JPS6213839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、チツプ形コンデンサやチツプ形抵抗
に代表されるリードレス小型電子部品（以下チツ
プ部品と言う）を回路基板に装着する装置に関す
る。

チツプ部品の回路基板への装着は、従来は手作
業が主体であつた。すなわち作業者が真空ピンセ
ツト等を用いてチツプ部品を１個づつ拾い上げ、
基板の所定個所に載せていたが、この方法は能率
が上がらない上に、部品の種類、あるいはこれを
装着すべき個所を誤認したり、手先のふるえによ
り正規の位置からずれた個所に装着する等の作業
ミスが発生していた。本発明は上記作業を自動的
に行ない得る装置を提供せんとしてなされたもの
であり、真空吸着手段によりチツプ部品供給装置
からチツプ部品を取り上げ、目標とする基板にそ
の法線方向から接近してチツプ部品を装着する構
成を主体とするが、特に、基板上におけるチツプ
部品の向きを様々に変えた方が実体回路を構成す
る上で都合が良いことに鑑み、真空吸着手段を基
板の法線方向を軸として回転できるようにし、も
つてチツプ部品配置角度変換の要請に応えられる
ようにしたものである。以下一実施例を図に基い
て説明する。

第１図は電子部品装着装置の斜視図である。１
０１は基板積層収納部で、チツプ部品２が未だ装
着されていないプリント基板８を積層収納する。
１０２は基板を１枚づつ搬送路１０３に供給する
ローダである。供給された基板８は搬送路１０３
に設けられた基板搬送爪（図示せず）により接着
剤塗布装置１０４に送り込まれる。接着剤塗布装
置１０４は基板８上の所定個所に接着剤（エポキ
シ樹脂系）をスクリーン印刷する。なお接着剤は
デイスペンサで塗布しても良い。１０５はベルト
コンベアで、接着剤が塗布された基板８を基板支
持台６に供給する。基板支持台６はXYテーブル
により構成され、その上方にはチツプ部品装着装
置１０６が配置されている。１はチツプ部品２を
一列に並べて供給する部品供給部３を複数列有す
るチツプ部品供給装置である。１０７，１０８は
部品装着を終えた基板８を装置外へ送り出すベル
トコンベアである。

次に各部の構成を詳述する。

チツプ部品供給装置１は複数個の平行する溝を
有し、この溝が部品供給部３を構成する。部品供
給部３には１列毎に１種類のチツプ部品２を収納
する。チツプ部品供給装置１には常にチツプ部品
２を前進させるよう振動が与えられるものであ
り、最前部にはチツプ部品２の落下防止用のカバ
ー４が装着されている。チツプ部品供給装置１は
振動方向と直角すなわち部品供給部３と直角に水
平移動して、必要なチツプ部品２を吸着部位にあ
る吸着ノズル５の真下に位置させることができ
る。なお、溝で部品供給部を構成する代わりにチ
ツプ部品をテーピングしてこれを複数列並べても
良い。

基板支持台６の上面には位置決めピン７，７が
植えられており、これに基板８のガイド穴９を嵌
合して、基板支持台６上の定位置に基板８を支持
する。基板支持台６は基板８の一点をノズル５に
吸着されたチツプ部品２に対向させる如くＸ方向
またはＹ方向に所定距離移動する。

チツプ部品装着装置１０６の詳細を第２図ない
し第７図に示す。１０は下端に支持部１１を有す
る支持手段である。支持部１１は放射状に広がつ
ていることを要し、実施例ではフランジ形状とす
ることによりこの要請に応えている。支持手段１
０は軸線を垂直にした筒体であつて、ベアリング
１２，１２により、基体１３に吊り下げた状態で
回転自在に支持されている。支持手段１０の上端
に固定された歯車１４は、歯車１５及びタイミン
グベルト１６を介して、８分割回転するゼネバ歯
車の出力軸（図示せず）に連結され、支持手段１
０に間歇回転を与える。支持部１１の中心には、
回転軸１８をベアリング１７により支持するため
の貫通孔１９が設けられる。支持部１１の内部に
は８本の通路２０を等角度間隔で放射状に形設す
る。通路２０の外端は栓２１で塞ぐ。２２，５６
は支持部１１の縁近くとその少し内側とに、通路
２０に直交する如く垂直に穿つた貫通孔である。
内側の貫通孔５６には大径頭部を有する押圧ロツ
ド２３を摺動自在に挿入する。押圧ロツド２３は
その頭部と支持部１１上面との間に挿入された圧
縮コイルばね２４により上方に付勢されている。
２６は押圧ロツド２３の下端小径部に支持された
アームである。アーム２６は下方に抜け落ちるこ
とのない形で押圧ロツド２３に摺動自在に嵌合し
ており、押圧ロツド２３の上部大径部との間に挿
入された圧縮コイルばね２５により、常時は小径
部の下端に押しやられている。アーム２６の他端
は吸着ノズル５に摺動自在に嵌合している。押圧
ロツド２３の外経は通路２０の内径より小さく、
通路２０を塞いでしまわないようになつている。

外方の貫通孔２２には吸着器２７を装着する。
吸着器２７は、第４図に示す如く、支持部１１に
回転自在に支持されたスリーブ２８とこれに挿入
される吸着ロツド２９とよりなる。スリーブ２８
の上部には吸着ロツド２９に圧入した回り止めピ
ン３０が摺動自在に係合する切欠３１を形設し、
また通路２０に対応する個所には通気孔３２を設
ける。スリーブ２８の下端にはタイミングプーリ
３３を固定する。スリーブ２８の外径φＡは、ど
の回転位置にあつても通気孔３２が通路２０に連
通するよう、通路２０の内径φＢよりも小さくな
つている（第４図においてはφＡ＞φＢのように
見える）。吸着ロツド２９は大径頭部を有し、下
端から軸方向に深穴３４が形設されている。深穴
３４の上部には縦長の通気窓３５を設ける。深穴
３４の下端には吸着ノズル５を摺動自在に保持す
るキヤツプ３６を固定する。キヤツプ３６の上端
と吸着ノズル５の上端とは引張コイルばね３７で
連結して吸着ノズル５を常時下方へ引く。吸着器
２７が降下して吸着ノズル５がチツプ部品２に当
接したときには引張コイルばね３７が伸びて部品
の高さのばらつきを吸収するようになつている。
なお、通気窓３５は吸着ロツド２９が上下いずれ
の位置にあつても通気孔３２との連通を保つだけ
の長さを有している。また吸着ロツド２９は、そ
の頭部とスリーブ２８のフランジ部との間に挿入
された圧縮コイルばね３８により上方に付勢され
ている。

３９は支持手段１０に挿入された固体筒体で、
上端は基体１３に固定され、下端はベアリング４
０を介して支持手段１０に嵌合している。固定筒
体３９の内部は真空吸引孔４１となり、各通路２
０から空気を吸引する。チツプ部品２の装着を終
えた吸着ノズル５は、再びチツプ部品２を吸着す
るまでの間、蓋になるものがないので、ここから
空気が流入して全体の吸引力が低下する。これを
防止するため、第７図に示すように、固定筒体３
９の下端の一部を通路２０の集合部に垂下させ、
チツプ部品２の吸着を行なわない区間に位置する
３本の通路２０の内方開口部を閉ざすものとす
る。固定筒体３９の上部には、図示しない真空吸
引装置に真空吸引孔４１を接続する開口４２を形
設する。

回転軸１８は固定筒体３９の中心を通つてお
り、上端は気密を保ちつつ固定筒体３９から突出
する。回転軸１８の上端は歯車４３，４３を介し
てパルスモータ４４に連結し、また下端にはタイ
ミングプーリ４５を固定する。

第５図及び第６図に示すように、支持手段１０
の側方には、これを挾む如く軸４６，４７を水平
に設置する。軸４６からは押圧腕４８が、軸４７
からは押圧腕４９，５０が、それぞれ突出する。
押圧腕４８，４９，５０は各々先端にローラ５
１，５２，５３を有する。軸４６，４７の一端は
基板１３から垂下する支持部材５４に回転自在に
支持され、他端は支持手段１０と同時に動作する
軸（図示せず）に連結してそこから動力を得るよ
うになつている。

回転軸１８の下端のタイミングプーリ４５は、
第３図に示すように、各吸着器２７のタイミング
プーリ３３とタイミングベルト５５で連結されて
いる。

上記装置は次のように動作する。まず所望のチ
ツプ部品２を吸着器２７の真下に運ぶべく、チツ
プ部品供給装置１が水平に移動する。ここで軸４
７が回動し、押圧腕５０によりチツプ部品供給装
置１の上の吸着ロツド２９を圧縮コイルばね３８
に抗して押し下げ、吸着ノズル５を目標のチツプ
部品２に押し付ける。この吸着ノズル５には真空
吸引力が作用しており、チツプ部品２はこれに吸
いつけられる。その後軸４７が逆方向に回動し、
吸着ロツド２９は上昇する。続いて支持手段１０
が45゜回転する。この動作を繰り返すことによ
り、チツプ部品２はチツプ部品供給装置１から基
板８へと順次移送されることになる。チツプ部品
２を吸着した位置から180゜離れた位置で基板８
への装着を行なう。すなわち、軸４６，４７を回
動させ、押圧腕４８，４９で押圧ロツド２３と吸
着ロツド２９を押し下げる。吸着ロツド２９は基
板８にその法線方向から接近し、チツプ部品２を
所定の個所に押し付ける。同時に押圧ロツド２３
が降下し、アーム２６が吸着ノズル５をガイドと
してスライドし、チツプ部品２は圧縮コイルばね
２５の圧力で基板８に押さえつけられる。次に軸
４７のみが逆方向に回動し、押圧腕４９による押
圧を解除して吸着ロツド２９を上昇させる。チツ
プ部品２はアーム２６により押さえつけられてい
るため吸着ノズル５から切り離されて基板８上に
残る。続いて軸４６が逆方向に回動し、押圧腕４
８による押圧を解除して押圧ロツド２３及びアー
ム２６を上昇させる。チツプ部品２は接着剤によ
り基板８に付着しており、その後基板支持台６が
移動しても位置がずれたり、基板８から脱落した
りすることはない。押圧腕４９，５０は同一の軸
４７に固定されているので、チツプ部品供給装置
１の上の吸着ロツド２９と基板８の上の吸着ロツ
ド２９は同期して昇降する。

さてチツプ部品供給装置１はチツプ部品２を一
定の姿勢で供給するが、基板８ではこれを様々に
角度を変えて装着する必要が生じる。そこで、チ
ツプ部品２を基板８に装着する前に、パルスモー
タ４４を所要角度回転させる。この回転は回転軸
１８、タイミングプーリ４５、タイミングベルト
５５、タイミングプーリ３３を介してスリーブ２
８に伝達される。スリーブ２８の切欠３１に回り
止めピン３０を係合させた吸着ロツド２９は自身
の摺動方向を軸としてスリーブ２８と共に回転す
る。パルスモータ４４の回転角を適当に設定する
ことにより、チツプ部品２を所望の方位に向ける
ことができる。なお、全ての吸着ロツド２９は単
一のタイミングベルト５５で駆動されるので、部
品装着態勢の吸着ロツド２９も部品吸着態勢の吸
着ロツド２９も同一角度回転する。従つてチツプ
部品２を吸着するときの吸着ロツド２９の向きを
記憶しておき、装着するときの回転角を修正する
必要がある。

以上のように本発明では、一定方向に間歇回転
を行なう支持手段の周縁に、複数個の真空吸着手
段を、各々がこの支持手段に対し基板の法線方向
に摺動可能なる如く支持し、これらの真空吸着手
段は常時は基板またはチツプ部品供給装置から離
れた高さに保持しておき、個々の真空吸着手段が
基板またはチツプ部品供給装置の上方に達する度
に、昇降付与手段によりこれらを支持手段から降
下させて、チツプ部品供給装置から基板へとチツ
プ部品の移載を行なうようにしたから、手間のか
かるチツプ部品装着作業を自動的に能率良く進め
て行くことができる。そして真空吸着手段の昇降
に関しては、支持手段ぐるみ上下させるのでな
く、その時点において降下を必要とする真空吸着
手段のみ選択的に降下させ、支持手段そのものは
高さ一定で運動させるから、動力消費も振動も少
なく、作業スピードも速められるものである。し
かもこのように個々の真空吸着手段を上下させる
構成としたことにより、チツプ部品供給装置への
接近は平常通り行なつているが、基板側では真空
吸着手段の降下を行なわずそのまま通過させる、
といつた作業の仕方が可能になる。これは、チツ
プ部品供給装置から基板までの行程において、吸
着した部品が欠陥品であつたり、部品が異常な姿
勢で吸着されていたり、あるいは途中で部品が落
下して真空吸着手段が空荷であつたりといつた問
題を発見した時にとる措置であつて、欠陥部品や
姿勢の異常な部品は適当な作業ステーシヨンで投
棄してそれがそのまま基板に装着されるのを防
ぎ、また空荷の真空吸着手段が無防備のまま基板
に接近して基板上の接着剤を吸い込むのを防ぐ。
このようにして問題を生じるような降下はこれを
行なわせない一方、チツプ部品供給装置の個所で
は、別の真空吸着手段が、来たるべき装着作業に
備えて部品吸着のための降下を遂行しているか
ら、結局、製品（完成基板）に欠陥が発生した
り、接着剤が真空吸着手段を閉塞させたりする事
態を防ぎつつも、全体としては装着作業を連続的
に進めて行くことができる。また、真空吸着手段
に吸着したチツプ部品１個１個の基板に対する取
付角度を駆動手段により変更できるから、配線パ
ターンに応じ自在にチツプ部品の向きを変えて装
着することが可能になり、配線パターンの設計を
容易にし、装着の適用範囲を拡げることができ
る。しかも駆動手段は支持手段及びこれに支持さ
れる部材からなる回転系の外にあり、これがため
に回転系の質量が増加することはなく、電力や圧
縮空気といつた動力の供給に頭を悩ますこともな
い。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は全体斜
視図、第２図は要部の部分断面斜視図、第３図は
支持手段の下面図、第４図は吸着器の分解断面斜
視図、第５図は要部の部分断面側面図、第６図は
第５図と直角の方向から見た要部の側面図、第７
図は支持部の水平断面図である。 １……チツプ部品供給装置、２……チツプ部
品、８……基板、６……基板支持台、１０６……
チツプ部品装着装置、１０……支持手段、１１…
…支持部、２９……吸着ロツド（真空吸着手
段）、４９，５０……押圧腕（昇降付与手段）、４
４……パルスモータ（駆動手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チツプ部品を装着すべき基板及びチツプ部品
   供給装置の上方で一定方向に間歇回転を行なう支
   持手段と、 前記基板の法線方向を摺動方向として、各々が
   前記支持手段に対し摺動できるようこの支持手段
   の周縁に支持され、且つ常時は前記基板またはチ
   ツプ部品供給装置から離れた高さを保つている複
   数個の真空吸着手段と、 前記チツプ部品供給装置に対応する個所と前記
   基板に対応する個所とに設けられ、前記各真空吸
   着手段を、チツプ部品供給装置または基板に対
   し、これらの上方に到達する度に降下接近させる
   昇降付与手段と、 前記支持手段及びこれに支持される部材からな
   る回転系の外にあつて、チツプ部品供給装置に接
   近してチツプ部品を取上げた真空吸着手段がこの
   チツプ部品を移載すべく基板に接近するまでの過
   程において、摺動方向を軸とする所定角度の回転
   をこの真空吸着手段に与える駆動手段とを備えた
   電子部品装着装置。