JPH0370920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チツプ部品をプリント基板に装着す
るチツプ部品装着機に係り、とくに能率の高いラ
イン編成に適した装着機に関する。

（従来の技術及び問題点） 従来、チツプ部品装着機としては、ライン編成
する場合においてチツプ部品を１個ずつ装着する
ヘツドを装着位置に固定した構成や、１本の吸着
ピンの装着ヘツドをXY方向にNC制御等によつ
て移動自在に設け、供給部から１個ずつヘツドが
チツプ部品を取り出してきて所定のプリント基板
位置に移動して装着する構成等が採用されている
が、前者はライン編成が極めて長くなる欠点があ
り、また、装着ロツト替えが困難である。また、
後者のヘツド移動式の構成ではチツプ部品１個を
装着する場合のチツプ部品１個当たりの装着所要
時間を短くしにくい問題があり、装置の製作費も
高くなる欠点がある。他にライン編成に適した装
置として従来より実施されている構成に、チツプ
部品をマガジンに収納して、そのマガジンをプリ
ント基板の各部品装着位置に対応する位置関係に
配置し、同時にに複数個のチツプ部品を真空吸着
盤を用いて装着するものがある。この場合、装着
所要時間は短くできるが、装着ロツト替えが困難
であり、また、マガジンを用いなければならない
欠点がある。さらに、別の装置として、多数の供
給部より装着順にチツプ部品を搬送するととも
に、プリント基板をＸ―Ｙテーブルで所定の位置
に移動しながら装着ヘツドで１個ずつチツプ部品
を装着する方法もあるが、単体の機械として使用
するには優れた方法であつても機械全体が大きく
なり、Ｘ―Ｙテーブルが使われることもあつてラ
イン編成をして使う場合には適さない。

（問題点を解決するための手段及び作用） 本発明は、上記の点に鑑み、Ｘ―Ｙテーブルヘ
ツドに複数本の吸着ピンを有する装着ヘツドを設
けて同時に複数個のチツプ部品を吸着してプリン
ト基板上に移送する構成として上記問題点を解決
し、チツプ部品１個当たりの装着時間を短縮可能
で、かつプリント基板側にはＸ―Ｙテーブルを必
要とせず、プリント基板に対する各吸着ピンのカ
バー範囲でプログラムによる装着位置の変更が容
易であり、プリント基板を一定の移送路上を順次
移動させて行くことが可能で、ライン編成にも適
したチツプ部品装着機を提供しようとするもので
ある。

（実施例） 以下、本発明に係るチツプの部品装着機の実施
例を図面に従つて説明する。

第１図乃至第４図において、基台１の前寄り位
置には一対のスライドレール２を有する基板搬送
路３が配置されている。該基板搬送路３はチツプ
部品３０を装着すべきプリント基板４を移動自在
に支持する基板支持機構をなすもので、スライド
レール２上をスライドするプリント基板４を所定
方向に移動させるためのベルトコンベア、チツプ
部品装着時にプリント基板４を所定位置に位置決
めするための位置決め部材及びプリント基板４を
止めるストツパ等を有している。

一方、基板搬送路３の上方に覆い被さるように
突出した支持フレーム１０には、Ｘ―Ｙテーブル
ヘツド１１が配設されている。すなわち、Ｘ―Ｙ
テーブルヘツド１１は、フレーム１０側に固定さ
れたＸ方向スライド軸１６によりＸ方向に摺動自
在に支持されかつＸ方向ボール螺子１７に螺合し
てＸ軸モータで作動されるＸ方向スライダ１８
と、該Ｘ方向スライダ１８側に配置されたＹ方向
スライド軸１２によりＹ方向にスライド自在でか
つＹ方向ボール螺子軸１３に螺合してＹ軸モータ
１４により作動されるＹ方向スライダ１５とを有
している。

そして、Ｙ方向スライダ１５の下端に装着ヘツ
ド２０が固定されている。該装着ヘツド２０は、
たとえば10本の吸着ピン２１をＸ方向に等間隔で
配列したものである。各吸着ピン２１にはこれを
昇降（上下）させるためのエアーシリンダ２２が
それぞれ取り付けられている。

また、基台１上には前記吸着ピン２１の本数と
同数の供給機構２５が配置され、該供給機構２５
を基板搬送路３との間に同数のセンタリング及び
方向転換機構２６が配置されている。これらの供
給機構２５とセンタリング及び方向転換機構２６
とはそれぞれＸ方向に等間隔で配列され、各吸着
ピン２１とＸ方向間隔が一致している。

各供給機構２５にはこの後方位置に支持された
チツプテープリール２７より部品連（チツプ部品
のテーピング）２８がそれぞれ引き出されてい
る。チツプ部品連２８は第３図のようにチツプ部
品３０を使納したエンボス付きテープ３１に蓋テ
ープ３２を貼り合わせたもの（もしくは紙テープ
に穴を抜いて両側より蓋をしたもの）であり、こ
の場合、各チツプ部品連２８は10本の吸着ピン２
１に対応するチツプ部品３０をそれぞれ保持する
ものである。

第３図のように前記供給機構２５には、前記チ
ツプ部品連２３の送り丸穴に係合するピン３４を
等角度間隔で有するピン付き送り車３３が供給フ
レーム４０に軸支されている。すなわち、基台１
側に固定された駆動用エアーシリンダ３５のロツ
ドにより突き上げられるように設けられたロツド
３５Ａが、先端が歯車３６となつているアーム３
７に連結され、そして、そのアーム３７が固着さ
れた回転軸３８に対し、ワンウエイクラツチ機構
（ラチエツト機構）を介して前記ピン付き送り車
３３が設けられている。従つて、駆動用エアーシ
リンダ３５の１ストローク（１回の伸動）により
ピン付き送り車３３は１ピツチ（ピン34の配列角
度間隔）だけ回転する。また、アーム３７先端の
歯車３６にかみ合う歯車４１が供給フレーム４０
に軸支され、該歯車４１と同軸にワンウエイクラ
ツチ機構を介して摩擦車４１Ａが軸支され、該摩
擦車４１Ａは支持アーム４２Ａに軸支された摩擦
車４２にかみ合つている。そして、支持アーム４
２Ａに同軸に設けられた巻き取り用リール４３
は、摩擦車４２によつて回転する。なお、摩擦車
４２にも回り止めとしてワンウエイ軸受が使われ
ている。

従つて、供給フレーム４０に形成されたチツプ
部品連の供給ガイド面４５と供給ガイド部材４６
との間の間隙４７にチツプテープリール２７より
引き入れられたチツプ部品連２８は、ガイド部材
４６のテープ剥がし溝４８にて蓋テープ３２を剥
がされてピン付き送り車３３に達し、１ピツチづ
つ間欠移送されることになる。そして、蓋テープ
３２を剥がされたチツプ部品連２８はチツプ部品
３０が露出し、供給機構前端の移し変え位置P₁
においては吸着ピン２１で直接吸着可能な状態と
なつている。

剥がされた蓋テープ３２は巻き取り用リール４
３で巻き取られる。また、移し変え位置P₁を通
過して空になつたエンボス付きテープ３１は、第
１図のように排出テープガイド５０を通して基台
１の下方に導かれ、カツター５１，５２にて所定
長さに切断処理される。

前記センタリング及び方向転換機構２６は前記
10本の吸着ピン２１にそれぞれ対応して設けら
れ、それぞれ独立してセンタリング及び方向転換
が可能な構成となつている。すなわち、第１図の
ように各センタリング及び方向転換機構２６に対
応してパルスモータ５５が設けられ、該パルスモ
ータ５５の回転は、第４図のように歯車機構５６
Ａを介して基台１を貫通するごとく軸支された回
転軸５６に伝達されるようになつている。そし
て、回転軸５６上部の回転ブロツク５７の第１の
面に一対のセンタリング用挟持レバー５８が支点
５９で枢着される。また、第４図では図示してい
ないが、回転ブロツク５７の第１の面に直交する
第２の面にも一対のセンタリング用挟持レバー５
８が同様に配設されている。すなわちセンタリン
グ及び方向転換機構２６は相互に直交する二対の
センタリング用挟持レバー５８を具備している。
各挟持レバー５８の下端部にはばね部材６０が設
けられていて、各挟持レバー５８の先端を開く方
向に付勢している。また、回転軸５６の途中に
は、ストツパブロツク６１が固定され、これに対
し圧縮ばね６２で上方に付勢される押し上げ部材
６３が回転軸５６の周囲に設けられる。この押し
上げ部材６３は対応する一対の挟持レバー５８の
開閉操作を行うものである。そして、押し上げ部
材６３に対し圧縮ばね６４で上方に付勢されるも
う１つの押し上げ部材６５が回転軸５６の周囲に
設けられている。該押し上げ部材６５は残りの一
対の挟持レバー５８開閉操作を行うものである。
すなわち、これらの押し上げ部材６３，６５の上
端はセンタリング用挟持レバー２８の各対応する
一対の下端に係合している。各センタリング及び
方向転換機構２６の押し上げ部材６３，６５に対
して共通に作動部材７０が設けられる。なお、回
転ブロツク５７上にはチツプ載置ピン６６が設け
られる。

前記センタリング及び方向転換機構２６におい
て、作動部材７０が第４図矢印Ｆのように下がる
と、各押し上げ部材６３，６５が同じ方向に押し
下げられ、二対のセンタリング用挟持レバー５８
は先端を開いてチツプ部品３０のセンタリングを
待機する状態となる。

次に上記実施例の作用について述べる。まず、
装着ヘツド２０は供給機構２５先端の第３図P₁
に示す移し変え位置に移動し、ここでエアーシリ
ンダ２２の働きにより各吸着ピン２１が同時に下
降してエンボス付きテープ３１上の露出したチツ
プ部品３０をそれぞれ真空吸引にて吸着し、その
後吸着ピン２１は上昇する。

それから、装着ヘツド２０はセンタリング及び
方向転換機構２６上の第４図P₂点に移動する。
このとき、作動部材７０は下降位置にあつて、セ
ンタリング及び方向転換機構２６の二対のセンタ
リング用挟持レバー５８は先端を開いて待機して
いる。そして再びエアーシリンダ２２が作動して
各吸着ピン２１が下降し、これとともに作動部材
７０が上昇し、この状態で吸着ピン側の真空吸引
動作を停止し、センタリング及び方向転換機構２
６側の二対の挟持レバーにてチツプ部品３０を保
持して所定のセンタリング及び必要に応じてパル
スモータ５５の回転による方向転換（たとえば90
度ごとあるいは45度ごと）を行なう。センタリン
グ及び方向転換終了後、吸着ピン２１は再び真空
吸引によりチツプ部品を吸着して上昇し、プリン
ト基板方向に移動し、基板搬送路３上の所定位置
に位置決めされたプリント基板４上の各チツプ部
品に対応した10箇所の装着位置にＹ方向及びＸ方
向への装着ヘツド２０の移動及びピン自体の上下
動作に従つて順次装着を実行し、最後の装着を完
了した後、装着ヘツド２０は前記供給機構２５の
先端位置P₁に戻る。

上記の動作の場合、チツプ部品１個当たりの装
着所要時間を考えると、プリント基板上以外での
動作は、各チツプ部品に共通であり、１個当たり
の所要時間にすると短時間であることが判る。

以上が概略の動作であるが、最も能率的な装着
ヘツド２０の移動を考えた場合、Ｙ軸方向の装着
ヘツド２０の移動は１往復とし、しかも各センタ
リング及び方向転換機構２６において方向転換し
た後、まず最も手前位置、即ちセンタリング及び
方向転換機構２６に最も近い位置の基板上の装着
位置より近い順に吸着ピン２１により装着してい
き、Ｙ軸方向でみても最も遠い位置にある最後の
装着点を装着後、元の供給部上に装着ヘツド２０
を復帰させるようにすることが、Ｙ方向の装着ヘ
ツドの動きを必要最小限とすることができて能率
的である。この場合、装着ヘツド２０の戻り期間
を利用し装着完了のプリント基板４を次のステー
シヨンに搬送するような使いかたをすれば、基板
搬送のための時間と装着ヘツド２０の戻り時間と
をオーバーラツプできることになり更に能率が向
上する。

なお、チツプ部品の供給品種数については基本
的には吸着ピンの数と１対１の関係で同一だが、
並びにピツチを１／２にして全体を半ピツチずつ
ずらすことにより品種数を倍にすることも可能で
ある。さらに、供給側をまとめて自動交換する方
法やシーケンサをつけて供給品種を適宜変更可能
にする構成等と組み合わせることも可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のチツプ部品装着
機によれば以下に述べる効果を上げることができ
る。

(1) チツプ部品供給から基板装着へと動作手順が
単純で、チツプ部品の持ち替え回数が少ないた
め、不具合の発生する機会が少なく信頼性が高
い。

(2) 構成が単純であり、また各部分をユニツト化
して機能をまとめやすい。

(3) 構成が単純であり、供給機構や装着ヘツドを
複数の吸着ピンに対して共通に利用するマルチ
方式のため製作費が安価にできる。

(4) 装着ヘツドに対して吸着ピンが複数本設けら
れているため、チツプ部品の同時吸着及び同時
センタリングを行なうことができ、チツプ部品
１個当たりの取り出し時間を小さくすることが
できる。さらに、装着時はＹ軸方向の原点に近
い側より順に装着を行なうようにしかつＸ軸方
向は装着位置に対応して吸着ピンを適切に選ぶ
ようにすることによつて装着ヘツドの移動を少
なくできるため装着時間の短縮も可能である。

(5) 複数本の吸着ピンが複数の供給機構の移し変
え位置でチツプ部品の同時吸着を行うので、吸
着ピンの吸着動作の後、次に供給機構の移し変
え位置に吸着ピンが復帰してくるまでの時間間
隔を長くでき、供給機構におけるチツプ部品連
の送り動作は比較的ゆつくりでよい。従つて、
供給機構に確実な動作を実行させ得る。

(6) 吸着ピンが複数であり構造体を共用している
ため装着点数あたりの機械の長さが短くなりラ
イン編成を短くできる。

(7) 部品供給側の入れ替えが、たとえばチツプテ
ープリール等のカセツト化あるいはリール複数
本のユニツト化により容易に可能であり、装着
位置の変更についてもプリント基板に対する各
吸着ピンのカバー範囲でプログラムできるため
容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るチツプ部品装着機の実施
例を示す側断面図、第２図は実施例の主要部を示
す正面図、第３図は供給機構の側断面図、第４図
はセンタリング及び方向転換機構を示す側断面図
である。 １…基台、３…基板搬送路、４…プリント基
板、１０…支持フレーム、１１…Ｘ―Ｙテーブル
ヘツド、２０…装着ヘツド、２１…吸着ピン、２
２…エアーシリンダ、２５…供給機構、２６…セ
ンタリング及び方向転換機構、２７…チツプテー
プリール、２８…チツプ部品連、３０…チツプ部
品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ―Ｙテーブルヘツドに設けられる装着ヘツ
   ドと、 該装着ヘツドに対しＸ方向に複数本配列され、
   昇降手段によつてそれぞれ上下移動自在で各々１
   個のチツプ部品を吸着する吸着ピンと、 移し変え位置においてチツプ部品連のチツプ部
   品を吸着自在に露出させる供給機構と、 前記チツプ部品を装着すべきプリント基板をス
   ライド自在に支持するスライドレール及びプリン
   ト基板を所定位置に位置決めする位置決め部材を
   有する基板搬送路と、 前記複数本の吸着ピンと同数であつて各吸着ピ
   ンに対応して前記供給機構と前記基板搬送路との
   間に配置され、それぞれ独立してセンタリング及
   び方向転換が可能なセンタリング及び方向転換機
   構とを備え、 前記センタリング及び方向転換機構は、回転ブ
   ロツクに枢着されていて先端が閉じる向きに付勢
   された少なくとも一対のセンタリング用挟持レバ
   ーを有し、全ての前記センタリング及び方向転換
   機構に対して共通の作動部材を配設し、該作動部
   材によつて全ての前記センタリング及び方向転換
   機構が有する前記センタリング用挟持レバーの先
   端を一斉に開く構成としたことを特徴とするチツ
   プ部品装着機。 ２ 前記複数本の吸着ピンは、これと同数の供給
   機構より同時に前記チツプ部品を吸着する特許請
   求の範囲第１項記載のチツプ部品装着機。