JPS63173399A - 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
れるリードレスノド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（コ「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／〜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。

さて、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
品に過度の衝撃が加わらないようにしている。しかしな
がら電子部品のチッ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６０−６６５０
０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
吸着手段のジヘ・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、上用特開昭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、部品の厚き如何にかかわ
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
作する往復運動体により行なう。往復運動体は、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。往復運動体とカムを連結するのは
支持台に軸支されたシーソーレバーである。支持台は、
位置制御手段により、シーソーレバーの配置方向に沿っ
てスライドする。シーソーレバーとカムの間には１個の
カムフォロワローラが介在する。カムフォロワローラは
、シーソーし・バーの一端に、該レバーの長き方向にの
み移動可能なる如く支持されると共に、レバー外の不動
案内部材に、支持台のスライド方向と直角の方向にのみ
移動可能なる如く支持きれている。

（ホ）　作用 薄い部品を装着する場合には、支持台をカムの方に接近
きせる。すると、シーソーレバーノ支点の位置がカムに
は近く、往復運動体からは遠くなり、往復運動体の動作
ストロークが大きくなって真空吸着手段を十分部品に届
かせることができるようになる。厚い部品の場合には支
持台を逆方向に動かし、部品の厚さに合わゼてノ」−さ
い動作ストロークで往復運動体を動かすようにする。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、部品の厚
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）に固定されてい
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
い真空源に連通ずる吸気路（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６図に見ら
れるように周囲に８個所の作業ステーション（Ｉ）・・
べ■）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）に支持きれ、垂直方向に移動６一 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１１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）を突出させており、所定の作業ステーシ
ョンで往復運動体がローラを押し、スライダく９）を降
下させる。往復運動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
）が固設移れる。タレット（２０〉の周面からは太妨の
異なる４種類の吸引ノズル（２２）（２３）（２４Ｍ２
５）が９０°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されている
。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
端を牢ぐねじ栓で、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）はパルプ（４０）を支持する。パルプ
（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。パルプ（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。パルプ（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）を押し下げたとさがバ
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（ＶＩ）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（Ｉ［）（Ｉ
［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）（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。各パルプ
（４ｏ）がその属するアーム（８）に対し遅れ位置に配
されているので、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（Ｉ）には部品供給装置（５ｏ）を配
置する。部品供給袋！（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（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。部品供給装置（５ｏ）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１１図）。作業ステー
ション（ＶＩ）には部品回収箱（６２）を配置する。作
業ステーション（ＶＩ）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
り構成きれ、正常に吸着された部品の直下を光線が横切
る高さに置かれている。

作業ステーション（■）あるいは〈■）には第７．９図
に示す吸引ノズル選択装置（７０）を配置する。

この装置（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（７２）に取
り付けられており、図示しないカムの動きを伝えるし／
＜−（７３）によって昇降動作を与えられる。エレベー
タ（７１）の下部にはセレククキャ（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。

セレククギヤ（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、エレベータク７１）が降下するとタレント（
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）の上面にはロックビン（８０）を装着する
。ロックビン（８０）はアーム（８）に固定したホルタ
（８１）に、アーム（８）の軸線と平行にスライドでき
るよう保持され、タレット（２０〉の方へばね（８２）
で押きれている。タレット（２０）の端面には、ロック
ビン（８０）の先端を受は入れる溝り８３）を、吸引ノ
ズル（２２０２３）（２４＞（２５＞の背後に各１条う
つ、訓４条形設する。ロックビン（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）に支持さ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）には往復運動体（９０）
を置く。作業ステーション（ＩＩ）または（ＩＩＩ）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、ここにも往復運動体く９０）を置くことになる
。往復運動体く９０）は不動デツキ（５）の軸受部（９
１）に支持さ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。往
復運動体（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、上端に
はフランジ（９４）を固定する。軸受部（９１）と押圧
ヘッド（９３〉の間に挿入したばね（９５）により、往
復運動体（９０）は下向きに押されている。（９６）は
カム軸、（９７）はカム軸（９６）と共に回転して往復
運動体（９０）に動きを与えるカムである。カム（９７
）と往復運動体（９０）とをシーソーレバー（１００）
が連結する。シーソーレバー（１００）は支持台（１０
１）に軸（１０２）で取り付けられている。（１０３）
は不動デツキ（５）の上に固定した小デツキで、その上
面にはシーソーレバー（１００）の配置方向と平行に１
対のレール（１０４）が配置され、このレール（１０４
）が、支持台（１０１）を水平方向にスライド自在に支
持しでいる。（１０５）はブラケット（１０６）により
不動デツキ（５〉の上に支持された電動機で、その出力
軸（１０７）には支持台（１０１）に螺合する送りねし
く１０８）を連結している。

シーソーレバー（１００）は軸（１０２）の片側にカム
フォロワローラ（１１０）を保持しており、これをカム
（９７）の下面に接触させると共に、反対側の部分で往
復運動体く９０）のローラブラケット（９４〉から突出
したローラ（１１１）を持ち上げている。シーソーレバ
ー＜１００）の片側には、これを垂直方向に貫通する長
溝（１１３）とが形設きれ、カムフォロワローラ（１１
０）の本体は長溝（１１２）に収まり、その支軸（１１
４）は、長溝（１１３）からシーソーレバー（１００）
の両側に突出する。すなわちカムフォロワローラ（１１
０〉は、長溝（１１２）ｍ３＞に沿って、シーソーレバ
ー（１００）の長さ方向に移動可能である。滑りを良く
するため、支軸＜１１４）には軸受スリーブ（１１５）
をかふせる。軸受スリーブ（１１５）は、自己潤滑性の
ある軸受メタル、または４フツ化エチレンで形成する。

支軸（１１４）及び軸受スリーブ（１１５）の、シーソ
ーレバー（１００）から突出した部分は、不動案内部材
（１１６）に保持きれる。不動案内部材（１１６）はシ
ーソーレバー（１００）を挾むようにして小デツキ（１
０３）の上に立ち上がっており、支持台（１０１）のス
ライド方向と直角、すなわち垂直方向に長溝（１１７）
を有し、との長溝（１１７）に軸受スリーブ（１１５）
を係合して、カムフォロワローラ（１１０）を、カム（
９７）の真下で、垂直方向にのみ移動可能なる如く支持
している。

上記装置は次のように動作する。第１１図は作業ステー
ション（１）（ＩＶ　）（Ｖ　）（ＶＩ　＞における真
空吸着手段（３０）の挙動を示す。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、パルプ（４０〉は開と
なり、吸引ノズル（２２〉は部品（５２）を吸着する。

部品（５２）を吸着した真空吸着手段（３０）は昇降体
（９０〉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（Ｉ［）−・、（
Ｉ［）から（Ｉ［［）−１４＝ へ、＜ｍ＞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）
に押され続けており、部品（５２）の吸着は中断するこ
とがない。作業ステーション（ＩＶ）では姿勢判別装置
く６３〉が部品（５２）の姿勢を検査する。第１１図の
ように正常な姿勢で吸着されていれは、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。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（６０）に塗布し
た接着剤に部品（５２）が押し付（つられた時点で押圧
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
着されていた場合には、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（ＩＶ）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
当該ステーンヨンに真空吸着手段（３０）が到着した時
、セレクタギヤ（７４）は第７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。ロックピンク８０）
は第８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
吸引ノスル（２２）から他のものに変える必要が生じた
ときは、第９図のようにエレベータ（７１）が降下し、
セレクタギヤ（７４）を従動キャ（２１）にかみ合わせ
る。エレベータ（７１）の下降によリレバー（８５）も
回動し、ロックビン＜８０）をばね（８２）に抗しスラ
イドさせる。これによりロックビン（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）を上昇きせると、
レバー（８５）が旧位置に復元してロックビン（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。

カム（９７）が回転し、シーソーレバー（１００）が第
１図において右下がりに傾くに従い、往復運動体り９０
）ばばね（９５〉の力で真空吸着手段（３０）を押し下
げる。シーソーレバー（１００）は軸（１０２）を支点
として揺動するが、その支点位置は部品の厚さによって
変える。第１図及び第４図に示すような薄い部品（５２
）を対象とするときは、支持台（１０１）をカム（９７
〉に近づけ、シーソーレバー（１００）の、ローラ（１
１１）を支える部分の振幅が大きくなるようにする。こ
のため往復運動体く９０）の動作ストロークは犬きくな
り、部品（５２）が薄いにもかかわらず、その上面に真
空吸着手段（３０）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。次に、第５図
に示すような厚い部品（５２’）を扱う場合には、電動
機（１０５）を駆動して送りねじ（１０８）により支持
台＜１０１）を往復運動体（９０）の方に引き寄せる。

すると力点・支点・作用点の距離の比率が変わり、往復
運動体（９０）の動作ストロークは小さくなり、真空吸
着手段（３０）はカム（９７）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（６
０）に押し当てることになる。なおりムフォロワローラ
（１１０）はシーソーレバー（１００）の移動に付随せ
ず一定位置で上下動のみ行なう。

電動機（１０５）として例えばパルスモータを用いれば
、往復運動体（９０）の動作ストロークを精密に数値制
御できる。なお往復運動体（９０）の動作ストローク調
整を必要とする作業ステーションのすべてにシーソーレ
バー（１００）や電動機（１０５）を付設するとなると
、シーソーレバー（１００）同士の干渉を生じるおそれ
があるが、これは上下に配置をずらすことによって解決
できる。

（ト）発明の効果 本発明によれは、カムによって真空吸着手段に与える昇
降ストロークを部品の厚いに応じ１無段階に伸縮し、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。またストローク調節はシーソーレバーの位置変
更のみで事足り、制御が容易である。更に、カムとカム
フォロワローラは常に一定の整列関係にあるため、カム
曲線による微妙な動きを、ただ振幅のみ変えて、忠実に
往復運動体に伝達することができる。しかもこの装置は
必要な作業ステーショ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図はシーソーレバ一部分の部分断面上面図
及び部分断面側面図、第４図及び第５図は第１図と異な
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６図は支持手段の上面図、第７図は吸
引ノズル選択装置の側面図、第８図は第７図に関連した
真空吸着手段の上面図、第９図は第７図と同様吸引ノズ
ル選択装置の側面図にして異なる動作状態のもの、第１
０図は第９図に関連した真空吸着手段の上面図、第１１
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
並列的に示を動作説明図である。 （５２）（５２’）・・・部品、り６０〉・・・基板、
（５０）・・・部品供給装置、（１）・・・支持手段、
（３０）・・・真空吸着手段、（９０）・・・往復運動
体、（９７）・・・カム、（１００）・・・シーソーレ
バー、（１０１）・・・支持台、（１０５）・・・電動
機く位置制御手段）、（１１０）・・・カムフォロワロ
ーラ、（１１６）・・・不動案内部材。

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、目標に対し、その上方に到達する度に降下接近させ
   る複数個の往復運動体と、前記往復運動体に動きを与え
   るカムと、 前記カムと往復運動体とを連結する如く配置されたシー
   ソーレバーと、 前記シーソーレバーを軸支し、且つ該レバーの配置方向
   に沿ってスライド可能な支持台と、前記支持台の位置制
   御手段と、 前記シーソーレバーの一端に、該レバーの長さ方向にの
   み移動可能なる如く支持されると共に、レバー外の不動
   案内部材に、前記支持台のスライド方向と直角の方向に
   のみ移動可能なる如く支持され、この状態で前記カムに
   接触するカムフォロワローラとを備えた電子部品装着装
   置。