JPH08195585A - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラレストに対し、カムフォロワーが乗り
移るとき及び／又は抜け出るときの衝撃を緩和すること
のできる電子部品自動装着装置を提供する。 【構成】 カムフォロワー２９がローラレスト１４０に
乗り移るときには、ローラレストと円筒リブカムとの間
に寸法公差による段差があったとしても、ローラレスト
１４０の乗り移る側には案内傾斜面１４０ａがあるの
で、スムーズに乗り移ることができるし、また、カムフ
ォロワーがローラレストから抜け出るときには、ローラ
レスト１４０の抜け出る側に同様の案内傾斜面１４０ｂ
があるので、スムーズに抜け出ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリーテーブルの
外周部にチップ状電子部品の装着ヘッドを備える電子部
品自動装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリーテーブルの装着ヘッ
ドに設けられた吸着ノズルにより、部品供給装置からチ
ップ状電子部品を取り出し、このチップ状電子部品の位
置ずれを認識装置により認識し、その認識した結果に基
づいて装着ヘッドを回動し、しかる後、電子部品をプリ
ント基板上に装着するようにした電子部品自動装着装置
は知られている（例えば、特開平３−７８２９５号公報
参照）。

【０００３】この種のものでは、装着ヘッドを回動させ
るときに、この装着ヘッドを支持する上下一対のカムフ
ォロワーを、円筒リブカムに案内させながら、前記装着
ヘッドを回動させるようになっている。

【０００４】この円筒リブカムには切欠き部が設けら
れ、この切欠き部にはローラレストが配置され、このロ
ーラレストを一対のカムフォロワーが通過するときに、
該ローラレストと一体にカムフォロワーに支持される装
着ヘッドが一時的に昇降し、この装着ヘッドの昇降によ
って、部品供給装置からチップ状電子部品を取り出し
て、プリント基板上に装着するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成によれば、一対のカムフォロワーが円筒リブカムか
らローラレストに乗り移るとき、或いは、上下一対のカ
ムフォロワーがローラレストから抜け出るとき、このロ
ーラレストと円筒リブカムとの間に生じる段差に起因す
る衝撃が発生するという問題がある。

【０００６】この衝撃が発生すると、振動が発生するの
で、チップ状電子部品の取り出し又は装着に関する動作
が不安定になると共に吸着している部品がずれる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、ローラレストに対し、カ
ムフォロワーが乗り移るとき及び／又は抜け出るときの
衝撃を緩和することのできる電子部品自動装着装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、円筒リブカムに沿って移動する上下一対のカムフォ
ロワーが、前記円筒リブカムの切欠き部に配置されるロ
ーラレストを通過するときに、該ローラレストと一体に
前記カムフォロワーに支持される装着ヘッドが一時的に
昇降し、この装着ヘッドの昇降により部品供給装置から
チップ状電子部品を取り出し、該チップ状電子部品をプ
リント基板上に装着する電子部品自動装着装置におい
て、前記カムフォロワーが乗り移る側、及び／又は抜け
出る側の前記ローラレストの一部分に、前記カムフォロ
ワーを案内するための案内傾斜面を形成したことを特徴
とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記案内傾斜面
は、下部のカムフォロワーが乗り移る側、及び／又は抜
け出る側の前記ローラレストの一部分に形成されること
を特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記ローラレス
トは、前記カムフォロワーが乗り移る側、及び／又は抜
け出る側の一部分に、前記カムフォロワーの一部分だけ
が通過する幅狭の案内部を備え、この案内部に、前記案
内傾斜面が形成されることを特徴とするものである。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記ローラレス
トは、前記案内部を含むために、略Ｔ字形に形成される
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】請求項１〜４に記載の発明によれば、カムフォ
ロワーがローラレストに乗り移るときには、ローラレス
トと円筒リブカムとの間に寸法公差による段差があった
としても、ローラレストの乗り移る側には案内傾斜面が
あるので、スムーズに乗り移ることができるし、また、
カムフォロワーがローラレストから抜け出るときには、
ローラレストの抜け出る側に同様の案内傾斜面があるの
で、スムーズに抜け出ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明による電子部品自動装着装置の
一実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１及び図２において、１００はチップ状
電子部品の自動装着装置を示している。この電子部品自
動装着装置１００は、電子部品供給セクション１０１
と、取出しセクション１０２と、装着セクション１０３
とからなっている。

【００１５】まず、電子部品供給セクション１０１につ
いて説明する。電子部品供給セクション１０１は部品供
給台１を有し、この供給台１にはナット３を介してボー
ルねじ５が螺合されている。このボールねじ５はカップ
リング６を介してモータ７につながれており、このモー
タ７によりボールねじ５が駆動されると、部品供給台１
は一対のリニアガイド９，９に案内されてＸ方向に往復
動するようになっている。

【００１６】この供給台１には複数の部品供給装置１１
が設けられ、この部品供給装置１１にはレバー１３（図
１）が設けられている。

【００１７】このレバー１３は昇降レバー１５に係合
し、この昇降レバー１５が昇降すると、上記レバー１３
が揺動するようになっている。レバー１３が揺動する
と、テープリール１７に巻回されたテープが、後述する
取出しセクション１０２へ向けて繰り出され、テープに
収納されたチップ状部品が、取出しセクション１０２の
部品吸着位置Ｉ（図２）に供給されるようになってい
る。

【００１８】取出しセクション１０２は、間欠的回転が
可能なロータリーテーブル２１（図１）を備え、このロ
ータリーテーブル２１の外周部には、等間隔ピッチで、
複数の装着ヘッド２３，２３…２３が取付けられてい
る。

【００１９】各装着ヘッド２３はヘッド昇降テーブル２
６の下端に取付けられ、ヘッド昇降テーブル２６は一対
のレール２８に取付けられている。一対のレール２８
は、ロータリーテーブル２１の外周部に固定されたナッ
ト部材２７によって昇降自在に支持されている。

【００２０】ヘッド昇降テーブル２６の上端には取付板
２５が固定され、この取付板２５は上方に延出して、そ
の上端部２５ａには、後述するように、一対のカムフォ
ロワー２９が取付けられている。

【００２１】一対のカムフォロワー２９は、支持台３０
の外周に固定された円筒リブカム３１を上下から挟持し
ており、上述したロータリーテーブル２１が回転する
と、取付板２５に固定された装着ヘッド２３は、カムフ
ォロワー２９を介して円筒リブカム３１のプロフィール
に従って昇降しながら、上述したロータリーテーブル２
１と一体的に回転するようになっている。

【００２２】円筒リブカム３１は、図８に示すように、
二か所が切欠かれており（一か所のみ図示する）、その
二か所のいずれかに、一対のカムフォロワー２９が乗り
込むと、カム１３１の駆動により動作する昇降機構１３
３を通じて、切欠き部に配置された昇降体３２が昇降
し、この昇降体３２と一体に装着ヘッド（図１の符号２
３）が昇降するようになっている。

【００２３】昇降機構１３３は、ピン１３４を介して揺
動自在に支持されるレバー１３５を備えている。このレ
バー１３５の一端１３５ａにはカムフォロワー１３６が
設けられ、このカムフォロワー１３６にはカム１３１が
当接し、このカム１３１の動作に従って、その一端１３
５ａが押し下げられると、ばね１３７のばね力に抗し
て、レバー１３５の他端１３５ｂが押し上げられるよう
になっている。このレバー１３５の他端１３５ｂにはロ
ーラ１３７が係合し、このローラ１３７は垂直レール１
３８に取付けられ、この垂直レール１３８はフレーム１
４４に固定された一対のガイド１３９に沿って昇降する
ようになっている。

【００２４】この垂直レール１３８の下端には、後述す
るように、本実施例の要部を構成するところのローラレ
スト１４０が取付けられ、このローラレスト１４０は、
円筒リブカム３１の切欠き部に配置されるようになって
いる。このローラレスト１４０と垂直レール１３８とは
上記の昇降体３２を構成する。

【００２５】図８及び図９を参照して、昇降体３２は、
部品取り出し不要時にはクラッチレバー１４１を介して
上限の位置に保持されている。

【００２６】円筒リブカム３１に沿って移動する一対の
カムフォロワー２９が、図示のように、ローラレスト１
４０に乗り込むと、垂直レール１３８は図示を省略した
ばねにより常に下方に付勢されるので、カム１３１のプ
ロフィールに従って、図１０及び図１１に示すように、
レバー１３５は時計回りに回動する。これによれば、垂
直レール１３８とローラレスト１４０とからなる昇降体
３２が下降し、この昇降体３２と一体に取付板２５が下
降し、この取付板２５にヘッド昇降テーブル２６を介し
て固定された装着ヘッド２３が下降する。

【００２７】一対のカムフォロワー２９は上述したよう
に取付板２５の上端部２５ａに取付けられる。上部のカ
ムフォロワー２９ａは、取付板２５に直接取付けられ、
下部のカムフォロワー２９ｂは、レバー１４３に取付け
られ、このレバー１４３は、ピン１４２を介して取付板
２５に取付けられ、レバー１４３は更にばね１４５を通
じて上方へ付勢されている。

【００２８】円筒リブカム３１の切欠き二か所は、図２
を参照して、電子部品の吸着位置Ｉと装着位置III の二
か所に相当する。

【００２９】吸着位置Ｉでは、供給される電子部品を取
り出すために装着ヘッド２３が昇降し、装着位置III で
は、後述するように取り出した電子部品をプリント基板
上に装着するために装着ヘッド２３が昇降する。

【００３０】装着ヘッド２３は、図３に示すように、ス
テータ３５と、そこにベアリング３６を介して嵌め込ん
だロータ３７とからなるパルスモータ３９を備え、この
パルスモータ３９により、装着ヘッド２３は、それ自体
が回動自在に形成されている。

【００３１】ロータ３７の外周には、全周に亘って永久
磁石４３が埋め込まれ、この永久磁石４３の上下には、
当該永久磁石４３によって磁化される鉄心４５が周方向
に凹凸を繰り返して設けられている。また、ステータ３
５の内周には鉄心４７が設けられ、この鉄心４７には、
周方向に適当な間隔をあけて突部が形成されており、こ
の突部の周りにはコイル４９が巻かれている。

【００３２】このコイル４９には、詳細は後述するが、
ロータリーテーブル２１の上方に配置された駆動ユニッ
ト２００からのパルス電流が流され、このパルス電流が
流されることにより、永久磁石４３に磁化された鉄心４
５の凸部との間に反発力が生じ、これによって装着ヘッ
ド２３を構成するロータ３７は、パルス電流のパルス数
に応じて所定角度量回転するようになっている。

【００３３】装着ヘッド２３を構成するロータ３７に
は、６本の吸着ノズル５１が（２本だけを図示する）、
周方向に等間隔に、しかも上下に貫通して、昇降可能に
設けられている。夫々の吸着ノズル５１には真空吸引孔
５３があけられ、この真空吸引孔５３は途中で吸着ノズ
ル５１の横孔５５に連通し、この横孔５５は、吸着ノズ
ル５１の上下方向の位置に応じて、連通孔５６を介し
て、ロータ３７の中央の真空室５７に連通するようにな
っている。

【００３４】具体的には、図中の右側のノズル５１の位
置で、横孔５５は連通孔５６を介して真空室５７に連通
し、図中の左側のノズル５１の位置で、横孔５５は真空
室５７に連通しない。この真空室５７はロータ３７にあ
けられた孔５８を通じて真空チューブ５９（図１）につ
ながり、この真空チューブ５９は真空発生器（図示せ
ず）につながれる。

【００３５】吸着ノズル５１の上端には係合体６１が一
体的に形成され、この係合体６１はばね６２を介して下
方に付勢されている。係合体６１の上端６１ａはレバー
６３の下端６３ａに係合可能になっており、このレバー
６３は、ロータ３７から上方に一体的に延びる固定部３
７ａにピン６５を介して連結されている。レバー６３の
上端６３ｂはばね６７により外方に付勢され、この付勢
力によって係合体６１とレバー６３との係合力が保持さ
れる。

【００３６】つぎに、取出しセクション１０２の作用を
説明する。吸着ノズル５１（図中で右側のノズル）が、
ロータリーテーブル２１の回転に伴って、取出しセクシ
ョン１０２の吸着位置Ｉに到達すると、ロータリーテー
ブル２１の回転が一旦停止され、上述のように装着ヘッ
ド２３が降下し、吸着ノズル５１の先端にチップ状部品
３００が吸着される。このときには、吸着ノズル５１の
横孔５５は、連通孔５６を介して、真空室５７に連通す
るので、真空吸引孔５３には真空が発生する。

【００３７】チップ状部品３００が吸着されると、装着
ヘッド２３が上昇して、ロータリーテーブル２１が再び
回転される。

【００３８】図２を参照して、チップ状部品３００を吸
着した装着ヘッド２３が、ロータリーテーブル２１の回
転に伴って、部品認識位置IIに到達すると、部品認識装
置６９が作動し、吸着ノズル５１に対するチップ状部品
３００の位置ずれが認識される。チップ状部品３００の
位置がずれていれば、装着位置III までのいずれかのセ
クションで位置ずれが修正される。この修正のセクショ
ンについては図示とともに説明を省略する。

【００３９】チップ状部品３００を吸着した装着ヘッド
２３が、位置ずれを修正した後に、ロータリーテーブル
２１の回転に伴って、装着位置III に到達すると、ロー
タリーテーブル２１の回転が停止され、上述のように装
着ヘッド２３が降下し、吸着ノズル５１先端のチップ状
部品３００が、後述する電子部品装着セクション１０３
のプリント基板上に装着される。

【００４０】チップ状部品３００がプリント基板上に装
着されると、ロータリーテーブル２１が回転し、装着位
置III のつぎのステーションに送られ、そのステーショ
ンでは装着ヘッド２３が下がり、図示を省略した当接台
に吸着ノズル５１の先端が当たり、その吸着ノズル５１
は押し上げられ、係合体６１の上端６１ａがレバー６３
の下端６３ａに係合し、その吸着ノズル５１は、図３の
図中左側の吸着ノズル５１のようにホールドされる。

【００４１】電子部品装着セクション１０３は、図２を
参照し、Ｙ軸モータ７１によりＹ方向に移動するＹテー
ブル７３と、このＹテーブル７３上でＸ軸モータ７５に
よりＸ方向に移動し、結果的にはＸＹ方向に移動するＸ
Ｙテーブル７７とを備えている。このＸＹテーブル７７
上には、隣接する供給部（図示せず）から糊付けされた
プリント基板７９が供給され、このプリント基板７９上
には、上述のチップ状電子部品が装着される。

【００４２】また、この実施例によれば、装着ヘッド２
３のパルスモータ３９を駆動するための駆動ユニット２
００が、図４〜図６に示すようにロータリーテーブル２
１の上方にまとめて配置され、しかも図７に示すように
電気配線が一枚のマザーボード２１０を用いて配線され
る。

【００４３】即ち、ロータリーテーブル２１の出力軸８
１は、図１に示すように、インデックスユニット８３を
貫通して上方に延出し、図４に示すように、出力軸８１
の端部８１ａには、ドライバーボックス固定ブロック８
５が固定されている。

【００４４】この固定ブロック８５には出力軸ブロック
８７が固定され、この出力軸ブロック８７にはカップリ
ング８９を介してスリップリング９１の回転軸９３が対
向配置される。カップリング８９は出力軸８１と回転軸
９３の各軸が一致しなくても、回転力を伝達できる。ま
た、９５はスリップリング固定板であり、これにより、
スリップリング９１は固定されている。

【００４５】ドライバーボックス固定ブロック８５に
は、ねじ８６を介して、ドライバーボックスカバー１８
７が取付けられ、このカバー１８７と固定ブロック８５
との間には、マザーボード取付板８８が介装される。こ
のマザーボード取付板８８には、図５〜図６に示すよう
に、ねじ９６を介して、基板取付板９７が固定され、こ
の基板取付板９７には、装着ヘッド２３のパルスモータ
３９と同数のドライバー基板９８、及びローカルコント
ロール基板９９が取付けられる。また、マザーボード取
付板８８には、図４に示すように、複数のカラー１１１
を介して、一枚のマザーボード２１０がねじ止めされて
いる。

【００４６】このマザーボード２１０のコネクタ２１０
ａには、図４、及び図７に示すように、ローカルコント
ロール基板９９のコネクタ９９ａがつながれ、ローカル
コントロール基板９９とドライバー基板９８とはコネク
タコード１１３を介してつながれる。このドライバー基
板９８と上述した各パルスモータ３９のコイル４９（図
３）とは、コネクタコード１１５を介してつながれる。

【００４７】また、マザーボード２１０のコネクタ２１
０ｂには、駆動用、及び通信用のコード１１６がつなが
れ、このコード１１６は、スリップリング９１を介し
て、電源供給部１１７、及びＣＰＵ１１９につながれ、
ＣＰＵ１１９にはＲＯＭ１２１、及びＲＡＭ１２３がつ
ながれる。図５において、１２５は減速機、１２７は入
力軸である。

【００４８】しかして、この実施例によれば、円筒リブ
カム３１に沿って移動する一対のカムフォロワー２９
が、昇降体３２のローラレスト１４０を通過するときに
発生する衝撃を緩和する工夫に特徴がある。

【００４９】図１２を参照して、ローラレスト１４０の
一部分、即ちカムフォロワー２９が乗り移る側、及び抜
け出る側のローラレスト１４０の一部分には、下部のカ
ムフォロワー２９ｂを案内するための案内傾斜面１４０
ａ，１４０ｂが形成されている。このローラレスト１４
０を平面的に見ると、図１３に示すようになっており、
該ローラレスト１４０は、円筒リブカム３１に形成され
た切欠き部３１ａ内に配置されている。ローラレスト１
４０は断面が略Ｔ字形を呈し、ローラレスト１４０の外
周部には、両側に延びる幅狭の案内部１５１が形成され
ている。そして、上述の案内傾斜面１４０ａ，１４０ｂ
は、この両側に延びる案内部１５１に形成されている。
該案内部１５１を含むために、ローラレスト１４０は上
記のように断面が略Ｔ字形に形成され、そのために円筒
リブカム３１に形成される切欠き部３１ａもまた、同様
に略Ｔ字形に形成されている。

【００５０】ローラレスト１４０を切欠き部３１ａ内に
配置するときには、図１２に示すように、上面Ａを一致
させるように配置するので、寸法公差による円筒リブカ
ム３１とローラレスト１４０間の段差は下面Ｂに現われ
る。

【００５１】図１４を参照して、円筒リブカム３１に沿
って移動する一対のカムフォロワー２９が、ローラレス
ト１４０に乗り移るときには、下部のカムフォロワー２
９ｂは、案内傾斜面１４０ａに案内されて乗り移る。こ
のとき、下部のカムフォロワー２９ｂは、レバー１４３
に支持され、ピン１４２の回りを揺動し、ばね１４５の
ばね力に抗して上下動する。

【００５２】乗り移るときには、円筒リブカム３１の下
面と同じ位置にある案内傾斜面１４０ａに乗り移るの
で、乗り移り時の衝撃は緩和され、カムフォロワー２９
ｂはローラレスト１４０にスムーズに乗り移る。

【００５３】図１５を参照して、乗り移るときには、ま
ず第一段階として、カムフォロワー２９ｂの一部分（ほ
ぼ半分）が、案内部１５１の案内傾斜面１４０ａに乗り
移り、案内部１５１を越えた後、第二段階として、カム
フォロワー２９ｂの全部がローラレスト１４０に乗り移
る。従って、これによってもカムフォロワー２９ｂの乗
り移り時の衝撃は十分に緩和される。

【００５４】乗り移りが完了すると、図１６及び図１７
に示すように、一対のカムフォロワー２９は、完全にロ
ーラレスト１４０上に位置し、このとき、カムフォロワ
ー２９の移動は一時的に停止され、切欠き部３１ａ内
で、ローラレスト１４０とカムフォロワー２９とは一体
に昇降する。

【００５５】以上は、カムフォロワー２９の乗り移り時
の動作であるが、カムフォロワー２９の抜け出し時に
も、上記とほぼ同様の動作が行われ、案内傾斜面１４０
ｂを使い、スムーズな抜け出しが可能になる。

【００５６】以上、一実施例に基づいて本発明を説明し
たが、本発明は、これに限定されるものではない。種々
の変形が可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、ローラレストの一部分に案内傾斜面
を形成したので、カムフォロワーの乗り移り時、及び抜
け出し時の衝撃が緩和され、カムフォロワーのスムーズ
な移動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子部品自動装着装置の一実施例
を示す側面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】装着ヘッドを示す一部破断側面図である。

【図４】駆動ユニットを示す側面図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】ドライバーボックスを示す半分平面図である。

【図７】制御ブロック図である。

【図８】昇降体（ローラレスト）の昇降機構を示す正面
図である。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】昇降体（ローラレスト）の昇降機構を示す正
面図である。

【図１１】図１０の側面図である。

【図１２】ローラレストを示す側面図である。

【図１３】図１２の平面図である。

【図１４】乗り移り時のローラレストを示す側面図であ
る。

【図１５】図１４の平面図である。

【図１６】乗り移り後のローラレストを示す側面図であ
る。

【図１７】図１６の平面図である。

【符号の説明】

２１ ロータリーテーブル ２３ 装着ヘッド ２９ カムフォロワー ２９ｂ 下部のカムフォロワー ３１ 円筒リブカム ３１ａ 切欠き部 ３２ 昇降体 １３３ 昇降機構 １４０ ローラレスト １４０ａ，１４０ｂ 案内傾斜面 １５１ 案内部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒リブカムに沿って移動する上下一対
   のカムフォロワーが、前記円筒リブカムの切欠き部に配
   置されるローラレストを通過するときに、該ローラレス
   トと一体に前記カムフォロワーに支持される装着ヘッド
   が一時的に昇降し、この装着ヘッドの昇降により部品供
   給装置からチップ状電子部品を取り出し、該チップ状電
   子部品をプリント基板上に装着する電子部品自動装着装
   置において、前記カムフォロワーが乗り移る側、及び／
   又は抜け出る側の前記ローラレストの一部分に、前記カ
   ムフォロワーを案内するための案内傾斜面を形成したこ
   とを特徴とする電子部品自動装着装置。
2. 【請求項２】 前記案内傾斜面は、下部のカムフォロワ
   ーが乗り移る側、及び／又は抜け出る側の前記ローラレ
   ストの一部分に形成されることを特徴とする請求項１に
   記載の電子部品自動装着装置。
3. 【請求項３】 前記ローラレストは、前記カムフォロワ
   ーが乗り移る側、及び／又は抜け出る側の一部分に、前
   記カムフォロワーの一部分だけが通過する幅狭の案内部
   を備え、この案内部に、前記案内傾斜面が形成されるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品自動装
   着装置。
4. 【請求項４】 前記ローラレストは、前記案内部を含む
   ために、略Ｔ字形に形成されることを特徴とする請求項
   ３に記載の電子部品自動装着装置。