JPH0621695A - チップ部品装着装置 - Google Patents

チップ部品装着装置

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JPH0621695A
JPH0621695A JP5083821A JP8382193A JPH0621695A JP H0621695 A JPH0621695 A JP H0621695A JP 5083821 A JP5083821 A JP 5083821A JP 8382193 A JP8382193 A JP 8382193A JP H0621695 A JPH0621695 A JP H0621695A
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chip
head
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component
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Hiroshi Kato
藤 宏 加
Yoshihisa Iwatsuka
塚 佳 久 岩
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】プリント基盤の搬送路の両側に部品供給部を配
置し、高速、コンパクト且つ多数の種類の部品を供給で
きるチップ部品装着装置の提供を目的とする。 【構成】搬送路2と直交するガイドレール5、5を搬送
路の上方に設け、このガイドレールによって搬送路と平
行なフレーム4を走行自在に支持させ、該フレームに吸
着ヘッド22を走行自在に支持させ、吸着ヘッドの吸着
ノズル41を挾んで対向して配置した少なくとも一対の
部品供給作動手段51、51を吸着ヘッドのヘッド本体
23に昇降自在に支持させ、上記部品供給作動手段を吸
着ノズルの昇降駆動手段45に連結し、該部品供給作動
手段によってチップ送り機構16を駆動させたチップ部
品装着装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チッブ部品を自動的に
プリント基盤に装着するチップ部品装着装置に関するも
のであり、その部品供給部の集約密度を高めてチップ部
品装着装置の長さを短縮してその小形化を図り、さらに
移動部分を軽量化してその作動の高速化を図ることがで
きるものである。
【0002】
【従来の技術】プリント基盤が順次搬送されるコンベア
ライン(搬送路)に沿って多数の部品供給部が一列に配
置されており、X、Y方向に移動する装着ヘッドの吸着
ノズルにより各部品供給部のチップ部品を吸着し、吸着
したチップの吸着ノズルに対する位置および方向を修正
アームによって修正し、コンベア上のプリント基盤の所
定位置に吸着したチップ部品を装着するチップ部品装着
装置が公知である(特開昭59−87900号公報)。
上記公知のチップ部品装着装置はコンベアラインに沿っ
て一列に部品供給部が配置されていて、コンベアを挾ん
で部品供給部の反対側に配置した支持機構に装着ヘッド
をX、Y方向に移動自在に支持させているものであるた
めに、チップ部品の数が多くなるとそれに連れてチップ
部品装着装置の全長が長くなり、また装着ヘッドの移動
長さが長くなるので作業能率が低下する。チップ部品装
着装置の全長が長くなることを避けるために仮にコンベ
アラインの両サイドに部品提供部を配列しようとして
も、それはこの機構上不可能である。また、チップ部品
装着装置では部品供給部から一つのチップをプリント基
盤上に移動させる度に多数のチップ部品が仮止めされて
いる粘着テープを順次間欠的に引き出すための部品供給
部間欠送機構が必要であるが、上記従来技術においては
装着ヘッド3(上記公報参照、以下この項において同
じ)の外に固定したアクチュエータ72およびその先端
のレバー73によって上記部品供給部間欠送機構を間欠
的に駆動するようになっている。このためにこの間欠駆
動機構の重量が大であり、このためにX、Y方向に移動
する移動部全体の慣性が大であり、これがチップ装着装
置の作動の高速化を図る上での一つの障害になってい
る。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来
技術の問題を解消することをその目的とし、コンベアラ
インの両サイドにチップ部品供給部の配列を可能にし、
さらに吸着ヘッドの昇降駆動機構によって上記間欠駆動
を行えるように工夫して上記間欠駆動のためのアクチュ
エータを省き、これによって上記移動部分の軽量化を図
ることをその課題とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のために講
じた手段は次の要素(イ)乃至(ニ)によって構成され
るものである。 (イ)搬送路と直交するガイドレール及び搬送路と平行
なフレームを搬送路の上方に設けて吸着ヘッドをX、Y
方向に移動可能に支持したこと、(ロ)吸着手段を通る
略直線上で、且つ該吸着手段を挾んで対向する少なくと
も2ヶ所に配置された部品供給作動手段を吸着ヘッドの
ヘッド本体に昇降自在に支持させたこと、(ハ)上記部
品供給作動手段を吸着手段の昇降駆動手段に連結したこ
と、(ニ)上記部品供給作動手段によってチップ送り機
構を作動させたこと。
【0005】
【作 用】X、Y方向のガイドレール、フレームが搬送
路(コンベアライン)の上方にこれを跨ぐ状態で設けら
れ、上記フレームを吸着ヘッドが走行するので吸着ヘッ
ドがコンベアラインを跨いで移動して、コンベアライン
の両サイドに配置された部品供給部分に対してその上か
ら何の支障もなくアクセスすることができる。また、吸
着手段(吸着ノズル)を通る略直線上で、且つ該吸着ノ
ズルを挾んで対向する少なくとも2ヶ所に配置された部
品供給作動手段が吸着ノズルの昇降駆動手段によって昇
降駆動されるので、これらの部品供給作動手段のいずれ
かによってコンベアラインの両サイドに配置したチップ
部品供給部のチップ送り機構を間欠的に作動することが
できる。さらに、上記部品供給作動手段が吸着ノズルの
昇降駆動手段によって吸着動作の度に昇降されるので、
部品供給作動手段を昇降駆動するための特別の駆動手段
を設ける必要がなく、それだけガイドレール、およびフ
レームに沿って移動する移動部分の重量が軽減される。
【0006】
【実 施 例】次いで図面を参照しつつ実施例を説明す
る。キャビネット1(図11参照)の上面に、プリント
基盤を搬送するコンベア(搬送路)2が水平に配置され
ており、その一方からプリント基盤3が間欠的に搬送さ
れ、このコンベア2の送りはプリント基盤3がチップ部
品装着ポジションP1に達した時点で一時的に停止され
る。コンベア2の上方にはフレーム4が配置されてお
り、このフレーム4はコンベア2と直交するガイドレー
ル5、5に案内されて、コンベア2と平行な水平面内を
コンベア2と直交する方向、つまりY方向に往復動され
る。そして、このフレーム4の一端部には、ガイドレー
ル5、5と平行な親ねじ6が螺合されており、この親ね
じ6をモータ7で回転させることにより、フレーム4に
Y方向への送りが与えられる。また、フレーム4にはヘ
ッド支持部8が支持されており、このヘッド支持部8は
コンベア2に沿うガイドレール9に案内されて、コンベ
ア2の送り方向に沿うX方向に往復動される。このヘッ
ド支持部8にはガイドレール9と平行な親ねじ10が螺
合されており、この親ねじ10をモータ11で回転させ
ることにより、ヘッド支持部8にX方向への送りが与え
られる。したがって、ヘッド支持部8は上記フレーム4
のY方向への送りと相まってコンベア2と平行な水平面
内を任意な位置に移動される。一方、上記キャビネット
1には、コンベア2を挾んでその両側に位置して、部品
供給部12が設けられている。本実施例の部品供給部1
2には、リールに巻き取られた粘着テープ13に例えば
直方体形状をなす多数のチップ部品14を等間隔に貼付
たもので、この粘着テープ13の繰り出し端には粘着テ
ープを間欠的に送るためのラチェット式の送り機構16
が組み込まれている(図2参照)。送り機構16はつめ
車17および該つめ車17に引っ掛かるつめ18を有す
る入力車19を備え、上記つめ車17は粘着テープ13
の送り孔に噛み合う送り車(図示せず)と一体に回転さ
れる。そして、入力車19は押圧ロッド20が下方に押
し込まれることによって矢印A方向に一定角度回転され
ると共に、その後ばねによって引き戻され、この際につ
め18を介してつめ車17を矢印B方向に一定角度回転
させる。このつめ車17の回転により、粘着テープ13
が矢印方向に一定ピッチ送られ、その先端部のチップ部
品14が吸着ポジションP2に位置されるようになって
いる。部品供給部12がコンベア2の両サイドに配列さ
れており(図10参照)、両サイドの部品供給部12の
吸着ポジションP2がコンベア2に沿って配列されてい
る。ところで、上記ヘッド支持部8には、3個の吸着ヘ
ッド22が並設されている。この吸着ヘッド22は上記
吸着ポジションP2に位置されたチップ部品14を、チ
ップ部品装着ポジションP1にあるプリント基盤3の所
定位置に移し換えるものである。ヘッド本体23がヘッ
ド支持部8に支持されており、ヘッド本体23内にはシ
リンダ24よりも大径な装着孔25が上下方向に沿って
同軸的に形成されており、ヘッド本体23の上面にはシ
リンダ24の上端開口部を塞ぐ蓋部材26が被着されて
いると共に、装着孔25内にはシリンダ24の下端開口
を塞ぐ中間部材27が嵌合されている。装着孔25の内
側にはスリーブ28および軸受29を介して円筒状のガ
イド30が同軸状に軸支されており、このガイド30の
下端は装着孔25の下方に導出されている。そして、シ
リンダ24およびガイド30には中空のシャフト部品3
1が同軸状に挿通されている。本実施例のシャフト部品
31は、外側シャフト32と内側シャフト33とを軸方
向に摺動可能に嵌合した二重構造をなし、内側シャフト
33の内部には軸方向に沿って真空通路34が形成され
ている。このシャフト部品31の上端部は端部材(蓋部
材)26を貫通して上方に導出されていると共に、内側
シャフト33の上端部は外側シャフト32よりも上方に
突出しており、この内側シャフト33の上端部には軸受
35を介して端部キャップ36が嵌合されている。そし
て、内側シャフト33内の真空通路34は、端部キャッ
プ36に連なるホース37およびヘッド本体23内の連
通路38を介して真空ポンプ39に連通している。ま
た、内側シャフト33の下端部は、外側シャフト32よ
りも下側に導出されており、この導出部分の外周には、
外側シャフト32の下端面から軸方向に距離L1隔てた
位置に、外側シャフト32を受けるゴム製のダンパ40
が固定されている。内側シャフト33の下端面に開口す
る真空通路34の下端開口内部には、チップ部品14を
吸着する吸着ノズル(吸着手段)41が装着されてお
り、この吸着ノズル41は軸方向に上下動可能に嵌合さ
れていて、コイルばね42によって下方に付勢されてい
る。チップ部品14の大きさや形状が変わった場合に、
その高さ変化分を上記コイルばねの伸縮によって補償す
るようになっている。上記外側シャフト32の外周に
は、シリンダ24内を上部室43と下部室44とに区画
するピストン(昇降駆動手段)45が取り付けられてい
る。これら上部室43および下部室44はそれぞれエア
ー供給路47、47を介してエアーポンプ46、46に
連なっており、この上部室43または下部室44への空
気の供給を切り換えることにより、ピストン45と共に
外側シャフト32が昇降される。また、端部キャップ3
6に設けたブラケット50には内側シャフト33の昇降
をガイドする二本のガイドシャフトを兼用する部品供給
作動手段51、51が連結されている。この部品供給作
動手段(ガイドシャフト)51、51は、吸着手段(吸
着ノズル)を通る略直線上で、且つ該吸着ノズルを挾ん
で対向する少なくとも2ヶ所に配置され、吸着ヘッド2
2のヘッド本体23に昇降自在に支持されており、その
下端はヘッド本体23より下方に延びており、その一方
の下端は、吸着ヘッド22が吸着ポジションP2に位置
された際に、送り機構16の押圧ロッド20と対向され
る。なお、内側シャフト33およびガイドシャフト5
1、51は、リターンばね52を介して上方に付勢され
ている。シャフト部品31が貫通する端部材26には、
ストローク調整用の調整ねじ53が捩じ込まれている。
この調整ねじ53の上部はブラケット50を上下方向に
貫通しており、この調整ねじ53にはブラケット50の
上面および下面に当接して内側シャフト33とガイドシ
ャフト51、51のストローク長を規制するストッパ5
4、55が取り付けられている。ブラケット50の下面
に当接するストッパ55は、この下面から距離L2隔て
た位置に設けられており、この距離L2は外側シャフト
32の下端面からダンパ40との間の距離L1よりも大
きく設定されている。したがって、内側シャフト33
は、そのダンパ40の外側シャフト32の下端部が当接
することで、外側シャフト32と一体に下降を開始し、
この外側シャフト32およびピストン45のストローク
量Lは、L1+L2となる。また、外側シャフト32およ
び内側シャフト33の外周面は、ガイド30を貫通する
部分において、平坦に切欠かれており、これら両シャフ
ト32、33の平坦面32a、33aは同一平坦面とな
っている(図6参照)。そして、ガイド30には上記平
坦面32a、33aに転接する回り止めピン57が軸支
されており、この回り止めピン57によって、ガイド3
0、外側シャフト32および内側シャフト33の三者
が、軸方向に相対的に摺動自在でありながら、軸回り方
向には一体的に連結されている。このガイド30の外周
部にはジョイント60を介してエアーシリンダ62のピ
ストンロッド63が連結されており、このピストンロッ
ド63の出没により、ガイド30、外側シャフト32お
よび内側シャフト33が例えば90度の範囲内で一体に
回動される。ところで、上記ガイド30の下端には、吸
着ノズル41に吸着されたチップ部品14の位置決めを
行う四本の修正アーム63a、63bおよび64a、6
4bが周方向に等間隔に配置されている。これら修正ア
ーム63a、63bおよび64a、64bは半径方向に
対向する二本一組のもので、その上端部はガイド30の
下端部に形成したスリット65内に入り込むと共に、枢
軸66を介してガイド30の半径方向に回動可能に支持
されている。そして、修正アーム63a、63b、64
a、64bの下端部には、チップ部品14の相対向する
二つの面を挾み込む挟持片67が固定されていると共
に、上端部には上記ガイド30よりも半径方向外側に突
出するレバー部68が一体に形成されている。このよう
な修正アーム63a、63b、64a、64bは、シャ
フト部品31の外側を囲んで位置されており、そのシャ
フト部品31を挾んで対向し合う面には、外側シャフト
32が下降した際に、この外側シャフト32の下端部外
周面に接するカム部69が突設されている。この外側シ
ャフト32の下端が小径のテーパカムであり、上記カム
69の形状に応じて修正アーム63a、63b、64
a、64bの下端部が径方向外側に向かって拡開され
る。また、上記ガイド30の下端部外周面には、修正ア
ーム63a、63b、64a、64bを閉じる方向に付
勢するスリーブ70が軸方向に摺動可能に嵌合されてい
る。スリーブ70は、一方の組の修正アーム63a、6
3bを連動させる内側スリーブ71と、他方の修正アー
ム64a、64bを連動させる外側スリーブ72との二
重構造をなし、各スリーブ71、72はリターンばね7
3によって下向きに付勢されて、その下端部が上記レバ
ーブ部68に当接されている。この場合、内側スリーブ
71の下端部には、他方の組の修正アーム64a、64
bのレバー部を逃がす凹部74が形成されていると共
に、外側スリーブ72の下端部には、一方の組の修正ア
ーム63a、63bのレバー部を逃がす凹部75が形成
されているそしてこれら修正アーム63a、63bおよ
び64a、64bは、各組ごとに独立して閉じ方向に付
勢されている。なお、修正アーム63a、63b、64
a、64bには、これらが閉じる際に内側シャフト33
の下端部外周に当接するダンパ80が付設されている。
このダンパ80はコイルばね81を介して修正アーム6
3a、63b、64a、64bの開閉方向にスライド可
能に装着されており、このダンパ80によって挟持片6
7がチップ部品14を挾み込む際の衝撃が吸収緩和され
る。以上の機構の作動は次のとおりである。ヘッド支持
部8のX、Y方向への移動により、吸着ヘッド22が吸
着ポジションP2で停止すると、エアーポンプ46から
上部室43に空気が供給され、外側シャフト32が下降
を開始する。この外側シャフトの下降により外側シャフ
ト32の外周面がカム部69に当接し、修正アーム63
a、63b、64a、64bがスリーブ71、72の付
勢力に抗して同時に開き始める。そして、外側シャフト
32がダンパ40に当接すると、内側シャフト33およ
びガイドシャフトを兼ねる両部品供給作動手段51、5
1も一体に下降を開始し、吸着ノズル41が挟持片67
間から下方に突出すると共に、ガイドシャフトを兼ねる
両部品供給作動手段51、51の一方が押圧ロッド20
を押し下げ、送り機構16の入力車19をばね21に抗
して所定角度回動させる。内側シャフト33が最下位ま
でストロークされて、吸着ノズル41がチップ部品14
を吸着すると、上部室43内の排気が行われると同時
に、下部室44内にエアーポンプ46から空気が供給さ
れる。下部室44内にエアーポンプ46から空気が供給
される。これにより外側シャフト32、内側シャフト3
3からなるシャフト31が上昇して粘着テープからチッ
プ部品は剥がされ、まず、吸着ノズル41を備えた内側
シャフト33が停止する。さらに外側シャフトが上昇
し、これによって修正アームが同時に徐々に閉じ、やが
て、挟持片67がチップ部品の側面を互いに直交する方
向から挾み込んで外側シャフトが停止する。挟持片67
がチップ部品の側面を互いに直交する方向から挾み込む
ことによって、吸着ノズル41に対するチップ部品の幅
方向、長手方向の心出し、つまりチップ部品の吸着ノズ
ルに対する位置合わせがなされる(図8、図9参照)。
この内側シャフト33の上昇に連れて部品供給作動手段
51、51が上昇するので、その一方によって押し下げ
られていた押圧ロッド20が解放され、送り機構16の
入力車19がばね21によって反時計方向に回動されラ
チェットつめ18を介してつめ車17を所定角度反時計
方向に回転させて次のチップ部品を吸着ポジションまで
送り出し、次の吸着動作に備える。次に、上記ヘッド支
持部8が再びX、Y方向に移動し、チップ部品を吸着し
た吸着ヘッド22がチップ部品装着ポジションP1にあ
るプリント基盤上の所定位置に移動してその位置で停止
されると、エアーシリンダ62によって吸着ノズル41
と修正アーム63a、63b、64a、64bが90度
の範囲内で一体に回動され、チップ部品14の装着方向
の選択がなされる。引き続いて下部室44内の排気と同
時に、上部室43に空気が供給され、シャフト部品31
が下降を開始すると、修正アーム63a、63b、64
a、64bが再び開き始め、吸着ノズル41に吸着され
たチップ部品14がプリント基盤3の所定位置に載置さ
れ(図7参照)、接着剤B(図7参照)によって固定さ
れる。そして、この後、チップ部品14の吸着が解除さ
れプリント基盤3上への装着が完了する。なお、上記ガ
イドシャフトを兼ねる部品供給作動手段は送り機構16
の入力車を間欠的に駆動する駆動手段としているが、こ
の外、順次繰り出される粘着テープに関連して間欠的に
作動する他の作動機構の駆動手段にも上記部品供給作動
手段を使用することができる。
【0007】
【効 果】前記の本発明の課題は新規である。したがっ
て、この新規な課題を解決して前記従来技術の問題を解
消したこと自体が本発明特有の効果である。すなわち、
吸着ヘッドがコンベアラインを跨いでその両サイドに移
動することができ、吸着ヘッドの先端に設けられチップ
部品を吸着する吸着手段(吸着ノズル)を通る略直線上
で、且つ該吸着ノズルを挾んで対向する少なくとも2ヶ
所に部品供給作動手段を配置し、この部品供給作動手段
を吸着ヘッド本体に昇降自在に支持させたので、同型の
部品供給部を、その部品吸着ポジションをコンベアライ
ン側にして配置することによって、コンベアラインの両
サイドに配置した部品供給部に対して同じ吸着ヘッドを
アクセスさせることができ、一つの吸着ヘッドに対する
部品供給部の集約密度を著しく向上させることができ
る。したがって、極めて多種のチップ部品をプリント基
盤に装着するチップ部品装着装置の全長を長くすること
なく、比較的小型に構成することができる。また、吸着
手段(吸着ノズル)の昇降駆動機構によって部品供給作
動手段(吸着手段の案内するガイドシャフトを兼用)を
昇降駆動するので、部品供給作動手段を昇降駆動する特
別の駆動手段を設ける必要がなく、したがって、移動部
分の重量増加を可及的に抑制することができ、移動部分
の重量を軽減してその始動、停止の慣性力を小さくし、
これによって応答速度を向上させることができるので、
作動速度の向上が図られる。さらに、従来技術のように
送り機構の駆動手段として別途のアクチュエータを用い
る時は、この動作は吸着ヘッド等の他の作動機構とのシ
ーケンス制御が必要になるが、本発明は上記のように吸
着ヘッドの昇降駆動を行うピストンによって部品供給部
の駆動を行うので、吸着ヘッドの作動と部品供給部駆動
手段の作動は機械的に連動するから、そのためのシーケ
ンス制御は必要でなく、それだけ制御回路が単純にな
る。このことも本発明の大きな利点である。
【図面の簡単な説明】
【図1】吸着ヘッドの縦断面図である。
【図2】吸着ヘッドの側面図である。
【図3】吸着ノズルおよび修正アームの拡大断面図であ
る。
【図4】図3の矢視U図である。
【図5】修正アームおよび吸着ノズルの斜視図である。
【図6】図2のV−V断面図である。
【図7】吸着ノズルが最も下降した状態の断面図であ
る。
【図8】チップ部品の位置決め状態の断面図である。
【図9】図8の矢視図W図である。
【図10】装置全体の平面図である。
【図11】装置全体の正面図である。
【符号の説明】
2・・・コンベア(搬送路) 3・・・プリント基盤 4・・・フレーム 5・・・ガイドレール 8・・・ヘッド支持部 12・・・部品供給部 13・・・粘着テープ 14・・・チップ部品 16・・・送り機構 20・・・押圧ロッド 22・・・吸着ヘッド 23・・・ヘッド本体 30・・・ガイド 31・・・シャフト部品 32・・・外側シャフト 33・・・内側シャフト 34・・・真空通路 41・・・吸着ノズル(吸着手段) 45・・・ピストン(昇降駆動手段) 50・・・ブラケット 51・・・部品供給作動手段(ガイドシャフト) 63a、63b、64a、64b・・・修正アーム 68・・・レバー部 69・・・カム部 70・・・スリーブ P1・・・チップ部品の装着ポジション P2・・・チップ部品の吸着ポジション

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント基盤が順次搬送される搬送路の両
    サイドに沿って多数の部品供給部が配列されており、
    X、Y方向に移動する吸着ヘッドの吸着手段により各部
    品供給部のチップ部品を吸着し、吸着したチップの吸着
    手段に対する位置および方向を修正アームによって修正
    し、搬送路上のプリント基盤の所定位置に吸着したチッ
    プ部品を装着するチップ部品装着装置において、 搬送路と直交するガイドレール及び搬送路と平行なフレ
    ームを搬送路の上方に設けて吸着ヘッドをX、Y方向に
    移動可能に支持し、 吸着手段を通る略直線上で、且つ該吸着手段を挾んで対
    向する少なくとも2ヶ所に配置された部品供給作動手段
    を吸着ヘッドのヘッド本体に昇降自在に支持させ、 上記部品供給作動手段を吸着手段の昇降駆動手段に連結
    し、 上記部品供給作動手段によってチップ送り機構を作動さ
    せたチップ部品装着装置。
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