JPH03208589A - 吸着ノズル交換装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、吸着ノズルを自動的に交換する吸着ノズル交
換装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

通常、プリント基板上にＩＣ１抵抗、コンデンサ等の多
数のチップ部品を高速且つ高精度で自動搭載する為の電
子部品搭載装置では、搭載作業ヘッドに交換可能に設け
た吸着ノズルで、チップ部品をエア吸引により吸着する
。この場合、搭載するチップ部品の外形やサイズ等が大
幅に変わると、それに応じて吸着ノズルも最適なものに
交換する必要が生じる。

従来、上述の吸着ノズルの交換は、必要に応じてその都
度手動で行なっている。この場合、部品搭載作業を一旦
中断して吸着ノズルの交換を行なウから、電子部品の搭
載時間が大幅に増加する。

特に近年は、電子部品の種類が多様化して吸着ノズルの
交換頻度も多くなっているから、更に搭載時間が増加す
る傾向にある。そこで、自動的に迅速に吸着ノズルの交
換を行なう方法が必要とされ、種々の自動交換装置が提
案されているが、機構が複雑化し高価なものが多い。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、簡単な構造で安価であり、多種類の吸着ノズル
を迅速且つ確実に自動交換可能な吸着ノズル交換装置を
提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、上記目的を達成する為、電子部品を着脱自在
に吸着する吸着ノズルを作業ヘッドから脱装し他の吸着
ノズルに交換する吸着ノズル交換装置において、多数の
前記吸着ノズルを挿脱自在に支持する支持台と、回動開
閉自在に支承され、閉成状態で前記支持台に支持された
全ての前記吸着ノズルと係合して脱装を阻止し、開成状
態で前記吸着ノズルの前記支持台からの脱装を許可する
一対の係止部材と、前記係止部材を閉成方向に回動付勢
する付勢部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記係
止部材を開成する駆動手段とを有することを要点とする
ものである。

〔発明の実施例〕 以下、本発明の実施例について、第１図乃至第６図に基
づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例としての吸着ノズル交換装置
を示す立面図で、第２図はその■−■線断面図である。

基台１はＬ字形断面の長尺体からなり、垂直に立設した
支持部１ａと、この支持部１ａから水平に張り出させた
載置部１ｂを備えている。載置部１ｂ上の長手方向両端
には、一対の支柱２　ａ　ｗ　２　ｂを立設してあり、
これら支柱２　ａ，２ｂ間には、吸着ノズル３を収納支
持する支持台４を架設してある。支持台４は、コの字形
断面をなし、一対の側壁４ａｓ４ｂと天板４Ｃを備えて
いる。天板４Ｃには、吸着ノズル３の収納穴を多数穿設
してある。本例では、１０個の収納穴を所定の距離を隔
てて等間隔に穿設してある。

又、本例の吸着ノズル３は、第３図（ｂ）にも示す様に
、保持部３ａとノズル部３ｂから成る。保持部３ａには
、そのノズル部３ｂ側端部にフランジ３ａｌを凸設する
と共に、中央部周面に保合溝３ａ２を凹設してある。こ
の係合溝３ａ２は、後述する様に、吸着ノズル３を搭載
ヘッドに装着した際の保持保合用と、脱装する際に吸着
ノズル３を交換装置側に係止する脱装係合用を兼ねてい
る。

保持部３ａの上端には、斜面３ａ３を形成してある。そ
して、吸着ノズル３の中央には、吸気孔３ｃを貫通形成
してある。吸気孔３ｃの保持部３ａを通る部分は、逆円
錐形に形成してある。上述の様に形成した吸着ノズル３
は、フランジ３ａｌを支持台４の収納穴周縁に係合させ
て収納支持される。

第１図で、基台載置部１ｂ上の中央には、支持台４上に
収納支持した吸着ノズル３の係止機構Ｅを配設してある
。係止機構Ｅは、夫々が回動開閏自在に支持された一対
の開閉レバー５　ａ　＋　５　ｂを備えている。各開閉
レバー５　ａ　＋　５　ｂはＬ字形断面をなし、その各
コーナ一部を軸８，６により回動自在に支持してある。

各軸６は、基台載置部１ｂの側部に立設した一対の支柱
７，７間に架設してある。各開閉レバー５　ａ　＋　５
　ｂ’は、一方の本例では各短寸アーム部５ａｌ，５ｂ
ｌを互いに内側に対向させた？１５ｌＩＳでＶ持してあ
る、聞閏レバー５ａ．５ｂの上方に向いた各長寸アーム
部５ａ２，５ｂ２先端には、夫々、一対の係止板８ａ，
８ｂを固着してある。各係止板８ａ，８ｂは、支持台４
の長さと同一の長さを備え、その一方の側端中央部を、
各長寸アーム部５ａ２，５ｂ２の先端に夫々固着してあ
る。各係止板８ａｔ８’ｂの自由側端（反固着側端）は
、開閉レバー５ａ，５７）を閉じた際に、支持台４の収
納穴に収納支持されている全吸着ノズル３の各係合溝３
ａ２内に進入し、それらの脱装を阻止する。この様に、
一対の係止板８ａ．８ｂで全吸着ノズル３を係止するか
ら、各吸着ノズル３に係止部材を個々に設ける場合に比
べ、構造が極めて簡単となる。

各長寸アーム部５ａ２，５．ｂ２間には、引っ張りバネ
９を張架してある。引っ張りバネ９は、支持台４の下方
を通して両端を各長寸アーム部５ａ２，５ｂ２の根元に
固着してあり、開閉レバー５　ａ　Ｎ５ｂを閉成方向に
回動付勢している。

開閉レバー５ａｔ５ｂの各短寸アーム部５　ａ　Ｌ５ｂ
ｌ先端には、下方ｂら押トげコロ１０を当椿させてある
。押上げコロ１０は、コの字形ブラケット１１に架設し
た軸１１ａに、回転自在に外挿してある。ブラケット１
１は、基体載置部１ｂに穿設してある連通穴１ｃを通し
てエアシリンダ１２のピストンロッド１２ａに連結して
ある。

従って、エアシリンダ１２が作動してブラケット１１と
共に押上げコロ１０を上昇させると、開閉レバー５ａｓ
５ｂが引っ張りバネ９の付勢力に抗して開成され、係止
板８ａ．８ｂの各先端が吸着ノズル３の係合溝３ａ２か
ら退避する。これにより、支持台４に収納支持されてい
る吸着ノズル３を上方に取上げることが可能となる。

一方、吸着ノズル３を装着ナる搭載ヘッドは、第３図（
ａ）に示す様に構成してある。ヘッド基台１３が回転台
１４を回転自在に支持し、回転台１４は搭載軸１５を一
体に回転可能で且つ上下方向に摺動自在に支持している
。回転台１４は、歯付きベルト１６を介してヘッド回転
用駆動モータ１７に連結してある。搭載軸１５は、ヘッ
ド取付板１８に沿って上下に摺動自在に設けてある移動
台１９に連結してある。移動台１９は、歯付きベルト２
０を介してヘッド昇降用駆動モータ２１に連結してある
。

搭載軸１５の下端には、吸着ノズル１３を着脱自在に保
持する保持機構Ｈを設けてある。保持機構Ｈでは、第３
図（ｂ）の断面図に示す様に、先細に形成した搭載軸１
５の先端部を挟んでその両側に、一対のチャック爪２２
．２２を回動自在に配設してある。各チャック爪２２は
、搭載軸１５に固設してあるリテーナ２３に、各々の一
端を軸２４．２４を介して回動自在に支承されている。

各チャック爪２２の先端部内面には、斜面部２２ａ，２
２ａを形成してある。そして、各チャック爪２２には、
各一端をリテーナ２３に固着した一対の板バネ２５．２
５の各自由端を、外側から当接させてある。従って、各
チャック爪２２は、各板バネ２５の弾発力により閉成方
向に回動付勢されている。

ここで、吸着ノズル３の着脱交換動作について、第４図
乃至第６図に基づき説明する。

先ず、吸着ノズル３を装着する場合は、第４図に示す様
に、搭載ヘッドＭを吸着ノズル交換装置の上方に移動さ
せ、装着すべき吸着ノズル３の中心線上に搭載軸１５の
先端が位置する様に停止させる。この場合、一対のチャ
ック爪２２が吸着ノズル３の並置方向（紙面垂直方向）
に沿って位置する様に、回転用駆動モータ１７を作動さ
せ搭載軸１５を回転調整しておく。これは、チャック爪
２２．２２と係止板８ａ，８ｂが衝突ナる不都合を防止
するためである。次いで、昇降用駆動モータ２１を作動
させ、第５図に示す様に搭載軸１５を下降させる。下降
した搭載軸１５は、第３図（ｂ）に示す様に吸着ノズル
３の吸気孔３ｃ内に嵌入ナる。これと同時に、両側のチ
ャック爪２２．２２も吸着ノズル保持部３ａの係合溝３
ａ２内に嵌入する。この場合、搭載軸１５の下降と共に
、各チャック爪２２の先端が吸着ノズル３頭部の斜面３
ａ３に当接し、その斜面効果で一対のチャック爪２２．
２２が板バネ２５．２５の弾発力に抗し円滑に開成回動
される。そして、搭載軸１５先端が吸気孔３ｃの斜面に
当接し下降が阻止された時点では、チャック爪２２の先
端が保合溝３ａ２内に嵌入し、吸着ノズル３を保合扶持
する。各チャック爪２２先端が係合溝３ａ２に一旦嵌大
した後は、板バネ２５の付勢力により嵌入状態が維持さ
れる。これにより、吸着ノズル３が、吸気孔３ｃ内面と
搭載軸１５先端の各斜面同士による嵌合効果と、一対の
チャック爪２２．２２各先端と係合溝３ａ２．との係合
挾持効果により、吸着ノズル３が搭載軸１５先端に確実
に装着保持される。尚、本例の搭載軸１５は、上端側と
下端側をバネ（不図示）を介在させて接続してあり、そ
のバネで先“端が吸気孔３ｃ内面に当接した後の反力を
吸収し、搭載軸１５先端を常に適切な圧力で吸気孔３ｃ
内面に当接させる構成となっている。

搭載軸１５先端に吸着ノズル３を装着し終えたら、第６
図に示す様に、エアシリンダ１２を作動させて押上げコ
ロ１０を上昇させ、開閉レバー５　ａ　＋　５　ｂを開
く。これにより、係合板８ａ，８ｂの各側端が係合溝３
ａ２から退避し、吸着ノズル３の保合保持状態が解除さ
れる。次いで、招載ヘッドＭの昇降用駆動モータ２１を
作動させて搭載軸１５を上昇させれば、吸着ノズル３が
搭耶軸１５と一体に上昇する。

次に、吸着ノズル３を脱装する動作ついて説明する。

第６図に示す様に、搭載ヘッドＭを吸着ノズル交換装置
の上方に移動させ、吸着ノズル３の収納穴の真上に停止
させる。この場合、搭載軸１５の中心線と収納穴ｐの中
心を整合させる。又、上述の着脱時と同様にチャック爪
２２の位置を回転調整する。搭載ヘッドＭの位置決めが
終了したら、エアシリンダ１２を作動させて押上げコロ
１０を上昇させ、開閉レバー５　ａ　ｒ　５　ｂを開く
。

次いで、第５図に示す様に、搭載軸１５を下降させ、収
納穴ｐ内に吸着ノズル３のノズル部３ｂを挿入する。こ
の状態下で、エアシリンダｌ２を作動させて押上げコロ
１０を下降させ、開閉レパー５８，５ｂを閉じる。これ
により、係止板８ａ８ｂの各側端が保合溝３ａ２内に進
入し、吸着ノズル３を収納状態に保持可能となる。

次に、昇降用駆動モータ２１を作動させ、搭載ヘッドＭ
を上昇させる。この際、係止板８ａ，８ｂが係合溝３ａ
２と係合し、吸着ノズル３が搭載軸１５と一体に上昇す
るのを阻止する。吸着ノズル３は、第３図（ｂ）に示す
様に、吸気孔３ｃ内面と搭載軸１５先端の各斜面同士に
よる嵌合効果と、一対のチャック爪２２．２２各先端と
係合溝３ａ２との係合挟持効果により搭載軸１５先端に
保持されているが、脱装方向に強制的に力を加えれば、
比較的容易に脱装することができる。これは、チャック
爪２２先端の内面に形成した斜面２２ａによる効果でチ
ャック爪２２．２２が開かれ、係合溝３ａ２との係合が
解除されるからである。搭載軸１５と一体に上昇するの
を阻止された吸着ノズル３は、第４図に示す様に搭載軸
１５先端から脱装される。

吸着ノズル３の脱装が終了したら、搭載ヘッドＭが新た
に装着すべき吸着ノズルの収納支持されている位置に移
動し、前述した装着動作を行なう。

これにより、吸着ノズル３の交換が終了する。

尚、本発明は、上記の特定の実施例に限定されるべきも
のでなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可
能であることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した様に、本発明によれば゛、一対の
係止板を開閉自在に設け、この係止板で全ての収納吸着
ノズルを保合保持する構成とすることにより、収納吸着
ノズル個々に係止部材を設ける場合に比べて、構造が大
幅に簡素化する。又、吸着ノズルを係止板により両側か
ら規制して保持するから、吸着ノズルを所定位置に正確
に収納支持できる。従って、多種類の吸着ノズルを常時
確実に交換着脱できる自動交換装置を安価に提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｌ実施例としての吸着ノズル交換装置
を示す立面図、第２図は上記吸着ノズル交換装置の■−
■線断面図、第３図（ａ）及び第３１！２１（ｈ）はキ
＃　ｌ−￥；Ｊ　ｒｆＦｂ　ｔ！　／プル７５　Ｍｋ　
鉦１１Ｆ　ｌ：”　Ｈ　ｒ　素Ｘ搭載ヘッドを示す立面
図と部分断面図、第４図乃至第８図は夫々上記吸着ノズ
ル交換装置の動作を説明する各段階説明図である。 １・・・基台 ３・・・吸着ノズル ３ａ・・・保持部 ３ａ２・・・係合溝 ３　ａ　Ｌ　２　２　ａ・・・斜面 ３ｂ・・・ノズル部 ３ｃ・・・吸気孔 ４・・・支持台 ５ａ，５ｂ・・・開閉レバー ８ａ．８ｂ・・・係止板 ９・・・引っ張りバネ １０・・・押上げコロ １２・・・エアシリンダ １５・・・搭載軸 １７・・・ヘッド回転用駆動モータ ２１・・・ヘッド昇降用駆動モータ ｏ　ｏ　−−一　工　．　　　　　ｈ　ｍ２５・・・板
バネ Ｍ・・・搭載ヘッ Ｅ・・・係止機構 Ｈ・・・保持機構 ｐ・・・収納穴 ド Ｔ看乞’ｆｉ圀幌人 渦　工 江、１５刀シ不碍式公孝Ｌ ｎ〉丁喜Ｔ尊−１醪Ｋ桧ネ工 ａｌｌ 図 １１２１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子部品を着脱自在に吸着する吸着ノズルを作業ヘッ
   ドから脱装し他の吸着ノズルに交換する吸着ノズル交換
   装置において、多数の前記吸着ノズルを挿脱自在に支持
   する支持台と、回動開閉自在に支承され、閉成状態で前
   記支持台に支持された全ての前記吸着ノズルと係合して
   脱装を阻止し、開成状態で前記吸着ノズルの前記支持台
   からの脱装を許可する一対の係止部材と、前記係止部材
   を閉成方向に回動付勢する付勢部材と、前記付勢部材の
   付勢力に抗して前記係止部材を開成する駆動手段とを有
   することを特徴とする吸着ノズル交換装置。