JP3851850B2 - トレイ電子部品移載ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレイから引き出されたパレット上の電子部品を電子部品搭載装置側の部品吸着点まで搬送台に移載して搬送するトレイ式電子部品供給装置におけるトレイ電子部品移載ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、チップ状の電子部品を基板に自動搭載する電子部品搭載装置にその搭載する電子部品を供給するテープカセット式電子部品供給装置や、トレイ式電子部品供給装置、あるいはスティック型電子部品供給装置など各種の電子部品供給装置がある。
【0003】
どのような電子部品供給装置を用いるかは、供給する電子部品の寸法や形状に合わせて選択されるが、一般に、形状が正方形や直方形のチップからなり、チップの側面に電極リード線が無いもの、あるいはチップの底面に電極バンプが設けられたものなどは、寸法が特に大型のものを除いては、概ねテープカセット式電子部品供給装置を用いて供給される。
【0004】
そして、形状が正方形や直方形でない、あるいは開口部のある箱型など、いわゆる異形部品といわれるもの、また異形部品ではないが形状の大きなものなどのように、テープカセット式電子部品供給装置での供給が困難なものは、トレイ式電子部品供給装置を用いて供給される。ここで、先ず電子部品搭載装置について簡単に説明する。
【0005】
図4(a) は、各種の電子部品供給装置によって電子部品を供給される電子部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
同図(a) に示すように、電子部品搭載装置1は、天井カバー上の前後に、それぞれCRTディスプレイからなるモニタ装置2と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ3を備えている。また、上部保護カバー4の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる小型の表示入力パネル5が配設されている(図の右斜め上方向になる後部の表示入力パネル5は陰になって見えない)。
【0006】
下部の基台6の上には、中央に、固定と可動の1対の平行する基板案内レール7が同図(b) に示すプリント回路基板(以下、単に基板という)8の搬送方向(X軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向)に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール7の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト(コンベアベルト)が走行可能に配設される。
【0007】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール7の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板8の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板8をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板8を順次ライン下流側に搬出する。この電子部品搭載装置1内には、常時2枚の基板8が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【0008】
基台6の前後には、それぞれ電子部品供給台9が形成されている(同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の電子部品供給台9は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の電子部品供給台9は図示を省略している)。電子部品供給台9には、テープカセット式電子部品供給装置11(一般には単に、テープフィーダ、カセット式、又はテープ部品供給装置などと簡略に呼ばれている)が、50個〜70個と多数配置される。
【0009】
また、基台6の上方には、二本のX軸レール12とこのX軸レール12上にX軸方向(図の右斜め下から左斜め上方向)に摺動自在に支持されたY軸レール13とが、それぞれ左右に配置され、それぞれのY軸レール13には、2台の作業ヘッド支持塔14がY軸方向(図の左斜め下から右斜め上方向)に摺動自在に懸架されている。つまりここに示す電子部品搭載装置1には合計4台の作業ヘッド支持塔14が配設されている。
【0010】
各作業ヘッド支持塔14には、図の例では2個の作業ヘッド15が上下(Z方向)に昇降自在に且つ360度方向(θ方向という)に回転自在に配設されている。すなわち、電子部品搭載装置1には合計8個の作業ヘッド15が配設されており、各作業ヘッド15は、Y軸レール13によるX軸方向への移動、作業ヘッド支持塔14によるY軸方向への移動、及び作業ヘッド15自身によるZ軸方向への移動とθ方向への回転により、前後左右上下及び360度方向への位置を自在に制御される。
【0011】
これらの作業ヘッド15は、テープカセット式電子部品供給装置11や後述するトレイ式電子部品供給装置によって吸着部まで供給される所定の電子部品を吸着ノズルによって吸着し、その吸着した電子部品を基板8の所定の搭載位置に搭載する。
【0012】
そして、基台6の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を2本の基板案内レール7間に固定する基板固定機構、各部を制御するための制御装置等が備えられている。
図5(a),(b) は、上記のような電子部品搭載装置1に、テープカセット式電子部品供給装置11では供給できない異型部品などの電子部品を供給するトレイ式電子部品供給装置と、電子部品搭載装置1との配置関係を示す図である。同図(a) に示すトレイ式電子部品供給装置16(16a、16b)は、それぞれ電子部品搭載装置1に対して図の矢印A及びBで示すように移動して電子部品搭載装置1の前部又は後部(後部の例は図示していない)と連結され、搬送用梁腕17を、電子部品搭載装置1の電子部品供給台9越しに内部に差し込んで、先端の吸着点から電子部品を作業ヘッド15に供給する。
【0013】
また、同図(b) に示すトレイ式電子部品供給装置16(16c、16d)は、それぞれ電子部品搭載装置1に対して図の矢印C及びDで示すように移動して電子部品搭載装置1の側部に連結され、搬送用梁腕17を、電子部品搭載装置1の側面開口部から内部に差し込んで、先端の吸着点から電子部品を作業ヘッド15に供給する。
【0014】
図6(a),(b),(c) は上記トレイ式電子部品供給装置16c(他の16a、16b、16dも基本的には同一)を例にとって、その構成と機能を説明する図である。同図(a) に示すように、トレイ式電子部品供給装置16(16c)は、扉18を開いて内部の昇降台19の上にトレイ棚21を着脱自在に装着し、その孔23に下まで留め棒22を挿通して昇降台19上に固定する。
【0015】
電子部品搭載装置1に図5(a),(b) で説明したように結合されたトレイ式電子部品供給装置16は、図6(a) に示すように、製造ラインの中心方向に伸びだす部品供給ステージ23を備え、この部品供給ステージ23上に、トレイ棚21に収容されている所望のパレットからトレイ24が同図(b),(c) の矢印Fで示すように引き出される。トレイ24上には、多数の電子部品25(同図(b) に示す25a又は同図(c) に示す25bなど)が載置して収容されている。
【0016】
図6(a) に示す搬送用梁腕17上には部品搬送台26(26a、26b)が不図示の駆動機構により行き違いに交差しながら往復する部品搬送路17−1が形成されている。部品搬送台26は、同図(b) 又は同図(c) に示すように、後述するトレイ電子部品移載ヘッド(同図(a) では本体装置16の向う側(斜め右上方向)にあってやや陰になるため図示を省略している)の吸着ノズル27(27a又は27b)によって吸着されて図の矢印で示すように移載された電子部品25a又は25bを搬送用梁腕17先端の吸着点28まで同図(b),(c) の矢印Gに示すように搬送する。
【0017】
図7(a) は、上記図6(a) では図示を省略したトレイ電子部品移載ヘッドの構成を示す図であり、図7(b) は、その動作状態を説明する図である。同図(a) に示すように、トレイ電子部品移載ヘッド30は、フレーム31に固定配置された電磁弁32、真空発生器33、ピストンシリンダ34を備えている。
【0018】
また、フレーム31の上下に長く延在する垂直部31aには案内レール35が垂直部31aに沿って配設され、この案内レール35には摺動ナット36が外嵌して係合している。摺動ナット36には、これと一体に縦板37が取り付けられ、縦板37の下端には縦板37と一体にブラケット38が形成されている。
【0019】
ブラケット38は、図では断面が逆コの字型となるピストン係合部38−1と、このピストン係合部38−1の側面(図では向う側の側面)に並行して横に伸び出して形成されたノズル支持部38−2と、これらピストン係合部38−1とノズル支持部38−2とを補強する鉤形補強板38−3とで構成されている。ブラケット38は、フレーム31の垂直部31aから横に突設されたストッパ突部31bとの間に引きばね39を介装され、この引きばね39によって絶えず下方に引き下げ付勢されている。
【0020】
ブラケット38のピストン係合部38−1の上面には係合孔38−4が形成されており、この係合孔37−8に、ピストンシリンダ34に保持されて進退するピストン41の先端が嵌入して係合している。
ピストン41の先端には、係合孔37−8の外側(図では上側)にシリンダ止めナット42が固設され、係合孔37−8の内側(図では下側)にブラケット止めナット43が固設されている。シリンダ止めナット42とブラケット止めナット43との間には遊び間隔hが形成されている。
【0021】
ピストンシリンダ34の上部には、逆止弁付き流量制御弁44を介して空圧ホース45の一端が連結され、空圧ホース45の他端は電磁弁32の上部にある駆動側空気路32−1に連結されている。また、ピストンシリンダ34の下部には、他の逆止弁付き流量制御弁46を介して空圧ホース47の一端が連結され、空圧ホース47の他端は電磁弁32の下部にある他の駆動側空気路32−2に連結されている。
【0022】
また、ブラケット38のノズル支持部38−2の横に張り出す先端部には図6(b),(c) に簡略に示した吸着ノズル27(27a又は27b)が固定して保持されている。吸着ノズル27には吸入ホース48の一端が連結され、吸入ホース48の他端は真空発生器33の吸入口に連結されている。
【0023】
そして、上記の電磁弁32の空圧入力口には空圧ホース49の一端が連結され、空圧ホース49の他端は後述する加圧空気発生装置に連結されている。
このトレイ電子部品移載ヘッド30は、吸着ノズル27で図6(b),(c) に示すトレイ24から電子部品25を吸着して、その吸着した電子部品25を部品搬送台26に移載する際には、先ず、吸着ノズル27がトレイ24上の所定の電子部品25の上方の位置にくるようにフレーム31が移動する。
【0024】
そして、吸着ノズル27がトレイ24上の所定の電子部品25の上方の位置にくると、図7(b) に示すように、ピストン41が伸出して、その先端部が降下する。ピストン41の先端部すなわち同図(a) に示すブラケット止めナット43が降下することにより、ブラケット38が引きばね39に引かれて降下し、そのピストン係合部38−1の下端部が、同図(b) に示すように、フレーム31のストッパ突部31bに当接して停止する。ブラケット38が停止したことにより、ピストン41の先端部は、遊び間隔hの分だけ更に降下し、シリンダ止めナット42がピストン係合部38−1の上端面に当接してピストン41が停止する。
【0025】
尚、ピストン係合部38−1は、必ずしもストッパ突部31bに当接して停止すると限るわけではなく、通常は、吸着する電子部品25の厚みに応じて、吸着ノズル27が電子部品25の上面に当接した時点で停止する。したがって、当接時の衝撃を電子部品25に与えることの無いように、ピストン41の伸出動作は電磁弁32からの制御によって極めて緩やかに行われる。
【0026】
図8(a),(b) は、上記のピストンシリンダ34のピストン41を進退駆動制御する空圧回路を模式的に示す図であり、同図(c) は、ピストン41の伸出(降下)時の速度特性図であり、横軸に時間を示し、縦軸に速度を示している。
尚、図8(a),(b) には、図7の構成と同一の構成部分には図7と同一の番号を付与して示している。そして図8(a),(b) では、電磁弁32の内部構造と、この電磁弁32に加圧空気を供給する加圧空気発生装置を新たに示している。
【0027】
図8(a),(b) に示すように、電磁弁32は、内部に直動弁51と、この直動弁51を矢印m方向に移動させて同図(b) に示す位置まで押し出す電磁石52と、この電磁石52が直動弁51への押し出し駆動を解除したとき直動弁51を矢印mの反対方向へ付勢して直動弁51を同図(a) に示す位置に押し戻す押しばね53とから成る。電磁弁32の空圧ホース49の他端には加圧空気発生装置54が連結されている。また、上記の直動弁51は、ばね側弁部51−1と電磁石側弁部51−2の2つの弁部から成る。
【0028】
同図(a) に示すように、ピストン41が矢印jで示すようにピストンシリンダ34内に退縮するときは、空圧ホース49につながる電磁弁32の空圧側空気路32−3と、ピストンシリンダ34の空圧ホース45及び47につながる電磁弁32の駆動側空気路32−1及び32−2は、それぞれ直動弁51のばね側弁部51−1に連結される。
【0029】
そして、加圧空気発生装置54から供給される加圧空気は、空圧ホース49、電磁弁32の空圧側空気路32−3、ばね側弁部51−1の上向き弁路51−1−1、電磁弁32の駆動側空気路32−2、空圧ホース47、及び逆止弁付き流量制御弁46を介してピストンシリンダ34の下部に注入されて、ピストン41を押し上げる。
【0030】
このピストン41の押し上げ駆動によってピストンシリンダ34の上部から外部に押し出される圧縮空気は、逆止弁付き流量制御弁44、空圧ホース45、電磁弁32の駆動側空気路32−1、及びばね側弁部51−1の下向き弁路51−1−2を介してその下向き弁路51−1−2の自由端開口部から外気内に放出される。すなわち自由排圧される。
【0031】
他方、同図(b) に示すように、ピストン41が矢印kで示すようにピストンシリンダ34内から伸出するときは、空圧ホース49につながる電磁弁32の空圧側空気路32−3と、ピストンシリンダ34の空圧ホース45及び47につながる電磁弁32の駆動側空気路32−1及び32−2は、それぞれ直動弁51の電磁石側弁部51−2に連結される。
【0032】
そして、加圧空気発生装置54から供給される加圧空気は、空圧ホース49、電磁弁32の空圧側空気路32−3、電磁石側弁部51−2の上向き弁路51−2−1、電磁弁32の駆動側空気路32−1、空圧ホース45、及び逆止弁付き流量制御弁44を介してピストンシリンダ34の上部に注入されて、ピストン41を押し下げる。
【0033】
このピストン41の押し下げ駆動によってピストンシリンダ34の下部から外部に押し出される圧縮空気は、逆止弁付き流量制御弁46、空圧ホース47、電磁弁32の駆動側空気路32−2、及び電磁石側弁部51−2の下向き弁路51−2−2を介してその下向き弁路51−2−2の自由端開口部から外気内に放出される。すなわち自由排圧される。
【0034】
このときのピストン41の伸出開始から停止までの下降伸出速度は、同図(c) の速度特性図に示すように極めて緩やかに推移する。これは前述したように、衝撃を与えてはならない電子部品が多いため、吸着ノズル27の下降の制御を緩やかにする必要があるからである。
【0035】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように電子部品25をトレイ24から部品搬送台26に移載して吸着点28まで搬送するバトンリレー式のトレイ式電子部品供給装置16においては、上記のように電子部品25への衝撃を避けるために、トレイ電子部品移載ヘッド30の電子部品25移載用の吸着ノズル27の降下ストロークの時間を単純に長くしたのでは、供給作業のタクト時間が遅くなって生産性が低下するという問題がある(タクト時間:流れ作業における一定の処理周期)。
【0036】
特に電子部品の厚み(高さ)が従来の最大8mmから近年のように8mm以上に厚くなってくると、それに対応させて吸着ノズル27の下降の制御を更に緩やかにする必要があるから、一層供給タクトの時間が遅くなって更に生産性が低下するという問題が発生した。
【0037】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、最初は迅速に吸着直前には緩やかに降下するようピストンの伸出速度を制御するトレイ電子部品移載ヘッドを提供することである。
【0038】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わるのトレイ電子部品移載ヘッドの構成を述べる。
本発明のトレイ電子部品移載ヘッドは、パレットから引き出されたトレイ上の電子部品を電子部品搭載装置側の部品吸着点まで部品搬送台に移載して搬送するトレイ式電子部品供給装置において上記電子部品を上記トレイから上記部品搬送台に移載する吸着ノズルの上下動をピストンシリンダのピストンの退縮と伸出により制御されるトレイ電子部品移載ヘッドであって、上記ピストンの退縮時において自由排圧路となる第1の空気路と強制加圧路となる第2の空気路とを、上記ピストンシリンダの上記ピストン伸出時において夫々強制加圧路と自由排圧路とに切り換える第1の直動弁と、上記第2の空気路に上記ピストンシリンダと上記第1の直動弁との間で連結する中間連結路と、該中間連結路を上記ピストンの退縮時には閉鎖し、上記ピストンの伸出時には強制加圧路に切り換える第2の直動弁と、を備えて構成される。
【0039】
そして、このトレイ電子部品移載ヘッドは、例えば請求項2記載のように、上記ピストンシリンダの上記第1の空気路に第1の逆止弁付き流量制御弁が設けられ、上記第2の空気路に第2の逆止弁付き流量制御弁が設けられ、該第2の逆止弁付き流量制御弁と上記第1の直動弁との間に第3の逆止弁付き流量制御弁が設けられ、上記中間連結路は上記第2の逆止弁付き流量制御弁と上記第3の逆止弁付き流量制御弁との間に連結され、上記第2の直動弁への強制加圧空気路には第4の逆止弁付き流量制御弁が設けられて構成される。
【0040】
また、このトレイ電子部品移載ヘッドは、例えば請求項3記載のように、上記第1の直動弁及び上記第2の直動弁の強制加圧空気路に供給される加圧空気は同一の加圧空気発生装置によって供給されるように構成される。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明において、上記第1の空気路は、例えば空圧ホース62、駆動側空気路65−1等から成り、上記第2の空気路は、例えば空圧ホース64、駆動側空気路65−2等から成り、上記第1の直動弁は、例えば直動弁68等から成り、上記第2の直動弁は、例えば直動弁69等から成り、上記第1の逆止弁付き流量制御弁は、例えば逆止弁付き流量制御弁61等から成り、上記第2の逆止弁付き流量制御弁は、例えば逆止弁付き流量制御弁63等から成り、上記第3の逆止弁付き流量制御弁は、例えば逆止弁付き流量制御弁74等から成り、そして上記第4の逆止弁付き流量制御弁は、例えば逆止弁付き流量制御弁77等から成る。
【0042】
図1は、一実施の形態におけるトレイ式電子部品供給装置に配設されるトレイ電子部品移載ヘッドの構成を示す図である。同図に示すトレイ電子部品移載ヘッド55の構成において、吸着ノズル56、この吸着ノズル56を支持するブラケット57、このブラケット57の上下動を制御するピストンシリンダ58とピストン59、ピストンシリンダ58の上部に取り付けられた逆止弁付き流量制御弁61と空圧ホース62、ピストンシリンダ58の下部に取り付けられた逆止弁付き流量制御弁63と空圧ホース64、加圧空気発生装置側の空圧ホース66及びその他の構成は、フレーム67に固定されて上記の空圧ホース62及び64を駆動側空気路65−1及び65−2に連結された電磁弁65の詳しくは後述する内部構成を除いては、図7に示したトレイ電子部品移載ヘッド30の吸着ノズル27、ブラケット38、ピストンシリンダ34、ピストン41、逆止弁付き流量制御弁44、空圧ホース45、逆止弁付き流量制御弁46、空圧ホース47、加圧空気発生装置側の空圧ホース49及びその他の構成と同一である。
【0043】
図2(a),(b) は、上記のピストンシリンダ58のピストン59を進退駆動制御する空圧回路を模式的に示す図であり、同図(c) は、ピストン59の伸出(降下)時の速度特性図であり、横軸に時間を示し、縦軸に速度を示している。尚、図2(a),(b) には、図1の構成と同一の構成部分には図1と同一の番号を付与して示している。
【0044】
図2(a),(b) に示すように、電磁弁65は、内部には図1に示した駆動側空気路65−1及び65−2の他に、2個の直動弁68及び69を備えている。上記の直動弁68は図8(a),(b) に示した従来の電磁弁32の直動弁51と同一の構成であり作用も同一である。
【0045】
すなわち、本例における直動弁68も、弁部本体70と、この弁部本体70を矢印r方向に移動させて同図(b) に示す位置まで図の左方に押し出す電磁石71と、この電磁石71が弁部本体70への押し出し駆動を解除したとき弁部本体70を矢印rの反対方向へ付勢して弁部本体70を同図(a) に示す右方の位置に押し戻す押しばね72とから成る。
【0046】
また、上記の直動弁68の弁部本体70は、ばね側弁部70−1と電磁石側弁部70−2の2つの弁部から成る。ばね側弁部70−1と電磁石側弁部70−2には、それぞれ上向き弁路70−1−1、70−2−1と、下向き弁路70−1−2、70−2−2が形成されている。また、電磁弁65の空圧ホース66の他端には加圧空気発生装置73が連結されている。
【0047】
ここで、図8(a),(b) の場合と異なるのは、上述したように上記の直動弁68の他に更に1個の直動弁69が設けられている点である。
そして更に、上記の直動弁68と、空圧ホース64及び駆動側空気路65−2から成る空気路との間に、電磁弁65内の逆止弁付き流量制御弁74が設けられている点、この逆止弁付き流量制御弁74とピストンシリンダ58側の逆止弁付き流量制御弁63との間で(換言すれば、ピストンシリンダ58と直動弁68との間で)、駆動側空気路65−2に連結する中間連結路75が設けられている点、この中間連結路75に、上記2個のうちの他の直動弁69が連結されている点、この直動弁69の強制加圧空気路76に逆止弁付き流量制御弁77が設けられている点、この直動弁69の強制加圧空気路76と上記の直動弁68の強制加圧空気路78には同一の加圧空気発生装置73によって、加圧空気が空圧ホース66を介して供給される点などが図8(a),(b) の場合と異なる。
【0048】
上記第2の直動弁としての直動弁69は、上記第1の直動弁としての直動弁68と同様に、弁部本体80と、この弁部本体80を矢印s方向に移動させて同図(b) に示す位置まで図の左方に押し出す電磁石81と、この電磁石81が弁部本体80への押し出し駆動を解除したとき弁部本体80を矢印sの反対方向へ付勢して弁部本体80を同図(a) に示す右方の位置に押し戻す押しばね82とから成る。
【0049】
そして、この直動弁69の弁部本体80は、電磁石側弁部80−1とばね側弁部80−2との2つの弁部から成る。電磁石側弁部80−1には、上向き弁路80−1−1が形成されており、ばね側弁部80−2には上向き遮断路80−2−1と下向き遮断路80−2−2が形成されている。また、電磁弁65内には上記の直動弁69に連結する強制加圧空気路76に並行してその近傍に遮断路79が形成されている。
【0050】
この構成で、電磁弁65によるピストン59への駆動制御を以下に説明する。先ず、同図(a) の矢印pで示すようにピストン59がピストンシリンダ58内に退縮するときは、空圧ホース62につながる電磁弁65の駆動側空気路65−1が直動弁68のばね側弁部70−1の下向き弁路70−1−2に連結され、空圧ホース64につながる電磁弁65の駆動側空気路65−2が逆止弁付き流量制御弁74を介して直動弁68のばね側弁部70−1の上向き弁路70−1−1に連結される。他方、駆動側空気路65−2の中間に連結する中間連結路75は、直動弁69のばね側弁部80−2の上向き遮断路80−2−1に連結される。
【0051】
このように、ピストン59の退縮時は、中間連結路75が直動弁69の上向き遮断路80−2−1に連結されることにより、中間連結路75は何らの機能も発揮せず、つまり中間連結路75は存在しないと同じ状態になる。
これにより、ピストン59の退縮時は、加圧空気発生装置73から供給される加圧空気は、空圧ホース66、電磁弁65の強制加圧路78、直動弁68のばね側弁部70−1の上向き弁路70−1−1、電磁弁内の逆止弁付き流量制御弁74、駆動側空気路65−2、空圧ホース64、及びピストンシリンダ側の逆止弁付き流量制御弁63を介してピストンシリンダ58の下部に注入されて、ピストン59を押し上げる。
【0052】
このピストン59の押し上げ駆動によってピストンシリンダ58の上部から外部に押し出される圧縮空気は、ピストンシリンダ側の逆止弁付き流量制御弁61、空圧ホース62、電磁弁65の駆動側空気路65−1、及び直動弁68のばね側弁部70−1の下向き弁路70−1−2を介してその下向き弁路70−1−2の自由端開口部から外気内に放出される。すなわち自由排圧される。
【0053】
すなわち電磁弁65は、ピストン59の退縮時には、図8(a) の場合と全く同様に動作する。
これに対して、図2(b) に矢印qで示すようにピストン59がピストンシリンダ58から伸出して降下するときは、電磁弁65内では、一方で、直動弁68側では、図8(b) の場合と同様に、加圧空気を送り込む強制加圧空気路78と駆動側空気路65−1とが直動弁68の電磁石側弁部70−2の上向き弁路70−2−1に連結され、駆動側空気路65−2が逆止弁付き流量制御弁74を介して直動弁68の電磁石側弁部70−2の下向き弁路70−2−2に連結される。
【0054】
そして、他方で、直動弁69側では、図2(b) に示すように、逆止弁付き流量制御弁77を介して強制加圧空気路78の分岐点に連結する強制加圧空気路76が直動弁69の電磁石側弁部80−1の上向き弁路80−1−1に連結される。これにより加圧空気が中間連結路75を介して、排圧路となっている駆動側空気路65−2に流入する。
【0055】
このとき、ピストン59の伸出初期時と終期時とで、逆止弁付き流量制御弁74及び77によって適宜に排圧空気と加圧空気の流用を制御することにより、図2(c) の速度特性図に見られるように、ピストンの伸出速度を伸出初期には速く伸出終期には遅くするだけではなく、伸出初期から終期までの全体動作期間を大幅に短縮することができる。
【0056】
ここで、上記の本発明におけるトレイ電子部品移載ヘッドの構成に想到するまでにおいて、試行錯誤で構築された電磁弁の構成を参考までに説明する。
図3(a),(b) は、その電磁弁内のピストンシリンダを駆動制御する空圧回路を模式的に示す図であり、同図(c) は、ピストンの伸出(降下)時の速度特性図である。同図(a) に示すように電磁弁85には、2個の直動弁86及び87が設けられている。直動弁86は図8(a),(b) に示した従来の直動弁51及び図2(a),(b) に示した本発明にも用いる直動弁68と同様の機能を有するものである。
【0057】
図3(a) において、ピストン88がピストンシリンダ89内に退縮するときは強制加圧空気路91の加圧空気は、直動弁86のばね側弁部86−1の上向き弁路、中間流通路92、直動弁87のばね側弁部87−1の上向き弁路炉及び駆動側空気路93を介してピストンシリンダ89の下部側に注入されピストン88を押し上げてピストン88を退縮させる。このピストン88の退縮でピストンシリンダ89の上部から押し出される圧縮空気は、駆動側空気路94、直動弁86のばね側弁部86−1の下向き弁路から自由排圧される。
【0058】
この、図3(a) に示すように、加圧空気路には途中で直動弁87が介在しているが、加圧空気の流通形態は、図2(a) の場合と同一である。
そして、図3(b) に示すピストン88がピストンシリンダ89から伸出するときは、強制加圧空気路91の加圧空気は、直動弁86方向と直動弁87方向とに分岐する。直動弁86方向に分岐した加圧空気は、直動弁86の電磁石側弁部86−2の上向き弁路、駆動側空気路94を介してピストンシリンダ89の上部に注入される。このときピストンシリンダ側の逆止弁付き流量制御弁95を制御して流速・流量を大きくしてピストン88を高速に伸出させるようにする。
【0059】
他方でピストンシリンダ89の上部から押し出される圧縮空気は、駆動側空気路93に導かれて直動弁87に達した所で、強制加圧空気路91から分岐した強制加圧空気路97により排圧と逆方向に加圧空気を吹き込まれる。このときピストンシリンダ側の逆止弁付き流量制御弁96及び電磁弁85側の逆止弁付き流量制御弁98の流速・流量を制御して、ピストンの伸出速度を伸出初期には速く伸出終期には遅くするようにする。
【0060】
これで良く制御できると考えられたが、各逆止弁付き流量制御弁をどのように制御しても、図3(c) に示すように、伸出終期において、バウンド現象と思われる不規則且つ急激な上下動が発生して、結果は良いものではなかった。
この試作と実験の経験に基づいて、図2(b) に示したように、ピストン59の伸出時には、自由排圧をさせながら、この自由排圧路に加圧空気を送り込むという解決方法を見つけ出すことができたものである。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シリンダ制御において従来の直動弁1回路の制御から2個の直動弁と2個の逆止弁付き流量制御弁からなる2回路の制御に構成を変えると共にシリンダ伸出時には自由排圧する排圧路に対して逆噴射する中間回路を接続できるようにしたので、ピストンの伸出速度を伸出初期には速く伸出終期には遅くすると共に伸出初期から終期までの全体動作期間を大幅に短縮することができ、これにより、吸着する電子部品に衝撃を与える虞を解消すると共に電子部品移載作業のタクト時間が短縮されて作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態におけるトレイ式電子部品供給装置に配設されるトレイ電子部品移載ヘッドの構成を示す図である。
【図2】 (a),(b) は一実施の形態におけるトレイ電子部品移載ヘッドのピストンシリンダのピストンを進退駆動制御する空圧回路を模式的に示す図、(b) はそのピストン伸出時の速度特性図である。
【図3】 (a),(b),(c) は本発明のトレイ電子部品移載ヘッドの構成に想到するまでの途中経過を説明する図である。
【図4】 (a) は参考のため各種の電子部品供給装置によって電子部品を供給される電子部品搭載装置の外観を示す斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図5】 (a),(b) は参考のためトレイ式電子部品供給装置と電子部品搭載装置との配置関係を示す図である。
【図6】 (a),(b),(c) は従来のトレイ式電子部品供給装置の構成と機能を説明する図である。
【図7】 (a) は従来のトレイ式電子部品供給装置のトレイ電子部品移載ヘッドの構成を示す図、(b) はその動作状態を説明する図である。
【図8】 (a),(b) は従来のトレイ電子部品移載ヘッドにおけるピストンシリンダのピストンを進退駆動制御する空圧回路を模式的に示す図、(c) はそのピストンの伸出時の速度特性図である。
【符号の説明】
1 電子部品搭載装置
2 モニタ装置
3 警報ランプ
4 上部保護カバー
5 表示入力パネル
6 基台
7 基板案内レール
8 プリント回路基板
9 電子部品供給台
11 テープカセット式電子部品供給装置
12 X軸レール
13 Y軸レール
14 作業ヘッド支持塔
15 作業ヘッド
16(16a、16b、16c、16d) トレー式電子部品供給装置
17 搬送用梁腕
18 扉
19 昇降台
21 トレー棚
22 留め棒
23 孔
24 トレイ
25(25a、25b) 電子部品
26(26a、26b) 部品搬送台
27(27a、27b) 吸着ノズル
28 吸着点
30 トレイ電子部品移載ヘッド
31 フレーム
31a 垂直部
31b ストッパ突部
32 電磁弁
32−1、32−2 駆動側空気路
32−3 空圧側空気路
33 真空発生器
34 ピストンシリンダ
35 案内レール
36 摺動ナット
37 縦板
38 ブラケット
38−1 ピストン係合部
38−2 ノズル支持部
38−3 鉤形補強板
38−4 係合孔
39 引きばね
41 ピストン
42 シリンダ止めナット
43 ブラケット止めナット
h 遊び間隔
44、46 逆止弁付き流量制御弁
45、47 空圧ホース
48 吸入ホース
49 空圧ホース
51 直動弁
51−1 ばね側弁部
51−1−1 上向き弁路
51−1−2 下向き弁路
51−2 電磁石側弁部
51−2−1 上向き弁路
51−2−2 下向き弁路
52 電磁石
53 押しばね
54 空圧源
55 トレイ電子部品移載ヘッド
56 吸着ノズル
57 ブラケット
58 ピストンシリンダ
59 ピストン
61、63 逆止弁付き流量制御弁
62、64、66 空圧ホース
65 電磁弁
65−1、65−2 駆動側空気路
67 フレーム
68、69 直動弁
70 弁部本体
70−1 ばね側弁部
70−1−1 上向き弁路
70−1−2 下向き弁路
70−2 電磁石側弁部
70−2−1 上向き弁路
70−2−2 下向き弁路
71 電磁石
72 押しばね
73 加圧空気発生装置
74 逆止弁付き流量制御弁
75 中間連結路
76、78 強制加圧空気路
77 逆止弁付き流量制御弁
78 強制加圧空気路
80 弁部本体
80−1 電磁石側弁部
80−1−1 上向き弁路
80−2 ばね側弁部
80−2−1 上向き遮断路
80−2−2 下向き遮断路
81 電磁石
82 押しばね
85 電磁弁
86、87 直動弁
86−1 ばね側弁部
87−1 ばね側弁部
88 ピストン
89 ピストンシリンダ
91 強制加圧空気路
92 中間流通路
93 駆動側空気路
94、97 駆動側空気路
95、96、98 逆止弁付き流量制御弁
Claims (4)
- パレットから引き出されたトレイ上の電子部品を電子部品搭載装置側の部品吸着点まで部品搬送台に移載して搬送するトレイ式電子部品供給装置において前記電子部品を前記トレイから前記部品搬送台に移載する吸着ノズルの上下動をピストンシリンダのピストンの退縮と伸出により制御されるトレイ電子部品移載ヘッドであって、
前記ピストンの退縮時において自由排圧路となる第1の空気路と強制加圧路となる第2の空気路とを、前記ピストンシリンダの前記ピストン伸出時において夫々強制加圧路と自由排圧路とに切り換える第1の直動弁と、
前記第2の空気路に前記ピストンシリンダと前記第1の直動弁との間で連結する中間連結路と、
該中間連結路を前記ピストンの退縮時には閉鎖し、前記ピストンの伸出時には強制加圧路に切り換える第2の直動弁と、
前記第1の空気路に設けられた第1の逆止弁付き流量制御弁と、
前記第2の空気路に設けられた第2の逆止弁付き流量制御弁と、
該第2の逆止弁付き流量制御弁と前記第1の直動弁との間に設けられた第3の逆止弁付き流量制御弁と、
を備え、
前記中間連結路は前記第2の逆止弁付き流量制御弁と前記第3の逆止弁付き流量制御弁との間に連結されている、
ことを特徴とするトレイ電子部品移載ヘッド。 - パレットから引き出されたトレイ上の電子部品を電子部品搭載装置側の部品吸着点まで部品搬送台に移載して搬送するトレイ式電子部品供給装置において前記電子部品を前記トレイから前記部品搬送台に移載する吸着ノズルの上下動をピストンシリンダのピストンの退縮と伸出により制御されるトレイ電子部品移載ヘッドであって、
前記ピストンの退縮時において自由排圧路となる第1の空気路と強制加圧路となる第2の空気路とを、前記ピストンシリンダの前記ピストン伸出時において夫々強制加圧路と自由排圧路とに切り換える第1の直動弁と、
前記第2の空気路に前記ピストンシリンダと前記第1の直動弁との間で連結する中間連結路と、
該中間連結路を前記ピストンの退縮時には閉鎖し、前記ピストンの伸出時には強制加圧路に切り換える第2の直動弁と、
前記第1の空気路に設けられた第1の逆止弁付き流量制御弁と、
前記第2の空気路に設けられた第2の逆止弁付き流量制御弁と、
前記第2の直動弁への強制加圧路に設けられた第4の逆止弁付き流量制御弁と、
を備えたことを特徴とするトレイ電子部品移載ヘッド。 - パレットから引き出されたトレイ上の電子部品を電子部品搭載装置側の部品吸着点まで部品搬送台に移載して搬送するトレイ式電子部品供給装置において前記電子部品を前記トレイから前記部品搬送台に移載する吸着ノズルの上下動をピストンシリンダのピストンの退縮と伸出により制御されるトレイ電子部品移載ヘッドであって、
前記ピストンの退縮時において自由排圧路となる第1の空気路と強制加圧路となる第2の空気路とを、前記ピストンシリンダの前記ピストン伸出時において夫々強制加圧路と自由排圧路とに切り換える第1の直動弁と、
前記第2の空気路に前記ピストンシリンダと前記第1の直動弁との間で連結する中間連結路と、
該中間連結路を前記ピストンの退縮時には閉鎖し、前記ピストンの伸出時には強制加圧路に切り換える第2の直動弁と、
前記第1の空気路に設けられた第1の逆止弁付き流量制御弁と、
前記第2の空気路に設けられた第2の逆止弁付き流量制御弁と、
該第2の逆止弁付き流量制御弁と前記第1の直動弁との間に設けられた第3の逆止弁付き流量制御弁と、
前記第2の直動弁への強制加圧空気路に設けられた第4の逆止弁付き流量制御弁と、
を備え、
前記中間連結路は前記第2の逆止弁付き流量制御弁と前記第3の逆止弁付き流量制御弁との間に連結されている、
ことを特徴とするトレイ電子部品移載ヘッド。 - 前記第1の直動弁及び前記第2の直動弁の強制加圧空気路に供給される加圧空気は同一の加圧空気発生装置によって供給されることを特徴とする請求項1、2又は3記載のトレイ電子部品移載ヘッド。
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