JP2767306B2 - 吸着ノズル交換装置 - Google Patents

吸着ノズル交換装置

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JP2767306B2
JP2767306B2 JP2004326A JP432690A JP2767306B2 JP 2767306 B2 JP2767306 B2 JP 2767306B2 JP 2004326 A JP2004326 A JP 2004326A JP 432690 A JP432690 A JP 432690A JP 2767306 B2 JP2767306 B2 JP 2767306B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、吸着ノズルを自動的に交換する吸着ノズル
交換装置に関するものである。
〔従来技術とその問題点〕
通常、プリント基板上にIC、抵抗、コンデンサ等の多
数のチップ部品を高速且つ高精度で自動搭載する為の電
子部品搭載装置では、搭載ヘッドに交換可能に設けた吸
着ノズルで、チップ部品をエア吸引により吸着する。こ
の場合、搭載するチップ部品の外形やサイズ等が大幅に
変わると、それに応じて吸着ノズルも最適なものに交換
する必要が生じる。
従来、上述の吸着ノズルの交換は、必要に応じてその
都度手動で行なってる。この場合、部品搭載作業を一旦
中断して吸着ノズルの交換を行なうから、電子部品の搭
載時間が大幅に増加する。特に近年は、電子部品の種類
が多様化して吸着ノズルの交換頻度も多くなっているか
ら、更に搭載時間が増加する傾向にある。そこで、自動
的に迅速に吸着ノズルの交換を行なう方法が必要とさ
れ、種々の自動交換装置が提案されているが、機構が複
雑化し高価なものが多い。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもの
であって、簡単な構造で安価であり、多種類の吸着ノズ
ルを迅速且つ確実に自動交換可能な吸着ノズル交換装置
を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は、上記目標を達成する為、電子部品を着脱自
在に吸着する吸着ノズルを搭載ヘッドから脱装し他の吸
着ノズルに交換する吸着ノズル交換装置において、多数
の前記吸着ノズルを挿脱自在に支持する支持台と、回動
開閉自在に支承され、閉成状態で前記支持台に支持され
た全ての前記吸着ノズルと係合して脱装を阻止し、開成
状態で前記吸着ノズルの前記支持台からの脱装を許可す
るL字型の開閉レバー部及び係止板部より構成されるコ
の字型の一対の係止部材と、前記各開閉レバー部間に張
架して取り付けられ、前記一対の係止部材を閉成方向に
回動付勢する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗し
て前記係止部材を開成する駆動手段とを有することを特
徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について、第1図乃至第6図に
基づき詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例としての吸着ノズル交換装
置を示す立面図で、第2図はそのII−II線断面図であ
る。基台1はL字形断面の長尺体からなり、垂直に立設
した支持部1aと、この支持部1aから水平に張り出させた
載置部1bを備えている。載置部1b上の長手方向両端に
は、一対の支柱2a,2bを立設してあり、これら支柱2a,2b
間には、吸着ノズル3を収納支持する支持台4を架設し
てある。支持台4は、コの字形断面をなし、1対の側壁
4a,4bと天板4cを備えている。天板4cには、吸着ノズル
3の収納穴を多数穿設してある。本例では、10個の収納
穴を所定の距離を隔てて等間隔に穿設してある。
又、本例の吸着ノズル3は、第3図(b)にも示す様
に、保持部3aとノズル部3bから成る。保持部3aには、そ
のノズル部3b側端部にフランジ3a1を凸設すると共に、
中央部周面に係合溝3a2を凹設してある。この係合溝3a2
は、後述する様に、吸着ノズル3を搭載ヘッドに装着し
た際の保持係合用と、脱装する際に吸着ノズル3を交換
装置側に係止する脱装係合用を兼ねている。保持部3aの
上端には、斜面3a3を形成してある。そして、吸着ノズ
ル3の中央には、吸気孔3cを貫通形成してある。吸気孔
3cの保持部3aを通る部分は、逆円錐形に形成してある。
上述の様に形成した吸着ノズル3は、フランジ3a1を支
持台4の収納穴周縁に係合させて収納支持される。
第1図で、基台載置部1b上の中央には、支持台4上に
収納支持した吸着ノズル3の係止機構Eを配設してあ
る。係止機構Eは、夫々が回動開閉自在に支持された一
対の開閉レバー5a,5bを備えている。各開閉レバー5a,5b
はL字形断面をなし、その各コーナー部を軸6,6により
回動自在に支持してある。各軸6は、基台載置部1bの側
部に立設した一対の支柱7,7間に架設してある。各開閉
レバー5a,5bは、一方の本例では各短寸アーム部5a1,5b
1を互いに内側に対向させた姿勢で支持してある。開閉
レバー5a,5bの上方に向いた各長寸アーム部5a2,5b2
端には、夫々、一対の係止板8a,8bを固着してある。各
係止板8a,8bは、支持台4の長さと同一の長さを備え、
その一方の側端中央部を、各長寸アーム部5a2,5b2の先
端に夫々固着してある。各係止板8a,8bの自由側端(反
固着側端)は、開閉レバー5a,5bを閉じた際に、支持台
4の収納穴に収納支持されている全吸着ノズル3の各係
合溝3a2内に進入し、それらの脱装を阻止する。この様
に、一対の係止板8a,8bで全吸着ノズル3を係止するか
ら、各吸着ノズル3に係止部材を個々に設ける場合に比
べ、構造が極めて簡単となる。
各長寸アーム部5a2,5b2間には、付勢部材を取り付け
るが、本実施例では、引っ張りバネ9を張架して取り付
けてある。引っ張りバネ9は、支持台4の下方を通して
両端を各長寸アーム部5a2,5b2の根元に固着してあり、
開閉レバー5a、5bを閉成方向に回動付勢している。
開閉レバー5a,5bは駆動手段および付勢部材により開
成又は閉成されるが、本実施例では駆動手段は押上げコ
ロ10、ブラケット11、エアシリンダ12によって構成され
ており、付勢部材は引っ張りバネ9を使用している。開
閉レバー5a,5bの各短寸アーム部5a1,5b1先端には、下
方から押上げコロ10を当接させてある。押上げコロ10
は、コの字形ブラケット11に架設した紬11aに、回転自
在に外挿してある。ブラケット11は、基体載置部1bに設
けられた連通穴1cを通してエアシリンダ12のピストンロ
ッド12aに連結してある。従って、エアシリンダ12が作
動してブラケット11と共に押上げコロ10を上昇させる
と、開閉レバー5a,5bが引っ張りバネ9の付勢力に抗し
て開成され、係止板8a,8bの各先端が吸着ノズル3の係
合溝3a2から退避する。これにより、支持台4に収納支
持されている吸着ノズル3を上方に取り上げることが可
能となる。
一方、吸着ノズル3を装着する搭載ヘッドMは、第3
図(a)に示す様に構成してある。ヘッド基台13が回転
台14を回転自在に支持し、回転台14は搭載軸15を一体に
回転可能で且つ上下方向に摺動自在に支持している。回
転台14は、歯付きベルト16を介してヘッド回転用駆動モ
ータ17に連結してある。搭載軸15は、ヘッド取付板18に
沿って上下に摺動自在に設けてある移動台19に連結して
ある。移動台19は、歯付きベルト20を介してヘッド昇降
用駆動モータ21に連結してある。
搭載軸15の下端には、吸着ノズル3を着脱自在に保持
する保持機構Hを設けてある。保持機構Hでは、第3図
(b)の断面図に示す様に、先細に形成した搭載軸15の
先端部を挟んでその両側に、一対のチャック爪22,22を
回動自在に配設してある。各チャック爪22は、搭載軸15
に固設してあるリテーナ23に、各々の一端を軸24,24を
介して回動自在に支承されている。各チャック爪22の先
端部内面には、斜面部22a,22aを形成してある。そし
て、各チャック爪22には、各一端をリテーナ23に固着し
た一対の板バネ25,25の各自由端を、外側から当接させ
てある。従って、各チャック爪22は、各板バネ25の弾発
力により閉成方向に回動付勢されている。
ここで、吸着ノズル3の着脱交換動作について、第4
図乃至第6図に基づき説明する。
先ず、吸着ノズル3を装着する場合は、第4図に示す
様に、搭載ヘッドMを吸着ノズル交換装置の上方に移動
させ、装着すべき吸着ノズル3の中心線上に搭載軸15の
先端が位置する様に停止させる。この場合、一対のチャ
ック爪22が吸着ノズル3の並置方向(紙面垂直方向)に
沿って位置する様に、回転用駆動モータ17を作動させ搭
載軸15を回転調整しておく。これは、チャック爪22,22
と係止板8a,8bが衝突する不都合を防止するためであ
る。次いで、昇降用駆動モータ21を作動させ、第5図に
示す様に搭載軸15を下降させる。下降した搭載軸15は、
第3図(b)に示す様に吸着ノズル3の吸気孔3c内に嵌
入する。これと同時に、両側のチャック爪22,22も吸着
ノズル保持部3の係合溝3a2内に嵌入する。この場合、
搭載軸15の下降と共に、各チャック爪22の先端が吸着ノ
ズル3頭部の斜面3a3に当接し、その斜面効果で一対の
チャック爪22,22が板バネ25,25の弾発力に抗し円滑に開
成回動される。そして、搭載軸15先端が吸気孔3cの斜面
に当接し下降が阻止された時点では、チャック爪22の先
端が係合溝3a2内に嵌入し、吸着ノズル3を係合挾持す
る。各チャック爪22先端が係合溝3a2に一旦嵌入した後
は、板バネ25の付勢力により嵌入状態が維持される。こ
れにより、吸着ノズル3が、吸気孔3c内面と搭載軸15先
端の各斜面同士による嵌合効果と、一対のチャック爪2
2,22各先端と係合溝3a2との係合挾持効果により、吸着
ノズル3が搭載軸15先端に確実に装着保持される。尚、
本例の搭載軸15は、上端側と下端側をバネ(不図示)を
介在させて接続してあり、そのバネで先端が吸気孔3c内
面に当接した後の反力を吸収し、搭載軸15先端を常に適
切な圧力で吸気孔3c内面に当接させる構成となってい
る。
搭載軸15先端に吸着ノズル3を装着し終えたら、第6
図に示す様に、エアシリンダ12を作動させて押上げコロ
10を上昇させ、開閉レバー5a,5bを開く。これにより、
係合板8a,8bの各側端が係合溝3a2から退避し、吸着ノズ
ル3の係合保持状態が解除される。次いで、搭載ヘッド
Mの昇降用駆動モータ21を作動させて搭載軸15を上昇さ
せれば、吸着ノズル3が搭載軸15と一体に上昇する。
次に、吸着ノズル3を脱装する動作ついて説明する。
第6図に示す様に、搭載ヘッドMを吸着ノズル交換装
置の上方に移動させ、吸着ノズル3の収納穴の真上に停
止させる。この場合、搭載軸15の中心線と収納穴pの中
心線を整合させる。又、上述の着脱時と同様にチャック
爪22の位置を回転調整する。搭載ヘッドMの位置決めが
終了したら、エアシリンダ12を作動させて押上げコロ10
を上昇させ、開閉レバー5a,5bを開く。
次いで、第5図に示す様に、搭載軸15を下降させ、収
納穴p内に吸着ノズル3のノズル部3bを挿入する。この
状態下で、エアシリンダ12を作動させて押上げコロ10を
下降させ、開閉レバー5a,5bを閉じる。これにより、係
止板8a,8bの各側端が係合溝3a2内に進入し、吸着ノズル
3を収納状態に保持可能となる。
次に、昇降用駆動モータ21を作動させ、搭載ヘッドM
を上昇させる。この際、係止板8a,8bが係合溝3a2と係合
し、吸着ノズル3が搭載軸15と一体に上昇するのを阻止
する。吸着ノズル3は、第3図(b)に示す様に、吸気
孔3c内面と搭載軸15先端の各斜面同士による嵌合効果
と、一対のチャック爪22,22各先端と係合溝3a2との係合
挾持効果により搭載軸15先端に保持されているが、脱装
方向に強制的に力を加えれば、比較的容易に脱装するこ
とができる。これは、チャック爪22先端の内面に形成し
た斜面22aによる効果でチャック爪22,22が開かれ、係合
溝3a2との係合が解除されるからである。搭載軸15と一
体に上昇するのを阻止された吸着ノズル3は、第4図に
示す様に搭載軸15先端から脱装される。
吸着ノズル3の脱装が終了したら、搭載ヘッドMが新
たに装着すべき吸着ノズルの収納支持されている位置に
移動し、前述した装着動作を行なう。これにより、吸着
ノズル3の交換が終了する。
尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべき
ものでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が
可能であることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明した様に、本発明によれば、一対の
係止板を開閉自在に設け、この係止板で全ての収納吸着
ノズルを係合保持する構成とすることにより、収納吸着
ノズル個々に係止部材を設ける場合に比べて、構造が大
幅に簡素化する。又、吸着ノズルを係止板により両側か
ら規制して保持するから、吸着ノズルを所定位置に正確
に収納支持できる。従って、多種類の吸着ノズルを常時
確実に交換着脱できる自動交換装置を安価に提供するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例としての吸着ノズル交換装置
を示す立面図、第2図は上記吸着ノズル交換装置のII−
II線断面図、第3図(a)及び第3図(b)は夫々上記
吸着ノズル交換装置に対応する搭載ヘッドを示す立面図
と部分断面図、第4図乃至第6図は夫々上記吸着ノズル
交換装置の動作を説明する各段階説明図である。 1…基台 3…吸着ノズル 3a…保持部 3a2…係合溝 3a3,22a…斜面 3b…ノズル部 3c…吸気孔 4…支持台 5a,5b…開閉レバー 8a,8b…係止板 9…引っ張りバネ 10…押上げコロ 12…エアシリンダ 15…搭載軸 17…ヘッド回転用駆動モータ 21…ヘッド昇降用駆動モータ 22…チャック爪 25…板バネ M…搭載ヘッド E…係止機構 H…保持機構 p…収納穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B25J 15/00 - 15/12 H05K 13/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子部品を着脱自在に吸着する吸着ノズル
    を搭載ヘッドから脱装し他の吸着ノズルに交換する吸着
    ノズル交換装置において、 多数の前記吸着ノズルを挿脱自在に支持する支持台と、 回動開閉自在に支承され、閉成状態で前記支持台に支持
    された全ての前記吸着ノズルと係合して脱装を阻止し、
    開成状態で前記吸着ノズルの前記支持台からの脱装を許
    可するL字型の開閉レバー部及び係止板部より構成され
    るコの字型の一対の係止部材と、 前記各開閉レバー部間に張架して取り付けられ、前記一
    対の係止部材を閉成方向に回動付勢する付勢部材と、 前記付勢部材の付勢力に抗して前記係止部材を開成する
    駆動手段と、 を有することを特徴とする吸着ノズル交換装置。
JP2004326A 1990-01-11 1990-01-11 吸着ノズル交換装置 Expired - Lifetime JP2767306B2 (ja)

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