JPH0342717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は吸引ノズルにより小型部品をハンドリ
ングする装置、例えば電子回路実装工程における
チツプ状電子部品装着装置等に利用されるもので
ある。

(ロ) 従来の技術 チツプ状電子部品は普通、吸引ノズルに吸着さ
れて基板まで運ばれる。基板には接着剤またはペ
ースト状ハンダが塗布してあり、これに部品を押
しつけるのであるが、目的の個所に精度良く部品
を置くためには、部品が吸引ノズルに吸着されて
いる間に、部品のセンターを正しい位置に合わせ
てやる必要がある。そこで、吸引ノズルに吸着さ
れた部品を矯正爪で挟み、位置ずれを直すという
操作が行われる。出願人が昭和55年特許願第
164139号（特開昭57−89535号公報参照）で提案
した装置もこの目的で使用されるものである。と
ころでチツプ状電子部品には大小様々な種類があ
る。大きな部品の位置決めを行うため矯正爪の開
きを大きくしておくと、今度はこれで小さな部品
の位置決めを行おうとするとき、小さな部品に達
するまでに矯正爪のスピードが上がり過ぎ、部品
に欠けを生じたりすることがある。この問題を解
決するため、上述の昭和55年特許願第164139号、
あるいは出願人の別の提案である昭和58年特許願
第174514号（特開昭60−67089号公報参照）の装
置では、矯正爪の内面に段を設け、部品の大きさ
に合わせて爪の開きを変えたのと同じ効果を得て
いる。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 上記従来技術の構成には次のような問題があつ
た。

Ａ 矯正爪の内面に、位置決め面を多段にわたつ
て設けるため、爪の仕上げがやつかいである。

Ｂ 部品を矯正爪の間に突き入れるためのカムス
トロークを、一番下の段に合わせて設定するた
め、ストロークが長くなり、部品に急激な動き
を強いる。また上方の段に部品を合わせるとき
には、カム曲線に従つたスムーズな降下の途中
でストツパをかませて急停止させることにな
り、シヨツクで部品の脱落を招きやすい。

本発明は、矯正爪に段をつけるという手法によ
ることなく大小部品に対処できる装置を提供し、
かかる問題を解消しようとするものである。

(ニ) 課題を解決するための手段 本発明では、部品の位置決め装置に以下の要素
を盛り込んだ。

ａ 吸引ノズルに吸着された部品を挟むべく向か
い合わせに配置された、対をなす矯正爪。

ｂ 前記矯正爪を、求心方向及び遠心方向に移動
できるよう支持する手段。

ｃ 矯正爪を求心方向に附勢するばね。

ｄ 矯正爪から突出したカムフオロアを接触さ
せ、矯正爪に遠心方向への移動を生ぜしめるカ
ム。

ｅ 矯正爪開閉のため、前記カムに一定ストロー
クの変位を与える駆動手段。

ｆ 矯正爪の求心方向移動エンドと遠心方向移動
エンドをシフトするため、前記カムフオロアに
対するカムの一般的相対位置を変化させる手
段。

(ホ) 作用 駆動手段がカムに所定ストロークの往動変位を
与えると、カムは自己の変位量に応じた距離、矯
正爪を遠心方向に移動させる。カムを復動させる
と矯正爪は求心方向に復帰する。カムが往動と復
動を繰り返すことにより、矯正爪は開閉を繰り返
す。カムとカムフオロアの一般的相対位置が変わ
らないかぎり矯正爪の求心方向移動エンドと遠心
方向移動エンドは一定であるが、これを変えてや
ると、カム表面に対するカムフオロアの接触位置
が変わり、矯正爪の求心方向移動エンドと遠心方
向移動エンドはシフトする。すなわち大部品に対
しては開き加減の位置で、小部品に対しては閉じ
加減の位置で、矯正爪を開閉させることができ
る。

(ヘ) 実施例 図に基づき一実施例を説明する。位置決め装置
１の主部をなすものは円形の回転盤２であり、こ
れはローラ３により垂直軸まわりに回転できるよ
う支持されている。ローラ３は120゜おきに３個配
置され、不動部材であるベース４に各々枢支され
ている。５はベース４に支持された電動機で、軸
端のプーリ６と回転盤２をベルト７で連結し、回
転盤２を所要角度回転させるものである。

回転盤２は４個の矯正爪８ａ，８ｂ，８ｃ，８
ｄを90゜間隔で支持する。第６図に示すように、
各矯正爪は１対づつのガイド１０，１０に挟ま
れ、放射方向にスライド可能である。矯正爪８
ａ，８ｂは対をなして向かい合い、部品１１の長
辺を挟む。矯正爪８ｃ，８ｄも対をなして向かい
合い、部品１１の短辺を挟む。部品１１は、イン
デツクステーブル等に支持された吸引ノズル１２
に吸着されて矯正爪の間へ運ばれてくる。回転盤
２の中心には軸１３が垂直に固定され、その外側
にはピニオン１４，１５が回転自在に支持され
る。上方のピニオン１４には、矯正爪９ａ，９ｂ
に固定したラツク１６が両側から噛み合い、下方
のピニオン１５には矯正爪８ａ，８ｂに固定した
ラツク１７が両側から噛み合う。各矯正爪は下方
に１本づつの脚部を垂下させており、ラツクはこ
の脚部に固定される。矯正爪９ａ，９ｂから垂下
した脚部１８は、下端にカムフオロア１９を支持
している。カムフオロア１９はローラにより構成
される。各矯正爪はまた、回転盤２との間に張り
渡した引張コイルばね２０，２１（第９図）によ
り、求心方向に附勢されている。矯正爪９ａ，９
ｂを附勢するばね２１は矯正爪８ａ，８ｂを附勢
するばね２０より強力である。ピニオン１４，１
５には各々角度にして180゜強の切欠部を設け、残
りの扇形突部を回転伝達用の係合部２２，２３
（第１０図）として噛み合わせている。２４は軸
１３の内部から上向きに突出し、上端にはダイヤ
モンドチツプを有するバツクアツプピンで、第１
３図に見られるように、軸１３に対し上下可能で
あり、且つばね２５により最上昇位置に押し上げ
られている。このバツクアツプピン２４は、吸引
ノズル１２に吸着された状態で降下してくる部品
１１の底面に当り、降下停止時に部品１１が慣性
で脱落するのを防ぐ。

ばね２０，２１で求心方向に附勢された矯正爪
８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂを遠心方向に動かすの
は、ローラ１９，１９の間に割り込むカム２６で
ある。カム２６は円錐台状の外形を有し、ベース
４の軸受部２７に上下及び回転自在に支持された
軸２８の上端に固定されている。軸２８はカム２
６に一定ストロークの変位を与える駆動主段とし
ての働きをする。軸２８は板カム２９により上下
動するが、板カム２９が軸２８に直接接触するの
ではなく、間に揺動ブロツク３０が介在する。揺
動ブロツク３０は軸３１によりベース４に枢支さ
れて水平軸線まわりに揺動可能であり、且つ軸３
１と平行する方向に延びる張出片３２，３３を上
下に備えている。また揺動ブロツク３０は軸３１
と直交する方向にレバー３４を突出させており、
その先端のローラ状カムフオロア３５を板カム２
９に接触させている。このレバー３４は揺動ブロ
ツク３０の主構造と一体化しているが、軸３１の
端にはもう１個のレバー３６が設けられており、
こちらのレバー３６は揺動ブロツク３０とは独立
して回動可能である。レバー３６の先端には軸３
１と平行する方向に軸３７を固定し、この軸３７
の径大部３８を軸２８の端面に当接させている。
張出片３３には立上がり部３９が形設されてお
り、この立上がり部３９には軸３１と平行に軸４
０が固定されている。軸４０にはシーソーレバー
４１，４２が枢支される。シーソーレバー４１，
４２は各々前端を軸３７の下面にあてがつてい
る。４３，４４は張出片３２に固定されたエアシ
リンダである。エアシリンダ４３のロツド４５は
シーソーレバー４１の後端を張出片３３に固定し
たストツパボルト４６に当るまで押し下げる（第
４図参照）。シーソーレバー４１はこの時、前端
で軸３７を持ち上げる。エアシリンダ４４のロツ
ド４７はシーソーレバー４２の後端を張出片３３
に固定したストツパボルト４８に当るところまで
押し下げる（第５図参照）。これによりシーソー
レバー４２も軸３７を持ち上げるが、その持ち上
げ距離はシーソーレバー４１の場合より大きい。
エアシリンダ４３，４４が動作しない時には、軸
３７は径大部３８がその真下のストツパボルト４
９に当るところまで下がる（第３図参照）。軸２
８はこのように、シーソーレバー４１若しくは４
２で持ち上げられた状態の、あるいは持ち上げら
れない状態の軸３７で支えられ、揺動ブロツク３
０の揺動と共に上下することになる。すなわちエ
アシリンダ４３，４４は、カムフオロア１９に対
するカム２６の一般的相対位置（カム２６は上下
に振動しつつカムフオロア１９に相対することに
なるが、その振動の中点がカムフオロアに対する
カム２６の代表的な相対位置であるとみなし、こ
のように呼称する）を変化させる。なおカム２６
の頂面には、軸１３の下端を受け入れる凹所５０
が形設されている。

上記位置決め装置１は次のように動作する。当
初、カム２６は上昇位置にあり、矯正爪９ａ，９
ｂは遠心方向に押し開かれている。この動きはラ
ツク１６→ピニオン１４→ピニオン１５→ラツク
１７という順序で矯正爪８ａ，８ｂに伝えられ、
矯正爪８ａ，８ｂも遠心方向に開く。ここで、矯
正爪８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂの間に部品１１が挿
入される（第１０図）。次いでカム２６を下降さ
せて行くと各矯正爪は求心方向に移動し始める。
まず部品１１を挟むのは、力の弱い方のばね２１
により附勢された矯正爪８ａ，８ｂの対である
（第１１図）。矯正爪８ａ，８ｂはラツク１７とピ
ニオン１５を介して連結しているので、部品１１
は確実に中心へ移動させられる。矯正爪８ａ，８
ｂの求心方向移動はここで停止するが、矯正爪９
ａ，９ｂはなおも求心方向に移動を続ける。これ
が可能になるのは、ピニオン１４，１５の係合部
２２，２３に回転方向に関し〓間があるからであ
る。最終的に矯正爪９ａ，９ｂも部品１１に達
し、矯正爪８ａ，８ｂに挟まれた部品１１を強い
ばね２０の力で位置決めする（第１２図）。吸引
ノズル１２に対する部品１１の角度も調整する必
要がある場合は、電動機５により回転盤２を所定
角度回動させる。この後カム２６が再び上昇し、
各矯正爪は部品１１から離れ、吸引ノズル１２は
部品１１を運び去る。

次に、大きさの異なる部品にどう対処するかを
説明する。説明の便宜上、部品１１に大中小の３
ランクを設け、小型部品を１１ａ，中型部品を１
１ｂ、大型部品を１１ｃと表記することにする。
小型部品１１ａの場合には、第３図のように軸３
７を大径部３８がストツパボルト４９に当るとこ
ろまで下げ（つまりエアシリンダ４３，４４を動
作させない）、低い位置を基準としてカム２６を
上下させる。すなわちカム２６は上端近くの細い
部品をカムフオロア１９，１９の間に割り込ませ
ることになり、各矯正爪は小さく開いた位置から
求心方向への移動を開始する。この場合矯正爪の
求心方向移動エンドも遠心方向移動エンドも回転
盤２の中心近くにある。中型部品１１ｂのとき
は、第４図のようにエアシリンダ４３を動作させ
て軸３７を持ち上げる。するとカム２６はやや高
い位置で上下動するようになる。これはカムフオ
ロア１９に対するカム２６の一般的相対位置が変
化したことを意味し、カム２６の太い部分がカム
フオロア１９，１９の間に割り込み、矯正爪の開
きは大きくなる。すなわち矯正爪の求心方向移動
エンドと遠心方向移動エンドは回転盤２の中心か
ら見た場合少し外寄りにシフトする。大型部品１
１ｃに対しては、第５図のようにエアシリンダ４
４を動作させ、軸３７を更に持ち上げる。これに
よりカム２６の一層太い部分を使うことになり、
矯正爪は大きく開き、そこから求心方向への移動
を開始することになる。すなわち矯正爪の求心方
向移動エンドと遠心方向移動エンドは更に外寄り
にシフトする。

(ト) 発明の効果 本発明によれば、部品の大きさに合わせて矯正
爪を開き、部品にそれほど遠くない位置から閉じ
動作（矯正動作）を開始させられるから、矯正爪
に加速がつき過ぎて部品を破損することを避けら
れる。そしてこの場合、矯正爪の内面に段をつ
け、部品の支持高さを変えて閉じ動作の空走距離
を調整するものでないから、部品は常に一定の高
さへ滑らかに降ろせば良く、何段階もの高さに停
止させる場合のようにストツパにより急停止をか
ける必要がなく、動作に無理を生じない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は断面
図、第２図ないし第５図はカムの上下動及び高さ
調節の仕組みを説明する部分構成図、第６図は回
転盤の上面図、第７図及び第８図は矯正爪開閉用
ラツク・ピニオンの平面的配置図、第９図は回転
盤の下面図、第１０図ないし第１２図は矯正爪の
動作説明図、第１３図はバツクアツプピンの構成
を示す部分拡大断面図である。 １……部品の位置決め装置、１２……吸引ノズ
ル、１１……部品、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ……
矯正爪、１０……ガイド（矯正爪を求心方向及び
遠心方向に移動できるよう支持する手段）、２０，
２１……矯正爪を求心方向に附勢するばね、１９
……カムフオロア、２６……カム、２８……軸
（駆動手段）、４３，４４……エアシリンダ（カム
フオロアに対するカムの一般的相対位置を変化さ
せる手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記構成要素を備えた部品の位置決め装置。 ａ 吸引ノズルに吸着された部品を挟むべく向か
   い合わせに配置された、対をなす矯正爪。 ｂ 前記矯正爪を、求心方向及び遠心方向に移動
   できるよう支持する手段。 ｃ 矯正爪を求心方向に附勢するばね。 ｄ 矯正爪から突出したカムフオロアを接触さ
   せ、矯正爪に遠心方向への移動を生ぜしめるカ
   ム。 ｅ 矯正爪開閉のため、前記カムに一定ストロー
   クの変位を与える駆動手段。 ｆ 矯正爪の求心方向移動エンドと遠心方向移動
   エンドをシフトするため、前記カムフオロアに
   対するカムの一般的相対位置を変化させる手
   段。