JPH0430983A - 電子部品装着ヘッド - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえばチップ状の電子部品を吸着し、電子
部品回路基板の所定位置に装着するための電子部品装着
ヘッドに関する。

（従来の技術） たとえば電子部品回路基板に多数のチップ状の電子部品
を装着しなければならない。そのために電子部品装着ヘ
ッドが用いられる。この種の電子部品装着ヘッドは、高
速回転間欠移動して所定の電子部品を吸着し、電子部品
回路基板まで移送してその任意位置に装着する。

従来の電子部品装着ヘッドをなお説明すると、たとえば
第４図あるいは第５図に示すように構成される。

はじめに第４図のものから説明すると、図中１は高速回
転間欠駆動されるテーブルであり、この端部に主軸２が
垂設される。この主軸２には図示しない回転駆動機構が
連結され、正逆方向に回転駆動される。また、主軸２の
下端部には略円筒状のノズルヘッド本体３の中心部が一
体的に設けられる。上記ノズルヘッド本体３には、その
同心円上に等間隔を存して複数本のノズルホルダ４１．
か設けられ、それぞれの先端部である下端部に直径の異
なる吸着ノズル５・・・を備えている。これらノズルホ
ルダ４・・・は、それぞれ単独で上下動自在となるよう
、図示しない昇降機構に連結される。そして全ての吸着
ノズル５・・・は、それぞれのノズルホルダ４・・・を
介して図示しない負圧・正圧切換回路に連通される。

実際に電子部品Ｐを装着するには、上記テーブル１を高
速回転間欠駆動してノズルヘッド本体３を図示しない電
子部品供給部に対向させ、かつこれを回転駆動して、吸
着すべき電子部品Ｐに適応する吸着ノズル５を選択する
。最適径の吸着ノズル５が対向したら、その吸着ノズル
５を備えたノズルホルダ４のみ下降駆動してノズルヘッ
ド本体３から突出させる。同時に、そのノズルホルダ４
を介して吸着ノズル５を負圧状態にする。したがって、
吸着ノズル５の先端部に電子部品Ｐを吸着できる。つい
で電子部品Ｐを吸着したノズルホルダ４を上昇駆動して
テーブル１を高速移動し、電子部品Ｐを図示しない電子
部品回路基板の所定の装着部位に移送する。そして再び
ノズルヘッド本体３を回転駆動するとともにノズルホル
ダ４を下降駆動し、吸着ノズル５先端部を電子部品Ｐご
と所定の装着部位に当てる。吸着ノズル５を正圧状態に
変えて、吸着していた電子部品Ｐを装着する。

つぎに、第５図に示す電子部品装着ヘッドについて説明
する。高速回転間欠駆動する図示しないテーブルにノズ
ルヘッド本体６が昇降機構７を介して連結され、上下動
自在である。このノズルヘッド本体６の端部には、図示
しない回転駆動機構に連結されるハウジング８が設けら
れる。上記／’ｔウジング８の同心円上には、等間隔に
ノズルホルダ９・・・が設けられ、それぞれの先端部に
は直径か異なる吸着ノズル１０・・・が設けられる。各
ノズルホルダ９・・・は、図示しない突出機構に連結さ
れ、それぞれ単体でハウジング８から突没自在になって
いる。そして全ての吸着ノズル１０・・・は、それぞれ
のノズルホルダ９・・・を介して図示しない負圧・正圧
切換回路に連通される。

しかして、テーブルを高速回転間欠駆動して上記ノズル
ヘッド本体６を電子部品供給部に対向し、ハウジング８
を回転駆動して吸着すべき電子部品Ｐに適応する吸着ノ
ズル１０を選択して対向させる。最適径の吸着ノズル１
０が対向したら、その吸着ノズル１０を備えたノズルホ
ルダ９のみハウジング８から突出保持する。同時に、そ
のノズルホルダ９を介して吸着ノズル１０を負圧状態に
する。ついで昇降機構７を作動してノズルヘッド本体６
を下降させ、吸着ノズル１０の先端部を電子部品Ｐに当
接し吸着する。そして再びノズルヘッド本体６を上昇駆
動してテーブルを高速移動し、ハウジング８を回転駆動
して電子部品Ｐを電子部品回路基板の所定の装着部位に
移送する。再びノズルヘッド本体６を下降駆動して、吸
着ノズル１０先端部を電子部品Ｐごと所定の装着部位に
当て、これを正圧状態に変えて吸着していた電子部品Ｐ
を装着する。

（発明が解決しようとする課題） このように、いずれの電子部品装着ヘッドにおいても所
期の作用効果を得られるが、それぞれ問題を有している
。

すなわち、第４図に示す構造のものであると、これはノ
ズルヘッド本体３の中心部に上記主軸２が貫通している
ため、ノズルヘッド本体３自体の直径がかなり大となり
、大型になってしまう。このような大型のノズルヘッド
本体３を、テーブル１に多数配置しようとしても、上記
テーブル１を大型にできないので、その配置数が限られ
てしまい大量生産に不適である。また、ノズルヘッド本
体３の直径が大であることは、電子部品Ｐを吸着する吸
着ノズル５の移動量が大となる。一方、生産量が設定さ
れているため、そこから吸着ノズルらの移送速度が求め
られる。上記構造のものでは、大なる移動量を所定の単
位時間で移動しなければならず、そのため吸着した電子
部品Ｐを移送する際の最大加速度が高くなってしまう。

これに対して、吸着されるべき電子部品Ｐは極めて小型
軽量であるところから、高い最大加速度の影響で移送中
に位置ズレが生じる恐れがあり、装着精度に対する信頼
性か低い不具合がある。

あるいは第５図に示す構造のものであると、ノ＼ウジン
グ８の中心部に主軸がないため、その直径を小さくして
軽量化できる利点があるか、上記昇降機構７は、ハウジ
ング８などを備えたノズルヘラド本体６全体を昇降駆動
しなければならない。

上記ノズルヘッド本体６の重量がかさんで昇降動作が迅
速でなく、したがって高速回転間欠駆動に適さないとい
う不具合がある。

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その
目的とするところは、小型軽量化を図るとともに、移送
中における最大加速度を小さくして、電子部品を確実に
吸着移送および装着でき、高速回転間欠駆動に最適な電
子部品装着ヘッドを提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決する手段および作用） すなわち本発明は、ノズルヘッド本体に回転自在にハウ
ジングを設け、このハウジングの回転中心に対して同心
円上に複数本のノズルホルダを配置するとともにそれぞ
れ上下動自在に設け、これらノズルホルダのそれぞれ端
部に電子部品の吸着離反が可能な吸着ノズルを設けたこ
とを特徴とする電子部品装着ヘッドである。

このように、ハウジングにノズルホルダのみ収めて小型
軽量化したので、ノズルヘッド本体を迅速に高速駆動で
きて最大加速度が小さくてすみ、移送中の電子部品の位
置ズレがない。電子部品の吸着および装着にあたっては
、ハウジングを回転駆動して、ノズルホルダを上下動す
るだけでよく、高速駆動を行っても振動騒音の発生がな
い。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図にもとづ
いて説明する。図中１１は、図示しないテーブルから回
転間欠駆動機構を介して設けられるノズルヘッド本体で
ある。上記ノズルヘッド本体１１には負圧・正圧孔１２
が貫通して設けられ、その一端開口部は図示しない負圧
・正圧源に連通する。このノズルヘッド本体１１には、
周面に上記負圧・正圧孔１２の他端開口部に連通する負
圧・正圧溝１３を有するブツシュ１４およびこの上下端
部にベアリング１５．１５が圧入嵌着されている。さら
に、これらブツシュ１４およびベアリング１５の内径側
にはハウジング１６が嵌着されている。これは、図示し
ない回転駆動機構に連結され、ノズルヘッド本体１１お
よびブツシュ１４に対して回転自在である。

上記ハウジング１６は、その上部が薄肉の円筒状に形成
され、下部には同心円上に極めて狭小の間隔を存して複
数のノズルホルダ取付用孔１７が設けられる。このノズ
ルホルダ取付用孔１７には、後述するノズルホルダ１８
の下部が上下動自在に収容され、かつノズルホルダ１８
の上部はハウジング１６の上部空間部に突出する。ハウ
ジング１６の上部空間部に突出する上記ノズルホルダ１
８上部には図示しない押圧機構が連結され、周面には圧
縮ばね１９が巻装される。この圧縮ばね１９は、押圧機
構の押圧力に抗してノズルホルダ１８を上方向へ突出す
るよう弾性力を付勢する。

上記ノズルホルダ取付用孔１７に収容されるノズルホル
ダ１８下部には、その外周面一部に負圧・正圧ガイド溝
２０が設けられ、かつ軸方向に沿って吸着ノズル取付用
孔２１が設けられる。この吸着ノズル取付用孔２１には
、圧縮ばね２２および吸着ノズル２３が収容される。す
なわち、上記吸着ノズル２３は圧縮ばね２２の弾性力を
受けてハウジング１６の下端部から突出するよう弾性的
に付勢される。周面には上下方向に沿ってガイド溝２４
が設けられ、ノズルホルダ１８から突設されるストッパ
ビン２５が掛合する。したがって、上記吸着ノズル２３
はガイド溝２４の範囲に亘って上下動自在である。なお
、それぞれの吸着ノズル２３の中心軸に沿って吸着孔２
６が設けられ、先端である下端部に開口するよう貫通す
る。その先端である下端部の直径は互いに異なっていて
、吸着すべき電子部品Ｐに適応可能となっている。

一方、上記ブツシュ１４の周面一部には負圧・正圧溝１
３と連通する連通孔２７が設けられ、上記ハウジング１
６周面一部には、ブツシュ１４の連通孔２７と連通する
位置に複数のガイド連通孔２８が設けられる。これらガ
イド連通孔２８は、それぞれ上記吸着ノズル取付用孔１
７と連通し、かつノズルホルダ１８が上下方向に変位し
ても上記負圧・正圧ガイド溝２０と連通する位置が選択
される。さらにノズルホルダ１８には、負圧・正圧ガイ
ド溝２０と吸着ノズル取付用孔２１とに連通ずる連通孔
２９が設けられる。したがって、上記連通孔２７に対向
するノズルホルダ１８は、吸着ノズル２３の吸着孔２６
が吸着ノズル取付用孔２１、連通孔２９．負圧・正圧ガ
イド溝２０．ガイド連通孔２８．連通孔２７．負圧・正
圧溝１３および負圧・正圧孔１２を介して負圧・正圧源
に連通する。吸着ノズル２３あるいはノズルホルダ１８
が上下動変位しても、連通状態に変化はない。

しかして、実際に電子部品Ｐを吸着するには、ノズルヘ
ッド本体１１を高速回転間欠駆動して図示しない電子部
品供給部に移動し、ハウジング１６を回動駆動して吸着
すべき電子部品Ｐに適応する吸着ノズル２３を対向させ
る。最適径の吸着ノズル２３がその電子部品Ｐに対向し
たら、その吸着ノズル２３を備えたノズルホルダ１８の
み下方に押圧付勢して保持する。

この選択された吸着ノズル２３を備えたノズルホルダ１
８のガイド連通孔２８は連通孔２７に対向し、上記吸着
ノズル２３の吸着孔２６は負圧状態になる。同時に吸着
ノズル２３の先端部は目的とする電子部品Ｐに当接し、
負圧によ−）７この電子部品Ｐを吸着する。このとき吸
＠２ノスル２３は圧縮ばね２２の弾性力に抗して一１上
昇し、電子部品Ｐ当接時における衝撃を緩和する。

そして、電子部品Ｐを吸着するノズルホルダ１８への押
圧力を除去【７、圧縮ばね１９の弾性力により元の位置
に上昇させる。そのままノズルヘッド本体１１を電子部
品回路基板Ｓまで高速移動して、電子部品Ｐを吸着した
吸！　／ズレ２３を所定の装着部位に対向させる。再び
、ノズルホルダ１８を下降駆動して、吸着した電子部品
Ｐを所定の装着部位に当てる。このときも吸着ノズ／Ｉ
−２３は圧縮ばね２２の弾性力に抗して一旦上昇］−て
衝撃を緩和する。上記負圧・正圧孔１２を正圧側に切換
えて吸着ノズル２３を正圧状態と１、し５たがってそれ
まで吸着していた電子部品Ｐを電子部品回路基板Ｓの所
定部位に装着できる。

第３図にも示すように、電子部品Ｐの吸着・装着にあた
っては、直径が小さく軽量のハウニ’ｚグ１６を回動し
、ノズルホルダ１８を上下動することにより可能である
。したがって、ノズルヘッド本体１１の回転間欠移動量
が少なくなり、このとき吸着した電子部品Ｐの最大加速
度が小さくなって、移動中の位置ズレなど発生しない。

吸着した電子部品Ｐは電子部品回路基板Ｓの装着すべき
部位に正しく対向して装着でき、極めて信頼性が高い。

また、上記ハウジング１６は軽量であるから回動迅速に
行うことができ、および上記ノズルホルダ１８も軽量で
あるから上下動を迅速に行うことができて、高速駆動を
しても振動騒音の発生がない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ハウジングの同心
同上にノズルホルダを備え、電子部品の吸着および装着
は、上記ハウジングを回転し、かつ上記ノズルホルダを
上下動させて行うようにした。したがって、上記ハウジ
ングは直径が小さくて軽量化して回転を迅速に行え、高
速駆動をしても振動騒音の発生がない。このようなハウ
ジングを備えたノズルヘッド本体は間欠移動量か少なく
てすみ、吸着した電子部品の最大加速度が小さくなって
移送中の位置ズレの防止ができ、装着精度の信頼性向上
を得るなどの効果を奏する。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子部品装石ヘッドの
縦断面図、第２図はその平面図、第３図はその概略斜視
図、第４図は本発明の従来例を吊す電子部品装着ヘッド
の斜視図、第５因は本発明のさらに異なる従来例を示す
電子部品装着ヘッドの斜視図である。 １１・・・ノズルヘッド本体、１６・・ノ＼ウジング、
１８・・・ノズルホルダ、２３・・・吸着ノズル。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ノズルヘッド本体と、このノズルヘッド本体に回転自在
   に設けられたハウジングと、このハウジングの回転中心
   に対して同心円上に配置され、かつそれぞれ上下動自在
   に設けられた複数本のノズルホルダと、これらノズルホ
   ルダのそれぞれ端部に設けられ電子部品の吸着離反が可
   能な吸着ノズルとを具備したことを特徴とする電子部品
   装着ヘッド。