JP4182165B2

JP4182165B2 - 電子部品の自動組立装置

Info

Publication number: JP4182165B2
Application number: JP2000013674A
Authority: JP
Inventors: 弘嗣冨岡
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2020-01-24
Also published as: JP2001198745A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の自動組立装置、特にワークをチャックし、開口部を上向きにして配置された凹型部品に対して自動的に挿入する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子部品素子やカバーなどのワークをケースの中に組み込む場合には、作業者が手作業で行なうのが一般的である。しかし、自動化が進む昨今において、ワークをケースの中に自動的に組み込むことができる自動組立装置が要望されている。
【０００３】
一般に、ワークをケースの中に自動的に組み込むために、開閉式のチャック爪とその中心部に吸引ノズルとを持つ組立装置が用いられる。この組立装置は、吸引ノズルを降下させてワークを吸着した後、上昇し、チャック爪を閉じることによってワークをセンタリングする。このセンタリング状態のまま、組立装置をＸ−Ｙロボット等によってケースの上方へ移動させ、吸引ノズルを降下させることで、ケースの中にワークを挿入するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような組立装置では、ケースとワークとのクリアランスが小さい場合、ケースとワークとの相対位置に多少でもばらつきがあると、組み込み不良が発生する。そのため、ロボッドなどの移送手段の高い位置決め精度が要求されるとともに、ケースを所定位置に高精度に位置決めしておく必要がある。また、画像処理装置などを用いてケースとワークとの相対位置を補正する方法もあるが、いずれにしても設備が高価になるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、移送手段の精度やケースの位置決め精度を必要とせずに、ワークを凹型部品に対して正確に挿入できる電子部品の自動組立装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の発明によって達成される。すなわち、請求項１に記載の発明は、ワークをチャックし、開口部を上向きにして配置された凹型部品に対して挿入するための電子部品の自動組立装置であって、閉じた時に所定の間隔を有する第１の対向面と、この第１の対向面の下側に第１の対向面より間隔の広い第２の対向面と、第１の対向面と第２の対向面との間に下向きの水平面とを持つ少なくとも一対のチャック爪と、上記チャック爪を内外方向に開閉作動させる開閉機構と、チャック爪の中心部に配置され、ワークを真空吸引する吸引ノズルと、吸引ノズルをチャック爪に対して相対的に上下移動させる吸引ノズル昇降機構と、吸引ノズルとチャック爪とを同時に上下に移動させるＺ軸ユニットと、上記開閉機構，吸引ノズル，吸引ノズル昇降機構およびＺ軸ユニットを制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、チャック爪を開いた状態で吸引ノズルでワークを吸着する工程、吸引ノズルが上昇してワークをチャック爪の第１の対向面の位置まで引き上げる工程、チャック爪の第２の対向面を凹型部品の上面より低い位置まで降下させる工程、チャック爪を閉じることにより、チャック爪の第１の対向面でワークの水平方向の相対位置決めを行うとともに、チャック爪の第２の対向面で凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なう工程、チャック爪を降下させることでチャック爪の水平面で凹型部品の上面を押し、凹型部品の上下方向の位置と傾きを矯正する工程、吸引ノズルを降下させることでワークを凹型部品内に挿入する工程の各工程を制御することを特徴とする電子部品の自動組立装置を提供する。
【０００７】
まずチャック爪を開き、吸引ノズルを降下させてワークを吸着した後、吸引ノズルを上昇させてワークをチャック爪の第１の対向面の位置まで引き上げる。次に、Ｚ軸ユニットによってチャック爪と吸引ノズルを一体に降下させ、チャック爪の第２の対向面を凹型部品の上面より低い位置まで降下させる。つまり、チャック爪の第２の対向面が凹型部品の外側面と対応する位置まで降下させる。チャック爪の下端が凹型部品に当たらない状態でチャック爪を閉じると、チャック爪の第１の対向面面がワークの外側面に当たり、チャック爪の第２の対向面が凹型部品の外側面に当たるので、ワークおよび凹型部品はチャック爪に倣って水平方向（例えばＸ，Ｙ，θ方向）に相対的に位置決めされる。この状態で、吸引ノズルを降下させると、ワークと凹型部品との相対位置はチャック爪によって正確に位置合わせされているので、ワークは凹型部品内に円滑に挿入される。
このように、ワークおよび凹型部品の個々の位置決めを高精度に行なうことなく、チャック爪によって相対位置決めを行なうので、ワークを移送する手段が高精度を要求されず、また凹型部品の保持手段として高精度が要求されない。
【０００８】
チャック爪は、第１の対向面と第２の対向面との間に下向きの水平面を持ち、制御手段は、ワークおよび凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なう工程とワークを凹型部品内に挿入する工程との間で、チャック爪を降下させることでチャック爪の水平面で凹型部品の上面を押し、凹型部品の上下方向の位置と傾きを矯正するものが望ましい。
プリント基板への部品実装と違い、凹型部品へのワーク挿入は、凹型部品の傾きなどの３次元的な誤差も問題となる。つまり、ワークと凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なった後でも、凹型部品に浮き上がりや傾斜があると、ワークを凹型部品に円滑に挿入できない場合がある。そこで、ワークおよび凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なった後、チャック爪を降下させることにより、下向きの水平面で凹型部品の傾きや浮き上がりを矯正し、その後でワークを凹型部品内に挿入している。そのため、３次元的な誤差を解消し、ワークを凹型部品に対し常に正確に挿入できる。
チャック爪の降下は、吸引ノズルと同時に行なってもよいし、チャック爪を単独で降下させてもよい。
なお、凹型部品の傾き補正のみであれば、チャック爪を上方から押圧しなくても、チャック爪と凹型部品との接触長さを長くすることにより、傾きを補正することが可能である。
【０００９】
チャック爪を内外方向に開閉作動させる開閉機構は、チャック爪をそれぞれ内外方向に移動自在にガイドするガイド手段と、チャック爪を内方へ付勢するスプリングと、各チャック爪に設けられたカム板と、回転可能な円盤と、円盤を回転駆動させる駆動モータと、円盤に設けられ、円盤の回転に伴いカム板の内面に接触して各チャック爪を外方へ動かすカムフォロワと、を備えることが望ましい。
この場合には、モータを駆動することにより、チャック爪が同期して開閉できるので、位置決め精度が向上する。また、チャック爪の閉鎖力はスプリングにより与えられるので、チャック爪の閉じきり位置が固定されず、凹型部品の外周を基準としてワークの位置を決めることができる。つまり、チャック爪の閉じきり位置と凹型部品の保持位置との間にずれがあっても、このずれをチャック爪が柔軟に吸収し、凹型部品の保持精度に制約を受けずに済む。
【００１０】
本発明の組立装置は、凹型部品がフープ材に所定ピッチ間隔で複数個連結された状態で供給され、ワークは独立した単品の状態で供給される場合に好適である。
凹型部品がフープ材に連結されているので、フープ材を位置決めすれば、凹型部品もこれに応じて位置決めされる。そのため、このような凹型部品に対して、チャック爪をロボットなどの移送手段によってフープ材の所定位置に移動させれば、凹型部品とチャック爪とをほぼ上下に対応させることができる。
【００１１】
フープ材のキャリヤ部を上に載せて水平に搬送するコンベアと、コンベアの所定位置に設けられ、フープ材を所定の余裕度をもって位置決めする位置決め機構と、位置決め機構により位置決めされたフープ材の凹型部品底面を支える支持テーブルと、を備えたものが望ましい。すなわち、フープ材を前後・左右方向および回転方向に厳密に位置決めすると、フープ材に無理な荷重が作用したり、凹型部品の回転方向の位置決めができない場合が生じる。そこで、フープ材を所定の余裕度をもって位置決めし、チャック爪による位置決め動作を円滑に行なえるようにしてある。なお、支持テーブルはワーク挿入時における凹型部品に加わる荷重を支え、同時に凹型部品の高さ方向と傾きを決める基準となる。支持テーブルの上面は、チャック爪の水平面と平行に形成されている必要がある。
【００１２】
チャック爪は凹型部品の配列ピッチの整数倍のピッチで複数組設けられ、各組のチャック爪は微小角度だけ個別に旋回可能に設けられているのが望ましい。
この場合には、複数個のワークを同時に凹型部品に挿入できるので、生産効率が向上する。また、凹型部品同士がフープ材によって連結されているので、各組のチャック爪の閉じきり位置に若干の回転方向のずれがある場合、各組のチャック爪に回転方向の許容度がない状態で強制的に閉じると、フープ材に捩れが生じるが、各組のチャック爪が微小角度だけ個別に旋回可能に設けられているので、回転方向のずれを吸収でき、フープ材の捩れを防止できる。この場合には、フープ材を余裕度を持って支持する必要はなく、一定位置に固定してもチャック爪が旋回することで吸収できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図１１は本発明にかかる電子部品の組立装置の第１実施例を示す。
この実施例の電子部品Ｗは、図７に示すように、凹型部品の一例である長方形箱型のケース１と、ケース１にインサート成形されたリード端子２，３と、ケース１の中に収納される電子部品素子４と、ケース１の開口部１ａに挿入されるカバー（ワーク）５とで構成されたものである。ケース１は、図８に示すようなフープ材６（リードフレーム）に所定ピッチ間隔で複数個連結された状態で供給され、ワークであるカバー５は独立した単品の状態で供給される。
以下に示す実施例では、ケース１の開口部１ａにカバー５を挿入する装置について説明する。
【００１４】
本組立装置は、ＸＹロボットに装着されたハンドリング装置Ａと、短冊状フープ材の搬送位置決めコンベア装置Ｂと、各部を統合的に制御する制御装置９とで構成される。まず、ハンドリング装置Ａについて説明する。
ハンドリング装置Ａは図１〜図４に示すような構造を有する。ＸＹロボットのＹ軸スライダＲｓに連結された支持板１０の上端部には、Ｚ軸駆動用のサーボモータ１１とモータ１１の回転を上下動作に変換するボールネジなどの変換機構１２とが取り付けられている。Ｚ軸スライダ１４は直動ガイド１５によって支持板１０に対して上下方向にガイドされており、このＺ軸スライダ１４に変換機構１２により上下駆動される軸１３の下端部が連結されている。Ｚ軸スライダ１４，サーボモータ１１，変換機構１２などによってＺ軸ユニットが構成されている。
【００１５】
Ｚ軸スライダ１４は後述する吸引ノズル２１とチャック爪３０，３１とを同時に上下動させるものであり、上記のようにサーボモータ１１とボールネジ１２の組み合わせで駆動されるため、任意の位置で高精度（例えば±５０μｍ以下）で停止できる。Ｚ軸スライダ１４の前面にはベース１６が固定され、ベース１６の前面には、取付ステー１７を介して吸引ノズル上下駆動用シリンダ１８が固定されている。シリンダ１８のピストンは偏心緩和用のフローティングジョイント１９およびシリンダジョイント２０を介してワーク吸着用の吸引ノズル２１に連結されている。吸引ノズル２１は中空穴付きのスプラインシャフトで作られており、スプラインナット２２によって上下動自在にガイドされている。スプラインナッド２２はベース１６に固定れたスプラインホルダ２３で保持されている。上記のように、吸引ノズル２１はシリンダ１８と連結されているので、シリンダ１８により単独で上下動可能である。上記シリンダ１８、フローティングジョイント１９およびシリンダジョイント２０により吸引ノズル昇降機構が構成される。吸引ノズル２１の内部は、図４に示すようにシリンダジョイント２０に設けられた吸引ポート２４から図示しない配管を介して真空発生装置２５と接続されている。吸引ノズル２１は中空構造になっているチャック爪取付用フランジ３２の中を貫通して下方に延びている。チャック爪取付用フランジ３２はフランジホルダ３３を介してベース１６に固定されている。
【００１６】
チャック爪３０，３１は、ケース１およびカバー５の４辺を位置決めできるように９０°間隔で４本設けられている。ケース１およびカバー５の長辺側を位置決めする一対のチャック爪３０は、図５に示すように、内側端面に３個の突部３０ａを備えており、突部３０ａの下端部に段差部３０ｂが形成されている。そして、突部３０ａの内面がカバー５の外側面を位置決めする第１対向面３０ｃ、段差部３０ｂの内面がケース１の外側面を位置決めする第２対向面３０ｂ₁ 、段差部３０ｂの下面がケース１の上面を位置決めする水平面３０ｂ₂ となっている。第１対向面３０ｃと第２対向面３０ｂ₁ との距離ｄ₁ は、第２対向面３０ｂ₁ によって位置決めされるケース１の側壁の厚みよりやや大きめに設定されている。また、ケース１およびカバー５の短辺側を位置決めする一対のチャック爪３１は、図６に示すように、内側端面に１個の突部３１ａを備えており、突部３１ａの下端部に段差部３１ｂが形成されている。そして、突部３１ａの内面がカバー５の外側面を位置決めする第１対向面３１ｃ、段差部３１ｂの内面がケース１の外側面を位置決めする第２対向面３１ｂ₁ 、段差部３１ｂの下面がケース１の上面を位置決めする水平面３１ｂ₂ となっている。第１対向面３１ｃと第２対向面３１ｂ₁ との距離ｄ₂ は、第２対向面３１ｂ₁ によって位置決めされるケース１の側壁の厚みよりやや大きめに設定されている。
【００１７】
チャック爪３０，３１は、チャック爪取付用フランジ３２の下面に直動ガイド３４を介して取付けられ、４方向から中心へ向かって移動自在となっている。なお、本発明ではチャック爪３０，３１をケース１に倣わせることで、ワーク５のケース１に対する相対位置を決めるので、直動ガイド３４は高い剛性を必要とせず、むしろ微少のガタを持つほうが良い結果を得る。
【００１８】
チャック爪取付用フランジ３２の外周にはベアリング３５を介してカムフォロワ駆動プーリ３６が回転自在に取付けられ、チャック爪開閉用モータ３７の駆動プーリ３８からタイミングベルト３９を介して駆動力を得て回転する。カムフォロワ４０はカムフォロワ取付板４１を介してプーリ３６に取り付けられている。
【００１９】
チャック爪３０，３１の外側端部には開閉用カム板４２が固定されている。開閉用カム板４２とチャック爪取付用フランジ３２との間には引っ張りスプリング４３が介装されており、チャック爪３０，３１に中心方向への引っ張り力を与えている。一方、カムフォロワ４０は、チャック爪開閉用モータ３７により回転することで開閉用カム板４２の内側面に当接し、チャック爪３０，３１をスプリング４３に抗して外方へ動かすようになっている。つまり、カムフォロワ４０はチャック爪３０，３１が中心方向へ動く移動量を調節する。上記モータ３７、タイミングベルト３９、カムフォロワ駆動プーリ３６、カムフォロワ４０、直動ガイド３４、カム板４２およびスプリング４３は、チャック爪３０，３１を内外方向に開閉作動させる開閉機構を構成している。
【００２０】
Ｚ軸スライダ１４には、吸引ノズル２１やチャック爪３０，３１を駆動するための機構が搭載されるので、重量が大きく、サーボモータ１１の電源ＯＦＦ等により吸引ノズル２１やチャック爪３０，３１が自重で一体に落下する可能性がある。これを防止するため、支持板１０には取付ステー４４を介して自重キャンセル用シリンダ４５が取り付けられ、Ｚ軸スライダ１４を上方へ付勢している。なお、シリンダ４５に代えてスプリングを用いてもよい。
【００２１】
次に、ケース１を保持した短冊状フープ材６の搬送位置決めコンベア装置Ｂについて図９〜図１２を参照して説明する。
フープ材６の両側部には、長手方向に延びる一対のキャリヤ部７が設けられ、キャリヤ部７には複数の位置決め穴８が形成されている。コンベア装置Ｂはコンベア本体５０を備えており、本体５０の上端にフープ材６のキャリヤ部７の両側を所定の余裕度をもってガイドする一対のコンベアレール５１が水平に固定されている。コンベアレール５１の長さ方向両端部の内側には、それぞれガイドプーリ５２，５３が回転自在に取り付けられている。本体５０にはコンベアモータ５４が固定され、モータ５４の駆動力はベベルギヤ５５，５６を介して駆動プーリ５７に伝達される。駆動プーリ５７と上記ガイドプーリ５２，５３にはベルト５８が巻き掛けられており、ベルト５８を矢印方向へ駆動することができる。なお、５９，６０はテンションプーリである。コンベア装置Ｂに搬入されたフープ材６のキャリヤ部７はベルト５８の上に載せられ、矢印方向へ搬送される。
【００２２】
コンベア装置Ｂの始端部には、プッシャ６２を開放位置と閉鎖位置との間で９０°回転させるロータリアクチュエータ６１が取り付けられている。プッシャ６２はコンベア装置Ｂへ搬入されたフープ材６の終端部を押し、後述するストッパ６７に押し当てる役割を有する。また、コンベア装置Ｂの始端部と中間部との間には、フープ材６に設けられたケース１の底面を支えるリフタ６３が配置され、このリフタ６３はリフタ駆動用シリンダ６４によって上下方向に駆動される。リフタ６３の始端側隅部には、図１１に示すように位置決めピン６５が上方に向けて突設されており、このピン６５にフープ材６の位置決め穴８を嵌合させることで、フープ材６を所定の余裕度をもって位置決めすることができる。リフタ６３の終端側には、ストッパ駆動用シリンダ６６によって上下に移動可能なストッパ６７が配置されている。このストッパ６７は、コンベア装置Ｂに搬入されたフープ材６の始端側（ケース１）を位置決めするものである。
【００２３】
上記構成よりなるコンベア装置Ｂの作動を説明する。
フープ材６はベルト５８によりシリンダ６６により上へ持ち上げられたストッパ６７の位置まで搬送される。その後、ベルト５８は停止し、プッシャ６２が回転してフープ材６をストッパ６７に押し当て、仮位置決めする。次に、１本の位置決めピン６５を持つリフタ６３がシリンダ６４により持ち上げられ、フープ材６のケース１の下面に接触し、フープ材６をコンベアベルト５８から離れる状態まで持ち上げる。そして、ストッパ６７を下げ、プッシャ６２を水平状態に戻すことにより、フープ材６は１本のピン６５で位置決めされることになる。
【００２４】
位置決めピン６５はフープ材６のキヤリア部７にある位置決め穴８（例えばφ２ｍｍ）に対し、例えば先端のφ０．８ｍｍの深さまで挿入される。コンベアレール５１間の距離はフープ材６の幅に対して、例えば２ｍｍ程度広く取り、図１２に示すように、フープ材６が微小角度（例えば±０．７°）回転できるような構成とする。図１２において、二点鎖線位置はフープ材６の位置決め状態のセンター位置、一点鎖線は最大回転位置を示す。
【００２５】
次に、本発明にかかる組立装置の作動、特にケース１にカバー５を挿入する作動を図１３，図１４を参照して説明する。以下に示す動作は、制御装置９によって制御される。
まず、図１３の（ａ）ようにチャック爪開閉用モータ３７によってチャック爪３０，３１を開き、シリンダ１８によって吸引ノズル２１を下げてカバー供給部に配置されたカバー５を吸着する。
次に、（ｂ）のように吸引ノズル２１を上昇させてカバー５をチャック爪３０，３１の段差部３０ｂ，３１ｂより上部まで引上げる。
この状態で、（ｃ）のようにハンドリング装置ＡをＸＹロボットによってケース１の上方位置まで搬送し、Ｚ軸サーボモータ１１によってチャック爪３０，３１および吸引ノズル２１を一体に降下させ、チャック爪３０，３１の下端がケース１の上面より僅かに下になる位置で停止させる。なお、ハンドリング装置Ａをケース１の上方位置まで搬送するＸＹロボットは、開いたチャック爪３０，３１の間にケース１が位置すればよく、高い精度は要求されない。
次に、図１４の（ｄ）のように、チャック爪開閉用モータ３７によってチャック爪３０，３１を閉じ、ケース１とカバー５とのＸ，Ｙおよびθ方向の相対位置決めを行なう。この時、ケース１はチャック爪３０，３１の面３０ｂ₁ ，３１ｂ₁ で位置決めされ、カバー５は面３０ｃ，３１ｃで位置決めされる。チャック爪３０，３１の開閉はスプリング４３の力で行い、ケース１に過大な力が加わらないように考慮されている。
チャック爪３０，３１の閉じきり位置が固定されていないので、対向する爪がケース１を掴む位置は吸引ノズル２１を中心として自由にオフセット可能である。ケース１を固定していない場合には、（ｄ）の左側または右側のいずれかの状態になり、水平方向（Ｘ，Ｙ方向）だけでなく、回転方向（θ方向）にも位置決めされる。なお、ケース１が固定されている場合には、（ｄ）の右側のようになる。第１実施例ではケース１がフープ材６によって供給されるが、ケース１を固定していないので、（ｄ）の左側のようになる。
次に、（ｅ）のように、チャック爪３０，３１の面３０ｂ₂ ，３１ｂ₂ がケース１の上面に当たるまでチャック爪３０，３１を下げ、ケース１の上下方向の位置と傾きとを修正する。この時、一定の力で押さえるのが理想であるが、チャック爪３０，３１とケース１の隙間がカバー５の厚みに対して充分小さければ、位置制御でも問題ない。また、吸引ノズル２１も同時に同じ移動量で下降するのが望ましい。
次に、（ｆ）のように吸引ノズル２１を下降させる。第１実施例では、下死点を決めずに、シリンダ１８によって約１０Ｎで押し込んでいる。組立条件次第では、位置制御でもかまわない。上記のように、ケース１とカバー５の相対位置関係はチャック爪３０，３１の面３０ｃ，３０ｂ₁ ，３０ｂ₂ ，３１ｃ，３１ｂ₁ ，３１ｂ₂ によって決定されるので、吸引ノズル２１を降下させると、カバー５はケース１の開口部１ａに正確に挿入される。
（ｇ）のように吸引停止後、吸引ノズル２１を上昇させ、チャック爪３０，３１を開放し、次のカバー５を取りに行く。
以後、この動作を繰り返し行う。
【００２６】
次に、本発明にかかる組立装置の第２実施例、特にハンドリング装置Ａの第２実施例について図１５，図１６を参照して説明する。
図１５に示すように、第１実施例とほぼ同様な構造のハンドリング装置Ａをフープ材６のケースピッチの整数倍の間隔で２個設けたものである。図示されていないが、カムフォロワ駆動プーリ３６同士はタイミングベルトで連結され、１つのチャック爪開閉用モータ３７で駆動される。機構の違いを図１６に示す。第１実施例では、図４に示すようにチャック爪取付用フランジ３２がフランジホルダ３３に固定されていたが、第２実施例では、ベアリング７０を介在させて回転できる構造となっている。尚、セットビス７１，７２はセットカラー７３，７４をチャック爪取付用フランジ３２に固定するためのものであり、フランジ３２の落下を規制している。セットビス７５は、チャック爪取付用フランジ３２を押え込まずに少しすきまを開けてあり、チャック爪固定用フランジ３２がフランジホルダ３３に対して無限に回転することを防ぐ回り止めとなっている。第２実施例では、フランジ３２を例えば±１°の回転角度に規制している。
【００２７】
コンベア装置Ｂは、ベルト５８がフープ材６のキャリヤ部７を支持するのではなく、キャリヤ部７より内側部を支持できるように、ガイドプーリ５２，５３が内側に配置されている。そして、例えば４本の位置決めピン６５がフープ材６のキャリア部に設けられた位置決め穴８に対して下から挿入できるように構成する。また、位置決めピン６５は位置決め用穴８に対して、できる限りクリアランスの小さいものを使用する。例えば、φ２ｍｍの穴に対してφ１．９ｍｍのピンを挿入する。
【００２８】
第１実施例では、θ回転補正を短冊状フープ材６ごとにケース１を回転させて行ったが、第２実施例では、同時に２個の組立を行う。そのため、相互間の角度バラツキがある場合、完全に補正できないが、第２実施例では、ハンドリング装置Ａが各々独立してθ回転補正が可能であるため、この問題を解決して第１実施例と同様の効果が得られる。搬送位置決めコンベア装置Ｂは、第１実施例と違い、短冊状フープ材６を自由にする必要が無く、むしろ、しっかり固定する方が短冊状フープ材６に不必要なねじれや曲がりを生じさせないので、よい結果を得る。
【００２９】
なお、本発明にかかる組立装置は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
上記実施例では、ケースをフープ材に連結した状態で供給する例を示したが、本発明ではケースを厳密に位置決めする必要がないので、パレットに収容したりテープに保持して供給することも可能である。
本発明におけるワークとしては、カバーに限らず電子部品素子であってもよい。また、凹型部品もケースに限るものではない。
上記実施例では、４本のチャック爪によって横断面方形のワークおよびケースをＸ，Ｙ方向およびθ方向に位置決めしたが、例えば３本のチャック爪で横断面円形のワークおよびケースを位置決めしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、チャック爪を開いた状態で吸引ノズルでワークを吸着し、吸引ノズルが上昇してワークをチャック爪の第１対向面まで引上げ、チャック爪の第２対向面を凹型部品上面より低い位置まで降下させた後、チャック爪を閉じることにより、チャック爪の第１対向面でワークの水平方向の相対位置決めを行うとともに、チャック爪の第２対向面で凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なうようにしたので、ワークの挿入精度は凹型部品自身の寸法とチャック爪の加工精度で決まり、高価な高精度ロボツトや位置決め装置、画像処理装置などを必要とせず、経時的に変化する装置環境にも左右されず、安価にかつ高精度な自動組立装置を実現できる。
また、組立装置に高精度なティーチングを必要としないので、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる自動組立装置のハンドリング装置の第１実施例の正面図である。
【図２】図１の左側面図である。
【図３】図２のIII −III 線矢視図である。
【図４】図１のハンドリング装置の一部拡大断面図である。
【図５】一方のチャック爪の正面図と側面図である。
【図６】他方のチャック爪の正面図と側面図である。
【図７】本発明の自動組立装置で組み立てられる電子部品の一例の断面図である。
【図８】本発明の自動組立装置で組み立てられる凹型部品を連結状態で支持したフープ材の一例の平面図である。
【図９】搬送位置決めコンベア装置の正面図である。
【図１０】図９に示すコンベア装置の平面図である。
【図１１】図９に示すコンベア装置の一部拡大図である。
【図１２】フープ材を支持した状態のコンベア装置の一部平面図である。
【図１３】本発明にかかる自動組立装置の作動（前半）を説明する作動説明図である。
【図１４】本発明にかかる自動組立装置の作動（後半）を説明する作動説明図である。
【図１５】本発明にかかる自動組立装置のハンドリング装置の第２実施例の正面図である。
【図１６】図１５に示すハンドリング装置の一部拡大図である。
【符号の説明】
Ａハンドリング装置
Ｂコンベア装置
１ケース（凹型部品）
５カバー（ワーク）
６フープ材
９制御装置
２１吸引ノズル
３０，３１チャック爪
３０ｂ，３１ｂ段差部
３０ｂ₁ ，３１ｂ₁ 第２対向面
３０ｂ₂ ，３１ｂ₂ 水平面
３０ｃ，３１ｃ第１対向面

Claims

ワークをチャックし、開口部を上向きにして配置された凹型部品に対して挿入するための電子部品の自動組立装置であって、
閉じた時に所定の間隔を有する第１の対向面と、この第１の対向面の下側に第１の対向面より間隔の広い第２の対向面と、第１の対向面と第２の対向面との間に下向きの水平面とを持つ少なくとも一対のチャック爪と、
上記チャック爪を内外方向に開閉作動させる開閉機構と、
チャック爪の中心部に配置され、ワークを真空吸引する吸引ノズルと、
吸引ノズルをチャック爪に対して相対的に上下移動させる吸引ノズル昇降機構と、
吸引ノズルとチャック爪とを同時に上下に移動させるＺ軸ユニットと、
上記開閉機構，吸引ノズル，吸引ノズル昇降機構およびＺ軸ユニットを制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
チャック爪を開いた状態で吸引ノズルでワークを吸着する工程、吸引ノズルが上昇してワークをチャック爪の第１の対向面の位置まで引き上げる工程、チャック爪の第２の対向面を凹型部品の上面より低い位置まで降下させる工程、チャック爪を閉じることにより、チャック爪の第１の対向面でワークの水平方向の相対位置決めを行うとともに、チャック爪の第２の対向面で凹型部品の水平方向の相対位置決めを行なう工程、チャック爪を降下させることでチャック爪の水平面で凹型部品の上面を押し、凹型部品の上下方向の位置と傾きを矯正する工程、吸引ノズルを降下させることでワークを凹型部品内に挿入する工程の各工程を制御することを特徴とする電子部品の自動組立装置。
上記開閉機構は、
上記チャック爪をそれぞれ内外方向に移動自在にガイドするガイド手段と、
チャック爪を内方へ付勢するスプリングと、
各チャック爪に設けられたカム板と、
回転可能な円盤と、
円盤を回転駆動させる駆動モータと、
円盤に設けられ、円盤の回転に伴いカム板の内面に接触して各チャック爪を外方へ動かすカムフォロワと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の自動組立装置。
上記凹型部品はフープ材に所定ピッチ間隔で複数個連結された状態で供給され、ワークは独立した単品の状態で供給されることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の自動組立装置。
上記フープ材のキャリヤ部を上に載せて水平に搬送するコンベアと、コンベアの所定位置に設けられ、フープ材を所定の余裕度をもって位置決めする位置決め機構と、位置決め機構により位置決めされたフープ材の凹型部品の底面を支える支持テーブルと、を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品の自動組立装置。
上記チャック爪は凹型部品の配列ピッチの整数倍のピッチで複数組設けられ、
各組のチャック爪は微小角度だけ個別に旋回可能に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電子部品の自動組立装置。