JPS63160400A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、チップ形コンデンサやチップ型抵抗に代表さ
れるリードレス小型電子部品を回路基板に装着する装置
に関する。

（ロ）従来の技術 リードレス小型電子部品（以下単に１部品」と呼ぶ）の
装着作業は、真空吸着手段で部品供給装置から部品をと
り上げ、これを基板の上へ運び、基板に塗布した接着剤
またはハンダペーストに部品を押しつける、という動作
の繰り返しである。

かかる作業を行なう装置の例を特開昭５５−２４４９４
号公報や特開昭６０−１８２７９５号公報に見ることが
できる。

きて、上記作業を行なう装置において、真空吸着手段の
昇降制度は通常カムにより行なっており、カム曲線に工
夫をこらして、部品供給装置中の部品に真空吸着手段を
押し当てる際、あるいは基板に部品を押しつける際、部
品に過度のＳ撃が加わらないようにしている。しかしな
がら１子部品のチ・７プ化が進むにつれチップ部品の種
類が増加し、厚み寸法も多岐にわたり、真空吸着手段に
より加えられる衝撃あるいは圧力をどの部品に対しても
許容範囲にとどめるということはきわめて困難になった
。この問題を解決する方策として、特開昭６０−６６５
００号では、真空吸着手段をリニアモータで駆動し、リ
ニアモータの制御により、真空吸着手段が部品に当たる
時、あるいは吸着された部品が基板に押しつけられる時
の速度の適度に保つ装置を提案している。かかる装置の
採用により、過度の衝撃による部品の割れ、あるいは真
空吸着手段のジャンピングによる装着ミスの発生といっ
た諸問題は解決されるものと思われるが、１掲特開昭５
５−２４４９号公報や特開昭６０−１８２７９５号公報
に記載された、ロータリーインデックステーブルの周縁
に多数の真空吸着手段を配置する形のものへの適用は、
リニアモータの大量設置により回転系の質量が甚しく増
大し、装置コストも大きくふくらむところから、実現は
困難である。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点本発明は、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
吸着手段を配置し、この真空吸着手段を、部品供給装置
の上、または基板の上に来る度に降下させて、部品の吸
着・装着を行なうものにおいて、真空吸着手段が部品に
加える衝撃を、部品の厚さ如何にかかわらず一定レベル
以下に維持できるようにしようとするものである。

（ニ）　　問題点を解決するための手段上記装置におい
て、真空吸着手段の昇降はカムにより動作する昇降体に
より行なう、昇降体は、部品供給装置に対応する個所と
、基板に対応する個所の他、必要な個所に配置する。昇
降体のうち、特に部品に対する衝撃を考慮すべき個所に
割り当てられたものについては、昇降ポジションシフト
手段を付設する。

（ホ）作用 昇降体の昇降ポジションを、薄い部品の場合には下方に
シフトし、厚い部品の場合には上方にシフトする。これ
により、いずれの部品の場合でも、カム曲線中の減速区
間を十分に効かして真空吸着手段を部品に押し当て、あ
るいは基板に部品を押しつけることができ、部品が厚い
がため減速が十分に行なわれないうちに真空吸着手段ま
たは基板と部品との接触が始まるといった事態は回避さ
れる。

（へ）実施例 図において、（１）は一定方向に間歇回転を行なう支持
手段である。支持手段（１）は上部回転体（２）と下部
回転体（３）からなり、これらはいずれも平面形状円形
で、垂直なインデックスシャフト（４）に固定きれてい
る。インデックスシャフト（４）は図示しないインデッ
クス装置から立ち上がり、支持手段（１）の上に差し掛
けられた不動デツキ〈５）の軸受部〈６）に上端を支え
られる。インデックスシャフト（４）の内部は図示しな
い真空源に連通する吸気路（７）になっている。支持手
段は４５＠づつ歩道回転するものであり、第４図に見ら
れるように周囲に８個所の作業ステーション（１）・・
・（■）を配し、これに合わせて下部回転体（３）から
８本のアーム（８）を放射状に突出させている。

アーム（８）は下部回転体（３）の周面に垂直に取り付
けたスライダ（９）に支持され、垂直方向に移動可能で
ある。スライダ（９）は上部回転体（２）との間に張り
渡したばね（１０）により、上部回転体（２）にねじ込
んだストッパボルト（１１）（第９図）に当たるまで引
き上げられている。スライダ（９）は外向きにローラ（
１２）を突出きせており、所定の作業ステーションで昇
降体がローラを押し、スライダ（９）を降下させる。昇
降体とその動作機構については後述する。

アーム（８）は先端にタレット（２０）を支持する。

タレット（２０）は円筒形をしていて、アーム〈８）の
先端に外側から嵌合し、アーム（８）の軸線まわりに、
すなわち水平軸まわりに、回転可能である。

タレット（２０）の、外向きの端面には従動ギヤ（２１
）が固設される。タレット（２０）の周面からは太さの
異なる４種類の吸引ノズル（２２）（２３）＜２４　＞
（２５）が９００間隔で放射状に突出している。各吸引
ノズルはいずれもタレット（２０）の中心方向に退避可
能であり、ばね（２６）により突出位置に押し出きれて
いる。アーム（８）の中心は吸気路（２７）となってい
る、この吸気路（２７）は、吸引ノズル（２２）（２３
＞（２４）（２５）の内、真下に来たものとのみ、連通
孔（２８）を介して連通ずる。（２９）は吸気路（２７
）の端を璽ぐねじ栓で、タレット（２０）の抜は止めと
しての役割も果たす。このように構成したアーム（８）
とその付属要素を、真空吸着手段（３０）と総称する。

上部回転体（２〉はバルブ（４０）を支持する。バルブ
（４０）はアーム（８）と同数設けられており、吸気路
（２７）とホース（４１）で接続する。バルブ（４０）
はホース〈４２）により吸気路（７）に連結しており、
吸気路（２７）の吸引を０Ｎ−ＯＦＦ制御するものであ
る。バルブ（４０）の開閉操作は先端にローラを有する
レバー形アクチュエータ（４３）によって行なう。

すなわちアクチュエータ（４３）を押し下げたときがバ
ルブ開、そうでないときがバルブ閉である。アクチュエ
ータ（４３）の制御は、作業ステーション（Ｉ）におい
てはエアシリンダ（４４）によって上下する押圧子（４
５）により、作業ステーション（Ｖ）及び（Ｖｆ）にお
いてはエアシリンダ〈４６）によって上下する押圧子（
４７）により、その間の作業ステーション（ｎ　）（Ｉ
［［）（ＶＩ　’）においては軸受部（６）に固定した
押圧板（４８）により、行なう、押圧板（４８）はエア
シリンダ（４４バ４６）の支持部材を兼ね、また押圧子
（４５）（４７）は降下したとき押圧体（４８）にほぼ
連続する平面を構成するようになっている。各バルブ（
４０）がその属するアーム（８）に対し遅れ位置に配き
れているので、押圧板（４５）（４７）もその属する作
業ステーションより偏位した位置にある。

作業ステーション（１）には部品供給装置（５０）を配
置する０部品供給装置（５０）は部品供給用キャリヤテ
ープ（５１）を１ピツチづつ送り、部品り５２）を１個
づつ真空吸着手段（３０）に供給する。キャリヤテープ
（５１）は、プラスチップシートをエンボス加工して部
品（５２）を１個づつ収納する凹所をつくり、その上を
プラスチックカバーフィルム（５３）で覆ったものであ
る。カバーフィルム（５３）は部品吸着位置の直前で剥
がきれて行く０部品供給装置（５０）はこのようなキャ
リヤテープ（５１）を紙面（第１図）と直角方向に多数
並べており、全体を紙面と直角方向に動かすことにより
、必要とする部品を収納したキャリヤテープ（５１）を
選択できるようになっている。

作業ステーション（Ｖ）には基板（６０）を載せたＸＹ
テーブル（６１）を配置する（第９図）。作業ステーシ
ョン（Ｖｆ）には部品回収箱（６２）を配置する。作業
ステーション（■）には部品の姿勢判別装置（６３）を
置く。姿勢判別装置（６３）はフォートセンサにより構
成され、正常に吸着された部品の直下を光線が横切る高
芒に置かれている。

作業ステーション（■）あるいは（■）には第５．７図
に示す吸引、ノズル選択装置（７０）を配置する。

この装置１ｆｆｉ（７０）は不動デツキ（５）に支持さ
せたエレベータ（７１）を主たる構成要素としている。

エレベータ（７１）は垂直方向に摺動するスライダ（７
２）に取り付けられており、図示しないカムの動きを伝
えるレバー（７３）によって昇降動作を与えられる。エ
レベータ（７１）の下部にはセレクタギヤ（７４）が、
支持手段（１）の回転中心を向く形で水平に軸支されて
いる。セレクタギヤ（７４）はエレベータ（７１）に支
持された電動機（７５）にベベルギヤ（７６）（７７）
を介して連結し、エレベータ（７１）が降下するとタレ
ット（２０）の従動ギヤ（２１）にかみ合い、従動ギヤ
（２１）に電動機（７５）の回転を伝える。　（７８）
はエレベータ（７１）の降下の下限を定めるストッパで
ある。

アーム（８）の上面にはロックピン（８０）を装着する
。ロックピン（８０）はアーム（８）に固定したホルダ
（８１）に、アーム（８）の軸線と平行にスライドでき
るよう保持きれ、タレット（２０）の方へばね（８２）
で押されている。タレット（２０）の端面には、ロック
ピン（８０）の先端を受は入れる溝（８３）を、吸引ノ
ズル（２２）（２３）（２４）（２５）の背後に各１条
づつ、計４条形設する。ロックピン〈８０）の後端には
Ｕ字形のレバー受（８４）を固定する。レバー受（８４
）は不動デツキ（５）に支持きれたベルクランク形レバ
ー（８５）の一端を受は入れる。レバー（８５）の他端
はエレベータ（７１）にコネクティングロッド（８６）
で連結されている。

作業ステーション（Ｉ）（Ｖ）には昇降体（９０）を置
く１作業ステーション（Ｉｆ）または（Ｉ［［）に吸着
部品のセンタリングまたは方向設定装置を配置するとき
は、ここにも昇降体（９０）を置くことになる。昇降体
（９０）は不動デツキ（５）の軸受部（９１）に支持諮
れたロッド状部材で、すべりキー（９２）により回転を
止められ、上下のみ可能になっている。昇降体（９０）
の下端にはスライダ（９）のローラ（１２）に対向する
押圧ヘッド（９３）を固定し、上端の雄ねじ部（９４）
にはギヤ（９５）を螺合する。軸受部（９１）と押圧ヘ
ッド（９３）の間に挿入したばね（９６）により、昇降
体（９０）は下向きに押されている。　（９７）はカム
軸、（９８）はカム軸（９７）と共に回転して昇降体く
９０）に動きを与えるカムである。　（９９）は不動デ
ツキ（５）の上に立ち上がった取付板（１００）に支持
されたシーソーレバーで、両端のローラ（１０１）（１
０２）をカム（９８）とギヤ（９５）の各々下面に接触
させている。

（１１０）は昇降ポジションシフト手段で、ギヤ（９５
）もその一部をなす、これは、不動デツキ（５）の上面
に固定された支持台（１１１）と、支持台（１１１）に
垂直に軸支され、且つギヤ（９５）を相対的に上下可能
にかみ合わせた細長いギヤ（１１２）と、支持台（１１
１）に支持きれ、タイミングベルト（１１３）を介しエ
ギャ（１１２）に連結する電動機（１１４）により構成
されている。

上記装置は次のように動作する。第９図は作業ステーシ
ョン（Ｉ　）（ＩＶ）（Ｖ　）（Ｖｌ）における真空吸
着手段（３０）の挙動を示す６作業ステーション（Ｉ）
に到着した真空吸着手段（３０）は、吸引ノズル（２２
）を下に向けた状態で停止する。到着時点では押圧子（
４５）は上昇位置にあり、真空吸引手段（３０）は吸引
力を発生していない、ここで、昇降体（９０）が降下し
てスライダ（９）を押し下げ、吸引ノズル（２２）を部
品〈５２）に押し付ける。このエアシリンダ（４４）が
押圧子（４５）を降下させ、バルブ（４０）は開となり
、吸引ノズル（２２）は部品（５２）を吸着する０部品
（５２）を吸着した真空吸着手段（３０）は昇降体（９
０）の上昇と共に上昇し、支持体（１）の間歇回転によ
り、作業ステーション（Ｉ）から（ＩＩ）へ、（ＩＩ）
から（１）へ、（Ｉｆｆ）から（ＩＶ）へと運ばれて行
く、移動中バルブ（４０）のアクチュエータ（４３）は
押圧板（４８）に押され統けており、部品（５２）の吸
着は中断することがない０作業ステーション（ＩＶ）で
は姿勢判別装置（６３）が部品（５２）の姿勢を検査す
る。第９図のように正常な姿勢で吸着きれていれば、フ
ォトセンサの光線を部品（５２）が遮断することはない
ので、問題なしと判断きれる１作業ステーション（ＩＶ
）を離れた真空吸着手段（３０）は作業ステーション（
ｖ）に到着する。到着当初、押圧子（４７）は降下位置
にあり、真空吸着手段（３０）は部品（５２）の吸着を
続けている。真空吸着手段（３０）が降下し、基板（６
０）に塗布した接着剤に部品（５２）が押し付けられた
時点で押圧子（４７）が上昇し、バルブ（４０）を開に
して吸着を解除するものである。なお部品（５２）が異
常姿勢で吸着きれていた場合には、作業ステーション（
Ｖ）において真空吸着手段（３０）は降下せず、押圧子
（４７）も下降したまま作業ステーション（ｍＶ）へと
移動する。そしてここで押圧子（４７）が上昇すること
により、真空吸着手段（３０）は部品回収箱（６２）へ
部品（５２）を落とし、作業ステーション（■）へと移
動するものである。

作業ステーション（■）ないしく■）に設けられた吸引
ノズル選択装置（７０）は次の動作を行なう、すなわち
当該ステーションに真空吸着手段（３０）が到着した時
、セレクタギヤ（７４）は第５図に示すように従動ギヤ
（２１）の上方にあり、レバー（８５）の先端はレバー
受（８４）の中に入り込んでいる。ロックピン（８０）
は第６図のように溝（８３）に係合しており、タレット
（２０）をがっちりと固定している。ここで、使用する
吸引ノズル＜２２）から他のものに変える必要が生じた
ときは、第７図のようにエレベータ（７１）が降下し、
セレクタギヤ（７４）を従動ギヤ（２１）にかみ合わせ
る。エレベータ（７１）の下降によりレバー（８５）も
回動し、ロックピン（８０）をばね（８２）に抗しスラ
イドさせる。これによりロックピン（８０）は溝（８３
）から抜は出し、タレット（２０）は回転可能となる。

この状態で電動機（７５）を駆動し、必要なだけの角度
タレット（２０〉を回転させる。タレット（２０）の角
度変更を終えた後エレベータ（７１）を上昇させると、
レバー（８５）が旧位置に復元してロックピン（８０）
が再び溝〈８３）に係合しタレット（２０）をロックす
るものである。

昇降体（９０）はカム（９８）によって一定の昇降スト
ロークを与えられ、ばね（９６）の力で真空吸着手段（
３０）を押し下げるが、その昇降ポジションは部品の厚
さによって変える。第１．２図に示すような薄い部品（
５２）を対象とするときは、昇降体く９０）をギヤ（９
５）に対し沈ませ（昇降体（９０）の上端とギヤ（９５
）の上端の間の距離は小さくなる□１１）、低い位置で
昇降体く９０）を上下させる。これにより、部品り５２
）が薄いにもかかわらず、その上面に吸引ノズル（２２
）を届かせ、あるいは作業ステーション（ｖ）において
は、部品（５２）を適切な圧力で基板（６０）に押し付
けることが可能になる１次に、第３図に示すような厚い
部品（５２’）を扱う場合には、電動機（１１４＞を駆
動してギヤ（１１２）、（９５）を回転きせ、昇降体（
９０）を引き上げる（昇降体く９０）の上端とギヤ（９
５）の上端の間の距離は大きくなる□ｆｆ１２）。昇降
体（９０）はこれまで上方で昇降することになり、吸引
ノズル（２２）は部品（５２’）が厚いにもかかわらず
カム（９８）の減速曲線を生かして部品（５２’）に接
近し、また部品（５２’）を基板（６０）に押し当てる
ことになる。電動機（１１４）として例えばパルスモー
タを用いれば、昇降体（９０）のポジションシフトを精
密に数値制御できる。昇降体（９０）の動きにつれギヤ
（９５）もギヤ（１１２）にかみ合いながら上下するが
、この時ギヤ（１１２＞が回転して昇降体（９０）のポ
ジションが狂うことのないよう、電動機（１１４）は回
転停止状態に維持しておく、なお昇降ポジションシフト
手段（１１０）は必ずしも全ての昇降体（９０）に付設
しなければならないものではない、特開昭６１−１３５
１９７号公報に例示されたような、支持基盤の工夫によ
り部品に与える衝撃を緩和する構成を採用できれば、そ
の作業ステーションについては省略可使である。

（ト）考案の効果 本発明によれば、真空吸着手段の昇降ポジションを部品
の厚ぎに応じてシフトし、部品に与える衝撃を一定レベ
ル以下に維持することが可能である。また昇降ポジショ
ンシフト手段は必要な作業ステーシコンにのみ配置すれ
ば良く、大幅なコスト増は招かない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は垂直断面図、第
２図及び第３図は第１図とは異なる作業ステーションに
おける垂直断面図にして異なる動作状態のもの、第４図
は支持手段の上面図、第５図は吸引ノズル選択装置の側
面図、第６図は第５図に関連した真空吸着手段の上面図
、第７図は第５図と同様吸引ノズル選択装置の断面図に
して異なる動作状態のもの、第８図は第７ｒＸＪに関連
した真空吸着手段の上面図、第９図は各作業ステーショ
ンにおける真空吸着手段の挙動を並列的に示す動作説明
図である。 （５２）（５２’）・・・部品、（６０）・・・基板、
（５０）・・・部品供給装置、（１）・・・支持手段、
（３０）・・・真空吸着手段、（９０）・・・昇降体、
（９８）・・・カム、（１１０）・・・昇降ポジション
シフト手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　部品を装着すべき基板及び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、各々が前記
   支持手段に対し上下方向にスライド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部品
   供給装置から離れた高さを保っている複数個の真空吸着
   手段と、少なくとも前記部品供給装置と前記基板に対す
   る個所とに設けられ、前記各真空吸着手段を、目標に対
   し、その上方に到達する度に降下接近させる複数個の昇
   降体と、 前記昇降体に動きを与えるカムとを備えたものにおいて
   、 任意の昇降体に、昇降ポジションシフト手段を付設した
   ことを特徴とする電子部品装着装置。