JPH0634478B2 - 電子部品装着機のセンタリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、電子部品装着機のセンタリング装置に関す
るものである。

〔背景技術〕

微少電子部品等のチツプ部品をプリント基板の所定位置
に、正確，迅速かつ高精度でマウントするためには、チ
ツプ部品を確実に位置決め，把持できるセンタリング爪
が必要になる。そこで、従来から、上記爪の把持動作を
歯車やカム等によつて行つたり、別ステーション上に設
けた４方向からの爪により位置決め行つたのちマウント
すること等が行われている。しかしながら、前者のよう
にする場合にはチツプ部品の形状が異なると対応しにく
く、またセンタリング機構自体がどうしても大形になる
という欠点がある。後者のようにする場合には、別ステ
ーションが必要となるため、電子部品装着自体が大形化
する等の問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は、チツプ部品の形状の変化に充分対応できて
コンパクトであり、しかも正確，迅速，高精度なマウン
トをなしうる電子部品装着機のセンタリング装置の提供
をその目的とする。

〔発明の開示〕

上記の目的を達成するため、この発明にかかる電子部品
装着機のセンタリング装置は、昇降自在なノズル本体を
備え、このノズル本体の下端にはチップ部品を吸着する
ノズルがノズル本体の上下方向に軸線を中心として回転
駆動自在に設けられており、このノズル本体の外周に
は、ノズル本体に対して回転可能であるとともに軸方向
にスライド可能なセンタリング爪取付筒体が嵌合され、
このセンタリング爪取付筒体に、複数個のセンタリング
爪がそれぞれの長さ方向をノズル本体の軸方向に添わせ
た状態で周方向に適宜間隔で配置されており、センタリ
ング爪取付筒体およびセンタリング爪は、ノズル本体に
対してばねで下方に付勢されているとともにノズルの回
転により回転させられるようになっており、これらセン
タリング爪の外周には上部内周面が上方に向かうにつれ
て次第に径が大きくなつている円筒状ケースが嵌め合わ
されていて、前記各センタリング爪がそれぞれの下端を
含む円軌跡が拡大縮小し得るようにセンタリング爪取付
筒体に揺動自在に取付けられてセンタリング爪取付筒体
と同期的に昇降するようになっているのに対し、前記円
筒状ケースはセンタリング爪取付筒体を含むノズル本体
の昇降には随伴しない不動状態になつており、前記各セ
ンタリング爪は、バネの力によつてそれぞれの上端が前
記円筒状ケースの内周面に向かう方向に常に付勢されて
いて、前記センタリング爪取付筒体の昇降に伴い昇降す
るときにそれぞれの上端が前記円筒状ケースの内周面に
案内されて前記円軌跡を拡大縮小させる方向に開閉する
ようになつており、センタリング爪取付筒体が上昇した
ときにはセンタリング爪の下端が閉じて前記ノズルの直
下にチップ部品を位置決めするようになつている。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて説明する。

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示してい
る。これらの図において、１は直立状態で設けられたノ
ズル本体で昇降自在になつている。１ａは本体１の外周
に設けられたばね取付筒体である。２は吸着ノズル、２
ａはその真空吸引路、２ｂは同じくその真空吸引口、３
はノズル本体１内に回動自在に設けられ、回転駆動部３
ａに加えられる回転駆動力によつて吸着ノズル２を回転
させる吸着ノズル回転部、４はベアリング、５は取付筒
体１ａの下部にスライド可能に嵌合させたセンタリング
爪取付筒体である。図にみるように、その外周部には円
周方向に沿つて４個のセンタリング爪６が相互に等間隔
に配置され、ピン７によつて吸着ノズル方向に揺動自在
な状態で取付けられている。これを第３図に示す。この
場合、上記センタリング爪６の下端は、通常の状態（第
１図の実線の状態）において吸着ノズル２の下端より下
方に位置し、かつ第４図に示すように、１本のリング状
ばね８を４本のセンタリング爪６の外周に巻回し相対面
する２つの爪６がそれぞれの方向で修正し合いつり合い
をとるようにすることにより、４個のセンタリング爪６
の下端によつて形成される円軌跡の中心が吸着ノズル２
の中心と一致するように設定されている。このように、
センタリング爪を閉方向に付勢するばねが、１本のリン
グ状ばね８であつて、各センタリング爪６に共用される
ようになつていると、部品点数が少なくて済み、また、
各センタリング爪６に作用する付勢力が互いに自動調整
されて均一になる。９はセンタリング爪６の上端に形成
された開成駆動部、１０は円筒状ケースであつて、セン
タリング爪６の外側に嵌合するようにして固定状態で設
けられ、上部内周面が下部内周面よりも大径になつてい
て、ノズル本体１の昇降に伴つてセンタリング爪６が昇
降する際に各センタリング爪の開成駆動部９をその内周
面で習接案内することによりセンタリング爪６を開閉さ
せて各センタリング爪の下端が形成する円軌跡を拡大縮
小させるようになつている。１１は上記円筒状ケース１
０の取付台部で、上記円筒状ケース１０を固定アーム１
２に取付固定する。このセンタリング装置を装着した電
子部品装着機を第５図および第６図に示す。これらの図
において、３１はテープフイーダ、４７はチツプ部分を
収容したテープのテープリール、４８はテープフイーダ
駆動用エアシリンダ、４９は上記チツプ部品収容テープ
の表面被覆トツプテープを巻取るトツプテープリール、
５０ａはプリント基板、５１は吸着ノズル２の動作制御
用プログラミングを行うコントロール部である。

この構成において、電子部品装着機のエアシリンダ４８
が駆動してトツプテープが剥離されチツプ部品が外部に
露呈すると、センタリング装置の吸着ノズル回転部３が
回転しながら下降し、それに伴つてノズル本体１が第７
図のように下降する。このとき、ノズル本体１の下降に
より取付筒体５がばね５ａを介して下方に押圧されるた
め、センタリング爪６が下方に移行し、その開成駆動部
９が円筒状ケース１０のテーパ状内周面に沿つて下降す
るため、センタリング爪６が開き、切込み部下面がケー
ス１０の下部内向きに突縁１０ａに当たつたところでセ
ンタリング爪６の下降が停止するが、吸着ノズル回転部
３が引続き下降するため図示のごとくなる。なお、第１
図から第７図に至る何れの段階でも、吸着ノズル回転部
３の外周に突出する複数の突起の何れかが、センタリン
グ爪６の側面に当接しているので、センタリング爪６お
よびセンタリング爪取付筒体５の全体が、吸着ノズル２
の回転に伴って回転させられる。この状態では、センタ
リング爪６が吸着ノズルよりも一段高い所で待機する形
になるので基板上にチツプをマウントする際にその周り
に部品等が存在してもセンタリング爪があたつて邪魔に
なるというようなことがない。つぎに、その状態で吸着
ノズル２にチツプ部品を吸着させ、吸着ノズル回転部３
を回転させながら上昇させる。この上昇に伴つてノズル
本体１も上昇する。そして、ノズル回転部３の下部の突
部３ｂがセンタリング爪取付筒体５の下端に当接する
と、ノズル回転部３の上昇，回転力によつて上記筒体５
が回転しながら上昇する。このとき、センタリング爪６
の開成駆動部９は、第８図に示すように、円筒状ケース
１０の太径部の内面に摺接するため、ばね５ａの作用に
よりセンタリング爪６の先端が相互に接近し、チツプ部
品５０の中心を吸着ノズル２の中心に合わせる。この場
合、４本のセンタリング爪６は、前記のように、ばね８
の作用により相対面する２つの爪６がそれぞれの方向で
修正し合いつり合いをとるため、チツプ部品５０が吸着
ノズル２の中心に自動的に位置決めされる。そして、こ
の位置決めは、センタリング爪６がノズル２の上昇回転
と同期して上昇回転して行われるため、高速度でなされ
る。つぎに、チツプ部品５０を吸着した吸着ノズル２
は、そのチツプ部品５０をプリント基板５０ａの所定位
置に運び、下降して装着する。このノズル下降時にも、
吸着ノズル回転部３は回転し、それに伴つてセンタリン
グ爪６も回転し、センタリング精度を向上させる。上記
チツプ部品５０の装着の際、例え相対面するセンタリン
グ爪６のつり合いが第９図に示すようにとれていなくと
も、吸着ノズル回転部３が下降しだすと、第９図におい
て左側の爪６は円筒状ケース１０の内周面に摺接して開
放動作に入るが、右側の爪６は上記ケース１０の内周面
に摺接していないため、ばね８のばね力によりチツプ部
品５０がセンター方向へ移動させられ、センタリングが
なされる。

なお、このセンタリング装置は、吸着ノズル先端の上下
方向の移動範囲を第８図のＡから第１０図の「Ａ′」に
変えることにより、大形のチツプ部品を適正把持力で把
持しうるようになる。

以上では、吸着ノズル２が上昇下降する間に回転すると
説明されているが、吸着ノズルの回転は、水平方向（Ｘ
−Ｙ方向）の移動の間になされてもよい。

〔発明の効果〕

この発明にかかる電子部品装着機のセンタリング装置で
は、吸着ノズルが回転自在になつているため、この回動
により、吸着した電子部品を所望の方向に向けて基板上
に実装することが出来、電子部品を部分供給吹から取り
出す際にも、この回動により、部品に応じた方向で吸着
・取り出すことが出来る。

センタリング爪を開閉するためには、特公昭６２−６６
５５号公報記載のように、内周面に凹凸を形成したリン
グ状のカムをセンタリング爪の外周に嵌合して、このカ
ムを周方向に回転させることにより、その内周面凹凸部
でセンタリング爪の上端を駆動するようにする方式もあ
るが、この方式によれば、カムを回転させるために別の
駆動源を設ける必要があり、さらに、この爪開閉動作と
ノズル本体昇降動作の間でのタイミング調整のために動
作のスピードアツプが図りにくいと言う問題があるが、
この発明にかかる電子部品装着機のセンタリング装置で
は、ノズル本体の昇降動作により爪開閉を行うようにし
ているため、爪開閉のための別駆動源を必要とせず、か
つ、ノズル本体の昇降動作のタイミングと爪開閉動作の
タイミングが完全に一致しスピードアツプが図れる。

特に、ノズル本体に対して回転可能であるとともに、ば
ねで下方に付勢された状態で軸方向にスライド可能なセ
ンタリング爪取付筒体に、センタリング爪が設けられて
おり、このセンタリング爪およびセンタリング爪取付筒
体が、吸着ノズルとともに回転するようになっているの
で、吸着ノズルがのど方向に回転しても、その回転位置
で、前記したようなセンタリング爪の開閉動作や吸着ノ
ズルとセンタリング爪の同時および別個の昇降動作など
の複雑な動作を、確実に行うことができる。

その結果、電子部品がどのような形状あるいは姿勢であ
っても、適切な方向から吸着ノズルおよびセンタリング
爪を当てて電子部品を取り扱うことが可能になるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成図、第２図はその正
面図、第３図は第１図のＡ−Ａ′断面図、第４図は第１
図のＢ−Ｂ′断面図、第５図は第１図の装置を電子部品
装着機に装着した状態の斜視図、第６図はその側断面
図、第７図ないし第１０図は第１図の動作説明図であ
る。 １……ノズル本体、２……吸着ノズル、６……センタリ
ング爪、９……爪開成駆動部、１０……円筒状ケース、
５０……チツプ部品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昇降自在なノズル本体を備え、このノズル
   本体の下端にはチップ部品を吸着するノズルがノズル本
   体の上下方向に軸線を中心として回転駆動自在に設けら
   れており、このノズル本体の外周には、ノズル本体に対
   して回転可能であるとともに軸方向にスライド可能なセ
   ンタリング爪取付筒体が嵌合され、このセンタリング爪
   取付筒体に、複数個のセンタリング爪がそれぞれの長さ
   方向をノズル本体の軸方向に添わせた状態で周方向に適
   宜間隔で配置されており、センタリング爪取付筒体およ
   びセンタリング爪は、ノズル本体に対してばねで下方に
   付勢されているとともにノズルの回転により回転させら
   れるようになっており、これらセンタリング爪の外周に
   は上部内周面が上方に向かうにつれて次第に径が大きく
   なつている円筒状ケースが嵌め合わされていて、前記各
   センタリング爪がそれぞれの下端を含む円軌跡が拡大縮
   小し得るようにセンタリング爪取付筒体に揺動自在に取
   付けられてセンタリング爪取付筒体と同期的に昇降する
   ようになっているのに対し、前記円筒状ケースはセンタ
   リング爪取付筒体を含むノズル本体の昇降には随伴しな
   い不動状態になつており、前記各センタリング爪は、バ
   ネの力によつてそれぞれの上端が前記円筒状ケースの内
   周面に向かう方向に常に付勢されていて、前記センタリ
   ング爪取付筒体の昇降に伴い昇降するときにそれぞれの
   上端が前記円筒状ケースの内周面に案内されて前記円軌
   跡を拡大縮小させる方向に開閉するようになつており、
   センタリング爪取付筒体が上昇したときにはセンタリン
   グ爪の下端が閉じて前記ノズルの直下にチップ部品を位
   置決めするようになつている電子部品装着機のセンタリ
   ング装置。
2. 【請求項２】センタリング爪を付勢するバネは、一部が
   切り欠かれたリング状のものであつて、センタリング爪
   の揺動中心よりも下方においてセンタリング爪の外側に
   嵌め合わされている特許請求の範囲第１項記載の電子部
   品搭載機のセンタリング装置。