JP4933353B2 - 吸着ノズルおよび表面実装機 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を吸着するときの衝撃またはプリント配線板に実装するときの衝撃を緩和できる吸着ノズルおよびこの吸着ノズルを備えた表面実装機に関するものである。

従来のこの種の吸着ノズルとしては、たとえば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された吸着ノズルは、電子部品を吸着するノズル本体と、このノズル本体を保持した状態で表面実装機の吸着ヘッドに取付けられるノズルホルダと、前記ノズル本体を下方に付勢する圧縮コイルばねなどによって構成されている。

前記ノズル本体は、一端（下端）に部品吸着面が形成されるとともに内部に空気通路が形成された筒体からなり、前記ノズルホルダに穿設された孔に移動自在に嵌合している。前記空気通路の一端は前記部品吸着面に開口し、他端はノズルホルダの孔と吸着ヘッド側の空気通路などを介して空気圧制御装置に接続されている。

前記ノズル本体におけるノズルホルダに嵌合する部分には、ノズルホルダに設けられたピンが係合する係合部が形成されている。この係合部は、ノズル本体の軸線方向に所定の長さを有する二つの長孔によって構成されている。これらの長孔は、ノズル本体の径方向の一方と他方とに位置付けられており、ノズル本体内の空気通路に開口している。

前記ピンは、前記二つの長孔内を通ってノズル本体とノズルホルダとの嵌合部分と、空気通路とを横切る状態でノズルホルダに取付けられている。このピンは、一端部に雄ねじが形成されており、ノズルホルダ側のナットに締め付けることによってノズルホルダに固定されている。

すなわち、ノズル本体は、ピンが長孔の長手方向の一端に接触する位置と、ピンが長孔の長手方向の他端に接触する位置との間でノズルホルダに対して移動することができる。
前記圧縮コイルばねは、ノズル本体の外側であって部品吸着面側の一端部と、ノズルホルダとの間に弾装されており、ノズル本体をノズルホルダから突出する方向（下方）に付勢している。

このように構成された従来の吸着ノズルは、部品吸着面の開口から空気を吸引しながら電子部品に接触する。この部品吸着時にノズル本体が電子部品に接触する際の衝撃は、ノズル本体が圧縮コイルばねの弾発力に抗して上に移動することによって緩和される。この緩衝作用は、電子部品をプリント配線板に実装する場合にも同様に作用する。
特開２００６−９３２４８号公報

しかしながら、上述したように構成された吸着ノズルでは、ピンがノズル本体の空気通路を横切っているから、このピンに異物が付着し易いという問題があった。この異物とは、ノズル本体の部品吸着面側の開口から空気とともにノズル本体内に吸引され、ノズル本体内を通過する途中でピンに付着するものである。

この異物は、ピンに付着した後にその外表面に新たな異物がさらに付着することにより堆積し、長期間にわたる使用によってノズル本体内の空気通路を閉塞してしまう。このため、この種の吸着ノズルでは、定期的にノズル本体内を清掃しなければならない。この清掃作業は、ノズル本体の部品吸着面側の微細な開口から清掃用のツールを挿入して行わなければならず、神経を使う煩雑な作業であった。一方、前記ピンを取外して吸着ノズルを分解した状態で清掃することも考えられる。しかし、前記ピンは、ノズルホルダにねじによって取付けられているから、吸着ノズルを分解するためにはドライバなどの工具が必要になり、作業が煩雑になるという問題は避けられなかった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、内部に異物が付着し難く、清掃作業の頻度を減らすことができる吸着ノズルを提供することを第１の目的とし、分解して清掃する場合の作業性が改善された吸着ノズルを提供することを第２の目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る吸着ノズルは、部品吸着面が一端に形成されるとともにこの部品吸着面に開口する空気通路が内部に形成されたノズル本体と、このノズル本体が移動自在に嵌合する孔が形成され、吸着ヘッドに取付けられるノズルホルダと、前記ノズル本体に形成された係合部に係合することによりノズル本体のノズルホルダに対する移動を所定長さだけ移動可能に規制するピンと、前記ノズル本体を前記ノズルホルダから突出する方向に付勢するばね部材とを備えた吸着ノズルにおいて、前記ノズルホルダにおける前記ノズル本体が突出する一端部には、相対的に外径が大きい遮光用のフランジが設けられ、前記ばね部材を、前記ノズル本体の外側においてノズル本体と前記ノズルホルダとの間に弾装し、前記係合部を、前記ノズル本体における前記空気通路の外側に形成し、前記ピンを、前記ノズルホルダに穿設されたピン孔に挿入させるとともに、前記係合部に係合しかつ前記ノズルホルダとノズル本体との嵌合部を横切るように前記ノズルホルダに支持させ、前記ノズルホルダは、前記ピン孔の開口と対向する抜け止め部を有するクリップ部材を備え、このクリップ部材は、弾性によりノズルホルダを緊縛するものであり、かつ前記ノズルホルダにおける前記フランジより他端部側に位置付けられ、ノズルホルダの軸線方向から見て前記フランジより小さく形成されているものである。
また、本発明は、部品吸着面が一端に形成されるとともにこの部品吸着面に開口する空気通路が内部に形成されたノズル本体と、このノズル本体が移動自在に嵌合する孔が形成され、吸着ヘッドに取付けられるノズルホルダと、前記ノズル本体に形成された係合部に係合することによりノズル本体のノズルホルダに対する移動を所定長さだけ移動可能に規制するピンと、前記ノズル本体を前記ノズルホルダから突出する方向に付勢するばね部材とを備えた吸着ノズルにおいて、前記ばね部材は、前記ノズル本体の外側においてノズル本体と前記ノズルホルダとの間に弾装され、前記係合部は、前記ノズル本体における前記空気通路の外側に形成され、前記ノズルホルダは、互いに平行になる二箇所の平坦部を有するクリップ取付部を有し、前記ピンは、前記二箇所の平坦部のうち一方の平坦部から他方の平坦部まで延びるように前記クリップ取付部に穿設されたピン孔に挿入されるとともに、前記係合部に係合しかつ前記ノズルホルダとノズル本体との嵌合部を横切るように前記ノズルホルダに支持され、前記ノズルホルダは、前記ピン孔の開口と対向する抜け止め部を有するクリップ部材を備え、このクリップ部材は、弾性によりノズルホルダを緊縛していることを特徴とするものである。
本発明は、前記発明において、前記ノズルホルダにおける前記ノズル本体が突出する一端部には、相対的に外径が大きい遮光用のフランジが設けられていることを特徴とするものである。

本発明は、前記発明において、前記係合部を、前記ノズル本体の外周面の一部を平坦に形成してなる係合溝とし、前記ピンの一部を、前記ノズルホルダに形成されたノズル本体嵌合用の穴内に露出させ、この露出部分を前記係合溝に係合させたものである。

本発明は、前記発明に係る吸着ノズルを表面実装機に設けたものである。

本発明によれば、ノズル本体の移動を規制するピンが空気通路の外に位置しているから、空気通路内に吸引された異物がピンに付着するようなことがない。このため、内部の空気通路に異物が付着し難く、この空気通路を清掃する作業の頻度を従来に較べて低減することができる。
また、本発明によれば、部品吸着面の開口から清掃用ツールを挿入してノズル本体内を清掃する場合、ノズル本体内に従来のピンのような突起物が存在しないため、さほど神経を使うようなことがなく清掃作業が容易で、しかも清掃時間を短縮することができる。
さらに、本発明によれば、クリップ部材をノズルホルダに取付けることによって、ピンがピン孔から抜けるのを阻止することができる。このため、ピンをノズルホルダに固定するためにねじを使用しなくてよい。また、クリップ部材をノズルホルダから取外すことによってピン孔が開放されるから、簡単にピンを着脱させることができる。しかも、クリップ部材は、弾性でノズルホルダを緊縛するものであるから、クリップ部材をノズルホルダに対して着脱させるに当たって工具は不要である。
したがって、この発明によれば、吸着ノズルを分解して清掃する場合に分解作業を容易に行うことができる。
さらにまた、本発明によれば、電子部品を吸着した状態で下方から部品認識用カメラによって撮像されたときに遮光用のフランジの外にクリップ部材が写ることがない。このため、この発明によれば、分解が容易になるようにクリップ部材を使用しているにもかかわらず、画像処理による部品認識の精度を高く保つことができる。

係合部を係合溝とする発明によれば、係合部を長孔によって構成する場合に較べて、ノズル本体に係合部を容易に形成することができる。このため、空気通路の外にピンを位置付ける構成を採っているにもかかわらず、製造コストを低く抑えることができる。

ノズル本体の移動規制用のピンが空気通路の外に設けられた吸着ノズルを備えた表面実装機の発明によれば、吸着ノズルを清掃するために必要なコストが低い表面実装機を提供することができる。

（第１の実施例）
以下、本発明に係る吸着ノズルの一実施例を図１〜図１４によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る吸着ノズルの側面図、図２は同じく底面図、図３は部品吸着面を拡大して示す図、図４は本発明に係る吸着ノズルの縦断面図で、同図は図２におけるIV−IV線断面図である。

図５はクリップ部材を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図である。図６はノズルホルダを示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は底面図、同図（ｃ）は（ｂ）図におけるＣ−Ｃ線断面図、同図（ｄ）は（ａ）図におけるＤ−Ｄ線断面図である。図７はノズル本体を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は（ａ）図におけるＢ−Ｂ線断面図である。

図８は本発明に係る吸着ノズルの斜視図、図９は同じく分解斜視図、図１０はノズル本体の斜視図、図１１はクリップ部材の斜視図で、同図（ａ）はノズルホルダに組付けられた状態を示し、同図（ｂ）は組付位置から外されている状態を示す。図１１は、ノズルホルダを中間部分で破断した状態で描いてある。図１２はノズル取外し用のシャッター部材に吸着ノズルを挿入した状態を示す斜視図、図１３は本発明に係る吸着ノズルを装備した表面実装機の平面図、図１４（ａ）〜（ｊ）は空気出入口の形状の例を示す図である。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施例による吸着ノズルを示す。この吸着ノズル１は、図１３に示す表面実装機２の吸着ヘッド３に取付けられて使用するものである。
図１３に示す表面実装機２は、基台４のＹ方向（図１３においては上下方向）の中央部に設けられたコンベア５，５と、基台４のＹ方向の両端部に設けられた複数の部品供給部６と、これらの部品供給部６から電子部品（図示せず）を前記コンベア５上のプリント配線板７に移載する部品移載部８などを備えている。

この部品移載部８は、Ｙ方向に延びる一対のガイドレール９，９と、これらのガイドレール間に架け渡されてガイドレール９にＹ方向へ移動自在に支持された支持部材１０と、この支持部材１０を駆動するボールねじ式のＹ方向駆動装置１１と、前記支持部材１０にＸ方向に移動自在に支持されたヘッドユニット１２と、このヘッドユニット１２をＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置（図示せず）などを備えている。

前記ヘッドユニット１２は、複数の吸着ヘッド３を備えている。本発明に係る吸着ノズル１は、これらの吸着ヘッド３の下端部に取付けられており、前記吸着ヘッド３によって上下方向に移動させられるとともに、上下方向の軸線回りに回動させられる。
また、この表面実装機２においては、Ｘ方向に並べられた二つの部品供給部６，６の間に部品認識用カメラ１３が設けられている。

さらに、図１３において上側に位置する部品認識用カメラ１３の近傍には、吸着ノズル交換用ステーション１４が設けられている。この吸着ノズル交換用ステーション１４は、後述するノズル交換用のシャッター板１５（図１２参照）を備えており、本発明に係る吸着ノズル１と、予備の吸着ノズル１６（図１参照）や特殊な吸着ノズル１７などの交換用吸着ノズルとを仮に保持するとともに、これらの吸着ノズル１，１６，１７をヘッドユニット１２に装着されている吸着ノズル１と交換することができるように構成されている。

この実施例による吸着ノズル１は、図１、図４、図８および図９に示すように、前記吸着ヘッド３の下端部に下方へ突出するように取付けられるノズルホルダ２１と、このノズルホルダ２１の下部に上下方向に移動自在に保持されたノズル本体２２と、このノズル本体２２のノズルホルダ２１に対する回転と上下方向への移動量とを規制するためのピン２３と、このピン２３がノズルホルダ２１から外れるのを阻止するためのクリップ部材２４と、前記ノズル本体２２を下方（ノズルホルダ２１から突出する方向）に付勢するための圧縮コイルばね２５などを備えている。

前記ノズルホルダ２１は、図６および図９に示すように、上下方向に延びる筒体に複数の機能部材を一体に形成した構造のもので、ステンレス鋼によって所定の形状に形成されている。また、このノズルホルダ２１の中空部の下半部は、後述するノズル本体２２を嵌合させるための嵌合孔２６として形成されている。この嵌合孔２６によって、本発明でいうノズル本体が移動自在に嵌合する孔が構成されている。

前記機能部材とは、上端部に位置する係合凸部３１と、この係合凸部３１の下面に上側筒状部３２を挟んで隣接する上側フランジ部３３と、この上側フランジ部３３の下に位置するクリップ取付部３４と、このクリップ取付部３４の下に位置する下側フランジ部３５と、この下側フランジ部３５から下方に突出する下側筒状部３６である。
前記係合凸部３１は、吸着ヘッド３（図示せず）に設けられているクランプ部材に係合するものである。

前記上側フランジ部３３は、図４に示すように、後述するクリップ部材２４の上方への移動を規制するためのもので、クリップ取付部３４より径方向の外側に突出するように形成されている。この実施例による上側フランジ部３３は、図６（ｄ）および図９に示すように、円板の外周部の二箇所を平坦に切り欠いた形状に形成されている。この切り欠きからなる二箇所の平坦部３３ａは、図６（ｄ）に示すように、互いに並行になるように形成されている。

前記クリップ取付部３４の高さと幅（ノズルホルダ２１の前後、左右方向の幅）は、後述するクリップ部材２４が嵌合できる寸法に形成され、その断面形状は、クリップ部材２４の形状に倣うような形状に形成されている。詳述すると、クリップ取付部３４には、図６（ｄ）および図１１（ｂ）に示すように、前記上側フランジ部３３の平坦部３３ａと平行な平坦部３４ａ，３４ａと、これらの平坦部３４ａ，３４ａの一端側に位置する断面円弧状の第１の凸部３４ｂと、前記平坦部３４ａ，３４ａの他端側に位置する断面山形状の第２の凸部３４ｃとが形成されている。

この第２の凸部３４ｃには、二つの傾斜面３４ｄ，３４ｄが形成されている。これらの傾斜面３４ｄ，３４ｄは、クリップ取付部３４の中心から離間するにしたがって互いに接近するように傾斜している。
このクリップ取付部３４には、図６（ｄ）に示すように、後述するピン２３を挿通させるためのピン孔３７がクリップ取付部３４を貫通するように穿設されている。

このピン孔３７は、一方の平坦部３４ａから他方の平坦部３４ａまで延びるようにクリップ取付部３４に穿設されている。また、このピン孔３７は、その長手方向の中央部分においてノズルホルダ２１の前記嵌合孔２６と交差するように形成されている。すなわち、このピン孔３７に挿入されたピン２３は、ノズルホルダ２１とノズル本体２２との嵌合部を横切るようにノズルホルダ２１に支持されることになる。このようにピン孔３７に挿入されたピン２３の長手方向の中央部は、前記嵌合孔２６内に露出する。

このクリップ取付部３４には、図１１に示すように、前記ピン孔３７に挿通されたピン２３がピン孔３７から抜けて脱落するのを防ぐためにクリップ部材２４が取付けられている。このクリップ部材２４は、図５に示すように、ばね材からなる板を前記クリップ取付部３４に嵌合する形状に成形することによって形成されている。詳述すると、このクリップ部材２４は、図１１に示すように、前記クリップ取付部３４の第１の凸部３４ｂに外側から重なる湾曲部２４ａと、この湾曲部２４ａの両端から平行に延びる抜け止め部２４ｂ，２４ｂと、これらの抜け止め部２４ｂの先端部分にそれぞれ設けられた係止部２４ｃとから構成されている。また、このクリップ部材２４は、図２に示すように、ノズルホルダ２１の軸線方向から見て後述する下側フランジ部３５より小さく形成されている。

前記抜け止め部２４ｂは、前記クリップ取付部３４の一対の平坦部３４ａに外側から重ねられ、クリップ取付部３４を両側から挟持するように形成されている。
前記係止部２４ｃは、クリップ部材２４がクリップ取付部３４から外れるのを防ぐためのもので、前記クリップ取付部３４の第２の凸部３４ｃに形成された二つの傾斜面３４ｄ，３４ｄ｛図６（ｄ）および図１１参照｝と略平行に延びる第１の傾斜部分２４ｄと、この第１の傾斜部分２４ｄの先端からクリップ取付部３４とは反対側へ延びる第２の傾斜部分２４ｅとから構成されている。

前記第１の傾斜部分２４ｄは、前記第２の凸部３４ｃに係合することによって、クリップ部材２４の外れ止めとして機能するものである。第２の傾斜部分２４ｅは、クリップ部材２４をクリップ取付部３４に対して着脱させるときに指を掛けるためのものである。
このクリップ部材２４のクリップ取付部３４への取付け、取外しは、図１１（ｂ）に示すように、一対の抜け止め部２４ｂ，２４ｂの間隔が拡がるように弾性変形させて行う。

クリップ部材２４をクリップ取付部３４に取付けるためには、先ず、前記一対の係止部２４ｃ，２４ｃの第２の傾斜部分２４ｅをクリップ取付部３４の第１の凸部３４ｂに押し付け、さらに、第２の傾斜部分２４ｅを第１の凸部３４ｂに対して滑らせるようにクリップ部材２４をさらに押す。このようにクリップ部材２４をクリップ取付部３４に押し付けることによってクリップ部材２４が拡がる。

そして、このように拡がった状態でさらにクリップ部材２４を押圧して平坦部３４ａに沿わせて平行移動させ、係止部２４ｃを第２の凸部３４ｃに係合させる。係止部２４ｃが第２の凸部３４ｃに係合することによってクリップ部材２４の取付作業が終了する。クリップ部材２４は、クリップ取付部３４に取付けられた状態では、弾性によってクリップ取付部３４（ノズルホルダ２１）を緊縛することになる。このようにクリップ部材２４をクリップ取付部３４に取付けることにより、前記ピン孔３７の開口部分がクリップ部材２４の抜け止め部２４ｂによって閉塞されるから、ピン２３がピン孔３７から抜けて脱落するのを防ぐことができる。

一方、クリップ部材２４をクリップ取付部３４から取外すためには、先ず、図１１（ａ）に示す取付状態で係止部２４ｃの第２の傾斜部分２４ｅを指で外側に押して第１の傾斜部分２４ｄと前記第２の凸部３４ｃとの係合を解除する。そして、クリップ部材２４をクリップ取付部３４の平坦部３４ａに沿わせて平行移動させることによって、クリップ部材２４をクリップ取付部３４から取外すことができる。

前記クリップ取付部３４に一対の平坦部３４ａを形成した理由は、前記クリップ部材２４の取付け、取外しを容易に行うことができるようにするためだけではなく、図１２に示すように、ノズル交換用のシャッター板１５との干渉を避けることができるようにするためである。このシャッター板１５は、吸着ノズル１を吸着ヘッド３から取外すために用いるものである。シャッター板１５には、ノズルホルダ２１の下側フランジ部３５を通すことができる大径穴１５ａと、下側フランジ部３５より上の部分のみを通すことができる相対的に幅が狭い穴１５ｂとが連なるように形成されている。

このシャッター板１５を使用して吸着ノズル１を吸着ヘッド３から取外すためには、先ず、吸着ノズル１を大径穴１５ａに挿入して下側フランジ部３５をシャッター板１５の下方に位置させる。次に、吸着ノズル１を幅狭の穴１５ｂ内に水平移動させてから上方に引き上げることによって行う。このように吸着ノズル１を上方に引き上げることにより、下側フランジ部３５がシャッター板１５に当たり、吸着ノズル１のそれ以上の上昇が規制されて吸着ノズル１が吸着ヘッド３から外れる。この上昇動作をさせる以前の水平移動時にクリップ部材２４がシャッター板１５に当たることがないように、上述したように平坦部３４ａが形成されている。

下側フランジ部３５は、この吸着ノズル１に吸着された電子部品を下方から前記部品認識用カメラ１３によって撮像する際に電子部品の背景となるものである。この実施例による下側フランジ部３５は、円板状に形成されている。この下側フランジ部３５によって、本発明でいう遮光用のフランジが構成されている。この実施例においては、この下側フランジ部３５の下面に後述する圧縮コイルばね２５の上端部を接触させている。

ノズルホルダ２１における前記下側フランジ部３５の下に設けられている下側筒状部３６は、図４に示すように、後述する圧縮コイルばね２５の上端部が嵌合しており、この上端部を保持している。

前記ノズル本体２２は、図４、図７および図１０に示すように、前記ノズルホルダ２１の嵌合孔２６内に上下方向に移動自在に嵌合する有底円筒状に形成された軸部材４１と、この軸部材４１の先端（下端）に設けられたノズルチップ４２とから構成されている。
前記軸部材４１は、ステンレス鋼によって形成されており、ノズルチップ４２とは反対側に位置する一端部からノズルチップ４２側へ延びるように形成された嵌合用円筒４３と、この円筒４３よりノズルチップ４２側に位置付けられた円板４４と、この円板４４から嵌合用円筒４３とは反対側（下側）に突出するノズルチップ取付用の有底円筒４５とから構成されている。

また、この軸部材４１の内部には、後述するノズルチップ４２の空気通路４６｛図７（ｂ）参照｝に接続された空気通路４７が形成されている。
前記嵌合用円筒４３は、図４に示すように、前記ノズルホルダ２１の嵌合孔２６に移動自在に嵌合するように形成されている。また、この嵌合用円筒４３における前記一端部側の外周部には、図７（ｂ）に示すように、本発明でいう係合部を構成する係合溝４８が形成されている。

この係合溝４８は、一定の深さで前記嵌合用円筒４３の外周部を横切るように形成されている。すなわち、この係合溝４８は、ノズル本体２２内に形成されている空気通路４７の外に形成されている。この係合溝４８の深さは、図４に示すように、ノズルホルダ２１のピン孔３７に挿入したピン２３が係合可能な深さに形成されている。この実施例では、嵌合孔２６内に露出しているピン２３の径方向の約半分が係合溝４８に係合している。

また、この係合溝４８の溝幅｛図７（ｂ）においては上下方向の幅｝は、ノズル本体２２がノズルホルダ２１に対して所定の長さだけ上下方向に移動することができるように、所定の幅に形成されている。すなわち、ノズル本体２２は、係合溝４８の上端にピン２３が接触する位置（図４参照）と、係合溝４８の下端にピン２３が接触する位置との間で上下方向に移動することができる。このため、前記ピン２３は、前記係合溝４８に係合することによりノズル本体２２のノズルホルダ２１に対する移動を所定長さだけ移動可能に規制することになる。

前記軸部材４１の前記円板４４は、前記圧縮コイルばね２５の下端部を支えるためのものである。この円板４４の外径は、前記嵌合用円筒４３およびノズルホルダ２１の下側筒状部３６より大きくなるように形成されている。
圧縮コイルばね２５は、図４および図８に示すように、前記ノズルホルダ２１の下側筒状部３６とノズル本体２２の前記嵌合用円筒４３とが内部に挿入された状態で、言い換えればノズル本体２２の外側に位置する状態で、前記円板４４と前記下側フランジ部３５との間に弾装されている。このように圧縮コイルばね２５がノズルホルダ２１とノズル本体２２との間に弾装されることにより、ノズル本体２２は、ノズルホルダ２１から下方へ突出する方向に付勢される。

前記ノズルチップ４２は、電子部品との接触面を工業用ダイヤで形成された超鋼材であり、前記有底円筒４５の先端部にろう付けされている。この実施例によるノズルチップ４２は、前記有底円筒４５にろう付けされる基部４２ａと、この基部４２ａから下方に突出する部品吸着部４２ｂとから構成されている。また、このノズルチップ４２の内部には、ノズルチップ４２の下端から上端まで貫通するように空気通路４６が形成されている。

前記基部４２ａは、下方に向かうにしたがって漸次細くなる断面四角形のテーパ状に形成され、前記部品吸着部４２ｂは、断面四角形の棒状に形成されている。なお、図８〜図１１においては、前記基部４２ａと前記軸部材４１の下端部の形状とを簡略化した状態で描いてある。前記部品吸着部４２ｂの先端（下端）には、図３に示すように、部品吸着面４９が形成されているとともに、前記空気通路４６の空気出入口５０が形成されている。

この空気通路４６は、前記軸部材４１内の空気通路４７と、前記ノズルホルダ２１内の中空部からなる空気通路５２（図２参照）と、吸着ヘッド３内の空気通路（図示せず）とを介して図示していない空気圧制御装置に接続されている。この空気圧制御装置は、部品吸着時に上述した空気通路から空気を吸引し、部品実装時に前記空気通路内に空気を供給する構成が採られている。

この実施例による空気出入口５０の形状と、空気通路４６の通路断面形状は、図３に示すように、Ｘ字状に形成されている。なお、空気出入口５０の形状は、図１４（ａ）〜（ｊ）に示すように、適宜変更することができる。図１４（ａ）に示す空気出入口５０は円形に形成され、同図（ｂ）に示す空気出入口５０は長円状に形成されている。同図（ｃ）に示す空気出入口５０は円形に形成されている。同図に示す部品吸着面４９は、二つの傾斜面４９ａ，４９ｂによって形成されている。これらの傾斜面４９ａ，４９ｂは、下方から見て稜線４９ｃによって互いに接続し、この稜線４９ｃが最も高くなるように形成されている。

同図（ｄ）に示す部品吸着面４９は、平坦な円形状に形成されており、９カ所に空気出入口５０が形成されている。同図（ｅ）に示す空気出入口５０は、横長の長円状に形成されている。同図（ｆ）〜（ｊ）に示す空気出入口５０は、いずれもＸ字状に形成されているが、部品吸着面４９に対する空気出入口５０の大きさや、Ｘを構成する各辺の形状、角度などが図３に示す空気出入口５０とは異なっている。

次に、この実施例による吸着ノズル１の分解、組立の手順を説明する。吸着ノズル１を組立てるためには、先ず、図９に示すように、ノズル本体２２の軸部材４１を圧縮コイルばね２５の内部に挿入し、ノズル本体２２の円板４４の上に圧縮コイルばね２５を載せる。なお、このとき、圧縮コイルばね２５は、ノズルホルダ２１の下側筒状部３６に嵌合させてこれに保持させておいてもよい。

そして、このノズル本体２２の軸部材４１をノズルホルダ２１の嵌合孔２６内に嵌合させる。前記圧縮コイルばね２５の上端部は、前記軸部材４１が嵌合孔２６内に挿入されることによって、ノズルホルダ２１の下側筒状部３６に嵌合する。
しかる後、ノズル本体２２の係合溝４８がノズル本体２２のピン孔３７と重なるように、ノズル本体２２をノズルホルダ２１に対して軸線方向に移動させるとともに回転させ、ピン孔３７にピン２３を挿入する。

そして、ノズルホルダ２１のクリップ取付部３４に前記クリップ部材２４を取付ける。このようにクリップ部材２４をノズルホルダ２１に取付けることによって、吸着ノズル１の組立作業が終了する。
このように組立てられた吸着ノズル１においては、圧縮コイルばね２５の弾発力に抗してノズル本体２２を上に押すことにより、ノズル本体２２をノズルホルダ２１に対して上に移動させることができる。

このため、この吸着ノズル１によって電子部品を吸着するときにノズルチップ４２が電子部品に接触しこれを上方から押すような場合、ノズル本体２２が圧縮コイルばね２５の弾発力に抗してノズルホルダ２１に対して上方に移動することによって衝撃が緩和される。この緩衝作用は、吸着ノズル１が吸着した電子部品をプリント配線板７に実装するときにも同様に作用する。

一方、吸着ノズル１を分解するためには、上述した組立手順とは逆の手順によって行う。すなわち、先ず、クリップ部材２４をノズルホルダ２１から取外し、ピン２３をピン孔３７から抜き出す。ピン２３をピン孔３７から取外すためには、このピン２３を細い棒状のものでピン孔３７の一方の開口へ押し込むことにより他方の開口から突出させ、このピン２３の突出部分を把持して引くことによって行う。

このようにピン２３を取外した後、ノズル本体２２をノズルホルダ２１から引き出すことによって、吸着ノズル１の分解作業が終了する。
また、この吸着ノズル１は、長期間にわたる使用によって内部に異物が付着することがある。このような場合は、上述したように吸着ノズル１を分解して個々の部品を洗浄するか、分解することなく清掃用ツール（図示せず）を使用して清掃を行う。この清掃は、吸着ノズル１を吸着ヘッド３から取外した状態でノズルチップ４２の空気出入口５０に清掃用ツールを挿入して行う。

この実施例による吸着ノズル１においては、ノズル本体２２を付勢する圧縮コイルばね２５と、ノズル本体２２の移動を規制するピン２３とが空気通路の外に位置している。このため、この吸着ノズル１によれば、電子部品を吸着するために吸着ノズル１内に空気を吸引しているときに部品吸着面４９の空気出入口５０から空気とともに異物を吸引したとしても、この異物は、圧縮コイルばね２５やピン２３に付着することはない。

したがって、この実施例による吸着ノズル１は、内部の空気通路４７が単純な穴として形成されているだけであり、ここに異物が付着し難いから、この空気通路４７を清掃する作業の頻度を従来に較べて低減することができる。
また、この実施例によれば、ノズルチップ４２のの空気出入口５０に清掃用ツールを挿入してノズル本体２２内を清掃する場合、ノズル本体２２内に従来のピンのような突起物が存在しないため、清掃作業が容易で、しかも清掃時間を短縮することができる。

この実施例による吸着ノズル１は、ノズルホルダ２１側のピン２３が係合するノズル本体２２側の係合部として係合溝４８が用いられている。このため、この吸着ノズル１によれば、ピン２３が係合するノズル本体２２側の係合部を長孔によって構成する場合に較べて、ノズル本体２２に係合部を容易に形成することができ、製造コストを低減することができる。

この実施の形態による吸着ノズル１は、ノズルホルダ２１のクリップ取付部３４を緊縛するクリップ部材２４によってピン孔３７が閉塞（抜け止め）されているから、ピン２３をノズルホルダ２１に固定するためにねじを使用しなくてよい。また、クリップ部材２４をノズルホルダ２１から取外すことによってピン孔３７の開口部分が開放されるから、簡単にピン２３を着脱させることができる。しかも、クリップ部材２４は、弾性でノズルホルダ２１を緊縛するものであるから、クリップ部材２４をノズルホルダ２１に対して着脱させるに当たって工具は不要である。
したがって、この実施例によれば、吸着ノズル１を分解して清掃する場合に分解作業を容易に行うことができる。

この実施例による吸着ノズル１のクリップ部材２４は、吸着ノズル１の軸線方向から見て下側フランジ部３５より小さく形成されている。このため、この吸着ノズル１によれば、電子部品を吸着した状態で下方から部品認識用カメラ１３によって撮像されたときに下側フランジ部３５の外にクリップ部材２４が写ることがない。したがって、この実施例によれば、分解が容易で、しかも、画像処理による部品認識の精度を高い吸着ノズル１を製造することができる。

この実施例による表面実装機２は、ノズル本体２２の移動を規制するピン２３が空気通路４７の外に設けられた吸着ノズル１を備えているから、吸着ノズル１を清掃するために必要なコストを低減することができる。

（第２の実施例）
吸着ノズルは図１５に示すように形成することができる。
図１５は吸着ノズルの他の実施例を示す断面図である。同図において、図１〜図１４に示した実施例で説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明は適宜省略する。

図１５に示す吸着ノズル１は、ピン２３が係合するノズル本体２２側の係合部として長孔５１が用いられている。すなわち、この実施例によるノズル本体２２の軸部材４１には、ノズルホルダ２１のピン孔３７と対応する位置に長孔５１が上下方向（ノズルホルダ２１の軸線方向）に長くなるように形成されている。

この長孔５１は、ノズル本体２２の嵌合用円筒４３をその軸線方向とは直交する方向に貫通するように穿設されている。この長孔５１が穿設されている位置は、嵌合用円筒４３の内周面と外周面との間に位置する肉厚部分である。すなわち、長孔５１は、ノズル本体２２の空気通路４７の外に形成されている。

この長孔５１の内径のうち、短い方の径は、ピン２３が移動自在に嵌合する寸法に形成され、長い方の径は、ノズル本体２２のノズルホルダ２１に対する移動量に相当する長さに形成されている。すなわち、ノズル本体２２は、長孔５１の上端にピン２３が接触する位置（図１５参照）と、長孔５１の下端にピン２３が接触する位置との間で上下方向に移動することができる。
ノズル本体２２側の係合部をこのように長孔５１によって形成しても第１の実施例と同じ効果を奏する。

本発明に係る吸着ノズルの側面図である。 本発明に係る吸着ノズルの底面図である。 部品吸着面を拡大して示す図である。 本発明に係る吸着ノズル１の縦断面図である。 クリップ部材を示す図である。 ノズルホルダを示す図である。 ノズル本体を示す図である。 本発明に係る吸着ノズルの斜視図である。 本発明に係る吸着ノズルの分解斜視図である。 ノズル本体の斜視図である。 クリップ部材の斜視図である。 ノズル取外し用のシャッター部材に吸着ノズルを挿入した状態を示す斜視図である。 本発明に係る吸着ノズルを装備した表面実装機の平面図である。 空気出入口の形状の例を示す図である。 吸着ノズルの他の実施例を示す断面図である。

符号の説明

１…吸着ノズル、２…表面実装機、３…吸着ヘッド、１３…部品認識用カメラ、２１…ノズルホルダ、２２…ノズル本体、２３…ピン、２４…クリップ部材、２４ｂ…抜け止め部、２５…圧縮コイルばね、３７…ピン孔、４１…軸部材、４２…ノズルチップ、４６，４７，５２…空気通路、４８…係合溝、４９…部品吸着面、５０…空気出入口、５１…長孔。

Claims (5)

1. 部品吸着面が一端に形成されるとともにこの部品吸着面に開口する空気通路が内部に形成されたノズル本体と、
   このノズル本体が移動自在に嵌合する孔が形成され、吸着ヘッドに取付けられるノズルホルダと、
   前記ノズル本体に形成された係合部に係合することによりノズル本体のノズルホルダに対する移動を所定長さだけ移動可能に規制するピンと、
   前記ノズル本体を前記ノズルホルダから突出する方向に付勢するばね部材とを備えた吸着ノズルにおいて、
   前記ノズルホルダにおける前記ノズル本体が突出する一端部には、相対的に外径が大きい遮光用のフランジが設けられ、
   前記ばね部材は、前記ノズル本体の外側においてノズル本体と前記ノズルホルダとの間に弾装され、
   前記係合部は、前記ノズル本体における前記空気通路の外側に形成され、
   前記ピンは、前記ノズルホルダに穿設されたピン孔に挿入されるとともに、前記係合部に係合しかつ前記ノズルホルダとノズル本体との嵌合部を横切るように前記ノズルホルダに支持され、
   前記ノズルホルダは、前記ピン孔の開口と対向する抜け止め部を有するクリップ部材を備え、
   このクリップ部材は、弾性によりノズルホルダを緊縛するものであり、かつ前記ノズルホルダにおける前記フランジより他端部側に位置付けられ、ノズルホルダの軸線方向から見て前記フランジより小さく形成されていることを特徴とする吸着ノズル。
2. 部品吸着面が一端に形成されるとともにこの部品吸着面に開口する空気通路が内部に形成されたノズル本体と、
   このノズル本体が移動自在に嵌合する孔が形成され、吸着ヘッドに取付けられるノズルホルダと、
   前記ノズル本体に形成された係合部に係合することによりノズル本体のノズルホルダに対する移動を所定長さだけ移動可能に規制するピンと、
   前記ノズル本体を前記ノズルホルダから突出する方向に付勢するばね部材とを備えた吸着ノズルにおいて、
   前記ばね部材は、前記ノズル本体の外側においてノズル本体と前記ノズルホルダとの間に弾装され、
   前記係合部は、前記ノズル本体における前記空気通路の外側に形成され、
   前記ノズルホルダは、互いに平行になる二箇所の平坦部を有するクリップ取付部を有し、
   前記ピンは、前記二箇所の平坦部のうち一方の平坦部から他方の平坦部まで延びるように前記クリップ取付部に穿設されたピン孔に挿入されるとともに、前記係合部に係合しかつ前記ノズルホルダとノズル本体との嵌合部を横切るように前記ノズルホルダに支持され、
   前記ノズルホルダは、前記ピン孔の開口と対向する抜け止め部を有するクリップ部材を備え、
   このクリップ部材は、弾性によりノズルホルダを緊縛していることを特徴とする吸着ノズル。
3. 請求項２記載の吸着ノズルにおいて、前記ノズルホルダにおける前記ノズル本体が突出する一端部には、相対的に外径が大きい遮光用のフランジが設けられていることを特徴とする吸着ノズル。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の吸着ノズルにおいて、前記係合部は、前記ノズル本体の外周面の一部を平坦に形成してなる係合溝であり、
   前記ピンの一部は、前記ノズルホルダに形成されたノズル本体嵌合用の穴内に露出し、この露出部分が前記係合溝に係合していることを特徴とする吸着ノズル。
5. 請求項１ないし請求項４に記載した吸着ノズルを備えた表面実装機。

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