JPH0354880B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子部品を部品保持ヘツドの部品保持
部により保持してプリント基板等の部品支持部材
に自動的に装着する電子部品装着装置に関するも
のであり、特に、部品保持ヘツドに保持された電
子部品の部品保持部中心線まわりの回転姿勢を変
更した上で装着し得る装置に関するものである。

従来の技術 上記のような電子部品装着装置は特開昭58−
213496号公報によつて既に知られている。この公
報に記載されている電子部品装着装置において
は、第１０図に示すように、部品保持ヘツドたる
吸着ヘツド２３０が電子部品を吸着して保持する
吸着管２３２の吸着部（部品保持部）の中心線ま
わりに回転し得る状態でヘツド保持体２３４に取
り付けられており、吸着管に吸着された電子部品
２３６の吸着管中心線まわりの回転姿勢が撮像装
置によつて検出され、その検出結果に基づいてヘ
ツド回転装置２３８が吸着ヘツド２３０を所定の
角度回転させることにより電子部品２３６の姿勢
を変更した上でプリント基板等に装着するように
なつている。このような電子部品装着装置によれ
ば、吸着ヘツド２３０による電子部品２３６の保
持姿勢の誤差を補正した上でプリント基板等に装
着し得るため装着精度を向上させることができ
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記公報に記載された電子部品
装着装置においては、ヘツド回転装置２３８が、
吸着ヘツド２３０を回転可能に保持しているヘツ
ド保持体２３４上に設けられてそれとともに移動
するようにされているため、吸着ヘツド２３０と
ともに移動する質量が大きく、吸着ヘツド２３０
を高速で移動させて部品装着作業の能率向上を図
ることが困難である。

また、この電子部品装着装置においては、吸着
ヘツド２３０に、吸着管２３２の吸着部の中心線
を中心とする円弧形の被保持部２４０が設けら
れ、この被保持部２４０がガイドローラ２４２を
介してヘツド保持体２３４に保持されるようにな
つており、かつ、ヘツド回転装置２３８はその被
保持部２４０の端面に駆動用アーム２４４を当接
させることにより吸着ヘツド２３０を回転させる
ものとされているため、吸着ヘツド２３０の回転
可能角度が比較的小さい角度に制限され、電子部
品２３６の吸着管中心線まわりの回転姿勢の誤差
を補正することは可能であるが、電子部品２３６
を例えば45度、90度あるいは180度というように
大きな角度回転させてプリント基板等に装着する
ことができない。

問題点を解決するための手段 本願の第一発明は上記のような問題点を解決す
るために、部品保持部において電子部品を保持す
る部品保持ヘツドがヘツド保持体によつて部品保
持部の中心線のまわりに回転可能に保持され、か
つ、ヘツド回転装置によつて回転させられること
により、その部品保持ヘツドが保持した電子部品
の姿勢を変更した後にプリント基板等部品支持体
に装着する電子部品装着装置において、上記ヘツ
ド保持体を、上記部品保持ヘツドに上記部品保持
部の中心線に直角な方向の成分を含む運動を与え
て部品受取位置から部品装着位置まで移動させる
ものとするとともに、部品保持ヘツドに部品保持
部と同心の被駆動回転体を設ける一方、その部品
保持ヘツドの前記部品受取位置から部品装着位置
までの移動経路内の一停止位置に近接して、被駆
動回転体に回転伝達可能に係合する駆動回転体と
その駆動回転体を被駆動回転体に対して接触・離
間させる接離装置と駆動回転体を回転駆動するこ
とにより被駆動回転体および部品保持ヘツドを１
回転させ得る回転駆動装置とを設けて前記ヘツド
回転装置を構成したものである。

また、本願の第二発明は同じく前記の問題点を
解決するために、部品保持部において電子部品を
保持する部品保持ヘツドがヘツド保持体によつて
部品保持部の中心線のまわりに回転可能に保持さ
れ、かつ、ヘツド回転装置によつて回転させられ
ることにより、その部品保持ヘツドが保持した電
子部品の姿勢を変更した後にプリント基板等部品
支持体に装着する電子部品装着装置において、ヘ
ツド保持体を、部品保持ヘツドに部品保持部の中
心線に直角な方向の成分を含む運動を与えて部品
受取位置から部品装着位置まで移動させるものと
するとともに、部品保持ヘツドに前記部品保持部
と同心の被駆動回転体を設ける一方、部品保持ヘ
ツドの前記部品受取位置から前記部品装着位置ま
での移動経路内の一停止位置に近接して、被駆動
回転体に回転伝達可能に係合する駆動回転体とそ
の駆動回転体を被駆動回転体に対して接触・離間
させる接離装置と駆動回転体を回転駆動すること
により被駆動回転体および部品保持ヘツドを１回
転させ得る回転駆動装置とを設けて前記ヘツド回
転装置を構成し、かつ、常には部品保持ヘツドも
しくはそれと一体的に回転する部材に摩擦係合し
て部品保持ヘツドの回転を防止しており、ヘツド
回転装置が部品保持ヘツドを回転させる間は解除
されるブレーキ装置を設けたものである。

上記第一発明および第二発明の望ましい態様に
おいては、前記被駆動回転体が円筒面状の内周摩
擦面を有するものとされる一方、前記駆動回転体
が半径方向外側へ拡張して内周摩擦面に摩擦係合
する拡張部を含むものとされ、かつ、前記接離装
置が駆動回転体を軸方向に移動させて内周摩擦面
の内側に嵌入させるとともに拡張部を拡張させる
ものとされる。

さらに望ましい態様においては、駆動回転体が
中空軸状とされ、その駆動回転体の内周摩擦面の
内側に嵌入する部分の外側にゴム等弾性材から成
るリング状部材が嵌合され、そのリング状部材が
嵌合された部分に半径方向の貫通孔が複数個等角
度間隔に形成されてそれら貫通孔の各々にボール
が移動可能に収容されるとともに、駆動回転体内
に軸方向に摺動可能に嵌合された拡張部材に軸方
向に対して傾斜して形成された傾斜面が各ボール
に作用可能とされ、その拡張部材の駆動回転体に
対する軸方向の相対移動に伴つてボールとリング
状部材とから成る拡張部が拡張されて内周摩擦面
に摩擦係合するものとされる。

また、さらに望ましい態様においては、上記拡
張部材と駆動回転体との間に上記拡張部材を上記
傾斜面が上記ボールに作用しなくなる非作用位置
へ付勢する弾性部材が設けられ、かつ、前記接離
装置がそれら拡張部材および弾性部材を介して駆
動回転体に作用することによつて拡張部を内周摩
擦面の内側に嵌入させるとともに、その嵌入位置
において駆動回転体の軸方向の移動が阻止された
後は弾性部材の付勢力に抗して拡張部材を回転駆
動体に対して相対的に移動させることによつて拡
張部を拡張させるものとされる。

作用および効果 上記第一発明に係る電子部品装着装置において
は、部品保持ヘツドを回転させるヘツド回転装置
が定位置に設けられており、ヘツド保持体には支
持されていないためヘツド保持体とともに移動す
る質量が小さく、ヘツド保持体の移動開始時およ
び停止時に発生する振動、騒音が低減するため、
ヘツド保持体を高速で移動させることが可能とな
り、部品装着作業の能率向上効果が得られる。

しかも、ヘツド回転装置は複数の部品保持ヘツ
ドに対して共通に設けられるものではあるが、
個々の部品保持ヘツドがそれに近接して停止する
毎に駆動回転体が被駆動回転体に係合して１個の
部品保持ヘツドを必要な角度ずつ回転させるもの
であるため、すべての部品保持ヘツドが共通のヘ
ツド回転装置に常時接続されており、一斉に回転
させられる場合のように１個の部品保持ヘツドの
回転が他の部品保持ヘツドの位相に影響を与える
ことがなく、部品保持ヘツドの回転制御が簡単で
ある。

また、部品保持ヘツドがヘツド保持体により部
品保持部の中心線のまわりに回転可能に保持され
ており、部品保持部と同心の被駆動回転体が駆動
回転体を介して回転駆動装置により１回転させら
れ得るようになつているため、部品保持ヘツドは
任意の角度回転させることができ、回転姿勢の誤
差補正のみならず、45度、90度、180度というよ
うに大きな角度回転させてプリント基板に装着す
ることができる。

また、第二発明に係る電子部品装着装置におい
ては上記第一発明に係る電子部品装着装置におけ
ると同様に効果が得られる上、部品保持ヘツドが
通常はブレーキ装置によつて回転を防止されてい
るため、ヘツド保持体の移動に伴う振動、衝撃等
によつて部品保持ヘツドが自由に回転してしまう
恐れがなく、また、回転する必要のある時期には
ブレーキ装置が解除されて部品保持ヘツドが軽快
に回転するため、電子部品の姿勢変更精度が一層
向上する効果が得られる。

さらに、駆動回転体が拡張部において被駆動回
転体の内周摩擦面に摩擦係合させられる望ましい
態様においては、駆動回転体と被駆動回転体との
摩擦係合力が駆動回転体と被駆動回転体とから成
る系の内力となつてそれらを支持する他部材に作
用することがないため、駆動回転体と被駆動回転
体とを十分大きな力で摩擦係合させても部品保持
ヘツドとヘツド回転装置との間に相対移動の生ず
る恐れがない。したがつて、装置の剛性を小さく
することができ、コスト低減を図り得るととも
に、ヘツド保持体とともに移動する質量が小さく
なつてヘツド保持体を高速で移動させることが可
能となる。

また、拡張部がボールおよびリング状部材から
成るものである望ましい態様においては、構造が
簡単となつてコストを低減させ得る特有の効果が
生じ、さらに、拡張部材と駆動回転体との間に弾
性部材が設けられる更に改善された態様において
は、接離装置は拡張部材を軸方向に移動させるの
みで駆動回転体の拡張部を被駆動回転体の内周摩
擦面の内側に嵌入させるとともに拡張部を拡張さ
せることができ、構造が簡単となつて一層のコス
ト低減効果が得られる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本発明の一実施例である電子部品装着
装置を含む電子部品装着システムの外観を示す。
本電子部品装着システムは本体フレーム１０，部
品供給装置１２、基板搬入装置１４、基板搬出装
置１６、基板位置決め装置１８および電子部品装
着装置２０（以下、単に装着装置という）等を備
えている。部品供給装置１２は、本体フレーム１
０によつて一直線に沿つて移動可能に支持された
移動台３０の上に多数の部品供給ユニツト３２が
移動台３０の移動方向において互に隣接する状態
で配列されたものであり、各部品供給ユニツト３
２は１種類づつのテーピング電子部品を保持して
いて、移動台３０の移動によつて装着装置２０に
正対する位置へ移動させられ、１個ずつの電子部
品を供給するものであるが、よく知られたもので
あるため詳細な説明は省略する。

電子部品が取り付けられるプリント基板は基板
搬入装置１４により搬入され、図示しないローデ
イング装置によつて基板位置決め装置１８に取り
付けられる。基板位置決め装置１８は基板支持台
３６を備え、その基板支持台３６は前記移動台３
０の移動方向に平行なＸ軸方向とそれに直角なＹ
軸方向とに移動可能なXYテーブル上に設置され
ており、プリント基板を正確な位置に支持して
XY平面上の任意の位置に位置決めする。そし
て、その位置決めされたプリント基板に装着装置
２０が部品供給装置１２から受け取つた電子部品
を順次装着し、全部品の装着が終了したプリント
基板は図示しないアンローデイング装置によつて
取り外され、基板搬出装置１６により搬出され
る。これらの動作は制御装置２２によつて制御さ
れる。制御装置２２はコンピユータを主体とする
ものであり、コンピユータのメモリに記憶されて
いるプログラムと磁気デイスク、磁気テープ等に
よつて外部から与えられる情報とに基づいて各装
置の制御を行うものであり、この制御装置２２に
付属して操作盤４０と、その操作盤４０の操作指
示、入力されたデータ、各装置の作動状況等を表
示するデイスプレイ４２と、部品保持ヘツドたる
吸着ヘツド（後述）に保持された電子部品の姿勢
を作業者がモニタするためのモニタテレビ４４と
が設けられている。これら基板搬入装置１４、基
板搬出装置１６、基板位置決め装置１８、制御装
置２２、操作盤４０、デイスプレイ４２、モニタ
テレビ４４等はよく知られたものであるため詳細
な説明は省略し、以下、装着装置２０について説
明する。

第２図から明らかなように、装着装置２０は本
体フレーム１０によつて垂直な軸線のまわりに回
転可能に保持された回転軸５０を備えている。こ
の回転軸５０の上端部には回転板５２が固定さ
れ、この回転板５２の外周部には等角度間隔で12
個のカムフオロワ５４が取り付けられており、こ
れらカムフオロワ５４が水平軸線まわりに回転す
るカム５６と係合するようにされている。これに
よりカム５６が１回転する毎に回転板５２および
回転軸５０が30度ずつ間欠的に回転させられるこ
ととなる。

回転軸５０の下端部には間欠回転盤５８が固定
されており、この間欠回転盤５８に12組の吸着ヘ
ツドユニツト６０が等角度間隔に取り付けられて
いる。これら吸着ヘツドユニツト６０はすべて第
３図および第４図に示す構造を有するものであ
る。第３図から明らかなように、間欠回転盤５８
の外周部には２本ずつ対になつたロツド６２が垂
直な姿勢でかつ軸方向に移動可能に取り付けられ
ており、これらの両端が連結部材６３および６４
により互に連結されている。上方の連結部材６３
にはカムフオロワ６５が取り付けられ、このカム
フオロワ６５が第２図に示されているカム６６に
係合させられている。カム６６は本体フレーム１
０に固定されており、外周面に水平面に対して傾
斜して形成された環状のカム溝６７を備えている
ため、間欠回転盤５８の回転につれてロツド６２
が昇降させられる。また、下方の連結部材６４に
は軸部材６８によつてアーム６９が固定されてお
り、このアーム６９には部品保持ヘツドとしての
吸着ヘツド７０が取り付けられている。アーム６
９がヘツド保持体として機能するようにされてい
るのである。

各吸着ヘツド７０は、第４図に最も明瞭に示さ
れているように、金属製の筒部材８０の両端にガ
ラスまたは合成樹脂製の透明板８２，８４が固定
されて成るヘツド本体部８６を備えている。この
ヘツド本体部８６の内部には実質的に気密な空間
が形成されており、下方の透明板８４にこの空間
に連通する上下方向の貫通孔が形成され、この貫
通孔に吸着ヘツド７０の部品保持部として機能す
る吸着管８８が圧入されている。ヘツド本体部８
６は外筒９０に相対回転不能かつ軸方向に摺動可
能に嵌合されるとともに、常にはスプリング９２
によつてストツパ９４に当接する下降端位置に保
持される。外筒９０は前記アーム６９に上下方向
に形成された貫通孔に回転可能かつ軸方向に摺動
可能に嵌合されており、常にはスプリング９６に
よりフランジ９８がアーム６９に当接する上昇端
位置に保たれ、また、外筒９０の上端には、吸着
ヘツド７０の中心線、すなわち吸着管８８の中心
線を中心とする円筒面状の内周摩擦面１００を備
えた被駆動回転体１０２が螺合により固定されて
おり、この被駆動回転体１０２と上記スプリング
９６とはカバー１０４により覆われている。

上記ヘツド保持体としてのアーム６９には吸着
ヘツド７０、詳細には外筒９０およびヘツド本体
部８６の回転を防止するブレーキ装置１１０が設
けられている。ブレーキ装置１１０は摩擦部材１
１２、レバー１１４、スプリング１１５等を備え
ている。レバー１１４はアーム６９にピン１１６
により中間部を回動可能に取り付けられており、
一方の端部に摩擦部材１１２が固定され、他方の
端部とアーム６９との間にスプリング１１５が装
着されている。摩擦部材１１２はアーム６９に形
成された貫通孔に嵌入し、その先端部がスプリン
グ１１５の付勢力によつて外筒９０の外周面に押
し付けられ、吸着ヘツド７０の回転を防止するよ
うにされている。

前記吸着管８８は、ヘツド本体部８６内に形成
された空間、筒部材８０に形成された接続通路１
１７、外筒９０に形成された接続通路１１８、ア
ーム６９および軸部材６８に形成された通路１１
９および１２０を径て、前記間欠回転盤５８およ
び回転軸５０に形成された通路１２２および１２
４に連通させられ、さらに、継手１２６を経てポ
ート１２８において図示しないバキユーム装置に
接続されている。通路１２０と１２２との接続部
には切換弁１３０が設けられ、これが図示しない
弁操作装置によつて切り換えられることにより吸
着管８８がバキユーム装置と大気とに択一的に連
通させられるようになつている。

各吸着ヘツド７０は、間欠回転盤５８の間欠的
な回転に伴つて第５図に示すＡないしＬの１２の
位置で停止させられる。そして、位置Ａにおいて
部品供給装置１２から電子部品を受け取り、それ
を位置Ｇにおいてプリント基板に装着する。位置
Ａが部品受取位置、位置Ｇが部品装着位置となつ
ているのである。また、位置Ｃと位置Ｅとにはそ
れぞれ姿勢検出装置１４０とヘツド回転装置１４
２とが設けられて位置Ｃが姿勢検出位置、位置Ｅ
が姿勢変更位置とされている。さらに、位置Ｄに
おいては、位置Ｃにおいて検出された電子部品が
予定のものと異なる場合に切換弁１３０が切り換
えられて誤つた電子部品が吸着ヘツド７０から解
放されるようになつている。姿勢検出装置１４０
は電子部品の輪郭を検出するものであるから電子
部品の姿勢のみならず、電子部品の種類も検出す
ることができるのである。

姿勢検出装置１４０は、第６図から明らかなよ
うに、本体フレーム１０に固定の補助フレーム１
４４に組み付けられた投光器１４６、プリズム装
置１４８および撮像装置１５０を備えている。投
光器１４６はブラケツト１５２によつて補助フレ
ーム１４４に固定され、姿勢検出位置Ｃに停止し
た吸着ヘツド７０の真上に位置するようにされて
いる。投光器１４６から投光された光は吸着ヘツ
ド７０を透過した後、プリズム装置１４８の２個
のプリズム１５４によつて90度ずつ向きを変えら
れ、撮像装置１５０に入光する。撮像装置１５０
はレンズ１５６を備え、このレンズ１５６によつ
て図示しない固体撮像素子に結ばれる電子部品Ｗ
の投影像を二値化信号に変換するものである。撮
像装置１５０はブラケツト１６０によつて補助フ
レーム１４４に取り付けられているが、ブラケツ
ト１６０の高さが調節ねじ１６２により調節され
ることによつて焦点距離の調節が可能とされてい
る。なお、１６４は撮像装置１５０のパワーユニ
ツトである。

前記ヘツド回転装置１４２は、第７図に示すよ
うに、補助フレーム１７０に固定のガイドブツシ
ユ１７２により回転可能かつ軸方向に摺動可能に
保持された駆動回転体１７４を備えている。駆動
回転体１７４はギヤ１７６を備え、このギヤ１７
６がギヤ１７８およびタイミングベルト１８０を
介して第８図に示すサーボモータ１８２に連結さ
れている。したがつて、駆動回転体１７４はサー
ボモータ１８２によつて任意の角度回転させられ
ることとなる。

駆動回転体１７４は第９図に示すように中空軸
状の部材であるが、その下端部の外周面に幅広の
円環溝１８４が形成されており、これにゴム製の
摩擦リング１８６が嵌められている。また、円環
溝１８４の底壁にはそれを半径方向に貫通する複
数個の貫通孔が形成され、各貫通孔に１個ずつの
ボール１８８が移動可能に収容されている。そし
て、駆動回転体１７４内には下端に複数の傾斜溝
１９０を備えた棒状の拡張部材１９２が摺動可能
に挿通されており、拡張部材１９２に固定のピン
１９４と駆動回転体１７４に形成された長穴１９
６との係合によつて拡張部材１９２と駆動回転体
１７４との相対回転が防止されるとともに両者の
軸方向の相対移動限度が規定されている。

駆動回転体１７４の上端部にはストツパリング
２００が固定され、これがガイドブツシユ１７２
の上端面に当接することにより駆動回転体１７４
の下降端位置を規定するようにされている。ま
た、拡張部材１９２の上端近傍にはナツト２０２
が固定されており、このナツト２０２と駆動回転
体１７４の上端面との間に弾性部材としてのスプ
リング２０３が装着されて、拡張部材１９２を駆
動回転体１７４に対して上向きに付勢している。
拡張部材１９２の上端にはテーパ部２０４が形成
され、これに昇降部材２０６がベアリング２０８
を介して係合させられている。昇降部材２０６に
はまた係合部材２１０が取り付けられ、これが上
記ナツト２０２に係合して拡張部材１９２を昇降
部材２０６とともに昇降させるようになつてい
る。

昇降部材２０６は、第７図から明らかなよう
に、２本のロツド２１２およびガイドブロツク２
１４を介して補助フレーム１７０によつて昇降可
能に保持されるとともに、連結ロツド２１６によ
り図示しない昇降駆動用のカム装置に連結されて
いる。なお、昇降部材２０６，ロツド２１２、ガ
イドブロツク２１４および連結ロツド２１６は、
理解を容易にするために第８図においては駆動回
転体１７４の軸線のまわりに一定角度回動させた
状態で示されている。

ヘツド回転装置１４２は吸着ヘツド７０が位置
Ｅに停止した状態で駆動回転体１７４が吸着ヘツ
ド７０と同心となる位置に設けられており、昇降
部材２０６が下降させられるとき、まず昇降部材
２０６と駆動回転体１７４とが一体的に下降して
駆動回転体１７４の下端部、すなわち摩擦リング
１８６が装着された部分が吸着ヘツド７０の第４
図に示されている被駆動回転体１０２内へ嵌入す
る。そして、ストツパリング２００がガイドブツ
シユ１７２の上端面に当接して駆動回転体１７４
の下降が停止した後は、その駆動回転体１７４に
対して拡張部材１９２がスプリング２０３の付勢
力に抗して相対的に下降し、傾斜溝１９０の作用
によつてボール１８８を半径方向外側へ押し出
し、摩擦リング１８６を部分的に膨出させて被駆
動回転体１０２の内周摩擦面１００に摩擦係合さ
せる。

すなわち、傾斜溝１９０の底面が拡張部材１９
２にその軸方向に対して傾斜して形成された傾斜
面として機能し、摩擦リング１８６がその傾斜面
によりボール１８８を介して拡張されるリング状
部材として機能するのであり、上記ボール１８８
および摩擦リング１８６によつて駆動回転体の拡
張部が構成されているのである。また、拡張部材
１９２に作用する昇降部材２０６およびそれを駆
動する昇降駆動用のカム装置によつて、駆動回転
体１７４を被駆動回転体１０２の内側に嵌入させ
るとともに、それの拡張部を拡張させて駆動回転
体１７４と被駆動回転体１０２とを摩擦係合させ
る接離装置が構成されている。

第７図から明らかなように、補助フレーム１７
０にはブレーキ装置１１０を解除するブレーキ解
除装置２１８の解除レバー２２０が取り付けられ
ている。解除レバー２２０の一方のアームは連結
ロツド２２２によつてカム装置に連結されてお
り、他方のアームには作用部材２２４が取り付け
られている。連結ロツド２２２はカム装置により
前記連結ロツド２１６と関連して昇降させられる
ようにされており、それによつて駆動回転体１７
４が下降して摩擦リング１８６が被駆動回転体１
０２の内周摩擦面１００に押し付けられた後、作
用部材２２４がレバー１１４に作用してブレーキ
装置１１０を解除し、また、吸着ヘツド７０が所
定の角度回転させられた後、駆動回転体１７４の
被駆動回転体１０２からの離脱に先立つてブレー
キ装置１１０を作用状態に復帰させるようになつ
ている。

次に本電子部品装着システム全体の作動を説明
する。第５図における位置Ａ（部品受取位置）に
停止した吸着ヘツド７０が部品供給装置１２から
部品を受け取つている間に、位置Ｃ（姿勢検出位
置）に停止した吸着ヘツド７０においては電子部
品Ｗの吸着ヘツド７０の軸線のまわりの回転姿勢
が検出され、位置Ｅ（姿勢変更位置）においては
ヘツド回転装置１４２によつて吸着ヘツド７０が
回転させられ、電子部品Ｗの吸着ヘツド軸線まわ
りの回転姿勢が変更され、さらに、位置Ｇ（装着
位置）においてはプリント基板への電子部品Ｗの
装着が行われる。これら各位置における作動はそ
れぞれ異なる吸着ヘツド７０に対して並行して行
われるのであるが、以下、１個の吸着ヘツド７０
に着目して各位置における作動を詳細に説明す
る。

位置Ａに吸着ヘツド７０が停止した状態におい
ては、部品供給装置１２の多数の部品供給ユニツ
ト３２のうち選ばれたものが吸着ヘツド７０の真
下に位置決めされるとともに、その部品供給ユニ
ツト３２に保持された部品保持テープからカバー
テープが剥がされて電子部品Ｗの取出しが可能な
状態となつている。したがつて、第４図において
図示しないヘツド押下装置が被駆動回転体１０２
に当接してこれをスプリング９６の付勢力に抗し
て押し下げれば、ヘツド本体部８６および吸着管
８８もそれに伴つて下降し、吸着管８８の下端面
が電子部品Ｗの上面に当接する。被駆動回転体１
０２および外筒９０はそれ以後も押し下げられる
のであるが、ヘツド本体部８６および吸着管８８
はスプリング９２の圧縮によつて停止状態を保つ
ことを許容される。この状態においては吸着管８
８はバキユーム装置に連通させられているため電
子部品Ｗが吸着管８８に吸着され、ヘツド押下装
置の作用が解除されて吸着ヘツド７０が上昇すれ
ば電子部品Ｗもそれに伴つて上昇し、装着装置２
０による部品供給装置１２からの電子部品Ｗの受
取りが終了する。

このように電子部品Ｗを受け取つた吸着ヘツド
７０が位置Ｃに停止させられれば、吸着ヘツド７
０は第６図に示すように投光器１４６とプリズム
装置１４８との間に位置させられる。したがつ
て、投光器１４６から投光された光により撮像装
置１５０の固体撮像素子面に電子部品Ｗの投影像
が結ばれる。撮像装置１５０はこの投影像を二値
化信号に変換し、制御装置２２に出力する。制御
装置２２はその二値化信号と制御装置２２自身の
メモリに予め記憶させられている正規の電子部品
Ｗの位置を示す二値化信号とを比較し、電子部品
Ｗの正規の位置に対する姿勢誤差Δθを演算する。

以上のように姿勢検出が行われた後、吸着ヘツ
ド７０が位置Ｅに停止すれば、その吸着ヘツド７
０は第７図に示すようにヘツド回転装置１４２の
駆動回転体１７４の真下に位置することとなる。
したがつて、カム装置により昇降部材２０６が下
降させられれば、駆動回転体１７４の下端部が第
４図に示す被駆動回転体１０２の内側へ嵌入す
る。この状態から更に昇降部材２０６が下降させ
られれば、第９図において拡張部材１９２が駆動
回転体１７４に対して相対的に下降させられ、ボ
ール１８８および摩擦リング１８６から成る拡張
部を拡張し、これを被駆動回転体１０２の内周摩
擦面１００に押し付ける。続いてブレーキ解除装
置２１８が作動してブレーキ装置１１０を解除す
るため、吸着ヘツド７０は回転可能な状態とな
り、その状態でサーボモータ１８２が作動させら
れて吸着ヘツド７０が回転させられる。サーボモ
ータ１８２は前述のように制御装置２２によつて
求められた姿勢誤差Δθに対応する角度だけ回転
させられ、それに伴つて吸着ヘツド７０およびそ
れに保持されている電子部品Ｗが姿勢誤差Δθを
打ち消すに必要な角度だけ回転させられる。その
後、ブレーキ装置１１０が再び作用状態とされ、
昇降部材２０６が上昇させられて駆動回転体１７
４が被駆動回転体１０２から離脱させられ、電子
部品Ｗの姿勢変更が終了する。

以上のようにして姿勢誤差が除かれた後、吸着
ヘツド７０が位置Ｇに停止する時期には、プリン
ト基板位置決め装置１８によつてプリント基板が
所定の位置に位置決めされている。したがつて、
図示しないヘツド押下装置により吸着ヘツド７０
が押し下げられれば、吸着管８８に保持された電
子部品Ｗがプリント基板の所定の位置に押し付け
られ、接着等によつて固定される。その状態で切
換弁１３０が切り換えられて吸着管８８が大気に
連通させられることにより電子部品Ｗが吸着ヘツ
ド７０から解放され、その後、吸着ヘツド７０が
上昇すれば電子部品Ｗのプリント基板に対する装
着が完了する。

以上の説明から明らかなように、本電子部品装
置システムにおいては、吸着ヘツド７０による電
子部品Ｗの受取、姿勢検出、姿勢変更およびプリ
ント基板への装着が複数の位置において並行して
行われるため、サイクルタイムが短縮され、電子
部品装着作業の能率が向上する。

また、姿勢検出装置１４０およびヘツド回転装
置１４２が12個の吸着ヘツド７０に対して一つず
つで済むため装置の構造が簡単となり、製造コス
トの低減効果が得られる。

また、ヘツド回転装置１４２は間欠回転盤５８
から分離されて定位置に設けられているため間欠
回転盤５８の慣性モーメントが小さくなり、これ
の間欠的な回転に伴う振動、騒音が減少し、間欠
回転盤５８を高速で回転させることが可能とな
る。

さらに、撮像装置１５０の固体撮像素子面に結
ばれる像は電子部品Ｗの投影像であるため、反射
光による電子部品Ｗの像のように電子部品Ｗの表
面粗さや色等の影響を受けることがなく、電子部
品Ｗの姿勢を正確に検出することができる。

なお、以上詳記した実施例においては部品保持
ヘツドがバキユームにより電子部品を吸着する吸
着ヘツド７０であり、ヘツド本体部８６の吸着管
周辺部は透明体で形成されているため、電子部品
Ｗの全周にわたつて投影像を得ることができる利
点があるのであるが、部品保持ヘツドはこれに限
られるものではなく、電子部品Ｗの姿勢を検出し
得る状態で電子部品Ｗを保持し得る保持ヘツドで
あれば採用が可能である。例えば、吸着管８８と
共に、もしくはそれに代えて一対の把持爪を備え
た部品保持ヘツドに電子部品Ｗを保持させること
も可能であり、要するに電子部品Ｗの一辺とその
両端の角部あるいは互に交わる二辺等、電子部品
の位置を検出するために必要な部分の投影像が得
られる状態で電子部品を保持し得る部品保持ヘツ
ドであれば採用が可能なのである。この場合、把
持爪を支持し、作動させる部材等が電子部品の投
影像を得る上で邪魔になる場合には、投光器から
の投光方向を電子部品の中心線に対して一定角度
傾かせることも可能である。

また、前記実施例においては理解を容易にする
ために姿勢変更位置においては電子部品の姿勢誤
差のみが補正されるものとしたが、電子部品を部
品供給装置から受け取つた姿勢とは異なる姿勢で
プリント基板に装着する必要がある場合には、こ
の位置においてそれに必要な角度だけ電子部品を
回転させることも可能であり、このようにすれば
基板位置決め装置１８にプリント基板を回転させ
る機能を持たせることなく電子部品を任意の姿勢
で装着することが可能となる。

また、前記実施例においては姿勢検出位置にお
いて電子部品の回転姿勢の誤差のみが検出される
ようになつていたが、電子部品Ｗの中心線と部品
保持ヘツドの基準線（例えば吸着ヘツド７０の中
心線）とのずれをも検出し、それに基づいて基板
位置決め装置１８を作動させれば、電子部品の装
着姿勢のみならず絶対的な装着位置の精度をも向
上させることができる。

また、前記実施例においては姿勢検出位置およ
び姿勢変更位置が部品受取位置および装着位置と
は別の位置とされていたが、例えば姿勢変更位置
を部品装着位置と一致させるなど、これらの位置
を適宜変更することも可能である。

さらに、前記実施例においては駆動回転体１７
４の拡張部が機械的に拡張されるものとされてい
たが、例えば流体圧によつて拡張されるものとす
るなど適宜の変更を加えることが可能であり、ま
た、駆動回転体１７４の拡張部を被駆動回転体１
０２の内周摩擦面１００に押し付けることにより
駆動回転体１７４と被駆動回転体１０２とを係合
させることも不可欠ではない。例えば、駆動回転
体１７４を被駆動回転体１０２の外側に嵌合する
ものとし、駆動回転体の収縮部が被駆動回転体の
外周摩擦面と摩擦係合するものとすることも可能
である。さらに、駆動回転体と被駆動回転体とを
それらの端面において同心的に当接させることに
より両者を摩擦係合させることも可能であり、あ
るいは駆動回転体と被駆動回転体とを半径方向に
相対移動させて両者の外周面同士、もしくは一方
の外周面と他方の内周面とを局部的に摩擦係合さ
せることも可能である。この場合、接離装置もそ
れぞれの態様に応じて変更する必要があることは
勿論である。

また、前記実施例においては、部品保持ヘツド
としての吸着ヘツド７０が１個の間欠回転盤５８
に多数取り付けられて、それの回転に伴つて部品
受取位置から部品装着位置へ移動させられるよう
になつていたが、１個の部品保持ヘツドが１個の
移動体に保持され、円周あるいは直線等任意の移
動経路に沿つて移動させられるものとすることも
可能である。

その他、いちいち例示することはしないが、本
発明は当業者の知識に基づいて種々の変形、改良
を施した態様で実施し得るものであることは勿論
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電子部品装着
装置を含む電子部品装着システムの全体を概略的
に示す斜視図である。第２図は第１図に示した電
子部品装着システムの電子部品装着装置の主要部
を示す正面断面図である。第３図は第２図におけ
る−断面図である。第４図は第２図に示され
ている吸着ヘツドおよびその周辺を示す正面断面
図である。第５図は第２図に示されている電子部
品装着装置主要部とそれに付属した姿勢検出装置
およびヘツド回転装置の相対位置関係を示す説明
図であり、第６図および第７図におけるＶ−Ｖ断
面図である。第６図は第５図に示されている姿勢
検出装置の正面図である。第７図はブレーキ解除
装置および第５図に示されているヘツド回転装置
の正面図である。第８図は第７図に示されている
ブレーキ解除装置およびヘツド回転装置の底面図
である。第９図は第７図における−断面図で
ある。第１０図は従来の電子部品装着装置の一例
を示す平面図である。 ２０：電子部品装着装置、５８：間欠回転盤、
６０：吸着ヘツドユニツト、６９：アーム（ヘツ
ド保持体）、７０：吸着ヘツド、８０：筒部材、
８２，８４：透明板、８６：ヘツド本体部、８
８：吸着管、９０：外筒、１００：内周摩擦面、
１０２：被駆動回転体、１１０：ブレーキ装置、
１４０：姿勢検出装置、１４２：ヘツド回転装
置、１４６：投光器、１４８：プリズム装置、１
５０：撮像装置、１７４：駆動回転体、｛１７６，
１７８：ギヤ、１８０：タイミングベルト、１８
２：サーボモータ（回転駆動装置）、｛８６：摩擦
リング、１８８：ボール｝（拡張部）、１９２：拡
張部材、｛２０６：昇降部材、２０８：軸受、２
１０：係合部材｝（接離装置）、２１８：ブレーキ
解除装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 部品保持部において電子部品を保持する部品
   保持ヘツドがヘツド保持体によつて前記部品保持
   部の中心線のまわりに回転可能に保持され、か
   つ、ヘツド回転装置によつて回転させられること
   により、その部品保持ヘツドが保持した電子部品
   の姿勢を変更した後にプリント基板等部品支持体
   に装着する電子部品装着装置において、 前記ヘツド保持体を、前記部品保持ヘツドに前
   記部品保持部の中心線に直角な方向の成分を含む
   運動を与えて部品受取位置から部品装着位置まで
   移動させるものとするとともに、前記部品保持ヘ
   ツドに前記部品保持部と同心の被駆動回転体を設
   ける一方、その部品保持ヘツドの前記部品受取位
   置から部品装着位置までの移動経路内の一停止位
   置に近接して、前記被駆動回転体に回転伝達可能
   に係合する駆動回転体とその駆動回転体を前記被
   駆動回転体に対して接触・離間させる接離装置と
   前記駆動回転体を回転駆動することにより前記被
   駆動回転体および部品保持ヘツドを１回転させ得
   る回転駆動装置とを設けて前記ヘツド回転装置を
   構成したことを特徴とする電子部品装着装置。 ２ 前記被駆動回転体が円筒面状の内周摩擦面を
   有するものであり、前記駆動回転体が半径方向外
   側へ拡張して前記内周摩擦面に摩擦係合する拡張
   部を含むものであるとともに、前記接離装置が前
   記駆動回転体を軸方向に移動させてその内周摩擦
   面の内側に嵌入させるとともに前記拡張部を拡張
   させるものである特許請求の範囲第１項記載の電
   子部品装着装置。 ３ 前記駆動回転体が中空軸状のものであり、か
   つ、その駆動回転体の前記内周摩擦面の内側に嵌
   入する部分の外側に弾性材製のリング状部材が嵌
   合され、そのリング状部材が嵌合された部分に半
   径方向の貫通孔が複数個等角度間隔に形成されて
   それら貫通孔の各々にボールが移動可能に収容さ
   れるとともに、当該駆動回転体内に軸方向に移動
   可能に嵌合された拡張部材に軸方向に対して傾斜
   して形成された傾斜面が前記各ボールに作用可能
   とされ、その拡張部材の前記駆動回転体に対する
   軸方向の相対移動に伴つて前記傾斜面がボールを
   介して前記リング状部材を拡張させて前記内周摩
   擦面に摩擦係合させるようにされて、それらボー
   ルおよびリング状部材により前記拡張部が構成さ
   れている特許請求の範囲第２項記載の電子部品装
   着装置。 ４ 前記拡張部材と前記駆動回転体との間に拡張
   部材を前記傾斜面が前記ボールに作用しなくなる
   非作用位置へ付勢する弾性部材が設けられてお
   り、かつ、前記接離装置が前記拡張部材および前
   記弾性部材を介して前記駆動回転体に作用するこ
   とによつて前記拡張部を前記内周摩擦面の内側に
   嵌入させるとともに、その嵌入位置において駆動
   回転体の軸方向移動が阻止された後は前記弾性部
   材の付勢力に抗して前記拡張部材を前記回転駆動
   体に対して相対的に移動させて前記拡張部を拡張
   させるものである特許請求の範囲第３項記載の電
   子部品装着装置。 ５ 部品保持部において電子部品を保持する部品
   保持ヘツドがヘツド保持体によつて前記部品保持
   部の中心線のまわりに回転可能に保持され、か
   つ、ヘツド回転装置によつて回転させられること
   により、その部品保持ヘツドが保持した電子部品
   の姿勢を変更した後にプリント基板等部品支持体
   に装着する電子部品装着装置において、 前記ヘツド保持体を、前記部品保持ヘツドに前
   記部品保持部の中心線に直角な方向の成分を含む
   運動を与えて部品受取位置から部品装着位置まで
   移動させるものとするとともに、前記部品保持ヘ
   ツドに前記部品保持部と同心の被駆動回転体を設
   ける一方、部品保持ヘツドの前記部品受取位置か
   ら前記部品装着位置までの移動経路内の一停止位
   置に近接して、前記被駆動回転体に回転伝達可能
   に係合する駆動回転体とその駆動回転体を前記被
   駆動回転体に対して接触・離間させる接離装置と
   前記駆動回転体を回転駆動することにより前記被
   駆動回転体および部品保持ヘツドを１回転させ得
   る回転駆動装置とを設けて前記ヘツド回転装置を
   構成し、かつ、常には前記部品保持ヘツドもしく
   はそれと一体的に回転する部材に摩擦係合して部
   品保持ヘツドの回転を防止しており、前記ヘツド
   回転装置が部品保持ヘツドを回転させる間は解除
   されるブレーキ装置を設けたことを特徴とする電
   子部品装着装置。