JPH1131900A - 電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 規正爪で電子部品をつかむ際に電子部品にか
かるストレスを軽減し、さらに実装時間の大幅な延びを
防止する。 【解決手段】 電子部品を吸着して昇降自在な吸着ノズ
ルと、吸着された電子部品を周囲からつかんで位置決め
する複数の開閉自在な規正爪とを備え、規正爪は吸着ノ
ズルの昇降に連動して開閉しかつその時の規正爪の開閉
速度が吸着ノズルの昇降速度に比例し、電子部品を吸着
した吸着ノズルを上昇させながら規正爪で電子部品をつ
かむ実装方法において、グラフＣ₁で示すように電子部
品を吸着した吸着ノズルを下限位置Ｄから所定の加速度
で上昇させ、規正爪が閉じて電子部品に当接する直前の
地点Ｐｃで、吸着ノズルの上昇速度を零に落し、その
後、グラフＣ₂で示すように再び吸着ノズルを所定の加
速度で上限位置Ｕまで上昇させて、規正爪で電子部品を
つかむ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を吸着し
た吸着ノズルを移動させながら複数の規正爪で上記電子
部品を周囲からつかんで位置決めを行う電子部品の実装
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２，図３に示すものは、従来の電子部
品の実装装置１であり、この実装装置１には、実装ヘッ
ド２と、この実装ヘッド２に装着された実装ツール３と
が備えられている。図４，図５は実装ヘッド２に装着さ
れた実装ツール３の縦断面を示しており、実装ツール３
のスリーブ４が実装ヘッド２の一対のハンガー５間に挿
入されることによって、実装ツール３が実装ヘッド２に
装着される。

【０００３】上記実装ツール３には、電子部品１４を吸
着する昇降自在な吸着ノズル６と、吸着ノズル６で吸着
された電子部品１４を周囲からつかんで位置決めする複
数の開閉自在な規正爪７とが備えられている。上記各規
正爪７は、吸着ノズル６の下端部の周辺に配され、かつ
支軸８を中心にして揺動する複数のレバー９の下端に取
付けられている。上記各レバー９は、上記吸着ノズル６
に外嵌されかつ吸着ノズル６とともに昇降する筒部材１
０に設けられている。この筒部材１０と各レバー９との
間には、各レバー９を開方向へ付勢するばね１１が設け
られている。また、各レバー９の上端部には、図４に示
すように吸着ノズル６が上限位置Ｕまで上昇した際、上
記スリーブ４の下端面に下方から当接し、かつ図５に示
すように吸着ノズル６が下限位置Ｄまで下降した際、上
記スリーブ４の下端面から下方へ離間するローラ１２が
設けられている。

【０００４】そして、上記吸着ノズル６を上限位置Ｕか
ら下降させることにより、筒部材１０も連動して下降す
る。この際、各レバー９が筒部材１０と共に下降しなが
らばね１１の付勢力によって開方向へ移動し、さらに、
ローラ１２が吸着ノズル６の軸心１３に向かってスリー
ブ４の下端面上を転動する。これにより、各規正爪７は
開方向へ移動し、その時の各規正爪７の開方向への移動
速度は吸着ノズル６の下降速度に比例する。そして、図
５に示すように、吸着ノズル６が下限位置Ｄまで下降す
ると、筒部材１０の下降により、各ローラ１２がスリー
ブ４の下端面から下方へ離間し、ばね１１の付勢力によ
って各規正爪７が各レバー９を介して全開する。

【０００５】そして、下限位置Ｄにおいて吸着ノズル６
で電子部品１４を吸着した後、吸着ノズル６を上昇させ
ることにより、下降時とは逆に、筒部材１０も連動して
上昇し、各ローラ１２がスリーブ４の下端面に当接して
軸心１３から遠ざかる方向へ転動する。これにより、各
レバー９が筒部材１０と共に上昇しながらばね１１の付
勢力に抗して閉方向へ移動する。これにより、各規正爪
７は閉方向へ移動し、その時の各規正爪７の閉方向への
移動速度は吸着ノズル６の上昇速度に比例する。そし
て、図４に示すように、吸着ノズル６が上限位置Ｕまで
上昇すると、筒部材１０の上昇により、各ローラ１２が
スリーブ４の下端面の外端まで転動し、ばね１１の付勢
力に抗して、各規正爪７が各レバー９を介して全閉す
る。これにより、吸着ノズル６で吸着された電子部品１
４が各規正爪７でつかまれて位置決めされる。

【０００６】上記のような動作において、上記吸着ノズ
ル６の上昇速度と上昇時間とは図６のグラフＡで示され
る関係にあった。すなわち、吸着ノズル６は一定の加速
度（グラフＡでは±２ｍ／ｓｅｃ²）で上昇し、その際
に、下限位置Ｄから上限位置Ｕまで上昇するのに要する
上昇時間は１００ｍｓｅｃで、最高速度は１００ｍｍ／
ｓｅｃになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来形式では、規正爪７の開閉速度は吸着ノズル６の昇
降速度に比例するため、セラミックコンデンサのような
衝撃に弱い電子部品１４を規正爪７でつかむ場合、規正
爪７が電子部品１４に当接する際の速度が大き過ぎて、
電子部品１４に過大なストレスを与えるといった問題が
あった。

【０００８】この問題を解決するために、従来では、吸
着ノズル６の上昇時の加速度を低下させていた。例え
ば、図６のグラフＢで示すように、吸着ノズル６の上昇
時の加速度を半分（すなわちグラフＢでは±１ｍ／ｓｅ
ｃ²）に低下させることによって、規正爪７が電子部品
１４に当接する際の速度を減少させていた。

【０００９】すなわち、図６のグラフＡにおいて、吸着
ノズル６の上昇時の加速度が±２ｍ／ｓｅｃ²の場合、
閉動する規正爪７が電子部品１４に当接する点Ｐａは吸
着ノズル６の上限位置Ｕから２０ｍｓｅｃ手前（すなわ
ち８０ｍｓｅｃ）で、その時の吸着ノズル６の上昇速度
は４０ｍｍ／ｓｅｃとなる。この際、上記点Ｐａから上
限位置Ｕまでの吸着ノズル６の移動距離はグラフＡの斜
線部の三角形の面積Ｓに相当するため、この面積Ｓと同
じ面積の三角形をグラフＢに当てはめると、グラフＢに
おいて、閉動する規正爪７が電子部品１４に当接する点
Ｐｂは吸着ノズル６の上限位置Ｕから約２８ｍｓｅｃ手
前（すなわち１１４ｍｓｅｃ）で、その時の吸着ノズル
６の上昇速度は約２８ｍｍ／ｓｅｃとなる。したがっ
て、吸着ノズル６の上昇時の加速度を半分に低下した場
合、閉動する規正爪７が電子部品１４に当接する際の速
度は７０％（すなわち２８（ｍｍ／ｓｅｃ）／４０（ｍ
ｍ／ｓｅｃ）＝０．７）に減速される。

【００１０】しかしながら、図６のグラフＢで示すよう
に、吸着ノズル６の上昇時の加速度を半分に低下した場
合、上昇時間は１４２ｍｓｅｃで、最高速度は７１ｍｍ
／ｓｅｃとなり、吸着ノズル６の上昇に要する時間だけ
でも４２ｍｓｅｃ（すなわち１４２ｍｓｅｃ−１００ｍ
ｓｅｃ）余計にかかるため、実装時間が大幅に延びてし
まうといった問題が生じた。

【００１１】本発明は、規正爪で電子部品をつかむ際に
電子部品にかかるストレスを軽減し、さらに実装時間の
大幅な延びを防止することができる電子部品の実装方法
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の実装
方法においては、電子部品を吸着した吸着ノズルを所定
の加速度で一方へ移動させ、各規正爪が閉じて電子部品
に当接する直前に、上記吸着ノズルの移動速度を零に落
し、その後、再び吸着ノズルを所定の加速度で一方へ移
動させて、規正爪で電子部品をつかみ位置決めを行うも
のである。

【００１３】この発明によれば、規正爪で電子部品をつ
かむ際に電子部品にかかるストレスを軽減でき、さらに
実装時間の大幅な延びを防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電子部品を吸着しかつ軸心に沿って往復移動自在な
吸着ノズルと、吸着ノズルで吸着された電子部品を周囲
からつかんで位置決めする複数の開閉自在な規正爪とを
備え、これら規正爪は上記吸着ノズルの往復移動に連動
して開閉しかつその時の規正爪の開閉速度が吸着ノズル
の移動速度に比例し、電子部品を吸着した吸着ノズルを
軸心に沿っていずれか一方へ移動させながら上記複数の
規正爪で上記電子部品を周囲からつかんで位置決めを行
う電子部品の実装方法において、上記電子部品を吸着し
た吸着ノズルを所定の加速度で上記一方へ移動させ、上
記各規正爪が閉じて電子部品に当接する直前に、上記吸
着ノズルの移動速度を零に落し、その後、再び吸着ノズ
ルを所定の加速度で一方へ移動させて、規正爪で電子部
品をつかみ位置決めを行うものである。

【００１５】これによると、各規正爪が閉じて電子部品
に当接する直前に、吸着ノズルの移動速度を零に落すこ
とによって、規正爪が電子部品に当接する際の速度が減
少するため、規正爪で電子部品をつかむ際に電子部品に
かかるストレスを軽減できる。さらに、規正爪が電子部
品に当接する直前以外のところでは、吸着ノズルを高い
加速度（すなわち所定の加速度）で移動させることによ
って、実装時間の大幅な延びを防止することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明は、吸着ノズルの移
動方向を上下方向とし、電子部品を吸着した吸着ノズル
を上昇させながら上記複数の規正爪で上記電子部品を周
囲からつかんで位置決めを行う電子部品の実装方法にお
いて、上記電子部品を吸着した吸着ノズルを所定の加速
度で上昇させ、上記各規正爪が閉じて電子部品に当接す
る直前に、上記吸着ノズルの上昇速度を零に落し、その
後、再び吸着ノズルを所定の加速度で上昇させて、規正
爪で電子部品をつかみ位置決めを行うものである。

【００１７】これによると、各規正爪が閉じて電子部品
に当接する直前に、吸着ノズルの上昇速度を零に落すこ
とによって、規正爪が電子部品に当接する際の速度が減
少するため、規正爪で電子部品をつかむ際に電子部品に
かかるストレスを軽減できる。さらに、規正爪が電子部
品に当接する直前以外のところでは、吸着ノズルを高い
加速度（すなわち所定の加速度）で上昇させることによ
って、実装時間の大幅な延びを防止することができる。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図２〜図５に示すように、セラミックコンデンサ等
の電子部品１４の実装装置１と、この実装装置１を構成
する実装ヘッド２ならびに実装ツール３とは、それぞれ
従来のものと同じ構成を有するため、各部材の説明は省
略し、上記実装ヘッド２と実装ツール３を用いた実装方
法について説明する。

【００１９】すなわち、図１のグラフＣ₁，Ｃ₂は吸着ノ
ズル６の上昇速度と上昇時間との関係を示しており、グ
ラフＣ₁に示すように、吸着ノズル６を従来と同じ加速
度（すなわち図６のグラフＡに示すように±２ｍ／ｓｅ
ｃ²）で上昇させ、各規正爪７が閉じて電子部品１４に
当接する直前の所Ｐｃで、一旦、吸着ノズル６の上昇速
度を零に落す。これにより、各規正爪７は電子部品１４
に当接する直前で一旦停止する。その後、グラフＣ₂に
示すように、再び吸着ノズル６を従来と同じ加速度（す
なわち±２ｍ／ｓｅｃ²）で上限位置Ｕまで上昇させ
て、各規正爪７で電子部品１４をつかみ位置決めを行
う。

【００２０】この際、従来と同じ大きさの電子部品１４
の場合、閉動する各規正爪７が電子部品１４に当接する
地点は従来と同じになるため、下限位置Ｄから上記規正
爪７が電子部品１４に当接する点までの距離は図１のグ
ラフＣ₁の面積に相当し、この面積は従来における図６
のグラフＡ（あるいはグラフＢ）の斜線部の面積Ｓを除
いた残りの面積と同一になる。このことから、図１のグ
ラフＣ₁における吸着ノズル６の上昇時間と最高速度と
を算出すると、上昇時間は９６ｍｓｅｃとなり、最高速
度は９６ｍｍ／ｓｅｃになる。

【００２１】また、上記規正爪７が電子部品１４に当接
する点から上限位置Ｕまでの距離は図１のグラフＣ₂の
面積に相当し、この面積は従来における図６のグラフＡ
（あるいはグラフＢ）の斜線部の面積Ｓと同一になる。
このことから、図１のグラフＣ₂における吸着ノズル６
の上昇時間と最高速度とを算出すると、上昇時間は２８
ｍｓｅｃとなり、最高速度は２８ｍｍ／ｓｅｃになる。
したがって、下限位置Ｄから上限位置Ｕまでの吸着ノズ
ル６の上昇時間は、９６ｍｓｅｃ＋２８ｍｓｅｃ＝１２
４ｍｓｅｃとなり、従来における図６のグラフＢに示し
たように吸着ノズル６の上昇時の加速度を半分（すなわ
ち±１ｍ／ｓｅｃ²）にした場合よりも実装時間を１８
ｍｓｅｃ（すなわち１４２ｍｓｅｃ−１２４ｍｓｅｃ）
短縮することができ、従来における図６のグラフＢの場
合と比較して実装時間の大幅な延びを防止することがで
きる。

【００２２】さらに、図１に示すように、各規正爪７が
閉じて電子部品１４に当接する直前の所Ｐｃで、一旦、
吸着ノズル６の上昇速度を零に落としているため、各規
正爪７は、電子部品１４に当接する直前で一旦停止し、
その直後、電子部品１４に当接する。したがって、各規
正爪７が電子部品１４に当接して電子部品１４をつかむ
際の各規正爪７の速度はほとんど零に近い低速となるた
め、電子部品１４にかかるストレスを軽減することがで
きる。

【００２３】尚、図１において、規正爪７が電子部品１
４に当接する点Ｐｃは、電子部品１４が大型になるほど
下限位置Ｄ側にずれ、電子部品１４が小型になるほど上
限位置Ｕ側にずれる。

【００２４】上記実施の形態では吸着ノズル６を上下方
向に移動（すなわち昇降）させているが、水平方向へ移
動させる形式のものであってもよい。また、図１のグラ
フＣ₁，Ｃ₂と図６のグラフＡ，Ｂの各数値は一例であ
り、電子部品１４の大きさや下限位置Ｄから上限位置Ｕ
までの距離などによって変わってくる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、規正爪で
電子部品をつかむ際に電子部品にかかるストレスを軽減
でき、さらに実装時間の大幅な延びを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における電子部品の実装方
法の吸着ノズルの上昇時間と上昇速度との関係を示すグ
ラフである。

【図２】従来の電子部品の実装装置の外観図である。

【図３】同、実装装置に備えられた実装ヘッドと実装ツ
ールとの斜視図である。

【図４】同、実装装置に備えられた実装ツールの縦断面
図であり、吸着ノズルが上限位置まで上昇した状態を示
す。

【図５】同、実装装置に備えられた実装ツールの縦断面
図であり、吸着ノズルが下限位置まで下降した状態を示
す。

【図６】従来における電子部品の実装方法の吸着ノズル
の上昇時間と上昇速度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

６ 吸着ノズル ７ 規正爪 １３ 軸心 １４ 電子部品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を吸着しかつ軸心に沿って往復
   移動自在な吸着ノズルと、吸着ノズルで吸着された電子
   部品を周囲からつかんで位置決めする複数の開閉自在な
   規正爪とを備え、これら規正爪は上記吸着ノズルの往復
   移動に連動して開閉しかつその時の規正爪の開閉速度が
   吸着ノズルの移動速度に比例し、電子部品を吸着した吸
   着ノズルを軸心に沿っていずれか一方へ移動させながら
   上記複数の規正爪で上記電子部品を周囲からつかんで位
   置決めを行う電子部品の実装方法において、上記電子部
   品を吸着した吸着ノズルを所定の加速度で上記一方へ移
   動させ、上記各規正爪が閉じて電子部品に当接する直前
   に、上記吸着ノズルの移動速度を零に落し、その後、再
   び吸着ノズルを所定の加速度で一方へ移動させて、規正
   爪で電子部品をつかみ位置決めを行うことを特徴とする
   電子部品の実装方法。
2. 【請求項２】 吸着ノズルの移動方向を上下方向とし、
   電子部品を吸着した吸着ノズルを上昇させながら上記複
   数の規正爪で上記電子部品を周囲からつかんで位置決め
   を行う電子部品の実装方法において、上記電子部品を吸
   着した吸着ノズルを所定の加速度で上昇させ、上記各規
   正爪が閉じて電子部品に当接する直前に、上記吸着ノズ
   ルの上昇速度を零に落し、その後、再び吸着ノズルを所
   定の加速度で上昇させて、規正爪で電子部品をつかみ位
   置決めを行うことを特徴とする請求項１記載の電子部品
   の実装方法。