JPS6210792B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は角型や円筒形等のチツプ状電子部品を
プリント基板に装着する際に、プリント基板上に
接着剤をピンポイントでつけたり電子部品を保持
してプリント基板上にのせたりするための電子部
品装着用ツールの保持構造に関するものである。

XYZの３軸方向について動作制御される可動ヘ
ツドを備えた装着機において、可動ヘツドに設け
た保持具に取付けられるツールは、棒状で径が２
〜３mmのものであり、接着剤取付用のものと、電
子部品取付用のものとが異なつていることはもち
ろん、電子部品取付用のものにおいても電子部品
の形状によつて、ツールの形状も異なつている。
たとえばツールが真空吸引で吸着することで電子
部品を保持するものの場合、電子部品が小さい平
板状であればツールも先端が平面であり、電子部
品が円柱状のものであればツールも先端が凹円弧
面となつたものを用いることになる。従つて１つ
のプリント基板上にピンポイントで接着剤をつ
け、更に各種形状の電子部品をのせていくには複
数のツールを用いなくてはならないわけである。
ところが従来においては可動ヘツドにおける保持
具へのツールの着脱に時間を要するものであり、
殊に前述のような先端面が凹円弧面となつたもの
ではツールに方向性があるために尚更時間がかか
るものであつた。このために１つのプリント基板
上に各種形状の電子部品を装着していくことを、
１つの装着機で行なうとツールの交換のために時
間の方が長くなつてしまつており、かといつてツ
ールごとに装着機を用意したのでは設備費がきわ
めて高価なものとなつてしまう。

本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは保持具へのツールの
着脱をワンタツチで行なえ、しかもツールに方向
性がある時でもその方向を保ち得るとともに保持
具にツールを取付けた状態でツールのみがある程
度軸方向に動き得て電子部品の厚み誤差を吸収し
たりできる電子部品装着用ツールの保持構造を提
供するにある。

以下本発明について説明すると、本発明は筒状
のホルダーと、このホルダー内に軸方向に摺動自
在に且つホルダーの先端方向に向けてばね付勢さ
れて配設されたスリーブと、スリーブ内に軸方向
に摺動自在に且つホルダーに対して先端方向に向
けてばね付勢されて配設された摺動ピンと、スリ
ーブの肉厚よりも大きい径を有してスリーブに設
けた貫通孔内に配設されホルダーの内周面に軸方
向に並設した深凹部と浅凹部とに選択的に係入自
在な鋼球とで保持具が構成され、スリーブと摺動
ピンとはホルダーに対して個別にばね付勢されて
おり、摺動ピンの外周面が鋼球を深凹部へ係入さ
せるための押圧面とされるとともに深凹部よりも
浅凹部がホルダーの先端側に位置し、スリーブ内
にその先端開口からさし込まれて一端が摺動ピン
に当接する棒状のツールはその外周面に軸方向に
長い長溝を備えて長溝と浅凹部との両者に鋼球が
同時係入自在となつていることを特徴としている
ものであり、この構成によつてツールをスリーブ
内にさし込めばスリーブがばね付勢で突出して鋼
球をホルダーの浅凹部とツールの長溝とに係入さ
せてツールを保持してツールのまわり止めを行な
うと同時に、ツールをその長溝の範囲内で且つ摺
動ピンを介して加えられるばね付勢された状態で
軸方向に動き得るものとし、またツールを外すに
はスリーブを押し込むだけで鋼球が深凹部へ係入
して長溝と鋼球との係合が解除され、ばね付勢さ
れた摺動ピンによつてツールが押し出されるよう
になるようにしたものである。

次に図示の実施例に基いて本発明を詳述する
と、第１図は本発明に係るツールの保持構造を有
している装着機を示しており、図中１はXYZの３
軸に加えてＺ軸まわりの回転も制御される可動ヘ
ツド、２は可動ヘツド１の動作制御用プログラミ
ングを行なうためのコントロール部であり、電子
部品を供給するためのフイーダ３が多数列に設置
され、プリント基板４を固定するための保持台５
の脇には交換ツールホルダー６と接着剤供給部７
とが設置されている。可動ヘツド１に固定する保
持具８は、第２図に示すように下端部が筒状とさ
れたホルダー１０と、ホルダー１０内で上下の軸
方向に摺動自在としたスリーブ１１と、スリーブ
１１内で軸方向に摺動自在とした摺動ピン１２
と、スリーブ１１に設けた貫通孔１９内に配設し
た鋼球１５と、スリーブ１１及び摺動ピン１２を
夫々ホルダー１０の先端方向に向けて個別にばね
付勢するばね１３，１４とから構成されている。
摺動ピン１２はスリーブ１１の上端に当接する鍔
部２１を有して中央に空気流路としての軸孔２２
を備え、スリーブ１１はホルダー１０の先端面に
等間隔で複数個が配置されたばね１３を受けるフ
ランジ２３を下端に有し、ホルダー１０は内周面
に軸方向に並ぶ深凹部１６と浅凹部１７とを備え
て深凹部１６よりも浅凹部１７の方が先端側に位
置させている。図中１８はホルダー１１に穿設し
た通気孔である。この保持具８に取付ける棒状の
ツール９は、その外周面に軸方向に長く且つ下端
がツール９の下端に至る長溝２０を備え、スリー
ブ１１内にさし込まれた状態ではスリーブ１１の
肉厚よりも大きい径を有する鋼球１５が、ホルダ
ー１０内周面の浅凹部１７とツール８の長溝２０
とに係入することで保持具８に保持されている。
尚、図示の筒状とされたツール９は、電子部品を
真空吸引で先端面に吸着保持するためのものであ
る。

保持具８へのツール９の着脱の際の保持具８の
動作について説明すると、第３図ａに示すように
ツール９を取付けておらない時には鋼球１５がホ
ルダー１０内周面に設けた深凹部１６に係入し、
また貫通孔１９の内周側には摺動ピン１２が位置
して鋼球１５の内周方向への移動を妨げているた
めに、鋼球１５の深凹部１６への係入状態が維持
される。また、これ故にホルダー１０に対するス
リーブ１１の抜け止めがなされている。そしてス
リーブ１１内にその先端開口からツール９をさし
込んで摺動ピン１２を押し上げ、ツール９の長溝
２０の上端が深凹部１６と同じ位置に達すると、
スリーブ１１を下方へと付勢するばね１３の力に
よつて鋼球１５は深凹部１６から外れてスリーブ
１１とともに下方へと移動し、第３図ｂに示すよ
うに浅凹部１７と長溝２０とに係入した状態とな
る。この状態では鋼球１５と長溝２０との係合で
ツール９の方向が定まるとともにツール９が保持
具８に対して軸まわりにまわることはなく、しか
もツール９はばね１４を圧縮して更に上方へと摺
動することができる。ツール９を取り外すには、
スリーブ１１を押し上げてやるだけでよい。スリ
ーブ１１の上動に伴なつて鋼球１５が深凹部１６
と同位置までくると、第３図ｃに示すようにいつ
たん上動したツール９は摺動ピン１２を介して受
けるばね１４の力によつて、鋼球１５を外周方向
へと移動させつつ押し出されてしまうものであ
り、そして摺動ピン１２が貫通孔１９の内周側に
まで下つてきて鋼球１５が深凹部１６に係入した
状態を保つようにするために、スリーブ１１への
押し上げ力を除いた後は、第３図ａに示す状態に
戻るものである。ツール９をさし込んだり、スリ
ーブ１１を押し上げたりの操作だけで、ツール９
の着脱を行なえるわけである。

さて、上述の装着機にあつては、このワンタツ
チで行なえるツール９の着脱を、交換ツールホル
ダー６との連係で自動的に行なえるようにしてい
る。第４図は交換ツールホルダー６を示すもので
あり、上面に３個のツール差し込み孔２５と、各
ツール差し込み孔２５にばね付勢されたボールが
臨むボールプランジヤー３０とを有する台２６
と、台２６の上面においてエアシリンダー２９に
よつて水平移動するプレート２７とで構成され、
プレート２７の先端縁には各ツールさし込み孔２
５に対応して半円状の切欠２８を有している。各
ツール差し込み孔２５に異なる種類のツール９を
さし込んでおき、可動ヘツド１をいずれかのツー
ル９の上方にまで移動させ、次いでプレート２７
を第４図ａに想像線で示す位置まで後退させた状
態で保持具８を下降させれば、スリーブ１１内に
ツール９がさし込まれて前述のようにしてツール
９が保持具８に取付けられるものであり、保持具
８からツール９を取り外すには、あいているツー
ルさし込み孔２５の上方まで可動ヘツド１を移動
させるとともにプレート２７を前進させて第４図
に実線で示す状態としておき、次いで保持具１を
下降させれば、この時にはプレート２７の切欠２
８周縁にスリーブ１１の先端面が当接してスリー
ブ１１が押し込まれ、前述のようにしてツール９
が押し出されてツールさし込み孔２５内に落とし
込まれ、そしてボールプランジヤー３０のボール
がツール９の長溝２０にはまり込んでツール９の
軸まわりの回転が阻止されるとともに、ばねによ
るボールのツール９への圧接力によつてツール９
が保持具８とともに上がつてしまうことが防止さ
れるのである。従つてツール９の交換を自動で行
なえるものであり、このために図示の装着機にお
いては、次のような一連の動作を自動で行なうも
のとなつている。すなわち、保持台５にプリント
基板４をセツトし、この後に装着機をそのプログ
ラミングに基いて動作させるわけであるが、この
動作はまず可動ヘツド１の保持具８に交換ツール
ホルダー６から接着剤の取付用のツール９を取付
け、次いで接着剤供給部７とプリント基板４との
間を可動ヘツド１が往復して接着剤供給部７にお
いてツール９の先端に付着させた接着剤をプリン
ト基板４の所定の各位置に付けていく。この後、
ツール９を交換して各フイーダー３から吸着保持
した電子部品を、先ほどプリント基板４上に付け
た接着剤の上にのせていき、プリント基板４に電
子部品を接着剤で仮止めさせていくのである。単
一のツール９では吸着保持できない形状の電子部
品がある時には、途中でツール９の交換動作を行
なつて、再度フイーダー３とプリント基板４との
間を往復する。こうして１つのプリント基板４に
対する接着剤の取付けと電子部品の取付けとを短
時間で行なうのである。

以上のように本発明にあつてはツールの着脱が
夫々ワンタツチで行なえるものであつて、ツール
の着脱に要する手間を大幅に省くことができるも
のであり、このために１つの装着機で複数種のツ
ールを使用したい場合、ツールの交換に要する作
業時間を短くできるものであり、更には着脱に要
する操作が１軸方向の動きだけであるためにツー
ル交換作業の自動化も容易になし得るものであ
る。そして保持具に取付けられたツールはその軸
まわりに回転することがなく、向きが定まつてい
るものであるために、方向性のあるツールでも何
ら問題はなく、しかも保持具に装着された状態で
ツールは軸方向に動き得るので、電子部品の厚み
誤差やプリント基板上にマウントしていく際にプ
リント基板に電子部品があたる時のシヨツクを吸
収することができるものであり、殊に摺動ピンの
背後にはばねがあるために、ツールに対するクツ
シヨン機能を有しているものである。また、スリ
ーブを付勢するばねと摺動ピンを付勢するばねと
が個別にホルダーに対して作用しているために、
両ばねに荷重の大小関係を持たせる必要がなく、
摺動ピンを介してツールを付勢するばねの荷重
を、作業用途に応じた最適値に設定することが容
易であり、加えるにツールの取り外しにあたつて
は、ツールのさし込み方向側に設けた部材でスリ
ーブを押し込めばよいために、たとえばツールの
収納側におけるツールの保持部材でスリーブを押
してツールを取り外すようにすることができると
共に、ツールをこの収納場所に向けて移動させる
際に、これを利用してスリーブを後退させること
ができるために、ツールの取り外しのための機構
が簡単ですむという利点を有しており、加えるに
ツールを取り外すためのスリーブ自体に貫通孔を
設けて鋼球を配設し、そしてホルダー内面には鋼
球が選択的に係入自在な深凹部と浅凹部とを設
け、摺動ピンの外周面は鋼球を深凹部へと係入さ
せるための押圧面としていることから、ツールを
さし込んでおらない状態での鋼球の抜け落ちを防
ぐ摺動ピンは、同時にホルダーに対するスリーブ
の抜け落ちを防いでいるものであり、ホルダーの
先端方向に向けてばね付勢されているスリーブに
対して抜け止めの構造を別途設ける必要がなく、
これ故に上述のようにホルダーの先端側からスリ
ーブを操作することでツールの取り外しを行なう
という構成を容易に得ることができるものであつ
て、少ない部品数で確実且つ容易なツールの着脱
を行なえるものである。

加えるに、ツールをさし込んでおらない状態で
の鋼球の抜け落ちは摺動ピンで防げるために、鋼
球が配設される貫通孔自体の形状で抜け落ちを防
ぐという手段をとる必要がなく、貫通孔の加工が
容易であるほか、スリーブを付勢するばねと摺動
ピンを付勢するばねとに、荷重の大小関係を持た
せる必要がなくて、摺動ピンを介してツールを付
勢するばねの荷重を、作業用途に応じた最適値に
設定することが容易であり、更にはツールの取り
外しにあたつて、ツールのさし込み方向側に設け
た部材でスリーブを押し込めばよいために、たと
えばツールの収納側におけるツールの保持部材で
スリーブを押してツールを取り外すようにするこ
とができると共に、ツールをこの収納場所に向け
て移動させる際に、これを利用してスリーブを後
退させることができるために、ツールの取り外し
のための機構が簡単ですむものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は装着機の斜視図、第２図ａ，ｂは本発
明一実施例の断面図及びホルダーの底面図、第３
図ａ，ｂ，ｃは同上の動作説明の断面図、第４図
ａ，ｂは交換ツールホルダーの平面図及び正面図
である。 ８は保持具、９はツール、１０はホルダー、１
１はスリーブ、１２は摺動ピン、１３，１４はば
ね、１５は鋼球、１６は深凹部、１７は浅凹部、
１９は貫通孔、２０は長溝を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状のホルダーと、このホルダー内に軸方向
   に摺動自在に且つホルダーの先端方向に向けてば
   ね付勢されて配設されたスリーブと、スリーブ内
   に軸方向に摺動自在に且つホルダーに対して先端
   方向に向けてばね付勢されて配設された摺動ピン
   と、スリーブの肉厚よりも大きい径を有してスリ
   ーブに設けた貫通孔内に配設されホルダーの内周
   面に軸方向に並設した深凹部と浅凹部とに選択的
   に係入自在な鋼球とで保持具が構成され、スリー
   ブと摺動ピンとはホルダーに対して個別にばね付
   勢されており、摺動ピンの外周面が鋼球を深凹部
   へ係入させるための押圧面とされるとともに深凹
   部よりも浅凹部がホルダーの先端側に位置し、ス
   リーブ内にその先端開口からさし込まれて一端が
   摺動ピンに当接する棒状のツールはその外周面に
   軸方向に長い長溝を備えて長溝と浅凹部との両者
   に鋼球が同時係入自在となつていることを特徴と
   する電子部品装着用ツールの保持構造。