JPH06140796A

JPH06140796A - 電子部品実装装置

Info

Publication number: JPH06140796A
Application number: JP4311308A
Authority: JP
Inventors: Naoji Yamada; 直二山田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1994-05-20
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP3094188B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単かつ確実に、ノズル交換を行うことがで
きる電子部品実装装置を提供する。【構成】電子部品実装装置は、種類の異なる複数のノ
ズル７と、この種類の異なる複数のノズル７がセットさ
れるそれぞれのノズルホルダ３２を有するノズルステー
ション３０と、このノズルホルダ３２にセットされた種
類の異なる複数のノズル７から選択されたノズル７が装
着されるマウンターへッド６とを有し、ノズル７とノズ
ルホルダ３２とマウンターヘッド６に位置決め手段を設
けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＩＣ、抵抗
器、コンデンサー等の微小な電子部品を基板上に実装す
るとき等に用いられる電子部品実装装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子部品実装装置では、マ
ウンターヘッドに装着されたノズルで電子部品を吸着し
て実装するが、この電子部品には例えばＩＣ、抵抗器、
コンデンサー等の種類があり、その大きさや重さが異な
っている。このため、電子部品の種類に応じて異なる複
数のノズルを用意し、この電子部品の種類に応じてノズ
ルを交換し、確実に電子部品を吸着して実装するように
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
電子部品の種類に応じてノズルを交換するとき、ノズル
ステーションのノズルホルダの誤った位置にセットされ
る等の人為的なミスを生じることがある。そして、これ
により、マウンターヘッドが誤ったノズルを取ってノズ
ルのマウンターヘッドへの装着ミスが生じることがあ
る。

【０００４】これらが、実装ミスの一原因となってい
る。このため、このようなノズルの交換ミスが生じない
ように確認しながらノズルの交換作業を行なう必要があ
り、交換作業に時間や手数を要する等の問題がある。

【０００５】この発明は、かかる点に鑑みてなされたも
ので、簡単かつ確実に、ノズル交換を行うことができる
電子部品実装装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明の電子部品実装装置は、種類の
異なる複数のノズルと、この種類の異なる複数のノズル
がセットされるそれぞれのノズルホルダを有するノズル
ステーションと、このノズルホルダにセットされた前記
種類の異なる複数のノズルから選択されたノズルが装着
されるマウンターへッドとを有し、前記ノズルとノズル
ホルダとマウンターヘッドに位置決め手段を設けたこと
を特徴としている。

【０００７】

【作用】この発明では、ノズルステーションのそれぞれ
のノズルホルダに、種類の異なる複数のノズルが選択し
てセットされ、このノズルの選択はノズルの位置決めと
ノズルホルダの位置決めとを一致させて行なう。このそ
れぞれのノズルホルダにセットされた種類の異なる複数
のノズルから選択されたノズルが、マウンターヘッドに
装着され、このノズルの選択はノズルの位置決めとマウ
ンターヘッドの位置決めとを一致させて行ない、このマ
ウンターヘッドに装着されたノズルで電子部品を吸着し
て実装する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は電子部品実装装置の概略平面図、図２は
電子部品実装装置の斜視図、図３はマウンターヘッドの
側面図である。

【０００９】この電子部品実装装置には、その中央部に
搬送ライン１が設けられ、この搬送ライン１で基板２が
搬送される。この搬送ライン１の両側には供給部３が配
置され、この供給部３はフィーダー４で電子部品５を供
給するようになっている。

【００１０】この供給部３に供給される電子部品５はマ
ウンターヘッド６の取付部２０に装着されたノズル７で
吸着される。マウンターヘッド６は横方向移動手段８と
縦方向移動手段９の作動で移動し、電子部品５を基板２
上へ実装するようになっている。この横方向移動手段８
は、モータ１０、作動軸１１等から構成され、モータ１
０の駆動で作動軸１１が回転してマウンターヘッド６が
横方向Ｘへ移動する。また、縦方向移動手段９は、モー
タ１２、作動軸１３等から構成され、モータ１２の駆動
で作動軸１３が回転して横方向移動手段８が縦方向Ｙへ
移動する。マウンターヘッド６には吸引装置２１、昇降
装置２２及び回転機構２３が設けられ、吸引装置２１の
駆動でノズル７で電子部品５を吸着する。また、昇降装
置２２の駆動で、ノズル７は昇降装置２２の駆動で上下
動する。さらに、回転機構２３で取付部２０が回転す
る。

【００１１】供給部３の近傍にはノズルステーション３
０が配置されており、このノズルステーション３０は種
類の異なる複数のノズルが選択してセットされるそれぞ
れのノズルホルダ３２を有している。この種類の異なる
複数のノズルから選択されたノズル７がマウンターヘッ
ド６の取付部２０に装着され、このマウンターヘッド６
に装着されたノズル７で電子部品５を吸着して実装す
る。

【００１２】図４乃至図６に示すノズルは吸入口径が大
きいものであり、図４はノズルの断面図、図５はノズル
の上面図、図６はノズルの下面図である。このノズル７
のノズルホルダ３２への挿入部７ａは、所定の幅Ｄ１
で、かつフランジ７ｂの切り欠き面７ｃに対して所定角
度傾斜させて形成されている。このノズル７は、その挿
入部７ａの形状に対応した専用の受け部を有するノズル
ホルダ３２にセットされ、これによってノズル７の位置
決めとノズルホルダの位置決めとを一致させるノズル７
の選択を構成している。

【００１３】また、図７乃至図９に示すノズルは吸入口
径が小さいものであり、図７はノズルの断面図、図８は
ノズルの上面図、図９はノズルの下面図である。このノ
ズル７の挿入部７ａは、所定の幅Ｄ２で、かつフランジ
７ｂの切り欠き面７ｃに対して直交する方向に形成され
ている。このノズル７は、その挿入部７ａの形状に対応
した専用の受け部３２ａを有するノズルホルダ３２にセ
ットされ、これによってノズル７の位置決めとノズルホ
ルダ３２の位置決めとを一致させるノズルの選択を構成
している。

【００１４】このように、図４乃至図６に示すノズル、
また図７乃至図９に示すノズルのように、ノズルホルダ
３２には、所定のノズル７のみがセット可能になってお
り、ノズル７のノズルホルダ３２へのセットミスを簡単
に検出することができる。また、それぞれのノズル７の
側部には、２箇所に後記するノズル固定鋼球が係合する
凹部７ｄ，７ｅが形成されている。

【００１５】図１０はノズルの他の実施例の断面図であ
る。この実施例のノズル７は、その吸入口７ｆの先端部
に多孔質の部材４０を挿入している。この多孔質の部材
４０を挿入することで、電子部品５の平面部５ａを正常
に吸着することができ、例えば電子部品５の角部を吸着
して斜めの状態で実装することが防止される。

【００１６】次に、ノズルステーション３０にセットさ
れた種類の異なる複数のノズル７から選択されたノズル
７がマウンターヘッド６の取付部２０に装着された状態
を、図１１及び図１２に示す。図１１はマウンターヘッ
ドにノズルを装着した状態を示し、図１２は図１１のXI
IーXII断面図である。

【００１７】マウンターヘッド６の取付部２０には孔部
２０ａが２箇所に形成されており、この孔部２０ａには
ノズル固定鋼球５０が設けられ、このノズル固定鋼球５
０はばねリング５１で保持されている。また、孔部２０
ａはノズル固定鋼球５０が内側に抜けないように、内側
の口径Ｄ３をノズル固定鋼球の径Ｄ４より僅かに小さく
形成されている。

【００１８】このマウンターヘッド６の取付部２０は、
図２及び図３に示す回転機構２３によって、軸芯を中心
として回動可能になっている。この取付部２０の回転角
度に対応して、ノズルホルダ３２にセットされているノ
ズル７に取付部２０が装着され、このノズル７の凹部７
ｄ，７ｅに取付部２０のノズル固定鋼球５０がそれぞれ
係合して固定される。この取付部２０の孔部２０ａ、ノ
ズル固定鋼球５０、ばねリング５１と、ノズル７の凹部
７ｄ，７ｅでノズル７の位置決めとマウンターヘッド６
の位置決めとを一致させて、ノズルホルダ３２にセット
された種類の異なる複数のノズル７から選択されたノズ
ル７がマウンターヘッド６の取付部２０に装着される。

【００１９】このノズル７のそれぞれの凹部７ｄ，７ｅ
はテーパ面を有し、またこの凹部７ｄ，７ｅに係合され
るノズル固定鋼球５０はノズル７の片面側で、かつ鈍角
に配置されており、このノズル固定鋼球５０はばねリン
グ５１で常に凹部７ｄ，７ｅに圧接され、マウンターヘ
ッド６の取付部２０の軸方向や軸周りに回転することが
ないようにし、ノズル７のガタ付をなくしている。これ
により、高精度の位置決めが確保される。なお、この実
施例では、ノズル７は凹部７ｄ，７ｅの２箇所にで位置
決めを行なっているが、１箇所でも、さらに２箇所以上
でも可能である。

【００２０】次に、このノズルステーション３０のそれ
ぞれのノズルホルダ３２にセットされた種類の異なる複
数のノズル７から選択して、マウンターヘッド６に装着
するときのノズル７の位置決めとマウンターヘッド６の
位置決めとを一致させる構造を、図１３に基づいて説明
する。このノズルステーション３０には、例えば複数の
異なるノズル７が７個セットされ、このノズル７の凹部
７ｄ，７ｅは０度から３０度づつ角度を変えてそれぞれ
異なる位置に形成されており、このようにして７種類の
ノズル７が準備されている。

【００２１】マウンターヘッド６の取付部２０には前記
したようにノズル７の凹部７ｄ，７ｅに係合するノズル
固定鋼球５０が設けられている。この取付部２０は回転
機構２３によって回転され、ノズルステーション３０に
セットされたノズル７の凹部７ｄ，７ｅに係合するよう
にしてノズル７が選択され、このノズル７の選択はマウ
ンターヘッド６に装着するときのノズル７の位置決めと
マウンターヘッド６の位置決めとを一致させる構造にな
っている。このように、例えば７種類の異なったノズル
７を扱う場合に、ノズル７の装着時に取付部２０の角度
を３０度ずつずらすことで、所定のノズル７が装着さ
れ、この所定のノズル以外は装着されない。

【００２２】次に、ノズルステーションについて、図１
４乃至図２１に基づいて説明する。図１４はノズルステ
ーションの平面図、図１５は図１４のノズルステーショ
ンをＡ方向から見たＡ矢視図、図１６は図１４のノズル
ステーションをＢ方向から見たＢ矢視図、図１７は図１
６のXVIIーXVII断面図、図１８は図１６のXVIIIーXVIII
断面図、図１９は図１６のXIXーXIX断面図、図２０はノ
ズルステーションにノズルをセットした状態を示す断面
図、図２１はマウンターヘッドの側面図である。

【００２３】この実施例では、ノズルステーション６０
の両側には一対のガイド６１，６２が昇降可能に設けら
れている。ガイド６１の両側にはドグ６３，６４が設け
られ、このドグ６３に対向して下降端センサ６５が設け
られ、ドグ６４に対向して上昇端センサ６６が設けら
れ、この下降端センサ６５と上昇端センサ６６でガイド
６１，６２の昇降を検知している。

【００２４】このそれぞれのガイド６１，６２の両側に
は一対のエアシリンダ６７，６８が対向して設けられて
いる。このエアシリンダ６７のロッド６９にクランプ７
０，７１が設けられ、エアシリンダ６８のロッド７２に
クランプ７３，７４が設けられている。この向き合うク
ランプ７０，７３で大きなノズル７５が８個、またクラ
ンプ７１，７４で小さなノズル７６が１６個それぞれ一
連にクランプされる。このエアシリンダ６７，６８はバ
ルブ７７で作動し、それぞれのエアシリンダ６７，６８
が外側へ移動することでクランプ７０，７３及びクラン
プ７１，７４が開き、内側へ移動することでクランプ７
０，７３及びクランプ７１，７４が閉じる。

【００２５】ノズルステーション６０には支持ロッド７
８，７９が昇降可能に設けられ、この支持ロッド７８，
７９はバネ８０，８１で常に上方へ付勢されている。こ
の支持ロッド７８には保持部８２が支持され、この保持
部８２にノズルホルダ８３が保持されている。このノズ
ルホルダ８３に大きなノズル７５が保持されている。こ
の支持ロッド７８にはドグ８５が設けられ、このドグ８
５に対向して設けられたノズル検出センサ８６でノズル
７５のセット状態を検出する。ノズル７５がない場合に
は、保持部８２がクランプ７０，７３にかからずスプリ
ング８０によって保持部８２が上昇する。このため、ド
グ８５がノズル検出センサ８６から外れて、ノズル７５
がないことが検出される。

【００２６】また、支持ロッド７９には保持部８７が支
持され、この保持部８７にノズルホルダ８８が保持され
ている。このノズルホルダ８８の受け部８８ａに小さな
ノズル７６の挿入部７６ａが保持されている。この支持
ロッド７９にはドグ９０が設けられ、このドグ９０に対
向してノズル検出センサ９１が設けられ、また保持部８
７にドグ６３が設けられ、このドグ６３に対向してノズ
ル検出センサ９３が設けられ、これでノズル７６のセッ
ト状態を検出する。

【００２７】ノズル７６がない場合には、保持部８７が
クランプ７１，７４にかからずスプリング８１によって
保持部８７が上昇する。このため、ドグ９０がノズル検
出センサ９１から外れて、ノズル７６がないことが検出
される。

【００２８】また、ノズルステーション６０にはクラン
プ確認センサ９４が設けられ、このクランプ確認センサ
９４にドグ９５が対向している。このドグ９５はクラン
プ７０に設けられ、クランプ７０に連動して移動し、こ
れでクランプ確認センサ９４がノズル７５，７６のクラ
ンプ状態を確認することができる。このノズルステーシ
ョン６０は、その専有面積が小さく、コンパクトになっ
ている。

【００２９】マウンターヘッド９６には、この小さなノ
ズル７６に対応して取付部９７が設けられており、この
取付部９７に小さなノズル７６が装着される。大きなノ
ズル７５を使用する場合には、マウンターヘッド９６に
大きなノズル７５に対応して図示しない取付部を取り付
け、この取付部に大きなノズル７５を装着する。このよ
うに、マウンターヘッド９６の取付部に対応したノズル
が選択して装着され、同時に多数のノズルを、装着ミス
なく交換することができる。また、この取付部９７を小
さなノズル７６と、大きなノズル７５の両方に兼用させ
てもよい。

【００３０】次に、この電子部品実装装置の作動を、図
２２及び図２３に基づいて詳細に説明する。図２２は電
子部品実装装置の作動のフローチャート、図２３は電子
部品実装装置の作動を示す工程図である。ステップａに
おいて、マウンターヘッド９６の横方向、縦方向及び取
付部９７の回転角度の位置決めが完了すると、ステップ
ｂでノズル７６の有無を確認し、ノズル７６が取付部９
７にある場合にはエラーと判断する（ステップｃ）。ノ
ズル７６が取付部９７にない場合には、ステップｄでク
ランプ７１，７４を解除してノズルホルダ８８をアンク
ランプ状態にして、クランプ確認センサ９４でＯＦＦを
確認する（ステップｅ）。クランプ確認センサ９４がＯ
ＦＦ状態でない場合には、エラーと判断する（ステップ
ｃ）。クランプ確認センサ９４がＯＦＦ状態の場合に
は、ステップｆでノズルステーション６０を上昇させ、
一方マウンターヘッド９６を下降させ、ステップｇでノ
ズル検出センサ９１，９３でＯＮを確認する。ノズル検
出センサ９１，９３がＯＮ状態でない場合には、エラー
と判断する（ステップｃ）。ノズル検出センサ９１，９
３がＯＮ状態の場合には、ステップｈでクランプする。

【００３１】ステップｉにおいて、クランプ確認センサ
９４でＯＮを確認し、クランプ確認センサ９４がＯＮ状
態でない場合には、エラーと判断する（ステップｃ）。
クランプ確認センサ９４がＯＮ状態の場合には、ステッ
プｊでノズルステーション６０を下降させ、一方マウン
ターヘッド９６を上昇させ、ステップｋでノズル７６有
無を確認する。ノズル７６がノズルステーション６０に
ない場合には、エラーと判断する（ステップｃ）。ノズ
ル７６がノズルステーション６０にある場合には、ノズ
ル７６の交換を行なう。ステップｌにおいて、マウンタ
ーヘッド９６の横方向、縦方向及び取付部９７の回転角
度の位置決めが完了すると、ステップｍでノズル７６の
有無を確認し、ノズル７６がノズルステーション６０に
ない場合にはエラーと判断する（ステップｃ）。ノズル
７６がノズルステーション６０にある場合には、ステッ
プｎでノズルステーション６０を上昇させ、一方マウン
ターヘッド９６を下降させ、ステップｏでノズル検出セ
ンサ９１，９３でＯＮを確認する。ノズル検出センサ９
１，９３がＯＮ状態でない場合には、エラーと判断する
（ステップｃ）。ノズル検出センサ９１，９３がＯＮ状
態の場合には、ステップｐでアンクランプする。

【００３２】ステップｑにおいて、クランプ確認センサ
９４でＯＦＦを確認し、クランプ確認センサ９４がＯＦ
Ｆ状態でない場合には、エラーと判断する（ステップ
ｃ）。クランプ確認センサ９４がＯＦＦ状態の場合に
は、ステップｒでノズルステーション６０を下降させ、
一方マウンターヘッド９６を上昇させ、ステップｓでノ
ズル７６無と下降端センサ６５のＯＮを確認する。ノズ
ル７６がなく、下降端センサ６５がＯＮでない場合に
は、エラーと判断する（ステップｃ）。ノズル７６があ
り、下降端センサ６５がＯＮの場合には、ステップｔで
クランプする。そして、ステップｕで、クランプ確認セ
ンサ９４のＯＮを確認し、クランプ確認センサ９４がＯ
Ｎ状態でない場合には、エラーと判断する（ステップ
ｃ）。クランプ確認センサ９４がＯＮ状態の場合には終
了する。

【００３３】

【発明の効果】前記したように、この発明は、ノズルス
テーションのそれぞれのノズルホルダに、種類の異なる
複数のノズルが選択してセットされ、このノズルの選択
はノズルの位置決めとノズルホルダの位置決めとを一致
させて行なうから、電子部品の種類に応じてノズルを交
換するとき、ノズルステーションのノズルホルダの誤っ
た位置にノズルをセットする等の人為的なノズルのセッ
トミスを防止することができる。

【００３４】また、それぞれのノズルホルダにセットさ
れた種類の異なる複数のノズルから選択されたノズル
が、マウンターヘッドに装着され、このノズルの選択は
ノズルの位置決めとマウンターヘッドの位置決めとを一
致させて行なうから、マウンターヘッドが誤ったノズル
を取る等のマウンターヘッドへの装着ミスを防止するこ
とができ、ノズルの交換ミスが生じないから、簡単かつ
確実に、ノズル交換を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品実装装置の概略平面図である。

【図２】電子部品実装装置の斜視図でる。

【図３】マウンターヘッドの側面図である。

【図４】ノズルの断面図である。

【図５】ノズルの上面図である。

【図６】ノズルの下面図である。

【図７】ノズルの断面図である。

【図８】ノズルの上面図である。

【図９】ノズルの下面図である。

【図１０】ノズルの他の実施例の断面図である。

【図１１】マウンターヘッドにノズルを装着した状態を
示す図である。

【図１２】図１１のXIIーXII断面図である。

【図１３】種類の異なる複数のノズルから選択して、マ
ウンターヘッドに装着するときのノズルの位置決めとマ
ウンターヘッドの位置決めとを一致させる構造を示す図
である。

【図１４】ノズルステーションの平面図である。

【図１５】図１４のノズルステーションをＡ方向から見
たＡ矢視図である。

【図１６】図１４のノズルステーションをＢ方向から見
たＢ矢視図である。

【図１７】図１６のXVIIーXVII断面図である。

【図１８】図１６のXVIIIーXVIII断面図である。

【図１９】図１６のXIXーXIX断面図である。

【図２０】ノズルステーションにノズルをセットした状
態を示す断面図である。

【図２１】マウンターヘッドの側面図である。

【図２２】電子部品実装装置の作動のフローチャートで
ある。

【図２３】電子部品実装装置の作動を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

６，９６マウンターヘッド７，７５，７６ノズル３０，６０ノズルステーション３２，８３，８８ノズルホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】種類の異なる複数のノズルと、この種類
の異なる複数のノズルがセットされるそれぞれのノズル
ホルダを有するノズルステーションと、このノズルホル
ダにセットされた前記種類の異なる複数のノズルから選
択されたノズルが装着されるマウンターへッドとを有
し、前記ノズルとノズルホルダとマウンターヘッドに位
置決め手段を設けたことを特徴とする電子部品実装装
置。