JPH0128518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インデツクステーブルを利用して
IC等の部品をプリント基板等に自動的に実装す
る装置に関し、構成が簡単・小形で安価に製造で
き、かつ動作が安定し確実な部品の自動実装装置
を実現するものである。

パーツフイーダでIC等の部品を自動実装装置
に供給し、これを自動実装装置でプリント基板等
に実装する場合、通常インデツクステーブルに円
周方向へ等間隔に、アクチエータ、アーム、アー
ムのガイド機構および着脱装置等から成る実装ユ
ニツトを配設してあり、各ユニツトが独立して実
装機能を備えている。

実装動作は、アクチエータでアームを進出させ
てその先端の着脱装置により、パーツフイーダで
送給された部品を吸着保持すると、アームが後退
し、次にインデツクステーブルの回転で次の実装
ステーシヨンに移動すると、アームが進出して着
脱装置に保持された部品をプリント基板等に装着
する。そして、アームは再び後退し、インデツク
ステーブルで回転移送される。

ところがこのようにインデツクステーブルに独
立した実装ユニツトを多数配設すると装置が大掛
かりとなり、IC等のような小物部品の実装には
適しないばかりか、多数の重量物を搭載した状態
でインデツクステーブルを回転させなければなら
ないので、動作の円滑を妨げる欠点がある。ま
た、大掛かりの装置となることにより、当然製造
コストも高くなる。

これに対し、流体圧シリンダなどのアクチユエ
ータや、部品をアームに着脱する駆動源を共用で
きるようにし、インデツクステーブルの各ステー
シヨンにおいて、これらを断／続することも考え
られるが、断／続機構が複雑かつ大形となるた
め、実用化に至つていない。

本発明は、回転するインデツクステーブル側に
配設される部品実装機構部と、固定側に配設され
るアクチユエータや駆動源との間の断／続機構を
簡単かつ小形、軽量に実現することで、大形かつ
大重量のアクチユエータや駆動源を各ステーシヨ
ンで共用可能とすることを目的とする。この目的
を達成するために本発明は、ガイド手段にガイド
されて往復動するアームと、このアームの先に取
付けられた真空式着脱具から成る実装機構部を、
インデツクステーブルに円周方向へ等間隔に配設
し、インデツクステーブルの中央に配設した非回
転部に、アームを駆動する流体圧シリンダ等のア
クチエータを設け、少なくともアームが部品実装
ステーシヨンに到来するとアームとアクチエータ
が連結し、アームが部品実装ステーシヨンを通過
する際に連結が外れるジヨイント手段を備えてお
る。さらに、前記非回転部すなわち固定軸２に
は、着脱具に部品を吸着保持するための負圧を与
えるエア配管として、少なくとも部品吸着ステー
シヨンと部品実装ステーシヨンに対応する位置に
おいて、非回転部２の外周に開口する吸収孔９，
１０を有している。

一方、インデツクステーブル１側には、前記の
吸引孔９，１０とそれぞれ対向し、連通できる連
通孔７，７を、各実装機構部ごとに備えること
で、アームが部品吸着ステーシヨンに到来する
と、該吸引孔１０と着脱具が接続され、アームが
部品実装ステーシヨンを過ぎると、該吸引孔９と
着脱具との接続が遮断されるように構成されてい
る。この構成において、アームが部品吸着ステー
シヨンに到来すると、アーム先端の着脱具が非回
転部の吸引孔１０に接続されると共に、カム機構
等によつてアームが前進し、先端の着脱具に、パ
ーツフイーダから送られて来た部品を吸着保持す
る。そしてインデツクステーブルが回転し始める
と、カム機構等によつてアームが後退し、吸引孔
１０から次に吸引孔９に切り換わり、かつアーム
は次の部品実装ステーシヨンに送られ、アームが
非回転部のアクチエータと連結される。

そして、該アクチエータによつてアームが進出
し、着脱具に保持された部品が部品実装ステーシ
ヨンのプリント基板等に装着される。部品実装後
アクチエータによつてアームは後退し、インデツ
クステーブルが回転し始めると、アームとアクチ
エータとの連結が外れ、着脱具と非回転部の吸引
孔９との接続も遮断される。

このように本発明によれば、回転するインデツ
クステーブル側に配設された連通孔７と固定側の
吸引孔９，１０との間の断／続、インデツクステ
ーブル側のアームと固定側のアクチユエータとの
間の断／続が、インデツクステーブルの回転によ
つて、円滑かつ自動的に行なわれ、しかも簡単か
つ小形、軽量の構造で実現できる。その結果、必
要最少限の構成、即ちガイド手段にガイドされて
往復動するアームと、このアームの先に取付けら
れた真空式着脱具から成る実装機構部をインデツ
クステーブルに複数組設け、アームを駆動する流
体圧シリンダ等のアクチエータや着脱具に負圧を
与える配管等は、インデツクステーブルの中央に
配置して、インデツクステーブルの回転でアーム
および着脱具に切替え接続することにより、アク
チエータと配管等を各アームおよび着脱具に共通
して利用することができる。

その結果、大形で重量の大きいアクチエータ等
は１組で済み、自動組立装置全体として小形化、
構造の簡素化、製造コストの低減が実現される。
インデツクステーブルへの搭載物の軽量化によつ
て動作も円滑になり、IC等の精密部品の実装に
有効である。

次に本発明による部品実装装置の実施例を説明
する。

第１図は部品実装装置の正面図、第２図は同装
置のエア系を示す部分断面正面図、第３図は第１
図の―′断面拡大図である。

図において１はインデツクステーブルで中央の
円柱状の軸２を中心に間欠回転する。インデツク
ステーブル１に、ガイド枠３を介して固設されて
いるガイド棒５に、アーム４および着脱具６を搭
載したブロツク１１が、矢印ａ１，ａ２方向へ往
復動可能に支持されている。アーム４の先には吸
盤状の着脱具６を備えており、アーム４中にあけ
られた筒状孔から成る連通孔７の一端が着脱具６
に開口している。

中央の軸２を囲むように形成されたインデツク
ステーブル１に固設された円筒状部８には、アー
ム４の他端の連通孔７がインデツクステーブルの
半径方向へ摺動可能に挿入され、連通孔７の他端
が、第１図の実装ステーシヨンSt２では、吸引孔
９と連通しており、吸着ステーシヨンSt１では、
吸引孔１０と連通している。ガイド棒５に往復摺
動可能に支持されている。ブロツク１１には、ロ
ツド１２を介して連結具１３を備えている。軸２
中には、実装ステーシヨンSt２と対応した位置に
アクチエータとして流体圧シリンダ１４が内蔵さ
れており、そのピストンロツド１５の先の大径部
１６と連結部１３とでジヨイントを構成してい
る。このジヨイントの部分は側面図で示されてお
り、アーム側の連結部は側面から見るとＣ字状を
成していて、インデツクステーブルの回転でＣ字
状の連結具１３が実装ステーシヨンSt２の位置に
到来すると、Ｃ字状部でピストンロツドの大径部
１６を囲む状態となつて連結が行われ、実装ステ
ーシヨンSt２から更にインデツクステーブルが回
転し始めると、Ｃ字状部が大径部１６から離脱
し、連結が外れる。

このように２本の吸引孔９，１０と１個の流体
圧シリンダ１４がインデツクステーブル１の中央
の固定軸２に設けられ、間欠回転するインデツク
ステーブル１には、部品実装に必要最少限のアー
ム４、アームのガイド棒３、アーム先端の着脱具
６を備え、着脱具６と固定軸の吸引孔９，１０と
の断続手段、アーム駆動用の流体圧シリンダ１４
とアームとの間に断続式の連結具を備えている。
このようなアーム４…が、ガイド枠３を介してイ
ンデツクステーブル１上に円周方向へ等間隔に配
設されている。

図示例では、１つのアームの着脱具６ｂが部品
の実装ステーシヨンSt２に対応する位置に有ると
きは、隣接する１つ前のアームの着脱具６ａが部
品の吸着ステーシヨンSt１に対応するように配設
されている。

１７は滑り台状に傾斜したパーツフイーダであ
り、実装される部品例えばIC１８…が１列にな
つて滑降し切出し部１９へ送給される。切出し部
１９には、シーソー揺動する切出し具２０が軸２
１で支持されており、切出し具２０が反時計方向
へ回動すると先端の爪２２が下降してIC１８ａ
のストツパーとなり、軸２１を中心に時計方向へ
回動すると先端の爪２２が上昇して後端の爪２
２′が下降する。そのため前記のIC１８ａは爪２
２から解放されてパーツフイーダ１７を滑降し、
吸着ステーシヨンSt１へ送給される。このとき、
１つ手前のIC１８ｂは後端の爪２２′で押さえら
れるので、吸着ステーシヨンSt１へは１個だけし
か送給されない。

次に切出し具１９が反時計方向へ回動される
と、後方の爪２２′で押さえられていたIC１８ｂ
が下降して前方の爪２２に支持される。こうして
１個ずつ切出して吸着スステーシヨンSt１へ送ら
れたIC１８ｃは、インデツクステーブル１の回
転によりアーム４ａが吸着ステーシヨンSt１の位
置へ来ると、前述のようにアーム４ａ中の連通孔
７が真空吸引孔１０と接続され、着脱具６ａが真
空吸着可能となる。第３図に示すように、着脱具
６が搭載されたブロツク１１は、スプリング３０
で偏心カム３１側に引つ張られ、ブロツク１１に
支持されたカムフオロワー３３が、該偏心カム３
１に圧接している。前記のように、着脱具６ａが
真空吸引可能になると同時に、偏心カム３１が軸
３４を中心に回動してブロツク１１を矢印ａ１方
向に押すことにより、着脱具６ａが矢印ａ１方向
に進出して、IC１８ｃを真空吸着し保持する。
その後、偏心カム３１が半回転することで、ブロ
ツク１１とアーム４ａが矢印ａ２方向に後退し、
ICを吸着保持した状態でアーム４ａおよび着脱
具６ａは、インデツクステーブル１の回転によ
り、次の実装ステーシヨンSt２へ送られる。

実装ステーシヨンSt２へ到来したアーム４ｂ
は、第３図で説明したように連結具１３を介して
流体圧シリンダ１４と連結され、アームの連通孔
７は吸引孔９と接続される。実装ステーシヨンSt
２には、部品が実装されるプリント基板３２が配
設されており、アームが実装ステーシヨンSt２に
到来すると、流体圧シリンダ１４が動作してアー
ム４ｂを矢印ａ１方向へ進出させる。これによつ
て、着脱具６ｂに保持されたIC１８ｄが下降し、
その端子ピンがプリント基板３２のソケツト２３
に挿入される。次にシリンダ１４でアーム４ｂは
矢印ａ２方向へ引上げられ、IC１８ｄは着脱具
６ｂから解放されて、ソケツト２３上に残る。こ
のとき、アーム４ｂの上昇に先立つて図示されて
いないバルブで吸引孔９を閉じて連通孔７を大気
に開放することにより、IC１８ｄを着脱具６か
ら解放してもよいが、ICの端子ピンとソケツト
２３の接触バネとの接触圧が着脱具６の真空吸引
力より大きい場合は、必ずしも大気開放を行なわ
なくてもよい。

このようにして実装ステーシヨンで部品の実装
が行われている間に、吸着ステーシヨンSt１にお
ける部品の吸着が行われる。実装動作と吸着ステ
ーシヨンSt１における吸着動作が済むとインデツ
クステーブルが回転し、吸着ステーシヨンのアー
ム４ａが実装ステーシヨンSt２に移送される。こ
のとき、実装ステーシヨンSt２におけるアーム４
ｂは、連通孔７が吸引孔９から外れると共に、連
結具１３もシリンダ１４から外れる。

第２図は、部品を負圧で吸着保持するためのエ
ア系を示した図であり、アームが吸着ステーシヨ
ンSt１から実装ステーシヨンSt２に移動する間に
おいても、着脱具６で吸引力が維持されるように
するために、固定軸２の外周に連通路２４が形成
されている。即ち、インデツクステーブル１の回
転でアームが４ａの位置から４ｂの位置に移動す
る際にアームの連通孔７の端部が移動する経路に
対向するように、側壁に開口した溝状の連通路２
４を形成し、その一端は吸引孔１０と連通し、他
端は吸引孔９の直前の隔壁２５で行止まりに成つ
ている。従つて、アーム４ａが移動し吸引孔１０
の位置からずれても、アームの連通孔７は連通路
２４を介して吸引孔１０と連通するので、アーム
の移動時も吸引力が維持される。また、隔壁２５
は薄いもので、この隔壁を通過する際に吸引力が
途切れることもない。

吸引孔９，１０には真空センサが接続されてい
て、着脱具における部品の有無が検出される。即
ち、アームが４ａで示す吸着位置に到来すると、
吸引孔１０側の真空センサは真空圧が下がつて、
ICを吸着してないことを検出するが、アームが
矢印ａ１方向へ進出してICを吸着すると真空圧
が上昇し、部品を吸着したことが検出される。ま
た、吸引孔９側も、着脱具６ｂがICを吸着保持
している間は、真空圧が高くなり、物体が吸着保
持されていることが検出されるが、ICがプリン
ト基板３２に挿着されて着脱部６ｂから離脱する
と、吸引孔９側の真空圧が下がつてICが離脱し
たことが検出される。

次に、吸着ステーシヨンSt１から実装ステーシ
ヨンSt２へ移動する間は、連通路２４を介して吸
引孔１０とアームの連通孔７とが接続されるの
で、着脱具の移動中における物体の有無も、吸引
孔１０側の真空センサで検出できる。連通孔７の
端部が隔壁２５を通過する際は、一時的に吸引孔
９と１０と両側で、ICの存在が検出されるが、
間もなく吸引孔９側のみにICの存在が検出され、
吸引孔１０側は、次に到来したアームと接続され
ると共に、そのアームの着脱具には末だICが吸
着されていないことを検出する。

このように、着脱具の移動中でも常時該着脱具
が負圧発生源と接続されるようにすると共にその
接続路の途中に真空センサを設けて真空圧の状態
を検出することにより、着脱具における物体の有
無を監視し、更にその検出信号を利用して、次の
動作の制御を始めることができる。なお、着脱部
の移動時における真空圧供給のための連通路２４
は、インデツクステーブルの円筒状部８の内周面
に沿つて設けてもよい。またパーツフイーダ１７
にも、吸着ステーシヨンSt１において、配管２９
で負圧発生源に接続された吸引孔２６を設けて、
切出し部１９から送られて来たIC１８ｃを真空
圧で吸引保持し、次に位置出しブロツク２７が矢
印ａ３方向へ移動してIC１８ｃを基準面に押し
つけることにより吸着位置におけるICの位置出
しを高精度に行うことができる。

次に着脱具６ａが下降してIC１８ｃを吸着す
ると、吸引孔１０側の真空センサからの検出信号
により、吸引孔２６は大気圧に切換えられ、IC
１８ｃはパーツフイーダ１７から解放される。

なお、他の実施例として、アーム中に連通孔７
を設けないで、他の連通孔によつて着脱具６を吸
引孔９，１０に接続することもできる。ジヨイン
ト部においては、ロツド１２に圧縮コイルバネ２
８等の復帰バネを設けることにより、アーム４が
バネ圧で矢印ａ２方向へ復帰するようにすれば、
流体圧シリンダ１４の役目はアームを押下げるだ
けで足りるので連結具１３もピストンロツドの大
径部１６と同様な簡単な形状にできる。

以上の図示実施例からも明らからように、本発
明によれば、回転するインデツクステーブル側に
配設された連通孔やアームと、固定側の吸引孔
９，１０やアクチユエータとの間の断／続が、イ
ンデツクステーブルの回転によつて、円滑かつ自
動的に行なわれ、しかも簡単かつ小形、軽量の構
造で実現できる。その結果、大形で重量物のアク
チエータは固定軸に設けると共に各アームに共用
し、インデツクステーブル上には共用の不可能な
必要最少限の装置だけ配設することにより、装置
全体の構造の簡素化、小形化、コストダウンが実
現されると共に、インデツクステーブルの動作も
円滑となり、IC等のような精密部品の自動実装
が容易になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による自動実装装置の実施例を示
すもので、第１図は正面図、第２図はエア系を示
す部分断面正面図、第３図は第１図の―′断
面拡大図である。 図において、１はインデツクステーブル、２は
固定軸、３はガイド枠、４はアーム、６は着脱
部、７は連通孔、９，１０は吸引孔、１４は流体
圧シリンダ、１８，１８ａ…１８ｄはIC（部品）、
２４は連通路、２５は隔壁、St１は吸着ステーシ
ヨン、St２は実装ステーシヨンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガイド棒５にガイドされて、インデツクステ
   ーブル１の半径方向に往復動するアーム４を、イ
   ンデツクステーブル１に円周方向へ等間隔に配設
   し、各アーム４の先に真空式の着脱具６を設け、 インデツクステーブル１に固設され、非回転部
   ２を囲むように形成された円筒状部８に、前記各
   アーム４の他端の連通孔７が、インデツクステー
   ブル１の半径方向へ摺動可能に挿入され、 前記非回転部２には、着脱具に部品を吸着保持
   するための負圧を与えるエア配管として、少なく
   とも部品吸着ステーシヨンSt１と部品実装ステー
   シヨンSt２に対応する位置において、非回転部２
   の外周に開口する吸引孔９，１０を備え、 インデツクステーブル１側には、前記の吸引孔
   ９，１０とそれぞれ対向して連通でき、かつ前記
   各アームと連通した前記の連通孔７，７を備える
   ことで、アームが部品吸着ステーシヨンSt１に到
   来すると、該吸引孔１０と着脱具６ａが連通孔７
   を介して接続され、アームが部品実装ステーシヨ
   ンSt２を過ぎると、該吸引孔９と着脱具６ｂとの
   接続が遮断されるように構成し、 さらに、インデツクステーブル１の中央に配設
   した非回転部２に、前記のアーム４を往復動する
   流体圧シリンダ１４を設け、 アームが少なくとも部品実装ステーシヨンSt２
   に到来したときに、アームと前記流体圧シリンダ
   １４とが連結し、アームが部品実装ステーシヨン
   St２を通過する際に連結が外れる連結具を備えて
   なること、 を特徴とする部品実装装置。