JPH0267799A

JPH0267799A - チップマウンタのビット取り付け機構及び交換装置

Info

Publication number: JPH0267799A
Application number: JP63219160A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kuroda; 黒田　潔; Takahito Usui; 孝仁臼井
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-03-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は回路基板上にチップ部品を装着するだめのチッ
プマウンタにおＣプるビット取り付（プ機構及びビット
交換装置に関する。

従来の技術ｆに来回路基板上に種々の種類・大きさを有するチップ
部品を装着するためのチップマウンタは、チップ部品を
Ｍ亘するチップ部品供給部、ＸＹ左方向移動可能な搬送
体、搬送体の先端に取付けられたビットを備え、ビット
は、搬送体及びビットの内部を連通する真空圧通路を通
じてチップ部品を吸着する。

このようなチップマウンタによりチップ部品を回路基板
上に装着するには搬送体を、まずチップ部品供給部上へ
移動しエアシリンダにより下降してチップ部品を吸着し
て螢上昇して回路基板上へ移動し再び下降してチップ部
品を装着する。

このビットは、吸着するチップ部品の大きさに台わせて
適当な大きさのものを用いる必要があり、１つの基板上
へのチップ部品の装着工程において通常何度も交換する
必要がある。

このビットを自動的に交換可能とするための装置として
、第４図に示すようなものがある。

図において、８０はＸＹ左方向び上下方向に移動可能な
搬送体、８１はビット、８４は交換用のビットを収納す
る収納装置である。ビット搬送体８０の下方にはダンパ
部８５が般Ｃアられ、このダンパ部８５は円柱部８６、
円柱部８６に接続されたロッド８７、ロッド８７の先端
に設けられたピン８８から成る。ビン８８はビット搬送
体８０の下端部に設けられた長穴９０から突出していて
、この長穴９０の縦方向長さの範囲内でダンパ部８５を
搬送体８０に対して上下動可能としている。

搬送体８０の下端の円柱部８６にはビット８１の先端部
より少し小さい径の穴が般Ｃアられ、ビット８１の頭部
９１は弾性的〔こ変形可能なように縦溝９２を複数本設
けられている。したがって、搬送体８０を下降してビッ
ト８１の頭部９１に押し付けると、頭部９１が円柱部８
６の穴内において変形し、弾性力により円柱部８６が搬
送体８０に取り付Ｃプられる。

ビット８１は頭部９１の下方【こ鍔部９３，９４を設（
アられている。

収納装置８４はビット８１を保持するための溝９５を有
するブラケット９６、図示しないエアシリンダによにの
ブラケット９６に対して図面矢印方向に移動可能な部材
９７から成る。この部材９７は常時図面上右方向に引っ
張られるようにスプリング９８を介してブラケット９６
と連結されている。

搬送体８０にビット８１を取り付ける際には、搬送体８
０をビット８１の真上に移動して後、図示しないエアシ
リンダにより下降させてビット８１の頭部９１を保持し
、次いで部材９７を左方向に移動させて搬送体８０を上
昇させる。

また、搬送体８０からビット８１を取り外す際には、ま
ず部材１４２を左方向に移動させて後、搬送体８０を下
降してビット８１をブラケット９６の溝９５内に保持さ
せて後、部材９７を右方向に移動させて部材９７の溝部
９８をビット８１の２つの鍔部９３，９４の間〔こ入れ
てビット８１の上下動を阻止する。次いで搬送体８０を
上昇してビット８１を部材９７の溝部９８及びブラケッ
ト９６の溝９５内に保持させる。

発明が解決しようとする課題ところで一般に、基板には歪みがあり、また、回路基板
上に装着するチップ部品の高さや、基板の厚さ、チップ
部品供給部の高さにはバラツキがある。これらを無視し
て搬送体８０を上下させると、チップ部品カイビット８
１の下端との衝突に伴う衝撃により損傷するおそれがあ
る。そのために、搬送体８０に前述したダンパ部８５を
設け、一定のダンパストロークをとっている。このダン
パ部８５は、ビット８１の下端部とチップ部品間の衝撃
力が３０ｇｆ〜１００ｇｆ程度になるように設計される
場合が多い。

しかし、この程度の力では搬送体８０とビット８１とを
弾性力により結合するためには十分ではないので、ダン
パストロークを越えてなお搬送体８０を押し込むことに
より結合させる必要が゛ある。

このため〔こ、搬送体８０の上下ストロークは本来の機
能であるチップ部品の装着のためのストロークよりも極
端に大きくなってしまい、ビット８１とチップ部品間の
ｉヤｉ撃力が大きくなるので、ビットを損傷するおそれ
がある。

したがって本発明の目的は、チップマウンタのビットと
チップ部品間の衝撃力を小さくすることができるビット
取付機構及びビット交換装置を提供することにある。

また、前述のように弾性力を利用して搬送体８０とビッ
ト８１を結合するので、搬送体８０とビット８１間の結
合力は強くない。

したがって、本発明の他の目的は、チップマウンタの搬
送体とビットを強く結合させることができるビット取付
機構及びビット交換装置を提供することにある。

課題を解決するための手段本発明を実施例に対応する第１図Ａ及び第１図Ｂに基づ
いて説明する。

請求項１に記載のチップマウンタのビット取り付け機構
は、第１の溝部３２を有しチップ部品を吸着可能なビッ
ト３と、ＸＹ力方向移動可能な搬送体１０と、前記搬送
体の下端部に設けられた第１のビット脱着装置２０とを
備え、前記第１の脱着装置は、第１の球体２３と、該第
１の球体を前記ビットの第１の溝部３６と噛み台わせる
第１の手段２１，２２を有する。

請求項２に記載のチップマウンタのビット取り付け機構
は、請求項１に記載のチップマウンタのビット取り付け
機構において前記噛み台わせる第１の手段２１ｔ　２２
は前記第１の球体２３を遊嵌する第１の貫通穴２５を有
し前記ビットを包囲する第１の内側部材２１と、前記第
１の内側部材に対して上下方向に移動可能に設けられ第
１の突起部２７を有する第１の外側部材２２からなり、
前記第１の外側部材が所定位置にあるとき前記第１の突
起部が前記第１の球体を内方へ押し該第１の球体を前記
ビットの第１の溝部と噛み台わせて該ビットを固定可能
とする。

請求項３に記載のチップマウンタのビット交換機構は、
前記ビット３が更に第２の溝部３６を有する請求項Ｉに
記載のビツト取り付ｔｊ８４構２と、交換用のビットを
収納する収納装置４と、前記ｌ、￥納装胃の上部に設け
られた第２のビット脱着装置６０とを備え、前記第２の
脱着装置は、第２の球体６３と、該第２の球体を前記ビ
ットの第２の溝部と噛み台わぜる第２の手段６１５６２
を有する。

請求項４に記載のチップマウンタのビット交換機構は、
請求項３に記載のビット交換機構において、前記噛み台
わせる第２の手段６Ｌ　６２は、前記第２の球体を遊嵌
する第２の貫通穴６５を有し前記ビットを包囲する第２
の内側部材６２と、前記第２の内側部材に対して上下方
向に移動可能に設けられ第２の突起部６６を有する第２
の外側部材６１からなり、前記第２の外側部材が所定位
置にあるとき前記第２の突起部が前記第２の球体を内方
へ押し該第２の球体を前記ビットの第２の溝部と噛み台
わせて該ビットを固定可能とする。

作用第１の脱着装置２０において、外側部材２２が所定位置
にあるとき、突起部２７が第１の球体２３を内側に押し
込んでいる（第２図Ａ、Ｄ、Ｅ；第３図Ａ、Ｅ）。この
時、ビット３がビット取り付け機構２内にあると、球体
２３はビット３の第１の溝部３６と噛み合い、第１の脱
着装置２０により強固に保持される（第２図り、Ｅ；第
３図Ａ）。外側部材２２が所定位置にない時、球体２３
の押し込みは解除され、従って球体２３と溝部３２との
噛み台いは外れ、ビット３が解放される（第２図Ｂ、Ｃ
；第３図８５　Ｃ２Ｄ）。

同様に第２の脱着装置６０において、外側部材６１が所
定位置にあるとき、突起部６６が第２の球体６３を内側
に押し込んでいる（第２図Ａ、Ｂ。

Ｅ；第３図Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ）。この時ビット３がビット
収納装置４内にあると、球体６３はどット３の第２の溝
部３６と噛み合い、第２の脱着装置５７により強固に保
持される（第２図Ａ、Ｂ；第３図Ｂ、Ｄ、Ｅ）。外側部
材６１が所定位置にない時、球体６３と溝部３６との噛
み合いは外れ、解放される（第２図Ｃ，Ｄ；第３図Ｃ）
。

実施例以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図Ａ、第１図Ｂ及び第１図Ｃは本発明の一実施例を
示し、第１図Ａはビット取り付け機構２、第１図Ｂはビ
ット３、第１図Ｃは交換用のビットを収納するビット収
納装置４の断面図である。

ビット取り付け機構２は、図示しない手段により水平（
ｘｙ）方向及び高さ（Ｚ）方向に移動可能な搬送体１０
と、ダンパ部１１及び第１のビット脱着装置２０から成
る。

搬送体１０は下端〔こ一対の長穴１２を有する。

ダンパ部１１はロッド１３、ロッドの上端部に般Ｃブら
れたピン１４、ロッド１３の下端部に明けられた円柱状
の部材１５からなる。ピン１４は搬送体１０の一対の長
穴１２を通ってダンｔｉ部１１を搬送体１０に対して一
定距離上下動可能としてダンノミストロークを与える。

円柱状の部材１５は下向きの開口部１６を有し、この開
口部１６内を水平方向〔こ延在するピン１７を備える。

第１のビット脱着装置２０（ま中空円柱状の内側部材（
第１の内側部材）２１、この内側部材２１を包囲する環
状の外側部材（第２の外側部材）２２、及び球体（第１
の球体）２３から成る。内側部材２１と外側部材２２は
第１の球体２３をビット３の第１の溝部３２と噛み台わ
せる手段を構成する。

外側部材２２は内側部材２１との間（二設けられたスズ
１ノング２４を介し内側部材２１（二対して常時下方に
付勢されている。内側部材２１には水平方向に貫通する
貫通穴（第１の貫通穴）２５カ′：複数個（例えば３　
ｆ円）　設けられている。この貫通穴２５には球体２３
が遊嵌されていて、その内径は外側（外側部材２２側）
が球体２３の直径よりやや大きく、内側がやや小さくさ
れ、球体２３が外側へ転勤可能にされている。また内側
部材２１の上端には鍔部２６が設けられている。外側部
材２２は内側に突起部（第１の突起部）２７を有し、常
態においては第１図Ａに示した位置（所定位置）にあに
の時突起部２７により貫通穴２５内の球体２３を内側に
押し込んでいる。

ビット３は円柱状の部材１５の開口部１６と嵌合する頭
部３１、この頭部３上の下方において前述した第１の球
体２３と噛み台う環状の溝部（第１の溝部）３２、その
下方の大径部３３、さらにその下方の先端部３４から成
る。頭部３１にはピン１７と嵌合する嵌合溝３５が設け
られ、また、大径部３３の外周には後述する第２の球体
６３と噛み合う縦長又は環状の溝部（第２の溝部）３６
が設けられている。

ダンパ部１１とビット３の内部中央にはそれぞれ連通す
る通路１８，３７が設けられていて、搬送体１０を介し
て図示しない真空圧源に接続されている。また、ダンパ
部１１と第１のビット興着装置２０の間にはシール１つ
が設けられ、ビット取り付け機構２がビット３を取り付
けた時に真空圧がビット３と第１の外側部材２２の間か
ら外方に漏れないようにしている。

ビット収納装置４は使用するビットの数に応じて複数個
（図面には１個のみ示しである）殺げられた貫通穴４１
を有するブロック４２、このブロック４２の内部に上下
方向移動可能に設〔ブられたシリンダ４３、シリンダ４
３の内部に設（プられシ’）ンダ４３に対して上下方向
移動可能に設けられたピストン４４、およびピストン４
４の上方に＝Ｃプられた第２のビット脱着装置６０から
成る。

シリンダ４３はスプリング４５を介してピストン４４〔
こ接続されピストン４４に対して常時上方に付勢され、
ピストン４４はスプリング４６を介してブロック４２に
接続されブロック４２に対して常時下方に付勢されてい
る。

ブロック４２の下部に空気圧を供給する通２８４７が設
けられ、この通路から空気圧が供給されるとピストン４
４及びシリンダ４３が上昇し、空気圧の供給を停止する
とスズ１ノング４６の力によりピストン４４が下降する
。

シリンダ４３の上面にはビット３を通すための開口４８
が設けられている。この開口４８の径は第１の内１ユ１
部材２１の外径より大きく、第１の外１」１部材２２の
外径より小さくされている。

シリンダ４３の下方に埋め込まれたボルト４９がピスト
ン４４の外周の長穴５０内を貫通し、また、ブロック４
２の上方にはボルト５１か埋め込まれている。ボルト４
９とホ゛ルト５１か゛当接することによりジノシダ４３
の上昇運動が停止され、ボルト４９と長穴５０の上端及
び下端が当接することによりピストン４４のシリンダ４
３に対する相対運動の上下のＩ＜ｆｆ界が規定される。

第２ビツト脱着装置６０は、ピストン４４と一体に移動
する中空円柱状の外側部材（第２の外側部材）６１、こ
の外側部材６１〔こ包囲された中空円柱状の内側部材（
第２の内側部材）６２、及び球体（第２の球体）６３か
ら成る。内側部材６２と外側部材６１は第２の球体６３
をビット３の第２の溝部３６と噛み台わせる手段を構成
する。

内側部材６２はピストン４４との間に設けられたスズ１
ノング６４を介しピストン４４に対して常時上方に付勢
されている。内側部材６２には水平方向に貫通する貫通
穴（第２の貫通穴）６５が複数個（例えば４１固）設け
られている。この貫通穴６５には球体６３が遊嵌されて
いて、その内径は外ｔｌＪ　（外側部材２２　ｔｅＪ　
）が球体６３の直径よりやや大きく、内側がやや小さく
され、球体６３が外側へ転勤可能にされている。外１［
１１Ｊ部材６１は内側に突起部（第２の突起部）６６を
有し、常態においては第１図に示した位置（所定位置）
にあにの突起部６６により貫通穴６５内の球体６３を内
側に押し込んでいる。

内側部材６２に包囲されて法面部材６７が設けられ、こ
の緩衝部材６７はスプリング６８を介してピストン４４
の上面に接続されている。

ボルト４つは常態においてはピストン４４の長大５０の
上端に当接し、外側部材６１及び内側部材６２はシリン
ダ４３の上面から下方に離れている（第１Ｃ図）。

次に本発明の一実施例によりビット取り１寸は機構２に
ビット３を取り付ける際の作動を第２図Ａ〜第２図Ｆに
基づいて説明する。なお、第２図においては円柱状の部
材１５と第１の脱着装置２０の外側部材２２とは一体の
ものとして描き、また、シール１９、円柱状の部材１５
内を延在するビン１７及ビツト３の嵌合溝３５を省略し
て描いている。

■まず、ビット取り付け機構２をビット収納装置４の上
に移動して後下降する。このとき第２の脱着装置６０に
おいては、内側部材６２がスブ′ノング６４により上方
に付勢されて相対的に外１．ＩＪ部材６１が内側部材６
２【二対して所定の位置にあり、突起部６６が第２の球
体６３を内側に押し込んでいる。したが゛って、ビット
３は第２の脱着装置２０により強固に保持されている。

また、シ１ノンダ４３に言？ＬｔＴられたボルト４９（
まピストン４４の長穴５０の下端に当接している。

なお、第１の脱着装置２０においては、外９１部材２２
がスプリング２４により下方に付勢され、外側部材２２
が内側部材２１に対して所定の位置にあり、突起部２７
が第１の球体２３を内側に押し込んでいる（第２図Ａ）
。

０次にビット取り付け機構２が所定の高さにまで下降し
た後、フロック４２の下部の通２８４７がら空気圧を供
給してシリンダ４３及びピストン４４を上昇させる。こ
の際シリンダ４３に設けられたボルト４９がブロック４
２に設けられたボルト５１に当接して停止するまではピ
ストン４４はシリンダ４３と共に上昇する。シ“ノンダ
４３が上昇すると第１の脱着装置２０の内側部材２１は
鍔部２６が外側部材２２の上端と当接するまでスプリン
グ２４の力に抗して下降する。したがって、外側部材２
２の突起部２７が球体２３がら外れてビット３の溝部３
２と球体２３との噛み合いも外れる（第２図Ｂ）。

■その後、シリンダ４３は静止したままボルト４９がピ
ストン４４の長大５０の下端に当接するまでピストン４
４が上昇する。このとき内側部材６２はその上端がシリ
ンダ４３【こ当接して停止した螢も外側部材６１が上昇
するので、外側部材６１の突起部６６が球体６３がら外
れてビット３の溝部３２と球体６３との噛み合いも外れ
る（第２図Ｃ）。

■ついでビット取り付け機構２を上昇させると、第１の
脱着装置２０の内側部材２１は鍔部２６カ（外ｆ！ｌｌ
Ｊ部材２２の上端から離れ、常態に復するので、球体２
３は突起部２７によりビット３の溝部３２に押し込まれ
、ビット３はビット取り付け機構２に強固に保持される
（第２図Ｄ）。

■ブロック４２の下部の通２８４７からの空気圧の供給
を停止する。ジノシダ４３に設けられたボルト４９がピ
ストン４４の長穴５０の下端に当接するまで、スプリン
グ４６の力によりピストン４４が下降する（第２図Ｅ）
。

ボルト４９が長穴５０の下端に当接した後はピストン４
４と共にシ“ノンダ４３も下降して元の位１に戻る。

次に本発明の一実施例によりビット取り付け機構２から
ビット３を取外す際の作動を第３図Ａ〜第３図Ｆに基づ
いて説明する。

■まず、ビット取り付け機構２をビット収納装置４の上
に移動して螢下降する。この段階においては第２図Ａの
段階と同様に第１の脱着装置２０及び第２の脱着装置６
０においては、突起部２７゜６６が第１及び２の球体２
６，６３を内側に押し込んでいる。したがって、ビット
３は第２の脱着装置６０により強固に保持されている。

（第３図Ａ）。

０次にビット取り付け機構２が所定の高さにまで下降し
た後第２図Ｂに示したと同様に、ブロック４２の下部の
通２８４７から空気圧を供給してシリンダ４３及びピス
トン４４を上昇させる。この際シリンダ４３に設けられ
たボルト４９がブロック４２に設けられたボルト５１に
当接して停止するまではピストン４４はシリンダ４３と
共に上昇する。シリンダ４３が上昇すると第１の脱着装
τ２０の内側部材２１は鍔部２６が外側部材２２の上端
と当接するまでスプリング２４の力に抗して下降する。

したがって、外側部材２２の突起部２７が球体２３から
外れてビット３の溝部３２と球体２３との噛み合いも外
れる（第３図Ｂ）。

■その後、シリンダ４３は静止したままボルト４つがピ
ストン４４の長穴５０の下端に当接するまでピストン４
４が上昇する。このとき内側部材６２はその上端がシリ
ンダ４３に当接して停止した後も外側部材６１が上昇す
るので、外側部材６１の突起部６６が球体６３から外れ
てビット３の溝部３２と球体６３との噛み合いも外れる
。このときスプリング６４，６８が圧縮される（第３図
Ｃ）。

■ついでブロック４２の下部の通２８４７からの空気圧
の供給を停止する。シリンダ４３に設けられたボルト４
つがピストン４４の長大５０の上端に当接するまで、ス
プリング４６の力によりピストン４４が下降する。この
とき圧縮されていたスプリング６４，６８が常態に復帰
して伸長するので外側部材６１の突起部６６により球体
６３が内方に押されてビット３の溝部３２と噛み合い、
ビット３を固定する（第３図Ｄ）。

■ボルト４９が長穴５０の上端に当接した後はピストン
４４と共にシーミング４３も下降して元の位Ｉへと移動
する。また、■で述べた通路４７からの空気圧の供給の
停止とほぼ同時にビット取り付け機構２を上昇させる（
第３図Ｅ）。

発明の効果本発明のビット取り付Ｃア機構及びビット交換装置によ
れば、チップ部品の装着のための搬送体１０の上下スト
ロークを大きくする必要がないので、従来に比ベチップ
マウンタのビットとチップ部品間の衝撃力を小さくする
ことができる。

また本発明のビット取り付け機構及びビット交換装置〔
こよれば、搬送体とビットを強く結合することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、第１図Ｂ及び第１図Ｃはそれぞれ本発明の一
実施例によるビット取り付け機構、ビット及びビット収
納装置を示す断面図、第２図Ａから第２図Ｅまでは本発
明を用いてビット取り口（プ機構にビットを取り付ける
工程を示す断面図、第３Ａから第３図Ｅは同じく本発明
を用いてビット取り付（ア機構からビットを取り外す工
程を示す断面図、第４図は従来例のビット交換装置を示
す斜視図である。２・・・ビット取り付け機構、３・・・ビット、４・・
・ビット収納装τ、１０・・・搬送体、２０・・・第１
の脱着装置、２１，２２・・・噛み台わせる手段（２１
・・・第１の内側部材、２２・・・第１の外側部材）、
２３・・・第１の球体、２５・・・第１の貫通穴、２７
・・・第１の突起部、３２・・・第１の溝部、３６・・
・第２の溝部、６０・・・第２の脱着装置、６１，６２
・・・噛み台わせる手段（６１・・・外側部材、６２・
・・第２の内側部材）、６３・・・第２の球体、６５・
・・第２の貫通穴、６６・・・第２の突起部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１の溝部を有しチップ部品を吸着可能なビット
と、ＸＹ方向に移動可能な搬送体と、前記搬送体の下端
部に設けられた第１のビット脱着装置とを備え、前記第
１の脱着装置は、第１の球体と、該第１の球体を前記ビ
ットの第１の溝部と噛み台わせる第１の手段を有するチ
ップマウンタのビット取り付け機構。
（２）前記噛み台わせる第１の手段は、前記第１の球体
を遊嵌する第１の貫通穴を有し前記ビットを包囲する第
１の内側部材と、前記第１の内側部材に対して上下方向
に移動可能に設けられ第１の突起部を有する第１の外側
部材からなり、前記第１の外側部材が前記第１の内側部
材に対して所定位置にあるとき前記第１の突起部が前記
第１の球体を内方へ押し該第１の球体を前記ビットの第
１の溝部と噛み台わせて該ビットを固定可能とする請求
項１記載のチップマウンタのビット取り付け機構。
（３）前記ビットが更に第２の溝部を有する請求項１に
記載のビット取り付け機構と、交換用のビットを収納す
る収納装置と、前記収納装置の上部に設けられた第２の
ビット脱着装置とを備え、前記第２の脱着装置は、第２
の球体と、該第２の球体を前記ビットの第２の溝部と噛
み台わせる第２の手段を有するチップマウンタのビット
交換機構。
（４）前記噛み台わせる第２の手段は、前記第２の球体
を遊嵌する第２の貫通穴を有し前記ビットを包囲する第
２の内側部材と、前記第２の内側部材に対して上下方向
に移動可能に設けられ第２の突起部を有する第２の外側
部材からなり、前記第２の外側部材が前記第１の内側部
材に対して所定位置にあるとき前記第２の突起部が前記
第２の球体を内方へ押し該第２の球体を前記ビットの第
２の溝部と噛み台わせて該ビットを固定可能とする請求
項３記載のチップマウンタのビット交換機構。