JP6681083B2 - 吸着ノズル、部品実装機 - Google Patents
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Description
チップマウンターは、電子部品を吸着保持する吸着ノズルを複数備える。この吸着ノズルは、吸着面を有するノズル本体、ノズル本体を支持するノズルホルダ、ノズル本体を付勢する圧縮コイルバネ等を備える。
ノズルホルダは、ノズル本体が電子部品に向けて往復移動(突出・縮退)できるように、ノズル本体を嵌合保持する。圧縮コイルバネは、ノズル本体を電子部品に押し当てた時に発生する衝撃およびノズル本体で吸着した電子部品をプリント基板に載置した時に発生する衝撃をそれぞれ緩和する。
吸着ノズルを交換する際には、ノズル本体のみならず、ノズルホルダや圧縮コイルバネ等をまとめて交換する。従来の吸着ノズルは、ノズル本体のみを取り外すことが困難な構造になっている。このため、消耗品費がかさんで、メンテナンスコストが高くなるという問題がある。
しかし、圧縮コイルバネは、微小変位時に、変位と反発力の関係が非線形になる。具体的には、圧縮コイルバネは、圧縮し始めるときに、反発力が急激に増加する(図14参照)。このため、従来の吸着ノズルは、部品に加わる力をさらに小さくすることが困難である。
したがって、ガラスを含む電子部品を従来の吸着ノズルで吸着すると、電子部品の被吸着面が白化する(図24参照)。つまり、電子部品に損傷や破損が生じてしまう。
このように、従来の吸着ノズルで脆性材料を含む部品を吸着すると、部品の品質や性能が低下したり損なわれたりするという問題がある。
また、本発明は、脆性材料を含む部品に損傷を与えることなく、吸着・実装を行うことができる吸着ノズル、部品実装機を提供することを目的とする。
本発明の吸着ノズル、部品実装機は、微小変位時の線形性が良好な板バネを用いているので、脆性材料を含む部品に損傷を与えることなく、吸着・実装を行うことができる。
図1は、本発明の第一および第二実施形態に係る吸着ノズル5,6を示す斜視図である。
表面実装機(部品実装機)1は、いわゆるピックアンドプレース方式によりチップ部品Cをプリント基板Pに実装する。表面実装機1は、吸着ノズル5,6を用いてチップ部品Cをプリント基板Pに実装する(図9参照)。
表面実装機1は、吸着ノズル5,6の他に、空気圧制御部や吸着ヘッド(いずれも不図示)等を備える。空気圧制御部は、吸着ノズル5,6の空気圧を制御し、吸着ヘッドは、吸着ノズル5,6を部品供給域(紙キャリアテープT)と部品搭載域(プリント基板P)の間で往復移動させる。
表面実装機1は、吸着ノズル5,6に負圧気体を供給して、紙キャリアテープTに配置されたチップ部品Cを拾い上げる。そして、表面実装機1は、チップ部品Cをプリント基板Pに向けて移送した後に、吸着ノズル5,6に正圧気体を供給して、チップ部品Cをプリント基板Pに載置する。
このようなチップ型電子部品は、抵抗、コンデンサ、インダクタ、フィルタ等の受動部品であって、チップ部品(chip component)と呼ばれる。例えば、スマートフォンのプリント基板には、500〜800個程度のチップ部品が実装される。
図2は、本発明の第一実施形態に係る吸着ノズル5の分解斜視図である。
図3は、吸着ノズル5の断面図である。
ノズル本体10は、チップ部品Cを吸着保持する軸形部材である。ノズルホルダ20は、吸着ヘッドに保持されて、ノズル本体10を摺動(往復移動)可能に保持する。薄板バネ50は、ノズル本体10をチップ部品に向けて付勢する。
中心軸L周りの方向を周方向と言う。
中心軸Lに直交する面において、中心軸Lを通る方向を半径方向という。半径方向のうち、中心軸Lに向かう方向を内側、中心軸Lから離れる方向を外側と言う。
中心軸Lに直交する面において、ノズル本体10の外周面の接する直線に沿う方向を接線方向という。
図4は、ノズル本体10を示す図であって、(a)は斜視図、(bは)正面図である。
図5は、ノズルシャフト14の側面図であって、(a)は導入溝17、(b)は案内溝16を示す。
ノズル本体10には、全長に亘ってノズル孔11が設けられる。ノズル孔11は、中心軸Lに沿って延びて、ノズル本体10を貫通する。
ノズル先端12は、チップ部品が密着する平坦な吸着面12sを有する。吸着面12sは、矩形平面であって、X字形のノズル孔11が開口する。
ノズル先端12の基端には、ノズルシャフト14が嵌合(内嵌)する連結穴13が設けられる。
ノズルシャフト14は、先端側を除く部位がノズルホルダ20に覆われる。具体的には、ノズルシャフト14の大部分が、後述するノズルシリンダ41に嵌合(内嵌)する。
フランジ15は、ノズル先端12を支持する円板形の部位であって、ノズル先端12の基端面が固着される。フランジ15は、ノズルシリンダ41の先端側に露出する。
案内溝16、導入溝17およびシール溝18は、ノズルシャフト14の外周面に形成される。これら3つの溝16〜18は、ノズルシリンダ41に覆われる。
この2つの案内溝16には、ノズルホルダ20が係合する。具体的には、後述する係合爪35が案内溝16にそれぞれ嵌まり込む。これにより、ノズル本体10がノズルホルダ20から脱落しないように保持される。また、係合爪35が案内溝16に嵌まり込むことにより、ノズル本体10がノズルホルダ20に対して軸方向に移動可能、周方向に移動不能になる。
なお、案内溝16の最基端は、T字形に形成される。案内溝16の最基端に係合爪35を確実に当接させるためである。
この2つの導入溝17は、係合爪35を案内溝16に嵌め入れたり、取り外したりするときに用いられる。一対の係合爪35は、それぞれ導入溝17を経由して案内溝16に侵入したり、退出したりする。
図6は、キャップ31を示す図であって、(a)は正面図、(b)は断面図である。
図7は、ノズルシリンダ41示す断面図である。
ノズルホルダ20は、ホルダ本体21、ノズル支持体25およびリフレクター板45を備える。また、ノズル支持体25は、キャップ31、ノズルシリンダ41を備える。
ホルダ本体21は、円環形のフランジ面である先端面21sを有する。先端面21sは、中心軸Lに対して垂直に形成される。先端面21sには、リフレクター板45が固着される。
空気通路22の先端開口には、円環形の段差部23が設けられる。この段差部23には、薄板バネ50とキャップ31が収容される。
キャップ31は、収容穴33、筒部34および係合爪35を有する。
筒部34は、貫通孔32を有する円筒形の部位であって、収容穴33の底面から先端側に立設する。この筒部34には、ノズルシリンダ41が嵌合(外嵌)されて固着される。
係合爪35は、中心軸Lに向けて、貫通孔32の内面よりも僅かに突出する。そして、係合爪35は、ノズル本体10の案内溝16に嵌まり込む。
ノズルシリンダ41の基端には、連結穴43とフランジ44が設けられる。
ノズルシリンダ41は、連結穴43がキャップ31の筒部34に嵌合(外嵌)する。そして、フランジ44がキャップ31の収容穴33に収容されて、固着される。これにより、貫通孔42と貫通孔32が連通する。
案内溝16は、軸方向において係合爪35の2倍以上の長さを有する。案内溝16は、周方向において係合爪35よりも僅かに大きい。
このため、係合爪35が案内溝16の最基端に当接するまで、ノズルシャフト14が先端側に移動できる。ノズルシャフト14が先端側に移動すると、ノズル本体10が突出する。
また、係合爪35が案内溝16の最先端に当接するまで、ノズルシャフト14が基端側に移動できる。ノズルシャフト14が基端側に移動すると、ノズル本体10が縮退する。
一方、係合爪35と案内溝16が周方向においてほぼ密着しているので、ノズルシャフト14は周方向に移動(回転)できない。
案内溝16に係合爪35を嵌め入れたとき、ノズル本体10の基端は、常にキャップ31から基端側に突出する。つまり、ノズルシャフト14の基端面14bは、常に空気通路22に露出する。
リフレクター板45は、透明なアクリル板からなり、基端面にアルミニウムが蒸着された凹凸形状の反射面46が設けられる。この反射面46は、ノズル本体10に吸着保持されたチップ部品を撮像する際に、先端側から投光される照明光を反射する。
リフレクター板45の中央には、ノズルシリンダ41が挿通される貫通孔47が設けられる。
図8は、薄板バネ50の斜視図である。
薄板バネ(弾性体)50は、ホルダ本体21の段差部23に配置されて、キャップ31の基端側に密着する。そして、薄板バネ50は、ノズルシャフト14の基端面14bに当接して、ノズル本体10を先端に向けて付勢する。
ベース51は、円環形の外周縁部であって、ホルダ本体21の段差部23に密着する。ベース51は、ホルダ本体21とキャップ31により挟持される。
アーム52は、ベース51から中心軸Lに向かって延びる帯状の部位である。アーム52は、例えば3本であり、空気通路22の内面からノズル本体10に向かって架け渡される。
密着部53は、3本のアーム52に連結する円形の部位である。密着部53は、ノズルシャフト14の基端面14bに密着する。
通気孔54は、密着部53の中心に開口して、ノズル本体10のノズル孔11に重なる。この通気孔54を介して、ホルダ本体21の空気通路22とノズル本体10のノズル孔11が連通する。
また、アーム52の板厚を薄くすることにより、薄板バネ50のバネ定数がさらに小さくできる。具体的には、アーム52の板厚は約0.05mmである。
図9は、吸着ノズル5の動作図である。
表面実装機によりチップ部品Cをプリント基板Pに実装する。チップ部品Cは、紙キャリアテープTに載置された状態で部品供給域に配置される。プリント基板Pは、部品搭載域に配置される。
図9(a)に示すように、吸着ノズル5は、初期状態において、ノズル本体10がノズルホルダ20から最も突出する。
そして、表面実装機は、吸着ノズル5の空気通路22とノズル孔11に負圧気体を供給して、ノズル本体10にチップ部品Cを吸着する。
そして、表面実装機は、吸着ノズル5の空気通路22とノズル孔11に正圧気体を供給して、チップ部品Cを取り離す。
最後に、表面実装機は、吸着ノズル5を上昇させて、プリント基板Pから離間する。このとき、薄板バネ50の弾性変形が回復して、吸着ノズル5は、初期状態に戻る。
図10は、薄板バネ50の線形性を示すグラフである。横軸は時間、縦軸は薄板バネ50の反発力である。
ノズル本体10を一定速度で0〜0.4mmまで縮退させ、その後に同一速度で元に戻した。つまり、薄板バネ50の密着部53を0〜0.4mmまで一定速度で変位させた後に、同一速度で元に戻した。
このため、吸着ノズル5は、チップ部品Cに加わる力を正確に制御することができる。例えば、ノズル本体10の縮退量を0.2mm以内にして、チップ部品Cに加わる力を20g以下に制限することができる。
吸着ノズル5は、ノズル本体10の縮退量を小さくしたり、薄板バネ50のバネ定数を低下させたりして、チップ部品Cに加わる力をさらに制限することも可能である。
(圧縮コイルバネの非線形性)
これに対して、従来の吸着ノズルは、圧縮コイルバネを用いている。圧縮コイルバネは、微小変位時に、変位と反発力の関係が非線形になる。一般的に、圧縮コイルバネは、たわみ量が全たわみ量(密着時のたわみ量)の30〜70%のときに、バネ定数が安定する。微小変位はこの範囲外となるため、変位と反発力の関係が非線形になる。
従来の吸着ノズルのノズル本体を一定速度で0〜0.4mmまで縮退させ、その後に同一速度で元に戻した。つまり、圧縮コイルバネを0〜0.4mmまで圧縮させた後に、同一速度で元に戻した。
このため、従来の吸着ノズルは、チップ部品Cに加わる力を正確に制御することができない。例えば、ノズル本体の縮退量を0.2mm以内にしたとしても、チップ部品Cに加わる力を20g以下にすることはできない。
特に、従来の吸着ノズルでは、圧縮コイルバネが圧縮し始めたときに、反発力を急激に増加する。このため、従来の吸着ノズルをチップ部品Cに押し当てた瞬間に、30g程度の反発力がチップ部品Cに加わる。したがって、従来の吸着ノズルは、チップ部品Cに損傷を与えてしまう。
圧縮コイルバネの線径を細くしたり巻き数を少なくしたりしても、圧縮コイルバネは、微小変位時の非線形性を解消できない。
図24に示すように、ガラス含有チップ部品Cを従来の吸着ノズルで吸着すると、チップ部品Cの被吸着面が白化することが確認された。すなわち、ガラス含有チップ部品Cに損傷が生じたことが確認された。
図11、図12は、ノズル本体10の着脱を示す斜視図である。
ノズル本体10は、ノズルホルダ20に対して単独で着脱可能である。特別な工具等を用いることなく、ノズル本体10のみをノズルホルダ20に対して取り付けたり、取り外したりすることができる。
続いて、ノズルシャフト14を係合爪35に押し当てながら、ノズル本体10を周方向に回転させる。これにより、係合爪35がノズルシャフト14の導入溝17(不貫通溝17a)に入り込み、ノズルシャフト14がキャップ31の貫通孔32に挿入される。
続いて、薄板バネ50の反発力に抗しながら、ノズル本体10をさらに基端側に押し入れる。これにより、係合爪35が不貫通溝17aの最先端まで移動して、貫通溝17bに導入される。そして、係合爪35が貫通溝17bの側面に当接して、ノズル本体10は基端側に移動できなくなる。
これにより、係合爪35が貫通溝17bに沿って移動して、案内溝16に導入される。
最後に、ノズル本体10を開放する。これにより、ノズル本体10が薄板バネ50の反発力により先端側に移動する。つまり、係合爪35が案内溝16に沿って移動して、案内溝16の最基端に当接する。
以上の手順により、特別な工具等を用いることなく、ノズルホルダ20に対してノズル本体10のみを取り付けることができる。
まず、ノズル本体10を把持して、薄板バネ50の反発力に抗しながら、ノズル本体10を最基端まで押し入れる。
続いて、ノズル本体10を周方向に回転させて、係合爪35を案内溝16から貫通溝17bに移動させる。具体的には、ノズル本体10を、先端側から見て反時計回りに回転させる。
続いて、係合爪35が貫通溝17bの側面に当接して、ノズル本体10が周方向に移動できなくなったら、ノズル本体10を開放する。
これにより、ノズル本体10が薄板バネ50の反発力により先端側に移動する。つまり、係合爪35が貫通溝17bから不貫通溝17aに移動する。さらに、係合爪35が不貫通溝17aに沿って移動して、導入溝17から抜け出る。
最後に、ノズル本体10のノズルシャフト14を貫通孔32,42から抜き出す。
以上の手順により、特別な工具等を用いることなく、ノズルホルダ20からノズル本体10のみを取り外すことができる。
図13は、吸着ノズル5のノズルシリーズを示す図である。
上述したように、吸着ノズル5は、ノズル本体10のみを着脱できる。このため、チップ部品Cのサイズに応じてノズル本体10を入れ替えることができる。
図13に示すように、0603サイズ〜1005サイズ用のノズル本体10A、0603サイズ用のノズル本体10B、0402サイズ用のノズル本体10Cを用意する。ノズル本体10A〜10Cは、ノズル先端12に開口するノズル孔11の形状が異なる。
このように、複数のノズル本体10を用意することにより、異なるサイズのチップ部品Cに対応することができる。
なお、リフレクター板45は、反射面46が直径約10mmの円形である。
この吸着ノズル5では、リフレクター板45は、反射面46が直径約4mmの円形である。
図14に示すように、0402サイズ〜0603サイズ用のノズル本体10D、03015サイズ用のノズル本体10E、0201サイズ用のノズル本体10Fを用意する。
ノズル本体10D〜10Fは、ノズル先端12に開口するノズル孔11の形状が異なる。
このように、複数のノズル本体10を用意することにより、異なるサイズのチップ部品Cに対応することができる。
図15は、本発明の第二実施形態に係る吸着ノズル6を示す斜視図である。
図16は、吸着ノズル6の断面図である。
ノズル本体60は、ノズル本体10と同様に、チップ部品Cを吸着保持する軸形部材である。ノズルホルダ70は、ノズルホルダ20と同様に、吸着ヘッドに保持されて、ノズル本体60を往復移動可能に保持する。薄板バネ50は、ノズル本体60をチップ部品に向けて付勢する。
吸着ノズル6の動作は、吸着ノズル5の動作と同一である。吸着ノズル6は、吸着ノズル5と同様に、ノズルシリーズを有する。
以下では、主に吸着ノズル5との相違点について説明する。同一の部材や部位には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図17は、ノズル本体60を示す分解斜視図である。
図18は、ノズルシャフト64の側面図であって、(a)は係合面66、(b)は外周面64sを示す。
ノズルシャフト64は、先端側を除く部位がノズルホルダ70(ノズルシリンダ91)に嵌合(内嵌)する。
ノズルシャフト64は、先端側にフランジ15と係合溝65、中央にシール溝18を有する。係合溝65とシール溝18は、ノズルシャフト64の外周面64sに形成される。係合溝65とシール溝18は、ノズルシリンダ91に覆われる。
ノズルシャフト64の基端の外周縁には、面取り状の傾斜面68が設けられる。
係合溝65は、一つの係合面66と、2つの段差面67(67a,67b)を有する。
係合面66は、係合溝65の底面であり、接線方向に延びて半径方向に直交する平坦な面である。係合面66同士は、平行かつ背向する。
2つの段差面67は、係合溝65の側面であり、軸方向において正対する平坦な面である。段差面67aは、先端側を向き、段差面67bは、基端側を向く。
図19は、ノズル支持体を示す図であって、(a)は背面図、(b)は断面図である。
ノズルホルダ70は、ノズル本体60に嵌合(外嵌)して、ノズル本体60を摺動可能に保持する。
ノズルホルダ70は、ホルダ本体21、ノズル支持体75、リフレクター板45およびクリップ100を備える。ノズル支持体75は、キャップ31とノズルシリンダ41を一体化した部材に相当する。クリップ100は、ノズル支持体75の基端に取り付けられる。
キャップ81は、段差部23に嵌まり込む円板形の部位であって、空気通路22を閉塞する。キャップ81の中心には、ノズル本体60のノズルシャフト64が嵌合(内嵌)する貫通孔82が設けられる。
キャップ81は、収容穴83と筒部84を有する。
収容穴83は、基端面81bにおいて、貫通孔82を取り囲む円環形の浅い掘り込みである。収容穴83には、クリップ100が収容されて固着される。
筒部84は、貫通孔82を有する円筒形の部位であって、収容穴83の底面から基端側に立設する。この筒部84には、クリップ100の曲がりバネ棒102が取り付けられる。
クリップ固定溝85は、クリップ100の端部を嵌め入れて保持する部位であって、キャップ81の外周縁(収容穴83の側壁)に4つ設けられる。バネ棒挿通溝86は、曲がりバネ棒102を挿通させる部位であって、筒部84に2つ設けられる。
クリップ固定溝85とバネ棒挿通溝86は、ワイヤーカット加工により同時に形成される。このため、2つのクリップ固定溝85と1つのバネ棒挿通溝86は、接線方向において一直線状に延在する。4つのクリップ固定溝85と一対のバネ棒挿通溝86が中心軸Lを基準にして対称に形成される。
クリップ固定溝85は、キャップ81の外周縁を貫通する。バネ棒挿通溝86は、筒部84を外周壁に彫り込まれて、貫通孔82に連通する。バネ棒挿通溝86には、ノズルシャフト64の係合面66が露出する。このため、クリップ100のバネ棒挿通溝86を貫通孔82に挿通すると、バネ棒挿通溝86が係合面66に密着する。
図20は、クリップ100を示す図である。
クリップ100は、ノズル支持体75(キャップ81)の収容穴83に配置されて、ノズルシャフト64を挟持する。また、クリップ100は、弾性変形して、ノズルシャフト64をノズル支持体75から着脱可能に保持する。
クリップ100は、バネ用鋼板からなる略円形平板であって、固定部101、曲がりバネ棒102、プライヤー挿入穴103および外周部104を有する。
曲がりバネ棒102は、一対の棒状の部位であって、キャップ81のバネ棒挿通溝86に挿通される。一対の曲がりバネ棒102は、固定部101同士の間に架け渡されて、平行に配置される。一対の曲がりバネ棒102は、それぞれ直線状に延び、外側に湾曲して互いに離間するように弾性変形できる。
一対の曲がりバネ棒102は、ノズルシャフト64の係合面66にそれぞれ密着する。このとき、曲がりバネ棒102は、直線状に延びる。一対の曲がりバネ棒102は、ノズルシャフト64を周方向に回転させたときに、弾性変形する。つまり、ノズルシャフト64を周方向に回転させると、一対の曲がりバネ棒102は、係合面66から外周面64sに乗り移って外側に湾曲する。
外周部104は、4つの固定部101を保持する部位である。外周部104は、一対の曲がりバネ棒102が弾性変形したときに、4つの固定部101が変形や変位しないようにするために設けられる。
係合面66は、軸方向において曲がりバネ棒102の約3倍の長さを有する。曲がりバネ棒102は、接線方向に延びながら係合面66に密着する。
このため、曲がりバネ棒102が係合面66の基端(段差面67b)に当接するまで、ノズルシャフト64が先端側に移動できる。また、曲がりバネ棒102が係合面66の先端(段差面67a)に当接するまで、ノズルシャフト64が基端側に移動できる。
一方、曲がりバネ棒102と係合面66が接線方向において密着しているので、ノズルシャフト64は周方向に移動(回転)できない。
係合面66に曲がりバネ棒102を嵌め入れたとき、ノズル本体60の基端は、常にキャップ81から基端側に突出する。ノズルシャフト64の基端面64bは、常に空気通路22に露出する。
ノズル本体60は、ノズルホルダ70に対して単独で着脱可能である。特別な工具等を用いることなく、ノズル本体60のみをノズルホルダ70に対して取り付けたり、取り外したりすることができる。
続いて、ノズルシャフト64を曲がりバネ棒102に押し付けると、一対の曲がりバネ棒102が傾斜面68に乗り上がり、外側に湾曲して互いに離間し始める。つまり、曲がりバネ棒102が弾性変形し始める。そして、ノズルシャフト64の基端面64bが薄板バネ50の密着部53に当接する。
これにより、曲がりバネ棒102が傾斜面68に乗り越えて、係合面66に嵌まり込む。つまり、曲がりバネ棒102の弾性変形が回復して、係合面66に密着する。そして、曲がりバネ棒102が段差面67aに当接して、ノズル本体60は基端側に移動できなくなる。
以上の手順により、特別な工具等を用いることなく、ノズルホルダ70に対してノズル本体60のみを取り付けることができる。
まず、ノズル本体60を把持して周方向に90度回転させる。これにより、曲がりバネ棒102が係合面66から外周面64sに乗り上がり、外側に湾曲して互いに離間する。
続いて、ノズル本体10を開放する。これにより、ノズル本体60が薄板バネ50の反発力により先端側に移動する。
最後に、ノズル本体60のノズルシャフト64を貫通孔82から抜き出す。
以上の手順により、特別な工具等を用いることなく、ノズルホルダ70からノズル本体60のみを取り外すことができる。
クリップ100は、一対の曲がりバネ棒102を備えていれば足る。したがって、図21(a),(b)に示すように、e字形のクリップ105やU字形のクリップを用いてもよい。
図22は、本発明の第三実施形態に係る吸着ノズル7を示す分解斜視図である。
吸着ノズル6では、クリップ100を収容穴83に取り付けるときに、プライヤー挿入穴103にスナップリングプライヤーを挿入し、曲がりバネ棒102を外側に湾曲させてバネ棒挿通溝86に挿通する。このとき、曲がりバネ棒102が捻じれて変形する不具合が発生する可能性がある。
そこで、吸着ノズル7は、このような不具合を防止し、組み立ての容易化、確実化を図る。
バネ棒挿通部87は、筒部84の一部(2か所)を軸方向に沿って削り取り、貫通孔82に連通する空間である。バネ棒挿通部87を設けることにより、筒部84は、2つの円弧形の壁体に形成される。
クリップ105は、プライヤー挿入穴103を有しない点がクリップ100とは異なる。そして、クリップ105の曲がりバネ棒102は、バネ棒挿通部87に配置される。
クリップ抑え板110は、クリップ105の基端側に密着配置される円環形の平板である。クリップ抑え板110は、本体部111、固定部112、貫通孔113を有する。
本体部111は、円環形の部位である。4つの固定部112は、本体部111から外周側に突出する爪体形の部位である。4つの固定部112は、キャップ81のクリップ固定溝85にそれぞれ嵌まり込む。
貫通孔113は、本体部111の中心に形成されて、ノズル本体60を挿通させる。貫通孔113には、ノズルシャフト64の基端面64bが露出する。
また、クリップ105は、キャップ81(収容穴83の底面)とクリップ抑え板110により挟持される。このため、曲がりバネ棒102が外側に湾曲したときに、捻じれが規制される。したがって、曲がりバネ棒102が捻じれて変形する不具合を防止できる。
薄板バネ50の基端側に配置されるので、吸着ノズル5,6,7の横幅(直径)を小さくすることができる。したがって、複数の吸着ノズル5,6,7を密集配置することができる。
薄板バネ50は、ノズル本体10,60の基端面14b,64bに密着する密着部53と、密着部53に開口してノズル孔11に重なる通気孔54を有する。このため、薄板バネ50は、ノズル孔11の通気に悪影響を与えない。
薄板バネ50は、アーム52が密着部53を取り巻く渦巻形であるため、アーム長を延ばして容易にバネ定数を低くすることができる。したがって、吸着ノズル5,6がチップ部品Cに与える力(衝撃)を良好に緩和できる。
案内溝16は、導入溝17よりも掘り込み量が大きいため、係合爪35が案内溝16から自然に外れることを防止できる。
吸着ノズル5は、チップ部品Cを吸着保持する場合に限らない。例えば光学部品などを吸着する場合であってもよい。
薄板バネ50は、アーム52を有する場合に限らない。薄板バネ50は、膜体(ダイヤフラム)であってもよい。
弾性体は、段差部23に配置される場合に限らない。弾性体は、例えば空気通路22の内壁に接着される場合であってもよい。
吸着ノズル5は、薄板バネ50を用いて、吸着ノズル5がチップ部品Cに与える力(衝撃)を良好に緩和する。このため、リフレクター板45に加わる衝撃も緩和される。したがって、ガラス製のリフレクター板45であっても、割れや歪み等の不具合が発生しづらい。
これらの電子部品を吸着ノズル5によりプリント基板Pに実装してもよい。
Claims (19)
- 電子部品を吸着する軸形のノズル本体と、
前記ノズル本体のノズル孔に連通する空気通路を有して前記ノズル
本体を軸方向に往復移動可能に保持するノズルホルダと、
前記空気通路に配置されて前記ノズル本体を軸方向に付勢する板バネと、
を備える吸着ノズル。 - 前記ノズル本体は、前記ノズルホルダに対して着脱可能に保持される請求項1に記載の吸着ノズル。
- 前記板バネは、
前記ノズルホルダに支持されるベースと、
前記ノズル本体の基端面に密着する密着部と、
前記密着部に開口して前記ノズル孔に重なる通気孔と、
前記ベースと前記密着部の間に架け渡されるアームと、
を有する請求項2に記載の吸着ノズル。 - 前記アームは、前記密着部を取り巻く渦巻形である請求項3に記載の吸着ノズル。
- 前記ノズル本体は、その外周面に軸方向に延びる案内溝を有し、
前記ノズルホルダは、前記案内溝に嵌まり込む係合爪を有し、
前記係合爪が前記案内溝に当接して、前記ノズル本体の移動が規制される請求項1から4のうちいずれか一項に記載の吸着ノズル。 - 前記ノズル本体は、その外周面に基端から前記案内溝に向けて延びる導入溝を有し、
前記係合爪が前記導入溝を経由して前記案内溝に入退する請求項5に記載の吸着ノズル。 - 前記導入溝は、基端からクランク状に延びて前記案内溝に接続する請求項6に記載の吸着ノズル。
- 前記案内溝は、前記導入溝よりも掘り込み量が大きい請求項6または7に記載の吸着ノズル。
- 前記ノズルホルダは、
前記空気通路が形成されたホルダ本体と、
前記ノズル本体が嵌合する貫通孔および前記係合爪を有して前記ホルダ本体に取り付けられるノズル支持体と、
を備える請求項5から8のうちいずれか一項に記載の吸着ノズル。 - 前記ノズル支持体は、
前記係合爪を有して前記空気通路の先端開口を塞ぐキャップと、
前記貫通孔を有して前記キャップに支持されるシリンダと、
を備える請求項9に記載の吸着ノズル。 - 前記ノズル本体は、その外周面に接線方向に延びる係合溝を有し、
前記ノズルホルダは、前記接線方向に延びて前記係合溝に嵌まり込むバネ棒を有し、
前記バネ棒が、前記係合溝に当接して、前記ノズル本体の移動が規制される請求項1から4のうちいずれか一項に記載の吸着ノズル。 - 前記バネ棒は、半径方向の外側に湾曲して前記係合溝に入退する請求項11に記載の吸着ノズル。
- 前記ノズルホルダは、
前記空気通路が形成されたホルダ本体と、
前記ノズル本体が嵌合する貫通孔を有して前記ホルダ本体に取り付けられるノズル支持体と、
前記バネ棒を有して前記ノズル支持体に取り付けられるクリップと、
を備える請求項11または12に記載の吸着ノズル。 - 前記ノズル支持体に取り付けられて、前記バネ棒を前記ノズル支持体との間で挟持するクリップ抑え板を備える請求項11から13のうちいずれか一項に記載の吸着ノズル。
- 前記ノズル支持体は、
前記空気通路の先端開口を塞ぐと共に、前記ホルダ本体とにより前記弾性体を挟持する請求項9または13に記載の吸着ノズル。 - 前記ノズルホルダは、
前記ノズル支持体の先端面に配置されるリフレクター板を備える請求項9または13に記載の吸着ノズル。 - 前記リフレクター板は、ガラス製である請求項16に記載の吸着ノズル。
- 前記ノズル本体は、
電子部品を吸着する吸着面が形成されたノズル先端と、
前記ノズルホルダに内嵌するノズルシャフトと、
と有し、
前記ノズル先端がセラミックスまたは合成樹脂からなる請求項1から17のうちいずれか一項に記載の吸着ノズル。 - 請求項1から18のうちいずれか一項に記載の吸着ノズルと、
前記吸着ノズルの空気圧を制御する空気圧制御部と、
前記吸着ノズルを部品供給域と部品搭載域の間で往復移動させる吸着ヘッドと、
を備える部品実装機。
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