JPH0365039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、電子部品、とりわけリードレス小型
電子部品（いわゆるチツプ部品）を基板に装着し
て、電子回路を構成する装置に関する。

(ロ) 従来の技術 リードレス小型電子部品を基板に装着する手段
の一つに、装着ヘツドで部品を１個づつ拾い上げ
ては装着して行くものがある。この装置では、拾
い上げ地点での部品の向きは一定しているため、
色々な向きで基板に装着する必要があるときは、
基板に降ろすまでの間に何らかの手段で部品を回
転させてやる必要がある。かかる目的の部品回転
手段の一例に、昭和57年実用新案出願公開第4275
号で提案された装置がある。これは、装着ヘツド
側に設けた歯車に特定ステーシヨンで回転を伝
え、もつて部品の向きを制御するものであつて、
部品回転用電動機を装着ヘツド支持体の外に設け
るため、運動部分を軽量化できる利点がある。と
ころでこのような装置をうまく機能させるために
は、歯車が常に正しくかみ合うようにしておかね
ばならない。そのような配慮がないと、かみ合わ
せの際、歯の山部同士が衝突し、機構を破損する
可能性があるからである。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 本発明は、装着ヘツド側に設けた従動歯車に外
部の原動歯車をかみ合わせて部品回転用の動力を
伝達するようにしたものにおいて、歯車のかみ合
わせが常に円滑に行われる装置を提供しようとす
るものである。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明では、部品を保持する装着ヘツドを、装
着ヘツド移動手段により複数の作業ステーシヨン
に順次移動させるものにおいて、装着ヘツドに連
結した従動歯車を回転させる原動歯車を、前記作
業ステーシヨンの内特定のものに配置し、また、
前記装着ヘツド移動手段には、常時は前記従動歯
車の回転をロツクし、前記原動歯車の従動歯車へ
の連結に伴いそのロツクを解除するロツク手段を
設ける。

(ホ) 作用 原動歯車を有する作業ステーシヨンに装着ヘツ
ドが進入すると、原動歯車が装着ヘツドの従動歯
車に連結する。これに伴い、それまで従動歯車を
ロツクしていたロツク手段はロツクを解除し、従
動歯車の回転を可能にする。従動歯車ひいては装
着ヘツドを所要角度回転させた後、原動歯車が従
動歯車から離れると、ロツク手段は再び従動歯車
をロツクする。これにより、再びかみ合わせの時
期が来るまで、かみ合つていた角度のまま従動歯
車は維持される。

(ヘ) 実施例 図において、１は垂直軸まわりに回動するイン
デツクステーブルで、後述する装着ヘツドの移動
手段を構成するものである。第２図に見られるよ
うに、インデツクステーブル１は上部テーブル２
と下部テーブル３からなり、これらはいずれも垂
直なインデツクスシヤフト４に固定されている。
インデツクスシヤフト４は支持ビーム５の軸受部
６に垂下状態で支持され、ビーム上のインデツク
ス装置本体７に連結される。インデツクスシヤフ
ト４の内部は図示しない真空源に連通する吸気路
８となつている。さてインデツクステーブル１は
45°づつ歩進回動するものであり、周囲に８個所
の作業ステーシヨン…を配し、これに合わせ
て下部テーブル３から８本のアーム９を放射状に
突出させている。作業ステーシヨンのうち、は
吸着ステーシヨン、は吸着ミス検出ステーシヨ
ン、は装着ステーシヨン、は放棄ステーシヨ
ンである。

装着ヘツド移動手段の一部分を構成するアーム
９は下部テーブル３の周面に垂直に取り付けたス
ライダ１０に支持され、垂直方向に移動可能であ
る。スライダ１０は上部テーブル２との間に張り
渡したばね１１により、上部テーブル２にねじ込
んだストツパボルト１２に当るまで引き上げられ
ている。スライダ１０は外方に突出したローラ１
３を有し、このローラ１３は、吸着ステーシヨン
においてタペツト１４の押圧作用を受ける。同
様のタペツトは装着ステーシヨンその他必要な
作業ステーシヨンに配置され、いずれもカム作用
で上下する。

アーム９は先端に装着ヘツド１５を支持する。
アーム９の降下により、装着ヘツド１５は進出
し、アーム９の上昇により、装着ヘツド１５は後
退する。装着ヘツド１５は中空であつて、上端部
にはホース１６を連結し、下端からは吸着ノズル
１７を突出させている。ノズル１７は装着ヘツド
１５に対しスライドできるようになつており、常
時はばね１８により突出位置に押されている。ホ
ース１６の他端は上部テーブル２に固定したバル
ブ１９に接続する。バルブ１９はホース２０によ
り吸気路８に連結しており、吸引力のON−OFF
作用を行うものである。バルブ１９の開閉操作は
先端にローラを有するレバー形アクチユエータ２
１によつて行う。すなわちアクチユエータ２１を
押し下げたときがバルブ開、そうでないときがバ
ルブ閉である。アクチユエータ２１の制御は、吸
着ステーシヨンにおいてはエアシリンダ２２に
よつて上下するカム２３により、装着ステーシヨ
ン及び放棄ステーシヨンにおいてはエアシリ
ンダ２４によつて上下するカム２５により、その
間のステーシヨン，と吸着ミス検出ステーシ
ヨンにおいては軸受部６に固定したカム２６に
より、行う。カム２６はエアシリンダ２２，２４
の支持部材を兼ね、またカム２３，２５は降下し
たときカム２６にほぼ連続する平面を構成するよ
うになつている。各バルブ１９がその属する装着
ヘツド１５に対し遅れ位置に配されているので、
カム２３，２５もその属するステーシヨンより偏
位した位置にある。

２７は吸着ステーシヨンに配された部品供給
用キヤリアテープである。キヤリアテープ２７
は、厚紙製基体に一定間隔で打ち抜いた透孔に扁
平な６面体状の部品２８を１個づつ落とし込み、
両面をプラスチツクフイルムで封じたものであ
り、上面側のフイルム２９のみ、吸着位置の直前
で剥がされて行く。他方装着ステーシヨンには
基板３０を載置したＸ−Ｙテーブル３１が配置さ
れ、また放棄ステーシヨンには部品回収箱３２
が配置される。３３は吸着ミス検出ステーシヨン
に配された光学的姿勢判別装置である。これは
フオトカプラにより構成され、その光路が装着ヘ
ツド１５の先端部空間（正確に言えばノズル１７
の先端部の空間であつて、吸着された部品２８が
位置を占めるところの空間）の移動軌跡にクロス
するよう配置される。実施例では、正常に吸着さ
れた部品２８の直下を横切る高さに置かれてい
る。

さて装着ヘツド１５には従動歯車３４を固定す
る。アーム９は従動歯車３４の歯間に係合する棒
状のくさび３５をロツク手段として内蔵し、これ
をばね６３の弾発力で常に従動歯車３４に押しつ
けている。くさび３５にはアーム９に設けた窓３
６から上方に突出する引金３７を固定する。第６
図に見られるように、装着ステーシヨンにはロ
ーラ１３を押すタペツト３８が設けられる。タペ
ツト３８はビーム５から垂下したブラケツト３９
に支持され、図示しないカムに連結するリンクレ
バー４０がこれを上下させる。タペツト３８の先
端ブロツク４１には引金３７を動かすベルクラン
ク４２が枢支される。ベルクランク４２はばね４
３により引金３７を引く方向に附勢されている
が、常時はブラケツト３９の支持するロツド４４
がこれを押さえて引金３７から引き離しているも
のである。ロツド４４の上端は同じくブラケツト
３９の支持するベルクランク４５に連結する。ベ
ルクランク４５の他端はビーム５を貫通して垂下
した軸受筒４６のブラケツト４７に連結してい
る。軸受筒４６の支持構造を第９図ないし第１１
図に示す。まずビーム５の上面にベース４８を固
定する。ベース４８にはスライド方向がアーム９
の軸線方向に一致するスライダ４９を取り付けて
いる。スライダ４９は２部分の間にローラ列を入
れ、直線方向にはスムーズに移動するが、その他
の方向に加わるねじり等には高い剛性を示すよう
にしたものであり、上面にデツキ５０を固定して
いる。デツキ５０の片側はスライダ４９から張り
出しており、ここに、支持脚５１を介してパルス
モータ５２が取り付けられている。パルスモータ
５２の軸は軸受筒４６の中を通る歯車軸５３にカ
ツプリング５４を介して連結する。軸受筒４６
は、上端をデツキ５０に固定した上、ベース４８
及びビーム５に穿たれた長孔５５を通つて下方に
延び出しており、歯車軸５３に固着した原動歯車
５６を下端から突出させている。原動歯車５６
は、従動歯車３４の昇降ストローク中ずつとかみ
合いを保つよう、上下に長いものとなつている。
５７はスライダ４９の真上に位置する如くデツキ
５０に取り付けたエアシリンダであり、ビーム５
に固定したブラケツト５８にピストンロツド５９
を連結し、デツキ５０をインデツクステーブル１
の中心寄りに押す働きをする。６０はブラケツト
５８を抱くような形でデツキ５０に取り付けられ
たステーで、ブラケツト５８に当つてデツキの移
動を制限するストツパーボルト６１をねじ込んで
いる。またデツキ５０はベース４８との間に張り
渡したばね６２により、原動歯車５６を従動歯車
３４から離す方向に常時引き寄せられている。

次に作用を説明する。第４図及び第５図は、特
定時点における吸着ステーシヨン、吸着ミス検
出ステーシヨン、装着ステーシヨン、放棄ス
テーシヨンでの装着ヘツド１５の挙動を示した
ものである。第２図は第４図に対応し、第３図は
第５図に対応する。第４図に示したのは、各装着
ヘツド１５が一つ手前の作業ステーシヨンから移
動し、停止したばかりの状態である。吸着ステー
シヨンでは、カム２３はまだ上昇状態にあり、
装着ヘツド１５は吸引を開始していない。ステー
シヨン，及び吸着ミス検出ステーシヨンに
位置する装着ヘツド１５はカム２６の作用により
バルブ１９が開状態になつていて、部品２８を吸
着保持している。吸着ミス検出ステーシヨンに
進入した装着ヘツド１５は、吸着した部品２８
を、進退動作を伴うことなく移動軌跡上で光学的
姿勢判別装置３３にさらす。部品２８が図のよう
に正常な姿勢、すなわち最大面積側面を上に向け
た姿勢で吸着されていれば、光学的姿勢判別装置
３３の光路に部品の影を落とすことがないので、
問題なしと判定される。装着ステーシヨンと放
棄ステーシヨンではカム２５が降下状態にあ
り、装着ヘツド１５は吸引力を働かせている。こ
の状態の次に、第５図の動作が生じる。すなわち
吸着ステーシヨンではタペツト１４によりスラ
イダ１０が押し下げられ、装着ヘツド１５のノズ
ル１７が部品２８に当る。当つた後カム２３が降
下し、ノズル１７の吸着を開始させる。装着ステ
ーシヨンでもスライダ１０が降下し、こちらで
は吸着した部品２８を基板３０に押し当てる。そ
の後カム２５が上昇し、部品２８の吸着を断つ。
部品２８の吸着を開始しあるいは終えた時点で吸
着ステーシヨンと装着ステーシヨンのスライ
ダ１０は上昇し、各装着ヘツド１５は次のステー
シヨンへの移動を開始する。吸着ミス検出ステー
シヨンからやつて来る装着ヘツド１５の吸着を
中断しないよう、カム２５はスライダ１０の上昇
後直ちに降下して待機しているものである。他方
カム２３は押していたアクチユエータ２１がカム
２６の下に移つた後上昇し、次のアクチユエータ
２１を待ち受ける。

次に、光学的姿勢判別装置３３が部品２８の吸
着ミスを発見したときの動作について説明する。
部品２８が正規の側面以外の側面により、つまり
最大面積側面以外の側面をもつて、立つたような
状態で吸着されたまま、吸着ミス検出ステーシヨ
ンに進入した場合、その部品２８が光学的姿勢
判別装置３３の光路を遮ることになり、吸着ミス
との判定が下される。この判定が下された装着ヘ
ツド１５は、次に装着ステーシヨンに移動した
とき降下動作を行わない。カム２５もこの装着ヘ
ツド１５が放棄ステーシヨンに移動するまで降
下状態を保ち、吸着を続行させている。放棄ステ
ーシヨンに移つた装着ヘツド１５は、後続の装
着ヘツド１５が基板３０への部品押しつけを終え
て吸着を断たれる時一緒に吸着を断たれ、部品２
８を回収箱３２に落とす。なお後続の装着ヘツド
１５までもが吸着ミスを起こしていた場合、放棄
ステーシヨンに滞留する間中装着ヘツド１５の
吸着は断たれないことになるが、この場合は、滞
留期間が終わつて移動を開始した際、アクチユエ
ータ２１がカム２５を離れた時点で吸着解除とな
つて部品２８を回収箱３２に落とすものである。
リードレス電子部品には寸法の異なるものが数多
くあり、厚さもまちまちなので、同一基板に何種
類もの部品を装着する場合には、種類に応じて光
学的姿勢判別装置３３の支持水準を変えるように
しておく。

上記に加え、装着ステーシヨンでは次の動作
が行われる。装着ヘツド１５が装着ステーシヨン
に到着した時点では、軸受筒４６は第６図の位
置にあり、原動歯車５６及びベルクランク４２は
いずれも従動歯車３４及び引金３７から離れた位
置にある。ここでエアシリンダ５７が作動し、デ
ツキ５０が第９図の位置から第１０図の位置へと
移り、原動歯車５６は第７図のように従動歯車３
４にかみ合う。また軸受筒４６の移動によりベル
クランク４５が回動してロツド４４を引き上げ
る。束縛を解かれたベルクランク４２はばね４３
に引かれて回動し、引金３７を引いてくさび３５
を従動歯車３４から外す。その後第８図に示すよ
うにタペツト３８が降下し、スライダ１０を押し
下げる。装着しようとする部品２８が方位変更を
要するものであるときは、部品２８が基板３０に
達するまでの間にパルスモータ５２に所要数の駆
動パルスが印加され、原動歯車５６が所要角度回
動して装着ヘツド１５の向きを変える。部品装着
後はまずタペツト３８が上昇し、それから原動歯
車５６が離脱する。ここで、部品２８が第１３
図、第１４図に示すような円筒形のものであり、
ノズル１７の先端が部品２８の外周曲面に合わせ
てカツトされているような場合には、ノズル１７
が部品２８を離れてから原動歯車５６が離脱する
までの間に原動歯車５６にもう一度回転を与え、
ノズル１７を部品吸着時の向きに戻す。アーム９
が上昇を完了した後にデツキ５０を旧位置に復帰
させるのであるが、原動歯車５６が従動歯車から
離れようとするとき、ベルクランク４２はロツド
４４によつて押され、引金３７をゆるめてくさび
３５を従動歯車３４の歯間に係合させる。この時
の様子は第１２図に示す通りであるが、このよう
に従動歯車３４が原動歯車５６にかみ合つていた
状態そのままにロツクされるので、次回のかみ合
いは完全に保証されるものである。原動歯車５６
に関しては、パルスモータに連結されているた
め、歯先がかみ合い位置からずれた方向に向くよ
うなことはない。

なお本実施例は部品を吸着したノズル自体を回
動して部品の方向を変更するものにつき示したも
のであるが、ノズルとは別個の部品挟持爪を装着
ヘツドに配し、この挟持爪をひねつて部品の向き
を変えるものにも本発明を適用できることは言う
までもない。

(ト) 発明の効果 本発明では、部品を保持する装着ヘツドに従動
歯車を連結し、この従動歯車を特定ステーシヨン
に配置した原動歯車で回動させて部品の装着方向
を変えるものにおいて、原動歯車が従動歯車にか
み合わない期間は従動歯車の回転をロツクするよ
うにしたから、装着ヘツドに加わる振動によつて
従動歯車の角度がずれ、かみ合わせの際歯の山部
同士が衝突することや、角度のずれた従動歯車に
更に原動歯車による回転が加わつて部品の向きが
予定以上に変わつてしまうことを防止できる。ま
たロツク解除は原動歯車の従動歯車への連結に伴
つて行われるので動作確実である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明装置の一実施例を示し、第１図はイ
ンデツクステーブルの上面図、第２図及び第３図
は吸着ステーシヨンにおける異なる動作状態を
示す部分垂直断面図である。第４図及び第５図は
同一時点における各ステーシヨンでの動作を並列
的に示す動作説明図である。第６図ないし第８図
は装着ステーシヨンにおける異なる動作状態を
示す部分断面正面図である。第９図ないし第１１
図は原動歯車移動機構を示し、第９図及び第１０
図は異なる動作状態の部分断面側面図、第１１図
は正面図である。第１２図は原動及び従動歯車と
くさびとの関連を平面的に示したもの、第１３図
及び第１４図は部品吸着用ノズルが円筒形部品用
である場合の部分斜視図及び部分断面図である。 ２８……部品、１５……装着ヘツド、１……イ
ンデツクステーブル（装着ヘツド移動手段）、９
……アーム（装着ヘツド移動手段の一部分）、３
４……従動歯車、５６……原動歯車、３５……く
さび（ロツク手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部品を保持する装着ヘツドを、装着ヘツド移
   動手段により複数の作業ステーシヨンに順次移動
   させるものにおいて、 前記装着ヘツドに従動歯車を連結すると共に、
   この従動歯車を回転させて装着ヘツドの保持する
   部品の配置方向を変換する原動歯車を、前記作業
   ステーシヨンの内特定のものに配置し、 前記装着ヘツド移動手段には、常時は前記従動
   歯車の回転をロツクし、前記原動歯車の従動歯車
   への連結に伴いそのロツクを解除するロツク手段
   を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。