JPH04345098A - 電子部品保持装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の吸着ノズルを備
え、選択された吸着ノズルで電子部品を保持する装置に
関するものであり、特に、装置コストの低減に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】吸着ノズルにより電子部品を保持する装
置は、電子部品の部品供給装置からの取出し、装着対象
部材への搬送等に広く使用されている。そして、近年、
電子部品の種類が多様化し、その形状，寸法等が種々に
異なるものとなっており、電子部品の種類に適した形状
，寸法の吸着ノズルを使用することが望ましい。そのた
め、従来は、実開昭５５−１１２８８４号公報に記載さ
れているように、自身の軸線まわりに回転可能に設けら
れたノズル保持体に、その軸線を中心とする円周上に複
数の吸着ノズルを保持させ、ノズル保持体を回転させて
複数の吸着ノズルのうち、電子部品の吸着に使用する吸
着ノズルを選択的に使用位置に移動させることが行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
ノズル保持体の回転はモータあるいはエアシリンダを駆
動源として行われており、装置コストが高い問題があっ
た。モータを使用すればコストが高くなることは勿論、
エアシリンダを使用する場合にも、エアの供給，遮断の
切換えに電磁弁およびその制御装置が必要となってコス
トが高くなるのである。請求項１に記載の発明は、複数
の吸着ノズルを選択的に使用し得る安価な電子部品保持
装置を提供することを課題として為されたものである。 請求項２に記載の発明は、請求項１の課題に加えて、ノ
ズル保持体を往復回転させることができる電子部品保持
装置を提供することを課題として為されたものである。 請求項３に記載の発明は、請求項１の課題に加えて、ノ
ズル保持体を複数段階に異なる大きさの角度で回転させ
ることができる電子部品保持装置を提供することを課題
として為されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
の課題を解決するために、電子部品保持装置を、（ａ）
装置本体と、（ｂ）その装置本体に自身の軸線まわりに
回転可能に保持されたノズル保持体と、（ｃ）装置本体
に自身の軸線まわりに回転可能に保持され、ノズル保持
体に回転伝達手段によって連結された第一係合部材と、
（ｄ）そのノズル保持体の回転軸線を中心とする円周上
に設けられ、電子部品を吸着保持する複数の吸着ノズル
と、（ｅ）装置本体に、第一係合部材の回転軸線とほぼ
同心の回転軸線まわりに回転可能に、かつ、その回転軸
線と平行な方向に移動可能に設けられて、第一係合部材
に係合，離脱可能な第二係合部材と、（ｆ）カムと、カ
ムフォロワと、そのカムフォロワの移動を第二係合部材
のそれの回転軸線と平行な方向の移動に変換する運動変
換機構とを備え、第二係合部材を第一係合部材に係合，
離脱させる係脱装置と、（ｇ）カムと、カムフォロワと
、そのカムフォロワの移動を第二係合部材の回転に変換
する運動変換機構とを備えた回転駆動装置とを含むよう
に構成したことを要旨とする。請求項２の発明において
は、上記の課題を解決するために、回転駆動装置が、第
二係合部材を正逆両方向に回転させるものとされる。 請求項３の発明においては、上記の課題を解決するため
に、回転駆動装置が、第二係合部材を複数段階に異なる
大きさの角度回転させるものとされる。

【０００５】

【作用】請求項１の発明に係る電子部品保持装置におい
ては、電子部品の吸着に使用する吸着ノズルを選択する
場合に、第二係合部材がその回転軸線と平行な方向に移
動させられて第一係合部材に係合させられ、その状態で
自身の軸線のまわりに回転させられる。それにより第一
係合部材がその軸線のまわりに回転させられるとともに
ノズル保持体が回転させられ、複数の吸着ノズルのうち
、吸着に使用されるノズルが使用位置に移動させられる
。請求項２の発明に係る電子部品保持装置においては、
第二係合部材が第一係合部材に係合した状態で正逆両方
向に回転させられることにより、ノズル保持体が正方向
にも逆方向にも回転させられる。請求項３の発明に係る
選択装置においては、第二係合部材が複数段階に異なる
大きさの角度回転させられることにより、ノズル保持体
も複数段階に異なる角度回転させられる。

【０００６】

【発明の効果】このように請求項１の発明によれば、ノ
ズル保持体は第二係合部材を第一係合部材に係合させた
状態で回転させることにより回転させられ、吸着に使用
されるノズルが使用位置に移動させられるのであるが、
第二係合部材の軸線方向の移動ならびに回転はいずれも
カムによって行われるようになっており、モータやエア
シリンダを用いてノズル保持体を回転させる場合に比較
して装置を安価に構成することができる。カムおよびカ
ムフォロワを作動させるためにはモータ等の駆動源が必
要であるが、カムの構成により、駆動源を他の装置と共
有しつつ、第二係合部材に第一係合部材に対する係合，
離脱動作および回転動作を行わせるカムフォロワの移動
を所望の時期に得ることができ、モータやエアシリンダ
を専用の駆動源とする場合に比較して装置コストを低減
することができるのである。請求項２の発明に係る選択
装置によれば、選択装置を安価に構成することができる
上、ノズル保持体が正逆両方向に回転させられることに
より種々の効果を得ることができる。例えば、ノズル保
持体が３６０度より小さい角度しか回転しないものであ
る場合、複数の吸着ノズルを使用位置に移動させるため
にはノズル保持体を正逆両方向に回転させることが不可
欠であり、そのようなノズル保持体における吸着ノズル
の選択に使用することができるのである。また、ノズル
保持体が３６０度以上回転するものである場合には、吸
着ノズルを迅速に使用位置に移動させることができる。 このようなノズル保持体が吸着ノズルを３個以上保持し
ている場合、使用すべき吸着ノズルが使用位置に至る回
転角度には、回転方向の正逆によって大小２種類の回転
角度があり、そのうち回転角度が小さい方の回転方向を
選択すればノズル保持体の回転角度が小さくて済み、吸
着ノズルを迅速に使用位置に移動させることできるので
ある。請求項３の発明に係る選択装置によれば、装置を
安価に構成することができる上、吸着ノズルの使用位置
への移動を迅速に行うことができる。ノズル保持体が吸
着ノズルを３個以上保持しており、第二係合部材の回転
角度が１段階であって、ノズル保持体を吸着ノズルの配
設角度間隔ずつ回転させるものである場合には、使用位
置に隣接しない位置にある吸着ノズルを使用位置に移動
させるためにはノズル保持体を複数回間欠回転させなけ
ればならず、時間がかかる。それに対し、第二係合部材
の回転角度が複数段階に異なり、ノズル保持体が複数の
吸着ノズルの配設間隔角度に等しい角度と、その整数倍
の角度とで回転するものとされていれば、使用位置に隣
接しない位置にある吸着ノズルをノズル保持体の一度の
回転あるいは回転角度の組合わせにより最小限の停止数
で使用位置に移動させることができ、吸着ノズルの選択
を能率良く行うことができるのである。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１２において１０は、Ｘ軸方向（図１
２において左右方向）に移動するＸ軸テーブルである。 このＸ軸テーブル１０は図示しないサーボモータを駆動
源としてガイドレール１２に案内されて移動する。Ｘ軸
テーブル１０上には、水平面内においてＸ軸方向と直交
するＹ軸方向に移動するＹ軸テーブル１４が載置されて
いる。Ｙ軸テーブル１４に固定のナット１６はねじ軸１
８に螺合され、ねじ軸１８がタイミングプーリ２０およ
びタイミングベルト２２を介してサーボモータの回転に
より回転させられることによって、Ｙ軸テーブル１４は
ガイドレール２４に案内されて移動する。このＹ軸テー
ブル１４上にはプリント基板２６を位置決めし、支持す
る基板位置決め支持装置２８が設けられており、プリン
ト基板２６は、Ｘ軸テーブル１０およびＹ軸テーブル１
４の移動により、部品装着個所が順次部品装着位置に位
置決めされる。なお、図示は省略するが、基板位置決め
支持装置２８に対してＸ軸方向に隣接する両側にはそれ
ぞれ、プリント基板搬入コンベアおよびプリント基板搬
出コンベアが設けられており、プリント基板２６をＸ軸
方向に搬送し、基板位置決め支持装置２８に供給すると
ともに排出するようにされている。

【０００８】基板位置決め支持装置２８の上方には、電
子部品装着装置３０が設けられている。この電子部品装
着装置３０の本体は、図１３に示すように、図示しない
支柱に支持されたフレーム３４と、Ｘ軸方向に配設され
た台板３６とを有する。フレーム３４の下面には円筒カ
ム３８が固定されており、これらフレーム３４および円
筒カム３８によって回転軸４０が垂直軸線まわりに回転
可能かつ軸方向に移動不能に支持されている。この回転
軸４０の上端部はフレーム３４の上方へ突出させられる
とともに、その突出端部に設けられた大径の円板部４２
には複数のローラ４４が垂直軸線まわりに回転可能に取
り付けられ、カム４６の溝４８に順次係合させられるよ
うになっている。また、回転軸４０の下端部は円筒カム
３８から突出させられ、大径の嵌合部５０が形成される
とともにターンテーブル５２が嵌合されている。このタ
ーンテーブル５２は台板３６により垂直軸線まわりに回
転可能かつ軸方向に移動不能に支持されており、また、
嵌合部５０に下方に延び出す向きに設けられたピン５４
が嵌合され、回転軸４０の回転が伝達されるようになっ
ている。したがって、カム４６が図示しないモータによ
り回転させられ、その回転に伴って複数のローラ４４が
順次溝４８に係合し、回転軸４０が回転させられるとき
、ターンテーブル５２が３０度ずつ間欠回転させられる
こととなる。

【０００９】ターンテーブル５２には、その回転軸線を
中心とする一円周上に１２組の部品装着ヘッド５６が等
角度間隔に取り付けられており、ターンテーブル５２の
間欠回転によりそれぞれ、部品供給位置，部品姿勢９０
度変更位置，部品姿勢検出位置，部品排出位置，部品姿
勢修正位置，部品装着位置，吸着ノズル検出位置，ノズ
ル選択位置に移動させられる（図１３には図示の都合上
２組の部品吸着ヘッド５６が代表的に示され、図１４に
おいては二点鎖線の円により部品装着ヘッド５６の位置
のみが示されている）。これら部品装着ヘッド５６の構
造は同じであり、その一つについて代表的に説明する。 部品装着ヘッド５６は、一対のガイドロッド５８（図１
０参照）においてターンテーブル５２に上下方向に摺動
可能に嵌合されている。これらガイドロッド５８の上端
部を連結する連結板６０にはローラ６２（図１３参照）
がターンテーブル５２の半径方向に延びる軸線まわりに
回転可能に取り付けられ、溝カム３８の外周面に形成さ
れた溝６４に係合させられている。溝６４は、図１３に
示すように高さが周方向において漸変させられたもので
あり、ターンテーブル５２が回転させられるとき、部品
装着ヘッド５６が昇降させられる。

【００１０】また、一対のガイドロッド５８の各下端部
は連結部材６８によって連結されている。連結部材６８
は図１４に示すようにＴ字形を成し、一対のガイドロッ
ド５８が連結された部分の間の部分には、図９に示すよ
うに円筒状のピストン７０の下端部が固定されている。 ピストン７０の上端部側はターンテーブル５２に形成さ
れた上下方向に延びるシリンダボア７２に気密にかつ軸
方向に摺動可能に嵌合されるとともに、シリンダボア７
２内に気密に固定された小径の案内筒７４に気密にかつ
軸方向に摺動可能に嵌合されており、シリンダボア７２
内には空気室７６が形成されている。この空気室７６は
ターンテーブル５２内に形成された空気通路７８によっ
て図示しない空気供給源に接続されており、空気室７６
への空気の供給によりピストン７０が下方に付勢され、
ローラ６２が常に溝６４の下側の溝壁面に押し付けられ
て部品装着ヘッド５６のがたつきが防止されるようにな
っている。ターンテーブル５２の回転により部品装着ヘ
ッド５６が昇降するとき、図９に示すようにピストン７
０は案内筒７４に沿って昇降し、空気室７６の容積が増
減するが、それに伴って空気室７６内の空気が空気通路
７８を通って出入りし、ローラ６２が溝６４の溝壁面に
一定の力で押し付けられた状態に保たれる。

【００１１】連結部材６８にはまた、図３に示すように
下方に延び出す円形断面の嵌合部８２が設けられ、ノズ
ル保持体８４がその軸線まわりに回転可能に嵌合されて
いる。嵌合部８２の下面に雄ねじが突設され、ノズル保
持体８４を貫通した先端部にワッシャ８６が嵌合される
とともにナット８８が螺合され、ノズル保持体８４の連
結部材６８からの抜落ちが防止されている。ノズル保持
体８４には図１４に示すように扇形のアーム部９０がタ
ーンテーブル５２の半径方向外側に延び出す状態で設け
られており、アーム部９０の突出端にノズル保持体８４
の軸線を中心とする円弧に沿って等角度間隔に設けられ
た円筒状の保持部９１にはそれぞれ、第一，第二，第三
の吸着ノズル９２，９４，９６が取り付けられている。 これら吸着ノズル９２〜９６はそれぞれ大きさが異なる
電子部品を吸着するものであるが、構造は同じであり、
第二吸着ノズル９４について代表的に説明する。

【００１２】第二吸着ノズル９４は、図３に示すように
、保持部９１に上下方向に摺動可能かつ回転可能に嵌合
されたノズル本体９８と、ノズル本体９８に軸方向に摺
動可能に嵌合された吸着管１００とを有する。ノズル本
体９８はスプリング１０２により保持部９１から上方へ
突出する向きに付勢され、テーパ外周面１０３が保持部
９１のテーパ内周面１０４に押し付けられている。一方
、吸着管１００はスプリング１０５によってノズル本体
９８から下方へ突出する向きに付勢されるとともに、そ
の突出限度がストッパ１０６によって規定されている。 また、吸着管１００は、ノズル本体９８内の通路１０８
，アーム部９０内の通路１１０，連結部材６８内の通路
１１２，案内筒７４内，回転軸４０内の通路１１４（図
９参照），回転バルブ１１８（図１３参照）および回転
バルブ１１８に接続された図示しないホース，電磁方向
切換弁を介してバキューム源に接続されており、吸着管
１００にバキュームを供給するようにされている。 ３個の吸着ノズル９２〜９６はそれぞれ、吸着管１００
の径が異なるものとされており、真中の第二吸着ノズル
９４が吸着する電子部品が最も大きい。吸着管１００に
は発光板１２０が取り付けられており、吸着ノズル９４
による電子部品の保持姿勢の検出時に紫外線を受けて可
視光線を放射するようにされている。この保持姿勢を検
出する装置は、特開平２−２２４９５１号公報に記載の
検出装置と同じであり、本発明との関係は薄いため説明
を省略する。

【００１３】３個の吸着ノズル９２〜９６はノズル保持
体８４の回転により択一的に使用位置に移動させられる
のであるが、本実施例において使用位置は、図１４に示
すように、ノズル保持体８４の回転軸線（図１４中、点
Ａ１　で示されている）とターンテーブル５２の回転軸
線（点Ｏで示されている）とを結ぶ直線Ｌ１　から６度
回転した位置にある直線Ｌ２　上の点Ａ２　で示す位置
に設定されている。ターンテーブル５２に設けられた１
２組の部品装着ヘッド５６はいずれも３個ずつの吸着ノ
ズル９２〜９６を有しており、それぞれに電子部品に光
を放射する発光板１２０が設けられているが、最も大き
い電子部品を吸着する第二吸着ノズル９４の発光板１２
０が電子部品に十分に光を照射するためにできる限り大
きくされており、その場合、隣接する部品装着ヘッド５
６の吸着ノズル同士が衝突することがないように、使用
位置が上記の位置に設定されているのである。

【００１４】ノズル保持体８４の回転位置は、前記連結
部材６８に設けられた位置決めピン１２４（図３参照）
がノズル保持体８４に設けられた３個の凹部１２６，１
２８，１３０のうちの一つに嵌入することにより決めら
れる。連結部材６８には、図１４に示すようにターンテ
ーブル５２の中心側に突出する突部１３２が設けられ、
突部１３２の上記直線Ｌ１　上の位置に位置決めピン１
２４が上下方向に摺動可能に嵌合されている。位置決め
ピン１２４の下端部には、図３に示すように下方ほど径
が漸減する円錐状の係合突部１３４が形成され、スプリ
ング１３６により係合突部１３４が突部１３２から下方
に突出する向きに付勢されている。位置決めピン１２４
にはまた、ロッド１３８が上方に延び出す向きに立設さ
れており、その上端部は突部１３２から突出させられる
とともに、大径の係合頭部１４０が設けられている。一
方、ノズル保持体８４には、図１４に示すようにターン
テーブル５２の中心側に突出する扇形部１４２が設けら
れ、凹部１２６，１２８，１３０が２６度間隔であって
、ノズル保持体８４を第一〜第三吸着ノズル９２〜９６
がそれぞれ使用位置に移動させられた状態に位置決めす
る位置に設けられている。

【００１５】さらに、ノズル保持体８４には、図３に示
すように第一係合部材１４８が同心かつ一体的に設けら
れている。ノズル保持体８４には、その軸線を中心とし
、ノズル保持体８４の連結部材６８からの抜落ちを防止
する前記ワッシャ８６およびナット８８を囲む円筒部が
形成されており、この円筒部にはその下面に開口し、下
側ほど径が漸増するテーパ溝１５０が形成されている。 テーパ溝１５０は、円筒部の直径方向に隔たった位置に
それぞれ形成され、この２個を１組とするテーパ溝１５
０が３組、２６度間隔で設けられており、これらテーパ
溝１５０が設けられた円筒部が第一係合部材１４８なの
である。このように本実施例においては、第一係合部材
１４８がノズル保持体８４と同心かつ一体的に設けられ
ており、それにより第一係合部材１４８が装置本体に自
身の軸線まわりに回転可能に保持され、かつ、ノズル保
持体８４に回転伝達手段によって連結された状態となっ
ている。

【００１６】上記のように３個の吸着ノズル９２〜９６
はノズル保持体８４の回転により択一的に使用位置に移
動させられるのであるが、いずれの吸着ノズルが使用位
置にあるかは、吸着ノズル９２〜９６を保持する保持部
９１に設けられた反射面に光を当てることにより検出さ
れる。３個の保持部９１のうち、図３に示すように、第
二吸着ノズル９４を保持する保持部９１のターンテーブ
ル５２の半径方向外側の面には、２個の反射面１５４，
１５６が上下に並んで設けられている。また、第一吸着
ノズル９２を保持する保持部９１には、図１４に示すよ
うに１個の反射面１５８が下側の反射面１５６と同じ高
さに設けられ、第三吸着ノズルを保持する保持部９１に
は１個の反射面１６０が上側の反射面１５４と同じ高さ
に設けられている。これら反射面１５４〜１６０は保持
部９１の外周面に対して下側ほど保持部９１から離れる
向きに１５度傾斜して設けられるとともに、銀色の紙が
貼られ、保持部９１の黒色の外周面より反射率が高くさ
れている。

【００１７】反射面１５４〜１６０には、図１１に示す
ように、吸着ノズル検出位置に設けられた２組のファイ
バセンサ１６２，１６４によって光が照射される。前記
台板３６の下面には支持台１６６が取付部材１６８によ
って取り付けられており、この取付部材１６８にファイ
バセンサ１６２，１６４が上下方向に並んで設けられて
いる。これらファイバセンサ１６２，１６４はそれぞれ
、本体１７０，１７１において取付部材１６８に固定さ
れ、本体１７０，１７１からファイバケーブル１７２，
１７４が延び出させられている。ファイバケーブル１７
２，１７４にはそれぞれ、発光ファイバおよび受光ファ
イバが収容されており、吸着ノズル検出位置に移動させ
られた部品装着ヘッド５６の３つの吸着ノズル９２〜９
６のうち、使用位置に位置決めされた吸着ノズルの上下
または上あるいは下に位置する反射面にそれぞれ直角に
光を照射し、受光する向きに設けられており、受光ファ
イバの受光の有無により吸着ノズルの種類が検出される
。ファイバセンサ１６２，１６４が発する光は、保持部
９１の反射面が設けられた部分以外の部分にも当たるが
、反射面１５４〜１６０は銀色、その他の部分は黒色で
あり、また、反射面１５４〜１６０は保持部９１の外周
面に対して傾斜させられているため、反射面１５４〜１
６０からの強い正反射光が受光ファイバにより受光され
るのに対し、反射面以外の部分からの反射光は弱く、か
つ、正反射光は受光ファイバには入射しない。そして、
２個のファイバセンサ１６２，１６４の受光ファイバの
両方が受光した場合には、第二吸着ノズル９４が使用さ
れていると判定され、上側のファイバセンサ１６２のみ
が受光した場合には第三吸着ノズル９６が使用されてい
ると判定され、下側のファイバセンサ１６４のみが受光
した場合には第一吸着ノズル９２が使用されていると判
定され、いずれのファイバセンサ１６２，１６４も受光
していない場合には、何らかの異常が発生していると判
定される。

【００１８】このように使用位置に位置決めされた吸着
ノズルの種類が検出された結果、そのノズルが次に部品
の吸着に使用されるノズルとは異なる場合には、ノズル
選択位置において吸着ノズルの選択（変更）が行われる
。本電子部品装着装置３０は１２個の部品装着ヘッド５
６を有しているが、各ヘッド５６はノズル選択位置に移
動させられた状態においてノズルの選択が行われ、１個
の部品装着ヘッド５６が以下に述べる各装置と共に電子
部品保持装置を構成しており、電子部品装着装置３０の
本体がノズル選択装置の本体を兼ねている。

【００１９】前記回転軸４０内には、図１および図３に
示すように、円筒状の回転部材１７６がその軸線まわり
に回転可能に嵌合されるとともに、その下端部はターン
テーブル５２を貫通させられており、内部をロッド１７
８が昇降可能に貫通している。ロッド１７８の上端部は
回転部材１７６から突出させられるとともに、レバー１
８０の一端部が軸１８２により水平軸線まわりに回動可
能に連結されている。このレバー１８０の他端部は、図
２に示すようにフレーム３４に取り付けられた水平な軸
１８４に回動可能に支持されている。レバー１８０の長
手方向の中間部には図示しないカムフォロワが取り付け
られるとともに、図示を省略するスプリングの付勢力で
カム１８６の外周面に接触させられており、レバー１８
０はカム１８６の回転により軸１８４のまわりに回動さ
せられ、それに伴ってロッド１７８が昇降させられる。

【００２０】ロッド１７８の下端部は、図３に示すよう
に回転部材１７６から突出させられるとともに、回動ア
ーム１９０の一端部が水平な軸１９２により回動可能に
連結されている。回動アーム１９０はその長手方向の中
間部において、図３および図４に示すように、前記支持
台１６６上に固定のブラケット１９４に軸１９６により
水平軸線まわりに回動可能に支持されており、他端のヨ
ーク部がブラケット１９４上に上下方向に移動可能に設
けられた昇降部材１９８に水平な軸線まわりに回転可能
に取り付けられたローラ２００に係合させられている。 昇降部材１９８は、ブラケット１９４上に立設された２
本のガイドピン２０２に昇降可能に嵌合されるとともに
、第二係合部材２０４が上下方向に摺動可能かつ自身の
軸線まわりに回転可能に嵌合されている。第二係合部材
２０４は、その軸線がノズル選択位置に位置決めされた
部品装着ヘッド５６の第一係合部材１４８と同心となる
位置に設けられている。第二係合部材２０４の上端部は
昇降部材１９８から上方に突出させられるとともに、板
状のブラケット２０６が固定され、昇降部材１９８とブ
ラケット２０６との間に配設されたスプリング２０８に
より昇降部材１９８から突出する向きに付勢されている
。ブラケット２０６の上面には、図３および図５に示す
ように、上側ほど幅が狭くなるテーパ突起２１０が直径
方向に隔たった２箇所に設けられている。また、ブラケ
ット２０６は回転部材１７６側に延び出す向きに固定さ
れており、その突出端部にはローラ２１２が上下方向の
軸線まわりに回転可能に取り付けられている。

【００２１】このように第二係合部材２０４が設けられ
た昇降部材１９８は、前記カム１８６の回転によりロッ
ド１７８が昇降させられ、回動アーム１９０が回動させ
られることにより昇降し、第二係合部材２０４のテーパ
突起２１０がノズル保持体８４に設けられたテーパ溝１
５０に嵌入，離脱させられる。本実施例においては、第
一係合部材１４８が一体的にかつ同心に設けられたノズ
ル保持体８４に第二係合部材２０４が係合，離脱させら
れるのであり、ロッド１７８，レバー１８０，回動アー
ム１９０，昇降部材１９８がカム１８６に追従するカム
フォロワの移動を第二係合部材２０４のその回転軸線と
平行な方向の移動に変換する運動変換機構を構成し、カ
ム１８６およびカムフワォロワと共に、第二係合部材２
０４を第一係合部材１４８に係合，離脱させる係脱装置
を構成しているのである。なお、レバー１８０の上面に
はコの字形のストッパ部材２１４がコの字の開口を下向
きにして固定されており、このストッパ部材２１４にス
トッパバー２１６が係合することによりレバー１８０の
回動が阻止され、第二係合部材２０４のノズル保持体８
４への係合が阻止されるようになっている。ストッパバ
ー２１６はフレーム３４にレバー１８０の回動軸線と平
行な方向に移動可能に設けられており、ソレノイドの励
磁，消磁により、ストッパ部材２１４に係合してレバー
１８０の回動を阻止する位置と、ストッパ部材２１４か
ら離脱してレバー１８０の回動を許容する位置とに移動
させられる。

【００２２】昇降部材１９８にはまた、図３および図５
に示すようにその上面に位置決め解除バー２２０が立設
されており、昇降部材１９８と共に昇降する。位置決め
解除バー２２０の上端には、回転部材１７６側とは反対
向きに、かつ、昇降部材１９８の中心側に曲げられて成
る係合部２２２が形成されており、部品装着ヘッド５６
がノズル選択位置に位置決めされた状態で連結部材６８
の突部１３２と、位置決めピン１２４の係合頭部１４０
との間の隙間に嵌入させられる。

【００２３】前記回転部材１７６のターンテーブル５２
から突出した下端部には、図３に示すように駆動レバー
２３０が相対回転不能かつ軸方向に移動不能であって、
半径方向外向きに延び出す状態で取り付けられている。 駆動レバー２３０の先端部は、図５に示すようにヨーク
部２３２とされるとともに、前記第二係合部材２０４に
取り付けられたローラ２１２が上下方向に相対移動可能
に嵌入させられており、回転部材１７６の回転により駆
動レバー２３０が回動すれば第二係合部材２０４が回転
させられる。

【００２４】一方、回転部材１７６の回転軸４０から突
出した上端部には、図１および図２に示すようにレバー
２３６が水平に延び出す状態で固定されている。このレ
バー２３６の突出端部にはローラ２３８が上下方向の軸
線まわりに回転可能に取り付けられるとともに、フレー
ム３４に上下方向の軸線まわりに回転可能に取り付けら
れた別のレバー２４０の先端のヨーク部２４２に上下方
向に相対移動可能に嵌入させられている。フレーム３４
には上下方向に延びるガイドロッド２４４が設けられる
とともに、スリーブ２４６が回転可能かつ軸方向に摺動
可能に嵌合されており、レバー２４０はスリーブ２４６
の下端に固定されている。また、レバー２４０のヨーク
部２４２に隣接する部分の下側には、カムフォロワとし
てのローラ２５０が上下方向の軸線まわりに回転可能に
取り付けられており、溝カム２５２の回転に伴って移動
させられるようになっている。

【００２５】溝カム２５２には、図６および図７に示す
ように、段付溝２５４が形成されている。この段付溝２
５４は、深さおよび幅が異なる第一溝２５６と第二溝２
５８とが溝カム２５２の半径方向において互に重なり合
って成る。第一溝２５６および第二溝２５８はそれぞれ
長手方向に沿って幅が変化するものとされているが、第
二溝２５８の方が幅が広く、上側に形成されている。第
一溝２５６は、幅が最も狭く、ローラ２５０の直径より
僅かに大きい部分と、この部分の長手方向の両端からそ
れぞれ左右対称に溝幅が漸増する部分と、その漸増部の
幅が最も広い部分と同じ幅の部分とから成る。また、第
二溝２５８は、その幅が最も狭く、第一溝２５６の最も
狭い部分と同じ幅の部分と、その部分の長手方向の両端
から左右対称に第一溝２５６の漸増部の幅よりも大きく
幅が漸増する部分と、その漸増部の幅が最も広い部分と
同じ幅の部分とから成る。第一，第二の溝２５６，２５
８の各部分の長手方向における寸法は互に同じであって
、長手方向において同じ位置に形成されており、各溝２
５６，２５８の左側（溝カム２５２が図１において時計
方向に回転し、図６において矢印で示す方向に移動する
とすれば、この移動方向の上流側に向かって左側）の溝
壁面２６０，２６２と右側（上記移動方向の上流側に向
かって右側）の溝壁面２６４，２６６とはそれぞれ、溝
幅が最も狭い部分において面一となる。

【００２６】ローラ２５０は、第一，第二の溝２５６，
２５８の一方の左右いずれかの溝壁面２６０〜２６６に
係合し、溝カム２５２の回転に伴って溝の幅が漸増する
部分に係合するとき、溝カム２５２の軸線にほぼ平行な
方向に移動する。それによりレバー２４０，２３６が回
動させられるとともに回転部材１７６が回転させられ、
駆動レバー２３０がローラ２１２を介して第二係合部材
２０４を回転させる。本実施例においては、レバー２４
０，２３６，回転部材１７６，駆動レバー２３０，ロー
ラ２１２，２３８がローラ２５０の移動を第二係合部材
２０４の回転に変換する運動変換機構を構成し、溝カム
２５２およびローラ２５０と共に回転駆動装置を構成し
ているのである。この回転駆動装置を構成する溝カム２
５２は、図示しないモータにより回転させられるのであ
るが、このモータは回転軸４０を回転させるカム４６や
前記係脱装置を構成するカム１８６の駆動源でもあり、
これら装置はそれぞれ、駆動源を共通とするが、別個の
要素により構成され、カム２５２，１８６，４６の構成
により、部品装着ヘッド５６の各作業位置への移動なら
びに第二係合部材２０４の軸線方向の移動および回転が
適宜の時期に得られるようにされているのである。

【００２７】第一溝２５６と第二溝２５８とでは幅が異
なり、いずれの溝に係合するかによって第二係合部材２
０４の回転角度が異なる。本実施例において第一溝２５
６の漸増部の溝幅は第二係合部材２０４を２６度回転さ
せる寸法とされ、第二溝２５８の漸増部の幅は第二係合
部材２０４を倍の５２度回転させる寸法とされており、
第二係合部材２０４の回転角度を変更する場合にはロー
ラ２５０の段付溝２５４への嵌入深さが変更される。図
８に示すように、フレーム３４のスリーブ２４６を昇降
可能に支持する部分には、エアシリンダ２７０が上下方
向に取り付けられるとともに、そのピストンロッド２７
２の先端に固定の取付板２７４の上端部には、一対の係
合ローラ２７６が上下方向に隙間を隔てて回転可能に取
り付けられ、スリーブ２４６の上端に固定された係合板
２７８（図２および図８参照）を挟んでいる。この係合
板２７８はスリーブ２４６の上面に固定されたレバー２
８０に固定されている。したがって、ピストンロッド２
７２が伸縮させられれば、係合板２７８を介してスリー
ブ２４６が昇降させられるとともにレバー２４０が昇降
させられ、ローラ２５０が第一溝２５６に係合する深さ
と第二溝２５６に係合する深さとに昇降させられる。本
実施例においてはスリーブ２４６，エアシリンダ２７０
が嵌入深さ変更装置を構成しているのである。

【００２８】また、ローラ２５０が第一，第二溝２５６
，２５８の左右いずれの溝壁面２６０〜２６６に係合す
るかによって、第二係合部材２０４の回転方向が変わる
。スリーブ２４６の上面に固定された前記レバー２８０
の突出端部には、図２に示すようにエアシリンダ２８４
のピストンロッド２８６がボールジョイントによって連
結されており、エアシリンダ２８４の２個のエア室をエ
ア供給源と大気とに択一的に連通させることによりピス
トンロッド２８６が伸縮させられ、レバー２８０が回動
させられる。それによりスリーブ２４６が回転させられ
るとともにレバー２４０が回動させられ、ローラ２５０
が左右の溝壁面２６０〜２６６のいずれかに押し付けら
れる。この状態で一方のエア室にエアが供給され続け、
ローラ２５０が常にいずれか一方の溝壁面に押し付けら
れた状態に保たれる。本実施例においては、レバー２８
０およびエアシリンダ２８４が、ローラ２５０を溝の左
右の溝壁面に選択的に押し付ける選択付勢手段を構成し
ているのである。

【００２９】本実施例においては、前述のように溝カム
２５２が図１において時計方向に回転し、図６において
右方へ移動するとすれば、ローラ２５０が第一溝２５６
の右側の溝壁面２６４に係合させられている場合、第二
係合部材２０４は図５において時計方向に２６度回転さ
せられ、左側の溝壁面２６０に係合させられている場合
、反時計方向に２６度回転させられる。一方、ローラ２
５０が第二溝２５８の右側の溝壁面２６６に係合させら
れている場合には、第二係合部材２０４は時計方向に５
２度回転させられ、左側の溝壁面２６２に係合させられ
ている場合には反時計方向に５２度回転させられること
となる。

【００３０】以上のように構成された電子部品装着装置
において、部品装着ヘッド５６は部品供給位置において
部品を吸着した後、部品姿勢９０度変更位置，部品姿勢
検出位置，部品排出位置，部品姿勢修正位置等を経て部
品装着位置へ移動させられ、プリント基板２６に電子部
品を装着する。装着後、吸着ノズル検出位置において、
現在使用されている吸着ノズルが検出され、装着プログ
ラムに基づいて次に使用される吸着ノズルと種類が同じ
であるか否かが判定され、種類が異なる場合にはノズル
選択位置において次に使用される吸着ノズルの選択（変
更）が行われる。この場合、部品装着ヘッド５６がノズ
ル選択位置に移動させられたとき、ノズル保持体８４の
軸線、すなわち第一係合部材１４８の軸線と第二係合部
材２０４の軸線とがほぼ同心の状態となる。

【００３１】まず、第二係合部材２０４がノズル保持体
８４に係合させられるのであるが、この係合は、ローラ
２５０が溝の溝幅が最も狭い部分に係合している状態で
行われる。昇降部材１９８が上昇させられて第二係合部
材２０４のテーパ突起２１０がテーパ溝１５０に嵌入さ
せられるとき、位置決め解除バー２２０が上昇し、その
係合部２２２が位置決めピン１２４の係合頭部１４０に
係合し、位置決めピン１２４を凹部から離脱させ、ノズ
ル保持体８４が回転し得る状態となる。

【００３２】そして、溝カム２５２の回転に伴って第二
係合部材２０４が回転させられればノズル保持体８４が
回転させられるのであるが、この回転方向および回転角
度は、検出された吸着ノズルの種類と、次に使用される
吸着ノズルの種類とに基づいて決定され、その回転方向
および回転角度が得られる溝の溝壁面にローラ２５０が
係合させられる。この選択は、図６に二点鎖線で示すロ
ーラ２５０の符号にＡを付して示すように、溝の最も幅
の狭い部分に係合しているときに行われる。溝２５６，
２５８のその幅が最も狭い部分においては、溝壁面２６
０〜２６６とローラ２５０との隙間が小さく、係合する
溝壁面の左右を変えてもローラ２５０が溝壁面に当接す
る際の衝撃が少なく、また、左側の溝壁面２６０，２６
２と右側の溝壁面２６４，２６６とがそれぞれ面一であ
るため、ローラ２５０を第一溝２５６あるいは第二溝２
５８に係合する深さに支障なく移動させることができる
からである。

【００３３】例えば、今、第二吸着ノズル９４が使用さ
れており、次に第一吸着ノズル９２が使用されるとすれ
ば、ノズル保持体８４を反時計方向に２６度回転させる
ことが必要であり、ローラ２５０は第一溝２５６の左側
の溝壁面２６０に係合させられる。そして、ローラ２５
０が図６中Ｂを付して示すように溝幅の漸増部に係合す
る状態になれば、第二係合部材２０４が回転させられる
とともにノズル保持体８４が回転させられ、次に使用さ
れる第一吸着ノズル９２が使用位置に移動させられる。 溝カム２５０の回転によりローラ２５０がＣを付して示
すように溝幅が一定の部分に係合するに至ればロッド１
７８が上昇させられ、第二係合部材２０４が下降させら
れてテーパ突起２１０とテーパ溝１５０との係合が解か
れ、第二係合部材２０４の回転がノズル保持体８４に伝
達されない状態となる。また、この際、第二係合部材２
０４の下降に伴って位置決め解除バー２２０も下降させ
られ、位置決めピン１２４がスプリング１３６により付
勢されて下降し、係合突部１３４が凹部１２６に嵌入し
てノズル保持体８４を位置決めする。したがって、溝カ
ム２５２が更に回転し、ローラ２５０がＤを付して示す
ように溝幅が漸減する部分に至れば、第二係合部材２０
４は逆向きに回転することとなるが、ノズル保持体８４
は所定の吸着ノズルが使用位置に移動させられた状態に
保たれ、第二係合部材２０４がノズル保持体８４を回転
させた場合とは逆方向に同じ角度だけ回転させられてノ
ズル選択前の位置に戻る。

【００３４】なお、使用する吸着ノズルを変更しない場
合にはストッパバー２１６をストッパ部材２１４に係合
させ、レバー１８０の回動を阻止する。レバー１８０を
回動させるカム１８６は常時回転しているため、吸着ノ
ズルを変更しない場合には第二係合部材２０４がノズル
保持体８４に係合しないようにレバー１８０の回動を阻
止するのである。したがって、溝カム２５２が常時回転
しており、使用する吸着ノズルを変更しない場合にも第
二係合部材２０４が回転させられるが、この回転がノズ
ル保持体８４に伝達されることはない。

【００３５】このように本実施例の電子部品実装装置に
おいて部品装着ヘッド５６に設けられた第一〜第三吸着
ノズル９２〜９６の選択は、カム１８６，２５２および
カムフォロワとしてのローラ２５０の作用により第二係
合部材２０４をノズル保持体８４に係合させるとともに
回転させることにより行われ、専用のモータを使用する
場合に比較して装置を安価に構成することができる。

【００３６】また、本実施例においては、第二係合部材
２０４をノズル保持体８４に係合，離脱させる装置と、
第二係合部材２０４を回転させる装置とが駆動源として
のモータは共通とする一方、別個に構成されており、各
運動が第二係合部材２０４に独立して伝達される。した
がって、例えば、第二係合部材にその軸線方向の移動を
伝達する部材が回転を伝達する部材を兼ねている場合に
は、その部材に係合，離脱装置の構成部材の慣性力と回
転駆動装置の構成部材の慣性力との両方が加えられ、運
動時に振動が発生し易いのに対し、別々に伝達されるの
であれば運動変換機構の慣性力が小さくて済み、振動が
少なく、第二係合部材２０４を精度良く係合，離脱およ
び回転させることができる。

【００３７】さらに、本実施例においては、第一係合部
材１４８とノズル保持体８４とが同心かつ一体的に設け
られ、それが回転伝達手段となっているため、それらが
ギヤ等の回転伝達手段によって連結され、軸心が異なる
場合に比較して、部品点数が少なくて済む上、軸心と直
交する方向の寸法が小さくて済む。

【００３８】なお、上記実施例においては、３個の吸着
ノズル９２〜９６を扇形に保持するノズル保持体８４を
回転させる場合について説明したが、上記のようにノズ
ル保持体８４を正逆両方向に２段階に異なる角度で回転
させることができる場合、例えば、５個の吸着ノズルを
等角度間隔に保持する円板状のノズル保持体を回転させ
、吸着ノズルを使用位置に移動させることもできる。 図１５に示すように、５個の吸着ノズル２９２〜３００
がノズル保持体３０２に等角度間隔に保持されていると
すれば、いずれの吸着ノズルが使用位置にあっても、ノ
ズル保持体３０２を正逆いずれかの方向に２段階に異な
る角度で回転させることにより他の４個の吸着ノズルを
使用位置に移動させることができるのである。

【００３９】また、上記実施例においては、溝カム２５
２に形成された段付溝２５４は深さおよび幅が異なる２
つの溝２５６，２５８が互に重なり合って成るものとさ
れていたが、深さおよび幅が異なり、幅の広い溝ほど上
側に位置する３つ以上の溝が互に重なりあって成る段付
溝とし、第二係合部材の回転角度を３段階以上に変える
ようにしてもよく、あるいは溝を１つのみ設け、回転角
度が変化しないようにしてもよい。

【００４０】その他、カムおよびカムフォロワの構成を
変更するなど、特許請求の範囲を逸脱することなく、当
業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で
本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電子部品保持装置を備
えた電子部品装着装置の一部のノズル選択位置における
正面断面図である。

【図２】上記電子部品装着装置の図１に示す部分の平面
図である。

【図３】上記電子部品装着装置のノズル選択位置におけ
る部品装着ヘッドを示す正面断面図である。

【図４】上記電子部品保持装置における係合離脱装置の
回動アームと昇降部材との連結を示す平面図である。

【図５】上記電子部品保持装置の回転駆動装置における
駆動レバーと第二係合部材との係合を示す平面図である
。

【図６】上記電子部品保持装置の回転駆動装置の要素で
ある溝カムの展開図である。

【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ　断面図である。

【図８】上記回転駆動装置の嵌入深さ変更装置を示す正
面図である。

【図９】上記電子部品装着装置の下部を示す正面断面図
である。

【図１０】上記部品装着ヘッドのターンテーブルによる
支持を説明する図である。

【図１１】上記電子部品装着装置の吸着ノズル検出位置
に設けられたファイバセンサを示す正面図である。

【図１２】上記電子部品装着装置をプリント基板搬送装
置と共に示す斜視図である。

【図１３】上記電子部品装着装置の要部を示す正面断面
図である。

【図１４】上記電子部品装着装置の部品装着ヘッドの配
置を示す平面図である。

【図１５】本発明の別の実施例における吸着ノズルの選
択態様を説明する図である。

【符号の説明】

３０　　電子部品装着装置 ３４　　フレーム ３６　　台板 ５６　　部品装着ヘッド ８４　　ノズル保持体 ９２　　第一吸着ノズル ９４　　第二吸着ノズル ９６　　第三吸着ノズル １４８　　円筒部 １５０　　テーパ溝 １７６　　回転部材 １７８　　ロッド １８０　　レバー １８６　　カム １９０　　回動アーム １９８　　昇降部材 ２０４　　第二係合部材 ２１０　　テーパ突起 ２３０　　駆動レバー ２３６　　レバー ２４０　　レバー ２５０　　ローラ ２５２　　溝カム ２９２　　吸着ノズル ２９４　　吸着ノズル ２９６　　吸着ノズル ２９８　　吸着ノズル ３００　　吸着ノズル ３０２　　ノズル保持体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　装置本体と、その装置本体に自身の軸
   線まわりに回転可能に保持されたノズル保持体と、前記
   装置本体に自身の軸線まわりに回転可能に保持され、前
   記ノズル保持体に回転伝達手段によって連結された第一
   係合部材と、そのノズル保持体の回転軸線を中心とする
   円周上に設けられ、電子部品を吸着保持する複数の吸着
   ノズルと、前記装置本体に、前記第一係合部材の回転軸
   線とほぼ同心の回転軸線まわりに回転可能に、かつ、そ
   の回転軸線と平行な方向に移動可能に設けられて、前記
   第一係合部材に係合，離脱可能な第二係合部材と、カム
   と、カムフォロワと、そのカムフォロワの移動を前記第
   二係合部材のそれの回転軸線と平行な方向の移動に変換
   する運動変換機構とを備え、第二係合部材を前記第一係
   合部材に係合，離脱させる係脱装置と、カムと、カムフ
   ォロワと、そのカムフォロワの移動を前記第二係合部材
   の回転に変換する運動変換機構とを備えた回転駆動装置
   とを含むことを特徴とする電子部品保持装置。
2. 【請求項２】　　前記回転駆動装置が、前記第二係合部
   材を正逆両方向に回転させるものとされている請求項１
   に記載の電子部品保持装置。
3. 【請求項３】　　前記回転駆動装置が、前記第二係合部
   材を複数段階に異なる大きさの角度回転させるものとさ
   れている請求項１または２に記載の電子部品保持装置。