JP3227899B2 - 吸着ヘッドのノズル回転防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はチップ等の部品を基板等
へ実装するマウンタに係わり、特に装着部に設けた吸着
ヘッドのノズル回転防止装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子部品をプリント基板等へ実
装するための実装装置としては種々の形式のものが提案
されている。図５はプリント基板等へ実装すべき複数の
チップをテープの長手方向に沿ってテープ上に接着テー
プ等で貼着したキャリアテープをカセット内に装着し、
このキャリアテープを引き出し、ターンテーブル上の吸
着ヘッドを介して基板等へ実装する様に成したマウンタ
を模式的に示している。

【０００３】図５で１はチップ等がキャリアテープ上に
貼着されて巻回したカセット２を載置し、Ａ−Ａ′方向
に移動可能に成された部品供給部であり、この部品供給
部１の手前に配設されたターンテーブル３の後述する吸
着位置である第１のステーション位置（１）にカセット
２のテープ排出口を持ち来す様に成される。

【０００４】ターンテーブル３はロータリ式で１２等分
され、各位置で夫々作業分担が成される即ち、第１乃至
第１２の各ステーションでは、次の如き動作が行なわれ
る。

【０００５】第１のステーション（１）ではチップ等の
部品を真空吸着し、次の１／１２回転させた第２のステ
ーション（２）では吸着部品のセンタリング等を行うた
めに吸着部品を所定の角度θ°回転させる。第３のステ
ーション（３）では部品の高さ位置を横方向に置かれた
撮像カメラやフォトトランジスタ等で計測する様に成さ
れる。

【０００６】次の第４ステーション（４）では部品の有
無及び形状認識が下方向に置かれた撮像カメラ等で成さ
れる。次の第５ステーション（５）は何もなされない
が、第６ステーションでは形状認識等で部品が吸着ノズ
ル４に対し装着位置に対し回転した方向に保持されてい
る場合にはΔθ°回転させて、正しい装着位置に部品を
補正する動作が成され、次の第７ステーション（７）で
吸着ノズル４に吸着された部品をプリント基板等にマウ
ントする。

【０００７】即ち、ＸＹテーブル５上に搬入リフタ６を
介して搬送されたプリント基板等の部品挿入部材上に部
品のマウントを行ない、マウント終了された部品挿入部
材は搬出リフタ７に送出される。

【０００８】次の第８ステーション（８）では何もなさ
れないが、第９ステーションでは後述するも、部品の形
状、大きさに応じて複数種類の吸着ヘッド用のノズルが
設けられているので、現在、どの種類のノズルが用いら
れているかのチェックが行なわれる。

【０００９】第９ステーション（９）ではチェック終了
時に次のマウント工程で使用するノズルの種類が予め判
っているので、第１０ステーション（１０）では使用す
るノズルの大小を選択して選択ノズルを正面位置に持ち
来す動作が成される。第１１ステップでは選択されたノ
ズルは後述するも、ノズルに設けたギヤに対し、外部に
設けた駆動部のギヤが噛み合って、吸着動作が成される
ためギヤを噛み合わせた時に正しく噛み合う様にノズル
側のギヤ位置を所定の回動位置に戻す原点戻し動作が行
なわれ、次の第１２ステーション（１２）では第１１ス
テーション（１１）での動作確認を行なって、第１ステ
ーション（１）の吸着位置に所定の吸着ヘッドのノズル
が回動されて、次工程の部品吸着が行なわれることに成
る。

【００１０】上述のターンテーブル３の各位置へ回動さ
れる吸着ヘッド４の従来の具体的構成を図６Ａ，Ｂに示
す。図６Ａは平面図、図６Ｂは図６ＡのＢ−Ｂ′断面矢
視図である。

【００１１】即ち、吸着ヘッド４は略々円柱状のノズル
ブロック８を有し、このノズルブロック８の中心位置に
ノズルブロック８全体を回動させる際の枢軸となる主軸
９を有し、このノズルブロック８の上面には全体を回転
させるギヤ１０が取り付けられ、外部からギヤ１０と噛
み合う駆動機構１１が矢印Ｃ方向に移動してノズルブロ
ック８を主軸９を中心に例えば反時計方向ＣＣＷに回転
させる。

【００１２】駆動機構１１はコ字状に形成した軸受部１
２に回動自在に枢着した駆動軸１３にギヤ１４を枢着
し、この駆動軸１３に図示しないモータ等の駆動源を設
けて駆動軸１３を例えば、時計方向ＣＷに回転させる様
に成す。

【００１３】このノズルブロック８には吸着或は装着す
る部品の種類や大きさに応じて、ノズル径等を変える様
に成された吸着用のノズル１５ａ，１５ｂ‥‥１５ｅが
ノズルブロック８の円周を５分割する位置に配され、こ
れら各ノズル１５ａ〜１５ｂはノズルブロック８に対
し、ベアリング軸受１６ａ及び１６ｂで軸受けされて回
動自在と成されている。

【００１４】更にこれら５つのノズル１５ａ〜１５ｅの
ノズル外径にはギヤ１７ａ，１７ｂ‥‥１７ｅが固定さ
れ、駆動機構１１の駆動軸１３に固定したギヤ１４と噛
み合ってノズル１５ａ，１５ｂ‥‥１５ｅが個々に回転
可能と成る様に構成されている。

【００１５】即ち、上記したターンテーブル３上のステ
ーション（２），（６），（１１）等でセンタリング或
は部品の角度位置補正等を行う場合にはノズル１５ａ〜
１５ｅに固定したギヤ１７ａ〜１７ｅにギヤ１４を噛み
合わせて、各々のノズル１５ａ〜１５ｅを回転させ、ス
テーション（１０）でノズル選択を行う場合にはギヤ１
０に駆動軸１３のギヤ１４を噛み合わせてノズルブロッ
ク８を回転させることになる。

【００１６】この様なノズルブロック８全体の回動に伴
なって、ノズルブロック１５ａ〜１５ｅは個々に所定方
向に回転してしまうので、従来では図６Ａに示す様に各
ノズル間に略々Ｖ字状に折り曲げた吸着ヘッド４のノズ
ル１５ａ〜１５ｅの回転防止部材としてのストッパ１８
ａ〜１８ｅを配設する。

【００１７】このストッパ１８ａ〜１８ｅは各ノズル間
に植立したピン１９ａ〜１９ｅにＶ字状のリーフスプリ
ングで構成したストッパ１８ａ〜１８ｅを係止し、この
リーフスプリングの外側とノズル１５ａ〜１５ｅの間に
粘弾性のあるゴム或はフエルト等のシュー２０ａ〜２０
ｅを介在させてノズルブロック８が主軸９によって回転
させられた時に各ノズル１５ａ〜１５ｅが回動しない様
に成されている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述の吸着ヘッド４の
ノズル１５ａ〜１５ｅの構成によると、ノズル回転防止
部材としてのＶ字状のストッパ１５ａ〜１５ｅのシュー
２０ａ〜２０ｅは常時ノズル１５ａ〜１５ｅの側面を押
圧しているので、ノズル１５ａ〜１５ｅを回転させるた
めギヤ１７ａ〜１７ｅに駆動機構１１のギヤ１４を噛み
合わせて回転させた場合の駆動機構１１のモータ等の駆
動力はシュー２０ａ〜２０ｅの押圧力に打ち勝つだけの
駆動力を必要とし、大きな駆動力が必要と成る欠点があ
った。

【００１９】又、駆動機構１１の駆動力に対し負けない
様にストッパのシュー２０ａ〜２０ｅの押圧力を必要以
上に大きくすることが出来ない問題があった。

【００２０】更にノズル１５ａ〜１５ｅを回転させる時
にストッパ１８ａ〜１８ｅのシュー２０ａ〜２０ｅがノ
ズル１５ａ〜１５ｅの側壁を押圧しているため、シュー
２０ａ〜２０ｅが摩耗により劣化し、回転停止機能が劣
化する問題があった。

【００２１】本発明は叙上の問題点を解消した停止装置
を提供しようとするものでその目的とするところはノズ
ル１５ａ〜１５ｅの回動をストップさせる停止装置に解
除機能を付加することで、センタリング或は所定角度ノ
ズルを回転させる様な機能動作時に停止装置を解除し、
駆動機構の駆動力を小さくすると共にシューの摩擦によ
る劣化がなく、ストッパの押圧力を強くし得る停止装置
を得ようとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る吸着ヘッドのノズル回転防止装置はその例が図１及び
図２に示される様に供給部品を吸着する複数のノズル１
５ａ〜１５ｅが主軸９の周囲に回転可能に配置された吸
着ヘッド４と、複数のノズル１５ａ〜１５ｅ間に形成さ
れた枢軸１９ａ〜１９ｅと、枢軸１９ａ〜１９ｅに回動
可能に取付けられると共に一方の開放端にシュー２０ａ
〜２０ｅが取り付けられ、他方の開放端に解除片２１ａ
〜２１ｅが形成されたストッパ１８ａ〜１８ｅと、シュ
ー２０ａ〜２０ｅを前記ノズル１５ａ〜１５ｅの外周に
常時接するように付勢するスプリング２７ａ〜２７ｅと
を有し、ノズル１５ａ〜１５ｅの回動時には、ストッパ
１８ａ〜１８ｅの解除片２１ａ〜２１ｅを押圧すること
によりストッパ１８ａ〜１８ｅが枢軸１９ａ〜１９ｅを
中心に回転してスプリング２７ａ〜２７ｅによるシュー
２０ａ〜２０ｅに対する付勢力を解除し、シュー２０ａ
〜２０ｅをノズル１５ａ〜１５ｅの外周から離間させる
ようになしたものである。本発明の請求項２に係わる吸
着ヘッドのノズル回転防止装置は吸着ヘッド４を常時押
圧するブレーキシュー２０ａ〜２０ｅで構成され、この
ブレーキシュー２０ａ〜２０ｅの一端に駆動部１１と係
合する係合部２２が配設されて成ることを特徴とする請
求項１記載の吸着ヘッドのノズル回転防止装置としたも
のである。

【００２３】

【作用】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装置は吸
着ノズル４に設けられたストッパ１８ａ〜１８ｅに解除
手段を設け、ノズル１５ａ〜１５ｅを駆動する際に解除
手段と駆動機構１１の係合突部２２をストッパ１８ａ〜
１８ｅに設けた解除片２１ａ〜２１ｅに係合させて、ノ
ズル１５ａ〜１５ｅの側壁面からシュー２０ａ〜２０ｅ
を離間させてノズル１５ａ〜１５ｅを回動自在と成した
のでストッパ１８ａ〜１８ｅのシュー２０ａ〜２０ｅに
よる押圧力に打ち勝つ様な大きなトルク力の駆動機構１
１或はモータ等を用いる必要のないものが得られる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の停止装置の一実施例を図１及
び図２について詳記する。図１は本例の吸着ヘッドの平
面図、図２は一部を断面とする正面図である。図１及び
図２に於いて、図５及び図６との対応部分には同一符号
を付して示す。

【００２５】図１及び図２で、ノズルブロック８は略々
円柱状に形成され、この円柱状ノズルブロック８の中心
部に主軸９が軸受２４を介して回動自在に枢着されてい
る。更にこのノズルブロック８が主軸９に対し回転する
様に成すためのギヤ１０がノズルブロック８の上部周辺
に固定されている。

【００２６】この主軸９を中心とする所定周囲上の５等
配位置に５つのノズル１５ａ〜１５ｅがノズルブロック
８を貫通する様に上面から下面に突出されている。

【００２７】これらノズル１５ａ〜１５ｅはノズルブロ
ック８に対し回動自在と成され、これらノズルの上側に
図２に示される様にスパギヤ１７ａ〜１７ｅがノズル１
５ａ〜１５ｅの外管と同軸的に固定されている。

【００２８】５つのノズル１５ａ〜１５ｅの吸着部は図
２のローレットの掛けられた固定ネジ２５の下方に示す
様に吸着する部品の大小に応じてノズルの形状及びその
口径等が変えられている。図２では１種類のノズル先端
を断面で表し、他の４種類のノズル先端は縦方向に割っ
た半体の外形形状を示している。

【００２９】本例では円周を５等配したノズル１５ａ〜
１５ｅの間に、同じく主軸９を中心とする所定円周を５
分割した位置に枢軸１９ａ〜１９ｅを植立する。この枢
軸１９ａ〜１９ｅはビス等で構成され、馬蹄形状に構成
されたストッパ１８ａ〜１８ｅの頂点部に穿った透孔に
カラー２６を介して挿通し、ノズルブロック８に螺子止
めされる。

【００３０】ストッパ１８ａ〜１８ｅの馬蹄形状ブロッ
クの開放端側には一方の内側にはＮＢＲ等の摩擦抵抗の
大きいゴムで構成したシュー２０ａ〜２０ｅが取り付け
られ、他方の開放端側の外側には上方に向かって切り起
こした解除片２１ａ〜２１ｅが形成されている。この解
除片２１ａ〜２１ｅはスパギヤ１０の外周に接する様に
配され、シュー２０ａ〜２０ｅはノズル１５ａ〜１５ｅ
の外管に接する様にスプリング２７ａ〜２７ｅによって
付勢されている。

【００３１】即ちスプリング２７ａ〜２７ｅは図２に示
したカラー２６に巻回され、その一端はノズルブロック
８に植立したピン２３ａ〜２３ｅに係止され、他端はシ
ュー２０ａ〜２０ｅを取り付ける取付片の一端に係止さ
れている。

【００３２】一方ノズル１５ａ〜１５ｅを回転駆動させ
るための駆動機構１１はノズル１５ａ〜１５ｅに固定し
たギヤ１７ａ〜１７ｅと噛み合って、ノズル１５ａ〜１
５ｅを回転させる駆動軸１３に枢着したギヤ１４がＵ字
状の軸受部１２に回転自在に枢着され、この軸受部１２
の下端部にギヤ１４がギヤ１７ａ〜１７ｅと噛み合って
回転力を伝達し得る状態でストッパ１８ａ〜１８ｅを枢
軸１９ａ〜１９ｅを中心に時計方向に回転させる様な係
合突部２２が設けられている。この係合突部２２は駆動
機構１１をＣ方向に移動させることでストッパ１８ａ〜
１８ｅの解除片２１ａ〜２１ｅを押圧しシュー２０ａ〜
２０ｅをノズル１５ａ〜１５ｅの外管から離間させて、
ノズル１５ａ〜１５ｅを回転自在にすると共にギヤ１４
の回転力をギヤ１７ａ〜１７ｅに伝達する様に成され
る。ギヤ１４が矢印Ｃ方向と反対側に移動すれば係合突
部２２も解除片２１ａ〜２１ｅから離れてスプリング２
７ａ〜２７ｅの力でノズル１５ａ〜１５ｅにストップが
掛けられる。

【００３３】即ち、本例の吸着ヘッド４によればギヤ１
０を回転させている時はストッパ１８ａ〜１８ｅの各シ
ュー２０ａ〜２０ｅがノズル１７ａ〜１７ｅの外管を押
圧して回転しない様に成され、ノズル１７ａ〜１７ｅを
回転させる様な位置では駆動機構１１と連動して、スト
ッパ１８ａ〜１８ｅを解除してフリーとすることが出来
るのでシューの押圧力に打ち勝つ様な大きな駆動力を駆
動機構１１に与える必要がなく、シューの摩擦による劣
化を防止出来ると共にノズルの停止力をより大きくする
ことが可能な停止装置を得ることが出来る。

【００３４】上述の構成ではγ型のスプリング２７ａ〜
２７ｅを用いてストッパ１８ａ〜１８ｅを所定方向に偏
倚させた場合を説明したが、図３に示す様に馬蹄型のス
トッパ１８を枢軸１９で回動自在と成し、コイルスプリ
ング２８をノズルブロック８に植立したピン２３とスト
ッパ１８の一方の開放端間に係止してシュー２０をノズ
ル１５の外管に押圧する様な偏倚力を与える様にしても
よい。

【００３５】図４はストッパ１８の他の構成を示すもの
で、水平棒３１の中心位置にシュー２０を配設すると共
にコ字状の枠３２の開放端を水平棒に固定して略々口字
状のストッパ１８を構成し、この口字状のストッパ１８
をノズル１５の外管を囲繞する様に配置し、シュー２０
をノズル１５の外管に押しつける様に、水平棒１８とピ
ン２３，２３間に掛け渡したスプリング２９，３０によ
って偏倚させる様に成したもので水平棒３１と平行に配
されたストッパ１８の平行棒を解除片２１となし、駆動
機構１１の係合突部２２で押圧し、ノズル１５の回動時
にシュー２０を解除させる様に成せばよい。

【００３６】上述の構成によっても、図１及び図２と同
様に駆動機構の駆動力を小さくすることが出来ると共
に、シューの摩擦による劣化を防ぐことが出来る。

【００３７】

【発明の効果】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装
置によれば種類の異なる複数のノズルを回転駆動させる
際には駆動機構のギヤをこれらノズルのキヤに噛み合わ
せて、駆動力伝達を行うと同時にストッパの解除片を押
圧し、ノズルからシューを離間させる様にしたので駆動
機構の駆動力をシューの押圧力に打ち勝つ様に大きくす
る必要もなく、シューも摩擦による摩耗のないものが得
られる。更に吸着ヘッドを全体的に回動させても複数の
ノズルはストッパのシューによって保持されているので
回動することもなく、且つストッパの押圧力を大きくす
る様にしても、特に問題のないものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装置の一
実施例を示す平面図である。

【図２】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装置の一
実施例を示す一部を断面とする正面図である。

【図３】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装置の他
の構成を示す略線的平面図である。

【図４】本発明の吸着ヘッドのノズル回転防止装置の更
に他の構成を示す略線的平面図である。

【図５】従来の実装装置のシステム構成を示す略線図で
ある。

【図６】従来の吸着ヘッドの平面及び側断面図である。

【符号の説明】

４ 吸着ヘッド ８ ノズルブロック １５ａ〜１５ｅ ノズル １８ａ〜１８ｅ ストッパ ２０ａ〜２０ｅ シュー ２１ａ〜２１ｅ 解除片

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−168298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−289694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−155200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−296399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−37862（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−30599（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−288398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給部品を吸着する複数のノズルが主軸
   の周囲に回転可能に配置された吸着ヘッドと、 前記複数のノズル間に形成された枢軸と、 前記枢軸に回動可能に取付けられると共に一方の開放端
   にシューが取り付けられ、他方の開放端に解除片が形成
   されたストッパと、 前記シューを前記ノズルの外周に常時接するように付勢
   するスプリングとを有し、 前記ノズルの回動時には、前記ストッパの解除片を押圧
   することによりストッパが前記枢軸を中心に回転して前
   記スプリングによるシューに対する付勢力を解除し、シ
   ューを前記ノズルの外周から離間させることを特徴とす
   る吸着ヘッドのノズル回転防止装置。
2. 【請求項２】 前記吸着ヘッドのノズル回転防止装置は
   該吸着ヘッドを常時押圧するブレーキシューで構成さ
   れ、該ブレーキシューの一端に駆動部と係合する係合部
   が配設されて成ることを特徴とする請求項１記載の吸着
   ヘッドのノズル回転防止装置。