JP3684944B2 - Work positioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セラミック発振子やフィルタ等の電子部品の位置決めを行うワーク位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プリント基板(以下、単に基板と言う。)にセラミック発振子やフィルタ等の電子部品(以下、ワークと言う。)を取り付ける自動実装機では、ワークを基板にマウントする際の位置精度を確保するため、リニアフィーダ等によって本体に供給されたワークを直接基板にマウントするのではなく、プリセンタリング装置でワークの位置決めを行ってから、該ワークを基板にマウントする方式が採用されている。
【0003】
図6に一般的な自動実装機における電子部品のマウント方式の概念を示す。一般的な自動実装機では、リニアフィーダ等によってピックアップ部22に供給されたワーク21をピックアップノズル23で吸着保持し、プリセンタリング装置のステージ24に載置する。ステージ24におけるワーク21の載置位置は予め設定されているものの、ピックアップ部22に供給されたときのワーク21の位置精度等の影響を受けて、ステージ24に載置されるワーク21の位置精度は約±150μmであった。この位置精度±150μm以上の高精度が必要な場合は、ステージ24にはプリセンタリング装置が設けられる。プリセンタリング装置は、ステージ24に載置されたワーク21を所定の位置(以下、位置決め位置と言う。)に移動させることによってワーク21の位置決めを行う。一般的なプリセンタリング装置では約±30μmの精度でワーク21の位置決めが行える。
【0004】
ここで、プリセンタリング装置について説明する。図7は従来のプリセンタリング装置のステージ部分の斜視図であり、図8はステージ部分の平面図である。図8に示す第1の破線で囲んだ領域が上記載置位置Aであり、同図に示す第2の破線で囲んだ領域が上記位置決め位置Bである。プリセンタリング装置は、位置決め爪31を図に示すX、Y方向に移動させることによって、載置位置Aに載置されたワーク21を押圧して位置決め位置Bに移動させることで、ワーク21の位置決めを行うものである。このようなプリセンタリング装置は、ワーク21を位置決め位置Bに対して約±30μmの精度で位置決めできる。そして、図6にもどってボンディングノズル25が、位置決め位置Bに位置決めされたワーク21を吸着保持して基板26にマウントする。
【0005】
また、従来のプリセンタリング装置にはボンディングノズル25がワーク21を吸着保持するときに、位置決めしたワーク21がボンディングノズル25との接触時の衝撃等によって移動することを抑えるため、ステージ24の位置決め位置Bに多数の孔32を形成し、図示していない吸引ポンプでワーク21をステージ24に吸着保持する構成が設けられていた。これにより、ボンディングノズル25がワーク21を吸着保持するときの衝撃によるワーク21の移動を抑え、基板26にマウントされるワーク21の位置精度の低下を防止していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリセンタリング装置はワーク21を位置決め位置Bでステージ24に吸着保持しているだけであったので、ピックアップノズル23によって載置位置Aに載置されたワーク21についてはステージ24に吸着保持していなかった。このため、載置位置Aに載置されたワーク21の姿勢が安定せず、該ワーク21が横に倒れる等してプリセンタリング装置における位置決めが行えないというトラブルの発生頻度が高く、生産効率を低下させるという問題があった。
【0007】
この発明の目的は、ステージに載置されているワークの姿勢を常に安定させることで該ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度を抑えて、生産効率を向上させることができるワーク位置決め装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明のワーク位置決め装置は、上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【0009】
(1)外部から供給されたワークを載置するステージと、
上記ワークを上記ステージ上でスライドさせて所定の位置に移動させる位置決め爪と、を備えたワーク位置決め装置において、
上記ステージには、上記ワークが載置される載置位置と上記所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されており、
上記エリアの所定の位置に形成された孔とその他の位置に形成された孔とで径を異ならせており、
上記多数の孔を利用して上記ステージ上の上記ワークを吸引保持する吸引手段を備えている。
【0010】
この構成では、位置決め爪がステージ上に載置されたワークを所定の位置に移動させることで該ワークの位置決めを行う。ステージには、ワークが載置される載置位置と所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されている。吸引手段がこの多数の孔を利用してステージ上のワークを吸引保持する。このように、載置位置に載置されているワークについてもステージに吸引保持するように構成したので、ステージ上に載置されているワークの姿勢を常に安定させることができ、ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度が抑えられる。これにより、生産効率を向上させることができる。
さらに、ステージの所定の位置とその他の位置とに形成した孔の径が異なっているので、所定の位置とその他の位置とでワークを吸着保持する吸引力が異なる。ここで、所定の位置に形成した孔の径をその他の位置に形成した孔の径よりも大きくしておけば、所定の位置にワークを移動したときにステージにおける真空のリークが抑えられる。したがって、所定の位置に移動させたワークの姿勢をより安定させることができる。
なお、所定の位置とその他の位置とでワークをステージに吸着保持するための吸引手段を別々に構成すれば、所定の位置にワークが移動されたときのステージにおける真空のリークが抑えられ、所定の位置に移動させたワークの姿勢をより安定させることができる。
【0015】
(2)上記位置決め爪には、開口部が形成されている。
【0016】
この構成では、位置決め爪に形成した開口部が吸引されている空気の逃げとして機能する。このため、ワークを所定の位置に移動させた後に、位置決め爪を該ワークから退避するときに生じる負圧を抑えることができる。したがって、該負圧によって所定の位置に移動させたワークの移動が抑えられ、ワークの位置決め精度の低下を防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態であるプリセンタリング装置(この発明で言うワーク位置決め装置)について説明する。この実施形態のプリンセンタリング装置も、上記『従来の技術』の欄で説明した自動実装機等に適用されるものであり、ピックアップノズルによってステージに載置されたワークを所定の位置に移動させることで該ワークの位置決めを行う装置である。上述したように、ワークはリニアフィーダ等によってピックアップ部に供給され、ピックアップノズルが該ワークを吸着保持してプリセンタリング装置のステージに載置する。ステージに対してワークを載置する位置は予め設定されており、この位置がこの発明で言う載置位置に相当する。
【0018】
図1はこの発明の実施形態であるプリセンタリング装置のステージ部分を示す斜視図であり、図2は同プリセンタリング装置のステージ部分の平面図である。図において、1は図示していないピックアップノズルによってワークが載置されるステージであり、2はステージ1に載置されたワークを所定の位置(以下、位置決め位置と言う。)に移動させる位置決め爪である。図2に示す領域Aがピックアップノズルによってワークが載置される載置位置Aであり、領域Bが載置位置Aのワークを移動して位置決めを行う位置決め位置B(この発明で言う所定の位置)である。ステージ1には、上記ワークが載置される載置位置Aとワークを移動させて位置決めを行う位置決め位置Bとを含む領域に一定のピッチで多数の孔5(5a、5b)が形成されている。位置決め位置Bに形成されている孔5aの径は、その他の位置に形成されている孔5bの径よりも大きい。なお、ステージ1に形成されている孔5aの合計面積は、孔5bの合計面積よりも大きい。
【0019】
位置決め爪2は、図に示すX、Y方向に移動自在に構成されており、上記X、Y方向への移動によりステージ1の載置位置Aに載置されたワークを位置決め位置Bまで移動させる。また、位置決め爪2には開口部6が形成されている。さらに、孔5を利用してステージ1の上方の空気を吸引する吸引ポンプ10が設けられている。
【0020】
以下、この実施形態のプリセンタリング装置の動作について説明する。図示していないピックアップノズルがリニアフィーダ等によってピックアップ部に供給されたワーク11を吸着保持してステージ1の載置位置Aに載置する(図3(A)参照)。このとき、吸引ポンプ10がすでに吸引を開始しているので、載置位置Aに載置されたワーク11についてはステージ1に吸着保持される。これにより、載置位置Aに載置されたワーク11の姿勢を安定させることができ、該ワーク11が横に倒れる等のトラブルの発生が抑えられる。プリセンタリング装置はステージ1の載置位置にワーク11が載置されると位置決め爪2をY方向に所定量だけ移動させ(図3(B)参照)、その後さらに位置決め爪2をX方向に所定量だけ移動させる(図3(C)参照)。このとき、位置決め爪2がステージ1の載置位置Aに載置されているワーク11をY方向、およびX方向に押圧し、該ワーク11を位置決め位置Bまで移動させる。
【0021】
ステージ1に形成されている径が大きい孔5aは、位置決め位置Bに移動したワーク11によって全て塞がれる。プリセンタリング装置は図3(C)に示す状態から位置決め爪2を元の位置(図3(A)に示す位置)に戻す。このとき、位置決め爪2に形成されている開口部6が吸引ポンプ10によって吸引されているエアの逃げとして機能するので、該位置決め爪2とステージ1との間に生じる負圧を抑えることができ、該負圧によって位置決め位置Bに移動させたワーク11が引き戻されることがない。したがって、位置決め位置Bに移動させたワーク11の位置が変化せず、ワーク11の位置決めが高精度で行える。
【0022】
また、径の大きい孔5aは位置決め位置Bに移動させたワーク11によって全て塞がれているので、吸引ポンプ10によって吸引されているエアの逃げとして機能しない。一方、径の小さい孔5bについてはワーク11によって塞がれていないので吸引ポンプ10によって吸引されているエアの逃げとして機能するが、上述したように孔5aの合計面積を孔5bの合計面積よりも大きくすることで、孔5bを介して抜ける空気を少なくしているので、ワーク11を位置決め位置Bに移動させたときのステージ1上における真空のリークを抑え、ステージ1の位置決め位置Bに載置されているワーク1の姿勢を安定させることができる。
【0023】
以上のように、この実施形態のプリセンタリング装置ではワーク11が載置される載置位置Aにも孔5bを形成し、載置位置Aに載置されたワーク11がステージ1に吸着保持されるようにしたので、載置位置Aに載置されたワーク11の姿勢を安定させることができる。これにより、載置位置Aに載置されたワーク11が横に倒れる等のトラブルの発生を抑えることができ、生産効率の向上が図れる。また、位置決め爪2に開口部6を設け、ワーク11を載置位置Aから位置決め位置Bに移動させた位置決め爪2を元の位置に戻すときに生じる負圧を抑えるようにしたので、このときの負圧によって位置決め位置Bに移動させたワーク11が引き戻されることがなく、ワーク11の位置決め精度を低下させることもない。
【0024】
また、上記実施形態のプリセンタリング装置を適用した自動実装機では、従来約2.5%であったトラブルの発生頻度を0.05%に向上でき、且つ、基板に対してワーク1をマウントする位置精度も±50μmから±30μmに向上できた。但し、この結果は、孔5aの径=0.2mm、孔5bの径=0.1mmとし、
また、吸引ポンプ10の吸引量を面積1mm2 に対して20l/minとしたものである。また、ワーク11のサイズは、縦0.7mm、横3.5mm、高さ0.5mmである。
【0025】
次に、この発明の別の実施形態について図4、図5を参照して説明する。図4に示すこの実施形態のプリセンタリング装置ではステージ1に形成した孔5の径を均一にし、位置決め位置Bに形成した孔5を利用してステージ1の上方の空気を吸引する第1の吸引ポンプ15とその他の孔5を利用してステージ1の上方の空気を吸引する第2の吸引ポンプ16とを設けた点で上記実施形態のものと構成が異なる。
【0026】
この実施形態のプリセンタリング装置は、ワーク11が図5に示すステージ1の載置位置Aに載置されるとき、第1の吸引ポンプ15を停止し、第2の吸引ポンプ16のみ運転しており、載置位置Aに載置されたワーク11を吸着保持する。したがって、上記実施形態と同様に、載置位置Aに載置されたワーク11の姿勢を安定させることができ、ワーク11が横に倒れる等のトラブルの発生が抑えられ、生産効率を向上できる。
【0027】
また、ワーク11を載置位置Aから位置決め位置Bに移動させるときには、第1の吸引ポンプ15の運転を開始し、位置決め位置Bへの該ワーク11の移動を完了すると第2の吸引ポンプ16を停止する。このとき、第1の吸引ポンプ15は運転している。これにより、ワーク11を位置決め位置Bに移動させた位置決め爪2を元の位置に戻すときに、該位置決め爪2とステージ1との間に生じる負圧が抑えられ、該負圧によって位置決め位置Bに移動させたワーク11が引き戻されることがない。したがって、位置決め位置Bに移動させたワーク11の位置が変化せず、ワーク11の位置決めが高精度で行える。また、位置決め位置B以外の領域に形成されている孔5はワーク11を吸着保持しているエア(第1の吸引ポンプ15が吸引しているエア)の逃げとして機能しないので、位置決め位置Bに移動させたワーク11の姿勢を安定させることができる。
【0028】
このように、この実施形態のプリセンタリング装置も上記実施形態のものと同様の効果を奏する。なお、上記説明では第1の吸引ポンプ15と第2の吸引ポンプ16との2つの吸引ポンプを備えるとしたが、位置決め位置Bに形成された孔5を利用して吸引を行う配管系統と、その他の位置に形成された孔5を利用して吸引を行う配管系統とを切り換える構成を設ければ、1つの吸引ポンプでも実現できる。
【0029】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ワークを載置する載置位置にも孔を形成し、ステージに載置されるワークを吸着保持するようにしたので、ステージ上に載置されているワークの姿勢を常に安定させることができ、ワークが横に倒れる等のトラブルの発生頻度を抑え、生産効率を向上させることができる。
【0030】
また、ステージの所定の位置とその他の位置とに形成した孔の径を異ならせたので、所定の位置にワークを移動させたときにステージ上における真空のリークを抑えることができ、所定の位置に移動させたワークの姿勢を安定させることができる。
【0031】
なお、所定の位置に形成されている孔を利用して吸引を行う第1の吸引手段と、その他の位置に形成されている孔を利用して吸引を行う第2の吸引手段とを設けて、ステージにおける真空のリークを抑えても、常にワークの姿勢を安定させることができる。
【0032】
さらに、位置決め爪に吸引されている空気の逃げとして機能する開口部を形成したので、ワークを所定の位置に移動させた後、位置決め爪を該ワークから退避するときに生じる負圧を抑え、ワークの位置決め精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図2】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【図3】この発明の実施形態であるプリセンタリング装置の動作を説明する図である。
【図4】この発明の別の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図5】この発明の別の実施形態であるプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【図6】自動実装機の動作を説明する図である。
【図7】従来のプリセンタリング装置におけるステージ部分の斜視図である。
【図8】従来のプリセンタリング装置におけるステージ部分の平面図である。
【符号の説明】
1−ステージ
2−位置決め爪
5(5a、5b)−孔
6−開口部
10−吸引ポンプ
11−ワーク
15−第1の吸引ポンプ
16−第2の吸引ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece positioning device that positions electronic components such as a ceramic oscillator and a filter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an automatic mounting machine that attaches electronic components (hereinafter referred to as a workpiece) such as a ceramic oscillator or a filter to a printed circuit board (hereinafter simply referred to as a substrate) has a positional accuracy when the workpiece is mounted on the substrate. In order to ensure, a method is employed in which a workpiece supplied to the main body by a linear feeder or the like is not directly mounted on the substrate, but after the workpiece is positioned by a pre-centering device, the workpiece is mounted on the substrate.
[0003]
FIG. 6 shows the concept of the electronic component mounting method in a general automatic mounting machine. In a general automatic mounting machine, a
[0004]
Here, the pre-centering device will be described. FIG. 7 is a perspective view of a stage portion of a conventional pre-centering apparatus, and FIG. 8 is a plan view of the stage portion. The area surrounded by the first broken line shown in FIG. 8 is the placement position A, and the area surrounded by the second broken line shown in FIG. The pre-centering device moves the
[0005]
Further, in the conventional pre-centering apparatus, when the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional pre-centering apparatus only holds the
[0007]
An object of the present invention is to provide a work positioning device that can improve the production efficiency by constantly stabilizing the posture of a work placed on a stage to suppress the frequency of occurrence of trouble such as the work falling sideways. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the workpiece positioning device of the present invention has the following configuration.
[0009]
(1) a stage for placing a workpiece supplied from outside;
In a workpiece positioning device comprising a positioning claw for sliding the workpiece on the stage and moving it to a predetermined position,
In the stage, a large number of holes are formed in an area including a placement position where the workpiece is placed and the predetermined position.
The hole formed in a predetermined position of the area and the hole formed in other positions are different in diameter,
A suction means for sucking and holding the workpiece on the stage using the plurality of holes is provided.
[0010]
In this configuration, the workpiece is positioned by moving the workpiece placed on the stage to a predetermined position by the positioning claw. In the stage, a large number of holes are formed in an area including a placement position where a workpiece is placed and a predetermined position. The suction means sucks and holds the workpiece on the stage using these many holes. As described above, since the workpiece placed at the placement position is also sucked and held on the stage, the posture of the workpiece placed on the stage can always be stabilized, and the workpiece is placed sideways. The frequency of troubles such as falling down can be suppressed. Thereby, production efficiency can be improved.
Further, since the diameters of the holes formed at the predetermined position and other positions of the stage are different, the suction force for attracting and holding the workpiece is different between the predetermined position and the other positions. Here, if the diameter of the hole formed at the predetermined position is made larger than the diameter of the hole formed at the other position, a vacuum leak in the stage can be suppressed when the workpiece is moved to the predetermined position. Therefore, the posture of the workpiece moved to the predetermined position can be further stabilized.
If the suction means for attracting and holding the workpiece on the stage is configured separately at the predetermined position and other positions, vacuum leakage at the stage when the workpiece is moved to the predetermined position can be suppressed, and the predetermined position can be obtained. The posture of the workpiece moved to the position can be made more stable.
[0015]
(2) The positioning claw has an opening.
[0016]
In this configuration, the opening formed in the positioning claw functions as a relief for the air being sucked. For this reason, after moving a workpiece | work to a predetermined position, the negative pressure which arises when retracting a positioning claw from this workpiece | work can be suppressed. Therefore, the movement of the work moved to the predetermined position by the negative pressure is suppressed, and the deterioration of the work positioning accuracy can be prevented.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a pre-centering device (work positioning device referred to in the present invention) which is an embodiment of the present invention will be described. The printing centering apparatus of this embodiment is also applied to the automatic mounting machine described in the section of “Prior Art”, and moves a workpiece placed on a stage to a predetermined position by a pickup nozzle. The apparatus for positioning the workpiece. As described above, the workpiece is supplied to the pickup unit by a linear feeder or the like, and the pickup nozzle sucks and holds the workpiece and places it on the stage of the pre-centering device. The position where the workpiece is placed on the stage is set in advance, and this position corresponds to the placement position referred to in the present invention.
[0018]
FIG. 1 is a perspective view showing a stage portion of a pre-centering apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the stage portion of the pre-centering apparatus. In the figure, 1 is a stage on which a work is placed by a pickup nozzle (not shown), and 2 is a positioning claw for moving the work placed on the
[0019]
The
[0020]
Hereinafter, the operation of the pre-centering apparatus of this embodiment will be described. A pickup nozzle (not shown) sucks and holds the
[0021]
All the
[0022]
Further, since the
[0023]
As described above, in the pre-centering apparatus of this embodiment, the
[0024]
Further, in the automatic mounting machine to which the pre-centering device of the above embodiment is applied, the trouble occurrence frequency, which was about 2.5% in the past, can be improved to 0.05%, and the
The suction amount of the
[0025]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the pre-centering apparatus of this embodiment shown in FIG. 4, the diameter of the hole 5 formed in the
[0026]
The pre-centering device of this embodiment stops the
[0027]
When the
[0028]
Thus, the pre-centering device of this embodiment also has the same effect as that of the above embodiment. In the above description, the two suction pumps of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a hole is also formed at the placement position for placing the workpiece, and the workpiece placed on the stage is sucked and held, so that the workpiece is placed on the stage. The posture of the workpiece can always be stabilized, the frequency of troubles such as the workpiece falling sideways can be suppressed, and the production efficiency can be improved.
[0030]
In addition, since the diameters of the holes formed at the predetermined position of the stage and other positions are made different, it is possible to suppress the leakage of vacuum on the stage when the workpiece is moved to the predetermined position. The posture of the workpiece moved to the position can be stabilized.
[0031]
In addition , a first suction unit that performs suction using holes formed in predetermined positions and a second suction unit that performs suction using holes formed in other positions are provided. Even if the vacuum leak on the stage is suppressed, the posture of the workpiece can always be stabilized.
[0032]
Furthermore, since the opening functioning as the escape of the air sucked by the positioning claw is formed, the negative pressure generated when the positioning claw is retracted from the workpiece after the workpiece is moved to a predetermined position is suppressed, and the workpiece is The positioning accuracy can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a stage portion in a pre-centering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a stage portion in the pre-centering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the pre-centering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a stage portion in a pre-centering apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a stage portion in a pre-centering apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the automatic mounting machine.
FIG. 7 is a perspective view of a stage portion in a conventional pre-centering apparatus.
FIG. 8 is a plan view of a stage portion in a conventional pre-centering apparatus.
[Explanation of symbols]
1-stage 2-positioning claw 5 (5a, 5b) -hole 6-opening 10-suction pump 11-work 15-first suction pump 16-second suction pump
Claims (2)
上記ワークを上記ステージ上でスライドさせて所定の位置に移動させる位置決め爪と、を備えたワーク位置決め装置において、
上記ステージには、上記ワークが載置される載置位置と上記所定の位置とを含むエリアに多数の孔が形成されており、
上記エリアの、上記所定の位置に形成された孔と、その他の位置に形成された孔とで径を異らせており、
上記多数の孔を利用して上記ステージ上の上記ワークを吸引保持する吸引手段を備えたワーク位置決め装置。A stage on which an externally supplied workpiece is placed;
In a workpiece positioning device comprising a positioning claw for sliding the workpiece on the stage and moving it to a predetermined position,
In the stage, a large number of holes are formed in an area including a placement position where the workpiece is placed and the predetermined position.
In the area, the holes formed at the predetermined positions and the holes formed at other positions are different in diameter,
A work positioning apparatus comprising suction means for sucking and holding the work on the stage using the plurality of holes.
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