JP4161797B2 - 部品搭載装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子部品等のワークを吸着ノズルにより吸引保持して基板に搭載するようにした部品搭載装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、電子部品を基板に搭載するようにした部品搭載装置では、部品供給部に供給されたワークを吸着ノズルにより吸引保持し、該吸着ノズルを部品搭載部に移動させ、該部品搭載部に配置された基板に上記ワークを搭載するように構成されている。
【0003】
このような部品搭載装置に採用される吸着ノズルの一例として、従来、図6及び図7に示す構造のものがある。この吸着ノズル30は、ワークWを吸引保持する吸着部31aを有するノズル本体31と、該ノズル本体31をばね32を介在させて摺動可能に支持する摺動孔33aを有する有底筒状のホルダ33と、該ホルダ33の下開口部に固定され上記吸着部31aが挿通する挿通孔34aを有するストッパ部材34とを備えており、上記ノズル本体31はストッパ部材34により下方への移動が阻止されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また上記吸着部31aには吸引通路31bが形成され、該吸引通路31bはホルダ33に形成された吸引通路33bを介して不図示の真空源に連通接続されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−198872号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の吸着ノズル30では、ホルダ33の摺動孔33aとノズル本体31との間,及びストッパ部材34の挿通孔34aと吸着部31aとの間には両者の円滑な相対移動を可能とするために必然的な隙間cが設けられることから、ノズル本体31にがたが生じ易く、ワークを基板に搭載する際の実装精度に悪影響を与えるという懸念がある。ちなみに、要求される実装精度を得るには上記隙間cを10μm程度にする必要がある。そこでノズル本体等の部品の寸法公差を厳しく管理することが必要であり、そのため製造コストが高騰するという問題がある。
【0007】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、製造コストを増加させることなくノズル本体のがたを抑制して実装精度を向上できる部品搭載装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、ワークを吸引する吸着部を有するノズル本体と、該ノズル本体を緩衝部材を介在させて摺動可能に支持する有底筒状のホルダと、該ホルダの開口部に装着され上記吸着部が挿通する挿通孔を有するストッパ部材とを有する吸着ノズルを備えた部品搭載装置において、上記ストッパ部材を上記ホルダに対して上記摺動方向と略直角方向にスライドさせることにより上記挿通孔の内面に上記吸着部の外面を当接させ、もって上記ノズル本体を位置決めする位置決め機構を設け、該位置決め機構を、上記ストッパ部材をホルダにより回転可能に支持する支持軸と、上記ストッパ部材を上記支持軸を中心に回動させる偏心ピンとを備えたものとしたことを特徴としている。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1において、上記挿通孔が直線状の内面を有する長孔状に形成されており、上記吸着部が上記内面に当接可能な側面を有する直方体状に形成されていることを特徴としている。
【0011】
【発明の作用効果】
請求項1の発明に係る部品搭載装置によれば、ストッパ部材をホルダに対してスライド可能とし、該ストッパ部材の挿通孔の内面に吸着部の外面を当接させることができるようにしたので、ストッパ部材を吸着部に当接させた状態でホルダに固定することにより、該吸着部側面と挿通孔内面との隙間をなくした状態にノズル本体を位置決めでき、ノズル本体のがたを実質的に抑制でき、実装精度を高めることができる。
【0012】
またストッパ部材に吸着部を当接させて隙間をなくす構造であるので、ストッパ部材及びノズル本体の寸法公差を緩和でき、コストの上昇を抑制できる。
【0013】
さらにまた、位置決め機構を、ストッパ部材を軸支する支持軸と、該支持軸を中心にストッパ部材を回動させる偏心ピンとを備えたものとしたので、少ない部品点数,簡単な構造でもってストッパ部材のスライド量を精度良くかつ容易に調整することができる。
【0014】
請求項2の発明では、挿通孔を直線状の内面を有する長孔とし、吸着部を上記内面に当接する側面を有する直方体状のものとしたので、吸着部の当接面積を増やすことができ、実装精度をより高めることが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0016】
図1ないし図5は、本発明の一実施形態による部品搭載装置を説明するための図であり、図1,図2は吸着ノズルの断面図,分解断面斜視図、図3,図4は吸着ノズルの底面図、図5は吸着ノズルを備えた部品搭載装置の斜視図である。
【0017】
図5において、1は部品搭載装置を示しており、これはフレーム10上に配設され、主として、多数のワークWが供給される部品供給部2と、実装基板3が配置された部品搭載部4と、複数本の吸着ノズル5が装着された実装ヘッド6と、該実装ヘッド6を昇降駆動する昇降駆動部7と、上記実装ヘッド6をX軸,Y軸方向に移動駆動するX軸,Y軸モジュール8,9とを備えている。
【0018】
上記各吸着ノズル5は、図1ないし図4に示すように、ワークWを吸着する吸着部11aを有するノズル本体11と、該ノズル本体11をばね12を介して上下方向に摺動可能に支持する有底円筒状のホルダ13と、該ホルダ13の下面開口部に固定され上記ノズル本体11の吸着部11aが挿通する挿通孔14aを有するストッパ部材14とを備えている。
【0019】
上記ホルダ13の天壁部13aには上記昇降駆動部7により回転可能に支持されたロッド15が挿入固定されており、該ロッド15の軸芯には真空ポンプ16に連通接続された真空通路15aが形成されている。また上記ホルダ13には摺動孔13bと該摺動孔13bより大径の大径孔13cが形成されている。
【0020】
上記ノズル本体11は上記摺動孔13b内に摺動可能に挿入された摺動部11bと、該摺動部11bに続いてこれより大径に形成され、かつ上記吸着部11aが一体形成されたフランジ部11cとを有している。上記ノズル本体11は該フランジ部11cが上記ストッパ部材14に当接することにより下方への移動が阻止され、かつ上記大径孔13cの天面に当接することにより上方への移動が阻止される。
【0021】
上記ホルダ13の摺動孔13bの天面と摺動部11bの上端面との間に上記ばね12が配設されており、該ばね12によりノズル本体11は下方に付勢されている。このばね12のばね定数はノズル本体11のワーク押圧力を吸収可能な値に設定されている。これによりノズル本体11をワークWに押し付けて吸引する際の衝撃が緩和されており、ワークWの割れや欠けを防止している。
【0022】
上記ノズル本体11の軸芯部には吸引通路11dが形成されている。この吸引通路11dの下流部は二股に分かれて上記ホルダ13の摺動孔13bを囲むように形成された各吸引通路13dに連通しており、該吸引通路13dは上記真空通路15aに連通している。
【0023】
上記ストッパ部材14の挿通孔14aは直線状に延びる内面14a ′を有する長孔状に形成されており、上記ノズル本体11の吸着部11aは直線状に延び上記内面14a′に当接可能な側面11a′を有する直方体状に形成されている。この吸着部11aの側面11a′と挿通孔14aの内面14a′との間,及び上記摺動部11bと摺動孔13bとの間には両者を円滑に相対移動可能とするために必要となる隙間cが設けられている。
【0024】
そして上記ストッパ部材14にはスライド位置決め機構が配設されている。このスライド位置決め機構は、ストッパ部材14をホルダ13に回転可能に支持する支持軸17と、該支持軸17の上記挿通孔14aを挟んだ反対側に配設され上記ストッパ部材14を支持軸17を中心に回動させる偏心ピン18とを備えている。
【0025】
上記支持軸17はホルダ13の開口縁部13eに圧入固定され、該支持軸17にストッパ部材14が回転可能に装着されている。また上記偏心ピン18は、上記ホルダ13の開口縁部13eに着脱可能に挿着されたピン部18aに円板状の偏心カム部18bを一体形成した構造となっている。該偏心カム部18bは上記ストッパ部材14に貫通形成されたカム孔14b内に係合している。また上記偏心カム部18bには工具が係合する係合溝18cが形成されている。
【0026】
例えばドライバ等の工具(不図示)を係合溝18cに係合させた状態で偏心ピン18を、図4に示すように、ストッパ部材14の挿通孔14aの一方の内面14a′が吸着部11aの一方の側面11a′に当接するまで回転させる。この当接した状態でストッパ部材14をホルダ13にボルト等(不図示)により取付け固定する。これによりストッパ部材14の挿通孔14aの一方の内面14a′と吸着部11aの一方の側面11a′との隙間c及び摺動部11bと摺動孔13bとの間の他方の隙間cは実質的にゼロになっている(図1,図4参照)。なお、上記偏心ピン18は調整後抜き取って、次の吸着ノズルの調整に使用することとなる。
【0027】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【0028】
本実施形態の部品搭載装置1によりワークWを実装基板3に搭載するには、実装ヘッド6が部品供給部2のピックアップ位置にX軸,Y軸方向に相対移動し、該ピックアップ位置にて実装ヘッド6が下降する。すると吸着ノズル5がワークWを押圧するとともに真空吸引し、該ワークWを吸引保持した状態で上昇する。この場合、吸着ノズル5のワークWへの押し付け荷重はばね12の弾性変形によって吸収される。
【0029】
次いで実装ヘッド6が部品搭載部4の搭載位置にX軸,Y軸方向に相対移動し、該搭載位置にて実装ヘッド6が下降する。そして吸着ノズル5がワークWを実装基板3に押圧するとともに吸引を解放し、該ワークWを装着する。このような動作を繰り返して実装基板3に多数のワークWを搭載する。
【0030】
本実施形態では、ストッパ部材14をホルダ13により回転可能に支持する支持軸17と、該支持軸17の挿通孔14aを挟んだ反対側に配設され上記ストッパ部材14を支持軸17を中心に回動させる偏心ピン18とからなるスライド位置決め機構を設け、該スライド位置決め機構によりストッパ部材14の挿通孔14aの内面14a′を吸着部11aの側面11a′に当接させ、同時に摺動部11bを摺動孔13bとを当接させるようにしたので、ストッパ部材14を吸着部11aに当接させた状態でホルダ13に固定することにより、該吸着部11aと挿通孔14aとの間の隙間cを実質的になくすことができ、ノズル本体11のがたを抑制でき、実装精度を高めることができる。
【0031】
また上記ストッパ部材14の挿通孔14a内面14a′を吸着部11aの側面11a′に当接させて隙間cをなくす構造であるので、ストッパ部材14及びノズル本体11の寸法公差を緩和でき、製造コストの上昇を抑制できる。
【0032】
本実施形態では、スライド位置決め機構を上記ストッパ部材14を軸支する支持軸17と、該ストッパ部材14を回動させる偏心ピン18とから構成したので、少ない部品点数でもってストッパ部材14の回動量を精度良くかつ容易に調整することができる。
【0033】
本実施形態では、上記挿通孔14aを直線状の内面14a′を有する長孔とし、上記吸着部11aを上記内面14a′に当接する直線状の側面11a′を有する直方体状のものとしたので、該吸着部11aの当接面積を増やすことができ、実装精度をより高めることが可能となる。
【0034】
なお、上記実施形態では、ストッパ部材14を吸着部11aに当接させて隙間をなくし、さらに摺動孔13bに摺動部11bを当接させて隙間をなくすようにしたので、ノズル本体11はホルダ13及びストッパ部材14により左,右両面が摺動可能に支持されることとなり、それだけ位置決めの精度を向上できる。
【0035】
また上記実施形態では、偏心ピン18によりストッパ部材14を支持軸17を中心に回動させた場合を例にとって説明したが、本発明では、例えばストッパ部材全体をホルダに対して平行移動させて隙間をなくすようにしてもよい。
【0036】
さらに上記ストッパ部材14の挿通孔14aを長孔とするとともに、吸着部11aを直方体状としたが、本発明はこれに限られるものではなく、吸着部を円筒状とし、挿通孔を円形としてもよく、この場合にも吸着部を挿通孔の内周面に当接させることにより隙間をなくすことができ、上記実施形態と略同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による部品搭載装置を説明するための吸着ノズルの断面図である。
【図2】上記吸着ノズルの分解断面斜視図である。
【図3】上記吸着ノズルの底面図である。
【図4】上記吸着ノズルの底面図である。
【図5】上記吸着ノズルを備えた部品搭載装置の斜視図である。
【図6】従来の一般的な吸着ノズルの断面図である。
【図7】従来の吸着ノズルの底面図である。
【符号の説明】
1 部品搭載装置
5 吸着ノズル
11 ノズル本体
11a 吸着部
12 ばね(緩衝部材)
13 ホルダ
14 ストッパ部材
14a 挿通孔
17 支持軸(位置決め機構)
18 偏心ピン(位置決め機構)
Claims (2)
- ワークを吸引する吸着部を有するノズル本体と、該ノズル本体を緩衝部材を介在させて摺動可能に支持する有底筒状のホルダと、該ホルダの開口部に装着され上記吸着部が挿通する挿通孔を有するストッパ部材とを有する吸着ノズルを備えた部品搭載装置において、上記ストッパ部材を上記ホルダに対して上記摺動方向と略直角方向にスライドさせることにより上記挿通孔の内面に上記吸着部の外面を当接させ、もって上記ノズル本体を位置決めする位置決め機構を設け、該位置決め機構を、上記ストッパ部材をホルダにより回転可能に支持する支持軸と、上記ストッパ部材を上記支持軸を中心に回動させる偏心ピンとを備えたものとしたことを特徴とする部品搭載装置。
- 請求項1において、上記挿通孔が直線状の内面を有する長孔状に形成されており、上記吸着部が上記内面に当接可能な側面を有する直方体状に形成されていることを特徴とする部品搭載装置。
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