
……引張バネ、13……揺動レバー、14……揺動レバー、
15……引張バネ、16……支点軸、17……支点軸、18……
支点軸、19……支点軸、20……カムフォロア、21……板
カム、22……シャフト、23……軸受、24……軸受、25…
…回転ブロック、26……位置決めベース、27……ジョイ
ント、28……溝カム、29……揺動レバー、30……カム
軸、31……カムフォロア、32……引張バネ、33……支点
軸、34……軸受ブロック、35……軸受ブロック、36……
エアーシリンダ、37……取付ブロック、38……ジョイン
ト。

フロントページの続き (72)発明者 藤原 弘之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 栗田 周二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−147400（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−178597（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】揺動する１つの板カムと、上記板カムに駆
   動される一対の揺動レバーによって同期して開閉する一
   対の位置決め爪と、同じく上記板カムに駆動される他の
   一対の揺動レバーによって上記一対の位置決め爪の開閉
   方向と直交する方向に同期して開閉する他の一対の位置
   決め爪と、異なる２つのカム曲線を有するとともにレバ
   ー機構を介して上記板カムに連結されて上記２対の位置
   決め爪を開閉駆動する溝カムと、上記２対の位置決め爪
   の開閉駆動に使用するカム曲線を切換えることにより上
   記位置決め爪の少なくとも開位置ならびに閉位置を変化
   させるための切換部とから構成されるチップ形電子部品
   の位置決め装置。