JPH0957675A - 電子部品吸着ノズルの製造方法および電子部品吸着ノズル - Google Patents

電子部品吸着ノズルの製造方法および電子部品吸着ノズル

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JPH0957675A
JPH0957675A JP7213189A JP21318995A JPH0957675A JP H0957675 A JPH0957675 A JP H0957675A JP 7213189 A JP7213189 A JP 7213189A JP 21318995 A JP21318995 A JP 21318995A JP H0957675 A JPH0957675 A JP H0957675A
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Shoichiro Sato
正一郎 佐藤
Takao Kashiwazaki
孝男 柏崎
Noboru Ikenoue
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Abstract

(57)【要約】 【目的】経済性と耐久性にすぐれた電子部品吸着ノズル
の製造方法及び電子部品吸着ノズルをを提供する。 【構成】 超硬金属のノズルパイプ4の先端に厚みのあ
るダイヤモンドチップ2を固着したノズル棒1の他端を
細く加工してシャンク5と結合し、さらにワイヤ放電加
工によりダイヤモンドチップ2に中心孔を形成してこれ
を拡張することにより所定の形状のノズル開口11を持
ったノズル孔10を形成し、中央スリット12と、中央
スリット12の長手方向の両側に対称的に設けたコの字
形のスリット13、14を持ったノズル開口11を有す
る電子部品吸着ノズルを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品装着機
に使用する電子部品吸着ノズルの製造方法および電子部
品吸着ノズルの構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品装着機には、所要の電子部品を
吸着し、回路基板の所定個所に装着するための電子部品
吸着ノズルが用いられている。
【0003】従来、電子部品吸着ノズルとしては、超硬
金属製のノズルの先端に例えば図5のような所定形状の
ノズル開口71を形成した後、先端の吸着面にダイヤモ
ンドコーティングを施し、耐磨耗性と着磁防止機能を付
与したものが用いられている。
【0004】このノズル開口71は、図5に示すように
中央スリット72とスリット72の中央から左右に対称
的に放射状に延びたV字形スリット73、74から形成
され、中心軸X、Yにそれぞれ対称であり、電子部品に
吸着力の作用する吸着部分と電子部品を受け止める支持
部分とが交互にかつ均等に分散配置された構成を有して
おり、部品の大小や、吸着位置ずれにも対応することが
できた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の吸着ノズル
は、製造時において、先端吸着面へのダイヤモンドコー
ティングの際コーティング材がノズル開口71にはみ出
す等により、不良品が発生することが多く、歩留りが低
下しコスト高とならざるを得なかった。
【0006】また、放射状に形成したスリットによりノ
ズル開口71が構成されているため、吸着時に電子部品
を受け止める支持部が自ずから鋭角形状となり、鋭角形
状の尖端部に欠けが生じやすいと云った圧縮強度上の問
題がある。具体的には、破線枠50を吸着する最小な電
子部品とすると、電子部品50に吸着力が作用するのは
図のドットを付加した領域J、K、L、M、Nであり、
この電子部品50にかかる吸着力は図の斜線を付加して
示した鋭角形状の支持部75〜80で受け止められ、基
板への部品装着時にはこの鋭角形状支持部にさらに大き
な圧縮力が負荷されるので、高硬度材に欠けを生じ易
い。
【0007】しかもダイヤモンドコーティングしたノズ
ル先端から装着用のシャンク(柄部)までノズル全体が
一体に形成されているため、欠けが生じても、ノズル先
端部の交換と云ったことによる補正ができないので、先
端部に問題が生じた場合には、ノズル全体を使い捨てに
せざるを得ない等の問題もあった。
【0008】本発明は、生産または使用時の経済性と耐
久性にすぐれた電子部品吸着ノズルを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の工程を含
む電子部品吸着ノズルの製造方法である。
【0010】a)ノズルパイプの先端にダイヤモンドチ
ップを固着して成るノズル棒の他端側を所定の寸法に細
く加工して他端にシャンクとの接続部を形成する。
【0011】b)ノズル棒をシャンクに接続する。
【0012】c)ノズル棒の先端付近を所定断面に加工
する。
【0013】d)ダイヤモンドチップに中心孔を形成す
る。
【0014】e)中心孔のノズルの先端付近を所定の形
状に拡張しノズル孔を形成する。
【0015】上記発明は、c)〜e)の工程をワイヤ放
電加工により処理することが好ましい。
【0016】本発明はまた、中央スリットと、中央スリ
ットの長手方向の両側に外方向に開いて対称的に設けた
コの字形のスリットから成るノズル孔のノズル開口を有
する電子部品吸着ノズルである。
【0017】
【作用】本発明によれば、上記製造方法により、ノズル
パイプの先端にダイヤモンドチップを固着して与えられ
たダイヤモンドチップ付きのノズル棒につき、チップを
含む先端部を所定の断面形状に削成するとともに所定の
形状のノズル孔を穿孔することにより、必要とするどの
ような種類のノズルをも簡単に歩留りよく作ることがで
き、またノズル棒の基部を削成して形成した取付け部に
て各種ノズルに共通したシャンクに結合して、各種電子
部品装着機に適用される安価なノズルで、しかも先端が
ダイヤモンドチップより成り耐磨耗性と耐圧縮性に優れ
た、しかもダイヤモンドチップの厚みが大であることに
より、着磁の問題を十分に防止し、欠けも生じにくい耐
久性の良いノズルを得ることができる。またワイヤ放電
加工によると,ダイヤモンドチップを付加していること
にかかわらず、加工が容易かつ高精度に達成される。
【0018】しかも、万一ダイヤモンドチップに欠けを
生じても、必要に応じてノズル棒の交換ができるし、ノ
ズル棒単位の交換で容易かつ安価に対応できる。
【0019】さらに、ノズル孔のノズル開口の形状が、
中央スリットと、中央スリットの長手方向の両側に対称
的に設けたコの字形スリットとから形成され、吸着部分
と支持部分との分散配置による部品吸着の安定性を損な
わずに、部品支持部に鋭角部をなくして、開口部に欠け
の生じにくい耐圧縮性に優れたものとすることができ
る。 また、吸着口に鋭角部分、とくに細かい鋭角部分
がないので、加工性は良好である。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による電子部品吸
着ノズルの製造工程の説明図である。これについて、概
略を説明する。
【0021】(a)超硬金属のノズルパイプ4の先端に
ダイヤモンドチップ2を固着して成るノズル棒1の他端
(基部)を所定の径に細く削成して、シャンク5と接続
するための接続部41を形成する。ダイヤモンドチップ
2としては、細かい粒状のダイヤモンドをバインダーに
より、たとえば2mm前後の厚みに固めたものが使用さ
れている。
【0022】(b)ノズル棒1の接続部41をシャンク
5の一端に設けられた接続用孔に挿入し、両者の突き合
わせ部分を接着等により接続する。これにより、ノズル
棒1とシャンク5とが一体に接続され、かつノズルパイ
プ4とシャンク5に予め設けられているエア流れ用孔が
接続される。なおシャンク5の他端(図では下端)に
は、電子部品装着ヘッド(図示せず)に装着するための
装着部6が予め設けられている。
【0023】(c)ノズル棒1の先端部付近を角切加工
し、ノズル吸着口に必要な形状と寸法に適合した断面形
状と大きさのノズルブロック3を形成する。ノズルブロ
ック3の断面は、吸着対象電子部品の寸法にもよるが、
微小部品用の場合、たとえば、1.2mm×1.5mm
程度の大きさとなる。ダイヤモンド、超硬合金等の超硬
材料にしかもかなりの微細加工を施す必要があるので、
ワイヤ放電加工を用いることが好ましい。次の(d)、
(e)工程についても同じである。
【0024】放電加工では、絶縁性の加工液中で微小間
隙をおいて、工具電極と工作物との間に100v前後の
電圧を印加してパルス状にアーク放電させ、放電による
両者の溶融、気化および、これによる衝撃圧により、工
作物にクレータを生じさせ、超硬金属、ダイヤモンド等
を精度良く加工でき、また加工時に働く力が小さく、熱
影響が少なく、複雑形状の加工が容易であり、自動化も
し易く、上記の加工に好適である。ワイヤ放電加工は、
電極として金属細線を用いるものであり、上記の微細加
工に効果的である。
【0025】(d)ダイヤモンドチップ2の中心に、ワ
イヤ放電加工により、ノズル軸Aの方向の中心孔を形成
する。これにより、ノズル棒1全体を通る貫通孔pが形
成される。なおノズル棒の超硬度金属として中心孔を有
しない棒材を用いた場合には、この工程により、棒材自
体にも中心孔を形成することができる。
【0026】(e)ダイヤモンドチップ2に、ワイヤ放
電加工により、所定形状のノズル開口11を持ったノズ
ル孔10を形成する。ノズル孔10は、シャンク5に予
め設けられている空気流れ孔(図示せず)と繋がり、ノ
ズル1全体の吸引エア通路となる。
【0027】なお、上記a)〜e)の工程の順序は一部
変更することができるが、精度維持のため、ノズル孔形
成工程(e)は最終であることが望ましく、またワイヤ
放電加工を用いる工程は、生産効率上連続させる方が望
ましい。
【0028】上記の製造方法により、電子部品吸着ノズ
ル製造時にノズル先端にダイヤモンドコーティングを施
す必要が無くなり、、製作が容易となり製作時間が短縮
されるとともに、歩留りが向上し、その結果製造コスト
は約30〜40%程度低減された。
【0029】図2は、図1の方法により製造された本発
明の1実施形態の電子部品吸着ノズル7のノズル棒1の
部分の拡大図であり、ダイヤモンドチップ2がノズルブ
ロック3の先端に固着されている。ノズルブロック3は
ノズルパイプ4の先端にダイヤモンドチップ2と共に形
成され、ノズル棒1の下部は図1に示すように、シャン
ク5に固着されている。
【0030】ノズル7の先端付近にはノズル孔10のノ
ズル開口11が形成され、長方形のノズル吸着面20に
開口している。
【0031】図3は、本発明の1実施形態の電子部品吸
着ノズル7の先端開口面の平面図であり、ノズル先端を
構成するダイヤモンドチップ2、従って吸着面20は、
長方形状を有する。ノズル孔10のノズル開口11は吸
着面10の長方形の中心線X、Yにそれぞれ対称であ
り、ノズル軸Aに点対称の形状を有している。
【0032】ノズル開口11は、具体的には、やや細長
の中心スリツト12と、中心スリツト12の長さ方向の
両側に外方向に開いて、中心線X、Yにそれぞれ対称に
設けられたコの字形スリット13、14から成ってい
る。一方、吸着した電子部品を支承するための支持部
は、吸着ノズルの中心軸Aの方向に突出した支持脚2
1、22、23、24から成り、いずれもほぼ方形状に
形成されて、鋭角部分を 有ることなく、またほぼ同程
度の幅と長さ、面積を有している。なお、ノズル開口1
1の外向き部分の角はほぼ円形に形成されている。
【0033】上記構成においては、X、Y2軸方向につ
いて、電子部品を支承すべき支持部分と吸着すべき吸着
部分とが交互にかつほぼ均等に分散して配置されてい
る。例えばY軸方向にみると、中央部では、支持脚23
−吸着部分12−支持脚24の如く交互にほぼ均等に分
散して配置され、また中央の左側部分でも、外枠支持部
−吸着部分131−支持部分21−吸着部分132−外
枠支持部分のように、両者が交互に且つほぼ均等に分散
して配置されている。中央の右側部分、およびX軸方向
についても、同じである。
【0034】破線枠50は、ノズル吸着面20に吸着さ
れた最小な電子部品の1例であり、吸着ノズルの吸着位
置、支持位置、電子部品との相対関係を示している。こ
の関係において、ドットを付加して示した部分A、B、
C、D、E、F、Gは電子部品の表面に吸着力が作用す
る吸着位置、斜線を付加して示した部分S、T、U、V
及び外枠部分は電子部品を支承する支持位置に該当し、
ノズル吸着面20上において、吸着位置と支持位置とが
交互にかつほぼ均等に分散配置された状態となってお
り、この関係が図にも明確に示されている。吸着位置と
支持位置とのこの関係は、破線枠50より多少小さい場
合、十分大きい場合(例えばノズル端面と同じ大きさの
場合)でも、また吸着の角度がノズル軸のまわりに若干
回転している場合でも、ほぼ維持される。
【0035】またノズル開口11の輪郭が電子部品の輪
郭よりはみ出す場合には、はみ出し部分からの吸引エア
の抜けが生じるが、図2の場合この抜けの生じる範囲
(枠11内の白い部分)も電子部品50の4隅に均等に
分散され、電子部品を正常位置にかつ正常な向きに安定
して吸着するのに役立つ。
【0036】図4に、本発明の製造方法および構成によ
る電子部品吸着ノズル(No.1)と従来の電子部品吸
着ノズル(No.2)とのノズル性能を比較して示し
た。図4に示されるように、本発明の電子部品吸着ノズ
ルによれば、上記の製造方法および中央スリットと、中
央スリットの長手方向の両側に対称的に設けたコの字形
のスリットから成るノズル開口を有する吸着ノズルを構
成することにより、吸着性能が総合的に格段に向上し
た。
【0037】例えば、圧縮強度は、図5の従来品の9
6.9Kgから153.0と約1.6倍に高められ、ま
たエッジ部耐磨耗性も一段と向上し、その結果ノズル寿
命については、従来の3〜10倍に向上し、1個のノズ
ルで1000万個程度の部品吸着が可能となる場合もあ
った。
【0038】また、吸着力も十分であり、エアー流れは
均一であった。
【0039】また立ち吸着優位性の点でも改善が得られ
た。即ち、部品に対する吸着位置分布と支持位置分布と
が偏ることなく、吸着面上で交互にかつほぼ均等に分散
しているので、部品吸着位置が若干ずれても正常な姿勢
で吸着することができる。
【0040】したがつて、本発明によれば、ノズルの製
造、使用面での経済性が向上するとともに、また上記の
従来のノズルの弱点であったエッジ部磨耗性、圧縮強度
等の問題が解消されて、安定な吸着性能を長く維持で
き、耐久性にすぐれた電子部品吸着ノズルを構成するこ
とが可能となった。
【0041】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、上記の
従来の電子部品吸着ノズルの弱点であった生産コスト
高、エッジ部圧縮強度等の問題を解消し、吸着ノズル生
産、使用時の経済性および耐久性を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子部品吸着ノズルの製造工程の
1例図。
【図2】本発明の1実施形態の電子部品吸着ノズルの要
部構成図。
【図3】本発明の1実施形態の電子部品吸着ノズルのノ
ズル開口の平面図。
【図4】本発明の電子部品吸着ノズルと従来のノズルと
のノズル性能比較図。
【図5】従来の電子部品吸着ノズルのノズル開口の構成
例図。
【符号の説明】
1 ノズル棒 2 ダイヤモンドチップ 3 ノズル先端ブロック 4 ノズルパイプ 5 シャンク 6 装着部 7 電子部品吸着ノズル 10 ノズル孔 11 ノズル開口 12 中央スリット 13 14 コの字スリツト 20 ノズル吸着面 21、22、23、24 支持部 41 取付け部 50 電子部品 A ノズル軸 B〜G 吸着位置 S〜V 支持位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池之上 昇 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】 次の各工程を含むことを特徴とする電子
    部品吸着ノズルの製造方法。 a)ノズルパイプの先端にダイヤモンドチップを固着し
    て成るノズル棒の他端側を所定の寸法に細く加工して他
    端にシャンクとの接続部を形成する。 b)ノズル棒をシャンクに接続する。 c)ノズル棒の先端付近を所定断面に加工する。 d)ダイヤモンドチップに中心孔を形成する。 e)中心孔のノズルの先端付近を所定の形状に拡張しノ
    ズル孔を形成する。
  2. 【請求項2】 c)〜e)の工程をワイヤ放電加工によ
    り処理することを特徴とする請求項1記載の電子部品吸
    着ノズルの製造方法。
  3. 【請求項3】中央スリットと、中央スリットの長手方向
    の両側に外方向に開いて対称的に設けたコの字形のスリ
    ットから成るノズル開口を有することを特徴とする電子
    部品吸着ノズル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6924454B2 (en) * 1999-05-21 2005-08-02 Kennametal Pc Inc. Method of making an abrasive water jet with superhard materials
JPWO2005061188A1 (ja) * 2003-12-19 2007-12-13 松下電器産業株式会社 部品装着ヘッド、吸着ノズル、及び吸着ノズルの製造方法
KR20190041223A (ko) * 2017-10-12 2019-04-22 주식회사 루츠 반도체 칩 이송장치의 흡착부재 제조방법 및 흡착부재를 제조하기 위한 기반부재 셋트

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US6924454B2 (en) * 1999-05-21 2005-08-02 Kennametal Pc Inc. Method of making an abrasive water jet with superhard materials
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