JPH01187898A

JPH01187898A - 物品移載方式およびその装置

Info

Publication number: JPH01187898A
Application number: JP63012009A
Authority: JP
Inventors: Fujio Terai; 藤雄寺井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-22
Filing date: 1988-01-22
Publication date: 1989-07-27

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、たとえば、電子部品をプリント基板に実装
するための物品移載方法およびその装置に関する。

（従来の技術）電子部品、特にリードレスタイプの微小電子部品をプリ
ント基板に対して実装する際には、電子部品を真空吸着
ノズルによって吸着し、プリント基板の所定の位置に実
装する４ことが行われる。

この場合、プリント基板の実装ポジションには電子部品
の端子形状に対応したパターンが形成されており、電子
部品を１個づつ吸着ノズルによって吸着して前記実装ポ
ジションに移載するときに、前記パターンに合せて電子
部品の方向（ＸＹおよびθ）を定める必要がある。した
がって、従来から、吸着ノズルの周囲に電子部品の方向
を規正する位置規正機構（センタリング機構）を備えた
ものが知られている。

ところが、吸着ノズルの周囲に位置規正機構を備えたも
のは、たとえば特開昭５７−１４４６９２公報に示すよ
うに、先端に吸着ノズルを備えた昇降自在なロッドの周
囲に複数本の位置規正爪が設けられている。そして、吸
着ノズルに吸着された電子部品をその４方向から挾持す
ることによって位置規正を行なっている。すなわち、部
品供給部の電子部品を吸着ノズルによって吸着したのち
、その電子部品をプリント基板の所定位置に移動する間
に位置規正爪を閉じて位置規正するようになっている。

ところで、前述したように、実装ポジションに移載する
ときに、パターンに合せて電子部品の方向（ＸＹおよび
θ）を定める必要があり、電子部品を９０°、１８０’
　、２７０’・・・に回転させて実装する必要がある。

したがって、吸着ノズルと位置規正爪とを１つのアクチ
ュエータによって同時に回転駆動させているが、吸着ノ
ズルが１本の場合には問題が生じないが、２本以上にな
ると、タクトタイムが不利となる。すなわち、吸着ノズ
ルが２本の場合を考えると、第１の吸着ノズルの電子部
品と第２の吸着ノズルの電子部品とでその実装方向が異
なる場合、第１の吸着ノズルの電子部品をプリント基板
に載置してバキュームを切り、第１の吸着ノズルを上昇
させながら第１および第２の吸着ノズルを回転させて第
２の吸着ノズルの電子部品をプリント基板に実装する。

この場合、吸着ノズルを回転させる回転速度がＸＹ軸の
移動速度より高速であればよいが、遅いとＸＹ軸の位置
決めが終了しているにも拘らず、吸着ノズルが回転して
いることになり、また、吸着ノズルを高速に回転するた
めにはアクチュエータを大形化させる必要がある。さら
に、吸着ノズルを独立して回転駆動するために複数個の
アクチュエータを設けると、高速化が可能となるが、装
置が大形化し、また、大重量となって制御的にもコスト
的にも不利となる。

（発明が解決しようとする課題）前述のように従来の物品移載装置は、物品の移載タクト
タイムを短縮させるために移載ヘッドを複数個とすると
、大形のアクチュエータが必要となったり、複数個のア
クチュエータが必要となり、装置が大形化し、また、大
重量となって制御的にもコスト的にも不利となるという
事情がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、吸着ノズルを高速回転させること
なく、移載タクトタイムを短縮できる物品移載方法およ
び駆動源が小出力で装置が小形化できる物品移載装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段及び作用）被移載物品を吸
着する吸着手段と位置規正手段を備えた移載ヘッドを複
数個設け、少なくとも１つの移載ヘッドの吸着手段が下
降して被移載物品の移載動作中に、他の移載ヘッドの位
置規正爪を回転させ吸着手段に吸着された被移載物品の
位置を規正し、１つの被移載物品を移載する間につぎに
移載する被移載物品の移載方向をセットすることにある
。

また、複数個の移載ヘッドを、昇降自在で先端に被移載
物品を吸着する吸着ノズルを有したノズル本体と、この
ノズル本体の外周にノズル本体とは独立して回転自在で
、かつ開閉自在に設けられ前記吸着ノズルに吸着された
被移載物品を周囲から挾持して位置規正する複数の位置
規正爪とから構成し、これら移載ヘッドの位置規正爪を
回転駆動する駆動機構とを具備し、位置規正爪を高速に
駆動することなく、小出力の駆動機構によって低速駆動
しても移載タクトタイムを短縮できるようにしたことに
ある。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図において、１は物品移載装置の本体で
あり、これはロボットまたはＸＹテーブル等によって駆
動されるようになっている。本体コには第１の移載ヘッ
ドＩＡと第２の移載ヘッド２人が隣接して設けられてい
る。この第１および第２の移載ヘッドＩＡ、２Ａは同一
構造であるため、一方のみについて説明すると、前記本
体１には上下方向に貫通する貫通穴２が設けられ、この
内周面には軸受３．３が設けられている。そして、これ
ら軸受３．３によってノズルシリンダ４が回転自在に支
持されている。このノズルシリンダ４は円筒状で、その
下半分が前記本体１より下方に突出しており、この突出
部における上部外周壁にはプーリ５が嵌着されている。

そして、このプーリ５にはタイミングベルト６が掛渡さ
れ、このタイミングベルト６は駆動機構としてのモータ
６ａと連動している。つまり、１つのモータ６ａは前記
第１の移載ヘッドＩＡと第２の移載ヘッド２Ａのノズル
シリンダ４に対して回転駆動力を伝達するようになって
いる。さらに、前記ノズルシリンダ４は円筒棒状体から
なり、下端に彼移載物品としての電子部品ａを真空吸着
するための吸着ノズル７ａを有するノズル本体７が貫通
しており、これは真空ポンプ等の真空吸引源と連通して
いる。

このノズル本体７は回転軸受８によってノズルシリンダ
４に対して同心的に、回転および昇降自在に軸支されて
いる。このノズル本体７の上端部には軸受９を介して支
持部材１０が固定されている。

また、前記本体１の端面には駆動源としてのエアシリン
ダ１１が垂直状態に取付けられ、このロッド１２は前記
支持部材１０に連結されている。そして、エアシリンダ
１１によって前記ノズル本体７を昇降するようになって
いる。

一方、前記本体１から下方に突出するノズルシリンダ４
の外周壁にはブラケット１３が固着されている。そして
、このブラケット１３には９０゜間隔に４本の位置規正
爪１４・・・が配置されている。

これら位置規正爪１４・・・はその上端部が枢支ビン１
５によってブラケット１３に回動自在に枢支されている
とともに、この上端部から前記ノズルシリンダ４の周壁
に穿設した通孔１６を貫通してノズルシリンダ４の軸心
方向に突出する突出部１７が設けられている。さらに、
前記位置規正爪１４の下端部にはノズル本体７の軸心方
向に突出する爪部１８が設けられている。すなわち、４
本の位置規正爪１４・・・は、その上端部を支点として
回動（開閉）自在であり、閉じた時に電子部品ａをその
周囲から挾持することによって位置規正できるようにな
っている。また、通孔１６は位置規正爪１４・・・の開
度を制限する機能を有しており、ノズル本体７がわずか
に下降しただけで位置規正爪１４・・・は全開になり、
位置規正爪１４・・・が開いた状態でノズル本体７がさ
らに下降可能になっている。

さらに、前記ノズルシリンダ４の内部には前記位置規正
爪１４・・・の突出部１７を上下から挾持する第１のカ
ラー１９と第２のカラー２０が設けられている。第１の
カラー１９より上方に位置する前記ノズル本体７には止
めリング２１が固着され、この止めリング２１と第１の
カラー１９との間のノズルシリンダ４の内部には第１の
スプリング２２が介在されている。また、第２のカラー
２０より下方に位置する前記ノズル本体７には軸受体２
３が固着され、この軸受体２３と第２のカラー２０との
間のノズルシリンダ４の内部には第２のスプリング２４
が介在されている。第１のスプリング２２は、ノズル本
体７の下降時に突出部１７・・・に押圧力を付与して前
記位置規正爪１４・・・を開くためのばねで、第２のス
プリング２４は位ｊη規正爪１４・・・を閉じるための
ばねである。そして；ノズル本体７が上昇位置にあると
きにはばねの初期力は、第１のスプリング２２く第２の
スプリング２４の関係にあり、位置規正爪１４・・・は
閉じた状態にある。また、ノズル本体７が下降して第１
のスプリング２２がわずかに圧縮されると、ばね力は、
第１のスプリング２２〉第２のスプリング２４の関係に
なり、ノズル本体７の下降とほぼ同時に位置規正爪１４
・・・が開き始めるように設定されている。

つぎに、前述のように構成された物品移載装置によって
物品供給部２５から電子部品ａをチャッキングし、その
電子部品ａをプリント基板２６の所定位置に移載する場
合について第４図および第５図にもとづき説明する。

第４図（Ａ）に示すように本体１がＸＹ力方向移動して
第１の移載ヘッドＩＡのノズル本体７が物品供給部２５
上の電子部品ａに対向すると、エアシリンダ１１が作動
してロッド１２を引込む。

これによって支持部材１０を介してノズル本体７は下降
すると、止めリング２１を介して第１のスプリング２２
は圧縮される。このとき、第１のスプリング２２は第２
のスプリング２４の弾発力より弱いために、第２図に示
すように第１のスプリング２２のみが圧縮され、第１の
カラー１９を介して位置規正爪１４・・・の突出部１７
・・・を押し下げる。したがって、位置規正爪１４・・
・は枢支ビン１５を支点として外側に回動して開き、開
いた爪部１８・・・の間をノズル本体７が通過して下降
するが、第１のスプリング２２が圧縮されるためにノズ
ル本体７の下降速度は徐々に低速になり、吸着ノズル７
ａが電子部品ａに静かに接触し、電子部品ａおよび吸着
ノズル７ａの破損を防止できる。

そして、吸着ノズル７ａが電子部品ａに接触すると、真
空吸引している吸着ノズル７ａによって電子部品ａは吸
着される。第４図（Ｂ）に示すように電子部品ａを吸着
すると、エアシリンダ１１のエアは抜かれるため、ノズ
ル本体７はフリーとなる。したがって、第１のスプリン
グ２２の復元力によってノズル本体７は上昇し、第２の
スプリング２４の復元力によって位置規正爪１４・・・
の突出部１７・・・は押し上げられる。したがって、位
置規正爪１４・・・は第１図および第４図（Ｃ）に示す
ように閉じ、吸着ノズル７ａに吸着された電子部品ａは
周囲から爪部１８・・・によって押圧され、チャッキン
グ時は電子部品ａの方向（ＸＹおよびθ）は一定しない
が、位置規正爪１４・・・によって位置規正されること
になる。

つぎに、本体１がＸＹ力方向移動して第１の移載ヘッド
ＩＡのノズル本体７がプリント基板２６の所定位置に対
向すると、エアシリンダ１１が再び作動してロッド１２
を引込む。これによって支持部材１０を介してノズル本
体７は下降し、前述と同様に位置規正爪１４・・・は外
側に回動して開き、開いた爪部１８・・・の間をノズル
本体７が通過して下降する。このノズル本体７の下降中
、つまり第１の移載ヘッドＩＡのノズル本体７による移
載動作中にモータ６ａが作動し、この回転力はタイミン
グベルト６を介して第１および第２の移載ヘッドＩＡ、
２Ａのプーリ５に伝達される。したがって、第１および
第２の移載ヘッドＩＡ、２Ａのノズルシリンダ４を介し
て位置規正爪１４・・・はノズル本体７を軸心として回
転する。つまり、第１の移載ヘッドＩＡにおける移載動
作中に、つぎに移載するために第２の移載ヘッド２Ａの
ノズル本体７に吸着されている電子部品ａを位置規正爪
１４・・・の回転によって位置規正することができる。

そして、第４図（Ｄ）に示すように電子部品ａがプリン
ト基板２６の所定位置に接触すると、吸着ノズル７ａの
真空吸引は切れ、電子部品ａは吸着ノズル７ａから離れ
る。したがって、電子部品ａはプリント基板２６の所定
位置に移載され、電子部品ａの移載が終了するとノズル
本体７は上昇する。

このようにして第１の移載ヘッドＩＡにおける電子部品
ａの移載が完了すると、本体１がＸＹ力方向移動して第
２の移載ヘッド２Ａのノズル本体７がプリント基板２６
の所定位置に対向するが、このときノズル本体７に吸着
されている電子部品ａは既に位置規正爪１４・・・によ
って位置規正されているためノズル本体７を下降させて
前述と同様な作用によって移載することができる。

このような作用を繰返すことによって物品供給部２５上
の電子部品ａを第１と第２の移載ヘッドＩＡ、２Ａによ
って交互にプリント基板２６の所定位置に移載すること
が自動的に行なえる。

また、ノズル本体７を保持するノズルシリンダ４は本体
１に対して回転自在であるため、タイミングベルト６を
介してプーリ５に回転力を付与することによってノズル
本体７および位置規正爪１４・・・の全体を回転させる
ことができ、電子部品ａを方向変換して移載したり、傾
けて移載することが自由に行なえる。

なお、前記一実施例においては、ノズル本体７をエアシ
リンダ１１によって昇降するようにしたが、これに限定
されず、油圧シリンダ、カムまたはクランク機構でもよ
い。さらに、ノズルシリンダ４を回転駆動する機構は、
タイミングベルト６に限定されず、歯車機構でもよい。

また、この発明の物品移載装置は、電子部品ａの移載に
限定されず、各種物品の移載の応用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、１つのノズル
本体を下降させて移載中に他のノズル本体に吸着した物
品の位置規正ができるから、位置規正爪を高速に回転さ
せることなくタクトタイムを短縮できる。したがって、
位置規正爪を回転駆動する駆動機構を大形化する必要も
なく、装置全体の小形、軽量化を図ることができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図および
第２図は物品移載装置の異なる作動状態の縦断側面図、
第３図は装置全体の概略的構成図、第４図（Ａ）〜（Ｄ
）は移載作用説明図、第５図はタイムチャートである。ＬＡ、２Ａ・・・移載ヘッド、６ａ・・・モータ（駆動
機構）、７・・・ノズル本体、７ａ・・・吸着ノズル、
１４・・・位置規正爪。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図　　　　　第２図（Ａ）　　　　　　　　　　　ＣＢ）（Ｃ）　　　　　　　　　　　　（Ｄ）第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）物品供給部の被移載物品を吸着手段によって吸着
したのち、その被移載物品を位置規正手段によって位置
規正して移載部へ移載する物品移載方法において、吸着
手段と位置規正手段を備えた移載ヘッドを複数個設け、
少なくとも１つの移載ヘッドの吸着手段が下降して被移
載物品の移載動作中に、他の移載ヘッドの位置規正爪を
回転させ吸着手段に吸着された被移載物品の位置を規正
することを特徴とする物品移載方法。
（２）昇降自在で先端に被移載物品を吸着する吸着ノズ
ルを有したノズル本体およびこのノズル本体の外周にノ
ズル本体とは独立して回転自在で、かつ開閉自在に設け
られ前記吸着ノズルに吸着された被移載物品を周囲から
挾持して位置規正する複数の位置規正爪とを備えた複数
の移載ヘッドと、これら移載ヘッドの位置規正爪を回転
駆動する駆動機構とを具備したことを特徴とする物品移
載装置。