JPH0318100A - 部品装着装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、基板に対して多品種のチップ状の部品を装着
可能な部品装着装置に係り、とくにインデックステーブ
ルの外縁部に装着へ・冫ドを多数配置し、固定的に配置
された供給ユニットからインデックステーブルの間欠回
転に伴って部品を装着順に拾い上げて移送するいわゆる
シーケンス方式に適した部品装着装置に関する。

（発明の概要） 本発明は、基板に対して多品種のチップ状の部品を装着
可能にするための部品装着装置であって、吸着Ｎ象とな
る部品に応じて複数種の吸着ピンのうちのいずれかを選
択して部品の吸着保持、移送、及び基板への装着を実行
するようにし、ひいては多品種の部品の装着を可能にす
るものである。

（従米の技術） 従米、本出願人提案の特開昭６１−７７３９９号におい
て、インデックステーブルに１個の吸着ピンを持つ装着
ヘッドを等角度間隔で複数個配置し、インデックステー
ブルの回動中心に向けて放射状に複数個並列的に配置し
た供給ユニットからチップ状の部品を吸着ピンで吸着保
持し、インデックステーブルの間欠回転に従ってプリン
ト基板上に部品を移送し、吸着ピンの下降動作により部
品のプリント基板への装着を実行するシーケンス形式の
部品装着装置が開示されている。

また、装着可能な部品の多様化を図った部品装着装置と
しては、特開昭５９−１１３６９９号及び特開昭５９−
１１３７００号に示すものがある。

特開昭５９−１１３６９９号の構或は、主ホルダに灯し
て副ホルダを設け、該副ホルダに対して相互に独立的に
動作可能な複数種の吸着ヘッドを設け、主ホルダの旋回
中心から最も遠い位置にある如く副ホルダの回転で選択
された吸着ヘッドが持つ吸着ピンが部品を吸着するよう
になっている。

特１［？５９−１１３７００号．７）ｖＩ或は、水平面
内で旋回する主ホルダに対して垂直面内で旋回する副ホ
ルダを設け、該副ホルグに対して相互に独立的に動作可
能な複数種の吸着ヘッドを設け、基板に対向する下向き
となるように副ホルダの回転で選択された吸着ヘッドが
持つ吸着ピンが部品を吸着するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、特開昭６１−７７３９９号の部品装着装置で
は、１個の装着ヘッドに１個の吸着ピンが組み込まれて
おり、吸着ピンの位置の変更や交換は出米ない構造とな
っていた。しかし、最近のチップ状の部品の多様化を考
慮すると１個の吸着ピンで多様な形状寸法の部品を吸着
保持することが困難になってきている。従って、１個の
装着ヘッドに１個の吸着ピンを取り付けた従米構造では
、装着可能な部品の品種に限界があり、部品の多様化に
対応できない嫌いがあった。

また、特開昭５９−１１３６９９号や特開昭５９−１１
３７００号の構或は、部品供給部が相対的に移動するこ
とで多品種の部品を選択することを前提としており、構
造上は副ホルダに複数の独立した吸着ヘッドを設ける構
或であって、構造が複雑大形化するため、主ホルダの周
囲に設ける副ホルダの数は多くなく、従って吸着ヘッド
の個数も多くない。

本発明は、上記の点に鑑み、装着ヘッドに複数種の吸着
ピンを設けておき、装着すべき部品の種類に応じていず
れがの吸着ピンを選択して下方に所定艮突出させること
が可能な構造とし、簡単な構造によって装着可能な部品
の多品種化を図った部品装着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、間欠回転するインデックステーブルに等角度
間隔で装着ヘッドを複数個設け、各装着ヘッドに部品吸
着用の複数種の吸着ピンをそれぞれ設け、該浅ｒ／Ｌ種
の吸着ピンのうちのいずれが１個を下方への突出長さの
大きな選択状態となる如く選択手段で選択自在に構戊し
たものである。

（作用） 本発明の部品装着装置においては、装着ヘッドは複数種
の吸着ピンを有しており、選択手段で選択された１個の
吸着ピンは残りの非選択の吸着ピンよりも所定艮だけ下
方に突出し、この選択された吸着ピンにて部品吸着、移
送、基板への部品装着を実行する。非選択の吸着ピンは
上方に後退した位置にあるから、非選択の吸着ピンの存
在が、供給ユニットからの部品取り込みゃ基板への部品
装着の邪魔になることがない。そして、選択する吸着ピ
ンの種類を変更することによって多様な形状、寸法の部
品を吸着保持でき、基板上に装着できる。また、１個の
装着へ・冫ドに対して設けられた複数種の吸着ピンは共
通の機構で昇降させることができ、８！構が簡単であっ
て、装着ヘッドを小形綱径とすることができ、１個の吸
着ピンしか持たない装着ヘッドの場合と同様にインデッ
クステーブルの外縁部に対して多数配置できる。このこ
とは、インデックステーブルの周囲に供給ユニットを放
射状に固定配置し、供給ユニットより装着ヘッドにて部
品を装着順に拾い上げて移送するシーケンス形式の部品
装着装置の場合に極めて有効である。

（実施例） 以下、本発明に係る部品装着装置の実施例を図面に従っ
て説明する。

ｖ．１図及び第２図は本発明に係る部品装着装置の実施
例の主要部である装着ヘッド及びその周辺の機構部分を
示し、第３図は実施例全体の概略構或を示すものである
。

まず、第３図により全体構戊を説明する。図中、１は基
台、２は基台上に設置されたＸＹテーブル、３はＸＹテ
ーブル上に載置固定されたプリント基板である。また、
基台１上には本体フレーム４が立役固定され、該７レー
ム４により円盤状のインデックステーブル５が水平面内
で間欠回転自在に支持されている。６はインデックステ
ーブル５を間欠回転させるための駆動機構である。円盤
状インデックステーブル５の周縁部には装着ヘッド７が
水平面内で揺動自在に等角度間隔で複数個取り付けられ
ている。ここでは、各装着ヘッド７は大径、中径、小径
の３種の吸着ピンを有しているものとする。

第４図は大径、中径及び小径の吸着ピン９Ａ，９Ｂ，９
Ｃを備えた装着ヘッド７の配置の１例を示し、インデッ
クステーブル５の円周を７２分割して５度間隔で装着へ
ッド７を設けている。この場合、インデックステーブル
５の周囲に７２のステーションを定めることができ、１
番目のステーションＳ１がチップ状の電子部品（コンデ
ンサ、抵抗、イングクタ、ＩＣ等）のプリント基板への
装着を実行する位置であるものとする。２０番目乃至５
９番目のステーションＳ２。乃至Ｓ　５９が、チップ状
の電子部品を供給する供給ユニット８より電子部品を吸
着して取り込む所である。他のステーションの説明は後
述する。なお、第４図のインデックステーブル５は右回
り（矢印Ｆ方向）に間欠回転するものと考える。また、
各装着ヘッド７における大径吸着ピン９Ａ、中径吸着ピ
ン９Ｂ及び小径吸着ピン９Ｃの配置は第５図乃至第７図
の如く前記装着へッド７の揺動中心に対して一定距離偏
心させて等角度間隔（９０度間隔）とする。

装着ヘッド７及びその周辺の８！！構部分を示す第１図
及び第２図において、インデックステーブル５には装着
ヘッド７のヘッドブロック１０が揺動自在に設けられて
おり、該ヘッドブロック１０の外周に揺動のための駆動
力を受ける歯車１１が固定されている。

また、ヘッドブロック１０には揺動中心に対して一定距
離偏心した３本の昇降軸１２が摺動自在に貫通しており
、吸着ピン９Ａ，９Ｂ，９Ｃを下端部に一体化した吸着
ピン保持部材１３が各昇降軸１２の下部凹部１４に摺勤
自在に嵌め込まれている。該凹部１４内には吸着ピン保
持部材１３を押し下げる圧縮ぼｈｌ５が配置されている
。

前記ヘッドブロック１０の揺動中心を中空昇降駆動紬２
０が貫通しており、該中空昇降駆動紬２０の内側には、
該当該駆動紬と共に真空吸引のオ冫、オフを行うメカニ
カルバルブを構戊するための紬体２１が摺動自在に嵌合
している。この紬体２１は２箇所の係合溝２２Ａ，２２
Ｂとボール２３とからなるボールクリック機構によって
上昇位置の真空吸引オフ状態（第１図の状態）又は下降
位置の真空吸引オン状態（第２図の状！！！）で保持さ
れるようになっている。該軸体２１の頭部は、本体７レ
ーム４側にて支持されていて周期的に上下しているバル
ブ切り換え用ハンマーソレ／イド２４により押し下げら
れるようになっている。すなわち、ハンマーソレノイド
２４のソレノイドピン２５が突出状態のときに紬体２１
は押し下げられて真空吸引オンとなる。真空吸引オンと
なると、軸体内部の真空吸引室２６（外部の負圧源に接
続）とヘッドブロック１０側の各吸着ピンに連通可能な
真空吸引路２７とが接続状態となる。

前記中空昇降駆動軸２０の外周にはフランジ３０が固定
され、該７ランノ３０にて前記３本の昇降袖１２の上端
が回転自在に軸支されている。そして、昇降紬１２の上
部位置に摩擦車３１が固着されている。該摩擦車３１は
吸着ピン９Ａ，９Ｂ．９Ｃを回転させるための回転駆動
力を受けるためのものである。さらに、前記中空昇降駆
動軸２０の上部には駒３４が固着されでおり、該駒３４
は、本体フレーム４側にて支持された周期的に上下して
いる昇降用ハンマーソレノイド３２のソレノイドピン３
３に係合可能になっている。

なお、７ランジ３０とヘッドブロック１０との間に圧縮
ぼｂ３５が配設され、各昇降紬１２は上昇方向に付勢さ
れている。

前記中空昇降駆動軸２０の下端には下部支え部材４０が
固着され、該下部支え部材４０を各吸着ピン保持部材１
３及び吸着ピン９Ａ，９Ｂ，９Ｃが摺動自在に貫通して
いる。そして、下部支え部材４０の外側に環状部材４１
が昇降自在に嵌められており、該環状部材４１に一体の
内側筒部４２の上端面が前期吸着ピン保持部材１３の７
ランノ部４３に当接可能になっている。この環状部材４
１は本体フレーム４側に設けられた吸着ピンリセット用
爪４４で持ち上げられたときに選択されていた（下方に
所定長突出していた）吸着ピンを元の非選択状態に復帰
させる機能を持つ。

弟８図及び＃Ｓ９図は吸着ピン９　Ａ，９　Ｂ（又は９
Ｃ）を非選択又は選択状態に保持するための選択手段を
示す。これらの図において、下部支え部材４０にはラッ
チ５０がピン５１で枢着され、該ラッチ５０は圧縮ばね
５２により先端が吸着ピン保持部材１３に圧接する向き
に付勢されている。そして、＠ｉ図に示した前記環状部
材４１で吸着ピン保持部材１３が持ち上げられたときに
ラッチ５０の先端が７ランノ部４３の下方の凸部５３と
係合して当該吸着ピン保持部材１３を第８図の如く弓き
上げられた非選択状態に保つ。また、本体フレーム側で
支えられた選択棒５５で選択すべき吸着ピンに対応した
ラッチ５０の下端部を突き上げることによりラッチ５０
１．ｔ第８図仮想線の如く回動し、吸着ピン保持部材１
３の上方に設けられた圧縮ばわ１５の力で所定長吸着ピ
ンが下方に突出した第９図の選択状態となる。

第１０図は小径吸着ピン９Ｃの外周に装備された昇降式
押さえ部材６０及びこれに付随する機構部分を示す。昇
降式押さえ部材６０は円筒状取付スリーブ６１の内側に
脱落しないように摺動自在に嵌められており、該スリー
ブ６１は吸着ピン保持部材１３に固着されている。昇降
式押さえ部材６０の内側底部と吸着ピン保持部材１３と
の間には圧縮ばｈ６２が配設される。昇降式押さえ部材
６０及びスリーブ６１の内部は下部支え部材４０側の真
空吸引路６３に連通し、該真空吸引路６３は前記軸体２
１が押し下げられた真空吸引オン時に軸体内部の真空吸
引室２６（外部の負圧源に接続）と接続状態となる。

従って、真空吸引オフ時は昇降式押さえ部材６０の下端
面と吸着ピン９Ｃの下端面とは一致し、実質的に吸着ピ
ン９Ｃの肉厚を増大せしめた状態とすることができ、こ
の状態で第１２図の如く、例えばチップ状の電子部品７
５をテープ四部に入れてテーピングしたものを利用する
テープ７イーグ８０（供給ユニットの一［）より部品を
取り込むことにより、部品取り込みの安定性を向上させ
得る（部品が異常な姿勢で吸着ピンに吸着される危険を
除去する。）。なお、真空吸引オンとなった後は、内部
の負圧により昇降式押さえ部材６０は上昇した後退状態
となるから、以後のプリント基板への部品装着動作等に
は支障はない。

前述したように第４図の２０番目乃至５９番目のステー
ションＳ２０乃至８５９が供給ユニット８が配置される
所であるが、その前の６０番目のステーションＳ６。で
は装着へッド７の水平面内での右又は左回りの揺動を実
行する。この揺動勤作は、第１１図の如く装着へッド７
の外周の歯車１１にインデックステーブル上の駆動歯車
７０をかみ合わせることによって行う。

このように、装着へッド７はインデックステーブル５に
対して水平面内で揺動し、この結果、各装着ヘッド７の
選択された吸着ピンに対して複数箇所（例えば３箇所）
の吸着位置を持つことになり、これらの複数箇所の吸着
位置に対応させてＩｓ図乃至第７図のように供給ユニッ
ト８を放射状に配列することができる（これらの図では
１個のステ？ションに対して３個の供給ユニットを配置
している）。仮に、選択されて装着ヘッド７の下方に所
定長突出しているのが中径吸着ピン９Ｂであるとした場
合、弟５図は中径吸着ピン９Ｂが中央の供給ユニット８
−１に対向している状態、Ｗ４６図は装着へッド７が右
回りに揺動して中径吸着ピン９Ｂが図示においての上側
の供給ユニ７｝８　　２に対向している状態、第７図は
装着へ・冫ド７が左回りに揺動して中径吸着ピン９Ｂが
図示においての下側の供給ユニット８−３に対向してい
る状態を示す。なお、大径吸着ピン９Ａ又は小径吸着ピ
ン９Ｃが選択された場合も、装着へッド７の揺動量を９
０度増滅させることで３箇所の供給ユニフ｝　８−１．
８−２．８−３のいずれかを選択できる。

次に実施例の全体的な動作を説明する。

ＩｐＪ４図の１番目のステーションＳＩでチップ状の電
子部品の装着を実行した装着ヘッド７は、円盤状インデ
ックステーブル５の５度ずつの矢印Ｆ方向の間欠回転に
伴い７２番目のステーション８７■等を順次通過して６
４番目のステーシ３ン？　６４に達する。ステーション
Ｓ　６４では装着へッド７の各吸着ピン９Ａ，９Ｂ，９
Ｃの現在位置を検出する。位置検出は各ピン真上の７ラ
ンジ３０上にピン９Ａ，９Ｂ，９Ｃに対応した識別マー
クを付しておくことによって容易に行える。

次のステーションＳ　６３では２つの仕事をする，第１
に部品の持ち帰り検出である。これは装着動作後部品が
基板に貼られず吸着ピンにそのままくっついてきた状態
を検出することである．，弟２に吸着ピン戻しである。

これは次に別の吸着ピンで部品取り込みを行う場合には
装着の終わった吸着ピンをこのステーションで一旦戻す
。

ステーションＳ６■では装着プログラムで指示されたこ
れから吸着すべきチップ状の電子部品に適合する吸着ピ
ンを大径、中径、小径吸着ピン９Ａ，９Ｂ，９Ｃの中か
ら選択する。すなわち、第８図の選択棒５５で選択すべ
き吸着ピンに対応するラッチ５０を作動させ、選択され
た吸着ピンを装着ヘッド７の下面から所定艮突出させる
。第１図及び第２図では小径吸着ピン９Ｃが選択されて
いる場合を例示している。

６１番目のステーションＳ６１では、以後のステーショ
ンＳ　２０乃至Ｓ５ｓのそれぞれに対応して配置された
３個の供給ユニット８−１．８−２．８−３のどれから
部品を取り込むがべきかを指示する装着プログラムに従
って装着へッド７の必要量の揺動を実行する。揺動不要
の場合はそのまま通過する。

その後、選択された吸着ピン（９Ａ，９Ｂ，９Ｃのいず
れか）は供給ユニット８に対向した５９＠目乃至２０番
目のステーションＳＳ９乃至Ｓ２８（各ステーションに
は３個の供給ユニットが配置されている。）に達し、指
定された供給ユニットの所で弟１図の中空昇降駆動柚２
０を昇降用ハンマーソレノイド３２の動作により下降さ
せ、ｔＰＪ１２図の如く吸着ピン（９Ａ，９Ｂ，９Ｃの
いずれか）が所定の部品７５に当接状態となった最も下
降した位置にて軸体２１をバルプ切り換え用ハンマーソ
レ７イド２４の動きにより押し下げて吸着ピンの真空吸
引をオンとして部品７５を吸着保持する。６１番目のス
テーションＳ６１における装着ヘッド７の揺動量に応じ
て吸着ピンは中央の供給ユニット８−１、側方の供給ユ
ニット８−２又ほ８−３の部品を選択する。

部品７５を吸着後の装着へ・冫ド７はインデックステー
ブル５の間欠回転により１９番目のステーシタンＳｌ！
に達し、このステーシジンＳ　１９から大のステーショ
ン３　１ｇに至る間に装着ヘッド７の原点戻しが行なわ
れる。すなわち、弟１１図の場合と同様の機構により選
択された吸着ピンがインデックステーブル５の最も円周
寄り位置となるように装着へ・冫ド７を揺動させる．１
８番目のステーションＳ．乃至２番目のステーシ１ンＳ
２では必要に応じて吸着ピン（９Ａ，９Ｂ又は９Ｃ）で
吸着された部品７５の位置決め、姿勢変更等を行い、装
着へッド７が１番目のステーシ３ンＳ１に到着すると、
第２図の如く中空昇降軸２０を下降させて吸着ピンで保
持された部品７５をプリント基板３上に装着する。プリ
ント基板３上の装着位置の決定は弟３図に示したＸＹテ
ーブル２によってプリント基板３を移動させることによ
り行う。

上記実施例の場合、必要のない吸着ピンは装着ヘッド７
の中に引っ込めておき、必要な吸着ピンを使用可能位置
に突出させる構或であり、不要な吸着ピンが部品取り込
みや部品装着の際に邪魔することがなく、吸着ピン選択
式にかかわらず装着へッド７の構或をコンパクトに出米
る。従って、供給ユニットがインデックステーブルの周
囲に固定配置されたシーケンス形式に構威して装着ヘッ
ド７をインデックステーブル５上に多数配置しても負担
にならず、シーケンス形式の利点を享受できる。

また、装着ヘッド７はインデックステーブル５の円周に
配されてその基本構或はシングル吸着ピンの場合と同じ
であり、複数吸着ピンである本実施例の場合には吸着ピ
ンが使用可能に突出すことと作業位置に装着ヘッド７の
揺動で移行することで吸着ピン選択が完了し、後はシン
グル吸着ピンの場合と何等変わりがない単純な構或であ
る。

さらに、装着へッド７を揺動させることで吸着ピンの位
置関係を変更でき、ステーションの１個毎に複数個（例
えば３個）の供給ユニット８を配置していずれかの供給
ユニットを選択するようにできる。この結果、従米一般
的であった１個のステーションに１個の供給ユニットを
配置する場合に比べて供給ユニット数を３倍に増やすこ
とができ、あるいはステーション数（装着ヘッド数）を
１／３にしても従来と同数の供給ユニットに対応できる
。

なお、上記実施例では選択された吸着ピンが装着へッド
７の揺動により３通りの吸着位置を持つ場合を述べたが
、２通り又は４通り以上の吸着位置を持つようにするこ
とも可能である。また、装着ヘッド７に設けた吸着ピン
は大径、中径、小径の３種としたが、４種以上にするこ
とも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の部品装着装置によれば、
装着ヘッドに複ｍ種の吸着ピンを設けておき、装着すべ
き部品の種類に応じていずれかの吸着ピンを選択して使
用可能な如く下方に所定艮突出させる構造としたので、
簡単な構造によって装着可能な部品の多品種化を図るこ
とができる。

また、非選択吸着ピンは引き込み状態であり、部品取り
込みや部品装着動作の邪魔になることがない

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る部品装着装置の実施例の主要部構
或であって吸着ピン上昇状態を示す正断面図、第２図は
同主要部構或であって吸着ピン下降状態を示す正断面図
、第３図は実施例の全体構或を示す正面図、第４図はイ
ンデックステーブル、装着ヘッド及びインデックステー
ブル周囲のステーションを説明するための平面図、ｆｐ
ＪＳ図乃至第７図は供給ユニットからの部品取り込み動
作を示す説明図、第８図は選択手段であって吸着ピン非
選択状態を示す部分断面図、第９図は選択手段であって
吸着ピン選択状態を示す部分断面図、第１０図は小径吸
着ピンに装備された昇降式押さえ部材及びこれに付随す
る機構部分を示す部分断面図、第１１図は装着へッドの
揺動動作を示す説明図、ｍｌ２図は吸着ピンの部品取り
込み動作を示す部分断面図である。 １・・・基台、２・・・ＸＹテーブル、３・・・プリン
ト基板、４・・・本体フレーム、５・・・インデックス
テーブル、７・・・装着ヘッド、８・・・供給ユニット
、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ・・・吸着ピン、１０・・・ヘッド
ブロック、１１・・・歯車、１３・・・吸着ピン保持部
材、４１・・・環状部材、５０・・・ラッチ、５５・・
・選択棒、６ｏ・・・昇降式押さえ部材、７５・・・部
品。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）間欠回転するインデックステーブルに等角度間隔
   で装着ヘッドを複数個設け、各装着ヘッドに部品吸着用
   の複数種の吸着ピンをそれぞれ設け、該複数種の吸着ピ
   ンのうちのいずれか１個を下方への突出長さの大きな選
   択状態となる如く選択手段で選択自在に構成したことを
   特徴とする部品装着装置。
2. （２）前記装着ヘッドは前記インデックステーブルに対
   して揺動自在に設けられ、前記装着ヘッドの外周に揺動
   駆動力を受ける歯車が設けられている請求項１記載の部
   品装着装置。
3. （３）前記複数種の吸着ピンは前記装着ヘッドの揺動中
   心に対して一定距離偏心しで等角度間隔で配置されてい
   る請求項２記載の部品装着装置。
4. （４）前記複数種の吸着ピンは共通の昇降手段により共
   通して昇降駆動される請求項１記載の部品装着装置。
5. （５）前記複数種の吸着ピンのうちのいずれかは、昇降
   式押さえ部材を外周側に装備しており、該昇降式押さえ
   部材は当該吸着ピンの非吸着状態ではばねにより下端面
   が当該吸着ピンの下端面に一致し、吸着状態では当該吸
   着ピンの下端面よりも上方に後退する請求項１記載の部
   品装着装置。