JPS62101096A

JPS62101096A - 部品取付装置

Info

Publication number: JPS62101096A
Application number: JP60239801A
Authority: JP
Inventors: 坂庭　正夫; 三杉　裕幸; 民部田　秀明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1985-10-26
Publication date: 1987-05-11

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】〔発明の技術分野〕本発明は、たとえば電子部品や半導体部品、特にパッケ
ージＩＣ，ＩＦＴ、ボリューム等の複数の異形部品を配
線基板に自動的に取付ける部品取付装置の改良に関する
。

（発明の技術的背景とその問題点）従来、この種部品取付装置の一例として第５図に示すよ
うなものがある。

このものは、被取付部品ａを多数格納しておき順次被供
給位置に送出す部品供給機構すに対応して被供給位置に
供給された被取付部品ａを整位する整位機構Ｃおよび整
位機構Ｃによって整位された被取付部品ａの電気的導通
脚を矯正する脚矯正機構ｄ８設けてなる複数の部品供給
袋＠Ａ・・・を並設するとともに、これら部品供給袋＠
Ａ・・・の配設位置の近傍に、各部品供給装置Ａ・・・
の被取付部品ａ・・・に適用する取付ヘッドｅ・・・、
ｆ・・・を保持した保持器Ｑ、　ｇを配置する。

そして、ヘッド装着部り、ｈを有した取付ロボットｊが
、まず、配線基板ｋに取付けようとする被取付部品ａに
適用する部品取付ヘッドｅ、ｆを装着し、その後、部品
供給装置Ａを選択して予め電気的導通脚が矯正された被
取付部品ａを部品取付ヘッドｅで保持させる。ついで、
両ヘッドｅ。

ｆを配線基板にの所定位置に対向させ上記被取付部品ａ
を配線基板ｋに取ｒＪ固定するような構成となっている
。

また、この種部品取付装置の他の例として、第６図に示
すようなものがある。

このものは、複数の部品供給ユニットＡ・・・により供
給される被取付部品ａ・・・の種類に適用した複数の部
品取付ヘッドｍ・・・を有したロータリーヘッドｎを備
えた取付ロボッ＋−ｐを有し、被取付部品ａの切替え時
はロータリーヘッドｎを回転させて所定の部品取付ヘッ
ドｍを選択するとともに、脚矯正機構ｄにより予め電気
的導通脚が矯正された被取付部品ａを移載機構ｔによっ
て上記ロータリーヘッドｎの部品取付ヘッドｍに移載す
る構成となっている。そして、部品取付ヘッドｍにより
被取付部品ａを取付けるとともに、駆動機構ｒによって
Ｘ−Ｙ方向に二次元的に移動自在な取付部品固定ヘッド
Ｓにより被取付部品ａの電気的導通脚を切り曲げ配線基
板ｋからの脱落を防止するようにしたものである。

しかしながら、第５図で示す従来技術ものは、部品供給
装置Ａ・・・と部品取付ヘッドｅ・・・、ｆ・・・が別
置きとなっているので、部品取付時、取付ロボット」は
保持器Ｑ、Ｑの所まで移動して部品取付ヘッドｅ、ｆを
装着した後、所定の部品要求装置Ａに対向して被取付部
品ａを受取り、その後、配線基板ｋに取付けなければな
らず、部品取付に時間がかかる。また、被取付部品ａの
種類の切替えに伴う部品取付ヘッドｅ、ｆの交換にロス
タイムが発生する。

さらに、別置きによる部品取付ヘッドｅ、ｆの保持器Ｑ
、Ｑを配置するための余分なスペースを必要とするため
’８Ｍ全体が大きくなってしまうことや、池の被取付部
品ａを取付けている間、他の部品取付ｌ＼ラッド、ｆや
部品供給機構すが作動することができず、無駄な時間を
発生してしまうといった問題がある。

また、第６図で示す従来技術ものは、部品取付ロボット
ｐにロータリーヘッドｎを所有しているので被取付部品
ａの種類を切替えに伴うなう取付ヘッドｍの交換は高速
であるが、ロータリヘッドｎ自体の重量が増加されるの
で部品取付ロボットｐの動作スピードは遅くなっていし
まい、結局トータル豹な部品取付サイクル時間は低下し
てしまう。また、駆動ｉｍｒによってＸ−Ｙ方向に二次
元的に移動自在な取付部品固定ヘッドＳが別置きなので
′１１装関係の制御が複雑になるといった問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に基づきなされたもので、その目的
とするところは、形状が異なる複数種の被取付部品を迅
速に取付けることができるとともに、小型で、しかも、
部品供給装置の交換、変更。

配列変更を容易に行なえるようにした部品取付装置を提
供しようとするものである。

〔発明の概要〕本発明は、上記目的を達成すべく、形状が異なる複数の
被取付部品を配線基板に自動的に取付ける部品取付装置
であって、被取付部品を多数格納しておき順次被供給位
置に送出す部品供給機構と、この部品供給８！横により
被供給位置に供給された被取付部品を整位する整位機構
と、この整位機構によって整位された被取付部品の電気
的導通脚を矯正する脚矯正機構と、上記被供給位置に対
向して設けられ部品取付ヘッドを着脱自在に保持する第
１のヘッド保持機構と、この第１のヘッド保持機構によ
り保持された部品取付ヘッドのフィンガーを開閉させる
フィンガー開閉機構と、このフィンガー開閉機構により
開閉される部品取付ヘッドのフィンガー間に予め電気的
導通側が矯正された被取付部品を搬送して保持させる取
付部品移載機構と、上記被供給位置に対向して設けられ
部品固定ｌ＼ラッド着脱自在に保持する第２のヘッド保
持機構とをユニット化してなる部品供給ユニットを複数
並設するとともに、これら部品供給ユニットのうち配線
基板に取付けられるべき被取付部品を有した部品供給ユ
ニットを選択して、予め被取付部品を保持した部品取付
ヘッドおよび部品固定ヘッドを受取り、これら両ヘッド
を配線基板の所定位置に対向させ上記被取付部品を配線
基板に取付固定する取付ロボットとを具備してなる構成
としたものである。そして、被取付部品を有した複数の
部品供給装置をユニッ１〜化することにより被取付部品
の切替え時間の短縮化や部品取付ロボット全体の小型化
、また、個々の部品供給ユニットにより予め部品取付の
準備を行なっておくことができ、さらに、部品供給装置
のユニッ１−化による部品供給装置単位の交換、変更、
および配列順序を容易に変更することが出来るようにし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照し
て説明する。

図中１８．ｌｂ、ＩＣは、形状の異なる被取付部品（図
面ではスティック詰め部品を例にとっている）ａ、ｂ、
Ｃを供給する部品供給ユニットであり、これら部品供給
ユニット１ａ゛、１ｂ、１ｃから供給された被取付部品
ａ、ｂ、ｃは取付ロボット２を介して配線基板３に取付
けられるようになっている。

上記各部品供給ユニット１ａ、１ｂ、ｉｃは、次のよう
な構成となっている。

すなわち、被取付部品ａ　（ｂ、ｃ）を多数格納してお
き順次被供給位置４に送出す部品供給Ｉ！１欝５と、こ
の部品供給機構５の部品供給方向側に設けられ被供給位
置４に供給された被取付部品ａ（ｂ、Ｃ）を整位する整
位機構６と、この整位機構６の近傍に設けられ整位機構
６によって整位された被取付部品ａ　（ｂ、ｃ）の電気
的導通側７・・・を矯正する脚矯正１１８を有している
。さらに、上記被供給位置４に対向して設けられ部品取
付ヘッド９を着脱自在に保持する第１のヘッド保持機構
１０と、この第１のヘッド保持機構１０により保持され
た部品取付ヘッド９のフィンガー１１゜１１を開閉させ
るフィンガー開閉機構１２を有している。さらに、この
フィンガー開閉機構１２により開閉される部品取付ヘッ
ド９のフィンガー１１．１１間に予め電気的導通側７・
・・が矯正された被取付部品ａ（ｂ、ｃ）を搬送して保
持させる取付部品移載機構１３と、上記被供給位置４に
対向して設けられ部品固定ヘッド１４を着脱自在に保持
する第２のヘッド保持機構１５とを有し、これらをユニ
ッ１〜化した構成となっている。

上記各機構は次のような構成となっている。

部品供給機構５は、多数の被取付部品ａ（ｂ。

Ｃ）・・・を１列に格納する格納容器２０ａ・・・を複
数段積層してなり図示しない移動機構によって上下方向
に移動自在な部品格納部２０と、この部品格納部２０内
の被取付部品ａ　（ｂ、ｂ）を送出す送出し機構２１と
、送出し機構２１により送り出された被取付部品ａ（ｂ
、ｂ）・・・を被供給位置４に案内する部品ガイド部２
２とを有した構成となっている。

また、整位機構６は、整位部材２３をシリンダ２４によ
って上記部品ガイド部２２による案内方向と直交する方
向に移動させ、被供給位ｆ２ｆ４に送り込まれた最前端
の被取付部品ａ　（ｂ、ｃ）を後続の被取付部品ａ（ｂ
、ｃ）と分離すると同時に位置決めする構成となってい
る。

また、脚矯正機構８は、シリンダ２５を介して一対の矯
正爪２６．２６を動かし被取付部品ａ（ｂ、ｃ）、の広
がり気味にある電気的導通側７・・・を挟持して所定の
間隔に整えるようになっている。

また、取付部品移載機構１３は、受台２７をシリンダ２
８により上下方向に移動させる構成となっており、整位
機構６により位置決めされた被取付部品ａ（ｂ、ｃ）を
掬い上げ、この上方に位置する部品取付ヘッド９に移載
するようになっている。

また、部品取付ヘッド９は、第３図に示すように取付部
２９ａを有したヘッド本体２９と、このヘッド本体２９
に回動自在に取付けられた一対のフィンガー１１．１１
と、これらフィンガー１１゜１１を開閉させるカム軸３
０とを有した構成となっている。上記カム軸３０には、
ヘッド本体２９に形成された透孔を介して一端を外部に
延出しだ軸３１が一体に取着されており、取付ロボット
２めヘッド装着部２ａに装着した状態で動作するだけで
なく、二〇軸３１を外部で動かすことによりフィンガー
ｉｉ、ｉ１を開閉できるよう−になっている。

また１部品固定ヘッド１４は、第４図に示すように、取
付部３２ａを有したヘッド本体３２ど、このヘッド本体
３２に回動自在に取付けられた一対のフィンガー３３．
３３と、これらフィンガー３３．３３を開閉させるカム
軸３４とを有した構成となっている。

また、上記フィンガー３３．３３の先端部３３ａ、３３
ａは、導電性材料からなり電気的絶縁部材３５．３５を
介して取付けられた状態となっているとともに導電線３
６．３６がそれぞれ接続された状態となっており、これ
らフィンガー３３゜３３の先端部３３ａ、３３ａが被取
付部品ａ　（ｂ。

Ｃ）の電気的導通脚７に接触したとき電気的導通状態と
なるようになっている。そして、被取付部品ａ　（ｂ、
ｃ）が配線基板３に装着されているか否かの取付状態を
検出する検出手段３７を構成している。

また、第１のヘッド保持機構１０は、取付ベース４０の
上端水平片部に対してスライド自在に取付けられるとと
もにシリンダ４１を介して上記部品ガイド部２２の被取
付部品案内方向に沿って可動する可動ベース４２と、こ
の可動ベース４２の上面に継着された一対の挟持爪４３
，４３と、これら一対の挟持爪４３．４３を開閉すべく
シリンダ４４によって駆動されるカム部材４５とを有し
、上記一対の挟持爪４３．４３によって部品取付ヘッド
９を挟持するようになっている。

また、第２のヘッド保持機構１５は、上記取付ベース４
０の下端水平片部に対してスライド自在に取付けられる
とともにシリンダ４６を介して上記部品ガイド部２２の
被取付部品案内方向に沿って可動する可動ベース４７と
、この可動ベース４７の上面に枢着された一対の挟持爪
４８．４８と、これら一対の挟持爪４８．４８を開閉す
べくシリンダ４９によって駆動されるカム部材５０とを
有し、上記一対の挟持爪４８．４８によって部品固定ヘ
ッド１４を挟持するようになっている。

また、フィンガー開閉機構１２は、カム部材５１をシリ
ンダ５２により動作させ、部品取付ヘッド９のカム軸３
０と一体の軸３１を必要に応じて押し下げることにより
フィンガー１１．１１を開くことができるようになって
いる。

以上のように部品供給ユニツｌｉａ、１ｂ。

１Ｃは同一の基本構成となっているが、これらの被取付
部品ａ　（ｂ、ｃ）を取扱う部分は被取付部品ａ（ｂ、
Ｃ）の形状寸法に合せた形状用法構成となっていること
は勿論である。

一方、上記部品供給ユニットｌａ、１ｂ、１ｃから選択
的に予め被取付部品ａ（ｂ、ｃ）を保持した部品取付へ
ラド９および部品固定ヘッド１４を受取り、これら両ヘ
ッド９，１４を配線基板３の所定位置に対向させ上記被
取付部品ａ　（ｂ、ｃ）を配線基板３に取付固定する取
付ロボット２は、図示しない駆動源を介して回動自在な
アーム５３に第２アーム５４を枢着し、この第２アーム
５４の上部アーム部５４ａにヘッド装着部２ａを、また
、下部アーム部５４ｂにヘッド装着部２ｂを取付けた状
態となっている。そして、ヘッド装着部２ａ、２ｂの二
次元方向の位置を自在に変えられるようになっていると
ともにヘッド装着部２ａ。

２ｂを上下方向に変位できる構成となっている。

つぎに、上記実施例の動作について説明する。

まず、各部品供給ユニット１ａ、１ｂ、Ｉｃにおいては
、それぞれ部品格納部２０内の被取付部品ａ　（ｂ、Ｃ
）が送り機構２１により順次突出され、部品ガイド部２
２を介して被供給部４に供給される。ついで、被供給部
４の被取付部品ａ　（ｂ。

Ｃ）は整位機構６により整位されるとともに脚矯正８１
構８により電気的導通脚７・・・が矯正された状態とな
る。ついで、移載機構１３によりこの被取付部品ａ　（
ｂ、ｃ）が部品取付ヘッド９に移載され、この状態で待
機する。

今、部品供給ユニット１ａの被取付部品ａを配線基板３
に取付ける場合には、取付ロボット２が動作して、その
ヘッド装着部２ａ、２ｂが第１゜第２のヘッド保持機構
１０．１５により保持された状態にある部品取付はヘッ
ド９および部品固定ヘッド１４に対向してこれらを装着
する。つぎに、第１．第２のヘッド保持機構１０．１５
のカム部材４５が動作して挟持爪４３．４３が開き両ヘ
ッド９，１４を開放した後、取付ロボット２の動作によ
り両ヘッド９．１４が配Ｊ！基板３を挟む状態、かつ被
取付部品ａの取付位置に対向した状態となる。

ついで、部品取付ヘッド９が下降して被取付部品ａの電
気的導通脚７・・・が配線基板３に形成された取付孔を
貫通する状態に取付けるとともに部品固定ヘッド１４の
フィガ３３．３３の先端部３３ａ、３３ａが閉じて上記
電気的導通脚７・・・の先端部を折曲げ配線基板からの
肌落を防止する。なお、このとき導電性材料からなるフ
ィンガー３３゜３３の先端部３３ａ、３３ａが電気的導
通脚７・・・に接触される電気的に導通し、被取付部品
ａが取付けられたことを検知するようになっている。

なお、被取付部品ａ・・・を繰返して取付る場合には、
第１．第２のヘッド保持機構１０．１５、およびフィン
ガー開閉機構１２が開放状態となり、両ヘッド９．１４
は取付ロボット２のヘッド装着部２ａ、２ｂに装着され
たままの状態となるとともに移載機構１３により被取付
部品ａが移載され上述と同様にして取付けられることに
なる。

また、次に被取付部品すを取付ける場合には、取付ロボ
ット２のヘッド装着部２ａ、３２ｂに装着されている部
品取付ヘッド９および部品固定ヘッド１４を部品供給ユ
ニット１ａの第１．第２のヘッド保持機構１０．１５に
戻いた後、部品供給ユニット１ｂの部品取付ヘッド９お
よび部品固定ヘッド１４に取替える。この時、部品取付
ヘッド９には予め被取付部品すが保持された状態にある
ので、待ち時間なく取付けられることになる。

つぎに、被取付部品すあるいはＣを取付ける場合にも同
様である。

なお、上記実施例によれば部品供給機構５１部品取付ヘ
ッド９１部品固定ヘッド１４．およびヘッド保持機構１
０．１５等をユニット化することで各ヘッド別置きのよ
うな余分なスペースを削除し、部品取付ロボット２の小
型化や被取付部品の品種交換時間の短縮化、また、フィ
ンガー開閉機構１２を付加することにより部品供給ユニ
ット１ａ（１ｂ、１ｃ）単独で被取付部品ａ（ｂ、ｃ）
を供給しておく、いわゆる部品取付！１！備をしておけ
るので取付ロボット２の作動を高速化することができる
。

また、取付ロボット２のヘッド装着部２ａ。

２ｂを部品取付ヘッド９および部品固定ヘッド１４に一
対で対応しているので取付ロボッｌ−２自体の重量は軽
量で、さらに、部品取付ヘッド９゜部品固定ヘッド１４
．ヘッド装着部２ａ、　２ａを軽山化することで、取付
ロボット２の部品取付サイクルタイムの高速化が可能で
ある。

さらに、前記のように一体化することで、単一部品供給
装置という具合にユニット化でき、ユニット単位で交換
、変更、取付ロボット２内で配列交換が行なえ、かつこ
の作動が極めて簡単に行なえることになる。

なお、上述の一実施例において、部品供給ユニットｉａ
、　１ｂ、ｉｃがスティック詰め部品の部品供給ユニッ
トで３つのものについて説明したが、本発明はこれに限
るものでなく、パーツフィーダーやパレット、およびト
レー、さらにはテーピング部品でも実施可能なことは勿
論である。

その他、本発明は本発明の要冒を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、形状が異なる複数の被
取付部品を配線基板に自動的に取付ける部品取付装置で
あって、被取付部品を多数格納しておき順次被供給位置
に送出す部品供給機構と、この部品供給機構により被供
給位置に供給された被取付部品を整位する整位機構と、
この整位機構によって整位された被取付部品の電気的導
通脚を矯正する脚矯正機構と、上記被供給位置に対向し
て設けられ部品取付ヘッドを着脱自在に保持する第１の
ヘッド保持機構と、この第１のヘッド保持機構により保
持された部品取付ヘッドのフィンガーを開閉させるフィ
ンガー開閉機構と、このフィンガー開閉機構により開閉
される部品取付ヘッドのフィンガー間に予め電気的導通
脚が矯正された被取付部品を搬送して保持させる取付部
品移載機構と、上記被供給位置に対向して設けられ部品
固定ヘッドを着脱自在に保持する第２のヘッド保持機構
とをユニット化してなる部品供給ユニットを複数並設す
るとともに、これら部品供給ユニットのうち配線基板に
取付けられるべき被取付部品を有した部品供給ユニット
を選択して、予め被取付部品を保持した部品取付ヘッド
および部品固定ヘッドを受取り、これら両ヘッドを配線
基板の所定位置に対向させ上記被取付部品を配ａｍ基板
に取付固定する取付ロボットとを具備してなる構成とし
たものである。したがって、形状が異なる複数挿の被取
付部品を迅速に取付けることができるとともに、小型で
、しかも、部品供給１Ａ１Ｆの交換、変更、配列変更を
容易に行なえるようにした部品取付８＠を提供できると
いった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略的斜視図、第２図は動作状態を説明するた
めの概略的斜視図、第３図は要部である部品取付ヘッド
の概略的縦断側面図、第４図は要部である部品固定ヘッ
ド−の概略内縦ｌ！Ｉｉ側面図、第５図は第１の従来例
を示す概略的斜視図、第６図は第２の従来例を示す概略
的斜視図である。ａ、ｂ、ｃ−・・被取付部°品、１　ａ、　１　ｂ、　
１　ｃ−・・部品供給ユニット、２・・・取付ロボット
、３・・・配線基板、４・・・被供給位置、５・・・部
品供給機構、６・・・整位機構、７・・・電気的導通脚
、８・・・脚矯正機構、９・・・部品取付ヘッド、１０
・・・第１ヘッド保持機構、１１・・・フィンガー、１
２・・・フィンガー開閉Ｒ構、１３・・・取付部品移載
！Ｉ構、１４・・・部品固定ヘッド、１５・・・第２の
ヘッド保持機構、３７・・・部品取付状態検出手段。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）形状が異なる複数の被取付部品を配線基板に自動
的に取付ける部品取付装置であつて、被取付部品を多数
格納しておき順次被供給位置に送出す部品供給機構と、
この部品供給機構により被供給位置に供給された被取付
部品を整位する整位機構と、この整位機構によって整位
された被取付部品の電気的導通脚を矯正する脚矯正機構
と、上記被供給位置に対向して設けられ部品取付ヘッド
を着脱自在に保持する第１のヘッド保持機構と、この第
１のヘッド保持機構により保持された部品取付ヘッドの
フィンガーを開閉させるフィンガー開閉機構と、このフ
ィンガー開閉機構により開閉される部品取付ヘッドのフ
ィンガー間に予め電気的導通脚が矯正された被取付部品
を搬送して保持させる取付部品移載機構と、上記被供給
位置に対向して設けられ部品固定ヘッドを着脱自在に保
持する第２のヘッド保持機構とをユニット化してなる部
品供給ユニットを複数並設するとともに、これら部品供
給ユニットのうち配線基板に取付けられるべき被取付部
品を有した部品供給ユニットを選択して、予め被取付部
品を保持した部品取付ヘッドおよび部品固定ヘッドを受
取り、これら両ヘッドを配線基板の所定位置に対向させ
上記被取付部品を配線基板に取付固定する取付ロボット
とを具備してなることを特徴とする部品取付装置。
（２）部品固定ヘッドは、部品の取付状態を検出する検
出手段を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の部品取付装置。