JPH10224090A - 電子部品装着装置の上下動カム機構 - Google Patents

電子部品装着装置の上下動カム機構

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JPH10224090A
JPH10224090A JP9032984A JP3298497A JPH10224090A JP H10224090 A JPH10224090 A JP H10224090A JP 9032984 A JP9032984 A JP 9032984A JP 3298497 A JP3298497 A JP 3298497A JP H10224090 A JPH10224090 A JP H10224090A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で、耐久性を向上させることがで
きると共に、円筒カムに対するカムフォロアの追従不良
を抑制することができる電子部品装着装置の上下動カム
機構を提供することを目的とする。 【解決手段】 鉛直軸４１回りに公転する装着ヘッド１
３をその公転に伴って上下動させる電子部品装着装置１
の上下動カム機構１６であって、鉛直軸４１と同心円上
に配設したリブ状の円筒カム４６と、円筒カム４６を挟
み込むように設けた上下一対のカムフォロア４４ａ，４
４ｂと、一対のカムフォロア４４ａ，４４ｂが取り付け
られると共に装着ヘッド１３を支持する支持部材４３
と、一方のカムフォロア４４ｂを円筒カム４６側に付勢
する付勢手段４７とを備え、付勢手段４７は、一方の端
部が支持部材４３に固定され、他方の端部に一方のカム
フォロア４４ｂを取り付けた板ばね４７である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛直軸回りに公転
する装着ヘッドを、電子部品の吸着および装着のために
昇降させる電子部品装着装置の上下動カム機構に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開平５−１７５６９５号公報
に記載の電子部品装着装置では、駆動系の主体を為すイ
ンデックスユニットにより、これに垂設した回転テーブ
ルを間欠回転させ、回転テーブルの外周部に搭載した装
着ヘッドを適宜、吸着位置および装着位置に臨ませる一
方、吸着位置および装着位置において、装着ヘッドを昇
降させ、これに電子部品の吸着動作および装着動作を行
わせる。この場合、吸着ポイントと装着ポイントにレベ
ル差が有るため、吸着や装着のための直接的な昇降動作
とは別に、装着ヘッドは、回転テーブルの間欠回転に伴
う公転の際に、インデックスユニット側に設けた円筒リ
ブカムと装着ヘッド側に設けたカムフォロアとから成る
上下動カム機構により、ゆっくり上下動する。
【０００３】すなわち、この円筒リブカムには、これを
挟むように上下一対のカムフォロア（ローラフォロア）
が係合してしており、このカムフォロアを保持するホル
ダに、吊部材を介して装着ヘッドが吊下されている。こ
の場合、上側のカムフォロアは直接、ホルダに回転自在
に取り付けられているが、下側のカムフォロアは、ホル
ダに揺動自在に設けた揺動アームの先端部に回転自在に
取り付けられ、且つ揺動アームに押し当てたコイルばね
を介して、円筒リブカム側に付勢されている。そして、
このコイルばねにより、上下動カム機構は確動的に動作
すると共に、円筒リブカムにおける厚みのばらつきや傾
斜部分の厚み変化を吸収して、カムフォロアを円筒リブ
カムに円滑に転接させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電子
部品装着装置の上下動カム機構では、揺動アームの揺動
幅が極めて小さいため、揺動アームの支軸の潤滑油切れ
が生じ易く（潤滑油が支軸の全周に回り難い）、耐久性
が低下すると共に追従不良が生じ易い問題があった。ま
た、揺動アームの軸着部分などにばりなどが残っている
と、揺動アームが過剰に揺動し、この点でも追従不良が
生じ易い問題があった。これら追従不良は装置の高速化
に伴って、装着ヘッドに衝撃として作用し、これに吸着
した電子部品が位置ずれするなどの不具合が生ずる。
【０００５】本発明は、簡単な構造で、耐久性を向上さ
せることができると共に、円筒カムに対するカムフォロ
アの追従不良を抑制することができる電子部品装着装置
の上下動カム機構を提供することをその目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の上下動カム機構
は、鉛直軸回りに公転する装着ヘッドをその公転に伴っ
て上下動させる電子部品装着装置の上下動カム機構であ
って、鉛直軸と同心円上に配設したリブ状の円筒カム
と、円筒カムを挟み込むように設けた上下一対のカムフ
ォロアと、一対のカムフォロアが取り付けられると共に
装着ヘッドを連結した支持部材と、一方のカムフォロア
を円筒カム側に付勢する付勢手段とを備え、付勢手段
は、一方の端部が支持部材に固定され、他方の端部に一
方のカムフォロアを取り付けた板ばねであることを特徴
とする。
【０００７】この構成によれば、一方のカムフォロアを
円筒カム側に付勢する付勢手段が、板ばねで構成されて
いるため、板ばねにカムフォロアを直接取り付けること
ができる。すなわち、従来のように揺動アームとコイル
ばねの２部材から成る構成部品を単一の板ばねで構成す
ることができると共に、揺動のための軸着部分を不要に
することができる。このため、耐久性が問題となる部位
がなくなると共に、動力伝達系の部品点数を少なくする
ことができ、部品間の追従ロスを抑制することができ
る。
【０００８】この場合、板ばねは、支持部材に一体的に
形成されていることが、好ましい。
【０００９】この構成によれば、より一層、部品点数を
少なくすることができると共に、板ばねを簡単に形成す
ることができる。
【００１０】この場合、支持部材は、円筒カムに対峙し
た厚肉の板状のもので構成されており、板ばねは、支持
部材に「Ｕ」字状の切込みを入れて舌片状に形成される
と共に、先端側に一方のカムフォロアを取り付ける取付
部を形成し、基部側を薄肉に研削してばね部を形成した
ことが、好ましい。
【００１１】この構成によれば、円筒カムに対峙した厚
肉の板状の支持部材を利用することで、カムフォロアの
取付部を折曲げるなどの加工を施すことなく、板ばねを
簡単に形成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係る上下動カム機構を電子部品装着装
置に適用した場合について説明する。図１は電子部品装
着装置の側面図であり、図２はその平面図である。両図
に示すように、この電子部品装着装置１は、装着装置本
体２を挟んで相互に平行に、電子部品Ａを供給する供給
系３と、電子部品Ａを基板Ｂに装着する装着系４とを配
して、構成されている。装着装置本体２には、駆動系の
主体を為すインデックスユニット１１と、これに連結さ
れた回転テーブル１２と、回転テーブル１２の外周部に
搭載した複数個（１２個）の装着ヘッド１３とが設けら
れており、回転テーブル１２は、インデックスユニット
１１により、装着ヘッド１３の個数に対応する間欠ピッ
チで間欠回転される。回転テーブル１２が間欠回転する
と、各装着ヘッド１３に搭載した吸着ノズル１４が供給
系３および装着系４に適宜臨み、供給系３から供給され
た電子部品Ａを吸着した後、装着系４に回転搬送し、装
着系４に導入した基板Ｂにこれを装着する。
【００１３】供給系３は、基板Ｂに装着する電子部品Ａ
の種類に応じた数のテープカセット２１を有し、テープ
カセット２１は、一対のガイドレール２２，２２にスラ
イド自在に案内された供給台２３に、横並びにかつ着脱
自在に取り付けられている。供給台２３には、そのスラ
イド方向にボールねじ２４が螺合しており、供給台２３
は、ボールねじ２４の一方の端に連結した送りモータ２
５の正逆回転により進退され、装着ヘッド１３の吸着位
置に所望のテープカセット２１を選択的に臨ませる。各
テープカセット２１には、所定のピッチで電子部品Ａが
装填されたキャリアテープＣが、テープリール２６に巻
き出された状態で搭載されており、電子部品Ａは、テー
プリール２６から繰り出されたキャリアテープＣから随
時、吸着ノズル１４により吸着される。
【００１４】装着系４は、載置した基板ＢをＸ軸方向お
よびＹ軸方向に移動させるＸＹテーブル３１と、ＸＹテ
ーブル３１の前後に配設した搬入搬送路３２および搬出
搬送路３３と、搬入搬送路３２上の基板ＢをＸＹテーブ
ル３１に、同時にＸＹテーブル３１上の基板Ｂを搬出搬
送路３３に移送する基板移送装置３４とで、構成されて
いる。搬入搬送路３２の下流端まで送られてきた基板Ｂ
は、基板移送装置３４により、ＸＹテーブル３１上に移
送され、同時に電子部品Ａの装着が完了したＸＹテーブ
ル３１上の基板Ｂは、この基板移送装置３４により、搬
出搬送路３３に移送される。ＸＹテーブル３１上に導入
された基板Ｂは、ＸＹテーブル３１により適宜ＸＹ方向
に移動され、各装着ヘッド１３により次々と送られてく
る電子部品Ａに対応して、その部品装着部位を装着位置
に臨ませ、各吸着ノズル１４から電子部品Ａの装着を受
ける。
【００１５】装着装置本体２は、支持台１５上に駆動系
の主体を為すインデックスユニット１１を有しており、
インデックスユニット１１は、回転テーブル１２を間欠
回転させると共に、回転テーブル１２の間欠周期に同期
（連動）させ、装着装置本体２の各種の装置を作動させ
る。
【００１６】回転テーブル１２は、インデックスユニッ
ト１１から垂下した鉛直軸４１に固定され、平面視時計
廻りに間欠回転する。回転テーブル１２の外周部には、
ブラケット４２を介して、周方向に等間隔に１２個の装
着ヘッド１３が、上下動自在に取り付けられている。こ
の場合、回転テーブル１２の間欠回転は、装着ヘッド１
３の数に合わせて１回転に対して１２間欠周期となって
おり、この間欠回転により公転する各装着ヘッド１３
は、共有する１２箇所の停止位置にそれぞれ停止する。
【００１７】各装着ヘッド１３には、周方向に等間隔に
配設した複数本（５本程度）の吸着ノズル１４が、それ
ぞれ出没自在に、かつ全体として回転可能に取り付けら
れている。吸着ノズル１４は、複数本のうちから電子部
品Ａの大きさなどに対応した適切な一の吸着ノズル１４
を選択できるようになっている。そして、この選択は、
選択した一の吸着ノズル１４を、装着ヘッド１３のノズ
ルセット位置に回転移動させかつ突出させることによ
り、行われる。また、この複数本の吸着ノズル１４は、
装着ヘッド１３に対し着脱自在に構成されており、適宜
交換できるようになっている。
【００１８】また、上記の各ブラケット４２の上端部に
はホルダ（支持部材）４３が取り付けられており、この
ホルダ４３には、上下一対のカムフォロア４４ａ，４４
ｂが取り付けられている。一方、上記の支持台１６の下
側には円筒体４５が固定されており、円筒体４５の下端
部には、環状の円筒リブカム４６が形成されている。そ
して、一対のカムフォロア４４ａ，４４ｂがこの円筒リ
ブカム４６に係合して、この部分に装着ヘッド１３を上
下動させる上下動カム機構１６が構成されている。回転
テーブル１２の間欠回転に伴って、装着ヘッド１３が回
転すると、カムフォロア４４ａ，４４ｂが円筒リブカム
４６に転接し、円筒リブカム４６の輪郭曲線に倣って装
着ヘッド１３が上下動する。具体的には、吸着側の吸着
ポイントに対し装着側の装着ポイントが低い位置に有る
ため、吸着側に向かって公転移動してゆく装着ヘッド１
３はゆっくり上動し、装着側に向かって公転移動してゆ
く装着ヘッド１３はゆっくり下動する。
【００１９】一方、回転テーブル１２の間欠回転に伴う
吸着位置および装着位置を含む１２箇所の停止位置に
は、装着ヘッド１３にアクセスする各種の装置が配設さ
れている。
【００２０】吸着位置には、上記のカムフォロア４４
ａ，４４ｂに係合し、カムフォロア４４ａ，４４ｂを円
筒リブカム４６から離脱させて、装着ヘッド１３を電子
部品Ａの吸着のために下降させる装着ヘッド昇降装置５
１が、同様に装着位置にも、装着ヘッド１３を電子部品
Ａの装着のために下降させる装着ヘッド昇降装置５２
が、それぞれ組み込まれている。すなわち、円筒リブカ
ム４６の装着位置および吸着位置に対応する部分はそれ
ぞれ切り欠かれており、この部分にカムフォロア４４
ａ，４４ｂが乗り移る各装着ヘッド昇降装置５１，５２
の係合部５１ａ，５１ａが昇降自在に嵌め込まれてい
る。なお、両装着ヘッド昇降装置５１，５２は、アーム
長が異なるだけで、基本構造は同一である。
【００２１】また、図２に示すように、時計廻りに装着
位置の次の次の停止位置には、吸着ノズル１４を公転さ
せ、選択した一の吸着ノズル１４を外側に位置するノズ
ルセット位置に移動させるノズル選択装置５３が、その
次の停止位置には、装着ヘッド１３を下降させ突当て台
に突き当てて不要な吸着ノズル１４を没入させると共
に、装着ヘッド１３を上昇させながら選択した吸着ノズ
ル１４を突出させるノズル出没装置５４が、更にその次
の停止位置には、突出した吸着ノズル１４の突出長を調
整するノズル長さ調整装置５５が、それぞれ組み込まれ
ている。
【００２２】同様に、続く吸着位置の一つ手前の停止位
置には、吸着ノズル１４を公転させ、吸着位置に臨む吸
着ノズル１４の左右方向（供給台の進退方向に直交する
方向）の位置を補正するノズル位置補正装置５６が設け
られている。また、吸着位置の次の停止位置には、吸着
ノズル１４を公転させ、吸着ノズル１４を元のノズルセ
ット位置に復帰させるノズル復帰装置５７が、その次の
次の停止位置には、吸着した電子部品Ａの姿勢（水平面
内における姿勢）を画像認識する部品認識装置５８が、
その次の停止位置には、部品認識装置５８の認識結果に
基づいて、吸着ノズル１４を公転させ、吸着した電子部
品Ａを装着時の姿勢になるように補正する部品角度補正
装置５９が、それぞれ組み込まれている。
【００２３】さらに、装着位置の次の停止位置には、上
記の部品認識装置５８により、補正不能と認識され装着
をキャンセルした電子部品Ａを、吸着ノズル１４から取
り去る部品排出装置６０が設けられている。
【００２４】ここで、任意の一の装着ヘッド１３の動作
を例に、装着装置本体２の一連の動作を簡単に説明す
る。装着位置において基板Ｂに電子部品Ａを装着した装
着ヘッド１３は、間欠回転する回転テーブル１２により
吸着位置に向かって公転送りされてゆき、制御指令に基
づく、吸着ノズル１４の選択、吸着ノズル１４の突出・
没入、突出長さ調整、および位置補正が順次行われなが
ら、吸着位置に達する。一方、吸着系３では、装着ヘッ
ド１３が吸着位置の一つ手前の停止位置から吸着位置に
移動してくる間に、制御指令に基づき、供給台２３を進
退させ、該当する電子部品用のテープカセット２１を吸
着位置に臨ませる。
【００２５】ここで電子部品Ａを吸着した装着ヘッド１
３は、今度は装着位置に向かって公転送りされてゆき、
制御指令に基づく、吸着ノズル１４のノズルセット位置
への復帰、吸着した電子部品Ａの認識、およびこれに基
ずく電子部品Ａの角度補正が順次行われながら、装着位
置に達する。一方、装着系４では、装着ヘッド１３が装
着位置の一つ手前の停止位置から装着位置に移動してく
る間に、制御指令に基づき、ＸＹテーブル３１を作動さ
せて、基板Ｂの部品装着部位を装着位置に臨ませる。そ
して、装着ヘッド昇降装置５２により装着ヘッド１３が
下降され、基板Ｂに電子部品Ａが装着される。
【００２６】次に、図３を参照して、上記の上下動カム
機構１６について詳細に説明する。両図に示すように、
円筒体４５に突出形成した円筒リブカム４６には、これ
に転接するように、装着ヘッド１３に連なる上下一対の
カムフォロア４４ａ，４４ｂ、すなわち上カムフォロア
４４ａと下カムフォロア４４ｂとが係合している。円筒
リブカム４６は、円筒体４５の下端部にリブ状にかつ一
定厚に突出形成したものであり、装着ヘッド１３を吸着
側に向かって移動するときに上動させ、装着側に向かっ
て移動するときに下動させる輪郭曲線を有している。
【００２７】上カムフォロア４４ａおよび下カムフォロ
ア４４ｂは、いわゆるローラフォロアであり、上カムフ
ォロア４４ａおよび下カムフォロア４４ｂは、ホルダ４
３に回転自在に取り付けられている。ホルダ４３は縦長
の厚板で構成されており、円筒リブカム４６に対峙する
ように配設されている。ホルダ４３には、上部に上カム
フォロア４４ａを取り付けるための第１取付孔４３ａ
が、中央部に下カムフォロア４４ｂを取り付けるための
第２取付孔４３ｂがそれぞれ形成され、また下部に、上
記のブラケット４２をねじ止めするための左右一対の貫
通孔４３ｃ，４３ｃが形成されている。
【００２８】また、ホルダ４３の中央部には、円弧部分
が第２取付孔４３ｂを囲うように「Ｕ」字状の切込み４
３ｄが形成され、この部分に、先端側に第２取付孔４３
ｂの周囲を取付部４７ａとし基端側をばね部４７ｂとす
る舌片状の板ばね４７が、一体的に形成されている。ば
ね部４７ｂは、断面方向において円筒リブカム４６側の
半部を研削して薄肉に形成されると共に、平面方向にお
いて中央部に長孔４７ｃを形成することにより、そのば
ね力（ばね定数）を調整している。
【００２９】このように構成されたホルダ４３に、上カ
ムフォロア４４ａおよび下カムフォロア４４ｂを取り付
け、円筒リブカム４６にセットした状態では、板ばね
（ばね部４７ｂ）４７により下カムフォロア４４ｂが円
筒リブカム４６側に付勢され、円筒リブカム４６を上下
両カムフォロア４４ａ，４４ｂが挟持した状態となる。
したがって、装着ヘッド１３の公転に伴って、円筒リブ
カム４６に上下両カムフォロア４４ａ，４４ｂが転接す
ると、円筒リブカム４６の傾斜部分（湾曲部分）におけ
る厚みの変化や、円筒リブカム４６自体の厚みばらつき
が板ばねに吸収され、装着ヘッド１３は正確にかつ円滑
に上下動する。
【００３０】なお、板ばね４７は円筒リブカム（円筒体
４５）４６の接線方向ではなく、軸方向に延在している
ため、板ばね４７が撓むと下カムフォロア４４ｂは傾く
ことになる。図示では省略しているが、実際の上下両カ
ムフォロア４４ａ，４４ｂは、中高形状、すなわち太鼓
形状に形成されているため、下カムフォロア４４ｂが傾
いても転がり抵抗が大きくなることはない。もっとも、
板ばね４７を接線方向に延在するように形成することも
可能である。かかる場合には、ばね部４７ｂに対して取
付部４７ａを角度９０度、ねじって形成するか、ばね部
４７ｂと取付部４７ａとを別体で形成する必要がある。
【００３１】以上のように本実施例によれば、下カムフ
ォロア４４ｂを円筒リブカム４６側に付勢する付勢手段
を、従来の揺動アームとコイルばねの構成ではなく、単
一の板ばね４７で構成しているため、構造を単純化する
ことができる。また、揺動アームのように軸着部分がな
いため、潤滑油切れやばりにより発生する追従不良や耐
久性の問題も排除することができる。さらに、円筒リブ
カム４６の厚み変化を、揺動アーム介してコイルばねで
吸収する構造ではなく、板ばね４７で直接吸収する構造
であるため、部材間の負荷伝達ロスが少なくなるため、
追従性を向上させることができる。したがって、円筒リ
ブカム４６に上下両カムフォロア４４ａ，４４ｂが円滑
に転接することになり、転接の際における衝撃の発生を
有効に防止することがきる。
【００３２】しかも、板ばね４７をホルダ４３に一体に
作り込むようにしているため、部品点数がすくなくなる
と共に組立工数を削減することができ、上下動カム機構
１６をコンパクトにかつ低コストで形成することができ
る。
【００３３】なお、本実施例では、板ばねをホルダ（支
持部材）に一体に形成したが、板ばねを別体で構成し、
ホルダに固定するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明の電子部品装着装置
の上下動カム機構によれば、軸着部分などの耐久性が問
題となる部位を排除することができると共に、カム機構
における動力伝達系の部品点数が少ない分、部品間の追
従ロスを抑制することができるので、簡単な構造で、耐
久性を向上させることができると共に、円筒カムに対す
るカムフォロアの追従不良を抑制することができる。し
たがって、円筒カムに対するカムフォロアの摺動が円滑
に行われ、装着ヘッドが円滑に上下して、吸着した電子
部品の位置ずれを有効に防止することができる。すなわ
ち、装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る上下動カム機構を搭載
した電子部品装着装置の正面図である。
【図２】実施例の上下動カム機構を搭載した電子部品装
着装置の平面図である。
【図３】実施例の上下動カム機構回りの構造図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置 ２ 装置本体 １３ 装着ヘッド １６ 上下動カム機構 ４１ 鉛直軸 ４２ ブラケット ４３ ホルダ ４３ｄ 切込み ４４ａ 上カムフォロア ４４ｂ 下カムフォロア ４５ 円筒体 ４６ 円筒リブカム ４７ 板ばね ４７ａ 取付部 ４７ｂ ばね部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉛直軸回りに公転する装着ヘッドをその
    公転に伴って上下動させる電子部品装着装置の上下動カ
    ム機構であって、 前記鉛直軸と同心円上に配設したリブ状の円筒カムと、
    当該円筒カムを挟み込むように設けた上下一対のカムフ
    ォロアと、当該一対のカムフォロアが取り付けられると
    共に前記装着ヘッドを連結した支持部材と、前記一方の
    カムフォロアを前記円筒カム側に付勢する付勢手段とを
    備え、 前記付勢手段は、一方の端部が前記支持部材に固定さ
    れ、他方の端部に前記一方のカムフォロアを取り付けた
    板ばねであることを特徴とする電子部品装着装置の上下
    動カム機構。
  2. 【請求項２】 前記板ばねは、前記支持部材に一体的に
    形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子
    部品装着装置の上下動カム機構。
  3. 【請求項３】 前記支持部材は、前記円筒カムに対峙し
    た厚肉の板状のもので構成されており、 前記板ばねは、前記支持部材に「Ｕ」字状の切込みを入
    れて舌片状に形成されると共に、先端側に前記一方のカ
    ムフォロアを取り付ける取付部を形成し、基部側を薄肉
    に研削してばね部を形成したことを特徴とする請求項２
    に記載の電子部品装着装置の上下動カム機構。
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