JPH11251792A - 電子部品装着機 - Google Patents

電子部品装着機

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JPH11251792A
JPH11251792A JP10050453A JP5045398A JPH11251792A JP H11251792 A JPH11251792 A JP H11251792A JP 10050453 A JP10050453 A JP 10050453A JP 5045398 A JP5045398 A JP 5045398A JP H11251792 A JPH11251792 A JP H11251792A
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JP
Japan
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nozzle
component mounting
electronic component
rack
mounting machine
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Application number
JP10050453A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kinoshita
洋一 木下
Takashi Munezane
孝 宗實
Kunio Tanaka
邦男 田仲
Shigeki Nakatsuka
茂樹 中塚
Toshihiko Nagaya
利彦 永冶
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN99103606A priority patent/CN1130115C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は電子部品装着機に関するもので、実
装スピードを速めることを目的とする。 【解決手段】 そしてこの目的を達成するために本発明
は、部品供給部３，４と、この部品供給部３，４から供
給された部品を搬送する装着ヘッド５，６と、この装着
ヘッド５，６によって搬送された部品をこの装着ヘッド
５，６によって実装する部品装着部２と、前記部品供給
部３，４から部品装着部２までの前記装着ヘッド５，６
の搬送路に設けた認識センサーとを備え、前記装着ヘッ
ド５，６は上下動する複数のノズル１０を有し、これら
複数のノズル１０はそれぞれ回転駆動機構と上下動駆動
機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子部品を基板
上に実装するための電子部品装着機に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の、この種の電子部品装着機は、部
品供給部から供給された部品を装着ヘッドで部品実装部
に搬送すると共に、この装着ヘッドによって部品実装部
に設けられた基板に部品を実装するような構成となって
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例の電子部品
装着機においては装着ヘッドで部品供給部から受け取っ
た電子部品の姿勢がずれていたり、あるいは部品実装部
においてこの電子部品を斜めに実装する場合は、この部
品実装部に設けられたＸＹテーブルを回動させることに
よって行っていた。すなわち、装着ヘッドで受け取った
部品が斜めになっていた場合には、その状態で部品実装
部まで搬送し、ＸＹテーブルをその斜めになった電子部
品がこのプリント基板上において正位置に実装されるよ
うに、ＸＹテーブルを回動させ、この状態で装着ヘッド
を下降させることによって部品を実装していたのであ
る。
【０００４】しかしながら、このようにＸＹテーブルに
よって電子部品の装着不良をなくそうとする場合には、
その実装時間が非常に長くなってしまうという問題があ
った。すなわち、ＸＹテーブルはかなり大きな物であっ
てそれなりに重量もあるので、これを回動させる場合に
は大きな慣性力が働き、よってこのテーブルが定位置に
正しく止まるまで待った状態で装着ヘッドを下降させな
ければならず、これには非常に時間がかかり、結論とし
て実装スピードが遅くなってしまうという問題が生じて
いたのである。
【０００５】そこで本発明はこのような従来の課題を解
決し、実装スピードを速めることを目的とするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そして、この目的を達成
するために本発明は、部品供給部とこの部品供給部から
供給された部品を搬送する装着ヘッドと、この装着ヘッ
ドによって搬送された部品をこの装着ヘッドによって実
装する部品装着部と、前記部品供給部から部品装着部ま
での前記装着ヘッドの搬送路に設けた認識センサーとを
備え、前記装着ヘッドは上下動する複数のノズルを有
し、これら複数のノズルはそれぞれ回転駆動機構と上下
動駆動機構を設けたものである。
【０００７】そして、以上の構成とすれば部品が装着ヘ
ッドに斜めに吸着された場合などにおいては、ノズルを
回動させることでその部品の姿勢を矯正することがで
き、この場合、ノズルは従来のＸＹテーブルに比べれば
はるかに小さく軽量であるので、慣性力による動作の安
定までの時間が短くてすむ、あるいは気にしなくても良
いものとなり、結果としてこの実装スピードを速めるこ
とができるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、部品供給部と、この部品供給部から供給された部品
を搬送する装着ヘッドと、この装着ヘッドによって搬送
された部品をこの装着ヘッドによって実装する部品装着
部と、前記部品供給部から部品装着部までの前記装着ヘ
ッドの搬送路に設けた認識センサーとを備え、前記装着
ヘッドは上下動する複数のノズルを有し、これら複数の
ノズルは、それぞれ回転駆動機構と上下動駆動機構を設
けたものであり、以上の構成とすれば、部品が装着ヘッ
ドに斜めに吸着された場合などにおいてはノズルを回動
させることでその部品の姿勢を矯正することができ、こ
の場合、ノズルは従来のＸＹテーブルに比べればはるか
に小さく軽量であるので、慣性力による動作の安定まで
の時間が短くてすむ、あるいは気にしなくても良いもの
となり、結果としてこの実装スピードを速めることがで
きるものである。
【０００９】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
ノズルの回転駆動機構は各ノズルの外周にそれぞれ固定
したピニオンとこれら複数のピニオンに連結したラック
によって構成したものであって、一つのラックで複数の
ノズルを回動させることができるので、構成が簡略化さ
れコンパクト化が図られるのである。
【００１０】さらに、本発明の請求項３に記載の発明
は、ラックは第１、第２のラック板を重合させるととも
に第１のラック板には水平方向に付勢手段を設けたもの
であって、上下に重ねた第１、第２のラック板の歯でこ
のラックを駆動するための駆動手段の歯を挟むことによ
って、この部分におけるがたつきの防止を図ることがで
きるものである。
【００１１】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
ノズルには一方向への回転付勢手段を設けたものであっ
て、ノズルとラックとの間のがたつきを防止することが
できるものである。
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、ラック
の歯の整数倍位置にノズルを取り付けたものであり、そ
れぞれの複数のノズルとラックの位置関係が一定となる
ので、複数のノズルの円周方向の位置が一定のものとな
るので、各ノズルの回転制御が行いやすくなるのであ
る。
【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、ノズル
は内外の複筒式となっており、その外筒をホルダーに回
転自在に保持させるとともに内筒は前記外筒内において
上下動のみ可能に取り付け、前記内筒にピニオンを取り
付けると共にこのピニオンに前記ホルダーに摺動自在に
保持されたラックを連結させたものであり、耐久性の高
いものになる。すなわち、このノズルを一つのものとし
て回動も上下動も一つのもので行わせると、摩耗が非常
に激しくなるのであるが、回動は外筒、上下動は内筒に
それぞれ分散させることによって、その摩耗を小さくす
ることができるものである。また、外筒をホルダーに支
持させると共に、このホルダーにラックを摺動させるこ
とによって、この外筒を回動させるラックをもホルダー
に一体化することによって回動に対する信頼性を高める
ことができる。
【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、ノズル
の外筒にコイルスプリングの一端を固定すると共に、そ
のコイルスプリングの他端をホルダーに固定したもので
あり、外筒にコイルスプリングの一端を連結させ、その
外筒を一方向に付勢することによってこの外筒に設けた
ピニオンとラックとの間のがたがなくなるものである。
【００１５】本発明の請求項８に記載の発明は、ノズル
の上下動駆動機構はノズルの内筒の上端にピストンを連
結し、このピストンが挿入されたシリンダー内に流体を
供給する構成としたものであり、シリンダー内に流体を
供給することで、ピストンを介してノズルの内筒を容易
に上下動させることができるものである。
【００１６】本発明の請求項９に記載の発明は、ピスト
ンの下端を下動規制板に当接させると共にノズルの内筒
を下動規制板を貫通してノズルの下端に当接させ、前記
ピストンにはこのピストンを下方に付勢する上ばね、ノ
ズルの内筒にはこの内筒を上方に付勢する下ばねをそれ
ぞれ連結したものであって、ピストンに設けた上ばねと
ノズルに設けた下ばねとによって、ピストンの下端とノ
ズルの上端が常に当接し、その状態でシリンダーに流体
を供給するとともに、下動規制板を下動させればノズル
の内筒を下動させることができ、この下動動作時におい
て、ピストンの下端と、内筒の上端とが下動時に衝突す
るということによる衝撃や不要な音などの発生が起きな
いものである。
【００１７】本発明の請求項１０に記載の発明は、下動
規制板にはこの下動規制板を上下動させる手段を連結し
たものであり、部品供給部において部品を吸着すると
き、あるいは部品装着部において部品を実装する際に、
部品の高さに応じて、ノズルの下動量を規制することが
できるものであり、部品に対して不用意な負荷をかける
ことがないものである。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、下動
規制板を上下動させる手段は認識センサーによってヘッ
ドで搬送されている電子部品の高さを検出し、その結果
に基づいて駆動させる構成としたものであり、実際に実
装しようとする部品の高さを認識センサーで確認後にノ
ズルの下動量を規制するので、電子部品の実装に対する
信頼性が高くなる。
【００１９】本発明の請求項１２に記載の発明は、内筒
の上端とピストンの下端を回転自在に連結したものであ
り、これらの構成としては外筒が回動することによる内
筒の回動力が生じたとしても、その力が、内筒に連結さ
れたピストンの下端に伝わらず、ピストンの劣化を防止
する。すなわち、内筒の回動によってピストンまで回動
するような状態となった場合、このピストンは流体を供
給することによって上下動させるものであるので、その
部分の気密保持が重要なものとなるが、この気密保持部
分に回動が頻繁に起こると、劣化しやすくなる。この構
成によって防止しようとするものである。
【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図１７を用いて説明する。 （実施の形態１）図１〜図３において１は金属製の枠体
で構成した本体で、この本体１の中央部には部品装着部
２が設けられ、部品装着部２の左右には部品供給部３，
４が設けられ、これらの部品供給部３，４からそれぞ
れ、電子部品を部品装着部２に搬送するための装着ヘッ
ド５，６が設けられている。前記部品装着部２にはＹテ
ーブル７が設けられており、また、部品供給部３におい
てはテーピングリール８から各種部品が装着ヘッド５に
より供給されるようになっており、部品供給部４におい
てはカセット９から各種部品が装着ヘッド６に供給され
る。前記装着ヘッド５，６は同じ構成のものとなってお
り、この一方を例にとって図４、図５において説明す
る。
【００２１】これら装着ヘッド５，６は直線状にならべ
た１０本のノズル１０とこれらのノズル１０の回動させ
るモータ１１と、後ほど詳細に説明するが、ノズルの下
動量を規制するモータ１２を備えている。図４、図５に
示したノズル１０は図６に示すように、外筒１３と、こ
の外筒１３内に設けられた内筒１４とにより構成されて
いる。このうち外筒１３はホルダー１５に上下の軸受１
６によって回転自在に保持されているとともに、その上
端に一体にピニオン１７が設けられている。このピニオ
ン１７にはラック１８が連結されている。
【００２２】前記ラック１８は、図７から図９に示すよ
うに、上下に重合された第１、第２のラック板１９，２
０で構成されており、このうち、下方の第２のラック板
２０がホルダー１５に対して水平方向に摺動自在となっ
ているものである。さて上方の第１のラック板１９は第
２のラック板２０よりも肉薄の状態になっており、これ
は第２のラック板２０の上方において水平方向に可動自
在になっている。すなわち、図７、図８に示すように第
１のラック板１９には貫通孔２１が設けられており、貫
通孔２１内には第２のラック板２０に固定したピン２２
が貫通させられており、このピン２２と貫通孔２１との
間には隙間が形成されるようになっている。この隙間に
よって、第１のラック板１９は水平方向において左右に
摺動することができるようになっているのである。さて
そのようにされた第１のラック板１９の一端には、特に
図８に示すように、第２のラック板２０に固定されたア
ーム２３にその一端が固定されたスプリング２４の他端
が当接され、これによって第１のラック板１９は、図７
から図９において右方に付勢されているのである。この
ように第１のラック板１９が右方に付勢されることによ
って、このラック１８を駆動するためのピニオン２５の
歯２６を図７に示すごとく左右で挟むことができるよう
になるのである。すなわち図７に示すごとくピニオン２
５の歯２６は第１のラック板１９の歯２７と下方におい
て破線で示す第２のラック板２０の歯２８によって左右
で挟まれた状態となり、この部分におけるがたつきが防
止されるようになっているのである。したがってモータ
１１を駆動させれば、ピニオン２５によってラック１８
はスムーズに移動されるのである。
【００２３】さて、図６に戻って説明を続けると、図６
に示すごとくノズル１０の外筒１３の外周にはスプリン
グ２９が設けられ、このスプリング２９の一端はホルダ
ー１５に固定され、他端はこの外筒１３に固定されてい
るのである。すなわち、これによって、外筒１３はスプ
リング２９によって一方向に付勢され、その結果として
図７に示すごとく外筒１３に一体に設けられたピニオン
１７の歯３０はラック１８の歯２８の一面側に付勢され
た状態となっているものである。以上の説明から明らか
なように、ラック１８を駆動するためのピニオン２５と
ラック１８の間のがたつきが防止され、また、ラック１
８によって駆動される外筒１３のピニオン１７が一方向
に付勢されることによってがたつきが防止されることに
より、この状態でモータ１１を駆動すれば、外筒１３は
がたつきなくスムーズに回動するのである。ここで図７
を用いて若干の説明を加えるならば、この図７にも示し
ているが、ラック１８の歯２８のピッチの整数倍位置に
１０本のノズル１０が設けられているので、図７に示す
ごとく、それぞれのノズル１０の外筒１３に一体化した
ピニオン１７は同じ状態でラック１８の歯２８に当接
し、これはノズル１０の回動方向における姿勢がどのノ
ズル１０においても一定となることを示すものである。
したがって、いずれのノズル１０においても、ピニオン
２５の回動量に応じて回転角度を等しくすることができ
るものである。
【００２４】さてこのようにノズル１０が回転させられ
ることが明らかになったと思われるが、次に、このノズ
ル１０の内筒１４の上下機構について説明する。内筒１
４は外筒１３内において上述したように上下動のみ行わ
れるような構成となっており、その上端は図１１のごと
くピストン３１の下端の径大部３２に当接させている。
このピストン３１はシリンダ３３内において出没自在に
設けられたものである。まずこの状態において、内筒１
４を上方に付勢するための下ばね３４、ピストン３１を
下方に付勢する上ばね３５が設けられている。すなわ
ち、これらの上、下ばね３５，３４においてピストン３
１の下端の径大部３２と内筒１４の上端部を常に当接し
た状態になっているのである。すなわち、この状態にお
いてシリンダ３３内に流体、例えば空気を供給すれば、
図１１において最も右側の内筒１４のごとく下動させら
れることになるのであるが、この場合にその下動規制は
下動規制板３６によって行われるようになっているもの
である。図４に示すように下動規制板３６には半円形の
開口３７が設けられており、この開口３７を貫通した状
態で内筒１４上端がピストン３１の径大部３２に当接し
ているものである。したがって、この径大部３２は下動
規制板３６に当接している状態においては、この下動規
制板３６が下動しなければいくらシリンダ３３にエアを
供給しても下動することはできない。逆に言えば、この
エアを供給した状態において、下動規制板３６を下動す
れば、径大部３２が下動規制板３６に当接した状態で、
図１２、図１３のごとく内筒１４が下動し、ノズル１０
で電子部品３８を吸着する。すなわちこの下動時におい
て、ピストン３１の径大部３２と内筒１４の上端は常に
当接し、さらに下動するに当たっては、径大部３２と下
動規制板３６は常に当接した状態で下がることになるの
で、その下動時に各部において衝突することがなく、振
動や不要な音を生じることがない。
【００２５】さて、そのような下動規制板３６は図４、
図１４、図１５に示すように、プレート３９に固定さ
れ、このプレート３９には所定間隔を設けて２個のロー
ラ４０が固定されている。そして、上、下のローラ４０
間に、揺動カム４１が挿入された状態となっており、こ
の揺動カム４１をモータ１２で揺動させることによって
図１４、図１５に示すごとく、プレート３９を下動さ
せ、これによって下動規制板３６も下動させることがで
きるのである。
【００２６】そして、このように下動規制板３６を下動
させ、すなわち、ノズル１０を図１１、図１３のごとく
下動させた状態でカセット９から順次供給された電子部
品３８を吸着し、その状態で揺動カム４１を図１５から
図１４のように回動させて、図１２のように上げ、そし
て図１１において左方に装着ヘッド６を移動させる。こ
の移動時において、この搬送路には下方からノズル１０
に吸着された電子部品３８の姿勢を、ブロック図１６で
示す形状認識センサー４２で検出し、また同時に高さ認
識センサー４３で電子部品３８の高さを認識し、まず、
形状認識センサー４２でノズル１０によって吸着された
電子部品３８の吸着状態、すなわち傾きなどが検出さ
れ、これをＹテーブル７において正しく実装するため
に、モータ１１が駆動されることになる。このモータ１
１が駆動されれば、上述したごとく、外筒１３が回動さ
れ、内筒１４も一体に回動され、すなわちこれによって
電子部品３８の姿勢が矯正されることになる。矯正され
た状態でＹテーブル７上に設けられたプリント基板に電
子部品３８が正しく実装されることになる。この時、先
ほどの高さ認識センサー４３によって背の高い部品であ
ると認識された場合には、ノズル１０の下動量を規制す
ることによってノズル１０で電子部品３８を押し付ける
ことがないようにしなければならない。それを行うため
には、図１６で示すように、高さ認識センサー４３で検
出されたデータは制御部４４でモータ１２を駆動するよ
うにしているのである。すなわち、このモータ１２は上
述したように揺動カム４１を駆動するものであって、こ
の揺動量を規制すれば下動規制板３６の下動量が規制さ
れるので、それ以上ノズル１０を下動させることができ
なくなるのである。もちろん実装するための電子部品３
８の高さの高い場合には部品形状データ記憶部４５によ
って下動量を規制しても良いものである。
【００２７】なお、上記実施形態において、内筒１４の
上端部とピストン３１の下端の径大部３２は別体のもの
であるが、常に上、下ばね３５，３４で当接されている
ので、ノズル１０が回動させる場合の当接部の摩擦によ
り回動を伝達させてしまう。これによってピストン３１
の上端の気密部分などに劣化が生じる恐れがあるので、
好ましくは、図１７に示すように径大部３２には軸受４
６を設けることによって、この部分において回動自在に
することが望ましい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明による電子部品装着
機は、部品供給部と、この部品供給部から供給された電
子部品を搬送する装着ヘッドと、この装着ヘッドによっ
て搬送された電子部品をこの装着ヘッドによって実装す
る部品装着部と、前記部品供給部から部品装着部までの
前記装着ヘッドの搬送路に設けた認識センサーとを備
え、前記装着ヘッドは上下動する複数のノズルを有し、
これら複数のノズルはそれぞれ回転駆動機構と上下動駆
動機構を設けたものであり、ノズルを回動させることで
その部品の姿勢を矯正することができ、回転動作の安定
までの時間が短くてすむ、あるいは気にしなくても良い
ものとなり、結果としてこの実装スピードを速めること
ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の全体構成を示す斜視
図
【図２】同実施形態の平面図
【図３】同実施形態の正面図
【図４】同実施形態の装着ヘッドの一部切欠き斜視図
【図５】同装着ヘッドの正面図
【図６】同ノズルの断面図
【図７】同ラックの平面図
【図８】同ラック部の断面図
【図９】同ラック部の上面図
【図１０】同装着ヘッドの正面図
【図１１】同装着ヘッドの断面図
【図１２】同装着ヘッドの断面図
【図１３】同装着ヘッドの断面図
【図１４】同装着ヘッドの要部の正面図
【図１５】同装着ヘッドの要部の正面図
【図１６】同ブロック図
【図１７】本発明の他の実施形態の装着ヘッドの要部の
断面図
【符号の説明】
１ 本体 ２ 部品装着部 ３，４ 部品供給部 ５，６ 装着ヘッド ７ Ｙテーブル ８ テーピングリール ９ カセット １０ ノズル １１ モータ １２ モータ １３ 外筒 １４ 内筒 １５ ホルダー １６ 軸受 １７ ピニオン １８ ラック １９ 第１のラック板 ２０ 第２のラック板 ２１ 貫通孔 ２２ ピン ２３ アーム ２４ スプリング ２５ ピニオン ２６ 歯 ２７ 歯 ２８ 歯 ２９ スプリング ３０ 歯 ３１ ピストン ３２ 径大部 ３３ シリンダ ３４ 下ばね ３５ 上ばね ３６ 下動規制板 ３７ 開口 ３８ 電子部品 ３９ プレート ４０ ローラ ４１ 揺動カム ４２ 形状認識センサー ４３ 高さ認識センサー ４４ 制御部 ４５ 部品形状データ記憶部 ４６ 軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中塚 茂樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 永冶 利彦 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 (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 部品供給部と、この部品供給部から供給
    された部品を搬送する装着ヘッドと、この装着ヘッドに
    よって搬送された部品をこの装着ヘッドによって実装す
    る部品装着部と、前記部品供給部から部品装着部までの
    前記装着ヘッドの搬送路に設けた認識センサーとを備
    え、前記装着ヘッドは上下動する複数のノズルを有し、
    これら複数のノズルはそれぞれ回転駆動機構と上下動駆
    動機構を設けた電子部品装着機。
  2. 【請求項２】 ノズルの回転駆動機構は、各ノズルの外
    周にそれぞれ固定したピニオンと、これら複数のピニオ
    ンに連結したラックによって構成した請求項１に記載し
    た電子部品装着機。
  3. 【請求項３】 ラックは第１、第２のラック板を重合さ
    せるとともに第１のラック板には水平方向への付勢手段
    を設けた請求項１または請求項２に記載の電子部品装着
    機。
  4. 【請求項４】 ノズルには一方向への回転付勢手段を設
    けた請求項１から３のいずれか一つに記載の電子部品装
    着機。
  5. 【請求項５】 ラックの歯のピッチの整数倍位置に、ノ
    ズルを取り付けた請求項１から４のいずれか一つに記載
    の電子部品装着機。
  6. 【請求項６】 ノズルは内外の複筒式となっており、そ
    の外筒をホルダーに回転自在に保持させるとともに、内
    筒は前記外筒内において上下動のみ可能に取り付け、前
    記外筒にピニオンを取り付けると共に、このピニオンに
    前記ホルダーに摺動自在に保持されたラックを連結させ
    た請求項１から５のいずれか一つに記載の電子部品装着
    機。
  7. 【請求項７】 ノズルの外筒にコイルスプリングの一端
    を固定すると共にそのコイルスプリングの他端をホルダ
    ーに固定した請求項６に記載の電子部品装着機。
  8. 【請求項８】 ノズルの上下動駆動機構はノズルの内筒
    の上端にピストンを連結し、このピストンが挿入された
    シリンダー内に流体を供給する構成とした請求項１から
    ７のいずれか一つに記載の電子部品装着機。
  9. 【請求項９】 ピストンの下端を下動規制板に当接させ
    ると共に、ノズルの内筒を下動規制板を貫通してノズル
    の下端に当接させ、前記ピストンにはこのピストンを下
    方に付勢する上ばね、ノズルの内筒にはこの内筒を上方
    に付勢する下ばねをそれぞれ連結した請求項８に記載の
    電子部品装着機。
  10. 【請求項１０】 下動規制板には、この下動規制板を上
    下動させる手段を連結した請求項９に記載の電子部品装
    着機。
  11. 【請求項１１】 下動規制板を上下動させる手段は、認
    識センサーによってヘッドで搬送されている部品の高さ
    を検出し、その結果に基づいて駆動させる構成とした請
    求項１０に記載の電子部品装着機。
  12. 【請求項１２】 内筒の上端とピストンの下端を回転自
    在に連結した請求項１から１１のいずれか一つに記載の
    電子部品装着機。
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