JPH0639025B2 - 電子部品搭載用ハンド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電子部品をプリント基板上に搬送して搭載する
ために用いられる電子部品保持用のハンドに係り、特
に、リードを有する電子部品の搭載に好適なように改良
したハンドに関するものである。

〔発明の背景〕

この種のハンドに関しては例えば特開昭59−111400 に
記載された技術が公知である。

第５図は従来の電子部品搬送、搭載用ハンドの１例を示
す部分断面図であって、電子部品３を吸着した状態を描
いている。

１は、自動搬送手段（図示せず）によって駆動されるエ
アシリンダで、そのピストンロッド1aは管状をなし、そ
の下端に真空吸着ノズル２が形成されている。

上記のエアシリンダ１の本体部には、２対のセンタリン
グ爪５が軸5aによって枢支され、バネ４により相互に接
近する方向に付勢されている。

本第５図に示した状態では、上記１対のセンタリング爪
５は、ピストンロッド1aに設けられたカム1a-1によって
押し開げられている。この状態でエアシリンダ１を作動
させてピストンロッド1aを上昇させると、第６図に示す
如くノズル２及び電子部品３が上昇すると共に、カム1a
-1がセンタリング爪５から離間する。このため、センタ
リング爪５はバネ４の付勢力によって電子部品３を挾み
つけ、その位置及び姿勢を矯正する。

その後、第５図の状態に戻して、プリント基板６上のき
められた位置（パターン上）にヘッド部全体が降下し、
電子部品３を搭載する。

しかし、第５図に示した様に、ノズル２に吸着されてい
る電子部品３の上面７とリード下面８との平行度が悪い
部品を搭載しようとするときは、前述のようにしてセン
タリング爪５で姿勢及び位置出しをしてあっても次の様
な不具合を生じる。即ち、 A）搭載時にプリント基板６上にリード下面８の一端が
接すると、最初に接したリード９を曲げてしまい、搭載
後リードのみプリント基板６上から浮き上がる。このた
め後工程で基板とリードとの半田付不良が発生する。

B）搭載時にプリント基板６上にリード９が最初に接し
て、最後にリード10がプリント基板６上に接するまで
に、プリント基板６上で電子部品３全体が図の左方に横
ずれを起こす。このため電子部品３のリード９，10等が
予じめ設定したプリント基板６上の位置（パターン）に
乗らない事になる。

C）電子部品３のリード下面８と上面７との高さがばら
ついたり、平行度が出ていなかったりすると、基板６上
に搭載する前に第５図に示した様な吊った状態で光学系
でリード位置を検出しようとして真下からテレビカメラ
でとらえると、各電子部品ごとにリード高さが異るため
焦点ぼけしたり、リードの像の大きさがまちまちにな
り、精密な位置を検出出来なくなり誤認識し、せっかく
の検査装置が有効に働らかない事になる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した従来技術の欠点を解消するべく為さ
れたものであって、その目的とするところは、被搬送物
である電子部品の吸着面（上面）と、リードの下面との
平行度が悪くても、リードを曲げたり、位置ずれを生じ
たりする虞れのない電子部品搭載用ハンドを提供しよう
とするものである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成する為、本発明のハンドは、自動搬送
機によって駆動される上ヘッドに垂直方向のスライドバ
ーを植設して下ヘッドを上下摺動自在に案内すると共
に、該下ヘッドの自重をスプリング手段によって支承
し、かつ、前記の下ヘッドに対して真空吸着用の複数個
の垂直な管状のノズルを個々に上下摺動自在に支承する
と共に、上記の摺動を係止・解除する操作手段を設け、
更に前記複数個のノズルそれぞれの下端に真空吸着パッ
ドを取り付ける。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の１実施例を第１図及び第２図について説
明する。第１図は本発明に係るハンドの１実施例を示す
部分破断正面図、第２図は同じく側面図である。

上ヘッド21にスライドバー22とバネ23とを介して取付け
られた下ヘッド24内に上下スライド可能なノズル25とバ
ネ26とが各４個組込まれている。各ノズル25の上下動は
独立して行われ得る。各ノズル25の下端には吸着パッド
27が、上部には、真空引き用ニップル28が取付けられて
いる。各ノズル25には、それぞれピストン29が係合され
ていて、このピストンの動きによってノズル25の上下摺
動が係止されたり解除されたりする。ニップル30により
エアーを管路31で各シリンダ32内に供給出来る。このた
め電子部品33の吸着時電子部品33の上面34にバネ26で各
吸着パッド27が押しつけられた状態で釣合っている各ノ
ズル25をそれぞれピストン29の穴35でロックする事が出
来る。ニップル30からのエアーを止めれば、各ピストン
29は下ヘッド24を貫通した引張バネ36の力でバー37を介
してピストン29を定位置にもどす事が出来、穴35でのノ
ズル25のロックを解除する事が出来る。この状態では、
各吸着パッド27ともバネ26の力でストッパ38が下ヘッド
24に当たる所まで降下する事が出来る。

又、下ヘッド24を、その自重に相当するバネ荷重のバラ
ンスバネ39で上ヘッド21側に吊している。さらに、第１
図に示す様にシリンダ40のロッド41で下ヘッド24がスラ
イドバー22の末端のストッパ42に強制的に押し当てられ
ている。次に治具43内で、リード下面44とリード端45を
規正された電子部品33の上面34に各種吸着パッド27がな
じむ作用を説明する。パッド取付金具46は固定形47又は
首振り形48どちらでも使う事が出来る。両者とも電子部
品33の上面34の高さを検出するためのリブ47′，48′，
49が取付けられている。これらの構成は、真空吸着パッ
ドが電子部品33の傾斜した上によく馴染むように工夫し
たものである。

ゴムパッド50の外周りにリブ47′，48′を設けても同様
の目的を達成することができる。また、第４図に示した
ようにリブ49を設けても同様の目的を達成できる。第４
図の例においてはゴムパットのリップ51の先端を薄くし
て、電子部品33吸着等に撓み易くしてある。

また、第４図に示したようにリップ52を厚く構成すると
共に、２個の真空吸着パッドの間にゴムパッド53を介装
しても良い。本例によれば吸着パッドの姿勢を電子部品
33の上面に馴染ませると共に、吸着面積を拡大すること
ができる。

次に、本実施例の使用方法と作用とについて説明する。
空間内の３次元ＸＹＺ方向（平面及び上下）の運動機能
を持つロボットの腕（図示せず）にハンド54の上ヘッド
21を固定する。このロボットによりハンド54を治具43内
の電子部品33の吸着位置の真上に止めて、降下させる。
このときシリンダ40のロッドを押し出し、バネ23，39に
よる下ヘッド24の動きを止める。ニップル30にはエアー
を送るのを止めておきピストン29によるノズル25のロッ
ク機構を開放しておく。ニップル28にはエアーを送って
おき、各吸着パッド27が電子部品33の上面34で横すべり
をする必要があるときすべり摩擦力を軽減させる。降下
が終えるとニップル28により真空引を行なうと各吸着パ
ッド27電子部品33の上面34に馴染んで吸着する（第３，
４図参照）。このためバネ26が撓んだ分だけノズル25が
上方に上る。このとき上面34に高さの差があれば各ノズ
ル25の動き量が異なる事になる。次にこの状態でニップ
ル30からエアーを送りピストン29でノズル25をロックす
る。この状態でロボットの腕を真上に上昇すると第１図
に示す状態で電子部品33を吊り上げる事が出来る。この
結果、電子部品33のリード下面49は治具43の基準面55と
平行に吊る事が出来る。しかも他の電子部品と高さのバ
ラツキがあってもストッパ42からリード下面44までの距
離ｈを一定に出来る。このため搭載前にリード下面44か
らテレビカメラで見て電子部品のリードの位置を検出す
るとき、焦点ぼけや像の大きさがまちまちとなって誤認
識する様な事故がなくなる。

基板への搭載は、ロボットの腕で搭載位置の真上に搬送
して降下させる。このときシリンダ40のロッド41を下方
に伸長させて下ヘッド24を押し下げていると、搬送途中
に下ヘッドが上下に振動せず、安定した搬送ができる。

また、電子部品33を基板上に搭載する際は、前記のロッ
ド41を上方に収縮させて下ヘッド24から離間させ、該下
ヘッド24を弾性的に吊持した状態にしておく、これによ
りノズル25によって電子部品に過大な押し下げ荷重を与
える虞れが無くなる。

この状態で上ヘッド21を下降させると、電子部品33の下
面が予め治具43の基準面55（第３図）によって水平に規
制されているので、基板56（第１図）の上へ円滑かつ静
粛に（詳しくは、リード44の全数が同時に基板56面に当
接するように）搭載される。

従ってリードを曲げたり、電子部品33の位置ずれを生じ
たりする虞れが無い。電子部品33を基板56に搭載後、ニ
ップル28の真空引き止め、ロボットの腕の真上に上昇さ
せれば、吸着パッド27と電子部品33の上面34とは無理な
く分離出来る。その後、ニップル30のエアを止めてノズ
ル25をフリーにし、シリンダ40のロッド41を下方に伸長
させると、次回サイクルの準備が完了する。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の電子部品搭載用ハンドに
よれば、被搬送物である電子部品の上面とリード下面と
の平行度が悪くても、リードを曲げたり、電子部品の位
置ずれを生じたりする虞れが無いという優れた実用的効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の部分破断正面図、第２図は
同じく部分破断側面図である。 第３図は上記実施例の吸着パッドの拡大断面図である。
第４図は上記と異なる実施例の吸着パッドの拡大断面図
である。 第５図及び第６図は従来技術に係る電子部品吸着ハンド
の説明図である。 １……エアシリンダ、２……ノズル、３……電子部品、
５……センタリング爪、６……基板、８……リード下
面、21……上ヘッド、24……下ヘッド、23……バネ、22
……スライドバー、25……ノズル、26……バネ、27……
吸着パッド、28……ニップル、29……ピストン、30……
ニップル、33……電子部品、34……上面、36……引張バ
ネ、39……バランスバネ、40……シリンダ、41……ロッ
ド、43……治具、44……リード下面、45……リード端
面、46……パッド取付金具、47′，48′，49……リブ、
50……ゴムパッド、52……リップ、53……ゴムパッド、
54……ハンド、55……基準面、56……基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動搬送機によって駆動される上ヘッド(2
   1)と、 前記上ヘッドにスライドバー(22)と第１のバネ(23)、及
   びバランスバネ(39)を介して取り付けられた下ヘッド(2
   4)と、前記下ヘッド(24)内に、それぞれ独立に上下摺動
   可能に設けられ、下端に電子部品を吸着する吸着パッド
   (27)を、上端に真空引き用のニップル(28)とを備えたノ
   ズル(25)と、前記ノズルに係合し、前記ノズルの上下摺
   動を係止し、あるいは解除するピストン(29)と、前記電
   子部品の吸着面に、前記吸着パッドを押し付けるよう前
   記下ヘッドと前記吸着パッドの間に設けられた第２のバ
   ネ(26)と、前記吸着ヘッドが前記電子部品を吸着する際
   には前記下ヘッドを下方に押し下げ、前記電子部品を基
   盤上に搭載する際には前記下ヘッドから離隔せしめ、こ
   れにより前記バランスバネで前記下ヘッドを支承するよ
   うにする前記上ヘッド内に設けられたシリンダ(40)とを
   有することを特徴とする電子部品搭載用ハンド。