JPS6355240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチツプ部品自動マウント装置に係り、
更に詳しくはプリント基板に対して円筒型の部品
である抵抗やトランジスタ等を自動的にマウント
することができるチツプ部品自動マウント装置に
関するものである。

プリント基板に対する抵抗やトランジスタ等の
装着は従来はこれらの部品についているリード線
をプリント基板の透孔等に差し込み半田付けによ
つて固定する方法が採用されていた。しかしこの
ような方法ではリード線をスルーホールに差し込
むこと自体が極めて煩雑な作業になり自動化が困
難であつた。

そこで、これらの部品の一部に予め半田を塗布
しておき、プリント基板側にも取り付ける位置に
予め半田を塗付しておき、それぞれの電気部品を
プリント基板上の所定の位置に載置した状態で加
熱装置に導き熱を加えることにより半田を溶融さ
せ全ての電気部品を同時に固定すると共に電気的
な導通を得る方法が広く採用されている。

本発明はこのようなプリント基板に対して円筒
型及び平角型のチツプ部品を自動的にマウントす
ることができる自動マウント装置を提供すること
を目的としている。

本発明において上記の目的を達成するたせに
XY方向に自動制御されて走行できるアプリケー
タを設け、プリント基板を所定の位置にセツト
し、このプリント基板の近傍に円筒型チツプ部品
の供給装置を配置し、予めプログラムされた順序
に従い円筒型のチツプ部品をアプリケータによつ
てプリント基板上に自動的に載置してゆく構成を
採用した。

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細
を説明する。

第１図及び第２図は本発明になる自動マウント
装置の全体を示すもので、図において全体を符号
１で示す自動マウント装置は基台２を基準として
組み立てられている。この基台２の両側にはブラ
ケツト３，３間に横架された状態で互いに平行に
一対のＸ軸方向のガイドロツド４，４が設けられ
ている。このガイドロツド４にはそれぞれロケー
タ５が摺動自在に嵌合されている。これらロケー
タ５，５はブラケツト３の外側においてそれぞれ
回転自在に取り付けられたプーリ６，６間に張架
されたエンドレスのベルト７の途中に接続されて
おりベルト７の走行に伴つてＸ軸方向に自由に走
行することができる。これらのベルト７，７はモ
ータ８によつて駆動される。このモータ８の出力
軸と一方のガイドロツド４側のプーリ６との間に
はベルト又は歯車等を介して回転力が伝達され
る。そしてこのプーリ６の回転軸９は他方のガイ
ドロツド４側のプーリ６の回転軸をも兼ねており
それぞれのガイドロツド４のプーリ６，６は同速
で回転されベルト７も同速で走行され、一対のロ
ケータ５，５も同期してＸ方向に走行することが
できる。

一方、一対のロケータ５，５はそれぞれプーリ
１０，１０を有しこれらプーリ１０，１０間には
エンドレスのベルト１１，１１が張架されてい
る。そして、一対のロケータ５，５間には２本の
ガイドロツド１２，１２が横架されておりこれら
のガイドロツドはＹ方向のガイドロツドで両者に
またがつた状態でＹ方向のロケータ１３が摺動自
在に取り付けられており、このロケータ１３は前
記ベルト１１の途中に連結されている。

ところで、一対のロケータのうちの一方のロケ
ータ５側のプーリ１０，１０はガイドロツド４と
平行に横架されたもう１本のガイドロツド１４に
対して走行自在に嵌合されているが、ガイドロツ
ド１４に形成された軸線方向の溝に対して突起を
介して嵌合されており、ガイドロツド１４が回転
されるとプーリ１０が回転しベルト１１がＹ方向
に走行されロケータ１３に取り付けられたアプリ
ケータ１５がＹ方向に走行される。ガイドロツド
１４はモータ１６の回転をベルト又は歯車を介し
て伝達することにより回転される。

Ｘ方向及びＹ方向の走行を行なわせるモータ
８，１６の駆動は図示していないマイクロコンピ
ユータに予めプログラムされた順序に従つて制御
されアプリケータ１５をXY座標内で所定の位置
に至るように走行されアプリケータ１５の下端に
取り付けられたビツト１７によつて部品をピツク
アツプしプリント基板上にマウントする。このア
プリケータ１５の詳細については後述する。

他方、Ｙ方向のガイドロツド１２と平行に基台
２を横断して２条のプリント基板搬入用のベルト
１８，１８が張架されている。これらベルト１
８，１８の途中にはこれを挟んだ状態で案内枠１
９，１９が対向して配置されており、これら案内
枠１９，１９間に横架された状態にプリント基板
２０が導かれて来る。プリント基板搬入用のベル
ト１８，１８は案内枠１９の部分で終端してお
り、このベルト１８と一部分が重複した状態でプ
リント基板搬出用のベルト２１，２１が平行に張
架されている。従つてベルト１８，２１を交互に
駆動することによりプリント基板２０が案内枠１
９の部分に搬入され次の工程へと搬出することが
できる。

前記案内枠１９の一方の側にホツパーの支持枠
２２が配置されている。支持枠２２は棚状に形成
されており、その下端部の角部は基台２に対して
軸２３を介して回転自在に軸承されており、第１
図に示す直立状態から外側へ向つて転倒される状
態まで回動でき部品交換の場合に余つた部品の排
出を行うことができる。

支持枠２２には円筒状に形成された複数個のホ
ツパー２４が垂直な状態を保つて取り付けられて
おり、これらホツパー２４の下端は水平に横架さ
れた作動レバー２５に形成されたカムと接してい
る。作動レバー２５は支持枠２２の側面に取り付
けられた電磁石等から成る駆動装置２６によつて
水平方向に往復運動が加えられ、ホツパー２４に
対して水平及び垂直方向に振動が与えられる。こ
の振動によつてホツパー２４内の部品は方向が揃
えられる。ホツパー２４の下端はゲート２７を介
してチユーブ２８の上端に接続されている。チユ
ーブ２８の下端は前記案内枠１９の近傍に臨まさ
れた状態で支持枠２２に固定されているパーツネ
スト２９に接続されている。パーツネスト２９は
案内枠１９に沿つて並んだ多数個のパーツ受け部
２９ａが形成されている。これらのホツパー及び
パーツネスト２９の詳細については後述する。

一方、前記パーツネスト２９の案内枠１９を挟
んだ反対側にはチツプトランジスタ３０のマガジ
ン３１が平行に複数条配置されており、チツプト
ランジスタ自動供給装置３２からチツプトランジ
スタ３０の入つたマガジン３１が自動的に供給さ
れる。

一方、前記アプリケータ１５はその下端にビツ
ト１７を有し、このビツト１７は負圧によつて部
品の吸着動作を行う。このビツド１７の先端の形
状は例えば第４図に示すような構造とされてい
る。即ちビツト１７は円筒状に形成されており、
パーツネスト２９と反対側の側面にストツパ３４
が固定されている。ストツパ３４は断面がＬ字状
に形成され、パーツネスト２９側に供給される部
品３５の直径よりも短い長さで下方に向つて突出
している。

そしてパーツネスト２９のパーツ受部２９ａに
供給されてくる部品３５が次のようにして吸引さ
れる。即ち、第５図Ａに示すようにパーツネスト
２９は定位置にあり、この時アプリケータ１５が
プログラムに従つて部品受取位置にまで自動的に
接近し、ビツト１７がパーツネスト２９の部品受
部２９ａと対向して停止する。するとパーツネス
ト２９が所定距離Ｌだけ前進し、受部２９ａがビ
ツト１７の下端と対抗した状態となる。この状態
が第５図Ｂに示す状態である。次に、第５図Ｃに
示すようにチユーブ２８を介してパーツネスト２
９の受部２９ａに部品３５が空圧、又は自重によ
る落下により供給され（落下による場合はすでに
第５図Ａの段階で部品３５が２９ａに供給されて
いる）、ストツパ３４に接触して止まる。この状
態でビツト１７の負圧が導かれ、部品３５が吸引
され、第５図Ｄに示すようにパーツネスト２９は
元の位置に戻る。しかる後、ビツト１７はプリン
ト基板２０上に下降し、所定の位置に至つた時負
圧が解放され部品３５はプリント基板２０上に静
かに載置される。

他方、前記ホツパー２４は第３図に示すように
構成されている。即ちホツパー２４は円筒状に形
成されており、この底面例は円錐面２４ａとなつ
ており、その中央部にチユーブ２８の上端に接続
されているゲート２７が嵌合されている。チユー
ブ２８は部品３５が自重によつて落下し、パーツ
ネスト２９の受部２９ａに達するのに最適の角度
θをもつて傾斜されており、チユーブ２８の途中
には部品の通過又は存在を確認するパーツセンサ
ー３６′が配置されている。パーツセンサー３
６′は部品の適正落下を検出し、部品が供給され
ていない時には警告等を発する構成とされてい
る。

ところで、前記ホツパー２４は第８図に拡大し
て示すような構造となつている。

すなわち、ホツパー２４の底部に形成されたテ
ーパー面２４ａの中央部に形成された透孔２４ｂ
中にはゲートパイプ２７が摺動自在に嵌合されて
いるが、このゲートパイプ２７は支持枠２２の支
持板２２ａにねじ込みなどの方法により固定され
ており、このゲートパイプ２７の下端に前記チユ
ーブ２８が着脱可能に接続されている。従つて、
ホツパー２４は固定されたゲートパイプ２７に対
して自由に昇降できる。

又、ホツパー２４の底板の下面側にはシヤツタ
ー３６が取り付けられている。シヤツター３６は
第９図に図示した如く左右一対のシヤツター片３
６ａ，３６ｂからなり、両者はその一端を軸３７
により回動自在に軸承されており、この軸３７の
近傍においてそれぞれのシヤツター片に突設され
たピン３８，３８間にはスプリング３９が張架さ
れており、両シヤツター片は閉じる方向へ回動習
性を与えられており、各シヤツター片３６ａ，３
６ｂの対向する側縁部に形成された円弧状の切欠
部３６ｃによつて前記ゲートパイプ２７を挟持す
ることができるように構成されている。従つてホ
ツパー２４はゲートパイプ２７から引き抜いたと
き、シヤツター片３６ａ，３６ｂは瞬間的に閉
じ、部品３５がホツパー２４から脱落するのを防
止できる。

ホツパー２４はその上端を着脱自在のキヤツプ
４０によつて閉塞される。

ホツパー２４の下端の周縁部には全周にわたつ
て歯２４ｃが形成されており、作動レバー２５に
よつて上下動および回転運動が与えられる。作動
レバー２５は支持板２２ａ上に固定されたガイド
４１によつて摺動自在に案内されており、第１０
図に示すようにホツパー２４の直径よりも大きな
間隔をもつて台形状のカム２５ａが形成されてお
り、その頂部には前記歯２４ｃと噛合するラツク
ギヤ２５ｂが形成されている。従つて、作動レバ
ー２５がカム２５ａ間の間隔をもつて往復運動さ
れると、第１０図に鎖線で示すようにホツパー２
４がカム２５ａに接触していない状態と、カム２
５ａに乗り上げてラツクギヤ２５ｂとホツパー２
４の歯２４ｃと噛合する状態の２つの状態が生じ
る。この結果、ホツパー２４に上下動と回転運動
とが与えられ、部品３５は軸線方向が揃えられて
ゲートパイプ２７中に落下して行く。

次に、以上のように構成された本実施例の動作
につき説明する。まず、パーツネスト２９及びマ
ガジン３１上の所定位置にチツプトランジスタ３
０や、部品３５が配列される。チツプトランジス
タ３０は自動供給装置３２によつて供給される。
部品３５はホツパー２４から供給される。この状
態でプリント基板２０が供給用のベルト１８にの
つて案内枠１９の所定位置にまで供給される。こ
の供給位置はあらかじめ定められており、その制
御はベルト１８を駆動させるモーターをあらかじ
め定められたプログラムに従つて制御することに
より行われる。

この状態でアプリケータ１５があらかじめ定め
られたプログラムに従つてXY方向に制御されて
チツプトランジスタ３０あるいは部品３５を取り
に行く。この時の動作順序はプリント基板２０上
に配置される部品の配列状態その他に従つて、最
短時間ですべての部品をプリント基板２０上に載
置できるように組み立てられたプログラムに従つ
て行われる。

そして、アプリケータ１５のビツト１７により
前述したような順序により、部品３５が順次吸着
され、プリント基板２０上に移載される。チツプ
トランジスタ３０吸着はビツト１７の小孔により
同様にして空気圧を利用して行われる。

このようにしてプリント基板２０上に所定の順
序で必要な部品が載置されるとプリント基板搬出
用のベルト２１が操作されプリント基板２０は後
続する工程へと搬出される。以下同様にしてプリ
ント基板上に自動的に部品が供給され、パーツネ
スト２９上にも順次部品３５を自動的に供給さ
れ、部品の自動マウントが行われる。

ところで、上記の実施例においては、パーツネ
スト２９側にストツパー機構をもたず、ビツト１
７側にストツパ３４を設けたが第６図に図示した
ようにパーツネスト２９の受部２９ａの先端にス
トツパー２９ｂを形成することもできる。従つて
チユーブ２８を同様に一定角度θだけ傾斜させと
おけば、部品３５は自重によつてパイプ２８中を
すべり落ち、パーツネスト２９のストツパー２９
ｂに当つて止まる。従つて部品３５を予め所定の
位置に供給しておくことができる。

ところでチユーブ２８の傾斜角度θはチユーブ
の材質や部品３５の表面状態などによつて最もす
べり落ちやすい角度を選べばよく、それらの条件
が異なれば最適傾斜角度θも異る。

もちろんチユーブ２８中にはホツパー２４内の
部品が相接して一列に並んだ状態で連続して供給
されており、それらの自重により最下端の部品３
５を常に押し出す力を与えている。

第７図Ａ〜Ｃは、第６図に示すホツパー装置を
利用した場合の動作順序を説明するもので、同図
Ａに示すようにストツパーをもたないビツト１７
がパーツネスト２９の上方の所定位置に停止する
と、パーツネストの受部２９ａにはすでに部品３
５が供給されているため、ビツト１７はこの部品
３５に向つて下降される。この状態が同図Ｂの状
態である。そしてビツト１７に負圧が導かれ同図
ｃに示すように部品３５を吸着して、ビツト１７
がパーツネスト２９から上方へ逃げ、プリント基
板２０の所定の位置において負圧を解放し、部品
３５を載置する。

もちろん吸着動作時にビツト１７を移動させず
にパーツネスト２９側を前後及び上下に移動させ
てもよい。

なお、ホツパー２４に対して第８図のような上
下及び回転運動を与えるには第１１図に示した構
造にする。第１１図にはホツパー２４を傾斜させ
て配置してあり、このホツパー２４に対して回動
運動を与えるために作動レバー２５の上面には全
長にわたつてラツクギヤ２５ｂが形成されてお
り、ホツパー２４の下端はその角度に歯２４ｃが
全周にわたつて形成されている。また、ゲートパ
イプ２７も当然傾斜して配置されるため、その先
端の開口部はその周縁が水平な平面内に位置する
ように斜めにカツトされており、部品３５がゲー
トパイプ２７内に導かれ易いように配慮されてい
る。

以上説明したように、本発明によればホツパー
に振動を与える手段と、支持枠を回動させる手段
が設けられており、それによつてホツパーに振動
を与えてホツパー内のチツプ部品の方向を揃える
ことができるので、確実にチツプ部品をピツクア
ツプできると同時に又、支持枠を回動させること
によつてホツパー内の部品を排出することができ
るので、部品交換の場合に余つた部品の排出を容
易に行なうことができ、効果的にプリント基板上
に所定の順序に従つてチツプ部品を自動的にマウ
ントさせる装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を説明するもので、第１
図は全体斜視図、第２図は平面図、第３図はホツ
パーとパーツネストの連結構造を示す側面図、第
４図はビツトとパーツネストとの関係を示す説明
図、第５図Ａ〜Ｄは部品の吸着状態を説明する側
面図、第６図はホツパーとパーツネストの連結構
造の他の実施例を示す側面図、第７図Ａ〜Ｃは第
６図の構造におけ部品の吸着状態を説明する側面
図、第８図はホツパーのさらに詳細な構造を示し
た縦断面図、第９図はシヤツターの斜視図、第１
０図は作動レバーとホツパーの関係を示す側面
図、第１１図はホツパーの他の実施例を示す縦断
側面図である。 １……自動マウント装置、２……基台、４，１
２……ガイドロツド、５，１３……ロケータ、
６，１０……プーリ、７，１１，１８，２１……
ベルト、８，１６……モータ、１５……アプリケ
ータ、１７……ビツト、１９……案内枠、２０…
…プリント基板、２２……支持枠、２４……ホツ
パー、２８……チユーブ、２９……パーツネス
ト、３０……チツプトランジスタ、３１……チツ
プトランジスタマガジン、３５……部品。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ あらかじめ設定されたプログラムに従つてＸ
   −Ｙ基台上を移動するチツプ部品をピツクアツプ
   するアプリケータと、前記Ｘ−Ｙ基台の一端に設
   けられた支持枠と、この支持枠に着脱可能に設け
   られたチツプ部品を収容する複数個のホツパー
   と、前記ホツパー内のチツプ部品の方向を揃える
   ためホツパーに振動を与える手段と、前記ホツパ
   ー内の部品を排出させるため前記支持枠を回動さ
   せる手段と、このホツパーとチユーブにより連結
   されたパーツネストと、このパーツネスト近傍に
   プリント基板を搬入、搬出する搬送手段とを備
   え、アプリケータによりピツクアツプされた部品
   をプリント基板の所定位置に配置するようにした
   ことを特徴とするチツプ部品自動マウント装置。