JPH08130396A - 表面実装器ヘッドのツール及びこのツールの自動交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】部品を傷めぬ様に整列し、部品保持用吸着ノズ
ルの揺れを抑えて、ツールや吸着ノズルの交換が容易な
表面実装器ヘッドとツール自動交換装置を提供する。 【構成】交換板31、中間板32、案内板33を固定軸34、34
´に固定したヘッドブロック部Ｈ及びツール自動交換装
器に着脱可能に結合したツール本体30、ヘッドブロック
部Ｈの駆動用空気圧シリンダ1 、加圧手段40、その昇降
動作に連動するノズル部50、加圧手段40を支える弾性手
段60、ノズル部50を支える弾性手段70、案内板33に90°
間隔で形成した案内孔内に移動可能に結合させた複数の
部品ホルダー用スライダー80、これを加圧手段40の昇降
と連動させる整列手段90とから構成した表面実装器ヘッ
ド、及び支持板101 に連結した複数の上下作動シリンダ
102 、収納器110 、ツール固定手段120 とを備えたツー
ル自動交換装置とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装器ヘッド
のツール（ＴＯＯＬ）及びこのツールの自動交換装置に
関するもので、特に、実装部品を安定的に整列させると
共に、整列時の部品の損傷を減らし、部品を保持する吸
着ノズルの揺れを極小化させ、作業中にツール及び吸着
ノズルの交換を可能にした表面実装器ヘッドのツール及
びこのツールの自動交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、電気及び電子部品の小型化趨勢に
より電子部品はより高密度化、小型化にの方向に進んで
いる。従って、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒ
ｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の組立生産にＳＭＴ（Ｓｕｆａ
ｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；表面
実装技術）の導入が加速化されている。

【０００３】一般に、表面実装技術は表面実装部品（Ｓ
ＭＤ；Ｓｕｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃ
ｅ）の開発とこの表面実装部品を組立する技術開発とに
分類される。表面実装部品の開発は半導体技術の発展に
つれて小型化及び高集積化の趨勢に発展しており、組立
技術はこのような部品の表面実装に必要な精密組立装備
の開発と各種組立装備の開発と各種組立装備の運用技術
の開発に重点をおいている。

【０００４】表面実装器は表面実装部品をＰＣＢ上に実
装する装備で、表面実装組立装備の核心装備であり、Ｔ
ａｐｅ、Ｓｔｉｃｋ、Ｔｒａｙ形態で供給される各種表
面実装部品を部品供給器（Ｆｅｅｄｅｒ）から受けてＰ
ＣＢ上の実装位置まで移送させ、ＰＣＢ上に実装する装
備である。表面実装器は高速器と汎用器とに区分され、
高速器は短時間内に多くの部品を組立るのに適合するよ
うに構成される反面、汎用器は多様な部品の実装に適合
するように構成される。

【０００５】従って、高速器は実装速度が速くて大量生
産に適合するが、実装精密度が低下し、大型の高価装備
であるため、小品生産には適合しなく、汎用器は高速器
に比べて実装速度が遅くて大量生産には不適合である
が、実装精密度が高く多様な部品の実装が可能であっ
て、多品種、少量生産に適合する。従って、高速器はよ
り速く作業し得るように、そして汎用器はより精密であ
り、多様な機能を遂行し得るように開発されている。

【０００６】ところで、従来、ハイブリッド回路にチッ
プ部品を自動的に位置させるための装置の表面実装器ヘ
ッドが米国特許番号第４，１３５，６３０号に開示され
ている。かかる公知の表面実装装置において、表面実装
器のヘッドは、中央にスピンドルが設置されており、こ
のスピンドルをハウジングが取り囲んでいる形態を採っ
ている。そして、このスピンドルのハウジングの上部に
は、それぞれＸ軸、Ｙ軸に平行な２つずつのリニアグル
ーブ（ｌｉｎｅａｒ ｇｒｏｏｖｅ）が設置されてい
る。

【０００７】前記スピンドルのハウジングの外周にはセ
ントラルカム（ｃｅｎｔｒａｌ ｃａｍ）が滑り支持さ
れており、このセントラルカムは、外部の直線運動機構
とドライブロッドにより連結されている。又、フィンガ
ー（ｆｉｎｇｅｒ）はナイフエッジ（ｋｎｉｆｅ ｅｄ
ｇｅ）とカムサーフェス（ｃａｍ ｓｕｒｆａｃｅ）と
から構成され、ナイフエッジはスピンドルのハウジング
上のリニアグルーブに差し込まれて、ピボッティング
（ｐｉｖｏｔｉｎｇ）されている。前記ナイフエッジ
を、その後方側に配設されたスプリングクランプ（ｓｈ
ａｐｅｄ ｓｐｒｉｎｇ ｃｌａｍｐ）が均等な力で押
すようになっている。

【０００８】このように構成された従来の表面実装器ヘ
ッドは、外部のリニアアクチュエータ（ｌｉｎｅａｒ
ａｃｔｕａｔｏｒ）が作動すると、ドライブロッドが下
側に移動しエキステンション（ｅｘｔｅｎｔｉｏｎ）に
より連結されたセントラルカムが共に下降することにな
る。前記セントラルカムが下降すると、フィンガーのカ
ムサーフェスに接し、続けて進行すると、フィンガーは
ピボットであるナイフエッジを軸として広がることにな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような従来の表面実装器ヘッドにおいては、フィンガ
ーの回転角度によって適用可能な部品の大きさが制限さ
れるピボットを用いる部品整列方式で、実装部品の整列
が安定せず、部品の整列時に部品が損傷する可能性を排
除し得ない欠点がある。

【００１０】又、部品を保持する吸着ノズルの揺れを防
止する別の構成がないため、吸着ノズルによる部品のホ
ルダー作用が不安定であり、更に作業中にツール及び吸
着ノズル等の部品交換が不可能になる等の種々の問題点
があった。そこで、本発明は、従来の表面実装ヘッドか
ら発生する種々の問題点を解消できる新しい形態の表面
実装器ヘッドのツール及びこのツールの自動交換装置を
提供することを課題とする。

【００１１】又、本発明は、部品の整列時に部品損傷を
防止し得るようにした表面実装器ヘッドのツール及びそ
のツールの自動交換装置を提供することを課題とする。
更に、本発明は、作業中に吸着ノズルの交換を可能にし
た表面実装器ヘッドのツール及びそのツールの自動交換
装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、ヘッドブロック部（Ｈ）から所定間隔を置い
て順次設置された交換板（３１）、中間板（３２）、案
内板（３３）が複数の固定軸（３４）（３４´）により
それぞれ固定されてヘッドブロック部（Ｈ）及びツール
自動交換装置に着脱可能に結合されるツール本体（３
０）と、前記ツール本体（３０）の中間板（３２）及び
案内板（３３）に垂直上下方に乗降可能に結合されて、
ヘッドブロック部（Ｈ）の上下駆動用空気圧シリンダ
（１）の駆動により連動される加圧手段（４０）と、前
記ツール本体（３０）の中間板（３２）及び案内板（３
３）の中央に垂直上下方に乗降可能に結合されて、加圧
手段（４０）の乗降動作により連動されるノズル部（５
０）と、前記加圧手段（４０）と中間板（３２）との間
に介在されて加圧手段（４０）を上方に弾支する弾性手
段（６０）と、前記ノズル部（５０）の外周面に結合さ
れて、そのノズル部（５０）を上方に弾支する弾性手段
（７０）と、前記案内板（３３）に９０°の間隔を置い
て形成された案内孔内に直線移動可能に結合される複数
の部品ホルダー用スライダー（８０）と、前記加圧手段
（４０）の乗降動作によりスライダー（８０）を連動さ
せる整列手段（９０）とから構成したことを特徴とする
表面実装器ヘッドのツール。

【００１３】請求項２に係る発明は、前記交換板（３
１）は、ヘッドブロック部（Ｈ）の交換台（２０）に結
合されるように一側が開放された結合溝（３１ａ）が形
成され、前記結合溝（３１ａ）は交換台（２０）の軸部
（２０ｂ）と形合されるように、対向位置に平坦部が形
成され、開放部に対向する位置に円弧部が形成されたこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項３に係る発明は、前記結合溝（３１
ａ）の内壁両側には交換台（２０）の係止溝（２０ｃ）
に係止される係止ボール（３１ａ）がそれぞれ圧縮スプ
リング（３６）により弾力的に設置されることを特徴と
する。請求項４に係る発明は、前記加圧手段（４０）
は、中間板（３２）及び案内板（３３）の両側に形成さ
れた案内孔（３２ｂ）（３３ａ）に乗降可能に結合され
る押圧軸（４１）（４１´）と、前記押圧軸（４１）
（４１´）の上端部に固定されて、ボールスプライン軸
（５）の下端部に形成された段差部（５ｂ）と接触され
る押圧板（４２）とから構成されたことを特徴とする。

【００１５】請求項５に係る発明は、前記押圧軸（４
１）（４１´）と固定軸（３４）（３４´）はそれぞれ
一対で構成され、交換板（３１）、中間板（３２）、案
内板（３３）に対角線方向で対向する位置にそれぞれ位
置することを特徴とする。請求項６に係る発明は、前記
ノズル部（５０）は、中間板（３２）及び案内板（３
３）に乗降可能に結合されるノズル軸（５１）と、前記
ノズル軸（５１）の下端部に着脱可能に結合される吸着
ノズル（５２）と、前記ノズル軸（５１）の下端部に結
合されて吸着ノズル（５２）の離脱を防止する固定スプ
リング（５３）と、前記ノズル軸（５１）の内部に挿入
されて吸着ノズル（５２）を弾支する圧縮スプリング
（５４）とから構成されたことを特徴とする。

【００１６】請求項７に係る発明は、前記中間板（３
２）はその一側に回転防止羽（３７）が固定され、前記
回転防止羽（３７）の内側平面は中間板（３２）の中心
を通過するノズル軸（５１）の外周面に縦方向に形成さ
れた平面部（５１ｄ）と面接触されるように構成された
ことを特徴とする。

【００１７】請求項８に係る発明は、前記固定スプリン
グ（５３）と、ノズル軸（５１）のスプリング支持溝
（５１ｂ）に結合される円弧部（５３ａ）と、ノズル軸
（５１）のスプリング支持溝（５１ｂ）に連通されるよ
うに形成された通孔（５１ｃ）を通過する直線部（５３
ｂ）とから構成され、前記直線部（５３ｂ）には吸着ノ
ズル（５２）の平面部（５２ｂ）に形成された係止段
（５２ｃ）が係止されるように構成されたことを特徴と
する。

【００１８】請求項９に係る発明は、前記整列手段（９
０）は、案内板（３３）の上面両側に形成され、その一
端が突出形成された軸ピン（９１）（９１´）により回
転可能に結合されて、押圧軸（４１）（４１´）のテー
パー部（４１ａ）（４１ａ´）との接触により連動され
る作動レバー（９２）（９２´）と、前記中間板（３
２）に回転可能に結合され、前記２つのスライダー（８
０）が連結され、前記一側作動レバー（９２）によりス
ライダー（８０）を連動させる上部整列板（９３）と、
前記上部整列板（９３）を弾支する弾性部材（９４）
と、前記上部整列板（９３）の下部に回転可能に結合さ
れ、残り２つのスライダー（８０）が連結され、前記他
側作動レバー（９２´）によりスライダー（８０）を連
動させる下部整列板（９５）と、前記下部整列板（９
５）を弾支する弾性部材（９６）とから構成されたこと
を特徴とする。

【００１９】請求項１０に係る発明は、前記上部整列板
（９３）及び下部整列板（９５）は、それぞれ両側にカ
ム孔（９３ａ）（９５ａ）及びピン固定孔（９３ｂ）
（９５ｂ）が形成され、互いに９０°の位相差を置いて
配置され、前記ピン固定孔（９３ｂ）（９５ｂ）に作動
レバー（９２）（９２´）と接触される係止ピン（９
７）（９８）がそれぞれ上下貫通されるように固定さ
れ、前記カム孔（９３ａ）（９５ａ）に各部品ホルダー
用スライダー（８０）の上面に固定されたカムピン（８
３）がそれぞれ挿入されたことを特徴とする。

【００２０】請求項１１に係る発明は、前記弾性部材
（９４）（９６）はトーションコイルスプリングで、一
端部が中間板（３２）の所定部位にそれぞれ連結固定さ
れ、他端部が係止ピン（９７）（９８）にそれぞれ連結
されることにより、上部整列板（９３）及び下部整列板
（９５）が同方向に弾支されることを特徴とする。

【００２１】請求項１２に係る発明は、前後支持板（１
０１）に連結される複数の上下作動シリンダ（１０２）
と、前後作動シリンダ（１０３）により移動される前後
支持板（１０１）の複数の収納台（１０７）にツール
（Ｔ）の交換板（３１）を支持するための収納器（１１
０）と、前記収納器（１１０）にツール（Ｔ）をより安
定に固定するためのツール固定手段（１２０）とから構
成されることを特徴とする。

【００２２】請求項１３に係る発明は、前記収納器（１
１０）は、ツール（Ｔ）の交換板（３１）が結合される
ように、一側が開放された結合溝（１１１）が形成さ
れ、その下部にはピン孔を備える停止台（１１２）が一
体的に形成され、上面にカバー（１１３）が固定された
ことを特徴とする。

【００２３】請求項１４に係る発明は、前記結合溝（１
１１）の内壁には係合溝が形成されることを特徴とす
る。請求項１５に係る発明は、前記ツール固定手段（１
２０）は、所定長さを有する水平レバー（１２１）と、
前記水平レバー（１２１）の下面の一端部に下方に突出
するように固定されて、停止台（１１２）上に形成され
たピン孔（１１５）に挿入される押圧ピン（１２２）
と、前記水平レバー（１２１）の上面の他端部に上方に
突出するように固定されて収納器（１１０）及び交換板
（３１）の係合溝（３１ｂ）（１１４）に挿入案内され
る係合ピン（１２３）と、前記収納器（１１０）の内側
後方に固定されて水平レバー（１２１）を弾支する板ス
プリング（１２４）とから構成されることを特徴とす
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。図１及び図２は、本発
明に係る表面実装器ヘッドを示すもので、図１は上下作
動用空気圧シリンダが駆動されなかった状態を示す正面
断面図、図２は上下作動用空気圧シリンダが駆動されて
ボールスプライン軸が下降された状態を示す正面断面図
である。

【００２５】先ず、本発明による表面実装器のヘッド
は、大きく分けて２つの部分で構成されている。その１
つはヘッドブロック部Ｈであり、他の１つはツール（Ｔ
ＯＯＬ）Ｔである。前記ヘッドブロック部Ｈには、Ｘ−
Ｙテーブル（図示せず）の所定部位に空気圧シリンダ
（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）１が設置さ
れており、空気圧シリンダ１のロッド２がその下部に設
置されたボールジョイント３と連結されており、ボール
ジョイント３はシリンダ連結板４に支持されている。

【００２６】前記シリンダ連結板４は、その一側にボー
ルベアリング６を介在した状態でボールスプライン軸５
が回動可能に挿設されている。ボールスプライン軸５の
上端には回転型空気圧連結口７が結合されており、その
回転型空気圧連結口７には図面上に図示しなかった真空
発生器の空気圧チューブが連結される。前記ボールスプ
ライン軸５はその内部が中空５ａで形成されるので、真
空発生器から発生した真空圧が伝達されるようになって
いる。

【００２７】一方、前記ボールスプライン軸５から一定
距離（従動プーリ１９の下部）をおいて設置された四角
ブロック８の内壁の上下端部にはアンギュラボールベア
リング９、１０が背面構造で結合されている。又、前記
アンギュラボールベアリング９、１０の内輪には環状の
中間部材１１が固定され、前記中間部材１１はその上下
部の所定一にフランジ部１２ａ、１３ａがそれぞれ形成
される。前記中間部材１１の内側には、ボールスプライ
ン軸５が通る部位の外側にボールスプラインナット１
２、１３がそれぞれ前記フランジ部１２ａ、１３ａと結
合されており、前記中間部材１１とボールスプラインナ
ット１２、１３のフランジ部１２ａ、１３ａは一体的に
固定されている。

【００２８】前記ボールスプライン軸５はボールスプラ
インナット１２、１３に対して上下方に乗降運動可能で
あり、前記ボールスプライン軸５及びボールスプライン
ナット１２、１３は四角ブロック８に対し回転運動可能
になっている。前記フランジ部１２ａ、１３ａの外周縁
部はアンギュラボールベアリング９、１０の内輪に接触
されているので所定の圧力が加わっている。

【００２９】図１に示すように、四角ブロック８と中間
部材１１との間の空間部１４の両側には環状のスペーサ
１５、１６が一定間隔をおいてそれぞれ介在されてお
り、スペーサ１５、１６の上下端面がアンギュラボール
ベアリング９、１０の内輪及び外輪にそれぞれ接触され
ている。前記四角ブロック８の上下端面にはカバー１
７、１８がそれぞれ固定されている。そして、前記カバ
ー１７は、図２に示すように、カバー１８より大きく形
成されている。前記ボールスプラインナット１２のフラ
ンジ部１２ａは従動タイミングプーリ１９が固定されて
おり、下部ボールスプラインナット１３のフランジ部１
３ａには所定形状を有する交換台２０が固定されてい
る。

【００３０】前記従動タイミングプーリ１９は、図２に
示すように、従動タイミングプーリ１９を貫通したボー
ルスプライン軸５の外周で同心的に回転されるように上
部カバー１７の上部に回転可能に装着される。そして、
上部カバー１７の一側には駆動モータ２１が設置されて
おり、駆動モータ２１の回転軸２２には駆動タイミング
プーリ２３が固定されている。そして、駆動タイミング
プーリ２３及び従動タイミングプーリ１９はタイミング
ベルト２４により相互連結される。

【００３１】前記交換台２０は、図３Ａ及び図３Ｂに示
すように、中間部に結合溝２０ａが形成されており、そ
の中間部を通る軸部２０ｂは大略円柱形で、円柱の対向
円周面には平坦部２９ｄと円弧部２０ｆが交互に形成さ
れており、前記平坦部の両側には一定間隔をおいて係止
溝２０ｃが形成されている。一方、本発明の要部である
ツールＴは、図１、図２及び図４に示すように、交換台
２０から所定間隔をおいて形成された交換板３１と中間
板３２と案内板３３が一対の固定軸３４、３４´により
固定されてヘッドブロック部Ｈ及びツール自動交換装置
に着脱可能に結合されるツール本体３０と、ツール本体
３０の中間板３２及び案内板３３に上下方に乗降可能に
結合されてヘッドブロック部Ｈの空気圧シリンダ１の駆
動により連動される加圧手段４０と、前記ツール本体３
０の中間板３２及び案内板３３の中央部に上下方に乗降
可能に結合されて加圧手段４０の乗降動作により連動さ
れるノズル部５０と、加圧手段４０と中間板３２との間
に介在されて加圧手段４０を上方に弾支する弾性手段６
０と、前記ノズル部５０の外周面に結合されてノズル部
５０を上方に弾支する弾性手段と、前記案内板３３に９
０°の間隔をおいて直線移動可能に結合される複数の部
品ホルダー用スライダー８０と、加圧手段４０の乗降動
作によりスライダー８０を連動させる整列手段９０とか
ら構成されている。

【００３２】以下、前記ツールＴに対し各構成要素を詳
細に説明する。前記ツール本体３０を構成する交換板３
１は、ヘッドブロック部Ｈの交換台２０が結合されるよ
うに、その開放部（図４で、交換板３１の前方部にあた
る）に対向する一側内壁に結合溝３１ａが形成され、前
記結合溝３１ａは交換台２０の平坦部２０ｄが結合さ
れ、開放部に隣接する位置に交換台２０の円弧部２０ｆ
が結合される。

【００３３】前記結合溝３１ａの内壁の両側には交換台
２０の係止溝２０ｃに係止される係止ボール３５がそれ
ぞれ圧縮スプリング３６により弾支された状態で前方に
少し突出されている。そして、前記係止ボール３５は、
図６に示すように、圧縮スプリング３６により外側に離
脱しないように支持されている。前記交換板３１の外周
の一側面には下側に開放された係合溝３１ｂが形成され
ている。前記係合溝３１ｂは後述するツール自動交換装
置に適用される。

【００３４】前記中間板３２はその下部に所定高さの円
筒部３２ａが形成されているので、ノズル部５０との接
触面積を大きくしてノズル５０をより安定に支持し得る
ようになっている。前記加圧手段４０は、中間板３２及
び案内板３３の両方に形成された案内孔３２ｂ、３３ａ
に結合される押圧軸４１、４１´と、押圧軸４１、４１
´の上端部に固定されてボールスプライン軸５の下端部
に形成された段差部５ｂと接触される押圧板４２とから
構成されている。

【００３５】前記固定軸３４、３４´は交換板３１の所
定部位に形成された孔３１ｃ、３１ｃを介してネジ３１
ｄ、３１ｄにより固定され、前記押圧軸４１、４１´は
押圧板４２の外周縁に形成された一対の孔（図示せず）
を介して一対のネジ４２ｃにより固定される。又、前記
押圧軸４１、４１´と固定軸３４、３４´はそれぞれ一
対で、それぞれ対角線方向の対向位置に位置する。

【００３６】前記押圧軸４１、４１´はその下部に整列
手段９０を連動させるためにテーパー部４１ａ、４１ａ
´が形成され、テーパー部４１ａ、４１ａ´の下部には
両側に長孔４３ａがそれぞれ形成された支持軸部４３が
ピン４４により連結されている。一方、前記支持軸部４
３の内部には圧縮スプリング４５（図１参照）がそれぞ
れ挿入されている。そして、前記支持軸部４３は部品供
給器（図示せず）の所定部位を弾支する役割を担ってい
る。

【００３７】前記加圧手段４０を上方に弾支する弾性手
段６０は中間板３２と案内板４２との間のノズル部５０
に挿入され、その上端部は押圧板４２の下面中間部に形
成された凹部４２ａ（図１参照）の上面に接触支持され
ると共に下端部は中間板３２の上面に接触支持されてい
る。前記ノズル部５０は、図４及び図５Ａ〜図５Ｃに示
すように、中間板３２及び案内板３３に乗降可能に結合
されるノズル軸５１と、ノズル軸５１の下端部に着脱自
由に結合される吸着ノズル５２と、前記ノズル軸５１の
下端部に結合されて吸着ノズル５２の離脱を防止する固
定スプリング５３と、前記ノズル軸５１の内部に挿入さ
れて吸着ノズル５２を弾支する圧縮スプリング５４とか
ら構成されている。

【００３８】一方、前記ノズル軸５１と吸着ノズル５２
の内部には、図１に示すように、ボールスプライン軸５
の中心孔５ａに連通される中空５１ａ、５２ａがそれぞ
れ形成されている。前記吸着ノズル５２は、図５Ａ及び
図５Ｂに示すように、一側に縦方向に平坦な平面部５２
ｂが形成されている。そして、図４に示すように、ノズ
ル軸５１の下端部の外周面にはスプリング支持溝５１ｂ
が形成されており、そのスプリング支持溝５１ｂに内部
に通ずる通孔５１ｃが形成されている。

【００３９】前記中間板３２はＬ形の回転防止羽３７
（図１参照）が固定されており、その回転防止羽３７の
内側平面は中間板３２の中心を通過するノズル軸５１の
外周面に縦方向に形成された平面部５１ｄと面接触する
ことにより、中間板３２に対するノズル軸５１の回転を
規制するようになっている。前記固定スプリング５３
は、図５Ｃに示すように、ノズル軸５１のスプリング支
持溝５１ｂ（図４参照）に結合される円弧部５３ａと、
通孔５１ｃを通過する直線部５３ｂとが形成され、その
直線部５３ｂには吸着ノズル５２の平面部５２ｂに形成
された係止段５２ｃが係止されるように構成することに
より、吸着ノズル５２が任意分離されることを防止して
いる。

【００４０】一方、前記吸着ノズル５２を分離する場合
は、前記吸着ノズル５２を少し回して、固定スプリング
５３の直線部５３ｂから吸着ノズル５２の係止段５２ｃ
が外れた状態で吸着ノズル５２をノズル軸５１から引っ
張ると容易に分離することができる。前記ノズル軸５２
の上端部は押圧板４２の凹部４２ａと所定の間隔ｄ（図
１参照）をおいて維持されている。

【００４１】前記ノズル部５０を上方に弾支する弾性手
段７０は中間板３２とノズル軸５２の上端部に固定され
たストップワッシャ５５との間に挿入される。前記弾性
手段７０の上端部はストップワッシャ５５に接触支持さ
れ、下端部は中間板３２の上面に接触支持されている。
前記部品ホルダー用スライダー８０は、図４及び図７に
示すように、案内板３３に９０°の角度の一定間隔をお
いて形成された案内孔３３ｂに凹凸結合構造により結合
されて４つの整列チャック８１と前記整列チャック８１
にそれぞれ固定されて実際に部品を把持する４つのジョ
ー８２とから構成されている。

【００４２】そして、整列手段９０は、図４と図９Ａ及
び図９Ｂに示すように、案内板３３の上面両側に形成さ
れ、一端が突出するように形成された軸ピン９１、９１
´により回転でき、押圧軸４１、４１´のテーパー部４
１ａ、４１ａ´との接触により連動される作動レバー９
２、９２´と、前記中間板３２の円筒部３２ａの上部に
回転可能に結合され、前記２つのスライダー８０が連結
され、前記一側作動レバー９２によりスライダー８０を
連動させる上部整列板９３と、上部整列板９３を弾支す
る弾性部材９４と、前記円筒部３２ａの下部に回転可能
に結合され、残り２つのスライダー８０が連結され、前
記他側作動レバー９２´によりスライダー８０を連動さ
せる下部整列板９５と、前記下部整列板９５を弾支する
弾性部材９６とから構成されている。

【００４３】前記上部整列板９３及び下部整列板９５
は、図８に示すように、その両側に横方向に一対のカム
孔９３ａ、９５ａがそれぞれ形成され、座標上の中心か
ら一定距離をおいて一対のピン固定孔９３ｂ、９５ｂが
形成される。即ち、前記上部整列板９３及び下部整列板
９５は同形状で、図４に示すように９０°の位相差をお
いて配置されている。前記ピン固定孔９３ｂ、９５ｂに
は作動レバー９２、９２´と接触される係止ピン９７、
９８がそれぞれ上下貫通して固定されている。

【００４４】前記カム孔９３ａ、９５ａは、図面（図
８）上に正確に示さなかったが、中心から外周側に行く
ほどに直径が少し大きくなる形状になっている。そし
て、前記カム孔９３ａ、９５ａには各部品ホルダー用ス
ライダー８０の上面に固定されたカムピン８３がそれぞ
れ挿入されている。前記弾性部材９４、９６はトーショ
ンコイルスプリングで、一端部が中間板３２の所定部位
にそれぞれ連結固定されており、他端部が係止ピン９
７、９８にそれぞれ連結されているので、上部整列板９
３及び下部整列板９５が同方向に回動力を受けるように
なっている。

【００４５】以下、前述したようなツールＴを作業中に
自動的に交換するツール自動交換装置を以下に詳述す
る。図１２及び図１６に示すように、本発明によるツー
ル自動交換装置は、２方向運動メカニズムを有してい
る。即ち、前後支持板１０１には使用するツールＴの数
だけ（本発明の実施形態では４つ）の上下作動シリンダ
１０２と１つの前後作動シリンダ１０３とが連結設置さ
れている。

【００４６】前記前後支持板１０１とボールブッシュ１
０５は、図１２Ａ及び図１６に示すように、固定プレー
ト１０５ｂ及びフランジ１０５ｃを介在して相互連結さ
れ、その内側にはボールブッシュ軸１０５ａが貫設され
る。一方、前記前後支持板１０１の下部には、図１２Ｂ
及び図１６に示すように、一対の上下作動シリンダ１０
２とボールブッシュ１０４がそれぞれ設置され、ボール
ブッシュ１０４の内側にはボールブッシュ軸１０４ａが
挿設される。前記上下作動シリンダ１０２と前後作動シ
リンダ１０３は２つずつの直線運動ガイドであるボール
ブッシュ１０４、１０５により案内及び支持されてい
る。

【００４７】前記上下作動シリンダ１０２のロッド１０
６（図１６及び図１７参照）の上端部には所定の高さを
有する収納台１０７がそれぞれ設置されている。収納台
１０７の中間部位、つまりヘッドブロック部Ｈに結合さ
れたツールＴの中間板３２にあたる部位には近接センサ
ー１０８がそれぞれ固定されており、収納器１１０の上
端部にはにツールＴを支持するための収納器１１０が設
置されている。

【００４８】前記収納器１１０は、図１３〜図１５に示
すように、ツールＴの交換板３１が結合されるように、
一側が開放された結合溝１１１が形成され、その下部に
は停止台１１２が一体的に形成されており、上面にカバ
ー１１３が固定されている。前記結合溝１１１の内壁に
は、図１３に示すように、係合溝１１４が形成されてお
り、前記停止台１１２の一側辺部にはピン孔１１５が形
成されている。又、前記収納器１１０はツールＴをより
安定に固定するためのツール固定手段１２０を備えてい
る。

【００４９】前記ツール固定手段１２０は、図１３と図
１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、所定長さを有する水
平レバー１２１と、水平レバー１２１の下面の一側端部
に下方に突出するように固定されて、停止台１１２上の
ピン孔１１５に挿入される押圧ピン１２２と、前記水平
レバー１２１の上面の他端部に上方に突出するように固
定されて収納器１１０及び交換板３１の係合溝３１ｂ、
１１４に挿入案内される係合ピン１２３と、前記収納器
１１０の内側後方に固定されて水平レバー１２１を弾支
する板スプリング１２４とから構成されている。

【００５０】以上ように構成された本発明による表面実
装器ヘッドのツール及びツール自動交換装置の作用効果
を説明すると次のようである。先ず、表面実装器ヘッド
のヘッドブロック部Ｈに結合されたツールＴの上下及び
回転運動を説明する。図２に示すように、駆動モータ２
１が駆動すると、前記駆動モータ２１の動力が回転軸２
２に設置された駆動タイミングプーリ２３とタイミング
ベルト２４を介して従動タイミングベルト１９に伝達さ
れる。前記駆動モータ２１の回転力は固定された四角ブ
ロック８に設置されたアンギュラボールベアリング９、
１０の内部に設置されたボールスプラインナット１２、
１３とボールスプライン軸５を回転させることになる。

【００５１】ボールスプライン軸５の上側部分に対して
説明すると、従動タイミングプーリ１９に伝達された回
転力はボールスプライン軸５を支持しているボールベア
リング６によりシリンダ連結板４に伝達されなく、回転
型空気圧連結口７によっても空気圧チューブ側に伝達さ
れない。一方、前記ボールスプライン軸５の回転によ
り、その下ブロックに結合された交換台２０が回転する
ことになる。この際、前記交換台２０の結合溝２０ａ及
び軸ブロック２０ｂには、図３及び図４に示すように、
ツールＴの交換板３１が２つの平坦部２０ｄと１つの円
弧部２０ｆにより緊密に結合することとなる。そして、
前記軸部２０ｂの平坦部の両側に形成された係止溝２０
ｃに交換板３１の係止ボール３５が圧縮スプリング３６
の弾性力により弾支されて交換板３１を密着させること
により、ボールスプライン軸５の回転力はバックラッシ
（ｂａｃｋｌａｓｈ）なしに交換板３１に伝達されて交
換板３１を回転させることになる。

【００５２】前記交換板３１と、その下側に位置する中
間板３２と、前記中間板３２の下側に位置する案内板３
３とは両固定軸３４、３４´により順次固定されてツー
ル本体３０をなしているので、互いに一体的に回転する
ことになる。図４と図１０Ａ及び図１０Ｂに示すよう
に、ノズル軸５１と吸着ノズル５２は中間板３２とノズ
ル軸５１に対して相対回転し得ないようにそれぞれ回転
防止羽３７と固定スプリング５３により案内されるの
で、中間板３２の回転運動はそのまま吸着ノズル５２に
伝達される。又、案内板３３には９０°の角度に形成さ
れた案内孔３３ｂに部品ボルダー用スライダー８０の整
列チャック８１がそれぞれ差し込まれ、その整列チャッ
ク８１にジョー８２がそれぞれ固定されているので、案
内板３３の回転により部品ボルダー用スライダー８０も
共に回転することになる。

【００５３】結果的に、駆動モーター２１から伝達され
る回転力は四角ブロック８のアンギュラボールベアリン
グ９、１０の中心を回転中心として吸着ノズル５２とジ
ョー８２を回転させて表面実装部品の実装回転角度を決
定することになる。一方、表面実装器ヘッドの上下運動
は空気圧シリンダ１により伝達される。即ち、図２に示
すように、空気圧シリンダ１の駆動によりロッド２が下
降すると、その下降運動がボールジョイント３に伝達さ
れ、次いでシリンダ連結板４に伝達され、ボールスプラ
イン軸５に固定されたボールベアリング６まで伝達され
る。この際、前記ボールジョイント３は空気圧シリンダ
１とボールスプライン軸５との外れを補償して、空気圧
シリンダ１とボールスプライン軸５に無理な力が加わら
ないようにする役割をしている。

【００５４】このように、空気圧シリンダ１からボール
スプライン軸５に伝達された下方力はボールスプライン
軸５を下降させ、前記ボールスプライン軸５の段差部５
ｂがツールＴの押圧板４２を押して押圧板４２を下降さ
せることになる。前記押圧板４２の下降によりノズル軸
５１が下降され、この際、押圧板４２とノズル軸５１と
の間には所定間隔ｄが維持されるので、その間隔ｄ（図
１参照）だけボールスプライン軸５が下降し、その間隔
ｄだけ下降されてからノズル軸５１を下降させることに
より、まずジョー８２を図１０Ｂに示すように外側にそ
れぞれ広げて開放させた状態で吸着ノズル５２を下降さ
せることになる。

【００５５】まず、押圧板４２によるジョー８２の開放
動作を説明する。前記ボールスプライン軸５の下降によ
り弾性手段６０の弾性を克服しながら下降される押圧板
４２の両側に固定された押圧軸４１、４１´は中間板３
２及び案内板３３に形成された案内孔３２ｂ、３３ａに
沿って垂直下方に下降することになる。

【００５６】この際、前記押圧軸４１、４１´の下部に
それぞれ形成されたテーパー部４１ａ、４１ａ´により
整列手段９０を作動させることになる。即ち、図９Ａ、
図１０Ａ及び図１１Ａは整列手段９０のジョー８２が閉
まった状態を示すもので、このときには上部整列板９３
及び下部整列板９５が弾性部材９４、９６によりそれぞ
れ時計方向の回転力を有し、よって作動レバー９２、９
２´が軸ピン９１、９１´を中心として半時計方向の回
転力をそれぞれ受けている。又、前記上部整列板９３及
び下部整列板９５のカム孔９３ａ、９５ａの内側に整列
チャック８１のカムピン８３がそれぞれ挿入されてい
る。

【００５７】このような状態で、押圧実４１、４１´の
下降によりテーパー部４１ａ、４１ａ´が作動レバー９
２、９２´を押すと、その作動レバー９２、９２´は軸
ピン９１、９１´を中心として時計方向にそれぞれ回転
し、前記作動レバー９２、９２´の回転動作により、上
部整列板９３及び下部整列板９５にそれぞれ固定された
係止ピン９７、９８を押して上部整列板９３及び下部整
列板９５を半時計方向にそれぞれ回転させることにな
る。

【００５８】従って、上部整列板９３及び下部整列板９
５のカム孔９３ａ、９５ａの内側にそれぞれ挿入されて
いた整列チャック８１のカムピン８３はカム孔９３ａ、
９５ａの形状により外側にそれぞれ押され、部品ホルダ
ー用スライダー８０が案内板３３の案内孔３３ｂに沿っ
て移動し、前記カムピン８３がカム孔９３ａ、９５ａに
沿って移動して外側端部に接触すると、図９Ｂ、図１０
Ｂ及び図１１Ｂに示すように、下部にジョー８２が固定
された整列チャック８１が外側に最大に広がった状態を
維持することになる。

【００５９】前記押圧軸４１、４１´のテーパー部４１
ａ、４１ａ´が作動レバー９２、９２´を過ぎると、作
動レバー９２、９２´の回転動作が停止されて整列チャ
ック８１の運動が停止され、この際、押圧板４２の下端
部がノズル軸５１を押してノズル軸５１を下降させるこ
とになる。一方、空気圧シリンダ１の駆動によりロッド
２が上昇するとと、ボールジョイント３、シリンダ連結
板４及びボールスプライン軸５が上昇することになる。
この際、ボールスプライン軸５の上昇は押圧板４２の押
圧力を緩和させ、押圧板４２と中間板３２との間に介在
された弾性手段６０の復元力により押圧板４２が上昇す
ることになる。

【００６０】このように押圧板４２が上昇すると、押圧
板４２が押していたノズル軸５１が中間板３２との間に
設置された弾性手段７０の復元力により押圧板４２と共
に上昇することになる。前記押圧板４２の上昇動作は押
圧軸４１、４１´に伝達され、押圧軸４１、４１´のテ
ーパー部４１ａ、４１ａ´が作動レバー９２、９２´に
到達する前までノズル軸５１は上昇運動を中止すること
になる。

【００６１】以後、押圧軸４１、４１´の継続的な上昇
動作により、テーパー部４１ａ、４１ａ´が作動レバー
９２、９２´に接触し始めると、弾性部材９４、９６の
復元力により上部整列板９３及び下部整列板９５が半時
計方向に回転され、そのカム孔９３ａ、９５ａの外側端
部にそれぞれ移動し、よって整列チャック８１が案内板
３３の各案内孔３３ｂの案内を受けながら、吸着ノズル
５２の方向にそれぞれ移動することになる。

【００６２】一方、本発明によるツール自動交換装置に
よりヘッドブロック部Ｈに装着されたツールＴを分離及
び装着するための概略的な説明は次のようである。ま
ず、ツールＴを分離させるために、図２に示すように、
空気圧シリンダ１の駆動により押圧板４２と押圧軸４
１、４１´を下降させる。このように、押圧板４２を下
方に押した状態で空気圧シリンダ１のロッド２を上昇さ
せると、ボールスプライン軸５がノズル軸５１と押圧板
４２から分離される。この際、交換台２０を図６の矢印
方向に押すと、交換台２０からツールＴの交換板３１が
分離されて、ヘッドブロックＨからツールＴを分離する
ことができる。

【００６３】再び、ツールＴをヘッドブロックブロック
Ｈの交換台２０に装着するためには、押圧板４２を押し
てその押圧板４２とノズル軸５１を下降させた後、ヘッ
ドブロックブロックＨの交換台２０にツールＴの交換板
３１を押し入れた後、押されていた押圧板４２に加わっ
た外力を除去すると、押圧板４２とノズル軸５１が弾性
手段６０、７０の弾性復元力により上昇運動することに
より、ヘョドブロック部ＨにツールＴが結合される。

【００６４】本発明によるツール自動交換装置に関連し
て、前述したツールＴの分離及び装着動作をより詳細に
説明すると次のようである。先ず、ツールＴの分離動作
を説明すると、ツールＴが結合されている表面実装器の
ヘッドがＸ−Ｙテーブル（図示せず）により、ツールＴ
を持っていない収納器１１０の上側前面の位置に停止す
る。

【００６５】以後、上下作動シリンダ１０２の駆動によ
りロッド１０６が上昇すると、図１６に示すように、収
納器１１０が備えられた収納台１０７が上昇し、ツール
Ｔの交換板３１の高さに当たる位置で停止することにな
る。この際、図１４Ａに示すように、収納器１１０に設
置されているツール固定手段１２０は板スプリング１２
４により下方に押されており、そのツール固定手段１２
０の押圧ピン１２２は停止台１１２のピン孔１１５を通
じて下側に突出された状態を維持することになる。

【００６６】このような状態で、ヘッドブロック部Ｈの
上下作動用シリンダ１の駆動によロッド２が下降する
と、前述したような同一動作によりボールスプライン軸
５が下降し、これにより押圧板４２と押圧軸４１、４１
´が下降することになる。以後、前後作動シリンダ１０
３の駆動により前後支持板１０１が前進運動して図面の
左側に移動すると、その前後支持板１０１に支持されて
いる上下作動シリンダ１０２と、収納台１０７と、収納
器１１０とが一緒に前進運動することになる。前記前後
支持板１０１の前進運動は、図１５に示すように、収納
器１１０の結合溝１１１にツールＴの交換板３１が完全
に結合された後、停止することになる。この際、ヘッド
ブロック部Ｈの下降運動により押されている押圧板４２
は収納器１１０の下部に形成された停止台１１２の下側
に入ることになる。

【００６７】以後、ヘッドブロック部Ｈの空気圧シリン
ダ１の駆動によりボールスプライン軸５が上昇し、押圧
板４２と中間板３２との間に介在されて弾性手段６０の
復元力により押圧板４２が上昇し、図１４Ｂに示すよう
に、板スプリング１２４の弾性を克服しながらツール固
定手段１２０の押圧ピン１２２を上昇させてから停止台
１１２により停止することになる。

【００６８】このように押圧板４２が停止台１１２によ
り停止された状態でボールスプライン軸５は上昇し続
け、ノズル軸５１から分離された後、上側に離脱され
る。これと同時に、押圧板４２の上昇動作により上昇さ
れるツール固定手段１２０の係合ピン１２３は収納器１
１０及び交換板３１の係合溝３１ｂ、１１４に同時に挿
入されることにより収納器１１０にツールＴが完全に結
合される。

【００６９】以後、前後作動シリンダ１０３の駆動によ
り前後支持板１０１が後退すると、係止ボール３５だけ
によって支持されている交換台２０と交換板３１の結束
が解除されてツールＴが収納器１００に移動する。この
際、収納台１０７に設置された近接センサ１０８の出力
を確認してツールＴの分離動作が行われたかを確認し、
次の動作として上下作動シリンダ１０２の駆動により、
ツールＴが収納された収納器１１０が下降して元の位置
に復帰することになる。

【００７０】一方、収納器１１０のツールＴをヘッドブ
ロック部Ｈに装着するに当たっては、分離時と同様に、
先ずツールＴを有していないヘッドブロック部Ｈがツー
ルＴを有している収納器１１０の上側前面にＸ−Ｙテー
ブルの運動により移動及び停止することになる。以後、
図１７に示すように、上下作動シリンダ１０２の駆動に
より、収納器１１０をヘッドブロック部Ｈの交換台２０
の高さまで上昇させる。このような状態で、前後作動シ
リンダ１０３の駆動により前後支持板１０１を前進させ
ると、ヘッドブロック部Ｈの交換台２０にツールＴの交
換板３１が結合される。

【００７１】こきように、ツールＴの結合が完了された
状態で、ヘッドブロック部Ｈの空気圧シリンダ１の駆動
によりボールスプライン軸５が下降すると、前述した同
一作用により押圧板４２を下降させながら、ノズル軸５
１にボールスプライン軸５が挿入され、次いで押圧板４
２とノズル軸５１を下降させることになる。前記押圧板
４２が下降動作により収納器１１０の停止台１１２から
分離されると、ツール固定手段１２０も板スプリング１
２４の弾性復元力により下降して係合ピン１２３が収納
器１１０及び交換板３１の係合溝３１ｂ、１１４からは
ずさることにより、ツールＴのロッキング状態が解除さ
れて、収納器１１０から拘束された前進方向の運動が可
能になり、ヘッドブロック部Ｈはボールスプライン軸５
でノズル軸５１を拘束して、ツールＴの交換体２０から
の離脱を防いでいる。

【００７２】このような状態で前後作動シリンダ１０３
が後退すると、ツールＴは収納器１１０から分離されて
ヘッドブロック部Ｈの交換台２０に結合され、このとき
にも収納台１０７に設置された近接センサー１０８の出
力を確認して、ツールＴの装着が完成されたかを確認す
ることになる。前記ツールＴの装着動作が正常的に行わ
れると、上下作動シリンダ１０２が下降し、収納器１１
０は元の位置にふっきすることになる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、部品を水平方向に安定的に整列させること
ができ、対応可能な部品の種類を増大させることができ
る。請求項２〜５に係る発明によれば、請求項１に係る
発明の作用を効率良く奏することができる。

【００７４】請求項６に係る発明によれば、実際に、実
装部品の整列が良くなったとしても、実装時の部品整列
のためのジョーは広がり吸着ノズルのみが部品を保持し
ているので、実装時の吸着ノズルの揺れは実装精密度に
大きい影響を及ぼすことができるが、本発明によるツー
ルの吸着ノズルは外周部に縦方向の平面部を有し、ノズ
ル軸に設置された固定スプリングが平面部に密着されて
吸着ノズルの回転を防止する。従って、実装時に発生可
能な吸着ノズルの揺れを最小化することができる。

【００７５】請求項７及び８に係る発明によれば、請求
項１に係る発明の作用を効率良く奏することができる。
請求項９に係る発明によれば、案内板の案内を受けなが
ら水平に作動する部品整列チャック装置を有し、部品の
整列のために対向整列チャックを互いに連動するように
２つの上部整列板及び下部整列板を有するので、部品を
水平方向に安定的に整列させることができる。

【００７６】請求項１０に係る発明によれば、部品整列
時の作動を整列チャックに伝達する時、カム原理により
理想的な整列チャックの運動速度を制御することができ
る。請求項１１に係る発明によれば、請求項１に係る発
明の作用を効率良く奏することができる。請求項１２に
係る発明による表面実装器のツール自動交換装置によれ
ば、作業中に自動的に吸着ノズル及びツールを交換する
ことができる。直線運動ガイドの案内を受けながら上下
及び前後に作動し得るように複数（例えば、４〜５）の
収納器が設置されて、ツールをヘッドから分離するか装
着することができる。

【００７７】請求項１３〜１５に係る発明によれば、請
求項１２に係る発明の作用を効率良く奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 上下作動用空気圧シリンダが駆動されなかっ
た状態下の表面実装器のヘッドを示す正面断面図

【図２】 上下作動用空気圧シリンダが駆動されてボー
ルスプライン軸が下降された状態下の表面実装器のヘッ
ドを示す正面断面図

【図３】 表面実装器ヘッドのツールを構成する交換台
を示す図で、Ａは斜視図、Ｂは横断面図

【図４】 表面実装器のツールを示す分解斜視図

【図５】 表面実装器のツールの構成を示す図で、Ａは
吸着ノズルの正面図、Ｂはその側面図、Ｃは固定スプリ
ングの平面図

【図６】 表面実装器ヘッドを構成するヘッドブロック
部の交換台にツールの交換板が結合された状態を示す平
面図

【図７】 表面実装器のツールを構成する部品ホルダー
用スライダーの結合状態を示す正面図

【図８】 表面実装器のツールを構成する上下部整列板
の平面図

【図９】 表面実装器のツールを構成する整列手段を示
すもので、Ａはジョーの閉鎖状態を示す平面図、Ｂはそ
の開放状態を示す平面図

【図10】 表面実装器のツールを構成する整列手段を示
すもので、Ａはジョーの閉鎖状態を示す正面図、Ｂはそ
の開放状態を示す正面図

【図11】 表面実装器のツールを構成する整列手段を示
すもので、Ａはジョーの閉鎖状態を示す底面図、Ｂはそ
の開放状態を示す底面図

【図12】 表面実装器のツール自動交換装置を示す図
で、Ａは平面図、Ｂは正面図

【図13】 表面実装器のツール自動交換装置を構成する
ツール固定手段の斜視図

【図14】 表面実装器のツール自動交換装置を構成する
収納器とツール固定手段の構成及び作用を示す図で、Ａ
はツールが固定されなかった状態を示す収納器の正面
図、Ｂはツールが固定されなかった状態を示す収納器の
正面図である。

【図15】 表面実装器のツール自動交換装置を構成する
収納器にツールが結合された状態を示す平面図

【図16】 表面実装器のツール自動交換装置を示すツー
ルの分離動作を説明するための側面図

【図17】 表面実装器のツール自動交換装置を示すツー
ルの装着動作を説明するための側面図

【符号の説明】

Ｈ ヘッドブロック部 Ｔ ツール １ 上下駆動用空気圧シリンダ ３１ 交換板 ３２ 中間板 ３３ 案内板 ３４，３４´ 固定軸 ３０ ツール本体 ４０ 加圧手段 ５０ ノズル部 ６０ 弾性手段 ７０ 弾性手段 ８０ 部品ホルダー用スライダー ９０ 整列手段 １０１ 前後支持板 １０２ 上下作動シリンダ １０３ 前後作動シリンダ １１０ 収納器 １２０ ツール固定手段

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヘッドブロック部（Ｈ）から所定間隔を置
   いて順次設置された交換板（３１）、中間板（３２）、
   案内板（３３）が複数の固定軸（３４）（３４´）によ
   りそれぞれ固定されてヘッドブロック部（Ｈ）及びツー
   ル自動交換装置に着脱可能に結合されるツール本体（３
   ０）と、 前記ツール本体（３０）の中間板（３２）及び案内板
   （３３）に垂直上下方に乗降可能に結合されて、ヘッド
   ブロック部（Ｈ）の上下駆動用空気圧シリンダ（１）の
   駆動により連動される加圧手段（４０）と、 前記ツール本体（３０）の中間板（３２）及び案内板
   （３３）の中央に垂直上下方に乗降可能に結合されて、
   加圧手段（４０）の乗降動作により連動されるノズル部
   （５０）と、 前記加圧手段（４０）と中間板（３２）との間に介在さ
   れて加圧手段（４０）を上方に弾支する弾性手段（６
   ０）と、 前記ノズル部（５０）の外周面に結合されて、そのノズ
   ル部（５０）を上方に弾支する弾性手段（７０）と、 前記案内板（３３）に９０°の間隔を置いて形成された
   案内孔内に直線移動可能に結合される複数の部品ホルダ
   ー用スライダー（８０）と、 前記加圧手段（４０）の乗降動作によりスライダー（８
   ０）を連動させる整列手段（９０）と、 を含んで構成したことを特徴とする表面実装器ヘッドの
   ツール。
2. 【請求項２】前記交換板（３１）は、ヘッドブロック部
   （Ｈ）の交換台（２０）に結合されるように一側が開放
   された結合溝（３１ａ）が形成され、前記結合溝（３１
   ａ）は交換台（２０）の軸部（２０ｂ）と形合されるよ
   うに、対向位置に平坦部が形成され、開放部に対向する
   位置に円弧部が形成されたことを特徴とする請求項１記
   載の表面実装器ヘッドのツール。
3. 【請求項３】前記結合溝（３１ａ）の内壁両側には交換
   台（２０）の係止溝（２０ｃ）に係止される係止ボール
   （３５）がそれぞれ圧縮スプリング（３６）により弾力
   的に設置されることを特徴とする請求項２記載の表面実
   装器ヘッドのツール。
4. 【請求項４】前記加圧手段（４０）は、中間板（３２）
   及び案内板（３３）の両側に形成された案内孔（３２
   ｂ）（３３ａ）に乗降可能に結合される押圧軸（４１）
   （４１´）と、前記押圧軸（４１）（４１´）の上端部
   に固定されて、ボールスプライン軸（５）の下端部に形
   成された段差部（５ｂ）と接触される押圧板（４２）と
   から構成されたことを特徴とする請求項１〜３のうちい
   ずれか１つに記載の表面実装器ヘッドのツール。
5. 【請求項５】前記押圧軸（４１）（４１´）と固定軸
   （３４）（３４´）はそれぞれ一対で構成され、交換板
   （３１）、中間板（３２）、案内板（３３）に対角線方
   向で対向する位置にそれぞれ位置することを特徴とする
   請求項４記載の表面実装器ヘッドのツール。
6. 【請求項６】前記ノズル部（５０）は、中間板（３２）
   及び案内板（３３）に乗降可能に結合されるノズル軸
   （５１）と、前記ノズル軸（５１）の下端部に着脱可能
   に結合される吸着ノズル（５２）と、前記ノズル軸（５
   １）の下端部に結合されて吸着ノズル（５２）の離脱を
   防止する固定スプリング（５３）と、前記ノズル軸（５
   １）の内部に挿入されて吸着ノズル（５２）を弾支する
   圧縮スプリング（５４）と、を含んで構成されたことを
   特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の表
   面実装器ヘッドのツール。
7. 【請求項７】前記中間板（３２）はその一側に回転防止
   羽（３７）が固定され、前記回転防止羽（３７）の内側
   平面は中間板（３２）の中心を通過するノズル軸（５
   １）の外周面に縦方向に形成された平面部（５１ｄ）と
   面接触されるように構成されたことを特徴とする請求項
   １〜６のうちいずれか１つに記載の表面実装器ヘッドの
   ツール。
8. 【請求項８】前記固定スプリング（５３）と、ノズル軸
   （５１）のスプリング支持溝（５１ｂ）に結合される円
   弧部（５３ａ）と、ノズル軸（５１）のスプリング支持
   溝（５１ｂ）に連通されるように形成された通孔（５１
   ｃ）を通過する直線部（５３ｂ）とから構成され、前記
   直線部（５３ｂ）には吸着ノズル（５２）の平面部（５
   ２ｂ）に形成された係止段（５２ｃ）が係止されるよう
   に構成されたことを特徴とする請求項６記載の表面実装
   器ヘッドのツール。
9. 【請求項９】前記整列手段（９０）は、案内板（３３）
   の上面両側に形成され、その一端が突出形成された軸ピ
   ン（９１）（９１´）により回転可能に結合されて、押
   圧軸（４１）（４１´）のテーパー部（４１ａ）（４１
   ａ´）との接触により連動される作動レバー（９２）
   （９２´）と、前記中間板（３２）に回転可能に結合さ
   れ、前記２つのスライダー（８０）が連結され、前記一
   側作動レバー（９２）によりスライダー（８０）を連動
   させる上部整列板（９３）と、前記上部整列板（９３）
   を弾支する弾性部材（９４）と、前記上部整列板（９
   ３）の下部に回転可能に結合され、残り２つのスライダ
   ー（８０）が連結され、前記他側作動レバー（９２´）
   によりスライダー（８０）を連動させる下部整列板（９
   ５）と、前記上部整列板（９３）を弾支する弾性部材
   （９６）と、を含んで構成されたことを特徴とする請求
   項１〜８のうちいずれか１つに記載の表面実装器ヘッド
   のツール。
10. 【請求項10】前記上部整列板（９３）及び下部整列板
    （９５）は、それぞれ両側にカム孔（９３ａ）（９５
    ａ）及びピン固定孔（９３ｂ）（９５ｂ）が形成され、
    互いに９０°の位相差を置いて配置され、前記ピン固定
    孔（９３ｂ）（９５ｂ）に作動レバー（９２）（９２
    ´）と接触される係止ピン（９７）（９８）がそれぞれ
    上下貫通されるように固定され、前記カム孔（９３ａ）
    （９５ａ）に各部品ホルダー用スライダー（８０）の上
    面に固定されたカムピン（８３）がそれぞれ挿入された
    ことを特徴とする請求項９記載の表面実装器ヘッドのツ
    ール。
11. 【請求項11】前記弾性部材（９４）（９６）はトーショ
    ンコイルスプリングで、一端部が中間板（３２）の所定
    部位にそれぞれ連結固定され、他端部が係止ピン（９
    ７）（９８）にそれぞれ連結されることにより、上部整
    列板（９３）及び下部整列板（９５）が同方向に弾支さ
    れることを特徴とする請求項９又は１０記載の表面実装
    器ヘッドのツール。
12. 【請求項12】前後支持板（１０１）に連結される複数の
    上下作動シリンダ（１０２）と、前後作動シリンダ（１
    ０３）により移動される前後支持板（１０１）の複数の
    収納台（１０７）にツール（Ｔ）の交換板（３１）を支
    持するための収納器（１１０）と、前記収納器（１１
    ０）にツール（Ｔ）をより安定に固定するためのツール
    固定手段（１２０）とから構成されることを特徴とする
    ツールの自動交換装置。
13. 【請求項13】前記収納器（１１０）は、ツール（Ｔ）の
    交換板（３１）が結合されるように、一側が開放された
    結合溝（１１１）が形成され、その下部にはピン孔を備
    える停止台（１１２）が一体的に形成され、上面にカバ
    ー（１１３）が固定されたことを特徴とする請求項１２
    記載の表面実装器ヘッドのツール。
14. 【請求項14】前記結合溝（１１１）の内壁には係合溝が
    形成されることを特徴とする請求項１３記載のツールの
    自動交換装置。
15. 【請求項15】前記ツール固定手段（１２０）は、所定長
    さを有する水平レバー（１２１）と、前記水平レバー
    （１２１）の下面の一端部に下方に突出するように固定
    されて、停止台（１１２）上に形成されたピン孔（１１
    ５）に挿入される押圧ピン（１２２）と、前記水平レバ
    ー（１２１）の上面の他端部に上方に突出するように固
    定されて収納器（１１０）及び交換板（３１）の係合溝
    （３１ｂ）（１１４）に挿入案内される係合ピン（１２
    ３）と、前記収納器（１１０）の内側後方に固定されて
    水平レバー（１２１）を弾支する板スプリング（１２
    ４）と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１
    ２〜１４のうちいずれか１つに記載のツールの自動交換
    装置。