JPH01186000A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、電子部品をプリント基板にマウントするため
の電子部品実装装置に適用されるものである。

［従来技術］ プリント基板表面に電子部品を装着するための実装装置
では、数多くの異なるサイズの電子部品を同一基板上に
マウントするため、マウントする部品サイズに適するサ
イズのヘッドを搭載した複数の装置をラインに配置して
いた。

［発明が解決しようとする課題］ このため上述した従来装置では、ラインの長大化が生じ
、またマウントすべき電子部品によってヘッドをヘッド
ホルダに手作業にて交換しなくてはならず、作業性も良
くなかった。

そこで、本発明は、単一の装置で多くのサイズの電子部
品をマウントできる電子部品実装装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、電子部品を基板上
に設定されたマウント位置に設置するヘッドと、予め記
憶されたマウント位置、部品サイズに係るデータに基づ
いて前記ヘッドを制御する制御手段を具備した電子部品
実装装置において、前記ヘッドをヘッドホルダに対して
着脱可能に設け、また部品サイズに応じて複数種類の前
記ヘッドをヘッド搭載部に設置し、マウント時に部品サ
イズのデータに基づいて、前記ヘッド搭載部から適宜の
ヘッドをヘッドホルダに嵌着させる駆動手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

［作　用コ 上記手段を採用したため、マウント時に部品サイズに基
づいて駆動手段により自動的にヘッドを交換することに
なり、多くのサイズの電子部品を、少ない装置で作業効
率良くマウントできる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本体周囲の構成部材を説明するための側面図、
第２図は作動アーム部分を示す側面図、第３図はヘッド
の取付は構成を示す正面図、第４図は制御系を示すブロ
ック図、第５図は本実施例の主作動を説明するフローチ
ャートである。

第１図において、Ｘ−Ｙ方向に移動可能な本体１の側部
にはヘッドホルダ２と、このヘッドホルダ２に嵌着され
るヘッド３が設けられている。

前記ヘッドホルダ２は、本体ｌに支持され、吸着ノズル
４と、チャッキングアーム５を作動する作動筒体６とを
上下動、かつ回動可能に支承している。

前記吸着ヘッド４は、吸着部４ａと、バキューム装置く
図示せず）とチューブ７を介して連結するノズル本体４
ｂとからなり、電子部品を前記吸着部４ａの末端で吸着
するものであり、第１作動レバー８にて上下動される。

また前記作動筒体６は、後述するように上部筒体６ａと
下部筒体６ｂとからなり、第２作動レバー９にて上下動
される。

前記第１作動レバー８と第２作動レバー９とは、本体１
に設けられたステッピングモータ１ｏによって駆動され
る。具体的には、ステッピングモータ１０の出力軸に駆
動プーリ１１を固定し、この駆動プーリ１１と、第２図
に示した両作動レバー８．９閏に設けられた２つのカム
１２．１３の支軸１４に設けられた従動プーリ１５とを
、ベルト１６を介して連結する構成にしている。また１
７は前記駆動プーリ１１と従動プーリ１５との間のベル
ト１６を押圧する中間ブーりである。

前記カム１２．１３の内、大径カム１２は、第１作動レ
バー８に設けた第１コロ２０と弾接し、また小径カム１
３は、第２作動レバー９に設けた第２コロ２１と弾接し
、前記大径カム１２には平坦部１２ａを形成し、小径カ
ム１３による第２作動レバー９の下降作動に遅れて、第
１作動レバー８が下降するように作動タイミングを定め
ている。

また本体１の下方のプリント基板を載置するテーブル２
２近傍に、テーブル２２上面より突出可能にヘッド搭載
部２３が配置されている。このへ゛ベンド搭載部２３に
はマウントする電子部品のサイ・・） ７ズに応じたサイズのヘッド３を複数個搭載している。

前記ヘッドホルダ２の構成は第３図に示すようになって
いる。

すなわち、ヘッドホルダ２内には軸受２４が設けられ、
この軸受２４に回動可能に外筒２６を設けている。この
外″１２Ｂの下部には受板２５が設けられ、また内部に
は前記作動筒体６の上部筒体６ａが上下動可能に設けら
れており、さらに上部筒体６ａ内には上下動可能に吸着
ノズル４のノズル本体４ｂが設けられている。前記上部
筒体６ａとノズル本体４ｂの上突出部には、前記第２作
動レバー９と第１作動レバー８と係合する受体６ｃ、４
Ｃを各々固定している。２８は外１１１１２６を回転さ
せるための駆動力を受けるブーりである。

前記外Ｗ２６の下側部には、外筒２６内に一部が突出す
るボール２７を遊嵌する複数の孔２６＆を設けてあり、
この孔２６ａとボール２７を被覆するように摺動筒体１
８を外筒２６外側に設けている。二〇摺動筒体１８は、
図示しない適宜の手段にて駆動され、かつ本体１に対し
て回動可能に設けられた操作アーム１９の一端と係合し
ており、この操作アーム１９の回動によって作動する。

また摺動筒体１８の上開口部１８ａは、内孔部１８ｂよ
り大径になっており、摺動筒体１８が下降し、ボール２
７が下開口部１８ａに移動した時に、ボール２７の一部
が外１２６内から外方へ逃げることができる構成にしで
ある。２９は、前記受板２５と摺動筒体１８との間に張
設されたスプリングであって、常に摺動側１８を上昇さ
せる方向に作用している。

前記ヘッド３の構成を第３図によって説明する。

同図においてヘッド本体３０の上端部は、前記外１１１
２６の下開口部に挿入され、前記ボール２７の一部と受
は溝３０ａにて係合している。ヘッド本体３０の上部外
周３０ｂは円錐状をしており、外ｔｌＩ２６の円錐状を
なす内周部２６ａと密に係接するようにしである。

またヘッド本体３０の下部にはチャッキングアーム６を
回動可能に支承する支承部３１を設けている。チャッキ
ングアーム５は、上端にて弾接している押圧体３２を介
してスプリング３３の弾性力にて押圧され、通常時には
内方へ閉じるように付勢されている。

前記チャッキングアーム５内に吸着ノズル４の吸着部４
ａが内設されている。この吸着部４ａは前記ノズル本体
４ｂとヘッド本体３０の上部内で着脱可能になっている
。この着脱部分では、連結筒体３４と小ベアリング３５
が介在しており、吸着部４ａの回動を可能にし、かつ吸
着部４ａとノズル本体４ｂとの着脱を容易にし、しかも
エアーリークがないように密に連結するようにしている
。

さらに、この着脱部分の外方にて作動筒体６の上部膏体
６ａと下部筒体６ｂとの端部が当接する構成にしである
。

そして下部筒体６ｂの先端３６はテーパ状になフており
、この先端３６がチャッキングアーム５に形成した突部
５ａと当接して、この突部５＆を押すことによってチャ
ッキングアームδは外方へと開くことになる。

上述した各部の作動は制御手段である中央演算ユニット
（ＣＰＵ）４０によってコントロールされる。すなわち
、第４図に示すように、ＣＰＵ４０は、本体１をＸ−Ｙ
方向に移動させるための本体駆動部４１．ステッピング
モータｌＯを駆動するモータ駆動部４２、バキューム装
置駆動部４３、操作アーム１９の駆動部４４との間でデ
ータのやり取りがある。

さらにＣＰＵ４０は記憶素子であるＲ　Ａ　Ｍ　４５を
有し、オペレータが操作部４６を介して行う電子部品の
マウント位置、部品サイズ等の情報のデータを記憶させ
る。

次に上記実施例の作動を第５図に示したフローチャート
に基づき説明する。

スタート時にヘッドホルダ２に嵌着されているヘッド３
がマウントすべき電子部品に適したヘッドか否かが、予
め記憶されているデータに基づいてＣＰＵ４０にて判断
され（５−１）、適当なヘッドであればマウントすべき
該当部品のフィーダ位置を探す（５−２）。

具体的には本体ｌが移動し、該当フィーダ位置にてステ
ッピングモータ１０が駆動し、ベルト１６を介して小径
カム１３により第２作動レバー９を時計方向に回転させ
、上部筒体６ａを下降させる。すると下部筒体６ｂも下
降するため、その先端３７がチャッキングアーム６の突
部６ａと当接し、チャッキングアーム５が外方に間かれ
る。この後、第１作動レバー８が大径カム１２にて作動
することにより、ノズル本体４ｂが下降し、吸着部４ａ
をチャッキングアーム５から下方へ突出させことになる
（５−３）。

この時、ヘッド３の下降ストロークは該当部品の高さに
基づきＣＰＵ４０にてコントロールされる（５−４）、
すなわち予め記憶された電子部品のサイズ（高さ）のデ
ータに基づいて、ステッピングモータｌＯの回転をエン
コーダなどの適宜の手段によフて検知し、モータ駆動部
４２に人力して前記回転を制御する。このためステッピ
ングモータｌＯにより駆動される第１作動レバー８の作
動にて下降する吸着部４ａの下降ストロークがコントロ
ールされることになる。

下降した吸着部４ａの間口部は、ノズル本体４ｂ１チユ
ーブ７の減圧通路を介してバキューム装置にて減圧され
ることによって、該当部品を吸着する。この後、吸着部
４ａは上昇し、チャッキングアーム５が閉じ、該当部品
がチャッキングアーム５にて挟持される。この時点で該
当部品のアライメントがなされる（５−５）。

この状態で本体ｌは、ヘッド３を基板上の所定のマウン
ト位置へ移動しく５−６）、再びヘッド３を下降させる
。この時、上述したチャッキングアーム５の解放と吸着
部５ａの下降がなされ（５−７）、さらに上述した下降
ストロークのコントロールがなされる（５−８）。

上述した下降ストロークは従来では一定であり、電子部
品の高さの違いによって、吸着部による電子部品の押し
込み過ぎ、押圧不足が生じ、吸着ミス、マウントミスを
発生することがあった。

しかし、本実施例では、電子部品のサイズによって下降
ストロークを適宜コントロールするため、上記従来のよ
うな問題を解消できる。

前記吸着部５ａの下降によって、該当部品は所定のマウ
ント位置に対して装着されることになる（５−９）。

ところで、上述したようなマウント作動が行われている
間、あるいは作動スタート時に、ヘッド３のサイズに対
応しないサイズの電子部品をマウントすることになった
場合（５−１）、下記のようなヘッドの交換が行われる
。

すなわち、ＣＰＵ４０から本体駆動部４１へ信号が出さ
れ、本体ｌを移動して、ヘッドホルダ２をベツド搭載部
２３上に位置させる（５−１０）。

そして現在ヘッドホルダ２に嵌着しているヘッド３を所
定のヘッド搭載部２３の収納部に収納させる（５−１１
）、具体的には、ヘッドホルダ２が上述した位置に達す
ると、ヘッド搭載部２３が上昇し、一方、操作アーム１
９の駆動部４４に信号が入り、操作アーム１９を時計方
向に回動させ、摺動筒体１８を下降させる。すると、既
に説明したように外筒２６のボール２７とヘッド本体３
０の受は満３０ａとの係合が解除されるように、摺動筒
体１８の上開口部１８ａがボール２７の側方に位１する
ことになる。この状態でヘッド３は自由になり、前記収
納部に落下して収納されるのである。このヘッド３の落
下時、衝撃がヘッドに加わらないようにするため、衝撃
吸収機構をヘッド搭載部２３に設けると良い。

次に、マウントする電子部品のサイズに対応したヘッド
３が収納されているヘッド搭載部２３にヘッドホルダ３
を移動し、ヘッド搭載部２３を上昇させると、ヘッド３
のヘッド本体３０の上端部が外１１１２６の上開口部に
挿入され、前記ボール２７と受は溝３０ａとが係合する
（５−１２）、この状態では操作アーム１９による摺動
筒体１８への作動力は加わっていないため、摺動筒体１
８はスプリング２９０作用によフてボール２７と受は溝
３０ａとの係合を保持するように上昇する。

このようにしてヘッド３の交換がなされた後、上述した
と同様なマウント作動を行うため、本体１はＣＰＵ４０
の制御を受ける。そして、すべての部品のマウントが終
了するまで（５−１３）、上記作動を繰り返す。

上述したヘッド３の交換時、吸着部４ａの上端に連結筒
体３４が固ｔされ、この連結筒体３４がノズル本体４ｂ
の下端部に対して着脱可能になり、しかもバキューム装
置による減圧時にエアーリークが生じないように密着す
るようになっているため、前記交換は確実に行われるこ
とになる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明は、１台の装置で数多くの
部品のマウントが自動的に行われ、作業性、管理面で実
用上の効果が大きい電子部品実装装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
体周囲の構成部材を説明するための側面図、第２図は作
動アーム部分を示す側面図、第３図はヘッドの取付は構
成を示す正面図、第４図は制御系を示すブロック図、第
５図は主作動を説明するフローチャートである。 ２・・ヘッドホルダ、３・・ヘッド、２３・・ヘッド搭
載部、４０１制御手段、４１．４４・・駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子部品を基板上に設定されたマウント位置に設置す
   るヘッドと、予め記憶されたマウント位置、部品サイズ
   に係るデータに基づいて前記ヘッドを制御する制御手段
   を具備した電子部品実装装置において、前記ヘッドをヘ
   ッドホルダに対して着脱可能に設け、また部品サイズに
   応じて複数種類の前記ヘッドをヘッド搭載部に設置し、
   マウント時に部品サイズのデータに基づいて、前記ヘッ
   ド搭載部から適宜のヘッドをヘッドホルダに嵌着させる
   駆動手段を設けたことを特徴とする電子部品実装装置。