JPH0344434B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器の回路部分を構成するプリ
ント基板にチツプ型の電子部品を装着する電子部
品自動装着装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、第１図イ，ロ，ハ，ニに示すような各種
チツプ部品a₁〜a₄は第２図に示すように収納凹部
a₅を等間隔に多数連続的に形成した台紙a₆と貼付
テープa₇を用いて包装したテーピング形態でユー
ザに供給され、このテーピング形態の電子部品を
プリント基板に装着する場合、第３図に示すよう
な、シングルヘツドタイプの電子部品自動装着装
置が市販され利用されている。

第３図に示す電子部品自動装着装置では、各種
の電子部品を搭載した部品棚１がＺ方向に移動可
能になつており、装着部品の選択を行うものであ
る。そして、装着チヤツク３がその吸着位置に位
置決めされた電子部品を吸着し、位置決め瓜６で
つまんで位置決めを行う。また装着チヤツク３が
Ｘ−Ｙテーブル５で位置決めされたプリント基板
２上にその電子部品を装着するものである。しか
し、この機構では、装着チヤツク３が電子部品を
吸着し位置決め瓜６で位置決めを行い装着するの
で、動作が複雑になり、装着チヤツク３が部品棚
１とＸ−Ｙテーブル５上を往復動するため装着ス
ピードが上がらないうえ装着チヤツク３が１つし
かないので電子部品の大きさや品種により装着が
できず電子部品の大きさや品種に応じた専用の電
子部品自動装着装置が必要となるか欠点があつ
た。第３図において４が装置本体で、５がＸ−Ｙ
テーブルである。

また、第４図でターンテーブルタイプの電子部
品自動装着装置を示す。この電子部品自動装着装
置では部品棚９が、第３図の装着装置と同様に、
Ｚ方向に移動可能になつており、装着部分の選択
を行い、装着チヤツク７がＡの位置で電子部品を
吸着した後、ターンテーブル８が回転する。Ｂの
位置では位置決め及び装着方向を決め、Ｃの位置
でＸ−Ｙテーブル１０上のプリント基板上に装着
チヤツク７が下降し装着を行う構造になつてい
る。この構成によれば、各動作が簡単になり動作
距離を短かくでき、ターンテーブル８が一方向へ
割出し回転するだけでなく、前記装置よりも比較
的、装着スピードは早くなるが、やはり、装着チ
ヤツク７が一種類のみなので、電子部品の大きさ
や品種が変ることにより装着ができず、各々電子
部品の種類に応じた専用の電子部品自動装着装置
が必要となる欠点を持つていた。

発明の目的 本発明は、このような従来の欠点を除去するも
のであり、形状の異なる電子部品を一台の機械で
プリント基板に装着することができ、かつ高速で
確実に装着できる電子部品自動装着装置を提供す
ることを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明の電子部品自
動装着装置はプリント基板を位置決めするＸ−Ｙ
テーブルと、このＸ−Ｙテーブルの近傍に設置さ
れた横方向に移動可能な部品棚と、上記部品棚と
Ｘ−Ｙテーブルとの間に配置され回転するターン
テーブルと、そのターンテーブルに等間隔に分割
された位置に取り付けた、旋回自由な装着ヘツド
と、その装着ヘツドの先端に設置された形状の異
つた複数の装着チヤツクと上記ターンテーブルの
回りに設置された駆動系からなり、上記複数の装
着チヤツクの中で電子部品の種類のデータにより
駆動される上記駆動系の中の装着チヤツク選択機
構で装着ヘツドを駆動して選択された一つの装着
チヤツクが動作して電子部品の極性方向のデータ
により駆動される極性選択機構により、この装着
チヤツクの方向を変えて上記部品棚から電子部品
を吸着し、ターンテーブルの回転中、同じく電子
部品の種類のデータにより駆動される装着方法選
択カムにより装着チヤツクの装着方向を選択し、
上記Ｘ−Ｙテーブル上の上記プリント基板に電子
部品を装着することを特徴とするものである。こ
の構成によれば形状の異なる複数の装着チヤツク
が付いているので、この装置のみで形状の異なる
電子部品を装着することができ、また、装着方向
の選択も、ターンテーブルの回転の途中で行うの
で、装着スピードを上げることが可能で電子部品
の極性方向によつて装着チヤツクの方向を変えて
いるため装着方向の位置決めが確実に行えるもの
である。

実施例の説明 まず、本発明における電子部品自動装着装置の
基本的な構成を第５図に示す。この電子部品自動
装着装置は、載置されたプリント基板１１を矢印
Ｘ及びＹ方向に移動して位置決めするＸ−Ｙテー
ブル１２と、このＸ−Ｙテーブル１２の近傍に設
置され矢印Ｚ方向（矢印Ｘ方向と同方向）に移動
可能な部品棚１３と、上記Ｘ−Ｙテーブル１２と
部品棚１３との間に配置され、矢印Ｈ方向に回転
割り出しをするターンテーブル１４と、このター
ンテーブル１４の４個所に取り付けられた、旋回
可能な装着ヘツド３２と、その装着ヘツド３２の
外周に円弧を描くように配置された上下動可能な
複数の装着チヤツク１５ａ〜１５ｃと、このター
ンテーブル１４の上方に設置された板状の装着チ
ヤツク選択カム１８ａ装着方向選択カム１８ｂ、
原点戻しカム１８ｃ，１８ｄ、極性選択カム１８
ｅとから構成されている。そして、上記ターンテ
ーブル１４の移動に伴い、Ｇ〜Ｄの間で装着ヘツ
ド３２が装着すべき電子部品１６の種類を決めた
データに基づいて駆動しているカム１８ａで揺動
され、装着チヤツク１５ａ〜１５ｃの一つを選択
する。この選択された一つの装着チヤツク１５ｂ
が動作してＤの位置で装着すべき電子部品１６の
種類を決めたデータに基づいて駆動している極性
選択カム１８ｅで装着チヤツク１５ｂの方向を決
め（180゜回転）部品棚１３にある電子部品１６を
吸着し、Ｅの位置で位置決めユニツト１７で電子
部品１６をはさみ込んで位置決めを行い、次のＥ
〜Ｆへの割り出しの間で上述と同じ電子部品１６
の種類を決めたデータに基づいて駆動されている
装着方向選択カム１８ｂにより装着チヤツク１５
ｂの装着方向を決め、Ｆの位置で装着チヤツク１
５ｂが下降して接着剤を印刷したプリント基板１
１上に電子部品１６の装着が完了する構成であ
る。

原点戻しカム１８ｃは装着チヤツク１５ａ〜１
５ｃの選択の原点戻し用原点戻しカム１８ｄは装
着方向の各原点戻し用である。

次に本発明における、電子部品自動装着装置の
具体的な実施例を第６図〜第１４図と共に同一個
所には、同一番号を付して説明する。

第６図の側面図に示すように、本発明の電子部
品自動装着装置は、大きく分けて、Ｘ−Ｙテーブ
ル１２と装着機構部３９及び部品棚１３により構
成されている。さて、Ｘ−Ｙテーブル１２は、サ
ーボモータ等により、装着装置の奥行き方向に移
動する（第５図の矢印Ｙ方向）Ｙテーブル３６の
上に同様にサーボモータ等により、Ｙテーブル３
６とは直角方向（第５図の矢印Ｘ方向）に移動す
るＸテーブル３７が設けられており、更に上記Ｘ
テーブル３７上にプリント基板１１を保持するレ
ール３８が取り付けられた構造になつている。

装着機構部３９は、第６図の側面図で示すよう
に、装着ヘツド部５０と駆動部２０、位置決めユ
ニツト１７から構成されている。装着ヘツド部５
０の構成は第７図の拡大図で示す。

装着チヤツク１５ａ〜１５ｃのチヤツク形状が
装着部形状にそれぞれ合わせてあり、形状が異な
る。この異なつた複数の装着チヤツク１５ａ〜１
５ｃは、装着チヤツク３２に上下動可能に取り付
けてあり、常にバネ３１で、上下に付勢されてい
る。又装着ヘツド３２は支点軸２５を中心に旋回
する構造になつていて、これが、ターンテーブル
１４に等間隔に位置に配置されている。

次に、この装着チヤツク１５ａ〜１５ｃの選択
機構を第８図に示す。

選択された装着チヤツク１５ａは、Ｆで装着完
了し、Ｆ〜Ｇまでターンテーブル１４が割り出し
する途中、装着ヘツド３２に取り付けられたカム
フオロア５２ｂが固定された原点戻しカム１８ｄ
に当たり、装着ヘツド３２を原点（Ｇの状態）に
旋回させて戻す。次にＧ〜Ｄへの割り出しの間
で、装着チヤツク選択カム１８ａを電子部品の種
類を示したデータにより駆動するエアーシリンダ
ー５３やサーボモータ等で、あらかじめ設定さ
せ、所定の位置に保持しておき、この装着チヤツ
ク選択カム１８ａに装着ヘツド３２の別のカムフ
オロア５２ａが当たり、カムフオロア５２ａが装
着チヤツク選択カム１８ａにそつて旋回され、装
着ヘツド３２の装着チヤツク１５ａが選択され
る。第７図で示す軸受ブロツク２９の中を摺動す
るピン５４が圧縮バネ５５に付勢され、装着ヘツ
ド３２に加工された穴部に入り、選択した装着ヘ
ツド３２を保持する。

次にこの装着チヤツク１５の装着方向の位置決
め機構を第７図に示す。装着チヤツク１５の上部
にピニオンギア３３が付いていて、セクトギア２
４とかみ合つている。このセクトギア２４を支点
軸２５を中心に回転することにより、装着チヤツ
ク１５を回転する。また、第９図でこの装着チヤ
ツク１５の装着方向の選択機構を示す。

まずセクトギア２４はＤの位置で電子部品の極
性が反対の時は極性選択カム１８ｅをエアーシリ
ンダー５８等で駆動して装着チヤツク１５を180゜
回転させながら下降し、部品棚１３より電子部品
１６を吸着し、上昇し極性を変える。又セクトギ
ア２４はＥで装着部品の位置決め完了した後、Ｆ
までターンテーブル１４が割り出す途中、装着方
向選択カム１８ｂを電子部品の形状を示したデー
タにより駆動されるエアーシリンダ４９やサーボ
モータ等で、あらかじめ設定させ、所定の位置に
保持しておき、この装着方向選択カム１８ｂにセ
クトギア２４に取い付けたカムフオロア５１ａが
当たり装着方向選択カム１８ｂにそつて回転さ
れ、ピニオンギア３３を回転して装着チヤツク１
５の装着方向を決める。次にＦ点で装着部品を装
着後Ｆ〜Ｇへの割り出しの間で、前記のセクトギ
ア２４の別のカムフオロア５１ｂが原点戻しカム
１８ｃに当たり、セクトギア２４を原点（Ｇの状
態）に回転させて戻す。次に、装着チヤツク１５
ａ〜１５ｃの吸着部分の吸引は、第７図に示すよ
うに軸受３０から０リング３４でシールされた、
ターンテーブル１４に孔が通つていて、支点軸２
５の孔を経由し装着ヘツド３２を経て装着チヤツ
ク１５ａ〜１５ｃに形成された孔に真空にして吸
引されるようになつている。

次に第７図に示す駆動部２０ではターンテーブ
ル１４が外部に固定されたベース２７に取り付け
られた軸受３０に支えられ、インデツクスユニツ
ト２３と連結している。インデツクスユニツト２
３が割り出しをすることによりターンテーブル１
４も回転する。又、装着チヤツク１５ａ〜１５ｃ
を装着部品の吸着、位置決め、装着のステーシヨ
ン（第５図のＤ，Ｅ，Ｆ）で下降さすために、ベ
ース２７上に軸受２１で案内されたプツシヤ１９
が配置してある。このプツシヤ１９は、カムフオ
ロア２８及びレバー２２を介してエアーシリンダ
ー２６により上下動され、装着チヤツク１５ａ〜
１５ｃをプツシヤ１９が、たたいて下降させる。

次に第５図、第６図で示す位置決めユニツト１
７の詳細を第１３図に示す。位置決めユニツト１
７は、エアーシリンダ４０，４７によりシヤフト
４１，４８を駆動して、各シヤフト４１，４８に
固定されたＸ方向位置決めブロツク４２ａ、及び
Ｙ方向位置決めブロツク４４ａを動かす。また、
このシヤフト４１，４８の先端にレバー４３がつ
ながれており、このレバー４３が揺動することに
よりシヤフト５６，５７を動かし、シヤフト５７
に固定されたＸ方向位置決めブロツク４２ｂ、シ
ヤフト５６に固定されたＹ方向位置決めブロツク
４４ｂが動いて前記、位置決めブロツク４２ａ，
４４ａと共に、電子部品１６をはさみ位置決めを
する構造になつている。また、第１０図〜第１１
図に示すように、位置決めブロツク４２ａ，４２
ｂ，４４ａ，４４ｂのつまみ形状を装着部品の大
小に関係なく、共用しようとすると、位置決めが
不安定である。例えば、第１０図ａの小さい装着
部品をつまむ形状を、第１０図ｂの大きい装着部
品に適用すると、つまむ所が、狭くなり位置決め
が、困難になる。故に、大きい装着部品は、第１
０図ｃのように幅の広い形状にする必要がある。
このため、位置決めブロツクのつまむ部分を第１
１図で示すように階段状にして、小さい装着部品
は第１１図ａのように下の位置でつまみ、大きい
装着部品は第１１図ｂのように上の位置でつま
む。

その上下の選択を第１３図に示すエアーシリン
ダー４６で行う。エアーシリンダー４６はレバー
４５に連係されており、エアーシリンダー２６に
より駆動されるレバー２２の揺動をこのエアーシ
リンダー４６で止めることで、プツシヤ１９の装
着チヤツク１５ａ〜１５ｃの押す量を変えて上下
の選択を行う。

次に第５図の部品棚１３は、第１図イ，ロ，
ハ，ニのような、種々の電子部品１６が第２図の
ようなテーピング形態で搭載されており、且つ部
品棚１３は矢印Ｚ方向にサーボモータ等で移動、
位置決めが可能な構造となつている。ここで部品
棚１３に搭載された、電子部品１６は吸着、取り
出されるに供ない、順次送り出される構成になつ
ている。

次に順を追つて動作説明を第５図と第１２図〜
第１４図にて説明する。まず、第５図のＧ〜Ｄの
間で前記、機構説明のように装着チヤツク１５ａ
〜１５ｃの選択を行い、Ｄの位置で部品棚１３よ
り選択された電子部品１６を第１２図で示すよう
に、それに対応した装着チヤツク１５ｂを電子部
品１６の極性が反対の時は極性選択カム１８ｅで
180゜回転させてからプツシヤ１９により押されて
下降し、吸着を行い極性を変えて上昇する。

そして極性を変えなくてよい時はそのまま下降
し吸着を行い上昇する。次にＤ〜Ｅにターンテー
ブル１４が割り出され、Ｅの位置で、第１３図の
ように、装着チヤツク１５ｂが選択された位置ま
で下降し、位置決めユニツト１７で位置決めが行
われ、再び上昇する。次にＥ〜Ｆの割り出しで、
第１４図に示すように装着チヤツク１５ｂが下降
しＸ−Ｙテーブル１２上のプリント基板１１に電
子部品１６を装着する。電子部品１６の装着が完
了した装着チヤツク１５ｂは次のＦ〜Ｇ間で装着
ヘツド３２と、装着チヤツク１５の装着方向が原
点に戻される。

以下、上述したような動作で電子部品１６が順
次部品棚１３より取り出され、順次Ｘ−Ｙテーブ
ル１２上のプリント基板１１上に装着される。

発明の効果 以上のように構成された本発明における電子部
品自動装着装置には、下記のような効果があり、
今後広く業界で使用されていくものと思われ、そ
の産業性には大なるものがある。

(1) 電子部品の形状に合わせた装着チヤツクが装
備でき、装着の信頼性が高く、又、一台の設備
で異つた電子部品の対応品種を増やすことがで
き効率の良い設備である。

(2) 装着チヤツクは上下動作のみ、位置決め方法
も、つまむだけであり、又、装着方向は、割り
出し中に行うので、動作が分けて行え、装着ス
ピードを上げることができ、生産性の高い装置
である。

(3) 複数個の装着チヤツクを搭載しているが、装
着チヤツクの吸着、位置決め、装着の１箇所で
行えるように装着ヘツドを旋回選択しているの
で、位置決めユニツトが１個でよく、又、部品
棚やＸ−Ｙテーブルの制御も簡単である。

(4) 供給されるチツプ形電子部品の極性方向をあ
らかじめ検知して装着チヤツクのチヤツク方向
を選択するため、装着方向の位置決めが確実か
つ迅速に行え、信頼性の高いものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ〜ニはチツプ形電子部品を示す斜視
図、第２図はチツプ形電子部品のテーピング形態
を示す斜視図、第３図は従来におけるシングルヘ
ツドタイプの電子部品自動装着装置を示す斜視
図、第４図は同じく、従来におけるターンテーブ
ルタイプの電子部品自動装着装置の平面レイアウ
ト図、第５図は本発明における電子部品自動装着
装置の基本的な構成を説明するための平面レイア
ウト図、第６図は本発明における電子部品自動装
着装置の一実施例を示す構成図、第７図は同装着
機の要部拡大図、第８図は同装着装置の装着チヤ
ツクの選択機構の平面レイアウト図、第９図は同
装着装置の装着方向の平面レイアウト図、第１０
図ａ〜ｃ、第１１図ａ，ｂはそれぞれ位置決め機
構部のつまみ形状の説明図、第１２図〜第１４図
は同装着装置の装着動作を説明するための概略斜
視図および平面レイアウト図である。 １１……プリント基板、１２……Ｘ−Ｙテーブ
ル、１３……部品棚、１４……ターンテーブル、
１５……装着チヤツク、１６……電子部品、１７
……位置決めブロツク、１８ａ……装着チヤツク
選択カム、１８ｂ……装着方向選択カム、１８ｃ
……原点戻しカム、１８ｄ……原点戻しカム、１
８ｅ……極性選択カム、１９……プツシヤ、２０
……駆動部、２１……軸受、２２……レバー、２
３……インデツクスユニツト、２４……セクトギ
ア、２５……支点軸、２６……エアーシリンダ、
２７……ベース、２８……カムフオロア、２９…
…軸受ブロツク、３０……軸受、３１……バネ、
３２……装着ヘツド、３３……ビニオン、３４…
…Ｏリング、３５……レバー、３６……Ｙテーブ
ル、３７……Ｘテーブル、３８……レール、３９
……装着機構部、４０……エアーシリンダー、４
１……シヤフト、４２ａ……Ｘ方向位置決めブロ
ツク、４２ｂ……Ｘ方向位置決めブロツク、４３
……レバー、４４ａ……Ｙ方向位置決めブロツ
ク、４４ｂ……Ｘ方向位置決めブロツク、４５…
…レバー、４６……エアーシリンダー、４７……
エアーシリンダー、４８……シヤフト、４９……
エアーシリンダー、５０……装着ヘツド部、５１
ａ……カムフオロア、５１ｂ……カムフオロア、
５２ａ……カムフオロア、５２ｂ……カムフオロ
ア、５３……エアーシリンダー、５４……ピン、
５５……圧縮バネ、５６……シヤフト、５７……
シヤフト、５８……エアーシリンダー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プリント基板を位置決めするＸ−Ｙテーブル
   と、このＸ−Ｙテーブルの近傍に設置され横方向
   に移動可能な部品棚と、上記部品棚とＸ−Ｙテー
   ブルとの間に配置されて回転するターンテーブル
   と、そのターンテーブルに等間隔に分割された位
   置に取り付けた旋回自由な装着ヘツドと、その装
   着ヘツドの先端に設置された形状の異なつた複数
   の装着チヤツクと、上記複数の装着チヤツクの中
   で電子部品の形状を示したデータにより動作し上
   記装着チヤツクの１つを選択する装着チヤツク選
   択機構と、この選択された１つの装着チヤツクで
   電子部品を吸着する際電子部品の極性のデータに
   より、装着チヤツクの吸着上下動作時に装着チヤ
   ツクを回転させる極性選択機構と、上記部品棚か
   ら電子部分を吸着しターンテーブルの回転中に電
   子部品の装着方向のデータにより動作し装着チヤ
   ツクの装着方向を選択する装着方向選択機構とよ
   りなり、上記Ｘ−Ｙテーブルの上の上記プリント
   基板に装着チヤツクにより吸着され搬送されてき
   た電子部品を装着することを特徴とする電子部品
   自動装着装置。