JP3714080B2 - 電子部品実装用の移載ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をピックアップして基板に実装する電子部品実装用の移載ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の移載などのハンドリングの方法として、真空吸着による方法が広く用いられている。この方法は吸着孔が設けられた吸着ノズルを電子部品に当接させ、吸着孔を真空吸引することによる負圧を利用して電子部品を吸着するものである。ここで用いられる吸着ノズルは電子部品に直接当接して用いられ、対象の電子部品の形状やサイズに応じて種々の形式のものが用いられるため、一般に電子部品をピックアップして移載する移載ヘッドは、多種類の吸着ノズルを着脱自在に装着できるようになっている。
【０００３】
この着脱機構として、吸着ノズル部品に係止用の凹部を形成しておき、この凹部に吸着ノズル保持用の把持部材をバネ部材などの付勢力によって弾性的に嵌入させる構造のものが用いられている。この機構は、吸着ノズルの装着状態ではバネ部材の付勢力によって吸着ノズルをクランプし、着脱時にはこの付勢力に抗して吸着ノズルの装着・取り外しを行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記機構においては吸着ノズルの着脱動作の度に、把持部材の嵌入突部は吸着ノズルの表面を摺動して凹部への嵌入・離脱を繰り返す。そして、多数回の着脱を繰り返すと、把持部材の表面が摩耗するとともに摺動面の面荒れが生じて摺動抵抗が増大する。この結果、吸着ノズルの位置保持や正常な着脱動作が行えなくなるなどの不具合が発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、吸着ノズルの着脱を容易にして不具合を防止することができる電子部品実装用の移載ヘッドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装用の移載ヘッドは、電子部品を真空吸着してピックアップし基板に実装する電子部品実装用の移載ヘッドであって、下部に電子部品に当接して吸着する吸着部が設けられ上部に装着用のテーパ部が設けられた吸着ノズルと、前記テーパ部が嵌合する装着孔が設けられた装着部と、前記テーパ部に当接し、さらに前記吸着ノズルに形成された係止用の凹部に嵌入する嵌入突部を有しこの嵌入突部を前記凹部にスプリングによって弾性的に嵌入させることにより前記吸着ノズルを係止して前記装着部に着脱自在に把持させる把持部材と、前記嵌入突部と前記テーパ部および前記凹部との接触面を潤滑する潤滑手段とを備え、前記潤滑手段は前記嵌入突部の表面に形成されて内部に潤滑剤を貯溜し前記嵌入突部の表面に滲出する溝部であり、この潤滑剤がこの溝部から滲出して前記嵌入突部の表面に供給される。
【０００８】
本発明によれば、移載ヘッド本体と吸着ヘッドとを保持する把持部材の嵌入突部の表面に吸着ヘッドの凹部との接触面を潤滑するための潤滑剤を貯留し、嵌入突部の表面に滲出して供給する溝部を形成したことにより、吸着ノズルの着脱を容易にすると共に、接触面の摩耗を防止して着脱不具合を減少させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の移載ヘッドの断面図、図３（ａ）は本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図、図３（ｂ）は本発明の一実施の形態の把持部材の斜視図、図４は本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図、図５（ｂ）は本発明の一実施の形態の吸着ノズルの部分断面図である。
【００１０】
まず図１を参照して電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部には、Ｘ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は、基板３を搬送し位置決めする位置決め部となっている。搬送路２の両側には、電子部品の供給部４が配置されており、供給部４はテーピングされた電子部品を供給するテープフィーダ５を有している。
【００１１】
Ｘ軸テーブル７には電子部品の移載ヘッド８が装着されている。移載ヘッド８は多連タイプであり、単体の移載ヘッド８Ａに装着された複数の吸着ノズル１１（図２参照）を備えている。Ｘ軸テーブル７は、１対の平行に配設されたＹ軸テーブル６に架設されている。Ｘ軸テーブル７およびＹ軸テーブル６を駆動することにより移載ヘッド８は水平移動し、下端部に装着された吸着ノズル１１によりテープフィーダ５のピックアップ位置から電子部品をピックアップし、搬送路２上の基板３に移載する。
【００１２】
搬送路２と供給部４の間の移載ヘッド８の移動経路上には、ラインカメラ９が配設されている。電子部品を保持した移載ヘッド８をラインカメラ９の上方を水平移動させながら、ラインカメラ９で電子部品を撮像することにより電子部品を認識する。ラインカメラ９の側方には、異なる品種の電子部品を対象とする多種類の吸着ノズル１１を保持するノズルホルダ１０が配設されている。移載ヘッド８をノズルホルダ１０にアクセスさせることにより、品種切り換え時に吸着ノズル１１を交換することができる。
【００１３】
次に図２を参照して移載ヘッド８について説明する。図２は移載ヘッド８を構成する単体の移載ヘッド８Ａを示しており、移載ヘッド８Ａの本体部の下部は吸着ノズル１１の装着部１２となっている。装着部１２の下面にはテーパ状の装着孔１２ａ（図３（ａ）参照）が形成されており、装着孔１２ａに吸着ノズル１１に設けられた装着用のテーパ部１１ａを嵌合させることにより、吸着ノズル１１が装着される。
【００１４】
装着部１２の内部には吸引孔１２ｂが形成されており、吸着ノズル１１の装着状態では、吸引孔１２ｂは吸着ノズル１１のキャップ１１ｄに形成された吸引孔を介してパイプ状の吸着部１１ｃの下端部の吸着孔１１ｇと連通する。したがって吸引孔１２ｂから真空吸引することにより、吸着孔１１ｇに電子部品を真空吸着して保持する。テーパ部１１ａの下方には円形の鍔部１１ｂが設けられており、鍔部１１ｂの下面は電子部品認識時に光源より照射される照明光を反射する反射板１１ｆとなっており、吸着孔１１ｇに保持された電子部品を反射光により照明する。
【００１５】
次に、吸着部１１ｃの着脱について、図４、図５を参照して説明する。図４に示すように、テーパ部１１ａを上下に貫通して形成された貫通孔１１ｉにはＯリング１５が装着されており、吸着部１１ｃの外周に形成された円周溝にＯリング１５が嵌合することにより、吸着部１１ｃは吸着ノズル１１に対して上下方向に位置合わせされて着脱自在に装着されるようになっている。
【００１６】
このように、パイプ状の吸着部１１ｃのみを着脱自在とすることにより、吸着対象の電子部品に応じた品種切り替えに際しても、吸着ノズル１１全体を取り替えることなく、吸着部１１ｃのみを交換することで品種切り換えに対応できる。また、吸着部１１ｃが損耗した場合においても、吸着ノズル１１全体を廃棄することなく必要部分のみを交換することができ、吸着ノズル交換のランニングコストを低減できる。
【００１７】
また、図５は他の吸着部１１’ｃの例を示している。この例では、図５（ａ）に示すように、テーパ部１１ａの貫通孔１１ｉに内径が他の部分よりも大きい異径部１６を設けておき、この異径部１６と吸着部１１’ｃの上端部に設けられた拡管部１７によって吸着部１１’ｃを係止するようにしたものである。
【００１８】
図５（ｂ）を参照して装着方法を説明する。吸着部１１’ｃは当初は全て同外径のパイプ状部材で製作されており、拡管部１７に対応する範囲に設けられた小孔部１７ａのみ、内径が小さく製作されている。装着時には、吸着部１１’ｃを貫通孔１１ｉに挿入し、上端部が異径部１６に到達したことを確認して内孔に拡管ピン１８を圧入する。
【００１９】
これにより、小孔部１７ａの内径が押し広げられると同時に外径が拡大されて拡管部１７が形成される。そして拡管部１７が異径部１６によって係止されることにより、吸着部１１’ｃは吸着ノズル１１に装着される。吸着部１１’ｃの取り外しには、テーパ部１１ａのキャップ部材１１ｄを外し貫通孔１１ｉの上面から吸着部１１’ｃを強く押し下げることにより、吸着部１１’ｃを強制的に下方に押し出す。この方法によっても、吸着部１１’ｃのみを交換することができ、吸着ノズル交換のランニングコストを低減できる。
【００２０】
次に、吸着ノズル１１を装着部１２に保持する保持手段について説明する。吸着ノズル１１は、複数の把持部材１３を対向させた状態で円環状のスプリング１４によって装着部１２と吸着ノズル１１の接合部分に押しつけることにより保持される。図３（ａ）に示すように、装着部１２の下端部は外径が削り込まれた段付き部となっており、段付き部には円周状の凹部１２ｃが形成されている。
【００２１】
また図３（ｂ）に示すように、把持部材１３の上下両端部にはそれぞれ内側方向（装着状態において）に突出した第１嵌入突部１３ａ、第２嵌入突部１３ｃが設けられている。また、把持部材１３の背面には、スプリング１４が嵌合する断面形状の凹部１３ｂが形成されている。さらに、第２嵌入突部１３ｃの先端部には、溝部１３ｄが形成されている。第２嵌入突部１３ｃの表面に潤滑剤を塗布することにより、溝部１３ｄの内部には潤滑剤が貯溜される。
【００２２】
把持部材１３は、装着部１２に設けられた凹部１２ｃに第１嵌入突部１３ａを嵌入させた状態で取り付けられ、この状態で円環状のスプリング１４を凹部１３ｂに嵌め合わせることにより装着部１２に対して外側から弾性的に押圧される。そして、吸着ノズル１１が正しい位置に装着された状態では、第２嵌入突部１３ｃが吸着ノズル１１のテーパ部１１ａの下端部に設けられた係止用の凹部１１ｅに弾性的に嵌入する。このように、把持部材１３の２つの嵌入突部１３ａ，１３ｃが共に凹部１２ｃ、凹部１１ｅに嵌入することにより、吸着ノズル１１は装着部１２に保持される。
【００２３】
次に、吸着ノズル１１の脱着動作について説明する。まず装着動作について説明する。装着動作は把持部材１３を装着部１２に取り付けた状態で行われる。この状態から、吸着ノズル１１のテーパ部１１ａを装着孔１２ａ内に挿入すると、把持部材１３の第２嵌入突部１３ｃがテーパ部１１ａに当接する。この状態からさらにテーパ部１１ａを挿入すると、図３（ａ）に示すように第２嵌入突部１３ｃはスプリング１４の付勢力に抗してテーパ部１１ａの斜面に沿って外側へ押し広げられる。そして第２嵌入突部１３ｃが凹部１１ｅに嵌入し、吸着ノズル１１は装着状態となる。
【００２４】
また、吸着ノズル１１の取り外しには、上記と逆の動作を行う。すなわち、装着状態の吸着ノズル１１を、スプリング１４の付勢力による保持力より大きい力で装着部１２から引き離す。これにより、把持部材１３の第２嵌入突部１３ｃは凹部１１ｅから離脱し、さらに吸着ノズル１１を引き離すことにより吸着ノズル１１の取り外しが完了する。
【００２５】
上記装着・取り外し動作の過程において、第２嵌入突部１３ｃの先端部はテーパ部１１ａの表面に接触する。このとき、接触面にはスプリング１４による押圧力が作用するが、前述のように第２嵌入突部１３ｃの表面には溝部１３ｄ内に貯溜された潤滑剤が滲出して供給される。すなわち、溝部１３ｄは第２嵌入突部１３ｃと凹部１１ｅとの接触面を潤滑する潤滑手段となっている。
【００２６】
このため、接触面の摺動抵抗が大幅に減少して吸着ノズル１１の着脱が容易に行われ、接触面の異常摩耗や面荒れが生じることがなく、装着不良などの不具合が発生しない。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、移載ヘッド本体と吸着ヘッドとを保持する把持部材の嵌入突部の表面に吸着ヘッドの凹部との接触面を潤滑するための潤滑剤を貯留し、嵌入突部の表面に滲出して供給する溝部を形成したので、吸着ヘッドの着脱を容易にすると共に、接触面の異常摩耗を防止して吸着ノズルの着脱不具合を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の移載ヘッドの断面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の把持部材の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の吸着ノズルの断面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の吸着ノズルの部分断面図
【符号の説明】
３ 基板
８，８Ａ 移載ヘッド
１１ 吸着ノズル
１１ａ テーパ部
１１ｃ 吸着部
１２ 装着部
１３ 把持部材
１３ａ 第１嵌入突部
１３ｃ 第２嵌入突部
１４ スプリング

Claims (1)

1. 電子部品を真空吸着してピックアップし基板に実装する電子部品実装用の移載ヘッドであって、下部に電子部品に当接して吸着する吸着部が設けられ上部に装着用のテーパ部が設けられた吸着ノズルと、前記テーパ部が嵌合する装着孔が設けられた装着部と、前記テーパ部に当接し、さらに前記吸着ノズルに形成された係止用の凹部に嵌入する嵌入突部を有しこの嵌入突部を前記凹部にスプリングによって弾性的に嵌入させることにより前記吸着ノズルを係止して前記装着部に着脱自在に把持させる把持部材と、前記嵌入突部と前記テーパ部および前記凹部との接触面を潤滑する潤滑手段とを備え、前記潤滑手段は前記嵌入突部の表面に形成されて内部に潤滑剤を貯溜し前記嵌入突部の表面に滲出する溝部であり、この潤滑剤がこの溝部から滲出して前記嵌入突部の表面に供給されることを特徴とする電子部品実装用の移載ヘッド。

Images