JPS6253300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は吸引ノズルにより小型部品をハンドリ
ングする装置、例えば電子回路実装工程における
チツプ状電子部品装着装置等に利用されるもので
ある。

(ロ) 従来技術 チツプ状電子部品は普通、真空圧を利用した吸
引ノズルに吸着されて基板まで運ばれる。基板に
は接着剤又はペースト状ハンダが塗布してあり、
これに部品を押付けるのであるが、目的の個所に
精度良く部品を置くためには、部品が吸引ノズル
に吸着されている間に、部品のセンターを正しい
位置に合わせ、且つ部品を所期の方向に向けてお
かねばならない。この要請を満たすため、出願人
は以前の出願（特願昭55−164139号、特開昭57−
89535号）において次のような装置を提供した。
すなわち第１０図に示す如く、吸引ノズル１に吸
着された部品２を４本の爪３で四方から挾み、部
品２のセンターを吸引ノズル１のセンターに合わ
せ、次いでそのセンターのまわりに爪３を旋回さ
せて部品２を所定の方向に向けるものである。と
ころでこの機構では、爪３が支点４を中心として
回動するようになつているため、部品２が特定寸
法となつた時以外部品２の側面に平面的に接触す
ることがなく、多くの場合部品２の陵線に線接触
し、限られた面積の部分に大きな圧力がかかるこ
とになる。作業の高速化を進めるため爪３の動き
を速めると部品２の陵線には衝撃的な力が加わる
ことになり、この部分に割れ、欠けを生じやすか
つた。

(ハ) 発明の目的 本発明の第１の目的は、いかなるサイズの部品
に対しても矯正爪を部品側面に直角な方向から押
当てることのできる被装着部品の姿勢矯正装置を
提供することにある。

本発明の第２の目的は、第１の目的を達成する
装置において、部品の挾みつけがまず附勢力の弱
い矯正爪から、次いで附勢力の強い矯正爪という
順で行われるようにし、矯正爪同士で矯正動作を
邪魔し合うことのないようにした姿勢矯正装置を
提供することにある。

(ニ) 発明の構成 本発明においては、４個の矯正爪は回転盤に放
射方向に摺動可能に支持され、直線経路をたどつ
て部品側面に接近する。従つて部品サイズが変化
しても常に爪の先端を部品側面に面接触させるこ
とができる。矯正爪は相対するもの同士を対に
し、対ごとに異なる附勢力をもつて求心方向に附
勢する。ラツクとピニオンにより、各矯正爪は対
をなす矯正爪に対し、また他の対の矯正爪に対
し、それぞれ一定の関係で連結するが、その連結
部の構造上の工夫により、附勢力の弱い矯正爪の
対が附勢力の強い対に先立つて部品を位置決めす
るようにしたものである。

(ホ) 実施例 第１図乃至第９図に基き一実施例を説明する。

第１図において、１０はインデツクステーブル
であり、回転分割数に見合う数の吸引ノズル１１
を周縁に支持している。１２はインデツクステー
ブル１０から垂下したスライドガイド、１３はス
ライドガイド１２に沿つて昇降するスライドブロ
ツクであり、スライドブロツク１３からはインデ
ツクステーブル１０の中心から見て放射方向にブ
ラケツト１４が突出し、このブラケツト１４の先
端にノズル１１が軸線を垂直にして取付けられて
いる。１５は真空源にノズル１１を接続するホー
スである。スライドブロツク１３はインデツクス
テーブル１０上の支持部材（図示せず）に上端を
引つ掛けた引張コイルばね１６により常時吊上げ
られている。インデツクステーブル１０の周囲の
作業ステーシヨンのうちいくつかにはタペツト１
７が配置され、ブラケツト１４の上方に突出した
ブラケツト１８を押してスライドブロツク１３を
降下させる。これとインデツクステーブル１０の
回動とが相まつて吸引ノズル１１には降下−部品
吸着−上昇−搬送−降下−（基板への）部品装着
という一連の動作が生じることになる。

さて第１図は部品を吸着するステーシヨンと部
品を装着するステーシヨンとの間の部品姿勢矯正
ステーシヨンに視点を据えて描かれたものであ
る。２０は矯正手段である。矯正手段２０の主部
をなすものは円形の回転盤２１であり、これは３
個のローラ２２により垂直軸まわりに回転できる
よう支持されている。ローラ２２自体は第３図に
見られるように不動部材であるベース２３に枢支
される。吸引ノズル１１は回転盤２１の中心軸の
延長上に停止し、スライドブロツク１３の降下と
共に回転盤２１上の中心に入り込む。２４はベー
ス２３に支持された竪軸の電動機で、軸端のプー
リ２５と回転盤２１をベルト２６で連結し、回転
盤２１を所要角度回転させるものである。

回転盤２１は４個の矯正爪２７ａ，２７ｂ，２
８ａ，２８ｂを90゜間隔で支持する。支持様式は
以下の如くである。まず回転盤２１に、中心から
放射方向に延びる十字形の溝２９を形設する。溝
２９の各翼部にスライドガイド３０を嵌め込み、
各スライドガイドに矯正爪を１個づつ支持させ
る。この時矯正爪２７ａと２７ｂが相対し、また
２８ａと２８ｂが相対するようにする。各矯正爪
は放射方向に摺動可能である。矯正爪２７ａ，２
７ｂは姿勢を矯正すべき部品の長辺側を規正し、
矯正爪２８ａ，２８ｂは部品の短辺側を規制す
る。さて吸引ノズル１１によつて搬送されるチツ
プ状電子部品には大小さまざまなものがあるが、
便宜上三つの大きさのグループに分け、大型部品
３１、中型部品３２、小型部品３３と呼ぶことに
する（第５図参照）。そして各矯正爪には部品の
種別に応じた段部を形設する。すなわち第５図に
示すように矯正爪２７ａ，２７ｂには大型部品用
段部３４、中型部品用段部３５、小型部品用段部
３６を上から順に形設し、矯正爪２８ａ，２８ｂ
には大型部品用段部３７、中型部品用段部３８、
小型部品用段部３９を上から順に形設する。いず
れの矯正爪においても、中型部品用段部は大型部
品用段部よりも水平方向において幅が狭く、回転
盤２１の中心方向へ一段と突出しており、小型部
品用段部は中型部品用段部より更に幅が狭く、更
に一段と回転盤中心方向へ突出している。このよ
うに部品サイズによつて矯正爪の使用部位が異な
るため、部品の支持高さを適宜変える必要がある
が、タペツト１７の押下げ量を調整してこれに対
応する。

矯正爪２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂからは
相対する矯正爪に向かつてラツク４０ａ，４０
ｂ，４１ａ，４１ｂが突出する。ラツク４０ａ，
４０ｂは同じ高さのところにあり、回転盤２１の
中心位置に配置したピニオン４２に両側からかみ
合う。ラツク４１ａ，４１ｂはラツク４０ａ，４
０ｂより一段と低い位置にあり、ピニオン４２の
下に軸方向に重ねて配置したピニオン４３に、こ
れを両側から挾む形でかみ合う。ピニオン４２，
４３は回転盤２１から垂下した共通の軸４４に枢
支される。ピニオン４２，４３の重なり面には
各々角度にして180゜強の切欠部を設け、残りの
扇形凸部を回転伝達用の係合部４５，４６として
かみ合わせている。係合部４５，４６の間には第
７図に見られるようにバツクラツシユ４７が生じ
る。各矯正爪と回転盤２１との間には第６図に示
す如く引張コイルばね４８，４９を張渡し、すべ
ての矯正爪を求心方向へ附勢する。矯正爪２７
ａ，２７ｂを附勢するばね４８は矯正爪２８ａ，
２８ｂを附勢するばね４９より強力である。また
矯正爪２７ａにはローラ５１を有するカムフオロ
ーワ５０を垂設する。５２は円錐状カム面５３と
円筒状カム面５４を有する回転体状のカムで、回
転盤２１と中心を共にする如く位置し、回転盤２
１の軸線方向すなわち上下方向に移動せしめられ
るものである。

次に作用を説明する。当初カム５２は第３図の
如く上昇位置にあり、円筒形カム面５４にカムフ
オロワ５０のローラ５１が乗上げ、矯正爪２７ａ
はばね４８の張力に抗し遠心方向に移動せしめら
れている。矯正爪２７ａにピニオン４２を介して
連結した矯正爪２７ｂも同じ距離だけ遠心方向に
移動しており、また係合部４５，４６を介してピ
ニオン４２，４３が連結していることにより、ピ
ニオン４３も矯正爪２８ａ，２８ｂを遠心方向に
押出す位置に保持されている。このように四方に
拡がつた矯正爪の間に、チツプ状電子部品を吸着
した吸引ノズル１１が降下する。第４図及び第
７，８，９図では小型部品３３が例として示され
ている。部品３３が所定の高さに停止したところ
で、第４図のようにカム５２が降下してカムフオ
ロワ５０から離れる。すると矯正爪２７ａ，２７
ｂ，２８ａ，２８ｂは部品３３に向かつて一斉に
接近を開始し、まず第８図のように力の弱いばね
４９で附勢された矯正爪２８ａ，２８ｂが部品３
３の短辺側を挾んでこの方向における部品のセン
ター出しを行う。この時点でピニオン４３の回動
は止まる訳であるが、係合部４５と４６の間には
バツクラツシユ４７があるため、ピニオン４２は
なおも回動が可能であり、矯正爪２７ａ，２７ｂ
は更に部品３３に接近し、強い方のばね４８の作
用のもと第９図に示すように部品３３の長辺側を
挾んで、この方向における部品のセンター出しを
行う、それから電動機２４により回転盤２１を所
定角度回転させ、部品３３を所定の方位に向け
る。吸引ノズル１１に対する部品３３の位置及び
姿勢が定まつたところでカム５２が上昇し、矯正
爪２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂを遠ざけて部
品３３を解放する。その後吸引ノズル１１は上昇
し、部品装着ステーシヨンの方へ部品３３を運ん
で行く。部品３３が離れて行つた後、回転盤２１
は向きを変え、第１図の角度位置に復帰して次の
部品を待つ。

(ヘ) 発明の効果 本発明装置では、各矯正爪は直線経路をたどつ
て移動するので、部品サイズが変わつても常に部
品側面に直角の方向から爪の先端面を押当てるこ
とができ、部品陵線部への衝撃集中によりその部
品に破損を生じたりすることがない。また２対の
矯正爪をそれぞれ求心方向へ附勢する上で、附勢
力に差をつけて、附勢力の弱い方の矯正爪が部品
を挾んだ後、附勢力の強い方の矯正爪が部品を挾
むようにしたから、ある方向における矯正爪の存
在が、他の方向の矯正爪を動作させる上で重大な
障害となるようなことがなく、２方向の位置決め
を確実に遂行することができる。更に２対の矯正
爪を時間差をもつて動作させるのは、各対におけ
る中間介在要素であるピニオン同士を係合部によ
り連結し、附勢力の強い対のみを移動制御の対象
とすることにより、連繋動作を生じさせて遂行す
るものとしたから、簡単且つ確実な機構で所期の
目的を達成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図は本発明の一実施例を示し、
第１図は装置概要を示す斜視図、第２図は矯正手
段の構成要素の分解斜視図、第３図及び第４図は
矯正手段の断面図にして、各々異なる動作状態を
示すもの第５図は部品サイズと矯正爪の使用部位
との関係を示す説明図、第６図は回転盤の下面
図、第７図乃至第９図は矯正爪が部品の位置を矯
正する模様を経時的にとらえた説明図である。第
１０図は従来の矯正手段の概念図である。 ３１，３２，３３……部品、１１……吸引ノズ
ル、２０……矯正手段、２１……回転盤、２７
ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ……矯正爪、４２，
４３……ピニオン、４５，４６……係合部、４７
……バツクラツシユ、４０ａ，４０ｂ，４１ａ，
４１ｂ……ラツク、４８，４９……ばね、５２…
…カム（矯正爪を遠心方向に移動させる手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 装着されるべき部品を吸着して搬送する吸引
   ノズルと、このノズルに吸引された部品の姿勢を
   矯正する矯正手段とを備えたものにおいて、 前記矯正手段を、 前記吸引ノズルの軸線方向に回転軸の方向を一
   致させた回転盤と、 この回転盤に各々が放射方向に摺動可能なる如
   く90゜間隔で支持された計４個の矯正爪と、 回転盤の中心に軸方向に重なり合う如く配置さ
   れ、互の間に回転伝達用の係合部をバツクラツシ
   ユを介して設けてなる２個のピニオンと、 相対する矯正爪から対をなす如く突出し、各対
   毎に異なるピニオンの両側にかみ合う合計２対の
   ラツクと、 各矯正爪を求心方向に附勢し、且つ矯正爪の対
   ごとに附勢力の強さを異ならしめてなるばねと、 強い附勢力を与えられた矯正爪の対に作用して
   これを遠心方向に移動させ、更には他の矯正爪の
   対をも遠心方向に移動させる手段と、 により構成し、 部品に対しては附勢力の弱い矯正爪の対がまず
   接触し、その後附勢力の強い矯正爪の対が接触す
   るようにしたことを特徴とする被装着部品の姿勢
   矯正装置。