WO2018216147A1 - 部品把持具 - Google Patents

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WO2018216147A1
WO2018216147A1 PCT/JP2017/019405 JP2017019405W WO2018216147A1 WO 2018216147 A1 WO2018216147 A1 WO 2018216147A1 JP 2017019405 W JP2017019405 W JP 2017019405W WO 2018216147 A1 WO2018216147 A1 WO 2018216147A1
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pair
piston
component
distance
shaft member
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PCT/JP2017/019405
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English (en)
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Inventor
卓也 岩田
Original Assignee
株式会社Fuji
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members

Definitions

  • the present invention relates to a component gripping tool having a pair of gripping portions that grips a component by approaching and separates the gripped component by separating.
  • a pair of gripping parts are brought close to each other to grip a part between the pair of gripping parts, and the paired gripping parts are separated to release the gripped part.
  • the following patent document describes an example of a component gripping tool having such a structure.
  • an object of the present invention is to provide a component gripper that can change and set the maximum separation distance between a pair of gripping portions. .
  • this specification describes a pair of gripping parts that grip a part by approaching and detaching the gripped part by separating, and a vertical movement by supplying and discharging air to an air chamber.
  • a piston that moves in a direction
  • a conversion mechanism that converts movement in the vertical direction of the piston into a direction in which the pair of gripping parts approaches or separates, and a maximum separation distance between the pair of gripping parts.
  • the maximum separation distance between the pair of gripping portions is greater than the first distance and the first distance. It is possible to change and set the amount of movement of the piston in the vertical direction so that the second distance is larger. This eliminates the need to prepare many types of component grippers. In addition, it is possible to suppress the replacement of the component gripping tool and increase the mounting efficiency for mounting the component on the substrate.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows the component mounting machine which concerns on 1st Embodiment. It is a perspective view which shows the component mounting apparatus of a component mounting machine. It is sectional drawing which shows the component holding tool at the time of supplying the air of a reference pressure to an air chamber. It is sectional drawing which shows the components holding
  • FIG. 1 shows a component mounter 10.
  • the component mounter 10 is a device for performing a component mounting operation on the circuit substrate 12.
  • the component mounter 10 includes an apparatus main body 20, a base material conveyance holding device 22, a component mounting device 24, imaging devices 26 and 28, a component supply device 30, and a bulk component supply device 32.
  • the circuit substrate 12 includes a circuit board, a three-dimensional structure substrate, and the like, and the circuit board includes a printed wiring board and a printed circuit board.
  • the apparatus main body 20 includes a frame portion 40 and a beam portion 42 that is overlaid on the frame portion 40.
  • the substrate conveyance holding device 22 is disposed in the center of the frame portion 40 in the front-rear direction, and includes a conveyance device 50 and a clamp device 52.
  • the conveyance device 50 is a device that conveys the circuit substrate 12
  • the clamp device 52 is a device that holds the circuit substrate 12.
  • the base material transport and holding device 22 transports the circuit base material 12 and holds the circuit base material 12 fixedly at a predetermined position.
  • the conveyance direction of the circuit substrate 12 is referred to as an X direction
  • a horizontal direction perpendicular to the direction is referred to as a Y direction
  • a vertical direction is referred to as a Z direction. That is, the width direction of the component mounting machine 10 is the X direction, and the front-rear direction is the Y direction.
  • the component mounting device 24 is disposed in the beam portion 42 and includes two work heads 60 and 62 and a work head moving device 64. As shown in FIG. 2, a component gripper 66 is detachably provided on the lower end surface of each work head 60, 62.
  • the component gripping tool 66 has a pair of gripping claws (gripping portions) 67, and by approaching the pair of gripping claws 67, the component is gripped and the pair of gripping claws 67 are separated. Then, remove the gripped parts.
  • the work head moving device 64 includes an X direction moving device 68, a Y direction moving device 70, and a Z direction moving device 72.
  • the two working heads 60 and 62 are integrally moved to an arbitrary position on the frame unit 40 by the X direction moving device 68 and the Y direction moving device 70.
  • Each work head 60, 62 is detachably attached to the sliders 74, 76, and the Z-direction moving device 72 individually moves the sliders 74, 76 in the vertical direction. That is, the work heads 60 and 62 are individually moved in the vertical direction by the Z-direction moving device 72.
  • the imaging device 26 is attached to the slider 74 in a state of facing downward, and is moved together with the work head 60 in the X direction, the Y direction, and the Z direction. Thereby, the imaging device 26 images an arbitrary position on the frame unit 40. As shown in FIG. 1, the imaging device 28 is disposed between the base material conveyance holding device 22 and the component supply device 30 on the frame portion 40 so as to face upward. Thereby, the imaging device 28 images the components gripped by the component gripping tool 66 of the work heads 60 and 62.
  • the component supply device 30 is disposed at one end of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the component supply device 30 includes a tray-type component supply device 78 and a feeder-type component supply device (not shown).
  • the tray-type component supply device 78 is a device that supplies components placed on the tray.
  • the feeder-type component supply device is a device that supplies components by a tape feeder or a stick feeder (not shown).
  • the bulk component supply device 32 is disposed at the other end portion of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the separated component supply device 32 is a device for aligning a plurality of components scattered in a separated state and supplying the components in an aligned state. That is, it is an apparatus that aligns a plurality of components in an arbitrary posture into a predetermined posture and supplies the components in a predetermined posture.
  • the components supplied by the component supply device 30 and the bulk component supply device 32 include electronic circuit components, solar cell components, and power module components.
  • Electronic circuit components include components having leads and components not having leads.
  • the component mounting operation is performed on the circuit substrate 12 held by the substrate conveyance holding device 22 with the above-described configuration. Specifically, the circuit substrate 12 is transported to the work position, and is fixedly held by the clamp device 52 at that position. Next, the imaging device 26 moves above the circuit substrate 12 and images the circuit substrate 12. Thereby, the information regarding the error of the holding position of the circuit base material 12 is obtained. In addition, the component supply device 30 or the bulk component supply device 32 supplies components at a predetermined supply position.
  • one of the work heads 60 and 62 moves above the component supply position and holds the component by the component gripper 66. Subsequently, the work heads 60 and 62 holding the components move above the imaging device 28, and the components held by the component gripper 66 are imaged by the imaging device 28. As a result, information on the error of the component holding position can be obtained. Subsequently, the work heads 60 and 62 holding the components move above the circuit substrate 12 and correct the held components for errors in the holding position of the circuit substrate 12 and errors in the holding position of the components. To do. Then, when the component gripper 66 detaches the component, the component is mounted on the circuit substrate 12.
  • the component gripping tool 66 includes an outer housing 100, an attachment 102, an inner housing 104, a piston 106, a link mechanism 108, a change mechanism 110, and a pair of gripping claws 67. .
  • the outer housing 100 generally has a cylindrical shape with a lid, and an air circulation pipe 114 extending toward the inside of the outer housing 100 is disposed at the center of the lid portion 112 of the outer housing 100.
  • a through hole 116 penetrating in the axial direction of the air circulation pipe 114 is formed in the air circulation pipe 114.
  • the attachment 102 has a generally disk shape, and a through hole 118 concentric with the through hole 116 of the air circulation pipe 114 is formed at the center thereof. And the attachment 102 is being fixed to the cover part 112 of the outer housing 100 so that the two through-holes 116 and 118 may connect.
  • the component gripping tool 66 is attached to the lower end surfaces of the work heads 60 and 62 in the attachment 102.
  • the inner housing 104 generally has a cylindrical shape with a lid, and a convex portion 122 protruding upward is formed at the center of the lid portion 120 of the inner housing 104.
  • a through hole 124 penetrating in the vertical direction is formed at the center of the convex portion 122, and the diameter of the through hole 124 is slightly larger than the outer diameter of the air circulation pipe 114 of the outer housing 100. Further, the outer diameter of the inner housing 104 is slightly smaller than the inner diameter of the outer housing 100.
  • the lid 120 of the inner housing 104 is inserted into the outer housing 100 so as to face the lid 112 of the outer housing 100. Further, the air circulation pipe 114 of the outer housing 100 is inserted into the through hole 124 of the convex portion 122 of the inner housing 104. As a result, the lid 120 of the inner housing 104 moves in the vertical direction inside the outer housing 100.
  • a coil spring 126 is disposed in a compressed state between the lid portion 112 of the outer housing 100 and the lid portion 120 of the inner housing 104. Thereby, the inner housing 104 is biased downward by the elastic force of the coil spring 126.
  • a key groove 128 is formed on the outer peripheral surface of the inner housing 104 so as to extend in the vertical direction, and a key 130 is formed on the inner peripheral surface of the outer housing 100.
  • the piston 106 generally has a bottomed cylindrical shape, and a concave portion 134 is formed at the center of the bottom portion 132 of the piston 106.
  • the outer diameter of the piston 106 is slightly smaller than the inner diameter of the inner housing 104, and the piston 106 is fitted into the inner housing 104 with the bottom portion 132 facing downward.
  • the air chamber 135 is defined by the piston 106 and the inner housing 104, and the piston 106 moves in the vertical direction inside the inner housing 104.
  • a coil spring 136 is disposed in a compressed state between the convex portion 122 of the inner housing 104 and the concave portion 134 of the piston 106. As a result, the piston 106 is urged downward by the elastic force of the coil spring 136.
  • the link mechanism 108 includes a base 138, a pair of sliders 140, a pair of brackets 142, and a pair of arms 144.
  • the base 138 has a generally plate shape and is fixed to the lower end portion of the inner housing 104.
  • a rail 148 is formed on the lower end surface of the base 138 so as to extend in the radial direction of the inner housing 104, and a pair of sliders 140 are slidably fitted to the rail 148.
  • the pair of sliders 140 are arranged symmetrically around the center of the rail 148.
  • the pair of brackets 142 are fixed side by side on the lower end surface of the concave portion 134 of the piston 106. Note that the direction in which the pair of brackets 142 are aligned with the direction in which the rail 148 extends.
  • One end of a pair of arms 144 is rotatably connected to the pair of brackets 142, and the other end of the pair of arms 144 is rotated away from each other.
  • a pair of sliders 140 are rotatably connected to the other ends of the pair of arms 144. Thereby, when the piston 106 moves in the vertical direction, the pair of arms 144 rotate, and the pair of sliders 140 approach and separate.
  • the piston 106 is urged downward by the elastic force of the coil spring 136 as described above. For this reason, usually, one pair of arms 144 that are rotatably connected to the pair of brackets 142 are lowered and the other ends are separated so that the pair of sliders 140 are separated. .
  • a changing mechanism 110 that restricts the downward movement amount of the piston 106 is disposed between one end portions of the pair of arms 144 in the lowered state.
  • the pair of gripping claws 67 are fixed to the lower end surfaces of the pair of sliders 140 so as to extend downward.
  • the changing mechanism 110 is fixed to the lower end surface of the base 138 so as to be positioned between the pair of gripping claws 67.
  • the changing mechanism 110 includes a substantially shaft-shaped moving member 146, a coil spring 147, and a regulating member 150.
  • a radially enlarged portion 152 that protrudes in the radial direction over the entire circumference is formed at a substantially central portion in the axial direction of the outer peripheral surface of the moving member 146, and a lower portion from the radially enlarged portion 152 is located above the coil spring 147. It is inserted from the same axis.
  • the inner diameter of the coil spring 147 is formed to be slightly larger than the shaft diameter of the moving member 146, and the outer diameter of the coil spring 147 is formed to be smaller than the outer diameter of the expanded portion 152.
  • the regulating member 150 has a plate shape, and a bottomed concave portion 154 having a bottomed cylindrical shape is formed at the center.
  • the inner diameter of the bottomed recess 154 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the coil spring 147 and smaller than the outer diameter of the enlarged diameter portion 152, and the coil spring 147 is inserted from above.
  • the depth of the bottomed recess 154 in the axial direction is formed to be slightly shorter than the axial length from the lower end surface of the enlarged diameter portion 152 of the moving member 146 to the lower end surface of the moving member 146 in the axial direction. Yes.
  • the moving member 146 is supported by the coil spring 147 disposed in the bottomed concave portion 154 of the regulating member 150 so as to be movable in the vertical direction. Then, the moving member 146 is pushed downward against the urging force of the coil spring 147, and the lower end surface of the moving member 146 comes into contact with the bottom surface in the bottomed recess 154, so that the moving member 146 moves downward. When the movement is stopped, a slight gap is formed between the peripheral edge portion of the upper end opening of the bottomed recess 154 and the lower end surface of the enlarged diameter portion 152 of the moving member. For this reason, the downward movement of the piston 106 biased by the coil spring 136 is regulated by contacting the moving member 146 supported by the coil spring 147.
  • the component gripping tool 66 having the above-described structure, when air is sucked from the air chamber 135, the component is gripped by the pair of gripping claws 67 and supplied to the air chamber 135.
  • the parts gripped by the gripping claws 67 are detached.
  • a positive / negative pressure supply device (not shown) is connected to the air circulation pipe 114 of the outer housing 100 through a through hole 118 of the attachment 102.
  • a slight positive pressure that is the reference pressure P1 is supplied to the air circulation pipe 114 by the positive / negative pressure supply device.
  • the piston 106 moves downward by the elastic force (biasing force) of the coil spring 136, and the pair of brackets 142 also moves downward.
  • the lower end surface of the piston 106 comes into contact with the upper end surface of the moving member 146 supported by the coil spring 147 of the change mechanism 110, and the downward movement of the piston 106 is stopped. .
  • the moving member 146 is pressed downward by the pressing force (biasing force) of the coil spring 136 via the piston 106, but is supported upward by the pressing force (biasing force) of the coil spring 147 (attachment).
  • the piston 106 is held at substantially the same position as the state where the piston 106 is not in contact with the upper end surface.
  • the movement of the link mechanism (conversion mechanism) 108 described above causes the pair of sliders 140 to slide away in accordance with the downward movement of the pair of brackets 142, and the pair of gripping claws 67
  • the separation is performed so that the maximum separation distance L1 is obtained.
  • the lower end surface of the piston 106 again comes into contact with the upper end surface of the moving member 146 supported by the coil spring 147 of the change mechanism 110, and the downward movement of the piston 106 stops. Is done.
  • the moving member 146 is pressed downward by the pressing force (biasing force) of the coil spring 136 via the piston 106, but is supported upward by the pressing force (biasing force) of the coil spring 147 (attachment).
  • the piston 106 is held at substantially the same position as the state where the piston 106 is not in contact with the upper end surface.
  • the movement of the link mechanism (conversion mechanism) 108 described above causes the pair of sliders 140 to slide away in accordance with the downward movement of the pair of brackets 142, and the pair of gripping claws 67 They are separated so as to be the maximum separation distance L1.
  • a component having a clamp width smaller than the maximum separation distance L ⁇ b> 1 gripped by the pair of gripping claws 67 is detached and the component is mounted on the circuit substrate 12.
  • the pair of gripping claws 67 are separated so as to have the maximum separation distance L1, and thus a pair of The gripping claw 67 can grip a component having a clamp width slightly smaller than the maximum separation distance L1.
  • a positive pressure that is a predetermined change pressure P2 higher than the reference pressure P1 is supplied to the air circulation pipe 114 by the positive / negative pressure supply device. Accordingly, the piston 106 moves downward by the elastic force (biasing force) of the coil spring 136 and the air pressure of the change pressure P2, and the pair of brackets 142 also moves downward. Then, after the lower end surface of the piston 106 comes into contact with the upper end surface of the moving member 146 supported by the coil spring 147 of the changing mechanism 110, the moving member 146 is further moved downward. Then, the lower end surface in the axial direction of the moving member 146 comes into contact with the bottom surface in the bottomed recess 154 of the regulating member 150, and the downward movement of the piston 106 is stopped.
  • the piston 106 supplies the reference pressure P1 to the air circulation pipe 114. It moves to a position below that when it is stopped and stops.
  • the movement of the link mechanism (conversion mechanism) 108 described above causes the pair of sliders 140 to slide away as the pair of brackets 142 move downward, and the pair of gripping claws 67 are moved. The separation is performed so that the maximum separation distance L2 is greater than the separation distance L1.
  • the supply of negative pressure to the air chamber 135 is stopped by the positive / negative pressure supply device, and the air flow pipe 114 is connected.
  • a positive pressure that is a predetermined change pressure P2 higher than the reference pressure P1 is supplied again. Accordingly, the piston 106 moves downward by the elastic force (biasing force) of the coil spring 136 and the air pressure of the change pressure P2, and the pair of brackets 142 also moves downward.
  • the movement of the link mechanism (conversion mechanism) 108 described above causes the pair of sliders 140 to slide away in accordance with the downward movement of the pair of brackets 142, and the pair of gripping claws 67
  • the separation is performed so that the maximum separation distance L2 is greater than the separation distance L1.
  • a part having a clamp width smaller than the maximum separation distance L ⁇ b> 2 gripped by the pair of gripping claws 67 is detached and the part is mounted on the circuit substrate 12.
  • the positive and negative pressure supply device supplies the positive pressure that is the change pressure P2 higher than the reference pressure P1 to the air circulation pipe 114, so that the pair of gripping claws 67 are separated so as to have the maximum separation distance L2.
  • the pair of gripping claws 67 can grip a component having a clamp width slightly smaller than the maximum separation distance L2.
  • the component gripping tool 66 is an example of a component gripping tool.
  • the pair of gripping claws 67 is an example of a pair of gripping portions.
  • the air chamber 135 is an example of an air chamber.
  • the piston 106 is an example of a piston.
  • the link mechanism 108 is an example of a conversion mechanism.
  • the change mechanism 110 is an example of a change mechanism.
  • the moving member 146 is an example of a moving member.
  • the coil spring 147 is an example of an urging member.
  • the restriction member 150 is an example of a restriction member.
  • the bottomed recess 154 is an example of a bottomed recess.
  • the maximum separation distance L1 is an example of the first distance.
  • the maximum separation distance L2 is an example of the second distance.
  • the air supply pressure to the air chamber 135 is changed from the reference pressure P1 to the predetermined change pressure P2 higher than the reference pressure P1, thereby increasing the pressure 1
  • the amount of movement of the piston 106 in the vertical direction so that the maximum separation distance L1 (first distance) and the maximum separation distance L2 (second distance) larger than the maximum separation distance L1 of the pair of gripping claws (grip portions) 67 Can be changed and set. This eliminates the need to prepare many types of component grippers 66. In addition, it is possible to suppress the replacement of the component gripping tool 66 and increase the mounting efficiency for mounting the component on the circuit base material (substrate) 12.
  • the changing mechanism 110 that changes and sets the amount of movement of the piston 106 in the vertical direction can be configured by a substantially shaft-like moving member 146, a coil spring (biasing member) 148, and a regulating member 150.
  • the change mechanism 110 can be simplified and downsized.
  • the bottomed concave portion 154 having a bottomed cylindrical shape is formed in the center portion of the regulating member 150, the structure of the regulating member 150 can be simplified. Since the downward movement of the piston 106 is restricted by the lower end surface in the axial direction of the moving member 146 coming into contact with the bottom surface in the bottomed recess 154, the pair of gripping claws (grip portions) 67 is maximum. It is possible to improve the setting accuracy that is set to be the separation distance L2.
  • the overall configuration of the component gripper 161 according to the second embodiment is substantially the same as that of the component gripper 66 according to the first embodiment. However, as shown in FIG. 5, the component gripper 161 according to the second embodiment is different from the component gripper 66 according to the first embodiment in that a change mechanism 171 is provided instead of the change mechanism 110. ing.
  • the change mechanism 171 includes a shaft member 172 that moves in the vertical direction and a knock mechanism 173.
  • the knock mechanism 173 supports the shaft member 172 so that the shaft member 172 does not move in the vertical direction when the shaft member 172 is pressed down below a predetermined load.
  • the protrusion height of the shaft member 172 is set to a predetermined first protrusion height H1 and a second lower than the first protrusion height.
  • the protrusion height H2 can be changed alternately (see FIG. 6).
  • the protruding height of the shaft member 172 from the knock mechanism 173 is the first protruding height H1
  • the protruding height of the shaft member 172 protruding upward from the slider 140 is
  • a slight positive pressure that is the reference pressure P1 is supplied to the air flow pipe 114 of the component gripping tool 66 according to the first embodiment
  • the moving member 146 stops moving downward from the slider 140 when the piston 106 moves downward. Is set so as to be approximately equal to the protruding height (see FIG. 3).
  • the protruding height of the shaft member 172 protruding upward from the slider 140 is:
  • a positive pressure, which is the change pressure P2 is supplied to the air flow pipe 114 of the component gripping tool 66 according to the first embodiment, and the lower end surface in the axial direction of the moving member 146 is placed on the bottom surface in the bottomed recess 154 of the regulating member 150. It is set to be substantially equal to the protruding height (see FIG. 4) protruding upward from the slider 140 of the moving member 146 when abutting.
  • the lower end surface of the piston 106 comes into contact with the upper end surface of the shaft member 172 whose projection height from the knock mechanism 173 is set to the first projection height H ⁇ b> 1.
  • the downward movement is stopped.
  • the movement of the link mechanism (conversion mechanism) 108 described above causes the pair of sliders 140 to slide away in accordance with the downward movement of the pair of brackets 142, and the pair of gripping claws 67
  • the separation is performed so that the maximum separation distance L1 is obtained.
  • the positive / negative pressure supply device supplies a positive pressure, which is the change pressure P2, to the air flow pipe 114, and the protrusion height of the shaft member 172 of the change mechanism 171 from the knock mechanism 173 is greater than the first protrusion height H1.
  • a slight positive pressure that is the reference pressure P ⁇ b> 1 is supplied to the air circulation pipe 114 by the positive / negative pressure supply device.
  • the piston 106 moves downward by the elastic force (biasing force) of the coil spring 136, and the pair of brackets 142 also moves downward.
  • the change mechanism 171 is an example of a change mechanism.
  • the shaft member 172 is an example of a shaft member.
  • Knock mechanism 173 is an example of a knock mechanism.
  • the first protrusion height H1 is an example of the first protrusion height.
  • the second protrusion height H2 is an example of the second protrusion height.
  • the maximum separation distance L1 is an example of the first distance.
  • the maximum separation distance L2 is an example of the second distance.
  • the air supply pressure to the air chamber 135 is changed from the reference pressure P1 to the predetermined change pressure P2 higher than the reference pressure P1.
  • the protrusion height of the shaft member 172 in the mechanism 171 from the knock mechanism 173 can be alternately changed to the first protrusion height H1 and the second protrusion height H2 lower than the first protrusion height H1. Become.
  • the change mechanism 171 can be configured by the shaft member 172 and the knock mechanism 173, and the change mechanism 171 can be simplified and downsized. Further, even if the change mechanism 171 is changed and set so that the pair of gripping claws (grip portions) 67 has the maximum separation distance L2, a part having a clamp width slightly smaller than the maximum separation distance L2 is gripped. That is, even when a component having a large clamp width is gripped, the gripping force of the pair of gripping claws (grip portions) 67 can be controlled by the air pressure in the air chamber 135 to prevent deformation of the component.
  • the present invention is not limited to the first embodiment and the second embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the projecting height of the shaft member 172 becomes three or more steps. It may be configured to be changed and set. As a result, the maximum separation distance between the pair of grip claws (grip portions) 67 can be set to three or more stages.

Landscapes

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

接近することで部品を把持し、離間することで把持した部品を離脱する1対の把持部と、エア室へのエアの供給・排出により上下方向に移動するピストンと、前記ピストンの上下方向への移動を前記1対の把持部を接近若しくは、離間させる方向への移動に変換する変換機構と、前記1対の把持部の最大離間距離が第1距離と前記第1距離も大きい第2距離となるように、前記エア室へのエアの供給圧力を基準圧力から前記基準圧力よりも高い所定の変更圧力にすることによって前記ピストンの上下方向への移動量を変更設定する変更機構と、を備えるように構成する。

Description

部品把持具
 本発明は、接近することで部品を把持し、離間することで把持した部品を離脱する1対の把持部を有する部品把持具に関するものである。
 メカチャックとよばれる部品把持具では、1対の把持部を接近させることで、1対の把持部の間において部品を把持し、1対の把持部を離間することで把持した部品が離脱される。下記特許文献には、そのような構造の部品把持具の一例が記載されている。
国際公開第2016/088192号
 上記特許文献1に記載の構造の部品把持具では、クランプ幅の異なる複数種類の部品を把持するためには、1対の把持部が最も離間した状態での1対の把持部の間の距離、つまり、最大離間距離を大きくする必要がある。しかしながら、1対の把持部の最大離間距離を大きくした場合には、クランプ幅が小さい部品を把持して基板に装着する際に、隣接部品との距離が大きくないと、部品から離間した把持部が隣接部品に接触する虞がある。そのため、1対の把持部の最大離間距離が異なる複数種類の部品把持具を使用する方法もあるが、部品把持具の交換時間が必要となり、部品の実装効率が低下する虞がある。
 そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、1対の把持部の最大離間距離を変更設定することが可能となる部品把持具を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本明細書は、接近することで部品を把持し、離間することで把持した部品を離脱する1対の把持部と、エア室へのエアの供給・排出により上下方向に移動するピストンと、前記ピストンの上下方向への移動を前記1対の把持部を接近若しくは、離間させる方向への移動に変換する変換機構と、前記1対の把持部の最大離間距離が第1距離と前記第1距離よりも大きい第2距離となるように、前記エア室へのエアの供給圧力を基準圧力から前記基準圧力よりも高い所定の変更圧力にすることによって前記ピストンの上下方向への移動量を変更設定する変更機構と、を備えることを特徴とする部品把持具を開示する。
 本開示によれば、エア室へのエアの供給圧力を基準圧力から基準圧力よりも高い所定の変更圧力にすることによって、1対の把持部の最大離間距離が第1距離と第1距離よりも大きい第2距離となるように、ピストンの上下方向への移動量を変更設定することが可能となる。これにより、多くの種類の部品把持具を準備する必要が無くなる。また、部品把持具の交換を抑制して、部品を基板に実装する実装効率を高めることが可能となる。
第1実施形態に係る部品実装機を示す斜視図である 部品実装機の部品装着装置を示す斜視図である。 エア室へ基準圧力のエアを供給した際の部品把持具を示す断面図である。 エア室へ基準圧力よりも高い変更圧力のエアを供給した際の部品把持具を示す断面図である。 第2実施形態に係るノック機構の軸部材が第1突出高さの際に、エア室へ基準圧力のエアを供給した際の部品把持具を示す断面図である。 ノック機構の軸部材の突出高さを変更設定する方法を示す説明図である。 ノック機構の軸部材が第1突出高さよりも低い第2突出高さの際に、エア室へ基準圧力のエアを供給した際の部品把持具を示す断面図である。
 [第1実施形態]
 以下、本発明に係わる部品把持具について具体化した第1実施形態及び第2実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、第1実施形態に係る部品把持具66が装着される部品実装機10の概略構成について図1及び図2に基づいて説明する。
 <部品実装機の構成>
 図1に、部品実装機10を示す。部品実装機10は、回路基材12に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機10は、装置本体20、基材搬送保持装置22、部品装着装置24、撮像装置26、28、部品供給装置30、ばら部品供給装置32を備えている。なお、回路基材12として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。
 装置本体20は、フレーム部40と、そのフレーム部40に上架されたビーム部42とによって構成されている。基材搬送保持装置22は、フレーム部40の前後方向の中央に配設されており、搬送装置50とクランプ装置52とを有している。搬送装置50は、回路基材12を搬送する装置であり、クランプ装置52は、回路基材12を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置22は、回路基材12を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材12を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材12の搬送方向をX方向と称し、その方向に直角な水平の方向をY方向と称し、鉛直方向をZ方向と称する。つまり、部品実装機10の幅方向は、X方向であり、前後方向は、Y方向である。
 部品装着装置24は、ビーム部42に配設されており、2台の作業ヘッド60、62と作業ヘッド移動装置64とを有している。各作業ヘッド60、62の下端面には、図2に示すように、部品把持具66が着脱可能に設けられている。部品把持具66は、1対の把持爪(把持部)67を有しており、それら1対の把持爪67を接近させることで、部品を把持し、1対の把持爪67を離間させることで、把持した部品を離脱する。また、作業ヘッド移動装置64は、X方向移動装置68とY方向移動装置70とZ方向移動装置72とを有している。そして、X方向移動装置68とY方向移動装置70とによって、2台の作業ヘッド60、62は、一体的にフレーム部40上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド60、62は、スライダ74、76に着脱可能に装着されており、Z方向移動装置72は、スライダ74、76を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド60、62は、Z方向移動装置72によって、個別に上下方向に移動させられる。
 撮像装置26は、下方を向いた状態でスライダ74に取り付けられており、作業ヘッド60とともに、X方向、Y方向およびZ方向に移動させられる。これにより、撮像装置26は、フレーム部40上の任意の位置を撮像する。撮像装置28は、図1に示すように、フレーム部40上の基材搬送保持装置22と部品供給装置30との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、撮像装置28は、作業ヘッド60、62の部品把持具66に把持された部品を撮像する。
 部品供給装置30は、フレーム部40の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置30は、トレイ型部品供給装置78とフィーダ型部品供給装置(図示省略)とを有している。トレイ型部品供給装置78は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置は、テープフィーダ、スティックフィーダ(図示省略)によって部品を供給する装置である。
 ばら部品供給装置32は、フレーム部40の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置32は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。なお、部品供給装置30および、ばら部品供給装置32によって供給される部品として、電子回路部品、太陽電池の構成部品、パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品、リードを有さない部品等が有る。
 <部品実装機の作動>
 部品実装機10では、上述した構成によって、基材搬送保持装置22に保持された回路基材12に対して部品の装着作業が行われる。具体的には、回路基材12が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置52によって固定的に保持される。次に、撮像装置26が、回路基材12の上方に移動し、回路基材12を撮像する。これにより、回路基材12の保持位置の誤差に関する情報が得られる。また、部品供給装置30若しくは、ばら部品供給装置32は、所定の供給位置において、部品を供給する。
 そして、作業ヘッド60、62の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、部品把持具66によって部品を保持する。続いて、部品を保持した作業ヘッド60、62が、撮像装置28の上方に移動し、撮像装置28によって、部品把持具66に保持された部品が撮像される。これにより、部品の保持位置の誤差に関する情報が得られる。続いて、部品を保持した作業ヘッド60、62が、回路基材12の上方に移動し、保持している部品を、回路基材12の保持位置の誤差、部品の保持位置の誤差等を補正する。そして、部品把持具66が部品を離脱することで、回路基材12に部品が装着される。
 <部品把持具の構造>
 次に、1対の把持爪(把持部)67の最大離間距離を変更設定することが可能な部品把持具66の具体的な構造に関して図3及び図4に基づいて説明する。
 図3に示すように、部品把持具66は、アウターハウジング100と、アタッチメント102と、インナーハウジング104と、ピストン106と、リンク機構108と、変更機構110と、1対の把持爪67とを含む。
 アウターハウジング100は、概して、有蓋円筒状をなし、アウターハウジング100の蓋部112の中央部に、アウターハウジング100の内部に向かって延び出すエア流通管114が配設されている。エア流通管114の内部には、それの軸方向に貫通する貫通穴116が形成されている。また、アタッチメント102は、概して円板状をなし、それの中央には、エア流通管114の貫通穴116と同心の貫通穴118が形成されている。そして、2つの貫通穴116、118が連通するように、アタッチメント102が、アウターハウジング100の蓋部112に固定されている。なお、部品把持具66は、アタッチメント102において作業ヘッド60、62の下端面に装着される。
 インナーハウジング104は、概して、有蓋円筒状をなし、インナーハウジング104の蓋部120の中央部に、上方に突出する凸部122が形成されている。凸部122の中央部には、上下方向に貫通する貫通穴124が形成されており、その貫通穴124の径は、アウターハウジング100のエア流通管114の外径より僅かに大きくされている。また、インナーハウジング104の外径は、アウターハウジング100の内径より僅かに小さくされている。
 そして、インナーハウジング104の蓋部120が、アウターハウジング100の蓋部112と向かい合うように、アウターハウジング100内に挿入されている。さらに、インナーハウジング104の凸部122の貫通穴124に、アウターハウジング100のエア流通管114が挿入されている。これにより、インナーハウジング104の蓋部120が、アウターハウジング100の内部において、上下方向に移動する。
 また、アウターハウジング100の蓋部112とインナーハウジング104の蓋部120との間には、コイルスプリング126が圧縮された状態で配設されている。これにより、インナーハウジング104は、コイルスプリング126の弾性力により下方に向かって付勢されている。なお、インナーハウジング104の外周面には、上下方向に延びるように、キー溝128が形成され、アウターハウジング100の内周面には、キー130が形成されている。そして、キー130がキー溝128に嵌合されており、インナーハウジング104が下方に向かって付勢されている際に、キー溝128の上端にキー130が当接することで、インナーハウジング104のアウターハウジング100からの脱落が防止される。
 また、ピストン106は、概して、有底円筒状をなし、ピストン106の底部132の中央部に、凹部134が形成されている。ピストン106の外径は、インナーハウジング104の内径より僅かに小さくされており、ピストン106は、底部132を下方に向けた状態で、インナーハウジング104内に嵌入されている。これにより、ピストン106とインナーハウジング104とによって、エア室135が区画され、ピストン106は、インナーハウジング104の内部において、上下方向に移動する。また、インナーハウジング104の凸部122とピストン106の凹部134との間に、コイルスプリング136が圧縮された状態で配設されている。これにより、ピストン106は、コイルスプリング136の弾性力により下方に向かって付勢されている。
 また、リンク機構108は、ベース138と、1対のスライダ140と、1対のブラケット142と、1対のアーム144とを含む。ベース138は、概して板状をなし、インナーハウジング104の下端部に固定されている。そのベース138の下端面には、インナーハウジング104の径方向に延びるようにレール148が形成されており、そのレール148に、1対のスライダ140がスライド可能に嵌合されている。なお、1対のスライダ140は、レール148の中央部を中心に対称的に配設されている。
 また、1対のブラケット142は、ピストン106の凹部134の下端面に、並んで固定されている。なお、1対のブラケット142の並ぶ方向は、レール148の延びる方向と一致している。それら1対のブラケット142には、1対のアーム144の一端部が回動可能に連結されており、1対のアーム144の他端部は、互いに離れる方向に回動している。そして、それら1対のアーム144の他端部に、1対のスライダ140が回動可能に連結されている。これにより、ピストン106が上下方向に移動することで、1対のアーム144が回動し、1対のスライダ140が接近・離間する。
 詳しくは、ピストン106が上昇すると、1対のブラケット142に回動可能に連結されている1対のアーム144の一端部も上昇する。その際、1対のアーム144の他端部が互いに接近し、1対のアーム144の他端部に回動可能に連結されている1対のスライダ140も接近する。一方、ピストン106が下降すると、図3に示すように、1対のブラケット142に回動可能に連結されている1対のアーム144の一端部も下降する。その際、1対のアーム144の他端部が互いに離間し、1対のアーム144の他端部に回動可能に連結されている1対のスライダ140も離間する。
 ちなみに、ピストン106は、上述したように、コイルスプリング136の弾性力によって下方に付勢されている。このため、通常、1対のブラケット142に回動可能に連結されている1対のアーム144の一端部が下降し、他端部が離間することで、1対のスライダ140は離間している。なお、下降した状態の1対のアーム144の一端部の間には、ピストン106の下方への移動量を規制する変更機構110が配設されている。また、1対の把持爪67は、1対のスライダ140の下端面に、下方に延び出すように固定されている。そして、それら1対の把持爪67の間に位置するように、変更機構110がベース138の下端面に、固定されている。
 ここで、変更機構110は、図3に示すように、略軸状の移動部材146と、コイルスプリング147と、規制部材150とから構成されている。移動部材146の外周面の軸方向略中央部には、全周に渡って径方向に突出する拡径部152が形成され、この拡径部152から下側の部分がコイルスプリング147内に上方から同軸に挿入されている。コイルスプリング147の内径は、移動部材146の軸径よりも僅かに大きく形成されると共に、コイルスプリング147の外径は、拡径部152の外径よりも小さくなるように形成されている。
 また、規制部材150は、板状をなし、中央部に有底円筒状をなす有底凹部154が形成されている。この有底凹部154の内径は、コイルスプリング147の外径よりも僅かに大きく、且つ、拡径部152の外径よりも小さくなるように形成され、コイルスプリング147が上方から挿入されている。また、有底凹部154の軸方向の深さは、移動部材146の拡径部152の下端面からこの移動部材146の軸方向下端面までの軸長よりも僅かに短くなるように形成されている。
 従って、移動部材146は、規制部材150の有底凹部154内に配置されたコイルスプリング147によって上下方向移動可能に支持されている。そして、移動部材146がコイルスプリング147の付勢力に抗して下方に押下されて、当該移動部材146の下端面が、有底凹部154内の底面に当接して、移動部材146の下方への移動が停止した際には、有底凹部154の上端開口部の周縁部と、移動部材の拡径部152の下端面との間には、僅かな隙間が形成される。このため、コイルスプリング136により付勢されたピストン106の下方への移動は、コイルスプリング147によって支持された移動部材146に接触することにより、規制される。
 上記構造とされた部品把持具66では、エア室135からエアが吸引されることで、1対の把持爪67により、部品が把持され、エア室135にエアが供給されることで、1対の把持爪67に把持された部品が離脱する。詳しくは、アウターハウジング100のエア流通管114には、アタッチメント102の貫通穴118を介して、正負圧供給装置(図示省略)が接続されている。
 そして、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。そして、図3に示すように、ピストン106の下端面が、変更機構110のコイルスプリング147によって支持された移動部材146の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。
 つまり、コイルスプリング136によるピストン106の下方向への押圧力は、コイルスプリング147を下方向に僅かに縮ませた状態で釣り合って、ピストン106の下方への移動が停止される。従って、移動部材146の軸方向下端面と、規制部材150の有底凹部154内の底面との間には、所定高さの隙間が形成されている。
 また、移動部材146は、ピストン106を介して、コイルスプリング136の押圧力(付勢力)によって下方に押下されるが、コイルスプリング147の押圧力(付勢力)によって上方に向かって支持され(付勢され)、ピストン106が上端面に当接していない状態とほぼ同じ位置に保持されている。この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間する。
 そして、正負圧供給装置により、エア流通管114に負圧が供給されることで、エア室135からエアが吸引され、ピストン106が、コイルスプリング136の弾性力(付勢力)に抗して、上方に向かって移動する。この際、上述したリンク機構108の動きにより、1対のスライダ140が接近し、1対の把持爪67も接近する。これにより、1対の把持爪67が接近して、最大離間距離L1よりも小さいクランプ幅を有する把持対象の部品を把持する。
 一方、部品把持具66により把持された部品が、回路基材12上に装着される際には、正負圧供給装置により、エア室135への負圧の供給が停止され、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が再度供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図3に示すように、再度、ピストン106の下端面が、変更機構110のコイルスプリング147によって支持された移動部材146の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。また、移動部材146は、ピストン106を介して、コイルスプリング136の押圧力(付勢力)によって下方に押下されるが、コイルスプリング147の押圧力(付勢力)によって上方に向かって支持され(付勢され)、ピストン106が上端面に当接していない状態とほぼ同じ位置に保持される。
 この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間する。これにより、1対の把持爪67により把持された最大離間距離L1よりも小さいクランプ幅を有する部品が、離脱され、回路基材12上に部品が装着される。従って、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧を供給することによって、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間するため、1対の把持爪67によって最大離間距離L1よりも僅かに小さいクランプ幅の部品まで把持可能となる。
 他方、図4に示すように、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2である正圧が供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)と変更圧力P2のエア圧力とによって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。そして、ピストン106の下端面が、変更機構110のコイルスプリング147によって支持された移動部材146の上端面に当接した後、更に、移動部材146を下方に向かって移動させる。そして、当該移動部材146の軸方向下端面が、規制部材150の有底凹部154内の底面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。
 従って、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2である正圧が供給された際には、ピストン106は、エア流通管114に基準圧力P1が供給されたときよりも下方の位置まで移動して停止する。その結果、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が離間距離L1よりも大きい最大離間距離L2となるように離間する。
 そして、正負圧供給装置により、エア流通管114に負圧が供給されることで、エア室135からエアが吸引され、ピストン106が、コイルスプリング136の弾性力(付勢力)に抗して、上方に向かって移動する。この際、上述したリンク機構108の動きにより、1対のスライダ140が接近し、1対の把持爪67も接近する。これにより、1対の把持爪67が接近して、最大離間距離L2よりも小さいクランプ幅を有する把持対象の部品を把持する。
 一方、部品把持具66により把持された部品が、回路基材12上に装着される際には、正負圧供給装置により、エア室135への負圧の供給が停止され、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2である正圧が再度供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)と変更圧力P2のエア圧力とによって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図4に示すように、再度、ピストン106の下端面が、変更機構110のコイルスプリング147によって支持された移動部材146の上端面に当接した後、更に、移動部材146を下方に向かって移動させる。そして、当該移動部材146の軸方向下端面が、規制部材150の有底凹部154内の底面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。
 この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が離間距離L1よりも大きい最大離間距離L2となるように離間する。これにより、1対の把持爪67により把持された最大離間距離L2よりも小さいクランプ幅を有する部品が、離脱され、回路基材12上に部品が装着される。従って、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い変更圧力P2である正圧を供給することによって、1対の把持爪67が最大離間距離L2となるように離間するため、1対の把持爪67によって最大離間距離L2よりも僅かに小さいクランプ幅の部品まで把持可能となる。
 ここで、部品把持具66は、部品把持具の一例である。1対の把持爪67は、1対の把持部の一例である。エア室135は、エア室の一例である。ピストン106は,ピストンの一例である。リンク機構108は、変換機構の一例である。変更機構110は、変更機構の一例である。移動部材146は、移動部材の一例である。コイルスプリング147は、付勢部材の一例である。規制部材150は、規制部材の一例である。有底凹部154は、有底凹部の一例である。最大離間距離L1が第1距離の一例である。最大離間距離L2が第2距離の一例である。
 以上詳細に説明した通り、第1実施形態に係る部品把持具66では、エア室135へのエアの供給圧力を基準圧力P1から基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2にすることによって、1対の把持爪(把持部)67の最大離間距離L1(第1距離)と最大離間距離L1よりも大きい最大離間距離L2(第2距離)となるように、ピストン106の上下方向への移動量を変更設定することが可能となる。これにより、多くの種類の部品把持具66を準備する必要が無くなる。また、部品把持具66の交換を抑制して、部品を回路基材(基板)12に実装する実装効率を高めることが可能となる。
 また、ピストン106の上下方向への移動量を変更設定する変更機構110を略軸状の移動部材146と、コイルスプリング(付勢部材)148と、規制部材150とで構成することが可能となり、変更機構110の簡素化及び小型化を図ることが可能となる。また、規制部材150の中央部に有底円筒状をなす有底凹部154を形成するため、規制部材150の構造の簡素化を図ることが可能となる。そして、移動部材146の軸方向下端面が有底凹部154内の底面に当接することによって、ピストン106の下方向への移動が規制されるため、1対の把持爪(把持部)67が最大離間距離L2となるように設定する設定精度を向上させることが可能となる。
 [第2実施形態]
 次に、第2実施形態に係る部品把持具161について図5乃至図7に基づいて説明する。尚、図1乃至図4に示す第1実施形態に係る部品把持具66の構成等と同一符号は、第1実施形態に係る部品把持具66の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
 この第2実施形態に係る部品把持具161の全体構成は、第1実施形態に係る部品把持具66とほぼ同じ構成である。但し、図5に示すように、第2実施形態に係る部品把持具161は、変更機構110に替えて、変更機構171が設けられている点で第1実施形態に係る部品把持具66と異なっている。
 変更機構171について図5乃至図7に基づいて説明する。図5に示すように、変更機構171は、上下方向に移動する軸部材172と、ノック機構173とから構成されている。ノック機構173は、軸部材172が所定荷重以下で下方向に押下された際に、該軸部材172を上下方向に移動しないように支持する。一方、軸部材172が所定荷重よりも大きい荷重で下方向に押下される毎に、該軸部材172の突出高さを所定の第1突出高さH1と、第1突出高さよりも低い第2突出高さH2に交互に変更可能に構成されている(図6参照)。
 また、図5に示すように、軸部材172のノック機構173からの突出高さが第1突出高さH1の際には、該軸部材172のスライダ140から上方に突出する突出高さは、第1実施形態に係る部品把持具66のエア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給されたときに、ピストン106の下方への移動を停止する移動部材146のスライダ140から上方に突出する突出高さ(図3参照)にほぼ等しくなるように設定されている。
 また、図7に示すように、軸部材172のノック機構173からの突出高さが第2突出高さH2の際には、該軸部材172のスライダ140から上方に突出する突出高さは、第1実施形態に係る部品把持具66のエア流通管114に変更圧力P2である正圧が供給されて、移動部材146の軸方向下端面が、規制部材150の有底凹部154内の底面に当接した際に、移動部材146のスライダ140から上方に突出する突出高さ(図4参照)にほぼ等しくなるように設定されている。
 ここで、ノック機構173から突出する軸部材172の突出高さを変更設定する方法について図6に基づいて説明する。図6の左端に示すように、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給された際には、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、ピストン106は、軸部材172を所定荷重よりも小さい荷重で下方向に押下する。このため、軸部材172は、上下方向に移動しないように支持され、該軸部材172のノック機構173からの第1突出高さH1は変更されない。
 続いて、図6の左から2番目に示すように、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2である正圧が供給された際には、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)と変更圧力P2のエア圧力とによって、下方に向かって移動し、軸部材172を所定荷重以上で下方向に押下する。このため、軸部材172のノック機構173からの第1突出高さH1が、第1突出高さH1よりも低い第2突出高さH2に変更設定される。
 そして、図6の左から3番目に示すように、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給された際には、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、ピストン106は、軸部材172を所定荷重よりも小さい荷重で下方向に押下する。このため、軸部材172は、上下方向に移動しないように支持され、該軸部材172のノック機構173からの第2突出高さH2は変更されない。
 その後、図6の左から4番目に示すように、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2である正圧が供給された際には、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)と変更圧力P2のエア圧力とによって、下方に向かって移動し、軸部材172を所定荷重以上で下方向に押下する。このため、軸部材172のノック機構173からの第2突出高さH2が、図6の左端に示すように、第2突出高さH2よりも高い第1突出高さH1に再度、変更設定される。
 上記構造とされた部品把持具161では、変更機構171の軸部材172のノック機構173からの突出高さが第1突出高さH1に設定されているときには、図5に示すように、先ず、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図5に示すように、ピストン106の下端面が、ノック機構173からの突出高さが第1突出高さH1に設定された軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間する。
 そして、正負圧供給装置により、エア流通管114に負圧が供給されることで、エア室135からエアが吸引され、ピストン106が、コイルスプリング136の弾性力(付勢力)に抗して、上方に向かって移動する。この際、上述したリンク機構108の動きにより、1対のスライダ140が接近し、1対の把持爪67も接近する。これにより、1対の把持爪67が接近して、最大離間距離L1よりも小さいクランプ幅を有する把持対象の部品を把持する。
 一方、部品把持具161により把持された部品が、回路基材12上に装着される際には、正負圧供給装置により、エア室135への負圧の供給が停止され、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が再度供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図5に示すように、再度、ピストン106の下端面が、ノック機構173からの突出高さが第1突出高さH1に設定された軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間する。
 これにより、1対の把持爪67により把持された最大離間距離L1よりも小さいクランプ幅を有する部品が、離脱され、回路基材12上に部品が装着される。従って、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧を供給することによって、1対の把持爪67が最大離間距離L1となるように離間するため、1対の把持爪67によって最大離間距離L1よりも僅かに小さいクランプ幅の部品まで把持可能となる。
 他方、正負圧供給装置により、エア流通管114に変更圧力P2である正圧を供給して、変更機構171の軸部材172のノック機構173からの突出高さが、第1突出高さH1よりも低い第2突出高さH2に変更設定された際の、部品把持具161の動作について図7に基づいて説明する。図7に示すように、先ず、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図7に示すように、ピストン106の下端面が、ノック機構173からの突出高さが第2突出高さH2に設定された軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が離間距離L1よりも大きい最大離間距離L2となるように離間する。
 そして、正負圧供給装置により、エア流通管114に負圧が供給されることで、エア室135からエアが吸引され、ピストン106が、コイルスプリング136の弾性力(付勢力)に抗して、上方に向かって移動する。この際、上述したリンク機構108の動きにより、1対のスライダ140が接近し、1対の把持爪67も接近する。これにより、1対の把持爪67が接近して、最大離間距離L2よりも小さいクランプ幅を有する把持対象の部品を把持する。
 一方、部品把持具161により把持された部品が、回路基材12上に装着される際には、正負圧供給装置により、エア室135への負圧の供給が停止され、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧が再度供給される。これにより、ピストン106がコイルスプリング136の弾性力(付勢力)によって、下方に向かって移動し、1対のブラケット142も下方に向かって移動する。
 そして、図7に示すように、再度、ピストン106の下端面が、ノック機構173からの突出高さが第2突出高さH2に設定された軸部材172の上端面に当接して、当該ピストン106の下方への移動が停止される。この際、上述したリンク機構(変換機構)108の動きにより、1対のブラケット142の下方に向かう移動に伴って、1対のスライダ140が離間する方向にスライドし、1対の把持爪67が最大離間距離L2となるように離間する。
 これにより、1対の把持爪67により把持された最大離間距離L2よりも小さいクランプ幅を有する部品が、離脱され、回路基材12上に部品が装着される。従って、正負圧供給装置により、エア流通管114に基準圧力P1である僅かな正圧を供給することによって、1対の把持爪67が最大離間距離L2となるように離間するため、1対の把持爪67によって最大離間距離L2よりも僅かに小さいクランプ幅の部品まで把持可能となる。
 ここで、変更機構171は、変更機構の一例である。軸部材172は、軸部材の一例である。ノック機構173は、ノック機構の一例である。第1突出高さH1が第1突出高さの一例である。第2突出高さH2が第2突出高さの一例である。最大離間距離L1が第1距離の一例である。最大離間距離L2が第2距離の一例である。
 以上詳細に説明した通り、第2実施形態に係る部品把持具161では、エア室135へのエアの供給圧力を基準圧力P1から基準圧力P1よりも高い所定の変更圧力P2にすることによって、変更機構171における軸部材172のノック機構173からの突出高さを第1突出高さH1と、第1突出高さH1よりも低い第2突出高さH2とに交互に変更設定することが可能となる。
 これにより、多くの種類の部品把持具161を準備する必要が無くなる。また、部品把持具161の交換を抑制して、部品を回路基材(基板)12に実装する実装効率を高めることが可能となる。また、変更機構171を軸部材172とノック機構173とで構成することが可能となり、変更機構171の簡素化及び小型化を図ることが可能となる。また、1対の把持爪(把持部)67が最大離間距離L2となるように変更機構171を変更設定して、最大離間距離L2よりも僅かに小さいクランプ幅を有する部品を把持しても、つまり、クランプ幅の大きい部品を把持しても、一対の把持爪(把持部)67の把握力をエア室135のエア圧力で制御して、部品の変形等を防止することが可能となる。
 尚、本発明は前記第1実施形態及び第2実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
 例えば、第2実施形態に係る変更機構171のノック機構173において、軸部材172が所定荷重よりも大きい荷重で下方向に押下される毎に、該軸部材172の突出高さが3段階以上に変更設定されるように構成してもよい。これにより、一対の把持爪(把持部)67の最大離間距離を3段階以上に設定することが可能となる。
 66、161:部品把持具  67:把持爪(把持部)  106:ピストン  108:リンク機構(変換機構)  110、171:変更機構  135:エア室  146:移動部材  147:コイルスプリング(付勢部材)  150:規制部材  154:有底凹部  172:軸部材  173:ノック機構

Claims (4)

  1.  接近することで部品を把持し、離間することで把持した部品を離脱する1対の把持部と、
     エア室へのエアの供給・排出により上下方向に移動するピストンと、
     前記ピストンの上下方向への移動を前記1対の把持部を接近若しくは、離間させる方向への移動に変換する変換機構と、
     前記1対の把持部の最大離間距離が第1距離と前記第1距離よりも大きい第2距離となるように、前記エア室へのエアの供給圧力を基準圧力から前記基準圧力よりも高い所定の変更圧力にすることによって前記ピストンの上下方向への移動量を変更設定する変更機構と、
     を備えることを特徴とする部品把持具。
  2.  前記変更機構は、
       上下方向に移動する移動部材と、
       前記エア室へ前記基準圧力のエアが供給された際に、前記移動部材を上方向に付勢して該移動部材の上端部を前記ピストンの下端面に当接させて、前記1対の把持部の最大離間距離が前記第1距離となるように、該移動部材を介して該ピストンを支持する付勢部材と、
       前記エア室へ前記変更圧力のエアが供給された際に、前記ピストンの下端面に当接した状態で前記付勢部材の付勢力に抗して下方へ移動する前記移動部材の移動量を規制して、前記1対の把持部の最大離間距離が前記第2距離となるように規制する規制部材と、
     を有することを特徴とする請求項1に記載の部品把持具。
  3.  前記規制部材は、前記移動部材が進入可能な上方に開口する有底凹部を有し、
     前記移動部材は、該移動部材の下端部が前記有底凹部の底面に当接することによって、下方向への移動が規制されることを特徴とする請求項2に記載の部品把持具。
  4.  前記変更機構は、
       上下方向に移動する軸部材と、
       前記軸部材が所定荷重以下で下方向に押下された際に、該軸部材を上下方向に移動しないように支持して、前記軸部材が前記所定荷重よりも大きい荷重で下方向に押下される毎に、該軸部材の突出高さを少なくとも所定の第1突出高さと前記第1突出高さよりも低い第2突出高さに交互に変更可能なノック機構と、
     を有し、
     前記エア室へ前記変更圧力のエアが供給された際に、前記ピストンは前記軸部材の上端部に当接して該軸部材を前記所定荷重よりも大きい荷重で下方向に押下して、前記軸部材の突出高さを変更し、
     前記エア室へ前記基準圧力のエアが供給された際に、前記ピストンは前記軸部材の上端部に当接して該軸部材を前記所定荷重以下で下方向に押下して、
     前記軸部材の突出高さが前記第1突出高さの場合には、前記1対の把持部の最大離間距離が前記第1距離となるように、該ピストンの下方向への移動が規制され、
     前記軸部材の突出高さが前記第2突出高さの場合には、前記1対の把持部の最大離間距離が前記第2距離となるように、該ピストンの下方向への移動が規制されることを特徴とする請求項1に記載の部品把持具。
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