JPS60171799A - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子機器の回路部分を構成するプリント基板
にチップ型の電子部品を装着する電子部品自動装着装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、第１図（イ）、（ロ）、（ハ）、に）に示すよう
な各種チップ部品８１〜ａ４は第２図に示すように収納
凹部ａ６を等間隔に多数連続的に形成した台紙ａ６と貼
付テープａ７を用いて包装したテーピング形態でユーザ
に供給され、このテーピング形態の電子部品をプリント
基板に装着する場合、第３図に示すような、シングルヘ
ッドタイプの電子部品自動装着装置が市販され利用され
ている。

第３図に示す電子部品自動装着装置では、各種の電子部
品を搭載した部品棚１が２方向に移動可能になっており
、装着部品の選択を行うものである。そして、装着チャ
ック３がその吸着位伊に位置決めされた電子部品を吸着
し、位置決め瓜６でつまんで位置決めを行う０１だ装着
チャック３がＸ−Ｙテーブル５で位置決めされたプリン
ト基板２上にその電子部品を装着するものである。しか
し、この機構では、装着チャック３が電子部品を吸着し
位置決め瓜６で位置決めを行い装着するので、動作が複
雑になり、装着チャック３が部品棚１とＸ−Ｙテーブル
５上を往復動するため装着スピードが上がらないうえ装
着チャック３が１つしかないので電子部品の大きさや品
種により装着ができず電子部品の大きさや品種に応じた
専用の電子部品自動装着装置が必要となる欠点があった
。

第３図において４が装置本体で、５がｘ−Ｙテーブルで
ある。

また、第４図でターンテーブルタイプの電子部品自動装
着装置を示す。この電子部品自動装着装置では部品棚９
が、第３図の装着装置と同様に、２方向に移動可能にな
っており、装着部品の選択を行い、装着チャック７が（
ハ）の位置で電子部品を吸着した後、ターンテーブル８
が回転する。（Ｂ）の位置では位置決め及び装着方向を
決め、０の位置でｘ−Ｙテーブル１０上のプリント基板
上に装着チャック７が下降し装着を行う構造になってい
る。

この構成によれば、各動作が簡単になり動作距離を短か
くでき、ターンテーブル８が一方向へ割出し回転するだ
けなので、前記装置よりも比較的。

装着スピードは早くなるが、やはり、装着チャック７が
一種類のみなので、電子部品の大きさや品種が変ること
により装着ができず、各々電子部品の種類に応じた専用
の電子部品自動装着装置が必要となる欠点を持っていた
。

発明の目訪 本発明は、このような従来の欠点を除去するものであり
、形状の異なる電子部品を一台の機械でプリント基板に
装着することができ、かつ高速で、装着できる電子部品
自動装着装置を提供することを目的とするものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明の電子部品自動装着装
置はプリント基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルと、と
のＸ−Ｙテーブルの近傍に設置され横方向に移動可能な
部品棚と、上記部品棚とＸ−Ｙテーブルとの間に配置さ
れ回転するターンテーブルと、そのターンテーブルに等
間隔に分割された位置に取り付けた。旋回自由な装着ヘ
ッドと、その装着ヘッドの先端に設置された形状の異っ
た複数の装着チャックと上記ターンテーブルの回りに設
置された複数のカムからなり、上記複数の装着チャック
の中で電子部品の種類のデータによシ駆動されるカムで
装着ヘッドを駆動して選択された一つの装着チャックが
動作して上記部品棚から電子部品を吸着し、ターンテー
ブルの回転中、電子部品の種類のデータによシ駆動され
るカムにより装着チャックの装着方向を選択し、上記Ｘ
−Ｙテーブル上の上記プリント基板に電子部品を装着す
ることを特徴とするものである。この構成によれば形状
の異なる複数の装着チャックが付いているので、この装
置のみで形状の異なる電子部品を装着することができ、
また、装着方向の選択も、ターンテーブルの回転の途中
で行うので、装着スピードを上げることが可能である。

実施例の説明 まず、本発明における電子部品自動装着装置の基本的な
構成を第５図に示す。この電子部品自動装着装置は、載
置されたプリント基板１１を矢印Ｘ及びＹ方向に移動し
て位置決めするＸ−Ｙテーブル１２と、このＸ−Ｙテー
ブル１２の近傍に設置され矢印Ｚ方向（矢印Ｘ方向と同
方向）に移動可能な部品棚１３と、上記Ｘ−Ｙテーブル
１２と部品棚１３との間に配置され、矢印同方向に回転
割り出しをするターンテーブル１４と、このターンテー
ブル１４の４個所に取り付けられた。旋回可能な装着ヘ
ッド３２と、その装着ヘッド３２の外周に内爪を描くよ
うに配置された上下動可能な複数の装着チャック１５ａ
〜１５Ｇと、このターンテーブル１４の上方に設置され
た板状のカム１８ａ、１８ｂ、１８ａ　、１８ｄとから
構成されている。そして、上記ターンテーブル１４の移
動に伴い、０〜ｐ）の間で装着ヘッド３２が装着すべき
電子部品１６の種類を決めたデータに基づいて駆動して
いるカム１８ａで揺動され、装着チャッり１５ａ〜１５
ｃの一つを選択する。この選択された一つの装着チャッ
ク１５ｂが動作して０の位置で部品棚１３にある電子部
品１６を吸着し、（Ｅ）の位置で位置決めユニット１７
で電子部品１６をはさみ込んで位置決めを行い、次の（
勾〜（Ｆ′）への割り出しの間で上述と同じ電子部品１
６の種類を決めたデータに基づいて駆動されているカム
１８ｂにより装着チャック１６ｂの装着方向を決め、ａ
ツの位置で装着チャック１５ｂが下降して接着剤を印刷
したプリント基板１１上に電子部品１６の装着が完了す
る構成である。カム１８Ｃは装着チャック１５ａ〜１５
Ｃの選択、カム１８ｄは装着方向の各原点戻し用である
。

次に本発明における、電子部品自動装着装置の具体的な
実施例を第６図〜第１４図と共に同一箇所には、同一番
号を付して説明する。

第６図の側面図に示すように、本発明の電子部品自動装
着装置は、大きく分けて、Ｘ−Ｙテーブル１２と装着機
構部３９及び部品棚１３により構成されている。さて、
Ｘ−Ｙテーブル１２は、サーボモータ等により、装着装
置の奥行き方向に移動する（第５図の矢印Ｙ方向）Ｙテ
ーブル３６の上に同様にサーボモータ等により、Ｙテー
ブル３６とは直角方向（第５図の矢印Ｘ方向）に移動す
るＸテーブル３７が設けられており、更に上記、Ｘテー
ブル３７上にプリント基板１１を保持するレール３８が
則り付けられた構造になっている。

装着機構部３９は、第６図の側面図で示すように、装着
ヘッド部６ｏと駆動部２０．位置決めユニット１７から
構成されている。装着ヘッド部５゜の構成は第７図の拡
大図で示す。

装着チャック１５ａ〜１５ｃのチャック形状が、装着部
形状にそれぞれ合わせてあり、形状が異なる。この異な
った複数の装着チャック１５ａ〜１５０は、装着ヘッド
３２に上下動可能に取り付けてあり、常にバネ３１で、
上方に付勢されている。又、装着ヘッド３２は支点軸２
５を中心に旋回する構造になっていて、これが、ターン
テーブル１４に等間隔に分割された位置に配置されてい
る。

次に、この装着チャック１５ａ〜１５Ｃの選択機構を＠
８図に示す。

選択された装着チャック１５ｂは、（Ｆ′）で装着完了
し、（Ｆ）〜（Ｃ０でターンテーブル１４が割り出しす
る途中、装着ヘッド３２に取り付けられたカムフォロア
５２ａが固定された′カム１８ｄに当たり、装着ヘッド
３２を原点（０の状態）に旋回させて戻す。次にに）〜
ｐ）への割り出しの間で、カム１８ａを電子部品の種類
を示したデータにより駆動するエアーシリンダー５３や
サーボモータ等で、あらかじめ設定させ、所定の位置に
保持しておき、このカム１８ａに装着ヘッド３２の別の
カムフォロア５２ｂが当たり、カム７オロア６２ｂがカ
ム１８ａにそって旋回され、装着ヘッド３２の装着チャ
ック１６ｂが選択される。第７図で示す、軸受ブロック
２９の中を摺動するピン６４が圧縮バネ６６に付勢され
、装着ヘッド３２に加工された穴部に入り、選択した装
着ヘッド３２を保持する。

次にこの装着チャック１５の装着方向の位置決め機構を
第７図に示す。装着チャック１５ｂの上部にビニオンギ
ア３３が付いていて、セクトギア２４とかみ合っている
。このセクトギア２４を支点軸２６を中心に回転するこ
とにより、装着チャック１６ｂを回転する。捷だ、第９
図で、この装着チャック１５ｂの装着方向の選択機構を
示す。

セクトギア３３は（５）で装着部品の位置決め完了した
後、（ト）までターンテーブル１４が割り出す途中。

カム１８ｂを電子部品の形状を示したデータにより駆動
されるエアーシリンダ４９やサーボモータ等で、あらか
じめ設定させ、所定の位置に保持しておき、このカム１
８ｂにセクトギア２４に取り付けたカムフォロア５１ｂ
が当たりカム１８ｂにそって回転され、ビニオンギア３
３を回転して装着チャック１５ｂの装着方向を決める。

次に（Ｆ′）点で装着部品を装着後、伊）〜０への割り
出しの間で、前記のセクトギア２４の別のカムフォロア
５１ｂがカム１８ｃに当たり、セクトギア２４を原点（
０の状態）に回転させて戻す。次に、装着チャック１５
ａ〜１５ｃの吸着部分の吸引は、第７図に示すように軸
受３０から０リング３４でシールされた、ターンテーブ
ル１４に孔が通っていて、支点軸２５の孔を経由し装着
ヘッド３２を経て装着チャック１５ａ〜１５ｃに形成さ
れた孔に真空にして吸引されるよっている。

次に第７図に示す駆動部２０ではターンテーブル１４が
外部に固定されたペース２７に取り付けられた軸受３０
に支えられ、インデックスユニット２３と連結している
。インデックスユニット２３が割り出しをすることによ
りターンテーブル１４も回転する。又、装着チャック１
５ａ〜１５ｃを、装着部品の吸着２位置決め、装着のス
テーション（第６図の側、（ト）、Ｖ））で下降さすた
めに、ベース２７上に軸受２１で案内されたブツシャ１
９が配置しである。このブツシャ１９は、カムフォロア
２８及びレバー２２を介してエアーシリンダー２６によ
り上下動され、装着チャック１５ａ〜１５ｃをブツシャ
１９が、たたいて下降させる。

次に第５図、第６図で示す位置決めユニット１７の詳細
を第１３図に示す。位置決めユニット１７は、エアーシ
リンダ４０．４７によりシャフト４１゜４８を駆動して
、各シャツ）４１．４８に固定されたＸ方向位置決めブ
ロック４２ａ、及びＹ方向位置決めブロック４４ａを動
かす。また、このシ　′ヤフ）４１．４８の先端にレバ
ー４３がつながれており、このレバー４３が揺動するこ
とによりシャツ）５６．５７を動かし、シャフト６６に
固定されたＸ方向位置決めブロック４２ｂ、シャフト５
７に固定されたＹ方向位置決めブロック４４ｂが動いて
前記２位置決めブロック４２ａ　、４４ａと共に、電子
部品１６をはさみ位置決めをする構造になっている。ま
た、第１０図〜第１１図に示すように、位置決めブロッ
ク４２ａ、４２ｂ、４４ａ。

４４ｂのつまみ形状を装着部品の大小に関係なく、共用
しようとすると、位置決めが不安定である。

例えば、第１０図（−）の小さい装着部品をつまむ形状
を、第１０図（ｂ）の大きい装着部品に適用すると、つ
まむ所が、狭くなり位置決めが、困難になる。

故に、大きい装着部品は、第１０図（Ｃ）のように幅の
広い形状にする必要がある。このため、位置決めブロッ
クのつまむ部分を第１１図で示すように階段状にして、
小さい装着部品は第１１図（−）のように下の位置でつ
まみ、大きい装着部品は第１１図Φ）のように上の位置
でつまむ。

その上下の選択を第１３図に示すエアーシリンダー４６
で行う。エアーシリンダー４６はレバー４６に連結され
ておシ、エアーシリンダー２６により駆動されるレバー
２２の揺動をこのエアーシリンダー４６で止めることで
、ブツシャ１９の装着チャック１５ａ〜１５ｃの押す量
を変えて」二下の選択を行う。

次に第５図の部品棚１３は、第１図ａノ、（ロン、（ハ
）。

（ニ）のような、種々の電子部品１６が第２図のような
テーピング形態で搭載されており、且つ部品棚１３は矢
印Ｚ方向にサーボモータ等で移動２位置決めが可能な構
造となっている。ここで部品棚１３に搭載された。電子
部品１θは吸着、取シ出されるに供ない、順次送シ出さ
れる構成になっている。

次に順を追って動作説明を第６図と第１２図〜第１４図
にて説明する。まず、第６図のに）〜０の間で前記２機
構説明のように装着チャック１６ａ〜１５ｃの選択を行
い、０の位置で部品棚１３より選択された電子部品１６
を第１２図で示すように、それに対応した装着チャック
１５ｂが、ブツシャ１９により押されて下降し、吸着を
行い上昇する。次に０〜（Ｅ）にターンテーブル１４が
割り出され、（６）の位置で、第１３図のように、装着
チャック１６ｂが選択された位置まで下降し、位置決め
ユニット１７で位置決めが行われ、再び上昇する。次に
（ト））〜便）の割り出しで、第１４図に示すように装
着チャック１５ｂが下降し、Ｘ−Ｙテーブル１２上のプ
リント基板１１に電子部品１６を装着する。電子部品１
６の装着が完了した装着チャック１６ｂは次の（Ｆ′）
〜０間で装着ヘッド３２と、装着チャック１６の装着方
向が原点に戻される。

以下、上述したような動作で電子部品１６が順次。

部品棚１３より取り出され、順次Ｘ−Ｙテーブル１２上
のプリント基板１１上に装着される。

発明の効果 以上のように構成された本発明における電子部品自動装
着装置には、下記のような効果があり、今後広く業界で
使用されていくものと思われ、その産業性には大なるも
のがある。

（１）電子部品の形状に合わせた装着チャックが装備で
き、装着の信頼性が高く、又、一台の設４４Ｎで異った
電子部品の対応品種を増やすことができ効率の良い設備
である。

（２）装着チャックは上下動作のみ、位置決め方法も、
つまむだけであり、又、装着方向は、割り出し中に行う
ので、動作が分けて行え、装着スピードを上げることか
でＡ１生産性の高い装置である。

（３）複数個の装着チャックを搭載しているが、装着チ
ャックの吸着２位置決め、装着の１箇所で行えるように
装着ヘッドを旋回選択しているので、位置決めユニット
が１個でよく、又、部品棚やＸ−Ｙテーブルの制御も簡
単である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜に）はチップ形電子部品を示す斜視図、
第２図はチップ形電子部品のテーピング形態を示す斜視
図、第３図は従来におけるシングルヘッドタイプの電子
部品自動装着機を示す斜視図、第４図は同じく、従来に
おけるターンテーブルタイプの電子部品自動装着機の平
面レイアウト図、第６図は本発明における電子部品自動
装着機の基本的な構成を説明するための平面レイアウト
図、第６図は本発明における電子部品自動装着機の一実
施例を示す構成図、第７図は同装着機の要部拡大図、第
８図は同装着機の装着チャックの選択機構の平れ位置決
め機構部のつまみ形状の説明図、第１２１１プリント基
板、１２・・・・・・Ｘ−Ｙテーブル、１３・・・・・
・部品棚、１４・・・・・・ターンテーブル、１５・・
・・・・装着チャック、１６・・・・・・電子部品、１
７・・・・・・位置決めブロック、１８ａ・・・・・・
カム、１８ｂ・・・−・・カム、１８Ｃ・・・・・・カ
ム、１８ｄ・・・・・・カム、１９・・・・・・ブツシ
ャ、２０・・・・・・駆動部、２１・・・・・・軸受、
２２・・・・・・レバー、２３・・・・・・インデック
スユニット、２４・・・・・・セクトギア、２６・・・
・・・支点軸、２６・・・・・・エアーシリンダー、２
７・・・・・・ペース、２８・・・・・・カムフォロア
、２９・・・・・・軸受ブロック、３０・・・・・・軸
受、３１・・・・・・バネ、３２・・・・・・装着ヘッ
ド、３３・・・・・・ビニオン、３４・・・・・・ｏリ
ング、３５・・・・・・レバー、３６・・・・・・Ｙテ
ーブル、３７・・・・・・Ｘ　ｆ−フル、３８・・・・
・・レール、３９・・・・・・装着機構部、４ｏ・・・
・・・エアーシリンダ、４１・・・・・・シャフト、４
２ａ・・・・・・Ｘ方向位置決めブロック、４２ｂ・・
・・・・Ｘ方向位置決めブロック、４３・・・・・・レ
バー、４４ａ・・・・・・Ｙ方向位置決めブロック、４
４ｂ・・・・・・Ｘ方向位置決めブロック、４５・・・
・・・レバー、４６・・・・・・エアーシリンダー、４
７・・・・・・エアーシリンダー、４８・・・・・・シ
ャ７）、４９・・・・・・エアーシリンダー、６０・・
・・・・装着ヘッド部、５１ａ・・・・・・カムフォロ
ア、６１ｂ・・・・・・カムフォロア、６２ａカムフオ
ロア、６２ｂ・・・・・・カムフォロア、５３・・・・
・・エアーシリンダー、６４・・・・・・ビン、６６・
・・・・・圧縮バネ、６６・・・・・・シャフト、５７
・・・・・・シャフト。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ 句／／ 第７図 こ芸＝エエ 第８図 第９図 ン２ Ａ 第１３図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プリント基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルと、とのＸ
   −Ｙテーブルの近傍に設置され横方向に移動可能な部品
   棚と、上記部品棚とＸ−Ｙテーブルとの間に配置され回
   転するターンテーブルと、そのターンテーブルに等間隔
   に分割された位置に取り付けた。旋回自由な装着ヘッド
   と、その装着ヘッドの先端に設置された形状の異った複
   数の装着チャックと、上記ターンテーブルの回りに設置
   された複数のカムからなり、上記複数の装着チャックの
   中で電子部品の種類のデータにより駆動されるカムで装
   着ヘッドを駆動して選択された一つの装着チャックが動
   作して上記部品棚から電子部品を吸着し、ターンテーブ
   ルの回転中、電子部品の種類のデータにより駆動される
   カムにより装着チャックの装着方向を選択し、上記Ｘ−
   Ｙテーブル上の上記プリント基板に電子部品を装着する
   ととを特徴とする電子部品自動装着装置。