JPS6163089A

JPS6163089A - 電子部品自動装着装置

Info

Publication number: JPS6163089A
Application number: JP59184041A
Authority: JP
Inventors: 隆之藤田; 重節根岸; 長嗣西口; 田中　邦男; 光晴中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-09-03
Filing date: 1984-09-03
Publication date: 1986-04-01
Also published as: JPH0344434B2

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ａ１〜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がその吸着位置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。また装着
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、Ｚ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がへ
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。（至）の位置では位置決め及び装着方向を決め
、（ｑ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
。

発明の目的本発明は、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、かつ高速で確実に装着できる電子
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ーツ
クの中で電子部品の種類のデータにより駆動される上記
複数のカムの中の装着チャック選択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電子
部品の極性方向のデータにより駆動される極性選択カム
により、この装着チャックの方向を変えて上記部品棚か
ら電子部品を吸着し、ターンテーブルの回転中、同じく
電子部品の種類のデータにより駆動される装着方向選択
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
ることが可能で電子部品の極性方向によって装着チャッ
クの方向を変えているため装着方向の位置決めが確実に
行えるものである。

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（ハ）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の外周に円瓜を描
くように配置された上下動可能な複数の装着チャック１
５ａ〜１５ｃと、このターンテーブル１４の上方に設置
された板状の装着チャツク選択カム１８ａ装着方向選択
カム１８ｂ。

原点戻しカム１８Ｃ２１８ｄ、極性選択カム１８ｅ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、（ｑ−０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、装着チャック１５ａ〜１
５ｃの一つを選択する。この選択された一つの装着チャ
ック１ｓｂが動作してｐの位置で装着すべき電子部品１
６の種類を決めたデータに基づいて駆動している極性選
択カム１８ｅで装着チャック１５ｂの方向を決め（１８
０’回転）部品棚１３にある電子部品１６を吸着し、（
２）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（２）〜■への割り出
しの間で上述と同じ電子部品１６０種類を決めたデータ
に基づいて駆動されている装着方向選択カム１８ｂによ
り装着チャック１６ｂの装着方向を決め、（ト）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。

原点戻しカム１８ｃは装着チャック１５ａ〜１５ｃの選
択の原点戻し用原点戻しカム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６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が取
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５ｏと駆動部２０２位置決めユニット１７から
構成されている。装着ヘッド部６゜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１１ａ〜１５Ｃは、装着ヘッド３
２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２５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〜１５０の選択機構を第
８図に示す。

選択された装着チャック１５’ａは、（ト）で装着完了
し、（Ｆ）〜（ｑまでターンテーブル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
ｓ２ｂが固定された原点戻しカム１８ｄに当たり、装着
ヘッド３２を原点（（Ｑの状態）に旋回させて戻す。次
にｑ−０への割り出しの間で、装着チャック選択カム１
８＆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６３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、この装着チャック
選択カム１８ａに装着ヘッド３２の別のカムフォロア５
２ａが当た９、カムフォロア５２ａが装着チャック選択
カム１８ａにそって旋回され、装着ヘッド３２の装着チ
ャック１５ａ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５６に付勢され
、装着ヘッド３２に加工された穴部に入シ、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１６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１５の上部にピニオンギア
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１６を回転する。また、第９図で
この装着チャック１６の装着方向の選択機構を示す。

まずセクトギア２４は側の位置で電子部品の極性。

が反対の時は極性選択カム１８ｅをエアーシリンダー６
８等で駆動して装着チャック１６を１８６回転させなが
ら下降し、部品棚１３より電子部品１６を吸着し、上昇
し極性を変える。又セクトギア２４は（５）で装着部品
の位置決め完了した後、（駒までターンテーブル１４が
割り出す途中、装着゛方向選択カム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４
９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、この装着方向選択カム１ａｂにセク
トギア２４に取り付けたカムフォロア５１ａが当たり装
着方向選択カム１８ｂにそって回転され、ピニオンギア
３３を回転して装着チャック１６の装着方向を決める。

次に■点で装着部品を装着後（ト）〜（ｑ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６１
ｂが原点戻しカム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０次に、装着チャック
１５ａ〜１５Ｃの吸着部分の吸引は、第７図に示すよう
に軸受（資）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２６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うになっている
。

次に第７図に示す駆動部２０ではターンテーブル１４が
外部に固定されたベース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が割シ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５図のｐ、■、（ト））で下降さすために
、ペース２７上に軸受２１で案内されたブツシャ１９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６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、このシャフト４１．４８の先端にレバー４
３がつながれており、このレバー４３が揺動することに
よりシャフ）５６．５７を動かし、シャフト６７に固定
されたＸ方向位置決めブロック４２ｂ、シャフト６６に
固定されたＹ方向位置決めブロック４４ｂが動いて前記
、位置決めブロック４２＆、４４ａと共に、電子部品１
６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４２
ａ　、４２ｂ、４ａａ。

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（ａ）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（ａ）のように下の位置でつ
まみ、大きい装着部品は第１１図（ロ）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はレノ（−４５に連結さ
れておυ、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〜１５Ｇの押す
量を変えて上下の選択を行う。

次に第６図の部品棚１３は、第１図（イ）、（ロ）詠つ
。

に）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シ、且つ部品棚１３は矢印
Ｚ方向にサーボモータ等で移動９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１６は吸着、取り出されるに供ない、順次送り出され
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５図のｑ−ｐの間で前記、機構
説明のように装着チャック１５ａ〜１６Ｃの選択を行い
、ｑ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１
５ｂを電子部品１６の極性が反対の時は極性選択カム１
８ｅで１８ｄ′回転させてからブツシャ１９により押さ
れて下降し、吸着を行い極性を変えて上昇する。

そして極性を変えなくてよい時はそのまま下降し吸着を
行い上昇する。次にｑ−（ト）にターンテーブル１４が
割り出され、■の位置で、第１３図のように、装着チャ
ック１５ｂ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（２
）〜（ト）の割シ出しで、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１６の装
着が完了した装着チャック１５ｂは次の（Ｆ）〜ｑ間で
装着ヘッド３２と、装着チャック１５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、一台の設備で異った電子
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、つまむだけであシ、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
とができ、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、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。

（４）供給されるチップ形電子部品の極性方向を一′　
　　　　あらかじめ検知して装着チャックのチャック方
向を選択するため、装着方向の位置決めが確実かつ迅速
に行え、信頼性の高いものとすることができる。

【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平面レ
イアウト図、第１０図（ａ）〜（Ｃ）、第」１図（ａ）
。説明するための概略斜視図および平面レイアウト図であ
る。１１・・・・・・プリント基板、１２・旧・・Ｘ−Ｙテ
ーブル、１３・・・・・・部品棚、１４・・・・・・タ
ーンテーブル、１６・・・・・・装着チャック、１６・
・・・・・電子部品、１７・・・・・・位置決めブロッ
ク、１８ａ・・・・・・装着チャック選択カム、１８ｂ
・・・・・・装着方向選択カム、１８ｃ・・・・・・原
点戻しカム、１８ｄ・・・・・−原点戻しカム、１８ｅ
・・・・・・極性選択カム、１９・・川・ブツシャ、２
０・・・・・・駆動部、２１・・川・軸受、２２・川・
・レバー、２３・・・・・・インデックスユニット、２
４・・・・・・セクトギア、２５・・・・・・支点軸、
２６・・・・・・エアーシリンダ、２７・・・・・・ペ
ース、２８・・・・・・カムフォロア、２９・・・・・
・軸受ブロック、３０・・川・軸受、３１・・川・バネ
、３２・・・・・・装着、ヘラ）’、３３・・川・ピニ
オン、３４・・川・０リング、３５・・団・レバー、３
６・・川・Ｙテーブル、３７・・川・Ｘテーブル、３８
・・・・・・レール、３９・旧・・装着機構部、４０・
・・・・・エアーシリンダ、４１・旧・・シャツ）、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
４１：・・・・・・Ｘ方向位置決めブロック、４５・・
・・・・レバー、４６・・・・・・エアーシリンダー、
４７・・・・・・エアーシリンダー、４８・・・・・・
シャフト、４９・・・・・・エアーシリンダー、６ｏ・
・・・・・装着ヘッド部、５１ａ・・・・・・カムフォ
ロア、５１ｂ・・・・・・カムフォロア　、５２　ａ・
・・・・・カム７オロア、５２ｂ・・・・・・カムフォ
ロア、６３・・・・・・エアーシリンダー、６４・・・
・・・ビン、６６・・・・・・圧縮ハネ、６６・・・・
・・シャフト、６７・・・・・・シャフト、６８・・・
・・・エアーシリンダー。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図（イン　　　　　　　　　（リ　　　　　　　　（／リ
　　　　　　　　　Ｃエノ第３図第　４　図第５図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

プリント基板を位置決めするＸ−Ｙテーブルと、この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上記複数
のカムの中の装着チャック選択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電子部品
の極性方向のデータにより駆動される極性選択カムによ
りこの装着チャックの方向を変え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、同じく電子部
品の種類のデータにより駆動される装着方向選択カムに
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
特徴とする電子部品自動装着装置。