JPH0734517B2 - 部品装着機の装着ヘツド交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、部品装着機の装着ヘッド交換装置に関し、特
に吸着ノズルにて吸着された部品の位置を規正する位置
規正爪を備えた装着ヘッドの交換装置に関するものであ
る。

従来の技術 従来から、電子部品を電子回路基板に装着する部品装着
機として、部品供給部と基板との間で移動可能な装着ヘ
ッドを設け、この装着ヘッドに設けられた吸着ノズルに
て部品を吸着して基板の所定位置に装着するようにした
ものが種々提案されている。また、部品装着位置の精度
を高めるため、吸着している部品の吸着ノズル軸心に対
する偏芯を位置規正爪にて規制するようにしたものが、
特開昭55-37283号公報に開示されている。

また、吸着する部品の大小等、部品の種類や作業の種類
に応じて吸着ノズル又は装着ヘッドの交換を必要とする
ことがあるが、これを自動的に行うための交換装置が特
開昭59-69992号公報に開示されている。その交換装置
は、吸着ノズル等の複数本の直状のツールをホルダーで
保持しておき、装着ヘッド本体側の保持具をツールの上
端部に嵌合させて、上昇させることによって必要なツー
ルを選択的にホルダーから抜き出すように構成されてい
る。

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような交換装置は、吸着ノズルのみの交
換を行うものであり、部品を正確に位置規正した状態で
移送することがむつかしいため、部品形状に対応する位
置規正爪及び吸着ノズルを備えている装着ヘッドを交換
可能にすることが望ましい。しかしながら、位置規正爪
の開閉機構等により装着ヘッド構成そのものの構造及び
ホルダーの構成及び動作が極めて複雑になるという問題
があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、比較的構成が簡単で
しかも位置規正爪と吸着ノズルを備えた装着ヘッドを一
体的に交換する装置を提供することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、部品を吸着する吸
着ノズルを備えた装着ヘッドを保持して昇降動作を行な
うことにより部品を基板上に装着する部品装着部の支持
軸に対して、下部の吸着ノズルに吸着された部品の位置
決めを行なう位置規制爪を開閉操作すべく軸心方向に弾
性的に移動可能な作用鍔を備え、上端部に前記部品装着
部の前記部品装着部の支持軸の嵌着部が嵌入係合する取
付孔を備えた複数の装着ヘッドを選択的に取り付ける装
着ヘッド交換装置であって、前記装着ヘッドに形成され
た支持フランジを側方から挿脱可能に保持すると共に、
支持フランジと作用鍔との間を弾性圧縮した状態で前記
作用鍔を支持する保持する保持部を備えた複数の保持部
材を並設したことを特徴とするものである。

作用 本発明は上記した構成を有するので、保持部に設けた複
数個の装着ヘッド中から所望のものを選択して、部品装
着部に装着することにより、位置規正爪と吸着ノズルを
備えた装着ヘッドを一体的に交換することができる。

又、交換しようとする装着ヘッドを取付けた支持軸を、
空の保持部材の側方に対向位置させた後、支持軸とこの
保持部材を相対移動させて支持軸の直下に保持部を位置
させ、装着ヘッドの支持フランジを保持部にて保持し、
かつ支持軸を上昇させて取付孔から抜き出すことによ
り、装着ヘッドは保持部材に保持される。次に、この保
持部材と支持軸を相対的に離間移動させるとともに、装
着すべき装着ヘッドを保持した保持部材の側方に前記支
持軸を対向位置させ、この支持軸の直下に保持部材の保
持部を位置させた後、支持軸を下降させて取付孔に嵌入
係合させ、次に保持部材と支持軸を相対的に離間移動さ
せて支持フランジを保持部から脱出させることにより、
装着ヘッドは支持軸に取付けられ、装着ヘッドの交換が
完了するのである。

また、装着ヘッドは、その支持フランジと作用鍔の間に
作用する圧縮反力によって保持部に確実に保持され、か
つその保持力を作用させるのに、支持軸の昇降動作を利
用することができ、保持部材側に保持用の動作部材を必
要としないのである。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図〜第14図を参照
しながら説明する。

部品装着機の全体配置を示す第14図において、１は部品
供給部、２は装着ヘッド、３は回路基板の移送装置、４
は装着ヘッド２の交換装置である。前記装着ヘッド２
は、部品供給部１と移送装置３上の所定位置に位置決め
された回路基板と交換装置４の間にわたってX-Y方向に
移動して部品を装着する部品装着部としての移動体５に
取付けられている。

交換装置４の説明に先立って、装着ヘッド２の詳細を第
７図〜第９図により説明すると、11は上端に支持フラン
ジ12を形成された中空軸で、その下部には吸着ノズル13
が退入可能に突出付勢されて取付けられている。中空軸
11の上端部には、第13図に示すように、前記移動体５か
ら下方に突出移動可能に垂設された中空の支持軸14の下
端に形成された嵌着部15が嵌入する取付孔16が形成され
ている。また、前記支持フランジ12には、取付孔16内に
弾性的に突出して前記嵌着部15に形成された係合溝15a
に係止する係止片17が配設されている。前記支持軸14の
嵌着部15の上部には、前記支持フランジ12の上面に接合
されるインロー付きの衝合板18が取付けられ、この衝合
板18に支持フランジ12に穿設されたピン穴19に係合する
回転止めピン20が突設されている。

前記中空軸11には、支持筒体21が摺動可能に外嵌されて
いる。この支持筒体21は中空軸11の下端部に嵌着された
止輪22にて下方への抜け出しが防止されるとともに、圧
縮ばね23にて下方に移動付勢されている。この支持筒体
21の中間部には壁を貫通して内外に突出するガイドピン
24が取付けられ、その内側端が前記中空軸11のガイド溝
11aに嵌入して回転止めがなされている。この支持筒体2
1の下部には、四方に２対の位置規正爪25と26が枢支ピ
ン27回りに開閉揺動可能に取付けられ、かつ各位置規正
爪25、26は支持筒体21との間に介装されたばね28にて開
方向に揺動付勢されている。また、位置規正爪25、26の
上部は斜め外方に延出され、その上端にローラ29が取付
けられている。

支持筒体21の外周には第１のスリーブ31が摺動可能に外
嵌され、この第１のスリーブ31の外周に第２のスリーブ
32が摺動可能に外嵌されている。前記支持筒体21の位置
規正爪25、26の上部位置外周には、これらスリーブ31、
32の下端を支持する環状鍔30aが突設されている。また
支持筒体21の上端に嵌着された止輪30bにばね受け33が
係合されており、各スリーブ31、32とばね受け33の間に
圧縮ばね34、35が介装されている。前記ガイドピン24の
外側端は各スリーブ31、32に形成されたガイド孔31a、3
2aに係合して回転止めがなされている。第２のスリーブ
32の上端外周には作用鍔36が突設されている。第１のス
リーブ31の上端近傍外周には第２のスリーブ32の上端が
係合する止輪37が嵌着されており、第２のスリーブ32の
上端と止輪37の間には適当な間隔が設けられている。第
１のスリーブ31上端の上方には、適当な間隔を設けて前
記ばね受け33下面にこの第１のスリーブ31のストッパ38
が配設されている。又、第１のスリーブ31の下端から直
径方向外方に前記位置規正爪25のローラ29に係合する係
合板39が突設され、第２のスリーブ32の下端からも同様
に直径方向外方に前記位置規正爪26のローラ29に係合す
る係合板40が突設されている。

前記移動体５には、第13図に示すように、装着ヘッド２
の作用鍔36を下方から支持する鍔受け部材50が配設され
ている。また、前記第２と第１のスリーブ32、31を付勢
する圧縮ばね35、34及び前記支持筒体21を付勢する圧縮
ばね23は、この順でばね定数が小さく設定されており、
鍔受け部材50にて作用鍔36を支持した状態で支持軸14を
下方に突出移動させると、まず中空軸11と支持筒体21が
一体となって下降し、第２及び第１のスリーブ32、31に
対して支持筒体21が相対移動した後、支持筒体21に対し
て中空軸11が下降するように構成されている。

次に、前記移動体５に対して装着ヘッドを交換するため
の交換装置４の詳細を第１図〜第４図に基づいて説明す
る。適当間隔あけて対向配置された一対のブラケット4
1、41間に上下一対のガイドロッド42が３列並列して架
設されている。各列のガイドロッド42には、それぞれ保
持部材43が移動可能に装着している。各保持部材43は、
ガイドロッド42に移動可能に支持された可動部材44と、
各可動部材44の上部に配設された前記装着ヘッド２の保
持部45にて構成されている。保持部45は、平面形状が可
動部材44の移動方向一側に開放部を有する略Ｕ字状に形
成されている。この保持部45は、第４図に示すように上
部両側の支持片46の内側面に、装着ヘッド２の支持フラ
ンジ12の外周部が嵌入係合する保持溝47が形成され、か
つ支持片46の下方には装着ヘッド２の作用鍔36を下方か
ら受ける鍔受け48が設けられている。この鍔受け48は、
支持フランジ12と作用鍔36の間が圧縮され、その圧縮反
力が作用した状態で作用鍔36を受けるように配設されて
いる。また、前記支持片46間の中央部には、支持フラン
ジ12の外周に形成された切欠（図示せず）に係合する装
着ヘッド２の位置決めピン49が配設されている。

以上の構成において、第７図及び第13図に示すように、
装着ヘッド２は、移動体５の支持軸14の下端に形成され
た嵌着部15に中空軸11の取付孔16が嵌着されて係止さ
れ、かつ作用鍔36が鍔受け部材50にて受けられて支持さ
れている。支持軸14は、第７図及び第８図の状態では上
昇位置にあり、吸着ノズル13は上方に退入しているとと
もに、支持筒体21も上方位置にあって、第１及び第２の
スリーブ31、32の係合板39、40が各位置規正爪25、26の
ローラ29に係合して、各位置規正爪25、26は閉じた状態
となっている。この状態から、支持軸14が下方に突出移
動すると、中空軸11、支持筒体21及び第１のスリーブ31
は共に下方に移動するが、第２のスリーブ32は作用鍔36
が鍔受け部材50にて支持されているので、支持筒体21に
対して相対的に上昇し、係合板40が位置規正爪26のロー
ラ29から離れるように上昇するため、第10図に示すよう
に、位置規正爪26がばね28に付勢力にて開くことにな
る。その後、支持軸14がさらに移動すると、第２のスリ
ーブ32の上端が第１のスリーブ31の止輪37に係合して第
１及び第２のスリーブ31、32が一緒に支持筒体21に対し
て相対的に上昇し、第11図に示すように、もう一対の位
置規正爪25が開くことになる。さらに、支持軸14が下方
に突出すると、第１及び第２のスリーブ31、32は支持筒
体21上端のストッパ38に係合し、その後は第12図に示す
ように、支持筒体21は停止して中空軸11が下降し、その
下部の吸着ノズル13が下方に突出することになる。

この状態で吸着ノズル13にて部品を吸着した後、支持軸
14が上昇すると、上記動作とは逆に、まず中空軸11だけ
が上昇して吸着ノズル13が退入し、次に支持筒体21も上
昇し、まず第１のスリーブ31の係合板39に位置規正爪25
のローラ29が係合してこの位置規正爪25が閉じた後、第
１のスリーブ31も上昇して第２のスリーブ32の係合板40
に位置規正爪26のローラ29が係合してこの位置規正爪26
が閉じるのである。かくして、吸着ノズル13にて部品を
吸着した後、まず第１の一対の位置規正爪25にて一方向
に位置規制を行った後、第２の一対の位置規制爪26にて
他方向の位置規制を行うので、部品が傾いた姿勢で吸着
されていても確実に位置規正することができるのであ
る。

また、吸着する部品の種類が変化し、例えば吸着ノズル
13の径を変える必要が生じて、移動体５の支持軸14に取
付けられている装着ヘッド２を他の種類のものに変える
場合には、第１図に示すように、移動体５を交換装置４
の位置まで移動させ、空の保持部45を備えた保持部材43
の移動端に装着ヘッド２を位置させ、支持軸14を適当に
下降させて支持フランジ12を保持溝47と同一高さにす
る。なお、移動体５の鍔受け部材50と保持部45の鍔受け
48は同一高さに設定されている。次に、第５図に示すよ
うに、保持部材43を装着ヘッド２に向かって移動させ、
保持溝47に支持フランジ12を嵌入させて支持するととも
に作用鍔36を鍔受け48にて受ける。次に、支持軸14を上
昇させ、その嵌着部15を取付孔16から抜き出して装着ノ
ズル２を保持部材43にて保持し、第１図のように、保持
部材43を元の位置に復帰させる。かくして、装着ヘッド
２は支持フランジ12と作用鍔36間に作用する圧縮反力に
て保持部45に確実に保持される。

次に、移動体５を移動させて所望の装着ヘッド２を保持
している保持部材43に対向位置させた後、第５図に示す
ように、その保持部材43を移動させて保持している装着
ヘッド２を支持軸14の直下に位置させるとともに、その
作用鍔36を鍔受け部材50で支持する。その後、支持軸14
を下降させてその嵌着部15を取付孔16に嵌入係合させ、
移動体５に装着ヘッド２を取付ける。次に第６図に示す
ように、空の保持部材43を元の位置に復帰させることよ
り、装着ヘッド２の交換が完了するのである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
鍔受け部材50を水平な受け姿勢と下方に傾斜した待機姿
勢との間で上下揺動可能に構成して、交換装置４側の鍔
受け48を省略することもできる。又、保持部材43を移動
させる代わりに移動体５側を保持部45における支持フラ
ンジ12の挿脱方向に相対移動させるようにすることも可
能である。

発明の効果 本発明の部品装着機の装着ヘッド交換装置によれば、位
置規正爪と吸着ノズルを備えた装着ヘッドにおいても、
保持部に設けた複数個の装着ヘッド中から所望のものを
選択して、部品装着部に装着することにより一体的に交
換することができる。

又、装着ヘッドに形成した支持フランジを側方から挿脱
可能に保持する保持部を備えた保持部材を複数設置する
だけでよいため、構成が簡単であり、かつ装着ヘッドを
取付ける側の支持軸も、部品装着を行うときの動作と同
様に移動と昇降動作をするだけで装着ヘッドを交換する
ことができる。従って、簡単な構成でありながら、装着
ヘッドの交換のために特別な動作を必要とせずに極めて
簡単な動作で装着ヘッドを交換できるという効果があ
る。

また、装着ヘッドを支持フランジと作用鍔の間に作用す
る圧縮反力にて確実に保持させることができ、しかもそ
の保持力を作用させるのに支持軸の昇降動作を利用する
ことができるため、保持部材側に保持用の動作部材や駆
動源を必要とせず、構成が簡単となって安価に構成でき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装着ヘッド交換装置の部分
断面正面図、第２図は同平面図、第３図は同側面図、第
４図は同要部の斜視図、第５図及び第６図は動作状態の
正面図、第７図は装着ヘッドの縦断正面図、第８図は同
側面図、第９図は第７図のIX-IX矢視断面図、第10図は
第１の動作状態の正面図、第11図、第12図は第２、第３
の動作状態の側面図、第13図は移動体の部分断面側面
図、第14図は全体斜視図である。 ２……装着ヘッド ５……移動体（部品装着部） 12……支持フランジ 13……吸着ノズル 14……支持軸 15……嵌着部 16……取付孔 25……位置規正爪 26……位置規正爪 36……作用鍔 43……保持部材 45……保持部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品を吸着する吸着ノズルを備えた装着ヘ
   ッドを保持して昇降動作を行なうことにより部品を基板
   上に装着する部品装着部の支持軸に対して、下部の吸着
   ノズルに吸着された部品の位置決めを行なう位置規制爪
   を開閉操作すべく軸心方向に弾性的に移動可能な作用鍔
   を備え、上端部に前記部品装着部の前記部品装着部の支
   持軸の嵌着部が嵌入係合する取付孔を備えた複数の装着
   ヘッドを選択的に取り付ける装着ヘッド交換装置であっ
   て、前記装着ヘッドに形成された支持フランジを側方か
   ら挿脱可能に保持すると共に、支持フランジと作用鍔と
   の間を弾性圧縮した状態で前記作用鍔を支持する保持す
   る保持部を備えた複数の保持部材を並設した部品装着機
   の装着ヘッド交換装置。