TWI229627B - Tool exchange device and tool - Google Patents

Description

1229627 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為關於為了交換電子零件封裝裝置的零件取出 頭部或封裝頭部等被封裝於各種作業用之頭部的工具之工 具交換裝置及其工具。 【先前技術】 電子零件封裝裝置為在零件供給部之零件取出頭部或 封裝頭部保持電子零件，在封裝頭部構成封裝於基板之一 定位置，同時，在該等頭部封裝可交換保持電子零件之工 具，而構成可交換具有適應於電子零件的形狀或大小的吸 著喷嘴之工具。又，為了有效率地交換該工具，在頭部的 可移動範圍配設有保持各種工具之工具交換裝置，在頭部 的可移動範圍内配設保持各種工具之工具交換裝置，而可 任意交換保持在該保持部所須要的工具，如此所成的交換 裝置已如日本專利特開2 0 0 1 _ 1 9 1 2 8 8號公報記載之一例， 已為人所知。 參照圖8、圖9說明先前此種工具交換裝置的一例，工 具41為，如圖8所示，在該本體部42的上部具有藉頭部 Η (參照圖9 )所把持之把持部4 3，同時，在下部具有吸著喷 嘴等的作用部 4 4 (參照圖9 )，為了該工具 4 1在和頭部Η 之間可裝卸自如，於本體部4 2的直徑方向兩側突設有方形 之繫合翼片45。 工具交換裝置5 0為，如圖9所示，設有可載置保持工 具4 1的本體部4 2之保持部5 1，在該保持部5 1收容有作 5 312/發明說明書(補件)/93-03/9213515 8 1229627 用部44，同時，形成有可使工具41定位之嵌合凹部52, 為了自上方繫合在保持部5 1的兩側突出之繫合翼片4 5之 繫合元件 5 3，其可移動地被設在繫合位置和退避位置之 間。 又，要交換封裝在頭部Η的工具41時，在保持部51之 空出部份的正上方使頭部Η定位，使該部份之繫合元件5 3 移動至退避位置而使頭部Η下降，在嵌合凹部5 2内嵌合收 容工具4 1的作用部4 4使本體部4 2載置於保持告卩5 1上， 再將繫合元件5 3移動至繫合位置後，藉使頭部Η上升自頭 部Η卸下工具41，其次，使頭部Η在要封裝的工具41之 正上方定位再下降，然後在把持部4 3把持頭部Η，再使繫 合元件5 3移動至退避位置，使頭部Η上升如此即可完成工 具之交換。 但是，在具有如上述之工具交換裝置50之電子零件封裝 裝置中，由於在該工具4 1的本體部4 2之兩側突設有很大 的繫合翼片4 5，因此，如圖1 0所示，在封裝工具41之頭 部Η保持電子零件Ρ之後，頭部Η在該軸芯C1周圍旋轉， 同時，頭部Η在任意的軸芯C2周圍要旋轉動作時，在自工 具4 1的本體部4 2突出之繫合翼片4 5的先端緣之旋轉半徑 R内有其他元件存在時會有受到干擾之虞，因此，必須在 頭部Η周圍空出大空間以配設其他的元件或各種裝置，而 會變成妨礙到配置構成之小型化，同時，也有工具交換裝 置5 0本身的構成亦成為大型化之問題。 又，在保持部5 1中，由於使工具41之定位藉對敌合凹 6 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 部5 2之作用部4 4的嵌合來實施，而且假如該嵌合空 有設定比較大時則不能圓滑地嵌合，因此，其不能提 具 4 1 定位之精確度，而在交換動作時，必須一面對 4 1作位置認識而一面實施動作，結果則不能縮短工具 之間歇時間（fact time)，而綜合地其會有導致封裝速 速化有妨礙之問題。 本發明為鑑於上述先前之問題點而所完成，其目的 供一種封裝有工具之頭部在任意的方向旋轉時，可謀 部周圍的配置構成小型化，又，可提高工具之定位精相 可以短的間歇時間即可交換工具之工具交換裝置及工 【發明内容】 本發明之工具交換裝置為在工具本體部兩側，設置 和直徑方向相對向且互相平行垂直的限制面，和自其 朝往直徑方向外方的水平之繫合面，而剖面呈L字狀 部，在保持載置有交換用工具的保持部之一側，設置 和一邊的段部之繫合面相對向且端面抵接限制面之第 合突片的第1繫合元件，在保持部的另一側，設置具 間部和另一邊之段部的繫合面相對向且兩側部之端面 部的兩側位置抵接本體部之外周部的第2繫合突片之 繫合元件，而對段部設有在繫合位置和退避位置間可 第1和第2繫合元件之移動機構。 根據此一構成，由於只要在工具的本體部兩側設置 呈L字狀的段部，不必自本體部設置突出部份，因此 裝有工具之頭部在任意方向旋轉時亦不須要在頭部周 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 隙沒 兩工 工具 交換 度高 為提 求頭 :度， 具。 具有： 下端 之段~ 具有 1繫 有中 在段 第2 移動 剖面 ，封 圍確 7 1229627 保大的干擾迴避空間，而可謀求配置構成之小型化及工具 交換裝置本身之小型化，又，工具之定位因為以第1繫合 突片的端面和限制面之繫合點，及，第2繫合突片的兩側 部之端面和本體部的段部兩側之外周部的一對繫合點等共 計3點來定位，因此，可提高工具定位之精確度，在頭部 定位後可立刻下降而實施交換動作，在短間歇時間即可交 換工具。 又，移動機構為具備有：在各個繫合位置和退避位置之 間可移動自如地支持第1和第2繫合元件之移動導件；及， 朝向各個繫合位置可移動增能予第1和第2繫合元件之增 能機構；及，被設在第1和第2繫合元件之可繫合於繫合 滚輪之楔子元件；及，楔子元件之移動機構，第1繫合元 件之增能機構的增能力設定為比第2繫合元件之增能機構 的增能力更大時，即在第1繫合元件設定工具定位的基準 位置，在第2繫合元件實施工具的位置限制，同時，由於 藉移動機構在楔子元件移動時在繫合位置和退避位置之間 可移動第1和第2繫合元件，因此，可一方面確保高精確 度之定位而另一方面以簡單的構成即可實施繫合•繫合解 除之動作。 又，本發明之工具為在平面形狀呈大致圓形的本體部之 上部藉在頭部設置把持部，在下部設置作用部，如此之電 子零件封裝裝置中之工具，在本體部的兩側，設置具有和 直徑方向相對向且互相平行垂直的限制面，和自其下端朝 往直徑方向外方之水平的繫合面，如此所成之剖面呈L字 8 312/發明說明書(補件)/93-03/92 ] 35158 1229627 狀的段部之切口 ，如此而可生出上述效果。 【實施方式】 以下參照圖1〜圖7說明本發明之工具交換裝置之一實施 形態。 本實施形態之工具交換裝置所使用之工具1為，如圖1 及圖2A所示，在平面形狀大致呈圓形的本體部2之上部藉 在頭部設有把持部3，在下部設有吸著喷嘴等的作用部4。 在本體部2之兩側，形成具有和直徑方向相對向且互相平 行之垂直的限制面6和自其下端朝往直徑方向外方之水平 的繫合面7的剖面L字狀之段部5a、5b的缺槽8a、8b。 工具交換裝置10為，如圖2A〜圖2B所示，在載置保持 交換用的工具1之保持部11的上面，形成可收容工具1 之作用部4的收容凹部1 6，本體部2被載置支持於保持部 1 1的上面，如此所構成。在該保持部1 1之一側設有：具有 和一邊的段部5 a相對向之繫合面7且端面1 2 a抵接於限制 面6的第1繫合突片1 2之第1繫合元件1 3 ;在保持部1 1 之另一側設有：具有中間部和另一邊的段部5 b之繫合面7 相對向且兩側部的端面1 4 a在段部5 b之兩側位置抵接於本 體部2的外周部之第2繫合突片14的第2繫合元件15。 此等第1和第2繫合元件1 3、1 5為被構成，可以在實線所 示之段部5 a、5 b的繫合位置及以虛線所示之段部5 a、5 b 的退避位置之間而可移動。 根據此一構成，由於在工具1之本體部2兩側設有剖面 L字狀的段部5 a、5 b，自本體部2沒有設置突出部份，因 9 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 此，在頭部封裝有工具1之狀態在任意方向旋轉時也不須 要在頭部周圍確保大的干擾迴避空間，而可謀求配置構成 之小型化，同時，可謀求工具交換裝置1 0本身之小型化。 又，如圖 2A所示，由於工具1之定位為由第1繫合突 片1 2之端面1 2 a和段部5 a的限制面6之繫合點A ;及， 第2繫合突片1 4之兩側部的端面1 4 a和本體部2之段部 5 b兩側的外周部之一對繫合點B、C ;如此以3點合併的繫 合點A、B、C而所構成，因此，可以高精確度地使工具1 定位。 又，對頭部Η (參照圖4)要交換工具1時，使封裝有要 交換之工具1的頭部Η，定位於保持部1 1之空出部份的正 上方，再使該部份之第1及第2繫合元件13、15移動至退 避位置後使頭部Η下降，在收容凹部1 6内收容工具1的作 用部4使本體部2載置於保持部1 1的上面上，然後將第1 及第2繫合元件13、15移動至繫合位置，接著藉使頭部Η 上升即可自頭部Η卸下工具1，其次，在要封裝工具1的 正上方使頭部定位而下降，在頭部Η把持把持部3，使第1 及第2繫合元件1 3、1 5移動至退避位置後再使頭部Η上升 即可完成工具交換。在該工具交換時，由於如上述可以高 精確度地使工具1定位，因此，使頭部Η在工具1的正上 方定位後可立刻下降而實施工具1之交換動作，可以短的 間歇時間即可交換工具。 其次，參照圖3〜圖7說明可保持二個工具1之工具交換 裝置10的具體構成例。又，在實際的電子零件封裝裝置之 10 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 工具交換部中，此工具交換裝置1 〇可複數並聯配設，而構 成可交換多數個工具1。 在圖3〜圖7中，保持部1 1為被構成平面視呈長方形剖 面大致為Τ字狀的方塊，而被配設於支持托架1 7上。在保 持部1 1的上面，在長度方向適當隔開間隔而形成有為了收 容工具1的作用部4之2個方形的收容凹部1 6，其被構成 在其上面可載置保持工具1之本體部2。 第1繫合元件13為被嵌合在貫通形成於保持部11之嵌 合孔1 8上，同時，以止動螺絲1 3 a連結固定於可移動自如 地被支持在止動環1 9 a、1 9 b所固定之直線軸承2 0之一對 移動軸21a、21b之一端，第2繫合元件15也同樣被嵌合 在貫通形成於保持部1 1之嵌合孔1 8上，以止動螺絲1 5 a 連結固定於可移動自如地被支持止動環1 9a、1 9b所固定之 直線軸承20之一對移動軸22a、22b之另一端。此等移動 軸（也稱為移動導引部）2 1 a、2 1 b、2 2 a、2 2 b為，如圖4所 示，依照順序適當隔開間隔在保持部1 1的長度方向之一側 配置21a、22a，而在另一側配置21b、22b。 又，在移動軸21a、21b之另一端所固定的環部23和直 線軸承2 0之間介裝有第1壓縮彈簧2 4，如圖7所示，其 構成朝向以實線所示之繫合位置可移動增能予第1繫合元 件13。又，在移動軸22a、22b之一端所固定的環部25和 直線軸承2 0之間介裝有第2壓縮彈簧2 6，如圖5所示， 其構成朝向以實線所示之繫合位置可移動增能予第2繫合 元件1 5。第1壓縮彈簧2 4之彈簧係數被設定為比第2壓 11 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 縮彈簧2 6的彈簧係數更大，而被構成，第1繫合元件1 3 可限制基準位置，第2繫合元件1 5可限制朝向基準位置之 工具1之本體部2。 在保持部 11及繫合元件 13、15的長度方向之中央位 置，如圖6所示，在第1繫合元件13和第2繫合元件15 各自配設有繫合滾輪27a、27b，且在上端配設有為了可繫 合此等繫合滾輪27a、27b而形成之圓錐狀的楔子部29之 操作軸2 8 a、2 8 b，其構成可使此等操作軸2 8 a、2 8 b往上 方移動時，楔子部29會押壓繫合滾輪27a、27b，第1和 第2繫合元件1 3、1 5會抗拒第1和第2壓縮彈簧2 4、2 6 的增能力而移動至退避位置。操作軸2 8 a、2 8 b為貫通支持 托架1 7，同時，構成為上下可移動自如地被支持於其貫通 部所配設之軸承3 0，且以移動機構3 1 (參照圖4 )可上下驅 動。 根據以上之構成，用第1繫合元件1 3設定工具1的本 體部2之定位的基準位置，用第2繫合元件1 5可實施限制 本體部2之位置，同時，在上端用移動機構31使具有楔子 部2 9之操作軸2 8 a、2 8 b作升降動作，由於在繫合位置和 退避位置之間可使第1繫合元件1 3和第2繫合元件1 5移 動，因此，可一方面高精確度地確保定位，一方面以簡單 構成實施繫合·繫合解除的動作。 (產業上之利用可能性） 根據以上之構成，只要在工具之本體部兩側設置剖面 L 字狀的段部，不必要自工具的本體部設置突出部份，由於 12 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 封裝工具之頭部在任意方向旋轉時也都不須要在頭部周圍 確保大的干擾迴避空間，因此，可適合於謀求配置構成之 小型化。又，由於工具之定位為以第1繫合突片之端面和 限制面之繫合點；及，第2繫合突片之兩側部的端面和本 體部之段部兩側的外周部之一對繫合點；如此等合計3點 而被定位，因此，其可提高工具之定位精確度，頭部定位 後可立刻下降實施交換動作，以短間歇時間即可實施工具 之交換。 【圖式簡單說明】 圖1為在本發明之工具交換裝置的一實施形態所採用之 工具的斜視圖。 圖2A、2B表示在該實施形態中之工具交換裝置的概略構 成，圖2A主要表示工具之頂視平面圖，圖2B為縱剖正面 圖。 圖3為在該實施形態中之具體構成例的頂視平面圖。 圖4為在圖3表示之該實施形態中的具體構成例之正面 圖。 圖5為圖4之V-V箭視剖面圖。 圖6為圖4之VI-VI箭視剖面圖。 圖7為圖4之VH-W箭視剖面圖。 圖8為先前例之工具的斜視圖。 圖9為表示先前例之工具交換裝置的概略構成之縱剖正 視圖。 圖1 0為在先前例中之問題點的說明圖。 13 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 1229627 (元 件符號 說明 ) 1 ' 41 工 具 1、 42 本 體 部 3 ' 43 把 持 部 4、 44 作 用 部 5a、 5b 剖 面 L 字 狀 之段部 6 限 制 面 7 繫 合 面 8a、 8b 缺 槽 1 0 > 50 工 具 交 換 裝 置 11' 51 保 持 部 12 第 1 繫 合 突 片 12a 、1 4 a 端 面 13 第 1 繫 合 元 件 13a 止 動 螺 絲 14 第 2 繫 合 突 片 15 第 2 繫 合 元 件 16 收 容 凹 部 17 支 持 托 架 18 欲 合 孔 19a 、19b 止 動 環 20 直 線 軸 承 21a 、21b 一 對 移 動 軸 22a 、22b 一 對 移 動 軸 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158

1229627

23 > 25 環 部 24 第 1 壓 縮 彈 簧 26 第 2 壓 縮 彈 簧 27a、 * 27b 繫 合 滚 輪 28a、 •28b 操 作 軸 29 楔 子 部 30 軸 承 31 移 動 機 構 45 繫 合 翼 片 52 嵌 合 凹 部 53 繫 合 元 件 A、B 、C 繫 合 點 Cl、 C2 軸 芯 H 頭 部 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158 15

Claims (1)

1229627 拾、申請專利範圍： 1 . 一種工具交換裝置，其特徵為，在工具（1 )的本體部 (2 )兩側，設置具有和直徑方向相對向且互相平行之垂直的 限制面（6 )和自其下端朝往直徑方向外方的水平之繫合面 (7 )的剖面呈L字狀之段部（5 a、5 b)，在保持載置有交換用 工具（1 )的保持部（1 1 )之一側，設置具有和一邊的段部（5 a ) 之繫合面（7 )相對向且端面（1 2 a )抵接限制面（6 )之第1繫 合突片（1 2 )的第1繫合元件（1 3 )，在前述保持部（1 1 )的另 一側，設置具有中間部和另一邊之段部（5 b )的繫合面（7 ) 相對向且兩側部之端面（1 4 a )在前述段部（5 b )的兩側位置 抵接本體部（2)之外周部的第2繫合突片（14)之第2繫合元 件（1 5 )，前述第1和第2繫合元件（1 3、1 5 )對前述段部（5 a、 5 b )設有在繫合位置和退避位置間可移動之移動機構。 2 .如申請專利範圍第1項之工具交換裝置，其中，前述 移動機構為具備有：在各個繫合位置和退避位置間可移動 自如地支持前述第1和第2繫合元件（1 3、1 5 )之移動導件 (21a、21b、22a、22b);及對前述第1和第2繫合元件（13、 1 5 )可朝向各個繫合位置移動增能之增能機構（2 4、2 6 ); 及，被設在前述第1和第2繫合元件（1 3、1 5 )可繫合於繫 合滚輪（2 7 a、2 7 b )之楔子元件（2 9 );及，前述楔子元件（2 9 ) 之移動機構（3 1 );前述第1繫合元件（1 3 )的增能機構（2 4 ) 之增能力被設定為比前述第 2繫合元件（1 5 )的增能機構 (2 6 )之增能力更大。 3. —種工具，在平面形狀大略呈圓形之本體部（2)的上 16 312/發明說明書(補件)/93-03/92】35158 1229627 部藉頭部（Η )設置把持部（3 )，在下部設置作用部（4 )，如此 之電子零件封裝裝置中之工具（1)，其特徵為，在前述本體 部（2 )之兩側設置具有和直徑方向相對向且互相平行之垂 直的限制面（6 )和自其下端朝直徑方向外方的水平之繫合 面（7 )的剖面呈L字狀之段部（5 a、5 b )的缺槽（8 a、8 b)。 17 312/發明說明書(補件)/93-03/92135158