JP2000252696A

JP2000252696A - 電子部品装着装置

Info

Publication number: JP2000252696A
Application number: JP11056308A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sueki; 誠末木; Masayuki Seno; 眞透瀬野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】装着ヘッドを上下させるには、レバーを揺動
運動させることによって行っているので、装着ヘッドの
動作量がわずかな場合は、軸受けの揺動角が小さくな
り、内部に使用されている転動体は内外輪の転送跡がオ
ーバーラップする角度以下で動作を繰り返し、転動体の
全部に潤滑油がまわらず油膜切れが起こって潤滑不良に
なり、異常摩耗が発生し、軸受けの寿命が短い。【解決手段】所定のタイミングでシリンダ装置３０を
カムフォロワー１８がカム１６に付勢する方向と逆方向
に駆動させると、ロッド３０ｃの先端部が案内部材３０
ｅに形成された長孔３０ｆに案内され、付勢用ローラ３
０ｄが案内部材３０ｅに摺動自在に案内され、これによ
り軸受け２０の回転角が臨界揺動角より大きくなるよう
にレバー１９が揺動し、潤滑油が軸受け２０の内部にあ
る転動体に回り込み、潤滑不良による異常摩耗を防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品装着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品装着装置を図７〜図１１
に示す。この電子部品装着装置１には、プリント回路基
板２に装着する電子部品をリール状に収納した帯状長尺
材料であるキャリアテープ３と、このキャリアテープ３
を送り出す部品供給装置４を複数並列的に搭載した供給
テーブル５，６が設けられている。

【０００３】この供給テーブル５，６は、図８に示すよ
うに直動案内機構７に沿って、図示しない駆動装置によ
り、図９の左右方向にそれぞれ独立して移動可能に構成
されている。供給テーブル５，６の駆動装置としては、
例えばボールねじとこれを駆動するためのモータが用い
られる。また、プリント回路基板２を搬入・搬出するた
めの搬送装置８，９と、搬送装置８から移送されたプリ
ント回路基板２を保持固定し、直動案内機構１０により
図９の左右、上下方向に移動可能なＸ−Ｙテーブル１１
と、主軸部１２に対し円周上に等角度に配置されるとと
もに電子部品を真空吸着するノズル１４を備えた装着ヘ
ッド１３とが設けられている。そして、これら装着ヘッ
ド１３は、図１０に示すように、直動案内機構１５に沿
って図示しない駆動装置によって上下方向に移動可能に
構成されている。

【０００４】ここで、電子部品装着装置１の動作につい
て、図８〜図１１に基づいて説明する。搬送装置８によ
り搬送されてきたプリント回路基板２は、Ｘ−Ｙテーブ
ル１１に移送され保持固定される。そうすると、Ｘ−Ｙ
テーブル１１は、プリント回路基板２上の電子部品を搭
載する所定の位置、すなわち図９のＡ位置が、図１０に
示すノズル１４の下に位置するようにプリント回路基板
２を移動させる。その間に、供給テーブル５あるいは供
給テーブル６は、プリント回路基板２に装着する電子部
品が収納されているキャリアテープ３を取付けた部品供
給装置４を、吸着位置Ｂに移動させる。また、主軸部１
２が間欠回転し、装着ヘッド１３に取付けてある前記ノ
ズル１４が吸着位置Ｂに位置決めされる。

【０００５】また、図１１に示すように駆動装置（図示
せず）により回転しているカム１６には、ばね１７を介
して先端に取付けられているカムフォロワー１８により
付勢されているレバー１９が接していて、カム１６の回
転と同期してレバー１９が軸受け（ベアリングが用いら
れる）２０を支点に揺動し、リンク機構２１によりスラ
イダー２２が直動案内機構２３に沿って下に動作するこ
とにより装着ヘッド１３が直動案内機構１５に沿って下
降し、ノズル１４がキャリアテープ３から電子部品を吸
着し、上昇する。

【０００６】また、プリント回路基板２に搭載する電子
部品の順序に応じて当該電子部品が収納されている部品
供給装置４を吸着位置Ｂに位置決めするよう供給テーブ
ル５，６が移動し、装着ヘッド１３が順次動作し、キャ
リアテープ３から電子部品を吸着して取り上げる。さら
に、主軸部１２が間欠回転し電子部品を吸着したノズル
１４が装着位置Ａに移動し位置決めされると、装着ヘッ
ド１３は、直動案内機構１５により下降し、プリント回
路基板２に対し、吸着した電子部品を装着する。

【０００７】このように、キャリアテープ３に収納され
ている電子部品を所定の順序でプリント回路基板２の所
定の位置に順次装着するものである。また、供給テーブ
ル５，６は片方がプリント回路基板２に搭載する部品が
収納されている部品供給装置４を吸着位置に移動させて
いる間（図９では供給テーブル６）、他方（図９では供
給テーブル５）は待機位置に待避停止していて部品供給
装置４あるいはキャリアテープ３の交換などを行うこと
ができ、電子部品装着装置１を停止させることなく長時
間稼動できるよう構成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の電子部品装
着装置１において、装着ヘッド１３を上下させるには、
レバー１９を揺動運動させることによって行っている。
従って、装着ヘッド１３の動作量がわずかな場合は、軸
受け２０の揺動角が小さくなり、内部に使用されている
ボールあるいはころ等の転動体は内外輪の転送跡がオー
バーラップする角度、すなわち転動体が軌道輪に対し３
６０°を１列の転動体の数で除した角度（以下、臨界揺
動角という）以下で動作を繰り返す。そのため、軸受け
２０内部のボールあるいはころ等の転動体の全部に潤滑
油がまわらず油膜切れが起こって潤滑不良になり、異常
摩耗が発生する。よって、このように臨界揺動角以下で
揺動運動している軸受け２０は回転運動部に使用されて
いる軸受けに比べて寿命が短いという課題があった。

【０００９】そこで、本発明は、上記課題を解決し得る
電子部品装着装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における課題解決
手段は、回転自在な主軸部の外周に複数個取付けられ
て、基板搬送装置によって電子部品装着位置に搬送され
た回路基板に対し電子部品を装着するための装着ヘッド
と、これら装着ヘッドを回路基板に対し往復動させるた
めの往復動装置とが設けられ、この往復動装置は、各装
着ヘッドを案内する直動案内機構と、この直動案内機構
を往復動させるための駆動機構とを有し、この駆動機構
は、所定の支軸回りに回転するカム部材と、このカム部
材に一端を当接させるよう付勢する付勢手段によって揺
動軸回りに揺動自在なレバー部材と、このレバー部材を
揺動軸に対して軸受けするための軸受け部材と、前記カ
ム部材の他端と前記直動案内機構とを連結する連結部と
を備え、前記軸受け部材は、内輪と外輪と内輪および外
輪の間に設けられた転動体とを有し、前記内輪が揺動中
心軸に取付けられ、外輪がレバー部材に取付けられ、こ
のレバー部材を、前記カム部材の回転によって発生する
揺動角度より大きく回動させるための回動手段が設けら
れている。

【００１１】また、付勢手段および回動手段としてシリ
ンダ装置が兼用されている。また、付勢手段としてばね
が用いられ、回動手段としてシリンダ装置が用いられて
いる。また、回動手段として、所定の支軸回りに回転す
る別のカム部材が設けられ、この別のカム部材に当接す
る別のレバー部材が揺動軸に固定され、前記別のカム部
材が、レバー部材をカム部材の回転によって発生する揺
動角度より大きく回動させる形状とされている。

【００１２】また、回動手段として、所定の支軸回りに
回転する別のカム部材が設けられ、この別のカム部材に
当接する別のレバー部材が、揺動軸に一方向クラッチを
介して取付けられている。さらに、回動手段として揺動
軸に連結された駆動モータが用いられている。上記各構
成において、カム部材の回転に伴って、付勢手段を介し
てレバー部材が揺動軸回りに揺動し、装着ヘッドが直動
案内機構によってが上下方向に移動し、電子部品装着位
置に搬送された回路基板に対し電子部品を装着する。

【００１３】そして、回動手段を駆動することにより、
レバー部材がカム部材の回転によって発生する揺動角度
より大きく回動し、軸受け部材の内輪、外輪および転動
体が大きく回動し、潤滑不良による異常摩耗が防止され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、図７〜図１１と同一の機能
を有する構成部品については同一の符号を付してその説
明を省略する。図１は、本発明の実施の第一形態に係る
電子部品装着装置１、特に装着ヘッド１３の駆動部を示
す。装着ヘッド１３を上下動させる際、カム１６のカム
面にカムフォロワー１８を付勢するためのシリンダ装置
（付勢手段の一例）３０が設けられ、このシリンダ装置
３０は、その本体３０ａがブラケット３０ｂを介して電
子部品装着装置１の所定の場所に固定され、ロッド３０
ｃの先端部が付勢用ローラ３０ｄを介してレバー１９の
カムフォロワー１８側に延長され、揺動軸２０Ａに軸受
け部材２０を介して揺動自在に構成されたレバー１９の
カムフォロワー１８側に、レバー１９の表面に沿って前
記付勢用ローラ３０ｄを摺動自在に案内するコ字形の案
内部材３０ｅが取付けられ、ロッド３０ｃの先端部は、
案内部材３０ｅに形成された長孔３０ｆに挿通されてい
る。なお、図示しないが、前記軸受け部材２０は、内輪
と外輪と内輪および外輪の間に設けられた複数の球体
（転動体の一例）とを有し、前記内輪が揺動軸２０Ａに
取付けられ、外輪がレバー１９に取付けられている。リ
ンク機構２１の軸受け３５も同様に、揺動軸２０Ｂに軸
受け２０を介して連結され、この軸受け２０内輪が揺動
軸２０Ｂに取付けられ、外輪が連結アーム２１Ａに取付
けられている。また、レバー１９を、前記カム１６の回
転によって発生する揺動角度より大きく回動させるため
の回動手段が設けられ、この回動手段は、前記シリンダ
装置３０が兼用されている。他の構成は、従来例と同様
であるので省略する。

【００１５】上記構成において、装着ヘッド１３は、従
来例と同様に、図示しない駆動装置の駆動でカム駆動軸
２５が回転することによってカム１６が回転し、このカ
ム１６の回転に伴ってレバー１９が揺動軸２０Ａ回りに
揺動することによって、これに連結されたリンク機構２
１を介して上下動し、装着ヘッド１３が順次動作して、
キャリアテープ３から電子部品を吸着して取り上げ（捕
捉し）、プリント回路基板２に対し吸着した電子部品を
装着する。

【００１６】このような動作を繰り返すと、軸受け２０
（軸受け３５も同様）は、臨界揺動角以下で揺動運動を
繰り返すことになる。そこで、所定のタイミングでシリ
ンダ装置３０をカムフォロワー１８がカム１６に付勢す
る方向と逆方向に駆動させる。そうすると、ロッド３０
ｃの先端部が案内部材３０ｅに形成された長孔３０ｆに
案内され、付勢用ローラ３０ｄが案内部材３０ｅに摺動
自在に案内される。

【００１７】これにより軸受け２０（軸受け３５）の回
転角が臨界揺動角より大きくなるようにレバー１９を揺
動させ、潤滑油が軸受け２０の内部にあるボールあるい
はころ等の転動体に回り込み、潤滑不良による異常摩耗
を防止できる。また、上記の様に、カム１６のカム面に
カムフォロワー１８を付勢するためのシリンダ装置３０
を設けた構成によれば、シリンダ装置３０の操作によっ
てカム１６のカム面にカムフォロワー１８を付勢するの
を解除することができるので、レバー１９の動作をカム
１６と非同期に設定することもできる。

【００１８】さらに、従来では、直動案内機構２３の動
作量も少なく、直動案内機構２３を構成するガイドブロ
ック３３内のボールあるいはころ等の転動体の転走跡が
オーバーラップせず、軸受け２０と同様に潤滑不良が起
こるが、本発明の実施の第一形態によれば、シリンダ装
置３０を駆動させることによって、直動案内機構２３の
動作量を増大させ、ガイドブロック３３内のボールある
いはころ等の転動体が、ガイドレール３４上において転
走跡がオーバーラップするように動作させることができ
るので、潤滑不良による異常摩耗を防止できる。

【００１９】なお、プリント回路基板２に対し電子部品
を装着する手順は、電子部品装着装置１に搭載した制御
装置（図示せず）のプログラムに従って行われるもので
あるが、そのプログラムに、軸受け２０の回転角が臨界
揺動角を越えるよう揺動するタイミングを設定しておく
ことで、潤滑不良による異常摩耗を防止するようにす
る。

【００２０】次に、図２に基づいて本発明の実施の第二
形態を説明する。本発明の実施の第二形態に係る電子部
品装着装置１は、カムフォロワー１８をカム１６のカム
面に付勢するばね１７と、カム１６のカム面にカムフォ
ロワー１８を付勢するのを解除するシリンダ装置３０と
を備え、ばね１７とシリンダ装置３０とは互いに直交す
る方向に配置されている。

【００２１】すなわち、ばね１７の一端はブラケット３
０ｂを介して電子部品装着装置１の所定の場所に取付け
られ、ばね１７の他端はレバー１９のカムフォロワー１
８側に取付けられ、シリンダ装置３０の本体３０ａはブ
ラケット３０ｂを介して電子部品装着装置１の所定の場
所に固定され、レバー１９のリンク機構２１側面に付勢
用ローラ３０ｇが回転自在に取付けられ、ロッド３０ｃ
の先端部に付勢用ローラ３０ｇが当接して転動するとと
もに付勢用ローラ３０ｇを押圧するための押圧部材３０
ｈが取付けられている。他の構成は、上記従来と同様で
あるので省略する。

【００２２】本発明の実施の第二形態における電子部品
装着装置１によれば、シリンダ装置３０を駆動してロッ
ド３０ｃを伸長することにより、レバー１９が揺動軸２
０Ａ回りに大きく回動し、軸受け２０（軸受け３５）の
回転角が臨界揺動角より大きくなるようにレバー１９を
揺動し、潤滑油が軸受け２０の内部にあるボールあるい
はころ等の転動体に回り込み、潤滑不良による異常摩耗
を防止できる。

【００２３】また、本発明の実施の第二形態の場合、シ
リンダ装置３０を常に駆動するものではないので、上記
実施の第一形態に比べてシリンダ装置３０の駆動に使用
する流体（例えば圧縮空気）の消費量が少なくて済む。
他の作用効果は、上記実施の第一形態と同様である。次
に、図３および図４に基づいて、本発明の実施の第三形
態を説明する。本発明の実施の第三形態に係る電子部品
装着装置１は、図４に示すように、カム１６を回転させ
るために図示しない駆動装置の駆動力が伝達されて回転
するタイミングベルト２９ａおよびプーリ２９ｂが設け
られている。このプーリ２９ｂに、途中を複数の軸受け
部材２９Ａに軸受けされた駆動軸２５が挿通され、この
駆動軸２５の途中に、前記カム１６および別のカム２６
が取付けられている。

【００２４】一方、前記駆動軸２５に平行に、両端部を
軸受け部材２８，２８に軸受けされた揺動軸２０Ａが配
置され、この揺動軸２０Ａの途中に、前記カム１６，２
６にそれぞれ当接するカムフォロワー１８，１８を備え
たレバー１９，２７が取付けられている。そして、一方
のレバー１９に軸受け２０の外輪が固定され、軸受け２
０の内輪は揺動軸２０Ａに固定され、他方のレバー２７
は揺動軸２０Ａに固定され、図３に示すように、カムフ
ォロワー１８，１８をそれぞれカム１６，２６のカム面
に付勢するばね１７，１７が設けられている。他の構成
は上記実施の第一形態と同様である。

【００２５】上記構成において、タイミングベルト２９
ａの駆動に伴ってプーリ２９ｂが回転し、駆動軸２５が
回転する。すると、カム１６，２６がともに駆動軸２５
回りに回転し、カムフォロワー１８，１８を介してレバ
ー１９，２７が揺動軸２０Ａ回りに揺動する。そして、
レバー２７は揺動軸２０Ａに固定され、レバー１９に軸
受け２０の外輪が固定され、軸受け２０の内輪は揺動軸
２０Ａに固定されているので、軸受け部材２８，２８
を、軸受け２０が臨界揺動角以上回転するようにカム２
６の形状を設定しておくことにより、潤滑油が軸受け２
０の内部にあるボールあるいはころ等の転動体に回り込
み、潤滑不良による異常摩耗を防止できる。

【００２６】次に、実施の第四形態を図５に基づいて説
明する。本発明の実施の第四形態における電子部品装着
装置１は、一方向にのみ回転可能なワンウェイクラッチ
３１（一方向クラッチ）を介してレバー２７と揺動軸２
０Ａとが連結されたものである。他の構成は、上記実施
の第三形態と同様であるので省略する。上記構成におい
て、タイミングベルト２９ａの駆動に伴ってプーリ２９
ｂが回転し、駆動軸２５が回転する。すると、カム１
６，２６がともに駆動軸２５回りに回転し、カムフォロ
ワー１８，１８を介してレバー１９，２７が揺動軸２０
Ａ回りに揺動する。そして、レバー２７と揺動軸２０Ａ
とは一方向にのみ回転可能なワンウェイクラッチ３１で
連結されているので、レバー２７が揺動動作しても揺動
軸２０Ａは常に一方向のみに回転することになり、軸受
け２０の内部にあるボールあるいはころ等の転動体は、
揺動軸２０Ａ回りに回転することになる。つまり、一度
の揺動動作によって軸受け２０が臨界揺動角以上回転し
なくても、ワンウェイクラッチ３１によって同一方向に
動作角度が積算されることで、潤滑油が軸受け２０の内
部にあるボールあるいはころ等の転動体に回り込み、潤
滑不良による異常摩耗を防止できる。

【００２７】次に、本発明の実施の第五形態を図６に基
づいて説明する。本発明の実施の第五形態に係る電子部
品装着装置１は、実施の第三形態および第四形態でカム
２６、レバー２７を設けた代わりに、揺動軸２０Ａにこ
れを回転させる駆動モータ３２を連結したものである。
また、レバー１９に軸受け２０の外輪が固定され、軸受
け２０の内輪は揺動軸２０Ａに固定されている。

【００２８】この構成によれば、駆動モータ３２を駆動
して揺動軸２０Ａを回転させ、軸受け２０を臨界揺動角
以上回転するようにすることで、潤滑油が軸受け２０の
内部にあるボールあるいはころ等の転動体に回り込み、
潤滑不良による異常摩耗を防止できる。なお、上記各実
施の形態では、内部にボールあるいはころ等の転動体を
有した軸受け２０を例に説明したが、これに限定される
ものではなく、例えば軸受け２０を滑り軸受けとした場
合にも適用可能で、この滑り軸受け内で内で揺動する軸
を１回転以上させたり、固形潤滑剤が施されている場合
では、回転方向に次の固形潤滑剤が接するまで軸を回転
させることで上記実施の形態と同様の作用効果が得られ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明
は、揺動軸回りに揺動自在なレバー部材を、所定の支軸
回りに回転するカム部材の回転によって発生する揺動角
度より大きく回動させるための回動手段が設けられたの
で、軸受け部材の内輪、外輪および転動体の潤滑不良に
よる異常摩耗を防止でき、軸受け部材および装置全体の
使用寿命を延ばすことができ、軸受け部材のメンテナン
スを省くことにより、装置全体の稼働時間を延長させる
ことがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一形態を示す電子部品装着装
置の要部構成図である。

【図２】本発明の実施の第二形態を示す電子部品装着装
置の要部構成図である。

【図３】本発明の実施の第三形態を示す電子部品装着装
置の要部構成図である。

【図４】同じく要部側面図である。

【図５】本発明の実施の第四形態を示す電子部品装着装
置の要部側面図である。

【図６】本発明の実施の第五形態を示す電子部品装着装
置の要部側面図である。

【図７】一般的な電子部品装着装置の全体概略斜視図で
ある。

【図８】従来の電子部品装着装置の一部正面図である。

【図９】同じく平面図である。

【図１０】同じく直動案内機構の詳細断面図である。

【図１１】同じく要部構成図である。

【符号の説明】

１電子部品装着装置２プリント回路基板３キャリアテープ１３装着ヘッド１６カム１８カムフォロワー１９レバー２０軸受け部材２０Ａ揺動軸２０Ｂ揺動軸２１リンク機構２１Ａ連結アーム２３直動案内機構２５カム駆動軸３０シリンダ装置３０ｄ付勢用ローラ３０ｅ案内部材３５軸受け

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在な主軸部の外周に複数個取付け
られて、基板搬送装置によって電子部品装着位置に搬送
された回路基板に対し電子部品を装着するための装着ヘ
ッドと、これら装着ヘッドを回路基板に対し往復動させ
るための往復動装置とが設けられ、この往復動装置は、
各装着ヘッドを案内する直動案内機構と、この直動案内
機構を往復動させるための駆動機構とを有し、この駆動
機構は、所定の支軸回りに回転するカム部材と、このカ
ム部材に一端を当接させるよう付勢する付勢手段によっ
て揺動軸回りに揺動自在なレバー部材と、このレバー部
材を揺動軸に対して軸受けするための軸受け部材と、前
記カム部材の他端と前記直動案内機構とを連結する連結
部とを備え、前記軸受け部材は、内輪と外輪と内輪およ
び外輪の間に設けられた転動体とを有し、前記内輪が揺
動中心軸に取付けられ、外輪がレバー部材に取付けら
れ、このレバー部材を、前記カム部材の回転によって発
生する揺動角度より大きく回動させるための回動手段が
設けられたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】付勢手段および回動手段としてシリンダ
装置が兼用されたことを特徴とする請求項１記載の電子
部品装着装置。
【請求項３】付勢手段としてばねが用いられ、回動手
段としてシリンダ装置が用いられたことを特徴とする請
求項１記載の電子部品装着装置。
【請求項４】回動手段として、所定の支軸回りに回転
する別のカム部材が設けられ、この別のカム部材に当接
する別のレバー部材が揺動軸に固定され、前記別のカム
部材が、レバー部材をカム部材の回転によって発生する
揺動角度より大きく回動させる形状とされたことを特徴
とする請求項１記載の電子部品装着装置。
【請求項５】回動手段として、所定の支軸回りに回転
する別のカム部材が設けられ、この別のカム部材に当接
する別のレバー部材が、揺動軸に一方向クラッチを介し
て取付けられたことを特徴とする請求項１記載の電子部
品装着装置。
【請求項６】回動手段として揺動軸に連結された駆動
モータが用いられたことを特徴とする請求項１記載の電
子部品装着装置。