JPH06268397A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】１個ごとに供給される部品を１台の駆動手段を
用いて所定の部品実装動作を行えるようにした部品実装
装置を低コストで構成可能にする。 【構成】部品Ｗを供給位置から実装位置に移送し部品実
装する部品実装装置において、供給位置に部品Ｗを１個
づつ送り出す部品搬送装置４０と、基台１００の軸支部
３において回動自在に軸支されるとともに、軸支部３を
回動駆動する駆動手段１９を設けてなる第１回転体１
と、第１回転体１において回動自在に軸支され付勢手段
６により一端が第１回転体側に向かうように回動付勢さ
れ所定位置で回動規制されるとともに、他端において部
品Ｗを把持する把持手段１７を設けてなる第２回転体４
と、第２回転体４の一端部位の近傍に設けられるカムフ
ォロアー２５と、基台１００において第１回転体１の軸
支部３の上方部位に設けられる半円板２６とを具備して
なり、駆動手段１９による第１回転体１の回動にともな
いカムフォロアー２５を半円板２６で案内して、把持手
段１７の軌跡を円軌跡から直線軌跡に変更する部品移動
装置とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品等の部品実装装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より小ロットの実装部品を実装する
ための装置が多く提案されている。例えば特公平１−４
２１５９に開示されている部品実装装置のように、部品
を把持したフィンガーをＸＹＺ方向の３軸の自由度を付
与させて所定駆動制御して、所定の位置に挿入する部品
実装装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成される従来例においては、少なくとも３軸の
駆動源が必要となるために、装置全体を構成するための
部品点数増加に伴うコスト高を避けえず、このためにあ
まり金額をかけることのできない小ロット向けには不適
であった。

【０００４】したがって、本発明の部品実装装置は、上
記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は１個
のみの駆動手段を用いて所定の部品実装動作を行えるよ
うにした部品実装装置を低コストで構成可能にすること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために、
本発明は部品を供給位置から実装位置に移送し部品実装
する部品実装装置において、供給位置に部品を１個づつ
送り出す部品搬送装置と、基台の軸支部において回動自
在に軸支されるとともに、軸支部を回動駆動する駆動手
段を設けてなる第１回転体と、第１回転体において回動
自在に軸支されるとともに付勢手段により一端が第１回
転体側に向けて付勢されるとともに所定位置において回
動規制され、かつ他端において部品を把持する把持手段
を設けた第２回転体と、第２回転体の一端部位の近傍に
設けられたカムフォロアーと、基台において第１回転体
の軸支部の上方部位に設けられる半円板とを具備してな
り、駆動手段による第１回転体の回動にともないカムフ
ォロアーを半円板において当接案内して、把持手段の軌
跡を円軌跡から直線軌跡に変更することで、部品を供給
位置から実装位置に移送し部品実装するように働く。ま
た、好ましくは、駆動手段は基台に配設される往復駆動
シリンダであり、シリンダの動作体に設けられるラック
と、第１回転体の軸支部に設けられるとともにラックに
歯合するピニオンとから構成され、往復駆動シリンダの
動作にともない第１回転体が回動駆動され、第２回転体
のカムフォロアーが半円板において当接案内されて、把
持手段の軌跡を円軌跡から直線軌跡に変更されること
で、部品を供給位置から実装位置に移送し部品実装する
ように働く。

【０００６】

【実施例】以下に本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１は部品実装装置の模式的正面図
であり、把持される部品Ｗの軌跡とともに示したもので
ある。本図において、基台１００上には柱部１００ｈが
設けられており、多数の部品を内蔵した部品カセットＫ
をカセット単位で交換可能に設けるとともに、このカセ
ットＫが所定角度で左下がりになるように配設されてお
り、部品を１個毎にチャック１７の把持位置に送り出す
ように構成されている。

【０００７】また、この基台１００の軸支部１００ａに
は回動自在に軸支されるとともに、この軸支部１００ａ
において回動駆動される軸体３を回転中心にしている第
１回転体１が設けられている。この第１回転体１の軸体
３には後述のピニオンギアが固定されており、一点鎖線
で図示のラック１９に対して歯合しており、このラック
１９が矢印方向に往復駆動されるにともない、軸体３が
回動されて第１回転体１が時計回転方向、反時計回転方
向に回動するように構成されている。

【０００８】この第１回転体１には破線図示の軸体５に
おいて回動自在に軸支される第２回転体４が設けられて
おり、引っ張りバネ６の付勢手段により図中の時計回転
方向に回動するように付勢状態に保持されている。この
ために、この引っ張りバネ６は、第１回転体１の軸体３
の下方部位から下方に向けて設けられたフック６ａと第
２回転体４の下端に設けられているフック６ｂ間におい
て張設されており、第１回転体１の下面から下方に向け
て設けられたピン７に対して第２回転体４に固定された
ピン８が当接することで、それ以上の回転を防止するよ
うに構成されている。

【０００９】以上のように設けられる第２回転体４の他
端には部品Ｗを把持する把持手段のチャック１７を備え
た機構が設けられる一方、第２回転体４の下方端部位に
は破線で図示されたカムフォロアー２５が設けられてい
る。

【００１０】次に、基台１００上には第１回転体１の軸
体３の略上方部位において、半円板２６であって、その
外周面が円弧を形成した部材が基台１００から延設され
た固定部１００ｂにおいて固定されている。

【００１１】一方、図２は図１を実態的に表している正
面図である、また図３はエアシリンダ１８の構成を示し
た正面図である。両図において、第１回転体１を回動駆
動するための駆動手段のエアシリンダ１８が設けられて
いる様子が示されており、エアシリンダ１８は図示の状
態においては、ピストン１８ａがストロークＳ分出てい
る様子が示されており、ピストン１８ａに固定されてい
るラック１９が図示のように突出された状態になってい
る。このエアシリンダ１８が駆動されると、ストローク
Ｓ分が引っ込み、待機位置に戻されることになるが、こ
のラック１９は軸体３に固定されているピニオンギア２
０に歯合しているので、エアシリンダ１８の駆動に伴
い、軸体３は反時計回転方向の回動を行うように構成さ
れている。また、図２において、上述の軸体３は基台１
００上から延設された軸支部１００ａ上において軸支さ
れており、また上述の半円板２６は基台１００上から一
旦垂設された部材から略水平方向に延設するように固定
されている固定部１００ｂにおいて図示のように、円弧
部がやや左下がりになるように固定されている。

【００１２】一方、軸支部１００ａの側面部位には、衝
撃吸収を行うことで、移動物体を所定位置に停止させる
衝撃吸収装置２４が設けられている。

【００１３】次に、図２のＡ−Ａ矢視断面図である図４
と第２回転体４の内部構成を示した図５において、先
ず、図４に示されるように第２回転体４には上述の軸体
５が５ａを圧入して固定されており、２個のベアリング
を介して第１回転体１に対して回動自在になるように設
けられている。また、上述のカムフォロアー２５は不図
示のベアリングが内蔵されるとともに、第２回転体４に
対して一体的に固定されているブラケット４ｅであっ
て、図示のように上述のフック６ｂを反対面に設けてい
るブラケット４ｅに固定されている。

【００１４】次に、図５に図示のように、第３の回転体
９が第２回転体４において回転自在に支持されており、
カップリング１０を介して回転アクチュエータ１１によ
り回転駆動されるようになっている。

【００１５】又、第３の回転体９には、支持材１２がス
ライド可能に支持されており、かつ、圧縮バネ１３によ
り付勢されており、ピン１４と溝１５により、スライド
範囲が規制されるとともに、第３の回転体９と支持材１
２の回転が規制されている。この支持材１３には、平行
開閉チャック１６が固定され、平行開閉チャック１６に
は、一対のチャック爪１７が固定されている。

【００１６】また、第１回転体１にはさらにブロック２
１，２２が対向面に固定されており、上述のラック１
９、ピニオン２０により第１回転体１が回転駆動される
時に、回転範囲はブロック２２が衝撃吸収装置２４に対
して、またブロック２１が基台１００上に設けられてい
るストッパ２３に当接することにより規制されるように
構成されている。

【００１７】以上説明の構成の部品実装装置の動作は、
図１において、まず、エアシリンダ１８の駆動が行われ
て、ラック１９が突出されて第１回転体１の回動駆動が
行われて第２回転体４が図示の待機位置に移動されて、
ブロック２１とストッパー２３とが当接した状態にされ
る。この位置において、図示しない供給装置により部品
Ｗが一対のチャック爪１７に対して供給され、一対のチ
ャック爪１７が閉じることにより、ワークが把持され
る。

【００１８】次にエアシリンダ１８のストロークＳ分の
駆動により第１回転体１と第２回転体４とがピン７、８
の当接状態を保持しつつ反時計回転方向に回転を開始す
る。回転が進むとやがて、第２回転体４に設けられてい
るカムフォロアー２５が半円板２６の円弧面２６ａに対
して当接する状態になり、上述の引っ張りバネ６による
第１回転体１と第２回転体４の一体状態が解除される結
果、第２回転体４は引っ張りバネ６の張力に抗して第１
回転体１から離れるように次第に回転変位するようにな
る。この回転変位が次第に進行すると、部品Ｗの軌跡は
図示のように第１回転体１の軸体３を中心とした円軌跡
から、直線軌跡に変わる結果、部品Ｗは実装基板Ｐに対
して略垂直に移動する軌跡となり、部品Ｗが基板に穿設
されているスルーホールに対して順調に挿入実装される
ことになる。

【００１９】チャック爪１７により把持した部品の実装
方向を変えたい場合、エアシリンダ１８の動作中に、回
転アクチュエータ１１の駆動が行われて、チャック爪１
７により把持された部品の方向を変えことができる。そ
の後、エアシリンダ１８の駆動が行われ実線で示された
位置に復帰されて、以降同様の動作を繰り返し行う。次
に、図６は図１において上述した、部品供給装置におい
て部品Ｗを１個つづチャック爪１７の把持部に送り出す
部品分離機構４０の要部破断図である。また、図７は図
６のＸ₂ −Ｘ₂ 矢視断面図、図８は図６のＸ₁ −Ｘ₁ 矢
視断面図である。これらの図を参照して、カセットＫの
下流側（部品Ｗの排出側）において、部品搬送方向に対
して略垂直方向の上下動を行うソレノイド４８ａ，４８
ｂが設けられている。これらのソレノイドの内、ソレノ
イド４８ｂは不図示の制御駆動装置からの電磁切り替え
動作により、上下運動されるロッド５０ａ，５０ｂが設
けられている。また、これらのロッド５０ａ，５０ｂに
は、各角材４９ａ，４９ｂが取り付けられており、各角
材を介して各々に部品押さえ爪が取り付けられている。
以上の構成において、ソレノイド４８ａ，４８ｂのロッ
ド５０ａ，５０ｂの上下運動にともない、角材４９ａ，
４９ｂは嵌合部材５１の嵌合穴５２に習って移動して、
ロッド５０ａ，５０ｂの軸芯回りの回転が防止され、上
下動するように構成されている。

【００２０】一方、ソレノイド４８ａに設けられたロッ
ド５０ａはバネ５４ａの作用により常時部品側の下方に
向かうように付勢されており、電源がオンされるとロッ
ド５０ａがバネ５４ａの付勢力に抗して上昇することに
より、傾斜して収容されている部品は斜め下方に移動す
ることになる。以上と同様に、ソレノイド４９ｂのロッ
ド５０ｂは、バネ５４ｂにより常時上方に向かうように
付勢されており、電源オンにより、ロッド５０ｂが降下
されて、部品Ｗ₂ 以降の全ての部品Ｗを押さえ爪５３ｂ
により移動防止するようにしている。

【００２１】部品分離機構４０は以上のように構成され
ているので、係止位置Ｐ₂ に位置している部品Ｗは係止
部５４ａによる係止状態が解除されると、この係止部５
４ａの下方を通過して、部品把持位置Ｐ₁ に滑り落るこ
とになる。この結果、ソレノイド４８ｂがオンされる
と、ロッド５０ｂが下降されて押さえ爪５３ｂで係止位
置Ｐ₃ に位置している部品Ｗ以降の全てが滑り落ちない
ように保持されている。この後に、ソレノイド４８ａが
オンされると、ロッド５０ａが上昇され、押さえ爪５３
ｂが上昇される結果、係止位置Ｐ₂ に位置している部品
Ｗ₁ は上述の把持位置に滑り落ちることになる。

【００２２】以上の動作後に、部品分離機構４０のソレ
ノイド４８ａの電源がオフされると、バネ５４ａの作用
により、ロッド５０ａが降下されて押さえ爪５３ａも降
下されて部品係止状態になる。この後に、ソレノイド４
８ｂの電源をオフすることにより、ロッド５０ｂはバネ
５４ｂにより上昇され、押さえ爪５３ｂも同様に上昇さ
れる。この一連の動作により、係止位置Ｐ₃ 以降の部品
Ｗはその自重により、シュート３４上を矢印Ｂ方向に滑
り落ち、押さえ爪５３ａにより係止位置Ｐ₂ の位置で停
止状態になる。

【００２３】一方、ソレノイド４８ｂの電源オフを同期
して不図示のソレノイドの電源をオフすることにより、
部品Ｗがシュート３４上に乗り移るようにして、待機位
置Ｐ ₃ に部品Ｗを常時送り込む様に構成されている。

【００２４】以上のようにして、把持位置Ｐ₁ には、常
時１個の部品Ｗが分離状態にされて送り込まれるので、
この部品Ｗを上述の部品実装装置により把持すること
で、基板上への実装を行う。

【００２５】以上説明したように、本実施例によればエ
アシリンダ１８から構成される一台の駆動源のみを用い
ることで、部品Ｗを所望の軌跡を通過するようにできる
ことから、特に多数の異なる部品Ｗに対して夫々部品実
装装置を１台宛配設する場合には全体に要するコスト低
減に非常に効果的となる。また、部品Ｗの基板のスルー
ホールなどに挿入する際の直前が直線軌跡にできること
から、部品Ｗの周辺に設けられる部品との干渉を防止し
つつ部品挿入ができることから、実装密度が高い場合に
おいても部品の自動実装を行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、１
個ごとに供給される部品を１台の駆動手段を用いて所定
の部品実装動作を行えるようにした部品実装装置を低コ
ストで構成可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の部品実装装置の模式的正面図であり、
動作説明を兼ねた図である。

【図２】図１の実態的な正面図である。

【図３】第１回転体１の駆動手段の正面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】第２回転体４の要部構成を示した断面図であ
る。

【図６】部品供給装置の要部断面図である。

【図７】図６のＸ₂ −Ｘ₂ 矢視断面図である。

【図８】図６のＸ₁ −Ｘ₁ 矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 第１回転体、 ３ 軸体、 ４ 第２回転体、 ５ 軸体、 ６ 引っ張りバネ、 ６ａ，６ｂ フック、 ７，８ ピン、 １１ 回転アクチエータ、 １７ チャック爪、 １８ エアシリンダ、 １９ ラック、 ２０ ピニオン、 ２５ カムフォロアー、 ２６ 半円板、 ４０ 部品分離機構、 １００ 基台、 Ｐ 基板である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品を供給位置から実装位置に移送し部
   品実装する部品実装装置において、 前記供給位置に部品を１個づつ送り出す部品搬送装置
   と、 基台の軸支部において回動自在に軸支されるとともに、
   前記軸支部を回動駆動する駆動手段を設けてなる第１回
   転体と、 該第１回転体において回動自在に軸支され付勢手段によ
   り一端が前記第１回転体側に向かうように回動付勢され
   所定位置で回動規制されるとともに、他端において部品
   を把持する把持手段を設けてなる第２回転体と、 該第２回転体の前記一端部位の近傍に設けられるカムフ
   ォロアーと、 前記基台において前記第１回転体の前記軸支部の上方部
   位に設けられる半円板とを具備してなり、 前記駆動手段による前記第１回転体の回動にともない前
   記カムフォロアーを前記半円板で案内して、前記把持手
   段の軌跡を円軌跡から直線軌跡に変更する部品移動装置
   と、 を具備することを特徴とする部品実装装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は基台に配設される往復駆
   動シリンダであり、シリンダの動作体に設けられるラッ
   クと、第１回転体の軸支部に設けられるとともにラック
   に歯合するピニオンとから構成されることを特徴とする
   請求項１に記載の部品実装装置。