JPH023400Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、チツプ状等の電子部品を１個ずつ保
持する装置に関し、特に負圧による吸着と位置決
め爪による位置決め作用下に電子部品を保持し
て、これを例えばプリント基板の定位置へ搬送す
る装置に関するものである。

従来技術 電子部品、例えばリード線を有しない電子部
品、フラツトパツケージIC、ミニパツケージIC
等をプリント基板に装着すること等のために、そ
れを負圧で吸着し、更にその両側から開閉可能な
位置決め爪で位置決めして保持する装置が知られ
ている。それは、例えば特開昭57−15694号公報
に記載されているが、この種の装置は、先端面に
空気吸引口を備えて負圧により電子部品を吸着す
る吸着具を有し、これを装置本体が保持する一
方、装置本体は移動部材に取り付けられる。ま
た、その装置本体には、吸着具に吸着された電子
部品の両側から挟んで位置決めする少なくとも一
対の位置決め爪が、吸着具の中心線にほぼ直角な
方向に移動可能に取り付けられ、更にその位置決
め爪を開閉させる爪駆動部材が装置本体に対して
相対移動可能に設けられた構造を有する。

このような電子部品保持装置によれば、負圧に
よる吸着のみならず、位置決め爪に挟まれて電子
部品が位置決めされた状態で保持されるため、プ
リント基板への装着等において位置精度が高めら
れる。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、近年、電子部品の大きさや形は
ますます多様化してきており、従来の保持装置で
は保持可能な電子部品の種類が限定され、多種類
の異形部品への対応に問題があつた。すなわち、
従来の保持装置では、吸着具を保持し、かつ位置
決め爪が取り付けられた装置本体が一体的な構成
であり、特定寸法の位置決め爪で挟むことのでき
る電子部品の種類はその爪の長さ等によつて限ら
れてくるため、その範囲を越える異形部品を保持
可能とするためには、少なくとも位置決め爪を寸
法の異なるものと付け替え、また場合によつては
吸着具も寸法の異なるものと取り換えるか、或い
は保持装置の一式をそつくり交換しなければなら
ない。しかし、そのような交換にはかなりの時間
が必要であり、また交換後の調整にも多くの時間
を要する。

問題点を解決するための手段 本考案は、このような従来の問題を解決するた
めに為されたものであつて、前述のように移動部
材に取り付けられる装置本体、その装置本体に保
持された吸着具、さらに上記装置本体に取り付け
られた少なくとも一対の位置決め爪等を含む電子
部品保持装置において、上記装置本体を、爪駆動
部材を保持し、移動部材に常時固定される固定部
と、吸着具および位置決め爪を保持し、上記固定
部に対して脱着される脱着部とに分割するととも
に、１個の固定部に対して前記位置決め爪の互い
に寸法の異なるものを保持した複数個の脱着部を
準備し、かつそれら固定部と脱着部との間に、両
者を予め定められた相対位置に位置決めする位置
決め手段と、位置決めされた脱着部を固定部に固
定する固定手段とを設けた点にある。

作 用 このような電子部品保持装置においては、保持
すべき電子部品の種類に変更が生じて、固定部に
固定された脱着部の位置決め爪等では適正な位置
決めができない場合には、その脱着部を固定部か
ら取り外し、電子部品の種類に応じて適切な寸法
の位置決め爪を保持した別の脱着部を固定部に固
定して使用することができる。脱着部を固定部に
対して位置決め手段により位置決めし、固定手段
により固定すれば、脱着部に保持された位置決め
爪が固定部に保持された爪駆動部材により駆動さ
れる状態となり、従来の電子部品保持装置と同様
に電子部品を保持し得る状態となる。

なお、準備される複数の脱着部は個々に寸法の
異なる位置決め爪を備えるが、保持すべき電子部
品の大きさや形状が異なれば、吸着具の空気吸引
口の大きさ等にも変更の必要が生じる場合もあ
り、従つて準備される複数の脱着部が、吸着具の
互いに異なる寸法のものを保持した態様も存在す
るわけである。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図に示す電子部品保持装置は、フラツトパ
ツケージICやミニパツケージIC等、チツプ状の
電子部品（以下、単にチツプと言う）をプリント
基板に装着するチツプ装着装置に取り付けられた
もので、そのチツプを、図示しない取付台上に載
置されているプリント基板の所定位置に搬送し、
その位置にチツプを装着するようにされている。

第１図において２は装置ホルダであり、水平面
内において互いに直交するXY両軸の方向に移動
可能とされている。この装置ホルダ２の下側に
は、第２図から明らかなように装置本体４が垂直
方向に設けられている。この装置本体４は、軸方
向に貫通する段付穴６を備えた長い円筒状の形態
を成し、その上端部からは装置本体４より小径な
円筒体８が上方に向つて一体に延び出ている。こ
の円筒体８は、装置ホルダ２に対して軸心周りに
回転可能で軸方向に相対移動不能に保持されてお
り、この円筒体８が装置ホルダ２とともにXY両
軸方向に移動可能で、かつ軸心まわりに回転可能
な移動部材として機能している。すなわち、装置
本体４の上端部が移動部材たる円筒体８に固定さ
れているのである。そして、円筒体８が図示しな
いステツピングモータ等で所定角度回転させられ
ることにより、装置本体４の移動ホルダ２に対す
る回転角度位置が変更されるようになつている。

この装置本体４は、上記円筒体８と一体な、す
なわちこれに常時固定された固定部１０と、この
固定部１０の下端部に対して脱着される比較的短
い筒形態を成す脱着部１２とに分割されている。
脱着部１２は通常は固定部１０に対して同心的に
固定され、固定部１０とともに一体的な装置本体
４を構成している。この脱着部１２は、その内周
面にガイドブツシユ１４を一体的に備え、ガイド
ブツシユ１４の内側には昇降スリーブ１６が、ま
たこの内側には吸着ヘツド１８がそれぞれ軸方向
に摺動可能に嵌合されている。これら昇降スリー
ブ１６および吸着ヘツド１８は、いずれも円筒状
を成し、吸着ヘツド１８の下端は昇降スリーブ１
６の下端から突出するようにされ、その下端に形
成された角形のフランジの下端面に空気吸引口２
０が設けられている。この空気吸引口２０は、吸
着ヘツド１８および昇降スリーブ１６の内側空
間、昇降スリーブ１６に形成された連通穴２２、
装置本体４の前記段付穴６、更に前記円筒体８の
内部空間を経て、図示しない吸引ポートに連通し
ている。その吸引ポートから負圧源へ空気が吸引
されることにより、吸着ヘツド１８の下端面に前
記チツプＣが吸着されるようになつており、吸着
ヘツド１８が昇降スリーブ１６とともに吸着具を
構成している。

この吸着具が装置本体４に対してその吸着具の
軸線方向に移動可能とされているのであり、昇降
スリーブ１６にはそれを直径方向に貫通してピン
２４が固定されている。このピン２４の両端が前
記ガイドブツシユ１４に形成されたスリツト２
６，２６に嵌入し、またピン２４の中間部が吸着
ヘツド１８に形成された長穴２８，２８にも嵌入
し、それによつて摺動スリーブ１６および吸着ヘ
ツド１８の装置本体４に対する相対回転が阻止さ
れつつ軸線方向に摺動可能とされている。

昇降スリーブ１６は、装置本体４の脱着部１２
と固定部１０とに跨つて位置するとともに、弾性
部材としてのスプリング３０によつて後退方向
（この例では上方向）へ常時付勢されているが、
昇降スリーブ１６の下端に形成されたフランジが
ガイドブツシユ１４の下端に当接することにより
後退方向の移動端が規定される。一方、吸着ヘツ
ド１８は、昇降スリーブ１６の上端に固定の端部
プラグ３２で一端が受けられたスプリング３４に
より、昇降スリーブ１６に対して前進方向に付勢
されており、その前進（突出）限度は前記ピン２
４と長穴２８，２８とにより規定されている。

昇降スリーブ１６の上方には、吸着具駆動部材
としての駆動ロツド３６が装置本体４の固定部１
０と前記円筒体８とに跨つて挿通され、この駆動
ロツド３６は図示しないシリンダのピストンロツ
ドに連結されている。そして、吸着ヘツド１８に
チツプＣを吸着するときには、シリンダの作動に
より駆動ロツド３６が端部プラグ３２に当接し
て、昇降スリーブ１６をスプリング３０の付勢力
に抗して吸着ヘツド１８とともに下降させるか、
吸着ヘツド１８の下端面が、例えばキヤリヤテー
プから離脱状態にされたチツプＣに突き当たる
と、吸着ヘツド１８が昇降スリーブ１６に対して
スプリング３４の付勢力に抗して後退させられ、
それでクツシヨン作用が得られるようになつてい
る。

上記脱着部１２の軸線方向の中間部には、第３
図から明らかなように、正方形のフランジ３８が
形成されており、このフランジ３８の４辺の中央
部に突設された４個のヨーク部に、ピン４０によ
り互いに対向する第一対の位置決め爪４２，４２
と第二対の位置決め爪４４，４４とが、吸着ヘツ
ド１８の中心線を含む互いに直交する二平面内に
おいてそれぞれ回動可能に取り付けられている。
これら一対ずつの爪４２および４４は、第２図に
示すように、脱着部１２との間に予圧縮状態で配
設された４個のスプリング４６によつて常時開方
向、すなわち互いに対向する爪先端が離れる方向
に付勢されている。そして、これら第一対の爪４
２同士および第二対の爪４４同士が各スプリング
４６の付勢力に抗して閉じられると、各爪の先端
がピン４０の各々を中心とする円弧に沿つて吸着
ヘツド１８の中心線にほぼ直角な方向から接近
し、吸着ヘツド１８に吸着されたチツプＣを互い
に直交する２方向から挟んで、これを吸着ヘツド
１８の中心に位置決めするようになつている。な
お、第２図は第一対の爪４２の一方が閉じた状態
と、第二対の爪４４の一方が開いた状態とを同一
紙面上に表したものである。

第一対の爪４２，４２は外スリーブ４８によつ
て閉じられ、第二対の爪４４，４４は、内スリー
ブ５０によつて閉じられるようにされ、これらが
爪駆動部材として機能している。内スリーブ５０
は、装置本体４の固定部１０の外側にその軸線方
向に摺動可能に嵌合され、また外スリーブ４８は
内スリーブ５０の外側に同様な方向において相対
摺動可能に嵌合されている。これらのスリーブ４
８，５０の側部には、対応する位置に長穴５２，
５４が形成され、この双方に係合するように回止
めブロツク５６が固定部１０に固定されており、
この回止めブロツク５６が両スリーブ４８，５０
の固定部１０に対する相対回転を阻止しつつ軸線
方向の移動を許容している。

外スリーブ４８の下端部からは中心線に関して
対称に２本の脚部５８が一体に延び出している。
一方、前記第一対の爪４２のピン４０から側方に
突き出された部分の上面には、半円形断面の突起
６０が形成されており、この突起６０に各々に外
スリーブ４８の各脚部５８の下端面がそれぞれ当
接させられている。更に、外スリーブ４８は予圧
縮された２個のスプリング６２（図には１個だけ
示す）によつて常時下方へ付勢されており、これ
らのスプリング６２は、脚部５８と突起６０との
当接に基づく回転モーメントにより第一対の爪４
２をスプリング４６の付勢力に抗して閉じさせる
に足る弾性力を有するものである。

したがつて、通常は第２図の左側に示すよう
に、それらの爪４２が閉じられているが、外スリ
ーブ４８の上端にはフランジ６４が形成され、こ
のフランジ６４に下側から当接可能なＣ字形平面
のヨーク部材６６が、前記装置ホルダ２に設けら
れたエアシリンダ６８のピストンロツド７０に連
結されている。そして、エアシリンダ６８の作動
によりヨーク部材６６が持ち上げられ、フランジ
６４に当接すると、外スリーブ４８を上昇させ、
それに追従して第一対の爪４２が開かれることと
なる。

一方、内スリーブ５０も上記外スリーブ４８と
実質的に同様であり、２本の脚部７２を備え、こ
れらが第二対の爪４４に形成された突起６０に当
接するとともに、通常はスプリング７４の弾性力
に基づき、第二対の爪４４を閉じさせた状態に保
つが、上端に形成されたフランジ７６を介してヨ
ーク部材７８で持ち上げられると、第二対の爪４
４が開くことを許容する。第２図の右側はこの状
態を示す。

このような第一対および第二対の爪４２，４４
が取り付けられた前記脱着部１２は、前述のよう
に吸着具を構成する吸着ヘツド１８および昇降ス
リーブ１６をも保持しているが、この脱着部１２
の前記正方形のフランジ３８より上側の部分に
は、脱着部１２の中心線と同心的に、上側ほど外
径が小さくなるテーパ外周面８０が形成されてい
る。これに対応して前記固定部１０の下側開口部
には、テーパ内周面８２が形成されており、これ
らテーパ外周面８０とテーパ内周面８２とが密着
した状態で互いに嵌合されている。その結果、固
定部１０の中心線と脱着部１２の中心線とが一致
させられ、かつ固定部１０に対する脱着部１２の
中心線方向の位置が規定されている。なお、脱着
部１２のテーパ外周面８０より更に上端側には円
筒部が設けられ、これに対応して固定部１０に形
成された円筒内周面の周溝にシールリング８４が
装着されており、このシールリング８４が固定部
１０と脱着部１２との嵌合部における気密を維持
している。

固定部１０の下端部には脱着部１２の前記フラ
ンジ３８にほぼ対応する正方形のフランジ８６が
形成されており、このフランジ８６の一つの角部
に位置決めピン８８が下方に突出する状態で固定
されている。一方、脱着部１２のフランジ３８の
一つの角部には、第３図から明らかなようにピン
穴９０が形成され、このピン穴９０に位置決めピ
ン８８が嵌入させられている。それにより、脱着
部１２の固定部１０に対する中心線周りの回転角
度位置が規定されており、この位置決めピン８８
およびピン穴９０が、上記テーパ外周面８０およ
びテーパ内周面８２とともに位置決め手段を構成
している。

更に固定部１０のフランジ８６の一対角線に沿
つて、そのフランジ８６の外側面から前記テーパ
内周面８２まで貫通する２個のねじ穴が形成され
ており、これらにそれぞれセツトスクリユー９２
が螺合されている。これらセツトスクリユー９２
に対応して脱着部１２のテーパ外周面８０には、
上側ほどその中心線から遠ざかる当接面９４が形
成されており、この当接面９４にセツトスクリユ
ー９２の先端が押し付けられることにより、脱着
部１２が固定部１０に対して上述のように位置決
めされた状態で固定されている。上記セツトスク
リユー９２が固定手段とされているのである。

以上のように構成された電子部品保持装置にお
いて、チツプＣを吸着するときには外スリーブ４
８および内スリーブ５０が共に上昇位置にあつ
て、第一対の爪４２および第二対の爪４４は開か
れている。その状態で駆動ロツド３６により昇降
スリーブ１６および吸着ヘツド１８が前進（下
降）させられ、吸着ヘツド１８がチツプＣに当接
してこれを負圧により吸着し、その後駆動ロツド
３６が上昇して、第２図に示すように昇降スリー
ブ１６と吸着ヘツド１８とがスプリング３０の付
勢力により元の位置に復帰する。続いてヨーク部
材６６および７８が相前後して下降し、外スリー
ブ４８および内スリーブ５０がスプリング６２お
よび７４によつて下降させられ、これにより第一
対の爪４２及び第二対の爪４４が相前後して閉じ
られ、吸着ヘツド１８に吸着されているチツプＣ
を互いに直交する２方向の両側から挟んで、これ
を吸着ヘツド１８の中心位置に位置決めする。こ
の状態で、前記装置ホルダ２の移動により吸着ヘ
ツド１８がプリント基板の所定位置上に移動させ
られた後、吸着時と同様に第一対の爪４２及び第
二対の爪４４が開かれ、吸着ヘツド１８等が下降
させられてチツプＣをプリント基板の所定位置に
装着することとなる。

上記のように、第一対の爪４２及び第二対の爪
４４がチツプＣを両側から挟んだ位置決めするの
であるが、位置決めし得るチツプＣの大きさや形
状は、それらの爪の開き量、言い換えれば爪の長
さやピン４０，４０の軸心間距離等によつて定ま
る。したがつて、保持すべきチツプＣが比較的大
きなものとなれば、それを両側から挟み得ない場
合も生じ、逆にチツプＣがかなり小さいものであ
る場合には適正に位置決めすることができないこ
ととなる。また、吸着ヘツド１８の空気吸引口２
０の大きさ等は、チツプＣの大きさ等が変わつて
も或る程度対応できるが、それでもチツプＣがか
なり小さいものであれば吸引口２０等が大きすぎ
る場合も生じる。

このような場合に対応するために、１個の固定
部１０に対して複数個の脱着部１２が準備されて
おり、それら複数個の脱着部１２は、位置決め爪
４２，４４の長さ寸法等が個々に異なるものを保
持し、また必要に応じて吸着ヘツド１８の先端形
状や広さ、吸引口２０の大きさ等が個々に異なる
ものを保持している。したがつて、処理すべきチ
ツプＣの種類に変更が生じ、大きさや形状等が異
なるものを保持する場合には、それに対応する位
置決め爪４２，４４等を保持した脱着部１２と現
状の脱着部１２とを交換すればよい。すなわち、
セツトスクリユー９２を緩め、脱着部１２を固定
部１０から抜き取れば、爪４２および４４、吸着
ヘツド１８、昇降スリーブ１６、更にスプリング
３０，３４，４６が脱着部１２とともに固定部１
０から外される。その後、別の脱着部１２、すな
わち別寸法の爪４２，４４を保持し、また脱着ヘ
ツド１８、昇降スリーブ１６等をユニツト状態で
保持した新たな脱着部１２を固定部１０に装着す
る。つまり、それのテーパ外周面８０を固定部１
０のテーパ内周面８２に嵌合するとともに、固定
部１０の位置決めピン８８を脱着部１２のピン穴
９０に嵌入させれば、固定部１０に対して脱着部
１２が中心位置、中心線方向の位置、中心線周り
の回転位置において全て位置決めされ、その状態
でセツトスクリユー９２の締込みにより固定され
るのである。

因みに、従来においては、固定部１０と脱着部
１２とが一体構成であり、位置決め爪４２，４４
等を寸法の異なるものに変えようとすれば、装置
本体４の全体を取り替えるなどの面倒な作業が必
要となるのであるが、本実施例によれば上記のよ
うにワンタツチで交換することができる。また、
位置決め爪４２，４４の突起６０に外スリーブ４
８および内スリーブ５０がそれぞれ当接により係
合してそれらを閉じさせる構造であるため、脱着
部１２と共に爪４２，４４等を交換するとき、爪
駆動機構との接続がいたつて簡単、つまり当接さ
せるだけで足りる。このことは昇降スリーブ１６
と駆動ロツド３６との関係についても同様であ
る。そして、上記のような脱着部１２の交換によ
り、多種類のチツプＣに１台の装置で対応するこ
とができ、このことがチツプ供給ライン等のライ
ン構成の自由度を向上させることにもなる。

以上、本考案の一実施例を説明したがこれは文
字通り例示であつて、例えば第２図において位置
決め爪４２，４４を常時閉じる方向に付勢してお
くこともできる。例えばスプリング４６に代えて
引張りスプリングを用い、また突起６０の位置を
ピン４０に関して内側に設定し、これに外スリー
ブ４８および内スリーブ５０をそれぞれ当接させ
ることにより、その引張りスプリングの付勢力に
抗して爪を開かせるようにするのである。

また、昇降スリーブ１６や吸着ヘツド１８が装
置本体４に対して自身の軸線方向に移動可能とさ
れることは必ずしも不可欠ではなく、吸着ヘツド
１８等が突き出されないで、その代わりに爪４
２，４４を大きく開かせて爪先端を吸着ヘツド１
８の下端より上方に位置させた状態でチツプＣを
吸着することもできる。また位置決め爪は、二対
ではなく一対でも一応の位置決めは可能である。
更に、本考案はチツプ状の電子部品に限らず、そ
れに類似の電子部品を保持するための装置にも同
様に適用可能である。

考案の効果 以上詳記したように、本考案によれば、保持装
置の装置本体や固定部と脱着部とに分割され、か
つその脱着部として互いに寸法の異なる位置決め
爪を備えた複数のものが準備されているため、保
持すべき電子部品の種類に変更が生じても、その
脱着部を交換するだけで多種類の電子部品を保持
することができる。しかも、その交換時間は僅か
で済むとともに交換後の調整も殆ど必要とせず、
異形部品に対する迅速な対応が可能となるのであ
る。

また、保持すべき電子部品の形状、寸法が大き
く変わつた場合に、変更する必要のある位置決め
爪と吸着具とを脱着部に保持させ、変更の必要の
ない爪駆動部材は固定部に保持させたものである
ため、電子部品保持装置のうち、複数個準備すべ
き部分の構造が簡単となり、装置コストの上昇を
低く抑えつつ多種類の電子部品に対処し得ること
となる。

その上、爪駆動部材に位置決め爪を駆動させる
ための両部材の係合形態は、例えば単純な当接で
よいため、電子部品保持装置を２分割する際に位
置決め爪と爪駆動部材との間で分割することは極
めて合理的なことである。

また、電子部品の形状、寸法が大きく変わつた
場合にも、吸着具と位置決め爪とを代えれば十分
対処することができ、装置コストを低減させるた
めに本願考案の構成をとつたからといつて、使い
勝手が悪くなつたり、対処し得る電子部品の範囲
が狭められたりすることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例である電子部品保
持装置の正面図であり、第２図はその要部を示す
断面図である。第３図は第２図の底面図（一部断
面）である。 ４：装置本体、６：段付穴、８：円筒体（移動
部材）、１０：固定部、１２：脱着部、１４：ガ
イドブツシユ、｛１６：昇降スリーブ、１８：吸
着ヘツド｝（吸着具）、２０：空気吸引口、３０，
４６：スプリング（弾性部材）、３６：駆動ロツ
ド（吸着具駆動部材）、４２：第一対の位置決め
爪、４４：第二対の位置決め爪、｛４８：外スリ
ーブ、５０：内スリーブ｝（爪駆動部材）、５８，
７２：脚部、６０：突起、６６，７８：ヨーク部
材、｛８０：テーパ外周面、８２：テーパ内周面、
８８：位置決めピン、９０：ピン穴｝（位置決め
手段）、９２：セツトスクリユー（固定手段）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 移動部材に取り付けられる装置本体と、その
   装置本体に保持されるとともに先端面に空気吸
   引口を備えて負圧により電子部品を吸着する吸
   着具と、その吸着具の中心線にほぼ直角な方向
   に移動可能に前記装置本体に取り付けられ、前
   記吸着具に吸着された電子部品を両側から挟ん
   で位置決めする少なくとも一対の位置決め爪
   と、前記装置本体に対して相対移動可能に設け
   られ、前記位置決め爪を開閉させる爪駆動部材
   とを含み、電子部品を保持してその電子部品を
   前記移動部材の移動に伴つて搬送する電子部品
   保持装置において、 前記装置本体を、前記爪駆動部材を保持し、
   前記移動部材に常時固定される固定部と、前記
   吸着具および位置決め爪を保持し、前記固定部
   に対して脱着される脱着部とに分割するととも
   に、１個の固定部に対して前記位置決め爪の互
   いに寸法の異なるものを保持した複数個の脱着
   部を準備し、かつ、それら固定部と脱着部との
   間に両者を予め定められた相対位置に位置決め
   する位置決め手段と、位置決めされた脱着部を
   固定部に固定する固定手段とを設けたことを特
   徴とする電子部品保持装置。 (2) 前記位置決め爪が弾性部材によつて常時開方
   向と閉方向のいずれか一方に付勢されたもので
   あり、かつ前記爪駆動部材がその位置決め爪に
   当接により係合して前記弾性部材の付勢力に抗
   して位置決め爪を作動させるものである実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の電子部品保持装
   置。