JPH0117838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子部品等の電子回路基機等への物
品移載装置に関するものである。

従来、電子部品、特にリードレスタイプの微小
電子部品（以下チツプ部品と呼ぶ）の回路基板へ
の装着に際しては、一般に真空式の吸着具でチツ
プ部品を吸着し、所定位置へ移載し、装着する方
法が採られている。しかし、この場合チツプ部品
吸着時におけるチツプ部品の位置ズレ、移載中で
のチツプ部品の位置ズレ等、装着精度上問題があ
る。また、位置ズレを防止するため、第１図に示
すように吸着具１の先端形状をチツプ部品２を案
内しやすいようにする方法もあるが、この方法で
はチツプ部品２が傾いたり、また吸着具１の先端
部が回路基板に接触する欠点がある。

さらに、別の方法として、チツプ部品を装着位
置まで移載する途中に位置規正装置を設け、一旦
位置規正装置上に置き位置規正したチツプ部品を
再び吸着して所定位置まで移載する方法がある。
この方法では、位置規正精度は補正されるが、移
載途中で位置規正のためのロスタイムを生じ、ま
た特別な位置規正装置を必要とし、位置規正の後
再び吸着する際の位置の多少のズレ等完全とはい
えない。このためチツプ部品移載途中において位
置規正をすることをねらつたものが開発されてい
る。第２図ａ〜ｄはその一例を示すものであり、
チツプ部品２は例えば振動式シユート３で整列さ
れ、端部において吸着具４によりチツプ部品２は
１個づつ吸着され、所定位置まで移載される間
に、位置規正爪５ａ，５ｂによつて位置規正され
る。第２図ａにおいて、チツプ部品２は振動式シ
ユート３に一列に並べて送られており、吸着具４
が迎えに行くところで、この時位置規正爪５ａ，
５ｂは開いている。第２図ｂはチツプ部品２を吸
着具４で吸着したところであり、この時も位置規
正爪５ａ，５ｂは開いたままである。第２図ｃ
で、吸着具４がチツプ部品２を振動式シユート３
上から装着基板６上の所定位置まで移載する間に
位置規正爪５ａ，５ｂを閉じ、チツプ部品２を位
置規正する。第２図ｄでは、位置規正爪５ａ，５
ｂは開き、吸着具４を下降させ、基板６上にチツ
プ部品２を装着する。

しかし、このような装置においては、位置規正
爪５ａ，５ｂが開いてからチツプ部品２が基板６
上に装着されるまでの間（第２図ｃ〜ｄ）、チツ
プ部品が規正されない状態となり、この間で吸着
具４とチツプ部品２との相対位置が変化し、結果
として装着位置の精度が悪くなるという欠点を有
していた。

本発明は上記従来例の欠点を解消したものであ
り、以下、本発明を実施例にもとづき、図面とと
もに説明する。第３図、第４図は本発明の一実施
例に係る電子部品装着装置であり、図において、
２５１は基板２５２および２５３を自動供給する
ためのローダー装置である。ローダー２５１によ
り準備された基板２５２は基板搬送爪２５４によ
り装置の中央部に設けられたXYテーブル部の上
テーブル２５５に供給される。上テーブル２５
５、及び下テーブル２５６はそれぞれ、パルスモ
ータ７及び８により駆動され、ボールネジ９，１
０を回転させ、上テーブル５に固定されたナツト
１１及び下テーブル６に固定されたナツト１２を
介してXY方向に水平移動可能となる。上テーブ
ル５には、基板２及び３の２枚が所定間隔を保つ
て位置固定されるようになつている。基板２及び
３の移載機構について説明すると、基板２の所定
カ所を保持可能な搬送爪４と基板３の所定カ所を
保持可能な搬送爪１３とを固定したブラケツト１
４は、軸受１５および軸受１６で両端を支持され
たスプライン軸１７に摺動可能なよう嵌合してい
る。スプライン軸１７の一端には回転レバー１８
が固定されており、回転レバー１８の一端にはス
プライン軸１７を回転させるシリンダー１９が取
付けられている。また、回転レバー１８の他端に
はシリンダー２０が固定されており、シリンダロ
ツド１８′の先端はブラケツト１４と連結されて
おり、シリンダー２０の推力により、搬送爪４，
１３が基板２及び３を所定ピツチ搬送できる。搬
送が終るとシリンダー１８の動作により、スプラ
イン軸１７を回転させ、搬送爪４，１３は基板２
及び３から離れる。アンローダ部２１は送り出さ
れた基板３を装置外へ取り出すものである。

基板２，３に対応して、同方式の駆動部３０に
よつて動作させられる接着材塗布装置９０及び、
チツプ部品装着装置１００が本体ベース２２上に
固定されている。また、XYテーブル５，６及
び、接着剤塗布装置９０、装着装置１００とは別
に、チツプ部品供給部１６０がガイド軸２３，２
４で摺動可能なようガイドされ、本体ベース２２
に固定されたパルスモータ２５で駆動されるボー
ルネジ２６の回転により、チツプ部品供給部１６
０は移動可能である。

チツプ部品供給部１６０上には、テーピングカ
セツト１７０及び、振動式直進フイーダー２００
が複数台取り付けられており、チツプ部品の多種
安定供給ができるようになつている。さらに、本
体ベース２２の前部には装置の制御操作ボツクス
２７，２８が取り付けられており、制御部２９は
装置内に内蔵されている。

次に駆動部３０について第５図、第６図で詳し
く説明する。図において、フレーム３１に固定さ
れた駆動モータ３２により、スプロケツト３３，
チエーン３４を介して、回転力をクラツチ、ブレ
ーキ３６，３６′の駆動側プーリ３５に伝達され
る。クラツチ３６のクラツチ動作時、駆動側プー
リ３５の回転力は従動側に伝達され、カム軸３７
を回転させる。カム軸３７には４枚の板カム３
８，３９，４０，４１が固定されており、それぞ
れに対応した揺動レバー４２，４３，４４，４５
を支点軸４６を支点としてフオロアローラ４７と
係合しつつ揺動運動させる。また、揺動レバー４
２，４３，４４，４５の先端部には、それぞれに
継手４８が取りつけられており、継手４８とバネ
掛けピン４９との間は引張りバネ５０で付勢され
ている。継手４８には、タイロツド５１，５２，
５３，５４が固定されており、これらのタイロツ
ドは、駆動部３０の先端にもうけられた接着材塗
布装置９０及びチツプ部品装着装置１２０（第３
図参照）へ駆動伝達する。また、タイロツド５
２，５３の中間部には、シヤツター機構がもうけ
られている。シヤツター機構は、ソレノイド５
９，６０、取付用ブラケツト６１、（以下第７図
参照）揺動レバー６２，６３、支点軸６４、ロー
ラ６５，６６、シヤツター６７、６８、シヤツタ
ーホルダー６９、カバー７０などで構成されてい
る。シヤツター機構の動作について第８図で詳し
く説明する。図において、シヤツター６７，６８
の動作機構全く同じであるのでシヤツター６７に
ついて説明する。ソレノイド５９は、取付用ブラ
ケツト６１により固定されており、ソレノイド５
９はピン７１を介して揺動レバー６２を支点軸６
４を支点として回転させる。揺動レバー６２には
ローラ６５が取りつけられており、ローラ６５が
シヤツター６７の抜窓６７ａでホールドされてい
る。一方、シヤツター６７及び６８はシヤツター
ホルダー６９で保持され上下方向に摺動可能であ
る。シヤツター６７にはバネ掛けピン７２が固定
されており、シヤツターホルダー６９に固定され
たカバー７０に取りつけられたバネ掛けピン７３
との間を引張ばね７４で下方へ付勢されている。
また、シヤツター６７には、図示の形状の抜穴６
７ｂがあり、タイロツド５６が貫通している。タ
イロツド５６にはナツト７５が所定位置に固定さ
れている。ソレノイド５９が矢印方向に吸引する
と揺動レバー６２は回転し、シヤツター６７を上
方矢印方向に持ち上げる。この状態では、タイロ
ツド５６は、ナツト７５がシヤツター６７の抜穴
６７ｂのせまい部分６７ｃでストツプされ、タイ
ロツド５６の矢印方向の動きを停止させる。ソレ
ノイド５９が吸引を解除すれば、シヤツター６７
は引張ばね７４により下方へもどされ、再びタイ
ロツド５６のナツト７５はシヤツター６７の抜穴
６７ｂを貫通し、タイロツド５６はフルストロー
ク矢印方向への動作が可能となる。また、第５
図、第６図において、チエーンスプロケツト３８
はチエーン７６を駆動してチエーンスプロケツト
７７を固定している軸７８を回転させ、軸７８に
は動作タイミングのための検出カム７９が複数個
取付けられており、光電検出スイツチ８０により
タイミング検出している。

次にチツプ部品装着装置１００について第８図
から第１１図までで説明する。

第８図はチツプ部品装着装置１００の斜視図で
ありプリント基板２５３、チツプ部品２、位置規
正ブロツク１０１、テーピングカセツト１７０、
カセツト送りレバー１０２を示す。

第９図においてタイロツド５１は継手１０３に
より位置規正ブロツクレバー１０４に連結されて
いる。位置規正ブロツクレバー１０４は支点１０
５で回転可能であり、前記位置規正ブロツクレバ
ー１０４はローラ１０６により規正ロツド１０７
の溝部１０７ａに係合して、規正ロツド１０７を
上下動作させることができる。規正ロツド１０７
は上下動軸１０８により上下方向に摺動可能な様
に保持されている。

又タイロツド５２の端部は継手１０９により上
下動レバー１１０に連結されている。上下動レバ
ー１１０は支点１１１で回転可能であり、前記上
下動レバー１１０はローラ１１２により上下動軸
１０８の溝部１０８ａに供合して、上下動軸１０
８を上下動作させることができる。上下動軸１０
８は回転ボス１１３により上下方向に摺動可能な
ように保持されている。回転ボス１１３はフレー
ム１１０′に取付けられたベアリング１１４，１
１５により回転可能なように支持されている。ま
た、回転ボス１１３には、回転ボス１１３に嵌合
して回転可能な歯車１１６を有し、歯車１１６の
抜け防止用ホルダー１１７が上下動軸１０８に固
定されている。

一方、タイロツド５３の先端は、継手１１８に
よりラツク１１９に連結されており、ラツク１１
９はラツクガイド１２０でガイドされて摺動可能
である。ラツク１１９は歯車１１６と噛み合つて
おり、また、歯車１１６は別の回転レバー１２０
の部分歯車部１２０ａと噛み合つている。そして
回転レバー１２０には、ストツパーピン１２１、
ガイドブツシユ１２２が圧入固定されている。

回転レバー１２０は、一端を抜け防止用ホルダ
ー１１７で、また他端を回転ボス１１３で、回転
可能なようにガイドされている。また、回転レバ
ー１２０にはねじりコイルばね１２３が巻きつけ
られており、ねじりコイルばね１２３の一端は抜
け防止用ホルダー１１７にとめ、他端を回転レバ
ー１２０にとめて、回転レバー１２０を回転方向
に付勢している。回転レバー１２０の回転付勢に
よりストツパーピン１２１は回転レバー１１３の
突起部１１３ａに当つて回転止めされている。ス
トツパーピン１２１が回転ボス１１３の突起部１
１３ａに当つている状態を第１２図ｂ図に示す。
第９図に戻り、上下動軸１０８の両端部にはアー
ムＡ１２４、アームＢ１２５が固定されており、
アームＡ１２４、アームＢ１２５は共にチツプ部
品の吸着ロツド１２６が摺動可能なようにガイド
されている。また吸着ロツド１２６は回転レバー
１２０にてもガイドされている。吸着ロツド１２
６にはガイドレバー１２７，１２８が取付けられ
ており、ガイドレバー１２７に固定されたガイド
ピン１２９がガイドガツシユ１２２と係合し摺動
が可能である。吸着ロツド１２６はアームＢ１２
５との連結部において、止め輪１３０で受けられ
ており、圧縮ばね１３１により付勢されている。
また、吸着ロツド１２６には連結ナツト１３２に
よりチツプ部品吸着用真空チヤツク１３３が摺動
可能なよう取付けられており、真空チヤツク１３
３は圧縮ばね１３４にて付勢されている。吸着ロ
ツド１２６の上端には、吸着ロツド１２６に設け
られた貫通穴１２６ａを通して真空チヤツク１３
３でチツプ部品２を吸い上げることができるよう
真空発生装置とをつなぐチユーブ１３５が取りつ
けられている。一方、タイロツド５４の端部では
継手１３６でレバー１３７に連結されており、レ
バー１３７は支点ピン１１１を支点として回転可
能で、レバー１３７の一端はピンと長穴により押
し棒１３８とに係合している。押し棒１３８はフ
レーム１００′の押し棒ガイド器１００′ａで摺動
ガイドされている。押し棒１３８の下端にはハン
マー１３９が固定されている。

規正ロツド１０７の先端には連結レバー１４０
が固定されており、前記レバー１４０の他端に
は、回転自在に位置規正ブロツク１４１が係合さ
れており、前記位置規正ブロツク１４１は又、吸
着ロツド１２６とも回転、上下自在に係合されて
いる。吸着ロツド１２６には連結レバー１４２が
固定されており、連結レバー１４２にはガイドピ
ン１４３が固定され、位置規正ブロツク１４１の
本体１４４に作られた溝部１４４ａと係合してお
り、ラツク１１９の往復動が歯車１１６に回転と
して伝達され、この回転が、回転レバー１２０の
歯車部１２０ａを通して回転レバー１２０を回転
させ、回転レバー１２０に圧入されているガイド
ブツシユ１２２、ガイドピン１２９、ガイドレバ
ー１２７，１２８を通して吸着ロツド１２６を回
転させる。吸着ロツド１２６の回転は連結レバー
１２０、ガイドピン１４３を通して位置規正ブロ
ツク１４１に伝達される。

チツプ部品装着装置１００の動作について説明
する。第９図において、タイロツド５２の矢印動
作により上下動レバー１１０を回価運動させ、上
下動軸１０８を上下動させる。上下動軸１０８の
上下動はそのまま、アームＡ１２４，アームＢ１
２５により吸着ロツド１２６に伝達される。真空
チヤツク１３３でのチツプ部品２吸着時及び回路
基板６へのチツプ部品２の装着時においては圧縮
ばね１３４及び圧縮ばね１３１により押し圧はほ
ぼ一定値に保つことができる。第１２図におい
て、タイロツド５３の矢印方向往復動作はそのま
ま、ラツク１１９の往復動作となり、１１６を回
転させる。回転動作については第１２図ａ，ｂ，
ｃによりさらに詳しく説明する。第１２図ａは吸
着ロツド１２６がチツプ部品供給側にある状態を
示す。第１２図ｂは、吸着ロツド１２６が回路基
板装着側にある状態を示す。また第１２図ｃは、
吸着ロツド１２６が回路基板装着側にあつて、し
かも、吸着ロツド１２６が90゜回転した状態を示
している。第１２図ａからｂへの動作は、ラツク
１１９が所定ピツチ矢印方向に動くことにより歯
車１１６は回転する。このとき、前記、第９図で
のねじりコイルばね１２３での回転レバー１２０
の回転方向付勢力が、歯車１１６の回転力より強
いため、歯車１１６の回転は回転レバー１２０を
回転させない。歯車１１６の回転はそのまま、回
転ボス１１３、回転レバー１２０を共に公転させ
ｂ図の状態となる。次に、ｂ図からｃ図への動作
は、ラツク１１９がさらに所定ピツチ矢印方向に
動くことにより歯車１１６はさらに回転する。こ
のとき、回転レバー１１３はフレーム１１３ａに
固定されたストツパーピン１５４により公転をス
トツプさせられており、歯車１１６の回転は回転
レバー１２０に伝達され、回転レバー１２０を
90゜回転させる。ｂ図の状態とｃ図の状態はタイ
ロツド５３の根元で切換コントロールすることに
より、第９図で、チツプ部品２の回路基板への装
着の際装着方向の90゜切換が可能となる。

また、第９図で、タイロツド５４の矢印動作
は、第９図で、レバー１３７の矢印方向の回転と
なり、押し棒１３８の上下動作となる。押し棒１
３８の上下動作によりハンマー１３９は下方への
押し圧が可能となり、チツプ部品供給部の送り機
構を提供する。

次に位置規正ブロツク１４１と吸着ロツド１２
６との関係を第１０図、第１１図により示す。第
１０図は位置規正ブロツク１４１によりチツプ部
品２が位置決めされている図、第１１図はテーピ
ングカセツト１７０からチツプ部品２を吸着し位
置決めする寸前、チツプ部品２をプリント基板６
に置いた直後を示す（第９図参照）。

つまり規正ロツド１０７と上下動軸１０８とを
異なつたカム３８，３９により上下動作に差をも
たせ、規正ヅメ１４５，１４６をバネ力１４７に
より閉じさせチツプ部品２の位置規正を行う。

つまり規正ロツド１０７の相対的な上昇により
吸着ロツド１２６が上昇し、吸着ロツド１２６の
先端についている連結ナツト１３２が位置規正ボ
ツクス１４８を圧縮バネ１４９に抗して押し上げ
る。

位置規正ボツクス１４８にはピン１４９に軸支
された規正ヅメ１４５，１４６が開閉自在に設け
られている。一対の規正ヅメ１４５，１４６の一
方のツメ１４６には傾斜部１４６ａが形成され、
規正本体１４４に立てられたピン１５０の先端部
に取付けられたローラ１５１の干渉を解かれた規
正ヅメ１４５，１４６によりチツプ部品２が位置
規正される。

ピン１５０は、規正ボツクス１４８に形成され
た長穴１５２により規正ボツクス１４８、ツメ１
４５，１４６の回転を防いでいる。

第１１図は、反対に規正ロツド１０７と上下動
１０８との相対的位置が近づいた絵であり、連結
ナツト１３２の下降により位置規正ボツクス１４
８は圧縮バネ１４８により下方に押し下げられロ
ーラ１５１によりツメ１４６の傾斜部１４６ａが
当りツメ１４６が押し広げられる。押し広げられ
た規正ヅメ１４６はツメ１４５をツメ１４６に設
けられたピン１５３とツメ１４５に設けられた長
穴１４５ａを介して同期して押し広げられる。

閉じるタイミングも同様に同期して閉じられ
る。このためチツプ部品２の形状がいかなる矩形
であつても、そのチツプ部品２のセンターを同じ
くして位置規正が可能になる。

以上より、本発明における効果は、チツプ部品
を吸着した直後から位置規正を始め、途中どんな
複雑な動作、シヨツクがあつてもプリント基板に
装着する寸前まで規正を行つているため、途中で
ふり落してしまうとか、斜めになつたまま装着す
るとかのミスがなく、非常に高信頼性でかつ、高
精度で装着することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のノズルの断面図、第２図ａ〜ｄ
は従来のチツプ位置決め工程の説明図、第３図は
本発明の一実施例における部品装着装置の斜視
図、第４図は同装置の側面図、第５図は同部品装
着装置の駆動部を含めた側断面図、第６図は駆動
部の概念平面図、第７図はシヤツター装置の斜視
図、第８図は部品装着装置の要部拡大斜視図、第
９図は同装置の要部側断面図、第１０図ａは位置
規正ブロツクの断面図、第１０図ｂは同正面図、
第１１図ａは位置規正ブロツクの開放した状態の
断面図、第１１図ｂは同正面図、第１２図ａ〜ｃ
はそれぞれ部品装着装置の駆動部の要部平面図で
ある。 １４１……位置規正ブロツク、１４５，１４６
……位置規正ヅメ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 部品を一列に順次供給する部品供給装置を複
   数列有するチツプ部品供給部と、前記チツプ供給
   部より電子部品を基板へ移載するチツプ部品装着
   部と、前記基板及びこの基板と一定の間隙を持つ
   て他の基板を支持し、かつチツプ部品装着部に対
   しその相対位置を変化させる基板支持部と、チツ
   プ部品装着部と対向する前記基板と前記他の基板
   との相対関係と同じ距離をチツプ部品装着部に対
   し持つて設けられた接着剤塗布装置と、前記複数
   の部品供給装置を選択的に前記チツプ部品装着部
   に対応する位置に移動させるためチツプ部品供給
   部を移動させる部品供給部駆動部とからなる電子
   部品装着装置において、前記部品装着部が被移載
   物品を吸着する吸着具を先端に備え、空気吸引装
   置が接続されたロツドと、前記ロツドを垂直方向
   及び水平方向に移動可能にする駆動手段と、前記
   ロツドと水平方向へは同一の動きをし、垂直方向
   には異なつた動きをもたせる駆動手段をもつた前
   記吸着具に吸着された部品をそれぞれ異なつた方
   向より挾むよう開閉自在に支持された２対の位置
   規正爪をもつ位置規正ブロツクとからなることを
   特徴とする部品装着装置。