JPS6161500A - 電子部品の位置規正装置 - 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 この発明は、微小な電子部品を電子回路基板へ装着する
場合等に用いる電子部品の位置規正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、チップ型抵抗やチップ型積層コンデンサ等に代表
されるリードレス型の微小電子部品を電子回路基板に装
着する場合、回路基板の必要箇所に接着剤を塗布してお
き、順次電子部品を回路基板に供給して接着する方法が
採られている。電子部品を接着した回路基板は、半田デ
ィツプにより、電気的接続を行なう。

このように、電子部品を装着する装置として、インデッ
クス回転式の部品装着ヘッドに吸着ノズルを多数設け、
これら吸着ノズルにより、電子部品を順次部品受取位置
で吸着して部品装着位置へ搬送し、回路基板に装着する
ものが提案されている。

電子部品の装着には位置精度が要求されるため、吸着ノ
ズルに吸着した後、規正爪で挟んで吸着ノズルに対する
電子部品の位置規正を行なう。規正爪はノズル停止位置
に設け、部品装着ヘッドの回転停止中に位置規正を行な
う。しかし、規正爪の閉り速度が速いと、電子部品に割
れや欠は等が生しることがあり、また閉り速度が遅いと
、部品供給ヘッドの停止時間が長（なり、生産速度が低
下するという問題がある。

発明の目的 この発明は、電子部品を傷つけることなく、位置規正が
行なえ、かつ搬送タクトの向上が図れる電子部品の位置
規正装置を提供することを目的とする。

発明の構成 、−の発明の電子部品の位置規正搬送装置は、電子部品
を吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルを移動部材に
取付けて一定経路を移送する移送装置と、前記移動部材
に取付けられて前記吸着ノズルで吸着された電子部品を
挾む開閉自在な規正爪と、前記移動部材に正逆移動自在
に取付けられた爪開閉部材と、この爪開閉部材の正逆移
動により前記規正爪を開閉するリンク機構と、前記規正
爪を閉り付勢するばねと、前記一定の経路に沿って設け
られて前記爪開閉部材に係合し前記移動部材の移動に伴
って前記規正爪を穏やかに閉じる固定カムとを備えたも
のである。

このように、吸着ノズルを取付けた移動部材に規正爪を
設けたので、吸着ノズルの移動中に規正が行なえる。そ
のため、規正爪の閉り速度が遅くても、吸着ノズルの移
送停止時間が長くなることがなり、搬送タクトの向上が
図れる。

また、閉り付勢用のばねで規正爪が急に閉じることを固
定カムにより制限し、吸着ノズルの移送に伴って閉じる
ので、穏やかに閉じることができる。そのため、電子部
品に割れや欠けを発生させることがない。

実施例の説明 この発明を電子部品の装着装置に適用した一実施例を第
１図ないし第１゛１図に示す。第１図ないし第３図にお
いて、１は基台であり、２枚の回路基板２．２′を図の
左右に並べて載せるＸＹテーブル４が前部に設置され、
かつ右側の回路基板２′上に接着剤を塗布する接着剤塗
布装置５と、左側の回路基板２上に電子部品８を装着す
る部品装着ヘッド６とが並設されている。部品装着ヘッ
ド６の後方には部品供給ロータ７が設置されている。

部品装着へラド６は、電子部品８を保持するチャック９
が同方向に１０個等配されており、チャック９の配置ピ
ッチで鉛直軸心回りに間欠回転する。

基台１のヘッドフレーム２９に、各部の駆動を行なう上
部駆動部５０と、ヘッド駆動カムユニット５１とが設け
である。

チャ・ツク９は、後述のように吸着ノズルと一体の規正
爪を有するものであり、部品装着へラド６は、吸着ノズ
ルとの移送装置となる。

接着剤塗布装置５は、昇降するノズルで回路基板２′上
に第１０図のように接着剤を塗布するものである。８′
は接着剤の塗布部である。

ＸＹテーブル４は左右（Ｘ軸方向）と前後（Ｙ軸方向）
に移動するものであり、前後ガイドレール１５に設置さ
れて前後方向（Ｙ軸方向）に移動するＹテーブル４ａ（
第４図）と、このＹテーブル４ａ上の横ガイドレール１
６（第１図）に設置されて横方向（Ｘ軸方向）に移動す
るＸテーブル４ｂとからなる。Ｙテーブル４ａおよびＸ
テーブル４ｂの駆動は、それぞれパルスモータ１７，１
８と、送りねじ機構（図示せず）により行なわれる。

ＸＹテーブル４の両側には、回路基板２．２′の搬入ガ
イドレール１９と、１般出ガイドレール２０が設置しで
ある。

部品供給ロータ７は、鉛直軸心２１回りに回転可能に設
けられて、外周部に多数の部品供給カセット２２を着脱
自在に取付けたものである。部品供給カセット２２は、
電子部品８を１列に保持した部品保持テープ２３　（第
６図）をリールに巻いて収納したものであり、取出し部
２２ａに部品配列ピッチごとに部品保持テープ２３を間
欠的に操り出すように構成されている。各部品供給カ七
ノド２２には異なる種類の゛電子部品８を収納したもの
が準備される。

部品装着ヘッド６の各チャック９は、第５図のように、
吸着ノズル１３と、一対の規正爪１４からなるものであ
る。規正爪１４は、吸着ノズル１３に吸着した電子部品
８の一方向（Ｘ軸方向）の位置規正を行なうものであり
、。これに直交する方向（Ｙ軸方向）の位置規正は、基
台１に設置した部品位置規正装置１０の一対の規正爪１
０６で行なう。

部品装着ヘッド６の１０箇所のチャック停止位置３１〜
ＳＩＯは、それぞれＳｌが部品受取位置、Ｓ３がＹ軸方
向の部品規正位置、Ｓ４が部品検出位置、Ｓ５がチャッ
ク回転位置、Ｓ６が部品装着位置、Ｓ７がチャック回転
戻し位置、Ｓ８が不良部品排出位置となっている。また
、Ｓｌから８２までの回転区間がＸ軸方向の部品規正区
間となっている。部品規正位置Ｓ３には部品位置規正装
置１０が配置され、部品検出位置Ｓ４には部品検出装置
１１が設置されている。チャック回転位置Ｓ５およびチ
ャック戻し回転位ＭＳ７にはチャック回転装置１２がお
よびチャック戻し回転装置１２′がそれぞれ設置されて
いる。不良部品排出位置Ｓ８には部品受は箱１９６が置
いである。１０３はチャック開閉用固定カムである。

部品装着へソド６は、第４図および第６図のように、回
転枠２４の外周部に、スライド軸受２５を介してチャッ
ク取付軸２６を昇降および回転自在に取付けたものであ
る。スライド軸受２５は、軸受メタル２５ａを有する。

チャック取付軸２６は移動部材となるものであり、チャ
ック９はチャック取付軸２６の下端に設けられている。

回転枠２４ば、回転主軸２７にクランプニレメンＩ・２
８を介してナツト２８′で固定されている。回転主軸２
７は、基台１のヘッドフレーム２つの下面に突設された
筒状の主軸ハウジング３０に、軸受３１で回転自在に支
持されている。

チャック取付軸２６は、第７図のように、上端にスリー
ブ３３がを介して、上下駆動用ブロック３４と、チャッ
ク伝達歯車３５と、回転ロック部材７５とが取付けであ
る。゛チャック伝達歯車３５は、チャック回転装置１２
のチャック駆動歯車３６に噛み合うものである。チャッ
ク取付軸２６の重量は、上下駆動用ブロック３４を介し
てチャック取付軸持上ばね３９により支えられている。

チャック取付軸持上ばね３９は、筒状の回り止め兼ばね
保持軸４０内に収納されている。回り止め兼ばね保持軸
４０は、チャック取付軸２６のスライド軸受２５に形成
されたガイド孔４１に、昇降自在に嵌合している。

上下駆動用ブロック３４には、カムフォロア４２が回転
自在に取付けられ、かつ上下駆動用溝４３が形成しであ
る。カムフォロア４２は、主軸ハウジング３０　（第６
図）の外周の固定カム筒３に全周にわたって設けた溝状
のチャック上下用固定カム４４に係合する。チャック上
下用固定カム４４は、各チャック停止位置３１〜５１０
に配置された部品位置規正装置１０や部品検出装置１１
等の各機器に対してチャック高さを適正に保つものであ
り、第８図の展開図に示すカム曲線４６を存する。

部品位置規正装置１０等の各機器を一定高さに配置すれ
ば、チャック上下用固定カム４４は不要である。上下駆
動用ブロック３４の上下駆動用溝４３は、部品受取位置
Ｓおよび部品装着位置Ｓ６に設けた吸着用カムレバー４
７　（第６図）および装着用カムレバー４８の係合ロー
ラ４７ａ、４８ａに係合する。係合ローラ４７ａ、４８
ａは、摺動ガイド２４０に上下方向に沿って設けられた
ガイド穴２４１に嵌合しており、ガイド穴２４１によっ
て振れ止めされる。摺動ガイド２４０は、固定カム筒３
の外周に遊嵌して回転枠２４に固定された円筒状のもの
であり、ガイド穴２４１は各チャック取付軸２６ごとに
設けである。吸着用カムレバー４７および装着用カムレ
バー４８は、ヘッド駆動カムユニット５０に内蔵した吸
着用カム５５（第８図）および装着用カム５６でそれぞ
れ駆動される。吸着用カムレバー４７および装着用カム
レバー４８は、それぞれカム押付ばね５７，５８で吸着
用カム５５および装着用カム５６に押付けてあり、かつ
ストッパ付きシリンダ５９．６０でカム面からの離反が
可能゛である。

チャック９の構造を説明する。第７図に示すように、吸
着ノズル１３はチャック取付軸２６のノズル取付孔を突
没自在に嵌挿されてばね８７により突出付勢されており
、電子部品８に当ることにより、電子部品８の高さに応
して引込む。８８は吸着ノズル１３の回り止め兼止下思
正ピンである。

吸着ノズル１３は、チャック取付軸２６内の吸引路８９
に連通し、チャック取付軸２６の上端に配管連結部９０
が形成されている。規正爪１４ば、規正部本体９１に爪
開閉支点９２回りに開閉可動自在に連結されており、先
端に部品当り部材９３が締結ねじ９４で取付けられてい
る。規正部本体９１は、チャック取付軸２６に上下動自
在に外嵌している。規正部本体９１の外周には爪開閉部
材となる爪開閉リング９５が上下動自在に性成している
。爪開閉リング９５は、各規正爪１４に連結した２枚の
リンク２００の相互の連結点２０１が連結してあり、規
正部本体９１に対して昇対的に上下動させることにより
、規正爪１４の開閉が行なえる。爪開閉リング９５には
カムフォロア９６が回転自在に取付けられている。規正
部本体９１は、チャック取付軸２６にばね保持カラー９
７で支持された圧縮ばね９８で下向きに付勢され、下端
がチャック取付軸２６のストッパフランジ９９に係合し
ている。規正部本体９１の上端にばばね保持カラー１０
０が外嵌してナツト１０１で止められ、爪開閉リング９
５は、ばね保持カラー１００との間に設けられた爪開閉
用ばね１０２で押下げられて規正部本体９１の上向き段
面９１ａに当接している。圧縮ばね９８は、爪開閉用ば
ね１０２よりも、ばね定数が大きいものとしである。カ
ムフォロア９６は、チャック開閉用固定カム１０３の上
面に転接する。チャック開閉用固定カム１０３は、主軸
ハウジング３０の外周に、部分的に設けである。チャッ
ク開閉用固定カム１０３を設ける周方向範囲は、第５図
および第８図のように、停止位置ＳＩＯから停止位置Ｓ
２の手前までの部分１０３ａと、装着位置Ｓ６から部品
排出位置Ｓ８までの部分１０３ｂである。部分１０３ａ
は、チャック９の規正爪１４が緩やかに閉゛じるカム曲
線としである。

部分１０３ａ、１０３ｂのカム曲線は、チャック上下用
固定カム４４のカム曲−線４６に応じて設計する。この
実施例では、位置Ｓ１から８２の間で、チャック上下用
固定カム４４が上昇曲線となっているため、部分１０３
ａのカム曲線は水平となっている。

部品位置規正装置１０は、第９図のように、ガイド軸１
０５に沿って摺動する一対の規正爪１０６を設け、これ
ら規正爪１０６をリンク機構１０７により対向して進退
させるものである。１０８は規正装置本体である。規正
爪１０６の開閉方向は、部品装着へ・ノド６の半径方向
としてあり、チャック９側の規正爪１４のチャック原点
回転角度のときの開閉方向と直交する方向となる。リン
ク機構１０７の駆動は、連結ロッド１０９と、回動レバ
ー１１０と、連結ロッド１１１と、支点１１２回りで回
動可能な規正用カムレバー１１３とを介し、規正用カム
１１４の回転で行なわれる。規正用カムレバー１１３は
、カム面押付は用シリンダ１１３で規正用カム１１４に
押付けられる。

チャック回転装置１２は、第６図のように、チャック取
付軸２６のチャック伝達用歯車３５に噛み合うチャック
駆動歯車３６を、回動レバー６３の先端に取付け、チャ
ック駆動歯車３６を、パルスモータ６８でヘルド駆動す
るものである。回動レバー６３をカムレバ゛−８１で回
動させることにより、チャック駆動歯車３６はチャック
伝達用歯車３５に係脱する。

チャック戻し回転装置１２′は、チャック回転装置１２
と同様に構成されている。

部品検出装置１１　（第５図）は、対向する光源とライ
ンセンサとで、吸着ノズル１３に吸着された電子部品８
が一定高さ範囲にあるか否かを検出し、これにより電子
部品８が訂正に吸着ノズル１３に吸着されているか否か
を検出するものである。

なお、吸着ノズル１３は、切換バルブ１２０（第４図）
の切換えにより、圧縮空気の吹出しを可能としである。

上記構成の動作を説明する。概略を説明すると、ＸＹテ
ーブル４上の第１＠の右側の回路基板２′は新たに搬入
されたものであり、接着剤塗布装置５で接着剤を塗布す
る。ＸＹテーブル４上の左側の回路基板２は、接着剤塗
布装置５で各部への接着剤塗布が完了してＸＹテーブル
４上でスライドさせられたものであり、その各部接着剤
塗布箇所に部品装着ヘッド６で電子部品８を装着する。

接着剤＠布と部品装着は同期して行なう。

部品装着動作を説明する。第８図に示すように、部品受
取位ｉＳ　１ではチャック取付！１ＩＩ２６が下降し、
部品カセット２２上の電子部品８を吸着ノズル１３で吸
着する。このときのチャック取付軸２６の下降は、吸着
用カムレバー４７で押下げることにより行なう。チャッ
ク取付軸２６が下降し始めると、圧縮ばね９８　（第７
図）が爪開閉用ばね１０２よりも強いため、規正部本体
９１が爪開閉用ばね１０２を圧縮しながらチャック取付
軸２６とともに下降する。なお、爪開閉用リング９５は
、カムフォロア９６で爪開閉用固定カム１０３に係合し
ており、一定高さに保持されている。そのため、爪開閉
リング９５にリンク２００で連結された規正爪１４が開
く。この後、チャック取付軸２６が下降を続け、ばね保
持カラー１００が爪開閉リング９５に当ると、規正部本
体９１は下降できなくなり、チャック取付軸２６のみが
押下げばね９８を圧縮しながら下降を続ける。そのため
、チャック取付軸２６の下端の吸着ノズル１３は、規正
爪１４より才力に突出する。このようにして吸着ノズル
１３で電子部品８を吸着する。

吸着が行なわれると、吸着用カムレバー４７が上昇して
チャック取付軸２６が上昇し、部品供給ヘッド６が１ピ
ッチ分回転する。チャック取付軸２６が上昇位置に復帰
したとき、規正爪１４はある程度閉じるが、爪開閉リン
グ９５は爪開閉用固定カム１０３でまだ若干持ち上げら
れた状態にあり、規正爪１４は完全には閉じきらない。

そして、部品供給ヘッド６が回転すると、チャック取付
軸２６は、その上端のカムフォロア４２が係合したチャ
ック上下用固定カム４４に沿って、第８図のカム曲ｖＡ
４６で示すように漸次上昇する。そのため、爪開閉リン
グ９５は′チャック取付軸２６に対して相対的に下降す
ることになり、規正爪１４が漸次閉じる。このように規
正爪１４は緩やか・に閉じて電子部品８と挟み、吸着ノ
ズル１３に対する位置規正を行なう。すなわち、一方向
につき、吸着ノズル１３に対して心出しを行なう。

部品供給ヘッド６がさらに回転して、チャック取付軸２
６が部品規正位置Ｓ３に到ると、部品位置規正装置１０
の規正爪１０６が閉じ、チャック９側の規正爪１４によ
る方向と直交方向の位置規正を行なう。このようにして
、電子部品８は直交する２方向に対して位置規正される
。このとき、電子部品８は、チャック９を昇降させるこ
となく、部品供給ヘッド６の回転により、第１１図のよ
うに固定側の規正爪１０６間に入り、また出て行く。

そのため、従来のように、部品規正装置の位置で吸着ヘ
ッドを昇降させるものに比べて、その昇降時間短縮が図
れる。

部品検出位置Ｓ４では、吸着ノズル１３に適正状態に保
持されているか否かを検出する。適正に保持されていな
い場合は、そのことを記憶し、後の不良部品排出位置で
排出する。

部品回転位置Ｓ５では、チャック回転装置１２の回動レ
バー６３を回動させて、チャック駆動歯車３６をチャッ
ク取付軸２６のチャック伝達歯車３５に噛み合させ、パ
ルスモータ６８によりチャック取付軸２６を回転さセる
。これにより、電子部品８の回路基板２に対する角度θ
を任意角度に規正する。

部品装着装置Ｓ６に到ると、装着カムレバー４８により
、チャック取付軸２６が押下げられ、吸着位置の場合と
同様に、規正爪１４が開く。そして、電子部品８は吸着
ノズル１３で回路基板２上に押付けられ、回路基板２上
の接着剤で接着される。

このとき、吸着ノズル１３から圧縮空気が吹き出され、
電子部品８が吸着ノズル１３に付着したまま残って装着
不良となることが防止される。部品検出位置Ｓ４で吸着
不良と判断した場合は、チャック取付軸２６を下降させ
ず、電子部品の装着を行なわない。

チャック戻し回転位置≦７では、チャック回転位置Ｓ５
で回転させた角度θだけ、チャック取付軸２６を逆方向
に回転させる。

不良部品取出位置Ｓ８では、吸着不良により吸着位置Ｓ
６で装着しなかった電子部品８を、部品受箱１９６に排
出する。なお、チャック戻し回転位置Ｓ７から部品排出
位置Ｓ８へ敗る間、規正爪開閉用固定カム１０３はチャ
ック上下用固定カム４４よりも大きな勾配で徐々に上昇
する曲線となっており、チャック取付軸２６の爪開閉リ
ング９５は徐々に持ち上げられる。そのため、規正爪１
４が開く。

このようにして、電子部品８の装着を行なうが、チャッ
ク９側の規正爪１４は、爪開閉用固定カム１０３の規正
により、部品装着ヘッド６の回転に伴って穏やかに閉じ
る。そのため、電子部品８に割れや欠は等の損傷を与え
ることがない。また、このように穏やかに閉じるが、部
品装着ヘッド６の回転時間中に閉じるので、爪開閉のた
めに部品ｌヘット６の停止時間を長びかせることがな（
、タクトの向上が図れる。

なお、前記実施例は、回転する部品装着へラド６に吸着
ノズル１３を搭載したが、この発明は、吸着ノズル１３
を楕円経路やその他種々の曲線経路に沿って移動させる
場合にも適用することができる。また、電子部品８を回
路基板２上に装着する場合だけでなく、単に電子部品８
を搬送する場合にもこの発明を適用することができる。

さらに、吸着ノズル１３側に４個の規正爪を設けて２方
向の位置規正とも吸着ノズル１３の移送中に行なうよう
にしてもよい。

発明の効果 この発明の電子部品の位置規正搬送装置は、電子部品を
傷めることなく、位置規正が行なえ、がつ搬送タクトの
向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略平面図、第２図はそ
の正面図、第３図は同じくその側面図、第４図ば同じく
その部品装着ヘッドの斜視図、第５図は同じくその平面
模式説明図、第６図は同じくその部品装着ヘッドの縦断
面図、第７図は同じくそのチャック取付軸およびチャッ
ク断面図、第８図は同じ（その部品装着ヘッドの展開状
態で示す動作説明図、第９図は同じくその部品位置規正
装置の破断正面図、第１０図は同じくその回路基板を示
す部分平面図、第１１図は同じくその動作説明図である
。 １・・・基台、２・・・回路基板、４・・・ＸＹテーブ
ル、５・・・接着剤塗布装置、６・・・部品装着ヘッド
（移送装置）、８・・・電子部品、９・・・チャック、
１ｏ・・・部品位置規正装置、１１・・・部品検出装置
、１２・・・チャック回転装置、１２′・・・チャック
戻し回転装置、１３・・・吸着ノズル、１４・・・規正
爪、２６・・・チャック取付軸（移送部材）、９５・・
・爪開閉リング、１０２・・・爪開閉用ばね、１０３・
・・爪開閉用固定カム 第１図 第２図 第３図 ａ 第４図 評品名１ 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子部品を吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルを移
   動部材に取付けて一定経路を移送する移送装置と、前記
   移動部材に取付けられて前記吸着ノズルで吸着された電
   子部品を挟む開閉自在な規正爪と、前記移動部材に正逆
   移動自在に取付けられた爪開閉部材と、この爪開閉部材
   の正逆移動により前記規正爪を開閉するリンク機構と、
   前記規正爪を閉り付勢するばねと、前記一定の経路に沿
   って設けられて前記爪開閉部材に係合し前記移動部材の
   移動に伴って前記規正爪を穏やかに閉じる固定カムとを
   備えた電子部品の位置規正装置。