JPH08195588A - 部品装着装置 - Google Patents

部品装着装置

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JPH08195588A
JPH08195588A JP7004786A JP478695A JPH08195588A JP H08195588 A JPH08195588 A JP H08195588A JP 7004786 A JP7004786 A JP 7004786A JP 478695 A JP478695 A JP 478695A JP H08195588 A JPH08195588 A JP H08195588A
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典晃 吉田
Kanji Hata
寛二 秦
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健 武田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品の種類に応じて吸着ノズルを選択できか
つ吸着した部品の回転位置補正を高速化できるようにす
る。 【構成】 装着ヘッド７に鉛直軸芯回りに回転可能な回
転体１５を設けるとともにその下部周囲にカム面を下端
に有する端面カム１７を固定配置し、回転体１５の周囲
に各吸着ノズル２３を下端に有するノズル軸２２を昇降
自在に挿通させた外筒１８を回転自在に配設し、外筒１
８の上端に回転手段に対する係合部２１を設け、ノズル
軸２２の外筒１８下端から突出した下部に端面カム１７
に対する係合手段２８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リードレス電子部品等
の部品をプリント基板等の基板の所定位置に装着する部
品装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、リードレス電子部品（チップ部
品）が普及するにつれて形状及び大きさの種類も多品種
になり、これらの電子部品を組み合わせて電子回路を構
成するために電子部品をプリント基板に装着する部品装
着装置においては、電子部品の種類に適した吸着ノズル
を選択できかつ一層の高速化と高い信頼性を確保するこ
とが要望されてきている。
【０００３】このような要請に答えるものとして、例え
ば特開平１−１０７６００号公報には、部品を供給する
部品供給部と、基板を支持して所定位置に位置決め可能
なＸＹテーブル部と、部品供給部とＸＹテーブル部にま
たがり回転可能な回転枠と、回転枠の周囲に等間隔置き
に配設されるとともに部品の種類に対応した複数の吸着
ノズルを有する装着ヘッドとを備えた部品装着装置が開
示されている。その装着ヘッド４０は、図５に示すよう
に、回転可能な回転支持軸４１の下端にその軸芯に対し
て偏芯させて周壁に溝カム４３を有するカム筒体４２を
固定するともに、このカム筒体４２内に回転可能に回転
体４４を配設し、この回転体４４の外周部に部品４５を
吸着する複数種類の吸着ノズル４６を軸芯方向に突出退
入可能にかつその軸芯が回転支持軸４１の軸芯と一致し
得るように配設し、各吸着ノズル４６に溝カム４３に係
合する係合部材４７を取付け、回転体４４を回転駆動手
段４８にて回転駆動可能に構成されている。４９は回転
支持軸４１の回転駆動手段である。
【０００４】以上の構成によると、回転体４４を回転駆
動手段４８にて回転すると、溝カム４３と係合部材４７
の係合により、回転支持軸４１の軸芯と一致する位置に
移動した吸着ノズル４６が下方に突出することによって
吸着ノズル４６が選択されるのである。
【０００５】さらに、装着時の衝撃を吸収すべく吸着ノ
ズル４６を退入可能とするために、溝カム４３の一部に
縦溝５０を設けるとともにその部分にばね５２にて弾性
的に付勢されたスライダ５１を配設してこのスライダ５
１に係合部材４７が係合されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では吸着保持している部品４５の回転姿勢を
調整するためにその吸着ノズル４６を回転するために
は、回転支持軸４１を軸芯回りに回転させて装着ヘッド
４０全体を回転させる必要があり、質量が大きいために
高速化に対応できないという問題があり、さらに装着時
に吸着ノズル４６が退入するには側方に突出した係合部
材４７を介してスライダ５１を弾性付勢力に抗して移動
させる必要があり、高速上昇動作に対して抵抗が大きく
なるため衝撃吸収性が良くないという問題がある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、部品
の種類に応じて吸着ノズルを選択できるとともに吸着し
た部品の回転位置補正を高速化できる部品装着装置を提
供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の部品装着装置
は、部品供給部と基板の所定の部品装着位置との間で移
動可能な移動体に部品の種類に対応した複数の吸着ノズ
ルを有する装着ヘッドを設置した部品装着装置におい
て、装着ヘッドに鉛直軸芯回りに回転可能な回転体を設
けるとともにその下部周囲にカム面を下端に有する端面
カムを固定配置し、回転体の周囲に各吸着ノズルを下端
に有するノズル軸を昇降自在に挿通させた外筒を回転自
在に配設し、外筒の上端部に回転手段に対する係合部を
設け、ノズル軸の外筒下端から突出した下部に端面カム
に対する係合手段を設けるとともにノズル軸を上昇付勢
する手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】好適には、係合手段が一定以上の外力の作
用により相対回転可能にノズル軸に外嵌した結合筒体の
一側に突設したカムフォロアから成り、カムフォロアに
は、端面カムに係合するローラと、回転体と一体的に設
けられたガイド部材の上下方向のガイド溝に係合するロ
ーラとが設けられる。また、吸着ノズルはノズル軸の下
端に軸芯方向に所定範囲移動可能に装着され、かつ吸着
ノズルを突出付勢するばねが設けられる。
【００１０】
【作用】本発明の部品装着装置によれば、回転体を回転
すると外筒を介してノズル軸が回転体の軸芯回りに回転
し、ノズル軸下部の係合手段と端面カムとの係合により
所定位置でノズル軸が下方に突出するので、回転体の回
転操作により任意のノズル軸の下端の吸着ノズルを選択
することができ、かつその吸着ノズルで吸着された部品
の回転位置補正を行なう場合には外筒上端部の係合部に
回転手段を係合させて外筒をその軸芯回りに回転するこ
とによりノズル軸を介して吸着ノズルを回転することが
でき、外筒とノズル軸と吸着ノズルだけを回転させれば
良いので質量が小さく、回転位置補正の高速化を図るこ
とができる。
【００１１】また、係合手段をノズル軸に外嵌した結合
筒体の一側に突設したカムフォロアにて構成し、カムフ
ォロアに端面カムに係合するローラと、回転体とともに
回転する上下方向のガイド溝に係合するローラにて構成
すると、ノズル軸に端面カムとの係合による回転方向の
外力が作用せず、吸着ノズルの高い位置精度を確保しな
がら安定した昇降動作を確保することができる。
【００１２】また、吸着ノズルをノズル軸の下端に上下
移動可能に装着してばねにて弾性的に突出付勢すること
により、上記のように任意の吸着ノズルを選択できなが
ら、部品吸着時や装着時に吸着ノズルが円滑に退入動作
し、衝撃を吸収することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例の部品装着装置につ
いて、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】まず、図４を参照して部品装着装置の全体
構成を説明すると、１は支持基板でその上に間欠回転駆
動装置２が配置され、その回転主軸３が支持基板１の下
部に突出されるとともに支持基板１の下面に固定された
支持筒体４にて軸受５を介して回転自在に支持されてい
る。
【００１５】回転主軸３の下端部には回転枠６が固定さ
れ、この回転枠６の外周部に間欠回転駆動装置２の割り
出し回転角に対応する角度ピッチで、複数の装着ヘッド
７が昇降可能に配設されている。
【００１６】８は各装着ヘッド７から上方に延出された
リニアガイドであり、回転枠６に装着された支持ブロッ
ク９にて昇降自在に支持されている。リニアガイド８の
上端部にはカムフォロア１０が取付けられ、支持筒体４
の外周面に形成された昇降用溝カム１１に係合されてい
る。
【００１７】回転枠６の間欠回転に伴う各装着ヘッド７
の停止位置には、部品供給ステーション１２や部品装着
ステーション１３が配設されている。
【００１８】かくして、間欠回転駆動装置２にて回転枠
６が間欠回転するのに伴って装着ヘッド７が各ステーシ
ョンを順次移動するとともに、昇降用溝カム１１とカム
フォロア１０の係合によりリニアガイド８を介して装着
ヘッド７は各ステーションに応じた高さに位置する。
【００１９】なお、図示していないが、部品供給ステー
ション１２及び部品装着ステーション１３では、部品の
吸着及び装着のために装着ヘッド７を所定ストローク下
降操作できるように構成されている。
【００２０】次に、図１〜図３を参照して装着ヘッド７
の構成を説明する。１４はヘッド本体で、その内部に回
転体１５が軸受１６ａ、１６ｂを介して鉛直な軸芯回り
に回転可能に配設されている。ヘッド本体１４の下端に
は、回転体１５の下方部の周囲を取り囲むように、下端
にカム面１７ａを形成された端面カム１７が取付けられ
ている。回転体１５の外周部には、同一円周上に等間隔
に位置させて複数の外筒１８が鉛直方向に貫通して配設
され、それぞれ軸受１９ａ、１９ｂを介して回転自在に
支持されている。また、回転体１５の上端部外周には歯
車２０が固定されている。
【００２１】各外筒１８の上端には回転手段（図示せ
ず）に対するＶ字溝状の係合部２１が形成されている。
各外筒１８内にはノズル軸２２が昇降自在に挿通され、
各ノズル軸２２の下端部にそれぞれ種類の異なる吸着ノ
ズル２３が所定範囲内で上下移動自在に装着されてい
る。２４は吸着ノズル２３を退入可能に突出付勢するば
ねである。
【００２２】ノズル軸２２の上端部には直径方向に貫通
する係合ピン２５が設けられ、その両端部が外筒１８の
上端大径部１８ａに形成された軸芯方向の係合溝２６に
係合され、かつ上端大径部１８ａの内周段面１８ｂと係
合ピン２５の間にノズル軸２２を上方に付勢するばね２
７が介装されている。
【００２３】ノズル軸２２の外筒１８下端より突出した
下端部に下端大径部２２ａが形成され、その外周段面２
２ｂ上に端面カム１７に対する係合手段２８が係合され
ている。端面カム１７のカム面１７ａは、図３に示すよ
うに、所定の選択位置で係合手段２８をばね２７の付勢
力に抗して所定ストロークＳだけ強制的に下降させるよ
うに形成されている。
【００２４】かくして回転体１５を回転させて外筒１８
を介してノズル軸２２を回動すると、端面カム１７にて
ノズル軸２２が上下移動し、任意のノズル軸２２が所定
の選択位置に位置すると下降位置となり、他の回転位置
では上昇位置となる。
【００２５】係合手段２８は、ノズル軸２２に外嵌した
結合筒体２９とその一側に突設したカムフォロア３０に
て構成されている。結合筒体２９はノズル軸２２に一定
以上の外力が作用した時に相対回転可能に摩擦係合状態
で外嵌され、外筒１８を回転操作することによって係合
ピン２５を介してノズル軸２２を強制的に任意の回転位
置に回転させることができるように構成されている。
【００２６】カムフォロア３０には、端面カム１７に係
合するローラ３１とその外側のローラ３２とが設けられ
ている。外側のローラ３２は、回転体１５の下端から垂
下された支柱３３に取付けられたガイド筒体３４に各係
合手段２８に対向して形成された上下方向のガイド溝３
５に係合し、カムフォロア３０を回転体１５と一体的に
回転させ、かつ外筒１８の軸芯回りに回転するのを防止
している。
【００２７】また、ヘッド本体１４の外周面の適所に歯
車２０に係合及び係合離脱可能な係合爪３６が水平な支
軸３７回りに揺動可能に配設されるとともに係合爪３６
を係合位置に向けて付勢するばね３８が設けられ、回転
体１５を解除可能に回転規制するように成されている。
【００２８】以上の構成において、間欠回転駆動装置２
により回転枠６が間欠回転されて歯車２０を回転駆動す
る駆動手段（図示せず）が配設された適当なステーショ
ンに任意の装着へッド７が停止すると、このステーショ
ンにおいて吸着ノズル２３の変更の必要に応じ、係合爪
３６を押圧揺動させて歯車２０との係合を解除し、駆動
手段（図示せず）にて歯車２０を回転させて回転体１５
を回転させる。すると、外筒１８を介してノズル軸２２
が回転体１５の軸芯回りに回転し、ノズル軸２２の下端
部に配設した係合手段２８と端面カム１７の係合により
ノズル軸２２が順次所定の選択位置で突出下降する。所
望の吸着ノズル２３を取付けたノズル軸２２が突出する
と、駆動手段（図示せず）を停止させ、係合爪３６の押
圧を解除して係合爪３６を歯車２０に係合させ、回転体
１５を固定する。
【００２９】この状態で、回転枠６が間欠回転して再び
装着ヘッド７が移動し、部品供給ステーション１２に達
すると、リニアガイド８が所定量押し下げ操作され、吸
着ノズル２３が部品を吸着する。このとき、吸着ノズル
２３の先端が部品に当接すると、吸着ノズル２３はばね
２４にて退入可能に突出付勢されているので円滑に退入
して吸着時の衝撃を無くすことができ、部品が確実に吸
着される。
【００３０】部品を吸着した装着ヘッド７は回転枠６の
間欠回転によって再び移動する。部品装着ステーション
１３の手前の回転手段（図示せず）が配設されたステー
ションで装着ヘッド７が停止すると、吸着している部品
の回転位置補正の必要に応じて外筒１７の上端の係合部
２１に回転手段（図示せず）が係合して外筒１７を回転
させ、係合溝２６、係合ピン２５、及びノズル軸２２を
介して吸着ノズル２３を回転させ、吸着している部品の
回転姿勢を調整する。部品が所望の回転姿勢になると、
回転手段（図示せず）の回転が停止され、係合部２１と
の係合が解除される。この部品の回転姿勢は、ノズル軸
２２が結合筒体２９に一定以上の外力が作用しない限り
回転しないように嵌合しているのでそのまま保持され
る。
【００３１】その後、回転枠６の間欠回転によって装着
ヘッド７が部品装着ステーション１３に移動すると、リ
ニアガイド８が所定量押し下げ操作され、部品が回路基
板等の基板に押し付けられ、吸着が解除されることによ
り部品が装着される。このときも、吸着ノズル２３がば
ね２４に抗して退入することにより装着時の衝撃を無く
すことができる。
【００３２】以上の動作を回転枠６に設置された各装着
ヘッド７が順次繰り返して行くことにより、最適な種類
の吸着ノズル２３を用いて部品供給ステーション１２で
部品を吸着し、各部品の回転姿勢を調整した後部品装着
ステーション１３でこの部品を装着することができる。
【００３３】上記実施例では、装着ヘッド７全体を昇降
用溝カム１１で所定量昇降動作させる例を示したが、各
装着ヘッド７を同一高さ上に設置してもよい。また、上
記実施例では端面カム１７にカムフォロア３０のローラ
３１を係合させたが、ピンガイドやリングを端面カム１
７に係合させてもよい。さらに、上記実施例では装着ヘ
ッド７を回転枠６に設置した例を示したが、直線往復移
動等の任意の経路に沿って移動する装着ヘッド部に設置
してもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明の部品装着装置によれば、以上の
説明から明らかなように、回転体を回転すると各ノズル
軸が回転体の軸芯回りに回転し、各ノズル軸下部の係合
手段と端面カムとの係合により所定位置で順次ノズル軸
が下方に突出し、ノズル軸の下端に装着された吸着ノズ
ルが他の吸着ノズルに対して下方に突出するので、回転
体の回転操作により任意の吸着ノズルを選択することが
でき、かつその吸着ノズルで吸着された部品の回転位置
補正を行なう場合には外筒の上端部の係合部に回転手段
を係合させて外筒をその軸芯回りに回転することにより
ノズル軸を介して吸着ノズルを回転することができ、外
筒とノズル軸と吸着ノズルだけを回転させれば良いので
質量が小さく、回転位置補正の高速化を図ることができ
る。
【００３５】また、係合手段をノズル軸に外嵌した結合
筒体の一側に突設したカムフォロアにて構成し、カムフ
ォロアに端面カムに係合するローラと、回転体とともに
回転する上下方向のガイド溝に係合するローラにて構成
すると、ノズル軸に端面カムとの係合による回転方向の
外力が作用せず、吸着ノズルの高い位置精度を確保しな
がら安定した昇降動作を確保することができる。
【００３６】また、吸着ノズルをノズル軸の下端に上下
移動可能に装着してばねにて弾性的に突出付勢すること
により、上記のように任意の吸着ノズルを選択できなが
ら、部品吸着時や装着時に吸着ノズルが円滑に退入動作
し、衝撃を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の部品装着装置における装着
ヘッドの縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視横断平面図である。
【図３】同実施例の端面カムの展開図である。
【図４】同実施例の部品装着装置の全体概略構成を示す
縦断面図である。
【図５】従来例の部品装着装置における装着ヘッドの縦
断面図である。
【符号の説明】
６ 回転枠（移動体） ７ 装着ヘッド １５ 回転体 １７ 端面カム １８ 外筒 ２１ 係合部 ２３ 吸着ノズル ２４ ばね ２８ 係合手段 ２９ 結合筒体 ３０ カムフォロア ３１ ローラ ３２ ローラ ３４ ガイド筒体 ３５ ガイド溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 健 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 部品供給部と基板の所定の部品装着位置
    との間で移動可能な移動体に部品の種類に対応した複数
    の吸着ノズルを有する装着ヘッドを設置した部品装着装
    置において、装着ヘッドに鉛直軸芯回りに回転可能な回
    転体を設けるとともにその下部周囲にカム面を下端に有
    する端面カムを固定配置し、回転体の周囲に各吸着ノズ
    ルを下端に有するノズル軸を昇降自在に挿通させた外筒
    を回転自在に配設し、外筒の上端部に回転手段に対する
    係合部を設け、ノズル軸の外筒下端から突出した下部に
    端面カムに対する係合手段を設けるとともにノズル軸を
    上昇付勢する手段を設けたことを特徴とする部品装着装
    置。
  2. 【請求項２】 係合手段は、一定以上の外力の作用によ
    り相対回転可能にノズル軸に外嵌した結合筒体の一側に
    突設したカムフォロアから成り、カムフォロアには、端
    面カムに係合するローラと、回転体と一体的に設けられ
    たガイド部材の上下方向のガイド溝に係合するローラと
    を設けたことを特徴とする請求項１記載の部品装着装
    置。
  3. 【請求項３】 吸着ノズルはノズル軸の下端に軸芯方向
    に所定範囲移動可能に装着され、かつ吸着ノズルを突出
    付勢するばねが設けられていることを特徴とする請求項
    １記載の部品装着装置。
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