JPH0243355B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント基板にリードレスチツプ部品
を自動装着する装置に関するものである。

従来、この種装置における装着方式には、(A)真
空圧の制御によつてチツプ部品の装着を１点づつ
行う。(B)チユーブガイドからテンプレートへ直接
チツプ部品を落し込んでテンプレートを装着ガイ
ドにした多点数同時装着を行う。(C)チツプ部品を
筒形マガジンに整列ストツクさせ、マガジンを装
着ガイドにして多点数同時装着を行う、などがあ
る。しかし、これらの装着方式には次のような問
題点がある。

(A)の場合は、 (1) 真空圧の制御には時間的な遅れが発生して、
微妙なコントロールや高速化が困難。

(2) 小寸法の部品に対応した吸着治具となるため
に吸着力が微妙で部品保持が不安定。

(3) 吸着動作だけではチツプ部品の芯出し（セン
ターリング）が困難なため、別にチツプ部品の
センターリング機構を必要とするが、その作業
動作によるチツプ部品の倒立や落下などの問題
が出易く、装着デツドスペースの拡大にもな
る。

(B)の場合は、 (1) テンプレートを装着ガイドに使用しているた
め装着デツドスペースがきわめて大きく、チツ
プ部品の装着は最前工程に限定され、工程編成
上の支障が大きい。

(2) 多量のチツプ部品を一度に装着するため部品
の寸法バラツキや、テンプレート精度が稼動効
率にきわめて影響し易い。

(3) 同時に多量の装着良否チエツクが困難。

(4) テンプレートを使用した一括同時装着のた
め、生産機種変更への柔軟な対応が困難であ
る。

(C)の場合も、 一括同時装着を前提とした方式ゆえに(B)と同じ
問題を持つている。

本発明は上記のような問題点を解消して、機械
的なチツプ部品ホルダーを有する装着ガイドと、
装着良否チエツク機能を有するプツシヤーにより
高速で正確なチツプ部品の装着を行うとともに、
装着動作の中でチツプ部品のプリント基板への仮
固定のための接着剤の塗布機能を兼ね備え接着剤
塗布工程の簡略化と確実均一な接着剤供給を実現
している。また、装着もＸ−Ｙ軸任意方向へ可能
で、加えて一点づつの装着のため、一括同時装着
の持つ欠点も解決できる小型で高性能なリードレ
スチツプ部品装着装置を提供することを目的とす
る。

以下、本発明の実施例を第１図〜第１１図を参
照して説明する。

第３図において、１はチツプ部品を装着ガイド
２２から押し出してプリント基板上へ押圧し、な
おかつ装着良否を機械的寸法差に置換して判定す
るプツシヤーである。２は光電スイツチで、プツ
シヤー１の指令を電気信号に変換する。３は光電
スイツチ２を支持する金具である。４はストツパ
ーで、プツシヤー１に作用するバネ６のバネ圧を
支える。５は２個のスライダーＡ，Ｂ間を一定寸
法に支えるクツシヨンバネである。７はプツシヤ
ー１の回転方向を規制して一定に保つガイドピン
で、８は装着ガイド２２およびシヤツター９と構
成してチツプ部品の挾持作業を行うための位置決
めガイド、１０はシヤツター９を支持するピンで
ある。１１は接着剤１３をストツクするタンク１
２につける蓋である。１４はタンクホルダーで、
１５はタンク固定ネジである。１６は接着剤１３
を塗布するためのローラである。１７はガイド本
体で、１８は装着ヘツドを移動テーブルと連結す
る支持棒である。第９図において、１９はチツプ
部品２７を挾持するためのホルダーで、装着ガイ
ド２２へピン２１で支持され、バネ２０によつて
チツプ部品２７を挾持する。第３図および第５図
において、２３はストツパー２５を支持するピン
で、２４のスライダーＢに取付けられている。２
６はスライダーＡで、駆動エアーシリンダー４８
に連結されている。２８はプリント基板で、２９
はストツパー３０を固定しているネジである。３
１はストツパー３０のロツク解除用のネジピンで
ある。３２は２４のスライダーＢの上昇時の位置
決めを行うストツパーボルト３３を保持する金具
であり、ガイド本体１７に固定されている。第３
図および第９図における３４は装着ガイド２２に
取付けたホルダー１９を開閉させるためのストツ
パーである。第４図、第６図ならびに第９図にお
ける３５は、装着ガイド２２をスライダーＢ２４
に回動可能に支持するためのピンである。このピ
ン３５によつて装着ガイド２２がスライダーＢ２
４に取り付けられているために、装着ガイド２２
はスライダーＢ２４とともに上下動作をし、なお
かつガイド本体１７のガイド溝１７′に嵌合され
ているガイドロラー３６がガイド溝１７′の形状
に沿つて所定傾斜角をもつて案内される。そして
この案内によつて装着ガイド２２に取り付けられ
たホルダー１９，１９′は第７図に示すが如く、
部品挟持状態から部品取付状態へと変位する。さ
て、３６は上述の如く装着ガイド２２の移動時に
所定傾斜角に維持ガイドするためのガイドローラ
であり、３７はその支持ピンである。第８図にお
ける３８はバネで、ローラストツパ３９を介し、
ローラ１６と軸受４０に作用して、ローラ１６の
保持と軸受４０内に固定されている一方向クラツ
チ４１の空転時に共回転しないようにブレーキ効
果を出している。４２はラツクでピニオン４６と
かみ合い、ローラ１６を矢印方向へのみ回転させ
る。４７はピニオン４６を支えるためのブツシユ
である。第５図および第６図におけるエアーシリ
ンダー４８はチツプ部品２７をプリント基板２８
に装着するための動作系において唯一の駆動源で
あり、４９はその取付金具である。５０はチツプ
部品２７を供給部より給送するためのチユーブガ
イドであり、５１はそれを差し込み保持するため
のパイプガイドである。５２はラツク４２をガイ
ドするプレートであり、５３はラツク４２に固定
された駆動ピンで、２６のスライダーＡの作用に
よつてラツク４２、ピニオン４６を介してローラ
１６を回転させる。５４はチツプ部品２７をチユ
ーブガイド５０を通して位置決め部まで真空圧で
吸引するための継手であり、５５は真空発生装置
へ接続されるウレタンゴムチユーブである。５６
はストツパー２５に作用するバネである。第１図
において、５７は装置のＸ−Ｙ変換動作の際のス
トツパーであり、金具５８に取付けられている。
５９はＸ−Ｙ変換の際の位置確認のために光電ス
イツチ６２に作用するシヤツターである。６０は
装置全体の移動の際のガイドレールで、移動テー
ブル側に取付けられている。６１は装置全体を支
持するベースブロツクである。６３はラツク６５
と直結され、ピニオン６６へ作用してＸ−Ｙ変換
の駆動源になるエアーシリンダーであり、ガイド
金具６４に取付けられている。

上記構成について以下にその動作を説明する。

まず、装置の全体は装着ヘツドと移動テーブル
とに分けられ、装着ヘツドと移動テーブルは支持
棒１８によつて連結されている。この支持棒１８
はＸ−Ｙ変換用駆動シリンダー６３の駆動力によ
り回動され、装着ヘツド全体が回動される。その
結果、支持棒１８がある回動位置にあるときに装
着ヘツドからプリント基板２８に第１の姿勢（Ｘ
方向）で装着されるチツプ部品２７は、支持棒１
８を上記回動位置から90度回動させることでプリ
ント基板２８に第１の姿勢に直交する第２の姿勢
（Ｙ方向）に装着される。

以下にチツプ部品をプリント基板に装着する装
着ヘツド、装着ヘツドからプリント基板に装着す
るチツプ部品の姿勢をプリント基板に対して回動
させるＸ−Ｙ変換方法について順に説明する。

第３図および第５図は装着動作のスタート時点
を表示した断面図で、第５図におけるチツプ部品
２７はチユーブガイド５０を経て位置決めガイド
８とシヤツター９およびチツプ部品を迎え入れる
まではチツプ部品の通過孔の一部を形成する装着
ガイド２２及びホルダー１９，１９′から構成さ
れる部品位置決め部へウレタンゴムチユーブ５５
から接続された真空発生装置からの吸引力で位置
決めされる。その詳細断面を第１０図に示す。こ
のとき、チツプ部品２７を挟持する空間は、装着
ガイド２２の本体から延出した断面Ｌ字状の延出
部２２ａ，２２ｂ、ホルダー１９，１９′と、チ
ツプ部品２７の下部分を支えるシヤツター９と、
そして上部分を覆う位置決めガイド８とで構成さ
れる。延出部２２ａ，２２ｂにはチユーブガイド
５０および継手５４と空気流路を構成するために
孔２２ｃ，２２ｄが形成されており、第１０図か
ら明らかなようにチツプ部品入口側の延出部２２
ａには、チツプ部品２７が通過するに十分な孔２
２ｃが設けられ、かつエアーを抜くための出力側
になる延出部２２ｂには、チツプ部品２７が通過
できない大きさの孔２２ｄが形成されている。し
たがつてゴムチユーブ５５側にエアーを抜くこと
で、チツプ部品２７は、部品挟持用の空間に吸い
込まれ、かつ延出部２２ｂの内側面に当つて位置
決めがなされることとなる。

さて、このとき第９図に示すように、装着ガイ
ド２２にピン２１で回動可能に支持されているホ
ルダー１９，１９′は、ホルダー１９に設けられ
た突起部１９ａが、ガイド本体１７に第３図に示
される如くボルト３４ａによつて孔３４ｂか固定
されたストツパー３４の傾斜部３４ｃに当接する
ことで、まずホルダー１９が第９図矢印Ａ方向に
バネ２０の弾性に抗して回動する。このホルダー
１９の回動に連動するようにして、ホルダー１９
の第２の突起部１９ｂでホルダー１９′の端面１
９′ａが押圧され、もつてホルダー１９′も矢印Ａ
方向に回動する。その結果、第９図ではホルダー
１９，１９′がともに上方向に持ち上げられ、こ
れをもつてふさいでいた孔２２ｃ，２２ｄを開放
し、孔２２ｃ，２２ｄをエアーないしはチツプ部
品の通過孔として機能せしめる。

次に、チツプ部品２７が第１０図の状態に位置
決めされると、真空スイツチ（図示せず）の信号
により、駆動エアーシリンダー４８が下降を始
め、このシリンダー４８に連結されているスライ
ダーＡ２６も下降を始める。なお、前述の如く、
スライダーＡ２６，Ｂ２４はいずれもプツシヤー
１がその内部軸となるように配置されており、か
つまたプツシヤー１はストツパー４でスライダー
Ａ２６に連結されている（第６図参照）。なおか
つこの２個のストツパーＡ２６，Ｂ２４はクツシ
ヨンバネ５によつて、第３図に示すように一定寸
法を軸方向にもつが如く配置されている。したが
つて、シリンダー４８の下降によりスライダーＡ
２６，Ｂ２４が下降する。その結果、スライダー
２４，２６にそれぞれ取付られているストツパー
２５、装着ガイド２２と一緒に下降を始める。

下降を始めると、ホルダー１９の突起部１９ａ
は、第３図、第９図に示したストツパー３４への
当接状態から、ホルダー１９を取り付けた装着ガ
イド２２が下降するにともない非当接状態へと変
化し、もつて支持ピン２１を回動支点としてバネ
２０の弾性力により、チツプ部品２７を装着ガイ
ド２２の延出部２２ａ，２２ｂのＬ字底面部との
間で挟み込む状態となる。なお、このとき、ピン
１０によつてガイド本体１７に一体に取付けられ
ている位置決めガイド８とシヤツター９は、シヤ
ツター９の先端が下方のスライダーであるスライ
ダーＢ２４の下端に当接し、第３図に示した状態
から第４図に示した状態へと、ピン１０を支点と
し、かつバネ９ａの弾性力に抗してシヤツター９
が外側へと移動する。このようにしてチツプ部品
２７は、その両端がホルダー１９，１９′と装着
ガイド２２の延出部２２ａ，２２ｂで挟持されて
下降する。このときの装着ガイド２２の移動軌跡
は第７図に示すように挟持したチツプ部品２７に
ローラ１６によつて接着剤１３′を塗布するまで
垂直から30°の角度を保ちながら移動する。これ
が、チツプ部品２７がプリント基板２８と接する
真下側に接着剤１３′が均一に安定して付着する
ためのポイントとなる。この装着ガイド２２の軌
跡はピン３５を支点にしてローラ３６がガイド本
体１７のガイド溝１７′に案内されることで達成
する。装着ガイド２２がプリント基板２８上に到
達するのと同時にスライダーＢ２４はストツパー
３０に当り、それ以上の下降が停止する。スライ
ダーＡ２６がなおも下降を続けるとスライダー
Ａ，Ｂ間を一定寸法に保つていたクツシヨンバネ
５がタワミ始めてスライダーＢ２４に支持された
装着ガイド２２は停止したまま、スライダーＡ２
６によつてバネ６の圧力を介してプツシヤー１は
下方へ押し下げられる。このプツシヤー１の下方
への移動は、第４図ないし第７図に示すホルダー
１９，１９′の移動と連動するものであつて、装
着ガイド２２より具体的にはホルダー１９，１
９′がプリント板２８上にチツプ部品２７を支持
した状態で、プツシヤー１がこれらのホルダー１
９，１９′の間に伸びて、そのＶ溝先端部でチツ
プ部品を押さえることとなる。この動作は装着ガ
イド２２に挟持したチツプ部品２７をプツシヤー
１のＶ溝先端部で突き出す形になるが、チツプ部
品２７はプリント板２８によつて支えられている
ため、その反力でプツシヤー１のバネ６はスライ
ダーＡ２６の下降停止ストロークまでタワミ続け
る。スライダーＡ２６のストロークエンドと機を
同じくして、スライダーＢ２４に取り付けたスト
ツパー２５はスライダーＡ２６にバネ５６の作用
により、第６図のようにロツクされる。この時に
第１１図ａに示すようにチツプ部品２７が正常に
装着されている時はプツシヤー１の光電スイツチ
２と透過孔１′の位置が合致して光電スイツチ２
を作動させるが、装着不良でチツプ部品２７がな
い場合は第１１図ｂのごとくプツシヤー１の透過
孔１′と光電スイツチ２との関係はＡ寸法の差異
が生じ光電スイツチ２を作動させることはできな
い。このように装着良否チエツクを行つた後、駆
動エアーシリンダー４８の動力でスライダーＡ２
６が上昇に転じるとストツパー２５のロツク解除
がされていないため、スライダーＡ２６とスライ
ダーＢ２４は第６図のような関係を保ちながら同
時に上昇する。この動きはスライダーＢに取付け
られた装着ガイド２２も一緒に上昇することにな
る。しかしこの時点では、前述したプツシヤー１
に作用するバネ６のタワミがプツシヤー１を下方
へ押し下げた形のままになり、その先端にあるチ
ツプ部品２７はプリント基板２８に押圧されたま
ま、装着ガイド２２のみが上方へ抜き去られるこ
とになる。その動きがさらに継続すると、プツシ
ヤー１に作用するバネ６のタワミはストツパー４
で支えられる位置に達し、プツシヤー１はその時
点からスライダーＡ２６によつて上方に移動を始
め、チツプ部品２７のみがプリント基板２８上へ
取付けされる。第５図に示すようにストツパー２
５は上方のストロークエンド間際にネジピン３１
に当り、支持ピン２３を軸とするロツク解除動作
でスタート時点と同じ状態に復帰して一連の装着
動作を終了する。

つぎにチツプ部品２７に対する接着剤１３の供
給方法を説明する。第７図および第８図は接着剤
供給の方式および構造を示したものであるが、円
筒型タンク１２に接着剤１３は貯蔵されており、
タンク１２はホルダー１４に蝶ボルト１５によつ
て固定されている。タンク１２の底部にローラ１
６と肉厚と精度良く係合するスリツト部を設け、
ローラ１６はこのスリツト部からタンク１２内の
接着剤１３を外周へ適量付着させてチツプ部品２
７へ塗布する。ローラ外周への接着剤付着量１
３′はタンク１２とローラ１６の回転方向のスキ
マをタンク１２の上下調整を行うことで達成でき
る。装着ガイド２２とホルダー１９間に挟持され
たチツプ部品２７にローラ１６の回転を停止した
状態でローラ外周に付着した接着剤１３′を掻き
取るように塗布する。接着剤１３′の塗布直後、
ローラ１６は矢印方向へ回転を行い、新たに接着
剤の補給を行う。この回転動作は第８図に示すラ
ツク４２により、ピニオン４６に作用することで
達成できるが、ラツク４２に対する駆動は第６図
に示すように駆動エアーシリンダー４８に連結さ
れたスライダーＡ２６を介して、駆動ピン５３に
よつて行う。申すまでもなく、この時に装着ガイ
ド２２も並行して第７図に示すような動きを行つ
ている。装着動作終了後、駆動エアーシリンダー
４８の上昇によりラツク４２とピニオン４６はバ
ネ４４によつて元に復帰するがピニオン４６とロ
ーラ１６間は一方向クラツチ４１を介して動力伝
達がなされているため矢印と反対方向に回転はし
ない。

最後に、Ｘ−Ｙ変換方法を説明する。第１図に
おいて、Ｘ−Ｙ変換用駆動シリンダー６３に連結
されたラツク６５を介して、装着ヘツド全体を支
える支持棒１８に取付けたピニオン６６にシリン
ダー６３からの力が伝達され、支持棒１８を中心
軸にヘツド全体が任意方向に回動して装着方向の
選択を行う。角度の微調整は金具５８に取付けら
れたストツパー５７によつて行う。回転方向の確
認は支持棒１８に固定したシヤツター５９によつ
て光電スイツチ６２に作用して行う。従来この種
のＸ−Ｙ変換は装着センターを回転中心軸として
きたが、装着装置が複雑で大型になり易い欠点が
あつたが、回転中心の移動をして機能の分散を行
うことで、この問題の解決が図れる。

上記の実施例より明らかな通り本発明の装置は
小型でありながら、確実性に富んだ装着動作と、
装着良否チエツクおよび接着剤の簡易供給、さら
には装着方向の任意選択など多機能を一ユニツト
にまとめ上げた、他に類のないチツプ部品の装着
装置であり、その実用的価値は極めて大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるリードレスチツプ部品装
着装置の全体の斜視図、第２図は同装着装置の正
面図、第３図は同装着装置の正面を断面した状態
で装着スタート位置を示す断面図、第４図は同装
着装置の正面図の断面した状態でチツプ部品をプ
リント板へ装着した状態の断面図、第５図は同装
着装置の第３図の側面を断面した状態の断面図、
第６図は同装着装置の第４図の側面を断面した状
態の断面図、第７図は装着ガイドとチツプ部品の
移動軌跡と接着剤およびローラの関係を示す図、
第８図は接着剤塗布部の構造を示す断面図、第９
図は装着ガイドとホルダーおよびチツプ部品に対
するストツパーの作用関係を示す図、第１０図は
部品位置決め部におけるチツプ部品の供給状態を
示す図、第１１図ａ，ｂは装着検出時のプツシヤ
ーの透過孔と光電スイツチの関係を示す図であ
る。 １……プツシヤー、２……光電スイツチ、４…
…ストツパー、７……ガイドピン、８……位置決
めガイド、９……シヤツター、１２……タンク、
１３……接着剤、１６……ローラ、１７……ガイ
ド本体、１８……支持棒、１９，１９′……ホル
ダー、２２……装着ガイド、２４，２６……スラ
イダー、２５……ストツパー、２７……チツプ部
品、２８……プリント基板、３０……ストツパ
ー、３１……ロツク解除用ピン、３６……ガイド
ローラ、３７……支持ピン、３９……ローラスト
ツパー、４０……軸受、４１……一方向クラツ
チ、４２……ラツク、４６……ピニオン、４７…
…ブツシユ、４８……エアーシリンダー、５０…
…チユーブガイド、５１……パイプガイド、５２
……プレート、５３……駆動ピン、５４……継
手、５５……ウレタンゴムチユーブ、５７……ス
トツパー、５９……シヤツター、６０……ガイド
レール、６１……ベースブロツク、６２……光電
スイツチ、６３……エアシリンダー、６５……ラ
ツク、６６……ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガイド本体１７に対し第１の駆動手段４８か
   らの駆動力によつて上下方向に摺動するガイド本
   体１７内に配置された第１のスライダー２６と、 前記第１のスライダー２６と弾性手段５を介し
   て連結された第２のスライダー２４と、 前記第２のスライダー２４に回動可能に取付け
   られたチツプ部品２７の両端を挟持するための装
   着ガイド部１９，１９′，２２と、 前記ガイド本体１７に回動可能に取付けられ前
   記第２のスライダー２４が第１の位置にあるとき
   前記チツプ部品２７の周縁を囲み前記装着ガイド
   部１９，１９′，２２とともに真空発生装置から
   の吸引力によるエアー流通用の通過孔を残してチ
   ツプ部品２７を囲む位置決め部８，９と、 前記ガイド本体１７のガイド溝１７′に沿つて
   第１の位置から第２の位置に下降した前記装着ガ
   イド部１９，１９′，２２に挟持されたチツプ部
   品２７にプリント基板２８への接着のための接着
   剤を塗布する接着剤塗布手段１６と、 前記ガイド本体１７のガイド溝１７′に沿つて
   第２の位置からプリント基板２８にチツプ部品２
   ７を接着可能な第３の位置まで下降した装着ガイ
   ド部１９，１９′，２２に挟持されているチツプ
   部品２７を先端部でプリント基板２８に押圧する
   前記第１のスライダー２６と連結されたプツシヤ
   ー１と、 前記ガイド本体１７を移動テーブルに平面的に
   回動自在に連結する支持棒１８と、 前記支持棒１８を回動させガイド本体を回動さ
   せる第２の駆動手段６３と、 を備え、 前記装着ガイド部１９，１９′，２２は、 前記第２のスライダー２４に回動可能に支持さ
   れ、この支持された本体から延出する断面Ｌ字状
   の２本の延出部２２ａ，２２ｂを有する装着ガイ
   ド２２と、 この装着ガイド２２に回動可能に支持され、前
   記延出部２２ａ，２２ｂに設けられているチツプ
   部品を通過可能な孔２２ｃとチツプ部品を通過さ
   せることのない孔２２ｄを開き前記真空発生装置
   からの吸引エアー通過孔となす第１の形態と、前
   記装着ガイド２２の延出部２２ａ，２２ｂととも
   にチツプ部品２７を挟持する第２の形態を選択可
   能に構成された２本のホルダー１９，１９′とを
   備えた リードレスチツプ部品装着装置。