JPH0482684A - 部品の実装方法及びその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、チップ型電子部品等の小部品を電子回路上の
所定位置に装着するための部品の実装方法およびその装
置に関する。

（従来の技術） 従来、部品を吸着ツールにより取付けておき、この部品
を正確に位置決めして電子回路上に実装する部品の実装
方法およびその装置には多くの提案がなされていた。

近年では特開平２−５９２３０号公報のように、部品の
吸着用ツールを備えた軸と、この軸の軸方向移動に連動
するホルダーと、ホルダーに枢支されているとともにツ
ールを間にして相対している対の爪と、ばね部材によっ
てフロート支持されたガイドと、冬瓜とガイドとの間を
連結するとともに前記ホルダーのガイド側への軸方向移
動によって爪をその先端が閉じる方向に強制駆動するリ
ンクとを備え、前記対の爪の先端を閉じて部品を挟み部
品の位置決めの動作は、ホルダーとガイドとの間の距離
変化に伴ってリンクによる爪の強制駆動によってなされ
、部品の大きさの変化に対する対応はばね部材によって
フロート支持しているガイドの移動で対応されるように
構成されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上述した従来のものでは、部品の実装時に
おいてヘッドが下降すると、２対の爪の開放も時間差を
もって行われ、そのため実装置前に部品が片側の一対の
爪のみで把持される不安定な状態を生じ、実装精度へ悪
影響を及ぼす恐れがある。

また、センタニングが部品の長手方向からしか開始でき
ないため、縦横の比が極端に大きなものや、あるいは六
角材のように長手方向の中心線上に角があるようなもの
のセンタニングの信転性は著しく低い等の欠点があった
。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、実装時まで部品を確実ムこセンタニング
し、且つ開放時には複数対の爪が同時に部品を開放して
実装精度を向上させるとともに、部品の形状に応したセ
ンタニングを可能とする部品の実装方法およびその装置
を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の部品の実装方法は、部
品を吸着したヘッドが上昇するにつれて、複数対の爪が
閉じることにより部品をセンタニングし、部品のセンタ
ニング終了後前記爪を閉じる動作を終了させ、爪の閉じ
る動作の終了後にヘッドの下降を開始せしめ、ヘッドの
下降開始後もしくは下降開始と同時に前記複数対の爪を
同時に開放させ、爪を開放した状態でのヘッドの下降終
了によって、ヘッドの下降終了と同時もしくは終了後に
吸着部品を開放させて実装し、吸着部品開放後に前記ヘ
ッドを上昇させることを特徴とする。

マタ、ｆ！置としての吸着ヘッド部は前記部品を吸着す
るためのヘッド部を備えるとともに、装置本体に対して
上下動自在に構成され、複数対の爪は前記吸着ヘッド部
の周辺に配設され、先端の爪部は前記ヘッド部の近傍で
閉じられヘッド部に吸着された部品を保持するよう構成
され、該複数対の爪の他端は前記吸着ヘッド部の周辺に
設けられ、吸着ヘッド部の上昇開始後遅れて上昇するガ
イド部材に摺動当接されるように構成され、ガイド部材
は前記複数対の爪部に応じて設けられ、且つ各ガイド部
材の作動は装置本体に設けられた油圧機器によって構成
されたものである。

（作用） 上記のように構成された本発明の部品の実装方法および
その装置は、部品供給装置に収納された部品上へ吸着ヘ
ッドが下降し部品を吸着したへ。

ドが上昇開始すると、一対の爪が部品を挟みセンタリン
グし、次に地対の爪が同部品をセンタリングしてヘッド
上昇を完了させる。次に、実装位置へヘッドを移動し、
爪の閉動作を阻止してへ・７ドの下降を開始させて複数
対の爪の同時開放を行い、ヘッドの下降が完了されると
部品は所定位置への実装を終了しており、吸着ヘッドの
吸着を停止させてへ、ドを上昇し次の部品を吸着させる
べく供給装置上へ移動する。以下は、上記実装方法によ
る方法を繰り返すことにより部品は自動的に実装される
。

吸着ヘソ・ド部のへノドに吸着された部品は、ヘッドの
周辺に設けられた一対の爪によってセンタリングされ、
次に地対の爪によってセンタリングされるのでその位置
は確実となり、且つ開放時の動作は一度に開放されるの
で従来例に見られる不確実性はない、また、孔着間も部
品の大きさによって吸着孔を増加できるように構成され
ており、安定した実装が実施できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第１０図によっ
て説明する。

第１図は本発明の部品の実装方法のプログラムで、スタ
ートにより第２図に示す装着へ・ノド１は部品供給袋Ｗ
２の部品整列部上にヘッド下降する。

このヘッド下降により装着ヘッド１の吸着へ・ンド部３
のヘッド部４に部品を吸着する。この吸着完了によって
ヘッドは上昇を開始し、複数対のうちの一対の爪が閉し
られ部品を掴みセンタニングをする。次に地対の爪が閉
じられセンタニングを確実なものとする。このセンタニ
ング行程中にヘッドは上昇を完了する。上昇したヘッド
は直ちに装Ｗ５上の実装位置に置かれたプリント基ｖｉ
、６（第２図）の位置へ移動される。この移動後プリン
ト基板６上の所定位置に装着ヘッド１が停止されると、
前記複数対の爪はその閉動作を阻止され、へノドの下降
と同時に爪は緩められ複数対の爪は同時に開放される。

このとき部品は吸着ヘッドに吸着されて下降し、ヘッド
の下降完了時にはプリント基板６上に実装される０次に
部品を吸着していたヘッドの吸着孔がオフとなり部品を
はなすと、ヘッドは上昇して部品供給装置へ移動され、
以下、ヘッド下降９部品吸着の順を繰り返す。

第３図は装着ヘッド１の詳ＩＩＩ図である０図において
装着ヘッド１は第２図の装置５の上方に設けてあり、中
央に上下動可能に設けられた主軸７と、主軸７の下端に
設けられた鰐部８と、鍔部８の先端に設けられた着脱可
能な吸着ノズル９と、前記鍔部８の周辺で鍔部８の上面
に複数個所等間隔に配設された枢支部１０とより構成さ
れた吸着ヘッド部１１がスリーブ１２を介して設けであ
る。このスリーブ１２の上端部には鍔１２ａが突出され
ており、この鍔１２ａを介して外周側にガイド部材１３
が設けである。

ガイド部材１３は円筒状の本体部と上下にフランジ部を
有する断面略工字状の部材で、後述する複数本の爪の数
に応じて等分割されている。そして、下側フランジ１３
ａは大きくその外周部には支軸１４が等分割された数と
同じの複数本が立設してあり、この支軸１４はスプリン
グ１５を介してガイド保持材１６に接続されている。し
たがって各ガイド部材はその各々が支軸１４によって保
持されている。このガイド部材１３の下側フランジ１３
ａの下面側には前記スリーブ１２の鍔Ｌ２ａが係合され
ており、主軸７の下降を阻止するように構成されている
。また、上側フランジと主軸７との間にはこれも前記分
割数に同じく分割されたスリーブ１７が挿入してあって
、このスリーブ１７の各分割された部分には本体１９の
一部に固定された油圧シリンダー１８が設けである。こ
の油圧シリンダー１８は装着機からの指令で作動される
構成になっている。

前記ガイド部材１３のガイド保持材１６は、一端かばね
２０を介して本体１９に係合され、その他端部は本体１
９に立設されたガイド２１に係合されていて、その中間
にローラ２２を介してカム２３と接触され、ように構成
されている。

二のように構成されたガイド部材１３の下側フランジ１
３ａの下側面には、一端にローラ２４を有し中間に支点
２５を有し、他端に爪部２６を有する複数対の爪２７が
配されている。これらの爪２７は支点２５を吸着ヘッド
部１１の枢支部１０に係合され、前記ローラ２４は下側
フランジ１３ａに転勤自在に接続され、ローラ２４はば
ね２８によって常に中央方向に付勢されている。この状
ＬＪ（第３図）では爪２６は常に開放状態をなすように
構成されている。

上記した構成による装着機の作動について第４図ないし
第８図によって説明する。

第４図において、部品ＡがセンターラインＬＣに対して
シンメトリ−ではないので、部品吸着のためのヘッド下
陵前に、プログラムに入力された部品の形状に合わせて
カム２３を駆動する。この駆動されたカム２３側のガイ
ド保持材１６は矢印の方向に下がり、ガイド部材１３が
下方に移動する。このとき、ローラ２４はばね２８の付
勢に抗して外側へ移動され、支点２５を介して爪２６は
内側方向に移動する。そして油圧シリンダー１８は開か
ら閉に切換られ爪２６のこの状態を保持するように努め
る。この時、他方の爪は開放状態を保たれている。この
ようにして部品Ａは主軸７の下降によって吸着ノズル９
に接し吸着される。

次に、第５図に示すように、主軸７が上昇を開始すると
９着ヘッド部１１の鍔部８が上昇し、冬瓜２６の支点２
５とガイド部材１３との距離が縮まり、各複数対の爪２
７のローラ２４は外方に転動し、最初に基準として設定
した爪２６が部品Ａに当たり、次にこれと対をなす爪２
６Ａが部品Ａの他方の面に当たってセンタニングされる
。そして主軸７がなお上昇することにより第６図に示す
ように、前記した爪２６と２６Ａとの対は移動が不可能
となり、この爪２６を所有するローラ２４を介してガイ
ド部材１３を押し上げようとする。そして油圧シリンダ
ー１８のピストンを押し上げガイド部材１３も押し上げ
られ、地対の爪も全て部品Ａをセンタニングする。

次に、第７図に示すように、各分割されたガイド部材１
３の各々は複数対の爪２７の力をガイド保持するスプリ
ング１５をたわませ、部品Ａの確実なセンタニングを保
持させる。そして、吸着ヘッド部１１の上昇完了信号に
よって全ての油圧シリンダー１８の弁は閉じられ、これ
によってガイド部材１３の動きも阻止され、装着ヘッド
１は実装位置へ移動される。

実装位置へ移動された装着ヘッド１は、第８図に示され
るように、主軸７が下降を始めると、吸着ヘッド部１１
の枢支部ＩＯの支点２５とガイド部材１３との距離が広
がり、ガイド部材１３に阻止されていたローラ２４はば
ね２８に付勢されて中心方向に引き寄せられ、これらの
ローラ２４の他端に設けた爪２６は部品Ａより同時には
なれ、主軸８の下降によって部品Ａは図示していない例
えば基板上に実装され、吸着ノズル９の吸着は切れてヘ
ッドは上昇する。このへンドの上昇から次の部品吸着ま
での移動中に、油圧シリンダー１８は開放されガイド部
材１３の動きはフリーとなって、ガイド部材１３はコイ
ルスプリング１５の作用で定位置へ戻る。次に、スター
ト位置に移動されると装着へンド１には次の部品のデー
タによりカム２３が駆動され、上述した動作を繰り返す
。

第９図（ａ）、　（ｂ）は吸着ノズルの別の実施例であ
る。

この吸着ノズル２９は第１の吸着ノズル３０．第２の吸
着ノズル３１と第３の吸着ノズル３２との３段からなる
ノズル部が組合されている。第１の吸着ノズル３０は中
央に１本の吸着孔３０ａを有する円筒体で、吸着孔３０
ａの他端側には第２の吸着ノズル３１の先端に係止され
る突出部３０ｂが形成されている。

第２の吸着ノズル３１は中央部に前記第１の吸着ノズル
３０の外周部に密接する挿通孔３１ａを有し、その挿通
孔３１ａの周辺部には前記第１の吸着ノズル３０の突出
部３０ｂを収納する収納部３１ｂを形成しである円筒体
で、前記収納部３１ｂの端面には等間隔で配列された複
数の吸着孔３１ｃが設けである。

この吸着孔３１ｃを設けた第２の吸着ノズル３１の他端
側には第３の吸着ノズル３２の先端に係止される突出部
３１ｄが形成されている。

第３の吸着ノズル３２は中央部に第２の吸着ノズル３１
を挿通させる挿通孔３２ａを有し、この挿通孔３２ａの
周辺部には前記第２の吸着ノズル３１の突出部３１ｄを
収納する収納部３２ｂを形成しである円筒体で、その上
面端部には主軸７に取付けられるようになっている。そ
して、収納部３２ｂの端面には等間隔で且つ第２の吸着
ノズル３１の吸着孔３１ｃの間に相当する位置に複数個
の吸着孔３２ｃが穿設しである。したがって、これらの
吸着孔を平面的に見ると第９図ら）に示すように、中央
に３０ａの吸着孔があって、その周辺部ご第２の吸着ノ
ズル３１の吸着孔３１ｃ、その外周に第３の吸着ノズル
３２の吸着孔３２ｃが配設されである。

このような構成になる第１．第２および第３の吸着ノズ
ルは、第３の内側に第２を配して第２の内側に第１を配
して組合され、第１の吸着ノズル３０の突出部３０ｂと
主軸７との間にスプリング３４を介し、第２の吸着ノズ
ル３１の突出部３１ｄと主軸７との間に別のスプリング
３５を介して主軸７に取付けられると、第２の吸着ノズ
ル３１は第３の吸着ノズル３２の外方へ突出し、第１の
吸着ノズル３０は第２の吸着ノズル３１の外方へ突出さ
れる。この状態では第３の吸着ノズル３２の吸着孔３２
ｃは第２の吸着ノズル３１の突出部３１ｄによって閉鎖
された状態となり、また、第２の吸着ノズル３１の吸着
孔３１ｃは第１の吸着ノズル３０の突出部３０ｂに閉鎖
された状態となっており、開孔されている吸着孔は第１
の吸着ノズル３０のものだけとなる（第１０図（ａ））
。

この状態より吸着部品の大きさに応じて主軸７が下降し
てくると、第１の吸着ノズル３０は第２の吸着ノズル３
１内に収納され（第１０図ら））、第１と第２との吸着
孔が部品の吸着を行うように作動する。この第１と第２
の吸着孔でも部品の吸着が行えぬ場合には第１０図（Ｃ
１に示すように第３の吸着ノズル３２を用いることが可
能となる。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明によれば、部品を吸着した
ヘッドが上昇するにつれて、複数対の爪が閉じることに
より部品をセンタニングし、部品のセンタニング終了後
前記爪を閉しる動作を終了させ、爪の閉しる動作の終了
後にヘット−の下降を開始せしめ、ヘッドの下降開始後
もしくは下降開始と同時に前記複数対の爪を同時に開放
させ、爪を開放した状態でのへラドの下降終了によって
、ヘッドの下降終了と同時もしくは終了後に吸着部品を
開放させて実装し、吸着部品開放後に前記へラドを上昇
させることを特徴とし、 吸着ヘッド部は前記部品を吸着するためのヘッド部を備
えるととも！二装置本体に対して上下動自在に構成され
、複数対の爪は前記吸着ヘッド部の周辺に配設され、先
端の爪部は前記へ、ド部の近傍で閉しられヘッド部に吸
着された部品を保持するよう構成され、該複数対の爪の
他端は前記吸着ヘッド部の周辺に設けられ、吸着ヘッド
部の上昇開始後遅れて上昇するガイド部材に摺動当接さ
れるように構成され、ガイド部材は前記複数対の爪部に
応じて設けられ、且つ各ガイド部材の作動は装置本体に
設けられた油圧機器によって構成したため、吸着する部
品の大きさにしたがって前記吸着孔を増減可能に制御さ
れるものであるから、実装時まで部品を確実にセンタニ
ングし、且つ開放時には複数対の爪が同時に部品を開放
できるので、実装精度が向上するとともに、部品の形状
に応したセンタニングを可能とする利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の部品の実装方法に関する
もので、第１図は実装方法のプログラム、第２図は本装
置の配置図、第３図ないし第８図は本発明の部品の実装
装置に関するもので、第３図はへ・７ド装置の側面図、
第４図は同装置の爪部の動作を示す側面図、第５図は同
装置のセンタニング状態を示す側面図、第６図は同装置
の爪部の保持状態を示す側面図、第７図は同装置の移動
状態時を示す側面図、第８図は同装置の爪部の開放状態
を示す側面図、第９図（ａ）、　（ｂ）および第１０図
（ａ）（ｂ）、　（Ｃ）は本発明の別の実施例で、第９
図（ａ）は３段吸着ノズルの断面図、第９図（ｂ）は同
平面図、第１０図（ａ）は第１の吸着ノズルの使用状態
を示す側面図、第１０図（ｂ）は第１および第２の吸着
ノズルの使用状態を示す側面図、第１０図（Ｃ）は第１
．第２第３の吸着ノズルを同時使用した状態を示す側面
図である。 １・・・・装着ヘッド １１・ １３・ １８・ ２７・ ・吸着ヘッド部 ・ヘッド保持部材 ・油圧機器（シリンダー） ・複数対の爪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）部品を吸着したヘッドが上昇するにつれて、複数
   対の爪が閉じることにより部品をセンタニングし、部品
   のセンタニング終了後前記爪が閉じる動作を終了させ、
   爪の閉じる動作の終了後にヘッドの下降を開始せしめ、
   ヘッドの下降開始後もしくは下降開始と同時に前記複数
   対の爪を同時に開放させ、爪を開放した状態でのヘッド
   の下降終了によって、ヘッドの下降終了と同時もしくは
   終了後に吸着部品を開放させて実装し、吸着部品開放後
   に前記ヘッドを上昇させることを特徴とした部品の実装
   方法。
2. （２）部品を吸着したヘッドが上昇するにつれて、複数
   対の爪が閉じることにより部品をセンタニングし、ヘッ
   ドが下降するにつれて複数対の爪が開放状態となって部
   品を所定位置へ実装し、ヘッドの部品吸着を解除してヘ
   ッドが上昇する部品実装装置において、 吸着ヘッド部は前記部品を吸着するためのヘッド部を備
   えるとともに、装置本体に対して上下動自在に構成され
   、複数対の爪は前記吸着ヘッド部の周辺に配設され、先
   端の爪部は前記ヘツド部の近傍で閉じられヘッド部に吸
   着された部品を保持するよう構成され、該複数対の爪の
   他端は前記吸着ヘッド部の周辺に設けられ、吸着ヘッド
   部の上昇開始後遅れて上昇するガイド部材に摺動当接さ
   れるように構成され、ガイド部材は前記複数対の爪数に
   応じて設けられ、かつ各ガイド部材の作動は装置本体に
   設けられた油圧機器によって構成されたことを特徴とし
   た部品の実装装置。