JPH06174867A - チップ装着機のチップ吸着ノズル検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップ吸着ノズルの磨耗や欠損及び偏心の検
査を簡単な治具により検出できるようにしたチップ装着
機のチップ吸着ノズル検査装置を得る。 【構成】 テーブル２０上に配設したチャック固定ヘッ
ド２１に検査されるチップ吸着ノズルを支持したコレッ
トチャックが挿着されるチャック挿着部２２を有し、コ
レットチャックは固定ハンドル２５の締め付けによって
回転不能に支持される。また、テーブル２０上にはＸ軸
ステージ２７と、Ｘ軸ステージ２７上にＸ軸方向にスラ
イドするＹ軸ステージ２８と、Ｙ軸ステージ２７上にＹ
軸方向にスライドするＺ軸ステージ３０が支持され、Ｚ
軸ステージ３０に第１のロッド３２及び第１のジョイン
ト３３を介して長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４を設
け、さらに、Ｚ軸ステージ３０に第２のロッド３７、第
３のジョイント３８及び第３のロッド３９を介して偏心
測定用ダイヤル付きゲージ４０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ部品の高速自動
装着機に用いられ、チップ部品をバキュームにより吸着
し組立て構成体にマウントするためのチップ吸着ノズル
の検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述したようなチップ部品の高速
自動装着機の一例の全体の構成を図５に示し、図６に複
数のチップ吸着ノズルを支持した装着ヘッドの斜視図を
示し、図７に装着ヘッドがチップ部品を吸着してから組
立て構成体に装着し、再びチップ供給部に戻る一連の動
作説明図を示す。

【０００３】各図において、符号１で示した１つの装着
ヘッドにはサークル状に５つのチップ吸着ノズル２が支
持され、そして、このように構成した装着ヘッド１はロ
ータリーテーブル３に支持されサークル状に１０個配置
されている。

【０００４】すなわち、図５においてチップ供給搬送部
４により送給されてくる図示しないチップはチップ供給
部５（図７参照）に位置する装着ヘッド１ａの各チップ
吸着ノズル２に吸着され、時計方向へ回転移動する。

【０００５】ここで、装着ヘッド１の一連の動作を簡単
について説明すると、装着ヘッドは位置１ｂにおいてチ
ップの厚み検出と装置方向の選択が行われ、位置１ｃに
おいてチップの認識が行われ、位置１ｄにおいてチップ
の姿勢補正が行われたあと、位置１ｅにおいて図示しな
い組立て構成体にチップが装着される。また、チップの
装着後、位置１ｆにおいて不良チップの排出が行われ、
そのあと、位置１ｇにおいてチップ吸着ノズル２の選択
と、位置１ｈにおいてチップ吸着ノズル２の原点戻しの
動作が行われたあと、再び上述した位置１ａにおいてチ
ップ吸着ノズル２へのチップの吸着が行われる。

【０００６】図８及び図９に上述した１つの単体の装着
ヘッド１とチップ吸着ノズル２の構造について説明する
と、装着ヘッド２は内部が中空状の軸部６の下端部に該
軸と連通する筒体部７が設けられている。筒体部７には
対向し合う一対の軸方向に長いガイド孔８，８と、この
ガイド孔８，８と直交方向の筒体部７の内面にガイド溝
９，９が形成され、ガイド溝９，９には筒体部７の底部
側において円周方向にソケット溝９ａ，９ａとなって形
成されている。

【０００７】一方、チップ吸着ノズル２はノズル体１０
の途中にフランジ部１１が設けられ、このフランジ部１
１の外周部に一対の支持ピン１２，１２が設けられてい
る。

【０００８】このように構成した装着ヘッド１へのチッ
プ吸着ノズル２の組み込みは、チップ吸着ノズル２の上
部のノズル体１０ａにコイルばね１３を装着した状態に
おいて、このノズル体１０ａを装着ヘッド１の筒体部７
を通じて軸部６に挿入しつつ、フランジ部１１の支持ピ
ン１２，１２を筒体部７のガイド溝９，９に係合させた
状態でチップ吸着ノズル２を挿入し、支持ピン１２が筒
体部７の底部に突き当たった時点でチップ吸着ノズル２
を９０°回転させることによって、図１０に示すように
上述した支持ピン１２，１２がソケット溝９ａ、９ａを
通り筒体部７のガイド孔８，８に係合し、コイルばね１
３のばね付勢力によりチップ吸着ノズル２が図１０に示
す位置に移動して装着が完了する。

【０００９】かくして、チップ吸着ノズル２が装着ヘッ
ド１に装着された状態において、ロータリーテーブル３
側からのバキューム操作によりチップ吸着ノズル２内の
エアーは装着ヘッド１の軸部６に形成したエアー吸引孔
６ａか吸引出され、従って、チップ吸着ノズル２の先端
部に図示しないチップを吸着し支持させることができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにチップ
吸着ノズル２は高速自動装着機に使用され、チップ部品
を吸着，搬送し組立て構成体に対してマウントするため
の重要な構成部材である。また、チップ吸着ノズル２は
チップ部品を組立て構成体の正確な位置にマウントする
ために極めて高い精度に作られている。しかし、チップ
吸着ノズル２はチップ部品の吸着操作及び組立て構成体
へのマウント操作が繰り返して行われるため、チップ吸
着ノズル２の吸着面が磨耗あるいは欠損したり、ノズル
軸が偏心するといったこともある。このようなチップ吸
着ノズル２の問題は目視して確認することは不可能であ
り、従って、そのまま放置するとチップ部品のマウント
に決定的な支障が生じるため、理想的にはチップ吸着ノ
ズル２の定期的な検査が必要となるが、従来ではチップ
吸着ノズル２の検査装置は無かった。

【００１１】本発明は、上述したような問題点を解消す
るためになされたもので、チップ吸着ノズルの磨耗や欠
損及び偏心の検査を簡単な治具により検出できるように
したチップ装着機のチップ吸着ノズル検査装置を得るこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明によるチップ装着機のチップ吸着ノズル検
査装置は、被検査部材となるチップ吸着ノズルが挿着さ
れるチャック部材と、チャック部材が挿着されるチャッ
ク挿着部を有するチャック固定ヘッドと、Ｘ軸ステー
ジ、Ｙ軸ステージ及びＺ軸ステージと、チップ吸着ノズ
ルの長さ測定用のダイヤル付きゲージと、チップ吸着ノ
ズルの偏心測定用のダイヤル付きゲージとから構成した
ものである。

【００１３】

【作用】上述のように構成した本発明におけるチップ装
着機のチップ吸着ノズル検査装置は、検査対象となるチ
ップ吸着ノズルが装着状態の装着ヘッドをチャック部材
に挿入支持し、このチャック部材をチャック固定ヘッド
のチャック挿着部にセットし位置固定しておく。この状
態において、長さ測定用のダイヤル付きゲージの先端部
及び偏心測定用のダイヤル付きゲージの先端部が同じ高
さになるように調整したあと、Ｙ軸ステージ及びＺ軸ス
テージを移動調整してチップ吸着ノズルのセンターと両
ダイヤル付きゲージのセンターが合うように高さ調整す
る。

【００１４】かくして、長さ測定用のダンヤル付きゲー
ジをＹ軸方向へ動作させてチップ吸着ノズルの先端面に
当接させることによって、チップ吸着ノズルの磨耗度を
ダイヤル指針の振れにより測定することができる。ま
た、偏心測定用のダイヤル付きゲージをＸ軸方向へ動作
させてチップ吸着ノズルの側面に当接させ、チャック部
材を回転操作させることによって、チップ吸着ノズルの
偏心度をダイヤルの指針の振れにより測定することがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明によるチップ吸着ノズル検査装
置の実施例を添付した図面を参照して説明する。

【００１６】図１はチップ吸着ノズル検査装置の全体の
斜視図を示し図２に同じく要部の平面図を示す。図１に
おいて、基台となるテーブル２０上の一側部にはチャッ
ク固定ヘッド２１が配設され、このチャック固定ヘッド
２１の上部前面に後述するチャック部材となるコレット
チャックが挿着されるチャック挿着部２２が設けられて
いる。チャック挿着部２２には複数のチャック位置決め
溝２３が形成されている。

【００１７】また、上述したチャック固定ヘッド２１の
上面にはチャック挿着部２２に挿着されたコレットチャ
ックの回転止めピン２４が設けられている。さらに、チ
ャック固定ヘッド２１の背面にコレットチャックの固定
ハンドル２５が設けられている。

【００１８】図３に上述したコレットチャックを符号２
６で示す。このコレットチャック２６は検査対象となる
チップ吸着ノズル２を装着ヘッド１に装着したままの状
態でチップ吸着ノズル検査装置にセットするためのチャ
ック部材である。コレットチャック２６へ装着ヘッド１
を装着する手段は、コレットチャック２６に装着ヘッド
１を圧入により挿着することによって回転不能に固定で
きる。また、コレットチャック２６には位置決めピン２
６ａが設けられている。

【００１９】このように構成したコレットチャック２６
の上述したチャック固定ヘッド２１のチャック挿着部２
２への取り付けは、コレットチャック２６をその位置決
めピン２７をチャック挿着部２２の所定のチャック位置
決め溝２３に位置合わせした状態でチャック挿着部２２
内に挿入したあと、回転止めピン２４を押すことによっ
てコレットチャック２６の回転が阻止され、そのあと、
固定ハンドル２５を締め付ける方向に回転することでコ
レットチャック２６が回転不能に固定される。また、回
転止めピン２４を抜き出した状態でハンドル２５を回転
させることでコレットチャックと共にチップ吸着ノズル
２は回転可能である。

【００２０】一方、上述したテーブル２０上にはＸ軸ス
テージ２７が固定され、このＸ軸ステージ２７上にＹ軸
ステージ２８が支持され、Ｙ軸ステージ２８上にＺ軸ス
テージ３０が支持されている。そして、Ｚ軸ステージ３
０には固定ブロック３１を介して第１のロッド３２が支
持され、この第１のロッド３２の一端に角度調整可能の
第１のジョイント３３を介して上述したチップ吸着ノズ
ル２の長さを測定するための長さ測定用ダイヤル付きゲ
ージ３４が支持されている。このゲージ３４のダイヤル
は符号３５で示す。

【００２１】第１のロッド３２の他端には第２のジョイ
ント３６を介して第２のロッド３７の一端が支持され、
この第２のロッド３７の他端に角度調整可能の第３のジ
ョイント３８を介して第３のロッド３９の一端が支持さ
れ、この第３のロッド３９の他端にチップ吸着ノズル２
の偏心を測定するための偏心測定用ダイヤル付きゲージ
４０が支持されている。このゲージ４０のダイヤルは符
号４１で示す。

【００２２】このように構成したことによって、上述し
た長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４及び偏心測定用ダ
イヤル付きゲージ４０は直角方向に向き合うように配置
させることができる。

【００２３】上述のように構成したことによってＸ軸ス
テージ２７に設けたＸ軸調整用グリップ４２を回転操作
することによって、Ｙ軸ステージ２８及びＺ軸ステージ
３０と共に長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４及び偏心
測定用ダイヤル付きゲージ４０をチャック挿着部２２に
対してＸ軸方向、すなわち左右方向へスライド調整する
ことができる。

【００２４】また、Ｙ軸ステージ２８に設けたＹ軸調整
用グリップ４３を回転操作することによって、Ｚ軸ステ
ージ３０と共に長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４及び
偏心測定用ダイヤル付きゲージ４０をチャック挿着部２
２に対してＹ軸方向、すなわち前後方向へスライド調整
することができる。

【００２５】また、Ｚ軸ステージ３０に設けたＺ軸調整
用グリップ４４を回転操作することによって、長さ測定
用ダイヤル付きゲージ３４及び偏心測定用ダイヤル付き
ゲージ４０をチャック挿着部２２に対してＺ軸方向、す
なわち上下方向にスライド調整することができる。

【００２６】次に、以上のように構成したチップ吸着ノ
ズル検査装置を用いてチップ吸着ノズル２の長さ測定及
び偏心測定の手順について説明する。

【００２７】始めに、チャック固定ヘッド２１のチャッ
ク挿着部２２に図３に示すように吸着ノズル２を圧入，
固定したコレットチャック２６を挿着したあと、回転止
めピン２４及び固定ハンドル２５によって回転不能に固
定する。

【００２８】この吸着ノズル２のセット状態において、
長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４と偏心測定用ダイヤ
ル付きゲージ４０の予備調整を行う。まず、第１のジョ
イント３３及び第３のジョイント３８をそれぞれ調整し
て長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４の先端及び偏心測
定用ダイヤル付きゲージ４０の先端が同じ高さになるよ
うに調整する。次に、コレットチャック２６のセンター
に両ダイヤル付きゲージ３４，４０のセンターが一致す
る高さまでＺ軸調整用グリップ４４を回転操作してＺ軸
ステージ３０をスライド調整する。最後に、コレットチ
ャック２６に支持されているチップ吸着ノズル２の先端
部に長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４の先端部が達す
るようにＹ軸調整用グリップ４３を回転操作してＹ軸ス
テージ２８をスライド調整する。このとき、長さ測定用
ダイヤル付きゲージ３４のダイヤル基準目盛り位置はチ
ップ吸着ノズル２の正常な長さの場合に対応させてあ
る。

【００２９】以上のような予備調整のあと、図４に示し
た手順に従ってまず、チップ吸着ノズル２の長さ測定が
行われる。図４ａは上述した予備調整の最終段階であ
り、この状態からＸ軸調整用グリップ４２を回転操作し
て長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４を矢印方向へスラ
イド移動させることにより、図４ｂに示すように当該ゲ
ージ３４の先端部がチップ吸着ノズル２の先端面に当接
し、このノズル先端面の磨耗度（あるいは欠損）に応じ
てダイヤル３５の指針が基準目盛り位置に対して変化す
る。この変化したダイヤル３５の指針を読み取ることで
チップ吸着ノズル２の磨耗度（あるいは欠損）を測定す
ることができる。

【００３０】チップ吸着ノズル２の磨耗度の測定が終了
したあと、Ｘ軸調整用グリップ４２をさらに回転操作し
て長さ測定用ダイヤル付きゲージ３４を矢印方向へスラ
イド移動させることで、図４ｃに示すように偏心測定用
ダイヤル付きゲージ４０の先端部がチップ吸着ノズル２
の側面に当接する。この状態においてチャック固定ヘッ
ド２１の回転止めピン２４を抜き出すと、固定ハンドル
２５の回転操作によりチップ吸着ノズル２はコレットチ
ャック２６と共に回転させることができ、従って、チッ
プ吸着ノズル２の偏心状態を偏心測定用ダイヤル付きゲ
ージ４０のダイヤル４１の指針の目盛り変化によって測
定することができる。

【００３１】上述したように本発明によれば、チップ吸
着ノズル検査装置を用いることによって、チップ吸着ノ
ズルの磨耗度や欠損及び偏心度を容易に検出することが
でき、これによって、チップ部品の組立て構成体へのマ
ウント精度を常に維持でき、るという利点がある。

【００３２】尚、本発明は、上述しかつ図面に示した実
施例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で種々の変形実施が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明におけるチッ
プ装着機のチップ吸着ノズル検査装置は、被検査部材と
なるチップ吸着ノズルが挿着されるチャック部材と、チ
ャック部材が挿着されるチャック挿着部を有するチャッ
ク固定ヘッドと、Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びＺ軸
ステージと、チップ吸着ノズルの長さ測定用のダイヤル
付きゲージと、チップ吸着ノズルの偏心測定用のダイヤ
ル付きゲージとから構成したので、チップ吸着ノズルの
磨耗度や欠損及び偏心度を簡単な機構及び操作により容
易に検出することができ、チップ部品の組み立て構成体
へのマウント精度を常に維持でき、信頼性の高いチップ
装着機となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるチップ吸着ノズル検査装置の斜
視図である。

【図２】チップ吸着ノズル検査装置のＸ，Ｙ，Ｚ軸ステ
ージとその周辺の平面図である。

【図３】コレットチャックに挿着状態のチップ吸着ノズ
ルの外観図である。

【図４】チップ吸着ノズルの磨耗及び偏心検査の手順図
である。

【図５】チ−プ装着機の全体の斜視図である。

【図６】チップ吸着ノズルの使用状態の一部の斜視図で
ある。

【図７】装着ヘッドの一連の動作説明図である。

【図８】装着ヘッドの一部破断正面図である。

【図９】チップ吸着ノズルの正面図である。

【図１０】装着ヘッドにチップ吸着ノズルを装着した正
面図である。

【符号の説明】

１ 装着ヘッド ２ チップ吸着ノズル ６ 軸部 ７ 筒体部 ８ ガイド孔 ９ ガイド溝 ９ａ ソケット溝 １０ ノズル体 １２ 支持ピン １３ コイルばね ２０ テーブル ２１ チャック固定ヘッド ２２ チャック挿着部 ２４ 回転止めピン ２５ 固定ハンドル ２６ コレットチャック ２６ａ 位置決めピン ２７ Ｘ軸ステージ ２８ Ｙ軸ステージ ３０ Ｚ軸ステージ ３２ 第１のロッド ３３ 第１のジョイント ３４ 長さ測定用ダイヤル付きゲージ ３７ 第２のロッド ３８ 第３のジョイント ３９ 第３のロッド ４０ 偏心測定用ダイヤル付きゲージ ４２ Ｘ軸調整用グリップ ４３ Ｙ軸調整用グリップ ４４ Ｚ軸調整用グリップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査部材となるチップ吸着ノズルが挿
   着されるチャック部材と、 上記チャック部材が挿着されるチャック挿着部を有する
   チャック固定ヘッドと、 Ｘ軸ステージ、Ｙ軸ステージ及びＺ軸ステージと、 上記チップ吸着ノズルの長さ測定用のダイヤル付きゲー
   ジと、 上記チップ吸着ノズルの偏心測定用のダイヤル付きゲー
   ジとから構成したことを特徴とするチップ装着機のチッ
   プ吸着ノズル検査装置。
2. 【請求項２】 上記Ｘ軸ステージ上にＸ軸方向へ移動す
   る上記Ｙ軸ステージが設けられ、上記Ｙ軸ステージ上に
   Ｙ軸方向へ移動する上記Ｚ軸ステージが設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のチップ装着機のチップ
   吸着ノズル検査装置。
3. 【請求項３】 上記長さ測定用のダイヤル付きゲージ及
   び偏心測定用のダイヤル付きゲージが各々ロッド部材を
   介してＺ軸方向へ移動可能に上記Ｚ軸ステージに支持さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２記載のチップ
   装着機のチップ吸着ノズル検査装置。
4. 【請求項４】 上記ロッド部材に上記長さ測定用のダイ
   ヤル付きゲージ及び偏心測定用のダイヤル付きゲージの
   調整機構が設けられていることを特徴とする請求項３記
   載のチップ装着機のチップ吸着ノズル検査装置。